列车车外显示屏、列车侧窗、列车车门及高铁列车的制作方法

本实用新型属于轨道交通技术领域，涉及轨道车辆对外显示技术，具体地说，涉及一种适用于高铁的列车车外显示屏、列车侧窗、列车车门及高铁列车。

背景技术：

车外显示屏作为显示列车车次号、车厢号、列车运行方向、终点站信息及到站信息的显示终端，是轨道车辆车载旅客信息系统比不可少的设备。

现有的高铁车外显示屏通常采用独立的不透明发光二极管(英文：lightemittingdiode，简称：led)显示屏设计，安装在车厢两端上侧、车门旁边或车门上方位置，向列车站台乘客传递车次、车厢号、区间等信息。目前，现有高铁车外显示屏通常安装在车体外侧专门为显示屏的安装开辟的安装槽内，并且需要在安装槽外部与车体外壳结合处加高强度透明防护面板(例如：钢化玻璃或聚碳酸酯(简称：pc)板)进行防护，不仅安装工艺繁琐(需要拆卸列车内装饰板)，且导致车外显示器存在体积较大、不易更换等问题。当旅客处于高铁车厢连接的过道处时，无法直接观察到车内外信息显示器，难以获取列车的行车信息。此外，通常led寿命在5万小时左右，按照目前高铁平均每天的运行时长，8-10年左右就需要更换，导致高铁列车的运营维护成本高。

技术实现要素：

本实用新型针对现有高铁车外显示屏存在的体积大、只能单面显示、使用寿命短等上述问题，提供了一种重量轻、使用寿命长的列车车外显示屏、列车侧窗、列车车门及高铁列车，能够实现正反两面同样的显示效果。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种列车车外显示屏，包括：

盖板玻璃；

基底玻璃，与所述盖板玻璃相对设置；

透明显示屏，设于盖板玻璃和基底玻璃之间；

电源及信号处理板，通过电源线与车辆供电系统连接，通过网线与车厢控制器连接；

第一驱动板，设于透明显示屏的一端，通过软排线与透明显示屏电连接，并通过柔性扁平电缆与电源及信号处理板电连接；

第二驱动板，设于透明显示屏另一端，通过软排线与透明显示屏电连接，并通过柔性扁平电缆与电源及信号处理板电连接。

优选的，所述透明显示屏包括玻璃基板以及设于玻璃基板上的半导体层，所述半导体层为依次按照第一电极层、第一绝缘层、发光层、第二电极层和第二绝缘层顺序一层一层连接而成，所述第一驱动板与第一电极层和第二电极层电连接，所述第一电极层设于玻璃基板上；所述第二驱动板通过软排线与第一电极层和第二电极层电连接。

优选的，所述第一电极层、第一绝缘层、发光层、第二电极层和第二绝缘层由内至外依次顺序一层一层通过原子层沉积镀膜方式镀刻在玻璃基板上。

优选的，所述第一电极层为由透明列电极组成的电极层，所述第二电极层为由透明行电极组成的电极层。

优选的，所述发光层为主要由硫化锌掺杂锰离子的混合物制作而成的发光层，厚度为0.5-1微米；所述第一绝缘层和第二绝缘层为主要由氧化铝制作而成的透明层，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为0.1-0.2微米。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种列车侧窗，包括窗框、双层玻璃和上述列车车外显示屏，列车车外显示屏的盖板玻璃和基底玻璃、透明显示屏放置于双层玻璃内，所述盖板玻璃和基底玻璃贴合于双层玻璃内，列车车外显示屏的电源及信号处理板、第一驱动板、第二驱动板放置于窗框内。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种高铁列车，包括上述列车车窗。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种列车车门，其特征在于，包括门体、安装于门体上的车窗结构以及上述列车车外显示屏，所述车窗结构包括窗框和安装于窗框内的双层玻璃，列车车外显示屏的盖板玻璃和基底玻璃、透明显示屏放置于双层玻璃内，所述盖板玻璃和基底玻璃贴合于双层玻璃上，列车车外显示屏的电源及信号处理板、第一驱动板、第二驱动板放置于门体内。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种高铁列车，包括如上述列车车门。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

(1)本实用新型列车车外显示屏，采用透明显示玻璃和透明显示屏，整体透光度超过80％，由于其透明性，能够实现双面显示的效果，不仅可以为站台旅客提供行车信息，还可以在列车运行时为车内乘客提供信息，解决要了当旅客身处车厢连接处通过台位置无法获取行车信息的问题。

