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激光顯示技術將領航下一代顯示核心技術

顯示技術的革命


“人類視覺的革命”——顯示技術的四個時代

  全色顯示技術是繼黑白顯示、標準彩色顯示(簡稱:標色顯示)、數字顯示后第四代的顯示技術。


圖一、顯示技術的四個時代
  全色顯示技術能實現前三代傳統顯示所能達到的所有先進技術指標的同時,將全色顯示引入人們的生活,開創了一個嶄新的顯示時代。
  目前,顯示領域的諸多著名跨國企業基本上都確立了激光顯示技術為下一代顯示技術發展方向,并投入了大量精力進行研究與戰略布局。
  無疑,全色顯示時代的到來將為具有先見性、洞察性的顯示產品生產企業帶來巨大的產業機遇。

激光全色顯示將成為主流

激光顯示技術——領航下一代顯示技術
圖二、激光顯示色域示意圖
  一直以來,顯示終端用戶在“享受”前三代顯示技術成果的同時,也“飽嘗”著“色域禁錮”帶來的困擾。因為,基于前三代顯示技術取得的所有成就,也無法超越在色彩再現能力方面存在的嚴重不足。由于傳統顯示終端僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的33%,致使67%的色彩無法通過顯示讓人們感知(如圖二所示),這一不足成為進一步提高顯示質量的重要障礙。這使得人們一直無法通過屏幕真實感受到存在于我們身邊的絢麗世界。

  激光顯示能實現前三代傳統顯示所能達到的所有先進技術指標,如大屏幕、高分辨率、數字化等,更重要的是與傳統顯示技術相比,從色度學角度來看,激光顯示的色域覆蓋率可以達到人眼所能識別色彩空間的90%以上,即NTSC標準的2倍以上,徹底突破前3代顯示技術色域空間的不足,實現人類有史以來最完美色彩還原,使人們通過顯示終端看到我們最真實、最絢麗的世界。因此,激光顯示技術將成為下一代顯示即全色顯示時代的必然選擇
圖三、激光顯示系統知識產權構成

   目前,中科院光電研究院按照中科院院長路甬祥院士“激光顯示是顯示技術的跨越式發展,應當逐步實現產業化” 的指示于2006年5月成功研制出超大屏幕激光顯示實用化系統樣機(圖五),主要技術指標達到國際領先水平。

  在國家863計劃、中科院知識創新工程和北京市政府的支持下,中科院堅持自主創新,歷經十年艱苦奮斗,在激光全色顯示領域取得了重大進展。2005年先后研制出60寸激光家庭影院、84寸及140寸大屏幕激光顯示樣機(圖四)并于2006年1月通過了中科院與信息產業部的聯合科技成果鑒定,“總體上達到了國際先進,色域覆蓋率等關鍵技術為國際領先”,并具有自主知識產權,中國在激光顯示知識產權方面,擁有專利約20項,具備了近于完整的激光顯示技術知識產權鏈,為中國顯示設備生產廠商參與國際競爭與產業升級提供了強有力的技術保障和核心競爭力。 在激光顯示系統的構成中(圖三),除光學引擎外的所有關鍵技術均有自主創新的知識產權,已具備逐步實現產業化、自主發展激光顯示民族產業的條件
圖四、激光顯示樣機照片

  激光全色顯示將成為未來高端顯示的主流,在公共信息大屏幕、數碼影院、家庭影院、飛行員模擬訓練、天文觀測、大屏幕指揮顯示系統、水幕成像表演以及個性化頭盔顯示系統等領域具有很大的發展空間和廣闊市場應用前景。特別在軍事應用方面,可在超大屏幕。展現更逼真、更絢麗的動態圖像,實現其它顯示技術所不能達到的視覺震撼效果,以及更有效揭露偽裝的能力

  激光顯示出來的顏色非常鮮艷,它的種類又很多,可以盡興挑選。從顯示技術的發展階段來說,第一代是黑白電視、黑白電影,解決了圖像的顯示問題;第二代是彩色顯示;第三部分是數字電視、數字影院,解決彩色圖像在傳輸和存儲的清晰度和保存問題。但是這些都沒有解決色域覆蓋率問題,覆蓋率還是33%,只有激光才有可能去把這個覆蓋率提高,目前中科院做到了78%,是世界最大的。

  由于顯示效果非常好,其產業化也就有了很大希望。世界各個國家都在做這方面的試驗和嘗試,到目前為止,也只是做出了樣機。


未來的顯示技術:所有顯示屏都能實現激光投影
圖五、激光顯示系統實用化樣機

  怎樣提高激光顯示技術的性價比,讓它的價格使一般人均能接受的這是現在考慮的關鍵問題。從大屏幕、超大屏幕到家庭影院、電視,甚至于計算機的屏幕、游戲機,或者是手機屏幕都可以做成投影式的。這是未來的顯示技術。

