产业现状

激光显示是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。在众多不断发展的显示技术中，激光显示技术代表显示技术未来发展的趋势和主流方向，是未来显示领域竞争的焦点。激光显示技术在继承了数字显示技术所有优点的基础上，以红、绿、蓝三基色激光作为显示光源，在色度学方面实现了重大突破，解决了显示技术领域长期以来悬而未决的大色域色彩再现的难题，所以能够最完美地再现自然色彩。

激光显示是以红、绿、蓝(RGB)三基色激光为光源的显示技术，激光显示技术的最核心关键技术是三基色激光光源，它决定了基于激光显示技术的终端显示产品的色域空间、寿命以及工作方式。近年最受产业界关注的红、绿、蓝三基色激光光源获得了一定的突破：从单色、双色荧光粉方案到最近中科极光国际上首次采用RGB激光光源的三色激光电视发布，显示出激光电视离千家万户的距离越来越近。

在错过了显像管显示和平板显示之后，我国在国际激光显示产业中已经占据一席之地。国内中科院理化所、中科极光、中科院光电研究院、中视中科公司、海信、长虹等均开发出新型激光显示产品并大规模布局。

2015年10月，中科极光研发团队在突破了小型化高性能三基色LD激光模组技术、高效率控制驱动、高精度分时调制、颜色管理、高效能热管理、匀场照明与散斑消除等系列关键技术基础上，研制出国际领先水平的100英寸红绿蓝三基色LD光源全激光电视样机，标志着国内首台纯半导体激光器光源诞生。

2016年2月起，中科极光研发团队，历时1个月的攻关，突破了小型化、全风冷、大功率激光光源模组技术、高效率光学耦合和匀化等技术，完成了公司首台高亮度数字电影机的研发任务，激光数字电影机符合DCI标准，输出光通量超过24000流明，画面均匀度大于90%，功耗1500W，国内首次实现全风冷散热。经过实际对比测试，画面质量等达到了国际领先水平。

在2018年的CES展会上，长虹就发布了全球首款家用三色4K激光电视，呈现画面的亮度更高、色彩饱和度全面提升、色彩还原度更真实，相比传统投影灯泡光源的使用寿命更长。长虹激光显示科技公司总经理陈宁称其为激光电视的“质变”。由此可见，三色将成为激光显示未来“主流”技术路线。

我国已经形成半导体激光器、全固态激光器、彩色激光显示技术链，目前我国在激光显示技术方面与国际同步，并且拥有自主知识产权，在错过了显像管显示和平板显示之后，激光电视可能是实现弯道超车的“杀手锏”，虽然激光显示技术在中国研究的势头很好，但产业化步伐堪忧，很有可能出现“起得很早，到得很晚”这种尴尬局面。发展激光显示(电视)产业，我国拥有较好的技术和产业基础；但我们同时也看到，相较于美国、日本、欧洲等发达国家和地区，我国在高新科技产业化发展方面还存在着许多不足。尤其是在半导体激光器产业化开发方面，由于国内光电产业界错失了光存储产业、光通信产业的发展给国内半导体激光器等光电器件带来的发展机遇，因此国内没有一家产业化企业具有半导体激光器材料外延生长、芯片制备、器件封装的产业化生产能力。半导体激光器产业基础薄弱是导致目前我国激光显示用大功率半导体激光器主要依赖从国外进口的主要原因，尤其是大功率半导体激光器外延与芯片技术大大限制了国内激光显示技术的发展。

回顾国内光存储产业的发展，对国内激光显示产业的发展将有一定的借鉴意义。作为光存储系统中的关键部件半导体激光器(LD)，其专利技术基本上被国外公司尤其是日本公司所持有。日本索尼、夏普、三菱等厂商在存储用半导体激光器市场上占有率更是高达75%以上。用一位日本专家的话说：“在世界DVD产业笑脸曲线(也称U型曲线)中，中国在笑脸的下巴端———只拥有较强的组装加工能力，并不掌握标准和核心专利。而日本和美国分别处在曲线的两个上端，日本企业几乎掌握所有的核心专利技术，包括95%的光学头、99%的光学镜头等核心部件专利；而美国凭借好莱坞强大的节目制作能力，成为全球光盘节目内容最大的制作基地。”对我国而言，这种情况正是一种以廉价劳动力、消耗资源、破坏环境为代价的经济增长方式的写照。因此如果激光显示用大功率半导体激光器材料外延生长、芯片制备、器件封装不能进行国产化产业化生产，激光显示产业将步光存储产业“无核”的后尘。

半导体激光器的国产化和规模化迫在眉睫。虽然德国、日本、美国等发达国家都在我国之前取得成功，但难以保证寿命、可靠性以及降低成本，所以至今没有大规模商用，这让中国半导体激光器国产化面临绝佳的市场机遇。

 

市场空间 

据奥维云网统计，2017年中国市场彩电销量约4800万台，2017年激光电视达到7．6万台，而2018年激光电视有望再呈现翻倍的增长，预计会达到16．4万台销量，同比增长116％。

除了海信在大力推广激光电视外，长虹正在建设年产15万台激光电视生产线,预计2018上半年上市4K激光电视。小米、极米、中科极光、看尚、微鲸、坚果、华录、艾洛维等品牌也已加入激光电视这一阵营。

据预测，激光显示产品整机市场规模将达3000亿元,约有500亿美元以上的市场前景。国际上，Sony、三菱电气、Chriestie、Barco以及德国欧士朗等国际产业巨头正在加紧激光显示技术和产品的研发。

业界预测，640nm 红光LD芯片在 2020年全球市场份额为35亿人民币 （对应400万台激光显示整机）。
 

产品现状

三基色（红、绿、蓝）半导体激光器作为显示光源是新型显示产业发展的趋势之一, 半导体激光器具有可采用半导体制造工艺实现大规模量产以降低成本的独到优势，支撑激光显示实现高性价比，进入寻常百姓家，因而是新型显示产业的核心技术。为抢占全球新型显示产业的制高点，国家决定设立“重点新材料研发及应用-激光显示” 重大科技专项，其中信光承担红光LD芯片项目研制和产业化，包括2017国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项‘高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究’（编号：2017YFB0404900）项目等。

红光LD研制和产业化项目由南京信光半导体科技有限公司牵头，联合山东华光、中科院长春光机所、武汉光迅、济南大学、深圳清华大学研究院、杭州中科极光和工信部电子第五研究所等8家单位共同承担，于2017年7月获得科技部立项。

该项目将解决如下技术难题：
1） 量子阱中载流子的高效注入；
2） 高铝组分AlGaInP外延材料缺陷的抑制；
3） 腔面光学灾变的抑制。

要解决这些难题需要突破低缺陷密度、高应变、高均匀性、低成本AlGaInP外延材料生长、量子阱互混非吸收窗口及腔面钝化、LD封装模块高效热管理、LD制造环节的测试表征等关键技术，最终目标是研制出640nm LD单管功率达到1.2W(40℃)，电光效率超过36%（1W,20℃），生产成本低于5美元/W，寿命超过2万小时（1W,20℃），红光LD模块的光纤输出功率则需要超过8W(40℃)。

目前信光已经研制出1W 640nm红光LD芯片，主要指标已经接近科技部制定的目标，目前正在工程化。