(57)【要約】マトリクスディスプレイは、光学的にアドレス可能なピクセル（Ｐｉｊ）のマトリクスを有する。ピクセル（Ｐｉｊ）は、感光素子（ＬＳｉｊ）を有し、当該感光素子（ＬＳｉｊ）は、当該感光素子（ＬＳｉｊ）に当たる制御光（Ｌｊ）の輝度に応じた状態を持つ。ピクセル（Ｐｉｊ）は、感光素子（ＬＳｉｊ）の状態に応じた輝度を持つピクセル光（ＬＭｉｊ）を発するためのピクセル発光素子（ＬＧｉｊ）を有する。マトリクスディスプレイ装置は、ピクセル（Ｐｉｊ）のマトリクスの前に配置される透明材料（ＴＳ）のシートと、光源からの光を透明材料（ＴＳ）のシートの側に結合するための当該光源（ＬＳ）とを有する。使用に際し、前記光源からの光は、前記シート内で実質的に内部全反射する。前記制御光（Ｌｊ）は、シート（ＴＳ）が局所的に乱れた場所でシート（ＴＳ）から出る。この制御光は、これらの位置でピクセル（Ｐｉｊ）の輝度をスイッチ若しくは又は変化するか、又は、タッチ位置情報を与える。
2006522944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にアドレス可能なピクセルのマトリクスを有するマトリクスディスプレイにおいて、前記ピクセルは、感光素子に当たる制御光の輝度に応じた状態を持つ当該感光素子と、前記感光素子の前記状態に応じた輝度を持つピクセル光を発生させるためのピクセル発光素子とを有し、前記マトリクスディスプレイは、光学的にアドレス可能なピクセルの前記マトリクスの前に配置される透明材料のシートと、光源からの光を透明材料の前記シートの側に結合するための当該光源とを有し、使用に際し、当該光源からの光は、前記シート内で実質的に内部全反射し、前記制御光は、局所的に乱れた場所で前記シートから出る、マトリクスディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、当該マトリクスディスプレイは、更に、当該マトリクスディスプレイの行方向に延在する行電極及び当該マトリクスディスプレイの列方向に延在する列電極を有し、前記ピクセルは、前記行電極と前記列電極との間隙に関連し、前記行駆動電極と前記列電極との間に挟まれる、マトリクスディスプレイ。
【請求項３】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、当該マトリクスディスプレイは、更に、駆動電極と、当該駆動電極を介して駆動電圧を前記ピクセルに供給するためのピクセルドライバとを有し、前記駆動電圧は、前記発光素子の前記輝度が、前記制御光の前記輝度に依存して変化するのを許可するように選択される、マトリクスディスプレイ。
【請求項４】
請求項３に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記駆動電極は、前記マトリクスディスプレイの行方向に延在する行駆動電極及び背面電極を有し、前記ピクセルは、前記行駆動電極と前記背面電極との間に挟まれる、マトリクスディスプレイ。
【請求項５】
請求項３に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記駆動電極は、背面電極及び前面電極を有し、前記ピクセルは、前記前面電極と前記背面電極との間に挟まれる、マトリクスディスプレイ。
【請求項６】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記ピクセル発光素子及びインピーダンス素子は直列に配列され、前記インピーダンス素子のインピーダンスは前記感光素子の前記状態に依存し、前記マトリクスディスプレイは、前記インピーダンス素子及び前記ピクセル発光素子の前記直列配列に駆動電圧を供給するためのピクセルドライバを更に有する、マトリクスディスプレイ。
【請求項７】
請求項６に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記インピーダンス素子は、前記ピクセルの前記ピクセル発光素子を有する、マトリクスディスプレイ。
【請求項８】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記ピクセルはメモリ動作を得るための容量を有する、マトリクスディスプレイ。
