一种LED阵列显示器的制作方法

本发明涉及半导体显示，具体涉及一种led阵列显示器。

背景技术：

1、将第三代半导体应用到显示器中，是显示技术的一个重要发展方向。其中，将led器件作为像素(在本说明书中，“像素”一般用来表示“发光可控的阵列单元”)设置到显示驱动板上的led阵列显示器具有优秀的显示性能(高亮度、高对比度、高色域、宽视角、响应快)，且能耗低、寿命长，被认为是比液晶显示器、有机发光显示器更先进的显示器类型。

2、目前，这种led阵列显示器一般是将led器件以严格的数量、安装位置甚至角度设置到各个像素上，由此其制造效率非常低。例如：现有的led阵列显示器包括超大尺寸的led幕墙，其像素间距可达到厘米级别，虽然这种led阵列显示器的制造难度低，但是其每个像素都按严格位置焊接一个led 灯珠，其一般需要将灯珠逐个通过贴片工艺绑定到像素位置上，从而导致其制造效率低、成本非常高。

3、led阵列显示器还包括mini-led显示器和micro-led显示器，mini-led显示器是阵列间距为毫米级别的led阵列显示器；在现阶段，mini-led可作为直显显示，也可作为液晶的动态对比度(local dimming)背光使用，其一般采用固晶技术，将led芯片按照严格的位置逐一固定到像素位置来实现，由于需要固定大量的led芯片，因而其制造效率也很低、成本也高。micro-led显示器是像素间距为毫米以下的led阵列显示器，由于像素间距小且led的数量巨大，一般需采用巨量转移技术将led发光体从led生长晶圆(如用于生长led的外延板)转移到显示驱动板的各像素位置上，然而，由于目前巨量转移技术尚未成熟，其虽然可通过转移头逐批进行转移，但是其制造效率依然低下，且缺陷率高，难以满足大批量生产的要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种led阵列显示器，这种led阵列显示器能够极大地提高其制造效率，可以满足大批量生产的要求。采用的技术方案如下：

2、一种led阵列显示器，包括驱动板，驱动板上设置有由大量像素构成的像素阵列，其特征在于：每个所述像素均设有多个垂直结构的led器件，且各像素的led器件数量为符合统计规律的随机数。

3、所述驱动板可以是带有显示驱动电路的印刷电路板、玻璃板或塑料板(如聚酰亚胺膜)，其上一般设有用于设置led器件的金属底座，金属底座可以为预设在驱动板上的焊盘，焊盘按像素阵列预先排布，各个金属底座均与显示驱动电路(底部线路)形成连接；所述led显示驱动可以是静态驱动、动态驱动或有源驱动，例如：当所述驱动板为印刷电路板时，可以在电路板上(如背面)设置静态驱动或动态驱动的led显示驱动芯片，其通过电路板上的线路连接到作为金属底座的各个焊盘；当所述驱动板为玻璃板或塑料膜时，所述led显示驱动可以是有源驱动，有源驱动是基于薄膜晶体管(tft，包括α-si、多晶硅、igzo等类型的tft)的驱动，用于led显示驱动的有源驱动一般是电流驱动(类似于oled的有源驱动)，其可独立控制各像素的电流来实现其发光控制而形成显示画面。

4、所述垂直结构的led器件，即为电极(p极、n极)分别处于器件相背两个面的led器件。一般地，垂直结构的led器件的一个电极为发光面，而其另一电极为焊接面。

5、所述各像素的led器件数量为符合统计规律的随机数，即是不同像素的led器件数量不一定相同，定义包含led器件数量为x的像素数量为y， y与x之间符合一定的概率分布函数。具体地，所述概率分布函数可以是泊松分布(或正态分布在各整数位置的取值)或二项分布。所述像素阵列可以是低分辨率(200行以下)、中分辨率(200～720行)或高分辨率(720行以上)的像素阵列。当像素的数量超过100时，更容易彰显出其led器件数量的统计规律。

