JP2012517618A - ディスプレイデバイスにおける光検知 - Google Patents

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Abstract

ＯＬＥＤディスプレイを制御するための方法は、ＯＬＥＤデバイス及びコントローラーを設けること、光センサーのアレイ上に入射する周囲光及び放射ＯＬＥＤ光の量を測定し、通信することであって、光センサーのアレイは入射光を測定するために表示エリアにわたって分散して配置されること、少なくとも１つの較正画像を用いてＯＬＥＤピクセルを動作させること、及び第１の測定された入射光に応答してＯＬＥＤ補償マップを形成すること、第２の入射光測定値を受信すること、周囲照明マップを形成すること、画像を受信し、補償すること、補償済み画像を用いてＯＬＥＤピクセルを駆動すること、第３の入射光測定値を受信すること、広域平均値及び狭域平均値を形成すること、広域平均値及び狭域平均値を所定の判定基準と比較すること、及び１つ又は複数の光遮断及び反射の場所を特定することを含む。

Description

本発明は、ピクセルアレイを制御するための分散し、独立したチップレットを備える基板を有するディスプレイデバイス内の光学センサーのアレイを制御するための方法に関する。
フラットパネルディスプレイデバイスは、コンピューティングデバイスと共に、ポータブルデバイスにおいて、そしてテレビのような娯楽デバイス用に広く用いられている。そのようなディスプレイは、通常、基板上に分散配置される複数のピクセルを用いて画像を表示する。各ピクセルは、各画素を表すために、通常赤色光、緑色光、及び青色光を放射する、一般的にサブピクセルと呼ばれるいくつかの異なる色の発光素子を組み込んでいる。ピクセル及びサブピクセルは、本明細書で用いられるとき区別されず、単一の発光素子を指す。種々のフラットパネルディスプレイ技術、たとえば、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイが知られている。
発光素子を形成する発光材料の薄膜を組み込んだ発光ダイオード（ＬＥＤ）は、フラットパネルディスプレイデバイスにおいて数多くの利点を有し、光学システムにおいて有用である。Tang他に対して２００２年５月７日に発行された特許文献１は、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）発光素子のアレイを含む有機ＬＥＤカラーディスプレイを示している。代替的には、無機材料を用いることができ、無機材料は多結晶半導体マトリックス内に燐光性結晶又は量子ドットを含むことができる。有機材料又は無機材料の他の薄膜を用いて、発光薄膜材料への電荷の注入、輸送、又は遮断を制御することもでき、そのような薄膜が当該技術分野において知られている。それらの材料は基板上において電極間に配置され、封入カバー層又はプレートを備える。発光材料に電流が通電するときに、ピクセルから光が放射される。放射される光の周波数は、用いられる材料の特性に依存する。そのようなディスプレイでは、基板を通じて（ボトムエミッター）、又は封入カバーを通じて（トップエミッター）、又はその両方を通じて光を放射することができる。
ＬＥＤデバイスは、パターニングされた発光層を備えることができ、材料に電流が通電するときに異なる色の光を放射させるために、そのパターンにおいて異なる材料が用いられる。代替的には、「Stacked OLED Display having Improved Efficiency」と題するCokによる特許文献２において教示されるように、フルカラーディスプレイを形成するために、カラーフィルターと共に単一の発光層、たとえば、白色エミッターを用いることができる。たとえば、「Color OLED Display With Improved Power Efficiency」と題するCok他による特許文献３において教示されるように、カラーフィルターを含まない白色サブピクセルを用いることも知られている。デバイスの効率を改善するために、赤色、緑色、及び青色のカラーフィルター及びサブピクセルと、フィルターを備えない白色サブピクセルとを含む４色ピクセルと共に、パターニングされない白色エミッターを用いる設計が教示されているMiller他に対して２００７年６月１２日に発行された特許文献４を参照されたい）。
時間の経過と共に、かつ使用するにつれて有機材料が経時変化するので、ＯＬＥＤディスプレイデバイスは効率及び光出力の損失を免れない。この経時変化は通常、有機材料の中に流れる累積電流に応じたものである。有機材料層の抵抗を測定すること、ＯＬＥＤ材料の中に流れる累積電流の記録を蓄積すること、及び光センサーを用いて有機層の実際の光出力を測定することを含む、ＯＬＥＤディスプレイの経時変化を補償するための種々の方法が知られており、たとえば、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８及び特許文献９において記述される。
一般的に、放射ディスプレイデバイス（ＯＬＥＤディスプレイ等）の画像品質は、明るい周囲照明下では損なわれる。そのような条件では、ディスプレイは、色褪せて、かつ色飽和度を欠いて見える。この問題は、周囲照明のレベルを検出し、その後、ディスプレイの明度を調整することによって、或る程度まで補償することができる。たとえば、特許文献１０、特許文献１１及び特許文献１２において教示されるように、暗い環境では、ディスプレイを相対的に薄暗くし、明るい環境では、ディスプレイを相対的に明るくすることができ、それにより、暗い環境においてエネルギーを節約し、明るい環境において画像品質を改善することができる。
タッチスクリーンを用いることによってディスプレイに対するユーザーフィードバックを得ることも従来技術において知られている。タッチスクリーンは種々の技術、たとえば、抵抗性、容量性又は誘導性タッチスクリーンを用いて実装することができる（たとえば、特許文献１３を参照されたい）。他のタッチスクリーンは光学センサーを利用し、周囲光の遮断又は放射光の反射に基づいてタッチを指示する（たとえば、特許文献１４及び特許文献１５）。
何年にもわたって、従来技術、たとえば、テレビ及び携帯情報端末では、ディスプレイの外部にある光学センサーが使用されてきた。コントローラーが外部センサーからのフィードバックを検知し、ディスプレイの明度を調整する。光学センサーは、個々のピクセルに関連付けられるアクティブマトリックス回路内でも用いられており、たとえば、特許文献１６において記述されるようにＯＬＥＤピクセル経時変化を補償するために使用され、そして特許文献１７において記述されるようにＬＣＤデバイスにおいて使用されてきた。非特許文献１において、Park等は、埋込光センサーのアレイを備えるＬＣＤを記述している。アクティブマトリックスバックプレーンの場合、ピクセル回路内に光センサーを設けることによって、用いられる利用可能な技術が、薄膜材料の技術に制限される。アモルファスシリコンは経時的に不安定になることがわかっており、低温ポリシリコンは小さなサイズにおいてのみ利用可能であり、不均一であるという問題を抱えていることがわかっている。結果として形成される回路は、薄膜デバイスのために大きなトランジスタが必要とされるので、それ自体が大きくなり、ＯＬＥＤデバイスのアパーチャ比を制限する可能性がある。特にアレイサイズが大きくなるにつれて、信号対雑音比も制限される可能性がある。
