談LED全彩色顯示屏的應用和技術(shù)指標

今年以來(lái)，LED全彩色大屏的市場(chǎng)需求呈現迅速上升的勢頭，春節剛過(guò)，大項目就開(kāi)始招標。四五月份，雖然遭受非典的影響，但只是使實(shí)施計劃推遲，而不是項目被撤銷(xiāo)。非典過(guò)后，形成許多項目加緊實(shí)施的局面。各主要LED大屏廠(chǎng)家的簽約金額與去年同期相比增長(cháng)20％，有的甚至較去年幾乎翻了一番。還有許多新進(jìn)入全彩大屏領(lǐng)域的公司，成績(jì)也很優(yōu)異。與往年比較，今年市場(chǎng)萌動(dòng)得早，大項目多，已經(jīng)實(shí)施的千萬(wàn)元以上的項目就有十幾個(gè)。進(jìn)入三季度，許多重大項目進(jìn)入招投標階段。另一個(gè)特點(diǎn)就是由企業(yè)投資的項目明顯增加，這些項目包括在商業(yè)廣告方面的應用?？梢哉f(shuō)，LED大屏作為商業(yè)廣告媒體，在沉寂了近十年以后，再一次受到廣告界的青睞。同時(shí)，全彩屏出口的形勢也令人鼓舞。九月初，在深圳舉辦了一年一度的光博會(huì )，這次展會(huì )，是一年來(lái)LED產(chǎn)業(yè)的大展示。LED大屏，LED照明，LED交通信號燈，LED生產(chǎn)設備、測試設備等琳瑯滿(mǎn)目，說(shuō)明我國LED產(chǎn)業(yè)的新高潮已經(jīng)到來(lái)。筆者認為，本次展會(huì )是一個(gè)標志，標志我國LED產(chǎn)業(yè)走到了一個(gè)國產(chǎn)化的轉折點(diǎn)。國際知名的LED發(fā)光管廠(chǎng)家，屏幕廠(chǎng)家，也開(kāi)始大規模地轉到中國內地，中國內地將成為L(cháng)ED及其產(chǎn)品的制

造中心。廣闊的市場(chǎng)、良好的投資環(huán)境、低廉的勞動(dòng)力成本，使得中國逐漸成為世界電子工業(yè)的制造中心。正如電腦，手機，電視機等電子產(chǎn)品一樣，中國也是LED大屏業(yè)的制造中心。

作為長(cháng)期從事LED大屏研發(fā)的科技工作者，筆者一直關(guān)注我國LED大屏事業(yè)的發(fā)展，關(guān)注國際大屏顯示業(yè)的新成果。三年前，筆者在《LED大屏發(fā)展芻議》一文中，談到我國LED大屏的幾個(gè)應用領(lǐng)域和特點(diǎn)，并提出全彩大屏在我國主要是形象工程。應當說(shuō)這個(gè)總格局沒(méi)有變化，但是商業(yè)廣告的需求增加也是非常重要的發(fā)展趨勢?？梢哉f(shuō)，我國LED全彩色大屏行業(yè)正在迎來(lái)一個(gè)新的高潮。認真地研究市場(chǎng)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的新情況，采取正確的對策，抓住機遇，迅速提高并持續發(fā)展，應是同行值得研究的問(wèn)題。在這里冒昧地提出有關(guān)技術(shù)指標等問(wèn)題，希望同行和專(zhuān)家指正。

形象工程：瞄準國際一流水平。形象工程就是指建造大屏的主要目的是為城市或某一個(gè)重大活動(dòng)增添風(fēng)采，它并不直接創(chuàng )造經(jīng)濟收益，但是能提升城市知名度，塑造城市形象，改善投資環(huán)境，營(yíng)造商業(yè)氛圍，有利于經(jīng)濟的發(fā)展，有良好的社會(huì )效益，從而間接地創(chuàng )造經(jīng)濟效益。形象工程主要是政府投資，著(zhù)重于社會(huì )效益，而不是或主要不是通過(guò)商業(yè)運營(yíng)取得經(jīng)濟效益。近年在全國許多地方建造的城市中心區大型廣場(chǎng)或市民休閑廣場(chǎng)的LED大屏，就是典型的形象工程。大量的體育場(chǎng)館LED顯示屏，是現代化體育場(chǎng)館必備的配套設施，也屬這一類(lèi)。

既是形象工程，就必然追求盡可能完美的性能和效果，特別是優(yōu)質(zhì)的視頻圖像。通俗地說(shuō)就是要做成巨型彩色電視機，這也是國內許多廠(chǎng)商長(cháng)期以來(lái)一直在努力的，而且也取得了相當大的進(jìn)展，但是距離我們的理想的目標還很遠，與國外的全彩大屏相比，差距還很大。

