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　　   概述

　　在室內(nèi)大屏和超大屏顯示領(lǐng)域，主流顯示技術(shù)是背投影(DLP)拼接和液晶(LCD)及等離子(PDP)平板拼接等硬拼接顯示技術(shù)，但是，現(xiàn)有的這幾種硬拼接顯示技術(shù)都存在程度不同的顯示拼縫，由顯示拼縫造成的疊加在大屏幕圖像上的分割線嚴(yán)重影響顯示畫(huà)面連續(xù)性和完整性，對(duì)于一些應(yīng)用較高的場(chǎng)合，顯示拼縫的存在甚至?xí)斐娠@示圖像局部信息的丟失。這幾種硬拼接顯示技術(shù)中，DLP拼接的拼縫相對(duì)較小(現(xiàn)在可以做到≤1mm)，PDP拼接次之，LCD拼接較大。顯示拼縫缺陷是硬拼接顯示的關(guān)鍵性缺陷，在要求較高的應(yīng)用條件下甚至是否決性關(guān)鍵缺陷，國(guó)內(nèi)外多年大量投入研究的結(jié)果也只能是將顯示拼縫減少到了工藝極限所能達(dá)到的最低極限，但卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)從根本上消除顯示拼縫，無(wú)法消除的顯示拼縫的存在是硬拼接顯示技術(shù)的遺憾與無(wú)奈，成為一個(gè)世界性難題長(zhǎng)期困擾硬拼接顯示技術(shù)領(lǐng)域，并在很大程度上影響和制約硬拼接顯示技術(shù)的進(jìn)一步推廣普及應(yīng)用。

　　令人欣慰的是，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種改寫(xiě)拼接顯示行業(yè)現(xiàn)狀的全新的拼接顯示技術(shù)，這就是由深圳市法維視光電科技公司最新開(kāi)發(fā)成功的PSL(photics seamless)光學(xué)無(wú)縫拼接顯示技術(shù)，該技術(shù)巧妙地利用光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)了顯示拼縫的視覺(jué)消隱，一舉填補(bǔ)了拼接顯示行業(yè)的空白，在國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了真正零拼縫拼接顯示。

　　現(xiàn)有DLP拼接顯示技術(shù)中的顯示拼縫形成及不可消除性

圖1

　　如圖1 所示，為DLP拼接單元前屏結(jié)構(gòu)及其拼接結(jié)構(gòu)示意圖。每一個(gè)拼接單元前屏結(jié)構(gòu)由機(jī)箱、透明介質(zhì)板、背投屏幕等構(gòu)成，其中背投屏幕又由菲涅爾屏和柱鏡屏組成，由投影光機(jī)發(fā)出的投影光經(jīng)過(guò)透明介質(zhì)板后在投影屏上成像，形成每一個(gè)單元的顯示圖像，因?yàn)楸惩镀聊缓穸容^薄，為了增加前屏強(qiáng)度和平整度，必須設(shè)置具有足夠強(qiáng)度和厚度的透明介質(zhì)板，為了使投影光能夠到達(dá)背投屏幕的外緣，不能采用會(huì)形成任何遮光的機(jī)械連接方式來(lái)將柱鏡屏、菲涅爾屏、介質(zhì)板等光學(xué)部件與機(jī)箱連接成一個(gè)整體，而是通過(guò)強(qiáng)力粘接帶將不影響光線傳導(dǎo)的這幾個(gè)光學(xué)部件的端面與機(jī)箱的側(cè)面進(jìn)行連接，但是為了保證足夠的連接強(qiáng)度，除了需要粘接帶與這幾個(gè)光學(xué)部件端面及機(jī)箱側(cè)面的粘接強(qiáng)度要足夠高以外，粘接帶本身還必須具有足夠的厚度，而粘接帶部分是不會(huì)形成圖像顯示的，這是DLP投影拼接形成不可消除的顯示拼縫的一個(gè)因素，一般而言，要保證粘接帶具有足夠的強(qiáng)度，粘接帶的厚度不能小于0.3~0.5mm，相鄰兩個(gè)拼接單元拼接后，所形成的顯示拼縫寬度亦不會(huì)小于0.6~0.8mm，DLP投影拼接形成不可消除的顯示拼縫的另一個(gè)因素是所謂物理拼縫的存在，物理拼縫是由于拼接單元的機(jī)械部件和光學(xué)部件的加工誤差和大屏幕拼接顯示器的工程安裝誤差造成的，在現(xiàn)在的工藝水平條件下，物理拼縫很難做到0.5mm以下，所以，兩種因素造成的顯示拼縫疊加，在工藝水平較高的情況下，總拼縫寬度可以做到≤1mm。

