大屏幕顯示系統(tǒng)技術(shù)全面解析及前景展望

   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(chǎng)地位受到了二者越來(lái)越大的沖擊，憑借著各自的優(yōu)勢(shì)，目前已形成了背投拼接與平板拼接平分天下的局面。

大屏幕拼接系統(tǒng)從技術(shù)類型來(lái)分的話，主要有背投DLP、液晶LCD和等離子PDP三大類。

一、三大大屏拼接技術(shù)簡(jiǎn)介

1、DLP

DLP的全稱為“DigitalLightProcession”，中文意思是數(shù)字光處理，也就是說(shuō)這種技術(shù)應(yīng)用了數(shù)字微鏡晶片（DMD）來(lái)作為主要關(guān)鍵處理元件以實(shí)現(xiàn)數(shù)字光學(xué)處理過(guò)程。其原理是將通過(guò)燈泡發(fā)射出的光通過(guò)一個(gè)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(hào)的方法，把數(shù)字微鏡晶片的電訊號(hào)，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(lái)，最后反射經(jīng)過(guò)投影鏡頭在投影屏幕上成像。從DLP的技術(shù)原理上來(lái)說(shuō)，具有以下優(yōu)勢(shì)：

全數(shù)字化：DLP技術(shù)提供了一個(gè)可以達(dá)到的顯示數(shù)字信號(hào)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(jí)：它的數(shù)字性質(zhì)可以獲得具有精確數(shù)字灰度等級(jí)的精細(xì)的圖像質(zhì)量以及顏色再現(xiàn)。

反射優(yōu)勢(shì)：因?yàn)镈MD是一種反射器件，它有超過(guò)60%的光效率，使得DLP系統(tǒng)顯示更有效率。

無(wú)縫圖像優(yōu)勢(shì)：由于采用背投方式，可使圖像100%投影屏幕全部，通過(guò)特殊處理的屏幕邊緣，使屏幕之間縫隙小于0.5mm，俗稱無(wú)縫拼接。

可靠性：DMD有效使用壽命可達(dá)十萬(wàn)個(gè)小時(shí)。

當(dāng)然DLP拼接也有它的缺點(diǎn)：由于DLP拼接的光源是來(lái)自于燈泡，導(dǎo)致它的功耗大，散熱量高，而且使用一段時(shí)間以后就會(huì)出現(xiàn)亮度降低，致使用戶必須不斷更換燈泡來(lái)保持最初的顯示效果，而且它的單元箱體較大，安裝時(shí)會(huì)帶來(lái)一些麻煩等等，給用戶的使用帶來(lái)不便。

不過(guò)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(shí)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(chǎng)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。

2、LCD

LCD的英文全稱為L(zhǎng)iquidCrystalDisplay，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(guò)通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來(lái)產(chǎn)生畫面。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(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(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)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(gè)或者多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)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(diǎn)上，通過(guò)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(gè)個(gè)小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動(dòng)電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì)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(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。

LCD是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種拼接技術(shù)，它最大的優(yōu)勢(shì)在于，其具有低功耗、重量輕、壽命長(zhǎng)、無(wú)輻射、畫面亮度均勻等，但LCD最大的缺點(diǎn)就是拼縫較大。和DLP只有零點(diǎn)幾毫米的拼縫是無(wú)法抗衡的。這也是目前液晶拼接只有占據(jù)中低端市場(chǎng)的關(guān)鍵因素。為了降低拼縫，減少拼縫給用戶帶來(lái)了的間隔感，液晶拼接廠商們一直以來(lái)也在不斷努力著。。近幾年來(lái)，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。

3、PDP

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(gè)等離子管對(duì)應(yīng)一個(gè)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(gè)個(gè)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(lì)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(shí)現(xiàn)256級(jí)灰度后再進(jìn)行混色，便實(shí)現(xiàn)彩色顯示。

