趋势:液晶拼接屏的无缝拼接技术

2017/10 llshijie2017 18

      拼接主要有两种,一种是传统的大屏幕显示墙硬拼接技术,另一种是采用边缘融合技术的投影机无缝拼接技术。其中:DLP拼接(拼缝小于0.5mm)、CRT拼接、PDP等离子拼接、LCD液晶拼接都有缝隙;投影机+边缘融合器+拼接器的方式能实现真正的无缝拼接。相应的拼接屏就由对应的拼接方式拼接而成。

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      技术应用

      随着液晶拼接技术与控制技术的不断融合和发展,在高端的大屏幕显示系统工程领域,通过多屏拼接而成的大屏幕图像显示得到了广泛的应用,它所带来的超大画面、多屏显示以及清晰、逼真的显示效果使得监控、安防、会议、模拟仿真等领域的工作效率得到大幅改善,同时促进了这些行业技术水平的快速进步。


      技术介绍

      所谓液晶无缝拼接屏显示技术,是采用专业级超窄边LCD显示单元拼接的方式,通过拼接控制软件系统,来实现大屏幕拼接显示效果的一种拼接屏体。LCD液晶拼接是近几年兴起的一项新的拼接技术,英文全称为LiquidCrystalDisplay,LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶材料5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示器背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或者多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压改变液晶的旋光状态,液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。


       拼接类型

       大屏幕显示墙硬拼接技术主要采用多个箱体拼接而成,如CRT背投显示墙、LCD背投显示墙、DLP背投拼接墙以及等离子显示墙等,这种拼接技术目前拼接缝隙最小的可以小到就0.5毫米以下,因为缝隙非常小了,所以大家也都叫“无缝”拼接,但实际是有缝隙的。而采用边缘融合技术的投影机拼接是用多台投影以1×N或M×N的模式在一块大的投影幕上做投影拼接。


       拼接方式

       1、监视器群组

就是将液晶监视器堆叠起来,形成一个大的监视墙,主要应用到安防监控项目中。由于监视器存在边框,如单个21吋的液晶屏的边框一般有6-10mm,拼接起来的缝就有12-22mm。还有46寸液晶监视器群组最大的优势在于替代了早期厚重的CRT电视墙,在显示效果方面也得到较大的提升。由于是单个监视器堆叠起来的,拼缝巨大,难以构成一个整体逻辑屏,与真正的高分辨率数字显示拼接墙存在本质性的区别。

为了减少拼接缝隙,业内另外一种做法是将监视器的边框拆下来,将玻璃与玻璃之间进行拼接。由于这种做法可能会损坏监视器,不推荐采用。为了降低成本,部分厂商使用民用液晶电视机充当监视器群组。由于电视机为民用型设计,面板的品质标准、散热性能等都难以满足7×24小时连续使用。


       2、超窄边DID液晶拼接

2005年后,三星推出了专为拼接而设计的DID液晶屏,

超窄边DID液晶拼接屏

超窄边DID液晶拼接屏

早期拼缝为22mm,相对监视器群组竞争优势不大。2008年三星推出46吋拼缝为7.3mm的超窄边液晶拼接屏成为进入大屏幕拼接显示产品系列的标志性产品,它除了拥有液晶拼接产品低功耗、重量轻、寿命长(一般可正常工作5万小时)、画面亮度均匀等固有优点之外,较窄的拼缝更有助于单一的拼接单元形成一个超高分辨率大屏,实现整屏显示、开窗显示、画面漫游、移动等功能。


       应用领域

       拼接器做为大屏幕拼接系统、大屏幕投影系统、投影机正投大屏、投影背投拼接屏系统、CRT电视墙系统、等离子拼接系统、液晶拼接墙系统、PDP无缝拼接系统、电视机拼墙系统的核心设备,广泛应用于政府机关、电力、水利、电信、公安、军队、武警、铁路、交通、矿业、能源、钢铁、企业等的监控中心、调度中心、指挥中心、会议室、展示厅大屏幕显示系统。


       技术特点

       1、纯硬件融合技术是通过光学的遮光处理来融合图像。

       2、纯软件融合技术是通过电子线路处理来完成图像的融合。

       3、软硬件融合技术是指既有光学遮光融合处理,又有电子融合处理。



      对于液晶拼接屏拼接缝隙,一直有着一句话”没有最窄,只有更窄,” 不管是对于液晶拼接屏也好,小间距LED也好,DLP也好,都适用,这不,当大家都觉得3.5mm拼缝是液晶拼接屏拼缝极限的时候,LG和三星相应推出1.8mm拼缝和1.7mm拼缝,可谓是挑战着液晶拼接屏物理拼缝的极限。传统的拼接缝消除的方法有很多,其中用得较多的方法有;中值滤波法、利用小波变换的方法、加权平均法等。下面介绍目前新的无缝拼接技术。


      每一个(LCD、PDP、OLED或DLP)拼接单元都存在一个不能显示图像的显示边框,相邻两个拼接单元拼接之后形成不可消除的显示拼缝,人眼观看图像时,观看视线在拼缝处不能连续,造成拼接显示的大屏图像上叠加严重破坏画面整体效果和图像的连续性,具有明显的分割线或分割带。


      采用普通拼接屏(LCD、PDP、OLED或DLP)作为显示底屏,显示底屏存在不能显示图像的显示边框,相邻拼接屏拼接形成拼缝,该技术的创新之处在于在每片显示底屏上覆盖一片能产生特殊光学作用的光学模块,人眼观看显示底屏上显示的图像时,(正视)观看视线须通过覆盖在显示底屏上的光学模块才能到达显示底屏,由于光学模块的特殊光学作用,本来应该落在拼缝处的观看视线经过光学模块的两次折射,观看视线的路径发生偏移,只能落在显示底屏的图像显示区,即观看者只能看到显示底屏上显示的图像,看不到客观存在的显示边框和显示拼缝,亦即利用特殊光学结构实现了显示拼缝的视觉消隐,达到完全无拼缝拼接显示的视觉效果。


      由于观看视线相应倾斜,部分倾斜的观看视线本会经偏移后落到拼缝处,但是由于光学模块全反射面的存在,此部分观看视线经过“折射→反射→折射”的路径后仍然落到显示底屏的图像显示区,而不会落到客观存在的边框或拼缝上,也就是说,采用PSL技术,可以实现任意观看方向的零拼缝显示。从显示的角度讲,现在还没有任何一种能够实现完全无拼缝显示的技术,但是,PSL技术变换了思路,从观看的角度考虑解决这一难题的方法,采用视线偏移的特殊技术手段,实现了完全无拼缝的拼接显示。


      换句话说,现有显示技术还做不到没有拼缝的拼接显示,新型的PSL技术承认拼缝存在的客观现实,但实现了“虽然存在但不可见”这一本质性的突破。本质上,显示技术本身就是一种满足人眼视觉特性的技术,“眼不见为净”,对显示结果而言,看不见与不存在完全等效,这就是发明PSL技术的精髓。