專利名稱：發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離led立體顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于立體成像的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種裸眼觀看立體圖像或視頻的無縫拼接分離LED立體顯示屏。
背景技術(shù)：
LED顯示屏是由LED點(diǎn)陣組成，通過燈珠的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫、視頻，內(nèi)容可以隨時(shí)更換，各部分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。LED顯示屏不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境，還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是:亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。隨著科技的發(fā)展，三維立體顯示將是世界各國大力發(fā)展的下一代新型顯示技術(shù)，已成為當(dāng)今一個(gè)引人注目的前沿科技領(lǐng)域，具有可觀的市場前景。不戴眼鏡或頭盔的裸眼自由3D立體顯示在電視、計(jì)算機(jī)顯示器上得到了應(yīng)用，但LED顯示屏的像素排列方式不用于IXD電視機(jī)、顯示器，不適合自由立體顯示技術(shù)的應(yīng)用，且其顯示屏幕尺寸大，通常需要通過拼接多個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)大屏幕，拼接時(shí)拼縫處的LED發(fā)光元件間距若與單元模塊上的間距不一致，會(huì)降低播放的圖像或視頻的立體效果，給實(shí)施帶來難度，因此通過LED顯示屏顯示自由立體效果成為人們研究的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏的技術(shù)方案，采用紅、綠、藍(lán)三種顏色分離的LED發(fā)光元件，通過改變LED顯示屏上子像素點(diǎn)的排列方式并在顯示屏前設(shè)置光柵，使LED顯示屏顯示自由立體圖像或視頻。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，由一組拼接設(shè)置的顯示屏單元構(gòu)成LED顯示屏，顯示屏單元由陣列排列的顯示模塊組成，顯示模塊上焊接設(shè)置紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件，所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件為LED顯示屏的子像素，顯示屏單元垂直方向上的子像素按紅、綠、藍(lán)循環(huán)排列，水平方向上的子像素為紅、綠、藍(lán)的同一色，垂直方向上的一組紅、綠、藍(lán)子像素構(gòu)成一個(gè)完整像素，紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件的長邊垂直放置，短邊水平放置，且各自在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；顯示模塊拼接后構(gòu)成顯示屏單元，水平方向和垂直方向位于顯示模塊拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件間距與顯示模塊上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)顯示屏單元上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；顯示屏單元拼接后構(gòu)成LED顯示屏，水平方向和垂直方向位于顯示屏單元拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件間距與顯示模塊上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)LED顯示屏上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；LED顯示屏發(fā)光面前方平行設(shè)置光柵板；顯示模塊上還包括電路板，電路板用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光元件進(jìn)行工作，電路板上設(shè)置用于向電路板輸送電能的電源接口和用于向電路板輸送信號(hào)源的信號(hào)接口 ；信號(hào)源為通過一組具有視差序列的圖像或視頻，合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為狹縫光柵，相鄰的一條透明區(qū)域和一條黑色區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)柵距，光柵的狹縫沿垂直方向設(shè)置，狹縫光柵的透明區(qū)域小于等于一個(gè)子像素的寬度。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為柱鏡光柵，玻璃基板上均勻設(shè)置外凸或內(nèi)凹的半圓柱型透明條紋，一條透明條紋為一個(gè)柵距，透明條紋沿垂直方向設(shè)置。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述信號(hào)源為合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻，構(gòu)成圖像或視頻的每一個(gè)像素點(diǎn)與LED自由立體顯示屏面板物理像素點(diǎn)一一對應(yīng)。