(2)本实用新型列车车外显示屏体积小，重量轻，重量仅为1.5kg左右，远远低于目前车外led显示屏10kg的重量，透明显示屏与车门或侧窗玻璃集成一体，安装简单，无需额外的车体改动。

(3)本实用新型列车车外显示屏的寿命超过10万小时，远远高于led发光二极管的5万小时平均寿命，极大地降低了目前高铁列车的运营和维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例列车车外显示屏透明显示部分结构示意图；

图2为本实用新型实施例列车车外显示屏的透明显示屏的结构示意图；

图3为本实用新型实施例列车车外显示屏的原理图；

图4为本实用新型实施例列车车外显示屏透明显示玻璃及透明显示屏的安装示意图。

图中，1、盖板玻璃，2、基底玻璃，3、透明显示屏，301、玻璃基板，302、第一电极层，303、第一绝缘层，304、发光层，305、第二绝缘层，306、第二电极层，4、电源及信号处理板，5、第一驱动板，6、第二驱动板，7、软排线，8、柔性扁平电缆，901、内层玻璃，902、外层玻璃，10、车辆供电系统，11、车厢控制器。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：参见图1、图2、图3，本实施例提供了一种列车车外显示屏，包括：

盖板玻璃1；

基底玻璃2，与所述盖板玻璃1对称设置；

透明显示屏3，设于盖板玻璃1和第基底玻璃2之间；

电源及信号处理板4，通过电源线与车辆供电系统连接，通过网线与车厢控制器连接；

第一驱动板5，设于透明显示屏3的一端，通过软排线7与透明显示屏3电连接，并通过柔性扁平电缆8与电源及信号处理板4电连接；

第二驱动板6，设于透明显示屏3另一端，通过软排线7与透明显示屏3电连接，并通过柔性扁平电缆8与电源及信号处理板4电连接。

电源及信号处理板负责接收来自旅客信息系统分配给列车车外显示屏所在车厢的车厢控制器的控制信号及指令信号并为第一驱动板和第二驱动板供电，第一驱动板和第二驱动板按照电源及信号处理板传递的信号驱动透明显示器相应区域的发光元素发光。

具体地，盖板玻璃和基底玻璃为由聚乙烯醇缩丁醛酯(简称pvb)材料制作而成。

继续参见图2，所述透明显示屏包括玻璃基板301以及设于玻璃基板301上的半导体层，所述半导体层为依次按照第一电极层302、第一绝缘层303、发光层304、第二绝缘层305和第二电极层306顺序一层一层连接而成，所述第一驱动板5与第一电极层302和第二电极层306电连接，所述第一电极层302设于玻璃基板301上；所述第二驱动板6通过软排线7与第一电极层302和第二电极层306电连接。具体地，所述第一电极层302、第一绝缘层303、发光层304、第二绝缘层305和第二电极层306由内至外依次顺序一层一层通过原子层沉积镀膜方式镀刻在玻璃基板301上。

具体地，所述发光层为主要由硫化锌掺杂锰离子的混合物制作而成的发光层，厚度为0.5-1微米；所述第一绝缘层和第二绝缘层为主要由氧化铝制作而成的透明层，所述第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均为0.1-0.2微米。绝缘层与发光层的厚度为0.7mm-1.4mm左右，透明显示屏可以做到厚度仅为0.76mm，能够减轻列车透明显示屏的重量。

具体地，所述第一电极层为由透明列电极组成的电极层，所述第二电极层为由透明行电极组成的电极层。两个电极层均采用透明的电极，两个绝缘层也采用透明层，绝缘层的材料主要为氧化铝，透光率高达90％-95％，发光层的材料主要为硫化锌，一般呈透明或半透明状，使整个列车车外显示屏透光率超过80％，由于电极层、绝缘层均为透明层，将列车车外显示屏安装于高铁车门或车侧窗处的双层玻璃中，能够实现双面显示的效果。

