裸眼LED灯及LED显示屏的制作方法

本发明属于3D显示技术领域，具体涉及一种裸眼LED灯及LED显示屏。

背景技术：

LED显示屏，由多个LED灯板拼接组成。LED灯板包括PCB板和设置于PCB板上的LED灯，该LED灯由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物制成的二极管形成，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，完成显示屏的显示。其中，磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。LED显示屏一般用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息。

现有立体显示方法有色差、偏振光、频闪等方法，色差的方法要带色差眼镜，红蓝眼镜除了使眼睛感觉不舒服外，更重要的是色差的方法不能有效的解决两眼图像信息分离的问题，如红色眼镜可以看到一些蓝色眼镜该看到的图像，蓝色眼镜可以看到一些红色眼镜该看到的图像，并且两眼看到的图像亮度差别很大。偏振光的方法要带偏振光眼镜，而且偏振光对于亮度影响很大，最终影响图像效果。频闪的方法要戴频闪眼镜来实现相当于左右眼交替睁开闭合来观看左右图像，如此人始终是用一只眼睛来观看图像的，因此无论把频率调的多高对一只眼睛来说也是丢失一倍的图像信息。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种裸眼LED灯及LED显示屏。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种裸眼LED灯，应用于LED显示屏，包括：基台(11)、左眼LED芯片组(12)、所述右眼LED芯片组(13)、引脚(14)、透镜(15)、分光板(16)；其中，

所述左眼LED芯片组(12)与所述右眼LED芯片组(13)均设置于所述基台(11)上，所述引脚(14)分别与所述左眼LED芯片组(12)、所述右眼LED芯片组(13)电性连接，所述透镜(15)设置于所述左眼LED芯片组(12)与所述右眼LED芯片组(13)的出光面侧，且所述分光板(15)设置于所述基台(11)与所述透镜(15)之间用于分割所述左眼LED芯片组(12)与所述右眼LED芯片组(13)的出光面。

在本发明的一个实施例中，所述裸眼LED灯的形状为条状。

在本发明的一个实施例中，所述左眼LED芯片组(12)与所述右眼LED芯片组(13)均为条状芯片，且包括多个全彩芯片，所述全彩芯片等间距排列。

在本发明的一个实施例中，所述分光板(16)为不透光且具有反光特性的材料。

在本发明的一个实施例中，所述左眼LED芯片(12)与所述右眼LED芯片(13)均为RGBY四色芯片(121、122)。

在本发明的一个实施例中，所述RGBY四色芯片为均设置于同一衬底材料上的红色LED芯片、绿色LED芯片、蓝色LED芯片及黄色LED芯片。

本发明的另一个实施例提供了一种裸眼LED显示屏，包括LED显示模组和设置于所述LED显示模组上的呈矩阵排列的如上述任一实施例提供的的裸眼LED灯。

在本发明的一个实施例中，所述左眼LED芯片组(12)与所述右眼LED芯片组(13)均为条状芯片，且包括多个全彩芯片，所述全彩芯片等间距排列。

在本发明的一个实施例中，相邻所述裸眼LED灯中处于同一行或者同一列的所述全彩芯片之间的间距与同一所述裸眼LED灯中所述全彩芯片之间的间距相等。

本发明实施例，通过采用封装在一起的左眼LED芯片组和右眼LED芯片组形成大体积的裸眼LED灯珠，由该裸眼LED灯珠形成裸眼LED显示屏的同时，降低裸眼LED显示屏的工艺难度。通过设置分光板来降低左眼LED灯珠的发光与右眼LED灯珠的发光导致的混色的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种LED显示屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种裸眼LED灯的截面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种裸眼LED灯的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种LED芯片组的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种LED芯片组的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种四色LED芯片的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种RGBY-LED芯片的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种RGBY-LED芯片的俯视截面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种蓝光InGaN/GaN多量子阱结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种红光GalnP/A1GaInP多量子阱结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种绿光InGaN/GaN多量子阱结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种黄光InGaN/GaN多量子阱结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1、图2及图3，图1为本发明实施例提供的一种LED显示屏的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种裸眼LED灯的截面结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种裸眼LED灯的立体结构示意图。该LED显示屏可以用于显示屏的立体显示，其应用场景可以适用户外显示，例如设置于广场上作为特效显示屏，也可以适用于室内显示，例如影院中立体显示。由于LED为主动发光，其亮度和色彩度要优于LCD显示、投影显示，但其由于视角限制，只能在屏体正前方的特定位置观看，才能看到最优的视觉效果。

