CN204189363U

CN204189363U - 液晶显示技术演示装置

Info

Publication number: CN204189363U
Application number: CN201420478809.0U
Authority: CN
Inventors: 刘航; 李渌洁; 赵崎策
Original assignee: CHANGCHUN CHINA OPTICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY MUSEUM
Current assignee: CHANGCHUN CHINA OPTICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY MUSEUM
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2024-08-25

Abstract

本实用新型公开一种液晶显示技术演示装置，涉及光学科学技术普及与展示领域。一种液晶显示技术演示装置包括演示装置主机外壳、观察屏、背光单元、偏振单元和液晶面板。观察屏内部偏振片能绕观察屏轴心进行360°旋转。偏振单元能以四个方向插入演示装置主机外壳。一种液晶显示技术演示装置采用了分体式的结构设计，将各部件分别安装在演示装置主机外壳内。此演示装置易于操作、演示效果显著，能向观众普及液晶显示技术相关知识，解决了此类演示装置匮乏的难题。

Description

液晶显示技术演示装置

技术领域

本发明涉及光学科学技术普及与展示领域，特别是涉及到液晶显示器的结构和工作原理的演示、说明。

背景技术

显示器技术伴随着电子和光学技术发展取得了跨越性的进展，相继出现了黑白显像管显示器、彩色显像管显示器、平面直角显像管显示器、液晶显示器。液晶显示技术的逐步发展成熟，使得液晶显示器的制造成本逐渐降低，尺寸持续增大。凭借着低能耗、低辐射、无闪烁、体积小等优点，液晶显示技术已完全取代显像管技术，成为人们的首选显示技术。液晶显示技术被广泛地应用于电视、电脑、手机制造等领域。

液晶显示器主要是由液晶面板和背光模组两部分组成。液晶面板由两块玻璃基板构成，基板间夹着一层液晶。基板最外层贴有偏光板。上层玻璃基板与彩色滤光片粘贴在一起，下层玻璃基板上镶嵌晶体管。背光模组由冷阴极灯（或白光LED）、反射板和导光板组成。液晶显示器工作原理：液晶面板本身不发光，而能控制透射光的强度。上下两块偏光板偏振方向垂直，背光模组发出的光不能透过液晶面板。当晶体管通电时，将电场加到液晶上，控制液晶的旋转程度来改变光的强度。光线最后透过彩色滤光片，形成彩色画面。

液晶显示器液晶面板和背光模组粘合在一起，只有几毫米厚，却涉及到偏振、液晶、照明分布、色彩调配等光学技术，同时采用到了信号处理，晶体管控制等电子技术。液晶显示技术涉及多领域知识，导致公众对液晶显示技术的了解程度偏低。目前，大多数科技馆没有设置相关的展项对液晶显示技术进行普及和讲解。少部分科技馆仅通过文字、图片的方式向公众介绍液晶展示技术。由于缺乏专门的液晶技术演示装置，文字、图片的讲解方式枯燥、生硬、缺乏吸引力，不利于公众理解、掌握液晶显示技术的原理、构成和应用。现阶段急需一种具有趣味性、互动性、科学性的液晶技术演示装置，适用于科技馆使用，用于普及液晶显示技术。

发明内容

发明目的：本发明解决当前缺乏专门的液晶技术演示装置现状，为科学技术馆或科普中心提供一种公众能互动、趣味性强、使用方便、价格低廉的液晶显示技术演示装置。

技术方案：为了实现演示液晶显示技术，液晶显示技术演示装置采用分体式的技术方案。整套液晶显示技术演示装置包括演示装置主机外壳、观察屏、背光单元、偏振单元和液晶面板。演示装置主机外壳内设有三个插口，分别插入背光单元、偏振单元和液晶面板。背光单元有两种实施方案：第一种使用均匀分布的白光LED，第二种使用聚光罩、阴极射线灯和柔光板的组合。偏振单元包括标注度数的偏振片。通过调整偏振单元的插入方向来调整偏振角度。液晶面板包括上层玻璃基板、内部液晶、液晶控制TFT、下层玻璃基板。液晶面板外部控制部分包括视频输入接口、视频解码电路和液晶驱动电路。液晶面板外部控制部分能将外部输入视频信号转换为液晶的驱动信号，实现信号的转换。观察屏包括能360°旋转的偏振片和观察屏外框。

有益效果：液晶显示技术演示装置所采用的分体式技术方案能使公众观察到液晶显示器的各组成部分，进而了解各部分的功效和相应的光学原理，最终向公众普及液晶显示技术。液晶显示技术演示装置中偏振单元和观察屏的偏振片角度能进行调整。公众通过观察屏来观察各种偏振片角度下的演示效果。此种设计增加了液晶显示技术演示装置的互动性和趣味性，利于公众理解液晶显示技术。

附图说明

图1为液晶显示技术演示装置示意图。

图2为背光单元第一种实施方案示意图。

图3为背光单元第二种实施方案示意图。

图4为偏振单元结构示意图。

图5为液晶面板单元结构示意图。

图6为液晶面板单个像素结构示意图。

图7为观察屏结构示意图。

其中，1、演示装置主机外壳；2、观察屏；3、背光单元；4、偏振单元；5、液晶面板。101、高透光率玻璃面板。201、观察屏内部偏振片；202、观察屏外框。301、背光单元第一种实施方案采用的白光LED；302、背光单元第二种实施方案采用的聚光罩；303、背光单元第二种实施方案采用的阴极射线灯；304、背光单元第二种实施方案采用的柔光板。401、偏振单元内部的偏振片。501、液晶面板上层玻璃基板；502、液晶面板内部液晶；503、液晶面板液晶控制TFT；504、液晶面板下层玻璃基板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述本发明。

