蘆偉
與兩三年前被采訪時(shí)遮遮掩掩、欲說還休的曖昧態(tài)度不同,2014年大家對(duì)于激光光源有了溢于言表的興奮感,且不說已經(jīng)發(fā)布相關(guān)激光光源產(chǎn)品的廠商,即使尚未有產(chǎn)品問世的企業(yè)也大多會(huì)用言之鑿鑿的語氣告訴記者,一切盡在規(guī)劃,不日新品即將上市。
屈指算來,自1965年美國(guó)Texas公司發(fā)表單色激光掃描顯示研究報(bào)告以來,激光顯示已經(jīng)走過了49年,國(guó)外著名顯示設(shè)備制造企業(yè),如IMAX、Kodak、Barco、SONY、CHRISTIE、三菱、HDI、LG、Microvision、AAXA、松下等都在研發(fā)激光顯示產(chǎn)品,但真正能夠投入市場(chǎng)商用的極少。長(zhǎng)期以來,人們多執(zhí)著于三基色激光光源的探索,進(jìn)展緩慢,但隨著2010年卡西歐激光+LED混合光源投影機(jī)、2011年明基激光+熒光光源投影機(jī)的問世,業(yè)內(nèi)的研發(fā)思路變得開闊起來。經(jīng)過幾年的修煉和技術(shù)不斷突破,激光光源終于成長(zhǎng)起來,可以理直氣壯地亮相了,相關(guān)產(chǎn)品不斷發(fā)布。如索尼的世界首臺(tái)3LCD激光光源投影機(jī),巴可、科視、DP的3DLP高亮激光工程投影,捷揚(yáng)光電和上海乾錕光電的激光光源背投機(jī)芯等等。
三種發(fā)光方式
如今市面上產(chǎn)品采用的激光光源方式主要為RGB三基色、混合光源、激光+熒光三種,可謂是三種全匯。當(dāng)然這三種方案各有特點(diǎn),業(yè)內(nèi)基于各自角度和理解,對(duì)此三種類型各有側(cè)重,對(duì)發(fā)展空間和潛力,也各持看法。
Lumens捷揚(yáng)光電技術(shù)長(zhǎng)鄭文欽認(rèn)為:三基色光效率最好、色域大、顏色寬廣且純正,但成本太高,尤其綠色激光,相對(duì)技術(shù)成熟度較弱,其目前可量產(chǎn)的瓦特?cái)?shù)只有約0.6W(藍(lán)色激光已可以達(dá)到 3.5W),因此僅適用于對(duì)畫面有高質(zhì)量要求且又付得起高昂費(fèi)用的高端應(yīng)用,如數(shù)字電影院等;混和光源一般是以藍(lán)色激光+紅色LED+綠色熒光粉,這個(gè)光源架構(gòu)可以改善熒光粉轉(zhuǎn)換時(shí)紅色純度不夠的問題,因此它的色彩比藍(lán)光+熒光粉色域?qū)?,但光學(xué)架構(gòu)復(fù)雜,成本較高,且因紅色LED亮度無法大幅提高而限制了整體亮度的提升,整體性價(jià)比不高。隨著藍(lán)光激光+熒光投影技術(shù)的成熟,會(huì)被逐漸邊緣化,最終將會(huì)被淘汰;藍(lán)色+熒光方式是以藍(lán)色激光激發(fā)熒光粉以產(chǎn)生綠色及紅色光,加上激光的藍(lán)色光以構(gòu)成完整紅綠藍(lán)光譜。光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單成本較低,雖然初期激光組件成本高,不過隨著激光組件大量制造成本下降,未來可占重要份額。因此今年將陸續(xù)推出此類幾款機(jī)型,實(shí)現(xiàn)不同分辨率的全覆蓋。
