上下游互動是激光顯示產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵

中國科學(xué)院光電研究院研究員 畢勇

激光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需要下游終端市場的帶動，核心關(guān)鍵材料在整機(jī)的成本中占有很大比例，對激光顯示技術(shù)能否進(jìn)入普通消費(fèi)類市場產(chǎn)生決定性作用。

自19世紀(jì)末發(fā)明CRT(陰極射線管)以來，經(jīng)過100多年的發(fā)展，顯示技術(shù)取得極大進(jìn)步，顯示產(chǎn)業(yè)也急劇膨脹，達(dá)到空前的規(guī)模?；陲@示技術(shù)的個人計(jì)算機(jī)、移動通信市場也獲得了迅速發(fā)展，開創(chuàng)了今天的信息社會。在這個多媒體時代為征的信息社會，變革仍在進(jìn)行，顯示技術(shù)以及顯示產(chǎn)業(yè)也會隨之進(jìn)一步擴(kuò)大，并更加多樣化?？偟恼f來，顯示技術(shù)的總體發(fā)展趨勢是：平板化、大尺寸化、全高清顯示、大色域顯示、更輕、更薄。

激光顯示低成本三大途徑

激光顯示顏色效果好。進(jìn)入數(shù)字顯示階段，在顯示分辨率及圖像傳輸方面有了突破性的提高，但在色彩表現(xiàn)方面與以前的模擬顯示技術(shù)相比并沒有提高。在國際標(biāo)準(zhǔn)人眼可見光色域圖上，激光光源所能產(chǎn)生的色域覆蓋率是當(dāng)前顯示技術(shù)所通行的NTSC色域的2倍，是主流液晶顯示覆蓋色域的3倍，這是其他類型光源所很難實(shí)現(xiàn)的。

在大屏幕投影顯示方面，激光顯示更是在顏色還原方面占有絕對優(yōu)勢。比如，LED輸出光譜寬度為20nm-30nm，高壓汞燈的輸出光譜寬度大于40nm。而激光投影顯示的輸出光譜寬度不到1nm，這就是說，狹窄的光譜寬度必然能得到更純的RGB(紅綠藍(lán))三基色，從而覆蓋的色域范圍將更大。

激光顯示穩(wěn)定性高。激光顯示的穩(wěn)定性高主要是基于以下的幾個原因，首先，激光顯示成像的三基色對應(yīng)的波長固定，不隨時間、溫度的變化而變化，而現(xiàn)在其他的顯示技術(shù)，或多或少受溫度的影響。尤其是液晶顯示技術(shù)，在低溫下，成像質(zhì)量會急劇下降。而在使用壽命方面，激光顯示可以做到5萬小時-10萬小時甚至更高，領(lǐng)先其他顯示技術(shù)。其次，激光光束方向性強(qiáng)、發(fā)散角小，光能利用率極高，利用激光這種壽命長的冷光源來進(jìn)行投影顯示，也降低了對其他部件壽命的影響。

激光顯示的其他優(yōu)秀特性包括：低增益屏幕上表現(xiàn)更高的亮度；線性光譜，色飽和度極高；偏振特性非常好；光斑面積更小，可以應(yīng)用更小的數(shù)字光閥；未來體積可以更小。

激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈包括半導(dǎo)體、人工晶體、激光、光學(xué)機(jī)械、光學(xué)冷加工、圖像引擎、數(shù)字信號處理、整機(jī)集成技術(shù)等方面。具體說來，可細(xì)分為化合物半導(dǎo)體及封裝、激光泵浦源、人工晶體以及激光器幾個產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成了激光產(chǎn)業(yè)，也就是激光顯示的上游產(chǎn)業(yè)。應(yīng)用于顯示領(lǐng)域的激光器和激光光源整合處理技術(shù)以及光學(xué)引擎技術(shù)、光機(jī)制造，為激光顯示的中游，是把激光產(chǎn)業(yè)與顯示產(chǎn)業(yè)聯(lián)合起來的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。顯示終端的制造企業(yè)，比如投影機(jī)和電視等為下游產(chǎn)業(yè)。

國內(nèi)在激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都有相對較好的研發(fā)基礎(chǔ)甚至生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，有利于投資者在產(chǎn)業(yè)發(fā)展之初融入核心領(lǐng)域并且獲得相應(yīng)的競爭優(yōu)勢。

激光顯示和傳統(tǒng)的顯示技術(shù)相比，有著很多的優(yōu)勢，它能表達(dá)的色域達(dá)200%NTSC，是傳統(tǒng)顯示技術(shù)的至少2倍以上。有著更高的對比度、壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。甚至可以說，幾乎所有傳統(tǒng)顯示技術(shù)能具備的優(yōu)點(diǎn)，激光顯示都可以具備。但是，作為下一代顯示技術(shù)，激光顯示技術(shù)的發(fā)展瓶頸在于它的價(jià)格。比如，我們現(xiàn)在已經(jīng)研制出來的激光數(shù)字電影放映機(jī)，各項(xiàng)性能指數(shù)都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)放映設(shè)備，但其價(jià)格是常規(guī)電影放映設(shè)備的3到5倍以上。