今年年初，南京市湖南路商業(yè)一條街，投巨資建造了一座面積達114平方米的全彩大屏，該屏由英國UNITEK公司建造，至今已運行半年多，從效果來(lái)看，堪稱(chēng)目前國內最好的大屏。筆者參與了該屏技術(shù)指標的制定和最終的驗收測試工作，感到有許多方面是值得國內同行學(xué)習和仿效的。

作為全彩大屏，其關(guān)鍵技術(shù)指標有：足夠高的亮度、觀(guān)看距離及視角；良好的色還原度；足夠高的灰度能力；足夠高的掃描刷新速率。足夠高的視頻信號處理能力，特別是，一致性要好，結構工藝等也要下大功夫。湖南路大屏在招標時(shí)所定的技術(shù)指標是：

白平衡亮度大于5000cd／m2；

白平衡色溫6500K；

視頻處理位數大于10bit；

灰度級每種基色大于10bit，能顯示10．7億色；

刷新頻率大于400Hz；

顯示屏無(wú)可覺(jué)察的色差，全屏各基色色差小于4nm；

顯示屏無(wú)可覺(jué)察的亮度差，相鄰象素亮度差小于5％，顯示紅、綠、藍單色灰度畫(huà)面時(shí)，沒(méi)有可覺(jué)察的馬賽克現象；

MTBF大于5000小時(shí)，MTTR小于30分鐘；

客觀(guān)地說(shuō)，這些指標，不僅在當時(shí)，就是在今天，國內廠(chǎng)商的產(chǎn)品還沒(méi)有完全達到。在許多情況下，由于發(fā)光管水平的提高，正常設計的大屏亮度已不成問(wèn)題，能夠達到要求。但是亮度只是一個(gè)重要指標，而不是全部?，F在大家普遍感覺(jué)到國內廠(chǎng)家的大屏亮度有余，柔和不足，總體效果不如國外知名廠(chǎng)家，原因就在于有更多技術(shù)問(wèn)題還沒(méi)有解決好。筆者認為，從技術(shù)角度，有必要在以下幾方面下功夫。

(1)配色和混色

大屏是由大量的發(fā)光二極管組成的，必須對所用發(fā)光二極管的光電參數進(jìn)行設計、計算和測試，才能達到良好的白平衡。簡(jiǎn)單的估算和憑肉眼感覺(jué)判斷是不可能有好效果的。這里涉及到發(fā)光二極管的選用和驅動(dòng)設計，不僅影響屏幕的光電性能，而且影響可靠性。特別是在室內全彩屏的設計中，熱設計應引起足夠的重視，否則效果和可靠性都會(huì )成問(wèn)題。

(2)色差校正

由于色坐標的差異，電視視頻信號的色域與LED的色域存在差別，造成播出的電視節目顏色顯得不真實(shí)。所以，色坐標的校正十分重要。校正的轉換計算比較復雜，難于用軟件完成，從各廠(chǎng)家的產(chǎn)品來(lái)看，盡管大家都聲稱(chēng)有這種色校正功能，恐怕都沒(méi)有做到色校正。

(3)一致性

全彩大屏的最大難點(diǎn)就是一致性，或者說(shuō)最容易被觀(guān)眾覺(jué)察的毛病就是一致性不好，屏幕顯得一塊深一塊淺，俗稱(chēng)馬賽克現象，是最令人反感的。造成一致性不好的原因是多方面的，包括選用的發(fā)光二極管、驅動(dòng)電路、結構設計和施工等。但是，除非所用發(fā)光二極管的離散性太大外，否則一致性的問(wèn)題主要是設計和施工問(wèn)題。湖南路大屏，觀(guān)眾的第一反映就是觀(guān)察不到馬賽克現象(嚴格地說(shuō)，是很輕而不是沒(méi)有，普通觀(guān)眾與專(zhuān)業(yè)人士的觀(guān)察有一些差別)。

這塊大屏在結構工藝上非常有特點(diǎn)，沒(méi)有采用國內普遍使用的模組灌膠等辦法，值得研究。通常，發(fā)光二極管廠(chǎng)家把發(fā)光二極管按亮度和色品分成若干檔，同一檔的差異是可以通過(guò)精心地設計和調試解決的。結構設計和施工不良，是造成馬賽克現象的另一大原因，而且往往到大屏安裝完畢，投入運行時(shí)才會(huì )發(fā)現，已無(wú)法補救了，所以應當特別下功夫。如果說(shuō)，國內廠(chǎng)家顯示屏在電氣指標上存在一定差距的話(huà)，那么在結構和工藝上的差距就大得多，這些往往嚴重地影響顯示效果。