WO2012163725A1 - Display having an integrated optical transmitter - Google Patents

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WO2012163725A1
WO2012163725A1 PCT/EP2012/059449 EP2012059449W WO2012163725A1 WO 2012163725 A1 WO2012163725 A1 WO 2012163725A1 EP 2012059449 W EP2012059449 W EP 2012059449W WO 2012163725 A1 WO2012163725 A1 WO 2012163725A1
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display
optical
diode
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display according
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PCT/EP2012/059449
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Inventor
Uwe Hill
Wolfgang Jörger
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Mechaless Systems Gmbh
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Publication date
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    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
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    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/11Function characteristic involving infrared radiation

Definitions

  • Displays are used today in many technical devices, for example in the PC sector as well as in TV sets. Modern mobile phones, so-called smartphones, now also have a display.
  • the displays are mainly based on LCD technology, whereby a liquid crystal layer, the so-called LCD layer, is illuminated by the illumination LEDs.
  • the displays have a touch screen interface, which is used in particular in mobile computers and mobile phones. Even with public user terminals, touchscreens can be found. For this it is necessary that the user the surface of the display which is often located behind a glass plate, so that the liquid crystal layer is not directly touched.
  • touch screen display individual keys displayed on the screen can be activated. It is also possible to perform a swipe or other movement on the surface detected by the touch screen module. These movements are used, for example, to enlarge or reduce the content displayed or to scroll.
  • Touching the touchscreen display to the controller leads to contamination that, on the one hand, degrades the optimal display of the contents on the display and, on the other hand, can be uncomfortable for the users, for example in public terminals.
  • ESD electrostatic discharge
  • mechanical damage such as scratches.
  • germs may be transmitted when different people use the same touch screen.
  • Object of the present invention is therefore to provide operating options for a display even if no direct contact with the surface takes place or so that no contact of the surface is necessary.
  • the object is achieved by a display with integrated optical transmitter having the features of claim 1.
  • the already known and existing displays are extended by the possibility to also support sensor applications such as the contactless recognition of approaches or gestures.
  • a display module comprises a modulatable optical filter which Preferably, a liquid crystal layer or LCD layer is an optical element, which is preferably passive and more preferably a diffuser, and a plurality of modulated light sources, preferably illumination LEDs, for illuminating the display.
  • the light emitted by the modulatable light sources or the illumination LEDs is guided through the optical element and illuminates the modulatable optical filter, that is to say preferably the LCD layer.
  • the display module according to the invention has the advantage that no additional space is required in the device itself.
  • very compact mobile devices can be produced, especially those that have no or an extremely small edge of the housing around the display.
  • the present invention can preferably be used, for example, in modern mobile telephones, on the upper side of which there is no visible edge of the housing.
  • the display of the invention has significant advantages over a sensor system, as proposed in WO 201 1/160079.
  • the sensor system is located below the housing, in particular on the edge of the housing and not in the display.
  • this solution requires additional space.
  • it is independent of the display, but at the same time requires a larger design effort and a higher production cost, since the individual components of the sensor system must be additionally integrated into the housing.
  • the optical filter for example the LCD layer of the display
  • the optical filter responds at least twice as fast as the human eye
  • the transmitter for example the transmitter diode
  • supplies a static polarized light signal for example the transmitter diode.
  • other modulations for the transmission signal of the optical transmitter are conceivable.
  • the display comprises an optical receiver, preferably a receiving diode, located below the modulated optical filter, e.g. the liquid crystal layer is integrated.
  • the modulated optical filter e.g. the liquid crystal layer is integrated.
  • one of the illumination LEDs is replaced by the receiving diode.
  • an optoelectronic sensor in the display.
  • the preferred sensor comprises the integrated optical transmitter, that is to say preferably the infrared diode, as well as the optical receiver, preferably the receiving diode, and permits optical recognition of approximations or gestures in front of the display.
  • a system operating according to the Halios principle has the advantage that a gesture control and detection of objects above the display is possible independently of the prevailing ambient light. Especially in strong sunlight, the Halios system works reliably and very robust.
  • the display comprises a board, the
  • control and evaluation electronics comprise the compensating measuring or control circuit for controlling the compensation diode and / or for controlling the optical transmitter or the infrared diode.
  • the compensation diode is preferably regulated in such a way that the transmission signal of the optical transmitter received by the receiving diode or the receiver is compensated.
  • the drive and evaluation electronics for the optical transmitter or the optical sensor can be integrated in an integrated circuit, such as an IC or ASIC.
  • the control and evaluation is integrated on the board for the display control.
  • control and evaluation electronics are designed such that the optical transmitter and / or the optoelectronic sensor comprising the transmitter and the receiver as well as the compensator are not power-controlled. There is only an adaptation of the modulated signal. The radiated power is not regulated.
  • the optical element has, for example, a recess or a blind bore which is open toward the modulatable optical filter.
  • the optical transmitter can transmit radiation through the optical filter to the outside, wherein this radiation is not affected by the optical element.
  • the radiation of the transmitter reflected outside the display can be received by the optical element without being influenced by the optical element.
  • the blind hole is to be constructed according to the desired applications of the display. It can have different expansions. It is also possible that only one depression or depression is used in the surface of the optical element for the placement of the diodes.
  • the side surfaces of the recess may be coated, so that a directional radiation is generated.
  • Figure 5a, b is a schematic representation of a display with three transmitters;
  • Figure 6 is a schematic representation of a gesture control in a smart phone.
  • Figures 1 and 2 show a conventional display module, which is designed as an LCD display 1.
  • Such displays have a backlight, which consists of white LEDs, which are either distributed over the entire display surface or distributed only at the edge.
  • Displays with full-surface arranged behind the display surface illumination LEDs 8 i o are referred to as a full-LED display (see FIG. 1 a); those with an arrangement of the illumination LEDs 8 at the edge as edge LED displays (see Fig. 1 b).
  • the terms display and display module are used synonymously and refer to the necessary components arranged on a display board 11.
  • the core of these displays 1 is a modulatable optical filter 2, which is formed in LCD displays as a liquid crystal layer 3 (liquid crystal layer).
  • a liquid crystal layer 3 liquid crystal layer
  • an optical element 4 is arranged in the display 1, which is preferably a diffuser 5.
  • a glass plate 6 may be arranged to a
  • the components are arranged on a circuit board 11 and encompassed by a display module frame 10.
  • a light box 7 is preferably arranged below the diffuser 5, in which a plurality of illumination LEDs 8 are positioned.
  • the illumination LEDs 8 radiate through the diffuser 5 from behind onto the liquid crystal layer 3 and can thus make the information displayed there visible.
  • the diffuser 5 has the task, the
  • the illumination LEDs 8 are usually arranged in an array 9, which is also referred to as "Array Lit LED Lightbox".
  • the optical components Lightbox 7, Diffuser 5 and Fluids Crystal layer 3 are laterally framed by an elastomeric strip 9 in the display module frame 10.
  • At least one of the illumination LEDs 8 is replaced by an optical transmitter 12, which is preferably formed as an infrared diode 13 (IR diode). Accordingly, according to the invention, at least one of the illumination LEDs 8 in the lightbox 7 is replaced by an infrared diode 13. This can for example be positioned at the edge of the lightbox 7 or at one of the corners, as shown in FIGS. 2a and 2b. 2a shows two infrared diodes 13 on the outer right and left edge of the lightbox 7. The corresponding lighting
  • 1 1 openings may be disposed near the infrared diodes 13 in the circuit board, so that the infrared diodes 13 can radiate down i o through the board 1 1.
  • the housing of the mobile device must be transparent to the infrared radiation at least locally at the relevant points.
  • a receiver 14 is arranged in the lightbox 7.
  • the board 11 has in these
  • FIG. 2c shows a section along the line A-A from FIG. 2b.
  • a plurality of IR diodes 13 are arranged in the lightbox 7 and replace the illumination LEDs 8 originally positioned there.
  • one of the illumination LEDs 8 of the display 1 is replaced by a receiving diode 14 in order to receive the signals emitted by the transmitter 12 after reflection, for example a hand outside the display 1.
  • the receiving diode 14 is preferably under the liquid crystal layer 3 is arranged, preferably below the diffuser 5.
  • a full-LED display according to Fig. 3a and 3b is preferably a lighting LED 8 near the middle or in the middle of the lightbox 7 replaced by the receiving diode 14.
  • In three corners of the lightbox 7 5 instead of the LEDs 8 infrared diodes 13 are arranged.
  • the distance to the existing transmitters 12 in the lightbox 7 can be selected as equal as possible.
  • a further illumination diode 8 by replaced a compensation diode 17 as a compensator in addition to the four illumination LEDs 8, which are replaced by the infra red diodes 13 in the corners of the lightbox 7 and by the receiving diode 14 in the middle of the lightbox 7, a further illumination diode 8 by replaced a compensation diode 17 as a compensator. It is preferably arranged close to the optical receiver, which is the receiving diode 14, and preferably radiates directly to the receiving diode 14. In any case, 15 should preferably receive no radiation from the compensation diode 17 to the outside and thus into the transmission path from the transmitters 12 to the receiving diode 14 , Such an arrangement with a gesture recognition according to the Halios principle is shown in Fig. 3a. In this way, the simplest possible gesture recognition according to the Halios principle can be realized. It is self-evident
  • multiple transmitters 12 and infrared diodes 13 are positioned in the display 1 when complex and / or three-dimensional gesture control is desired.
  • at least two transmitters 12, 25 are preferably to use at least three transmitters 12.
  • Fig. 3b shows schematically the transmission paths from the infrared diodes 13 to the receiving diode 14 and the lightbox 7.
  • the liquid crystal layer 3, the illumination LEDs 8 and other parts of the display 1 are for reasons
  • the radiation emitted by the infrared diodes 13 (arrows A), which comprises a transmission signal, is reflected on an object, here for example a hand.
  • the reflected radiation (arrows B) reaches the receiving diode 14.
  • a compensation signal directly from the compensation diode 17 to the receiving diode 14 which is superimposed with the reflected signals in the receiving diode and further processed in a measuring circuit, which may be integrated, for example, on the board 1 1 of the display 1.
