CN108398783A - 一种应用于车载显示的图像显示薄膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车用抬头显示技术领域，具体涉及一种应用于车载显示的图像显示薄膜及制备方法，所述图像显示薄膜包括：透明薄膜、及若干个LED显示像素单元，所述透明薄膜贴覆于车窗上的任意位置，在所述透明薄膜一侧面上设置有像素驱动引线，所有所述LED显示像素单元按行列矩阵设置在透明薄膜的一面上，并通过像素驱动引线与外部的驱动电路连接。应用所述图像显示薄膜，用户可以将图像显示薄膜贴覆于车窗的任意位置上，在行驶过程中，无需转移视线即可观察LED显示屏信号，所述LED显示屏可进行高亮度显示，并且亮度可调；由于相邻的LED显示像素点间距为0.1mm‑10mm，保证LED显示像素点占空比<1/10，形成像素矩阵，亮度稳定，图象清晰度，为车辆的安全驾驶提供安全保证。
Description
技术领域
本发明涉及车用抬头显示技术领域，具体涉及一种应用于车载显示的图像显示薄膜及制备方法。
背景技术
在现有技术中，车载抬头显示，是使驾驶人员所需的信息直接显示在前挡风薄膜上，驾驶人员不需要低头看仪表，从而提高驾驶人员的安全系数，而得到人们的青睐。目前车载抬头显示，主要采用投影显示，或微投影显示。投影显示因亮度不高，结构复杂，安装不美观等原因，使得车载抬头显示没能得到普及。本发明是在车前挡风薄膜上直接制作，或贴上事先制作好的透明微米级大小的LED显示像素矩阵，使其能够显示所需内容，从而解决了投影抬头显示的亮点问题及安装美观问题。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提供一种应用于车载显示的图像显示薄膜及制备方法。
本发明的具体技术方案如下：一种应用于车载显示的图像显示薄膜，所述图像显示薄膜包括：透明薄膜、及若干个LED显示像素单元，所述透明薄膜贴覆于车窗上的任意位置，在所述透明薄膜一侧面上设置有像素驱动引线，所有所述LED显示像素单元按行列矩阵设置在透明薄膜的一面上，并通过像素驱动引线与外部的驱动电路连接。
进一步地，所述LED显示像素单元的像素尺寸0.1um-300um之间，相邻的LED显示像素单元间距从0.1mm-10mm；
所有所述LED显示像素单元形成占空比<0.1的像素矩阵。
进一步地，所有所述LED显示像素单元构成一个单色显示的像素矩阵。
进一步地，所有所述LED显示像素单元构成一个彩色显示的像素矩阵；
所述LED显示像素单元包括基色发光体、及两个非基色发光体，在所述基色发光体上设置所述非基色发光体。
一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，所述制作方法包括：
S1：提供一个基底材料，清洗基底材料，所述基底材料为透明薄膜；
S2：在基底材料的一侧面选择显示位置，设计像素点位置；
S3：在基底材料上根据所述像素点位置，制作像素驱动引线；
S4：在所述像素点位置，镶嵌转移微米级大小的LED显示像素点，构成像素矩阵；
LED显示像素点的尺寸为0.1um-300um，相邻的LED显示像素点间距为0.1mm-10mm；
若制作彩色显示的像素矩阵，则执行步骤S5，若制作单色显示的像素矩阵，则执行步骤S6；
S5：在每个像素点上制作三个子像素，制作彩色显示的像素矩阵；
S6：微米级大小的LED显示像素点与所述像素驱动引线连接，进行驱动绑定连接，形成具有显示功能的显示像素矩阵。
S7：制备好的显示像素矩阵上，加盖透明保护材料，并将显示像素矩阵与外围的驱动线路连接，贴覆于车玻璃的任意位置。
进一步地，在上述步骤S1中，所述基底的清洗工艺包括湿法清洗工艺、干法清洗工艺。
进一步地，在上述步骤S2中，设计像素点位置具体步骤包括：
1.1将基底材料夹持在上模与下模之间；
1.2将所述上模、下模夹持部分置于成型炉中，在模具的上模上加设定的压力配重，在预设温度曲线条件下合模成型，得到微米基板。
1.3通过加热器对成型炉内进行加热，基底材料随加热至微熔融态，在压力配重模块的作用下，下模的梯形台体浸入基底材料内，上模与下模合模，冷却后得具有矩阵排列的若干个填充槽的微米薄膜基板。
进一步地，在上述步骤S3中，填充槽旁侧设置像素驱动引线，所述像素驱动引线按行列矩阵连接LED显示像素点，所述LED显示像素点的驱动方式采用脉冲驱动。
进一步地，所述LED显示像素点的驱动方式采用扫描驱动。
