編譯/VR陀螺

蘋果公司一直致力于為其設備提供更高質量的顯示屏，包括iPhone、iPad、Apple Watch、Mac以及未來的頭顯設備，而micro-LED將是蘋果公司目前正在為未來設備研發(fā)的下一代顯示屏類型。近日，美國專利商標局公布了蘋果公司的一項專利申請，在這項專利中，蘋果列出了micro-LED的一些應用和目標，包括在micro-LED顯示屏中集成環(huán)境光傳感器、集成光學手勢和懸停感應、可能提供耐水觸摸、指紋感應、通過靜脈成像和其他生物識別技術進行健康感應等等。

蘋果這項專利一般涉及傳感器技術，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傳感器。micro-LED顯示屏的一些未來應用包括環(huán)境光感應、觸摸感應、懸停感應、接近感應、指紋感應、健康感應和成像。

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，由不同顏色的微型LED陣列組成，如紅色、綠色和藍色。與有機發(fā)光二極管（OLED）和量子點發(fā)光二極管（QLED）顯示技術相比，micro-LED被一些人認為是更為優(yōu)越的技術，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，其中的圖像元素（也被稱為像素）也是光源。這意味著發(fā)射式顯示技術不需要單獨的背光層，這使得使用該技術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，因為LED只用于照亮量子點。OLED和micro-LED都有快速的響應時間。

與OLED不同的是，Micro-LED不是用有機化合物，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進行區(qū)域調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)光顯示器技術固有的高對比度或響應時間。

蘋果公司的發(fā)明涉及一種帶有嵌入式光學傳感器的Micro-LED顯示屏。

在某些方面，本發(fā)明技術的嵌入式光學傳感器可以與紅綠藍（RGB）像素在同一平面上嵌入Micro-LED面板。在本技術的其他方面，嵌入式光學傳感器可以與微型驅動器在同一平面上集成在Micro-LED面板內部，或者在面板的下方。

本專利技術的光學傳感器嵌入式Micro-LED顯示屏可用于多種情況，如環(huán)境光感應（ALS）、指紋感應和接近感應。

在一些實施方案中，可以使用反向偏置下的Micro-LED芯片或硅基p-i-n半導體（PIN）光電探測器來實現(xiàn)主題技術的嵌入式光學傳感器。在一個或多個實施方案中，嵌入式光學傳感器可以基于有機光電探測器（OPD）、專用硅基光電探測器、量子點（QD）或量子薄膜（QF）的光學傳感器。

本技術的嵌入式光學傳感器的光譜響應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聚焦層來實現(xiàn)，這一點在蘋果公司的專利文件中有更詳細的討論。

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)主題技術的一個或多個方面，光學傳感器嵌入的Micro-LED顯示器的應用實例。

上述圖5B的圖表500B說明了本專利技術的光學-傳感器-嵌入式Micro-LED顯示器在二維空間的四個區(qū)域的不同應用。這兩個維度是每個應用的色度要求和該應用所需的傳感分辨率。

想了解更多關于該專利的技術細節(jié)，可查閱蘋果公司的專利申請20220068900。

其他記錄在案的Micro-LED專利包括一項與未來可能的健身帶和新的Micro-LED芯片架構有關的專利。

考慮到這是一項專利申請，目前還不清楚包含該技術的產品何時會上市。

來源：patentlyapple