本發(fā)明屬于電子顯示領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種微顯示器系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展，越來越多的物體被連接在一起，在極大方便人類的日常生活的同時，也帶來了新的風(fēng)險。在物-物相連的同時，如果其中一個物體發(fā)生異常，可以通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)獲取信息，從而進(jìn)行相應(yīng)處理。然而，這個發(fā)生異常的物體有可能是自身通訊系統(tǒng)出錯或者是被黑客攻擊，而發(fā)送的錯誤信息，在這種情況下有必要進(jìn)行現(xiàn)場勘查、判斷。但是，如何得知現(xiàn)場物體的位置和物體發(fā)生的問題，是一個仍有待于解決的問題。

因此，本領(lǐng)域中需要一種系統(tǒng)來實現(xiàn)對這些信息的可視化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一方面，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)視被連接物體的微顯示器系統(tǒng)，所述微顯示器系統(tǒng)包括襯底和位于所述襯底之上的顯示層；

設(shè)置在所述襯底和所述顯示層之間的顯示驅(qū)動電路與所述顯示層組成微顯示器，所述微顯示器用于顯示被連接物體的狀態(tài)；

在所述襯底和所述顯示層之間還設(shè)置有傳感器、iot無線通訊芯片和儲電裝置，所述傳感器用于監(jiān)測被連接物體的狀況，所述iot無線通訊芯片采用iot通訊協(xié)議，實現(xiàn)物-物相連，并且用于傳送信息，所述儲電裝置用于向所述微顯示器系統(tǒng)供電；

所述微顯示器系統(tǒng)還包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置用于向所述儲電裝置充電，或者向所述微顯示器系統(tǒng)供電，或者向所述微顯示器系統(tǒng)供電。

在一個實施方案中，在所述襯底和所述顯示層之間還設(shè)置有存儲器和微處理器，用于存儲和處理數(shù)據(jù)。

在一個實施方案中，所述微處理器集成nfc近場通信芯片。

在一個實施方案中，儲電裝置、發(fā)電裝置、傳感器、顯示驅(qū)動電路在所述襯底和所述顯示層之間分層布置。

在一個實施方案中，所述儲電裝置是全固態(tài)電池，所述發(fā)電裝置是太陽能電池。

在一個實施方案中，由iot無線通訊芯片通過iot通訊協(xié)議傳遞信息到云端處理器，通過數(shù)據(jù)處理中心，例如云端處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(包括大數(shù)據(jù)分析)。

在一個實施方案中，所述發(fā)電裝置在所述襯底和所述顯示層之間。

在一個實施方案中，所述儲電裝置是微電池。

在一個實施方案中，所述襯底為柔性或剛性襯底。

在一個實施方案中，所述襯底為柔性或剛性電池。

在一個實施方案中，所述襯底為單晶硅襯底。

在一個實施方案中，所述傳感器芯片選自如下的一種或多種氣壓傳感器芯片、聲音傳感器芯片、重力傳感器芯片、壓力傳感器芯片、生物傳感器芯片、濕度傳感器芯片、溫度傳感器芯片、氣體傳感器芯片(有毒氣體檢測)、液體傳感器芯片等。例如，所述傳感器是mems傳感器。

在一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)還包括揚(yáng)聲器。

在一個實施方案中，利用近場通信開啟所述微顯示器和/或揚(yáng)聲器，使得工作人員快速發(fā)現(xiàn)。

在一個實施方案中，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成所述微顯示器系統(tǒng)的部件。在另一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)的部分部件貼合于所述微顯示器之外，其他部件半導(dǎo)體工藝集成于所述襯底上。例如，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成除所述發(fā)電裝置之外的所述微顯示器系統(tǒng)的其他部件，所述發(fā)電裝置以可開閉的方式貼合于所述微顯示器之外，所述發(fā)電裝置閉狀態(tài)覆蓋所述顯示層，開狀態(tài)暴露所述顯示層。再例如，所述微電池和太陽能電池采用貼合(bonding)的方式集成在系統(tǒng)中。

在第二方面，本發(fā)明還提供了一種制備本發(fā)明第一方面的微顯示器系統(tǒng)的方法，所述方法包括：用半導(dǎo)體工藝從襯底開始逐層制作所述微顯示器系統(tǒng)的部件，所述部件包括儲電裝置、發(fā)電裝置、傳感器、iot無線通訊芯片、顯示驅(qū)動電路和顯示層。

