彩色掃描儀顯示器的製作方法
2023-05-30 10:29:01
專利名稱：彩色掃描儀顯示器的製作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及能夠掃描物體的顯示器。
背景技術：
液晶顯示器(LCD)通常用在計算機、蜂窩電話和其他電子設備中來顯示信息。2003年4月9日，Martyn Williams在網際網路上在PCAdvisor.co.uk中發表了題目為「Prototype LCD with Built-In ScannerUnveiled」的論文，在該論文中東芝公司公開了具有內置掃描儀的原型LCD。如同在該論文中所報導的，上述原型包括多晶矽薄膜電晶體(TFT)LCD，該LCD在顯示器像素之間增加了圖像傳感器。如同進一步的報導，雖然該原型的屏幕能顯示彩色，但是該掃描儀只能處理單色圖像，而不能處理彩色圖像。
附圖簡要說明通過參考以下描述以及用來說明本發明實施例的附圖，能最好地理解本發明。在附圖中
圖1示出了根據本發明一個實施例，正在掃描物體的彩色掃描儀顯示器裝置；圖2示出了根據本發明一個實施例的彩色掃描儀液晶顯示器(LCD)裝置；圖3示出了根據本發明一個實施例，在彩色掃描儀顯示器裝置的示例性實現中信號的時序圖；圖4示出了根據本發明一個實施例，產生正被掃描的物體的圖像的方法；圖5示出了根據本發明一個實施例的示例性電子設備。
具體實施例方式
在以下描述中，闡述了許多具體細節。然而，應該理解的是，即使沒有這些具體細節，本發明的實施例也能實現。在其他實例中，為了使對該描述的理解不致變得模糊，沒有對眾所周知的電路、結構和技術進行詳細說明。
圖1示出了根據本發明一個實施例，正在掃描物體190的彩色掃描儀顯示器裝置100。該裝置包括電子設備105和彩色掃描儀顯示器110。該電子設備可包括臺式計算機、膝上型計算機、電視機、蜂窩電話、支持視頻的行動電話、個人數字助理(PDA)或者電子書，只列出了部分例子。所述顯示器可包括，例如，有源矩陣液晶顯示器(LCD)或有源矩陣底部發射有機發光二極體(OLED)顯示器。OLED顯示器有時被稱為有機發光顯示器。
所述顯示器可以包括像素陣列。該像素通常表示顯示屏幕上的小的離散元素，例如在LCD上能夠找到。為了避免使描述不夠清楚，示出了第一像素120和第二像素130。在本發明的不同實施例中，第一和第二像素可以表示相鄰像素，例如在行和列上彼此緊鄰的像素，鄰近的像素或者以其他方式接近的像素(這裡意味著相互在五個像素之內)。顯而易見，所述像素陣列可以包含數千或者數百萬個這樣的像素。
像素陣列的每一像素可以包括三個被獨立控制的子像素。所例示的第二像素從左到右依次包括紅色子像素131、藍色子像素134和綠色子像素137。像素內的所述例示的順序不是必須的。以簡化形式示出的第一像素120與第二像素130相似，也可以包括類似的紅色、藍色和綠色子像素。
每一子像素能產生、傳送或者以其他方式發射不同顏色和強度的加法原色光，諸如紅光、藍光和綠光。例如，OLED可以產生光，而液晶可以傳送光。紅色子像素可發射紅光，藍色子像素可發射藍光，以及綠色子像素可發射綠光。紅色、綠色和藍色是加法三原色。當這三種顏色以相同強度混合時，會產生白光。當兩種或更多這些顏色以不同強度混合時，可產生很多種調色板顏色。
該裝置能以常規方式使用這些像素和子像素來顯示信息，比如，文本、圖像、圖形等等。該裝置也可使用這些像素和子像素來掃描物體。
在示例性方法中，用戶可以相對顯示器來放置物體，例如按下掃描按鈕，並在該裝置掃描物體時等待幾秒鐘。一旦物體被掃描後，該物體的圖像或者其他表示就以例如多色彩格式呈現在顯示器上，在該顯示器上用戶能觀看到該物體。
在該例中，物體被放在顯示器的前面。該物體包括一頁文本、名片、條形碼、地圖、印刷品、照片、指紋、紡織品、牆紙或者樹葉，只列舉了部分例子。在一個方面，該物體可以包括多種顏色，比如，紅色、綠色、藍色、青色、洋紅、黃色或者上述顏色的混合色，但是這並不是必須的。雖然物體也可以隨意放置或者緊靠顯示器，但是為了簡化說明，在物體和顯示器之間顯示有一段距離。