【請求項９】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記感光素子及び前記ピクセル発光素子は、互いに対して、前記ピクセル発光素子によって発生される前記ピクセル光の一部が前記感光素子に到達して前記ピクセル発光素子から前記感光素子への前記ピクセル光の前記一部のフィードバックを得ることを可能にするように配置される、マトリクスディスプレイ。
【請求項１０】
請求項９に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記感光素子及び前記ピクセルの前記ピクセル発光素子は直列に配列され、前記感光素子に到達する前記ピクセル光の前記一部は、前記感光素子のインピーダンスを前記ピクセル発光素子のインピーダンスに対して比較的低く保持するのに充分である、マトリクスディスプレイ。
【請求項１１】
請求項９に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記ピクセルは、更に、前記ピクセル発光素子と直列に配列される主電流路を持つスイッチング素子を有し、前記直列配列は、前記選択電圧のうちの関連したものを受けるために前記ピクセルドライバに結合され、且つ、前記感光素子に結合される制御電極を持ち、前記感光素子に到達する前記ピクセル光の前記一部は、前記ピクセル発光素子のインピーダンスに対して比較的低い前記スイッチング素子のインピーダンスを得るのに充分である、マトリクスディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記ピクセルは、更に、
前記第１のスイッチング素子の前記制御電極に結合されるコンデンサと、
前記制御光を受けるための他の感光素子と、
前記他の感光素子に結合される制御電極及び前記第１のスイッチング素子の前記制御電極に結合される主電流路を持つ他のスイッチング素子と、
を有する、マトリクスディスプレイ。
【請求項１３】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイにおいて、前記感光素子は、光依存レジスタ又は光作動スイッチである、マトリクスディスプレイ。
【請求項１４】
請求項１に記載のマトリクスディスプレイを有するディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクスディスプレイ及びマトリクスディスプレイを有するディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第６，２１５，４６２号は、複数の行のピクセルを有するマトリクスディスプレイ装置を開示する。該マトリクスディスプレイの行は、１つずつ選択される。各行は、第１の発光素子によって発生される光を当該行のピクセルに伝送する光導波路と関連している。関連した選択発光素子が光を生じれば特定の行が選択され、他の全ての行は、その関連した選択発光素子が光を生じないので、選択されない。
【０００３】
各ピクセルは、感光素子及びピクセル発光素子の直列配列を有する。表示されるべき画像データに従うデータ電圧が、列導体を介して上記直列配列に供給される。選択されたピクセルの行において、該選択された行に関連した選択された発光素子によって発生される光は、関連した光導波路を介して、選択された行のピクセルに到達する。この結果、選択された行のピクセルの感光素子は低いインピーダンスを持ち、データ電圧は、実質的に、選択された行のピクセルのピクセル発光素子に亘って発生する。従って、選択されたピクセルの行は、それぞれがピクセルの列に接続される列導体上に示される画像データに従う量の光を、発生させる。選択されない行においては、選択発光素子は、光を生じず、従って、選択されないピクセルの感光素子のインピーダンスは高い。これらのピクセルについては、データ電圧は、実質的に、感光素子の高いインピーダンスに亘って発生し、この結果、ピクセル発光素子にかかる電圧は、閾値よりも低く、ピクセル発光素子は光を生じない。
【０００４】
この光学的にアドレス可能なマトリクスディスプレイは、オンスクリーン入力を感知しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、オンスクリーン入力を感知するマトリクスディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面は、請求項１に記載のマトリクスディスプレイを提供する。本発明の第２の側面は、請求項１４に記載のディスプレイ装置を提供する。有利な実施例は、従属請求項において規定される。