在一個實施方案中，在所述襯底上首先制作儲電裝置和發(fā)電裝置，再制作其他部件。

在一個實施方案中，所述部件中的兩個或多個可以處于同一層面。

在一個實施方案中，所述儲電裝置是微電池例如全固態(tài)電池，所述發(fā)電裝置是太陽能電池。

在一個實施方案中，所述部件還包括存儲器和微處理器，用于存儲和處理數(shù)據(jù)。

在一個實施方案中，所述傳感器芯片選自如下的一種或多種：氣壓傳感器芯片、聲音傳感器芯片、重力傳感器芯片、壓力傳感器芯片、生物傳感器芯片、濕度傳感器芯片、溫度傳感器芯片、氣體傳感器芯片(有毒氣體檢測)、液體傳感器芯片等。例如，所述傳感器是mems傳感器。

在一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)還包括揚(yáng)聲器。

在一個實施方案中，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成所述微顯示器系統(tǒng)的部件。在另一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)的部分部件貼合于所述微顯示器之外，其他部件半導(dǎo)體工藝集成于所述襯底上。例如，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成除所述發(fā)電裝置之外的所述微顯示器系統(tǒng)的其他部件，所述發(fā)電裝置以可開閉的方式貼合于所述微顯示器之外，所述發(fā)電裝置閉狀態(tài)覆蓋所述顯示層，開狀態(tài)暴露所述顯示層。再例如，所述微電池和太陽能電池采用貼合(bonding)的方式集成在系統(tǒng)中。

在第三方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明第一方面的微顯示器系統(tǒng)用于監(jiān)視被連接物體的方法，

所述微顯示器系統(tǒng)包括襯底和位于所述襯底之上的顯示層；

設(shè)置在所述襯底和所述顯示層之間的顯示驅(qū)動電路與所述顯示層組成微顯示器，所述微顯示器用于顯示被連接物體的狀態(tài)；

在所述襯底和所述顯示層之間還設(shè)置有傳感器、iot無線通訊芯片和儲電裝置，所述傳感器用于監(jiān)測被連接物體的狀況，所述iot無線通訊芯片采用iot通訊協(xié)議，實現(xiàn)物-物相連，并且用于傳送信息，所述儲電裝置用于向所述微顯示器系統(tǒng)供電；

所述微顯示器系統(tǒng)還包括發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置用于向所述儲電裝置充電，或者向所述微顯示器系統(tǒng)供電，或者向所述微顯示器系統(tǒng)供電；

所述微顯示器系統(tǒng)貼合于每個被監(jiān)測物體上，所述被監(jiān)測物體通過所述iot無線通訊芯片采用iot通訊協(xié)議通訊，

所述方法包括：

(1)所述發(fā)電裝置維持所述微顯示器系統(tǒng)供電，并對所述儲電裝置充電，在所述發(fā)電裝置不工作或發(fā)電量不足時對所述微顯示器系統(tǒng)供電；

(2)所述微顯示器系統(tǒng)的傳感器對環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測，在出現(xiàn)探測數(shù)據(jù)異常時，將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心；

(3)在出現(xiàn)探測數(shù)據(jù)異常時，所述微顯示器系統(tǒng)通過所述iot無線通訊芯片采用iot通訊協(xié)議與周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)通訊，指示這些具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)將傳感器的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心；

(4)數(shù)據(jù)處理中心通過這些數(shù)據(jù)判斷問題所在；

(5)對于出現(xiàn)問題的物體，檢修人員利用近場通信與所述微顯示系統(tǒng)聯(lián)系，所述微顯示器系統(tǒng)接受所述數(shù)據(jù)處理中心傳回的周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)的傳感器的數(shù)據(jù)，在所述微顯示器系統(tǒng)的微顯示器上顯示，供檢修人員查看。

在一個實施方案中，所述數(shù)據(jù)處理中心傳回的周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)的傳感器的數(shù)據(jù)是動態(tài)數(shù)據(jù)。

