基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件制造技术

基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件涉及微型LED显示技术领域，解决了现有亟需一种能形成大规模生产的微型LED显示器件的问题，包括控制单元、运动机构和微型LED显示单元，微型LED显示单元连接运动机构，微型LED显示单元的阵列行数大于显示所需的行数、列数大于显示所需的列数，控制单元连接运动机构和微型LED显示单元，控制单元控制微型LED显示单元显示，控制单元通过控制运动机构运动控制微型LED显示单元运动。本发明专利技术使原来带有坏点的微型LED单元可以正常工作，将降低微型LED显示器件的制作成本、降低了制作时间；通过冗余设计实现坏点画面的互补，通过控制单元的提高显示性能、降低功耗。降低功耗。降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件


[0001]本专利技术涉及微型LED显示
，具体涉及基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件。

技术介绍

[0002]微型LED通常指芯片尺寸在1～100μm之前的阵列芯片。然而微型LED显示器件在制备工艺上存在技术瓶颈——巨量转移技术。由于LED外延层自身缺陷及与驱动电路互联的工艺缺陷两个方面的主要原因，微型LED显示不可避免的出现坏点。目前微型LED坏点修复技术手段缺乏，导致微型LED显示芯片生产成本高、良率低，不能形成大规模生产，进入下游产品市场供应中。因此目前微型LED显示芯片还没有形成大规模的产品。

