CN202771022U - Led显示屏偏振增强3d显示光学复合膜 - Google Patents

Led显示屏偏振增强3d显示光学复合膜 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种应用于LED显示屏的偏振增强3D显示光学复合膜，主要由一层左偏振膜；一层右偏振膜以及一层偏振转换膜组成。左、右偏振膜均为反射式偏振膜，且振化方向互相垂直；偏振转换膜可将左、右偏振膜返回的偏振光转重新换成可利用输出的偏振光，从而提高偏振转换效率。左、右偏振膜水平、竖直方向均按所要应用的LED显示屏LED灯珠的物理间距隔位开孔，正好均匀相互错开对齐，从而使每颗LED灯珠都与上、下、左、右相邻的LED灯珠发出偏振方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)，搭配相应的LED显示驱动控制系统和偏振眼镜即可实现3D效果。本实用新型可应用于普通2DLED显示屏对其直接进行升级改造，简单易行、成本低。

Description

LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜
技术领域
本实用新型涉及一种应用于LED显示屏的偏振增强3D显示光学复合膜，能使LED显示屏实现3D显示。
背景技术
3D显示已经越来越普及，3D电影、3D电视、3D舞台特效已经越来越接近人们的生活。以采用偏振方式叉分左、右眼图像应用最多，3D电影一般采用3D投影技术，3D电视一般采用3D液晶屏，均需要佩戴偏振光眼镜，又分为被动偏光和主动偏光两种方式。然而对于四处可见、应用非常广泛的LED显示屏，主要应用仍然在于2D显示领域，对于3D应用非常少。本实用新型揭示一种可应用于LED显示屏的偏振增强3D显示光学复合膜，能使LED显示屏实现3D偏振显示，更重要之处在于可提高偏振光输出转化效率，从而可提高3D显示模式的亮度，减少能耗。另外本实用新型简单易行，只需在目前普通的LED显示屏表面贴覆一层本实用新型的偏振增强3D显示光学复合膜，配置一套LED显示驱动控制系统，叉分左、右眼图像信号分别给对应的LED灯珠显示，观众通过佩戴合适的偏振眼镜即可看到3D效果。可对现有普通2D LED显示屏直接进行升级改造，减少浪费、成本低。
发明内容
本实用新型LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜主要由一层左偏振膜；一层右偏振膜以及一层偏振转换膜组成。其中左、右偏振膜相邻，且偏振化方向互相垂直；偏振转换膜位于左、右偏振膜的一侧。左、右偏振膜均为反射式偏振膜，可透过与其偏振化方向一致的P偏振光，并反射与其偏振化方向垂直的S偏振光。偏振转换膜为1/4波片(QWP)，其光轴方向与左、右偏振膜的偏振化方向均为45°夹角。左、右偏振膜水平、竖直方向均按所要应用的LED显示屏LED灯珠的物理间距隔位开孔，且左、右偏振膜上的开孔正好均匀相互错开，即左偏振膜上的开孔与右偏振膜上的非开孔位中心对齐，右偏振膜上的开孔中心与左偏振膜上的非开孔位中心对齐，可使每颗LED灯珠都与上、下、左、右相邻的LED灯珠发出偏振方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)。由于左偏振膜和右偏振膜均为反射式偏振膜，可透过与其偏振化方向一致的P偏振光，并反射与其偏振化方向垂直的S偏振光，且在左、右偏振膜与LED显示屏中间夹有一层偏振转换膜，可使被偏振膜反射回的S偏振光两次折返穿透后转换为所期望的P偏振光，至于纠正转化成左偏振光(PL)还是右偏振光(PR)取决于受左偏振膜还是右偏振膜的作用。因此，该偏振增强3D显示光学复合膜不但能实现相邻LED灯珠分别发出偏振光方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)，而且能同时使回收循环利用反射回的偏振态光，使左偏振光(PL)和右偏振光(PR)的输出效率都能得到近双倍提升。
只要所应用的LED显示屏配置相应的LED显示驱动控制系统，控制发右偏振光(PR) 的LED灯珠(与左偏振膜开孔对应受右偏振膜作用)显示右眼图像信号，发左偏振光(PL) 的LED灯珠(与右偏振膜开孔对应受左偏振膜作用)灯珠显示左眼图像信号。观众带上左、右眼镜的偏振化方向分别与左、右偏振膜偏振化方向一致的偏振眼镜，左、右眼就可分别接收到左、右眼图像，实现3D效果。由于每颗LED灯珠的偏振膜的偏振化方向都与其左、右、上、下相邻之LED灯珠的偏振膜的偏振化方向相互垂直，因此比与左右眼隔行显示或隔列显示的3D偏振显示有着更细腻更舒服的视觉效果，左、右眼图像可以实现完美的点对点相互交错、交叉融合。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜的截面结构示意图；
图2是本实用新型的左偏振膜开孔示意图；
图3是本实用新型的右偏振膜开孔示意图；
图4是本实用新型的左、右偏振膜叠加示意图；
图5是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜应用于LED显示屏的截面示意图；
图6是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜应用于LED显示屏的正面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其作出结构和其它方面的改变而作为其它实施例，各个实施例及其每个不同实施例的各个方面可以以任何合适的方式组合使用。所以，附图和详述本质上将被看作是描述性的而非限制性的。
图1是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜的截面结构示意图。该偏振增强3D显示光学复合膜10主要包括：一层左偏振膜101；一层右偏振膜102，与左偏振膜101相邻，其偏振化方向与左偏振膜101偏振化方向垂直；以及一层偏振转换膜103，位于左、右偏振膜101、102的一侧。左偏振膜101和右偏振膜102位于偏振转换膜103，然而左偏振膜101还是右偏振膜102临近偏振转换膜103不作限定，效果等同。左偏振膜101和右偏振膜102均为反射式偏振膜，可透过与其偏振化方向一致的P偏振光，并反射与其偏振化方向垂直的S偏振光。将左偏振膜101和右偏振膜102贴合，保证其偏振化方向相互垂直。然后在左偏振膜101或右偏振膜102贴合一层偏振转换膜103，偏振转换膜103为1/4波片(QWP)，保持其光轴方向分别与左偏振膜101和右偏振膜102的偏振化方向互为45°夹角。左偏振膜101设有开孔1011，开孔间距为该偏振增强3D显示光学复合膜10所要应用的LED显示屏的LED灯珠的物理间距的2倍，即每隔一颗LED灯珠开一个孔，；右偏振膜102设有开孔1021，开孔间距与左偏振膜101上开孔1011的间距相同，但与开孔间距与左偏振膜101上开孔1011位置正好错开，即左偏振膜101上的开孔1011与右偏振膜102上的非开孔位中心对齐，右偏振膜102上的开孔1021中心与左偏振膜101上的非开孔位中心对齐。开孔1011和1021的形状可以方形、矩形、圆形、六边形或八边形中的一种。偏振增强3D显示光学复合膜10的偏振转换膜103外侧背有光学胶，并有一层保护膜11保护，粘贴时揭掉保护膜11，将整片偏振增强3D显示光学复合膜10贴覆于LED显示屏表面；偏振增强3D显示光学复合膜10的偏振膜外侧亦有保护膜12，保护偏振膜表面及开孔。
