CN105789237A - Led显示模组、显示装置及显示模组的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED显示模组、显示装置及显示模组的制作方法，属于显示装置领域。该发光二极管显示模组包括：基板、多个无机LED芯片、控制电路、光致发光层和透明盖板，多个无机LED芯片呈阵列排布在基板的一侧面上，多个无机LED芯片分别与控制电路连接，控制电路用于驱动多个无机LED芯片发光，光致发光层设置在透明盖板和多个无机LED芯片之间，光致发光层用于在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命。

Description

LED显示模组、显示装置及显示模组的制作方法
技术领域
本发明涉及显示装置领域，特别涉及一种LED(lightemittingdiode，发光二极管)显示模组、显示装置及显示模组的制作方法。
背景技术
目前常见的显示装置有被动发光显示装置(如液晶显示装置)和主动发光显示装置(如OLED(OrganicLightEmittingDiode，有机发光二极管)显示装置)，由于主动发光显示装置不需要设置背光板，相比被动发光显示装置具有厚度小，功耗低，响应速度快等优势，因此主动发光显示装置具有更大的市场竞争力。
其中，OLED显示装置主要是采用AMOLED(ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode，有源矩阵有机发光二极管)显示模组。AMOLED显示模组主要包括透明基板、设置在透明基板上的控制电路、与控制电路连接的OLED以及控制芯片。AMOLED显示模组的发光原理是通过电流激发OLED芯片中不同的有机半导体材料发光，从而可以得到不同颜色的色光。
但是，由于有机材料的使用寿命不长，尤其是产生蓝光的有机材料的使用寿命非常短(仅有约1000小时)，因此，目前的AMOLED显示模组受限于有机材料的使用寿命，使用寿命较短，大大限制了显示装置的寿命，此外，由于AMOLED发出蓝光时光效低，为了提高蓝光的亮度，通常采用增大电流、提高功率的方法，这就增大了AMOLED的功耗。
发明内容
为了延长显示模组的使用寿命，降低显示模组的功耗，本发明实施例提供了一种发光二极管显示模组、显示装置及显示模组的制作方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种LED显示模组，所述LED显示模组包括：基板、多个无机LED芯片、控制电路、光致发光层和透明盖板，所述透明盖板与所述基板相对设置，所述控制电路、所述光致发光层和所述多个无机LED芯片位于所述透明盖板和所述基板之间，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上；所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，所述光致发光层设置在所述透明盖板和所述多个无机LED芯片之间，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光。
优选地，所述光致发光层和所述控制电路形成在所述透明盖板的同一侧面上。
优选地，所述控制电路包括栅线和与所述栅线绝缘交叉设置的数据线，多条所述栅线和多条所述数据线交叉形成多个网格，每一所述网格中设置有一像素驱动电路，所述像素驱动电路分别与所述栅线和所述数据线连接，且所述像素驱动电路与所述无机LED芯片一一对应连接。
优选地，所述光致发光层包括多个光致发光单元，每个所述光致发光单元对应沿所述栅线并排设置的三个所述无机LED芯片。
可选地，所述光致发光单元包括间隔设置的第一子光致发光单元和第二子光致发光单元，所述第一子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出红光，所述第二子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出绿光，所述无机LED芯片发出的光为蓝光。
进一步地，所述光致发光单元还包括第三子光致发光单元，所述第三子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出蓝光。
优选地，所述第三子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出的蓝光的波长为450nm～460nm。
可选地，所述光致发光层为量子点彩膜。
优选地，所述LED显示模组还包括钝化层，所述钝化层位于所述控制电路和所述无机LED芯片之间，所述钝化层上设有通孔，所述无机LED芯片的阳极与所述控制电路通过设置在所述通孔中的导电体连接。
进一步地，所述导电体由氧化铟锡形成。
