DE10359881A1 - Organic light emitting diode (OLED) component e.g. for surface display, has current flow through OLED-component measured - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein OLED-Bauelement und Aktiv-Matrix-Display auf Basis von OLED-Bauelementen sowie ein Verfahren zum Steuern derselben mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 8, 14 und 16 genannten Merkmalen.The The invention relates to an OLED device and active matrix display based on OLED devices and a method of controlling the same with those in the preambles the claims 1, 8, 14 and 16 mentioned features.
Flachdisplays auf der Basis organischer Leuchtdioden (OLEDs) zeichnen sich durch hohe Brillianz und weiten Betrachtungswinkel aus. Als selbstemissive Technologie benötigen OLED-Displays keine Hintergrundbeleuchtung und können damit unter Bedingungen mit niedrigem bis mittlerem Umgebungslichtanteil energetisch vorteilhaft eingesetzt werden.flat panel displays based on organic light emitting diodes (OLEDs) are characterized high brilliance and wide viewing angle. As a self-adhesive Need technology OLED displays do not provide backlighting and can therefore operate in conditions with low to medium ambient light component energetically advantageous be used.
Unter Bedingungen mit einem hohen Anteil an Umgebungslicht, z.B. in direktem Sonnenlicht, muß jedoch überproportional viel Leistung aufgewendet werden, um die benötigte Helligkeit zu erreichen. Zudem sind die benötigten Ströme für die Ansteuerung der emissiven Bauelemente entsprechend hoch. Daher sind bei einem hohen Umgebungslichtanteil reflektive und reemissive Technologien, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigen, überlegen. Deren Nachteil besteht jedoch darin, dass sie für die Operation unter Bedingungen mit wenig Umgebungslicht eine Hintergrundbeleuchtung (Backlight) benötigen, durch welche sich die baulichen Ausmaße und die Energieaufnahme bei geringem Umgebungslichtanteil überproportional erhöhen.Under Conditions with a high level of ambient light, e.g. in direct Sunlight, but must be disproportionate a lot of power is spent to achieve the required brightness. moreover are the needed ones streams for the Control of the emissive components correspondingly high. Therefore are reflective and reemissive technologies at a high ambient light level, such as liquid crystal displays, superior. Their disadvantage, however, is that they are for the operation under conditions with low ambient light, need a backlight (backlight) through which are the structural dimensions and the energy consumption at low ambient light proportion disproportionately increase.
OLED-Bauelemente,
die auf der Basis organischer Leuchtdioden sowohl im emissiven als
auch im reemissiven Modus betrieben werden können, sind aus
In einem Bauelement mit Elektrolumineszenz- und Photolumineszenzlöschungsverhalten kann auf Grund des inneren Photoeffekts ein Photostrom erzeugt werden. Eintreffendes Licht (Photonen) erzeugen Elektron-Lochpaare und führen zu einem Photostrom.In a device having electroluminescence and photoluminescence quenching behavior due to the internal photo effect, a photocurrent is generated. Incoming light (photons) create electron-hole pairs and lead to a photocurrent.
Dieses Prinzip kann dazu verwendet werden, um ein OLED-Bauelement oder ein OLED-Display als Photosensor z.B. in einem Scanner zu verwenden.This Principle can be used to an OLED device or an OLED display as Photosensor e.g. to use in a scanner.
Der durch das OLED-Bauelement fließende Strom (Photostrom) hängt aufgrund des inneren Photoeffekts von der Intensität des Lichtes ab, mit dem das OLED-Bauelement beleuchtet wird. Eine höhere Beleuchtung resultiert in einem höheren Photostrom.Of the current flowing through the OLED device (Photocurrent) hangs due to the internal photo effect of the intensity of the light starting with which the OLED component is illuminated. A higher lighting results in a higher one Photocurrent.
Ab einer Spannung, die kleiner ist als die Einsatzspannung, entspricht der Bauelementestrom nahezu dem Photostrom.From a voltage which is less than the threshold voltage corresponds the component current almost the photocurrent.
Die Veränderung des Photostroms kann beispielsweise als Signal verwendet werden, um optische Informationen (Intensität des Umgebungslichtes des OLED-Bauelementes in elektrische Signale umzuwandeln.The change of the photocurrent can be used as a signal, for example, for optical information (intensity of the ambient light of the Convert OLED device into electrical signals.
