KR20120073269A - 터치 스크린 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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KR20120073269A
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유안 스미스
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캠브리지 디스플레이 테크놀로지 리미티드
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Abstract

터치 스크린 디스플레이 디바이스는 이미지를 생성하기 위한 복수의 디스플레이 픽셀(22), 디스플레이 픽셀(22) 사이에 배출된 방출기(23, 24) 및 방출하는 광 및 광을 검출하기 위해 디스플레이 픽셀(22) 사이에 배치된 검출기(25, 26, 27)를 포함한다. 방출기(23, 24)로부터의 광은 전면부(33)에 도달하기 위해 투명 기판(28)으로 커플링되어, 임계각보다 작은 각도에서 입사한 광을 전송하고 임계각보다 큰 각도에서 입사한 광은 완전하게 내부로 반사한다. 디스플레이 디바이스는 상이한 특정 방출기(23, 24)로부터 각각의 검출기(25, 26, 27)에 도달하는 광을 검출하고, a. 각각의 검출기(25, 26, 27)에 의해 수신되어 근접 필드 오브젝트로부터 반사를 지향시키는 것에 기인할 수 있는 광과, b. 완전하게 내부로 반사되어 터치하는 오브젝트에 의해 실패할 수 있는 광을 측정하기 위한 방출기(23, 24) 및 검출기(25, 26, 27)에 커플링된 프로세싱 수단(37, 38, 39)을 더 포함한다.

Description

터치 스크린 디스플레이 디바이스{TOUCH SCREEN DISPLAY DEVICE}
본 발명은 터치 스크린 디스플레이 디바이스, 특히, 배타적이지는 않지만, 이는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode;OLED) 디스플레이 디바이스의 부분으로서 집적될 수 있는 (적외선을 포함한) 광학 터치 스크린 디스플레이 스크린에 관한 것이다.
액정 다이오드(Liquid Crystal Diode;LCD) 디스플레이로 집적된 적외선 터치 스크린 기술을 제공하는 것이 알려져 있다. 하지만, 이러한 기술은 오직 스크린을 터치하는 오브젝트(object)의 존재만을 검출할 수 있고, 이는 실제로 오브젝트의 이미지를 제공하는 것이 아니어서, 이들의 크기 및 형상에 관한 정보를 제공하지 않으며, 예를 들면, 바 코드를 인식할 수 없다. 또한, 적외선 방출기 및 검출기를 LCD와 함께 단일 백플레인(back plane) 상으로 집적시키는 것은 어렵다고 증명되었다. 일반적으로, 적외선 방출기 및 검출기는 LCD 플레인 뒤에 위치되고, 더 복잡하며, 제조하기 위해 많은 비용이 든다.
근접 필드(near field) 광학 터치 스크린이 알려져 있고, 근접 필드 오브젝트의 존재, 즉, 오브젝트가 가깝지만, 실제로 터치하는 것은 아니며, 디스플레이 스크린은 근접 검출(proximity detection) 을 사용하여 검출된다. 실제로 디스플레이 스크린을 터치하는 오브젝트의 존재를 검출하는 광학 터치 스크린이 또한 알려져 있으며, 여기서 터칭(touching) 오브젝트는 실패한 전반사(Frustrated Total Internal Reflection;FTIR)를 사용하여 검출된다. 이 경우에, 방출기로부터의 광은 디스플레이의 표면으로부터 완전하게 내부적으로 반사되며, 이 방출기로부터의 라인에 위치된 검출기에 의해 검출된다. 오브젝트가 디스플레이의 표면을 터치하는 경우, 전반사가 실패하면, 광이 스크린의 표면을 터치하는 오브젝트에 의해 흡수되기 때문이다. 이 방식으로, 검출기의 복수의 행 및 열을 가짐으로써, 전반사가 실패한 행 및 열에서 검출하여 오브젝트의 위치가 측정될 수 있다.
본 발명은 개선된 터치 스크린 디스플레이 디바이스를 제공하도록 시도한다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 청구항 1에서 청구된 바와 같은 터치 스크린 디스플레이 디바이스가 제공된다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 제 16 항에서 청구된 바와 같이 디스플레이의 표면을 터치하는 오브젝트와 디스플레이에 인접하지만, 터치하지는 않는 오브젝트를 구별하는 방법이 제공된다.
