TW202122870A - 用於顯示裝置的右投影器及左投影器 - Google Patents

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Abstract

在此揭露的是具有左投影器及右投影器的顯示裝置。根據某些實施例，一種顯示裝置包含第一顯示器封裝件，其具有第一LED晶粒、第二LED晶粒、第三LED晶粒以及第一底板晶粒，所述第一底板晶粒是電連接至所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒以及所述第三LED晶粒。所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒以及所述第三LED晶粒的每一個是相關第一平面對稱的，所述第一平面是平行於所述第一LED晶粒的發射方向，並且垂直於所述第一LED晶粒的縱向方向。所述第一底板晶粒是相關第二平面對稱的，所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述發射方向，並且平行於所述第一LED晶粒的所述縱向方向。

Description

用於顯示裝置的右投影器及左投影器
本發明係有關於用於顯示裝置的右投影器及左投影器。相關申請案的交叉參考
此申請案主張2019年12月10日申請的美國臨時專利申請案號62/946,013、以及2020年4月23日申請的美國非臨時專利申請案號16/856,239的優先權，所述美國專利申請案的內容是為了所有的目的藉此以其整體被納入作為參考。
發光二極體(LED)是轉換電能成為光能，並且提供許多優於其它光源的益處，例如是縮小的尺寸、改善的耐久性、以及增大的效率。LED可以在許多顯示器系統中被利用作為光源，例如是電視、電腦螢幕、膝上型電腦、平板電腦、智慧型手機、投影系統、以及可穿戴式電子裝置。基於例如是AlN、GaN、InN、與類似者的合金的III族氮化物半導體的微LED(“μLED”)由於其小尺寸(例如，具有小於100 μm、小於50 μm、小於10 μm或是小於5 μm的線性尺寸)、高的封裝密度(並且因此較高的解析度)以及高的亮度，而已經開始被開發以用於各種的顯示器應用。例如，發射不同色彩(例如，紅色、綠色及藍色)的光的微LED可被利用以形成例如是電視或近眼顯示器系統的顯示器系統的子像素。
此揭露內容是有關於一種顯示裝置，其具有左投影器以及右投影器。根據某些實施例，一種顯示裝置是包含第一顯示器封裝件，其可被納入所述左投影器中。所述第一顯示器封裝件是包含：第一發光二極體(LED)晶粒，其包含複數個第一LED；第二LED晶粒，其包含複數個第二LED；第三LED晶粒，其包含複數個第三LED；以及第一底板晶粒，其電連接至所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒、以及所述第三LED晶粒。所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒、以及所述第三LED晶粒的每一個是相關第一平面對稱的，所述第一平面是平行於所述第一LED晶粒的發射方向，並且垂直於所述第一LED晶粒的縱向方向。所述第一底板晶粒是相關第二平面對稱的，所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述發射方向，並且平行於所述第一LED晶粒的所述縱向方向。
所述顯示裝置亦可包含第二顯示器封裝件，其可被納入所述右投影器中。所述第二顯示器封裝件可包含：第四LED晶粒，其包含複數個第四LED；第五LED晶粒，其包含複數個第五LED；第六LED晶粒，其包含複數個第六LED；以及第二底板晶粒，其電連接至所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒。所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒的每一個可以是相關所述第一平面對稱的，並且所述第二底板晶粒可以是相關所述第二平面對稱的。
所述第四LED晶粒可以在第三平面之內相對所述第一LED晶粒被旋轉180°，所述第五LED晶粒可以在所述第三平面之內相對所述第二LED晶粒被旋轉180°，並且所述第六LED晶粒可以在所述第三平面之內相對所述第三LED晶粒被旋轉180°。所述第三平面可以是垂直於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
所述第二底板晶粒可以相關所述第二平面，相對所述第一底板晶粒映射的。或者是，所述第二底板晶粒可以相關所述第一平面，相對所述第一底板晶粒映射的，所述第二底板晶粒可以在第三平面之內相對所述第一底板晶粒被旋轉180°，並且所述第三平面可以是垂直於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
所述複數個第一LED的每一個第一LED以及所述複數個第四LED的每一個第四LED可被配置以發射紅光。所述複數個第二LED的每一個第二LED以及所述複數個第五LED的每一個第五LED可被配置以發射綠光。所述複數個第三LED的每一個第三LED以及所述複數個第六LED的每一個第六LED可被配置以發射藍光。
所述第一LED晶粒的所述縱向方向可以是平行於所述第一LED晶粒的電性介面的長軸。替代或是額外地，所述第一LED晶粒的所述縱向方向可以是平行於所述第一LED晶粒的一邊緣。
根據其它實施例，一種顯示裝置是包含第一顯示器封裝件，其可被納入所述左投影器中。所述第一顯示器封裝件是包含：第一LED晶粒，其包含複數個第一LED；第二LED晶粒，其包含複數個第二LED；第三LED晶粒，其包含複數個第三LED；以及第一底板晶粒，其包含輸入/輸出(I/O)墊的第一陣列，其提供電連接至所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒以及所述第三LED晶粒。所述I/O墊的第一陣列是被配置成接近所述第一底板晶粒的中心並且在第一平面之內，所述第一平面是垂直於所述第一LED晶粒的發射方向。所述I/O墊的第一陣列是可從在所述第一平面之內的第一方向以及在所述第一平面之內的第二方向接達的。所述第一方向是反平行於所述第二方向。
所述I/O墊的第一陣列可以具有矩形的形狀。或者是，所述I/O墊的第一陣列可以具有梯形的形狀。所述I/O墊的第一陣列可以是相關第二平面對稱的，所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
所述顯示裝置亦可包含第二顯示器封裝件，其可被納入所述右投影器中。所述第二顯示器封裝件可包含：第四LED晶粒，其包含複數個第四LED；第五LED晶粒，其包含複數個第五LED；第六LED晶粒，其包含複數個第六LED；以及第二底板晶粒，其包含I/O墊的第二陣列，其提供電連接至所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒。所述I/O墊的第二陣列可被配置成接近所述第二底板晶粒的中心並且在所述第一平面之內。所述I/O墊的第二陣列可以是可從所述第一方向以及所述第二方向接達的。
所述I/O墊的第二陣列可以具有矩形的形狀。或者是，所述I/O墊的第二陣列可以具有梯形的形狀。
所述第四LED晶粒可以沿著所述第一方向相對所述第一LED晶粒而被平移。所述第五LED晶粒可以沿著所述第一方向相對所述第二LED晶粒而被平移。所述第六LED晶粒可以沿著所述第二方向相對所述第三LED晶粒而被平移，並且所述第二底板晶粒可以沿著所述第二方向相對所述第一底板而被平移。
述複數個第一LED的每一個第一LED以及所述複數個第四LED的每一個第四LED可被配置以發射紅光。所述複數個第二LED的每一個第二LED以及所述複數個第五LED的每一個第五LED可被配置以發射綠光。所述複數個第三LED的每一個第三LED以及所述複數個第六LED的每一個第六LED可被配置以發射藍光。所述I/O墊的第一陣列可被配置以提供從所述第一方向以及所述第二方向對稱的繞線接達。
此發明內容既不欲指出所主張的標的之關鍵或重要的特點，亦不欲單獨被用來決定所主張的標的之範疇。所述標的應該參考到此揭露內容的整個說明書、任一或全部的圖式、以及每一個請求項的適當的部分來理解。先前與其它的特點及例子將會一起在以下於後續的說明書、請求項、以及所附的圖式中更詳細加以描述。
此揭露內容大致是有關於發光二極體(LED)。在此所述的LED可以結合各種的技術來加以利用，例如是人工實境系統。人工實境系統(例如是頭戴式顯示器(HMD)或抬頭顯示器(HUD)系統)大致是包含被配置以呈現人工影像的顯示器，所述人工影像是在虛擬環境中描繪物體。所述顯示器可以呈現虛擬的物體、或是結合真實物體的影像與虛擬的物體，即如同在虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)、或是混合實境(MR)的應用中。例如，在AR系統中，使用者例如可以藉由透視透明的顯示器眼鏡或鏡片(經常被稱為光學透視)、或是觀看藉由相機所捕捉的周圍環境的顯示的影像(經常被稱為視訊透視)，來觀看虛擬的物體的顯示的影像(例如，電腦產生的影像(CGI))以及周圍環境兩者。在某些AR系統中，所述人工影像可以利用LED為基礎的顯示器子系統而被呈現給使用者。
如同在此所用的，所述術語“發光二極體(LED)”是指一種光源，其包含至少一n型半導體層、一p型半導體層、以及介於所述n型半導體層與所述p型半導體層之間的一發光區域(亦即，作用區域)。所述發光區域可包含一或多個半導體層，其形成一或多個異質結構，例如量子井。在某些實施例中，所述發光區域可包含多個半導體層，其形成一或多個多重量子井(MQW)，其分別包含多個(例如，大約2至6個)量子井。
如同在此所用的，所述術語“微LED”或“μLED”是指一種具有晶片的LED，其中所述晶片的線性尺寸是小於約200 μm，例如是小於100 μm、小於50 μm、小於20 μm、小於10 μm、或是更小的。例如，微LED的線性尺寸可以是小到6 μm、5 μm、4 μm、2 μm、或是更小的。某些微LED可以具有線性尺寸(例如，長度或直徑)是相當於少數載子擴散長度。然而，在此的揭露內容並不限於微LED，並且是亦可以應用至迷你LED以及大型LED。
如同在此所用的，所述術語“接合”可以是指各種用於實體及/或電連接兩個或多個裝置及/或晶圓的方法，例如是黏著接合、金屬至金屬接合、金屬氧化物接合、晶圓至晶圓接合、晶粒至晶圓接合、混合接合、焊接、凸塊下金屬化、與類似者。例如，黏著接合可以利用可固化黏著劑(例如，環氧樹脂)以透過黏著來實體接合兩個或多個裝置及/或晶圓。金屬至金屬接合例如可包含引線接合或是覆晶接合，其是在金屬之間利用焊接介面(例如，墊或球體)、導電的黏著劑、或是焊接的接合點。金屬氧化物接合可以在每一個表面上形成一金屬及氧化物圖案、將氧化物區段接合在一起、並且接著將金屬區段接合在一起以產生一導電路徑。晶圓至晶圓接合可以在無任何中間層之下接合兩個晶圓(例如，矽晶圓或是其它半導體晶圓)，並且是根據在所述兩個晶圓的表面之間的化學接合。晶圓至晶圓接合可包含晶圓清潔及其它的預處理、在室溫下對準及預先接合、以及在例如是約250°C或更高的高溫下退火。晶粒至晶圓接合可以利用晶圓的驅動器而利用在晶圓上的凸塊以對準預先形成的晶片的特點。混合接合例如可包含晶圓清潔、一晶圓的接點與另一晶圓的接點的高精確度的對準、在室溫下的所述晶圓之內的介電材料的介電質接合、以及所述接點的藉由在例如是250-300°C或更高溫的退火的金屬接合。如同在此所用的，所述術語“凸塊”可以大致是指在接合期間所利用或形成的金屬互連。
在以下的說明中，為了解說之目的，特定的細節被闡述以便於提供本揭露內容的例子的徹底理解。然而，將會明顯的是各種的例子可以在無這些特定的細節下加以實施。例如，裝置、系統、結構、組件、方法、以及其它構件可能用方塊圖的形式而被展示為構件，以避免不必要的細節模糊所述例子。在其它實例中，眾所周知的裝置、製程、系統、結構、以及技術可能在無必要的細節下展示，以避免模糊所述例子。所述圖式及說明並不欲為限制性的。已經被採用在此揭露內容中的術語及措辭是被使用作為說明的用語而非限制性的，因而在此種術語及措辭的使用上並無意排除所展示及敘述的特點的任何等同物或是其之部分。所述字“例子”在此是被使用來表示“作為一個例子、實例、或是例證”。在此被敘述為“例子”的任何實施例或設計並不一定欲被解釋為相對其它實施例或設計為較佳或是有利的。
圖1是根據某些實施例的包含近眼顯示器120的人工實境系統環境100的一個例子的簡化的方塊圖。在圖1中所示的人工實境系統環境100可包含近眼顯示器120、選配的外部的成像裝置150、以及選配的輸入/輸出介面140，其分別可以耦接至選配的控制台110。儘管圖1是展示人工實境系統環境100包含一個近眼顯示器120、一個外部的成像裝置150、以及一個輸入/輸出介面140的一個例子，但是任意數目的這些構件都可以內含在人工實境系統環境100中、或是所述構件的任一個都可被省略。例如，可以有多個近眼顯示器120，其是藉由一或多個和控制台110通訊的外部的成像裝置150來加以監測。在某些配置中，人工實境系統環境100可以不包含外部的成像裝置150、選配的輸入/輸出介面140、以及選配的控制台110。在替代的配置中，不同或是額外的構件可以內含在人工實境系統環境100中。
近眼顯示器120可以是頭戴式顯示器，其呈現內容給使用者。藉由近眼顯示器120呈現的內容的例子是包含影像、視訊、音訊、或是其之任意組合中的一或多個。在某些實施例中，音訊可以經由外部的裝置(例如，揚聲器及/或頭戴式耳機)來呈現，其是從近眼顯示器120、控制台110、或是兩者接收音訊資訊，並且根據所述音訊資訊來呈現音訊資料。近眼顯示器120可包含一或多個剛性主體，其可以是剛性或非剛性地耦接至彼此。在剛性主體之間的剛性耦接可以使得所耦接的剛性主體作用為單一剛性實體。在剛性主體之間的非剛性耦接可以容許所述剛性主體能夠相對於彼此移動。在各種的實施例中，近眼顯示器120可以用任何適當的形狀因數來加以實施，其包含一副眼鏡。近眼顯示器120的一些實施例是進一步在以下相關圖2及圖3來加以敘述。此外，在各種的實施例中，在此所述的功能可被用在頭戴式裝置，其結合在近眼顯示器120外部的環境的影像以及人工實境內容(例如，電腦產生的影像)。因此，近眼顯示器120可以利用產生的內容(例如，影像、視訊、聲音、等等)來擴增在近眼顯示器120外部的實體真實世界的環境的影像，以呈現擴增實境給使用者。
在各種的實施例中，近眼顯示器120可包含顯示器電子設備122、顯示器光學件124、以及眼動追蹤單元130中的一或多個。在某些實施例中，近眼顯示器120亦可包含一或多個定位器126、一或多個位置感測器128、以及一慣性的量測單元(IMU)132。近眼顯示器120可以省略眼動追蹤單元130、定位器126、位置感測器128、以及IMU 132的任一個、或是在各種的實施例中包含額外的元件。此外，在某些實施例中，近眼顯示器120可包含結合圖1所述的各種元件的功能的元件。
顯示器電子設備122可以根據例如從控制台110接收到的資料來顯示或是促進影像至使用者的顯示。在各種的實施例中，顯示器電子設備122可包含一或多個顯示面板，例如是液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、無機發光二極體(ILED)顯示器、微發光二極體(μLED)顯示器、主動矩陣式OLED顯示器(AMOLED)、透明的OLED顯示器(TOLED)、或是某些其它顯示器。例如，在近眼顯示器120的一實施方式中，顯示器電子設備122可包含一前TOLED面板、一後顯示面板、以及在所述前及後顯示面板之間的光學構件(例如，一衰減器、偏光板、或是繞射或光譜膜)。顯示器電子設備122可包含像素來發射具有一例如是紅色、綠色、藍色、白色或黃色的主色的光。在某些實施方式中，顯示器電子設備122可以透過藉由二維的面板所產生的立體效果來顯示一個三維的(3D)影像，以產生影像深度的主觀的感知。例如，顯示器電子設備122可包含一左顯示器以及一右顯示器，其分別被設置在一使用者的左眼及右眼的前面。所述左顯示器及右顯示器可以呈現一影像水平地相對於彼此而被移位的副本，以產生立體效果(亦即，由觀看影像的一使用者對於所述影像深度的感知)。
在某些實施例中，顯示器光學件124可以光學地(例如，利用光學波導及耦合器)顯示影像內容、或是放大從顯示器電子設備122接收到的影像光、校正和所述影像光相關的光學誤差、以及呈現所述經校正的影像光給近眼顯示器120的一使用者。在各種的實施例中，顯示器光學件124可包含一或多個光學元件，例如是基板、光學波導、孔徑、菲涅耳透鏡、凸透鏡、凹透鏡、濾波器、輸入/輸出耦合器、或是任何其它可以影響從顯示器電子設備122發射的影像光的適當的光學元件。顯示器光學件124可包含不同的光學元件及機械式耦接的一組合，以在所述組合中維持所述光學元件的相對的間隔及方位。在顯示器光學件124中的一或多個光學元件可以具有一光學塗層，例如是抗反射塗層、反射塗層、濾波塗層、或是不同的光學塗層的一組合。
