CN109036258A - 彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法,彩色微显示器件包括:白光LED微显示模组及动态滤光器;白光LED微显示模组适于在形成每一帧图像的时间内将待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;动态滤光器位于白光LED微显示模组出光面的一侧,适于依据白光LED微显示模组中红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。本发明的彩色微显示器件具有效率高、使用寿命长、没有串扰、分辨率高等优点。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域,特别是涉及一种彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法。
背景技术
随着移动互联网和智能设备的普及,人们对信息呈现方式的多样化需求也逐渐强烈。如何在小尺寸设备中实现更好的显示,在众多的应用领域日益成为核心需求,微显示器件的市场需求日益增加。
从光源角度看:目前基于GaN LED阵列的微显示器的一种解决方案是在同一衬底上制备红、绿、蓝LED阵列。但是制备红、绿、蓝二极管所需的量子阱材料不同,在工艺上无法一次生长出不同材料的量子阱结构,增加了制备的工艺复杂度。并且,红、绿、蓝LED的阈值电压也不相同,增大了LED阵列的驱动复杂度。另一种解决方案是用利用白光LED激发荧光膜产生白光LED阵列。这种方案具有比较好的成本效益,并且制作简单。但是由于荧光粉的使用,LED显示器的效率以及寿命会受到很大影响,对使用者来说还是难以接受。
从彩色显示角度看:对于在同一衬底上制备红、绿、蓝LED阵列的解决方案,由于蓝宝石衬底的导波效应,GaN LED像素发出的光会传播到邻近的像素所对应的蓝宝石表面,造成像素间光线的串扰(cross-talk)。对于利用单色的LED阵列激发荧光粉膜的解决方案,利用白光LED激发荧光膜获得白光LED阵列,随后在荧光膜上方制作红绿蓝三基色滤光膜,三基色滤光膜按照设定的空间位置排列,与白光LED像素一一对应,最终获得彩色LED阵列。但是,微显示器件的单像素尺寸越小,生产工艺的复杂程度越高,这种空间滤色法制作的彩色LED微显示器至少需要以四个子LED像素点作为一个彩色的像素点,大大牺牲了微显示器件的分辨率。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法,用于解决现有技术中的彩色微显示器件存在的制作工艺复杂、驱动复杂的问题,以及像素间存在串扰、容易导致图像失真、分辨率较低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种彩色微显示器件,所述彩色微显示器件包括:白光LED微显示模组及动态滤光器;其中,
所述白光LED微显示模组适于从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
所述动态滤光器位于所述白光LED微显示模组出光面的一侧,适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述白光LED微显示模组包括:驱动背板及倒装于所述驱动背板表面的LED微像素阵列晶片;
所述驱动背板适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光;其中,所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述动态滤光器与所述驱动背板相连接,所述驱动背板依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光的同时控制所述动态滤光器进行滤光。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述驱动背板以脉冲宽度调制方式、电流调制方式或电压调制方式控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述LED微像素阵列晶片包括:
衬底;
第一导电类型III-V族氮化物层,位于所述衬底表面;
若干个LED微像素,位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面,且在所述第一导电类型III-V族氮化物层表面呈阵列分布;各所述LED微像素均包括:InGaN层、第二导电类型III-V族氮化物层、阳极、阴极及钝化层;所述InGaN层位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面,所述第二导电类型III-V族氮化物层位于所述量子阱表面,所述LED微像素的阳极位于所述第二导电类型III-V族氮化物层表面,所述InGaN层、所述第二导电类型III-V族氮化层及所述LED微像素的阳极共同构成LED微台面;所述钝化层位于所述LED微台面四周侧面;所述LED微像素的阴极位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述驱动背板包括:
视频/图像信号解码模块,适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;
控制模块,与所述视频/图像信号解码模块及各所述LED微像素相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述控制模块包括:主控芯片、至少两个帧图像缓存器及至少一个像素控制单元;
所述主控芯片与所述视频/图像信号解码模块相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器的同时,从另一所述帧图像缓存器中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元;
所述像素控制单元与所述主控芯片及各所述LED微像素相连接,适于依据所述主控芯片提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述像素控制单元的数量与所述LED微像素的数量相同,各所述像素控制单元均与所述主控芯片相连接,且各所述像素控制单元与各所述LED微像素一一对应连接。
