一種拼接后“像素全覆蓋”的“全無縫”顯示幕墻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及構(gòu)建一種顯示幕墻系統(tǒng)，該系統(tǒng)由單體顯示屏拼接而成，拼接后的顯示幕墻為“全無縫”，即在顯示幕墻的任何顯示區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)“像素全覆蓋”，成為一個既無“屏面拼縫”，又無“屏間拼縫”的顯示系統(tǒng)；用本實用新型構(gòu)建的顯示屏是一種“拼后無縫屏”:即“拼前有縫” “拼后全無縫”顯示屏。
【背景技術(shù)】
[0002]今天，顯示技術(shù)已經(jīng)完全融入我們的工作、生活、娛樂等各個領(lǐng)域中了。如手機、iPad、電腦、電視以及休閑、娛樂器材；在交通工具上、商場中、公共場所的指示、告知系統(tǒng)中；在辦公、監(jiān)控、各類設(shè)備中。
[0003]由不同顯示技術(shù)構(gòu)成的顯示屏種類很多，如投影、等離子、LED、液晶、0LED、以及QLED (量子點)顯示屏。目前使用得最廣泛的是液晶顯示屏，它的發(fā)展確立了數(shù)字高清(1920 X 1080)的視頻標(biāo)準(zhǔn)；同時使4K超高清(3820 x 2160)成為現(xiàn)實。在數(shù)字高清技術(shù)中，0LED、QLED (量子點)顯示屏是后起之秀，它們的面世將引領(lǐng)新一代的顯示技術(shù)蓬勃發(fā)展。
[0004]數(shù)字高清、超高清目前主要體現(xiàn)在液晶屏、OLED、QLED (量子點)顯示屏上(本文所指的“顯示屏”涵蓋液晶屏、OLED屏、QLED量子點顯示屏，本實用新型方法可以直接運用到這些“顯示屏”上。其中，QLED是納米級量子發(fā)光“顯示屏”)。
[0005]過去，顯示屏主要用于電視機、個人電腦，限于單臺使用。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，液晶屏突破了單臺使用的局限，走向利用單體液晶屏拼接成顯示幕墻的應(yīng)用，液晶屏的應(yīng)用領(lǐng)域也隨之得到了迅速發(fā)展。
[0006]但是，當(dāng)人們需要更大尺寸的數(shù)字高清顯示屏的時候，比如幾百英吋(高幾米，長幾十米的)數(shù)字高清顯示屏?xí)r遇到了困難。一般大于120英吋的液晶屏不具有良好的經(jīng)濟性。這是由于原材料、生產(chǎn)設(shè)備、廠房、良品率、運輸及其風(fēng)險都會使得它的價格急劇上升，這種成本的增加按其面積的大小是以級數(shù)形式上升的，以至于它失去合理的經(jīng)濟性而不被市場廣泛接受。
[0007]本世紀(jì)初，出現(xiàn)了“液晶拼接屏”，與普通電視機不一樣的是它的“邊框”非?！罢?，一般在幾毫米左右，這就可以用數(shù)臺“液晶拼接屏”拼接出比其單體面積大很多的顯示幕墻，滿足市場需求。
[0008]“液晶拼接屏”除“邊框”非?！罢币酝?，另一個特點是用“液晶拼接屏”拼接出來的顯示幕墻的價格與其面積大小呈線性關(guān)系，即單位面積價格一般是不變的。這就具備了良好的經(jīng)濟性，被廣泛接受，應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
