TWI454792B

Apparatus for displaying and sensing images

Abstract

An apparatus for displaying and sensing images includes a display substrate and a plurality of electroluminescent pixels. A plurality of pixel control chiplets and one or more sensor chiplets are affixed to the device side of the display substrate in the display area. A transparent cover is spaced apart from and affixed to the device side of the display substrate, and has a plurality of imaging lenses formed on or in it, each imaging lens spaced apart from and corresponding to an image sensor array in a sensor chiplet for forming an imaging plane on the corresponding image sensor array.

TWI454792B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 13

Term

No projected expiry on record.

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  4. Today

37 claims: 33 independent, 4 dependent

  1. 1
    一種用於顯示及感測影像的裝置,包括:一顯示基板,在該顯示基板的一裝置側上具有一顯示區域;複數個像素,位於該顯示基板的該裝置側上的該顯示區域內,每個像素包括一控制電極、與該控制電極間隔的一透明電極、以及位於該控制電極及該透明電極之間的至少一層發光材料;複數個像素控制晶片載置器,每個像素控制晶片載置器與至少一像素相關並具有獨立於該顯示基板上的一晶片載置器基板,該晶片載置器基板位於並黏接至該顯示區中之該顯示基板的該裝置側上,每個像素控制晶片載置器具有至少一連接墊及至少一像素控制電路;其中每個像素控制電路經過該等連接墊的其中之一電連接至該相關像素的該控制電極,用於驅動該控制電極以引發該發光材料經該透明電極發光;一個或多個感測器晶片載置器,每個感測器晶片載置器具有獨立於該顯示基板的一晶片載置器基板,該晶片載置器基板位於並黏接至該顯示區中之該顯示基板的該裝置側上,每個感測器晶片載置器具有至少一連接墊及一影像感測器陣列,用於感測一影像並形成一感測影像信號;以及一透明蓋,該透明蓋與該顯示基板的該裝置側相間隔並黏接至其上,具有複數個形成在該透明蓋上或該透明蓋中的成像透鏡,每個成像透鏡相互間隔並對應一影像感測器陣列,用來在對應影像感測器陣列上形成一成像平面。
  2. 2
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中至少一像素控制晶片載置器進一步包括一感測器晶片載置器。
  3. 3
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中至少一感測器晶片載置器係橫向位於兩個或多個像素控制晶片載置器之間。
  4. 4
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,進一步包括至少一彩色濾光片,其過濾由至少一像素所發出的光並且其過濾由至少一影像感測器所感測的光。
  5. 5
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中多個感測器晶片載置器係以成行及成列地排列在該顯示區域內。
  6. 6
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該透明蓋具有一頂側及比該頂側更接近該感測器的一相對底側,進一步包括形成在該透明蓋之該頂側或該底側中的至少一成像透鏡。
  7. 7
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該透明蓋具有一頂側和比該頂側更接近該感測器的一相對底側,進一步包括一第一薄膜,具有形成在其中的該等成像透鏡,其位於該透明蓋的該頂側上或位於該透明蓋的該底側上。
  8. 8
    依據申請專利範圍第5項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該透明蓋具有一頂側及比該頂側更接近該感測器的一相對底側,進一步包括一第二薄膜,具有形成在其中的該等成像透鏡,其位於相對該第一薄膜的該透明蓋的該側上。
  9. 9
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該等像素控制晶片載置器的數量係與該等感測器晶片載置器的數量不同。
  10. 10
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該感測器晶片載置器係橫向位於兩控制電極之間。
  11. 11
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該控制電極的至少一部分為部分透明的且一感測器晶片載置器係位於該部分透明部分下。
  12. 12
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中在該顯示區域內的一控制電極係橫向位於鄰近一感測器晶片載置器的至少兩側。
  13. 13
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,進一步包括一第一成像透鏡及一第二成像透鏡,且其中對應一第一感測器晶片載置器的該第一成像透鏡係不同於對應一第二感測器晶片載置器的該第二成像透鏡。
  14. 14
    依據申請專利範圍第13項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一成像透鏡具有比該第二成像透鏡更寬的視角。
  15. 15
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中在一第一感測器晶片載置器中的該影像感測器陣列係不同於在一第二感測器晶片載置器中的該影像感測器陣列。
  16. 16
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,進一步包括一第一成像透鏡、一第二成像透鏡、一第一感測器晶片載置器以及一第二感測器晶片載置器,其中該第一成像透鏡及該第一感測器晶片載置器定 義出一第一光徑,且該第二成像透鏡及該第二感測器晶片載置器定義出不同於該第一光徑的一第二光徑。
  17. 17
    依據申請專利範圍第16項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一影像感測器陣列具有與該第二影像感測器陣列不同的解析度、尺寸、光譜敏感度、光軸、焦點平面或敏感度。
  18. 18
