[发明专利]迭层平板型图像传感与显示

说明书

本发明涉及了一种新型的平板型光学影像图像传感与显示装置及相应的新扫描显示方法。

现有的平板型图像传感和显示器，虽都实现了平板化、固体化，但全部像素都制作在同一个平板表面上，受到很大限制。使用电荷耦合器件CCD面阵的固体摄像器件作为平板型图像传感器，虽然分辨率可以做得很高，但因制作的集成度很高，难度大，价格昂贵，而且，还要另行解决三原色分别传感与合成问题。同时，除了串行扫描，也无法直接在其上开发其它功能。各种平板型显示器，特别是彩色平板显示器，全部三原色发光像素都得制作在一个平板表面上，为每个像素配置的发光器件、扫描与开关电路等也都重叠挤在一起，立体集成度要求很高，制造困难，很难普及，而且大大限制了分辨率的提高，也就更谈不上开发其它功能了。同时，现有平板型图像传感器与显示器之间只能通过重复扫描转换，不能直接连在一起方便地观看并进行图像处理和编码等。此外图像的帧扫描显示一直没有成功的方法。

本发明的目的，就是提供一种便于分解分布制作极小像素并在与图像传感及显示的受光面或发光面垂直的方向上展开布置集成制作为每个像素配置的以及其它必要的各种功能性元器件与电路的迭层平板型图像传感与显示装置，便于制造，可以达到超高分辨率，并直接在其体内开发有用功能，包括解决帧扫描显示问题。

为达到上述目的，本发明采用共同构思的迭层构造设计平板型光电像素列阵和发光像素列阵作为图像传感和显示装置。这利装置用迭层薄片粘迭成平板状的平面，迭层薄片用绝缘材料(其上沉积单晶硅层)或硅片作基片制成。在所有迭层薄片的同一侧边缘上都制作一排光敏器件作为光电像素，构成迭层平板的受光面上的光电像素点阵，制成迭层平板光电像素列阵图像传感装置；在所有迭层薄片的同一侧边缘上都制作一排发光器件作为发光像素，构成迭层平板的发光面上的发光像素点阵，制成迭层平板发光像素列阵显示装置。还可以将光敏器件和发光器件分别制作在所有的同一块迭层薄片的两侧边缘上，制成受光面与发光面背朝背连体的迭层平板像素列阵，将投影到受光面上的图像经光电转换和电致发光，在发光面上显示出来。这样，就可以在很薄的迭层薄片的正反两个平面上集成制作为每个像素配置的以及其它各种功能性元器件和电路，用简单的方法实现高度立体集成，得到超高分辨率，并可以直接在迭层平板体内配置扫描与存贮等功能。

迭层平板光电像素列阵的受光面上的所有光敏器件上都要分别要蒙上三原色红、绿、兰色的滤色片，并以固定顺序间隔分布。为此，每个迭层薄片的一侧边缘上的光敏器件所蒙滤色片颜色都要相同，而三种颜色的迭层薄片间隔排列。所有迭层薄片上的光敏器件大小一样，间隔相同，并都要一、一对准或按一定规律准确错开对应。这样，分别感受红、绿、兰三原色光的光敏器件在受光面上便可以以一定规律构成三原色合成的真彩色光电像素点阵。在每个迭层薄片的平面上为所有光敏器件间配置移出移位寄存器，以便将它们的光电信号扫描输出用于外存，成为扫描型迭层平板光电像素列阵。而同时再为每个光敏器件配置一个循环移位寄存器作为光电像素内存贮器，将整帧图像的光电信号同时存贮起来以备提取扫描输出，则成为扫描-内存型迭层平板光电像素列阵。

迭层平板发光像素列阵的发光面上的所有发光器件分别经电致发光发出三原色红、绿、兰色光，并以固定顺序间隔分布。为此，每个迭层薄片一侧边缘上的发光器件都要发出相同颜色的光，而三种颜色的迭层薄片间隔排列。所有迭层薄片上的发光器件大小一样，间隔相同，并都要一、一对准或按一定规律准确错开对应。这样，发出红、绿、兰三原色光的发光器件在发光面上便可以以一定规律构成三原色合成真彩色发光像素点阵。在迭层薄片的平面上，为每个发光器件配置开关电路和锁存器等。同时，为每个迭层薄片上的所有发光器件间配置移入移位寄存器，以便扫描显示输入的图像视频信号，成为扫描型迭层平板发光像素列阵。而同时再为每个发光器件配置一个循环移位寄存器作为发光像素内存贮器，将整帧图像的视频信号同时存贮起来以备提取发光显示，则成为扫描-内存型迭层平板发光像素列阵。