CN110850614A - 一种多功能透明显示设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能透明显示设备及其控制方法，所述多功能透明显示设备包括一透明LED显示屏，设置在所述透明LED显示屏出光侧的动态散射型液晶显示器，以及用于控制所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器输入信号的控制器，通过所述控制器控制所述透明LED显示屏与动态散射型液晶显示器实现提升图像显示效果、透明显示、遮光设施以及透明玻璃四种功能。本发明通过控制器对透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器发送不同的输入信号，可实现透明显示设备的多种功能，例如，通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号，可消除画面粗糙感，有效提升多功能透明显示设备的图像显示效果。

Description

一种多功能透明显示设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及显示设备领域，尤其涉及一种多功能透明显示设备及其控制方法。
背景技术
透明显示设备在我们日常生活中越来越常见，其在一些特殊领域有着绝对的优势。现有透明显示设备的结构通常如图1和图2所示，图1为侧发光LED显示屏，图2为正发光LED显示屏，所述透明显示设备中的LED不透光，除LED之外的部分是透明部分。如图3和图4所示，侧发光LED显示屏的透光度可达到（7.8-1.2）/7.8=85%，正发光LED显示屏的透光度可达到(7.8-2)/7.8=75%，这是其他透明技术很难达到的水准。
如图5所示，现有透明LED显示屏正视结构由很多颗LED按照一定矩阵排列，并且多块透明LED显示屏可以拼接成更大尺寸。
现有的LED显示屏还有一个很大的缺陷，由于LED尺寸比较大，在 0.6mm以上(目前市场 55” 4K TFT-LCD 像素尺寸在 0.3mm 左右)，并且受限制于透明度，成本，散热，可靠度等因素，LED间距很难做很接近，所以解析度难以做高。这就限制了LED显示屏在近距离观看方面的应用(例如电视，广告牌等)，由于LED之间存在的非有效显示区域导致消费者会看到严重画面颗粒感。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能透明显示设备及其控制方法，旨在解决现有透明显示设备功能单一以及在近距离观看时存在画面颗粒感的问题。
本发明的技术方案如下：
一种多功能透明显示设备，其中，包括一透明LED显示屏，设置在所述透明LED显示屏出光侧的动态散射型液晶显示器，以及用于控制所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器输入信号的控制器；所述控制器与所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别电连接，通过所述控制器控制所述透明LED显示屏与动态散射型液晶显示器实现提升图像显示效果、透明显示、遮光设施以及透明玻璃四种功能。
所述的多功能透明显示设备，其中，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏平行设置。
所述的多功能透明显示设备，其中，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离h=(p/2-c*tan(b/2)) / tan(a/2)，其中，所述p为透明LED显示屏中相邻像素之间的间距，所述c为动态散射型液晶显示器的厚度，所述a为所述透明LED显示屏中LED的出光角度，所述b为所述透明LED显示屏中LED发出的光经过所述动态散射型液晶显示器散射后的出光角度。
所述的多功能透明显示设备，其中，所述透明LED显示屏包括透明基板、均匀设置在所述透明基板上的若干LED元件以及用于对所述LED元件进行封装的透明封装结构。
所述的多功能透明显示设备，其中，所述透明LED显示屏还包括与所述LED元件一一对应设置的匀光元件，所述匀光元件用于将LED元件发出的亮度不均匀的光处理为亮度均匀的光。
所述的多功能透明显示设备，其中，所述动态散射型液晶显示器透明基片以及设置在所述透明基片上的液晶盒，所述液晶盒内设置有掺杂离子型有机导电材料的液晶。
一种多功能透明显示设备的控制方法，其中，包括步骤：
当所述多功能透明显示设备需要提升图像显示效果时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号；
当所述多功能透明显示设备作为透明显示屏时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送开启信号和关闭信号；
当所述多功能透明显示设备作为遮光设备时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送关闭信号和开启信号；
当所述多功能透明显示设备作为透明玻璃时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送关闭信号。
有益效果：本发明提供的一种多功能透明显示设备及其控制方法，所述多功能透明显示设备包括一透明LED显示屏，设置在所述透明LED显示屏出光侧的动态散射型液晶显示器，以及用于控制所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器输入信号的控制器。本发明通过控制器对透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器发送不同的输入信号，可实现透明显示设备的多种功能，例如，通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号，可消除画面粗糙感，有效提升多功能透明显示设备的图像显示效果。
附图说明
图1为现有技术中一种侧发光LED显示屏的结构示意图。
图2为现有技术中一种正发光LED显示屏的结构示意图。
图3为现有技术中一种计算侧发光LED显示屏透光度较佳实施例的示意图。
