micro LED投影再獲突破，應(yīng)用場(chǎng)景將逐漸打開

    硅基板micro LED顯示，一直是新型顯示產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)力的方向之一。其中，低階亮度產(chǎn)品主要服務(wù)于可穿戴顯示，例如智能手表、頭戴XR顯示設(shè)備等；高階亮度產(chǎn)品則主要服務(wù)于投影型的“數(shù)字化可編程”光源。

    近日，我國(guó)企業(yè)數(shù)字光芯宣布，成功調(diào)試并點(diǎn)亮中國(guó)首顆Micro LED硅基驅(qū)動(dòng)汽車像素大燈芯片，像素超過(guò)16萬(wàn)個(gè)，技術(shù)水平達(dá)到“全球領(lǐng)先”程度。分析稱，隨著相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步，micro LED微顯示市場(chǎng)正在打開“應(yīng)用市場(chǎng)化”的大門。

    加速技術(shù)迭代，micro LED汽車大燈持續(xù)進(jìn)步

    汽車大燈的數(shù)字化、可編程化創(chuàng)新，始于2018年，奔馳首先展示了采用光閥投影技術(shù)的汽車大燈產(chǎn)品。Micro LED顯示應(yīng)用于汽車大燈則最早開始于2019年的產(chǎn)品雛形。

    據(jù)了解，第一代micro LED大燈分辨率基本為16000像素點(diǎn)。近期，我國(guó)企業(yè)國(guó)星光電剛剛展示了52800像素點(diǎn)的micro LED汽車大燈新品。這次數(shù)字光芯的超16萬(wàn)像素新品，可謂再次“刷新了行業(yè)紀(jì)錄”。

    三年時(shí)間，超過(guò)10倍的分辨率進(jìn)步，行業(yè)認(rèn)為micro LED汽車大燈表現(xiàn)出“超乎尋常的技術(shù)迭代速度”�？紤]到汽車大燈是左右雙燈系統(tǒng)，數(shù)字光芯的超16萬(wàn)像素產(chǎn)品實(shí)際提供的雙燈像素成像能力要更高一些。

    作為照明性質(zhì)的應(yīng)用micro LED在汽車大燈上的核心技術(shù)參數(shù)，除了穩(wěn)定性、壽命等之外，以像素分辨率和亮度為核心。其中，照明應(yīng)用亮度是“不能打折扣的基礎(chǔ)性能”。因此，不同企業(yè)的汽車micro LED數(shù)字大燈產(chǎn)品的性能差異，集中表現(xiàn)在“分辨率”水平的不同上。

    特別是與成熟的DLP投影技術(shù)比較，micro LED數(shù)字大燈的主要劣勢(shì)，則體現(xiàn)在“分辨率更低”上。不過(guò)micro LED體系在結(jié)構(gòu)上更為緊湊，且有理論性的成本優(yōu)勢(shì)，以及結(jié)構(gòu)中可導(dǎo)致系統(tǒng)整體失效的原件更少的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品方面，DLP投影大燈則應(yīng)用較多——例如，采用DLP技術(shù)的問(wèn)界新車M9的智慧大燈，兩個(gè)車燈均支持260萬(wàn)的像素投影顯示。不過(guò)新一代保時(shí)捷卡宴亦有選用Micro LED前照燈產(chǎn)品。

    綜合來(lái)講，DLP技術(shù)屬于成熟的投影顯示技術(shù)，擁有20多年的產(chǎn)業(yè)歷史，結(jié)合高亮度LED或者激光光源做汽車大燈，勝在“產(chǎn)業(yè)鏈成熟性”。Micro LED顯示則是新興技術(shù)，市場(chǎng)概念提出不過(guò)10年時(shí)間，產(chǎn)品市場(chǎng)處于落地前夕階段。但是，因?yàn)橹苯酉袼鼐仃嚢l(fā)光，其對(duì)比光閥體系的DLP具有更簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)。其作為新技術(shù)未來(lái)進(jìn)步空間比較大。

