DE112019001907T5 - Elektronische vorrichtungsanzeige für bildgebung durch eine anzeige - Google Patents

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Abstract

Systeme und Verfahren zur Bildgebung durch eine Anzeige. Eine Anzeige schließt eine Aperturblende ein, die durch einen lichtundurchlässigen Träger definiert ist. Eine optische Bildgebungsanordnung ist mit der Apertur ausgerichtet. Über der Apertur ist die Anzeige zur Erhöhung der optischen Transmission angeordnet und/oder ausgebildet. Zum Beispiel kann ein Bereich der Anzeige oberhalb oder angrenzend an die Aperturblende mit einer geringeren Pixeldichte als andere Bereiche der Anzeige gebildet werden, wodurch die Pixelzwischendistanz (z. B. Abstand) erhöht wird und ein Bereich vergrößert wird, durch den Licht durch die Anzeige dringen kann, um die optische Bildgebungsanordnung zu erreichen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese PCT-Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 10. April 2018 eingereichten, nicht vorläufigen US-Anmeldung Nr. 15/949,681 mit dem Titel „Elektronische Vorrichtungsanzeige für Bildgebung durch eine Anzeige“, deren Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin aufgenommen wird.
  • GEBIET
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf elektronische Vorrichtungsanzeigen und insbesondere auf Anzeigestapelkonstruktionen, die Aperturblenden durch lichtundurchlässige Schichten definieren und eine erhöhte optische Transmission zwischen Pixeln fördern, um eine Bildgebung durch eine Anzeige zu ermöglichen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine elektronische Vorrichtungsanzeige (eine „Anzeige“) ist in der Regel aus einem Stapel von Funktions- und Strukturschichten (einem „Anzeigestapel“) gebildet, der an einer Schutzabdeckung befestigt oder anderweitig darunter angeordnet ist. In vielen herkömmlichen Implementierungen definiert die Schutzabdeckung eine Außenfläche eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung, das die Anzeige beinhaltet. Zur Kontraststeigerung ist ein herkömmlicher Anzeigestapel bewusst lichtundurchlässig ausgebildet.
  • Eine elektronische Vorrichtung kann auch einen Bildsensor, wie eine Kamera oder einen Umgebungslichtsensor, einschließen. Üblicherweise ist ein Bildsensor unterhalb der Schutzabdeckung angrenzend an den Anzeigestapel positioniert. Daher erfordert eine herkömmliche elektronische Vorrichtung, die sowohl einen Anzeigestapel als auch einen Bildsensor beinhaltet, in der Regel eine großflächige Schutzabdeckung, die sich über den Umfang des Anzeigestapels hinaus erstreckt, um Platz zur Unterbringung des Bildsensors einzuräumen. Diese herkömmliche Ausgestaltung vergrößert jedoch auf unerwünschte Weise die scheinbare Größe eines die Anzeige umgebenden Blendenbereichs, während auch die Größe und das Volumen des Gehäuses der elektronischen Vorrichtung auf unerwünschte Weise zunimmt.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf elektronische Vorrichtungen, die einen Anzeigestapel einschließen, der eine Anzeige bildet. Die Anzeige definiert einen aktiven Anzeigebereich, der wiederum mindestens zwei getrennte Pixelbereiche definiert: einen ersten Pixelbereich und einen zweiten Pixelbereich. In vielen Ausführungsformen weist der erste Pixelbereich eine erste Pixeldichte und der zweite Pixelbereich eine zweite Pixeldichte auf. Der zweite Pixelbereich kann vollständig innerhalb des ersten Pixelbereichs eingesetzt sein, dies ist jedoch unter Umständen nicht erforderlich. Die zweite Pixeldichte ist in der Regel geringer als die erste Pixeldichte, jedoch muss dies nicht erforderlich sein. In einem Beispiel ist die zweite Pixeldichte um einen Faktor zwei niedriger als die erste Pixeldichte.
  • Der Anzeigestapel schließt auch einen Träger ein, der in der Regel lichtundurchlässig ist. Der lichtundurchlässige Träger ist unter der Anzeige positioniert und definiert eine Apertur unter dem zweiten Pixelbereich. In einigen Fällen kann die Apertur mit einem optisch transparenten Material, wie einem optisch transparenten Klebemittel, gefüllt sein. In einigen Beispielen weist das optisch transparente Material einen Brechungsindex auf, der etwa einer oder mehreren Schichten des Anzeigestapels entspricht.
  • Die Anzeige schließt auch eine optische Bildgebungsanordnung ein, die unter der Apertur positioniert ist. Die optische Bildgebungsanordnung ist konfiguriert, um Licht zu empfangen, das durch einen oder mehrere Unterbereiche zwischen Pixeln des zweiten Pixelbereichs übertragen wird. Ein Pixelzwischenbereich ist üblicherweise zwischen mindestens zwei Pixeln (z. B. zwei oder mehr Pixel) definiert.
  • In einigen Ausführungsformen ist die optische Bildgebungsanordnung konfiguriert, um von der Anzeige emittiertes Licht zu empfangen, das anschließend von einer Berührungseingabe reflektiert wird, die über dem zweiten Pixelbereich bereitgestellt ist. Daten, die von jedem Bildsensor der optischen Bildgebungsanordnung empfangen werden, können zu einem Bild oder einer Sequenz von Bildern, die Oberflächenmerkmalen des Objekts oder der Objekte entsprechen, welche die Berührungseingabe bereitstellen, zusammengefasst werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann/können das/die Bild(er) verwendet werden, um ein Fingerabdruckbild eines Benutzers zu erhalten, der die Anzeige berührt. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann/können das/die Bild(er) verwendet werden, um eine Berührungs- oder Krafteingabe auf die Anzeige zu erfassen. In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann/können das/die Bild(er) verwendet werden, um ein oder mehrere biometrische Merkmale zu erfassen, die sich mit der Zeit ändern, wie eine Herzfrequenz oder eine Atemfrequenz eines Benutzers. Das/die Bild(er) oder Teile davon können für jeden geeigneten Bildgebungs- oder Datensammelzweck verwendet werden.
  • Andere hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf eine andere elektronische Vorrichtung, die einen Anzeigestapel einschließt, der eine Anzeige bildet. In dieser Ausführungsform definiert die Anzeige einen aktiven Anzeigebereich, der wiederum mindestens zwei getrennte Pixelbereiche definiert: einen ersten Pixelbereich und einen zweiten Pixelbereich. In diesen Ausführungsformen weisen der erste Pixelbereich und der zweite Pixelbereich unterschiedliche optische Transmissionsgrade auf; üblicherweise weist der zweite Pixelbereich eine höhere optische Transmission auf als der erste Pixelbereich. Wie bei anderen Ausführungsformen kann eine optische Bildgebungsanordnung hinter dem zweiten Pixelbereich positioniert sein.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird Bezug genommen auf repräsentative Ausführungsformen, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es versteht sich, dass die folgenden Beschreibungen diese Offenbarung nicht auf eine eingeschlossene Ausführungsform beschränken sollen. Es ist dagegen beabsichtigt, dass die hierin bereitgestellte Offenbarung Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdeckt, wie sie innerhalb des Geistes und Schutzumfangs der beschriebenen, durch die beiliegenden Ansprüche definierten Ausführungsformen eingeschlossen sein können.
    • 1A stellt eine elektronische Vorrichtung dar, die einen Anzeigestapel einschließen kann, der zur Bildgebung durch eine Anzeige geeignet ist.
    • 1B stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm der elektronischen Vorrichtung von 1A dar.
    • 2A stellt einen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, vorgenommen durch Linie A-A, der eine optische Bildgebungsanordnung darstellt, die unterhalb einer Aperturblende positioniert und damit ausgerichtet ist, die durch einen lichtundurchlässigen Träger des Anzeigestapels definiert ist.
    • 2B stellt einen anderen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine optische Bildgebungsanordnung und Linsenstruktur darstellt, die unter einer Aperturblende positioniert und mit dieser ausgerichtet ist, die durch einen lichtundurchlässigen Träger des Anzeigestapels definiert ist.
    • 2C stellt einen weiteren beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine optische Bildgebungsanordnung darstellt, die unter einer Lochblende positioniert ist, die durch einen lichtundurchlässigen Träger des Anzeigestapels definiert ist.
    • 2D stellt einen anderen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine abgewinkelte Beleuchtung einer optischen Bildgebungsanordnung darstellt, die unter einer Aperturblende positioniert ist, die durch einen lichtundurchlässigen Träger des Anzeigestapels definiert ist.
    • 2E stellt einen anderen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine Anordnung organischer Leuchtdioden darstellt, die als selbstleuchtende optische Bildgebungsanordnung betrieben werden kann.
    • 2F stellt einen anderen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine optische Bildgebungsanordnung zeigt, die in einer lichtemittierenden Schicht des Anzeigestapels eingekapselt ist.
    • 2G stellt eine vergrößerte Detailansicht des beispielhaften Querschnitts des Anzeigestapels von 2F dar, der innerhalb des Kreises B-B eingegrenzt ist.
    • 3 zeigt einen beispielhaften Querschnitt eines Anzeigestapels, wie hierin beschrieben, der eine optische Bildgebungsanordnung darstellt, die unter einem Bereich reduzierter Pixeldichte positioniert ist.
    • 4A stellt eine beispielhafte Anordnung von Pixeln eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 4B stellt eine weitere beispielhafte Anordnung von Pixeln eines Anzeigestapels dar, die zu einer lokal erhöhten Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 4C stellt noch eine weitere beispielhafte Anordnung von Pixeln eines Anzeigestapels dar, die zu einer lokal erhöhten Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 5A stellt eine beispielhafte Anordnung von Subpixeln eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 5B stellt eine andere beispielhafte Anordnung von Subpixeln eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 5C stellt eine andere beispielhafte Anordnung von Subpixeln eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter Transmission zwischen Pixeln führt.
    • 5D stellt eine beispielhafte Anordnung von Subpixel-Antriebsleitungen eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich erhöhter Transmission zwischen Pixeln definieren.
    • 6A stellt eine elektronische Vorrichtung dar, die einen Anzeigestapel mit einer lokal erhöhten Transmission zwischen Pixeln beinhaltet.
    • 6B stellt eine andere elektronische Vorrichtung dar, die einen Anzeigestapel mit einer lokal erhöhten Transmission zwischen Pixeln beinhaltet.
    • 6C stellt eine andere elektronische Vorrichtung dar, die einen Anzeigestapel mit einer lokal erhöhten Transmission zwischen Pixeln beinhaltet.
    • 6D stellt eine vergrößerte Detailansicht der elektronischen Vorrichtung von 6C dar, die innerhalb des Kreises C-C eingegrenzt ist.
    • 7 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Erfassen eines Bildes eines Objekts, das eine Anzeige berührt, wie hierin beschrieben, darstellt.
    • 8 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Erfassen eines Bildes eines Objekts, das eine Anzeige berührt, wie hierin beschrieben, darstellt.
  • Die Verwendung der gleichen oder ähnlichen Bezugsziffern in unterschiedlichen Figuren verweist auf ähnliche, verwandte oder identische Elemente.
  • Die Verwendung von Schraffur oder Schattierung in den beigefügten Figuren wird im Allgemeinen bereitgestellt, um die Grenzen zwischen benachbarten Elementen deutlich zu machen und auch die Lesbarkeit der Figuren zu verbessern. Daher sollen weder die Anwesenheit noch die Abwesenheit von Schraffuren oder Schattierungen eine Präferenz oder Anforderung für bestimmte Materialien, Materialeigenschaften, Elementproportionen, Elementdimensionen, Gemeinsamkeiten ähnlich dargestellter Elemente oder jegliche andere Charakteristika, Attribute oder Eigenschaft für ein jegliches in den beigefügten Figuren dargestelltes Element andeuten oder anzeigen.
  • Zusätzlich sollte es sich verstehen, dass die (entweder relativen oder absoluten) Proportionen und Dimensionen der verschiedenen Merkmale und Elemente (und deren Ansammlungen und Gruppierungen) sowie die Grenzen, Trennungen und dazwischen dargestellten Positionsbeziehungen in den beiliegenden Abbildungen lediglich zur Erleichterung des Verständnisses der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen gegeben werden und folglich nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeigt oder dargestellt werden und keine Präferenz oder Anforderung für eine dargestellte Ausführungsform mit Ausschluss von Ausführungsformen zeigen, die unter Bezugnahme darauf beschrieben sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf eine elektronische Vorrichtung, die eine Anzeige und einen hinter der Anzeige positionierten Bildsensor einschließt. Die Anzeige ist aus einer Anzahl von Struktur- und Funktionsschichten aufgebaut, die gemeinsam als „Anzeigestapel“ bezeichnet werden. Der Bildsensor kann jeder geeignete Bildsensor sein, einschließlich sowohl Einzelelement-Bildsensoren (z. B. Photodioden, Phototransistoren, lichtempfindliche Elemente usw.) als auch Mehr-Element-Bildsensoren (z. B. komplementäre Metalloxid-Halbleiteranordnungen, Photodiodenanordnungen usw.). Der einfachen Referenz halber werden Bildsensoren - die jedoch konstruiert oder implementiert sind - hierin als „optische Bildgebungsanordnungen“ bezeichnet.