进一步地，所述无机LED芯片的阴极的电极材料为铜铂金三元合金。
优选地，所述无机LED芯片包括形成在所述基板的一侧面的N型氮化镓层，形成在所述N型氮化镓层部分区域上的重掺杂氮化镓层，形成在所述重掺杂氮化镓层上的P型氮化镓层，所述N型氮化镓层上设置有阴极，所述P型氮化镓层上设置有阳极。
优选地，所述基板为蓝宝石基板。
可选地，所述LED显示模组还包括反光层，所述反光层设置在所述基板背向所述无机LED芯片的一侧面上。
另一方面，本发明实施例还提供了一种LED显示装置，所述LED显示装置具有前述任一种LED显示模组。
另一方面，本发明实施例还提供了一种LED显示模组的制作方法，所述制作方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧面上制作无机LED芯片、光致发光层和控制电路，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上，所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，在垂直于所述基板的方向上，所述光致发光层位于所述无机LED芯片上方，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光；
将透明盖板和所述基板对盒。
另一方面，本发明实施例还提供了另一种LED显示模组的制作方法，所述制作方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧面上制作无机LED芯片，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上；
在透明盖板的一侧面上制作光致发光层和控制电路，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光；
将所述透明盖板和所述基板对盒，使得所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命，同时由于采用无机LED芯片发光，无需增大电流以提高蓝光的亮度，从而降低了显示模组的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种LED显示模组的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种LED显示模组的基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种LED显示模组的透明盖板的示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种LED显示模组的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种LED显示模组的制作方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的另一种LED显示模组的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种LED显示模组的结构示意图，如图1所示，该LED显示模组包括：基板1、多个无机LED芯片2、控制电路4、光致发光层5和透明盖板3，透明盖板3与基板1相对设置，控制电路4、光致发光层5和多个无机LED芯片2位于透明盖板3和基板1之间。多个无机LED芯片2分别与控制电路4连接，控制电路4用于驱动多个无机LED芯片2发光，光致发光层5设置在透明盖板3和多个无机LED芯片2之间，光致发光层5用于在无机LED芯片2发出的光的照射下激发出色光。图2是本发明实施例提供的一种LED显示模组的基板的结构示意图，结合图2，多个无机LED芯片2呈阵列排布在基板1的一侧面上。
本发明实施例通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命，同时由于采用无机LED芯片发光，无需增大电流以提高蓝光的亮度，从而降低了显示模组的功耗。
在本实施例的一种实现方式中，每个无机LED芯片2包括形成在基板1的一侧面的N型氮化镓层21，形成在N型氮化镓层21部分区域上的重掺杂氮化镓层23，形成在重掺杂氮化镓层23上的P型氮化镓层22，N型氮化镓层21上设置有阴极25，P型氮化镓层22上设置有阳极，由于氮化镓材料的无机LED芯片2制备工艺成熟，因此选用氮化镓材料制成的无机LED芯片2发光激发光致发光层5，降低了工艺难度，降低了制作成本，同时由于氮化镓材料制成的无机LED芯片的蓝光光效是OLED的蓝光光效的五倍，采用氮化镓材料制作无机LED芯片可以进一步降低功耗。
其中，基板1优选为蓝宝石基板，蓝宝石具有良好的机械性能和光学性能，同时由于使用蓝宝石为基板1的无机LED芯片2制作工艺成熟，因此制作成本低廉。