바람직한 실시예가 독립항에서 설명된다.
특히 본 발명은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 디바이스의 부분으로서의 집적을 위해 적합하다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 전자 광학 디스플레이의 특히 이로운 형태를 포함한다. 이들은 밝고, 다채로우며, 빠르게 스위칭하고, 광시야각(wide viewing angle)을 제공하며, 다양한 기판상에서 제조하기에 용이하고 저렴하다.
사용된 재료에 따라, 다양한 색상의 고분자 또는 저분자 중 하나를 사용하여 (본 명세서에서 유기 금속을 포함하는) 유기 LED가 제조될 수 있다. 고분자 기반 유기 LED의 예시가 WO 90/13148, WO 95/06400 및 WO 99/48160에서 설명되고, 저분자 기반 디바이스의 예시는 US 4,539,507에서 설명되며, 덴드리머(dendrimer) 기반 재료는 WO 99/21935 및 WO 02/067343에서 설명된다.
통상적인 유기 LED의 기본 구조는 예를 들어, 정공 수송 레이어(hole transport layer), 전계 발광 레이어(electoluminescent layer) 및 캐소드(cathode) 상에 증착(deposited)된 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide;ITO)를 포함하는 투명한 애노드 레이어(transperant anode layer)를 지원하는 유리 또는 플라스틱 기판을 포함한다. 전계 발광 레이어는, 예를 들어, PEDOT: PSS(Polystyrene-Sulphonate - Doped Polyethylene - Dioxythiophene)를 포함할 수 있다. 캐소드 레이어는 통상적으로 칼슘(calcium)과 같은 낮은 일함수 금속(low work function metal)을 포함하고 향상된 전자 에너지 레벨 매칭을 위해 알루미늄의 레이어와 같은, 전계 발광 레이어에 바로 인접한 추가 레이어를 포함할 수 있다. 애노드 및 캐소드 각각에 대한 접촉 와이어는 전력 소스로의 접속을 제공한다. 동일한 기본 구조는 또한 저분자 디바이스를 위해 이용될 수 있다. 이 구조에 있어서, 광은 "기저 방출기(bottom emitter)"로서 지칭되는 이 구조를 갖는 투명한 애노드 및 기판 및 디바이스를 통해 방출될 수 있다. 캐소드를 통해 방출하는 디바이스는 또한 예를 들어, 캐소드 레이어의 두께를 대략 50-100mm 보다 작게 유지함으로써 구조화될 수 있어서 캐소드는 실질적으로 투명하다.
유기 LED는 단일 또는 다중 색상 화소로 된 디스플레이를 형성하기 위해 픽셀의 행렬의 기판상에 증착될 수 있다. 다중 색상 디스플레이는 빨간색, 초록색 및 파란색 방출 픽셀의 그룹을 사용하여 구조화될 수 있다. 이러한 디스플레이에서 개별 요소는 일반적으로 픽셀을 선택하기 위해 픽셀의 열(또는 컬럼(column)) 라인을 활성화(activating)함으로써 어드레스(addressed)되고 픽셀의 열(또는 컬럼)은 디스플레이를 생성하기 위해, 기록(written)된다. 소위 액티브 행렬 디스플레이는 각각의 픽셀과 관련된 메모리 요소, 통상적으로 스토리지 캐패시터(storage capacitor) 및 트랜지스터(transistor)를 갖지만 CRT 그림과 약간 유사하도록, 정지 이미지의 느낌을 주기 위해, 패시브(passive) 행렬 디스플레이는 이러한 메모리 요소를 갖지 않으며 대신 반복적으로 스캔된다.
이제 본 발명의 특정 실시예가 예시의 방식으로, 도면을 참조하여, 더 완전하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 부분을 형성하는 터치 스크린의 개략도를 도시한다.
도 2는 근접 필드 오브젝트와 함께 도 1의 터치 스크린을 도시한다.
도 3은 터칭 오브젝트와 함께 도 1의 터치 스크린을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4의 터치 스크린 디스플레이 디바이스의 부분을 형성하는 어레이의 두 열의 개략적인 계획도를 도시한다.
