不知从何时起,关于LED显示屏行业的寒冬传言传得沸沸扬扬,但是,在挺过一个又一个寒冬之后,LED显示屏行业仍然散发着它的青春与活力。不断有体力不支的企业倒下,也不断有精力充沛的企业进来,进进出出,成就了一场风云的盛宴。尽管曾经经历过诸多挫折,但是谁也不能否认这个行业仍然在执着向前发展。
不得不承认的是,在困难面前,LED显示屏行业从来就不会轻易屈服,总是会在危机中寻找转机,用不断的技术创新,赋予这个行业新的力量,给人们带来新的应用。尤其是近两年LED显示和应用行业发展更加迅速,涌现许多新的应用和新的技术,创造了许多新的利润增长点。《LED屏显世界》就LED显示屏行业的热点问题与中国光学光电子学行业协会LED显示与应用分会技术组组长李熹霖从技术层面进行了探讨。
表面贴装三合一LED(3in1SMDLED)显示屏
三合一SMDLED显示屏从几年前开始得到越来越多的使用,现在室内全彩视频屏基本上全是三合一SMD屏,户外屏p16以下的相当一部分采用三合一SMDLED,用于城市亮化和各种异形屏的灯条大部分使用SMDLED。
“三合一SMDLED显示屏的发展和兴盛是全行业上下游良性互动的成果。”李熹霖表示。
三合一SMDLED的优势是非常明显的。视角大,混光效果好,平整度高,适于自动化生产等等,以前主要的障碍是两点,即亮度不够高,且三合一SMDLED晶片的色度亮度的一致性的不如直插式灯管好。随着芯片制造商和封装厂的水平提升,现在已突破亮度的限制,三合一SMDLED已经能够满足p16以下间距的户外屏的要求。
与此同时,其他配套的技术和工艺如多层PCB等也迅速提高满足SMDLED显示屏的要求。众所周知,正是小间距高密度显示屏市场的开辟和兴盛,对三合—SMDLED性能和需求量的激增极大地推动了LED上游厂商产品质量的提升和生产能力的扩大。
“当然出现过一些问题,甚至引起一些纠纷。这同样也需要上下游共同面对。”针对三合一SMDLED存在的一些问题,李熹霖也做了详细的解答。
首先是散热问题。有时容易被忽略。特别是在小间距显示屏应用中,似乎亮度不成问题散热就没有问题了,但这是一个误解。实际上在设计驱动电流时仍然要小心。因为在三合一SMDLED一个封装体内要封装三个管芯,两只以上晶片工作时的功耗叠加起来,而且芯片的散热条件比起直插式灯管要差很多,这些都会影响芯片的工作。虽然小间距屏SMDLED所用的驱动电流比直插式管要小得多,实际上电流密度并不小,何况尺寸小的器件散热条件还要差一些。再加上密集安装时热量集中,室内应用用户常常要求不使用风扇以避免噪音等因素,都会使得SMDLED屏幕的散热问题比起相同间距的直插式灯管要严峻得多。
其次是湿度灵敏度MSL问题。这是SMD器件共同的问题。与直插式器件不同,SMD器件必须使用回流焊装配,回流焊是整体加热的,SMD器件的结构特点,如果器件吸收了水汽,就可能在过回流焊的时候发生分层剥离损坏,严重的当时就发生爆炸开裂即“爆米花”现象,隐蔽的是造成器件的裂痕,肉眼并不能看出来,但是留下隐患,在使用中终将失效,造成故障。
总体来说,SMDLED屏可以用于户外环境,但是仍然需要谨慎,在恶劣环境和移动状态的情况下或者特别重要特别有影响的应用中最稳妥的方法还是加必要的防护措施,例如加防护罩等。
“综上所述,一个突出的特点是,为了做成优质可靠的SMDLED显示屏,上下游厂商的沟通和共识比起直插式灯管屏幕要密切得多重要得多。”
“SMD LED在显示屏的广泛使用,带来显示屏行业的重大进步,这本身是整个行业上下游之间共同提升和促进的结果。遇到的一些问题也要靠上下游的共同努力来克服和解决。这是一个良性的互动过程。上游厂家在开发和生产更好的产品的同时,要提供最充分的资料和信息,让用户更好地选择和使用,避免不恰当的使用和处理。下游制造商要严格根据产品的特点正确地使用和处理。在这一方面,上下游厂家都还有许多事情要做。”
