原创 纯科学 2025-07-31 08:04 北京
丁教授亲眼见证了过去几十年，中国在显示技术领域，从一片空白到如今开始占据国际主导地位。
编者按：本文是我的忘年交，南开大学丁守谦教授在国际信息显示学会SID 2025（今年5月份）上的参观记。丁教授是中国半导体事业的开拓者，是拉制出我国第一个硅单晶，并利用区域提纯获得纯度达7个9样品的主要成员之一。在中国集成电路产业已经越过最艰难阶段，即将全面攻占世界集成电路技术最高峰的历史时刻，我们应特别地感谢象丁教授等在这个历史过程中付出过无数心血的中国科技专家们。丁教授有众多的科技创新成就，是国际知名的学者。1985年其“偏转磁场测量仪及软件”获国家教委科技进步二等奖，1989年“双线圈回归法偏转磁场测量及精度自检验系统”获国家发明二等奖。该技术一举超越荷兰菲利普；他创新的“马鞍形均匀磁场线圈”（1994年获国家发明专利），超越了著名的亥姆霍兹线圈，磁场均匀度比亥姆霍兹线圈提高10到100倍。至今丁氏的马鞍形线圈在航天、量子计算等领域依然发挥重要作用。他创建了SID北京分会，并长期担任理事长。退休后还在学术上创建了“非近轴光学”理论，成为高斯光学的重要补充，是发展各类元宇宙技术的重要理论基础，并发明了相应专利产品验证这一理论。7月26日，在九三学社天津市委会举办的庆祝九三学社创建80周年大会上，丁教授荣获“天津九三楷模”。
我有幸和丁教授、李进良教授等长期合作，为中国移动通讯等科技创新事业（尤其是中国主创的TD-SCDMA）做过一些推动工作，也在他创建非近轴光学过程中与他有过长期的技术交流。丁教授5月份参加SID 2025时就给我发了本文的一些相关信息内容和照片，一直就期待他能整理成文并发表，以他资深技术权威的视角，让更多人了解国际信息显示技术领域的客观进展，尤其中国在该领域的成就。他亲眼见证了过去几十年，中国在显示技术领域，如何从一片空白到如今开始占据国际主导地位的。丁教授已经96岁高龄，身体是第一要务。所以在SID 2025 举办2个月后发表此文，也衷心地顺祝丁教授健康长寿！以下为正文丁守谦/文2025年4月，接到SID（国际信息显示学会）主席的邀请，参加每年一度的Display Week(显示周)前夕主席的接待酒会，地点在美国硅谷，时间是5月12日晚，还可参观13~15日的展览，既可以会见新老朋友，也可以开扩眼界，见识显示领域的最新进展，充实下自已。加上5月10日是我曾外孙的周岁生日，也希望我能参加，可享四世同堂天倫之乐，但地点在洛杉矶，在硅谷工作的外孙给我订购了北京一直达洛杉矶的来回机票，于5月5日飞抵洛杉矶。参加周岁聚会后，11日由小女儿开车陪我去硅谷外孙家，12日傍晚。由小女儿陪我去参加SID主席酒会。在这之前，SID北京分会理事长严群教授得知我会参加这次酒会，特派Mindy(缪)（运营部主任）来负责接待我，我们十分熟悉。后因她要晚到，所以她又委托Tina(李)来接待我。正当我女儿为找车位烦恼时，特接Tina来电话，一切困难迎刃而解，由她带我入场。最先遇到的是老友韦伯博士(Dr. Weber)夫妇（他持征明显，属美髯公，是等离子体的发明人，前任SID主席，拥有私人飞机，曾来我国参会数次，十分友好。我曾给他照了个很好的立体相,属美髯公之列。开玩笑说他是我的3D模特，他还十分高兴。而后才找到严教授，他十分繁忙，每当他将我介绍给其他朋友时，首先说我是SID北京分会首任理事长，接着还要补充一句：现年96岁,引起宾客们很大的惊异。Phenix顾问SAM女士（图5中）听到这句话后，一定要和我合影留念。最后才见到SID主席 Ioannis（John） Kymissis教授（图6右1），当面谢谢他对我的邀请。其实在前年我们曾相见过，是去年才上任主席这个职位。严权教授成为SID总部的司库也是去年才上任的。SID的各种职位都是有任期限制的。总的感觉是新朋友虽有增加，而遇见的老友却俞来愈少了。
图1 丁守谦教授在SID 2025主席招待酒会厅
图2 入口处留影
图3 新友交谈
图4 左一Weber博士夫妇. 右1: Tina(李)
图5 右1:严群教授, 中：Mrs. SAM顾问
