中国 “真激光”显示技术开启激光显示2.0时代

在刚刚结束的“双11”购物节中，激光电视成为电视市场的关注焦点，各大品牌“捷报”频传，主要线上销售平台的数据显示出，今年“双11”激光电视的销售量较去年大幅增长。

2021年以来，国内激光电视市场呈现出不断上扬的趋势，即便是在不被看好的第三季度，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”。

更高标准意味着更大难度，以中国工程院许祖彦院士为首席科学家、国家万人计划领军人才毕勇博士为负责人的研发团队迎难而上，攻克重重难关，率先攻克全自主 “真激光”显示技术（以下简称“真激光”），该技术以三基色激光为光源，经过先进的架构工艺，实现了图像高保真再现，可全面实现BT.2020标准。这一技术的实现，不仅使得中国显示技术一跃实现国际领先，并且找到了激光显示“终极答案”，开启激光显示2.0时代。

国际新标“呼吁”下一代显示技术

近年来，显示技术的进步速度越来越快，分辨率从480p、1080p飞速发展到4k、8K，使得电视、投影机等显示产品也随之快速发展。在这样的背景下，2012年，国际电信联盟（ITU）针对高画质影像制定了最新标准 BT.2020，作为未来影音广播的技术标准，达到这一标准才能进入全球高端显示市场。真激光显示是目前唯一能够达到BT.2020的显示技术，也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过高，行业中出现将激光荧光粉显示作为技术路线之一，如今市场上的激光电视就大多采用了这一技术。激光荧光粉显示以蓝色激光（蓝色激光和红色激光）作为光源，照射激发荧光发光材料，得到宽谱带荧光，然后通过光学滤光片过滤出显示产品需要的红光和绿光（绿光），构成了激光+荧光的混合光源，看似降低了激光显示的技术门槛，但因为光学滤波的过程中无法兼顾亮度和色彩纯度，难以达到BT.2020标准，因而始终不能实现“真激光”。

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

怀揣实现国际最高标准的梦想，中国科学家将打破激光显示技术瓶颈的使命扛在了自己肩上，以许祖彦院士和毕勇博士为带头人的两代科学家不走捷径，力争攻克真激光显示的技术难关。

经过40多年的努力，团队最早提出三基色激光显示的概念、在大量科学技术研究基础上进行了激光显示的原理验证，达到国际领先水平；随后又开展大量工程化研究工作，接连攻克了小型化高性能三基色LD激光模组、散斑消除、光纤耦合、动态平衡颜色管理、高效能热管理、匀场照明、高效率控制驱动、高精度分时调制等关键技术，解决了真激光产品体积大、高热流密度工作情况下的有效热管理、以及激光散斑等难题，“真激光”显示技术逐步形成并迅速发展。

2014年，许祖彦院士提出以红绿蓝三基色半导体激光（LD）为核心的产业发展路线图，被列入国家材料重大工程（科技创新2030）。2015年，基本形成“真激光”显示技术，验证达到BT.2020标准，并在此基础上成立了产业化公司中科极光，这标志着中国科学家完全自主开发的激光显示技术已跃居国际“第一梯队”，从此，在被海外企业占领的高端显示领域有了中国企业的身影！

许祖彦院士荣获“十大杰出科技工作者”“真激光”带来五大“真体验”，RGB三基色还原“真世界”

中科极光成立后，围绕“真激光”显示技术核心元器件进行了技术布局，搭建激光光源、热学管理、电子学研发、可靠性试验、整机开发等技术平台，实现激光显示的多元化应用场景，目前已在工程投影、家庭影院、数字化放映等多个方面实现产品量产，并获得市场的广泛认可。

中科极光总工程师毕勇博士认为，“真激光”显示技术的应用，能够为观众带来液晶显示和激光荧光粉显示都难以达到的五大“真”体验：真色彩、真亮度、真陪伴、真节能、真可靠。

“真色彩”即超大色域。“真激光”光源纯正，光谱带宽窄等特性色深达到10bit，具有10.7亿种颜色的色彩表现力。更高的色深能够增加画面在三维意义上的解析度，带来更平滑的色彩过渡表现，尤其是显示光晕时，光源四周的色彩过渡会更为自然。

真激光达到BT.2020最新标准，各标准色域对比

“真亮度”即超高亮度。中科极光在2020年实现88000流明工程投影机量产，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。

建党100周年，88000流明高亮度真激光投影机点亮布达拉宫

“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 lmW，实现了98%的光电转化，能耗是同类产品的14—13；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”。(来源：猎云网)

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