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激光电视:“杀入”液晶电视腹地

ejinjing 2019-12-18 16:22 427人围观 4K电视

海信75吋全色开启双方真正比拼大幕


某种意义上,激光电视与其他电视的比拼才刚刚开始。过去5年只是“热身”。海信不久前正式上市75吋全色激光电视,则是比拼开始的重要信号。

“它将给液晶电视盖上真正的行业天花板。”海信激光显示工程师、75吋全色激光电视研发项目经理田有良说。他2010年加入海信激光显示,参与过历代产品研发。颠覆液晶电视,一直是他和研发伙伴们的首要课题。这一次,他们的产品终于带着激光电视独有的颠覆性色彩显示效果,“杀入”液晶电视的核心腹地——65吋到75吋尺寸段。

2014年,海信推出全球首款激光电视——100吋单色激光电视。随后,海信和几乎全行业都遵从了从100吋、120吋等超大尺寸不断下探,并从单色逐步升级为双色、全色的发展路径。通过产品迭代,企业一步步推动产业技术走向成熟。激光电视才得以真正凸显其优势和意义。

激光显示是最具潜力的第4代显示技术。这是激光电视阵营最常说的一句话。但或许直到75吋全色激光电视诞生,外界才真正信服。

色彩最逼真的电视

“从观看者角度,这是目前所有家用显示中色彩最逼真的产品。”田有良说。这也是激光电视首次完全展示出其相比其他显示技术最具颠覆性的一面。

根据中国电子视像行业协会联合多家企业共同编制的相关标准,激光电视是包括激光投影设备和专用投影幕的完整系统,即包括激光光源机身和专业投影幕。激光电视所采用的激光光源决定其在图像色彩上具有其他显示无法比拟的优势。中国工程院院士许祖彦曾说,激光显示是人类有史以来最完美的色彩还原。简言之,此前的显示技术和产品只解决图像清晰度问题,而激光显示还能解决图像“真实”问题,它能显示更广的色域,最大程度还原自然界真实色彩。

按行业通行测算方式,激光电视的色域值能够达到180%。这意味着,如果现在液晶电视能够还原自然界60%的色彩,那激光电视最高能还原90%。但要达到这样的“完美色彩还原”,有个大前提,红蓝绿三原色都要使用激光光源。这是过去几代产品没有实现的。

最初的单色激光电视,采用单一蓝色光源,红色光和绿色光要依靠蓝光驱动相应颜色荧光色轮产生。带来的影响是,红色和绿色并不够“纯”。当产品迭代至双色激光电视,光源中加入了红色,但绿色光依然要依靠其他光源激发产生。而全色激光电视完全是红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术,能呈现接近人眼视觉极限的高保真图像。

突破产业链制约

事实上,海信布局激光电视之初,就想做全色光源产品。

激光电视是海信的“一把手”工程,周厚健一直是最敬业的激光电视产品经理。色彩表现力更优、产业链更短、能突破对屏幕的依赖、企业设备投资更小、漫反射成像原理更绿色健康……出于这些原因,激光显示一直被海信作为中国企业换道超车的关键技术路线进行储备。用户体验最优的全色光源产品成了必然选择。

但与整个产业相比,海信走得有些太快了。虽然,现在已有越来越多厂商加入激光电视阵营,产业链已聚集百余家企业,但在最初,说海信是“孤军奋战”也丝毫不为过。在上游激光器行业,红色和绿色激光器还远未到成熟的产业化阶段。

尽管科技界对于激光显示技术应用的研究时间已经不短,但激光显示从专属精密仪器转化成普通家用显示产品才刚刚开始,前者对后者的借鉴意义十分有限,产品设计以及零部件要求也不尽相同。一个最明显的例子是,海信在设计激光电视方案时,并没有采用激光投影已经成熟的长焦镜头一次成像解决方案,而是摸索4年,设计开发了“激光光源+超短焦投影”方式。后者投射距离短、亮度损失小、节省空间且能避免画面遮挡,更适合家庭电视场景。

“蓝色激光器是最成熟的,所以最初使用蓝色的单色光源,配合色轮驱动方式。”田有良说。但这种方式不仅影响图像色彩显示效果,还间接提高了激光电视的成本。田有良介绍,由于非全色光源产品需要用光源激发其他颜色,机器内部光路设计更加复杂,且需要增加配套电路。

