CN113948012A - 一种Micro LED单色显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Micro LED单色显示屏，包括：上挡板、元件组合板、循环水冷系统和下挡板，上挡板、元件组合板、循环水冷系统和下挡板由上至下依次叠加组装成单色显示屏；其中，元件组合板包括由上至下依次叠加设置的基底、发光层、发射层、导电层和Micro LED驱动IC芯片，Micro LED驱动IC芯片与发光层、发射层以及导电层通过导线相互连接；元件组合板还分别设置有正负极引线。该显示屏集合了LED的优良特性，大大的延长了屏的使用寿命，进一步提高了光固化打印机的工作时长，解决了在光固化打印过程中因长时间紫外照射而造成的屏的损害问题，大大的节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种Micro LED单色显示屏。
背景技术
随着科学技术的不断发展，在微电子制造行业的显示屏的技术发展迅猛。其中，LED显示屏已经广泛应用于在我们日常生活，尤其是超大显示屏的应用。
LED是一种集微电子技术，计算机技术、信息处理技术于一体，LED具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定、性能可靠等优点，是最具特色的公众显示媒介，而且制备工艺简单、使用寿命长、发光功率很高。LED显示屏可按像素尺寸装配成各种结构，小像通过LED驱动IC芯片控制来进行图像信息的显示。目前，市面上除了LED屏外，所存在显示屏有LCD屏、Micro LED屏、OLED屏。
LCD屏技术虽然发展了几十年，但因为两个平行偏振片的偏振方向垂直，这阻挡了光的传输，使其紫外透过率根本不可能超过50％。其紫外透光率很低。
Micro LED显示屏还处于早期研发中，成本较高，且存在较高的像素缺陷，且显示器还会受到半导体器件良率动态的影响。显示屏(芯片裸片)较大时，每片的显示器数就会减少(每个晶圆的裸片)，出现缺陷的概率也会呈指数增加。
OLED是发射性电致发光，不需要单独的背光。因此，OLED屏可以做到很薄，且具有高度的柔软性，可做成可折叠模式。但是，其主要的缺陷是以黑色显示为主时可提供极佳的功耗；但当以浅色显示为主时，电池消耗会显著高于LCD/背光组合。
综上所述，OLED屏幕烧屏，且对眼睛伤害大。LCD屏幕太厚，亮度不够。Micro LED屏幕，成本较高。因而本发明所涉及的高密度单色LED显示屏则是极大的简化了LED的制备工艺流程，大大缩减了其生产周期，从而降低了显示屏的生产成本。基于此种种问题的存在，且当屏幕越做越大，像素密度(即给定屏幕尺寸的分辨率)也越做越高。因而本发明所设计的高密度单色LED显示屏所具有对比度高、响应时间快、能效高、低耗能等优势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种Micro LED单色显示屏，简化了LED的制备工艺流程，大大缩减了其生产周期，从而降低了显示屏的生产成本。为了解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明的一种Micro LED单色显示屏，所述单色显示屏包括：上挡板、元件组合板、循环水冷系统和下挡板，所述上挡板、所述元件组合板、所述循环水冷系统和所述下挡板由上至下依次叠加组装成所述单色显示屏；其中，所述元件组合板包括由上至下依次叠加设置的基底、发光层、发射层、导电层和Micro LED驱动IC芯片，所述Micro LED驱动IC芯片与所述发光层、所述发射层以及所述导电层通过导线相互连接；所述元件组合板还分别设置有正负极引线。
进一步地，所述上挡板和所述下挡板为有机玻璃板或者亚克力板，厚度<1mm。
进一步地，所述基底为α-Al2O3的蓝宝石基底，厚度＜5mm。
进一步地，所述发光层采用氮化镓铝或者氮化铝电致发光材料制成，所述发射层为N型氮化镓铝或者氮化铝发射层，所述导电层为P型氮化镓铝或者氮化铝导电层。
进一步地，所述正负极引线为LED金线，直径为16μm-50μm，长度为0.01778mm-0.0508mm。
本发明Micro LED单色显示屏的工作原理是：