    同時(shí)，早期LCOS、LCD等投影技術(shù)也曾嘗試應(yīng)用于汽車大燈。但是考慮到液晶材料只能處理“偏振光”，其效率天然比DLP技術(shù)、MICRO LED技術(shù)至少低50%，目前已經(jīng)幾乎被市場(chǎng)淘汰。行業(yè)認(rèn)為，數(shù)字化、可編程、像素型汽車大燈的未來(lái)就將在DLP投影和micro LED投影之間展開。

    特別是近期，德國(guó)大陸集團(tuán)（Continental AG）宣布將Micro LED像素化照明技術(shù)應(yīng)用在車輛周圍照明，以生成動(dòng)態(tài)投影顯示效果，進(jìn)一步發(fā)展了micro LED的應(yīng)用空間。據(jù)悉該5 x 5 x 5 厘米的結(jié)構(gòu)內(nèi)，可包括Micro LED模塊、電源和GPU等所有其他系統(tǒng)相關(guān)組件，可進(jìn)行360度近場(chǎng)投影，將10,000 lumens亮度分辨率為16,000像素的圖像投影到地面上，起到周遭警示的效果�！�—行業(yè)認(rèn)為，micro LED像素化投影照明，未來(lái)可用于大量的、各種場(chǎng)景的“圖形化”裝飾、氛圍等應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)開發(fā)性非常好。目前micro LED在高亮化市場(chǎng)不僅技術(shù)迭代迅速，且新應(yīng)用場(chǎng)景挖掘也已經(jīng)提升日程。

    行業(yè)普遍看好micro LED直顯投影技術(shù)

    Micro LED汽車前大燈創(chuàng)意的前身是矩陣式ADB（自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈） 前大燈技術(shù)。該技術(shù)目前已在中低價(jià)位車型中量產(chǎn)應(yīng)用，代表性車型有比亞迪海豹、傳祺 GS8、卡羅拉。但是傳統(tǒng)LED封裝尺寸的限制，讓ADB的分辨率最終停留在一百像素左右。而采用micro LED技術(shù)，如國(guó)星光電產(chǎn)品LED晶體間距尺寸為 30微米，則可以最終形成與DLP投影光閥相當(dāng)?shù)南袼財(cái)?shù)量。

    Micro LED汽車前大燈是ADB的升級(jí)版，這一點(diǎn)已經(jīng)成為汽車整車和汽車照明行業(yè)的共識(shí)。不完全統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)有FORVIA、大茂偉瑞柯、星宇股份、日亞、英飛凌、現(xiàn)代摩比斯、三星電子、三安光電、ams OSRAM、國(guó)星光電、晶能光電等企業(yè)參與到micro LED前大燈產(chǎn)業(yè)鏈中。

    Micro LED在汽車照明中的可行性、參與性和技術(shù)延續(xù)性“非常好”。行業(yè)專家指出，micro LED顯示技術(shù)多年發(fā)展，一直在尋找落地的“首個(gè)大規(guī)模場(chǎng)景”，目前看來(lái)“車載”可能正在成為“最優(yōu)先”的選項(xiàng)。

    對(duì)此，從技術(shù)角度看，車載micro LED的主要技術(shù)需求是“夠亮”，反而在可穿戴等產(chǎn)品上需要的“極致分辨率”指標(biāo)上可以“折中”。即目前車載大燈micro LED以數(shù)萬(wàn)像素為主，并向十幾萬(wàn)像素前進(jìn)，這與顯示產(chǎn)品動(dòng)輒高清、超高清的標(biāo)準(zhǔn)需求比，在“巨量轉(zhuǎn)移、嵌合工藝”等方面，降低了2個(gè)數(shù)量級(jí)的難度。同時(shí)，更低的像素集成度，有利于實(shí)現(xiàn)足夠亮的性能指標(biāo)——micro LED顯示的一個(gè)固有優(yōu)勢(shì)也是“更亮”。這讓亮度指標(biāo)從來(lái)不是micro LED車燈的“瓶頸”。