【０００７】
本発明の第１の側面によるマトリクスディスプレイ装置は、光学的にアドレス可能なピクセルのマトリクスを有する。ピクセルは、感光素子及びピクセル発光素子を有する。特定のピクセルの発光素子は、該特定のピクセルの感光素子の状態に応じた輝度を有するピクセル光を生じる。感光素子の状態は、該感光素子に当たる光量に依存する。  
【０００８】
マトリクスディスプレイは、透明材料のシートを更に有し、このシートは、ピクセルのマトリクスの前に、従って、ピクセルのマトリクスとビューアとの間に位置する。光源が、該光源からの光をシートの１つ又は複数の側に結合する。この光源からの光は、シートの上面（ビューアの方を向く）及び下面（ピクセルのマトリクスの方を向く）で連続的に反射して、従って、シート内に留まる。この良く知られた効果は、全反射と呼ばれる。シートの上面の外で、特定の位置において乱れが与えられたら、光は、実質的にこの特定の位置でシートの下面から出る。乱れは、ビューアの指先、スタイラス、又は、シートの材料とは異なる屈折率を持つ他の如何なる物体であってもよい。好適には、この物体は、透明であるべきではない。光が面から当該透明物体を介して出ることを回避するためである。理想的には、面と良好な接触をする白い面が用いられるが、指でもよい。好適には、上記シートはガラス製である。
【０００９】
乱れが特定位置に与えられる瞬間に、この特定位置でシートの下面を出る光は、この特定位置にある１つ又は複数のピクセルの感光素子に当たる。この結果、マトリクスディスプレイは、スクリーン上の入力を感知する。
【００１０】
請求項２に記載の発明による実施例において、マトリクスディスプレイは行電極及び列電極を有する。ピクセルのうちの特定のものは、特定の行電極と特定の列電極との間にある。光がこの特定ピクセルの感光素子に当たれば、感光素子のインピーダンス変化が、特定の行及び列電極間で検出されることができる。従って、行及び列の両方向において乱れの位置を決定することが可能である。
【００１１】
例えば、本発明による１つの実施例において、感光素子及び発光素子は、駆動電圧を行及び列電極を介して受けるために、直列に配列される。タッチイベントが起こる位置に関連する特定のピクセルの感光素子に当たる制御光は、関連する感光素子のインピーダンスを低下させる。より低いインピーダンスのため、直列配列を通じて流れる電流は増加する。従って、タッチイベントの位置を、より高い電流がどの列及び行電極において流れるかを検出することによって、検出することが可能である。駆動電圧及び電流は、実際には、ピクセル発光素子が光を発生させるのに十分なほど高い必要はない。しかし、ピクセル発光素子が光を発すれば、ユーザが、検出されたタッチ位置についてのフィードバックを得るという利点がある。なぜなら、関連するピクセルが光を発し始めるからである。ピクセルは、光を生じるのを停止するには定期的にリセットされなければならず、又は、ピクセルは、メモリ効果を全く持たないか限られたメモリ効果しか持たないべきである。ピクセルのリセットは、駆動電圧を一時的に低下させることによって可能である。
【００１２】
請求項３に記載の発明による実施例において、ピクセルにかかる駆動電圧は、ピクセルの感光素子に当たる光が、対応するピクセル発光素子に光を生じさせるように、十分高く選択される。このようなマトリクスディスプレイは、タッチ位置で光を発することによって、スクリーンがどの位置で触れられたかを示す。これは、人が発光ラインを描くことができる描画タブレット（drawing tablet）等のアプリケーションにおいて興味深い。このような描画タブレットは、図面を作成する又はテキストを書くのに用いられることができる。好適には、ピクセルは、図面又はテキストが特定の時間だけ記憶されることができるように、少なくとも一時的なメモリ効果を持つ。このアプリケーションにおいては、タッチ位置を実際に決定することは重要ではないことに注意されたい。従って、どの行及び列においてタッチイベントが発生するかを検出することは、必要とされない。