與捷揚(yáng)光電鄭文欽觀點(diǎn)相似,上海乾錕光電總經(jīng)理趙劍斌認(rèn)為目前現(xiàn)存的幾種激光光源中,三基色基于成本、體積的考慮,目前只適用于大型工程投影機(jī);混合光源目前在亮度上還未有大的突破,市場(chǎng)上最高亮度也不過在3,500流明左右;藍(lán)光+熒光的方案目前是最適用于市場(chǎng)的,而且穩(wěn)定性經(jīng)過幾年的市場(chǎng)考驗(yàn)也得到認(rèn)可,亮度也可從1,500-20,000流明。乾錕光電隨后會(huì)陸續(xù)推出最新研發(fā)的二代,三代藍(lán)光+熒光光機(jī),在色彩、噪音、穩(wěn)定性、亮度上都會(huì)有較大突破,主要定位市場(chǎng)為背投、家用電視和工程投影機(jī)。
去年9月25日,索尼發(fā)布了世界首臺(tái)3LCD激光光源投影機(jī),通過研發(fā)自身獨(dú)有的光學(xué)部件,憑借藍(lán)光+熒光光源方案可提供高達(dá)4,000流明亮度、WUXGA分辨率(1,920×1,200)的顯示全高清圖像,恒定亮度模式允許用戶在整個(gè)預(yù)期的20,000小時(shí)壽命中保持同一的亮度而無衰減?!坝捎谒髂峒す馔队皺C(jī)采用的是3LCD系統(tǒng),所以彩色畫面的色彩亮度具有更大優(yōu)勢(shì)”。索尼中國(guó)專業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)應(yīng)用業(yè)務(wù)市場(chǎng)部經(jīng)理周偉明表示。他同時(shí)看好三基色和藍(lán)光+熒光兩種方案,因?yàn)榱炼瓤梢宰龅酶?,索尼今后還會(huì)有更高亮度的激光投影產(chǎn)品上市,已滿足多種市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求。
上海三鑫科技常務(wù)副總戴立勇認(rèn)為三基色激光技術(shù)未來一定為主流,但目前還有很多問題要解決,特別是綠光光源問題,世界范圍內(nèi)都還沒有找到合適的綠光光源。在三基色激光還不成熟的時(shí)期,混合光源較好地利用了LED和激光的優(yōu)勢(shì),是一種過渡時(shí)期的應(yīng)用技術(shù)。上海三鑫對(duì)這兩種技術(shù)都在進(jìn)行研究。
綜合廠商之言、市面已發(fā)或待發(fā)產(chǎn)品來看,藍(lán)光+熒光似乎是當(dāng)前最具性價(jià)比和發(fā)展空間的激光光源方案。
并存之路
人們對(duì)于顯示光源機(jī)器更高表現(xiàn)的追求從來不曾停止過,由此技術(shù)才不斷發(fā)展,傳統(tǒng)燈泡的光效率、使用壽命、色彩表現(xiàn)能力不斷提升,新型綠色長(zhǎng)效固態(tài)光源LED、激光先后進(jìn)入實(shí)用。雖然激光顯示的商用入市較晚,但其所具有的壽命長(zhǎng)、色域廣、光效高、節(jié)能等綜合優(yōu)勢(shì)是其他光源所不能比擬的,因此業(yè)內(nèi)對(duì)此寄予厚望。那么激光目前仍存在哪些問題,燈泡、LED、激光三種方式未來將如何共存,激光是否會(huì)很快主導(dǎo)市場(chǎng)呢?
