KR101425461B1 - Ａｍｏｌｅｄ 광 감지 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 OLED 디스플레이에 대한 주변 광 조건들을 추정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 방법 및 장치의 실시예들은 2개의 기능들을 수행하도록 디스플레이에서 OLED들의 하나 이상의 열들을 이용한다: 디스플레이 모드에서 광을 방출하는 전형적인 기능, 및 감지 모드에서 광을 감지하는 추가적인 기능. 추가적인 감지 모드 기능성을 수행하기 위해, 디스플레이에서 OLED들의 하나 이상의 열들은 광기전 및/또는 광전도 모드로 일시적으로 배치된다. 감지 회로는 감지 모드에서 동작하는 동안 OLED들의 하나 이상의 열들에 의해 생성된 이 전류를 측정하여 그것을 원래의 제어기에 보고하는데 이용된다. 그 다음, 제어기는 OLED 디스플레이가 현재 동작하고 있는 환경의 주변 광 조건들을 추정하며 터치 및/또는 근접 감지 기능을 수행하도록 이 정보를 이용할 수 있다.

Description

ＡＭＯＬＥＤ 광 감지{AMOLED LIGHT SENSING}
본 출원은 일반적으로 광 감지에 관한 것으로, 특히 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이에서의 광 감지에 관한 것이다.
OLED는 전계 발광으로 불려지는 현상을 통해 전기 에너지를 광으로 변환한다. 전계 발광을 생성하기 위해, OLED는 전자들 및 정공들로 하여금 OLED의 유기(탄소계) 재료에 주입되게 하는 외부 전압으로 순바이어스된다. 전자들 및 정공들은 유기 재료에서 전자 정공 쌍으로 조합되고, 처리 시에 광의 광자를 방출한다.
도 1은 유리(glass)와 같은 기판(102) 상에 형성된 구체적 OLED(100)를 도시한다. OLED(100)는 애노드(104), 캐소드(106), 및 유기 재료(108)의 2개 이상의 층들을 포함한다. 충분한 전위(potential)를 갖는 전압원(110)이 도 1에 도시된 바와 같이 인가될 때 OLED(100)는 순바이어스되고 전류는 캐소드(106)로부터 애노드(104)로 흐른다. 캐소드(106)는 유기 재료(108)에 전자들을 제공하며 애노드(104)는 유기 재료(108)로부터 전자들을 제거하고, 등가적으로 유기 재료(108)에 정공들을 제공한다. 전자들 및 정공들은 유기 재료(108)에서 조합되며 전계 발광의 현상을 통해 광의 광자들을 방출한다. 일반적으로, 캐소드(106)로부터 애노드(104)로 흐르는 전류가 증가되므로, 더 많은 전자들 및 정공들이 유기 재료(108)로 주입되며, 더 많은 광의 광자들이 방출됨으로써 OLED(100)의 밝기 또는 휘도를 증가시킨다. OLED(100)에 의해 방출된 광의 컬러는 유기 재료(108)에서 유기 분자들의 타입에 의존한다.
OLED(100)와 같은 OLED들의 어레이는 디스플레이를 형성하도록 기판 상에 증착되어 패턴화될 수 있다. 어레이에서 각 OLED의 밝기(brightness) 또는 휘도(luminance)는 디스플레이 상에 보이는 이미지를 형성하도록 개별적으로 제어될 수 있다. 현재, 그러한 OLED 디스플레이 기술은 소형 휴대형 이동 전화들로부터 대형 패널 TV들까지의 범위 내에서 광범위한 전자 장치들 및 기구들에 이용된다. OLED 디스플레이들과 관련된 소비 전력은 액정 표시 장치들보다 대개 우수할지라도, 햇빛이 강해질 수 있는 실외 환경들과 같은 동작될 수 있는 가장 강한 주변 광 환경들과 경쟁하기 위해 충분한 광 출력을 제공하기에 충분한 전력으로 대개 구동되기 때문에 비교적 높을 수 있다.
높은 소비 전력의 문제를 논쟁하는데 이용되는 하나의 해결책은 OLED 디스플레이의 외면 상에 주변 광 센서의 포함 및 배치이다. 주변 광 센서는 OLED 디스플레이가 일반적으로 동작하는 환경의 주변 광 조건들을 추정하는데 이용되고, 그 후 주변 광 조건들에 필요한 밝기를 충족하지만, 크게 초과하지 않도록 디스플레이에서 OLED들의 밝기를 조정하는데 이용된다. 이 해결책은 소비 전력을 향상시킬 수 있을지라도, 주변 광 센서의 추가는 디스플레이에 비용을 포함시키며 그 전체 사이즈를 증가시킨다. 게다가, 스마트 폰들 또는 태블릿들과 같은 이동 장치들에 대해서는, 주변 광 센서는 사용자의 손 또는 손가락에 의해 또는 이동 장치 보호 커버 부분에 의해 차단되기 쉬워져서 주변 광 센서를 쓸모없게 한다.
그러므로, 필요한 것은 OLED 디스플레이에 대한 주변 광 조건들을 추정하는 한편, 동시에 종래의 주변 광 센서에 대한 요구 및 그와 관련된 단점들을 제거하기 위한 방법 및 장치이다.
본 발명은 OLED 디스플레이에 대한 주변 광 조건들을 추정하는 한편, 동시에 종래의 주변 광 센서에 대한 요구 및 그와 관련된 단점들을 제거하기 위한 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 및 그 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따르면,
구동 트랜지스터의 채널과 직렬 결합된 OLED를 각각 포함하는 픽셀(pixel)들의 열(column)로서, 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 직렬 결합된 OLED 및 구동 트랜지스터는 병렬 조합으로 함께 결합된 픽셀들의 열;
병렬 조합을 통해 흐르는 전류를 출력 전압으로 변환하도록 구성된 전류 센서;
제 1 스위칭 상태에서 전류 센서로부터 병렬 조합을 결합해제하며 제 2 스위칭 상태에서 전류 센서에 병렬 조합을 결합하도록 구성된 스위치; 및
픽셀들의 열이 디스플레이 모드에서 기능해야 하는 경우, 스위치가 제 1 스위칭 상태이고 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 구동 트랜지스터가 동작의 포화 영역에 있도록 제어하며, 픽셀들의 열이 감지 모드에서 기능해야 하는 경우, 스위치가 제 2 스위칭 상태에 있고 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 구동 트랜지스터가 동작의 선형 영역에 있게 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이가 제공된다.
바람직하게는, 스위치는 제 1 스위칭 상태에서 제 1 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합하도록 더 구성되며, 제 1 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 포지티브(positive)이다.
바람직하게는, 스위치는 제 2 스위칭 상태에서 제 3 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합되도록 더 구성되며, 제 3 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 네거티브(negative)이다.
바람직하게는, 스위치는 제 2 스위칭 상태에서 제 3 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합하도록 더 구성되고, 제 3 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압과 동일하다.
