CN213782019U

CN213782019U - 一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构

Info

Publication number: CN213782019U
Application number: CN202022861364.2U
Authority: CN
Inventors: 潘子盛; 林文斌; 刘志伟
Original assignee: Shenzhen Polar Optical Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Polar Optical Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2030-12-03

Abstract

本实用新型公开了一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构。它包括三层TFT及发光层，分别为第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层，且第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层在空间上重叠设置；红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层分别设在独立基板或基板上。所述混光结构还包括护眼光谱结构。本实用新型中预设440nm‑460nm的蓝光提供显示所需的蓝色部分能量，半波宽25‑40nm；预设510‑530nm的绿光，提供显示所需的绿色部分能量，使用610‑640nm的红光，其二种波段的光谱半波宽在10‑30nm之间。它具有结构简单和工作安全可靠等特点。能够提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度。可以有效缓解人眼疲劳。

Description

一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构

技术领域

本实用新型涉及一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构。

背景技术

LCD(Liquid Crystal Display)，即液晶显示屏。LCD是平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。单色的LCD已经基本退出市场，彩色LCD主要又分为STN和TFT两种，其中TFT(Thin Film Transistor)LCD，又称为主动式电晶薄膜晶体管液晶显示屏，也就是被很多人俗称的真彩液晶显示屏；DSTN LCD，即双扫瞄液晶显示屏。传统LCD由背光提供光源，通过彩色滤光片将光分为红绿蓝三色，由电信号决定液晶的偏转和开关来控制红绿蓝三色在不同位置组合成需要的颜色，最终组合为画面；有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode, OLED)又称为有机电激光显示、有机发光半导体。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。但是，作为高端显示屏，价格上也会比液晶电视要贵。OLED无需背光源，RGB有机发光体(或者白色有机发光体或其他颜色转换)在TFT 控制下产生有序光信号，组成画面，其子像素和LCD类似，在空间上呈竖排或横排；其他显示形式，包含Micro-LED或Q-LED像素点在空间上的排列形式，同传统的LCD或者OLED。在中国实用新型专利说明书CN209604935U中公开了一种RGB混光结构，其包括RGB三色LED芯片、混光结构和具有聚光作用的聚光结构；其中混光结构包括混光柱；混光柱形成有上下贯通的混光孔，混光孔的内壁为漫反射面；RGB三色LED芯片配合于混光柱底部上，RGB三色LED芯片的发光面正对混光孔；聚光结构配合于混光柱顶部上且聚光结构的入光侧正对混光孔上端开口。但是，目前流行的显示方式LCD、OLED、LED户外显示、Micro-LED、QLED等，其像素排列一般为垂直排列或水平排列，受限于工艺制程能力的限制，其分辨率有限；由于目前的显示方式未考虑光谱和人眼的匹配特性，不利于人眼成像，从而易引起视觉疲劳等问题；对于自发光显示器件都采用平面排列像素的方式，在空间上像素分布有限，仅依靠工艺制程的改善提供分辨率，很难大幅度的提升分辨率。目前的显示器件，RGB sub-pixel的排列方式为平面排列，对于 LCD来说，因为其像素点不能自发光需要背光提供光源才能发光，故不能将sub-pixel在空间上重叠。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构。它具有结构简单和工作安全可靠等特点。能够提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构。它包括三层TFT及发光层，分别为第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层，且第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层在空间上重叠设置；其中，第一层TFT及发光层包括第一层TFT开关和红色自发光层，第一层TFT开关镀设在红色自发光层上；第二层TFT及发光层包括第二层TFT开关和绿色自发光层，第二层TFT开关镀设在绿色自发光层上；第三层TFT及发光层包括第三层TFT开关和蓝色(B)自发光层，第三层TFT开关镀设在蓝色自发光层上；第一层TFT开关、第二层TFT开关、第三层TFT开关均分别用于独立控制各自RGB sub-pixel；红色自发光层上设多个红光(R)发光芯片，绿色自发光层上设多个绿光(G)发光芯片，蓝色自发光层上设多个蓝光(B)发光芯片，红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层分别设在独立基板或基板上。

所述第一层TFT开关、第二层TFT开关和第三层TFT开关均包括数据信号(Data)、扫描信号(Row)、自发光体、共电极(Common cathode)、MOS1开关、MOS2开关、储电电容和开关电源(Power)，共电极与自发光体的阴极相连接，自发光体的阳极通过MOS2开关与开关电源相连接，MOS2开关、MOS1开关与开关电源之间设储电电容，MOS1开关分别与数据信号和扫描信号相连接。

所述共电极可设在独立镀层或者在TFT开关层上。

所述混光结构还包括护眼光谱结构。

所述护眼光谱结构包含红色发光体、绿色发光体和蓝色发光体等三种发光体，其形态可能有有机发光体或者量子点自发光体，该发光体具有半导体发光特性，三种发光体颜色如上所述分别为红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层，其能量大小可根据Data信号的电压进行调整。