当施加外加电场后，电子向空穴复合(注入的少数载流子与多数载流子复合时)，形成P-N结，当电子由高能级跃迁到低能级，会把多余的能量以发射光子(电磁波)的形式释放出来，产生电致发光现象，从而把电能直接转换为光能。而底部的循环水冷系统可以起散热作用，来减缓工作过程中所产生的热量对屏的伤害作用。即Micro LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，电子占主导地位。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里注入的电子跟空穴复合(注入的少数载流子与多数载流子复合时)，电子由高能级跃迁到低能级，会把多余的能量以发射光子(电磁波)的形式释放出来，产生电致发光现象，从而把电能直接转换为光能。即就是电子将多余的能量以光的形式释放出来。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
本发明是基于形成P-N结的不同材料而使LED显示屏发出特定单色光，配合LED驱动IC芯片来输出图像信息的一个过程。
本发明提供的Micro LED单色显示屏的有益效果是：
Micro LED单色显示屏就是基于LED的刻蚀与蒸镀技术相结合的技术手段来设计实现一种无需组装的新型的、适用于光固化3D打印机的LED单色显示屏，且该显示屏集合了LED的优良特性，大大的延长了屏的使用寿命，进一步提高了光固化打印机的工作时长，解决了在光固化打印过程中因长时间紫外照射而造成的屏的损害问题，大大的节约了成本。
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Micro LED单色显示屏的构成结构示意图；
图2是本发明Micro LED单色显示屏中元件组合板组成结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例的一种Micro LED单色显示屏，参考图1和图2，该单色显示屏包括：上挡板1、元件组合板2、循环水冷系统3和下挡板4，上挡板1、元件组合板2、循环水冷系统3和下挡板4由上至下依次叠加组装成所述单色显示屏；其中，元件组合板2包括由上至下依次叠加设置的基底21、发光层22、发射层23、导电层24和Micro LED驱动IC芯片25，Micro LED驱动IC芯片25与发光层22、发射层23以及导电层24通过导线相互连接；元件组合板2还分别设置有正负极引线26。其中，正负极引线26分别从发光层22和Micro LED驱动IC芯片25引出。
作为优选的实施方式，上挡板1和下挡板4为有机玻璃板或者亚克力板，厚度<1mm。基底21为α-Al2O3的蓝宝石基底，厚度＜5mm。发光层22采用氮化镓铝或者氮化铝电致发光材料制成，发射层23为N型氮化镓铝或者氮化铝发射层，导电层24为P型氮化镓铝或者氮化铝导电层。正负极引线26为LED金线，直径为16μm-50μm，长度为0.01778mm-0.0508mm。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种Micro LED单色显示屏，其特征在于，所述单色显示屏包括：上挡板(1)、元件组合板(2)、循环水冷系统(3)和下挡板(4)，所述上挡板(1)、所述元件组合板(2)、所述循环水冷系统(3)和所述下挡板(4)由上至下依次叠加组装成所述单色显示屏；
其中，所述元件组合板(2)包括由上至下依次叠加设置的基底(21)、发光层(22)、发射层(23)、导电层(24)和Micro LED驱动IC芯片(25)，所述Micro LED驱动IC芯片(25)与所述发光层(22)、所述发射层(23)以及所述导电层(24)通过导线相互连接；所述元件组合板(2)还分别设置有正负极引线(26)。
2.根据权利要求1所述的Micro LED单色显示屏，其特征在于，所述上挡板(1)和所述下挡板(4)为有机玻璃板或者亚克力板，厚度<1mm。
3.根据权利要求1所述的Micro LED单色显示屏，其特征在于，所述基底(21)为α-Al2O3的蓝宝石基底，厚度＜5mm。
4.根据权利要求1所述的Micro LED单色显示屏，其特征在于，所述发光层(22)采用氮化镓铝或者氮化铝电致发光材料制成，所述发射层(23)为N型氮化镓铝或者氮化铝发射层，所述导电层(24)为P型氮化镓铝或者氮化铝导电层。
5.根据权利要求1所述的Micro LED单色显示屏，其特征在于，所述正负极引线为LED金线，直径为16μm-50μm，长度为0.01778mm-0.0508mm。
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