一种LED直显投影阵列发光模组及显示屏制造技术

本发明专利技术公开了一种LED直显投影阵列发光模组及显示屏，属于显示技术领域。发光模组由下而上包括视频解码驱动板、显示单元驱动板、显示单元和成像单元。本发明专利技术利用半导体技术对主动发光的光源进行集成化且微型化加工得到集成LED阵列芯片作为发光源，直接通过电路控制发光源，再通过放大物镜根据应用场景需求进行一定倍率的放大，再利用聚焦镜头对每个像素进行成像聚焦。通过放大镜头和聚焦镜头的组合，在光源强度足够的情况下，能够设计各种尺寸的产品，同时，因为本申请提供的发光模组中显示源采用集成LED阵列芯片，其尺寸远小于现有的SMD和COD拼接块，因此在拼接成大屏时，可任意调整拼接角度，实现柔性屏幕以及异形屏幕。实现柔性屏幕以及异形屏幕。实现柔性屏幕以及异形屏幕。

【技术实现步骤摘要】
一种LED直显投影阵列发光模组及显示屏


[0001]本专利技术涉及一种LED直显投影阵列发光模组及显示屏，属于显示


技术介绍

[0002]现行显示器或显示屏产品中，从人眼看到画面可以分为：像素直接显示的光与像素经过光学器件后成的像。简单地说直接显示是光源的光通过显示屏的一些结构后直接到人眼，例如LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示）、OLED的智能手表、笔记本屏幕、电视机等产品和LED_SMD、LED_COB大屏。而LCD投影类、DLP投影类产品是光源经过光学器件后显示在各种介质屏幕上，再由屏幕反射光进入人眼的像。
[0003]直接显示中的LCD、OLED由于制备工艺能带到微米级别，其像素密度可以做高，可以达到视网膜级别（PPI约300），能适用于智能穿戴类产品。但从像素密度跟做大像素尺寸来说， LCD、OLED均可以实现。所以LCD、OLED直接显示类产品广泛使用在几英寸的小尺寸智能穿戴屏（视网膜屏PPI在300左右）、十几英寸中尺寸的电脑屏幕显示器、以及几十英寸大尺寸的液晶电视目中。但此类产品在远距离、强光背景的场景下均无法看清液晶屏信息，且无法做100寸以上的大屏。
[0004]其中不能应用在强光背景、户外的主要原因是亮度低：LCD属于一种非自主发光显示技术，其原理是利用电场改变液晶分子的排列状态的偏转决定白色背光源的出光多少，即再通过液晶单元上的红、绿、蓝彩色滤光片选择性留下R、G、B光，最终由这RGB三种颜色形成彩色像素。由于液晶本身并不会发光，且液晶偏转选择性出光且具有偏振性、彩色滤光片过滤光等结构，使得系统对背光源的光最终利用率极低，整个系统光效不到10%。低光效使得液晶的整屏亮度较低。OLED虽然是自主发光，光效比LCD高，但OLED属于无机发光源，本身注入电子不能大，否则极易烧坏发光体本身，因而整屏亮度仍然受限。
[0005]其中不能做100英寸以上屏是因为两者都使用的背板驱动工艺，大背板技术现在很难做到100寸。且超过100英寸的屏，如果通过小屏幕进行多块拼接的话，LCD屏幕边框又无法做到无缝。
[0006]为了满足大尺寸的市场需求，则出现了非直显的投影类产品，利用光学系统对光源进行放大处理。现阶段投影技术中，有LCD技术投影与DLP技术投影。其中LCD投影又分为3LCD、LCOS。DLP即是使用微阵列反射镜片芯片（DMD）对白色光源在驱动作用下进行图形像素化处理后（阵列反射镜的各个透镜进行不同偏转，可视为不同像素），再进行RGB色轮过滤，形成彩色画面，最后经过光学系统进行放大投影成像到屏幕。
[0007]以LCD作为光源的投影系统，不管单个LCD、LCOS光源、还是3LCD系统，任然没有高光效的背光源利用，而且相对LCD类直接显示屏，投影还透过了光学系统放大成像，进而使得此类投影产品亮度相对更低，只能使用室内较低亮度的环境中。
[0008]DLP投影技术是利用白色背光源，通过DMD多阵列微反射镜的偏转形成画面，再通过RGB色轮形成彩色画面，最后通过光学系统放大成像。DLP投影虽然色轮的滤光作用会降低光效，但它可使用高亮度的LED、激光等器件作为背光源，避免液晶系统结构对光的过度
衰减，亮度在一定程度上优于LCD光源投影系统因而属于当下的先进显示技术。另外说明，DMD仅仅是个具有反射功能的器件，没有任何发光功能，因而没有DMD类的智能穿戴、电脑屏幕、电视这种中小显示产品。直接显示的LED_SMD屏、LED_COB屏，广泛应用于室内和室外的强光环境下，原因是LED属于无机发光体，具有大电流高亮度的特点，但此类屏幕现阶段属于拼接大屏，没办法做到高密度像素，受限于LED灯珠或LED芯片的间距，且越小间距、制备工艺越复杂，转移量大且良率低，现阶段LED直接显示屏的像素点间距很难做到0.4mm，即像素密度（PPI）很难做到70，很难应用到小尺寸的高清显示产品中。