如图1所示，本发明液晶显示技术演示装置包括演示装置主机外壳（1）、观察屏（2）、背光单元（3）、偏振单元（4）和液晶面板（5）。背光单元置于演示装置主机外壳最内侧，用于提供均匀的照明。偏振单元起到产生线偏振光的作用。液晶面板起到改变线偏振光的偏振状态的作用。观察屏用于观察演示装置输出视频。演示装置主机外壳内设置背光单元、偏振单元、液晶面板插口，便于上述部件的安装与固定。演示装置主机外壳包括高透光率玻璃面板（101）。观察屏包括观察屏内部偏振片（201）、观察屏外框（202）。

如图2所示，背光单元第一种实施方案包括白光LED（301）。背光单元上白光LED均匀分布，到相邻的白光LED的距离相等。

如图3所示，背光单元第二种实施方案包括背光单元聚光罩（302）、阴极射线灯（303）、柔光板（304）。聚光罩由三个相连的半椭圆形组成，阴极射线灯放置于椭圆焦点处。柔光板置于背光单元最外侧，起到柔化阴极射线灯光的目的。

如图4所示，偏振单元包括偏振片（401）。偏振单元表面逆时针标注“0”、“90”、“180”、“270”。其中，与偏振片偏振方向平行的两端面标注“0”、“180”，与偏振片偏振方向垂直的两端面标注“90”、“270”。偏振单元四周外框呈“凸”字型，能从四个方向插入演示装置主机外壳对应的插槽。

如图5所示，液晶面板包括上层玻璃基板（501）、内部液晶（502）、液晶控制TFT（503）、下层玻璃基板（504）。液晶控制TFT接收液晶驱动电路发出信号，为内部液晶提供电压，控制液晶的偏转角度，使得透过液晶面板的线偏振光的偏振状态发生改变。液晶面板由1920×1080个像素点组成。每个像素都包含红（R）、绿（G）、蓝（B）三色显示部分，如图6所示。

液晶面板外部控制部分包括视频输入接口、视频解码电路和液晶驱动电路。视频输入接口包括AV接口、VGA接口和HDMI接口。视频解码电路能将输入的视频信号进行解压缩，生成可供液晶驱动电路识别的信号。液晶驱动电路接收视频解码器发出的信号，依据图像要求向液晶面板发出控制信号。

如图7所示，观察屏包括观察屏内部偏振片（201）、观察屏外框（202）。观察屏内部偏振片安装在观察屏中心轴上，能绕轴心进行360°旋转。屏内部偏振片表面逆时针标注“0”、“90”、“180”、“270”。其中，与偏振方向平行的两端面标注“0”、“180”，与偏振片偏振方向垂直的两端面标注“90”、“270”。

液晶显示技术演示装置工作前，偏振单元“0”标注朝上插入演示装置主机外壳卡槽内。开启背光单元和液晶面板。观察到高透光率玻璃面板内有白色光线射出后，将视频输入接口与外部视频源连接。调整观察屏内部偏振片的角度，直至透过观察屏观察到清晰地视频画面。

拔出偏振单元，分别以“90”、“180”、“270” 标注朝上插入演示装置主机外壳卡槽内。依次调整观察屏内部偏振片的角度，直至透过观察屏观察到清晰地视频画面。

Claims

1.一种液晶显示技术演示装置，其特征在于液晶显示技术演示装置包括演示装置主机外壳、观察屏、背光单元、偏振单元、液晶面板；装置主机外壳用于安装背光单元、偏振单元和液晶面板，背光单元置于演示装置主机外壳最内侧，用于提供均匀的照明，偏振单元将背光单元发出的光转换为线偏振光，液晶面板改变偏振单元生成线偏振光的偏振状态，观察屏用于观众查看演示装置播放的视频。

2.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的演示装置主机外壳设置背光单元、偏振单元、液晶面板插口，朝向观察屏处安装高透光率玻璃面板。

3.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的背光单元包括白光LED，或聚光罩、阴极射线灯、柔光板。

4.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的偏振单元包括偏振片，四周外框呈“凸”字型，能以四个方向插入演示装置主机外壳。

5.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的偏振单元表面逆时针标注“0”、“90”、“180”、“270”，与偏振片偏振方向平行的两端面标注“0”、“180”，与偏振片偏振方向垂直的两端面标注“90”、“270”。

6.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的液晶面板包括液晶面板上层玻璃基板、内部液晶、液晶控制TFT、下层玻璃基板。

7.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的液晶面板外部控制部分包括视频输入接口、视频解码电路和液晶驱动电路；视频输入接口包括AV接口、VGA接口和HDMI接口，视频解码电路将输入的视频信号进行解压缩，生成可供液晶驱动电路识别的信号，液晶驱动电路接收视频解码器发出的信号，经过转换向液晶控制TFT发出控制信号。

8.根据权利要求1或6所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的液晶控制TFT接收液晶驱动电路发出信号，为内部液晶提供电压，控制液晶的偏转角度，改变透过液晶面板的线偏振光的偏振状态。

9.根据权利要求1所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的观察屏包括观察屏内部偏振片和观察屏外框。

10.根据权利要求1或9所述的液晶显示技术演示装置，其特征是所述的的观察屏内部偏振片安装在观察屏中心轴上，能绕轴心进行360°旋转，表面逆时针标注“0”、“90”、“180”、“270”，与偏振片偏振方向平行的两端面标注“0”、“180”，与偏振片偏振方向垂直的两端面标注“90”、“270”。