따라서, 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 OLED 터치 스크린 디스플레이 디바이스의 부분을 형성하는 터치 스크린(1)은 OLED 방출기의 제 1 어레이 및 검출기의 제 2 어레이 상에 형성된 전면부(3) 및 백플레인(4)을 갖는 투명 기판(2)에 의해 형성된다. 도 1에서는, 단순함을 위해, 오직 하나의 방출기가 도시되고, 복수의 검출기와 함께, 디바이스의 작동을 보다 용이하게 설명하는 것이 가능하도록 한다. 도시된 바와 같이, 투명 기판(2)의 백플레인(4)이 OLED 방출기(5) 및 방출기(5)의 양 측면에 배열된 다수의 검출기(6 내지 11)와 함께 제공된다. OLED 방출기(5)로부터의 광은 최대 180도까지의 광범위의 각도를 통해 방출되지만, 명료성을 위해 약 120도의 커버리지(coverage)로 도시되었다. 도시된 바와 같이, 투명 기판에 대한 임계각(critical angle)보다 큰 각도에서 방출된 광은 투명 기판(2)의 전면부(3)로부터 완전하게 내부로 반사되고 검출기(6, 7, 10, 11)에 도달하며, 반면 임계각보다 작은 각도에서 방출기(5)에 의해 방출된 광은 기판(2)을 통해 전송되고 또한 기판(2)의 전면부(3)를 이탈한 이후에 발산(diverge)한다.
사용자의 손가락과 같은, 오브젝트(12)가, 터치스크린을 터치하지는 않지만, 터치 스크린에 접근할 때, 도 2에서 도시된 바와 같이, 이는 근접 필드 오브젝트가 된다. 기판을 통과한 광 내에 위치된, 근접 필드 오브젝트(12)는 이 광의 일부를 다시 반사한다. 도시된 바와 같이, 근접 필드 오브젝트(12)는 에미터(5)에 대해 중심을 벗어나게 위치되어서, (큰 화살표(13)에 의해 도시된 바와 같이) 더 많은 광이 검출기(8)로 반사되며 (작은 화살표(14)에 의해 도시된 바와 같이) 더 적은 광이 검출기(9)에 도달한다. 따라서, 근접 필드 오브젝트의 존재 및 위치는 상이한 방출기로부터의 다수의 검출기에서 수신된 광에서의 증가를 검출함으로써 측정될 수 있다.
이제 도 3으로 넘어가면, 사용자의 손가락과 같은, 오브젝트(12)가 도시되며, 이는 방출기(5)로부터의 광이 전면부(3)로부터 완전하게 내부로 반사되는 포인트에서 투명 기판(2)의 전면부(3)를 터치한다. 이 경우에, 전반사는 터칭 오브젝트(12)에 의해 실패하기 때문에 그렇지 않았다면, 검출기(6)에 도달한 광이 그렇게 하는 것으로부터 방지되었을 것이다. 따라서, 검출기에서 수신된 광에서의 감소를 측정하는 것은 터칭 오브젝트의 존재를 측정 가능하게 할 것임이 명백해질 것이다. 또한, 상이한 방출기로부터 다수의 검출기에서 이러한 감소를 검출함으로써, 터칭 오브젝트의 위치가 측정될 수 있다.
하나의 방출기로부터 여러 검출기로의 광을 도시하여 상기 설명이 이루어졌지만, 복수의 방출기로부터 하나의 검출기에서 수신된 광을 고려할 때 상황이 유사하다는 것이 명백해질 것이며, 인접(neighbouring) 방출기로부터 수신된 광은 근접 필드 오브젝트로부터의 반사에 기인하고 TIR로부터 존재하는 추가 오브젝트로부터의 광은 터칭 오브젝트에 기인한 TIR 광의 실패를 갖는다. 따라서, 방출기 및 검출기의 어레이를 구조화함으로써, 신호 분석을 통해 두 디지털 표현이 생성될 수 있다 - 하나는 근접 필드 오브젝트에 대한 것이고 하나는 터칭 오브젝트에 대한 것이다. 물론, 터칭 오브젝트는 (매우) 근접 필드 오브젝트로서 간주될 수 있고 유사한 반사광을 생성할 것이다. 하지만, (전면부와 접촉한 것에 극도로 근접하지 않았다면) 근접 필드 오브젝트는 완전하게 내부로 반사된 광을 실패시키지 않을 것이며, 오브젝트의 두 가지 타입은 정보의 양쪽 타입을 가짐으로써 구별될 수 있다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린은, 디스플레이 픽셀(22), 방출기(23 및 24) 및 검출기(25, 26, 및 27)가 그 위에 제공되는 백플레인(21)을 갖는다. 이 실시예에서, 백플레인(21)은 투명 기판(28)로부터 분리된 구조적 부재(separate structural member)이고 구조적 측면 요소(29 및 30)에 의해 이에 연결된다. 디스플레이 픽셀(22)은 바람직하게는 OLED 디스플레이 픽셀이고 방출기(23 및 24)는 또한 바람직하게 OLED 방출기이다. 검출기는 광트랜지스터(phototransistors) 또는 광다이오드(photodiodes)와 같은, 유기 광검출기가 될 수 있다.
