CN108230928A - 基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 - Google Patents
基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108230928A CN108230928A CN201711484259.8A CN201711484259A CN108230928A CN 108230928 A CN108230928 A CN 108230928A CN 201711484259 A CN201711484259 A CN 201711484259A CN 108230928 A CN108230928 A CN 108230928A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led
- virtual
- color
- pixel
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003086 colorant Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims 2
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 18
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 12
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 12
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 12
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 102100027730 Endogenous retrovirus group K member 19 Rec protein Human genes 0.000 description 1
- 101001064123 Homo sapiens Endogenous retrovirus group K member 19 Env polyprotein Proteins 0.000 description 1
- 101000893974 Homo sapiens Endogenous retrovirus group K member 19 Gag polyprotein Proteins 0.000 description 1
- 101000956190 Homo sapiens Endogenous retrovirus group K member 19 Pro protein Proteins 0.000 description 1
- 101000580915 Homo sapiens Endogenous retrovirus group K member 19 Rec protein Proteins 0.000 description 1
- 101001066689 Homo sapiens Integrase Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
- G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
- H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
- H10H29/142—Two-dimensional arrangements, e.g. asymmetric LED layout
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组及2倍频显示方法。该虚拟LED显示模组包括:由三色工字形LED芯片与单色LED芯片组成的三色LED芯片组;每个三色工字形LED芯片包括5个LED发光单元;三色LED芯片组中,多个三色工字形LED芯片以m×n阵列排布,单色LED芯片排布于m×n阵列沿第一方向上相邻三色工字形LED芯片中间;三色LED芯片组中,多个LED发光单元排列组成多个三角形,且沿第一方向任意相邻LED发光单元之间的间距相等。本发明采用基于GaN材料共三种颜色的发光材料制备的RGB三色一体的工字形LED芯片,通过2倍扫描实现虚拟像素显示,提高了图像显示清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏显示领域,特别涉及一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组及2倍频显示方法。
背景技术
LED显示屏作为数字图像显示媒体,能够实时显示视频图像源的图像信息。影响LED显示屏显示效果的关键因素有两点:一是LED显示屏的分辨率;二是显示屏的显示颜色和灰度等级。室内LED显示屏一般采用物理分辨率高的小间距LED显示屏,其LED点间距在P2.5以下,主要包括P2.5、P2.0、P1.8、P1.5等规格。目前LED显示屏的显示颜色和灰度等级的标准已经能够满足要求,而室内LED显示屏对于分辨率一直有更高的要求,希望能实现更高的显示分辨率。
