CN104035202A - 一种led 3d显示装置 - Google Patents

Abstract

一种LED 3D显示装置包括：多颗发光二极管，各组发光二极管中设有由四颗单原色的发光体构成的子像素；多组棱镜，分别对称排列于任意两子像素的两侧；通过每个子像素分别透过其相邻的棱镜形成两组图像，分别投射入观看者的左右眼。多组棱镜分别对称地排列于任意两子像素的左右两侧或上下两侧，子像素呈条形分布或田字型分布。采用不同列的子像素采用交错的方式排列，使得不同像素透过棱镜后，颜色更为均匀柔和，光线穿透效果良好，解决了各颜色对比度较大，局部颜色过深等现象。另外，像素采用田字形排列成方形时，棱镜的宽度加大，这种排列方式显示分辨率降低，但色彩均匀，更适用于大型3D显示装置的应用，且制造要求精度低，适用于大型LED电视墙。

Description

一种LED 3D显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其是指一种LED3D显示装置。

背景技术

近年来，显示技术得到快速的发展，与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕平面，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。尽管3D显示技术分类繁多，不过最基本的原理是相似的，就是利用人眼左右分别接收不同画面，然后大脑经过对图像信息进行叠加产生，构成一个具有前—后、上—下、左—右、远—近等立体方向效果的影像。

一般而言，3D立体显示器一般分为裸眼式、透镜式、光栅式等类型。其中，裸眼式3D显示器需要在特定的观看范围以内才会有较佳的效果，也就是说，当使用者在观看范围以外的位置观看裸眼3D立体显示器时，除了可能看到错误的立体影像或完全感觉不到影像的立体感，因此，目前3D显示器仍以透镜式或光栅式立体显示器为主流。透镜式3D显示器包含透镜面板与液晶面板，其中透镜面板设置于液晶面板上。当透镜式3D显示器显示影像时，透镜面板会接收液晶面板的影像并产生左、右眼的分光效果，让使用者产生立体的感觉。

已知用于户外的大型LED电视墙仅能呈现2D显示效果，无法显示3D立体画面，另一方面，液晶电视虽然已经发展到具备显示立体画面的能力，但是，以目前LCD面板的制造技术而言，仍然难以制造出符合户外大型电视墙的超大面积的LCD面板，并且以目前能力能够制造出来的LCD面板而言，若拿来使用到大型电视墙上，则电视墙制造成本往往会过于高昂，令人无法接受。

因此，为了解决大型LED电视墙以及LCD电视墙的缺陷，提高了一种利用单颗四元色发光二极体为像素显示元件的3D立体显示装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种由四原色发光体作为像素显示元件，采用不同排列组合方式构成的大型LED3D显示装置。

本发明提供了一种LED3D显示装置，其包括：

多颗发光二极管，各组发光二极管中设有由四颗单原色的发光体构成的子像素；

多组棱镜，其分别对称排列于任意两子像素的两侧；

通过每个子像素分别透过其相邻的棱镜形成两组图像，分别投射入观看者的左右眼。

优选地，所述多组棱镜分别对称地排列于任意两子像素的左右两侧或上下两侧。其中，所述子像素呈条形排布形成一组像素，或呈田字形组合排布形成一组像素。所述棱镜分别水平地设于两侧子像素的左侧和右侧，或是分别对称竖立地设于像素区的上侧和下侧。所述四块像素相互并排组成方形结构像素区，所述棱镜分别对称竖立于像素区的上侧和下侧。通过设置子像素不同的排列方式，结合棱镜的不同排列方式，提高像素清晰度，使得图像的穿透效果更好。

优选地，所述四排像素平行排列形成一像素区，在不同排的像素中，子像素相错排布，以使得成像的图像中，色彩更为柔和，避免局部色彩对比对过大的现象。

优选地，所述棱镜的宽度小于或等于两个子像素的宽度，或小于或等于一个子像素的宽度。

优选地，所述子像素分别为白色、红色、绿色和蓝色的发光体。通过单色的发光体分别构成子像素，组成WRGB像素。

与现有技术相比，本发明LED3D显示装置中，采用了四颗单原色的发光体作为子像素，经过不同方式的排列组合构成像素，像素的结构可为条形或方形，结合棱镜不同排列方式，棱镜与像素之间可相互平行或垂直，获得不同的成像效果。相对于原有子像素相同化的排列方式，本发明采用不同列的子像素采用交错的方式排列，使得不同像素透过棱镜后，颜色更为均匀柔和，光线穿透效果良好，解决了各颜色对比度较大，局部颜色过深等现象。另外，像素采用田字形排列成方形时，棱镜的宽度加大，这种排列方式显示分辨率降低，但色彩均匀，更适用于大型3D显示装置的应用，且制造要求精度低，提高量产的成品合格率，适用于大型LED电视墙。