【００１３】
請求項４に記載の発明による実施例において、ピクセルは行電極とコモン背面電極との間にある。タッチイベントの位置を決定することは必要とされないので列電極は必要とされない。これは、マトリクスディスプレイのより複雑でない構造を与える。
【００１４】
請求項５に記載の発明による実施例において、ピクセルはコモン前面電極とコモン背面電極との間にある。タッチイベントの位置を決定することは必要とされないので、行及び列電極の両方とも必要とされない。これは、マトリクスディスプレイのより複雑でない構造を与える。
【００１５】
請求項６に記載の発明による実施例において、駆動電圧は、ピクセル発光素子と、インピーダンスが感光素子の状態に依存するインピーダンス素子との直列配列に亘って供給される。駆動電圧が十分に高いレベルを有し、インピーダンス素子のインピーダンスが低ければ、駆動電圧は、実質的にピクセル発光素子に亘って存在するので、該ピクセル発光素子は光を発する。駆動電圧が十分に高いレベルを有し、インピーダンス素子のインピーダンスが高ければ、選択電圧は実質的に感光素子に亘って存在するので、ピクセル発光素子は光を発しない。
【００１６】
請求項７に記載の発明による実施例において、感光素子自身が、ピクセル発光素子と直列に配列される。これは、最小量の素子がピクセルにおいて用いられるという利点があり、これは、単純なマトリクスディスプレイを提供する。単純な２つの極素子だけが必要とされることが注意されなければならない。通常、光が感光素子に当たれば、感光素子のインピーダンスは、ピクセル発光素子のインピーダンスに対して低く、光が感光素子に当たらなければ、感光素子のインピーダンスは、ピクセル発光素子のインピーダンスに対して高い。
【００１７】
請求項８に記載の発明による実施例において、ピクセルは、該ピクセルのメモリ動作を得るためにコンデンサを有する。タッチ位置において光を生じることによってタッチ入力を示すために、ピクセルの光状態がより長時間保持されるべきであれば、ピクセルのメモリ動作は重要でありうる。
【００１８】
請求項９に記載の発明による実施例において、ピクセルは、ピクセル内で、ピクセル発光素子によって発生されるピクセル光の一部が、ピクセルの関連した感光素子に到達するように構成される。感光素子は、ピクセル光を感知し、ピクセル光の感光素子への前記一部のフィードバックを得る。
【００１９】
この光フィードバックは、ピクセルのメモリ動作を得るために又はピクセルのメモリ動作に影響を与えるために用いられてよい。従来技術の米国特許第６，２１５，４６２号においては、ピクセルはメモリ動作を有しない。ピクセルは行ごとに選択されるので、行のピクセルは、行の比較的短い選択期間の最中しか光を発生させない。
【００２０】
このフィードバックは、ピクセルの容量によって生じるピクセルの固有のメモリ動作に影響を及ぼすためにも用いられてよい。光の感光素子に当たる部分は、請求項１２の発明の実施例に規定されるように、容量を放電するのに用いられる。
【００２１】
請求項１０に規定される発明による実施例において、感光素子自身が、ピクセル発光素子と直列に配列される。これは、マトリクスディスプレイの構造が単純であるという利点がある。
【００２２】
請求項１１に規定される発明による実施例において、スイッチング素子は、ピクセル発光素子と感光素子に結合される制御電極とに直列に配列される主電流路を有する。これには、感光素子のインピーダンスの重要性がより低いという利点がある。ピクセル発光素子の光が感光素子に当たれば、そのインピーダンスは変化し、このことは、スイッチング素子が低インピーダンスを得るようにする。再び、ピクセルのメモリ動作が得られる。
【００２３】
請求項１２に規定される発明による実施例において、短い光パルスは、他のスイッチング素子を介してコンデンサを充電するのに十分である。コンデンサは、ピクセル発光素子からピクセル光の一部を受ける感光素子によって放電される。
【００２４】