  • a measuring circuit which may be integrated, for example, on the board 1 1 of the display 1.
  • the diffuser 5 is designed to scatter the light emitted by the illumination LEDs 8 before it strikes the liquid crystal layer 3. However, this scattering effect is unsuitable for the transmitted transmission signals of the transmitters 12.
  • a material is to be used as a diffuser 5, which does not scatter the infrared radiation, but the light radiation of the illumination LEDs 8.
  • the diffuser 5 is thus preferably for the infrared radiation 20 "transparent" and diffuse simultaneously for the light radiation in the visible range scattering.
  • the transmitters 12 or the IR diodes 13 and / or the receiving diode 14 are integrated in the diffuser 5.
  • the transmitters 12 or the IR diodes 13 and / or the receiving diode 14 are integrated in the diffuser 5.
  • the diffuser 5 may have a recess 25 or a blind bore 15 which receive the components.
  • the blind bore 15 is lined on the inside so that no infrared radiation directly
  • the diffuser 5 has a channel 16 in the region of the infrared diodes 13 and the receiving diode 14.
  • the channel 16 is designed such that it allows the radiation emitted by the infrared diode 13 to pass through substantially unaffected.
  • the channel 16 may be realized by a through hole. The infrared radiation passes unhindered through the diffuser 5.
  • the diffuser 5 20 in the region of the infrared diodes 13 and / or the receiving diode 14 has a lens 22 which can be produced by appropriate material processing of the diffuser 5. This results in a bundling of the transmitted transmission signal of the infrared diode 13, so that the transmission radiation of the infrared diodes 13 almost unhindered, preferably in an advantageous manner.
  • FIG. 5 a shows a detailed section through a display module 1, in which the illumination LEDs 8 are arranged all over under the liquid crystal layer 3 (full LED display).
  • a color layer 19 is arranged below a glass layer 18, a color layer 19 is arranged.
  • the liquid crystal layer 3 adjoining it is enclosed by a plurality of electrodes 20 on both sides.
  • the liquid crystal layer 3 is actuated by means of the electrodes 20.
  • the diffuser 5 is positioned, which optionally may have channels 16, which are not shown in FIG. 5a.
  • the adjoining the diffuser 5 15 Lightbox 7 has a plurality of illumination LEDs 8.
  • One of the LEDs 8 in Fig. 5a is replaced by an infrared diode 13 as a transmitter 12.
  • FIG. 6 shows a mobile telephone 23 with a relatively small display 1 with a screen diagonal of about 4 ".
  • These displays 1 are typical in mobile telephones or mobile devices, such as video players or music players (eg iPod) Transmitter 12 integrated in the display module 1, so that a good recognition of non-contact gestures can take place.

Abstract

The invention relates to a display having an integrated optical transmitter, comprising an optical element (4), which is preferably a diffuser (5), a modulatable optical filter (2), and a plurality of modulatable light sources or illumination LEDs (8) for illuminating the display. The light emitted by the illumination LEDs (8) passes through the optical element (4) and illuminates the modulatable optical filter (3) from the back. At least one optical transmitter (12) is arranged below the modulatable optical filter (2).

Description

Display mit integriertem optischen Sender  Display with integrated optical transmitter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Display oder ein Displaymodul mit einem integrierten optischen Sender. Das Display umfasst ein optisches Element, einen modulierbaren optischen Filter, der bevorzugt eine Flüssigkristallschicht ist, und eine Mehrzahl von steuerbaren Lichtquellen, insbesondere Beleuchtungs-LEDs zur Beleuchtung des Displays. Das von den steuerbaren Lichtquellen bzw. Beleuchtungs-LEDs ausgesandte Licht wird durch das optische Element geleitet und beleuchtet den modulierbaren optischen Filter. The present invention relates to a display or a display module with an integrated optical transmitter. The display comprises an optical element, a modulatable optical filter, which is preferably a liquid crystal layer, and a plurality of controllable light sources, in particular illumination LEDs for illuminating the display. The light emitted by the controllable light sources or illumination LEDs is passed through the optical element and illuminates the modulatable optical filter.
Displays finden heute in vielen technischen Geräten Anwendung, beispielsweise im PC-Sektor wie auch bei TV-Geräten. Moderne mobile Telefone, sogenannte Smartphones, verfügen heutzutage ebenfalls über ein Display. Die Displays beruhen vorwiegend auf LCD-Technologie, wobei eine Flüssigkris- tallschicht, die sogenannte LCD-Schicht, von den Beleuchtungs-LEDs beleuchtet wird. Zum großen Teil haben die Displays ein Touchscreen-Interface, die insbesondere bei mobilen Computern und Mobiltelefonen verwendet werden. Auch bei öffentlich aufgestellten Nutzerterminals sind Touchscreens zu finden. Dazu ist es notwendig, dass der Benutzer die Oberfläche des Displays berührt, die häufig hinter einer Glasplatte angeordnet ist, so dass die Flüssigkristallschicht nicht direkt berührt wird. Es können bei einem Touchscreen- Display einzelne Tasten, die auf dem Bildschirm dargestellt sind, aktiviert werden. Auch ist es möglich, eine Wischbewegung oder eine andere Bewegung auf der Fläche durchzuführen, die von dem Touchscreen-Modul erkannt wird. Diese Bewegungen werden beispielsweise zum Vergrößern oder Verkleinern der dargestellten Inhalte oder zum Blättern verwendet. Displays are used today in many technical devices, for example in the PC sector as well as in TV sets. Modern mobile phones, so-called smartphones, now also have a display. The displays are mainly based on LCD technology, whereby a liquid crystal layer, the so-called LCD layer, is illuminated by the illumination LEDs. For the most part, the displays have a touch screen interface, which is used in particular in mobile computers and mobile phones. Even with public user terminals, touchscreens can be found. For this it is necessary that the user the surface of the display which is often located behind a glass plate, so that the liquid crystal layer is not directly touched. On a touch screen display, individual keys displayed on the screen can be activated. It is also possible to perform a swipe or other movement on the surface detected by the touch screen module. These movements are used, for example, to enlarge or reduce the content displayed or to scroll.
Die Berührung des Touchscreen-Displays zur Steuerung führt zu einer Ver- schmutzung, die zum einen eine optimale Darstellung der Inhalte auf dem Display verschlechtert und zum anderen für die Benutzer unangenehm sein kann, beispielsweise bei öffentlichen Terminals. Darüber hinaus besteht die Gefahr der Beschädigung dieser elektronischen Komponente durch elektrostatische Entladungen (ESD) und mechanische Beeinträchtigungen, bei- spielsweise Kratzer. Des Weiteren kann es zur Übertragung von Keimen kommen, wenn unterschiedliche Personen den gleichen Touch-Screen benutzen. Es besteht deshalb ein Bedarf an weiteren Bedienmöglichkeiten für derartige Displays. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Bedienmöglichkeiten für ein Display auch dann zur Verfügung zu stellen, wenn keine direkte Berührung der Oberfläche erfolgt bzw. damit keine Berührung der Oberfläche notwendig ist. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Display mit integriertem optischen Sender mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Touching the touchscreen display to the controller leads to contamination that, on the one hand, degrades the optimal display of the contents on the display and, on the other hand, can be uncomfortable for the users, for example in public terminals. In addition, there is a risk of damaging this electronic component by electrostatic discharge (ESD) and mechanical damage, such as scratches. Furthermore, germs may be transmitted when different people use the same touch screen. There is therefore a need for further operating options for such displays. Object of the present invention is therefore to provide operating options for a display even if no direct contact with the surface takes place or so that no contact of the surface is necessary. The object is achieved by a display with integrated optical transmitter having the features of claim 1.
Die bereits bekannten und vorhandenen Displays werden um die Möglichkeit erweitert, auch Sensoranwendungen wie das berührungslose Erkennen von Annäherungen oder Gesten zu unterstützen. Hierbei können nicht nur einfache Näherungssensoren, sondern auch komplexe Sensoren für eine Gestensteuerung in dem Display integriert sein. Das Display, das auch als Displaymodul bezeichnet wird, umfasst einen modulierbaren optischen Filter, der be- vorzugt eine Flüssigkristallschicht oder LCD-Schicht ist, ein optisches Element, das bevorzugt passiv und besonders bevorzugt ein Diffusor ist, sowie eine Mehrzahl von modulierbaren Lichtquellen, bevorzugt Beleuchtungs- LEDs, zur Beleuchtung des Displays. Das von den modulierbaren Lichtquellen bzw. den Beleuchtungs-LEDs ausgesandte Licht wird durch das optische Element geleitet und beleuchtet den modulierbaren optischen Filter, also bevorzugt die LCD-Schicht. Zusätzlich umfasst das Display neben den herkömmlichen Komponenten auch wenigstens einen optischen Sender. Der optische Sender, der für die Gestensteuerung notwendig ist, ist unterhalb des modulierbaren optischen Filters angeordnet. Der optische Sender ist in dem Display oder Displaymodul integriert, das Bestandteil eines Fernsehgeräts, eines mobilen Computers oder eines Mobiltelefons (cellular phone) ist. Der Sender strahlt durch den optischen Filter (und eine optionale Glasplatte als Displayabdeckung) hindurch, so dass eine Gestenerkennung von Gesten oberhalb des Displays ermöglicht wird. The already known and existing displays are extended by the possibility to also support sensor applications such as the contactless recognition of approaches or gestures. In this case, not only simple proximity sensors, but also complex sensors for gesture control can be integrated in the display. The display, which is also referred to as a display module, comprises a modulatable optical filter which Preferably, a liquid crystal layer or LCD layer is an optical element, which is preferably passive and more preferably a diffuser, and a plurality of modulated light sources, preferably illumination LEDs, for illuminating the display. The light emitted by the modulatable light sources or the illumination LEDs is guided through the optical element and illuminates the modulatable optical filter, that is to say preferably the LCD layer. In addition, the display also includes at least one optical transmitter in addition to the conventional components. The optical transmitter necessary for gesture control is located below the modulatable optical filter. The optical transmitter is integrated in the display or display module which is part of a television, a mobile computer or a cellular phone. The transmitter radiates through the optical filter (and an optional glass plate as display cover), allowing gesture recognition of gestures above the display.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Display ein LCD-Display, dessen modulierbarer optischer Filter eine Flüssigkristallschicht ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf LCD-Displays beschränkt. Es können auch andere Dis- plays wie OLED-Displays, M EMS-Displays, "E-ink"-Displays (ähnlich einem sogenannten elektronischen Papier, e-Papier oder e-paper) eingesetzt werden. Diese Displayarten können um die neue Funktionalität des kontakt- und berührungslosen Erkennens von Gesten und Steuerungsbefehlen oberhalb des Displays erweitert werden. In a preferred embodiment, the display is an LCD display whose modulatable optical filter is a liquid crystal layer. However, the invention is not limited to LCD displays. Other displays such as OLED displays, M EMS displays, "E-ink" displays (similar to a so-called electronic paper, e-paper or e-paper) can also be used. These display types can be extended with the new functionality of contactless and non-contact recognition of gestures and control commands above the display.
