中国大屏幕投影显示产业现状与发展

中国电子视像行业协会 大屏幕投影显示设备分会 秘书长 赵汉鼎

    在过去一年里，中国大屏幕投影显示产业继续高速增长，并取得骄人成绩。2009年全年国内共销售投影机89.3万台，四季度同比增长39%，其中背投影机销售约3万台，大屏幕拼接显示屏销售额为32亿元，出口各种投影显示设备475.6万多台。中国已成为投影显示设备生产大国，300多个从事制造、工程安装、配套的企业，5,000多个营销单位，数万名职工，分布在全国各地，还有一批生产整机的企业加入本行业，经营拼接显示屏制造与工程安装的企业也开始增多。同时，投影显示产业技术、产品等创新不断，LED光源已经在前投影机、背投影机、拼接显示屏、微型投影机得到应用；3D数字电影放映机、桌面显示器、微型投影机等各种特殊用途投影显示设备新品得到用户好评，特别是被科技界誉为第四代显示技术，并为中国科技部大力支持的投影式激光显示产业，其产业化已取得实质性进展。大屏幕投影显示行业普遍关心、能使我国实现跨越性发展的激光显示技术在性价比方面的优势已经显现，研发与试生产工作已经全面开展，一个朝气蓬勃的投影式激光显示产业在克服重重困难中努力前进。

一、市场销售情况

(一)投影机

    1、2009年1-4季度市场销售总量和增长率

    (1)市场出货量和增长率，详见图1。 

    从图1中看出2009年市场出货量为892,928台，除2009年第三季度外，同比增长率均在30%以上，第四季度增长率达39%。

    教育系统在第4季度继续获得支持，除了低层次购买力增加以外，小学和幼儿园也显示出对投影机的巨大需求。另外，由于要用完剩余预算资金，在年底到来之时，省级政府部门也大量购买投影机，以增强办公硬件水平。由于经济复苏，大中型企业增加对IT产品的消费预算，特别是保险业、银行业的上级单位消费能力很强。

    (2)市场销售总额和增长率，详细见图2。 

    从图2中看出2009年市场销售额为8,050.1百万元，2009年第一季度与第二季度同比增长较快，第三季度与第四季度同比增长有所放缓，但增长率仍保持在18%左右。

    虽然一些销售厂家利用廉价产品占领市场份额，或争取竞标成功，但大多数其他厂家仍保持稳定价格，以获得最大收益。同时有一些厂家关注推介高端产品，逐步增加总的效益。

    (3)不同投影技术的出货量比例，详见图3。 

    从图3中看出2009年第一季度与第二季度LCD投影机出货量分别占总出货量的47.4%与46.4%，小于DLP投影机，但是到了第三季度与第四季度LCD投影机分别占总出货量的53.5%与50.4%，大于DLP投影机。

    (4)不同投影技术的销售额比较，详见图4。 

    从图中看出2009年第一季度与第二季度LCD投影机销售额分别占总销售额54.7%与53.4%，到了第三季度与第四季度分别占总销售额64.8%与54.4%。

2、2006年-2009年市场变化情况

    (1)2006-2009年不同投影技术的市场变化，详见图5。 

    从图5中看出，LCD与DLP投影机市场出货量都在逐年增长，2006年LCD投影机为226,501台，DLP为193,795台，到2009年LCD投影机为446,837台，DLP为445,299台。

    (2)2007-2009年投影机输出流明数的变化，详见图6。 

    在2009年，2,500-2,999流明的投影机所占市场份额，显然达到40.5％以上。这主要得益于由夏季到冬季这个期间，“教育链”项目的支持，获得教育界投标。同时文化界项目倾向购买中档产品，因而驱使增加亮度范围。

    3,500流明以上的投影机较往年有所增加，骨干企业增加高端产品生产线，寻求高端产品的市场机遇。 [Page]

    (3)2007-2009年投影机重量的变化，详见图7。 

    在2009年，2.5公斤-3.9公斤的投影机几乎占到64.1%，这显示出教育界用户的重点需求。2,500-2,999流明产品增涨，因而带动了2.5公斤-3.9公斤产品的份额增加。

