液晶大屏幕拼接墙技术的发展状况

    引言

    随着液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等的发展，新型拼接墙在工程应用终端大屏显示设备中得到迅速普及，特别是液晶拼接幕墙的推出，受到了广泛欢迎和应用。液晶拼接幕墙作为平安城市指挥中心、铁路（地铁）、港口、码头监视系统、智能交通管理监控中心、国防或军事监视系统、电力调度监控系统、大型厂矿监控系统、金融管理监控系统、电视台或大型演播中心监视幕墙、大型演出场所背景幕墙、视频会议等信息汇集、处理，多画面显示或整屏显示，实时监控和调度的关键显示设备，具有将各类计算机模拟/数字信号、复合视频信号、色差信号等在大屏幕上显示，并实现信号的切换、迭加、组合等等功能。液晶拼接幕墙是继传统的CRT电视墙、背投电视墙、等离子电视墙之后的最新技术产品，本文将通过对传统电视幕墙在工程应用中所出现的缺陷进行对比分析，并对新型液晶拼接幕墙技术的发展与应用作简要的介绍。

    一、CRT电视墙

    CRT电视墙是最原始的电视墙，一般指的是将普通CRT监视器按一定的规则，一台一台堆迭起来，形成砖状墙面显示系统。CRT是应用最早的显示技术，具有技术成熟，图像色彩、还原度均较好等特点，但由于技术落后、体积庞大、功能简单且易受到干扰等问题，已不能满足用户的需求，目前已基本退出市场。

    二、背投电视墙

    背投的实现原理很简单，在设备内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后投射到屏幕背面，就是背投。

    正是基于这种原理诞生的背投，由于采用不同的投影机种类，主要可分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、DLP(数字光处理)等几种。CRT背投属于背投阵营中的低端产品，而其它几种背投则对应地为高端产品，其中以DLP背投最为出色，就其图像清晰度、亮度、色彩、可视角度以及体积来看，均比传统CRT背投有了很大的提高。但由于背投技术限制，其固有的缺陷严重制约了背投电视墙的发展，主要表现在如下几个方面：

    1、寿命短，维护成本高。制约背投技术发展的最重大缺陷是灯炮寿命很短，即使是当前最新技术的灯泡，在理想使用环境下，其使用寿命也只有5000-8000小时，如果需要长时间连续开机，则使用寿命还要大大缩短，虽然说可以通过更换新的灯泡来延长使用寿命，但每个单元一次几千块钱的更换费用，其成本之高，也是很难为用户接受的。

    2、可视角度小。背投的可视角度只有90度，当偏离中心线45度就难以看清图像，这意味着同样显示面积的幕墙，背投的可视范围要小得多，也就是只有在中间的部分人可以看清楚，这就偏离了幕墙设计的基本原则，也就是很多人同时观看的要求。

    3、背投的图像闪烁，画质较差。由于受技术制约，即使是一些所谓逐行扫描、１００ＨＺ的背投，由于其投射的显示原理造成的图像不稳定，色度均匀性差和亮度不均等问题也严重影响了使用。

    4、此外，体积庞大、笨重、安装调试不方便，安装之后无法移动，故障维修困难等问题也是背投技术落后的重要原因之一。实践证明，背投电视墙技术已经逐渐不适应用户的要求，并逐步被淘汰，只有在一些低端的市场上还有应用。

    三、等离子电视墙

    等离子作为家用电视机的显示设备是很不错的，但应用于安全防范，并用来拼接成电视幕墙，则由于其显示原理的原因，存在严重的缺陷。

    众所周知，等离子（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，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。当向电极上加入高电压，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。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。

