LCD技術(shù)
概述:LCD投影技術(shù)是自90年代起,由日商主導(dǎo)的投影技術(shù),其顯影原理類(lèi)似幻燈機(jī),系藉由高亮度鹵素?zé)襞,照射LCD面板,再將影像穿透面板后,經(jīng)過(guò)投射鏡頭 組的聚焦及放大影像后,投射于屏幕上顯示影像,投影機(jī)內(nèi)部有3片LCD面板,各片分別負(fù)責(zé)RGB三色的顯像,將此3原色經(jīng)重迭影像后投射出彩色的影像。 LCD投影技術(shù)的投射過(guò)程主要是將燈泡的光源,通過(guò)濾鏡、分光鏡,再于折射鏡頭將影像投射至屏幕上。
LCD投影機(jī)也是目前投影機(jī)市場(chǎng)上的主要產(chǎn)品。液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì),本身不發(fā)光,工作性質(zhì)受溫度影響很大,其工作溫度為-55度~+77度。 投影機(jī)利用液晶的光電效應(yīng),即液晶分子的排列在電場(chǎng)作用下發(fā)生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率,從而影響它的光學(xué)性質(zhì),產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色 的圖像。 LCD投影機(jī)色彩還原較好、分辨率可達(dá)SXGA標(biāo)準(zhǔn),體積小,重量輕,操作、攜帶極其方便,并且價(jià)格比較低廉。
目前 LCD顯示技術(shù)的核心技術(shù)主要集中于SONY和EPSON兩家。
LCD顯示技術(shù)成像原理如下:
LCD為目前比較成熟的投影技術(shù),不過(guò)由于受到產(chǎn)品性能的特性,在面臨DLP、LCOS的競(jìng)爭(zhēng)下,有以下幾點(diǎn)主要技術(shù)問(wèn)題仍待克服:
1、亮度不足: 由于受開(kāi)口率的限制,光利用率低,此外單片式又加上彩色濾光片吸收的光源,光利用率低于 10%,因此在亮度上仍有很大的改善空間,目前廠(chǎng)商以加大芯片尺寸來(lái)克服。
2、尺寸、重量: 相對(duì) DLP而言,LCD投影機(jī)就顯得體積大、重量也較重,使得LCD在超可攜投影機(jī)市場(chǎng)受到DLP的侵蝕。DLP大多余2公斤以下,而LCD大多超過(guò)2公斤。
3、黑白對(duì)比: LCD由于其液晶顯影會(huì)有漏光的現(xiàn)象,因此無(wú)法作出真實(shí)的黑色,黑白對(duì)比不佳將影響畫(huà)質(zhì)的立體感,這必須藉由液晶排列來(lái)改善遮光效果,這點(diǎn)對(duì)家庭視訊應(yīng)用上則顯得相當(dāng)重要。
4、散熱問(wèn)題: 由于高亮度鹵素?zé)襞莸臏囟雀,散熱?wèn)題對(duì)燈泡的壽命影響相當(dāng)大,而因應(yīng)散熱而產(chǎn)生的風(fēng)扇噪音,對(duì)往家庭電影院發(fā)展的走向也是亟待解決的事。
5、液晶本身的物理特性, 決定了它的響應(yīng)速度慢,隨著時(shí)間的推移,性能有所下降。 1995年以日本公司為首的LCD生產(chǎn)廠(chǎng)家研制出多晶硅(Poly-silicon)的技術(shù),使得投影顯示系統(tǒng)有更多的選擇。
多晶硅( Poly-silicon)技術(shù)采用柱狀點(diǎn)陣,及在LCD液晶板的前面加上了一組微凸透鏡,將平行入鏡光轉(zhuǎn)變?yōu)榻徊婀猓@樣就解決了單晶硅LCD技術(shù)光路的透射效率低的問(wèn)題,光線(xiàn)的透射率高達(dá)95%,因此在同等光源的情況下,提高了亮度。
LCOS顯示技術(shù)
隨著 LCD顯示技術(shù)的發(fā)展,市場(chǎng)上出現(xiàn)了將半導(dǎo)體與LCD技術(shù)相結(jié)合的反射式液晶投影新技術(shù)——LCOS(Liquid Crystal on Silicon)。LCOS面板最大的特色在于基底的材質(zhì)是單晶硅,因此擁有良好的電子移動(dòng)率,而且單晶硅可形成較細(xì)的線(xiàn)路,是比較容易實(shí)現(xiàn)高解析度的投 影結(jié)構(gòu)(LCOS結(jié)構(gòu)如下圖),反射式成像也不會(huì)因光線(xiàn)穿透面板而大幅降低光利用率,因此光效率提升;另外因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故LCOS技術(shù)在理論上還具有 低成本優(yōu)勢(shì)。
LCOS結(jié)構(gòu)
LCOS 技術(shù)從問(wèn)世之初就憑借其高解析度、高亮度、低成本的優(yōu)勢(shì)成為業(yè)界關(guān)注和討論的焦點(diǎn),并吸引了眾多廠(chǎng)家參與研制。但是兩年多來(lái),LCOS技術(shù)發(fā)展緩慢,基本 仍處于研發(fā)階段,離市場(chǎng)對(duì)它的預(yù)期相差甚遠(yuǎn)(今年6月在美國(guó)拉斯維加斯舉辦的首屆投影行業(yè)峰會(huì)上,曾就LCOS技術(shù)的優(yōu)劣和發(fā)展前景展開(kāi)過(guò)深入的探討)。
目前技術(shù)本身仍有許多問(wèn)題有待克服,比如:黑白對(duì)比不佳;三片式 LCOS光學(xué)引擎體積較大;現(xiàn)有LCOS光學(xué)引擎在產(chǎn)品重量、亮度上仍不甚理想。另外 LCOS產(chǎn)品量產(chǎn)尚未實(shí)現(xiàn),面板供貨仍不穩(wěn)定,同時(shí)由于良率偏低,成本優(yōu)勢(shì)也無(wú)從發(fā)揮。因此,現(xiàn)階段LCOS產(chǎn)品在前投影機(jī)市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力較弱,市場(chǎng)份額微 乎其微。
LCOS如今正呈現(xiàn)兩極化發(fā)展:一是應(yīng)用于大尺寸的背投影電視,這是目前LCOS的主流應(yīng)用產(chǎn)品,二是應(yīng)用于小尺寸的高階可攜式產(chǎn)品。未來(lái)在量產(chǎn)及成本問(wèn)題解決后,該類(lèi)產(chǎn)品將有機(jī)會(huì)在前投影市場(chǎng)上獲得更廣泛的應(yīng)用。
LCOS技術(shù)顯示圖像與LCD技術(shù)顯示圖像的區(qū)別


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