LED显示屏集成控制技术的发展现状及趋势探讨

张芳，樊柯

（1.陕西科技大学，陕西西安，710021；2.西安电子科技大学，陕西西安，710071）

0 前言

LED是light emitting diode 的缩写，是将氮、磷等元素组成的化合物制成二极管，并通过控制半导体发光二极管的显示方式。LED显示屏有多种多样的分类方法，是一种集光电技术、微电子技术、信息处理技术为一体的高新技术，由于其技术的先进性和智能性，已经得到全世界的肯定，成为当前信息传播的重要媒体。而LED显示屏的核心就在集成控制技术，集成控制技术的控制方法、使用技术、控制系统都取得了明显的进步，无论是同步控制技术、异步控制技术，还是有线控制、无线控制，都取得了令人满意的效果，并以更加稳定的性能推进着LED显示屏的发展和进步。

1 LED显示屏集成控制技术发展现状

随着科技的发展，LED显示屏的制造技术越来越先进，应用也日益广泛。LED显示屏经过不断的技术革新，新成果不断涌现，发展至今已从最原始的单色图文显示屏发展到全彩色的视频显示屏。伴随LED显示屏技术的日益进步，LED显示屏控制系统也在不断的进步，从最初的简单的模拟通信方式到实现高清画面。

■1.1 控制和使用技术发展现状

LED按照控制和使用技术分为同步方式和异步方式两种，同步方式是指LED技术类似电脑的监视器，能够以极快的更新速率对应实测监视器，将电脑中的图像实时的显示出来，可以很好的达到媒体宣传的广告效果。异步方式是LED显示屏自身具有的存储和自动播放能力，这时候的LED显示屏可以脱机工作，不需要多灰度显示，LED显示屏自身就类似一个没有联网的电脑一样，可以显示各种各样的图片、信息。

■1.2 控制方式发展现状

LED显示屏集成控制方式从通讯方式上来说包括有线、无线控制两种方式。有线的控制方式需要借助专用通道进行工作，如借助电缆、光纤等方式，这种方式的运行费用相对较高；而无线通信方式则通过无线电波进行信息传递，很好的利用了无线电波的快捷性，造价合理、建成速度较快，常见的无线控制系统有WIFI无线控制、RF无线控制 GPRS无线控制等。

■1.3 控制系统发展现状

LED显示屏集成控制系统发展至今，已经涌现出很多种先进控制方法，常见的控制系统有基于单片机的控制系统、基于ARM的控制系统、基于FPGA的控制系统等。基于单片机的控制系统因受单片机的限制，对显示效果处理不太理想，显示效果易出现闪烁感，在单色屏中应用较广。基于ARM的控制系统最大的优点在于运算能力强，内部资源丰富，能实现多种花样的显示方式，因此，在条屏中应用广泛。基于FPGA的控制系统能高速处理信号，实现动态扫描即字符移动算法，因此目前是全彩色LED显示屏控制系统主流。

2 LED显示屏集成控制技术发展对策

■2.1 加强科研投入，提升创新能力

国际对研发强度的认知是，只有研发强度达到5%才能够具有市场竞争力，可是我国的LED企业的控制技术大多数都是中下游的技术，很多先进的控制技术还仍被国外一些公司所掌控，要想提高我国的LED集成控制技术，就应提高科研投入，提升我国的LED集成控制技术的科研资金比例。

首先，我国LED显示屏集成控制技术研发成本仅占LED投入成本的2%，远远达不到国际水平，因此，呼吁相关企业应大力投入研发成本，积极寻求LED显示屏集成控制新技术，以科研带动创新，提高市场竞争力。其次，LED集成控制技术的发展应时刻关注市场的发展趋势，研发人员要以市场的需求作为自己创新的方向，促进科研能够在短时间内转化，既能提高科研的价值，又能保持研发方面的领先优势。最后是保障产品技术的稳定性和先进性，尤其是核心技术，一定要能够维护自己的核心技术，保证核心技术不外流，不泄密。