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件采用單色表貼元件，且LED封裝表面做磨砂處理。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為一個(gè)整體，平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為分體設(shè)置，每一個(gè)光柵板與顯示屏單元尺寸相等，光柵板與顯示屏單元固定連接。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為分體設(shè)置，垂直尺寸與LED顯示屏高度相等，水平方向由一組光柵板拼接后與LED顯示屏寬度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的光柵板為分體設(shè)置，水平尺寸與LED顯示屏寬度相等，垂直方向由一組光柵板拼接后與LED顯示屏高度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光兀件垂直排列時(shí)，水平方向上相鄰兩LED的間隙為0.2mm-0.5mm。所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件采用單色表貼元件，采用型號(hào)為0402的LED，短邊尺寸為0.5mm，長邊尺寸為1.0mm，或采用型號(hào)為0603的LED，短邊尺寸為0.8mm，長邊尺寸為1.6mm，或采用型號(hào)為0805的LED，短邊尺寸為1.25mm，長邊尺寸為2.0mm，或采用型號(hào)為1206的LED，短邊尺寸為1.6mm，長邊尺寸為3.2mm，或采用型號(hào)為1210的LED，短邊尺寸為2.5mm，長邊尺寸為3.2_，或采用型號(hào)為1812的LED，短邊尺寸為3.2_，長邊尺寸為4.5_，或采用型號(hào)為2010的LED，短邊尺寸為2.5mm，長邊尺寸為5.0mm，或采用型號(hào)為2512的LED，短邊尺寸為
3.2mm,長邊尺寸為6.4mm。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理，采用色彩分離的單色紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件，顯示模塊上紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件的焊接按垂直方向上的子像素按紅、綠、藍(lán)循環(huán)排列，水平方向上的子像素為紅、綠、藍(lán)的同一色，垂直方向上的一組紅、綠、藍(lán)子像素構(gòu)成一個(gè)完整像素的方式進(jìn)行排列，使LED顯示屏上紅、綠、藍(lán)子像素的排列方式符合自由立體顯示的要求，顯示模塊和顯示屏單元拼接后保證拼縫處相鄰的LED間距與顯示模塊上垂直和水平方向上的間距相等，從而保證了整個(gè)LED顯示屏上所有的LED發(fā)光元件在水平方向和垂直方向上的間距均相等，從而達(dá)到無縫拼接的效果，實(shí)現(xiàn)任意大面積的自由拼接。在LED顯示屏發(fā)光面前方平行設(shè)置光柵板，播放的信號(hào)源經(jīng)處理合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻，即可通過LED顯示屏實(shí)現(xiàn)自由立體顯示，播放立體圖像或視頻。
圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2 為LED顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3 為顯示模塊上的LED垂直排列的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4 為狹縫光柵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 為柱鏡光柵的截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6 為柱鏡光柵另一實(shí)施方式的截面結(jié)構(gòu)不意圖；圖7 為狹縫光柵的自由立體顯示原理圖；圖8 為柱鏡光柵的自由立體顯不原理圖。圖中:1-顯示屏單元，2-光柵板,3-顯示模塊,4-LED發(fā)光元件,401-LED元件發(fā)光 區(qū)域，5- 完整像素?！?具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
如圖1、圖2所示的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，由 一組拼接設(shè)置的顯示屏單元I構(gòu)成LED顯示屏，顯示屏單元I由陣列排列的顯示模塊3組成，顯示模塊3上焊接設(shè)置紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4，所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元4為LED顯示屏的子像素，顯示屏單元I垂直方向上的子像素按紅、綠、藍(lán)循環(huán)排列，水平方向上的子像素為紅、綠、藍(lán)的同一色，垂直方向上的一組紅、綠、藍(lán)子像素構(gòu)成一個(gè)完整像素5，紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4的長邊垂直放置，短邊水平放置，且各自在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等。