CN104064122B - 一种led裸眼3d显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED裸眼3D显示装置，包括纵横方向像素密度不同的LED显示屏、扩散膜和视差屏障光栅。所述LED显示屏横向像素的点距小于纵向像素的点距，即横向分辨率高于纵向分辨率；横向高分辨率用于满足多视点立体显示的分辨率损失；立体显示纵向分辨率不损失，因此纵向分辨率相比横向分辨率相对较小，节约成本。横向像素的点距小于纵向像素的点距，可由子像素的形状或子像素的排列来实现，该装置可以在保证现有LED显示屏制作工艺和散热工艺能达到的像素点密度的前提下，通过适当降低纵向分辨率来提高横向分辨率，且观看柔和，莫尔条纹少。

Description

一种LED裸眼3D显示装置

技术领域

本发明涉及一种LED裸眼3D显示装置，属于自由立体显示领域。

背景技术

随着光电技术的发展，LED显示技术已经得到了普遍的应用，LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术和视频技术为一体的高科技产品，其发光部分由LED（即发光二极管）拼接组成的，具有高亮度、环保节能、响应速度快、耐冲击和性能稳定等优点。LED显示屏作为显示器、展示板、公告板等目的在需要大尺寸、高亮度的场合被广泛使用。此外，LED显示技术可以根据需要任意地拼接显示单元，以形成不同尺寸、不同分辨率和不同形状的显示屏，在广告宣传、文化娱乐和科研教学等领域有着其它显示技术无法取代的优点。

裸眼3D（Three-dimensional）显示器因不需要观看者佩戴眼镜或者头盔等助视设备就能观看到3D影像，成为现阶段显示领域研究热点。利用LED显示屏实现自由立体显示，一直是人们不断追求的目标。目前市面上的高分辨率LED显示屏一般指P2-P4，即像素点距在2mm到4mm之间，且横纵像素点距一般一样。由于制作工艺和散热工艺等的限制，使得更高分辨率的LED显示屏良品率大大降低，成本大大提高。另一方面，对于立体LED显示器来说，视点越多，观众越容易光看到立体效果，但视点越多导致立体图像分辨率降低，因此需要更高分辨率的LED显示屏。

目前，LED显示像素形状一般为圆形或正方形，即横向像素点距与纵向像素点距是一样的。对于视差型立体显示技术来说，视点数越多，只会降低其横向分辨率，而纵向分辨率不损失。因此，本发明针对立体LED显示技术对横向分辨率高的要求与LED显示屏制作和散热工艺限制引起的分辨率难以满足高分辨率立体LED显示要求之间的矛盾，提出了一种高分辨率立体LED显示装置，该装置在保证现有制作工艺和散热工艺能达到的像素点密度的前提下，通过适当降低纵向分辨率来提高横向分辨率，从而实现高分辨率立体LED显示装置，同时，通过设置扩散膜和增亮膜，增大发光面积，使得观看柔和、舒适。

发明内容

本发明针对立体LED显示技术对横向分辨率高的要求与LED显示屏制作和散热工艺限制引起的分辨率难以满足高分辨率立体LED显示要求之间的矛盾，以及传统LED观看较刺眼，莫尔条纹大等缺点，提供一种新的裸眼3D-LED显示装置。

本发明的技术方案在于：

一种LED裸眼3D显示装置，包括显示装置及视频源，所述显示装置包括沿光线出射走向上依次布设的LED显示屏、扩散膜、增亮膜、视差屏障光栅，其特征在于：所述LED显示屏的纵横方向像素密度分布不均匀，所述LED显示屏中LED发光管呈直线等距排列或周期性非直线水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2；所述扩散膜用于对光进行均匀化，将LED显示屏每一个发光点，即像素或子像素，的面积扩大；所述增亮膜用于控制对均匀化的光线的出射方向，使其大部分想垂直基板方向出射；所述视差屏障光栅用以对光线传播路径进行控制，使观看者的左右眼观看到不同的视差图像的分光元件，采用狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅或液晶光栅，从几何形状方面考虑为采用线性光栅或阶梯光栅，从放置方式方面考虑为采用竖直光栅或倾斜光栅。

