2021全球硬科技創(chuàng)新大會(huì)——光子產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在西安高新國(guó)際會(huì)議中心召開。本次峰會(huì)由中科硬科技創(chuàng)新研究院、光子產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)創(chuàng)新中心、光電子先導(dǎo)院、西科控股、中科創(chuàng)星聯(lián)合承辦。主題演講環(huán)節(jié)，邀請(qǐng)中國(guó)工程院院士許祖彥分享主題演講，許祖彥院士長(zhǎng)期從事可調(diào)諧激光、全固態(tài)激光和光學(xué)非線性過程及激光顯示應(yīng)用研究。

以下為嘉賓主題演講實(shí)錄：

非常幸運(yùn)能參加這個(gè)峰會(huì)，我今天想給大家匯報(bào)的題目是《激光顯示將成為下一代主流》，借這個(gè)機(jī)會(huì)把我的一些觀點(diǎn)，向大家請(qǐng)教，希望大家批評(píng)指正。

顯示是人機(jī)界面的終端，是通過人眼直接觀看的。具備信息傳播、觀賞娛樂的兩大功能。人類獲取的信息80%通過視覺，顯示是信息產(chǎn)業(yè)鏈的終端，市場(chǎng)巨大，全球超過3500億美元/年，國(guó)內(nèi)超過4000億元/年，是先進(jìn)大國(guó)必爭(zhēng)的高地之一。我們的目標(biāo)是什么？是要打造新一代顯示產(chǎn)業(yè)，圓中國(guó)人看中國(guó)電視的中國(guó)夢(mèng)。

我分成六個(gè)方面給大家匯報(bào)：

●第一顯示技術(shù)發(fā)展的方向；

●第二是顯示技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；

●第三是顯示技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)；

●第四是激光顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)；

●第五是激光顯示發(fā)展在中國(guó)的歷程和世界的狀態(tài)；

●第六是我們的機(jī)遇是什么。

01

顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向

顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向是什么？是走向人眼視覺分辨的極限，全保真圖像的再現(xiàn)，真正能夠?qū)崿F(xiàn)高保真視頻圖像再現(xiàn)，這個(gè)再現(xiàn)要得到雙高清、幾何高清、顏色高清、大色域、真三維。顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程是這樣的，上世紀(jì)30年代有了黑白顯示，上世紀(jì)50年代出現(xiàn)了彩色電視，上世紀(jì)末出現(xiàn)了數(shù)字顯示，解決的是模擬電視清晰度不夠的問題，再往下一代將解決顯示的全色問題，這就是激光顯示，激光顯示之后是基于全息的顯示。

02

顯示技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)

顯示技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是這樣：顯示技術(shù)正在走向超高清顯示。1953年國(guó)際上是標(biāo)清顯示，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是NTSC，到1990年實(shí)現(xiàn)高清顯示，標(biāo)準(zhǔn)是BT709，2012年往超高清走，標(biāo)準(zhǔn)是BT.2020，超高清國(guó)際顯示的標(biāo)準(zhǔn)有三要素，第一是超高分辨率，第二是大色域，要大于70%，第三是大顏色數(shù)，要得到12bit。從發(fā)展趨勢(shì)來看，就是正在走向超高清顯示。

03

全球顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的態(tài)勢(shì)

全球顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的態(tài)勢(shì)是什么？現(xiàn)狀是現(xiàn)在到了更新?lián)Q代大洗牌的階段，LCD趨于飽和，各種顯示技術(shù)都在爭(zhēng)下一代顯示產(chǎn)業(yè)的主流，比方說LCD、OLED、QD、LED、E-paper3D、LDT等，下一代主流到底是什么？顯示產(chǎn)業(yè)具有信息產(chǎn)品和視頻觀賞、娛樂的功能，因此，它有六大市場(chǎng)，也就是是大屏幕/超大屏幕、電視/家庭影院、辦公/微型辦公、計(jì)算機(jī)/游戲機(jī)、手機(jī)/可穿戴設(shè)備顯示、三維顯示/AR/VR等百花齊放的六大市場(chǎng)。

激光顯示是以紅、綠、藍(lán)三基色激光為光源的顯示技術(shù)，調(diào)控三色激光強(qiáng)度比、總強(qiáng)度、強(qiáng)度時(shí)空分布，就能實(shí)現(xiàn)彩色的視頻圖像，它的特點(diǎn)就是譜寬窄、方向性好、功率高，這三大特點(diǎn)決定了激光顯示能夠全面實(shí)現(xiàn)超高清顯示的三要素，而其他現(xiàn)有知道的所有顯示技術(shù)都不能全面實(shí)現(xiàn)。

