四月初,國內知名激光投影品牌視美樂,搶先發布國產TI 0.8平臺DMD光閥DLP投影新品。拉開了2024年DLP投影大底光閥產品線“全面”升級的序幕。
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”產品線。特別是2021年到2023年在0.80/0.78英寸上,實現了產品線大幅度加密和迭代。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新一代產品更聚焦大尺寸光閥創新,被認為是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
誠然,目前DLP投影消費的大頭依然是微投產品。包括微投光閥(即,≤ 0.47 英寸陣列 pico 產品)的0.47/0.33英寸,以及標準產品的(≥ 0.47 英寸陣列產品)的0.47英寸4K等,占據了微型智能投影、便攜投影、激光電視、入門工程的大部分需求。
但是,小尺寸光閥有三個技術難題需要克服:
第一是,最小微鏡尺寸持續卡在了5.4微米級別。這讓物理分辨率上,0.47英寸技術已經是最小的1920*1080p產品。如果要實現高分辨率,微投產品必須采用抖動等虛擬像素技術。而虛擬的動態像素,和真實物理像素的成像質量必然有所差異。
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干擾,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后微機電驅動結構的制造難度。
第三是,更小的光閥同等亮度下,意味著單位面積承受的熱輻射更高——實際上,實現更高亮度,TI更推薦采用更大尺寸的光閥。進而保障DMD的工作狀態處于理想的溫度環境之中。這是可靠性和壽命的保障。當然,這一點可以通過散熱技術提升來加以優化。不過,目前0.47光閥也足以支撐5000+的亮度指標;而從實踐角度看,萬流明0.47英寸設計也是可行的:即熱輻射承受力不是DMD目前新品開發的主要瓶頸。
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!虼耍绻袌鲂枰弋嬞|的投影產品,或者需要更高亮度的產品,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,主要的挑戰是什么?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為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后,迫切需要迎接畫質“挑戰”時代。
例如,MicroLED顯示、OLED顯示、大尺寸液晶顯示進入工程市場;98/100英寸的4K液晶電視,目前售價可能只有15000元左右,甚至更低。這對于商教投影市場是巨大的挑戰。投影機在畫面明亮、清晰、高對比度、高色彩飽和度、明亮條件下顯示效果等方面,往往有所不足。再例如,在文娛市場2023年一個顯著趨勢是LED光影產品在夜游經濟、舞臺場景、博物場景中的應用占比增加,擠占了部分工程投影的既有市場。
從超高清和HDR等內容技術角度看,目前DMD還沒有適合大規模普及的8K方案、4K方案上在120HZ高刷等領域產品供給力度也并不充足、且傳統0.47等小尺寸光閥的抖動4K效果與液晶、OLED或者LED大屏比較也有顯著的清晰度差異。
對此,DLP投影產品目前成熟的競爭升級方案是什么呢?業內人士表示,大致有兩個方向:
第一是,將0.8/0.78英寸等尺寸的光閥產品推向普及市場,用大底的畫質提升入門和中等亮度的工程投影,以及高端家用投影產品畫質表現。這種變化,符合消費者對高畫質的需求,也為行業提供一個更新換代的窗口。通過大底光閥策略,也有利于鞏固DLP面對LCD或者3LCOS等競品技術的市場優勢。
第二是,推動更高性能產品的價格下降。和液晶、LED大屏的競爭之中,投影顯示的主要優勢有兩個。一方面,投影顯示產品部署靈活、光影效果設計靈活;另一個方面,單位畫面的實現,投入成本更低。實際上,廉價大屏方案,可普及的大屏方案一直是投影的最大的特色。如家用產品中,激光電視不畏懼運輸、上樓和安裝難題,更適配家居觀看距離,成本也低于百英寸液晶電視。
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,大尺寸大底光閥也是投影大屏進一步發揮大畫面優勢,率先向8K畫質普及發起進攻的基礎。——從DMD目前5.4微米的微鏡尺寸看,即便采用雙倍抖動技術,8K畫質也需要0.94英寸以上的光閥尺寸才能實現。
“如果說2020年之前的10年,是微投產品推動了投影應用的向‘家’普及;那么進入后疫情時代以來,投影行業在更強大的競品之爭中和消費者更高的畫質需求下,向大底光閥邁進就成了必然選項”。業內人士指出,這是需求升級、行業高質量發展的唯一方向。
技術工藝更成熟,大底不意味著高成本
大尺寸的DMD光閥會是一個高成本因素嗎?從目前的產品售價看,4K產品DLP781TE,TI報價為348美元;而4K產品DLP470TE報價為210美元。似乎大底就意味著高成本。
對此,更科學的分析是:從技術工藝難度看,小尺寸光閥才是“頂尖”的。其微機電結構更為精細、器件密度更高、線寬更窄、微鏡傾斜角度需求也更大。如果工藝能力存在缺陷概率,加工精度影響了成品率,那么小尺寸光閥的成品率也會較低。小尺寸唯一的好處是“單晶硅”材料消耗更少,一塊晶圓可以制作更多的DMD——即單位時間和流水線上的產能理論上更大。
因此,小尺寸光閥和大尺寸光閥的價格變化,主要由1.工藝難度導致的成本變化,2.規模量產能力與單晶硅等材料消耗變化等兩個因素共同決定。——但是,微型DMD光閥經過十余年的市場驗證和大規模量產,5.4微米以上的微鏡結構和17度以下的傾斜結構都已經是高度成熟的技術。制造工藝和成品率方面的成本敏感度已經大幅下降。
同時,大底光閥畢竟實際顯示性能更強大,往往成為更高端的產品。其銷售溢價也會比微投光閥高。結合大尺寸光閥晶圓產線利用率低、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產品之一。再例如,同樣是0.8/0.78英寸產品線,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)最新產品DLP781TE的348美元比較差異也比較大……這些信息似乎表明,單晶硅材料,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”,而不是產品固有成本變化。例如十余年前720P/1080p等高清DMD產品也曾價格不菲。十年、二十年周期看,DMD產品的價格是持續大幅度下降的。
綜上所述,2023-2024年DLP投影陣營的技術趨勢進一步明確。以德儀光閥新品為風向標,進一步擁抱高質量畫質和大底普及時代會是一個顯著趨勢。在大底光閥上,TI會不會打造出一個類似于微投上的0.33/0.47等年度百萬臺需求的爆款產品,值得期待。