BE1026226B1

BE1026226B1 - Real-time vervormbaar en transparant beeldscherm

Info

Publication number: BE1026226B1
Application number: BE20195196A
Authority: BE
Inventors: Robbie Thielemans; Vince Dundee; Eekeren Marc Johan Van; Steve Simard
Original assignee: Stereyo Bvba
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-03-03
Also published as: BE1026642A9; BE1026226A1; BE1026642B9; BE1026642A1; BE1026642B1

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een vervormbaar display, meer in het bijzonder een flexibel, rekbaar en transparant vervormbaar display op basis van licht-emitterende elementen zoals bijvoorbeeld licht-emitterende diodes (LED's). De uitvinding heeft ook betrekking op het gebruik en de toepassingen van dergelijk vervormbaar display, waaronder systemen en werkwijzen die gebruik maken van een dergelijk vervormbaar display. Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een flexibel, rekbaar en transparant display dat in real-time vervormbaar is terwijl de vervormbaarheid behouden blijft.

Description

REAL-TIME VERVORMBAAR EN TRANSPARANT BEELDSCHERM

Technisch veld

De uitvinding heeft betrekking op een vervormbaar beeldscherm, meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een flexibel, rekbaar en transparant vervormbaar beeldscherm dat gebruik maakt van of is gebaseerd op licht-emitterende elementen zoals bijvoorbeeld licht-emitterende diodes (LED's). De uitvinding heeft ook betrekking op het gebruik en de toepassingen van dergelijke vervormbaar beeldscherm, waaronder systemen en werkwijzen die gebruik maken van een dergelijke vervormbaar beeldscherm. Bovendien heeft de uitvinding betrekking op een flexibel, rekbaar en transparant display dat in real-time vervormbaar is terwijl de vervormbaarheid behouden blijft.

Achtergrond van de uitvinding

Transparante displays, zoals LCD- en OLED-schermen zoals momenteel bekend, maken typisch gebruik van indiumtinoxidelaag (ITO) als dunne films met optische transparantie en omvattende elektrisch geleidend materiaal. De hoge resistiviteit van dergelijke ITO-lagen maakt het echter mogelijk dat zeer weinig stroom wordt overgedragen, en resulteert derhalve in zeer langzaam reagerende of schakelende circuits. Dientengevolge zijn transparante beeldschermen uit de techniek niet echt geschikt voor videotoepassingen.

State-of-the-art flexibele displays vertegenwoordigen ofwel een eenmalige flexibiliteit ofwel blijven deze flexibel, hoewel een dergelijke flexibiliteit altijd op de een of andere manier wordt beperkt. Dit laatste flexibel display dat flexibel blijft, kan meestal worden gezien als een combinatie van meerdere kleine starre lichamen die beweegbaar met elkaar zijn verbonden of scharnierend met elkaar zijn verbonden. Vanwege deze gedeeltelijk beweegbare configuratie is het buigen van dergelijke flexibele schermen beperkt. In het geval van eenmalige flexibiliteit wordt het flexibele display gebogen en dan meestal in een bepaalde vorm gehouden. De vorm of gedaante wordt daarom in het algemeen gedefinieerd tijdens de installatie. Verder wordt opgemerkt dat de meerderheid van zo'n eenmalige flexibiliteitsweergave niet transparant is omdat meerdere componenten de flexibiliteit moeten genereren (en dus daarop moeten focussen). In feite is het buigen van flexibel bedrukbare displays (bijvoorbeeld mogelijk OLED-displays) beperkt tot één enkele richting of kardinaal, en daarom is meerdere buiging of vervorming van het flex display vel

BE2019/5196 sterk onderhevig aan slijtage, defecte verbindingen of zelfs gebroken componenten of verbindingsdelen. Met andere woorden, huidige flexibele schermen vormen een interessant technisch probleem met slechts beperkte flexibiliteit en representeren de behoefte aan verbetering van de robuustheid van het beeldscherm vanwege het frequente buig- of vervormingsgebruik ervan.

Bestaande rekbare elektronica is over het algemeen gebaseerd op serpentinecircuits, of meandergeometrie van interconnecties zoals bijvoorbeeld gebruikt in smartphonedisplays, of in bredere zin gebruik makend van een opgevouwen of semi-gebogen elektronische link voor het adaptief vergroten (en daarna weer in staat zijn om te verminderen) en vandaar uitrekken (en later opnieuw kunnen comprimeren) van de afstand tussen de elektronische componenten. Rekbare elektronica houdt dus in dat meer materiaal, d.w.z. langere afstand of verbinding, wordt gebruikt voor het zodanig maken van de onderlinge verbindingen dat de rekfunctionaliteit kan worden uitgevoerd. Maar meer materiaal betekent ook dat er minder ruimte beschikbaar is tussen de elektronische componenten, zoals bijvoorbeeld LED's, voor het creëren van een hogere resolutie. Daarom beperkt het gebruik van bekende rekbare elektronica volgens de techniek de vereiste resolutie voor een beeldschermtoepassing, zoals we vaak zouden verwachten voor een nietrekbaar standaard beeldschermsysteem.

Doel van de uitvinding

Het doel van de uitvinding is om een real-time vervormbaar en transparant beeldscherm of pixel (geadresseerde) inrichting in het algemeen te verschaffen, die op elk moment zijn vervormbare karakter behoudt, zoals in staat zijn om bijvoorbeeld te buigen en strekken. Meer in het bijzonder is het doel van de uitvinding om een real-time vervormbaar en transparant display te verschaffen dat in staat is om videobeelden met een hoge resolutie weer te geven.

Samenvatting van de uitvinding

In een eerste aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm (of display), waarbij de werkwijze omvat het verschaffen van een printplaat en het verschaffen van een arrangement van pixels op de printplaat. De werkwijze omvat ook het verschaffen van verbindingen op de printplaat om vermogen aan de pixels te verschaffen en/of om twee of meer pixels met elkaar te verbinden, bij voorkeur tussen twee of meer pixels ten

BE2019/5196 minste één dataverbinding van de ene pixel naar de andere. Met vervormbaar display wordt bijvoorbeeld bedoeld dat het display kan worden gebogen of opgerold, of in een andere vorm of gedaante kan worden gebracht, of zelfs kan worden uitgerekt. De werkwijze omvat verder het selectief, dat wil zeggen op selectieve wijze, verwijderen van een aanzienlijk deel van de printplaat in de gebieden waar geen van de pixels of verbindingen daartussen aanwezig is, zodanig dat een graad van transparantie wordt bereikt en zodanig dat resterend deel van de printplaat vervormbaar wordt, terwijl de vervormbaarheid behouden blijft. De werkwijze kan het verschaffen van een aandrijfmodule bij elke afzonderlijke pixel omvatten voor het besturen van de pixels op individueel pixelniveau. Volgens een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het verschaffen van een arrangement van functionele knooppunten (of nodes) tussenin het arrangement van pixels, waarbij de functionele knooppunten verbonden zijn met de pixels, waarbij de pixels bijvoorbeeld lichtemitterende elementen zijn, zoals licht-emitterende diodes (LED's), en waarbij de functionele knooppunten bijvoorbeeld fotovoltaische (PV) cellen zijn, al dan niet voorzien van opslagcapaciteit, acceleratoren, gyroscopen, sensoren, microfoons/luidsprekers, piëzo-elementen, ultrasone componenten, licht-emitterende elementen. De werkwijze kan verder het verschaffen van een thermoplastisch materiaal omvatten waarbij de pixels die met elkaar zijn verbonden pixels zijn ingebed, waarbij het thermoplastische materiaal bijvoorbeeld transparant is. Het thermoplastische materiaal kan zijn voorzien van perforaties en/of verharde delen, en/of verbindingsdelen, en/of mechanische aanpassingen of aanhangsels, hetzij globaal voor de gehele inrichting, of anders lokaal aangebracht. Bovendien kan het thermoplastische materiaal zijn voorzien van brandvertragend materiaal en/of met akoestisch permeabel materiaal en/of geluidsabsorberend materiaal, en/of optische componenten zoals bijvoorbeeld lenzen, diffusors of polarisatoren.

