一种立体显示屏的制备方法、立体显示屏及电子设备
技术领域
本申请属于显示屏技术领域,尤其涉及一种立体显示屏的制备方法、立体显示屏及电子设备。
背景技术
随着显示技术的发展,人们对消费电子领域显示技术的需求越来越多元化和个性化,小型化的立体显示设备也不断的涌现。
但是现有的立体显示设备的制备工艺较为复杂、条件苛刻。因此,开发一种更简单的制备立体显示设备的方法显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此,本申请一些实施例的目的在于提供一种立体显示屏的制备方法、立体显示屏及电子设备,该方法能够制得立体显示屏、且方法简单。
本申请提供了一种立体显示屏的制备方法,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;所述制备方法包括:
a、提供SiO2基板;
b、在所述SiO2基板之上制备第一导电层;
c、在所述第一导电层之上制备发光层;
d、在所述发光层之上制备第二导电层;
e、重复步骤a~d(M-1)次以得到立体显示屏毛坯;
f、将所述立体显示屏毛坯在无氧环境下烧结得到所述立体显示屏。
可选地,所述第一导电层包括均匀分布的第一电极线以及除所述第一电极线以外的第一填充区;
所述第二导电层包括均匀分布的第二电极线以及除所述第二电极线以外的第二填充区;其中,
所述第二电极线与所述第一电极线垂直。
可选地,所述步骤b包括:
在所述SiO2基板之上3D打印透明导电陶瓷材料以形成所述第一电极线;
在除所述第一电极线以外的区域3D打印SiO2以形成所述第一填充区;
所述步骤d包括:
在所述发光层之上3D打印透明导电陶瓷材料以形成所述第二电极线;
在除所述第二电极线以外的区域3D打印SiO2以形成所述第二填充区。
可选地,所述发光层包括发光单元和除发光单元以外的第三填充区;
所述发光单元位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影的交点位置。
可选地,所述第一电极线为单线、所述第二电极线为单线,所述发光单元包括单个像素单元。
可选地,所述步骤c包括:
在所述第一导电层之上3D打印单色场致发光氧化物以形成所述像素单元;
在除所述像素单元以外的区域3D打印SiO2以形成所述第三填充区。
可选地,所述第一电极线为双线、所述第二电极线为双线,所述发光单元包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元;
所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元分别位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影构成的矩形的四个顶角位置。
可选地,所述步骤c包括:
在所述第一导电层之上3D打印第一基色场致发光物质以形成所述第一像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印第二基色场致发光物质以形成所述第二像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印第三基色场致发光物质以形成所述第三像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印白光场致发光物质以形成所述第四像素单元;
在所述第一导电层之上除所述发光单元以外的区域打印SiO2以形成所述第三填充区。
可选地,所述M层制造单元的所有所述发光单元的垂直投影重叠。
可选地,所述M层制造单元的所有所述第一电极线的垂直投影重叠、所有所述第二电极线的垂直投影重叠。
本申请提供了一种立体显示屏,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;其中,所述制造单元包括:
SiO2基板;
位于所述SiO2基板之上的第一导电层;
位于所述第一导电层之上的发光层;以及
位于所述发光层之上的第二导电层。
可选地,所述第一导电层包括均匀分布的第一电极线以及除所述第一电极线以外的第一填充区;
所述第二导电层包括均匀分布的第二电极线以及除所述第二电极线以外的第二填充区;其中,
所述第二电极线与所述第一电极线垂直。
可选地,所述发光层包括发光单元和除发光单元以外的第三填充区;
所述发光单元位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影的交点位置。
可选地,所述第一电极线为单线、所述第二电极线为单线,所述发光单元包括单个像素单元。
可选地,所述第一电极线为双线、所述第二电极线为双线,所述发光单元包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元;
