一、投影機始祖——CRT投影技術(shù)
CRT投影機的歷史可以追溯到上世紀(jì)50年代,當(dāng)時主要應(yīng)用在商務(wù)飛機上,進行錄像帶的播放。到了80年代,個人電腦的迅速發(fā)展,使得文本和數(shù)據(jù)展示的市場需求越來越大,促使了CRT投影技術(shù)的長足發(fā)展。投影技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域開始滲透到會議室、教師和劇院等。80年代中后期,隨著計算機工作站和圖形處理軟件的廣泛應(yīng)用,也就相應(yīng)地產(chǎn)生了能投影高分辨率圖形和動畫的圖形投影機。1989年第一臺LCD投影機面世,結(jié)束了投影機市場上只有CRT一種技術(shù)的局面。1994年,家用投影市場萌芽,CRT投影機相對于當(dāng)時的LCD投影機技術(shù)更成熟,因此開始進入高端家庭影院。但在1996年3LCD技術(shù)推出、第一款DLP投影機橫空出世,CRT投影技術(shù)便開始走下坡路,并迅速淡出人們的視線。
二、獨步市場十年的LCD技術(shù)
一直以來人們都習(xí)慣性地認(rèn)為LCD技術(shù)誕生于日本,實際上這項技術(shù)最原始的推動者卻是美國企業(yè)。1888年澳大利亞植物學(xué)家F.Reinitzer首先發(fā)現(xiàn)液態(tài)晶體(簡稱液晶)的存在,并開啟了之后相關(guān)的基礎(chǔ)研究與發(fā)展之門。1968年美國RCA公司科學(xué)家G.H.Heilmeier根據(jù)動態(tài)散射效應(yīng),將液晶做成顯示屏(LiquidCrystalDisplay,LCD),形成LCD產(chǎn)業(yè)的雛形,但卻一直沒有將該技術(shù)商品化。直到1973年,日本夏普成功開發(fā)出以LCD技術(shù)為顯示面板的計算器和手表,并帶動許多廠商如日立、NEC、東芝等加入LCD產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的行列。將LCD技術(shù)應(yīng)用到投影設(shè)備的是愛普生,該技術(shù)是利用液晶在電極的作用下發(fā)生排列變化,使透過LCD芯片的光源通過鏡頭投射出圖像。誕生于1989年的愛普生VJP-2000,便是全球第一臺LCD投影機。盡管作為當(dāng)時的最新技術(shù),LCD投影機還是基于單片結(jié)構(gòu)而存在性能和色彩方面的缺憾,開口率和分辨率都極低。直到1995年單片LCD投影機才正式投入市場,緊接著1996年又推出了3LCD技術(shù),在穩(wěn)定性和色彩表現(xiàn)方面有了突破。索尼也加入到研發(fā)LCD芯片的行列,但在2004年宣布停止向外提供其生產(chǎn)的LCD芯片,僅供內(nèi)部使用。至此,LCD投影技術(shù)被愛普生和索尼兩家所壟斷。
從最初的D1代芯片到D6代HTPS-LCD芯片,愛普生LCD投影技術(shù)經(jīng)歷了十多年的發(fā)展,并獨步市場達10年之久,直到2003年DLP投影機后來居上,兩分天下的局面方才形成。面對DLP的燎原之勢,愛普生、富士通、日立、松下、三洋和索尼在2005年初成立“3LCD”同盟,在技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品宣傳上加強合作,以保持其市場主導(dǎo)地位。
三、DLP——后來居上的耀眼新秀
1987年,德州儀器公司LarryHornbeck博士研發(fā)出第一塊數(shù)字顯微鏡裝置(DigitalMicromirrorDevice,DMD),到1996年,數(shù)據(jù)光學(xué)處理(DigitalLightProcessing,DLP)技術(shù)正式商品化走向投影顯示市場,第一款DLP投影機面世,僅比LCD投影機晚了7年。
DLP技術(shù)的核心是由數(shù)以萬計被微型鏈鏈接固定的鏡片所組成的數(shù)字顯微鏡系統(tǒng),這些鏡片沿光源前后傾斜,反射出或亮或暗的灰色陰影,經(jīng)過色輪過濾后投射出彩色圖像。
最初的DLP芯片雛形分辨率僅16×16,而早期的DLP投影機亮度亦僅300流明,這意味著只有在較為黑暗的環(huán)境里才能看到它。盡管如此,DLP技術(shù)的兩個差異化的市場戰(zhàn)略還是給其技術(shù)發(fā)展做出了很好的指導(dǎo)作用,并且迅速占領(lǐng)市場,給LCD投影技術(shù)帶來很大壓力。一是“便攜化”戰(zhàn)略,從一開始,DLP投影機已經(jīng)嶄露出來的優(yōu)勢就是“便攜”,盡管早期的DLP投影機標(biāo)準(zhǔn)重量達10.5公斤,但較之同期的LCD投影機已算輕便。DLP投影機在入市初期正是憑借著這一優(yōu)勢,從1997年僅重6磅的InFocus的LP420到2005年三星的口袋投影機,DLP投影機不斷推出新品刷新“便攜化”的概念,席卷對移動性有著熱切需求的商務(wù)市場,從而在市場上站穩(wěn)了腳跟,并在2006年首次在全球市場上拿下超過五成的市場份額,與LCD技術(shù)平分秋色。二是高端戰(zhàn)略,三片式DLP投影機被應(yīng)用于高端的工程和影院項目,彌補了過去LCD投影機無法解決的高分辨率和高穩(wěn)定性的技術(shù)空白。
