新型LED显示屏的制作方法

本发明属于光电显示设备领域，具体涉及一种新型LED显示屏。

背景技术：

在如今现代信息化社会的高速发展过程中，LED显示屏已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透，在郊外、各大公路沿线等均可看到其身影。

LED显示屏是由许多个单点LED灯构成，在长时间的工作条件下，LED显示屏的发热量很大，如果散热效果不好，会极大地降低LED显示屏的使用寿命，甚至损坏。

此外，如今市场上提供的LED显示屏，不同颜色的LED灯均采用分离封装的形式，因此存在以下几个方面的问题。一方面，分离封装导致显示器的色温调节不灵活，显示效果较差；另一方面，分离封装会增加大量的布线，从而额外增加了LED显示屏的制作难度与成本。

因此，如何设计一种性能良好的LED显示屏就变得极其重要。

技术实现要素：

针对以上存在的问题，本发明提出了一种散热效果与显示效果均优良的LED显示屏。

本发明的一个实施例提供了一种新型LED显示屏，包括包括灯板11和多个灯条12，其中，所述多个灯条12按行或列均匀地设置于所述灯板11上。

在本发明的一个实施例中，所述灯条12包括：热沉121、LED芯片122、第一硅胶层123、第一透镜层124、第二硅胶层125、第三硅胶层126、第二透镜层127及第四硅胶层128；其中，

所述LED芯片122设置于所述热沉121之上；

所述第一硅胶层123设置于在所述LED芯片122及所述热沉121之上；

所述第一透镜层124设置于所述第一硅胶层123之上；

所述第二硅胶层125及所述第三硅胶层126依次设置于所述第一透镜层124上；

所述第二透镜层127设置于所述第三硅胶层126之上；

所述第四硅胶层128设置于所述第二透镜层127之上。

在本发明的一个实施例中，所述LED芯片122包括：

导电衬底1221；

反光层1222，设置于所述导电衬底1221上；

第一电极1223，设置于所述反光层1222上；

多个蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226，均设置于所述第一电极1223上；

隔离层1227，设置于所述第一电极1223上以使所述蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226之间相互隔离；

所述第二电极1228分别设置于所述蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226上；

所述钝化层1229覆盖于所述蓝光外延层1224、红光外延层1225、绿光外延层1226及所述隔离层1227上。

在本发明的一个实施例中，所述蓝光外延层1224包括：第一缓冲层12241、第一稳定层12242、第一过渡层12243、第一有源层12244、第一阻挡层12245及第一接触层12246，其中，所述第一接触层12246、所述第一阻挡层12245、所述第一有源层12244、所述第一过渡层12243、所述第一稳定层12242及所述第一缓冲层12241依次层叠于所述第一电极1223上表面第一指定区域；

所述红光外延层1225包括：第二缓冲层12251、第二稳定层12252、第二过渡层12253、第二有源层12254、第二阻挡层12255及第二接触层12256；其中，所述第二接触层12256、所述第二阻挡层12255、所述第二有源层12254、所述第二过渡层12253、所述第二稳定层12252及所述第二缓冲层12251依次层叠于所述第一电极1223上表面第二指定区域；

所述绿光外延层1226包括：第三缓冲层12261、第三稳定层12262、第三过渡层12263、第三有源层12264、第三阻挡层12265及第三接触层12266；其中，所述第三接触层12266、所述第三阻挡层12265、所述第三有源层12264、所述第三过渡层12263、所述第三稳定层12262及所述第三缓冲层12261依次层叠于所述第一电极1223上表面第三指定区域。

在本发明的一个实施例中，所述蓝光外延层1224、所述红光外延层1225及所述绿光外延层1226相互之间的间距与所述灯条12之间的行间距或者列间距相同。

在本发明的一个实施例中，在所述灯条12中，相邻的所述蓝光外延层1224、所述红光外延层1225及所述绿光外延层1226形成一个像素单元。

在本发明的一个实施例中，所述导电衬底1221为铜板或者铝板材料。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1、本发明提供的新型LED显示屏，通过将蓝光LED、红光LED及绿光LED集成在同一个芯片上，使得LED显示屏的色温调节更加灵活，显示效果更好；

2、由于将蓝光LED、红光LED及绿光LED集成在同一个芯片上，蓝光LED、红光LED及绿光LED形成共连的阳极，可以减少LED显示屏的布线量。

附图说明

图1为本法明实施例提供的一种新型LED显示屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种灯条的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种LED芯片的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的虚拟显示的第一扫描坐标示意图；