所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元分别位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影构成的矩形的四个顶角位置。
可选地,所述M层制造单元的所有所述发光单元的垂直投影重叠。
可选地,所述M层制造单元的所有所述第一电极线的垂直投影重叠、所有所述第二电极线的垂直投影重叠。
本申请一些实施例提供了一种电子设备,所述电子设备采用如上述技术方案所述的立体显示屏。
本申请一些实施例提供了一种立体显示屏的制备方法,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;所述制备方法包括:a、提供SiO2基板;b、在所述SiO2基板之上制备第一导电层;c、在所述第一导电层之上制备发光层;d、在所述发光层之上制备第二导电层;e、重复步骤a~d(M-1)次以得到立体显示屏毛坯;f、将所述立体显示屏毛坯在无氧环境下烧结得到所述立体显示屏。本申请一些实施例仅通过在SiO2基板上依次形成叠加的第一导电层、发光层和第二导电层,再结合无氧烧结即可制备得到立体显示屏,方法简单。该方法制得的显示屏仅包括若干层制造单元,每层制造单元包括依次设置的SiO2基板、第一导电层、发光层和第二导电层,在立体显示时,可以将显示物体对应制作单元进行分层,通过点亮显示物体对应每层发光层中相应的发光单元,使得显示屏对显示物体达到立体显示的效果;立体显示屏的结构简单。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的立体显示屏的工艺流程图;
图2为本申请一些实施例提供的立体显示屏单色发光的结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的立体显示屏彩色发光的结构示意图;
图4为本申请一些实施例中立体显示屏的一层制造单元结构的组合示意图;
图5为本申请一些实施例中立体显示屏的一层制造单元结构分解的示意图;
图6为本申请一些实施例提供的立体显示屏毛坯的结构示意图;
图7为本申请实施例制备的立体显示屏的显示效果。
具体实施方式
本申请一些实施例提供了一种立体显示屏的制备方法,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;所述制备方法包括:
a、提供SiO2基板;
b、在所述SiO2基板之上制备第一导电层;
c、在所述第一导电层之上制备发光层;
d、在所述发光层之上制备第二导电层;
e、重复步骤a~d(M-1)次以得到立体显示屏毛坯;
f、将所述立体显示屏毛坯在无氧环境下烧结得到所述立体显示屏。
本申请一些实施例仅通过叠加制备M层制造单元,即在SiO2基板上依次制备第一导电层、发光层和第二导电层以形成第一层制造单元,然后再重复制备(M-1)层制造单元,最后结合无氧烧结即可制备得到立体显示屏,方法简单。
一些实施例中,M大于10,或者M大于100。
参见图1,图1为本申请一些实施例提供的立体显示屏的工艺流程图。
本申请一些实施例提供的制备方法,首先提供SiO2基板。一些实施例中,采用以下方法制得SiO2基板:
将SiO2浆液采用3D打印形成SiO2基板。
在本申请一些实施例中,所述SiO2浆液中SiO2的粒度小于等于1μm。
得到SiO2基板后,本申请一些实施例在所述SiO2基板之上制备第一导电层。所述第一导电层包括均匀分布的第一电极线以及除所述第一电极线以外的第一填充区。一些实施例中,在所述SiO2基板之上制备第一导电层具体包括:
首先,在所述SiO2基板之上3D打印透明导电陶瓷材料以形成所述第一电极线;
然后,在除所述第一电极线以外的区域3D打印SiO2以形成所述第一填充区。
在本申请一些实施例中,所述透明导电陶瓷材料包括ITO导电氧化物(90%In2O3、10%SnO2);所述透明导电陶瓷材料的粒度小于等于1μm。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线和第一填充区的形成过程可以同步进行,也可以不同步,根据具体设备而定。
得到第一导电层后,本申请一些实施例在所述第一导电层之上制备发光层。所述发光层包括发光单元和除发光单元以外的第三填充区;所述发光单元位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影的交点位置。所述发光单元和所述第三填充区的形成过程可以同步进行,也可以不同步,根据具体设备而定。在本申请一些实施例中,多个所述发光单元以阵列形式设置;或者,以等间距的阵列形式设置。