In een tweede aspect van de uitvinding wordt een vervormbaar displaysysteem verschaft dat een aantal printplaten en een arrangement van pixels op het aantal printplaten omvat, zodanig dat ten minste een deel van het aantal printplaten een of meer van de pixels erop gemonteerd hebben, en zodanig dat de pixels met elkaar zijn verbonden. Binnen het vervormbaar displaysysteem zijn verbindingen voorzien tussen de pixels, d.w.z. op printplaatmateriaal, terwijl de pixels daarop zijn gemonteerd, of direct op de printplaten. Dergelijke verbindingen zijn bedoeld om stroom te leveren aan de pixels en/of om twee of meer pixels met elkaar te verbinden. Bij voorkeur wordt tussen twee of meer pixels ten minste één dataverbinding van de ene pixel naar de andere verschaft. Het arrangement van pixels op het aantal printplaten, met inbegrip van verbindingen daartussen, werkt

BE2019/5196 als een mazennetvormige drager die te allen tijde vervormbaar is in elke richting, zonder zijn vervormbaarheid te verliezen. Het vervormbaar displaysysteem kan een aandrijfmodule omvatten voor elke afzonderlijke pixel, aangebracht op het printplaatmateriaal, voor het besturen van de individuele pixel. De pixels kunnen licht-emitterende elementen zijn, zoals bijvoorbeeld lichtemitterende diodes (LED's), zodanig dat het vervormbaar displaysysteem een licht-emitterend displaysysteem is, zoals bijvoorbeeld een LED-displaysysteem. De printplaten kunnen flexibele printplaten zijn en/of de pixels kunnen met elkaar worden verbonden door middel van geleidende paden, bijvoorbeeld rekbare geleidende paden, b.v. gemaakt van koper.

In een derde aspect van de uitvinding wordt een kleurkalibratiemethode verschaft, waarbij de methode (of werkwijze) wordt uitgevoerd door een verwerkingssysteem van een displaysysteem dat een opslagmodule omvat. Bij wijze van voorbeeld kan het displaysysteem een vervormbaar displaysysteem zijn in overeenstemming met het tweede aspect van de uitvinding. De methode bestaat uit de volgende stappen. Een eerste set kleurpunten wordt gedefinieerd, waarbij ten minste één kleur, bijvoorbeeld blauw, in de minderheid is, en een tweede set kleurpunten wordt gedefinieerd, waarbij de ten minste ene kleur, b.v. blauw volgens bijvoorbeeld, in de meerderheid is. Vervolgens wordt een matrixformule gedefinieerd waarin kleuren die moeten worden toegevoegd aan de eerste of tweede set van kleurpunten worden berekend voor het bepalen van doelkleuren voor de eerste of tweede set van kleurpunten. Doelkleuren worden gedefinieerd als de kleuren die op het displaysysteem moeten worden waargenomen. Een eerste kalibratiematrix wordt dan gedefinieerd door de matrixformule voor de eerste set kleurpunten en een tweede kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de matrixformule voor de tweede set kleurpunten. Een matrixfactor, zijnde selectief gekozen in relatie tot de ten minste ene kleur, b.v. blauw, zijnde in de minderheid of de meerderheid van de eerste of tweede reeks kleurpunten en dus de waarneming daarvan als klein of belangrijk, wordt gedefinieerd als een reëel getal tussen 0 en 1. Een definitieve kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de eerste en tweede kalibratiematrix, waarbij beide worden gewogen op basis van de matrixfactor.

In een vierde aspect van de uitvinding wordt een kleurkalibratiemethode verschaft voor het kalibreren van een displaysysteem met betrekking tot kleurpunten voor een specifieke kijkhoek. Afhankelijk van de kijkhoek, waaronder men naar het displaysysteem kijkt, kunnen kleuren nogal verschillend worden waargenomen. Bij wijze van voorbeeld kan opnieuw het displaysysteem een vervormbaar displaysysteem zijn in overeenstemming met het tweede aspect van de uitvinding. De

BE2019/5196 werkwijze die wordt uitgevoerd door een verwerkingssysteem van een displaysysteem dat een opslagmodule omvat, omvat de volgende stappen. Een eerste set kleurpunten wordt gedefinieerd voor een eerste kijkhoek, een tweede set kleurpunten wordt gedefinieerd voor een tweede kijkhoek en een derde set kleurpunten wordt gedefinieerd voor een derde kijkhoek. Vervolgens wordt een matrixformule gedefinieerd waarin kleuren die moeten worden toegevoegd aan de eerste, tweede of derde set van kleurpunten worden berekend voor het bereiken van doelkleuren voor de eerste, tweede of derde reeks kleurpunten. Drie kalibratiematrices worden vervolgens gedefinieerd. Een eerste kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de matrixformule voor de eerste set kleurpunten, terwijl een tweede kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de matrixformule voor de tweede set kleurpunten en een derde kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de matrixformule voor de derde set kleurpunten. Een matrixfactor, die selectief wordt gekozen in relatie tot eerste, tweede en derde kijkhoekkleurpunten, wordt gedefinieerd als een reëel getal tussen 0 en 1. Een uiteindelijke kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de eerste, tweede en derde kalibratiematrix, die elk worden gewogen gebaseerd op de matrixfactor.

In een vijfde aspect van de uitvinding wordt een kleurkalibratiemethode verschaft voor het kalibreren van een displaysysteem afhankelijk van een displaykenmerk dat verband houdt met kleur. Afhankelijk van de specificaties, karakteristieken of variabele parameters van een dergelijk displaykenmerk, kunnen kleuren nogal verschillend worden geïnterpreteerd. De waargenomen kleuren kunnen bijvoorbeeld worden beïnvloed door de temperatuur of de hoeveelheid stroom die door licht-emitterende elementen zoals LED's van het displaysysteem vloeit. Bij wijze van voorbeeld kan opnieuw het displaysysteem een vervormbaar displaysysteem zijn in overeenstemming met het tweede aspect van de uitvinding. De werkwijze die wordt uitgevoerd door een verwerkingssysteem van een displaysysteem dat een opslagmodule omvat, omvat de volgende stappen. Een eerste tot n-de - n zijnde een geheel getal - reeks kleurpunten wordt gedefinieerd voor respectievelijk een eerste tot een n-de displaykenmerk met betrekking tot kleur. Er wordt een matrixformule gedefinieerd waarin kleuren die moeten worden toegevoegd aan de eerste tot n-de reeks van kleurpunten worden berekend voor het bereiken van doelkleuren voor de eerste tot nde reeks van kleurpunten. Vervolgens worden n kalibratiematrices gedefinieerd waarin respectievelijk de eerste tot n-de kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de matrixformule voor de eerste tot n-de reeks van kleurpunten. Een matrixfactor, die selectief wordt gekozen in relatie tot de eerste tot n-de displaykenmerken met betrekking tot kleur, wordt gedefinieerd als een reëel

BE2019/5196 getal tussen 0 en 1. Een uiteindelijke kalibratiematrix wordt gedefinieerd door de eerste tot n-de kalibratiematrix, die elk worden gewogen op basis van de matrixfactor.

De kleurkalibratiemethode volgens het derde, vierde of vijfde aspect van de uitvinding kan worden toegepast op een vervormbaar displaysysteem in overeenstemming met het tweede aspect van de uitvinding.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een run-time kleurkalibratiemethode verschaft door een verwerkingssysteem van een displaysysteem dat een opslagmodule omvat, waarbij de methode omvat: (i) het laden van operationele condities, b.v. met betrekking tot ten minste één kleur, bijvoorbeeld blauw, die in de minderheid of de meerderheid van het displaysysteem is, (ii) berekening, mogelijk in real-time, van een definitieve kalibratiematrix, gebaseerd op de operationele condities, door het combineren of wegen van eerste en tweede of eerste, tweede en derde, of anders eerste tot n-de kalibratiematrix, zoals bijvoorbeeld bepaald door de methoden volgens respectievelijk het derde, vierde of vijfde aspect van de uitvinding, en aldus hebben deze genummerde kalibratiematrices betrekking op de bepaling van te bereiken doelkleuren, meer in het bijzonder in verband met 'wat toe te voegen' of kleuren toe te voegen aan de bestaande kleuren voor het bereiken van de doelkleuren, terwijl deze genummerde kalibratiematrices, dat wil zeggen eerste, tweede ... tot n-de kalibratiematrix worden opgehaald om te worden opgeslagen in de opslagmodule; en (iii) het toepassen van de berekende uiteindelijke kalibratiematrix. Bij wijze van voorbeeld kan opnieuw het displaysysteem een vervormbaar displaysysteem zijn in overeenstemming met het tweede aspect van de uitvinding.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een computerprogrammaproduct verschaft, operationeel op een verwerkingsmachine, voor het uitvoeren van een van de stappen van de methoden in overeenstemming met derde, vierde of vijfde aspect van de uitvinding. Volgens een bijkomend aspect van de uitvinding slaat een niet van tijdelijke aard machine-leesbaar opslagmedium het computerprogrammaproduct op in overeenstemming met het bovenstaande.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een real-time vervormbare en transparante pixelgeadresseerde inrichting verschaft, omvattende een drager omvattende een printplaat en geleidende paden daarop gemonteerd, en een array van pixels die op de drager zijn gemonteerd, waarbij de pixels zijn verbonden met elkaar door middel van de geleidende paden, waarbij de printplaat van de drager gedeeltelijk is verwijderd, een mazennetvorm definiërend met transparantie voor de drager met open ruimtes tussen de geleidende paden en de pixels, en waarbij

