液晶大屏拼接技術(shù)簡析及產(chǎn)品市場應(yīng)用
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:唐人 2016-07-05 08:04:37 加入收藏
當(dāng)前大屏幕拼接系統(tǒng)從技術(shù)類型來分的話,主要有DLP、液晶LCD和等離子PDP三大類,其中DLP拼接應(yīng)用最早也最為廣泛。隨著近幾年的LCD、PDP拼接(亦稱平板拼接)技術(shù)的發(fā)展,DLP的市場地位受到了二者越來越大的沖擊,憑借著各自的優(yōu)勢,目前已形成了背投拼接與平板拼接平分天下的局面。
一、三大大屏拼接技術(shù)簡介
下面我們來分析一下這三種技術(shù)的區(qū)別:
DLP的全稱為“DigitalLightProcession”,中文意思是數(shù)字光處理,也就是說這種技術(shù)應(yīng)用了數(shù)字微鏡晶片(DMD)來作為主要關(guān)鍵處理元件以實現(xiàn)數(shù)字光學(xué)處理過程。其原理是將通過燈泡發(fā)射出的光通過一個色輪將光分成RGB三原色,再將色彩由透鏡投射在DMD芯片上;以同步訊號的方法,把數(shù)字微鏡晶片的電訊號,將連續(xù)光轉(zhuǎn)為灰階,配合R、G、B三種顏色而將色彩表現(xiàn)出來,最后反射經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像。
從DLP的技術(shù)原理上來說,具有以下優(yōu)勢:
全數(shù)字化:DLP技術(shù)提供了一個可以達(dá)到的顯示數(shù)字信號的投影方法,這樣就完成了全數(shù)字底層結(jié)構(gòu)。
精確的灰度等級:它的數(shù)字性質(zhì)可以獲得具有精確數(shù)字灰度等級的精細(xì)的圖像質(zhì)量以及顏色再現(xiàn)。
反射優(yōu)勢:因為DMD是一種反射器件,它有超過60%的光效率,使得DLP系統(tǒng)顯示更有效率。
無縫圖像優(yōu)勢:由于采用背投方式,可使圖像100%投影屏幕全部,通過特殊處理的屏幕邊緣,使屏幕之間縫隙小于0.5mm,俗稱無縫拼接。
可靠性:DMD有效使用壽命可達(dá)十萬個小時。
當(dāng)然DLP拼接也有它的缺點。由于DLP拼接的光源是來自于燈泡,導(dǎo)致它的功耗大,散熱量高,而且使用一段時間以后就會出現(xiàn)亮度降低,致使用戶必須不斷更換燈泡來保持最初的顯示效果,而且它的單元箱體較大,安裝時會帶來一些麻煩等等,給用戶的使用帶來不便。
不過隨著拼接技術(shù)的不斷發(fā)展,目前DLP拼接采用了LED光源之后的DLP拼接單元,不僅在使用壽命上得到了較大的突破,同時在色彩、功耗等方面都有了革命性的改變,讓DLP拼接繼續(xù)保持市場領(lǐng)先的優(yōu)勢。
LCD的英文全稱為LiquidCrystalDisplay,LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線,透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產(chǎn)生畫面。因為液晶材料本身并不發(fā)光,所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬液晶液滴的液晶層。
液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中,一個或者多個單元格構(gòu)成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點上,通過改變電壓改變液晶的旋光狀態(tài),液晶材料的作用類似于一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場時,液晶分子就會產(chǎn)生扭曲,從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射,然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。
