在全球投影圈,长虹的地位,无论是智能投影还是激光显示都并不突出。但是,就是这样的一个长虹,近日却“放了卫星”:由长虹牵头的“十四五”国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项“高亮度Micro-LED投影显示关键技术研究”项目启动暨实施方案论证会在绵阳召开。
大屏君注意到,这也是投影行业首次出现Micro-LED字眼!Micro-LED技术如何做投影呢?不至于是做光源吧——现代数字投影光源需要的是集中的高亮度,更适合大尺寸LED颗粒!
颠覆性的表述、崭新的标杆,表明Micro-LED投影不简单
大屏君注意到,目前Micro-LED投影技术还缺乏任何公开的资料和信息。这很可能表明,这一技术是一个“崭新的赛道”,甚至可能是颠覆过去投影技术的一种新的“方向”。
在具体意义和价值上,长虹也给出了“问题”和“目标”。其中问题主要是,“1.目前投影产品均采用被动发光原理”,因而效果和体系结构不够理想;同时“2. 投影显示产品中的核心器件——光源和光调制器芯片受制于日美企业”,光阀核心被卡脖子,我国投影企业即便再大也强不起来。
DLP投影机光阀芯片
显然,长虹提到这两个问题,那么Micro-LED投影就要解决这些问题,其目标则是:“创新投影显示原理,掌握核心技术,构建自主可控的供应链……重构全新平台,打破国外垄断,发展全球优势产业……”这些表述怎么看起来,都是至少Micro-LED投影会对今天的3LCD和DLP光阀开刀,摆脱日美依赖的意思。
由此大屏君判断,Micro-LED投影绝不仅仅是“光源技术进步”,而是至少与“光阀”同等层次部件的“国产替代”。那么接下来的问题就是,Micro-LED能做投影机光阀吗?
Micro-LED投影到底是什么
对于如何打破海外企业对光阀产品的垄断,我国产业界的思路很广阔:第一,1LCD投影本土光阀已经占据入门机型市场;第二,理论上,作为世界最大的液晶显示制造国,我国在3LCD光阀上不存在不可克服的技术与工艺瓶颈;第三,我国LCOS硅基液晶显示技术积累也比较深厚,多家企业展示或者推出了用于数字大灯、3D打印、激光通信等的LCOS产品,具有在LCOS光阀上突破的所有基础技术。
但是大屏君认为,Micro-LED投影与以上技术“并无直接关联”:因为,哪怕是突破了本土光阀技术,甚至能够自主制造DLP光阀,都不能说“重构全新平台”,而只能是“打破国外垄断、掌握核心技术”,更解决不了“目前投影产品均采用被动发光原理”的问题。
对此,大屏君想说的是,投影显示技术并不是一开始就依赖数字光阀的。数字光阀投影机只不过是上世纪九十年代以来兴起的技术。而在此之前,1973年第一台现代投影产品,是索尼的CRT投影——即大名鼎鼎的三枪投影机。这种投影机就是一种没有光阀的投影系统。
巴可三枪投影机
实际上,从色彩表现等角度看,在三色激光和三色LED光源出现之前,现代数字投影机是干不过CRT投影机的。为啥后来CRT投影机没落了呢?因为,第一产品重量大、体积大、发热高、噪音大,重要的是“亮度始终难以突破300流明瓶颈”,在更高的显示性能应用中“亮度不足卡死一切”。第二是,CRT电视都倒掉了,CRT投影的产业链也就彻底断了,即便作为小众玩物,其存在的基础也已经消失。
但是,这不等于说CRT投影这种“无光阀投影体制”本身就没有意义:CRT投影上,发光和成像是同一部件完成,结构上更为简单。也恰是因为发光和成像是同一CRT阴极射线管完成,所以让产品很难在亮度上持续向上突破。(这里大屏君脑洞一下,如果CRT投影用上今天的高水平荧光粉,估计亮度翻两番是没问题的。)
大屏君觉得,简单的分析CRT投影体制,它就如同一个显示器、其显示出来的画面,用放大镜头投射出去。如果这个显示器的亮度最够高,也就能投射出更大的清晰的画面:这一点,在光路结构上,适合于所有的显示技术。
至少,对于1LCD或者3LCD投影机,都可以称其为类似的“液晶显示器的画面被镜头放大投射出去”的过程。反过来,大屏君对液晶显示有另一个描述,叫做“直投显示器,即背光源、液晶光阀开关处理成像后直接投射近眼睛里”。现在的VR头显也是这种原理结构:显示芯片的画面被光学镜片处理后直接投射到眼睛上。
