高家鳴 馮霞 馬萬鐘（湖北省標準化與質量研究院）

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激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系研究1）項目來源：本文系質檢公益性行業(yè)科研專項項目《激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化研究》（項目編號：201410150）的研究成果。

高家鳴 馮霞 馬萬鐘
（湖北省標準化與質量研究院）

摘要：本文結合激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化工作發(fā)展現(xiàn)狀及所面臨的主要問題，對激光顯示產(chǎn)業(yè)的標準需要進行了詳細的分析，提出了激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系框架以及未來的標準研究內容。

關鍵詞：激光顯示 綜合標準化 體系框架

1 引言

當前正面臨第四次激光顯示技術革命，圍繞著第四代激光顯示技術產(chǎn)業(yè)化的競爭日益激烈。2014 年10月，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布的《2014—2016年新型顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》中明確提出，到2016年，我國新型顯示產(chǎn)業(yè)按面積計算出貨量力爭達到世界第二，全球市場占有率超過20%，產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模超過3000億元。

標準化是技術產(chǎn)業(yè)化的重要途徑。高新領域的標準化是高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術支撐和堅實基礎。激光顯示產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)品更新?lián)Q代快和科技含量很高的顯著特點，實施綜合標準化戰(zhàn)略，搶占制高點，對實現(xiàn)激光顯示產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。目前激光顯示已經(jīng)從單純的科研階段進入技術開發(fā)和應用階段。而依據(jù)標準化運行規(guī)律，開展激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化的時機已經(jīng)成熟。

本文將結合綜合標準化的思路，以激光顯示產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展為主線，并在此基礎上結合激光顯示的應用特征和對標準的應用需求確定標準體系的層次分類及內容，借此確定激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系的總體框架和標準體系表的內容。

2 激光顯示綜合標準化

激光顯示新興產(chǎn)業(yè)呼喚現(xiàn)代標準化方法——綜合標準化[1]。首先，激光顯示產(chǎn)業(yè)作為我國技術前沿領域，其標準體系尚不成熟完備，標準缺口較大，而綜合標準化恰好采取集中、成套制定標準的模式，可以在短期內有針對性地解決產(chǎn)業(yè)急需標準缺失的問題；其次，激光顯示產(chǎn)業(yè)具有技術種類多、多學科交叉、技術更新快等特點，使得標準制定中的配套性、協(xié)調性難以保障，而綜合標準化采取系統(tǒng)思考、統(tǒng)籌規(guī)劃的方法，正可以解決標準之間協(xié)調優(yōu)化問題，保障標準的配套性；再次，綜合標準化方法注重標準的實施驗證和反饋優(yōu)化，實現(xiàn)標準的閉環(huán)控制，形成持續(xù)改進和提高的機制，非常適宜解決激光顯示新興產(chǎn)業(yè)標準化問題。綜合標準化的整個流程如圖1所示。

圖1　綜合標準化流程

3 激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化現(xiàn)狀

3.1 激光顯示產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

近年來，隨著激光顯示技術的快速發(fā)展，已經(jīng)建立了從核心光學器件、光學材料、激光模組和屏幕的整機的技術鏈。目前產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本建成，激光顯示產(chǎn)業(yè)正步入全面、規(guī)模化發(fā)展。國家對于顯示產(chǎn)業(yè)一直大力扶持，并且不遺余力地推進激光顯示的產(chǎn)業(yè)化進程。隨著激光顯示在大屏顯示領域的布局逐漸完整，從投影市場金字塔的數(shù)字院線激光電影放映機、激光工程投影機到民用級的激光電視，激光投影全線產(chǎn)品都已初具規(guī)模，隨著激光顯示產(chǎn)業(yè)突破技術上的瓶頸，激光顯示產(chǎn)業(yè)將迎來井噴式的發(fā)展。

3.2 激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀

IEC/TC110 電子顯示器件技術委員會是分管顯示器件領域的國際標準化技術委員會，其WG10 較為全面地對激光顯示器件國際標準制定藍圖進行了規(guī)定[2]。而IEC/TC76光輻射安全和激光設備技術委員會致力于制定因激光使用時而引入的對于設備發(fā)揮其功能必要的安全因素的相關標準。由于激光顯示產(chǎn)業(yè)具有很重要的戰(zhàn)略地位，國內激光顯示器件標準的技術對口單位是SAC/TC547全國平板顯示器件標準化技術委員會，對該領域的標準化工作相當重視。2015年底該標委會成立的WG10激光顯示器件工作組推進激光顯示器件的標準化工作[3]。