BE2019/5196 de drager met mazennetvorm voorzien van transparantie te allen tijde vervormbaar is in elke richting zonder zijn vervormbaarheid te verliezen. Met pixel-geadresseerd inrichting wordt een inrichting bedoeld (bijv. een display maar bijvoorbeeld ook een lamp of een licht-emitterend apparaat kan over het algemeen worden geïnterpreteerd) waarbij één of meer individuele pixels of één of meer clusters van pixels verschillende gegevens kunnen worden gegeven, zoals bijvoorbeeld kleurgegevens. Een cluster van pixels kan als één geheel worden weergegeven alsof het slechts één pixel is, of als te worden geïnterpreteerd als één enkele pixel. Met andere woorden, de cluster verschijnt als een geheel.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt een kalibratietechniek verschaft voor een pixelgeadresseerde inrichting, bijvoorbeeld een real-time vervormbare en transparante pixelgeadresseerde inrichting in overeenstemming met het voorgaande aspect hierboven. Met deze kalibratietechniek, meer in het bijzonder zijnde een kleurkalibratietechniek, kunnen de kleuren van de pixels binnen de pixel-geadresseerde inrichting real-time dynamisch worden aangepast afhankelijk van de inhoud van de video of afbeeldingen, waardoor de indruk wordt gewekt dat veel diepere verzadigde kleuren kunnen gezien worden.

Overzicht van de tekeningen

Figuur 1 toont het aspect van multiplexen binnen een displaymatrix, hier bijvoorbeeld voor een OLED-display, in overeenstemming met de stand van de techniek.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van het besturingssignaal gegenereerd op verschillende manieren in overeenstemming met de uitvinding, waarbij in (a) elke LED of pixelknoop sequentieel verbonden is, terwijl in (b) er slechts één enkele besturingslijn is voor alle LED's of pixels.

Figuur 3 toont een uitvoeringsvorm van lokale besturing of lokale interface voor het mogelijk maken van modulariteit binnen een displaysysteem, in overeenstemming met de uitvinding.

Figuur 4 illustreert een chromaticiteitsdiagram dat ook bekend staat als de kleurenruimte CIE 1931. Figuur 5 illustreert schematisch een uitvoeringsvorm van verschillende soorten displaybeelden, van (a) gefixeerd tot (b) vervormbaar, tot (c) real-time vervormbaar beeld, waarvoor kalibratie kan worden toegepast, in overeenstemming met de uitvinding.

Figuur 6 toont een uitvoeringsvorm van een real-time vervormbare en transparante pixelgeadresseerde inrichting in overeenstemming met de uitvinding.

BE2019/5196

Figuur 7 illustreert een kijkhoekgrafiek van een als voorbeeld dienende LED, in overeenstemming met de techniek.

Beschrijving van de uitvinding

De uitvinding verschaft een real-time vervormbare en transparante aan pixel geadresseerde inrichting, zoals een display (of beeldscherm), of meer in het bijzonder bijvoorbeeld een LEDdisplay, die op elk moment zijn vervormbare karakter behoudt, bijvoorbeeld doordat hij in staat is om b.v. te buigen en uit te rekken. De uitvinding verschaft bovendien een real-time vervormbaar en transparant display dat videobeelden met een hoge resolutie kan weergeven. Met real-time vervormbaar display wordt bedoeld dat het display direct of onmiddellijk op verzoek vervormbaar is, of zoals een gebruiker van het display dat wenst. Bovendien is het display vervormbaar met behoud van de vervormbaarheid. Met andere woorden, het display kan worden vervormd met reversibiliteit, wat betekent dat het display niet alleen kan worden vervormd maar ook in staat is om terug te keren naar een originele staat of een eerdere status of vorm.

De uitvinding heeft betrekking op een oplossing voor de problemen of nadelen zoals vermeld in de achtergrond van de hierboven beschreven uitvinding. De manier waarop een van deze problemen werd aangepakt, oplossingen ontstonden en uiteindelijk hoe alle delen van de uitvinding tot stand zijn gekomen, zal nu worden beschreven.

Zoals eerder vermeld, zijn huidige transparante displays, bijvoorbeeld op basis van LCD of OLED met een acceptabele resolutie, vanwege hun ITO-lagen met hoge weerstand, niet echt geschikt voor videotoepassingen. Als oplossing zou men kunnen denken aan het toevoegen van meer metaal aan de displaystructuur voor het verbeteren van de geleidbaarheid en het verminderen van de weerstand, maar dit zou ook inhouden dat de transparantie vermindert. Het gebruik van meer metaal zou verder resulteren in een soort spiegeleffect vanwege de reflecties van het toegevoegde metaal. Bovendien zou een dergelijke oplossing het productieproces aanzienlijk compliceren.

Hoewel er een transparante LED-display bestaat, waarbij ITO-lagen en hun negatieve impact op videotoepassingen worden vermeden, is de resolutie van zo'n LED-scherm zo slecht dat er geen rekening mee kan worden gehouden, omdat er eigenlijk geen vergelijking kan worden gemaakt. Als een indicatie voor deze lage resolutie ligt, bij wijze van voorbeeld, de pixel pitch bijvoorbeeld in de range van> 8 mm. Bovendien hebben standaard LED-displays allemaal nogal zware en omvangrijke apparatuur, waaronder bijvoorbeeld de mechanische dragers, PCB-borden met componenten en

BE2019/5196 driverchips. Een lichtgewicht, transparante LED-displayoplossing met hoge resolutie is niet beschikbaar in de techniek.

Lichtgewicht hoge resoluties display-oplossingen zijn te vinden onder de flexibele displays. Zoals hierboven beschreven, zijn bekende flexibele beeldschermen echter gewoonlijk beperkt in buigen of vervormen, hebben slechts flexibiliteit in één enkele richting en zijn daarom zeer onderhevig aan slijtage, defecte verbindingen of zelfs gebroken componenten of verbindingsdelen.

Het toevoegen van meer flexibiliteit in meerdere richtingen in plaats van bijvoorbeeld één of twee orthogonalen kan worden bereikt met rekbare elektronica, hoewel dit anderzijds resulteert in meer materiaal en dus minder ruimte beschikbaar voor het maken van een hoge-resolutie-applicatie. Een mogelijke oplossing voor dit ruimtegebrek, in het geval van een LED-display bijvoorbeeld, verschaft de LED's (bijvoorbeeld RGB LED's) in een rooster- of matrixstructuur terwijl ze worden geassembleerd op een meerlagige PCB die alle verbindingen en onderlinge verbindingen van anode naar kathode verzekert. Het verminderen van het aantal verbindingen kan ook worden bereikt door middel van multiplexing van verbindingen binnen het circuit. Multiplexing, een bekende techniek in de display-industrie, wordt vaak ook scannen genoemd, terwijl rijen of matrices één voor één worden gescand en de benodigde LED's sequentieel slechts in één rij of array tegelijk worden belicht. Hoe dan ook, door middel van rekbare elektronica, en met name de lay-out van de schakeling en de displayarchitectuur, is er nog een displayoplossing met een hoge resolutie beschikbaar. Het display met hoge resolutie kan nu transparant worden gemaakt, bijvoorbeeld door ongebruikte of onbedekte PCB's tussen de elektronische circuitcomponenten en interconnecties te verwijderen. Om een transparant beeldscherm met hoge resolutie flexibel te maken, is de gebruikte PCB (hetzij enkele laag of meerlagig) geen standaardepoxy maar in plaats daarvan wordt een flexibele PCB verschaft met het elektronische circuit inclusief rekbare elektronica voor het leveren van een grotere flexibiliteit dan gewone flexibele schermen met standaard beperkte vervormbaarheid. In overeenstemming met de uitvinding wordt een transparant rekbaar en flexibel beeldscherm met hoge resolutie verschaft gekenmerkt door vervormbaar te zijn, en bovendien kan deze vervormbaarheid in real-time zijn terwijl de vervormbaarheid behouden blijft. Volgens een uitvoeringsvorm omvatten de rekbare elektronica die een flexibele PCB bedekt, meanderpaden, b.v. gemaakt van koper, tussen starre of onbuigbare elektronische componenten die bijvoorbeeld de knooppunten vertegenwoordigen waar lichtemitterende diodes (LED's) of licht-emitterende elementen in het algemeen kunnen worden