    2公斤-2.4公斤的投影机比2008年增涨了17.3%，这主要是来自文化界的购买需求所致。

    (4)2007-2009年分辨率分变化，详见图8。 

    XGA分辨率的投影机较前几年逐渐减少，而SVGA的产品扩大了市场份额，由此指出，低成本产品特别受欢迎，特别是经济恶化时期更是如此。同时在文化界项目中低端产品仍有需求。

    WXGA的投影机在2009年增涨1.8%，然而宽屏型号产品仍然受到局限。

    1080p的投影机市场份额在整个市场中上升到1.0%，某些厂家推出中低档家庭影院投影机来吸引消费者。由于经济恢复，1080p产品得到更多的关注。

    (5)2007-2009年市场售价的变化，详见图9。 

    2008年经历了激烈的价格战，厂家利用了价格策略。由于供货短缺，价格尚属稳定，然而在教育界的三季度和四季度购买高峰期间，厂家仍然削价以求中标。

    3万元以上的投影机市场有所增加，许多厂家更改生产线，以增加高端产品的比例。

    (6)中国七个地区投影机销售量，详见表一。

表一 中国七个地区投影机销售量

    3、2010-2014年市场预估

    (1)2010-2014年投影机出货量预估，详见图10。 

    从图10中看出，2010年到2014年投影机出货量绝对值还会继续增长，但增长速度都有所下降。

    (2)2010-2014年投影机销售额预报，详见图11。 

    从图11中看出2010年到2014投影机销售额与销售量一样绝对值是逐渐增加，但增长速度有所下降。

    (二)背投影机与大屏幕拼接显示墙

    1、背投影机

    近来背投影机销量有所增加，目前销量约3万台，主要用于教育行业和视频会议系统，但家用背投电视也有所增加，其中有用于家庭影院，还有与高档住宅绑在一起销售，特别是LED光源的背投影机投放市场后，其寿命长、色彩好的优点使业界对背投电视又关注起来，并与投影式激光显示电视一起逐渐受到重视，大屏幕拼接显示屏的发展，也促进背投影机技术发展。 

    2、大屏幕拼接屏

    由于我国经济持续的高速增长，信息化不断推进，电力、电信、轨道交通、铁路、民航、航天、军事建设等对大屏幕显示的需求越来越多，特别是国内各种资讯快速增长使得各企业、各单位、各团体所需要观看、监控的信息量越来越多，促使终端显示朝着大型化、高清晰化方向发展。

    在各级地方政府围绕“平安城市”、“数字城市”智能化交通管理、调度等信息化建设加速对大屏幕显示终端要求越来越多，对大屏幕拼接墙需求增加很快。

    有资料显示2009年大屏幕拼接显示屏销售额超过32亿元人民币。 [Page]

    3、2009年我国投影显示设备出口情况

    根据海关提供的信息，我国2009年出口各种品牌、型号、规格的彩色投影机4,756,223台，国内销售892,928台，仅投影机2009年就总共销售5,649,150台，还有3万台背投及32亿元人民币销售额的大屏幕拼接显示屏以及正在投放市场的桌面显示器与微型投影机，我国已成为全球生产投影显示设备的大国。

二、投影式激光显示技术是我国显示产业的发展方向

    我国激光显示技术已有数十年发展历史，对扫描式与投影式两种激光显示技术线路都有着深入的研究。近年来，与国际上的技术发展殊途同归，我国在投影式激光显示(以下简称激光显示)技术领域取得了重大突破，总体水平与国际同步，并在色域覆盖率等性能指标方面处于国际领先水平。

    当前，显示技术已经从普通清晰度发展到高清晰度，从模拟技术走向数字技术。但从CRT显示器到平板显示器(液晶、等离子)所反应出来的色彩也仅仅是人们看到颜色的30%左右，远远不能达到人们对明亮、绚丽世界的追求，而激光显示可以覆盖90%的色域空间，正如中国工程院许祖彦院士在文章中写的“由于激光显示采用的是高亮度的红、绿、蓝三基色激光(单色)合成的白光光源，激光显示基于最大色域三角形(最大色域覆盖率)，因此，可显示颜色最丰富、色彩最鲜艳的图像，三基色独立产生，允许白光合成的配比、调控，可显示最自然(不偏色)的图像。激光的高度方向性发射和高稳定性运转，将显示出最清晰的图画，故可以说激光显示将视频显示的高保真推向最高阶段，是二维显示的完善终结技术，是一场视觉革命。”

