CN103842947A - Oled接口 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种OLED接口，其包括面板层、阳极电极层、阴极电极层、接纳在所述阳极电极层与所述阴极电极层之间的有机照明层结构，以及评估电路，所述评估电路以某一方式经设计和连接使得连同至少所述阳极电极层和/或所述阴极电极层一起产生传感器系统，用于在用户的手指或手未触摸所述OLED接口或覆盖所述OLED接口的面板元件的情况下或在此之前在所述面板层的上游区中检测所述手指或手。

Description

OLED接口
技术领域
本发明涉及一种OLED接口，其可在显示装置中使用，特定来说在移动通信装置以及电装置中的开关功能交互区的背景照明结构(例如，背光操作屏幕)的显示装置中使用。
背景技术
目前为止用作照明构件的OLED通常由若干有机层构成。通常，将空穴传输层(HTL)施加到由布置在玻璃板上的氧化铟锡(ITO)组成的阳极。在ITO与HTL之间，依据制造方法，通常施加PEDOT/PSS(聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐)层，其用于减少空穴的注入势垒且防止铟扩散到结中。将某一层施加到HTL，所述层包括颜料(约5-10％)或(极少情况)完全由所述颜料(例如，铝-三(8-羟基喹啉)，Alq3)组成。此层称为发射极层(EL)。接着，向其施加电子传输层(ETL)。最后，在高真空下蒸镀由金属或合金组成的阴极，所述合金包括低电子功函数，例如钙、铝、钡、钌、镁银合金。作为保护层且为了减少阴极与ETL之间的电子的注入势垒，通常蒸镀非常薄的氟化锂、氟化铯或银层。电子(＝负电荷)通过阴极注入，而阳极提供空穴(＝正电荷)。空穴和电子朝向彼此漂移且在理想情况下在EL中相遇，因此此层也称为重组层。电子和空穴构成称为激子的束缚态(bound state)。依据所述机制，激子己构成颜料分子的激发态，或激子的衰变提供用于激发颜料分子的能量。此颜料具有不同的激发态。激发态可转变为基态并借此发送光子。所发射光的颜色取决于激发态与基态之间的能量距离，且可通过改变颜料分子而改变。至今，非发射三重态仍是一个问题。这些可借助添加所谓的激发器来释放。己实施由聚合物制成的有机LED的缩写PLED(聚合物发光二级管)。由小分子制成的OLED称为SOLED，或也称为SMOLED。通常，聚(p-对苯-乙炔)(PPV)的其它衍生物用作PLED中的颜料。最近，使用产生预期为使用上述荧光分子时的四倍的效率的颜料分子。在这些较有效OLED中，使用金属-有机络合物，其中从三重态实行光发射。这些分子也称为三重发射极；颜料也可由光激发，这可导致发光。如今，这是产生使用有机电致发光的自照明显示器的目标。OLED显示器与现有技术水平液晶显示器相比的优点是非常高的对比度，这是因为其不需要背光：而LCD仅充当彩色滤光片，OLED发出彩色光。此方法更加有效，借此OLED消耗较少能量。出于这个原因，OLED电视装置变得不如LC显示器热，在LC显示器中背光所需的能量的大部分被转化为热。由于减少的能量消耗的缘故，所以OLED可较好地在小型便携式装置中利用，例如在笔记本、蜂窝式电话和MP3播放器中利用。由于不需要背光的缘故，所以将OLED设计为极薄是可行的。OLED显示器和OLED电视装置与同时代LCD和等离子体装置相比在运输方面也具有优点，这基于其较小体积和较低重量。此外，从Fraunhofer机构的公开案己知设计OLED面板使得其可通过触摸而接通和切断。
发明内容
本发明的目标是提供借以结合OLED结构可实现提供尤其有利的交互功能的交互区的解决方案。
根据本发明的解决方案
根据本发明的上文提及的目标通过OLED接口而实现，所述OLED接口包括：
-面板层，
-阳极电极层，
-阴极电极层，
-有机照明层结构，其布置在所述阳极电极层与所述阴极电极层之间，以及
-解释电路，
-其中所述解释电路经形成使得其与至少阳极电极层和/或阴极电极层交互而实现传感器系统，用于在用户未触摸OLED接口或覆盖OLED接口的面板元件的情况下或在此之前在面板层前方的区域中检测用户的手指或手。
因此，以有利方式实现与OLED结构结合的用户接口，其允许借助静电或电场效应检测用户的手指或手在OLED结构前方的区域中的移动，且在此方面使用OLED结构的至少一个电极系统。经由解释电路检测到的位置或移动信息可用于产生鼠标控制信号，或用于产生其它开关和控制信号。
