[發明專利]一種高度集成半導體顯示系統

有效

• 申請號: 201711207548.3
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107895543B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 嚴群;周雄圖;張永愛;郭太良;林金堂;葉蕓
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33;G09G3/32;G09G3/3208
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

1.一種高度集成半導體顯示系統，其特征在于：包括M×N個顯示單元，其中M、N均為自然數；每個顯示單元包括顯示模塊、圖像獲取與處理模塊、傳感器模塊、光學模塊、交互控制模塊、監控模塊和驅動模塊；顯示模塊分別與圖像獲取與處理模塊、傳感器模塊、光學模塊、交互控制模塊、監控模塊連接；驅動模塊分別與圖像獲取與處理模塊、傳感器模塊、光學模塊、交互控制模塊連接；顯示模塊、圖像獲取與處理模塊、傳感器模塊、光學模塊、交互控制模塊、監控模塊和驅動模塊通過二維平面排列或空間堆疊的方式集合成顯示單元；若干個顯示單元通過二維平面排列或空間組合的方式集成形成高度集成半導體顯示系統；

所述顯示模塊為微米級或亞微米級發光二極管顯示或有機發光二極管顯示像素源，負責顯示圖像和視頻，每個顯示模塊包含K×L個顯示像素，K、L均為自然數；

所述傳感器模塊包括觸覺傳感器、味覺傳感器和嗅覺傳感器，用于提高觀眾的感知程度；

所述顯示單元的每個顯示模塊均與一傳感器模塊緊鄰且位于同個平面內；

所述觸覺傳感器為ISOs傳感器，探測多種類型的物理和化學刺激；所述觸覺傳感器采用局部傅里葉變換方法強化局部紋理特征，提取傅里葉變換系數分離出表征形狀和局部紋理、邊緣的頻域分量，通過對局部紋理特征進行力觸覺渲染，建立局部紋理特征與驅動信號的映射模型，采用比例模型將局部紋理特征值轉化為同等級的靜電力或震動表達；根據靜電力、震動與驅動信號的心理學模型，由局部紋理特征控制不同驅動信號的輸出產生靜電力觸覺，該靜電力觸覺的效果包含模擬振動、所感知的摩擦系數的改變、模擬紋理、或響應于ESF信號的敲擊感覺。

2.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：所述顯示模塊為微米級發光二極管；在微米級發光二極管包括襯底、沉積在襯底上的第一光學結構層和Micro-LED芯片；所述Micro-LED 芯片包括GaN緩沖層、N型GaN層，多量子阱層，P型GaN層，透明導電層，第一電極、第二電極和第二光學結構層；所述N型GaN層設置在GaN緩沖層上；多量子阱層設置在N型GaN層上；P型GaN層設置在多量子阱層上；透明導電層設置在多量子阱層上；第二光學結構層設置透明導電層上；第一電極設置在N型GaN層上；第二電極設置在透明導電層上；所述第二光學結構層為布拉格光柵或微納米結構。

3.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：所述圖像獲取與處理模塊為電荷耦合器件圖像傳感器或互補金屬氧化物半導體圖像傳感器，圖像傳感器與顯示模塊通過導線、電磁感應或光波連接、傳輸信號。

4.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：所述光學模塊包括用于提高顯示模塊出光效率的微納米光學結構和用于空間顯示和指向顯示的光學控制元件。

5.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：所述交互控制模塊包括觸控、肢體識別、語音、藍牙、Wifi，用于觀眾與顯示系統的互動。

6.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：交互控制模塊為肢體識別模塊時利用攝像頭拍攝的照片轉化成深度圖像，進行人體動作的識別，通過深度圖像獲取骨架模型，提取特征模型，利用動態時間規整算法進行模板匹配。

7.根據權利要求1所述的高度集成半導體顯示系統，其特征在于：所述監控模塊包括顯示系統的亮度、溫度、濕度及其他顯示狀態的監控系統。