CN107248519A - 一种集成微型显示器和图像传感器的芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集成微型显示器和图像传感器的芯片。该芯片包括：像素区域，像素区域包括用于显示图像的显示像素阵列和用于传感图像信号的图像传感像素阵列；用于控制显示像素阵列的显示像素行电路和显示像素列电路；用于控制图像传感像素阵列的传感像素行电路和传感像素列电路；用于图像数据传输和收发控制信号的I/O接口。通过实施本发明，通过在微型显示芯片上集成图像传感功能，通过眼球的移动及眼睛的动作可以实现高效的人机交互操作。

Description

一种集成微型显示器和图像传感器的芯片
技术领域
本发明涉及便携式系统的信息显示和操作领域，更具体地说，涉及一种集成微型显示器和图像传感器的芯片。
背景技术
微型显示芯片已经在消费电子、工业、医疗得到了广泛的应用，它能在芯片级别实现传统显示器的功能。具有代表性的是OLED微型显示器，其在重量、体积、功耗上使得“便携显示”成为可能，是便携系统的核心器件。
另外，便携系统的人机交互需要人对系统进行输入，控制系统的执行方式，传统的鼠标移动点击和触摸操作难以在微型显示器的显示界面上进行，声控和体感控制方式则在诸多场合难以应用，如吵杂环境、战场环境，使得在微型显示芯片操作不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述微型显示芯片操作不方便的缺陷，提供一种集成微型显示器和图像传感器的芯片。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述芯片包括：像素区域，所述像素区域包括用于显示图像的显示像素阵列和用于感测外界动作信息获取图像信号的图像传感像素阵列；
用于控制所述显示像素阵列的显示像素行电路和显示像素列电路；
用于控制所述图像传感像素阵列的传感像素行电路和传感像素列电路；
用于图像数据传输和收发控制信号的I/O接口。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述芯片还包括：
用于提供信号处理及控制的辅助电路；
所述辅助电路包括：数模转换电路、模数转换电路、参考电平电路、控制寄存器、温度传感器、数字图像处理电路中的一种或多种。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述芯片还包括：
用于为所述芯片提供多路电源及工作时钟信号、并提供芯片二次开发物理固定的外围版级电路。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述像素区域为包括M*N个像素的像素阵列，每个所述像素包括显示子像素和传感器子像素，其中，M、N为大于1的自然数。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，
所述显示子像素包括：红显示子像素、绿显示子像素、蓝显示子像素；
所述传感器子像素包括：红传感器子像素、绿传感器子像素、蓝传感器子像素。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述M为600，N为800。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述像素包括：显示像素层、传感像素电路层、发光层、过滤层，所述显示像素层、传感像素电路层、发光层、过滤层依次设置；
所述过滤层用于实现图像显示和图像传感器的彩色化。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述发光层包括：密封层、透明公共阴极、有机发光层，所述密封层、透明共阴极、有机发光层依次设置。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述像素包括：设置在所述过滤层上的微透镜；
在所述发光层与所述传感像素电路层相邻一侧设置独立阳极，所述独立阳极为高功函数且高反射率的金属层。
优选地，本发明所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，所述过滤层包括：红过滤层、绿过滤层、蓝过滤层。
实施本发明的一种集成微型显示器和图像传感器的芯片，具有以下有益效果：该芯片包括：像素区域，所述像素区域包括用于显示图像的显示像素阵列和用于传感图像信号的图像传感像素阵列；用于控制所述显示像素阵列的显示像素行电路和显示像素列电路；用于控制所述图像传感像素阵列的传感像素行电路和传感像素列电路；用于图像数据传输和收发控制信号的I/O接口。通过实施本发明，通过在微型显示芯片上集成图像传感功能，通过眼球的移动及眼睛的动作可以实现高效的人机交互操作。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片的结构示意图；
图2是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片像素区域的结构示意图；
图3是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片像素的剖面图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片的结构示意图。
具体的，该集成微型显示器和图像传感器的芯片1包括：像素区域2、显示像素行电路3a和显示像素列电路3b、传感像素行电路4a和传感像素列电路4b、I/O接口5。其中，
像素区域2包括用于显示图像的显示像素阵列和用于感测外界动作信息获取图像信号的图像传感像素阵列。
显示像素行电路3a和显示像素列电路3b用于控制显示像素阵列。
传感像素行电路4a和传感像素列电路4b用于控制图像传感像素阵列。
I/O接口5用于图像数据传输和收发控制信号。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，芯片1还包括：用于提供信号处理及控制的辅助电路6。