LCD是近幾年才發(fā)展起來的一種拼接技術(shù),它最大的優(yōu)勢在于,其具有低功耗、重量輕、壽命長、無輻射、畫面亮度均勻等,但LCD最大的缺點就是拼縫較大。和DLP只有零點幾毫米的拼縫是無法抗衡的。這也是目前液晶拼接只有占據(jù)中低端市場的關(guān)鍵因素。為了降低拼縫,減少拼縫給用戶帶來了的間隔感,液晶拼接廠商們一直以來也在不斷努力著。。近幾年來,液晶拼接單元拼縫,從最初的7.3mm,到6.7mm,再到2011年全新推出的5.5毫米的液晶拼接單元,不斷在拼縫方面獲得突破,掀起了一次又一次的液晶拼接潮。
PDP是PlasmaDisplayPanel的縮寫,中文名稱為等離子顯示板。PDP是一種利用氣體放電的顯示技術(shù),它采用了等離子管作為發(fā)光元件,屏幕上每一個等離子管對應(yīng)一個像素,屏幕以玻璃作為基板,基板間隔一定距離,四周經(jīng)氣密性封接形成一個個放電空間。放電空間內(nèi)充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質(zhì)。在兩塊玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上涂有金屬氧化物導(dǎo)電薄膜作激勵電極。當(dāng)向電極上加入電壓,放電空間內(nèi)的混合氣體便發(fā)生了等離子體放電現(xiàn)象。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線,紫外線激發(fā)熒光屏,熒光屏發(fā)射出可見光,顯示出圖像。當(dāng)使用涂有三原色熒光粉的熒光屏?xí)r,紫外線激發(fā)熒光屏,熒光屏發(fā)出的光則呈紅、綠、藍(lán)三原色。當(dāng)每一原色單元實現(xiàn)256級灰度后再進(jìn)行混色,便實現(xiàn)彩色顯示。
相對于LCD技術(shù)而言,PDP拼接不但做到了,屏幕越大圖像的景深和保真度越高,同時其還避免了LCD技術(shù)中所遇到的響應(yīng)時間的問題,而且PDP的拼縫目前已達(dá)3mm,要比LCD拼接小的多,雖然無法達(dá)到DLP拼接零點幾毫米的拼縫,但是對視覺效果的影響很小,而且PDP的屏體的是非常超薄的。簡單來說即是,PDP拼接技術(shù),結(jié)合了LCD和DLP兩大技術(shù)的所有優(yōu)勢,并同時克服了他們的缺點。特別是近幾年,等離子技術(shù)克服了自身致命的缺點,“燒屏”現(xiàn)象以后,已經(jīng)有越來越多的廠商開始向等離子市場進(jìn)軍。
二、大屏拼接技術(shù)發(fā)展趨勢以及前景展望
DLP拼接已應(yīng)用于大屏系統(tǒng)十幾年,技術(shù)成熟、穩(wěn)定,而且DLP技術(shù)還在不斷進(jìn)步與完善;經(jīng)過近兩年的發(fā)展,LED光源DLP拼接墻技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成熟,并且已經(jīng)在市場上得到了廣泛認(rèn)可,并被廣泛地應(yīng)用于煤炭、電力、水利、人防、應(yīng)急指揮、交通、政府等各種領(lǐng)域場所??梢詫崿F(xiàn)零點幾毫米的拼接縫隙,再加上采用LED光源以后,背投拼接徹底解決了耗材和維護(hù)難兩大瓶頸,讓背投拼接墻再次迸發(fā)出強(qiáng)大的發(fā)展商機(jī)。LED光源還有新興的激光LED混合光源DLP背投拼接墻的出現(xiàn),讓我們看到了DLP拼接墻更美好的明天。雖然平板拼接產(chǎn)品的物理拼縫不斷縮小,但由于其工藝技術(shù)上的限制短時間內(nèi)無法突破DLP拼接產(chǎn)品0.5毫米以下物理拼縫的獨有優(yōu)勢,而控制室對圖像信息顯示的完整性要求非常高,很難接受“橫、豎、十字拼縫如筷子樣”的視覺畫面分割感,DLP的優(yōu)勢依然非常明顯。