需要说明的是，为了便于说明，图2中仅示出了6个无机LED芯片2，在实际应用中，无机LED芯片2的数量可以根据实际需要进行设置，本发明并不以此为限。
进一步地，无机LED芯片2的阴极25的电极材料可以为铜铂金三元合金，铜铂金合金具有良好的延展性，适宜制作成微小的电极，同时还具有良好的导电导热性，能减少LED芯片2的发热，并增强散热能力。
其中，无机LED芯片2可以采用共阴极的方式连接，具体地，多个沿同一条栅线42排列的无机LED芯片2的阴极25相连接，采用共阴极的方式连接可以减少无机LED芯片2与电源之间的导线的设置。
优选地，光致发光层5和控制电路4形成在透明盖板3的同一侧面上，将光致发光层5和控制电路4形成在透明盖板3上，在生产过程中不会受到无机LED芯片2的干涉，工艺简单。
此外，光致发光层5和控制电路4也可以都形成在基板1一侧或是其中一个设置在基板1一侧，另一个设置在透明盖板3的一侧上。
其中，该透明盖板3包括但不限于玻璃盖板、塑料盖板、蓝宝石盖板等。
图3是本发明实施例提供的一种LED显示模组的透明盖板的示意图，如图3所示，控制电路4包括栅线42和与栅线42绝缘交叉设置的数据线43，多条栅线42和多条数据线43交叉形成多个网格，每一网格中设置有一像素驱动电路41，像素驱动电路41分别与栅线42和数据线43连接，且像素驱动电路41与无机LED芯片2一一对应连接，栅线42和数据线43通过像素驱动电路41控制无机LED芯片2发光。
其中，每一像素驱动电路41至少包括一薄膜晶体管，薄膜晶体管的栅极连接在栅线42上，薄膜晶体管的源极连接在数据线43上，薄膜晶体管的漏极与无机LED芯片2的阳极连接。
需要说明的是，该像素驱动电路41还可以直接选用目前已有的各种AMOLED的像素驱动电路，像素驱动电路41可以包括多个薄膜晶体管和多个电容，通过多个薄膜晶体管和多个电容共同作用，驱动无机LED芯片2发光，同时还可以具有电路补偿功能，例如电压补偿。
进一步地，光致发光层5包括多个光致发光单元，每个光致发光单元对应沿栅线42并排设置的三个无机LED芯片2，将沿栅线42并排设置的三个无机LED芯片2与一个光致发光单元对应设置，从而可以通过三个无机LED芯片2共同激发一个光致发光单元发光，并且可以通过调节三个无机LED芯片2的亮度来控制一个光致发光单元发光。
在图3所示的实施方式中，光致发光单元包括间隔设置的第一子光致发光单元51、第二子光致发光单元52和第三子光致发光单元53，第一子光致发光单元51在无机LED芯片2发出的光的照射下激发出红光，第二子光致发光单元52在无机LED芯片2发出的光的照射下激发出绿光，第三子光致发光单元53在无机LED芯片2发出的光的照射下激发出蓝光，从而可以得到红绿蓝三色光，本实施例中LED显示模组的一个像素单元包括一个光致发光单元和与该光致发光单元相对应设置的三个无机LED芯片2以及用于控制该三个无机LED芯片2发光的像素驱动电路41，通过控制同一像素单元中的三个无机LED芯片发光，进而使该像素单元可以发出不同颜色的光，使得LED显示模组可以显示出不同的色彩。
需要说明的是，第一子光致发光单元51、第二子光致发光单元52和第三子光致发光单元53之间的排列顺序并不限于图3中所示的顺序。
在该实施例方式中，第三子光致发光单元53在无机LED芯片2发出的光的照射下激发出的蓝光的波长为450nm(纳米)～460nm，由于无机LED芯片2发出的蓝光波长在435nm附近，对人眼有危害，因此通过第三子光致发光单元53将波长在435nm附近的蓝光转换为波长在450nm～460nm的蓝光，可以降低无机LED芯片2发出的蓝光对人眼的危害。
在本发明实施例的另一种实施方式中，光致发光单元也可以只包括前述第一子光致发光单元51和第二子光致发光单元52，而不包括第三子光致发光单元53，直接采用无机LED芯片2发出的蓝光，通过设置在无机LED芯片2的照射下激发红光的第一子光致发光单元51和在无机LED芯片2的照射下激发绿光的第二子光致发光单元52，可以分别得到红光和绿光，同时无机LED芯片2发蓝光，即可得到红绿蓝三色光，这种实施方式中，可以减少光致发光层5的覆盖区域，节省成本。
需要说明的是，光致发光层5可以为量子点彩膜，量子点彩膜为一种表面分布有量子点的薄膜材料，量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料制成的、直径在2nm～20nm的纳米粒子，其具体制备工艺为现有技术，此处不再详述。
图4是本发明实施例提供的另一种LED显示模组的结构示意图，如图4所示，该LED显示模组还包括钝化层6，钝化层6位于控制电路4和无机LED芯片2之间，钝化层6上设有通孔，无机LED芯片2的阳极与控制电路4通过设置在通孔中的导电体24连接，通过钝化层6增大无机LED芯片2发出的光与空气之间发生全反射的临界角，减少反射回无机LED芯片2的光，从而提高亮度，并且还可以避免无机LED芯片2出现短路。
