在全球數字化的潮流中,投影技術也將邁向數字化、高解析度標準的時代。在目前為市場主流的投影技術中,采用透射式LCD技術和反射式DLP技術的投影機產品共同瓜分了投影機的市場。隨著技術的成熟和完善,透射式LCD技術在擁有豐富艷麗的色彩和極好的亮度均勻性的同時,也在逐步提高光源的利用效率,提高亮度和對比度;而DLP技術在繼續高亮度和高對比度的同時,提高了亮度均勻性。二者技術的發展都在促使投影機產品向著更清晰、更亮麗和更便攜方向發展。隨著近期柯達公司與日本JVC公司在投影機產品方面的的合作,另一項具有革命性的投影技術浮出了水面,它就是JVC公司開發的D-ILA投影技術。D-ILA技術在提供高分辨率和高對比度方面顯示了非常突出的技術優勢。未來的發展將開始向上述二技術的投影機市場領域挑戰,特別是在消費性市場(投影電視,數字影院和家庭影院,HDTV)中將具較大的發展潛力。為此,本文將簡介基于D-ILA技術的投影機的優勢和顯示系統的基本優點。以期對這種新投影技術加深了解。
一、什么是D-ILA
D-ILA是Direct-Drive Image Light Amplifier的縮寫,含義是直接驅動圖像光源放大器技術。
D-ILA技術的核心部件是反射式活性矩陣硅上液晶板,也就是通常所說的反射式液晶板(LCOS),所以業界將此技術稱為反射式液晶技術。
二、D-ILA技術原理
在透射式LCD技術中的液晶板中,作為像素點開關控制的晶體管被做在液晶板上相應位置上,在光源透射過程中,晶體管本身將阻擋部分光線,因此采用透射式液晶技術的投影機的光源的利用效率不高,很難實現高亮度。從原理上分析,在不增加液晶板尺寸的前提下,透射式LCD投影機的標稱分辨率的發展空間已經不大。
D-ILA技術中液晶板則將晶體管作為像素點液晶的開關控制單元做在一層硅基板上(見上圖),硅基板(也稱反射電極層)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,因此整個結構是一個3D立體排列方式。采用D-ILA技術的液晶板的光圈比率可以達到93%,也就是在相同尺寸的液晶板上D-ILA技術可以實現更高的分辨率。
由于D-ILA技術的液晶板的液晶層采用電壓控制可調雙折射方式,在全開狀態的光線全反射,幾乎沒有損失,而全關狀態式反射輸出光線幾乎為零,因此D-ILA可以實現非常高的對比度。
三、 D-ILA技術的投影機
目前由JVC開發的這種D-ILA技術是在眾多LCOS技術開發商中最為成熟的量產化產品技術。早在1998年JVC已經推出了D-ILA數字投影機,以其高清晰度、優異的活動圖像表現吸引了市場的注意。JVC推出的DLA-G150HT和D-ILA投影機具有600:1的高畫面對比度,并且具有能夠展現亮麗影像質感的1000流明的光輸出強度;本身采用3 Panel具有1365×1024像素表現的的0.9寸D-ILA顯示板,可對應VGA、SVGA、XVGA以及UXGA等畫面等級。此系列產品正向更高的清晰度和亮度邁進,據悉下一代產品的對比度將超過2000:1。在生產投影機產品的同時,JVC已經開始向業界供應其投影器件。如下圖所示:
JVC公司已經推出了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組的面板價格約為900~1,000美元,在JVC的0.7寸新產品計劃中,將有機會降低30%~50%的成本空間,而1.27CM(0.5英寸)XGA液晶板也在2001年推出,為投影機的更加輕薄化奠定了基礎。因此在投影機向更清晰、更亮麗、更輕便發展的道路上,D-ILA技術顯現出了比透射式LCD技術和DLP技術更強的生命力。隨著制程良率的不斷改善,還可能以30%~50%的比例持續降低成本。
四、幾種投影技術的比較
LCD投影機 | DLP投影機 | D-ILA(LCOS)投影機 | |
優勢 | 制程技術較完整具備量產技術 光學引擎結構較簡單 |
易于輕型化 |
可利用半導體制程大量生產從而幅降低面板生產成本 |
劣勢 |
光利用率低 |
制程復雜 |
相對于DLP技術不利于輕型化 |
從上表可看出,基于D-ILA技術的投影機在低成本、高解析度方面有著獨有的優勢。盡管目前在大批量量產方面仍有瓶頸,但隨著眾多廠商的量產努力,這一工藝技術瓶頸遲早會被克服。相對于目前投影機廠商長期在DLP的產量不足、價格貴及專利授權的壓力下以及液晶面板供貨也不足的前提下,D-ILA技術的成熟和不斷發展將是業界投影機廠商另一解決方案。
綜上所述,近幾年來D-ILA技術開始在投影機產品領域嶄露頭角,嚴格地講,它也是LCOS技術的一種類型,而且是在LCOS技術中最為成熟以及最有希望得到普遍應用的投影技術和器件。但是目前在業界仍為主流技術的透射式LCD以及DLP技術也在不斷提高其產量。逐步通過放開授權,以期進一步擴大其應用面及市場份額。就在此背景下,最近傳出了柯達公司將與日本JVC合作共同開發采用JVC的D-ILA(Direct-drive Image Light Amplifier)芯片的一體型數字投影儀,并將于明年開始銷售的消息,此舉證明了D-ILA技術的發展前景。據柯達公司負責數碼影院業務的高管表示,“使用JVC自主開發的D-ILA芯片可以達到比TI的DMD芯片更高的性能,而且價格更低......!毕嘈旁陔p方的合作下,配備D-ILA芯片的投影機將作為全球標準規格得到進一步的普及。