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激光顯示技術(shù)將領(lǐng)航下一代顯示核心技術(shù)

顯示技術(shù)的革命


“人類視覺(jué)的革命”——顯示技術(shù)的四個(gè)時(shí)代

  全色顯示技術(shù)是繼黑白顯示、標(biāo)準(zhǔn)彩色顯示(簡(jiǎn)稱:標(biāo)色顯示)、數(shù)字顯示后第四代的顯示技術(shù)。


圖一、顯示技術(shù)的四個(gè)時(shí)代
  全色顯示技術(shù)能實(shí)現(xiàn)前三代傳統(tǒng)顯示所能達(dá)到的所有先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)的同時(shí),將全色顯示引入人們的生活,開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄新的顯示時(shí)代。
  目前,顯示領(lǐng)域的諸多著名跨國(guó)企業(yè)基本上都確立了激光顯示技術(shù)為下一代顯示技術(shù)發(fā)展方向,并投入了大量精力進(jìn)行研究與戰(zhàn)略布局。
  無(wú)疑,全色顯示時(shí)代的到來(lái)將為具有先見(jiàn)性、洞察性的顯示產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。

激光全色顯示將成為主流

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

  激光顯示能實(shí)現(xiàn)前三代傳統(tǒng)顯示所能達(dá)到的所有先進(jìn)技術(shù)指標(biāo),如大屏幕、高分辨率、數(shù)字化等,更重要的是與傳統(tǒng)顯示技術(shù)相比,從色度學(xué)角度來(lái)看,激光顯示的色域覆蓋率可以達(dá)到人眼所能識(shí)別色彩空間的90%以上,即NTSC標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上,徹底突破前3代顯示技術(shù)色域空間的不足,實(shí)現(xiàn)人類有史以來(lái)最完美色彩還原,使人們通過(guò)顯示終端看到我們最真實(shí)、最絢麗的世界。因此,激光顯示技術(shù)將成為下一代顯示即全色顯示時(shí)代的必然選擇
圖三、激光顯示系統(tǒng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)構(gòu)成

   目前,中科院光電研究院按照中科院院長(zhǎng)路甬祥院士“激光顯示是顯示技術(shù)的跨越式發(fā)展,應(yīng)當(dāng)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化” 的指示于2006年5月成功研制出超大屏幕激光顯示實(shí)用化系統(tǒng)樣機(jī)(圖五),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

  在國(guó)家863計(jì)劃、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程和北京市政府的支持下,中科院堅(jiān)持自主創(chuàng)新,歷經(jīng)十年艱苦奮斗,在激光全色顯示領(lǐng)域取得了重大進(jìn)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(jī)(圖四)并于2006年1月通過(guò)了中科院與信息產(chǎn)業(yè)部的聯(lián)合科技成果鑒定,“總體上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn),色域覆蓋率等關(guān)鍵技術(shù)為國(guó)際領(lǐng)先”,并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),中國(guó)在激光顯示知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面,擁有專利約20項(xiàng),具備了近于完整的激光顯示技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)鏈,為中國(guó)顯示設(shè)備生產(chǎn)廠商參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障和核心競(jìng)爭(zhēng)力。 在激光顯示系統(tǒng)的構(gòu)成中(圖三),除光學(xué)引擎外的所有關(guān)鍵技術(shù)均有自主創(chuàng)新的知識(shí)產(chǎn)權(quán),已具備逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、自主發(fā)展激光顯示民族產(chǎn)業(yè)的條件
圖四、激光顯示樣機(jī)照片

  激光全色顯示將成為未來(lái)高端顯示的主流,在公共信息大屏幕、數(shù)碼影院、家庭影院、飛行員模擬訓(xùn)練、天文觀測(cè)、大屏幕指揮顯示系統(tǒng)、水幕成像表演以及個(gè)性化頭盔顯示系統(tǒng)等領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間和廣闊市場(chǎng)應(yīng)用前景。特別在軍事應(yīng)用方面,可在超大屏幕。展現(xiàn)更逼真、更絢麗的動(dòng)態(tài)圖像,實(shí)現(xiàn)其它顯示技術(shù)所不能達(dá)到的視覺(jué)震撼效果,以及更有效揭露偽裝的能力。