在谈到SMDLED显示屏问题的时候,李熹霖老师一直在强调上下游厂商之间的协同与创新,可见LED显示屏行业并不是单独的存在,也衷心希望企业能在合作中成长,在协同中进步。
小间距高密度LED显示屏
提及2014年的LED显示产业,小间距无疑是最大的一个亮点,2014年是小间距LED发展最为迅速的一年,如果说以前说的高密度屏成为趋势只是在酝酿阶段的话,那么2014年绝对是一个成熟运用的时期,在这个时期,得到了飞速的发展。为许多军用和民用指挥调度中心、电视演播室和高端场合,以及商业广告采用,创造了行业新的增长点。
李熹霖说“小间距的出现,带来行业的新一轮辉煌。在传统LED显示屏因同质化陷于无序竞争的状态时,小间距高密度显示屏带给行业新的气象。”
和常规LED显示屏相比,小间距无疑是一个利润高地,但与此同时也是一个高技术门槛的领域。技术难题从来就不是阻挠LED产业进步的因素,在这个问题上,LED显示企业都投入了大量的人力物力以及财力,提供各种解决方案,上下游也在配合小间距的发展,开发出各种新产品,共同推动了行业内的技术创新。
小间距高密度显示屏所带来的全行业范围的技术进步是行业历史上前所未有的。小间距的兴盛不仅带动了行业上下游厂商的技术提升和创新,还把整个行业的总体水平提升了一步。改变了过去因技术门槛和投资门槛很低,有许多手工作坊甚至皮包公司也能参与竞争的局面。”李熹霖欣慰地表示。
但是在高速发展的背后,也存在一些值得注意的问题。“小间距高密度LED显示屏的发展应该更多地注重产品的质量和可靠性的提高,而不要一味追求更小的间距,应该把握小间距LED显示屏的定位。”
李熹霖认为2mm已经接近于LED高密度屏的下限,因为更小的间距已经是属于微电子或COB等的领域。用传统的工艺制作更小的间距的LED显示屏必将会带来电路、工艺、结构、成本和可靠性的巨大问题,将失去它与竞争对手的优势,因而不再有发展的空间。
李熹霖通过对各种平板显示的优势,进行了分析,LED小间距产品,相对于传统的大屏幕显示,在显示效果等方面都具有诸多的优势。但是在1~2mm间距的显示器,LCD、PDP、DLP投影等也可能不如LED,更有力的竞争对手就是OLED显示,现在OLED在亮度色彩都不亚于LED,而节能优势更为突出。
李熹霖向记者介绍,OLED经过多年的发展已经解决了包括色彩和寿命的技术问题,已经进入到市场化倒计时阶段。量产后的价格也一定会远远低于LED小间距产品,OLED显示不仅将在手机平板电脑中超越LCD,而且将在大屏幕电视领域显示其巨大的优势。可以认为,对于面积小于4平米的高清电视显示屏(即对角线120英寸),OLED将会比小间距LED有更大的优势。
“当然,由于超大面积OLED尚未问世,100英寸以上的OLED也还没有批量上市,因此在一段时间内间距1.5mm左右的LED还有机会,要抓紧时机,抢占市场份额。长远看竞争力有限。”李熹霖如是说。
针对目前比较热门的LED小间距电视,李熹霖也提出了自己的看法“用目前的小间距高密度LED屏是不可能实现110英寸的高清电视的,更不用说超高清电视了。说到底,LED显示屏本身是一种公众媒体,而不是家用电器,进入千家万户不过是一种传说,是某些厂商的概念炒作而已。”
LED显示屏其本身作为一种公众媒体在传播,如果要做成电视走进千家万户,要克服的困难就不止一点点,首当其冲的便是价格,小间距产品的价格要做到亲民,恐怕还得多下点功夫才行,其次观看效果、人眼舒适度等都是必须要考虑的方面。不过LED小间距能不能成为电视一样走进寻常百姓家,其最终还是市场说了算。