3.3 激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化存在的問題

目前我國激光顯示產(chǎn)業(yè)正處于技術快速發(fā)展階段，技術快速進步、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，然而激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化卻嚴重滯后。當前我國激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化的特征有：（1）產(chǎn)業(yè)標準缺口巨大。由于傳統(tǒng)標準化單一研制的特點，未能迅速出臺一批標準并實施應用。（2）標準技術指標落后。按傳統(tǒng)標準研制流程，從標準研制到標準實施一般需要經(jīng)過1～2年的時間，但激光顯示產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)技術呈現(xiàn)跨越式發(fā)展，標準研制到實施往往已經(jīng)跟不上產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展了。（3）缺乏與激光顯示產(chǎn)業(yè)配套的標準化頂層設計，缺少激光顯示產(chǎn)業(yè)相配套的標委會，而與之相關的標委會或職能交叉，或范圍涵蓋不全。對于激光顯示這種戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大量標準都是跨領域、跨職能部門和跨標委會，標準申報歸口時難以協(xié)調，不利于及時有效地開展標準制修訂工作。（4）標準實施效果差。當前激光顯示產(chǎn)業(yè)標準完成研制后，一般不考慮標準實施過程中的效益評估工作，這導致了標準中的指標未能得到有效的修改，無法反映產(chǎn)業(yè)的實際。

3.4 激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化需求

標準作為行業(yè)準則及規(guī)范要求，具有重要意義，激光顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的順利與否與標準化工作的落實緊密相關。標準化工作必須充分發(fā)揮和調動各方力量，必須注重行業(yè)標準、國家標準與國際標準相結合。激光顯示產(chǎn)業(yè)具有創(chuàng)新性、關聯(lián)性、先導性、不確定性等特征，產(chǎn)業(yè)大多仍處于初步發(fā)展的階段，這決定了激光顯示的產(chǎn)業(yè)競爭要體現(xiàn)在核心技術和標準的競爭上。本項目立足于標準的急迫性、創(chuàng)新性和國際性，加強激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化的研究，通過細分激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈上的技術路線，在探究激光顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的基礎上，統(tǒng)籌協(xié)調激光顯示產(chǎn)業(yè)標準化工作。加快建立有利于激光顯示產(chǎn)業(yè)培育的標準體系，加大具有創(chuàng)新成果的標準制定力度，實現(xiàn)標準化與重點產(chǎn)品和關鍵共性技術良性互動，重點產(chǎn)品和關鍵共性技術的應用和研發(fā)與標準雙輪驅動尤為重要。加大激光顯示產(chǎn)業(yè)急需標準的制定力度，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。繼續(xù)開展與國際標準對標工作，加大采用國際標準力度，提升行業(yè)標準水平。

標準化工作依托產(chǎn)學研聯(lián)合研制機制，需充分發(fā)揮產(chǎn)學研機制在產(chǎn)業(yè)技術標準編制應用中的主體作用。建立由有關部門以及科研單位、認證檢測機構、行業(yè)聯(lián)盟和行業(yè)協(xié)會等組成的產(chǎn)學研聯(lián)合研制機制，同時加快建設產(chǎn)學研用深度結合的中國光谷國家技術標準創(chuàng)新基地，形成激光顯示技術研發(fā)—標準研制—產(chǎn)業(yè)應用的科技創(chuàng)新機制。推進標準貫徹實施，夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎，為實現(xiàn)激光顯示產(chǎn)業(yè)長期平穩(wěn)較快地發(fā)展提供有力的技術支撐。

4 激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系分析

4.1 激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系建設思路和編制原則

激光顯示產(chǎn)業(yè)作為21世紀的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，如今正處于迅速發(fā)展階段，潛力巨大。然而，該產(chǎn)業(yè)面臨著多重挑戰(zhàn)，其中行業(yè)關鍵技術的快速發(fā)展與標準制定、標準實施與檢測之間的矛盾尤為突出，使規(guī)范產(chǎn)品市場競爭秩序、有效監(jiān)管產(chǎn)品質量存在一定的困難。通過調查分析現(xiàn)有激光顯示體系、產(chǎn)業(yè)模式、激光顯示產(chǎn)業(yè)的社會需求，針對當前主要的幾種激光顯示產(chǎn)業(yè)中存在的主要問題進行深入調研，把握市場發(fā)展趨勢和客觀規(guī)律，以產(chǎn)品需求為導向，對創(chuàng)建激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系提出對策與建議，并圍繞激光顯示關鍵部件、激光顯示技術、激光顯示產(chǎn)品應用、激光顯示通用技術和激光顯示安全要求等方面進行標準化研究創(chuàng)新，通過提出有針對性的具體措施來完善激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈，促進激光顯示產(chǎn)業(yè)體系建設。

