衍射光波導、光波長選擇開關，激光相控陣雷達……這些高大上的“黑科技”背后都少不了光的相位調制，其中，充當“中樞系統”的LCoS芯片技術常年被美、日等少數國家壟斷。如今，這一局面有望被打破。
數字高清微顯彩電技術不斷提高
①LCD微顯彩電
由于LCD背投是采用透射式液晶，開口率比較低，原來只有54%，日本愛普生已推出D5代液晶，開口率提高到70%，對比度提高了50%，亮度也有很大的提高；采用無機定向膜開發液晶（HTPS）的新技術，進一步提高了開口率，改進對比度，提高了黑色再現能力，使圖像更加精細，畫面更加清晰，更真實地重現自然圖像，愛普生將這項技術稱為“水晶高清精細（Crystal Clear Fine）”技術。
日本SONY公司最近推出物理分辨力為1920×1080 50英寸3LCD數字高清微顯彩電，每臺售價僅人民幣17000元。
②DLP微顯彩電
美國TI公司為改進單片DLP投影機的彩色還原性較差的問題，采用Brilliant Color（彩色）的新色彩處理技術，即采用R、G、B三基色和相應補色青、品紅、黃六段色輪，在色域和色飽和度上有一定的提高，可提高亮度20~40%；采用Darkchip技術即在微鏡下面增加黑色涂鍍層，減少光反射，減少像素間的間隙和支持機械裝置的孔徑，提高對比度和亮度；為了滿足1080p高清晰度數字電視的要求并降低芯片成本，TI開發出了用類似以960×1080微鏡陣列來顯示1920×1080（即1080p）畫面，稱之為“平滑畫面”技術，其核心是利用DLP微鏡單元-12，0和+12度的三個平衡角位，在一對對稱的像素位置上，通過脈沖寬度調制（PWM）產生一定灰度白或黑的像元，而剩余的一個角位用作雙像素全黑的光閥關短狀態，從而取得單一微鏡雙像素顯示的功效。
③LCoS微顯彩電
由于LCoS可以說是吸收LCD與DLP優點而研發出的成像器件，它是反射式液晶，開口率高，因此它具有分辨力高、像素面積占有率高、光耗小、響應速度快、體積小、重量輕等優點，是1080p高清晰度數字電視的顯示技術。近來封裝成品率有所提高，特別是光學引擎改進很快。三片機主要有IBM，Colorlinlc，3M，示創，Jdsu；單片有時序彩色和卷簾式以及美國永錫科技介于兩者之間的新彩色控制方法。示創，Jdsu三片光學引擎方案都表明是低成本方案，Jdsu認為其光學引擎與3LCD結構相近，示創認為其光學引擎方案是性價較好的方案，參見表一、圖三、四、五。
三大光閥技術，為何選擇LCoS
在投影機市場上，光閥技術主要有三個種類，DMD、LCD和LCoS。這三種技術路線各有優缺點，目前本土企業選擇的是LCoS技術方向。
DMD技術本質是大型二維陣列“微機電”產品。國內產業界在半導體微機電系統上的耕耘布局雖然較為完善，但是并不先進。尤其是TI作為顯示用DMD供應商，其技術優勢非常明顯。如果以此為突破方向，無疑面臨巨大的技術風險、時間成本和專利糾紛概率。
LCD技術是另一種投影光閥產品，本質是液晶顯示面板。不過其TFT驅動方面采用的是“高溫多晶硅”技術——對比而言，手機用液晶顯示屏，多采用金屬氧化物TFT技術，或者低溫多晶硅TFT技術。LCoS技術，則是在LCD投影光閥的背面貼附一個反射鏡面（一般是硅基板鍍鋁CMOS電極層），因此LCoS又叫做“硅基液晶”。
LCoS繼承LCD光閥的全部技術，并其結構更為復雜：這樣做的好處是可以實現更高的光學效率，克服LCD投影機在超高亮度產品研發上的瓶頸——雖然達不到三片是DMD產品的極高亮度表現，但超越單純LCD光閥的表現。
對于國內企業而言，選擇LCoS作為技術方向，有三個方面的優勢：首先是在高亮層面上不至于“直接形成技術瓶頸”，有利于未來應用范圍的廣泛性。在加上液晶制造技術在小像素上的優勢，有可能在8K等產品上比DMD好——這是對未來市場的前瞻性考慮。
此外，本土有著LCoS產業更好的技術基礎。比如，在液晶顯示產業上，國內數家巨頭已經有龐大產業鏈。雖然手機、電視用液晶面板與LCoS液晶部分不同，但依然屬于同一領域，相關人才和相似技術儲備更為充分。同時，本土LCoS產業不是從零起步——本世紀初，已經有很好的產業研發基礎。
LCoS芯片技術行業創新，國產化能否實現彎道超車？
LCoS(Liquid Crystal on Silicon)即硅基液晶,是一種基于反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶光相位調制裝置。這種矩陣采用CMOS技術在硅芯片上加工制作而成。廣泛應用于眾多國家戰略支柱行業，是增強現實(AR)、5G通信、無屏顯示等電子信息產業的基礎核心芯片。可廣泛應用在投影、激光電視、AR、車載HUD等無屏顯示、制造以及光通信等領域。
據了解,慧新辰此次發布的LCoS芯片，其采用的無機取向膜具有高可靠性、高穩定性、耐強光、抗紫外光、耐高溫、高亮度和適配激光光源等特性,加上慧新辰自主調控的液晶，讓這顆LCoS芯片的液晶反轉周期低至1.5ms，這帶來了每秒300幀的高刷新率、80mW的低功耗和4.48Gbps的高帶寬。據悉這款芯片目前具備量產的基礎，可達到每年100萬顆以上的產能儲備,對應收入可達4-5億元。
信息技術如今已滲透融合進社會的各行各業，成為社會各產業的控制核心，芯片產業是信息技術產業的核心，是支撐社會經濟發展和保障國家的戰略性、基礎性、先導性產業。而我國的芯片產業長期依賴國外進口，芯片供應受制于人,打造具有國際競爭力的芯片產業，提升芯片自主化、進口替代化已經到了重要關口。目前在無屏顯示領域,主要為美國TI、日本Sony等大公司壟斷全球市場，LCoS技術的突破是中國企業“彎道超車”的好機會，而慧新辰或將帶頭“突圍”。
貝耐特光學科技 (蘇州) 有限公司
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