바람직하게는, 전류 센서는,
병렬 조합을 통해 흐르는 전류를 감지 전압으로 변환하도록 구성된 임피던스(impedance); 및
출력 전압을 제공하기 위해 감지 전압을 증폭하도록 구성된 증폭기를 포함한다.
바람직하게는, 이중 기능 OLED 디스플레이는,
제어기에 출력 전압을 전달하도록 구성된 전류 보고 회로를 더 포함한다.
바람직하게는, 전류 보고 회로는 멀티플렉서를 포함한다.
바람직하게는, 제어기는 출력 전압의 샘플들을 저역통과 필터링(low pass filtering)함으로써 이중 기능 OLED 디스플레이의 환경에서 주변 광 레벨을 결정하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 제어기는 주변 광 레벨에 기초하여 디스플레이 모드에서 기능할 때 픽셀들의 열의 밝기를 조정하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 제어기는 기간 동안 획득되는 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 주변 광 레벨 사이의 차이에 기초하여 픽셀들의 열이 상기 기간 동안 터치된 것으로 결정하도록 더 구성된다.
바람직하게는, 제어기는 기간 동안 획득되는 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 주변 광 레벨 차이에 기초하여 기간 동안 픽셀들의 열에 피사체의 근접을 결정하도록 더 구성된다.
일 측면에 따르면, 구동 트랜지스터의 채널과 직렬 결합된 OLED를 각각 포함하는 픽셀들의 열을 포함하며, 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 직렬 결합된 OLED 및 구동 트랜지스터는 병렬 조합으로 함께 결합된 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작시키기 위한 방법이 제공되며, 방법은,
전류 센서를 이용하여 병렬 조합을 통해 흐르는 전류를 출력 전압으로 변환하는 단계;
제 1 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 전류 센서로부터 병렬 조합을 결합해제하는 단계;
제 2 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 전류 센서에 병렬 조합을 결합하는 단계;
픽셀들의 열이 디스플레이 모드에서 기능해야 하는 경우, 스위치가 제 1 스위칭 상태에 있고 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 구동 트랜지스터가 동작의 포화 영역에 있도록 제어하는 단계; 및
픽셀들의 열이 감지 모드에서 기능해야 하는 경우, 스위치가 제 2 스위칭 상태에 있고 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 구동 트랜지스터가 동작의 선형 영역에 있도록 제어하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은,
제 1 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 제 1 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합하는 단계를 더 포함하며, 제 1 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 포지티브이다.
바람직하게는, 방법은,
제 2 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 제 3 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합하는 단계를 더 포함하며, 제 3 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 네거티브이다.
바람직하게는, 방법은,
제 2 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 제 3 바이어스 전압에 병렬 조합의 제 1 단을 결합하는 단계를 더 포함하며, 제 3 바이어스 전압은 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압과 동일하다.
바람직하게는, 방법은,
출력 전압의 샘플들을 저역통과 필터링함으로써 이중 기능 OLED 디스플레이의 환경에서 주변 광 레벨을 결정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은,
주변 광 레벨에 기초하여 디스플레이 모드에서 기능할 때 픽셀들의 열의 밝기를 조정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은,
기간 동안 획득되는 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 주변 광 레벨 사이의 차이에 기초하여 픽셀들의 열이 상기 기간 동안 터치된 것으로 결정하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은,
기간 동안 획득되는 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 주변 광 레벨 사이의 차이에 기초하여 기간 동안 픽셀들의 열에 피사체의 근접을 결정하는 단계를 더 포함한다.
이상과 같이, 본 발명은 OLED 디스플레이에 대한 주변 광 조건들을 추정하는 한편, 동시에 종래의 주변 광 센서에 대한 요구 및 그와 관련된 단점들을 제거하기 위한 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 및 그 동작 방법을 구현할 수 있다.
본 출원에서 포함되며 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 명세서의 실시예들을 예시하고, 설명과 함께 실시예들의 원리들을 설명하며 당업자가 실시예들을 구성하고 이용할 수 있게 하도록 더 서브한다.
도 1은 기판 상에 형성된 구체적 OLED를 예시한다.
도 2는 본 명세서의 실시예들에 따른 구체적 AMOLED 픽셀 회로를 예시한다.
도 3은 본 명세서의 실시예들에 따라 광을 방출하며 광을 감지하도록 기능할 수 있는 픽셀 회로들을 갖는 이중 기능 AMOLED 디스플레이를 예시한다.
도 4는 본 명세서의 실시예들에 따른 광을 방출하며 광을 감지하도록 기능할 수 있는 픽셀 회로들을 갖는 다른 이중 기능 AMOLED 디스플레이를 예시한다.
도 5는 본 명세서의 실시예들에 따른 전류 센서를 예시한다.
도 6은 본 명세서의 실시예들에 따른 이중 기능 AMOLED 디스플레이를 동작시키기 위한 방법의 순서도를 예시한다.
도 7은 본 명세서의 측면들을 구현하는데 이용될 수 있는 구체적 컴퓨터 시스템을 예시한다.
본 명세서의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 요소가 먼저 나타나는 도면은 대응하는 참조 번호에서 가장 좌측 숫자(들)에 의해 통상 지시된다.
이하의 설명에서, 다수 특정 상세한 설명들은 본 명세서의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 구조들, 시스템들, 및 방법들을 포함하는 실시예들은 이 특정 상세한 설명들없이 실시될 수 있는 것이 당업자들에게 명백해질 것이다. 본 출원에서의 설명 및 표현은 다른 당업자들에게 그들의 업무의 본질을 가장 효과적으로 전달하도록 당업자들에 의해 이용되는 공통 수단이다. 다른 예들에서, 잘 알려진 방법들, 절차들, 구성요소들, 및 회로는 본 발명의 측면들을 불필요하게 애매하게 하는 것을 회피하도록 상세히 설명되지 않았다.
"일 실시예", "실시예", "구체적 실시예" 등에 대한 명세서에서의 언급들은 설명된 실시예가 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 반드시 특정 특징, 구조, 또는 특성을 포함하지 않을 수 있는 것을 나타낸다. 더욱이, 그러한 어구들은 반드시 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 또는 특성이 실시예와 관련하여 설명될 때, 그것은 명시적으로 설명되거나 설명되지 않을지라도 다른 실시예들과 관련하여 그러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 미치도록 당업자의 지식 내에 있는 것이 제시된다.
I. 개요
본 명세서는 OLED 디스플레이에 대한 주변 광 조건들을 추정하는 한편, 동시에 종래의 주변 광 센서에 대한 요구 및 그와 관련된 단점들을 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 방법 및 장치의 실시예들은 2개의 기능들을 수행하도록 디스플레이에서 OLED들의 하나 이상의 열들을 이용한다: 디스플레이 모드에서 광을 방출하는 전형적인 기능 및 감지 모드에서 광을 감지하는 추가적인 기능. 추가적인 감지 모드 기능성을 수행하기 위해, 디스플레이에서 OLED들의 하나 이상의 열들은 광기전(photovoltaic) 및/또는 광전도(photoconductive) 모드로 일시적으로 배치된다. 광기전 모드에서, OLED들이 언바이어스(unbias)되지만, 광전도 모드에 대해서는 외부 역바이어스(reverse bias)가 OLED들에 걸쳐서 인가된다. OLED가 광기전 모드에서 또는 광전도 모드에서의 역바이어스 하에 바이어스되지 않을 때, OLED는 광을 전류로 변환할 수 있는 포토다이오드로서 동작한다.
