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Micro-LED显示彩色化的3大技术手段解析

2016-11-07 11:27
Timeless落尘
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  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、很窄的半高宽、宽吸收频谱等特性,因此拥有很高的色彩纯度与饱和度。且结构简单,薄型化,可卷曲,非常适用于micro-display的应用[4]。

  目前常采用旋转涂布、雾状喷涂技术来开发量子点技术,即使用喷雾器和气流控制来喷涂出均匀且尺寸可控的量子点,装置与原理示意图如图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,如图5所示[5]。

  但是上述技术存在的主要问题为各颜色均匀性与各颜色之间的相互影响,所以解决红绿蓝三色分离与各色均匀性成为量子点发光二极管运用于微显示器的重要难题之一。

  此外,当前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范围,但随着技术的进步和成熟,我们期待量子点将有机会扮演更重要的角色。

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▲ 图4 (a)高精度雾化喷涂系统(Aerosol jet technology)及其(b)原理图。

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▲ 图5 利用高精度喷涂技术制作红、绿、蓝三原色阵列示意图

  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合成全彩色显示。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。

  之后可通过驱动面板来传输图片信号,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现微投影。整个系统的实物图与原理图如图6所示,显示效果如图7所示[6]。

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▲图6棱镜光学合成法的a), b) 实物图,c) 原理示意图

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▲ 图7棱镜光学合成法的显示效果

  参考文献:

  [1] W. C. Chong, et al, SID 13 Digest, 44(1):838-841.

  [2] D. Peng, et al, IEEE J. Display Technol., Vol. 12, Issue 7, pp. 742-746, 2016.

  [3] Z. J. Liu, et al, SID 11 Digest, 42(1): 1215-1218.

  [4] K, J. Chen, et al, SPIE Opto, 2013, 8641(1):115-125.

  [5] H. V. Han, H. C. Kuo, et. al, OSA, 23(25):32504-32515, 2015.

  [6] Z. J. Liu, W. C. Chong, et al, IEEE Photon. Technol. Lett., Vol.25, no.23, 2013.

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