Es sind Berührungsbildschirme bekannt, bei denen die Bildschirmoberfläche als Schnittstelle zwischen dem elektrischen Gerät und dem Anwender fungiert. Der Berührungsbildschirm umfasst regelmäßig ein lichtdurchlässiges Substrat. Dieses Substrat kann starr, beispielsweise aus Glas, aber auch aus flexiblem Material, wie beispielsweise Kunststoff ausgebildet sein. Unterschiedliche auf dem Bildschirm angeordnete Schichten fungieren als berührungsempfindliche Elemente des Berührungsbildschirmes. Die berührungsempfindlichen Elemente umfassen beispielsweise Umwandler und elektronische Schaltungen, die notwendig sind, um eine Berührung durch ein Objekt so zu detektieren, dass die genaue Position der Berührung auf dem (Berührungs-) Bildschirm ermittelt werden kann. Entsprechende Leitungen sind an elektronischen Schaltungen angeschlossen, so dass Signale zum Berührungsbildschirm hin oder vom Berührungsbildschirm weg geleitet werden können. Die Leitungen sind regelmäßig an einer externen Steuereinheit angeschlossen. Die externe Steuereinheit leitet die verschiedenen Signale zum Berührungsbildschirm und führt Berechnungen basierend auf den Antworten der berührungsempfindlichen Elemente bei Berührungen aus, um die (X, Y)-Koordinaten der Berührung zu ermitteln.There are known touch screens in which the screen surface acts as an interface between the electrical device and the user. The touchscreen regularly includes a translucent substrate. This substrate may be rigid, for example, made of glass, but also of flexible material, such as plastic. Different layers arranged on the screen act as touch-sensitive elements of the touch screen. The touch-sensitive elements include, for example, transducers and electronic circuits necessary to detect contact by an object so that the exact position of the touch on the (touch) screen can be determined. Corresponding lines are connected to electronic circuits so that signals can be routed towards the touch screen or away from the touch screen. The cables are regularly connected to an external control unit. The external control unit routes the various signals to the touch screen and performs calculations based on the responses of the touch-sensitive elements upon touching, in order to (X, Y) coordinates of the touch to determine.
Es sind unterschiedliche Berührungsbildschirmtechnologien bekannt.It are different touch screen technologies known.
Systeme, welche die Widerstandsänderung durch den Kontakt transparenter leitfähiger Schichten ausnutzen, werden als „resistive" Systeme bezeichnet. Dagegen werden solche Systeme, welche die kapazitiven Änderungen durch die Berührung der Bildschirmoberfläche registrieren, als „kapazitive" Systeme bezeichnet. In den vorgenannten Fällen werden elektrische oder optische Signale verwendet, um die Anwenderinformationen (das Drücken auf die Bildschirmoberfläche) in elektrische Informationen umzuwandeln. Dabei ist die Berührungsbildschirmfunktion (Detektion einer Signaleingabe) von der Bildschirmfunktion (Darstellung von Informationen durch Umwandlung elektrischer Signalspannungen in Licht) getrennt. So arbeitet beispielsweise im Fall eines LC-Displays (LCD) mit integrierter Berührungsbildschirmfunktion das LCD lediglich in seiner Bildschirmfunktion, z.B. der Anzeige derjenigen Informationen, welche nach dem Berühren einer Schaltfläche angezeigt werden sollen. Das Sensorelement (Berührungsbildschirmfunktion) wird auf der Bildschirmoberfläche als separate Vorrichtung bzw. separate Funktion angeordnet. Ein Feld transparenter, leitfähiger Linien wird regelmäßig benutzt, um eine entsprechende Berührung detektieren zu können.systems, which the resistance change through the contact more transparent conductive Exploiting layers are called "resistive" systems such systems which register the capacitive changes by touching the screen surface, referred to as "capacitive" systems. In the aforementioned cases will be electrical or optical signals used to provide the user information (the pressing on the screen surface) to transform into electrical information. Here is the touch screen function (Detection of a signal input) from the screen function (illustration of information by converting electrical signal voltages into Light). For example, it works in the case of an LC display (LCD) with integrated touch screen function the LCD only in its screen function, e.g. the ad that information that appears after touching a button should be. The sensor element (touch screen function) becomes on the screen surface arranged as a separate device or separate function. One Field more transparent, more conductive Lines are used regularly for a corresponding touch to be able to detect.