四、LCOS在堅持與放棄間掙扎
分別被德州儀器、愛普生和索尼壟斷的DLP和LCD投影技術(shù)瓜分著日益壯大的市場蛋糕。眼饞的其他廠商開始努力研究出新的技術(shù),試圖打破壟斷。LCOS技術(shù)在1995年開始進行研究,很快JVC就開發(fā)出名為D-ILA的LCOS專利技術(shù),并在1999年INFOCOMM展覽會上推出全世界首款LCOS投影機。
LCOS的英文全稱是LiquidCrystalonSilicon,不難看出這是一項從LCD發(fā)展起來的技術(shù),其結(jié)構(gòu)是在基板上涂上一層硅晶。實際上LCOS技術(shù)可以看作是取LCD和DLP兩家之長的改良型技術(shù),它的基本原理于LCD技術(shù)相似,區(qū)別在于它利用的是與DLP相似的反射式架構(gòu)。
2001年生產(chǎn)LCOS產(chǎn)品的廠家擴大至9家,包括JVC、日立、三洋、3M、飛利浦、三星、臺灣的前錦科技和世界顛峰。臺灣繼LCD之后又掀起了LCOS技術(shù)的生產(chǎn)熱潮,成立了LCOSMicrodisplay企業(yè)聯(lián)盟?梢哉f,LCOS技術(shù)在發(fā)展初期被普遍看好,吸引了眾多的廠商進入并不斷追加投入。
但是,轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在短短的4年之后,多個大型廠商相繼宣布中止LCOS計劃,許多臺灣LCOS廠商也放棄LCOS技術(shù),紛紛轉(zhuǎn)向生產(chǎn)LCD和DLP產(chǎn)品。原因主要在于LCOS面板的良率過低,不能降低成本,遏制量產(chǎn)。LCOS技術(shù)似乎還在導(dǎo)入初期就面臨發(fā)展的停滯。在這里,有四個重要廠商的動作值得關(guān)注。
一個是美國的Three-FiveSystems公司,該公司在2000年開始生產(chǎn)LCOS面板,后來還加入了臺灣的LCOS企業(yè)聯(lián)盟。2003年初Three-FiveSystems將LCOS業(yè)務(wù)剝離,成立了獨立的Briilian公司,與中芯國際達成合作協(xié)議。2005年3月,由于生產(chǎn)延誤和供應(yīng)問題,Brillian的LCOS顯示市場初步?jīng)_擊受挫,同年7月面臨財務(wù)困境,采取了收購LCD電視供應(yīng)商Syntax的辦法,希望通過LCD市場獲得更強的財務(wù)根基,保持公司發(fā)展LCOS技術(shù)的生存資金需求。合并后的SyntaxBrillian與南陽中光學(xué)集團合資建立×××,啟動中國LCOS光學(xué)引擎生產(chǎn)線。
二是索尼公司,在既有LCD技術(shù)專利的情況下,也跟進LCOS技術(shù)的研發(fā),推出SXRD專利技術(shù)。在2004年生產(chǎn)出分辨率為4096×2160的LCOS投影機,應(yīng)用于數(shù)字影院放映。2005年推出VLP-VW100,一年后又推出升級版VLP-VW50,均面向高端娛樂市場。
三是飛利浦公司,早在2001年就推出單片LCOS顯示技術(shù),鎖定HDTV市場。2003年追加2000萬歐元投入,用于LCOS芯片量產(chǎn),但是在2004年繼惠普、東芝、三星之后宣布中止LCOS計劃。
四是IT巨頭英特爾公司,在2004年1月高調(diào)宣布進入LCOS領(lǐng)域,沖擊家用市場。眾多OEM廠商和高清電視零部件生產(chǎn)廠商與其合作,開發(fā)應(yīng)用該芯片的產(chǎn)品,包括富可視、TCL、創(chuàng)維、以及臺灣的致伸科技等。但是這個計劃一拖再拖,在同年10月份宣布放棄計劃。
后兩個企業(yè)在中止LCOS計劃時公開給出的原因與其他在LCOS征途上倒下的眾多廠商幾乎是一致的,就是LCOS的技術(shù)難題未得到突破,無法使LCOS產(chǎn)品達到預(yù)期的性能指標(biāo)和經(jīng)濟回報。然而,前兩個企業(yè)卻不屈不撓地一直堅持LCOS技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,并在近期重新點燃人們對該技術(shù)的關(guān)注,風(fēng)并非自空穴。目前LCOS技術(shù)的主要生產(chǎn)者包括Syntax-Brillian、Aurora、MircoPix、Mircodisplay、Kopin、Displaytech、SpatiaLight、Varitronix、SONY、HITACHI、JVC、Elcos、Gemidis、奇景、香港科技大學(xué)、精電、南開大學(xué)。LCOS投影技術(shù)較之目前兩種主流技術(shù),具有高分辨率、高光效率、高對比度和高色彩飽和度等優(yōu)點,而且目前尚未出現(xiàn)壟斷狀況,頗有市場發(fā)展?jié)摿;但是作為一種尚不完熟的新技術(shù),它還存在生產(chǎn)成本高、性能不穩(wěn)定等不足。
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