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中科極光畢勇:“真鐳射”顯示爆發期將至|連線創始人

2022-11-30由 澎湃新聞客戶端 發表于 畜牧業

鐳射散斑效應是什麼

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中科極光畢勇:“真鐳射”顯示爆發期將至|連線創始人

當前,黑電與顯示行業正在迎來由鐳射電視、智慧微投等新產品與技術帶來的生態變革。

中科極光畢勇:“真鐳射”顯示爆發期將至|連線創始人

文|郭輝

當前,黑電與顯示行業正在迎來由鐳射電視、智慧微投等新產品與技術帶來的生態變革。

2015年-2020年,我國鐳射電視市場複合增長率達213。8%。奧維雲網的資料顯示,2020年全年國內鐳射電視的銷售額為46億元,銷售量為21萬臺,並預期到2025年,家用鐳射電視的規模可達到84億元。

除了鐳射電視漸入滲透期,鐳射投影市場也在悄然間完成爆發,2020年消費級投影銷量300萬臺,2017-2020 年銷量複合增速達 32%。IDC預計2025年家用投影市場出貨量約為940萬臺,5年複合年均增長率為15%。

此外,鐳射投影更具想象空間的市場,還在城市景觀亮化專案、主題場館展示、大型文藝演出等場景。

鐳射顯示市場規模的擴大,與產品具有顯示效果好、發光效率高等優點,以及市場規模化、技術走向成熟帶來的成本與價格降低等因素有關,其背後是國內鐳射顯示技術及上下游的突飛猛進。

伴隨著2015年我國半導體鐳射器的整體成熟,以及鐳射產業整體從生產工藝、技術、原材料、裝備和技術標準的逐漸配套成熟,彼時有深厚技術積澱的高校科研團隊,也在思考乘市場東風,將已有成果轉化落地。

中科極光是中國科學院理化技術研究所的科技成果轉化企業,公司總工程師畢勇博士介紹,中科極光也是國際少數、國內唯一一家掌握了三基色真鐳射顯示系統關鍵技術的企業。

在2017年,中科極光便正式對外宣佈,以中國工程院許祖彥院士為首席科學家、畢勇博士為專案負責人的科研團隊,攻克了全自主三色鐳射顯示技術,將顯示效果一舉拉昇至BT。2020的標準,達到國際領先。

中科極光創始團隊核心之一的畢勇博士科研工作出身,創業至今身上仍保留著院校經歷的顯著特質。據他身邊的工作人員介紹,作為領導平時更像是師長,對團隊年輕人才也多施用循循善誘的培養方式。

在採訪的過程中,畢勇博士多次糾正了記者的引導和提問,講話語氣不疾不徐,東北口音的加持也讓他多了一份親切與熱情。比如在可以透過事後查證的技術細節部分,畢博士堅持要在後面的談話中補充進來,換一種更合適的闡述方式幫助理解;而在有必要露出一點鋒芒,去講一些慣常的商業故事時,畢博士又會“退回一步”,把自己和公司擺在一個普通參與者的位置。

“其實行業的突破並不是單看個別企業為行業帶來了什麼,是要全行業企業共同參與來努力的。”畢勇謙虛地講道。“過去中國鐳射產業在技術進步和產業應用方面受到了全球認可,中國也成為了鐳射顯示國際標準的召集國,這對我們國家來說是不多見的。”

在2019年,中科極光即完成了1。35億規模的D+輪融資,2021年3月公司又新獲中科創星、國科嘉和、沃衍資本以及長興資本的聯合戰略投資。在何時上市的問題上,畢勇表示,公司目前在專利轉化率、研發投入、科研團隊規模等等,與科創板的申報要求是非常貼合的,不過,“完成股改、上市輔導及申報的過程,客觀還需要一點時間”。

“真鐳射”技術優勢與路徑明確

鐳射作為定向發光光源,在亮度、光效、壽命、體積均優於燈泡和 LED等常用光源,目前鐳射顯示也是目前唯一能夠實現BT。2020超高畫質國際電視標準的顯示技術方案。

據瞭解,BT。2020標準是在2012年下半年,由國際電信聯盟無線電通訊部門(ITU-R)頒佈的面向新一代超高畫質UHD(Ultra-high definition)影片製作與顯示系統的標準,重新定義了電視廣播與消費電子領域關於超高畫質影片顯示的各項引數指標。

中科極光日前釋出的“真鐳射”技術,便是在以上標準的基礎上提出來的。

從顯示效果上來說,“真鐳射”需要——也能夠滿足五大特性。以色域為例,光譜頻寬窄等特性色深可達到10bit,具有10。7億種顏色的色彩表現力,更高的色深能夠增加畫面在三維意義上的解析度,帶來更平滑的色彩過渡表現;在亮度方面,中科極光的鐳射投影產品在2020年實現過88000流明工程投影機的量產,並應用於多地城市景觀亮化專案。此外,真鐳射還具有長壽命、低能耗、高可靠性等優勢。

真鐳射顯示方案使用獨立紅綠藍三色鐳射器,在亮度和色域等顯示效果方面的前景較為明確,行業普遍要解決的難題還有:三色鐳射強相干性易產生散斑,需要光纖耦合、螢幕震動器等手段處理,同時還需要解決鐳射器散熱問題……由此,器材以及附加的高成本進一步限制了三基色方案的市場規模。