본 명세서의 방법 및 장치는 감지 모드에서 동작하는 동안 OLED들의 하나 이상의 열들에 의해 생성된 이 전류를 측정하기 위한 감지 회로를 이용하며 그것을 원래의 제어기에 보고한다. 전류의 크기는 OLED들의 하나 이상의 열들에 충돌하는 광의 강도를 나타내며 OLED 디스플레이가 현재 동작하고 있는 환경의 주변 광 조건들을 추정하도록 제어기에 의해 이용될 수 있다. 주변 광은 디스플레이 자체에 OLED들을 포함하는 수개의 광원들로부터(예를 들면, OLED가 현재 동작하고 있는 환경에서 물체들로부터의 반사들을 통해) 나올 수 있다. 실제로, 디스플레이에서 OLED들로부터의 반사된 광은 암실에서 지배적인 주변 광원이 된다. 추정되면, 제어기는 이 때 주변 광 조건들에 필요한 밝기 또는 휘도를 충족하지만, 크게 초과하지 않도록 디스플레이에서 OLED들의 밝기 또는 휘도를 조정하기 위해 추정된 주변 광을 이용함으로써, 디스플레이에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 게다가, 본 명세서의 방법 및 장치는 터치 및/또는 근접 감지 기능을 수행하도록 추정된 주변 광 조건들을 더 이용할 수 있다. 따라서, 근접 감지 기능들을 선택적으로 수행하는 종래의 주변 광 센서들 및 종래의 수동 또는 정전용량 터치 패널들 및 터치 제어기들은 그 기능들이 본 명세서의 방법 및 장치로 대체될 수 있으므로 제거될 수 있다. 추가적으로, 수동 또는 정전용량 터치 패널들을 위해 설계된 종래의 스타일러스 펜(stylus pen)들은 광 또는 LED 펜(예를 들면, 그 팁(tip)에서 광을 출력하는 펜)의 형태인 스타일러스 펜들, 또는 OLED 광 감지 회로들에 영향을 미치도록 설계된 유사한 스타일러스 펜들로 대체될 수 있다. 본 명세서의 방법 및 장치의 이들 또는 다른 특징들은 도 2 내지 도 7을 참조하여 이하에 더 설명될 것이다.
Ⅱ. 이중 기능 OLED 장치
앞서 언급된 바와 같이, OLED의 밝기 또는 휘도는 순바이어스(forward bias)되는 동안, 그것을 통과하는 전류의 조절을 통해 제어될 수 있다. 그러므로, 픽셀 회로들은 이미지가 포맷될 수 있도록 디스플레이들을 구성하는 OLED들을 통해 전류 흐름을 제어하도록 OLED 디스플레이들에 이용된다. 예를 들면, 액티브 매트릭스 OLED(AMOLED : active matrix OLED) 디스플레이에서, 픽셀 회로들은 OLED를 통해 전류 흐름을 제어하도록 적어도 2개의 박막 트랜지스터들(TFT들) 및 저장 커패시터를 포함한다. 도 2는 OLED(202), 구동 TFT(204), 저장 커패시터(206), 및 액세스 TFT(208)를 포함하는 AMOLED 디스플레이에 대한 이 픽셀 회로(200)의 일 예를 예시한다.
동작 중에, 제어기(도시되지 않음)는 선택 라인(210)을 이용하여 픽셀 회로들의 어레이에서 픽셀 회로(200)를 선택하며 데이터 라인(212)을 이용하여 OLED(202)의 밝기 또는 휘도를 프로그래밍한다. 더 구체적으로, 제어기는 액세스 TFT(208)를 턴온시키도록 선택 라인(210) 상에 적절한 전압을 배치시키며, 액세스 TFT(208)가 턴온되면, 제어기는 OLED(202)가 원하는 밝기 또는 휘도를 제공하도록 구동 TFT(204)의 게이트 상에 전압을 프로그래밍하기 위해 데이터 라인(212) 상에 적절한 전압을 배치시킨다.
저장 커패시터(206)는 구동 TFT(204)의 게이트 상에 프로그래밍된 전압의 방전(액세스 TFT(208)를 통한 누설로 인함)을 방지하는데 이용된다. 구동 TFT(204)의 게이트 상에 프로그래밍된 전압의 방전을 방지함으로써, 저장 커패시터(206)는 디스플레이에서의 다른 픽셀들이 선택되어 프로그래밍되는 동안 원하는 밝기 또는 휘도에서 구동 TFT(204)에 의해 OLED(202)의 계속적인 구동을 허용한다. 구동 TFT(204)는 제 1 바이어스 전압 라인(214) 및 제 2 바이어스 전압 라인(216)에 걸쳐서 결합된 정전압원에 의해 공급되는 전력을 이용하여 OLED(204)를 구동한다. 또한, 정전압원은 OLED(202)를 순바이어스시킨다.
구동 TFT(204)는 그 게이트 상에 프로그래밍된 전압에 의해 제어되는 정전류원으로서 작용하도록 픽셀 회로(200)의 정상 동작 동안 포화(즉, |Vd| > |V gs-Vt|)로 바이어스된다. 따라서, 구동 TFT(204)의 게이트 상에 프로그래밍된 전압을 변화시키는 것은 OLED(202)를 통해 전류를 변화시킴으로써 예측가능한 방법으로 그 밝기 또는 휘도를 제어한다. 픽셀들의 어레이에서 각 OLED의 밝기 또는 휘도는 디스플레이를 위한 이미지를 포맷하도록 픽셀 회로(200)의 구성을 이용하여 개별적으로 프로그래밍될 수 있다.
본 명세서는 상술한 바와 같이 디스플레이 모드에서 광을 방출하는 것에 더하여, 감지 모드에서 광을 감지하는 기능을 수행하도록 픽셀(200)을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 추가적인 감지 모드 기능성을 수행하기 위해, 픽셀 회로(200)에서의 OLED(202)는 광기전 및/또는 광전도 모드로 배치된다. 광기전 모드에서, OLED(202)는 언바이어스되는 한편, 광전도 모드에서 외부 역바이어스가 OLED(202)에 걸쳐서 인가된다. OLED(202)가 (광기전 모드에서) 또는 역바이어스(광전도 모드에서) 하에 바이어스되지 않을 때, OLED(202)는 그 표면에 충돌하는 광을 전류로 변환할 수 있는 포토다이오드로서 동작한다.
