超高清时代：LCoS从生不逢时到恰逢其时

 

买车，先选发动机，或者说是动力系统。买电脑和手机，先选CPU，也就是中央处理器。买电视，先选什么？答案是屏幕技术、尺寸和SoC。

每一种商品的选购，都有一个决定“乾坤”的关键部件！对于智能投影、家投大屏、激光电视、私家影院投影仪等产品，也不会例外。这些投影“入坑”，首先要明确的就是投影机关键部件——“光阀”。目前LCD和DLP是市场最主流的光阀技术路径。不过，在此之外，LCoS技术在“内行视角”却更有价值。 特别是当投影机消费日渐进入超高分辨率和超高刷新率标准的时刻，LCoS正在成为行业新宠。  

数字投影的代际发展

80年代末90年代初，第一款1LCD投影机面试，这标志着数字投影机时代的开始‌，LCD投影成为第一代的数字投影。小尺寸LCD显示屏的技术进步日新月异，主要改变为采用低温多晶硅技术TFT之后，驱动效率和开口率的提升，液晶面板制备工艺进步使得显示像素密度的大幅度提升。不过，由于1LCD技术原理和特点，导致分辨率指标、亮度指标和对比度指标等均面临着很大的技术瓶颈。

基本在同一时期的稍晚些时候DLP技术首次应用于投影机，第二代的数字投影就此诞生。1996年，DLP投影机产品开始销售，随后进入中国市场。DLP投影相比1LCD投影在分辨率、亮度和对比度等各项指标均有突破。然而，遗憾的是，近十余年来并没有针对家庭市场更革命性的DLP解决方案推出。   目前家用智能投影市场中，1LCD投影和DLP投影依然是主流，销量也是此消彼长。刚刚结束的2024年双十一促销期间，洛图数据显示，DLP技术在整体线上市场的销量份额达到47.0%，较2024年前三季度高出了19.4个百分点。1LCD技术销量占比为50.1%，较2024年前三季度下降20.8个百分点。   不管是基于LCD第一代和还是基于DLP的第二代数字投影，主要产品特点是200-1000的亮度，固态光源、体积缩小，功能增加和智能化、价格低廉；而未来的第三代投影，其主要特点是高亮度2000-4000、4K分辨率、高对比度、功能更为丰富，差异化创新更为完善，切实满足高品质的100-200英寸巨幕需求及用户多样化影音娱乐的需求。  

       

LCoS：

从生不逢时到“恰逢其时”

从技术优势看，LCoS是基于CMOS硅基半导体驱动威廉希尔官方网站 的反射式LCD液晶光阀显示技术——其集成半导体技术和平板显示技术优势于一身，可谓之“我本是高山”。但是在投影机市场发展早期，LCoS技术却“空有屠龙术，天下无龙可屠”！ 这主要是因为一方面，DLP技术和LCD技术的发展长，技术成熟度更高。这结合早期投影机主要用于专业领域、商用市场，行业总需求有限的特点，让“早起的鸟儿有食吃”的市场逻辑鲜明展现。

另一方面，2005年之前，拥有720p分辨率就是一台高端投影机。直到2015年前后，国内投影市场销量最大的机型依然是800*600分辨率的“娱乐投影仪”。市场消费对“低成本、低分辨率”产品的“热爱”，让LCD这种“成本优势更高”、或者DLP这样“发展更早”的投影技术，尽显优势。

但是，LCoS技术的优势必然如“皓日当空”，受到业内企来的关注，并一直进LCoS技术优化的探索、进步和实践。当时间来到“超高清”时代，LCoS多年积累的底蕴与崭新的4K/8K显示标准在高分辨率、高刷新率、高对比度上的需求，“一拍即合”。

“超高清时代将成就LCoS技术的崛起！”这一点已经成为共识。LCoS与超高清的配合，就像是屠龙刀遇到了真龙，可谓恰逢其时。

高分、高刷、高对比：

LCoS“高山仰止”

基于LCoS光阀的投影机具有高分辨率、高刷新率和高对比度等优势，但由于技术的限制，当前市场上这类产品体积普遍较大，主要还是用于行业市场及少量高端家庭。

因此，当前LCoS相关企业普遍目标是实现“小体积、高分辨率、高刷新”的技术特色，并在投影仪、车载HUD、VR/AR、3D打印、实验仪器、光通信调制等应用场景实现广泛的应用。LCoS技术已经成为“微型光调制”市场快速崛起的新宠。

 

特别是当娱乐视听市场，日益向4K和高刷升级的今天，包括4K大片、高刷游戏（如《黑神话：悟空》）等成为“真正代表未来的应用”，LCoS与智能投影、家用投影、家用大屏的匹配度，前所未有的提升了。——那么，LCoS如何成就的“高分、高刷、高对比度”神话呢？