得到发光层后,本申请一些实施例在所述发光层之上制备第二导电层。所述第二导电层包括均匀分布的第二电极线以及除所述第二电极线以外的第二填充区;其中,所述第二电极线与所述第一电极线垂直。一些实施例中,所述在所述发光层之上制备第二导电层可以包括:
首先,在所述发光层之上3D打印透明导电陶瓷材料以形成所述第二电极线;
然后,在除所述第二电极线以外的区域3D打印SiO2以形成所述第二填充区。
本申请一些实施例中,所述第二电极线和第二填充区的形成顺序没有限制,可以先打印形成第二电极线,再打印形成第二填充区;也可以同步打印形成。
本申请一些实施例中,第一电极线为单线,第二电极线为单线,所述发光单元包括单个像素单元;在所述第一导电层之上制备发光层可以包括:
首先,在所述第一导电层之上3D打印单色场致发光物质以形成所述像素单元;
然后,在除所述像素单元以外的区域3D打印SiO2以形成所述第三填充区。
在本申请一些实施例中,单色场致发光指只有一种显色的发光。单色场致发光物质包括ZnS和金属离子;所述金属离子包括Mn离子、Cu离子或K离子;所述金属离子可以以含有金属离子的盐形式提供,也可以以含有金属离子的氧化物形式提供。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线和第二电极线均为单线,第一电极线和第二电极线的材质均为ITO导电氧化物,且打印单色场致发光物质时,立体显示屏为单色发光。参见图2,图2为本申请一些实施例提供的立体显示屏单色发光的结构示意图。
在本申请另一些实施例中,所述第一电极线为双线、所述第二电极线为双线,所述发光单元包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元;所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元分别位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影构成的矩形的四个顶角位置;所述在所述第一导电层之上制备发光层可以包括:
在所述第一导电层之上3D打印第一基色场致发光物质以形成所述第一像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印第二基色场致发光物质以形成所述第二像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印第三基色场致发光物质以形成所述第三像素单元;
在所述第一导电层之上3D打印白光场致发光物质以形成所述第四像素单元;
在所述第一导电层之上除所述发光单元以外的区域打印SiO2以形成所述第三填充区。
在本申请一些实施例中,所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元的形成顺序没有限制,可以同时3D打印制备每个像素单元,也可以不同时进行。所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元以阵列形式分布,或者,以等间距的阵列形式分布。在本申请一些实施例中,所述第一基色场致发光物质、第二基色场致发光物质、第三基色场致发光物质和白光场致发光物质构成4光点像素点,分布成矩形或者正方形。
在本申请一些实施例中,第一电极线为单线,第二电极线为单线,所述第一电极线的宽度为0.8~1.2μm;相邻第一电极线之间的间距为1~10μm;相邻的第二电极线之间的间距为1~10μm。
在本申请一些实施例中,所述单个像素单元为单个像素点;所述单个像素点的直径为0.8~1.2μm。所述单个像素点的直径与单线的第一电极线的宽度相等;所述单线的第二电极线的宽度与单个像素点的直径相等。
在本申请另一些实施例中,第一电极线为双线,第二电极线为双线,所述双线的第一电极线中任一条的宽度为0.8~1.2μm;相邻第一电极线之间的间距为1~10μm;相邻的第二电极线之间的间距为1~10μm。
在本申请另一些实施例中,所述第一像素单元为第一像素点,第二像素单元为第二像素点,第三像素单元为第三像素点,第四像素单元为第四像素点;所述第一像素点的直径、第二像素点的直径、第三像素点的直径和第四像素点的直径均分别为0.8~1.2μm。所述第一像素点的直径、第二像素点的直径、第三像素点的直径和第四像素点的直径均分别与双线的第一电极线中任一条的宽度相等。所述第一像素点的直径、第二像素点的直径、第三像素点的直径和第四像素点的直径均分别与双线的第二电极线中任一条的宽度相等。