图2是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜10的左偏振膜101的开孔示意图。水平、竖直方向均按所要应用的LED显示屏LED灯珠的物理间距隔位开孔1011，使每个非开孔位1012上、下、左、右均对应有开孔1011。开孔1011形状可以方形、矩形、圆形、六边形或八边形。则开孔1011处的LED灯珠发出的光不受该层偏振膜的作用，只有非开孔位1012的LED灯珠发出的光被偏振化。
图3是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜10的右偏振膜102的开孔示意图。水平、竖直方向均按所要应用的LED显示屏LED灯珠的物理间距隔位开孔1021，使每个非开孔位1022上、下、左、右均对应有开孔1021。开孔1021形状可以方形、矩形、圆形、六边形或八边形。同样开孔10121处的LED灯珠发出的光不受该层偏振膜的作用，只有非开孔位1022的LED灯珠发出的光被偏振极化。一般地，LED显示屏的水平与垂直方向的像素间距一致，可以简单地将左偏振膜101按膜面法向方向旋转90°，即可用作右偏振膜102。
图4是本实用新型的左、右偏振膜叠加示意图。保持左偏振膜101的偏振化方向与右偏振膜102的偏振化方向相互垂直；左偏振膜101上的开孔1011中心与右偏振膜102上的非开孔位1022中心对齐，右偏振膜102上的开孔1021中心与左偏振膜101上的非开孔位1012中心对齐，保证左偏振膜101上的开孔1011和右偏振膜102上的开孔1021相互错开，并保持水平、竖直方向对齐。每个开孔1011和1021均可与一颗LED灯珠相对应,。此时，每个开孔1011处都对应右偏振膜102的非开孔位1022，因此该处对应的LED发出的光将受右偏振膜102的偏振极化，对应LED灯珠发出的光透过右偏振膜102发出右偏振光(PR)；而开孔1011的上、下、左、右邻位均为开孔1021，受左偏振膜101的非开孔位1012作用，因此上、下、左、右相邻LED灯珠发出的光都将受左偏振膜101的偏振极化，对应LED灯珠发出的光透过左偏振膜101发出左偏振光(PL)，反之亦然。因此左、右偏振膜101、102叠加后可使每颗LED灯珠都与上、下、左、右相邻的LED灯珠发出偏振方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)。只要所应用的LED显示屏配置相应的LED显示驱动控制系统，控制发右偏振光(PR) 的LED灯珠(与左偏振膜101开孔1011对应)显示右眼图像信号，发左偏振光(PL) 的LED灯珠(与右偏振膜102开孔1021对应)灯珠显示左眼图像信号。观众带上左、右眼镜的偏振化方向分别与左偏振膜101和右偏振膜102偏振化方向一致的偏振眼镜，左右眼就可分别接收到左、右眼图像，实现3D效果。
图5是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜100应用于LED显示屏的截面示意图，将本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜100靠近偏振转换膜103贴覆于LED显示屏表面，保持左偏振膜101上所有开孔1011和右偏振膜102上左右开孔1021均与LED显示屏的LED灯珠11一一对应。左偏振膜101上的开孔1011和右偏振膜102上的开孔1021对应LED灯珠11彼此相邻、依次间隔，从而相邻LED灯珠11能交错发出偏振化方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)，互不干扰。由于左偏振膜101和右偏振膜102均为反射式偏振膜，可透过与其偏振化方向一致的P偏振光，并反射与其偏振化方向垂直的S偏振光，且在左、右偏振膜101/102与LED显示屏中间夹有一层偏振转换膜103，因此LED灯珠11发出的光在左偏振膜101开孔1011部位可直接透过到达右偏振膜102，右偏振光(PR)可透过右偏振膜102；垂直右偏振态的S偏振光则反射两次通过偏振转换膜103后转变为右偏振光(PR)，再次透过右偏振膜102输出。同样在右偏振膜102开孔1021部位，LED灯珠11发出的光其左偏振态可透过左偏振膜101，经右偏振膜102开孔1021无阻碍输出；垂直左偏振态的光则反射两次通过偏振转换膜103后转变为左偏振光(PL)，再次透过左偏振膜101，经右偏振膜102开孔1021无阻碍输出。因此，该偏振增强3D显示光学复合膜100不但能实现相邻LED灯珠分别发出偏振光方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)，而且能同时使回收循环利用反射回的偏振态光，使左偏振光(PL)和右偏振光(PR)的输出效率都能得到近双倍提升。
图6是本实用新型偏振增强3D显示光学复合膜应用于LED显示屏的正面示意图。LED显示屏1由LED灯珠11阵列而成。从正面看则每颗LED灯珠表面均贴有一层左偏振膜101或右偏振膜102，从而只能透射出与所贴偏振膜的偏振化方向一致的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)。每颗LED灯珠都与一左偏振膜101或右偏振膜102交错对应，使LED灯珠按左、右、上、下与其相邻之LED灯珠交错发出偏振化方向相互垂直的左偏振光(PL)和右偏振光(PR)。如图中所示，左偏振膜101的偏振化方向与进入左眼的偏振光的偏振化方向一致，而右偏振膜102则与进入右眼的偏振光的偏振化方向一致，左偏振膜101与右偏振膜102的偏振化方向互相垂直。通过佩戴左、右分别与左偏振膜101和右偏振膜102偏振化方向一致的偏振光眼镜，则左眼只能看到覆盖左偏振膜101的LED像素发出的光，右眼只能看到覆盖偏振膜102的LED像素发出的光。通过适当的显示驱动控制系统解码3D视频信号，分别将左、右眼图像传送给覆盖左偏振膜101的LED阵列和覆盖偏振膜102的LED阵列对应显示，即可实现3D显示效果。由于每颗LED灯珠11的偏振膜的偏振化方向都与其左、右、上、下相邻之LED灯珠11的偏振膜的偏振化方向相互垂直，因此比与左右眼隔行显示或隔列显示的3D偏振显示有着更细腻更舒服的视觉效果，左、右眼图像可以实现完美的点对点相互交错、交叉融合。
以上虽然已经参照所述实施例特别显示和描述了本实用新型，但本领域的技术人员将会理解，可以对其格式和细节作出改变，而不会脱离本实用新型的范围。因此，以上描述意在提供本实用新型的示范实施例，而本实用新型范围并不受此提供的具体范例的限制。

