[发明专利]大面积拼块式显示系统

说明书

本发明的领域

本发明涉及大面积液晶显示系统，更具体地说，涉及由液晶显示块阵列构成的显示系统。

本发明的背景

平板型显示器在市场上，特别在小型、手持电视机和便携式计算机的应用中越来越受欢迎。这些显示器与传统的阴极射线管相比非常之薄，而且能够显示视频和其他信息。在发展大面积平板型显示器以取代阴极射线管显示系统方面，特别是在有大量的信息需要被处理和显示的情况，例如在高清晰度电视系统的情况，已经有过许多的尝试。尽管平板型显示器的基本用途是电视机和计算机显示器，但是平板型显示器还可以有许多不同的用途，例如用于广告、状态显示、电视会议显示、高速公路标志、办公室号码牌或者航空电子设备等的显示。

例如，在美国专利US-4,832,457中公开了一种拼块式平板型显示器，这种显示器由夹在二乘二玻璃板阵列与一块在阵列中央区域的玻璃盖板之间的液晶材料构成。玻璃盖板下面的区域限定了一个包含成象单元和转换单元的显示区。玻璃盖板的总表面面积小于玻璃板阵列结合形成的总表面面积，所以在四块玻璃板阵列的总表面面积中有一部分没有被玻璃盖板覆盖住，从而形成周边区域。用于将外部驱动电路与显示区中的转换单元和成象单元电连接的触点设置在这一周边区域中。

这种类型的显示系统的缺点是由于对于每一个阵列板都需要有一个周边区域以设置接电触点，所以显示组件最大只能构成2×2阵列。因此，显示面积的尺寸受到极大的限制，而且基本依赖于液晶显示器组件的生产技术。但是目前的生产技术还不能生产用以构成2×2阵列显示器的足够大尺寸的液晶显示板。所以这种显示系统不能适用于大屏幕电视或者计算机显示器。

在美国专利US-4,980,774中公开了另一种拼块式平板型显示器的例子，这个专利转让给本发明的受让人。US-4,890,774中记载了一种由液晶显示极阵列构成的组合平板型、直视式显示系统，其中每个显示板均可由夹在两块玻璃板中间的含有聚合物的液晶材料(PDLC)构成。位于显示区域外面的驱动电路通过行、列导线和缠绕的垂直边沿接线带与显示区域中的象元连接。

缠绕的垂直边沿接线带是在一条厚度约为0.001英寸的薄绝缘带的粘胶面上采用已知的金属化技术和光刻技术制成的。这条接线带固定在驱动电路、显示器的垂直边沿、和行列导线上。于是显示器被设置得彼此非常接近，从而使得与相邻显示板的相应边沿接近的边界象元之间分开的距离与在显示板内的象元之间的距离基本相同。这样的显示系统能够形成在各个显示块的边界处基本没有中断的显示图象。与US-4,832,457中公开的显示系统不同，这种显示系统的组合阵列可以包含相当大量的显示块以构成一个大面积显示器。然而，由于现有技术中PDLC性能的限制，要使US-4,980,774中所述的显示块具有所需要的性能是相当难以制造的。

在直视式组合型显示器(direct view modular display)中采用了整体式或局部式背景光系统。整体式背景光系统是采用单个光源系统来为整个显示系统提供照明。这类背景光系统的一个优点是对相应的显示系统中每一个显示部分都以均匀的光给予照明。整体照明的缺点是需要用机械部件支撑各个显示块和将所用电线布线，以防止整体背景光源被放置得距显示器的背面太近。由于光倾向于从光源向所有方向辐射，所以当光源放置得距各个显示块比较远时，从整体式背景光源产生的、对显示器进行照明的光量就会减少。

为了消除这个效应，增大了背景光源的输出功率，但是这种光源需要更多的电能和满足散热方面的要求。在另外一种尝试中，在整体背景光源上采用了灯罩或者光楔以将尽可能多的光导向显示器。但是，这种灯罩所能提供的只是一般的改进，却明显增加了重量，需要更多的费用和复杂的机械支撑系统。

相反，局部式背景光系统是使用一组局部光源，用每一个光源为系统中相应的显示块提供照明。局部光源可以放置得距显示块很近，所以能够提供比整体式背景光系统更为有效的照明。但是，要制造在显示系统中的整个显示阵列上产生均匀光的局部光源成本是很高的。所以，局部光源会造成显示系统中的某些显示块比其他显示块显得更亮，结果产生了不希望有的“棋盘效应”(checkerboard effect)。