显示分辨率的提高可采用两种途径:一是提高物理分辨率,二是通过亚像素共享进行虚拟显示来实现一个高的虚拟分辨率。目前国内LED管高密度电子组装技术的不成熟、LED管及电子元器件封装物理尺寸及电路复杂、成本高等方面的限制阻碍了显示屏物理分辨率的提高。而关于亚像素虚拟显示,虽已有相关研究表明通过虚拟显示可以使像素点增加4倍,甚至更高的倍频效果,但随着倍频次数的增多,又会带来显示图像模糊或者拖尾的现象。因此要想进一步提高室内小间距显示屏的分辨率,单纯依靠虚拟显示还不能实现理想的效果。
因此寻找一种结构简单、成本低的显示单元,并且使其能更有效地提高显示分辨率的技术,一直是目前业内的研究热点。
发明内容
因此,为解决现有技术存在的技术缺陷和不足,本发明提出一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组及2倍频显示方法。
具体地,本发明一个实施例提出的一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组,包括:由三色工字形LED芯片与单色LED芯片组成的三色LED芯片组;每个三色工字形LED芯片包括5个LED发光单元;三色LED芯片组中,多个三色工字形LED芯片以m×n阵列排布,单色LED芯片排布于m×n阵列沿第一方向上相邻三色工字形LED芯片中间;三色LED芯片组中,多个LED发光单元排列组成多个三角形,且沿第一方向任意相邻LED发光单元之间的间距相等。
在本发明的一个实施例中,虚拟LED显示模组还包括虚拟显示控制电路,用于控制虚拟LED显示模组进行虚拟显示。
在本发明的一个实施例中,虚拟显示控制电路为2倍频扫描电路。
在本发明的一个实施例中,三色工字形LED芯片是基于GaN材料制备的RGB三色一体的LED芯片。
在本发明的一个实施例中,三色工字形LED芯片包括2个第一基色LED单元、2个第二基色LED单元和1个第三基色LED单元。
在本发明的一个实施例中,三色工字形LED芯片包括2个红光LED单元、2个绿光LED单元和1个蓝光LED单元。
在本发明的一个实施例中,三色工字形LED芯片还包括:1个第一公共电极,设置于三色工字形条形LED芯片的第一端;3个第二电极,分别设置于三个LED发光单元的第二端。
本发明的另一个实施例提供的一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED 2倍频显示方法,用于驱动虚拟LED显示模组进行虚拟显示。该虚拟LED 2倍频显示方法包括:
定义2种扫描坐标,包括第一坐标、第二坐标;
对输入的每一帧图像划分2个时序的扫描周期,包括第一扫描周期、第二扫描周期;
根据每一帧图像的图像像素数据生成对应每一个扫描周期的显示数据;
接收显示数据,按照2种扫描坐标、扫描周期,对虚拟LED显示模组进行驱动。
在本发明的一个实施例中,2种扫描坐标包括:
第一坐标,从虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次;
第二坐标,从虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;其余子像素,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次。
在本发明的一个实施例中,根据每一帧图像的图像像素数据生成对应每一个扫描周期的显示数据的步骤包括:
根据第一坐标和每一帧图像的图像像素数据,生成对应第一扫描周期的第一显示数据;
根据第二坐标和每一帧图像的图像像素数据,生成对应第二扫描周期的第二显示数据。
本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组,采用了基于GaN材料共四种颜色的发光材料制备的RGB三色工字形一体的LED芯片,通过合理设置各区域隔离层的厚度,使多个该三色工字形LED芯片规则排列、拼接组装成三色LED芯片组,形成所有基色发光单元等间距均匀排列的小间距三色工字形发光单元矩阵阵列,提高了物理分辨率。同时,该虚拟LED显示模组通过子像素共享的方法,采用虚拟显示控制电路对其进行2倍扫描,实现虚拟像素显示,视觉密度增加至约2倍,更进一步显著提高了显示分辨率,使图像显示的清晰度得到了显著提高,有效提升了显示效果。
通过以下参考附图的详细说明,本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道,该附图仅仅为解释的目的设计,而不是作为本发明的范围的限定,这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道,除非另外指出,不必要依比例绘制附图,它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的三色工字形LED芯片的结构示意图;
图3为本发明另一实施例提供的三色工字形LED芯片的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的三色工字形LED芯片的制备方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED 2倍频显示方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布的第一坐标示意图;
图7为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布的第二坐标示意图;
图8为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
