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中国工程院院士许祖彦:2025年将是激光显示产业化关键年份

2023-10-02   中国电子报   阅读量:150

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    在2022年北京冬奥会闭幕式上,用激光显示投影机在夜空中投射出一棵立体“光树”,为世界各地冬奥运动员“折柳送别”;在庆祝中华人民共和国成立70周年文艺晚会上,用激光显示投影机点亮人民大会堂穹顶,实现了从舞台到空间的立体光影秀;在庆祝建党百年上海黄埔江庆典上,激光显示投影机在黄浦江畔上演光影秀……激光显示技术能打造出沉浸式光影视效,已在很多场景落地。中国工程院院士许祖彦在近日举办的2023世界显示产业大会上表示,激光显示有其他新型显示技术无法比拟的优势,必将成为下一代显示产业主流。

    三大特性决定激光具有独特优势

    显示产业发展方向是走向人眼的分辨极限,目标是高保真视频图像的获取和再现。回顾显示产业发展历程,20世纪30年代的黑白显示,解决了图像有无问题;20世纪50年代的彩色显示,解决了视频图像有色问题;20世纪末的数字显示,解决视频图像易被干扰的问题。“到了21世纪初的激光显示,则是解决图像高保真再现问题,也就是视频图像超高清问题。再向未来就是全息成像或计算成像,解决真三维显示问题。”许祖彦表示。

    “激光显示是超高清显示必由之路。”许祖彦指出。激光显示原理是以红、绿、蓝三基色激光为光源,调控三色激光强度比、强度时空分布、总强度,实现全色视频高保真再现。其特点是谱宽窄、方向性好、亮度高,有投影式、平板式两种模式,可全面实现4K/8K高分辨、12bit大颜色数、>70%大色域覆盖率的BT.2020三要素,而其他显示技术仅能实现4K/8K一个要素。

    具体而言,激光显示首先具有亮度高的特点,可以精确控制在人眼最佳视觉感知区,容易实现8K高分辨率高对比度。第二是谱宽窄,色度三角形面积大,小于等于5nm谱宽即可实现大于70%的色域覆盖率,可以实现12bit颜色编码不重叠。第三是观看舒适度高,色饱和度高,光谱亮度高,人眼相同的主观感受下物理亮度低一半,兼具护眼舒适,反射成像,符合视觉进化过程,且像素与发光面积相同且无边界。第四是投影式激光性价比高。其功耗低,比液晶电视省50%,寿命较长,可以实现大于5万小时的使用,重量轻,100英寸电视产品重量小于10千克。

    2025年是产业化关键时期

    “激光显示可拓展显示产业C端和B端市场的巨大空间,特别是B端市场。”许祖彦表示。

    激光显示技术已经有许多落地应用,打造出沉浸式光影视效。记者了解到,中国科学院理化所杭州中科极光、海信、长虹、光峰等全国近40家企业推出激光投影式系列化的产品,2021年国内销售额超过200亿元,平均增长率大于100%。北京东方镭射科技公司研发出激光远程医疗产品,开拓了远程医疗升级换代新方向。

    “2006年中国科学院理化所团队提出了激光显示产业化发展路线图:1995年研发气体激光器,2005年研发全固态激光,2015年研发混合光源,2017年以三基色LD为主,2025年是激光显示产业化重要时期,2030年形成产业规模。”许祖彦表示。

    许祖彦表示,半导体激光是激光显示产业化最佳光源,具有电激发、高效率、波长可调控、大消光比、长寿命、全固态、小型化、成本低(可利用半导体工艺规模量产)等优点。

    “中国的激光投影显示已形成百亿元的市场,家用电视、数字院线、沉浸显示、工程投影等领域总体正在以30%的年增长率快速增长。中国的激光平板显示市场也将快速发展,便携显示、车载显示、医用显示共同打造未来千亿美元市场。”许祖彦表示。

    作者丨卢梦琪

    编辑丨邱江勇

    美编丨马利亚

    监制丨连晓东