LCoS显示技术评测(05-100)

　　参评高清电视

　　在我们计划开始进行评测时市面上只有两款LCoS高清电视,所以我决定扩大样本面,劝说几家制造商为我这篇文章把他们宝贵的实验室样机借给我,目的是把每家LCoS制造商的产品(用色轮的除外)都包括进来,而目前只有五家制造商：JVC、索尼、Brillian、eLCOS和SpatiaLight。我们包括了两种标准高清电视分辨率：1280×720约一百万像素以及1920×1080约两百万像素,在本文中分别称为720或1080型

　　JVC和索尼是著名的LCoS高清电视制造商。Brillian是一家小型初创公司,是美国唯一一家高清电视制造商。他们提供了一台65寸720型样机(目前已经上市),并努力在评测之前提供多一台1080型。eLCOS也是一家小型初创企业,他们和光引擎制造商JDS Uniphase、屏幕制造商DNP以及视频处理器制造商Silicon Optix合作,提供了一台56寸1080型实验室演示样机。请注意该公司提供的机型还不能称之为样机,因为它不是为大规模生产而设计的。SpatiaLight也是一个小型初创企业,提供LCoS芯片和驱动电路,曾用在2005年9月LG新推出的71寸1080 高清电视中。

　　JVC提供了两台：消费品事业部送来了他们已上市的61寸720高清电视,只有不到4,000美元,而专业产品事业部则送来了他们为电视与电影后期制作而设计的48寸1080基准显示器样机,其价格定位面向高端专业市场,设计用来与索尼的高端专业级CRT竞争。注意JVC两个型号所采用的LCoS技术是不同的,普通型具有数字背板,采用脉宽调制控制每个像素,而专业级使用模拟电压控制每个像素。索尼已经于2005年1月推出70寸1080 Qualia 006。

　　表1显示了每种机型的基本信息,注意表中型号是以分辨率按字母顺序排列的。

　　LCoS技术

　　LCoS是用液晶控制图像像素亮度的最新显示技术,液晶技术最广泛应用形式是大型无定形硅LCD芯片,用于直接观看的计算机显示器、电视以及高清电视,典型尺寸从5寸到82寸,下一个应用将是更小的高温多晶芯片,用于视频和数据投影仪,这些应用尺寸大约只有1寸,所有都会用于大屏幕LCD背投电视及高清电视。这两种技术用的光源都在芯片的后面,光线必须穿过芯片来到前面,包括芯片内控制像素的所有电路和组件,但这些部件阻断了很多光线,并在像素之间形成沟道,因此分辨率越高,问题就越多。第二个主要问题是液晶相对来说需要比较厚以便得到较高对比度,这会使响应时间减慢,因而在图形运动或变化时会形成拖影。

　　LCoS的基本原理是在液晶层后面用一个镜子,光线从前面进来后穿过液晶层,经过镜子反射再次穿过液晶层射到屏幕上。这需要稍微复杂一些的光学部件,但确实非常有用,它有几个直接明显的优点,如所有电子部件都在镜子后面,完全在光路以外。在它后面有很大空间,这样就可能达到难以置信的高分辨率,LCoS在所有显示技术中分辨率最高。另外因光线两次穿过液晶,可以达到很高对比度但依然非常薄,从而大大改善响应时间减少拖影。

　　液晶可以使光线的偏振性发生偏转,而偏转量可通过电场进行控制。镜片后面的硅片产生控制每个像素的电场,实际上镜片就是硅片最上一层,液晶直接装在镜片上面,这也是它叫做“硅基液晶”的原因。大多数芯片的尺寸为四分之三英寸。生成图像时,偏振光聚焦在芯片上,通过变换每个像素后面电场来控制其亮度。电场使光线发生偏转,然后用一个偏振过滤器把偏转部分挡住。硅片产生电场实际上就像计算机内存芯片一样工作,按照像素的行列进行组织,每个像素都有一个地址,就像内存位置一样,图1a显示了一个LCoS的截面图。

 

　　图1a Cos截面图

　　如同其它显示技术一样,每家制造商都有他们专用的实现方法,如表1和表2所示。所有制造商都指出他们使用带无机排列层的垂直分布液晶,垂直排列可提高对比度,并在驱动信号为零时使屏幕呈现自然的黑色。无机排列层可避免早期有机排列层老化的问题,所以所有这些LCoS技术都有很长的寿命。

　　表2列出各制造商1080 LCoS芯片的规格。

 

　　表2 1920 x 1080 LCoS芯片性能指标