徐祖彦,中国工程院院士。
在新时代新征程中,以中国式现代化全面推进强国建设和民族复兴伟大事业,实现新型工业化,是一项重点任务。 总书记关于推进新型工业化的重要指示,深刻阐述了新时代新征程下推进新型工业化的重大意义、重要原则和重点任务,为我们扎实推进新型工业化、加快建设制造强国指明了前进方向和指引。 为中国式现代化建设夯实物质技术基础。
当今时代是信息时代,各种信息系统终端设备与人的交互需要通过信息显示来实现。 人类信息获取的80%依赖于视觉、记录和再现,相互依存的显示产业是信息产业的中坚力量。
显示行业的发展方向是朝着人眼的分辨率极限迈进,目标是获取和再现高保真图像。 回顾显示行业的发展历程,从黑白显示、彩色显示、数字显示,解决了图像是否存在问题、图像中颜色问题、图像容易扰的问题。 21世纪初,激光显示解决了高保真图像再现的问题,即超高清图像的问题。
中国激光显示产业凸显自主创新
加快提升产业创新能力,落实企业在科技创新中的主体地位,强化需求和情景牵引,鼓励企业加大创新投入,是新型工业化的关键任务之一。
新型工业化是重视自主创新的工业化。 自主创新是科学的,符合全球化趋势。 显示行业现在已经进入超高清时代,有国际标准BT2020,包括高达4K 8K的高分辨率像素和75的色域覆盖8%以上,颜色数量可达12位。 激光显示的原理是以红、绿、蓝三原色激光器为光源,调节三色激光的强度比、强度的时空分布、总强度,从而实现全高保真再现,并能同时实现上述三个要素,因此激光显示是实现超高清显示最成熟的途径。 激光显示器亮度高,易于将显示器亮度控制在人类视觉感知的最佳范围内,保证显示器的高清晰度、高对比度和舒适性激光显示器具有较窄的光谱宽度(5nm),以确保显示图像的色域覆盖率达到758% 超高清标准;激光显示具有良好的方向性,使激光显示产业化易于控制整体架构,实现高效率、超轻、简单的工程要求。
自主创新围绕着先进技术展开。 现在开展的新型显示产业研究是二维显示(平面显示),超高清BT2020标准已经达到了人眼的分辨率极限,即一个角的空间分辨率,1nm的光谱分辨率,100帧秒的分辨率,上下主视场的视场比例分辨率30°, 和左右主视野的60°。
自主创新具有巨大的经济生命力。 激光显示将发展成为该国的战略性新兴产业,全球市场规模将达到4500亿美元,中国市场规模将达到4000亿元。
自主创新也服务于人们的生命和健康。 激光显示器具有单色性好、方向性好、亮度高等特点,这就决定了激光显示器在兼容数字显示技术优势的基础上,具有超高分辨率、大色域、大量色彩、高观看舒适度等特点。 超高清激光显示器具有良好的护眼优势,这已通过理论研究和人群测试检测得到证实。
自主创新仍具有中国先进性。 激光显示有两种模式,一种是投影,由中科院理化所应用,毕勇、高伟楠团队牵头研发了三色LD投影产品原型。 目前,国内共有杭州中科极光、海信、长虹等40余家企业,2024年国内销售规模将超过200亿元。 另一种模式是扁平型,由北京东方激光技术有限公司徐江科团队首创研发,并转化为产品。 解放军总医院(301医院)利用远程医疗监测终端产品,解决了远程医疗图像显示与临床实践不一致的世界性问题,开辟了“激光远程医疗”的新方向。 目前,301海南中心(三亚)已建立激光远程医疗门诊,正在大力推广中。
在激光显示产业的发展过程中,中国抓住了机遇。 我们自主研发激光显示技术已有20年,现在全国激光显示行业从业者怀揣着“中国人看中国电视”的“中国梦”,通过团结奋斗,必将为中国式现代化做出应有的贡献。
激光显示正朝着绿色化、真立体化的方向发展
绿色是新型工业化的鲜明特征,也是制造业转型升级的重要方向。 当前,我国已进入高质量发展新阶段,“碳中和”已成为国家战略。 激光显示具有不发光屏幕、画面亮度适中、视觉舒适、能耗低等优点,而且屏幕越大,节能效果越明显,比液晶电视节能50%,是一种非常好的绿色环保产品。 因此,激光显示技术的推广应用是推动绿色低碳发展的重要举措。
真正的3D显示一直是人类追求的未来显示技术。 真正的三维显示有两个原理,一种是光学全息原理,它是一种相干成像,它使用介质记录物体的所有光学信息,包括波长、振幅和相位的空间和时间分布,然后用激光再现。 突破的难点是找到一种可以记录5000线对mm的激光相干条纹的介质,二是在记录时用普通光代替激光。 另一种真正的三维显示是光场成像(computeal imaging),即记录物体光波的所有三维信息(波长、强度等),然后计算成像再现。 平面显示正朝着真正的三维显示迈进,这是人类显示技术的一场革命,还有很长的路要走
除了绿色化、真立体化,激光显示的发展方向还包括智能化、小型化。 手机是一种光电技术系统,激光显示屏的加入将使手机显示屏更加先进、清晰。 激光显示的小型化可以逐步进行,先在平板平板电脑上加入激光显示,然后逐渐缩小到手机中,这涉及到激光显示的架构改革,推动手机更加智能化,助力数字技术与实体经济的互动发展。
未来技术是所有技术的宏观发展模式,显示技术也不例外。 未来技术包括两个方面:颠覆性技术是发现,新功能技术是发明。 真正的3D显示尚未发展成一个规模化的产业,等待未来技术的发展。
作者丨徐祖彦,中国工程院院士,编辑丨朱玲珍梅,编辑丨Maria,制片人丨连晓东