점선(31)에 의해 도시된 바와 같이, 디스플레이 픽셀(22)에 의해 방출된 광은, 컨포멀한(conformal) 광학적으로 투명한 재료와 같이, 임의의 적절한 커플링 수단(32)에 의해 투명 기판(28)으로 커플링된다. 이 광은, 일반적으로, 터치 스크린 디스플레이 디바이스의 전면으로부터 뷰잉(viewing)하기 위한 디스플레이 이미지를 생성하기 위해, 투명 기판(28)을 통해 전송될 것이고 이의 전면부(33)를 통과할 것이다. 유사하게, 긴 파선(34)에 의해 도시된 바와 같이, 방출기(23 및 24)로부터의 광은, 컨포멀한 광학적으로 투명한 재료와 같이, 적절한 커플링 수단(명료성을 위해 도시되지 않음)에 의해 투명 기판(28)으로 커플링된다. 이 광은 부분적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 바와 같이, 투명 기판(28)을 통해 전송되고 이의 전면부(33)를 통과할 것이고 부분적으로 전면부(33)에서 완전하게 내부로 반사될 것이다. 완전하게 내부로 반사된 광은 검출기(25, 26, 및 27)에 의해 수신될 것이다. 이해의 용이함을 위해, 검출기(25)에 의해 수신된 광은, 방출기(23) 또는 방출기(24)에 의해 방출되는지에 관계없이, 파선 및 단일 점선(35)으로서 도시된다. 유사하게, 검출기(26)에 의해 수신된 광은 짧은 파선(36)에 의해 도시되고 검출기(27)에 의해 수신된 광은 파선 및 이중 점선(36)으로서 도시된다. 즉, 컨포멀한 광학적으로 투명한 재료와 같이, 적절한 커플링 수단(명료성을 위해 도시되지 않음)은 투명 기판(28)과 검출기(25, 26 및 27) 사이에서 광을 커플링하기 위해 제공된다.
백플레인(21) 상의 컴포넌트(디스플레이 픽셀(22), 방출기(23 및 24) 및 검출기(25, 26 및 27))는 이들의 작동을 제어하기 위해 온 패널(on-panel) 제어 회로(37)에 접속된다. 온 패널 제어 회로(37)는 오프 패널 드라이버(38)를 포함하는 오프 패널(off-panel) 작동 회로, 및 프로세싱 회로(39)에 커플링된다. 프로세싱 회로(39)는 검출기(25, 26 및 27)로부터 검출된 광을 분석하고 터치 스크린의 디지털 표현(41)(맵) 및 이에 인접한 임의의 근접 필드 오브젝트의 디지털 표현(41)(맵), 및 터치 스크린의 디지털 표현(42)(맵) 및 터치 스크린에 인접한 임의의 터칭 오브젝트의 디지털 표현(42)(맵)을 생성하는데 사용된다. 이미지 생성기(40)는 디스플레이의 이미지를 생성하는 OLED 디스플레이 픽셀(22)을 제어하도록 오프 패널 드라이버(38)를 제어하기 위한 오프 패널 드라이버(38)에 커플링된다.