附图说明

图1为本发明一种LED3D显示装置的实施例一的结构示意图；

图2为本发明一种LED3D显示装置的实施例二的结构示意图；

图3为本发明一种LED3D显示装置的实施例三的结构示意图；

图4为本发明一种LED3D显示装置的实施例四的结构示意图。

具体实施方式

为了解决大型LED3D显示的问题，参照图1所示，本发明提供了一种LED3D显示装置，其包括：多颗发光二极管，各组发光二极管中设有由四颗单原色的发光体构成的子像素1；多组棱镜2，其分别对称排列于任意两子像素1的两侧；通过每个发光二极管分别透过棱镜2形成两组图像，分别投射入观看者的左右眼。

发光二极管呈现四种不同颜色，分别为白色(W)、红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)， 不同颜色的发光体分别为子像素，四个子像素1组成一个WRGB像素10。棱镜2分别对称地排列于子像素1的两侧，棱镜2与子像素1相互对齐，其可水平地排列于子像素1的左侧和右侧，也可以垂直地排列于子像素1的上侧或下侧，WRGB像素10通过相邻的棱镜2形成两组图像，分别投射入观看者的左右眼，以在人的大脑中形成3D影像。

参照图1所示，所述子像素1呈条形排布形成一组WRGB像素10，所述棱镜2分别水平地设于两侧子像素1的左侧和右侧。每列WRGB像素10相互平行，所述四排WRGB像素10平行排列形成一像素区X，在不同排的WRGB像素10中，子像素1相错排布，如第一排WRGB像素10中，由左至右，子像素1依次为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色(W)；第二排WRGB像素10中，由左至右，子像素1依次为绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)和红色(R)；第三排WRGB像素10中，由左至右，子像素1依次为蓝色(B)、白色(W)、红色(R)和绿色(G)；第四排WRGB像素10中，由左至右，子像素1依次为白色(W)、红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)，排列顺序不以此为限。不同列的子像素1交错排列，以提高像素的分辨率，成像效果更佳，穿透效果好，避免在整体或局部图像中，个别颜色过深，对比度过大，色彩平衡度不协调等现象。LED发光成像时，每一排的WRGB像素10都会透过相邻的透镜形成两个图像，如第一排的WRGB像素10会透过与其相对齐的棱镜2向上形成一组图像，设为第一上图像，同时，也透过第二排的棱镜2向下形成一组图像，设为第一下图像；同样地，如第二排的WRGB像素10会透过与其相对齐的棱镜2向上形成一组图像，设为第二上图像，同时，也透过第三排的棱镜2向下形成一组图像，设为第二下图像。这时，由第一排的WRGB像素10形成的第一下图像和第二排的WRGB像素10形成的第二上图像重叠，产生的图像投射入观看者的右眼(或左眼)中，同样地，由第二排的WRGB像素10形成的第二下图像和第三排的WRGB像素10形成的第三上图像重叠，产生的图像投射入观看者的左眼(或右眼)中，使得人的大脑形成3D视觉影像效果。在本实施例中，通过将WRGB四单色像素呈条形排列，结合棱镜2呈水平排列，形成3D视觉成像效果。

参照图2所示，在实施例二中，子像素1的排列方式与实施例一相同。所不同的是，棱镜分别对称竖立于像素区X的上侧和下侧，即各列棱镜2分别竖立于像素区X中的第一列子像素1的上侧以及第四列子像素1的下侧，各列棱镜2的宽度小于或等于子像素1的宽度，优选地，棱镜2的宽度与子像素1的宽度相同。LED发光成像时，各列的子像素1分别透过相对应的棱镜2，直接通过上棱镜形成一组图像，投射入观察者的右眼中，通过下棱镜形成另一组图像，投射入左眼中，通过射入图像的错位，形成3D视觉成效效果。在本实施例中，通过将WRGB四单色像素呈条形排列，结合棱镜2呈垂直排列，形成3D视觉成像效果。

