探讨我国激光显示产业发展状况

    近年来，人们对显示产品高清、轻薄、节能的需求不断深化，显示领域新技术不断涌现，带动显示产业高速增长，已成为国家科技创新的重点领域和国民经济发展的支柱产业。目前，液晶如日中天，有机发光显示（OLED）蓄势待发，北京继发力成熟的液晶显示产业后，又抢先启动新兴的激光显示产业，在北京临空经济区建设全球领先的激光显示产业园，是中国抢占下一代激光显示的核心技术主导权，做大做强北京显示产业的又一战略性布局和举措。

　　无论从哪个角度看，激光显示都将迎来发展的春天。继工业和信息化部将“发展激光显示等特色显示技术”列入《电子信息制造业“十二五”发展规划》后，去年9月初，科技部又编制并印发了《新型显示科技发展“十二五”专项规划》，将激光显示提升到战略地位，“提出十二五”期间将大力发展激光显示技术。目前全球激光显示产业正处于产业化前期，基于中国在激光显示技术方面拥有较好的技术基础，中国正面临着发展激光显示产业的极大机遇。

　　据业内人士统计，在欧美等发达国家，私人影院的普及率已经突破20%，成为众多家庭的必选。初步预测，激光投影仪未来三年在国内家庭中的销售量将达100万台，激光显示产值100亿元/年，家庭影院市场潜在需求量巨大。

　　一、新光源新技术 探讨激光电视未来之路

　　回顾下电视机的发展历史，我们可以感觉到在这短短几十年的时间里以突飞猛进的发展速度，从黑白、彩色电视、再到现在的液晶电视、等离子电视。以及公认的新一代OLED电视等。在各个家电企业都忙着布局全新的OLED电视的时候，激光电视将会给人类的视觉带来全新的体验。

　　激光电视又被称为镭射电视，有这样的称呼是因为使用了红色、蓝色、绿色三种波长的激光来作为电视机的光源。由激光发射器、偏转器和屏幕来组合成显示系统。其优点则是在相同的条件下能活获得更小的功耗在相同尺寸，相同画面的效果等环境下激光电视的能耗只有普通液晶电视的7成。并且激光在理论上能够获得90%以上的单色色域范围，和目前的液晶电视相比高出1.39倍的色彩范围。能够使电视获得更加真实、鲜艳、富有层次感的画面。

　　早在CRT电视时代的时候就有一些企业想通过开发激光电视来取代，不过激光技术的复杂和高成本让激光电视无法实现商品化，只能做出一些概念性的样机然后让其静静的躺在实验室的仓库里。追溯历史的话早在1965年一家美国的公司就成功研究出第*款激光电视，不过当时的技术相当有限，所以很难将复杂的工艺进行量产化。其主要原因是扫描装置的的生产需要相当高的技术，而当时生产能力很难达到，无法使其大批量的生产，其次则是当时激光发射器的发光率很低，而功耗缺相当的大。所以第*款激光电视就这样胎死腹中。

    不过到了上世纪九十年代后微电子技术在超精加工技术上快速发展，而固体激光技术同样受益在生产和制造商取得重大突破，三色激光光源都能够实现固体化。而这时候有不少的企业顺利的研发出的激光电视的样机，1998年德国LDT成功制造出一款激光电视的样机。而到了2005年激光显示技术对公众开放，2005年当时日本举办的爱知世博会上索尼在展区内搭建了一个容纳900人的激光剧院，并展示了使用的2005寸的激光显示屏以及配套的GxL激光放映系统。在整个过程中使用了三台HDCAM超码流的数字电影录影机作为信号源。

　　Gxl能够对红、蓝、绿三色激光光源进行单独的控制，合成后进行投放。光源部分使用了长度为10mm的铜质散热板，拥有25个阵列发射，采用了高纯度的铟磷。为了能够确保激光列阵的精度，还是使用了全新的技术来连接激光列阵和散热板连接的新技术。

