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“大屏幕显示技术必须创新了!”在越来越多的人开始抱怨电影院的屏幕亮度不够,显示效果不佳的时候,在越来越多的家电企业从去年开始将电视屏幕推向100英寸及以上的时候,以高档家庭影院、大型会议中心、广电传媒领域为主的市场需求与日俱增,大屏趋势愈加明显。与此同时,它对显示技术也提出了更高的要求。尤其当下最主流的液晶显示技术很难在100英寸以上有大的发展空间,而且尺寸越往上走,成本呈几何倍数增长,已经无法满足未来大屏显示的需求。从目前的市场动向和技术走势来看,下一代的显示技术必须具备更大尺寸、更好画质和更高亮度等特征。基于这些特征,业内部分专家看好LED(发光二极管)和激光显示技术将在大屏幕高端电视市场逐步取代现在的液晶电视成为电视机历史上的新一代主流显示技术。
图为利亚德推出的全球最大288英寸4K超高清LED电视
大尺寸,但便携
未来大屏电视必须解决“大与小”的矛盾,在大尺寸的基础上做到体积小、便携易装。
“目前液晶确实没办法做到超大尺寸,因为玻璃面板的尺寸是有限的,而且受现在的技术和生产工艺的限制,尺寸越大,成本越高。”DisplaySearch研究总监张兵接受《中国电子报》记者采访时表示。与之相反的是,LED屏幕具备无缝拼接的优势,“要多大就能做多大”,而且屏幕越大,单位面积的成本越低。对此利亚德光电股份有限公司董事长李军举了这样一个例子:“以120英寸电视为例,液晶面板的成本是80万~120万元,而用LED来做屏幕,只需要50万~60万元,成本大大降低。”
实际上,LED显示屏在户外大屏幕显示技术领域几乎是唯一的选择,霸主地位至今无人能够撼动。比较而言,室内大屏幕显示技术可谓是层出不穷:从最初的CRT电视墙到DLP背投拼接的全面替代;其间也曾经出现过LCOS显示技术的昙花一现;近年来,液晶屏幕拼接也有一定市场,但是拼接缝残留黑线,容易出现信息遗漏等问题,而LED显示屏则可以实现无缝拼接。
“这得益于我们在小间距LED显示屏技术上取得的突破,一块LED屏幕由几十万、几百万的微小发光二极管按照点阵组成,点与点之间的缝隙现在能够做到1.6毫米,站在2米以外基本上看不出来。”李军认为未来的大屏幕电视必须解决“大与小”的矛盾,即电视尺寸很大,但是在送货上门、安装上必须做到体积小、便携易装,“所以我们生产的电视完全可以分成好几块送上门,再通过任意方向、任意尺寸、任意造型进行无缝拼接,满足不同的用户需求。”
此外,LED显示屏屏体较薄,需要较小的后维护空间,提高了用户的空间利用率。因此,小间距LED电视将有望取代液晶、PDP等离子产品成为主流显示技术。随着LED显示技术的进一步发展,小间距LED电视未来逐步走进大尺寸(100英寸以上)电视市场指日可待。
另一项被看好的技术是激光显示,它是继液晶、OLED技术之后电视产业的又一项新型技术。作为第四代显示技术的代表,它采用三基色激光作为光源,通过激光器、激光引擎和投影仪(或屏幕)组成,具有色域范围广(2倍于CRT、液晶的色彩再现能力)、寿命长(数万小时)、节能环保(耗电可达平板电视的1/4)等优点,具有十分广阔的市场前景。
“由于激光显示技术的特殊显示原理,它的屏幕尺寸可大可小,所实现的屏幕对屏幕材料要求不严而且无边界,多幅投影图像可实现无缝对接,因而其市场应用领域比传统平板显示扩大很多,可以覆盖大屏幕/超大屏幕、电视/家庭影院、计算机/游戏机显示、微型投影/手机投影及个性化头盔显示等广大市场,特别是在超大屏幕投影显示和微型投影/手机投影显示方面属开拓性新市场。” 南京长青激光科技有限公司董事长徐长青告诉《中国电子报》记者,“不过,目前激光显示要应用到电影院等成熟市场还需要解决一些技术难题,像低成本、小体积的绿光激光器就是其中的一大瓶颈。因为影院需要的激光器必须达到几百瓦,而目前的绿光激光器只有1瓦。”
高亮度,但节能
未来几年,必须依托电视技术的进步大幅降低电视机耗电量。
很多用户有这样一个担忧:屏幕越大,耗电量会不会越多?有数据显示,电视机耗电量占全球家用耗电量的3%~8%。目前的液晶电视大部分采用了LED背光源,还有一部分采用了激光光源作为背光源。然而在液晶电视的总耗电量中,LED背光组件的耗电量占其中的30%~70%。“因为采用LED背光源的液晶电视的发光二极管是在满额状态下发光,光能利用率较低。”李军告诉记者。