液晶拼接技術(shù)近兩年的迅速發(fā)展足以顯現(xiàn)了液晶拼接技術(shù)的發(fā)展?jié)摿图夹g(shù)優(yōu)勢。從清晰度、亮度、視角、色彩一致性等顯示性能方面,拼接的靈活性、后期維護(hù)以及價格等方面綜合考量,目前液晶拼接屏在大屏拼接技術(shù)中更占優(yōu)勢,在商業(yè)應(yīng)用方面已經(jīng)占領(lǐng)了絕對的市場優(yōu)勢?,F(xiàn)有的55、60等大尺寸液晶拼接單元隨著技術(shù)進(jìn)步成本將進(jìn)一步降低,未來在工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒖梢院?060等DLP拼接產(chǎn)品相抗衡,在大型的視頻監(jiān)控等領(lǐng)域展現(xiàn)風(fēng)采。
三、大屏拼接技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著大屏幕拼接系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,各行業(yè)的應(yīng)用特點的差異性越來越顯著,比如煤礦、電力等行業(yè)對各種監(jiān)控的視頻和數(shù)據(jù)之處理和顯示最為重要,而國防、科研領(lǐng)域?qū)μ摂M仿真應(yīng)用的需求也日趨強(qiáng)烈,而有些系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)信息顯示和遠(yuǎn)程視頻的綜合運用。面向不同行業(yè)提供針對性的解決方案已經(jīng)變得愈加重要,解決方案的“行業(yè)專業(yè)性”也成為市場競爭力的關(guān)鍵因素之一。DLP拼接由于其可提供多種不同的配置和尺寸選擇、分辨率選擇、無縫拼接設(shè)計、靈活多樣的顯示模式、成熟的行業(yè)用戶解決方案。因此,在指揮調(diào)度系統(tǒng)等應(yīng)用場合,比如交通指揮中心、氣象局、軍事演示中心等這些對數(shù)據(jù)演示要求非常精細(xì)的領(lǐng)域,由于需要顯示較精細(xì)的文字圖像信息,對圖像顯示的整體性、完整性要求高,將會由DLP拼接保持主導(dǎo)地位。相對來說,液晶面板可以很輕松的實現(xiàn)拼接,市場供應(yīng)充分,價格也較其他兩種技術(shù)產(chǎn)品更具競爭力,因此,可迅速激發(fā)大屏拼接的中、低端市場的需求,主要運用于對拼縫要求不高、顯示畫面簡單的視頻監(jiān)控市場和公共信息顯示市場。而對于PDP拼接方面,目前還是延續(xù)其高端形像,則應(yīng)用在會議系統(tǒng)、商業(yè)展示等高端領(lǐng)域中。
3D顯示應(yīng)用
隨著3D立體視像、全息影像等技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展,國內(nèi)外越來越多的公司投身3D顯示領(lǐng)域,產(chǎn)品層出不窮。3D技術(shù)將革命性地影響和改變?nèi)藗兊臏贤ā⒐ぷ髋c生活方式。3D顯示技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、醫(yī)療、教學(xué)、娛樂和公共展示等領(lǐng)域,推動傳統(tǒng)信息化的升級,而且其正悄悄地融入個人娛樂與數(shù)字家庭的諸多領(lǐng)域。3D就像一把火,迅速燒遍了整個顯示行業(yè),就連專業(yè)性很強(qiáng)的拼接顯示領(lǐng)域也莫能例外。2010年中,國內(nèi)某知名DLP廠家發(fā)布了高清立體拼接屏系統(tǒng)(3D拼接屏),以此為起點,那之后各大專業(yè)展會均見有廠商進(jìn)行3D拼接產(chǎn)品展示。然而與3D投影、3D電視、3D顯示器的火爆形成鮮明對比的是,3D拼接顯示目前并不被業(yè)界看好。