D-ILA投影技術(shù)簡(jiǎn)介

來(lái)源:投影時(shí)代 更新日期:2005-12-05 作者:珞珈

    在全球數(shù)字化的潮流中,投影技術(shù)也將邁向數(shù)字化、高解析度標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)代。在目前為市場(chǎng)主流的投影技術(shù)中,采用透射式LCD技術(shù)和反射式DLP技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品共同瓜分了投影機(jī)的市場(chǎng)。隨著技術(shù)的成熟和完善,透射式LCD技術(shù)在擁有豐富艷麗的色彩和極好的亮度均勻性的同時(shí),也在逐步提高光源的利用效率,提高亮度和對(duì)比度;而DLP技術(shù)在繼續(xù)高亮度和高對(duì)比度的同時(shí),提高了亮度均勻性。二者技術(shù)的發(fā)展都在促使投影機(jī)產(chǎn)品向著更清晰、更亮麗和更便攜方向發(fā)展。隨著近期柯達(dá)公司與日本JVC公司在投影機(jī)產(chǎn)品方面的的合作,另一項(xiàng)具有革命性的投影技術(shù)浮出了水面,它就是JVC公司開(kāi)發(fā)的D-ILA投影技術(shù)。D-ILA技術(shù)在提供高分辨率和高對(duì)比度方面顯示了非常突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)的發(fā)展將開(kāi)始向上述二技術(shù)的投影機(jī)市場(chǎng)領(lǐng)域挑戰(zhàn),特別是在消費(fèi)性市場(chǎng)(投影電視,數(shù)字影院和家庭影院,HDTV)中將具較大的發(fā)展?jié)摿。為此,本文將?jiǎn)介基于D-ILA技術(shù)的投影機(jī)的優(yōu)勢(shì)和顯示系統(tǒng)的基本優(yōu)點(diǎn)。以期對(duì)這種新投影技術(shù)加深了解。

一、什么是D-ILA

    D-ILA是Direct-Drive Image Light Amplifier的縮寫(xiě),含義是直接驅(qū)動(dòng)圖像光源放大器技術(shù)。

    D-ILA技術(shù)的核心部件是反射式活性矩陣硅上液晶板,也就是通常所說(shuō)的反射式液晶板(LCOS),所以業(yè)界將此技術(shù)稱(chēng)為反射式液晶技術(shù)。

二、D-ILA技術(shù)原理

 

    在透射式LCD技術(shù)中的液晶板中,作為像素點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制的晶體管被做在液晶板上相應(yīng)位置上,在光源透射過(guò)程中,晶體管本身將阻擋部分光線,因此采用透射式液晶技術(shù)的投影機(jī)的光源的利用效率不高,很難實(shí)現(xiàn)高亮度。從原理上分析,在不增加液晶板尺寸的前提下,透射式LCD投影機(jī)的標(biāo)稱(chēng)分辨率的發(fā)展空間已經(jīng)不大。

    D-ILA技術(shù)中液晶板則將晶體管作為像素點(diǎn)液晶的開(kāi)關(guān)控制單元做在一層硅基板上(見(jiàn)上圖),硅基板(也稱(chēng)反射電極層)位于液晶層的下面,用于像素地址尋址的各種控制電極和電極間的絕緣層位于硅基板的下面,因此整個(gè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)3D立體排列方式。采用D-ILA技術(shù)的液晶板的光圈比率可以達(dá)到93%,也就是在相同尺寸的液晶板上D-ILA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。

    由于D-ILA技術(shù)的液晶板的液晶層采用電壓控制可調(diào)雙折射方式,在全開(kāi)狀態(tài)的光線全反射,幾乎沒(méi)有損失,而全關(guān)狀態(tài)式反射輸出光線幾乎為零,因此D-ILA可以實(shí)現(xiàn)非常高的對(duì)比度。

三、 D-ILA技術(shù)的投影機(jī)

