2024年,全球投影儀產(chǎn)品的消費(fèi)規(guī)模邁上2000萬臺(tái)大臺(tái)階;車載HUD、數(shù)字大燈和車載投影巨幕等創(chuàng)新應(yīng)用的消費(fèi)量也逼近1000萬臺(tái)規(guī)模;XR市場(chǎng)數(shù)年調(diào)整后,以AR為核心的新一代產(chǎn)品開啟普及和增長(zhǎng)過程,市場(chǎng)規(guī)模再次有望1-2年內(nèi)回升到千萬臺(tái)以上……
以上這些市場(chǎng)都離不開“光芯”的加持。特別是投影光芯(又稱光閥)市場(chǎng),中高端產(chǎn)品長(zhǎng)期受制于海外供應(yīng)鏈,嚴(yán)重影響了本土品牌的產(chǎn)品升級(jí)、市場(chǎng)拓寬和國(guó)際化發(fā)展節(jié)奏。在這樣的背景下,2025年5月13日SID世界顯示周(美國(guó)SID2025)上,我國(guó)創(chuàng)新企業(yè)數(shù)字光芯(LIGHT CHIP)現(xiàn)場(chǎng)展示的全球首臺(tái)4K Micro LED投影儀三片式光芯和整機(jī)原理樣機(jī),就顯得頗為重要。
從無到有的創(chuàng)造:她來了!
將Micro LED技術(shù)應(yīng)用于投影儀產(chǎn)品。這一嶄新技術(shù)路徑走到了一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。數(shù)字光芯全球市場(chǎng)的首臺(tái)4K Micro LED投影儀,無疑是投影機(jī)歷史上一次“從0到1”的創(chuàng)造。
據(jù)悉,該產(chǎn)品采用三片Micro LED主動(dòng)發(fā)光光芯產(chǎn)品,每片分辨率都達(dá)到4K水平,其像素尺寸僅為4微米,并擁有僅僅0.69英寸的光學(xué)面尺寸。該產(chǎn)品采用CMOS硅基驅(qū)動(dòng)背板,并在12英寸晶圓上制造,主要市場(chǎng)瞄準(zhǔn)各種微型化、高分辨率顯示系統(tǒng)應(yīng)用。
據(jù)了解,數(shù)字光芯是一家聚焦于微顯示光芯產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的企業(yè),其產(chǎn)品技術(shù)覆蓋硅基Micro LED、硅基OLED、硅基液晶(即LCOS)等先進(jìn)微顯示技術(shù),并涉足車載、XR穿戴、3D打印、光通信等應(yīng)用場(chǎng)景。這次推出全球首臺(tái)4K Micro LED投影儀,代表其進(jìn)一步拓展全球投影消費(fèi)大屏市場(chǎng)的愿望。
通過推出全球首臺(tái)4K Micro LED投影儀和相應(yīng)光芯方案,數(shù)字光芯有望打破目前投影儀市場(chǎng)液晶和DLP為代表的光芯技術(shù)壟斷,并以自發(fā)光光芯驅(qū)動(dòng)投影技術(shù),跨過光源、光芯分離傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),創(chuàng)新性的進(jìn)入“光芯片集成結(jié)構(gòu)”的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新空間。特別是Micro LED光芯的國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈自主性,將極大增強(qiáng)我國(guó)投影儀消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)底蘊(yùn)。
從樣機(jī)到市場(chǎng)落地,Micro LED光芯還需要幾步
為投影儀開辟一條新路徑!這樣的期待下,讓很多業(yè)內(nèi)人士很關(guān)心數(shù)字光芯Micro LED顯示芯片的“亮度參數(shù)”。
有觀察人士分析,從數(shù)字光芯推出原理樣機(jī)角度看,該產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)已經(jīng)具有一定的成熟度和市場(chǎng)意向性。但是,考慮到Micro LED技術(shù)的特點(diǎn)和這一行業(yè)的發(fā)展階段,暫時(shí)對(duì)Micro LED投影的“亮度”不應(yīng)抱有過高的期待。
不過,這不意味著該產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)無法打開。從市場(chǎng)角度看,不是每一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景都需要“高亮度”。例如,車載的32英寸投影、或者天窗投影、HUD等,由于畫面幅寬有限,對(duì)系統(tǒng)亮度需求都不算高,反而對(duì)整體產(chǎn)品設(shè)計(jì)的緊湊性和節(jié)能性比較敏感——而更高的節(jié)能水平,又可以帶來更低的散熱需求,提升緊湊性。
所以,業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為,Micro LED投影產(chǎn)品的市場(chǎng)落地,關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)要素,除了成本要壓下來之外,具有更高的亮度能耗比,是核心因素。因?yàn),即便整機(jī)亮度僅有200-500流明,只要能效比能夠上去,在嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)就可以大展拳腳。
