LCoS顯示技術(shù)評測(05-100)

　　參評高清電視

　　在我們計劃開(kāi)始進(jìn)行評測時(shí)市面上只有兩款LCoS高清電視,所以我決定擴大樣本面,勸說(shuō)幾家制造商為我這篇文章把他們寶貴的實(shí)驗室樣機借給我,目的是把每家LCoS制造商的產(chǎn)品(用色輪的除外)都包括進(jìn)來(lái),而目前只有五家制造商：JVC、索尼、Brillian、eLCOS和SpatiaLight。我們包括了兩種標準高清電視分辨率：1280×720約一百萬(wàn)像素以及1920×1080約兩百萬(wàn)像素,在本文中分別稱(chēng)為720或1080型

　　JVC和索尼是著(zhù)名的LCoS高清電視制造商。Brillian是一家小型初創(chuàng )公司,是美國唯一一家高清電視制造商。他們提供了一臺65寸720型樣機(目前已經(jīng)上市),并努力在評測之前提供多一臺1080型。eLCOS也是一家小型初創(chuàng )企業(yè),他們和光引擎制造商JDS Uniphase、屏幕制造商DNP以及視頻處理器制造商Silicon Optix合作,提供了一臺56寸1080型實(shí)驗室演示樣機。請注意該公司提供的機型還不能稱(chēng)之為樣機,因為它不是為大規模生產(chǎn)而設計的。SpatiaLight也是一個(gè)小型初創(chuàng )企業(yè),提供LCoS芯片和驅動(dòng)電路,曾用在2005年9月LG新推出的71寸1080 高清電視中。

　　JVC提供了兩臺：消費品事業(yè)部送來(lái)了他們已上市的61寸720高清電視,只有不到4,000美元,而專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部則送來(lái)了他們?yōu)殡娨暸c電影后期制作而設計的48寸1080基準顯示器樣機,其價(jià)格定位面向高端專(zhuān)業(yè)市場(chǎng),設計用來(lái)與索尼的高端專(zhuān)業(yè)級CRT競爭。注意JVC兩個(gè)型號所采用的LCoS技術(shù)是不同的,普通型具有數字背板,采用脈寬調制控制每個(gè)像素,而專(zhuān)業(yè)級使用模擬電壓控制每個(gè)像素。索尼已經(jīng)于2005年1月推出70寸1080 Qualia 006。

　　表1顯示了每種機型的基本信息,注意表中型號是以分辨率按字母順序排列的。

　　LCoS技術(shù)

　　LCoS是用液晶控制圖像像素亮度的最新顯示技術(shù),液晶技術(shù)最廣泛應用形式是大型無(wú)定形硅LCD芯片,用于直接觀(guān)看的計算機顯示器、電視以及高清電視,典型尺寸從5寸到82寸,下一個(gè)應用將是更小的高溫多晶芯片,用于視頻和數據投影儀,這些應用尺寸大約只有1寸,所有都會(huì )用于大屏幕LCD背投電視及高清電視。這兩種技術(shù)用的光源都在芯片的后面,光線(xiàn)必須穿過(guò)芯片來(lái)到前面,包括芯片內控制像素的所有電路和組件,但這些部件阻斷了很多光線(xiàn),并在像素之間形成溝道,因此分辨率越高,問(wèn)題就越多。第二個(gè)主要問(wèn)題是液晶相對來(lái)說(shuō)需要比較厚以便得到較高對比度,這會(huì )使響應時(shí)間減慢,因而在圖形運動(dòng)或變化時(shí)會(huì )形成拖影。

　　LCoS的基本原理是在液晶層后面用一個(gè)鏡子,光線(xiàn)從前面進(jìn)來(lái)后穿過(guò)液晶層,經(jīng)過(guò)鏡子反射再次穿過(guò)液晶層射到屏幕上。這需要稍微復雜一些的光學(xué)部件,但確實(shí)非常有用,它有幾個(gè)直接明顯的優(yōu)點(diǎn),如所有電子部件都在鏡子后面,完全在光路以外。在它后面有很大空間,這樣就可能達到難以置信的高分辨率,LCoS在所有顯示技術(shù)中分辨率最高。另外因光線(xiàn)兩次穿過(guò)液晶,可以達到很高對比度但依然非常薄,從而大大改善響應時(shí)間減少拖影。

　　液晶可以使光線(xiàn)的偏振性發(fā)生偏轉,而偏轉量可通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行控制。鏡片后面的硅片產(chǎn)生控制每個(gè)像素的電場(chǎng),實(shí)際上鏡片就是硅片最上一層,液晶直接裝在鏡片上面,這也是它叫做“硅基液晶”的原因。大多數芯片的尺寸為四分之三英寸。生成圖像時(shí),偏振光聚焦在芯片上,通過(guò)變換每個(gè)像素后面電場(chǎng)來(lái)控制其亮度。電場(chǎng)使光線(xiàn)發(fā)生偏轉,然后用一個(gè)偏振過(guò)濾器把偏轉部分擋住。硅片產(chǎn)生電場(chǎng)實(shí)際上就像計算機內存芯片一樣工作,按照像素的行列進(jìn)行組織,每個(gè)像素都有一個(gè)地址,就像內存位置一樣,圖1a顯示了一個(gè)LCoS的截面圖。

 

　　圖1a Cos截面圖

　　如同其它顯示技術(shù)一樣,每家制造商都有他們專(zhuān)用的實(shí)現方法,如表1和表2所示。所有制造商都指出他們使用帶無(wú)機排列層的垂直分布液晶,垂直排列可提高對比度,并在驅動(dòng)信號為零時(shí)使屏幕呈現自然的黑色。無(wú)機排列層可避免早期有機排列層老化的問(wèn)題,所以所有這些LCoS技術(shù)都有很長(cháng)的壽命。

　　表2列出各制造商1080 LCoS芯片的規格。

 

　　表2 1920 x 1080 LCoS芯片性能指標