因此，科學合理的激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系規(guī)劃，對于支持和引導產(chǎn)業(yè)標準化工作健康快速發(fā)展意義重大，而標準體系框架的建立，是推進產(chǎn)業(yè)標準化發(fā)展的前提和基礎，亦可大大提高產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化程度。作為21世紀的高新技術產(chǎn)業(yè)，我國激光顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步提升，產(chǎn)業(yè)鏈日益完善，產(chǎn)業(yè)集聚逐步形成，得到了國家和地方政府的大力支持，標準體系建設速度也明顯加快。本課題組在基礎理論、測試方法、安全和性能要求等方面進行了大量研究，逐步形成了激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系基本架構。

我國激光顯示產(chǎn)業(yè)雖然取得了巨大的成績，但是不容盲目樂觀，未來發(fā)展仍然是機遇與挑戰(zhàn)并存。中國大陸廠商須盡快突破量產(chǎn)瓶頸，實現(xiàn)高性能顯示器件產(chǎn)業(yè)化，并形成一定的產(chǎn)業(yè)集群和規(guī)模效應。為此，在充分搜集資料、廣泛調研產(chǎn)業(yè)和激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)核心技術發(fā)展與應用趨勢基礎上，根據(jù)GB/T 13016—2009《標準體系表編制原則和要求》及GB/T 13017—1995《企業(yè)標準體系表編制指南》對標準體系表的研究與編制提出的要求，運用《國家標準體系建設研究》的基礎架構，按照我國標準體系的定位，充分考慮標準體系的縱橫關系，遵循激光顯示產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈生命周期各個階段的序列關系，建立激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系總體框架圖（如圖2）。

4.2 激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系框架

如圖2所示，縱向產(chǎn)業(yè)鏈條與橫向結構部件共同確定了激光顯示的產(chǎn)品標準化對象，測試方法及評價標準則確定激光顯示產(chǎn)業(yè)關鍵技術的標準化要求。同時，產(chǎn)業(yè)鏈條和結構部件之間的關系通過通用基礎標準對不同產(chǎn)品標準化對象進行定義、編碼和分類；產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)技術之間的連接形成了適用于不同場景的應用標準化要求；產(chǎn)業(yè)技術與結構部件之間則有相應的安全規(guī)范進行約束。因此，三大維度和三種關系形成了一個開放而又緊密聯(lián)系的標準有機整體。

激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系總體框架以樹形結構形式表示，主要按照激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈核心技術特征劃分為通用技術標準、關鍵部件標準、顯示技術標準、整機產(chǎn)品標準、產(chǎn)品應用標準和安全標準6個子體系。各子體系以下進一步劃分標準門類，門類以下進一步劃分標準類別。

（1） 激光顯示通用基礎標準

激光顯示的總體性、框架性、基礎性標準和規(guī)范，是針對激光顯示產(chǎn)業(yè)化過程中的通用技術要求而制定的標準，包括激光顯示術語和符號、激光顯示序列分類分級、激光顯示通用測試、試驗方法、激光顯示通用互換性要求、激光顯示通用技術規(guī)范5個子類標準。其他5類激光顯示標準應遵循激光顯示通用基礎標準。

（2）激光顯示關鍵部件標準

激光顯示所需的共性平臺，關鍵部件及軟件的標準規(guī)范總稱，包括激光顯示光源組模、光學器件、屏幕3個子類標準。激光顯示關鍵部件是激光顯示產(chǎn)業(yè)技術含量最高、對最終產(chǎn)品品質、成本控制影響最大的環(huán)節(jié)，是激光顯示產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)。高功率的三基色激光器直接應用于激光顯示，單色激光器能耗僅為數(shù)瓦。激光顯示的高亮度其顯示裝置需要80～90Hz以上的頻率，才能抑制閃爍產(chǎn)生。這就對相應的顯示系統(tǒng)的調制、偏轉提出了更高的要求，必須同時達到高分辨率和高顯示頻率。其中，激光顯示光源組模包括激光器和光源評價規(guī)范、消散斑技術要求、控制驅動技術要求，而光學器件標準包括顯示芯片、光學鏡片和勻光整形3個方面的標準，以實現(xiàn)激光顯示的光學器件的功能和有效利用。

