LCOS光機原理

LCOS(Liquid Crystal on Silicon)屬于新型的反射式micro LCD投影技術，它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片，用先進工藝磨平后鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合，再注入液晶封裝而成。LCOS將控制電路放置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而達到更大的光輸出和更高的分辨率。

下圖是LCOS液晶封裝層次的斷面剖析圖：

LCOS也可視為LCD的一種，傳統(tǒng)的LCD是做在玻璃基板上，LCOS則是做在硅晶圓上。前者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，解析度不易提高;LCOS則采用反射式投射，光利用效率可達80%以上，而且它的最大優(yōu)勢是可利用目前廣泛使用、便宜的CMOS制作技術來生產，毋需額外的投資，并可隨半導體制程快速的微細化，逐步提高解析度。反觀高溫多晶硅LCD則需要單獨投資設備，而且屬于特殊制程，成本不易降低。LCOS面板的結構有些類似TFT LCD，一樣是在上下二層基板中間分布Spacer以加以隔絕后，再填充液晶于基板間形成光閥，藉由電路的開關以推動液晶分子的旋轉，以決定畫面的明與暗。LCOS面板的上基板是ITO導電玻璃，下基板是涂有液晶硅的CMOS基板，LCOS面板最大的特色在于下基板的材質是單晶硅，因此擁有良好的電子移動率，而且單晶硅可形成較細的線路，因此與現(xiàn)有的LCD及DLP投影面板相比較，LCOS是一種很容易達到高解析度的新型投影技術。

LCOS的發(fā)光原理

LCoS電視機產生畫面需要經過若干步驟。這一過程涉及到一個高強度燈泡、布置在一個立方體中的一系列反光鏡和微型器件、一個棱鏡和一個投影透鏡。下面介紹在整個過程中都發(fā)生了什么事情：

1. 燈泡產生一束白光。
2. 光束穿過一個聚光透鏡（負責聚焦和對準光線）。它還會穿過一個濾光器（只允許可見光通過），這樣可以使其他元件免受損害。
3. 通過以下兩種方式之一，這束白光被分解成了紅色、綠色和藍色光：
1. 光束穿過一個偏振光束分光器（PBS），它把光分解為三個光束，這些光束分別穿過增加紅色、綠色和藍色的濾光器。
2. 光束穿過一系列分色鏡，這些分色鏡能夠反射某些波長的光線而允許其余光線穿過。例如，分色鏡可以把紅光從白光中分離出去，留下藍光和綠光，而另一面分色鏡可以再把綠光分離出來，只留下藍光。
4. 剛剛產生的彩色光束同時與三個LCoS微型器件之一相接觸——它們分別對應紅光、綠光和藍光。在下一節(jié)，我們將介紹這些器件。
5. 這些微型器件反射出來的光線穿過一個棱鏡，這個棱鏡能夠將這些光線組合在一起。
6. 然后，棱鏡把光線（它們現(xiàn)在產生了一個全色影像）投射到一個投影透鏡中，這個透鏡再把影像放大并顯示到屏幕上。