所述影像光藉由顯示器光學件124的放大可以容許顯示器電子設備122能夠是比更大型的顯示器實際較小、重量較輕、並且消耗較低的功率。此外，放大可以增加所顯示的內容的視野。影像光藉由顯示器光學件124的放大的量可以藉由調整、加入、或是從顯示器光學件124移除光學元件來加以改變。在某些實施例中，顯示器光學件124可以投影所顯示的影像至一或多個可以比近眼顯示器120更遠離使用者的眼睛的影像平面。
顯示器光學件124亦可被設計以校正一或多種類型的光學誤差，例如是二維的光學誤差、三維的光學誤差、或是其之任意組合。二維的誤差可包含發生在兩個維度上的光學像差。二維的誤差的範例類型可包含桶形(barrel)失真、針墊(pincushion)失真、縱向的色像差、以及橫向的色像差。三維的誤差可包含發生在三個維度上的光學誤差。三維的誤差的範例類型可包含球面像差、彗形(comatic)像差、場彎曲、以及像散。
定位器126可以是位在近眼顯示器120上的相對於彼此並且相對於在近眼顯示器120上的一參考點的特定位置的物體。在某些實施方式中，控制台110可以識別在藉由外部的成像裝置150所捕捉的影像中的定位器126，以判斷人工實境頭戴式裝置的位置、方位、或是兩者。一定位器126可以是一LED、一隅角立方體反射器、一反射的標記、對比近眼顯示器120操作在其中的環境的一種類型的光源、或是其之任意組合。在其中定位器126是主動構件(例如，LED或是其它類型的發光裝置)的實施例中，定位器126可以發射在可見光頻帶中(例如，約380 nm至750 nm)、在紅外線(IR)頻帶中(例如，約750 nm至1 mm)、在紫外線頻帶中(例如，約10 nm至約380 nm)、在電磁頻譜的另一部分中、或是在電磁頻譜的部分的任意組合中的光。
外部的成像裝置150可包含一或多個相機、一或多個攝影機、任何其它能夠捕捉包含定位器126中的一或多個的影像的裝置、或是其之任意組合。此外，外部的成像裝置150可包含一或多個濾波器(例如，用以增加信號對雜訊比)。外部的成像裝置150可被配置以偵測在外部的成像裝置150的視野中從定位器126發射或是反射的光。在其中定位器126包含被動元件(例如，逆反射器(retroreflector))的實施例中，外部的成像裝置150可包含一光源，其照射某些或是全部的定位器126，而定位器126可以逆反射所述光至在外部的成像裝置150中的光源。慢速校準資料可以從外部的成像裝置150被傳遞至控制台110，並且外部的成像裝置150可以從控制台110接收一或多個校準參數以調整一或多個成像參數(例如，焦距、焦點、幀率、感測器溫度、快門速度、孔徑、等等)。
位置感測器128可以響應於近眼顯示器120的運動來產生一或多個量測信號。位置感測器128的例子可包含加速度計、陀螺儀、磁力儀、其它偵測運動或誤差校正的感測器、或是其之任意組合。例如，在某些實施例中，位置感測器128可包含多個加速度計以量測平移的運動(例如，前/後、上/下、或是左/右)、以及多個陀螺儀以量測旋轉的運動(例如，俯仰(pitch)、偏擺(yaw)、或是翻滾(roll))。在某些實施例中，各種的位置感測器可以彼此正交地被定向。
IMU 132可以是一種電子裝置，其是根據從位置感測器128中的一或多個接收到的量測信號來產生快速的校準資料。位置感測器128可以是位在IMU 132的外部、IMU 132的內部、或是其之任意組合。根據來自一或多個位置感測器128的一或多個量測信號，IMU 132可以產生快速的校準資料，其指出相對於近眼顯示器120的一最初的位置的近眼顯示器120的一估計的位置。例如，IMU 132可以隨著時間積分從加速度計接收到的量測信號以估計一速度向量，並且隨著時間積分所述速度向量以決定在近眼顯示器120上的一參考點的一估計的位置。或者是，IMU 132可以提供所取樣的量測信號至控制台110，而控制台110可以決定所述快速的校準資料。儘管所述參考點可以大致被定義為在空間中的一點，但是在各種的實施例中，所述參考點亦可以被定義為在近眼顯示器120之內的一點(例如，IMU 132的一中心)。
眼動追蹤單元130可包含一或多個眼動追蹤系統。眼動追蹤可以是指判斷一眼睛的位置，其包含所述眼睛相對於近眼顯示器120的方位及位置。一眼動追蹤系統可包含一成像系統以成像一或多個眼睛，並且可以選配地包含一可以產生光的發光器，所述光被導引到一眼睛，使得被所述眼睛反射的光可藉由所述成像系統加以捕捉。例如，眼動追蹤單元130可包含一非同調或是同調光源(例如，一雷射二極體)，其發射在可見光頻譜或是紅外線頻譜中的光、以及一相機，其捕捉被所述使用者的眼睛反射的光。作為另一例子的是，眼動追蹤單元130可以捕捉藉由一小型的雷達單元發射的反射的無線電波。眼動追蹤單元130可以利用低功率的發光器，其是以不會傷害眼睛或造成身體不適的頻率及強度來發射光。眼動追蹤單元130可被配置以增加在藉由眼動追蹤單元130所捕捉的一眼睛的影像中的對比，同時降低由眼動追蹤單元130所消耗的整體功率(例如，降低由內含在眼動追蹤單元130中的發光器以及成像系統所消耗的功率)。例如，在某些實施方式中，眼動追蹤單元130可以消耗小於100毫瓦的功率。
近眼顯示器120可以利用眼睛的方位，以例如判斷使用者的一瞳孔間距離(IPD)、判斷注視方向、引入深度線索(例如，模糊在使用者的主要視線之外的影像)、收集在VR媒體中的使用者互動上的探索(例如，花在任何特定的對象、物件、或框上的時間為曝露到的刺激的一函數)、某些其它是部分根據使用者的眼睛中的至少一個眼睛的方位而定的功能、或是其之任意組合。因為所述方位可以針對於使用者的兩眼來加以判斷，因此眼動追蹤單元130可以能夠判斷所述使用者正看著哪裡。例如，判斷使用者的注視的方向可包含根據使用者的左右眼的所判斷的方位來判斷一收斂點。一收斂點可以是使用者的眼睛的兩個中央窩(foveal)軸交叉所在的點。使用者的注視方向可以是通過所述收斂點以及在使用者的眼睛的瞳孔之間的中點的一線的方向。
輸入/輸出介面140可以是一裝置，其容許使用者能夠傳送動作請求至控制台110。動作請求可以是為了執行一特定動作的請求。例如，一動作請求可以是開始或結束一應用程式、或是執行在所述應用程式之內的一特定動作。輸入/輸出介面140可包含一或多個輸入裝置。範例的輸入裝置可包含鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、手套、按鈕、觸控螢幕、或是任何其它用於接收動作請求並且傳遞所接收到的動作請求至控制台110的適當的裝置。藉由所述輸入/輸出介面140接收到的一動作請求可被傳遞至控制台110，而控制台110可以執行對應於所請求的動作的一動作。在某些實施例中，輸入/輸出介面140可以根據從控制台110接收到的指令來提供觸覺回授給使用者。例如，輸入/輸出介面140可以在一動作請求被接收到時、或是在控制台110已經執行一所請求的動作並且傳遞指令至輸入/輸出介面140時提供觸覺回授。在某些實施例中，外部的成像裝置150可被用來追蹤輸入/輸出介面140，例如追蹤一控制器(其例如可包含一IR光源)的地點或位置、或是使用者的手以判斷所述使用者的運動。在某些實施例中，近眼顯示器120可包含一或多個成像裝置以追蹤輸入/輸出介面140，例如是追蹤一控制器的地點或位置、或是使用者的手以判斷所述使用者的運動。
控制台110可以根據從外部的成像裝置150、近眼顯示器120、以及輸入/輸出介面140中的一或多個接收到的資訊來提供內容至近眼顯示器120，以用於呈現給使用者。在圖1所示的例子中，控制台110可包含應用程式儲存器112、頭戴式裝置追蹤模組114、人工實境引擎116、以及眼動追蹤模組118。控制台110的某些實施例可包含與那些結合圖1敘述者不同或是額外的模組。在以下進一步敘述的功能可以用與在此描述者不同的方式而被分散在控制台110的構件之間。
在某些實施例中，控制台110可包含處理器以及非暫態的電腦可讀取的儲存媒體，其儲存可藉由所述處理器執行的指令。所述處理器可包含多個處理單元，其平行執行指令。所述非暫態的電腦可讀取的儲存媒體可以是任何記憶體，例如是硬碟機、可拆卸的記憶體、或是固態硬碟(例如，快閃記憶體或是動態隨機存取記憶體(DRAM))。在各種的實施例中，結合圖1敘述的控制台110的模組可被編碼為在所述非暫態的電腦可讀取的儲存媒體中的指令，當藉由所述處理器執行時，其使得所述處理器執行在以下進一步敘述的功能。
應用程式儲存器112可以儲存一或多個應用程式以供控制台110執行。一應用程式可包含一群組的指令，當藉由一處理器執行時，其產生用於呈現給使用者的內容。藉由一應用程式所產生的內容可以是響應於從使用者經由所述使用者的眼睛的移動接收到的輸入、或是從所述輸入/輸出介面140接收到的輸入。所述應用程式的例子可包含遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放應用程式、或是其它適當的應用程式。
頭戴式裝置追蹤模組114可以利用來自外部的成像裝置150的慢速的校準資訊來追蹤近眼顯示器120的移動。例如，頭戴式裝置追蹤模組114可以利用來自所述慢速的校準資訊的觀察到的定位器以及近眼顯示器120的模型，以判斷近眼顯示器120的一參考點的位置。頭戴式裝置追蹤模組114亦可以利用來自所述快速的校準資訊的位置資訊，以判斷近眼顯示器120的一參考點的位置。此外，在某些實施例中，頭戴式裝置追蹤模組114可以利用所述快速的校準資訊、所述慢速的校準資訊、或是其之任意組合的部分，以預測近眼顯示器120的未來的位置。頭戴式裝置追蹤模組114可以提供近眼顯示器120的估計或是預測的未來的位置至人工實境引擎116。
人工實境引擎116可以在人工實境系統環境100之內執行應用程式，並且從頭戴式裝置追蹤模組114接收近眼顯示器120的位置資訊、近眼顯示器120的加速資訊、近眼顯示器120的速度資訊、近眼顯示器120的預測的未來的位置、或是其之任意組合。人工實境引擎116亦可以從眼動追蹤模組118接收估計的眼睛位置以及方位資訊。根據所接收到的資訊，人工實境引擎116可以決定內容以提供至近眼顯示器120以用於呈現給使用者。例如，若所接收到的資訊指出使用者已經看向左邊，則人工實境引擎116可以產生用於近眼顯示器120的內容，其在一虛擬的環境中鏡射所述使用者的眼睛移動。此外，人工實境引擎116可以響應於從輸入/輸出介面140接收到的一動作請求以在控制台110上執行的一應用程式之內執行一動作，並且提供回授給使用者，其指出所述動作已經被執行。所述回授可以是經由近眼顯示器120的視覺或可聽見的回授、或是經由輸入/輸出介面140的觸覺回授。
眼動追蹤模組118可以從眼動追蹤單元130接收眼動追蹤資料，並且根據所述眼動追蹤資料來判斷使用者的眼睛的位置。所述眼睛的位置可包含一眼睛相對於近眼顯示器120或是其之任何元件的方位、位置、或是兩者。因為眼睛的旋轉軸是以所述眼睛在其眼窩中的位置的一函數而改變，因此判斷所述眼睛在其眼窩中的位置可以容許眼動追蹤模組118能夠更正確地判斷所述眼睛的方位。
圖2是用於實施在此揭露的某些例子的具有HMD裝置200的形式的近眼顯示器的一個例子的立體圖。HMD裝置200例如可以是VR系統、AR系統、MR系統、或是其之任意組合的一部分。HMD裝置200可包含主體220以及頭帶230。圖2是在所述立體圖中展示主體220的底側223、前側225、以及左側227。頭帶230可以具有一可調整或是可延長的長度。在HMD裝置200的主體220以及頭帶230之間可以有一充分的空間以容許一使用者能夠將HMD裝置200戴在所述使用者的頭部上。在各種的實施例中，HMD裝置200可包含額外的、較少的、或是不同的構件。例如，在某些實施例中，HMD裝置200可包含如同在例如是以下的圖3中所示的眼鏡鏡腳以及鏡腳尖端，而不是頭帶230。
HMD裝置200可以呈現包含一實體真實世界的環境的具有電腦產生的元素的虛擬及/或擴增的視圖的媒體給一使用者。藉由HMD裝置200呈現的媒體的例子可包含影像(例如，二維(2D)或是三維(3D)影像)、視訊(例如，2D或3D視訊)、音訊、或是其之任意組合。所述影像及視訊可以藉由在HMD裝置200的主體220中所封入的一或多個顯示器組件(未顯示在圖2中)而被呈現給使用者的每一個眼睛。在各種的實施例中，所述一或多個顯示器組件可包含單一電子顯示面板、或是多個電子顯示面板(例如，使用者的每一個眼睛有一顯示面板)。所述電子顯示面板的例子例如可包含LCD、OLED顯示器、ILED顯示器、μLED顯示器、AMOLED、TOLED、某些其它顯示器、或是其之任意組合。HMD裝置200可包含兩個可視範圍區域。
在某些實施方式中，HMD裝置200可包含各種的感測器(未顯示)，例如是深度感測器、運動感測器、位置感測器、以及眼動追蹤感測器。這些感測器的某些個可以利用一結構光圖案以用於感測。在某些實施方式中，HMD裝置200可包含用於和控制台通訊的輸入/輸出介面。在某些實施方式中，HMD裝置200可包含虛擬實境引擎(未顯示)，其可以在HMD裝置200之內執行應用程式，並且從所述各種的感測器接收HMD裝置200的深度資訊、位置資訊、加速資訊、速度資訊、預測的未來的位置、或是其之任意組合。在某些實施方式中，藉由所述虛擬實境引擎接收到的資訊可被使用於產生一信號(例如，顯示器指令)至所述一或多個顯示器組件。在某些實施方式中，HMD裝置200可包含相對於彼此並且相對於一參考點而位在主體220上的固定的位置的定位器(未被展示，例如定位器126)。所述定位器的每一個可以發射可藉由外部的成像裝置偵測的光。
圖3是用於實施在此揭露的某些例子的具有一副眼鏡的形式的近眼顯示器300的一個例子的立體圖。近眼顯示器300可以是圖1的近眼顯示器120的一特定的實施方式，並且可被配置以運作為虛擬實境顯示器、擴增實境顯示器、及/或混合實境顯示器。近眼顯示器300可包含鏡框305以及顯示器310。顯示器310可被配置以呈現內容給一使用者。在某些實施例中，顯示器310可包含顯示器電子設備及/或顯示器光學件。例如，如上相關圖1的近眼顯示器120所述的，顯示器310可包含LCD顯示面板、LED顯示面板、或是光學顯示面板(例如，波導顯示器組件)。
近眼顯示器300可以進一步包含在鏡框305上或是之內的各種感測器350a、350b、350c、350d及350e。在某些實施例中，感測器350a-350e可包含一或多個深度感測器、運動感測器、位置感測器、慣性感測器、或是環境光感測器。在某些實施例中，感測器350a-350e可包含一或多個影像感測器，其被配置以產生代表在不同方向上的不同視野的影像資料。在某些實施例中，感測器350a-350e可被使用作為輸入裝置，以控制或影響近眼顯示器300所顯示的內容、及/或提供一互動的VR/AR/MR體驗給近眼顯示器300的使用者。在某些實施例中，感測器350a-350e亦可被使用於立體的成像。
在某些實施例中，近眼顯示器300可以進一步包含一或多個照明器330，以投影光到所述實體環境中。所投影的光可以是和不同的頻帶相關的(例如，可見光、紅外光，紫外光、等等)，並且可以充作各種的目的。例如，照明器330可以在一暗的環境中(或是在一低強度的紅外光、紫外光、等等的環境中)投影光，以協助感測器350a-350e在所述暗的環境之內捕捉不同物體的影像。在某些實施例中，照明器330可被用來投影某些光圖案到所述環境之內的所述物體之上。在某些實施例中，照明器330可被使用作為定位器，例如是以上相關圖1所述的定位器126。
在某些實施例中，近眼顯示器300亦可包含一高解析度的相機340。相機340可以捕捉在視野中的實體環境的影像。為了AR或MR應用程式，所捕捉的影像可以例如藉由一虛擬實境引擎(例如，圖1的人工實境引擎116)來加以處理，以將虛擬的物體加入所捕捉的影像、或是修改在所捕捉的影像中的實體物體，並且經處理的影像可以藉由顯示器310而被顯示給使用者。
圖4是描繪根據某些實施例的包含波導顯示器的光學透視擴增實境系統400的一個例子。擴增實境系統400可包含一投影器410以及一組合器415。投影器410可包含一光源或影像源412以及投影器光學414。在某些實施例中，光源或影像源412可包含一或多個上述的微LED裝置。在某些實施例中，影像源412可包含顯示虛擬的物體的複數個像素，例如是LCD顯示面板或LED顯示面板。在某些實施例中，影像源412可包含一光源，其產生同調或是部分同調光。例如，影像源412可包含雷射二極體、垂直腔面發射雷射、LED、及/或上述的微LED。在某些實施例中，影像源412可包含複數個光源(例如，一陣列的上述的微LED)，其分別發射對應於一原色(例如，紅色、綠色、或是藍色)的一單色影像光。在某些實施例中，影像源412可包含三個二維陣列的微LED，其中每一個二維陣列的微LED可包含被配置以發射一原色(例如，紅色、綠色、或是藍色)的光的微LED。在某些實施例中，影像源412可包含一光學圖案產生器，例如一空間的光調變器。投影器光學414可包含一或多個光學構件，其可以調節來自影像源412的光，例如是擴展、準直、掃描、或是投影來自影像源412的光至組合器415。所述一或多個光學構件例如可包含一或多個透鏡、液體透鏡、反射鏡、孔徑、及/或光柵。例如，在某些實施例中，影像源412可包含一或多個一維的陣列或是細長的二維陣列的微LED，並且投影器光學414可包含一或多個一維的掃描器(例如，微鏡或是稜鏡)，其被配置以掃描所述一維的陣列或是細長的二維陣列的微LED以產生影像幀。在某些實施例中，投影器光學414可包含一具有複數個電極的液體透鏡(例如，一液晶透鏡)，其容許來自影像源412的光的掃描。