Bei einem LCD-Display sind die modulierbaren Lichtquellen in der Regel als Beleuchtungs-LEDs ausgeführt. Im Folgenden wird deshalb aus Gründen der Vereinfachung der Begriff Beleuchtungs-LED verwendet. Er ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Dem Fachmann ist klar, dass auch andere mo- dulierbare Lichtquellen verwendet werden können, um ein Display zu realisieren. Das erfindungsgemäße Display weist den Vorteil auf, dass die Funktionalität in der kontaktlosen Gestenerkennung bereits in das Display integriert ist. Bei Mobiltelefonen oder anderen Geräten ist das Display häufig ein Displaymodul, das in dem eigentlichen Gerät verbaut wird. Da das notwendige Sensorsystem in dem Displaymodul integriert ist, reduziert sich der Designaufwand des OEMs sehr stark. Dies ist insbesondere bei Mobiltelefonen der Fall. Darüber hinaus benötigt der Hersteller des Endgeräts kein Systemverständnis für das bereits integrierte Messsystem zur Gestenerkennung. Das erfindungsgemäße Displaymodul weist den Vorteil auf, dass kein zusätzlicher Platzbedarf im Gerät selbst benötigt wird. Somit lassen sich sehr kompakte mobile Geräte herstellen, auch insbesondere solche, die keinen oder einen extrem kleinen Gehäuserand um das Display aufweisen. Die vorliegende Erfindung kann bevorzugt beispielsweise in modernen Mobiltelefonen ver- wendet werden, an deren Oberseite kein sichtbarer Gehäuserand vorhanden ist. Insoweit weist das erfindungsgemäße Display deutliche Vorteile gegenüber einem Sensorsystem auf, wie es in der WO 201 1/160079 vorgeschlagen wird. Dort ist das Sensorsystem unterhalb des Gehäuses, insbesondere am Gehäuserand angeordnet und gerade nicht in dem Display. Diese Lösung benötigt jedoch zusätzlichen Bauraum. Sie ist zwar unabhängig von dem Display, erfordert aber zugleich einen größeren Designaufwand und einen höheren Fertigungsaufwand, da die einzelnen Komponenten des Sensorsystems zusätzlich in das Gehäuse integriert werden müssen. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass insbesondere bei modernen Smartphones das Display bzw. Displaymodul im Wesentlichen der einzige zusammenhängende und definierte Bauraum ist. Soll bei einem derartigen Smartphone eine kontaktfreie Gestensteuerung erzielt werden, kann es einfach durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Displaymoduls bzw. Displays erfolgen, indem die Sensorik zur Gestensteuerung integriert ist. Somit spielen die sich ergebenden Einschränkungen hinsichtlich der Anordnung von Sensoren zur Gestenerkennung und dem zur Verfügung stehenden Platzbedarf keine Rolle beim Design. Die Integration des bzw. der optischen Sender in das Display ergibt hier große Freiräume. Der optische Sender ist vorzugsweise eine Infrarot-Diode. In diesem Fall sollte das LCD-Display bevorzugt so gewählt sein, dass es die Transmission der I R-Strahlung (infrarote Strahlung) der Infrarot-Diode nicht mitmoduliert oder auf andere Weise verändert. In an LCD display, the modulatable light sources are usually designed as illumination LEDs. In the following, therefore, the term lighting LED will be used for the sake of simplicity. It is not limiting, however. Those skilled in the art will appreciate that other modulatable light sources can be used to realize a display. The display according to the invention has the advantage that the functionality in contactless gesture recognition is already integrated in the display. In mobile phones or other devices, the display is often a display module that is installed in the actual device. Since the necessary sensor system is integrated in the display module, the design effort of the OEM is greatly reduced. This is especially the case with mobile phones. In addition, the manufacturer of the terminal requires no understanding of the system for the already integrated measuring system for gesture recognition. The display module according to the invention has the advantage that no additional space is required in the device itself. Thus, very compact mobile devices can be produced, especially those that have no or an extremely small edge of the housing around the display. The present invention can preferably be used, for example, in modern mobile telephones, on the upper side of which there is no visible edge of the housing. In that regard, the display of the invention has significant advantages over a sensor system, as proposed in WO 201 1/160079. There, the sensor system is located below the housing, in particular on the edge of the housing and not in the display. However, this solution requires additional space. Although it is independent of the display, but at the same time requires a larger design effort and a higher production cost, since the individual components of the sensor system must be additionally integrated into the housing. In the context of the invention it has been found that, in particular in modern smartphones, the display or display module is essentially the only contiguous and defined installation space. If a non-contact gesture control is to be achieved in such a smartphone, it can be done simply by using the display module or display according to the invention by the sensors for gesture control is integrated. Thus, the resulting limitations on the placement of gesture recognition sensors and the space available do not matter in design. The integration of the optical transmitter (s) into the Display gives great freedom here. The optical transmitter is preferably an infrared diode. In this case, the LCD display should preferably be chosen so that it does not co-modulate or otherwise alter the transmission of the I R radiation (infrared radiation) of the infrared diode.
Sofern der optische Filter, beispielsweise die LCD-Schicht des Displays, mindestens zweimal schneller als das menschliche Auge reagiert, ist jedoch auch eine Modulation des Sendesignals des integrierten optischen Senders über das Display selbst denkbar. In diesem Fall reicht es aus, wenn der Sender, bspw. die Sendediode, ein statisches polarisiertes Lichtsignal liefert. Selbstverständlich sind auch andere Modulationen für das Sendesignal des optischen Senders denkbar. If the optical filter, for example the LCD layer of the display, responds at least twice as fast as the human eye, however, it is also conceivable to modulate the transmission signal of the integrated optical transmitter via the display itself. In this case it is sufficient if the transmitter, for example the transmitter diode, supplies a static polarized light signal. Of course, other modulations for the transmission signal of the optical transmitter are conceivable.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der Beleuchtungs-LEDs durch den optischen Sender, bevorzugt durch eine Infrarot-Diode ersetzt. Dadurch kann der Sender an den Ort einer der Mehrzahl von Beleuchtungs- LEDs platziert werden. Es ist kein zusätzlicher Platzbedarf für den Sender notwendig. Die Bildqualität und Beleuchtungshomogenität wird dadurch nicht, jedenfalls nicht merkbar, beeinflusst. In a preferred embodiment, one of the illumination LEDs is replaced by the optical transmitter, preferably by an infrared diode. Thereby, the transmitter can be placed at the location of one of the plurality of illumination LEDs. There is no additional space required for the transmitter. The image quality and illumination homogeneity is not affected thereby, at least not noticeable.
Bevorzugt umfasst das Display einen optischen Empfänger, bevorzugt eine Empfangsdiode, die unter dem modulierten optischen Filter, z.B. der Flüssigkristallschicht, integriert ist. Besonders bevorzugt wird eine der Beleuchtungs- LEDs durch die Empfangsdiode ersetzt. Auf diese Weise ist es möglich, einen optoelektronischen Sensor in das Display zu integrieren. Der bevorzugte Sensor umfasst den integrierten optischen Sender, bevorzugt also die Infrarot- Diode, sowie den optischen Empfänger, bevorzugt die Empfangsdiode, und ermöglicht eine optische Erkennung von Annäherungen oder Gesten vor dem Display. Preferably, the display comprises an optical receiver, preferably a receiving diode, located below the modulated optical filter, e.g. the liquid crystal layer is integrated. Particularly preferably, one of the illumination LEDs is replaced by the receiving diode. In this way it is possible to integrate an optoelectronic sensor in the display. The preferred sensor comprises the integrated optical transmitter, that is to say preferably the infrared diode, as well as the optical receiver, preferably the receiving diode, and permits optical recognition of approximations or gestures in front of the display.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Display wenigstens zwei optische Sender und eine Empfangsdiode integriert. Dabei ist bevorzugt einer der optischen Sender eine Sendediode und der weitere optische Sender eine Kompensationsdiode. Auf diese Weise ist es möglich, eine kompensierende Messschaltung aufzubauen und den kompletten Sensor, wie er beispielsweise bei sogenannten Halios-Schaltungen verwendet wird, in das Display zu integrieren. Die auf der Halios-Methode basierenden Messsysteme sind beispiels- 5 weise in der EP 1 671 160 B1 sowie der EP 0 706 848 B1 näher beschrieben. In a preferred embodiment, at least two optical transmitters and one receiving diode are integrated in the display. In this case, one of the optical transmitters is preferably a transmitting diode and the further optical transmitter a Compensation diode. In this way it is possible to build a compensating measuring circuit and to integrate the entire sensor, as used for example in so-called Halios circuits, in the display. The measurement systems based on the Halios method are described in greater detail, for example, in EP 1 671 160 B1 and EP 0 706 848 B1.
Ein nach dem Halios-Prinzip arbeitendes System hat den Vorteil, dass eine Gestensteuerung und Erkennung von Gegenständen oberhalb des Displays unabhängig von dem herrschenden Fremdlicht möglich ist. Insbesondere bei starker Sonneneinstrahlung arbeitet das Halios-System zuverlässig und sehr i o robust.  A system operating according to the Halios principle has the advantage that a gesture control and detection of objects above the display is possible independently of the prevailing ambient light. Especially in strong sunlight, the Halios system works reliably and very robust.
