激光顯示技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展
·紅綠藍(lán)三基色激光光源獲得了一定的突破
激光顯示的各個(gè)產(chǎn)品化方向,從大屏幕、超大屏幕到手機(jī)式投影儀,都得到了全面發(fā)展。
2007年元月,在美國(guó)拉斯維加斯國(guó)際消費(fèi)電子展(CES)上,日本索尼公司和美國(guó)Novalux公司各自推出基于投影式激光顯示技術(shù)的多臺(tái)的激光顯示試驗(yàn)樣機(jī),包括了55英寸激光背投電視和小型、袖珍式前投影機(jī)以及激光數(shù)碼影院等。
在日本,由政府組織企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共同大力研發(fā)激光顯示技術(shù),謀求在未來競(jìng)爭(zhēng)中獲得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。激光電視技術(shù)的開發(fā)以索尼公司和三菱電氣的工作最引人注目。2005年,日本索尼公司研制成功單元6m 2的投影顯示系統(tǒng),并在拼接技術(shù)基礎(chǔ)上,集成出一套500m 2的激光影院。2006年2月,三菱電氣將美國(guó)Novalux公司研制的大功率紅綠藍(lán)三基色激光器應(yīng)用于DLP背投電視,宣布研制成功激光背投電視,能夠表現(xiàn)大色域顏色,支持xvYCC影像規(guī)格。三菱電氣計(jì)劃建設(shè)中試生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)今年投入生產(chǎn)。2006年3月,日本精工愛普生公司宣布與美國(guó)Novalux公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作,共同開發(fā)激光顯示技術(shù),預(yù)計(jì)在2012年前后進(jìn)入家庭市場(chǎng)。
另外, Microvision、Iljin、Symbol、Lightblueoptics等公司致力于研發(fā)應(yīng)用于手機(jī)的激光投影技術(shù)。他們分別開發(fā)了小型化的RGB三基色激光器和小型化的光學(xué)引擎系統(tǒng),并設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的嵌入式微型投影系統(tǒng)模塊。三星、摩托羅拉等公司目前都有計(jì)劃采用上述公司的技術(shù)和模塊,在市場(chǎng)上推出具有投影顯示功能的手機(jī)。
激光顯示技術(shù)路線從圖像生成方式上分為掃描式和投影式。由于掃描式激光顯示在一些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)上未得到突破,目前還處于原理研究階段;而投影式激光顯示在原理研究階段的主要關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)都得到了有效解決,實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量圖像的效果演示,國(guó)際上正在開展大規(guī)模生產(chǎn)階段所需的實(shí)用化技術(shù)攻關(guān),在產(chǎn)品生命周期中處于導(dǎo)入期階段。
激光顯示技術(shù)的核心關(guān)鍵技術(shù)包括:1.紅綠藍(lán)三基色激光光源,它決定了基于激光顯示技術(shù)的終端顯示產(chǎn)品的色域空間、壽命以及工作方式,是最核心的關(guān)鍵技術(shù)。2.圖像調(diào)制技術(shù),它決定了顯示圖像分辨率、對(duì)比度、亮度等綜合性能指標(biāo),主流的調(diào)制器有LCD、DLP和LCOS三種技術(shù)。3.勻場(chǎng)及消相干技術(shù),直接影響著顯示器的效率和圖像性噪比。4.大色域圖像的信息處理技術(shù),包括數(shù)字信號(hào)的壓縮、存儲(chǔ)、傳輸和解調(diào)。
近年最受產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的紅綠藍(lán)三基色激光光源獲得了一定的突破:首先,以紅外全固態(tài)激光進(jìn)行諧波變換產(chǎn)生紅綠藍(lán)三基色激光的技術(shù),在小型化方面取得了突破,由此韓國(guó)和美國(guó)做出了袖珍式前投影機(jī)(手機(jī)投影儀),首開便攜式激光投影機(jī)先河。其次,美國(guó)Novalux公司以高功率垂直腔面發(fā)射擴(kuò)展腔激光器為基礎(chǔ),通過周期極化的非線性光學(xué)晶體材料獲得高功率、小體積紅綠藍(lán)三基色激光器,在半導(dǎo)體激光技術(shù)和非線性光學(xué)技術(shù)相結(jié)合發(fā)展激光顯示技術(shù)方面進(jìn)行了一次可喜的嘗試。第三,消相干技術(shù)方面,美國(guó)Novalux公司同樣取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。通過直接開關(guān)光源和數(shù)字光處理元件,向屏幕投影,使各種顏色的激光分別通過光纖,傳播到光學(xué)引擎上,利用光纖內(nèi)的多重反射,打亂了光的波陣面,從而減輕了激光器特有的光干涉導(dǎo)致的圖像斑點(diǎn)。
突出問題
·終端企業(yè)難于組織起完整的激光顯示技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈
·上游研發(fā)力量分散,資金投入不足,低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重