該裝置被示出正在掃描物體。在掃描物體時，顯示器發射光線來照射顯示器前的物體。在本發明的該示例實施例中，顯示器通過第一像素髮射白光121來照射物體。在一個方面，第一像素的紅色、藍色和綠色子像素中的每個都可發射強度基本相同的光線。在本發明的另一實施例中，顯示器的一個或多個白色子像素可用於發射白光。在一個方面，既可以使用以相同強度運行的紅色、藍色和綠色像素來發射白光，也可以使用白色子像素來發射白光。
物體能吸收部分所發射的白光。通常，黑色和其他深色物體傾向於比白色和其他淺色物體吸收更多光。例如，在物體含有由青色、洋紅和黃色構成的印刷圖案的情況下，因為紅色是青色的補色，所以印刷圖案的青色部分傾向於吸收或消減所發射的光中的紅光，而印刷圖案的洋紅和黃色部分則傾向於反射紅光。同樣，洋紅傾向於吸收或消減綠光，黃色則傾向於吸收和消減藍光。許多別的原因也會損失部分所述光。
至少一部分用於照射物體的發射光能被物體反射回顯示器。如本發明的該示例實施例所示，第一部分122被反射回紅色子像素，第二部分123被反射回藍色子像素，以及第三部分124被反射回綠色子像素。
每一子像素都包含彩色濾光片以為光著色。如本發明的該示例性實施例所示，紅色子像素包含紅色濾光片133，藍色子像素包含藍色濾光片136，綠色子像素包含綠色濾光片139。彩色濾光片可以潛在地吸收通過它們發射的光線或者通過它們反射回來的光線。
第二像素的每個子像素都包含能用來對光進行檢測的光電檢測器。具體而言，紅色子像素包含第一光電檢測器132，藍色子像素包含第二光電檢測器135，以及綠色子像素包含第三光電檢測器138。
光電檢測器通常表示通過光電反應來檢測輻射能量的小型設備或變換器。光電檢測器能夠接收光信號，例如通過濾光片由物體反射的光，並產生相應的電信號。在一個方面，電信號的幅度可能與光信號的強度密切相關，或者至少是有關的。電信號的幅度也依賴於其他的因素，例如子像素的電容和柵極的跨導。
在本發明的一個實施例中，子像素中可以包含專用的光電檢測器，並且該專用光電檢測器用來檢測光。合適的光電檢測器包括，但不限於，光電二極體(PD)、雪崩光電二極體(APD)、電荷耦合器件(CCD)、其他輻射能量敏感器件或者微電子器件，以及上述器件的組合。每個子像素也可選擇使用兩個或多個光電檢測器。可以把光電檢測器置於不同位置上。在一個方面，光電檢測器可在液晶背面，例如，在薄膜電晶體襯底上。或者，在另一方面，光電檢測器可在物體和液晶之間，例如，在黑膜區域，或者在行線或列線上。在半透半反顯示器的情況下，光電檢測器可以位於子像素的反射部分上。
在本發明的另一實施例中，薄膜電晶體(TFT)可用作光電檢測器。在一個方面，TFT可以用作光電檢測器，該TFT是顯示器本身所固有的並且還在另一個角色中用來顯示信息，例如作為用於控制或配置液晶或OLED的開關。也就是說，同一TFT可以既用於掃描又用於顯示。TFT的柵極是光敏性的。在一個方面，可選擇地，TFT被重偏置(re-bias)以使其對光更加敏感。例如，可以改變TFT的摻雜或其他特性，或者給TFT提供重偏置電流或電壓，使它們能更好地充當光電檢測器和開關的雙重角色。柵極也可被選擇地擴大以便提供更大的面積來吸收光線。因為非晶矽趨於比低溫多晶矽更易感光，也可選擇使用非晶矽。在一個方面，該固有的TFT可以在液晶背面。或者，在另一個方面，該固有的TFT也可以在物體和液晶之間，例如，在黑膜上，或者在行或列線上。
在本發明的另一個實施例中，顯示器所固有的二極體也可用作光電檢測器。例如，在某些LCD中經常使用的薄膜二極體(TFD)可以用作光電檢測器。該二極體即可用於顯示又可用於掃描。