EP1248228, US20020171610 und US20020186208 (Eastman Kodak) beschreiben ein ähnliches Prinzip. Ein OLED-Display beinhaltet ein transparentes Substrat mit zwei Seiten. Licht emittierende Elemente eines Elektrolumineszenzdisplays sind auf einer Seite des Substrats angeordnet. Berührungsempfindliche Elemente eines Berührungsbildschirmes sind auf der anderen Seite des Substrates angeordnet, wobei erfindungsgemäß OLED und Berührungsbildschirm auf ein und dem selben Substrat angeordnet sind. Nachteilig hieran ist, dass Displayelemente und berührungsempfindliche Elemente an unterschiedlichen Seiten (des Substrats) angeordnet sind, was unterschiedliche Produktionstechnologien und -schritte erfordert und dementsprechend zu einem erheblichen Kostennachteil führt.EP1248228, US20020171610 and US20020186208 (Eastman Kodak) describe a similar one Principle. An OLED display includes a transparent substrate with two sides. Light emitting elements of an electroluminescent display are arranged on one side of the substrate. Touch-sensitive elements a touchscreen are arranged on the other side of the substrate, according to the invention OLED and touch screen are arranged on one and the same substrate. A disadvantage of this is that display elements and touch-sensitive elements on different sides (of the substrate) are arranged, which is different Production technologies and steps required and accordingly leads to a considerable cost disadvantage.
Die Kombination einer OLED und eines Lichtsensors ist in GB 2315594 (CDT) beschrieben. Hier sind Lichtsensor und Lichtaussender in der selben Lage (Schicht) benachbart angeordnet. Eine OLED basierend auf PPV-Materialien wird als lichtaussendendes Element verwendet. Das Material, welches für das Sensorelement verwendet wird, ist ein halbleitendes Polymer. Die Erfindung beinhaltet weiterhin, dass das Material für das lichtaussendende und das lichtempfindliche Element von gleicher Art sein kann. Der Nachteil dieser Erfindung besteht darin, dass lichtaussendendes Element und lichtempfindliches Element Platz auf der Displayfläche benötigen, weil es physisch getrennte Bauelemente sind. Dadurch wird die Displayauflösung und damit die Bildqualität reduziert. Weiterhin ist die Auflösung des Sensors aus den gleichen Ursachen ebenfalls gering.The Combination of an OLED and a light sensor is in GB 2315594 (CDT). Here are light sensor and light emitter in the the same layer (layer) arranged adjacent. An OLED based on PPV materials is used as a light-emitting element. The material, which for The sensor element used is a semiconducting polymer. The invention further includes that the material for the light-emitting and the photosensitive element may be of the same type. Of the Disadvantage of this invention is that lichtaussendendes Element and photosensitive element need space on the display surface, because there are physically separate components. This will change the display resolution and thus the picture quality reduced. Furthermore, the resolution of the sensor is the same Causes also low.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein OLED-Bauelement sowie ein Display auf Basis organischer Leuchtdioden (OLED) anzugeben, welche sowohl eine Anzeigefunktion zur Darstellung von Informationen als auch eine Berührungs (bildschirm)funktion zur Detektion einer Signaleingabe auf der Oberfläche des Displays/OLED-Bauelementes aufweisen und kostengünstiger als die bekannten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik herstellbar sind.The The object of the invention is an OLED device and a Display based on organic light emitting diodes (OLED) indicate which both a display function for displaying information as well a touch (Screen) function for detecting a signal input on the surface of the Have displays / OLED device and cheaper than the known devices can be produced according to the prior art.