ＬＣＤ応用例では、補償を必要とする有機材料の経時変化はない。さらに、透過型ＬＣＤはバックライトを用いており、光センサーのアレイを放射光に必ずしも露光しない。それゆえ、ＬＣＤ設計は、材料の経時変化を補償する必要があるＯＬＥＤのような放射ディスプレイにとって適切ではない。
たとえば、特許文献１８において開示されるように、ＯＬＥＤディスプレイでは、光学センサーは発光素子と極めて近接して集積される可能性がある。特許文献１９は、近視野像捕捉デバイスを提供するために、基板にわたって分散し、発光ピクセルと混在する光学センサーを記述している。しかしながら、そのようなアクティブマトリックス回路は通常、ディスプレイ解像度を制限し、かつ限られた性能を有する薄膜トランジスタを用いるので、その回路から外部コントローラーにフィードバックを伝達することは難しい。
米国特許第６，３８４，５２９号明細書 米国特許第６，９８７，３５５号明細書 米国特許第６，９１９，６８１号明細書 米国特許第７，２３０，５９４号明細書 米国特許第６，９９５，５１９号明細書 米国特許第７，１６１，５６６号明細書 米国特許出願公開第１０／９６２，０２０号明細書 米国特許第６，３２０，３２５号明細書 米国特許第７，３２１，３４８号明細書 米国特許第７，０２６，５９７号明細書 米国特許第６，９７５，００８号明細書 米国特許第７，２７１，３７８号明細書 米国特許第７，０８１，８８８号明細書 米国特許第７，０４２，４４４号明細書 米国特許第７，２３０，６０８号明細書 米国特許第６，４８９，６３１号明細書 米国特許第５，８３１，６９３号明細書 米国特許第６，９３３，５３２号明細書 米国特許第６，７１７，５６０号明細書
Park他「A touch-sensitive display with embedded hydrogenated amorphous-silicon photodetector arrays」（Journal of the Society of Information Display, 16/11, 2008）
上記のように、ＯＬＥＤディスプレイにおいて光学センサーを用いて、ＯＬＥＤ経時変化、周囲照明、タッチスクリーン、そして近視野像走査を補償することができる。これらの応用例はそれぞれ、別々に記述される。これらの全ての機構を提供するデバイスでは、これらの応用例毎に、別々のセンサーを用いて、光学測定を混同するのを避けることができる。しかしながら、この手法は、別々のセンサー及び支援回路を必要とするので、費用がかかり、冗長であり、無駄が多くなる可能性がある。それゆえ、周囲照明補償、経時変化補償、近視野像走査、及び光学タッチスクリーン能力を提供しながら、少ない光学センサーを用いる改善された光学検知方法が必要とされている。
本発明によれば、基板と、
表示エリアを形成し、該基板上に形成される電極を有するＯＬＥＤピクセルのアレイとを有するＯＬＥＤディスプレイと、
ａ）光センサーのアレイ上に入射する周囲光及び放射ＯＬＥＤ光の量を測定し、通信するステップであって、該光センサーのアレイは、該入射光を測定するために前記表示エリアにわたって分散して配置される、測定し、通信するステップと、
ｂ）第１の測定された入射光に応答して、少なくとも１つの較正画像を用いて前記ＯＬＥＤピクセルを動作させ、ＯＬＥＤ補償マップを形成するステップと、
ｃ）第２の入射光測定値を受信し、該第２の入射光測定値から、前記ＯＬＥＤピクセルから放射される任意の光を減算し、周囲照明マップを形成するステップと、
ｄ）画像を受信し、前記ＯＬＥＤ補償マップ及び前記周囲照明マップを用いて該画像を補償し、該補償済み画像を用いて前記ＯＬＥＤピクセルを駆動するステップと、
ｅ）第３の入射光測定値を受信し、該入射光測定値から前記ＯＬＥＤ補償マップを減算し、広域平均値及び狭域平均値を形成するステップと、
ｆ）前記広域平均値及び前記狭域平均値を所定の判定基準と比較し、１つ又は複数の光遮断又は反射の場所を特定するステップと、
を実施する、コントローラーと、
を有するＯＬＥＤディスプレイを制御するための方法が提供される。
本発明は、ＯＬＥＤディスプレイデバイスにおいて周囲照明補償、経時変化補償、近視野像走査、及び光学タッチスクリーン能力のために光センサーのアレイを用いる統合された方法を提供する。
本発明の一実施形態による方法を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による方法の一部を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による代替の方法の一部を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による方法の一部を示す流れ図である。 本発明の代替の実施形態による方法の一部を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による方法の一部を示す流れ図である。 本発明の一実施形態による走査動作を示す流れ図である。 本発明の別の実施形態による多色走査動作を示す流れ図である。 ピクセルアレイ及びチップレットアレイを有するディスプレイデバイス、並びに本発明による上記の流れ図を実施するコントローラーの概略図である。 本発明の一実施形態による、チップレット、ピクセル及び光センサーを有するボトムエミッターディスプレイデバイスの部分断面図である。 本発明の一実施形態による、チップレット、ピクセル及び光センサーを有するトップエミッターディスプレイデバイスの部分断面図である。 本発明の一実施形態による、複数のピクセルに接続されるチップレットの概略図である。 本発明の一実施形態による、不透明な部分があるチップレットを有するボトムエミッターディスプレイデバイスの部分断面図である。 本発明の一実施形態によるチップレット内の回路の概略図である。
図面内の種々の層及び素子は非常に異なるサイズを有するので、図面は一定の縮尺で描かれていない。
図１は、図６に示される外部コントローラー６０によって実施されるＯＬＥＤディスプレイを制御するための方法を示す。本発明の一実施形態では、その方法は、基板と、該基板上に形成され、表示エリアを形成するＯＬＥＤピクセルのアレイと、基板上に形成される電極とを配設すること（５００）を含む。表示エリアにわたって分散される光センサーのアレイ及び支援回路が、光センサーに入射する周囲光及び放射ＯＬＥＤ光を測定し、通信する。その後、ＯＬＥＤピクセルは、少なくとも１つの較正画像を用いて駆動され（５０５）、第１の入射光測定が行なわれ（５１０）、外部コントローラーに通信され、ＯＬＥＤ補償マップが形成される（５１５）。これらのステップは、たとえば、較正過程の一部として、製造工程において最初に実施することができる。この初期ＯＬＥＤ補償マップは、ディスプレイ不均一性補正を提供することができ、ＯＬＥＤ上で実行される場合には、工場におけるバーンインの効果も含むことができる。ＯＬＥＤ較正画像は、単一の画像を含むことができるか、又は一連の画像を含むことができる。
一般的に、ＯＬＥＤ補償マップは、１組の（通常、ピクセル当たり１つ）関数を参照し、その関数は、入力として所望のピクセルルミナンスを有し、出力として補償済みのピクセルルミナンスを有し、その出力は、画像処理チェーンハードウエア及びソフトウエアを通して送信されるときに、所望のピクセルルミナンスを表示する。たとえば、ピクセル毎のＯＬＥＤ補償マップは、ピクセルの公称ルミナンス効率を、そのルミナンス効率の現在の推定値で割った比とすることができる。光センサー測定値は、遠視野光源及び近視野ディスプレイ反射の両方に由来する、ディスプレイ外部からの光に対する応答（周囲照明マップに格納することができる）を含み、さらに、光センサー測定値は、内部反射によって光センサーに達する、ディスプレイ内部で放射される光への応答も含むことができる。ＯＬＥＤ補償マップを形成するために、光センサー測定値は、周囲照明マップ内に格納される光センサー毎の推定される周囲光寄与量を最初に減算することによって補正されるべきである。
ＯＬＥＤ較正画像は、均一な平坦視野像を含むことができるか、又は一連の別々の像を含むことができ、たとえば、各画像は、光エミッターの一部のみ、又は１つの光エミッターのみからの放射を規定することができる。さらに、各エミッターは、種々のルミナンスレベルにおいて駆動することができる。たとえば、薄暗いレベルから明るいレベルまでの範囲のルミナンスレベルにある一連の平坦視野像を用いることができる。光センサー測定が完了すると、ＯＬＥＤ補償マップを形成することができる（５１５）。補償マップは、種々のルミナンスレベルにあるか、又は種々の条件（たとえば、温度）下にある複数のマップを含むことができることに留意されたい。このＯＬＥＤ補償マップを用いて、ＯＬＥＤデバイス上に表示されることになる画像のための補正値を形成することができる。たとえば、不均一性（明るい、又は薄暗いスポット又はライン）を有する平坦視野像が実際に表示される場合には、それに応じて画像を処理して、その不均一性を補償し、所望のようにディスプレイ上に画像を提示することができる。たとえば、薄暗いスポットが存在する場合には、それらのスポットにおいて、より明るくするように画像を処理することができる。明るいスポットが存在する場合には、それらのスポットにおいて画像を暗くするように処理することができる。ＯＬＥＤディスプレイ内のそのような不均一性は、不均一な有機材料堆積から、又はアクティブマトリックスディスプレイのトランジスタ性能の不均一性から生じる可能性がある。経時的に、かつ使用するにつれて、不均一性は変化する可能性があるので、ＯＬＥＤ補償マップを変更して、ディスプレイ性能を一致させることができる。
ＯＬＥＤピクセルの制御に応じて、ＯＬＥＤ補償マップの形成前に、後に、又はそれと同時に実行することができる第２のステップでは、第２の入射光測定が行なわれ（５２０）、それを用いて周囲照明マップを形成する（５２５）。周囲照明マップは、光センサーによって記録されるような、ディスプレイ表面上に入る周囲光の記録である。一般的に、周囲環境及びＯＬＥＤエミッターの両方からの光が光センサー上に入射する。たとえば、周囲補償パラメーターを決定するために（５２６）、周囲照明マップを解析して、たとえば、タッチされていないと思われるエリア内の周囲照明マップ値を平均することによって、推定される平均周囲光のための１つの典型的な値を求めることができ、その後、その値を用いて、表示するために画像を処理することができる。たとえば、平均周囲照明が高い場合には、ＯＬＥＤデバイス上に表示するための画像を明るくして、画像の見た目を改善することができる。平均周囲照明が低い場合には、ＯＬＥＤデバイス上に表示するための画像を薄暗くして、電力を節約することができるか、又はそうでなくても、画像視認環境を視認者にとってさらに快適にすることができる。
第３のステップでは、表示するための画像を受信し（５３０）、ＯＬＥＤ補償マップを用いてＯＬＥＤの不均一性及び経時変化を補償し（５３５）、周囲照明マップを用いて周囲照明を補償し（５４０）、そして表示する（５４５）ことができる。
第４のステップでは、周囲照明マップを解析して、タッチが生じたエリアを特定する。第３の入射光測定が行なわれ（５５０）、たとえば、任意の表示された画像及び周囲照明を減算することによって、周囲照明マップを形成するために処理される（５５５）。その後、全体的な周囲補償を決定することができる（５５８）。本発明の１つの代替の実施形態では、内部反射及び放射光の補正が不要である（又は０若しくは非常に小さな値を減算する）ように、入射光測定の場合に、ＯＬＥＤピクセルがオフにされる。
タッチの場所を特定するための過程の一例が以下に記述される。結果として生成される画像は、所望のように正規化することができる。その後、正規化された画像を処理して、広域平均値を形成し（５６０）、狭域平均値を形成する（５６５）。広域平均値は、タッチが特定されることになるエリアよりもはるかに大きなエリアにわたる、ディスプレイ上の周囲照明を表す。狭域平均値は、タッチ検出の近似的な予想サイズのエリアを表す。広域及び狭域平均値が比較され（５７０）、１つ又は複数の光遮断又は反射の場所が特定され（５７５）、通信される。タッチを特定するために周囲照明マップ内の変化を検出し、解析する数多くの他の方法を用いることができる。周囲照明マップが形成される度に（５５５）、周囲補償を制御するパラメーターが決定され（５５８）、タッチエリア外部の周囲照明マップの値に基づいて更新される。
その過程は、複数の画像に対して、かつ複数のタッチ試験に対して繰り返すことができる（５８０）。画像を受信し、画像を補償し、画像を表示し、そしてタッチを検出する過程が繰り返されるので、いずれも最初に実行することができ、すなわち、５５０〜５７５のステップ後に、５３０〜５４５のステップを行なうことができる。オプションでは、周期的に、たとえば毎秒、ステップ５２０及び５２５を繰り返すことによって、新たな周囲照明マップを形成することができる（５９０）。代替的には、タッチ検知が実行される過程の一部として、新たな周囲照明マップを作成することができる。
周囲照明マップは、必要に応じて、たとえば、毎秒更新することができる。本発明の種々の実施形態において、周囲照明マップは、物理的な場所若しくは照明の変化、又はタッチサイクルに対応するほど十分頻繁に更新することができる。
光センサーは、表示エリア内の基板上に実装される１つ又はチップレット内に設けることができる。
ＯＬＥＤ経時変化を補正するために、又は動作条件、たとえば、温度の変化を補正するために、周期的に、ＯＬＥＤ補償マップを更新することができる（５８５）。たとえば、ディスプレイの電源がオン／オフされるか、所定の時刻か、所定の使用量後には必ず、ステップ５０５〜５１５を繰り返すことによってＯＬＥＤディスプレイを較正し直し、新たなＯＬＥＤ補償マップを形成することができる。ディスプレイを較正し直すために、連続してＯＬＥＤ補償マップを形成するとき、以下に記述されるように、図２Ａ又は図２Ｂのいずれかに示される方法を用いることができる。
図１に示される全体的なステップは、本発明の種々の実施形態において異なる方法で実施することができる。たとえば、図２Ａを参照すると、５０５〜５２５のステップに対して、代替のステップを用いることができる。ＯＬＥＤピクセルをオフにし（１００Ａ）（たとえば、１フレーム時間）、光センサー値を測定することができる（１１０）。これらの測定値を用いて、周囲照明マップを形成することができる（１２０）。これはＯＬＥＤをオフにして行なわれるので、ＯＬＥＤ放射光の近視野反射、又は反射されたＯＬＥＤ放射光からの光センサー信号への寄与はないであろう。一般的に、周囲照明マップは、ディスプレイ内の任意のＯＬＥＤ放射又は反射を補正された光センサー測定値である。
ＯＬＥＤエミッター及び光センサーはいずれも非常に迅速に、すなわち、ビデオシーケンス内の通常のフレーム時間よりもはるかに速く動作する。それゆえ、これらのステップは単一のフレームサイクルにおいて、又は単一のフレームサイクルの一部において実行することができ、それにより、視認者に対する動作の可視性を低減することができる。
ＯＬＥＤディスプレイ上に１つ又は複数のＯＬＥＤ較正画像を表示し（１３０）、光センサー測定を行なうことができる（１４０）。これらの測定値は、周囲環境及びＯＬＥＤピクセル放射の両方の入射光を表す。その後、周囲照明マップを減算し（１５０）、ＯＬＥＤピクセルの放射のみを残し、その後、それを用いてＯＬＥＤ補償マップを形成する（１６０）。複数の較正画像が用いられる場合には、周囲照明マップを用いて、各画像の測定値を補正することができる。所望により、較正画像毎に別々の周囲照明マップを用いることができる。そのような較正過程は、ディスプレイが使用されている間に、又は顧客によって利用されている間に実行することができる。
図２Ｂに示される、本発明の一実施形態による代替の方法では、周囲照明が存在しないように、ＯＬＥＤを暗い場所に配置することができる（１００Ｂ）。周囲照明が０であることがわかっているので、その後、ステップ１３０〜１６０を実行して、誤差の少ないＯＬＥＤ補償マップを形成することができる。それゆえ、周囲照明マップは形成される必要はない。この過程は、ディスプレイデバイス環境の制御が容易に提供される製造設備において行なわれることが好ましい。代替的には、周囲照明マップを用いて、暗い環境を検出し、その後、図２Ｂの過程を実行することができる。
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ディスプレイは、視認者に対して画像を表示するように動作することができる。図３Ａに示されるように、画像が最初に入力され（２００Ａ）、ＯＬＥＤ補償マップ及び周囲照明マップを用いて補償され（２１０）、そして表示される（２２０）。光センサー測定が行なわれ（２３０）、ＯＬＥＤ画像から測定値の成分が減算され（２４０）、周囲照明マップが形成される（２５０）。その周囲照明マップを用いて、周囲補償レベルを求めることができ（２６０）、その後、その周囲補償レベルを適用して、その画像を周囲照明に対して補償し（２７０）、補償済み画像を表示することができる（２８０）。図３Ｂを参照すると、代替の実施形態では、ＯＬＥＤピクセルを最初にオフにし（２００Ｂ）、光センサー測定を行い（２３０）、それを用いて周囲照明マップを形成することができる（２５０）。ＯＬＥＤはオフであるので、光センサー測定値へのＯＬＥＤピクセルの寄与を光センサー測定値から減算する必要はない。周囲照明マップから、周囲補償を決定することができる（２６０）。その後、画像を入力することができ（２００Ａ）（又は、より早期の任意のステップにおいて画像を入力することができ）、ＯＬＥＤ補償マップ及び周囲照明マップを用いて補償し（２１０）、周囲照明マップを用いて補償し（２７０）、そして表示することができる（２８０）。
本発明の一実施形態によるタッチを特定するための方法の一例が図４に示される。光センサー測定を行い（３００）、ＯＬＥＤ画像寄与量を減算することができる（３１０）。代替的には、ＯＬＥＤをオフにしている間に（たとえば、ステップ２００Ｂと同様）、測定を行なうことができる。周囲照明マップが形成された後に、そのマップを所望のように処理することができる（３２０）（たとえば、周囲照明マップを標準的な明度及び範囲に、そしてグレースケール曲線に正規化することができる）。ディスプレイ上の対象の場所に対して（可能であればディスプレイ全体にわたって、又はディスプレイの一部のみにわたって）、広域平均が形成され（３３０）、狭域平均が形成される（３４０）（任意の順序）。エリア毎の対応する値が比較される（３５０）。詳細には、狭域平均値に関して、形状検出及びエッジ検出アルゴリズムを用いて、タッチ器具に類似している形状及びサイズを有する光遮断又は反射を検出することができ、タッチ器具はスタイラス又は指とすることができる。それらの形状は、広域平均値の背景から区別される。形状が検出され、所定のしきい値を十分に超える（３６０）ことが明らかである場合には、形状（タッチ）を特定することができる（２６０）。複数のタッチを同時に特定できることに留意されたい。
少なくとも２つの方法においてタッチを検出することができる。１つの方法では、周囲照明マップは、１つ又は複数のタッチを指示する形状及びサイズの暗い（周囲の広域平均環境よりも暗い）スポットを含むことができる。しかしながら、デバイスが暗い場所において動作する場合、又は周囲環境が自然にそのような暗いスポット（たとえば、影）を与える場合には、この方法は問題がある。代替的な実施形態では、ＯＬＥＤピクセルが光を放射することができ、その光はタッチ手段（たとえば、スタイラス又は指）から反射され、周囲照明マップ内に明るいスポットを与える。たとえば、１つのそのような設計では、標準的な画像を表示し、同時に光センサーを用いて光を検知することによって、明るいスポットを形成することができる。
さらに別の実施形態では、タッチされるディスプレイの部分が暗い（たとえば、暗い画像又は画像部分が表示される）とき、ディスプレイは、タッチ器具を照明し、タッチ器具からの相対的に明るい反射を検出するための画像を表示できることが好ましい。タッチ検知は照明時間中にのみ行なわれ、背景周囲光と比べてタッチ信号を高めるために用いられる。照明用画像は、たとえば、画像全体、又は画像の一部にわたって平坦視野とすることができる。画像の一部が用いられる場合には、画像の残りの部分は、標準的に望まれる出力画像とすることができる。タッチが予想されるか、疑われるか、又は望まれるエリアとして、画像の一部を選択することができる。視認者を混乱させるのを避けるために、照明用画像は非常に短くすることができる（たとえば、１ビデオフレーム）。代替的には、照明用画像は、１フレーム時間よりもはるかに短く表示することができ、そのフレーム時間の残りを用いて、標準的に望まれる出力画像を表示することができる。