参见图1,图1为本发明实施例提供的一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的结构示意图。
该虚拟LED显示模组10包括:由若干个三色工字形LED芯片12与单色LED芯片13组成的三色LED芯片组11;每个三色工字形LED芯片12包括5个LED发光单元,具体为2个第一基色LED发光单元、2个第二基色LED发光单元、1个第三基色LED发光单元;该若干个三色工字形LED芯片12以m×n阵列排布,横向间距为D2,纵向间距为D1。单色LED芯片13排布于沿横向相邻三色工字形LED芯片中间。三色LED芯片组11中的LED发光单元排列组成多个三角形,每个三角形构成一个显示像素,如P11和P12。且沿横向任意相邻LED发光单元之间的间距相等。
在本发明的一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括2个红光LED单元、2个绿光LED单元和1个蓝光LED单元;单色LED芯片13采用蓝色LED芯片。
在本发明的另一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括2个红光LED单元、1个绿光LED单元和2个蓝光LED单元;单色LED芯片13采用绿色LED芯片。
在本发明的又一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括1个红光LED单元、2个绿光LED单元和2个蓝光LED单元;单色LED芯片13采用红色LED芯片。
该虚拟LED显示模组10还包括虚拟显示控制电路14,用于控制LED显示模组进行虚拟显示。该虚拟显示控制电路14具有存储芯片和驱动芯片,存储芯片用于存储接收到的显示数据,驱动芯片接收到显示数据后生成相应的驱动电流,驱动虚拟LED显示模组进行图像或视频数据的显示。本发明的一个实施例中,该虚拟LED显示模组10的所有LED发光单元组成的规则阵列的最小显示单元P包括3个不同基色的LED发光单元R,G,B,这3个LED发光单元组成三角形,每一个LED发光单元作为该虚拟LED显示模组10的一个子像素。虚拟显示控制电路13采用2倍频扫描电路,对LED显示模组进行2倍频扫描,使每一个LED子像素进行2次共享,在虚拟LED显示模组的实际子像素周围产生出以阵列方式规则排列的2倍数量的虚拟像素,使得显示分辨率显著提高,图像显示更加清晰。
此外,值得一提的是,本发明实施例的虚拟LED显示模组10,若干个三色工字形LED芯片12除了采用图1所示方式水平放置进行规则排列之外,也可以将三色工字形LED芯片竖直放置进行排列。此种情况,单色LED芯片13排布于沿纵向相邻三色工字形LED芯片中间,且沿纵向任意相邻LED发光单元之间的间距相等。由此也可以实现2倍频的高分辨率虚拟显示。
参见图2,图2为本发明实施例提供的三色工字形LED芯片的结构示意图。该三色工字形LED芯片12是基于GaN材料共采用三种颜色的发光材料制备的RGB三色一体的LED芯片。如图2中所示,该三色工字形LED芯片12包括5个LED发光单元,具体为2个第一基色LED发光单元、2个第二基色LED发光单元、1个第三基色LED发光单元。其中,1个第一基色LED发光单元和1个第二基色发光单元分开排布在“工”字上部的左右两边,另外1个第一基色LED发光单元和另外1个第二基色LED发光单元分开排布在“工”字下部的左右两边,最后1个第三基色LED发光单元分布在“工”字的中间位置。“工”字的上部和下部的同一端可以为相同基色LED发光单元,也可以为不同基色LED发光单元。
在本发明的一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括2个红光LED单元为第一红光LED单元21和第二红光LED单元24、2个绿光LED单元为第一绿光LED单元22和第二绿光LED单元25,1个蓝光LED单元23,其中第一红光LED单元和第一绿光LED单元分开排布在“工”字上部的左端和右端;第二红光LED单元和第二绿光LED单元分开排布在“工”字下部的左端和右端,或者分开排布在“工”字下部的右端和左端;1个蓝光LED发光单元排布在“工”字的中间位置。
在本发明的另一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括2个红光LED单元、1个绿光LED单元和2个蓝光LED单元,其中1个红光LED单元和1个蓝光LED单元分开排布在“工”字上部的左端和右端,另外1个红光LED单元和另外1个蓝光LED单元分开排布在“工”字下部的左端和右端,或者分开排布在“工”字下部的右端和左端;最后1个绿光LED发光单元排布在“工”字的中间位置。
在本发明的又一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12包括1个红光LED单元、2个绿光LED单元和2个蓝光LED单元,其中1个绿光LED单元和1个蓝光LED单元分开排布在“工”字上部的左端和右端,另外1个绿光LED单元和另外1个蓝光LED单元分开排布在“工”字下部的左端和右端,或者分开排布在“工”字下部的右端和左端;最后1个红光LED发光单元排布在“工”字的中间位置。