　　接下来就一起来看下激光电视的原理，激光电视的显示系统由激光器、调制器、光偏转器和屏幕四部分组成。整个形成原理是当系统接收到视频信号后分离三色（红、蓝、绿）的图像信号，经过处理过控制三色的半导体激光二极管，这样就可以发射出相应强度的光。在经过调制输出和信号同步控制后通过光偏转器的光束扫描到屏幕上形成图像。

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  　　目前激光电视有两大技术，分别为扫描式激光电视和投射式激光电视。两种方式在成像原理、显示效果上完全不同，可以说是两种完全不同的激光电视技术。接下来小编我就简单地来介绍下这两种技术。

  
  

  

  
  

  　　投射式激光电视的成像原理利用红、蓝、绿激光，将激光经过准直和扩束处理后投射的屏幕，而电视机的CPU负责接收三色信号和同步信号后对每个像素点得光通量进行控制最后在屏幕上完成成像。这个成像会在激光经过扩束的时候损失一部分的光，并且有着较为复杂的成像原理。

  
  

  

  
  

　　扫描式激光电视与投射式的差别主要在是调制方式的不同，扫描式电视利用三原色电视信号直接通过半导体激光器发出激光，经过激光合成器的合成，投射到扫描仪上，在通过偏转成像。扫描装置受电视信号的控制。扫描式原理的激光电视有着0光损耗、光利用率不高、不受屏幕限制等优势，并且有着成本低易生产等特点。厂家们会更加倾向于扫描式激光电视，而在2002年索尼就已经完全了扫描式激光电视样机的研制。

　　二、新型激光显示“十二五”专项规划

　　2012年下半年科技部编制并印发了《新型显示科技发展“十二五”专项规划》，重新定义激光显示产业的战略地位，在“十二五”期间将大力发展激光显示和3D显示为代表的下一代显示技术。

　　显示产业是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业，是信息时代的先导性支柱产业，产业带动力和辐射力强。为实现新型显示产业的加速创新发展，贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》、《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》精神，制定本专项规划。

　　规划提出，“十二五”重点发展激光显示和3D显示的共性关键技术，增强移动互联网终端显示创新能力，推动产业化进程；切实加强有机发光显示、电子纸显示和场发射显示的基础性和应用性研究，提升新型显示技术的自主创新能力；着力突破液晶显示和等离子体显示的产业瓶颈和商业模式，提高当前主流显示产业的国际竞争力。

　　全面掌握激光显示、3D显示、有源有机发光显示、有源电子纸显示和场发射显示等关键技术，促进移动互联网终端显示产业发展，培育一批液晶显示和等离子体显示龙头企业和产业集群。到2015年，实现显示产业链新增产值超过5000亿元。以企业为主体，建立高效的技术创新体系，建设若干产业化示范基地和技术研发平台，形成一批新型显示产品的核心专利及国家和行业标准，培养若干主导方向的领军人才和创新团队。

　　该专项规划明确了新型显示科技“十二五”发展的经济指标：“十二五”产业链新增产值5000亿元/年，规模化示范基地7个，工程化示范基地10个；激光显示产值100元/年，产量50万台/年； 3D显示产值3700亿元/年，形成3D电视、3D显示器、3D投影产业集群，建立3D电影院体系；有机发光显示产值300亿元/年，年产能1.5亿片；电子纸显示产值30亿元/年，产量1000万片/年；移动互联网终端显示产值1000亿元/年。

　   三，我国激光显示产业发展状况

　　我国在激光显示技术的研究方面具有十分坚实的基础。通过国家863计划等科学计划的周密部署，已经建立了从核心光学材料与器件、半导体与全固态激光器至整机集成的完整技术链，为我国自主发展下一代显示技术奠定了技术基础和良好的发展环境。

　　在国家863、十五计划期间，中国科学院光电研究院在曹健林院长组织领导、许祖彦院士的指导下，以大色域、大屏幕激光显示技术研究为重点，研制成功60英寸、84英寸、140英寸和200英寸大屏幕激光显示样机，相关产品在国内专业科技博览会和显示技术展览会上多次获奖，受到业界人士的广泛高度评价。

