專利名稱：層疊led顯示屏以及基于led技術(shù)的立體顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體涉及顯示領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
顯示屏為人們的生活和工作帶來(lái)了很多方便。現(xiàn)有的顯示屏有陰極射線管 (Cathode Ray Tube)的顯示屏、液晶顯示屏、LED顯示屏、等離子顯示屏。在上述顯示屏中 LED顯示屏具有成本低、壽命長(zhǎng)、色彩好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是現(xiàn)在LED顯示屏的機(jī)構(gòu)本身和生產(chǎn)工藝還存在一些不足，因此不能滿足市場(chǎng)需求。以至于具有各種優(yōu)良特性的LED 顯示屏至今不能在市場(chǎng)上獲得普及。另外，人們對(duì)立體顯示有越來(lái)越強(qiáng)的需求?，F(xiàn)階段的立體顯示技術(shù)，主要還需要佩戴立體眼鏡。裸眼3D技術(shù)，仍然很不成熟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種層疊LED顯示屏，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的目的還在于提供一種立體LED顯示器，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的目的還在于提供一種將LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法。本發(fā)明的目的還在于提供一種基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)。本發(fā)明可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)層疊LED顯示屏，包括LED顯示陣列，其特征在于，所述LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列；所述第一 LED顯示子陣列和第二 LED顯示子陣列分成前后兩層排列，顯然也可以是上下排列方式。將LED顯示陣列分成至少兩組前后排列的LED顯示子陣列可以有效減少同一厚度 (或高度)上的LED元件排布數(shù)量，可以有效降低生產(chǎn)難度。在LED顯示子陣列層數(shù)較多，并且對(duì)LED顯示子陣列分別進(jìn)行控制的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)立體成像。所述第一 LED顯示子陣列所采用的LED的色彩與所述第二 LED顯示子陣列所采用的LED的色彩不一致，以便于LED元件控制和便于生產(chǎn)。所述LED顯示陣列包括三組LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列，所述第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED 顯示子陣列自前至后分成三層排列。以便進(jìn)一步降低生產(chǎn)難度。所述第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列，分別采用三基色中的不同色彩的LED元件。以便于顯示色彩豐富的畫面。三基色中的不同色彩的LED元件可以是紅、綠、藍(lán)三色LED元件。也可以是利用其他形式的三基色，采用構(gòu)成其他形式的三基色的LED元件。所述層疊LED顯示屏還包括一 LED基板，所述LED顯示陣列排布在所述LED基板上。具體實(shí)施中可以是所述LED基板兩面分別設(shè)有電極組，分別為正面電極組和反面電極組；所述正面電極組中含有至少兩條正面電極，所述反面電極組中含有至少兩條反面電極；所述LED顯示陣列中的LED元件分別連接正面電極和反面電極。所述LED基板為透明基板，優(yōu)選塑料透明基板，比如PVC透明塑料片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)片、聚苯乙烯(PS)片、聚碳酸脂(PC)片、透明聚酰胺片、聚4-甲基-1-戊烯 (TPX)片等。采用塑料透明基板，相對(duì)于玻璃板更加容易穿孔，便于LED元件引線或管腳穿過(guò)所述LED基板連接另一面的電極。所述LED基板為柔性的塑料透明基板。以便于使所述LED基板具有柔性，可以進(jìn)行彎折。所述電極采用透明電極，或者采用金屬絲，比如銀絲、銅絲等。以保證顯示質(zhì)量。透明電極優(yōu)選柔性的透明電極。所述正面電極組中含有至少三條正面電極，至少三條正面電極排布在所述LED基板正面，且不交錯(cuò)；所述反面電極組中含有至少三條反面電極，至少三條反面電極排布在所述LED基板反面，且不交錯(cuò)；所述正面電極組與所述反面電極組中，至少兩條電極在長(zhǎng)度方向上存在交錯(cuò)。