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中對應一第一感測器晶片載置器的該等成像透鏡在該第一感測器晶片載置器的該影像感測器陣列上形成一場景的一第一影像,且對應一第二感測器晶片載置器的該等成像透鏡在該第二感測器晶片載置器的該影像感測器陣列上形成相同場景之不同於該第一影像的一第二影像,或者在該第二感測器晶片載置器的光學感測器上形成相同場景的該第一影像的一部分的一第二影像。
  19. 19
    依據申請專利範圍第18項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一影像及該第二影像包括一公共物體的影像,並進一步包括影像處理電路,其計算該公共物體的三維影像。
  20. 20
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中對應一第一感測器晶片載置器的該等成像透鏡在該第一感測器晶片載置器的該影像感測器陣列上形成一第一場景的一第一影像,且對應一第二感測器晶片載置器的該等成像透鏡在該第二感測器晶片載置器的該影像感測器陣列上形成與該第一場景不同的一第二場景的一第二影像。
  21. 21
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,進一步包 括一位於基板上的平坦化層,且其中該感測器晶片載置器被嵌入該平坦化層中,該平坦化層具有第一折射係數,該感測器晶片載置器的前表面具有第二折射係數,且該第二折射係數係高於該第一折射係數。
  22. 22
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中多個感測器晶片載置器係以第一行及第一列排列,形成一第一感測器-晶片載置器矩陣,且以該等感測器晶片載置器之第二行及第二列排列,形成一第二感測器-晶片載置器矩陣,且其中該第一及該第二感測器-晶片載置器矩陣係以不平行於該第一或該第二列的方向上相互偏移。
  23. 23
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列感測場景資訊的第一影像,且該第二感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列感測場景資訊的第二影像,且該第一及該第二影像一起形成一立體影像對。
  24. 24
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列感測與由該第二感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列所感測的影像的場景資訊部分重疊的場景資訊的影像。
  25. 25
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣的該感測器晶片載置器係橫向散佈在該第二感測器-晶片載置器矩陣的該感測器晶片載置器之間。
  26. 26
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣的所有感測器晶片載置器係橫向位於該第二感測 器-晶片載置器矩陣的該感測器晶片載置器的一側。
  27. 27
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該裝置在該顯示器的前面具有2至20英尺的選擇設計觀察距離,進一步包括:一第一成像透鏡陣列,包括複數個成像透鏡,每個成像透鏡具有一在該第一感測器-晶片載置器矩陣中準確對應該影像感測器陣列的其中之一的第一光軸;以及一第二成像透鏡陣列,包括複數個成像透鏡,每個成像透鏡具有一在該第二感測器-晶片載置器矩陣中準確對應該影像感測器陣列的其中之一的第二光軸;其中該第一及該第二光軸於該顯示器的設計觀察距離處相交。
  28. 28
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中對應該第一感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列的該等成像透鏡具有與對應該第二感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列的該等成像透鏡不同的焦距。
  29. 29
    依據申請專利範圍第22項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣比該第二感測器-晶片載置器矩陣具有更多的感測器晶片載置器。
  30. 30
    依據申請專利範圍第29項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該第一感測器-晶片載置器矩陣的該等成像透鏡具有比該第二感測器-晶片載置器矩陣的該等成像透鏡更窄的視角。
  31. 31
    依據申請專利範圍第29項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該等 第一感測器-晶片載置器矩陣具有一第一影像採樣率且該第二感測器-晶片載置器矩陣具有不同於該第一影像採樣率的一第二影像採樣率。
  32. 32
    依據申請專利範圍第1項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中:多個感測器晶片載置器係以第一水平行及第一垂直列排列形成一紅色感測器-晶片載置器矩陣,以該感測器晶片載置器的第二水平行及第二垂直列排列形成一綠色感測器-晶片載置器矩陣,且以該感測器晶片載置器的第三水平行及第三垂直列形成一藍色感測器-晶片載置器矩陣,該紅色、綠色及藍色感測器-晶片載置器矩陣係在水平或垂直方向相互散置;並且在紅色、綠色及藍色感測器矩陣的該等影像感測器陣列比在其他兩個感測器-晶片載置器矩陣中的該等影像感測器陣列分別對紅色、綠色和藍色光更為敏感。
  33. 33
    依據申請專利範圍第32項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該綠色感測器-晶片載置器矩陣的該等成像透鏡具有比紅色或藍色感測器-晶片載置器矩陣的該等成像透鏡更窄的視角。
  34. 34
    依據申請專利範圍第32項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該綠色感測器-晶片載置器矩陣中該感測器晶片載置器的數量大於該紅色或藍色感測器-晶片載置器矩陣中晶片載置器的數量。
  35. 35
    依據申請專利範圍第32項所述之用於顯示及感測影像的裝置,進一步包括第四水平行及第四垂直列的感測器晶片載置器形成一寬頻感測器-晶片載置器矩陣,該寬頻感測器-晶片載置器矩陣的該感測器晶片載置器與該等第一、第二及第三感測器-晶片載置器矩陣的該感測器晶片載置器相互散置,且其中該寬頻感測器-晶片載置器矩陣的該影像感測器陣列對寬頻或白色光 是敏感的。
  36. 36
    依據申請專利範圍第35項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該寬頻感測器-晶片載置器矩陣的該成像透鏡具有與紅色、綠色或藍色感測器-晶片載置器矩陣的該等成像透鏡不同的視角。
  37. 37
    依據申請專利範圍第35項所述之用於顯示及感測影像的裝置,其中該寬頻感測器-晶片載置器矩陣中的該感測器晶片載置器的數量與紅色、綠色或藍色感測器-晶片載置器矩陣中晶片載置器的數量不同。
Independent claims37