其中，所述的视频源为与显示装置分辨率相匹配的视差图像进行分割和合成获得的视频源，设定所述显示装置的视点数为k，k是2-128之间的一个自然数，当视差屏障光栅为竖直光栅，显示装置的分辨率为m×n时，则设置每个视差图像横向像素数为m×k，纵向像素数为n；当视差屏障光栅为倾斜光栅时，显示分辨率会同时分担在水平和竖直两个方向，设定所述显示装置的视点数为k，k是2-128之间的一个自然数，显示装置的分辨率为m×n，k可分解为M×N，设M为整数，1<M<K，N=K/M，则设置水平方向像素为m×M，竖直方向像素为n×N，总体分辨率下降为原来的；则多视角图像混合按如下方式进行：沿LED行方向，相邻LED管的像素来源于相差M个视角差的视图；沿LED列方向，相邻LED管的像素来源于相差N个视角差的视图；当LED管水平间距与竖直间距比为r时，光栅与LED的列方向夹角应为α=1/tan(r/M)，以保证透过光栅观察到的像素来源于相同视角的视图，此时放大系数为m=WM/Ph,其中W为观察者双眼间距，Ph为LED管沿行方向的间距。

所述的LED显示屏为由红绿蓝LED芯片排列而成，或为由单色短波长LED芯片激发光转换材料发出不同颜色光形成；所述光转换材料包括量子点、量子棒、量子阱和半导体荧光材料。

所述扩散膜为在透明基板表面采用物理或化学的方法对表面进行粗糙处理，或在透明基质材料中添加具有高反射颗粒。

所述LED显示屏横向像素点距小于纵向像素点距采用子像素的排列方式实现，或通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现。

所述显示装置为利用液晶光栅的配置实现的2D/3D逐点共融显示器，即可以通过控制任意某个区域的液晶具有光栅作用，显示3D图像，其余区域显示2D图像；所述液晶光栅包括独立制作的液晶光阀、液晶透镜和液晶透明屏作为分光光栅。

所述视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

所述视差屏障光栅采用整片加工或采用拼接技术拼接，并通过机械方式或电控装置实现显示装置的2D/3D切换。

本发明的优点在于：本发明在节约成本的情况下，既能平衡多视点视差型3D显示的横向分辨率损失，通过适当降低纵向分辨率来提高横向分辨率，而且观看柔和、舒适，无莫尔条纹。

附图说明

图1：本发明一种裸眼3D-LED显示装置截面示意图。

图2a和2b：现有LED显示屏一般采用的子像素排列结构。

图3：本发明实施例一所采用的子像素形状和排列结构。

图4：本发明实施例二所采用的子像素形状和排列结构。

图5：本发明实施例三所采用的子像素形状和排列结构。

附图中，主要元件标记说明如下：

01—LED芯片基板；02，010,11,21,31—红光LED芯片；03，011,12,22,32—绿光LED芯片；04，012,13,23,33—蓝光LED芯片；05—黑色矩阵；06—透明基板；07—扩散膜；08—增亮膜；09—视差屏障光栅。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

参考图1，本发明涉及包括显示装置及视频源，所述显示装置包括沿光线出射走向上依次布设的LED显示屏、扩散膜、增亮膜、视差屏障光栅，其中：

（1）纵横方向像素密度分布不均匀的LED显示屏，所述LED显示屏中LED发光管呈直线等距排列或周期性非直线水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2，该装置在LED屏长度和宽度不变或相差不大的情况下，通过增加横向像素密度来补偿多视点视差型3D显示时横向分辨率损失大于纵向分辨率损失的情况，实现高清晰裸眼3D显示；

（2）扩散膜，用于对光进行均匀化，将LED显示屏每一个发光点（像素或子像素）的面积扩大，既使得观看效果变得更加柔和，又能减少或消除裸眼3D显示过程中的莫尔条纹；

（3）增亮膜，用于控制对均匀化的光线的出射方向，使其大部分想垂直基板方向出射；

（4）视差屏障光栅，对光线传播路径进行一定方式的控制，使观看者的左右眼观看到不同的视差图像的分光元件，包括狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅和液晶光栅，其几何形状包括线性光栅和阶梯光栅，放置方式包括竖直放置（竖直光栅）和倾斜放置（倾斜光栅）。

