浅析我国激光电视行业发展现状及前景

浅析我国激光电视行业发展现状及前景摘要：激光电视产业近年迅速发展，文中首先阐述了激光电视的技术原理，其次着重从技术指标、市场占有率、技术优越性、制约因素等方面分析了激光电视行业在我国的发展现状，最后结合行业现状对激光电视的发展前景进行展望。关键词：短焦距激光背投电视，固态激光，DLP，3LCD；1.激光电视简介电视显示技术在经历了黑白显示、标准彩色显示和数字显示之后，迎来了新的显示技术-激光显示。标准彩色显示的技术关键是黑白向彩色转换，数字显示的技术关键是高分辨率及画面的稳定传输，而激光显示技术的关键就在于是否能够实现全色显示。激光电视属于新兴产品，目前泛指含有电视功能的超短焦距背投激光投影。激光电视采用激光作为显示光源，利用激光的固有特性（方向性、单色性、高亮度）可将显示的三要素（高清、全色、真三维）突破性地提升到人眼视觉识别极限，是继数字显示之后的下一代主流显示技术，同时也代表着显示技术发展的最新趋势。早期的激光显示光源使用的是气体激光器（比如氦氖激光器），不仅光束能量利用率非常低，且水冷系统庞大，体积笨重，导致激光电视的研制一直停留在试验阶段，无法广泛投入市场。近年随着固态激光器的发展，特别是半导体激光器泵浦的固态激光器的应用，由于该激光器集传统固体激光器和半导体激光器的优势于一身，具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、无污染等优点，促使激光显示技术得以迅速发展。激光电视的激光光源主要有三种实现方式，包括三基色纯激光光源、荧光粉色轮加蓝色激光、LED加蓝色激光混合光源。激光显示的显示方式主要有扫描式和投影式，其中投影式又包括LCD透射式液晶、LCOS反射式液晶、DMD数字微镜、GLV光栅光阀等具体技术实现方式。目前国内激光电视产品普遍采用DLP投影系统（核心部件包括一片DMD数字微镜）或者3LCD（核心部件包括3片LCD透射式液晶）投影系统，同时在激光光源的利用上主要是通过蓝色激光加荧光粉色轮的方式来充当光源。3LCD系统中蓝色激光照射荧光轮渲染出白光，再将白光通过滤镜过滤成三原色，将这三原色分别投射到三个分别控制视频信号的红、绿、蓝三个分量的LCD液晶面板上，每个LCD面板上部署了数以万计的液态晶体，可被配置为开、关、或部分关闭的各种状态来过滤光线是否可以透过，从而合成人眼可视的彩色图像，再通过镜头投射出来。3LCD显示系统显示原理图如图1所示。图1.3LCD显示系统显示原理图DLP投影系统中，荧光粉轮分成几段不同的色彩，蓝色激光照射不同色段时渲染出不同的颜色，几种颜色顺序循环投射到DMD微镜上，DMD微镜片基于视频信号的控制翻转每个微小镜片，将特定颜色的光线实时地反射进入镜头路径。相当极短时间内对各种颜色的叠加调制，通过人眼的视觉遗留效应使用户看到彩色画面。DLP显示系统原理图如下图2所示：图2.DLP显示系统显示原理图2.激光电视在我国的发展现状2.1行业市场现状国内投影市场一年的销量规模大约210万台，其中家用投影只有10万台。2015年微型投影迎来了爆发式增长，但是家用市场也仅50-60万台规模，只相当于国内普通彩电市场销量的1.2%，而激光电视在电视市场中的占有率不足1%,完全属于萌芽阶段。通过原自DisplaySearch和LaserFoucsWorld的数据统计及市场预测，各显示技术市场产值及预测图如图3所示，可预见今后激光电视产业将迎来发展黄金期。图3.不同显示技术的市场产值及预测2.2主流产品相关参数色域：目前激光电视所用的3LCD和DLP系统采用的光源是蓝色激光结合荧光粉色轮分色技术（代替传统UHP或LED光源）提供红、绿、蓝三色光，普遍能覆盖80%的NTSC色域，已完全可以媲美目前市面上高端液晶的色域。ISO流明：通过在荧光色轮中添加白色色段和及光路连续色彩补偿技术来提高整体显示亮度，激光电视的ISO流明可达2500至5500。物理分辨率：个人消费激光电视产品的主流物理分辨率1920*1080，能够满足全高清显示需求。智能系统：激光电视产品基本都搭载了智能操作系统，其中安卓系统占据绝对份额。基于智能系统用户可以安装合法视频软件，网络影视极大丰富了激光电视的节目源。