中国投影显示用光源技术的研究和应用渐增，光峰科技攻克激光显示技术难题( 二 ) 笔者使用Incopat检索平台

从发光光谱构成来说,绿色所需比例最大,而绿色激光恰恰效率最低、成本最高,因此在三基色激光光源中存在对高亮度绿色激光高需求与低效率、高成本之间的矛盾。在此背景下,蓝光激光+荧光色轮技术应运而生,成功解决了激光显示在成本和用户体验之间的矛盾,占据激光投影显示的中端市场,成为当前智能投影中普遍采用的激光光源。

荧光色轮技术采用高功率蓝色激光激发含有红、绿等荧光粉的旋转荧光粉色轮产生红、绿光,仅使用蓝色激光光源使得成本大幅降低,同时可达到1万流明以上的最高亮度,能够适用大部分日常应用场景。在激光投影显示的荧光色轮技术分支,从全球范围专利申请地域分布来看,中国专利申请以668件占到全球申请量的60%,美国申请以249件紧随其后,日本、韩国申请量分居第三、四位。从专利申请人分布来看,海信集团有限公司、深圳光峰科技股份有限公司、卡西欧计算机株式会社的申请量占据前三位,佳世达科技股份有限公司、四川长虹电器股份有限公司、无锡视美乐激光显示科技有限公司在激光荧光色轮方面申请量也较多。上述公司围绕激光荧光色轮技术分别进行专利布局,研究方向各有侧重。深圳光峰科技股份有限公司以高功率蓝色激光激发转动荧光色轮产生白光为核心,围绕光源设计、色轮结构、荧光材料等技术点进行专利布局,攻克了可靠性和性价比方面的技术难题,获得了可稳定持久色彩显示。

中国投影显示用光源技术的研究和应用渐增，光峰科技攻克激光显示技术难题。目前,除了荧光色轮技术,深圳光峰科技股份有限公司还在整机结构、光路设计、棱镜结构、散热以及显示控制等方面进行了专利布局。海信集团有限公司则多使用蓝色、红色双色激光器,利用荧光色轮产生绿光从而实现彩色显示(公开号:US20190361331A9、CN107850826B),通过扩散片等光路设计增加激光光束的空间随机相位,减弱散斑效应(公开号:CN105116675A) 。无锡视美乐激光显示科技有限公司改进筒状荧光色轮的光路设计和驱动方法(公开号:CN110967899A、CN110967898A),扩大激发区域的同时增强散热功能。

卡西欧计算机株式会社在三基色激光和蓝光激光+荧光色轮技术之间采取折中,使用LED+激光技术。该技术利用激光激发荧光粉产生绿色光,使用红色和蓝色LED产生红色和蓝色光,也取得了较好的效果。

随着LED光源效率和亮度的大幅提升,进一步提高LED光源亮度并最终替换激光光源从而实现成本控制成为研发方向之一。三洋电机株式会社通过改进LED光源透镜设计,使用蝇眼目镜聚集LED阵列光源的发射光(公开号:CN1677226A),较早研发了基于LED光源的小型正面投影仪。深圳光峰科技股份有限公司采用双面激发层状荧光材料进一步提升激发效率,获得基于LED的高亮度发光光源(公开号:CN102252169A) 。总体而言,中国在激光投影显示领域关键技术上的专利申请增长迅速,尤其在蓝光激光+荧光色轮技术上技术领先,布局完善,在中端智能投影市场形成较强竞争力,但在高端激光投影显示方面还需要进一步发展。

来源:中国知识产权报

作者:张少鹏

作者单位:国家知识产权局专利局光电技术发明审查部