我国激光显示核心关键技术取得国际领先突破

一个思想的火花

    我国是显示产品的生产大国和消费大国，由于长期缺乏自主创新的核心技术，特别是进入平板显示时代，整个产业严重依赖技术引进和关键部件进口维持生产，更无力参与国际市场竞争。在国家863计划、中科院知识创新工程等项目的支持下，中科院在激光显示核心关键技术领域取得了国际领先的突破，为我国显示产业的自主创新、跨越发展带来了难得的机遇。

    目前，国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段，未来3到5年将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期。但在我国，产业上的跨越似乎更难于技术上的突破。如何才能将技术优势转化为产业优势？中科院与民营资本结合推进激光显示技术产业化，或许可以为我国更多高新技术迈向产业化提供一些启示。

    在中科院光电研究院激光显示研究基地，一段电影短片令记者感受到了近在眼前的激光时代。花朵绽放、蝴蝶飞舞、鱼儿畅游，一切都是平常的场景，但清晰而逼真的图像，极致绚丽的色彩，带给人的是难以言表的视觉震撼。

    在北京，已经有不少观众有幸体验过这种视觉盛宴。“去年7月17日开始，这台激光电影放映机在华星影院4号厅放映了半年，观众反映非常好。由于激光显示产品投入商业运行在全球尚属首次，所以在国际上引起了很大反响。”光电院激光显示项目的具体负责人毕勇博士说。

    然而谁又能想象，几年前激光显示首次在中国现身时，完全是另一幅景象。“我清楚记得许祖彦院士利用院里的仪器作第一次激光光源成像的情景，当时大家把屋里所有的灯全关掉，才能隐隐约约看到图像的影子。虽然很暗淡，但毕竟成像了，证明这条技术路线的可行性。这可是激光显示的首次集成，具有里程碑意义。”光电院副院长王宇回忆。

    有意思的是，我国走激光显示技术之路只缘于一次偶然的思想碰撞。2000年，在中科院光电院筹建过程中，著名激光技术专家许祖彦院士和现任科技部副部长、当时还在中科院工作的曹健林同志，在一次谈话中灵光一闪想到这条路线，认为应该试一试。于是，由光电院投资并组织中科院物理所、理化所、长春光机所等优势单位协同攻关，并得到了国家863计划、中科院知识创新工程等项目的支持。2005年，终于成功研发出了一系列激光显示原理样机。

    偶然迸出的一个思想火花，何以被如此认真地对待，从而结出了硕果？因为科学家清楚，他们要做的不是一项技术，而是一个产业；有关领导也明白，国家不是在支持一项技术，而是在支持一个产业。

    这是一个十分重要的产业。王宇介绍，经过20多年的发展，我国已成为世界显示产品生产和消费大国。上世纪90年代末，“中国制造”在世界范围内崛起，显示产业成为中国真正有能力参与国际竞争的产业之一。仅2007年上半年，彩电产量就达到3835万台，占全球总产量约48％。

    这又是一个迫切需要支持的产业。由于长期缺乏自主创新的核心技术，我国显示产业的发展严重依赖技术引进和关键部件进口，面临着巨大的生存压力。目前，国际上以日、韩企业为主导的平板显示产业已经进入高速发展阶段，传统的CRT显示正在被逐步淘汰，我国近20年来积累起来的CRT产业基础已经丧失竞争优势。而在平板显示领域，由于我们处于产业链的最末端，更难以在国际竞争中取胜。

    激光显示为我国显示产业的重新崛起提供了难得的机遇。现有显示产品的色域空间仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的31.8％，难以真实还原自然色彩。激光显示作为新一代显示技术，在继承了数字显示技术所有优点的基础上，以高饱和度的红、绿、蓝三基色激光作为显示光源，解决了大色域色彩再现难题，其色域可覆盖接近90％的人眼可识别色彩，从而最完美地再现自然色彩，被认为是“一次显示领域的革命”。

    目前国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段，未来3到5年，将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期。我国已经实现激光显示核心关键技术的突破，拥有完整的自主知识产权。我国在激光材料、激光器件等方面有着良好的技术基础，并具有世界最强的显示产品整机集成制造能力，这些要素的有效集成，将使我国在新一轮显示产业竞争中取得先机。此外，由于激光显示目前尚未形成垄断性的国际分工，也尚未形成垄断性的技术标准，也为我国激光显示产业的发展留有难得的空间。

一条新的产业化路径

    在华星影院试放映的良好效果，令科研人员初尝了欢喜的滋味。更令他们振奋的，则是激光投影系统在北京奥运会上的大显身手。

    “激光显示产品最突出的一个特点是可以高强度运转，24小时工作，连续数天不停息。我们的产品正是利用这一特征服务于奥运会指挥系统。奥运会期间所有的指挥命令都从这一系统发出，发出命令的依据就是大屏幕所显示的图文信息。我们完全通过自主创新，登上了奥运这个盛大的展示舞台。”王宇说。