在本实用新型中预设440nm-460nm的蓝光(B)提供显示所需的蓝色部分能量，半波宽 25-40nm；预设510-530nm的绿光(G)，提供显示所需的绿色部分能量，使用610-640nm的红光(R)，其二种波段的光谱半波宽在10-30nm之间，通过大量实验证明，该三种波段组合匹配人眼光谱响应特性，可以有效缓解人眼疲劳。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型第一层TFT开关及发光层分解结构示意图；

图3为本实用新型第二层TFT开关及发光层分解结构示意图；

图4为本实用新型第三层TFT开关及发光层分解结构示意图；

图5为本实用新型RGB特定波段相对光谱曲线示意图；

图中：10－第一层TFT及发光层、11－红色自发光层、12－红光发光芯片、13－第一层TFT 开关、130－第一扫描信号、131－第一数据信号、132－第一开关电源、133－第一共电极、 134－第一自发光体、135－第一储电电容、136－第一MOS1开关、137－第一MOS2开关、20－第二TFT及发光层、21－绿色自发光层、22－绿光发光芯片、23－第二层TFT开关、230－第二扫描信号、231－第二数据信号、232－第二开关电源、233－第二共电极、234－第二自发光体、235－第二储电电容、236－第二MOS1开关、237－第二MOS2开关、30－第三TFT及发光层、 31－蓝色自发光层、32－蓝光发光芯片、33－第三层TFT开关、330－第三扫描信号、331－第三数据信号、332－第三开关电源、333－第三共电极、334－第三自发光体、335－第三储电电容、336－第三MOS1开关、337－第三MOS2开关、40－光线出射方向和50－光线方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1至图5示出了本实用新型各种结构示意图。如图1至图5所示，本实用新型提供了一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构。它包括三层TFT及发光层，分别为第一层TFT及发光层10、第二TFT及发光层20和第三TFT及发光层30，且第一层TFT及发光层10、第二TFT及发光层20和第三TFT及发光层30在空间上重叠设置；其中，第一层TFT 及发光层10包括第一层TFT开关13和红色自发光层，第一层TFT开关13镀设在红色自发光层11上；第二层TFT及发光层包括第二层TFT开关23和绿色自发光层，第二层TFT开关23 镀设在绿色自发光层21上；第三层TFT及发光层包括第三层TFT开关33和蓝色自发光层，第三层TFT开关33镀设在蓝色自发光层31上；第一层TFT开关13、第二层TFT开关23、第三层TFT开关33均分别用于独立控制各自RGB sub-pixel；红色自发光层11上设多个红光 (R)发光芯片12，绿色自发光层21上设多个绿光(G)发光芯片22，蓝色自发光层31上设多个蓝光(B)发光芯片32，红色自发光层11、绿色自发光层21和蓝色自发光层31分别设在独立基板或基板上。所述第一层TFT开关、第二层TFT开关和第三层TFT开关均包括数据信号(Data)、扫描信号(Row)、自发光体、共电极(Common cathode)、MOS1开关、MOS2 开关、储电电容和开关电源(Power)，共电极与自发光体的阴极相连接，自发光体的阳极通过MOS2开关与开关电源相连接，MOS2开关、MOS1开关与开关电源之间设储电电容，MOS1开关分别与数据和扫描信号相连接。所述共电极可设在各独立镀层或者在各自TFT开关层上。具体为：所述第一层TFT开关13包括第一数据信号131(Data)、第一扫描信号130(Row)、第一自发光体134、第一共电极133(Commoncathode)、第一MOS1开关136、第一MOS2开关137、第一储电电容135和第一开关电源132(Power)，第一共电极133与第一自发光体 134的阴极相连接，第一自发光体134的阳极通过第一MOS2开关137与第一开关电源132相连接，第一MOS2开关137、第一MOS1开关136与第一开关电源132之间设第一储电电容135，第一MOS1开关136分别与第一数据信号131和第一扫描信号130相连接。所述第二层TFT开关23包括第二数据信号231(Data)、第二扫描信号230(Row)、第二自发光体234、第二共电极233(Common cathode)、第二MOS1开关236、第二MOS2开关237、第二储电电容235 和第二开关电源232(Power)，第二共电极233与第二自发光体234的阴极相连接，第二自发光体234的阳极通过第二MOS2开关237与第二开关电源232相连接，第二MOS2开关237、第二MOS1开关236与第二开关电源232之间设第二储电电容235，第二MOS1开关236分别与第二数据信号231和第二扫描信号230相连接。所述第三层TFT开关33包括第三数据信号 331(Data)、第三扫描信号330(Row)、第三自发光体334、第三共电极333(Common cathode)、第三MOS1开关336、第三MOS2开关337、第三储电电容335和第三开关电源332(Power)，第三共电极333与第三自发光体334的阴极相连接，第三自发光体334的阳极通过第三MOS2 开关337与第三开关电源332相连接，第三MOS2开关337、第三MOS1开关336与第三开关电源332之间设第三储电电容335，第三MOS1开关336分别与第三数据信号331和第三扫描信号330相连接。其工作原理为：Data数据用于控制自发光体的亮暗程度，Data信号电压越大，自发光体越亮，Row扫描信号为扫描信息，控制MOS1开关，Row扫描信号提供给足够的电压，MOS1才能导通，Data数据信号才能加载到MOS2开关上，来控制自发光体的亮暗，C为储电电容，当Data数据信号和Row扫描信号时，储电电容C开始充电，当它们断开时，储电电容C开始放电，从而维持自发光体保持亮的状态。图1中50和40分别表示为光线方向 50与光线出射方向40。

