一种具有原位计算功能的神经元显示器及其制作方法与流程

本发明涉及神经元显示器技术领域，具体涉及一种具有原位计算功能的神经元显示器及其制作方法。

背景技术：

随着我国显示产业的快速发展，目前产品销售量已经超过世界平板显示市场的两成，成为了世界显示产品的主要生产基地之一。显示器作为众多电子设备的重要组成部分，在各行各业都有着非常广泛的应用。目前，显示领域对各类显示信息的汇集处理全都需要在芯片辅助下完成汇总编辑并上传到显示器进行显示。随着各种可移动式多彩互联人机交互屏幕等新产品不断开始涌现，这就需要针对不同用户需求来设计与研发新的智能屏幕。实现电子产品显示器本身具有智能化显得尤为重要，再结合现有的显示技术，更能解决未来广大用户市场的普遍需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有原位计算功能的神经元显示器及其制作方法，结合具有神经形态计算功能的神经元显示器，使显示器自身具有信息处理功能，解决目前显示器只能在芯片辅助下完成汇总处理进行显示的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有原位计算功能的神经元显示器，所述显示器模组由具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管组成；所述显示器模组中每一个发光二极管子像素器件具有神经形态计算功能。

进一步的，所述具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管基板采用带有高精度像素凹槽的基板。

进一步的，所述具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管发光层包含红绿蓝墨水组成的三原色像素点，通过喷墨印刷技术将三种颜色的发光层墨水均匀打印在互相间隔的高精度像素凹槽中。

进一步的，所述发光二极管采用量子点发光二极管、有机发光二极管或硅光电二极管。

进一步的，所述发光二极管采用的发光层材料为锡化镉量子点、磷化铟量子点、碳量子点、硅量子点、钙钛矿量子点或有机发光材料。

进一步的，所述具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管通过对界面电荷的俘获与释放实现类似神经突触的可塑性模拟显示，赋予显示器自主学习的能力。、

进一步的，所述对界面电荷的俘获与释放通过电信号或光信号进行调控。

一种具有原位计算功能的神经元显示器的制作方法，包括以下步骤：

步骤s1:将带有高精度像素凹槽的基板，通过光刻工艺刻蚀出带有像素凹槽的备用基板；

步骤s2:将带有像素凹槽的备用基板，用棉花蘸取洗洁精擦拭干净表面去离子水冲洗，用乙醇超声处理，烘干备用;

步骤s3:将空穴注入层、空穴传输层和光敏感层的溶液使用过滤器过滤，依次以旋涂的方式在基板上通过旋涂法获得对应薄膜，旋涂完成后经过退火完成处理；

步骤s4:将发光层溶液通过喷墨打印机将红绿蓝墨水分别均匀的打印在互相间隔的像素凹槽中形成均匀的发光层薄膜；

步骤s5:将电子传输层溶液以旋涂的方式在基板上通过旋涂法得到电子传输层；

步骤s6:通过使用热蒸发系统在高真空下沉积金属电极；

步骤s7:完成显示器的制造后,使用紫外线固化树脂通过盖玻片将器件在手套箱中进行封装。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明结合具有神经形态计算功能的神经元显示器，使显示器自身具有信息处理功能，解决目前显示器只能在芯片辅助下完成汇总处理进行显示的问题。

附图说明

图1是本发明一实施例中整体示意图及独立单元忆阻发光器件典型的增强和抑制过程测试图；

图2是本发明一实施例中各功能层具体制备过程示意图；

图3是本发明一实施例中不同强度电压信号和光信号刺激下亮度可塑性变化测试图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，本发明提供一种具有原位计算功能的神经元显示器，所述显示器模组由具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管组成；所述显示器模组中每一个发光二极管子像素器件具有神经形态计算功能，组成的神经元显示器可以现实简单的人机交互。所述具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管基板采用带有高精度像素凹槽的基板。所述具有模拟突触可塑性忆阻功能的发光二极管发光层包含红绿蓝墨水组成的三原色像素点，通过喷墨印刷技术将三种颜色的发光层墨水均匀打印在互相间隔的高精度像素凹槽中。

在本实施例中，所述发光二极管采用量子点发光二极管、有机发光二极管或硅光电二极管。优选的，所述发光二极管采用的发光层材料为锡化镉量子点、磷化铟量子点、碳量子点、硅量子点、钙钛矿量子点或有机发光材料。

在本实施例中，图1中14为所制备的独立单元忆阻发光器件典型的增强和抑制过程测试图。通过对led器件施加正电压信号来正向刺激可以增加器件的亮度，对器件施加负电压信号反向刺激可以使器件恢复到初始的亮度。基于器件界面电荷的俘获与释放实现了类似神经突触可塑性的模拟显示，赋予显示器自主学习的能力，实现具有神经形态计算功能的神经元显示器。

在本实施例中，参考图2,，所述对界面电荷的俘获与释放通过电信号或光信号进行调控。

参考图2,在本实施例中，一种具有原位计算功能的神经元显示器的制作方法，包括以下步骤：

步骤s1:将带有高精度像素凹槽的基板，通过光刻工艺刻蚀出带有像素凹槽的备用基板；

步骤s2:将光刻完成具有的bank基板，用棉花蘸取洗洁精擦拭干净表面去离子水冲洗，用乙醇超声处理10分钟，烘干备用；

优选的，在本实施例中，使用前先用紫外-臭氧处理来清洁基板表面，增强基材的润湿性，以便更好的进行旋涂;

步骤s3:将空穴注入层、空穴传输层和光敏感层的溶液使用过滤器过滤，依次以旋涂的方式在基板上通过旋涂法获得对应薄膜，旋涂完成后经过退火完成处理；

步骤s4:将发光层溶液通过喷墨打印机调控出稳定喷射的墨水，从喷头27将红绿蓝墨水分别均匀的打印在互相间隔的bank28—rgb中形成均匀的发光层薄膜24；

步骤s5:将电子传输层溶液以旋涂的方式在基板上通过旋涂法得到电子传输层；

步骤s6:通过使用热蒸发系统在高真空下沉积金属电极；

步骤s7:完成显示器的制造后,使用紫外线固化树脂通过盖玻片将器件在手套箱中进行封装。

在本实施例中，图3为具有原位计算功能的神经元显示器使用不同强度电压信号和光信号刺激下亮度可塑性变化测试图；

图3中31展示的是器件亮度对不同电压幅度随时间的依赖关系。电压从小到大逐渐增强。当施加较大的正电压信号时，器件亮度增加到其初始值的4倍以上，证明我们的显示器能够模拟出类似生物神经突触的电学幅度依赖可塑性行为。

图3中32显示的是器件亮度对光信号刺激强度的幅度随时间的依赖关系，给出相同的光刺激时间，随着光功率的不断增加，器件亮度随时间的变化也越来越明显。对于较大功率的光信号刺激，器件亮度在刺激作用下可以增大近5倍。显示器单元器件同时也很好的模拟出了光学的幅度依赖可塑性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。