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激光显示技术在国外的发展

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

  激光显示技术在国外的发展

  ·国际上正在开展大规模生产阶段所需的实用化技术攻关

  ·红绿蓝三基色激光光源获得了一定的突破

  激光显示的各个产品化方向,从大屏幕、超大屏幕到手机式投影仪,都得到了全面发展。

  2007年元月,在美国拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上,日本索尼公司和美国Novalux公司各自推出基于投影式激光显示技术的多台的激光显示试验样机,包括了55英寸激光背投电视和小型、袖珍式前投影机以及激光数码影院等。

  在日本,由政府组织企业和研究机构共同大力研发激光显示技术,谋求在未来竞争中获得绝对优势。激光电视技术的开发以索尼公司和三菱电气的工作最引人注目。2005年,日本索尼公司研制成功单元6m 2的投影显示系统,并在拼接技术基础上,集成出一套500m 2的激光影院。2006年2月,三菱电气将美国Novalux公司研制的大功率红绿蓝三基色激光器应用于DLP背投电视,宣布研制成功激光背投电视,能够表现大色域颜色,支持xvYCC影像规格。三菱电气计划建设中试生产线,预计今年投入生产。2006年3月,日本精工爱普生公司宣布与美国Novalux公司进行战略合作,共同开发激光显示技术,预计在2012年前后进入家庭市场。

  另外, Microvision、Iljin、Symbol、Lightblueoptics等公司致力于研发应用于手机的激光投影技术。他们分别开发了小型化的RGB三基色激光器和小型化的光学引擎系统,并设计出一个完整的嵌入式微型投影系统模块。三星、摩托罗拉等公司目前都有计划采用上述公司的技术和模块,在市场上推出具有投影显示功能的手机。

  激光显示技术路线从图像生成方式上分为扫描式和投影式。由于扫描式激光显示在一些关键技术环节上未得到突破,目前还处于原理研究阶段;而投影式激光显示在原理研究阶段的主要关键技术环节都得到了有效解决,实现了高质量图像的效果演示,国际上正在开展大规模生产阶段所需的实用化技术攻关,在产品生命周期中处于导入期阶段。

  激光显示技术的核心关键技术包括:1.红绿蓝三基色激光光源,它决定了基于激光显示技术的终端显示产品的色域空间、寿命以及工作方式,是最核心的关键技术。2.图像调制技术,它决定了显示图像分辨率、对比度、亮度等综合性能指标,主流的调制器有LCD、DLP和LCOS三种技术。3.匀场及消相干技术,直接影响着显示器的效率和图像性噪比。4.大色域图像的信息处理技术,包括数字信号的压缩、存储、传输和解调。

  近年最受产业界关注的红绿蓝三基色激光光源获得了一定的突破:首先,以红外全固态激光进行谐波变换产生红绿蓝三基色激光的技术,在小型化方面取得了突破,由此韩国和美国做出了袖珍式前投影机(手机投影仪),首开便携式激光投影机先河。其次,美国Novalux公司以高功率垂直腔面发射扩展腔激光器为基础,通过周期极化的非线性光学晶体材料获得高功率、小体积红绿蓝三基色激光器,在半导体激光技术和非线性光学技术相结合发展激光显示技术方面进行了一次可喜的尝试。第三,消相干技术方面,美国Novalux公司同样取得了不错的进展。通过直接开关光源和数字光处理元件,向屏幕投影,使各种颜色的激光分别通过光纤,传播到光学引擎上,利用光纤内的多重反射,打乱了光的波阵面,从而减轻了激光器特有的光干涉导致的图像斑点。

  突出问题

  ·终端企业难于组织起完整的激光显示技术链和产业链

  ·上游研发力量分散,资金投入不足,低水平重复建设严重

  激光显示技术在中国,可以说是研究的势头很好,但产业化步伐堪忧,很有可能出现“起得很早,到得很晚”这种尴尬局面。发展激光显示(电视)产业,我国拥有较好的技术和产业基础。但我们同时也看见,相较于美国、日本、欧洲等发达国家和地区,我国在高新科技产业化发展方面还存在着许多不足。

  首先,从事下游终端产品制造的我国彩电企业由于历史的原因,难以组织起完整的激光显示(电视)的技术链和产业链。一种新技术、新产品在导入期之前还有一段历时较长的、投资不断增长而没有销售的研发期,对于中国彩电市场来说,由于电视技术均由日美等国家研发,因此中国彩电市场都没有经历研发期这一阶段,而是直接进入了产品导入期。正如我国平板电视产业的现状。这样一来,中国彩电企业虽然节省了不少的研发成本,但是由于核心技术均掌握在国外企业手中,因此中国彩电企业往往在技术上受制于人,并不能获得较高的利润。

  其次,上游企业,由于研发力量分散,研发资金投入不足,造成水平参差不齐,低水平重复建设严重。在研究方面,我国不少科研单位在光电子材料和器件的许多领域处于国际领先地位,但由于缺乏从材料、器件的实验室研究到应用开发和产业化的完整研发能力,使得我国的光电子行业的整体水平与国际同行存在较大的差距,无法高效率地将学术上的优势,通过工程化研究开发而实现产业化,在国际上具有竞争能力的企业为数不多。

  产业化建议

  ·联合上下游企业,组建产业联盟

  ·依托优势单位,突破规模化生产技术和工艺

  激光显示(电视)产业是典型的技术密集型产业,可带动相关关键技术领域的跨越式发展,形成新的高新技术产业群,并可能产生辐射放大效应,取得更显著的经济效益。前瞻性地进行激光电视产业发展规划和布局,并在产品研发和导入期对激光显示(电视)产品的实用化研究给予重点支持,我国就有希望在国际上率先进入产业化阶段。面向决策层和产业层我们的对策和建议如下:

  1.抓住国际显示产业的升级换代的机遇,尽快实现激光显示(电视)的产业化,尽快实现显示产业的更新换代。

  2.由政府相关部门支持、组织,依托优势单位,尽快突破低成本一体化全固态RGB光源、标准化的匀场消相干等器件的规模化生产技术和工艺,构建完整成熟的激光显示(电视)的技术链。

  3.通过激光显示(电视)在高端和特殊市场(包括各类工程)的示范应用,扩大市场规模,并带动各种社会资源在上、下游领域的投入,构建完整成熟的激光显示(电视)产业链。

  4.联合上、下游领域的企业,组织激光显示(电视)产业联盟。充分利用我国在色域、匀场消相干等关键技术和指标方面的优势,制定相关标准,为我国激光显示(电视)产业群提供保护。

  5.积极有效布置新型激光显示(电视)的创新性研究,保持可持续发展能力。

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