通過(guò)使正面電極組與反面電極組交錯(cuò)，產(chǎn)生交點(diǎn)，以便于在交點(diǎn)處連接LED元件。 通過(guò)產(chǎn)生大量交點(diǎn)，便于連接大量LED元件。所述正面電極組中含有至少三條正面電極，至少三條正面電極平行排布在所述 LED基板正面；所述反面電極組中含有至少三條反面電極，至少三條反面電極平行排布在所述LED基板反面；所述正面電極與所述反面電極在長(zhǎng)度方向上存在交錯(cuò)。通過(guò)平行排布正面電極和反面電極，使排布規(guī)則，便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和軟件設(shè)計(jì)。所述LED基板上設(shè)有一通孔，所述LED元件一端連接一面的電極，所述LED元件的另一端通過(guò)所述通孔連接另一面的電極。具體實(shí)施中還可以是所述LED基板包括至少兩層LED子基板，即至少包括第一 LED子基板、第二 LED子基板；所述第一 LED子基板與所述第二 LED子基板前后排列；所述第一 LED子基板采用透明材質(zhì)；所述第一 LED顯示子陣列排布在所述第一 LED子基板上，所述第二 LED顯示子陣列排布在所述第二 LED子基板上。通過(guò)為L(zhǎng)ED顯示陣列的LED顯示子陣列設(shè)置LED子基板作為載體，進(jìn)一步降低生產(chǎn)難度，并允許增加LED元件排布密度，以增加像素。所述LED基板包括三層LED子基板，即包括前后排列的第一 LED子基板、第二 LED 子基板、第三LED子基板，所述第一 LED子基板、第二 LED子基板分別采用透明材質(zhì)，所述第
一LED子基板、第二 LED子基板、第三LED子基板上分別載有所述第一 LED顯示子陣列、第
二LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列。在降低生產(chǎn)難度、允許增加LED元件排布密度的同時(shí)，以便于顯示色彩豐富的畫面。所述第一 LED子基板的前方還覆有一透明的防護(hù)層，以便于保護(hù)第一 LED顯示子陣列。
所述LED顯示陣列中的LED元件采用貼片式LED元件，或者直接采用LED晶片。以便于縮小LED元件本身所占用的面積。位于相對(duì)后方的所述LED子基板的前方布有后電極(導(dǎo)電線路)，位于相對(duì)前方的所述LED子基板的后方布有前電極(導(dǎo)電線路)，所述LED元件的兩個(gè)引腳前后排布，分別接入所述后電極和前電極。防護(hù)層上可以設(shè)置前電極。前電極和后電極構(gòu)成控制陣列，在外部控制電路的控制下進(jìn)而控制各個(gè)LED元件的發(fā)光情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)成像像素的控制。這樣有利于簡(jiǎn)化控制陣列的生產(chǎn)工藝。所述前電極采用透明電極，以便于形成更好的顯示效果。至少兩個(gè)所述LED子基板上的后電極采用透明電極，以便于形成更好的顯示效果。最后一個(gè)所述LED子基板上的后電極可以不采用透明電極。所述LED元件的一個(gè)引腳固定連接到后電極或前電極中的一個(gè)上，另一個(gè)引腳壓合在前電極或后電極中的另一個(gè)上。以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。所述LED元件的兩個(gè)引腳中至少一個(gè)為具有彈性的引腳，以便于通過(guò)彈性與壓合的后電極或前電極保持良好接觸。或者與所述引腳進(jìn)行壓合的后電極或前電極采用具有柔性的透明電極，以便于壓合過(guò)程中與所述LED元件的引腳進(jìn)行良好接觸。所述LED元件前方的LED子基板處設(shè)有一具有散光作用的散光塊，從而使所述LED 元件發(fā)射出的光線柔和均用。所述散光塊的面積大于所述LED元件的縱截面面積，以使單個(gè)像素的面積更大， 進(jìn)而改善顯示效果。所述散光塊可以是LED子基板的部分粗糙面，也可以是LED子基板上粗糙的前電極或后電極。LED子基板可以采用柔性的透明材料，以生成具有柔性的層疊LED顯示屏。為了適應(yīng)柔性需求，LED顯示陣列中連接LED元件的電極可以采用金屬絲，比如銀絲、銅絲等。具體設(shè)計(jì)中可以所述LED基板包括三層LED子基板，即包括前后排列的第一 LED 子基板、第二 LED子基板、第三LED子基板，所述第一 LED子基板、第二 LED子基板分別采用透明材質(zhì)，所述第一 LED子基板、第二 LED子基板、第三LED子基板上分別載有所述第一 LED 顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列；所述第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列，分別采用三基色中的不同色彩的LED元件，且各組LED顯示子陣列中的LED元件色彩一致；所述第一 LED子基板的前方還覆有一透明的防護(hù)層；位于相對(duì)后方的所述LED子基板的前方布有后電極，位于相對(duì)前方的所述LED子基板的后方布有前電極，所述LED元件的兩個(gè)引腳前后排布，分別接入所述后電極和前電極，所述防護(hù)層的后方也設(shè)有前電極，前電極和后電極構(gòu)成控制陣列；第一 LED子基板、第二 LED子基板上的后電極采用透明電極；所述第一 LED子基板、第二 LED子基板、防護(hù)層上的前電極采用透明電極；所述LED元件的一個(gè)引腳固定連接到后電極或前電極中的其中一個(gè)電極上，另一個(gè)弓I腳壓接在前電極或后電極中的另一個(gè)電極上。還可以，所述LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)。