紅色、藍色和綠色子像素的光電檢測器中的每個都能分別接收和檢測反射光的第一部分122、第二部分123和第三部分124。基於所檢測的光線，TFT或者其他光電檢測器中的每個都能向掃描電路、軟體或者該裝置的其他部分(例如列驅動器)提供電流、電壓或者其他電信號。電信號的幅度中的每個與相應子像素檢測到的光的強度相關。
如所例示的實施例所示，光電檢測器檢測到的光的各部分中的每個都穿過一個彩色濾光片。紅色濾光片主要對於紅光是透明的，對於其他顏色的光則較不透明。同樣，藍色和綠色濾光片分別對於藍光和綠光更加透明。因此，被反射回紅色、藍色和綠色子像素的光電檢測器並通過相應彩色濾光片收集的相對光量，可以提供關於正被掃描的物體的局部區域的紅色、藍色和綠色分量的信息。如下面進一步討論的，可以把關於物體紅色、藍色和綠色的信息組合起來，以產生正被掃描的物體的多色彩圖像或其他表示。
使用白光不是必須的。在本發明的另一實施例中，紅色、綠色和藍色子像素中的每個都可以以不同強度發射，因此可以利用多種不同顏色的光來照射物體，比如青色、洋紅、黃色、天藍色、橘紅色，只列出了很少一部分例子。從近白色到近紅色、藍色或綠色的顏色範圍都可以使用。為了產生物體的精確彩色圖像，通過在發射光中包含充足量的每個紅光、藍光和綠光，通常能取得更好的結果，但是本發明不限於此。
可以通過顯示器的其他像素重複上面公開的掃描方法。在一個方面，掃描可以逐行進行，其中一行中的交替像素被用來發射光或檢測反射光。在一個方面，為了收集物體整個區域上的反射信息，用於發射和檢測的像素可以相當均勻地分布在顯示器的像素陣列上。為了提供更高質量的掃描，可把顯示器的許多、大部分或全部像素用於掃描物體。通常，用於掃描的像素和子像素越多，掃描的解析度或質量就越好。然而，並不要求使用所有像素，也不要求用來發射和檢測的像素數相同。可以考慮引入多種變化。
為了進一步說明特定的概念，考慮一種示例性彩色掃描儀LCD。圖2示出了根據本發明的一個實施例的彩色掃描儀LCD裝置200。該裝置包括彩色LCD 210、顯示器的第一像素220、顯示器的第二像素230、與LCD耦合的列驅動器250、列驅動器的掃描邏輯251和與LCD耦合的行驅動器252。只示出了顯示器的一部分。在實際的實現中，該顯示器包含數於或數百萬個這樣的像素。
所示像素中的每個都包含紅色、藍色和綠色子像素。具體而言，第一像素220包含紅色子像素221、藍色子像素224和綠色子像素227。第二像素包含紅色子像素231、藍色子像素234和綠色子像素237。
每個子像素都與列驅動器以及行驅動器耦合。行驅動器通過行選擇線與該行的每個所示子像素電耦合。列驅動器與第一和第二子像素中每個的紅色、藍色和綠色子像素單獨並雙向電耦合。具體而言，通過紅色子像素列選擇線242、藍色子像素列選擇線243和綠色子像素列選擇線244，列驅動器分別與第一像素的紅色、藍色和綠色子像素耦合。同樣，通過第二紅色子像素列選擇線245、第二藍色子像素列選擇線246和第二綠色子像素列選擇線247，列驅動器分別與第二像素的紅色、藍色和綠色子像素耦合。
列驅動器和行驅動器可用來控制顯示器的像素和子像素。驅動器有時被稱為控制器。列驅動器和行驅動器可以包含一個或多個電子電路或者其他邏輯，所述電子電路或者其他邏輯通過上述選擇線為各個子像素提供控制信號，例如電壓。示例性列驅動器可以包括，例如，用於為每個子像素提供256個唯一值的8位驅動器電路。
為了尋址特定子像素，行驅動器可以在相應的行選擇線上斷言(assert)行選擇信號。顯示器的其他行有它們各自的行選擇線，這些行則不會被選擇或者會被關閉。這樣行驅動器循環地選擇顯示器的其他行。列驅動器可以沿一個或多個彩色子像素列選擇線斷言一個或多個選擇信號。被選擇的行和列的交叉點處的子像素可以被尋址。
根據本發明的一個或多個實施例，該裝置和驅動器既可以用於顯示數據又可以用於掃描物體，例如彩色物體。所例示的列驅動器包含掃描邏輯。該邏輯可以包括硬體，例如電路，但是也可以選擇使用固件、軟體或者一個或多個硬體、固件和軟體的組合。在本發明的一個實施例中，掃描邏輯可以包含列驅動器中的電路，以使彩色顯示器的一個或多個子像素髮射光，並使彩色顯示器的一個或多個不同子像素檢測光。