    服务奥运为我国激光显示产品向高端推广奠定了基础，此时距被称为“草台机”的第一台原理样机问世仅仅3年。从技术优势到产业优势，这一转化何其迅速！

    “因为我们走的是一条不一样的路————一开始就与企业合作，与市场结合。”光电院党委书记、副院长牛红兵总结。2005年原理样机一出来，光电院立刻多方接触企业界，希望从产品和市场的角度去指导研发。

    2006年底，光电院与民营资本结合，共同成立了北京中视中科光电技术有限公司，作为激光显示产业化研发平台。中视中科通过对激光显示市场的深入分析，选择激光数字电影放映机和大屏幕工程投影机市场作为切入点，在许祖彦院士的指导下，围绕市场需求和产业化目标开展了产品设计和关键技术攻关。

    短短2年，中视中科取得了一系列激光显示产业化核心关键技术突破，研发成功国际领先的新型高效率、低成本全固态激光显示光源，其电光转换效率达到国际同类产品的两倍以上，成本可降低5至10倍。

    如今，中视中科已经获得了100余项国内发明专利和1项国际发明专利，占全球激光显示相关知识产权总数的10％以上。先后研制成功大尺寸激光电视、3000流明激光投影系统，以及国际首台12000流明激光数字电影放映机。

    在产业化研发过程中，中视中科以积极开放的态度与国内显示产品制造厂商紧密合作，先后与（深圳）世纪晶源、海信集团、南方集团和中光学集团等企业签订了战略合作协议，与海信、中光学集团等骨干企业共同围绕应用于激光显示的Lcos光学引擎等产业化关键技术开展合作研发。

    今年2月，南京市与中科院共建的“南京激光显示产业基地”在南京市栖霞区动工。该基地重点进行激光显示核心光源模组的规模化生产，计划在2011年前形成150万瓦光源模组的生产、销售能力，将为推进激光显示产业化发展发挥重要的示范、带动作用。

    “我们的脉络就是通过产研结合，把激光显示推向市场。一个科研成果的产业化走到今天，如此顺利，这让我们非常振奋。”牛红兵说。

一块诱人的“蛋糕”

    2009中国国际节能减排和新能源科技博览会上，国内外近300家企业汇聚一堂，竞相展示节能减排和新能源科技的重大成果。中视中科参展的65英寸激光电视和大屏幕激光数字电影放映机，以优越的色彩表现和卓越的环保节能效果备受关注。

    据介绍，与目前主流的LCD显示产品相比，激光显示产品在制造过程中不需要消耗大量的水资源，也不需要使用汞等重金属，因而更加节能、环保。以1000万台平板电视每天工作4小时计算，年耗电共计29亿千瓦时，如果这些家庭采用更节能的激光电视，每年将节电20亿千瓦时。

    由于环保节能已经成为世界各国政府共同的使命，并日益成为企业制造能力竞争的重要手段，可以想见，激光显示产品的前途是一片光明。

    毕勇介绍，激光显示技术不仅可以进入现有的显示产品市场，占据60英寸以上的电视、大屏幕投影、电影放映和拼接墙等大屏幕显示领域，而且能够创造出新型显示产品市场，如激光微型投影（便携式）、激光投影手机、激光三维立体显示等。因此国际显示业界预测，激光显示将在未来占据整个显示市场的半壁江山，具有每年500亿美元以上的市场前景。而在不考虑国际市场需求等因素的情况下，未来5年我国激光显示产品市场规模可能达到每年400亿人民币以上。

    这块市场蛋糕无疑十分诱人。毕勇认为，现在实验室的技术已经成熟，进入千家万户的关键问题是价格。低成本、大批量、高质量，将成为未来争夺激光显示市场的三个关键词。

    虽然我国已经在激光显示技术研究和产业化方面取得了重要突破，但还面临着诸多挑战。我们的竞争对手均是实力强劲的跨国企业，他们投入巨大，技术研发和产业链整合的进展迅速；而目前国内家电及显示产品制造企业在激光显示领域的技术基础比较薄弱，在产业化方面的参与程度较低，在相关产业链方面尚未形成紧密合作的联盟，在融资渠道和投资力度上也与国外竞争对手存在巨大差距。

    毕勇告诉记者，我国已设计好未来激光显示产业发展的技术路线：第一阶段到2011年，从激光数字电影放映机等高端市场切入，建设和完善激光显示产业链；第二阶段到2013年，进入商用激光投影和高端家用投影等商用市场，形成具有国际竞争力的产业能力；第三阶段到2015年，全面进入大众消费品市场，形成可持续发展的创新能力，打造国际领先的激光显示产业。

    在这一过程中，光电院将依托中视中科这个产业化平台，争取更多的社会资源和政策支持，同时充分发挥高端产品的市场示范和技术带动作用，与国内相关的产、学、研创新单元紧密联合，形成技术和产业联盟，推动我国激光显示技术的大规模产业化。

    我国在激光材料、激光器件等方面有着良好的技术基础，并具有世界最强的显示产品整机集成制造能力，这些要素的有效集成，将使我国在新一轮显示产业竞争中取得先机。