进一步地，在上述步骤S5中，制作彩色显示的像素矩阵的包括以下具体步骤：
1.1每个像素点中均含有一个基色发光体、及两个非基色发光体，该基色发光体选自红、绿、蓝发光体中的任一个，所述非基色发光体选自三原色中除了基色发光体的两种颜色；
1.2所述基色发光体按n×n个像素点矩阵排列，基色发光体的排列同常规LED模块，两种非基色发光体、则与基色发光体任意组合形成彩色发光体像素点。
一种应用于车载图像显示薄膜的量子点/氧化锌核壳结构，所述量子点/氧化锌核壳结构的制备方法包括以下步骤：
S1：在温度为120℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸(Oleic acid)和油胺(Oleylamine)中，获得油酸锌前驱体混合液；
所述锌前驱体与油酸、油胺的质量比为1：1.3-1.5；
所述油酸与油胺的质量比为2：3；
在混合后进行低速搅拌，并所述搅速度为60-80r/min，在保证锌前驱体不被破坏的前提下，实现所述锌前驱体均匀的混散在所述油酸及油胺中；
S2：在温度为110℃的环境下，将量子点加入到S1步骤中制备的油酸锌前驱体混合液中；
在温度为180℃-270℃的环境下，加入NaHCO3，反应时间为1h；
增加的所述量子点的质量为整个所述油酸锌前驱体混合液的质量的30-50％；
在180-270℃的环境下加入NaHCO3，同时提供紫外光灯作为反应媒介，所述紫外光灯所提供的波长为320；
所述紫外光灯环形布置在反应设备的周边，并在反应过程中，通过观察鉴定避免出现部分量子反应不彻底的情况；
在反应过程中，进行搅拌，所述搅拌速度为120-130r/min；
S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理。
本发明的有益之处：应用所述制备方法制备的图像显示薄膜，用户可以将图像显示薄膜贴覆于车窗的任意位置上，在行驶过程中，无需转移视线即可观察看LED显示屏信号，所述LED显示屏可进行高亮度显示，并且亮度可调；由于相邻的LED显示像素点间距为0.1mm-10mm，保证LED显示像素点占空比<1/10，形成像素矩阵，亮度稳定，图象清晰度，为车辆的安全驾驶提供安全保证。
附图说明
图1为本发明第一实施例的方法流程图；
图2为本发明所述显示像素矩阵的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
如图1所示，为本发明第一实施例的方法流程图，该实施例提供了一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
S1：提供一个基底材料，清洗基底材料，所述基底材料为可贴覆于车用挡风薄膜的透明薄膜材料；
S2：在基底材料的一侧面选择显示位置，设计像素点位置；
根据透明薄膜材料的规格尺寸，将像素点位置设置在所述透明薄膜材料的一侧面；
S3：在基底材料上根据所述像素点位置，制作像素驱动引线；
S4：在所述像素点位置，镶嵌转移微米级大小的LED显示像素点，
优选为像素尺寸0.1um-300um之间，像素间距从0.1mm-10mm，保证像素占空比<1/10，形成像素矩阵，从而不会影响汽车前薄膜透视视觉；
若制作彩色显示的像素矩阵，则执行步骤S5，若制作单色显示的像素矩阵，则执行步骤S6；
S5：在每个像素点上制作三个子像素(红，绿，蓝)，制作彩色显示的像素矩阵；
所述彩色显示的方法包括用蓝色Micro-LED加滤光膜进行色转换。
S6：微米级大小的LED显示像素点与所述像素驱动引线连接，进行驱动绑定连接，形成具有显示功能的显示像素矩阵，如图2示意结构。
S7：制备好的显示像素矩阵上，加盖透明保护材料，并将显示像素矩阵与外围的驱动线路连接，构成具有显示功能的图像显示薄膜。
在上述步骤S1中，基底材料通过湿法清洗工艺进行清洗，所述湿法清洗工艺包括以下步骤：
S1.1所述湿法清洗工艺可以通过使用去离子水或者异丙醇进行清洗；
在另一实施例中，在上述步骤S1中，基底通过干法清洗工艺进行清洗，所述干法清洗工艺包括以下步骤：
S1.1干法清洗工艺可以使用采用二氧化碳(CO2)、超声波或者激光脉冲波(laserpulse wave)的技术；具体为，利用二氧化碳(CO2)的技术通过升华干冰(固态CO2)并同时将被升华的物质撞击(striking)到基底上来除去污染物；
S1.2利用激光脉冲波的技术或者将激光脉冲波施加到基底的表层上来除去存在于基底上的颗粒，或者利用激光脉冲波来振动基底周围的空气以浮动或者除去存在于基底上的颗粒。在这种情况下，已浮动的颗粒可以通过吹风或者抽气来除去。