另一方面,Micro LED投影技術(shù)也未必需要在“極致分辨率上”固守:例如,不一定要4K分辨率,畢竟目前投影儀銷量中8成以上都不是4K產(chǎn)品。如果放寬分辨率到2K水平,像素顆粒擴(kuò)大,其光效也會(huì)提升,同等功耗下亮度水平、能效比都會(huì)更好。實(shí)際上,LED晶體像素尺寸會(huì)影響硅基Micro LED產(chǎn)品從良率、電光效率到成本的幾乎所有關(guān)鍵市場(chǎng)指標(biāo)。當(dāng)像素尺寸小于10μm時(shí),側(cè)壁缺陷和載流子擴(kuò)散問題加劇,需進(jìn)一步優(yōu)化外延生長(zhǎng)與鈍化工藝——這也是Micro LED行業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)難題之一。
同時(shí),從提升亮度角度看,擴(kuò)大基板尺寸,不強(qiáng)追求0.69英寸的原生4K也是一個(gè)好方法。目前投影儀4K產(chǎn)品市場(chǎng)9成銷量都是非原生4K。原生4K產(chǎn)品普遍需要更大尺寸的基板。全球2000萬臺(tái)投影儀市場(chǎng),超過75%產(chǎn)品采用2英寸以上的大尺寸光芯。此外,如果能夠用TFT基板取代硅基CMOS或許也會(huì)在更大基板上擁有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
綜上,Micro LED光芯投影儀落地,可以變通的設(shè)計(jì)創(chuàng)新、既有技術(shù)排列組合選擇、差異化場(chǎng)景選擇還很多。其中,在電光效能提升和產(chǎn)品化設(shè)計(jì)的優(yōu)化選擇等,兩大方面的聯(lián)動(dòng)與挖掘細(xì)分市場(chǎng)比較優(yōu)勢(shì),格外重要。
例如,數(shù)字光芯的Micro LED投影燈產(chǎn)品,已經(jīng)成功應(yīng)用于摩托車市場(chǎng)。據(jù)悉這一分辨率為16萬像素、亮度達(dá)2000流明的摩托車像素投影燈,正在改變很多車機(jī)愛好者對(duì)摩托車產(chǎn)品智能化、數(shù)字化的認(rèn)知邊界,渴望進(jìn)一步賦能摩托安全駕駛技術(shù)的升級(jí)。
“核心是高密度、高集成的Micro LED作為投影光芯方案的可行性!”業(yè)內(nèi)人士指出,數(shù)字光芯這次整機(jī)展示的意義在于證明了這一路徑可行:全球第一臺(tái)Micro LED投影儀整機(jī)已經(jīng)擺在那里,這將增強(qiáng)整個(gè)行業(yè)在這一方向上的創(chuàng)新熱情和信心。
加速新型投影顯示器件布局,抓住彎道超車機(jī)會(huì)
雖然Micro LED光芯顯示面臨如何突破“小而亮、彩而清”的行業(yè)技術(shù)難題考驗(yàn),但是該技術(shù)依然是全球新型顯示產(chǎn)業(yè)中“最受關(guān)注”的賽道之一。
理論上,Micro LED技術(shù),以及未來進(jìn)一步演進(jìn)的量子點(diǎn)、鈣鈦礦等材料,具有極高的電光轉(zhuǎn)化效率;同時(shí)這一技術(shù)也具有極高的設(shè)計(jì)緊湊性,是芯片化顯示的理想選擇。這兩點(diǎn)決定了在嵌入式和可穿戴等對(duì)“小體積”高度依賴的場(chǎng)景中,Micro LED微顯示光芯的不可替代性?梢哉f,Micro LED光芯是未來一系列新型顯示應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的“根”技術(shù),具有極高的戰(zhàn)略意義。
近年來,我國(guó)學(xué)界、研究機(jī)構(gòu)和行業(yè)廠商紛紛加大Micro LED微顯示的研究。特別是在投影儀顯示應(yīng)用上,不僅是數(shù)字光芯在努力。例如,長(zhǎng)虹牽頭的“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新型顯示與戰(zhàn)略性電子材料”重點(diǎn)專項(xiàng)“高亮度Micro LED投影顯示關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目早于2023年中就已經(jīng)啟動(dòng),并先后取得多項(xiàng)技術(shù)和設(shè)計(jì)專利。
投影業(yè)內(nèi)認(rèn)為,從Micro LED光芯對(duì)于車載、穿戴、嵌入式顯示的重要性角度看,這一技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展可以期待。這一技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也必然為投影儀行業(yè)提供一條“本土完全自主”的新型技術(shù)路徑。高度關(guān)注Micro LED光芯在投影儀市場(chǎng)的應(yīng)用,已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。特別是隨著極米、光峰、海信等傳統(tǒng)智能投影或激光投影企業(yè)進(jìn)入車載市場(chǎng),本土頭部投影品牌在Micro LED光芯技術(shù)上進(jìn)行“前瞻性”布局的必要性進(jìn)一步增強(qiáng)。
“我們需要對(duì)更遠(yuǎn)的未來,有自己獨(dú)立的設(shè)想!”業(yè)內(nèi)專家指出,國(guó)內(nèi)投影產(chǎn)業(yè)的發(fā)展最大的瓶頸,表面看是中高端自主光閥技術(shù)不足,但是本質(zhì)是“思想不夠開闊”!裆系囊蕾,要比物質(zhì)上的依賴更難以克服。不敢于構(gòu)想更遙遠(yuǎn)的未來的企業(yè),一定不會(huì)走出“跟隨者”的桎梏。而現(xiàn)在,Micro LED光芯正在提供的就是一種“蟲洞”般穿越到未來的可能!