Weiterhin soll ein Verfahren zum Steuern eines OLED-Bauelementes und eines OLED-Displays angegeben werden, durch welches sowohl eine Bildschirmfunktion zur Darstellung von Informationen als auch eine Berührungs (bildschirm)funktion zur Detektion einer Signaleingabe realisiert werden kann.Farther a method for controlling an OLED device and a OLED displays are indicated by which both a screen function for displaying information as well as a touch (screen) function can be realized for detecting a signal input.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 8 (Verfahrensanspruch) sowie der Ansprüche 14 und 16 (Sachanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff.These The object is achieved by the features in the characterizing part of claims 1 and 8 (method claim) as well as the claims 14 and 16 (claim) in conjunction with the features in Generic term.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Advantageous embodiments The invention are contained in the subclaims.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für OLED-Bauelemente und OLED-Displays eine Berührungsbildschirmfunktion besonders kostengünstig realisiert werden kann. Dazu wird ein OLED-Bauelement, das eine lichtemittierende Schicht sowohl mit Elektrolumineszenzeigenschaften als auch Photolumineszenzlöschungseigenschaften aufweist, nicht nur in einen emissiven Modus zur Aussendung von Licht durch eine Spannung in Vorwärtsrichtung, welche größer als die Einsatzspannung der lichtemittierenden Schicht ist, geschaltet, sondern zur Detektion einer Signaleingabe wird das OLED-Bauelement erfindungsgemäß in einen sensorischen Modus geschaltet, wobei an das OLED-Bauelement eine Spannung in Vorwärtsrichtung, welche kleiner als die Einsatzspannung der lichtemittierenden Schicht ist oder eine Spannung in Rückwärtsrichtung angelegt und der Stromfluss durch das OLED-Bauelement gemessen und aus der zeitlichen Änderung der Stromflusses auf eine Signaleingabe geschlossen wird. Dabei wird erfindungsgemäß die Tatsache ausgenutzt, das OLED-Bauelemente, deren organische Schicht sowohl Elektrolumineszenzeigenschaften als auch Photolumineszenzeigenschaften aufweist im dualen Betrieb, dass heißt, im emissiven und im reemissiven Betrieb schaltbar ist. Wird das OLED-Bauelement im emissiven Betrieb in Vorwärtsrichtung betrieben und ist die angelegte Spannung größer als die Einsatzspannung des OLED-Bauelementes, so wird auf Grund von Elektrolumineszenz Licht ausgesendet. Wird jedoch an das OLED-Bauelement eine positive Spannung (in Vorwärtsrichtung), die geringer als die Einsatzspannung ist, angelegt, fließt ein negativer Strom im Falle des Vorhandenseins von geeignetem (ausreichendem) Umgebungslicht auf Grund der Generation eines Photostromes. Dabei ändert sich der Bauelementestrom in Abhängigkeit von der Intensität des externen Umgebungslichtes, sofern das Spektrum des Umgebungslichtes das Absorptionsspektrum des organischen Materials des OLED-Bauelementes zumindest teilweise überdeckt. Die Kennlinie des Bauelementes verläuft hier im vierten Quadranten. Ferner kann das OLED-Bauelement beim Anlegen einer negativen Spannung (in Rückwärtsrichtung) im so genannten Photolumineszenzlöschungsmodus (reemissiver Modus) betrieben werden. Bei konstanter (in Rückwärtsrichtung angelegter) Versorgungsspannung des OLED-Bauelementes hängt die Höhe des Bauelementestromes ebenfalls von der Intensität des Umgebungslichtes ab. Erfindungsgemäß kann die Abhängigkeit zwischen Bauelementestrom und Intensität des Umgebungslichtes (bei ausreichendem Umgebungslichtanteil) im reemissiven Modus (Anlegen einer Spannung in Rückwärtsrichtung) beziehungsweise in dem Modus, in welchem eine Spannung in Vorwärtsrichtung angelegt ist, welche kleiner als die Einsatzspannung des OLED-Bauelementes ist – wird nachfolgend als Modus b bezeichnet –, zur Realisierung einer Berührungsbildschirmfunktion beziehungsweise einer Berührungsbauelementefunktion derart genutzt werden, dass das OLED-Bauelement zumindest anteilig entweder im reemissiven Modus oder im Modus b betrieben und der durch das OLED-Bauelement fließende Strom (Bauelementestrom) gemessen wird und aus der Änderung des Bauelementestromes auf eine Signaleingabe geschlossen wird. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass ein Berühren des OLED-Bauelementes beispielsweise durch den Finger eines Benutzers zu einer Änderung der Umgebungslichtintensität führt. Dementsprechend kann aus einer solchen Änderung der Umgebungslichtintensität auf eine Signaleingabe, das heißt in diesem Falle auf ein Berühren des OLED-Bauelementes geschlossen werden. Dazu weist ein erfindungsgemäßes OLED-Bauelement Mittel zur Messung des durch das OLED-Bauelement fließenden Stroms auf. Ein solches OLED-Bauelement kann beispielsweise ein leuchtender Lichtschalter sein, welcher bei Berührung ein Signal zum Ein- bzw. Ausschalten von Licht erzeugt. Das erfindungsgemäße OLED-Bauelement kann aber beispielsweise auch ein Pixel eines OLED-Displays sein.A particular advantage of the invention is that a touch screen function can be implemented particularly cost-effectively for OLED components and OLED displays. For this purpose, an OLED device having a light-emitting layer having both electroluminescent and photoluminescent-quenching properties is switched not only to an emissive mode for emitting light by a forward voltage greater than the threshold voltage of the light-emitting layer, but to detection a signal input, the OLED device according to the invention is switched to a sensory mode, wherein the OLED device, a voltage in the forward direction, which smaller than the threshold voltage of the light emit light the layer is applied or a voltage in the reverse direction and the current flow through the OLED device is measured and closed from the temporal change of the current flow to a signal input. According to the invention, the fact is exploited that the OLED components whose organic layer has both electroluminescent properties and photoluminescence properties in dual operation, that is to say, can be switched in emissive and in reemissive operation. If the OLED component is operated in the forward direction in emissive operation and the applied voltage is greater than the threshold voltage of the OLED component, then light is emitted due to electroluminescence. However, when a positive voltage (forward direction) lower than the threshold voltage is applied to the OLED device, a negative current flows in the presence of suitable (sufficient) ambient light due to the generation of a photocurrent. In this case, the component current changes as a function of the intensity of the external ambient light, as long as the spectrum of the ambient light at least partially covers the absorption spectrum of the organic material of the OLED component. The characteristic of the component runs here in the fourth quadrant. Furthermore, the OLED device can be operated when applying a negative voltage (in the reverse direction) in the so-called photoluminescent quenching mode (reemissive mode). At a constant (applied in the backward direction) supply voltage of the OLED device, the height of the component current also depends on the intensity of the ambient light. According to the invention, the dependence between the component current and the intensity of the ambient light (with sufficient ambient light component) in the reemissive mode (application of a voltage in the reverse direction) or in the mode in which a voltage is applied in the forward direction, which is smaller than the threshold voltage of the OLED device, is hereinafter referred to as mode b - be used to realize a touchscreen function or a touch device function such that the OLED device is at least partially operated either in the reemissive mode or in mode b and the current flowing through the OLED device (component current) is measured and from the change in the component current is closed to a signal input. In this case, the fact is exploited that touching the OLED component, for example by the finger of a user, leads to a change in the ambient light intensity. Accordingly, it can be concluded from such a change in the ambient light intensity to a signal input, that is, in this case to a touch of the OLED device. For this purpose, an inventive OLED device has means for measuring the current flowing through the OLED device. Such an OLED component can be, for example, a luminous light switch, which generates a signal for switching on or off of light when touched. However, the OLED component according to the invention can also be, for example, a pixel of an OLED display.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das OLED-Bauelement abwechselnd in den emissiven Modus zur Aussendung von Licht sowie in den sensorischen Modus, das heißt in den reemissiven Modus beziehungsweise in den Modus b zur Detektion einer Signaleingabe geschaltet.In a preferred embodiment is the OLED device alternately in the emissive mode to emit light as well in the sensory mode, that is in the reemissive mode or in the mode b for detecting a signal input connected.
Um das Hin- und Herschalten zwischen emissivem Modus (Lichtaussendung) und sensorischem Modus (Detektion einer Signaleingabe) derart unscheinbar auszugestalten, dass es von einem Beobachter nicht wahrnehmbar ist, wird die Umschaltung zwischen emissivem Modus und sensorischem Modus vorzugsweise mit einer Frequenz von größer als 30 Hz vorgenommen.Around switching between emissive mode (light emission) and sensory mode (detection of a signal input) so inconspicuous that it is imperceptible to an observer, will switch between emissive mode and sensory mode preferably made with a frequency greater than 30 Hz.