　　另外還有一個(gè)不可忽視的增加DLP投影拼接顯示拼縫的因素，背投屏幕的材料一般為光學(xué)樹(shù)脂，其受熱線膨脹系數(shù)比較大，工作溫度每變化10C°，背投屏幕的尺寸可以變化接近1‰，用常用的50吋DLP投影拼接單元計(jì)算，其背投屏幕水平尺寸近似為1000mm，則工作溫度每變化10C°，背投屏幕的水平尺寸變化量接近1mm，這是一個(gè)不可忽視的數(shù)據(jù)，除非要求大屏幕拼接顯示系統(tǒng)的工作環(huán)境為恒溫，否則就要在設(shè)計(jì)和安裝上人為地增大物理拼縫，為每個(gè)拼接單元的背投屏幕預(yù)留足夠的受熱膨脹空間，防止出現(xiàn)背投屏幕的受熱擠壓變形和結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題，當(dāng)然，這一問(wèn)題也可以采用所謂“協(xié)彈性”設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)改善，但是這必將大大增加系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本。

　　根據(jù)以上分析，DLP投影拼接的顯示拼縫的存在是客觀的，原理性的，是不可能完全消除的，事實(shí)上，在要求大屏幕拼接顯示系統(tǒng)的具有恒溫工作的條件下(可喜的是，大部分高端應(yīng)用滿足這一條件)，≤1mm的顯示拼縫在現(xiàn)有工藝水平條件下可以說(shuō)已基本達(dá)到極限。

　　現(xiàn)有DLP拼接顯示技術(shù)工程實(shí)例(顯示圖像中存在較明顯分割線)：

現(xiàn)有PDP拼接顯示技術(shù)中的顯示拼縫形成及不可消除性

圖2

　　如圖2 所示，為PDP拼接顯示單元結(jié)構(gòu)及其拼接結(jié)構(gòu)示意圖。PDP顯示屏由前基板和后基板兩部分組合而成，后基板上設(shè)有障壁陣列，障壁之間的空間形成放電空腔，空腔壁上涂覆熒光粉，以形成圖像顯示像素陣列，PDP顯示屏正常工作時(shí)，由設(shè)在后基板上的尋址電極和設(shè)在前基板上的掃描電極及維持電極(后基板上的尋址電極與前基板上的掃描電極及維持電極相互正交)共同作用下達(dá)到點(diǎn)火電壓，在尋址電極和掃描電極及維持電極之間產(chǎn)生高壓放電，激發(fā)空腔壁上的熒光粉發(fā)光，并以PWM方式控制每個(gè)空腔壁上熒光粉的發(fā)光占空比，即控制每一個(gè)圖像顯示像素的發(fā)光亮度，從而實(shí)現(xiàn)圖像顯示功能。

