CN110556393A - Micro LED显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种Micro LED显示装置，用以解决现有技术中Micro LED显示装置使用的Micro LED的数量庞大的问题，以及避免像素之间的色彩串扰，该Micro LED显示装置包括：相对设置的驱动基板和封装基板，所述驱动基板面向所述封装基板的一面上设有呈阵列排布的多个蓝光微发光二极管Micro LED，所述封装基板的一面上设有色彩转换层，设于所述色彩转换层与所述封装基板之间的分时透过红光、绿光或蓝光的法布里珀罗FP光控层，以及控制所述FP光控层分时透过红光、绿光或蓝光的控制电路；其中，所述Micro LED显示装置的每一个像素单元对应一个蓝光Micro LED。

Description

Micro LED显示装置
技术领域
本申请涉及Micro LED显示技术领域，尤其涉及一种Micro LED显示装置。
背景技术
微发光二极管(Micro LED)是新一代显示技术，具有自发光显示特性，相较于现有的有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)技术，Micro LED显示装置具有亮度更高、发光效率更好、功耗更低的优点。
目前，参见图1，彩色显示的Micro LED显示装置一般包括：相对设置的驱动基板11和封装基板12，驱动基板11面向封装基板12的一面上设有呈阵列排布的多个蓝光MicroLED13(Micro LED显示装置的每一个子像素对应设有一个蓝光Micro LED)，封装基板12的一面上设有色彩转换层14；其中，色彩转换层14的材料可以为荧光粉或者量子点，换句话说，Micro LED显示装置的红色(R)子像素中色彩转换层14的材料可以为红色荧光粉或者红色量子点，Micro LED显示装置的绿色(G)子像素中色彩转换层14的材料可以为绿色荧光粉或者绿色量子点，Micro LED显示装置的蓝色(B)子像素中色彩转换层14中可不设置量子点材料，蓝光直接经过该蓝色子像素。
然而，随着人们对显示面板的分辨率的要求越来越高，而上述Micro LED显示装置中每一个子像素内设有一个蓝光Micro LED，这就导致使用的Micro LED的数量庞大，而Micro LED存在转移难度高，转移量大，转移设备难以识别导致良率大大降低的问题，并且上述Micro LED显示装置中由于蓝光Micro LED的发散角度大，因此容易引起像素之间的色彩串扰。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种Micro LED显示装置，用以解决现有技术中Micro LED显示装置使用的Micro LED的数量庞大的问题，以及避免像素之间的色彩串扰。
第一方面，本申请实施例提供了一种Micro LED显示装置，包括：相对设置的驱动基板和封装基板，所述驱动基板面向所述封装基板的一面上设有呈阵列排布的多个蓝光微发光二极管Micro LED，所述封装基板的一面上设有色彩转换层，所述Micro LED显示装置的每一个像素单元对应一个蓝光Micro LED，所述Micro LED显示装置还包括：设于所述色彩转换层与所述封装基板之间的分时透过红光、绿光或蓝光的法布里珀罗FP光控层，以及控制所述FP光控层分时透过红光、绿光或蓝光的控制电路。
上述Micro LED显示装置，由于Micro LED显示装置的每一个像素单元对应一个蓝光Micro LED，这与现有技术中每一个像素单元中的三个子像素各对应一个蓝光Micro LED的技术方案相比，本申请的Micro LED显示装置可以减少三分之二的Micro LED，从而解决了现有技术中Micro LED显示装置使用的Micro LED的数量庞大的问题，并且，设于色彩转换层与封装基板之间的FP光控层可以分时透过红光、绿光或蓝光，这样，可以使得红色子像素发出的红光、绿色子像素发出的绿光和蓝色子像素发出的蓝光分时出射，从而使得红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素发出的光互不干扰，因此，可以避免像素之间的色彩串扰。
在一可能的实现方式中，所述FP光控层包括：相对设置构成FP谐振腔的腔体及电极的第一反射层和第二反射层，以及设于所述第一反射层与所述第二反射层之间的蓝相液晶层；所述控制电路与所述第一反射层和所述第二反射层连接。
在一可能的实现方式中，所述第一反射层的材料为金属；
所述第二反射层的材料为金属。
在一可能的实现方式中，所述第一反射层的材料为银；
所述第二反射层的材料为银。
在一可能的实现方式中，所述第一反射层的反射率为60％-80％；
所述第二反射层的反射率为60％-80％。
在一可能的实现方式中，所述蓝相液晶层的厚度为500-800nm。
在一可能的实现方式中，透过红光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为1.16-1.86。
透过绿光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为1-1.56；
透过蓝光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为0.3-1.35。
在一可能的实现方式中，所述蓝光Micro LED发射的蓝光波长为450-480nm。
