Die Erfindung betrifft eine Display-Vorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer Display-Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Display-Vorrichtung.The invention relates to a display device, a method for producing a display device and a method for operating a display device.
OLED-Displays in beispielsweise Tabletts oder Smartphones werden mit einer Mischung aus kapazitiven und induktiven Sensoren ausgerüstet, um diese mittels Berühren mit den Fingern bzw. mit elektrisch leitfähigen Stiften zu steuern, wie nachfolgend noch anhand von 7 veranschaulichend beschrieben wird. Bei den üblichen Sensoren ist es notwendig, dass die Display-Oberfläche mit der Haut oder einem leitfähigen Stift berührt wird. Die Display-Oberfläche verschmutzt mit Zeit und ist mit Handschuhen oder einer Prothese nicht bedienbar. Zudem ist es schwierig, bei dem Display unterschiedlich laterale Empfindlichkeiten so einzustellen, dass die Empfindlichkeit der Display-Oberfläche optimal auf den Benutzer eingestellt werden kann.OLED displays in, for example, tablets or smartphones are equipped with a mixture of capacitive and inductive sensors in order to control them by touching them with their fingers or with electrically conductive pins, as will be described below with reference to FIG 7 will be described illustratively. With the usual sensors, it is necessary that the display surface is touched with the skin or a conductive pen. The display surface becomes contaminated with time and can not be operated with gloves or a prosthesis. In addition, it is difficult to adjust the display different lateral sensitivities so that the sensitivity of the display surface can be optimally adjusted to the user.
Ein herkömmliches Display 700 mit einem Eingabeelement 714 und einem elektrolumineszierenden Bereich mit organischen Material weist auf einem Träger 702 eine intransparente Elektrode 704, eine transparente Elektrode 708 und ein organisch funktionelles Schichtensystem 706 dazwischen auf. Die Elektroden 704, 708 sind mittels einer elektrischen Isolierung (Passivierung, Resist) 710 elektrisch voneinander isoliert. Die Isolierung kann transparent sein für Licht im sichtbaren Bereich. Das organisch funktionelle Schichtensystem 706 weist eine oder mehrere Emitterschicht/en auf, in der/denen sichtbares Licht (in 7 veranschaulicht als Pfeile mit den Bezugszeichen Y – gelbes Licht, G – grünes Licht, R – rotes Licht, B – blaues Licht, W – weißes Licht) erzeugt wird. Die OLED-Emission kann über den Betriebsstrom der OLED verändert werden. Dadurch ist eine Anpassung an externe und interne Lichtbedingungen möglich. Jeder herkömmliche Pixel kann prinzipiell jede Farbe RGB oder Mischfarben, beispielsweise gelb, weiß oder ähnliches; emittieren. Bei einem herkömmlichen Display beträgt die Pixeldichte maximal ungefähr 430 dpi. Dies entspricht einer Belegungsdichte von ungefähr 20%.A conventional display 700 with an input element 714 and an organic-electroluminescent region on a support 702 an intransparent electrode 704 , a transparent electrode 708 and an organically functional layer system 706 in between. The electrodes 704 . 708 are by means of electrical insulation (passivation, resist) 710 electrically isolated from each other. The insulation can be transparent to light in the visible range. The organically functional layer system 706 has one or more emitter layer (s) in which visible light (in 7 illustrated as arrows with the reference Y - yellow light, G - green light, R - red light, B - blue light, W - white light) is generated. The OLED emission can be changed via the operating current of the OLED. This allows adaptation to external and internal lighting conditions. Any conventional pixel can in principle any color RGB or mixed colors, such as yellow, white or the like; emit. In a conventional display, the pixel density is at most about 430 dpi. This corresponds to an occupancy density of approximately 20%.
Bei einem OLED-Display mit Touchscreen-Funktion sind über der transparenten Elektrode 708 herkömmlich ein Display-Glas 712 und ein Touchscreen-Glas 714, d. h. das Eingabeelement 714, aufgebracht.For an OLED display with touch screen function are above the transparent electrode 708 conventionally a display glass 712 and a touchscreen glass 714 ie the input element 714 , applied.
Weitere herkömmliche Eingabeelemente 714 zur Detektion der Eingabe bei einem Touchscreen basieren auf einem der nachfolgenden Verfahren: einem resistiven System, einem Oberflächen-kapazitiven System, einem projiziert-kapazitiven System, einem induktiven System, einem System basierend auf akustischen Oberflächenwellen (surface acoustic wave – SAW), d. h. einem „(schall)wellen-gesteuerten System”; einem optischen System mit einer „Lichtschranke”, bei dem in der Regel Infrarotlicht-Gitter vor einem Monitor angeordnet werden; einem System basierend auf der dispersiven-Lichtintensität-Technologie; einer Hybridtechnologie mit Infrarot-Sensoren, wobei diese jedoch sehr kostenintensiv sind und nicht dynamisch nachjustierbar sind.Other conventional input elements 714 to detect input to a touch screen are based on one of the following methods: a resistive system, a surface capacitive system, a projected capacitive system, an inductive system, a surface acoustic wave (SAW) system, ie a "(Sound) wave-controlled system"; an optical system with a "light barrier", in which infrared light grids are usually arranged in front of a monitor; a system based on the dispersive light intensity technology; a hybrid technology with infrared sensors, but these are very expensive and are not dynamically readjustable.
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine kompakte Display-Vorrichtung mit Eingabe- und Ausgabe-Funktion bereitzustellen, das ohne Berührung der Display-Oberfläche bedienbar ist.The object of the invention is to provide a compact display device with input and output function that can be operated without touching the display surface.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Display-Vorrichtung, die einen Bildbereich mit einer Vielzahl an Fotodetektoren und einer Vielzahl an Bildpunkten; eine erste Elektrodenschicht, und eine zweite Elektrodenschicht, die von der ersten Elektrodenschicht elektrisch isoliert und in einem Abstand von dieser angeordnet ist aufweist. Die Vielzahl an Bildpunkten und die Vielzahl an Fotodetektoren sind mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht elektrisch verbunden, und sandwichartig zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet. Die Display-Vorrichtung weist eine erste Recheneinheit auf, die mit der Vielzahl an Fotodetektoren elektrisch verbunden ist. Die erste Recheneinheit ist eingerichtet zu einem Ermitteln einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches. Die Display-Vorrichtung weist eine zweite Recheneinheit auf, die mit der Vielzahl an Bildpunkten elektrisch verbunden ist. Die zweite Recheneinheit ist eingerichtet zu einem Ansteuern der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen. Die zweite Recheneinheit ist ferner eingerichtet, den Bildinhalt des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches zu verändern.The object is achieved according to one aspect of the invention by a display device having an image area with a plurality of photodetectors and a plurality of pixels; a first electrode layer, and a second electrode layer electrically insulated from and spaced from the first electrode layer. The plurality of pixels and the plurality of photodetectors are electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer, and sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer. The display device has a first arithmetic unit, which is electrically connected to the plurality of photodetectors. The first arithmetic unit is set up for determining a temporal change of the light intensity determined by means of at least one photodetector in a predetermined area of the image area. The display device has a second arithmetic unit, which is electrically connected to the plurality of pixels. The second arithmetic unit is set up to drive the pixels around a given image in the image area. The second arithmetic unit is further configured to change the image content of the predetermined image by means of the determined temporal change of the determined light intensity of the predetermined range.
Unter einer Display-Vorrichtung wird eine Vorrichtung verstanden, die mittels der Vielzahl an Bildpunkten ein Bild darstellen kann, beispielsweise ein bewegtes Bild, d. h. eine Anzeigefunktion aufweist; und zusätzlich eine Eingabefunktion aufweist, zum Vornehmen bzw. Eingeben einer Eingabe in dem Bildbereich.A display device is understood to mean a device which can display an image by means of the plurality of pixels, for example a moving image, ie. H. has a display function; and additionally having an input function for inputting an input in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen kann die Ausgabe- bzw. Anzeigefunktion der Display-Vorrichtung funktional im Vordergrund der Display-Vorrichtung stehen, beispielsweise bei einem Display eines Smartphones, eines Tabletts, eines Computers oder eines Fernsehgerätes. Die Eingabefunktion erlaubt dabei dem Benutzer ein Interagieren mit dem Bildbereich des Displays. Mittels einer Eingabe in dem Bildbereich kann funktional auf den dargestellten bzw. ausgegebenen Inhalt des Bildbereiches eingewirkt werden. Die Änderung des Inhalts der Information des vorgegebenen Bildes kann beispielsweise ein Darstellen eines vergrößerten oder verkleinerten Bereiches des vorgegebenen Bildes aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Änderung eine Drehung um einen Winkel oder eine Verschiebung um eine Strecke eines Bereiches des vorgegebenen Bildes aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Änderung ein Öffnen, Schließen oder Bestätigen eines dargestellten Menüs oder eines dargestellten Menüpunktes aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Ändern eine Eingabe von Zahlen, Buchstaben und/oder Symbolen aufweisen bzw. in dem Bildbereich anzeigen, beispielsweise eine Eingabe eines ASCII-Zeichens, beispielsweise auf einer in dem Bild dargestellten Tastatur oder als Zeichnung in dem Bildbereich.In various developments, the output or display function of the display device can functionally be in the foreground of the display device, for example in the case of a display of a smartphone, a tablet, a computer or a television set. The input function allows the user to interact with the image area of the display. By means of an input in The image area can be functionally acted on the displayed or output content of the image area. The change in the content of the information of the predetermined image may include, for example, displaying an enlarged or reduced area of the predetermined image. Alternatively or additionally, the change may include a rotation by an angle or a shift by a distance of a range of the predetermined image. Alternatively or additionally, the change may include opening, closing or confirming a displayed menu or menu item. Alternatively or additionally, the modification may include input of numbers, letters and / or symbols in the image area, for example an input of an ASCII character, for example on a keyboard shown in the image or as a drawing in the image area.
In verschiedenen weiteren Weiterbildungen kann die Eingabe- bzw. Aufnahmefunktion der Display-Vorrichtung im Vordergrund stehen, beispielsweise bei einer Kamera zum Aufnehmen von Bildern, beispielsweise bewegten Bildern. Die Anzeigefunktion der Kamera erlaubt in diesem Fall, ein Verändern der Darstellung des Bildaufnahmebereichs der Kamera, beispielsweise ein „Tarnen”, „Verzieren” oder „Dekorieren” des Bildaufnahmebereichs der Kamera.In various further developments, the input or recording function of the display device may be in the foreground, for example in a camera for taking pictures, for example moving pictures. The display function of the camera in this case allows changing the representation of the image-taking area of the camera, for example "camouflage", "decorate" or "decorate" the image-taking area of the camera.
Mit anderen Worten: Es wird eine Display-Vorrichtung mit einem Eingabeelement und einem Ausgabeelement in dem Bildbereich bereitgestellt, wobei die Sensoren des Eingabeelements monolithisch in der Bildpunktmatrix des Bildbereiches der Display-Vorrichtung integriert sind.In other words, a display device is provided with an input element and an output element in the image area, wherein the sensors of the input element are monolithically integrated in the pixel matrix of the image area of the display device.
Bei der Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen wird die konventionelle, (kapazitive) Touchscreen-Steuerung des Eingabeelements ersetzt durch eine Fotodetektor-Steuerung. Die Fotodetektor-Steuerung weist beispielsweise ein Zuordnen eines organischen Fotodetektors zu jedem organischen Bildpunkt auf. Die Fotodetektoren und ihre Zuleitungen sind monolithisch in der Ebene der organischen. Bildpunkte integriert. Somit entfällt der Zusatzaufwand einer separaten Ebene eines herkömmlichen Touchscreens. Mittels der monolithisch integrierten Fotodetektoren ist es möglich, die Display-Vorrichtung berührungslos und/oder mit einem oder mehreren Finger(n) oder einem Hilfsmittel, beispielsweise mit einem Stift, zu bedienen. Die laterale Auflösung und Empfindlichkeit des Eingabeelements der Display-Vorrichtung kann dynamisch bis auf OLED-Pixelebene verändert, justiert oder gruppiert eingestellt werden und damit individuell an den jeweiligen Bediener angepasst werden, beispielsweise manuell oder automatisch mittels eines Detektierens wenigstens einer Eingabe-Eigenschaft des Bedieners, beispielsweise der Geschwindigkeit der Eingabe des Bedieners, dem Abstand des Bedieners von einer Display-Eingabeoberfläche oder der Anzahl gleichzeitiger, paralleler Eingaben, beispielsweise bei Mehrfinger-Eingaben.In the display device according to various embodiments, the conventional (capacitive) touchscreen control of the input element is replaced by a photodetector control. The photodetector controller has, for example, an assignment of an organic photodetector to each organic pixel. The photodetectors and their leads are monolithic in the plane of the organic. Integrated pixels. This eliminates the overhead of a separate layer of a conventional touch screen. By means of the monolithically integrated photodetectors, it is possible to operate the display device without contact and / or with one or more fingers or an aid, for example with a pen. The lateral resolution and sensitivity of the input element of the display device can be changed, adjusted or grouped dynamically up to OLED pixel level and thus individually adapted to the respective operator, for example manually or automatically by detecting at least one input property of the operator, For example, the speed of input of the operator, the distance of the operator from a display input surface or the number of simultaneous, parallel inputs, such as multi-finger inputs.
Weiterhin können beliebig viele Eingabe-Bereiche in dem Bildbereich gleichzeitig detektierbar seine, beispielsweise mehr als 10 Eingabe-Bereiche gleichzeitig.Furthermore, any number of input areas in the image area can simultaneously detect its, for example more than 10 input areas simultaneously.
Weiterhin wird eine freie funktionale Definition der Funktionsweise der monolithisch integrierten Fotodetektoren ermöglicht, beispielsweise zur Detektion der Helligkeit des Umgebungslichtes, zur wellenlängenabhängigen Detektion des von den (Sub-)Bildpunkten emittierten Lichts, zur Detektion von einer Bewegungen der Display-Vorrichtung, beispielsweise zur Steuerung eines im Bildbereich dargestellten Bildes.Furthermore, a free functional definition of the mode of operation of the monolithically integrated photodetectors is made possible, for example for detecting the brightness of the ambient light, for wavelength-dependent detection of the light emitted by the (sub-) pixels, for detecting movements of the display device, for example for controlling a in the picture area displayed picture.
Weiterhin werden neue Eingabe-Befehle ermöglicht, beispielsweise neue Interaktionsmöglichkeiten mit der Display-Vorrichtung ermöglicht, beispielsweise eine Eingabe mittels neuartiger Gesten.Furthermore, new input commands are enabled, for example, new interaction options with the display device allows, for example, an input using novel gestures.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Steuerung der Display-Vorrichtung durch eine Geste, kann auch eine Steuerung mittels Licht ermöglicht werden, beispielsweise durch eines der Prinzipien, auf das die Fotodetektoren reagieren.Alternatively, or in addition to a control of the display device by a gesture, a control by means of light can be made possible, for example by one of the principles to which the photodetectors respond.
Weiterhin wird eine Display-Vorrichtung ohne physikalisch vorhandene Bedienelemente herstellbar. Die Fotodetektoren reagieren auf Licht. Damit ist eine Eingabe beispielsweise mit einem Stift mit einer leuchtenden Stiftspitze bedienbar, beispielsweise indem der Stift eine Leuchtdiode aufweist.Furthermore, a display device without physically existing controls can be produced. The photodetectors react to light. Thus, an input can be operated, for example, with a pen with a glowing pen tip, for example by the pin has a light emitting diode.
Weiterhin werden die bisher üblichen, separaten Touchscreen-Chips optional, wodurch Platz eingespart werden kann. Beispielsweise können/kann die erste Recheneinheit und/oder die zweite Recheneinheit in der Display-Steuerung integriert sein. Dadurch sind zusätzliche Leitungen wie beispielsweise bei einer üblichen Touchscreen-Einheit nicht oder in reduzierter Anzahl notwendig.Furthermore, the usual, separate touchscreen chips are optional, which space can be saved. For example, the first arithmetic unit and / or the second arithmetic unit may be integrated in the display controller. As a result, additional lines such as in a conventional touchscreen unit are not required or in reduced numbers.
Weiterhin kann die Display-Vorrichtung derart ausgebildet werden, dass die Fotodetektoren bei einer sehr hohen Anzahldichte der Bildpunkte für das menschliche Auge nicht sichtbar sein.Furthermore, the display device can be designed in such a way that the photodetectors are not visible to the human eye in the case of a very high number density of the pixels.
Weiterhin können die Fotodetektoren in geringer Dichte in dem Bildbereich eingebaut oder integriert werden, wobei im Wesentlichen der gesamte Bildbereich dennoch eine Eingabe-Funktion aufweisen kann.Furthermore, the photodetectors may be incorporated or integrated in low density in the image area, but substantially the entire image area may still have an input function.
In verschiedenen Weiterbildungen sind/ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren als organisch optoelektronische Bauelemente ausgebildet; und/oder wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte als organisch optoelektronische Bauelemente ausgebildet.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors is / are designed as organic optoelectronic components; and / or at least a portion of the plurality of pixels formed as organic optoelectronic devices.
Ein organisch optoelektronisches Bauelement weist eine organisch funktionelle Schichtenstruktur auf, beispielsweise mit wenigstens einer elektrolumineszierenden Schicht.An organic optoelectronic component has an organically functional layer structure, for example with at least one electroluminescent layer.
Die berührungslose Eingabe in der Display-Vorrichtung ist mittels der monolithischen Integration der Fotodetektoren mit den Bildpunkten mit einem einzigen Prinzip realisierbar.The non-contact input in the display device can be realized by means of the monolithic integration of the photodetectors with the pixels with a single principle.
Zudem ist eine Eingabe auch mit einem behandschuhten Finger möglich. Es sind bei der Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen somit keine zusätzlichen „Touchfolien” mehr nötig, da die monolithische Integration der Fotodetektoren ohne Zusatzkosten möglich ist, wodurch auch der Produktionsprozess vereinfacht wird.In addition, an input with a gloved finger is possible. There are in the display device according to various developments thus no additional "touch" more necessary because the monolithic integration of the photodetectors is possible without additional costs, whereby the production process is simplified.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren als ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte als ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren ausgebildet.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors is formed as a part of the plurality of pixels. Alternatively or additionally, at least part of the plurality of pixels is formed as a part of the plurality of photodetectors.
Mit anderen Worten: die optisch aktiven Strukturen, beispielsweise die organisch funktionellen Schichtenstrukturen, von wenigstens einem Teil der Vielzahl der Bildpunkte und der Vielzahl der Fotodetektoren können zueinander gleich sein. Dadurch können verschiedene wellenlängenabhängige Detektionen ermöglicht werden.In other words, the optically active structures, such as the organic functional layer structures, of at least part of the plurality of pixels and the plurality of photodetectors may be equal to each other. As a result, different wavelength-dependent detections can be made possible.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren derart in der Display-Vorrichtung ausgebildet, dass die Intensität eines Vorrichtungs-externen Lichts, das auf die Fotodetektoren einfällt, von den Fotodetektoren ermittelbar ist.In various developments, the photodetectors are formed in the display device such that the intensity of a device-external light incident on the photodetectors can be determined by the photodetectors.
Dies ermöglicht bzw. wird ermöglicht durch eine freie funktionale Definition der Funktionsweise der monolithisch integrierten Fotodetektoren, beispielsweise zur Detektion der Helligkeit des Umgebungslichtes oder zur Detektion von einer Bewegungen der Display-Vorrichtung, beispielsweise zur Steuerung eines im Bildbereich dargestellten Bildes.This is made possible or made possible by a free functional definition of the mode of operation of the monolithically integrated photodetectors, for example for detecting the brightness of the ambient light or for detecting movements of the display device, for example for controlling an image displayed in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren derart in der Display-Vorrichtung ausgebildet, dass die Intensität eines Teils des von Bildpunkten emittierten Lichts, das auf die Fotodetektoren einfällt, von den Fotodetektoren ermittelbar ist.In various developments, the photodetectors are formed in the display device in such a way that the intensity of a part of the light emitted by pixels, which is incident on the photodetectors, can be determined by the photodetectors.
Dies ermöglicht bzw. wird ermöglicht durch eine freie funktionale Definition der Funktionsweise der monolithisch integrierten Fotodetektoren, beispielsweise zur wellenlängenabhängigen Detektion des von (Sub-)Bildpunkten emittierten Lichts oder zur Detektion von einer Bewegungen der Display-Vorrichtung, beispielsweise einer Krümmung der Display-Vorrichtung, beispielsweise zur Steuerung eines im Bildbereich dargestellten Bildes.This is made possible or made possible by a free functional definition of the mode of operation of the monolithically integrated photodetectors, for example for the wavelength-dependent detection of the light emitted by (sub-) pixels or for detection of movements of the display device, for example a curvature of the display device. for example, to control an image displayed in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen sind wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren und wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte in einer Auflicht-Anordnung zueinander angeordnet ausgebildet.In various developments, at least a portion of the plurality of photodetectors and at least a portion of the plurality of pixels are arranged in an incident light arrangement arranged one another.
Dies ermöglicht eine Steuerung der Display-Vorrichtung bzw. eine Eingabe in die Display-Vorrichtung unabhängig von der Beleuchtung der Display-Vorrichtung mit einer Vorrichtungs-externen Strahlungsquelle. Beispielsweise erfolgt bei einer Berührung einer Grenzfläche, die mittels des Lichts (Auflichts) von den Bildpunkten beleuchtet wird, eine Änderung der Reflektivität an der Grenzfläche. Mittels der Änderung der Reflektivität wird der Anteil an Licht, der auf wenigstens einen Fotodetektor einfällt, geändert. Dadurch kann eine Änderung der Lichtintensität ermittelbar sein.This allows a control of the display device or an input to the display device regardless of the illumination of the display device with a device-external radiation source. For example, a touch of an interface, which is illuminated by the light (incident light) from the pixels, a change in the reflectivity at the interface. By means of the change in reflectivity, the proportion of light incident on at least one photodetector is changed. As a result, a change in the light intensity can be determined.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die Vielzahl der Fotodetektoren optisch isoliert von der Vielzahl der Bildpunkte, beispielsweise mittels einer Isolierstruktur.In various developments, the plurality of photodetectors is optically isolated from the plurality of pixels, for example by means of an insulating structure.
Mit anderen Worten: Eine Wellenleitung oder Querleitung des von den Bildpunkten emittierten Lichts zu den Fotodetektoren erfolgt in dieser Weiterbildung nicht. Mit anderen Worten: die Display-Vorrichtung ist frei von einer derartigen Wellenleitung oder Querleitung. Dadurch wird ermöglich, dass die Display-Vorrichtung allein mittels der Änderung der Umgebungslicht-Verhältnisse steuerbar ist, und somit unabhängig von der optischen Aktivität der Bildpunkte.In other words, waveguiding or transverse conduction of the light emitted by the pixels to the photodetectors does not take place in this development. In other words, the display device is free of such waveguide or lateral line. This makes it possible that the display device is controllable solely by means of the change in the ambient light conditions, and thus independent of the optical activity of the pixels.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Teil der Vielzahl an Fotodetektoren elektrisch schaltbar ausgebildet derart, dass der Teil in einen optisch aktiven Zustand und in einen optisch inaktiven Zustand schaltbar ist. Dadurch kann die Anzahldichte an optisch aktiven Fotodetektoren in dem Bildbereich elektrisch einstellbar sein.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors is designed to be electrically switchable such that the part can be switched into an optically active state and into an optically inactive state. As a result, the number density of optically active photodetectors in the image area can be set electrically.
Dies ermöglicht eine individuelle Anpassung der Anzahl an optisch aktiven Fotodetektoren der Vielzahl der Fotodetektoren und somit der Empfindlichkeit der Eingabefunktion des Bildbereiches, beispielsweise bezüglich der Bedürfnisse des Bedieners bzw. des Anwenders der Display-Vorrichtung. Weiterhin kann dadurch eine pixelfeine dynamische Definition der Eingabe-Bereiche, beispielsweise der Berühr-Felder des Bildbereiches, im Betrieb der Display-Vorrichtung ermöglicht werden. Dadurch kann der Eingabe-Bereich an das in dem Bildbereich dargestellte Bild anpassbar werden.This allows an individual adjustment of the number of optically active photodetectors of the plurality of photodetectors and thus the sensitivity of the input function of the image area, for example, with respect to the needs of the operator or the user of the display device. Furthermore, by a pixel-fine dynamic definition of the input areas, for example, the touch fields of the image area, in the operation of Display device can be enabled. As a result, the input area can be adapted to the image displayed in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Display-Vorrichtung ferner wenigstens einen Referenzfotodetektor auf. Der Referenzfotodetektor ist wenigstens mit einem Teil der Vielzahl der Bildpunkte optisch gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist der Referenzfotodetektor wenigstens mit einem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren optisch gekoppelt.In various developments, the display device further comprises at least one reference photodetector. The reference photodetector is optically coupled to at least a portion of the plurality of pixels. Alternatively or additionally, the reference photodetector is optically coupled to at least a portion of the plurality of photodetectors.
Dies ermöglicht eine Nachsteuerung der Helligkeit der Bildpunkte bei einer alterungsbedingten Abnahme der Helligkeit der Bildpunkte bzw. Nachsteuerung der Sensitivität der Fotodetektoren bei einer Abnahme der Sensitivität der Fotodetektoren. Der Referenzfotodetektor ist beispielsweise optisch isoliert von dem Umgebungslicht und misst lediglich den Leckstrom in dem Bildbereich. Der Leckstrom kann beispielsweise basieren auf dem von Licht, das von den Bildpunkten oder einer Vorrichtungs-externen Strahlungsquelle emittiert wird, und mittels Wellenleitung zu dem Referenzfotodetektor transmittiert bzw. geleitet wird.This makes it possible to readjust the brightness of the pixels in the event of an aging-related decrease in the brightness of the pixels or readjust the sensitivity of the photodetectors with a decrease in the sensitivity of the photodetectors. The reference photodetector, for example, is optically isolated from the ambient light and measures only the leakage current in the image area. For example, the leakage current may be based on that emitted by light emitted from the pixels or a device-external radiation source and transmitted by waveguiding to the reference photodetector.
Alternativ oder zusätzlich weist der Referenzfotodetektor keine oder eine geringere alterungsbedingte Abnahme der Sensitivität auf als die Fotodetektoren. Beispielsweise weist der Referenzfotodetektor einen anorganischen Fotodetektor auf, beispielsweise eine Silizium-basierte Diode.Alternatively or additionally, the reference photodetector has no or a smaller age-related decrease in sensitivity than the photodetectors. By way of example, the reference photodetector comprises an inorganic photodetector, for example a silicon-based diode.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Display-Vorrichtung. Das Verfahren mit den Schritten Ausbilden eines Bildbereiches mit einer Vielzahl an Fotodetektoren und einer Vielzahl an Bildpunkten; Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht, und Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht, die von der ersten Elektrodenschicht elektrisch isoliert und in einem Abstand von dieser angeordnet ausgebildet wird. Die Vielzahl an Bildpunkten und die Vielzahl an Fotodetektoren wird mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ausgebildet, und sandwichartig zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ausgebildet. Weiterhin weist das Verfahren ein elektrisches Verbinden einer ersten Recheneinheit mit der Vielzahl an Fotodetektoren auf, wobei die erste Recheneinheit zu einem Ermitteln einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches eingerichtet ist. Weiterhin weist das Verfahren ein elektrisches Verbinden einer zweiten Recheneinheit mit der Vielzahl an Bildpunkten auf, wobei die zweite Recheneinheit eingerichtet ist zu einem Ansteuern der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen, und ferner eingerichtet ist, den Bildinhalt des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches zu verändern.The object is achieved according to a further aspect of the invention by a method for producing a display device. The method comprising the steps of: forming an image area having a plurality of photodetectors and a plurality of pixels; Forming a first electrode layer, and forming a second electrode layer that is electrically insulated from and disposed at a distance from the first electrode layer. The plurality of pixels and the plurality of photodetectors are formed electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer, and sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer. Furthermore, the method comprises an electrical connection of a first arithmetic unit to the plurality of photodetectors, wherein the first arithmetic unit is adapted to determine a temporal change of the light intensity determined by at least one photodetector in a predetermined area of the image area. Furthermore, the method comprises electrically connecting a second arithmetic unit to the plurality of pixels, wherein the second arithmetic unit is configured to drive the pixels to display a predetermined image in the image area, and is further adapted to use the detected image content of the predetermined image temporal change of the determined light intensity of the predetermined range to change.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Display-Vorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Weiterbildungen. Das Verfahren weist ein Ermitteln einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches auf; ein Ansteuern der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen, und ein Verändern des Bildinhaltes des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches.The object is achieved according to a further aspect of the invention by a method for operating a display device according to one of the developments described above. The method comprises determining a temporal change of the light intensity determined by means of at least one photodetector in a predetermined region of the image region; a control of the pixels to represent a predetermined image in the image area, and changing the image content of the predetermined image by means of the determined temporal change of the detected light intensity of the predetermined range.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass lediglich ein vorgebbarer Bereich des Bildbereiches eine Eingabefunktion oder eine Ausgabefunktion aufweist.In various developments, the display device is controlled such that only a predeterminable area of the image area has an input function or an output function.
Dies ermöglicht, dass die Rechenzeit zum Ermitteln der Ausgabe bzw. der Eingabe reduziert werden kann, und Fehl-Eingaben bzw. fehlerhafte Bild-Ausgaben detektiert oder reduziert werden können.This allows the computation time to determine the output or input to be reduced, and erroneous inputs or erroneous image outputs to be detected or reduced.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass die Anzahldichte an Fotodetektoren in dem Bildbereich von einer ersten Anzahldichte zu einer zweiten Anzahldichte änderbar ist, wobei sich die erste Anzahldichte und die zweite Anzahldichte in wenigstens in der Gröle der Anzahldichte und/oder der Wellenlängensensitivität der Fotodetektoren unterscheiden.In various developments, the display device is controlled in such a way that the number density of photodetectors in the image area can be changed from a first number density to a second number density, the first number density and the second number density being at least in the quantities of the number density and / or the number density Distinguish wavelength sensitivity of the photodetectors.
Dies ermöglicht eine individuelle Anpassung der Empfindlichkeit der Fotodetektoren und somit der Eingabefunktion an die Bedürfnisse des Bedieners bzw. des Anwenders der Display-Vorrichtung. Weiterhin kann dadurch eine pixelfeine dynamische Definition der Eingabe-Bereiche, beispielsweise der Berühr-Felder des Bildbereiches, im Betrieb der Display-Vorrichtung ermöglicht werden. Dadurch kann der Eingabe-Bereich an das in dem Bildbereich dargestellte Bild anpassbar werden.This allows individual adjustment of the sensitivity of the photodetectors and thus the input function to the needs of the operator or the user of the display device. Furthermore, a pixel-fine dynamic definition of the input regions, for example the touch fields of the image region, can thereby be made possible during operation of the display device. As a result, the input area can be adapted to the image displayed in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betrieben. Im ersten Betriebsmodus wird ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte zu einem Darstellen eines Teils eines Bildes angesteuert und im zweiten Betriebsmodus der Teil der Vielzahl der Bildpunkte als ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren betrieben, und Lichtintensitäten von dem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren ermittelt.In various developments, the display device is operated in a first operating mode and a second operating mode. In the first mode of operation, a portion of the plurality of pixels is driven to represent a portion of an image, and in the second mode of operation, the portion of the plurality of pixels operates as a portion of the plurality of photodetectors, and detects light intensities from the portion of the plurality of photodetectors.
Dadurch können verschiedene wellenlängenabhängige Detektionen von Licht der Bildpunkte und/oder einer Vorrichtungs-externen Strahlungsquelle ermöglicht werden. As a result, different wavelength-dependent detections of light of the pixels and / or a device-external radiation source can be made possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigenShow it
1 eine schematische Darstellung einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; 1 a schematic representation of a display device according to various developments;
2A–H schematische Darstellungen von Bildpunkten und Fotodetektoren einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; 2A -H schematic representations of pixels and photodetectors of a display device according to various developments;
3A–C schematische Darstellungen von Bildpunkten und Fotodetektoren einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; 3A -C schematic representations of pixels and photodetectors of a display device according to various developments;
4A–C schematische Darstellungen von Bildpunkten und Fotodetektoren einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; 4A -C schematic representations of pixels and photodetectors of a display device according to various developments;
5 ein Ablaufdiagram zu einem Verfahren zum Herstellen einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; 5 a flow diagram of a method for producing a display device according to various developments;
6 ein Ablaufdiagram zu einem Verfahren zum Betreiben einer Display-Vorrichtung gemäß verschiedenen Weiterbildungen; und 6 a flow diagram of a method for operating a display device according to various developments; and
7 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Touchscreens. 7 a schematic representation of a conventional touch screen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of this specification, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "rear", etc. is used with reference to the orientation of the described figure (s). Because components of embodiments may be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.As used herein, the terms "connected," "connected," and "coupled" are used to describe both direct and indirect connection, direct or indirect connection, and direct or indirect coupling. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.
Die Bildunkte und Fotodetektoren sind optoelektronische Bauelemente. Ein optoelektronisches Bauelement kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann ein optoelektronisches Bauelement auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.The pixels and photodetectors are optoelectronic components. An optoelectronic component may have one, two or more optoelectronic components. Optionally, an optoelectronic component may also have one, two or more electronic components. An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component. An active electronic component may have, for example, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor. A passive electronic component may, for example, comprise a capacitor, a resistor, a diode or a coil.
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement ist beispielsweise ein Fotodetektor sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Bildpunkt, d. h. elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement, beispielsweise als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting component or an electromagnetic radiation absorbing component. An electromagnetic radiation absorbing component is, for example, a photodetector. An electromagnetic radiation emitting device is a pixel in various embodiments, i. H. electromagnetic radiation-emitting semiconductor component, for example, as a diode emitting electromagnetic radiation, as a diode emitting organic electromagnetic radiation, as a transistor emitting electromagnetic radiation or as a transistor emitting organic electromagnetic radiation. The radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light. In this context, the electromagnetic radiation emitting device may be formed, for example, as a light emitting diode (LED) as an organic light emitting diode (OLED), as a light emitting transistor or as an organic light emitting transistor. The light emitting device may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a plurality of light-emitting components may be provided, for example housed in a common housing.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Display-Vorrichtung 100 und eine schematische Schnittansicht A-A eines Bereiches der Display-Vorrichtung 100, ohne Darstellung von peripheren Bestandteilen, beispielsweise TFT-Bestandteilen. 1 shows a schematic representation of a display device 100 and a schematic sectional view AA of a portion of the display device 100 , without depiction of peripheral components, for example TFT components.
Die Display-Vorrichtung 100 kann einen Bildbereich 140 und einen optisch inaktiven Bereich 150 aufweisen.The display device 100 can be a picture area 140 and an optically inactive area 150 exhibit.
