[发明专利]一种高穿透高色纯显示屏用LED材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示材料领域，尤其涉及一种高穿透高色纯显示屏用LED材料及其制造方法。

背景技术

LED显示屏（LED display）是一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成，用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息的设备。

LED ，发光二极管（light emitting diode缩写）。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，砷化镓二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。

但市面上尚未出现一种可以滤除杂光，获得高强度纯橙光的高穿透LED光源，使得在交通信号、灯塔等远程信号控制及传播或户外广告等需要应用高纯高穿透光源的场合没有适用的LED材料。

因此，市面上急需一种光强高、波长范围小、穿透性强、抗老化，适用于交通信号、灯塔等远程信号控制及传播或户外广告等的显示屏用LED材料。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种光强高、波长范围小、穿透性强、抗老化，适用于交通信号、灯塔等远程信号控制及传播或户外广告等的高穿透高色纯显示屏用LED材料及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高穿透高色纯显示屏用LED材料，该LED材料具体由LED芯片和滤波材料组成，其中滤波材料采用可透过波长600nm-620nm的滤波材料和钇铝石榴石吸光粉；LED芯片具体为以砷化镓为衬底，以镓铝铟磷半导体为芯体，两个电极分布在器件的表面和底部的N型电极，其中镓铝铟磷半导体芯体内按镓铝铟磷半导体总质量添加有1.3%的磷、0.8%的铟、0.2%的镓和1.1%的铝。

上述高穿透高色纯显示屏用LED材料的制造方法，包括以下步骤：

1）滤波材料的制备

①准备可通过波长为600nm-620nm光波的光栅及光滤波器；

②准备钇铝石榴石吸光粉；

③准备透光率不低于98%的透光材料；

④将步骤②准备的钇铝石榴石吸光粉喷涂在步骤③获得的透光材料上，留出与LED发光组形状相适应的空白处不喷涂；

⑤将步骤①准备的光栅及光滤波器设置在LED发光体与步骤④所述空白处连接的直线上，即获得所需滤波材料；

2）LED芯片制备

①准备镓铝铟磷半导体光电器件原料，并在原料中按质量比例添加1.3%的磷、0.8%的铟、0.2%的镓和1.1%的铝；

②准备80nm-150nm厚的砷化镓衬底；

③在砷化镓衬底上直接通过缓慢生长的方式制取镓铝铟磷半导体基LED芯体；

④在镓铝铟磷半导体基LED芯体上添加使电流可以纵向流动的N型电极，并使两个电极分别设置在芯体的上表面和底部；

⑤采用100℃-120℃稳定化处理20min-30min，即获得所需LED芯片；

3）LED材料最终成型

①将滤波材料和LED芯片组装起来，即获得所需高穿透高色纯显示屏用LED材料。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，具有以下优点：不同于现有技术中的LED光源直观地采用发红黄光的设置，常规技术的做法会使LED发出的光色谱不纯、辩识度降低，当需要增加辩识度的场合不适用或不专业，根据相关研究，人眼可识别的光谱中，红光穿透力最强但显色不明显，光强不够，蓝色最明亮但穿透力不够，橙光穿透力仅次于红光且辩识度高，光强足够，在雨雾天气是最适宜的高穿透光，因此本发明很明确地滤除橙光以外的光线并通过特殊的滤波装置达到放大光强及聚焦集事的作用；镓铝铟磷半导体光源发出的是以橙色为主、红蓝色为辅的黄，作为衬底的砷化镓则是反射橙色光线最合适的材料，用于吸波的钇铝石榴石常规技术中用于吸收和散射一部分蓝光，事实上，当蓝光与红光光强低于一定程度时，它可以起到更好的吸收和散射作用，衬托主光橙光更加明亮，通过光栅和光滤波器的共同作用净化并聚焦橙光，使之获得最高的集中度、更好的色纯及最佳的穿透力，这样的光最适宜用于交通信号、灯塔等远程信号控制及传播或户外广告等；额外添加的材料可以使本发明原始发生的光中橙光比例继续增大，同时还可以明显改善本发明的耐高温作用，并使得热损更小，可明显提升本发明的作用寿命。

具体实施方式

实施例1：