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院士许祖彦:我国激光显示产业化堪忧

http://www.sina.com.cn 2008年03月05日 15:04  中国电子报

  作者:梁红兵

  当前激光显示(电视)正处于大规模产业化的前夜,开展产业化技术攻关已成为现阶段竞争的焦点。日本、韩国在液晶显示和等离子显示领域已经取得领先的技术和市场地位,如今又将下一代显示技术的发展方向锁定在激光显示技术。而美国和欧洲由于在平板显示领域落后于日本和韩国,正积极瞄准新一代显示技术——— 激光显示。为了抓住显示技术更新换代所带来的巨大商机,各国都在加大对激光显示技术的研发和产业化力度。目前全球激光显示技术发展情况如何?我国激光显示技术产业化进展情况怎样?近日,本报记者独家采访了我国激光显示领域的专家、中国工程院院士许祖彦教授。

  我国激光显示技术的现状

  ·我国激光显示专利大约有50余项,约占世界专利总数的30%

  ·大色域激光光源拥有完整自主创新知识产权

  我国激光显示技术已有数十年的研究历史,对扫描式和投影式两种激光显示技术路线都有着深入的研究。近年来,与国际上的技术发展趋势殊途同归,在投影式激光显示技术上取得了重大突破,与日本等国家相比,总体水平与国际同步,某些关键技术(如色域覆盖率)处于国际领先地位。有代表性的是,中国科学院在国家“863”计划和中科院知识创新工程等国家重大科学计划的持续支持下,刻苦攻关,初步形成了从材料设计与生长、光学加工与镀膜、激光器件与匀场消相干到整机集成的技术链,并研制成功60英寸~140英寸等一系列大屏幕激光全色显示系统,通过了由中国科学院与信息产业部联合的成果鉴定,鉴定结论为“总体水平与国际同步,单元技术和指标达到国际领先水平”。

  投影式激光显示的共性核心关键技术包括大色域激光光源技术,匀场消相干技术等。在我国,红绿蓝三基色激光器的研究处于国际领先和先进水平,非线性频率变换光学晶体国际领先,研制成功了高功率全固态红绿蓝三基色激光器,红光激光达到21瓦,绿光激光达到百瓦,蓝光激光达到7瓦,与我国专利技术的“非相干多光束耦合”技术相结合,可实现百瓦级红绿蓝三基色激光用于高亮度、大屏幕激光电视光源。在光学引擎处理技术方面,我国发明了“全固态非运动相位随机扰动调制器”的消相干匀场技术,有效地解决了激光相干噪声问题,并集成出60英寸、84英寸、140英寸和200英寸的系列化大屏幕激光显示样机,具备了从光源、光调制、光处理以及整机系统集成的能力。

  我国的激光显示专利大约有50余项,约占世界专利总数的30%。这些专利涉及了激光显示系统的主要关键环节,特别在共性核心技术领域——— 大色域激光光源和匀场消相干等领域取得了完整的自主创新知识产权,并处于国际领先地位。因此,我国可以自主发展大色域激光显示技术而不受制于国外专利。

  我国在开展激光显示实用化技术攻关以及产业化进程方面的步伐也基本与国际同步。中国科学院光电研究院为进一步将激光显示技术推向更广阔的应用市场,以产业化技术为重点,解决了高可靠性红绿蓝三基色激光器实现问题和匀场消相干问题、散斑控制问题以及照明系统设计问题,成功研制了200英寸超大屏幕激光显示样机,并通过与社会资本相结合,成立了我国第一家以激光显示技术和产品为目标的高新技术企业——— 北京中视中科光电技术有限公司,为我国先进的显示技术研究成果向产业化转化奠定了基础。

  我国发展激光显示产业的基础

  ·全固态RGB激光器及其关键材料研究处于国际领先水平

  ·在光学引擎方面具有良好技术基础

  ·拥有世界最强的终端产品生产制造能力

  我国发展激光显示(电视)产业的产业链有良好的基础,从上游光学和激光材料、光学设计与加工、激光器件到下游整机制造均拥有坚实的基础,可构成完整的技术链。其中包括:RGB激光光源、匀场消相干、光学引擎(LCD、DLP、LCOS等)、光学镜头以及电视整机几个主要环节。

  首先,我国在全固态RGB激光器及其关键材料方面的研究处于国际领先水平。在全固态激光器件和应用研究方面我国与国外已基本同步,中、小功率绿光全固态激光器已形成批量生产能力。光学器件与整机方面已初具规模。在小功率蓝绿激光器及晶体器件方面,已拥有组合模块集成技术,并形成了一定的生产能力。这种全固体化LD泵浦小型固体激光器体积小、重量轻、转换效率高、使用可靠、工作寿命长,通过规模化生产降低成本的潜力巨大,能够满足市场对低功率可见蓝绿光激光器的需求,是激光电视的关键核心器件。非线性、激光晶体器件是三基色激光产品的核心部件,具有较高的附加值。我国在该方面的研究开发处于国际领先地位,同时拥有自主知识产权,它是我国涉足激光电视产业不可多得的良机。

  其次,我国在匀场消相干方面的研究处于国际领先水平。匀场消相干技术是投影式激光显示的关键技术,我国拥有自主创新的专利和专有技术,完全不受国外知识产权的限制。与我国拥有深厚技术和产业基础的光学设计、光学加工行业相结合,可以形成长寿命、低成本、大批量的匀场消相干器件的规模化生产。

  再次,我国在光学引擎方面也具有良好的技术基础。其中LCOSMD背投产品在大屏幕电视产品方面具有成本低、图像质量好、易于实现大屏幕等优点,在北美等地市场占有率很高。在信息产业部的部署下,经过多年的技术攻关,我国在MDTV光学引擎LCOS的技术产业链已经形成,LCOS光学引擎从晶圆、封装、镀膜、光学元器件、高清驱动板到整机集成的所有关键环节均具备完善生产能力。随着大屏幕电视开始成为市场主流,LCOS技术与激光光源相结合的背投彩电将成为市场主流产品。

  我国拥有世界最强的终端产品生产制造能力。彩电整机行业经过20多年的发展已经得到了长足的发展,目前已经拥有将近90家彩电整机生产企业,近 20家彩管生产企业和几百家零部件配套企业,形成了彩电、彩管、元器件一体化的完整工业体系。从1994年开始,我国的电视机产量首次超过美国,一跃成为世界第一生产大国。

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