激光光源成本過高是其面臨的最大問題。鄭文欽表示,如何降低成本并提升性能以達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用是未來的發(fā)展重點(diǎn)。像Nichia日亞正積極地提升激光二極管的光瓦特?cái)?shù), 以減少二極管使用數(shù)量。OSRAM歐司朗則提供激光光源模塊,讓系統(tǒng)可以像使用UHP燈泡一樣容易。
此外,激光光源作為一種新型的技術(shù),目前還需要改進(jìn)的是在具體應(yīng)用上如何與現(xiàn)有的投影產(chǎn)品做匹配,這需要較長(zhǎng)時(shí)間的整合,乾錕光電正在著力此方面的工作。
索尼屬于很早涉入激光光源研究的少數(shù)廠商之一,有著深厚的技術(shù)積淀。索尼周偉明認(rèn)為激光光源技術(shù)到目前為止發(fā)展已經(jīng)比較成熟了,它相對(duì)燈泡有很多優(yōu)點(diǎn),只是目前市場(chǎng)上投入的產(chǎn)品還太少,需要盡快加強(qiáng)激光投影機(jī)的產(chǎn)品線,以多種亮度來滿足多種應(yīng)用。是否會(huì)成為主導(dǎo),還是要看產(chǎn)品的生產(chǎn)成本是否可以下降,產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格是否可以降到最終消費(fèi)者的預(yù)算內(nèi)。
燈泡、LED和激光光源現(xiàn)一起出現(xiàn)在市場(chǎng)中,隨著技術(shù)、成本、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的發(fā)展,三者共存之路必將發(fā)生變化。當(dāng)初發(fā)展LED光源就是想解決燈泡光源壽命短需要經(jīng)常更換燈泡的問題。LED色域?qū)拸V、壽命超長(zhǎng)、發(fā)熱量和功耗比燈泡光源要低,曾被業(yè)界認(rèn)為是取代燈泡光源的一種理想光源。但隨著對(duì)LED光源的研究深入,LED亮度低的致命缺點(diǎn)使得它不可能取代燈泡光源。而激光光源具有亮度高、色彩亮麗的特點(diǎn),同時(shí)它也具有壽命超長(zhǎng),功耗極低的優(yōu)點(diǎn),因此激光光源被認(rèn)為是未來顯示光源的發(fā)展方向。但由于目前技術(shù)成本問題,還無法大規(guī)模投向市場(chǎng)。因此燈泡、LED與激光光源會(huì)在相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)處于共進(jìn)發(fā)展之路,各自有不同的目標(biāo)市場(chǎng)?!拔蚁嘈盼磥硎菍儆诩す夤庠吹?,一旦激光光源技術(shù)得以成熟,生產(chǎn)成本不斷下降,激光光源會(huì)逐步取代燈泡光源和LED光源?!贝髁⒂氯绱苏J(rèn)為。
具體到背投領(lǐng)域,鄭文欽有看法,他表示燈泡未來會(huì)因壽命短又不環(huán)保而被邊緣化,LED與激光目前是廠商力推的主流,兩種光源各有身身的優(yōu)勢(shì)與不足,市場(chǎng)的不同需求促成了未來兩種光源長(zhǎng)期共存的局面。不過由于初期激光光源成本還是偏高且壽命不及LED,因此暫時(shí)還只是在非主流的大尺寸箱體應(yīng)用中有一定立足空間,目前大約占市場(chǎng)份額的5%左右。在前投領(lǐng)域,是激光光源與燈泡UHP做爭(zhēng)霸戰(zhàn). 因一般投影機(jī)用在學(xué)校或公司, 需要超過2,000流明才夠,LED光源無法達(dá)到此亮度。然而當(dāng)前激光的成本高, 也很難在商教主流機(jī)中取得青睞,不過在工程機(jī)高流明機(jī)種上會(huì)有獨(dú)特價(jià)值,相比燈泡有如長(zhǎng)壽命(20,000小時(shí)對(duì)比于3,000小時(shí)) 、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單(相較多燈系統(tǒng))的優(yōu)勢(shì)。如此大概需要3年時(shí)間在工程領(lǐng)域站穩(wěn)后,可再來與主流燈泡UHP投影市場(chǎng)爭(zhēng)霸,因此預(yù)估約5年后應(yīng)有大幅進(jìn)展。
國(guó)產(chǎn)機(jī)遇
隨著人們對(duì)激光顯示優(yōu)勢(shì)了解的深入,市場(chǎng)對(duì)激光顯示需求逐漸增多,從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近幾年,中國(guó)國(guó)內(nèi)各激光顯示設(shè)備生產(chǎn)企業(yè),根據(jù)市場(chǎng)需求研制成功一些激光顯示投影機(jī),同時(shí)參與激光顯示產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、配套的企業(yè)也逐漸增多。
