編譯/VR陀螺
蘋果公司一直致力于為其設(shè)備提供更高質(zhì)量的顯示屏,包括iPhone、iPad、Apple Watch、Mac以及未來的頭顯設(shè)備,而micro-LED將是蘋果公司目前正在為未來設(shè)備研發(fā)的下一代顯示屏類型。近日,美國專利商標(biāo)局公布了蘋果公司的一項(xiàng)專利申請,在這項(xiàng)專利中,蘋果列出了micro-LED的一些應(yīng)用和目標(biāo),包括在micro-LED顯示屏中集成環(huán)境光傳感器、集成光學(xué)手勢和懸停感應(yīng)、可能提供耐水觸摸、指紋感應(yīng)、通過靜脈成像和其他生物識別技術(shù)進(jìn)行健康感應(yīng)等等。
蘋果這項(xiàng)專利一般涉及傳感器技術(shù),特別是涉及微型發(fā)光二極管(micro-LED)顯示器中的嵌入式光學(xué)傳感器。micro-LED顯示屏的一些未來應(yīng)用包括環(huán)境光感應(yīng)、觸摸感應(yīng)、懸停感應(yīng)、接近感應(yīng)、指紋感應(yīng)、健康感應(yīng)和成像。
在蘋果的專利背景中,他們指出micro-LED是一種用于顯示器的技術(shù),由不同顏色的微型LED陣列組成,如紅色、綠色和藍(lán)色。與有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)顯示技術(shù)相比,micro-LED被一些人認(rèn)為是更為優(yōu)越的技術(shù),它已被用于研發(fā)超大型(如146英寸)micro-LED電視原型。
與OLED類似,micro-LED是一種發(fā)射式顯示技術(shù),其中的圖像元素(也被稱為像素)也是光源。這意味著發(fā)射式顯示技術(shù)不需要單獨(dú)的背光層,這使得使用該技術(shù)制作的顯示器比液晶顯示器(LCD)更薄。與OLED不同,Micro-LED不需要封裝層,這也使其更薄。而QLED不是一種發(fā)射式顯示器類型,因?yàn)長ED只用于照亮量子點(diǎn)。OLED和micro-LED都有快速的響應(yīng)時間。
與OLED不同的是,Micro-LED不是用有機(jī)化合物,而是用更傳統(tǒng)的基于氮化銦鎵(InGaN)的LED制成的,這些LED被縮小了。使用InGaN LED使Micro-LED顯示器具有更高的亮度,而不會出現(xiàn)退化和燒毀現(xiàn)象,這在OLED上是可能會出現(xiàn)的問題。
雖然LED背光顯示器,通常被稱為LED顯示器,可以對LED進(jìn)行區(qū)域調(diào)光以獲得更好的對比度,但它們不具備OLED和Micro-LED等真正的發(fā)光顯示器技術(shù)固有的高對比度或響應(yīng)時間。
蘋果公司的發(fā)明涉及一種帶有嵌入式光學(xué)傳感器的Micro-LED顯示屏。
在某些方面,本發(fā)明技術(shù)的嵌入式光學(xué)傳感器可以與紅綠藍(lán)(RGB)像素在同一平面上嵌入Micro-LED面板。在本技術(shù)的其他方面,嵌入式光學(xué)傳感器可以與微型驅(qū)動器在同一平面上集成在Micro-LED面板內(nèi)部,或者在面板的下方。
本專利技術(shù)的光學(xué)傳感器嵌入式Micro-LED顯示屏可用于多種情況,如環(huán)境光感應(yīng)(ALS)、指紋感應(yīng)和接近感應(yīng)。
在一些實(shí)施方案中,可以使用反向偏置下的Micro-LED芯片或硅基p-i-n半導(dǎo)體(PIN)光電探測器來實(shí)現(xiàn)主題技術(shù)的嵌入式光學(xué)傳感器。在一個或多個實(shí)施方案中,嵌入式光學(xué)傳感器可以基于有機(jī)光電探測器(OPD)、專用硅基光電探測器、量子點(diǎn)(QD)或量子薄膜(QF)的光學(xué)傳感器。
本技術(shù)的嵌入式光學(xué)傳感器的光譜響應(yīng)波長取決于所使用的材料,可以涵蓋可見光、近紅外(IR)和短波紅外(SWIR),尤其是在使用QD時。嵌入式光學(xué)傳感器可以使用不同的讀出電路,如3T像素、直接注入像素或電流互阻抗放大器(CTIA)讀出電路。
嵌入式光準(zhǔn)直器可以通過增加額外的黑矩陣(BM)層或在整個顯示屏上使用一個或多個QD聚焦層來實(shí)現(xiàn),這一點(diǎn)在蘋果公司的專利文件中有更詳細(xì)的討論。
圖源:patentlyapple
蘋果公司的專利圖5A和5B分別是一個表格和一個圖表,說明了根據(jù)主題技術(shù)的一個或多個方面,光學(xué)傳感器嵌入的Micro-LED顯示器的應(yīng)用實(shí)例。
上述圖5B的圖表500B說明了本專利技術(shù)的光學(xué)-傳感器-嵌入式Micro-LED顯示器在二維空間的四個區(qū)域的不同應(yīng)用。這兩個維度是每個應(yīng)用的色度要求和該應(yīng)用所需的傳感分辨率。
想了解更多關(guān)于該專利的技術(shù)細(xì)節(jié),可查閱蘋果公司的專利申請20220068900。
其他記錄在案的Micro-LED專利包括一項(xiàng)與未來可能的健身帶和新的Micro-LED芯片架構(gòu)有關(guān)的專利。
考慮到這是一項(xiàng)專利申請,目前還不清楚包含該技術(shù)的產(chǎn)品何時會上市。
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