作为本发明的彩色微显示器件的一种优选方案,所述动态滤光器包括可调谐液晶滤光器或机械式滤光片。
本发明还提供一种彩色微显示器件的制作方法,所述彩色微显示器件的制作方法包括如下步骤:
1)制备白光LED微显示模组,所述白光LED微显示模组适于从待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)提供动态滤光器,将所述动态滤光器置于所述白光LED微显示模组出光面的一侧;所述动态滤光器适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光荧光组件发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
作为本发明的彩色微显示器件的制作方法的一种优选方案,步骤1)中,制备白光LED微显示模组包括如下步骤:
1-1)提供衬底,在所述衬底表面形成III-V族氮化物LED外延片,所述III-V族氮化物包括依次叠置的第一导电类型III-V族氮化物层、位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面的InGaN层、位于所述InGaN层表面的第二导电类型III-V族氮化物层;
1-2)选择性刻蚀所述第二导电类型III-V族氮化物层及所述InGaN层直至裸露出所述第一导电类型III-V族氮化物,以形成包括若干个LED微台面的LED微台面阵列;
1-3)在所述LED微台面四周侧面形成钝化层;
1-4)在所述LED微台面中的所述第二导电类型III-V族氮化物层表面形成阳极,并在裸露的所述第一导电类型III-V族氮化物层表面形成阴极;所述阳极、所述InGaN层、所述第二导电类型III-V族氮化物层、所述阴极及所述钝化层共同构成LED微像素,各所述LED微像素共同形成LED微像素阵列;
1-5)提供驱动背板,所述驱动背板适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光;其中,所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
1-6)将步骤1-4)得到的结构键合于所述驱动背板,所述LED微像素的阳极表面为键合面,且所述LED微像素的阳极与所述驱动背板相连接。
作为本发明的彩色微显示器件的制作方法的一种优选方案,所述驱动背板包括:
视频/图像信号解码模块,适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;
控制模块,与所述视频/图像信号解码模块及各所述LED微像素相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光。
作为本发明的彩色微显示器件的制作方法的一种优选方案,所述控制模块包括:主控芯片、至少两个帧图像缓存器及至少一个像素控制单元;
所述主控芯片与所述视频/图像信号解码模块相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器的同时,从另一所述帧图像缓存器中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元;
所述像素控制单元与所述主控芯片及各所述LED微像素相连接,适于依据所述主控芯片提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
作为本发明的彩色微显示器件的制作方法的一种优选方案,所述像素控制单元的数量与所述LED微像素的数量相同,各所述像素控制单元均与所述主控芯片相连接,且各所述像素控制单元与各所述LED微像素一一对应连接。
本发明还提供一种基于上述任一方案中所述的彩色微显示器件的彩色图像的显示方法,所述彩色图像的显示方法包括如下步骤:
1)使用所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)使用所述动态滤光器依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
如上所述,本发明的彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法,具有以下有益效果:本发明的彩色微显示器件采用白光LED微显示模组,不需使用荧光粉,即提高了器件的效率,又解决了器件的使用寿命受荧光粉限制的问题,大大提高了器件的使用寿命;同时,本发明借助动态滤光器的时间混色技术实现全彩微显示,使得本发明的彩色微显示器件具有较高的分辨率。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的彩色微显示器件的截面结构示意图。
图2显示为图1中A区域的放大结构示意图。
图3及图4显示为本发明实施例一中提供的彩色微显示器件中的驱动背板的框图。
图5显示为本发明实施例一中提供的彩色微显示器件的RGB三个色场的时序及灰度示意图。
图6显示为本发明实施例二中提供的彩色微显示器件的制作方法的流程图。
图7显示为本发明实施例三中提供的彩色图像的显示方法的流程图。
元件标号说明
1 白光LED微显示模组
11 驱动背板
111 视频/图像信号解码模块
112 控制模块
1121 主控芯片
1122 帧图像缓存器
1123 像素控制单元
12 LED微像素阵列晶片
121 衬底
122 第一导电类型III-V族氮化物层
123 LED微像素
1231 InGaN层
1232 第二导电类型III-V族氮化物层
1233 阳极
1234 阴极
1235 钝化层
2 动态滤光器
3 焊料结构
