CN104506835A - Led 3d图像显示模组及制造方法 - Google Patents

Abstract

LED 3D 图像显示模组及制造方法。一种使用图像垂直光旋器方法的立体图像显示模组及制造方法。通过隔光器的设置，使得显示面板上奇数列的光只能穿过第一光旋器，显示面板上偶数列的光只能穿过第二光旋器，或者，显示面板上偶数列的光只能穿过第一光旋器，显示面板上奇数列的光只能穿过第二光旋器；并且在所述显示面板的正面形成多个隔光器，从而使得观看者观看的水平视角增大时无3D重影的问题。

Description

LED 3D图像显示模组及制造方法

技术领域

本发明属于LED显示技术领域，尤其涉及使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组以及制造方法。

背景技术

近年来，随着市场对3D影像的热播，3D显示模组通过使用眼镜法或非眼镜法来显示立体图像，眼镜法分为图像垂直光旋器3D显示方法、色差式3D显示方法以及快门式3D显示方法。在色差式3D显示方法中，通过采用互补色色彩将图像内容显示在显示模组上，观看者通过佩戴光学滤色镜对图片进列双眼同时观视，从而在大脑中合成3D立体图像。在快门式3D显示方法中，通过提高显示模组的刷新率把图像按帧一分为二，形成左右眼连续交错的两组画面，观看者通过佩戴快门式3D眼镜使这两组画面分别进入左右眼，从而在大脑中合成3D立体图像。在图像垂直光旋器方法中，通过光线具有振动方向的特性，利用图像垂直光旋器来过滤原本朝向不同方向振动的光线，会挡住与图像垂直光旋器方向不一致的光线，只让与图像垂直光旋器方向相同的光线通过从而产生视差，观看者通过佩戴具有偏振镜片的特制眼镜，将这两组画面分别映射到左眼和右眼，从而在大脑中合成3D立体图像。非眼镜方法中，使用光学片将双眼视差图像的光轴分开的视差屏障或双面凸透镜来实现立体图像。

为了在使用了图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组上观看到最佳的立体图像，LED 3D显示模组奇数列上的图像只能穿过左旋圆偏振光旋器，而偶数列上的图像只能穿过右旋圆偏振光旋器。然而，奇数列上图像的一部分光可以串到右旋圆偏振光旋器，而偶数列上图像的一部分光可以串到左旋圆偏振光旋器。在这种情况下，以大于预定的视角角度观看，观看者佩戴的偏振眼镜左、右眼圆偏振滤光片可以同时看到左、右眼图像，因此观看者看到左眼图像和右眼图像彼此重叠，从而必然会导致观看者感觉到3D重影现象。因此，使用图像垂直光旋器方法的3D图像显示模组的问题在于，如观看到3D立体图像且无3D重影的时候所观看水平视角是很窄的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明涉及使用图像垂直光旋器方法的立体图像显示模组及制造方法。本发明的一个目的在于提供使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组及制造方法，使得观看者观看的水平视角增大时无3D重影的问题。

本发明的另外优点，目的和特征将随后的描述中阐述，并且对于审阅下文的本领域普通技术人员来说可以通过书面描述及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。

本发明的一个方面在于提供一种3D图像显示模组，该3D图像显示模组包括：显示银幕，其具有PCB板、驱动IC、驱动电路、LED显示晶圆、数据线等，以及图像垂直光旋器，其具有D光旋器和K光旋器。LED显示晶圆发出的光通过D光旋器变成左旋圆偏振光，显示晶圆发出的光通过K光旋器变成右旋圆偏振光。其中，在所述显示银幕的正面形成多个隔光器，使得显示银幕上奇数列的光只能穿过D光旋器，显示银幕上偶数列的光只能穿过K光旋器，并且隔光器的水平方向与D光旋器和K光旋器的水平方向相同，隔光器的垂直方向也与D光旋器和K光旋器的垂直方向相同。

