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Micro LED 技術光學投影應用再進一步

來源:投影時代 更新日期:2024-03-08 作者:四季花開

    近日,群創總經理楊柱祥,在回答與蘋果micro LED屏手表項目取消相關事項時透露,“群創仍看好 Micro LED 車用市場,如 Panoramic Display(PHUD)——公司已獲汽車大廠承諾抬頭顯示器采用 Micro LED 技術”。

    分析認為,最快可能在下半年即可看到搭載群創micro LED HUD系統的某歐系大廠新車型問世。這將為micro LED微顯示技術的發展開辟出一個更為廣闊的天地。

    車載,在VR之后再次加碼micro LED微顯示成像技術

    目前,micro LED微顯示的主要應用場景包括VR近眼頭戴式顯示產品——這也是唯一實現較大規模、較多產品型號量產問世的應用領域;以及車載抬頭顯示HUD和投影機大屏娛樂顯示。(此外,像素化micro LED還擁有車載前大燈照明應用場景。)

    后兩者與VR顯示比較的差異主要在于:第一,HUD和投影機大屏娛樂對micro LED的亮度要求更高,都是幾個數量級的變化;第二,相對于VR和HUD,投影系統在光學設計上更簡單和成熟。

Micro LED 技術光學投影應用再進一步

    因此,如果群創車載HUD的micro LED實現量產應用,其意義是巨大的:1.這是micro LED微顯示市場場景擴張的重要一環,而且考慮到車載HUD的快速發展,全球汽車消費量巨大,這將是一個十分巨大的潛力市場。(有評估認為2023年HUD應用滲透已經接近汽車市場的十分之一:2023年中國市場乘用車(不含進出口)前裝標配HUD交付新車225.43萬輛。)

    2.在車載HUD上應用micro LED微顯示,意味著其不僅要具有“更復雜光學設計”,也需要更高的亮度性能支撐。群創提到,其是Panoramic Display,即PHUD應用。這意味著整個前擋風玻璃上的成像,其顯示面積更大,必然對光學設計和亮度需求更高。——甚至超過一般的HUD。

    有分析認為,華為問界M9那樣的3LCOS HUD實現的“大屏娛樂觀影”,是未來HUD的高階附加功能。這將創制HUD微顯示系統對投射更高亮度和更大光學放大倍數的剛性需求。

    基于這些分析判斷,可以看到micro LED在HUD上得到應用,必然是micro LED微顯示技術大進步的一個關鍵環節。對于推動相應技術的發展、創新,尤其是需求端驅動的研發投資增加會具有很強的助力。

    HUD之后,micro LED投影還有多遠

    2023年,長虹牽頭的“十四五”國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項“高亮度Micro LED投影顯示關鍵技術研究”項目啟動。這是micro LED微顯示在另一個戰略領域,即投影大屏市場的首次落注。

Micro LED 技術光學投影應用再進一步

    從行業角度看,micro LED在VR和HUD上的像素密度技術足以滿足投用市場應用需求;同時,投影市場的光學設計要更為簡潔和成熟。但是micro LED應用于投影大屏系統需要更高端的亮度——至少不亞于micro LED車燈系統的亮度。

    而實現更高的亮度,對于micro LED而言具有一定技術難度。Micro LED的特點是LED發光體在幾十微米的尺寸上,這決定了其與照明用的高亮LED的“個頭有兩個以上數量級差異”。這一點也就限制了其亮度上限。——雖然,顯示應用需要百萬顆等更多的micro LED集成,數量增加也能提升系統總亮度。但高集成度的亮度提升,與單顆高亮LED比,投入產出比例相差巨大。大數量集成形成的高亮可能帶來成本大幅增加。

    所以,在業內看來micro LED投影應用需要克服的問題主要有兩個:第一是夠亮、第二是控制成本和集成難度。

    對此,行業研究機構洛圖科技稱,思坦科技發布的Micro LED投影儀的制作方法和專利,其很可能是以玻璃基板集成的2-5英寸Micro LED高亮顯示屏為核心。——即用大基板的方式,可以有效降低高集成度的難度、降低高亮度時LED晶體之間的熱積累效益,有助于實現高亮和成本可控。

    同時,2-5英寸的光閥也是1LCD投影目前采用的主流規格。這讓這一尺寸方案的micro LED投影,其它環節的設計和產業鏈上無縫兼容1LCD系統,實現更快捷、低成本的落地。

    另據行業分析認為,2英寸的micro LED光源尺寸,也能很好的滿足車載HUD甚至是micro LED車燈等應用體積需求,或許是一個多個場景能夠兼顧的“尺寸”。類似于lcos或者DLP在數字車燈、HUD和投影上的“規格兼顧”,這樣可以降低上游技術開發成本和量產線建設成本。

    目前,關于群創的micro LED HUD的規格還沒有進一步的細節信息。但是,這一車載應用必然會在亮度提升和集成量產上對micro LED投影應用的發展有很大借鑒和幫助:micro LED微顯示的每一次進步,尤其是在車燈、HUD等場景上的應用進步,都是micro LED投影場景下的產品研發的“重要參考里程碑”。

    突破微顯示光閥,車載是一個必答題

    長期以來,國內投影產業的光閥、特別是高端光閥被美日廠商占領。這已經成為本土投影顯示產業更快、更好、全面全球化發展的阻力之一。

    對此,研究認為車載或將是微顯示光閥“市場端換道超車”的基礎。從市場規模看,車載數字大燈和HUD都需要的微顯示系統,在潛在市場規模上更大。2023年國內汽車產銷量3000萬輛,國內投影機銷量600多萬臺、生產(含出口)不到1500萬臺。如果能夠搶占更多車載微顯示市場份額,必然有助于本土顯示光閥產業鏈的崛起。

    從競爭烈度看,投影市場的應用相對成熟,既有技術的市場路徑、生態體系非常完善。新的上游核心供應商進入會面臨存量利益的對抗。但是,車載的數字大燈和HUD是新興應用、2022年國內市場新車滲透率5%、2023年7.5%,市場處于空白和待開拓狀態。通過智能車機的產業進化的空白市場,建立本土光閥產業鏈的底層生態和崛起根據地,顯然更容易成功。

    對此,可以看到的事情是,1.光峰、海信等民族投影的代表品牌已經將很大的業務重心,向車載聚焦;2.包括micro LED和LCOS兩大技術路線上的大量本土企業,在車載上投入持續增加——已經有十余家企業推出相應的出HUD或者數字大燈方案。車載場景本土光閥和集成方案企業參與廠商數量遠超相應技術在投影市場的參與企業量。

    因此,可以說車載與微顯示的結合,已經給予了國內micro LED和LCOS產業鏈等微顯示研發企業空前的機遇。最新的群創micro LED渴望在歐系大廠新車HUD首發應用的消息,也在實用化路徑上進一步支撐了以上邏輯。

    綜上所述,群創micro LED HUD的消息,不僅對micro LED的產業發展是好消息,對更廣闊范圍的顯示場景和產品創新也是好消息。把握汽車智能化中,視聽技術的消費空間,將成為顯示產業創新崛起的新高地。——甚至,這也將是全球光閥產業供應鏈重構的最大“突破口”。

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