高分辨率上，LCoS技术得益于两大技术体系的优势：

第一是，CMOS驱动威廉希尔官方网站 结构。这种单晶硅IC系统，天然具有更好的载流、电压特性，并在线宽、线密度和体积上优势明显。

第二是，LCoS光学控制采用金属高效反光层和液晶光阀层结合的方式。液晶层依靠电压驱动，表层布线简洁，极容易在反射体制下获得更高的开口率。且分子级运动的液晶材料光学开关，也不会因为尺寸缩小到微米，乃至亚微米，而发生性能显著衰退。

对比而言，传统3LCD光阀，没有CMOS驱动结构、开口率受限，进而像素最小尺寸受限。DLP光阀，虽然也采用CMOS驱动结构，但是其表面以微机电反射镜为像素——虽然是微机电结构，但是本质依然是机械运动部件，无法做到液晶分子级的小体积；同时，DLP的反射微镜不仅要实现成像角度的反射（即白色画面），也需要在另一个角度实现非成像反射（即黑色画面），这等于一个反射镜“类似于两个LCD像素开关”，让其体积不能太小，否则会造成两个反射角度光线之间的较多衍射干扰（实际上，在更微小的像素上，DLP技术一直通过提供更大的机械运动角度，解决衍射问题；但是机械运动角度更大，也需要更大的空间结构）。

所以，LCoS的极高像素密度，是液晶分子、反射成像、CMOS驱动结构等共同带来的，是一个综合性优势。

在高刷新率上，CMOS单晶硅的IC级控制威廉希尔官方网站 的反应速度是极高的，是普通显示需求几十倍。同时，液晶显示技术持续进步，在高刷上，不仅是LCoS得利甚多，包括游戏TV、游戏显示器，都已经向240+HZ的刷新率前进。

这一点上，其实DLP技术具有天然的“极高刷新率”。这是微机电工艺的内在优势——但是，实际市场需求的是高分和高刷的结合：即4K+120HZ是真正高端视听、游戏享受的门槛。而DLP技术在4K上，原生分辨率能力不足，不得不采用“抖动技术实现虚拟像素倍增”。如0.47英寸光阀4K产品。而虚拟像素的倍增是要成倍数占用刷新率的——例如，本来240HZ的1080P光阀，倍增4K分辨率时，4K刷新率就“降维”到了60HZ。（而且抖动倍增的像素分辨率，较原生像素会有一定的清晰度损失。损失比，有业内人士认为，高达3成。）

即，抖动高分技术，实际是以分辨率清晰度不及原生高分，同时大幅牺牲刷新率为代价的。不过，这一技术的好处也很明显：成本更低。由此也可看到，在超高清时代，4K等高分和120HZ等高刷是具有“极紧密联系”的性能点。

 

在对比度上，LCoS的优势主要来自于反射式成像拥有的70%以上，不亚于DLP的光效；以及非机械的LCD光学面极高的平整度。而DLP技术主要的问题在于，微机电结构的反射像素，虽然光效也达到70%以上，甚至更高，但是1）平整度上不及LCoS；2）微镜边沿的散射；3）像素微镜关闭。本质是将光线反射到镜头之外，这可能产生一定的衍射干扰。——LCoS技术恰拥有DLP技术反射式的高光效，但是没有以上三个问题，所以带来了前所未有的高原生对比度体验。

“高分、高刷、高对比”方面LCoS拥有高山仰止一般的优秀性能。这是其在大屏超高清时代，更配消费者需求的关键，也是其在未来超高清投影时代“后发先至”的技术底气。

第三代投影开启未来高质量

需求之门，LCoS当仁不让

“上一代家用投影的核心消费概念是大屏——只要屏幕大就可以。甚至早期国内市场每年有30-40万的800*600分辨率娱乐投影消费。但是未来，家用投影的核心一定是‘高质量升级’，即必然要实现大屏与4K高分、高刷、高对比度、高色域的结合。”

其中，高色域的核心是光源，是三色激光的进一步普及。而高分、高刷、高对比度首先取决于光阀的品质。因此，选择更具有性能优势的光阀技术路线，正在日渐成为从投影产商到消费者的共识。在超高清时代来临的背景下，LCoS投影技术正在迎来“最好”的时代。这也是年初上海海思鸿鹄3LCoS投影解决方案上新的原因。

家用投影要抓住大屏视听普及的机会，LCoS更要在超高清视听时代“一鸣惊人”！谁能在这一轮消费升级中“执未来牛耳”，谁就将是未来家用大屏的新王者！