Analog zum erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines OLED-Bauelementes ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines OLED-Displays bestehend aus einer Vielzahl separat ansteuerbarer OLED-Bauelemente, deren lichtemittierende Schichten sowohl Elektrolumineszenzeigenschaften als auch Photolumineszenzlöschungseigenschaften aufweisen, wobei die OLED-Bauelemente in einem emissiven Modus zur Aussendung von Licht schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem sensorischen Modus zur Detektion einer Signaleingabe an mindestens ein OLED-Bauelement des OLED-Displays eine Spannung in Vorwärtsrichtung, welche kleiner als die Einsatzspannung der lichtemittierenden Schicht des OLED-Bauelementes ist, oder eine Spannung in Rückwärtsrichtung angelegt und danach der Stromfluss durch das OLED-Bauelement gemessen und aus der zeitlichen Änderung des Stromflusses auf eine Signaleingabe geschlossen wird.Analogous to the inventive method for Controlling an OLED component is the method according to the invention for controlling an OLED display consisting of a plurality of separately controllable OLED devices whose light-emitting layers have both electroluminescent properties as well as photoluminescent quenching properties, wherein the OLED devices in an emissive mode for the transmission of Light are switchable, characterized in that in a sensory Mode for detecting a signal input to at least one OLED component of the OLED display a voltage in the forward direction, which is smaller than the threshold voltage of the light-emitting layer of the OLED device, or a voltage in the reverse direction applied and then measured the current flow through the OLED device and from the temporal change of the current flow is closed to a signal input.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass zwischen emissivem Modus und sensorischem Modus mit einer Frequenz von größer als 30 Hz hin- und hergeschaltet wird, um die optisch für einen Benutzer wahrnehmbaren Eigenschaften des Displays nicht zu verschlechtern.In a preferred embodiment It is envisaged that between emissive mode and sensory Mode with a frequency greater than 30 Hz is switched back and forth to the optically for one User does not deteriorate perceptible properties of the display.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist es vorgesehen, nicht sämtliche Pixel des OLED-Displays zwischen emissivem Modus und sensorischem Modus hin- und herzuschalten, sondern gleichzeitig einen Teil der OLED-Bauelemente (Pixel des OLED-Displays) in den emissiven Modus und einen anderen Teil der Pixel in den sensorischen Modus zu schalten, wobei vorzugsweise die im jeweiligen Modus geschalteten Pixel gleichmäßig über das Display verteilt sind.In an alternative embodiment, it is provided not to switch all the pixels of the OLED display between emissive mode and sensory mode, but at the same time a part of the OLED components (pixels of the OLED display) in the emissive mode and another part of Pixels in the sensory mode, preferably in each Mo switched pixels are evenly distributed across the display.
Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist ein erfindungsgemäßes OLED-Display mindestens ein erfindungsgemäßes OLED-Bauelement mit mindestens einem Mittel zur Messung des durch das OLED-Bauelement fließenden Stroms auf. Erfindungsgemäß kann ein Teil der Pixel des Displays für eine Bildschirmfunktion (Lichtaussendung im emissiven Modus) und gleichzeitig ein anderer Teil der Pixel zur Detektion einer Signaleingabe (in den sensorischen Modus) geschaltet werden. Dies ist insoweit vorteilhaft, als dass die Auswahl derjenigen Pixel, welche in den emissiven Modus geschaltet werden, derart erfolgt, dass alle OLED-Bauelemente eine nahezu gleiche Betriebsdauer im emissiven Modus aufweisen. Dazu ist es vorgesehen, die Betriebsdauer der einzelnen Pixel im emissiven Modus zu messen und zu speichern. Hierdurch wird es erfindungsgemäß ermöglicht, dass alle Pixel des Bildschirmes im Laufe der Zeit den gleichen Abnutzungseigenschaften unterworfen sind, da Pixel im emissiven Modus schneller Alterungserscheinungen als Pixel im sensorischen Modus aufweisen.to Realization of the method according to the invention has an inventive OLED display at least one inventive OLED device with at least one means for measuring the through the OLED device flowing Electricity on. According to the invention can Part of the pixels of the display for a screen function (light emission in emissive mode) and at the same time another part of the pixels for detecting a signal input (in sensory mode). This is so far advantageous in that the selection of those pixels, which in the Emissive mode to be switched, it is done so that all OLED devices a have almost the same operating time in emissive mode. To It is envisaged the operating time of each pixel in the emissive Mode to measure and save. This makes it possible according to the invention that all pixels of the screen over time the same Wear characteristics are subject as pixels in the emissive Mode of rapid aging phenomena as pixels in the sensory Mode have.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to embodiments.
Es zeigen:It demonstrate:
Um
die Funktionen für
einen OLED-Aktivmatrix-Display nach der Erfindung zu erfüllen, werden auf
ein Substrat
Im
vierten Quadranten (IV., Teilbereich b) arbeitet das Pixel bei ausreichendem
Umgebungslichtanteil nach dem Solarzellenprinzip (gestrichelte Linie).