このような態様で、制御光パルスに応答して、ピクセルは、高い輝度で開始し、徐々に減少する。制御光パルスは、シートが一時的に触れられる位置で発生する。コンデンサの値は、輝度がゼロまで減少する時間を決定する。データ光パルスの期間及び／又は輝度は、ピクセルのピーク輝度を決定する。従って、ピクセルは一時的にメモリ動作を持つ。これは、マトリクスディスプレイが、特定の時間フレームに幾つかのタッチイベントを検出することができるタッチ位置検出器として用いられる場合、又は、描画タブレットが自己消去可能であるべき場合、興味深い可能性がある。ユーザにピクセルがいつリセットされるべきかを示すことを許可するユーザインターフェースを提供することも可能である。駆動電圧を所定レベルより下まで低下させることは、リセットを実行することができる。
【００２５】
更に、ピクセルの輝度が、ピクセル発光素子の質に実質的に依存しないことは、該ピクセル発光素子がポリＬＥＤ（発光ダイオード）である場合に、利点である。ポリＬＥＤがうまく機能しなければ、コンデンサを放電するのにより長くかかり、従って、生成される正味の光量は実質的に等しい。
【００２６】
従って、このとき、ピクセルの固有メモリ動作は、感光素子に当たるピクセル発光素子によって発生される光の前記一部のフィードバックによって影響される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明のこれらの及び他の側面は、以下で説明される実施例を参照して説明され明らかにされる。
【００２８】
異なった図における同一の参照記号は、同一の機能を実行する同一信号又は同一素子を示す。
【００２９】
図１は、光学的にアドレスされるディスプレイセル又はピクセルを有するマトリクスディスプレイ装置の実施例の概略図を示す。マトリクスディスプレイ装置は、列電極ＣＥｊ（ＣＥ１〜ＣＥｎ）及び行電極ＲＥｉ（ＲＥ１〜ＲＥｍ）の交点と関連するピクセルＰｉｊ（Ｐ１１〜Ｐｍｎ）のマトリクスを有する。添字ｉは、マトリクスディスプレイの行番号を示し、添字ｊは、マトリクスディスプレイの列番号を示す。行電極ＲＥｉはｘ方向に延在し、列電極ＣＥｊはｙ方向に延在する。置換された（transposed）マトリクスディスプレイにおいては、ｘ及びｙ方向は交換される。
【００３０】
行ドライバＳＤは、行電極ＲＥｉに行電圧ＶＲｉを供給する。列ドライバＤＤは、列電極ＣＥｊに列電圧ＶＣｊを供給する。行電極ＲＥｉと列電極ＣＥｊとの間に発生する駆動電圧ＳＶｉは、ピクセルＰｉｊに亘って存在する。
【００３１】
随意に、行ドライバＳＤは、どの行でタッチイベントが検出されるかを示す行検出信号ＲＰを出力することができ、列ドライバＤＤは、どの列でタッチイベントが検出されるかを示す列検出信号ＣＰを出力することができる。
【００３２】
ピクセルＰｉｊのマトリクスの上に位置する透明材料のシートは示されない。このシートは、ピクセルＰｉｊのマトリクスに統合されてもよく、又は、ピクセルＰｉｊのマトリクスを有する基板の前に別個に配置されてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の１つの実施例によるマトリクスディスプレイ及び透明材料のシートの概略図を示す。光源ＬＳは、透明シートＴＳの側に光を導く。光は、シートＴＳ内の内面反射のため、シートＴＳ内にトラップされることになる。基板ＳＵは、ピクセルＰｉｊ（示さず）、前面電極ＦＥ及び背面電極ＢＥを有する。例えば、前面電極ＦＥは図１の行電極ＲＥｉであり、背面電極ＢＥは図１の列電極ＣＥｊである。タッチ位置は、ＴＰで示される。この位置ＴＰで、シートＴＳ内にトラップされる光は、カップルアウトされた光（coupled out light）ＬＣとして、シートＴＳを出ることが可能である。光ＬＣは、タッチ位置ＴＰに存在する１つ又は複数のピクセルＰｉｊに当たる。
【００３４】
タッチ位置ＴＰを決定するのにマトリクスディスプレイが用いられれば、駆動電圧ＳＶｉは、光ＬＣが対応する感光素子ＬＳｉｊ（図３又は４を参照）又はＦＬＳｉｊ（図を参照）に当たるか否かに依存して、発光素子ＬＧｉｊの状態（図３〜５を参照）が変化することを許可するレベルを持ってよい。しかし、これは必要ではない。光ＬＣが、タッチイベントが起こる位置に対応するピクセルＰｉｊに当たると、これらのピクセルの発光素子のみが状態を変化させる。通常、状態変化は感光素子のインピーダンスの変化である。この状態変化は、ピクセル発光素子ＰＧｉｊが光を生成しない場合であっても、対応する行電極ＲＥ及び列電極ＣＥ間で検出されることができる。従って、行ドライバＳＤは、タッチイベントがどの行位置で起こるか検出し、当該位置を示す行検出信号ＲＰを出力することができる。同様に、列ドライバＤＤは、タッチイベントがどの列位置で起こるか検出し、当該位置を示す列検出信号ＣＰを出力することができる。行検出信号ＲＰ及び列検出信号ＣＰは、合わせて、タッチ位置ＴＰの座標を検出することができる。