在所例示的實施例中，掃描邏輯能使第一像素220的紅色、藍色和綠色子像素髮射光，並使第二像素230的紅色、藍色和綠色子像素檢測光。為了達到上述目的，列驅動器可以沿第一像素的紅色、藍色和綠色子像素列選擇線242-244斷言選擇信號。行驅動器可以沿行選擇線241斷言一個選擇信號。這可以使第一像素的子像素髮射光。在一個方面，為了發射白光，列驅動器可以使每個子像素髮射具有相等強度的光。列驅動器推遲沿第二像素230的紅色、藍色和綠色子像素列選擇線245-247斷言選擇信號。因此，這些子像素不會被尋址或者不會被選擇來發射光，而在一個方面，它們可以用來檢測光。
為了進一步說明特定概念，根據本發明的實施例，考慮子像素的示例性電路是有幫助的。圖3示出了根據本發明一個實施例的示例性子像素321。所例示的子像素包括薄膜電晶體(TFT)360、液晶(LC)364、電容器(C)365和接地連接(GR)366。或者，電容器也可選擇使用其他電荷存儲器件來代替。TFT包括源極(S)361、柵極(G)362和漏極(D)363。源極通過子像素列選擇線342與列驅動器250電耦合。柵極通過行選擇線341與行驅動器252電耦合。漏極與並聯連接的液晶和電容器相連接。液晶和電容器還可以在另一端接地。
子像素的TFT可以用作電容器的開關，以控制液晶的取向。子像素的陽極和陰極可以充當電容器。來自行驅動器的電壓可以控制TFT的柵極，以允許或禁止源極和漏極之間的電流。當行驅動器對柵極進行適當設定時，來自列驅動器的電壓就能從源極流到漏極。漏極可以連接到子像素的有效區域。電容器可以接收電荷並且在氧化銦錫電極和漏極區域電極之間產生場。液晶受到電刺激時會按照可預測的方式排列，充電電容可以改變液晶的排列取向，並允許子像素髮射光。通過濾光片能對光進行著色。電容器可以保持電荷，直到行驅動器的下一個刷新周期或刷新次序。本發明的其他實施例不限於所例示的電路。在文獻資料中能找到許多合適子像素電路的替換實例，例如，包含多個電容器、多個電晶體以及元件間不同連接關係的電路。
在本發明的一個實施例中，子像素固有的TFT，例如TFT 360，在掃描期間可以用來檢測光。在另一個角色，例如，該固有TFT可以用來開關液晶或者使子像素髮射光。也就是說，同一TFT既能用於開關液晶又能用於檢測光。TFT的柵極可以檢測光，並且產生電信號，該電信號可以表示或至少與TFT所檢測到的光的強度或量相關。在一個方面，通過電晶體的源極和彩色子像素列選擇線342可以把電信號提供給列驅動器。子像素可以與列驅動器雙向耦合，既能從列驅動器接收信號，又能向列驅動器提供信號，例如表示被檢測光的信號。在本發明的一個實施例中，可以在非晶矽襯底上形成TFT。非晶矽形成的TFT傾向於比低溫多晶矽形成的TFT更大。更大的TFT意味著具有更大的面積來檢測光。
或者，在本發明的另一實施例中，代替或除了使用固有TFT，也可選擇在顯示器中包括一個或多個專用光電檢測器，比如二極體、PD、APD、CCD或電晶體，並且該一個或多個專用光電檢測器用來檢測光。掃描邏輯包括能使專用光電檢測器檢測光的邏輯。顯示器可以包括從列驅動器到每個光電檢測器的一條或多條附加線，以用於激活光電檢測器並從光電檢測器接收信息或信號。
掃描邏輯包括邏輯來從TFT或其他光電檢測器接收信號以及處理信號，例如，通過從信號中提取電壓、電流或其他信息，諸如被檢測光量的數字值表示，來處理信號。列驅動器可以包括與處理器的連結或者電連接，例如通過LCD控制器或者與處理器相連的組件。列驅動器可以向處理器提供信息，例如該處理器可以處理這些信息，從而產生正被掃描的物體的圖像或其他表示，例如，可以將其顯示在顯示器上，或者存儲在存儲器中。
