激光显示产业综合标准体系研究1）项目来源：本文系质检公益性行业科研专项项目《激光显示产业综合标准化研究》（项目编号：201410150）的研究成果。

高家鸣 冯霞 马万钟（湖北省标准化与质量研究院）



激光显示产业综合标准体系研究1）项目来源：本文系质检公益性行业科研专项项目《激光显示产业综合标准化研究》（项目编号：201410150）的研究成果。

高家鸣 冯霞 马万钟
（湖北省标准化与质量研究院）

摘要：本文结合激光显示产业综合标准化工作发展现状及所面临的主要问题，对激光显示产业的标准需要进行了详细的分析，提出了激光显示产业综合标准体系框架以及未来的标准研究内容。

关键词：激光显示 综合标准化 体系框架

1 引言

当前正面临第四次激光显示技术革命，围绕着第四代激光显示技术产业化的竞争日益激烈。2014 年10月，国家发展改革委、工业和信息化部联合发布的《2014—2016年新型显示产业创新发展行动计划》中明确提出，到2016年，我国新型显示产业按面积计算出货量力争达到世界第二，全球市场占有率超过20%，产业总体规模超过3000亿元。

标准化是技术产业化的重要途径。高新领域的标准化是高新产业发展的重要技术支撑和坚实基础。激光显示产业具有产品更新换代快和科技含量很高的显著特点，实施综合标准化战略，抢占制高点，对实现激光显示产业的可持续发展尤为重要。目前激光显示已经从单纯的科研阶段进入技术开发和应用阶段。而依据标准化运行规律，开展激光显示产业综合标准化的时机已经成熟。

本文将结合综合标准化的思路，以激光显示产业领域发展为主线，并在此基础上结合激光显示的应用特征和对标准的应用需求确定标准体系的层次分类及内容，借此确定激光显示产业综合标准体系的总体框架和标准体系表的内容。

2 激光显示综合标准化

激光显示新兴产业呼唤现代标准化方法——综合标准化[1]。首先，激光显示产业作为我国技术前沿领域，其标准体系尚不成熟完备，标准缺口较大，而综合标准化恰好采取集中、成套制定标准的模式，可以在短期内有针对性地解决产业急需标准缺失的问题；其次，激光显示产业具有技术种类多、多学科交叉、技术更新快等特点，使得标准制定中的配套性、协调性难以保障，而综合标准化采取系统思考、统筹规划的方法，正可以解决标准之间协调优化问题，保障标准的配套性；再次，综合标准化方法注重标准的实施验证和反馈优化，实现标准的闭环控制，形成持续改进和提高的机制，非常适宜解决激光显示新兴产业标准化问题。综合标准化的整个流程如图1所示。

图1　综合标准化流程

3 激光显示产业综合标准化现状

3.1 激光显示产业现状

近年来，随着激光显示技术的快速发展，已经建立了从核心光学器件、光学材料、激光模组和屏幕的整机的技术链。目前产业链已经基本建成，激光显示产业正步入全面、规模化发展。国家对于显示产业一直大力扶持，并且不遗余力地推进激光显示的产业化进程。随着激光显示在大屏显示领域的布局逐渐完整，从投影市场金字塔的数字院线激光电影放映机、激光工程投影机到民用级的激光电视，激光投影全线产品都已初具规模，随着激光显示产业突破技术上的瓶颈，激光显示产业将迎来井喷式的发展。

3.2 激光显示产业标准化现状

IEC/TC110 电子显示器件技术委员会是分管显示器件领域的国际标准化技术委员会，其WG10 较为全面地对激光显示器件国际标准制定蓝图进行了规定[2]。而IEC/TC76光辐射安全和激光设备技术委员会致力于制定因激光使用时而引入的对于设备发挥其功能必要的安全因素的相关标准。由于激光显示产业具有很重要的战略地位，国内激光显示器件标准的技术对口单位是SAC/TC547全国平板显示器件标准化技术委员会，对该领域的标准化工作相当重视。2015年底该标委会成立的WG10激光显示器件工作组推进激光显示器件的标准化工作[3]。

3.3 激光显示产业标准化存在的问题

目前我国激光显示产业正处于技术快速发展阶段，技术快速进步、新产品不断涌现，然而激光显示产业标准化却严重滞后。当前我国激光显示产业标准化的特征有：（1）产业标准缺口巨大。由于传统标准化单一研制的特点，未能迅速出台一批标准并实施应用。（2）标准技术指标落后。按传统标准研制流程，从标准研制到标准实施一般需要经过1～2年的时间，但激光显示产业作为新兴产业，其产业技术呈现跨越式发展，标准研制到实施往往已经跟不上产业技术的发展了。（3）缺乏与激光显示产业配套的标准化顶层设计，缺少激光显示产业相配套的标委会，而与之相关的标委会或职能交叉，或范围涵盖不全。对于激光显示这种战略性新兴产业，大量标准都是跨领域、跨职能部门和跨标委会，标准申报归口时难以协调，不利于及时有效地开展标准制修订工作。（4）标准实施效果差。当前激光显示产业标准完成研制后，一般不考虑标准实施过程中的效益评估工作，这导致了标准中的指标未能得到有效的修改，无法反映产业的实际。