■2.2 整合产业链，促进产学结合

我国的LED集成控制技术产业链发展完整，对整个行业的发展起到了引领和推动作用，但就我国的LED显示屏控制技术发展情况来看，还有很大的发展空间，尤其是WIFI无线控制技术，实时监控技术，更是深受市场的欢迎，需要市场积极的寻求创新。

LED使用的外延片一般都是采用的MOCVD设备，这样的技术设备在整个LED产业链中技术含量是最高的，其次才是芯片技术，生产厂家可以适当的将业务拓展到MOCVD领域。而芯片技术也都是靠进口的，由于这种技术的制造水平被国外垄断，导致我国的LED技术在国际上竞争力很小。鉴于此，企业之间可以结成联盟，发挥自己的资金优势，技术优势形成多赢的局面。

■2.3 重视显示终端的安全可信度

LED显示屏终端显示的信息有可能被恶意的修改，这就会造成个人隐私或者商业机密的泄露，这对LED显示屏终端控制技术有了更高的要求，LED显示屏集成可信度必须成为物联网模式下必须解决的问题。一般来说，可以通过高清同异步双模发送卡进行控制，取代人工控制，既可以对系统的终端有较强的辨别性，又可以自动获取IP，防止黑客入侵，防止播放失误，提高系统的安全性。还可以通过视频监控功能，将信息发布系统和网络摄像头完美对接，通过信息发布监控窗口查看LED播放的内容，及时进行信息控制。

3 LED显示屏集成控制技术发展趋势

■3.1 高性能、低造价方向发展

随着LED显示屏的应用越来越广，人们对LED显示屏提出了更高的要求，LED显示屏需要有更高的亮度、饱和的色彩度、发光均匀等性能，这就要求其控制系统有更稳定的性能。随着控制技术的不断进步与更新，控制系统也将由常规的控制电路逐步发展为集成电路控制，这种集成控制系统可以对灰度和像素进行控制和校正，以满足LED显示屏对色彩和亮度的高标准需求。目前这方面技术还主要被国外一些厂家所控制，造价相对较高，因此未来还需进一步进行技术研发，降低控制系统的成本。

■3.2 网络化、智能化方向发展

随着网络技术的发展，人们对于LED显示屏的需求也朝着网络化、智能化方向发展，这就对LED控制技术提出了新的要求，高智能、高集成是整个LED控制技术发展的趋势。未来的系统接收卡会逐步走向芯片化，改变目前控制系统体积大、安装困难、器件多的情况，同时将网络技术融入控制系统也是未来的方向之一，将播放LED屏与手机APP软件联系在一起，在手机上就可以实现控制LED屏幕的播放，目前已有公司开发出这样的系统。当然，进一步改进、推广网络化、智能化的控制系统还有很长的路要走。

■3.3 脱机控制方向

目前，LED显示屏的运用随处可见，小到商业店面的门头屏幕、交通提示、滚动屏，大到大型宣传的方屏。对于一个好的控制系统来说，需要满足各种客户群体的需求，使得显示屏操作更加方便、快捷。目前很多显示屏必须配备一台电脑来控制，这就给广告用户更新内容带来不便，因此脱机控制系统亟待迅速发展。伴随着物联网技术时代的到来，LED显示屏控制技术将有效的利用3G、4G网络、WIFI等无线网络技术建立云平台，将多个显示屏连接到一起，实现一台电脑或手机APP移动控制。

4 结论

我国的LED显示屏控制技术基本处于领先地位，但整个工艺水平还比较落后，尤其是产品的安全性能和行业的规范化方面，还有很长的路要走。本文主要研究了LED显示屏集成控制技术的发展现状，并提出了加强创新、加强产学研和重视终端安全可信的发展策略，并对LED显示屏网络控制、智能控制和脱机控制做了展望。LED控制技术的发展日新月异，无论是控制方式、控制系统还是控制技术的更新，都需要LED显示屏集成控制技术从业者的共同努力，相信在行业的逐步发展下，LED控制技术会取得更加广阔的前景。