國(guó)內(nèi)唯一一條LCOS產(chǎn)線即將量產(chǎn)芯片

11月8日，美國(guó)加州代表團(tuán)一行在上海參加首屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)后，來到東莞市鳳崗鎮(zhèn)參觀慧新辰LCOS生產(chǎn)線，記者因此趕赴現(xiàn)場(chǎng)了解詳細(xì)情況。

慧新辰公司董事長(zhǎng)薛成標(biāo)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(zhàn)及已經(jīng)取得的成果。

薛成標(biāo)先生介紹：LCOS的芯片涉及到芯片設(shè)計(jì)、芯片封裝、液晶以及光學(xué)四大技術(shù)領(lǐng)域。2018年初國(guó)內(nèi)芯片業(yè)形成了一股投資熱潮，這對(duì)于中國(guó)的IC設(shè)計(jì)來說是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。大陸的IC設(shè)計(jì)業(yè)晚于中國(guó)臺(tái)灣，相比歐美國(guó)家，在很多領(lǐng)域仍然還存在一定的差距。近年來，在華為海思、匯頂科技、紫光展銳等為代表的一大批國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)公司的帶領(lǐng)下，國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)水平正在逐步縮小與發(fā)達(dá)國(guó)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(yīng)用在投影、AR/VR微顯示、車載HUD顯示以及光通信領(lǐng)域。

在微顯示領(lǐng)域，主要有美國(guó)TI、日本Sony等大公司占領(lǐng)市場(chǎng)。把LCOS技術(shù)應(yīng)用的微顯示領(lǐng)域，是中國(guó)頂好的機(jī)會(huì)?；坌鲁接心壳皣?guó)內(nèi)唯一的一條LCOS封裝產(chǎn)線，為我們中國(guó)在微顯示領(lǐng)域獲得一席之地提供了希望。

LCOS芯片的設(shè)計(jì)受視頻信號(hào)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(zhàn)在于晶圓的生產(chǎn)，由于其工藝的特殊性，因?yàn)樾枰殉Ｒ?guī)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(dāng)液晶面板電容的一個(gè)電極，驅(qū)動(dòng)液晶分子翻轉(zhuǎn)，又要充當(dāng)反光鏡反射光線。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(guī)的CMOS工藝所不具備的，需要和晶圓廠深度合作定制。

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(dǎo)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(zhàn)，有機(jī)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(qiáng)光、抗老化的新型液晶取向膜是未來高性能微顯示產(chǎn)品研究方向。慧新辰公司已經(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(yīng)用研究所達(dá)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(dǎo)向膜，這是LCOS產(chǎn)品應(yīng)用在高端投影市場(chǎng)必須要邁過的技術(shù)門檻。

液晶材料的選型以及液晶本身的電學(xué)性能參數(shù)需要與硅片相互協(xié)調(diào)配合，為了達(dá)到良好的光學(xué)顯示效果，液晶分子的翻轉(zhuǎn)速度要求盡可能快。另外液晶分子翻轉(zhuǎn)的開啟電壓、飽和電壓、GAMMA系數(shù)、介電常數(shù)等各技術(shù)性能都對(duì)晶片的開發(fā)產(chǎn)生制約。

一般像素單元在5umX5um到10umX10um之間，如果有一粒灰塵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)車間的防塵等級(jí)要求非常高。

如此多的技術(shù)難題要解決，意味著技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的技術(shù)投入，也意味著投資方需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高額的資金投入。薛成標(biāo)先生對(duì)記者豪言：“我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)都在卯足勁往前沖鋒，我們的后勤保障、投資等將持續(xù)支持，LCOS芯片的前途必將一片光明，中國(guó)必將在此領(lǐng)域打破美日發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷，在微顯示領(lǐng)域取得一席之地?；坌鲁叫顒?shì)待發(fā)，即將量產(chǎn)LCOS芯片！”