四月初,国内知名激光投影品牌视美乐,抢先发布国产TI 0.8平台DMD光阀DLP投影新品。拉开了2024年DLP投影大底光阀产品线“全面”升级的序幕。
據悉,自2021年以來,TI一改此前更注重微投和0.47/0.48(如2019年新品)等的研發方向,將重心從新拉回“大尺寸大底”産品線。特別是2021年到2023年在0.80/0.78英寸上,實現了産品線大幅度加密和叠代。2023年到2024年還將在0.96等更大尺寸上實現新升級。
大底光閥對畫質通透力和高亮度、高對比的支撐是顯而易見。TI新一代産品更聚焦大尺寸光閥創新,被認爲是TI對“未來投影消費趨勢”的“再定義”!
向小總有瓶頸,向大才能開辟新邊疆
诚然,目前DLP投影消费的大头依然是微投产品。包括微投光阀(即,≤ 0.47 英寸阵列 pico 产品)的0.47/0.33英寸,以及标准产品的(≥ 0.47 英寸阵列产品)的0.47英寸4K等,占据了微型智能投影、便携投影、激光電視、入门工程的大部分需求。
但是,小尺寸光阀有三个技術难题需要克服:
第一是,最小微镜尺寸持续卡在了5.4微米级别。这让物理分辨率上,0.47英寸技術已经是最小的1920*1080p产品。如果要实现高分辨率,微投产品必须采用抖动等虚拟像素技術。而虚拟的动态像素,和真实物理像素的成像质量必然有所差异。
第二是,微鏡的偏轉角度。DMD光芯的微鏡尺寸不斷縮小、像素密度不斷提升,需要進一步克服微鏡像素之間的串擾等畫質幹擾,這就導致越是尺寸小的微鏡,就越需要更大的偏轉角度。例如,主流DMD微鏡偏轉角度從12度到17度不等。更大的偏轉增加了微鏡背後微機電驅動結構的制造難度。
第三是,更小的光阀同等亮度下,意味着单位面积承受的热辐射更高——实际上,实现更高亮度,TI更推薦采用更大尺寸的光阀。进而保障DMD的工作状态处于理想的温度环境之中。这是可靠性和寿命的保障。当然,这一点可以通过散热技術提升来加以优化。不过,目前0.47光阀也足以支撑5000+的亮度指标;而从实践角度看,万流明0.47英寸设计也是可行的:即热辐射承受力不是DMD目前新品开发的主要瓶颈。
通過以上三點反推,可以得到的結論是,更大的光閥尺寸是DLP投影機亮度更高、分辨率更高、畫質更好、制造難度相對降低,以及整機熱設計與噪音控制更容易的“最簡單”手段。——因此,如果市場需要更高畫質的投影産品,或者需要更高亮度的産品,大尺寸光閥就成了必然選擇。
適應市場變化,TI積極擁抱高畫質時代
投影機市場在今天的發展,主要的挑戰是什麽?答案是包括大尺寸液晶和小間距LED的競品之爭;以及以超高清和HDR爲代表的高質量內容對顯示性能的更高要求。
即,更大的DMD對應的不是向2015年之前那樣“追求更高亮度”——0.47光閥,理論上優化到8000-10000流明的輸出亮度是可行的——而是在微投和微型光閥之後,迫切需要迎接畫質“挑戰”時代。
例如,MicroLED显示、OLED显示、大尺寸液晶显示进入工程市场;98/100英寸的4K液晶电视,目前售价可能只有15000元左右,甚至更低。这对于商教投影市场是巨大的挑战。投影機在画面明亮、清晰、高对比度、高色彩饱和度、明亮条件下显示效果等方面,往往有所不足。再例如,在文娱市场2023年一个显著趋势是LED光影产品在夜游经济、舞台场景、博物场景中的應用占比增加,挤占了部分工程投影的既有市场。
从超高清和HDR等内容技術角度看,目前DMD还没有适合大规模普及的8K方案、4K方案上在120HZ高刷等领域产品供给力度也并不充足、且传统0.47等小尺寸光阀的抖动4K效果与液晶、OLED或者LED大屏比较也有显著的清晰度差异。
對此,DLP投影産品目前成熟的競爭升級方案是什麽呢?業內人士表示,大致有兩個方向:
第一是,将0.8/0.78英寸等尺寸的光阀产品推向普及市场,用大底的画质提升入门和中等亮度的工程投影,以及高端家用投影产品画质表现。这种变化,符合消费者对高画质的需求,也为行业提供一个更新换代的窗口。通过大底光阀策略,也有利于巩固DLP面对LCD或者3LCOS等竞品技術的市场优势。
第二是,推动更高性能产品的价格下降。和液晶、LED大屏的竞争之中,投影顯示的主要优势有两个。一方面,投影顯示产品部署灵活、光影效果设计灵活;另一个方面,单位画面的实现,投入成本更低。实际上,廉价大屏方案,可普及的大屏方案一直是投影的最大的特色。如家用产品中,激光電視不畏惧运输、上楼和安装难题,更适配家居观看距离,成本也低于百英寸液晶电视。
當然,低價格不能是“低品質”的代名詞,投影的經濟性必須與大屏畫質的可欣賞性結合,才有市場競爭意義。
此外,在高端應用上,大尺寸大底光阀也是投影大屏进一步发挥大画面优势,率先向8K画质普及发起进攻的基础。——从DMD目前5.4微米的微镜尺寸看,即便采用双倍抖动技術,8K画质也需要0.94英寸以上的光阀尺寸才能实现。
“如果说2020年之前的10年,是微投产品推动了投影應用的向‘家’普及;那么进入后疫情时代以来,投影行业在更强大的竞品之争中和消费者更高的画质需求下,向大底光阀迈进就成了必然选项”。业内人士指出,这是需求升级、行业高质量发展的唯一方向。
技術工艺更成熟,大底不意味着高成本
大尺寸的DMD光閥會是一個高成本因素嗎?從目前的産品售價看,4K産品DLP781TE,TI報價爲348美元;而4K産品DLP470TE報價爲210美元。似乎大底就意味著高成本。
对此,更科学的分析是:从技術工艺难度看,小尺寸光阀才是“顶尖”的。其微机电结构更为精细、器件密度更高、线宽更窄、微镜倾斜角度需求也更大。如果工艺能力存在缺陷概率,加工精度影响了成品率,那么小尺寸光阀的成品率也会较低。小尺寸唯一的好处是“单晶硅”材料消耗更少,一块晶圆可以制作更多的DMD——即单位时间和流水线上的产能理论上更大。
因此,小尺寸光阀和大尺寸光阀的价格变化,主要由1.工艺难度导致的成本变化,2.规模量产能力与单晶硅等材料消耗变化等两个因素共同决定。——但是,微型DMD光阀经过十余年的市场验证和大规模量产,5.4微米以上的微镜结构和17度以下的倾斜结构都已经是高度成熟的技術。制造工艺和成品率方面的成本敏感度已经大幅下降。
同時,大底光閥畢竟實際顯示性能更強大,往往成爲更高端的産品。其銷售溢價也會比微投光閥高。結合大尺寸光閥晶圓産線利用率低、材料消耗大的特點,其售價更高也就可以理解。
不過與0.47英寸光閥報價普遍一兩百美元不同,德儀最新型號的DLP651LE(6000流明亮度1280*800分辨率)報價只有60美元(1800流明亮度2K分辨率DLP4710報價亦有130美元)。DLP651LE也是DLP光閥中目前最便宜的産品之一。再例如,同樣是0.8/0.78英寸産品線,DLP800RE(1920*1200分辨率)報價210美元,與4K(抖動4K的物理像素依然是2K)最新産品DLP781TE的348美元比較差異也比較大……這些信息似乎表明,單晶矽材料,即尺寸面積的變化,對報價和成本影響有限。
對此,業內人士表示,DMD的報價更多與“市場定位有關”,而不是産品固有成本變化。例如十余年前720P/1080p等高清DMD産品也曾價格不菲。十年、二十年周期看,DMD産品的價格是持續大幅度下降的。
综上所述,2023-2024年DLP投影阵营的技術趋势进一步明确。以德仪光阀新品为风向标,进一步拥抱高质量画质和大底普及时代会是一个显著趋势。在大底光阀上,TI会不会打造出一个类似于微投上的0.33/0.47等年度百万台需求的爆款产品,值得期待。