在微顯示領(lǐng)域,主要有美國TI、日本Sony等大公司占領(lǐng)市場(chǎng)。把LCOS技術(shù)應用的微顯示領(lǐng)域,是中國頂好的機會(huì )。
11月8日,美國加州代表團一行在上海參加首屆中國國際進(jìn)口博覽會(huì )后,來(lái)到東莞市鳳崗鎮參觀(guān)慧新辰LCOS生產(chǎn)線(xiàn),記者因此趕赴現場(chǎng)了解詳細情況。
慧新辰公司董事長(cháng)薛成標先生在主持了簡(jiǎn)短的歡迎儀式后,介紹了慧新辰面臨的挑戰及已經(jīng)取得的成果。
薛成標先生介紹:LCOS的芯片涉及到芯片設計、芯片封裝、液晶以及光學(xué)四大技術(shù)領(lǐng)域。2018年初國內芯片業(yè)形成了一股投資熱潮,這對于中國的IC設計來(lái)說(shuō)是機遇,也是挑戰。大陸的IC設計業(yè)晚于中國臺灣,相比歐美國家,在很多領(lǐng)域仍然還存在一定的差距。近年來(lái),在華為海思、匯頂科技、紫光展銳等為代表的一大批國內IC設計公司的帶領(lǐng)下,國內IC設計水平正在逐步縮小與發(fā)達國家之間的差距。
記者了解到,LCOS(Liquid Crystal on Silicon)即硅基液晶,是一種基于反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。廣泛應用在投影、AR/VR微顯示、車(chē)載HUD顯示以及光通信領(lǐng)域。
在微顯示領(lǐng)域,主要有美國TI、日本Sony等大公司占領(lǐng)市場(chǎng)。把LCOS技術(shù)應用的微顯示領(lǐng)域,是中國頂好的機會(huì )?;坌鲁接心壳皣鴥任ㄒ坏囊粭lLCOS封裝產(chǎn)線(xiàn),為我們中國在微顯示領(lǐng)域獲得一席之地提供了希望。
LCOS芯片的設計受視頻信號帶寬、像素分辨率、像素尺寸大小、光致漏電等諸多因素的影響。除此之外,LCOS芯片還有一個(gè)挑戰在于晶圓的生產(chǎn),由于其工藝的特殊性,因為需要把常規LCD面板的所有像素單元縮小到手指甲大小的硅片上,晶片頂層金屬既要充當液晶面板電容的一個(gè)電極,驅動(dòng)液晶分子翻轉,又要充當反光鏡反射光線(xiàn)。頂層金屬的平整度因此要求非常高,除了用特殊工藝增加平整度以外,還需要采用化學(xué)研磨工藝,把頂層金屬磨平,這些工序是常規的CMOS工藝所不具備的,需要和晶圓廠(chǎng)深度合作定制。
頂層像素單元的反光鏡面部分同時(shí)需要覆蓋液晶取向膜,使液晶分子能夠有序排列,起到導光作用。液晶取向膜的材料選擇及加工是LCOS芯片生產(chǎn)的另外一個(gè)挑戰,有機材料屬于大分子、化學(xué)鍵鍵合能力弱,在紅光及紫外光的光照下,容易使取向膜分解、老化。研究出抗強光、抗老化的新型液晶取向膜是未來(lái)高性能微顯示產(chǎn)品研究方向?;坌鲁焦疽呀?jīng)和東南大學(xué)的顯示技術(shù)中心和深圳大學(xué)的薄膜物理與應用研究所達成了新型液晶取向膜的合作意向,共同研發(fā)高性能液晶分子導向膜,這是LCOS產(chǎn)品應用在高端投影市場(chǎng)必須要邁過(guò)的技術(shù)門(mén)檻。
液晶材料的選型以及液晶本身的電學(xué)性能參數需要與硅片相互協(xié)調配合,為了達到良好的光學(xué)顯示效果,液晶分子的翻轉速度要求盡可能快。另外液晶分子翻轉的開(kāi)啟電壓、飽和電壓、GAMMA系數、介電常數等各技術(shù)性能都對晶片的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生制約。
一般像素單元在5umX5um到10umX10um之間,如果有一?;覊m意外落在像素單元上,投影到屏幕或者人眼視網(wǎng)膜上時(shí),將產(chǎn)生一大塊黑斑,因此,芯片封裝的生產(chǎn)車(chē)間的防塵等級要求非常高。
如此多的技術(shù)難題要解決,意味著(zhù)技術(shù)團隊需要長(cháng)時(shí)間持續的技術(shù)投入,也意味著(zhù)投資方需要長(cháng)時(shí)間持續高額的資金投入。薛成標先生對記者豪言:“我們的技術(shù)團隊都在卯足勁往前沖鋒,我們的后勤保障、投資等將持續支持,LCOS芯片的前途必將一片光明,中國必將在此領(lǐng)域打破美日發(fā)達國家的技術(shù)壟斷,在微顯示領(lǐng)域取得一席之地?;坌鲁叫顒荽l(fā),即將量產(chǎn)LCOS芯片!”