一种可利用自然光的户外宽视角透过式全彩色三维立体视频超大屏幕平板显示装置，其特征是，由若干单元屏多行多列组成任意大的视在无缝的阵列屏，各单元屏之间控制驱动可通过无线通信技术实现无线连接，每个单元屏又由若干ＬＣＤ显示模块排列组成，这些模块用固化胶粘接在单元屏的基底玻璃上，在它们背后贴有片状场效应晶体管集成电路（ＦＥＴ－ＩＣ）器件，相互通过馈电扫描驱动线路连接，每个模块再由若干采用垂直取向模式（ＶＡ－ＬＣＤ）的像素液晶盒组成，在液晶盒的前背外表面各贴有一层极化方向相互正交的线偏振片，并在前面的线偏振片上面再贴有一层拉伸方向与线偏振片极化方向相差４５°角的１／４λ波片，相邻像素盒的波片拉伸方向彼此正交，每个像素液晶盒都分割为红、绿、蓝三个像素，紧靠着前玻璃表面贴有对应的彩色像素膜，整个平板显示装置利用背光源实现透射式显示。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本设计涉及一种新型户外平板信息显示装置的原理、组成和结构。
技术介绍
二十一世纪世界进入了信息时代，为各种信息显示技术和显示装置的发展，开辟了空前广阔的空间。作为新世纪朝阳技术的平板显示器(FPD)技术，已经登上了主流技术的舞台。时代对于大屏幕壁挂电视及高清晰度电视(HDTV)、便携式信息工具、多媒体显示终端和巨型公共信息显示装置的需求，空前地急速地增长，为平板显示器的发展提供了强大的动力。作为户外的显示装置，一是白天的自然光线很强，二是观察者的距离较远，必须要求显示器具有足够高的亮度。户外用主动发光型平板显示器，从产业历史角度看，能够实用的主要是以下三种方式LED(Light Emitting Diode，发光二极管)像素矩阵方式；平面电子束小型CRT(Cathode-Ray Tube，阴极射线管)马赛克方式；高辉度VFD(VacuumFluorescent Display，真空荧光管)单元组阵方式。但由于显示性能、制造难度与寿命、供电与功耗、环境适应性和价格等诸多因素的影响，至今在国内外市场上成为主流产品的，暂时还是LED大屏幕显示器。但是，这并不意味着LED显示屏没有缺点，实际上它的固有缺点是相当严重的功耗巨大，发热严重，造价昂贵，很难避免个别器件失效等。作为信息高速公路的城市显示终端和公共场合的大型信息显示窗口，市场对于户外超大屏幕平板显示装置，不仅在数量上，而且在质量、性能上提出了越来越高的要求，这就使得LED显示屏越来越难以适应。最近几年，由于国内外科技界与产业界，在液晶化学、液晶物理、液晶显示技术、液晶材料制造、液晶器件生产工艺以及一系列周边技术的发展进步，使得LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)产品家族，在新世纪迎来了它的生机勃发的春天。本设计人通过把近年来LCD科研与生产实践中一些成熟的精华的成果，连同某些新的原理和技术，加以创造性地组织与有机地融合，从而推出这种新型可利用自然光的户外宽视角透过式全彩色三维立体视频超大屏幕平板显示装置的设计，解决了透射式LCD显示装置也能实现高对比度高亮度的问题，达到了技术先进且性能可靠的结果。本设计目的在于，逐步改变户外超大屏幕显示器领域长期被性能有严重缺欠的LED显示屏基本独占、却又找不到替代它的合适产品的局面。可以判断，今后在一般应用场合，本设计所构成的新型超大屏幕LCD显示装置将会得到广泛采用。
技术实现思路
本设计提出的新型户外平板信息显示装置，其主要组成部分是(1)单面尺寸为1米见方(或其它适宜尺寸)的透射式有源驱动液晶显示器(LCD)单元屏，以及由若干这种单元屏排列组成的超大屏幕显示阵列屏。阵列屏的屏面，可做到视在机械无缝。阵列屏的最大尺寸不受原理限制。各单元屏之间的控制驱动可通过无线通信技术实现无线连接。(2)每个单元屏又由若干LCD显示模块排列组成，这些模块用固化胶粘接在单元屏的基底玻璃上。其中，每个模块再由4个(或其它适合数量)像素液晶盒组成。在液晶盒玻璃的前背外表面各贴有一层极化方向相互正交的线偏振片，并在前表面的线偏振片上面，再贴有一层拉伸方向与线偏振片极化方向相差45°角的1/4λ波片。相邻像素盒的波片拉伸方向彼此正交。每个像素液晶盒都分割为红绿蓝三个像素，紧靠着前玻璃表面贴有对应的彩色像素膜。