當(dāng)前，每瓦紅綠藍(lán)三基色合成的白光激光功率的成本約3000美元～5000美元，大大超過了100美元～200美元/瓦的一般行業(yè)市場接受水平。因此，實(shí)現(xiàn)激光顯示產(chǎn)業(yè)化必須將激光光源的成本控制在100美元/瓦～200美元/瓦的水平，激光顯示的規(guī)模產(chǎn)業(yè)才能得到良性運(yùn)轉(zhuǎn)，激光顯示產(chǎn)品的成本已經(jīng)成為制約產(chǎn)業(yè)形成的重要因素。

激光顯示技術(shù)低成本化的問題，是我們下一步亟待解決的問題。我們可以通過3個途徑來實(shí)現(xiàn)激光顯示技術(shù)的低成本化，其一是關(guān)鍵材料的低成本化；其二是光源模組的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)低成本化；其三是規(guī)模效應(yīng)實(shí)現(xiàn)低成本化。

市場帶動激光顯示發(fā)展

激光顯示如能解決低成本的問題，將在如下幾方面獲得成功:

第一是數(shù)字電影放映。目前美國影院數(shù)字化銀幕有4006塊，2008年美國的數(shù)字銀幕數(shù)量將超過傳統(tǒng)銀幕數(shù)量，5年以內(nèi)美國要將全部剩余的3萬余塊銀幕實(shí)現(xiàn)影院數(shù)字化的轉(zhuǎn)換，直接市場空間就超過40億美元。歐洲近幾年也將有上萬塊銀幕向數(shù)字轉(zhuǎn)化。亞洲的韓國、日本等也將進(jìn)行類似改造。

未來3年-5年將是數(shù)字放映設(shè)備的需求高峰期，僅從中國本土的數(shù)字放映設(shè)備需求量考慮，約3000塊電影屏幕可以進(jìn)行激光數(shù)字電影的升級改造，帶動的直接市場空間有30億元。因此從電影放映機(jī)產(chǎn)品切入，不僅可以拉動市場需求和產(chǎn)業(yè)鏈的完善，而且還將推動激光顯示時代的到來，引入新的商品概念，促進(jìn)顯示產(chǎn)品換代技術(shù)，并逐步進(jìn)入一般消費(fèi)類產(chǎn)品市場。

第二是投影儀。全球投影機(jī)銷量每年以35%左右的速度增長，而中國投影機(jī)市場更是以高于40%左右的速度增長，其市場發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹Ｓ嘘P(guān)方面預(yù)測，家用投影機(jī)市場未來7年將以200%的速度增加，2007年將有11萬臺進(jìn)入中國家庭。據(jù)Displaysearch2007年6月份預(yù)測數(shù)據(jù)，2009年全球顯示器市場將高達(dá)1078億美元，投影市場將占據(jù)30%-40%份額，即每年約600萬臺-800萬臺；國內(nèi)將約占10%，有60萬臺/年-80萬臺/年的市場，約有70億元/年的市場空間。

第三是電視。我國已經(jīng)成為電視機(jī)生產(chǎn)大國，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個顯示技術(shù)的強(qiáng)國，市場潛力巨大但自主產(chǎn)業(yè)弱小。雖然我國有很多家大規(guī)模的電視機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，但幾乎所有的顯示技術(shù)核心部件的生產(chǎn)技術(shù)和裝備均從國外引進(jìn)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品每年不得不向國外支付巨額專利使用費(fèi)。去年我國平板電視生產(chǎn)量超過400萬臺，其中一半以上用于出口，按照每臺平板電視征收20美元專利費(fèi)計(jì)算，中國彩電企業(yè)每年僅出口一項(xiàng)就將交納4000萬美元的專利使用費(fèi)，成為企業(yè)自主發(fā)展的沉重負(fù)擔(dān)。

類似三菱的DLP激光大屏幕電視是家庭影院的高端產(chǎn)品，能提供前所未有的畫面質(zhì)量，是針對高收入群的巨大市場，估計(jì)潛在的用戶市場約為200萬臺/年。僅以我國消費(fèi)市場為例，我國有3.5億個家庭，如果高端顯示市場占5%的話，尚有1500萬臺的潛在市場空間，按每臺2萬元的價(jià)格計(jì)算，激光顯示市場估計(jì)在3000億元量級。如果按激光電視的壽命為10年來計(jì)算，平均每年的國內(nèi)市場估計(jì)為300億元，這是一個巨大的電視消費(fèi)市場。 [!--empirenews.page--]

第四是微投影。隨著無線網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸速率的大幅度提升，網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)提供的服務(wù)內(nèi)容的多樣化，手機(jī)、PDA等無線通信設(shè)備的顯示終端將與激光投影顯示技術(shù)集成于一體，直接從網(wǎng)絡(luò)下載文檔或視頻文件并通過手機(jī)投影來進(jìn)行商務(wù)活動或娛樂，并有望與手機(jī)照相一樣成為便攜式移動通信設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，每年市場將達(dá)到數(shù)千萬部。

激光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化將大幅帶動上游光電材料、半導(dǎo)體材料、人工晶體材料等發(fā)展。從技術(shù)角度說，顯示器件的性能往往受到材料性能的制約，但是，反過來，激光顯示技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步也為材料的發(fā)展指明了方向。作為核心關(guān)鍵材料，光電材料、半導(dǎo)體材料、人工晶體材料不僅僅決定了激光顯示器件的工作方式，而且在整機(jī)的成本中占有很大的比例，對激光顯示技術(shù)是否能夠進(jìn)入普通消費(fèi)類市場產(chǎn)生決定性作用。