組合器415可包含一輸入耦合器430，以用於耦合來自投影器410的光到組合器415的一基板420之中。組合器415可以透射至少50%的在第一波長範圍中的光，並且反射至少25%的在第二波長範圍中的光。例如，所述第一波長範圍可以是從約400 nm至約650 nm的可見光，並且所述第二波長範圍可以是在紅外線頻帶中，例如是從約800 nm至約1000 nm。輸入耦合器430可包含體積全息光柵、繞射光學元件(DOE)(例如，表面起伏光柵)、基板420的傾斜的表面、或是折射耦合器(例如，楔形或是稜鏡)。例如，輸入耦合器430可包含反射的體積布拉格光柵、或是透射的體積布拉格光柵。輸入耦合器430可以具有大於30%、50%、75%、90%的耦合效率、或是針對於可見光為更高的耦合效率。被耦合到基板420中的光可以在基板420之內透過例如全內反射(TIR)來傳播。基板420可以具有一副眼鏡的一透鏡的形式。基板420可以具有平坦或是彎曲的表面，並且可包含一或多種類型的介電材料，例如是玻璃、石英、塑膠、聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、晶體或是陶瓷。所述基板的厚度範圍可以從例如小於約1 mm到約10 mm或是更厚。基板420對於可見光可以是透明的。
基板420可包含或是可以耦接至複數個輸出耦合器440，每一個耦合器440是被配置以從基板420萃取藉由基板420導引並且在基板420之內傳播的光的至少一部分，並且導引所萃取的光460至當擴增實境系統400在使用時，其中擴增實境系統400的使用者的一眼睛490可以位在的一可視範圍495。所述複數個輸出耦合器440可以複製出射曈以增加可視範圍495的尺寸，使得所顯示的影像是在一較大的區域中可見的。如同輸入耦合器430，輸出耦合器440可包含光柵耦合器(例如，體積全息光柵或是表面起伏光柵)、其它繞射光學元件(DOE)、稜鏡、等等。例如，輸出耦合器440可包含反射的體積布拉格光柵、或是透射的體積布拉格光柵。輸出耦合器440在不同的位置可以具有不同的耦合(例如，繞射)效率。基板420亦可以容許來自在組合器415的前面的環境的光450在小損失或是沒有損失下通過。輸出耦合器440亦可以容許光450在小損失下通過。例如，在某些實施方式中，輸出耦合器440可以對於光450具有一非常低的繞射效率，使得光450可以在小損失下折射或者是通過輸出耦合器440，並且因此可以具有比萃取的光460更高的強度。在某些實施方式中，輸出耦合器440可以對於光450具有一高的繞射效率，並且可以在小損失下，在某些所要的方向(亦即，繞射角度)上繞射光450。因此，使用者可以能夠觀看組合的在組合器415的前面的環境的影像以及藉由投影器410投影的虛擬的物體的影像。
圖5A是描繪根據某些實施例的包含波導顯示器530的近眼顯示器(NED)裝置500的一個例子。NED裝置500可以是近眼顯示器120、擴增實境系統400、或是另一種類型的顯示裝置的一個例子。NED裝置500可包含光源510、投影光學520、以及波導顯示器530。光源510可包含針對於不同色彩的多個面板的發光器，例如是紅色發光器512的面板、綠色發光器514的面板、以及藍光發光器516的面板。所述紅色發光器512被組織成一陣列；所述綠色發光器514被組織成一陣列；並且所述藍光發光器516被組織成一陣列。在光源510中的發光器的尺寸及間距可以是小的。例如，每一個發光器可以具有一小於2 μm(例如，約1.2 μm)的直徑，並且所述間距可以是小於2 μm(例如，約1.5 μm)。就此而論，在每一個紅色發光器512、綠色發光器514、以及藍光發光器516中的發光器數目可以是等於或大於在一顯示器影像中的像素數目，例如是960×720、1280×720、1440×1080、1920×1080、2160×1080、或是2560×1080個像素。因此，一顯示器影像可以藉由光源510同時加以產生。在NED裝置500中，掃描元件可以不被使用。
在到達波導顯示器530之前，藉由光源510所發射的光可以藉由投影光學520來加以調節，而投影光學520可包含一透鏡陣列。投影光學520可以準直或聚焦藉由光源510發射至波導顯示器530的光，波導顯示器530可包含一耦合器532，以用於耦合藉由光源510所發射的光到波導顯示器530中。耦合到波導顯示器530中的光可以例如透過如上相關圖4所述的全內反射而傳播在波導顯示器530之內。耦合器532亦可以耦合傳播在波導顯示器530之內的光的部分離開波導顯示器530，並且朝向使用者的眼睛590。
圖5B描繪根據某些實施例的包含波導顯示器580的近眼顯示器(NED)裝置550的一個例子。在某些實施例中，NED裝置550可以利用一掃描反射鏡570以投影來自一光源540的光至一使用者的眼睛590可以位在的影像場。NED裝置550可以是近眼顯示器120、擴增實境系統400、或是另一種類型的顯示裝置的一個例子。光源540可包含一或多個列或是一或多個行的不同色彩的發光器，例如是多個列的紅色發光器542、多個列的綠色發光器544、以及多個列的藍光發光器546。例如，紅色發光器542、綠色發光器544、以及藍光發光器546分別可包含N個列，每一個列例如包含2560個發光器(像素)。所述紅色發光器542被組織成一陣列；所述綠色發光器544被組織成一陣列；並且所述藍光發光器546被組織成一陣列。在某些實施例中，光源540可以針對於每一個色彩包含單一線的發光器。在某些實施例中，光源540可以針對於紅色、綠色、以及藍色色彩的每一個包含多個行的發光器，其中每一個行例如可包含1080個發光器。在某些實施例中，在光源540中的發光器的尺寸及/或間距可以是相當大的(例如，約3-5 μm)，並且因此光源540可能不包含足夠的發光器以用於同時產生一整個顯示器影像。例如，用於單一色彩的發光器數目可以是少於一顯示器影像中的像素數目(例如，2560×1080個像素)。藉由光源540所發射的光可以是一組準直或發散的光束。
在到達掃描反射鏡570之前，藉由光源540所發射的光可以藉由各種的光學元件來加以調節，例如準直透鏡或是自由曲面(freeform)光學元件560。自由曲面光學元件560例如可包含多面稜鏡或是另一光折疊元件，其可以導引藉由光源540所發射的光朝向掃描反射鏡570，例如改變藉由光源540所發射的光的傳播方向例如約90°或是更大。在某些實施例中，自由曲面光學元件560可以是可旋轉的，以掃描所述光。掃描反射鏡570及/或自由曲面光學元件560可以反射及投影藉由光源540所發射的光至波導顯示器580，波導顯示器580可包含一耦合器582以用於耦合藉由光源540所發射的光到波導顯示器580中。耦合到波導顯示器580中的光可以例如透過如上相關圖4所述的全內反射而傳播在波導顯示器580之內。耦合器582亦可以耦合傳播在波導顯示器580之內的光的部分離開波導顯示器580，並且朝向使用者的眼睛590。
掃描反射鏡570可包含一微機電系統(MEMS)反射鏡、或是任何其它適當的反射鏡。掃描反射鏡570可以旋轉以在一或是兩個維度上掃描。當掃描反射鏡570旋轉時，藉由光源540所發射的光可被導向波導顯示器580的一不同的區域，使得一整個顯示器影像可被投影到波導顯示器580之上，並且藉由波導顯示器580在每一個掃描週期中被導向使用者的眼睛590。例如，在其中光源540包含用在一或多個列或行中的所有像素的發光器的實施例中，掃描反射鏡570可被旋轉在所述行或列方向(例如，x或y方向)上以掃描一影像。在其中光源540包含用在一或多個列或行中的某些但不是全部的像素的發光器的實施例中，掃描反射鏡570可被旋轉在所述列與行方向(例如，x及y方向兩者)上以投影一顯示器影像(例如，利用一逐線掃描類型(raster-type)的掃描模式)。
NED裝置550可以在預先定義的顯示器期間中運作。一顯示器期間(例如，顯示器週期)可以是指其中一整個影像被掃描或投影的一持續時間期間。例如，一顯示器期間可以是所要的幀率的一倒數。在包含掃描反射鏡570的NED裝置550中，所述顯示器期間亦可被稱為一掃描期間或是掃描週期。藉由光源540的光的產生可以和掃描反射鏡570的旋轉同步。例如，每一個掃描週期可包含多個掃描步驟，其中光源540可以在每一個別的掃描步驟中產生一不同的光圖案。
在每一個掃描週期中，當掃描反射鏡570旋轉時，一顯示器影像可被投影到波導顯示器580以及使用者的眼睛590之上。所述顯示器影像的一給定的像素位置的實際的色彩值及光強度(例如，亮度)可以是在所述掃描期間照明所述像素位置的所述三個色彩(例如，紅色、綠色及藍色)的光束的一平均。在完成一掃描期間之後，掃描反射鏡570可以恢復回到最初的位置以投影用於下一個顯示器影像的前幾列的光、或是可以用一相反的方向或掃描模式來旋轉以投影用於下一個顯示器影像的光，其中一組新的驅動信號可被饋入到光源540。相同的過程可以隨著掃描反射鏡570在每一個掃描週期中旋轉而予以重複。就此而論，不同的影像可以在不同的掃描週期中被投影至使用者的眼睛590。
圖6是描繪根據某些實施例的在近眼顯示器系統600中的影像源組件610的一個例子。影像源組件610例如可包含一顯示面板640，其可以產生將被投影至使用者的眼睛的顯示器影像、以及一投影器650，其可以投影藉由顯示面板640所產生的顯示器影像至如上相關圖4至圖5B所述的波導顯示器。顯示面板640可包含一光源642以及一用於光源642的驅動器電路644。光源642例如可包含光源510或540。投影器650例如可包含上述的自由曲面光學元件560、掃描反射鏡570及/或投影光學520。近眼顯示器系統600亦可包含一控制器620，其同步地控制光源642及投影器650(例如，掃描反射鏡570)。影像源組件610可以產生及輸出一影像光至一波導顯示器(未顯示在圖6中)，例如波導顯示器530或580。如上所述，所述波導顯示器可以在一或多個輸入耦合元件接收所述影像光，並且導引所接收到的影像光至一或多個輸出耦合元件。所述輸入與輸出耦合元件例如可包含繞射光柵、全息光柵、稜鏡或是其之任意組合。所述輸入耦合元件可被選擇使得全內反射發生在所述波導顯示器。所述輸出耦合元件可以耦合所述全內反射的影像光的部分離開所述波導顯示器。
如上所述，光源642可包含被配置成一陣列或是一矩陣的複數個發光器。每一個發光器可以發射單色光，例如是紅光、藍光、綠光、紅外光、與類似者。儘管RGB色彩經常在此揭露內容中被論述，但是在此所述的實施例並不限於利用紅色、綠色、以及藍色作為原色。其它色彩亦可被利用作為近眼顯示器系統600的原色。在某些實施例中，根據一實施例的顯示面板可以使用超過三個原色。在光源642中的每一個像素可包含三個子像素，其包含一紅光微LED、一綠光微LED、以及一藍光微LED。半導體LED一般是在多個層的半導體材料之內包含一主動發光層。所述多個層的半導體材料可包含不同的化合物材料、或是具有不同的摻雜物及/或不同的摻雜密度的一相同的基底材料。例如，所述多個層的半導體材料可包含一n型材料層、一可包含異質結構(例如，一或多個量子井)的作用區域、以及一p型材料層。所述多個層的半導體材料可以生長在具有某一取向的一基板的一表面上。在某些實施例中，為了增加光萃取效率，包含所述半導體材料層中的至少某些層的一平台可被形成。
控制器620可以控制影像源組件610的影像成像操作，例如是光源642及/或投影器650的操作。例如，控制器620可以決定用於影像源組件610的指令以成像一或多個顯示器影像。所述指令可包含顯示指令以及掃描指令。在某些實施例中，所述顯示指令可包含影像檔(例如，位元圖檔)。所述顯示指令可以是從例如一控制台(例如以上相關圖1所述的控制台110)接收到的。所述掃描指令可被影像源組件610使用來產生影像光。所述掃描指令可以指明例如影像光源的類型(例如，單色或多色)、掃描速率、掃描設備的方位、一或多個照明參數或是其之任意組合。控制器620可包含硬體、軟體、及/或韌體的一組合，其在此並未被展示以免模糊本揭露內容的其它特點。
在某些實施例中，控制器620可以是一顯示裝置的一圖形處理單元(GPU)。在其它實施例中，控制器620可以是其它種類的處理器。藉由控制器620所執行的操作可包含取得用於顯示的內容、以及將所述內容劃分成為離散的區段。控制器620可以提供掃描指令至光源642，所述掃描指令包含對應於光源642的一個別的源元件的一位址、及/或被施加至所述個別的源元件的一電性偏壓。控制器620可以指示光源642以利用對應於在最終被顯示給使用者的一影像中的一或多個列的像素的發光器，來依序地呈現所述離散的區段。控制器620亦可以指示投影器650以執行所述光的不同的調整。例如，控制器620可以控制投影器650以掃描所述離散的區段至如上相關圖5B所述的波導顯示器(例如，波導顯示器580)的一耦合元件的不同的區域。就此而論，在所述波導顯示器的出射曈，每一個離散的部分是被呈現在一不同的個別的位置。儘管每一個離散的區段是在一不同的個別的時間被呈現，但是所述離散的區段的呈現及掃描是發生的足夠快速，使得使用者的眼睛可以整合所述不同的區段成為單一影像或是影像的系列。
影像處理器630可以是一般用途的處理器及/或專用於執行在此所述的特點的一或多個特殊應用的電路。在一實施例中，一般用途的處理器可以耦接至一記憶體以執行軟體指令，其使得所述處理器執行在此所述的某些程序。在另一實施例中，影像處理器630可以是專用於執行某些特點的一或多個電路。儘管在圖6中的影像處理器630被展示為與控制器620及驅動器電路644分開的一獨立的單元，但是影像處理器630在其它實施例中可以是控制器620或驅動器電路644的一子單元。換言之，在那些實施例中，控制器620或驅動器電路644可以執行影像處理器630的各種的影像處理功能。影像處理器630亦可被稱為影像處理電路。
在圖6所示的例子中，光源642可以藉由驅動器電路644，根據從控制器620或影像處理器630所傳送的資料或指令(例如，顯示及掃描指令)而被驅動。在一實施例中，驅動器電路644可包含電路板，其連接至並且機械式地保持光源642的各種的發光器。光源642可以根據一或多個照明參數來發射光，所述照明參數是藉由所述控制器620所設定，並且可能藉由影像處理器630及驅動器電路644而被調整的。一照明參數可被光源642利用以產生光。照明參數例如可包含源波長、脈衝速率、脈衝振幅、射束類型(連續或脈波式)、其它可以影響所發射的光的參數、或是其之任意組合。在某些實施例中，藉由光源642產生的來源光可包含紅光、綠光及藍光、或是其之任意組合的多個射束。
投影器650可以執行一組光學功能，例如是聚焦、組合、調節、或是掃描藉由光源642所產生的影像光。在某些實施例中，投影器650可包含一組合組件、一光調節組件、或是一掃描反射鏡組件。投影器650可包含一或多個光學構件，其光學地調整並且可能重新導向來自光源642的光。所述光的調整的一個例子可包含調節所述光，例如是擴展、準直、校正一或多個光學誤差(例如，像場彎曲、色像差、等等)、某些其它的光的調整、或是其之任意組合。投影器650的光學構件例如可包含透鏡、反射鏡、孔徑、光柵、或是其之任意組合。
投影器650可以經由其之一或多個反射及/或折射的部分來重新導向影像光，因而所述影像光是以某些方位而被投射朝向所述波導顯示器。所述影像光被重新導引朝向所述波導顯示器所在的位置可以依據所述一或多個反射及/或折射的部分的特定的方位而定。在某些實施例中，投影器650包含單一掃描反射鏡，其是在至少兩個維度上掃描。在其它實施例中，投影器650可包含複數個掃描反射鏡，其是分別掃描在彼此正交的方向上。投影器650可以執行逐線掃描(raster scan)(水平地或垂直地)、雙向諧振的掃描、或是其之任意組合。在某些實施例中，投影器650可以在一特定的振盪頻率下沿著所述水平及/或垂直的方向執行一受控的振動，以沿著兩個維度掃描並且產生被呈現給使用者的眼睛的媒體的一個二維的投影的影像。在其它實施例中，投影器650可包含一透鏡或稜鏡，其可以作用為和一或多個掃描反射鏡的類似或相同的功能。在某些實施例中，影像源組件610可以不包含投影器，其中藉由光源642所發射的光可以直接入射在所述波導顯示器上。
