LED顯示屏集成控制技術的發展現狀及趨勢探討

張芳，樊柯

（1.陜西科技大學，陜西西安，710021；2.西安電子科技大學，陜西西安，710071）

0 前言

LED是light emitting diode 的縮寫，是將氮、磷等元素組成的化合物制成二極管，并通過控制半導體發光二極管的顯示方式。LED顯示屏有多種多樣的分類方法，是一種集光電技術、微電子技術、信息處理技術為一體的高新技術，由于其技術的先進性和智能性，已經得到全世界的肯定，成為當前信息傳播的重要媒體。而LED顯示屏的核心就在集成控制技術，集成控制技術的控制方法、使用技術、控制系統都取得了明顯的進步，無論是同步控制技術、異步控制技術，還是有線控制、無線控制，都取得了令人滿意的效果，并以更加穩定的性能推進著LED顯示屏的發展和進步。

1 LED顯示屏集成控制技術發展現狀

隨著科技的發展，LED顯示屏的制造技術越來越先進，應用也日益廣泛。LED顯示屏經過不斷的技術革新，新成果不斷涌現，發展至今已從最原始的單色圖文顯示屏發展到全彩色的視頻顯示屏。伴隨LED顯示屏技術的日益進步，LED顯示屏控制系統也在不斷的進步，從最初的簡單的模擬通信方式到實現高清畫面。

■1.1 控制和使用技術發展現狀

LED按照控制和使用技術分為同步方式和異步方式兩種，同步方式是指LED技術類似電腦的監視器，能夠以極快的更新速率對應實測監視器，將電腦中的圖像實時的顯示出來，可以很好的達到媒體宣傳的廣告效果。異步方式是LED顯示屏自身具有的存儲和自動播放能力，這時候的LED顯示屏可以脫機工作，不需要多灰度顯示，LED顯示屏自身就類似一個沒有聯網的電腦一樣，可以顯示各種各樣的圖片、信息。

■1.2 控制方式發展現狀

LED顯示屏集成控制方式從通訊方式上來說包括有線、無線控制兩種方式。有線的控制方式需要借助專用通道進行工作，如借助電纜、光纖等方式，這種方式的運行費用相對較高；而無線通信方式則通過無線電波進行信息傳遞，很好的利用了無線電波的快捷性，造價合理、建成速度較快，常見的無線控制系統有WIFI無線控制、RF無線控制 GPRS無線控制等。

■1.3 控制系統發展現狀

LED顯示屏集成控制系統發展至今，已經涌現出很多種先進控制方法，常見的控制系統有基于單片機的控制系統、基于ARM的控制系統、基于FPGA的控制系統等。基于單片機的控制系統因受單片機的限制，對顯示效果處理不太理想，顯示效果易出現閃爍感，在單色屏中應用較廣。基于ARM的控制系統最大的優點在于運算能力強，內部資源豐富，能實現多種花樣的顯示方式，因此，在條屏中應用廣泛。基于FPGA的控制系統能高速處理信號，實現動態掃描即字符移動算法，因此目前是全彩色LED顯示屏控制系統主流。

2 LED顯示屏集成控制技術發展對策

■2.1 加強科研投入，提升創新能力

國際對研發強度的認知是，只有研發強度達到5%才能夠具有市場競爭力，可是我國的LED企業的控制技術大多數都是中下游的技術，很多先進的控制技術還仍被國外一些公司所掌控，要想提高我國的LED集成控制技術，就應提高科研投入，提升我國的LED集成控制技術的科研資金比例。

首先，我國LED顯示屏集成控制技術研發成本僅占LED投入成本的2%，遠遠達不到國際水平，因此，呼吁相關企業應大力投入研發成本，積極尋求LED顯示屏集成控制新技術，以科研帶動創新，提高市場競爭力。其次，LED集成控制技術的發展應時刻關注市場的發展趨勢，研發人員要以市場的需求作為自己創新的方向，促進科研能夠在短時間內轉化，既能提高科研的價值，又能保持研發方面的領先優勢。最后是保障產品技術的穩定性和先進性，尤其是核心技術，一定要能夠維護自己的核心技術，保證核心技術不外流，不泄密。