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所述LED基板外圍可以是柱形、球形、多邊形或其他形狀。將LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法，其特征在于，所述LED子基板采用透明的尚未進(jìn)行熱固化的熱固性材料；先將各個(gè)所述LED顯示子陣列排布在各層所述LED子基板上，然后將各層所述LED 子基板疊在一起，放入模具中進(jìn)行加熱，進(jìn)行熱固化。進(jìn)而得到LED顯示子陣列嵌入在所述 LED基板內(nèi)的層疊LED顯示屏。也可以考慮其他固化形式的固化材料或者固化方式，比如光固化。立體LED顯示器，包括LED顯示陣列，其特征在于，所述LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列；所述第一 LED顯示子陣列和第二 LED顯示子陣列分成上下兩層排列；還包括一 LED基板，所述LED顯示子陣列排布在所述LED基板上，所述LED基板采用透明材質(zhì)。因?yàn)榈谝?LED顯示子陣列與第二 LED顯示子陣列之間存在距離，所以可以顯示立體圖像。LED基板周邊設(shè)有透明部分。以便于從側(cè)面觀看立體LED顯示器內(nèi)部的圖像?？梢砸暈槭菍⒍鄠€(gè)所述層疊LED顯示屏層疊平放。因?yàn)長(zhǎng)ED子基板采用透明材質(zhì)，所以通過(guò)側(cè)面觀看時(shí)，可以看到上下排列的至少兩層發(fā)光的LED元件。LED元件構(gòu)成的陣列同時(shí)具有高度、寬度和深度，即具備三個(gè)維度，可以顯示立體畫面。并且所顯示的立體畫面是由實(shí)際的光點(diǎn)構(gòu)成的立體畫面，并非通過(guò)視覺暫留形成的立體畫面，具有真實(shí)感強(qiáng)、 視角大等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)各個(gè)有光透出的角度均允許看到立體畫面。所述LED基板包括至少兩層LED子基板，即至少包括第一 LED子基板、第二 LED子基板；所述第一 LED子基板與所述第二 LED子基板上下排列；所述第一 LED子基板采用透明材質(zhì)，所述第一 LED顯示子陣列排布在所述第一 LED子基板上，所述第二 LED子基板采用透明材質(zhì)，所述第二 LED顯示子陣列排布在所述第二 LED子基板上。所述各層LED子基板之間可以通過(guò)無(wú)影膠，或者其他透光性好的膠進(jìn)行粘結(jié)，以
提高顯示質(zhì)量。三個(gè)LED顯示子陣列相鄰排列，并分別采用三基色中的不同色彩的LED元件，構(gòu)成一 LED顯示子陣列組；至少兩個(gè)LED顯示子陣列組上下排列。構(gòu)成能夠顯示各種豐富色彩的立體LED顯示器。外部設(shè)備通過(guò)分別控制各個(gè)LED顯示子陣列中的各LED元件的點(diǎn)亮情況獲得立體影像。還可以，所述LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)。制造中可以采用所述的將 LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法，得到LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的立體LED顯示器。所述LED基板外圍可以是柱形、球形、多邊形或其他形狀。所述LED顯示陣列中連接所述LED元件的引腳的電極可以采用透明電極，也可以采用金屬絲，比如銅絲、銀絲等。金屬絲應(yīng)當(dāng)較細(xì)以免影響視覺。基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)，包括一空中成像系統(tǒng)，所述空中成像系統(tǒng)包括一像光源，還包括一將來(lái)自像光源的光在空中形成像的光成像系統(tǒng)，其特征在于， 所述像光源采用層疊LED顯示屏。優(yōu)選所述立體LED顯示器。
