技术创新

Technological Innovation

第五代显示技术-光波导光调制器激光显示
创新点

  • 采用非DLP和LCOS技术,实现图像调制,打破国际垄断地位;
  • 采用RGB激光光源,实现大色域显示;
  • 采用光波导技术实现图像调制,可实现真黑场,提高对比度;
  • 采用激光光源阵列,较少的光学元器件,系统效率提高一倍,实现5~40万流明图像显示。

核心技术

  • 开发大功率小体积白光激光光源,实现白光半导体激光器耦合至100um多模石英光纤,耦合效率大于90%,自动白平衡和温度自适应,光纤折断自保护等功能;
  • 采用光波导技术实现光学图像信息的调制,实现120HZ高频图像调制的同时,具有较高的通光效率和稳定性;
  • 采用FPGA技术将不同制式的图像格式进行信号转换,实现500KHz高频驱动信号传输;
  • 高效高精度激光光源阵列热管理,保证系统较小温差;
  • 开发中继透镜和可变焦F-theta透镜,实现小色差图像投影显示;
  • 采用纳米镀膜技术,对光学透镜进行镀膜,承受较高的激光光源功率密度;
  • 采用角度多样性,相位多样性等技术实现激光散斑抑制。

竞争性分析

 在产业链上,第四代产品依旧依靠美国TI(德州仪器)和日本SONY等大公司的DLP(数字光调制器)或LCOS(背光液晶光调制器)技术方案;同时从技术性能上,基于传统的DLP和LCOS技术的显示设备,无法实现7万流明以上高亮度显示,且图像对比度和系统效率低,无法满足市场的需求,限制了投影显示的应用范围。本公司在大功率激光光源集成技术的基础上,针对投影显示核心器件开展技术攻关,采用全新的技术方案,完全自主知识产权,其系统特点是在亮度、物理分辨率和对比度方面,远高于传统的激光显示设备,在系统效率方面,从传统的43%提高到80%。最终产品可实现5~40万流明,2~4K高亮度高分辨率投影显示,可以广泛应用于工程投影、数字影院放映、建筑投影、大屏幕监控及城市亮化等高亮度显示市场领域。

      在图像显示核心器件方面,有LCD,DLP,LCOS和GLV四套技术方案,其技术特征如下:

由于系统效率问题,部分光能转化为热能,导致LCD液晶沸腾,因此LCD显示技术无法实现高流明显示;GLV技术自2007年面世至今,由于效率问题无法实现工程化;而LCOS和DLP技术是目前高流明显示领域主要采用的技术,其核心技术主要掌握在SONY和TI,且芯片效率低,部分光能转化为热能,导致DLP和LCOS芯片无法承受高功率,因此无法实现7万流明以上投影显示。

      本公司开发的基于光波导技术的图像实现核心器件,系统效率达80%以上,可实现更高流明显示,图像质量较传统显示有进一步的提高,其性能对比如下: