[發(fā)明專利]光感算一體化的顯示單元、顯示陣列及其操作方法、設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112949848A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪萊;潘汶;郝智彪;羅毅
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06N3/067
• 分類號: G06N3/067;G06N3/04;G06N3/08;G06F3/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種光感算一體化的顯示單元，其特征在于，包括：

二極管，用于發(fā)射顯示光，以實現(xiàn)所述顯示單元的發(fā)光顯示；以及

憶阻器，與所述二極管連接，

其中，

所述二極管在接收檢測光時，產(chǎn)生響應(yīng)光電流，以實現(xiàn)所述顯示單元的光探測功能；

所述憶阻器用于對所述響應(yīng)光電流進行分流，從而調(diào)節(jié)所述顯示單元的光探測效率，以實現(xiàn)計算功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，

所述二極管與所述憶阻器并聯(lián)連接；或

所述二極管與所述憶阻器串聯(lián)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示單元，其特征在于，還包括：

第一端，用于接收電流脈沖以驅(qū)動所述二極管發(fā)光顯示和/或調(diào)節(jié)所述憶阻器的阻值；以及

第二端，對應(yīng)所述第一端設(shè)置，用于輸出所述顯示單元的響應(yīng)光電流和/或所述憶阻器的阻值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示單元，其特征在于，當(dāng)所述二極管與所述憶阻器并聯(lián)連接，所述第一端分別連接所述二極管和所述憶阻器的正極，且所述第二端分別對應(yīng)連接所述二極管和所述憶阻器的負極；

當(dāng)所述二極管與所述憶阻器串聯(lián)連接，所述第一端連接所述二極管或所述憶阻器的正極，且所述第二端對應(yīng)連接所述憶阻器或所述二極管的負極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其特征在于，

所述二極管為PIN結(jié)構(gòu)二極管；以及

所述憶阻器包括模擬型憶阻器。

6.一種光感算一體化的顯示陣列，其特征在于，包括：

多個權(quán)利要求1-5中任一項所述的顯示單元，用于實現(xiàn)所述顯示陣列的發(fā)光顯示和光探測功能；

多條行線，沿第一方向彼此并排布設(shè)，用于向?qū)?yīng)所述多個顯示單元施加電流脈沖，以驅(qū)動所述所述多個顯示單元發(fā)光顯示和/或調(diào)節(jié)所述憶阻器的阻值；

多條列線，沿第二方向彼此并排布設(shè)，且在空間中與所述多條行線對應(yīng)交叉設(shè)置，用于輸出所述多個顯示單元的響應(yīng)光電流，實現(xiàn)所述顯示陣列的光探測功能；

其中，所述多個顯示單元中的一個顯示單元的第一端與對應(yīng)的多個行線中的一個行線連接，第二端與對應(yīng)的多個列線中的一個列線連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示陣列，其特征在于，還包括：

多個電阻，與所述多條列線和/或多條行線一一對應(yīng)串聯(lián)連接，以實現(xiàn)對所述響應(yīng)光電流的輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示陣列，其特征在于，還包括：

第一輸出端，對應(yīng)所述多個電阻連接所述顯示陣列中奇數(shù)列的多條列線或奇數(shù)行的多條行線，用于第一輸出電流的輸出；

第二輸出端，對應(yīng)所述多個電阻連接所述顯示陣列中偶數(shù)列的多條列線或偶數(shù)行的多條行線，用于第二輸出電流的輸出；

其中，所述第一輸出電流和第二輸出電流的組合用于實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)矩陣的計算。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示陣列，其特征在于，還包括：

發(fā)光陣列，具有多個發(fā)光單元，用于發(fā)射檢測光；

所述多個發(fā)光單元與所述多個顯示單元一一對應(yīng)、相互間隔且彼此相鄰排布設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示陣列，其特征在于，

所述發(fā)光單元的發(fā)射的檢測光的波長小于所述顯示單元發(fā)射的顯示光的波長。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示陣列，其特征在于，

所述發(fā)光單元具有多個藍光二極管，用于發(fā)射檢測藍光；

所述顯示單元的二極管為綠光二極管，用于吸收所述檢測藍光以產(chǎn)生響應(yīng)電流；或者

所述發(fā)光單元具有多個綠光二極管，用于發(fā)射檢測綠光；

所述顯示單元的二極管為紅光二極管，用于吸收所述檢測綠光以產(chǎn)生響應(yīng)電流。