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PDP等离子拼接、LCD液晶拼接与DLP拼接三种大屏幕优劣势分析
发布日期:2015 年 04 月 11 日

随着技术的迅猛发展,大屏幕显示设备应用越来越广泛,其中大屏幕拼接系统主要应用场所为军队指挥中心、电信监控中心、应急指挥中心、交通指挥系统、公安指挥系统、电力/水利调度、购物中心、运动场馆、展览会馆、新闻中心、电视台、气象台、车站、机场、娱乐中心、金融系统等。由于应用场所的高质量和专业性要求,用户对高分辨率、高清晰度和大屏显示的要求是最为迫切的;目前市场上,PDP等离子拼接、LCD液晶拼接与DLP拼接凭借格子的优势,形成“三足鼎立”的态势;然而随着技术的发展,格局将会被慢慢打破。

一、 显像原理比较

(一)、 DLP 原理

DLP 投影技术是应用了数字微镜晶片( DMD )来做主要关键元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源藉由一个积分器( Integrator ),将光均匀化,通过一个有色彩三原色的色环( Color Wheel ),将光分成 R 、 G 、 B 三色,再将色彩由透镜成像在 DMD 上。以同步讯号的方法,把数字旋转镜片的电讯号,将连续光转为灰阶,配合 R 、 G 、 B 三种颜色而将色彩表现出来,最后在经过镜头投影成像。

从 DLP 的技术原理上来说,具有以下优势:

1 噪音优势 :DLP 固有的数字性质能使噪声消失,因为 DLP 具有完成数字视频底层结构的最后环节的能力,并且为开发数字可视通信环境提供了一个平台, DLP 技术提供了一个可以达到的显示数字信号的投影方法,这样就完成了全数字底层结构,具有最少的信号噪音。

2 精确的灰度等级 : 它的数字性质可以获得具有精确数字灰度等级的精细的图像质量以及颜色再现。

3 反射优势 : 因为 DMD 是一种反射器件,它有超过 60% 的光效率,使得 DLP 系统显示更有效率。这一效率是反射率、填充因子、衍射效率和实际镜片 “ 开 ” 时间产生的结果。

4 无缝图像优势 : 90% 的象素 / 镜片面积可以有效地反射光而形成投影图像。整个阵列保持了象素尺寸及间隔的均匀性,并且不依赖于分辨率。越高的 DMD 填充因子给予出越高的可见分辨率,这样,加上逐行扫描,创造出比普通投影机更加真实自然的活生生的投影图像。

5 可靠性 : DMD 已通过所有标准半导体合格测试。它还通过了模拟 DMD 实际操作环境条件的障碍测试,包括热冲击、温度循环、耐潮湿、机械冲击,振动及加速实验。基于数千小时的寿命及环境测试, DMD 和 DLP 系统表现出内在的可靠性 c) 显示原理所带来的优缺点

(二)、 等离子原理

由于 PDP 中发光的等离子管在平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面并且没有任何图像失真。由于其显示过程中没有电子束运动,不需要借助于电磁场,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,具有较好的环境适应性。 PDP 是一种自发光显示技术,不需要背景光源,因此没有视角和亮度均匀性问题。而三色荧光粉共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题,可以实现非常清晰的图像。

等离子高电压高耗电,能耗大,寿命有先天不足,使用 5000 ~ 10000 小时后屏幕亮度就会衰减一半,并难以在海拔 2500 米以上正常工作。

(三)、LCD 液晶

液晶是介于液体和固体之间的物质,本身不发光,工作性质受温度影响很大,其工作温度为 -55 度~ +77 度。投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元的透光率或反射率,从而影响它的光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。 LCD 投影机色彩还原较好、分辨率可达 SXGA 标准,体积小,重量轻,操作、携带极其方便,并且价格比较低廉。目前 LCD 显示技术的核心技术主要集中于 SONY 和 EPSON 两家。

LCD 为目前比较成熟的投影技术,不过由于受到产品性能的特性,在面临 DLP 、 LCOS 的竞争下,有以下几点主要技术问题仍待克服:

 

亮度不足:由于受开口率的限制,光利用率低,此外单片式又加上彩色滤光片吸收的光源,光利用率低于 10 %,因此在亮度上仍有很大的改善空间,目前厂商以加大芯片尺寸来克服。

黑白对比: LCD 由于其液晶显影会有漏光的现象,因此无法作出真实的黑色,黑白对比不佳将影响画质的立体感,这必须藉由液晶排列来改善遮光效果,这点对家庭视讯应用上则显得相当重要。