所述3D显示的视频源为与3D-LED显示装置分辨率相匹配的视差图像进行分割和合成获得的视频源，设定所述裸眼3D-LED显示装置的视点数为k（k是2-128之间的一个自然数），当视差屏障光栅为竖直光栅时，立体显示装置的分辨率为m×n，则设置每个视差图像横向像素数为m×k，纵向像素数为n。

当视差屏障光栅为倾斜光栅时，显示分辨率会同时分担在水平和竖直两个方向，设定所述裸眼3D-LED显示装置的视点数为k（k是2-128之间的一个自然数），立体显示装置的分辨率为m×n，k可分解为M×N，设M为整数，1<M<K，N=K/M，则设置水平方向像素为m×M，竖直方向像素为n×N，总体分辨率下降为原来的；则多视角图像混合按如下方式进行：沿LED行方向，相邻LED管的像素来源于相差M个视角差的视图；沿LED列方向，相邻LED管的像素来源于相差N个视角差的视图；当LED管水平间距与竖直间距比为r时，光栅与LED的列方向夹角应为α=1/tan(r/M)，以保证透过光栅观察到的像素来源于相同视角的视图，此时放大系数为m=WM/Ph,其中W为观察者双眼间距，Ph为LED管沿行方向的间距。

所述LED显示屏为由红绿蓝LED芯片排列而成，或为由单色短波长LED芯片激发光转换材料发出不同颜色光形成；所述光转换材料包括量子点、量子棒、量子阱和半导体荧光材料。

所述扩散膜为在透明基板表面采用物理或化学的方法对表面进行粗糙处理，或在透明基质材料中添加具有高反射颗粒。

所述LED显示屏横向像素点距小于纵向像素点距可通过子像素的排列方式来实现，也可通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现。

配置液晶光栅的裸眼3D-LED显示装置是2D/3D逐点共融显示器，即可以通过控制任意某个区域的液晶具有光栅（分光）作用，显示3D图像，其余区域显示2D图像；所述液晶光栅包括独立制作的液晶光阀、液晶透镜和液晶透明屏作为分光光栅。

所述视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

所述视差屏障光栅可采用整片加工或采用拼接技术拼接，并可通过机械方式或电控装置实现3D-LED显示装置的2D/3D切换。

图2a和图2b所示为现有LED显示屏一般采用的子像素排列结构，横向像素点距和纵向像素点距相等，像素密度分布均匀。利用此类LED显示屏做成视差型裸眼3D-LED显示装置时，由于横向分辨率的损失一般大于纵向分辨率损失，使得裸眼3D-LED显示装置的整体观看效果下降。如LED屏的分辨率为1920×1024，做成5视点狭缝光栅裸眼3D-LED显示器时，分辨率变为320×1024，横向分辨率损失严重而纵向分辨率不损失，影响观看效果。

下面结合附图及实施例具体说明本发明一种裸眼3D-LED显示装置中LED显示屏LED芯片的排列方式和视差屏障的设计。本发明提供优选实施例，但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。在图中，为了清楚放大了层和区域的厚度，但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。

在此参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状，而是包括所得到的形状，比如制造引起的偏差。在本实施例中均以矩形表示，图中的表示是示意性的，但这不应该被认为限制本发明的范围。

实施例一

本实施例以2视点3D-LED说明本发明的一种裸眼3D-LED显示装置。

（1）提供一个LED显示屏，LED显示屏中每个像素呈直线等距排列或周期性非直线但水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2。优选的，本实施例通过子像素的排列方式来实现横向像素点距小于纵向像素点距，子像素的排列方式设置为如图3所示，LED显示屏上的每个像素由红（R）11，绿（G）12，蓝（B）13三个子像素构成，采用带状排列方式，即红、绿、蓝子像素在垂直方向上为自上向下均匀间隔排列构成一个竖直列，水平方向上为红、绿、蓝子像素各构成一个水平行，同样均匀间隔排列，每个子像素之间上下左右的间距均相等。其中每个子像素为圆形，横向像素排列间隔（即子像素排列间隔）为1mm，纵向子像素排列间隔为1mm，纵向像素排列间隔为3mm。LED显示屏横向像素个数为2048，即LED显示屏长为2.048m，纵向像素个数为512，即LED显示屏高为1.536m