04

激光顯示技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

激光顯示技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于第一，功率高、方向性好，而且精確控制在人眼最佳的視覺感知區(qū)，最容易實(shí)現(xiàn)8K高分辨度高對(duì)比度的顯示，這是人眼視覺特性的函數(shù)，在最佳感覺區(qū)是最好的，大概在0.01到1000尼特之間，激光方向性好，可以控制在最佳的視覺感受區(qū)。

第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是激光的譜寬窄，色度三角形面積大，色純度高。這個(gè)研究曲線顯示5nm可實(shí)現(xiàn)大于70%的大色域的覆蓋率。三個(gè)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，這條曲線就是我們理論仿真曲線，光譜寬度與顏色數(shù)的關(guān)系，如果我們用小于等于5nm的激光，就可以實(shí)現(xiàn)12bit的顏色編碼不重疊，就是5nm對(duì)應(yīng)12bit的顏色編碼，現(xiàn)在用的高清顯示，譜寬最窄的是30納米。所以，這個(gè)顏色和清晰度就會(huì)超4000倍。

激光顯示的優(yōu)勢(shì)，還有一方面就是觀看舒適度高、最護(hù)眼，因?yàn)樗锹瓷涑上瘛⑷袼匕l(fā)光、無短波藍(lán)光。根據(jù)中國(guó)電子標(biāo)準(zhǔn)院的研究報(bào)告顯示，激光顯示技術(shù)具有良好的舒適度，低視覺疲勞，并且沒有短波藍(lán)光的傷害。

中國(guó)工程院院士許祖彥

05

激光顯示發(fā)展

在中國(guó)的歷程和世界狀態(tài)

激光顯示的發(fā)展歷程，主要講國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程，現(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)是國(guó)際領(lǐng)先了。20年來，國(guó)內(nèi)激光顯示邁上了三個(gè)臺(tái)階：

第一個(gè)是2002年在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了激光顯示的原理演示，我們做出了80寸原理性實(shí)驗(yàn)，證明激光顯示原理是可行的；

第二個(gè)臺(tái)階是2014年，我們做出了三基色LD半導(dǎo)體激光電視，這是國(guó)際上首臺(tái)投影式激光電視，尺寸有100寸；

第三個(gè)臺(tái)階是2015年，我們?cè)趪?guó)內(nèi)、在杭州建立了首條激光電視的生產(chǎn)示范線，證明了產(chǎn)業(yè)是可行的。

2002年我們實(shí)現(xiàn)激光顯示原理演示的時(shí)候，由中科院和當(dāng)時(shí)的信產(chǎn)部聯(lián)合鑒定，鑒定意見說“總體技術(shù)國(guó)際同步、色域覆蓋率國(guó)際領(lǐng)先。”很快樣機(jī)就用到了北京奧委會(huì)的運(yùn)營(yíng)中心和上海世博會(huì)。2014年，我們做出了國(guó)際首臺(tái)三基色LD的激光電視，查新報(bào)告結(jié)果顯示國(guó)際上尚沒有相關(guān)報(bào)道。2015年中科院理化所在杭州成立了杭州中科極光科技有限公司，建成國(guó)內(nèi)首條三基色LD激光顯示示范線，2017年推出了世界上第一臺(tái)三基色LD激光電視的產(chǎn)品，也就是說，世界首臺(tái)三基色LD激光電視的樣機(jī)是我們推出來的，世界首臺(tái)產(chǎn)品也是我們推出來的。而到2019年，全國(guó)激光顯示的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了20余家，包括海信、長(zhǎng)虹等這些大企業(yè)，而2019年總產(chǎn)值超過了150億元，證明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都是國(guó)際領(lǐng)先，國(guó)外根本就沒有賣，就是中國(guó)在賣。這個(gè)激光電視產(chǎn)品，以100寸的激光電視機(jī)為例，功耗比同樣尺寸的液晶電視節(jié)省50%，壽命是5萬小時(shí)，5萬小時(shí)是什么概念？按照國(guó)際慣例，電視的壽命是33000小時(shí)，也就是說你買一臺(tái)傳統(tǒng)的電視機(jī)每天看8小時(shí)，可以看10年，而激光電視產(chǎn)品的壽命是5萬小時(shí)，完全超過了國(guó)際電視壽命的標(biāo)準(zhǔn)，而在尺寸方面，現(xiàn)在這個(gè)激光電視100寸，可以做小，還可以做得更大，它的重量小于10公斤，一個(gè)人就可以搬動(dòng)。而在產(chǎn)品類型方面，全國(guó)27家企業(yè)現(xiàn)在推出了5大類產(chǎn)品，包括電視、教學(xué)投影、數(shù)字電影機(jī)、工程投影機(jī)、車載投影機(jī)，2019年產(chǎn)值是150億元，國(guó)際領(lǐng)先。

