新专利公布，Micro LED投影仪研制到了哪一步？

    没有自己的光阀产业链，市场扩张、走向海外、产品升级……处处受到掣肘！这一点已经成为国内投影产业发展的最大心病。

    近日，大屏君了解到，即3月份海思推出3LCOS全自主的鸿鹄投影解决方案之后，长虹新体制Micro LED投影仪技术亦再获突破。长虹最近公开了3项Micro LED专利，其中两项明确与Micro LED投影仪产品相关。

    长虹新专利，加码Micro LED投影仪

    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投影显示产品正在获得新进步。长虹最新公布的专利包括“一种用于Micro LED投影仪的散热结构”、 “一种Mini/Micro LED显示屏”、 “基于纳米阻隔法实现Micro-QLED彩色投影光学引擎及制备方法”等三个。

    大屏君看到，“一种用于Micro LED投影仪的散热结构”是一种用于投影仪的散热结构设计。该技术主要应用热管技术和半导体热传导技术，实现高效热管理和智能控温，为核心光芯高亮运行保驾护航。

    “基于纳米阻隔法实现Micro-QLED彩色投影光学引擎及制备方法”，则是一种机遇micro LED激发量子点技术的高效高亮彩色化方案。——从国家知识产权局技术图看，该技术不仅包括了量子点色彩转换，也包括了光芯上的高效光学结构设计。

    据了解，基于纳米阻隔法实现Micro-QLED彩色投影光学引擎及制备方法，采用了一种极为特殊的“类三片式投影”结构。即红绿蓝三原色分别由光芯的不同部分负责；但是，这三原色三部分结构不是3LCD或者3LCOS那样独立的三个部件，而是在一张micro-QLED结构板上水平排列——从外部看，很像CRT三枪投影机的三个并排的阴极摄像管排列方案。

    采用单一颜色像素分区集成，三个原色区域平行排列一体化设计，能够最大限度利用投影仪的体积和内部空间，实现更高的高亮度集成，并相对于一般平板显示那种RGB像素结构，降低micro部件和QLED的集成难度。即大屏君认为，这是一个开创性的、具有降低工艺难度、提升亮度水平、并照顾了色彩性能的优秀设计。

    此外，“一种Mini/Micro LED显示屏”专利技术“涉及提高显示屏本体安装的稳定性”。该机构方案可能主要辅助解决光学对准稳定性问题。后者，要求光芯安装具有极高的精度和稳定度。

    大屏君认为，基于以上三个专利可以看到长虹Micro LED新体制投影产品的研发，目前在多个层次持续推动。包括彩色化、高分辨率、micro LED光芯和光机引擎设计、整机设计方面都已经有所成绩，或者接近初代产品方案。这对于国内目前缺乏自主光阀供应链的民族投影产业而言是一个好消息。

    长虹之外，Micro LED投影应用亦不断进步

    对于Micro LED投影技术的应用，大屏君必须指出，除了智能投影娱乐大屏之外，车载市场也是重要的方向、AR显示亦是潜在目标。这方面，亦有很多相关企业在不断取得进步。

    例如，近期，数字光芯公布了一项名为“基于Micro LED显示面板的显示系统”的发明专利。其利用微透镜阵列中不同位置的微透镜单元的光轴倾斜，解决micro LED投影应用中显示图像暗角问题，提升产品的可视角度性能和边缘中心亮度一致性。数字光芯micro LED产品目前主要专注于车载数字大灯、AR显示等领域的开拓。不过，该专利技术理论上亦有助于Micro LED智能大屏投影仪的开发。

    再例如，思坦科技展示了Micro LED白光投影灯，在0.2英寸的显示区域内达到万级像素，亮度为130流明的样品。该样品显示了micro LED在特种照明成像方面的潜能。思坦科技聚焦于 AR/XR和车载两大业务线，据悉其可能于今年率先实现单绿 0.13英寸10000PPI、1024*768分辨率 Micro LED显示屏的量产。后者可用于数字战场、工业辅助制造等领域AR应用。