  • In vielen Ausführungsformen ist eine optische Bildgebungsanordnung hinter einer Anzeige positioniert und so ausgerichtet, dass sie Licht empfängt, das durch die Anzeige in einer Richtung übertragen wird, die im Allgemeinen der des von der Anzeige emittierten Lichts entgegengesetzt ist. Die optische Bildgebungsanordnung kann von der elektronischen Vorrichtung für jeden geeigneten Bildgebungs-, Erfassungs- oder Datensammelzweck verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Umgebungslichterfassung; Näherungserfassung; Tiefenerfassung; Empfangen von strukturiertem Licht; optische Kommunikation; Näherungserfassung; biometrische Bildgebung (z. B. Fingerabdruckbildgebung, Irisbildgebung, Gesichtserkennung und so weiter); und dergleichen.
  • Eine Anzeige, wie hierin beschrieben, kann mehreren separaten optischen Bildgebungsanordnungen zugeordnet sein, die hinter verschiedenen Bereichen der Anzeige verteilt und/oder für verschiedene Zwecke oder auf verschiedene Weise konfiguriert sind, aber aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung verweisen viele folgende Ausführungsformen auf eine Ausgestaltung, bei der eine einzelne optische Bildgebungsanordnung hinter einem aktiven Anzeigebereich einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung positioniert ist. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können geändert oder angepasst werden, um separate optische Bildgebungsanordnungen an verschiedenen Positionen relativ zu einer Anzeige- oder Nicht-Anzeigefläche einer elektronischen Vorrichtung zu integrieren.
  • In vielen Ausführungsformen ist die optische Bildgebungsanordnung mit einer Aperturblende ausgerichtet und optisch gekoppelt, die durch eine oder mehrere lichtundurchlässige oder im Wesentlichen lichtundurchlässige Schichten des Anzeigestapels definiert ist, wie, aber nicht beschränkt auf: Trägerschichten; Stützschichten; Reflektorschichten; Hintergrundbeleuchtungen; usw. Durch diese Ausgestaltung kann auf die Anzeige gerichtetes Licht durch eine Aperturblende hindurchtreten und von der optischen Bildgebungsanordnung empfangen und quantifiziert werden.
  • Einige hierin beschriebene Ausführungsformen verweisen auf Systeme, Architekturen, Konstruktionen, Techniken und Verfahren zum Erhöhen der Lichtdurchlässigkeit (z. B. Reduzieren von Absorption, Reflexion, Brechung, Beugung und/oder Diffusion) durch die Aperturblende. In anderen Fällen kann die Aperturblende relativ zu einem oder mehreren verdünnten Abschnitten eines Anzeigestapels positioniert oder anderweitig damit verbunden sein. Diese Ausgestaltungen erhöhen die Lichtmenge, die von der optischen Bildgebungsanordnung empfangen wird, und erhöhen daher die Qualität, Auflösung und/oder das Signal-Rausch-Verhältnis von Bildern oder Daten, die von der optischen Bildgebungsanordnung erzeugt werden.
  • Ausführungsformen, die konfiguriert sind, um die Durchlässigkeit durch einen Anzeigestapel zu erhöhen, schließen Vorgänge, Techniken und Konstruktionen ein wie, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: lokales Reduzieren der Pixeldichte eines Anzeigestapels über einer Aperturblende; lokales Ändern eines Pixel- oder Subpixelverteilungsmusters oder einer Anordnung über einer Aperturblende; lokales Ändern einer elektronischen Leiterbahnverteilung (z. B. einer Dünnschichttransistorschicht) oder eines Pfads über einer Aperturblende; Filtern von Licht, das durch eine Aperturblende hindurchtritt (z. B. Kollimationsfilter, Infrarot-Sperrfilter, Schmalfeldfilter, Polarisationsfilter und so weiter); Brechen oder Reflektieren von Licht, das durch eine Aperturblende (z. B. Mikro- oder Makrolinsen, Strahlformung, Strahlführung und so weiter) tritt; und so weiter oder beliebige Kombinationen davon.
  • Als Ergebnis dieser und anderer hierin beschriebener Konstruktionen kann eine optische Bildgebungsanordnung, die unter einer Aperturblende positioniert ist, die durch einen Anzeigestapel definiert ist, Bilddaten hoher Qualität und hoher Auflösung durch eine Anzeige einer elektronischen Vorrichtung erfassen, während die Anzeige dieser elektronischen Vorrichtung ein oder mehrere Bilder erzeugt. Diese Technik wird hierin allgemein als „Bildgebung durch eine Anzeige“ bezeichnet. In diesen Ausführungsformen erscheint die Anzeige der elektronischen Vorrichtung einem Benutzer als eine herkömmliche Anzeige; keine visuelle, taktile oder andere Anzeige einer optischen Bildgebungsanordnung wird von einem Benutzer der elektronischen Vorrichtung ohne weiteres wahrgenommen.
  • Wie vorstehend erwähnt, kann eine elektronische Vorrichtung eine Bildgebung durch die Anzeige für jeden geeigneten Bildgebungs-, Erfassungs-, Datensammel- oder Lichterfassungszweck implementieren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Umgebungslichterfassung; Erfassung der Umgebungsfarbtemperatur; Bild- oder Bildgebungserfassung; biometrische Bildgebung (z. B. Fingerabdruckbildgebung, Irisbildgebung, Gesichtserkennung und so weiter); optische Vorrichtung-zu-Vorrichtung- oder Netzwerkkommunikation; Empfangen von Strukturlichtreflexionen oder -übertragungen; Tiefenschätzung oder -kartierung; Näherungserfassung; Berührungserfassung; usw.
  • Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung beziehen sich viele Ausführungsformen, die folgen, auf eine Konstruktion, bei der eine elektronische Vorrichtung eine Bildgebung durch eine Anzeige implementiert, um ein oder mehrere Bilder eines Fingerabdrucks eines Benutzers aufzunehmen, der einen spezifizierten Bereich (einen „Bildgebungsbereich“ über einer Aperturblende) der Anzeige der elektronischen Vorrichtung berührt, jedoch ist dies nicht für alle Ausführungsformen erforderlich. Bildgebung durch eine Anzeige kann für jeden anderen Zweck (oder mehrere Zwecke) implementiert werden, der hierin in jeder hierin erörterten Ausführungsform oder Implementierung beschrieben ist. Mehrere Bildgebungsbereiche (von gleicher oder unterschiedlicher Größe, Form oder mit gleichem oder unterschiedlichem Bildgebungszweck) können durch eine Anzeige definiert werden, oder alternativ kann ein einzelner Bildgebungsbereich definiert werden. In anderen Fällen kann eine gesamte Anzeige in der Lage sein, eine Bildgebung durch die Anzeige auszuführen.
  • Diese und weitere Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf 1A - 8 erläutert. Für den Fachmann wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden soll.
  • 1A stellt eine elektronische Vorrichtung 100 einschließlich eines Gehäuses 102 dar, das einen Anzeigestapel umschließt, der eine Anzeige definiert. Der Anzeigestapel kann Schichten oder Elemente einschließen, wie in beliebiger Reihenfolge: eine Berührungseingabeschicht; eine Krafteingabeschicht; eine Anodenschicht; eine Kathodenschicht; eine organische Schicht; eine Verkapselungsschicht; eine Reflektorschicht; eine Versteifungsschicht; eine Injektionsschicht; eine Transportschicht; eine Polarisatorschicht; eine Antireflexionsschicht; eine Flüssigkristallschicht; eine Hintergrundbeleuchtungsschicht; eine oder mehrere Klebstoffschichten; eine komprimierbare Schicht; eine Tintenschicht; eine Maskenschicht; usw.
  • Der einfachen Beschreibung halber beziehen sich die folgenden Ausführungsformen auf einen Anzeigestapel mit organischen Leuchtdioden, der unter anderem einschließt: eine reflektierende Trägerschicht; eine Dünnschichttransistorschicht; eine Verkapselungsschicht; und eine emittierende Schicht. Es versteht sich jedoch, dass dies lediglich eine veranschaulichende beispielhafte Implementierung ist und dass andere Anzeigen mit anderen Anzeigetechnologien oder Kombinationen davon implementiert werden können.
  • Der Anzeigestapel schließt in der Regel auch einen Eingabesensor (wie einen Krafteingabesensor und/oder einen Berührungseingabesensor) ein, um eine oder mehrere Eigenschaften einer physischen Interaktion eines Benutzers mit einer aktiven Anzeigefläche 104 der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 zu erfassen. Die aktive Anzeigefläche 104 ist üblicherweise durch eine Anordnung von individuell steuerbaren, physisch getrennten und adressierbaren Pixeln oder Subpixeln gekennzeichnet, die mit einer oder mehreren Pixeldichten verteilt sind. Beispielhafte Eingabeeigenschaften, die von einem Eingabesensor erfasst werden können, schließen Folgendes ein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Berührungsstelle; Krafteingabestelle; Berührungsgestenpfad, -länge, -dauer und/oder -form; Kraftgestenpfad, -länge, -dauer und/oder -form; Größe der Krafteingabe; Anzahl gleichzeitiger Krafteingaben; Anzahl gleichzeitiger Berührungseingaben; usw. Als Ergebnis dieser Ausgestaltungen kann ein Benutzer 106 der elektronischen Vorrichtung 100 ermutigt werden, mit Inhalt zu interagieren, der in der aktiven Anzeigefläche 104 der Anzeige gezeigt ist, indem die Eingabeoberfläche berührt wird und/oder über der aktiven Anzeigefläche 104 Kraft ausgeübt wird.
  • In diesen Ausführungsformen ist der Anzeigestapel zusätzlich konfiguriert, um eine Bildgebung des Fingerabdrucks eines Benutzers durch die Anzeige zu ermöglichen, wenn der Benutzer 106 die Anzeige berührt, um mit Inhalt zu interagieren, der in dem aktiven Anzeigebereich 104 gezeigt ist.
  • Insbesondere definiert in einem Beispiel der Anzeigestapel eine Aperturblende (nicht gezeigt) durch eine reflektierende Trägerschicht des Anzeigestapels, wodurch ermöglicht wird, dass Licht zwischen zwei oder mehr organischen Leuchtdioden-Subpixeln oder -Pixeln (hierin „Pixelzwischenbereiche“) durch den Anzeigestapel dringt. In einigen Fällen nimmt die Aperturblende eine rechteckige Form an und ist in einem unteren Bereich der aktiven Anzeigefläche 104 angeordnet. In anderen Fällen nimmt die Aperturblende eine kreisförmige oder ovale Form an und ist in einem mittleren Bereich der aktiven Anzeigefläche 104 angeordnet. In der Regel ist die Aperturblende größer als der Fingerabdruck des Benutzers 106, jedoch ist dies möglicherweise nicht erforderlich und kleinere Aperturen können geeignet sein.
  • Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, schließt die elektronische Vorrichtung 100 auch eine optische Bildgebungsanordnung (nicht gezeigt) ein. Die optische Bildgebungsanordnung ist unter der Aperturblende positioniert, um Licht zu sammeln und zu quantifizieren, das durch die Pixelzwischenbereiche des Anzeigestapels geleitet wird. Als Ergebnis dieser Ausgestaltung kann die elektronische Vorrichtung 100 ein Bild des Fingerabdrucks des Benutzers 106 erhalten; dieser Vorgang wird hierin als „Fingerabdruckbildgebungsvorgang“ bezeichnet.
  • In einigen Ausführungsformen beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger des Benutzers 106 während eines Fingerabdruckbildgebungsvorgangs. Zum Beispiel beleuchtet in einigen Ausführungsformen die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 einen Bereich der Anzeige unterhalb des Fingers eines Benutzers, wie durch den Eingabesensor erfasst. In anderen Beispielen beleuchtet die Anzeige einen Umfang des Fingers eines Benutzers. In einigen Beispielen beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 separate Abschnitte des Fingers eines Benutzers der Reihe nach oder nach einem bestimmten Muster.