在一個方面，列驅動器和/或掃描邏輯可以駐留在專用微電子設備中，例如集成電路。例如，該設備可以包括玻璃襯底晶片(COG)、柔性晶片(COF)、卷帶自動結合(T.A.B)設備。可以把微電子設備和其他組件一起包含在晶片組中。取決於特定用途的設備，晶片組的元件可以包含一個或多個處理器、BIOS、存儲器、存儲器控制器、顯示控制器、鍵盤控制器、定時控制器、功率控制器或者定標器，只列出了部分例子。在另一個方面，列驅動器和/或掃描邏輯可以併入在另一微電子設備中，如圖形控制器、顯示控制器。在另一個方面，列驅動器和/或掃描邏輯可以併入在有源矩陣TFT LCD襯底中。也可把掃描邏輯或掃描驅動器的一部分包括在行驅動器中，該行驅動器被可選擇地與列驅動器包括在微電子設備中或者襯底上。
針對LCD給出了一個實例，但是本發明的其他實施例不限於LCD。在本發明的可選擇的實施例中，可以使用OLED顯示器。顯示器的OLED可以產生和發射彩色光，例如，紅光、藍光和綠光。OLED顯示器的固有TFT或者每個子像素中的其他光電檢測器可以用來檢測光。針對LCS所公開的方法和裝置也可選擇地適用於OLED。
圖4示出了根據本發明的一個實施例，產生正被掃描的物體的圖像的方法400。該方法包括利用顯示器的子像素順序地發射不同彩色光，利用未用於發射光的相同彩色子像素順序地檢測光，以及基於被順序檢測的光產生圖像。
該方法包括，在方框410，通過利用第一彩色子像素髮射第一彩色光來照射顯示器前的物體。該物體可以包括照片、名片、條形碼、地圖或者指紋，只列出了一部分例子。舉例來說，第一彩色光可以是紅光。
在方框420，已經被物體反射的第一彩色光的一部分可以利用具有第一彩色濾光片的另一第一彩色子像素的光電檢測器進行檢測。某些OLED和LCD具有彩色濾光片。第一彩色濾光片傾向於對第一彩色光是透明的。具有不同彩色濾光片的子像素也可以用於檢測光，儘管這些濾光片傾向於對於第一彩色光較不透明。光電檢測器可以包括顯示器固有的TFT，該TFT也可以用來允許子像素髮射光，還可以包括其他類型的光電檢測器，例如PD、APD或CCD。在各個方面，用於發射的第一彩色子像素和其他用於檢測的第一彩色子像素，可以是一行上的緊鄰像素、一列上的緊鄰像素，也可以是相鄰像素，或者否則是接近的像素(例如彼此在五個像素之內)。舉例來說，用於檢測的紅色子像素所在的像素可以與包含用於發射的紅色子像素的像素是緊鄰的。
然後，在方框430，通過利用第二彩色子像素髮射第二彩色光來再次照射物體。舉例來說，第二彩色光可以是藍光。
在方框440，可以利用具有第二彩色濾光片的另一第二彩色子像素的光電檢測器來檢測第二彩色光的一部分。舉例來說，用於檢測的藍色子像素所在的像素可以與包含用於發射的藍色子像素的像素是緊鄰的。這些像素可以與包含前述的用於發射和用於檢測的第一彩色子像素的像素相同，但也不必須相同。
然後，在方框450，通過利用第三彩色子像素髮射第三彩色光來再次照射物體。舉例來說，第三彩色光可以是綠光。
在方框460，可以利用具有第三彩色濾光片的另一第三彩色子像素的光電檢測器檢測第三彩色光的一部分。舉例來說，用於檢測的綠色子像素所在的像素可以與包含用於發射的綠色子像素的像素是緊鄰的。這些像素可以，但不必須，與包含前述用於發射和用於檢測的第一彩色子像素的像素或包含前述用於發射和用於檢測的第二彩色子像素的像素相同。
然後，在方框470，可以至少部分基於被檢測光的這些部分，產生物體的圖像或者其他表示。下面對產生圖像的示例性方法進行更加詳細的描述。現在，對上文剛剛揭示的方法做出修正和更改。可以向上述方法中增加一些操作和/或從上述方法中省略某些操作。在本發明的替換實施例中，可以使用上述方法的子集。例如，一種方法可以包括單次發射和檢測。例如，當掃描黑白或者其他單色物體，如文本、名片、黑白照片等等時，這可能是合適的。如果不需要高精度彩色再現，例如如果圖像的紅色、藍色或綠色分量足夠，這可能也是合適的。或者，也可以使用兩次順序的發射和檢測，代替三次順序的發射和檢測。