参照图3所示，在实施例三中，所述子像素1呈田字形组合排布形成一组WRGB像素 10。在本实施例中，一组方形的WRGB像素10中，上列子像素为红色(R)和绿色(G)，下列子像素为蓝色(B)和白色(W)，四个单色子像素组成呈方形。在一个像素区Y中，包括四个WRGB像素10，其组成成方形结构，在像素区Y的上列和下列，分别设置两个WRGB像素10，其中，在每个WRGB像素中，子像素1的排列顺序可以相同或不同。棱镜2分别对称地竖立于像素区Y的上侧和下侧，一个棱镜2与两个子像素1相对，即使得两个子像素可透过一个棱镜成像，所述棱镜的宽度小于或等于两个子像素的宽度，优选地，棱镜的宽度等于两个子像素的宽度。LED发光成像时，各个WRGB像素10可分别透过相邻的棱镜2成像，通过上棱镜形成一组图像，投射入观察者的右眼中，通过下棱镜形成另一组图像，投射入左眼中，通过射入图像的错位，形成3D视觉成效效果。在本实施例中，通过将子像素排列呈田字形，棱镜垂直竖立，使得棱镜加宽，虽降低了图像的分辨率，但色彩更为柔和，可广泛适用于大型的LED3D显示装置中，降低了显示装置的制备精度和难度。

参照图4所示，在实施例四中，子像素1的排列方式与实施例一相同。所不同的是，棱镜分别对称水平放置于像素区Y的左侧和右侧。一个棱镜2与两个子像素1相对，即使得两个子像素可透过一个棱镜成像。成像原理与实施例一相同，故不再赘述。

棱镜与像素之间可采用棱镜水平排列或垂直排列两种，棱镜垂直排列即我们通常裸眼3D液晶显示器中棱镜的排列，该排列通过垂直的棱镜把像素图像分为左右两幅，即对应人眼的左右眼，每一个垂直排列的棱镜都分为左右眼图像，所以人的左右眼分别接收到不同的图像，从而在大脑中形成3D立体效果图像。而棱镜水平排列则不同，水平排列的棱镜会通过棱镜产生上下两幅图像，我们可以把棱镜1产生的上下图像叫做第一上图像、第一下图像，这样水平排列的棱镜2同样在竖直方向紧相连的像素通过水平棱镜2产生第二上图像、第二下图像，同理水平棱镜3产生第三上图像、第三下图像，这样可以通过控制棱镜与显示屏的距离使得第一下图像与第二上图像、第二下图像与第三上图像等等在同一水平线上，这样人眼在同一水平线可以同时接收到第一下图像与第二上图像、第二下图像与第三上图像等等，这样人的左右眼就可以分别获得不同图像，从而形成3D效果。

这两种排列方式中，棱镜垂直排列为常见方式，量产经验丰富，易于控制。棱镜水平排列时，通过相邻棱镜产生上下图像而分别给人眼左右眼进行区分产生3D效果，属于新式方式，3D效果需要精确控制棱镜与显示屏的距离来达到相邻棱镜产生的上下画面在同一水平线，可以达到真实性更佳的3D效果图像。

本发明LED3D显示装置中，采用了四颗单原色的发光体作为子像素，经过不同方式的排列组合构成像素，像素的结构可为条形或方形，结合棱镜不同排列方式，棱镜与像素之间可相互平行或垂直，获得不同的成像效果。相对于原有子像素相同化的排列方式，本发明采 用不同列的子像素采用交错的方式排列，使得不同像素透过棱镜后，颜色更为均匀柔和，光线穿透效果良好，解决了各颜色对比度较大，局部颜色过深等现象。另外，像素采用田字形排列成方形时，棱镜的宽度加大，这种排列方式显示分辨率降低，但色彩均匀，更适用于大型3D显示装置的应用，且制造要求精度低，提高量产的成品合格率。

Claims (10)

1.一种LED3D显示装置，其特征在于包括：

多颗发光二极管，各组发光二极管中设有由四颗单原色的发光体构成的子像素；

多组棱镜，其分别对称排列于任意两子像素的两侧；

通过每个子像素分别透过其相邻的棱镜形成两组图像，分别投射入观看者的左右眼。

2.根据权利要求1所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述多组棱镜分别对称地排列于任意两子像素的左右两侧或上下两侧。

3.根据权利要求2所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述子像素呈条形排布形成一组像素，所述棱镜分别水平地设于两侧子像素的左侧和右侧。

4.根据权利要求2所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述四排像素平行排列形成一像素区，在不同排的像素中，子像素相错排布。

5.根据权利要求4所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述棱镜分别对称竖立地设于像素区的上侧和下侧。

6.根据权利要求2所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述子像素呈田字形组合排布形成一组像素。

7.根据权利要求6所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述四块像素相互并排组成方形结构像素区，所述棱镜分别对称竖立于像素区的上侧和下侧。

8.根据权利要求7所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述棱镜的宽度小于或等于两个子像素的宽度。

9.根据权利要求4所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述棱镜的宽度小于或等于一个子像素的宽度。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的LED3D显示装置，其特征在于：所述子像素分别为白色、红色、绿色和蓝色的发光体。