在每个LED发光单元四周填充有隔离物质,在相邻两个LED发光单元之间形成隔离层,包括第一红光LED隔离层213、第一绿光LED隔离层223、蓝光LED隔离层233、第二红光LED隔离层243、第二绿光LED隔离层253。结合图1和图2进行说明,本发明实施例的三色工字形LED芯片12在制备时,考虑了隔离层的厚度,其厚度需要满足当多个三色工字形LED芯片12规则排列组成虚拟LED显示模组10的三色LED芯片组11时,要保证沿横向任意相邻LED发光单元之间的间距相等。因此,在确定隔离层的厚度时,为补偿多个三色工字形LED芯片12在拼接组装时在相邻两个三色工字形LED芯片12之间存在的间隙D1和D2,该厚度不能太小。具体地如,每个三色工字形LED芯片12各个边缘的隔离层的厚度分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,三色工字形LED芯片12内部,左右相邻的两个LED发光单元之间的隔离层的厚度为d7为d8。一般地,应满足(D1+d1+d4)<d7=d8,(D2+d5+d6)=d7=d8,同时,在满足芯片组组装工艺水平允许的条件下,尽量使相邻芯片之间的间距D1和D2的值做到最小,并且,d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7和d8的值也尽量取一个较小的值,以使相邻两个LED发光单元之间的间距达到最小,进而使虚拟LED显示模组的物理分辨率达到最大。
在本发明的另一个实施例中,每个三色工字形LED芯片12的上、下、左、右四个边缘的隔离层的厚度相等,即d1=d2=d3=d4=d5=d6,三色工字形LED芯片12内部,上下相邻和左右相邻的两个LED发光单元之间的隔离层的厚度也相等,即d7=d8。多个三色工字形LED芯片12组装成三色LED芯片组11时,相邻两个三色工字形LED芯片12之间的间距为D1<D2。
该三色工字形LED芯片12还包括N型电极和P型电极。在本发明的一个实施例中,每个LED发光单元上各自设置有一对N型电极和P型电极,N型电极设置于每个LED发光单元的N型端,P型电极设置于每个LED发光单元的P型端。具体地如,第一红光LED发光单元21设置有N型电极211和P型电极212,第一绿光LED发光单元22设置有N型电极221和P型电极222,蓝光LED发光单元23设置有N型电极241和P型电极242,第二红光LED发光单元24设置有N型电极241和P型电极242,第二绿光LED发光单元25设置有N型电极251和P型电极252。
参见图3,图3为本发明另一实施例提供的三色工字形LED芯片的结构示意图。为使该三色工字形LED芯片30的结构更加简单,将所有LED发光单元的多个N型电极设置为一个公共N型电极,设置在该三色工字形LED芯片30的N型端,多个P型电极分别独立设置于每个LED发光单元的P型端,或者将所有LED发光单元的多个P型电极设置为一个公共P型电极,设置在该三色工字形LED芯片30的P型端,多个N型电极分别独立设置于每个LED发光单元的N型端。
具体地在本发明的一个实施例中,该三色工字形LED芯片30包含5个LED发光单元:第一红光LED发光单元31、第一绿光LED发光单元32、蓝光LED发光单元33、第二红光LED发光单元34、第二绿光LED发光单元35。第一红光LED发光单元31设置有N型电极311,第一绿光LED发光单元32设置有N型电极321,蓝光LED发光单元33设置有N型电极331,第二红光LED发光单元34设置有N型电极341,第二绿光LED发光单元35设置有N型电极351,在该三色工字形LED芯片30的P型端设置有公共P型电极36。
综上实施例,本发明上述实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组,采用了基于GaN材料共四种颜色的发光材料制备的RGBY三色工字形一体的LED芯片,通过合理设置各区域隔离层的厚度,使多个该三色工字形LED芯片规则排列、拼接组装成三色LED芯片组后,形成所有基色发光单元等间距均匀排列的小间距三色工字形发光单元矩阵阵列,提高了物理分辨率。同时,该虚拟LED显示模组采用虚拟显示控制电路对其进行4倍扫描,实现虚拟像素显示,更进一步显著提高了显示分辨率。
实施例二
本发明实施例的三色工字形LED芯片是基于GaN材料共采用三种颜色的发光材料制备的RGB三色一体的工字形LED芯片。该三色工字形LED芯片从结构上包括5个LED发光单元,为2个红光LED发光单元、2个绿光LED发光单元、1个蓝光LED发光单元,还包括N型电极和P型电极。5个LED发光单元的周围均填充有隔离物质,在相邻两个LED发光单元之间形成隔离层。
参见图4,图4为本发明实施例提供的三色工字形LED芯片的制备方法的流程图。具体地,该三色工字形LED芯片的制备方法如下步骤:
401,选择衬底。
在本发明一个实施例中,选用蓝宝石材料或SiC材料作为衬底。
402,在衬底上制备蓝色LED发光结构,得到单色发光结构。
蓝光LED发光结构的材料包括GaN材料。具体地,在衬底上依次制备第一GaN缓冲层、第一GaN稳定层、第一n型GaN层、第一InGaN/GaN多量子阱有源层、第一p型AlGaN阻挡层、第一p型GaN层。其中,第一InGaN/GaN多量子阱有源层包括多个GaN势垒层和多个InGaN量子阱层,GaN势垒层和InGaN量子阱层交替排布。
403,在单色发光结构上刻蚀形成红光灯芯槽,在红光灯芯槽中制备红光LED发光结构,得到双色发光结构。