Bevorzugt umfasst das Display eine elektronische Platine, die bevorzugt unterhalb des Diffusors oder unterhalb der Beleuchtungs-LEDs angeordnet ist. In der Platine ist bevorzugt die Displaysteuerung integriert. In der elektronischenPreferably, the display comprises an electronic board, which is preferably arranged below the diffuser or below the illumination LEDs. The display control is preferably integrated in the board. In the electronic
15 Platine ist vorzugsweise auch eine Ansteuer- und Auswerteelektronik für den optischen Sender und/oder die Empfangsdiode integriert. Es kann auch die Ansteuer- und Auswertelektronik für einen optischen Sensor oder eine Halios- Messschaltung integriert sein. Auf diese Weise ist es möglich, die gesamte Gestensteuerung und die Elektronik für die kontaktlose Bedienung in die vor-15 board is preferably also a control and evaluation for the optical transmitter and / or the receiving diode integrated. It is also possible to integrate the control and evaluation electronics for an optical sensor or a Halios measurement circuit. In this way it is possible to integrate the entire gesture control and the electronics for contactless operation into the
20 handene Display-Ansteuerung, beispielsweise einen integrierten Baustein (IC), aufzunehmen. Eine zusätzliche Komponente in dem Display ist somit nicht nötig. 20 existing display control, for example, an integrated module (IC) record. An additional component in the display is thus not necessary.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Display eine Platine, dieIn a preferred embodiment, the display comprises a board, the
25 wenigstens eine Öffnung aufweist, die nahe des optischen Senders angeordnet ist. Vorzugsweise hat die Platine eine weitere Öffnung, die nahe eines optischen Empfängers des Displays angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Infrarot-Strahlung nach unten, durch die Platine gestrahlt werden. Somit lässt sich eine Gestenerkennung auch unterhalb des Displays oder unterhalb eines25 has at least one opening, which is arranged near the optical transmitter. Preferably, the board has another opening located near an optical receiver of the display. In this way, the infrared radiation can be blasted down through the board. Thus, a gesture recognition can also be below the display or below a
30 mobilen Geräts ermöglichen. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu einer30 mobile device. This may be additional or alternative to a
Abstrahlung der infraroten Strahlung durch die Flüssigkristallschicht (also nach oben) erfolgen. Es lässt sich somit eine Gestenerkennung unterhalb und oberhalb des Displays realisieren, wobei bevorzugt eine oder beide der Gestenerkennungen aktiv sein können. Radiation of the infrared radiation through the liquid crystal layer (ie up) done. It can thus be a gesture recognition below and implement above the display, preferably one or both of the gesture recognition can be active.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Display umfasst die Ansteuer- und Auswerteelektronik die kompensierende Mess- oder Regelungsschaltung zur Steuerung der Kompensationsdiode und/oder zur Steuerung des optischen Senders bzw. der Infrarot-Diode. Bevorzugt wird die Kompensationsdiode derart geregelt, dass das von der Empfangsdiode oder dem Empfänger empfangene Sendesignal des optischen Senders kompensiert wird. Somit ist es möglich, dass die Regelungsschaltung stets im optimalen Arbeitspunkt arbeitet und eine robuste Fremdlichtkompensation erfolgen kann. Die Ansteuer- und Auswerteelektronik für den optischen Sender bzw. den optischen Sensor kann in einem integrierten Schaltkreis, wie etwa einem IC oder ASIC integriert sein. Bevorzugt ist die Ansteuer- und Auswerteelektronik auf der Platine für die Displayansteuerung integriert. In a preferred embodiment of the display, the control and evaluation electronics comprise the compensating measuring or control circuit for controlling the compensation diode and / or for controlling the optical transmitter or the infrared diode. The compensation diode is preferably regulated in such a way that the transmission signal of the optical transmitter received by the receiving diode or the receiver is compensated. Thus, it is possible that the control circuit always operates at the optimum operating point and a robust external light compensation can be done. The drive and evaluation electronics for the optical transmitter or the optical sensor can be integrated in an integrated circuit, such as an IC or ASIC. Preferably, the control and evaluation is integrated on the board for the display control.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ansteuer- und Auswerteelektronik derart ausgebildet, dass der optische Sender und/oder der optoelektronische Sensor, umfassend den Sender und den Empfänger sowie den Kom- pensator, nicht leistungsgeregelt sind. Es erfolgt lediglich eine Anpassung des aufmodulierten Signals. Die abgestrahlte Leistung ist jedoch nicht geregelt. In a preferred embodiment, the control and evaluation electronics are designed such that the optical transmitter and / or the optoelectronic sensor comprising the transmitter and the receiver as well as the compensator are not power-controlled. There is only an adaptation of the modulated signal. The radiated power is not regulated.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der optische Sender, insbesondere der als Infrarot-Diode ausgebildete Sender, in dem optischen Element inte- griert. Bevorzugt ist zusätzlich oder alternativ der optische Empfänger bzw. dieIn a preferred embodiment, the optical transmitter, in particular the transmitter designed as an infrared diode, is integrated in the optical element. Preferably, additionally or alternatively, the optical receiver or the
Empfangsdiode in dem optischen Element integriert. Das optische Element ist vorzugsweise ein Diffusor und hat somit die Aufgabe, das von den Beleuchtungs-LEDs ausgesandte Licht diffus zu streuen, somit also zu beeinflussen. Auf diese Weise wird eine möglichst gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung für den vorzugsweise als Flüssigkristallschicht ausgebildeten optischen Filter verwendet. Diese Eigenschaft ist jedoch für den Sender und den Empfänger sowie den Kompensator nachteilig. Durch die Integration des Senders, des Empfängers und/oder des Kompensators wird dieser Nachteil behoben. Die Integration kann durch Bildung von Ausnehmungen oder durch Bildung wenigstens eines Kanals, der vorzugsweise ein durchgehender Kanal ist, wenn die Elemente unterhalb des optischen Elements angeordnet sind, erfolgen. Weder die Ausnehmungen noch die Kanäle haben einen sichtbaren und be- merkbaren Einfluss auf die Bildqualität und Beleuchtungshomogenität des Displays. Receiving diode integrated in the optical element. The optical element is preferably a diffuser and thus has the task of diffusing the light emitted by the illumination LEDs diffuse light, so therefore to influence. In this way, the most uniform possible backlight is used for the optical filter, which is preferably designed as a liquid-crystal layer. However, this feature is detrimental to the transmitter and the receiver as well as the compensator. Integrating the transmitter, the receiver and / or the compensator eliminates this disadvantage. The Integration may be accomplished by forming recesses or by forming at least one channel, which is preferably a continuous channel when the elements are disposed below the optical element. Neither the recesses nor the channels have a visible and noticeable influence on the image quality and lighting homogeneity of the display.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das optische Element beispielsweise eine Ausnehmung oder eine Sackbohrung aufweist, die zu dem modulier- baren optischen Filter hin offen ist. Auf diese Weise kann der optische Sender Strahlung durch den optischen Filter hindurch nach Außen senden, wobei diese Strahlung durch das optische Element nicht beeinflusst wird. Die außerhalb des Displays reflektierte Strahlung des Senders kann von dem optischen Element empfangen werden, ohne dass eine Beeinflussung durch das optische Element erfolgt. Die Sackbohrung ist entsprechend den gewünschten Anwendungsmöglichkeiten des Displays zu konstruieren. Sie kann unterschiedliche Aufweitungen aufweisen. Es ist auch möglich, dass lediglich eine Mulde oder Vertiefung in der Oberfläche des optischen Elements zur Platzierung der Dioden verwendet wird. Die Seitenflächen der Ausnehmung können beschichtet sein, so dass eine gerichtete Abstrahlung entsteht. Selbstverständlich kann auch der Kompensator bzw. die Kompensationsdiode in dem optischen Element integriert sein, beispielsweise nahe des Empfängers in einer gemeinsamen Ausnehmung oder durch einen Kanal verbunden. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist das optische Element wenigstens einen Kanal auf, durch den die von dem optischen Sender ausgesandte Strahlung das optische Element passieren kann. Der Kanal ist dabei derart ausgebildet, dass die Strahlung im Wesentlichen unbeeinflusst das optische Element passiert. Eine derartige Ausführungsform hat sich als vorteil- haft erwiesen, wenn der optische Sender und/oder der Empfänger unterhalb des optischen Elements angeordnet sind. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten besonderen Ausführungsformen näher erläutert. Die dort dargestellten Besonderheiten können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Die beschriebenen Ausführungen stellen keine Einschränkung der durch die Ansprüche in ihrer Allgemeinheit definierten Erfindung dar. It has proved to be advantageous if the optical element has, for example, a recess or a blind bore which is open toward the modulatable optical filter. In this way, the optical transmitter can transmit radiation through the optical filter to the outside, wherein this radiation is not affected by the optical element. The radiation of the transmitter reflected outside the display can be received by the optical element without being influenced by the optical element. The blind hole is to be constructed according to the desired applications of the display. It can have different expansions. It is also possible that only one depression or depression is used in the surface of the optical element for the placement of the diodes. The side surfaces of the recess may be coated, so that a directional radiation is generated. Of course, the compensator or the compensation diode can also be integrated in the optical element, for example, connected near the receiver in a common recess or through a channel. In a likewise preferred embodiment, the optical element has at least one channel through which the radiation emitted by the optical transmitter can pass through the optical element. The channel is designed such that the radiation passes through the optical element substantially unaffected. Such an embodiment has proven to be advantageous if the optical transmitter and / or the receiver are arranged below the optical element. The invention will be explained in more detail with reference to specific embodiments shown in the figures. The peculiarities illustrated therein may be used alone or in combination to provide preferred embodiments of the invention. The described embodiments do not limit the invention defined by the claims in their generality.
eine Prinzipskizze eines LCD-Displays, das als Full-LED ausgebildet ist; eine Prinzipskizze eines LCD-Display mit Edge-LEDs; a schematic diagram of an LCD display, which is designed as a full LED; a schematic diagram of an LCD display with edge LEDs;
Figur 2a das LCD-Display gemäß Figur 1 a erweitert um die erfindungsgemäßen optischen Sender; FIG. 2 a shows the LCD display according to FIG. 1 a extended by the optical transmitters according to the invention;
Figur 2b ein LCD-Display gemäß Figur 1 b erweitert um den erfindungsgemäßen optischen Sensor; FIG. 2b shows an LCD display according to FIG. 1b enlarged by the optical sensor according to the invention;
Figur 2c eine schematische Draufsicht des LCD-Display gemäß Figure 2c is a schematic plan view of the LCD display according to
Fig. 2b;  Fig. 2b;
Figur 3a, 3b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 3a, 3b, another embodiment of an inventive
LCD-Displays mit Full-LED- bzw. mit Edge-LED- Beleuchtung;  LCD displays with full LED or edge LED illumination;
Figur 4a - c je eine Detailzeichnung eines optischen Elements und optischen Filters des erfindungsgemäßen Displays; 4a-c each a detailed drawing of an optical element and optical filter of the display according to the invention;
Figur 5a, b eine schematische Darstellung eines Displays mit drei Sendern; Figur 6 eine prinzipielle Darstellung für eine Gestensteuerung in einem Smart-Phone. Figure 5a, b is a schematic representation of a display with three transmitters; Figure 6 is a schematic representation of a gesture control in a smart phone.