[0009]由于數(shù)字高清，超高清的液晶、OLED、QLED顯示屏都需要向“顯示面域”內(nèi)的像素傳輸視頻信號，因此需要在“顯示面域”周邊留出傳輸信號的“傳輸邊緣”，無論這些“邊緣”多么“窄”，它不能顯示視頻圖像。同時，顯示屏的“顯示面域”需要結(jié)構(gòu)來支撐，因此還會留有“結(jié)構(gòu)邊框”?！皞鬏斶吘墶迸c“結(jié)構(gòu)邊框”通常不會完全重疊，同時它們都沒有像素，不顯示視頻圖像，本文將“傳輸邊緣”與“結(jié)構(gòu)邊框”疊加后沒有像素，不顯示視頻圖像的“邊”稱為“屏面拼縫”，即由于傳輸信號與結(jié)構(gòu)固定而“與生倶來”的、會在顯示幕墻中產(chǎn)生“拼縫”的“邊框”。既使不用于拼接，這種不顯示視頻圖像的“邊框”在顯示屏表面也是實際存在的，本文將這類顯示屏稱為“有縫拼接屏”或“有縫顯示屏”，將這類“拼縫”稱之為“屏面拼縫”。
[0010]另一方面，由于“屏面拼縫”占據(jù)了顯示幕墻中的像素位置，因此，在向各個單體“有縫顯示屏”輸入視頻圖像時，首先需要“假定” “屏面拼縫”是能夠顯示視頻圖像、然后再把要輸入到這些“屏面拼縫”上的視頻信號“裁切”掉的；即首先“假定”在顯示幕墻上是沒有“屏面拼縫”、可以“完整”播放視頻圖像的，然后這些“屏面拼縫”上因沒有像素、無法顯示視頻圖像而“丟失”了的。否則，原始視頻圖像會被“屏面拼縫” “擠開”，造成視頻圖像的“分裂”與變形。
[0011]如圖1所示的“有縫顯示屏”101，它由“顯示面域”102，沒有像素的“屏面拼縫” 103a、103b、103c和103d構(gòu)成，“有縫顯示屏” 101的外徑邊界如104所示。
[0012]如果“有縫顯示屏” 101單獨使用，用來顯示圖2的視頻圖像，結(jié)果如圖3所示:該視頻圖像充滿整個“顯示面域” 102，沒有視頻信號“丟失”；但是如果該“有縫顯示屏” 101用于拼接，原始視頻圖像應(yīng)該放大充滿顯示屏外徑邊界104內(nèi)所包含的“顯示面域”102與“屏面拼縫” 103a、103b、103c和103d，而不僅僅是充滿“顯示面域” 102本身，如圖4所示。
[0013]圖4中的108、109、110、111、112、113、114位置上的視頻圖像與“屏面拼縫” 103a、103b、103c、103d重疊，在輸入信號時需要“裁切”掉，以防止顯示幕墻上的原始視頻圖像“分裂”。這種沒有像素、不顯示視頻圖像的“屏面拼縫” 103a、103b、103c、103d在顯示幕墻中形成了 “黑縫”，也就是通常所說的“有縫拼接”。
[0014]因此，用“有縫顯示屏”拼接出來的顯示幕墻在顯示視頻圖像時，只能在丟失“屏面拼縫”上原始視頻圖像與“分裂”原始視頻圖像兩者中選擇其一。同時，不管選擇那一種，沒有像素、無視頻圖像的“屏面拼縫” 103都將出現(xiàn)在顯示幕墻中。
[0015]目前，有一些解決這種“屏面拼縫”的方法，一般可以歸納為兩大類:
[0016]1.被動式(光學(xué))方法:這種方法是(在拼接后)在拼接邊緣上另行疊加“光學(xué)棱鏡”。當(dāng)人們“垂直”于“顯示面域”觀看顯示幕墻時，“屏面拼縫”103被“光學(xué)棱鏡”縮小(變窄，但仍然會有)。但是，這種方法無法避免當(dāng)人們不“垂直”于“顯示面域”而斜著觀看時，“屏面拼縫”103會被放大(變寬，比原始“拼縫”更寬)的缺點。關(guān)鍵是:無論“光學(xué)棱鏡”如何將“屏面拼縫” 103 “變窄”或“變寬”，都無法恢復(fù)“屏面拼縫” 103上“丟失” 了的視頻圖像108 ~ 114，或防止視頻圖像分裂。