    由其显像原理可知，等离子自身发光，所以一般具有颜色鲜艳、高亮度、高对比度等优点，但其缺点也是很明显的，主要表现在以下几个方面：

    1、功率高，发热量也大。最小尺寸的等离子显示屏，其功率也不会低于300W，一般42寸的等离子，功率要达到500W以上，这样高的功率，发热量必然也很大，因此，一般等离子内部都要安装风扇用于散热，而等离子幕墙则需要安装多组风扇，这些风扇使用一段时间以后，噪音也会成为一个困扰。

    2、平均无故障时间短，一量损伤，无法修复。如果长时间开机，特别是在监控领域，一般要求一年365天每天24小时连续工作，则其巨大的发热量将严重影响使用寿命，造成器件老化加快，一旦损坏，则无法修复，只能是整个更换。

    3、严重的灼伤问题。等离子用于家用大屏幕显示，由于电视一般是动态画面，且每天使用时间较短，因此不会造成严重灼伤。但应用于电视幕墙，则经常要显示一些相对静态，或者局部静态的画面，而且需要长时间使用，很容易使等离子灼伤。

    4、分辨率低，图像清晰度低。等离子由于技术限制，可做大不能做小，点距一般很大，分辨率很低，至今没有那种等离子的物理分辨率能达到高清的要求，如果用于拼接幕墙，图像放大之后，其效果就更差了。甚至走近一些，可以清楚地看到组成等离子屏的点阵。

    因此，等离子只适宜作为使用环境较好，使用时间较短的家用大屏幕电视使用，而不适宜作为电视幕墙。

    四、液晶拼接墙

    液晶是当今最高端、最理想的显示设备，其优异的性能，已经获得了广泛认可。采用液晶屏作为拼接单元的液晶拼接幕墙，是继CRT幕墙、DLP幕墙、PDP幕墙之后最新技术、最优秀的幕墙系统。

    液晶拼接幕墙的出现，标志着幕墙新时代的来临，从国内外使用情况来看，所有高端幕墙系统均已采用液晶拼接幕墙，随时技术的进一步成熟，可以肯定地说，2007年的幕墙市场，是液晶拼接幕墙取代其它显示器件，成为绝大多数用户采用的产品。

    液晶拼接幕墙的推出，为用户提供了以下特点：

    1、寿命长，维护成本低。液晶是使用寿命最长的显示设备，其本身寿命非常长，即使是寿命最短的背光灯部分，也高达50000个小时以上，而且即使超过这样长的使用时间，也只会对其亮度造成影响，只需更换背光灯管，便可恢复原来亮丽的色彩。这与背投是有本质的区别的，液晶背光灯是50000小时以上寿命，背投灯泡只有5000-8000小时，液晶背光灯一条只要几十块钱，背投灯泡高达上千块钱，其优劣则不言而喻。

    2、可视角度大。可视角度曾经是制约液晶的一个大问题，但经过技术的不断发展，目前已经完全解决了这个问题。液晶拼接幕墙采用的DID液晶屏，其可视角达到双170度以上。

    3、分辨率高、画面亮丽。液晶的点距比等离子小得多，物理分辨率都可以轻易达到和超过高清标准，液晶的亮度和对比度都很高，色彩鲜艳亮丽，纯平面显示完全无曲率，图像稳定不闪烁。

    4、 超薄轻巧。液晶具有厚度薄，重量轻的特点，可以方便地拼接和安装。40寸专用液晶屏，重量只有12.5KG，厚度不到10公分，这是其它显示器件所不能比拟的。

    5、 功耗小，发热量低。液晶显示设备，小功率，低发热一向为人所称道，小尺寸液晶屏一般功率不大于35W，40寸以上液晶屏，其功率也只有150W左右，大约只有等离子的三分之一至四分之一。

    6、 无故障时间长，维护成本低。液晶是目前最稳定最可靠的显示设备，由于发热量很小，器件很稳定，不会因为元器件的损坏而造成故障。

    综上所述，液晶拼接幕墙显示效果绝佳，无出其右者。那么，液晶拼接幕墙系统有可用性、先进性、可靠性和经济性如何呢？

    系统的可用性

    液晶拼接幕墙具有很大的组合空间：既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接；既可以一对一单屏拼接，也可以一对mХn整屏拼接；还可以大小屏混合拼装。可以根据客户对液晶拼接幕墙系统提出的系统规模和应用要求，按照系统的使用环境，选择合适的产品和拼接方式，设计具体实施方案，满足系统的应用需求。