    目前由JVC開(kāi)發(fā)的這種D-ILA技術(shù)是在眾多LCOS技術(shù)開(kāi)發(fā)商中最為成熟的量產(chǎn)化產(chǎn)品技術(shù)。早在1998年JVC已經(jīng)推出了D-ILA數(shù)字投影機(jī),以其高清晰度、優(yōu)異的活動(dòng)圖像表現(xiàn)吸引了市場(chǎng)的注意。JVC推出的DLA-G150HT和D-ILA投影機(jī)具有600:1的高畫(huà)面對(duì)比度,并且具有能夠展現(xiàn)亮麗影像質(zhì)感的1000流明的光輸出強(qiáng)度;本身采用3 Panel具有1365×1024像素表現(xiàn)的的0.9寸D-ILA顯示板,可對(duì)應(yīng)VGA、SVGA、XVGA以及UXGA等畫(huà)面等級(jí)。此系列產(chǎn)品正向更高的清晰度和亮度邁進(jìn),據(jù)悉下一代產(chǎn)品的對(duì)比度將超過(guò)2000:1。在生產(chǎn)投影機(jī)產(chǎn)品的同時(shí),JVC已經(jīng)開(kāi)始向業(yè)界供應(yīng)其投影器件。如下圖所示:

 

    JVC公司已經(jīng)推出了3.3cm(1.3英寸)、3.04cm、2.29cm(1.2英寸)和1.78cm(0.7英寸)的D-ILA液晶板。目前0.9寸3片1組的面板價(jià)格約為900~1,000美元,在JVC的0.7寸新產(chǎn)品計(jì)劃中,將有機(jī)會(huì)降低30%~50%的成本空間,而1.27CM(0.5英寸)XGA液晶板也在2001年推出,為投影機(jī)的更加輕薄化奠定了基礎(chǔ)。因此在投影機(jī)向更清晰、更亮麗、更輕便發(fā)展的道路上,D-ILA技術(shù)顯現(xiàn)出了比透射式LCD技術(shù)和DLP技術(shù)更強(qiáng)的生命力。隨著制程良率的不斷改善,還可能以30%~50%的比例持續(xù)降低成本。

四、幾種投影技術(shù)的比較

LCD投影機(jī) DLP投影機(jī) D-ILA(LCOS)投影機(jī)
優(yōu)勢(shì) 制程技術(shù)較完整具備量產(chǎn)技術(shù)
光學(xué)引擎結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單

易于輕型化
光利用率高
高解析度

可利用半導(dǎo)體制程大量生產(chǎn)從而幅降低面板生產(chǎn)成本
開(kāi)口率提高
高解析度

劣勢(shì)

光利用率低
開(kāi)口率低
散熱問(wèn)題

制程復(fù)雜
良率低
僅TI提供晶片組

相對(duì)于DLP技術(shù)不利于輕型化
較高的光學(xué)元件成本
相對(duì)于DLP技術(shù)影像對(duì)比度較差

    從上表可看出,基于D-ILA技術(shù)的投影機(jī)在低成本、高解析度方面有著獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。盡管目前在大批量量產(chǎn)方面仍有瓶頸,但隨著眾多廠商的量產(chǎn)努力,這一工藝技術(shù)瓶頸遲早會(huì)被克服。相對(duì)于目前投影機(jī)廠商長(zhǎng)期在DLP的產(chǎn)量不足、價(jià)格貴及專(zhuān)利授權(quán)的壓力下以及液晶面板供貨也不足的前提下,D-ILA技術(shù)的成熟和不斷發(fā)展將是業(yè)界投影機(jī)廠商另一解決方案。

    綜上所述,近幾年來(lái)D-ILA技術(shù)開(kāi)始在投影機(jī)產(chǎn)品領(lǐng)域嶄露頭角,嚴(yán)格地講,它也是LCOS技術(shù)的一種類(lèi)型,而且是在LCOS技術(shù)中最為成熟以及最有希望得到普遍應(yīng)用的投影技術(shù)和器件。但是目前在業(yè)界仍為主流技術(shù)的透射式LCD以及DLP技術(shù)也在不斷提高其產(chǎn)量。逐步通過(guò)放開(kāi)授權(quán),以期進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用面及市場(chǎng)份額。就在此背景下,最近傳出了柯達(dá)公司將與日本JVC合作共同開(kāi)發(fā)采用JVC的D-ILA(Direct-drive Image Light Amplifier)芯片的一體型數(shù)字投影儀,并將于明年開(kāi)始銷(xiāo)售的消息,此舉證明了D-ILA技術(shù)的發(fā)展前景。據(jù)柯達(dá)公司負(fù)責(zé)數(shù)碼影院業(yè)務(wù)的高管表示,“使用JVC自主開(kāi)發(fā)的D-ILA芯片可以達(dá)到比TI的DMD芯片更高的性能,而且價(jià)格更低......。”相信在雙方的合作下,配備D-ILA芯片的投影機(jī)將作為全球標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格得到進(jìn)一步的普及。

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