LCOS显示技术的基本原理和特性(共3页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上显示技术的基本原理和特性 2003-4-18    直视式大屏幕电视和显示器尚未大量投放市场，使投影显示发展活跃起来，其中(LiquidCrystalonSilicon)反射式投影显示刚刚迸人市场，引起业界的重视。因为技术借硅基集成电路技术，在单晶硅片上阵列取代a一Si 中玻璃基板上a一Si 阵列，相比之下前者生产技术更成熟，还有单晶硅迁移率远高于a一Si迁移率，因此不仅适合于高密度、高分辨率、高开口率显示，而且可以周边驱动电路集成一体，甚至可以集成信息处埋系统。但微型显示通过光学系统放大图像几十到几百倍，带来液晶显示技术的新问

2、题。本文介绍基本结构、光学系统、应用.    今后主要将应用于数字化。据统计预测，该领域2000年产值为5亿美元，到2004年产值将达到23亿美元，年增长率为46.5,是一种快速成长的新型显示系统。    二、简介    21 面板架构    （Liquid Crystal on Silicon）属于新型的反射式 投影技术，其结构是在硅片上，利用半导体制程制作驱动面板（又称为），然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并镀上铝当作反射镜，形成基

3、板，然后将基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，再注入液晶，进行封装测试。见图 1。在单晶硅片上集成和存贮电容器的阵列，通过开孔把漏电极和像素电极连结，像素电极用铝做成反射电极。为防止强光照射沟道，加一层金属档光层。另一侧基板是ITO电极的玻璃板。液晶层盒厚爱像素尺寸限制，一般盒厚取几微米。LC0S前投影放大倍数大，显示区内不能用控制盒厚的隔垫物，或者盒厚取小于2微米，可用隔垫物。         图 面板结构图    投影机的基本原理与投影机相似，只是投影机是利用面板来调变由

4、光源发射出来欲投影至屏幕的光信号，与投影机最大的不同是投影机是利用光源穿过作调变，属于穿透式，而投影机中是利用反射的架构，所以光源发射出来的光并不会穿透面板，属于反射式。面板是以芯片为电路基板及反射层，然后再涂布液晶层后，以玻璃平板封装。    22 投影显示系统架构    面板是以芯片为电路基板，因此无法让光线直接穿过，其分光合光系统设计和投影机有些不同，通常需要在分光合光系统中利用偏极化分光镜（ ；），将入射面板的光束与反射后的光束分开。    （）偏极化分光镜（）的功能

5、：     是由两个度等腰直角棱镜底边粘合的而成的棱镜，当非线性偏极化光入射时，会反射入射光的偏光（垂直入射线平面），并且让偏光（平行入射线平面）通过。    （）主要结构：    图是投影结构系统，用金属卤化物灯(亮度6000流明以上)或氖灯(亮度60000流明)，用抛物面反射镜过滤紫外光和红外光，再用冷反射镜过滤红外光，通过聚焦透镜和复眼透镜得到均匀的平行光，然后分色镜分光，再通过PBS得到偏振光，通过反射进行合成并通过变焦透镜投影到屏幕。投影机与投影机的主要结构在导光及

6、分光合光部分的设计大同小异，只是在投影机系统中，面板前均多加了。    由光源所发出的光经由 （双色镜）后分成、三色光，此三色光分别通过各自的后，会反射偏光进入面板，当液晶显示为亮态时，偏光将改变成偏光，最后以双色棱镜（ ）组合调变过的三道偏极光，投射至屏幕处得到影像。    简单来说，是直接与显像管（）投影技术、高温多晶硅液晶（ ）穿透式投影技术、（ ）数据光学处理（； ）反射式技术相关。这三项技术已发展成熟，故可成为投影显示技术的新主流。      &

7、#160;  图 2 投影系统结构    另外还有一种离轴光学投影系统。入射光和反射光分开，不用PBS。而用偏振膜，对比度高，但体积稍微大一些。具体结构见图。         图 3 离轴光学投影系统结构示图    23 技术特性    与穿透式及相比，具有下列优势：    光利用效率高：与投影显示器类似，主要的差别就是属反射式成像，所以光利用效率

8、可达以上，与相当，而穿透式仅有而已。    体积小：可将驱动等外围线路完全整合至基板上，减少外围的数目及封装成本，并使体积缩小。    分辨率高：由于的晶体管及驱动线路都制作于硅基板内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口面积，不像穿透式的及导线皆占用开口面积，故理论上不论分辨率或开口率都会比穿透式高。分辨率普遍达到等级（×）    制造技术较成熟：的制作可分为前道的半导体制造及后道的液晶面板贴合封装制造。前道的半导体制造已有成熟的设计、仿真、制作

9、及测试技术，所以目前良率已可达以上，成本极为低廉；至于后道的液晶面板贴合封装制造，虽然据说目前的良率只有，但由于液晶面板制造已发展得相当成熟，理论上其良率提升速率应远高于芯片，所以应比更有机会取代穿透式成为投影显示技术的主流。    此外，还有一项优点，就是目前是及 拥有专利权，则是的独家专利，而则无专利权的问题。现在台湾的工研院光电所也已成功开发出，并正在申请专利中。由于台湾的半导体产业基础雄厚，及就曾委托台湾的联电及联友光电代工，所以台湾业界一直寄希望发展技术做为其发展投影产品的最佳选择。    目前市场定位在大屏幕投影显示产品及（ ）上。目前业界普遍认可：在显示器市场"以下以为主流，可应用于" "产品，但价格昂贵，投影显示器适用于" "以上的产品，具有解析度高，价格适中等优势。投影显示技术则是落于上述投影显示器市场；另外亦可作为直视元件，应用在中。     可视为的一种，传统的是做在玻璃基板上，但则是长在硅晶圆上。和的相对比的产品，最常用在投