随着LED电子大屏幕技术发展越来越成熟，从单双色慢慢发展为全彩色，再从大间距到小间距的变革，使得显示效果越来越高清。为追求更高清的显示效果，各地先后推出4k先行，兼顾8k的方针。再加上2018年被称为小间距LED显示屏爆发元年，2019年被称为5G商用元年，使得显示行业掀起一股超高清的热潮。可以说，5G技术到来助推LED显示屏厂家研发8k小间距技术。
5G技术到来助推LED显示屏厂家研发8k小间距技术
今年中国工信部向中国移动、中国联通和中国电信三大运营商颁发5G商用牌照，并在多地开展5G试验网建设。现如今无论是国内还是国外都掀起5G建设热潮，英国计划每月建设超过100个5G站点，2019年完成1500个5G站点部署，新增10个城市的5G覆盖。
随着5G在全球范围内开始部署，国内的5G应用包括交通、旅游、生态、教育、医疗、警务、媒体、车联网、党建和制造等行业，而且已经开始与各电信运营商进行联合试验，争抢5G时代应用的制高点。当然5G技术自然离不开显示设备，这对于LED显示屏厂家而言是有着巨大的发展空间。如果想要点对点无缝拼接成8k显示屏，那么非小间距LED显示屏莫属。
超高清的视频越能满足HDR、宽色域、三维声、高帧率和高色深等要求，而高分辨率也意味着需要更高的带宽，否则就会出现卡顿等现象。而8k超高清视频同样意味着需要传输很大的数据量，而5G的传输带宽显然不能满足。而5G的到来，可以在无形中加速8k小间距LED显示屏的进程。
一个标准的2k分辨率是1920*1080，像素点为200多万个，4k高清分辨率为3840*2160，像素点数量约为830万个，也就意味着4k像素是2k的4倍。而8k超高清分辨率为7680*4320，像素点的数量为3300多万个，是2k高清图像像素点的16倍，而这些巨大的数据量，需要更高的网络传输带宽。以5G带宽在2-3秒内可以下载一部电影的速度来看，完全可以满足8k分辨率的带宽。如果LED显示屏厂家想要实现小间距LED显示屏8k点对点拼接，那么也就意味着需要830万颗灯珠封装，这对于LED屏企的技术工艺要求很高。
图1： 2K、4K、8K显示屏的分辨率
当然，8k视频在传输过程中也需要对视频进行编码解码，比较常见的视频编码标准有国际电信联盟（ITU）的H.264、H.265标准，以及中国的AVS2标准。当然，8k超高清分辨率也意味更高的视频编码解码技术，为此视频解码企业也在研发H.266标准，以及中国的AVS3标准。按照目前主流的H.265和AVS2的标准，8k视频传输速率至少要达到48-160Mbps。
表1： 不同编解码标准的比较：
表1： 不同编解码标准的比较：
5G网络具有高带宽、大连接、低延时的网络特性，为8k和VR等超高清视频等应用提供巨大的发展空间。8k视频传输需要200Mbps带宽，而5G网络下行峰值速率可以达到20Gbps，上行峰值速率可以达到10Gbps，5G网络定义了eMBB（增强移动带宽）大带宽应用场景，为超大流量的8k超高清视频奠定坚实的基础。8k超高清视频的特点是高分辨率、高色域、高动态范围、高帧率和高色深等，给用户带来更沉浸式的视觉盛宴。
表2： 8K超高清视频的特性
表2： 8K超高清视频的特性
以100英寸以上的超大屏幕为例，LED显示屏厂家研发的COB Micro LED微显示技术、四合一MiniLED小间距LED显示屏可以满足8k超高清分辨率的要求。当然除了LED显示屏外，LCD液晶显示技术和激光投影电视技术也可以满足于8k分辨率的要求。但LCD液晶显示技术主要是用于小尺寸的显示，如果面积太大，则需要进行拼接，而且拼接出来的屏幕会有明显的拼接缝隙，影响整体画面效果。再者100英寸的8k超高清LCD液晶拼接屏的长超过2米，高超过1米，无法满足运输和入户等基本要求。另外，一般LCD液晶屏的色域范围为NTSC色域的65-75%，无法满足8k显示要求的ITU-RBT.2020色域范围。
