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实例解析LED显示屏在室内场所的应用设计方案

导读: 本文结合LED屏品牌厂家10多年的工程经验,全面地分析了室内LED显示屏的设计、安装、测试及维护等注意事项。

  LED显示屏发展已经有20多年历史,与其他LCD拼接、工程投影机等设备一样,LED显示屏从诞生开始,就伴随着技术进步和升级换代,从起步时显示文字内容为主,到之后的图文并茂及动态视频。目前广泛应用在户外广告、舞台表演、展览展示、球场赛事、会议中心和指挥中心等领域。

  本文结合LED屏品牌厂家10多年的工程经验,全面地分析了室内LED显示屏的设计、安装、测试及维护等注意事项。这里以多功能礼堂舞台演出实例作详细说明:

  一、项目基本情况

  1.1 项目建设需求

  多功能礼堂舞台演出显示系统分为主屏、辅屏和会标屏3个部分。主屏建设需求是建设大幅面、高清晰度的大屏幕,显示多个计算机数字信号、本会场摄像、远程监视或异地会商的视频信号等,实现摄像、讲解资料、视频会议等画面的显示,同时还要兼顾舞台演出背景;辅屏建设需求是显示一个标清信号,实现会议辅助内容的显示,也可用作演出时的报幕、字幕等;会标屏则需要显示多种颜色的文字。

  礼堂舞台部分宽20m、深17m、高18m, 台口处宽15m、高7.8m ;舞台上方安装灯光、幕布等舞台机械装置;台口两侧耳墙距地面3m,宽8m,高6m。设计主屏显示面积至少72㎡(12m×6m),屏前是主席台会议和演出的场所,屏后则是演员通过和维护空间,第一排观众距屏至少17m ;辅屏在耳墙上,显示面积至少12㎡(4m×3m)。

  二、影响室内LED显示屏质量的关键技术

  室内LED显示屏在设计屏体时,要考虑显示内容、场地空间条件、显示屏尺寸或像素大三个重要因素,同时要确保生产工艺、技术指标等适合室内实际应用需求,再结合项目造价,进行合理设计。

  2.1 LED显示屏点间距

  视觉颗粒感主要来自人眼有一定的分辨力,在一定距离观看两点,当两点紧密到一定程度时,人眼将无法分辨。近两年随着LED显示屏制造技术的提高,小间距LED显示屏体分辨率不断提升,室内显示设计已从初始选择最小的点距规格方案提升到选择合适的点距规格方案。

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  表1 将比较典型的联诚发室内LED显示屏规格对比,P1.6、P2、P2.5、P3、P4、P5为室内常用规格,“P3”表示像素点距为3mm,最小视距为人眼分辨不出像素点颗粒的距离,但这个距离长时间观看会损伤视力,最佳视距为观看屏幕舒适的距离,也是最清晰的距离。

  通过表1 对比可以看出,P1.6、P2、P2.5 三种规格,最小视距和最佳视距非常接近大平板电视的观看要求,整屏分辨率高达4800×2400,在同样的屏体上可以显示更清晰的画面,但在12m宽的屏幕上显示一个高清信号需要放大3~4倍,显示两个高清画面需要放大2 倍;同时高分辨率显示需要高性能的图像处理设备,系统的整体造价会很高。P4、P5 两种规格在12m 宽的屏幕上无法同时显示两个高清画面,不能满足高清会议电视画面显示要求。P3 即可满足同时显示两个高清画面的要求。根据显示屏幕大小,最终选定性价比较高的P3 作为项目主屏和辅屏的显示点距,选定P4 作为会标屏的显示点距。

  2.2 封装技术

  决定LED品质的一个因素是主要材料,如芯片、支架、胶水(环氧树脂)、金线等,另一个因素是封装工艺。像素封装技术关系到整个显示屏的色彩饱和度、视角等显示效果和生产成本、质量稳定性等,是选择LED显示屏非常关键的指标之一。

  室内LED主流封装技术主要有表贴SMD、直插DIP模式。表贴是指将封装好的发光管粘贴在电路板上,然后进行集成电路焊接工艺加工成屏体。它散热性好、色彩均匀,整个显示屏可以正面维护,大大减小了维护成本和难度;同时,在封装过程中进行填充金属化合物,混色效果好,发光柔和,更适合室内应用。直插模块是将发光管封装成长方型,然后把红绿兰3 个管拼在一起做成一个像素点模块,直接安插在PCB 板上焊接,工艺相对简单、成本较低,坏点率高,主要应用于户外显示屏。

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  室内屏的像素结构有表贴三合一和表贴三拼一(分离表贴)两种方式。

  三合一表贴是指红绿蓝3 个发光点封装合成在同一个发光管里面,近看是一点, 放大看就是3 个发光点分离的一条线,对生产环节的材料和工艺要求高,主要用于小间距、高密度高端LED显示屏的生产。

  三并一表贴(分离表贴)是指红绿蓝3 个发光点是分开封装的,封装后排列成1 个像素点,再封装1 个面罩保护,能防尘、防划,并能保护发光晶片。三并一是分离表贴,三点分开供电,功耗小,且可实现单灯维修,成本较低。

  一般来说,为了提升室内屏的显示效果,选用表贴三合一、黑灯技术、金线封装等。

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