  • Die Beleuchtung des Fingers eines Benutzers während eines Fingerabdruckbildgebungsvorgangs kann auf verschiedene geeignete Weisen erfolgen. Zum Beispiel beleuchtet in einigen Fällen die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger eines Benutzers mit gepulstem (kontinuierlichem oder diskretem) oder konstantem weißen Licht. In einem anderen Beispiel beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger eines Benutzers mit gepulstem oder konstantem blauen oder grünen Licht. In einigen Beispielen beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger eines Benutzers mit Licht, das mit einem bestimmten Modulationsmuster oder einer bestimmten Modulationsfrequenz emittiert wird. In einigen Beispielen beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger eines Benutzers durch Wechseln zwischen blauem und grünem Licht bei einer bestimmten Frequenz, Modulation, Wellenform, einem bestimmten Impulsmuster und so weiter; Rotlichtbeleuchtung kann auf unerwünschte Untergrundstreuung von rotem Licht im Finger eines Benutzers zurückzuführen sein. In noch anderen Beispielen beleuchtet die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger eines Benutzers mit einem Abschnitt eines zusammenhängenden Bildes, das auf der gesamten Anzeige angezeigt wird. Mit anderen Worten, der/die Abschnitt(e) der Anzeige unter dem Fingerabdruck eines Benutzers müssen nicht speziell oder unterschiedlich beleuchtet werden als andere Abschnitte der Anzeige; die Anzeige kann weiterhin das statische oder animierte Bild oder die Reihe von Bildern wiedergeben, das bzw. die auf der Anzeige erschien, bevor der Benutzer die Anzeige berührt. In noch weiteren Beispielen kann die Anzeige der elektronischen Vorrichtung die Helligkeit unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen, den Kontrast unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen, die Sättigung unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen und so weiter.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Finger eines Benutzers während eines Fingerabdruckbildgebungsvorgangs auf andere Weise beleuchtet werden. Zum Beispiel kann in manchen Fällen eine seitlich abstrahlende Beleuchtungsvorrichtung in den Anzeigestapel integriert sein. In einem seitlich abstrahlenden Beleuchtungsvorgang können Abschnitte des Fingerabdrucks eines Benutzers, die mit der Bildgebungsoberfläche in Kontakt stehen (z. B. Grate des Fingerabdrucks), Licht streuen und/oder reflektieren, das von der seitlich abstrahlenden Beleuchtungsvorrichtung emittiert wird. Anderes von der Beleuchtungsvorrichtung emittiertes Licht wird durch Totalreflexion von der optischen Bildgebungsanordnung weg reflektiert.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung von 1A und verschiedene Alternativen davon und Variationen dazu im Allgemeinen zu Zwecken der Erläuterung vorgelegt werden und um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen möglichen Konfigurationen einer elektronischen Vorrichtung mit einem Anzeigestapel, der für die Bildgebung durch eine Anzeige geeignet ist, wie hierin beschrieben, zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass einige der hierin vorgestellten spezifischen Details eventuell nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen oder eine äquivalente Form auszuführen. Zur Vereinfachung der Beschreibung und Veranschaulichung ist 1B bereitgestellt. Diese Figur stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm der elektronischen Vorrichtung von 1A dar, das verschiedene Betriebs- und Strukturkomponenten zeigt, die in einer elektronischen Vorrichtung eingeschlossen sein können, die konfiguriert ist, um Bildgebung durch die Anzeige, wie hierin beschrieben, anzuzeigen.
  • Insbesondere schließt die elektronische Vorrichtung 100 eine äußere Schutzabdeckung 108 ein. Die äußere Schutzabdeckung 108 definiert eine Eingabefläche für den Benutzer 106 und schützt und umschließt zusätzlich verschiedene Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100. Die äußere Schutzabdeckung 108 kann aus einer beliebigen Anzahl geeigneter Materialien hergestellt werden, unabhängig davon, ob diese transparent, transluzent oder undurchsichtig sind, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Glas, Kunststoff, Acryl, Polymermaterialien, organische Materialien usw.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 schließt auch einen Eingabesensor 110 ein, der unter der Schutzabdeckung 108 angeordnet ist. Der Eingabesensor 110 kann jeder geeignete Eingabesensor sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: einen kapazitiven Eingabesensor; einen resistiven Eingabesensor; einen induktiven Eingabesensor; einen optischen Eingabesensor; usw. Der Eingabesensor 110 kann konfiguriert sein, um jede geeignete Benutzereingabe oder Kombination von Benutzereingaben zu erfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Berührungsgesten; Berührungseingaben; Mehrfachberührungseingaben; Krafteingaben; Kraftgesten; Mehrfachkrafteingaben; Druckeingaben; Wärmeeingaben; akustische Eingaben; usw.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 schließt auch einen Anzeigestapel 112 ein, der unter dem Eingabesensor 110 angeordnet sein kann. Der Anzeigestapel 112 kann aus einer Anzahl unabhängiger Schichten von Material oder Materialien gebildet sein, die zusammenwirken, um den aktiven Anzeigebereich 104 zu definieren (siehe z. B. 1A). In vielen Beispielen definiert der Anzeigestapel 112 eine organische Leuchtdiodenanzeige, was jedoch möglicherweise nicht erforderlich ist. Zum Beispiel kann der Anzeigestapel 112 in anderen Fällen ohne Einschränkung Folgendes definieren: eine Mikro-Leuchtdiodenanzeige; eine Flüssigkristallanzeige; eine elektronische Tintenanzeige; eine Quantenpunktanzeige; usw. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann der Anzeigestapel 112 eine Anordnung separater Pixel definieren, die unabhängig adressierbar und steuerbar sind.
  • Die Pixel des Anzeigestapels 112 können in einem konstanten Abstand oder einem variablen Abstand angeordnet sein, um eine einzelne Pixeldichte oder eine oder mehrere Pixeldichten zu definieren.
  • Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, ist ein Bereich mit niedriger Pixeldichte des aktiven Anzeigebereichs 104 des Anzeigestapels 112 über einer optischen Bildgebungsanordnung 114 positioniert, so dass die optische Bildgebungsanordnung 114 Licht empfangen kann, das durch die Pixelzwischenbereiche des Bereichs mit niedriger Pixeldichte des aktiven Anzeigebereichs 104 des Anzeigestapels 112 übertragen wird.
  • Die optische Bildgebungsanordnung 114 kann jede geeignete optische Bildgebungsanordnung einschließlich eines oder mehrerer lichtempfindlichen Elemente sein, die in einem beliebigen geeigneten Muster angeordnet sind. In vielen Beispielen ist die optische Bildgebungsanordnung 114 eine Anordnung mit niedrigem Füllfaktor aus Phototransistor- oder Photodiodenelementen, aber dies muss nicht für alle Ausführungsformen erforderlich sein.
  • Die optische Bildgebungsanordnung 114, der Anzeigestapel 112 und der Eingabesensor 110 - neben anderen Elementen, Modulen oder Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 - sind kommunikativ mit einem Prozessor 116 gekoppelt. Der Prozessor 116 kann jeder geeignete Prozessor oder jede geeignete Schaltlogik sein, der/die in der Lage ist, einen oder mehrere Prozesse oder Abläufe der elektronischen Vorrichtung 100 durchzuführen, zu überwachen oder zu koordinieren. Der Prozessor 116 kann jeder geeignete Einzelkern- oder Mehrkernprozessor sein, der in der Lage ist, Anweisungen auszuführen, die in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert sind, um eine oder mehrere Klassen oder Objekte zu instanziieren, die konfiguriert sind, um mit einer Eingabe oder Ausgabe von einem oder mehreren der optischen Bildgebungsanordnung 114, dem Anzeigestapel 112 und/oder dem Eingabesensor 110 eine Schnittstelle zu bilden. In einigen Beispielen kann der Prozessor 116 ein dedizierter Prozessor sein, der einem oder mehreren der optischen Bildgebungsanordnung 114, des Anzeigestapels 112 und/oder des Eingabesensors 110 zugeordnet ist. In anderen Fällen kann der Prozessor 116 ein Allzweckprozessor sein.
  • In noch anderen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine oder mehrere optionale optische Komponenten 118 einschließen. Die optionalen optischen Komponenten 118 sind in der Regel zwischen der optischen Bildgebungsanordnung 114 und dem Anzeigestapel positioniert und können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine oder mehrere Linsen, Filter, Spiegel, Aktuatoren, Aperturen, Irisblenden, Blitzelemente, Flutleuchten oder andere optische Zusatzelemente oder Kombinationen davon einschließen.
  • In vielen Beispielen schließt die elektronische Vorrichtung 100 auch eine Aperturblende 120 ein, die in oder durch eine oder mehrere Schichten des Anzeigestapels 112 definiert ist. Die Aperturblende 120 ist üblicherweise mit einem oder mehreren Bereichen mit niedriger Pixeldichte des aktiven Anzeigebereichs 104 des Anzeigestapels 112 ausgerichtet und zusätzlich mit der optischen Bildgebungsanordnung 114 ausgerichtet. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen erwähnt, kann die Aperturblende 120 jede geeignete Größe oder Form annehmen.
  • Dementsprechend, versteht es sich, im Allgemeinen und weithin im Hinblick auf 1A - 1B, dass eine elektronische Vorrichtung, die eine Anzeige einschließt, die für eine Bildgebung durch eine Anzeige geeignet ist, auf eine Vielzahl von Arten konfiguriert werden kann. Obwohl zum Beispiel die elektronische Vorrichtung 100 als Mobiltelefon dargestellt ist, versteht es sich, dass andere elektronische Vorrichtungen einen Anzeigestapel, wie hierin beschrieben, integrieren können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Tablet-Vorrichtungen; Laptop-Vorrichtungen; Desktop-Computer; Rechnerzubehör; periphere Eingabevorrichtungen; Fahrzeugsteuervorrichtungen; mobile Unterhaltungsvorrichtungen; Augmented-Reality-Vorrichtungen; Virtual-Reality-Vorrichtungen; industrielle Steuervorrichtungen; digitale Geldbörsevorrichtungen; Haussicherheitsvorrichtungen; Geschäftssicherheitsvorrichtungen; tragbare Vorrichtungen; Gesundheitsvorrichtungen; implantierbare Vorrichtungen; Bekleidungsvorrichtungen; Modezubehörvorrichtungen; usw.
  • Ferner versteht es sich, dass die elektronische Vorrichtung auch einen Prozessor, einen Speicher, eine Stromversorgung und/oder eine Batterie, Netzwerkverbindungen, Sensoren, Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse, akustische Elemente, haptische Elemente, digitale und/oder analoge Schaltungen zum Ausführen und/oder Koordinieren von Aufgaben der elektronischen Vorrichtung 100 und so weiter einschließen kann. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung ist die elektronische Vorrichtung 100 in 1A ohne viele dieser Elemente dargestellt, von denen jedes teilweise und/oder vollständig innerhalb des Gehäuses 102 eingeschlossen sein kann und betriebsmäßig oder funktionell mit der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 verbunden oder gekoppelt sein kann.
  • Obwohl die elektronische Vorrichtung 100 nur eine einzige rechteckige Anzeige einschließt, versteht es sich ferner, dass dieses Beispiel nicht erschöpfend ist. In anderen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung mehrere Anzeigen einschließen oder damit kommunikativ gekoppelt sein, von denen eine oder mehrere zur Bildgebung durch die Anzeige geeignet sein können. Derartige Zubehör-/Hilfsanzeigen können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einschließen: sekundäre Monitore; Funktionszeilen- oder Tastaturtastenanzeigen; tragbare elektronische Vorrichtungsanzeigen; periphere Eingabevorrichtungen (z. B. Trackpads, Mäuse, Tastaturen und so weiter), die Anzeigen einschließen; Bildschirme digitaler Geldbörsen; usw. In ähnlicher Weise kann eine rechteckige Anzeige möglicherweise nicht erforderlich sein; andere Ausführungsformen werden mit Anzeigen implementiert, die andere Formen annehmen, einschließlich dreidimensionaler Formen (z. B. gekrümmte Anzeigen).
  • Obwohl die in Bezug auf die elektronische Vorrichtung 100 beschriebene Anzeige in ähnlicher Weise eine primäre Anzeige einer elektronischen Vorrichtung ist, versteht es sich, dass dieses Beispiel nicht erschöpfend ist. In einigen Ausführungsformen kann ein Anzeigestapel eine Hilfsanzeige mit niedriger Auflösung definieren, wie beispielsweise eine monochromatische Anzeige oder eine Graustufenanzeige. In anderen Fällen kann ein Anzeigestapel eine Einzelbildanzeige definieren, wie beispielsweise eine Glyphe oder ein Symbol. In einem spezifischen Beispiel kann eine Einschalttaste für eine elektronische Vorrichtung eine Tastenkappe einschließen, die eine Anzeige, wie hierin beschrieben, einschließt. Die Anzeige kann konfiguriert sein, um selektiv ein Stromsymbol und/oder einen begrenzten Satz von Symbolen oder Glyphen anzuzeigen, die einer oder mehreren Funktionen zugeordnet sind, zu deren Ausführung die Schaltfläche konfiguriert sein kann, oder eine oder mehrere konfigurierbare Optionen, denen die Schaltfläche zugeordnet ist (z. B. Stromoptionen, Bereitschaftsoptionen, Lautstärkeoptionen, Authentifizierungsoptionen, digitale Kaufoptionen, Benutzerauthentifizierungsoptionen usw.). In diesen Beispielen kann eine Hilfs- oder Sekundäranzeige mit eingeschränktem Zweck so konfiguriert sein, dass sie eine teilweise Transparenz oder Transluzenz, wie hierin beschrieben, aufweist, um eine Bildgebung durch die Anzeige zu ermöglichen.
