[发明专利]一种高度集成半导体显示系统

权利要求书

1.一种高度集成半导体显示系统，其特征在于：包括M×N个显示单元，其中M、N均为自然数；每个显示单元包括显示模块、图像获取与处理模块、传感器模块、光学模块、交互控制模块、监控模块和驱动模块；显示模块分别与图像获取与处理模块、传感器模块、光学模块、交互控制模块、监控模块连接；驱动模块分别与图像获取与处理模块、传感器模块、光学模块、交互控制模块连接；显示模块、图像获取与处理模块、传感器模块、光学模块、交互控制模块、监控模块和驱动模块通过二维平面排列或空间堆叠的方式集合成显示单元；若干个显示单元通过二维平面排列或空间组合的方式集成形成高度集成半导体显示系统；

所述显示模块为微米级或亚微米级发光二极管显示或有机发光二极管显示像素源，负责显示图像和视频，每个显示模块包含K×L个显示像素，K、L均为自然数；

所述传感器模块包括触觉传感器、味觉传感器和嗅觉传感器，用于提高观众的感知程度；

所述显示单元的每个显示模块均与一传感器模块紧邻且位于同个平面内；

所述触觉传感器为ISOs传感器，探测多种类型的物理和化学刺激；所述触觉传感器采用局部傅里叶变换方法强化局部纹理特征，提取傅里叶变换系数分离出表征形状和局部纹理、边缘的频域分量，通过对局部纹理特征进行力触觉渲染，建立局部纹理特征与驱动信号的映射模型，采用比例模型将局部纹理特征值转化为同等级的静电力或震动表达；根据静电力、震动与驱动信号的心理学模型，由局部纹理特征控制不同驱动信号的输出产生静电力触觉，该静电力触觉的效果包含模拟振动、所感知的摩擦系数的改变、模拟纹理、或响应于ESF信号的敲击感觉。

2.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：所述显示模块为微米级发光二极管；在微米级发光二极管包括衬底、沉积在衬底上的第一光学结构层和Micro-LED芯片；所述Micro-LED 芯片包括GaN缓冲层、N型GaN层，多量子阱层，P型GaN层，透明导电层，第一电极、第二电极和第二光学结构层；所述N型GaN层设置在GaN缓冲层上；多量子阱层设置在N型GaN层上；P型GaN层设置在多量子阱层上；透明导电层设置在多量子阱层上；第二光学结构层设置透明导电层上；第一电极设置在N型GaN层上；第二电极设置在透明导电层上；所述第二光学结构层为布拉格光栅或微纳米结构。

3.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：所述图像获取与处理模块为电荷耦合器件图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器，图像传感器与显示模块通过导线、电磁感应或光波连接、传输信号。

4.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：所述光学模块包括用于提高显示模块出光效率的微纳米光学结构和用于空间显示和指向显示的光学控制元件。

5.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：所述交互控制模块包括触控、肢体识别、语音、蓝牙、Wifi，用于观众与显示系统的互动。

6.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：交互控制模块为肢体识别模块时利用摄像头拍摄的照片转化成深度图像，进行人体动作的识别，通过深度图像获取骨架模型，提取特征模型，利用动态时间规整算法进行模板匹配。

7.根据权利要求1所述的高度集成半导体显示系统，其特征在于：所述监控模块包括显示系统的亮度、温度、湿度及其他显示状态的监控系统。