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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


“人類視覺的革命”——顯示技術(shù)的四個時代

  全色顯示技術(shù)是繼黑白顯示、標(biāo)準(zhǔn)彩色顯示(簡稱: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)的四個時代
  全色顯示技術(shù)能實現(xiàn)前三代傳統(tǒng)顯示所能達到的所有先進技術(shù)指標(biāo)的同時,將全色顯示引入人們的生活,開創(chuàng)了一個嶄新的顯示時代。
  目前,顯示領(lǐng)域的諸多著名跨國企業(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行研究與戰(zhàn)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(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的產(chǎn)業(yè)機遇。

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,顯示終端用戶在“享受”前三代顯示技術(shù)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(shù)取得的所有成就,也無法超越在色彩再現(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(zhì)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(xiàn)前三代傳統(tǒng)顯示所能達到的所有先進技術(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(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,實現(xiàn)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(shù)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(tǒng)知識產(chǎn)權(quán)構(gòu)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(shù)的跨越式發(fā)展,應(yīng)當(dāng)逐步實現(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用化系統(tǒng)樣機(圖五),主要技術(shù)指標(biāo)達到國際領(lǐng)先水平。

  在國家863計劃、中科院知識創(chuàng)新工程和北京市政府的支持下,中科院堅持自主創(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(chǎn)業(yè)部的聯(lián)合科技成果鑒定,“總體上達到了國際先進,色域覆蓋率等關(guān)鍵技術(shù)為國際領(lǐng)先”,并具有自主知識產(chǎn)權(quán),中國在激光顯示知識產(chǎn)權(quán)方面,擁有專利約20項,具備了近于完整的激光顯示技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)鏈,為中國顯示設(shè)備生產(chǎn)廠商參與國際競爭與產(chǎn)業(yè)升級提供了強有力的技術(shù)保障和核心競爭力。 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)新的知識產(chǎn)權(quán),已具備逐步實現(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(shù)碼影院、家庭影院、飛行員模擬訓(xùn)練、天文觀測、大屏幕指揮顯示系統(tǒng)、水幕成像表演以及個性化頭盔顯示系統(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、更絢麗的動態(tài)圖像,實現(xiàn)其它顯示技術(shù)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(shù)的發(fā)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(shù)字電視、數(shù)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(chǎn)業(yè)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(shù):所有顯示屏都能實現(xiàn)激光投影
圖五、激光顯示系統(tǒng)實用化樣機

  怎樣提高激光顯示技術(shù)的性價比,讓它的價格使一般人均能接受的這是現(xiàn)在考慮的關(guān)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(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,是比較簡單好用的光源。中科院發(fā)現(xiàn)了一個新的晶體,它可以有效地產(chǎn)生深紫外的激光,這個晶體的使用技術(shù)已申請了發(fā)明專利。利用這個技術(shù)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(jié)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(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)用三大方面的一個戰(zhàn)略支撐技術(shù)。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(chǎn)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(shù)。


   我們國家過去都有攻關(guān)計劃,現(xiàn)在都改為支撐計劃了,就是把這個技術(shù)攻下來以后會帶來一片的產(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,但是他的研究并沒有完結(jié),正在蓬勃發(fā)展中。激光涉及的范圍可以說無所不包。“十一五”計劃當(dāng)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(shù)。

激光技術(shù)的四個未來發(fā)展方向

  激光技術(shù)發(fā)展的一個方向就是高功率,高亮度。固體激光已經(jīng)做到萬瓦功率了。但同事可能會有兩個基礎(chǔ)問題:第一個隨著激光功率的提高,光速的質(zhì)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(zhì)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(zhì)量同時達到;還有一個問題,激光材料也需要有所創(chuàng)新,要解決破壞的問題。要解決這個問題,現(xiàn)在最新的是陶瓷激光,也正在發(fā)展當(dāng)中。
  第二個發(fā)展方向,激光是可調(diào)節(jié)的。一個是朝寬頻段發(fā)展,還有一個是長波,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%。第二個是它可以提高亮度。第三個是產(chǎn)業(yè)化,就是一致性,成批量的產(chǎn)業(yè)化。
  第四個發(fā)展方向是朝可見波段發(fā)展,最早的激光器都是紅外的,或者是近紅外的,現(xiàn)在藍光半導(dǎo)體已經(jīng)出來了,如果藍光半導(dǎo)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(jīng)解決,但是它應(yīng)用前景非常大。

中視中科推動激光顯示產(chǎn)業(yè)化進程

  中國科學(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)帶來的福祉應(yīng)用到所有顯示領(lǐng)域,實現(xiàn)現(xiàn)有的顯示技術(shù)一直未曾實現(xiàn)的“全色時代”,展現(xiàn)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(xù)創(chuàng)新,助力中國顯示設(shè)備生產(chǎn)廠商參與國際競爭,攜手推動全色顯示時代的發(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),是由中國科學(xué)院光電研究院與北京中視達數(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,并不遺余力地推動激光顯示技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。通過將“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,帶動我國激光與顯示產(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”。它將在下述四個產(chǎn)品平臺中應(yīng)用:

  • 激光全色數(shù)字電影放映機產(chǎn)品平臺;
  • 激光全色大屏幕投影產(chǎn)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(dān)著激光全色顯示技術(shù)市場化、產(chǎn)業(yè)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(xù)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(shù)領(lǐng)域創(chuàng)建的“技術(shù)領(lǐng)先”優(yōu)勢順利轉(zhuǎn)化為“市場領(lǐng)先”。
 

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