3.4 激光显示产业标准化需求

标准作为行业准则及规范要求，具有重要意义，激光显示产业发展的顺利与否与标准化工作的落实紧密相关。标准化工作必须充分发挥和调动各方力量，必须注重行业标准、国家标准与国际标准相结合。激光显示产业具有创新性、关联性、先导性、不确定性等特征，产业大多仍处于初步发展的阶段，这决定了激光显示的产业竞争要体现在核心技术和标准的竞争上。本项目立足于标准的急迫性、创新性和国际性，加强激光显示产业综合标准化的研究，通过细分激光显示产业链上的技术路线，在探究激光显示产业发展趋势的基础上，统筹协调激光显示产业标准化工作。加快建立有利于激光显示产业培育的标准体系，加大具有创新成果的标准制定力度，实现标准化与重点产品和关键共性技术良性互动，重点产品和关键共性技术的应用和研发与标准双轮驱动尤为重要。加大激光显示产业急需标准的制定力度，满足产业发展需求。继续开展与国际标准对标工作，加大采用国际标准力度，提升行业标准水平。

标准化工作依托产学研联合研制机制，需充分发挥产学研机制在产业技术标准编制应用中的主体作用。建立由有关部门以及科研单位、认证检测机构、行业联盟和行业协会等组成的产学研联合研制机制，同时加快建设产学研用深度结合的中国光谷国家技术标准创新基地，形成激光显示技术研发—标准研制—产业应用的科技创新机制。推进标准贯彻实施，夯实产业发展基础，为实现激光显示产业长期平稳较快地发展提供有力的技术支撑。

4 激光显示产业综合标准体系分析

4.1 激光显示产业综合标准体系建设思路和编制原则

激光显示产业作为21世纪的战略性新兴产业，如今正处于迅速发展阶段，潜力巨大。然而，该产业面临着多重挑战，其中行业关键技术的快速发展与标准制定、标准实施与检测之间的矛盾尤为突出，使规范产品市场竞争秩序、有效监管产品质量存在一定的困难。通过调查分析现有激光显示体系、产业模式、激光显示产业的社会需求，针对当前主要的几种激光显示产业中存在的主要问题进行深入调研，把握市场发展趋势和客观规律，以产品需求为导向，对创建激光显示产业标准体系提出对策与建议，并围绕激光显示关键部件、激光显示技术、激光显示产品应用、激光显示通用技术和激光显示安全要求等方面进行标准化研究创新，通过提出有针对性的具体措施来完善激光显示产业链，促进激光显示产业体系建设。

因此，科学合理的激光显示产业标准体系规划，对于支持和引导产业标准化工作健康快速发展意义重大，而标准体系框架的建立，是推进产业标准化发展的前提和基础，亦可大大提高产业的规范化程度。作为21世纪的高新技术产业，我国激光显示产业规模稳步提升，产业链日益完善，产业集聚逐步形成，得到了国家和地方政府的大力支持，标准体系建设速度也明显加快。本课题组在基础理论、测试方法、安全和性能要求等方面进行了大量研究，逐步形成了激光显示产业标准体系基本架构。

我国激光显示产业虽然取得了巨大的成绩，但是不容盲目乐观，未来发展仍然是机遇与挑战并存。中国大陆厂商须尽快突破量产瓶颈，实现高性能显示器件产业化，并形成一定的产业集群和规模效应。为此，在充分搜集资料、广泛调研产业和激光显示产业链各环节核心技术发展与应用趋势基础上，根据GB/T 13016—2009《标准体系表编制原则和要求》及GB/T 13017—1995《企业标准体系表编制指南》对标准体系表的研究与编制提出的要求，运用《国家标准体系建设研究》的基础架构，按照我国标准体系的定位，充分考虑标准体系的纵横关系，遵循激光显示产品在产业链生命周期各个阶段的序列关系，建立激光显示产业标准体系总体框架图（如图2）。

4.2 激光显示产业综合标准体系框架

如图2所示，纵向产业链条与横向结构部件共同确定了激光显示的产品标准化对象，测试方法及评价标准则确定激光显示产业关键技术的标准化要求。同时，产业链条和结构部件之间的关系通过通用基础标准对不同产品标准化对象进行定义、编码和分类；产业链条和产业技术之间的连接形成了适用于不同场景的应用标准化要求；产业技术与结构部件之间则有相应的安全规范进行约束。因此，三大维度和三种关系形成了一个开放而又紧密联系的标准有机整体。

