第一情报 ---信息产业

激光显示产业发展态势

供稿人:殷媛媛  供稿时间:2015-11-26   关键字:激光显示  

(一)激光显示技术优势明显

激光显示是采用红、绿、蓝三基色(RGB)激光作为光源的显示技术。相对于传统技术,激光显示具有如下优势:色域宽(全彩色):激光单色性好,色纯度极高,按三色合成原理,它在色度图上形成的三角区域最大,激光显示色域覆盖率可达90%,为传统显示技术的2 倍以上。方向性强:容易实现高清晰数字显示。亮度高:激光亮度比普通光源高100~1000 倍,激光显示比LCD、PDP 等技术更易于实现大屏幕显示。光效率高:相同显示亮度下,激光的功耗只是灯泡光源的1/3。使用寿命长:激光显示光源已经被实验验证的使用寿命为2万小时,理论上可以达到10 万小时。环保:激光光源在生产、使用、废弃等环节,均没有明显的环境污染。集成成本更低:激光光源的显示系统无需偏光器和滤光镜等部件,简化了光学系统结构,降低了整机的集成成本。激光显示光源可实现小体积如半导体激光器(LD),较易实现便携式投影。

激光显示被公认为是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。目前,激光显示已经被应用于作为数码终端的微投影仪;而其在公共信息大屏幕、数码影院、家庭影院、飞行员模拟训练、天文观测、大屏幕指挥显示系统、水幕成像表演以及个性化头盔显示系统等高端显示领域也具有很大的发展空间和广阔的市场前景;此外,激光显示技术与3D 显示技术、触控技术等结合还可以开发出如激光全息立体显示、激光虚拟键盘、激光投影触摸屏、透明显示等创新应用。据Laser Focus World预测,激光显示技术潜在市场规模超过570 亿美元。

目前世界范围内激光显示发展处于起步阶段,产业化程度很低,很多产品还是采用实验室和半手工化的制作方式,激光光源及相关组件的成本、性能等阻碍了激光显示的商业化进程。

表  各种显示光源色域覆盖率比较

显示器件

色域覆盖率

汞灯投影显示(DLP)

27%

显像管显示(CRT)

30%

液晶显示(LCD)

34%

等离子显示(PDP)

35%

发光二极管显示(LED)

59%

全固态激光显示(DPL)

90%

半导体激光显示(LD)

90%

资料来源:上海科学技术情报研究所(ISTIS)分析整理

(二)激光显示产业化程度较低

世界范围内激光显示发展处于起步阶段,产业化程度很低,很多产品还是采用实验室和半手工化的制作方式,激光光源及相关组件的成本、性能等阻碍了激光显示的商业化进程。现阶段激光显示技术仍以行业的示范应用为主,核心材料与器件仍未实现规模化生产,配套产业链仍有待完善,未来3~5年将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期,激光显示有望在高端消费类产品率先实现普及。

在中国,激光显示技术的研究势头很好,但产业化步伐堪忧。相较于美国、日本、欧洲等发达国家和地区,中国在半导体激光器产业化推动方面,由于国内半导体激光器等光电器件行业错失了光存储、光通信的最佳发展期,尚没有一家企业具有半导体激光器材料外延生长、芯片制备、器件封装的产业化生产能力。半导体激光器产业基础薄弱是导致目前中国激光显示用大功率半导体激光器主要依赖从国外进口的主要原因,尤其是大功率半导体激光器外延与芯片技术大大限制了国内激光显示技术的发展。

(三)激光投影设备有望率先量产

将激光光源用于投影机,是近年来众多投影机厂商一直在努力的方向。因为激光光源不仅具有亮度高、颜色纯的特点,而且激光光源的寿命非常长,可以达到现在常用投影机灯泡的数倍,达到两万小时以上,在整个投影机的生命周期内用户都无需更换灯泡。

在新光源领域,激光光源和LED光源分庭抗争多年,意欲成为下一代光源。但是以目前的技术来看,LED光源在亮度方面提升困难,始终无法实现高亮度输出。反观激光光源,巴克、科视、NEC已经发布了亮度达到7.2万流明的激光投影机。除了亮度方面的优势,激光光源在色彩方面也具有先天的优势,激光光源的颜色表现能力是普通超高压汞灯的2倍以上,饱和度更高。现阶段具有激光光源产品的主要厂商包括索尼、松下、视美乐、DP、璞美、AVANZA、华录等。

虽然激光光源拥有诸多的优点,但是它也不是一个十全十美的技术。由于激光的发散角非常小,所以其投影的画面均匀度非常好,但是这也带来一个严重的问题,即激光能量很大,这种能量有一定的危险性,直视激光会对视力造成损害。美国激光管制协会将民用的激光投影机的亮度限制在5500流明,欧盟也有相关的限制措施。这对投影机厂商提出了更高要求,必须将激光光源投影机安全性提高至传统高压汞灯投影机同样水平。

(四)大尺寸激光电视成为激光电视产业化新契机

激光电视是利用半导体泵浦固态激光工作物质,产生红、绿、蓝三种波长的连续激光作为彩色激光电视的光源,通过电视信号控制三基色激光扫描图像。一个激光器总是发射确定波长和颜色的光线,可以通过在激光器前面安装专门的晶体或光导生成红绿蓝颜色,然后在这些材料内通过所谓的聚焦将激光转化成期望的颜色。放映时,将红绿蓝数据送到激光单元内部的调制解调器上,视频数据通过调幅转换成光学信息,带有红绿蓝光线的三分射线组合成单一的激光射线,而包含所有图像信息的激光束再通过光缆送到放映头,最后投射到银幕上。

以往受制于激光源直射屏幕及背投成像在高热能方面的技术缺陷,很早就被誉为“视觉史上的革命”的激光电视迟迟无法市场化。2013年,韩国LG和中国环球华影均推出了量产化的激光电视,而且起步的尺寸便达到100英寸。百寸激光巨幕新品完全不同于早年的传统激光电视。因为采用了全新的发光及成像设计理念,百寸激光巨幕电视可以令单色激光激发荧光粉,以超短焦成像投射于特制的玄乌冷屏,再以30度自然角反射入眼,从而形成一套低能低耗无辐射的拟生态放映系,这些都为激光电视迎来产业发展的“春天”。

主要参考文献

[1] Advances in Display Technologies[R].Frost&Sullivan,2010-06-30.

[2] NDP Displaysearch.http://www.displaysearch.com.

[3]孔彬. 新型显示技术发展研究[J].中国数字电视,2012(7/8):52-57

[4] 杨思维.浅析新型平板显示产业的现状与趋势[J].电信网技术,2013(6):52-55

[5]卢阳春.潘峰.我国新型显示器件国际竞争力研究——基于钻石模型的视角[J].现代产业经济,2013(8):19-29

 


注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)