CN105911709A - 3d微发光二极管显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种3D微发光二极管显示器，通过在微发光二极管显示面板上增设层叠设置的一维金属光栅结构和二维金属光栅结构，通过一维金属光栅结构实现对微发光二极管显示面板发出的光线进行偏光，产生线偏振光，通过二微金属光栅结构实现1/4波片的功能，对一维金属光栅产生的线偏振光再进行处理，产生右旋圆偏振光和左旋圆偏振光，以实现3D显示，充分发挥微发光二极管显示面板高分辨率、高亮度、和小型化的优势，实现高品质的3D显示。

Description

3D微发光二极管显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种3D微发光二极管显示装置。
背景技术
平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
微发光二极管(Micro LED，μLED)显示器是一种以在一个基板上集成的高密度微小尺寸的LED阵列作为显示像素来实现图像显示的显示器，同大尺寸的户外LED显示屏一样，每一个像素可定址、单独驱动点亮，可以看成是户外LED显示屏的缩小版，将像素点距离从毫米级降低至微米级，μLED显示器和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器一样属于自发光显示器，但μLED显示器相比OLED显示器还具有材料稳定性更好、寿命更长、无影像烙印等优点，被认为是OLED显示器的最大竞争对手。
微转印(Micro Transfer Printing)技术是目前制备μLED显示装置的主流方法，具体制备过程为：首先在蓝宝石类基板生长出微发光二极管，然后通过激光剥离技术(Laser lift-off，LLO)将微发光二极管裸芯片(bare chip)从蓝宝石类基板上分离开，随后使用一个图案化的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)传送头将微发光二极管裸芯片从蓝宝石类基板吸附起来，并将PDMS传送头与接收基板进行对位，随后将PDMS传送头所吸附的微发光二极管裸芯片贴附到接收基板上预设的位置，再剥离PDMS传送头，即可完成将微发光二极管裸芯片转移到接收基板上，进而制得μLED显示装置。
一维金属光栅是一种周期性的金属与介质层排布结构，其包括多个平行排列的金属条，各个金属条之间形成有间隔，其具有双折射效应，对于横向磁场(Transverse Magnetic，TM)和横向电场(Transverse Electric，TE)态光场具有很高的消光比，能够显著地透过垂直于金属线排列方向的TM光而反射平行于金属线排列方向的TE光，具有偏光功能，可以作为偏光片使用。不同于一维金属光栅，现有技术中还提出了一种二维金属光栅，其包括：多个阵列排布的矩形块，各个矩阵块在行与行之间、列与列之间都形成有间隔，对于二维金属光栅，其不仅可以具有偏光功能，还可以利用其双折射效应构建1/4波片(Quarter-wave plate)，并且其构建的1/4波片的快轴和慢轴可以随光栅设计的改变而改变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D微发光二极管管显示器，能够在实现3D显示，提升3D微发光二极管管显示器的显示品质。
为实现上述目的，本发明提供了一种3D微发光二极管显示器，包括：基板、设于所述基板上阵列排布的多个微发光二极管、设于所述多个微发光二极管上的偏光层、及设于所述偏光层上的1/4波片层；
所述偏光层为一维金属光栅结构，所述1/4波片层为二维金属光栅结构；
所述1/4波片层包括依次排列的多个1/4波片区，相邻的两个1/4波片区的快轴相互垂直；
所述偏光层的偏振方向与各个1/4波片区的快轴之间的夹角均为45度。
每一个1/4波片区对应一行微发光二极管。
每一个1/4波片区对应一列微发光二极管。
每一个1/4波片区对应一个微发光二极管。
所述二维金属光栅结构的高度为50至300nm。
所述二维金属光栅结构在两个维度上的周期均为40至300nm。
所述多个微发光二极管包括：红色微发光二极管、绿色微发光二极管、及蓝色微发光二极管。
所述微发光二极管采用微转印的方法制备。
所述3D微发光二极管显示器为头戴式虚拟现实显示器、或眼镜式虚拟现实显示器。
本发明的有益效果：本发明提供了一种3D微发光二极管显示器，通过在微发光二极管显示面板上增设层叠设置的一维金属光栅结构和二维金属光栅结构，通过一维金属光栅结构实现对微发光二极管显示面板发出的光线进行偏光，产生线偏振光，通过二微金属光栅结构实现1/4波片的功能，对一维金属光栅产生的线偏振光再进行处理，产生右旋圆偏振光和右旋圆偏振光，以实现3D显示，充分发挥微发光二极管显示面板高分辨率、高亮度、和小型化的优势，实现高品质的3D显示。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的3D微发光二极管显示器的剖面示意图；
图2为本发明的3D微发光二极管显示器的第一实施例的俯视示意图；
图3为本发明的3D微发光二极管显示器的第二实施例的俯视示意图；
图4为本发明的3D微发光二极管显示器的第三实施例的俯视示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种3D微发光二极管显示器，包括：基板1、设于所述基板1上阵列排布的多个微发光二极管2、设于所述多个微发光二极管2上的偏光层3、及设于所述偏光层3上的1/4波片层4。
具体地，所述基板1及基板1上的多个微发光二极管2共同组成了一个2D的微发光二极管显示面板。所述偏光层3为一维金属光栅结构，所述1/4波片层4为二维金属光栅结构。