  • Somit versteht es sich, dass die vorhergehenden Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt werden. Diese Beschreibungen sind weder erschöpfend noch beabsichtigen sie, die Offenbarung auf die genauen hierin angegebenen Formen zu beschränken. Im Gegenteil ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass ein zur Bildgebung durch die Anzeige geeigneter Anzeigestapel auf viele geeignete Arten aufgebaut und/oder zusammengebaut werden kann. Zum Beispiel referenzieren viele hierin beschriebene Ausführungsformen Verfahren, Konstruktionen und Architekturen, die eine erhöhte optische Durchlässigkeit durch den Anzeigestapel über einer Aperturblende fördern.
  • Zum Beispiel kann ein Anzeigestapel, wie hierin beschrieben, einen oder mehrere Bereiche mit im Vergleich zu andren Bereichen reduzierter Pixeldichte einschließen. Eine verringerte Pixeldichte ist in der Regel mit einer erhöhten optischen Transmission zwischen Pixeln verbunden, da der Pixelzwischenbereich, durch den Licht den Anzeigestapel passieren kann, zunimmt. In einer Implementierung dieses Beispiels kann ein kreisförmiger Bereich mit einer niedrigen Pixeldichte (und daher einer erhöhten optischen Transmission zwischen Pixeln) innerhalb eines rechteckigen Bereichs mit einer höheren Pixeldichte (und daher einer niedrigeren optischen Transmission zwischen Pixeln) eingesetzt werden, (siehe z. B. 6A, nachstehend ausführlicher erörtert). In diesem Beispiel kann der zweite Bereich vollständig innerhalb des ersten Bereichs eingesetzt sein, obwohl dies nicht erforderlich ist. In einem spezifischeren Beispiel kann ein kreisförmiger oder ovaler Bereich (in einem Beispiel im Allgemeinen die Größe und/oder Form eines Fingers eines Benutzers) innerhalb eines rechteckigen Bereichs eingesetzt sein. In einem anderen Beispiel kann ein rechteckiger Bereich innerhalb eines größeren rechteckigen Bereichs eingesetzt sein. (siehe z. B. 6B, nachstehend ausführlicher erörtert). In einem anderen Beispiel kann ein quadratischer oder rechteckiger Bereich mit einer niedrigen Pixeldichte entlang einer Kante eines anderen quadratischen oder rechteckigen Bereichs mit einer höheren Pixeldichte positioniert sein. (siehe z. B. 6C - 6D, nachstehend ausführlicher erörtert).
  • In noch einem weiteren Beispiel kann ein rechteckiger Bereich zwei oder mehr geformte Bereiche umgeben, die eine beliebige regelmäßige, sich wiederholende, symmetrische, asymmetrische oder beliebige Form annehmen. In noch einem weiteren Beispiel kann ein Anzeigestapel einen Grenzbereich definieren, der eine erhöhte optische Transmission relativ zu einem zentralen Bereich aufweist. Die Grenze kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. In einem alternativen Beispiel kann ein Anzeigestapel einen zentralen Bereich definieren, der eine erhöhte optische Transmission relativ zu einem Grenz- oder Umfangsbereich aufweist, der entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich ist. In einem anderen Beispiel kann ein Anzeigestapel ein Gitter von Bereichen definieren, in denen abwechselnde Bereiche des Gitters unterschiedliche optische Transmissionsgrade aufweisen. Es versteht sich, dass die vorstehenden Beispiele nicht erschöpfend sind; jedes geeignete Layout oder jede geeignete Verteilung von Bereichen unterschiedlicher optischer Transmission ist möglich.
  • Unabhängig von einer bestimmten ausgewählten Implementierung versteht es sich, dass Bereiche mit reduzierter Pixeldichte auf eine Reihe geeigneter Arten gebildet und/oder definiert werden können, von denen einige nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben sind. Zum Beispiel kann in einigen Fällen ein Anzeigestapel mit einer einzelnen Pixeldichte hergestellt werden, wonach eine Teilmenge von Pixeln in einem Auswahlbereich des Anzeigestapels entfernt werden kann (z. B. durch Ätzen, Einbrennen, mechanischen Abrieb usw.). In diesen Ausführungsformen kann der Bereich reduzierter Dichte derart ausgebildet, definiert oder angeordnet sein, dass die niedrigere Pixeldichte bei Betrachtung aus einer üblichen Entfernung durch einen durchschnittlichen Benutzer nicht ohne weiteres ersichtlich ist. Beispielsweise kann ein Bereich reduzierter Dichte aus Pixeln größerer Größe und/oder Helligkeit oder in einer anderen Form gebildet sein, so dass der Anzeigestapel eine Anzeige gleichmäßiger Auflösung, Helligkeit, Kontrast und/oder Bildqualität darzustellen scheint, obwohl die Pixeldichte über die Fläche des Anzeigestapels variiert. (siehe z. B. 5C). In einem spezifischen Beispiel kann ein Anzeigestapel einen ersten Bereich mit einer Pixeldichte zwischen 200 bis 600 Pixel pro Zoll (z. B. 450 Pixel pro Zoll) und einen zweiten Bereich zwischen 100 bis 300 Pixel pro Zoll (z. B. 225 Pixel pro Zoll) aufweisen. In diesen Beispielen kann eine optische Bildgebungsanordnung unter dem Anzeigestapel positioniert und mit dem zweiten Pixelbereich ausgerichtet sein.
  • In einigen Beispielen können Pixeldichten bestimmter Bereiche im Wesentlichen isotrop oder im Wesentlichen anisotrop sein. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen ein erster Bereich eine isotrope Pixeldichte aufweisen, wobei ein zweiter Bereich die gleiche Pixeldichte wie der erste Bereich entlang einer ersten Richtung und eine zweite Pixeldichte entlang einer zweiten Richtung aufweisen kann. In einem spezifischen Beispiel kann ein Anzeigestapel, der eine rechteckige Anzeige definiert, eine Pixeldichte von etwa 450 Pixeln pro Zoll entlang einer Länge der Anzeige und von etwa 225 Pixeln pro Zoll entlang einer Breite der Anzeige aufweisen. In einigen Beispielen können sich angrenzende anisotrope Pixeldichtebereiche abwechseln (z. B. sind in einem Gittermuster angrenzende anisotrope Pixeldichtebereiche winklig zueinander versetzt), so dass das Vorhandensein oder Erscheinungsbild einer niedrigeren Pixeldichte verdeckt wird.
  • In einigen Beispielen kann ein Anzeigestapel verschiedene Bereiche, die anderen elektronischen Leiterbahnanordnungen als andere Bereiche aufweisen, definieren, (siehe z. B. 5D). Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen erwähnt, führt eine niedrige Leiterbahndichte zu einer erhöhten optischen Transmission durch den Anzeigestapel in diesem Bereich. Zum Beispiel kann ein erster Bereich Leiterbahnen einschließen, die mit einer ersten Dichte angeordnet und/oder definiert sind, wobei ein zweiter Bereich Leiterbahnen definieren kann, die mit einer zweiten Dichte angeordnet und/oder definiert sind.
  • In einigen Beispielen kann ein Anzeigestapel Bereiche mit unterschiedlichen Mustern von Subpixeln und/oder unterschiedlichen Subpixeltriadenlayouts relativ zu anderen benachbarten Bereichen definieren, (siehe z. B. 5A - 5C). Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, können erweiterte Subpixeltriaden mit erhöhter optischer Transmission einhergehen. (siehe z. B. 5B - 5C). Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform ein erster Bereich durch ein Pixellayout mit rautenförmigem Muster definiert werden, wobei ein zweiter Bereich durch spaltenförmige Subpixeltriaden definiert werden kann. In einem anderen Beispiel ist ein erster Bereich durch einen ersten Punktabstand definiert, wobei ein zweiter Bereich durch einen zweiten Punktabstand definiert ist. Andere Pixellayouts und/oder Subpixeltriadenlayouts sind möglich.
  • In einigen Beispielen kann ein Anzeigestapel Bereiche, die andere Subpixelfarben oder -anordnungen als andere Bereiche aufweisen, definieren. Insbesondere kann ein Anzeigestapel Bereiche definieren, in denen eine oder mehrere Subpixelfarben weggelassen oder zwischen mehreren Subpixeln geteilt werden, (siehe z. B. 5A). Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, gehen partielle oder unvollständige Subpixeltriaden aufgrund des erhöhten Pixelzwischenbereichs, durch den Licht durch den Anzeigestapel dringen kann, in der Regel mit einem erhöhten optischen Transmissionsgrad einher. In einem Beispiel kann ein erster Bereich durch eine regelmäßige Verteilung von Subpixeln in Triaden von Rot, Grün und Blau definiert werden, wobei ein zweiter Bereich durch eine Verteilung von Subpixeln von nur Grün und Blau definiert werden kann. In anderen Fällen können benachbarte Subpixelpaare (z. B. grün und blau) ein einzelnes rotes Subpixel teilen, das größer sein kann als jedes der Subpixel des grün/blauen Subpixelpaars.
  • In einigen Beispielen kann ein Anzeigestapel Bereiche einschließen, die mit einer anderen Anzeigetechnologie implementiert sind als andere Bereiche desselben Anzeigestapels. Beispielsweise kann ein erster Bereich durch Flüssigkristalltechnologie (im Allgemeinen niedriger Transmissionsgrad) definiert werden, wobei ein anderer Bereich durch organische Leuchtdiodentechnologie (höherer Transmissionsgrad) definiert werden kann. Unterschiedliche Anzeigetechnologien, die zusammen in einem einzigen Anzeigestapel verwendet werden können, können Folgendes definieren, sind jedoch nicht beschränkt auf: Flüssigkristalltechnologie; organische Leuchtdiodentechnologie; Quantenpunkttechnologie; Plasma-Hintergrundbeleuchtungstechnologie; oberflächenemittierende Lasertechnologie mit vertikalem Resonator; Projektionstechnologie; elektronische Tintentechnologie; usw.
  • Bestimmte beispielhafte Implementierungen einer optischen Bildgebungsanordnung, die hinter einer Aperturblende positioniert ist, die durch einen Anzeigestapel definiert ist, sind in 2A - 2D dargestellt. Insbesondere stellt 2A einen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der von einem Benutzer berührt wird, vorgenommen durch die Linie A-A, der eine optische Bildgebungsanordnung darstellt, die unter einer Aperturblende positioniert ist, die durch einen lichtundurchlässigen Träger des veranschaulichten Anzeigestapels definiert ist.
  • Insbesondere stellt 2A eine Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200a für eine organische Leuchtdiodenanzeige dar, welche die Bildgebung eines Fingerabdrucks eines Benutzers 202 durch einen Anzeigestapel 204 ermöglicht. Der Anzeigestapel 204 in diesem Beispiel schließt eine äußere Schutzabdeckung 206, eine emittierende Schicht 208 und eine lichtundurchlässige Trägerschicht 210 ein. In anderen Fällen schließt der Anzeigestapel 204 andere Schichten ein, wie, aber nicht beschränkt auf: Dünnschichttransistorschichten; kapazitive Berührungserfassungsschichten; Krafterfassungsschichten; Hintergrundbeleuchtungsschichten; Polarisatorschichten; usw.
  • Die äußere Schutzabdeckung 206 des Anzeigestapels 204 ist in der Regel aus einem optisch transparenten Substratmaterial wie Glas, Acryl, Kunststoff oder dergleichen gebildet. Die äußere Schutzabdeckung 206 definiert eine Eingabefläche, die von dem Benutzer 202 berührt werden kann. In vielen Beispielen definiert die äußere Schutzabdeckung 206 zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche eines Gehäuses einer elektronischen Vorrichtung. Mit anderen Worten kann die äußere Schutzabdeckung 206 eine oder mehrere Schichten des Anzeigestapels 204, wie die emittierende Schicht 208 oder die lichtundurchlässige Trägerschicht 210, mindestens teilweise umschließen und/oder versiegeln.
  • Die emittierende Schicht 208 des Anzeigestapels 204 schließt eine Anzahl von einzelnen Pixeln oder Subpixeln ein, von denen einige als P1 - P4 bezeichnet werden. Die Pixel der emittierenden Schicht 208 können in jedem geeigneten Muster angeordnet sein. Wie veranschaulicht, sind die Pixel der emittierenden Schicht 208 in einem regelmäßigen linearen Muster angeordnet, was jedoch nicht erforderlich ist, und einige Pixel können näher zueinander oder weiter voneinander entfernt angeordnet sein.
  • Die lichtundurchlässige Trägerschicht 210 des Anzeigestapels 204 kann eine strukturelle Stütze für eine oder mehrere Schichten des Anzeigestapels 204 bereitstellen, obwohl dies nicht erforderlich ist. In einigen Fällen ist die lichtundurchlässige Trägerschicht 210 aus einem optisch reflektierenden Material gebildet, wobei in anderen Fällen die lichtundurchlässige Trägerschicht 210 aus einer Tinte oder einem lichtabsorbierenden Material gebildet ist.
  • Die lichtundurchlässige Trägerschicht 210 definiert eine Aperturblende 212. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann die Aperturblende 212 so definiert werden, dass sie jede geeignete Größe oder Form annehmen kann. In einigen Fällen ist die Aperturblende 212 mit einem optisch klaren Material, wie einem optisch klaren Klebstoff, gefüllt. In weiteren Fällen kann sich die Aperturblende 212 durch zusätzliche lichtundurchlässige, transparente oder transluzente Schichten eines Anzeigestapels erstrecken.