BE2019/5196 gemonteerd. Om transparantie te bereiken, kan het flexibele PCB-materiaal dat niet is bedekt met rekbare elektronica, noch met enige andere elektronica en dus onbedekt of ongebruikt flexibel PCBmateriaal dat geen elektronische functionaliteit heeft, worden verwijderd, bijvoorbeeld door middel van laseren, ponsen, waterstraal, frezen of een ander mogelijk abrasief proces.

Het aspect van multiplexen als mogelijke oplossing voor het verminderen van het aantal verbindingen binnen een schakeling wordt nu verder beschouwd, onder verwijzing naar Figuur 1, die multiplexen binnen een displaymatrix illustreert - hier is bij wijze van voorbeeld een OLEDbeeldscherm getoond - zoals bekend in de techniek. Traditionele LED's in displaytoepassingen worden gewoonlijk aangedreven met behulp van een passieve matrixstructuur, hierbij verwijzend naar bijvoorbeeld het common anode principe, hoewel common kathode ook een mogelijkheid is. Het toepassen van multiplexen binnen de passieve matrix-LED-display zal resulteren in veel verbindingen. Wanneer bijvoorbeeld een rechthoekige LED-display in aanmerking wordt genomen, sterk en efficiënt gemultiplext, is slechts één van de vier displayzijden b.v. voorzien van een enorme hoeveelheid verbindingen, met name in het geval van een configuratie met hoge resolutie. Een dergelijke enorme hoeveelheid verbindingen veroorzaakt moeilijkheden en is in feite niet gewenst. In overeenstemming met de uitvinding is voorzien in een oplossing om dit probleem aan te pakken en derhalve het aantal verbindingen tussen de pixelknooppunten van een licht-emitterend beeldscherm te verminderen. Volgens een uitvoeringsvorm wordt op elk van de pixelknooppunten, waar een LED is gemonteerd, een lokale pixel driver of LED-driver voor elke afzonderlijke pixel of LED verschaft. Dientengevolge worden per pixelknoop of per LED-knooppunt alleen een LEDspanning en een besturingssignaal voorzien, en zijn hierbij drie verbindingen (bijv. Vled, GND en een - mogelijk digitaal - signaal) voldoende per LED of pixelknooppunt voor dergelijke spanning en stuursignaal. Het besturingssignaal bij een bepaalde LED zal via een protocol (bijvoorbeeld op driver IC of elektronica) met de LED-driver communiceren hoeveel licht door deze LED moet worden uitgezonden. In het algemeen worden in displaytoepassingen een grote hoeveelheid gelijksoortige of identieke LED's gebruikt, en daarom worden vergelijkbare of identieke LED's over een bepaald beeldschermoppervlak gebruikt en daarom kan (dezelfde) LED-spanning worden aangeboden bij elke individuele LED of pixelknoop. Een aanzienlijk aantal multiplexverbindingen is hierbij nog niet geëlimineerd. Het besturingssignaal, mogelijk digitaal, kan op verschillende manieren worden gegenereerd, zoals geïllustreerd in Figuur 2. Een eerste optie is bijvoorbeeld NeoPixel, het Adafruitmerk voor individueel adresseerbare RGB-kleurenpixels en -strips op basis van de WS2812, WS2811

BE2019/5196 en SK6812 LED/drivers, gebruik makend van een ééndraads-besturingsprotocol. Traditioneel wordt hierbij gebruik gemaakt van een invoer- en uitvoersignaal waarin elk knooppunt opeenvolgend is verbonden, zoals schematisch weergegeven in Figuur 2 (a) waarin een knooppunt 202 evenals het sequentiële besturingssignaal als invoer 201 en als uitvoer 203 zijn geïllustreerd. Met deze configuratie kan de positie van een LED in het raster worden bepaald door middel van het verzenden van bepaalde informatie of data (gegevens), waarvoor verder kan worden verwezen naar datasheets van de LED-drivers. Als alternatief heeft, in tegenstelling tot het NeoPixel-principe, elke driver-IC een uniek adres, zodat het besturingssignaal niet langer via invoer/uitvoer hoeft te worden verzonden maar kan worden aangeboden op elk individueel pixelknooppunt, elk aangedreven door een individuele LED-driver. Vandaar dat voor de andere optie slechts één enkel besturingssignaal of stuurlijn nodig is voor alle LED's of pixels, zoals weergegeven in Figuur 2 (b) waarbij een pixelknooppunt 206 en de besturingslijn 204 inclusief een tak 205 daarvan bevattend naar de betreffende pixelknoop 206 worden getoond. Dientengevolge wordt routing veel gemakkelijker en bovendien wordt een soort redundantie verschaft, terwijl in het geval dat het besturingssignaal ergens wordt onderbroken, de rest van het circuit actief kan blijven. Voor beide manieren om het besturingssignaal te genereren, is het voordeel dat bijvoorbeeld een vierkant of rechthoekig (of ander polygoonvormig) beeldscherm in willekeurige vormen kan worden gesneden zonder verlies van video of beeld. Echter, in het geval van de alternatieve optie (in tegenstelling tot deze gebaseerd op het NeoPixel-principe) voor het genereren van het besturingssignaal, is het potentiaal in willekeurige vormen vrij onbeperkt, terwijl voor de andere besturingssignaalconfiguratie het aantal mogelijkheden beperkt is vanwege de sequentiële lijn of circuit.

Opgemerkt wordt dat de LED-driver of pixel driver een TFT-schakeling of een traditionele op silicium gebaseerde driver zou kunnen zijn.

Zoals hierboven vermeld, wordt volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding een lokaal driversysteem verschaft voor elke individuele pixel of LED, hetgeen resulteert in veel minder verbindingen nodig in vergelijking met traditionele multiplexsystemen, hetgeen betekent dat meerlagige PCB's of meerlagige flexibele (of flex) PCB's vereist zijn. Met het lokale driversysteem kunnen dus goedkopere displaysystemen worden aangeboden vanwege een aanzienlijke vermindering van het aantal (flex) PCB-lagen, hoewel rekening wordt gehouden met de extra kosten van de afzonderlijke LED- of pixel drivers. Anderzijds, in plaats van goedkopere systemen,

