能量感应式发光二极管显示器系统及其操作方法技术方案

公开了一种显示器，它自身内部包含能量传感器。可以制造一个有机发光二极管（ＯＬＥＤ）既可以用作一个光线发射器，又可以用作能量探测器。当被一个适当的驱动信号正向偏压时，该ＯＬＥＤ由于电致发光效应而发射光线，它可以被用来组成显示器上一幅图像的一部分。在另一个模式下，该ＯＬＥＤ可根据光电效应将入射的光子或能量转换成一个电信号，从而能够检测能量。通过显示器中的ＯＬＥＤ在发射和感应模式下的运作，照射在显示器上的能量，比如来自于一个外部源的能量，能够在图像被显示的同时被检测。此外，一个包含有ＯＬＥＤ的显示器能够检测由显示器自身所发出的光线能量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本资料涉及了由电致发光材料所制成的显示器，并且，更具体地涉及了由发光二极管所制成的显示器，这种发光二极管可以通过电致发光效应发出光线，并且还能够对光或其他能量产生感应。
技术介绍
现有几种类型的显示设备可以用于生成文字或图像以供观看。目前，最普遍的显示器类型是阴极射线管(CRTS)，桌上型显示器和电视机中的大多数都是这种类型；以及液晶显示器(LCDs)，便携式设备，例如膝上型电脑，电话，和个人数字助理(PDA)中的大多数都是这种类型。其它几种类型的显示器并不为人所熟知，它们或是使用量有限，或是仍处于开发阶段，例如等离子体显示器，场发射显示器(FEDs)，数字光处理器(DLP)(微电机系统(MEMS)的一种形式)，影像光学放大装置(ILA)，以及发光二极管(LEDs)。这些系统类型中的每一种都能够直接显示出图像以供观看，或者能够在一个表面投影出图像以供观看。许多这种类型的显示器在从一个图像元素(像素)到其他图像元素的输出均匀度上存在着问题。例如，在FED和LED系统中，即使给予等量的驱动信号，某些个别像素仍可能比其他像素产生更多的光线。在这些显示器的制造期间，显示器上的每一个像素的校正，是通过分别使其发光并分别测量单个像素的输出光强来实现的。测量值与显示器中其他像素的输出做比较。然后做出调节，比如减少或增加在显示该像素时候的驱动信号，例如，修正(校正)用于驱动像素的显示器电路。这种校正可以适用于一个单一级别的驱动信号，或者该驱动信号可以按完整的伽马曲线变化，使得像素可以被在从全暗到全亮的不同的输入级别上测量。这种均匀度的测试和调整一般是在制造时进行，并且所做出的调节是永久性的。因此，随着时间推移，如果单个像素的输出性能改变的话，显示器的图像质量就会下降。另一个某些显示器所存在的问题是参照室内的光线量，维持正确的总显示亮度。举个例子，当房间本身处于亮光照射下时，显示器的亮度必须使之在当前光亮环境下仍能够适合观看。当房间处于昏暗照明时，一个太亮的显示器将会太过刺眼而很难观看，除非显示器被调暗。某些显示器可以根据房间中的其他光线自动调节它们的亮度等级。它们附带一个光敏元件来感应房间中的光线环境，并在之后基于传感器的输出调节整个显示器的亮度，从而实现这项调节功能。这种系统的一个问题是传感器可能处于与显示器的大部分区域相比较亮或较暗的非一般区域内，它所给出的信息不能够准确地描述整个显示器的状况。例如传感器可能位于一个阴影中，而显示器整体则处于亮光中。使用位于屏幕不同位置的多个传感器可能对问题的解决有帮助，但这个解决方案增加了复杂性和显示器的造价。没有传感器能够定位于显示器的前面，否则它们将会遮住显示器。因此不管围绕该显示器使用多少光敏元件，没有传感器可以实际测得显示器自身的光照，只能测得显示器周边的光线。本专利技术的实施例致力于解决先前技术中这些以及其他的不足之处。附图的简要说明参考附图阅读本资料将会有助于更好的理解本说明。附图说明图1是一张截面示意图，它显示了用于构成有机发光二极管的叠层。图2是一张截面示意图，它显示了可用于构成图1中所示的有机“层”的附加层。图3显示了在固态器件中的光电效应。图4是一张电路图，它显示了结合本专利技术实施例所使用的电路。图5是一张电路图，它显示了结合本专利技术实施例所使用的更多的电路。图6是一张依照本专利技术实施例所制造的一台信息显示器的透视图。图7是一个显示器的正视图，它显示了依照本专利技术实施例，在一个由多个OLED组成的显示器上所显示的单个像素。图8是图7中所示显示器的正视图，其中显示器的一部分被阴影遮住。图9是一个方框图，显示了可以用于实现本专利技术实施例的组件。