    可以根据用户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现VGA、复合视频、S-VIDEO（可选）、YPBPR/YCBCR（可选）或DVI（可选）信号输入，满足不同使用场合，不同信号输入的需求。

    可以通过控制软件，实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示、图像拉伸显示、图像漫游显示、图像迭加显示等。

    因此，液晶拼接幕墙，可以因应客户的不同需求，打造个性化系统，提供不同的实施方案和技术支持。

    系统的先进性

    据赛诺平板电视第3 季度季报显示，2006年前3季度国内平板电视内销出货共计336万台，其中液晶电视内销出货280万台，同比增长209%；等离子电视内销出货56.5万台，同比增长28%。

    相对内销市场，2006年平板电视出口市场的增长速度更为迅速。据海关数据，2006年前3季度我国平板电视出口量共计约982万台。其中液晶电视出口933万台，同比增长103%；等离子电视出口49万台，同比增长302%。

    据赛诺监测数据，至2006年9月，40英寸以上(含40英寸)平板电视市场，等离子的销量份额已被液晶电视压至27%。

    由此可见，在平板显示领域，液晶具有绝对的优势，并从以往的小尺寸向大尺寸发展，全面领先其它平面显示技术。

    技术的先进性

    嵌入式液晶拼接幕墙以FPGA阵列为硬件基础，采用并行高速图形处理技术，实现了多路高速视频信号的统一处理，从根本上取代插卡式拼接控制器，解决了VGA信号输入数量受到限制的问题，它将液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等合为一体，具有功能强大、系统稳定、操作简单的功能特点。

    系统的可靠性

    监视器、拼接幕墙一般要求一天24小时，一年365天连续工作，这就要求监视器、拼接幕墙具有可靠性、稳定性高等特点，以保证系统稳定可靠地运行。

    影响系统可靠性主要包括温升、结构、干扰、以及系统本身的使用寿命等。系统的发热量大，将大大减少系统器件的使用寿命，而如果设备很重，则不利于安装和使机构不堪重负。此外，系统的抗干扰能力也直接影响系统的可靠性。

    液晶拼接幕墙采用高可靠性的DID液晶屏，其中40″重量只有12.5KG，为目前同尺寸平板显示设备中最轻的，功耗150W，如此低的能耗，其发热量也非常小，以至于站在拼接幕墙前面，也感觉不到它的温升。液晶独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及利用工程流体力学设计的空气涡流散热方法，确保幕墙的高可靠性和稳定性，同时全钢的幕墙机架和合理的工艺设计，使设备既无辐射也不受外界电磁场的干扰，稳定可靠。

    由于低功耗、重量轻、寿命长，无辐射等特点，使液晶拼接幕墙可靠性极高，一般可正常工作5万小时以上。

    系统的经济性

    考虑系统的经济性，应从性价比来考量，只有在高性能、高质量的前提下，系统的经济性才有意义。

    目前市面上的等离子（PDP）的拼接幕墙，但其价格较高，一般一平方米的价格高达十几万，比液晶拼接幕墙还要贵，并且由于其固有的缺陷，性价比较低。而DLP电视墙虽然价格比较低，但一年光灯泡的更换费用就高达几千块每块屏，一个幕墙加起少则几万，多则十几万，几年下来，其费用惊人。

    液晶拼接幕墙，以其优异的性能，合理的价格在国内外受到了广泛的欢迎。其高达5-8万小时的使用寿命，质量稳定，维护费用低，是目前最具性价比的幕墙。

    液晶拼接幕墙的应用举例