關(guān)積珍：LED顯示屏通過創(chuàng)新拓展應(yīng)用空間

日前，由工業(yè)和信息化部電子信息司指導(dǎo)、中國半導(dǎo)體照明/LED產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用聯(lián)盟主辦、中國電子報(bào)社承辦的“2013年LED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展座談會”在北京召開。國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主流企業(yè)高層齊聚一堂，熱烈探討產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新面臨的問題、創(chuàng)新發(fā)展的方向和協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的建立與完善。

工業(yè)和信息化部電子信息司集成電路處處長任愛光

創(chuàng)新要讓整個(gè)行業(yè)受益

以應(yīng)用企業(yè)牽頭，推動上游的封裝企業(yè)、芯片企業(yè)、材料企業(yè)一起參與協(xié)同創(chuàng)新，希望通過應(yīng)用把整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模帶起來。

去年年底，工業(yè)和信息化部制定了LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新計(jì)劃，包括了推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的政策、資金等各方面內(nèi)容，涉及各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，作為內(nèi)部文件一直在執(zhí)行。我們的工作也一直圍繞此計(jì)劃展開。

對于LED產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展來說，我們鼓勵(lì)聯(lián)合創(chuàng)新或者協(xié)同創(chuàng)新，目的就是不僅僅讓單個(gè)企業(yè)受益，而是讓整個(gè)行業(yè)受益。所以在最近幾年的創(chuàng)新工作中，我們以應(yīng)用企業(yè)牽頭，推動上游的封裝企業(yè)、芯片企業(yè)、材料企業(yè)一起參與，就是希望能夠以應(yīng)用把整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模帶起來，通過應(yīng)用來化解目前所謂的“階段性產(chǎn)能過剩”問題。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)全行業(yè)共贏。包括以芯片制造企業(yè)牽頭，來帶動國產(chǎn)裝備和材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，也是基于這個(gè)目的。

同時(shí)，我們鼓勵(lì)創(chuàng)新，也是想把產(chǎn)能里面的中低端部分往高端引導(dǎo)，完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。今年我們支持了約20個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目，資金合計(jì)2億元左右，已經(jīng)在財(cái)政部網(wǎng)站上進(jìn)行了公示，就是希望通過聯(lián)合創(chuàng)新的方式把產(chǎn)業(yè)鏈上下游緊密聯(lián)系起來。但在具體工作中，今年的推動重點(diǎn)是否選得準(zhǔn)確以及明年應(yīng)該如何選取，還需要產(chǎn)業(yè)界多提建議。之前聯(lián)盟進(jìn)行的許多調(diào)研，也是為了推動此項(xiàng)工作的開展。

對于我們?nèi)ツ觊_始推動的半導(dǎo)體照明綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作來說，因?yàn)長ED產(chǎn)業(yè)實(shí)際上是多個(gè)領(lǐng)域的交叉延伸，包括了傳統(tǒng)照明、電子等很多方面，所以業(yè)界一直認(rèn)為LED的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沒有、很少或者很亂，工業(yè)和信息化部正是希望通過完善標(biāo)準(zhǔn)把LED行業(yè)規(guī)范起來。包括之前對4個(gè)檢測項(xiàng)目的支持，也是想通過后期檢測做一些工作，把市場進(jìn)一步規(guī)范起來，希望產(chǎn)業(yè)界多提意見和建議。

產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的首要任務(wù)就是服務(wù)好企業(yè)和行業(yè)，希望業(yè)界多參與聯(lián)盟的工作，充分利用好聯(lián)盟的橋梁和紐帶作用，共同探討產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的方向和機(jī)制，推動我國LED產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

南昌大學(xué)副校長、國家硅基LED工程技術(shù)研究中心主任江風(fēng)益

以提升產(chǎn)品品質(zhì)為創(chuàng)新突破口

LED應(yīng)用的關(guān)鍵在于避免芯片超負(fù)荷工作，圍繞較小電流密度工作，適當(dāng)多用芯片，降低對電源和散熱的苛刻要求。

目前看來，國內(nèi)LED企業(yè)贏利狀態(tài)堪憂，多數(shù)企業(yè)處于微利、保本甚至虧損的狀態(tài)，雖然很多好的產(chǎn)品層出不窮，但也有不少低檔、劣質(zhì)的產(chǎn)品充斥市場。所以，盡管作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)來說，降低產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品品質(zhì)是永恒的主題，但是對于當(dāng)前的國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)來說，第一要務(wù)卻不是降低成本，而是提升品質(zhì)。LED產(chǎn)品價(jià)位已經(jīng)夠低了，行業(yè)發(fā)展應(yīng)遏制低價(jià)位競爭。

提高LED產(chǎn)品的顯色水平，使其接近太陽光，是LED企業(yè)永恒的追求?，F(xiàn)在的LED白光與太陽光相比，光譜不飽和，色品質(zhì)差，在很多應(yīng)用領(lǐng)域都會產(chǎn)生一系列的問題。同時(shí)，很多企業(yè)為了降低成本，讓芯片超負(fù)荷工作，導(dǎo)致整體效率低下，更是極大地影響了產(chǎn)品的使用壽命。