3D LED显示屏
三维立体显示已经存在一百多年了。最新的热潮是从2009年开始的。这年的CES展示新的3D技术,第二年新的3D电影和3D电视问世,3D大片随之风靡全球,LED显示行业也纷纷加大开发力度,取得了显著的成绩。
“3D显示分为助镜式和裸眼两大类,LED行业在这两类3D显示中都投入相当的力量,取得一定的成果。”李熹霖介绍说。
在助镜式3DLED显示方面,最早完成并投入使用的是主动快门式3D显示屏,安装在游乐场,运行2年多,据说效益很可观。随后推出的偏振式LED 3D显示屏技术上
工艺上更加完善,除了向院线发起冲击外,在科普教育方面也取得骄人的成绩。
仅在2013年,就有不少有影响的企业进行LED 3D显示的开发,推出各自的产品。各公司也都申请了若干专利,其中实用新型专利大多都获得授权,但发明专利都还处于实质性审查阶段,只有个别的获得授权。
两种助镜式LED3D显示各有优缺点。
主动快门式3D显示最大的问题是闪烁,它会引起不适感,有人甚至说有碍健康。而偏振式则可以没有这个问题,但偏振式3D的成本要比主动快门式3D高出若干倍。
在现今的影视领域,两种助镜式都在使用,3D电影完全使用偏振式3D,而3D电视和计算机3D则多用主动快门式。备受推崇的4K硬屏LCDTV是偏振式,市场上称为不闪式3D。
裸眼3D显示,不需要戴眼镜,当然最为理想。有三种方法实现。其一是全息照相;其二是集成图像法;其三是双图像视差法,利用光栅、柱镜阵列或其他技术使得左眼只看到左眼图像,右眼只看到右眼图像,从而在大脑中融合成立体图像。前两者是生成实像的方法,后者是虚像。全息照相必须用相干光源,就是激光,但激光颜色有限,尚难做到彩色全息照相。集成图像法是先在全方位拍摄实物的图像,然后用全彩色播放器把这些图像精确地在空间复原。事实上只能近似做到。要用这种方法实现立体视频,其技术难度和成本之高不难想见。至于双图像视差法3D,原理并不复杂,关键在于要使得左眼看到且只看到左眼图像,右眼看到且只看到右眼图像,从原理上说要在LED能够达到的整个视野中实现这一条是不可能的。迄今的各种光栅或柱镜阵列都只能在有限的角度有限的距离范围内做到这一点。也就是说,在这些视角范围内确有立体视觉效果,而在这个范围之外,不仅没有立体效果,而且是一片模糊甚至乱七八糟的图像。
“LED显示屏是助镜式3D显示是最佳的介质。因为它亮度高,颜色丰富,而且响应快速。助镜式3D不可避免会损失亮度,而LCD亮度本来不高,很难做出高亮度的3D显示屏,LED则不成问题。另外,主动快门式LED显示的闪烁问题,其实不是LED的问题,而是LCD眼镜的转换速度不够快造成的。LED切换速度可以轻而易举地达到2000Hz以上,假如有快的切换眼镜,闪烁的问题就会迎刃而解。”李熹霖表示LED显示屏作为3D显示的介质有诸多优势。
虽然目前3DLED显示技术得到了较好较快的发展,但是对于其发展前景,李熹霖也表达了自己的观点“3D显示是LED显示的一个重要应用,有巨大的市场空间,影视院线和高端娱乐、科普教育等需求很大,此外,还有可以开拓的潜在市场。裸眼3DLED显示不可能达到如2DLED显示那样大的视角范围,因此不大可能成为有大量受众的公众媒体和商业广告媒体。裸眼3DLED显示在小型娱乐场所等显示应用方面可能会有相当好的应用前景。但是在其他领域,还是平面显示的天下,总而言之,3D显示应用不会是LED显示应用的主流。”
创意LED显示屏和租赁屏
随着人们生活水平的提高以及人们审美观念的提升,LED显示屏已经远远不能满足人们的个性化需求了,LED显示屏已经不是单单用来显示文字以及图像的显示单元了,更多的是一种创意的表达和文化的呈现。