另外，針對個別像素所公開的方法也可以適用於多個像素。例如，一行中的交替紅色子像素可以發射或者檢測，然後該行的交替藍色子像素可以發射或檢測，然後該行的交替綠色子像素可以發射或檢測。然後對於其餘行可以重複該方法。不需要在順序的發射和檢測中使用相同的子像素和檢測器。
再舉個例子，在本發明的一個實施例中，中間行(行n)之上(行n-1)或者中間行之下(行n+1)的一行或者多行像素的一個或多個子像素可以用來發射光，而中間行(行n)的一個或多個子像素可以用來檢測光。如上所討論的，在本發明的一個實施例中，用於發射的子像素可以順序地發射多個彩色光，例如紅光、藍光然後綠光，中間行的用於檢測的相應彩色子像素可以檢測穿過它們的彩色濾光片的光。可以預想到更多其它的變化。
不是所有的顯示器都包含彩色濾光片。例如，某些OLED包含不同顏色的OLED，其能發射紅光、藍光和綠光。另外，某些色序法顯示器包含用於順序產生不同顏色背光的LED，例如紅色、藍色和綠色背光。其他色序法顯示器具有色輪，該色輪相對光源旋轉從而順序產生不同顏色光，例如紅光、藍光和綠光。上述情況不需要使用彩色濾光片和子像素。
根據本發明的一個實施例，一種方法包括通過發射例如紅光的第一彩色光，照射例如OLED或者色序法顯示器的顯示器前的物體。在一個方面，第一彩色LED，例如子像素的紅色OLED，或者用於提供背光的紅色LED，可以用來發射第一彩色光。在另一個方面，含有例如紅色濾光片的旋轉色輪可以用來發射第一彩色光。然後，可以用第一光電檢測器檢測物體反射的第一彩色光的一部分。在到達光電檢測器的路線上，被檢測光不一定需要通過彩色濾光片。所檢測到的反射光的總量可以提供關於物體的第一彩色分量或第一彩色平面的信息。
在一個方面，該方法可以進一步包括，通過發射第二彩色光，例如藍光，再次照射物體。然後，可以利用第二光電檢測器檢測第二彩色光的一部分。在另一方面，通過發射第三彩色光，例如綠光，可以再次照射物體。然後，可以利用第三光電檢測器檢測第三彩色光的一部分。接著，至少部分基於被檢測光的這些部分，產生物體的圖像或其他表示。
通過色序法發射而檢測到的光的信息，可以用來產生正被掃描的物體的圖像和其他表示。在一個方面，通過順序掃描得到的信息可以包括物體的順序確定的不同彩色平面，例如紅色、藍色和綠色平面，這些彩色平面是通過使用不同彩色光，例如紅光、藍光和綠光，掃描物體而確定的。在一個方面，數據可以稀疏，並可以使用內插法，例如來確定用於發射光的子像素的顏色分量。然後，在任何內插後，通過在例如顯示器上或者印表機上把存在的較不稀疏的彩色平面組合起來，可以產生圖像。
如這裡所公開的，在本發明的一個實施例中，掃描顯示儀裝置不一定是彩色掃描儀，該裝置可以用來為電子設備提供觸控螢幕。觸控螢幕通常表示用戶通過觸控螢幕幕就能在上面做出選擇的屏幕，例如選擇文本、圖形、菜單項或其他顯示項，只列出部分例子。在掃描模式中，顯示器的多個子像素或者某區域的子像素可以顯示文本、圖形、菜單或者其他可以被用戶選擇的選項。也就是說，在掃描模式中，子像素可以發射、照射或者顯示信息。仍然是在掃描模式中，在顯示信息的多個子像素或者某區域的子像素之中的、或者至少最接近這些子像素的一個或多個子像素也可以檢測光。通過檢測光，當用戶例如使用手指或筆觸控螢幕幕做出選擇時，子像素可以檢測出。例如手指或筆可以反射至少一部分用於顯示選項的發射光，被反射光可以被該區域的檢測用子像素檢測到。如前所述，可以使用固有TFT或其他光電檢測器。因此，在發明的一個實施例中，顯示器固有的TFT可以用作光電檢測器，以使顯示器成為觸控螢幕並接收來自用戶的選擇。
彩色掃描儀顯示器、驅動器、TFT襯底和其他這裡所公開的裝置可以包含或者使用在多種電子設備中。合適的電子設備包括，但不限於，電視、臺式計算機、膝上型計算機、PDA、蜂窩電話和電子書，只列出了部分例子。
圖5示出了根據本發明一個實施例的示例性電子設備500。該電子設備包括對該設備的彩色顯示器的子像素進行控制的驅動器550。該驅動器可以具有這裡所公開的驅動器的任何一個或多個特徵。