제어기(도시되지 않음)는 제 1 바이어스 전압 라인(214) 및 제 2 바이어스 전압 라인(216)에 걸쳐서 인가된 전압을 제어함으로써 광기전 및/또는 광전도 모드에서 OLED(202)를 배치하도록 구성된다. 더 구체적으로, 제어기는 감지 모드에서 동작하는 동안 제로(zero) 또는 부전압(OLED(202)를 역바이어스하기에 충분함)이 되도록, 디스플레이 모드에서 동작하는 동안 정전압(OLED(202)를 순바이어스하기에 충분함)으로부터 제 1 바이어스 전압 라인(214) 및 제 2 바이어스 전압 라인(216)에 걸쳐서 인가된 전압을 차례로 스위칭할 수 있다.
픽셀(200)이 감지 모드에서 동작해야 할 때, 제어기는 픽셀 회로(200)가 디스플레이 모드에서 기능할 때 그 포화 영역과 대조적으로, 그 선형 영역(즉, |Vd| < |Vgs-Vt|)에서 구동 TFT(204)를 바이어스하도록 더 구성된다. 제어기는 구동 TFT(204)의 게이트 상에 적절한 전압을 프로그래밍함으로써 이것을 행할 수 있다.
픽셀 회로(200)는 AMOLED 디스플레이를 위해 픽셀 회로의 단지 일 예를 제공하는 것을 주목해야 한다. 다른 픽셀 회로들은 본 명세서의 실시예들에 더 이용될 수 있다. 예를 들면, 추가적인 회로(예를 들면, TFT들과 관련된 비균일성들 및 안정성 문제들을 보상하기 위함), 상이한 TFT 타입들(예를 들면, p형보다 오히려 n형), 및/또는 상이한 프로그래밍 방법들(예를 들면, 전압 프로그래밍보다 오히려 전류 프로그래밍)을 갖는 다른 픽셀 회로들이 이용될 수 있다. 그러나, 각 픽셀 회로 구현은 도 2에서의 구동 TFT(204) 및 OLED(202)와 마찬가지로, OLED와 직렬인 채널을 갖는 구동 TFT를 일반적으로 포함할 것이다.
도 3을 이제 참조하면, 디스플레이 모드에서 광을 방출하며 감지 모드에서 광을 감지하도록 기능할 수 있는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)(도 2에서의 픽셀 회로(200)와 동일한 방위 및 구성을 각각 가짐)의 어레이를 갖는 이중 기능 AMOLED 디스플레이(300)는 본 명세서의 실시예들에 따라 예시된다. AMOLED 디스플레이(300)는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 어레이에 더하여, 선택 라인 드라이버(302), 데이터 라인 드라이버(304), 및 감지 회로(306)를 특히 포함한다.
디스플레이 모드에서 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9) 중 하나 이상을 동작시킬 시에, 선택 라인 드라이버(302) 및 데이터 라인 드라이버(304)는 특정 밝기 또는 휘도를 제공하도록 각 픽셀 회로를 선택 및 프로그래밍하기 위해 제어기(도시되지 않음)의 제어 하에 함께 동작한다. 더 구체적으로, 선택 라인 드라이버(302)는 선택 라인들(210) 중 하나에 적절한 전압을 배치함으로써 프로그래밍을 위해 픽셀 회로들의 행을 선택하도록 구성된다. 예를 들면, 선택 라인 드라이버(302)는 그 픽셀들에 결합된 선택 라인들(212)의 선택 라인 상에 적절한 전압을 배치함으로써 프로그래밍을 위해 픽셀 회로들(200-2, 200-5, 및 200-8)을 선택할 수 있다. 픽셀 회로들(200-2, 200-5, 및 200-8)은 도 2에서의 픽셀 회로(200)와 동일한 방위 및 구성을 갖는 실시예에 있어서, 선택 라인 드라이버(302)는 각각의 액세스 TFT들을 턴온함으로써 픽셀 회로들의 행을 선택한다.
선택되면, 또는 그 액세스 TFT들이 선택 라인 드라이버(302)에 의해 턴온되면, 데이터 라인 드라이버(304)는 그 특정 픽셀 회로에 결합된 데이터 라인들(212)의 데이터 라인 상에 적절한 프로그래밍 전압을 배치함으로써 선택된 픽셀 회로들 중 특정 하나를 프로그래밍할 수 있다. 예를 들면, 픽셀 회로들(200-2, 200-5, 및 200-8)이 선택 라인 드라이버(302)에 의해 선택되는 것으로 가정하면, 데이터 라인 드라이버(304)는 픽셀 회로(200-5)에 결합된 데이터 라인들(212)의 데이터 라인 상에 적절한 프로그래밍 전압을 배치함으로써 픽셀 회로(200-5)를 프로그래밍할 수 있다. 프로그래밍 전압은 특정 픽셀 회로의 구동 TFT의 게이트 상에 프로그래밍되며, 구동 TFT가 도 2에 상술한 바와 같이 디스플레이 모드에서 그 포화 영역에 바이어스되기 때문에, 그 게이트 상의 프로그래밍 전압은 픽셀 회로의 OLED를 통해 전류를 결정함으로써, 그 밝기 또는 휘도를 결정한다.
디스플레이 모드에서 동작하는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 어레이에서의 각 OLED는 AMOLED 디스플레이(300)에 의해 디스플레이를 위한 이미지를 포맷 또는 생성하도록 선택 라인 드라이버(302) 및 데이터 라인 드라이버(304)를 이용하여 상술한 방법으로 개별적으로 선택되어 프로그래밍될 수 있다. 디스플레이 모드에서 동작하는 각 픽셀 회로(200-1 내지 200-9)의 OLED는 그 픽셀 회로들에 결합된 제 1 바이어스 전압 라인들(214) 및 제 2 바이어스 전압 라인들(216)에 걸쳐서 인가된 정전압(OLED들을 순바이어스하기에 충분함)에 의해 순바이어스된다(즉, 제 2 바이어스 전압 라인들(216)에 대한 제 1 바이어스 전압 라인들(214) 상의 전압이 포지티브임).
감지 모드에서 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9) 중 하나 이상을 동작시킬 시에, 선택 라인 드라이버(302) 및 데이터 라인 드라이버(304)는 광을 방출하는 것보다는 오히려 일부 기간 동안 광을 감지하는데 이용되도록 픽셀 회로들의 하나 이상의 열들(또는 픽셀 회로들의 하나 이상의 열들의 부분들)을 선택 및 프로그래밍하기 위해 제어기(도시되지 않음)의 제어 하에 함께 동작한다. 예를 들면, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열은 그 동작의 포화 영역과 대조적으로, 그 각각의 구동 TFT들이 그 동작의 선형 영역에서 동작하도록 선택 라인 드라이버(302)에 의해 선택되어 데이터 라인 드라이버(304)에 의해 프로그래밍될 수 있다. 더 구체적으로, 그리고 일 실시예에 있어서 데이터 라인 드라이버(304)는 구동 TFT들이 동일한 또는 유사한 저항을 갖는 그 동작의 선형 영역에서 동작하도록 동일한 또는 유사한 전압들을 갖는 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)에 대응하는 각 구동 TFT의 게이트들을 프로그래밍할 수 있다.