5 Die Figuren 1 und 2 zeigen ein herkömmliches Displaymodul, das als LCD- Display 1 ausgeführt ist. Derartige Displays haben eine Hintergrundbeleuchtung, die aus weißen LEDs besteht, die entweder über die gesamte Displayfläche verteilt sind oder lediglich am Rand verteilt angeordnet sind. Displays mit vollflächig hinter der Displayfläche angeordneten Beleuchtungs-LEDs 8 i o werden als Full-LED-Display (vergleiche Fig. 1 a) bezeichnet; solche mit einer Anordnung der Beleuchtungs-LEDs 8 am Rand als Edge-LED-Displays (vergleiche Fig. 1 b). 5 Figures 1 and 2 show a conventional display module, which is designed as an LCD display 1. Such displays have a backlight, which consists of white LEDs, which are either distributed over the entire display surface or distributed only at the edge. Displays with full-surface arranged behind the display surface illumination LEDs 8 i o are referred to as a full-LED display (see FIG. 1 a); those with an arrangement of the illumination LEDs 8 at the edge as edge LED displays (see Fig. 1 b).
Die Begriffe Display und Displaymodul werden synonym verwendet und be- 15 zeichnen die auf einer Displayplatine 1 1 angeordneten notwendigen Komponenten. Kernstück dieser Displays 1 ist ein modulierbarer optischer Filter 2, der bei LCD-Displays als Flüssigkristallschicht 3 (Liquid Crystal Layer) ausgebildet ist. Unterhalb der Flüssigkristallschicht 3 ist in dem Display 1 ein optisches Element 4 angeordnet, das bevorzugt ein Diffusor 5 ist. Optional kannThe terms display and display module are used synonymously and refer to the necessary components arranged on a display board 11. The core of these displays 1 is a modulatable optical filter 2, which is formed in LCD displays as a liquid crystal layer 3 (liquid crystal layer). Below the liquid crystal layer 3, an optical element 4 is arranged in the display 1, which is preferably a diffuser 5. Optional can
20 oberhalb des optischen Filters 2 eine Glasplatte 6 angeordnet sein, um einen20 above the optical filter 2, a glass plate 6 may be arranged to a
Schutz der Flüssigkristallschicht 3 zu bilden und insbesondere die Brillanz des Displays 1 zu erhöhen. Die Komponenten sind auf einer Platine 1 1 angeordnet und von einem Displaymodulrahmen 10 umfasst. Protecting the liquid crystal layer 3 to form and in particular to increase the brilliance of the display 1. The components are arranged on a circuit board 11 and encompassed by a display module frame 10.
25 In der Full-LED-Ausführung gemäß Fig. 1 a ist unterhalb des Diffusors 5 bevorzugt eine Lightbox 7 angeordnet, in der eine Mehrzahl von Beleuchtungs- LEDs 8 positioniert sind. Die Beleuchtungs-LEDs 8 strahlen durch den Diffusor 5 von hinten auf die Flüssigkristallschicht 3 und können so die dort angezeigten Informationen sichtbar machen. Der Diffusor 5 hat die Aufgabe, dasIn the full LED embodiment according to FIG. 1 a, a light box 7 is preferably arranged below the diffuser 5, in which a plurality of illumination LEDs 8 are positioned. The illumination LEDs 8 radiate through the diffuser 5 from behind onto the liquid crystal layer 3 and can thus make the information displayed there visible. The diffuser 5 has the task, the
30 von den Beleuchtungs-LEDs 8 abgestrahlte Licht gleichmäßig (homogen) auf die Flüssigkristallschicht 3 zu streuen. Die Beleuchtungs-LEDs 8 sind in der Regel in einem Array 9 angeordnet, das auch als "Array Lit LED Lightbox" bezeichnet wird. Die optischen Komponenten Lightbox 7, Diffusor 5 und Flüs- sigkristallschicht 3 werden seitlich über einen Elastomer-Strip 9 in dem Displaymodulrahmen 10 eingerahmt. 30 light emitted from the illumination LEDs 8 uniformly (homogeneously) to the liquid crystal layer 3 to scatter. The illumination LEDs 8 are usually arranged in an array 9, which is also referred to as "Array Lit LED Lightbox". The optical components Lightbox 7, Diffuser 5 and Fluids Crystal layer 3 are laterally framed by an elastomeric strip 9 in the display module frame 10.
Am unteren Ende der seitlichen Rahmenteile 10 ist die elektronische Platine 5 1 1 angeordnet, in die die Display-Ansteuerung integriert ist. Die Platine 1 1 schirmt außerdem das Display 1 nach unten ab, so dass das von den Beleuchtungs-LEDs 8 ausgestrahlte Licht nur Richtung Diffusor 5 abgestrahlt wird. i o Im Falle eines Edge-LED-Displays gemäß Figur 1 b ist der Diffusor 5 direkt zwischen der Flüssigkristallschicht 3 und der Platine 1 1 angeordnet. Die Beleuchtungs-LEDs 8 sind in einer Lightbox 7 am Rande des Diffusors 5 angeordnet, so dass der Diffusor 5 von der Seite beleuchtet wird. Dies ermöglicht einen flacheren Aufbau des Displays 1. Es hat jedoch den Nachteil, dass dieAt the lower end of the lateral frame parts 10, the electronic board 5 1 1 is arranged, in which the display control is integrated. The circuit board 1 1 also shields the display 1 downwards so that the light emitted by the illumination LEDs 8 is emitted only in the direction of the diffuser 5. In the case of an edge LED display according to FIG. 1 b, the diffuser 5 is arranged directly between the liquid-crystal layer 3 and the circuit board 11. The illumination LEDs 8 are arranged in a lightbox 7 at the edge of the diffuser 5, so that the diffuser 5 is illuminated from the side. This allows a flatter construction of the display 1. However, it has the disadvantage that the
15 Beleuchtung der Flüssigkristallschicht 3 durch den Diffusor 5 nicht so homogen ist wie bei der Full-LED-Variante. Die Lightbox 7 ist bevorzugt mit Ausnahme der zum Diffusor 5 gerichteten Seite 7a an den übrigen Seiten mit einer lichtundurchlässigen Schicht versehen, damit das sichtbare Licht ausschließlich in den Diffusor 5 geleitet wird. Somit tritt keine sichtbare Strahlung15 illumination of the liquid crystal layer 3 through the diffuser 5 is not as homogeneous as in the full-LED variant. The light box 7 is preferably provided with the exception of the side facing the diffuser 5 7a on the other sides with an opaque layer so that the visible light is passed exclusively into the diffuser 5. Thus, no visible radiation occurs
20 an den anderen Seiten der Lightbox 7 aus. 20 on the other sides of the Lightbox 7 off.
Fig. 2a zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform eines Full-LED-Displays 1. Wenigstens eine der Beleuchtungs-LEDs 8 ist durch einen optischen Sender 12 ersetzt, der bevorzugt als Infrarot-Diode 13 (IR-Diode) ausgebildet ist. 25 Erfindungsgemäß wird folglich wenigstens eine der Beleuchtungs-LEDs 8 in der Lightbox 7 durch eine Infrarot-Diode 13 ersetzt. Diese kann beispielsweise am Rand der Lightbox 7 oder an einer der Ecken positioniert sein, wie in den Figuren 2a und 2b gezeigt. Fig. 2a zeigt zwei Infrarot-Dioden 13 am äußeren rechten und linken Rand der Lightbox 7. Die entsprechenden Beleuchtungs-At least one of the illumination LEDs 8 is replaced by an optical transmitter 12, which is preferably formed as an infrared diode 13 (IR diode). Accordingly, according to the invention, at least one of the illumination LEDs 8 in the lightbox 7 is replaced by an infrared diode 13. This can for example be positioned at the edge of the lightbox 7 or at one of the corners, as shown in FIGS. 2a and 2b. 2a shows two infrared diodes 13 on the outer right and left edge of the lightbox 7. The corresponding lighting
30 LEDs 8 sind durch die Infrarot-Dioden 13 ersetzt. Die für das sichtbare Licht undurchlässige Beschichtung der Lightbox 7 hat bevorzugt im Bereich der Infrarot-Dioden 13 an der zur Flüssigkristallschicht 3 gerichteten Seite (Oberseite des Displays 1 ) der Lightbox 7 Gebiete, die für die infrarote Strahlung der Infrarot-Dioden 13 transparent ist, so dass die IR-Strahlung ungehindert die Beschichtung passieren kann. Die Infrarot-Dioden 13 strahlen infrarote Strahlung durch die Flüssigkristallschicht 3 hindurch, so dass eine Erkennung von Gesten oberhalb des Displays 1 (oberhalb der Flüssigkristallschicht 3) 5 möglich ist. Dabei wird die Strahlung der Infrarot-Dioden vorzugsweise durch die Flüssigkristallschicht nicht zusätzlich moduliert. 30 LEDs 8 are replaced by the infrared diodes 13. The visible light-impermeable coating of the lightbox 7 preferably has areas in the region of the infrared diodes 13 on the side directed toward the liquid-crystal layer 3 (upper side of the display 1) of the lightbox 7, which are for the infrared radiation the infrared diode 13 is transparent, so that the IR radiation can pass through the coating unhindered. The infrared diodes 13 radiate infrared radiation through the liquid crystal layer 3, so that detection of gestures above the display 1 (above the liquid crystal layer 3) 5 is possible. In this case, the radiation of the infrared diodes is preferably not additionally modulated by the liquid crystal layer.