顯示模塊3拼接后構(gòu)成顯示屏單元I，水平方向和垂直方向位于顯示模塊3拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件4間距與顯示模塊3上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)顯示屏單元I上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等。顯示屏單元I拼接后構(gòu)成LED顯示屏，水平方向和垂直方向位于顯示屏單元3拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件4間距與顯示模塊3上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)LED顯示屏上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等。從而達(dá)到無縫拼接的效果，實(shí)現(xiàn)任意大面積的自由拼接。拼接完成后的LED顯示屏發(fā)光面前方平行設(shè)置光柵板2。光柵板2可以為狹縫光柵，相鄰的一條透明區(qū)域和一條黑色區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)柵距，光柵的狹縫沿垂直方向設(shè)置，狹縫光柵的透明區(qū)域小于等于一個(gè)子像素的寬度，光柵結(jié)構(gòu)如圖5所示。光柵板2還可以采用柱鏡光柵，玻璃基板上均勻設(shè)置外凸或內(nèi)凹的半圓柱型透明條紋，一條透明條紋為一個(gè)柵距，透明條紋沿垂直方向設(shè)置，光柵結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示。基于狹縫光柵的自由立體顯示原理如下:基于狹縫光柵的自由立體顯示結(jié)構(gòu)是在顯示屏的前方或后方放置一塊柵欄式的擋板，這樣由于擋板的遮擋，觀察者的單眼通過擋板上的一條狹縫只能看到顯示屏上的一列像素，如左眼只能看到奇像素列，而看不到偶像素列；同樣，右眼只能看到偶像素列，而看不到奇像素列。這樣一來，分別由奇偶像素列組成的兩幅圖像就成了具有水平時(shí)差的立體圖像對，通過大腦的融合作用，最終形成一幅具有深度感的立體圖像，如圖7所示?；谥R光柵的自由立體顯不原理如下:該原理與基于狹縫光柵的自由立體顯不技術(shù)類似，其利用柱透鏡單元的折射作用，引導(dǎo)光線進(jìn)入特定的觀察區(qū)，產(chǎn)生對用左右眼的立體圖像對，并最終在大腦的融合下闡釋立體視覺，如圖8所示。光柵板2在安裝時(shí)可以有多種選擇。當(dāng)LED顯示屏面積不是很大時(shí)，光柵板2可以為一個(gè)整體，平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。當(dāng)LED顯示屏面積較大時(shí)，光柵板2可分體設(shè)置。當(dāng)光柵板2分體設(shè)置時(shí)，包括以下幾種安裝方式:1、每一個(gè)光柵板2與顯示屏單元I尺寸相等，光柵板2與顯示屏單元I固定連接；2、光柵板2垂直尺寸與LED顯示屏高度相等，水平方向由一組光柵板2拼接后與LED顯示屏寬度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方；3、光柵板2水平尺寸與LED顯示屏寬度相等，垂直方向由一組光柵板2拼接后與LED顯示屏高度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。需要注意的是，無論以何種方式安裝光柵板2，都必須保證光柵條紋與LED顯示屏縱向上的子像素對應(yīng)。紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4采用單色表貼元件，且LED封裝表面做磨砂處理，使單顆LED發(fā)光元件的點(diǎn)光源經(jīng)磨砂面勻光為一個(gè)面光源，使子像素更好的混合為一個(gè)完整的像素。LED發(fā)光元件4采用型號(hào)為0402的LED，短邊尺寸為0.5mm,長邊尺寸為1.0mm,或采用型號(hào)為0603的LED，短邊尺寸為0.8mm,長邊尺寸為1.6mm,或采用型號(hào)為0805的LED，短邊尺寸為1.25mm,長邊尺寸為2.0mm,或采用型號(hào)為1206的LED，短邊尺寸為1.6mm,長邊尺寸為3.2_，或采用型號(hào)為1210的LED，短邊尺寸為2.5_，長邊尺寸為3.2_，或采用型號(hào)為1812的LED，短邊尺寸為3.2mm,長邊尺寸為4.5mm,或采用型號(hào)為2010的LED，短邊尺寸為2.5mm,長邊尺寸為5.0mm,或采用型號(hào)為2512的LED，短邊尺寸為3.2mm,長邊尺寸為6.4mm。紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件4垂直排列或傾斜排列時(shí)，水平方向上相鄰兩LED的間隙為
0.2mm-0.5mm。LED發(fā)光元件垂直排列，光柵板2的條紋保持垂直設(shè)置。顯示模塊3上還包括電路板，電路板用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光元件進(jìn)行工作，電路板上還設(shè)置用于向電路板輸送電能的電源接口和用于向電路板輸送信號(hào)源的信號(hào)接口。該LED顯示屏播放的信號(hào)源為通過一組具有視差序列的圖像或視頻，合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻，構(gòu)成圖像或視頻的每一個(gè)像素點(diǎn)與LED自由立體顯示屏面板物理像素點(diǎn)一一對應(yīng)。通過子像素特殊排列的LED顯示屏加裝光柵，然后播放經(jīng)過立體合成成立的圖像或視頻信號(hào)源即可實(shí)現(xiàn)使LED顯示屏顯示自由立體圖像或視頻。