  • Die Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200a schließt auch eine optische Bildgebungsanordnung 214 ein. Die optische Bildgebungsanordnung 214 schließt eine Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 ein, die unter einem Filter mit engem Sichtfeld 218 positioniert sind. Der Filter mit engem Sichtfeld 218 filtert Licht, das von der Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 empfangen wird, so dass nur Licht empfangen wird, das im Wesentlichen senkrecht zu der Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 ist (z. B. in einem Beispiel ± 10 % von neunzig Grad, gemessen von einer planaren Oberfläche der Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216). In anderen Beispielen ist der Filter mit engem Sichtfeld 218 möglicherweise nicht erforderlich oder eingeschlossen.
  • Die Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 der Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200a kann über eine Leiterplatte 220 kommunikativ mit einem Prozessor oder einer Verarbeitungsschaltlogik (nicht gezeigt) gekoppelt sein. Die Leiterplatte 220 kann aus einem starren oder flexiblen Substrat gebildet sein. Der Prozessor oder die Verarbeitungsschaltlogik kann ein Allzweckprozessor oder eine Allzweckschaltlogik oder ein anwendungsspezifischer Prozessor oder eine anwendungsspezifische Schaltlogik sein, die in vielen Beispielen für verschlüsselte oder anderweitig sichere Datenverarbeitung und/oder -speicherung konfiguriert ist.
  • Aufgrund der dargestellten Ausgestaltung kann durch die optische Bildgebungsanordnung 214 durch den Anzeigestapel 204 ein Bild des Fingerabdrucks des Benutzers 202 erhalten werden. Insbesondere können während eines Fingerabdruckbildgebungsvorgangs ein oder mehrere Pixel der emittierenden Schicht 208 unter oder neben dem Fingerabdruck eines Benutzers beleuchtet werden (mit jeder geeigneten Modulation, Helligkeit, Farbe oder jedem geeigneten Spektrum usw.), wenn der Benutzer 202 die äußere Schutzabdeckung 206 berührt. Licht, das von den beleuchteten Pixeln oder Subpixeln emittiert wird, wird auf den Fingerabdruck eines Benutzers gerichtet, was wiederum durch die verschiedenen Merkmale des Fingerabdrucks eines Benutzers in Kontakt mit der äußeren Schutzabdeckung 206 gegen die optische Bildgebungsanordnung 214 reflektiert (z. B. reflektieren die Täler des Fingerabdrucks eines Benutzers, wie das Tal 202a, eine andere Lichtmenge als die Grate des Fingerabdrucks eines Benutzers, wie der Grat 202b). Ein Teil des reflektierten Lichts dringt durch Pixelzwischenbereiche der emittierenden Schicht 208 und durch die Aperturblende 212 und setzt sich in Richtung der optischen Bildgebungsanordnung 214 fort. Auf diese Weise empfängt die optische Bildgebungsanordnung 214 reflektiertes Licht, das ursprünglich von mindestens einem Pixel des Anzeigestapels 204 emittiert wurde.
  • Wie vorstehend erwähnt, verwirft/blockiert der Filter mit engem Sichtfeld 218 Licht, das nicht im Wesentlichen senkrecht zu der Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 ist. Zum Beispiel können die Strahlen u1-u5, die von den Pixeln P1-P3 emittiert werden, durch die Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 erfasst werden, wobei die Strahlen u6 - u8, die von den Pixeln P3 - P4 emittiert werden, durch den Filter mit engem Sichtfeld 218 verworfen/blockiert werden. Als Ergebnis dieser Ausgestaltung kann die Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 ein Bild des Abschnitts des Fingerabdrucks erfassen, der über der Aperturblende 212 positioniert ist.
  • In vielen Fällen kann das Bild des Fingerabdrucks (oder der Abschnitt des Fingerabdrucks) durch einen Prozessor oder ein Verarbeitungssystem (nicht gezeigt) gefiltert werden, nachdem das Bild durch die Anordnung lichtempfindlicher Elemente 216 erfasst wurde. In vielen Ausführungsformen kann räumliches Filtern Abbildungsfehler in dem Bild entfernen, die aus der physikalischen Struktur der emittierenden Schicht 208 und/oder anderer Schichten des Anzeigestapels 204 resultieren (in einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Anordnung von lichtundurchlässigen Pixeln der emittierenden Schicht 208 eine Anordnung von dunklen Punkten in dem Bild verursachen). Eine beispielhafte räumliche Filtertechnik, die angewendet werden kann, ist die Punktquellenfilterung.
  • Auf diese Weise wirkt die Kombination aus der lichtundurchlässigen Trägerschicht 210, der Aperturblende 212 und der emittierenden Schicht 208 zusammen, um eine Anzeige zu definieren, die für eine Bildgebung durch eine Anzeige geeignet ist, die in der Figur als Anzeige 222 bezeichnet wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein optischer Bildsensor auch mit einer oder mehreren Linsen, Filtern, Spiegeln, Aktuatoren, Blenden, Irisblenden, Blitzelementen, Flutleuchten oder anderen optischen Zusatzelementen oder Kombinationen davon verbunden oder relativ dazu positioniert sein. Beispielhafte optische Zusatzelemente, die optisch mit einem oder mehreren optischen Bildsensoren gekoppelt und/oder verbunden sein können, - wie die optische Bildgebungsanordnung 214 von 2A - schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf: Mikrolinsen; Makrolinsen; Lichtleiter; Totalreflexionsgrenzflächen; gespiegelte Schnittstellen; digital variable Spiegel; Kollimationsfilter; Polarisationsfilter; Farbfilter; Infrarot-Sperrfilter; Ultraviolett-Sperrfilter; strahllenkende Linsen; strahllenkende Spiegelanordnungen; usw.
  • Zum Beispiel stellt 2B eine andere Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige für eine organische Leuchtdiodenanzeige dar, die als die Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200b identifiziert wird, welche die Abbildung eines Fingerabdrucks eines Benutzers 202 durch einen Anzeigestapel 204 ermöglicht. Der Anzeigestapel 204 in diesem Beispiel kann auf dieselbe Weise konfiguriert sein wie der Anzeigestapel 204, der unter Bezugnahme auf 2A beschrieben ist; dementsprechend wird diese Beschreibung nicht wiederholt.
  • In dieser Ausführungsform kann eine Linse 224 unter der Aperturblende der Anzeige 222 und einem Bildsensor 226 positioniert sein. Der Bildsensor 226 schließt eine Anordnung lichtempfindlicher Elemente 228 (z. B. komplementäre Metalloxidhalbleiter) ein, die mit einem Substrat oder einer Leiterplatte 230 gekoppelt sind. In dieser Ausführungsform wird von der Anzeige 222 emittiertes Licht, das von dem Fingerabdruck des Benutzers 202 reflektiert wird, durch die Linse 224 auf die Anordnung lichtempfindlicher Elemente 228 des Bildsensors 226 fokussiert. Beispielstrahlen u9 - u10 werden entsprechend dem Licht, das von dem Pixel P5 emittiert wird, bereitgestellt, von dem Benutzer 202 reflektiert und an dem Bildsensor 226 empfangen.
  • In einigen Ausführungsformen kann eine Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige eine Anzahl von Lochblenden anstelle einer einzelnen Aperturblende einschließen. Zum Beispiel stellt 2C eine Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200c zum Abbilden eines Fingerabdrucks eines Benutzers 202 durch einen Anzeigestapel 204 dar. In diesem Beispiel schließt die Anzeige 222 eine Anzahl von Aperturblenden in der Größe von Lochblenden ein, von denen eine so gezeigt ist, dass sie zwischen den Pixeln P1 und P5 gebildet ist. Die verschiedenen Lochblenden können jeweils unabhängig voneinander als Lochkamera (z. B. Camera obscura) fungieren, die so positioniert ist, dass sie einen Abschnitt des Fingerabdrucks des Benutzers 202 abbildet.
  • Eine beliebige Anzahl oder Verteilung von Lochblenden kann in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. In einem Beispiel ist eine Anordnung von Lochblenden von Pixeln der Anzeige 222 versetzt, so dass jede Lochblende unter einem Pixelzwischenbereich der Anzeige 222 positioniert ist. Es versteht sich, dass jede geeignete Anzahl von Lochblenden in einer Reihe geeigneter Muster über einer optischen Bildgebungsanordnung 214 definiert werden kann.
  • Wie vorstehend erwähnt, beleuchten die Ausführungsformen, die unter Bezugnahme auf 2A - 2C beschrieben werden, den Finger des Benutzers 202 in der Regel durch Aktivieren von Pixeln unter dem Finger des Benutzers. Dies ist jedoch nicht bei allen Ausführungsformen erforderlich.
  • Zum Beispiel stellt 2D eine Bildgebungsarchitektur durch die Anzeige 200d dar, die den Fingerabdruck eines Benutzers von einem Pixel beleuchtet, das von der Aperturblende versetzt ist. Der Strahl u15 wird ausgehend von Pixel P6 gezeigt, versetzt von der Aperturblende der Anzeige 222. Aufgrund des Versatzes wird der Fingerabdruck des Benutzers 202 schräg beleuchtet. Aufgrund des Winkels können Abschnitte eines oder mehrerer Täler des Fingerabdrucks eines Benutzers anders beleuchtet werden, als wenn dieselben Täler von unten beleuchtet werden würden. Somit kann die optische Bildgebungsanordnung 214 durch sequenzielles Ändern des Pixels oder der Pixel, die zum Beleuchten des Fingerabdrucks des Benutzers verwendet werden - und somit des Beleuchtungswinkels - eine Reihe von Bildern des Fingerabdrucks des Benutzers 202 aufnehmen. Variationen zwischen verschiedenen Bildern können analysiert werden, um dreidimensionale Eigenschaften (z. B. Tiefeninformationen) einer oder mehrerer Täler des Fingerabdrucks des Benutzers 202 zu bestimmen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung von 2A - 2D und verschiedene Alternativen davon und Variationen dazu im Allgemeinen zu Zwecken der Erläuterung vorgelegt werden und um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen möglichen Konfigurationen einer optischen Bildgebungsanordnung, die hinter einem Anzeigestapel mit lokal erhöhter Transmission positioniert ist, wie hierin beschrieben, zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass einige der hierin vorgestellten spezifischen Details eventuell nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen oder eine äquivalente Form auszuführen.
  • Somit versteht es sich, dass die vorhergehenden Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt werden. Diese Beschreibungen sind weder erschöpfend noch beabsichtigen sie, die Offenbarung auf die genauen hierin angegebenen Formen zu beschränken. Im Gegenteil ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass großformatige Aperturblenden und/oder Lochblenden (hierin zusammen „Aperturblenden“) auf eine Reihe von Arten durch eine oder mehrere Schichten eines Anzeigestapels gebildet werden können.
  • Zum Beispiel sind in den veranschaulichten Ausführungsformen Aperturblenden durch eine lichtundurchlässige Trägerschicht des Anzeigestapels definiert. In anderen Ausführungsformen kann eine Lochblende und/oder eine Aperturblende durch mehrere Schichten des Anzeigestapels definiert werden, wie, jedoch nicht beschränkt auf: Strukturschichten; Polarisatorschichten; Hintergrundbeleuchtungsschichten; Metallrahmen; Reflektorschichten; Flüssigkristallschichten; Dünnschichttransistorschichten; organische lichtemittierende Anoden- oder Kathodendiodenschichten; Verkapselungsschichten; Tintenschichten; usw.
  • Einige Ausführungsformen schließen eine einzelne Aperturblende ein, wobei andere mehrere separate, gruppierte oder gemusterte Aperturblenden einschließen. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform eine Anordnung von Lochblenden durch einen Träger eines Anzeigestapels definiert werden. Die Anordnung von Lochblenden kann in einem regelmäßigen, tessellierten, symmetrischen, asymmetrischen oder unregelmäßigen Muster ausgebildet sein und jede geeignete Form annehmen.
  • In noch anderen Beispielen muss eine Aperturblende nicht erforderlich sein. In diesen Ausführungsformen kann eine optische Bildgebungsanordnung innerhalb eines Anzeigestapels positioniert sein. Beispielhafte Implementierungen einer optischen Bildgebungsanordnung, die innerhalb eines Anzeigestapels positioniert ist, sind in 2E - 2G dargestellt.