[0017]2.主動式(電子)方法:直接在“有縫顯示屏”的“屏面拼縫” 103a、103b、103c、103d上“覆蓋”像素，將沒有像素、無法顯示視頻圖像的“屏面拼縫”103構(gòu)建成可以顯示視頻圖像的115a、115b、115c、115d，如圖5所示，來“恢復(fù)”顯示“丟失”的視頻圖像108 ~114的。本文將該顯示屏稱為“拼前無縫屏”。
[0018]這種“拼前無縫屏”最大特點是在單獨顯示屏外徑內(nèi)的任何區(qū)域都有像素對應(yīng)著原始視頻圖像的顯示，使得原始視頻圖像可以充滿顯示屏外徑內(nèi)的任何區(qū)域完整地顯示出來。
[0019]顯然，主動式(電子)方法很好地解決了 “有縫顯示屏”的“屏面拼縫”問題。
[0020]但是，這種“拼前無縫屏”無法解決顯示屏在“拼接”成顯示幕墻時遇到的“拼接間隙”問題，因為它是以單體顯示屏為對象解決“無縫”問題的，是“假定” “拼前無縫屏”之間的顯示邊界可以通過“拼接”實現(xiàn)“無縫嚙合”而不易被察覺到，事實上這是不實現(xiàn)的。
[0021]如圖6所示，“拼接間隙”是指:在幾個單獨顯示屏用于拼接成顯示幕墻時，單獨顯示屏與屏之間的邊界104無法完全“貼緊嚙合”而產(chǎn)生的“拼縫”，如圖6中的105陰影部分所示。這些“拼縫”或者是因為拼接幕墻尺寸過大(少則十幾臺，多則幾十臺甚至上百臺單獨顯示屏的拼接)產(chǎn)生的間隙，或者是因為考慮溫度變化等因素預(yù)留的間隙，也可能因為單獨顯示屏外徑邊界的誤差產(chǎn)生的間隙等。這種“拼接間隙”顯然沒有像素、不會顯示視頻圖像，通常也以“黑縫”形式表現(xiàn)出來。本文將這種“拼接間隙”稱為“屏間拼縫”，以區(qū)別“屏面拼縫”。
[0022]這種“屏間拼縫”在用“有縫顯示屏”拼接成的顯示幕墻時問題的性質(zhì)尚不嚴(yán)重，至多是將原來沒有像素、不顯示視頻的“屏面拼縫”變得寬一點而已(有時為了安裝需要，在屏與屏之間還專門留有空隙)，如圖6、7所示。
[0023]但是，這種“屏間拼縫”在用“拼前無縫屏”拼接成的顯示幕墻中，卻因為其周圍都有視頻顯示反而被“凸顯”出來，產(chǎn)生了與“無縫顯示屏”的初衷格格不入的新的“黑縫”，如圖8所示；其顯示效果難以“盡善盡美”，如圖9所示。很顯然，“拼前無縫屏”自身已經(jīng)沒有不顯示圖像的區(qū)域，卻因為“屏間拼縫”105的存在，把“拼前無縫屏”拉回到了“有縫顯示屏”的原地，功虧一簣。只不過這種拼縫不是顯示屏“與生倶來”的“屏面拼縫”，而是在拼接時由“屏間縫隙”產(chǎn)生的。因此，這類“拼前無縫屏”對“屏間拼縫”顯得束手無策。
【實用新型內(nèi)容】
[0024]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中顯示幕墻呈現(xiàn)拼縫的問題，該方法突破以單體顯示屏為研究對象的局限，以顯示幕墻為對象來構(gòu)建一種“像素全覆蓋”的“全無縫”顯示系統(tǒng)。本實用新型設(shè)計一種“全無縫”顯示幕墻系統(tǒng)，