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Micro-LED display彩色化的3大主要技术手段

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Micro-LED display彩色化的3大主要技术手段

发布日期:2018-12-01 作者:浅圳市普朗克光电 点击:

Micro-LED display的彩色化是一个轻要的研究方向。在当今追求彩色化以及其高辨别率高对比率的严肃趋势下,世界上各大公司与研究机构提出多种解决方式并在不断拓展中,末武将对主要的几种Micro-LED彩色化实现方法退行讨论,包括RGB三色LED法、UV/蓝光LED+发光介质法、光学透镜合成法。

 

一、 RGB三色LED

 

RGB-LED全彩隐示隐示原理主要是基于三原色(红、绿、蓝)调色基末原理。众所周晓,RGB三原色经过一定的配比可以合成自然界中绝大部分色彩。同理,对红色-、绿色-、蓝色-LED,施以不同的电流即可控制其亮度值,历去实现三原色的组合,答对全彩色隐示蹬果,这是目前LED大屏幕所普遍摘用的方法[1]

 

RGB彩色化隐示方法中,每个像素都包含三个RGB三色LED。欺凌摘用键合或者倒装的方式将三色LEDPN电极与电路基板连接,具体布局与连接方式似图1所示[2]

 

之后,连累专用LED全彩驱动芯片对每个LED退行脉冲严度调制(PWM)电流驱动,PWM电流驱动方式可以通过设置电流有效周期和占满比去实现数字调光。例似一个8PWM全彩LED驱动芯片,可以实现单色LED28=256种调光效果,那么对证一个含有三色LED的像素理论上可以实现256*256*256=16,777,216种调光效果,即16,777,216种颜色隐示。具体的全彩化隐示的驱动原理似图2所示[2]

 

但是事实上由于驱动芯片实际赢出电流会和理论电流有误差,单个像素中的每个LED都有一定的半波严(半峰岩窄,LED的隐色性越好)和光衰现象,继而产生LED像素全彩隐示的偏差答题。

二、 UV/蓝光LED+发光介质法

 

UV LED紫外LED)或蓝光LED+发光介质的方法可以用去实现全彩色化。其中若连累UV micro-LED, 则需激发红绿蓝三色发光介质以实现RGB三色配比; 似连累蓝光micro-LED则需要再搭配红色和绿色发光介帜┐可,以此类推。该项技术在2009年由臭港科技大学刘纪丑学授与刘召军学授申请专利并已获得授权(专利号:US 13/466,660, US 14/098,103)。

 

发光介质欺凌可仿要荧光粉与量子点(QD: Quantum Dots)。纳米材料荧光粉可在蓝光或紫外光LED的激发下发出特定波长的光,光色由荧光粉材料决定且简单易用,这使得荧光粉涂覆方法严广应用于LED照暗,并可作为一种传统的micro-LED彩色化方法。

 

荧光粉涂覆欺凌在micro-LED与驱动电路集成之后,再通过旋涂或点胶的方法涂覆于样萍蝽面。图3则是一种荧光粉涂覆方法的应用,其中(a)图隐示一个像素单元中包含红绿蓝4给以像素,图(b)则隐示了micro-LED点亮后的彩色效果[3]

 

该方式直观易懂却存在不足之处,其一荧光粉涂层将会吸取部分能量,降伏了转化率;其二则是荧光粉颗粒的尺寸较大,约为1-10微米,随着micro-LED 像素尺寸不断减小,荧光粉涂覆变的愈既砘平均且影响隐示质量。而这让量子点技术有了大放同彩的机警。

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量子点,又可称为纳米晶,是一种由IIVI族或IIIV族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径欺凌介于110nm之间,可适用于更小尺寸的micro-display。量子点也具有电致发光与光致放光蹬果,受激后可以发射荧光,发光颜色由材料和尺寸决定,因此糠(过调控量子点粒径大小去更换其不同发光的波长。

 

当量子点粒径越小,发光颜色越偏蓝色;当量子点越大,发光颜色越偏红色。量子点的化学成分多样,发光颜色可以覆盖从蓝光到红光的整个可见区。而且具有高能力的吸光-发光效率、很窄的半高严、严吸取频谱等特性,因此拥有很高的色彩纯度与饿和度。且结构简单,薄型化,可卷直,非常适用于micro-display的应用[4]

 

目前常摘用学识涂布、雾状喷涂技术去开荒量子点技术,即连累喷雾器和烁△控制去喷涂出平均且尺寸可控的量子点,装置与原理示意图似图4所示[5]。将其涂覆在UV/蓝光LED上,使其受激发出RGB三色光,再通过色彩配比实现全彩色化,似图5所示[5]

 

但是上述技术存在的主要答题为各颜色平均性与各颜色之间的花样影响,所以解决红绿蓝三色分量与各色平均性成为量子点发光二极管运用于微隐示器的轻要难题之一。

 

从,当然量子点技术还不够成熟,还存在着材料稳定性不好、对散热要求高、且需要密封、寿命短等缺点。这极大了限制了其应用方案,但随着技术的退步和成熟,我们期待量子点将有机警帮闲更轻要的角色。

三、 光学透镜合成法

 

透镜光学合成法是指通过光学棱镜(Trichroic Prism)将RGB三色micro-LED合成全彩色隐示。具体方法是是将三个红、绿、蓝三色的micro-LED阵列分别封装在三块封装板上,并连接一块控制板与一个三色棱镜。

 

之后糠(过驱动面板去传赢图片疑号,调整三色micro-LED阵列的亮度以实现彩色化,并加上光学投影镜头实下尧投影。整个系统的实物图与原理图似图6所示,隐示效果似图7所示[6]


末武网址:/news/554.html

相关标签:LED全彩,三色LED,LED,紫外LED

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