6、作为本发明的优选方案，各像素的led器件的数量为符合泊松分布的随机数。所述各像素的led器件的数量为符合泊松分布的随机数，即是定义包含led器件数量为x的像素数量为y，y呈现为泊松分布（y与x之间符合泊松分布的概率函数）。泊松分布是最容易从led阵列显示器的制造工艺上实现的一种分布形式。

7、作为本发明的进一步优选方案，所述泊松分布的期望值至少为70。所述泊松分布的期望值至少为70，即各像素包含的led器件平均数量至少为70，其不同像素包含的led器件数量的标准差与其期望值的比值小于0.12，各像素所包含的led器件相对数量（相对于平均数)更稳定，一致性更好。

8、作为本发明的更进一步优选方案，所述led器件的尺寸为50μm以下。由此可在一个像素中设置较多数量的led器件，使其led器件的相对数量（相对于平均数)稳定。

9、作为本发明的再更进一步优选方案，所述led器件的尺寸为20μm以下。将led器件的尺寸进一步缩小，可以在一个像素中设置足够数量的led器件，使其led器件的相对数量（相对于平均数)更稳定。

10、作为本发明的进一步优选方案，在制造所述led阵列显示器时，先使多个所述led器件与一定的膏体介质（如锡膏）均匀混合形成混合膏体，并将混合膏体等体积地设置到各个所述像素上。在加热融化锡膏之后，各个led器件从膏体内部析出到锡膏表面，并且呈现为发光面朝外，焊接面朝内的状态；再在各led器件上设置与led器件发光面连接的透明电极(也是显示驱动电路的一部分)，由此构成所需的led阵列显示器。混合膏体可以通过丝印、钢网印刷、打印等方式等体积设置到各个像素上。上述工艺容易实施，可以使led器件的数量在不同像素之间呈现为泊松分布，泊松分布的期望值可以通过混合膏体中的led器件数量及其在各个像素上所设置的体积来实现。

11、作为本发明的一种优选方案，各所述像素采用恒流信号进行驱动。所述恒流信号是led阵列显示器根据像素指令(“像素指令”指当显示系统要求某像素显示一定亮度时，其传达给led阵列显示器的相应信号)形成的、在某帧画面中输入到某像素的具有确定大小的电流。通过恒流信号来对所述led阵列显示器的像素进行驱动，由此虽然不同像素的led器件数量可能不同，但在输入相同电流的情况下，其发光和亮度基本一致，可克服由于不同像素的led器件数量呈现为随机分布所带来的亮度差。

12、作为本发明的另一种优选方案，所述驱动板上还设有显示驱动电路，显示驱动电路内具有修正模块，修正模块用于对不同所述像素的驱动信号进行修正，使其在同一像素指令下具有同等的发光亮度。由此，可对不同像素的亮度偏差进行补偿，克服不同像素的led器件数量为随机数所带来的亮度差。

13、作为本发明的一种进一步优选方案，所述修正模块所预置的修正数据(补偿值)来源于：预先检测、记录各像素在相同驱动信号下的原始亮度；所述修正模块根据所记录的原始亮度，对各像素的驱动信号进行补偿，使其在同一像素指令下具有同等的发光亮度。具体地，可通过拍照、扫描等方式记录各像素在相同驱动信号下的原始亮度。

14、作为本发明的另一种进一步优选方案，所述修正模块所预置的修正数据(补偿值)来源于：预先检测、记录各像素的led器件数量；所述修正模块根据所记录的led器件数量，对各像素的驱动信号进行补偿，使其在同一像素指令下具有同等的发光亮度。具体地，可通过拍照、扫描等方式记录各像素的led器件数量。

15、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

16、这种led阵列显示器通过像素上led数量的控制，并采用led混合膏体进行等体积设置，泊松分布的期望值可以通过混合膏体中的led器件数量及其在各个像素上所设置的体积来实现，从极大的简化了密集巨量led的设置工艺，从而避免了严格在像素上以严格的数量、位置和角度设置到各个led器件的方法，能够极大地提高其制造效率，可以满足大批量生产的要求。