摘要：我国已成为LED显示屏和应用的生产大国，要实现从大国到强国的转变，关键是创新。本文着重从技术层面讨论。
关键词：LED 显示和应用 技术创新
Innovate technology: to elevate the LED display industry of china
Li Xilin
(China Optics and Optoelectronics Manufactures Association LED Display Division)
Abstract: Reform and innovation are indispensable for elevating the LED display and application industry of china from big to strong,. In this article we devote to the innovation of technology
Keyword: LED display and application, innovation of technology
1 经过近二十年的发展，我国LED 显示和应用产业从无到有，从小到大，已经发展成为名副其实的LED 显示屏制造大国
1.1产业的规模大，技术装备和生产能力都非常大，还引进了很多非常先进的生产线，目前许多厂商的生产能力每月达到数千平米以上。
1.2产品广泛应用各种领域，得到广泛认同。市场覆盖全球。
1.3在北京奥运会，国庆60周年庆典，11届全运会和2010上海世博会等重大活动中大放异彩。
1.4在国家扩大内需的推动下，在重大基础项目中做出重大贡献，取得良好效益。
1.5基本上不受金融危机的影响，不少企业还逆势而上，保持高速成长。
2 我们还不是LED 显示屏制造强国
2.1 LED屏幕制造属于后道加工，在整个产业链中技术含量和技术附加值较低，最大的赢家可能是日亚公司和台湾的聚积公司等。
2.2还没有出现世界级的有影响力的企业。强国的基础是强的企业，虽然各个地区都有国内知名度很高的公司，但是与达科，巴可类似的公司相比，综合实力仍有差距。
2.3技术门槛低，大中型企业和小型企业，甚至手工作坊相比，技术水平相差很小，而小型手工作坊，因为运行成本低，反而盈利高。
2.4国际竞争能力不强。产品在国际市场上仍然被认为是低质量廉价品。
2.5自主开发、自主创新的能力不高；自主品牌和自主知识产权的产品还比较少，有影响力的有知识产权的技术成果或注册商标太少，发明专利太少。
3 技术创新是造就LED应用和显示强国的必由之路
3.1制造强国的基础是强大的企业，应该有若干个综合实力和竞争力超强的企业。我国众多的LED厂商包括上游和下游产业中已有相当数量的厂商有了一定的基础；百尺竿头更进一步，关键是要有创新的思维，眼界决定未来，思路决定出路。建设一流强公司是一个大的课题，包括经营管理、技术创新、企业文化、人才培养等等，都是战略性。这里只从技术角度作一些探讨。
3.2技术创新的切入点，应包含系统设计理念的创新和关键技术的创新。其具体体现应该是有知识产权、有特色的解决方案，或者说是新思路新概念的载体，例如专用集成电路。个人的意见，有以下几个方面：
（1）灰度和亮度控制技术
. 更高精度和速度的 PWM技术和芯片：12~16bit 的PWM足够的刷新频率。
. 足够的亮度控制等级，亮度调整不影响灰度等级。
. 快速的全屏幕亮度调整的能力。
. IC 的Pin间和IC间驱动电流的一致性，而且这种一致性不受环境和时间的影响。
（2）节能和降低功耗
. 提高LED显示屏的光的利用率。大多数屏幕都是从下向上观看，即从偏于光轴的位置观看，因此LED 的发出的光大部分射到空中，不仅浪费还造成光污染。如何提高光的利用率，非常值得研究。偏角观看还有一个问题，就是均匀性变差，因为偏离法线方向光分布的变化比法线方法要剧烈得多。
. 提高LED 的发光效率要靠上游技术的改进和发展，作为屏幕制造商也有许多值得研究的课题，例如红管工作电压较低，与蓝绿管用相同的驱动电路和电压就必然有无谓的功耗。
. 针对速度与功耗之间的矛盾，能够对于规定的应用给出最佳的选择。
. 不仅要关注LED 管的发光效率，而且要关注相关电子电路的功耗，特别是电源的效率。