暂时妥协的同时,海信也加快“布道”。如,将激光电视技术开放给其他企业使用、派出技术人员协助同行或产业链上下游解决技术难题,为的就是共同做大产业,推动产业链走向成熟。此次推出全色激光电视,既是产业链不断成熟的体现,也是海信进一步推动上游激光器成熟做出的重要努力。

“对于激光显示技术来说,单色、双色只是过渡,早晚要回到全色激光上。我们一直在跟踪和研究相关技术。2018年,我们跟上游激光器厂商密切沟通,一起定义了一个小的封装形式的全色激光器,是完全按我们要求定制的。这才又走到了全色的路上。”田有良说。

寻求高技术与低成本最优解

“在运用全色激光显示技术的同时,这款电视也是业界首次将激光电视下探到75吋,并且实现量产,技术难度超乎想象。”海信激光电视公司总经理高玉岭表示。

从2018年6月立项至今,田有良和研发团队先后了克服了散斑、均匀性、DLP精确控制、小体积散热等一系列难题。

据介绍,作为精密半导体器件,激光器有耐受温度限制,温度太高会损坏器件。受材料成熟度制约,全色激光器目前最高耐受温度只有45℃,这就要求其外部管壳要始终保持不超过45℃。而此前的产品,激光器外部管壳只需保证始终不超过75℃。这对激光电视的散热系统提出了更高要求。

更大的难题是散斑。这是激光显示独有的现象。上世纪60年代,激光器问世不久,人们就发现,当激光照到粗糙物体的表面,发射的光会呈现亮暗相间的颗粒状斑点,这些颗粒状的光斑点就是散斑。通俗说,当散斑呈现在电视上,会让人看起来有一种毛玻璃的感觉。散斑不能被完全消除,只能尽力减弱至用户感受不到。

全色光源的消散斑难度本就最高,75吋的产品设定又进一步推高了难度。田有良介绍,小尺寸受制于体积、成本等要求,必须将内部光路设计的尽可能简单。75吋产品的光束比过去任何一代产品都要集中,大大增加了散斑消除难度。

多种新变量的加入,甚至令研发人员一直以来积累的经验“失灵”了。自海信确立激光电视战略以来,消散斑就是研发人员重点攻关课题。田有良自入职以来,就一直跟随激光显示研发部总经理刘显荣从事相关研究。团队从原理入手,历经单色、双色光源等历代产品研发试验,逐步摸索影响散斑的因素,初步建立了理论模型。但当田有良和伙伴们试图利用此模型解决75吋全色光源产品的散斑问题,却发现并不奏效。随后,在尝试了20多种方案后,他们发现只有将5、6种方案相结合,才能得到满意结果。目前,海信此激光电视的散斑对比度在1米观看范围内已低至8%,肉眼并不可见。

在激光电视散斑问题上,海信也变成了行业“顶级专家”。田有良说,顺利完成该产品研发后,意味着团队已完成了几乎所有与散斑有关变量的测量,建成了具有定量指导意义的强大数据库,也得到了完善的理论模型。

“这款产品成功上市,我们就敢说,海信已经把这个激光电视最难的技术问题解决好了。”海信激光显示研发部副总经理钟强说。

激光电视:“杀入”液晶电视腹地

彩电市场最大变量

海信之所以把全色激光电视定格在75吋上,是针对国内彩电市场的战略衡量。

中怡康预测数据显示,2019年中国75吋彩电规模将达到百万级别。目前“大尺寸显示消费”已成为今年国内彩电市场的“主题”。有统计显示,有替换升级需求的消费者,他们期望更换电视的尺寸主要集中在55-80吋,75吋将逐步成为品质生活的用户“首选”。纵观行业上下游动作和市场需求数据,75吋电视已经成为行业市场最中意的选择之一。在这个市场的领先布局,就是对未来彩电的领先优势。

将75吋与全色光源成功捏合在一起,海信相当于通过了行业最严苛的考验,也标示了一个新的激光电视产业高度。

11月下旬,海信带着该产品参加了在合肥举办的首届世界显示产业大会。在这个全球尖端显示技术和产品的竞技场上,75吋全色激光电视是其中的焦点之一。“既羡慕,又充满危机感。”这是钟强对现场同行反应的总结。

自2018年第4季度以来,中国电视开启了连续4个季度的下滑态势。与此形成鲜明对比的是,激光电视这一全新品类,迎来了爆发式增长。中怡康最新数据显示,激光电视零售额本年累计同比增长69.7%,零售量本年累计同比增长103.2%。

75吋以上电视市场,又会产生怎样的变量,市场拭目以待。

来源: 青岛日报
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