特定来说，借助用户的手指相对于OLED结构的移动或位置的空间检测还实行控制动作是可行的，其直接涉及OLED结构的功能。因此，检测到的移动可用于检测手势，所述手势协调接通、切断和亮度控制，而不必物理上触摸OLED结构或容纳OLED结构的设备。
与LCD或TFT结构结合，OLED结构可形成显示装置。使用OLED结构的电极层中的一者(优选为阳极电极层)作为LCD或TFT结构的VCOM电极是可行的。
根据本发明的特殊方面，阳极电极层、阴极电极层，或(以OLED结构与TFT结构的组合的形式)提供在TFT结构上且在此方面避开OLED结构的一侧上的另一电极层再分为多个电极片段，使得这些电极片段在此方面形成包括片段行和片段列的片段阵列。解释电路与电极片段耦合且经形成使得其可采用其中在接触点处经由电极层的电极片段实行位置检测的电路状态，且进一步可采用其中可在OLED结构前方的区域中实行用户手指的无接触位置或移动检测的电路状态。
解释电路进一步可经设计使得借助所述电极片段(其用于检测接触模式中用户手指的位置)的此部分也用于非接触模式中的检测，其中实行无接触位置或移动检测，这是因为片段阵列的若干电极片段组合为电极群组。
借此，以有利方式实现与OLED结构结合的显示装置是可行的，其中OLED结构的电极的至少一部分用于实现传感器系统，所述传感器系统用于检测用户的手或手指相对于OLED结构的空间位置或移动。
电极片段可临时作为电极系统而操作，借助所述电极系统，在用户触摸OLED结构之前实行他/她的手指的位置或移动的检测。一旦实行到OLED结构或到包括OLED结构的显示器或照明装置的物理组件的接触，借助直接邻接电极片段或邻接彼此交叉的行和列的电极片段，可在触摸模式中实行位置分析。电极群组优选地包括形成OLED接口中的伸长链的电极片段。用于非触摸模式中手指位置的检测的链优选地沿着OLED结构或包括OLED结构的显示装置的边缘区相对紧密地延伸。临时作为用于位置或移动检测的传感器电极系统而操作的片段链可具有相对于彼此不同的定向，特定来说，其可相对于彼此平行且间隔开。并且，解释结果可引入到位置检测中，所述解释结果是基于检测事件，所述检测事件从相对于彼此以横向方式定向(特定来说相对于彼此垂直)的电极片段链导出。
可实行手指与OLED结构或包括OLED结构的显示装置接触时的位置的检测，在其中检测和评估两个直接邻接的电极片段的电场耦合。为了检测邻接的电极片段的此短暂电场耦合，片段阵列优选地经设计而使得电极片段的第一部分组合为单独片段行，且第二部分组合为单独片段列。片段行和片段列彼此隔离。相应电极片段行的连续电极片段之间的连接路径与片段列的连续电极片段的连接纽带隔离。形成相应的交叉点作为隔离桥，借此防止交叉片段中这些连接纽带的电流连接。优选地，以包括紧密邻接的菱面体、六边形、多边形或其它或其它紧密网状邻接分配形式的场的形式形成电极阵列。因此，以直接相邻方式邻近于构成片段列的一部分的电极片段定位的是形成片段行的一部分的电极片段。与OLED结构或包括所述OLED结构的显示器接触的点借此与所述片段行和所述片段列的交叉点相关，所述交叉点引起最高电容性耦合。在接触检测模式中，因此通过检测包括高电容性耦合的交叉点来实行X和Y位置的确定。触摸模式中的接触点还可通过确定哪一片段行和哪一片段列具有与用户手指的最高电容性耦合来进一步检测。接触位置因而与此片段行同所述片段列的交叉点相关。然而，在非触摸模式中，实行X和Y位置的检测，在其中为了若干片段列与若干片段行的电容性耦合而检测相应位置相依信号电平，其指示手指距相应片段行和相应片段列的距离。依据这些电平值，接着可计算手指的位置，或至少可描述手指的移动路径。优选地，通过处理优选彼此间加权的若干基本方法来实行此计算，例如与不同电极片段群组和群组组合匹配的三角测量和三边测量方法。首先，检测相对于接地的电容性耦合或片段行和片段列上的另一电压耦合作为模拟值。此模拟电平接着借助ADC系统转换并经受数字数据处理。
在本发明的特别优选的实施例中，利用实质矩形OLED结构或包括所述OLED结构的显示装置，使用接近边缘区定位的片段行和片段列来实行非触摸模式中的位置或移动的确定。接近边缘区定位的这些片段行和片段列形成电极框架。电极框架允许借助相对于接地或相对于OLED结构的电极的电位接近边缘区定位的片段列的电容性手指引发的耦合的解释而确定用户手指的X位置。可借助相对于接地或相对于OLED结构的电极的电位的上部和下部水平片段行的手指引发的电容性耦合而确定手指的Y位置。优选地将与接地相对的电位施加到OLED结构的充当阳极电极的电极层，其实质上在避开用户的平面层的背侧上的整个区域上(即，在避开用户的电极片段阵列的背侧上)延伸。
优选地，借助多路复用器装置实行第一电路状态与第二电路状态之间的切换。此多路复用器装置可经设计为时分多路复用器装置，其保留某一时间相位用于非触摸模式且保留某一时间相位用于触摸模式。在适用的情况下，呈程序受控方式且连续的电极片段的某些群组也可用作用于非触摸模式中的位置和移动检测的电极片段链，且并行地，某些电极片段链可用于触摸模式中的二维位置检测。用户接口接着优选地经设计使得其不需要针对电极片段链用于非触摸位置检测的区域的触摸检测功能。
触摸检测模式和非触摸检测模式可借助逐电路方法而连续地实行，或可同时实行。
在连续启用的情况下，代替相应模式的周期的固定界定，相应模式之间的转变可经调整而使得例如用于采用(非触摸模式的)第二操作状态的循环的部分设置为零，或减小，只要检测到接触即可。优选地，当电极片段行与电极片段列彼此(或在每一情况下相对于接地)的电容性耦合超过特定限制时，检测到接触。通过抑制非触摸分析模式，可简化信号处理，这是因为触摸模式中的信号解释可使用比非触摸模式中小的敏感度以及简单的解释操作来实行。类似地，以有利方式，用于采用第一操作状态的循环的部分得以减小，只要未检测到接触即可。由于接触事件可经检测为尤其可靠(然而，优选地尽管那样，当例如未检测到满足指示限制准则的接触的接近时)，所以在某些(然而优选)相对大的时间距离内，实行接触检测以便借此实现功能安全性的增益。
以优选方式，非触摸模式可再分为至少两个子模式。第一子模式是大距离模式。在此方面，(例如)仅确定Z轴距离(实质上垂直于显示器的距离)的唤醒功能和粗略检测。仅当落在Z方向上的最小距离以下时，才实行第二子模式的处理。在此方面，借助由电极片段构成的电极群组相对于接地的耦合的解释或借助耦合到此电极群组中的场的解释来实行较敏感位置检测。距离限制(其中欠载导致X、Y和Z位置的检测)例如对应于接近边缘区定位的片段行和片段列己允许足够精确的位置检测时的距离。根据实验检查，这些条件基于当手指距显示器的距离小于显示器的对角量度的约2/3时的常规基础而给出。
在第二开关状态的情景中，可当最小距离欠载时连续启用不同电极片段群组。用于非触摸模式中的位置检测的电极片段行和电极片段列因此可“迁移”在显示器上且因此可采用针对相应手指位置的优化检测位置。并且，可同时启用和解释若干电极片段行和电极片段列。同时启用的电极片段群组可为彼此间隔的行或列，或者又为彼此横向延伸的行和列。对于中等距离(即，显示器对角线的25％到50％的距离)，可通过三角测量和三边测量(特定来说通过接近边缘区定位的片段行和片段列的模拟信号电平的解释)来确定手指的位置。在进一步接近期间，手指的位置可确定为包括相对于接地或从其它显著电位(优选从OLED电极)的最高电容性耦合的片段列和片段行的交叉点。接着可从相对于接地或电位的电平的电容性耦合的相应电平来确定Z距离。交叉点的概念和三边测量的概念还可联合一起使用，用于位置检测(特定来说以链接方式加权)。
优选地，在第二开关状态(即，非触摸模式)中，启用构成接近边缘区定位的上部水平片段链的第一电极群组，且启用构成接近边缘区定位的水平片段链的第二电极群组。接着，可借助这两个电极片段群组来计算位于这些水平边界之间的手指的Y位置。
对于第二开关状态(非触摸模式)中的X位置的检测，优选地使用电极群组，其构成接近边缘区定位的左侧垂直片段链和接近边缘区定位的右侧垂直片段链。
此外，使用连续交替电极群组用于手指位置的检测是可行的，使得例如相应经解释电极片段群组以自适应切换的方式(例如，垂直迁移的行或水平迁移的列)迁移在OLED接口上，特定来说在OLED显示器上。
此外，相对于彼此横向对准(特定来说，大致彼此垂直延伸)的电极片段链的电平值可借助相应解释概念来解释。
优选地通过形成电极群组以及通过检测这些电极群组相对于接地的耦合而实行X、Y和Z信息的检测，如第二开关状态(非触摸模式)的情景中己提及。此相应耦合与手指距相应电极群组的距离紧密相关。依据相对于接地的相应耦合值，或借助用户手指引起的且与手指的距离相关的电位的另一耦合，接着可确定距相应电极群组的距离，且可从不同距离值检测手指的位置。
作为一实例，解释电路可被设计为ASIC且可位于OLED结构的面板层的直接附近范围内。例如可借助柔性导体路径、借助夹子接触结构或借助ASIC在面板层上的直接布置实行解释电路到电极片段的离散导体路径的连接。布置在面板层上的电极片段经由导体路径片段连接到ASIC。在面板层的区中，垂直循序和水平循序电极片段己可组合为电极行和电极列，其中这些列和行彼此隔离且每一者作为电极片段群组连接到ASIC或多路复用器。
优选地，电极片段被设计为圆盘，作为菱面体、六边形、八边形、类似新月的结构或紧密邻接的其它多边形，或部分具有交织网状几何形状。当被设计为相应片段(特定来说，菱面体)时，可形成菱面体链。所述菱面体的一部分用于形成水平菱面体链，所述菱面体的剩余部分用于形成垂直菱面体链。小划分间隙在电极片段之间延伸，其防止电极片段行的片段与交叉的电极片段列的电极片段的电流接触。电极片段因此以紧密布置的方式形成，其中仅形成类似行或类似列的链的电极片段以传导方式彼此连接。
优选地，ASIC在内部经设计使得其设置电极片段行与电极片段列的连接，使得其可用于处理触摸模式以及用于处理非触摸模式。优选地，在ASIC中提供一设置，其允许考虑到电极群组的某些系统特性以及当在操作模式之间改变或群组结构改变时的过渡现象。
特定来说，在信号处理的情景中，对于可单手固持的装置(例如，蜂窝式电话)，有可能实行校准例程，借此首先至少在较大程度上补偿由于固持装置引起的对场的影响。非触摸模式中的手势检测首先可能需要某一手势，例如指尖在顺时针方向上沿着虚拟环形路径的移动，其在显示器前方在显示器的对角线的约66％的距离内实行。借助此特殊手势，可启用非触摸检测模式，且此外可实行传感器系统的校准。
优选地，经由用户接口实行与所检测位置相关的视图。图形用户接口中的某些窗口或菜单项目的过渡可依据听觉或优选地借助机械反馈来传达，例如电磁移位质量元件也可变为触觉的。
在手指的接近还导致与OLED显示器接触的情况下，非触摸接近阶段期间确定的位置可与稍后在触摸模式中检测到的接触点比较。借助首先在非触摸阶段期间确定的信息以及经由在触摸模式中确定为极其可靠的位置信息，可借助内部实施的校准程序来调适连续检测事件的解释参数。这同样适用于提升手指离开显示装置。对于非触摸模式中的位置检测，此处可基于最后明确确定的接触点借助内部参数的相应修改来实行精细自动内部调整。
特定来说，在相对小的触摸屏中，可实行位置检测使得在手指距显示装置较大距离的情况下，用于手指位置的检测的检测范围具有比显示装置大的尺寸。
可实行X和Y位置(特定来说，Y方向上)的处理而使得此处产生偏移，其导致当前定位在显示器上的光标或选定的菜单项目不被用户的手指覆盖。
在当前描述的情景中，应理解，显示器接触是手指到OLED面板结构(特定来说到显示器面板)上的软接触。在此方面，集成到OLED接口中的电极系统不接触，或至少不需要以电流方式接触。此处，手指接触隔离面板或膜或箔元件。通常，OLED接口中提供的所有电极系统由隔离透明玻璃或塑料层覆盖。接触状态可借助针对此状态的充分指示性信号电平来检测。接触状态和非接触状态还可借助指示距Z轴的距离的特定动态特性来检测。通常，当手指向下触摸时，Z动态接近零或表示压力增加期间指尖的变平。此现象可用作选择的指示符。并且，在非触模模式中，Z动态或某些Z动态准则可用作选择的指示符。举例来说，Z动态准则可经界定而使得其在指尖大致垂直于显示器沿着短距离快速向下移动以及再次向上移动期间得以满足。此Z动态准则接着描述“虚拟鼠标点击”。
依据启用触摸模式还是非触摸模式，用户接口可变化，且在此方面具有提供针对相应模式的特定操纵优点的特性。举例来说，在非触摸模式中，可提供比在触摸模式中粗略的图形菜单项目结构或减少的光标动态。
基于根据本发明的概念，激活相应横向和纵向定向的电极片段链使得借此允许多点检测(特定来说，两个手指的检测)也是可行的。为此，举例来说，可产生若干区，其中每一区提供手指位置的值。此多点检测模式的启用可取决于某些距离准则的满足，或还取决于某些最初需要的轨线进程，即手势。在多点检测模式的情景中，有利地，可协调可经协调的例如缩放操作、图像内容的旋转以及拖拽和放下动作的直观交互，而不在此方面触摸显示器。
根据另一解决方案概念，本发明还涉及背光触摸板组件。此包括支撑层、OLED结构和连接到支撑层的电极层。电极层再分为多个电极片段，其中这些电极片段形成片段阵列，片段阵列包括片段行和片段列。OLED结构照明的触摸板组件进一步包括解释电路，其经设计使得其可采用其中借助电极层的电极片段实行接触检测的电路状态。另外，解释电路允许采用其中可在触摸板组件前方的区域中实行用户手指的无接触位置或移动检测的电路状态。在片段阵列的若干电极片段组合为类似行或类似列的电极片段群组的情况下，实行无接触位置或移动检测。此触摸板组件构造可如先前相对于显示装置所描述而设计。此触摸板组件可用于实现触摸板，所述触摸板另外允许无接触位置检测。此类触摸板可迄今为止常规地(例如，在笔记本中)集成在触摸板的集成位置处。根据本发明的针对触摸模式以及还有非触摸模式中的手指位置的组合检测的结构也可集成到其它装置中，特定来说集成到家具和车辆内部，以便在此处在空间局限区域中实现相应输入区，即还允许非触摸交互的输入区。
附图说明
从结合图式的以下描述得到本发明的更多细节和特性。
图1展示用于说明根据本发明形成为包括OLED结构的经照明位置传感器装置的设计的示意图；
图2展示用于说明结合OLED结构实现的包括类似阵列布置的电极片段的经照明输入装置的设计的示意图，所述电极片段用于接触检测以及用于非触摸模式中的手指位置检测；
图3展示用于进一步说明图1的经照明输入装置的设计的横截面图；
图4展示用于说明临时用作用于检测手指位置的场电极的一个电极片段阵列中的两个水平和两个垂直电极片段群组的形成的示意表示；
图5展示用于说明借助通过左和右片段列检测到的电压电平的三边测量而确定X坐标的图式；
图6展示用于描述根据本发明的位置确定方法的简单选项的流程图。
具体实施方式
图1示意且极其简化地展示根据本发明的OLED接口的横截面。其包括面板层GL、阳极电极层A、阴极电极层K，以及容纳在阳极电极层A与阴极电极层K之间的有机照明层结构O。
OLED接口进一步包括解释电路PU。解释电路PU经形成使得在与至少阳极电极层A和/或阴极电极层K交互的情况下(此处展示包括阳极层的实施例)，在用户触摸OLED装置或覆盖OLED装置的面板元件之前或未触摸的情况下在面板层GL前方的区域中实现用于用户的手指F或手的检测的传感器系统。
如上文己描述，借助结合OLED结构的所说明的设计而实现用户接口变为可行，所述设计允许借助静电或电场效应检测用户的手指F或手在OLED结构前方的区域中的移动，且在此方面利用OLED结构的电极。在此处展示的实例中，方波产生器实行OLED结构的电压供应。借助脉宽调制，可调整照明强度。使用交变DC电压的OLED结构的操作允许所实现的包含阳极电极A的位置传感器系统的尤其有利的操作模式。以此方式，例如针对每一电压循环或针对选定数目个电压循环，可检测电位的耦合、相对于接地的电容性耦合或相对于OLED结构的电极A、K中的一者的电位的电容性耦合。这些电压电平针对相应传感器电极EL而确定且用于手指位置的计算。
图2极其简化地展示显示装置中根据本发明的OLED接口技术的特定应用情况。此显示装置包括由透明和隔离材料制成的面板层1。将透明电极层施加到此面板层1，透明电极层连接到面板层1。此电极层再分为多个电极片段2。所有电极片段2的集合形成此处可见的片段阵列。此片段阵列形成片段行Z1、Z2、Z3、Z4和Z5以及片段列S1、S2...S9，这是因为相应的水平以及垂直连续邻接片段2借助连接导体片段3、4而彼此连接。片段行Z1...Z5与片段列S1...S9彼此隔离且每一者具备在面板层上离散布设的导体LZ1/5和LS1/9。倘若片段行Z1...Z5与片段列S1...S9在显示器的区域中彼此交叉，连接导体片段3、4也彼此隔离。
经由这些供应线LZ1/5和LS1/9，片段列和片段行连接到此处未详细展示的解释电路。此解释电路经形成使得其可采用第一电路状态(其中借助电极层的电极片段实行接触检测)，且可采用第二电路状态(其中可在显示装置前方的区域中实行用户手指的无接触位置检测)，其中将片段阵列的若干电极片段2组合为电极群组(特定来说，电极行Z1...Z5或电极列S1...S9)来实行无接触位置检测。电极片段2或由其形成的电极片段链在功能上实质对应于图1所示的传感器电极EL。
图3以极其简化的方式展示根据图2的OLED接口的设计。面板层1优选地由塑料或玻璃材料组成，且具有例如0.8mm的厚度。在面板层1上的两侧上，各提供透明导电涂层(例如，ITO涂层)。这些层的一者充当OLED结构O的电极。优选地，阳极电极层A布置在包括电极片段2的电极阵列与阴极电极层之间。
在内置和应用位置中面向用户的上侧具有再分为多个片段2的结构化层，其在此方面如图2所示具有分段为行和列的紧密邻接的片段(例如，菱面体)。分组为行和列的电极片段的电结合借助专门供应线而实行。充当OLED结构O的阳极电极A的电极形成为连续透明ITO层。如此设计的面板结构形成自照明面板元件，其可充当自照明触摸板以及充当用于无接触输入操作的接口。电极层由此处未展示的更多透明隔离层覆盖，且因此特定来说从用户角度来说无法以电流方式直接接触。
如图4所示，在此处表示的示范性实施例中，在相应开关状态中，接近边缘区定位的菱面体链中的四个(即，由电极片段2的水平组合形成的片段行Z1和Z5，以及由接近边缘区定位的电极片段2的垂直组合形成的片段列S1和S9)用于玻璃上的手指位置或手指移动检测。借此，使用分组为多个行和列的电极片段来构造包括示意动作检测电极的“框架”。
上部水平电极片段群组Z1和下部水平电极片段群组Z2以及接近边缘定位的两个左和右电极片段列S1和S9(其用于非触摸模式中的手指位置检测)此处通过交叉线突出显示。两个水平电极片段群组Z1和Z5用于用户手指的Y位置的检测。与借助这两个电极片段群组Z1和Z5的Y位置的检测同时或在适用的情况下紧接在其之后，可实行解释，借此经由左侧边缘区中的电极片段列S1，形成左侧伸长检测电极(左侧垂直菱面体链)，且借助右侧边缘区中的电极片段的互连，形成右侧电极片段列S9(右侧垂直菱面体链)。借助这两个电极群组，接着可确定所接近手指的X位置。此外，可从测量信号确定手指到OLED接口的距离。为了确定X和Y位置，类似行和类似列的电极片段群组检测到的信号电平也可基于其它解释概念而确定。特定来说，也可利用相对于彼此横向定位的电极片段群组用于X和Y位置检测。为了确定X和Y位置，可以经加权方式积累不同解释概念。
在具有相应OLED接口的装置中，可在手或手指触摸OLED接口之前以某一距离的欠载开始来检测手或手指的定位。一旦用户的手指触摸OLED接口，就通过使用电极片段2来提供现有技术水平触摸板功能。
在OLED接口的区域中提供更多电极是可行的，所述电极例如仅用以支持“非触摸模式”中的位置检测。借助这些额外电极，举例来说，可在较大距离内实行手的存在的检测。切换到其中触摸分析电极用作用于无接触位置检测的位置检测电极的操作模式因而例如仅在某一最小距离欠载时实行。一旦检测到对OLED接口的接触，就可抑制在这些触摸OLED接口之前实行手指的位置检测。此外，只要某一最小距离尚未欠载，就可抑制接触模式中电极片段的解释。
在无触摸的情况下的手指位置检测模式(非触摸或GestIC模式)以及包括接口接触的手指检测模式的位置(触摸模式)可各自借助多路复用器(特定来说，时分多路复用器)来激活。GestIC模式可包含使用经提供用于选择相应电极群组的群组驱动器，其中借助此群组驱动器确定哪一电极片段群组或在适用的情况下甚至哪些单一电极片段当前用于非触摸模式中手指位置的检测。群组驱动器可将与当前电极片段群组相关的信息转发到补偿电路，补偿电路界定某些参数或预选择且界定在相应电极片段群组检测到的电场现象的解释中使用的参考电平值。这些参数特定来说可界定在未受影响状态中当前有效电极系统的总体容量或正常接地，且借此可导致某一预校准。
用于临时激活电极片段行和电极片段列以及以有利方式借助所激活的电极片段群组检测到的电场相邻状态的解释的电路可实施在ASIC10中，ASIC10优选布置在面板层1的直接近程范围内，特定来说连接到面板层1。此ASIC10优选地经形成使得除了非触摸模式中手指位置的检测外，其还提供触摸模式中的解释，即触摸屏功能性。此ASIC10优选地经设计使得可通过编程界定某些功能。所述ASIC可经设计使得其确定哪些电极片段群组(特定来说，电极片段阵列的哪些电极片段行Z1...Z5和电极片段列S1...S9)当前用于非触摸模式中的位置检测。
ASIC10本身以普通触摸屏电路的形式提供与X和Y位置相关的信号以及触摸状态的信号。另外，ASIC10还提供Z位置或信号，其提供关于在显示器被触摸之前用户手指距显示器的距离的结论。可在ASIC中处理后台程序，其实行所检测位置或移动信息的某一预先解释。特定来说，以此方式，ASIC还可产生“鼠标点击信息”。ASIC10使用针对触摸模式中X和Y位置检测提供的电极片段2，且依据这些电极片段2有时选择电极片段群组Z1...Z5和S1...S9。这些电极片段群组Z1...Z5和S1...S9连接到解释系统。借助此解释系统，可通过OLED接口检测用户的手指或手的距离(即，Z位置)。在此方面，所述检测基于相对于接地的电容性耦合的改变、电位的耦合，和/或电极群组的环境的介电特性由于手指或手在OLED接口前方的区域中的穿透和定位而发生的改变。用户对电极片段群组Z1...Z5和S1...S9的环境的介电特性的影响可使用不同测量方法借助临时作为传感器电极操作的电极群组来检测。典型的测量概念是例如受用户手指影响的经激活电极片段群组相对于接地的耦合被检测为模拟电平，即在一范围内变化的电平。
