DLP vs. LCoS大尺寸投影電視誰將勝出

coatingli · 发表于 2004-7-1 19:13:00

【劉大鵬】

2004.06

隨著日本開播BS Digital衛星電視與地面數位廣播，數位電視的市場不再只是只是空中樓閣，各式相關產品如視訊轉換器、數位電視機(DTV-ready)、內件接收器的數位電視機(Integrated DTV)，以及相關產品如DVD播放機、DVD錄放影機等持續發燒，更大尺寸、更高畫質的電視機逐漸成為消費者在考慮換機時的主要考量。

在背投影電視方面，Samsung在北美市場大力推行DLP背投電視，2003年DLP背投電視的暢銷使得Samsung一躍成為北美背投市場的領導者，打敗長久在北美市場耕耘背投電視的Mitsubishi、Hitachi與Panasonic等日系廠商。DLP背投電視在北美市場的輝煌成就，讓許多廠商對DLP技術抱持更大的期待與展望。而在DLP背投電視的亮麗銷售成績之下，一直以來被台灣廠商視為救星的LCoS技術卻顯得相對黯淡。未來在大尺寸投影電視的市場，DLP、高溫多晶矽(HTPS) LCD、以及LCoS等技術的競爭態勢將如何發展，的確值得讓人關注。

另外，在大尺寸電視方面，除了投影電視之外，液晶電視與電漿電視在30~40吋等級的市場上，隨著PDP面板積極擴廠之下，又將產生如何的影響，也是值得關注的議題。

大尺寸電視發展集焦於50吋以上

大尺寸投影電視的市場發展，在尺寸方面主要集中於50吋以上的市場。在技術方面，根據iSuppli的2004年第一季統計很清楚可以看出，傳統CRT-based投影技術在Microdisplay技術逐漸發展成熟之後，市場逐漸被侵蝕，取而代之的是Microdiplay的投影技術，如HTPS LCD、DLP與LCoS。而PDP技術也在這個領域之內快速發展。

若依照區域市場來看，背投電視需求最大的仍是北美市場，約佔整體市場80%左右。不過隨著國民所得增加，中國大陸對於高階電視的需求也逐漸興起，而背投電視相對於電漿電視與液晶電視，更可以滿足大尺寸與低成本的要求，因此中國大陸市場的興起，對於背投電視而言是一塊值得開發的市場。

Microdisplay逐步取代CRT

背投影顯示器按照投影技術來區分，可以分成CRT-based投影技術與Microdisplay-based投影技術，前者主要是利用陰極射線管上的影像經由光學系統在螢幕上擴大投影的顯示器；後者為利用各種許多方式，如穿透式LCD、DMD、LCoS等微型顯示元件經由光學系統投射在螢幕上的顯示器。

雖然CRT-based背投電視擁有成本的優勢，然而CRT-based背投影顯示器的缺點是四周聚焦較差，重量偏重，體積過大，且仍有三槍對焦調整的問題，並且無法清晰呈現文字，逐漸被新興的Microdis-play-based背投電視所取代。

在Microdisplay技術中，目前較為成熟的是高溫多晶矽(HTPS)LCD背投影電視。LCD是以點矩陣的畫素構成影像，因此不論四周或中央的聚焦都較CRT-based投影技術清晰。不過HTPS LCD背投電視的缺點是開口率偏低，以致於亮度偏低，對比較差。目前LCD背投電視最大的挑戰是如何重現黑色與暗部色彩的細節，解決方式必須靠螢幕與其他技術的調整。

另外一種Microdisplay技術則是DLP，DLP的優點在於是反射式的光學路徑。DLP的光學路徑經由燈泡由集光鏡片將光集中投射至DMD晶片，透過DMD晶片上成千上萬的小反射鏡，光被反射到投影鏡頭，再將畫面投射出來，故沒有開口率問題，所以DLP的影像連續平滑。DLP可以採用單片、二片或三片DMD晶片的光學引擎，單片式與二片式的架構須採用高速轉動的色輪去組成全彩，而色輪架構受到Color Wheel的限制導致DLP紅色不夠鮮豔。目前德州儀器還特別開發新的色輪，以全新的color wheel與更高速的轉動色輪裝置來搭配，其目的就是為了解決以往單片式DLP投影機最為人所詬病的缺點。

在投影技術的發展上，除了LCD、DLP之外，LCoS是新興發展出來的技術。LCoS面板是在1997年所開發的產品。LCOo技術基本上屬於反射式LCD技術，其中TFT驅動元件利用半導體製程將電晶體驅動元件長在矽晶片上。在矽晶片上長電晶體，然後在電晶體上透過研磨技術，磨出一個鏡面反射層，然後在這片含有電晶體的晶片與含有透明電極的上玻璃基板之間，灌入液晶高分子材料。綜合比較此三種技術的特性，可以歸如表1。