在半導體LED中，光子通常是在某一內部量子效率下，透過在作用區域之內(例如，一或多個半導體層)的電子與電洞的復合來產生的，其中所述內部量子效率是在所述作用區域中的輻射的電子-電洞復合發射光子的比例。所產生的光接著可以在一特定的方向上、或是在一特定的立體角之內從所述LED被萃取。在從一LED萃取的發射的光子數目與通過所述LED的電子數目之間的比例是被稱為外部量子效率，其描述所述LED是多有效率地轉換被注入的電子成為從所述裝置被萃取的光子。
所述外部量子效率可以是成比例於注入效率、內部量子效率、以及萃取效率。所述注入效率是指通過所述裝置的電子被注入到所述作用區域之中的比例。所述萃取效率是在所述作用區域中產生的光子從所述裝置散逸的比例。就LED而言，而且尤其是具有縮小的實體尺寸的微LED，改進所述內及外部量子效率及/或控制發射頻譜可能是具有挑戰性的。在某些實施例中，為了增加所述光萃取效率，包含所述半導體材料層的至少某些層的一平台可被形成。
圖7A是描繪一LED 700的一個例子，其具有一垂直的平台式結構。LED 700可以是在光源510、540或642中的一發光器。LED 700可以是由無機材料，例如是多層的半導體材料所做成的微LED。所述分層的半導體發光裝置可包含多層的III-V族半導體材料。III-V族半導體材料可包含一或多種III族元素(例如是鋁(Al)、鎵(Ga)、或銦(In))結合V族元素(例如是氮(N)、磷(P)、砷(As)或銻(Sb))。當所述III-V族半導體材料的V族元素包含氮時，所述III-V族半導體材料是被稱為III族氮化物材料。所述分層的半導體發光裝置可以是藉由在一基板上利用例如是氣相磊晶(VPE)、液相磊晶(LPE)、分子束磊晶(MBE)、或是金屬有機的化學氣相沉積(MOCVD)的技術來生長多個磊晶層所製造的。例如，所述半導體材料層可以逐層的生長在具有某一晶體晶格定向(例如，極性、非極性、或是半極性定向)的基板上，例如是GaN、GaAs或GaP基板、或是包含但不限於藍寶石、碳化矽、矽、氧化鋅、氮化硼、鋁酸鋰、鈮酸鋰、鍺、氮化鋁、鎵酸鋰、部分取代的尖晶石、或是共有貝他-LiAlO2 結構的四元四方的氧化物的基板，其中所述基板可以在一特定的方向上加以切割，以露出作為所述生長表面的一特定的平面。
在圖7A所示的例子中，LED 700可包含基板710，其例如可包含藍寶石基板或是GaN基板。半導體層720可以生長在基板710上。半導體層720可包含例如是GaN的III-V族材料，並且可以是摻雜p的(例如，利用Mg、Ca、Zn或是Be)或是摻雜n的(例如，利用Si或是Ge)。一或多個作用層730可以生長在半導體層720上，以形成一作用區域。作用層730可包含III-V族材料，例如是一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層、及/或一或多個GaN層，其可以形成一或多個異質結構，例如是一或多個量子井或MQW。一半導體層740可以生長在作用層730上。半導體層740可包含III-V族材料，例如是GaN，並且可以是摻雜p的(例如，利用Mg、Ca、Zn或是Be)或是摻雜n的(例如，利用Si或是Ge)。半導體層720以及半導體層740中之一可以是p型層，而另一個可以是n型層。半導體層720以及半導體層740是夾設作用層730以形成所述發光區域。例如，LED 700可包含一層InGaN，其位在一層摻雜鎂的p型GaN以及一層摻雜矽或氧的n型GaN之間。在某些實施例中，LED 700可包含一層AlInGaP，其位在一層摻雜鋅或鎂的p型AlInGaP以及一層摻雜硒、矽或碲的n型AlInGaP之間。
在某些實施例中，電子阻擋層(EBL)(未顯示在圖7A中)可以生長，以在作用層730以及半導體層720或半導體層740中的至少一個之間形成一層。所述EBL可以降低電子漏電流，因而改善所述LED的效率。在某些實施例中，重度摻雜的半導體層750(例如是P+ 或P++ 半導體層)可被形成在半導體層740上，並且作用為一接觸層以用於形成歐姆接點並且降低所述裝置的接觸阻抗。在某些實施例中，導電層760可被形成在重度摻雜的半導體層750上。導電層760例如可包含銦錫氧化物(ITO)或是Al/Ni/Au膜。在一例子中，導電層760可包含透明的ITO層。
為了接觸半導體層720(例如，n-GaN層)並且更有效率地從LED 700萃取藉由作用層730發射的光，所述半導體材料層(包含重度摻雜的半導體層750、半導體層740、作用層730以及半導體層720)可被蝕刻以露出半導體層720，並且形成平台式結構，其包含層720-760。所述平台式結構可以將所述載子限制在所述裝置之內。蝕刻所述平台式結構可以導致平台側壁732的形成，其可以是正交於所述生長平面。鈍化層770可被形成在所述平台式結構的側壁732上。鈍化層770可包含氧化物層(例如SiO2 層)，並且可以作用為一反射器以反射所發射的光離開LED 700。接觸層780可包含一金屬層(例如Al、Au、Ni、Ti、或是其之任意組合)，其可被形成在半導體層720上，並且可以作用為LED 700的電極。此外，另一接觸層790(例如Al/Ni/Au金屬層)可被形成在導電層760上，並且可以作用為LED 700的另一電極。
當一電壓信號被施加至接觸層780及790時，電子與電洞可以在作用層730中復合，其中所述電子與電洞的復合可以造成光子發射。所發射的光子的波長及能量可以依據在作用層730中的價帶以及導電帶之間的能隙而定。例如，InGaN作用層可以發射綠光或藍光、AlGaN作用層可以發射藍光至紫外光，而AlInGaP作用層可以發射紅光、橙光、黃光、或是綠光。所發射的光子可被鈍化層770反射，並且可以從頂端(例如，導電層760及接觸層790)或是底部(例如，基板710)離開LED 700。
在某些實施例中，LED 700可以在所述發光表面(例如基板710)上包含一或多個其它構件(例如一透鏡)，以聚焦或準直所發射的光或是耦合所發射的光到一波導中。在某些實施例中，LED可包含具有另一形狀的平台，例如是平面的、圓錐形的、半拋物線狀的或是拋物線狀的，並且所述平台的一基底區域可以是圓形、矩形、六角形或是三角形。例如，所述LED可包含具有一彎曲的形狀(例如，拋物面形狀)及/或一非彎曲的形狀(例如，圓錐形狀)的平台。所述平台可以是截頭或非截頭的。
圖7B是一LED 705的一個例子的橫截面圖，其具有一拋物線狀的平台式結構。類似於LED 700，LED 705可包含多個層的半導體材料，例如是多個層的III-V族半導體材料。所述半導體材料層可以磊晶生長在基板715(例如GaN基板或是藍寶石基板)上。例如，半導體層725可以生長在基板715上。半導體層725可包含III-V族材料，例如是GaN，並且可以是摻雜p的(例如，利用Mg、Ca、Zn或是Be)或是摻雜n的(例如，利用Si或是Ge)。一或多個作用層735可以生長在半導體層725上。作用層735可包含III-V族材料，例如一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層、及/或一或多個GaN層，其可以形成一或多個異質結構，例如是一或多個量子井。半導體層745可以生長在作用層735上。半導體層745可包含III-V族材料，例如是GaN，並且可以是摻雜p的(例如，利用Mg、Ca、Zn或是Be)或是摻雜n的(例如，利用Si或是Ge)。半導體層725以及半導體層745中之一可以是p型層，並且另一個可以是n型層。
為了接觸半導體層725(例如，n型GaN層)並且更有效率地從LED 705萃取藉由作用層735發射的光，所述半導體層可被蝕刻以露出半導體層725，並且形成平台式結構，其包含層725-745。所述平台式結構可以將所述載子限制在所述裝置的注入區域之內。蝕刻所述平台式結構可以導致平台側壁(在此亦被稱為面)的形成，其可以是非平行於、或是在某些情形中是正交於和層725-745的晶體生長相關的生長平面。
如同在圖7B中所示，LED 705可以具有包含平坦的頂端的平台式結構。一介電層775(例如，SiO2 或SiNx)可被形成在所述平台式結構的面上。在某些實施例中，介電層775可包含多個層的介電材料。在某些實施例中，金屬層795可被形成在介電層775上。金屬層795可包含一或多種金屬或金屬合金材料，例如是鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鈦(Ti)、銅(Cu)、或是其之任意組合。介電層775以及金屬層795可以形成一平台式反射器，其可以反射由作用層735發射的光朝向基板715。在某些實施例中，所述平台式反射器可以是拋物線狀的以作用為一拋物線狀的反射器，其可以至少部分地準直所發射的光。
電性接點765以及電性接點785分別可被形成在半導體層745以及半導體層725上，以作用為電極。電性接點765以及電性接點785分別可包含一種導電材料，例如是Al、Au、Pt、Ag、Ni、Ti、Cu、或是其之任意組合(例如，Ag/Pt/Au或Al/Ni/Au)，並且可以作用為LED 705的電極。在圖7B所示的例子中，電性接點785可以是一n-接點，並且電性接點765可以是p-接點。電性接點765以及半導體層745(例如，一p型半導體層)可以形成背向反射器，以用於背向反射由作用層735發射的光朝向基板715。在某些實施例中，電性接點765以及金屬層795包含相同的材料，並且可以利用相同的製程來形成。在某些實施例中，一額外的導電層(未顯示)可被納入在所述電性接點765及785以及所述半導體層之間作為一中間的導電層。
當一電壓信號橫跨接點765及785而被施加時，電子與電洞可以在作用層735中復合。所述電子與電洞的復合可以造成光子發射，因此產生光。所發射的光子的波長及能量可以依據在作用層735中的價帶以及導電帶之間的能隙而定。例如，InGaN作用層可以發射綠光或藍光，而AlInGaP作用層可以發射紅光、橙光、黃光、或是綠光。所發射的光子可以傳播在許多不同的方向上，並且可被所述平台式反射器及/或所述背向反射器反射，並且可以例如從在圖7B中所示的底側(例如，基板715)離開LED 705。一或多個其它次要的光學構件(例如是透鏡或光柵)可被形成在所述發光表面(例如基板715)上，以聚焦或準直所發射的光，且/或耦合所發射的光到一波導中。
一維或二維陣列的上述的LED可被製造在一晶圓上，以形成光源(例如，光源642)。驅動器電路(例如，驅動器電路644)例如可以利用CMOS製程而被製造在一矽晶圓上。在晶圓上的所述LED以及所述驅動器電路可被切割並且接著接合在一起、或是可以在晶圓層級上被接合並且接著切割。各種的接合技術都可被利用於接合所述LED以及所述驅動器電路，例如是黏著接合、金屬至金屬接合、金屬氧化物接合、晶圓至晶圓接合、晶粒至晶圓接合、混合接合、與類似者。
圖8A是描繪根據某些實施例的一種用於LED陣列的晶粒至晶圓接合的方法的一個例子。在圖8A所示的例子中，一LED陣列801可以在一載體基板805上包含複數個LED 807。載體基板805可包含各種的材料，例如是GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si、或類似者。LED 807可以藉由例如生長各種的磊晶層、形成平台式結構、以及在執行所述接合之前形成電性接點或電極來加以製造。所述磊晶層可包含各種的材料，例如是GaN、InGaN、(AlGaIn)P、(AlGaIn)AsP、(AlGaIn)AsN、(AlGaIn)Pas、(Eu：InGa)N、(AlGaIn)N、或類似者，並且可包含n型層、p型層以及作用層，其中所述作用層包含一或多個異質結構，例如是一或多個量子井或MQW。所述電性接點可包含各種的導電材料，例如是金屬或金屬合金。
晶圓803可包含基底層809，其具有製造於其上的被動或主動積體電路(例如，驅動器電路811)。基底層809例如可包含矽晶圓。驅動器電路811可被用來控制LED 807的操作。例如，用於每一個LED 807的驅動器電路可包含一種2T1C像素結構，其具有兩個電晶體以及電容器。晶圓803亦可包含接合層813。接合層813可包含各種的材料，例如金屬、氧化物、介電質、CuSn、AuTi、與類似者。在某些實施例中，圖案化的層815可被形成在接合層813的一表面上，其中圖案化的層815可包含由一種導電材料，例如是Cu、Ag、Au、Al、或類似者所做成的金屬的格子。
LED陣列801可以經由接合層813或是圖案化的層815而被接合到晶圓803。例如，圖案化的層815可包含由各種的材料，例如是CuSn、AuSn、或是奈米孔Au所做成的金屬墊或凸塊，其可被用來對準LED陣列801的LED 807與晶圓803上的對應的驅動器電路811。在一例子中，LED陣列801可被帶向晶圓803，直到LED 807接觸對應於驅動器電路811的個別的金屬墊或凸塊為止。LED 807的某些或全部可以與驅動器電路811對準，並且接著可以經由圖案化的層815，藉由各種的接合技術(例如金屬至金屬接合)而被接合到晶圓803。在LED 807已經被接合到晶圓803之後，載體基板805可以從LED 807移除。
圖8B是描繪根據某些實施例的一種用於LED陣列的晶圓至晶圓接合之方法的一個例子。如同在圖8B中所示，第一晶圓802可包含一基板804、第一半導體層806、作用層808、以及第二半導體層810。基板804可包含各種的材料，例如是GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si、或類似者。第一半導體層806、作用層808、以及第二半導體層810可包含各種的半導體材料，例如是GaN、InGaN、(AlGaIn)P、(AlGaIn)AsP、(AlGaIn)AsN、(AlGaIn)Pas、(Eu：InGa)N、(AlGaIn)N、或類似者。在某些實施例中，第一半導體層806可以是n型層，並且第二半導體層810可以是p型層。例如，第一半導體層806可以是摻雜n的GaN層(例如，摻雜以Si或是Ge)，並且第二半導體層810可以是摻雜p的GaN層(例如，摻雜以Mg、Ca、Zn或是Be)。作用層808例如可包含一或多個GaN層、一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層、與類似者，其可以形成一或多個異質結構，例如是一或多個量子井或MQW。
在某些實施例中，第一晶圓802亦可包含接合層。接合層812可包含各種的材料，例如是金屬、氧化物、介電質、CuSn、AuTi、或類似者。在一例子中，接合層812可包含p-接點及/或n-接點(未顯示)。在某些實施例中，其它層亦可被納入在第一晶圓802上，例如是在基板804以及第一半導體層806之間的緩衝層。所述緩衝層可包含各種的材料，例如是多晶GaN或AlN。在某些實施例中，接觸層可以是在第二半導體層810以及接合層812之間。所述接觸層可包含任何適當的材料，以用於提供電性接觸至第二半導體層810及/或第一半導體層806。
第一晶圓802可以經由接合層813及/或接合層812而被接合到包含如上所述的驅動器電路811及接合層813的晶圓803。接合層812以及接合層813可以是由相同的材料或是不同的材料所做成的。接合層813以及接合層812可以是實質平坦的。第一晶圓802可以藉由各種的方法，例如是金屬至金屬接合、共晶接合、金屬氧化物接合、陽極的接合、熱壓縮接合、紫外線(UV)接合、及/或熔融接合而被接合到晶圓803。
如同在圖8B中所示，第一晶圓802可以在第一晶圓802的p-側(例如，第二半導體層810)面向下(亦即，朝向晶圓803)而被接合到晶圓803。在接合之後，基板804可以從第一晶圓802移除，並且第一晶圓802接著可以從n-側來加以處理。所述處理例如可包含用於個別的LED的某些平台形狀的形成、以及對應於所述個別的LED的光學構件的形成。
圖9A至圖9D是描繪根據某些實施例的一種用於LED陣列的混合接合之方法的一個例子。所述混合接合一般可以包含晶圓清潔及活化、晶圓的接點與另一晶圓的接點的高精確度的對準、在室溫下的在所述晶圓的表面的介電材料的介電質接合、以及所述接點藉由在高溫的退火的金屬接合。圖9A是展示一基板910，其具有製造於其上的被動或主動電路920。如上相關圖8A至圖8B所述，基板910例如可包含矽晶圓。電路920可包含用於LED陣列的驅動器電路。接合層可包含介電質區域940以及接點墊930，其是透過電互連922來連接至電路920。接點墊930可包含例如是Cu、Ag、Au、Al、W、Mo、Ni、Ti、Pt、Pd、或類似者。在介電質區域940中的介電材料可包含SiCN、SiO2 、SiN、Al2 O3 、HfO2 、ZrO2 、Ta2 O5 、或類似者。所述接合層可以利用例如化學機械拋光而被平坦化及拋光，其中所述平坦化或拋光可能會在所述接點墊中造成凹陷(碗狀的輪廓)。所述接合層的表面可以藉由例如離子(例如，電漿)或是快速原子(例如，Ar)射束905而被清潔及活化。所述被活化的表面可以被原子級清潔，並且當晶圓例如在室溫下被帶到接觸時，其可以是反應性的以用於在晶圓之間的直接接合的形成。