图5为本发明实施例提供的虚拟显示的第二扫描坐标示意图；

图6为本发明实施例提供的虚拟显示的第三扫描坐标示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例一

请参见图1，图1为本法明实施例提供的一种新型LED显示屏的结构示意图。具体的，该LED显示屏10包括灯板11和多个灯条12，其中，所述多个灯条12按行或列均匀地设置于所述灯板11上。

在该LED显示屏中，每一个灯条中均包括依次均匀排列的发光点。在行方向及列方向上，相邻的两个的发光点的间距应相等，即图中的d1＝d2。

本实施例提供的新型LED显示屏，采用灯条替代分离封装的LED作为LED显示屏的发光源，可以改善LED显示屏的显示效果，并降低布线的难度。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上重点对灯条的结构进行描述，具体的，请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种灯条的结构示意图。所述灯条12包括：热沉121、LED芯片122、第一硅胶层123、第一透镜层124、第二硅胶层125、第三硅胶层126、第二透镜层127及第四硅胶层128；其中，

所述LED芯片122设置于所述热沉121之上；

所述第一硅胶层123设置于在所述LED芯片122及所述热沉121之上；

所述第一透镜层124设置于所述第一硅胶层123之上；

所述第二硅胶层125及所述第三硅胶层126依次设置于所述第一透镜层124上；

所述第二透镜层127设置于所述第三硅胶层126之上；

所述第四硅胶层128设置于所述第二透镜层127之上。

所述第一透镜层124的折射率大于所述第一硅胶层123的折射率且小于所述第二硅胶层125的折射率；所述第二透镜层127的折射率大于所述第三硅胶层126的折射率且小于所述第四硅胶层128的折射率；并且所述第二硅胶层125的折射率小于所述第三硅胶层126的折射率。采用上述折射率的设计，可以实现加好的聚光效果，并能有效抑制光的全反射，降低LED芯片的散热负担，从而可以延长LED显示屏的使用寿命。

实施例三

本实施例是在上述实施例的基础上重点对LED芯片的结构进行详细描述，具体的，请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种LED芯片的结构示意图；该LED芯片122包括：

导电衬底1221；

反光层1222，设置于所述导电衬底1221上；

第一电极1223，设置于所述反光层1222上；

多个蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226，均设置于所述第一电极1223上；

隔离层1227，设置于所述第一电极1223上以使所述蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226之间相互隔离；

所述第二电极1228分别设置于所述蓝光外延层1224、红光外延层1225及绿光外延层1226上；

所述钝化层1229覆盖于所述蓝光外延层1224、红光外延层1225、绿光外延层1226及所述隔离层1227上。

其中，所述蓝光外延层1224形成蓝光LED结构，该蓝光外延层1224包括：第一缓冲层12241、第一稳定层12242、第一过渡层12243、第一有源层12244、第一阻挡层12245及第一接触层12246，其中，所述第一接触层12246、所述第一阻挡层12245、所述第一有源层12244、所述第一过渡层12243、所述第一稳定层12242及所述第一缓冲层12241依次层叠于所述第一电极1223上表面第一指定区域；第一有源层12244为由第一InGaN量子阱和第一GaN势垒形成的第一多重结构；第一InGaN量子阱中In的含量依据光波长而定，含量越高光波长越长，通常为10～20％；

所述红光外延层1225形成红光LED结构，红光外延层1225包括：第二缓冲层12251、第二稳定层12252、第二过渡层12253、第二有源层12254、第二阻挡层12255及第二接触层12256；其中，所述第二接触层12256、所述第二阻挡层12255、所述第二有源层12254、所述第二过渡层12253、所述第二稳定层12252及所述第二缓冲层12251依次层叠于所述第一电极1223上表面第二指定区域；第二有源层12254为由GalnP量子阱和A1GaInP势垒形成的第二多重结构；A1GaInP势垒中A1含量为10～40％，Al含量依据光波长而定，含量越高光波长越长；

所述绿光外延层1226形成绿光LED结构，绿光外延层1226包括：第三缓冲层12261、第三稳定层12262、第三过渡层12263、第三有源层12264、第三阻挡层12265及第三接触层12266；其中，所述第三接触层12266、所述第三阻挡层12265、所述第三有源层12264、所述第三过渡层12263、所述第三稳定层12262及所述第三缓冲层12261依次层叠于所述第一电极1223上表面第三指定区域；第三有源层12264为由第二InGaN量子阱和第二GaN势垒形成的第三多重结构，第二InGaN量子阱中In的含量依据光波长而定，含量越高光波长越长，通常为20～30％。