이제 도 5로 넘어가면, 백플레인(21) 상의 디스플레이 픽셀(22), 방출기(23 및 24) 및 검출기(25, 26 및 27)의 어레이의 부분이 도시된다. 이 경우에, 두 열은 분리된 온 오프(on-off) 드라이버 입력(43 및 44)에 접속되는 것으로 도시된다. 컴포넌트의 양쪽 열은 또한 온 패널 제어 회로(37)에 접속된다. 도시된 바와 같이, 하나의 열에서 컴포넌트의 각각은 또한 컬럼 드라이버 입력(45)에 접속된다. 하나의 측정 열 드라이버 입력(43 또는 44)을 사용가능하게 하도록 선택하고 적절한 컬럼 드라이버 입력(45)을 사용함으로써, 도시된 바와 같이, 특정 컬럼의 모든 컴퍼넌트가 동일한 컬럼 드라이버 입력(45)에 함께 커플링될 때에도, 이 열의 컴포넌트의 각각은 제어될 수 있다.
터칭 오브젝트를 측정하는데 디바이스가 사용될 수 있는 방식의 하나의 단순한 예시가 도 5의 최상부 열(열 드라이버 입력(43)에 접속됨)에서 도시된다. 이 경우에, 투명 기판(28)의 전면부(33)에서 완전하게 내부로 반사된 방출기(23 및 24)로부터의 광(34, 35)은 보통의 방식으로 검출기(25 및 26)에 도달한다. 하지만, 검출기(26 및 27) 사이에서 투명 기판(28)의 전면부(33)를 터치하는 터칭 오브젝트(46)는 완전하게 내부로 반사된 광(36)을 실패시키고 그렇기 때문에 이는 검출기(27)에 도달하지 않는다. 따라서, 방출기(23 및 24)로부터의 광이 검출기(26)에 도달하지만, 검출기(27)에 도달하지 않는다는 사실은 검출기(26 및 27) 사이에 위치된 터칭 오브젝트(46)에 의해 광이 실패한다는 것을 의미한다. 비록 상기 예시가 오직 하나의 열과 관련하여 설명되었지만, 이차원적 어레이에서 유사하게 측정함으로써, 예를 들어, 오직 하나의 열의 방출기를 스위칭하여 온 시킴으로써, 그러나 여러 인접 열 상에서 검출기를 온 시키는 것에 의해, 보다 정확한 이차원적 분석이 수행되도록 허용할 수 있음이 명백해질 것이다.
물론, 상술된 바와 같이, 얼마나 많은 광이 수신되는지와 광이 증가되는지 또는 감소되는지를 측정함으로써, 실패한 완전하게 내부로 반사된 광과 반사된 광 사이의 차이가 측정될 수 있고, 따라서 터칭 오브젝트에 의해 어떤 방출기가 "차단"되는 것과 어떤 방출기가 근접 필드 오브젝트에 의해 반사된 광을 갖는 것에 관한 정보를 제공한다.
제 2 예시의 디바이스는, 각각의 검출기에서, 이 검출기에서 수신된 광이 어떤 방출기로부터 방출되었는지를 측정함으로써 터칭 오브젝트 및 근접 필드 오브젝트를 측정하는데 보다 복잡한 방식으로 사용될 수 있다. 이는 상이한 주파수에서 각각의 검출기로부터 방출된 광을 변조시킴으로써 달성될 수 있다. 이 예시에서, 두 개의 방출기(23 및 24)가 존재하기 때문에, 방출기(23)로부터의 광은 제 1 구형파(square wave)(47)로서 변조될 수 있고 방출기(24)로부터의 광은 제 2 구형파(48)로 변조될 수 있으며, 제 1 구형파의 주파수(47)의 절반을 갖는다. 제 1 구형파 및 제 2 구형파(47 및 48)의 조합은 통합 파형(49)을 생성한다. 따라서 어떤 변조된 파형이 특정 검출기에서 수신되는지에 따라, 터칭 오브젝트의 위치가 측정될 수 있음이 명백해질 것이다. 또한, 통합 파형이 수신된다면, 특히 두 개 이상의 방출기가 존재하고, 통합 파형이 다수의 상이한 방출기로부터의 광을 갖는다면, 이는 각각의 주파수에서, 그러므로 각각의 상이한 방출기로부터 수신된 광의 양을 측정하기 위해 적절한 고역 필터 및 저역 필터를 사용하여 필터링될 수 있다.