圖9B是描繪晶圓950，其包含製造於其上的如上相關例如圖7A至圖8B所述的陣列的微LED 970。晶圓950可以是載體晶圓，並且可包含例如GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si、或類似者。微LED 970可包含磊晶生長在晶圓950上的n型層、作用區域以及p型層。所述磊晶層可包含上述的各種III-V族半導體材料，並且可以從所述p型層側來加以處理以在所述磊晶層中蝕刻出平台式結構，例如是實質垂直的結構、拋物線狀的結構、錐狀結構、或類似者。鈍化層及/或反射層可被形成在所述平台式結構的側壁上。p-接點980以及n-接點982可被形成在沉積在所述平台式結構上的介電材料層960中，並且分別可以電性接觸所述p型層以及所述n型層。在介電材料層960中的介電材料例如可包含SiCN、SiO2 、SiN、Al2 O3 、HfO2 、ZrO2 、Ta2 O5 、或類似者。p-接點980以及n-接點982例如可包含Cu、Ag、Au、Al、W、Mo、Ni、Ti、Pt、Pd、或類似者。p-接點980、n-接點982以及介電材料層960的頂表面可以形成接合層。所述接合層可以利用例如是化學機械拋光而被平坦化及拋光，其中所述拋光可能會在p-接點980以及n-接點982中造成凹陷。所述接合層接著可以藉由例如是離子(例如，電漿)或快速原子(例如，Ar)射束915而被清潔及活化。所述被活化的表面可以被原子級清潔，並且當晶圓例如在室溫下被帶到接觸時，其可以是反應性的以用於在晶圓之間的直接接合的形成。
圖9C是描繪用於接合在所述接合層中的所述介電材料的一室溫接合製程。例如，在包含介電質區域940及接點墊930的所述接合層以及包含p-接點980、n-接點982及介電材料層960的所述接合層被表面活化之後，晶圓950及微LED 970可以上下顛倒過來並且使其接觸基板910以及形成在其上的電路。在某些實施例中，壓縮壓力925可被施加至基板910及晶圓950，使得所述接合層壓抵彼此。由於所述表面活化以及在所述接點中的所述凹陷，介電質區域940及介電材料層960可以因為表面吸引力而直接接觸的，並且因為表面原子在所述活化之後可能具有懸鍵並且可能是在不穩定的能量狀態中，因此可以在它們之間反應及形成化學鍵。因此，在介電質區域940以及介電材料層960中的介電材料可以在有或無熱處理或壓力下被接合在一起。
圖9D是描繪在接合所述接合層中的所述介電材料之後的一用於接合所述接合層中的所述接點的退火製程。例如，接點墊930以及p-接點980或n-接點982可以藉由在例如約200-400°C或是更高溫下的退火而被接合在一起。在所述退火製程期間，熱935可以使得所述接點比所述介電材料膨脹的更多(由於不同的熱膨脹係數)，並且因此可以封閉在所述接點之間的所述凹陷間隙，使得接點墊930以及p-接點980或n-接點982可以處於接觸，並且可以在所述被活化的表面形成直接的金屬的接合。
在其中兩個接合的晶圓包含具有不同熱膨脹係數(CTE)的材料的某些實施例中，所述在室溫接合的介電材料可以有助於降低或避免所述接點墊因為不同的熱膨脹所引起的失準。在某些實施例中，為了進一步降低或避免所述接點墊在退火期間的高溫下的失準，在接合之前，溝槽可被形成在微LED之間、在微LED的群組之間、穿過所述基板的部分或全部、或類似者。
在所述微LED被接合至所述驅動器電路之後，所述微LED被製造在其上的基板可被薄化或移除，並且各種次要的光學構件可被製造在所述微LED的發光表面上，以例如萃取、準直、以及重新導向從所述微LED的作用區域發射的光。在一例子中，微透鏡可被形成在所述微LED上，其中每一個微透鏡可以對應於一個別的微LED，並且可以有助於改善所述光萃取效率，並且準直藉由所述微LED所發射的光。在某些實施例中，所述次要的光學構件可被製造在所述基板或是所述微LED的n型層中。在某些實施例中，所述次要的光學構件可被製造在一沉積在所述微LED的n型側上的介電層中。所述次要的光學構件的例子可包含透鏡、光柵、抗反射(AR)塗層、稜鏡、光子晶體、或類似者。
圖10是描繪根據某些實施例的LED陣列1000的一個例子，其中次要的光學構件被製造於其上。LED陣列1000可以藉由利用以上相關例如圖8A至圖9D所述的任何適當的接合技術來接合LED晶片或晶圓與包含被製造於其上的電路的矽晶圓來加以做成。在圖10所示的例子中，LED陣列1000可以利用如上相關圖9A至圖9D所述的一晶圓至晶圓的混合接合技術來加以接合。LED陣列1000可包含基板1010，其例如可以是矽晶圓。積體電路1020(例如LED驅動器電路)可被製造在基板1010上。積體電路1020可以透過互連1022及接點墊1030來連接至微LED 1070的p-接點1074及n-接點1072，其中接點墊1030可以與p-接點1074及n-接點1072形成金屬的接合。在基板1010上的介電層1040可以透過熔融接合而被接合到介電層1060。
所述LED晶片或晶圓的基板(未顯示)可被薄化或是可被移除，以露出微LED 1070的n型層1050。各種的次要的光學構件(例如是球狀的微透鏡1082、光柵1084、微透鏡1086、抗反射層1088、與類似者)可被形成在n型層1050中、或是在n型層1050的頂端上。例如，球狀的微透鏡陣列可以利用灰階遮罩以及具有對於曝光的線性響應的光阻、或是利用藉由一圖案化的光阻層的熱回焊所形成的一蝕刻遮罩而被蝕刻在微LED 1070的半導體材料中。所述次要的光學構件亦可以利用類似的微影技術或其它技術而被蝕刻在沉積在n型層1050上的介電層中。例如，微透鏡陣列可被形成在一聚合物層中，其是透過利用二元遮罩而被圖案化的所述聚合物層的熱回焊。在所述聚合物層中的所述微透鏡陣列可被使用作為所述次要的光學構件、或是可被使用作為用於轉移所述微透鏡陣列的輪廓到一介電層或是一半導體層中的蝕刻遮罩。所述介電層例如可包含SiCN、SiO2 、SiN、Al2 O3 、HfO2 、ZrO2 、Ta2 O5 、或類似者。在某些實施例中，微LED 1070可以具有多個對應的次要的光學構件，例如是微透鏡及抗反射塗層、被蝕刻在所述半導體材料中的微透鏡以及被蝕刻在介電材料層中的微透鏡、微透鏡及光柵、球狀的透鏡及非球狀的透鏡、與類似者。三個不同的次要的光學構件是被描繪在圖10中，以展示可被形成在微LED 1070上的次要的光學構件的一些例子，但此並不必然意指不同的次要的光學構件同時被使用於每一個LED陣列。
圖11是描繪用於包含左投影器及右投影器的顯示投影器的顯示器封裝件的一個例子。如同在圖11中所示，用於所述左投影器的顯示器封裝件1100可包含LED晶粒1110、LED晶粒1112及LED晶粒1114，其是經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1118之上。LED晶粒1110可包含被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1112可包含一被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1114可包含一被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的一中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1110、1112及1114是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是一透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1118可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1118可包含底板晶粒1115，其被設置在所述LED晶粒1110、1112及1114中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1110、1112及1114。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1110、1112及1114和所述底板晶粒1115介接，使得所述LED晶粒1110、1112及1114並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1115的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1118的底面上，以便於提供在所述底板1118以及一感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1110、1112及1114的積體電路。用於所述LED晶粒1110、1112及1114的驅動電路是存在於所述底板晶粒1115中，使得用於所述LED晶粒1110、1112及1114的每一個的線路介面1116需要被指定路由至所述底板晶粒1115的一區段。由1-10所限定的數字是指出接腳或線路號碼，其是出現自所述LED晶粒1110、1112及1114的每一個的線路介面1116。所述線路介面1116的縱向方向可以是沿著y方向。所述線路號碼是代表所述介面匯流排的資料線，其大致對映到在所述個別的LED晶粒之內的一組LED列或行。每一個資料線是控制在所述個別的LED晶粒之內的LED的一子集合。
類似地，用於所述右投影器的顯示器封裝件1105可包含LED晶粒1120、LED晶粒1122及LED晶粒1124，其是經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1128之上。LED晶粒1120可包含一被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1122可包含一被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1124可包含被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1120、1122及1124是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1128可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1128可包含底板晶粒1125，其被設置在所述LED晶粒1120、1122及1124中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1120、1122及1124。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1120、1122及1124和所述底板晶粒1125介接，使得所述LED晶粒1120、1122及1124並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1125的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1128的底面上，以便於提供在所述底板1128以及一感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1120、1122及1124的積體電路。用於所述LED晶粒1120、1122及1124的驅動電路是存在於所述底板晶粒1125中，使得用於所述LED晶粒1120、1122及1124的每一個的線路介面1126需要被指定路由至所述底板晶粒1125的一區段。由1-10所限定的數字是指出接腳或線路號碼，其是出現自所述LED晶粒1120、1122及1124的每一個的線路介面1126。所述線路介面1126的縱向方向可以是沿著y方向。所述線路號碼是代表所述介面匯流排的資料線，其大致對映到在所述個別的LED晶粒之內的一組LED列或行。每一個資料線是控制在所述個別的LED晶粒之內的LED的子集合。
如同在圖11中所示，具有左顯示器封裝件1100以及右顯示器封裝件1105會產生不對稱性的問題。一般而言，若所述左顯示器封裝件1100的LED晶粒1110、1112及1114不具有任何對稱性，則所述右顯示器封裝件1105在Y-Z平面相對所述左顯示器封裝件1100的鏡射的狀態並無法藉由單純平移及/或旋轉來自所述左顯示器封裝件1100的LED晶粒1110、1112及1114而被實現，因為所述LED晶粒1110、1112及1114將不會正確地排列以提供所述右顯示器封裝件1105的LED晶粒1120、1122及1124。缺少對稱性是藉由所述在每一個線路介面1116中從1編號到10的線路編號所指出的。在此配置中，來自線路號碼1的資料線是走到所述LED晶粒的每一列的左邊緣，而來自線路號碼10的資料線是走到所述LED晶粒的每一列的右邊緣。有數個可能的方式以用於解決此問題。
第一選項是分開設計是彼此的鏡像的左及右顯示器封裝件。在所述第一選項中(其被展示在圖11中)，所述右顯示器封裝件是所述左顯示器封裝件相關Y-Z平面的一鏡面反射。然而，此解決方案可能是昂貴的而且邏輯上難以製造的，因為所述左顯示器封裝件以及所述右顯示器封裝件將會需要不同的LED晶粒以及底板晶粒。
第二選項是設計所述LED晶粒以及所述底板晶粒的每一個以具有相關Y-Z平面的鏡面對稱性。此將會是一簡單的解決方案，因為相同的晶粒可被用在所述左顯示器封裝件以及所述右顯示器封裝件。然而，由於像素陣列偏移以及被設置在所述LED晶粒的每一個的一側上的所述介面所引起的相關Y-Z平面固有的不對稱性，此解決方案是不可行的。
第三選項是設計所述LED晶粒的每一個具有相關X-Z平面的鏡面對稱性，並且設計所述底板晶粒以具有相關Y-Z平面的鏡面對稱性的I/O墊。如同在以下更詳細地論述的，在所述LED晶粒以及所述底板晶粒的每一個之內的每一個構件並不必要有所述鏡面對稱性。例如，所述LED晶粒以及所述底板晶粒的每一個可以包含並不具有所述鏡面對稱性的某些部件及/或內部的電路，例如是電源供應、接地連接、以及一般用途的I/O(GPIO)。
圖12是描繪根據所述第三選項所設計的顯示器封裝件的一個例子。如同在圖12中所示，一用於所述左投影器的顯示器封裝件1200可包含LED晶粒1210、LED晶粒1212及LED晶粒1214，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1218之上。LED晶粒1210可包含被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1212可包含被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1214可包含一被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1210、1212及1214是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1218可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1218可包含底板晶粒1215，其被設置在所述LED晶粒1210、1212及1214中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1210、1212及1214。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1210、1212及1214和所述底板晶粒1215介接，使得所述LED晶粒1210、1212及1214並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1215的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1218的底面上，以便於提供在所述底板1218以及感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1210、1212及1214的積體電路。用於所述LED晶粒1210、1212及1214的驅動電路是存在於所述底板晶粒1215中，使得用於所述LED晶粒1210、1212及1214的每一個的線路介面1216需要被指定路由至所述底板晶粒1215的區段。由5-5所限定的數字是指出接腳或線路號碼，其是出現自所述LED晶粒1210、1212及1214的每一個的線路介面1216。所述線路介面1216的縱向方向可以是沿著y方向。所述線路號碼是代表所述介面匯流排的資料線，其大致對映到在所述個別的LED晶粒之內的一組LED列或行。每一個資料線是控制在所述個別的LED晶粒之內的LED的一子集合。
