專利名稱：能量感應(yīng)式發(fā)光二極管顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本資料涉及了由電致發(fā)光材料所制成的顯示器，并且，更具體地涉及了由發(fā)光二極管所制成的顯示器，這種發(fā)光二極管可以通過電致發(fā)光效應(yīng)發(fā)出光線，并且還能夠?qū)饣蚱渌芰慨a(chǎn)生感應(yīng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有幾種類型的顯示設(shè)備可以用于生成文字或圖像以供觀看。目前，最普遍的顯示器類型是陰極射線管(CRTS)，桌上型顯示器和電視機中的大多數(shù)都是這種類型；以及液晶顯示器(LCDs)，便攜式設(shè)備，例如膝上型電腦，電話，和個人數(shù)字助理(PDA)中的大多數(shù)都是這種類型。
其它幾種類型的顯示器并不為人所熟知，它們或是使用量有限，或是仍處于開發(fā)階段，例如等離子體顯示器，場發(fā)射顯示器(FEDs)，數(shù)字光處理器(DLP)(微電機系統(tǒng)(MEMS)的一種形式)，影像光學(xué)放大裝置(ILA)，以及發(fā)光二極管(LEDs)。這些系統(tǒng)類型中的每一種都能夠直接顯示出圖像以供觀看，或者能夠在一個表面投影出圖像以供觀看。
許多這種類型的顯示器在從一個圖像元素(像素)到其他圖像元素的輸出均勻度上存在著問題。例如，在FED和LED系統(tǒng)中，即使給予等量的驅(qū)動信號，某些個別像素仍可能比其他像素產(chǎn)生更多的光線。在這些顯示器的制造期間，顯示器上的每一個像素的校正，是通過分別使其發(fā)光并分別測量單個像素的輸出光強來實現(xiàn)的。測量值與顯示器中其他像素的輸出做比較。然后做出調(diào)節(jié)，比如減少或增加在顯示該像素時候的驅(qū)動信號，例如，修正(校正)用于驅(qū)動像素的顯示器電路。這種校正可以適用于一個單一級別的驅(qū)動信號，或者該驅(qū)動信號可以按完整的伽馬曲線變化，使得像素可以被在從全暗到全亮的不同的輸入級別上測量。
這種均勻度的測試和調(diào)整一般是在制造時進行，并且所做出的調(diào)節(jié)是永久性的。因此，隨著時間推移，如果單個像素的輸出性能改變的話，顯示器的圖像質(zhì)量就會下降。
另一個某些顯示器所存在的問題是參照室內(nèi)的光線量，維持正確的總顯示亮度。舉個例子，當房間本身處于亮光照射下時，顯示器的亮度必須使之在當前光亮環(huán)境下仍能夠適合觀看。當房間處于昏暗照明時，一個太亮的顯示器將會太過刺眼而很難觀看，除非顯示器被調(diào)暗。某些顯示器可以根據(jù)房間中的其他光線自動調(diào)節(jié)它們的亮度等級。它們附帶一個光敏元件來感應(yīng)房間中的光線環(huán)境，并在之后基于傳感器的輸出調(diào)節(jié)整個顯示器的亮度，從而實現(xiàn)這項調(diào)節(jié)功能。這種系統(tǒng)的一個問題是傳感器可能處于與顯示器的大部分區(qū)域相比較亮或較暗的非一般區(qū)域內(nèi)，它所給出的信息不能夠準確地描述整個顯示器的狀況。例如傳感器可能位于一個陰影中，而顯示器整體則處于亮光中。使用位于屏幕不同位置的多個傳感器可能對問題的解決有幫助，但這個解決方案增加了復(fù)雜性和顯示器的造價。沒有傳感器能夠定位于顯示器的前面，否則它們將會遮住顯示器。因此不管圍繞該顯示器使用多少光敏元件，沒有傳感器可以實際測得顯示器自身的光照，只能測得顯示器周邊的光線。
本發(fā)明的實施例致力于解決先前技術(shù)中這些以及其他的不足之處。
附圖的簡要說明參考附圖閱讀本資料將會有助于更好的理解本說明。


圖1是一張截面示意圖，它顯示了用于構(gòu)成有機發(fā)光二極管的疊層。
圖2是一張截面示意圖，它顯示了可用于構(gòu)成圖1中所示的有機“層”的附加層。
圖3顯示了在固態(tài)器件中的光電效應(yīng)。
圖4是一張電路圖，它顯示了結(jié)合本發(fā)明實施例所使用的電路。
圖5是一張電路圖，它顯示了結(jié)合本發(fā)明實施例所使用的更多的電路。
圖6是一張依照本發(fā)明實施例所制造的一臺信息顯示器的透視圖。
圖7是一個顯示器的正視圖，它顯示了依照本發(fā)明實施例，在一個由多個OLED組成的顯示器上所顯示的單個像素。
圖8是圖7中所示顯示器的正視圖，其中顯示器的一部分被陰影遮住。
圖9是一個方框圖，顯示了可以用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的組件。
圖10是圖7中所示顯示器的正視圖，顯示了依照本發(fā)明的實施例，一個處于發(fā)光模式下的像素，以及幾個處于感應(yīng)模式下的像素。
圖11是一個方塊圖，顯示了可以用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的組件。
詳細說明本發(fā)明的實施例包含一個由多個LED組成的顯示器，例如有機發(fā)光二極管(OLEDs)，它可以有交替生成可見光，并測量照到顯示器上的光線的能量。當被一個電壓正向偏壓，并注入電子空穴對時，OLEDs發(fā)出可以用于生成顯示器圖像的光子。當OLEDs被反向偏壓時，它們可以作為光電二極管，并且可以測量它們所感應(yīng)到的光的能量。OLEDs可以測量照射在它們之上的來自于顯示器以外的外部光源的光線，或者可以測量由相鄰OLEDs所產(chǎn)生的光線。通過轉(zhuǎn)換電路，可以使OLEDs在發(fā)射模式和感應(yīng)模式之間切換。
OLEDs依照一種將電能直接轉(zhuǎn)化成光能的原理運作，這一過程術(shù)語上稱為電致發(fā)光效應(yīng)。要在一個OLEDs上產(chǎn)生電致發(fā)光效應(yīng)，首先該OLEDs要被一個外部電壓正向偏壓。然后電子和空穴被注入到一個特殊的有機材料中，該材料是根據(jù)其電致發(fā)光的能力所選擇的。電子和空穴在有機材料中相遇，并結(jié)合在一起成為一個電子空穴對(“對”)，而在這樣的過程中會產(chǎn)生光子，從而產(chǎn)生光線。當在一個顯示器中組合出一個OLEDs的陣列，并且是獨立驅(qū)動的時候，它們可以被用于在顯示器上構(gòu)成一幅可見圖像。
圖1顯示了一個OLED10的例子。在它的最簡單的構(gòu)成中，OLED10包括了一個負極12，用來導(dǎo)入電子，一個正極14，用來導(dǎo)入空穴，以及一層有機材料20，在其中電子和空穴可以結(jié)合。在許多OLED10中，正極14是透明的，或是接近透明的，以便于從有機層20生成的光線可以穿透正極，并被觀察者看見。還有，一般的，負極12由一種反光材料制成，使得任何從有機層20射出的指向負極的光子，可以被負極反射掉，并反穿過有機層，從OLED10中射出，從而增加了顯示器的亮度。