在本发明一个实施例中,采用PECVD工艺在第一p型GaN层上淀积第一SiO2层,采用湿法刻蚀工艺在第一SiO2层上特定位置处刻蚀第一矩形窗口,再采用干法刻蚀工艺在窗口范围持续刻蚀形成第一凹槽后去除第一SiO2层,在第一p型GaN层上表面、衬底的上表面及第一凹槽的侧壁沉淀第二SiO2层,采用干法刻蚀工艺刻蚀第一p型GaN层上表面及衬底的上表面的第二SiO2层以在第一凹槽的侧壁形成第一SiO2隔离层,用于隔离蓝光发光结构与红光发光结构,至此形成红光灯芯槽。
在红光灯芯槽中依次制备第二GaN缓冲层、第二n型GaAs缓冲层、第二n型GaAs稳定层、第二GalnP/A1GaInP多量子阱有源层、第二p型A1GaInP阻挡层、第二p型GaAs接触层。其中,第二GalnP/A1GaInP多量子阱有源层包括多个GalnP势垒层和多个A1GaInP势垒层,GalnP势垒层和A1GaInP势垒层交替排布。
在本发明一个实施例中,采用湿法刻蚀工艺刻蚀2个第一矩形窗口,形成2个第一凹槽,形成2个红光灯芯槽,最终制备出2个红光LED发光结构。
404,在双色发光结构上刻蚀形成绿光灯芯槽,在绿光灯芯槽中制备绿光LED发光结构,得到第一三色发光结构。
在本发明一个实施例中,采用PECVD工艺在第一p型GaN层上淀积第三SiO2层;采用湿法刻蚀工艺在第三SiO2层上特定位置处刻蚀第二矩形窗口;再采用干法刻蚀工艺在窗口范围持续刻蚀形成第二凹槽后去除第三SiO2层;在第一p型GaN层上表面、衬底的上表面及第二凹槽的侧壁沉淀第四SiO2层;采用干法刻蚀工艺刻蚀第一p型GaN层上表面及衬底的上表面的第四SiO2层以在第二凹槽的侧壁形成第二SiO2隔离层,用于隔离红光发光结构、蓝光发光结构和绿光发光结构,至此形成绿光灯芯槽。
在绿光灯芯槽中依次制备第三GaN缓冲层、第三GaN稳定层、第三n型GaN层、第三InGaN/GaN多量子阱有源层、第三p型AlGaN阻挡层、第三p型GaN层。其中,第三p型AlGaN阻挡层包括多个GaN势垒层和多个InGaN量子阱层,GaN势垒层和InGaN量子阱层交替排布。
在本发明一个实施例中,采用湿法刻蚀工艺刻蚀2个第二矩形窗口,形成2个第二凹槽,形成2个绿光灯芯槽,最终制备出2个绿光LED发光结构。
在本发明一个实施例中,通过步骤401~404,制备得到的第一四色发光结构,包含2个红光发光结构、2个绿光发光结构、1个蓝光发光结构,2个红光发光结构和2个绿光发光结构分布在1个蓝光发光结构的周围。步骤403、步骤404、步骤405的顺序可任意调换。
405,在第一三色发光结构上表面制备遮光材料,形成指定布局和大小的发光窗口,得到第二三色发光结构;
在本发明一个实施例中,制备得到的第二四色发光结构,2个红光发光结构、2个绿光发光结构和1个蓝光发光结构的发光窗口大小相等,2个红光发光结构和2个绿光发光结构围绕1个蓝光发光结构上下和左右均对称排布。
406,刻蚀第二三色发光结构,去除边缘多余部分,得到具有特定形状的第三三色发光结构;
在本发明一个实施例中,制备得到的第三四色发光结构为“工”字型结构。
407,在第三三色发光结构的N型端制备N型电极,在P型端制备P型电极,得到三色工字形LED芯片。
在本发明一个实施例中,在每一个发光单元的N型端和P型端分别制备一个N型电极和P型电极。
在本发明另一个实施例中,在第三三色发光结构的N型端制备一个公共N型电极,在每一个发光单元的P型端各制备一个P型电极。
在本发明又一个实施例中,在第三三色发光结构的P型端制备一个公共P型电极,在每一个发光单元的N型端各制备一个N型电极。
本发明实施例的制备方法,在各个发光结构上刻蚀其他基色的灯芯槽时,开槽的位置决定了最后制备的三色工字形LED芯片中各基色发光单元的分布方式,开槽的大小决定了各基色发光单元的大小,相邻槽之间的间距决定了各基色发光单元的点间距。因此,通过设置不同的参数数值,可以制备出各种不同规格的三色工字形LED芯片,如2R2GB工字型、2RG2B工字型、R2G2B工字型。
综上所述,按照本发明实施例的制备方法,可制备出三色一体工字形的LED芯片,该芯片以单芯片的形式能够产生多种颜色的光,大大减少了荧光粉的用量;另外,该芯片一体化,集成度高,大大降低了制作成本;并且该芯片还具有灵活调节色温的优点。
实施例三
参见图5,图5为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED 2倍频显示方法的流程图。该虚拟LED显示方法包括以下步骤:
501,定义2种扫描坐标。
本发明实施例的虚拟LED显示模组如图1所示,共包含69个基色发光单元,即69个子像素,每3个子像素构成一个显示像素,最多可构成23个显示像素。
参见图6,图6为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布的第一坐标示意图。从虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次。
参见图7,图7为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布的第二坐标示意图。从虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;其余子像素,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次。
参见图8,图8为本发明实施例提供的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组的虚拟显示像素分布示意图。每个LED发光单元进行了2次共享,与其邻近的4个LED发光单元可组成2个虚拟显示像素。如此,69个基色发光单元产生的虚拟显示像素数量共有42个,约为实际显示像素数的2倍。