. 通常屏幕有最大功耗和平均功耗，最大功耗是全屏最高亮度白色时整个系统的总功耗，它决定屏幕的供电系统的容量。实用中很少才会出现的情况，有没有什么办法，能做出某种处理从而降低。
（3）提高LED显示屏的性能
. 采用相关领域的新成果，进一步提高显示屏的性能，改善画质。扩大使用领域，或实现用户的创意。
. 视频节目源和接口技术的发展，例如更高的色深，更多的像素数。
. 利用视频图像处理技术新成就，提高显示效果和画质如缩放、降噪、图像增强以及各种特技效果等。
. 屏幕图像均匀性的保障和提高。逐点亮度色度修正方法的研究与实现。
（4）电磁兼容性EMC
. LED显示屏电磁兼容性问题包括几个方面，即显示屏不应造成对其他电子设备的影响，其他电子设备不影响显示屏，还有以最佳的方式设计出高性能的产品。
. 前主要的注意力集中在对外部的影响达到标准的层面，实际上借助EMC理论和方法可以创造非常好的性价比的产品。
. LED 显示屏的PCB 设计实际上是一个全局性的设计理念的体现。
（5）数据传输技术的研究和开发
. 传输大量数据到屏幕上去，其介质和通讯协议可以有许多选择，业界历来是追求高速，光纤快而且没有电磁干扰问题，但成本高，现在用的最多的是千兆网线和接口，但是普遍采用UDP协议，误码相当严重，如何解决。
. 数字电视与模拟电视不同，出现码丢失或错误时，采用前帧数据代替，因此出现马赛克等现象，在小尺寸的LCD，PDP上一般不易察觉或可以容忍，LED 显示屏把图像放大数十倍乃至数百倍，就很显眼，难以容忍，如何解决，不单是数据传输问题，还涉及图像处理等问题。
. 联网的数据通讯，当然应遵照通讯协议，系统内部的数据通讯则可望制定出一种新的协议，可以是一个企业或企业集团联合制定标准，具有优越性，就会被更多的企业采用，变成事实上的工业标准，然后经过权威部门批准后成为正式的标准。
（6）国家和行业标准的制定和修订
. 迄今有三个行业标准，已经修订了2次，但还存在诸多问题，尤其是《检测方法》，问题更多，其实自制定以来就一直存在异议。这两个标准需要进一步提高科学性和可操作性。
. 制定关于显示屏主观评价标准，应是当务之急。因为显示屏是供人观看的，有关画质、效果等最终决定屏幕的优劣。这一点与电视机、监视器是一样的。LED 屏幕由于它的特殊的均匀性难点，主观评价较之电视机监视器更重要，也更困难。从制造商来说，还要找到主观评价效果与仪器仪表的客观测量的关系，就会稳定地制造出优质的屏幕。
. 此外，还应该有更多的可以规范具体产品或特定技术的标准，特别是如果一个有些独创的东西，有明显的优势，将它变为标准，有偿使用其实是非常有利的。企业国外的通例是企业或企业集团联合制定标准，变成事实上的工业标准，再经过权威部门批准后成为正式的标准。
4 借鉴国外成功经验，变中国制造为中国创造
显示屏是一种产品，企业有别于研究所，技术创新主要并不是发现出新的原理，新的材料，而是要利用相关学科的最新成果，结合自己的设计理念，进行最佳化的选择，创造出新的产品。可以回顾上世纪80年代初，当Intel 发明了单片机时的情形，日本的日立，东芝等大公司，参照Intel 的产品，又归纳了它的不足之处，利用先进的大规模集成电路技术，制造出指令兼容而功能更强的单片机芯片，使用更方便，赢得很大的成功。这种思路和方法是值得效法的。
5 期待国家和政府更大的扶持和指导
台湾地区光电产业的腾飞，台湾工研院起了非常大的作用，工研院的研究既有句有前瞻性指导性的课题，又开发具体的新技术和新产品。在祖国大陆LED产业的发展过程基本上是民营企业为主，更多的是由企业进行研发。随着国家对节能环保和新能源的重视，这方面的投入也加大了，社会的关注度也提高了，我们希望也能有更多的高等院校和研究院所参与，形成如同台湾工研院那样的机制。我们也希望行业协会能够在行业技术创新方面能做更多工作。我们相信通过各方的努力，在不远的将来我国会成为LED 产业的强国
参考文献
[1]关积珍 《2009全国LED 显示应用产业与市场发展综述》
作者简介：李熹霖（1939-），男，福建人。1963年毕业于清华大学无线电系，教授级高级工程师。长期从事信号处理和LED 显示应用等研究工作。现为LED显示和应用行业协会技术组组长。E-mail:lxlecode@126.com。
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