    激光显示还有以下特征：

    1、激光是线性光谱，是固定波长，不会随着时间和温度的变化而改变波长，不会随着寿命的终结而改变颜色。在使用的过程中，从开始使用直至淘汰，颜色不会改变。

    2、光束方向性强，光能利用率极高。

    3、低增益屏幕上，表现更高的亮度。

    4、偏振特性非常好。

    5、冷光源，不影响其他部件寿命。

    6、寿命长，一般在5万小时左右。

    激光显示的优势：

    1、投资要比平板显示(液晶、等离子)省。

    2、适合清洁生产要求。

    3、目前数字的平板显示优点都能继承。

    4、显示图像尺寸从小屏幕到大屏幕，直至超过大屏幕都能实现。

    5、具有自主产权，能使我国显示技术实现跨越式发展，使我国显示技术处于国际先进水平。

    激光光源与LCoS投影技术结合，有人称为天作之合，投影式激光显示技术是激光光源的微显示投影技术，离开微显示投影，激光光源也就“皮之不存、毛将焉附”。因此，激光光源与微显示投影相结合，可将两者优势充分发挥出来。

    激光是冷光源，没有紫外光和红外光，使整机系统散热部分简化，风扇噪声大幅降低，使LCoS成像器件和PBS合色棱镜寿命大幅提升，不需复眼和PCS阵列匀光系统，可大幅降低照明系统光学零件成本，不需要从国外采购特殊光学器件。

    激光色域广，是NTSC色域空间的1.66倍，其色彩比当前任何一种显示技术都要丰富，激光又是单色光，可降低对PBS合色棱镜的性能指标要求；激光的光利用率高，较易满足大尺寸高亮度的投影显示设备的需求；激光光源更节能，如65英寸等离子电视机需770W，液晶电视机需559W而激光光源的LCoS投影仅需170W~180W(R、G、B 3个激光器总输出光功率不超过18W，光转换效率很高为25%)。 [Page]

    当前微显示投影所用的三种显示器件即DLP、3LCD及LCoS。DLP与3LCD都被国外少数企业所垄断，只有LCoS没有被垄断，我国还有发展空间，而且LCoS兼有DLP与3LCD优点，不但能代替DLP与3LCD应用条件，还在发展3D显示方面具有独特的优势。

    由于LCoS是液晶反射式显示技术，它具有以下优点：

    1、LCoS成像器件像素间隔较小

    由于LCoS成像器件是用反射式显示，其反射镜是用CMOS半导体集成电路工艺，电路零部件都在反射镜下面。反射镜之间间隔可做得很小，而液晶平板显示是用穿透式显示，像素间间隔较大，因为它需要在像素间加上二极管等元器件，因此LCoS投影可做到图像最细腻，图像质量最佳。

    2、LCoS成像器件光效率高

    由于LCoS像素间间隔较小，开口率高，又采用反射式显示技术，所以光利用率可达40%以上，而穿透式液晶平板显示光利用率仅10%左右。

    3、LCoS成像器件最易实现高分辨率显示

    LCoS的最大特点是反射镜基板采用CMOS生产工艺，比液晶穿透式成像器件的线宽设计更窄，工艺上也更成熟，更容易达到高分辨率，目前能实现的分辨率已大大超过高清晰度电视的2K(1,920×1,080)，已达到4K(4,096×2,160)。

    4、LCoS成像器件能达到高对比度

    由于LCoS是液晶反射式显示，光线损失较少，加上液晶又采用垂直取向，常态为“暗场”，有利于提高图像对比度，而液晶是穿透式显示，背面的外光源难以完全切断，形成真正的“暗场”。所以LCoS成像器件能实现高对比度。

    5、由于LCoS成像器件光效率最高，能实现高分辨率与高对比度显示，LCoS投影显示设备较其他显示设备性能优越，详见表二。

    经过十多年LCoS投影产业各方面支持，特别是LCoS投影产业各企业领导与职工克服种种困难，艰苦奋斗，基本形成配套产业链。

三、发展LCoS投影式激光显示的优势

    (一)LCoS投影显示产业是符合循环经济的产业

    循环经济的核心是减量化、再利用和资源化，即“3R”原则：

    1、减量化

    阴极射线管(CRT)电视机成像器件是显像管，相当于一种“体显示器”，液晶(LCD)平板电视机的成像器件是直视式的面发光体，相当于一种“面显示器”，而LCoS投影电视的成像器件很小，与CRT和LCD电视的成像器件相比是一个点，是一种“点显示器”。LCoS投影显示是依靠光学系统投影方法，所以用材料也少，如与65英寸电视相比，LCoS投影电视的成像器件对角线仅为0.7英寸左右，大大节约了资源，这种节约资源不仅仅局限在产品上，而且在制造产品的设备、厂房与加工过程中所消耗的动力、辅助材料等各个环节也表现得特别明显。