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图7。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图1,本发明提供一种彩色微显示器件,所述彩色微显示器件包括:白光LED微显示模组1及动态滤光器2;其中,所述白光LED微显示模组1适于从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组1从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息可以为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息的三个不同的子色场灰度信息,所述白光LED微显示模组1从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息还可以为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息的四个不同的子色场灰度信息;所述动态滤光器2位于所述白光LED微显示模组1出光面的一侧,适于依据所述白光LED微显示模组1中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组1发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
需要说明的是,当所述白光LED微显示模组1从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息的三个不同的子色场灰度信息时,所述白光LED微显示模组1在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息按任意顺序依次显示具体为:在每一帧图像的时间内,所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示次序可以为红色子色场灰度信息-绿色子色场灰度信息-蓝色子色场灰度信息,也可以为红色子色场灰度信息-蓝色子色场灰度信息-绿色子色场灰度信息,也可以为绿色子色场灰度信息-红色子色场灰度信息-蓝色子色场灰度信息,也可以为绿色子色场灰度信息-蓝色子色场灰度信息-红色子色场灰度信息,也可以为蓝色子色场灰度信息-红色子色场灰度信息-绿色子色场灰度信息,还可以为蓝色子色场灰度信息-绿色子色场灰度信息-红色子色场灰度信息。
需要进一步说明的是,当所述白光LED微显示模组1从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息的四个不同的子色场灰度信息时,所述白光LED微显示模组1在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息按任意顺序依次显示的具体方案可以为如上述三种子色场灰度信息时那样的任意顺序的组合。
需要进一步说明的是,定义按任意顺序将所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息显示完毕作为一个周期,或将所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息、所述蓝色子色场灰度信息及所述白色子色场灰度信息显示完毕作为一个周期,在形成每一帧图像的时间内可以包括一个、两个或多个上述周期,即在形成每一帧图像的时间内,可以按任意顺序将上述不同的子色场灰度信息显示一次、两次或多次。
作为示例,所述白光LED微显示模组1包括:驱动背板11及倒装于所述驱动背板11表面的LED微像素阵列晶片12;所述驱动背板11适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片12发出不同强度的白光。即所述驱动背板11适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息。
作为示例,所述驱动背板11可以以脉冲宽度调制方式、电流调制方式或电压调制方式控制所述LED微像素阵列晶片12发出不同强度的白光。
作为示例,如图2所示,所述LED微像素阵列晶片12包括:衬底121;第一导电类型III-V族氮化物层122,所述第一导电类型III-V族氮化物层122位于所述衬底121表面;若干个LED微像素123,所述LED微像素123位于所述第一导电类型III-V族氮化物层122表面,且在所述第一导电类型III-V族氮化物层122表面呈阵列分布;各所述LED微像素123均包括:InGaN层1231、第二导电类型III-V族氮化物层1232、阳极1233、阴极1234及钝化层1235;所述InGaN层1231位于所述第一导电类型III-V族氮化物层122表面,所述第二导电类型III-V族氮化物层1232位于所述量子阱1231表面,所述LED微像素123的阳极1233位于所述第二导电类型III-V族氮化物层1232表面,所述InGaN层1231、所述第二导电类型III-V族氮化层1232及所述LED微像素123的阳极1233共同构成LED微台面;所述钝化层1235位于所述LED微台面四周侧面;所述LED微像素123的阴极1234位于所述第一导电类型III-V族氮化物层122表面。
作为示例,所述LED微台面的尺寸及相邻所述LED微台面之间的间距可以根据实际需要进行设定,在一示例中,所述LED微台面的尺寸为15μm×15μm,相邻所述LED微台面之间的间距为5μm;当然,在其他示例中,所述LED微台面的具体尺寸及相邻所述LED微台面之间的间距还可以根据实际需要进行设定,并不以上述尺寸为限。
需要说明的是,图1中为了便于清楚显示各主要结构及其之间的位置关系,在图1中并未示意出所述阴极1234及所述钝化层1235。
作为示例,所述LED微像素阵列晶片12可以通过倒装焊键合于所述驱动背板11的表面,即如图1所示,所述LED微像素阵列晶片12通过焊料结构3键合于所述驱动背板11的表面,且所述LED微像素阵列晶片12中的所述LED微像素123的阳极1233经由所述焊料结构3与所述驱动背板11相连接。所述焊料结构3可以为但不仅限于铟柱。
作为示例,所述衬底121为透明衬底,具体的,所述衬底121可以为但不仅限于蓝宝石衬底或碳化硅衬底;所述第一导电类型III-V族氮化物层122可以为但不仅限于n型GaN层;所述第二导电类型III-V族氮化物层1232可以为但不仅限于p型GaN层;所述钝化层1235可以为但不仅限于二氧化硅层。
作为示例,所述钝化层1235的厚度可以为但不仅限于150nm~200nm。所述LED微像素123的阳极1233及阴极1234的材料可以为但不仅限于Cr、Ni、Au、Ag、Al、Pt、ITO、SnO、ZnO、Cr/Au或Ni/Au等欧姆电极材料。所述LED微像素123的阳极1233及阴极1234的厚度可以为但不仅限于1μm~2μm。