TI積極提昇DLP產能與產品

在這三種技術的競爭中，DLP技術的發展令人刮目相看，可以從TI對DLP產能提昇的積極態度表露無遺。在2001年中TI投入5,000萬美元預算，將年產能由30萬片提升至80萬片；2002年開始將DMD晶片導入8吋晶圓廠生產，同時提升製程技術，單一基板的晶片產出不但可大幅增加，並得以同時達成降低成本的目標。另外，根據路透社(Reuters)報導，TI為繼續提昇DLP晶片的產能，也與南韓晶圓代工大廠東部亞南(DonbyAnam)與封測大廠安可(Amkor）協定為TI生產DLP相關晶片。根據TI的計畫，東部亞南預計自204年第一季開始生產DLP晶片，而封測大廠安可則早在2003年月時宣布為TI的DLP產品進行封裝測試的工作，預計至2004年Q2前可將產能提高至近3倍的規模。

而在產品發展計畫方面，TI朝下列幾個方向進行。首先在成本降低方向，降低封裝材料成本、由6吋晶圓改到8吋，增加每片晶圓效益、縮小晶片面積，由0.9吋17μm平方微鏡，縮到0.7吋14μm平方，以及持續提高良率等。

在系統整合方面，將目前DLP零組件由1顆DMD搭配4顆ASIC縮成1顆DMD搭配2顆超大型ASIC。其次是將微鏡轉動角度由目前的正負10度增加到正負12度，如此亮度可望增加20%。另外在系統重新設計，改善微鏡結構，預期對比增加50%。

在功能加強方面，推出順序顏色重捕(Sequential Color Recapture，SCR)技術，以螺旋形色輪取代傳統紅藍綠色塊色輪，全新的SCR技術能夠強化DLP在色彩、對比和影像更新率等的顯示效率。

Sony停止對外供應HTPS LCD 只剩Epson獨撐大局

相對於DLP陣營的積極態度，LCD陣營反而呈現相對不利的發展。首先是SONY宣布將從2004年1月開始停止對外供應投影顯示器用LCD面板。雖然另一家供應商Seiko Epson位於北海道的LCD新工廠將於2004年底才能完工，而產能將較先前提高一倍，足以彌補SONY停止供貨所造成的空缺。然而，這麼一來，LCD將演變成與DLP陣營一樣均由一家廠商獨家供應的局面，這對規模較小的廠商而言，要取得穩定的面板供應，則需花費更大的心力。

LCoS發展不如預期台灣廠商情有獨鐘

而在新興的LCoS技術上，雖然台灣廠商持續努力開發LCoS技術，然而相對DLP與HTPS LCD，LCoS的發展則顯得相當坎坷。雖然2000年以來台灣廠商為解決顯示面板掌握在Sony、Seiko Epson與TI三家美日大廠的窘境，積極發展LCoS技術，希冀藉由LCoS的量產能夠達到增加顯示元件貨源，挾制美、日大廠的主導地位，進而能夠與美、日大廠分庭抗禮。然而LCoS面板在生產製程上的良率提升未如想像容易，以致於等到2003年時LCoS面板廠商推出許多背投電視產品時，原本計劃推出LCoS背投電視的Thomson與Smasung等國際大廠，卻紛紛於2002年時停止LCoS背投電視的開發，轉而投靠DLP陣營。

國際家電廠商漸傾向DLP陣營

目前國際家電大廠在背投電視的發展，主要是以LCD與DLP為發展主流。雖然先前部分廠商如Thomson曾經於北美市場推出LCoS背投電視，但是因為整體成本太高，以致於價格很難降低，因此在價格敏感度高的北美市場接受程度不高，因此在2002年7月停止繼續推出LCoS背投電視。其他廠商如Toshiba與Mitsubishi也曾於2003年春季的CEA Show展出LCoS背投電視，其畫質也頗受好評，然而事隔一年，2004年CEA Show則已不見LCoS背投電視的蹤影，甚至有傳言說Toshiba極可能棄守LCoS背投電視，轉而朝向PDP電視與DLP背投電視發展。

而在DLP背投電視最成功的例子，首推Samsung在北美市場推出DLP背投電視造成熱賣盛況。Samsung在北美市場推出低價DLP背投電視，一舉將Samsung推向北美市場背投電視市佔率第一名的寶座。Ssmaung原本曾推出LCoS背投電視，其中光學引擎則由集團內三星電機所設計，由三星電子生產LCoS背投電視。不過也鑑於當時LCoS計數與相關零組件尚未成熟，成本降低不易，再加上TI推展DLP技術相當積極，因此改與TI合作推出DLP背投電視，在北美市場形成銷售盛況。