502,对输入的每一帧图像划分2个时序的扫描周期,2个扫描周期包括相等的时间段。
503,根据每一帧图像的图像像素数据生成对应每一个扫描周期的显示
数据。
根据第一坐标和每一帧图像的图像像素数据,生成对应第一扫描周期的第一显示数据;
根据第二坐标和每一帧图像的图像像素数据,生成对应第二扫描周期的第二显示数据。
504,接收显示数据,按照定义的扫描坐标、扫描时序和周期,对虚拟LED显示模组进行驱动。
本发明实施例中,虚拟显示控制电路具有存储芯片和驱动芯片,存储芯片用于存储接收到的显示数据,驱动芯片接收到显示数据后生成相应的驱动电流,驱动虚拟LED显示模组进行图像或视频数据的显示。当输入的数据源是图像,进行2次扫描之后,图像完成虚拟显示;如果输入的数据源是视频,对一帧图像进行2次扫描完成虚拟显示之后,依次再对下一帧图像进行2次扫描,最终完成对视频数据的高分辨率虚拟显示。
通过本发明实施例的基于三色工字形LED芯片的虚拟LED 2倍频显示方法,采用三色工字形一体的LED芯片,实现了更小的点间距,再通过子像素共享的方法,原本23个显示像素,可以形成42个虚拟显示像素。位于虚拟LED显示模组四周边缘位置的子像素,一般不能实现2次共享,当虚拟LED显示模组较大,组成虚拟LED显示模组的发光单元数量较多时,视觉密度增加至约2倍。因此,本发明实施例的方法,使图像显示的清晰度得到了显著提高,有效提升了显示效果,在室内显示屏领域有很好的应用价值。
以上实施例中所描述的LED显示模组可以是LED灯条、LED灯板、LED箱体、LED显示屏等任一种。
综上所述,本文中应用了具体个例对本发明基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组及2倍频显示方法进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制,本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED显示模组,其特征在于,包括:由三色工字形LED芯片与单色LED芯片组成的三色LED芯片组;每个所述三色工字形LED芯片包括5个LED发光单元;
所述三色LED芯片组中,多个所述三色工字形LED芯片以m×n阵列排布,所述单色LED芯片排布于所述m×n阵列沿第一方向上相邻所述三色工字形LED芯片中间;
所述三色LED芯片组中,多个所述LED发光单元排列组成多个三角形,且沿所述第一方向任意相邻所述LED发光单元之间的间距相等。
2.根据权利要求1所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述虚拟LED显示模组还包括虚拟显示控制电路,用于控制所述虚拟LED显示模组进行虚拟显示。
3.根据权利要求2所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述虚拟显示控制电路为2倍频扫描电路。
4.根据权利要求1所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述三色工字形LED芯片是基于GaN材料制备的RGB三色一体的LED芯片。
5.根据权利要求1所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述三色工字形LED芯片包括2个第一基色LED单元、2个第二基色LED单元和1个第三基色LED单元。
6.根据权利要求5所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述三色工字形LED芯片包括2个红光LED单元、2个绿光LED单元和1个蓝光LED单元。
7.根据权利要求5所述的虚拟LED显示模组,其特征在于,所述三色工字形LED芯片还包括:
1个第一公共电极,设置于所述三色工字形条形LED芯片的第一端;
3个第二电极,分别设置于三个所述LED发光单元的第二端。
8.一种基于三色工字形LED芯片的虚拟LED 2倍频显示方法,用于驱动如权利要求1~7任一所述的虚拟LED显示模组进行虚拟显示,其特征在于,包括:
定义2种扫描坐标,包括第一坐标和第二坐标;
对输入的每一帧图像划分2个时序的扫描周期,包括第一扫描周期和第二扫描周期;
根据所述每一帧图像的图像像素数据生成对应每一个所述扫描周期的显示数据;
接收所述显示数据,按照所述2种扫描坐标、扫描周期,对所述虚拟LED显示模组进行驱动。
9.根据权利要求8所述的显示方法,其特征在于,所述2种扫描坐标包括:
第一坐标,从所述虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次;
第二坐标,从所述虚拟LED显示模组左上角开始,以每三行为一个周期,第三行第一个子像素和最后一个子像素各构成三分之一个虚拟显示像素;其余子像素,由第一行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素,由第三行的每2个子像素与第二行与其最邻近的1个子像素构成一个虚拟显示像素;每一个子像素只使用一次。
10.根据权利要求8或9所述的显示方法,其特征在于,根据所述每一帧图像的图像像素数据生成对应每一个所述扫描周期的显示数据的步骤包括:
根据所述第一坐标和所述每一帧图像的图像像素数据,生成对应所述第一扫描周期的第一显示数据;