此外，图5中以图式的形式说明根据本发明的OLED接口以及以其实行的用户手指的位置的检测。借助接近边缘区定位且组合为片段列S1和S9的电极片段2，检测指示OLED接口的用户的指尖4的距离11、12的信号电平。接着，依据这些信号电平，计算X位置和Z距离。经由群组驱动器实行电平检测，所述群组驱动器连续地将显示装置的某些电极片段群组与解释电路连接。借助以简化方式说明的放大器，以高电阻方式在电极群组处检测电压电平，且将其转移到μC。其包括ADC且依据如此导出的数字电平信息而计算指尖4的X、Y和Z坐标。电极片段2布置在面板层上，面板层是TFT显示结构的一部分。TFT显示结构包括VCOM电极(VCOM)，其直接充当阳极电极或在适用的情况下还充当OLED结构O的阴极。OLED结构O、TFT结构TFT和上部传感器电极阵列以多层构造。OLED结构O与TFT结构TFT共享透明电极层，作为VCOM电极或作为OLED结构的阳极电极。TFT结构还可设计为简单的LCD结构。
将交变电压施加到OLED结构O的电极，所述交变电压在此处简化展示为方波电压而无电位的逆转。电路装置包括RX和TX连接。举例来说，借助相应信道多路复用而利用多个电极片段链用于无接触位置检测是可行的。非触摸模式中相应电极片段链处存在的信号电平的解释可经实行而使得实行多对象检测(即，例如两个指尖的检测)和相应的位置检测。
图6中说明简化流程图。如可见，首先检查到OLED接口的某一最小距离是否欠载。如果是，那么系统从简单能量节省操作模式切换到主要操作模式。当检测到触摸状态时，借助电极片段阵列实行接触点的检测。保持此触摸模式直到接触中断为止。一旦用户手指从OLED接口提升，就检查是否不超过接口对角线的某一距离限制(例如，约66％)。如果不超过此距离限制，那么检测系统在非触摸模式中工作，其中连续激活的电极片段行Z1...Z5和电极片段列S1...S9，或仅接近边缘区定位的电极片段群组(即，电极片段阵列的电极片段行Z1和Z5以及电极片段列S1和S9)相对于其相对于接地的电容性耦合而得以评估。根据依据手指的当前位置的模拟值，可计算手指的X、Y和Z位置。
以有利方式根据本发明的技术可实现为具备触摸屏电极的OLED面板元件，其中这些触摸屏电极连接到根据本发明的解释电路。面板元件接着可集成到显示器中。在面向用户的一侧，面板元件的电极优选再次被隔离透明覆盖层覆盖，使得在触摸模式中，也不实行电极片段的电流接触。
特定来说，根据本发明的技术适于例如蜂窝式电话、电子书和平板PC等移动通信装置。
电极阵列的电极片段可集成到透明多层面板结构中。为了实现单一电极片段之间的交叉桥接点的尤其可靠的隔离，构成电极片段行的电极片段可布置在透明且隔离层的第一侧上，且连接为电极片段列(因此相对于行横向延伸)的电极片段可布置在此层的回避侧，或者布置在另一层上。此外，在此夹层结构的稍后避开用户的一侧上，可形成实质上完全区域背侧屏蔽层。此背侧屏蔽层特定来说也可由液晶结构的所谓的VCOM层形成。此又优选地充当OLED结构的电极。
本发明主要涉及OLED接口，其提供触摸屏功能性以及非触摸位置分析功能性，其中借助联合使用的电极片段来实现这些功能性。根据本发明的概念也可应用于直接覆盖显示器的平坦结构。这些平坦结构可用于实现至少临时照明触摸板，所述照明触摸板另外还允许无接触位置检测。此类触摸板可集成到至今为止针对触摸板传统的位置中，例如笔记本中。根据本发明的用于触摸模式中以及还有非触摸模式中手指位置的组合检测的结构还可集成到其它设备中，特定来说家具和车辆内部，以便在此处在空间局限区域中实现相应临时照明输入区，即还允许非触摸交互的输入区。

Claims (18)

1.一种OLED接口，其包括：
面板层，
阳极电极层，
阴极电极层，
有机照明层结构，其布置在所述阳极电极层与所述阴极电极层之间，以及
解释电路，
其中所述解释电路经设计和连接使得在与至少所述阳极电极层和/或所述阴极电极层交互中实现传感器系统，用于在用户未触摸所述OLED接口或覆盖所述OLED接口的面板元件的情况下或在此之前在所述面板层前方的区域中检测所述用户的手指或手。
2.根据权利要求1所述的OLED接口，其特征在于借助电压电平的解释而实行所述位置检测，其中这些电压电平在所述电极层(A、K)中的一者与传感器电极装置(EL)之间测量。
3.根据权利要求1所述的OLED接口，其特征在于借助电压电平的解释而实行所述位置检测，其中这些电压电平在所述阳极电极层(A)与传感器电极装置(EL，2)之间测量。
4.一种OLED接口，其包括：
面板层(1)，
OLED层结构(O)，以及
透明电极层，其连接到所述面板层(1)，
其中此电极层再分为多个电极片段(2)，且这些电极片段(2)在此方面形成包括片段行和片段列的片段阵列，
解释电路(10)，其经形成使得借助其可在所述面板层前方的区域中实行用户手指的无接触位置或移动检测，
其中使用所述片段阵列的若干电极片段(2)到类似行或类似列的电极片段群组(Z1...Z5；S1...S9)的组合来实行所述无接触位置或移动检测。