BE2019/5196 kunnen efficiëntere en beter presterende meerlagige systemen worden aangeboden met extra redundantie. Bijvoorbeeld, verdergebruik makend van de meerlagige architectuur, niet slechts één LED-spanning Vled, maar een aantal LED-spanningen Vledi, Vled2 ... VLEDn parallel verbonden, zou kunnen worden aangeleverd voor 1, 2 ... n lagen (flex) PCB-materiaal. Wanneer een b.v. VLEDi-lijn of -circuit mislukt, blijven de andere Vled2 ... VLEDn -lijnen nog steeds bruikbaar. Als bovendien een dergelijke veelvoud van parallel aangesloten LED-spanningen Vledi, Vled2 ... VLEDn voor een bepaald circuitdeel voorzien is, in plaats van slechts één Vled -spanningslijn, zal de totale weerstand van dit specifieke circuitdeel afnemen, waardoor de stroom zal toenemen, en dus de efficiëntie van de LED-display zal verbeteren. Verder verwijzend naar de meerlagige configuratie resulteert het hebben van meer Vledi, Vled2 ... VLEDn -lijnen in meer snij mogelijkheden voor hervormen en/of (her)ontwerpen op basis van willekeurige vormen. Bovendien zijn, met het lokale driversysteem en pixelknooppuntadressering dienovereenkomstig, naast meer snijopties, ook meer plak-opties haalbaar. Met andere woorden, er is meer vrijheid of flexibiliteit en er zijn meer manieren om schermen naadloos samen te stellen of displaysegmenten weer te geven. Een modulair systeem 301, 304 kan daarom worden gebouwd, zoals geïllustreerd bij wijze van voorbeeld in Figuur 3. Meerdere displaysegmenten 302, 305 kunnen naadloos worden samengevoegd en zijn elk voorzien van een lokale besturing 303, 306 of lokale interface. Figuur 3 (a) en Figuur 3 (b) illustreren respectievelijk een verschil in displaysegmentontwerp, in termen van locatie gekozen voor het verschaffen van de lokale besturing 303, 306. In figuur 3 (a) is de lokale besturing 303 voor elk displaysegment 302 gepositioneerd in de linkerbovenhoek van elk displaysegment 302, terwijl in figuur 3 (b) de lokale besturing 306 voor elk displaysegment 305 is gepositioneerd in het midden van elk displaysegment 305. De toepasbaarheid en het gebruik van de lokale besturing 303, 306 is een resultaat van, in de eerste plaats met een lokale pixel driver of lokale LED-driver voor elke afzonderlijke pixel of LED, en dientengevolge slechts één enkel besturingssignaal of besturingslijn toe te passen voor alle LED's of pixels.

Omdat er nu veel minder verbindingen nodig zijn met het lokale driversysteem, is er meer technische ruimte beschikbaar om extra knooppunten tussen de bestaande LED- of pixelknooppunten van de LED-matrix te voorzien, en hiermee extra functionaliteit aan te bieden. Bij wijze van bijvoorbeeld kunnen fotovoltaïsche (PV) cellen worden gemonteerd of geassembleerd op de extra knooppunten, en derhalve kan een vermogenssysteem worden geïntegreerd in de displaytoepassing. Het PV-systeem kan verder een geïntegreerde batterijoplossing of

BE2019/5196 opslaginrichting omvatten. Een standalone displaysysteem kan dus worden aangeboden zonder dat er een extra externe voeding nodig is of een bedrade verbinding met het elektriciteitsnet. De extra knooppunten kunnen ook worden voorzien van infrarood licht-emitterende elementen, of zogenaamde actieve markers die worden gebruikt in een optisch volgsysteem. Via selectieve camerasystemen kan het infrarode licht, dat onzichtbaar is en een veilige intensiteit heeft voor het menselijk oog, fungeren als terugkoppeling naar bronafbeeldingen die compensatie van geometrische vervorming van een beeldscherm mogelijk maken. Verder kunnen resistieve of capacitieve knooppunten worden geïntegreerd om interactie met het beeldscherm te verschaffen, zoals bijvoorbeeld druksensoren voor een aanraakscherm. Naast eventuele extra functionaliteiten voor reeds genoemde extra knooppunten, kan men ook verwijzen naar andere algemeen bekende internet-of-things (IoT) -applicaties, waaronder b.v. gyroscoop, gaspedaal, microfoon/luidspreker, piëzo-elementen, ultrasone componenten en sensoren zoals bijvoorbeeld bewegingssensoren.

Figuur 4 illustreert een chromaticiteitsdiagram, in het bijzonder de CIE 1931-kleurenruimte, die wordt verschaft als een referentie voor de discussie met betrekking tot real-time positionele en inhoud-afhankelijke kalibratie voor de momenteel beschreven real-time vervormbare en transparante pixel-geadresseerde inrichting. Aangezien veel verschillende LED's worden gebruikt, is uit de techniek bekend dat kalibratie van de LED's een belangrijk aspect is, terwijl elke individuele LED kan afwijken in kleur, helderheid, enz. Het kalibratieprincipe om licht-emitterende elementen (bijv. LED's, OLED's) of pixels uniform te doen lijken op een scherm is gebruikelijk, evenals de wiskunde erachter. Dit principe is gebaseerd op individuele metingen bij een gegeven aanstuurstroom voor elke pixel in het display. In het geval van een RGB (rood, groen, blauw) scherm, zijn de metingen b.v. uitgevoerd in de kleurenruimte CIE 1931, waarin elke kleur wordt weergegeven in (x, y) en Y, bijvoorbeeld: Rin = (Rinx, Riny, RinY) = (RinX, RinY, RinZ)

Gin = (Ginx, Giny, GinY) = (GinX, GinY, GinZ)

Bin = (Binx, Biny, BinY) = (BinX, BinY, BinZ)

Opgemerkt wordt dat (x, y) genormaliseerde waarden zijn van X, Y en Z zijnde de zogenaamde tristimuluswaarden, terwijl Y een maat is voor de luminantie van een kleur.

Zoals gezegd, is er voor alle LED's of pixels een afwijking in kleur en lichtuitvoer. Na analyse van deze afwijkingen kan een 'gemeenschappelijk' doel voor de afzonderlijke kleuren worden ingesteld. Over het algemeen is deze gemene deler de waarde van de lichtuitvoer en kleur die elke LED of

BE2019/5196 pixel kan bereiken. Voor de duidelijkheid zijn doelkleuren hierbij gedefinieerd. In het geval van het RGB-display worden daarom drie doelkleuren bepaald: Rtarg, Gtarg en Btarg, waarbij bijvoorbeeld voor de kleur rood:

Rtarg = (Rtargx, Rtargy, RtargY) = (RtargX, RtargY, RtargZ) en

RtargX = RinX . RonR + GinX . GonR + BinX . BonR

RtargY = RinY . RonR + GinY . GonR + BinY . BonR

RtargZ = RinZ . RonR + GinZ . GonR + BinZ . BonR

Hierin is RonR de factor die nodig is voor de rode kleur individueel, terwijl GonR aangeeft hoeveel groen moet worden toegevoegd en BonR de hoeveelheid blauw is die aan rood moet worden toegevoegd, zodat de gewenste nieuwe rode doelkleur kan worden bereikt.

In matrixformaat leidt dit tot de vergelijking:

RonR'		RinX GinX BinX'	-1	RtargX
GonR	=	RinY GinY BinY		RtargY
BonR.		RinZ GinZ BinZ.		RtargZ.

Of voor alle drie kleuren hebben we:

RonR	RonG	RonB'		RinX	GinX	BinX'	-1	RtargX	GtargX	BtargX'
GonR	GonG	GonB	=	RinY	GinY	BinY		RtargY	GtargY	BtargY
BonR	BonG	BonB.		RinZ	GinZ	BinZ.		.RtargZ	GtargZ	BtargZ.

Volgens een aspect van de uitvinding is het bij het toepassen van het kalibratieprincipe niet nodig om de volledige reeks parameters positief te maken, bovendien kan het zelfs de voorkeur hebben voor het bereiken van een betere kleurverzadiging in de individuele kleuren. Negatieve coëfficiënten zijn dus toegestaan en kunnen in het algemeen de juiste gemengde kleur opleveren, vooral wanneer wit wordt beschouwd. Negatieve coëfficiënten betekenen dat de individuele kleur niet kan worden gekalibreerd (met overeenkomstige berekeningen) naar de verzadigde doelkleur. Wanneer echter altijd rekening wordt gehouden met negatieve coëfficiënten, blijven ze aanwezig en kunnen ze nog steeds effect hebben bij het mengen van andere invoerkleuren, waardoor de gewenste kleur behouden blijft wanneer ze worden gemengd. Wanneer negatieve coëfficiënten worden toegestaan, kunnen diepere of meer verzadigde kleuren worden getoond, of worden virtueel diepere kleuren in rekening gebracht voor de kalibratieberekeningen.

