[发明专利]一种数字驱动的半导体显示器件

权利要求书

1.一种数字驱动的半导体显示器件，其特征在于，至少包含硅基底以及制作于硅基底上呈阵列排布的微发光二极管，且：

所述硅基底中集成了像素电路，用于驱动所述微发光二极管，所述像素电路包含金属-氧化物半导体场效应晶体管；

所述微发光二极管为水平结构或垂直结构，至少包含第一电极、多层非有机化合物和第二电极，所述非有机化合物由Ga、As、In、Al、Se、Zn、Si、P、N或C元素构成且可掺杂；所述微发光二极管具有至少一个公共电极，所述公共电极为阳极或阴极；所述掺杂的物质为Si、Mg、Zn、As、In或C离子；

所述水平结构的特征包括：所述第一电极和所述第二电极在所述多层非有机化合物层同侧，所述第一电极和所述第二电极通过通孔连接至像素电路；

所述垂直结构的特征包括：所述第一电极和所述第二电极在所述多层非有机化合物层两侧，所述第一电极通过通孔连接至像素电路，所述第二电极位于所述多层非有机化合物层的顶部；

所述通孔的横向截面积为0.04至4μm2；

所述微发光二极管之间的间距不大于20μm，当驱动晶体管处于开通状态时，流过单个微发光二极管的电流为0.1μA至30μA；

所述多层非有机化合物包含自下而上或自上而下的N型掺杂层、MQW层、P型掺杂层，或者包含更多层以优化性能；

所述像素电路至少包含二值存储单元和驱动晶体管，所述驱动晶体管为N型或P型金属-氧化物半导体场效应晶体管，仅工作于开通或关断两种状态；

所述微发光二极管的一端连接至驱动晶体管的源极或漏极，另一端连接至电源、地或负电源；

所述微发光二极管的发光亮度与所述驱动晶体管在单位时间内的开通时间成正比，显示器的灰度产生方式为数字脉宽调制，所述数字脉宽调制的方式为子场或子空间；所述子场为一帧数据中拥有相同比特位数据的位平面，所述子空间为若干行数据中拥有相同比特位数据的位平面；

所述硅基底中还集成了行驱动电路和列驱动电路，用于产生像素电路的数字脉宽信号；所述行驱动电路采用顺序方式依次使各行的行选通信号有效，或采用随机方式使任意行的行选通信号有效，所述随机方式为一种符合分形规律的方式；

所述硅基底中还集成了接口电路，用于接受输入视频信号；

所述二值存储单元位于第一电压区，所述驱动晶体管位于第二电压区；所述第一电压区不高于1.8V，所述第二电压区不高于5V，且所述第二电压区中的驱动晶体管位于高压阱中，所述高压阱为N阱或P阱。

2.根据权利要求1所述的半导体显示器件，其特征在于，所述微发光二极管的所述水平结构或垂直结构通过蒸发、溅射、剥离、刻蚀、CVD、键合、批量转移或打印工艺制作于硅基底上。

3.根据权利要求1所述的半导体显示器件，其特征在于，所述微发光二极管为一种单色器件或全彩器件。

4.根据权利要求1所述的半导体显示器件，其特征在于，所述二值存储单元为动态存储器或静态存储器，所述动态存储器包含电容和至少一个选通晶体管，所述静态存储器不包含寄生电容除外的电容且至少包含一个双稳态电路。

5.根据权利要求1所述的半导体显示器件，其特征在于，所述列驱动电路采用移位寄存方式接受数据，位于像素阵列的单边或双边。

6.根据权利要求1所述的半导体显示器件，其特征在于，所述接口为一种传输数字电平信号或低压差分信号的电路，所述低压差分信号为通过两个引脚上的电压差值来表示数据的信号。