作为示例,如图3及图4所示,所述驱动背板11包括:视频/图像信号解码模块111,所述视频/图像信号解码模块111适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;其中,所述视频/图像信号解码模块111从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息可以为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息的三个不同的子色场灰度信息,所述视频/图像信号解码模块111从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息还可以为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息的四个不同的子色场灰度信息;控制模块112,所述控制模块112与所述视频/图像信号解码模块111及各所述LED微像素123相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块111提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素123在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
在一示例中,如图3所示,所述控制模块112包括:主控芯片1121、至少两个帧图像缓存器1122及一个像素控制单元1123;所述主控芯片1121与所述视频/图像信号解码模块111相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块111提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器1122中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器1122的同时,从另一所述帧图像缓存器1122中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元1123;所述像素控制单元1123与所述主控芯片1121及各所述LED微像素123相连接,适于依据所述主控芯片1121提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素123在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
在另一示例中,如图4所示,所述像素控制单元1123的数量与所述LED微像素123的数量相同,各所述像素控制单元123均与所述主控芯片1121相连接,且各所述像素控制单元1123与各所述LED微像素123一一对应连接。每一个所述像素控制单元1123控制与其对应连接的所述LED微像素123。
作为示例,当所述驱动背板11从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息的三个不同的子色场灰度信息时,如图5所示,所述驱动背板11可以将每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T分为三个时序,即第一时序T1、第二时序T2及第三时序T3,所述驱动背板11在每个时序内控制所述LED微像素阵列晶片12依次显示红色子色场灰度信息PR、绿色子色场灰度信息PG、蓝色子色场灰度信息PB,即在第一时序T1内控制所述LED微像素阵列晶片12显示红色子色场灰度信息PR,在第二时序T2内控制所述LED微像素阵列晶片12显示绿色子色场灰度信息PG,在第三时序T3内控制所述LED微像素阵列晶片12显示蓝色子色场灰度信息PB。需要说明的是,图5仅为一种示例,所述驱动背板11在每个时序内控制所述LED微像素阵列晶片12显示的子色场灰度信息的顺序可以根据实际需要任意调整。需要进一步说明的是,所述驱动背板11还可以将每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T分为多个时序,此时,每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T内包括的时序数为三的整数倍,以确保将所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息按任意顺序循环显示至少两次。
作为示例,当所述驱动背板11从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息的四个不同的子色场灰度信息时,所述驱动背板11可以将每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T分为四个时序,即第一时序T1、第二时序T2、第三时序T3及第四时序T4,所述驱动背板11在每个时序内控制所述LED微像素阵列晶片12依次显示红色子色场灰度信息PR、绿色子色场灰度信息PG、蓝色子色场灰度信息PB及白色子色场灰度信息PW,譬如,可以在第一时序T1内控制所述LED微像素阵列晶片12显示红色子色场灰度信息PR,在第二时序T2内控制所述LED微像素阵列晶片12显示绿色子色场灰度信息PG,在第三时序T3内控制所述LED微像素阵列晶片12显示蓝色子色场灰度信息PB,在第四时序T4内控制所述LED微像素阵列晶片12显示白色子色场灰度信息PW。当然,在其他示例中,所述驱动背板11在每个时序内控制所述LED微像素阵列晶片12显示的子色场灰度信息的顺序可以根据实际需要任意调整。需要说明的是,所述驱动背板11还可以将每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T分为多个时序,此时,每一帧所述待显示彩色图像对应的时间T内包括的时序数为四的整数倍,以确保将所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息、所述蓝色子色场灰度信息及所述白色子色场灰度信息按任意顺序循环显示至少两次。
作为示例,所述待显示彩色图像帧的频率可以为但不仅限于60Hz或75Hz。
作为示例,所述透明基板31的材料可以包括无机玻璃、有机玻璃、蓝宝石或其他透明的无色材料。
作为示例,所述动态滤光器2与所述白光LED微显示模组1的出光面具有一定间距,且
