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[ 大屏幕显示技术比较 ]

等离子(PDP)、投影DLP、液晶(LCD)的比较
    
等离子PDP
投影DLP
液晶LCD
优点
单屏均匀度高
安装初期亮度高
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
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
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
亮度比等离子低,但是适合长时间观看亮度足够
不易把尺寸做大,不能做到无缝拼接
拼缝
最小 3mm ,而且拼缝数量很多整体效果差
无缝拼接,整体显示效果好
约10mm,而且拼缝数量很多整体效果很差
屏幕控制
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
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
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
空间与安装
超薄机身,安装方便快捷,占用空间较少,功耗极高,散热量大,对用电、空调安装环境要求较高
需要较大的安装空间,功耗低,安装环境要求不高。
超薄机身,安装方便快捷,占用空间少,较 PDP 更轻薄,功耗低,安装环境要求不高。
屏幕均匀性
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
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
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)
显示环境
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
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
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
维护
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
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。
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
价格
最贵
相对较便宜
较贵
详细对比说明:
一、显像原理比较
a) 等离子原理
PDP ( Plasma Display Panel ),即等离子显示屏。 PDP 是一种利用气体放电的显示技术,其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件,屏幕上每一个等离子管对应一个像素,屏幕以玻璃作为基板,基板间隔一定距离,四周经气密性封接形成一个个放电空间,放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入电压,放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象,也称电浆效应。气体等离子体放电产生紫外线,紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏,荧光屏发射出可见光,显现出图像。当每一颜色单元实现 256 级灰度后再进行混色,便实现彩色显示。 其技术原理为: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。
b)投影DLP原理
DLP 是 “Digital Lighting Progress” 的缩写。它的意思为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理,然后再把光投影出来。它是基于德仪公司开发的数字微反射镜器件 —DMD 来完成显示数字可视信息的最终环节,而 DMD 则是 Digital Micromirror Device 的缩写,字面意思为数字微镜元件,这是指在 DLP 技术系统中的核心 —— 光学引擎心脏采用的数字微镜晶片,它是在 CMOS 的标准半导体制程上,加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。
说得更具体些,就是 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(ColorWheel),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)LCD 液晶
LCD 投影技术是自 90 年代起,由日商主导的投影技术,其显影原理类似幻灯机,系藉由高亮度卤素灯泡,照射 LCD 面板,再将影像穿透面板后,经过投射镜头组的聚焦及放大影像后,投射于屏幕上显示影像,投影机内部有 3 片 LCD 面板,各片分别负责RGB三色的显像,将此 3 原色经重迭影像后投射出彩色的影像。LCD投影技术的投射过程主要是将灯泡的光源,通过滤镜、分光镜,再于折射镜头将影像投射至屏幕上。LCD投影机也是目前投影机市场上的主要产品。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:
a、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。
b、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。
c、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。
d、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。
d)投影显示
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或无缝 ,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
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:
三种产品各有优点,但是针对目前客户的使用环境, DLP 拼接无疑是最适合的解决方案三、
关于资金投入
同样的显示面积, DLP 的解决方案从初始购买到后期维护的资金投入都远远小于等离子的系统。详细比较参见实际应用对比。
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