所述光成像系統(tǒng)包括一將來(lái)自所述像光源的光線進(jìn)行匯聚的匯聚光學(xué)器件，所述立體LED顯示器與所述匯聚光學(xué)器件的表面結(jié)合，所述立體LED顯示器產(chǎn)生的立體影像位于所述匯聚光學(xué)器件確定的成像區(qū)域。通過(guò)將立體LED顯示器與匯聚光學(xué)器件的表面結(jié)合，減少光線折射和反射，進(jìn)而可以提高成像質(zhì)量，另外也可以盡量避免器件之間因?yàn)橥饬﹀e(cuò)位。所述匯聚光學(xué)器件采用一凹面匯聚器件，所述立體LED顯示器位于所述凹面匯聚器件的凹面內(nèi)。并且立體LED顯示器的外圍結(jié)構(gòu)與所述凹面匯聚器件內(nèi)表面相對(duì)應(yīng)，兩者緊密結(jié)合。所述立體LED顯示器的顯示區(qū)域位于所述凹面匯聚器件中軸線附近。以便于形成畫質(zhì)較好的空中立體像。所述匯聚光學(xué)器件采用兩個(gè)凹面匯聚器件，兩個(gè)所述凹面匯聚器件相對(duì)扣合，所述LED顯示器位于兩個(gè)所述凹面匯聚器件之間；其中至少一個(gè)所述凹面匯聚器件底部設(shè)有透光口，以便于光線出射，在空中形成畫面。所述匯聚光學(xué)器件采用一匯聚透鏡，所述立體LED顯示器位于所述匯聚透鏡一側(cè)，并且所述匯聚透鏡直接生產(chǎn)在所述立體LED顯示器上。以便于形成畫質(zhì)較好的空中立體像。所述光成像系統(tǒng)還可以為一基于分光鏡成像的空中懸浮成像系統(tǒng)，包括一柜體和一位于柜體上方的分光鏡組，所述LED顯示器位于所述分光鏡組下方的所述柜體中，作為像光源。


圖1為層疊LED顯示屏的一種結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖2為立體LED顯示器的部分結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3為立體LED顯示器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為層疊LED顯示屏LED基板兩面分別設(shè)有電極組的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
具體實(shí)施例方式為了本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參照?qǐng)D1，層疊LED顯示屏，包括LED顯示陣列，LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列11、第二 LED顯示子陣列12。第一 LED顯示子陣列11和第二 LED顯示子陣列12分成前后兩層排列，顯然也可以是上下排列方式。將LED顯示陣列分成至少兩組前后排列的LED顯示子陣列可以有效減少同一厚度(或高度)上的LED元件排布數(shù)量，可以有效降低生產(chǎn)難度。還可以讓LED顯示子陣列嵌入在LED基板內(nèi)。LED基板外圍可以是柱形、球形、多邊形或其他形狀。LED顯示陣列中的LED元件采用貼片式LED元件，或者直接采用LED晶片。以便于縮小LED元件本身所占用的面積。第一 LED顯示子陣列11所采用的LED元件的色彩與第二 LED顯示子陣列12所采用的LED元件的色彩不一致。這一設(shè)計(jì)可以便于LED元件控制和便于生產(chǎn)。
為了產(chǎn)生豐富的色彩，實(shí)際生產(chǎn)中LED顯示陣列可以采用三組LED顯示子陣列，即自前至后分層排列的第一 LED顯示子陣列11、第二 LED顯示子陣列12、第三LED顯示子陣列13。第一 LED顯示子陣列11、第二 LED顯示子陣列12、第三LED顯示子陣列13，分別采用三基色中的不同色彩的LED元件，各組LED顯示子陣列中的LED元件色彩最好一致。以便于顯示色彩豐富的畫面。三基色中的不同色彩的LED元件可以是紅、綠、藍(lán)三色LED元件。 也可以是利用其他形式的三基色，采用構(gòu)成其他形式的三基色的LED元件。層疊LED顯示屏還包括LED基板，LED顯示陣列排布在LED基板上。具體實(shí)施中可以是參照?qǐng)D5，LED基板102兩面分別設(shè)有電極組，分別為正面電極組103和反面電極組104。正面電極組103中含有至少兩條正面電極，反面電極組中含有至少兩條反面電極。 LED顯示陣列中的LED元件分別連接正面電極和反面電極。通過(guò)控制正面電極和反面電極的電勢(shì)情況精確控制各個(gè)LED元件的點(diǎn)亮情況。通過(guò)將電極組設(shè)置在LED基板102兩面，避免兩組電極因在構(gòu)成陣列時(shí)出現(xiàn)交錯(cuò)而短路的情況，從而降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，電極組排布難度。LED基板102上排布有采用三基色中的不同色彩的LED元件。以便于顯示不同色彩。LED基板102可以采用透明基板，優(yōu)選塑料透明基板，比如PVC透明塑料片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)片、聚苯乙烯(PS)片、聚碳酸脂(PC)片、透明聚酰胺片、聚4-甲基-1-戊烯(TPX)片等。采用塑料透明基板，相對(duì)于玻璃板更加容易穿孔，便于LED元件引線或管腳穿過(guò)所述LED基板102連接另一面的電極。進(jìn)一步，LED基板102優(yōu)選柔性的塑料透明基板，以便于使所述LED基板具有柔性， 可以進(jìn)行彎折。