图10是图7中所示显示器的正视图，显示了依照本专利技术的实施例，一个处于发光模式下的像素，以及几个处于感应模式下的像素。图11是一个方块图，显示了可以用于实现本专利技术实施例的组件。详细说明本专利技术的实施例包含一个由多个LED组成的显示器，例如有机发光二极管(OLEDs)，它可以有交替生成可见光，并测量照到显示器上的光线的能量。当被一个电压正向偏压，并注入电子空穴对时，OLEDs发出可以用于生成显示器图像的光子。当OLEDs被反向偏压时，它们可以作为光电二极管，并且可以测量它们所感应到的光的能量。OLEDs可以测量照射在它们之上的来自于显示器以外的外部光源的光线，或者可以测量由相邻OLEDs所产生的光线。通过转换电路，可以使OLEDs在发射模式和感应模式之间切换。OLEDs依照一种将电能直接转化成光能的原理运作，这一过程术语上称为电致发光效应。要在一个OLEDs上产生电致发光效应，首先该OLEDs要被一个外部电压正向偏压。然后电子和空穴被注入到一个特殊的有机材料中，该材料是根据其电致发光的能力所选择的。电子和空穴在有机材料中相遇，并结合在一起成为一个电子空穴对(“对”)，而在这样的过程中会产生光子，从而产生光线。当在一个显示器中组合出一个OLEDs的阵列，并且是独立驱动的时候，它们可以被用于在显示器上构成一幅可见图像。图1显示了一个OLED10的例子。在它的最简单的构成中，OLED10包括了一个负极12，用来导入电子，一个正极14，用来导入空穴，以及一层有机材料20，在其中电子和空穴可以结合。在许多OLED10中，正极14是透明的，或是接近透明的，以便于从有机层20生成的光线可以穿透正极，并被观察者看见。还有，一般的，负极12由一种反光材料制成，使得任何从有机层20射出的指向负极的光子，可以被负极反射掉，并反穿过有机层，从OLED10中射出，从而增加了显示器的亮度。有机层20可以由几个不同的层组成，每个层被优化用于一个特定的功能。图2显示了在一个基底上，比如玻璃，构建的一个OLED10的示例，其中有机层20由3层组成。层20A位于邻近负极12的地方，并被选作一个最佳电子传输层。相似的，层20C位于邻近正极14的地方，选择它是因为它传输空穴的能力。一个中央层20B被优化用于从电子空穴对中产生光子。尽管这三个截然不同的层，如图2所示，但它们中的每一个都可以依次由一个或多个不同的材料层组成。因此有机层20可以由任意数量的夹层组成，用于在OLED10中生成最佳数量的光子。为了避免混淆，有机材料层将被一般引用为20，除非在有必要区分各单个层20A，20B，20C时。除了选择一个有机层20来生成最佳数量的光子之外，组成有机层的材料必须能够被选择用于生成一种特定颜色的光子。通常一个显示器由小的相邻的像素区域组成，其中一个区域产生一个红色信号(红色像素)，一个区域产生一个绿色信号(绿色像素)，一个区域产生一个蓝色信号(蓝色像素)。这通常被称作RGB显示器，意即红色(red)，绿色(green)和蓝色(blue)。一个典型显示器有三个不同的相互接近的OLEDs，每一个OLED拥有一个有机层20，能够分别生成红，绿或蓝光子。某些OLEDs由几个有机层20堆叠而成，并使用了透明的负极12和正极14，这使得所有三种颜色可以在同一物理像素区域生成。这些OLEDs叫做堆叠式OLEDs(SOLEDs)，它们可以生成非常精细的细节，因为它们的密度是非堆叠式OLEDs的三倍。在一般膝上电脑的显示器中，红，绿和蓝三种颜色各自有1024列像素和768行像素。这些使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器系统，包括：　　　　组成一个显示器面板的多个发光二极管（ＬＥＤ），显示器面板上至少的一些ＬＥＤ可以在一种发光模式下运作，以及显示器面板上的至少一些ＬＥＤ可以在一种感应模式下运作；　　　　一个驱动电路，用于连接多个可在发光模式下运作的ＬＥＤ中的一个，并被构造为能使多个可在发光模式下运作的ＬＥＤ中的一个发射光线；以及　　　　一个感应电路，被用于连接多个可在感应模式下运作的ＬＥＤ中的一个，并被构造为能使多个在感应模式下运作的ＬＥＤ中的一个感应光线能量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小劳伦斯布斯，丹尼尔塞利格森，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]