本発明のさらに別の実施形態では、そのフレーム時間にわたって放射される全部の光が元の望まれる画像値に一致するように、フレーム時間の残り時間において表示される画像を調整することができる。たとえば、画像の２つのピクセルが、１フレームサイクルの間に、１５０及び２００のコード値をそれぞれ表示することが望まれる場合には、１フレームサイクルの１０分の１にわたって、１００の照明用露光量を表示することができ、その時間中に光センサー測定が行なわれる。そのフレームサイクルの残りの部分では、１つのピクセルが１５５のコード値において駆動され、他方のピクセルが２１１において駆動される（視認者側において線形な応答を仮定する）。視認者の目は放射された光をフレーム時間にわたって積算するので、フレームサイクル内のルミナンスの変化は検出可能でない。第２の例では、画像の２つのピクセルが、１フレームサイクルの間に、５０及び７５のコード値をそれぞれ表示することが望まれる。再び、１フレームサイクルの１０分の１にわたって、１００の照明用露光量を表示することができ、その時間中に光センサー測定が行なわれる。そのフレームサイクルの残りの時間において、１つのピクセルが４４のコード値で駆動され、他方のピクセルは７２において駆動される。所望のピクセル放射が１０未満である場合にのみ、放射差が必要である。その場合、さらに短い（１フレームサイクルの１０分の１未満の）間隔、又はさらに暗い（１００未満の）平坦視野のいずれかを用いることができるか、又は放射差を無視することができる。
バックプレーン内のチップレットは、ＯＬＥＤ照明用画像、及び光センサー信号の捕捉の両方を制御し、調整することができる。ＯＬＥＤ放射応答特性は、マイクロ秒信号に応答するのに十分に速く、チップレット内のＣＭＯＳ回路は、そのような制御信号を与えることができる。ＣＭＯＳチップレット内で、光センサーを同程度に短く、かつ正確な時間周期にわたって積算することができ、蓄積された光電荷をチップレット内で局所的に増幅して、暗電流雑音が画像を支配するのを防ぐことができる。優れた移動度を有する結晶性シリコンチップレットを使用することによって、微細で高密度の集積回路構造を使用できるようになり、高いレベルの複雑な信号制御、捕捉及び処理を提供することができる。さらに、そのような能力は、ディスプレイ内で高いレベルの機能も提供する。
本発明のさらに別の実施形態では、周囲環境内の変化する照明に由来して存在する場合があるような任意の時間的な周囲効果（たとえば、蛍光灯の６０Ｈｚフリッカ）を避けるために、照明用画像を時間的に符号化することができる。種々の持続時間、明度及び周波数において平坦視野試験を何度も繰り返すことによって、測定される光センサー結果は、そのような任意の混乱させる要因を除去することができる。さらに、さらなる確証を得る必要がある場合には、ピクセルの一部を照明して、ディスプレイの一部分のみをタッチに関して試験することができる。
本発明のさらに別の実施形態では、発光スタイラスを用いて、光センサーを露光し、タッチを指示することができる。
本発明のさらに別の実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイを用いて、近視野像、たとえば、ディスプレイ上に配置されるか、又はディスプレイの近くに配置される書類を走査することができる。図５Ａを参照すると、ディスプレイ上に物品が配置される（６００）。ディスプレイは、平坦視野白色画像を表示する（６１０）。物品から反射され、光センサーに入射する白色光が光センサーによって測定され（６２０）、その結果を用いて、白黒画像が形成される（６３０）。図５Ｂを参照すると、その過程は、異なる色の平坦視野を用いて何度も繰り返すことができる（多色ディスプレイの場合）。この場合、ディスプレイ上に物品が配置され（７００）、赤色平坦視野が表示され（７１０）、光センサーに入射する赤色光が測定され（７２０）、格納され（７３０）、緑色平坦視野が表示され（７４０）、光センサーに入射する緑色光が測定され（７５０）、格納され（７６０）、そして、青色平坦視野が表示され（７７０）、光センサーに入射する青色光が測定され（７８０）、格納される（７９０）。その後、物品の多色画像を形成するために、３つのカラー画像を合成することができる（８００）。図５Ｂのステップを繰り返して、図５Ａに関して説明されたような白色平坦視野を得ることができ、その多色画像を処理して、白色視野に応答して測定される入射光を得ることができる。また、その物品を二次的な色、たとえば、イエロー、シアン及びマゼンタに露光して、光センサーアレイによってその応答を測定することもできる。
図６を参照すると、図１〜図５Ｂの流れ図に示されるような本発明の方法は、外部コントローラー６０を用いることによってＯＬＥＤディスプレイにおいて実施することができる。コントローラー６０は当該技術分野において既知であり、適切なプログラムを有するマイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は特定用途向け集積回路を含むことができる。ＯＬＥＤディスプレイは、基板１０と、基板１０上に形成されるＯＬＥＤピクセル３０のアレイと、基板１０にわたって配置されるチップレット２０のアレイと、チップレット２０のアレイを用いてＯＬＥＤピクセル３０を制御し、光センサー入射光測定値を受信する外部コントローラー６０とを含む。各チップレット２０は２つ以上のＯＬＥＤピクセル３０の少なくとも１つの電極に接続され、各チップレット２０は、周囲照明、及び少なくとも１つのＯＬＥＤピクセル３０から放射される光に露光される、独立してアクセス可能な光センサー２６と、光センサー２６に入射する光の量を測定し、通信するための回路とを含む。
図１１を参照すると、本発明の一実施形態において、コントローラー６０は、画像信号７０を受信するＯＬＥＤ補償回路８１を含む。その後、ＯＬＥＤ補償済み信号は、回路８３を用いて周囲照明を補正される。スイッチ９３が、後にさらに説明されるようにコントローラー機能を決定する。駆動回路８０が、たとえば、メモリ８４に格納される少なくとも１つの較正画像を用いて、バス４２において搬送される信号を通してＯＬＥＤピクセルを動作させる。スイッチ９３は、論理スイッチ、又は状態機械とすることができる。
回路８２が、バス４４において搬送される信号から、第１の入射光測定値を受信する。入射光測定値は、回路８６を用いて、入射光測定値に含まれる内部反射されたＯＬＥＤ放射を補正されることができる。画像出力及び結果として生成される周囲照明マップが決定され、たとえば、メモリ８８に格納される。周囲照明マップは、回路９０を用いてタッチを特定するために用いられ、それはタッチ信号９６を用いて出力される。周囲照明マップは、スキャナーとして利用することもでき、走査済み信号９８が出力される。回路９０を用いてタッチが特定されると、回路９２を用いて周囲照明マップを更新して、タッチ器具のための補正された周囲照明マップを与え、メモリ８９に格納することができる。補正済み周囲照明マップは、回路９４を用いて周囲光補償値を計算するために用いることができ、その補償値はさらに周囲補償回路８３を駆動する。照明が必要とされる場合に、回路９１を用いて照明画像を決定するために、タッチ信号回路を用いることもできる。
ＯＬＥＤ補償マップは回路９５において入射光測定値を用いて更新され、ＯＬＥＤ補償マップはメモリ９７に格納することができ、そのメモリはＣＯＬＥＤ補償回路によって用いられる。
