從行業(yè)發(fā)展來看,信息技術(shù)如今已滲透融合進(jìn)社會(huì)的各行各業(yè),成為社會(huì)各產(chǎn)業(yè)的控制核心,芯片產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。而我國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口,芯片供應(yīng)安全受制于人,在無(wú)屏顯示領(lǐng)域,目前主要為美國(guó)TI、日本Sony等大公司壟斷市場(chǎng),LCOS技術(shù)是中國(guó)企業(yè)“彎道超車”的好機(jī)會(huì)。衍射光波導(dǎo)、光波長(zhǎng)選擇開關(guān),激光相控陣?yán)走_(dá)……這些高大上的“黑科技”背后都少不了光的相位調(diào)制,其中,充當(dāng)“中樞系統(tǒng)”的LCOS芯片技術(shù)如今這一局面有望被打破——11月20日,國(guó)內(nèi)首顆高性能LCOS芯片及配套光學(xué)模組在滬亮相。記者從發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)獲悉,該款芯片具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),解決了傳統(tǒng)LCOS芯片可靠性不高、亮度不高等缺點(diǎn),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白。
慧新辰LCOS芯片
LCOS芯片的本質(zhì)是對(duì)光的相位進(jìn)行調(diào)制,理論上,凡是需要對(duì)光的相位進(jìn)行調(diào)制的地方,均可用到LCOS芯片。由于每個(gè)光波段都有其對(duì)應(yīng)的消費(fèi)電子和工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,LCOS芯片的應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富。以最常見的可見光波段為例,LCOS芯片可應(yīng)用于投影儀、激光電視、AR、VR智能眼鏡、車載抬頭顯示等方面。
從投影領(lǐng)域來看,該芯片的問世無(wú)疑將投影機(jī)行業(yè)又帶入一個(gè)新的時(shí)代。
傳統(tǒng)LCD ( Liquid Crystal Display)投影機(jī)分為液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類。液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì),本身不發(fā)光,工作性質(zhì)受溫度影響很大,其工作溫度為-55oC~+77oC。投影機(jī)利用液晶的光電效應(yīng),即液晶分子的排列在電場(chǎng)作用下發(fā)生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率,從而影響它的光學(xué)性質(zhì),產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
DLP(Digital Light Procession)數(shù)字光處理;其原理是將通過UHP燈泡發(fā)射出的冷光源通過冷凝透鏡,通過Rod將光均勻化,經(jīng)過處理后的光通過一個(gè)色輪,將光分成RGB三色,再將色彩由透鏡投射在DMD芯片上,最后反射經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像。
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)即硅基液晶,是一種基于反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶光相位調(diào)制裝置。這種矩陣采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。LCOS技術(shù)較之LCD、DLP、CRT、DLV投影技術(shù)而言,具有高分辨率、高光效率、高對(duì)比度和低成本等優(yōu)點(diǎn),其潛在的市場(chǎng)規(guī)模龐大。
慧新辰總經(jīng)理李鯤和深創(chuàng)投董事總經(jīng)理鄧亮代表雙方簽訂投資協(xié)議
“我們的團(tuán)隊(duì)歷時(shí)9個(gè)月,最終完成了芯片的研發(fā)!弊鳛槟壳皣(guó)內(nèi)唯一一家掌握從LCOS芯片研發(fā)設(shè)計(jì)、液晶取向、封裝測(cè)試、到模組光學(xué)全流程能力的公司,上;坌鲁綄(shí)業(yè)有限公司總經(jīng)理李鯤介紹,這款LCOS芯片系公司自主研發(fā),有效解決了傳統(tǒng)LCOS芯片可靠性不高、亮度不高等缺點(diǎn)。目前,公司自有封裝測(cè)試線的年產(chǎn)能達(dá)每年150~200萬(wàn)顆,同時(shí)還在積極籌備大批量出貨量產(chǎn)產(chǎn)線。
當(dāng)光源為普通光源時(shí),LCOS 的優(yōu)勢(shì)并沒有顯現(xiàn)出來,亮度并不及 DLP。但是,在激光投影逐漸被消費(fèi)者接受和推崇的當(dāng)下,以激光為光源的方式讓 LCOS 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以釋放;坌鲁娇偨(jīng)理李鯤指出:“首先是高分辨率,這個(gè)毋庸置疑是 LCOS 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。其次,DLP 是對(duì)光做反射,而 LCOS 是對(duì)光進(jìn)行調(diào)制,和初始偏正態(tài)的激光堪稱絕配,同時(shí)由于采用相位調(diào)制,世界三大 AR 眼鏡巨頭都是采用 LCOS 來實(shí)現(xiàn);第三,LCOS 技術(shù)已經(jīng)公認(rèn)是 5G 時(shí)代的必需品,只有 LCOS 可以完成光網(wǎng)和光網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交叉!
