激光器|这项新技术,全球的投影巨头公司都在关注,为什么?( 二 )


众所周知 , 亮度实际上就是人眼能感知的光线的明亮程度 , 也代表光的能量大小 , 能量越大亮度越高 , 反之亦然 。
RGB三基色激光显示产品需要一定数量的红激光、绿激光和蓝激光进行配比合光 。 就激光器效率而言 , 绿激光器的发光效率一直较低 , 远不如蓝激光器 。 目前效率最高的直接发光的半导体绿激光的发光效率仅为蓝激光的40% , 直接发光的半导体绿激光单芯片的出光功率不足蓝光芯片的25% 。
红激光器所采用的材料温度敏感性高 , 通常需要使用TEC(半导体制冷片)控温 。 不仅成本偏高 , 同时TEC有凝露的问题 , 为了防范该问题导致红激光短路、烧毁 , 需要对红激光进行防水封装 , 进一步推高了采购成本;红激光的生产规模远小于蓝激光 , 导致制造成本高 , 因此红激光的成本远高于蓝光 。
如何寻找到更亮同时更经济的人造光源呢 , 诺贝尔物理学奖获得者中村修二给出了答案:蓝光 。 当年中村修二凭借这一发明成功获得诺贝尔物理学奖 。 蓝光采用氮化镓为基材的发光材料 , 同时配合一个谐振腔就形成了蓝色激光半导体发光器件 。
ALPD激光显示技术发光来源绝大部分为蓝激光器 。 蓝光激光器采用的是GaN(氮化镓)的材料体系 , 其效率较高 。 更需要关注的是蓝光激光器与蓝光LED采用的是同一材料体系 , 后者在多年的大量产业资本投入 , 国内已经形成了半导体照明产业的巨大体量 , 从而使得蓝光的产业链非常完备 , 成本很低 。 因此蓝光激光器不仅现在具有良好的产业基础 , 成本较低 , 未来的产业化将按照影响半导体产业的摩尔定律有很大的性能提升和成本下降空间 。
稀土荧光材料是我国的优势产业 , 荧光轮器件是ALPD激光显示技的核心器件 , 其成本可以有效控制 。 ALPD激光通过蓝激光激发荧光的方式获得低成本、高效率的绿光和红光 , 成功克服了红绿激光器的效率和成本问题 。
ALPD激光显示技术的多种技术路径
从落地难易层度看 , 传统RGB激光技术的技术难度比较低 , 更容易实现 , 主要就是堆叠激光器 , 拼激光器的数量 。 所以 , 对于在激光显示领域 , 技术实力不足的企业来讲 , 传统RGB激光技术是比较好的选择 。
再看光峰光峰科技的ALPD激光显示技术 , 经过多次迭代 , 该激光显示技术已演化出“单色激光+荧光”、“双色激光+荧光”、“三色激光+荧光”三种解决方案 , 在很好的消除传统RGB激光技术的散斑问题的同时 , 充分满足不同层次的用户需求 。

早在2007年 , 光峰全球率先发明了ALPD激光显示技术 , 采用透射式荧光轮的方式 , 成为了结合荧光与激光的第一代技术 , 称其为ALPD1.0技术 。 抢占了全球激光显示技术的先机 。
随后的2010年 , 针对激光电视产品的开发 , 采用反射式荧光轮和光学扩展量合光的方式 , 推出了可实现高亮度的ALPD2.0技术 , 目前大部分的ALPD激光投影机产品 , 如激光电视、教育机、拼墙等 , 均采用的是该技术方案 。
2011年 , 针对影院产品的开发 , 光峰科技开始布局红蓝双色激光+荧光的ALPD3.0技术 。 该技术解决了红光色彩亮度不足以及红光饱和度不高的问题 , 经过多年的研发 , 在2017年达到了55000lm的高亮度、DCI-P3的广色域以及100%的色彩亮度 。
2015年 , 为实现极致观影效果 , 开始布局红绿蓝三色激光+荧光的ALPD4.0技术 。 相比于ALPD3.0 , 其不同之处在于一方面增加了绿激光 , 另一方面不再需要窄带滤光片进行色域增强 , 因此既增强了色域 , 又有效提高了光效 , 目前其光效比ALPD3.0代产品要提升30% , 色域值可达Rec.2020的98.5% 。 目前已取得广泛应用 。