【導語】長虹牽頭的“十四五”國家重點研發計劃高亮度Micro-LED投影顯示關鍵技術
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長虹的新玩具:Micro-LED投影會是個啥

更新日期:2023-07-13 作者:那山那水
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第204期

    在全球投影圈,長虹的地位,無論是智能投影還是激光顯示都并不突出。但是,就是這樣的一個長虹,近日卻“放了衛星”:由長虹牽頭的“十四五”國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項“高亮度Micro-LED投影顯示關鍵技術研究”項目啟動暨實施方案論證會在綿陽召開。

    大屏君注意到,這也是投影行業首次出現Micro-LED字眼!Micro-LED技術如何做投影呢?不至于是做光源吧——現代數字投影光源需要的是集中的高亮度,更適合大尺寸LED顆粒!

    顛覆性的表述、嶄新的標桿,表明Micro-LED投影不簡單

    大屏君注意到,目前Micro-LED投影技術還缺乏任何公開的資料和信息。這很可能表明,這一技術是一個“嶄新的賽道”,甚至可能是顛覆過去投影技術的一種新的“方向”。

    在具體意義和價值上,長虹也給出了“問題”和“目標”。其中問題主要是,“1.目前投影產品均采用被動發光原理”,因而效果和體系結構不夠理想;同時“2. 投影顯示產品中的核心器件——光源和光調制器芯片受制于日美企業”,光閥核心被卡脖子,我國投影企業即便再大也強不起來。

長虹的新玩具:Micro-LED投影會是個啥

DLP投影機光閥芯片

    顯然,長虹提到這兩個問題,那么Micro-LED投影就要解決這些問題,其目標則是:“創新投影顯示原理,掌握核心技術,構建自主可控的供應鏈……重構全新平臺,打破國外壟斷,發展全球優勢產業……”這些表述怎么看起來,都是至少Micro-LED投影會對今天的3LCD和DLP光閥開刀,擺脫日美依賴的意思。

    由此大屏君判斷,Micro-LED投影絕不僅僅是“光源技術進步”,而是至少與“光閥”同等層次部件的“國產替代”。那么接下來的問題就是,Micro-LED能做投影機光閥嗎?

    Micro-LED投影到底是什么

    對于如何打破海外企業對光閥產品的壟斷,我國產業界的思路很廣闊:第一,1LCD投影本土光閥已經占據入門機型市場;第二,理論上,作為世界最大的液晶顯示制造國,我國在3LCD光閥上不存在不可克服的技術與工藝瓶頸;第三,我國LCOS硅基液晶顯示技術積累也比較深厚,多家企業展示或者推出了用于數字大燈、3D打印、激光通信等的LCOS產品,具有在LCOS光閥上突破的所有基礎技術。

    但是大屏君認為,Micro-LED投影與以上技術“并無直接關聯”:因為,哪怕是突破了本土光閥技術,甚至能夠自主制造DLP光閥,都不能說“重構全新平臺”,而只能是“打破國外壟斷、掌握核心技術”,更解決不了“目前投影產品均采用被動發光原理”的問題。

    對此,大屏君想說的是,投影顯示技術并不是一開始就依賴數字光閥的。數字光閥投影機只不過是上世紀九十年代以來興起的技術。而在此之前,1973年第一臺現代投影產品,是索尼的CRT投影——即大名鼎鼎的三槍投影機。這種投影機就是一種沒有光閥的投影系統。

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巴可三槍投影機

    實際上,從色彩表現等角度看,在三色激光和三色LED光源出現之前,現代數字投影機是干不過CRT投影機的。為啥后來CRT投影機沒落了呢?因為,第一產品重量大、體積大、發熱高、噪音大,重要的是“亮度始終難以突破300流明瓶頸”,在更高的顯示性能應用中“亮度不足卡死一切”。第二是,CRT電視都倒掉了,CRT投影的產業鏈也就徹底斷了,即便作為小眾玩物,其存在的基礎也已經消失。

    但是,這不等于說CRT投影這種“無光閥投影體制”本身就沒有意義:CRT投影上,發光和成像是同一部件完成,結構上更為簡單。也恰是因為發光和成像是同一CRT陰極射線管完成,所以讓產品很難在亮度上持續向上突破。(這里大屏君腦洞一下,如果CRT投影用上今天的高水平熒光粉,估計亮度翻兩番是沒問題的。)

    大屏君覺得,簡單的分析CRT投影體制,它就如同一個顯示器、其顯示出來的畫面,用放大鏡頭投射出去。如果這個顯示器的亮度最夠高,也就能投射出更大的清晰的畫面:這一點,在光路結構上,適合于所有的顯示技術。

    至少,對于1LCD或者3LCD投影機,都可以稱其為類似的“液晶顯示器的畫面被鏡頭放大投射出去”的過程。反過來,大屏君對液晶顯示有另一個描述,叫做“直投顯示器,即背光源、液晶光閥開關處理成像后直接投射近眼睛里”,F在的VR頭顯也是這種原理結構:顯示芯片的畫面被光學鏡片處理后直接投射到眼睛上。

    那么,關于Micro-LED投影的終極的“大屏君版本”猜測來了:這是一種類似于CRT三槍投影機的技術體制。也因如此,該項目長虹特意強調了“高亮Micro-LED”。如果一個Micro-LED顯示產品尺寸足夠小,如5英寸、或者2英寸,但是這個顯示設備亮度足夠高,如1000或者3000流明,其畫面就能直接用鏡頭放大、投射到投影屏幕上——這樣的產品當然是顛覆了今天所有數字投影的技術體系,打破了國外市場對中高端光閥的壟斷,開創了行業發展的新賽道,并讓我國企業徹底掌握了投影顯示的核心技術命脈的“進步”。

    關鍵技術點:高亮Micro-LED能做到“多亮”

    近三年來,micro LED顯示技術高速發展。行業展示了基于硅基、玻璃基板、PCB基板的Micro-LED顯示產品,覆蓋了0.X英寸近眼顯示、1.X到數英寸的中小尺寸顯示和穿戴設備、幾十英寸的車載,IT和TV應用,以及數百乃至更大尺寸下的LED大屏顯示工程應用?芍^之技術創新“源源不絕”。

    而且大屏君注意到,單純從LED芯片的發光能力看,目前的紀錄已經高達百萬nit。雖然這種記錄不是最終顯示設備的亮度,但是也表明micro LED芯片是擁有高亮度潛力的。

    大致即是在以上兩大產業基礎上,長虹提出了micro LED投影的概念。這里大屏君特別的要說一個事情:25年前,長虹是國內CRT投影電視和電教設備的最大供應商,市場份額占比遠超半數?梢哉f在“非光閥、直顯投影”產品體制上,長虹是有歷史淵源的。

長虹的新玩具:Micro-LED投影會是個啥

康佳發布P0.12 micro LED顯示產品

    今天,借助micro LED直顯產品的高速發展,長虹將此技術應用于投影系統成像研究,是一個“有歷史脈絡”,但是也是“全新的革命性”創造的選擇。結合我國作為全球最大的LED產業鏈國度,也擁有極強的技術底蘊和基礎。提出micro LED投影技術,也說明,長虹會很大程度將自己的micro LED顯示技術布局,放在小尺寸高亮micro LED產品開發上:即康佳、海信、創維之后,這也是另一大彩電企業明確自己的micro LED顯示布局方向。

    對于micro LED具體能夠到多亮,大屏君覺得,有一個比擬可以提供:比如汽車大燈、或者日常照明,LED系統是足夠亮的!爸饕夹g可覆蓋當前所有投影顯示產品”,長虹這一目標,基本說明數千流明的投影亮度是必然要實現的目標。不過,大屏君覺得,可做出滿足基礎家庭應用的投影機,micro LED投影的難度還不在基礎亮度上,而在于“像素集成”。

    后者方面,大屏君認為micro LED投影很可能是以玻璃基板集成的2-5英寸micro LED高亮顯示屏為核心。在TFT玻璃基板方面,我國擁有全球最大的產能。

    同時,從光效角度看,目前主流的數字投影,1LCD的光源亮度利用率不超過8%左右;1DLP和3LCD產品亦只有百分之三十多。這是因為這些產品采用偏振、空間或者時間片的方式,處理三原色像素,導致光源亮度效率低——這種低效率的另一方面,就是更多的發光轉化成了熱量,系統需要處理這些熱的問題。

    而micro LED投影,則是LED芯片直接顯示發光成像,其發光到成像、投影的光利用效率可能會高到95%以上。這也是其實現高亮顯示、低熱耗的關鍵點之一。此外,大屏君覺得,micro LED投影可以推出單micro LED面板產品;也推出三micro LED面板(即RGB分別在三片)上的產品。后者更接近三槍投影的結構,只不過合光可以在內部光路完成——因為micro LED面板的體積和重量只有CRT射線管的百分之一量級。而且三片micro LED顯示面板,可以簡化單一RGB micro LED面板的驅動結構、LED芯片集成結構和集成難度。

    綜上所述,“高亮度Micro-LED投影顯示”,大屏君預測,很可能是“CRT三槍投影體制的復活”;同時也是“Micro-LED VR近眼顯示產品進一步高亮化,投影外放顯示”的“升級”——這種不用光閥的技術,一旦成功,在投影機歷史上將開辟自CRT投影、數字投影之后的第三個“革命性世代”!現在,長虹已經“先行發動”,國內更多的其它投影玩家是不是也應該“行動起來”去嘗試一下呢?

    雖然,沒人能保證高亮度Micro-LED投影顯示路線一定成功,就如同15年前長虹篤定的等離子顯示最終讓其大傷元氣;但是如果其成功了,那么帶來的行業顛覆就可能是,“智能投影”不搞定高亮度Micro-LED投影顯示技術的“都得死”:風險和收益同樣大,大屏君認為,任何投影企業都至少不能“自己只攥著風險玩”——更何況,我國LED產業鏈那么廣闊、資源那么多,何不借雞生蛋式的搞一波大的,至少作為micro LED顯示的新應用方向,高亮度Micro-LED投影顯示理論上是可行的。

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