類似地，用於所述右投影器的顯示器封裝件1205可包含LED晶粒1220、LED晶粒1222及LED晶粒1224，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1228之上。LED晶粒1220可包含一被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1222可包含被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1224可包含被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1220、1222及1224是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1228可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1228可包含底板晶粒1225，其被設置在所述LED晶粒1220、1222及1224中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1220、1222及1224。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1220、1222及1224和所述底板晶粒1225介接，使得所述LED晶粒1220、1222及1224並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1225的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1228的底面上，以便於提供在所述底板1228以及感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1220、1222及1224的積體電路。用於所述LED晶粒1220、1222及1224的驅動電路是存在於所述底板晶粒1225中，使得用於所述LED晶粒1220、1222及1224的每一個的線路介面1226需要被指定路由至所述底板晶粒1225的一區段。由5-5所限定的數字指出接腳或線路號碼，其是出現自所述LED晶粒1220、1222及1224的每一個的線路介面1226。所述線路介面1226的縱向方向可以是沿著y方向。所述線路號碼是代表所述介面匯流排的資料線，其大致對映到在所述個別的LED晶粒之內的一組LED列或行。每一個資料線是控制在所述個別的LED晶粒之內的LED的一子集合。
如同在圖12中所示，就每一個LED晶粒而言，右側的配置可以藉由在X-Y平面之內旋轉左側的配置180°而被達成。所述線路介面1216及1226具有中心垂直在0並且在向上的方向上從1到5以及在向下的方向上從1到5的線路號碼，其指出每一個LED晶粒相關X-Z平面的對稱性。在此配置中，來自線路號碼0的資料線走到所述LED晶粒的每一列的中心，來自頂端的線路號碼5的資料線走到所述LED晶粒的每一列的左邊緣，並且來自底部的線路號碼5的資料線走到所述LED晶粒的每一列的右邊緣。於是，所述接腳將會以一種對稱的方式來控制所述LED，使得所述LED晶粒是相關X-Z平面對稱的。再者，在所述LED晶粒下面的矽層中提供以上論述的連接的電路是相關X-Z平面對稱的。因此，LED晶粒1220可以藉由在X-Y平面之內旋轉LED晶粒1210 180°而被達成，LED晶粒1222可以藉由在X-Y平面之內旋轉LED晶粒1212 180°而被達成，並且LED晶粒1224可以藉由在X-Y平面之內旋轉LED晶粒1214 180°而被達成。在此例子中，LED晶粒1220可以是與LED晶粒1210實質相同的，LED晶粒1222可以是與LED晶粒1212實質相同的，並且LED晶粒1224可以是與LED晶粒1214實質相同的。此容許在所述顯示裝置之內使用三個不同的LED晶粒，而不是六個不同的LED晶粒。所述線路介面1216及1226的縱向方向可以是沿著y方向。如上所提到的，用於在所述LED晶粒的每一個之內的每一個構件並不必要是相關X-Z平面對稱的。
圖13A及圖13B是描繪用於達成所述底板晶粒相關Y-Z平面的鏡面對稱性以產生根據所述第三選項所設計的顯示器封裝件的範例的方法。如同在圖13A中所示，底板晶粒1360可以相關Y-Z平面而被映射，此產生底板晶粒1364。或者是，如同在圖13B中所示，底板晶粒1370可以相關X-Z平面而被映射，其產生底板晶粒1372，並且接著在X-Y平面之內被旋轉180°，其產生一底板晶粒1374。如上所提到的，在所述底板晶粒之內的每一個構件並不必要是相關Y-Z平面對稱的。在所述第三選項中，經由封裝設計來吸收一些例外的非對稱的網路可以是可能的。例如，特定的底板晶粒1370可以具有90%的對稱的構件以及10%的非對稱的構件。若所述底板晶粒1370有5-10%的I/O墊不是對稱的，則在不干擾到其它繞線通道下，在所述封裝件之內識別出一些空間來指定路由給所述非對稱的I/O墊是可能的。
第四選項是利用一種新的繞線/佈局方法，而不是要求所述LED晶粒或是所述底板晶粒具有任何對稱性。圖14是描繪可能發生在所述第四選項中的佈線問題的一個例子。圖14是展示所述顯示裝置的仰視圖。如同在圖14中所示，用於所述左投影器的顯示器封裝件1400可包含LED晶粒1410、LED晶粒1412及LED晶粒1414，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1418之上。LED晶粒1410可包含被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1412可包含一被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1414可包含被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1410、1412及1414是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1418可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1418可包含一底板晶粒1415，其被設置在所述LED晶粒1410、1412及1414中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1410、1412及1414。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1410、1412及1414和所述底板晶粒1415介接，使得所述LED晶粒1410、1412及1414並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1415的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1418的底面上，以便於提供在所述底板1418以及感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1410、1412及1414的積體電路。用於所述LED晶粒1410、1412及1414的驅動電路是存在於所述底板晶粒1415中，使得用於所述LED晶粒1410、1412及1414的每一個的線路介面1416需要被指定路由至所述底板晶粒1415的一區段。在圖14所示的例子中，LED晶粒1410是經由佈線1430來連接至所述底板晶粒1415的第一區段1460，LED晶粒1412是經由佈線1432來連接至所述底板晶粒1415的第二區段1462，並且LED晶粒1414是經由佈線1434來連接至所述底板晶粒1415的第三區段1464。所述底板晶粒1415的第一區段1460、第二區段1462、以及第三區段1464的每一個是包含I/O墊，其被設置在介於所述底板晶粒1415的邊緣與一虛線的矩形1419之間的所述底板晶粒1415的一周邊陣列中。
類似地，用於所述右投影器的顯示器封裝件1405可包含LED晶粒1420、LED晶粒1422及LED晶粒1424，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1428之上。LED晶粒1420可包含一被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1422可包含被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1424可包含被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1420、1422及1424是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1428可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1428可包含底板晶粒1425，其被設置在所述LED晶粒1420、1422及1424中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1420、1422及1424。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1420、1422及1424和所述底板晶粒1425介接，使得所述LED晶粒1420、1422及1424並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1425的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1428的底面上，以便於提供在所述底板1428以及一感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1420、1422及1424的積體電路。用於所述LED晶粒1420、1422及1424的驅動電路是存在於所述底板晶粒1425中，使得用於所述LED晶粒1420、1422及1424的每一個的線路介面1426需要被指定路由至所述底板晶粒1425的一區段。在圖14所示的例子中，LED晶粒1420是經由佈線1440來連接至所述底板晶粒1425的第一區段1470，LED晶粒1422是經由佈線1442來連接至所述底板晶粒1425的第二區段1472，並且LED晶粒1424是經由佈線1444來連接至所述底板晶粒1425的第三區段1474。所述底板晶粒1425的第一區段1470、第二區段1472、以及第三區段1474的每一個是包含I/O墊，其被設置在介於所述底板晶粒1425的邊緣與一虛線的矩形1499之間的所述底板晶粒1425的一周邊陣列中。
如同在圖14中所示，用於所述左投影器的顯示器封裝件1400的底板晶粒1415以及LED晶粒1414是被平移至左邊，此產生用於所述右投影器的顯示器封裝件1405的底板晶粒1425以及LED晶粒1424。同樣地，用於所述左投影器的顯示器封裝件1400的LED晶粒1410以及LED晶粒1412是被平移至右邊，此產生用於所述右投影器的顯示器封裝件1405的LED晶粒1420以及LED晶粒1422。如同在圖14中所示，利用在所述底板晶粒1415及1425中的I/O墊的一傳統的周邊陣列在所述第四選項中會造成不足的繞線空間以及線路交叉。例如，如同藉由橢圓形1450所指出的，沒有足夠的繞線空間供給用於所述右投影器的顯示器封裝件1405的LED晶粒1422。再者，如同藉由圓圈1455所指出的，因為只有一個繞線層，因此在用於所述LED晶粒1422的佈線1442以及用於所述LED晶粒1420的佈線1440之間有線路交叉。
因此，並不是利用在所述底板晶粒中的I/O墊的傳統的周邊陣列，I/O墊的矩形陣列可被設置在接近所述底板晶粒的中心處。圖15是描繪解決可能發生在所述第四選項中的佈線問題的一個例子。圖15是展示所述顯示裝置的仰視圖。如同在圖15中所示，一用於所述左投影器的顯示器封裝件1500可包含LED晶粒1510、LED晶粒1512及LED晶粒1514，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1518之上。LED晶粒1510可包含被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1512可包含被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1514可包含一被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1510、1512及1514是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1518可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1518可包含底板晶粒1515，其被設置在所述LED晶粒1510、1512及1514中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1510、1512及1514。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1510、1512及1514和所述底板晶粒1515介接，使得所述LED晶粒1510、1512及1514並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1515的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1518的底面上，以便於提供在所述底板1518以及感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1510、1512及1514的積體電路。用於所述LED晶粒1510、1512及1514的驅動電路是存在於所述底板晶粒1515中，使得用於所述LED晶粒1510、1512及1514的每一個的線路介面1516需要被指定路由至所述底板晶粒1515的一區段。在圖15所示的例子中，LED晶粒1510是經由佈線1530來連接至所述底板晶粒1515之內的I/O墊的陣列1519的第一區段，LED晶粒1512是經由佈線1532來連接至所述底板晶粒1515之內的I/O墊的陣列1519的第二區段，並且LED晶粒1514是經由佈線1534來連接至所述底板晶粒1515之內的I/O墊的陣列1519的第三區段。
類似地，用於所述右投影器的顯示器封裝件1505可包含LED晶粒1520、LED晶粒1522及LED晶粒1524，其經由輸入/輸出(I/O)凸塊而被安裝在底板1528之上。LED晶粒1520可包含一被配置以發射紅光的LED陣列，例如是圖5A中所示的紅光發光器512。LED晶粒1522可包含一被配置以發射綠光的LED陣列，例如是圖5A中所示的綠光發光器514。LED晶粒1524可包含被配置以發射藍光的LED陣列，例如是圖5A中所示的藍光發光器516。所述LED可以是μLED。所述LED是被配置以沿著z方向發射光。例如，所述LED的每一個的中央發射軸可以是沿著z方向。所述LED晶粒1520、1522及1524是被配置以沿著z方向共平面的，但是可以沿著x方向及/或y方向以任何適當的配置交錯的。在圖5A中所示的投影光學520的每一個可以是透鏡，其分別準直來自所述紅光發光器512、所述綠光發光器514、以及所述藍光發光器516的光。
所述底板1528可以具有驅動器及繪圖功能。所述底板1528可包含底板晶粒1525，其被設置在所述LED晶粒1520、1522及1524中的至少一個下面，並且驅動所述LED晶粒1520、1522及1524。重分佈層可被設置以容許所述LED晶粒1520、1522及1524和所述底板晶粒1525介接，使得所述LED晶粒1520、1522及1524並不必完全或剛好被設置在所述底板晶粒1525的頂端上。額外的I/O凸塊可被設置在所述底板1528的底面上，以便於提供在所述底板1528以及感測器集合晶片(未顯示)之間的連接，並且供應電源至包含所述LED晶粒1520、1522及1524的積體電路。用於所述LED晶粒1520、1522及1524的驅動電路是存在於所述底板晶粒1525中，使得用於所述LED晶粒1520、1522及1524的每一個的線路介面1526需要被指定路由至所述底板晶粒1525的一區段。在圖15所示的例子中，LED晶粒1520是經由佈線1540來連接至所述底板晶粒1525之內的I/O墊的陣列1529的第一區段，LED晶粒1522是經由佈線1542來連接至所述底板晶粒1525之內的I/O墊的陣列1529的第二區段，並且LED晶粒1524是經由佈線1544來連接至所述底板晶粒1525之內的I/O墊的陣列1529的第三區段。
