德儀TI發(fā)布新DMD大光閥，DLP投影如何應(yīng)對Micro LED、OLED顯示等帶來的新挑戰(zhàn)？

    四月初，國內(nèi)知名激光投影品牌視美樂，搶先發(fā)布國產(chǎn)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(chǎn)品線“全面”升級的序幕。

    據(jù)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(fā)方向，將重心從新拉回“大尺寸大底”產(chǎn)品線。特別是2021年到2023年在0.80/0.78英寸上，實現(xiàn)了產(chǎn)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(xiàn)新升級。

    大底光閥對畫質(zhì)通透力和高亮度、高對比的支撐是顯而易見。TI新一代產(chǎn)品更聚焦大尺寸光閥創(chuàng)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(chǎn)品。包括微投光閥（即，≤ 0.47 英寸陣列 pico 產(chǎn)品）的0.47/0.33英寸，以及標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的（≥ 0.47 英寸陣列產(chǎn)品）的0.47英寸4K等，占據(jù)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(shù)難題需要克服：

    第一是，最小微鏡尺寸持續(xù)卡在了5.4微米級別。這讓物理分辨率上，0.47英寸技術(shù)已經(jīng)是最小的1920*1080p產(chǎn)品。如果要實現(xiàn)高分辨率，微投產(chǎn)品必須采用抖動等虛擬像素技術(shù)。而虛擬的動態(tài)像素，和真實物理像素的成像質(zhì)量必然有所差異。

    第二是，微鏡的偏轉(zhuǎn)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?dāng)_等畫質(zhì)干擾，這就導(dǎo)致越是尺寸小的微鏡，就越需要更大的偏轉(zhuǎn)角度。例如，主流DMD微鏡偏轉(zhuǎn)角度從12度到17度不等。更大的偏轉(zhuǎn)增加了微鏡背后微機電驅(qū)動結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(tài)處于理想的溫度環(huán)境之中。這是可靠性和壽命的保障。當(dāng)然，這一點可以通過散熱技術(shù)提升來加以優(yōu)化。不過，目前0.47光閥也足以支撐5000+的亮度指標(biāo)；而從實踐角度看，萬流明0.47英寸設(shè)計也是可行的：即熱輻射承受力不是DMD目前新品開發(fā)的主要瓶頸。

    通過以上三點反推，可以得到的結(jié)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(zhì)更好、制造難度相對降低，以及整機熱設(shè)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(zhì)的投影產(chǎn)品，或者需要更高亮度的產(chǎn)品，大尺寸光閥就成了必然選擇。

    適應(yīng)市場變化，TI積極擁抱高畫質(zhì)時代

    投影機市場在今天的發(fā)展，主要的挑戰(zhàn)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(zhì)量內(nèi)容對顯示性能的更高要求。

    即，更大的DMD對應(yīng)的不是向2015年之前那樣“追求更高亮度”——0.47光閥，理論上優(yōu)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(zhì)“挑戰(zhàn)”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(zhàn)。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(chǎn)品在夜游經(jīng)濟、舞臺場景、博物場景中的應(yīng)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(nèi)容技術(shù)角度看，目前DMD還沒有適合大規(guī)模普及的8K方案、4K方案上在120HZ高刷等領(lǐng)域產(chǎn)品供給力度也并不充足、且傳統(tǒng)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(chǎn)品目前成熟的競爭升級方案是什么呢？業(yè)內(nèi)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(chǎn)品推向普及市場，用大底的畫質(zhì)提升入門和中等亮度的工程投影，以及高端家用投影產(chǎn)品畫質(zhì)表現(xiàn)。這種變化，符合消費者對高畫質(zhì)的需求，也為行業(yè)提供一個更新?lián)Q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(shù)的市場優(yōu)勢。

    第二是，推動更高性能產(chǎn)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(yōu)勢有兩個。一方面，投影顯示產(chǎn)品部署靈活、光影效果設(shè)計靈活；另一個方面，單位畫面的實現(xiàn)，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(chǎn)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(dāng)然，低價格不能是“低品質(zhì)”的代名詞，投影的經(jīng)濟性必須與大屏畫質(zhì)的可欣賞性結(jié)合，才有市場競爭意義。

    此外，在高端應(yīng)用上，大尺寸大底光閥也是投影大屏進一步發(fā)揮大畫面優(yōu)勢，率先向8K畫質(zhì)普及發(fā)起進攻的基礎(chǔ)�！�—從DMD目前5.4微米的微鏡尺寸看，即便采用雙倍抖動技術(shù)，8K畫質(zhì)也需要0.94英寸以上的光閥尺寸才能實現(xiàn)。

    “如果說2020年之前的10年，是微投產(chǎn)品推動了投影應(yīng)用的向‘家’普及；那么進入后疫情時代以來，投影行業(yè)在更強大的競品之爭中和消費者更高的畫質(zhì)需求下，向大底光閥邁進就成了必然選項”。業(yè)內(nèi)人士指出，這是需求升級、行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的唯一方向。

    技術(shù)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(chǎn)品售價看，4K產(chǎn)品DLP781TE，TI報價為348美元；而4K產(chǎn)品DLP470TE報價為210美元。似乎大底就意味著高成本。

    對此，更科學(xué)的分析是：從技術(shù)工藝難度看，小尺寸光閥才是“頂尖”的。其微機電結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(dǎo)致的成本變化，2.規(guī)模量產(chǎn)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(jīng)過十余年的市場驗證和大規(guī)模量產(chǎn)，5.4微米以上的微鏡結(jié)構(gòu)和17度以下的傾斜結(jié)構(gòu)都已經(jīng)是高度成熟的技術(shù)。制造工藝和成品率方面的成本敏感度已經(jīng)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(chǎn)品。其銷售溢價也會比微投光閥高。結(jié)合大尺寸光閥晶圓產(chǎn)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(chǎn)品之一。再例如，同樣是0.8/0.78英寸產(chǎn)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(chǎn)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(yè)內(nèi)人士表示，DMD的報價更多與“市場定位有關(guān)”，而不是產(chǎn)品固有成本變化。例如十余年前720P/1080p等高清DMD產(chǎn)品也曾價格不菲。十年、二十年周期看，DMD產(chǎn)品的價格是持續(xù)大幅度下降的。

    綜上所述，2023-2024年DLP投影陣營的技術(shù)趨勢進一步明確。以德儀光閥新品為風(fēng)向標(biāo)，進一步擁抱高質(zhì)量畫質(zhì)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(chǎn)品，值得期待。