각각의 검출기에 대해, 특정 방출기로부터의 광이 수신되는지 여부가 측정되면, 특정 열(또는 다른 세트)에서 각각의 방출기 및 검출기에 대한 결과를 제공하는 행렬이 생성될 수 있다. 따라서, 하나의 행렬을 뒤늦게 생성된 다른 행렬과 비교함으로써, 근접 필드 오브젝트에 의한 광의 반사에 기인한 변화 및 터칭 오브젝트에 기인한 실패가 측정될 수 있다. 물론, 완전하게 내부로 반사된 광이 얼마나 멀리 이동할 수 있는지에 따라, 방출기/검출기 쌍이 너무 멀리 떨어져 있다면, 방출기/검출기 쌍의 일부 결과는 절대 긍정적이지 않을 것이기 때문에 무시될 수 있음이 명백할 것이다. 이는 임의의 근접 필드 오브젝트 및 터칭 오브젝트 각각을 도시하는 터치 스크린의 디지털 표현(맵)을 생성하는 프로세싱 회로에 의해 분석될 필요가 있는 행렬 내부의 데이터의 양을 감소시킬 수 있다.
추가 프로세싱 회로(도시되지 않음)는 근접 필드 및 터칭 오브젝트의 크기, 형상 및 위치의 일시적 분석을 제공하도록 디지털 표현(41 및 42)을 분석하는데 사용될 수 있어서 이들의 측면 움직임을 측정하는 것이 가능하게 됨이 이해될 것이다. 근접 필드 및 터칭 오브젝트의 디지털 표현과 이들의 움직임을 상관시킴으로써, 프로세싱 회로는 근접 필드 오브젝트 중 터칭 오브젝트가 되도록 터치 스크린을 향해 이동하는 것과 터칭 오브젝트 중 근접 필드 오브젝트가 되도록 터치 스크린으로부터 멀어지는 것을 측정할 수 있다. 이는 프로세싱 장치가 컴퓨터 커서와 같은, 가상 오브젝트의 움직임을 제어하도록 근접 필드 오브젝트의 측면 움직임을 활용하는 것을 허용하고, 커서의 작용(즉, "클릭")으로서 터치하는 오브젝트가 되도록 터치 스크린을 향하는 근접 필드 오브젝트의 움직임을 활용하는 것을 허용한다. 이 방식으로, 시스템은 근접 필드 오브젝트의 움직임에 기인한 커서의 움직임 또는 터치 스크린을 터치하는 오브젝트에 기인한 커서의 작용 중 하나에 응답할 수 있다.
본 발명의 오직 두 가지 특정 실시예만이 자세하게 설명되었지만, 다양한 동등한 수단, 수정 및 개선은 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 당업자에게 즉시 명백해짐이 이해될 것이다.
21 : 백플레인 22 : 디스플레이 픽셀
23, 24 : 방출기 25, 26, 27 : 검출기
28 : 투명 기판 32 : 커플링 수단
33 : 전면부 37 : 온 패널 제어 회로
38 : 오프 패널 드라이버 39 : 프로세싱 회로
40 : 이미지 생성기 43, 44 : 온 오프 드라이버 입력
45 : 컬럼 드라이버 입력 46 : 오브젝트
47, 48 : 구형파 49 : 통합 파형

Claims (16)

  1. 터치 스크린 디스플레이에 있어서,
    복수의 디스플레이 픽셀과,
    전면부, 복수의 방출기 및 복수의 검출기를 갖는 투명 몸체(transparent body)를 포함하되,
    상기 방출기는 상기 디스플레이 픽셀 사이에 배치(interspersed)되고 상기 투명 몸체를 통해 상기 전면부에 도달하기 위해서 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 방출하는 복수의 방출기이고,
    상기 검출기는 전자기 방사를 검출하기 위해 상기 디스플레이 픽셀 사이에 배치되는 복수의 검출기이며,
    상기 투명 몸체의 상기 전면부에 대해 수직인 임계각(critical angle)보다 작은 각도에서 방출기에 의해 방출된 상기 전자기 방사는 상기 전면부를 통해 전송되고, 상기 전면부에 대해 수직인 임계각보다 큰 각도에서 상기 방출기에 의해 방출된 전자기 방자는 완전하게 내부로 반사되며,
    상기 터치 스크린 디스플레이 디바이스는
    상이한 특정 방출기로부터 각각의 검출기에 도달하는 상기 전자기 방사를 식별하고,