  • 2E stellt einen anderen beispielhaften Querschnitt des Anzeigestapels von 1A dar, der eine Anordnung organischer Leuchtdioden darstellt, die als selbstleuchtende optische Bildgebungsanordnung betrieben werden kann. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform ein organisches Leuchtdiodenpixel als optisches Erfassungselement verwendet werden. In der veranschaulichten Ausführungsform kann eine Bildgebungsarchitektur durch die Anzeige 200e einen Fingerabdruck eines Benutzers 202 abbilden, wenn der Benutzer 202 eine äußere Schutzabdeckung eines Anzeigestapels 204 berührt. In diesem Beispiel kann Pixel P7 verwendet werden, um den Fingerabdruck des Benutzers 202 zu beleuchten. Während eines Fingerabdruckbildgebungsvorgangs werden Pixel, die an das Pixel P7 (z. B. Pixel P5 und P2) angrenzen, nicht beleuchtet, sondern können stattdessen verwendet werden, um Licht zu empfangen, das von dem Finger eines Benutzers reflektiert wird (z. B. u18 - u19). Es versteht sich, dass jede geeignete Anzahl, jedes geeignete Muster oder jede geeignete Anordnung von Pixeln verwendet werden kann, um den Finger eines Benutzers zu beleuchten oder abzubilden.
  • In noch anderen Ausführungsformen kann eine optische Bildgebungsanordnung in einen Anzeigestapel integriert sein. 2F - 2G stellen eine andere beispielhafte Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 200f dar, die eine Anordnung von optischen Sensorelementen einschließt, die zwischen und/oder unter Pixeln einer organischen Leuchtdiodenanzeige angeordnet sind. Insbesondere schließt die Bildgebungsarchitektur durch die Anzeige 200f eine Anordnung von optischen Erfassungselementen ein, die in Pixelzwischenbereichen der Anzeige 222 angeordnet sind. Jedes optische Erfassungselement schließt einen Kollimationsfilter 232 ein, der über einem lichtempfindlichen Element 234 positioniert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann, wenn ein Pixel der Anzeige Licht emittiert, das von einem Fingerabdruck eines Benutzers reflektiert wird, das reflektierte Licht (z. B. u20 - u21) von den lichtempfindlichen Elementen empfangen werden und ein Bild des Fingerabdrucks erhalten werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung von 2E - 2G und verschiedene Alternativen davon und Variationen dazu im Allgemeinen zu Zwecken der Erläuterung vorgelegt werden und um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen möglichen Konfigurationen einer optischen Bildgebungsanordnung, die innerhalb eines Anzeigestapels positioniert ist, wie hierin beschrieben, zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass einige der hierin vorgestellten spezifischen Details eventuell nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen oder eine äquivalente Form auszuführen.
  • Somit versteht es sich, dass die vorhergehenden Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt werden. Diese Beschreibungen sind weder erschöpfend noch beabsichtigen sie, die Offenbarung auf die genauen hierin angegebenen Formen zu beschränken. Im Gegenteil ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass eine optische Bildgebungsanordnung in einem Anzeigestapel auf eine Reihe geeigneter Weisen ausgebildet sein kann.
  • Ferner kann in bestimmten Beispielen eine optische Bildgebungsanordnung teilweise in eine Anzeigestapelschicht integriert und zusätzlich teilweise unter einem Anzeigestapel angeordnet sein. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform eine organische Leuchtdiode sowohl zum Emittieren als auch zum Erfassen von Licht verwendet werden (siehe z. B. 2E). In dieser Ausführungsform kann eine optische Bildgebungsanordnung auch unter dem Anzeigestapel positioniert sein (siehe z. B. 2A - 2D), um Licht zu erfassen, das Pixelzwischenbereiche des Anzeigestapels durchquert.
  • Allgemeiner versteht es sich im Hinblick auf 2A - 2G, dass verschiedene Merkmale jeder beschriebenen Ausführungsform in Anordnungen kombiniert werden können, die vorstehend nicht gezeigt oder beschrieben sind. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform mehrere optische Bildgebungsanordnungen oder optische Bildsensoren zusammen betrieben werden, um zusätzliche Informationen zu erfassen.
  • In anderen Beispielen kann eine optische Bildgebungsanordnung von einer elektronischen Vorrichtung (siehe z. B. 1A) für unterschiedliche Zwecke zu unterschiedlichen Zeiten oder in unterschiedlichen Modi verwendet werden. Zum Beispiel kann in einem Modus eine optische Bildgebungsanordnung betrieben werden, um ein Bild oder eine Reihe von Bildern zu erhalten, die einem Fingerabdruck eines Benutzers entsprechen, der einen spezifischen Abschnitt einer elektronischen Vorrichtungsanzeige berührt (siehe z. B. 1A - 2A). In einem anderen Modus kann dieselbe optische Bildgebungsanordnung betrieben werden, um Informationen über die Umgebungsfarbtemperatur zu erhalten, die verwendet werden, um eine oder mehrere Eigenschaften der Anzeige anzupassen. In noch einem anderen Modus kann dieselbe optische Bildgebungsanordnung als Näherungssensor betrieben werden (z. B. kann sie verwendet werden, um den Finger eines Benutzers zu erfassen, wenn er sich der Anzeige nähert, um in einem Beispiel ein Tastverhältnis eines Eingabesensors in Erwartung einer Berührungs- oder Krafteingabe zu erhöhen).
  • Im Allgemeinen und weithin stellen 3 - 5D verschiedene Anordnungen von Pixeln, Subpixelgruppen und Leiterbahnlayouts dar, die eine erhöhte optische Transmission durch eine Anzeige, wie hierin beschrieben, fördern können. Die verschiedenen nachstehend beschriebenen Techniken und Ausgestaltungen können mit jeder beliebigen der unter Bezugnahme auf 2A - 2G gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.
  • Zum Beispiel stellt 3 eine Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 300 für eine organische Leuchtdiodenanzeige dar, welche die Abbildung eines Fingerabdrucks eines Benutzers 302 durch einen Anzeigestapel 304 ermöglicht. Der Anzeigestapel 304 kann auf jede geeignete Weise konfiguriert werden, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2A - 2G beschrieben; diese Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Wie bei anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen schließt die Bildgebungsarchitektur durch eine Anzeige 300 auch eine optische Bildgebungsanordnung 306 ein, die unter einer Aperturblende 308 positioniert und mindestens teilweise mit dieser ausgerichtet ist. In einigen Fällen kann die optische Bildgebungsanordnung 306 eine größere Fläche aufweisen als die Aperturblende 308 (wie gezeigt), aber das muss nicht erforderlich sein.
  • In dieser Ausführungsform definiert der Anzeigestapel 304 mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Pixeldichten, die durch unterschiedliche Pixel/Subpixel-Abstände definiert sind. Insbesondere ist, wie gezeigt, eine erste Pixeldichte über der Aperturblende 308 - gekennzeichnet als der Abstand g1 - niedriger als eine zweite Pixeldichte in anderen Bereichen der Anzeige mit einem kleineren Pixelabstand. Mit anderen Worten können Pixel des Anzeigestapels 304 spärlicher über der Aperturblende 308 verteilt sein. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, sind spärlich verteilte Pixel (z. B. niedrigere Pixel- oder Subpixeldichte) mit einem größeren Pixelzwischenbereich verbunden, was wiederum den optischen Transmissionsgrad des Anzeigestapels 304 über der Aperturblende 308 lokal erhöht.
  • Pixel des Anzeigestapels 304 - oder anderer Anzeigestapel mit reduzierter Pixeldichte und zusätzlich erhöhter optischer Transmission - können auf jede geeignete Weise oder nach jedem geeigneten Muster verteilt sein. Beispielkonfigurationen sind in 4A - 5C dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass diese Ausführungsformen nicht erschöpfend sind und andere Konfigurationen und Ausgestaltungen möglich sind.
  • 4A stellt eine beispielhafte Anordnung von Pixeln 400a (auch als ein Pixel- oder Subpixelverteilungsmuster bezeichnet) eines Anzeigestapels dar, der einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter optischer Transmission führt. In dieser Ausführungsform sind in der Regel quadratisch geformte Elemente in einem regelmäßigen Gittermuster verteilt, von denen jedes als ein Pixel oder Subpixel einer Anzeige, wie hierin beschrieben, verstanden wird; diese Elemente sind zur Einfachheit der Veranschaulichung nicht einzeln beschriftet. In einem zentralen Bereich der beispielhaften Anordnung von Pixeln 400a wird ein Satz Pixel in dem Gitter übersprungen oder anderweitig entfernt, wodurch Löcher in dem Pixelgittermuster definiert werden. Diese ausgelassenen Pixel (z. B. weggelassene Pixelbereiche 402, 404, 406) erhöhen lokal den optischen Transmissionsgrad des Anzeigestapels.
  • Das in 4A gezeigte Muster ist lediglich ein Beispiel. 4B stellt eine weitere beispielhafte Anordnung von Pixeln 400b eines Anzeigestapels dar, die zu einer lokal erhöhten optischen Transmission führt, die eine Anordnung quadratisch geformter Elemente zeigt, von denen jedes als ein Pixel oder Subpixel einer Anzeige, wie hierin beschrieben, verstanden wird. In diesem Beispiel können Abschnitte von Reihen und/oder Spalten weggelassen werden, um ausgelassene Pixelbereiche 408, 410, 412 zu definieren. Durch Weglassen von Abschnitten von Reihen und/oder Spalten kann eine anisotrope Pixeldichte erreicht werden; eine durchschnittliche horizontale Pixeldichte der beispielhaften Pixelanordnung 400b kann größer sein als eine durchschnittliche vertikale Pixeldichte der beispielhaften Pixelanordnung 400b.
  • In noch einem weiteren Beispiel ist ein zweidimensionaler Bereich von ausgelassenen Pixeln möglich. Zum Beispiel stellt 4C eine weitere beispielhafte Pixelanordnung 400c eines Anzeigestapels dar, die zu lokal erhöhter optischer Transmission führt. In diesem Beispiel definiert ein innerer Bereich von Pixeln 414 ein zweidimensionales Muster von ausgelassenen Pixeln.
  • Die vorstehend unter Bezugnahme auf 3 - 4C beschriebenen Ausführungsformen werden allgemein zu Zwecken der Erläuterung bereitgestellt und sollten nicht als einschränkend aufgefasst werden. Im Gegenteil wird ein Fachmann erkennen, dass viele verschiedene Mittel zum Definieren verschiedener Pixeldichten in einer einzelnen Anzeige angesichts der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen möglich sind.
  • Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen ein Bereich niedriger Pixeldichte durch Weglassen jedes zweiten Pixels gekennzeichnet sein. In einem anderen Beispiel kann ein Bereich niedriger Pixeldichte durch Weglassen von Pixeln in einem geometrischen Muster gekennzeichnet sein, wie, jedoch nicht beschränkt auf: konzentrische Formen; Schlangenmuster; Spiralmuster; willkürliche Muster; usw. In einigen Fällen kann ein Anzeigestapel einen Pixeldichteübergangsbereich zwischen einem Bereich mit hoher Pixeldichte und einem Bereich mit niedriger Pixeldichte definieren. In anderen Fällen muss ein Übergang nicht erforderlich sein.
  • In noch anderen Ausführungsformen können Subpixelgruppen in einem Bereich eines Anzeigestapels modifiziert werden, um lokal erhöhte optische Transmission bereitzustellen. 5A - 5C stellen verschiedene Beispiele dar.
  • 5A stellt eine beispielhafte Anordnung von Subpixeln 500a eines Anzeigestapels dar, die einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter optischer Transmission führt. Insbesondere schließt die beispielhafte Anordnung von Subpixeln 500a, wie dargestellt, sechzehn Gruppen von Subpixeln ein, von denen eine als die Subpixelgruppe 502 identifiziert wird. Die Subpixelgruppe 502 schließt drei Subpixel ein, und zwar ein rotes Subpixel 504, ein grünes Subpixel 506 und ein blaues Subpixel 508. In dieser Ausführungsform können eine oder mehrere Subpixelgruppen eine oder mehrere Farben aus der Gruppe weglassen, was zu unvollständigen Subpixelgruppen führt, von denen eine als die unvollständige Subpixelgruppe 510 identifiziert wird. In dieser Ausführungsform vergrößern die ausgelassenen Subpixel einen Pixelzwischenbereich 512, der wiederum lokal den optischen Transmissionsgrad des Anzeigestapels erhöht. In diesem Beispiel wird ein blaues Pixel von der unvollständigen Subpixelgruppe 510 weggelassen, während eine horizontal benachbarte unvollständige Subpixelgruppe ein rotes Pixel weglassen kann. Auf diese Weise können benachbarte unvollständige Subpixelgruppen, die unterschiedliche Subpixelfarben weglassen, zusammen betrieben werden, um einen breiten Bereich von Farben zu erzeugen.
  • In anderen Fällen können Subpixelgruppen verschoben werden, um einen Bereich verringerter Pixeldichte zu definieren. 5B stellt eine beispielhafte Anordnung von Subpixeln 500b eines Anzeigestapels dar, der einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter optischer Transmission führt. In diesem Beispiel wird ein Satz von Subpixelgruppen - einschließlich der Subpixelgruppe 514 - von einem zentralen Bereich eines Pixelzwischenbereichs 516 wegbewegt, wodurch der optische Transmissionsgrad innerhalb des Pixelzwischenbereichs 516 erhöht wird.
