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液晶覆硅(又称硅基液晶或单晶硅反射式液晶,英文:Liquid Crystal On Silicon;缩写:LCoS)是反射式液晶投影机与背投影电视的关键技术之一。[1]

简介

这类应用是利用光的强度。另外一类应用是使用光的相位,主要是如空间光相调制器这类的应用,有几大类研究与应用的范围如光通讯里的波长选择交换器(WSS)、全象投影显示、全象式资料储存、生医与医工方面的应用、工业用与精密仪器类应用。

优点

液晶覆硅最大优点在于可大幅降低液晶显示面板生产成本,且有相当程度的分辨率。与一般薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板不同的是,TFT-LCD上下二面都以玻璃作为基板,液晶覆硅仅有上面采用玻璃,底下的基板是以半导体材料硅为主,因此LCOS制程其实是结合液晶显示器(LCD)与互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程的技术。

与LCOS同样可作为投影光学引擎的关键零组件有高温多晶硅面板(HTPS)与数位微型影像芯片(DMD)。不过由于高温多硅主要供应的日本厂商产量严重不足;而DMD的唯一生产者为TI,但面临良率、价格和货源等问题。相形之下,LCOS因而成为未来市场最具竞争力的技术。

薄膜晶体管液晶显示器

薄膜晶体管液晶显示器(英语:Thin film transistor liquid crystal display,常简称为TFT-LCD)是多数液晶显示器的一种,它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。虽然TFT-LCD被统称为LCD,不过它是种主动式矩阵LCD,被应用在电视、平面显示器及投影机上。

简单说,TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层的玻璃基板是与彩色滤光片、而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通过晶体管产生电场变化,造成液晶分子偏转,藉以改变光线的偏极性,再利用偏光片决定像素的明暗状态。此外,上层玻璃因与彩色滤光片贴合,形成每个像素各包含红蓝绿三颜色,这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了面板上的视频画面。

寻常的液晶显示器好比计算器的显示面版,其图像元素是由电压直接驱动;当控制一个单元时不会影响到其他单元。当像素数量增加到极大如以百万计时,这种方式就变得不实际,注意到每个像素的红、绿、蓝三色都要有个别的连接线。

为了避免这种困境,将像素排成行与列则可将连接线数量减至数以千计。如果一列中的所有像素都由一个正电位驱动,而一行中的所有像素都由一个负电位驱动,则行与列的交叉点像素会有最大的电压而被切换状态。然而此法仍有缺陷,即是同一行或同一列的其他像素虽然受到的电压仅为部分值,但这种部分切换仍会使像素变暗(以不切换为亮的液晶显示器而言)。解决方法是每个像素都添加一个配属于它的晶体管开关,使得每个像素都可被独立控制。晶体管所拥有的低漏电流特征所代表的意义乃是当画面更新之前,施加在像素的电压不会任意丧失。每个像素是个小的电容器,前方有着透明的铟锡氧化物层,后方也有透明层,并有绝缘性的液晶处在其中。

视频

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参考文献