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中国“真激光”显示技术开启激光显示2.0时代。

简介中国 “真激光”显示技术开启激光显示2.0时代 11月24日报道 在刚刚结束的“双11”购物节上,激光电视成为电视市...

中国 “真激光”显示技术开启激光显示2.0时代

11月24日报道

在刚刚结束的“双11”购物节上,激光电视成为电视市场的焦点,各大品牌的“好消息”频频见诸报端。各大线上销售平台数据显示,今年“双11”激光电视销量较去年大幅增长。

2021年以来,国内激光电视市场呈上升趋势。即使是不容乐观的第三季度,销量也同比增长近50%,环比增长9.5%。激光电视市场的良好态势源于激光显示技术完美契合了当今消费者对视觉享受的不断追求。据了解,激光显示是目前唯一能够实现BT.2020超高清国际电视标准的显示技术,被视为继黑白、彩色、数字之后的“第四代显示技术”。

标准越高意味着困难越大。研发;以中国工程院徐祖炎院士为首席科学家、国家万人计划领军人物毕勇博士为核心的d团队,克服重重困难,率先攻克了完全自主的“真激光”显示技术(以下简称“真激光”)。该技术采用三色激光作为光源,通过先进的架构技术实现图像的高保真再现,完全可以实现BT.2020标准。这项技术

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的实现不仅使我国显示技术跃居国际领先地位,还找到了激光显示的“终极答案”,开启了激光显示2.0时代。

国际新标“呼吁”下一代显示技术

近年来,显示技术的进步越来越快,分辨率从480p和1080p快速发展到4k和8K,使得电视、投影仪等显示产品发展迅速。在此背景下,2012年,国际电信联盟(ITU)制定了最新的高质量图像标准BT.2020。作为未来视听广播的技术标准,进入全球高端显示市场需要满足这一标准。真激光显示是目前唯一能达到BT.2020的显示技术,因此成为各国竞相发展的领域。

但由于三基色光源的激光显示技术门槛太高,激光荧光粉显示是行业内的技术路线之一,现在市场上的激光电视大多采用这种技术。激光磷光显示以蓝色激光(蓝色激光和红色激光)为光源,照射荧光材料获得宽带荧光,再通过滤光片滤除显示产品所需的红光和绿光(绿光),构成激光荧光的混合光源,似乎降低了激光显示的技术门槛。但由于滤光过程中无法考虑亮度和色纯度,很难达到BT.2020标准,所以“真激光”永远无法实现。

中国科学家勇担使命,“真激光”显示技术开启激光显示2.0时代

带着实现国际最高标准的梦想,中国科学家肩上肩负着打破激光显示技术瓶颈的使命。以徐祖炎院士、毕勇博士为首的两代科学家,都在不走捷径,努力攻克真激光显示的技术难关。

经过40多年的努力,团队首次提出了三色激光显示的概念,并在大量科技研究的基础上验证了激光显示的原理,达到国际领先水平;随后开展了大量的工程研究工作,先后攻克了小型化、高性能三色LD激光模块、散斑消除、光纤耦合、动态平衡色彩管理、高效热管理、均匀照明、高效控制驱动、高精度分时调制等关键技术,解决了大体积、高热通量的真实激光产品以及激光散斑的有效热管理难题,“真实激光”显示技术逐步形成并快速发展。

2014年,徐祖炎院士提出了以红、绿、蓝三色半导体激光器(LD)为核心的产业发展路线图,被列入国家材料重大专项(科技创新2030)。2015年“真激光”显示技术基本成型,经验证符合BT.2020标准,并在此基础上成立了产业化公司中科极光,在

中科极光成立后,围绕“真激光”显示技术核心部件布局技术布局,搭建激光光源、热管理、电子研发、可靠性测试、整机开发等技术平台,实现激光显示多样化应用场景。目前已在工程投影、家庭影院、数字投影等多个方面实现产品量产。并得到了市场的广泛认可。

中科极光总工程师毕勇博士认为,“真激光”显示技术的应用,可以为观众带来液晶显示和激光磷光显示难以实现的五种“真”体验:真色彩、真亮度、真陪伴、真节能、真可靠。

“真彩”意味着超色域。“真激光”光源纯净,光谱带宽窄,色深达到10bit,具有10.7亿色的色彩表现力。更高的色深可以增加画面在立体感上的分辨率,带来更流畅的色彩过渡表现,尤其是显示光晕时,光源周围的色彩过渡会更加自然。

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“真亮度”就是超高亮度。中科极光2020年将实现8.8万流明。

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阴影量

产,并应用于中国共产党成立100周年各地的亮化项目中。这是激光投影领域不可企及的亮度,在科技部中信所查新报告也显示“未见更高的亮度”。另外一方面,由于“真激光”显示的光谱纯度更高,色彩饱和度更好,在同样的物理亮度下,人眼对“真激光”显示的主观亮度感会提高20%~30%,画面更清晰。

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“真陪伴”即超长寿命。“真激光”显示具有30000小时使用寿命,不同于其他显示技术的锯齿状衰减,或者生命周期之后的滑坡式衰减,“真激光”在30000小时周期后,亮度保持在初始亮度的80%左右,持久服务于城市亮化、影院放映和激光电视的家庭使用。

不同技术路线光源衰减曲线对比

“真节能”即超低能耗。碳达峰和碳中和概念的提出,标志着我国经济发展由高耗能、高排放向清洁低能耗模式的转变。“真激光”显示技术在设计端不断提升光电转化效率,扛起绿色发展大旗。目前,中科极光工程投影机光效高达17.8 lm/W,实现了98%的光电转化,能耗是同类产品的

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1/4—1/3;激光电视产品也通过了国家节能环保产品认证。

不同技术路线电光转化效率对比

“真可靠”即高可靠性。“真激光”显示在光的传输过程中,采用了“光纤耦合”技术,对比空间耦合,光纤耦合借助光学设计,以光纤约束高能量的激光,激光束就像“小怪兽”被收进了“魔瓶”,具有传输效率高、可靠性高的优势,不受冲击、振动、温度等外界环境变化的影响。此外,产品核心组件参照国军标GJB150A-2009标准设计生产。激光光源采用半导体制程工艺、自动化制造技术以及全流程质量体系控制,确保产品的可靠性。

为了让大众更便捷地享受到“真激光”显示技术带来的视觉体验,中科极光展开了“真激光”电视的开发。2017年,中科极光团队成功研发国际首台超高清三基色激光电视产品样机,2017年,中科极光100英寸高亮度“真激光”家庭影院通过3C认证,“真激光”电视预计2022年将走进千家万户。中科极光将秉承技术驱动创新,进一步推动“真激光”技术的社会效益进一步释放,圆中国人的激光电视梦。

“真激光”将为中国带来千亿级产业效益

中国“真激光”显示技术的突破是中国科学家孜孜追求的结果。毕勇表示,中科极光背后的科学家团队之所以历经40多年艰辛,仍坚持“真激光”的研发路线,首先是希望中国激光显示达到BT2020,让中国的激光显示进入全球高端行列。

另外,从国家光电产业的发展来看,“真激光”还具有一个重要意义:全球激光技术发展至今,仅形成了两个规模化产业——光存储和光通讯,激光显示技术有潜力成为第三个规模化产业,拉动中国光电产业发生革命性变化。

因此,在当前国内能够独立开展激光显示产业的背景下,“真激光”显示技术以自研自产的形式,带领中国激光显示站在了国际领先地位。未来,中科极光团队将秉承中国科研和产业工作者的双重使命,坚持自主创新路线,用核心技术掌握主动权,让千亿级规模的激光显示行业成为下一个“中国机会”。

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