图6 右1：SID现任主席 Ioannis（John）Kymissis教授
图7 我与SID前任主席Weber博士（中）合影5月13~14日由我女儿陪同参观展览，每次都在5小时以上，穿行于各展位之间，由于新奇事物颇多，也就忘记了疲劳，我则用自制的3D摄影机拍了不少立体相片及录相，我女儿则用手机拍了不少平面像。下面就选出一些我感兴趣的照片选登如下，并在每张照片下稍作点说明，可看出显示科学技术的发展趋势以及我国在这方面所取得的一些辉煌的成就，但有仍需努力的地方。
图8 会议中心左侧
图9 会议中心正侧
图10 会议前厅右侧图8及图9 这两张照片是圣荷塞（San Jose)国际会议中心的正面照。 图9中我站立的位置正对着会议中心入口处,在我的顶端最大的广告牌右上角有BOE三个字，即我国的京东方，中左方是我国的天马，中右方是我国的TCL。图10 是会议前厅右侧县掛的广告牌，上面写着SID感谢其显示周（Display Week）的赞助商，首席(Leading)赞助商正是我国这三家公司：BOE,TCL,TIANMA(天马)，其次才是主要及支持赞助商，均为国外各公司。而这次会议是在美国硅谷开的呀!这足以说明我国显示所处地位的问题。 
图11 MLED 屏
图12 场顺序显示屏当我们进入二楼展厅，首先映入眼帘的是京东方(BOE)的展品MLED，即微发光二极管显示屏（图11）它的清晰度：2976*3968像素(72ppi)，与传统的LCD和OLED相比能够实现更高的像素密度和更优质的显示效果。由于其自发光的特性能提供更高的亮度，更深的黑色，和更广的色域。赋予画面更加鲜明、逼真的视觉冲击力。除用作电视屏外，也已展出用作笔记本电脑的显示屏的样机，画面和上相同，屏面大小: 14.2吋，清晰度：3120*2080像素，光强：600尼特，对比度：1百万比1，经过AI大模型训练使图形达到最优化，并经过AI调节图像对比度的高低，可使清晰度保持不变的情况下功率降低20 %。所以它比现在流行的电脑上了一个新台阶。我询问了一下，这只是样机，尚未产品，否则我还真想购买一台，以与我新获发明专利的立体眼镜相配合，可方便地欣赏更佳的3D作品。BOE还展出一个85吋4k场顺序显示屏（图12），也十分不错。它主要的特点是耗能节约50%，而白色光场能达到2000尼特，故亮度偏高，彩色也十分鲜艳。
图13 高保真艺术显示屏(风景画)
图14 高保真艺术显示屏(人物画)再向前走儿步,就到达TCL的展区。看到TCL硏究出的高保真艺术显示屏，一张是风景画(图13)，另一张是人物畫(图14)。就像画在一张画布上的油画一般，消除了普通屏面上的反射光，极像挂的是一幅油画。可变换出多种画面,引人驻足观看。TCL还展出一个跑车模拟装置，我女儿亲自坐上去试一试，相当逼真且惊险。
图15 三折叠手机
图16 凹显示屏就在附近，还可看到天马硏制出的 9.94 吋三折叠手机(图 15)，显示屏系 G-Form AM-OLED（ 可 折 叠 型主 动 矩 阵 有 机 发 光 二 极 管 ） 制 作 而 成 。 清 晰 度 :2344*3112（392ppi)像素，弯曲半径：2.5mm。可折叠次数：20 万。天马还硏制出凹显示屏。显示屏系由 AM-OLED(有源矩阵-有机发光二极管)制成。清晰度: 2560*1440（227ppi）像素，弯曲半径：（378~640mm），对比度200万：1，响应时间<1秒，适应温度：-40~+800℃，适用于汽车及机动车。
图17 可分合的微LED显示屏（分）
图18 显示屏（合）
图19 27吋QD-OLED显示屏不远处可看到韩国三星的22吋可分合的微LED显示屏。（图17）表明这种屏处于分开状态，两个屏各自显示各自的图像。（图18）显示这两个屏逐渐接近而合成为一个完整的屏，可显示出一幅完整的图像,而中间看不出有任何的接缝。分辨率为480*540像素。像素间距:0.783mm，刷新率48~144Hz。对比度100万：1。我曾看到我国也展示出由两块中等大小的屏合成一块大屏，中间也看不出接缝。这种由小屏拼接成大屏的方法十分有实用价值，回想当年为了得到一块特大的屏总是看到一些特别讨厌的接缝条夹在图像中。现在可好了！韓国三星还展出27吋QD-OLED（量子点有机发光二极管）屏。它的清晰度达5K (5120*2880,220ppi),白场亮度300/1000尼特.彩色鲜艳,刷新频率120赫芝。可看出非常好的效果。