　　在2006年1月10日，中科院与信息产业部联合科技成果鉴定的结果为，总体技术国际先进，色域覆盖率等技术达到国际领先水平，拥有很好的研究基础。

　　我国专利占世界专利总数的30%，涉及到激光显示的主要关键环节，在激光器件、匀场、消相干和整机技术占有优势；其中，本工程投标单位拥有国内激光显示专利的75%以上，在国内激光显示领域居于绝对领先的地位。

　　目前，国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段，核心材料与器件的工业化生产和配套产业的完善以及争夺先期市场成为当前的发展重点，未来3到5年将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期。

　　国内面临的问题

　　终端企业难于组织起完整的激光显示技术链和产业链；上游研发力量分散，资金投入不足，低水平重复建设严重。

　　激光显示技术在中国，可以说是研究的势头很好，但产业化步伐堪忧，很有可能出现“起得很早，到得很晚”这种尴尬局面。发展激光显示（电视）产业，我国拥有较好的技术和产业基础。但我们同时也看见，相较于美国、日本、欧洲等发达国家和地区，我国在高新科技产业化发展方面还存在着许多不足。

　　首先，从事下游终端产品制造的我国彩电企业由于历史的原因，难以组织起完整的激光显示（电视）的技术链和产业链。一种新技术、新产品在导入期之前还有一段历时较长的、投资不断增长而没有销售的研发期，对于中国彩电市场来说，由于电视技术均由日美等国家研发，因此中国彩电市场都没有经历研发期这一阶段，而是直接进入了产品导入期。正如我国平板电视产业的现状。这样一来，中国彩电企业虽然节省了不少的研发成本，但是由于核心技术均掌握在国外企业手中，因此中国彩电企业往往在技术上受制于人，并不能获得较高的利润。

　　其次，上游企业，由于研发力量分散，研发资金投入不足，造成水平参差不齐，低水平重复建设严重。在研究方面，我国不少科研单位在光电子材料和器件的许多领域处于国际领先地位，但由于缺乏从材料、器件的实验室研究到应用开发和产业化的完整研发能力，使得我国的光电子行业的整体水平与国际同行存在较大的差距，无法高效率地将学术上的优势，通过工程化研究开发而实现产业化，在国际上具有竞争能力的企业为数不多。

　　产业化建议：联合上下游企业，组建产业联盟；依托优势单位，突破规模化生产技术和工艺。

　　激光显示（电视）产业是典型的技术密集型产业，可带动相关关键技术领域的跨越式发展，形成新的高新技术产业群，并可能产生辐射放大效应，取得更显著的经济效益。前瞻性地进行激光电视产业发展规划和布局，并在产品研发和导入期对激光显示（电视）产品的实用化研究给予重点支持，我国就有希望在国际上率先进入产业化阶段。面向决策层和产业层的对策和建议如下：

　　1、抓住国际显示产业的升级换代的机遇，尽快实现激光显示（电视）的产业化，尽快实现显示产业的更新换代。

　　2、由政府相关部门支持、组织，依托优势单位，尽快突破低成本一体化全固态RGB光源、标准化的匀场消相干等器件的规模化生产技术和工艺，构建完整成熟的激光显示（电视）的技术链。

　　3、通过激光显示（电视）在高端和特殊市场（包括各类工程）的示范应用，扩大市场规模，并带动各种社会资源在上、下游领域的投入，构建完整成熟的激光显示（电视）产业链。

　　4、联合上、下游领域的企业，组织激光显示（电视）产业联盟。充分利用我国在色域、匀场消相干等关键技术和指标方面的优势，制定相关标准，为我国激光显示（电视）产业群提供保护。

　　5、积极有效布置新型激光显示（电视）的创新性研究，保持可持续发展能力。

　　我国激光显示的竞争对手均是技术及资金实力强劲的跨国企业，他们的投入巨大，技术研发和产业链整合的进展迅速。此外，通过技术创新和规模化生产降低成本是当前激光显示产业化关键技术攻关的重点内容。还应当进一步实现主要部件和配套产品的完全国产化，同时积极开展下一代激光显示前瞻性技术的创新研究，为我国激光显示的可持续发展不断提供技术支撑。