本发明的另一个方面提供了一种制造LED 3D图像显示模组的方法，该3D图像显示模组包括：显示银幕，其具有PCB板、驱动IC、驱动电路、LED显示晶圆、数据线等，以及图像垂直光旋器，其具有D光旋器和K光旋器。LED显示晶圆发出的光通过D光旋器变成左旋圆偏振光，显示晶圆发出的光通过K光旋器变成右旋圆偏振光。所述方法包括以下步骤：显示银幕制作的步骤，在显示银幕正面形成多个隔光器的步骤，将图像垂直光旋器附在显示银幕上的步骤。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组的示意图；

图2是使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组的侧面结构示意图；

图3是根据本发明的使用图像垂直光旋器方法实施方式的LED 3D图像显示系统的示意图；

图4是LED 3D图像显示模组的分解透视图；

图5是详细根据本发明实施的LED 30显示模组的截面图；

图6是详细根据本发明实施的LED 30显示模组的透视图；

图7是详细根据本发明实施的LED 30显示模组的隔光器与图像垂直光旋器之间的关系图；

图8是详细根据本发明实施的LED 30显示模组的隔光器与图像垂直光旋器之间距离变化的垂直视角曲线图；

图9是描绘根据本发明实施方式的制造的流程图；

图10是描绘根据本发明的隔光器为梯形的形状图以及与图像垂直光旋器等之间的垂直截面图；

图11是描绘根据本发明的隔光器为方形的形状图以及与图像垂直光旋器等之间的垂直截面图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

图1为描述使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组的示意图。以图像垂直光旋器方法来实现的LED 3D显示模组是通过使用显示银幕200(或者显示面板)上设置的图像垂直光旋器100的偏振特性以及用户佩戴具有偏光镜片的偏振眼镜210来实现3D图像。在使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组中，在显示银幕200的奇数列显示左眼图像而偶数列显示右眼图像。显示银幕200的左眼图像在穿过图像垂直光旋器100中的D光旋器后被转换成左旋圆偏振光，而右眼图像在穿过图像垂直光旋器100中的K光旋器后被转换成右旋圆偏振光。因此，用户佩戴上偏振眼镜210后，左眼只能看到显示银幕上左眼的图像，右眼只能看到显示银幕上右眼的图像。当显示银幕左眼的图像与显示银幕右眼的图像是双眼视差图像时，观看者佩戴上偏振眼镜210后看到的图像就会呈现3D效果。

图2为描述使用图像垂直光旋器方法的LED 3D图像显示模组的侧面示意图。如图2所示，显示驱动IC 224，驱动电路板223，LED显示晶圆220，LED面罩221，保护层222，图像垂直光旋器100。显示驱动IC 224焊接在驱动电路板223背面，LED显示晶圆220通过SMT贴片机器固定于显示驱动电路板223的正面相应的像素位置，面罩221固定于显示驱动电路板223正面且框住LED显示晶圆220。图像垂直光旋器100通过透明环氧树脂胶或UA胶固定于LED显示晶圆220的上表面，保护层222通过透明环氧树脂胶或UA胶固定于图像垂直光旋器100的上表面。

图3是描述根据本发明的使用图像垂直光旋器方法实施方式的LED 3D图像显示系统。本发明的LED 3D图像显示系统包括显示银幕200、偏振眼镜210、列扫描驱动控制单元231、列扫描驱动控制单元232、信号控制器233、信号接收234、主控系235。

信号控制器233通过网线接收处理来至于信号接收器234送出的数据，并把接收到的数据转换成列扫描驱动控制单元231以及列扫描驱动控制单元232所能接收的数字信号格式。

显示银幕200在列扫描驱动控制单元231与列扫描驱动控制单元232的控制下显示图像。

列扫描驱动控制单元231包括多个Source Drive IC，Source Drive IC将信号控制器233输入的数字图像数据RGB转换成模拟的脉宽控制信号，Source Drive IC输出的模拟脉宽控制信号将通过数据线S提供到显示银幕200的显示晶圆的管脚上。

列扫描驱动控制单元232包括多个Gate Drive IC，Gate Drive IC将信号控制器233输入的脉冲选通信号转换成开关信号提供到选通线G上。

主控系统235借助如LVDS接口或者HDMI接口等之类的接口将数字信号RGB或YUV传输到信号接收器234，此外主控系统235将数据控制信号Vsync、Hsync、DE、CLK、Mode等提供给信号接收器234。