（2）设计并制作视差屏障光栅。

视差屏障光栅包括狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅和液晶光栅，其几何形状包括线性光栅、阶梯光栅，或与LED像素形状对应的锯齿形光栅和波浪形光栅，放置方式包括竖直放置（竖直光栅）和倾斜放置（倾斜光栅）。视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

本实施例优选打印的菲林垂直光栅作为视差屏障光栅，光栅周期由公式b=Kuc/(u+c)确定，其中K为视点数，c为所述LED显示屏横向像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例以2视点3D-LED为例，经计算可得，视差屏障光栅周期约为1.97mm，黑条宽度为1mm（略大于周期的一半）。

采用高精密度的菲林打印机，根据设计好的光栅计算机文件打印光栅菲林，即在透明的胶片间隔印刷形成所需的光栅结构，菲林光栅黑条的边沿应该比较直，较少出现坑坑洼洼的边界，否则会影响可视区域的大小。光栅的不透光黑条接近理想情况下的完全不透光黑条，使左右眼看到的图像完全区分开，减小左右眼所看到的图像之间的串扰。

（3）视差屏障光栅、扩散膜、增亮膜与LED屏的对齐与固定

视差屏障狭缝光栅位于LED显示屏前方，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离由公式d=sc/(u+c)确定，s为最佳观看距离，c为所述LED显示屏像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例中，假设最佳观看距离为3m，经计算可得，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离约为45mm。利用该光栅保证观看者通过光栅左眼只能看到显示屏显示的左眼图像，而右眼只能看到显示屏显示的右眼图像，从而获得不用佩戴眼镜就可以观看的裸眼3D-LED显示器。菲林狭缝光栅上边固定于一圆形铝管，下边接一重2kg的条状物，保证菲林平整性，并可通过圆形铝管使菲林狭缝光栅卷起与放下，实现2D/3D的机械切换。

本实施例中，扩散膜和增亮膜紧密贴合在一起，并贴合在厚度为3mm的玻璃基板上，与LED显示屏夹在一起。

本实施例中LED屏的分辨率为2048×512，实现的3D-LED分辨率为1024×512，而在保证整个3D-LED显示装置尺寸不变的情况下，采用传统的LED显示屏子像素排列结构（图2a和b所示）实现的3D-LED分辨率为512×768，本发明通过增加横向像素密度来补偿多视点视差型3D显示时横向分辨率损失大于纵向分辨率损失的情况，实现高清晰裸眼3D显示。

至此，一种裸眼3D-LED显示装置形成。

实施例二

本实施例以5视点3D-LED说明本发明的一种分辨率补偿式高清晰裸眼3D-LED显示装置。

（1）提供一个LED显示屏，LED显示屏中每个像素呈直线等距排列或周期性非直线但水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2。优选的，本实施例通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现横向像素点距小于纵向像素点距，子像素的形状和排列方式设置为如图4所示，LED显示屏上的每个像素由红（R）11，绿（G）12，蓝（B）13三个子像素构成，子像素形状为长方形，横向宽度小于纵向长度，采用带状排列方式，即红、绿、蓝子像素在水平方向上为自左向右均匀间隔排列构成一个水平行，竖直方向上为红、绿、蓝子像素各构成一个竖直列，同样均匀间隔排列，每个子像素之间上下左右的间距均相等。优选的，本实施例中LED屏子像素横向宽度取0.5mm，纵向长度取6mm，则横向像素排列间隔为1.5mm，纵向像素排列间隔为6mm。LED显示屏横向像素个数为3840，即LED显示屏长为5.76m，纵向像素个数为512，即LED显示屏高为3.072m