게다가, 감지 모드에서 동작하도록, 광을 감지하는데 이용될 픽셀 회로들의 하나 이상의 열들은 제어기(도시되지 않음)의 제어 하에 감지 회로(306)에 의해 광기전(photovoltaic) 및/또는 광전도(photoconductive) 모드로 배치된다. 더 구체적으로, 감지 회로(306)는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 어레이의 각각의 열에 각각 결합된 직렬 스위치들(S1, S2, 및 S3)을 포함한다. 각 스위치는 픽셀 회로들의 열이 동작해야 하는 모드에 따라, 2개의 상이한 바이어스 전압들(Vb1 및 Vb3) 중 하나에 픽셀 회로들의 그 각각의 열의 제 1 바이어스 전압 라인들(214)의 제 1 바이어스 전압 라인을 결합한다.
예를 들면, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열이 디스플레이 모드에서 동작해야 하는 경우, 제어기는 바이어스 전압(Vb1)에 (픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에 대응하는 제 1 바이어스 전압 라인들(214)의) 제 1 바이어스 전압 라인을 결합하도록 스위치(S1)를 제어할 수 있다. 바이어스 전압(Vb1)은 제 2 바이어스 전압 라인(픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에 대응하는 제 2 바이어스 전압 라인들(216))에 결합된 바이어스 전압(Vb2)에 대해 포지티브이다. 따라서, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)은 순바이어스되어 디스플레이 모드에서 광을 방출할 수 있다.
다른 한편, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열이 감지 모드에서 동작해야 하는 경우, 제어기는 바이어스 전압(Vb3)에 (픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에 대응하는 제 1 바이어스 전압 라인들(214)의) 제 1 바이어스 전압 라인을 결합하도록 스위치(S1)를 제어할 수 있다. 바이어스 전압(Vb3)은 제 2 바이어스 전압 라인(픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에 대응하는 제 2 바이어스 전압 라인들(216))에 결합된 바이어스 전압(Vb2)에 대해 네거티브이거나, 바이어스 전압(Vb2)과 동일하다. 따라서, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)은 그 광전도 모드에서 역바이어스되거나 그 광기전 모드에서 언바이어스되며, 그 결과 감지 모드에서 광을 감지할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 각 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열은 도 2에 도시된 바와 같이 구동 TFT의 채널과 직렬 결합된 OLED를 포함한다. 열에서 이 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3) 각각의 직렬 결합된 OLED 및 구동 TFT는 병렬 조합으로 함께 더 결합된다. 감지 회로(306)에 포함된 전류 센서는 감지 모드에서 동작하는 동안 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 OLED들의 표면에 충돌하는 광의 결과로서 이 병렬 조합을 통해 생성되어 흐르는 전류를 측정하도록 구성된다.
픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 OLED들에 충돌하는 광에 의해 생성된 전류를 측정하도록 특히 구성된 감지 회로(306)에서의 전류 센서는 일부 저항 성분을 가지는 임피던스(Z1)와, 감지 증폭기(SA1)를 포함한다. 임피던스(Z1)의 저항 성분은 이 때 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 OLED들에 충돌하는 광에 의해 생성된 전류를 감지 증폭기(SA1)에 의해 증폭된 감지 전압으로 변환한다. 감지 증폭기(SA1)는 측정된 전류의 크기를 나타내는 전압을 출력하며 제어기(도시되지 않음)에 보고하기 위한 전류 보고 회로(308)에 이 전압을 제공한다.
픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 어레이에서의 픽셀 회로들의 다른 열들은 유사한 전류 센서 구성들을 갖는다. 예를 들면, 픽셀 회로들(200-4, 200-5, 및 200-6)의 제 2 열은 임피던스(Z2) 및 감지 증폭기(SA2)를 갖는 전류 센서에 결합되며, 픽셀 회로들(200-7, 200-8, 및 200-9)의 제 3 열은 임피던스(Z3) 및 감지 증폭기(SA3)를 갖는 전류 센서에 결합된다. 게다가, 이 전류 센서들 각각은 제어기(도시되지 않음)에 보고하기 위한 전류 보고 회로(308)에 그 각각의 출력 전압을 더 제공한다. 그러나, 픽셀 회로들의 각 열에 대한 도 3에 도시된 전류 센서들은 단지 하나의 가능한 전류 센서 구성을 나타내며 다른 전류 센서 구성들이 이용될 수 있는 것이 주목되어야 된다. 예를 들면, 도 5는 이용될 수 있는 다른 전류 센서(500)를 예시한다. 전류 센서(500)는 증폭기(502) 및 선택적 피드백 임피던스(504)를 포함한다.
전류 보고 회로(308)는 각종 적당한 수단 중 어느 하나를 이용하여 제어기(도시되지 않음)에 각 전류 센서의 출력 전압을 전달할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 있어서, 전류 보고 회로(308)는 한번에 제어기에 보고하기 위해 감지 회로(306)의 전류 센서들의 출력 전압들 중 하나를 선택하도록 구성된 적어도 하나의 멀티플렉서를 포함한다. 감지 회로(306)의 다른 실시예들에 있어서, 전류 보고 회로(308)가 이용되지 않으며 출력 전압들은 예를 들면 아날로그 값으로부터 디지털 값으로의 전류 센서 출력 전압들의 변환 외에 임의의 중간 처리없이 제어기에 직접 송신된다.
전류 센서의 출력 전압이 제어기(도시되지 않음)에 보고되면, 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)가 현재 동작하고 있는 환경의 주변 광 조건들을 추정하도록 전류 센서가 대응하는 OLED들의 열에 충돌하는 광의 강도를 나타내는 출력 전압을 이용할 수 있다. 예를 들면, 그리고 일 실시예에 있어서 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)가 현재 동작하고 있는 환경의 주변 광 조건들을 추정하도록 일정 기간 동안 획득되어 하나 이상의 전류 센서들로부터 그것에 보고되는 출력 전압의 다수의 샘플들을 저역 필터링할 수 있다. 밝은 환경들에 있어서, AMOLED 디스플레이(300)에 의해 생성되며 AMOLED 디스플레이(300) 상에 다시 반사되는 광은 일반적으로 추정된 주변 광의 비지배적인 소스(non-dominant source)이다. 그러나, 어두운 환경들에 있어서 AMOLED 디스플레이에 의해 생성되며 AMOLED 디스플레이(300) 상에 다시 반사되는 광은 일반적으로 추정된 주변 광의 지배적인 소스(dominant source)가 된다.
추정되면, 제어기는 주변 광 조건들에 필요한 밝기 또는 휘도를 충족하지만, 크게 초과하지 않도록 AMOLED 디스플레이(300)에서 OLED들의 밝기 또는 휘도를 조정하기 위해 추정된 주변 광 조건들을 이용함으로써, 디스플레이에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 추정된 주변 광 조건들이 밝으면, 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)에서 OLED들의 밝기 또는 휘도를 증가시킬 수 있으며, 추정된 주변 광 조건들이 비교적 덜 밝으면, 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)에서 OLED들의 밝기 또는 휘도를 감소시킬 수 있다.