在一可能的实现方式中，所述色彩转换层的材料为荧光粉或者量子点。
附图说明
图1为现有技术中Micro LED显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种Micro LED显示装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的Micro LED显示装置中控制电路的控制时序图；
图4为本申请实施例提供的在不同的折射率下FP光控层的透过率的仿真图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
Micro LED显示装置为微型化LED阵列结构，具有自发光显示特性，其技术优势包括全固态、长寿命、高亮度、低功耗、体积较小、超高分辨率、可应用于高温或辐射等极端环境。相较于同为自发光显示的OLED技术，Micro LED不仅效率较高、寿命较长，材料不易受到环境影响而相对稳定，也能避免产生残影现象等。
目前，彩色显示的Micro LED显示装置中，使用蓝光Micro LED搭配红色和绿色发光介质的实现彩色显示，通常Micro LED显示装置的每一个子像素对应设有一个蓝光MicroLED，蓝光Micro LED的尺寸通常在1～10μm左右，而蓝光Micro LED13的发散角度比较大，这样其发出的蓝光就很容易影响相邻的子像素，因此容易引起像素之间的色彩串扰。并且由于Micro LED显示装置中每一个子像素内设有一个蓝光Micro LED，这就导致使用的MicroLED的数量庞大，而Micro LED存在转移难度高，转移量大，转移设备难以识别导致良率大大降低的问题。
为了解决现有技术中Micro LED显示装置使用的Micro LED的数量庞大的问题，以及减少像素之间的色彩串扰，本申请提供了一种Micro LED显示装置。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图2，本申请实施例提供的一种Micro LED显示装置，包括：相对设置的驱动基板11和封装基板12，驱动基板11面向封装基板12的一面上设有呈阵列排布的多个蓝光Micro LED13，封装基板12面向驱动基板11的一面上设有色彩转换层14，设于色彩转换层14与封装基板12之间的分时透过红光、绿光或蓝光的法布里珀罗(FP)光控层15，以及控制FP光控层15分时透过红光、绿光或蓝光的控制电路16；该Micro LED显示装置的每一个像素单元17(如图2中虚线框所示)对应一个蓝光Micro LED13。
其中，色彩转换层14的材料可以为荧光粉或者量子点。
例如：R子像素中色彩转换层的材料为红色量子点，能够受蓝光激发而发出红光，G子像素中色彩转换层的材料为绿色量子点，能够受蓝光激发而发出绿光，B子像素中可不设置量子点材料，蓝光直接经过该B子像素。
上述Micro LED显示装置可以为：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。
上述驱动基板11例如可以为玻璃基板上设有控制蓝光Micro LED13的控制电路；也可以为玻璃基板上设有控制蓝光Micro LED13的薄膜晶体管(TFT)，本申请实施例对此并不进行限定。
上述封装基板12例如可以为玻璃基板。
上述Micro LED显示装置，如图2所示，由于每一个像素单元17中对应一个蓝光Micro LED13，这与现有技术中每一个像素单元中的三个子像素各对应一个蓝光Micro LED的技术方案相比，本申请的Micro LED显示装置可以减少三分之二的Micro LED，从而解决了现有技术中Micro LED显示装置使用的Micro LED的数量庞大的问题，并且，像素单元17中蓝光Micro LED13发出的蓝光经色彩转换层14转换后，R子像素发出红光，G子像素发出绿光，B子像素发出蓝光，然后通过控制电路16控制FP光控层15分时透过红光、绿光或蓝光，这样，可以使得R子像素发出的红光、G子像素发出的绿光和B子像素发出的蓝光分时出射(即同一时刻只有一种颜色的光出射)，从而使得R子像素、G子像素和B子像素发出的光互不干扰，因此，可以避免像素之间的色彩串扰。
在一可能的实现方式中，蓝光Micro LED13发射的蓝光波长可以为450-480nm。
在一可能的实现方式中，如图2所示，FP光控层15可以包括：相对设置作为FP谐振腔的腔体及电极的第一反射层101和第二反射层102，设于第一反射层101与第二反射层102之间的蓝相液晶层103；控制电路16与第一反射层101和第二反射层102连接。
其中，第一反射层101和第二反射层102既能作为FP谐振腔的腔体，又能作为电极。第一反射层101的材料可以为金属，例如银；第二反射层102的材料可以为金属，例如银。
上述Micro LED显示装置中，蓝光Micro LED13的响应时间为纳秒量级，而蓝相液晶相比于普通液晶，其响应时间也很短，由于两者的响应时间都较快，通过控制蓝光MicroLED13的电流，可以改变像素的强度，在某一像素强度的持续时间内(也可以说在人眼的反应时间内)，再通过时序控制，可以实现红绿蓝三色的合成，两者配合就能实现彩色显示。
在一可能的实现方式中，第一反射层101的反射率可以设置为60％-80％；第二反射层102的反射率可以设置为60％-80％。例如：第一反射层101的反射率为80％，第二反射层102的反射率为80％。
在一可能的实现方式中，蓝相液晶层103的厚度可以设置为500-800nm。