■2.2 整合產業鏈，促進產學結合

我國的LED集成控制技術產業鏈發展完整，對整個行業的發展起到了引領和推動作用，但就我國的LED顯示屏控制技術發展情況來看，還有很大的發展空間，尤其是WIFI無線控制技術，實時監控技術，更是深受市場的歡迎，需要市場積極的尋求創新。

LED使用的外延片一般都是采用的MOCVD設備，這樣的技術設備在整個LED產業鏈中技術含量是最高的，其次才是芯片技術，生產廠家可以適當的將業務拓展到MOCVD領域。而芯片技術也都是靠進口的，由于這種技術的制造水平被國外壟斷，導致我國的LED技術在國際上競爭力很小。鑒于此，企業之間可以結成聯盟，發揮自己的資金優勢，技術優勢形成多贏的局面。

■2.3 重視顯示終端的安全可信度

LED顯示屏終端顯示的信息有可能被惡意的修改，這就會造成個人隱私或者商業機密的泄露，這對LED顯示屏終端控制技術有了更高的要求，LED顯示屏集成可信度必須成為物聯網模式下必須解決的問題。一般來說，可以通過高清同異步雙模發送卡進行控制，取代人工控制，既可以對系統的終端有較強的辨別性，又可以自動獲取IP，防止黑客入侵，防止播放失誤，提高系統的安全性。還可以通過視頻監控功能，將信息發布系統和網絡攝像頭完美對接，通過信息發布監控窗口查看LED播放的內容，及時進行信息控制。

3 LED顯示屏集成控制技術發展趨勢

■3.1 高性能、低造價方向發展

隨著LED顯示屏的應用越來越廣，人們對LED顯示屏提出了更高的要求，LED顯示屏需要有更高的亮度、飽和的色彩度、發光均勻等性能，這就要求其控制系統有更穩定的性能。隨著控制技術的不斷進步與更新，控制系統也將由常規的控制電路逐步發展為集成電路控制，這種集成控制系統可以對灰度和像素進行控制和校正，以滿足LED顯示屏對色彩和亮度的高標準需求。目前這方面技術還主要被國外一些廠家所控制，造價相對較高，因此未來還需進一步進行技術研發，降低控制系統的成本。

■3.2 網絡化、智能化方向發展

隨著網絡技術的發展，人們對于LED顯示屏的需求也朝著網絡化、智能化方向發展，這就對LED控制技術提出了新的要求，高智能、高集成是整個LED控制技術發展的趨勢。未來的系統接收卡會逐步走向芯片化，改變目前控制系統體積大、安裝困難、器件多的情況，同時將網絡技術融入控制系統也是未來的方向之一，將播放LED屏與手機APP軟件聯系在一起，在手機上就可以實現控制LED屏幕的播放，目前已有公司開發出這樣的系統。當然，進一步改進、推廣網絡化、智能化的控制系統還有很長的路要走。

■3.3 脫機控制方向

目前，LED顯示屏的運用隨處可見，小到商業店面的門頭屏幕、交通提示、滾動屏，大到大型宣傳的方屏。對于一個好的控制系統來說，需要滿足各種客戶群體的需求，使得顯示屏操作更加方便、快捷。目前很多顯示屏必須配備一臺電腦來控制，這就給廣告用戶更新內容帶來不便，因此脫機控制系統亟待迅速發展。伴隨著物聯網技術時代的到來，LED顯示屏控制技術將有效的利用3G、4G網絡、WIFI等無線網絡技術建立云平臺，將多個顯示屏連接到一起，實現一臺電腦或手機APP移動控制。

4 結論

我國的LED顯示屏控制技術基本處于領先地位，但整個工藝水平還比較落后，尤其是產品的安全性能和行業的規范化方面，還有很長的路要走。本文主要研究了LED顯示屏集成控制技術的發展現狀，并提出了加強創新、加強產學研和重視終端安全可信的發展策略，并對LED顯示屏網絡控制、智能控制和脫機控制做了展望。LED控制技術的發展日新月異，無論是控制方式、控制系統還是控制技術的更新，都需要LED顯示屏集成控制技術從業者的共同努力，相信在行業的逐步發展下，LED控制技術會取得更加廣闊的前景。