게다가, 제어기는 터치 및/또는 근접 감지 기능을 수행하도록 추정된 주변 광 조건들을 더 이용할 수 있다. 예를 들면, 그리고 일 실시예에 있어서 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)에서 픽셀 회로들의 열의 하나 이상의 픽셀 회로들이 기간 동안 획득되는 그 픽셀 회로들과 관련된 전류 센서의 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 주변 광 레벨의 전류 추정 사이의 차이에 기초하여 손가락 또는 어떤 다른 물체에 의해 터치된 것으로 결정할 수 있다. 차이가 어떤 임계량보다 크면, 열에서 그 픽셀 회로들의 하나 이상의 터치가 제어기에 의해 발생되도록 결정될 수 있다. 일반적으로, 추정된 주변 광 조건들은 터치 감지 기능을 "교정"하는데 이용된다. AMOLED 디스플레이(300)에서 픽셀 회로들의 열의 하나 이상의 픽셀 회로들에 물체의 근접은 유사한 방법으로 결정될 수 있다.
또 다른 예에 있어서, 제어기는 추정된 주변 광 조건들 및 팩시밀리 동작들에 상용되는 문서 스캐닝 기능을 수행하거나, 물리적 사용자 인증 보안 동작들에 상용되는 지문 스캐닝 기능을 수행하기 위해 감지 및 디스플레이 모드 둘 다에서 동작하도록 구성된 하나 이상의 픽셀 회로들을 더 이용할 수 있다.
픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 어레이는 명료성을 위해 단지 소수의 픽셀 회로들을 포함하는 것을 주목해야 한다. 그러나, AMOLED 디스플레이(300)의 실제 구현에 있어서, 어레이는 일반적으로 모든 픽셀 회로들이 반드시 디스플레이 모드에서 광을 방출하며 감지 모드에서 광을 감지하도록 기능하는 것이 아닐지라도 실질적으로 더 많은 픽셀 회로들을 포함할 것이다.
예를 들면, 픽셀 회로들의 소그룹들은 디스플레이 모드 및 감지 모드 둘 다에서 동작하도록 구성될 수 있는 한편, 다른 픽셀 회로들은 단지 디스플레이 모드에서 동작하도록 구성된다. 디스플레이 모드 및 감지 모드 둘 다에서 동작하도록 구성된 픽셀 회로들의 그룹들은 AMOLED 디스플레이를 구성하는 픽셀 회로들의 어레이를 통해 분포될 수 있으며 임의 수의 픽셀 회로들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 10 × 10, 20 × 10, 또는 픽셀 회로들의 비직사각형 그룹화들은 디스플레이 모드 및 감지 모드 둘 다에서 동작하도록 구성되며, 단지 디스플레이 모드에서 동작하도록 구성된 픽셀 회로들이 이중 기능 픽셀 회로들의 그룹들 사이에 배치된 상태에서 AMOLED 디스플레이를 구성하는 픽셀 회로들의 어레이를 통해 분포될 수 있다.
게다가, 이중 기능 픽셀 회로들의 그룹들은 동일하거나 상이한 시간들에 그리고 동일하거나 상이한 지속 기간들 동안 감지 모드에서 배치될 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 실시예에 있어서 이중 기능 픽셀 회로들의 그룹들은 AMOLED 디스플레이의 사용자가 이중 기능 픽셀 회로들의 그룹들이 디스플레이 모드에서 동작하고 있지 않을 때 및 그것들이 2개의 목적들에 이용되고 있는 것을 용이하게 인지할 수 없도록 디스플레이 모드로 다시 배치되기 전에 단지 제한된 기간 동안 감지 모드에서 배치된다.
픽셀 회로(200)는 도 3에 예시된 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)을 구현하기 위한 픽셀 회로의 단지 일 예를 제공하는 것을 더 주목해야 된다. 다른 픽셀 회로들은 본 명세서의 실시예들에 더 이용될 수 있다. 예를 들면, 추가적인 회로(예를 들면, TFT들과 관련된 비균일성들과 안정성 문제들을 보상하기 위함), 상이한 TFT 타입들(예를 들면, p형보다 오히려 n형), 및/또는 상이한 프로그래밍 방법들(예를 들면, 전압 프로그래밍보다 오히려 전류 프로그래밍)을 갖는 다른 픽셀 회로들이 이용될 수 있다. 그러나, 각 픽셀 회로 구현은 도 2에서의 구동 TFT(204) 및 OLED(202)와 마찬가지로, OLED와 직렬인 채널을 갖는 구동 TFT를 일반적으로 포함할 것이다.
이제 도 4를 참조하면, 디스플레이 모드에서 광을 방출하며 감지 모드에서 광을 감지하도록 기능할 수 있는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)(도 2에서 픽셀 회로(200)와 동일한 방향 및 구성을 각각 가짐)의 어레이를 갖는 이중 기능 AMOLED 디스플레이(400)는 본 명세서의 실시예들에 따라 예시된다. AMOLED 디스플레이(400)는 상술되고 도 3에서 예시된 AMOLED 디스플레이(300)와 동일한 방법으로 구성되어 기능한다. 그러나, AMOLED 디스플레이(400)는 상이한 감지 회로(402)를 포함한다.
도 4에 예시된 바와 같이, 감지 회로(402)는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 하나를 초과하는 열에 결합된 임피던스(Z1) 및 감지 증폭기(SA1)로 구성된 예시적 전류 센서를 포함한다. 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 하나를 초과하는 열에 전류 센서를 결합함으로써, 감지 회로(402)의 구성요소들의 수 및 복잡성이 감소될 수 있다. 예를 들면, 감지 모드에서 동작하고 있는 픽셀 회로들(200-1 내지 200-9)의 각 열을 통해 흐르는 전류를 감지하기 위한 분리된 전류 센서를 갖기보다는 오히려, 단일 전류 센서가 그러한 픽셀 회로들의 다수의 열들에 이용될 수 있다. 그러나, 열들의 그러한 그룹화는 해상도 감지를 감소시킬 수 있으므로 단일 전류 센서에 결합된 열들의 수와 원하는 해상도 감지 사이의 일부 균형은 유익할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본 명세서의 실시예들에 따른 이중 기능 AMOLED 디스플레이를 동작하기 위한 방법의 순서도(600)가 예시된다. 순서도(600)의 방법은 도 3에 예시된 이중 기능 AMOLED 디스플레이(300)를 계속 참조하여 설명된다. 그러나, 방법은 도 4에 예시된 AMOLED 디스플레이(400)와 같은 다른 AMOLED 디스플레이들에 의해 구현될 수 있는 것을 주목해야 한다. 순서도(600)의 단계들의 일부는 도 6에 도시된 순서로 발생되지 않아야 하는 것을 더 주목해야 된다.
순서도(600)의 방법은 단계 602에서 시작하고 단계 604로 이행된다. 단계 604에서 픽셀 회로들의 열(또는 픽셀 회로들의 열의 일부)이 감지 모드 또는 디스플레이 모드에서 동작하는지에 관한 판단은 AMOLED 디스플레이(300)의 제어기(도시되지 않음)에 의해 이루어진다. 예시적 목적들을 위해, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열은 논의를 위해 본 출원에서 이용될 것이다.
픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열이 감지 모드가 아닌 디스플레이 모드에서 동작해야 하는 것으로 가정하면, 순서도(600)는 단계 604로부터 단계 606으로 진행한다. 단계 606에서, AMOLED 디스플레이(300)의 제어기는 바이어스 전압(Vb2)에 대해 충분히 포지티브인 바이어스 전압(Vb1)에 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열의 직렬 결합된 OLED들 및 구동 트랜지스터들의 병렬 조합을 결합하도록 스위치(S1)를 제어한다. 바이어스 전압(Vb1)에 결합될 때, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열은 순바이어스되고 상술한 바와 같이 디스플레이 모드에서 광을 방출하는데 이용될 수 있다.
단계 606 후에, 순서도(600)는 AMOLED 디스플레이(300)의 제어기가 그 동작의 포화 영역에서 바이어스되도록 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에서의 각 픽셀의 구동 트랜지스터를 더 제어하는 단계 608로 이행된다.
이제 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열이 디스플레이 모드가 아닌 감지 모드에서 동작해야 하는 것으로 가정하면, 순서도(600)는 단계 604로부터 단계 610으로 진행한다. 단계 610에서, AMOLED 디스플레이(300)의 제어기는 바이어스 전압(Vb2)에 대해 동일하거나 충분히 네거티브인 바이어스 전압(Vb3)에 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열의 직렬 결합된 OLED들 및 구동 트랜지스터들의 병렬 조합을 결합하도록 스위치(S1)를 제어한다. 바이어스 전압(Vb3)에 결합될 때, 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열은 언바이어스되거나 역바이어스되어 상술한 바와 같이 감지 모드에서 광을 감지하는데 이용될 수 있다.
단계 610 후에, 순서도(600)는 AMOLED 디스플레이(300)의 제어기가 그 동작의 선형 영역에서 바이어스되도록 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열에서 각 픽셀의 구동 트랜지스터를 더 제어하는 단계 612로 이행된다.
단계 612 후에, 순서도(600)는 단계 614로 이행된다. 단계 614에서, 감지 모드에서 동작하는 픽셀 회로들(200-1, 200-2, 및 200-3)의 열의 직렬 결합된 OLED들 및 구동 트랜지스터들의 병렬 조합을 통해 흐르는 전류가 감지되어 AMOLED 디스플레이(300)의 제어기에 보고된다. 그 다음, 제어기는 AMOLED 디스플레이(300)가 현재 동작하고 있는 환경의 주변 광 조건들을 추정하도록 보고된 전류의 값을 이용할 수 있다.
Ⅲ. 예시적 컴퓨터 시스템 구현
본 출원에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 다양한 요소들 및 특징들은 아날로그 및/또는 디지털 회로들을 이용하는 하드웨어로, 하나 이상의 범용 또는 특별한 목적 프로세서들에 의해 명령어들의 실행을 통한 소프트웨어로, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수 있는 것이 당업자(들)에게 명백해질 것이다.
범용 컴퓨터 시스템의 이하의 설명은 완전성을 위해 제공된다. 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터 시스템 또는 다른 처리 시스템의 환경에서 구현될 수 있다. 그러한 컴퓨터 시스템(700)의 예가 도 7에 도시되어 있다. AMOLED 디스플레이(300) 및 AMOLED 디스플레이(400)의 제어기(도시되지 않음) 및 도 6에 도시된 순서도의 단계들 각각은 하나 이상의 구별된 컴퓨터 시스템들(700) 상에서 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(700)은 프로세서(704)와 같은 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 프로세서(704)는 특수용 또는 범용 디지털 신호 프로세서일 수 있다. 프로세서(704)는 통신 기반구조(702)(예를 들면, 버스 또는 네트워크)에 연결된다. 다양한 소프트웨어 구현들은 이 예시적 컴퓨터 시스템에 관하여 설명된다. 이 설명을 판독한 후에, 다른 컴퓨터 시스템들 및/또는 컴퓨터 아키텍처들을 이용하는 발명을 구현하는 방법이 당업자(들)에게 명백해질 것이다.
또한, 컴퓨터 시스템(700)은 주 메모리(706), 바람직하게는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함하며, 보조 메모리(708)를 포함할 수도 있다. 보조 메모리(708)는 예를 들면 하드 디스크 드라이브(710) 및/또는 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프 드라이브, 광 디스크 드라이브 등을 나타내는 분리가능 저장 드라이브(712)를 포함할 수 있다. 분리가능 저장 드라이브(712)는 잘 알려진 방법으로 분리가능 저장 유닛(716)으로부터 판독하며 이에 기록한다. 분리가능 저장 유닛(716)은 분리가능 저장 드라이브(712)에 의해 판독되며 이에 기록되는 플로피 디스크, 자기 테이프, 광 디스크 등을 나타낸다. 당업자(들)에 의해 인식될 수 있는 바와 같이, 분리가능 저장 유닛(716)은 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 데이터를 저장한 컴퓨터 이용가능 저장 매체를 포함한다.
대안적인 구현들에 있어서, 보조 메모리(708)는 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 명령어들이 컴퓨터 시스템(700)으로 로딩되게 하는 다른 유사한 수단들을 포함할 수 있다. 그러한 수단은 예를 들면 분리가능 저장 유닛(718) 및 인터페이스(714)를 포함할 수 있다. 그러한 수단의 예들은 (비디오 게임 장치들에 있는 것과 같은) 프로그램 카트리지와 카트리지 인터페이스, (EPROM 또는 PROM과 같은) 분리가능 메모리 칩과 관련 소켓, 섬 드라이브(thumb drive)와 USB 포트, 및 소프트웨어와 데이터가 분리가능 저장 유닛(718)으로부터 컴퓨터 시스템(700)로 전송되게 하는 다른 분리가능 저장 유닛들(718)과 인터페이스들(714)을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(700)은 통신 인터페이스(720)를 포함할 수도 있다. 통신 인터페이스(720)는 소프트웨어 및 데이터가 컴퓨터 시스템(700)과 외부 장치들 사이에서 전송되게 한다. 통신 인터페이스(720)의 예들은 모뎀, 네트워크 인터페이스(이더넷 카드와 같음), 통신 포트, PCMCIA 슬롯 및 카드 등을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(720)를 통해 전송된 소프트웨어 및 데이터는 전자식, 전자기, 광학일 수 있는 신호들, 또는 통신 인터페이스(720)에 의해 수신될 수 있는 다른 신호들의 형태이다. 이 신호들은 통신 경로(722)를 통해 통신 인터페이스(720)에 제공된다. 통신 경로(722)는 신호들을 반송하며 와이어나 케이블, 광섬유, 전화선, 휴대 전화 링크, RF 링크 및 다른 통신 채널들을 이용하여 구현될 수 있다.