该LED显示屏包括多个拼接的LED显示模组，该LED显示模组包括呈矩阵排列的裸眼LED灯10。该裸眼LED灯10之间可以以无间距的方式表贴于该LED显示模组的基板上，本发明的裸眼LED灯10较现有LED显示屏的LED灯体积较大，其内部可以包括多个LED芯片，且包括用于左眼像素的LED芯片和右眼像素的LED芯片。

具体地，该裸眼LED灯10可以包括基台11、左眼LED芯片组12、所述右眼LED芯片组13、引脚14、透镜15、分光板16；其中，所述左眼LED芯片组12与所述右眼LED芯片组13均设置于所述基台11上，所述引脚14分别与所述左眼LED芯片组12、所述右眼LED芯片组13电性连接，所述透镜15设置于所述左眼LED芯片组12与所述右眼LED芯片组13的出光面侧，且所述分光板15设置于所述基台11与所述透镜15之间用于分割所述左眼LED芯片组12与所述右眼LED芯片组13的出光面。

其工作原理为：通过控制该LED显示屏的控制器的控制，将左眼图像数据和右眼图像数据转换为驱动电流，分别驱动左眼LED芯片组和右眼LED芯片组，左眼LED芯片组发出的光束，经过透镜的折射形成左眼图像，右眼LED芯片组发出的光束，经过透镜的折射形成右眼图像，分别进入观看者的左右眼，形成左右眼图像视觉差，最终在大脑中形成立体图像，在观看时人们无需佩戴立体眼镜，实现了裸眼显示的效果。

可选地，该裸眼LED灯10的形状为条状。即，沿其排列方向(水平方向或者垂直方向)上，裸眼LED灯10呈现出长条状，这样做的好处在于，其内部可以包括多个发光芯片，由于对于现有的裸眼LED灯，其单独封装不利于显示屏分辨率的提升，且由于对LED灯的出光方向要求很高，单独封装带来的工艺要求非常高，因此直接影响其产品的成本。而本发明的裸眼LED灯，其将多个发光芯片集成在一个灯体呢，避免后期装配成LED现实模组的难度。

优选地，该分光板16为不透光且具有反光特性的材料。这样做的好处在于，为了实现分光的作用，避免左眼LED灯的发光和右眼LED灯的发光产生混色的问题而采用分光板，但分光板会降低发光效率，因此，使用具有反光特性的材料作为分光板，可以补强发光效率。

本发明实施例，通过采用封装在一起的左眼LED芯片组和右眼LED芯片组形成大体积的裸眼LED灯珠，由该裸眼LED灯珠形成裸眼LED显示屏的同时，降低裸眼LED显示屏的工艺难度。通过设置分光板来降低左眼LED灯珠的发光与右眼LED灯珠的发光导致的混色的问题。

实施例二

请参见图4及图5，图4为本发明实施例提供的一种LED芯片组的结构示意图，图5为本发明实施例提供的另一种LED芯片组的结构示意图。本实施在上述实施例的基础上，重点对LED芯片组进行介绍。

该LED芯片组可以包括左眼芯片组12和右眼芯片组13，左眼芯片组12和右眼芯片组13均包括多个全彩芯片，这些全彩芯片等间距排列。也即，该LED芯片组包括成行或者成列排列的左眼LED芯片和右眼LED芯片，也可以包括呈矩阵排列的多行多列的左眼LED芯片和右眼LED芯片，但左眼LED芯片和右眼LED芯片需要交替排列且左眼LED芯片之间的间距相等，右眼LED芯片之间的间距相等。

进一步地，对于构成LED显示模组的裸眼LED灯，矩阵式排列后，要保证所有左眼LED芯片或者右眼LED芯片之间的间距相等，不仅需要保证封装在一颗裸眼LED灯内的左眼LED芯片或者右眼LED芯片之间的间距相等，还得保证处于同一显示屏内的不同裸眼LED灯的相邻左眼LED芯片或者右眼LED芯片之间的间距相等。例如，如图5所示，位于不同裸眼LED灯中相邻的第一左眼LED芯片121a和第二左眼LED芯片121b的间距为a，位于同一裸眼LED灯中相邻的第一左眼LED芯片121a和第三左眼LED芯片121c的间距为b，则需要满足a＝b。