图4是描述LED 3D图像显示模组的分解透视图。包括：显示银幕240，隔光器241，图像垂直光旋器100，图像垂直光旋器100中的D光旋器243，图像垂直光旋器100中的K光旋器244，保护层242，偏振眼镜210。

在2D模式下，显示银幕200的奇数列像素与偶数列像素显示2D图像，在3D模式下，显示银幕的奇数列像素显示左眼图像(或右眼图像)，显示银幕偶数列像素显示右眼图像(左眼图像)。显示银幕200的像素中显示的图像的光入射到位于显示银幕200上的图像垂直光旋器100上。

D光旋器243将来自于显示荧幕240的光的相位旋转+(1/4)λ或+(3/4)λ,K光旋器244将来自于显示荧幕240的光的相位旋转-(1/4)λ或-(3/4)λ，λ是光的波长，D光旋器243的光轴G1和K光旋器244的光轴G2交叉成90°，图像垂直光旋器100的D光旋器243可以实现成让入射光转换成左旋圆偏振光，图像垂直光旋器100的K光旋器244可以实现成让入射光转换成右旋圆偏振光。

偏振眼镜210的左眼偏振滤光片与图像垂直光旋器100中的D光旋器243具有相同的光轴，偏振眼镜210的右眼偏振滤光片与图像垂直光旋器100中的K光旋器244具有相同的光轴。在应用中，偏振眼镜210的左眼偏振滤光器可以选择为左旋圆偏振滤光器，偏振眼镜210的右眼偏振滤光器可以选择为右旋圆偏振滤光器。

因此，在使用图像垂直光旋器方法的3D图像显示模组中，显示银幕200的奇数列像素的光穿过D光旋器243后被转换成左旋圆偏振光，而偶数列像素的光穿过K光旋器244后被转换成右旋圆偏振光。左旋圆偏振光穿过偏振眼镜210的左眼偏振滤光器且进入用户的左眼，右旋圆偏振光穿过偏振眼镜210的右眼偏振滤光器且进入用户的右眼。如此，用户的左眼只能看到显示银幕200奇数列的像素，用户的右眼只能看到显示银幕200偶数列的像素。

图5是描述根据本发明实施的LED 30显示模组的截面图。如图5所示，驱动电路板250，驱动IC 257，LED显示晶圆258，隔光器255，图像垂直光旋器100，保护层256,251为LED显示晶圆258上奇数列显示晶圆，252为LED显示晶圆258上偶数列显示晶圆。参照图5，隔光器255以空间角度看鉴于驱动电路板250与图像垂直光旋器100之间，隔光器255形成在奇数列显示像素251与偶数列显示像素252之间。隔光器255的水平以及垂直方向与奇数列显示像素251和偶数列显示像素252的水平以及垂直方向为同一方向

根据光的传播角度，参照图5所示，从偶数列显示像素252发射的光可以分为：E1、E4光束，E2、E3光束。E1、E4光束进入位于奇数列的D光旋器253，E2、E3光束进入位于偶数列的K光旋器254。E1、E4光束穿过D光旋器253后转换成左旋圆偏振光后穿过偏振眼镜210的左眼偏振滤光器且进入用户的左眼，E2、E3光束穿过K光旋器254后转换成右旋圆偏振光后穿过偏振眼镜210的右眼偏振滤光器且进入用户的右眼。因此如果不存在隔光器255，则用户会感觉到3D重影。然而，如果存在隔光器255，则偶数列发射的E1、E4光束会被隔光器255阻止与吸收。因此偶数列发射的E1、E4光束不在进入用户的左眼，并且用户处于大于预设水平角度也不会感觉到3D重影现象，也就是说，本发明的优点在于，可以通过隔光器255来加宽观看的水平视角。