LED显示应用早已突破传统的平板大屏的形式在大型文艺体育和城市亮化工程中涌现了各种形式不论其表现形式如何,都是按照主创者的各种创意充分地发挥LED的高亮度、色彩鲜艳、快速响应、易于控制,以及经过二十余年开发所达到的几近完满的视频和图像表现能力和优良的画面质量。
历届春节联欢会舞台布景、奥运会、亚运会、世博会场馆以及各地城市亮化中的杰作,不仅展示了LED的丰富的表现力和震撼力,更体现了LED行业的设计师和技术人员的创造性。可以说,我国LED显示应用行业已经达到随心所欲的境界,只要能够想到的,都能把它做出来。各种创意显示应用是重要的增长点。
创意屏给厂商提出更高的要求,要求厂商有更高的综合实力。具体地说,首先是对于用户的创意意图的理解,进而构思和设计出完整的解决方案,进一步在硬件设计和生产,特别是结构设计和迅速批量生产,与此同时软件也要同步完成所需要的全部开发工作。
也正是因为这些方面的特殊性,在LED细分领域发展了一大批优秀的企业,专注于创意显示,在当前LED显示行业发展陷入窘境的情况下,也不失为一个好的方向。
“可以说,正是在创意屏上面,显出厂商的不同档次。也相信将会有更多的各种各样的创意屏出现。”李熹霖表达了对于创意屏的期许。
创意屏存在一定的利润空间,是企业竞相追逐的一个蓝海市场,租赁市场也同样具有竞争的理由。租赁屏的发展也是一大特色。
租赁屏和创意屏有相似的特点。所不同的是,租赁屏除了需求方的新颖性和独创性外还具有其他特点,也是难点。李熹林向《LED屏显世界》记者详细阐述了LED租赁屏的特点以及技术难点:
(1)非定制性。每次使用产品的规格不同、数量不同,但都要求极高的光电学指标,特别是各个单元间的均匀性、一致性是技术上的难点。
(2)要求有高度的适应性。可能是室内也可能是户外环境,可能是白天也可能是夜间,可能是固定安装也可能是运动中工作,还可能会有风雨潮湿甚至盐雾等腐蚀性环境。
(3)一次性使用。要求快速交付、快速安装、快速投入运行,还要快速拆收。
“适应租赁屏的这些特点,有的厂商有计划的开发具有最大适应性的基本单元,这样就可以根据用户的需求,以最少的品种类型的基本单元去满足用户的要求,无论用户想要什么样的效果,他都可以用他的基本单元像变形金刚那样变出所需的产品。这本身也是一种巧妙的创意。”
李熹霖认为在创意屏和租赁屏上,市场空间是无限大的。如果说在传统平板显示大屏上行业的确有过同质化问题的困扰,那么在这两个应用领域上,企业可以充分发挥自己的优势和特长。创造各自的特色和利润增长点。
在采访的最后,李熹霖强调尽管LED显示行业发展向好,但是还有一个需要特别指出的方面--LED显示屏和各类产品的可靠性问题。
李熹霖分析指出尽管主流厂商的产品,可靠性已经有了很大的提高,但是问题仍然严重。我们的产品远未达到像电视机、电冰箱等家电产品可以放心工作和正常维修使用的程度。特别是在一些极为重要的场合、有重大影响的应用中一些下了大气力的产品上,故障之多、影响之大,必须引起行业和企业家的高度重视。各种电子产品,在发展过程中,都经历过不断提升其可靠性的过程,在这过程中产生并验证了可靠性理论和方法,LED显示和应用企业也必须全面实施可靠性工程。
LED显示产业经过多年的发展,到2014年已经慢慢成熟,各种新技术、新应用也争相涌现,这不仅是企业在寻求自身突破的结晶,在一定程度上也促进了行业的进步。让LED显示产业能够实现更好更快的发展。李熹霖老师也一直在强调行业内上下游的交流与合作,未来LED显示产业的发展方向,也一定是全产业链的协同发展!
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