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單片LCD投影技術的新機遇

技術增強后單片LCD投影產品的主要特點
來源:投影時代 更新日期:2014-06-13 作者:蕭蕭
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技術增強后單片LCD投影產品的主要特點

    目前,市場上“標稱亮度3000-5000”流明的單片式LED光源LCD投影機已經非常之多,大致有十余家企業推出了類似產品,且均價在2000元出頭。這類產品已經成為廉價高清大屏的唯一選擇。但是,便宜還不是這類投影機產品唯一的特點。

    亮度,投影機最關心的技術指標,也曾經是單片式LCD投影機最核心的缺點。七八年前的KTV投影和DIY投影根本不入主流廠商法眼的根本原因也就在于亮度無法有效提升。而現在利用陣列式的led光源,既可以彌補傳統光源高熱、低壽命、低亮度的不足,又能很好的保持畫面亮度的均勻性,尤其是抑制光源系統在畫面四個角落的亮度輸出不足,同時還增強了系統的色彩表現。另一方面,新興的LCD面板技術,也提升了高像素面板的開口率、濾光膜透射率,提高了光源亮度的綜合利用水平。二者結合,LED光源下的單片式LCD投影機以亮度為中心的顯示效果提升明顯。

    分辨率,這是消費者除了價格和亮度之外另一個最關心的產品特征。投影機產品的分辨率主要和光閥產品有關。對于單片式LCD投影機,這個分辨率就是LCD面板的分辨率。近年來,液晶顯示技術最核心的進步就體現在像素密度上,例如蘋果手機的視網膜屏、如彩電領域的4K電視。這種技術進步直接使得單片式LCD投影機在成本不變的情況下,核心光閥的解析度從800*600躍升到了720P,甚至1080P。

單片LCD投影技術的新機遇

明亮環境效果

    畫面網格化,這是所有液晶投影產品的主要缺點之一。即便是三片式的高溫多晶硅LCD投影系統,也難以根本克服這一現象。產生畫面網格化的原因在于液晶面板需要內部的支撐結構,也需要液晶柵格的隔離結構。衡量液晶投影系統網格化程度的主要指標是“面板開口率”:開口率越大,面板網格化越輕。近年來,LCD液晶顯示像素密度的提升的技術積累,有利于提升同等尺寸、同樣分辨率的液晶面板的開口率的。更高的產品開口率,這也是近年來液晶顯示技術進步的主要方向之一。這會顯著改善傳統單片式LCD投影產品的畫面網格化問題。

單片LCD投影技術的新機遇

昏暗環境效果

    像素顆粒化的問題,有很多人將像素顆粒化和畫面網格化理解成同一個問題:如果是3LCD或者3Lcos、DLP等投影技術,這種理解方式是正確的——因為這些投影技術投射的像素點中紅綠藍等不同原色的“亞像素”在空間上是重疊的。但是,對于單片式LCD投影機,其紅綠藍亞像素在空間上是水平排列的:對于單片式LCD 技術的720P投影機在80-120英寸畫面上,一個亞像素大概會擁有高1毫米,寬0.5毫米的尺度。這樣的紅色或者藍色、或者綠色的小方塊,就是所謂的像素顆粒化的問題。但是,對于720P的單片LCD投影機,這個問題并不嚴重:因為這些投影產品像素密度足夠高、亞像素足夠小、面板開口率也足夠高,這三個因素綜合作用可以顯著降低,顆粒化像素對畫質的反作用。不過,此前的800*600分辨率為主的單片式LCD投影機,卻會因為像素顆粒化問題的存在而不能投射出畫質理想的更大尺寸的畫面,比如120英寸——同樣的問題也困擾著3LCD、DLP、或者LCOS投影機:這些投影技術,低分辨率,如800*600的光閥芯片,也不能投射出畫質理想的更大尺寸畫面。而隨著1080p的單片式LCD投影機的增加,這種像素顆粒化的問題,在一百英寸級別的畫面投射上,將幾乎可以忽略。由此可見,影響網格化的主要因素是面板和光閥的開口率;影響像素顆粒化問題的主要因素是畫面的物理分辨率和投影尺寸。這兩個問題既有關聯,又具有顯著的內涵區別。慶幸的是,單片LCD液晶投影技術的發展,已經同時顯著改善了這兩個單片式LCD投影的傳統缺陷。

    壽命,這個要素直接關系著消費者的終身使用成本。早期的單片式LCD投影機的壽命并不理想,這也是市場不認可該類產品的重要原因。但是,現在多數單片式LCD投影企業愿意為該類產品提供2年甚至5年的整機質保。這充分證明了這類產品的壽命提升。實際上,投影機的壽命主要由光閥、光源和鏡頭電子部件決定。其中,最為關鍵的是光閥產品。早期單片式和3Lcd投影機都有使用幾年畫面變黃的問題:即達到有效使用壽命。產生這種問題的原因在于LCD屏的高溫老化。換用LED光源之后,這種光源的效率更高、同等亮度所需功率更低、發熱更少,結合更高耐熱能力的LCD和更好的散熱設計,使得單片式LCD投影產品壽命大幅提升。

    產品體積,對于單片式LCD投影機,這是一個無法破解的難題。因為普遍使用5英寸左右的液晶面板和較大的陣列式的LED光源板,單片式LCD投影機的體積至少會維持在高10厘米,長寬都超過20厘米的大小。難以實現單片式DLP投影機的緊湊設計。不過和多數三片式的LCOS、LCD投影比較,由于采用單片設計,單片式LCD投影的體積膨脹往往在可以接受的范圍內。近年來,單片LCD投影機企業也加強產品工業美學設計,更多的橫式產品,而不是早期的縱式產品成為市場主流,產品體積明顯減小,更容易獲得消費者的認可。

    更多更靈活的功能設計。制造和研發單片式LCD投影機產品的企業,多數都是行業后起之秀,很長時間內被冠以“山寨”之稱。這些企業的生存除了產品便宜的優勢外,更需要積極的產品創新。因此,直接能看電視的產品、智能產品、wifi產品、wifi熱點功能產品、內置電池的便攜產品層出不窮。雖然單片式LCD投影不是行業主流,但在功能創新上,始終走在巨頭品牌的前面。

    上游產業的強大支撐。單片式LCD投影機的特色優勢還表現上游產業上:傳統的3LCD、3LCOS、dlp產品,市場上游都比較集中。其中,掌握DLP技術的核心光閥和驅動IC的只有德州儀器一家,3LCD技術則集中在索尼和愛普生兩者手中,3LCOS實現大量制備的也僅有JVC和索尼兩個企業。對比而言,制造單片式LCD投影機使用的低溫多晶硅技術LCD面板的企業,全球有十余家,相應驅動IC也有很多企業提供。高性能的LED光球產品的供應商也很多。這使得單片是LCD投影的價格更透明、產業鏈更安全。此外,無論是DLP的DMD光閥、3LCD光閥還是LCOS光閥,都面臨一個成品率的問題。尤其是高分辨率的LCOS和DMD光閥,成品率一直是重要的成本因素,關鍵的行業瓶頸。但是,單片式LCD產品使用的液晶面板,卻可以輕松做到九成以上的成品率。

    綜上所述,單片式LCD投影在LED光源時代,尤其是得益于LCD顯示技術的進步,產品性能已經顯著改善,市場價值明顯提升,該類正在成為一股投影市場不可或缺的技術力量。

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