可选地，该全彩芯片可以为红绿蓝(RGB)三色LED芯片、也可以是红绿蓝黄(RGBY)四色LED芯片、红绿蓝白(RGBW)四色LED芯片等，此处不做任何限制。

本实施例，通过将多组LED芯片分别形成左眼LED芯片和右眼LED芯片，并设定间距关系，即保证整个显示屏上的左眼LED芯片间距相等、右眼LED芯片间距相等，从而保证显示屏的显示效果。

实施例三

请参见图6至图11，图6为本发明实施例提供的一种四色LED芯片的结构示意图，图7为本发明实施例提供的一种RGBY-LED芯片的结构示意图，。本实施例在上述实施例的基础上，以四色LED芯片为例进行说明，对本发明的左眼LED芯片和右眼LED芯片进行详细描述如下。

具体地，该LED芯片包括第一基色LED结构、第二基色结构、第三基色结构和第四基色结构，且在每种基色LED结构中设置上电极(正极)和下电极(阴极)。以下以RGBY-LED芯片为例进行说明。

如图该RGBY-LED芯片包括：蓝光芯片结构，嵌入所述蓝光芯片结构内的红光灯芯结构、绿光灯芯结构、黄光灯芯结构，其中，蓝光芯片结构包括依次层叠设置的SiC衬底110、蓝光GaN缓冲层101、蓝光GaN稳定层102、蓝光n型GaN层103、蓝光有源层104、蓝光p型AlGaN阻挡层105、蓝光p型GaN层106。红光灯芯结构包括红光GaN缓冲层201、红光GaAs稳定层202、红光n型GaAs层203、红光有源层204、红光p型A1GaInP阻挡层205、红光p型GaAs层206。绿光灯芯结构包括绿光GaN缓冲层301、绿光GaN稳定层302、绿光n型GaN层303、绿光有源层304、绿光p型AlGaN阻挡层105、绿光p型GaN层306。黄光灯芯结构包括黄光GaN缓冲层401、黄光GaN稳定层402、黄光n型GaN层403、黄光有源层404、黄光p型AlGaN阻挡层405、黄光p型GaN层406。

其中，所述蓝光芯片结构、所述红光灯芯结构、所述绿光灯芯结构、所述黄光灯芯结构之间具有氧化隔离层120/220/320。该氧化隔离层为SiO2。

优选地，所述蓝光芯片结构、所述红光灯芯结构、所述绿光灯芯结构、所述黄光灯芯结构均为矩形。其中，所述矩形的长和宽均大于50微米，小于300微米。最优的为长和宽均等于100微米。

其中，所述蓝光芯片结构、所述红光灯芯结构、所述绿光灯芯结构、所述黄光灯芯结构依次相邻成线性排列。

其中，所述蓝光芯片结构、所述红光灯芯结构、所述绿光灯芯结构、所述黄光灯芯结构为正方形排列。

其中，还包括上电极51和下电极52。其中，上电极51包括蓝光上电极、红光上电极、绿光上电极、黄光上电极。

进一步地，如图9所示，蓝光有源层104可以由蓝光InGaN/GaN多量子阱结构形成，即蓝光InGaN/GaN多量子阱周期为8-30，蓝光InGaN量子阱104b厚度为1.5-3.5微米，其中In的含量约为10-20％；蓝光GaN势垒104a厚度均为5-10微米。

如图10所述，红光有源层204可以由红光GalnP/A1GaInP多量子阱结构形成，即量子阱周期为8-30，红光GalnP量子阱厚度为2-10微米，红光A1GaInP势垒204b厚度为5-10微米；其中Al的含量约为10-40％。

如图11所示，绿光有源层304可以由绿光InGaN/GaN多量子阱结构形成，即量子阱周期为8-30，绿光InGaN量子阱304b厚度为1.5-3.5微米，其中In的含量约为30-40％；绿光GaN势垒厚度均为5-10微米。

如图12所示，黄光有源层404可以由黄光InGaN/GaN多量子阱结构形成，即量子阱周期为8-30，黄光InGaN量子阱404b的厚度为1.5-3.5微米，其中In的含量约为20-40％；黄光GaN势垒404a的厚度为5-10微米。

本发明实施例的RGBY LED芯片将蓝光、红光、绿光、黄光四原色发光结构集成到单一芯片上，专用面积小。中间通过SiO2氧化隔离层进行隔离，且每个发光结构具有单独的上电极，可以单独控制每种发光结构的发光大小，色温控制灵活。且该LED芯片制作成本低，可靠性好，结构简单。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。