硅基液晶（LCOS）顯示技術
硅基液晶光學引擎（Light or Optical Engine of Liquid Crystal Based on Silicon，簡稱LCOS光學引擎）是LCOS設備的核心組件之一。其工業設計方面存在許多技術路線，例如，IBM的三面闆、三PBS引擎，ColorQuad的三面闆、四PBS引擎，Dichroic的三面闆、二PBS引擎具有較好的對比度和色彩表現。飛利浦的三面闆、一PBS引擎，ColorCorner的三面闆、一PBS引擎的對比度、色彩表現等均較差。此外，Nova、Color Wheel、ColorSwitch、Rotating Prism、Hologram、Unaxis、Displaytech、JVC等也提出了各自的LCOS光學引擎技術架構。不過，索尼、JVC、Syntax－Brillian三家企業的光學引擎商用規模最大。隨着競爭的日益加劇，惠普、東芝、英特爾、飛利浦等巨頭已經陸續退出LCOS光學引擎的開發團隊。我國兵器裝備集團、中强光電、大億科技、光峰科技、前錦光電、臺達電子等曾經長期堅持LCOS光學引擎的研發，並出現了大陸、中國臺灣兩個LCOS産業聯盟。
目前，中國兵器裝備集團公司在“南陽光谷”的LCOS光學引擎工廠已經開始大規模量産。此外，江西鴻源、深圳昂納明達的三片LCOS光學引擎工廠也已投産。上海地區則在全力打造自主開發的LCOS光學引擎工業項目。隨着我國企業陸續在LCOS核心器件上取得技術、工業突破，我國有望成為LCOS設備，乃至大尺寸數字背投設備的全球製造中心。
在産業鏈方面，我國已經形成江蘇南京、河南南陽、江西南昌、湖北武漢四大LCOS産業集群。海爾、海信、康佳等電視巨頭也紛紛加大對LCOS的技術、産業佈局。在我國家電企業的積極推動下，LCOS電視的全球年增長率將達40％，逐步取代DLP電視、LCD電視，成為主導全球市場的微顯示産品。
LCOS光學引擎技術的全球
專利部署將集中在大中華地區
硅基液晶技術基本不存在原理性發明專利，其行業進入的專利門檻較低。但是，在工業設計方面，硅基液晶領域仍存在不少基礎專利。相比DLP、LCD等技術路線，華人在硅基液晶領域的基礎專利貢獻數量最大。尤其北美地區，大量LCOS專利的發明人是華裔。國外某些LCOS工業巨頭也仰賴不少華裔高級技術、管理人員。在我國大陸和臺灣，從事LCOS開發的技術和産業團隊規模龐大。從技術和産業發展態勢看，今後幾年將是全球LCOS專利部署的密集期。擁有强大研發、代工、配套能力的大中華地區可望成為全球LCOS專利部署的密集之地。
檢索顯示，海外硅基液晶光學引擎專利主要分佈在北美、日本、我國臺灣、韓國等地區。例如，US20070115441號、US7175281號文獻涉及一種提高硅基液晶光學引擎圖像對比度的方法和裝置。US20070091285號文獻涉及一種硅基液晶光學引擎的照明系統。US20060209263號、JP2006293147號文獻涉及一種硅基液晶發射系統中的離軸光學引擎。US20060077673號文獻涉及一種提高硅基液晶光學引擎光輸效率的方法。KR20070064027號文獻涉及一種硅基液晶面闆的光學引擎結構。US2007177106號文獻涉及一種用軟件、軟硬件相結合技術校正硅基液晶芯片問題的系統。US2007081252號文獻涉及一種單闆發射的硅基液晶彩色光學引擎。US2006007539號文獻涉及一種硅基液晶光學引擎結構。US2005007672號文獻涉及一種硅基液晶顯示面闆及其光學引擎。
在我國大陸，本土企業、科研機構部署的LCOS專利占總量的60％多。值得關注的是，我國軍工企業在LCOS領域有不少核心技術發明。在國外，波音、洛克西德－馬丁、通用、三菱等軍工企業巨頭都控股很多私營上市公司，在民品領域都取得了很大的成就。它們每年還耗費數百億美元收購數以百計的私營高科技公司。隨着國防工業陸續大規模調整産業政策，從2005年開始，我國軍工企業進軍民品的步伐明顯加快，並取得了巨大成就。例如，在數字高清微顯領域，尤其在硅基液晶領域，憑藉雄厚的技術、專利實力，中國兵器裝備集團公司等國防企業可望繼續維護我國電視工業在全球産業鏈中的地位。在締造全球LCOS工業標準方面，我國國防企業也有很强的技術、專利話語權。從技術内容看，我國LCOS光學引擎專利主要分佈在如下領域：