在一可能的实现方式中，透过红光时FP光控层15中蓝相液晶层103的折射率可以设置为1.16-1.86。
透过绿光时FP光控层15中蓝相液晶层103的折射率可以设置为1-1.56；
透过蓝光时FP光控层15中蓝相液晶层103的折射率可以设置为0.3-1.35。
需要说明的是，上述FP光控层利用了FP谐振腔的工作原理，通过控制电路16调节施加在第一反射层101和第二反射层102的电压，从而控制蓝相液晶层103的折射率，以使得相应波长的光通过，也就是说，通过控制电路16按时序调节施加在第一反射层101和第二反射层102的电压，从而可以控制蓝相液晶层103的折射率，使得红光、绿光和蓝光分时通过FP光控层15，可以在人眼的反应时间内实现红绿蓝三色的合成，从而实现彩色显示。
在一可能的实现方式中，控制电路16的控制时序图如图3所示。图3中V曲线表示单位时间t1(即人眼的反应时间)内加载在第一反射层101和第二反射层102两端的电压随时间的变化曲线；R曲线表示单位时间t1内红光的输出随时间的变化；G曲线表示单位时间t1内绿光的输出随时间的变化；B曲线表示单位时间t1内蓝光的输出随时间的变化。从图3中可看出，在电压达到V1时，FP光控层透过红光，在电压升高到V2时，FP光控层透过绿光，在电压升高到V3时，FP光控层透过蓝光。
接下来简单介绍一下FP光控层的工作原理。
FP光控层的透过率T可以用下面的公式表示：
其中，精细度F和相邻透射光线的相位差δ分别为：
上述公式中R表示反射层的反射率，λ表示入射到蓝相液晶层的光的波长，n表示蓝相液晶层的折射率，d表示蓝相液晶层的厚度，θ1表示入射到蓝相液晶层中的光的折射角。
若透过率T＝1时，代入上述公式(1)，可得到δ＝2Kπ(K＝0,1,2,…)，而从上述公式(3)可看出，当dcosθ1为常数时，通过改变蓝相液晶层的折射率n，可以使不同波长λ的光对应的δ＝2Kπ(K＝0,1,2,…)，即对于该波长的光，FP光控层的透过率T可达到最大值1。
而实验表明，若蓝相液晶层103的折射率为0.3-1.35时，可以透过蓝光；若蓝相液晶层103的折射率为1-1.56时，可以透过绿光；若蓝相液晶层103的折射率为1.16-1.86时，可以透过红光。图4示出了在不同的折射率下FP光控层的透过率T的仿真图，当蓝相液晶层的折射率为1.35时，FP光控层的透过率T的曲线如图4中曲线41所示，透过蓝光，当蓝相液晶层的折射率为1.3时，FP光控层的透过率T的曲线如图4中曲线42所示，透过绿光，当蓝相液晶层的折射率为1.16时，FP光控层的透过率T的曲线如图4中曲线43所示，透过红光。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种Micro LED显示装置，包括：相对设置的驱动基板和封装基板，所述驱动基板面向所述封装基板的一面上设有呈阵列排布的多个蓝光微发光二极管Micro LED，所述封装基板的一面上设有色彩转换层，其特征在于，所述Micro LED显示装置的每一个像素单元对应一个蓝光Micro LED，所述Micro LED显示装置还包括：设于所述色彩转换层与所述封装基板之间的分时透过红光、绿光或蓝光的法布里珀罗FP光控层，以及控制所述FP光控层分时透过红光、绿光或蓝光的控制电路。
2.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述FP光控层包括：相对设置构成FP谐振腔的腔体及电极的第一反射层和第二反射层，以及设于所述第一反射层与所述第二反射层之间的蓝相液晶层；所述控制电路与所述第一反射层和所述第二反射层连接。
3.根据权利要求2所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述第一反射层的材料为金属；
所述第二反射层的材料为金属。
4.根据权利要求3所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述第一反射层的材料为银；
所述第二反射层的材料为银。
5.根据权利要求3所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述第一反射层的反射率为60％-80％；
所述第二反射层的反射率为60％-80％。
6.根据权利要求2所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述蓝相液晶层的厚度为500-800nm。
7.根据权利要求2所述的Micro LED显示装置，其特征在于，透过红光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为1.16-1.86。
透过绿光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为1-1.56；
透过蓝光时所述FP光控层中蓝相液晶层的折射率为0.3-1.35。
8.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述蓝光Micro LED发射的蓝光波长为450-480nm。
9.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置，其特征在于，所述色彩转换层的材料为荧光粉或者量子点。
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