5.根据权利要求4所述的OLED接口，其特征在于所述解释电路(10)经形成使得其可采用其中经由所述电极层的所述电极片段(2)实行接触检测的电路状态。
6.根据权利要求5所述的OLED接口，其特征在于所述用于接触情况下的位置检测的电路状态与用于无接触情况下的位置或移动检测的开关状态之间的切换借助多路复用器装置来实行。
7.根据权利要求6所述的OLED接口，其特征在于用于采用用于无接触情况下的位置或移动检测的操作状态的循环的部分被设置为零，或减小，只要检测到接触即可。
8.根据权利要求6或7所述的OLED接口，其特征在于用于采用所述用于位置检测的操作状态的所述循环的所述部分在接触到所述接口时减小，只要未检测到接触即可。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，首先实行粗略接近检测，且仅在检测到足够明显的接近状态时实行较敏感位置检测。
10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，变化的电极片段群组用作传感器电极。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，为确定Y位置，激活电极片段群组(Z1)，所述电极片段群组(Z1)构成上部水平片段链；和/或在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，为确定Y位置，激活电极片段群组(Z5)，所述电极片段群组(Z5)构成下部水平片段链。
12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，为确定X位置，激活电极片段群组，所述电极片段群组构成左侧垂直片段链(S1)。
13.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，为确定X位置，激活电极片段群组，所述电极片段群组构成右侧垂直片段链(S9)。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的OLED接口，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，为确定X和Y位置，使用从相对于彼此横向定向特定来说彼此垂直定向的电极片段群组导出的电平值。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的显示装置，其特征在于用于非触摸模式中所述手指的所述位置的所述检测的所述电极片段群组(Z1...Z5；S1...S9)自适应地互换，例如连续互换，使得相应有效电极片段群组(Z1...Z5；S1...S9)以延伸的行或延伸的列的方式在所述接口上迁移。
16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的显示装置，其特征在于在既定用于无接触情况下的位置或移动检测的所述开关状态的情景中，在每一情况下形成两个电极片段群组，且检测这两个电极片段群组的电容性耦合，并据此电容性耦合确定所述接近状态。
17.一种OLED接口，其包括：
支撑层(1)，
电极层，其连接到所述支撑层(1)，以及
OLED功能层(O)
其中所述电极层再分为多个电极片段(2)，且这些电极片段(2)在此方面形成包括片段行和片段列的片段阵列，
解释电路(10)，其经形成使得其可采用其中经由所述电极层的所述电极片段(2)实行接触检测的电路状态，且
可采用其中可在所述OLED接口前方的区域中实行用户手指的无接触位置或移动检测的电路状态，
其中经由将所述片段阵列的若干电极片段(2)组合为类似行或类似列的电极片段群组(Z1...Z5；S1...S9)而实行所述无接触位置或移动检测。
18.一种用于结合用户手指在触摸板组件上的移动而产生输入信号的方法，其中此触摸板组件包括OLED层结构、支撑层和连接到所述支撑层的电极层，其中此电极层再分为多个电极片段，且这些电极片段在此方面形成包括片段行和片段列的片段阵列，且借助解释电路实行对经由所述片段行和片段列检测到的信号的解释，所述解释电路经形成使得其可因此采用其中经由所述电极层的所述电极片段实行接触检测的电路状态，且可采用其中可在所述触摸板组件前方的区域中实行用户手指的无接触位置或移动检测的另一电路状态，其中经由将所述片段阵列的若干电极片段组合为类似行或类似列的电极片段群组而实行所述无接触位置或移动检测。
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