電極采用透明電極，或者采用金屬絲，比如銀絲、銅絲等，以保證顯示質(zhì)量。 透明電極優(yōu)選柔性的透明電極。正面電極組103中含有至少三條正面電極，至少三條正面電極排布在LED基板102 正面，且不交錯(cuò)。反面電極組104中含有至少三條反面電極，至少三條反面電極排布在LED 基板102反面，且不交錯(cuò)。正面電極組103與反面電極組104中，至少兩條電極在長(zhǎng)度方向上存在交錯(cuò)。通過(guò)使正面電極組103與反面電極組104交錯(cuò)，產(chǎn)生交點(diǎn)，以便于在交點(diǎn)處連接LED元件。通過(guò)產(chǎn)生大量交點(diǎn)，便于連接大量LED元件。通過(guò)使正面電極組103與反面電極組104交錯(cuò)但不接觸。再進(jìn)一步，正面電極組103中含有至少三條正面電極，至少三條正面電極平行排布在所述LED基板102正面。反面電極組104中含有至少三條反面電極，至少三條反面電極平行排布在LED基板102反面。正面電極與反面電極在長(zhǎng)度方向上存在交錯(cuò)。通過(guò)平行排布正面電極，以及反面電極，使排布規(guī)則，便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和軟件設(shè)計(jì)?？梢允牵琇ED基板102上設(shè)有一通孔，反面電極通過(guò)通孔延伸至LED基板102正面， 并形成連接點(diǎn)。LED元件位于LED基板102正面，分別連接正面電極和連接點(diǎn)。還可以，LED基板102上設(shè)有一通孔，正面電極通過(guò)通孔延伸至LED基板102反面， 并形成連接點(diǎn)。LED元件位于LED基板102反面，分別連接反面電極和連接點(diǎn)。LED基板 102上設(shè)有擴(kuò)散膜等光學(xué)膜。LED元件位于LED基板102反面，所發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)膜后被人眼接收，以形成較好質(zhì)量的畫面。還可以，LED基板102上設(shè)有一通孔，LED元件一端連接一面的電極，所述LED元件
9的另一端穿過(guò)所述通孔連接另一面的電極。可以一個(gè)LED元件獨(dú)自占用一個(gè)通孔，也可以是2 4個(gè)LED元件共同占用一個(gè)通孔。還可以，LED基板102上設(shè)有一通孔，LED元件嵌入在通孔內(nèi)，LED元件的兩端分別連接LED基板正反兩面的電極。還包括至少一防護(hù)層，防護(hù)層覆蓋在LED基板102正面，以保護(hù)LED基板102以及 LED元件。對(duì)于防護(hù)層的設(shè)計(jì)可以有以下方案(1)防護(hù)層可以采用柔性塑料板，以便使點(diǎn)陣LED顯示屏具有柔性。(2) LED基板102正面和反面分別覆蓋有柔性透明塑料板。使正反兩面都可以欣賞顯示畫面。(3)防護(hù)層可以采用硬質(zhì)透明板，如硬質(zhì)塑料板或者玻璃板。以便使LED基板102 以及LED元件得到固定，使點(diǎn)陣LED顯示屏保持一定形狀，并且起到良好的保護(hù)作用。(4) LED基板102正面和反面分別覆蓋有硬質(zhì)透明板。使正反兩面都可以欣賞顯示畫面。具體實(shí)施中還可以是參照?qǐng)D1，LED基板包括至少兩層LED子基板，即至少包括第一 LED子基板21、第二 LED子基板22。第一 LED子基板21與第二 LED子基板22前后排列，第一 LED子基板21 采用透明材。第一 LED顯示子陣列11排布在第一 LED子基板21上，第二 LED顯示子陣列 12排布在第二 LED子基板22上。通過(guò)為L(zhǎng)ED顯示陣列的LED顯示子陣列設(shè)置LED子基板作為載體，進(jìn)一步降低生產(chǎn)難度，并允許增加LED元件排布密度，以增加像素。為了產(chǎn)生豐富的色彩，實(shí)際生產(chǎn)中，LED基板可以采用三層LED子基板，即前后排列的第一 LED子基板21、第二 LED子基板22、第三LED子基板23。第一 LED子基板21、第二 LED子基板22分別采用透明材質(zhì)。第一 LED子基板21、第二 LED子基板22、第三LED子基板23上分別載有第一 LED顯示子陣列11、第二 LED顯示子陣列12、第三LED顯示子陣列 13。第一 LED子基板21的前方還覆有一透明的防護(hù)層3，以便于保護(hù)第一 LED顯示子陣列 11。在降低生產(chǎn)難度、允許增加LED元件排布密度的同時(shí)，以便于顯示色彩豐富的畫面。位于相對(duì)后方的LED子基板的前方布有后電極41 (導(dǎo)電線路)，位于相對(duì)前方的 LED子基板的后方布有前電極42(導(dǎo)電線路)。LED元件的兩個(gè)引腳前后排布，分別接入后電極和前電極。防護(hù)層上可以設(shè)置前電極42。