　　要實(shí)現(xiàn)PDP顯示屏的上述顯示功能，有一個(gè)必要的條件，就是必須將由前基板和后基板疊合后所形成的內(nèi)部空間抽成真空，再充入特定的惰性氣體，這就要求必須實(shí)現(xiàn)前基板和后基板所形成的內(nèi)部空間的嚴(yán)格密封。為此，在PDP顯示屏的邊緣處設(shè)有限制壁，在限制壁之間的空腔中填入低熔點(diǎn)玻璃粉漿料，再通過(guò)高溫?zé)Y(jié)形成PDP顯示屏的封接框，以此實(shí)現(xiàn)前基板和后基板之間的密封。但是，如圖2中所示，封接框部分只能實(shí)現(xiàn)密封功能，不存在發(fā)光像素，不存在圖像顯示，即PDP顯示屏的邊緣部分是一定存在一定寬度的非圖像顯示區(qū)域的，另外，為了將完整地組裝成一片PDP顯示屏，還需要必要的機(jī)械結(jié)構(gòu)將各部件組裝成一個(gè)整體，這機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)械和外框，其外框的厚度也會(huì)增加PDP顯示屏的非圖像顯示區(qū)的寬度，再將PDP顯示屏進(jìn)行拼接構(gòu)成拼接顯示器時(shí)就形成了兩倍PDP顯示屏非圖像顯示區(qū)寬度的顯示拼縫。

　　對(duì)于一般的PDP顯示屏，不僅要實(shí)現(xiàn)前基板和后基板的密封，還需要在生產(chǎn)制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)其密封后的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空和充入惰性氣體的操作，這就需要在PDP顯示屏的設(shè)計(jì)上預(yù)留實(shí)現(xiàn)這種操作的充排氣工藝孔，而為了不影響圖像顯示，一般該工藝孔是需要設(shè)置在顯示屏邊緣的非圖像顯示區(qū)的，這無(wú)疑將會(huì)使PDP顯示屏的非圖像顯示區(qū)寬度大大增加，所以一般的PDP顯示屏的非圖像顯示“邊框”的寬度都在10~20mm以上。

　　但是，通過(guò)采用韓國(guó)歐麗安公司的CN101053054A專利技術(shù)，將上述充排氣工藝孔分散地設(shè)置于圖像顯示區(qū)，使PDP顯示屏邊緣部分的設(shè)計(jì)可以只考慮設(shè)置上述封接框，可以將PDP顯示屏的非圖像顯示區(qū)寬度減小到最低程度。

　　根據(jù)現(xiàn)在的工藝能力，為確保前基板和后基板的密封強(qiáng)度，封接框的寬度可以做到≤1mm的水平，雙邊拼接后，加上外框厚度和物理拼縫的顯示拼縫可以做到≥2.5mm水平，這個(gè)拼縫寬度也是客觀需要的，是原理性的，不可消除的，且已基本達(dá)到工藝極限。

　　現(xiàn)有等離子拼接顯示產(chǎn)品實(shí)際達(dá)到的顯示拼縫水平：

42吋等離子拼接

60吋等離子拼接

　　現(xiàn)有PDP拼接顯示產(chǎn)品工程實(shí)例(顯示圖像中存在較明顯分割線)：

現(xiàn)有LCD拼接顯示技術(shù)中的顯示拼縫形成及不可消除性

圖3

　　如圖3 所示，為一種LCD拼接顯示(屏)單元結(jié)構(gòu)及其拼接結(jié)構(gòu)示意圖。液晶顯示屏由液晶玻璃和背光模組及機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，液晶玻璃又由CF基板、TFT基板和夾于CF基板、TFT基板之間的液晶層構(gòu)成，因?yàn)橐壕榉枪虘B(tài)物質(zhì)，為防止液晶的泄漏，必須沿液晶玻璃的邊緣部分，在CF基板與TFT基板之間采用密封膠進(jìn)行封固，為保證足夠的封固強(qiáng)度，密封膠層必須具有足夠的寬度。另外，為了通過(guò)ITO電極對(duì)液晶顯示屏的每一個(gè)像素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)正常的圖像顯示，需要將驅(qū)動(dòng)IC安裝在TFT基板兩個(gè)正交方向各一條邊的邊緣處(另一條對(duì)邊處不需要安裝驅(qū)動(dòng)IC)，也需要占據(jù)一定的安裝空間。機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由機(jī)箱和外框兩部分組成，機(jī)箱用于將光學(xué)膜片和背光模組連接固定為一個(gè)整體，外框則將液晶玻璃限制固定在機(jī)箱上，從而構(gòu)成完整的液晶顯示屏整體。