在一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)還包括揚(yáng)聲器。

在一個實施方案中，利用近場通信開啟所述微顯示器和/或揚(yáng)聲器，使得工作人員快速發(fā)現(xiàn)。

在一個實施方案中，所述微顯示器和/或揚(yáng)聲器的信號強(qiáng)度與數(shù)據(jù)異常的程度成比例。

在一個實施方案中，在所述襯底和所述顯示層之間還設(shè)置有所述微顯示器系統(tǒng)還包括存儲器和微處理器，全部或部分發(fā)揮所述數(shù)據(jù)處理中心的作用。

在一個實施方案中，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成所述微顯示器系統(tǒng)的部件。在另一個實施方案中，所述微顯示器系統(tǒng)的部分部件貼合于所述微顯示器之外，其他部件半導(dǎo)體工藝集成于所述襯底上。例如，在所述襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成除所述發(fā)電裝置之外的所述微顯示器系統(tǒng)的其他部件，所述發(fā)電裝置以可開閉的方式貼合于所述微顯示器之外，所述發(fā)電裝置閉狀態(tài)覆蓋所述顯示層，開狀態(tài)暴露所述顯示層。再例如，所述微電池和太陽能電池采用貼合(bonding)的方式集成在系統(tǒng)中。

應(yīng)當(dāng)理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說明和解釋，并不應(yīng)當(dāng)用作對本發(fā)明所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。

附圖說明

參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本發(fā)明實施方式的如下描述得以闡明，其中：

圖1是微顯示器各部分工作原理示意圖。

圖2是根據(jù)一個實施方案的微顯示器制作工藝流程。

圖3是根據(jù)另一個實施方案的微顯示器制作工藝流程。

具體實施方式

通過參考示范性實施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不同形式來對其加以實現(xiàn)。說明書的實質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。

在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。下面通過具體的實施例對本發(fā)明的內(nèi)容說明。

在本發(fā)明中，所述微處理器可以集成nfc近場通信芯片，在被連接的物體發(fā)生問題需要在現(xiàn)場喚醒顯示器時，對顯示器進(jìn)行喚醒，可采用帶有nfc近場通信功能的手持式、穿戴式裝置喚醒顯示器。顯示器只有在需要時才被喚醒，從而實現(xiàn)低功耗。所述微顯示器系統(tǒng)接受所述數(shù)據(jù)處理中心傳回的周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)的傳感器的數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明中，所述微處理器分析處理從所述傳感器收到的信息，由云端處理器傳送反饋信息和指令給所述微處理器，所述微處理器控制相關(guān)部件進(jìn)行相應(yīng)的動作。

在本發(fā)明中，微電池是全固態(tài)電池，通過半導(dǎo)體工藝集成在襯底上，或者貼合于或外掛于所述微顯示器之外。

在本發(fā)明中，襯底可以是硅片、藍(lán)寶石、不銹鋼或pe等材料。

在本發(fā)明中，微電池和太陽能電池優(yōu)選采用貼合的方式集成在系統(tǒng)中；或者在所述襯底上首先采用半導(dǎo)體集成儲電裝置和發(fā)電裝置，再集成其他部件。這是因為微電池和太陽能電池的半導(dǎo)體工藝制造中，需要高溫制程，有可能損害顯示器和傳感器等器件。

在本發(fā)明中，所述微顯示器可以為amoled、lcos、microled、qled、tft-lcd、lcd、fed、eink等。所述微顯示器可以是剛性，也可以是柔性、可折疊、可彎曲。硅基amoled使用單晶硅作為襯底，在單晶硅上使用半導(dǎo)體工藝制作顯示驅(qū)動電路，后用蒸發(fā)工藝制作oled顯示層。所述微顯示器可以集成揚(yáng)聲音發(fā)生裝置，用于預(yù)警和報警。所述微顯示器可作為光源使用，在需要現(xiàn)場檢測時，用作光預(yù)警、報警，以便于檢修人員或者機(jī)器發(fā)現(xiàn)。

在本發(fā)明中，顯示驅(qū)動電路可以是a-sitft、ltps、htps、oxidetft、driveic等。

在本發(fā)明中，所述傳感器對整個微顯示系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)所述微顯示系統(tǒng)失效的部件，并傳送給所述微處理器，同時通過所述iot無線通訊芯片傳送到數(shù)據(jù)處理中心，例如云端服務(wù)器。所述傳感器芯片可用半導(dǎo)體制造工藝制作，在制作顯示驅(qū)動電路的同時可以集成某些傳感器功能，比如氣壓、聲音、重力、壓力、生物、濕度、溫度、氣體(有毒氣體檢測)、液體等。所述傳感器芯片可以實現(xiàn)單個功能，或者多個功能。例如，所述傳感器是mems傳感器。