如同在圖15中所示，用於所述左投影器的顯示器封裝件1500的底板晶粒1515以及LED晶粒1514是被平移至左邊，此產生用於所述右投影器的顯示器封裝件1505的底板晶粒1525以及LED晶粒1524。同樣地，用於所述左投影器的顯示器封裝件1500的LED晶粒1510以及LED晶粒1512是被平移至右邊，此產生用於所述右投影器的顯示器封裝件1505的LED晶粒1520以及LED晶粒1522。在用於所述左投影器的顯示器封裝件1500中，用於所述LED晶粒1510的佈線1530、用於所述LED晶粒1512的佈線1532、以及用於所述LED晶粒1514的佈線1534是從左側接達所述I/O墊的陣列1519。在用於所述右投影器的顯示器封裝件1505中，用於所述LED晶粒1520的佈線1540以及用於所述LED晶粒1522的佈線1542是從右側接達所述I/O墊的陣列1529，並且用於所述LED晶粒1524的佈線1544是從左側接達所述I/O墊的陣列1529。
在用於所述右投影器的顯示器封裝件1505的底板晶粒1525之內的I/O墊的陣列1529可以具有和在用於所述左投影器的顯示器封裝件1500的底板晶粒1515之內的I/O墊的陣列1519相同的配置。如同在圖15中所示，所述I/O墊的陣列1529可以是相關所述底板晶粒1528的Y-Z平面來定中心以及對稱的。在其它實施例中，所述I/O墊的陣列1529可被移位至所述底板晶粒1528的中心的左邊或是右邊。例如，所述I/O墊的陣列1529可被移位小於1%、小於5%、小於10%、或是小於20%的所述I/O墊的陣列1529的寬度。同樣地，所述I/O墊的陣列1529可被移位到所述底板晶粒1528的中心之上或是之下。例如，所述I/O墊的陣列1529可被移位小於1%、小於5%、小於10%、或是小於20%的所述I/O墊的陣列1529的長度。所述I/O墊的陣列1529的深度及間距可以藉由考量封裝設計規則來加以設計，其包含限制有關所述晶片的線路、間隔及頻帶、以及尺寸。例如，若總接腳數是600，則所述陣列1529可以具有沿著水平方向的10個墊、以及沿著垂直方向的60個墊。所述陣列1529可以具有長矩形的形狀，使得沿著所述垂直方向的墊數目大於沿著所述水平方向的墊數目。在其它例子中，所述陣列1529可以具有一長梯形的形狀，其在所述陣列1529的底部可以是比所述陣列1529的頂端寬的。如上所論述，所述墊可以從所述左側及/或所述右側來接達。
圖16是展示在所述底板晶粒1525之內的I/O墊1680的陣列1529的一區段1539的放大視圖。藉由1-10所限定的數字指出接腳或線路號碼。在此例子中，所述I/O墊1680的陣列1529在x方向上的寬度是被選擇成使得可被指定路由在介於相鄰的墊之間的垂直的空間中並且來自一列的墊的線路的數目是等於在x方向上的墊數目。如同在圖16中所示，在最上面兩個列的I/O墊1680之間有九條線(1-9)、以及從中間列的I/O墊1680出來的一條線(10)。此模式可以重複於I/O墊1680的整個陣列1529(未顯示)。此提供從左手側或是右手側的對稱的接達至所述I/O墊1680的全部。
圖17是用於實施在此揭露的某些例子的一範例近眼顯示器(例如，HMD裝置)的一範例電子系統1700的簡化的方塊圖。電子系統1700可被使用作為上述的HMD裝置或是其它近眼顯示器的電子系統。在此例子中，電子系統1700可包含一或多個處理器1710以及一記憶體1720。處理器1710可被配置以執行指令以用於執行在一些構件的操作，並且例如可以是適合用於實施在可攜式的電子裝置之內的一般用途的處理器或微處理器。處理器1710可以和在電子系統1700之內的複數個構件通訊地耦接。為了實現此通訊的耦接，處理器1710可以橫跨一匯流排1740以和其它所描繪的構件通訊。匯流排1740可以是任何適配於在電子系統1700之內傳輸資料的子系統。匯流排1740可包含複數個電腦匯流排以及額外的電路以傳輸資料。
記憶體1720可以耦接至處理器1710。在某些實施例中，記憶體1720可以提供短期以及長期的儲存，並且可被分成數個單元。記憶體1720可以是揮發性的，例如是靜態隨機存取記憶體(SRAM)及/或動態隨機存取記憶體(DRAM)、及/或非揮發性的，例如是唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、與類似者。再者，記憶體1720可包含可拆卸的儲存裝置，例如安全數位(SD)卡。記憶體1720可以提供用於電子系統1700的電腦可讀取的指令、資料結構、程式模組以及其它資料的儲存。在某些實施例中，記憶體1720可被分散到不同的硬體模組中。一組指令及/或碼可被儲存在記憶體1720上。所述指令可具有可執行的碼的形式，其可以是可藉由電子系統1700執行的，且/或可具有原始及/或可安裝碼的形式，其在電子系統1700上的編輯及/或安裝(例如，利用各種一般可供利用的編譯器、安裝程式、壓縮/解壓縮公用程式、等等的任一種)之際可以具有可執行的碼的形式。
在某些實施例中，記憶體1720可以儲存複數個應用程式模組1722至1724，其可包含任意數目的應用程式。應用程式的例子可包含遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放程式、或是其它適當的應用程式。所述應用程式可包含深度感測功能、或是眼動追蹤功能。應用程式模組1722-1724可包含特定的指令以藉由處理器1710來執行。在某些實施例中，應用程式模組1722-1724的某些應用程式或部分可以是可藉由其它硬體模組1780執行的。在某些實施例中，記憶體1720可以額外包含安全記憶體，其可包含額外的安全性控制以避免複製或其它未被授權的存取至安全資訊。
在某些實施例中，記憶體1720可包含被載入於其中的作業系統1725。作業系統1725可以是可運作以開始由應用程式模組1722-1724提供的指令的執行，且/或管理其它硬體模組1780以及和可包含一或多個無線收發器的無線通訊子系統1730的介面。作業系統1725可以適配於執行其它橫跨電子系統1700的構件的操作，其包含執行緒、資源管理、資料儲存控制以及其它類似的功能。
無線通訊子系統1730例如可包含紅外線通訊裝置、無線通訊裝置及/或晶片組(例如是Bluetooth®裝置、IEEE 802.11裝置、Wi-Fi裝置、WiMax裝置、蜂巢式通訊設備、等等)、及/或類似的通訊介面。電子系統1700可包含一或多個用於無線通訊的天線1734，以作為無線通訊子系統1730的部分、或是作為一耦接至所述系統的任何部分的個別的構件。根據所要的功能，無線通訊子系統1730可包含個別的收發器以和基地收發器站以及其它無線裝置及存取點通訊，其可包含和不同的資料網路及/或網路類型通訊，例如是無線寬域網路(WWAN)、無線本地區域網路(WLAN)、或是無線個人區域網路(WPAN)。WWAN例如可以是WiMax(IEEE 802.16)網路。WLAN例如可以是IEEE 802.11x網路。WPAN例如可以是藍芽網路、IEEE 802.15x、或是某些其它類型的網路。在此所述的技術亦可被使用於WWAN、WLAN、及/或WPAN的任意組合。無線通訊子系統1730可以允許資料能夠和在此所述的網路、其它電腦系統、及/或任何其它裝置交換。無線通訊子系統1730可包含一用於利用天線1734及無線連結1732來發送或接收資料的手段，例如是HMD裝置的識別符、位置資料、地理圖、熱圖、照片、或是視訊。無線通訊子系統1730、處理器1710、以及記憶體1720可以一起包括用於執行在此揭露的某些功能的手段中的一或多個的至少一部分。
電子系統1700的實施例亦可包含一或多個感測器1790。感測器1790例如可包含影像感測器、加速度計、壓力感測器、溫度感測器、近接感測器、磁力儀、陀螺儀、慣性感測器(例如，結合加速度計及陀螺儀的模組)、環境光感測器、或是任何其它類似的可運作以提供感覺的輸出及/或接收感覺的輸入的模組，例如是深度感測器或位置感測器。例如，在某些實施方式中，感測器1790可包含一或多個慣性的量測單元(IMU)及/或一或多個位置感測器。IMU可以根據從所述位置感測器中的一或多個接收到的量測信號來產生校準資料，其指出相對於所述HMD裝置的一最初的位置的所述HMD裝置的一估計的位置。位置感測器可以響應於所述HMD裝置的運動來產生一或多個量測信號。所述位置感測器的例子可包含但不限於一或多個加速度計、一或多個陀螺儀、一或多個磁力儀、另一適當類型的偵測運動的感測器、一種用於所述IMU的誤差校正的感測器類型、或是其之任意組合。所述位置感測器可以是位在所述IMU的外部、所述IMU的內部、或是其之任意組合。至少某些感測器可以利用一結構光圖案以用於感測。
電子系統1700可包含顯示器模組1760。顯示器模組1760可以是近眼顯示器，並且可以在圖形上呈現來自電子系統1700的資訊(例如影像、視訊、以及各種的指令)給使用者。此種資訊可以是從一或多個應用程式模組1722-1724、虛擬實境引擎1726、一或多個其它硬體模組1780、其之一組合、或是任何其它用於解析圖形內容給使用者的適當的手段(例如，藉由作業系統1725)所導出。顯示器模組1760可以利用LCD技術、LED技術(例如包含OLED、ILED、μ-LED、AMOLED、TOLED、等等)、發光聚合物顯示器(LPD)技術、或是某種其它顯示器技術。
電子系統1700可包含使用者輸入/輸出模組1770。使用者輸入/輸出模組1770可以容許使用者能夠傳送動作請求至電子系統1700。動作請求可以是為了執行一特定動作的請求。例如，一動作請求可以是開始或結束一應用程式、或是執行在所述應用程式之內的一特定動作。使用者輸入/輸出模組1770可包含一或多個輸入裝置。範例的輸入裝置可包含觸控螢幕、觸控板、麥克風、按鈕、撥號盤、開關、鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、或是任何其它用於接收動作請求並且傳遞所接收到的動作請求至電子系統1700的適當的裝置。在某些實施例中，使用者輸入/輸出模組1770可以根據從電子系統1700接收到的指令來提供觸覺回授給使用者。例如，所述觸覺回授可以是在動作請求被接收到或是已經被執行時加以提供。
電子系統1700可包含相機1750，其可被用來拍攝使用者的照片或視訊，例如是用於追蹤所述使用者的眼睛位置。相機1750亦可被用來拍攝環境的照片或視訊，以例如用於VR、AR或MR應用程式。相機1750例如可包含互補金屬–氧化物–半導體(CMOS)影像感測器，其具有數百萬或是數千萬個像素。在某些實施方式中，相機1750可包含兩個或多個相機，其可被用來捕捉3D影像。
在某些實施例中，電子系統1700可包含複數個其它硬體模組1780。其它硬體模組1780的每一個可以是在電子系統1700之內的一實體模組。儘管其它硬體模組1780的每一個可以永久被配置為一結構，但是其它硬體模組1780中的某些個可以暫時被配置以執行特定的功能、或是暫時被啟動。其它硬體模組1780的例子例如可包含音訊輸出及/或輸入模組(例如，麥克風或揚聲器)、近場通訊(NFC)模組、可再充電的電池、電池管理系統、有線/無線的電池充電系統、等等。在某些實施例中，其它硬體模組1780的一或多個功能可以用軟體來實施。
在某些實施例中，電子系統1700的記憶體1720亦可以儲存虛擬實境引擎1726。虛擬實境引擎1726可以執行在電子系統1700之內的應用程式，並且從所述各種的感測器接收所述HMD裝置的位置資訊、加速資訊、速度資訊、預測的未來的位置、或是其之任意組合。在某些實施例中，藉由虛擬實境引擎1726接收到的資訊可被使用於產生一信號(例如，顯示指令)至顯示模組1760。例如，若所接收到的資訊指出使用者已經看向左邊，則虛擬實境引擎1726可以產生用於所述HMD裝置的內容，其在虛擬的環境中鏡射所述使用者的移動。此外，虛擬實境引擎1726可以響應於從使用者輸入/輸出模組1770接收到的一動作請求以執行在一應用程式之內的一動作，並且提供回授給使用者。所提供的回授可以是視覺的、可聽見的、或是觸覺的回授。在某些實施方式中，處理器1710可包含一或多個GPU，其可以執行虛擬實境引擎1726。
在各種的實施方式中，上述的硬體及模組可被實施在單一裝置上或是在多個裝置上，其可以利用有線或無線的連線來和彼此通訊。例如，在某些實施方式中，某些構件或模組(例如GPU、虛擬實境引擎1726、以及應用程式(例如，追蹤應用程式))可以在與所述頭戴式顯示裝置分開的控制台上實施。在某些實施方式中，控制台可以連接至或是支援超過HMD。
在替代的配置中，不同及/或額外的構件可以內含在電子系統1700中。類似地，所述構件中的一或多個的功能可以用一種不同於上述方式的方式而被分散在所述構件之間。例如，在某些實施例中，電子系統1700可被修改以包含其它系統環境，例如是AR系統環境及/或MR環境。
以上論述的方法、系統及裝置是例子。各種的實施例可以視情況而省略、替代、或是增加各種的程序或構件。譬如，在替代的配置中，所述的方法可以用一不同於所述的順序來加以執行，且/或各種的階段可被加入、省略、及/或組合。再者，相關某些實施例敘述的特點可以在各種其它實施例中組合。所述實施例的不同的特點及元件可以用一種類似的方式來組合。再者，技術會演進，並且因此許多所述的元件是例子，其並不將本揭露內容的範疇限制到那些特定的例子。
特定細節是在所述說明中給出以提供所述實施例的徹底理解。然而，實施例可以在無這些特定細節下加以實施。例如，眾所周知的電路、製程、系統、結構、以及技術已經在無不必要的細節下被展示，以避免模糊所述實施例。此說明只提供範例實施例而已，因而並不欲限制本發明的範疇、可利用性、或是配置。而是，所述實施例的前面的說明將會提供熟習此項技術者用於使得實施各種實施例成為可能的說明。可以在所述元件的功能及配置上做成各種的改變，而不脫離本揭露內容的精神及範疇。
再者，某些實施例是被敘述為程序，其被描繪為流程圖或是方塊圖。儘管其分別可能描述所述操作為一順序的程序，但是許多所述的操作可以平行或同時被執行。此外，所述操作的順序可以重新配置。一程序可以具有並未內含在所述圖式中的額外步驟。再者，所述方法的實施例可以藉由硬體、軟體、韌體、中介軟體、微碼、硬體描述語言、或是其之任意組合來實施。當用軟體、韌體、中介軟體、或是微碼來實施時，用以執行所述相關工作的程式碼或碼區段可被儲存在電腦可讀取的媒體(例如儲存媒體)中。處理器可以執行所述相關的工作。
對於熟習此項技術者而言將會明顯的是實質的變化可以根據特定的需求來加以做成。例如，客製或特殊用途的硬體亦可被使用，且/或特定的元件可以用硬體、軟體(包含可攜式的軟體，例如是小程式、等等)、或是兩者來實施。再者，例如是網路輸入/輸出裝置的連接至其它計算裝置可被採用。
參考所附的圖式，可包含記憶體的構件可包含非暫態的機器可讀取的媒體。所述術語“機器可讀取的媒體”以及“電腦可讀取的媒體”可以是指參與提供資料的任何儲存媒體，其使得機器以特定的方式來運作。在上文所提出的實施例中，各種機器可讀取的媒體可以牽涉到提供指令/碼至處理單元及/或其它裝置以供執行。額外或是替代地，所述機器可讀取的媒體可被用來儲存及/或載有此種指令/碼。在許多實施方式中，電腦可讀取的媒體是物理及/或實體的儲存媒體。此種媒體可以採用許多形式，其包含但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體、以及傳輸媒體。常見的電腦可讀取的媒體的形式例如是包含磁性及/或光學媒體，例如光碟(CD)或數位影音光碟(DVD)、打孔卡、紙帶、任何其它具有孔洞圖案的實體媒體、RAM、可程式化唯讀記憶體(PROM)、可抹除的可程式化唯讀記憶體(EPROM)、快閃-EPROM、任何其它記憶體晶片或卡匣、如下所敘的載波、或是電腦可以從其讀取指令及/或碼之任何其它媒體。電腦程式產品可包含碼及/或機器可執行的指令，其可以代表程序、函數、子程式、程式、常式、應用程式(App)、次常式、模組、套裝軟體、類別、或是指令、資料結構、或程式語句的任意組合。
具有此項技術中的技能者將會體認到被用來傳遞在此所述的訊息的資訊及信號可以利用各種不同的科技及技術的任一種來加以表示。例如，在以上整個說明可能參照到的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號、以及晶片可以藉由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光學場或粒子、或是其之任意組合來加以表示。