Wenn eine positive Spannung, die geringer als die Einsatzspannung
UE des OLED-Bauelementes ist, angelegt wird (Teilbereich
b), wird ein negativer Strom (in Rückwärtsrichtung) im Falle des Vorhandenseins
eines ausreichenden Umgebungslichtanteiles erzeugt (gestrichelte
Linie). Dieser Strom ändert sich
in Abhängigkeit
von der Intensität
des Umgebungslichtes, sofern das Spektrum des Umgebungslichtes das
Absorptionsspektrum des organischen Materials
Das
Anlegen einer negativen Spannung führt zum reemissiven Betrieb
des Pixels. Dies ist in
Um
mit dem in
Im
Ausführungsbeispiel
nach
Ein
Beispiel einer räumlichen
Trennung von im emissiven und im sensorischen Modus betriebenen
Pixeln ist in
Schließlich wird eine logische Schaltung oder eine Kombination einer logischen Schaltung und einer Software benutzt, um die Veränderung des gemessenen Stromes in die gewünschte Funktion wie die Berührungsbildschirmfunktion zu übertragen. Vorzugsweise werden die gemessenen Stromwerte digitalisiert und mittels eines Datenerarbeitungsgerätes ausgewertet. Vorzugsweise wird der Stromfluss innerhalb eines Zeitintervalls von 1 ms gemessen.Finally will a logic circuit or a combination of a logic circuit and a software used to change the measured current in the desired Function like the touch screen function transferred to. Preferably the measured current values are digitized and by means of a Data preparation unit evaluated. Preferably, the current flow within a time interval measured by 1 ms.
Es ist auch möglich, dass das Display in zwei Modi arbeitet. Ein Modus ist der Displaymodus, indem alle Pixel Displayinformationen anzeigen, wie z.B. Text oder Bilder. Im zweiten Modus arbeitet das Display im Berührungsbildschirmmodus, in dem alle Pixel als lichtempfindliche Elemente arbeiten. Zwischen beiden Modi wird sehr schnell (beispielsweise mit einer Frequenz von 50 Hz) hin und her geschaltet, so dass ein störender Einfluß des Berührungsbildschirmmodus für den Anwender nicht sichtbar wird. Die maximale Frequenz zum Hin- und Herschalten wird durch die Lebensdauer der einzelnen Zustände begrenzt, welche im Nanosekundenbereich liegt. Um ein wahrnehmbares Flackern des Bilder zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine Frequenz von größer als 30 Hz vorgesehen.It is possible, too, that the display works in two modes. One mode is the display mode, in that all pixels display display information, e.g. Text or Images. In the second mode, the display operates in touch screen mode, in which all pixels work as photosensitive elements. Between both modes will be very fast (for example, with a frequency of 50 Hz) so that disturbing influence of the touch screen mode for the User is not visible. The maximum frequency for back and forth Switching is limited by the lifetime of the individual states, which lies in the nanosecond range. To a noticeable flicker of the images is inventively a frequency of greater than 30 Hz provided.
In einem vollfarbigen Display wird das blaue Pixel vorzugsweise als lichtaussendendes Pixel, und das grüne oder rote Pixel als lichtempfindliches Pixel betrieben. Dazu ist es erforderlich, dass die spektrale Empfind lichkeit des im sensorischen Modus befindlichen Pixels eine große Überschneidung mit dem Spektrum des emittierenden Pixels aufweist.In a full color display, the blue pixel is preferably as light-emitting pixel, and the green or red pixel as photosensitive Pixel operated. For this it is necessary that the spectral sensitivity sensitivity of the sensory mode pixel is a large overlap having the spectrum of the emitting pixel.
Sowohl die Bereiche des Displays, die als Anzeigeelemente arbeiten als auch die Bereiche, die im reemissiven oder im Modus b arbeiten, können festgelegt werden oder zufällig bestimmt oder entsprechend eines Schemas gewählt werden. Letzteres ist vorzuziehen, um dem Effekt des unterschiedlichen Alterns der Pixel entgegenzuwirken.Either the areas of the display that work as display elements as also the areas that work in the reemissive or mode b, can be set be or random determined or selected according to a scheme. The latter is preferable to counteract the effect of different ages of the pixels.
Vorteil dieser Erfindung ist, dass Berührungsbildschirmfunktion und Bildschirmfunktion in ein Display unter Verwendung der gleichen Pixelelemente integriert werden können. Die unterschiedlichen Funktionen werden lediglich durch das Auswählen der Spannung am Pixel aktiviert. Demzufolge sind die Herstellungsprozesse vergleichbar mit denen herkömmlicher OLEDs, obwohl eine zusätzlich Funktionalität hinzugefügt wird. Dies bedeutet geringe Herstellungskosten für ein Display mit Berührungsbildschirm. Hierdurch wird es ermöglicht, neue kostengünstige Anwendungen zu schaffen, z.B. mobile Endgeräte ohne Tastenfeld.advantage of this invention is that touch screen function and screen function in a display using the same Pixel elements can be integrated. The different functions are only by selecting the Voltage at the pixel activated. As a result, the manufacturing processes comparable to those of conventional OLEDs, though an additional functionality added becomes. This means low manufacturing costs for a display with touch screen. This makes it possible new cost-effective To create applications, e.g. mobile devices without keypad.
