中国工程院院士许祖彦：激光显示是超高清显示必由之路

“激光显示可全面实现4K/8K高分辨、12bit大颜色数、＞70%大色域覆盖率的BT.2020三要素，将快速实现超高清显示，必将成为下一代显示产业主流。”中国工程院院士许祖彦近日在2023世界显示产业大会同期举办的院士论坛演讲时表示。

激光具有谱宽窄、方向性好、亮度高三大特性

显示产业发展方向是走向人眼的分辨极限，目标是高保真视频图像的获取和再现。回顾显示产业发展历程，从20世纪30年代的黑白显示，解决了图像有无问题；20世纪50年代的彩色显示，解决了视频图像有色问题；20世纪末的数字显示，解决视频图像易被干扰的问题。“到了21世纪初的激光显示，则是解决图像高保真再现问题，也就是视频图像超高清问题。再向未来就是全息成像或计算成像，解决真三维显示问题。”许祖彦表示。

“激光显示是超高清显示必由之路。”许祖彦指出。激光显示原理是以红、绿、蓝三基色激光为光源，调控三色激光强度比、强度时空分布、总强度，实现全色视频高保真再现。其特点是谱宽窄、方向性好、亮度高，有投影式、平板式两种模式，可全面实现4K/8K高分辨、12bit大颜色数、＞70%大色域覆盖率的BT.2020三要素，而其他显示技术仅能实现4K/8K一个要素。

具体而言，激光显示首先具有亮度高的特点，可以精确控制在人眼最佳视觉感知区，容易实现8K高分辨率高对比度。第二是谱宽窄，色度三角形面积大，小于等于5nm谱宽即可实现大于70%的色域覆盖率，可以实现12bit颜色编码不重叠。第三是观看舒适度高，色饱和度高，光谱亮度高，人眼相同的主观感受下物理亮度低一半，兼具护眼舒适，反射成像，符合视觉进化过程，且像素与发光面积相同且无边界。第四是投影式激光性价比高。其功耗低，比液晶电视省50%，寿命较长，可以实现大于5万小时的使用，重量轻，100英寸电视产品重量小于10千克。

2025年是产业化关键时期

在2022年北京冬奥会闭幕式上，用激光显示投影机在夜空中投射出一棵立体“光树”，为世界各地冬奥运动员“折柳送别”；在庆祝中华人民共和国成立70周年文艺晚会上，用激光显示投影机点亮人民大会堂穹顶，实现了从舞台到空间的立体光影秀；在庆祝建党百年上海黄埔江庆典上，激光显示投影机在黄浦江畔上演光影秀……激光显示技术已经有许多落地应用，打造出沉浸式光影视效。

“激光显示拓展显示产业C端和B端市场的巨大空间，特别是B端市场。”许祖彦表示。记者了解到，中国科学院理化所杭州中科极光、海信、长虹、光峰等全国近40家企业推出激光投影式系列化的产品，2021年国内销售额超过200亿元，平均增长率大于100%。北京东方镭射科技公司研发出激光远程医疗产品，开拓了远程医疗升级换代新方向。

“2006年中国科学院理化所团队提出了激光显示产业化发展路线图。从1995年研发气体激光器，2005年研发全固态激光，2015年研发混合光源，2017年以三基色LD为主，2025年是激光显示产业化重要时期，2030年形成产业规模。”

许祖彦表示，半导体激光是激光显示产业化最佳光源，具有电激发、高效率、波长可调控、大消光比、长寿命、全固态、小型化、成本低（可利用半导体工艺规模量产）等优点。

“中国的激光投影显示已形成百亿元的市场，家用电视、数字院线、沉浸显示、工程投影等领域总体正在以30%的年增长率快速增长。中国的激光平板显示市场也将快速发展，便携显示、车载显示、医用显示共同打造未来千亿美元市场。”许祖彦表示。