中科極光總工程師畢勇告訴《科創板日報》記者,中科極光的技術和產品的商業化落地受益於2015年半導體鐳射器的成熟。“半導體鐳射器能夠更加靈活地調整顯示光波長以製造紅綠鐳射,不僅體積更小、效率更高、更易於批次化生產,更重要的是成本也可以更低,初顯產業化前景。”

核心器件成本之外的問題上,中科極光團隊已有40多年的研發和突破歷程。據介紹,公司自研技術主要包括攻克了小型化高效能三基色LD鐳射模組、散斑消除、光纖耦合、動態平衡顏色管理、高效能熱管理、勻場照明、高效率控制驅動、高精度分時調製等關鍵技術,解決了三色鐳射產品體積大、高熱流密度工作情況下的有效熱管理、以及鐳射散斑等難題。

畢勇認為,在實現鐳射顯示的多種方案中,不同技術路線帶來的顯示效果,對於消費者來講,“體驗是質的差別”。

不過對於顯示技術研究和研發工作者來說,“宿命”似乎是他們在生活中難以忍受一切畫質粗糙的內容。畢勇博士身邊的同事介紹,他本人平時喜歡鼓搗數碼產品,對顏色和影象敏感,甚至有些“挑剔”。

從科學原理上來講,“藍色鐳射搭配紅綠熒光色的技術路徑,由於顏色調和的過程客觀難以達到鐳射的顯示水平,無論是色度、色彩還是物理上的色彩空間,都達不到BT。2020標準。”

“中科極光真鐳射方案較熒光顯示方案,顯色指標之外,在能耗上也具有一定優勢。由於紅綠色熒光經激發的過程需要耗費70%的能量,綜合來看量子轉化效率只有50%,在能耗方面,二者差距約在10%。”畢勇如是說。“雖然從一臺機器或一個小時的功耗來看並不顯著,但是如果面對的是全國的電視機以及投影儀的出貨量,效益就比較顯著了。”

鐳射顯示行業有待上游產業啟用

畢勇表示,“真鐳射”概念的提出,是在嘗試給B端客戶和C端消費者樹立清概念,幫助他們獲取更優質的服務和產品體驗,與此同時也吸引越來越多同行加入三色鐳射技術路線的賽道中,共同最佳化、盤活鐳射顯示的產業鏈條。

值得注意的是,業內多家致力於鐳射顯示的企業均開始佈局三色鐳射方案,電視行業龍頭海信也相繼推出全球首個8K鐳射顯示技術方案、全球首臺120英寸鐳射電視新品,產品在鐳射顯示領域首次實現對BT。2020色域範圍100%完整覆蓋。長虹、明基也在近年陸續推出了鐳射電視的整機產品。

畢勇預計,到2022年中國市場將會迎來三色鐳射方案產品的爆發期。不過節點到來之前,仍需要解決的主要問題是提升核心材料和核心器件的國產化水平,達到商業需要的水平。

畢勇進一步解釋道:“儘管我國鐳射器技術在過去有了長足的進步,但是在批次化應用、保持量產的一致性方面,無論是功率、電光轉化效率、波長還是使用壽命,在工程化開發的過程當中要解決的一些問題,技術狀態離理想目標還是有一定的距離。”

而畢勇判斷,“鐳射顯示技術最具前景的應用場景,排第一位的要屬家用市場。”這意味著,“真鐳射”電視要想完成龐大個人消費市場存量和流量的置換,面臨的壓力不小。

《科創板日報》記者也注意到,海信、長虹、明基等 三色鐳射技術陣營的企業,其整機產品普遍價格在3萬至4萬元的價格區間內。中科極光方面預計,其鐳射電視整機價格將在2022年,有望下探到萬元左右。

應用場景方面,除了家用市場的電視和投影儀,國內鐳射顯示廠商的業務重點還在B端。畢勇告訴《科創板日報》記者,公司現今客戶結構仍以B端為主,比如用以廣告、城市亮化工程、大型活動慶典照明等。目前,中科極光僅在手訂單就有兩個億。

據介紹,在2021年西安“兩角一門”的投影亮化專案中,東南城角和西南城角共使用了中科極光的2臺75,000流明“真鐳射”投影機、3臺60,000流明“真鐳射”投影機。以上5臺大型投影裝置與液冷裝置總功耗為37。5kw,每晚演出1小時耗電不到40度,相對夜經濟帶來的可觀收益而言,電量成本並不算高。

最新資訊顯示,中科極光的“真鐳射”投影機亮度已達到90,000流明,使用壽命也能夠達到30000小時,而且此後依然能保持80%左右的亮度。

亮化工程之外,影院場景下的應用構成了中科極光B端收入的第二高點。2020年中國影院共計7。6萬張銀幕,而市場對產品需求主要集中在具壽命長、色域廣、光效高等特徵。

也就是說,中科極光在B端市場,已經初步建立起了一定的技術與專案優勢。據介紹,“2022年中科極光還會在家用消費端進行發力……鐳射顯示的降本路徑和前景較為明確,空間也很大。”

首先是尋求技術進步,不斷提升單晶片的輸出功率,提升光電轉化效率,“簡言之在更少原材料的投入下,產生更多的鐳射。”畢勇表示,其次在規模效應方面,“隨著鐳射顯示應用與普及,圍繞著鐳射顯示衍生出來的產業鏈需求和落地也會越來越多,意味著鐳射器成本佔比會下降”。

原標題:《中科極光畢勇:“真鐳射”顯示爆發期將至|連線創始人》