談LED全彩色顯示屏的應用和技術指標

今年以來，LED全彩色大屏的市場需求呈現(xiàn)迅速上升的勢頭，春節(jié)剛過，大項目就開始招標。四五月份，雖然遭受非典的影響，但只是使實施計劃推遲，而不是項目被撤銷。非典過后，形成許多項目加緊實施的局面。各主要LED大屏廠家的簽約金額與去年同期相比增長20％，有的甚至較去年幾乎翻了一番。還有許多新進入全彩大屏領域的公司，成績也很優(yōu)異。與往年比較，今年市場萌動得早，大項目多，已經實施的千萬元以上的項目就有十幾個。進入三季度，許多重大項目進入招投標階段。另一個特點就是由企業(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，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，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，這次展會，是一年來LED產業(yè)的大展示。LED大屏，LED照明，LED交通信號燈，LED生產設備、測試設備等琳瑯滿目，說明我國LED產業(yè)的新高潮已經到來。筆者認為，本次展會是一個標志，標志我國LED產業(yè)走到了一個國產化的轉折點。國際知名的LED發(fā)光管廠家，屏幕廠家，也開始大規(guī)模地轉到中國內地，中國內地將成為LED及其產品的制

造中心。廣闊的市場、良好的投資環(huán)境、低廉的勞動力成本，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，電視機等電子產品一樣，中國也是LED大屏業(yè)的制造中心。

作為長期從事LED大屏研發(fā)的科技工作者，筆者一直關注我國LED大屏事業(yè)的發(fā)展，關注國際大屏顯示業(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大屏的幾個應用領域和特點，并提出全彩大屏在我國主要是形象工程。應當說這個總格局沒有變化，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，我國LED全彩色大屏行業(yè)正在迎來一個新的高潮。認真地研究市場發(fā)展和技術進步的新情況，采取正確的對策，抓住機遇，迅速提高并持續(xù)發(fā)展，應是同行值得研究的問題。在這里冒昧地提出有關技術指標等問題，希望同行和專家指正。

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重大活動增添風采，它并不直接創(chuàng)造經濟收益，但是能提升城市知名度，塑造城市形象，改善投資環(huán)境，營造商業(yè)氛圍，有利于經濟的發(fā)展，有良好的社會效益，從而間接地創(chuàng)造經濟效益。形象工程主要是政府投資，著重于社會效益，而不是或主要不是通過商業(yè)運營取得經濟效益。近年在全國許多地方建造的城市中心區(qū)大型廣場或市民休閑廣場的LED大屏，就是典型的形象工程。大量的體育場館LED顯示屏，是現(xiàn)代化體育場館必備的配套設施，也屬這一類。

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)質的視頻圖像。通俗地說就是要做成巨型彩色電視機，這也是國內許多廠商長期以來一直在努力的，而且也取得了相當大的進展，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，從效果來看，堪稱目前國內最好的大屏。筆者參與了該屏技術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習和仿效的。

作為全彩大屏，其關鍵技術指標有：足夠高的亮度、觀看距離及視角；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所定的技術指標是：

白平衡亮度大于5000cd／m2；

白平衡色溫6500K；

視頻處理位數(shù)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；

顯示屏無可覺察的色差，全屏各基色色差小于4nm；

顯示屏無可覺察的亮度差，相鄰象素亮度差小于5％，顯示紅、綠、藍單色灰度畫面時，沒有可覺察的馬賽克現(xiàn)象；

MTBF大于5000小時，MTTR小于30分鐘；

客觀地說，這些指標，不僅在當時，就是在今天，國內廠商的產品還沒有完全達到。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題，能夠達到要求。但是亮度只是一個重要指標，而不是全部?，F(xiàn)在大家普遍感覺到國內廠家的大屏亮度有余，柔和不足，總體效果不如國外知名廠家，原因就在于有更多技術問題還沒有解決好。筆者認為，從技術角度，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(shù)進行設計、計算和測試，才能達到良好的白平衡。簡單的估算和憑肉眼感覺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成問題。

(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(jié)目顏色顯得不真實。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，從各廠家的產品來看，盡管大家都聲稱有這種色校正功能，恐怕都沒有做到色校正。

(3)一致性

全彩大屏的最大難點就是一致性，或者說最容易被觀眾覺察的毛病就是一致性不好，屏幕顯得一塊深一塊淺，俗稱馬賽克現(xiàn)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，否則一致性的問題主要是設計和施工問題。湖南路大屏，觀眾的第一反映就是觀察不到馬賽克現(xiàn)象(嚴格地說，是很輕而不是沒有，普通觀眾與專業(yè)人士的觀察有一些差別)。

這塊大屏在結構工藝上非常有特點，沒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(xiàn)象的另一大原因，而且往往到大屏安裝完畢，投入運行時才會發(fā)現(xiàn)，已無法補救了，所以應當特別下功夫。如果說，國內廠家顯示屏在電氣指標上存在一定差距的話，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。