有機層20可以由幾個不同的層組成，每個層被優(yōu)化用于一個特定的功能。圖2顯示了在一個基底上，比如玻璃，構(gòu)建的一個OLED10的示例，其中有機層20由3層組成。層20A位于鄰近負極12的地方，并被選作一個最佳電子傳輸層。相似的，層20C位于鄰近正極14的地方，選擇它是因為它傳輸空穴的能力。一個中央層20B被優(yōu)化用于從電子空穴對中產(chǎn)生光子。盡管這三個截然不同的層，如圖2所示，但它們中的每一個都可以依次由一個或多個不同的材料層組成。因此有機層20可以由任意數(shù)量的夾層組成，用于在OLED10中生成最佳數(shù)量的光子。為了避免混淆，有機材料層將被一般引用為20，除非在有必要區(qū)分各單個層20A，20B，20C時。
除了選擇一個有機層20來生成最佳數(shù)量的光子之外，組成有機層的材料必須能夠被選擇用于生成一種特定顏色的光子。通常一個顯示器由小的相鄰的像素區(qū)域組成，其中一個區(qū)域產(chǎn)生一個紅色信號(紅色像素)，一個區(qū)域產(chǎn)生一個綠色信號(綠色像素)，一個區(qū)域產(chǎn)生一個藍色信號(藍色像素)。這通常被稱作RGB顯示器，意即紅色(red)，綠色(green)和藍色(blue)。一個典型顯示器有三個不同的相互接近的OLEDs，每一個OLED擁有一個有機層20，能夠分別生成紅，綠或藍光子。某些OLEDs由幾個有機層20堆疊而成，并使用了透明的負極12和正極14，這使得所有三種顏色可以在同一物理像素區(qū)域生成。這些OLEDs叫做堆疊式OLEDs(SOLEDs)，它們可以生成非常精細的細節(jié)，因為它們的密度是非堆疊式OLEDs的三倍。在一般膝上電腦的顯示器中，紅，綠和藍三種顏色各自有1024列像素和768行像素。這些使用SOLEDs的顯示器的一個優(yōu)點是只有1024×768的像素被使用，而不是這個數(shù)量的三倍，因為在一個SOLEDs顯示器中的每一個像素能夠同時產(chǎn)生紅色，綠色和藍色信號。對于所有類型的OLEDs而言，管理每一個不同顏色的OLEDs的輸出，使之生成一幅完全一致的圖像是一個困難的任務(wù)。
正如上面所提到的，要從有機層20中生成光子，OLED10必須處于正向偏壓，亦即，一個正向電壓被加載在正極12和負極14之間。當OLED10沒有被偏壓，或處于反向偏壓的時候，一個有趣的現(xiàn)象出現(xiàn)了；它變成了一個光電二極管，或說是光電探測器。
圖3圖示了在一個固態(tài)器件中的光子探測。在圖3中只有OLED10的有機層20的部分被顯示出來。圖3中的有機層20被分成不同的分離的域，22，24，26，但是，即使它們可能與圖2所提到的層20A，20B和20C很相似，它們并不一定對應(yīng)于這些層。域22(電子域)擁有過量的電子載體，而域26(空穴域)擁有過量的空穴載體。在電子域22和空穴域26之間是一個空間電荷耗盡區(qū)(SCDR)24。SCDR24有內(nèi)在電場，它始于電子域22并延伸至空穴域26。
當一個其能級至少與有機層20的禁帶電壓相等的光子(光能量)進入SCDR24時，，該光子可以制造一個電子空穴對30，它由一個電子32和一個空穴36組成。因為電子32帶有一個負電荷，而空穴36帶有正電荷，由于電場的作用，它們都立即沿不同方向離開SCDR24。電子32進入電子域22，而空穴36進入空穴域26。如果在電子域22和空穴域26之間建立一個電路，這種電子運動就可以在這些域之間產(chǎn)生一個電流(光電流)。
圖3的光電二極管即使在處于零外部偏壓的情況下，也可以運作。但是因為當負向偏壓時，SCDR24的寬度增加了，并且因為有更多的光子落在了SCDR的寬度范圍內(nèi)，OLED10變得對于光線更加敏感，從而使OLED在負向偏壓時成為一個更好的光子傳感器。因此，OLED10在處于感光模式時通常被負向偏壓。圖4顯示了一個提供負向偏壓并測量落在OLED10上光能的感應(yīng)驅(qū)動電路，它一般被標記為40。在這張圖中，OLED10被前端口所加的正電壓所負向偏壓。在一個實施例中，被提供給OLED10的負向偏壓是一個直流電壓，其電壓級別在0到10伏之間，直流。反向偏壓由一個感應(yīng)偏壓電路50生成，它連接到前端口42。一個后端口44被連接到輸出感應(yīng)電路60上，它可以包括，例如，一個傳感放大器，用于放大由OLED感應(yīng)光線所生成的光電流。感應(yīng)電路60有一個亮度輸出端66，其輸出是基于照射在OLED上的光能量數(shù)而變化。
當光能量(由波形箭頭表示)落在OLED10上時，電流從后端口44流出，它被感應(yīng)電路60感應(yīng)并測量，并在亮度端66輸出。在亮度端66的輸出顯示出有多少光線落在OLED10上。
每個OLED10可以有它自己的偏壓電路50和感應(yīng)電路60，或者許多OLED可以共享同一個偏壓和感應(yīng)電路。通過使用同一個偏壓電路50和感應(yīng)電路60驅(qū)動一系列OLED10，這被叫做多路技術(shù)，一個顯示器的制造將會變得更加經(jīng)濟，因為共享了電路，在顯示器中所要包含的元件就更少了。
OLED10所感應(yīng)到的光能量可以是來自于顯示器內(nèi)部或是外部的任意的光源。例如，OLED10感應(yīng)到的光線可以是房間中的環(huán)境光，并且由感應(yīng)到它而產(chǎn)生的信號將整個顯示器相應(yīng)地調(diào)亮或調(diào)暗?；蛘弑桓袘?yīng)到的光線可以來自一只指向由OLED組成的屏幕的光筆或激光指示器。更進一步的是，OLED10可以感應(yīng)到其他OLED發(fā)射出的光線。通過在顯示器運作期間的至少一段短時間內(nèi)，將OLED10設(shè)定在感應(yīng)模式下，OLED10可以在一個時刻生成顯示圖像的一部分，而在另一時刻感應(yīng)光線。
正如從一個OLED中射出的光線擁有一種特定的光譜特征一樣，由OLED感應(yīng)到的光線也擁有光譜特征。為了能被一個OLED感應(yīng)到，照射在SCDR24(圖3)上的光子所擁有的能量必須與組成有機層20的材料的能帶隙電壓相等，或者在某些情況下略高。因為在有機層20中使用了不同的材料，以產(chǎn)生一個紅，綠和藍信號，這些材料的光譜靈敏度未必會一樣，而且可能其相互之間更傾向于有所區(qū)別。通過實現(xiàn)一個使用感應(yīng)和發(fā)射OLED的系統(tǒng)，能夠?qū)τ袡C材料層20進行最優(yōu)化選擇和操作，使獲得最好的發(fā)射和感應(yīng)特性。
除了感應(yīng)來自于一個顯示器之外的光線，OLED10也可以感應(yīng)顯示器自身的光線，例如，由其他OLED產(chǎn)生的光線。如上所述，許多在有機層20(圖1)中產(chǎn)生的光子并沒有射出OLED10，而是在有機層內(nèi)自己消耗掉了，或者從OLED10中沿不是顯示器正對觀察者的方向射了出去。在某些顯示器中，實際被使用者接收到的光線只有總數(shù)的大約1/3，剩下的被自吸收或者沿著指向鄰近OLE10的方向被發(fā)射出去。