　　對(duì)于單片液晶顯示屏，其需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣處非圖像顯示邊框的寬度≥密封膠層寬度+驅(qū)動(dòng)IC安裝空間寬度+外框厚度，其不需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣處非圖像顯示邊框的寬度≥密封膠層寬度+外框厚度，顯然，需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣處非圖像顯示邊框的寬度要大于不需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣處非圖像顯示邊框的寬度。

　　當(dāng)采用液晶顯示屏進(jìn)行拼接顯示時(shí)，兩鄰拼接顯示屏是將上述需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣與不需要安裝驅(qū)動(dòng)IC的邊緣相拼接的，因此其顯示拼縫寬度≥密封膠層寬度×2+外框厚度×2+驅(qū)動(dòng)IC安裝空間寬度+物理拼縫寬度，形成該顯示拼縫寬度的幾個(gè)因素都是客觀的，原理性的，很難減小，更不可能消除，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)制作LCD拼接屏廠家多年的研發(fā)努力，現(xiàn)在已經(jīng)從第一代產(chǎn)品23mm以上的顯示拼縫達(dá)到了現(xiàn)在的5.5mm~7.3mm顯示拼縫，已基本接近其技術(shù)和工藝極限，進(jìn)一步改進(jìn)的空間已經(jīng)不大了。

　　現(xiàn)有LCD拼接顯示產(chǎn)品工程實(shí)例(顯示圖像中存在較嚴(yán)重分割帶)：

　　PSL光學(xué)無(wú)縫拼接顯示原理

圖4

　　圖4所示，為基于現(xiàn)有拼接顯示技術(shù)的光學(xué)原理示意圖，每一個(gè)(LCD、PDP、OLED或DLP)拼接單元都存在一個(gè)不能顯示圖像的顯示邊框，相鄰兩個(gè)拼接單元拼接之后形成不可消除的顯示拼縫，人眼觀看圖像時(shí)，觀看視線在拼縫處不能連續(xù)，造成拼接顯示的大屏圖像上疊加嚴(yán)重破壞畫(huà)面整體效果和連續(xù)性的令人討厭的分割線或分割帶。

圖5

　　如圖5 所示，為PSL技術(shù)的光學(xué)原理示意圖，采用普通拼接屏(LCD、PDP、OLED或DLP)作為顯示底屏，顯示底屏存在不能顯示圖像的顯示邊框，相鄰拼接屏拼接形成拼縫，該技術(shù)的創(chuàng)新之處在于在每片顯示底屏上覆蓋一片能產(chǎn)生特殊光學(xué)作用的光學(xué)模塊，人眼觀看顯示底屏上顯示的圖像時(shí)，(正視)觀看視線須通過(guò)覆蓋在顯示底屏上的光學(xué)模塊才能到達(dá)顯示底屏，由于光學(xué)模塊的特殊光學(xué)作用，本來(lái)應(yīng)該落在拼縫處的觀看視線經(jīng)過(guò)光學(xué)模塊的兩次折射，觀看視線的路徑發(fā)生偏移，只能落在顯示底屏的圖像顯示區(qū)，即觀看者只能看到顯示底屏上顯示的圖像，看不到客觀存在的顯示邊框和顯示拼縫，亦即利用特殊光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了顯示拼縫的視覺(jué)消隱，達(dá)到完全無(wú)拼縫拼接顯示的視覺(jué)效果。

圖6

　　圖6所示，為PSL技術(shù)中，考慮傾斜觀看拼接處(即“斜著看”拼接處)顯示圖像的光學(xué)原理示意圖，由于觀看視線相應(yīng)傾斜，部分傾斜的觀看視線本會(huì)經(jīng)偏移后落到拼縫處，但是由于光學(xué)模塊全反射面的存在，此部分觀看視線經(jīng)過(guò)“折射→反射→折射”的路徑后仍然落到顯示底屏的圖像顯示區(qū)，而不會(huì)落到客觀存在的邊框或拼縫上，也就是說(shuō)，采用PSL技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)任意觀看方向的零拼縫顯示。