图20 体验VR 眼镜
图21 体验AR眼镜
图22 用自制立体相机拍立体像我来到VR（虚拟现实）眼镜展台前体验虚拟现实的浸沉感觉（图20），发现设计人花了很大的工夫，使人戴着这套系统尽量地感到舒适些，但我总感到在头上戴上这么一个东西时间稍长一些，就难以受用了。因此我仍然觉得做成“悬掛式”或“立柱式”更为合适些，这时头部沒有任何负担，只需人眼靠近一看就可看到其中很美好的立体景色。当然喜欢玩一些特殊的立体游戏的年轻人还是需要戴在头上才能玩好!AR眼镜(增强现实眼镜)即以虚拟图像叠加到现实环境中。2014年由谷歌（Google）首次推出，那时只是单眼的。现在我戴上AR眼镜是双眼同时观看的(图21),并未获得深刻的印象，感到仍在进展中，离实用尚有一定的距离。每次参会我都是用自制的立体相机拍摄展厅的立体像（图22）。我对拍立体像具有浓厚的兴趣，从不只拍平面像。远在20世纪90年代，也就是SID北京分会刚成立时用两部同型号的胶卷相机并排放置就成为一部立体相机.曾被许多人看过的SID评委会议的那张立体相片就是用胶卷拍出的，观看立体像的方法是将左右眼像并排地放置洗印在一张5吋的相片上，将其对折，揰入到我发明的“立体观像器”中即可看到放大到16~17吋大小的立体像。后来市场上首次出现由日本富士公司生产的立体相机，每次开会时我都是带着它进行拍摄。后来华为送给我两部P20型手机做实验，我将它做成立体摄像机。虽然拍摄起来没富士立体相机那么方便，但它的清晰度却高了一倍，从1280像素提升到2560像素，因此一些重要的场景总是用自制的立体相机拍摄。而观看的方法有几种：如是横拍的风景照，或是现有的立体影片，可用我发明的“双侧屏立体观像器”观看(有发明专利)，经放大后相当一台150吋的立体彩色电视机。如是竖拍的立体像,则可用双竖屏立体观像器观看，也可将左右眼像在一部手机，或是分别放在竖着并排的两部手机或是一部I-PAD上,然后用基于非近轴光学的基本原理而设计出的5~8K立体眼镜进行观看(在ICDT会议上展出过,发明专利已于两月前授权)，即可看出栩栩如生放大的立体像。故拍摄及观看立体像也已形成一个完整的体系。
图23 立体摄影记者
图24 参观I-ZONE展区
图25 女儿（左）与Mindy（中）合影自我拍立体像以来，这是我首次遇见的立体摄影记者（图23）。他的这个立体相机十分先进。应比我持有的富士立体相机高出一个档次，由于彼此都十分匆忙，没来得及细问。最后是参观新发明展区（I-ZONE）（图24），摊位是免费的，但展品必须经审核为最先进且未曾在别处展出过的新发明样品，我的双侧屏立体观像器于2018年就曾在此展出过，并获好评。在去展区的路上，正偶遇Mindy（缪）（图25中），左1是我小女儿，这次由她陪同我参观。据悉这次显示周(DW)2025有来自37个国家和地区，近7000名的全球参会者，参会人数超过100人的国家和地区从高至低依次是美国、中国大陆、韩国、日本、中国台湾、德国。其中，两岸三地参会人数达1200多人，来自中国大陆的参会人数达800多人。所收录的论文650篇(包括口头报告383篇及海报267篇）其中来自两岸三地的报告293篇，接近一半，位居榜首。展会展商总数231，较去年同比增长11.59%。来自两岸三地的参展企业达30多家，占比超过15%。来自中国大陆的显示专家获下列奖项：Karl Ferdinand Braun Prize：闫晓林 (TCL集团)；Special Recognition Award：邵喜斌 (BOE)。获SID Fellow（会士）称号的分别是：廖良生 (苏州大学)，杨柏儒 (中山大学)。感谢Mindy向我提供相关资料及Tina对我的接待!由于时间及精力有限，可能漏掉不少非常精彩的展品未得到表述,只能表示遗憾，但从总体来说，从SID 北京分会创建至今，亲眼见到这样一种欣欣向荣的局面，令我的内心充满着无比的喜悦。也激发我还想再来的愿望!