使用寿命：由于半导体激光器泵浦的固态激光器光源的衰减周期相当长，激光电视的正常使用寿命可达2万小时甚至更长。2.3激光电视相比传统电视或投影的优越性大屏显示性价比高：现在广泛使用的大屏一般是通过多个显示屏幕拼接,拼接的显示屏，无论是PDP、LCD、LED拼接都存在或多或少的问题或局限性（比如亮度和色彩的统一，屏间距等），且价格不菲，激光电视屏幕尺寸可调，最大可达120寸，具有极高性价比。无耗材：激光电视无需更换光源，正常使用2万小时衰减不超过20%,有效避免了高额耗材成本及维护成本的投入,与传统氙灯和UHP灯泡的衰减对比如图4所示：图4.激光光源与传统光源的亮度衰减对比图高亮低热：激光光源投影系统大幅度提升了光机亮度，其中高分辨率单元亮度可达到2000ANSI流明，由于固态激光光源属于冷光源，其发热量比传统的UHP灯泡和LED光源产生的热量低，同时也有利于整机功耗的降低。健康环保：激光光源不含汞、钠等有害物质，能够有效减免环境污染，营造绿色健康的观看环境。而且激光电视的图像是通过无源幕布反射入眼，光线自然柔和，适宜人眼观看，长时间观看不易觉得视觉疲劳，是一种健康的家庭大屏终端显示设备。2.4影响激光电视发展的制约因素功耗和体积对产品的制约：为了保持激光电视的高亮度及宽色域，需要一套复杂的光学系统和散热系统，导致目前激光电视的功耗和体积都偏大，激光电视工作时的整机功耗在300瓦左右，与目前的主流尺寸的LED电视功耗相比还存在一定的劣势。所以激光电视在降低功耗和缩小机身尺寸方面还有进步空间。价格对产品的制约：超短焦距背投激光电视属于新型消费电子产品，目前出货量较小，显示芯片及光路显示系统价格居高不下，虽然在大尺寸产品中有非常高的性价比，但是对于普通家庭用户来说，价格相对较高，严重制约了该产品在普通消费者中的推广。相关标准不完善对产品的制约：目前缺乏统一的行业标准，各个厂家在产品定义上基本属于自律，产品品质也存在良莠不齐的现象，这对该行业的发展有一定的负面因素。3.激光电视产业前景展望由于激光显示技术的不断更新，促使激光电视快速进入普通消费市场，从激光电视概念提出到目前激光电视进入个人消费市场，技术更新从未停止。比如激光显示系统中针对色轮技术的更新，LCOS新型显示器件的研发，超高清DMD芯片（4KUHD）的发布等等,这些技术已经或即将使用在激光电视产品中，激光电视在主要性能指标上完全可以媲美传统液晶电视，同时在色域、尺寸等方面又具有显著的优越性，应用场景相对传统电视有着极大扩展，完全覆盖投影仪市场，同时激光电视组合拼接又能满足特种行业需求，激光电视产业未来可期。当然从长远发展来看小型化及智能化是未来激光电视行业的发展趋势，这也正是目前激光电视厂家及上游厂商努力的方向。参考文献:[1]刘伟奇.全固态激光彩色视频显示技术[J].液晶与显示，2004，19(5):325-328.[2]马莹，王成，廖同群.VCSEL直接倍频蓝光固态激光器的研究[J].光学精密工程，2005，13(3):253-259.[3]田志辉，刘伟奇，冯睿，李霞.基于DLP投影方式的激光显示系统[J].液晶与显示，2007，22(3):315-319.[4]崔兴.基于DLP激光投影电视智能环境控制系统的开发[J].电子技术与软件工程，2015(22):142-142.[5]王延伟，毕勇，王斌.大屏幕激光投影与激光电视[J].物理，2010，39(4):232-237.[6]贺银波，熊静懿，吴国忠.LCOS投影显示技术及应用[J].光学仪器，2002，24(2):38-47.[7]李任鹏，颜莉华.LCOS投影显示技术[J].功能材料与器件学报，2014(6):194-198.[8]徐济仁，陈家松，牛纪海.激光电视技术与发展[J].有线电视技术，2013，10(3):71-73.[9]赵星，方志良，崔继承.DLP背投电视色轮滤色片的理论分析[J].光电子-激光，2006，17(12):1466-1469.[10]李玉翔，姚建铨，蔡彬晶.激光电视的研究进展及趋势分析[J].激光杂志，2007，28(1):1-2.[11]刘畅.激光显示技术市场应用发展历程与原理详述[J].中国多媒体通信，2015(3):62-64.