  • In noch einer anderen Ausführungsform können sich Subpixelgruppen ein oder mehrere großformatige Subpixel teilen. Insbesondere stellt 5C eine beispielhafte Anordnung von Subpixeln 500c eines Anzeigestapels dar, der einen Bereich reduzierter Pixeldichte definiert, was zu lokal erhöhter optischer Transmission führt. In der veranschaulichten Ausführungsform teilen sich die Subpixelgruppen 518 und 520 ein großformatiges gemeinsames Pixel. Durch diese Ausgestaltung nimmt jede Subpixelgruppe 518 und 520 unabhängig voneinander eine kleinere Fläche ein, was wiederum eine Fläche eines Pixelzwischenbereichs 522 vergrößert, wodurch der optische Transmissionsgrad innerhalb des Pixelzwischenbereichs 522 erhöht wird.
  • Einige Ausführungsformen können dennoch die optische Transmission eines Anzeigestapels lokal auf eine andere Weise erhöhen. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen eine Dünnschichttransistorschicht und/oder eine Spalten-Reihen-Adressierungs-/Leiterbahnschicht eines Anzeigestapels auf eine Weise gebildet werden, welche die Pixelzwischenbereiche lokal erhöht, was wiederum die optische Transmission eines Anzeigestapels erhöht. 5D stellt eine beispielhafte Anordnung von Subpixel-Antriebsleitungen 500d eines Anzeigestapels dar, der einen Pixelzwischenbereich erhöhter optischer Transmission definiert. Insbesondere können Antriebsleitungen für jedes Subpixel einer Anordnung von Subpixelgruppen in einem bestimmten Bereich eines Anzeigestapels verschoben werden, um die Fläche von Pixelzwischenbereichen zu vergrößern. Zum Beispiel können Antriebsleitungen für eine erste und eine zweite Reihe von Subpixelgruppen - gekennzeichnet als die Antriebsleitungen 540, einschließlich einer ersten Antriebsleitung 540a und einer zweiten Antriebsleitung 540b - in einem Nicht-Gittermuster angeordnet sein, um Pixelzwischenbereiche mit vergrößerter Fläche (z. B. Pixelzwischenbereiche 544a - 544e) zu definieren. Auf diese Weise definiert die Dünnschichttransistorschicht und/oder die Spalten-Reihen-Adressierungs-/Leiterbahnschicht diskrete Bereiche hoher optischer Durchlässigkeit und Bereiche niedriger optischer Durchlässigkeit.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung von 3 - 5D und verschiedene Alternativen davon und Variationen dazu im Allgemeinen zu Zwecken der Erläuterung vorgelegt werden und um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen möglichen Anordnungen von Pixeln, Subpixeln, Leiterbahnen und/oder Dünnschichttransistorstrukturen eines Anzeigestapels, die lokal erhöhte optische Transmission durch den Anzeigestapel fördern können, zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass einige der hierin vorgestellten spezifischen Details eventuell nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen oder eine äquivalente Form auszuführen.
  • Somit versteht es sich, dass die vorhergehenden Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt werden. Diese Beschreibungen sind weder erschöpfend noch beabsichtigen sie, die Offenbarung auf die genauen hierin angegebenen Formen zu beschränken. Im Gegenteil ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass jedes geeignete Pixel-, Subpixel-, Leiterbahn- und/oder Dünnschichttransistor-Layout, das lokal oder global erhöhte optische Transmission fördert, möglich sein kann. Wie vorstehend erwähnt, können diese Ausführungsformen auf jede geeignete Weise mit Ausführungsformen kombiniert werden, die unter Bezugnahme auf 2A - 2E beschrieben sind. Zum Beispiel kann eine Aperturblende, wie in 2A gezeigt, unter einem Bereich niedriger Pixeldichte positioniert und/oder mit diesem ausgerichtet sein, wie in Bezug auf 3 - 5C beschrieben, und kann zusätzlich unter einer Dünnschichttransistorschicht positioniert und/oder mit dieser ausgerichtet sein, wie in Bezug auf 5D beschrieben.
  • In ähnlicher Weise versteht es sich, dass Bereiche mit unterschiedlichen Pixeldichten überall innerhalb einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung positioniert werden können. Zum Beispiel stellt 6A eine elektronische Vorrichtung 600 dar, die einen Anzeigestapel einschließt, der einen aktiven Anzeigebereich 602 definiert, der wiederum einen Bereich mit hoher Pixeldichte 604 und einen Bereich mit niedriger Pixeldichte 606 definiert. In einer Ausführungsform ist der Bereich mit niedriger Pixeldichte 606 über einer Aperturblende positioniert und damit ausgerichtet (siehe z. B. 2A), die wiederum über einer optischen Bildgebungsanordnung positioniert und damit ausgerichtet ist. Wenn in diesem Beispiel ein Benutzer der elektronischen Vorrichtung 600 den aktiven Anzeigebereich 602 über dem Bereich mit niedriger Pixeldichte 606 berührt, kann die optische Bildgebungsanordnung den Fingerabdruck des Benutzers abbilden. Der Fingerabdruck eines Benutzers kann abgebildet werden, wenn der Finger eines Benutzers in Ruhestellung ist oder sich bewegt. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform der Fingerabdruck eines Benutzers abgebildet werden, wenn der Benutzer von einer Seite des Bereichs mit niedriger Pixeldichte 606 zu einer anderen Seite des Bereichs mit niedriger Pixeldichte 606 gleitet. In einem anderen Beispiel kann der Fingerabdruck eines Benutzers abgebildet werden, wenn der Benutzer seinen Finger auf den Bereich mit niedriger Pixeldichte legt.
  • In einigen Fällen kann der aktive Anzeigebereich 602 ein Bild oder eine Animation anzeigen, die den Benutzer dazu anregt, einen bestimmten Teil des Bereichs mit niedriger Pixeldichte 606 zu berühren, damit der Fingerabdruck des Benutzers erfasst werden kann. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der aktive Anzeigebereich 602 eine Form innerhalb des Bereichs mit niedriger Pixeldichte 606 anzeigen. Die Form kann auf eine Weise animiert werden, welche die Aufmerksamkeit des Benutzers auf sich zieht. Zum Beispiel kann die Form pulsieren, sich in drei Dimensionen drehen, eine oder mehrere Farben aufleuchten lassen, vibrieren und so weiter. In anderen Fällen sind andere Formen, Muster oder Animationen möglich.
  • In einigen Beispielen kann die elektronische Vorrichtung 600 eine oder mehrere zusätzliche Ausgaben zusätzlich zu oder anstelle des vorstehend beschriebenen Anzeigevorgang eines Bildes oder einer Animation erzeugen. Ergänzende Ausgaben können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einschließen: Abspielen eines Tons aus einem Lautsprecher; Erzeugen einer haptischen Ausgabe mit einem Vibrationselement; Erzeugen eines haptischen Klopfens oder eines Satzes haptischer Impulse mit einem linearen Aktuator; Vibrieren der Anzeige oder des Gehäuses; Erhöhen oder Verringern der wahrnehmbaren Reibung der Anzeige (z. B. elektrostatische Anziehung oder Ultraschallvibration); und so weiter oder eine beliebige Kombination davon.
  • Darüber hinaus ist in der veranschaulichten Ausführungsform der Bereich mit niedriger Pixeldichte 606 vollständig innerhalb des Bereichs mit hoher Pixeldichte 604 eingesetzt, aber dies muss nicht erforderlich sein. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der Bereich mit niedriger Pixeldichte 606 eine Kapselform auf, aber dies muss nicht erforderlich sein. Ferner ist in der veranschaulichten Ausführungsform die elektronische Vorrichtung 600 als eine tragbare elektronische Handvorrichtung (z. B. Mobiltelefon, Tablet-Computer, tragbarer Medien-Player usw.) dargestellt, jedoch ist dies nicht für alle Ausführungsformen erforderlich.
  • Zum Beispiel stellt 6B eine andere elektronische Vorrichtung 608 dar, die einen Anzeigestapel mit einer lokal erhöhten optischen Transmission zwischen Pixeln einschließt. In diesem Beispiel schließt eine Laptop-Rechenvorrichtung eine primäre Anzeige ein, die einen aktiven Anzeigebereich 610 definiert, der einen Bereich mit hoher Pixeldichte 612 und einen Bereich mit niedriger Pixeldichte 614 definiert. Wie bei anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen können eine Aperturblende und eine optische Bildgebungsanordnung unter dem Bereich mit niedriger Pixeldichte 614 positioniert werden, um ein Bild eines Fingerabdrucks eines Benutzers aufzunehmen, wenn der Benutzer den aktiven Anzeigebereich 610 innerhalb des Bereichs mit niedriger Pixeldichte 614 berührt.
  • In anderen Fällen kann eine sekundäre Anzeige einer elektronischen Vorrichtung zusätzlich oder alternativ einen Bereich hoher Pixeldichte und einen Bereich niedriger Pixeldichte einschließen. Zum Beispiel stellen 6C - 6D eine andere elektronische Vorrichtung 616 dar, die einen Anzeigestapel mit einer lokal erhöhten optischen Transmission zwischen Pixeln einschließt. In diesem Beispiel definiert eine sekundäre Anzeige der elektronischen Vorrichtung 616 einen aktiven Anzeigebereich 618, der wiederum einen Bereich mit hoher Pixeldichte 620 und einen Bereich mit niedriger Pixeldichte 622 definiert. In diesem Beispiel grenzt der Bereich mit niedriger Pixeldichte 622 an den Bereich mit hoher Pixeldichte 620 an, der an einem Rand des Bereichs mit hoher Pixeldichte 620 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann, wie bei anderen hierin beschriebenen, der Bereich mit niedriger Pixeldichte 622 über einer Aperturblende positioniert sein, die wiederum über einer optischen Bildgebungsanordnung positioniert ist. Durch diese Konstruktion kann ein Bild eines Fingerabdrucks eines Benutzers aufgenommen werden, wenn ein Benutzer den Bereich niedriger Pixeldichte 622 berührt.
  • Im Allgemeinen und weithin stellen 7 und 8 vereinfachte Flussdiagramme dar, die verschiedenen geordneten und/oder ungeordneten Abläufen der hierin beschriebenen Verfahren entsprechen. Es versteht sich, dass diese vereinfachten Beispiele auf vielfältige Weise modifiziert werden können. In einigen Beispielen können zusätzliche, alternative oder weniger Abläufe als die dargestellten und beschriebenen möglich sein.
  • 7 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Erfassen eines Bildes eines Objekts, das eine Anzeige berührt, wie hierin beschrieben, darstellt. Das Verfahren kann vollständig oder teilweise durch einen Prozessor oder eine Schaltlogik einer elektronischen Vorrichtung, wie hierin beschrieben, durchgeführt werden (siehe z. B. 1A, 2A - 2E usw.).
  • Das Verfahren 700 schließt Vorgang 702 ein, in dem eine Berührung einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung erfasst wird. Die anfängliche Berührung kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Sensors oder einer Kombination von Sensoren erfasst werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Berührungssensoren und Kraftsensoren. Beispielhafte Berührungssensoren schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf: kapazitive Berührungssensoren; optische Berührungssensoren; resistive Berührungssensoren; akustische Berührungssensoren; usw. Beispielhafte Kraftsensoren schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf: kapazitive Kraftsensoren; resistive Kraftsensoren; piezoelektrische Kraftsensoren; dehnungsbasierte Kraftsensoren; induktive Kraftsensoren; usw.
  • Sobald bei Vorgang 702 eine Berührung erfasst wird, fährt das Verfahren 700 mit Vorgang 704 fort, in dem optional ein Berührungsschwerpunkt bestimmt wird. Der Flächenschwerpunkt (z. B. das geometrische Mittel) kann unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Technik berechnet, bestimmt oder geschätzt werden. Neben der Bestimmung des Flächenschwerpunktes der Berührung kann auch eine Gesamtkontaktfläche bestimmt werden.
  • Das Verfahren 700 schließt auch den Vorgang 706 ein, in dem der bestimmte Flächenschwerpunkt und/oder die bestimmte Kontaktfläche durch eine Anzeige der elektronischen Vorrichtung beleuchtet werden. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann die Beleuchtung des Kontaktschwerpunkts und/oder der Kontaktfläche auf jede geeignete Weise durchgeführt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: eine spezifische/ausgewählte Farbe, Farbabfolge oder ein Satz von Farben; eine spezifische/ausgewählte Modulation von Licht; ein spezifisches/ausgewähltes Muster (z. B. linearer Durchlauf, radialer Durchlauf, radiale Ausdehnung usw.); nicht sichtbare Lichtspektren (z. B. Infrarot, Ultraviolett usw.); und so weiter oder eine beliebige Kombination davon.
  • Das Verfahren 700 schließt auch den Vorgang 708 ein, in dem ein Fingerabdruckbild von einer optischen Bildgebungsanordnung der elektronischen Vorrichtung erfasst wird. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann der Vorgang des Erfassens eines Bildes eines Fingerabdrucks (oder allgemeiner eines Bildes eines beliebigen Objekts, das die Anzeige bei Vorgang 702 berührt) einen oder mehrere Filtervorgänge einschließen, wie: räumliches Filtern (z. B. Punktquellenfiltern, Strahlformen usw.); Schwellenwertbestimmung; Entzerrung; Drehen; usw.