盡管OLED10不能夠同時處于發(fā)射模式和感應(yīng)模式，鄰近一個發(fā)射狀態(tài)下OLED的OLED10可以處于感應(yīng)模式。通過這種方法，當鄰近的OLED正在產(chǎn)生光線時，OLED10可以動態(tài)的感應(yīng)由該鄰近OLED所發(fā)出的光線數(shù)量。對這些獨特性質(zhì)的使用將在下面討論。
圖5顯示了一個感應(yīng)驅(qū)動電路是如何很容易的被修改用于同正向驅(qū)動電路相結(jié)合，從而構(gòu)成一個完整的OLED10發(fā)射和感應(yīng)驅(qū)動電路70。除了在感應(yīng)驅(qū)動電路40中所提出的組件之外，完整的發(fā)射和感應(yīng)電路70還包括一個連接在后端口44的正向驅(qū)動電路74。此外，一對開關(guān)76，78被連接在OLED10上，以便于將OLED在正確的時候連接到正確的發(fā)射或感應(yīng)電路上。正向驅(qū)動電路74提供了一個驅(qū)動電流給OLED10，使它可以發(fā)射光子。提供的電流越大，OLED10產(chǎn)生的光子越多。
在正向操作期間，當OLED處于發(fā)射模式時，開關(guān)76將正向驅(qū)動電路74連接到后端口44；而開關(guān)78將前端口74接地或連接到其他參考電壓上。當OLED10被用這種方法連接起來，并且正向驅(qū)動電路74生成一個驅(qū)動OLED產(chǎn)生光子的信號的時候，OLED產(chǎn)生光線，并組成一個顯示器的一部分。
如上所述，由正向驅(qū)動電路74生成的信號控制連接在它之上的OLED的光線輸出。因此，發(fā)送給正向驅(qū)動電路74的信號是一個發(fā)射強度計。通過控制組成顯示器的所有像素的發(fā)射強度級，可以使一幅圖像呈現(xiàn)在觀察者面前。不同顏色中的OLED10的每一個都將會擁有它們自己的發(fā)射強度級，用于產(chǎn)生相同亮度等級的輸出。因此，在顯示器中的一種解決方案是將一系列不同的正向驅(qū)動電路74配置給OLED10的不同顏色中的每一種。換句話說，在那些實施例中，在顯示器中最少也必須包含一系列正向驅(qū)動電路用于每種顏色，紅，綠，和藍。
在反向偏壓操作(感應(yīng)模式)期間，開關(guān)76將后端口44連接到感應(yīng)電路60上，而開關(guān)78將前端口42連接到感應(yīng)偏壓電路50上，組成一個與圖4所示類似的電路。如上所述，感應(yīng)偏壓電路50把OLED10負向偏壓到約從0伏到約10伏之間的任意位置，直流。當OLED10被連接在這種模式下操作時，OLED對落在它上面的光線能量做出感應(yīng)。如上所述，被OLED10感應(yīng)到光線能量可以是來自于一個外部光源，例如，來自于顯示器之外的一個光源，或者可以是來自于顯示器自身內(nèi)部的另一個光源，例如，來自于另一個OLED。
開關(guān)76，78可以非常迅速的操作，使得OLED10可以快速的從發(fā)射模式切換到感應(yīng)模式。OLED10的物理開關(guān)時間一般是在幾納秒左右，它與有機材料層20(圖1)的物理參數(shù)有關(guān)。因此開關(guān)76，78有可能能夠在一秒鐘內(nèi)開關(guān)幾千次甚至幾百萬次。如果同一個發(fā)射和感應(yīng)電路70驅(qū)動一大群OLED10，存在寄生電容現(xiàn)象使得發(fā)射和感應(yīng)電路不能夠轉(zhuǎn)換得太快。
OLED10的負載周期，即OLED處于發(fā)射模式的時間相對于OLED的整體操作時間的比值，不需要到50％。OLED10在發(fā)射模式和感應(yīng)模式之間可以存在不相等的負載周期。例如，發(fā)射模式只占50％的操作時間，也就是說如果在發(fā)射和感應(yīng)模式之間有相等的負載周期的情況下，所產(chǎn)生的一幅顯示圖像可能會比期望的要暗。由在一個顯示器中感應(yīng)模式用作的功能來決定，OLED10處于發(fā)射模式的時間可以占到整體時間的百分之100到0，同時處于感應(yīng)模式的時間占到整體時間的百分之0到100。此外，不是一個顯示器中的所有OLED10都需要在同一時間處于同一模式。例如，也許平均每20個LED中的一個LED處于感應(yīng)模式，讀取照射在計算機監(jiān)視器上的光線，同時其他19個處于發(fā)射模式。
如圖5所示，通過將驅(qū)動電路多路復(fù)合，用于驅(qū)動許多個在不同時間運作的OLED，正向驅(qū)動電路74實際上可以驅(qū)動不止一個OLED10。多路技術(shù)是一種節(jié)省開銷的方法，很容易實現(xiàn)，并且不會導(dǎo)致圖像質(zhì)量產(chǎn)生任何可估量的損失。
圖6圖解了一種用一系列OLED10制造一個顯示器的方法。在該圖中顯示了一個顯示器100，它包括負極112，正極114，以及一個或多個有機層120。在圖6的顯示器100中，正極114相當?shù)恼鶆虻亻g隔分布在第一個方向上，并附著在可透視的基底116上，比如玻璃上。負極112也是相當窄，并均勻地間隔分布，但它們被放置在與正極114的方向相垂直的方向上。最終的產(chǎn)品是顯示器100，它在每一個負極112和正極114之間的交替處有一個獨立的二極管110。如果在顯示器100中有20個負極112和20個正極114，那么在顯示器中就會有400個二極管110。不需要較大的修改而僅使用大家所熟知的技術(shù)，顯示器100就可以被制造成被動型或是主動型的顯示器，其不同之處在于，在主動型顯示器中的每個像素使用了單獨的晶體管和能量存儲設(shè)備。
圖7顯示了一個依照本發(fā)明實施例制成的顯示器130的正視圖。顯示器130總共擁有48個二極管110，排列成8×6的矩陣，行被標志為A-F，而列被標為1-8。當然，在實用中，顯示器130應(yīng)擁有更多的二極管110，而它們之間非常接近，以致于幾乎無法分辨出它們，除非在放大狀況下觀察該顯示器。
在顯示器130中每一個二極管110都可以在發(fā)光模式或者感應(yīng)模式下運作。如上所述，發(fā)射和驅(qū)動電路70可以被多路復(fù)合用于驅(qū)動幾個二極管110。一種多路復(fù)合驅(qū)動的方法是同時驅(qū)動在一個單行中的所有二極管110，而之后順序驅(qū)動組成顯示器130的所有像素行，一次驅(qū)動一行。例如，要在顯示器130上生成一幅圖像，發(fā)射電路40將會首先驅(qū)動在行A中的所有二極管。在驅(qū)動完這些二極管110之后，發(fā)射電路將會切換，并驅(qū)動在行B中的所有二極管。這一操作將會在A-F行中繼續(xù)下去直到所有行都已經(jīng)被驅(qū)動為止，而圖像被生成在顯示器130上。在行A-F之間發(fā)生的切換非常迅速，以致于顯示器130中圖像的觀察者不會察覺到像素行有任何的切換或閃動，而代之在顯示器上出現(xiàn)的圖像是一幅穩(wěn)定的圖像。