圖2　激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準體系框架

（3）激光顯示顯示技術標準

實現(xiàn)和確保激光顯示效果與管理的標準和規(guī)范，包括顯示質量測量與管理標準、顏色管理標準、信息數(shù)據(jù)處理規(guī)范、散斑測量與評估和散熱技術要求5個子類標準。激光的高度相干性使得屏幕出現(xiàn)散斑，而由于光路中不同色彩的光程不同，為了讓不同的色彩準確且同步地投射到一個像素點上，這就需要復雜的像差、色差消除和機械光學的色彩同步，因此散斑和顏色管理技術大量涌現(xiàn)。顯示技術是激光顯示產(chǎn)業(yè)專利競爭最為激烈的環(huán)節(jié)，是激光顯示產(chǎn)業(yè)的中下游環(huán)節(jié)。

（4）激光顯示整機產(chǎn)品標準

激光顯示整機產(chǎn)品標準對產(chǎn)業(yè)鏈的下游作出規(guī)范。包括掃描、投影和其他3個子類標準。每個子類標準下面從終端應用層面可進一步劃分為激光電視、激光電影放映機、激光工程投影機、激光微投影機和其他5個子類，整機產(chǎn)品的標準又涉及到安全、性能、測試、規(guī)格與分類分級、節(jié)能降耗等方面。整機產(chǎn)品環(huán)節(jié)針對激光顯示產(chǎn)業(yè)化技術產(chǎn)品，如：電源設計、驅動，電路設計、控制系統(tǒng)的優(yōu)化和光學設計等對終端產(chǎn)品的品質有重要影響的技術要求制定的標準。

（5）激光顯示產(chǎn)品應用標準

產(chǎn)品應用標準對接口、應用平臺等方面作出規(guī)范。當涉及到特殊場景的應用（如醫(yī)院、高速公路等），在有必要規(guī)范時，也應建立相應的標準加以規(guī)范。產(chǎn)品應用標準針對激光顯示產(chǎn)品應用的特點，從應用領域的角度出發(fā)，制定滿足應用領域特殊要求的產(chǎn)品標準。

（6）激光顯示安全標準

為使激光顯示產(chǎn)品走入千家萬戶，安全標準必不可少，其中包括光源安全使用、電磁輻射與視覺健康和整機設備及操作安全標準。由于激光的特性，引起眼角膜或視網(wǎng)膜的損傷，因此，激光顯示產(chǎn)品的光輻射安全特性受到各方高度關注。激光安全的問題，已經(jīng)高于健康隱患的級別，這也是美國激光管制協(xié)會和歐盟安全機構制定強制法令限制大功率激光民用的原因。因此，激光顯示產(chǎn)品光輻射安全的特性受到高度關注。

4.3 激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系表

據(jù)標準體系層次結構圖，完成激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系明細表。為確保規(guī)范性，標準體系表依據(jù)《標準體系表編制原則和要求》（GB/ T 13016—2009）進行設計。表 1 是激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化標準體系表的內容。

表1　激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化標準明細表

續(xù)表

5 結語

2015年整個投影機行業(yè)都被激光顯示光芒照耀著，隨著時間的推移，激光顯示生產(chǎn)成本不斷降低，其產(chǎn)業(yè)鏈將進一步完善，未來幾年將會形成強大的市場競爭力。激光顯示產(chǎn)業(yè)標準體系是對激光顯示標準化發(fā)展的一個頂層設計，為我國激光顯示標準化發(fā)展指明方向，同時標準體系的建立也有利于促進我國激光顯示標準的有序發(fā)展。因此，激光顯示產(chǎn)業(yè)綜合標準化的研究在激光顯示標準化工作中有著至關重要的作用。

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The Research of Comprehensive Standardization of Laser Display Standard System

Gao Jiaming, Feng Xia, Ma Wanzhong
( Hubei Standardization and Quality Institution )

Abstract:This paper combining with current situation and major issues of comprehensive standardization of laser display, the standard demand for laser display will be carried on with the detailed analysis, proposed the standard system framework of laser display and future standard researches.

Key words:laser display, comprehensive standardization, system framework