[发明专利]一种LED显示屏及其3D显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED显示屏及其3D显示装置，属于LED显示领域。

背景技术

量子点(Quantum Dots，QDs)，又称纳米晶，当受到光或电的激发，便会发射不同波长荧光，即量子点不仅本身可以发光，还可以改变光源发出的光线颜色。通过控制量子点材料和尺寸，也可以调控量子点光致发光的波长，已被广泛应用于光电显示领域。如液晶显示器件的背光源中，将单色量子点作为液晶显示屏的背光模组的发光源，单色量子点在受到蓝光LED 激发后发出单色光与蓝光混合形成白色背景光，具有较大的色域，能提高画面品质，且提高背光的光源利用率。量子点LED 显示面板也是一种利用量子点实现彩色显示的显示面板。

LED即发光二极管，依靠电子与空穴复合时能辐射出可见光。LED显示技术已经得到了普遍的应用，LED显示技术具有高亮度、环保节能、响应速度快、耐冲击和性能稳定等优点，LED显示屏作为显示器、展示板、公告板等目的在需要大尺寸、高亮度的场合被广泛使用。传统LED显示屏一般采用半导体材料实现不同颜色的光，如磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，铟镓氮二极管发蓝光，三色LED进行混光，实现彩色显示。采用量子点替代半导体材料，即量子点发光二极管可改善显示色域，提高画面品质。量子点LED显示面板同样是利用三色量子点材料混光实现彩色显示。然而，三种量子点LED芯片由于材料不同，需分别制作三种不同材料发光层，不同发光材料相应的驱动电路系统参数和驱动方案各不相同，增加驱动复杂性，且显示不稳定。此外，由于每个LED都是属于点发光，观看时将会有较强刺眼的感觉。同时，根据传统LED屏制成的3D-LED显示装置， 由于LED封装边框的影响，莫尔条纹非常严重。

发明内容

针对LED显示屏及其3D显示装置存在的问题，本发明提供了一种LED显示屏及其3D显示装置，采用一种短波长（紫外或蓝光）激发量子点等光转换材料，实现彩色LED显示。

本发明的技术方案在于：

本发明涉及一种LED显示屏，其特征在于，包括：

（1）第一基板；

（2）与第一基板相对的第二基板；

（3）设置在第一基板上的紫外LED芯片阵列；

（4）根据像素分布，设置在第二基板上的图形化长波通滤光膜及黑色矩阵，所述长波通滤光膜能够透过可见光，并反射紫外光，所述黑色矩阵可以减少或防止各个像素之间不同颜色光干扰；

（5） 根据像素分布设置的图形化光转换材料层，所述光转换材料层指能吸收紫外光能量并且将该能量转换为红、绿、蓝可见光的材料；

（6）短波通滤光膜，设置于图形化光转换材料层与紫外LED芯片阵列之间，所述短波通滤光膜能够透过紫外LED芯片发出的紫外光，并反射光转换材料受激发出的可见光。

本发明还涉及另一种LED显示屏，其特征在于，还包括：

（1）第一基板；

（2）与第一基板相对的第二基板；

（3）设置在第一基板上的蓝光LED芯片阵列；

（4）根据像素分布，设置在第二基板上的图形化长波通滤光膜及黑色矩阵，所述长波通滤光膜能够透过波长长于蓝光的光，并反射蓝光，所述黑色矩阵可以减少或防止各个像素之间不同颜色光干扰；

（5）根据像素分布设置的图形化光转换材料层，所述光转换材料层指能吸收蓝光能量并且将该能量转换为红、绿可见光的材料；

（6）短波通滤光膜，设置于图形化光转换材料层与紫外LED芯片阵列之间，所述短波通滤光膜能够透过蓝光LED芯片发出的蓝光，并反射光转换材料受激发出的波长长于蓝光的光。

所述光转换材料为量子点、量子棒、量子阱、半导体荧光材料，或上述两种或以上混合物，包括单层结构或核壳结构。

所述光转换材料层为通过丝网印刷、喷墨打印、光刻刻蚀、3D打印方法将光装换材料图形化设置于一透明基片上形成的；不同尺寸的量子点、量子棒或量子阱，或不同结构成分的荧光材料在光照激发下，产生不同颜色可见光，在紫外LED芯片或蓝光LED芯片驱动电路的控制下，进行混合，形成鲜艳的显示色彩。

所述量子点尺寸为1nm～20nm，随着量子点尺寸增大，受激发出的光波长越长；所述量子棒直径为1nm～20nm，随着量子棒直径增大，受激发出的光波长越长，量子棒长度和直径比为1:1～50:1，随着长径比增大，受激发出的光偏振特性越强；所述量子阱每层厚度为0.1nm～10nm，周期为5～1000。