虽说激光投影可以实现100英寸的8k显示技术，但它是采用被动反射发光技术，也就是说是一种被动发光的显示技术，通过激光短焦投影机投到抗光幕中。但这种技术有明显的缺陷，达不到其他显示技术的显示效果。这种抗光幕与其他显示技术相比，对比度非常低，无法满足高动态范围HDR的标准。而且抗光幕反射后色域损失较大，无法达到8k显示ITU-R BT.2020色域范围，再者这种投影技术的亮度过低。
因此，就三种显示技术而言，小间距LED显示屏8k显示技术具有很大的优势。但传统SMD封装的小间距LED显示屏无法实现点间距1.0mm以下的量产，而且这种技术的可靠性低，生产工艺复杂，死灯率过高，虚焊情况严重和维修困难且成本高等，无法满足商业显示的高可靠性和易维护性等要求。
为此，LED显示屏厂家研发出COB技术的Micro LED微显示，可以实现8k超高清分辨率的100英寸以上的超大屏幕。这种高分辨率的屏幕可以提供丰富的画面层次感与细腻的画面细节。例如P0.9小间距LED显示屏可以实现8k超高清分辨率7680*4320，而屏幕的尺寸为330英寸。在帧率上可以做到100-120Hz，可以大幅改善视频在剧烈运动时的图像模糊现象。
在色深方面，8k超高清分辨率的COB小间距LED显示屏可以达到8k视频要求的12bit色深，可以大幅提升明暗画面的平滑过渡，呈现高品质的明暗画面细节。在高动态范围HDR上，基于COB技术的8k小间距LED屏的对比度可以达到10000：1，再加上HDR电路设计，让图像画面黑的地方更黑，亮的地方更亮，可以同时看到暗处与亮处的画面细节，大幅度提高画面的立体感与层次感。在色域方面，8k小间距COB显示屏的色域范围比NTSC、DCI-P3、ITU-R BT.709广，比ITU-R BT.2020小。
图2：基于COB技术的Micro LED微显示色域与几个色域标准的范围比较
当COB小间距的色域为100%时，ITU-R BT.709的色域只有COB小间距的62.89%，NTSC的色域范围只有79.11%，DCI-P的色域范围只有91.38%，如下表所示。
表3：基于COB技术的Micro LED微显示色域与标准色域实测数据比较
表3：基于COB技术的Micro LED微显示色域与标准色域实测数据比较
当然，也有比COB小间距色域范围更高的技术，即ITU-RBT.2020，它的色域可以达到OCB的118.92%。同时这种色域标准也是8k视频要求的色域范围，如果说LED显示屏厂家想要COB实现ITU-R BT.2020的色域范围标准，是可以轻松达到的，毕竟这两者之间的差距很小。COB小间距LED显示屏是采用红、绿和蓝三色LED芯片混光来实现彩色显示，从图2可以看出LEDCOB色域三角形，与ITU-R BT.2020相比，只有LED绿光芯片的波长范围有些差异，可以通过与芯片厂商进行协商，不断调整红、绿、蓝三种LED芯片的波长范围及其他参数，就可以达到ITU-RBT.2020的色域范围标准。当然，色域范围越大，播放出的图像颜色更丰富，更更高度还原自然界的颜色。
总而言之，5G技术到来助推LED显示屏厂家研发8k小间距技术。5G技术意味着带大的带宽、大连接和低延时等，而8k超高清显示技术视频传输需要200Mbps带宽，5G速率10Gbps-20Gbps的带宽明显可以满足8k的要求。当然，超高清8k需要显示设备来显示，而LCD液晶屏的尺寸过大，再加上有拼接缝隙，运输困难等原因，使得在家用领域方面发展较困难，而DLP投影亮度过低，且色域范围达不到标准等缺点，因此很难满足8k超高清分辨率的要求。也就是说，这三种显示技术中，小间距LED显示屏具有很大的发展空间，LED显示屏厂家应尽早布局，抢占这个巨大的市场商机。