  激光顯示出來(lái)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(shù)的發(fā)展階段來(lái)說(shuō),第一代是黑白電視、黑白電影,解決了圖像的顯示問(wèn)題;第二代是彩色顯示;第三部分是數(shù)字電視、數(shù)字影院,解決彩色圖像在傳輸和存儲(chǔ)的清晰度和保存問(wèn)題。但是這些都沒(méi)有解決色域覆蓋率問(wèn)題,覆蓋率還是33%,只有激光才有可能去把這個(gè)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(chǎn)業(yè)化也就有了很大希望。世界各個(gè)國(guó)家都在做這方面的試驗(yàn)和嘗試,到目前為止,也只是做出了樣機(jī)。


未來(lái)的顯示技術(shù):所有顯示屏都能實(shí)現(xiàn)激光投影
圖五、激光顯示系統(tǒng)實(shí)用化樣機(jī)

  怎樣提高激光顯示技術(shù)的性價(jià)比,讓它的價(jià)格使一般人均能接受的這是現(xiàn)在考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。從大屏幕、超大屏幕到家庭影院、電視,甚至于計(jì)算機(jī)的屏幕、游戲機(jī),或者是手機(jī)屏幕都可以做成投影式的。這是未來(lái)的顯示技術(shù)。

世界第一的深紫外激光技術(shù)

  深紫外是指短于200厘米波長(zhǎng),是比較簡(jiǎn)單好用的光源。中科院發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的晶體,它可以有效地產(chǎn)生深紫外的激光,這個(gè)晶體的使用技術(shù)已申請(qǐng)了發(fā)明專利。利用這個(gè)技術(shù)作出六倍屏,然后有這個(gè)激光做光源代替同步輻射取出的光源,結(jié)果能量分辨率提高了一個(gè)亮級(jí),并且它的光子流強(qiáng)度增加了兩三個(gè),它非但能夠產(chǎn)生在表面上的光電子,還可以產(chǎn)生頻譜,這樣很多材料電子結(jié)構(gòu)的分辨率就可提高了。這是一個(gè)應(yīng)用光源方面的非常重大的突破。

激光已成戰(zhàn)略支撐技術(shù)

  激光作為一種高新應(yīng)用技術(shù),目前已經(jīng)成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展和軍事應(yīng)用三大方面的一個(gè)戰(zhàn)略支撐技術(shù)。激光本身可能并沒(méi)有很高的價(jià)值,但是他催生出來(lái)的餓間接產(chǎn)值意義重大。比如,如果沒(méi)有激光,DVD的概念就無(wú)從談起,是它支撐了DVD技術(shù)。


   我們國(guó)家過(guò)去都有攻關(guān)計(jì)劃,現(xiàn)在都改為支撐計(jì)劃了,就是把這個(gè)技術(shù)攻下來(lái)以后會(huì)帶來(lái)一片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前,激光已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、商業(yè)、軍事等等方面,但是他的研究并沒(méi)有完結(jié),正在蓬勃發(fā)展中。激光涉及的范圍可以說(shuō)無(wú)所不包!笆晃濉庇(jì)劃當(dāng)中,作為國(guó)家重點(diǎn)扶持的四項(xiàng)高科技項(xiàng)目之一就是激光技術(shù)。