在本發(fā)明中，所述儲能裝置可以是可充電全固態(tài)薄膜電池、超級電容或其他柔性電池。全固態(tài)薄膜鋰電池采用pvd工藝，可以在制作顯示驅(qū)動電路或傳感器的同時制作。

在本發(fā)明中，所述發(fā)電裝置可以是熱電發(fā)電、太陽能電池、弱光敏感電池等。

在本發(fā)明中，無線通訊芯片、存儲和微處理器是控制和存儲系統(tǒng)：驅(qū)動ic、nfc等無線通訊芯片，用于收集傳感器信息至存儲器。

在本發(fā)明中，本發(fā)明將微顯示器集成于被連接的物體，從而解決了現(xiàn)場檢測可以方便快捷的獲取物體的信息。本發(fā)明的微顯示器可以集成于以下裝置：燈具、家用電器、機(jī)械設(shè)備、橋梁、眼鏡、穿戴設(shè)備等。

本發(fā)明的微顯示器和傳感器、微型處理器、微型電池(一次性或可充電)集成在一起。微顯示器平時不工作，以降低功耗，只有在需要的時候激活，激活方法：nfc(nearfieldcommunication)近場通信。

在本發(fā)明中，在所述發(fā)電裝置是光發(fā)電電池，例如太陽能電池，所述發(fā)電裝置以可開閉的方式貼合于或外掛所述微顯示器之外。在替換的實施方案中，采用貼合的方式集成在系統(tǒng)中時，可以采用透明襯底，只要暴露光發(fā)電電池使得其能夠工作即可。

在本發(fā)明中，硅基amoled微顯示器系統(tǒng)實現(xiàn)方法：因為硅基amoled使用單晶硅作為襯底，在單晶硅上使用半導(dǎo)體工藝制作驅(qū)動電路，后用蒸發(fā)工藝制作oled顯示層。傳感器芯片可用半導(dǎo)體制造工藝制作，所以在制作驅(qū)動電路的同時可以集成某些傳感器功能，比如氣壓、聲音、重力、壓力、生物、濕度、溫度、氣體(有毒氣體檢測)、液體?？梢詫崿F(xiàn)單個功能，或者多個功能。同時，全固態(tài)薄膜鋰電池采用pvd工藝，可以同時制作。nfc芯片集成，以便于顯示器的喚醒。此顯示系統(tǒng)不用獨立的操作系統(tǒng)和存儲器，一切基于云計算和存儲。所以還要集成無線通訊芯片。

在本發(fā)明中，顯示器優(yōu)選只有在需要時，才可以被喚醒，從而實現(xiàn)低功耗。集成揚(yáng)聲器，用于預(yù)警和報警。微顯示器可以成為照明光源使用，用作光預(yù)警，報警裝置。所述聲光用于對微顯示器系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，利用近場通信開啟所述微顯示器和/或揚(yáng)聲器，使得工作人員快速發(fā)現(xiàn)。這對于物體密度大的區(qū)域和移動物體的發(fā)現(xiàn)很重要。

本發(fā)明的微顯示器系統(tǒng)的集成方法：

1.在單晶硅上直接制作傳感器、電池和nfc，再制作oled驅(qū)動電路；

2.將傳感器、nfc、電池、通信芯片采用半導(dǎo)體工藝集成于微顯示器上。

根據(jù)圖2，在一個實施例中給出了微顯示器制作工藝流程，所述工藝流程包括：

1)襯底準(zhǔn)備：襯底為柔性或剛性襯底；

2)裝配儲電裝置：在襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成微電池，并預(yù)留電極引線，以便于連接顯示器驅(qū)動電路；