作为示例,所述动态滤光器2至少具备红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光三种滤光功能,所述动态滤光器2包括可调谐液晶滤光器或机械式滤光片(譬如,可调式的机械色轮滤光器)。同样以图5中的时序图为例,在第一时序T1内,所述动态滤光器2进行红光滤光,以得到红色子色场图像,在第二时序T2内,所述动态滤光器2进行绿光滤光,以得到绿色子色场图像,在第三时序T3内,所述动态滤光器2进行蓝光滤光,以得到蓝色子色场图像,三种颜色的灰度图在时间上叠加混色,最终呈现彩色图像。同样,需要说明的是,所述动态滤光器2在每一帧图像的时间内进行与所述LED微像素123发出的白光中包含的子色场的灰度信息一致的颜色进行滤光。
需要说明的是,当从每一帧所述待显示的彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息为包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息四个不同的子色场灰度信息时,所述动态滤光器2同样是在红色子色场灰度信息显示的时序内进行红光滤光以得到红色子色场图像,在绿色子色场灰度信息显示的时序内进行绿光滤光以得到绿色子色场图像,在蓝光子色场灰度信息显示的时序内进行蓝光滤光以得到蓝色子色场图像,而在白色子色场灰度信息显示的时序内不进行滤光,直接为白光透过,而得到白色子色场灰度信息,可以提高显示亮度。
在一示例中,所述动态滤光器2可以通过外部同步信号S信号控制与所述白光LED微显示模组1中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组1发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光。
在另一示例中,所述动态滤光器2与所述驱动背板11相连接,所述驱动背板11依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片12发出不同强度的白光的同时控制所述动态滤光器2进行同步滤光。
实施例二
请参阅图6,本发明还提供一种彩色微显示器件的制作方法,所述彩色微显示器件的制作方法适于制作如实施例一中所述的彩色微显示器件,所述彩色微显示器件的制作方法包括如下步骤:
1)制备白光LED微显示模组,所述白光LED微显示模组适于从待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)提供动态滤光器,将所述动态滤光器置于所述白光LED微显示模组出光面的一侧;所述动态滤光器适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光荧光组件发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
在步骤1)中,请参阅图6中的S1步骤,制备白光LED微显示模组,所述白光LED微显示模组适于从待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息。
作为示例,步骤1)中,制备白光LED微显示模组包括如下步骤:
1-1)提供衬底,在所述衬底表面形成III-V族氮化物LED外延片,所述III-V族氮化物包括依次叠置的第一导电类型III-V族氮化物层、位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面的InGaN层、位于所述InGaN层表面的第二导电类型III-V族氮化物层;
1-2)选择性刻蚀所述第二导电类型III-V族氮化物层及所述InGaN层直至裸露出所述第一导电类型III-V族氮化物,以形成包括若干个LED微台面的LED微台面阵列;所述LED微台面的尺寸及相邻所述LED微台面之间的间距可以根据实际需要进行设定,在一示例中,所述LED微台面的尺寸为15μm×15μm,相邻所述LED微台面之间的间距为5μm;当然,在其他示例中,所述LED微台面的具体尺寸及相邻所述LED微台面之间的间距还可以根据实际需要进行设定,并不以上述尺寸为限;
1-3)在所述LED微台面四周侧面形成钝化层;所述钝化层的厚度可以为但不仅限于150nm~200nm;
1-4)在所述LED微台面中的所述第二导电类型III-V族氮化物层表面形成阳极,并在裸露的所述第一导电类型III-V族氮化物层表面形成阴极;所述阳极、所述InGaN层、所述第二导电类型III-V族氮化物层、所述阴极及所述钝化层共同构成LED微像素,各所述LED微像素共同形成LED微像素阵列;具体的,首先,通过ICP刻蚀工艺在所述钝化层对应于要形成所述阳极及所述阴极的位置形成上下贯通的通孔,然后在所述通孔内淀积1μm~2μm的金属;最后,去除所述通孔之外的多余的金属即形成所述LED微像素的阳极及阴极;
1-5)提供驱动背板,所述驱动背板适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光;其中,所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
1-6)将步骤1-4)得到的结构键合于所述驱动背板,所述LED微像素的阳极表面为键合面,且所述LED微像素的阳极与所述驱动背板相连接,即所述LED微像素阵列晶片与所述驱动背板倒装键合。
作为示例,所述驱动背板包括:视频/图像信号解码模块,适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;其中,所述视频/图像信号解码模块从每一帧待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述视频/图像信号解码模块从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;控制模块,与所述视频/图像信号解码模块及各所述LED微像素相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光。
作为示例,所述控制模块包括:主控芯片、至少两个帧图像缓存器及一个像素控制单元;所述主控芯片与所述视频/图像信号解码模块相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器的同时,从另一所述帧图像缓存器中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元;所述像素控制单元与所述主控芯片及各所述LED微像素相连接,适于依据所述主控芯片提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