在此背景下，對LED照明行業(yè)來說，建議在現(xiàn)有藍(lán)光LED加熒光粉的基礎(chǔ)上，增加藍(lán)綠光(490nm)LED和紅光LED，使光譜接近太陽光，改善色品質(zhì)(包括空間一致性)，提高顯色指數(shù)。具體來說，就要開發(fā)適合照明用的反極性紅光LED芯片和藍(lán)綠光490nm芯片，并且降低工作電流密度，多用芯片，盡量使用串聯(lián)、小電流中電壓的工作方式(特殊照明除外)。這樣一來，就需要外延、芯片、封裝、應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域來聯(lián)合創(chuàng)新。

對于LED顯示屏行業(yè)來說，建議開發(fā)和應(yīng)用反極性LED芯片，并降低工作電流密度，提高發(fā)光效率，提高可靠性，使顯示屏更加節(jié)能。應(yīng)用反極性紅光LED能極大提升發(fā)光效率，對紅光LED降低工作電流密度能顯著提高其可靠性，對綠光LED降低工作電流密度也能顯著提高發(fā)光效率。同時(shí)，可開發(fā)各種顏色的單色屏和多組合雙色屏的高品質(zhì)LED顯示屏。顯然，這些創(chuàng)新也離不開上中下游的密切配合。

總之，產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合創(chuàng)新推動LED應(yīng)用的關(guān)鍵就在于，避免芯片超負(fù)荷工作，圍繞較小電流密度工作，適當(dāng)多用芯片，降低對電源和散熱的苛刻要求，在保持總制造成本不變或變化不大的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高LED應(yīng)用產(chǎn)品的發(fā)光效率和可靠性。另外，在MOCVD裝備與工藝方面下工夫，提高M(jìn)OCVD和關(guān)鍵耗材的國產(chǎn)化。

中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會副理事長關(guān)積珍

顯示屏創(chuàng)新拓展應(yīng)用空間

隨著我國微電子組裝技術(shù)整體水平的不斷提升，室內(nèi)LED顯示屏像素中心距已邁入1.Xmm時(shí)代。

在市場應(yīng)用的創(chuàng)新方面，創(chuàng)意市場、小點(diǎn)間距產(chǎn)品市場、廣告?zhèn)髅绞袌龀蔀橹髁?在專業(yè)化服務(wù)創(chuàng)新方面，控制板卡、專業(yè)化工程服務(wù)成為亮點(diǎn)；在營銷模式創(chuàng)新方面，涌現(xiàn)出以外貿(mào)銷售為主的外向型營銷、終端項(xiàng)目銷售為主的終端營銷、全國設(shè)立代理商和分銷商的渠道營銷、研發(fā)和生產(chǎn)分工協(xié)作的OEMODM營銷、專注于特定市場的專業(yè)營銷以及BT和BOT營銷等多種模式。

從整體的技術(shù)創(chuàng)新情況來看，部分骨干企業(yè)積極承擔(dān)各類科技項(xiàng)目，得到了國家發(fā)改委節(jié)能專項(xiàng)、產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)等支持。行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新方向主要集中在大屏幕控制、高密度顯示新產(chǎn)品開發(fā)、特殊項(xiàng)目異性工程化設(shè)計(jì)、LED顯示應(yīng)用拓展產(chǎn)品以及產(chǎn)品的可靠性、節(jié)能等方面。在傳統(tǒng)LED顯示屏領(lǐng)域，各種室內(nèi)外LED顯示屏關(guān)鍵技術(shù)基本成熟，產(chǎn)品整機(jī)在可靠性和工藝水平方面不斷改進(jìn)和完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品。全彩色室內(nèi)外顯示屏得到廣泛應(yīng)用，室外高清晰度全彩表貼技術(shù)產(chǎn)品日趨成熟。

就LED芯片來說，發(fā)光強(qiáng)度及發(fā)光效率不斷上升，反向漏電流得到了更好的控制，抗靜電能力進(jìn)一步增強(qiáng)，長期困擾LED顯示屏的靜電損傷難題得以破解;在LED封裝方面，工藝、材料持續(xù)改進(jìn)，LED器件性能不斷提升，LED封裝方式擴(kuò)展，室內(nèi)顯示屏像素中心距不斷縮小，戶外顯示屏LED封裝逐步從直插燈方式向表貼方式過渡，兩種封裝方式的融合即帶透鏡的表貼LED也已出現(xiàn)萌芽。