进一步地，所述导电衬底1221为铝板或者铜板，在起到导电功能的同时，还能起到散热的效果，以将LED芯片产生的热量散发出去，从而可以延长LED芯片的使用寿命。

进一步地，所述反光层1222应选用反光性好的材料，可选地，所述反光层1222材料为Ni、Pb、Ni/Pb合金或者Al。

进一步地，第一电极1223与第二电极1228应选用导电性能好的材料，例如Ni、Au、或者Ni/Au合金等材料。在退火工艺条件下，上述金属材料与半导体材料发生反应并形成金属硅化物，该金属硅化物与半导体材料接触势垒小，易于形成欧姆接触，可以减小接触电阻；

在本方案中，第一电极1223作为蓝光LED、红光LED及绿光LED共连的阳极；第二电极1228分别作为蓝光LED、红光LED及绿光LED的阴极。

在实际应用中，蓝光LED、红光LED及绿光LED的数量可以根据需要而定。

本实施例提供的LED芯片，通过在单芯片上集成蓝光LED、红光LED及绿光LED，使得LED芯片发光时，颜色更加均匀，色温调节更加灵活；此外，蓝光LED、红光LED及绿光LED的阳极为共连的形式，可以减少后期的布线量，从而降低了LED显示屏的工艺难度与成本。。

实施例四

本实施例是在上述实施例的基础上，重点对本方案提供的新型LED显示屏的显示原理进行介绍。

请再次参见图1，该LED显示屏包括6×9个发光点，即包括6×9个子像素。在传统的显示技术下，每一行中相邻的3个子像素形成一个像素，则该显示屏中共包括18个像素。

为提高LED显示屏的显示分辨率，可以采用虚拟显示的方法，对LED显示屏中的每一个子像素都进行复用。具体如下：

第一步、定义扫描坐标；

请参见图4，图4为本发明实施例提供的虚拟显示的第一扫描坐标示意图；在该扫描坐标中，每一行中从第一个子像素开始，由相邻的3个子像素形成一个虚拟像素，从而共形成6×3个虚拟像素。

请参见图5，图5为本发明实施例提供的虚拟显示的第二扫描坐标示意图；在该扫描坐标中，每一行中的第一个子像素形成三分之一个虚拟像素，每一行中的最后两个子像素形成三分之二个虚拟像素，每一行中的其他子像素由相邻的3个子像素形成一个虚拟像素，从而共形成6×(1/3+2+2/3)个虚拟像素。

请参见图6，图6为本发明实施例提供的虚拟显示的第三扫描坐标示意图；在该扫描坐标中，每一行中的前两个子像素形成三分之二个虚拟像素，每一行中的最后一个子像素形成三分之一个虚拟像素，每一行中的其他子像素由相邻的3个子像素形成一个虚拟像素，从而共形成6×(2/3+2+1/3)个虚拟像素。

第二步、将输入的每一帧图像划分为3个时序的扫描周期，对应所述3种扫描坐标，将图像像素数据转换为显示数据。

第一个扫描周期内，按照图4所示的第一坐标将该帧图像的图像像素数据转换为虚拟LED显示模组的第一显示数据；

第二个扫描周期内，按照图5所示的第二坐标将该帧图像的图像像素数据转换为虚拟LED显示模组的第二显示数据；

第三个扫描周期内，按照图6所示的第三坐标将该帧图像的图像像素数据转换为虚拟LED显示模组的第三显示数据。

第三步、虚拟显示控制电路接收显示数据，按照定义的扫描坐标、扫描时序和周期，对虚拟LED显示模组进行扫描。

其中，当输入的数据源是图像，进行3次扫描之后，图像完成虚拟显示；如果输入的数据源是视频，对一帧图像进行3次扫描完成虚拟显示之后，依次再对下一帧图像进行3次扫描，最终完成对视频数据的高分辨率虚拟显示。

通过上述虚拟显示的方法，在不增加物理分辨率的条件下，LED显示屏的显示分辨率应为第一坐标、第二坐标及第三坐标中的虚拟像素之和，即为54个虚拟像素，从而极大地提高了LED显示屏对图像或者视频的显示分辨率，使图像或者视频的显示效果更佳。

综上所述，本文中应用了具体个例对本发明实施例提供的一种LED芯片的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。