慧新辰總經(jīng)理李鯤
近10多年來,一些企業(yè)和高校都在LCOS芯片的研發(fā)方面投入過精力,但因芯片工藝量產(chǎn)化的難題,真正能將LCOS芯片投入量產(chǎn)和市場(chǎng)化的幾乎沒有。雷威建議,研發(fā)者應(yīng)更多關(guān)注LCOS芯片的相位調(diào)制SLM特性!斑@是LCOS芯片在技術(shù)路徑上先天的優(yōu)勢(shì),而且我相信這只是冰山一角,未來LCOS芯片的新穎應(yīng)用還不止于此!
LCOS芯片下游應(yīng)用相當(dāng)廣泛,涵蓋了5G、激光電視、智能投影等無(wú)屏顯示的廣闊領(lǐng)域。有第三方報(bào)告顯示,該芯片應(yīng)用的潛在市場(chǎng)規(guī)模超200億元!LCOS本身固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),將是國(guó)內(nèi)有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)換道超車,打破壟斷,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的一條技術(shù)路線。”深創(chuàng)投鄧亮表示,以激光電視、智能投影這類無(wú)屏顯示設(shè)備領(lǐng)域?yàn)槔,隨著LCOS可靠性不佳的問題被解決,其在像素尺寸小、分辨率高方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越發(fā)凸顯,這或?qū)⒏淖冊(cè)械男袠I(yè)格局。
以投影機(jī)為例:DLP投影機(jī)的對(duì)比度高。黑白圖像清晰,暗部層次豐富,細(xì)節(jié)表現(xiàn)豐富;但色彩飽和度不好,色彩表現(xiàn)不夠生動(dòng)。LCD投影機(jī)的圖像色彩飽和度好,色彩層次豐富,但文本邊緣大都有陰影和毛邊。LCD投影機(jī)在顯示動(dòng)態(tài)視頻圖像方面,彩色圖像是更加清晰,色彩更加生動(dòng)。LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術(shù)。與穿透式LCD和DLP相比,LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟等特點(diǎn),它可以很容易的實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸,所以相關(guān)的光學(xué)儀器尺寸也大大縮小,使LCOS-PTV的總成本大幅下降。雖然,市場(chǎng)中仍會(huì)以LCD和DLP技術(shù)依然都是投影機(jī)采用的主流技術(shù)。而LCOS擁有一些技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),而現(xiàn)在LCOS技術(shù)上已經(jīng)得到了解決,因此可以預(yù)見LCOS將會(huì)在未來幾年逐步成為市場(chǎng)上的主流技術(shù)。
李鯤透露,芯片成功投放市場(chǎng)后,下一步,將開展2K,4K高清高亮LCOS芯片和5G WSS-LCOS芯片的研發(fā)工作。
廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,為LCOS芯片奠定了巨大的需求基礎(chǔ),未來LCOS芯片潛在需求量或超億顆/年;坌鲁阶鳛閲(guó)內(nèi)領(lǐng)先的LCOS芯片企業(yè),掌握著具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)和液晶取向技術(shù),并具備自主封裝測(cè)試能力和光學(xué)設(shè)計(jì)能力。慧新辰董事長(zhǎng)薛成標(biāo)表示,將積極推進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新迭代,推進(jìn)產(chǎn)品量產(chǎn)上市,打破國(guó)外公司在芯片領(lǐng)域的壟斷地位,打造世界芯片市場(chǎng)上的“中國(guó)力量”。
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