辅助电路6包括：数模转换电路、模数转换电路、参考电平电路、控制寄存器、温度传感器、数字图像处理电路中的一种或多种，可根据设计功能需要进行选择。辅助电路的位置根据芯片布局进行合理设置。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，芯片1还包括：
用于为芯片1提供多路电源及工作时钟信号、并提供芯片二次开发物理固定的外围版级电路7。
图2是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片像素区域的结构示意图。
本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，像素区域2为包括M*N个像素的像素阵列，每个像素包括显示子像素和传感器子像素，其中，M、N为大于1的自然数。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，
显示子像素包括：红显示子像素R、绿显示子像素G、蓝显示子像素B；
传感器子像素包括：红传感器子像素r、绿传感器子像素g、蓝传感器子像素b。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，M为600，N为800，即为600*800像素阵列。可以理解，像素阵列的数量可根据设计的需求和尺寸进行灵活选择。
图3是本发明一种集成微型显示器和图像传感器的芯片像素的剖面图。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，像素包括：显示像素层38、传感像素电路层37、发光层35、过滤层，显示像素层38、传感像素电路层37、发光层35、过滤层依次设置；
过滤层用于实现图像显示和图像传感器的彩色化。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，发光层35包括：密封层、透明公共阴极、有机发光层，密封层、透明共阴极、有机发光层依次设置。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，像素包括：设置在过滤层上的微透镜31。微透镜31用于优化光路，提高在垂直显示面附近的人眼视觉效果，同时增加传感器的入射光子数，提高光电耦合效率。
在发光层35与传感像素电路层37相邻一侧设置独立阳极36，独立阳极36为高功函数且高反射率的金属层。
优选地，本发明的集成微型显示器和图像传感器的芯片，过滤层包括：红过滤层32、绿过滤层33、蓝过滤层34。可以理解，不同颜色的过滤层放置在对应的显示子像素和传感器子像素上。
通过实施本发明，通过在微型显示芯片上集成图像传感功能，通过眼球的移动及眼睛的动作可以实现高效的人机交互操作。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述芯片(1)包括：像素区域(2)，所述像素区域(2)包括用于显示图像的显示像素阵列和用于感测外界动作信息获取图像信号的图像传感像素阵列；
用于控制所述显示像素阵列的显示像素行电路(3a)和显示像素列电路(3b)；
用于控制所述图像传感像素阵列的传感像素行电路(4a)和传感像素列电路(4b)；
用于图像数据传输和收发控制信号的I/O接口(5)。
2.根据权利要求1所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述芯片(1)还包括：
用于提供信号处理及控制的辅助电路(6)；
所述辅助电路(6)包括：数模转换电路、模数转换电路、参考电平电路、控制寄存器、温度传感器、数字图像处理电路中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述芯片(1)还包括：
用于为所述芯片(1)提供多路电源及工作时钟信号、并提供芯片二次开发物理固定的外围版级电路(7)。
4.根据权利要求1所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述像素区域(2)为包括M*N个像素的像素阵列，每个所述像素包括显示子像素和传感器子像素，其中，M、N为大于1的自然数。
5.根据权利要求4所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，
所述显示子像素包括：红显示子像素、绿显示子像素、蓝显示子像素；
所述传感器子像素包括：红传感器子像素、绿传感器子像素、蓝传感器子像素。
6.根据权利要求4所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述M为600，N为800。
7.根据权利要求4所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述像素包括：显示像素层(38)、传感像素电路层(37)、发光层(35)、过滤层，所述显示像素层(38)、传感像素电路层(37)、发光层(35)、过滤层依次设置；
所述过滤层用于实现图像显示和图像传感器的彩色化。
8.根据权利要求7所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述发光层(35)包括：密封层、透明公共阴极、有机发光层，所述密封层、透明共阴极、有机发光层依次设置。
9.根据权利要求7所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述像素包括：设置在所述过滤层上的微透镜(31)；
在所述发光层(35)与所述传感像素电路层(37)相邻一侧设置独立阳极(36)，所述独立阳极(36)为高功函数且高反射率的金属层。
10.根据权利要求7所述的集成微型显示器和图像传感器的芯片，其特征在于，所述过滤层包括：红过滤层(32)、绿过滤层(33)、蓝过滤层(34)。
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