在開關(guān)電源方面，功率因數(shù)有源補(bǔ)償(PFC)已逐步得到了應(yīng)用，開關(guān)電源中應(yīng)用高轉(zhuǎn)換效率的同步整流技術(shù)(SR)也得到了部分顯示屏制造商和客戶的認(rèn)同;在驅(qū)動IC方面，我國臺灣積聚、美國TI等相繼推出低壓降節(jié)能型驅(qū)動芯片、支持分時(shí)的多任務(wù)掃描驅(qū)動芯片、可減輕虛影的預(yù)充電FET型驅(qū)動芯片等多個(gè)產(chǎn)品，大大提高了顯示屏的視覺性能，并拓展了顯示屏的應(yīng)用前景。

在控制技術(shù)方面，灰度處理等級不斷提高，19bit的產(chǎn)品已進(jìn)入工程應(yīng)用;可通過亮度均勻性修正、模塊均勻性修正、逐點(diǎn)均勻性修正等技術(shù)對機(jī)械拼裝不佳造成的亮線條及暗線條進(jìn)行視覺修正;隨著半導(dǎo)體驅(qū)動芯片運(yùn)行速度的提高以及驅(qū)動刷新方式的不斷改進(jìn)，LED顯示屏已可以實(shí)現(xiàn)在攝像機(jī)下無閃爍、無回掃線、無水波紋。

隨著我國微電子組裝技術(shù)整體水平的不斷提升，高密度室內(nèi)LED顯示屏的像素中心距也不斷取得突破，室內(nèi)LED顯示屏像素中心距已經(jīng)邁入1.Xmm時(shí)代。今后若干年有可能取代投影拼墻成為監(jiān)控中心大屏幕的主流顯示媒介。在室外應(yīng)用方面，長期以來，10mm是室外全彩屏像素中心距的桎梏。伴隨著室外表貼LED封裝技術(shù)的改進(jìn)以及室外模塊防護(hù)水平的提高，室外全彩屏像素中心距的極限也在不斷地被刷新，5.Xmm像素中心距的室外全彩色大屏幕己在市場得到應(yīng)用。產(chǎn)品形態(tài)的變化，給原有模塊與模組的概念帶來了挑戰(zhàn)，業(yè)界將來也許需要對像素、密度等概念重新進(jìn)行定位。

京東方光電科技有限公司顯示照明事業(yè)部總經(jīng)理侯彥

背光源創(chuàng)新面臨輕薄化挑戰(zhàn)

就LED背光源的發(fā)展趨勢來看，要求背光源企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加輕薄化的同時(shí)，還要提升其亮度。

背光源是TFT-LCD的重要零組件之一，它是提供液晶顯示器產(chǎn)品背面光源的光學(xué)組件，其作用就是將點(diǎn)光源或線光源轉(zhuǎn)化為亮度均勻的面光源。未來幾年，背光源在移動終端和電視等市場的應(yīng)用將呈持續(xù)增長勢態(tài)。目前看來，在筆記本電腦市場，傳統(tǒng)的CCFL背光源幾乎全部被LED背光源所取代;在大尺寸桌面顯示器和電視市場，LED背光源有望在2014年全面取代CCFL背光源。

就LED背光源的發(fā)展趨勢來看，對于手機(jī)來說，大屏幕、強(qiáng)觸控信號、廣視角、高分辨率等一系列市場需求，要求背光源企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加輕薄化的同時(shí)，還要提升其亮度。隨著近期1920×1080分辨率產(chǎn)品的出現(xiàn)，LED背光源模組厚度已經(jīng)從2012年的1.75mm、1.3mm下降至1mm以下，背光源厚度也被控制在了0.5mm左右。在此基礎(chǔ)上，窄邊框和無邊框手機(jī)更是對LED背光源產(chǎn)品及其封裝工藝的創(chuàng)新提出了更高的要求。

對于筆記本電腦來說，2012年LED背光源的模組厚度和重量分別是15mm和1.4公斤，今年已經(jīng)達(dá)到13.5mm和1.2公斤，明年將達(dá)12mm和1公斤。為了跟平板電腦進(jìn)行抗衡，筆記本電腦要在引入很多新元素的同時(shí)追求更加超薄和節(jié)能，這就給LED背光源提出了更大的挑戰(zhàn)。玻璃的薄型化已快接近極限，怎樣才能在背光結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新和突破?

再來看看LED背光源在電視上的應(yīng)用。電視的背光設(shè)計(jì)通常需要在成本、厚度和亮度之間進(jìn)行權(quán)衡，而側(cè)光式、直下式、低成本直下式3種設(shè)計(jì)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。具體到入光方式來說，隨著LED價(jià)格的大幅回落，降低使用LED顆數(shù)的驅(qū)動因素在減弱。同時(shí)，由于散熱帶來的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，目前只有有限的機(jī)種采用單邊LED結(jié)構(gòu)。

4K電視的出現(xiàn)也給LED背光源帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因?yàn)?K電視的面板ppi較FHD高出1倍，所以在模組亮度不變的前提下，要求4K電視LED背光的亮度提高1.5～2倍，單臺50英寸4K電視直下式背光的LED數(shù)量也將達(dá)到88～112顆。