图6是描述根据本发明实施的LED 3D显示模组的透视图。如图6所示，LED单元板260，隔光器255，图像垂直光旋器100，保护层261。参照图6，使用UV胶或透明环氧树脂胶等相关的粘合剂把隔光器255附于LED单元板260上，后续把图像垂直光旋器100、保护层256以此次序附于在一起。隔光器255的X轴方向与图像垂直光旋器100的D光旋器263和K光旋器264的X轴方向相同，隔光器255的Y轴方向与图像垂直光旋器100的D光旋器263和K光旋器264的Y轴方向相同。

图7是描述根据本发明实施的LED 3D显示模组的隔光器与图像垂直光旋器之间的关系图。如图7所示，LED电路板276，LED显示像素270，隔光器255，图像垂直光旋器100，0°坐标275，隔光器的高度S，LED显示像素270中奇数列的显示像素271，LED显示像素270中偶数列的显示像素272，图像垂直光旋器100中的D光旋器273，图像垂直光旋器100中的K光旋器274，277表示为图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为1倍隔光器的高度S，278表示为图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为2倍隔光器的高度S，279表示为图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为3倍隔光器的高度S。

参照图7，隔光器255介于奇数列显示像素271与偶数列显示像素272之间，隔光器255的X轴方向与显示像素X轴的方向相同，隔光器255的Y轴方向与显示像素Y轴的方向相同

参照图7，如果隔光器255的最上端与图像垂直光旋器100完全粘贴在一起，最大的水平视角为U1光束与D1光束形成的夹角，以0°坐标275为基准最大的水平视角约为55°。如果图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为1倍的隔光器的高度S，最大的水平视角为U2光束与D2光束形成的夹角，以0°坐标275为基准最大的水平视角约为42°。如果图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为2倍的隔光器的高度S，最大的水平视角为U3光束与D3光束形成的夹角，以0°坐标275为基准最大的水平视角约为26°。如果图像垂直光旋器100与隔光器255的距离为3倍的隔光器的高度S，最大的水平视角为U4光束与D4光束形成的夹角，以0°坐标275为基准最大的水平视角约为20°。

图8是描述根据本发明实施的LED 30显示模组的隔光器与图像垂直光旋器之间距离变化的水平视角曲线图。从图中的数据可以得出水平视角的大小与隔光器255的最上端跟图像垂直光旋器100中的距离有关系。隔光器255的最上端与图像垂直光旋器100中的距离越小，观看的水平视角就越大。

综合图7与图8，可以看出，LED 3D图像显示模组在3D的模式下要达到比较大的水平观看视角，那就必须添加隔光器255，且隔光器255与图像垂直光旋器100的距离越近越好。

图9是描述根据本发明实施方式的制造流程。

图10是描绘根据本发明的隔光器为梯形的形状图以及与图像垂直光旋器等之间的垂直截面图，图11是描绘根据本发明的隔光器为矩形的形状图以及与图像垂直光旋器等之间的垂直截面图。其中包括：电路板290，LED显示晶圆291,奇数列LED显示晶圆295，偶数列LED显示晶圆296，图像垂直光旋器100，图像垂直光旋器100中的D光旋器293，图像垂直光旋器100中的K光旋器294，保护层292，粘合剂297。LED显示晶圆291通过SMT贴片机器固定于电路板290上表面，隔光器298通过粘合剂297附于奇数列LED显示晶圆295与偶数列LED显示晶圆296之间，图像垂直光旋器100通过粘合剂297附于隔光器298上，保护层292通过粘合剂297附于图像垂直光旋器100上表面。

下文中将详细描述制造步骤的每个流程。

步骤一：在LED显示模组中的显示像素的奇数列与偶数列之间图一层粘合剂S1。粘合剂297可以采用PSA(压敏粘贴剂)或UV胶或环氧树脂胶等相关类的粘贴剂。

步骤二：隔光器附在粘贴剂上S2。奇数列LED显示晶圆295与偶数列LED显示晶圆296之间附上粘合剂297后，将隔光器298粘贴在LED显示模组中。隔光器298必须让光束无法穿透隔光器298且光束前进到隔光器298表面时不产生反射光，因此隔光器298可以采用黑色的吸光海绵垫或用铬Cr、氧化铬CrOx、碳等组成的吸光膜或其它的吸光材料。