通過在顯示器130中配有既可以發(fā)射光線，又可以感應(yīng)光線的二極管，使得即使是在顯示器的運作期間，也可以獲得監(jiān)控顯示器輸出的功能。在下面關(guān)于顯示器130的操作功能的討論中，假設(shè)每一個二極管110能夠被單獨控制處于發(fā)射狀態(tài)，或是感應(yīng)狀態(tài)，或是一種關(guān)閉狀態(tài)，在這種狀態(tài)下它既不發(fā)射也不感應(yīng)。因此，非如在圖6所構(gòu)造的顯示器130中，一行(或列)中所有負極112連接在一起，而一列(或行)中的所有正極114連接在一起，現(xiàn)假設(shè)該顯示器的負極112和正極114都是分開的，允許對所有的二極管114的單獨控制，如圖5所示。
從環(huán)境光線中感應(yīng)亮度通過由二極管110組成一個可以發(fā)射和感應(yīng)光線的顯示器130，可以單獨控制顯示器中每個二極管的亮度。在這樣的一種模式中，至少有顯示器130的一部分二極管110在它們的發(fā)射和感應(yīng)模式之間切換，或者二極管110中的一些保持在它們的感應(yīng)模式下。處于感應(yīng)模式的二極管110的數(shù)量由一些因素決定，這些因素包括，例如，單個二極管的能量感應(yīng)靈敏度，以及在顯示器130中感光二極管所放置的位置，等等。在感應(yīng)環(huán)境光線的模式中，二極管110在它們的發(fā)射模式下開啟一段時間，從而在顯示器130上形成它們那一部分圖像。然后二極管110轉(zhuǎn)換到它們的感光狀態(tài)，并感應(yīng)照在顯示器130上的環(huán)境光。在它們的感應(yīng)狀態(tài)中，每一個二極管110對照射在它之上的光量進行量化。當二極管110再次轉(zhuǎn)換回它們的發(fā)射狀態(tài)時，它們使用在當前或先前感應(yīng)狀態(tài)下照射在它們之上的光量的量化信息，來控制單個二極管的當前亮度。換句話說，當二極管110感應(yīng)到照射在它們之上的光量比前一個周期多，或是比同一個周期中的其他二極管110多時，或是當感應(yīng)到的光線數(shù)量比一個固定存儲的數(shù)值大時，較大的驅(qū)動電流被提供給這些特定的二極管，使之發(fā)出較亮的光線。相反，如果照射在該二極管110上的光線能量小于它們周圍的那些二極管所接收到的光線能量，或是小于它本身在前一周期所接收到的光線能量，或者測得的光量小于一個先前存儲的數(shù)值，被提供給這些二極管的電流將變得較小，使得它們在當前周期中所發(fā)出的光線較暗。
下面有一個示例來圖解這種模式，如圖8中所示有陰影140覆蓋在顯示器130的一部分之上。那些完全處于陰影140之下的二極管110(E8，F(xiàn)7-8)所感應(yīng)到的光線能量比它們周圍的二極管要少，或是比它們不被陰影覆蓋時所感應(yīng)到的要少。那些部分處于陰影140當中的二極管(D8，E7，F(xiàn)6)所感應(yīng)到的光線能量大小，也將會介于完全在陰影140之外和之內(nèi)的二極管所感應(yīng)到的光線能量大小之間。減少的光線能量數(shù)據(jù)被反饋給發(fā)射和感應(yīng)電路70，它將會相應(yīng)按比例減少輸出發(fā)射電流給這些部分或完全處于陰影中的單元，使得它們的亮度變得較暗。那些在陰影140之外的二極管110的驅(qū)動能量將會繼續(xù)保持同未加陰影之前相同。其結(jié)果是一個部分被陰影140遮蔽的顯示器130，但呈現(xiàn)給觀察者的卻是整個屏幕都有一個穩(wěn)定的亮度。
另一個示例(圖8中未顯示)是一個顯示器130，該顯示器上的一部分被一只手電筒射出的一道光束照射。當每一個在手電光束照射之下的二極管110檢測到它們處于光照區(qū)域中時，它們將光線能量的存在通知發(fā)射和感應(yīng)驅(qū)動電路，這些電路自動增加它的光線輸出以補償手電的光束。其他的二極管110保持與原先相同的亮度輸出。再次，與顯示器130被陰影140遮住的部分相似，觀察者在整個屏幕上看到了始終一致的亮度。通過在發(fā)射和感應(yīng)狀態(tài)之間足夠迅速的切換，顯示器130可以實時地自動校正亮度狀況。因此，顯示器130的亮度變化將不會被覺察到，即使是有手電光束掃過屏幕。
對于這個模式的實施例而言，并不必須需要每個二極管110在發(fā)射模式和感應(yīng)模式之間切換。例如顯示器130可以被設(shè)定如下遍布于屏幕上不同區(qū)域的某些二極管總是處于感應(yīng)模式，而同時其他的二極管則從不在感應(yīng)模式下。這同將屏幕遍布光電二極管的情況相類似，但是不會干擾在顯示器上顯示出的圖像。在顯示器130中，少至一個二極管，多至所有的二極管都能夠被用于在二極管的負載周期的某一時刻感應(yīng)環(huán)境光線，而從感應(yīng)二極管接收到的信號被發(fā)射和感應(yīng)驅(qū)動電路70用于調(diào)整所有發(fā)光二極管的發(fā)射信號。
圖9中顯示了一個示例系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)如上所述的顯示器模式。在顯示器130上，有不同數(shù)量的光線，或是其他可檢測的能量220照射在它的不同部分之上。被感應(yīng)到的能量被反饋給一個反饋控制器210，該控制器可以訪問存儲在一個內(nèi)存或存儲器212之中的前一個周期的數(shù)據(jù)，并且可以與一個或多個補償程序或表216進行接口。反饋控制器210確定如果需要任何調(diào)整的話，要對提供給正向驅(qū)動電路74的驅(qū)動能量做出多大的調(diào)整，并將信號提供給驅(qū)動電路。然后正向驅(qū)動電路74用適當?shù)碾娏黩?qū)動二極管110，來產(chǎn)生合適的亮度用于生成圖像。
更詳細的說是，組成的顯示器130的二極管110中的至少一個(未單獨顯示)感應(yīng)到照射在它上面的光線220的數(shù)量。被感應(yīng)到的光線信息被一個感應(yīng)電路60(該電路是發(fā)射和感應(yīng)驅(qū)動電路70(圖4和5)的一部分)測量，并被反饋回反饋控制器210。反饋控制器210被連接在二極管能量數(shù)據(jù)存儲器212上，該存儲器被分為4個區(qū)域。第一區(qū)域212A存儲了在前一個周期由二極管110所接收到的能量數(shù)，并且可能包括了幾個周期的歷史信息。第二區(qū)域212B存儲了在當前周期由二極管110所接收到的能量數(shù)。區(qū)域212C存儲了在前一周期中供給于二極管110的驅(qū)動電流量的一個標志數(shù)，如前述，它可能包括了前幾個周期的信息。區(qū)域212D存儲了在當前周期內(nèi)供給二極管110的驅(qū)動電流量的一個標志數(shù)。