  • 8 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Erfassen eines Bildes eines Objekts, das eine Anzeige berührt, wie hierin beschrieben, darstellt. Wie bei dem Verfahren von 7 kann das Verfahren 800 vollständig oder teilweise durch einen Prozessor oder eine Schaltlogik einer elektronischen Vorrichtung, wie hierin beschrieben, durchgeführt werden (siehe z. B. 1A, 2A - 2E usw.).
  • Das Verfahren 800 schließt Vorgang 802 ein, in dem ein auszurichtendes Bild durch eine Anzeige einer elektronischen Vorrichtung angezeigt wird. Das auszurichtende Bild kann jedes geeignete animierte oder statische Bild sein. Sobald das auszurichtende Bild angezeigt wird, schreitet das Verfahren 800 zu Vorgang 804 fort, bei dem eine Berührung des auszurichtenden Bildes erkannt wird (z. B. über den Berührungs- und/oder Kraftsensor). Danach wird bei Vorgang 806 mindestens ein Subpixel der Anzeige unter dem Bereich beleuchtet, der von einem Benutzer berührt wird. Danach kann bei Vorgang 808 mindestens ein Teilbild eines Fingerabdrucks des Benutzers, der die Anzeige berührt, zusammengesetzt werden. Optional können bei Vorgang 810 Tiefeninformationen, die von einem oder mehreren Seitenbeleuchtungsvorgängen erhalten werden (siehe z. B. 2D), gesammelt werden, um zu bestimmen, ob eine falsch positive Fingerabdruckübereinstimmung zurückgewiesen werden sollte. Insbesondere kann die elektronische Vorrichtung basierend auf dem Fehlen von Tiefeninformationen eine positive Fingerabdruckübereinstimmung zurückweisen.
  • Es versteht sich, dass obwohl vorstehend viele Ausführungsformen offenbart sind, die vorgestellten Vorgänge und Schritte in Bezug auf hierin beschriebene Verfahren und Techniken beispielhaft und dementsprechend nicht erschöpfend sein sollen. Es versteht sich weiter, dass alternative Schrittreihenfolgen oder weniger oder zusätzliche Vorgänge für bestimmte Ausführungsformen erforderlich oder erwünscht sein können.
  • Obwohl die vorstehende Offenbarung anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, versteht es sich, dass die verschiedenen in einer oder mehreren der individuellen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale, Gesichtspunkte und Funktionsumfänge nicht hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die besondere Ausführungsform, mit der sie beschrieben sind, beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere derselben Ausführungsformen der Erfindung angewandt werden können, und zwar unabhängig davon, ob derartige Ausführungsformen beschrieben sind oder nicht, und ob derartige Merkmale als Teil einer beschriebenen Ausführungsform vorgestellt werden oder nicht. Die Breite und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollen daher nicht durch beliebige, vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern sind stattdessen durch die hierin vorgelegten Ansprüche definiert.
  • Ferner erkennt die vorliegende Offenbarung, dass die Verwendung von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, in der vorliegenden Technologie zum Vorteil der Benutzer verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Verwendung biometrischer Authentifizierungsdaten für einen bequemen Zugriff auf Leistungsmerkmale der Vorrichtung ohne die Verwendung von Passwörtern verwendet werden. In anderen Beispielen werden biometrische Daten der Benutzer gesammelt, um den Benutzern Rückmeldungen über ihre Gesundheit oder Fitnessniveaus bereitzustellen. Ferner werden von der vorliegenden Offenbarung auch andere Verwendungen von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, die für den Benutzer von Vorteil sind, in Betracht gezogen.
  • Die vorliegende Offenbarung geht ferner davon aus, dass die Stellen, die für die Erfassung, Analyse, Offenbarung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Daten verantwortlich sind, sich an bewährte Datenschutzvorschriften und/oder Datenschutzpraktiken halten. Insbesondere sollten solche Stellen Datenschutzvorschriften und -praktiken implementieren und konsistent anwenden, die allgemein als solche anerkannt sind, welche die von der Industrie oder der Regierung aufgestellten Anforderungen an die vertrauliche und sichere Aufbewahrung personenbezogener Daten erfüllen oder übererfüllen, was die Verwendung von Datenverschlüsselung und von Sicherheitsverfahren, die industrielle oder behördliche Normen erfüllen oder übererfüllen, einschließt. Zum Beispiel sollten personenbezogene Daten von Benutzern für legitime und nachvollziehbare Nutzungen durch die Stelle erfasst werden und nicht außerhalb dieser legitimen Nutzung weitergegeben oder verkauft werden. Ferner sollte eine solche Erfassung nur stattfinden, nachdem die informierte Zustimmung der Benutzer erhalten worden ist. Außerdem würden solche Stellen alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten ergreifen und sicherstellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzvorschriften und -abläufe halten. Ferner können solche Stellen sich einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzvorschriften und -praktiken halten.
  • Trotz der vorstehenden Ausführungen betrachtet die vorliegende Offenbarung auch Ausführungsformen, in denen Benutzer die Nutzung von oder den Zugang zu personenbezogenen Daten einschließlich biometrischer Daten selektiv blockieren. Das heißt, die vorliegende Offenbarung geht davon aus, dass Hardware- und/oder Software-Elemente bereitgestellt werden können, um einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten zu verhindern oder zu blockieren. Zum Beispiel kann die vorliegende Technik im Falle von biometrischen Authentifizierungsverfahren so konfiguriert werden, dass sie Benutzern ermöglicht, biometrische Authentifizierungsschritte optional zu umgehen, indem sie sichere Informationen wie Passwörter, persönliche Identifizierungsnummern (PINs), Berührungsgesten oder andere Authentifizierungsverfahren allein oder in Kombination, wie sie dem Fachmann bekannt sind, bereitstellen. In einem anderen Beispiel können Benutzer eine Auswahl treffen, um den Zugriff auf bestimmte gesundheitsbezogene Anwendungen, die Daten über die persönliche Gesundheit oder die Fitness von Benutzern sammeln, zu entfernen, zu deaktivieren oder zu begrenzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 15/949681 [0001]

Claims (22)

  1. Elektronische Vorrichtung, umfassend: eine Anzeige, die einen aktiven Anzeigebereich definiert, umfassend: einen ersten Pixelbereich mit einer ersten Pixeldichte; und einen zweiten Pixelbereich mit einer zweiten Pixeldichte; einen lichtundurchlässigen Träger unterhalb der Anzeige, der eine Apertur unterhalb des zweiten Pixelbereichs definiert; und eine optische Bildgebungsanordnung unterhalb der Apertur, die konfiguriert ist, um Licht zu empfangen, das von einer Berührungseingabe reflektiert wird, die über dem zweiten Pixelbereich bereitgestellt wird, das durch die Anzeige zwischen zwei oder mehr Pixeln des zweiten Pixelbereichs übertragen wird.
  2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein transparentes Substrat, das über dem aktiven Anzeigebereich positioniert ist und konfiguriert ist, um die Berührungseingabe zu empfangen.
  3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Pixeldichte um einen Faktor von mindestens zwei kleiner als die erste Pixeldichte ist.
  4. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Pixeldichte einem ersten Subpixel-Verteilungsmuster zugeordnet ist und die zweite Pixeldichte einem zweiten Subpixel-Verteilungsmuster zugeordnet ist.
  5. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Pixel des ersten Pixelbereichs und des zweiten Pixelbereichs aus organischen Leuchtdioden gebildet sind.
  6. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend eine Linse, die zwischen der Apertur, die durch den lichtundurchlässigen Träger definiert ist, und der optischen Bildgebungsanordnung positioniert ist, wobei die Linse konfiguriert ist, um das empfangene reflektierte Licht auf die optische Bildgebungsanordnung zu fokussieren.
  7. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die optische Bildgebungsanordnung einen komplementären Metalloxidhalbleiter-Bildsensor umfasst.
  8. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Apertur eine erste Apertur ist, die ein Element einer Anordnung von Aperturen ist, die in dem lichtundurchlässigen Träger definiert sind.
  9. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei jede Apertur der Anordnung von Aperturen eine Lochblendenlinse ist, die einen separaten Teil des empfangenen reflektierten Lichts auf einen jeweiligen separaten Teil der optischen Bildgebungsanordnung filtert.
  10. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Filter mit engem Sichtfeld, der über der optischen Bildgebungsanordnung positioniert ist.
  11. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Infrarot-Sperrfilter, der über der optischen Bildgebungsanordnung positioniert ist.
  12. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Infrarot-Sperrfilter über dem Filter mit engem Sichtfeld positioniert ist.
  13. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Filter mit engem Sichtfeld mit einem optisch klaren Klebstoff an die Anzeige innerhalb der Apertur geklebt ist.
  14. Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse; ein transparentes Substrat, das eine Außenfläche des Gehäuses definiert; eine Anzeige innerhalb des Gehäuses und unterhalb des transparenten Substrats, die einen aktiven Anzeigebereich mit einem Bereich hoher optischer Durchlässigkeit und einem Bereich niedriger optischer Durchlässigkeit definiert; einen Träger, der mit der Anzeige gekoppelt ist und eine Apertur unterhalb des Bereichs mit hoher optischer Durchlässigkeit definiert; und eine optische Bildgebungsanordnung, die optisch mit dem Bereich mit hoher Durchlässigkeit innerhalb der Apertur gekoppelt ist, wobei die optische Bildgebungsanordnung konfiguriert ist, um Licht zu empfangen, das durch das transparente Substrat und den Bereich mit hoher Durchlässigkeit der Anzeige dringt.
  15. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei: das transparente Substrat ein erstes transparentes Substrat ist; und die Anzeige umfasst: ein zweites transparentes Substrat; eine Anordnung organischer Leuchtdioden, die auf dem zweiten transparenten Substrat angeordnet sind, wobei die Anordnung organischer Leuchtdioden definiert: einen ersten Pixelbereich, der mit einer ersten Pixeldichte angeordnet ist, um mindestens teilweise den Bereich mit niedriger optischer Durchlässigkeit zu definieren; einen zweiten Pixelbereich, der mit einer zweiten Pixeldichte angeordnet ist, die kleiner als die erste Pixeldichte ist, um mindestens teilweise den Bereich mit hoher optischer Durchlässigkeit zu definieren.
  16. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei: das transparente Substrat ein erstes transparentes Substrat ist; und die Anzeige umfasst: ein zweites transparentes Substrat; eine Dünnschichttransistorschicht, definierend: einen ersten Bereich von Leiterbahnen, der mit einer ersten Dichte angeordnet ist, um mindestens teilweise den Bereich mit niedriger optischer Durchlässigkeit zu definieren, und einen zweiten Bereich von Leiterbahnen, der mit einer zweiten Dichte angeordnet ist, um mindestens teilweise den Bereich mit hoher optischer Durchlässigkeit zu definieren.
  17. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das übertragene Licht, das durch das transparente Substrat, die kapazitive Berührungssensorschicht und den Bereich mit hoher optischer Durchlässigkeit der Anzeige empfangen wird, von einer Teilmenge von Pixeln der Anzeige emittiert und von einem Objekt reflektiert wird, welches das transparente Substrat über dem Bereich mit hoher optischer Durchlässigkeit berührt.
  18. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das emittierte Licht mindestens eines von blauem Licht oder grünem Licht umfasst.
  19. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Teilmenge von Pixeln mindestens teilweise als Reaktion auf eine Ausgabe ausgewählt wird, die von einem Berührungs- und/oder Krafteingabesensor empfangen wird, der zwischen dem transparenten Substrat und über der Anzeige positioniert ist.
  20. Elektronische Vorrichtungsanzeige, umfassend: ein transparentes Substrat; eine Anordnung organischer Leuchtdioden, die auf dem transparenten Substrat angeordnet sind und eine Anordnung von Subpixelgruppen definieren, wobei jede Subpixelgruppe Folgendes umfasst: ein rotes Subpixel; ein blaues Subpixel; und ein grünes Subpixel; eine Anordnung optischer Sensoren, wobei jeder optische Sensor angrenzend an ein ausgewähltes blaues oder ein ausgewähltes grünes Subpixel angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen kollimierenden optischen Filter, und einen Phototransistor unterhalb des kollimierenden Filters; und eine Verkapselungsschicht, die auf dem transparenten Substrat und über der Anordnung organischer Leuchtdioden und der Anordnung optischer Sensoren angeordnet ist.
  21. Elektronische Vorrichtungsanzeige nach Anspruch 20, wobei die Anordnung optischer Sensoren konfiguriert ist, um Licht zu erfassen, das auf die Anzeige gerichtet und senkrecht zu dem transparenten Substrat ausgerichtet ist.
  22. Elektronische Vorrichtungsanzeige nach Anspruch 20, wobei die Anordnung optischer Sensoren konfiguriert ist, um Licht zu erfassen, das auf die Anzeige gerichtet und in einem Winkel relativ zu dem transparenten Substrat ausgerichtet ist.
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