激光显示技术或引领未来视觉潮流

　　过去一年余来，包括激光显示、VR/AR、3D全息等在内的前沿智能显示技术在多媒体视听应用市场都有高光表现。2016年更是被视为激光显示元年，在视听产业界内也顺势刮起了一股激光显示旋风。从展览展示到会议中心、从指挥中心到舞台演艺，从家庭电视到院线放映……被业内视为第四代显示技术的激光显示技术，应用发展势头已盖过LED、OLED。

　　激光显示掀起视觉革命

　　激光显示技术以红绿蓝三基色激光作为显示光源，具有色域范围广、寿命长、光效率、节能环保等优点。激光显示的颜色表现力是目前传统电视的2倍以上，且光源的寿命可达10年，是传统光源的10-20倍。另外，激光显示环保节能，功耗仅为传统电视的1/3，且生产过程中不使用对环境有威胁的重金属材料。因此，激光显示具备传统显示行业无法企及的优点，是人类视觉史上的一次革命，是显示技术发展的必然趋势，具有十分广阔的市场前景。

　　1、寿命长，免维护。激光显示使用激光器作为光源。激光光源的理论寿命可达20，000小时以上，是传统光源使用寿命的10到20倍。再加之激光是冷光源，工作时温度低，长期来看老化较小、衰减较弱，可以减轻使用者维护的负担;

　　2、激光显示大色域。现有的显示技术已解决了图像显示、图像颜色以及颜色的清晰度等问题，未来显示的发展趋势是高清晰、大色域的革命。传统的显示技术如 CRT、LCD、PDP 和 DLP 等光谱分布为带状光谱，光谱宽，因而色彩重现能力差，仅能覆盖人眼可测色彩空间的33%;激光光源发射光谱为线谱，输出光谱宽度不到 1nm，狭窄的光谱宽度使得色纯度接近 100%， 因而色彩分辨率高，色域覆盖率可达 90，色彩饱和度为传统显示的 100 倍以上。激光显示可实现保真度最高的全色显示，是二维平面显示发展的终极方向;

　　3、成像稳定。传统投影使用汞灯或氙灯作为光源，在工作中会大量发热，加速光学成像系统的老化，长久下来彩饱和度和对比度都会下降。液晶显示技术也有缺点，如在低温下成像质量会急剧下降。激光显示成像的三基色对应的波长不会随着时间、温度的变化而变化，因此在各种温度条件下呈现稳定。稳定的激光显示器可以做到全天候持续运转，非常适合应用在安防监控和军工等领域;

　　4、节能环保。激光因为光束方向性强、发散角小、光能利用率极高，功耗仅为传统显示技术的1/3。此外激光器的生产是采用半导体材料，生产过程中不使用对环境有威胁的重金属。激光显示器使用中耗能低、生产过程环保，是真正的环境友好型显示设备;

　　5、光亮度高。激光焦点处的辐射亮度比普通光源高 100～1000 倍。激光显示器可以轻易实现1万明流的亮度，而更为高端的影院用投影机和工程投影机，更是超过了5万明流的亮度。在2014年，巴可公司展出了高达7.2万明流的激光投影机，是目前全球最亮的投影机。迪威视讯控股子公司中视迪威也已打造出全球第一套4K级50000流明激光投影系统;

　　6、单荧屏无缝显示。现在广泛使用的大屏是一般式将多个显示屏幕拼接而成。通过拼接而来的显示屏，存在并发码流软件、硬件昂贵，屏幕间颜色矫正复杂色差明显、整体发热量大能耗高、拼接处细节容易遗失、事故率高维修工作量大等问题。反观激光显示，具有投影方案简单、无拼接缝隙、无色差亮度、色彩自动矫正能耗低、发热量小易维护等优势，弥补了拼接屏显示的不足。

　　除了在技术上建立的优势以外，激光显示在成本上也具备独到的优势。首先激光显示的生产装备投资规模小，激光显示产品生产装备的投资，可以从几千万美元到几十亿美元分期投入。其次激光显示产品成本下降潜力大，随着产业规模的扩大和新技术的采用，将对激光显示系统设计产生革命性的变革，在提升显示器件品质的同时大大降低成本。

　　截至目前，激光显示光源总共有三基色纯激光、荧光粉激光、激光混合光源(激光和LED混合)三大类，每种光源都存在各自的优缺点，对比来看的话，三基色纯激光优势是比较明显的。