根据所述第二坐标和所述每一帧图像的图像像素数据,生成对应所述第二扫描周期的第二显示数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711484259.8A CN108230928A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711484259.8A CN108230928A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108230928A true CN108230928A (zh) | 2018-06-29 |
Family
ID=62646310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711484259.8A Pending CN108230928A (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108230928A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115346972A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-15 | 武汉芯享光电科技有限公司 | 一种显示模组及显示模组的制作方法 |
| CN117476626A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-01-30 | 元旭半导体科技股份有限公司 | 一种led显示模组 |
| TWI880062B (zh) * | 2022-01-11 | 2025-04-11 | 隆達電子股份有限公司 | 無機發光二極體顯示器 |
| TWI880522B (zh) * | 2022-01-11 | 2025-04-11 | 隆達電子股份有限公司 | 無機發光二極體顯示器 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1424850A (zh) * | 2002-09-10 | 2003-06-18 | 北京利亚德电子科技有限公司 | Led显示屏像素共享显示方法及其装置 |
| CN2836144Y (zh) * | 2005-08-04 | 2006-11-08 | 丁会杰 | 交叉排列发光二极管的显示装置 |
| US20100289994A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Color image display device, color filter substrate, color pixel array substrate, and electronic device |
| CN101950513A (zh) * | 2010-09-14 | 2011-01-19 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | Led显示屏及其控制方法 |
| CN102214650A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-10-12 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led像素单元器件结构及其制备方法 |
| CN103533336A (zh) * | 2012-07-06 | 2014-01-22 | 薄淑英 | 高分辨率自由立体显示器 |
| CN105932125A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 太原理工大学 | 一种GaN基绿光LED外延结构及其制备方法 |
| CN106409168A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-02-15 | 复旦大学 | 基于无机微米led阵列的全彩色微显示芯片及其制备方法 |
| CN106876406A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 张希娟 | 基于iii‑v族氮化物半导体的led全彩显示器件结构及制备方法 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711484259.8A patent/CN108230928A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1424850A (zh) * | 2002-09-10 | 2003-06-18 | 北京利亚德电子科技有限公司 | Led显示屏像素共享显示方法及其装置 |
| CN2836144Y (zh) * | 2005-08-04 | 2006-11-08 | 丁会杰 | 交叉排列发光二极管的显示装置 |
| US20100289994A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Color image display device, color filter substrate, color pixel array substrate, and electronic device |