Samsung的優異成績，引起許多國際大廠的注意，紛紛加碼在DLP背投電視的開發，如夏普的町田社長於2004年4月公佈推出50吋以上DLP背投影電視的計劃，而家電大廠松下電器也將於2004年夏季與2005年陸續在美國、大陸市場銷售DLP背投影電視。

中國家電業者仍以CRT背投為主但開始向DLP佈局

除了在北美市場的成功之外，TI也開始將箭頭瞄準全球第二大背投市場-中國大陸，開始向中國大陸彩電廠商洽談合作事宜。鑑於中國彩電廠商一向在電視的關鍵零組件受制於人，中國彩電原本對LCoS的態度相當積極，期待能夠透過在LCoS技術的研發，掌握關鍵零組件的供應。不過TI開始積極與中國彩電大廠如創維展開合作，合作推出46吋DLP背投影電視(「光顯電視」DL46HD)，並計畫與創維成立中國第一個DMD晶片研究中心。另一個中國背投電視大廠長虹，據悉也有TI合作生產DLP背投電視的計畫。因此，可以預見未來DLP背投電視將逐漸在中國市場興起，繼續開拓DLP的市場版圖。

台灣廠商力挺LCoS陣營然而DLP勢力卻益發龐大

相對國際大廠紛紛轉向DLP陣營，此時的LCoS陣營似乎似乎顯得獨自憔悴。國際大廠除了JVC自始至終堅定在LCoS陣營，積極發展LCoS面板技術，在生產計劃上也將於2004年6月起在墨西哥開始生產LCoS背投電視，推出61吋及52吋型產品，以供應美國市場為主。另一家國際大廠飛利浦也在日本CEATEC 2003展中，展出了其1080p最高解析度規格背投電視產品，其技術核心則是採用飛利浦自行研發的單片式LCoS面板，以及旋轉式分色(Scrolling color)技術搭配而成。

對LCoS情有獨鍾的台灣廠商，則仍然持續LCoS技術的研發，並推出LCoS背投電視。如台灣三洋於2003年2月發表與聯電合作的53吋LCoS背投影電視，台灣家電廠商歌林也於2003年2月展示50吋LCoS背投影電視，並與普基亞光電簽定LCoS背投影電視的策略聯盟，由普基亞負責LCoS光機引擎，歌林負責生產與品牌銷售，歌林與普基亞投入的新一代65吋LCoS電視，將於2004年第三季推出1080p的高畫質電視產品。

國際大廠對LCoS的態度值得觀察

作為DLP技術的競爭對手，LCoS的發展一路走來崎嶇難行，從應用產品的定位、LCoS面板的製造良率提昇的困難，以及LCoS光學引擎架構的確定與相關光學元件的供應等問題，在在影響LCoS的發展時程。然而經過許多波折，在研發人員持續不懈的努力之下，LCoS技術終於可以開始量產，而此時Intel於2004年春季CEA show展示其研發的LCoS晶片，並以LCoS技術作為進軍數位電視晶片的重要一步，對於長期在LCoS相關領域奮鬥的業者，彷彿打入一劑強心針，也重新燃起對LCoS技術的一絲希望。另一家國際大廠Sony也於2004年４月發表類似LCoS技術的Silicon X-tal Reflective Display(SXRD)面板。面板尺寸為1.55吋，解析度為4,096×2,160(885萬畫素)，畫素間距(pitch)從9μm縮小至8.5μm，反射率達到72%，亮度較以往提升4倍。

LCoS發展至今，雖然不似先前預估般樂觀，然而在畫質的表現仍有其可觀之處，特別是在高解析度的特性，更是LCoS特有的優勢。然而從LCoS計數一路走來備受看好卻又崎嶇難行的歷程來看，未來的前景仍然有待觀察。LCoS從新興技術要走到主流產品，可不是一般人所想像的容易呢！

alenjordan · 发表于 2004-7-12 23:27:00

没有胜利者，各有各的优势！

whphoton · 发表于 2004-9-20 01:14:00

不管是 LCD DLP 还是LCoS，都不是大陆厂商开发的，！！！！！！

老顽童 · 发表于 2004-9-23 02:11:00

DLP vs. LCoS大尺寸投影電視誰將勝出

发表回复

浏览过的版块


热搜: 防雾膜棒料红外反射膜光电二极管镀膜机反射膜光谱仪光电探头真空镀银滤光片光器件应用光学 zemax激光远心镜头 sio2 增透膜离子源栅网 zemax 论文高反膜半反半透膜