虽然LSD和LPD两种激光显示技术也可以获得不错效果,但是未来被认为真正主流的显示应用还是激光投影和激光液晶电视。在这两种应用中的关键技术是获得平行面光源,这依赖于一系列的光学透镜技术。同时,在投影和液晶显示的应用中,激光还必须形成至少红绿蓝三色光源,或者是含有以上三色光的白色光源。
目前在液晶和投影的应用中,激光可以采用红绿蓝三原色激光光源,单色激光光源和其他颜色LED光源配合,以及采用单色激光光源和其他原色荧光粉系统的三种光源配色方案。这
三种方案中,采用红绿蓝三原色,或者更多原色的激光光源系统方式,最能发挥激光光源的特点。当然相对成本也更高。目前主要应用在高亮度工程投影、数字影院市场之中。
采用激光和LED光源配合的方式,主要是实现对LED光源不足之处的弥补。例如LED投影系统的亮度不足,关键瓶颈是绿色LED的亮度提升空难,同时白色效果需要绿光能值有非常高。因此,在LED投影系统中,采用绿色激光光源,或者蓝色激光通过荧光系统转换成绿色的方式,可以很好的解决LED投影亮度不足的问题。
单色激光配合多原色荧光粉色轮是实现经济的纯激光投影的最佳思路。这种方式与三原色激光和三原色LED投影光源系统比较,均可以大幅降低光源系统的复杂性和成本,并提升系统的可靠性。其新加入的色轮技术和荧光技术早已成熟,更适合传统投影机厂商快速开发产品。
在激光与荧光粉配合的显示系统,无论是液晶电视、投影机还是LPD之中,最长见到的激光器均是蓝色激光器。选择蓝色激光器与荧光粉配合的原因主要在于荧光粉的发光特性。
考虑发光系统的工作原理,必须应用光本质中的“粒子特性”。光是由光子构成。光子是原子外层电子、或者是自由电子在发生能级改变(跃迁)的过程中发射出来的。光子发射总是在电子运动轨迹切线上,与电子运动方向相反。光子发射过程遵循动量守恒和质能守恒定律。原子外电子跃迁遵循能级规律。
荧光物质的发光特性是,其中的电子吸收入射光(可见光和非可见光)后,电子能级向上跳跃后,继向下跳跃。向下跳跃宽度等于或者小于向上跳跃宽度。也就是荧光物质的发射光的波长等于或者大于入射光,频率等于或者小于入射光,光子能量等于或者小于入射光。
在常见显示系统中,五颜六色的色彩至少由红绿蓝三原色构成。其中,蓝色波长最短、频率最高,蓝色照射适当的荧光物质可以转化成红色、绿色,甚至紫色、黄色、青色等等。但是如果采用绿色或者红色的入射光,则没有荧光物质可以将其转化成蓝色(加入却是需要将光线波长变长,则需要特种光学晶体材料,其成本高于常见的荧光粉很多)。
因此,虽然在红绿蓝三色激光中,实现高亮度发光蓝色的技术含量最高,但是采用荧光粉技术的激光光源系统和显示系统还是必须采用蓝光。在目前可见的投影、平板和其他激光显示产品中,蓝色激光器是必须采用的器件。因此,蓝色激光器的发展水平也就成了激光显示技术不断发展的关键。
(实际上,对于LED光源,实现白色混光所需要的技术,多数也是采用蓝色LED配合必要的荧光粉,例如黄色荧光粉,或者绿色和红色荧光粉的技术——这种技术方案成本低于采用三原色LED发光器混合成白光。在原理上,蓝色LED被广泛应用和蓝色激光被广泛应用于相应显示系统中的理由是相似的。)