Claims (8)

1.一种LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，可应用于LED显示屏的3D显示，包括：一层左偏振膜；一层右偏振膜，与左偏振膜相邻，其偏振化方向与左偏振膜偏振化方向垂直；以及一层偏振转换膜，位于左、右偏振膜的一侧。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所述左偏振膜和右偏振膜均为反射式偏振膜，可透过与其偏振化方向一致的P偏振光，并反射与其偏振化方向垂直的S偏振光。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所述偏振转换膜为1/4波片，其光轴方向分别与左偏振膜和右偏振膜的偏振化方向均为45°夹角。
4.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所述左偏振膜与右偏振膜均上、下、左、右按LED显示屏的LED灯珠的物理间距依次隔位开孔，左偏振膜上的开孔与右偏振膜上的非开孔位中心对齐，右偏振膜上的开孔中心与左偏振膜上的非开孔位中心对齐。
5.根据权利要求4所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所述开孔形状可以为方形、圆形、六边形或八边形。
6.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所应用的LED显示屏须配置LED显示驱动控制系统，控制左偏振膜开孔对应的LED灯珠显示右眼图像信号，右偏振膜开孔对应的LED灯珠显示左眼图像信号。
7.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：所应用的LED显示屏须配置LED显示驱动控制系统，控制左偏振膜开孔对应的LED灯珠显示右眼图像信号，右偏振膜开孔对应的LED灯珠显示左眼图像信号。
8.根据权利要求1所述的LED显示屏偏振增强3D显示光学复合膜，其特征在于：左、右偏振膜偏振化方向分别与配置的偏振眼镜的左、右偏振膜偏振化方向一致。
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