（2）设计并制作视差屏障光栅。

视差屏障光栅包括狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅和液晶光栅，其几何形状包括线性光栅、阶梯光栅，或与LED像素形状对应的锯齿形光栅和波浪形光栅，放置方式包括竖直放置（竖直光栅）和倾斜放置（倾斜光栅）。视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

本实施例优选丝网印刷制作薄膜垂直光栅作为视差屏障光栅，光栅周期由公式b=Kuc/(u+c)确定，其中K为视点数，c为所述LED显示屏横向子像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例以5视点3D-LED为例，经计算可得，视差屏障光栅周期约为2.48mm，黑条宽度为2.08mm。

（3）视差屏障光栅与LED屏的对齐与固定

视差屏障狭缝光栅位于LED显示屏前方，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离由公式d=sc/(u+c)确定，s为最佳观看距离，c为所述LED显示屏像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例中，假设最佳观看距离为3m，经计算可得，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离约为45.8mm。利用该光栅保证观看者通过光栅左眼只能看到显示屏显示的左眼图像，而右眼只能看到显示屏显示的右眼图像，从而获得不用佩戴眼镜就可以观看的裸眼3D-LED显示器。

本实施例中，扩散膜和增亮膜紧密贴合在一起，并贴合在厚度为3mm的玻璃基板上，与LED显示屏夹在一起。

本实施例中LED屏的分辨率为3840×512，实现的3D-LED分辨率为640×512，而在保证整个3D-LED显示装置尺寸不变的情况下，采用传统的LED显示屏子像素排列结构（图2a和b所示）实现的3D-LED分辨率为320×512，本发明通过增加横向像素密度来补偿多视点视差型3D显示时横向分辨率损失大于纵向分辨率损失的情况，实现高清晰裸眼3D显示。

至此，一种裸眼3D-LED显示装置形成。

实施例三

本实施例以5视点3D-LED说明本发明的一种分辨率补偿式高清晰裸眼3D-LED显示装置。

（1）提供一个LED显示屏，LED显示屏中每个像素呈直线等距排列或周期性非直线但水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2。优选的，本实施例通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现横向像素点距小于纵向像素点距，子像素的形状和排列方式设置为如图5所示，LED显示屏上的每个像素由红（R）11，绿（G）12，蓝（B）13三个子像素构成，子像素形状为长方形，横向宽度小于纵向长度，三个子像素重合在一起，通过绝缘层分离。优选的，本实施例中LED屏子像素横向宽度取1.5mm，纵向长度取6mm，则横向像素排列间隔为1.5mm，纵向像素排列间隔为6mm。LED显示屏横向像素个数为3840，即LED显示屏长为5.76m，纵向像素个数为512，即LED显示屏高为3.072m

（2）设计并制作视差屏障光栅。

视差屏障光栅包括狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅和液晶光栅，其几何形状包括线性光栅、阶梯光栅，或与LED像素形状对应的锯齿形光栅和波浪形光栅，放置方式包括竖直放置（竖直光栅）和倾斜放置（倾斜光栅）。视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

本实施例优选丝网印刷制作薄膜垂直光栅作为视差屏障光栅，光栅周期由公式b=Kuc/(u+c)确定，其中K为视点数，c为所述LED显示屏横向子像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例以5视点3D-LED为例，经计算可得，视差屏障光栅周期约为2.48mm，黑条宽度为2.08mm。

（3）视差屏障光栅与LED屏的对齐与固定

视差屏障狭缝光栅位于LED显示屏前方，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离由公式d=sc/(u+c)确定，s为最佳观看距离，c为所述LED显示屏像素宽度，u为人两眼之间的间距，取值为65毫米。本实施例中，假设最佳观看距离为3m，经计算可得，狭缝光栅与LED显示屏之间的距离约为45.8mm。利用该光栅保证观看者通过光栅左眼只能看到显示屏显示的左眼图像，而右眼只能看到显示屏显示的右眼图像，从而获得不用佩戴眼镜就可以观看的裸眼3D-LED显示器。