具体地，为了方便安装，驱动板与电源及信号处理板分离。

本实施例中，透明显示屏为无机电致发光显示器，属于自发光显示器，采用电极层-绝缘层-发光层-绝缘层-电极层镀刻在玻璃极板上，形成一种独特的“三明治”结构，其中，发光层被两个绝缘层加载中间，最外边是电极层，对外显示侧的电极层为透明电极，另一边可以是透明电极，实现双面显示效果，也可以是不透明电极，仅实现单面显示效果。当电极加电压超过阈值后，电子被从绝缘层注射到发光层，激发发光层的发光材料，产生电致发光现象，无需额外的背光光源，降低了列车车外显示屏的整体重量，加上驱动板和电源及信号处理板，整个列车车外显示屏的重量冶金由于1.5g，远远低于现有车外led显示屏的重量。且由于两层透明显示玻璃及透明显示屏均采用透明材料制作而成，整体透光度超过80％。此外，由于透明显示屏的导电层、绝缘层及发光层均为固态无机物，因此具有一般固态器件的优点。例如：(1)工作温度范围宽，为-55℃-+125℃，超过一般集成电路所承受的极端工作温度，并且全温度范围内始终保持1ms的相应时间。(2)轻薄牢固，有效器件本身没有腔体和封接的结构，可以承受玻璃板能承受的各种震动冲击条件。(3)整体寿命超过10万小时，远远高于目前的led发光二极管5万小时的平均寿命。

具体地，透明显示屏的分辨率为144*72，符合铁总《crh系列动车组车外信息显示器优化方案》要求中规定的方平显示方案分辨率要求，符合《时速160公里动力集中电动车组旅客信息系统暂行技术条件》中车外信息显示器分辨率要求。透明显示屏的点阵节距为2.2mm，显示方式完全按照铁总《crh系列动车组车外信息显示器优化方案》中规定的方平显示要求执行。显示字体为中文宋体，英文半角宋体，具体还可以根据实际要求设置。

本实施例所述列车车外显示屏可以安装于高铁列车车门上，也可以安装于高铁列车侧窗上。安装于车门上时，当旅客等待下车或者购买的是无座票时，将处于车厢连接通过台处，此时旅客无法看到车内外显示器的信息，通过本实施例所述列车车外显示屏，可以同时对内对外显示。由于列车车外显示屏整体对布线要求低，电源及信号处理板仅需要两根电源线及一根双绞屏蔽信号线连接至车厢控制器，列车车外显示屏还可以与车门其他装置一同布线。

本实施例所述列车车外显示屏在列车预报站时，透明显示屏为车内乘客提高到站信息提示，包括车厢、车次信息，前方到站信息、距离前方到站距离及停车时间等信息。当车速降低至30km/h及以下时，透明显示屏为车外乘客提供目的地显示，显示车厢号、车次和区间。

实施例2：本实施例中提供了一种列车车外显示屏，与实施例1不同的是，所述第一电极层为由透明列电极组成的电极层，所述第二电极层为由吸光行电极组成的电极层。第一电极层位于对外显示的一侧，第一电极层为透明层，第二电极层为不透明层，实现单面显示的效果。

实施例3：一种列车侧窗，包括窗框、双层玻璃和实施例1所述列车车外显示屏，所述双层玻璃设于所述窗框内，列车车外显示屏的盖板玻璃1、基底玻璃2、透明显示屏3放置于双层玻璃内，所述盖板玻璃2和基底玻璃2贴合于双层玻璃内，列车车外显示屏的电源及信号处理板4、第一驱动板5、第二驱动板6放置于窗框内。

具体地，参见图4，双层玻璃为内层玻璃901和外层玻璃902，盖板玻璃贴合于内层玻璃上，基底玻璃贴合于外层玻璃上。

实施例4：一种高铁列车，包括实施例3所述列车车窗。

实施例5：一种列车车门，包括门体、安装于门体上的车窗结构以及实施例1所述列车车外显示屏，所述车窗结构包括窗框和安装于窗框内的双层玻璃，列车车外显示屏的盖板玻璃、基底玻璃、透明显示屏放置于双层玻璃内，所述盖板玻璃和基底玻璃贴合于双层玻璃上，列车车外显示屏的电源及信号处理板、第一驱动板、第二驱动板放置于门体内。

具体地，继续参见图4，双层玻璃为内层玻璃901和外层玻璃902，盖板玻璃贴合于内层玻璃上，基底玻璃贴合于外层玻璃上。

具体地，列车车外显示屏安装在车门上后中心点距离车门下边缘大约1.6m左右，按照人的平均身高1.75m计算，透明显示屏显示区域在人眼正视范围内。

实施例6：一种高铁列车，包括实施例5所述列车车门。

上述实施例用来解释本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

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