所述混光结构还包括护眼光谱结构。所述护眼光谱结构包含红色发光体、绿色发光体和蓝色发光体等三种发光体，其形态可能有有机发光体或者量子点自发光体，该发光体具有半导体发光特性，三种发光体颜色如上所述分别为红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层，其能量大小可根据Data信号的电压进行调整。在本实用新型中预设440nm-460nm的蓝光 (B)提供显示所需的蓝色部分能量，半波宽25-40nm；预设510-530nm的绿光(G)，提供显示所需的绿色部分能量，使用610-640nm的红光(R)，其二种波段的光谱半波宽在10-30nm 之间，通过大量实验证明，该三种波段组合匹配人眼光谱响应特性，可以有效缓解人眼疲劳。所配置的光源S/P比值预设在2-5；且在555nm处的辐射功率小于第二光源峰值发光辐射功率的10％-50％。所配置的光源470nm至490nm范围的发光强度值小于最大光源峰值发光强度值的15％，且在该范围内最低发光强度值小于最大光源发光强度值的5％，550nm至590nm 范围的发光强度值小于最大光源峰值发光强度值的15％，且在该范围内最低发光强度值小于最大光源发光强度值的10％。光源发光经过液晶面板后光谱形态为，第一光源主波段预设在 510nm-530nm；第二光源主波段预设在600nm-640nm；第三光源主波段预设在440nm-465nm,第一光源半波宽FWHM为25nm-40nm，第二光源半波宽FWHM小于20nm，第三光源半波宽FWHM 小于25nm；所述上述三种光源光输出的比例在5000K-18000K的白场(显示器件白场：TFT全部为开启状态，自发光体全部发光，包括在这种状态下通过软件对TFT开启状态进行调整) 色温时产生介于2.5-5之间的S/P比值，且在555nm处的辐射功率小于第二光源峰值发光辐射功率的10％-50％；且离黑体曲线的色差duv≤0.015。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其做出种种变化。

Claims

1.一种提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构，其特征在于：它包括三层TFT及发光层，分别为第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层，且第一层TFT及发光层、第二TFT及发光层和第三TFT及发光层在空间上重叠设置；其中，第一层TFT及发光层包括第一层TFT开关和红色自发光层，第一层TFT开关镀设在红色自发光层上；第二层TFT及发光层包括第二层TFT开关和绿色自发光层，第二层TFT开关镀设在绿色自发光层上；第三层TFT及发光层包括第三层TFT开关和蓝色自发光层，第三层TFT开关镀设在蓝色自发光层上；第一层TFT开关、第二层TFT开关、第三层TFT开关均分别用于独立控制各自RGBsub-pixel；红色自发光层上设多个红光发光芯片，绿色自发光层上设多个绿光发光芯片，蓝色自发光层上设多个蓝光发光芯片，红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层分别设在独立基板或基板上。

2.如权利要求1所述的提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构，其特征在于：所述混光结构还包括护眼光谱结构；所述护眼光谱结构包含红色发光体、绿色发光体和蓝色发光体等三种发光体，其形态可能有有机发光体或者量子点自发光体，该发光体具有半导体发光特性，三种发光体颜色分别为红色自发光层、绿色自发光层和蓝色自发光层，其能量大小可根据数据信号的电压进行调整。

3.如权利要求1或2所述的提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构，其特征在于：所述第一层TFT开关、第二层TFT开关和第三层TFT开关均包括数据信号、扫描信号、自发光体、共电极、MOS1开关、MOS2开关、储电电容和开关电源，共电极与自发光体的阴极相连接，自发光体的阳极通过MOS2开关与开关电源相连接，MOS2开关、MOS1开关与开关电源之间设储电电容，MOS1开关分别与数据信号和扫描信号相连接。

4.如权利要求3所述的提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构，其特征在于：所述共电极可设在独立镀层或者在TFT开关层上。

5.如权利要求1所述的提高显示器件分辨率和提升视觉敏锐度的混光结构，其特征在于：预设440nm-460nm的蓝光提供显示所需的蓝色部分能量，半波宽25-40nm；预设510-530nm的绿光，提供显示所需的绿色部分能量，使用610-640nm的红光，其二种波段的光谱半波宽在10-30nm之间。