相對(duì)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(shí)其還避免了LCD技術(shù)中所遇到的響應(yīng)時(shí)間的問(wèn)題，而且PDP的拼縫目前已達(dá)3mm，而以三一友泰CIMA42寸、60寸等離子拼接為例，其物理拼縫在1.8mm，極限物理縫隙能拼到≤1mm，要比LCD拼接小的多，雖然無(wú)法達(dá)到DLP拼接零點(diǎn)幾毫米的拼縫，但是對(duì)視覺效果的影響很小，而且PDP的屏體的是非常超薄的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)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(shì)，并同時(shí)克服了他們的缺點(diǎn)。特別是近幾年，等離子技術(shù)克服了自身致命的缺點(diǎn)，“燒屏”現(xiàn)象以后，目前國(guó)內(nèi)等離子市場(chǎng)已經(jīng)形成賽普、德浩、三一友泰三足鼎立之勢(shì)。

二、大屏拼接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)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(guò)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(chǎng)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(chǎng)所?？梢詫?shí)現(xiàn)零點(diǎn)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(shí)間內(nèi)無(wú)法突破DLP拼接產(chǎn)品0.5毫米以下物理拼縫的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)，而控制室對(duì)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(shì)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(shì)。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(jià)格等方面綜合考量，在商業(yè)應(yīng)用方面已經(jīng)占領(lǐng)了絕對(duì)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。現(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(lái)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。

PDP拼接技術(shù)是大屏幕拼接行業(yè)的黑馬，從清晰度、亮度、視角、色彩一致性、拼縫、維護(hù)成本等顯示性能方面，目前已經(jīng)完全超越液晶拼接，與DLP形成平分秋色之勢(shì)。除拼接縫隙之外，無(wú)論在哪方面與DLP相比，PDP將更具有競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)PDP也是未來(lái)大屏幕拼接領(lǐng)域的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)。

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(lái)越廣泛，各行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)的差異性越來(lái)越顯著，比如煤礦、電力等行業(yè)對(duì)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(guó)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(yùn)用。面向不同行業(yè)提供針對(duì)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(wú)縫拼接設(shè)計(jì)、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(chǎng)合，比如交通指揮中心、氣象局、軍事演示中心等這些對(duì)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(duì)圖像顯示的整體性、完整性要求高，將會(huì)由DLP拼接保持主導(dǎo)地位。相對(duì)來(lái)說(shuō)，液晶面板可以很輕松的實(shí)現(xiàn)拼接，市場(chǎng)供應(yīng)充分，價(jià)格也較其他兩種技術(shù)產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力，因此，可迅速激發(fā)大屏拼接的中、低端市場(chǎng)的需求，主要運(yùn)用于對(duì)拼縫要求不高、顯示畫面簡(jiǎn)單的視頻監(jiān)控市場(chǎng)和公共信息顯示市場(chǎng)。而對(duì)于PDP拼接方面，目前還是延續(xù)其高端形像，則應(yīng)用在會(huì)議系統(tǒng)、商業(yè)展示等高端領(lǐng)域中。

1、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(guó)內(nèi)外越來(lái)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?、工作與生活方式。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(lè)和公共展示等領(lǐng)域，推動(dòng)傳統(tǒng)信息化的升級(jí)，而且其正悄悄地融入個(gè)人娛樂(lè)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(gè)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(guó)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(diǎn)，那之后各大專業(yè)展會(huì)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(duì)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(zhǎng)時(shí)間觀看；由于3D追求視覺上的震撼，長(zhǎng)時(shí)間觀看會(huì)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(shí)現(xiàn)的成本高：要實(shí)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(chǔ)設(shè)備及帶寬也要成倍增加，加之3D眼鏡的價(jià)格，成本造價(jià)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(huì)有明顯的頭暈現(xiàn)象。當(dāng)前不少?gòu)S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(shí)3D拼接在廣告、展覽、演出等方面將獲得極大發(fā)展。