コントローラー６０は、一実施形態において、回路の観点から説明されてきた。しかしながら、コンピューター関連業界において既知であるように、状態機械、又はプログラムが格納されたコンピューティングデバイスを用いて、コントローラー６０を実装することもできる。
コントローラー６０は、ＯＬＥＤディスプレイ上に表示するための入力画像信号７０を受信し、バス４２を通してチップレットアレイに通信し、信号線４４を通して、光センサーアレイから信号を受信する。
図７を参照すると、チップレット２０及びＯＬＥＤピクセル構造のさらに詳細な側面図において、基板１０は、基板１０上に接着されるチップレット２０を有する。チップレット２０は、ピクセル３０を駆動するための回路２２を含み、表面上に形成される接続パッド２４を有する。接続パッドは第１の電極１２に接続され、第１の電極１２の上に発光有機材料の１つ又は複数の層１４が形成される。発光有機材料の１つ又は複数の層１４上に第２の電極１６が形成される。そのＯＬＥＤ構造は、上面発光、底面発光のいずれかとすることができ、基板は透明又は不透明のいずれかであり、第１の電極１２は透明又は反射性のいずれかであり、第２の電極１６は反射性又は透明のいずれかであり、それにより第１の電極１２を補完する。チップレット２０内に光センサー２６が配置される。パターニングされた誘電体層１８が基板上に配置され、基板表面及びチップレット２０を平坦化し、かつ接続バッド２４に近づくことができるようにし、さらに、放射光１、３及び周囲光２から光センサーへの光学経路を与える。
図７は、本発明のボトムエミッター実施形態である。図８は、トップエミッター設計を示し、光センサーを刺激するための発光スタイラス５を示す。
図９は、ピクセル３０を駆動するための複数の接続パッドを有する単一のチップレット２０を示す。チップレット２０内に、制御及び通信回路２２と共に、光センサー２６が形成される。接続パッド２４に接続されるバス４０、４２、４４が、通信及び制御を支援する。図１０は、ＯＬＥＤピクセルを駆動するための回路と基板との間に配置される不透明層２５Ａ、又はＯＬＥＤピクセルを駆動するための回路とＯＬＥＤピクセルとの間に配置される不透明層２５Ｂの使用を示す。そのような層は、金属又はブラックマトリックス材料（たとえば、黒色樹脂又は黒色金属酸化物）から形成することができる。
ディスプレイの種々のモードの制御を容易にするために、コントローラーは、光センサー測定及び通信から独立してＯＬＥＤピクセルルミナンスを制御するためのスイッチ９３を含むことができ、そのスイッチは、動作位置、較正位置、走査位置及び基線位置を有する。そのスイッチは論理スイッチ、たとえば、入力に応答し、スイッチ状態を表す出力制御信号を与えるデジタル回路を提供するデジタル状態機械とすることができる。
チップレットを用いるアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイデバイスが形成され、評価された。チップレット上の感光回路が、周囲光に対する光感度を実証した。チップレット及びＯＬＥＤディスプレイ内のタッチ感度は、指を用いて周囲光を遮断し、反射されるＯＬＥＤ放射光を増加させることによって実証された。試験によって、高い感度、均一性及び安定性が示された。さらに、その設計は、大きな基板サイズにも拡大可能である。結晶性シリコン基板チップレット内に設計される光センサーは非常に小さく、信号を改善し、雑音を低減するための付加回路をチップレット内に含むことができる。アレイ内の光センサーの数に関する制限はなく、クロストークを制限することができる。費用のかかる支援チップ（Ａ／Ｄコンバーター、電荷増幅器、ラインバッファー等）は避けることができる。さらに、マルチタッチ能力も備えており、検討された種々の機能は容易に制御され、許容できる機能的性能を提供することができる。
各チップレット２０は、接続パッド２４を通してチップレット２０に接続されるピクセル３０を制御するための回路２２を含むことができる。回路２２は、行及び列を成してチップレット２０が接続されるピクセル３０毎の所望のルミナンスを表す値を格納する記憶素子も含むことができ、チップレット２０は、そのような値を用いて、第１又は第２の電極を制御し、ピクセル３０を起動して光を放射する。チップレット２０は、バス４２を通して、外部コントローラー６０に接続されることができる。バス４２は、シリアルバス、パラレルバス、又はポイントツーポイントバスであり、デジタル又はアナログとすることができる。バス４２をチップレットに接続して、コントローラー６０からの信号を与える。１つ又は複数のコントローラー６０に別々に接続される２つ以上のバス４２を用いることができる。バス４２は、タイミング（たとえば、クロック）信号、データ信号、選択信号、電源接続、又はグランド接続を含む、種々の信号を供給することができる。それらの信号は、アナログとすることができるか、又はデジタル、たとえば、デジタルアドレス若しくはデータ値とすることができる。アナログデータ値は電荷として供給することができる。記憶素子はデジタル（たとえば、フリップフロップを含む）、又はアナログ（たとえば、電荷を蓄積するためのキャパシタを含む）とすることができる。
コントローラー６０はチップレットとして実装され、基板１０に固定することができる。コントローラー６０は基板１０の周辺に配置することができるか、又は基板１０の外部に配置することができ、従来の集積回路を含む。
本発明の種々の実施形態によれば、チップレット２０は種々の方法で構成することができ、たとえば、チップレット２０の長い寸法に沿って１行又は２行の接続パッド２４を用いて構成することができる。相互接続バス４２は、種々の材料から形成することができ、デバイス基板上での種々の堆積方法を用いることができる。たとえば、相互接続バス４２は、蒸着又はスパッタリングされる金属、たとえば、アルミニウム又はアルミニウム合金とすることができる。代替的には、相互接続バスは、硬化した導電性インク又は金属酸化物から作製することができる。コストに関して有利な１つの実施形態では、相互接続バス４２は単層内に形成される。
本発明は、大きなデバイス基板、たとえば、ガラス、プラスチック又はフォイルを利用し、デバイス基板１０上に複数のチップレット２０が規則的に配置されるマルチピクセルデバイスの実施形態に特に有用である。各チップレット２０は、チップレット２０内の回路部に従って、かつ制御信号に応答して、デバイス基板１０上に形成された複数のピクセル３０を制御することができる。個々のピクセルグループ又は複数のピクセルグループをタイル張りされる構成要素上に配置することができ、それらの構成要素を組み立てて、ディスプレイ全体を形成することができる。