主要表現(xiàn)在:1、不適合長時間觀看;由于3D追求視覺上的震撼,長時間觀看會出現(xiàn)頭暈、惡心等不適癥狀,這是監(jiān)控客戶所不能接受的。2、所實現(xiàn)的成本高:要實現(xiàn)3D,不僅需要顯示設(shè)備支持,大量的前端攝像機(jī)、編解碼設(shè)備、矩陣也需要更換成支持3D的,存儲設(shè)備及帶寬也要成倍增加,加之3D眼鏡的價格,成本造價上要高于普通2D設(shè)備的數(shù)倍甚至更多。當(dāng)前,大家普遍看好裸眼3D在拼接顯示上應(yīng)用,它的使用范圍將和2D一樣廣泛。但目前裸眼3D技術(shù)仍不成熟,人們距離屏幕位置太遠(yuǎn)或觀察角度太大,3D效果并不明顯;若離屏幕距離太近,人會有明顯的頭暈現(xiàn)象。當(dāng)前不少廠商都在積極進(jìn)行裸眼3D的研究,有業(yè)內(nèi)人士表示,今后3~5年內(nèi)人們有望徹底擺脫3D眼鏡的束縛,屆時3D拼接在廣告、展覽、演出等方面將獲得極大發(fā)展。
異形拼接
“異形”拼接的概念:不規(guī)則的異形拼接的價值主要體現(xiàn)在商務(wù)性的應(yīng)用中,在展會、企業(yè)大廳、臨街櫥窗等領(lǐng)域的顯示應(yīng)用可以通過不規(guī)則的設(shè)計創(chuàng)造出更大的空間利用價值和視覺效果。靈活多變的拼接顯示組合功能拼接幕墻可以根據(jù)不同用戶、不同使用環(huán)境的要求進(jìn)行個性化設(shè)計,可以選擇單屏顯示、整屏顯示、任意組合顯示、圖像漫游、圖像疊加、圖像拉伸等功能。如今,大屏幕的靈活拼接設(shè)計越來越多的受到廣泛的應(yīng)用,能把它制作成人們心目中的各種規(guī)則和不規(guī)則形狀來顯示豐富多彩的畫面,吸引參觀者的眼球。
對于拼接顯示廠商來說,異形拼接已不是什么新鮮事,許多廠家很早就涉足了此項技術(shù),不過由于前幾年技術(shù)不是很成熟并且受到傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的限制,拼接效果及應(yīng)用數(shù)量都差強(qiáng)人意。時至今日拼接技術(shù)有了飛速進(jìn)步,在展覽展示、廣告?zhèn)髅健⒀莩鰥蕵返刃骂I(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用也獲得長足進(jìn)步,這使得異形拼接煥發(fā)出新的活力,也再次得到廠商的重視。近些年拼接顯示技術(shù)一方面朝著輕、薄方向發(fā)展,另一方面強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定、靈活。我們看到當(dāng)前以液晶為首的拼接顯示產(chǎn)品已經(jīng)可以實現(xiàn)任意顛倒位置、旋轉(zhuǎn),以任意的水平、垂直角度傾斜放置和拼接,這讓異形拼接變得更為容易。異形拼接將會在演出租賃和展覽展示行業(yè)會獲得更快發(fā)展,在娛樂、傳媒這些追求時尚奇特、需要給人們帶來新奇視覺體驗的行業(yè)受到追捧。需求決定方向,隨著大屏幕顯示產(chǎn)品應(yīng)用的深入,異形拼接必然成為另一應(yīng)用新熱點。
交互觸摸
隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,許多場所如教室培訓(xùn)室、娛樂中心、電視臺演播室、機(jī)場車站、商業(yè)中心等都成為了大屏幕拼接產(chǎn)品的目標(biāo)市場,而這些場所與傳統(tǒng)專業(yè)控制室在使用需求上有著很大不同,不僅要求產(chǎn)品簡單易操作、并且還要有一定的趣味性。而交互觸摸技術(shù)的加入,讓拼接系統(tǒng)從單純的顯示產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為交互式的信息化顯示平臺。增加了交互觸摸功能的拼接墻變得更加靈活和多元化。通過觸控技術(shù),用戶可以查詢各類信息、玩游戲,還可以控制各種程序的應(yīng)用,用戶不僅體驗了參與的樂趣,還使操作變得更為簡便。