Het bovenstaande kalibratieprincipe werkt prima, maar er is een ernstige fout in de CIE-definitie van kleuren. Deze standaard is lang geleden gemaakt toen monochromatische lichtbronnen of smalband-emitters, zoals LED's, niet bestonden. Temeer houdt het chromaticiteitsdiagram geen

BE2019/5196 rekening met helderheidsverschillen van kleuren. Bovendien is een bekend probleem dat wanneer smalband-emitters met elkaar worden gemengd, de kleurperceptie van de gemengde kleur geheel kan verschillen van wat wordt gemeten met bijvoorbeeld een spectrometer. Twee kleuren met exact dezelfde aflezing op de spectrometer zouden door het menselijk oog geheel anders kunnen worden waargenomen als gevolg van b.v. het mengen van smalband-emitters en/of het niet beschouwen van de helderheid. Dit is met name het geval wanneer bijvoorbeeld de blauwe kleur is gekalibreerd en wordt verschoven naar een minder verzadigde blauwe kleur. De mengverhouding (toevoeging van rode en groene kleur) aan het native blauw kan totaal verschillende visuele effecten hebben. Het menselijk oog of brein vergrendelt de meest waargenomen 'scherpe' kleur (meestal rood), waarbij de andere kleuren met een minder scherpe waarneming (zoals blauw) volledig worden weggelaten. Dus, hoewel - zoals volgens CIE 1931 - kleuren exact hetzelfde meten, worden ze door het menselijk oog totaal anders waargenomen. Het is ook algemeen bekend in de beeldschermindustrie dat minder heldere kleuren als meer verzadigd worden beschouwd, d.w.z. dieper, wat dichter bij de rand van de CIE-curve betekent. Onder verwijzing naar zowel het mengen van smalband-emitters als helderheidsproblemen hierboven, is het perfect mogelijk om bijvoorbeeld twee verschillende blauwe kleuren aan te passen door bijvoorbeeld de helderheid van de minder verzadigde kleur te veranderen, d.w.z. zijn waarneming dieper te maken. Door bijvoorbeeld de helderheid van de minder verzadigde kleur te verminderen, kan men de meer verzadigde of diepere kleur bereiken (zoals waargenomen). Dit toepassen in combinatie met lichte kalibratie (ook bekend als clipping, wat betekent dat een kunstmatige grens wordt opgelegd voor het toevoegen van rood of groen aan blauw voor het verder kalibreren van de helderheid) resulteert in een weergave die is gekalibreerd op correct waargenomen kleuren van het menselijk oog. Een belangrijke consequentie is echter dat, aangezien de helderheid wordt gewijzigd, dit betekent dat voor die specifieke kleur, wanneer gemengd met andere verzadigde kleuren, de gewenste waargenomen kleur niet meer wordt bereikt. Dus, bij gebruik van die gekalibreerde kleur met minder lichtuitvoer, zijn de gemengde kleurpunten verkeerd. Dit kan eenvoudig worden opgelost door de oorspronkelijke (computationele correcte) waarden te kiezen.

In overeenstemming met een aspect van de uitvinding worden de kalibratiedata real-time (en dus niet opgeslagen) berekend volgens de huidige video-inhoud per individuele pixel. Daarom worden verzadigde kleuren onafhankelijk van gemengd wit aangepast, zodat het aangepaste witpunt niet verandert bij veranderende verzadigde kleuren. Het belangrijkste voordeel is om hierbij visuele

BE2019/5196 waarnemingsproblemen te overwinnen die nog niet zijn gedocumenteerd door de CIEkleurstandaarden, zonder helderheidsvariaties aan te nemen. Speciaal voor smalband-emitters (bijvoorbeeld LED's) kunnen gemengde kleuren een visuele perceptie geven die compleet verschilt van wat wordt gemeten. Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding kunnen de kleuren van de licht-emitterende elementen dynamisch worden aangepast afhankelijk van de inhoud van de video of afbeeldingen, door middel van een kleurkalibratietechniek, waardoor de indruk wordt gewekt dat veel diepere verzadigde kleuren kunnen worden gezien. Deze kleurkalibratietechniek ondervangt de hierboven beschreven nadelen (bijvoorbeeld visuele waarnemingsproblemen) en geeft ons een middel voor aanpassing en correctie. Initieel ontwerp zou deze techniek moeten gebruiken, vooral voor het blauwe kanaal (maar kan indien nodig voor alle verschillende kanalen worden gebruikt).

Menselijke oogfactoren kunnen worden onderscheiden in termen van resolutie perceptie aan de ene kant en in termen van kleurperceptie aan de andere kant. Met betrekking tot resolutie perceptie, moet worden opgemerkt dat dit het meest gevoelig is in de rode component, en veel minder gevoelig in de blauwe component (bijvoorbeeld, probeer blauwe tekst op een zwarte achtergrond te lezen). In het geval van kleurperceptie, gegeven de situatie van dezelfde helderheid, is het meest gevoelige waargenomen in x-richting en minder gevoelig in y-richting. Gezien de kleurperceptie met luminantievariatie, moet een extra dimensie worden toegevoegd, terwijl minder luminantie als diepere of meer verzadigde kleur wordt waargenomen.

Het bovenstaande wordt verder in aanmerking genomen in termen van berekeningen voor kleurkalibratie. Volgens een aspect van de uitvinding worden twee kalibratiematrices voorgesteld in plaats van één voor het definiëren van de uiteindelijke kalibratie en hiermee wordt een oplossing voor de visuele waarnemingsproblemen zoals hierboven beschreven voorzien. Eén kalibratiematrix, verder MixMatrix genoemd, wordt gedefinieerd als de matrix die moet worden gebruikt wanneer meerdere kleuren gelijktijdig worden weergegeven. De andere matrix, verder BlueMatrix genoemd, wordt gedefinieerd als de matrix die moet worden gebruikt wanneer de verzadigde doelkleur (in dit voorbeeld blauw) moet worden getoond. Dit is meestal de matrix waarbij de helderheid van de blauwe kleur wordt verminderd, wat resulteert in een diepere kleurperceptie. Om correcte gemengde kleuren te verkrijgen en het juiste witpunt te handhaven, moet een formule worden toegepast waarbij de uiteindelijke kalibratiematrix, verder FinalMatrix genoemd, een functie is van de invoerkleurwaarden en kan daarom worden gedefinieerd als een

BE2019/5196 functie van de MixMatrix en de BlueMatrix, beide respectievelijk gerelateerd aan een bepaald type inhoud. De kleurkalibratietechniek volgens de uitvinding wordt daarom ook inhoudafhankelijke kalibratie genoemd, terwijl een gewichtsfactor afhankelijk van de inhoud wordt toegepast voor het berekenen van de uiteindelijke kalibratiematrix.

FinalMatrix = Factor . MixMatrix + (1 - Factor) . BlueMatrix

De Factor in de bovenstaande formule is 1 wanneer alleen de blauw verzadigde doelkleur moet worden weergegeven, d.w.z. dat er geen rode en groene kleuren moeten worden weergegeven. De Factor is gelijk aan 0 wanneer alle (of meer dan één) kleur beschikbaar is. Allerlei variaties voor de Factor kunnen worden afgeleid. Bij wijze van voorbeeld kan de Factor zijn:

Factor = 2 (Rin + Gin) / (Rin + Gin + Bin) waarbij 0 < Factor < 1

Met de bovenstaande definitie van de Factor is de Factor inderdaad 0 als er geen rood of groen in het signaal is. Dan FinalMatrix = BlueMatrix. Als er een totaalsignaal R = 1, B = 1 en G = 0 dan wordt Factor 1. Met andere woorden, als er een totale mix is met een andere kleur, wordt de Factor 1.

MixMatrix of Matrix1 en BlueMatrix of Matrix2 kunnen voor elke afzonderlijke pixel van het display worden opgeslagen. De Factor wordt berekend met behulp van RGB-invoerwaarden (inhoud) voor die specifieke pixel. Volgens de formule kan FinalMatrix worden berekend en vervolgens kan de traditionele pijplijn of berekening zoals beschreven voor het traditionele kalibratieprincipe worden gebruikt. Volgens een uitvoeringsvorm, terwijl Matrix1 en Matrix2 worden opgeslagen, wordt FinalMatrix in real-time berekend. Het principe kan worden gebruikt en/of uitgebreid voor alle drie of meer primaire kleuren in een display. In het geval van een real-time vervormbare en transparante pixel-geadresseerde inrichting, zoals een display, in overeenstemming met de uitvinding, kan men daar bovenop dezelfde pijpleiding gebruiken om te compenseren voor kijkhoekverschillen.