反饋控制器210從數(shù)據(jù)存儲器212中訪問任何需要的信息，并同任意必需的補償表216通訊以確定將正確的驅(qū)動電流量供給二極管110，從而對任意的外部影響做出補償。當然，補償表216并不必須是一個表，它可以是一個程序，該程序可以基于由反饋控制器210所提供的輸入而運行一個函數(shù)，并往回提供函數(shù)的結(jié)果。
例如，為了要感應(yīng)環(huán)境光線，處于感應(yīng)模式下的二極管需要將感應(yīng)到的光線220的數(shù)量提供給反饋控制器210。反饋控制器能夠從區(qū)域212A中找回在前一個周期所感應(yīng)到的光線220的數(shù)量，或者它可以將感應(yīng)到的光線數(shù)量同顯示器130上的其他二極管110所感應(yīng)到的作比較，或者甚至可以將該數(shù)量同固定存儲的一系列數(shù)值作比較。然后反饋控制器同補償表216通訊，從而確定驅(qū)動二極管的新電流級別，然后將新級別通知數(shù)據(jù)存儲器212，將其存儲在區(qū)域212D中，并將新的級別通知正向驅(qū)動電路74，將其應(yīng)用于單個像素。在這種方法中，顯示器130中任意數(shù)量的像素都能夠感應(yīng)一定數(shù)量的環(huán)境光線，該光線可能照射于一個典型的像素群體上，或是單獨照射于顯示器中的每一個像素上。
像素亮度的均勻度校正與上面的模式相關(guān)的一種模式是，用一個標準的驅(qū)動電流，在顯示器130中的二極管110能夠被用來幫助校正其他二極管110的相對單體亮度。如上所述，由于不同的因素，對于單個OLED10而言，即使是當它們被同樣的驅(qū)動電流量驅(qū)動時，仍能夠生成不同的亮度值。顯示器130由既可以發(fā)射又可以感應(yīng)光線的二極管110組成。它能夠在它被制造的時候，或是在它的運作期間，對以上的個體差別做出補償。
當顯示器130被制造的時候，通過測量每一個單獨二極管110的輸出并將它們互相之間規(guī)范化，可以實現(xiàn)均勻度校正。例如，可以控制顯示器130將一個二極管110設(shè)定在它的發(fā)射模式下，而將鄰近的二極管設(shè)定在它們的感應(yīng)模式下。圖10顯示了一個位于D3處的被測試的二極管110。在這個示例中，在D3處的二極管110處于它的發(fā)射模式中，而在它周圍的其他二極管(A1，B2-4，C2-4，D1-2，D4-5，E2-4，和F2-4)被設(shè)定在它們的感應(yīng)模式之中。如果顯示器130包含了一個附加行，那么在F3的二極管110也將會處于它們的感應(yīng)模式。當然，可以有任意數(shù)量處在感應(yīng)模式下的二極管110被使用，而不僅僅限于圖8B中所示那些?？梢酝ㄟ^在一個黑暗環(huán)境下進行的測試，或是使用其他可以確保在顯示器上所顯示的光線數(shù)量均勻度的技術(shù)，把照射在顯示器130上的外部光線最小化，因為光線不均勻可能會使均勻度測試產(chǎn)生誤差。
通過使用一個如圖5所描述的發(fā)射信號來驅(qū)動在D3的二極管110，使該二極管開始發(fā)光，而周圍的二極管(A1，B2-4，C2-4，D1-2，D4-5，E2-4，和F2-4)在顯示器內(nèi)測量由發(fā)光二極管D3生成的光線量。其結(jié)果可能被記錄下來用于之后的修正，或是通過讓處于感應(yīng)模式下的二極管將它們的信息經(jīng)由正向驅(qū)動電路74(圖5)進行反饋，從而實現(xiàn)對二極管110的實時調(diào)整。
如果每一個二極管110的亮度特征數(shù)據(jù)都要被記錄下來，那么一旦第一個二極管的性能數(shù)據(jù)被記錄下來，顯示器130就將另一個二極管110，例如D4，設(shè)置于發(fā)射模式之下。然后，在二極管D4周圍區(qū)域中的二極管同樣地轉(zhuǎn)換成感應(yīng)模式，并重復(fù)測試。這一程序持續(xù)到顯示器130中的所有二極管110都已被測量為止，并且有可能持續(xù)到它們已經(jīng)在不同的狀況之下進行了多次測量為止。另一種檢查所有二極管110亮度的方法是，使一行中的所有二極管同時發(fā)光，將鄰近行中的二極管設(shè)定為感應(yīng)模式，并讀出由位于發(fā)光行上面和下面的各行二極管所感應(yīng)到的光線數(shù)量。除了靠近行末端的二極管110，在行中部的每一個感應(yīng)像素的亮度都應(yīng)該相對的均勻。
一旦顯示器130的二極管110已經(jīng)被測量，就可以對該二極管做出調(diào)整，以規(guī)范它們相互之間的輸出，比如說通過改變它們的驅(qū)動電流，或者外加驅(qū)動電流，等等方法實現(xiàn)調(diào)整。在另一個實施例中可以存儲每一個二極管110的亮度標志數(shù)，并在稍后當該二極管110處于它的發(fā)射模式時，通過參考先前所存儲的它的亮度標志數(shù)，來修改它的驅(qū)動電流。
一個對以上兩種模式的組合能夠包括對顯示器130中的每一個二極管110進行規(guī)范化亮度測試，以及據(jù)此對每一個二極管進行初始化設(shè)定。以后，當二極管110的亮度隨時間，例如，隨顯示器130的老化而改變時，處于感應(yīng)模式下的二極管使用以上所描述的技術(shù)，能夠自動校正亮度的變化。用這種方法，本發(fā)明的實施例既能夠?qū)崿F(xiàn)初始化亮度校正，比如在制造時所作的校正，和/或能夠?qū)崿F(xiàn)自校正，比如周期性進行的校正，和/或甚至能夠在顯示器130運作的時候，進行一種實時連續(xù)的亮度校正。
圖9中所示的系統(tǒng)將能夠被用于實現(xiàn)亮度校正模式。在運行中它的功能與上面章節(jié)所述的對環(huán)境光線的感應(yīng)相似，但不同的是，在這種情況中光線由二極管自身產(chǎn)生。先前的亮度強度數(shù)據(jù)被存儲在內(nèi)存212A中，它可以被反饋控制器210所訪問。反饋控制器210在補償表216的幫助下確定了正確的驅(qū)動信號，并且將該信號傳送給正向驅(qū)動電路74，而且還可以將數(shù)據(jù)發(fā)送并存儲在內(nèi)存212的區(qū)域212D中。