該驅動器包括掃描邏輯551。在本發明的一個實施例中，掃描邏輯可以包括使彩色顯示器的第一子像素髮射光和使彩色顯示器的潛在不同彩色的第二子像素檢測光。
該電子設備也包括快閃記憶體560。該電子設備可以使用快閃記憶體來存儲信息，例如，與掃描相關的信息。作為一個例子，該電子設備可以把關於一個或多個子像素所檢測到的光量的信息存儲在快閃記憶體中。作為另一例子，該電子設備可以把已掃描物體的圖像存儲在快閃記憶體中。快閃記憶體被用於一些而不是全部電子設備中。
在本發明的替換實施例中，驅動器可以包括在電子設備中，例如臺式或膝上型計算機，該電子設備也可以包括一個或多個圖形控制器和/或網絡接口。圖形控制器可以用來處理圖形數據，比如掃描圖像的數據。網絡接口可以用來通過網絡傳輸掃描圖像。圖形控制器和網絡接口被用於一些而不是全部電子設備中。
在本發明的另一個實施例中，驅動器可以包括在無線電子設備中，例如蜂窩電話，該無線電子設備也可以包括例如全向天線和偶極子天線。天線可以用來傳輸和接收數據，例如被掃描物體的圖像。全向天線和偶極子天線被用在一些而不是全部無線設備中。
在上面的描述中，為了解釋更加清楚，為了對本發明的實施例提供徹底的理解，闡明了多個具體細節。然而，本領域的技術人員應該清楚，即使缺少部分上述具體細節，其他實施例也能夠實現。在其他實例中，為了使對描述的理解不致模糊，以方框圖的形式示出了眾所周知的電路、結構、設備和技術，而沒有顯示具體細節。
另外，上文根據若干實施例對本發明進行了描述，本領域的技術人員應該理解，本發明不限於上面描述的實施例，在所附權利要求的精神和範圍內，可以通過修正和變更來實現本發明。
例如，因為當前紅色、藍色和綠色子像素應用廣泛，所以就包含這些子像素的顯示器而言對本發明的實施例進行了描述。然而，本發明不限於此。根據本發明的一個實施例，合適的顯示器可以包括青色、洋紅和黃色子像素。本發明也不限於包括紅色、藍色和綠色子像素的顯示器。根據本發明的另一個實施例，合適的顯示器可以包括其他顏色的子像素。例如，除了紅色、藍色和綠色子像素，一些顯示器還在每個像素中包含白色子像素。白色像素可以用來在掃描中發射白光。例如，對於提供白光或更多光來說這是合適的。在另一個實施例中，像素之間可以共用一個或多個子像素。可以預料到許多其他的變化。因此應該把以上描述看作是例示性的，而不是限制性的。
以許多方法本身最基本的形式對它們進行了描述，但還可以向這些方法中加入操作，也可以從這些方法中刪除操作。本領域的技術人員應該清楚，對這些方法可以做更多進一步的修正和更改。提供詳細的實施例不是對本發明進行限制而是對本發明進行說明。本發明的範圍不是由上文提供的具體實例確定，而是由後面的權利要求所確定。
本發明的實施例可以包含多種操作。該實施例的操作可以通過硬體組件來執行，也可以在機器可執行指令中實施，這些指令可以用來引起或導致使用它們編程的通用或者專用處理器執行這些操作。或者，也可選擇通過硬體和軟體的結合來執行上述操作。
本發明的實施例可以作為程序產品或其他製造產品提供，這些產品可以包含存儲了一個或多個指令和/或數據結構的機器可訪問或可讀介質。機器可訪問介質可以提供指令，如果機器執行這些指令，就可以引起或導致機器執行這裡所公開的一個或多個操作或者方法。例如，在本發明的一個實施例中，基於和使用被檢測光產生圖像的軟體可存儲在機器可訪問或可讀介質中。
合適的機器包括，但不限於，計算機、網絡設備、PDA、製造工具、蜂窩電話和具有一個或多個處理器的多種其他設備，只列出了部分例子。機器可訪問介質可以包括以機器可訪問的形式提供，例如存儲和/或傳輸信息的機制。例如，機器可訪問介質可以包括可記錄和/或不可記錄介質，例如軟盤、光存儲介質、光碟、CD-ROM、磁碟存儲介質、磁光碟、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、EPROM、EEPROM、快閃記憶體或者上述介質的任意組合，只列出了部分例子。