본 출원에서 이용된 바와 같이, "컴퓨터 프로그램 매체들" 및 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어들은 분리가능 저장 유닛들(716 및 718) 또는 하드 디스크 드라이브(710)에 설치된 하드 디스크와 같은 실감형 저장 매체로서 일반적으로 지칭하는데 이용된다. 이 컴퓨터 프로그램 제품들은 컴퓨터 시스템(700)에 소프트웨어를 제공하기 위한 수단들이다.
컴퓨터 프로그램들(컴퓨터 제어 논리로도 불림)은 주 메모리(706) 및/또는 보조 메모리(708)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램들은 통신 인터페이스(720)를 통해 수신될 수도 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램들은 실행될 때 컴퓨터 시스템(700)이 본 출원에서 논의된 바와 같이 본 발명을 구현할 수 있게 한다. 특히, 컴퓨터 프로그램들은 실행될 때 프로세서(704)가 본 출원에서 설명된 방법들 중 어느 하나와 같은 본 발명의 프로세스들을 구현할 수 있게 한다. 따라서, 그러한 컴퓨터 프로그램들은 컴퓨터 시스템(700)의 제어기들을 나타낸다. 본 발명이 소프트웨어를 이용하여 구현될지라도, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장되며 분리가능 저장 드라이브(712), 인터페이스(714), 또는 통신 인터페이스(720)를 이용하여 컴퓨터 시스템(700)으로 로딩될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명의 특징들은 예를 들면 주문형 반도체들(ASIC들) 및 게이트 어레이들과 같은 하드웨어 구성요소들을 이용하는 하드웨어로 주로 구현된다. 또한, 본 출원에서 설명된 기능들을 수행하기 위해 하드웨어 상태 기계의 구현은 당업자(들)에게 명백해질 것이다.
Ⅳ. 결론
본 명세서는 특정 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능 형성 블록들의 원조로 설명되었다. 이 기능 형성 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위해 본 출원에서 임의로 정의되었다. 대안적인 경계들은 그 특정 기능들 및 그 관계들이 적절히 수행되는 한 정의될 수 있다.

Claims (15)

  1. 구동 트랜지스터의 채널과 직렬 결합된 OLED를 각각 포함하는 픽셀(pixel)들의 열(column)로서, 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 직렬 결합된 OLED 및 구동 트랜지스터는 병렬 조합으로 함께 결합된 상기 픽셀들의 열;
    상기 병렬 조합을 통해 흐르는 전류를 출력 전압으로 변환하도록 구성된 전류 센서;
    제 1 스위칭 상태에서 상기 전류 센서로부터 상기 병렬 조합을 결합해제하며 제 2 스위칭 상태에서 상기 전류 센서에 상기 병렬 조합을 결합하도록 구성된 스위치; 및
    상기 픽셀들의 열이 디스플레이 모드에서 기능해야 하는 경우, 상기 스위치가 상기 제 1 스위칭 상태에 있고 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 구동 트랜지스터가 동작의 포화 영역에 있도록 제어하며, 상기 픽셀들의 열이 감지 모드에서 기능해야 하는 경우, 상기 스위치가 상기 제 2 스위칭 상태에 있고 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 구동 트랜지스터가 동작의 선형 영역에 있게 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는, 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제 1 스위칭 상태에서 제 1 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 제 1 단인 상기 구동 트랜지스터의 소스 단자를 결합하도록 더 구성되며, 상기 제 1 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 제 2 단인 상기 OLED의 캐소드 단자에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 포지티브(positive)인, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제 2 스위칭 상태에서 제 3 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 상기 제 1 단을 결합하도록 더 구성되며, 상기 제 3 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 상기 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 네거티브(negative)인, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제 2 스위칭 상태에서 제 3 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 상기 제 1 단을 결합하도록 더 구성되며, 상기 제 3 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 상기 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압과 동일한, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 센서는,
    상기 병렬 조합을 통해 흐르는 상기 전류를 감지 전압으로 변환하도록 구성된 임피던스(impedance); 및
    상기 출력 전압을 제공하기 위해 상기 감지 전압을 증폭하도록 구성된 증폭기를 포함하는, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기에 상기 출력 전압을 전달하도록 구성된 전류 보고 회로를 더 포함하는, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전류 보고 회로는 멀티플렉서를 포함하는, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 상기 출력 전압의 샘플들을 저역통과 필터링(low pass filtering)함으로써 상기 이중 기능 OLED 디스플레이의 환경에서 주변 광 레벨을 결정하도록 더 구성된, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주변 광 레벨에 기초하여 상기 디스플레이 모드에서 기능할 때 상기 픽셀들의 열의 밝기를 조정하도록 더 구성된, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 기간 동안 획득되는 상기 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 상기 주변 광 레벨 사이의 차이에 기초하여 상기 픽셀들의 열이 상기 기간 동안 터치된 것으로 결정하도록 더 구성된, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 기간 동안 획득되는 상기 출력 전압의 하나 이상의 샘플들과 관련된 광 레벨과 상기 주변 광 레벨 사이의 차이에 기초하여 상기 픽셀들의 열에 물체의 근접을 결정하도록 더 구성된, 이중 기능 OLED 디스플레이.
  12. 구동 트랜지스터의 채널과 직렬 결합된 OLED를 각각 포함하는 픽셀들의 열을 포함하며, 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 직렬 결합된 OLED 및 구동 트랜지스터는 병렬 조합으로 함께 결합된 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작 방법으로서,
    전류 센서를 이용하여 상기 병렬 조합을 통해 흐르는 전류를 출력 전압으로 변환하는 단계;
    제 1 스위칭 상태에서 스위치를 이용하여 상기 전류 센서로부터 상기 병렬 조합을 결합해제하는 단계;
    제 2 스위칭 상태에서 상기 스위치를 이용하여 상기 전류 센서에 상기 병렬 조합을 결합하는 단계;
    상기 픽셀들의 열이 디스플레이 모드에서 기능해야 하는 경우, 상기 스위치가 상기 제 1 스위칭 상태에 있고 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 구동 트랜지스터가 동작의 포화 영역에 있도록 제어하는 단계; 및
    상기 픽셀들의 열이 감지 모드에서 기능해야 하는 경우, 상기 스위치가 상기 제 2 스위칭 상태에 있고 상기 픽셀들의 열에서의 각 픽셀의 상기 구동 트랜지스터가 동작의 선형 영역에 있도록 제어하는 단계를 포함하는, 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 상태에서 상기 스위치를 이용하여 제 1 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 제 1 단인 상기 구동 트랜지스터의 소스 단자를 결합하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 제 2 단인 상기 OLED의 캐소드 단자에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 포지티브인, 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 상태에서 상기 스위치를 이용하여 제 3 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 상기 제 1 단을 결합하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 상기 제 2 단에 결합된 제 2 바이어스 전압에 대해 네거티브인, 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 상태에서 상기 스위치를 이용하여 제 3 바이어스 전압에 상기 병렬 조합의 상기 제 1 단을 결합하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 바이어스 전압은 상기 병렬 조합의 제 2 단에 결합된 상기 제 2 바이어스 전압과 동일한, 이중 기능 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이의 동작 방법.
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