散热问题:由于高亮度卤素灯泡的温度高,散热问题对灯泡的寿命影响相当大。

液晶本身的物理特性,决定了它的响应速度慢,随着时间的推移,性能有所下降。 1995 年以日本公司为首的 LCD 生产厂家研制出多晶硅( Poly-silicon )的技术,使得投影显示系统有更多的选择。多晶硅( Poly-silicon )技术采用柱状点阵,及在 LCD 液晶板的前面加上了一组微凸透镜,将平行入镜光转变为交叉光,这样就解决了单晶硅 LCD 技术光路的透射效率低的问题,光线的透射率高达 95 %,因此在同等光源的情况下,提高了亮度。

PDP 等离子、 DLP 、 LCD 液晶三大技术特点:

PDP 优点 :

单屏均匀度高

安装初期亮度高

PDP 缺点 :

像素点缝隙大

致命缺点:显示计算机图像或静态图像容易灼烧

亮度衰减快且无法提高

可靠性较低,耗电极高

DLP 优点

数字化显示亮度衰减慢

像素点缝隙小,图像细腻

适合长时间显示计算机和静态图像

可靠性高,耗电低

DLP 缺点

亮度比等离子低,但是适合长时间观看亮度足够

液晶 LCD 优点

低功耗、重量轻、寿命长(一般可正常工作 5 万小时以上),无辐射、画面亮度均匀等

液晶 LCD 缺点

不易把尺寸做大,不能做到无缝拼接

结论

从技术的先进性来说, PDP 由于受到成像基本原理的限制,已经随着 DLP 和 LCD 的发展和成本的降低逐渐面临淘汰,对于新建立的系统,建议选择技术更先进的 DLP 产品

二、 拼接墙应用比较

对于拼接应用来说两种方式也存在各自的优缺点拼缝:

LCD :约 10mm ,而且拼缝数量很多整体效果很差

PDP :最小 3mm ,而且拼缝数量很多整体效果差

DLP :小于 0.5mm ,拼缝数量少,整体显示效果好

整屏控制:

LCD :由于单屏显示面积小,同样面积显示屏的数量多,所以控制器成本较高,响应速度慢

PDP :由于单屏显示面积小,同样面积显示屏的数量多,所以控制器成本较高,速度慢,而且不能灵活开窗口显示图像

DLP :控制其速度快,功能高,不受物理屏的显示,可以任意开窗口显示图像 空间及安装

LCD :超薄机身,安装方便快捷,占用空间少,较 PDP 更轻薄

PDP :超薄机身,安装方便快捷,占用空间较少

DLP :需要较大的安装空间和维护空间

整屏均匀性

LCD :每个屏之间的颜色均匀性和亮度均匀性很难调节(拼接工艺简单,非封闭箱体式,受环境光影响较大)

PDP :每个屏之间的颜色均匀性和亮度均匀性很难调节,整屏一致性差

DLP :由于采用的数字技术,亮度和色彩容易调节,数量少的屏带来整屏均匀性高 适合显示环境

LCD :适合在会议室,显示面积小于 6 平米,而且主要显示动态视频信号,每年运行时间在 1000 小时以内的场合

PDP :适合在会议室,显示面积小于 6 平米,而且主要显示动态视频信号,每年运行时间在 1000 小时以内的场合

DLP :适合控制或较大的展示空间和显示面积,适合显示各种信号,每年运行时间较长的场合

安装环境要求

LCD :功耗低,安装环境要求不高

PDP :功耗极高,散热量大,对用电、空调安装环境要求较高

DLP: 功耗低,安装环境要求不高

维护

LCD :维护成本高,如果 LCD 液晶屏其背光源的使用时间达到为 1 万至 3 万小时 ,需要更换,其成本相当于重新购买

PDP :维护成本较高,如果亮度衰减至很低时,需要更换显示板来提高亮度,其成本相当于重新购买

DLP :维护成本很低,可以通过更换灯泡来提高亮度,而且方便快捷,价格低结论

 

PDP等离子拼接、LCD液晶拼接与DLP拼接相对于不同的客户需求来说,仍然各具千秋,在目前,随着大屏拼接市场规模的不断激增,作为“大”字当头的显示领域的领头羊,应用领域越来越广泛,客户们通过对三大主流技术的对比,做出自己的需求选择,而商家们亦会更加重视国内市场的开拓,提供更先进的技术,更可靠的产品和更周到的服务,实现多方共赢的局面。

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