Alternativ oder zusätzlich können in der Platine 1 1 Öffnungen nahe der Infrarot-Dioden 13 angeordnet sein, so dass die Infrarot-Dioden 13 nach unten i o durch die Platine 1 1 strahlen können. Somit wird eine Erkennung von Gesten unterhalb des Displays 1 oder unterhalb des mobilen Geräts möglich. In diesem Fall muss das Gehäuse des mobilen Geräts zumindest lokal an den betreffenden Stellen für die infrarote Strahlung transparent sein. Bevorzugt ist ein Empfänger 14 in der Lightbox 7 angeordnet. Die Platine 1 1 weist in die-Alternatively or additionally, 1 1 openings may be disposed near the infrared diodes 13 in the circuit board, so that the infrared diodes 13 can radiate down i o through the board 1 1. Thus, a recognition of gestures below the display 1 or below the mobile device is possible. In this case, the housing of the mobile device must be transparent to the infrared radiation at least locally at the relevant points. Preferably, a receiver 14 is arranged in the lightbox 7. The board 11 has in these
15 sem Fall eine weitere Öffnung in der Platine 1 1 nahe des Empfängers 14 auf, so dass von einem Objekt oder z.B. von einer Hand außerhalb des Displaysl oder des mobilen Geräts reflektierte Strahlung empfangen werden kann. 15 sem case, another opening in the board 1 1 near the receiver 14, so that from an object or e.g. can be received by a hand outside of the Displayl or the mobile device reflected radiation.
In Fig. 2c ist ein Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 2b gezeigt. In dieser 20 Draufsicht wird deutlich, dass mehrere IR-Dioden 13 in der Lightbox 7 angeordnet sind und die dort ursprünglich positionierten Beleuchtungs-LEDs 8 ersetzen. FIG. 2c shows a section along the line A-A from FIG. 2b. In this plan view, it becomes clear that a plurality of IR diodes 13 are arranged in the lightbox 7 and replace the illumination LEDs 8 originally positioned there.
Selbstverständlich ist es möglich, bei einem Display 1 mit seitlich angeordne- 25 ten Beleuchtungs-LEDs 8 mehrere Lightboxes 7 mit Beleuchtungs-LEDs 8 vorzusehen. Die Homogenität der Ausleuchtung der Flüssigkristallschicht 3 kann so verbessert werden. Infrarot-Dioden 13 können dann in mehreren Ecken des Displays 1 positioniert werden. Of course, it is possible to provide a plurality of light boxes 7 with illumination LEDs 8 in the case of a display 1 with laterally arranged illumination LEDs 8. The homogeneity of the illumination of the liquid crystal layer 3 can be improved. Infrared diodes 13 can then be positioned in several corners of the display 1.
30 In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der Beleuchtungs-LEDs 8 des Displays 1 durch eine Empfangsdiode 14 ersetzt, um die von dem Sender 12 ausgestrahlten Signale nach Reflexion, beispielsweise einer Hand außerhalb des Displays 1 , zu empfangen. Die Empfangsdiode 14 ist bevorzugt unter der Flüssigkristallschicht 3 angeordnet, bevorzugt unterhalb des Diffusors 5. Bei einer Ausführung als Full-LED-Display gemäß Fig. 3a und 3b wird vorzugsweise eine Beleuchtungs-LED 8 nahe der Mitte oder in der Mitte der Lightbox 7 durch die Empfangsdiode 14 ersetzt. In drei Ecken der Lightbox 7 5 sind anstelle der LEDs 8 Infrarot-Dioden 13 angeordnet. Durch eine geeignete Anordnung der Empfangsdiode 14 kann der Abstand zu den vorhandenen Sendern 12 in der Lightbox 7 möglichst gleich gewählt werden. In a preferred embodiment, one of the illumination LEDs 8 of the display 1 is replaced by a receiving diode 14 in order to receive the signals emitted by the transmitter 12 after reflection, for example a hand outside the display 1. The receiving diode 14 is preferably under the liquid crystal layer 3 is arranged, preferably below the diffuser 5. In an embodiment as a full-LED display according to Fig. 3a and 3b is preferably a lighting LED 8 near the middle or in the middle of the lightbox 7 replaced by the receiving diode 14. In three corners of the lightbox 7 5 instead of the LEDs 8 infrared diodes 13 are arranged. By a suitable arrangement of the receiving diode 14, the distance to the existing transmitters 12 in the lightbox 7 can be selected as equal as possible.
In Fig. 3a und 3b ist neben den vier Beleuchtungs-LEDs 8, die durch die Infra- i o rot-Dioden 13 in den Ecken der Lightbox 7 und durch die Empfangsdiode 14 in der Mitte der Lightbox 7 ersetzt sind, eine weitere Beleuchtungsdiode 8 durch eine Kompensationsdiode 17 als Kompensator ersetzt. Sie ist bevorzugt nahe des optischen Empfängers, der die Empfangsdiode 14 ist, angeordnet und strahlt bevorzugt direkt zu der Empfangsdiode 14. Jedenfalls soll bevorzugt 15 keine Strahlung von der Kompensationsdiode 17 nach außen und somit in die Übertragungsstrecke von den Sendern 12 zu der Empfangsdiode 14 gelangen. Eine derartige Anordnung mit einer Gestenerkennung nach dem Halios- Prinzip ist in Fig. 3a gezeigt. Auf diese Weise lässt sich eine möglichst einfache Gestenerkennung nach dem Halios-Prinzip verwirklichen. Es ist selbstver-In Fig. 3a and 3b, in addition to the four illumination LEDs 8, which are replaced by the infra red diodes 13 in the corners of the lightbox 7 and by the receiving diode 14 in the middle of the lightbox 7, a further illumination diode 8 by replaced a compensation diode 17 as a compensator. It is preferably arranged close to the optical receiver, which is the receiving diode 14, and preferably radiates directly to the receiving diode 14. In any case, 15 should preferably receive no radiation from the compensation diode 17 to the outside and thus into the transmission path from the transmitters 12 to the receiving diode 14 , Such an arrangement with a gesture recognition according to the Halios principle is shown in Fig. 3a. In this way, the simplest possible gesture recognition according to the Halios principle can be realized. It is self-evident
20 ständlich möglich, auch mehrere Kompensationsdioden 17 einzusetzen. It is also possible to use a plurality of compensation diodes 17.
Wie der Fachmann weiß, werden mehrere Sender 12 bzw. Infrarot-Dioden 13 in dem Display 1 positioniert, wenn eine komplexe und/oder dreidimensionale Gestensteuerung erfolgen soll. Es sind mindestens jedoch zwei Sender 12, 25 bevorzugt wenigstens drei Sender 12 einzusetzen. As one skilled in the art is aware, multiple transmitters 12 and infrared diodes 13 are positioned in the display 1 when complex and / or three-dimensional gesture control is desired. However, at least two transmitters 12, 25 are preferably to use at least three transmitters 12.
Fig. 3b zeigt schematisch die Übertragungsstrecken von den Infrarot-Dioden 13 zu der Empfangsdiode 14 sowie die Lightbox 7. Die Flüssigkristallschicht 3, die Beleuchtungs-LEDs 8 und andere Teile des Displays 1 sind aus GründenFig. 3b shows schematically the transmission paths from the infrared diodes 13 to the receiving diode 14 and the lightbox 7. The liquid crystal layer 3, the illumination LEDs 8 and other parts of the display 1 are for reasons
30 der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die von den Infrarot-Dioden 13 ausgesandte Strahlung (Pfeile A), die ein Sendesignal umfasst, wird an einem Objekt, hier beispielsweise einer Hand, reflektiert. Die reflektierte Strahlung (Pfeile B) gelangt zu der Empfangsdiode 14. Gleichzeitig gelangt neben den reflek- tierten Signalen auch ein Kompensationssignal direkt von der Kompensationsdiode 17 zur Empfangsdiode 14, die mit den reflektierten Signalen in der Empfangsdiode überlagert und in einer Messschaltung weiterverarbeitet wird, die beispielsweise auf der Platine 1 1 des Displays 1 integriert sein kann. Da- 5 bei erfolgt eine derartige Regelung, dass die von der Empfangsdiode 14 empfangenen Sendesignale der optischen Sender 12 durch das Kompensationssignal der Kompensationsdiode 17 kompensiert wird. 30 of the clarity not shown. The radiation emitted by the infrared diodes 13 (arrows A), which comprises a transmission signal, is reflected on an object, here for example a hand. The reflected radiation (arrows B) reaches the receiving diode 14. At the same time, in addition to the reflector Signals also a compensation signal directly from the compensation diode 17 to the receiving diode 14, which is superimposed with the reflected signals in the receiving diode and further processed in a measuring circuit, which may be integrated, for example, on the board 1 1 of the display 1. At such a regulation takes place that the received signals received by the receiving diode 14 of the optical transmitter 12 is compensated by the compensation signal of the compensation diode 17.
Die Ansteuer- und Auswerteelektronik für die Gestensteuerung ist bevorzugt i o ebenfalls in der Platine 1 1 integriert. Sie kann in einem eigenen Chip auf der Platine 1 1 angeordnet sein, beispielsweise als integrierter Schaltkreis (IC- Baustein). The control and evaluation for the gesture control is preferably i o also integrated in the board 1 1. It can be arranged in a separate chip on the circuit board 1 1, for example as an integrated circuit (IC module).