    a. 상기 전면부에 인접하지만 터치하지 않는 오브젝트(object)로부터의 반사에 의해 각각의 검출기에 의해 수신될 수 있는 전자기 방사와, b. 상기 전면부를 터치하는 오브젝트에 의해 실패(frustrated)할 수 있는 전자기 방사의 전반사(total internal reflection)를 구별하도록 작동가능한 상기 방출기 및 상기 검출기에 커플링된 프로세싱 장치를 더 포함하는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 장치는 상기 복수의 방출기 중 하나 이상에 의해 방출되고 상기 복수의 검출기에 의해 검출된 상기 하나 이상의 방출기로부터의 상기 전자기 방사에서의 증가로부터 근접 필드(near field) 오브젝트에 의해 반사되는 전자기 방사에 의해 상기 전면부에 인접하지만 터치하지 않는 오브젝트의 존재를 구별하도록 구성되는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세싱 장치는 상기 복수의 검출기에 의해 검출된 하나 이상의 상기 복수의 방출기에 의해 방출된 상기 전자기 방사에서의 감소로부터 상기 전면부를 터치하는 오브젝트의 존재를 구별하도록 구성되는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 방출기에 의해 방출된 상기 전자기 방사는 특징적인 방식으로 변조되어서 특정 방출기로부터 방출되고 주어진 검출기에 의해 검출되는 상기 전자기 방사가 상기 특징적인 변조로부터 식별될 수 있는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출기 및 상기 검출기는 이차원적인 어레이에서 구성되고 임의의 근접 필드 오브젝트 또는 터치하는 오브젝트의 위치의 디지털 표현을 제공하기 위한 수단을 포함하는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    임의의 근접 필드 오브젝트 또는 터치하는 오브젝트의 검출된 위치의 일시적인 변이를 분석하여 측면 움직임을 결정하는 수단을 더 포함하는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 픽셀은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode;OLED)인
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출기는 유기 발광 다이오드인
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항에 있어서,
    상기 검출기는 유기 광검출기(photodetector)인
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출기의 개수는 상기 검출기의 개수보다 큰
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출기의 개수는 실질적으로 상기 검출기의 개수와 동일한 것인
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자기 방사는 적외선 파장에 존재하는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 디스플레이 픽셀은 액티브 행렬 드라이버 구성(active matrix driver arrangement)에 커플링되는
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 장치는 상이한 특정 방출기로부터 각각의 검출기에 도달하는 상기 전자기 방사를 분석하여 임의의 근접 필드 오브젝트를 나타내는 상기 터치 스크린의 디지털 표현을 생성하도록 작동가능한
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 장치는 상이한 특정 방출기로부터 각각의 검출기에 도달하는 상기 전자기 방사를 분석하여 임의의 터치하는 오브젝트를 나타내는 상기 터치 스크린의 디지털 표현을 생성하도록 작동가능한
    터치 스크린 디스플레이 디바이스.
  16. 디스플레이의 표면을 터치하는 오브젝트와 상기 표면에 인접하지만 터치하지 않는 오브젝트를 구별하는 방법에 있어서,
    상기 방법은
    상기 디스플레이의 표면을 정의하는 투명 몸체를 상기 투명 몸체를 통한 전자기 방사에 의해 조명(illuminating)하는 단계?상기 전자기 방사는 상기 표면에 대한 입사 각의 범위를 갖고, 상기 입사각의 범위는 전반사에 대한 임계각보다 큰 각도 및 작은 각도를 포함함?와,
    상기 투명 몸체의 표면으로부터 다시 야기한 전자기 방사의 강도를 측정하는 단계와,
    상기 표면과 접촉한 오브젝트의 존재로서 측정된 강도에서의 감소를 식별하는 단계와, 상기 표면에 인접하지만 터치하지 않는 오브젝트의 존재로서 측정된 강도에서의 증가를 식별하는 단계를 포함하는
    방법.
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