像素的伽馬均勻度校正本發(fā)明的實施例還能夠基于單個二極管的伽馬響應(yīng)對顯示器130的二極管110實現(xiàn)伽馬均勻。這種模式與上面所描述的單個二極管的亮度均勻相類似，并且能夠用類似的方法實現(xiàn)，在這種方法中一個或多個二極管是被測試二極管，而由其他的二極管測試它們的性能。然而，一個不同之處是二極管110的輸出測量值是測量從全暗到全亮的二極管輸出(驅(qū)動電流與亮度輸出之間的“伽馬曲線”或“通用傳遞函數(shù)”)。可以在曲線的少數(shù)幾個相關(guān)點作測量，或者可以在曲線的許多點上作測量?！百ゑR值”可以只在顯示器被制造時使用一次，用于永久性修正單個二極管110的伽馬曲線，或者它們可以被存儲在顯示器130中用于以后的更新。與上述亮度測試相類似，本發(fā)明的實施例既能夠?qū)崿F(xiàn)一個初始的伽馬校正，比如在制造時所作的校正，或者也能夠?qū)崿F(xiàn)自校正，比如周期性進行的校正，甚至能夠在顯示器130運作的時候，進行一種實時連續(xù)的伽馬校正。
一個伽馬均勻度測試可以是用戶開啟顯示器130時所進行的自測試的一部分，籍此先前存儲的伽馬值被更新，或者伽馬均勻度測試可以在用戶的要求之下進行。
圖9中所示的系統(tǒng)也能夠被用于實現(xiàn)伽馬均勻模式，與實現(xiàn)亮度均勻模式的方法類似。一個不同之處是內(nèi)存212可以存儲每一個二極管110的伽馬曲線上的數(shù)據(jù)點，而不僅僅是存儲一個單一像素的亮度值。另一個不同之處在于反饋控制器212將會與之聯(lián)絡(luò)的補償表216中的表或函數(shù)。如上所述，一旦新的驅(qū)動信號被確定，它們將會被發(fā)送給正向驅(qū)動電路74用于驅(qū)動二極管110，并且也將被存儲在數(shù)據(jù)存儲器212中。
感應(yīng)一個外部指示設(shè)備進一步使用顯示器130的可能性在于，它能夠被用于感應(yīng)一束激光或其它類型外部指示設(shè)備的位置，而且甚至可能將對指示設(shè)備的響應(yīng)同顯示器上的操作結(jié)合起來。如上所示，當光線能量照射在顯示器上時，顯示器130能夠?qū)崟r的感應(yīng)到它。同樣，通過確定哪些像素正在感應(yīng)到能量，就可以確定能量在顯示器130上的位置。因此，這項特性的一個用途是能夠檢測指示設(shè)備的存在和位置，并且，一旦其存在和位置被獲知，能夠允許用照射在屏幕上的指示設(shè)備的移動來控制顯示器130的輸出。
在圖11中圖解了一個可以實現(xiàn)這種模式的系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，有一個激光指示器250或其他能量源照射在顯示器130上。指示器250在屏幕上所指出的位置，以及指示器所作出的任何動作，例如單擊或雙擊，都由一個指示器位置接口252測定。該位置和動作信息被導(dǎo)入一個圖像生成器260，它能夠利用輸入的動作決定下面要顯示的圖像。一旦決定之后，圖像生成器發(fā)送圖像數(shù)據(jù)給正向驅(qū)動電路74，用于驅(qū)動屏幕130的二極管110(在圖11中未單獨顯示)，從而產(chǎn)生要顯示的圖像。
在一個實施例中，指示器250的移動可以簡單的用一個計算機鼠標的輸入來代替。指示動作的實現(xiàn)方法是，在某些時間內(nèi)將顯示器中的幾個或所有二極管設(shè)定在感應(yīng)模式下感應(yīng)光線能量，來追蹤指示設(shè)備在顯示器130上的當前位置。通過檢測一個來自于指示器的光線脈沖，也能夠感應(yīng)一個單擊動作，或者，例如，可以由一個不同頻率的指示器(不同顏色)給出在一個單擊動作和一個非單擊動作之間的差別。有可能顯示器130的所有二極管110在其不發(fā)射光線的時候都處于感應(yīng)模式下。例如，如果在一個特定的時刻僅僅只有一行二極管110被驅(qū)動用于發(fā)射光線，其他可能處于空閑模式或是關(guān)閉狀態(tài)的行，將可被設(shè)定在感應(yīng)模式之下。
在運行中，指示器能夠選擇在顯示器130上顯示的對象，比如一個帶有“next”箭頭的圖示，或者是顯示的超文本鏈接標示語言(HTML)。單擊HTML頁面的一部分能夠使其它的HTML頁面或圖像被顯示在設(shè)備130上。
更詳細的說來，圖11中顯示的系統(tǒng)包括一個連接在指示器位置接口上的指示器位置定位器254。此外還有一個連接在指示器位置接口上的感應(yīng)能量數(shù)據(jù)存儲器256，它被用來存儲由顯示器的二極管110在前一個或幾個周期所感應(yīng)到的能量數(shù)據(jù)。通過將從二極管110所感應(yīng)到的能量與其他二極管的進行對比，或者將它們同該二極管在前一個周期所感應(yīng)到的能量進行對比，能夠確定指示器250正在指示的位置。因為指示器250，特別是如果它是一個激光指示器，擁有極高的匯聚度和亮度，所以可以基于由處于感應(yīng)模式下的二極管所感應(yīng)到的光線能量數(shù)直接計算出顯示器上一個準確的位置。同樣，通過檢測一個脈沖指示器，或者一個轉(zhuǎn)換到另一顏色的指示器(該指示器可能對二極管110所感應(yīng)到的能量數(shù)量產(chǎn)生影響)，指示器位置接口能夠計算出指示器的動作，這與計算出一個鼠標的單擊動作類似。
指示器250的位置和狀態(tài)被作為一種形式的輸入傳送給圖像生成器260。然后圖像生成器能夠確定下面將要顯示哪一幅圖像，并與一個圖像存儲控制器262通訊，選擇正確的圖像。一個圖像庫268被連接到圖像存儲控制器上，并存儲有一些用于顯示的畫面。作為一個示例，假設(shè)顯示器130正在顯示一個POWERPOINT的描述圖像，其上有一個前進箭頭用于選擇下一張幻燈片，以及一個后退箭頭用于選擇另一張幻燈片。指示器250在后退箭頭上單擊，這一動作被指示器位置接口所感應(yīng)并被發(fā)送給圖像生成器260。圖像生成器獲知將要后退到最近所顯示的一張圖像，并指示圖像存儲控制器從圖像庫268中選擇出該圖像。一旦被選擇，該圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送回圖像生成器，圖像生成器對它進行格式化并將正確的信號發(fā)送給正向驅(qū)動電路74，使用該信號驅(qū)動二極管110來生成期望的圖像。
雖然以上示例僅描述了顯示器130對一個外部光信號，比如來自于光指示器250的光線的檢測，但是該顯示器對一個外部陰影地檢測同樣有效。例如，顯示器130能夠檢測到由一個操作者的手指所造成的陰影，因此該顯示器就擁有了類似于觸摸屏的功能。
電子白板這里提到的顯示器可能是一個電子顯示屏的一個組件，檢測一個指示器的操作方式同上面所述的相同。在這個操作中，從一個光筆，或其他設(shè)備中產(chǎn)生的光線，被顯示器130的二極管110感應(yīng)。被顯示器130感應(yīng)到的輸入被立即傳輸給指示器位置接口252，指示器位置接口讀取該輸入，并將該輸入發(fā)送給圖像生成器260。圖像生成器確定要顯示哪一幅圖像并將該圖像發(fā)送給正向驅(qū)動電路74，使圖像在顯示器130上顯示出來。例如，如果一個觀察者使用一個光筆在顯示器130上“寫下”文字INTEL，顯示器上將會顯示出與寫下的文字相同的文字。在一個相關(guān)的實施例中，顯示器130能夠感應(yīng)到光筆的不同“顏色”，比如，舉個例子，給光筆的一個特定的顏色分配一個特定的頻率或亮度，之后將對一種特定光筆的感應(yīng)與先前存儲在圖像生成器260中的一種顏色相互關(guān)聯(lián)起來。然后，相關(guān)聯(lián)的顏色被顯示在顯示器130上的一個區(qū)域之中，該區(qū)域就是這種特定顏色在顯示器上的輸入?yún)^(qū)域。