    場(chǎng)景可用性和現(xiàn)有技術(shù)能力、工藝成熟度的平衡性上，micro LED前大燈具有很好的“實(shí)用化條件”。相對(duì)而言，DLP車載大燈，主要技術(shù)難度不在像素?cái)?shù)量上，而在于“亮度”。與傳統(tǒng)智能投影機(jī)、家用投影顯示需要的亮度比較，車載大燈更類似于“準(zhǔn)工程投影機(jī)”的亮度。雖然不需要彩色顯示，但是高亮依然是必然的成本因素。DLP車載大燈同時(shí)具有高亮和高分辨率特點(diǎn)，固然“性能拉滿”，但是也難免“成本拉滿”。

    更何況高亮度的micro LED像素照明，目標(biāo)并不只是車載前大燈產(chǎn)品。在場(chǎng)景烘托、藝術(shù)照明、裝飾性照明等場(chǎng)景，micro LED都可以發(fā)揮“力量”。甚至，micro LED也渴望“進(jìn)化成真正的投影顯示”。目前，長(zhǎng)虹正在進(jìn)行這方面的研發(fā)。

    針對(duì)數(shù)字光芯的16萬(wàn)像素micro LED產(chǎn)品，有分析認(rèn)為720P（1280x720）投影顯示作為入門級(jí)分辨率，如果采用三片式投影技術(shù)構(gòu)型，最低需要92.16萬(wàn)個(gè)像素——距離16萬(wàn)像素只有不到6倍的差異。考慮到過(guò)去3年micro LED前大燈像素?cái)?shù)進(jìn)步了10倍，這讓很多人認(rèn)為“micro LED直顯投影‘技術(shù)可行性上已經(jīng)很接近成功’”。

    更為重要的是，與DLP技術(shù)投影系統(tǒng)比較，micro LED直顯投影不存在“單一或者少數(shù)企業(yè)”壟斷關(guān)鍵部件和技術(shù)的情況。因此，micro LED的前大燈迭代速度才會(huì)如此之快。這是一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)，甚至比較內(nèi)卷的行業(yè)，可以想象為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、開拓更多應(yīng)用場(chǎng)景，廠商們會(huì)在技術(shù)指標(biāo)上不斷創(chuàng)新。

    Micro LED投影大市場(chǎng)已經(jīng)來(lái)了嗎

    2022年全球汽車銷量約為8163萬(wàn)輛，而2023年1-7月的世界汽車銷量為4960萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)10%。對(duì)應(yīng)到汽車前大燈的需求數(shù)量則要“乘以2”。

    對(duì)比而言，2022年全球投影機(jī)銷量為1700萬(wàn)臺(tái)。其中少部分產(chǎn)品采用三片光閥結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)采用單光閥結(jié)構(gòu)�？梢姡瑢�(shí)際上micro LED投影照明產(chǎn)品率先發(fā)力汽車前大燈，不僅可以避免像素能力不足的問(wèn)題，亦是“先抓更大的市場(chǎng)”的選擇。但是，另一個(gè)角度看，如果車載大燈市場(chǎng)成功，將為micro LED投影顯示進(jìn)入更多“場(chǎng)景”提供“技術(shù)彈藥和根據(jù)地”。

    值得一提的是本文主角“數(shù)字光芯”亦有開發(fā)LCOS投影光閥產(chǎn)品，其產(chǎn)品線涉及投影儀,AR/VR,HUD,數(shù)字照明,3D打印等。此前其曾成功流片4800萬(wàn)像素（超8K）的LCOS光閥產(chǎn)品。數(shù)字光芯的愿景是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化的任意光場(chǎng)控制，進(jìn)而深入社會(huì)生活的任何場(chǎng)景”。 數(shù)字光芯具有中科院系、南京江寧區(qū)國(guó)資和中微半導(dǎo)體的背景，是一家原創(chuàng)性、領(lǐng)先性光半導(dǎo)體設(shè)計(jì)研發(fā)企業(yè)。

    總之，像素化的micro LED車大燈的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。從最初的路線探索，到技術(shù)大幅度進(jìn)步、進(jìn)入應(yīng)用市場(chǎng)初期，這意味著一個(gè)新的細(xì)分行業(yè)正在誕生。這也將給micro LED顯示與投影照明應(yīng)用，帶來(lái)更多可以想象的空間與發(fā)展的信心。