图4为现有技术中一种计算正发光LED显示屏透光度较佳实施例的示意图。
图5为现有技术中透明LED显示屏拼接后的结构示意图。
图6为用户观看现有技术中透明LED显示屏时的示意图。
图7为本发明一种多功能透明显示设备较佳实施例的结构示意图。
图8为本发明动态散射型液晶显示器的工作原理示意图。
图9为本发明一种多功能透明显示设备的控制方法较佳实施例的流程图。
图10为透明LED显示屏发出的光在经过DS-LCD散射后的发光角度改变示意图。
图11为本发明多功能透明显示设备中的DS-LCD中显示图像的相邻像素之间的距离为0时的示意图。
图12为本发明多功能透明显示设备中的DS-LCD中显示图像的相邻像素之间的距离大于0时的示意图。
图13为本发明多功能透明显示设备中的DS-LCD中显示图像的相邻像素之间的距离为小于0时的示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种多功能透明显示设备及其控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于现有透明LED显示屏受限于透明度、成本、散热可靠度等因素影响，故相邻LED之间的设置距离较大，而较大的LED间距会导致画面解析度较低，当近距离观看LED显示屏时会出现画面粗糙不连贯的现象，从而降低画面显示效果。
具体来讲，现有透明LED显示屏的结构如图6所示，图中A为相邻像素点间距，D为观看距离，s为观看视角，所述观看视角s的大小决定了视网膜上成像的大小，而视网膜上成像大小又决定了视觉清晰度，具体计算公式如下所示：
Figure 287945DEST_PATH_IMAGE001
，具有正常视觉的人能够粪便物体空间两点间所形成的最小视角为d。由于市场上通用的LED显示屏受限于透明度、成本、散热、可靠度等要求，使得相邻像素点之间的距离A的数值不能为0，此时，当观看距离D足够小时，就使得观看视角s大于所述d，即人眼就可以分辨出像素之间的非显示区域，从而造成画面粗糙不连贯的感觉。
基于此，本发明提供了一种多功能透明显示设备，如图7所示，所述多功能透明显示设备包括一透明LED显示屏100，设置在所述透明LED显示屏100出光侧的动态散射型液晶显示器200，以及用于控制所述透明LED显示屏100以及动态散射型液晶显示器200输入信号的控制器300；所述控制器300与所述透明LED显示屏100以及动态散射型液晶显示器200分别电连接，通过所述控制器控制所述透明LED显示屏与动态散射型液晶显示器实现提升图像显示效果、透明显示、遮光设施以及透明玻璃四种功能。
优选地，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏平行设置。
本发明通过在所述透明LED显示屏出光侧设置一动态散射型液晶显示器，并通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号，可消除画面粗糙感，从而有效提升多功能透明显示设备的图像显示效果。
作为其中一实施方式，本发明中的动态散射型液晶显示器（DS-LCD）作为世界上第一代液晶显示器件，其包括透明基片以及设置在所述透明基片上的液晶盒，所述液晶盒内设置有掺杂离子型有机导电材料的液晶。
所述DS-LCD的电光特性属于电流效应，其具体工作原理如图8所示，所述DS-LCD在不加电状态，即关闭状态，所述液晶分子有序排列，液晶盒呈透明状态，即透明LED显示屏发出的光能够按初始出光角度直接经过所述DS-LCD；当所述DS-LCD在加电状态时，所述液晶层内形成一种离子型有机导电材料的运动而产生的涡流状态，所述透明LED显示屏发出的光在经过所述DS-LCD时会发生强烈的散射，从而改变其出光角度。
作为其中一实施方式，所述透明LED显示屏包括透明基板、均匀设置在所述透明基板上的若干LED元件以及用于对所述LED元件进行封装的透明封装结构。
优选地，所述透明LED显示屏还包括与所述LED元件一一对应设置的匀光元件，所述匀光元件用于将LED元件发出的亮度不均匀的光处理为亮度均匀的光。
基于上述多功能透明显示设备，本发明还提供一种多功能透明显示设备的控制方法，如图9所示，其中，包括步骤：
S10、当所述多功能透明显示设备需要提升图像显示效果时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号；
S20、当所述多功能透明显示设备作为透明显示屏时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送开启信号和关闭信号；
S30、当所述多功能透明显示设备作为遮光设备时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送关闭信号和开启信号；
S40、当所述多功能透明显示设备作为透明玻璃时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送关闭信号。
作为其中一实施方式，当所述多功能透明显示设备需要提升图像显示效果时，则需通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号，此时透明LED显示屏发出的光在经过所述DS-LCD时会发生散射，其出光角度发生改变。如图10所示，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏平行设置，且所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离为h，可根据实际情况对所述DS-LCD与透明LED显示屏的垂直距离进行设置，使所述透明显示设备具有较高的图像显示效果，即用户能看到清晰、无颗粒感的连贯画面。
优选地，如图10所示，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离h=(p/2-c*tan(b/2)) / tan(a/2)，其中，所述p为透明LED显示屏中相邻像素之间的间距，所述c为动态散射型液晶显示器的厚度，所述a为所述透明LED显示屏中LED的出光角度，所述b为所述透明LED显示屏中LED发出的光经过所述动态散射型液晶显示器散射后的出光角度，出光角度的改变可使得最终显示的图像相邻像素之间的间距发生改变，当所述图像相邻像素之间的间距变小时，也就减小了因为像素之间的间隔所造成的画面粗糙感，从而提升了图像显示效果。