| CN101950513A (zh) * | 2010-09-14 | 2011-01-19 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | Led显示屏及其控制方法 |
| CN102214650A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-10-12 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种led像素单元器件结构及其制备方法 |
| CN103533336A (zh) * | 2012-07-06 | 2014-01-22 | 薄淑英 | 高分辨率自由立体显示器 |
| CN105932125A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-07 | 太原理工大学 | 一种GaN基绿光LED外延结构及其制备方法 |
| CN106409168A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-02-15 | 复旦大学 | 基于无机微米led阵列的全彩色微显示芯片及其制备方法 |
| CN106876406A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-06-20 | 张希娟 | 基于iii‑v族氮化物半导体的led全彩显示器件结构及制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI880062B (zh) * | 2022-01-11 | 2025-04-11 | 隆達電子股份有限公司 | 無機發光二極體顯示器 |
| TWI880522B (zh) * | 2022-01-11 | 2025-04-11 | 隆達電子股份有限公司 | 無機發光二極體顯示器 |
| CN115346972A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-11-15 | 武汉芯享光电科技有限公司 | 一种显示模组及显示模组的制作方法 |
| CN117476626A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-01-30 | 元旭半导体科技股份有限公司 | 一种led显示模组 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI613809B (zh) | 顯示元件 | |
| CN103280162B (zh) | 显示基板及其驱动方法、显示装置 | |
| KR101615332B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치의 화소 배열 구조 | |
| KR101592339B1 (ko) | 픽셀 어레이 및 이를 구비하는 디스플레이 | |
| CN105957877B (zh) | 显示面板、像素及显示装置 | |
| CN106935615B (zh) | 显示屏体制备方法、显示屏体和电子显示设备 | |
| US9589493B2 (en) | Organic electroluminescent display device, driving method thereof and display device | |
| KR20060030053A (ko) | Oled 장치 | |
| CN105552102A (zh) | 像素排布结构及其制造方法,显示器 | |
| CN108564890A (zh) | 基于三色条形led芯片的虚拟led显示模组及6倍频显示方法 | |
| CN105047092A (zh) | 显示器及其像素阵列 | |
| CN106852179B (zh) | 显示面板、显示装置和子像素的渲染方法 | |
| KR20170116598A (ko) | 유기 발광 표시 장치의 화소 배열 구조 | |
| CN103985735A (zh) | 一种显示面板 | |
| CN204614789U (zh) | 像素排列结构、有机电致发光器件、显示装置、掩模板 | |
| CN108230928A (zh) | 基于三色工字形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 | |
| CN104795427A (zh) | 像素结构、显示基板和显示装置 | |
| CN109166885B (zh) | 像素单元、显示基板及显示基板制作方法 | |
| CN204965933U (zh) | 像素结构和显示面板 | |
| CN110133885A (zh) | 像素排列结构、显示基板和显示装置 | |
| CN104409474A (zh) | 像素单元、像素结构及其制作方法 | |
| CN105044954B (zh) | 像素结构、显示方法及显示面板 | |
| CN108198520B (zh) | 基于三色条形led芯片的虚拟led显示模组及2倍频显示方法 | |
| KR20160048744A (ko) | 유기 발광 표시 장치의 화소 배열 구조 | |
| CN108230926A (zh) | 基于四色led芯片的虚拟led显示模组及4倍频显示方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180629 |