深度解析顯示技術(shù)發(fā)展史及其發(fā)展特點(diǎn)(二)

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5-5 LCD背投影電視機(jī)

　　5-5-1 透射式液晶背投影電視機(jī)特點(diǎn)

　　液晶投影電視機(jī)（簡(jiǎn)稱LCD-PTV）主要依靠投射型TFT-LCD器件產(chǎn)生圖像，其原理同平板液晶相同，只是最終成像的方式不同，目前其畫(huà)面質(zhì)量已接近CRT但其有不少缺點(diǎn)：

　　a、透過(guò)率低，一對(duì)偏振片的透過(guò)率只有約0.3；

　　b、開(kāi)口率低，不到0.4，光利用率3%；

　　c、價(jià)格高

　　5-5-2 LCOS投影電視

　　LCOS(Liquid Crystal on Silicon)屬于新型的反射式微LCD投影技術(shù)，其結(jié)構(gòu)是在硅單晶圓片上，利用半導(dǎo)體技術(shù)制作驅(qū)動(dòng)面板（又稱為CMOS-LCD），然后將單晶片用研磨技術(shù)磨平，并鍍上鋁當(dāng)做反光鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極的玻璃基板貼合，在充入液晶，進(jìn)行封裝測(cè)試。

　　由于LCOS 面板是以CMOS 芯片為電路基板，因此無(wú)法讓光線直接穿過(guò)，其分光合光系統(tǒng)設(shè)計(jì)和LCD有些不同。通常需要在分光合光系統(tǒng)中利用偏極化分光鏡（Polarization Beam Spliter,PBS）,將入射LCOS面板的光束與反射后的光束分開(kāi)。

　　PBS是由兩個(gè)450等腰直角棱鏡底邊粘合而成的棱鏡，當(dāng)非線性偏極化光入射PBS時(shí)，PBS會(huì)反射入射光的S偏振光（垂直入射線平面），并且讓P偏振光（平行入射線平面）通過(guò)。

　　與穿透式LCD及數(shù)字逛處理器DLP 相比,LCOS的優(yōu)點(diǎn)：

　　a、光利用效率高。LCOS與LCD投影顯示器類似，主要差別就是LCOS屬于反射成像光利用率可達(dá)40%以上，與DLP相當(dāng)而穿透式LCD僅3%—10%；

　　b、體積小。LCOS可將驅(qū)動(dòng)IC等外圍線路完全整合在CMOS基板上，減少外圍IC 數(shù)目及封裝成本，并使體積縮�。�

　　c、開(kāi)口率高。由于LCOS的晶體管及驅(qū)動(dòng)線路都制作在硅基板內(nèi)，位于反射面之下，不占表面積，僅像素間隙占用開(kāi)口面積。LCOS開(kāi)口率90%以上；

　　d、制作技術(shù)成熟；

　　e、LCOS的尺寸一般為0.7英寸，所以相關(guān)的光學(xué)器件尺寸也大大縮小，使LCOS-PTV總成本下降；

　　f、LCOS目前無(wú)專利問(wèn)題

　　下面對(duì)LCOS投影電視系統(tǒng)及主要部件分別介紹

　　1、LCOS-PTV系統(tǒng)組成

　　LCOS-PTV與LCD-PTV的主要結(jié)構(gòu)在導(dǎo)光及分光合光部分的設(shè)計(jì)大同小異，只是在LCOS-PTV中，LCOS面板前多加了PBS。而由光源發(fā)出的光經(jīng)雙色鏡后，分成R、G、B三色光，此三色光分別通過(guò)各自的PBS后，會(huì)反射S偏振光進(jìn)入LCOS面板，當(dāng)液晶顯示為亮?xí)r態(tài)時(shí)，S偏振光將改變?yōu)镻偏振光，最后以雙色鏡組合挑變過(guò)的三道偏振光，投射至屏幕處得到圖像，三片式LCOS背投影電視機(jī)具有較高的亮度。

　　在需要結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合，也可使用三片LCOS屏，而共用一個(gè)PBS和一個(gè)分光復(fù)合三色棱鏡組合（TPA）。在整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)里，PBS首先將發(fā)自金屬鹵化物燈的光束起偏振，起偏后的S偏振光進(jìn)入TAP，并在TPA中將光束中的藍(lán)光在BC里面反射，在經(jīng)AB 面的全反射，照到藍(lán)LCD屏。來(lái)自藍(lán)LCD屏的反射光被調(diào)制后變成P偏振光，沿著與入射S偏振光相同的光路返回。其它顏色的光也經(jīng)過(guò)同藍(lán)相同的方法，由各自的光路返回。最終匯合，照射在屏幕上成像。LCOS 的顯示芯片是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它決定了顯示模式、顯示分辨率、色彩方式以及色深。

　　2、LCOS芯片結(jié)構(gòu)

　　有源NMOS矩陣中每個(gè)像素由一個(gè)NMOS晶體管及一個(gè)存儲(chǔ)電容構(gòu)成，矩陣的上下側(cè)為行驅(qū)動(dòng)電路，左側(cè)為列驅(qū)動(dòng)電路。

　　5-5-3 液晶投影電視機(jī)的光源

　　光源對(duì)液晶投影電視機(jī)的亮度和圖像質(zhì)量有重大影響，是非主動(dòng)發(fā)光式投影電視的關(guān)鍵部件。

　　光源種類有碘鎢燈、短弧氙燈、短弧型金屬鹵化物燈及高壓汞(水銀)燈。

　　氙燈：優(yōu)勢(shì)，發(fā)光光譜特性好（接近太陽(yáng)光譜）和點(diǎn)光源。劣勢(shì)，效率低和價(jià)格高，最近開(kāi)發(fā)的小型高效的氙燈已經(jīng)用在反射式投影電視上了。

　　金屬鹵化物燈：使用較多，330W-575W的此類燈在大屏幕投影電視中使用廣泛，250-300W的已被高壓汞燈代替。

　　高壓汞燈：這種等的峰值亮度約為109cd/m2，是鹵化物燈的兩倍，投影電視的主流。

　　碘鎢燈很少使用。

　　

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文章來(lái)源：中國(guó)投影網(wǎng)