制造一種顯示器，它能夠一部分發(fā)射一幅圖像，另一部分同時檢測輸入到顯示器的能量，或者它能夠足夠迅速的在發(fā)射和感應(yīng)模式之間切換以避免檢測，這種顯示器存在著巨大的使用可能性。實際上，這樣的一個顯示器變成了既是輸入設(shè)備，又是輸出設(shè)備，其中圖像可以被輸出給一個觀察者，但是在其中觀察者也可以將其作為輸入來影響顯示器。能夠被上述顯示器所感應(yīng)的任何形式的能量都能夠被用來作為連接在顯示器系統(tǒng)上的輸入。OLED也許僅僅只能夠發(fā)射一個較窄的頻帶寬度內(nèi)的光線，但是能夠感應(yīng)到的光線頻帶要大得多。
盡管上面討論的是由OLED組成的顯示器的示例，但這并不妨礙在本發(fā)明的實施例中使用其它類型的LED，例如那些由無機半導(dǎo)體材料，如硅或砷化鎵，制成的LED。任何能夠在一個模式下發(fā)射光子，在第二個模式下感應(yīng)能量的二極管，都能夠被結(jié)合在本發(fā)明的實施例中。
可以直接根據(jù)上面所公開的方法實現(xiàn)能夠發(fā)射和感應(yīng)光子的顯示器。與通常一樣，具體實現(xiàn)方法的細節(jié)被留給了系統(tǒng)設(shè)計人員。用于驅(qū)動顯示器中二極管的電路可以用任意方法實現(xiàn)，可以使用任意組件，只要它們能夠使顯示器中的二極管實現(xiàn)必要的功能。一個特定的可優(yōu)化之處在于二極管在發(fā)射模式和感應(yīng)模式之間的負載周期，也許最好用實驗來確定。使二極管在一個負載周期的多數(shù)時間內(nèi)處于發(fā)射模式下時，將會獲得較好的顯示效率，而使二極管在一個負載周期的多數(shù)時間內(nèi)處于感應(yīng)模式下時，將會獲得較好的能量檢測效率。
因此，盡管在上面討論了一個包括能量感應(yīng)二極管的顯示器的特定實施例，這并不意味著這種特殊的參考說明可以被當作本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍是由接下來的權(quán)利要求及其等效物確定的。
權(quán)利要求
1.一種顯示器系統(tǒng)，包括組成一個顯示器面板的多個發(fā)光二極管(LED)，顯示器面板上至少的一些LED可以在一種發(fā)光模式下運作，以及顯示器面板上的至少一些LED可以在一種感應(yīng)模式下運作；一個驅(qū)動電路，用于連接多個可在發(fā)光模式下運作的LED中的一個，并被構(gòu)造為能使多個可在發(fā)光模式下運作的LED中的一個發(fā)射光線；以及一個感應(yīng)電路，被用于連接多個可在感應(yīng)模式下運作的LED中的一個，并被構(gòu)造為能使多個在感應(yīng)模式下運作的LED中的一個感應(yīng)光線能量。
2.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，顯示器上的多個LED中的至少一些可以在發(fā)光模式中和感應(yīng)模式中運行。
3.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，其中的多個LED中的一個或幾個包含了一種有機材料。
4.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，其中的感應(yīng)電路包括了一個反向偏壓電路，它被連接到多個可在感應(yīng)模式下運作的LED中的一個之上。
5.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，其中的感應(yīng)電路被構(gòu)造用于感應(yīng)由多個可在感應(yīng)模式下運作的LED中的一個所接收到的光能量。
6.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，感應(yīng)電路被構(gòu)造用于感應(yīng)從顯示器面板外部所產(chǎn)生的光能量。
7.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，感應(yīng)電路被連接到一個第一LED上，而其中感應(yīng)電路包含一個反向偏壓電路，連接到第一LED的第一個端口上；以及一個感應(yīng)電路，連接到第一LED的第二個端口上。
8.權(quán)利要求7的顯示器系統(tǒng)中，感應(yīng)電路包括一個傳感放大器。
9.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，驅(qū)動電路被用于連接到第一組可在發(fā)射模式下運作的LED上，而沒有被連接到第二組可在發(fā)射模式下運作的LED上。
10.權(quán)利要求9的顯示器系統(tǒng)中，第一組LED全部位于顯示器面板的同一行中。
11.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，驅(qū)動電路被用于連接到一行可在發(fā)射模式下運作的LED上，而感應(yīng)電路被用于連接到一行可在感應(yīng)模式下運作的LED上，可在發(fā)射模式下運作的LED行與可在感應(yīng)模式下運作的LED行相鄰。
12.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，進一步包括一個LED亮度調(diào)整電路，與感應(yīng)電路和驅(qū)動電路連接，它被設(shè)計為基于所接收到的來自于顯示器面板上的一個可在感應(yīng)模式下運作的LED的信號調(diào)節(jié)顯示器面板上一個可在發(fā)射模式下運作的LED的輸出亮度。
13.權(quán)利要求12的顯示器系統(tǒng)中，顯示器面板上的可在感應(yīng)模式下運作的LED被設(shè)計為感應(yīng)來自于顯示器面板以外光源的光線。
14.權(quán)利要求12的顯示器系統(tǒng)中，顯示器面板上的可在感應(yīng)模式下運作LED被設(shè)計成能夠感應(yīng)顯示器面板上可在發(fā)射模式下運作的LED所發(fā)出的光線。