本实施例中，扩散膜和增亮膜紧密贴合在一起，并贴合在厚度为3mm的玻璃基板上，与LED显示屏夹在一起。

本实施例中LED屏的分辨率为3840×512，实现的3D-LED分辨率为640×512，而在保证整个3D-LED显示装置尺寸不变的情况下，采用传统的LED显示屏子像素排列结构（图2a和b所示）实现的3D-LED分辨率为320×512，本发明通过增加横向像素密度来补偿多视点视差型3D显示时横向分辨率损失大于纵向分辨率损失的情况，实现高清晰裸眼3D显示。

至此，一种裸眼3D-LED显示装置形成。

以上例子主要说明了本发明的一种高分辨率立体LED显示装置。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施例方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种LED裸眼3D显示装置，包括显示装置及视频源，所述显示装置包括沿光线出射走向上依次布设的LED显示屏、扩散膜、增亮膜、视差屏障光栅，其特征在于：所述LED显示屏的纵横方向像素密度分布不均匀，所述LED显示屏中LED发光管呈直线等距排列或周期性非直线水平间距相等的方式排列，且横向像素点距d1小于纵向像素点距d2，d1、d2满足d2/30<d1<d2；所述扩散膜用于对光进行均匀化，将LED显示屏每一个发光点，即像素或子像素的面积扩大，形成面光源；所述增亮膜用于控制对均匀化的光线的出射方向，使其大部分向垂直基板方向出射；所述视差屏障光栅用以对光线传播路径进行控制，使观看者的左右眼观看到不同的视差图像的分光元件，采用狭缝光栅、柱透镜光栅、振动光栅或液晶光栅，从几何形状方面考虑为采用线性光栅或阶梯光栅，从放置方式方面考虑为采用竖直光栅或倾斜光栅；所述的视频源为与显示装置分辨率相匹配的视差图像进行分割和合成获得的视频源，设定所述显示装置的视点数为K，K是2-128之间的一个自然数，当视差屏障光栅为竖直光栅，显示装置的分辨率为m×n时，则设置每个视差图像横向像素数为m×K，纵向像素数为n；当视差屏障光栅为倾斜光栅时，显示分辨率会同时分担在水平和竖直两个方向，设定所述显示装置的视点数为K，K是2-128之间的一个自然数，显示装置的分辨率为m×n，K可分解为M×N，设M为整数，1<M<K，N=K/M，则设置水平方向像素为m×M，竖直方向像素为n×N，总体分辨率下降为原来的；则多视角图像混合按如下方式进行：沿LED行方向，相邻LED管的像素来源于相差M个视角差的视图；沿LED列方向，相邻LED管的像素来源于相差N个视角差的视图；当LED管水平间距与竖直间距比为r时，光栅与LED的列方向夹角应为α=1/tan(r/M)，以保证透过光栅观察到的像素来源于相同视角的视图，此时放大系数为m=WM/Ph,其中W为观察者双眼间距，Ph为LED管沿行方向的间距。

2.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述的LED显示屏为由红绿蓝LED芯片排列而成，或为由单色短波长LED芯片激发光转换材料发出不同颜色光形成；所述光转换材料包括量子点、量子棒、量子阱和半导体荧光材料。

3.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述扩散膜为在透明基板表面采用物理或化学的方法对表面进行粗糙处理，或在透明基质材料中添加具有高反射颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述LED显示屏横向像素点距小于纵向像素点距采用子像素的排列方式实现，或通过设置LED单个像素的形状，即使得每个LED像素的横向宽度小于纵向长度来实现。

5.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述显示装置为利用液晶光栅的配置实现的2D/3D逐点共融显示器，即可以通过控制任意某个区域的液晶具有光栅作用，显示3D图像，其余区域显示2D图像；所述液晶光栅包括独立制作的液晶光阀、液晶透镜和液晶透明屏作为分光光栅。

6.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述视差屏障光栅的制作方法包括丝网印刷、光刻镀膜、菲林贴合、机械加工；视差屏障光栅不透光材料包括金属、合金、不透光油墨、不透光聚合物，亦包括光致变色、电致变色、热致变色、湿致变色材料。

7.根据权利要求1所述的一种LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述视差屏障光栅采用整片加工或采用拼接技术拼接，并通过机械方式或电控装置实现显示装置的2D/3D切换。