作者：中國科學院光電研究院研究員 畢勇
中國科學院光電研究院研究員 畢勇
激光顯示技術產業(yè)化需要下游終端市場的帶動，核心關鍵材料在整機的成本中占有很大比例，對激光顯示技術能否進入普通消費類市場產生決定性作用。
自19世紀末發(fā)明CRT(陰極射線管)以來，經過100多年的發(fā)展，顯示技術取得極大進步，顯示產業(yè)也急劇膨脹，達到空前的規(guī)模?；陲@示技術的個人計算機、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，變革仍在進行，顯示技術以及顯示產業(yè)也會隨之進一步擴大，并更加多樣化。總的說來，顯示技術的總體發(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。進入數字顯示階段，在顯示分辨率及圖像傳輸方面有了突破性的提高，但在色彩表現方面與以前的模擬顯示技術相比并沒有提高。在國際標準人眼可見光色域圖上，激光光源所能產生的色域覆蓋率是當前顯示技術所通行的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現的。
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)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的波長固定，不隨時間、溫度的變化而變化，而現在其他的顯示技術，或多或少受溫度的影響。尤其是液晶顯示技術，在低溫下，成像質量會急劇下降。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，領先其他顯示技術。其次，激光光束方向性強、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，可以應用更小的數字光閥；未來體積可以更小。
激光顯示產業(yè)鏈包括半導體、人工晶體、激光、光學機械、光學冷加工、圖像引擎、數字信號處理、整機集成技術等方面。具體說來，可細分為化合物半導體及封裝、激光泵浦源、人工晶體以及激光器幾個產業(yè)鏈構成了激光產業(yè)，也就是激光顯示的上游產業(yè)。應用于顯示領域的激光器和激光光源整合處理技術以及光學引擎技術、光機制造，為激光顯示的中游，是把激光產業(yè)與顯示產業(yè)聯(lián)合起來的關鍵環(huán)節(jié)。顯示終端的制造企業(yè)，比如投影機和電視等為下游產業(yè)。
國內在激光顯示產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都有相對較好的研發(fā)基礎甚至生產經驗，有利于投資者在產業(yè)發(fā)展之初融入核心領域并且獲得相應的競爭優(yōu)勢。
激光顯示和傳統(tǒng)的顯示技術相比，有著很多的優(yōu)勢，它能表達的色域達200%NTSC，是傳統(tǒng)顯示技術的至少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。甚至可以說，幾乎所有傳統(tǒng)顯示技術能具備的優(yōu)點，激光顯示都可以具備。但是，作為下一代顯示技術，激光顯示技術的發(fā)展瓶頸在于它的價格。比如，我們現在已經研制出來的激光數字電影放映機，各項性能指數都要遠遠超過常規(guī)放映設備，但其價格是常規(guī)電影放映設備的3到5倍以上。
當前，每瓦紅綠藍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，實現激光顯示產業(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)模產業(yè)才能得到良性運轉，激光顯示產品的成本已經成為制約產業(yè)形成的重要因素。
激光顯示技術低成本化的問題，是我們下一步亟待解決的問題。我們可以通過3個途徑來實現激光顯示技術的低成本化，其一是關鍵材料的低成本化；其二是光源模組的優(yōu)化設計實現低成本化；其三是規(guī)模效應實現低成本化。
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:
第一是數字電影放映。目前美國影院數字化銀幕有4006塊，2008年美國的數字銀幕數量將超過傳統(tǒng)銀幕數量，5年以內美國要將全部剩余的3萬余塊銀幕實現影院數字化的轉換，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字轉化。亞洲的韓國、日本等也將進行類似改造。
未來3年-5年將是數字放映設備的需求高峰期，僅從中國本土的數字放映設備需求量考慮，約3000塊電影屏幕可以進行激光數字電影的升級改造，帶動的直接市場空間有30億元。因此從電影放映機產品切入，不僅可以拉動市場需求和產業(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，促進顯示產品換代技術，并逐步進入一般消費類產品市場。
第二是投影儀。全球投影機銷量每年以35%左右的速度增長，而中國投影機市場更是以高于40%左右的速度增長，其市場發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?。有關方面預測，家用投影機市場未來7年將以200%的速度增加，2007年將有11萬臺進入中國家庭。據Displaysearch2007年6月份預測數據，2009年全球顯示器市場將高達1078億美元，投影市場將占據30%-40%份額，即每年約600萬臺-800萬臺；國內將約占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。我國已經成為電視機生產大國，但還遠遠不是一個顯示技術的強國，市場潛力巨大但自主產業(yè)弱小。雖然我國有很多家大規(guī)模的電視機生產企業(yè)，但幾乎所有的顯示技術核心部件的生產技術和裝備均從國外引進，生產出的產品每年不得不向國外支付巨額專利使用費。去年我國平板電視生產量超過400萬臺，其中一半以上用于出口，按照每臺平板電視征收20美元專利費計算，中國彩電企業(yè)每年僅出口一項就將交納4000萬美元的專利使用費，成為企業(yè)自主發(fā)展的沉重負擔。[!--empirenews.page--]
類似三菱的DLP激光大屏幕電視是家庭影院的高端產品，能提供前所未有的畫面質量，是針對高收入群的巨大市場，估計潛在的用戶市場約為200萬臺/年。僅以我國消費市場為例，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2萬元的價格計算，激光顯示市場估計在 3000億元量級。如果按激光電視的壽命為10年來計算，平均每年的國內市場估計為300億元，這是一個巨大的電視消費市場。
第四是微投影。隨著無線網絡帶寬和傳輸速率的大幅度提升，網絡增值服務提供的服務內容的多樣化，手機、PDA等無線通信設備的顯示終端將與激光投影顯示技術集成于一體，直接從網絡下載文檔或視頻文件并通過手機投影來進行商務活動或娛樂，并有望與手機照相一樣成為便攜式移動通信設備的標準配置，每年市場將達到數千萬部。
激光顯示技術產業(yè)化將大幅帶動上游光電材料、半導體材料、人工晶體材料等發(fā)展。從技術角度說，顯示器件的性能往往受到材料性能的制約，但是，反過來，激光顯示技術的不斷發(fā)展和進步也為材料的發(fā)展指明了方向。作為核心關鍵材料，光電材料、半導體材料、人工晶體材料不僅僅決定了激光顯示器件的工作方式，而且在整機的成本中占有很大的比例，對激光顯示技術是否能夠進入普通消費類市場產生決定性作用。
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