可选地，钝化层6可以由二氧化硅或氮化硅制成。
其中，导电体24可以由ITO(Indiumtinoxide，氧化铟锡)形成，使用ITO做电极能减少电极材料对无机LED芯片2发出的光的吸收，从而提高亮度。
优选地，LED显示模组还可以包括反光层(未示出)，反光层设置在基板1背向无机LED芯片2的一侧面上，通过反光层将无机LED芯片2发出的部分光向出光侧一侧反射，提高了无机LED芯片2的亮度。
其中，反光层可以由金属银形成，金属银具有良好的反光性能，能够将大部分照射在金属银上的光反射到出光侧，提高了无机LED芯片2的亮度。
图5是本发明实施例提供的一种LED显示模组的制作方法的流程图，该制作方法用于制作前述任一种LED显示模组，如图5所示，该制作方法包括：
S11：提供基板。
S12：在基板的一侧面上制作无机LED芯片、光致发光层和控制电路。
其中，多个无机LED芯片呈阵列排布在基板的一侧面上，多个无机LED芯片分别与控制电路连接，控制电路用于驱动多个无机LED芯片发光，在垂直于基板的方向上，光致发光层位于无机LED芯片上方，光致发光层用于在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光。
S13：将透明盖板和基板对盒。
本发明实施例通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命，同时由于采用无机LED芯片发光，无需增大电流以提高蓝光的亮度，从而降低了显示模组的功耗。
在实际生产中，S12可以包括先在基板的一侧面上制作无机LED芯片，再在无机LED芯片上制作钝化层，之后在钝化层上制作控制电路，最后在控制电路上制作光致发光层。
需要说明的是，钝化层上设有通孔，无机LED芯片的阳极与控制电路通过设置在通孔中的导电体连接。
其中，钝化层可以由二氧化硅或氮化硅形成，导电体可以由ITO形成。
此外，还可以在基板背向无机LED芯片的一侧面上制作反光层。
其中，反光层可以由金属银形成。
图6是本发明实施例提供的另一种LED显示模组的制作方法的流程图，该制作方法用于制作前述任一种LED显示模组，如图6所示，该制作方法包括：
S21：提供基板。
其中，该基板可以是蓝宝石基板。
S22：在基板的一侧面上制作无机LED芯片。
其中，多个无机LED芯片呈阵列排布在基板的一侧面上。
S23：在透明盖板的一侧面上制作光致发光层和控制电路。
其中，控制电路用于驱动多个无机LED芯片发光，光致发光层用于在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光。
S24：将透明盖板和基板对盒，使得多个无机LED芯片分别与控制电路连接。
本发明实施例通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命，同时由于采用无机LED芯片发光，无需增大电流以提高蓝光的亮度，从而降低了显示模组的功耗。
在实际生产中，S22可以包括先在基板的一侧面上制作无机LED芯片，再在无机LED芯片上制作钝化层。
需要说明的是，钝化层上设有通孔，无机LED芯片的阳极与控制电路通过设置在通孔中的导电体连接。
其中，钝化层可以由二氧化硅或氮化硅形成，导电体可以由ITO形成。
实现时，S23可以包括先在透明盖板上制作控制电路，再制作光致发光层。
此外，还可以在基板背向无机LED芯片的一侧面上制作反光层。
其中，反光层可以由金属银形成。
本发明实施例还提供了一种LED显示装置，该LED显示装置包括前述的任一种LED显示模组。
本发明实施例通过在无机LED芯片上设置光致发光层，光致发光层在无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光，避免了使用有机材料激发色光时，由于有机材料寿命短导致的显示模组寿命短的问题，从而延长了显示模组的寿命，同时由于采用无机LED芯片发光，无需增大电流以提高蓝光的亮度，从而降低了显示模组的功耗。
该LED显示装置可以为：液晶面板、电子纸、LED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种LED显示模组，其特征在于，包括：基板、多个无机LED芯片、控制电路、光致发光层和透明盖板，所述透明盖板与所述基板相对设置，所述控制电路、所述光致发光层和所述多个无机LED芯片位于所述透明盖板和所述基板之间，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上，所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，所述光致发光层设置在所述透明盖板和所述多个无机LED芯片之间，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光。
