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芯片/显示

激光显示技术应用领域极其广阔,有望造就每年千亿市场

星之球科技 来源:光电汇OESHOW2017-07-13 我要评论(0 )   

头盔上能安装超级小型彩色显示屏,凹凸不平的物体表面也能看到色彩艳丽、图像逼真的电视节目不久的将来,这都将成为现实,而这些

 头盔上能安装超级小型彩色显示屏,凹凸不平的物体表面也能看到色彩艳丽、图像逼真的电视节目……不久的将来,这都将成为现实,而这些都是彩色激光电视技术所带来的。
  
作为下一代显示技术竞争的焦点,索尼、松下、日立、东芝、三菱、爱普生、三星、LG等知名显示巨头,纷纷加大在激光显示领域的研发力度。自2005年至今,先后有多家公司推出激光电视概念样机。
 
什么是激光显示
 
“激光显示”可将其按照字面意思分解为“激光”+“显示”这两个部分。正如激光切割、激光焊接、激光3D打印一样,都是作为名词的激光这种光源与某一具体应用动作的结合。
 
如果前面这些应用重在展示了激光作为“最快的刀”、“最准的尺”这一部分特性,那么激光显示则回归了“光”的本身,让其作为“最亮的光”闪耀登场,满足人对美好视觉效果的极致追求。
 
显示是指通讯中以图像方式显示信息的器件。激光显示,是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的“第四代显示技术”。
 
黑白显示从色彩层面上来讲,还只能显示黑白影像的显示技术;彩色显示解决了图像呈现的色彩问题,让人们进入了彩色世界;数字显示可以接受、处理数字信号和模拟信号,解决显示的清晰度(噪声)问题。
 
在这三个显示时代,由于传统显示终端仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的30%,致使70%的色彩无法通过显示让人们来感知,因此走向了人眼分辨的极限。实现全保真图像颜色的真实再现是下一代显示技术的关键。
 
激光显示,能够在继承数字显示的优势之上,以红绿蓝三基色激光作为显示光源,实现色度学层面的突破,解决了显示技术领域长期以来悬而未决的大色域色彩再现的难题,因而能够最完美地再现自然色彩,自然是追求视觉效果的不二首选。
 
目前主流的激光显示光源总共有三基色纯激光、荧光粉激光、激光混合光源(激光和LED混合)三大类。
 
三基色纯激光光源由激光器直接出光,效率更高,寿命更长,主要采用固体激光器和半导体激光器;荧光体激光是采用蓝光激光激发荧光粉产生白光,其效率偏低,只有RGB激光1/4,荧光胶会老化,衰减快,色彩稳定性较差;激光+LED混合光源技术是将红(高亮度红色LED)、绿(蓝色激光通过荧光体转换为绿色)、蓝(高亮度蓝色LEDX1)三色,通过DLP芯片投影,即可不使用高压水银灯泡而实现高亮度投影。
 
从目前各自技术特点及重点应用产品比较来看,三基色纯激光是高端激光投影机的标签,采用该技术的投影设备可轻松达到20000流明以上的亮度;而荧光粉对应的是中低端投影机,最高亮度刚刚突破10000流明。两种技术各有千秋,但从长远来看荧光粉+蓝光只能算是一种“过渡”;采用激光与LED结合的新型混合光源,可使投影机光源寿命长达30000小时,是超高压汞灯光源使用寿命的5-6倍。
  
激光显示具有哪些优势
 
色域范围广
色域是指一个技术系统能够产生的颜色的总和,色彩空间是指某种显示设备能够表现的各种色彩数量的集合,色彩空间越广阔能显示的色彩种类就越多,色域范围就越大。而激光显示色域空间大、色彩丰富、色饱和度高,颜色表现力是目前传统电视的22倍以上。
寿命时间长
激光属于冷光源,因此在激光投影产品的过程中不用担心过热和散热问题,打破传统光源的电光转换模式,寿命可长达10年,是传统光源寿命的10~20倍,长远来说维护费用和使用成本低。
 
投资规模小
生产装备投资规模小,激光显示产品生产装备的投资,可以从几千万美元到几十亿美元分期投入。
 
生产使用过程环境友好
激光光束方向性好,光亮度高,功耗仅为传统显示技术的1/3,非常符合节能减排的国策,同时激光光源生产过程中不使用对环境有威胁的重金属材料,属环境友好型光源;
 
无缝显示图像完整
激光显示能够实现真无缝显示,彻底消除图像边缘的物理拼缝,实现图像的完整一体化、无失真、多通道无缝拼接。在如今追求大荧幕、无缝显示的市场需求下前景广阔。
 
激光显示技术的国内外发展情况
 
激光显示凭借其上述优点,在大屏幕激光家庭影院、数字电影、军事指挥、展览展示、便携显示终端以及空间科学等领域有着广泛的应用,有望造就一个千亿/年的市场。
 
当前国内外激光显示技术总体研究水平已初步具备了产业化基础,2015年全球激光显示产品的市场增长率超2014年的10倍,处于产业快速增长的初期,国际知名企业和研究机构均有部署,行业竞争日趋激烈。
 
国际上如日本Sony,三菱电气、精工爱普生、韩国三星、美国德州仪器、德国欧士朗、耶拿光学等巨头正在加紧该技术的研发。尤其是日本政府高度重视激光显示技术,现在正以国家的力量加速开发,意欲保持其显示器产业大国的地位。
 
国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段,核心关键技术的工业化和配套产业的培育以及应用示范成为当前的发展重点。
 
20 世纪80 年代末,激光全色显示技术进入我国863 计划。经过多年的研究积累,我国已经在激光全色显示技术领域拥有较完整的自主知识产权链。
 
有关激光显示方面的专利,目前世界上有900余项专利,中国持有100余项专利。我国已拥有的大色域激光显示核心专利,几乎覆盖了大色域激光显示技术最基础的部分。
 
同时,产业化进程正在逐步加快。2014年以来,国内厂商集中爆发,视美乐、中视迪威、海信、长虹等厂商纷纷推出激光显示终端产品,逐步引导全球激光显示技术的发展。
 
总结
许祖彦院士预测,2020-2025年激光显示技术是下一代显示市场的“主流”。自从2015年我国进入激光显示元年,激光显示产品不断问世。中国庞大的电视以及投影显示市场,使得家电、视频媒体、互联网企业纷纷入局,从技术、市场、资本等多领域为激光显示的产业化开疆拓土。我国的激光显示道路任重而道远。

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