    当然，AR、车载和大屏投影对micro LED的光芯要求截然不同。AR产品主要要求光芯轻巧、节能、高分辨率（可以是单色），对总亮度需求相对较低；车载上，HUD需要光芯高分辨率、最好彩色化、总亮度达到更高水平；车载的数字大灯，则要求极高亮度下实现尽量更好的分辨率——数字大灯可以是低分辨率和单色显示；大屏投影则需要光芯产品满足最高的亮度标准、并具有超高清的彩色化分辨率。

    大屏君觉得，大屏投影应用中micro LED光芯的各项性能上，彩色化、分辨率和亮度都是最高需求的，只有在体积上不像AR、HUD或者数字大灯等那么敏感。不要求极小的体积，这也是micro LED光芯有勇气尝试大屏投影应用的关键所在。

    但是，从光芯基础材料、光像素设计、彩色化技术等方面看，AR和车载上的micro LED光芯进步，亦能够为MICRO LED投影仪产品的研发提供共同的产业基座和原理、工艺借鉴。大屏君觉得，AR和车载上，micro LED投影应用也都是极限性应用，这方面的持续进步，对micro LED新体制大屏投影的研发有百利无一害。

    跨越式新体制投影MICRO LED还有几道关

    大屏君认为，micro LED技术发展到今天，在彩色化和分辨率上是有足够的技术能力的；但是对于大规模投影消费类应用，其在大屏投影的亮度适配、成熟的制造工艺和成本等方面还面临很大压力。

    投影机大屏显示往往需要入门500流明、中高端2000-3000流明、工程显示5000到数万流明的亮度。仅仅是实现入门级的智能投影大屏，micro LED光芯也需要500-1500流明的亮度。从车载数字大灯micro LED光芯看，这一亮度似乎不难。但是，车载数字大灯往往分辨率集中在几万像素。而大屏投影则需要百万、乃是数百万像素。

    以上这个难点，即分辨力、亮度的双高，是长虹“基于纳米阻隔法实现Micro-QLED彩色投影光学引擎及制备方法”专利主要解决的问题。该专利的精巧设计，通过“面积换亮度和分辨率”的方式，解决高亮高分辨率问题。

    在成本上，任何消费类产品都需要“能大量普及”。例如，0.65光阀3LCD激光投影机最低价格只有2600元左右；1LCD投影主流消费区间在1000元上下……micro LED新体制投影如果价格过高，很难有市场竞争力。

    这方面，大屏君理解认为，“基于纳米阻隔法实现Micro-QLED彩色投影光学引擎及制备方法”，在光引擎之外，可以完全兼容1LCD单片式系统的结构和产业成熟体系，具有外周低成本特征。在micro LED基地上，只采用一种蓝光或者紫外LED晶体，在数英寸级别的尺寸上可选择AMTFT驱动基板，整体成本和工艺难度获得了现有技术下更好的平衡。同一平面上的红光量子点像素薄膜、蓝光量子点像素薄膜、绿光量子点像素薄膜的水平排列，可采用喷墨印刷等工艺实现。喷墨印刷高密度QLED薄膜，行业内已经有比较成熟的方案。三星在QD-OLED上进行了规模应用，其材料和工艺成本比较可控。

    即大屏君觉得，在工艺成熟度、成本、高亮和高分辨率上，长虹最新的专利技术都给出了不错的“答案”。结合micro LED光芯产业更广泛的技术进步和基础实力，大屏君认为长虹micro LED新体制投影仪，距离拿出第一代样品或只有一步之遥。

    “如果2024年底，既能看到海思3LCOS方案产品批量上市，又能看到micro LED新体制投影样机，那么2024年必然成为我国数字投影20多年产品研发历史上的‘划时代里程碑时刻’！”一位沁润行业近30年的“老人”如此表示。的确，大屏君非常理解我国投影大屏产业渴望一颗“中国芯”的急迫性。这是我们投影大屏产业链目前最大的短板：如果突破、那么行业前途就将跃上一片新天地。真心期待这一刻的早日实现。