本発明によれば、チップレット２０は、基板１０上に分散して配置されるピクセル制御素子を提供する。チップレット２０はデバイス基板１０に比べて相対的に小さな集積回路であり、独立した基板２８上に形成される、配線、接続パッド、抵抗器若しくはコンデンサのような受動素子、又はトランジスタ若しくはダイオードのような能動素子を含む、回路２２を備える。チップレット２０はディスプレイ基板１０とは別に製造され、その後、ディスプレイ基板１０に貼り付けられる。チップレット２０は、半導体デバイスを製造するための既知の工程を用いて、シリコン又はシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ウェーハを用いて製造されることが好ましい。その後、各チップレット２０は、デバイス基板１０に取り付ける前に切り離される。それゆえ、各チップレットの結晶性支持体は、デバイス基板１０とは別の基板２８と見なすことができ、その上にチップレット回路２２が配置される。それゆえ、複数のチップレット２０は、デバイス基板１０とは別であり、かつ互いに別々の対応する複数の基板２８を有する。詳細には、独立した基板２８は、その上にピクセル３０が形成される基板１０とは別であり、独立したチップレット基板２８の面積は、合わせても、デバイス基板１０よりも小さい。チップレット２０は結晶性基板２８を有し、たとえば、薄膜アモルファス又は多結晶シリコンデバイスにおいて見られる構成要素よりも、高性能のアクティブ構成要素を提供することができる。チップレット２０は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下の厚みを有することができる。これは、チップレット２０上に接着及び平坦化材料１８を形成するのを容易にし、その際、それらの材料は従来のスピンコーティング技法を用いて被着することができる。本発明の一実施形態によれば、結晶性シリコン基板上に形成されるチップレット２０は、或る形状のアレイに配列され、接着又は平坦化材料を用いてデバイス基板（たとえば、１０）に接着される。チップレット２０の表面上の接続パッド２４を用いて、各チップレット２０を、信号配線、電力バス、及びピクセル３０を駆動するためのＯＬＥＤ電極（１６、１２）に接続する。チップレット２０は、少なくとも４つのピクセル３０を制御することができる。
チップレット２０は半導体基板内に形成されるので、チップレットの回路は最新のリソグラフィツールを用いて形成することができる。そのようなツールによれば、０．５ミクロン以下の機構サイズを容易に実現可能である。たとえば、最新の半導体製造ラインは、９０ｎｍ又は４５ｎｍの線幅を達成することができ、本発明のチップレットを形成する際に用いることができる。しかしながら、チップレット２０は、ディスプレイ基板１０上に組み付けられると、チップレット上に設けられる配線層への電気的接続を形成するための接続パッド２４も必要とする。接続パッド２４のサイズは、ディスプレイ基板１０上で用いられるリソグラフィツールの機構サイズ（たとえば、５μｍ）及びチップレット２０と配線層との位置合わせ（たとえば、±５μｍ）に基づいて決定される。それゆえ、接続パッド２４は、たとえば、１５μｍ幅とし、パッド間に５μｍの間隔を有することができる。これは、パッドが一般的にチップレット２０上に形成されるトランジスタ回路よりも著しく大きいことを意味する。
それらのパッドは通常、トランジスタの上方のチップレット上のメタライゼーション層内に形成することができる。低い製造コストを可能にするように、できる限り小さな表面積を有するチップレットを形成することが望ましい。
基板（たとえば、アモルファス又は多結晶シリコン）上に直に形成される回路よりも性能が高い回路を備える独立した基板（たとえば、結晶性シリコンを含む）を有するチップレットを用いることによって、より高い性能を有するデバイスが提供される。結晶性シリコンは、より高い性能を有するだけでなく、はるかに小さな能動素子（たとえば、トランジスタ）を有するので、回路サイズがはるかに縮小される。たとえば、Yoon, Lee, Yang,及びJangによる「A novel use of MEMS switches in driving AMOLED」（Digest of Technical Papers of the Society for Information Display, 2008, 3.4, p.13）において記述されるように、微小電気機械（ＭＥＭＳ）構造を用いて、有用なチップレットを形成することもできる。
デバイス基板１０は、ガラス、及び当該技術分野において知られているフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングされる平坦化層（たとえば、樹脂）上に形成される、蒸着又はスパッタリングされた金属又は合金、たとえば、アルミニウム又は銀から作製される配線層を含むことができる。チップレット２０は、集積回路業界において十分確立された従来の技法を用いて形成することができる。
本発明は、マルチピクセルインフラストラクチャを有するデバイスにおいて用いることができる。詳細には、本発明は、有機、無機いずれかであるＬＥＤデバイスを用いて実施することができ、情報表示デバイスにおいて特に有用である。好ましい実施形態では、本発明は、限定はしないが、１９８８年９月６日にTang等に対して発行された米国特許第４，７６９，２９２号、及び１９９１年１０月２９日にVanSlyke等に対して発行された米国特許第５，０６１，５６９号において記述されるような小分子又はポリマーＯＬＥＤから構成されるフラットパネルＯＬＥＤデバイスにおいて用いられる。たとえば、多結晶半導体マトリックス内に形成される量子ドット（たとえば、Kahenによる米国特許出願公開第２００７／００５７２６３号において教示される）を利用する無機デバイス、有機又は無機電荷制御層を利用する無機デバイス、又はハイブリッド有機／無機デバイスを用いることもできる。有機又は無機発光ディスプレイの数多くの組み合わせ及び変形を用いて、トップ又はボトムエミッターアーキテクチャを有するアクティブマトリックスディスプレイを含む、そのようなデバイスを製作することができる。
１ 放射光線
２ 周囲光線
３ 放射光線
５ 発光スタイラス
１０ 基板
１２ 第１の電極
１４ 発光有機材料の層
１６ 第２の電極
１８ 誘電体層
２０ チップレット
２２ 回路部
２４ 接続パッド
２５Ａ 不透明層
２５Ｂ 不透明層
２６ 光センサー
２８ チップレット基板
３０ ピクセル
４０ バス信号
４２ バス信号
４４ バス信号
６０ コントローラー
７０ 入力画像信号
８０ 駆動回路
８１ ＯＬＥＤ補償回路
８２ 受信回路
８３ 周囲補償回路
８４ メモリ回路
８６ 発光補正回路
８８ 周囲照明マップメモリ
８９ 補正された周囲照明マップメモリ
９０ タッチ検出回路
９１ 照明回路部
９２ 補正された周囲照明回路部
９３ スイッチ
９４ 決定回路
９５ ＯＬＥＤ補償更新回路部
９６ タッチ信号
９７ ＯＬＥＤ補償マップメモリ
９８ 走査信号
１００Ａ ＯＬＥＤをオフにするステップ
１００Ｂ ＯＬＥＤを暗所に置くステップ
１１０ 光センサーを測定するステップ
１２０ 周囲照明マップを形成するステップ
１３０ ＯＬＥＤ較正画像を表示するステップ
１４０ 光センサーを測定するステップ
１５０ 周囲照明マップを減算するステップ
１６０ ＯＬＥＤ補償マップを形成するステップ
２００Ａ 画像を入力するステップ
２００Ｂ ＯＬＥＤをオフにするステップ
２１０ ＯＬＥＤ及び周囲補償画像ステップ
２２０ 画像を表示するステップ
２３０ 光センサーを測定するステップ
２４０ ＯＬＥＤ画像を減算するステップ
２５０ 周囲照明マップを形成するステップ
２６０ 周囲補償を決定するステップ