进一步地，当所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离如图11所示时，所述透明LED显示屏发出的光在经过DS-LCD散射后，出光角度发生了一定的改变，此时显示图像的相邻像素之间的距离为0，即为图像的最佳显示效果。
当所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离如图12所示时，所述透明LED显示屏发出的光在经过DS-LCD散射后，出光角度也发生了一定的改变，此时显示图像的相邻像素之间的距离大于0，但是小于透明LED显示屏的原始相邻像素之间的距离，此时图像的显示效果相对单独的透明LED显示屏显示效果得到了一些改善，但未达到最佳。
当所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离如图13所示时，所述透明LED显示屏发出的光在经过DS-LCD散射后，出光角度同样发生了一定的改变，此时显示图像的相邻像素之间的距离小于0，最终图像会出现混色现象，影响观看效果。
作为其中另一实施方式，当所述多功能透明显示设备作为透明显示屏时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送开启信号和关闭信号。也就是说，当透明LED显示屏开启、DS-LCD关闭时，此时DS-LCD呈现为透明状态，透明LED显示屏显示的内容可以透过DS-LCD完整呈现在观看者面前，此时的多功能透明显示设备可作为透明显示屏使用。
作为其中另一实施方式，当所述多功能透明显示设备作为遮光设备时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送关闭信号和开启信号。也就是说，当透明LED显示屏关闭、DS-LCD开启时，此时DS-LCD为不透光状态，所述多功能透明显示设备可作为遮光设备使用，可以应用在窗户、会议室隔墙等地方。
作为其中另一实时方式，当所述多功能透明显示设备作为透明玻璃时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送关闭信号。也就是说，当透明LED显示屏和DS-LCD均为关闭状态时，此时透明LED显示屏、DS-LCD均呈现为透明状态，因此所述多功能透明显示设备可作为透明玻璃使用。
综上所述，本发明提供的一种多功能透明显示设备及其控制方法，所述多功能透明显示设备包括一透明LED显示屏，设置在所述透明LED显示屏出光侧的动态散射型液晶显示器，以及用于控制所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器输入信号的控制器。本发明通过控制器对透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器发送不同的输入信号，可实现透明显示设备的多种功能，例如，通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号，可消除画面粗糙感，有效提升多功能透明显示设备的图像显示效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能透明显示设备，其特征在于，包括一透明LED显示屏，设置在所述透明LED显示屏出光侧的动态散射型液晶显示器，以及用于控制所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器输入信号的控制器；所述控制器与所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别电连接，通过所述控制器控制所述透明LED显示屏与动态散射型液晶显示器实现提升图像显示效果、透明显示、遮光设施以及透明玻璃四种功能。
2.根据权利要求1所述的多功能透明显示设备，其特征在于，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏平行设置。
3.根据权利要求2所述的多功能透明显示设备，其特征在于，所述动态散射型液晶显示器与所述透明LED显示屏的垂直距离h=(p/2-c*tan(b/2)) / tan(a/2)，其中，所述p为透明LED显示屏中相邻像素之间的间距，所述c为动态散射型液晶显示器的厚度，所述a为所述透明LED显示屏中LED的出光角度，所述b为所述透明LED显示屏中LED发出的光经过所述动态散射型液晶显示器散射后的出光角度。
4.根据权利要求1所述的多功能透明显示设备，其特征在于，所述透明LED显示屏包括透明基板、均匀设置在所述透明基板上的若干LED元件以及用于对所述LED元件进行封装的透明封装结构。
5.根据权利要求4所述的多功能透明显示设备，其特征在于，所述透明LED显示屏还包括与所述LED元件一一对应设置的匀光元件，所述匀光元件用于将LED元件发出的亮度不均匀的光处理为亮度均匀的光。
6.根据权利要求1所述的多功能透明显示设备，其特征在于，所述动态散射型液晶显示器透明基片以及设置在所述透明基片上的液晶盒，所述液晶盒内设置有掺杂离子型有机导电材料的液晶。
7.一种如权利要求1-6任一所述多功能透明显示设备的控制方法，其特征在于，包括步骤：
当所述多功能透明显示设备需要提升图像显示效果时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送开启信号；
当所述多功能透明显示设备作为透明显示屏时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送开启信号和关闭信号；
当所述多功能透明显示设备作为遮光设备时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器分别发送关闭信号和开启信号；
当所述多功能透明显示设备作为透明玻璃时，则通过控制器向所述透明LED显示屏以及动态散射型液晶显示器同时发送关闭信号。
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