另外，每个LCD显示模块背后缝隙处，粘贴有一个片状场效应晶体管集成电路(FET-IC)，它即是12个(或其它相应数量)像素的有源驱动器件。全部馈电扫描驱动线路均埋设在模块间隔缝隙之内。(3)显示阵列屏的背后是透明的封闭空间，在白天户外明亮环境下，可充分利用自然光提供背光源，无须人工照明；在夜间或阴暗环境下，则开启该空间内排列的冷阴极日光灯背光源。(4)由微机控制中心控制显示屏的驱动系统和为图象提供伴音的立体声音响系统，同时控制背光源系统和供电总电源。(5)整个装置集中安装在轻便牢固的金属龙骨棚架上，前后及顶部均有透明的保护玻璃。除了偏振片及彩色像素膜的滤色作用外，装置其它部分均为无色透明或乳白半透明的固态结构，因此整个装置是可透亮的，而不是漆黑或不透亮的。本设计所提出并解决的技术问题，以及所采用的技术方案和达到的有益效果主要是(1)在高对比度下实现大的视角作为户外的超大屏幕显示装置，由于观察者的位置具有很大的随意性，因此尽可能大的观察视角即成为一项重要指标。但是高的显示对比度与大的观察视角往往很难兼得。本设计选择配用了有别于一般TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)-LCD显示模式的新型VA(Vertical Alignment，垂直取向型)-LCD显示模式，并使用“常白”(NW)工作状态，以获得显示对比度能够达到(500～1000)∶1，同时在屏幕上下左右各方向，视角都能达到160°。这样高的对比度和大的观察视角，是此前任何大屏幕显示装置均未达到过的。(2)充分利用自然光的背光源过去的户外用主动发光型平板显示器，都具有较大的功耗，尤其是应用最多的LED显示屏，其耗电量更是大得惊人，通常1平米显示屏耗电可达1,000瓦左右。即使是常规透射式LCD显示器，其背光源的耗电，也要占器件总耗电的80％以上。本设计做到在开启人工照明背光源的情况下，1平米显示屏耗电还不到100瓦；如果利用自然光作背光源，则1平米显示屏耗电约2瓦。对于日夜连续工作的信息显示装置，这将带来巨大的能源节省。至于装置的发热量，本设计的显示屏基本不发热，人工照明背光源的发热率也小于10％。与此相比，现用LED显示屏的发热率超过90％，成为对周围环境构成威胁的热污染源。同时，LED显示屏工作时还必须使用强迫风冷散热，又造成更多的能耗和新的噪声污染。(3)能够与二维平面显示相兼容的三维立体显示效果三维立体显示与常见二维平面显示相比，显示信息量更大，画面更逼真，更富实感性、参与性，观看感染力更强。立体显示方式分为需要佩戴眼镜观看和不用佩戴眼镜观看两大类。其中，佩带眼镜观看方式，不必严格限制观看的位置和角度，同时也降低了显示装置的复杂性和造价。由于本设计的显示装置，一是具有户外超级特大屏幕，二是它的观看者主要是自由流动的人群，故应当采用佩带眼镜观看的方式。本设计选择配用LCD的VA(Vertical Alignment，垂直取向)工作模式和运用左右旋园偏振的双眼视差表达方式，在保持全彩色显示与视频显示(电影、电视、动画)的前提下，采用观察者佩戴园偏振光眼镜的方法，实现了超大屏幕的三维立体显示。通过驱动电路与彩色像素膜布阵、1/4λ波片安排的匹配设计，所实现的三维立体显示能够对任意位置、方向的观察者达到同样效果。特别值得提出的是，本设计对于没有佩戴立体眼镜的观察者，能够保证看到同样鲜艳清晰的彩色图象，只不过并非三维立体的，而是二维的平面图像。这种良好的兼容性，在本领域迄今所有其它立体显示产品上都是不具备的。(4)大的显示开口率与屏幕“可透亮”性质任何平板显示器的有效显示面积都小于它的屏幕几何面积，也就是“开口率”小于1。本设计在用LCD模块拼组LCD单元屏时，由于将有源驱动器件(FET-IC)及全部线路均安装布置在模块背后边缘与侧面，因此可实现高达70～80％的开口率，优于其它任何同类产品。大的显示开口率不仅提高了显示效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周志谦，马耀东，
申请(专利权)人：周志谦，马耀东，
类型：实用新型
国别省市：
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