进一步地，通过对所述1/4波片层4的二维金属光栅结构的设计，使得所述1/4波片层4分为依次排列的多个1/4波片区41，并且相邻的两个1/4波片区41的快轴相互垂直。
需要说明的是，所述偏光层3的偏振方向与各个1/4波片区41的快轴之间的夹角均为45度，所述微发光二极管2发出的光线经过偏光层3后产生一个线偏振光，该线偏振光的光矢量与各个1/4波片区41的快轴之间的夹角均为45度，其通过快轴相互垂直的两个1/4波片区41后分别产生右旋圆偏振光、和左旋圆偏振光。
此时，观看者再佩戴上偏光式3D眼镜后即可观看到三维(ThreeDimensional，3D)立体图像。可以理解的是，也可以在该3D微发光二极管显示器的出射方向上增设左、右偏振方向互相垂直的的偏振片(类似于偏光式3D眼镜)，使得观看者左眼和右眼的观看到不同的图像，实现裸眼3D显示。
具体地，所述1/4波片层4中的各个1/4波片区41的大小和排列方式可以根据需要进行不同的设计。
请参阅图2，在本发明的第一实施例中，每一个1/4波片区41对应一行微发光二极管2，也即同一行微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相同，相邻的两行微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相互垂直，从而在相邻的两行微发光二极管2之间产生右旋圆偏振光、和左旋圆偏振光，以实现3D显示。
请参阅图3，在本发明的第二实施例中，每一个1/4波片区41对应一列微发光二极管2，也即同一列微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相同，相邻的两列微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相互垂直，从而在在相邻的两列微发光二极管2之间产生右旋圆偏振光、和左旋圆偏振光，以实现3D显示。
请参阅图4，在本发明的第三实施例中，每一个1/4波片区41对应一个微发光二极管2，也即同一个微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相同，相邻的两个微发光二极管2对应的1/4波片层4的快轴相互垂直，从而在在相邻的两个微发光二极管2之间产生右旋圆偏振光、和左旋圆偏振光，以实现3D显示。
可选地，所述二维金属光栅结构的高度为50至300nm，所述二维金属光栅结构在两个维度上的周期均为40至300nm。
优选地，所述多个微发光二极管2包括：红光微发光二极管R、绿光微发光二极管G、及蓝光微发光二极管B，利用红绿蓝三原色实现色彩显示。
具体地，所述微发光二极管2采用微转印的方法制备，具体过程为：首先提供一原生基板，在所述原生基板上生成多个微发光二极管2，再通过一微转印传送头将所述多个微发光二极管2转印到基板1上。
值得一提的是，所述3D微发光二极管显示器可以为头戴式虚拟现实/增强现实显示器、或眼镜式虚拟现实/增强现实显示器。
综上所述，本发明提供了一种3D微发光二极管显示器，通过在微发光二极管显示面板上增设层叠设置的一维金属光栅结构和二维金属光栅结构，通过一维金属光栅结构实现对微发光二极管显示面板发出的光线进行偏光，产生线偏振光，通过二微金属光栅结构实现1/4波片的功能，对一维金属光栅产生的线偏振光再进行处理，产生右旋圆偏振光和右旋圆偏振光，以实现3D显示，充分发挥微发光二极管显示面板高分辨率、高亮度、和小型化的优势，实现高品质的3D显示。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种3D微发光二极管显示器，其特征在于，包括：基板(1)、设于所述基板(1)上阵列排布的多个微发光二极管(2)、设于所述多个微发光二极管(2)上的偏光层(3)、及设于所述偏光层(3)上的1/4波片层(4)；
所述偏光层(3)为一维金属光栅结构，所述1/4波片层(4)为二维金属光栅结构；
所述1/4波片层(4)包括依次排列的多个1/4波片区(41)，相邻的两个1/4波片区(41)的快轴相互垂直；
所述偏光层(3)的偏振方向与各个1/4波片区(41)的快轴之间的夹角均为45度。
2.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，每一个1/4波片区(41)对应一行微发光二极管(2)。
3.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，每一个1/4波片区(41)对应一列微发光二极管(2)。
4.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，每一个1/4波片区(41)对应一个微发光二极管(2)。
5.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，所述二维金属光栅结构的高度为50至300nm。
6.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，所述二维金属光栅结构在两个维度上的周期均为40至300nm。
7.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，所述多个微发光二极管(2)包括：红光微发光二极管(R)、绿光微发光二极管(G)、及蓝光微发光二极管(B)。
8.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，所述微发光二极管(2)采用微转印的方法制备。
9.如权利要求1所述的3D微发光二极管显示器，其特征在于，所述3D微发光二极管显示器为头戴式虚拟现实显示器、或眼镜式虚拟现实显示器。
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