[科普中国]-液晶覆硅

液晶覆硅（又称硅基液晶或单晶硅反射式液晶，英文：Liquid Crystal On Silicon；缩写：LCoS）是反射式液晶投影机与背投影电视的关键技术之一。

简介这类应用是利用光的强度。另外一类应用是使用光的相位，主要是如空间光相调制器这类的应用，有几大类研究与应用的范围如光通讯里的波长选择交换器（WSS）、全象投影显示、全象式资料储存、生医与医工方面的应用、工业用与精密仪器类应用。1

优点液晶覆硅最大优点在于可大幅降低液晶显示面板生产成本，且有相当程度的分辨率。与一般薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）面板不同的是，TFT-LCD上下二面都以玻璃作为基板，液晶覆硅仅有上面采用玻璃，底下的基板是以半导体材料硅为主，因此LCOS制程其实是结合液晶显示器（LCD）与互补式金属氧化物半导体（CMOS）制程的技术。

与LCOS同样可作为投影光学引擎的关键零组件有高温多晶硅面板（HTPS）与数位微型影像芯片（DMD）。不过由于高温多硅主要供应的日本厂商产量严重不足；而DMD的唯一生产者为TI，但面临良率、价格和货源等问题。相形之下，LCOS因而成为未来市场最具竞争力的技术。1

薄膜晶体管液晶显示器薄膜晶体管液晶显示器（英语：Thin film transistor liquid crystal display，常简称为TFT-LCD）是多数液晶显示器的一种，它使用薄膜晶体管技术改善影象品质。虽然TFT-LCD被统称为LCD，不过它是种主动式矩阵LCD，被应用在电视、平面显示器及投影机上。

简单说，TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板是与彩色滤光片、而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通过晶体管产生电场变化，造成液晶分子偏转，藉以改变光线的偏极性，再利用偏光片决定像素的明暗状态。此外，上层玻璃因与彩色滤光片贴合，形成每个像素各包含红蓝绿三颜色，这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了面板上的视频画面。

寻常的液晶显示器好比计算器的显示面版，其图像元素是由电压直接驱动；当控制一个单元时不会影响到其他单元。当像素数量增加到极大如以百万计时，这种方式就变得不实际，注意到每个像素的红、绿、蓝三色都要有个别的连接线。

为了避免这种困境，将像素排成行与列则可将连接线数量减至数以千计。如果一列中的所有像素都由一个正电位驱动，而一行中的所有像素都由一个负电位驱动，则行与列的交叉点像素会有最大的电压而被切换状态。然而此法仍有缺陷，即是同一行或同一列的其他像素虽然受到的电压仅为部分值，但这种部分切换仍会使像素变暗（以不切换为亮的液晶显示器而言）。解决方法是每个像素都添加一个配属于它的晶体管开关，使得每个像素都可被独立控制。晶体管所拥有的低漏电流特征所代表的意义乃是当画面更新之前，施加在像素的电压不会任意丧失。每个像素是个小的电容器，前方有着透明的铟锡氧化物层，后方也有透明层，并有绝缘性的液晶处在其中。2

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学