那么,关于Micro-LED投影的终极的“大屏君版本”猜测来了:这是一种类似于CRT三枪投影机的技术体制。也因如此,该项目长虹特意强调了“高亮Micro-LED”。如果一个Micro-LED显示产品尺寸足够小,如5英寸、或者2英寸,但是这个显示设备亮度足够高,如1000或者3000流明,其画面就能直接用镜头放大、投射到投影屏幕上——这样的产品当然是颠覆了今天所有数字投影的技术体系,打破了国外市场对中高端光阀的垄断,开创了行业发展的新赛道,并让我国企业彻底掌握了投影显示的核心技术命脉的“进步”。
关键技术点:高亮Micro-LED能做到“多亮”
近三年来,micro LED显示技术高速发展。行业展示了基于硅基、玻璃基板、PCB基板的Micro-LED显示产品,覆盖了0.X英寸近眼显示、1.X到数英寸的中小尺寸显示和穿戴设备、几十英寸的车载,IT和TV应用,以及数百乃至更大尺寸下的LED大屏显示工程应用。可谓之技术创新“源源不绝”。
而且大屏君注意到,单纯从LED芯片的发光能力看,目前的纪录已经高达百万nit。虽然这种记录不是最终显示设备的亮度,但是也表明micro LED芯片是拥有高亮度潜力的。
大致即是在以上两大产业基础上,长虹提出了micro LED投影的概念。这里大屏君特别的要说一个事情:25年前,长虹是国内CRT投影电视和电教设备的最大供应商,市场份额占比远超半数。可以说在“非光阀、直显投影”产品体制上,长虹是有历史渊源的。
康佳发布P0.12 micro LED显示产品
今天,借助micro LED直显产品的高速发展,长虹将此技术应用于投影系统成像研究,是一个“有历史脉络”,但是也是“全新的革命性”创造的选择。结合我国作为全球最大的LED产业链国度,也拥有极强的技术底蕴和基础。提出micro LED投影技术,也说明,长虹会很大程度将自己的micro LED显示技术布局,放在小尺寸高亮micro LED产品开发上:即康佳、海信、创维之后,这也是另一大彩电企业明确自己的micro LED显示布局方向。
对于micro LED具体能够到多亮,大屏君觉得,有一个比拟可以提供:比如汽车大灯、或者日常照明,LED系统是足够亮的。——“主要技术可覆盖当前所有投影显示产品”,长虹这一目标,基本说明数千流明的投影亮度是必然要实现的目标。不过,大屏君觉得,可做出满足基础家庭应用的投影机,micro LED投影的难度还不在基础亮度上,而在于“像素集成”。
后者方面,大屏君认为micro LED投影很可能是以玻璃基板集成的2-5英寸micro LED高亮显示屏为核心。在TFT玻璃基板方面,我国拥有全球最大的产能。
同时,从光效角度看,目前主流的数字投影,1LCD的光源亮度利用率不超过8%左右;1DLP和3LCD产品亦只有百分之三十多。这是因为这些产品采用偏振、空间或者时间片的方式,处理三原色像素,导致光源亮度效率低——这种低效率的另一方面,就是更多的发光转化成了热量,系统需要处理这些热的问题。
而micro LED投影,则是LED芯片直接显示发光成像,其发光到成像、投影的光利用效率可能会高到95%以上。这也是其实现高亮显示、低热耗的关键点之一。此外,大屏君觉得,micro LED投影可以推出单micro LED面板产品;也推出三micro LED面板(即RGB分别在三片)上的产品。后者更接近三枪投影的结构,只不过合光可以在内部光路完成——因为micro LED面板的体积和重量只有CRT射线管的百分之一量级。而且三片micro LED显示面板,可以简化单一RGB micro LED面板的驱动结构、LED芯片集成结构和集成难度。
综上所述,“高亮度Micro-LED投影显示”,大屏君预测,很可能是“CRT三枪投影体制的复活”;同时也是“Micro-LED VR近眼显示产品进一步高亮化,投影外放显示”的“升级”——这种不用光阀的技术,一旦成功,在投影机历史上将开辟自CRT投影、数字投影之后的第三个“革命性世代”!现在,长虹已经“先行发动”,国内更多的其它投影玩家是不是也应该“行动起来”去尝试一下呢?
虽然,没人能保证高亮度Micro-LED投影显示路线一定成功,就如同15年前长虹笃定的等离子显示最终让其大伤元气;但是如果其成功了,那么带来的行业颠覆就可能是,“智能投影”不搞定高亮度Micro-LED投影显示技术的“都得死”:风险和收益同样大,大屏君认为,任何投影企业都至少不能“自己只攥着风险玩”——更何况,我国LED产业链那么广阔、资源那么多,何不借鸡生蛋式的搞一波大的,至少作为micro LED显示的新应用方向,高亮度Micro-LED投影显示理论上是可行的。