技术实现思路

[0003]为解决存在坏点的微型LED芯片不能够应用问题，本专利技术提供基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，实现存在坏点的微型LED显示器件能够使用。
[0004]本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，包括控制单元、运动机构和微型LED显示单元，所述微型LED显示单元连接运动机构，微型LED显示单元的阵列行数大于显示所需的行数、列数大于显示所需的列数，控制单元连接运动机构和微型LED显示单元，控制单元控制微型LED显示单元显示，控制单元通过控制运动机构运动控制微型LED显示单元运动。
[0006]基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件在一个帧频内的工作过程包括如下步骤：
[0007]S1、控制单元向微型LED显示单元发送显示指令一；
[0008]S2、微型LED显示单元响应显示指令一进行图像显示后关闭；
[0009]S3、控制单元向运动机构发送运动指令；
[0010]S4、运动机构响应运动指令带动微型LED显示单元运动，运动后微型LED显示单元合格点位于S2中坏点所对应的位置上；
[0011]S5、控制单元向微型LED显示单元发送显示指令二；
[0012]S6、微型LED显示单元响应显示指令二对S2中进行图像显示后关闭；
[0013]利用人眼视觉暂留效应，S2显示的图像和S6显示的图像构成人眼观测到完整的图像。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件通过控制单元和运动机构，使原来带有坏点的微型LED单元可以正常工作，对存在坏点的微型LED显示单元不需要再采用坏点修复手段便能够投入应用。该专利技术将降低微型LED显示器件的制作成本、降低了制作时间，能形成大规模生产，为微型LED的产品化奠定技术基础。本专利技术通过冗余设计实现坏
点画面的互补，通过控制单元的提高显示性能、降低功耗。
附图说明
[0016]图1为本专利技术基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件的结构示意图。
[0017]图2为本专利技术基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件的微型LED显示单元的结构图。
[0018]图3为本专利技术基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件的运动机构的结构图。
[0019]图4为本专利技术基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件的工作原理图示意。
[0020]图中：1、微型LED显示单元，2、运动机构，3、控制单元，4、微型LED阵列芯片，5、驱动电路，6、固定端，7、框架，8、第一方向驱动机构，9、第二方向驱动机构，10、基座。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0022]基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，是一种带动态补偿的功能的微型LED显示器件结构，如图1，包括控制单元3、运动机构2和微型LED显示单元1。微型LED显示单元1包括驱动电路5和设置在驱动电路5上的微型LED阵列芯片4，微型LED阵列芯片4连接驱动电路5。微型LED显示单元1连接运动机构2、位于运动机构2上，微型LED显示单元1通过运动机构2实现运动，实现位置变化。控制单元3连接微型LED显示单元1，用于控制微型LED显示单元1显示图像。控制单元3连接运动机构2，控制单元3通过控制运动机构2运动使得微型LED显示单元1运动。
[0023]微型LED阵列芯片4采用冗余设计，微型LED阵列芯片4的行数大于显示所需的行数、微型LED阵列芯片4的列数大于显示所需的列数。所需显示行列数为M
×
N(所需显示行数为M，所需显示列数为N)，则实际制作芯片行列数设计为(M+s)
×
(N+t)，也就是本专利技术的微型LED阵列芯片4为(M+s)
×
(N+t)阵列，其中M、N、s和t为大于等于1的整数，通常M和N均大于1，s和t均大于等于1。
[0024]微型LED阵列芯片4具有至少一个坏点，微型LED阵列芯片4包括合格点和坏点，合格点为功能正常的微型LED芯片、能够显示的微型LED芯片，坏点为功能不正常的微型LED芯片，例如微型LED芯片与驱动电路5未形成有效电学连接。控制单元3根据微型LED显示单元1出厂时坏点的位置信息，设计合理的运动补偿位置即设计合理的运动机构2运动指令，使得微型LED显示单元1运动后其合格点位于运动前其坏点所对应的位置上。也就是：控制单元3能够控制运动机构2带动微型LED显示单元1运动(包括移动后的复位)；且微型LED显示单元1运动后，其上的合格点位于运动前其上的坏点所对应的位置上。
[0025]该基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件的工作首先显示需要的图像，微型LED阵列芯片4具有至少一个坏点所以该图像中带有缺损；然后在很短的时间内，控制单元3通过运动机构2使微型LED阵列芯片4运动(微型LED阵列芯片4运动也就是微型LED阵列芯片4位移)，使功能正常的微型LED芯片运动到原坏点处的位置并显示图像。利用人眼视觉暂留效应，人眼将观测到一幅完整的图像。
[0026]如图2所示为微型LED显示单元1的结构示意图。微型LED阵列芯片4的像素数为m
×
n，其中m和n为任意的整数；在一个像素单元内可以包括一颗LED芯片，也可以包括多颗LED
芯片，多颗LED芯片可以包括多种不同的发光波长，例如每个微型LED阵列芯片4由多个波长LED元件堆叠放置构成，也就是微型LED阵列芯片4可以是单色的，也可以是多色的。驱动电路5不限定，可以是CMOS、TFT或被动驱动电路5形式。运动机构2能带动微型LED显示单元1进行一维运动或二维运动。运动机构2的形式不限定，可以是丝杠、滑轨或压电驱动等。
[0027]运动机构2能使微型LED显示单元1进行一维运动或二维运动。一维运动为微型LED显示单元1能够沿微型LED阵列芯片4阵列的行方向或列方向运动。一维运动也可以为沿阵列的对角线方向。二维运动具体为微型LED显示单元1能够为沿第一方向和第二方向运动，第一方向和第二方向存在夹角，也可包括第三运动方向等其他运动方向，优选的是第一方向为X轴方向运动、第二方向为Y轴方向。运动机构2包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，其特征在于，包括控制单元(3)、运动机构(2)和微型LED显示单元(1)，所述微型LED显示单元(1)连接运动机构(2)，微型LED显示单元(1)的阵列行数大于显示所需的行数、列数大于显示所需的列数，控制单元(3)连接运动机构(2)和微型LED显示单元(1)，控制单元(3)控制微型LED显示单元(1)显示，控制单元(3)通过控制运动机构(2)运动控制微型LED显示单元(1)运动。2.如权利要求1所述的基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，其特征在于，所述微型LED显示单元(1)为具有坏点的微型LED显示单元(1)。3.如权利要求2所述的基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，其特征在于，所述控制单元(3)根据微型LED显示单元(1)上坏点的位置信息和每一帧需要显示的图像信息，分析判断是否微型LED显示单元(1)需要运动、运动方向和运动步数，并根据分析判断结果控制运动机构(2)工作。4.如权利要求2所述的基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，其特征在于，所述控制单元(3)通过控制运动机构(2)运动实现微型LED显示单元(1)运动，微型LED显示单元(1)运动后，微型LED显示单元(1)合格点位于运动前微型LED显示单元(1)坏点所对应的位置上。5.如权利要求1所述的基于冗余设计和动态补偿的微型LED显示器件，其特征在于，所述控制单元(3)控制运动机构(2)上的微型LED显示单元(1)进行一维或二维运动。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶金，吕金光，梁静秋，秦余欣，王惟彪，李阳，赵永周，李盼园，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：