或者利用超声波的技术是注入高速超声气体到基底的表层上以便通过分离和抽气除去颗粒。
这样，通过湿法或者干法清洗工艺能够除去因外部环境或者在进行工艺期间而存在于基底上的污染物。结果，不仅清洁基底，而且还可能改善基底的性能，其中，避免基底上的污染物所引起的在显示像素矩阵内的斑点或者像素故障。
在上述步骤S2中，设计像素点位置具体步骤包括：
S2.1将基底材料夹持在上模与下模之间，所述上模与下模为本领域的镶嵌LED显示像素点的模具；
其中所述上模的夹持面为平面，与基底材料的一侧表面相接，所述上模与下模夹持需要布置LED显示像素点的区域上；下模的夹持面上具有多排凸起的凸台，与基底材料的另一表面相接。所述凸台的深度仅以实现固定所述LED显示像素点的深度为准，在此不做具体限定，所述上模和下模表面都具有镜面级的粗糙度，并且所述上模、下模两端都具有导向，用于与上模、下模合模时进行固定定位；
S2.2将所述上模、下模夹持部分置于成型炉中，在模具的上模上加设定的压力配重，在预设温度曲线条件下合模成型，得到微米基板。具体的，在所述成型炉在侧壁上具有加热器，底部具有水平架用于放置模具夹持，并且，在上模之上增加压力配重块，压力配重块采用耐温的金属材质和适合的形状；
S2.3通过加热器对成型炉内进行加热使得成型炉内按照设定的温度曲线进行温度变化。基底材料随加热至微熔融态，在压力配重模块的作用下，下模的梯形台体浸入基底材料内，上模与下模合模，合模后的模腔间隙符合设计要求。冷却后得的微米薄膜基板；
所述微米薄膜基板上具有矩阵排列的多个填充槽，将得到的微米薄膜基板进行清洗后待用。
在上述步骤S3中，填充槽旁侧设置像素驱动引线，所述像素驱动引线按行列矩阵进行连接排布，根据所述填充槽、及像素驱动引线的位置，镶嵌设置所述LED显示像素点，每个LED显示像素点容纳于填充槽内，并每个LED显示像素点的上表面与填充槽的表面平齐，所述镶嵌LED显示像素点通过像素驱动引线，实现对各个LED显示像素点的驱动显示，所述LED显示像素点的驱动方式采用脉冲驱动，所述脉冲驱动是利用人眼的视觉惰性，重复通断LED器件的正向电流，但是不会对LED的显示效果有影响。为了达到和直流驱动同样的发光强度，脉冲驱动的电流均值应该与直流驱动的电流值相等，实现利用脉冲驱动方式驱动显示。
在另一实施例中，所述LED显示像素点的驱动方式采用扫描驱动，所述扫描驱动利用数字逻辑电路实现LED的扫描驱动。所述扫描驱动是利用逻辑器件分时驱动LED。同一行的LED在同一时刻导通就是行扫描，同一列的LED同时导通就是列扫描。当行扫描时，列控制；列扫描时，行控制，所述扫描驱动能够简化驱动电路，对驱动行列的扫描控制，实现LED像素矩阵的动态扫描显示。
在上述步骤S5中，制作彩色显示的像素矩阵的包括以下具体步骤；
S5.1每个像素点中均含有一个基色发光体，该基色发光体选自红、绿、蓝发光体中的任一个，在本实施例中基色发光体为蓝色发光体，红、绿色发光体则为非基色发光体；
作为基色发光体的蓝色发光体按n×n个像素点矩阵排列，即基色发光体的排列同常规LED模块，两种非基色发光体、则与基色发光体任意组合形成彩色发光体像素点；
所述LED显示像素点设计中，蓝色同常规LED排列一致，蓝色LED具有其唯一标志性，标识出每个基色发光体的位置，根据外部的驱动电路的驱动信号，驱动不同发光体的发光颜色，在人的肉眼在感觉光线的强度时的数学模型等同一个积分器，在其有效分辨力以外，看到的是一个混色图象，把蓝色LED做为参照点，周围绿、蓝分时叠加，将可生成一个完整的彩色图象。
在另一实施例中，应用上述制备方法所制备的图像显示薄膜，用户可以将图像显示薄膜贴覆于车窗的任意位置上，在行驶过程中，无需转移视线即可观察看LED显示屏信号，所述LED显示屏可进行高亮度显示，并且亮度可调；由于相邻的LED显示像素点间距为0.1mm-10mm，保证LED显示像素点占空比<1/10，形成像素矩阵，亮度稳定，图象清晰度，为车辆的安全驾驶提供安全保证。
在另一实施例中，提供了一种应用于车载图像显示薄膜的量子点/氧化锌核壳结构，相当于在其他实施例中，所述LED显示像素点为量子点/氧化锌核壳结构的显示像素点，所述量子点/氧化锌核壳结构的制备方法包括以下步骤：
S1：在温度为120℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸(Oleicacid)和油胺(Oleylamine)中，获得油酸锌前驱体混合液；