前電極42和后電極41構(gòu)成控制陣列，在外部控制電路的控制下進(jìn)而控制各個(gè)LED元件的發(fā)光情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)成像像素的控制。這樣有利于簡(jiǎn)化控制陣列的生產(chǎn)工藝。前電極42均采用透明電極，第一 LED子基板11、第二 LED子基板12上的后電極采用透明電極，以便于形成更好的顯示效果。第三LED子基板23 上的后電極41可以不采用透明電極。為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)難度，LED元件的一個(gè)引腳固定連接到后電極41 (或前電極)，另一個(gè)引腳壓接在前電極42 (或后電極)，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。為了保證良好的電接觸， LED元件的兩個(gè)引腳中至少一個(gè)為具有彈性的引腳，以便于通過(guò)彈性與壓合的后電極41或前電極42保持良好接觸?；蛘吲cLED元件的引腳進(jìn)行壓合的后電極或前電極采用具有柔性或彈性的透明電極，以便于壓合過(guò)程中與LED元件的引腳進(jìn)行良好接觸。LED子基板可以采用柔性的透明材料，以生成具有柔性的層疊LED顯示屏。為了適應(yīng)柔性需求，LED顯示陣列中連接LED元件的電極可以采用金屬絲，比如銀絲、銅絲等。LED元件前方的LED子基板處設(shè)有具有散光作用的散光塊51，從而使LED元件發(fā)射出的光線柔和均用。散光塊51的面積大于LED元件的縱截面面積，以使單個(gè)像素的面積更大，進(jìn)而改善顯示效果。散光塊51可以是LED子基板制造出的部分粗糙面，也可以是LED 子基板上的前電極或后電極上制造出的粗糙面。前后排列的各個(gè)LED顯示子陣列中的LED元件可以重疊排布，也可以錯(cuò)位排布。 在LED元件可以重疊排布時(shí)，散光塊51的面積大于LED元件的縱截面面積，可以有效避免前方的LED元件對(duì)后方的LED元件產(chǎn)生的光線造成遮擋。另外散光塊51可以起到對(duì)三基色進(jìn)行混合的作用。散光塊51的面積可以是由前至后面積逐步增大，以避免遮擋。散光塊 51的面積可以是由前至后面積逐步減小，以促進(jìn)對(duì)三基色進(jìn)行混合。將LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法是，LED子基板采用尚未進(jìn)行熱固化的熱固性材料。該熱固性材料經(jīng)過(guò)熱固化供以后應(yīng)該為透明材料。先將各個(gè)LED顯示子陣列排布在各層LED子基板上，然后將各層LED子基板疊在一起，放入模具中進(jìn)行加熱，進(jìn)行熱固化。進(jìn)而得到LED顯示子陣列嵌入在LED基板內(nèi)的層疊LED顯示屏。這樣一來(lái)LED 基板的LED子基板間的縫隙可以減小，甚至消失。也可以考慮其他固化形式的固化材料或者固化方式，比如光固化。參照?qǐng)D2，立體LED顯示器，包括LED顯示陣列，LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列11、第二 LED顯示子陣列12。第一 LED顯示子陣列11和第二 LED顯示子陣列12分成上下兩層排列。還包括一 LED基板，LED顯示子陣列排布在LED 基板上(或內(nèi))，LED基板采用透明材質(zhì)。參照?qǐng)D3，立體LED顯示器可以視為是將多個(gè)層疊LED顯示屏層疊平放。因?yàn)長(zhǎng)ED 子基板采用透明材質(zhì)，所以通過(guò)側(cè)面觀看時(shí)，可以看到上下排列的至少兩層發(fā)光的LED元件。LED元件構(gòu)成的陣列同時(shí)具有高度、寬度和深度，即具備三個(gè)維度，可以顯示立體畫面 6。并且所顯示的立體畫面6是由實(shí)際的光點(diǎn)構(gòu)成的立體畫面6，并非通過(guò)視覺暫留形成的立體畫面，具有真實(shí)感強(qiáng)、視角大等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)各個(gè)有光透出的角度均允許看到立體畫面6。立體LED顯示器的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步參照?qǐng)D2，LED基板包括至少兩層LED子基板， 即至少包括第一 LED子基板21、第二 LED子基板22。第一 LED子基板21與第二 LED子基板 22上下排列。第一 LED子基板21采用透明材質(zhì)，第一 LED顯示子陣列11排布在第一 LED 子基板21上，第二 LED子基板22采用透明材質(zhì)。因?yàn)榈谝?LED顯示子陣列11與第二 LED 顯示子陣列12之間存在距離，所以可以顯示立體圖像。LED基板周邊設(shè)有透明部分。以便于從側(cè)面觀看立體LED顯示器內(nèi)部的圖像。第二 LED顯示子陣列12排布在第二 LED子基板22上。各層LED子基板之間可以通過(guò)無(wú)影膠， 或者其他透光性好的膠進(jìn)行粘結(jié)，以提高顯示質(zhì)量。