[發(fā)明專利]一種高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711207548.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107895543B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)群;周雄圖;張永愛(ài);郭太良;林金堂;葉蕓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): G09F9/33
• 分類號(hào): G09F9/33;G09G3/32;G09G3/3208
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;薛金才

本發(fā)明屬于新型半導(dǎo)體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)，將顯示系統(tǒng)分為M×N個(gè)顯示單元（M、N為自然數(shù)），每個(gè)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(xué)模塊、交互控制模塊、監(jiān)控模塊和驅(qū)動(dòng)模塊等模塊中的一個(gè)或多個(gè)的集合。結(jié)合芯片工藝、MEMS工藝和其他微納米加工工藝，將Micro?LED器件與集成電路芯片、光電傳感器等器件有機(jī)結(jié)合在一起，提高器件的集成度和新型化程度。同時(shí)，本發(fā)明提出將超高密度顯示的Micro?LED器件與高精度三維圖像采集技術(shù)、觸覺(jué)感知和輸入技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、信號(hào)集成技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一種具有真三維空間顯示、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

Micro-LED是將傳統(tǒng)的LED結(jié)構(gòu)進(jìn)行微小化和矩陣化，并采用CMOS集成電路工藝制成驅(qū)動(dòng)電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)每一個(gè)像素點(diǎn)定址控制和單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的顯示技術(shù)。由于Micro-LED技術(shù)的亮度、壽命、對(duì)比度、反應(yīng)時(shí)間、能耗、可視角度和分辨率等各種指標(biāo)都強(qiáng)于LCD和OLED技術(shù)，加上其屬于自發(fā)光、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被許多產(chǎn)家視為下一代顯示技術(shù)而開(kāi)始積極布局。Micro-LED的另一個(gè)特點(diǎn)是其制備工藝與芯片工藝和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）相兼容，因此結(jié)合芯片工藝、MEMS工藝和其他微納米加工工藝，可以很方便將Micro-LED器件與集成電路芯片、光電傳感器等器件有機(jī)結(jié)合在一起，提高器件的集成度和新型化程度。另一方面，下一代顯示技術(shù)對(duì)真實(shí)度、交流互動(dòng)和個(gè)性化等特點(diǎn)提出了越來(lái)越高的訴求，本發(fā)明提出將超高密度顯示的Micro-LED器件與高精度三維圖像采集技術(shù)、觸覺(jué)感知和輸入技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、信號(hào)集成技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一種具有真三維空間顯示、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有真三維空間顯示、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案是：

一種高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)，其包括M×N個(gè)顯示單元，其中M、N為自然數(shù)；每個(gè)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(xué)模塊、交互控制模塊、監(jiān)控模塊和驅(qū)動(dòng)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(xué)模塊、交互控制模塊、監(jiān)控模塊連接；驅(qū)動(dòng)模塊分別與圖像獲取與處理模塊、傳感器模塊、光學(xué)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(xué)模塊、交互控制模塊、監(jiān)控模塊和驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)二維平面排列或空間堆疊的方式集合成顯示單元；若干個(gè)顯示單元通過(guò)二維平面排列或空間組合的方式集成形成高度集成半導(dǎo)體顯示系統(tǒng)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述顯示模塊為微米級(jí)或亞微米級(jí)發(fā)光二極管顯示或有機(jī)發(fā)光二極管顯示像素源，負(fù)責(zé)顯示圖像和視頻，每個(gè)顯示模塊包含K×L個(gè)顯示像素，K、L均為自然數(shù)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述顯示模塊為微米級(jí)發(fā)光二極管；在微米級(jí)發(fā)光二極管包括襯底、沉積在襯底上的第一光學(xué)結(jié)構(gòu)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(dǎo)電層，第一電極、第二電極和第二光學(xué)結(jié)構(gòu)層；所述N型GaN層設(shè)置在GaN緩沖層上；多量子阱層設(shè)置在N型GaN層上；P型GaN層設(shè)置在多量子阱層上；透明導(dǎo)電層設(shè)置在多量子阱層上；第二光學(xué)結(jié)構(gòu)層設(shè)置透明導(dǎo)電層上；第一電極設(shè)置在N型GaN層上；第二電極設(shè)置在透明導(dǎo)電層上；所述第二光學(xué)結(jié)構(gòu)層為布拉格光柵或微納米結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，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(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，圖像傳感器與顯示模塊通過(guò)導(dǎo)線、電磁感應(yīng)或光波連接、傳輸信號(hào)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述傳感器模塊包括觸覺(jué)傳感器、味覺(jué)傳感器和嗅覺(jué)傳感器，用于提高觀眾的感知程度。