矽基液晶技术创新-由研发到创新创价

IAoSA执行秘书黄秀园教授

矽基液晶技术创新论坛邀请到矽基液晶产学联盟，与各知名的学术大学研究院所，共同发表在X on Silicon的各种研究成果与应用。藉由台大、清大、交大、成大、央大等实验室之研究成果发表，来显示出产业对于创新与创价，并期望透过联盟的力量，让矽基液晶技术发扬光大…

矽基液晶产学联盟成立

论坛活动由〝国际矽基液晶产学研联盟〞(International Alliance of X-on Silicon Applications；IAoSA)执行秘书Dr. SY Huang (黄秀园教授)担任创新论坛主持人。黄教授有感于台湾面板产业虽然蓬勃发展，但很多关键零件技术仍掌握于国外厂商，成为台湾产业在产品与技术创新上的长期障碍。

他很高兴台湾有个自主研发厂商－禾鈶(Jasper Display)，拥有领先全球的最新LCoS(矽基液晶)微投影技术与零件，为了藉由此最新技术与装置，带动台湾面板产业走向下一个里程碑。因此有个构想成立了IAoSA联盟，让各种on Silicon(矽基)技术或应用装置得以发挥。

IAoSA联盟第一阶段先规划8个工作团队，涵盖了5个光学研发工作小组、2个SIG组、及1个智财管理与推广组。结合了台湾5所大学院校的实验室，IAoSA联盟期望成为产界与学界在知识与技术的交流平台，让产业界与学界共同研究、技术转移，同时为台湾LCoS产业培育人才，并提供智财方面的协助。

目前IAoSA的研发计划涵盖了4个应用领域，包括尖端微光学显示技术、生医与传感应用、光通讯应用与传感技术、全像储存技术。此外，IAoSA与5所大学实验室合作，各有其专精的研究领域，并在本论坛分享其研发成果。

成功大学–适应性光学实验室

首先由成功大学张家源研究员，为其〝适应性光学实验室〞做介绍与成果发表。该实验室以光电技术、实时信号影像处理与系统整合等核心技术，主要从事「电浆子生医传感与分子影像」及「适应性光学于生医非线性光学显微术」之研究，主要研究成果大部分是利用自行研发的前瞻生医光电仪器所产出。

张家源说明此研究的动机，在于透过适应性光学(AO)的研发，来还原影像的品质。例如〝光学防手振〞技术就应用到当今有许多镜头上，让拍照时可以减少抖动的情况，其影像修正难度低，易于使用。相较于〞光学放大〞技术，就必须考量地球的大气效应将影像做大量校正和补偿，难度高，技术上较为复杂。

由于色差影响到影像品质颇巨，经由光学仪器上搭配AO的色差修正机制，可应用在显微图像、眼科、显微外科手术、工业、雷射加工、高能雷射…等领域。而AO的波前校正系统，搭配LC-SLM(液晶空间光调制器)，像素便可达4K2K，兼具线性反应，且易于程序化(Virtex-5 FPGA)，提供每秒30张高画质无色差的画面，并可实时控制。

清华大学–微光学与显示系统实验室

接着由清华大学陈政寰副教授，为〝微光学与显示系统实验室〞做介绍与成果发表。该实验室主要从事微光学元件开发，范畴涵盖毫厘米等级之微型折射与反射式元件、微厘米等级绕射元件与纳米等级次波长元件。主要应用于新型显示器系统以达成期望之新功能或性能改善，包括立体显示器、投影显示器、液晶显示器背光模块、抬头显示器与近眼显示器等。

陈政寰先介绍其研发中的〝LCD像素化背光模块〞，透过背光面板直接投射出RGB光源，可减少LCD所使用的彩色滤光片。此外，研发中的〝车用头像显示(HUD)系统〞，是一部可置放在汽车仪表板上面小小空间的一部微投影机，可将7寸画面的GPS导航信息投射至汽车挡风玻璃上，让驾驶人在行车中可直接阅读到导航相关信息，不必当低头族。

在 〝雷射投影机〞领域，有监于5厘米微型投影机要投射出相当于60寸画面时，照度往往不够(仅25流明/瓦)，清大研发的〝振动光束整形器〞，可提升投射出来的亮度，提升画质。另外在〝相变化〞 LCoS全像式投影系统上，也正与禾鈶共同开发中。

交通大学–显示系统实验室&前瞻显示光学实验室

接下来，由交通大学林芳正助理研究员，为〝显示系统实验室&前瞻显示光学实验室〞做介绍与成果发表。该实验室致力于前瞻显示光学系统与微型光学元件的研究，包括3D立体显示系统，绿色环保高画质显示技术，以及微型光学元件薄膜显示技术。

林芳正介绍其〝ECO Display〞(绿色节电显示)计划，就是研发下一代免插电、改采电池供电的大尺寸LCD电视。采180Hz Stencil-FSC (Stencil场色序法) LCD TV，取代〝彩色滤光片〞，让原本耗费150瓦电力42寸的LCD电视，降到最低只需15瓦的电力。在2009 SID论坛中，交大与友达合作开发的世界上最大(65寸) CF-less LCD电视亦在会场展示中。

在智能3D显示技术，交大展示其〝主动矩阵液晶镜矩阵〞、〝多功能3D显示〞、〝3D互动显示〞，提供各种裸眼3D上的应用。至于未来的脑机界面研发上，交大在SSVEP(稳态视觉诱发电位)也有研发成果发表。

台湾大学–液晶科技实验室

台湾大学蔡永杰助理教授为其〝液晶科技实验室〞做介绍与成果发表。该实验室聚焦于研发前所未有的新颖科技，包含LCD Modeling的快速反应时间、半透明LCD、反射式LCD等技术，还有LC Device的快速反应时间、抬头显示、波导/看透显示、可调式波长滤波器、衍射光栅、液晶透镜等技术。特别是Polymer/LC (高分子/液晶)材料在某些情况下已采纳使用，以实现快速反应时间和光学高效率。

蔡永杰说明在LCD Modeling领域中，其〝半透明LCD技术〞，不仅架构简单、良率高(成本低)、对比度/亮度提升、穿透与反射的反应时间相同。在〝快速反应LCD部分〞开闭速度皆一样快。在〝快速反应液晶模式〞下，就算较厚的cell里面，关闭时间也仅小于1毫秒。以上皆已获得美国专利。

在Polymer/LC材料领域，台大也正在开发穿透式显示、HUD显示、快速光电转换、可调式波长滤波器，以及下一代显示技术。

中央大学–动态全像实验室

最后，由中央大学孙庆成教授，为其〝动态全像实验室〞做介绍与成果发表。该实验室研究主题包含全像储存、全像光学元件、数码全像术、生医全像等，其中全像储存技术俱备世界一流的研究成果。

孙庆成首先介绍光学储存领域中，以单次写入技术来说，体全像储存(VHS)技术具备存放50年、抗湿、抗电磁，比LTO磁带机的随机存取更快，低成本、低发热、储存成本低等优势，在2016以后将凌驾LTO与HDD(硬盘)市场。

孙庆成提出的相位叠加法(VOHIL)，以波动光学为基础，提供更有效率的全像数据的演算法与储存方式，让时间更短、更简化。其深耕VHS领域的多年研究与成功，将与台湾各大厂共同催生全新的产业。