三個(gè)LED顯示子陣列相鄰排列，并分別采用三基色中的不同色彩的LED元件，構(gòu)成一 LED顯示子陣列組。至少兩個(gè)LED顯示子陣列組上下排列，構(gòu)成能夠顯示各種豐富色彩的立體LED顯示器。外部輔助設(shè)備通過(guò)分別控制各個(gè)LED顯示子陣列中的各LED元件的點(diǎn)亮情況獲得立體影像。還可以，LED顯示子陣列嵌入在LED基板內(nèi)。制造中可以采用生產(chǎn)層疊LED顯示屏?xí)r，所采用的將LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法，得到LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的立體LED顯示器。LED基板外圍可以是柱形、球形、多邊形或其他形狀。 LED顯示陣列中連接LED元件的引腳的電極可以采用透明電極，也可以采用金屬絲，比如銅絲、銀絲等。金屬絲應(yīng)當(dāng)較細(xì)以免影響視覺。參照?qǐng)D4，基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)，包括一空中成像系統(tǒng)，空中成像系統(tǒng)包括一像光源，還包括一將來(lái)自像光源的光在空中形成像的光成像系統(tǒng)。像光源采用層疊LED顯示屏。優(yōu)選立體LED顯示器7。光成像系統(tǒng)包括一將來(lái)自像光源的光線進(jìn)行匯聚的匯聚光學(xué)器件8，立體LED顯示器7與匯聚光學(xué)器件8的表面緊密結(jié)合，立體LED 顯示器7產(chǎn)生的立體影像71位于匯聚光學(xué)器件8所確定的成像區(qū)域，以作為像光源，將立體影像71呈現(xiàn)在空中。通過(guò)將立體LED顯示器7與匯聚光學(xué)器件8的表面緊密結(jié)合，減少光線折射和反射，進(jìn)而可以提高成像質(zhì)量，另外也可以盡量避免器件之間因?yàn)橥饬﹀e(cuò)位。圖4中匯聚光學(xué)器件8采用一凹面匯聚器件，立體LED顯示器7位于凹面匯聚器件的凹面內(nèi)。并且立體LED顯示器7的外圍結(jié)構(gòu)與凹面匯聚器件內(nèi)表面相對(duì)應(yīng)，兩者緊密結(jié)合。立體LED顯示器7的顯示區(qū)域位于凹面匯聚器件中軸線附近。以便于形成畫質(zhì)較好的空中立體像。具體使用中，匯聚光學(xué)器件8可以采用兩個(gè)凹面匯聚器件，兩個(gè)凹面匯聚器件相對(duì)扣合，LED顯示器位于兩個(gè)所述凹面匯聚器件之間。其中至少一個(gè)所述凹面匯聚器件底部設(shè)有透光口，以便于光線出射，在空中形成畫面。匯聚光學(xué)器件8還可以采用一匯聚透鏡，立體LED顯示器7位于匯聚透鏡一側(cè)，并且匯聚透鏡直接生產(chǎn)在立體LED顯示器7上。以便于形成畫質(zhì)較好的空中立體像。光成像系統(tǒng)還可以為一基于分光鏡成像的空中懸浮成像系統(tǒng)，包括一柜體和一位于柜體上方的分光鏡組，所述LED顯示器位于所述分光鏡組下方的所述柜體中，作為像光源?，F(xiàn)有的基于分光鏡成像的空中懸浮成像系統(tǒng)一般由柜體、分光鏡組、射燈、視頻播放設(shè)備組成，基于分光鏡成像原理，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品實(shí)拍構(gòu)建三維模型的特殊處理，然后把拍攝的產(chǎn)品影像或產(chǎn)品三維模型影像疊加進(jìn)場(chǎng)景中，構(gòu)成了動(dòng)靜結(jié)合的產(chǎn)品展示系統(tǒng)。最終向觀眾展示融入實(shí)景的產(chǎn)品模型幻影成像效果。本發(fā)明中，可以將射燈省略，將視頻播放設(shè)備換成LED顯示器，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化，即可實(shí)現(xiàn)效果。以上顯示和描述本發(fā)明的基本原理和主要特征本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.層疊LED顯示屏，包括LED顯示陣列，其特征在于，所述LED顯示陣列包括至少兩組 LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列；所述第一 LED顯示子陣列和第二 LED顯示子陣列分成前后兩層排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊LED顯示屏，其特征在于所述LED顯示陣列包括三組 LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列，所述第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列自前至后分成三層排列；所述第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列、第三LED顯示子陣列，分別采用三基色中的不同色彩的LED元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊LED顯示屏，其特征在于還包括一LED基板，所述LED 