步骤三：附上图像光旋器S3。将图像垂直光旋器100通过粘合剂297附于隔光器298上，图像垂直光旋器100在粘合的过程中以如下方式进列对准，图像垂直光旋器100中的D光旋器293位于奇数列LED显示晶圆295上，图像垂直光旋器100中的K光旋器294位于偶数列LED显示晶圆296上。

步骤四：附上保护层S4。将保护层292通过粘合剂297附于图像垂直光旋器100上表面。保护层可以采用UV胶、透明环氧树脂胶等相关透明保护材料，从而增加LED显示模组的耐磨性与使用年限等。

当采用UV胶时，可放入紫外线固化室中照射紫外光进列固化，固化时间大约为100s左右。当采用环氧树脂胶时，可以放入烘箱中固化。如果采用其它胶类时，也可以根据每个胶类的特性做相应的快速固化。当然如果不需要快速固化那么可以让其自然固化。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种LED 3D图像显示模组，包括：

显示面板，其包括LED显示晶圆的阵列，其中，显示面板上奇数列的LED显示晶圆显示左眼图像，显示面板上偶数列的LED显示晶圆显示右眼图像，或者，显示面板上奇数列的LED显示晶圆显示右眼图像，显示面板上偶数列的LED显示晶圆显示左眼图像；

图像垂直光旋器，其具有第一光旋器和第二光旋器，LED显示晶圆发出的光通过第一光旋器变成第一圆偏振光，显示晶圆发出的光通过第二光旋器变成第二圆偏振光；

其中，在所述显示面板的正面形成多个隔光器，使得显示面板上奇数列LED显示晶圆发出的光只能穿过第一光旋器，显示面板上偶数列LED显示晶圆发出的光只能穿过第二光旋器，或者，显示面板上偶数列LED显示晶圆发出的光只能穿过第一光旋器，显示面板上奇数列LED显示晶圆发出的光只能穿过第二光旋器。

2.如权利要求1所述的LED 3D图像显示模组，其中，所述第一圆偏振光为左旋圆偏振光，第二圆偏振光为右旋圆偏振光；或者，所述第一圆偏振光为右旋圆偏振光，第二圆偏振光为左旋圆偏振光。

3.如权利要求1所述的LED 3D图像显示模组，并且，隔光器的水平方向与第一光旋器和第二光旋器的水平方向相同，隔光器的垂直方向也与第一光旋器和第二光旋器的垂直方向相同；其中，隔光器的垂直方向为其长轴的方向，与第一光旋器和第二光旋器的垂直方向为其长轴的方向。

4.如权利要求1所述的LED 3D图像显示模组，其中，隔光器的形状为梯形。

5.根据权利要求1所述的LED 3D图像显示模组，其中，还包括在所述显示面板的奇数列LED显示晶圆和所述显示面板的偶数列LED显示晶圆之间形成的黑底、黑矩阵或者黑条带。

6.根据权利要求5所述的LED 3D图像显示模组，其中，所述奇数列LED显示晶圆面对所述第一光旋器并且所述偶数列LED显示晶圆面对所述第二光旋器；或者，所述奇数列LED显示晶圆面对所述第二光旋器并且所述偶数列LED显示晶圆面对所述第一光旋器。

7.根据权利要求5所述的LED 3D图像显示模组，其中，所述隔光器的短轴方向的长度是所述黑底、黑矩阵或者黑条带的短轴方向的长度的0.1倍至1.1倍。

8.根据权利要求5所述的LED 3D图像显示模组，其中，所述隔光器的短轴方向的长度的中心位于所述黑底、黑矩阵或者黑条带的短轴方向的长度内。

9.根据权利要求2所述的LED 3D图像显示模组，其中，所述隔光器的高度是所述显示面板的厚度的0.0001倍。

10.根据权利要求1-9中任一所述的LED 3D图像显示模组的制造方法，包括以下步骤：显示面板制作的步骤，在显示银幕正面形成多个隔光器的步骤，将图像水平光旋器附在显示面板上的步骤。