【００３５】
マトリクスディスプレイが描画タブレットとして用いられる場合、駆動電圧ＳＶｉは、光ＬＣが対応する感光素子ＬＳｉｊ又はＦＬＳｉｊに当たるか否かに依存して発光素子ＬＧｉｊの状態が変化することを許可するレベルを持たなければならない。光ＬＣがピクセルＰｉｊに当たる瞬間、このピクセルＰｉｊは光を発し始める。従って、マトリクスディスプレイはタッチ位置で光を発することになる。タッチ位置を検出することは最早要求されないので、前面電極ＦＥ及び背面電極ＢＥの両方が、全ピクセルＰｉｊに接続されるプレート電極になってもよい。しかし、前面プレートＦＥは、光ＬＣがピクセルＰｉｊの感光素子ＬＳｉｊに到達することを可能にするためには、透明でなければならない。前面電極を、プレート電極の代わりに行又は列電極として構成することがより便利である可能性がある。前面電極ＦＥ及び背面電極ＢＥを、両方とも行方向に又は両方とも列方向に構成することも可能である。
【００３６】
図３は、本発明によるディスプレイセルの１つの実施例を示す。ディスプレイセル又はピクセルＰｉｊは、ピクセル発光素子ＬＧｉｊ及び感光素子ＬＳｉｊの直列配列を有し、当該配列のインピーダンスは受ける光Ｌｊの量に依存する。ピクセル発光素子ＬＧｉｊ及び感光素子ＬＳｉｊの直列配列は、ピクセル電圧ＳＶｉを受けるために、行電極ＲＥｉと列電極ＣＥｊとの間に配列され（図１を参照）、又は、前面電極ＦＥと背面電極ＢＥとの間に配列される（図２を参照）。行電極ＲＥｉ上の電圧はＶＲｉによって示され、列電極ＣＥｊ上の電圧はＶＣｊによって示され、ピクセル電圧ＳＶｉは、電圧ＶＲｉとＶＣｊとの差である。
【００３７】
同じピクセル電圧ＳＶｉが全ピクセルＰｉｊに供給されれば、ピクセル発光素子ＬＧｉｊの状態は、光ＬＣの強度によって決定される。ピクセル電圧ＳＶｉのレベルは、ピクセル発光素子ＬＧｉｊの状態が、光ＬＣの強度が高いか低いかに依存して変化されることを許可するのに十分高く選択される。
【００３８】
一例として、ピクセルＰｉｊは、感光素子ＬＳｉｊのインピーダンスが低いときには、ピクセル発光素子ＬＧｉｊが光を生じ、感光素子ＬＳｉｊのインピーダンスが高いときには、ピクセル発光素子ＬＧｉｊが実質的に光を発しないように構成されてよい。従って、光ＬＣの高い強度は、ピクセル発光素子ＬＧｉｊに光を発生させ、光ＬＣの低い強度は、ピクセル発光素子ＬＧｉｊが光を発しないようにする。光ＬＣは、タッチ位置（ＴＰ）において高い強度を持ち、非タッチ位置においては低い強度を持つ。
【００３９】
ピクセルＰｉｊの多くの構成が可能である。例えば、感光素子ＬＳｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊをスイッチするのに用いられ、該トランジスタの主電流路は、ピクセル発光素子ＬＧｉｊに直列に構成される、図４に示されるピクセル構成を用いることも可能である。ピクセル発光素子ＬＧｉｊと直列に配列される素子のインピーダンス値が、光がピクセルに供給されるか否かに依存する、他のいかなるピクセルＰｉｊの構成も、同様に動作する。
【００４０】
本発明による、光フィードバックが存在する実施例においては、ピクセル発光素子ＬＧｉｊによって生じるピクセル光の部分ＰＬＭｉｊは、感光素子ＬＳｉｊに到達することになる。
【００４１】
光フィードバックを有するピクセルＰｉｊの動作は、以下で説明される。感光素子ＬＳｉｊに当たる光の合計量は、ピクセル発光素子ＬＧｉｊによって発生されるピクセル光ＰＬＭｉｊの部分とシートＴＳから生じる光ＬＣとの組合せである。
【００４２】
最初は、ピクセルＰｉｊは、相当なピクセル電圧ＳＶｉが直列配列に存在しても、オフ状態にある。感光素子ＬＳｉｊの高いインピーダンスは、ピクセル電圧ＳＶｉが感光素子ＬＳｉｊに実質的に存在するようにし、従って、ピクセル発光素子ＬＧｉｊには実質的に電圧が存在しないようにする。
【００４３】