顯示陣列排布在所述LED基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊LED顯示屏，其特征在于還包括一LED基板，所述LED 基板兩面分別設(shè)有電極組，分別為正面電極組和反面電極組；所述正面電極組中含有至少兩條正面電極，所述反面電極組中含有至少兩條反面電極；所述LED顯示陣列中的LED元件分別連接正面電極和反面電極；所述LED基板上設(shè)有一通孔，所述LED元件一端連接一面的電極，所述LED元件的另一端通過(guò)所述通孔連接另一面的電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊LED顯示屏，其特征在于所述LED基板包括至少兩層 LED子基板，即至少包括第一 LED子基板、第二 LED子基板；所述第一 LED子基板與所述第二 LED子基板前后排列；所述第一 LED子基板采用透明材質(zhì)；所述第一 LED顯示子陣列排布在所述第一 LED子基板上，所述第二 LED顯示子陣列排布在所述第二 LED子基板上；位于相對(duì)后方的所述LED子基板的前方布有后電極，位于相對(duì)前方的所述LED子基板的后方布有前電極，所述LED元件的兩個(gè)引腳前后排布，分別接入所述后電極和前電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層疊LED顯示屏，其特征在于所述LED元件的一個(gè)引腳固定連接到后電極或前電極中的一個(gè)上，另一個(gè)引腳壓合在前電極或后電極中的另一個(gè)上。
7.將LED顯示子陣列嵌入在所述LED基板內(nèi)的方法，其特征在于，所述LED子基板采用尚未進(jìn)行熱固化的熱固性材料；先將各個(gè)所述LED顯示子陣列排布在各層所述LED子基板上，然后將各層所述LED子基板疊在一起，放入模具中進(jìn)行加熱，進(jìn)行熱固化。
8.立體LED顯示器，包括LED顯示陣列，其特征在于，所述LED顯示陣列包括至少兩組 LED顯示子陣列，即第一 LED顯示子陣列、第二 LED顯示子陣列；所述第一 LED顯示子陣列和第二 LED顯示子陣列分成上下兩層排列；還包括一 LED基板，所述LED顯示子陣列排布在所述LED基板上，所述LED基板采用透明材質(zhì)，且LED基板周邊設(shè)有透明部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立體LED顯示器，其特征在于三個(gè)LED顯示子陣列相鄰排列，并分別采用三基色中的不同色彩的LED元件，構(gòu)成一 LED顯示子陣列組；至少兩個(gè)LED 顯示子陣列組上下排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊LED顯示屏，基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)，包括一空中成像系統(tǒng)，所述空中成像系統(tǒng)包括一像光源，還包括一將來(lái)自像光源的光在空中形成像的光成像系統(tǒng)，其特征在于，所述像光源采用所述層疊LED顯示屏；所述光成像系統(tǒng)包括一將來(lái)自所述像光源的光線進(jìn)行匯聚的匯聚光學(xué)器件，所述立體LED顯示器與所述匯聚光學(xué)器件的表面結(jié)合，所述立體LED顯示器產(chǎn)生的立體影像位于所述匯聚光學(xué)器件確定的成像區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于層疊LED顯示屏的空中立體成像系統(tǒng)，其特征在于 所述匯聚光學(xué)器件采用一凹面匯聚器件，所述立體LED顯示器位于所述凹面匯聚器件的凹面內(nèi)。
全文摘要
層疊LED顯示屏以及基于LED技術(shù)的立體顯示器涉及顯示領(lǐng)域。層疊LED顯示屏，包括LED顯示陣列，LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，第一LED顯示子陣列和第二LED顯示子陣列分成前后兩層排列。可以有效減少同一厚度上的LED元件排布數(shù)量，可以有效降低生產(chǎn)難度。立體LED顯示器的LED顯示陣列包括至少兩組LED顯示子陣列，第一LED顯示子陣列和第二LED顯示子陣列分成上下兩層排列；還包括一LED基板，LED顯示子陣列排布在LED基板上，LED基板采用透明材質(zhì)，且LED基板周邊設(shè)有透明部分。LED顯示陣列的LED元件同時(shí)具備三個(gè)維度，可以顯示立體畫面。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102456297SQ20111021874
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者孫倩倩 申請(qǐng)人:上?？贫冯娮涌萍加邢薰?br>