世界第一的深紫外激光技術

  深紫外是指短于200厘米波長,是比較簡單好用的光源。中科院發現了一個新的晶體,它可以有效地產生深紫外的激光,這個晶體的使用技術已申請了發明專利。利用這個技術作出六倍屏,然后有這個激光做光源代替同步輻射取出的光源,結果能量分辨率提高了一個亮級,并且它的光子流強度增加了兩三個,它非但能夠產生在表面上的光電子,還可以產生頻譜,這樣很多材料電子結構的分辨率就可提高了。這是一個應用光源方面的非常重大的突破。

激光已成戰略支撐技術

  激光作為一種高新應用技術,目前已經成為高技術產業、科學技術發展和軍事應用三大方面的一個戰略支撐技術。激光本身可能并沒有很高的價值,但是他催生出來的餓間接產值意義重大。比如,如果沒有激光,DVD的概念就無從談起,是它支撐了DVD技術。


   我們國家過去都有攻關計劃,現在都改為支撐計劃了,就是把這個技術攻下來以后會帶來一片的產業發展。目前,激光已經廣泛應用在醫療、商業、軍事等等方面,但是他的研究并沒有完結,正在蓬勃發展中。激光涉及的范圍可以說無所不包。“十一五”計劃當中,作為國家重點扶持的四項高科技項目之一就是激光技術。

激光技術的四個未來發展方向

  激光技術發展的一個方向就是高功率,高亮度。固體激光已經做到萬瓦功率了。但同事可能會有兩個基礎問題:第一個隨著激光功率的提高,光速的質量不會跟著提高,甚至于激光功率提高到一定程度的時候,光速的質量是下降的,這樣就不能保持激光的高亮度。在這個方面也開展了很多研究,就是怎樣高功率和高光子的質量同時達到;還有一個問題,激光材料也需要有所創新,要解決破壞的問題。要解決這個問題,現在最新的是陶瓷激光,也正在發展當中。
  第二個發展方向,激光是可調節的。一個是朝寬頻段發展,還有一個是長波,現在已經做到了中紅波段,像亞毫米波,甚至于毫米波。現在是朝兩極方向發展。剛才我介紹的深紫外頻譜儀是朝短的方向發展。。
  第三個重大發展方向,為了更大地發揮支撐作用,把已有的激光向產業化方向去發展,降低價格,批量生產,提高性能。值得指出的是半導體激光器,它可以提高效率,從4、50%提高到7、80%。第二個是它可以提高亮度。第三個是產業化,就是一致性,成批量的產業化。
  第四個發展方向是朝可見波段發展,最早的激光器都是紅外的,或者是近紅外的,現在藍光半導體已經出來了,如果藍光半導體出來的話,DVD的光盤存儲率會成倍的增長。從激光本身來說,原理問題已經解決,但是它應用前景非常大。

中視中科推動激光顯示產業化進程

  中國科學院歷經十余年自主創新,使得我們擁有一系列關鍵技術的知識產權。中視中科,作為激光顯示領域的專家竭力將激光顯示技術帶來的福祉應用到所有顯示領域,實現現有的顯示技術一直未曾實現的“全色時代”,展現更多的絢麗色彩,為人類視覺帶來更多的享受。中視中科將不斷的持續創新,助力中國顯示設備生產廠商參與國際競爭,攜手推動全色顯示時代的發展。


關于北京中視中科光電技術有限公司

  北京中視中科光電技術有限公司(下稱中視中科)是由中國科學院光電研究院與北京中視達數字電影文化有限公司合作組建的致力于激光顯示產業化的高新科技公司。

  作為激光顯示領域的專家,中視中科致力于成為全球激光顯示技術的領先者,并不遺余力地推動激光顯示技術的產業化。通過將“大色域激光顯示技術”和“高清晰數字影視文化創意產業”新技術、新產業的結合,帶動我國激光與顯示產業的創新與發展。

產品規劃:

中視中科的核心產品是“激光光源組件”。它將在下述四個產品平臺中應用:

  • 激光全色數字電影放映機產品平臺;
  • 激光全色大屏幕投影產品平臺;
  • 超大屏幕電視墻激光全色顯示平臺;
  • 80英寸~120英寸大屏幕激光電視平臺。
  中視中科承擔著激光全色顯示技術市場化、產業化的重任。2006年12月,該公司正式成為“十一五”國家863計劃重點項目承接單位。在國家持續的政策和資金支持下,公司通過不懈努力與廣泛合作,確保我國在激光顯示技術領域創建的“技術領先”優勢順利轉化為“市場領先”。
 

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