２７０ 周囲補償画像ステップ
２８０ 画像を表示するステップ
３００ 光センサーを測定するステップ
３１０ 画像を減算するステップ
３２０ 測定値を周囲マップで正規化するステップ
３３０ 広域平均値を形成するステップ
３４０ 狭域平均値を形成するステップ
３５０ 比較するステップ
３６０ 決定するステップ
３７０ 場所を特定するステップ
５００ ＯＬＥＤを設けるステップ
５０５ ＯＬＥＤ較正画像を表示すステップる
５１０ 光センサーを測定するステップ
５１５ ＯＬＥＤ補償マップを形成するステップ
５２０ 光センサーを測定するステップ
５２５ 周囲照明マップを形成するステップ
５２６ 周囲補償を決定するステップ
５３０ 画像を受信するステップ
５３５ ＯＬＥＤを補償するステップ
５４０ 周囲を補償するステップ
５４５ 補償済み画像を表示するステップ
５５０ 光センサーを測定するステップ
５５５ 周囲照明マップを形成するステップ
５５８ 周囲補償を決定するステップ
５６０ 広域平均値を形成するステップ
５６５ 狭域平均値を形成するステップ
５７０ 比較するステップ
５７５ タッチを特定するステップ
５８０ 繰り返すステップ
５８５ 繰り返すステップ
５９０ 繰り返すステップ
６００ 物品を配置する
６１０ 平坦視野白色画像を表示する
６２０ 光センサーを測定する
６３０ 画像を形成する
７００ 物品を配置する
７１０ 平坦視野赤色を表示する
７２０ 光センサーを測定する
７３０ 赤色視野を格納する
７４０ 平坦視野緑色を表示する
７５０ 光センサーを測定する
７６０ 緑色視野を格納する
７７０ 平坦視野青色を表示する
７８０ 光センサーを測定する
７９０ 青色視野を格納する
８００ 赤色、緑色及び青色視野を合成する

Claims (16)

  1. 基板と、
    表示エリアを形成し、該基板上に形成される電極を有するＯＬＥＤピクセルのアレイとを有するＯＬＥＤディスプレイと、
    ａ）光センサーのアレイ上に入射する周囲光及び放射ＯＬＥＤ光の量を測定し、通信するステップであって、該光センサーのアレイは、該入射光を測定するために前記表示エリアにわたって分散して配置される、ステップと、
    ｂ）第１の測定された入射光に応答して、少なくとも１つの較正画像を用いて前記ＯＬＥＤピクセルを動作させ、ＯＬＥＤ補償マップを形成するステップと、
    ｃ）第２の入射光測定値を受信し、該第２の入射光測定値から、前記ＯＬＥＤピクセルから放射される任意の光を減算し、周囲照明マップを形成するステップと、
    ｄ）画像を受信し、前記ＯＬＥＤ補償マップ及び前記周囲照明マップを用いて該画像を補償し、該補償済み画像を用いて前記ＯＬＥＤピクセルを駆動するステップと、
    ｅ）第３の入射光測定値を受信し、該入射光測定値から前記ＯＬＥＤ補償マップを減算し、広域平均値及び狭域平均値を形成するステップと、
    ｆ）前記広域平均値及び前記狭域平均値を所定の判定基準と比較し、１つ又は複数の光遮断又は反射の場所を特定するステップと、
    を実施する、コントローラーと、
    を有するＯＬＥＤディスプレイを制御するための方法。
  2. 前記表示エリア内の前記基板上に実装される１つ又は複数のチップレット内に前記光センサーを設けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ステップｂ）は、平坦視野を表示すること、別々のＯＬＥＤピクセルを繰返し動作させること、及び繰り返す度に各前記光センサーを用いて前記入射光を測定すること、又は複数のＯＬＥＤピクセルルミナンスレベルにおいて前記ＯＬＥＤピクセルを駆動することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記ステップｂ）は、前記ＯＬＥＤディスプレイが暗い環境内にあるときに、前記ＯＬＥＤ補償マップを形成することを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記ステップｂ）は、前記ＯＬＥＤピクセルをオフにすること、一度目の前記入射光測定を行なうこと、周囲照明マップを形成すること、前記ＯＬＥＤ較正画像を表示すること、二度目の前記入射光測定を行なうこと、及び該第２の入射光測定値から前記周囲照明マップを減算することを含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記ステップｃ）は、画像を受信すること、前記ＯＬＥＤ補償マップを用いて該画像を補償することであって、補償済み画像を形成する、補償すること、該補償済み画像を表示すること、前記入射光を測定すること、該測定された入射光から前記補償済み画像を減算することを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記ステップｃ）は前記ＯＬＥＤピクセルをオフにすること、及び前記入射光を測定することを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記狭域平均値は前記広域平均値よりも小さく、周囲光を用いて、器具による光遮断を検出する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記狭域平均値は前記広域平均値より大きく、器具から反射されるＯＬＥＤ放射光を検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記ＯＬＥＤ放射光は、前記ディスプレイの少なくとも一部に表示される像又は平坦視野像である、請求項９に記載の方法。
  11. 前記平坦視野像は、１フレームサイクル未満だけ表示され、該フレームサイクルの残りの時間にわたって表示される画像は、該フレームサイクル全体にわたる放射が該画像のために必要とされる放射と同じであるように調整される、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記平坦視野像は複数の別々の時間に表示される、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記複数の別々の時間は、異なる持続時間、異なる明度レベル、又は異なる周波数にある、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記ステップｆ）は、複数の場所を特定することを含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記ＯＬＥＤを白色、赤色、緑色又は青色平坦視野を用いて駆動すること、前記ディスプレイ近くに物体を配置すること、及び該物体から反射される前記入射光を測定すること、及び該測定値を処理することにより、該物体の画像を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
  16. 異なる色を有する平坦視野像を用いて前記ＯＬＥＤを繰返し駆動することにより、カラー画像を形成することを含む、請求項１５に記載の方法。
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