轉貼 【產業研究】LCOS技術發展現況

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由於TFT顯示器目前仍多侷限在30吋以下的市場，而30吋至60吋左右的顯示器，原本以電漿顯示器（PDP）發展最被看好，但因售價過高，一台售價30至40萬元台幣的PDP並非大眾市場目前所能接受的產品，因此，改採投影技術以提供超大尺寸的顯示器技術就成為目前廠商發展的方向。

反射式投影技術包括液晶（LCD）、數位光源調配投影機（Digital Light Projector，DLP）與反射式液晶技術（Liquid Crystal On Silicon，LCOS）三種，目前市售的產品雖以DLP、LCD為主，但各界皆看好LCOS具有低成本、高開口率（可高達90%）、高解析度（像素間距可至12 micron）等優點，包括日韓台三地廠商都在積極開發相關量產技術，以搶食微型顯示器（Microdisplay）市場。

• LCOS技術發展現況

LCOS是反射式液晶投影機與背投影電視的關鍵技術，其最大優點在於可大幅降低面板生產成本，且具高解析度，與一般TFT-LCD面板不同的是，TFT上下二面都以玻璃作為基板，但LCOS僅有上面採用玻璃，底層基板是以半導體材料矽為主，以矽晶圓為基底具有Circuit On Panel的優點，因此LCOS製程其實是結合LCD與半導體CMOS製程的技術。故產品的前段製程是在晶圓廠內進行，LCOS上的線路設計比一般晶圓代工廠生產的IC要簡單許多，一般以0.35微米製程，在8吋晶圓廠內生產即可，不過現有LCOS製程的最大瓶頸，在於晶圓廠之後加玻璃、灌液晶的後段製程，其良率較難以掌控。

LCOS結構上包括CMOS基板、ITO玻璃、配向層、間隔物與液晶等，其操作原理與LCD投影機一樣，只是LCD投影機是利用光源穿過LCD面板做調變，而LCOS面板是以CMOS晶片為電路基板及反射層，然後再塗佈液晶層後，以玻璃平板封裝，該製程的瓶頸在於如何達到上下兩塊面板間的平坦性，尤其是對較大尺寸的LCOS面板而言，此階段良率的提昇應是重點所在。以現階段技術現況來看，LCOS投影機的優點是解析度高、面板製作易於小型化、同時多家廠商投入研發量產，有降低成本的空間；缺點是內部的三片式光學引擎構造，使得LCOS面臨散射光干擾效果，以致對比清晰度較差、體積較大。

此外，目前與LCOS同樣可作為投影光學引擎的關鍵零組件尚有高溫多晶矽面板（HTPS）與數位微型影像晶片（DMD，用於DLP投影技術上），不過由於高溫多晶矽主要供應的日本廠商產量嚴重不足，而且DMD的生產者僅TI一家廠商，面臨良率難以提昇、價格過高和貨源不足等問題，相形之下，LCOS被期待成為未來市場最具競爭力的技術。

• 結論

目前國內多家廠商皆投入LCOS的研發，以長遠投影機市場發展來看，是國內廠商可望擺脫受限日方專利的機會，但LCOS講求是掌握核心技術，並要與光學雷射相結合，包括鏡頭設計能力及光源部分皆是重要的因素，目前LCOS國內生產LCOS光學引擎的廠商，也紛紛與國外大廠結盟，研發關鍵技術，但其關鍵零組件LCD面板及後段的液晶封裝，目前仍須向國外廠商購買。短期來看，LCOS材料取得及技術突破的問題將是國內跨入廠商面臨的最大課題。