一种硅基微显示器的制作方法

文档序号:11954611阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种硅基微显示器,其特征在于,硅基驱动电路(100)与显示器件(801)集成于同一块半导体硅芯片上,所述显示器件(801)位于半导体硅芯片的表面,所述硅基驱动电路(100)包括:

(1)像素电路阵列(101),由M×N个像素单元构成,M、N为大于或等于1的整数且M=N,水平方向和垂直方向的像素数量的比值范围在0.92到1.08之间,每个像素单元均可产生显示器件(801)所需要的电压与电流,驱动显示器件(801)发光;

(2)水平驱动电路(102),用于产生水平信号组(301);

(3)垂直方向驱动电路(103),用于产生垂直数据信号组(302)供像素电路阵列(101)像素使用;

(4)数据接口模块(104),用于将外部输入信号(601)转换为微显示器内部信号(602)。

2.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,所述像素电路阵列(101)的表面为一个电极阵列;每一个像素电路都对应一个或多个电极(810);所述电极(810)的表面的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、Cr、W、Mo、Mn、Ti、TiN、Sn、ITO、ZnO或这些材料之间的复合物;非电极的区域为硅或氧化硅填充物。

3.根据权利要求2所述的像素电路阵列(101),其特征在于,所述电极(810)作为显示器件的阳极或阴极;所述电极(810)排布形式为矩阵排布或错位排布;矩阵排布时,水平和垂直方向的电极完全对齐;错位排布时,水平或者垂直方向上的电极不完全对齐,形成锯齿状或蜂窝状排布。

4.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,所述显示器件(801)位于像素电路阵列(101)的垂直表面上,通过封装器件(802)与外界隔离,每一个像素单元均对应一个或多个显示器件单元;所述显示器件(801)为液晶器件、有机发光显示器件、发光二极管器件中的一种或多种,当显示器件(801)为有机发光器件时,显示器件上方还具有共阴层或共阳层(803);所述封装器件(802)为多层有机物薄膜、高分子薄膜、无机物薄膜、玻璃中的一种;所述显示器件(801)上包括滤色器件(804),用于过滤单色显示器件发出的光,形成彩色显示器。

5.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,所述像素电路阵列(101)中的像素R、G、B像素可采用RGB水平排列方式、RGB垂直排列和RGB PenTile排列方式中的任一种。

6.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,还包括引脚(600),引脚(600)露出于驱动电路表面,用于和外部电路相连接;引脚排布位置为硅芯片的单边、双边、三边或四周;引脚排布方式为单排或多排;引脚排布间距相同或不同。

7.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,还包括接口转换模块(105);所述接口转换模块(105)将微显示器内部(602)转换为水平信号(400)和垂直信号(500)。

8.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,所述像素电路阵列(101)中的像素电路单元由存储器单元(111)和驱动单元(112)组成;所述存储器单元(111)用于保存像素的开关状态,其输入为水平选通信号(311)和垂直数据信号(312);所述水平选通信号(311)为水平选通信号组(301)中的一个信号,用于选通该行有效;所述列数据信号(312)为列数据信号组(302)中的一个信号,用于表示该列的数据信号;所述存储器单元(111)和所述驱动单元(112)使用同一个正电源;所述像素电路阵列(101)的像素,每一垂直列共用数据信号(312);所述数据信号(312)为单根信号线或两根极性相反的信号线。

9.根据权利要求8所述的硅基微显示器,其特征在于,所述存储器单元(111)为静态存储器单元或动态存储器单元,所述静态存储器单元由4-10个晶体管构成,所述动态存储器单元由1-2个电容和1-3个晶体管构成;所述晶体管为金属-氧化物半导体场效应晶体管;所述电容为多晶-绝缘体-多晶电容、金属-绝缘体-金属电容、金属-氧化物-金属电容、深沟道电容中的一种。

10.根据权利要求8所述的硅基微显示器,其特征在于,所述驱动单元(112)用于驱动像素发光,由至少一个晶体管构成;存储器单元(111)的输出连接至驱动单元,驱动电路的输出接至电极(810);所述驱动单元(112)还具有一个放电电路,由至少一个晶体管构成;水平驱动电路还产生水平偏置信号(304),当水平偏置信号(314)有效时,放电管将通过电极(810)将显示器件(801)中的残余电荷释放;所述偏置信号(314)为水平偏置信号组(304)中的一个信号,用于对该行进行放电。

11.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,所述像素电路阵列(101)可采用模拟驱动方式或数字驱动方式中的任意一种;模拟驱动方式的像素发光亮度与电压或电流的大小有关;数字驱动方式的像素发光与发光时间有关。

12.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,还包括控制模块(110)、电源管理模块(111);所述控制模块(110)用于完成整个硅基驱动电路(100)的时序控制和寄存器参数配置;所述控制模块(110)通过控制信号(610)连接到微显示器外部;所述控制信号(610)采用IIC或SPI或UART通信协议;所述电源管理模块(111)将电源信号(611)转换成正电源输入(710)和负电源输入(711);电源管理模块(111)还将电源信号(611)转换负电源通过负电源输出引脚(712)输出;所述正电源输入(710)接入到硅基驱动电路中供晶体管使用,电压取值大于0V;所述负电源输入电压(711)接到电极(810)上供显示器件使用,范围小于或等于0V;所述驱动电路电源(711)为单路或多路电源,供硅基驱动电路使用。

13.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,还包括内建测试模块(112)和校正模块(113);所述内建测试模块(112)用于完成驱动电路和硅基微显示器的功能测试和性能测试,包括像素阵列、行驱动电路、列驱动电路功能测试、像素电压、像素电流、发光亮度的性能测试;测试结果通过测试信号(612)连接至外部;所述校正模块(113)用于对像素数据进行伽玛校正和非线性校正。

14.根据权利要求1所述的硅基微显示器,其特征在于,像素电路阵列(101)可根据上半屏和下半屏、左半屏和右半屏和左上、左下、右上、右下四个子屏三种划分;所述上半屏和下半屏的列驱动电路分开,其工作方式等同于整屏的工作方式;所述左半屏和右半屏的工作方式等同于上半屏和下半屏的工作方式;所述每一个子屏的工作方式等同于上半屏和下半屏的工作方式。

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