Des Weiteren ist bekannt, dass die umgekehrte Betriebsspannung (während des Auslöschungsmodus) den Effekt des unterschiedlichen Alterns der Einzelpixel unterdrücken bzw. reduzieren kann. Pixel, die stärker im emissiven Modus betrieben werden, altern schneller, was sich durch Displaybereiche mit geringerer Helligkeit bemerkbar macht. Dadurch, das in der gegenwärtigen Erfindung lichtausendende und lichtempfindliche (Auslöschungspixel) Pixel durch Software ausgewählt werden können, kann der Auslöschungsmodus vorrangig für Pixel ausgewählt werden, die stärker im emissiven Modus betrieben wurden. Demzufolge kann der Effekt des unterschiedlichen Alterns reduziert werden, was in besserer Bildqualität resultiert.Of Furthermore, it is known that the reverse operating voltage (during the Extinction mode) suppress the effect of different aging of the individual pixels or can reduce. Pixel, the stronger operate in emissive mode, aging faster, resulting in makes noticeable by display areas with lower brightness. Thereby, that in the present Invention light emitting and photosensitive (erasing pixels) pixels selected by software can, can the extinction mode priority for Pixel selected become stronger operated in emissive mode. As a result, the effect can be of different ages are reduced, resulting in better picture quality results.
- 11
- Aktiv Matrix Substratactive Matrix substrate
- 22
- Indium-Zinnoxid-SchichtstrukturIndium tin oxide layer structure
- 33
- organische Schichtorganic layer
- 44
- Metallschichtmetal layer
- 55
- Licht undurchlässiges Elementlight impermeable element
- 66
- Lichtausendende Bereiche eines erfindungsLichtausendende Areas of a Invention
- gemäßen Anzeigeelementes (Pixel)according to the display element (Pixel)
- 77
- Lichtempfindliche Bereiche eines erfindungsPhotosensitive Areas of a Invention
- gemäßen Anzeigeelementes (Pixel)according to the display element (Pixel)
- 88th
- OLED Pixelelement im Elektrolumineszenzmodus (lichtaussendend)OLED Pixel element in electroluminescent mode (light emitting)
- 99
- OLED Pixelelement im Modus b/SensormodusOLED Pixel element in mode b / sensor mode
- 1010
- OLED Pixelelement im Auslöschungs-/SensorOLED Pixel element in the extinction / sensor
- modusmode
- 1111
- Amperemeterammeter
- 1212
- UmgebungslichtlichtAmbient light light
- 1313
- Elektrolumineszenzlichtelectroluminescent
- 1414
- OLED VersorgungsquelleOLED source
- 1515
- OLED AnzeigeelementOLED display element
- 1616
- Speicherkondensatorstorage capacitor
- T1T1
- Schalttransistorswitching transistor
- T2T2
- Schalttransistorswitching transistor
- VDD V DD
- VersorgungsspannungsanschlußSupply voltage terminal
- VCATHODE V CATHODE
- KathodenspannungsanschlußCathode voltage connection
- VCELECT V CELECT
- AktivierungsspannungsanschlußActivation voltage connection
- VDATA V DATA
- DatenspannungsanschlußData voltage connection
- UE U E
- Einsatzspannungthreshold voltage
- aa
- angelegte Spannung > UE applied voltage> U E
- bb
- UE > angelegte Spannung > 0U E > applied voltage> 0
- cc
- angelegte Spannung < 0scale Voltage <0
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SAMSUNG MOBILE DISPLAY CO. LTD., SUWON, GYEONG, KR |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SAMSUNG DISPLAY CO., LTD., YONGIN-CITY, KR Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG MOBILE DISPLAY CO. LTD., SUWON, GYEONGGI, KR Effective date: 20120921 Owner name: SAMSUNG DISPLAY CO., LTD., KR Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG MOBILE DISPLAY CO. LTD., SUWON, KR Effective date: 20120921 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZL, DE Effective date: 20120921 Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE Effective date: 20120921 |