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，由一組拼接設(shè)置的顯示屏單元構(gòu)成LED顯示屏，顯示屏單元由陣列排列的顯示模塊組成，顯示模塊上焊接設(shè)置紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件，所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件為LED顯示屏的子像素，其特征在于顯示屏單元垂直方向上的子像素按紅、綠、藍(lán)循環(huán)排列，水平方向上的子像素為紅、綠、藍(lán)的同一色，垂直方向上的一組紅、綠、藍(lán)子像素構(gòu)成一個(gè)完整像素，紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件的長邊垂直放置，短邊水平放置，且各自在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；顯示模塊拼接后構(gòu)成顯示屏單元，水平方向和垂直方向位于顯示模塊拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件間距與顯示模塊上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)顯示屏單元上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；顯示屏單元拼接后構(gòu)成LED顯示屏，水平方向和垂直方向位于顯示屏單元拼縫處的相鄰LED發(fā)光元件間距與顯示模塊上的LED發(fā)光元件間距相等，使整個(gè)LED顯示屏上所有紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件在水平方向間距相等，在垂直方向上間距相等；LED顯示屏發(fā)光面前方平行設(shè)置光柵板；顯示模塊上還包括電路板，電路板用于驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光元件進(jìn)行工作，電路板上設(shè)置用于向電路板輸送電能的電源接口和用于向電路板輸送信號(hào)源的信號(hào)接口 ；信號(hào)源為通過一組具有視差序列的圖像或視頻，合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為狹縫光柵，相鄰的一條透明區(qū)域和一條黑色區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)柵距，光柵的狹縫沿垂直方向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為柱鏡光柵，玻璃基板上均勻設(shè)置外凸或內(nèi)凹的半圓柱型透明條紋，一條透明條紋為一個(gè)柵距，透明條紋沿垂直方向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述信號(hào)源為合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻，構(gòu)成圖像或視頻的每一個(gè)像素點(diǎn)與LED自由立體顯示屏面板物理像素點(diǎn)一一對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件采用單色表貼元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為一個(gè)整體，平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為分體設(shè)置，每一個(gè)光柵板與顯示屏單元尺寸相等，光柵板與顯示屏單元固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為分體設(shè)置，垂直尺寸與LED顯示屏高度相等，水平方向由一組光柵板拼接后與LED顯示屏寬度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于所述的光柵板為分體設(shè)置，水平尺寸與LED顯示屏寬度相等，垂直方向由一組光柵板拼接后與LED顯示屏高度相等，通過支架固定后平行設(shè)置于LED顯示屏發(fā)光面前方。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，其特征在于紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件垂直排列時(shí)，水平方向上相鄰兩LED的間隙為·0.2m m-0.5mm。
專利摘要發(fā)光元件水平和垂直排列的無縫拼接分離LED立體顯示屏，它屬于立體成像的技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型旨在使LED顯示屏顯示自由立體圖像或視頻。顯示屏單元垂直方向上的子像素按紅、綠、藍(lán)循環(huán)排列，水平方向上的子像素為紅、綠、藍(lán)的同一色，垂直方向上的一組紅、綠、藍(lán)子像素構(gòu)成一個(gè)完整像素，采用色彩分離的單色紅、綠、藍(lán)LED發(fā)光元件，使LED顯示屏上紅、綠、藍(lán)子像素的排列方式符合自由立體顯示的要求，達(dá)到無縫拼接的效果，實(shí)現(xiàn)任意大面積的自由拼接。在LED顯示屏發(fā)光面前方平行設(shè)置光柵板，播放的信號(hào)源經(jīng)處理合成后得到具有立體效果的一個(gè)圖像或視頻，即可通過LED顯示屏實(shí)現(xiàn)自由立體顯示，播放立體圖像或視頻。
文檔編號(hào)G09F9/302GK202976704SQ20122072693
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者李國炳, 李海波 申請人:黑龍江省四維影像數(shù)碼科技有限公司, 李國炳, 李海波