Der Diffusor 5 ist dazu ausgelegt, um das von den Beleuchtungs-LEDs 8 aus- 15 gestrahlte Licht zu streuen, bevor es auf die Flüssigkristallschicht 3 trifft. Allerdings ist diese Streuwirkung für die ausgesandten Sendesignale der Sender 12 ungeeignet. Bevorzugt ist deshalb ein Material als Diffusor 5 zu verwenden, das die Infrarotstrahlung nicht streut, jedoch die Lichtstrahlung der Beleuchtungs-LEDs 8. Der Diffusor 5 ist also bevorzugt für die infrarote Strahlung 20 "transparent" und gleichzeitig für die Lichtstrahlung im sichtbaren Bereich diffus und streuend. The diffuser 5 is designed to scatter the light emitted by the illumination LEDs 8 before it strikes the liquid crystal layer 3. However, this scattering effect is unsuitable for the transmitted transmission signals of the transmitters 12. Preferably, therefore, a material is to be used as a diffuser 5, which does not scatter the infrared radiation, but the light radiation of the illumination LEDs 8. The diffuser 5 is thus preferably for the infrared radiation 20 "transparent" and diffuse simultaneously for the light radiation in the visible range scattering.
Alternativ und besonders bevorzugt sind die Sender 12 bzw. die IR-Dioden 13 und/oder die Empfangsdiode 14 in den Diffusor 5 integriert. In dieser Ausfüh-Alternatively and particularly preferably, the transmitters 12 or the IR diodes 13 and / or the receiving diode 14 are integrated in the diffuser 5. In this version
25 rungsform werden keine Beleuchtungs-LEDs 8 ersetzt, sondern die zusätzlichen Bauteile für die Gestensteuerung in das Display-Modul integriert. Gemäß Fig. 4a kann der Diffusor 5 eine Ausnehmung 25 oder eine Sackbohrung 15 aufweisen, die die Bauteile aufnehmen. Gegebenenfalls ist die Sackbohrung 15 an der Innenseite derart ausgekleidet, dass keine Infrarotstrahlung direkt25 form no illumination LEDs 8 are replaced, but integrated the additional components for the gesture control in the display module. According to Fig. 4a, the diffuser 5 may have a recess 25 or a blind bore 15 which receive the components. Optionally, the blind bore 15 is lined on the inside so that no infrared radiation directly
30 von der Infrarot-Diode 13 zu der Empfangsdiode 14 gelangt. Dies kann beispielsweise durch eine Metallisierung, Beschichtung oder ähnliches erfolgen, wobei diese Beschichtung bevorzugt an der Innenseite der Sackbohrung für die Infrarot-Diode 13 erfolgt. Im Falle der Anordnung einer Kompensationsdio- de 17 in dem Diffusor 5 kann die Strahlung von der Kompensationsdiode 17 zu der Empfangsdiode 14 diffus erfolgen. Eine derart gedämpfte Strahlung zwischen Kompensationsdiode 17 und Empfangsdiode 14 ist ausreichend und in vielen Fällen vorteilhaft, da reduzierte Pegel zum Teil gewollt sind. Alterna- 5 tiv können die Kompensationsdiode 17 und die Empfangsdiode 14 in einer gemeinsamen Ausnehmung 25 angeordnet sein. 30 passes from the infrared diode 13 to the receiving diode 14. This can be done for example by a metallization, coating or the like, wherein this coating is preferably carried out on the inside of the blind bore for the infrared diode 13. In the case of the arrangement of a compensation diode de 17 in the diffuser 5, the radiation from the compensation diode 17 to the receiving diode 14 can be made diffuse. Such a damped radiation between the compensation diode 17 and the receiving diode 14 is sufficient and advantageous in many cases, since reduced levels are partly wanted. Alternatively, the compensation diode 17 and the receiving diode 14 may be arranged in a common recess 25.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 4b weist der Diffusor 5 im Bereich der Infrarot-Dioden 13 und der Empfangsdiode 14 je i o einen Kanal 16 auf. Der Kanal 16 ist derart ausgebildet, dass er die von der Infrarot-Diode 13 ausgesandte Strahlung im Wesentlichen unbeeinflusst passieren lässt. Beispielsweise kann der Kanal 16 durch eine Durchgangsbohrung realisiert sein. Die Infrarotstrahlung tritt ungehindert durch den Diffusor 5 hindurch. Auch in dieser Ausführungsform ist eine Auskleidung des Kanals 16In a particularly preferred embodiment according to FIG. 4b, the diffuser 5 has a channel 16 in the region of the infrared diodes 13 and the receiving diode 14. The channel 16 is designed such that it allows the radiation emitted by the infrared diode 13 to pass through substantially unaffected. For example, the channel 16 may be realized by a through hole. The infrared radiation passes unhindered through the diffuser 5. Also in this embodiment, a lining of the channel 16
15 an seinen Innenseiten 21 denkbar, um eine direkte Beeinflussung der Empfangsdiode 14 durch die Infrarotdiode 13 zu verhindern. Derartige "Cross-Talk- Effekte" sind unerwünscht. 15 on its inner sides 21 conceivable to prevent direct interference of the receiving diode 14 by the infrared diode 13. Such "cross-talk effects" are undesirable.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform (Fig. 4c) weist der Diffusor 5 20 im Bereich der Infrarotdioden 13 und/oder der Empfangsdiode 14 eine Linse 22 auf, die durch entsprechende Materialbearbeitung des Diffusors 5 hergestellt werden kann. Hierdurch kommt es zu einer Bündelung des ausgesandten Sendesignal der Infrarot-Diode 13, so dass die Sendestrahlung der Infrarot-Dioden 13 nahezu ungehindert, vorzugsweise in vorteilhafter Weise beein-In a likewise preferred embodiment (FIG. 4 c), the diffuser 5 20 in the region of the infrared diodes 13 and / or the receiving diode 14 has a lens 22 which can be produced by appropriate material processing of the diffuser 5. This results in a bundling of the transmitted transmission signal of the infrared diode 13, so that the transmission radiation of the infrared diodes 13 almost unhindered, preferably in an advantageous manner.
25 flusst, durch den Diffusor 5 tritt. Die vorteilhafte Beeinflussung kann beispielsweise auch durch zwei Linsen 22 an der Ober- und Unterseite des Diffusors 5 realisiert sein, um eine Bündelung oder auch ein Aufspreizen der Strahlung zu verwirklichen, wobei beim Eintritt in den Diffusor 15 bevorzugt zunächst eine Bündelung der Strahlung auftritt und beim Austritt aus dem Diffusor 5 eine25 flows through the diffuser 5 occurs. The advantageous influence can be realized, for example, by two lenses 22 on the top and bottom of the diffuser 5 in order to realize a bundling or spreading of the radiation, wherein upon entry into the diffuser 15 preferably initially bundling of the radiation occurs and at Exit from the diffuser 5 a
30 Aufweitung der Strahlung oder Spreizung. Hierdurch wird zum einen sichergestellt, dass die Sendestrahlung der Infrarot-Dioden 13 auf dem möglichst kürzesten Weg durch den Diffusor 5 gelangen. Zum anderen wird durch die Auf- spreizung beim Austritt aus dem Diffusor 5 ein möglichst großer Bereich ober- halb des Displays "beleuchtet", so dass das Gebiet für die Gestenerkennung oberhalb des Displays 1 möglichst groß, jedenfalls in vorbestimmter Weise gestaltet wird. 30 expansion of radiation or spreading. This ensures, on the one hand, that the transmission radiation of the infrared diodes 13 reaches the shortest possible path through the diffuser 5. On the other hand, as a result of the spreading on exiting from the diffuser 5, the largest possible area becomes half of the display "lit" so that the area for the gesture recognition above the display 1 as large as possible, at least designed in a predetermined manner.
5 Fig. 5a zeigt einen detaillierten Schnitt durch ein Display-Modul 1 , bei dem die Beleuchtungs-LEDs 8 vollflächig unter der Flüssigkristallschicht 3 (Full-LED- Display) angeordnet sind. FIG. 5 a shows a detailed section through a display module 1, in which the illumination LEDs 8 are arranged all over under the liquid crystal layer 3 (full LED display).
Unterhalb einer Glasschicht 18 ist eine Farbschicht 19 angeordnet. Die sich i o daran anschließende Flüssigkristallschicht 3 wird auf beiden Seiten durch mehrere Elektroden 20 eingefasst. Mittels der Elektroden 20 erfolgt die An- steuerung der Flüssigkristallschicht 3. Unterhalb der Flüssigkristallschicht 3 ist der Diffusor 5 positioniert, der gegebenenfalls Kanäle 16 aufweisen kann, die in Fig. 5a nicht dargestellt sind. Die sich an den Diffusor 5 anschließende 15 Lightbox 7 weist eine Mehrzahl von Beleuchtungs-LEDs 8 auf. Eine der LEDs 8 in Fig. 5a ist durch eine Infrarot-Diode 13 als Sender 12 ersetzt. Below a glass layer 18, a color layer 19 is arranged. The liquid crystal layer 3 adjoining it is enclosed by a plurality of electrodes 20 on both sides. The liquid crystal layer 3 is actuated by means of the electrodes 20. Below the liquid crystal layer 3, the diffuser 5 is positioned, which optionally may have channels 16, which are not shown in FIG. 5a. The adjoining the diffuser 5 15 Lightbox 7 has a plurality of illumination LEDs 8. One of the LEDs 8 in Fig. 5a is replaced by an infrared diode 13 as a transmitter 12.