所述锌前驱体与油酸、油胺的质量比为1：1.3-1.5；
所述油酸与油胺的质量比为2：3；
在混合后进行低速搅拌，并所述搅速度为60-80r/min，在保证锌前驱体不被破坏的前提下，实现所述锌前驱体均匀的混散在所述油酸及油胺中；
S2：在温度为110℃的环境下，将量子点加入到S1步骤中制备的油酸锌前驱体混合液中；
在温度为180℃-270℃的环境下，加入NaHCO3，反应时间为1h；
增加的所述量子点的质量为整个所述油酸锌前驱体混合液的质量的30-50％；
在180-270℃的环境下加入NaHCO3，同时提供紫外光灯作为反应媒介，所述紫外光灯所提供的波长为320；
所述紫外光灯环形布置在反应设备的周边，并在反应过程中，通过观察鉴定避免出现部分量子反应不彻底的情况；
在反应过程中，进行搅拌，所述搅拌速度为120-130r/min；
S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理。
将所述S2步骤中的产物依次溶解于甲苯中，进行沉淀离心处理，随后再溶解于无水乙醇中进行离心处理，本实施例中经过2-3次的反复步骤程序即可，获得最终的产物。
上述步骤S1中所述锌前驱体包括但不限于：Zn的前驱体，所述Zn的前驱体为二甲基锌(dimethyl Zinc)、二乙基锌(diethyl Zinc)、醋酸锌(Zinc acetate)、乙酰丙酮锌(Zinc acetylacetonate)、碘化锌(Zinc iodide)、溴化锌(Zinc bromide)、氯化锌(Zincchloride)、氟化锌(Zinc fluoride)、碳酸锌(Zinc carbonate)、氰化锌(Zinc cyanide)、硝酸锌(Zinc nitrate)、氧化锌(Zinc oxide)、过氧化锌(Zinc peroxide)、高氯酸锌(Zincperchlorate)、硫酸锌(Zinc sulfate)、油酸锌(Zinc oleate)或硬脂酸锌(Zincstearate)；
上述步骤S2中所述NaHCO3包括但不限于(NH4)2CO3，NaH2PO4,KOH，NaOH。
上述步骤S2中，量子点包括二元相量子点、三元相量子点、四元相量子点和五元相量子点中的一种。
所述二元相量子点包括但不限于CdSe、CdS、PbSe、PbS、ZnS、InP、HgS、AgS等；
三元相量子点包括但不限于ZnXCd1-XS/ZnS、CuInS、PbSeXS1-X/PbS、CdSe/CdS等；
四元相量子点包括但不限于CuInSeS、ZnXCd1-XSe/ZnS、CdSe/CdS、InP/ZnS等；
五元相量子点包括但不限于InP/ZnSeS、CuInSe/ZnS等量子点。
进一步地，在上述步骤S2中加入NaHCO3，反应时间为1h后，增加纳米级二氧化钛，所述纳米级二氧化钛的增加量为整个反应液质量的0.1-0.3％，将反应温度降低至70-80℃，继续保持紫外光所提供的照射环境，进行搅拌，所述搅拌速度为30-40r/min，所述反应时长为2-2.5h；
在提供紫外光灯作为反应媒介的同时，增加纳米级二氧化钛作为媒介，并调整调整内部的发光效率，所述的发光效率可以理解在将本发明所制备的量子点/氧化锌核壳结构作为光致发光器的发光材料，所实现的发光效率的增强。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种应用于车载显示的图像显示薄膜，其特征在于，所述图像显示薄膜包括：透明薄膜、及若干个LED显示像素单元，所述透明薄膜贴覆于车窗上的任意位置，在所述透明薄膜一侧面上设置有像素驱动引线，所有所述LED显示像素单元按行列矩阵设置在透明薄膜的一面上，并通过像素驱动引线与外部的驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜，其特征在于，所述LED显示像素单元的像素尺寸0.1um-300um之间，相邻的LED显示像素单元间距从0.1mm-10mm；
所有所述LED显示像素单元形成占空比<0.1的像素矩阵。
3.根据权利要求1所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜，其特征在于，所有所述LED显示像素单元构成一个单色显示的像素矩阵。
4.根据权利要求1所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜，其特征在于，所有所述LED显示像素单元构成一个彩色显示的像素矩阵；