Der Bildbereich 140 weist eine Vielzahl an Bildpunkten 102 (auch bezeichnet als Pixel 102 oder Emitterpixel 102) und eine Vielzahl an Fotodetektoren 104 (auch bezeichnet als Sensor 104 oder Sensorpixel 104) auf, beispielsweise veranschaulicht in der Schnittansicht A-A.The picture area 140 has a large number of pixels 102 (also referred to as pixels 102 or emitter pixels 102 ) and a variety of photodetectors 104 (also referred to as a sensor 104 or sensor pixel 104 ), for example, illustrated in the sectional view AA.
Der Bildbereich 140 weist eine Eingabefunktion und eine Ausgabefunktion auf. Die Ausgabefunktion des Bildbereiches weist funktional die Vielzahl an Bildpunkten 102 auf. Die Eingabefunktion weist funktional die Vielzahl an Fotodetektoren 104 auf. Die Display-Vorrichtung 100 ist somit derart ausgebildet, dass eine Eingabe und eine Ausgabe direkt im Bildbereich 140 der Display-Vorrichtung 100 möglich ist. Die Eingabe im Bildbereich betrifft ein im Bildbereich ausgegebenes Bild, d. h. die Eingabe steht mit dem ausgegebenen Bild in einem funktionalen bzw. inhaltlichen Zusammenhang.The picture area 140 has an input function and an output function. The output function of the image area has functionally the plurality of pixels 102 on. The input function functionally has the multiplicity of photodetectors 104 on. The display device 100 is thus designed such that an input and an output directly in the image area 140 the display device 100 is possible. The input in the image area relates to an image output in the image area, ie the input is in a functional or contextual context with the image output.
Die Display-Vorrichtung 100 weist ferner eine erste Recheneinheit 160 auf, die mittels einer elektrischen Verbindung 162 mit der Vielzahl an Fotodetektoren 104 elektrisch verbunden ist. In verschiedenen Weiterbildungen ist die erste Recheneinheit 160 zu einem Steuern und/oder Regeln der optischen Aktivität der Vielzahl an Fotodetektoren 104 eingerichtet. Die erste Recheneinheit 160 ist eingerichtet zu einem Ermitteln einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors 104 ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches 140. Das heißt, die erste Recheneinheit 160 ist zu einem Ermitteln einer lateralen Verteilung der Lichtintensitäten in dem vorgegebenen Bildbereich wenigstens eines Teils der Vielzahl an Fotodetektoren 104 eingerichtet. Das Ermitteln der zeitlichen Änderung ist ein Ermitteln eines Unterschiedes der Verteilung der ermittelten Lichtintensitäten in dem vorgegebenen Bereich zu einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit, wobei die zweite Zeit um eine vorgegebene Zeitdauer zu der ersten Zeit versetzt ist. Basierend auf der ermittelten Änderung kann die erste Recheneinheit 160 ein Signal bereitstellen, beispielsweise an einem Signal-Ausgang 164 der ersten Recheneinheit 160.The display device 100 also has a first computing unit 160 on, by means of an electrical connection 162 with the multitude of photodetectors 104 electrically connected. In various developments, the first arithmetic unit 160 for controlling and / or controlling the optical activity of the plurality of photodetectors 104 set up. The first arithmetic unit 160 is arranged to determine a temporal change by means of at least one photodetector 104 determined light intensity in a predetermined region of the image area 140 , That is, the first arithmetic unit 160 is to determine a lateral distribution of the light intensities in the predetermined image area of at least a part of the plurality of photodetectors 104 set up. Determining the temporal change is determining a difference of the distribution of the detected light intensities in the predetermined range at a first time and a second time, wherein the second time is offset by a predetermined time period at the first time. Based on the determined change, the first arithmetic unit 160 provide a signal, for example at a signal output 164 the first arithmetic unit 160 ,
Ferner weist die Display-Vorrichtung 100 eine zweite Recheneinheit 170 auf, die mittels einer elektrischen Verbindung 172 mit der Vielzahl an Bildpunkten 102 elektrisch verbunden ist. In verschiedenen Weiterbildungen ist die zweite Recheneinheit 170 zu einem Steuern und/oder Regeln der optischen Aktivität der Vielzahl an Bildpunkten 102 eingerichtet. Die zweite Recheneinheit 170 ist eingerichtet zu einem Ansteuern der Bildpunkte 102 um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen. Beispielsweise weist die zweite Recheneinheit eine aktive oder passive Matrix elektrischer Leitungen auf und/oder ist mittels einer solchen mit den Bildpunkten 102 elektrisch verbunden. Die zweite Recheneinheit 170 ist ferner eingerichtet, den Bildinhalt des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches zu verändern. Die zweite Recheneinheit weist beispielsweise einen Signal-Eingang 174 auf. Der Bildinhalt des vorgegebenen Bildes ist beispielsweise mittels einer elektrischen Verbindung 168 des Signal-Ausgangs 164 der ersten Recheneinheit 160 mit dem Signal-Eingang 174 der zweiten Recheneinheit 170 veränderbar. Die mittels der Fotodetektoren 104 in dem Bildbereich 140 ermittelte Eingabe kann dadurch beispielsweis mit dem mittels der Bildpunkte 102 in dem Bildbereich 140 ausgegebenem Bild korreliert werden.Furthermore, the display device 100 a second arithmetic unit 170 on, by means of an electrical connection 172 with the multitude of pixels 102 electrically connected. In various developments, the second arithmetic unit 170 for controlling and / or controlling the optical activity of the plurality of pixels 102 set up. The second arithmetic unit 170 is set up to drive the pixels 102 to display a given image in the image area. For example, the second arithmetic unit has an active or passive matrix of electrical lines and / or is by means of such with the pixels 102 electrically connected. The second arithmetic unit 170 is further configured to change the image content of the predetermined image by means of the determined temporal change of the determined light intensity of the predetermined range. The second arithmetic unit has, for example, a signal input 174 on. The image content of the given image is, for example, by means of an electrical connection 168 the signal output 164 the first arithmetic unit 160 with the signal input 174 the second arithmetic unit 170 variable. The means of the photodetectors 104 in the image area 140 determined input can thus for example with the means of the pixels 102 in the image area 140 correlated output image.
Ein Bildpunkt 102 ist wenigstens zu einem Emittieren eines sichtbaren Lichts eingerichtet, beispielsweise als eine (organische) Leuchtdiode oder ein (organisch) lichtemittierender Transistor. Mit anderen Worten: Mittels der Bildpunkte 102 kann in dem Bildbereich 140 ein vorgegebenes Bild (Ausgabe) ausgegeben werden.A pixel 102 is arranged at least for emitting a visible light, for example as an (organic) light-emitting diode or an (organic) light-emitting transistor. In other words, by means of the pixels 102 can in the image area 140 a given image (output) are output.
Ein Fotodetektor 104 ist wenigstens zu einem Ermitteln einer Lichtintensität aus wenigstens einem Teil des von dem Bildpunkt 102 emittierten Lichts 122 und/oder eines Vorrichtungs-externen Lichts 120 ausgebildet, beispielsweise als ein Fotowiderstand, eine (organische) Leuchtdiode in Rückwärtsbetrieb oder eine (organische) Fotodiode. Mittels der Fotodetektoren 104 kann in dem Bildbereich 140 eine Eingabe aufgenommen bzw. ermittelt werden. Eine Eingabe ist beispielsweise eine Anweisung, ein Befehl, eine Aufforderung, oder ähnliches.A photodetector 104 is at least for determining a light intensity from at least part of the image point 102 emitted light 122 and / or a device external light 120 formed, for example, as a photoresistor, a (organic) light emitting diode in reverse operation or an (organic) photodiode. By means of the photodetectors 104 can in the image area 140 an input is recorded or determined. An input is, for example, an instruction, a command, a request, or the like.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Vielzahl an Bildpunkten und die Vielzahl an Fotodetektoren in der gleichen Ebene ausgebildet, beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene, beispielsweise sind die optisch aktiven Strukturen der Vielzahl an Bildpunkten und der Vielzahl an Fotodetektoren in der gleichen Schicht ausgebildet.In various developments, the plurality of pixels and the plurality of photodetectors are formed in the same plane, for example in a common plane, for example, the optically active structures of the plurality of pixels and the plurality of photodetectors are formed in the same layer.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Vielzahl an Bildpunkten und die Vielzahl an Fotodetektoren gleich ausgebildet. Beispielsweise weist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren die gleiche Schichtenfolgen oder einen überwiegend gleichen Anteil an Schichten auf wie wenigstens ein Teil der Vielzahl an Bildpunkten.In various developments, the plurality of pixels and the plurality of photodetectors are the same. For example, at least part of the plurality of photodetectors has the same layer sequences or a predominantly equal proportion of layers as at least part of the plurality of pixels.
Weiterhin weist die Display-Vorrichtung 100 in verschiedenen Weiterbildungen im Bildbereich 140 ein Display-Vorrichtung-Glas 116, eine erste Elektrodenschicht 108, eine zweite Elektrodenschicht 106, eine Isolierstruktur 112, eine optisch aktive Struktur 110 des Bildpunktes 102 und eine optisch aktive Struktur 114 des Fotodetektors 104 auf; beispielsweise veranschaulicht in der Schnittansicht A-A und unten noch ausführlicher beschrieben, wobei optisch und/oder elektrisch gleiche Bereiche in der Schnittdarstellung A-A mit der gleichen Schraffur versehen sind. Furthermore, the display device 100 in various further education in the picture area 140 a display device glass 116 , a first electrode layer 108 , a second electrode layer 106 , an insulating structure 112 , an optically active structure 110 of the pixel 102 and an optically active structure 114 of the photodetector 104 on; For example, illustrated in the sectional view AA and below in more detail, wherein optically and / or electrically similar areas in the sectional view AA are provided with the same hatching.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die Vielzahl an Fotodetektoren 104 in dem Bildbereich 140 mit der Vielzahl an Bildpunkten 102 monolithisch integriert und optisch nicht (beispielsweise mittels der Isolierstruktur) oder nur indirekt miteinander gekoppelt sin. Wenigstens ein Teil der Vielzahl an Fotodetektoren 104 kann eingerichtet sein, dass auf den Fotodetektor einfallende Licht farbsensitiv bzw. wellenlängenselektiv zu detektieren. Eine indirekte Kopplung weist beispielsweise eine Licht-Kopplung auf, mit einer Reflektion von Licht, das von den Bildpunkten emittiert wird und an einer Grenzfläche des Display-Vorrichtung-Glas 116 zu den Fotodetektoren 104 umgelenkt wird.In various developments, the plurality of photodetectors 104 in the image area 140 with the multitude of pixels 102 monolithically integrated and optically not (for example by means of the insulating structure) or only indirectly coupled together sin. At least part of the multitude of photodetectors 104 can be set up to detect the light incident on the photodetector color-sensitive or wavelength-selective. Indirect coupling has, for example, a light coupling, with a reflection of light emitted by the pixels and at an interface of the display device glass 116 to the photodetectors 104 is diverted.
In verschiedenen Weiterbildungen weist das Display-Vorrichtung-Glas 116 eine Oberfläche 124 auf. Wenigstens ein Teil der Vielzahl an Fotodetektoren 104 und wenigstens ein Teil der Vielzahl an Bildpunkten 102 ist derart bezüglich der Oberfläche 124 zueinander angeordnet und miteinander optisch gekoppelt, dass wenigstens ein Teil 122 des von den Bildpunkten 102 emittierbaren Lichts an der Oberfläche 124 reflektiert wird und auf die Fotodetektoren 104 einfällt. In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren 104 und Bildpunkte im Wesentlichen mittels der Oberfläche 124 des Display-Vorrichtung-Glas 116 optisch gekoppelt.In various developments, the display device glass 116 a surface 124 on. At least part of the multitude of photodetectors 104 and at least part of the plurality of pixels 102 is so with respect to the surface 124 arranged to each other and optically coupled to each other, that at least a part 122 of the pixels 102 emissable light on the surface 124 is reflected and on the photodetectors 104 incident. In various developments are the photodetectors 104 and pixels essentially by means of the surface 124 of the display device glass 116 optically coupled.
Nachfolgend werden die Eigenschaften der Vielzahl an Fotodetektoren 104 und der Vielzahl an Bildpunkten 102 stellvertretend am Beispiel des in der Schnittansicht A-A dargestellten Bildpunktes 102 und Fotodetektors 104 veranschaulichend ausführlicher beschrieben.The following are the characteristics of the plurality of photodetectors 104 and the multitude of pixels 102 representative of the example of the pixel shown in the sectional view AA 102 and photodetector 104 Illustratively described in more detail.
Im Betrieb der Display-Vorrichtung 100 emittiert der Bildpunkt 102 bei entsprechender Ansteuerung ein sichtbares Licht 118. Anschaulich emittiert ein Bildpunkt 102 des Bildbereiches 140 ein Licht 118 um einen Teil eines vorgegebenen Bildes in dem Bildbereich 140 darzustellen. Der Bildpunkt 102 emittiert beispielsweise ein Mischlicht 118 mit einem weißen Farbton mittels Sub-Bildpunkten, die ein blaues Licht (als erstes Licht) und ein gelbes Licht (als zweites Licht) emittieren.During operation of the display device 100 the pixel emits 102 with appropriate control, a visible light 118 , Illustratively emits a pixel 102 of the image area 140 a light 118 around a part of a given image in the image area 140 display. The pixel 102 emits, for example, a mixed light 118 with a white hue using subpixels emitting a blue light (first light) and a yellow light (second light).
Der Fotodetektor 104 kann indirekt mittels einer Reflektion eines Teils des von dem Bildpunkt 102 emittierten Lichts in Richtung des Fotodetektors 104 mit dem Bildpunkt optisch gekoppelt sein, beispielsweise ähnlich dem Prinzip bei einem Auflicht-Scanner oder einer Auflicht-Anordnung. Der von dem Fotodetektor 104 ermittelbare Teil des emittierten Lichts wird dabei mittels Reflektion an einer Grenzfläche, beispielsweise an der Grenzfläche des Display-Vorrichtung-Glases 116 zu Luft; in der Display-Vorrichtung 100 zu dem Fotodetektor 104 umgelenkt. Ein Teil 122 des von dem Bildpunkt 102 emittierten Lichts fällt somit indirekt (mittels Reflektion) auf dem Fotodetektor 104 ein (veranschaulicht in der Schnittansicht A-A mittels des Pfeils 122).The photodetector 104 can indirectly by means of a reflection of a part of the pixel 102 emitted light in the direction of the photodetector 104 be optically coupled to the pixel, for example, similar to the principle in an incident light scanner or incident light arrangement. The one from the photodetector 104 detectable part of the emitted light is thereby by means of reflection at an interface, for example at the interface of the display device glass 116 to air; in the display device 100 to the photodetector 104 diverted. A part 122 of the pixel 102 emitted light thus falls indirectly (by reflection) on the photodetector 104 on (illustrated in the sectional view AA by means of the arrow 122 ).
Ferner fällt ein Display-Vorrichtung-externes Licht 120, das von einer Display-Vorrichtung-externen Strahlungsquelle (nicht veranschaulicht) in Richtung des Bildbereiches 140 der Display-Vorrichtung 100 emittiert wird, auf den Fotodetektor 104 ein. Das Display-Vorrichtung-externe Licht kann anschaulich auch als Umgebungslicht bezeichnet werden.Further, a display device external light falls 120 transmitted from a display device-external radiation source (not illustrated) in the direction of the image area 140 the display device 100 is emitted on the photodetector 104 one. The display device external light may also be referred to as ambient light.
In verschiedenen Weiterbildungen ist im Bildbereich 140 eine für sichtbares Licht intransparente oder optisch teildurchlässige Isolierstruktur 112 vorgesehen. Die Isolierstruktur 112 kann derart ausgebildet sein, dass ein direkter Einfall des von dem Bildpunkt 102 emittierten Lichts auf den Fotodetektor 104 einfällt, beispielsweise kann eine opake oder spiegelnde Isolierstruktur 112 im direkten Lichtweg zwischen dem Bildpunkt 102 und dem Fotodetektor 104 ausgebildet sein. Mittels der Isolierstruktur 112 kann der Lichtweg des Lichts 122, das von den Bildpunkten 102 emittiert wird und zu dem Fotodetektor transportiert wird, gerichtet bzw. geleitet werden. Beispielsweise kann mittels der Isolierstruktur 112 eine direkte Einstrahlung des von dem Bildpunkt emittierten Lichts auf den Fotodetektor verhindert werden.In various developments is in the image area 140 an intransparent or optically semitransparent insulating structure for visible light 112 intended. The insulating structure 112 can be designed such that a direct incidence of the of the pixel 102 emitted light on the photodetector 104 For example, an opaque or specular insulating structure may be used 112 in the direct light path between the pixel 102 and the photodetector 104 be educated. By means of the insulating structure 112 can the light path of the light 122 that from the pixels 102 is emitted and transported to the photodetector. For example, by means of the insulating structure 112 direct irradiation of the light emitted from the pixel onto the photodetector can be prevented.
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren 104 derart in der Display-Vorrichtung 100 ausgebildet, dass die Intensität eines Vorrichtungs-externen Lichts 120, das auf die Fotodetektoren 104 einfällt, von den Fotodetektoren 104 ermittelbar ist.In other words:
In various developments are the photodetectors 104 such in the display device 100 designed that the intensity of a device-external light 120 that on the photodetectors 104 comes from the photodetectors 104 can be determined.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren 104 derart in der Display-Vorrichtung 100 ausgebildet, dass die Intensität eines Teils 122 des von Bildpunkten 102 emittierten Lichts, das auf die Fotodetektoren 104 einfällt, von den Fotodetektoren 104 ermittelbar ist.In various developments are the photodetectors 104 such in the display device 100 formed that the intensity of a part 122 of pixels 102 emitted light on the photodetectors 104 comes from the photodetectors 104 can be determined.
In verschiedenen Weiterbildungen sind wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 und wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102 in einer Auflicht-Anordnung zueinander angeordnet ausgebildet.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors 104 and at least part of the plurality of pixels 102 formed in a reflected light arrangement arranged to each other.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die Display-Vorrichtung 100 derart ausgebildet und die Fotodetektoren 104 und die Bildpunkte 102 sind derart zueinander angeordnet und miteinander optisch gekoppelt, dass die Anzahl an Bildpunkten 102, von denen ein Teil 122 des emittierten Lichts, auf einen Fotodetektor 104 einfällt, einer vorgegebenen Anzahl um den Fotodetektor 104 entspricht. In verschiedenen Weiterbildungen umfasst die vorgegebene Anzahl die am nächsten zu dem Fotodetektor 104 benachbarten Bildpunkte. In verschiedenen Weiterbildungen umfasst die vorgegebene Anzahl die am übernächsten zu dem Fotodetektor benachbarten Bildpunkte. In verschiedenen Weiterbildungen ist die vorgegebene Anzahl einstellbar, beispielsweise mittels einer gepulsten Ansteuerung der Bildpunkte. Dadurch kann die Sensitivität der Eingabefunktion eingestellt werden. In various developments, the display device 100 thus formed and the photodetectors 104 and the pixels 102 are arranged to each other and optically coupled to each other such that the number of pixels 102 of which a part 122 of the emitted light, to a photodetector 104 is incident, a predetermined number around the photodetector 104 equivalent. In various developments, the predetermined number includes the closest to the photodetector 104 neighboring pixels. In various developments, the predetermined number includes the pixels adjacent to the photodetector on the next but one. In various developments, the predetermined number is adjustable, for example by means of a pulsed control of the pixels. This allows the sensitivity of the input function to be set.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 optisch isoliert von wenigstens einem Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102. In verschiedenen Weiterbildungen ist die Vielzahl der Fotodetektoren 104 optisch isoliert von der Vielzahl der Bildpunkte 102, beispielsweise mittels der Isolierstruktur 112.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors 104 optically isolated from at least a portion of the plurality of pixels 102 , In various developments, the plurality of photodetectors 104 optically isolated from the multitude of pixels 102 , for example by means of the insulating structure 112 ,
Im optisch inaktiven Zustand des Bildpunktes 102 (off-state) detektiert der Fotodetektor 104 das Display-Vorrichtung-externe Licht 120.In optically inactive state of the pixel 102 (off-state) detects the photodetector 104 the display device external light 120 ,
Beim Einschalten bzw. Bestromen des Bildpunkte 102 kann die Start- bzw. Anfangshelligkeit des von dem Bildpunkten 102 emittierten Lichts 122, das indirekt zu dem Fotodetektoren 104 gelangt, mit dem Display-Vorrichtung-externen Licht 120 ermittelt werden.When switching on or energizing the pixels 102 may be the start or initial brightness of the pixel 102 emitted light 122 that indirectly to the photodetectors 104 passes, with the display device external light 120 be determined.
Die Start- bzw. Anfangshelligkeit kann als Referenzwert verwendet werden, um eine teilweise Abschattung eines Teils des Bildbereiches 140 ermitteln zu können, beispielsweise um eine Eingabe in dem Bildbereich 140 ermitteln zu können. Das Abschatten oder Berühren mit einem Finger oder Stift von einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches 140 kann mittels des Fotodetektors 104 in einer Änderung der ermittelten Lichtintensität des Fotodetektors 104 in dem vorgegebenen Bereich ermittelt werden. Dadurch kann, für den Fall, dass die Änderung der ermittelten Lichtintensität größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, eine Eingabe in der Eingabefunktion ermittelt werden. Der Schwellenwert kann beispielsweise eingerichtet sein, um ein elektronisches Rauschen oder eine Fluktuation der Intensität des Display-Vorrichtung-externen Lichts 120 nicht als Eingabe fehl zu interpretieren.The start or initial brightness can be used as a reference value to partially shadow part of the image area 140 to be able to determine, for example, an input in the image area 140 to be able to determine. Shadowing or touching with a finger or stylus from a given area of the image area 140 can by means of the photodetector 104 in a change of the determined light intensity of the photodetector 104 be determined in the given range. As a result, in the event that the change in the determined light intensity is greater than a predefined threshold value, an input in the input function can be determined. The threshold value may be set, for example, to an electronic noise or a fluctuation of the intensity of the display device-external light 120 not to interpret as input wrong.
Der Schwellenwert kann beispielsweise einstellbar sein und abhängig sein von dem Eingabe-Verfahren, beispielsweise ob eine Abschattung in dem vorgegebenen Bereich mittels einer Änderung der ermittelten Lichtintensität von Vorrichtungs-externem Licht oder von Licht, das von dem Bildpunkt 102 emittiert wurde. Alternativ oder zusätzlich kann der einstellbare Schwellenwert abhängig sein von dem Eingabe-Mittel, beispielsweise mittels eines Fingers oder einem Stift. Alternativ oder zusätzlich kann der einstellbare Schwellenwert abhängig sein von der Eingabe-Geschwindigkeit, beispielsweise mittels eines Verweilens eines Fingers oder Stifts in dem vorgegebenen Bereich oder einem Bewegen eines Fingers oder Stifts in dem vorgegebenen Bereich. Alternativ oder zusätzlich kann der einstellbare Schwellenwert abhängig sein von der Anzahl gleichzeitiger Eingaben, beispielsweise ob eine Eingabe mit einem Finger bzw. 2 oder mehr Fingern gleichzeitig erfolgt.For example, the threshold value may be adjustable and dependent on the input method, for example whether shading in the predetermined range by means of a change in the determined light intensity of device-external light or of light that is from the pixel 102 was emitted. Alternatively or additionally, the adjustable threshold value may be dependent on the input means, for example by means of a finger or a stylus. Alternatively or additionally, the adjustable threshold value may be dependent on the input speed, for example by means of a stay of a finger or stylus in the predetermined area or a movement of a finger or stylus in the predetermined area. Alternatively or additionally, the adjustable threshold value may be dependent on the number of simultaneous inputs, for example, whether an input with one finger or two or more fingers takes place simultaneously.
Der Schwellenwert kann beispielsweise eine Änderung der ermittelten Lichtintensität um einen Betrag von ungefähr wenigstens 5% sein, beispielsweise wenigstens 10% beispielsweise wenigstens 15%.The threshold value may be, for example, a change in the detected light intensity by an amount of approximately at least 5%, for example at least 10%, for example at least 15%.
Weiterhin kann der Schwellenwert eine Änderung der Lichtintensität in einem zusammenhängenden Bereich in dem vorgegebenen Bereich aufweisen, wobei der Schwellenwert eine minimale Fläche des zusammenhängenden Bereiches aufweist, beispielsweise wenigsten 10000 μm2, beispielsweise wenigsten 1 mm2, beispielsweise wenigsten 1 cm2.Further, the threshold may include a change in light intensity in a contiguous area in the predetermined area, the threshold having a minimum area of the contiguous area, for example at least 10,000 μm 2 , for example at least 1 mm 2 , for example at least 1 cm 2 .
Weiterhin kann der Schwellenwert eine zeitliche Änderung der Lichtintensität in einem zusammenhängenden Pfad mit einer minimalen Länge aufweisen, beispielsweise wenigsten 100 m, beispielsweise wenigsten 1 mm, beispielsweise wenigsten 1 cm. Mit anderen Worten: eine Eingabe wird erst angenommen, wenn beispielsweise ein Finger oder Stift wenigstens um die minimale Länge über das Display-Vorrichtung-Glas geführt wird.Furthermore, the threshold may include a temporal change in light intensity in a contiguous path having a minimum length, for example at least 100 m, for example at least 1 mm, for example at least 1 cm. In other words, an input will not be accepted until, for example, a finger or stylus is passed at least the minimum length across the display device glass.
Weiterhin kann der Schwellenwert eine zeitliche Änderung der Lichtintensität eine minimale Dauer und/oder eine Grenzgeschwindigkeit in dem vorgegebenen Bereich aufweisen.Furthermore, the threshold value may include a temporal change of the light intensity having a minimum duration and / or a limit speed in the predetermined range.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Display-Vorrichtung 100 ferner einen elektrischen Speicher auf, wobei in dem elektrischen Speicher ein Schwellenwert eingebbar und speicherbar ist; und wobei der elektrische Speicher mit der erste Recheneinheit 160 elektrisch verbunden ist, so dass der Inhalt des elektrischen Speichers beim Ermitteln des Unterschiedes der Verteilung der Lichtintensitäten von der ersten Recheneinheit 160 abrufbar ist.In various developments, the display device 100 Furthermore, an electrical memory, wherein in the electrical memory, a threshold is entered and stored; and wherein the electrical memory with the first computing unit 160 is electrically connected, so that the content of the electrical memory in determining the difference of the distribution of the light intensities of the first arithmetic unit 160 is available.
Der Anteil des Baugruppen-externen Lichts 120 an dem Licht, das auf den Fotodetektor 104 einfällt, kann größer sein als der Anteil des Lichts 122, das von dem Bildpunkt 102 emittiert wird.The proportion of module external light 120 on the light that is on the photodetector 104 is incident, may be greater than the proportion of light 122 that of the pixel 102 is emitted.
In verschiedenen Weiterbildungen weist wenigstens ein Bildpunkt 102 der Vielzahl an Bildpunkten 102 wenigstens einen ersten Sub-Bildpunkt (Sub-Pixel) auf, der wenigsten ein Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum emittiert; und einen zweiten Sub-Bildpunkt, der wenigstens ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum emittiert. Das erste Wellenlängenspektrum ist dabei unterschiedlich zu dem zweiten Wellenlängenspektrum. In various developments has at least one pixel 102 the multitude of pixels 102 at least a first sub-pixel (sub-pixel) emitting at least one light having a first wavelength spectrum; and a second subpixel emitting at least one second light having a second wavelength spectrum. The first wavelength spectrum is different from the second wavelength spectrum.
In verschiedenen Weiterbildungen ist der Bildpunkt 102 zu einem Emittieren eines Mischlichts ausgebildet. Das Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts erfolgt beispielsweise indem das erste Licht und das zweite Licht in die gleiche Richtung emittiert werden. Das erste Licht und das zweite Licht können gleichzeitig oder in einem zeitlichen Abstand emittiert werden, beispielsweisen mittels einer pulsmodulierten Ansteuerung der Sub-Bildpunkte. Der zeitliche Abstand kann kleiner sein als das zeitliche Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Mittels der Trägheit des menschlichen Auges wird somit ein Mischlicht wahrgenommen. Zusätzlich oder alternativ erfolgt das Mischen des ersten Lichts und des zweiten Lichts indem der laterale Abstand des ersten lichtemittierenden Bauelements zu dem zweiten lichtemittierenden Bauelement kleiner ist als das laterale Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. Alternativ oder zusätzlich weist der Bildpunkt eine Streustruktur auf, beispielsweise μm-große Streupartikel in einer Harz-Matrix im Strahlengang des von dem Bildpunkt 102 emittierten Lichts, sodass das erste Licht und das zweite Licht in der Streustruktur gemischt werden.In various developments is the pixel 102 formed to emit a mixed light. For example, the first light and the second light are mixed by emitting the first light and the second light in the same direction. The first light and the second light can be emitted simultaneously or at a time interval, for example by means of a pulse-modulated control of the subpixels. The time interval can be smaller than the temporal resolving power of the human eye. By means of the inertia of the human eye, a mixed light is thus perceived. Additionally or alternatively, the mixing of the first light and the second light takes place in that the lateral distance of the first light-emitting component to the second light-emitting component is smaller than the lateral resolving power of the human eye. Alternatively or additionally, the pixel has a scattering structure, for example μm-sized scattering particles in a resin matrix in the beam path of the pixel 102 emitted light, so that the first light and the second light are mixed in the scattering structure.
Der zweite Sub-Bildpunkt ist auf oder über dem ersten Sub-Bildpunkt ausgebildet, beispielsweise gestapelt. Alternativ oder zusätzlich ist der zweite Sub-Bildpunkt neben dem ersten Sub-Bildpunkt angeordnet.The second subpixel is formed on or above the first subpixel, for example, stacked. Alternatively or additionally, the second subpixel is arranged next to the first subpixel.
In verschiedenen Weiterbildungen sind der Bildpunkt 102, die Sub-Bildpunkte und/oder der Fotodetektor 104 als eine organische Leuchtdiode ausgebildet.In various developments are the pixel 102 , the sub-pixels and / or the photodetector 104 formed as an organic light emitting diode.
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen weisen die Bildpunkte wenigstens eines Teils der Vielzahl der Bildpunkte wenigstens einen ersten Sub-Bildpunkt und einen zweiten Sub-Bildpunkt auf, wobei der erste Sub-Bildpunkt zu einem Emittieren eines Lichts mit einem ersten Wellenlängenspektrum und der zweite Sub-Bildpunkt zu einem Emittieren eines Lichts mit einem zweiten Wellenlängenspektrum ausgebildet ist. Das erste Wellenlängenspektrum und das zweite Wellenlängenspektrum unterscheiden sich in wenigstens einem Wellenlängenbereich.In other words:
In various developments, the pixels of at least a portion of the plurality of pixels at least a first sub-pixel and a second sub-pixel, wherein the first sub-pixel to emit a light having a first wavelength spectrum and the second sub-pixel to a Emitting a light having a second wavelength spectrum is formed. The first wavelength spectrum and the second wavelength spectrum differ in at least one wavelength range.
In verschiedenen Weiterbildungen weist wenigstens ein Fotodetektor 104 der Vielzahl an Fotodetektoren 104 wenigstens ein erstes lichtdetektierendes Bauelement (auch bezeichnet als Fotodetektor) auf, das ausgebildet ist wenigstens ein erstes Licht mit einem ersten Wellenlängenspektrum zu detektiert; und ein zweites lichtdetektierendes Bauelement auf, das ausgebildet ist wenigstens ein zweites Licht mit einem zweiten Wellenlängenspektrum zu detektieren, wobei das erste Wellenlängenspektrum und das zweite Wellenlängenspektrum sich in wenigstens einem Wellenbereich in der Intensität unterscheiden. Beispielsweise detektiert ein blau-sensitiver Sensor (erstes lichtdetektierendes Bauelement) nur blaues Licht und nicht gelbes Licht; und ein gelb-sensitiver Sensor (zweites lichtdetektierendes Bauelement) nur gelbes Licht und nicht blaues Licht.In various developments, at least one photodetector 104 the multitude of photodetectors 104 at least one first light-detecting device (also referred to as a photodetector), which is designed to detect at least a first light having a first wavelength spectrum; and a second light-detecting device configured to detect at least one second light having a second wavelength spectrum, the first wavelength spectrum and the second wavelength spectrum differing in intensity in at least one waveband. For example, a blue-sensitive sensor (first light-detecting device) detects only blue light and not yellow light; and a yellow-sensitive sensor (second light-detecting device) only yellow light and not blue light.
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Vielzahl an Fotodetektoren wenigstens einen ersten Teil auf, der nur sensitiv für elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenspektrums ist; und einen zweiten Teil, der nur sensitiv für elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenspektrums ist. Das erste Wellenlängenspektrum und das zweite Wellenlängenspektrum sind unterschiedlich zueinander.In other words:
In various developments, the plurality of photodetectors has at least a first part which is only sensitive to electromagnetic radiation of a first wavelength spectrum; and a second part that is only sensitive to electromagnetic radiation of a second wavelength spectrum. The first wavelength spectrum and the second wavelength spectrum are different from each other.
In verschiedenen Weiterbildungen weist wenigstens ein Fotodetektor 104 die gleiche Bauart auf wie ein Sub-Bildpunkt oder Bildpunkt 102.In various developments, at least one photodetector 104 the same design as a subpixel or pixel 102 ,
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen sind/ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 als organisch optoelektronische Bauelemente ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102 als organisch optoelektronische Bauelemente ausgebildet.In other words:
In various developments, at least part of the plurality of photodetectors is / are 104 designed as organic optoelectronic components. Alternatively or additionally, at least a part of the plurality of pixels 102 designed as organic optoelectronic components.
In verschiedenen Weiterbildungen weist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren eine erste Schichtenstruktur auf und wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte eine zweite Schichtenstruktur, wobei die erste Schichtenstruktur gleich ist zu der zweiten Schichtenstruktur.In various developments, at least a part of the plurality of photodetectors has a first layer structure and at least a part of the plurality of pixels has a second layer structure, wherein the first layer structure is identical to the second layer structure.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 als ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102 als ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 ausgebildet.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors 104 as part of the multiplicity of pixels 102 educated. Alternatively or additionally, at least a part of the plurality of pixels 102 as part of the multitude of photodetectors 104 educated.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren 104 und die Bildpunkte 102 in einer gemeinsamen Schichtenstruktur angeordnet. In various developments are the photodetectors 104 and the pixels 102 arranged in a common layer structure.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Fotodetektoren 104 und die Bildpunkte 102 monolithisch integriert.In various developments are the photodetectors 104 and the pixels 102 integrated monolithically.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Anzahldichte an Fotodetektoren und die Anzahldichte an Bildpunkten eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung in dem Bildbereich auf.In various developments, the number density of photodetectors and the number density of pixels have a substantially uniform distribution in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Teil der Vielzahl an Fotodetektoren 104 elektrisch schaltbar ausgebildet derart, dass der Teil in einen optisch aktiven Zustand und in einen optisch inaktiven Zustand schaltbar ist. Dadurch kann die Anzahldichte an optisch aktiven Fotodetektoren 104 in dem Bildbereich 140 elektrisch einstellbar sein.In various developments, at least part of the plurality of photodetectors 104 electrically switchable formed such that the part is switchable in an optically active state and in an optically inactive state. This allows the number density of optically active photodetectors 104 in the image area 140 be electrically adjustable.
Dargestellt in der Schnittansicht A-A in 1 sind ein elektrisch aktiver Bereich eines Bildpunktes 102 und ein elektrisch aktiver Bereich eines Fotodetektors 104. Der elektrisch aktive Bereich weist jeweils auf: einen Teil einer ersten Elektrodenschicht 108, eine optisch aktive Struktur 110, 114 und einen Teil einer zweiten Elektrodenschicht 106. Die optisch aktive Struktur 110, 114 ist elektrisch mit der ersten Elektrodenschicht 108 und der zweiten Elektrodenschicht 106 verbunden.Shown in the sectional view AA in 1 are an electrically active region of a pixel 102 and an electrically active region of a photodetector 104 , The electrically active region has in each case: a part of a first electrode layer 108 , an optically active structure 110 . 114 and a part of a second electrode layer 106 , The optically active structure 110 . 114 is electrically connected to the first electrode layer 108 and the second electrode layer 106 connected.
In verschiedenen Weiterbildungen ist die Display-Vorrichtung 100 großflächig, plan bzw. biegbar ausgebildet. In verschiedenen Weiterbildungen ist die Display-Vorrichtung 100 im Bildbereich 140 in sogenannter Bottom-Emitter-Bauform, Top-Emitter-Bauform, bidirektional emittierender Bauform und/oder transparent ausgebildet. Das emittierte Licht 118 wird beispielsweise durch das Substrat (Bottom-Emitter); in Richtung der dem Substrat abgewandten Seite (Top-Emitter); in beide Richtungen (bidirektional) oder in mehrere bzw. viele Richtungen (omnidirektional) gleichzeitig oder nacheinander emittiert.In various developments, the display device 100 large, flat or bendable trained. In various developments, the display device 100 in the image area 140 in so-called bottom emitter design, top emitter design, bidirectionally emitting design and / or transparent. The emitted light 118 is, for example, by the substrate (bottom emitter); in the direction of the side facing away from the substrate (top emitter); emitted in both directions (bidirectional) or in several or many directions (omnidirectional) simultaneously or sequentially.
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Display-Vorrichtung 100 eine erste Elektrodenschicht 108 und eine zweite Elektrodenschicht 106 auf, die von der ersten Elektrodenschicht 108 elektrisch isoliert und in einem Abstand von dieser angeordnet ist. Die Bildpunkte 102 weisen eine optisch aktive Struktur 110 auf, und die Fotodetektoren eine optisch aktive Struktur 114. Die Vielzahl an Bildpunkten 102 und die Vielzahl an Fotodetektoren 104 sind mit der ersten Elektrodenschicht 108 und der zweiten Elektrodenschicht 106 elektrisch verbunden, und sandwichartig zwischen der ersten Elektrodenschicht 108 und der zweiten Elektrodenschicht 106 angeordnet. Mit anderen Worten: die optisch aktiven Strukturen 110, 114 der Bildpunkte 102 und der Fotodetektoren 104 sind sandwichartig zwischen der ersten Elektrodenschicht 108 und der zweiten Elektrodenschicht 106 angeordnet.In other words:
In various developments, the display device 100 a first electrode layer 108 and a second electrode layer 106 on that of the first electrode layer 108 electrically isolated and arranged at a distance from this. The pixels 102 have an optically active structure 110 on, and the photodetectors an optically active structure 114 , The multitude of pixels 102 and the multitude of photodetectors 104 are with the first electrode layer 108 and the second electrode layer 106 electrically connected, and sandwiched between the first electrode layer 108 and the second electrode layer 106 arranged. In other words, the optically active structures 110 . 114 of the pixels 102 and the photodetectors 104 are sandwiched between the first electrode layer 108 and the second electrode layer 106 arranged.
Die optisch aktive Struktur 110 des Bildpunktes 102 ist zu einem Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung aus einer bereitgestellten elektrischen Energie ausgebildet. Die optisch aktive Struktur 114 des Fotodetektors 104 ist zu einem Erzeugen eines elektrischen Stromes und/oder einer elektrischen Spannung aus einer bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung ausgebildet. Die optisch aktive Struktur 110, 114 kann eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 110, 114 aufweisen oder als eine solche ausgebildet sein. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 110, 114 kann eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Schichten der organisch funktionellen Schichtenstruktur 110, 114 können zwischen den Elektroden 108, 106 derart angeordnet sein, dass im Betrieb elektrische Ladungsträger von der ersten Elektrodenschicht 108 durch die organisch funktionelle Schichtenstruktur 106 hindurch in die zweite Elektrodenschicht 106 fließen können, und umgekehrt.The optically active structure 110 of the pixel 102 is designed to emit an electromagnetic radiation from a provided electrical energy. The optically active structure 114 of the photodetector 104 is designed to generate an electric current and / or an electrical voltage from a provided electromagnetic radiation. The optically active structure 110 . 114 can be an organically functional layered structure 110 . 114 have or be designed as such. The organic functional layer structure 110 . 114 may comprise a hole injection layer, a hole transport layer, an emitter layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The layers of the organic functional layer structure 110 . 114 can be between the electrodes 108 . 106 be arranged such that in operation electrical charge carriers from the first electrode layer 108 through the organic functional layer structure 106 through into the second electrode layer 106 can flow, and vice versa.
Die erste Elektrodenschicht 108 kann transparent bezüglich des von der organisch funktionellen Schichtenstruktur 106 emittierten und/oder absorbierten Lichts ausgebildet sein.The first electrode layer 108 can be transparent regarding the organic functional layer structure 106 be formed emitted and / or absorbed light.
Die erste Elektrodenschicht 108 und die zweite Elektrodenschicht 106 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.The first electrode layer 108 and the second electrode layer 106 can be the same or different.
Die erste Elektrodenschicht 108 ist als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.The first electrode layer 108 is formed as an anode, that is, as a hole-injecting electrode or as a cathode, that is, as an electron-injecting electrode.
Die erste Elektrodenschicht 108 und/oder die zweite Elektrodenschicht 106 können/kann derart strukturiert ausgebildet sein, dass der Fotodetektor 104 in einer der Elektrodenschichten 108, 106 wenigstens eine Elektrode aufweist, die unabhängig von der Elektrode der gleichen Elektrodenschicht des Bildpunktes 102 bestrombar, beispielsweise indem der Fotodetektor 104 wenigstens eine Elektrode aufweist, die elektrisch isoliert ist von wenigstens einer Elektrode des Bildpunktes 102.The first electrode layer 108 and / or the second electrode layer 106 can / can be structured such that the photodetector 104 in one of the electrode layers 108 . 106 has at least one electrode, which is independent of the electrode of the same electrode layer of the pixel 102 energizable, for example by the photodetector 104 at least one electrode which is electrically insulated from at least one electrode of the pixel 102 ,
Die erste Elektrodenschicht 108 ist bei einer Emission durch das Display-Vorrichtung-Glas 116 transparent ausgebildet, beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Oxid (transparent conductive oxide – TCO) oder einer dünnen Metallschicht, beispielsweise mit einer Dicke von weniger als 100 nm. Die zweite Elektrodenschicht 106 kann in diesem Fall intransparent sein, beispielsweise reflektierend, beispielsweise aus einem Metall.The first electrode layer 108 is at emission through the display device glass 116 transparent, for example, from a transparent conductive oxide (TCO) or a thin metal layer, for example, having a thickness of less than 100 nm. The second electrode layer 106 may be non-transparent in this case, for example, reflective, for example of a metal.
Die zweite Elektrodenschicht 106 kann reflektierend ausgebildet sein. Die zweite Elektrodenschicht 106 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise ein Metall.The second electrode layer 106 can be reflective. The second electrode layer 106 has an electrically conductive material, for example a metal.
Alternativ ist die zweite Elektrodenschicht 106 transparent bezüglich des von der optisch aktiven Struktur 110, 114 emittierten und/oder absorbierten Lichts ausgebildet, beispielsweise für einen transparenten Bildbereich 140.Alternatively, the second electrode layer 106 transparent with respect to the optically active structure 110 . 114 emitted and / or absorbed light formed, for example, for a transparent image area 140 ,
Alternativ oder zusätzlich weist zweite Elektrodenschicht 106 ein transparentes leitfähiges Oxid eines der folgenden Materialien auf: beispielsweise Metalloxide: beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Alternativ oder zusätzlich weist. Die zweite Elektrodenschicht eine Schichtdicke auf in einem Bereich von einer Monolage bis 500 nm, beispielsweise von kleiner 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm.Alternatively or additionally, second electrode layer 106 a transparent conductive oxide of one of the following materials: for example, metal oxides: for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO). Alternatively or additionally. The second electrode layer has a layer thickness in the range from a monolayer to 500 nm, for example from less than 25 nm to 250 nm, for example from 50 nm to 100 nm.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Display-Vorrichtung 100 im Bildbereich 140 ein Substrat auf, auf oder über dem die Schichten bzw. Strukturen des Bildpunktes 102 und des Fotodetektors 104 ausgebildet werden, beispielsweise abgeschieden werden.In various developments, the display device 100 in the image area 140 a substrate on, on or over which the layers or structures of the pixel 102 and the photodetector 104 be formed, for example, be deposited.
Das Substrat kann als Display-Vorrichtung-Glas 116 eingerichtet sein, beispielsweise transparent, wobei die erste Elektrodenschicht 108 auf oder über dem Display-Vorrichtung-Glas 116 ausgebildet ist und die weiteren Schichten bzw. Strukturen auf oder über der ersten Elektrodenschicht 108 ausgebildet sind. In diesem Fall weist die Display-Vorrichtung im Bildbereich 140 einen Träger in Form einer Abdeckung auf, wobei die Abdeckung eine passive oder aktive Matrix elektrischer Leitungen aufweist, um die Vielzahl an Bildpunkten 102 anzusteuern; beispielsweise mit einer Dünnfilmtransistor-Struktur (thin film transistor – TFT).The substrate may be used as a display device glass 116 be configured, for example, transparent, wherein the first electrode layer 108 on or over the display device glass 116 is formed and the other layers or structures on or above the first electrode layer 108 are formed. In this case, the display device points in the image area 140 a carrier in the form of a cover, the cover having a passive or active matrix of electrical leads around the plurality of pixels 102 head for; for example, with a thin film transistor (thin film transistor - TFT) structure.
Alternativ ist das Substrat als ein Träger (nicht dargestellt) eingerichtet, wobei die zweite Elektrodenschicht 106 auf oder über dem Träger ausgebildet ist und die weiteren Schichten bzw. Strukturen auf oder über der zweiten Elektrodenschicht 106 ausgebildet sind. Das Display-Vorrichtung-Glas 116 ist in diesem Fall als Abdeckung der ersten Elektrodenschicht 108 eingerichtet. Alternativ ist die zweite Elektrodenschicht 106 als Träger bzw. Substrat eingerichtet. Der Träger weist in diesem Fall eine passive oder aktive Matrix elektrischer Leitungen auf, um die Vielzahl an Bildpunkten 102 anzusteuern; beispielsweise mit einer Dünnfilmtransistor-Struktur (thin film transistor – TFT).Alternatively, the substrate is configured as a carrier (not shown), the second electrode layer 106 is formed on or above the carrier and the further layers or structures on or above the second electrode layer 106 are formed. The display device glass 116 is in this case as a cover of the first electrode layer 108 set up. Alternatively, the second electrode layer 106 set up as a support or substrate. The carrier in this case has a passive or active matrix of electrical lines around the plurality of pixels 102 head for; for example, with a thin film transistor (thin film transistor - TFT) structure.
In verschiedenen Weiterbildungen weist das Display-Vorrichtung-Glas 116 ein chemisch vorgespanntes Glas auf oder ist derart ausgebildet, beispielsweise als ein sogenanntes Display-Glas. Bei einem chemisch vorgespannten Glas können bei der Glasherstellung durch Ionenaustausch, beispielsweise in einer ungefähr 400°C warmen alkalischen Salzschmelze, oberflächennah in dem Glas Druckspannungen eingebracht werden, die eine Rissausbreitung in dem Display-Vorrichtung-Glas 116 erschweren bezüglich eines Glassubstrates ohne einen solchen Ionenaustausch. Das Display-Vorrichtung-Glas 116 kann beispielsweise ein Alumosilikatglas sein oder aufweisen. Das Display-Vorrichtung-Glas 116 kann eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 0,7 mm bis ungefähr 2 mm aufweisen. Das Display-Vorrichtung-Glas 116 kann sich durch eine hohe Bruch- und Kratzfestigkeit ausweisen, beispielsweise durch eine Rissbildung bei einer Punktlast erst ab ungefähr mehr als 40 N.In various developments, the display device glass 116 a chemically toughened glass or is formed, for example, as a so-called display glass. In the case of a chemically toughened glass, in glass production by ion exchange, for example in an approximately 400 ° C. warm alkaline molten salt, compressive stresses can be introduced close to the surface in the glass, which causes crack propagation in the display device glass 116 complicate with respect to a glass substrate without such ion exchange. The display device glass 116 For example, it may be or may be an aluminosilicate glass. The display device glass 116 may have a thickness in a range of about 0.7 mm to about 2 mm. The display device glass 116 can be characterized by a high resistance to breakage and scratching, for example, by a cracking at a point load only from about more than 40 N.
Der Träger gemäß verschiedenen, oben beschriebenen Weiterbildungen ist beispielsweise als eine Folie oder ein Blech ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger ein Glas oder einen Kunststoff auf oder ist daraus gebildet. Der Träger kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein, beispielsweise als eine Metallfolie oder ein Glas- oder Kunststoffträger mit einer Leiterstruktur. Der Träger weist Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial auf oder ist daraus gebildet. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien auf oder ist daraus gebildet sein. Der Träger kann transparent ausgebildet sein.The carrier according to various developments described above is formed, for example, as a foil or a metal sheet. Alternatively or additionally, the carrier comprises or is formed from a glass or a plastic. The carrier can be designed to be electrically conductive, for example as a metal foil or a glass or plastic carrier with a conductor structure. The support comprises or is formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material. Alternatively or additionally, the carrier comprises or is formed from a plastic film or a laminate with one or more plastic films. The carrier may be transparent.
In verschiedenen Weiterbildungen ist der Träger mechanisch flexibel ausgebildet, beispielsweise biegbar, knickbar oder formbar. Beispielsweise ist der Träger als eine Folie oder ein Blech eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger wenigstens einen mechanisch rigiden, nicht-flexiblen Bereich auf.In various developments, the support is mechanically flexible, for example, bendable, bendable or formable. For example, the carrier is configured as a foil or a metal sheet. Alternatively or additionally, the carrier has at least one mechanically rigid, non-flexible region.
Die erste Elektrodenschicht 108 und/oder die zweite Elektrodenschicht 106 können elektrisch leitfähig mit einem elektrisch leitfähigen Träger 102 verbunden sein. Dadurch kann beispielsweise eine Kontaktierung der ersten Elektrodenschicht 108 und/oder der zweiten Elektrodenschicht 106 durch den Träger 102 erfolgen, was die Kontaktierung der optoelektronischen Baugruppe 100 vereinfacht.The first electrode layer 108 and / or the second electrode layer 106 can be electrically conductive with an electrically conductive support 102 be connected. As a result, for example, a contacting of the first electrode layer 108 and / or the second electrode layer 106 through the carrier 102 done, which is the contacting of the optoelectronic assembly 100 simplified.
In verschiedenen Weiterbildungen sind wenigstens ein Bildpunkt 102 und wenigstens ein Fotodetektor 104 elektrisch und/oder optisch voneinander isoliert ausgebildet. Die elektrische und/oder optische Isolierung ist beispielsweise mittels einer elektrisch isolierenden und/oder einer opaken, einer reflektierenden oder einer spiegelnden Isolierstruktur 112 ausgebildet. Mit anderen Worten: Der Bildpunkt 102 und der Fotodetektor 104 können voneinander optisch, elektrisch und/oder körperlich voneinander isoliert sein, beispielsweise mittels der Isolierstruktur 112, indem die Isolierstruktur 112 aus einem elektrisch nicht-leitenden und/oder intransparenten Material gebildet ist. Beispielsweise ist mittels der Isolierstruktur 112 die erste Elektrodenschicht 108 von der zweiten Elektrodenschicht 106 elektrisch isoliert ist. Die Isolierstruktur 112 weist beispielsweise einen Resist, ein Harz oder eine Keramik auf, in dem beispielsweise (Nano-)Partikel verteilt sind, um die optischen Eigenschaften, beispielsweise den Brechungsindex oder den Transmissionskoeffizienten, einzustellen.In various developments are at least one pixel 102 and at least one photodetector 104 electrically and / or optically isolated from each other. The electrical and / or optical insulation is, for example, by means of an electrically insulating and / or an opaque, a reflective or a specular insulating structure 112 educated. In other words: the pixel 102 and the photodetector 104 may be optically, electrically and / or physically isolated from each other, for example by means of the insulating structure 112 by removing the insulating structure 112 from a electrically non-conductive and / or non-transparent material is formed. For example, by means of the insulating structure 112 the first electrode layer 108 from the second electrode layer 106 is electrically isolated. The insulating structure 112 has, for example, a resist, a resin or a ceramic, in which, for example, (nano) particles are distributed in order to adjust the optical properties, for example the refractive index or the transmission coefficient.
Ferner weist die Display-Vorrichtung 100 im Bildbereich 140 eine Verkapselungsstruktur auf. Die Verkapselungsstruktur ist derart ausgebildet, dass die Vielzahl an Bildpunkten 102 und die Vielzahl an Fotodetektoren 104 hermetisch abgedichtet sind bezüglich einer Eindiffusion eines bezüglich des optisch aktiven Bereichs 110, 114 chemisch reaktiven oder lösenden Stoffs durch die Verkapselungsstruktur in einen Fotodetektor 104 oder einen Bildpunkt. Mit anderen Worten: der optisch aktive Bereich 110, 114 ist mittels der Verkapselungsstruktur hermetisch abgedichtet bezüglich einer Eindiffusion wenigstens eines Stoffes, der für den optisch aktiven Bereich 110, 114 schädlich ist, beispielsweise Wasser, Schwefel, Sauerstoff und/oder deren Verbindung.Furthermore, the display device 100 in the image area 140 an encapsulation structure. The encapsulation structure is designed such that the plurality of pixels 102 and the multitude of photodetectors 104 hermetically sealed with respect to an indiffusion with respect to the optically active region 110 . 114 chemically reactive or solute through the encapsulation structure into a photodetector 104 or a pixel. In other words, the optically active region 110 . 114 is hermetically sealed by means of the encapsulation structure with respect to a diffusion of at least one substance which is responsible for the optically active region 110 . 114 is harmful, for example, water, sulfur, oxygen and / or their compound.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Verkapselungsstruktur den Träger, das Display-Vorrichtung-Glas 116 und die Isolierstruktur 112 auf.In various developments, the encapsulation structure comprises the carrier, the display device glass 116 and the insulating structure 112 on.
Die Vielzahl an Bildpunkten 102 und die Vielzahl an Fotodetektoren 104 sind monolithisch integriert, beispielsweise mittels der Verkapselungsstruktur. Bei einer monolithischen Integration weist das Display-Vorrichtung-Glas 116 die gleiche oder ungefähr gleiche Abmessung auf wie der Träger und umschließt die Bildpunkte 102 und die Fotodetektoren 104 hermetisch dicht. Eine hermetisch dichte Verkapselungsstruktur weist eine Diffusionsrate bezüglich Wasser und/oder Sauerstoff von kleiner ungefähr 10–1 g/(m2d) auf, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10–4 g/(m2d) bis ungefähr 10–10 g/(m2d), beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10–4 g/(m2d) bis ungefähr 10–6 g/(m2d). Ein bezüglich Wasser hermetisch dichter Stoff oder ein hermetisch dichtes Stoffgemisch weist eine Keramik, ein Metall und/oder ein Metalloxid auf oder ist daraus gebildet.The multitude of pixels 102 and the multitude of photodetectors 104 are monolithically integrated, for example by means of the encapsulation structure. In a monolithic integration, the display device glass 116 the same or approximately the same dimension as the carrier and enclosing the pixels 102 and the photodetectors 104 hermetically sealed. A hermetically sealed encapsulation structure has a water and / or oxygen diffusion rate of less than about 10 -1 g / (m 2 d), for example, in a range of about 10 -4 g / (m 2 d) to about 10 -10 g / (m 2 d), for example in a range of about 10 -4 g / (m 2 d) to about 10 -6 g / (m 2 d). A hermetically sealed substance or a hermetically-tight substance mixture comprises or is formed from a ceramic, a metal and / or a metal oxide.
Anschaulich ist in der Schnittansicht A-A somit beispielsweise ein Pixelpaar aus OLED-Emitter 102 und Sensor 104 dargestellt. Der Sensorpixel 104 kann optisch vom Emitterpixel 102 getrennt sein, beispielsweise mittels einer intransparenten Isolierstruktur 112, beispielsweise einem undurchsichtigen Resist 112. In verschiedenen Weiterbildungen weist der Sensorpixel 104 den identischen Schichtaufbau wie der Emitterpixel 102 auf, d. h. die Sensorpixel 104 reagieren unterschiedlich auf unterschiedliche Anteile im Spektrum von Licht. Somit ist für die Display-Vorrichtung mit Ein- und Ausgabefunktion kein Touchscreenelement (siehe 7) notwendig vorhanden. Der Sensor 104 ist monolithisch integriert mit dem Emitterpixel 102 und wird beispielweise in denselben Prozessschritten wie die Emitterpixel 102 hergestellt, beispielsweise gleichzeitig. Dies führt zu einer Vereinfachung und Kosteneinsparungen der Herstellung der Display-Vorrichtung 100.Illustratively, therefore, in the sectional view AA, for example, a pixel pair of OLED emitter 102 and sensor 104 shown. The sensor pixel 104 can optically from the emitter pixel 102 be separated, for example by means of an opaque insulating structure 112 , for example an opaque resist 112 , In various developments, the sensor pixel 104 the identical layer structure as the emitter pixel 102 on, ie the sensor pixels 104 react differently to different proportions in the spectrum of light. Thus, for the display device with input and output function no touch screen element (see 7 ) necessarily present. The sensor 104 is monolithically integrated with the emitter pixel 102 and becomes, for example, in the same process steps as the emitter pixels 102 made, for example, at the same time. This leads to a simplification and cost savings of the production of the display device 100 ,
In verschiedenen Weiterbildungen weist der optisch inaktive Bereich 150 der Display-Vorrichtung 100 eine Halterung, eine elektrische Kontaktstruktur des Bildbereiches 140, die erste Recheneinheit 160 und/oder die zweite Recheneinheit 170 auf.In various developments, the optically inactive region 150 the display device 100 a holder, an electrical contact structure of the image area 140 , the first arithmetic unit 160 and / or the second arithmetic unit 170 on.
In verschiedenen Weiterbildungen weist der optisch inaktive Bereich 150 eine weitere Eingabefunktion auf, mittels dessen wenigstens eine Eigenschaft des Bildbereiches 140 eingestellt werden kann. Die einzustellende Eigenschaft kann beispielsweise im Bildbereich dargestellt werden, beispielsweise als ein Menü.In various developments, the optically inactive region 150 another input function, by means of which at least one property of the image area 140 can be adjusted. The property to be set can, for example, be displayed in the image area, for example as a menu.
In verschiedenen Weiterbildungen kann die Display-Vorrichtung 100 eine erste Recheneinheit 160 aufweisen, die derart eingerichtet ist, dass die Eingabefunktion des Bildbereiches und die Eingabefunktion des optisch inaktiven Bereiches zu einem Eingeben einer gemeinsamen Eingabe bei der Display-Vorrichtung 100 verwendet werden können. Beispielsweise kann mit der Eingabefunktion des optisch inaktiven Bereiches ein Menüpunkt zum Ändern der Helligkeit des Bildbereiches 140 ausgewählt werden und mittels der Eingabefunktion des Bildbereiches der Helligkeitswert eingestellt werden, oder umgekehrt.In various developments, the display device 100 a first arithmetic unit 160 arranged such that the input function of the image area and the input function of the optically inactive area to input a common input to the display device 100 can be used. For example, with the input function of the optically inactive area, a menu item for changing the brightness of the image area 140 be selected and set by means of the input function of the image area of the brightness value, or vice versa.
In verschiedenen Weiterbildungen kann die Display-Vorrichtung 100 eine erste Recheneinheit 160 aufweisen, die derart eingerichtet ist, dass die Eingabefunktion des Bildbereiches 140 und die Eingabefunktion des optisch inaktiven Bereiches 160 ausschließlich zu einem Eingeben unterschiedlicher Eingaben eingerichtet sind. Beispielsweise kann mit der Eingabefunktion des optisch inaktiven Bereiches die Helligkeit des Bildbereiches 140 eingestellt werden und mittels der Eingabefunktion des Bildbereiches ein Cursor über den Bildbereich 140 bewegt werden.In various developments, the display device 100 a first arithmetic unit 160 arranged such that the input function of the image area 140 and the input function of the optically inactive area 160 are set up exclusively for inputting different inputs. For example, with the input function of the optically inactive area, the brightness of the image area 140 be set and by means of the input function of the image area a cursor over the image area 140 to be moved.
Mit anderen Worten: In verschiedenen Weiterbildungen kann mittels der Eingabefunktion des optisch inaktiven Bereiches 150 eine Eigenschaft der Display-Vorrichtung 100 einstellbar bzw. eingebbar sein; und mittels der Eingabefunktion des Bildbereiches 140 ein Einstellen bzw. Eingeben einer Eingabe erfolgen unter Berücksichtigung des Bildinhaltes des in dem Bildbereich ausgegebenen Bildes. Beispielsweise ist die Display-Vorrichtung 100 mit der zweiten Recheneinheit 170 elektrisch verbunden, die die Ausgabefunktion des Bildbereiches derart steuert, dass das vorgegebene Bild von dem Bildbereich 140 ausgegeben wird; und an die zweite Recheneinheit 170 die ermittelte Eingabe des Bildbereiches 140 übermittelt wird und von dieser in Form einer Änderung des Bildinhaltes verarbeitbar ist.In other words, in various refinements, by means of the input function of the optically inactive region 150 a property of the display device 100 be adjustable or input; and by means of the input function of the image area 140 an input is made in consideration of the image content of the image output in the image area. For example, the display device 100 with the second arithmetic unit 170 electrically connected, which controls the output function of the image area such that the given picture of the picture area 140 is issued; and to the second arithmetic unit 170 the determined input of the image area 140 is transmitted and can be processed by this in the form of a change in the image content.
In verschiedenen Weiterbildungen weist die Display-Vorrichtung 100 ferner wenigstens einen Referenzfotodetektor auf (nicht veranschaulicht). Der Referenzfotodetektor ist wenigstens mit einem Teil der Vielzahl der Bildpunkte 102 optisch gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist der Referenzfotodetektor wenigstens mit einem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 optisch gekoppelt. In verschiedenen Weiterbildungen ist der Referenzfotodetektor eine Referenzfotodiode, beispielsweise ein Silizium-basierter Fotodetektor. In verschiedenen Weiterbildungen weist der Bildbereich 140 die Referenzfotodiode auf (nicht veranschaulicht). Mittels der Referenzfotodiode kann die absolute Alterung der Fotodetektoren 104 und/oder der Bildpunkte 102 ermittelt werden. Dies ermöglicht eine Alterungskorrektur der Fotodetektoren 104 bzw. der Bildpunkte 102.In various developments, the display device 100 further at least one reference photodetector (not illustrated). The reference photodetector is at least part of the plurality of pixels 102 optically coupled. Alternatively or additionally, the reference photodetector is at least part of the plurality of photodetectors 104 optically coupled. In various developments, the reference photodetector is a reference photodiode, for example a silicon-based photodetector. In various developments, the image area 140 the reference photodiode on (not illustrated). By means of the reference photodiode can the absolute aging of the photodetectors 104 and / or the pixels 102 be determined. This allows an aging correction of the photodetectors 104 or the pixels 102 ,
2A–H veranschaulichen schematische Aufsichten von Ausführungsbeispielen lateraler Anordnungen 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270 eines Bildpunktes 102 mit wenigstens zwei, drei, vier, oder mehr Sub-Bildpunkten 202, 204, 206; und wenigstens einem, zwei, drei oder mehr Fotodetektor/en 208, 212, 214, 216 des Bildbereiches 140 einer Display-Vorrichtung 100, die beispielsweise weitgehend dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen kann. Beispielsweise bilden die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 den Bildpunkt 102 in einer RGB-Matrix (rot-grün-blau – RGB) oder GBGR-Matrix (grün-blau-grün-rot – GBGR) des Bildbereiches 140 der in 1 beschriebenen Display-Vorrichtung 100. Mit anderen Worten: die optisch aktive Struktur 110 des in 1 veranschaulichten Bildpunktes 102 kann eine der in 2A–H veranschaulichten Anordnungen bzw. Strukturierungen von Sub-Bildpunkten 202, 204, 206 aufweisen. 2A -H illustrate schematic plan views of embodiments of lateral arrangements 210 . 220 . 230 . 240 . 250 . 260 . 270 of a pixel 102 with at least two, three, four, or more sub-pixels 202 . 204 . 206 ; and at least one, two, three or more photodetectors 208 . 212 . 214 . 216 of the image area 140 a display device 100 , for example, largely in the 1 can correspond to the embodiment shown. For example, the sub-pixels form 202 . 204 . 206 the pixel 102 in an RGB matrix (red-green-blue - RGB) or GBGR matrix (green-blue-green-red - GBGR) of the image area 140 the in 1 described display device 100 , In other words: the optically active structure 110 of in 1 illustrated pixel 102 can one of the in 2A -H illustrate arrangements of sub-pixels 202 . 204 . 206 exhibit.
Wie in 2A–H veranschaulicht ist, weist ein Bildpunkt 102 in verschieden Weiterbildungen wenigstens einen ersten Sub-Bildpunkt 202 und einen zweiten Sub-Bildpunkt 204 auf. Der erste Sub-Bildpunkt 202 ist beispielweise zu einem Emittieren eines grünen Lichts ausgebildet und der zweite Sub-Bildpunkt 204 zu einem Emittieren eines roten Lichts ausgebildet. In verschiedenen weiteren Weiterbildungen weist der Bildpunkt 102 ferner wenigstens einen weiteren Sub-Bildpunkt auf, beispielsweise einen dritten Sub-Bildpunkt 206. In verschiedenen Weiterbildungen ist der dritte Sub-Bildpunkt 206 gleich oder ungefähr gleich zu dem ersten Sub-Bildpunkt 202 oder dem zweiten Sub-Bildpunkt 204, beispielsweise veranschaulicht in 2A, C, F, G, H als zwei erste Sub-Bildpunkte 202, beispielsweise zwei Sub-Bildpunkte, die zu einem Emittieren des gleichen grünen Lichts eingerichtet sind. Beispielsweise können zwei gleiche erste Sub-Bildpunkte 202 in einem Bildpunkt vorgesehen sein, wenn diese schneller altern als der zweite Sub-Bildpunkt 204 des Bildpunktes 102. Alternativ oder zusätzlich können zwei oder mehr erste Sub-Bildpunkte 202 vorgesehen sein für den Fall, dass die Lichtausbeute eines einzelnen ersten Sub-Bildpunktes 202 zu gering ist bezüglich der Lichtausbaute des zweiten Sub-Bildpunktes 204 und dem vorgegebenen Farbton des Mischlichts aus erstem Licht und zweitem Licht. Der Farbton des Mischlichts weist einen vorgegebenen Helligkeitsbereich, einen vorgegebenen Sättigungsbereich und/oder einen vorgegebenen Farbortbereich.As in 2A -H is illustrated has a pixel 102 in various developments at least a first sub-pixel 202 and a second subpixel 204 on. The first subpixel 202 For example, it is designed to emit a green light and the second subpixel 204 formed to emit a red light. In various further developments, the pixel points 102 furthermore, at least one further subpixel, for example a third subpixel 206 , In various developments, the third subpixel is 206 equal to or approximately equal to the first sub-pixel 202 or the second subpixel 204 , for example, illustrated in 2A , C, F, G, H as two first subpixels 202 For example, two subpixels configured to emit the same green light. For example, two equal first sub-pixels 202 be provided in a pixel, if they age faster than the second sub-pixel 204 of the pixel 102 , Alternatively or additionally, two or more first subpixels may be used 202 be provided in the event that the luminous efficacy of a single first subpixel 202 too low with respect to the light expansions of the second subpixel 204 and the predetermined hue of the mixed light of first light and second light. The hue of the mixed light has a predetermined brightness range, a predetermined saturation range and / or a predetermined color range.
Alternativ oder zusätzlich ist ein weiterer Sub-Bildpunkt unterschiedlich zu dem ersten Sub-Bildpunkt 202 und dem zweiten Sub-Bildpunkt 204 lichtemittierenden Bauelement ausgebildet, beispielsweise in 2A–H veranschaulicht als weiterer Sub-Bildpunkt 206, der beispielsweise zu einem Emittieren eines blauen Lichts eingerichtet ist.Alternatively or additionally, a further sub-pixel is different from the first sub-pixel 202 and the second sub-pixel 204 formed light-emitting device, for example in 2A -H illustrates as another sub-pixel 206 For example, it is arranged to emit a blue light.
Veranschaulicht in 2A–H ist weiterhin, dass die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 lateral nebeneinander angeordnet sein können. Alternativ sind die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 übereinander gestapelt angeordnet oder ausgebildet, beispielsweise überlappend.Illustrated in 2A -H is still that sub-pixels 202 . 204 . 206 can be arranged laterally side by side. Alternatively, the sub-pixels 202 . 204 . 206 stacked arranged or formed, for example, overlapping.
Die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206, 210 können jeweils eine punktförmige, kreisförmige (2C–E, H), linienförmige, dreieckige; viereckige, streifenförmige (2A, B, F, G) oder vieleckige Form aufweisen.The subpixels 202 . 204 . 206 . 210 can each have a point-like, circular ( 2C -E, H), linear, triangular; square, strip-shaped ( 2A , B, F, G) or polygonal shape.
Die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 können in einer punktförmigen, kreisförmigen, linienförmigen (2A, B, E, F), dreieckigen (2D), viereckigen (2C, H) vieleckigen Form oder einer Kombination davon (2G) zueinander angeordnet sein.The subpixels 202 . 204 . 206 may be in a punctiform, circular, linear ( 2A , B, E, F), triangular ( 2D ), quadrangular ( 2C , H) polygonal shape or a combination thereof ( 2G ) to each other.
Mit anderen Worten: die RGB-Matrix bzw. GBGR-Matrix der Vielzahl an Bildpunkten 102 kann eine Anordnung von streifenförmigen oder punktförmigen Sub-Bildpunkten 202, 204, 206, 210 aufweisen.In other words, the RGB matrix or GBGR matrix of the plurality of pixels 102 may be an array of stripe-shaped or dot-shaped subpixels 202 . 204 . 206 . 210 exhibit.
In verschiedenen Weiterbildungen sind die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 als lichtdetektierende Bauelemente, beispielsweise als Fotodetektoren 104, ausgebildet oder wirken derart und werden derart betrieben. Indem ein Sub-Bildpunkt als ein Fotodetektor verwendet wird, kann die Anzahl an Fotodetektoren reduziert werden. In verschiedenen Weiterbildungen ist ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren 104 gemäß einem ein weißes Licht emittierenden (Sub-)Bildpunkt 208 ausgebildet. Ein solcher (Sub-)Bildpunkt 208 kann sensitiv für die Farbbestandteile des weißen Lichts sein und bei einfallendem weißen Licht einen Fotostrom oder eine Fotospannung erzeugen. Beispielsweise kann ein solcher Sub-Bildpunkt 208, der als Fotodetektor 104 verwendet wird, als Zentralpixel zu den Sub-Bildpunkten 202, 204, 206 des Bildpunktes 102 angeordnet sein, beispielsweise veranschaulicht in 2H.In various developments, the subpixels 202 . 204 . 206 as light-detecting components, for example as photodetectors 104 , trained or act and so operated. By using a sub-pixel as a photodetector, the number of photodetectors can be reduced. In various developments is a part of the plurality of photodetectors 104 according to a white light emitting (sub) pixel 208 educated. Such a (sub-) pixel 208 can be sensitive to the Color components of the white light and produce a photoelectric current or a photo voltage with incident white light. For example, such a sub-pixel 208 acting as a photodetector 104 is used as the central pixel to the sub-pixels 202 . 204 . 206 of the pixel 102 be arranged, for example, illustrated in 2H ,
In verschiedenen Weiterbildungen weist der Bildpunkt 102 einen ein weißes Licht emittierenden Sub-Bildpunkt auf, beispielsweise veranschaulicht in 2H als Bauelement 208. Dadurch kann gleichzeitig Licht 122 von den Sub-Bildpunkten und Baugruppen-externes Licht 120 detektierbar sein. Dadurch ist eine Eingabedetektion durch eine Abschattung des Bildbereiches 140 mit und ohne Berührung des Bildbereiches 140 möglich.In various developments, the pixel points 102 a sub-pixel emitting a white light, for example, illustrated in FIG 2H as a component 208 , This allows light at the same time 122 from sub-pixels and assemblies-external light 120 be detectable. This is an input detection by shading the image area 140 with and without touching the image area 140 possible.
In verschieden Weiterbildungen weist der Fotodetektor 104 wenigstens einen ersten Fotodetektor 208 und einen zweiten Fotodetektor 212 oder mehrere Fotodetektoren 214, 216 auf. Der zweite Fotodetektor 212 oder die weiteren Fotodetektoren 214, 216 können sensitiv für einen anderen Wellenlängenbereich aus gebildet sein als der erste Fotodetektor 208 und/oder neben dem sensitiven Wellenlängenbereich des ersten Fotodetektors wenigstens einen weiteren Wellenlängenbereich aufweisen, in dem sie sensitiv sind, d. h. ein messbares Lichtintensität erzeugen, beispielsweise einen Fotostrom oder eine Fotospannung.In various developments, the photodetector 104 at least a first photodetector 208 and a second photodetector 212 or multiple photodetectors 214 . 216 on. The second photodetector 212 or the other photodetectors 214 . 216 can be made sensitive to a different wavelength range than the first photodetector 208 and / or in addition to the sensitive wavelength range of the first photodetector have at least one further wavelength range in which they are sensitive, ie generate a measurable light intensity, for example, a photocurrent or a photo voltage.
In verschiedenen Weiterbildungen weist der Bildpunkt 102 zwei oder mehr Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 auf. Weiterhin weist der Fotodetektor 104 je Bildpunkt einen oder mehrere Fotodetektor/en 208, 212, 214 auf. In verschiedenen Weiterbildungen sind die mehreren Fotodetektoren 212, 214, 216 sensitiv für jeweils wenigstens einen unterschiedlichen Wellenlängenbereich, beispielsweise bezüglich des von den Sub-Bildpunkten emittierten Lichts 122 (siehe 1), beispielsweise veranschaulicht in 2F, G. Der wenigstens eine Fotodetektor, der für wenigstens einen Wellenlängenbereich eines Sub-Bildpunktes sensitiv ist, kann derart neben dem jeweiligen Bildpunkt angeordnet sein, dass ein Teil 122 des von dem Sub-Bildpunkt emittierten Lichts indirekt (siehe Beschreibung der 1) zu dem sensitiven Fotodetektor gelangt, beispielsweise veranschaulicht in 2F–H.In various developments, the pixel points 102 two or more subpixels 202 . 204 . 206 on. Furthermore, the photodetector 104 one or more photodetectors per pixel 208 . 212 . 214 on. In various developments, the plurality of photodetectors 212 . 214 . 216 sensitive to at least one different wavelength range, for example with respect to the light emitted by the sub-pixels 122 (please refer 1 ), for example, illustrated in 2F The at least one photodetector, which is sensitive to at least one wavelength range of a sub-pixel, may be arranged next to the respective pixel such that a part 122 of the light emitted from the sub-pixel indirectly (see description of 1 ) to the sensitive photodetector, for example illustrated in FIG 2F -H.
Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens ein Fotodetektor 208 je Bildpunkt 102 vorgesehen, der für zwei oder mehr Wellenlängenbereiche, des von den Sub-Bildpunkten emittierten Lichts 122, sensitiv ist.Alternatively or additionally, at least one photodetector 208 per pixel 102 provided for two or more wavelength ranges of the light emitted by the subpixels 122 , is sensitive.
In verschiedenen Weiterbildungen sind der/die Sub-Bildpunkt/e 202, 204, 206 bzw. der Bildpunkt 102 zu einem Emittieren von sichtbarem Licht eingerichtet; und der/die Fotodetektor/en zu einem Ermitteln der Intensität eines Lichts bzw. einer elektromagnetischen Strahlung im nicht-sichtbaren Wellenlängenbereich, beispielsweise zum Detektieren einer UV-Strahlung oder einer Infrarot-Strahlung. Dadurch kann gewährleistet werden, dass lediglich eine Änderung der Intensität von Display-Vorrichtung-externem Licht 120 von den Fotodetektoren ermittelt werden kann.In various further developments, the subpixel (s) are / are 202 . 204 . 206 or the pixel 102 set up for emitting visible light; and the / the photodetector (s) for determining the intensity of a light or electromagnetic radiation in the non-visible wavelength range, for example, for detecting a UV radiation or an infrared radiation. This can be ensured that only a change in the intensity of display device-external light 120 can be determined by the photodetectors.
In verschiedenen Weiterbildungen sind in dem Bildbereich 140 der Display-Vorrichtung 100 mehr Bildpunkte 102 vorgesehen als Fotodetektoren 104. Mit anderen Worten: ein Fotodetektor ist zu einem Ermitteln der Intensität des Lichts 122 (siehe 1) von mehr als einem Bildpunkt 102 vorgesehen. Somit werden einzelne Fotodetektoren mehreren Sub-Bildpunkten und/oder mehreren Bildpunkten zugeordnet, beispielsweise veranschaulicht in 2G. Mittels der Zuordnung eines Fotodetektors zu einer variablen Anzahl an (Sub-)Bildpunkten kann die Sensitivität der Eingabefunktion eingestellt werden, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. Weiterhin kann, da weniger Fotodetektoren ausgelesen werden, die summierte Auslesezeit der Lichtintensitäten der Detektion der Fotodetektoren reduziert werden. Weiterhin kann dadurch eine höhere Anzahldichte an Sub-Bildpunkten und Bildpunkten 102 realisiert werden.In various developments are in the image area 140 the display device 100 more pixels 102 provided as photodetectors 104 , In other words, a photodetector is to determine the intensity of the light 122 (please refer 1 ) of more than one pixel 102 intended. Thus, individual photodetectors are associated with a plurality of sub-pixels and / or multiple pixels, for example, as illustrated in FIG 2G , By assigning a photodetector to a variable number of (sub-) pixels, the sensitivity of the input function can be adjusted, as described in more detail below. Furthermore, since fewer photodetectors are read out, the summed readout time of the light intensities of the detection of the photodetectors can be reduced. Furthermore, this can result in a higher number density of subpixels and pixels 102 will be realized.
In verschiedenen Weiterbildungen ist der Fotodetektor 104 derart ausgebildet bzw. die Display-Vorrichtung wird derart betrieben, dass der Fotodetektor 104 einen internen Detektionsmodus (auch als erster Betriebsmodus bezeichnet) und einen externen Detektionsmodus (auch als zweiter Betriebsmodus bezeichnet) aufweist, wobei im internen Detektionsmodus nur das interne Licht 122 und im externen Detektionsmodus nur das externe Licht 120 detektierbar ist. Beispielsweise kann der Fotodetektor 104 eine elektrisch schaltbare Blenden- und/oder Spiegelstruktur aufweisen mittels der zwischen dem externen und internen Detektionsmodus geschaltet werden kann. Alternativ oder zusätzlich werden die internen Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 gepulst betrieben und weisen zeitliche Bereiche im Betrieb auf, in denen die Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 kein Licht emittieren (off-state). Dadurch kann der Fotodetektor 104 im off-state Vorrichtung-externes Licht 120 detektieren.In various developments is the photodetector 104 thus formed or the display device is operated such that the photodetector 104 an internal detection mode (also referred to as a first mode of operation) and an external detection mode (also referred to as a second mode of operation), wherein in the internal detection mode, only the internal light 122 and in external detection mode only the external light 120 is detectable. For example, the photodetector 104 an electrically switchable diaphragm and / or mirror structure can be switched by means of the between the external and internal detection mode. Alternatively or additionally, the internal sub-pixels 202 . 204 . 206 operated pulsed and have temporal areas in operation, in which the subpixels 202 . 204 . 206 do not emit light (off-state). This allows the photodetector 104 in off-state device-external light 120 detect.
In verschiedenen Weiterbildungen ist wenigstens ein Fotodetektor zusätzlich als ein Bildpunkt 102 oder Sub-Bildpunkt ausgebildet. Mit anderen Worten: es kann ein optoelektronisches Bauelement für unterschiedliche Betriebsmodi ausgebildet sein, beispielsweise hinsichtlich einer Diffusionsbarriereschicht im pn-Übergang oder der elektrischen Verbindung zu den Recheneinheiten 160, 170 zum Umschalten des Betriebsmodus hinsichtlich einer TFT-Matrix der Display-Vorrichtung 100. Beispielsweise ist ein solches optoelektronisches Bauelement eine organische Leuchtdiode und zu unterschiedlichen Betriebszeiten im Vorwärtsbetrieb ein (Sub-)Bildpunkt und im Rückwertsbetrieb ein Fotodetektor. Mit anderen Worten: der Bildbereich 140 kann optoelektronische Bauelemente mit einer Schichtenstruktur aufweisen, die in einem ersten Betriebsmodus als ein lichtemittierendes Bauelement betrieben wird und in einem zweiten Betriebsmodus als ein lichtdetektierendes Bauelement betrieben wird. Alternativ oder zusätzlich können in dem optoelektronischen Bauelement ein Fotodetektor und ein (Sub-)Bildpunkt vorgesehen sein, beispielsweise übereinander gestapelt, wobei der Fotodetektor und der (Sub-)Bildpunkt zu unterschiedlichen Zeiten betrieben werden.In various developments, at least one photodetector is additionally as a pixel 102 or sub-pixel formed. In other words, an optoelectronic component can be designed for different operating modes, for example with regard to a diffusion barrier layer in the pn junction or the electrical connection to the arithmetic units 160 . 170 for switching the operating mode with respect to a TFT Matrix of the display device 100 , By way of example, such an optoelectronic component is an organic light-emitting diode and, at different operating times, a (sub) pixel in forward operation and a photodetector in return operation. In other words: the image area 140 may comprise optoelectronic devices having a layered structure which operates in a first mode of operation as a light emitting device and is operated in a second mode of operation as a light detecting device. Alternatively or additionally, a photodetector and a (sub) pixel may be provided in the optoelectronic component, for example stacked on top of one another, wherein the photodetector and the (sub) pixel are operated at different times.
Die Display-Vorrichtung 100 weist im Bildbereich 140 in verschiedenen Weiterbildungen nachfolgende Variationsmöglichkeiten in beliebigen Kombinationen auf: die Größe, die Anzahl, die Anzahldichte und die Anordnung von (Sub-)Bildpunkten und/oder Fotodetektoren; und die Anordnung der (Sub-)Bildpunkte und/oder Fotodetektoren zueinander; der Farbtyp (Selektivität/Sensitivität) der Fotodetektoren bezüglich einander; die Ausrichtung der (Sub-)Bildpunkte zu den Fotodetektoren; dem Typ der Fotodetektoren 104, das heißt: ob es sich um einen Fotodetektor 104 handelt, der internes Licht 122 und/oder externes Licht 120 detektiert; die Anbringung und/oder Integration der Fotodetektoren 104 an oder bei den (Sub-)Bildpunkten; der Ausgestaltung der (Sub-)Bildpunkte als Top-Emitter, Bottom-Emitter oder bidirektionaler Emitter; der Art der Gruppierung von Fotodetektoren und Bildpunkten; und/oder dem Typ der Verkapselungsstruktur, beispielsweise als Kavitätsglasverkapselung (Cavity); als Fritten-Verkapselung; und/oder Dünnfilmverkapselung (thin film encapsulation – TFE).The display device 100 points in the image area 140 in various developments, the following possibilities of variation in any combination: the size, the number, the number density and the arrangement of (sub-) pixels and / or photodetectors; and the arrangement of (sub-) pixels and / or photodetectors to each other; the color type (selectivity / sensitivity) of the photodetectors with respect to each other; the alignment of the (sub-) pixels to the photodetectors; the type of photodetectors 104 , that is: whether it is a photodetector 104 act, the internal light 122 and / or external light 120 detected; the attachment and / or integration of the photodetectors 104 at or at the (sub-) pixels; the configuration of the (sub-) pixels as a top emitter, bottom emitter or bidirectional emitter; the type of grouping of photodetectors and pixels; and / or the type of encapsulation structure, for example as cavity glass encapsulation (cavity); as a frit encapsulation; and / or thin film encapsulation (TFE).
3A veranschaulicht eine Weiterbildung 210 eines Bildpunktes 102, der beispielsweise weitgehend einem oben gezeigten Ausführungsbeispiel einer Display-Vorrichtung 100 entsprechen kann, die beispielsweise weitgehend dem in 1 oder 2 gezeigten Ausführungsbeispielen entsprechen kann. Der Bildpunkt 210 kann drei parallel nebeneinander angeordnete, streifenförmige Sub-Bildpunkte 202, 204, 206 aufweisen, die zu einem Emittieren von Licht mit jeweils unterschiedlichem Wellenlängenspektrum eingerichtet sind, und insgesamt ein weißes Mischlicht emittieren können. 3A illustrates a development 210 of a pixel 102 , for example, largely an embodiment of a display device shown above 100 may correspond, for example, largely in the 1 or 2 shown embodiments may correspond. The pixel 210 can three parallel juxtaposed, strip-shaped subpixels 202 . 204 . 206 have, which are adapted to emit light, each having a different wavelength spectrum, and can emit a white mixed light in total.
Eine Weiterbildung 300 eines Bildbereiches 140 einer Display-Vorrichtung 100 weist in einer Matrix-Anordnung eine Vielzahl solcher Bildpunkte 210 auf, beispielsweise veranschaulicht in 3B.A further education 300 a picture area 140 a display device 100 has a plurality of such pixels in a matrix arrangement 210 on, for example, in 3B ,
In verschiedenen Weiterbildungen wird ein Teil 304 der Vielzahl der Bildpunkte 210 als Bildpunkte 102 und ein weiterer Teil 306 der Bildpunkte 210 als Fotodetektoren 104 betrieben. Beispielsweise werden die Bildpunkte 210 der Matrix-Anordnung in mehreren Zeilen 302-1 ... 302-n (mit n als eine ganze Zahl) als Bildpunkte 304 und als Fotodetektoren 306 betrieben, beispielsweise in 3C veranschaulicht.In various further education becomes a part 304 the multitude of pixels 210 as pixels 102 and another part 306 of the pixels 210 as photodetectors 104 operated. For example, the pixels become 210 the matrix arrangement in several lines 302-1 ... 302-n (with n as an integer) as pixels 304 and as photodetectors 306 operated, for example in 3C illustrated.
Die Bildpunkte 210 können permanent oder temporär als Bildpunkte 304 bzw. Fotodetektoren 306 betreiben werden.The pixels 210 can be permanent or temporary as pixels 304 or photodetectors 306 operate.
Mit anderen Worten:
In verschiedenen Weiterbildungen sind Fotodetektoren in die Matrix der Bildpunkte monolithisch integriert. Die Integration kann beispielswiese in Form einer homogenen Verteilung erfolgen oder zeilenförmig sein, beispielswiese veranschaulicht in 3C. Beispielsweise ist jede zweite Reihe 302-n der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente 210 des Bildbereiches eine Reihe 304 mit Fotodetektoren. Je einem Fotodetektor wird beispielsweise wellenlängenselektiv ein (Sub-)Bildpunkt zugeordnet, oder umgekehrt. Somit ist jeder Reihe optoelektronischer Bauelemente 210, die als Fotodetektoren 304 betrieben werden, eine Reihe mit optoelektronischen Bauelementen 210, die als Bildpunkte 304 betrieben werden, zugeordnet. Die Fotodetektoren können unabhängig vom Bildpunkt das Umgebungslicht 120 detektieren. Dadurch können mittels der Fotodetektoren unabhängig von der optischen Aktivität der Bildpunkte Gesten, Formen, beispielsweise Finger, oder ähnliches erkannt werden. Eine derartige Eingabe kann berührungslos bezüglich der Display-Vorrichtung erfolgen.In other words:
In various developments, photodetectors are monolithically integrated into the matrix of pixels. The integration can for example take place in the form of a homogeneous distribution or be line-shaped, for example illustrated in FIG 3C , For example, every second row 302-n the plurality of optoelectronic components 210 of the image area a row 304 with photodetectors. For example, one photodetector is assigned a (sub-) pixel wavelength selective, or vice versa. Thus, each row of optoelectronic devices 210 that act as photodetectors 304 operated, a series with optoelectronic devices 210 as pixels 304 operated, assigned. The photodetectors can independently of the pixel the ambient light 120 detect. As a result, regardless of the optical activity of the pixels, gestures, shapes, for example fingers, or the like can be detected by means of the photodetectors. Such an input can be made contactless with respect to the display device.
In verschiedenen Weiterbildungen ist nicht jedem (Sub-)Bildpunkt ein Fotodetektor zugeordnet. Hinsichtlich der Auflösung kann mittels der Integration von Fotodetektoren zusätzlich zu den Bildpunkten die Anzahldichte der Bildpunkte nominell verringert werden. Das menschliche Auge kann in einem Abstand von ungefähr 25 cm von der Display-Vorrichtung ungefähr 300 dpi bis 320 dpi auflösen. Bei einer derzeit möglichen Fertigungsfähigkeit der Display-Vorrichtung mit einer Bildpunkt-Anzahldicht von ungefähr 400 dpi kann somit ungefähr jeder vierte Bildpunkt als ein Fotodetektor ausgebildet oder betrieben werden, ohne dass sich für das menschliche Auge der Schärfeeindruck des Bildbereiches verändert. Bereits bei einer Fertigungsfähigkeit der Display-Vorrichtung von 600 dpi kann jeder Bildpunkt jeweils einem Fotodetektor zugeordnet sein – jeweils unter der Annahme, dass die Bildpunkte und Fotodetektoren identische Abmessungen aufweisen und die Auflösung der Berührung der Display-Vorrichtung ungefähr 50 bis 100 μm ist.In various developments, not every (sub) pixel is assigned a photodetector. With regard to the resolution, by integrating photodetectors in addition to the pixels, the number density of the pixels can be nominally reduced. The human eye can resolve approximately 300 dpi to 320 dpi at a distance of approximately 25 cm from the display device. With a presently possible production capability of the display device with a pixel count density of approximately 400 dpi, approximately every fourth pixel can thus be designed or operated as a photodetector without the sharpness impression of the image area being changed for the human eye. Already with a production capability of the display device of 600 dpi each pixel can be assigned to each one photodetector - each assuming that the pixels and photodetectors have identical dimensions and the resolution of the touch of the display device is about 50 to 100 microns.
4A veranschaulicht eine Weiterbildung einer Anordnung 400 von Bildpunkten 270, der beispielsweise weitgehend einem oben gezeigten Ausführungsbeispiel eines Bildpunktes einer Display-Vorrichtung entsprechen kann, die beispielsweise weitgehend einem der in 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen kann. Veranschaulicht ist eine Gruppierung 402 (binning) von mehreren Bildpunkten 270. Der Bildpunkt 270 weist beispielsweise einen Fotodetektor 104 auf, beispielsweise wird ein Sub-Bildpunkt als Fotodetektor 104 betrieben, wie oben bereits beschrieben wurde. 4A illustrates a development of an arrangement 400 of pixels 270 , of the For example, can largely correspond to an embodiment shown above of a pixel of a display device, for example, largely one of the in 1 to 3 shown embodiments may correspond. Illustrated is a grouping 402 (binning) of several pixels 270 , The pixel 270 has, for example, a photodetector 104 For example, a subpixel becomes a photodetector 104 operated, as already described above.
Die in dem Bildbereich 140 von den Fotodetektoren ermittelte Lichtintensität kann über die Fotodetektoren in der Gruppierung 402 gemittelt werden. Mittels der Anzahl an Fotodetektoren und Form der Gruppierung 402 kann beispielsweise die Sensitivität der Eingabefunktion des Bildbereiches eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von dem jeweiligen Benutzer.The in the picture area 140 The light intensity detected by the photodetectors may pass through the photodetectors in the array 402 be averaged. By means of the number of photodetectors and form of the grouping 402 For example, the sensitivity of the input function of the image area can be set, for example as a function of the respective user.
Alternativ oder zusätzlich weist der Bildbereich 140 eine statische oder veränderbare Gruppierung von Bildpunkten und Fotodetektoren auf, beispielsweise veranschaulicht in 4B. Die Veränderungen der ermittelten Lichtintensitäten der einzelnen Gruppierungen 406, 408 können unabhängig voneinander ausgewertet werden (in 4B veranschaulicht mittels der Lücke 404). Weiterhin können die einzelnen Gruppierungen 406, 408 eine unterschiedliche Form und Anzahl an Fotodetektoren bzw. Bildpunkten aufweisen.Alternatively or additionally, the image area 140 a static or variable grouping of pixels and photodetectors, for example, illustrated in FIG 4B , The changes in the determined light intensities of the individual groups 406 . 408 can be evaluated independently (in 4B illustrated by means of the gap 404 ). Furthermore, the individual groups 406 . 408 have a different shape and number of photodetectors or pixels.
In verschiedenen Weiterbildungen kann eine Gruppierung 410 einen Fotodetektor und zwei oder mehr Bildpunkte aufweisen, beispielsweise veranschaulicht in 4C.In various developments, a grouping 410 a photodetector and two or more pixels, for example illustrated in FIG 4C ,
In verschiedenen Weiterbildungen kann die Gruppierung von Fotodetektoren dazu benutzt werden, während des Betriebes der Display-Vorrichtung die Empfindlichkeit der Eingabefunktion des Bildbereiches zu verändern oder individuell an den Benutzer anzupassen. Dies kann ebenso automatisiert nach äußeren Gesichtspunkten geschehen wie auch vom Benutzer verändert werden.In various developments, the grouping of photodetectors can be used to change the sensitivity of the input function of the image area during the operation of the display device or to adapt it individually to the user. This can also happen automatically according to external aspects as well as be changed by the user.
5 veranschaulicht ein Ablauf-Diagramm eines Verfahrens 500 zum Herstellen einer Display-Vorrichtung, die beispielsweise weitgehend einem der in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen kann. 5 illustrates a flow diagram of a method 500 for producing a display device, for example, largely one of the in 1 to 4 shown embodiments may correspond.
Das Verfahren 500 weist ein Ausbilden 502 eines Bildbereiches mit einer Vielzahl an Fotodetektoren und einer Vielzahl an Bildpunkten auf. Das Ausbilden 502 des Bildbereiches weist ein Ausbilden 504 einer ersten Elektrodenschicht, und ein Ausbilden 508 einer zweiten Elektrodenschicht auf. Die zweite Elektrodenschicht wird von der ersten Elektrodenschicht elektrisch isoliert und in einem Abstand von dieser angeordnet ausgebildet. Die Vielzahl an Bildpunkten und die Vielzahl an Fotodetektoren wird mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ausgebildet 506, und sandwichartig zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ausgebildet.The procedure 500 has a training 502 an image area with a plurality of photodetectors and a plurality of pixels. The training 502 of the image area has a formation 504 a first electrode layer, and forming 508 a second electrode layer. The second electrode layer is electrically insulated from the first electrode layer and arranged at a distance from it. The plurality of pixels and the plurality of photodetectors are formed electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer 506 , and sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer.
Ferner weist das Verfahren 500 ein elektrisches Verbinden 510 einer ersten Recheneinheit mit der Vielzahl an Fotodetektoren auf, wobei die erste Recheneinheit zu einem Ermitteln einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches eingerichtet ist.Further, the method has 500 an electrical connection 510 a first arithmetic unit having the plurality of photodetectors, the first arithmetic unit being adapted to determine a temporal change of the light intensity determined by means of at least one photodetector in a predetermined area of the image area.
Ferner weist das Verfahren 500 ein elektrisches Verbinden 512 einer zweiten Recheneinheit mit der Vielzahl an Bildpunkten auf. Die zweite Recheneinheit ist eingerichtet zu einem Ansteuern der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen. Die zweite Recheneinheit ist ferner eingerichtet den Bildinhalt des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches zu verändern.Further, the method has 500 an electrical connection 512 a second arithmetic unit with the plurality of pixels. The second arithmetic unit is set up to drive the pixels around a given image in the image area. The second arithmetic unit is further configured to change the image content of the predetermined image by means of the determined temporal change of the determined light intensity of the predetermined range.
6 veranschaulicht ein Ablauf-Diagramm eines Verfahrens 600 zum Betreiben einer Display-Vorrichtung, die beispielsweise weitgehend einem der in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen kann. Das Verfahren 600 weist ein Ermitteln 602 einer zeitlichen Änderung der mittels wenigstens eines Fotodetektors ermittelten Lichtintensität in einem vorgegebenen Bereich des Bildbereiches auf; ein Ansteuern 604 der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen, und ein Verändern 606 des Bildinhaltes des vorgegebenen Bildes mittels der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches. 6 illustrates a flow diagram of a method 600 for operating a display device, for example, largely one of the in 1 to 4 shown embodiments may correspond. The procedure 600 has a determination 602 a change over time of the light intensity determined by means of at least one photodetector in a predetermined area of the image area; a drive 604 the pixels to represent a given image in the image area, and a change 606 the image content of the predetermined image by means of the determined temporal change of the determined light intensity of the predetermined range.
Das Ermitteln 602 der zeitlichen Änderung weißt ein Ermitteln einer laterale Verteilung der Lichtintensitäten in dem vorgegebenen Bildbereich wenigstens eines Teils der Vielzahl an Fotodetektoren auf. Das Ermitteln der zeitlichen Änderung ist ein Ermitteln eines Unterschiedes der Verteilung der Lichtintensitäten in dem vorgegebenen Bereich zu einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit. Basierend auf der ermittelten Änderung kann die erste Recheneinheit ein Signal bereitstellen.Determining 602 the temporal change comprises determining a lateral distribution of the light intensities in the predetermined image area of at least part of the plurality of photodetectors. Determining the temporal change is determining a difference of the distribution of the light intensities in the predetermined range at a first time and a second time. Based on the determined change, the first computing unit may provide a signal.
Das Ansteuern 604 der Bildpunkte um ein vorgegebenes Bild in dem Bildbereich darzustellen, und das Verändern 606 des Bildinhaltes des vorgegebenen Bildes kann mittels, beispielsweise basierend auf, der ermittelten zeitlichen Änderung der ermittelten Lichtintensität des vorgegebenen Bereiches verändert werden. Die Eingabe in dem Bildbereich kann dadurch beispielsweis mit der Ausgabe in dem Bildbereich korreliert werden.The driving 604 the pixels to represent a given image in the image area, and changing 606 the image content of the predetermined image can be changed by means of, for example, based on, the determined temporal change of the determined light intensity of the predetermined range. The input in the image area can thereby for example be correlated with the output in the image area.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass lediglich ein vorgebbarer Bereich des Bildbereiches eine Eingabefunktion oder eine Ausgabefunktion aufweist, beispielsweise ist der vorgebbare Bereich der vorgegebene Bereich, in dem die Lichtintensität ermittelt wird.In various developments, the display device is controlled such that only a predeterminable area of the image area has an input function or an output function, for example, the predefinable area is the predetermined area in which the light intensity is determined.
In verschiedenen Weiterbildungen weist der vorgegebene Bereich des Bildbereiches den Bereich des Bildbereiches auf, in dem sich die Ansteuerung des Bildbereiches zeitlich verändert, beispielsweise zeitlich unterschiedliche Bildinformationen bzw. Bildinhalte dargestellt werden.In various developments, the predetermined area of the image area has the area of the image area in which the control of the image area changes over time, for example, time-varying image information or image contents are displayed.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass die Anzahldichte an Fotodetektoren in dem Bildbereich von einer ersten Anzahldichte zu einer zweiten Anzahldichte änderbar ist, wobei sich die erste Anzahldichte und die zweite Anzahldichte in wenigstens in der Größe der Anzahldichte und/oder der Wellenlängensensitivität der Fotodetektoren unterscheiden.In various developments, the display device is controlled in such a way that the number density of photodetectors in the image area can be changed from a first number density to a second number density, the first number density and the second number density being at least as large as the number density and / or the number density Distinguish wavelength sensitivity of the photodetectors.
In verschiedenen Weiterbildungen werden die Lichtintensitäten der Fotodetektoren derart ermittelt, dass die Lichtintensitäten von jeweils zwei oder mehr direkt benachbarten Fotodetektoren gemittelt werden, d. h. mittels Gruppierung bzw. Binning. Dadurch kann die Detektionssicherheit erhöht werden.In various developments, the light intensities of the photodetectors are determined such that the light intensities of two or more directly adjacent photodetectors are averaged, d. H. by grouping or binning. As a result, the detection reliability can be increased.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass bezüglich der Fotodetektoren, deren Lichtintensitäten gemittelt werden, die Anzahl der Fotodetektoren und die Anordnung der Fotodetektoren zueinander einstellbar sind.In various developments, the display device is driven in such a way that with respect to the photodetectors whose light intensities are averaged, the number of photodetectors and the arrangement of the photodetectors are adjustable relative to each other.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass der vorgegebene Bereich wenigstens in einem ersten Bereich eine erste Anzahldichte an optisch aktiven Bildpunkten und eine erste die Anzahldichte an optisch aktiven Fotodetektoren aufweist; und in einem zweiten Bereich eine zweite Anzahldichte an optisch aktiven Bildpunkten und eine zweite Anzahldichte an optisch aktiven Fotodetektoren aufweist. Die erste Anzahldichte ist unterschiedlich zu der zweiten Anzahldichte. Dadurch kann die Gruppierung von Bildpunkten und Fotodetektoren jeweils und zueinander an den dargestellten Bildinhalt angepasst werden.In various developments, the display device is controlled in such a way that the predetermined region has at least in a first region a first number density of optically active pixels and a first the number density of optically active photodetectors; and in a second region having a second number density of optically active pixels and a second number density of optically active photodetectors. The first number density is different from the second number density. As a result, the grouping of pixels and photodetectors can be adapted to the displayed image content in each case and to one another.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung derart angesteuert, dass die Lichtintensitäten von wenigstens einem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren im optisch inaktiven Zustand der Bildpunkte ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich werden die Lichtintensitäten von wenigstens einem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren im optisch aktiven Zustand der Bildpunkte ermittelt.In various developments, the display device is controlled in such a way that the light intensities of at least part of the plurality of photodetectors are determined in the optically inactive state of the pixels. Alternatively or additionally, the light intensities of at least part of the plurality of photodetectors in the optically active state of the pixels are determined.
In verschiedenen Weiterbildungen werden wenigstens ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte und wenigstens ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren derart angesteuert, dass eine Verteilung der Lichtintensität von Vorrichtungs-externem Licht auf dem Bildbereich und eine Verteilung der Lichtintensität von Licht in dem Bildbereich, das von den Bildpunkten emittiert wird, ermittelbar ist. Dies ermöglicht ein Umschalten zwischen Auflicht-Detektion und/oder Abschattungsdetektion. Dadurch wird zudem eine Detektion der Eingabe in unabhängig von der optischen Aktivität der Bildpunkte ermöglicht.In various embodiments, at least a portion of the plurality of pixels and at least a portion of the plurality of photodetectors are driven such that a distribution of the light intensity of device-external light on the image area and a distribution of the light intensity of light in the image area, that of the pixels is emitted, can be determined. This allows switching between incident light detection and / or shading detection. This also allows detection of the input in regardless of the optical activity of the pixels possible.
In verschiedenen Weiterbildungen wird die Display-Vorrichtung in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betrieben. Im ersten Betriebsmodus wird ein Teil der Vielzahl der Bildpunkte zu einem Darstellen eines Teils eines Bildes angesteuert und im zweiten Betriebsmodus der Teil der Vielzahl der Bildpunkte als ein Teil der Vielzahl der Fotodetektoren betrieben, und Lichtintensitäten von dem Teil der Vielzahl der Fotodetektoren ermittelt.In various developments, the display device is operated in a first operating mode and a second operating mode. In the first mode of operation, a portion of the plurality of pixels is driven to represent a portion of an image, and in the second mode of operation, the portion of the plurality of pixels operates as a portion of the plurality of photodetectors, and detects light intensities from the portion of the plurality of photodetectors.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die Display-Vorrichtung zwei oder mehr Bildbereiche und/oder zwei oder mehr vorgegebene Bereiche eines Bildbereiches aufweisen, die räumlich voneinander getrennt sind.The invention is not limited to the specified embodiments. For example, the display device may comprise two or more image areas and / or two or more predetermined areas of an image area, which are spatially separated.