在本申请一些实施例中,所述第一基色场致发光物质、第二基色场致发光物质、第三基色场致发光物质和白光场致发光物质的粒度均小于等于1μm。所述第一基色场致发光物质包括ZnS和第一金属离子;第一金属离子包括Mn离子、Cu离子或K离子;所述第二基色场致发光物质包括ZnS和第二金属离子;第二金属离子包括Mn离子、Cu离子或K离子;所述第三基色场致发光物质包括ZnS和第三金属离子;所述第三金属离子包括Mn离子、Cu离子或K离子;其中,掺杂Mn离子时发红光;掺杂Cu离子时发绿光;掺杂K离子时发蓝光。所述第一基色场致发光物质、第二基色场致发光物质和第三基色场致发光物质通过掺杂不同的金属离子发不同颜色的光。所述场致白光物质为Sr3Bi(PO4)3掺杂Dy离子。所述第一基色场致发光物质、第二基色场致发光物质和第三场致发光物质构成三基色场致发光物质,再结合白光场致发光物质,作为显示屏彩色发光的原料。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线和第二电极线均为双线,第一电极线和第二电极线的材质均为ITO导电氧化物,且打印三基色场致发光物质和白光场致发光物质时,立体显示屏为彩色发光。参见图3,图3为本申请提供的立体显示屏彩色发光的结构示意图。
制备得到第二导电层后,即得到一层制造单元,重复上述步骤a~d(M-1)次后可以得到立体显示屏毛坯。
一些实施例中,所述M层制造单元的所有所述发光单元的垂直投影重叠。所述M层制造单元的所有所述第一电极线的垂直投影重叠、所有所述第二电极线的垂直投影重叠。
得到立体显示屏毛坯后,本申请一些实施例中将所述立体显示屏毛坯在无氧环境下烧结得到所述立体显示屏。
本申请一些实施例采用增材制造技术(3D打印)结合烧结工艺制得立体显示屏,该方法简单,且制得的显示屏具有较好的立体显示效果。采用3D打印技术能够得到任意形状的立体显示屏。
该方法通过采用导电透明陶瓷氧化物再结合烧结工艺,使得立体显示屏具有较高的透光性,进而提高显示效果的清晰度。
本申请一些实施例通过烧结,将显示屏毛坯固化。在本申请一些实施例中,所述烧结的温度大于等于2000℃。
本申请另一些实施例还提供一种立体显示屏,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;其中,所述制造单元包括:
SiO2基板;
位于所述SiO2基板之上的第一导电层;
位于所述第一导电层之上的发光层;以及
位于所述发光层之上的第二导电层。
本申请一些实施例提供的立体显示屏仅包括若干层制造单元,每层制造单元包括依次设置的SiO2基板、第一导电层、发光层和第二导电层,结构简单;在立体显示时,可以将显示物体对应制作单元进行分层,通过点亮显示物体对应每层发光层中相应的发光单元,使得显示屏对显示物体达到立体显示的效果。
本申请一些实施例提供的立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数。每层制造单元的厚度可选小于等于10μm。参见图4、图5和图6,图4为本申请一些实施例中立体显示屏的一层制造单元结构的组合示意图;图5为本申请一些实施例中立体显示屏的一层制造单元结构分解的示意图;图6为本申请一些实施例提供的立体显示屏毛坯的结构示意图。
所述制造单元包括SiO2基板401;所述SiO2基板可通过3D打印制得。
所述制造单元还包括位于所述SiO2基板之上的第一导电层402。在本申请一些实施例中,所述第一导电层包括均匀分布的第一电极线4021以及除所述第一电极线以外的第一填充区4022。
所述制造单元还包括位于所述第一导电层之上的发光层403。所述发光层包括发光单元4031和除发光单元以外的第三填充区4032;所述发光单元位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影的交点位置。所述发光层中的发光单元以阵列形式分布,或者,以等间距的阵列形式分布。
以及所述制造单元包括位于所述发光层之上的第二导电层404。所述第二导电层包括均匀分布的第二电极线4041以及除所述第二电极线以外的第二填充区4042;其中,所述第二电极线与所述第一电极线垂直。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线为ITO电极线;所述第二电极线为ITO电极线。所述第一填充区、第二填充区和第三填充区可以包括SiO2。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线为单线、所述第二电极线为单线,所述发光单元包括单个像素单元。所述发光单元位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影的交点位置。
所述单个像素单元只显示一种颜色的光。发光单元中的单个像素单元之间以阵列形式分布,或者,以等间距的阵列形式分布。
其中,该单个像素单元可以发红光、绿光、或者蓝光中的一种。