中國(guó)電子視像行業(yè)協(xié)會(huì)大屏幕投影顯示分會(huì)秘書長(zhǎng)趙漢鼎告訴記者:最早我國(guó)研發(fā)激光顯示的企業(yè)只有與中國(guó)科學(xué)院合資的北京中視中科光電技術(shù)有限公司等數(shù)家,目前國(guó)內(nèi)參與激光顯示整機(jī)與配套產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)的已發(fā)展到20家左右,所采用的激光光源有全激光光源與混合激光光源兩種,混合激光光源又細(xì)分為:激光+LED、激光+熒光粉兩類。超大屏幕超高亮度的激光顯示設(shè)備大多采用全激光光源,如中視迪威的激光工程投影機(jī)800流明SL-Pro8K、1,200流明SL-Pro12K、2,000流明SL-Pro20K、電影放映機(jī)SL-Cinema2K等,還有北京中視中科光電、武漢全真光電的71英寸全高清LCOS激光顯示器、山西太原傲視激光投影機(jī)以及南陽(yáng)首控光電與南京煜宸科技的激光拼接顯示屏等。由于混合光源成本較低,傳統(tǒng)亮度的投影機(jī)一般都用混合光源,例如:深圳光峰光電研發(fā)用藍(lán)光激光器激發(fā)熒光粉的混合激光光源;他們用這種光源委托韓國(guó)LG公司生產(chǎn)的“炫幕”100英寸激光電視受到業(yè)內(nèi)人士好評(píng)。一些系統(tǒng)集成企業(yè)用這種混合光源的光學(xué)引擎或整機(jī)生產(chǎn)拼接屏取得了很好的效果,深圳雅圖、北京豐信達(dá)等企業(yè)用激光加LED的混合光源研制的整機(jī)或拼接單元都取得不錯(cuò)的成績(jī)。
除了企業(yè)自身,中國(guó)政府對(duì)激光顯示也給予了極大關(guān)注與支持。如在“十二五”科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中的新一代信息技術(shù)項(xiàng)目?jī)?nèi)將激光顯示列為發(fā)展顯示技術(shù)的首位,科技部還將激光顯示列入“863”計(jì)劃。在2013年中國(guó)平板電視市場(chǎng)發(fā)展高層論壇上,工業(yè)和信息化部電子信息司副司長(zhǎng)刁京石曾強(qiáng)調(diào),2014年要繼續(xù)推動(dòng)彩電技術(shù)創(chuàng)新,支持激光電視開發(fā)。工信部還將激光顯示列入2014年電子發(fā)展基金項(xiàng)目,進(jìn)一步表明了國(guó)家工業(yè)和信息化主管部門對(duì)激光顯示的態(tài)度。不少地方政府也很關(guān)注與支持激光顯示產(chǎn)業(yè),有的在政策上支持,有的圍繞產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)產(chǎn)業(yè)園。如在上海市政府的支持幫助下,上海成立了激光顯示產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,聯(lián)盟由三鑫科技牽頭,莊松林院士為理事長(zhǎng),匯集了相關(guān)中科院、高校及企業(yè)等成員單位14家。通過聯(lián)盟的有效運(yùn)行,逐步整合激光產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),逐步理順這條產(chǎn)業(yè)鏈。
趙漢鼎秘書長(zhǎng)表示,激光顯示是新一代顯示技術(shù),現(xiàn)在還處于市場(chǎng)導(dǎo)入期,市場(chǎng)規(guī)劃還不大,成本還較高,性價(jià)比優(yōu)勢(shì)還不是十分明顯,因此要加速做好產(chǎn)業(yè)化工作。產(chǎn)業(yè)化首要任務(wù)是將產(chǎn)品成本降下來,當(dāng)前影響成本主要的激光光源,其中又以綠光器件為主,我國(guó)綠光激光器研發(fā)在全球居于領(lǐng)先地位,成本在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì),但是相對(duì)其他顯示技術(shù)來講,還是較高的,因此要在保證質(zhì)量與正常供應(yīng)情況下,提高產(chǎn)品合格率與產(chǎn)量,對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)家做綠光激光器的企業(yè),擇優(yōu)支持,使其形成規(guī)模。同時(shí)要解決視頻圖像調(diào)制器(光閥)本土化問題,不但可降低成本,而且可防止國(guó)際形勢(shì)變化,保證供應(yīng)問題,我國(guó)生產(chǎn)視頻圖像調(diào)制器(LCOS)有數(shù)家,均已通過自主研發(fā)能批量生產(chǎn)合格產(chǎn)品。
當(dāng)前激光顯示優(yōu)勢(shì)越來越被人們認(rèn)可,應(yīng)用領(lǐng)域獲得不斷擴(kuò)展,也推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)走向成熟。隨著實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、健全配套產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)模化生產(chǎn),高保真的激光光源顯示必成大器。