06

新型顯示產(chǎn)業(yè)體系的機(jī)遇期

國(guó)家大力支持激光顯示這個(gè)產(chǎn)業(yè)，2005年以來將它列入國(guó)家各項(xiàng)重大計(jì)劃。中科極光、海信、長(zhǎng)虹等20多家公司產(chǎn)線遍布全國(guó)，技術(shù)/產(chǎn)線國(guó)際領(lǐng)先，我們的機(jī)遇是什么？到現(xiàn)在國(guó)外忽視了激光顯示的發(fā)展機(jī)會(huì)，所以我們應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，自主可控地把激光顯示產(chǎn)業(yè)做起來。

2018年，我們團(tuán)隊(duì)完成了中宣部委托、工信部下達(dá)的“中國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究”國(guó)家智庫(kù)重大戰(zhàn)略咨詢課題，形成了8萬余字研究報(bào)告，這個(gè)研究報(bào)告建議以激光顯示產(chǎn)業(yè)為主要發(fā)展方向，百花齊放，開發(fā)各自特色市場(chǎng)，比如說液晶顯示，應(yīng)該發(fā)展電視、電腦等領(lǐng)域市場(chǎng)，開發(fā)新材料、新工藝，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代；有機(jī)發(fā)光顯示，主要發(fā)展手機(jī)屏和可穿戴顯示產(chǎn)品，開發(fā)柔性屏和透明顯示的市場(chǎng)。量子點(diǎn)顯示應(yīng)該探索環(huán)保型電子發(fā)光的QLED技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的特色市場(chǎng)；而發(fā)光二極管屏就是開拓室外室內(nèi)大屏幕、信息顯示，改善觀賞娛樂的清晰度、舒適度；電子紙應(yīng)該繼續(xù)發(fā)展電子書、電子價(jià)簽等市場(chǎng)，探索彩色化、可動(dòng)化；三維顯示應(yīng)該改善視差3D顯示的舒適度，探索基于全息原理的真三維顯示。

五中全會(huì)指出我國(guó)發(fā)展仍然處于重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，我們的機(jī)遇是什么？是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)打造中國(guó)新型顯示產(chǎn)業(yè)體系。中國(guó)激光顯示國(guó)際領(lǐng)先，已具備自主可控發(fā)展產(chǎn)業(yè)的條件，包括關(guān)鍵材料、元件、技術(shù)、整機(jī)及專利，實(shí)施國(guó)家重大專項(xiàng)，結(jié)束進(jìn)口顯示產(chǎn)線的歷史，圓中國(guó)人看中國(guó)電視的中國(guó)夢(mèng)。激光顯示為主，同時(shí)開設(shè)各種顯示市場(chǎng)，百花齊放全面發(fā)展。我們的目標(biāo)是將中國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)，為百年民族復(fù)興做出貢獻(xiàn)。

小結(jié)一下，激光顯示是下一代顯示產(chǎn)業(yè)主流，激光的三大特性：譜寬窄、功率高、方向性好，支撐激光顯示全面實(shí)現(xiàn)BT.2020超高清標(biāo)準(zhǔn)三要素，而其他所有顯示光源均不能同時(shí)具備譜寬窄、功率高、方向性好的特性，僅能實(shí)現(xiàn)BT.2020標(biāo)準(zhǔn)的高分辨要素-8K。我們?cè)诶碚摗?shí)踐、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)示范全鏈條證明了，只有激光顯示能全面滿足BT.2020標(biāo)準(zhǔn)，因此，激光顯示將進(jìn)入尋常百姓家，成為下一代顯示產(chǎn)業(yè)的主流。

激光顯示點(diǎn)亮硬科技之都西安，下面是中科極光和中科創(chuàng)星今年春節(jié)期間在西安永寧門亮化工程的精彩回顧。