彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
彩色微显示器件及其制作方法与彩色图像的显示方法
本专利技术属于半导体
，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。
技术介绍
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GaNLED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，GaNLED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。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术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，本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。作为本专利技术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。本专利技术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微显示模本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿帅，罗莎，许键，张雪峰，
申请(专利权)人：上海君万微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31