15.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，進一步包括一個均勻度校正電路，與感應(yīng)電路和驅(qū)動電路連接，并且被設(shè)計成能夠調(diào)整一個在顯示器面板上可在發(fā)射模式下運作的LED的輸出，調(diào)整是基于由顯示器面板上一個可在感應(yīng)模式下運作的LED所感應(yīng)到的，在顯示器面板上另一個可在發(fā)射模式下運作的LED的輸出。
16.權(quán)利要求15的顯示器系統(tǒng)中，均勻度校正電路是一個伽馬均勻度校正電路，并且在一個輸出亮度范圍內(nèi)，可操作地調(diào)整顯示器面板上可在發(fā)射模式下運作的LED的輸出。
17.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，進一步包括一個定位電路，連接在感應(yīng)電路上，并被構(gòu)造用于確定一個外部光源在顯示器面板上所指的位置。
18.權(quán)利要求17的顯示器系統(tǒng)中，定位電路被設(shè)計用于比較顯示器中可在感應(yīng)模式下運作的一個或多個LED的輸出。
19.權(quán)利要求17的顯示器系統(tǒng)中，進一步包括了一個連接到定位電路上的圖像生成器，該圖像生成器被構(gòu)造用于生成一幅回應(yīng)于定位電路的一個輸出的圖像。
20.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，多個LED中的一個或幾個是堆疊式有機發(fā)光二極管(SOLED)。
21.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)中，顯示器面板中的一個或幾個可在感應(yīng)模式下運作的LED是堆疊式有機發(fā)光二極管(SOLED)。
22.權(quán)利要求1的顯示器系統(tǒng)，其中的感應(yīng)電路包括很多分立層感應(yīng)電路，它們相應(yīng)連接到一個或幾個OLED中的分立的有機層上，并且其中的感應(yīng)電路被構(gòu)造用于指示是從這一個或多個SOLED中的分立的有機層中的哪一層感應(yīng)到光能的。
23.一種電致發(fā)光的顯示器設(shè)備，包括第一族大量二極管，能夠產(chǎn)生一個電致發(fā)光的輸出；第二族大量二極管，能夠感應(yīng)射向它們的光線能量；一個正向驅(qū)動電路，用于連接到第一族二極管中的一個的第一終端，該正向驅(qū)動電路被構(gòu)造用于使第一族二極管中的一個產(chǎn)生電致發(fā)光輸出；一個偏壓電路，它被連接到第二族二極管中的一個的第一終端上，該偏壓電路被構(gòu)造用于使第二族二極管中的一個處于感應(yīng)模式；以及一個感應(yīng)電路，它被連接到第二族二極管中的一個的第二終端上。
24.權(quán)利要求23的顯示器設(shè)備中，第二族二極管能夠感應(yīng)到來自于顯示器設(shè)備之外的，照射在它們之上的光線能量。
25.權(quán)利要求23的顯示器設(shè)備中，至少有一些在第一族二極管中的二極管也在第二族二極管之中。
26.權(quán)利要求23的顯示器設(shè)備中，第一族二極管被排列在顯示器設(shè)備的一個第一行中，而其中第二族二極管被排列在顯示器設(shè)備的一個第二行中，該第一行與該第二行相鄰。
27.權(quán)利要求23的顯示器設(shè)備中，第一族二極管中的至少一個二極管中包含有一個有機層。
28.一種操作一個顯示器系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括一個顯示器設(shè)備，它擁有一個或多個被構(gòu)造用于產(chǎn)生電致發(fā)光光線的二極管，還擁有一個或多個被構(gòu)造用于感應(yīng)照射在它們上面的光能量的二極管，該方法包括驅(qū)動被構(gòu)造用于產(chǎn)生光線的二極管，以生成一幅圖象顯示在顯示設(shè)備上；并且測量照射在被構(gòu)造用于感應(yīng)光線能量的二極管上的光線能量。
29.權(quán)利要求28的方法中，對二極管的驅(qū)動和對光線能量的測量是同時進行的。
30.權(quán)利要求28的方法中，對二極管的驅(qū)動發(fā)生在一個顯示周期的第一部分中，而其中對光線能量的測量發(fā)生在該顯示周期的第二部分中。
31.權(quán)利要求30的方法中，至少有一個二極管既在顯示器周期的第一部分中被驅(qū)動，又在顯示器周期的第二部分中感應(yīng)光能。
32.權(quán)利要求28的方法中，對光線能量的測量包括測量驅(qū)動二極管而生成的光線能量，這些二極管被構(gòu)造用于生成光線。
33.權(quán)利要求28的方法中，進一步包括基于落在光感應(yīng)二極管上的光線能量，來調(diào)整顯示器設(shè)備的整體亮度。
34.權(quán)利要求33的方法中，對顯示器整體亮度的調(diào)整包括對一個信號的調(diào)制，該信號被用來驅(qū)動產(chǎn)生光線的二極管。
35.權(quán)利要求28的方法中，進一步包括對于由顯示器設(shè)備中一個特定二極管所生成的一個光量的感應(yīng)；以及對用于驅(qū)動特定二極管的一個驅(qū)動信號的調(diào)整。
36.權(quán)利要求35的方法中，對一個用于驅(qū)動特定二極管的驅(qū)動信號的調(diào)整，包括了在一個特定二極管的伽馬曲線的幾個點上，對一個用于驅(qū)動該特定二極管的驅(qū)動信號所作出的調(diào)整。
37.權(quán)利要求28的方法中，進一步包括對一個外部指示器設(shè)備照射在顯示器設(shè)備上的位置的檢測。
38.權(quán)利要求37的方法中，其中的指示器設(shè)備是一個激光指示器。
39.權(quán)利要求37的方法，進一步包含了，基于一個檢測到的來自于外部指示設(shè)備的信號，在顯示器設(shè)備上生成一幅圖象。
全文摘要
公開了一種顯示器，它自身內(nèi)部包含能量傳感器?？梢灾圃煲粋€有機發(fā)光二極管(OLED)既可以用作一個光線發(fā)射器，又可以用作能量探測器。當被一個適當?shù)尿?qū)動信號正向偏壓時，該OLED由于電致發(fā)光效應(yīng)而發(fā)射光線，它可以被用來組成顯示器上一幅圖像的一部分。在另一個模式下，該OLED可根據(jù)光電效應(yīng)將入射的光子或能量轉(zhuǎn)換成一個電信號，從而能夠檢測能量。通過顯示器中的OLED在發(fā)射和感應(yīng)模式下的運作，照射在顯示器上的能量，比如來自于一個外部源的能量，能夠在圖像被顯示的同時被檢測。此外，一個包含有OLED的顯示器能夠檢測由顯示器自身所發(fā)出的光線能量。
文檔編號G09G3/20GK1608281SQ02826229
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月31日
發(fā)明者小勞倫斯·布斯, 丹尼爾·塞利格森 申請人:英特爾公司