作为示例,所述像素控制单元的数量还可以与所述LED微像素的数量相同,各所述像素控制单元均与所述主控芯片相连接,且各所述像素控制单元与各所述LED微像素一一对应连接。
在步骤2)中,请参阅图6中的S2步骤,提供动态滤光器,将所述动态滤光器置于所述白光LED微显示模组出光面的一侧;所述动态滤光器适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光荧光组件发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
实施例三
请参阅图7,本发明还提供一种彩色图像的显示方法,所述彩色图像的显示方法基于如实施例一中所述的彩色微显示器件,所述彩色图像的显示方法包括如下步骤:
1)使用所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)使用所述动态滤光器依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
综上所述,本发明提供一种彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法,所述彩色微显示器件包括:白光LED微显示模组及动态滤光器;其中,所述白光LED微显示模组适于从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;所述动态滤光器位于所述白光LED微显示模组出光面的一侧,适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。本发明的彩色微显示器件采用白光LED微显示模组,不需使用荧光粉,即提高了器件的效率,又解决了器件的使用寿命受荧光粉限制的问题,大大提高了器件的使用寿命;同时,本发明借助动态滤光器的时间混色技术实现全彩微显示,使得本发明的彩色微显示器件具有较高的分辨率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (15)
1.一种彩色微显示器件,其特征在于,所述彩色微显示器件包括:白光LED微显示模组及动态滤光器;其中,
所述白光LED微显示模组适于从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
所述动态滤光器位于所述白光LED微显示模组出光面的一侧,适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
2.根据权利要求1所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述白光LED微显示模组包括:驱动背板及倒装于所述驱动背板表面的LED微像素阵列晶片;
所述驱动背板适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光;其中,所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息。
3.根据权利要求2所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述动态滤光器与所述驱动背板相连接,所述驱动背板依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光的同时控制所述动态滤光器进行滤光。
4.根据权利要求2所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述驱动背板以脉冲宽度调制方式、电流调制方式或电压调制方式控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光。
5.根据权利要求2所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述LED微像素阵列晶片包括:
衬底;
第一导电类型III-V族氮化物层,位于所述衬底表面;
若干个LED微像素,位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面,且在所述第一导电类型III-V族氮化物层表面呈阵列分布;各所述LED微像素均包括:InGaN层、第二导电类型III-V族氮化物层、阳极、阴极及钝化层;所述InGaN层位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面,所述第二导电类型III-V族氮化物层位于所述量子阱表面,所述LED微像素的阳极位于所述第二导电类型III-V族氮化物层表面,所述InGaN层、所述第二导电类型III-V族氮化层及所述LED微像素的阳极共同构成LED微台面;所述钝化层位于所述LED微台面四周侧面;所述LED微像素的阴极位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面。
6.根据权利要求5所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述驱动背板包括:
视频/图像信号解码模块,适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;
控制模块,与所述视频/图像信号解码模块及各所述LED微像素相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
7.根据权利要求6所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述控制模块包括:主控芯片、至少两个帧图像缓存器及至少一个像素控制单元;
所述主控芯片与所述视频/图像信号解码模块相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器的同时,从另一所述帧图像缓存器中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元;
所述像素控制单元与所述主控芯片及各所述LED微像素相连接,适于依据所述主控芯片提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