　　主流路线——三基色激光

　　现阶段，荧光粉激光技术的应用，解决了激光显示在成本、环保和用户体验的问题。不过，荧光粉激光投影机由于其光源性质，只能用单片DLP来实现，无法应用于大屏市场。此外，荧光粉DLP背投箱体产品只是改变了其光源寿命的问题，由于荧光粉激光产品产生的三色激光波长与半导体激光波长不同，其效果非常一般，色域与汞灯的差别不大，效果一般。

　　而混合激光光源多用于DLP/LCD，其红蓝使用激光器，绿光使用LED，这种东拼西凑的东西解决的也是部分寿命问题，效果一般。

　　另外，今年年中旬，也有部分国内厂商陆续发布双色激光投影机。双色激光投影机是在蓝色激光荧光色轮技术的基础上，增加了红色激光器，能够带给激光投影更大的色域覆盖、更好的色彩显现、更丰富的红色细节。当然笔者见到的机型其实仍旧是“妥协”的产品。因为在红色激光上，该产品仍旧没有采用最优质的方案，其仅仅可以增加整体光源9%的发光效率，双色激光光源的色域效果，与三原色激光差别仍然有一段距离。双色激光被业内视为技术过渡的一种现象，也是荧光粉路线转向三基色的一种尝试。

　　三基色纯激光被业界视为最正统的激光光源，其具有色域广、光效高、寿命长、功耗低、一致性好、色温亮度可调、稳定、安全可靠免维护、应用灵活等优点。

　　三基色纯激光光源发展到现在为止，经历了两个技术历程：固体激光器阶段和半导体激光器阶段。

　　半导体泵浦倍频激光器也就是固体激光光源，由半导体激光器(泵浦源)、激光晶体、倍频晶体、输出腔镜等所构成，具有产生激光过程复杂、结构复杂、生产工艺复杂、稳定性差、可靠性差等特点。半导体泵浦倍频激光器，中心波长单一，其光谱宽度3nm以内，且模式为单模光源，对激光散斑的产生有很大的贡献，并且散斑颗粒非常大，使得消散斑过程非常复杂。

　　半导体激光光源是基于半导体芯片制备技术而研发设计的微型激光器，与LED芯片的生产过程类似，具有结构简单、体积小、功率稳定、可靠性高、寿命长等特点。

　　应用市场版图或将重塑

　　激光显示以其技术成本上的优势，在大面积显示成像领域具有广阔的应用空间。主要应用涉及安防监控、指挥控制、电影放映、舞台演艺、展览展示、视频会议、仿真虚拟现实、4D影院以及球幕、科普等领域。

　　以家庭影院/电视为例，作为一种全新的彩电显示技术，自2014年以来具有完全的自主知识产权、产业链上下游配套基础良好的激光电视，在海信、长虹等本土企业推动下，成为抢占商业先机的新亮点，在智能化时代也给个性化、时尚化的消费需求注入新动力。

　　据中国电子视像行业协会发布的首份《中国彩电新型显示技术发展白皮书》指出，激光电视对于65英寸以上市场具有较强的冲击力，特别是与75英寸和85英寸液晶电视相比，性价比优势明显。

　　该白皮书还预测，今年我国激光电视市场份额将达到350亿元，市场潜力巨大。业内专家也普遍看好激光显示技术将在大屏幕高端电视市场逐步取代液晶电视，成为电视机历史上的又一次划时代主流显示技术。有专家预测，在5-10年间，激光电视将进入普通家庭。

　　而一项被多次引用的数据显示，激光显示技术在激光投影这部分的市场将达到280亿元。其中1万流明以上的投影设备年出货量超过1万台，潜在市场空间在100 亿元以上。

　　近两年来，激光投影除了在指挥控制、展览展示、数字影院、教育教学等传统市场上攻城拔寨之外，其在建筑投影、社区影院/特种影院、电子沙盘、全息投影、高端家用、影像文化等细分市场的表现也让人充满期待。

　　未来激光显示技术还可以在全息投影、手机投影等方面发挥重要作用，市场想象空间巨大。包括迪威视讯、光峰光电、海信等在内的中国企业都在发力激光显示业务，打破国外技术垄断，或将成为主导产业和品牌竞争格局的重要力量。

　　与全息、VR/AR、人机交互融合

　　科技的进步总是令人玩味，未来的激光显示技术应用将大有看头。在技术融合应用大趋势下，激光显示技术或将不再局限于单一的显示属性，而是会更多的与3D全息、VR/AR、人机交互等技术融合应用，结合声、光、电效果，通过对视频、声音、动画等媒体的组合应用，带给用户全新高科技的视觉震撼。

　　本文作者：Charles