在本申请一些实施例中,所述第一电极线为双线、所述第二电极线为双线,所述发光单元包括第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元;所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元分别位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影构成的矩形的四个顶角位置。
在本申请一些实施例中,所述M层制造单元的所有所述发光单元的垂直投影重叠。例如,所有发光单元在第一层SiO2基板上的投影重叠。
在本申请一些实施例中,所述M层制造单元的所有所述第一电极线的垂直投影重叠、所有所述第二电极线的垂直投影重叠。例如,所有第一电极线在第一层SiO2基板上的投影重叠、所有第二电极线在第一层SiO2基板上的投影重叠。
在本申请一些实施例中,所述立体显示屏的形状可以为正方体、长方体、圆柱体或棱台。
在本申请一些实施例中,立体显示屏的显像原理为:
图像的每一帧图像在软件虚拟立体空间中快速扫频,程序计算以一个像素点间距进行扫描比对计算,图像表面的在与被显示区域的扫描半径内的像素点都会被激活点亮,输出点亮数据给屏幕,屏幕完成立体图像的生成。屏幕发光点采用量子发光点,电致发光技术。
另外,本申请一些实施例还提供一种电子设备,所述电子设备采用如上述技术方案所述立体显示屏。
一些实施例中,该电子设备用于通过该立体显示屏显示立体图像。该电子设备例如可以是虚拟现实设备、增强现实设备、或混合现实设备,或者其他任何一种可以显示立体图像的电子设备。
以下,结合一个示例性实施例对本申请一些实施例提供的一种立体显示屏的制备方法、立体显示屏及电子设备进行简单描述,但不能将它们理解为对本申请保护范围的限定。
将SiO2浆液采用3D打印形成SiO2基板,SiO2浆液中SiO2的粒度小于等于1μm;
3D打印第一导电层,所述第一导电层包括多条均匀分布的双线的经线ITO(90%In2O3、10%SnO2;粒度小于等于1微米)电极线,在第一导电层除去经线ITO以外的区域打印SiO2;
在所述第一导电层之上3D打印第一基色场致发光物质以形成所述第一像素单元;第一基色场致发光物质包括ZnS和Mn离子;
在所述第一导电层之上3D打印第二基色场致发光物质以形成所述第二像素单元;所述第二基色场致发光物质包括ZnS和Cu离子;
在所述第一导电层之上3D打印第三基色场致发光物质以形成所述第三像素单元;所述第三基色场致发光物质包括ZnS和K离子;
在所述第一导电层之上3D打印白光场致发光物质以形成所述第四像素单元;所述场致白光物质为Sr3Bi(PO4)3掺杂Dy离子;
所述第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元分别位于所述第一电极线在所述发光层的投影与所述第二电极线在所述发光层的投影构成的矩形的四个顶角位置;在发光层之上除去第一基色场致发光物质、第二基色场致发光物质、第三基色场致发光物质和白光场致发光物质以外的区域3D打印SiO2,得到发光层;
得到发光层后,在所述发光层之上3D打印多条均匀分布的双线的纬线ITO(90%In2O3,10%SnO2;粒度小于等于1微米)电极线;在除纬线ITO以外的区域3D打印SiO2,得到一层制造单元,重复打印形成叠加的若干层制造单元,所述若干制造单元中的所有发光单元的垂直投影重叠,所有第一电极线的垂直投影重叠、所有第二电极线的垂直投影重叠,得到3D显示屏毛坯;
将所述3D显示屏毛坯在无氧环境下2000℃烧结,得到立体显示屏。
该示例性实施例制得的立体显示屏的显示效果见图7,图7为本申请实施例制备的立体显示屏的显示效果,从图7可以看出:该立体显示屏能够对显示物质立体显示,具有较高的透光性。
由以上实施例可知,本申请一些实施例提供了一种立体显示屏的制备方法,所述立体显示屏包括叠加的M层制造单元,M为大于1的整数;所述制备方法包括:a、提供SiO2基板;b、在所述SiO2基板之上制备第一导电层;c、在所述第一导电层之上制备发光层;d、在所述发光层之上制备第二导电层;e、重复步骤a~d(M-1)次以得到立体显示屏毛坯;f、将所述立体显示屏毛坯在无氧环境下烧结得到所述立体显示屏。本申请仅通过在SiO2基板上依次形成叠加的第一导电层、发光层和第二导电层,再结合无氧烧结即可制备得到立体显示屏,方法简单。该方法制得的显示屏仅包括若干层制造单元,每层制造单元包括依次设置的SiO2基板、第一导电层、发光层和第二导电层,在立体显示时,可以将显示物体对应制作单元进行分层,通过点亮显示物体对应每层发光层中相应的发光单元,使得显示屏对显示物体达到立体显示的效果;立体显示屏的结构简单。
该立体显示屏在虚拟机器人、电子虚拟宠物、视频社交、广告传媒视频外设等消费电子领域具有较高的潜在应用价值。
以上所述仅是本申请的部分可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。