原标题：国内唯一一条LCOS产线即将量产芯片

11月8日,美国加州代表团一行在上海参加首届中国国际进口博览会后,来到东莞市凤岗镇参观慧新辰LCOS生产线,记者因此赶赴现场了解详细情况。

慧新辰公司董事长薛成标先生在主持了简短的欢迎仪式后,介绍了慧新辰面临的挑战及已经取得的成果。

薛成标先生介绍:LCOS的芯片涉及到芯片设计、芯片封装、液晶以及光学四大技术领域。2018年初国内芯片业形成了一股投资热潮,这对于中国的IC设计来说是机遇,也是挑战。大陆的IC设计业晚于中国台湾,相比欧美国家,在很多领域仍然还存在一定的差距。近年来,在华为海思、汇顶科技、紫光展锐等为代表的一大批国内IC设计公司的带领下,国内IC设计水平正在逐步缩小与发达国家之间的差距。

记者了解到,LCOS(Liquid Crystal on Silicon)即硅基液晶,是一种基于反射模式,尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。这种矩阵采用CMOS技术在硅芯片上加工制作而成。广泛应用在投影、AR/VR微显示、车载HUD显示以及光通信领域。

在微显示领域,主要有美国TI、日本Sony等大公司占领市场。把LCOS技术应用的微显示领域,是中国顶好的机会。慧新辰有目前国内唯一的一条LCOS封装产线,为我们中国在微显示领域获得一席之地提供了希望。

LCOS芯片的设计受视频信号带宽、像素分辨率、像素尺寸大小、光致漏电等诸多因素的影响。除此之外,LCOS芯片还有一个挑战在于晶圆的生产,由于其工艺的特殊性,因为需要把常规LCD面板的所有像素单元缩小到手指甲大小的硅片上,晶片顶层金属既要充当液晶面板电容的一个电极,驱动液晶分子翻转,又要充当反光镜反射光线。顶层金属的平整度因此要求非常高,除了用特殊工艺增加平整度以外,还需要采用化学研磨工艺,把顶层金属磨平,这些工序是常规的CMOS工艺所不具备的,需要和晶圆厂深度合作定制。

顶层像素单元的反光镜面部分同时需要覆盖液晶取向膜,使液晶分子能够有序排列,起到导光作用。液晶取向膜的材料选择及加工是LCOS芯片生产的另外一个挑战,有机材料属于大分子、化学键键合能力弱,在红光及紫外光的光照下,容易使取向膜分解、老化。研究出抗强光、抗老化的新型液晶取向膜是未来高性能微显示产品研究方向。慧新辰公司已经和东南大学的显示技术中心和深圳大学的薄膜物理与应用研究所达成了新型液晶取向膜的合作意向,共同研发高性能液晶分子导向膜,这是LCOS产品应用在高端投影市场必须要迈过的技术门槛。

液晶材料的选型以及液晶本身的电学性能参数需要与硅片相互协调配合,为了达到良好的光学显示效果,液晶分子的翻转速度要求尽可能快。另外液晶分子翻转的开启电压、饱和电压、GAMMA系数、介电常数等各技术性能都对晶片的开发产生制约。

一般像素单元在5umX5um到10umX10um之间,如果有一粒灰尘意外落在像素单元上,投影到屏幕或者人眼视网膜上时,将产生一大块黑斑,因此,芯片封装的生产车间的防尘等级要求非常高。

如此多的技术难题要解决,意味着技术团队需要长时间持续的技术投入,也意味着投资方需要长时间持续高额的资金投入。薛成标先生对记者豪言:“我们的技术团队都在卯足劲往前冲锋,我们的后勤保障、投资等将持续支持,LCOS芯片的前途必将一片光明,中国必将在此领域打破美日发达国家的技术垄断,在微显示领域取得一席之地。慧新辰蓄势待发,即将量产LCOS芯片!”