交互式在拼接墻的前景很大,未來高效與高識別率的人機(jī)信息處理模式將成為主流需求,但目前由于不同客戶需求特點不同,廠商不僅要提供硬件,還需根據(jù)各種應(yīng)用編寫軟件來實現(xiàn)不同的互動功能,這使得成本提升不少,同時當(dāng)前也少有客戶提出此項需求,因此廠商對此多持觀望態(tài)度。因此,現(xiàn)階段的市場應(yīng)用還處在推廣發(fā)展階段,需要培育。對于未來市場,他比較看好在教育、會議與展覽展示方面的應(yīng)用。交互觸摸技術(shù)為拼接產(chǎn)品開拓新領(lǐng)域新應(yīng)用提供了可能,特別在教育、會議與展覽展示方面的應(yīng)用。如此看來交互拼接前景美好。
LPD顯示技術(shù)(激光熒光體顯示)
基于激光熒光體顯示技術(shù)的拼接墻優(yōu)勢在于可任意尺寸、任何大小顯示,任意視角觀看,且顯示屏采用激光冷光源,在運行過程中幾乎零熱量散發(fā),與傳統(tǒng)技術(shù)相比,LPD顯示拼接墻的能耗降低了75%,從而使釋放的溫室氣體降低了80%,不僅綠色環(huán)保而且極大地降低了客戶后期的運營成本。另外,LPD顯示墻擁有目前業(yè)界最高的240Hz的刷新率以及0.25毫米的最小接縫技術(shù)。在實際應(yīng)用中,客戶可以使用動態(tài)視頻或與顯示器的直接互動來體驗融入式的交流。
OLED顯示屏
相比現(xiàn)有顯示技術(shù),OLED具有全固態(tài)、主動發(fā)光、高亮度、高對比度、超輕薄、低功耗、無視角限制、工作溫度范圍寬(-40℃~80℃)、可實現(xiàn)柔軟顯示等諸多優(yōu)點。另外,由于OLED內(nèi)沒有液體分子,其抗震性能更好、耐低溫、結(jié)實耐用。
目前OLED產(chǎn)業(yè)尚未到成熟階段,尤其是在大尺寸產(chǎn)品應(yīng)用上剛剛起步。但是OLED產(chǎn)業(yè)并不是一個新型產(chǎn)業(yè),也不是一個成長期產(chǎn)業(yè),而是一個已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)期的產(chǎn)業(yè):尤其是從現(xiàn)在(2012年)開始,大尺寸、小尺寸OLED屏幕都將出現(xiàn)爆發(fā)性的增長。
激光(LASER)光源
激光(LASER)顯示技術(shù)是以高飽和度的紅、綠、藍(lán)(RGB)三基色激光作為光源的顯示技術(shù)。其充分利用激光波長可選擇性和高光譜亮度的特點,使顯示圖象具有更大的色域表現(xiàn)空間,色域覆蓋率可達(dá)90%,可實現(xiàn)2倍于傳統(tǒng)光源的色彩再現(xiàn)能力,色彩飽和度為傳統(tǒng)顯示的100倍以上。此外,激光光源還具有光能利用率高、高亮度、長壽命、低衰減等特點,是未來最理想的顯示光源。
目前純激光光源已應(yīng)用到DLP背投產(chǎn)品中,并已在展會上亮相。
四、結(jié)束語
在今后的相當(dāng)一段時期內(nèi),由于現(xiàn)有的三大拼接技術(shù)各自技術(shù)的發(fā)展和自身固有的產(chǎn)品缺陷,決定了它們?nèi)詫⒐泊嬗诖笃聊黄唇邮袌?,其無縫拼接技術(shù)和長時間保持白平衡一致性,這幾點液晶LCD和PDP拼接均遜色于DLP。DLP拼接仍將是在控制室、指揮調(diào)度中心、運營管理中心、視頻會議、演播室這些高端市場的主流技術(shù),居控制地位。平板拼接依靠產(chǎn)品輕薄,易于安裝和高清顯示的特性,更適合在小型以視頻信號監(jiān)控為主的控制領(lǐng)域使用。因此,平板拼接未來的趨勢將會向視頻監(jiān)控、數(shù)字廣告、媒體告示、信息發(fā)布等這些重價格的低端市場發(fā)展。與高端DLP產(chǎn)品互為補(bǔ)充。
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