2、異形拼接

“異形”拼接的概念：不規(guī)則的異形拼接的價(jià)值主要體現(xiàn)在商務(wù)性的應(yīng)用中，在展會(huì)、企業(yè)大廳、臨街櫥窗等領(lǐng)域的顯示應(yīng)用可以通過(guò)不規(guī)則的設(shè)計(jì)創(chuàng)造出更大的空間利用價(jià)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(gè)性化設(shè)計(jì)，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(jì)越來(lái)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(lái)顯示豐富多彩的畫面，吸引參觀者的眼球。

對(duì)于拼接顯示廠商來(lái)說(shuō)，異形拼接已不是什么新鮮事，許多廠家很早就涉足了此項(xiàng)技術(shù)，不過(guò)由于技術(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(shí)至今日拼接技術(shù)有了飛速進(jìn)步，在展覽展示、廣告?zhèn)髅?、演出娛?lè)等新領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用也獲得長(zhǎng)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(shí)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(huì)在演出租賃和展覽展示行業(yè)會(huì)獲得更快發(fā)展，在娛樂(lè)、傳媒這些追求時(shí)尚奇特、需要給人們帶來(lái)新奇視覺體驗(yàn)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，異形拼接必然成為應(yīng)用新熱點(diǎn)。

四、交互觸摸與LPD顯示技術(shù)

1、交互觸摸

隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，許多場(chǎng)所如教室培訓(xùn)室、娛樂(lè)中心、電視臺(tái)演播室、機(jī)場(chǎng)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(chǎng)，而這些場(chǎng)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(jiǎn)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(tái)。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(guò)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(yàn)了參與的樂(lè)趣，還使操作變得更為簡(jiǎn)便。

交互式在拼接墻的前景很大，未來(lái)高效與高識(shí)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(diǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)不同的互動(dòng)功能，這使得成本提升不少，同時(shí)當(dāng)前也少有客戶提出此項(xiàng)需求，因此廠商對(duì)此多持觀望態(tài)度。因此，現(xiàn)階段的市場(chǎng)應(yīng)用還處在推廣發(fā)展階段，需要培育。對(duì)于未來(lái)市場(chǎng)，他比較看好在教育、會(huì)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(huì)議與展覽展示方面的應(yīng)用。如此看來(lái)交互拼接前景美好。

2、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(shì)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(yùn)行過(guò)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(yùn)營(yíng)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(shí)際應(yīng)用中，客戶可以使用動(dòng)態(tài)視頻或與顯示器的直接互動(dòng)來(lái)體驗(yàn)融入式的交流。

3、OLED顯示屏

相比現(xiàn)有顯示技術(shù)，OLED具有全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、高亮度、高對(duì)比度、超輕薄、低功耗、無(wú)視角限制、工作溫度范圍寬(-40℃~80℃)、可實(shí)現(xiàn)柔軟顯示等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，由于OLED內(nèi)沒(méi)有液體分子，其抗震性能更好、耐低溫、結(jié)實(shí)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(gè)新型產(chǎn)業(yè)，也不是一個(gè)成長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)，而是一個(gè)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(zhǎng)。

4、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(zhǎng)可選擇性和高光譜亮度的特點(diǎn)，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(shí)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(zhǎng)壽命、低衰減等特點(diǎn)，是未來(lái)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(huì)上亮相。

結(jié)束語(yǔ)：在筆者看來(lái)，在拼接層面，等離子的劣勢(shì)地位毋庸置疑，但這并不能否定它在整個(gè)顯示領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。憑借大尺寸低成本及色彩還原度的優(yōu)勢(shì)，等離子顯示產(chǎn)品在特定市場(chǎng)的地位在短期內(nèi)并不會(huì)動(dòng)搖。在今后的相當(dāng)一段時(shí)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)品特性，決定了它們?nèi)詫⒐泊嬗诖笃聊黄唇邮袌?chǎng)。