激光显示产业标准体系总体框架以树形结构形式表示，主要按照激光显示产业链核心技术特征划分为通用技术标准、关键部件标准、显示技术标准、整机产品标准、产品应用标准和安全标准6个子体系。各子体系以下进一步划分标准门类，门类以下进一步划分标准类别。

（1） 激光显示通用基础标准

激光显示的总体性、框架性、基础性标准和规范，是针对激光显示产业化过程中的通用技术要求而制定的标准，包括激光显示术语和符号、激光显示序列分类分级、激光显示通用测试、试验方法、激光显示通用互换性要求、激光显示通用技术规范5个子类标准。其他5类激光显示标准应遵循激光显示通用基础标准。

（2）激光显示关键部件标准

激光显示所需的共性平台，关键部件及软件的标准规范总称，包括激光显示光源组模、光学器件、屏幕3个子类标准。激光显示关键部件是激光显示产业技术含量最高、对最终产品品质、成本控制影响最大的环节，是激光显示产业链上游环节。高功率的三基色激光器直接应用于激光显示，单色激光器能耗仅为数瓦。激光显示的高亮度其显示装置需要80～90Hz以上的频率，才能抑制闪烁产生。这就对相应的显示系统的调制、偏转提出了更高的要求，必须同时达到高分辨率和高显示频率。其中，激光显示光源组模包括激光器和光源评价规范、消散斑技术要求、控制驱动技术要求，而光学器件标准包括显示芯片、光学镜片和匀光整形3个方面的标准，以实现激光显示的光学器件的功能和有效利用。

图2　激光显示产业综合标准体系框架

（3）激光显示显示技术标准

实现和确保激光显示效果与管理的标准和规范，包括显示质量测量与管理标准、颜色管理标准、信息数据处理规范、散斑测量与评估和散热技术要求5个子类标准。激光的高度相干性使得屏幕出现散斑，而由于光路中不同色彩的光程不同，为了让不同的色彩准确且同步地投射到一个像素点上，这就需要复杂的像差、色差消除和机械光学的色彩同步，因此散斑和颜色管理技术大量涌现。显示技术是激光显示产业专利竞争最为激烈的环节，是激光显示产业的中下游环节。

（4）激光显示整机产品标准

激光显示整机产品标准对产业链的下游作出规范。包括扫描、投影和其他3个子类标准。每个子类标准下面从终端应用层面可进一步划分为激光电视、激光电影放映机、激光工程投影机、激光微投影机和其他5个子类，整机产品的标准又涉及到安全、性能、测试、规格与分类分级、节能降耗等方面。整机产品环节针对激光显示产业化技术产品，如：电源设计、驱动，电路设计、控制系统的优化和光学设计等对终端产品的品质有重要影响的技术要求制定的标准。

（5）激光显示产品应用标准

产品应用标准对接口、应用平台等方面作出规范。当涉及到特殊场景的应用（如医院、高速公路等），在有必要规范时，也应建立相应的标准加以规范。产品应用标准针对激光显示产品应用的特点，从应用领域的角度出发，制定满足应用领域特殊要求的产品标准。

（6）激光显示安全标准

为使激光显示产品走入千家万户，安全标准必不可少，其中包括光源安全使用、电磁辐射与视觉健康和整机设备及操作安全标准。由于激光的特性，引起眼角膜或视网膜的损伤，因此，激光显示产品的光辐射安全特性受到各方高度关注。激光安全的问题，已经高于健康隐患的级别，这也是美国激光管制协会和欧盟安全机构制定强制法令限制大功率激光民用的原因。因此，激光显示产品光辐射安全的特性受到高度关注。

4.3 激光显示产业标准体系表

据标准体系层次结构图，完成激光显示产业标准体系明细表。为确保规范性，标准体系表依据《标准体系表编制原则和要求》（GB/ T 13016—2009）进行设计。表 1 是激光显示产业综合标准化标准体系表的内容。

表1　激光显示产业综合标准化标准明细表

续表

5 结语

2015年整个投影机行业都被激光显示光芒照耀着，随着时间的推移，激光显示生产成本不断降低，其产业链将进一步完善，未来几年将会形成强大的市场竞争力。激光显示产业标准体系是对激光显示标准化发展的一个顶层设计，为我国激光显示标准化发展指明方向，同时标准体系的建立也有利于促进我国激光显示标准的有序发展。因此，激光显示产业综合标准化的研究在激光显示标准化工作中有着至关重要的作用。

参考文献

[1]李春田. 现代标准化方法——综合标准化[M]. 北京：中国标准出版社，2011.

[2]李俊凯，王建平，牟同升. 激光显示国际标准化及中国提案[J]. 信息技术与标准化，2015（08）：25-26.

[3]王天质. 激光显示技术产业及标准化现状[J]. 信息技术与标准化，2014（5）：16-19，28.

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