激光技術(shù)的四個(gè)未來(lái)發(fā)展方向

  激光技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向就是高功率,高亮度。固體激光已經(jīng)做到萬(wàn)瓦功率了。但同事可能會(huì)有兩個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題:第一個(gè)隨著激光功率的提高,光速的質(zhì)量不會(huì)跟著提高,甚至于激光功率提高到一定程度的時(shí)候,光速的質(zhì)量是下降的,這樣就不能保持激光的高亮度。在這個(gè)方面也開(kāi)展了很多研究,就是怎樣高功率和高光子的質(zhì)量同時(shí)達(dá)到;還有一個(gè)問(wèn)題,激光材料也需要有所創(chuàng)新,要解決破壞的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題,現(xiàn)在最新的是陶瓷激光,也正在發(fā)展當(dāng)中。
  第二個(gè)發(fā)展方向,激光是可調(diào)節(jié)的。一個(gè)是朝寬頻段發(fā)展,還有一個(gè)是長(zhǎng)波,現(xiàn)在已經(jīng)做到了中紅波段,像亞毫米波,甚至于毫米波,F(xiàn)在是朝兩極方向發(fā)展。剛才我介紹的深紫外頻譜儀是朝短的方向發(fā)展。。
  第三個(gè)重大發(fā)展方向,為了更大地發(fā)揮支撐作用,把已有的激光向產(chǎn)業(yè)化方向去發(fā)展,降低價(jià)格,批量生產(chǎn),提高性能。值得指出的是半導(dǎo)體激光器,它可以提高效率,從4、50%提高到7、80%。第二個(gè)是它可以提高亮度。第三個(gè)是產(chǎn)業(yè)化,就是一致性,成批量的產(chǎn)業(yè)化。
  第四個(gè)發(fā)展方向是朝可見(jiàn)波段發(fā)展,最早的激光器都是紅外的,或者是近紅外的,現(xiàn)在藍(lán)光半導(dǎo)體已經(jīng)出來(lái)了,如果藍(lán)光半導(dǎo)體出來(lái)的話,DVD的光盤存儲(chǔ)率會(huì)成倍的增長(zhǎng)。從激光本身來(lái)說(shuō),原理問(wèn)題已經(jīng)解決,但是它應(yīng)用前景非常大。

中視中科推動(dòng)激光顯示產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

  中國(guó)科學(xué)院歷經(jīng)十余年自主創(chuàng)新,使得我們擁有一系列關(guān)鍵技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。中視中科,作為激光顯示領(lǐng)域的專家竭力將激光顯示技術(shù)帶來(lái)的福祉應(yīng)用到所有顯示領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的顯示技術(shù)一直未曾實(shí)現(xiàn)的“全色時(shí)代”,展現(xiàn)更多的絢麗色彩,為人類視覺(jué)帶來(lái)更多的享受。中視中科將不斷的持續(xù)創(chuàng)新,助力中國(guó)顯示設(shè)備生產(chǎn)廠商參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),攜手推動(dòng)全色顯示時(shí)代的發(fā)展。


關(guān)于北京中視中科光電技術(shù)有限公司

  北京中視中科光電技術(shù)有限公司(下稱中視中科),是由中國(guó)科學(xué)院光電研究院與北京中視達(dá)數(shù)字電影文化有限公司合作組建的致力于激光顯示產(chǎn)業(yè)化的高新科技公司。

  作為激光顯示領(lǐng)域的專家,中視中科致力于成為全球激光顯示技術(shù)的領(lǐng)先者,并不遺余力地推動(dòng)激光顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)將“大色域激光顯示技術(shù)”和“高清晰數(shù)字影視文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)”新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,帶動(dòng)我國(guó)激光與顯示產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

產(chǎn)品規(guī)劃:

中視中科的核心產(chǎn)品是“激光光源組件”。它將在下述四個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)中應(yīng)用:

  • 激光全色數(shù)字電影放映機(jī)產(chǎn)品平臺(tái);
  • 激光全色大屏幕投影產(chǎn)品平臺(tái);
  • 超大屏幕電視墻激光全色顯示平臺(tái);
  • 80英寸~120英寸大屏幕激光電視平臺(tái)。
  中視中科承擔(dān)著激光全色顯示技術(shù)市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的重任。2006年12月,該公司正式成為“十一五”國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目承接單位。在國(guó)家持續(xù)的政策和資金支持下,公司通過(guò)不懈努力與廣泛合作,確保我國(guó)在激光顯示技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)建的“技術(shù)領(lǐng)先”優(yōu)勢(shì)順利轉(zhuǎn)化為“市場(chǎng)領(lǐng)先”。
 

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