美国劳伦斯伯克利国家实验室的分析表明,未来几年,必须依托电视技术的进步(如LED驱动效率提高等)大幅降低电视机耗电量。
李军告诉记者:“而在同等亮度下,LED背光电视只有5%的光能变成了液晶图像,95%的光能损耗掉了。LED屏幕能根据环境亮度来设定屏幕亮度高低,一般只有20%的灯泡在发光,所以它能耗低,比其他屏幕省电高达60%。这也是为什么LED屏幕即使在户外强光下依然明亮,画面清晰。”
而激光电视在相同屏幕尺寸、相同图像效果条件下更节能。由于激光器的电光效率很高,激光微型投影仪一般可用电池驱动,而大屏幕激光显示的用电量也较其他显示器大大减少,比如65英寸激光显示的用电量仅为液晶显示器的1/2。同时,激光显示能达到更高亮度。激光显示的亮度可简单地通过提高激光光源的功率实现,甚至可实现在阳光下高亮度背景光下的显示。
此外,与传统放映机中的卤化物灯相比,激光是一种非常高效的光源。在传统放映机中,卤化物灯只将光线能量的一小部分(2%~3%)进行转化,其余的都浪费了。而且卤化物灯价格昂贵,易损耗,亮度衰减迅速,对震动非常敏感。研究人员预测在未来几年内,激光投影电视有望进入家庭。
高画质,且寿命长
液晶面板在使用两三年后衰减得很厉害,导致电视的使用寿命大打折扣。
人类从未停止在显示技术上对高画质追逐的脚步。从黑白到彩色,再到数字;从标清到高清,再到4K超高清,大屏显示不止对分辨率有更高要求,而且也要求更高的色域、更明亮的色彩程度。
日前,利亚德光电有限公司推出了全球最大的超高清LED电视,规格为288英寸,这款超高清LED电视尺寸为3.6米×6.4米,拥有4K分辨率,采用自发光LED灯,具体售价和上市时间未知,这也是首次商用大屏进入民用家庭尝试。
据介绍,利亚德光电288英寸4K超高清屏幕由830万个LED灯组成,采用全新研发的超静音散热技术,在每一个LED灯背后都贴上一个金属撒热板,极大保证散热需求。同时利亚德还首创了单点校正技术,对每一颗LED发光点进行单点颜色和亮度校正,保证画面显示均匀。
业内人士称,真正LED电视是采用RGB三色LED灯自发光屏幕,对比度、色域、响应速度以及可视角度等更具优势,而并非目前市面上的LED背光液晶电视。
在此之前,很多专家并不看好LED进入家庭市场,最大的原因是“LED屏幕像素差”。张兵告诉记者:“点间距是阻碍LED屏幕进军室内市场的主要因素,由于其整个电视屏幕由成千上万个超小型LED组成,所以不适合近距离观看,否则容易产生‘颗粒感’。”对此,李军表示:“小间距LED显示产品的点间距在短短的数年间实现了三级跳,从3.0mm缩小至2.5mm、1.9mm和1.6mm。目前全球首台最小1.2mm微间距LED电视面板也研发成功,为高分辨率大尺寸LED显示屏的大规模商业化应用创造了条件。”
不过,屏幕分辨率还是受尺寸和成本的限制,在利亚德推出的几款超大尺寸电视中,110英寸采用标清分辨率、144英寸为高清分辨率、288英寸才是4K超高清分辨率。也就是说,屏幕尺寸越往上走,高分辨率越容易实现;越往下走,对点间距的要求越高,高分辨率的实现难度也越高。这是LED大尺寸电视进入民用家庭不得不解决的难题。但是“液晶面板在使用两三年后衰减得很厉害,导致电视的使用寿命大打折扣”,李军表示与液晶电视相比,LED屏幕使用寿命长,维护成本低。
与之相同的是,激光显示不仅继承了大屏幕、高分辨率等数字显示的优点,而且突破了现有显示技术的一系列瓶颈。在今年5月份举办的北京科博会上,红绿蓝三色简单的光束,在曲折的线缆内不停变幻,然后像变魔术一样在100英寸的巨大屏幕上展现出逼真的运动画面,其色饱和度比液晶、等离子电视机高出上百倍;与LED、液晶、灯投影系统、等离子技术为基础的显示器相比,激光显示还可以提供两倍以上的色域。这台足足有2米长,厚度却只有10毫米的激光电视,它的室温寿命一般可达10万小时,经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时,因此它是一种长奉命高可靠性的产品。
另外,激光显示还有一大特点,就是很容易实现三维立体显示,这将为三维立体显示的推广和普及起到积极的推动作用。
不过,目前激光显示在画质上还存在散斑的问题,而且对眼睛的安全性也有待完善。