如同在此所用的術語“以及”與“或是”可包含各種意義，其亦預期是至少部分根據此種術語被使用在其中的上下文而定。通常，若“或是”被用來關聯一例如是A、B或C的表列，則是欲表示A、B及C，其在此是以包括的意思被使用、以及A、B或C，其在此是以互斥的意思被使用。此外，如同在此所用的術語“一或多個”可被用來描述單數的任何特點、結構或特徵、或是可被用來描述特點、結構或特徵的某種組合。然而，應注意到的是，此僅僅是一舉例說明的例子而已，所主張的標的並不限於此例子。再者，若術語“中的至少一個”被用來關聯一例如是A、B或C的表列，則其可被解釋為表示A、B及/或C的任意組合，例如是A、AB、AC、BC、AA、ABC、AAB、AABBCCC、等等。
再者，儘管某些實施例已經利用硬體及軟體的一特定組合來加以敘述，但應該體認到的是硬體及軟體的其它組合也是可能的。某些實施例可以只用硬體、或是只用軟體、或是利用其之組合來實施。在一例子中，軟體可以利用包含電腦程式碼或指令的電腦程式產品來實施，而電腦程式碼或指令是可藉由一或多個處理器執行的，以用於執行在此揭露內容中敘述的步驟、操作、或程序的任一個或是全部，其中所述電腦程式可被儲存在非暫態的電腦可讀取的媒體上。在此所述的各種程序可以用任何組合而被實施在相同的處理器或是不同的處理器上。
在裝置、系統、構件或模組是被描述為配置以執行某些操作或功能的情形中，此種配置例如可以藉由設計電子電路以執行所述操作、藉由程式化可程式化的電子電路(例如微處理器)以例如藉由執行電腦指令或碼來執行所述操作、或是被程式化以執行在非暫態的記憶體媒體上所儲存的碼或指令的處理器或核心、或是其之任意組合而被達成。程序可以利用各種技術來通訊，其包含但不限於習知用於程序間的通訊的技術，並且不同對的程序可以使用不同的技術、或是相同對的程序可以在不同的時間使用不同的技術。
於是，所述說明書及圖式是以舉例說明、而不是限制性的意思來視之。然而，將會明顯的是可以對其做成增加、減去、刪除、以及其它的修改與改變，而不脫離如同在所述請求項中闡述的較廣的精神及範疇。因此，儘管特定實施例已經被敘述，但是這些並不欲為限制性的。各種的修改及等同物是在以下的請求項的範疇之內。
100:人工實境系統環境 110:控制台 112:應用程式儲存器 114:頭戴式裝置追蹤模組 116:人工實境引擎 118:眼動追蹤模組 120:近眼顯示器 122:顯示器電子設備 124:顯示器光學件 126:定位器 128:位置感測器 130:眼動追蹤單元 132:慣性的量測單元(IMU) 140:輸入/輸出介面 150:成像裝置 200:HMD裝置 220:主體 223:底側 225:前側 227:左側 230:頭帶 300:近眼顯示器 305:鏡框 310:顯示器 330:照明器 340:相機 350a、350b、350c、350d、350e:感測器 400:擴增實境系統 410:投影器 412:光源/影像源 414:投影器光學 415:組合器 420:基板 430:輸入耦合器 440:輸出耦合器 450:環境的光 460:萃取的光 490:眼睛 495:可視範圍 500:近眼顯示器(NED)裝置 510:光源 512:紅色發光器 514:綠色發光器 516:藍光發光器 520:投影光學 530:波導顯示器 532:耦合器 540:光源 550:近眼顯示器(NED)裝置 560:自由曲面光學元件 570:掃描反射鏡 580:波導顯示器 582:耦合器 590:眼睛 600:近眼顯示器系統 610:影像源組件 620:控制器 630:影像處理器 640:顯示面板 642:光源 644:驅動器 650:投影器 700:LED 705:LED 710:基板 715:基板 720:半導體層 725:半導體層 730:作用層 732:平台側壁 735:作用層 740:半導體層 745:半導體層 750:重度摻雜的半導體層 760:導電層 765:電性接點 770:鈍化層 775:介電層 780:接觸層 785:電性接點 790:接觸層 795:金屬層 801:LED陣列 802:第一晶圓 803:晶圓 804:基板 805:載體基板 806:第一半導體層 807:LED 808:作用層 809:基底層 810:第二半導體層 811:驅動器電路 812:接合層 813:接合層 815:圖案化的層 910:基板 915:射束 920:電路 922:電互連 925:壓縮壓力 930:接點墊 935:熱 940:介電質區域 950:晶圓 960:介電材料層 970:微LED 980:p-接點 982:n-接點 1000:LED陣列 1010:基板 1020:積體電路 1022:互連 1030:接點墊 1040:介電層 1050:n型層 1060:介電層 1070:微LED 1072:n-接點 1074:p-接點 1082:球狀的微透鏡 1084:光柵 1086:微透鏡 1088:抗反射層 1100:顯示器封裝件 1105:顯示器封裝件 1110:LED晶粒 1112:LED晶粒 1114:LED晶粒 1115:底板晶粒 1116:線路介面 1118:底板 1120:LED晶粒 1122:LED晶粒 1124:LED晶粒 1125:底板晶粒 1126:線路介面 1128:底板 1200:顯示器封裝件 1205:顯示器封裝件 1210:LED晶粒 1212:LED晶粒 1214:LED晶粒 1215:底板晶粒 1216:線路介面 1218:底板 1220:LED晶粒 1222:LED晶粒 1224:LED晶粒 1225:底板晶粒 1226:線路介面 1228:底板 1360:底板晶粒 1364:底板晶粒 1370:底板晶粒 1372:底板晶粒 1374:底板晶粒 1400:顯示器封裝件 1405:顯示器封裝件 1410:LED晶粒 1412:LED晶粒 1414:LED晶粒 1415:底板晶粒 1416:線路介面 1418:底板 1419:虛線的矩形 1420:LED晶粒 1422:LED晶粒 1424:LED晶粒 1425:底板晶粒 1426:線路介面 1428:底板 1430:佈線 1432:佈線 1434:佈線 1440:佈線 1442:佈線 1444:佈線 1450:沒有足夠的繞線空間 1455:有線路交叉 1460:第一區段 1462:第二區段 1464:第三區段 1470:第一區段 1472:第二區段 1474:第三區段 1499:虛線的矩形 1500:顯示器封裝件 1505:顯示器封裝件 1510:LED晶粒 1512:LED晶粒 1514:LED晶粒 1515:底板晶粒 1516:線路介面 1518:底板 1519:I/O墊的陣列 1520:LED晶粒 1522:LED晶粒 1524:LED晶粒 1525:底板晶粒 1526:線路介面 1528:底板 1529:I/O墊的陣列 1530:佈線 1532:佈線 1534:佈線 1539:區段 1540:佈線 1542:佈線 1544:佈線 1680:I/O墊 1700:電子系統 1710:處理器 1720:記憶體 1722-1724:應用程式模組 1725:作業系統 1726:虛擬實境引擎 1730:無線通訊子系統 1732:無線連結 1734:天線 1740:匯流排 1750:相機 1760:顯示器模組 1770:使用者輸入/輸出模組 1780:其它硬體模組 1790:感測器
舉例說明的實施例是在以下參考以下的圖式來加以詳細描述。
[圖1]是根據某些實施例的包含近眼顯示器的人工實境系統環境的一個例子的簡化的方塊圖。
[圖2]是用於實施在此揭露的某些例子的具有頭戴式顯示器(HMD)裝置的形式的近眼顯示器的一個例子的立體圖。
[圖3]是用於實施在此揭露的某些例子的具有一副眼鏡的形式的近眼顯示器的一個例子的立體圖。
[圖4]是描繪根據某些實施例的包含波導顯示器的光學透視(see-through)擴增實境系統的一個例子。
[圖5A]是描繪根據某些實施例的包含波導顯示器的近眼顯示裝置的一個例子。
[圖5B]是描繪根據某些實施例的包含波導顯示器的近眼顯示裝置的一個例子。
[圖6]是描繪在根據某些實施例的擴增實境系統中的影像源組件的一個例子。
[圖7A]是描繪根據某些實施例的具有垂直的平台式(mesa)結構的發光二極體(LED)的一個例子。
[圖7B]是根據某些實施例的具有拋物線狀的平台式結構的LED的一個例子的橫截面圖。
[圖8A]是描繪根據某些實施例的一種用於LED陣列的晶粒至晶圓接合的方法的一個例子。
[圖8B]是描繪根據某些實施例的方法的一種用於LED陣列的晶圓至晶圓接合的一個例子。
[圖9A至圖9D]是描繪根據某些實施例的一種用於LED陣列的混合接合的方法的一個例子。
[圖10]是描繪根據某些實施例的具有被製造於其上的次要的光學構件的LED陣列的一個例子。
[圖11]是描繪用於包含左投影器及右投影器的顯示投影器的顯示器封裝件的一個例子。
[圖12]是描繪用於包含左投影器及右投影器的顯示投影器的顯示器封裝件的另一個例子。
[圖13A及圖13B]是描繪用於產生在圖12中所展示的顯示器封裝件的方法的例子。
[圖14]是描繪在用於包含左投影器及右投影器的顯示投影器的顯示器封裝件的另一設計中可能發生的佈線問題的一個例子。
[圖15]是描繪一種用於解決在圖14中所展示的佈線問題的設計的一個例子。
[圖16]是描繪在圖15中所示的例子的一底板晶粒之內的I/O墊的一陣列的一區段的放大的視圖。
[圖17]是根據某些實施例的具有近眼顯示器的一個例子的電子系統的簡化的方塊圖。
所述圖式只是為了說明之目的來描繪本揭露內容的實施例。熟習此項技術者從以下的說明將會輕易體認到所描繪的結構及方法的替代實施例可被採用，而不脫離此揭露內容的原理或是所宣揚的益處。
在所附的圖中，類似的構件及/或特點可以具有相同的元件符號。再者，相同類型的各種構件可以藉由在元件符號之後接上一破折號以及一第二符號來加以區別，所述第二符號是在類似的構件之間做區別。若只有第一元件符號在說明書中被使用，則所述說明可以適用於具有相同的第一元件符號的類似的構件的任一個，而不論第二元件符號為何。
1100:顯示器封裝件
1105:顯示器封裝件
1110:LED晶粒
1112:LED晶粒
1114:LED晶粒
1115:底板晶粒
1116:線路介面
1118:底板
1120:LED晶粒
1122:LED晶粒
1124:LED晶粒
1125:底板晶粒
1126:線路介面
1128:底板

Claims (19)

  1. 一種顯示裝置，其包括： 第一顯示器封裝件，其包括： 第一發光二極體(LED)晶粒，其包括複數個第一LED； 第二LED晶粒，其包括複數個第二LED； 第三LED晶粒，其包括複數個第三LED；以及 第一底板晶粒，其電連接至所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒、以及所述第三LED晶粒，其中： 所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒、以及所述第三LED晶粒的每一個是相關第一平面對稱的，其中所述第一平面是平行於所述第一LED晶粒的發射方向，並且所述第一平面是垂直於所述第一LED晶粒的縱向方向，以及 所述第一底板晶粒是相關第二平面對稱的，其中所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述發射方向，並且所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述縱向方向。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括： 第二顯示器封裝件，其包括： 第四LED晶粒，其包括複數個第四LED； 第五LED晶粒，其包括複數個第五LED； 第六LED晶粒，其包括複數個第六LED；以及 第二底板晶粒，其電連接至所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒，其中： 所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒的每一個是相關所述第一平面對稱的，以及 所述第二底板晶粒是相關所述第二平面對稱的。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中： 所述第四LED晶粒是在第三平面之內相對所述第一LED晶粒被旋轉180°， 所述第五LED晶粒是在所述第三平面之內相對所述第二LED晶粒被旋轉180°， 所述第六LED晶粒是在所述第三平面之內相對所述第三LED晶粒被旋轉180°，以及 所述第三平面是垂直於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
  4. 如請求項2之顯示裝置，其中所述第二底板晶粒是相關所述第二平面相對於所述第一底板晶粒映射的。
  5. 如請求項2之顯示裝置，其中： 所述第二底板晶粒是相關所述第一平面相對於所述第一底板晶粒映射的， 所述第二底板晶粒是在第三平面之內相對所述第一底板晶粒被旋轉180°，以及 所述第三平面是垂直於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
  6. 如請求項2之顯示裝置，其中： 所述複數個第一LED的每一個第一LED以及所述複數個第四LED的每一個第四LED是被配置以發射紅光， 所述複數個第二LED的每一個第二LED以及所述複數個第五LED的每一個第五LED是被配置以發射綠光，以及 所述複數個第三LED的每一個第三LED以及所述複數個第六LED的每一個第六LED是被配置以發射藍光。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中所述第一LED晶粒的所述縱向方向是平行於所述第一LED晶粒的電性介面的長軸。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中所述第一LED晶粒的所述縱向方向是平行於所述第一LED晶粒的一邊緣。
  9. 一種顯示裝置，其包括： 第一顯示器封裝件，其包括： 第一發光二極體(LED)晶粒，其包括複數個第一LED； 第二LED晶粒，其包括複數個第二LED； 第三LED晶粒，其包括複數個第三LED；以及 第一底板晶粒，其包括輸入/輸出(I/O)墊的第一陣列，其提供電連接至所述第一LED晶粒、所述第二LED晶粒、以及所述第三LED晶粒，其中： 所述I/O墊的第一陣列是被配置成接近所述第一底板晶粒的中心並且在第一平面之內，所述第一平面是垂直於所述第一LED晶粒的發射方向，以及 所述I/O墊的第一陣列是可從在所述第一平面之內的第一方向以及在所述第一平面之內的第二方向接達的，其中所述第一方向是反平行於所述第二方向。
  10. 如請求項9之顯示裝置，其中所述I/O墊的第一陣列是具有矩形的形狀。
  11. 如請求項9之顯示裝置，其中所述I/O墊的第一陣列是具有梯形的形狀。
  12. 如請求項9之顯示裝置，其中所述I/O墊的第一陣列是相關第二平面對稱的，所述第二平面是平行於所述第一LED晶粒的所述發射方向。
  13. 如請求項9之顯示裝置，其進一步包括： 第二顯示器封裝件，其包括： 第四LED晶粒，其包括複數個第四LED； 第五LED晶粒，其包括複數個第五LED； 第六LED晶粒，其包括複數個第六LED；以及 第二底板晶粒，其包括I/O墊的第二陣列，其提供電連接至所述第四LED晶粒、所述第五LED晶粒、以及所述第六LED晶粒，其中： 所述I/O墊的第二陣列是被配置成接近所述第二底板晶粒的中心並且在所述第一平面之內，並且 所述I/O墊的第二陣列是可從所述第一方向以及所述第二方向接達的。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中所述I/O墊的第二陣列是具有矩形的形狀。
  15. 如請求項13之顯示裝置，其中所述I/O墊的第二陣列是具有梯形的形狀。
  16. 如請求項13之顯示裝置，其中： 所述第四LED晶粒是相對所述第一LED晶粒沿著所述第一方向而被平移，以及 所述第五LED晶粒是相對所述第二LED晶粒沿著所述第一方向而被平移。
  17. 如請求項13之顯示裝置，其中： 所述第六LED晶粒是相對所述第三LED晶粒沿著所述第二方向而被平移，以及 所述第二底板晶粒是相對所述第一底板晶粒沿著所述第二方向而被平移。
  18. 如請求項13之顯示裝置，其中： 所述複數個第一LED的每一個第一LED以及所述複數個第四LED的每一個第四LED是被配置以發射紅光， 所述複數個第二LED的每一個第二LED以及所述複數個第五LED的每一個第五LED是被配置以發射綠光，以及 所述複數個第三LED的每一個第三LED以及所述複數個第六LED的每一個第六LED是被配置以發射藍光。
  19. 如請求項9之顯示裝置，其中所述I/O墊的第一陣列是被配置以提供從所述第一方向以及所述第二方向的對稱的繞線接達。
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