　　從本質(zhì)上講，從顯示的角度，現(xiàn)在還沒(méi)有任何一種能夠?qū)崿F(xiàn)完全無(wú)拼縫顯示的技術(shù)，但是，PSL技術(shù)變換了思路，從觀看的角度考慮解決這一難題的方法，采用視線偏移的特殊技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了完全無(wú)拼縫的拼接顯示。

　　換句話說(shuō)，現(xiàn)有顯示技術(shù)還做不到?jīng)]有拼縫的拼接顯示，新型的PSL技術(shù)承認(rèn)拼縫存在的客觀現(xiàn)實(shí)，但實(shí)現(xiàn)了“雖然存在但不可見(jiàn)”這一本質(zhì)性的突破。本質(zhì)上，顯示技術(shù)本身就是一種滿足人眼視覺(jué)特性的技術(shù)，“眼不見(jiàn)為凈”，對(duì)顯示結(jié)果而言，看不見(jiàn)與不存在完全等效，這就是發(fā)明PSL技術(shù)的精髓。

　　PSL技術(shù)光學(xué)無(wú)縫拼接顯示技術(shù)的應(yīng)用

　　1. 大規(guī)模(雙向拼接)顯示墻

多屏雙向拼接(效果圖)

多屏雙向拼接(效果圖)

　　2. 數(shù)字標(biāo)牌

(寬高比9:32)雙屏(短邊)拼接異形廣告機(jī)(效果圖)

(寬高比4:9)四屏(長(zhǎng)邊)大屏異形拼接廣告機(jī)(效果圖)

(寬高比8:9)雙屏長(zhǎng)邊異形拼接公共顯示屏或廣告機(jī)(效果圖)

雙屏或多屏短邊異形拼接公共顯示屏或廣告機(jī)(效果圖)

　　3.商用大屏

三屏長(zhǎng)邊拼接標(biāo)準(zhǔn)寬高比商用大屏顯示器(80~130吋，效果圖)

　　已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的部分PSL光學(xué)無(wú)縫拼接產(chǎn)品實(shí)際顯示效果

46.2吋雙屏短邊單向拼接廣告機(jī)

46.3吋四屏長(zhǎng)邊單向拼接室內(nèi)大屏

55.3吋三屏長(zhǎng)邊單向拼接室內(nèi)大屏

46.3吋四屏長(zhǎng)邊單向拼接廣告機(jī)

46.5吋四屏雙向拼接大屏(可任意擴(kuò)展拼接)

　　結(jié)束語(yǔ)

　　針對(duì)(液晶、等離子、OLED等)平板顯示器都存在從原理上都無(wú)法完全消除的顯示邊框，從而導(dǎo)致采用平板顯示器拼接構(gòu)成的大屏幕平板拼接顯示裝置都存在嚴(yán)重影響拼接顯示效果的較寬拼縫這一事實(shí)，法維視光電發(fā)明了PSL光學(xué)無(wú)縫拼接顯示技術(shù)，該技術(shù)采用特殊的光學(xué)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)平板顯示器顯示邊框的視覺(jué)消隱，從視覺(jué)上實(shí)現(xiàn)了完全無(wú)邊框的平板顯示，進(jìn)而采用此無(wú)邊框平板顯示器拼接構(gòu)成零拼縫的大屏幕平板拼接顯示設(shè)備，填補(bǔ)了在這一領(lǐng)域的世界性空白，現(xiàn)在，這一技術(shù)的部分應(yīng)用開(kāi)發(fā)已經(jīng)完成，法維視光電成為國(guó)內(nèi)外獨(dú)家擁有該技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，國(guó)內(nèi)外首家推出真正零拼縫平板拼接顯示產(chǎn)品的廠家，隨著采用該技術(shù)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣，有望給大屏幕拼接顯示市場(chǎng)帶來(lái)一場(chǎng)零拼縫變革，逐漸淘汰傳統(tǒng)的有縫拼接產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng)一個(gè)零拼縫拼接顯示的大屏幕顯示新時(shí)代。