Fig. 5b zeigt auch eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Displays 1 , bei dem die LED-Hintergrundbeleuchtung als Full-LED erfolgt. InFig. 5b also shows a schematic representation of a display 1 according to the invention, in which the LED backlight is a full LED. In
20 drei Ecken des Displays 1 sind Infrarot-Dioden 13 angeordnet, die jeweils eine Beleuchtungs-LED 8 ersetzen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Gestenerkennung zu realisieren und/oder einen optischen Schalter herzustellen. Die in Figur 5b gezeigte L-förmige Anordnung der Infrarot-Dioden 13 hat sich als vorteilhaft für die optoelektronische Gestensteuerung erwiesen. Wird nur eine20 three corners of the display 1 infrared diodes 13 are arranged, each replacing a lighting LED 8. In this way it is possible to realize a gesture recognition and / or to produce an optical switch. The L-shaped arrangement of the infrared diodes 13 shown in Figure 5b has proved to be advantageous for the optoelectronic gesture control. Will only one
25 Infrarot-Diode 13 als Sender 12 eingesetzt, so lässt sich keine komplexe Gestensteuerung realisieren. Jedoch ist es möglich, einen Näherungssensor aufzubauen. 25 infrared diode 13 used as a transmitter 12, so no complex gesture control can be realized. However, it is possible to construct a proximity sensor.
Insbesondere bei größeren LED-Panels oder LCD-Displays, wie beispielswei- 30 se in Monitoren oder Fernsehgeräten, können auch mehr als drei Infrarot- Dioden 13 in dem Display 1 angeordnet sein. Beispielsweise können entlang der Seiten mehrere Infrarot-Dioden 13 verwendet werden. So kann das Display auch aus der Nähe bedient werden. Fig. 6 zeigt ein Mobiltelefon 23 mit einem relativ kleinen Display 1 mit einer Bildschirmdiagonalen von etwa 4". Derartige Displays 1 sind typisch bei Mobiltelefonen oder mobilen Geräten, wie etwa Videoplayern oder Musikplayern (z. B. iPod). In diesem Beispiel sind vier Sender 12 in dem Displaymodul 1 integriert, so dass eine gute Erkennung von berührungslosen Gesten erfolgen kann. Particularly in the case of larger LED panels or LCD displays, such as monitors or television sets, for example, more than three infrared diodes 13 may also be arranged in the display 1. For example, multiple infrared diodes 13 may be used along the sides. This allows the display to be operated close up. Fig. 6 shows a mobile telephone 23 with a relatively small display 1 with a screen diagonal of about 4 ".These displays 1 are typical in mobile telephones or mobile devices, such as video players or music players (eg iPod) Transmitter 12 integrated in the display module 1, so that a good recognition of non-contact gestures can take place.

Claims

Patentansprüche claims
Display mit integriertem optischen Sender umfassend Comprising display with integrated optical transmitter
ein optisches Element (4)  an optical element (4)
einen modulierbaren optischen Filter (2)  a modulatable optical filter (2)
eine Mehrzahl von modulierbaren Lichtquellen, insbesondere Beleuchtungs-LEDs (8) zur Beleuchtung des Displays (1 ),  a plurality of modulatable light sources, in particular illumination LEDs (8) for illuminating the display (1),
wobei von den modulierbaren Lichtquellen, insbesondere den Beleuchtungs-LEDs (8) ausgesandtes Licht durch das optische Element (4) geleitet wird und den modulierbaren optischen Filter (2) beleuchtet, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein optischer Sender (12) unterhalb des modulierbaren optischen Filters (2) angeordnet ist. wherein light emitted by the modulatable light sources, in particular the illumination LEDs (8) is guided through the optical element (4) and illuminates the modulatable optical filter (2), characterized in that at least one optical transmitter (12) is located below the modulatable optical Filters (2) is arranged.
Display nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Display (1 ) ein LCD-Display ist und/oder der integrierte optische Sender (12) eine Diode (13), bevorzugt eine Infrarot-Diode (13) ist und/oder der modulierbare optische Filter (2) eine Flüssigkristallschicht (3) des Displays (1 ) ist. Display according to claim 1, characterized in that the display (1) is an LCD display and / or the integrated optical transmitter (12) is a diode (13), preferably an infrared diode (13) and / or the modulatable optical Filter (2) is a liquid crystal layer (3) of the display (1).
Display nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der modulierbaren Lichtquellen, insbesondere Beleuchtungs- LEDs (8) durch den optischen Sender (12), bevorzugt durch eine Infrarot-Diode (13) ersetzt, ist. Display according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the modulable light sources, in particular illumination LEDs (8) is replaced by the optical transmitter (12), preferably by an infrared diode (13).
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Display (1 ) ein optoelektronischer Sensor integriert ist, der den integrierten optischen Sender (12) umfasst und der eine optische Erkennung von Annäherungen, insbesondere von Objekten, oder Gesten vor dem Display (1 ) ermöglicht. Display according to one of the preceding claims, characterized in that in the display (1) an optoelectronic sensor is integrated, which comprises the integrated optical transmitter (12) and the optical detection of approaches, in particular of objects, or gestures in front of the display ( 1).
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Display (1 ) ein optischer Empfänger (24), bevorzugt eine Empfangsdiode (14), unter dem modulierbaren optischen Filter (2) integriert ist, wobei bevorzugt wenigstens eine der Beleuchtungs- LEDs (8) durch die Empfangsdiode (14) ersetzt ist. Display according to one of the preceding claims, characterized in that in the display (1) an optical receiver (24), preferably a receiving diode (14), under the modulatable optical filter (2) is integrated, wherein preferably at least one of the illumination LEDs (8) is replaced by the receiving diode (14).
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lightbox (7) umfasst ist, in der die modulierbaren Lichtquellen, insbesondere Beleuchtungs-LEDs (8) angeordnet sind, wobei die Lightbox (7) bevorzugt entweder unterhalb des optischen Elements (4) oder seitlich des optischen Elements (4) angeordnet ist, so dass eine Beleuchtung des optischen Filters (2), bevorzugt der Flüssigkristallschicht (3), durch das optische Element (4) erfolgt. Display according to one of the preceding claims, characterized in that a lightbox (7) is included, in which the modulatable light sources, in particular illumination LEDs (8) are arranged, wherein the lightbox (7) preferably either below the optical element (4) or laterally of the optical element (4) is arranged, so that an illumination of the optical filter (2), preferably the liquid crystal layer (3), by the optical element (4).
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (4) ein passives Element, bevorzugt ein Diffusor (5) ist. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element (4) is a passive element, preferably a diffuser (5).
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sender (12), insbesondere die Infrarot- Diode (13), und/oder die Empfangsdiode (14) in dem optischen Element (4) integriert ist. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the optical transmitter (12), in particular the infrared diode (13), and / or the receiving diode (14) in the optical element (4) is integrated.
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (4) wenigstens einen Kanal (16) aufweist, durch den die von dem optischen Sender (12) ausgesandte Strahlung das optische Element (4) im Wesentlichen unbeeinflusst passieren kann. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element (4) has at least one channel (16) through which the radiation emitted by the optical transmitter (12) can pass through the optical element (4) substantially uninfluenced.
Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (1 ) eine elektronische Platine (1 1 ) umfasst, in der die Display-Ansteuerung integriert ist, wobei in der elektronischen Platine (1 1 ) bevorzugt auch eine Ansteuer- und Auswerteelektronik für den optischen Sender (12) und/oder die Empfangsdiode (14) integriert ist. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the display (1) comprises an electronic board (1 1), in which the display drive is integrated, wherein in the electronic board (1 1) preferably also a control and evaluation for the optical transmitter (12) and / or the receiving diode (14) is integrated.
1 1 . Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Display (1 ) wenigstens zwei optische Sender (12) und bevorzugt ein optischer Empfänger (24) integriert sind, wobei wenigstens einer der optischen Sender (12) eine Sendediode (13) ist und1 1. Display according to one of the preceding claims, characterized in that in the display (1) at least two optical transmitters (12) and preferably an optical receiver (24) are integrated, wherein at least one of the optical transmitters (12) is a transmitting diode (13) and
5 wenigstens einer der weiteren optischen Sender (12) eine Kompensationsdiode (17) ist. At least one of the further optical transmitters (12) is a compensation diode (17).
12. Display nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuer- und Auswerteelektronik eine Regelungsschaltung zur Steuerung des op- i o tischen Senders (12), insbesondere der Infrarot-Diode (13), und/oder der 12. Display according to claim 1 1, characterized in that the control and evaluation a control circuit for controlling the op i tical transmitter (12), in particular the infrared diode (13), and / or the
Kompensationsdiode (17) umfasst, wobei bevorzugt die Kompensationsdiode (17) derart geregelt ist, dass das von dem Empfänger (24) empfangene Sendesignal des optischen Senders (12) kompensiert wird.  Compensation diode (17), wherein preferably the compensation diode (17) is regulated such that the from the receiver (24) received transmission signal of the optical transmitter (12) is compensated.
15 13. Display nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuer- und Auswerteelektronik für den optischen Sender (12), insbesondere die Infrarot-Diode (13), und/oder den optoelektronischen Sensor in einem elektronischen Schaltkreis integriert ist, der bevorzugt in der Platine (12) zur Display-Ansteuerung integriert ist. 15 13. A display according to claim 10, characterized in that the control and evaluation for the optical transmitter (12), in particular the infrared diode (13), and / or the optoelectronic sensor is integrated in an electronic circuit, preferably in the board (12) is integrated for display control.
20  20
14. Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sender (12), insbesondere die Infrarot- Diode (13), und/oder die Kompensationsdiode (17) und/oder die optoelektronischen Sensoren nicht leistungsgeregelt sind.  14. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the optical transmitter (12), in particular the infrared diode (13), and / or the compensation diode (17) and / or the optoelectronic sensors are not power-controlled.
25  25
15. Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (1 ) an seiner Unterseite eine elektronische Platine (1 1 ) umfasst, die unterhalb des optischen Senders (12) und eines optischen Empfängers (24) angeordnet ist, wobei wenigstens zwei 15. Display according to one of the preceding claims, characterized in that the display (1) on its underside an electronic board (1 1), which is arranged below the optical transmitter (12) and an optical receiver (24), wherein at least two
30 Öffnungen in der Platine (1 1 ) vorhanden sind, wobei eine der Öffnungen nahe des optischen Senders (12) und eine nahe des optischen Empfängers (24) angeordnet sind. 30 openings in the board (1 1) are present, wherein one of the openings near the optical transmitter (12) and one near the optical receiver (24) are arranged.
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