光學引擎産品發明。例如，200410081408．2號文獻涉及一種時分三色LED燈的單片微顯示投影光學引擎及投影裝置。它可配合單片LCOS、LCD或者DLP，實現彩色投影顯示。它採用時間混色，利用三色LED燈作光源，順序點亮紅緑藍三色，讓三種基色光依次照射到LCOS、LCD或者DLP上，當三種基色光以足够快的速度出現時，肉眼會感覺到三種基色光是同時出現的。200480041976．8號文獻涉及一種簡易偏振光回收系統，以及能回收偏振光的硅基液晶光學引擎。200620097200．4號文獻涉及一種用於硅基液晶微顯示光學引擎的二色分／合光鏡。02217355．2號文獻涉及一種單芯片投影顯示系統的光學引擎。02295756．1號文獻涉及一種LCOS投影電視照明系統中的會聚型蠅眼透鏡陣列裝置。03804687．3號文獻涉及一種複合偏振分束器。
光學引擎系統發明。例如，01125321．5號文獻涉及一種用反射式液晶闆作圖像源的液晶投影機偏振分合色系統。它包括偏振合成系統、偏振薄膜反射鏡和偏振分合色棱鏡等。偏振合成系統把燈源發出的自然光全部轉换為單一偏振方向的光。偏振薄膜反射鏡把藍色光的偏振方向鏇轉90度而其他光保持不變。偏振分合色棱鏡把紅緑藍三色光按偏振方向和顔色分解到各自對應顔色的反射式液晶闆上，然後再把三色圖像光束合成一個彩色的圖像，通過透鏡投影到屏幕上。200510081586．X號文獻涉及一種LCOS光學投影系統，包括照明光源、紫外和紅外濾光片、兩塊透鏡陣列、偏振轉换系統、聚光透鏡、分光平闆、兩塊偏振片、波長選擇偏轉器、三塊反射型成像部件、合光棱鏡、投影鏡頭，以及兩個反射型偏振器等。03140397．2號文獻涉及一種彩色分合的光學系統及液晶投影系統。200380104730．6號文獻涉及一種高對比度立體投影系統。200510102670．5號文獻涉及一種採用在硅闆液晶微顯示LCOS上集成彩色濾波片的光學投影系統。
光學引擎方法、芯片發明。例如，01139206．1號文獻涉及一種延長硅基液晶顯示芯片夀命的方法。它在芯片的液晶盒封裝玻璃上製作上光隔離網栅，有效防止在投影顯示時由於强光照射引起的芯片性能衰退問題。200510013172．3號文獻涉及一種硅基液晶顯示芯片像素單元的電路平面結構及其制備方法。其電路由NMOS開關管和MOS存儲電容器構成，包括二氧化硅絶緣層、P型硅襯底層、數據電極綫、掃瞄電極綫、反射鏡面電極、上電極、下電極、多晶硅、栅氧化層，n型反型層等。再如，200510025740．1號文獻涉及一種LCOS中具有雙向驅動行選擇綫的顯示芯片，包括一個顯示芯片，一根行選擇驅動綫。行選擇驅動綫的一端通過單邊譯碼信號驅動。行選擇驅動綫的另一端通過另一譯碼信號驅動。這兩個譯碼信號完全同步。
光學引擎電子數據處理技術發明。例如，03104999．0號文獻涉及一種硅上液晶子場數據動態暫存場序彩色數據處理器。它用數據動態暫存的方式來設計LCOS場序彩色數據轉换器電路，採用15組8位的移位寄存器組成動態的數據暫存電路，解決了LCOS場時序彩色微型顯示系統的微型化問題。03128965．7號文獻涉及一種在LCOS中數據存儲和數據控制顯示的裝置，包括由第一反向器和第二反向器並聯組成的第一級静態存儲結構，由第三反向器和第四反向器並聯組成的第二級静態存儲結構，通過控制電路，在同一時間段内同時完成數據接收以及驅動顯示功能。
光學引擎散熱技術。例如，02295368．X號文獻涉及一種LCOS液晶闆投影電視的光學引擎散熱裝置，包括軸流風扇、光學引擎箱體、過濾網，以及散熱窗等。光學引擎箱體的三個側面、頂面和底面上開有孔洞，三個LCOS液晶闆分别以覆蓋各自孔洞的方式安裝在光學引擎箱體的三個側面上，兩個軸流風扇分别以吹風和抽風方式以及覆蓋各自孔洞的方式安裝在光學引擎箱體的頂面和底面。200420088551．X號文獻涉及一種用於LCOS液晶面闆光學引擎的分色／合色系統散熱裝置。200410014997．2號文獻涉及一種數字微顯背投散熱方法及裝置。
光學引擎納米材料技術。例如，200580018419．9號文獻涉及一種具有碳納米管柱的納米硅基液晶成像芯片，碳納米管柱在納米LCOS成像芯片的玻璃基闆上生成。由於高度均匀，碳納米管柱可作為在納米LCOS成像芯片的玻璃基闆與硅晶片之間提供均匀基片間隙的隔片。由於是良好的導電體，碳納米管柱還可構成外部電壓源與在玻璃基闆上形成的銦錫氧化物層之間的電氣連接部件。(魏衍亮)