Met Figuur 7 wordt verwezen naar de kijkhoekgrafiek van een voorbeeld van een LED. Het valt op dat onder een hoek de helderheid van de afzonderlijke kleuren verschillend is. Dit feit wordt echter erg belangrijk in het geval van een continu bewegende positie van het display of scherm. Door de positie te verplaatsen, zal een waarnemer die naar het scherm kijkt ook andere helderheid van de afzonderlijke pixels waarnemen. Als er meerdere primaire kleuren worden weergegeven, betekent dit in feite dat de kleurpunten niet meer kloppen. De bovenstaande kleurkalibratietechniek volgens de uitvinding kan worden toegepast met twee of meer matrices, waarbij b.v. Matrix1 is de matrix onder kijkhoek 0°, Matrix2 is de matrix onder een kijkhoek van 45° horizontaal en een derde matrix

BE2019/5196

Matrix3 is bijvoorbeeld voor de kijkhoek van de LED onder een hoek van 45° verticaal. Voor de uiteindelijke berekening van de kalibratiematrix kan FinalMatrix worden gedefinieerd als: FinalMatrix = A . Matrix1 + B . Matrix2 + C . Matrix3 waarbij A + B + C = 1

Afhankelijk van de hoek waaronder wordt gekeken, zal FinalMatrix zich aanpassen. Daarom kan men real-time compenseren voor kleur- en helderheidsverschillen op het display.

Om bijvoorbeeld hoekvariaties op het display te detecteren, kan men b.v. lokale gyroscopen of lokale infraroodmarkers toevoegen. Dergelijke infraroodmarkers kunnen worden geïnterpreteerd door een verwerkingssysteem waarbij terugkoppeling wordt gegeven aan de matrixbewerkingszijde om R, G en B te bepalen.

Zoals eerder vermeld, verschaft de uitvinding een real-time vervormbare en transparante pixelgeadresseerde inrichting, zoals een beeldscherm (of display). Het vervormbare karakter betekent dat de kalibratie ook onder een hoek moet plaatsvinden. In overeenstemming met de uitvinding illustreert Figuur 5 een uitvoeringsvorm van verschillende soorten displaybeelden 501, 503, 505, meer in het bijzonder worden in Figuur 5 (a) een vast beeld 501, in Figuur 5 (b) een vervormbaar beeld, en in Figuur 5 (c) een real-time vervormbare afbeelding respectievelijk getoond waarvoor kalibratie kan worden toegepast. Het vaste karakter van het vaste beeld 501 is aangegeven met rechte lijnen 502, terwijl het vervormbare karakter van het vervormbare beeld 503, 505 is aangegeven met gebogen lijnen 504, 506. Bovendien is de real-time vervormbaarheid in Figuur 5 (c) verder aangegeven met de pijl t waar t staat voor tijd.

De mechanische aspecten van een real-time vervormbare en transparante pixel-geadresseerde inrichting, zoals een display, in overeenstemming met de uitvinding, worden nu besproken. In het algemeen wordt met deze mechanische aspecten bijvoorbeeld verwezen naar de onderlinge verbinding tussen verschillende delen van een display in overeenstemming met de uitvinding, evenals het inkapselen van dergelijk display, b.v. door middel van siliconen, gespannen in een frame, al dan niet gecombineerd met nylon. Ter verbetering van de robuustheid terwijl de transparantie behouden blijft, kan het real-time vervormbaar en transparant display in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding, worden ingebed in een transparant thermoplastisch materiaal. Bovendien kan het transparante thermoplastische materiaal aangebracht over de LED leiden tot een lensfunctie (inclusief bijvoorbeeld een Fresnel-lens), diffusie of een ander mogelijk optisch effect (bijvoorbeeld stereoscopisch, 3D of holografisch). Polarisatoren zouden kunnen worden voorzien met of in het transparante materiaal zodat een 3D

BE2019/5196 weergave zou kunnen worden gegenereerd. Bovendien, vanwege de zeer hoge transparantie van het display volgens de uitvinding, zou het display ook kunnen worden toegepast in typische Pepper's Ghost-opstelling, en hiermee ook een soort 3D-display genereren. Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt niet alleen een transparant thermoplastisch materiaal verschaft, maar blijft het display ook een mate van perforatie hebben, zoals in het bijzonder wenselijk is voor buitentoepassingen. De perforatie kan willekeurig zijn of kan overeenkomen met de oorspronkelijke displaystructuur, in elk geval resulterend in een lichter display in gewicht en minder kwetsbaar voor windbelasting. Het transparante thermoplastische materiaal, of mogelijk een ander - al dan niet transparant - materiaal waarin het beeldscherm is ingebed, kan bovendien worden voorzien van verdere functionaliteit zoals bijvoorbeeld lokale verharding, mechanische verstevigingen, haken, ringen, knoppen of onderbrekingen voor mechanische stijfheid, of een verbindingsstuk voor het bevestigen van een mechanisch ontwerp in overeenstemming met de toepassing, bijv honingraat vloermatten of gordijnen. De plaatselijke verhardingen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor allerlei mechanische aanhangsels of voorzieningen, zoals gaten voor schroeven, koorden, knoppen of knopen. De rekfunctionaliteit of het vervormbare karakter van het beeldscherm volgens de uitvinding kan lokaal worden bevroren door middel van het lokaal verharden van bepaalde delen van het beeldscherm, in plaats van bijvoorbeeld het gehele beeldscherm. Volgens een uitvoeringsvorm is het thermoplastische materiaal niet alleen transparant, maar ook akoestisch permeabel, zodanig dat een display voor een luidspreker kan worden gemonteerd, en derhalve hindert het display niet in termen van audiosignaalreductie. Volgens een specifieke uitvoeringsvorm wordt een real-time vervormbaar en transparant display met akoestische permeabiliteit verschaft op een gespannen transparante MYLAR-folie, en vervolgens wordt deze MYLAR-folie gestuurd door middel van het elektrostatische luidsprekerprincipe zoals bekend in de techniek. Daarom wordt een systeem voorzien dat gezamenlijk geluid en beeld aanlevert. Vanzelfsprekend vereist dergelijke MYLAR-folie rekbaarheid en continue vervormbaarheid, evenals het display dat daarop wordt aangebracht. In tegenstelling tot akoestische permeabiliteit zou volgens een uitvoeringsvorm het display volgens de uitvinding ook kunnen worden voorzien van geluidsabsorberend materiaal. Verder verwijzend naar het verbinden of bevestigen van andere delen aan een display in overeenstemming met de uitvinding, wordt opgemerkt dat een display dat in het algemeen wordt gerepresenteerd door een mazennetof rasterstructuur, kan worden geïnterpreteerd als traditioneel textiel, in termen van

BE2019/5196 connecteerbaarheid door middel van alle mogelijke verbindende textielprincipes, waaronder bijvoorbeeld breien, naaien, haken, naaien, kleven of plakken. Bevestiging van displayonderdelen of materiaal aan textiel, evenals het verbinden van display-onderdelen met elkaar worden hier geïnterpreteerd. Bij wijze van voorbeeld zouden displayonderdelen ook met elkaar verbonden kunnen worden door middel van een ritssluiting. Naast die verbindende textielmechanismen, omvatten uitvoeringsvormen ook het bevestigen van displayonderdelen (bijvoorbeeld aan elkaar of op een bepaald oppervlak) door middel van een permanente (bijvoorbeeld lijm, epoxy) of semipermanente (bijvoorbeeld post-it) kleefstof.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt het vervormbare beeldscherm volgens de uitvinding gecombineerd met 3D-printing toepassingen. Bij wijze van bijvoorbeeld, kan 3D-geprint materiaal gecombineerd worden met een bepaald gevormd vervormbare display.

Er wordt in het bijzonder genoemd dat een vervormbaar, d.w.z. rekbaar en flexibel display in overeenstemming met de uitvinding, vanwege zijn flexibiliteit (en rekbaarheid) kan worden opgerold, en derhalve kan transport van een dergelijk display worden vergemakkelijkt, in termen van ruimte en handelbaarheid.