    2、再利用

    LCoS投影显示设备如果电子线路损坏，它的关键部件如光学引擎、光学器件、光源器件均可以再利用。

    3、资源化

    LCoS投影显示设备报废后，除电子元器件与其它电子产品一样可拆卸再利用或将有用金属回炉当原材料用，LCoS背投电视的废旧背投屏幕均可回收作废料用。

    (二)LCoS投影显示产业是符合我国加快转变发展方式和产业结构调整的产业，也是能自主创新的产业

    1、LCoS投影显示技术的核心器件——LCoS成像器件没有被国外企业所垄断，器件的技术开放度相对较高，优化设计空间较大，技术上集结了微电子技术和液晶技术的发展成果，进入的技术壁垒较低，可自主开发、创新。

    2、成像器件制造，利用现有的微电子工业设备和液晶封装设备及类似制程，产业投入的资金相对不大，可实现投资省、见效快，从而降低产品成本。也便于中等企业进入，从而推动微电子工业发展。 [Page]

    3、LCoS投影技术引入了光学技术的发展成果，渗入到光学产业的许多门类，给我国光学产业带来发展机遇，特别是给一些军转民，军民结合的军工光学企业发展创造了条件。

    4、LCoS投影显示产业是高科技产业，也是劳动密集型产业，对我国“促就业”政策能起推动作用；这也是国外产品成本高，而我国成本低的优势所在。

    (三)我国LCoS投影式激光显示产业现状与发展

    1、从事研发与生产LCoS投影显示设备与配套件的地区与企业逐渐增多。

    2、研发与生产LCoS成像器件的生产线已经建立起来或正在建设，有的企业已经通过国家发改委项目验收。

    3、LCoS投影设备气体光源超高压汞灯自主研发成功，并投入生产，已有一定数量合格整机产品供应企业与维修单位。

    4、LED光源正越来越多地用于微显示投影机、背投影机、微型投影机、大屏幕拼接显示屏。特别是大家对提高LED光源发光效率采取很多种创新措施，有的还采取LED与激光器件组成混合光源，既发挥各自优势，如色彩、寿命，同时又降低成本。

    5、新的激光光源研发与生产工作已取得较大进展。中视中科公司激光光源已在河北省唐山市曹妃甸建厂，并定于2011年给市场提供产品。其他地区与单位激光光源的研发与试制工作也努力在进行。

    6、LCoS投影式激光显示设备的主要部件光学引擎已有数家企业生产出合格产品，并组装成整机供应市场。

    7、一些光学器件企业都能生产出合格产品，供应光学引擎企业与整机企业生产光学引擎和整机。

    8、几家背投屏幕企业已经建立起来，现在正在改进产品质量，努力满足整机企业需求。

    9、3D数字投影放映机已研发成功，正在进行产业化准备工作。

    10、微型投影机(口袋机)与数字桌面显示研发工作都取得突破，并已进行批量生产。

    11、    整机企业研发与生产出多种型号整机供应市场，并在开辟市场工作中取得了一些经验。

    12、一支产学研相结合的科研、生产的工程技术人才队伍已经形成。

四、结束语

    从统计的2009年大屏幕投影显示产业一系列数据可以充分说明大屏幕投影显示产业发展情况是很好的，从发展前景来看前途是光明的。特别是激光光源技术发展加速推动微显示投影产业发生巨大变化，甚至是革命性的，由于投影式激光显示可以覆盖90%的色域空间，它“将视频显示的高保真推向最高阶段，是二维显示的完善终结技术”，“是一场视觉革命”。特别是“天作之合”的激光光源与LCoS投影相结合的LCoS投影激光显示产业是既符合循环经济原则，又符合加快转变发展方式和产业结构调整的产业，是我国显示产业实现跨越式发展的产业，也是我国显示产业发展的方向。