技术实现思路

[0009]为了获得一种像素密度更高，高光效且无拼接缝的高清拼接LED屏，同时考虑制备工艺以及成本，本专利技术提供了一种LED直显投影阵列发光模组及显示屏。
[0010]本专利技术的第一个目的在于提供一种LED直显投影阵列发光模组，所述发光模组包括：驱动单元、显示单元和成像单元；所述显示单元在驱动单元的信号驱动下显示成像在所述成像单元上；所述驱动单元用于根据待显示的图像或者视频生成驱动信号，并将驱动信号传输至显示单元；所述显示单元包含一个显示源和一个光学放大组件，所述显示源为单色或彩色的集成LED阵列芯片，所述光学放大组件包括放大物镜和物镜固定基座，所述集成LED阵列芯片与所述放大物镜一一对应，所述显示单元在所述驱动信号作用下驱动显示源发光并通过光学放大组件对集成LED阵列芯片显示内容进行放大成像，通过集成LED阵列芯片和放大物镜共同作用使得放大后的图像的PPI能够达到20
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1000任一数值；所述成像单元包括成像屏幕，所述成像单元用于接收所述显示单元放大后的图像，并成像在所述成像屏幕上，所述发光模组的厚度范围为5
‑
100mm。
[0011]可选的，所述驱动单元采用多层PCB电路板实现，所述多层PCB电路板上设置有相应的视频源解码IC电路以及驱动电路；所述集成LED阵列芯片集成在所述多层PCB电路板，并与所述驱动电路相连；所述光学放大组件对应每个集成LED阵列芯片固定在所述多层PCB电路板上。
[0012]可选的，所述驱动单元包括视频解码驱动板和显示单元驱动板，所述视频解码驱动板用于将视频源解码得到视频解码信号，并将视频解码信号发送至显示单元驱动板；所述显示单元驱动板用于将解码信号转为驱动单个显示单元的电信号。
[0013]可选的，所述成像单元还包括透光板，所述透光板设置于所述显示单元和成像屏幕之间，所述透光板上对应各显示单元设置有出光区，以便透过放大物镜后的光从所述出光区发出投影至成像屏幕上，所述出光区的个数与所述显示单元的个数相同；可选的，所述透光板为黑色。
[0014]可选的，所述透光板前还设置有聚焦透镜阵列，所述透光板朝向聚焦透镜阵列的一面根据聚焦透镜设置成适合的形状以达到固定聚焦透镜的作用，透过放大物镜后的光再透过聚焦透镜进行整形收光后从出光区发出投影至成像屏幕上。
[0015]可选的，所述成像屏幕表面进行漫反射处理。
[0016]可选的，成像屏幕表面的聚焦区域为灰色或黑色，聚焦区域外为黑色；所述聚焦区域为成像屏幕上对应每个出光区的区域。
[0017]可选的，所述视频解码驱动板上设置有视频源解码IC电路、以及多个接插端口；所述视频源解码IC电路对视频源进行解码得到视频解码信号后，通过各接插端口发送至对应的显示单元驱动板；所述视频解码驱动板通过连接件或FPC延长线与所述显示单元驱动板电气相连。
[0018]可选的，所述视频解码驱动板和所述显示单元驱动板为由超平玻璃、玻纤或BT树脂基材制备的具有多层电路以及驱动IC的电路板。
[0019]可选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED直显投影阵列发光模组，其特征在于，所述发光模组包括：驱动单元、显示单元和成像单元；所述显示单元在驱动单元的信号驱动下显示成像在所述成像单元上；所述驱动单元用于根据待显示的图像或者视频生成驱动信号，并将驱动信号传输至显示单元；所述显示单元包含一个显示源和一个光学放大组件，所述显示源为单色或彩色的集成LED阵列芯片，所述光学放大组件包括放大物镜和物镜固定基座，所述集成LED阵列芯片与所述放大物镜一一对应，所述显示单元在所述驱动信号作用下驱动显示源发光并通过光学放大组件对集成LED阵列芯片显示内容进行放大成像，通过集成LED阵列芯片和放大物镜共同作用使得放大后的图像的PPI能够达到20
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1000任一数值；所述成像单元包括成像屏幕，所述成像单元用于接收所述显示单元放大后的图像，并成像在所述成像屏幕上，所述发光模组的厚度范围为5
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100mm。2.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述驱动单元采用多层PCB电路板实现，所述多层PCB电路板上设置有相应的视频源解码IC电路以及驱动电路；所述集成LED阵列芯片集成在所述多层PCB电路板，并与所述驱动电路相连；所述光学放大组件对应每个集成LED阵列芯片固定在所述多层PCB电路板上。3.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述驱动单元包括视频解码驱动板和显示单元驱动板，所述视频解码驱动板用于将视频源解码得到视频解码信号，并将视频解码信号发送至显示单元驱动板；所述显示单元驱动板用于将解码信号转为驱动单个显示单元的电信号。4.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述成像单元还包括透光板，所述透光板设置于所述显示单元和成像屏幕...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文平，邓群雄，韩奎，王顺荣，
申请(专利权)人：元旭半导体科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：