特定のピクセルＰｉｊが、タッチ位置ＴＰにおいて当たる光ＬＣのため光を生じれば、感光素子ＬＳｉｊのインピーダンスは、ピクセル発光素子ＬＧｉｊのインピーダンスに対して低くなり、ピクセル電圧ＳＶｉは、ピクセル発光素子ＬＧｉｊに実質的に存在することになる。ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、ピクセル光ＬＭｉｊを放出し始める。光ＬＣをスイッチオフする（通常、ピクセルＰｉｊが存在する特定のタッチ位置ＴＰにおいてタッチイベントが起こらないときに起きる）と、ピクセルＰｉｊは、オン状態に留まる。なぜなら、ピクセル発光素子ＬＧｉｊによって生じる光ＰＬＭｉｊの一部は、インピーダンスを低く保つ感光素子ＬＳｉｊによって捕えられるからである。ピクセルＰｉｊは、選択電圧ＳＶｉを閾値よりも低くすることで、スイッチを切られることができる。従って、ピクセルＰｉｊは、感光素子ＬＳｉｊへの光フィードバックによってもたらされるビルトインメモリを持つ。
【００４４】
ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、例えば、小さいレーザ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、ポリＬＥＤ、小さい白熱電球又は蛍光電球、又は、プラズマディスプレイにおいて用いられるような発光素子を有してもよい。感光素子は、例えば、ＬＤＲ（light dependent resistor、光依存レジスタ）又はＬＡＳ（light activated thyristor、光作動サイリスタ又は他の光作動電子スイッチ）であってよい。
【００４５】
このような光学的にアドレスされるディスプレイは、安価であり比較的製造が容易である。寸法は、容易にスケーラブルであり、単純な２つの端末メモリ素子しか必要とされず、描画タブレットとして用いられる場合、高いルーメン効率（lumen efficacy）が可能である。
【００４６】
図４は、本発明によるディスプレイセルの他の実施例を示す。ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、行電極ＲＥｉと列電極ＣＥｊとの間のトランジスタＴＲ１ｉｊの主電流路と直列に配列される。行電極ＲＥｉ上の電圧はＶＲｉによって示され、列電極ＣＥｊ上の電圧はＶＣｊによって示され、駆動電圧ＳＶｉは電圧ＶＲｉとＶＣｊとの差である。感光素子ＬＳｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極と行電極ＲＥｉとの間に配列される。オプショナルなコンデンサＣ１ｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極と列電極ＣＥｊとの間に配列される。オプショナルなリークレジスタＲＬｉｊも、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極と列電極ＣＥｊとの間に配列される。
【００４７】
制御光ＬＣが感光素子ＬＳｉｊに当たれば、トランジスタＴＲ１ｉｊは低オームになり、駆動電圧ＳＶｉは、実質的に、ピクセル発光素子ＬＧｉｊに亘って存在し、これは、ピクセル光ＬＭｉｊを放出し始める。ピクセル光ＰＬＭｉｊの一部は感光素子ＬＳｉｊに当たり、該素子は、従って、光ＬＣが最早供給されなくても、ピクセルをオン状態に維持する。ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、選択電圧ＳＶｉが特定の値よりも下まで低下すると光を放出するのを止める。ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、電圧Ｖｉ３によって、スイッチオフ（又はオン）されることもできる。
【００４８】
コンデンサＣ１ｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極に電圧をバッファして、メモリ動作を提供する。レジスタＲＬｉｊは、コンデンサを放電し、従って、メモリの時定数を決定する。
【００４９】