2.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述光致发光层和所述控制电路形成在所述透明盖板的同一侧面上。
3.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述控制电路包括栅线和与所述栅线绝缘交叉设置的数据线，多条所述栅线和多条所述数据线交叉形成多个网格，每一所述网格中设置有一像素驱动电路，所述像素驱动电路分别与所述栅线和所述数据线连接，且所述像素驱动电路与所述无机LED芯片一一对应连接。
4.根据权利要求3所述的LED显示模组，其特征在于，所述光致发光层包括多个光致发光单元，每个所述光致发光单元对应沿所述栅线并排设置的三个所述无机LED芯片。
5.根据权利要求4所述的LED显示模组，其特征在于，所述光致发光单元包括间隔设置的第一子光致发光单元和第二子光致发光单元，所述第一子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出红光，所述第二子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出绿光，所述无机LED芯片发出的光为蓝光。
6.根据权利要求5所述的LED显示模组，其特征在于，所述光致发光单元还包括第三子光致发光单元，所述第三子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出蓝光。
7.根据权利要求6所述的LED显示模组，其特征在于，所述第三子光致发光单元在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出的蓝光的波长为450nm～460nm。
8.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述光致发光层为量子点彩膜。
9.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述LED显示模组还包括钝化层，所述钝化层位于所述控制电路和所述无机LED芯片之间，所述钝化层上设有通孔，所述无机LED芯片的阳极与所述控制电路通过设置在所述通孔中的导电体连接。
10.根据权利要求8所述的LED显示模组，其特征在于，所述导电体由氧化铟锡形成。
11.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述无机LED芯片的阴极的电极材料为铜铂金三元合金。
12.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述无机LED芯片包括形成在所述基板的一侧面的N型氮化镓层，形成在所述N型氮化镓层部分区域上的重掺杂氮化镓层，形成在所述重掺杂氮化镓层上的P型氮化镓层，所述N型氮化镓层上设置有阴极，所述P型氮化镓层上设置有阳极。
13.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述基板为蓝宝石基板。
14.根据权利要求1～7任一项所述的LED显示模组，其特征在于，所述LED显示模组还包括反光层，所述反光层设置在所述基板背向所述无机LED芯片的一侧面上。
15.一种LED显示装置，其特征在于，所述LED显示装置包括权利要求1～14任一项所述的LED显示模组。
16.一种LED显示模组的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧面上制作无机LED芯片、光致发光层和控制电路，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上，所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，在垂直于所述基板的方向上，所述光致发光层位于所述无机LED芯片上方，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光；
将透明盖板和所述基板对盒。
17.一种LED显示模组的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧面上制作无机LED芯片，所述多个无机LED芯片呈阵列排布在所述基板的一侧面上；
在透明盖板的一侧面上制作光致发光层和控制电路，所述控制电路用于驱动所述多个无机LED芯片发光，所述光致发光层用于在所述无机LED芯片发出的光的照射下激发出色光；
将所述透明盖板和所述基板对盒，使得所述多个无机LED芯片分别与所述控制电路连接。
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