In het bijzonder voor buitendisplaytoepassingen, zijn LED's gunstiger terwijl ze meer robuust zijn dan LCD, OLED of plasma en daarom bestendig tegen zwaardere omgevingscondities in termen van b.v. temperatuur of andere weersomstandigheden. Bij wijze van bijvoorbeeld kunnen transparante OLED-schermen in automobieltoepassingen, b.v. aangebracht op de achterruit van een auto worden gebruikt, hoewel deze snel uitgeput of versleten geraken als gevolg van afbraak van het organische materiaal vanwege hoge temperaturen van directe impact van de zon. Met een transparant LED-display zal volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding een dergelijke snelle verslechtering (of achteruitgang) niet optreden.

Gegeven de bovenstaande ontwerpkeuze van een real-time vervormbaar en transparant beeldscherm, adresseert de uitvinding verder dat het beeldscherm en de drager, d.w.z. de PCB, één zijn wat resulteert in een veel lichter displaysysteem dan andere standaard vergelijkbare displays, waarbij een aanvullend frame verder nodig is waarop verdere componenten worden gemonteerd. Het is de moeite waard om te benadrukken dat bij het gebruik van een flexibele PCB zoals eerder beschreven, niet alleen één kant (aan de voorkant), maar in feite beide zijden (voorkant en achterkant) van de flexibele PCB kunnen worden gebruikt en daarom mogelijk worden bedekt met circuitcomponenten , LED-knooppunten in het bijzonder, en rekbare elektronica bijvoorbeeld

BE2019/5196 meander elektronische paden tussen de circuitcomponenten van een LED-matrixdisplaystructuur. Met andere woorden, de achterzijde naast de voorkant van de flexibele PCB kan worden geassembleerd en vervaardigd waardoor een display wordt weergegeven, en aldus wordt een dubbelzijdig vervormbaar display gegenereerd, in overeenstemming met de uitvinding. De video of afbeeldingen of instellingen dienovereenkomstig hoeven niet aan beide zijden gelijkaardig of zelfs identiek te zijn en kunnen daarom zodanig verschillen dat bijvoorbeeld aan één kant video van hoge kwaliteit met een hoge resolutie wordt toegepast, terwijl de andere zijde bijvoorbeeld wordt gebruikt om alleen tekst weer te geven, zoals bijvoorbeeld kan worden aan gedacht bij een auto queue voor broadcasting toepassingen.

Nu verwijzend naar Figuur 6, wordt een uitvoeringsvorm gegeven voor een real-time vervormbare en transparante pixel-geadresseerde inrichting 601, zoals een display, in overeenstemming met de uitvinding. Verticale 603 en horizontale 602 geleidende paden worden hierin geïllustreerd, evenals pixels of LED's 604 op knooppunten waar deze verticale 603 en horizontale 602 paden elkaar kruisen. Op plaatsen tussen de pixels of LED's 604 kan verdere functionaliteit worden toegevoegd door middel van de extra knooppunten 606, hetgeen b.v. fotovoltaïsche PV-cellen of infraroodmarkers of sensoren kunnen zijn. Een dergelijke verdere functionaliteit kan echter ook een reguliere LED of pixel vervangen door middel van het monteren van het extra knooppunt 606a, in het geval dat gewenst zou zijn of vereist door het ontwerp van de pixel-geadresseerde inrichting 601, die kan worden ingebed in of bedekt met thermoplastisch materiaal 605.

Claims

Conclusies

1. Een werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm, waarbij de werkwijze omvat:

- het leveren van een printplaat;

- het verschaffen van een arrangement van pixels op de printplaat,

- het verschaffen van verbindingen op de printplaat;

- het verwijderen van een aanzienlijk deel van de printplaat in de gebieden waar geen van de pixels of verbindingen daar tussen aanwezig zijn.
2. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens conclusie 1, verder omvattende

- het verschaffen van een driver module bij elke individuele pixel voor het besturen van de pixels op individueel pixelniveau.
3. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende

- het verschaffen van een arrangement van functionele knooppunten tussen het arrangement van pixels, waarbij de functionele knooppunten verbonden zijn met de pixels, waarbij de pixels bijvoorbeeld licht-emitterende elementen zijn, zoals lichtemitterende diodes (LED's), en waarbij de functionele knooppunten bijvoorbeeld fotovoltaische (PV) cellen zijn al dan niet voorzien van opslagcapaciteit, versnellers, gyroscopen, sensoren, microfoons/luidsprekers, piëzo-elementen, ultrasone componenten, licht-emitterende elementen.
4. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens conclusie 1 tot 3, verder omvattende

- het verschaffen van een thermoplastisch materiaal, waarbij de pixels met elkaar verbonden ingebed zijn, waarbij het thermoplastische materiaal bijvoorbeeld transparant is.
5. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens conclusie 4, verder omvattende

BE2019/5196

- het verschaffen van het thermoplastisch materiaal met perforaties en/of verharde delen, en/of verbindende delen, en/of mechanische aanpassingen of hulpstukken, globaal voor de gehele inrichting, of anders lokaal aangebracht.
6. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens conclusie 4 of 5, verder omvattende

- het verschaffen van het thermoplastisch materiaal met brandvertragend materiaal en/of met akoestisch permeabel materiaal en/of geluidabsorberend materiaal, en/of optische componenten zoals bijvoorbeeld lenzen, diffusors of polarisators.
7. Werkwijze voor het vervaardigen van een vervormbaar beeldscherm volgens één van voorgaande conclusies, waarin het verwijderen van een aanzienlijk deel van de printplaat in de gebieden waar geen van de pixels of verbindingen daar tussen aanwezig zijn zo is dat er open ruimten worden gegenereerd tussen de verbindingen en de pixels.
8. Een vervormbaar beeldschermsysteem omvattende:

- een aantal printplaten;

- een arrangement van pixels op het aantal printplaten, zodanig dat ten minste een deel van het aantal printplaten één of meer van de pixels daarop gemonteerd hebben, en zodanig dat de pixels met elkaar zijn verbonden;

waarbij verbindingen, om vermogen aan de pixels te verschaffen en/of om twee of meer van de pixels met elkaar te verbinden, worden verschaft tussen de pixels of op de printplaten; waarbij bij voorkeur tussen twee of meer van de pixels ten minste één gegevensverbinding van de ene pixel naar de andere is verschaft; en waarbij het arrangement van pixels op het aantal printplaten, inclusief verbindingen daar tussen, werkt als een mazennetvormige drager die op elk moment vervormbaar is in elke richting.
9. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 8, verder omvattende

- een driver module voor elke individuele pixel, voorzien aan de ten minste één van het aantal printplaten, voor het besturen van de individuele pixel.
10. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 8 of 9, waarbij een arrangement van functionele knooppunten voorzien is tussen het arrangement van pixels, waarbij de functionele knooppunten verbonden zijn met de pixels, waarbij de pixels bijvoorbeeld lichtemitterende elementen zijn, zoals licht-emitterende diodes (LED's), en waarbij de functionele

BE2019/5196 knooppunten bijvoorbeeld fotovoltaische (PV) cellen zijn al dan niet voorzien van opslagcapaciteit, versnellers, gyroscopen, sensoren, microfoons/luidsprekers, piëzoelementen, ultrasone componenten, licht-emitterende elementen.
11. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 8 tot 10, waarbij de pixels lichtemitterende elementen zijn, zoals bijvoorbeeld licht-emitterende diodes (LED's), zodanig dat het vervormbaar beeldschermsysteem een licht-emitterend beeldschermsysteem is, zoals bijvoorbeeld een LED-beeldschermsysteem.
12. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 8tot 11, waarbij ten minste een deel van het aantal printplaten flexibele printplaten zijn en/of de pixels met elkaar zijn verbonden door middel van geleidende banen, bijvoorbeeld rekbare geleidende banen, b.v. gemaakt van koper.
13. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 8tot 12, waarbij de pixels met elkaar verbonden ingebed zijn in thermoplastisch materiaal dat bijvoorbeeld transparant is.
14. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 13, waarbij het thermoplastisch materiaal voorzien is van perforaties en/of verharde delen, en/of verbindende delen, en/of mechanische aanpassingen of hulpstukken, globaal voor de gehele inrichting, of anders lokaal aangebracht.
15. Het vervormbaar beeldschermsysteem volgens conclusie 13 of 14, waarbij het thermoplastisch materiaal voorzien is van brandvertragend materiaal en/of met akoestisch permeabel materiaal en/of geluidsabsorberend materiaal, en/of optische componenten zoals bijvoorbeeld lenzen, diffusors of polarisators.