所述LED显示像素单元包括基色发光体、及两个非基色发光体，在所述基色发光体上设置所述非基色发光体。
5.一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
S1：提供一个基底材料，清洗基底材料，所述基底材料为透明薄膜；
S2：在基底材料的一侧面选择显示位置，设计像素点位置；
S3：在基底材料上根据所述像素点位置，制作像素驱动引线；
S4：在所述像素点位置，镶嵌转移微米级大小的LED显示像素点，构成像素矩阵；
LED显示像素点的尺寸为0.1um-300um，相邻的LED显示像素点间距为0.1mm-10mm；
若制作彩色显示的像素矩阵，则执行步骤S5，若制作单色显示的像素矩阵，则执行步骤S6；
S5：在每个像素点上制作三个子像素，制作彩色显示的像素矩阵；
S6：微米级大小的LED显示像素点与所述像素驱动引线连接，进行驱动绑定连接，形成具有显示功能的显示像素矩阵。
S7：制备好的显示像素矩阵上，加盖透明保护材料，并将显示像素矩阵与外围的驱动线路连接，贴覆于车玻璃的任意位置。
6.根据权利要求5所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，在上述步骤S1中，所述基底的清洗工艺包括湿法清洗工艺、干法清洗工艺。
7.根据权利要求5所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，在上述步骤S2中，设计像素点位置具体步骤包括：
1.1将基底材料夹持在上模与下模之间；
1.2将所述上模、下模夹持部分置于成型炉中，在模具的上模上加设定的压力配重，在预设温度曲线条件下合模成型，得到微米基板。
1.3通过加热器对成型炉内进行加热，基底材料随加热至微熔融态，在压力配重模块的作用下，下模的梯形台体浸入基底材料内，上模与下模合模，冷却后得具有矩阵排列的若干个填充槽的微米薄膜基板。
8.根据权利要求5所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，在上述步骤S3中，填充槽旁侧设置像素驱动引线，所述像素驱动引线按行列矩阵连接LED显示像素点，所述LED显示像素点的驱动方式采用脉冲驱动。
9.根据权利要求5所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，所述LED显示像素点的驱动方式采用扫描驱动。
10.根据权利要求5所述一种应用于车载显示的图像显示薄膜的制作方法，其特征在于，在上述步骤S5中，制作彩色显示的像素矩阵的包括以下具体步骤：
1.1每个像素点中均含有一个基色发光体、及两个非基色发光体，该基色发光体选自红、绿、蓝发光体中的任一个，所述非基色发光体选自三原色中除了基色发光体的两种颜色；
1.2所述基色发光体按n×n个像素点矩阵排列，基色发光体的排列同常规LED模块，两种非基色发光体、则与基色发光体任意组合形成彩色发光体像素点。
11.一种应用于车载图像显示薄膜的量子点/氧化锌核壳结构，其特征在于，所述量子点/氧化锌核壳结构的制备方法包括以下步骤：
S1：在温度为120℃的环境下，将锌前驱体溶解在油酸(Oleicacid)和油胺(Oleylamine)中，获得油酸锌前驱体混合液；
所述锌前驱体与油酸、油胺的质量比为1：1.3-1.5；
所述油酸与油胺的质量比为2：3；
在混合后进行低速搅拌，并所述搅速度为60-80r/min，在保证锌前驱体不被破坏的前提下，实现所述锌前驱体均匀的混散在所述油酸及油胺中；
S2：在温度为110℃的环境下，将量子点加入到S1步骤中制备的油酸锌前驱体混合液中；
在温度为180℃-270℃的环境下，加入NaHCO3，反应时间为1h；
增加的所述量子点的质量为整个所述油酸锌前驱体混合液的质量的30-50％；
在180-270℃的环境下加入NaHCO3，同时提供紫外光灯作为反应媒介，所述紫外光灯所提供的波长为320；
所述紫外光灯环形布置在反应设备的周边，并在反应过程中，通过观察鉴定避免出现部分量子反应不彻底的情况；
在反应过程中，进行搅拌，所述搅拌速度为120-130r/min；
S3：将S2步骤中的产物，反复溶解于甲苯和无水乙醇中，进行沉淀离心处理。
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