3)微顯示器驅(qū)動電路制作：lptstft、asitft、oxidetft、顯示驅(qū)動芯片制作、傳感器制作；

4)發(fā)光材料制作：oled、fed、eink、microled、lcd；

5)傳感器制作：采用半導(dǎo)體工藝制作，集成傳感器；

6)無線通訊芯片、存儲和微處理器：存儲器和微處理器、iot無線通訊芯片；

7)封裝：集成柔性或剛性太陽能電池、集成染料敏化電池、集成弱光發(fā)電電池、集成熱電發(fā)電電池。

此工藝流程圖流向只是示意圖，并不代表必須按照這個流向進(jìn)行，其中各個工藝步驟可以根據(jù)實際情況，采用半導(dǎo)體工藝集成、貼合、外掛、整合到其他工藝步驟中。

根據(jù)圖3，在一個實施例中給出了微顯示器制作工藝流程，所述工藝流程包括：

1)襯底準(zhǔn)備：柔性或剛性太陽能電池、柔性或剛性染料敏化電池、柔性或剛性弱光發(fā)電電池、柔性或剛性熱電發(fā)電電池；

2)裝配儲電裝置：在襯底上采用半導(dǎo)體工藝集成微電池，并預(yù)留電極引線，以便于連接顯示器驅(qū)動電路；

3)微顯示器驅(qū)動電路制作：lptstft、asitft、oxidetft、顯示驅(qū)動芯片制作、傳感器制作；

4)發(fā)光材料制作：oled、fed、eink、microled、lcd；

5)傳感器制作：采用半導(dǎo)體工藝制作，集成傳感器；

6)無線通訊芯片、存儲和微處理器：存儲器和微處理器、iot無線通訊芯片；

7)封裝。

此工藝流程圖流向只是示意圖，并不代表必須按照這個流向進(jìn)行，其中各個工藝步驟可以根據(jù)實際情況，采用半導(dǎo)體工藝或者bonding、外掛，整合到其他工藝步驟中。

根據(jù)本發(fā)明的微顯示器的用于監(jiān)視被連接物體的方法過程如下：

(1)所述發(fā)電裝置維持所述微顯示器系統(tǒng)供電，并對所述儲電裝置充電，在所述發(fā)電裝置不工作或發(fā)電量補(bǔ)足時對所述微顯示器系統(tǒng)供電；

(2)所述微顯示器系統(tǒng)的傳感器對環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測，在出現(xiàn)探測數(shù)據(jù)異常時，將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心；

(3)在出現(xiàn)探測數(shù)據(jù)異常時，所述微顯示器系統(tǒng)通過所述iot無線通訊芯片采用iot通訊協(xié)議與周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)通訊，指示這些具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)將傳感器的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，例如云計算中心；

(4)數(shù)據(jù)處理中心通過這些數(shù)據(jù)判斷問題所在；

(5)對于出現(xiàn)問題的物體，檢修人員利用近場通信與所述微顯示系統(tǒng)聯(lián)系，所述微顯示器系統(tǒng)接受數(shù)據(jù)處理中心傳回的周圍具有同樣傳感器的微顯示系統(tǒng)將傳感器的數(shù)據(jù)，在所述微顯示器系統(tǒng)的微顯示器上顯示，供檢修人員查看。

例如所述被監(jiān)測物體上安裝有包括熱傳感器的微顯示系統(tǒng)，用于監(jiān)測過熱的物體。例如，對于運(yùn)輸中的物體出現(xiàn)過熱的情況，本發(fā)明的微顯示系統(tǒng)可以迅速發(fā)現(xiàn)過熱的物體，并對周圍物體的情況進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致過熱的原因，及時進(jìn)行排除。

在一個實施方案中，所述發(fā)電裝置以可開閉的方式貼合于所述微顯示器之外，閉狀態(tài)覆蓋所述顯示層，開狀態(tài)暴露所述顯示層。這樣，在平時所述發(fā)電裝置例如太陽能電池?zé)o遮攔，方便接收光源，而且對所述微顯示器具有保護(hù)作用；在使用時，維修人員翻開所述太陽能電池即可暴露所述微顯示器，進(jìn)行檢修。

在一個實施方案中，所述微顯示器和/或揚(yáng)聲器的信號強(qiáng)度與數(shù)據(jù)異常的程度成比例。這樣，對于多個物體進(jìn)行監(jiān)測時，可以根據(jù)信號的強(qiáng)度迅速發(fā)現(xiàn)異常中心點。

必須說明的是，除了上述實施方式以外，本發(fā)明當(dāng)然還有很多其他的實施方式，這里披露的本發(fā)明的說明和實踐僅是示例性說明，以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。