15款可攜式投影機採購大特輯 -LCD、DLP和LCOS

3種數位投影機的技術比較

數位投影機目前所使用的技術，目前主要有傳統的液晶數位投影機（LCD）、DLP（Digital Light Processing）以及最新發展的LCOS（Liquid Crystal On Silicon）等三種。歷史悠久的LCD技術

LCD投影技術的發展歷史最早，也是目前市場上的主流技術。LCD數位投影機的原理類似傳統的幻燈機，LCD面板的作用也類似幻燈片，透過高亮度燈泡照射面板，將影像穿透面板後，經過透射鏡片組的聚焦及放大，投射於螢幕上顯示影像。目前LCD數位投影機產品皆以三片式面板為主流，三片面板各自負責RGB三種顏色的輸出，將此三原色的輸出重疊之後而投射出彩色的影像。

LCD投影技術由於開發最早、發展穩定成熟，所以憑藉成本優勢主導了目前的數位投影市場。雖然近年來面對了德州儀器DLP技術的強力挑戰，市場佔有率依然保有六成以上。目前LCD投影技術仍由日本廠商所主導，尤其以Epson以及Sony為最大宗。值得注意的是，Sony已經停止供應LCD面板，所以Epson同時身兼全球最大的面板供應者及數位投影機市場佔有率名列前矛的廠商，這也是眾多廠商轉投DLP技術的重要因素。

不過，LCD投影技術本身有著眾多的缺點。首先，由於LCD投影為穿透式，受到開口率的限制，所以光利用率較低（約為10%），導致亮度不足。雖然這可以透過加大面板而改善，但是這又會對於機體小型化造成不利的影響。另外，受限於先天的構造，LCD數位投影機的體積並不容易小型化，相對於DLP而言，LCD體積較大也較重，所以在1.5公斤以下的超可攜式市場就成為DLP的天下。

LCD先天的液晶顯示原理也造成了畫面顯示反應速度不佳、對比度不高等缺點。三片式結構下，如果RGB輸出影像重疊有所偏移，也會造成色偏的現象。另外，LCD面板有著面板老化的問題，面板所費不貲，這也會造成使用成本的上升。不過，雖然有眾多先天的技術限制，LCD技術憑著價格上的優勢以及技術的成熟度，依然是市場的主流。快速崛起的DLP技術

DLP是德州儀器（TI）從1987年就開始發展的技術，近年來隨著技術的逐漸成熟而快速崛起，已經和LCD形成分庭抗禮之勢，尤其在超可攜式的小型數位投影機近乎擁有完全的主導地位。

有別於LCD的穿透式原理，DLP採取反射的方式，其使用的光學元件為數位微鏡元件DMD（Digital Micro-mirror Device），透過DMD元件上的反射鏡陣列反射光源形成影像，一個反射鏡就對應單一的像素。反射鏡結構極為精密複雜，分別由獨立的支撐柱、轉向軸及驅動電極所造成，透過電壓的驅動，反射鏡可以進行正負10度至12度的傾斜，藉由鏡面角度的調整以對應0與1的訊號。如果光源照射在DLP晶片上，對應的反射鏡為0的訊號，就會將光線反射至光吸收器而無法顯示訊號；反之，如果是1的訊號，光線就會反射至投影鏡頭，聚焦形成影像。

市場上之所以會有LCD是「類比」、DLP是「數位」的說法，主要在於驅動DLP開口的是數位訊號，而驅動LCD開口的則為類比訊號。

DLP目前分別有著單片式及三片式的面板數目，基於DLP晶片因先天的高度複雜性導致良率不佳、成本高昂，所以數位投影機的應用仍以單片式為主，三片式DLP主要以大型劇場用數位投影機為主。那麼，既然只有單片，那如何對應RGB三原色？答案就是透過高速轉動的RGB分色色輪產生三色光。不過，也因此造成單片式DLP有著色彩飽和度不佳的問題。另外，也會因為人眼的視覺暫留產生彩虹效應。DLP晶片的複雜結構，也有著運作溫度較高的缺點。

相較於LCD，DLP有著眾多明顯的優勢。首先，因為採用反射式的方式，所以相較於穿透式的LCD，就有著遠較為高的光利用率（介於25%至30%），在畫面輸出的反應時間以及對比度也較LCD為佳。簡單的投影結構，更對數位投影機的小型化有著極大的貢獻。就使用壽命而言，DLP號稱可以使用十萬小時、相當於連續使用11年的時間，且不會有明顯的訊號衰減問題，RGB分色色輪亦有兩萬小時的使用壽命，相較於LCD有著面板老化的先天缺陷，這也是DLP的技術優勢。

DLP投影機在使用上亦有相當程度的便利性，使用LCD投影機時，為了延長LCD投影面板的壽命，必須定期清理濾網，避免煙塵損壞LCD投影面板。也因為這樣的特性使然，採用封閉性投影面板設計的DLP投影機，就比較適合煙塵較多的場所。發展中的LCOS

LCOS是發展中的新興技術，由於LCD面板供貨長期由Epson、Sony所主導，而DLP更是德州儀器獨家供應，所以LCOS就成為企圖擺脫長期受制於主導大廠的好機會，尤其以臺灣業界的態度最為積極，寄望藉由LCOS技術提升在數位投影機及被投影電視的競爭實力，由聯電所帶頭邀集的LCOS聯盟最具代表性，亦有不少國外大廠投入LCOS技術的研發。

LCOS技術和LCD最大的不同點，有別於穿透型的LCD，LCOS類似反射型的TFT LCD面板。其最大的技術優勢有兩點，首先，由於採用反射式的方法，有著遠較穿透式LCD更高的光利用率（約40%），所以可以減少耗電，並達成更高的亮度。其次，LCOS同時整合了LCD以及半導體技術，其面板的下基板採用矽晶圓CMOS基板，由於單晶矽可以達成較細的線路，所以可以輕易達成高解析度的目標，理論上也可透過半導體製程大量降低生產成本。

不過，相較於LCD和DLP，LCOS亦有著黑白對比不佳，以及三片式架構體積不易縮小的缺點。更重要的，LCOS的製程技術上尚未成熟，生產良率不高，限制了市場上的應用。所以，LCOS目前主要都以LCD和DLP所無法競爭的領域、也就是高解析度的應用為主，尤其是背投影電視的市場。LCOS技術在數位投影機上的普及，依然需要一段不短的時間。LCD和DLP仍是市場主流

由於LCOS技術上未成熟，而LCD和DLP互有長短，短期市場仍以LCD和DLP為主流。更重要的是，面對著來勢洶洶的DLP，LCD陣營亦竭盡所能強化LCD產品的競爭力。就以LCD陣營龍頭Epson為例，已經發展出重量僅1.9公斤、亮度高達2000流明的可攜式機種，和眾多輕量化的DLP機種相比毫不遜色。

另外，LCD主導廠商也設法降低面板成本，維持對DLP的價格優勢，希望持續藉此來主導市場。在激烈的競爭下，LCD和DLP的差距其實已經沒有那麼明顯。短期內，LCD和DLP依然同時皆為市場的主流，消費者應該考量自身的需求，來決定採購的選擇。文⊙劉人豪