8.根据权利要求7所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述像素控制单元的数量与所述LED微像素的数量相同,各所述像素控制单元均与所述主控芯片相连接,且各所述像素控制单元与各所述LED微像素一一对应连接。
9.根据权利要求1所述的彩色微显示器件,其特征在于:所述动态滤光器包括可调谐液晶滤光器或机械式滤光片。
10.一种彩色微显示器件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括如下步骤:
1)制备白光LED微显示模组,所述白光LED微显示模组适于从待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)提供动态滤光器,将所述动态滤光器置于所述白光LED微显示模组出光面的一侧;所述动态滤光器适于依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光荧光组件发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
11.根据权利要求10所述的彩色微显示器件的制作方法,其特征在于:步骤1)中,制备白光LED微显示模组包括如下步骤:
1-1)提供衬底,在所述衬底表面形成III-V族氮化物LED外延片,所述III-V族氮化物包括依次叠置的第一导电类型III-V族氮化物层、位于所述第一导电类型III-V族氮化物层表面的InGaN层、位于所述InGaN层表面的第二导电类型III-V族氮化物层;
1-2)选择性刻蚀所述第二导电类型III-V族氮化物层及所述InGaN层直至裸露出所述第一导电类型III-V族氮化物,以形成包括若干个LED微台面的LED微台面阵列;
1-3)在所述LED微台面四周侧面形成钝化层;
1-4)在所述LED微台面中的所述第二导电类型III-V族氮化物层表面形成阳极,并在裸露的所述第一导电类型III-V族氮化物层表面形成阴极;所述阳极、所述InGaN层、所述第二导电类型III-V族氮化物层、所述阴极及所述钝化层共同构成LED微像素,各所述LED微像素共同形成LED微像素阵列;
1-5)提供驱动背板,所述驱动背板适于接收所述待显示彩色图像,提取每一帧所述待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息控制所述LED微像素阵列晶片发出不同强度的白光;其中,所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述驱动背板从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
1-6)将步骤1-4)得到的结构键合于所述驱动背板,所述LED微像素的阳极表面为键合面,且所述LED微像素的阳极与所述驱动背板相连接。
12.根据权利要求11所述的彩色微显示器件的制备方法,其特征在于:所述驱动背板包括:
视频/图像信号解码模块,适于接收视频或图像中每一帧待显示彩色图像,对每一帧待显示彩色图像进行分析处理,提取每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息;
控制模块,与所述视频/图像信号解码模块及各所述LED微像素相连接,适于依据所述视频/图像信号解码模块提取的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光。
13.根据权利要10所述的彩色微显示器件的制作方法,其特征在于:所述控制模块包括:主控芯片、至少两个帧图像缓存器及至少一个像素控制单元;
所述主控芯片与所述视频/图像信号解码模块相连接,适于接收所述视频/图像信号解码模块提取的每一帧待显示彩色图像中的不同的子色场灰度信息,将接收的不同帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息交替存储于不同的所述帧图像缓存器中,并在将一帧待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息存储于一所述帧图像缓存器的同时,从另一所述帧图像缓存器中提取已存储的上一帧的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息,并将提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次输出至所述像素控制单元;
所述像素控制单元与所述主控芯片及各所述LED微像素相连接,适于依据所述主控芯片提取的待显示彩色图像的不同的子色场灰度信息控制各所述LED微像素在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示。
14.根据权利要求13所述的彩色微显示器件的制作方法,其特征在于:所述像素控制单元的数量与所述LED微像素的数量相同,各所述像素控制单元均与所述主控芯片相连接,且各所述像素控制单元与各所述LED微像素一一对应连接。
15.一种基于如权利要求1至9中任一项所述的彩色微显示器件的彩色图像的显示方法,其特征在于,所述彩色图像的显示方法包括如下步骤:
1)使用所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息,并依据提取的信息在形成每一帧图像的时间内依次激发不同强度的白光,以在形成每一帧图像的时间内将从所述待显示彩色图像中提取的不同的子色场灰度信息按任意顺序依次显示;其中,所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息及蓝色子色场灰度信息,或所述白光LED微显示模组从每一帧待显示彩色图像中提取不同的子色场灰度信息包括红色子色场灰度信息、绿色子色场灰度信息、蓝色子色场灰度信息及白色子色场灰度信息;
2)使用所述动态滤光器依据所述白光LED微显示模组中所述红色子色场灰度信息、所述绿色子色场灰度信息及所述蓝色子色场灰度信息的显示时间同步实时地对所述白光LED微显示模组发出的白光进行红光滤光、绿光滤光及蓝光滤光,以最终呈现所需的彩色图像。
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