激光顯示技術(shù)在中國(guó),可以說是研究的勢(shì)頭很好,但產(chǎn)業(yè)化步伐堪憂,很有可能出現(xiàn)“起得很早,到得很晚”這種尷尬局面。發(fā)展激光顯示(電視)產(chǎn)業(yè),我國(guó)擁有較好的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。但我們同時(shí)也看見,相較于美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),我國(guó)在高新科技產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面還存在著許多不足。
首先,從事下游終端產(chǎn)品制造的我國(guó)彩電企業(yè)由于歷史的原因,難以組織起完整的激光顯示(電視)的技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。一種新技術(shù)、新產(chǎn)品在導(dǎo)入期之前還有一段歷時(shí)較長(zhǎng)的、投資不斷增長(zhǎng)而沒有銷售的研發(fā)期,對(duì)于中國(guó)彩電市場(chǎng)來說,由于電視技術(shù)均由日美等國(guó)家研發(fā),因此中國(guó)彩電市場(chǎng)都沒有經(jīng)歷研發(fā)期這一階段,而是直接進(jìn)入了產(chǎn)品導(dǎo)入期。正如我國(guó)平板電視產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。這樣一來,中國(guó)彩電企業(yè)雖然節(jié)省了不少的研發(fā)成本,但是由于核心技術(shù)均掌握在國(guó)外企業(yè)手中,因此中國(guó)彩電企業(yè)往往在技術(shù)上受制于人,并不能獲得較高的利潤(rùn)。
其次,上游企業(yè),由于研發(fā)力量分散,研發(fā)資金投入不足,造成水平參差不齊,低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。在研究方面,我國(guó)不少科研單位在光電子材料和器件的許多領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位,但由于缺乏從材料、器件的實(shí)驗(yàn)室研究到應(yīng)用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的完整研發(fā)能力,使得我國(guó)的光電子行業(yè)的整體水平與國(guó)際同行存在較大的差距,無法高效率地將學(xué)術(shù)上的優(yōu)勢(shì),通過工程化研究開發(fā)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在國(guó)際上具有競(jìng)爭(zhēng)能力的企業(yè)為數(shù)不多。
產(chǎn)業(yè)化建議
·聯(lián)合上下游企業(yè),組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
·依托優(yōu)勢(shì)單位,突破規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)和工藝
激光顯示(電視)產(chǎn)業(yè)是典型的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),可帶動(dòng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的跨越式發(fā)展,形成新的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群,并可能產(chǎn)生輻射放大效應(yīng),取得更顯著的經(jīng)濟(jì)效益。前瞻性地進(jìn)行激光電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和布局,并在產(chǎn)品研發(fā)和導(dǎo)入期對(duì)激光顯示(電視)產(chǎn)品的實(shí)用化研究給予重點(diǎn)支持,我國(guó)就有希望在國(guó)際上率先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。面向決策層和產(chǎn)業(yè)層我們的對(duì)策和建議如下:
1.抓住國(guó)際顯示產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代的機(jī)遇,盡快實(shí)現(xiàn)激光顯示(電視)的產(chǎn)業(yè)化,盡快實(shí)現(xiàn)顯示產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代。
2.由政府相關(guān)部門支持、組織,依托優(yōu)勢(shì)單位,盡快突破低成本一體化全固態(tài)RGB光源、標(biāo)準(zhǔn)化的勻場(chǎng)消相干等器件的規(guī)?;a(chǎn)技術(shù)和工藝,構(gòu)建完整成熟的激光顯示(電視)的技術(shù)鏈。
3.通過激光顯示(電視)在高端和特殊市場(chǎng)(包括各類工程)的示范應(yīng)用,擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模,并帶動(dòng)各種社會(huì)資源在上、下游領(lǐng)域的投入,構(gòu)建完整成熟的激光顯示(電視)產(chǎn)業(yè)鏈。
4.聯(lián)合上、下游領(lǐng)域的企業(yè),組織激光顯示(電視)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。充分利用我國(guó)在色域、勻場(chǎng)消相干等關(guān)鍵技術(shù)和指標(biāo)方面的優(yōu)勢(shì),制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為我國(guó)激光顯示(電視)產(chǎn)業(yè)群提供保護(hù)。
5.積極有效布置新型激光顯示(電視)的創(chuàng)新性研究,保持可持續(xù)發(fā)展能力。