図５は、本発明によるディスプレイセルの他の実施例を示す。ピクセル発光素子ＬＧｉｊは、行電極ＲＥｉ及び列電極ＣＥｊ間のトランジスタＴＲ１ｉｊの主電流路と直列に配列される。行電極ＲＥｉ上の電圧はＶＲｉによって示され、列電極ＣＥｊ上の電圧はＶＣｊによって示され、駆動電圧ＳＶｉは電圧ＶＲｉとＶＣｊとの差である。感光素子ＬＳｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊと行電極ＲＥｉの制御電極との間に配列される。オプショナルなコンデンサＣ２ｉｊは、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極と行電極ＲＥｉとの間に配列される。トランジスタＴＲ２ｉｊの主電流路は、トランジスタＴＲ１ｉｊの制御電極と列電極ＣＥｊとの間に配列される。感光素子ＦＬＳｉｊは、トランジスタＴＲ２ｉｊの制御電極と行電極ＲＥｉとの間に配列される。
【００５０】
短い光パルスが感光素子ＦＬＳｉｊに当たれば、トランジスタＴＲ２ｉｊは低オームになり、コンデンサＣ２ｉｊは駆動電圧ＶＳｉまで充電される。トランジスタＴＲ１ｉｊは伝導し始め、ピクセル発光素子ＬＧｉｊはピクセル光ＬＭｉｊを放出し始める。コンデンサＣ２ｉｊ上の電荷は、トランジスタＴＲ１ｉｊを伝導状態に保持する。ピクセル光ＰＬＭｉｊの一部は、感光素子ＬＳｉｊに当たり、これは、コンデンサＣ２ｉｊを放電させる。トランジスタＴＲ１ｉｊのインピーダンスは、徐々に増加する。このような態様で、タッチイベントがピクセルＰｉｊの位置で起こるときに起こる光パルスに応答して、ピクセルＰｉｊは、高い輝度で開始し、これは、徐々に減少する。コンデンサＣ２ｉｊの値は、輝度がゼロまで減少する時間を決定する。光パルスの輝度及び／又は持続期間は、ピクセルＰｉｊのピーク輝度を決定する。これは、マトリクスディスプレイが自己消去効果を持つという利点がある。タッチイベントのタッチ位置ＴＰは、所定の時間フレーム内に決定されることができる、又は、描画タブレットによって表示される情報は、所定の時間のみ保持される。ここで、ディスプレイの輝度は、特定の位置でタッチ入力がどれだけ以前に発生したかを示す。
【００５１】
更に、ピクセルＰｉｊの輝度がピクセル発光素子の品質に実質的に依存しないことは、該発光素子がポリＬＥＤ（発光ダイオード）である場合には利点である。ポリＬＥＤがうまく機能しなければ、コンデンサＣ２ｉｊを放電するのにより長く時間がかかり、従って、生じる光の正味の量は実質的に等しい。
【００５２】
ピクセルＰｉｊを、トランジスタＴＲ２ｉｊの制御電極における電圧Ｖｉ３によってスイッチオフすることが可能である。
【００５３】
上述の実施例は、本発明を制限するのではなく説明しているのであり、当業者は、添付の請求項の範囲から離れることなく代替の実施例を設計することができることに注意されたい。
【００５４】
例えば、ＭＯＳＦＥＴＳとして示されるトランジスタは、バイポーラトランジスタであってもよい。全てのトランジスタは反対の伝導型であってよく、回路は、当業者に知られた態様で適応されなければならない。
【００５５】
請求項において、括弧内に配置されたいかなる引用符号も当該請求項を制限するように解釈されてはならない。「有する（comprising）」なる用語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別素子を有するハードウェアにより、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実行されることができる。幾つかの手段を列挙している装置請求項において、複数のこれらの手段を、ハードウェアの全く同一のアイテムによって具体化することもできる。特定の手段が相互に異なる従属請求項において記載されているという事実のみでは、これらの手段の組合せが有利に用いられることができないということを示すことにはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるディスプレイ装置の概略図を示す。
【図２】本発明の実施例によるマトリクスディスプレイ及び透明材料のシートの概略図を示す。
【図３】本発明によるディスプレイセルの１つの実施例を示す。
【図４】本発明によるディスプレイセルの１つの実施例を示す。
【図５】本発明によるディスプレイセルの１つの実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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