機器可訪問介質也可以包括電、光、聲或者其他形式的傳播信號，例如載波、紅外信號、數位訊號。本發明的實施例可以作為電腦程式產品予以下載，其中，通過通信鏈路(例如調製調解器或者網絡連接)，該程序能以包含在載波或其他傳輸信號或介質中的數據信號形式，從一臺計算機或其他機器傳送到另外一臺計算機或其他機器。
在權利要求中，沒有明示地表述為「用於」執行具體功能的「裝置」(means for)或「用於」執行具體功能的「步驟」(step for)的任何元素，不應解釋為35U.S.C.Section 112，Paragraph 6中規定的「裝置」或「步驟」條款。具體而言，這裡權利要求中使用的「的步驟」(stepof)沒有想要援引35U.S.C.Section 112，Paragraph 6的規定。
還應該意識到，在說明書中提到的「一個實施例」或者「實施例」，意味著一個具體特徵可能包含在本發明的實現中。同樣，也應該意識到，為了使本公開更加流暢以及幫助理解一個或多個不同創造性方面，在前述對本發明示例性實施例的描述中，有時把多個特徵集中在單個實施例、及其或描述中。然而，不要把這種公開方法解釋為，反映了權利要求中主張的發明需要比每一權利要求中明確舉出的特徵更多的特徵。而是，如後續權利要求所反映的，本發明的創造性方面在於比前面所公開的單個實施例的所有特徵少的特徵。因此，在詳細描述之後的權利要求清楚地結合在該詳細描述中，每一權利要求本身作為本發明一個單獨的實施例而成立。
權利要求
1.一種方法，包括通過利用顯示器發射光來照射所述顯示器前面的物體；以及利用所述顯示器的多個薄膜電晶體來檢測光。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述發射所述光包括發射從紅光、藍光和綠光中選擇的一種加法原色光。
3.如權利要求1所述的方法，還包括改變所述薄膜電晶體的偏置，以提高對所述光的敏感性。
4.如權利要求1所述的方法，還包括使用所述被檢測光來產生所述物體的圖像。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述照射包括在所述顯示器上顯示觸控螢幕選項，並且其中，所述檢測包括檢測對所述觸控螢幕選項的選擇。
6.一種方法，包括通過發射第一彩色光來照射顯示器前面的物體；利用第一光電檢測器檢測由所述物體反射的所述第一彩色光的一部分；通過發射第二彩色光來照射所述物體；以及利用第二光電檢測器檢測所述第二彩色光的一部分。
7.如權利要求6所述的方法，包括通過發射第三彩色光來照射所述物體；利用第三光電檢測器檢測所述第三彩色光的一部分；以及至少部分基於被檢測到的所述光的所述部分來產生所述物體的圖像。
8.如權利要求7所述的方法，其中，所述發射所述第一彩色光、所述第二彩色光和所述第三彩色光中的每個包括發射從紅光、藍光和綠光中選擇的一種不同的加法原色光。
9.如權利要求6所述的方法，其中，所述檢測所述第一彩色光的所述部分包括利用從薄膜電晶體和二極體中選擇的一個或多個來進行檢測，其中，所述薄膜電晶體和所述二極體中的每一個被連接用來允許其中包含它們的子像素髮射光。
10.如權利要求6所述的方法，其中，所述照射包括在所述顯示器上顯示觸控螢幕選項，並且其中，所述檢測包括檢測對所述觸控螢幕選項的選擇。
11.一種方法，包括通過利用第一彩色子像素髮射第一彩色光來照射顯示器前面的物體；利用具有第一彩色濾光片的另一第一彩色子像素的光電檢測器來檢測由所述物體反射的所述第一彩色光的一部分；通過利用第二彩色子像素髮射第二彩色光來照射所述物體；利用具有第二彩色濾光片的另一第二彩色子像素的光電檢測器來檢測所述第二彩色光的一部分；通過利用第三彩色子像素髮射第三彩色光來照射所述物體；利用具有第三彩色濾光片的另一第三彩色子像素的光電檢測器來檢測所述第三彩色光的一部分；以及至少部分基於被檢測的所述光的所述部分來產生所述物體的圖像。
12.一種方法，包括通過利用顯示器發射光來照射所述顯示器前面的物體；利用具有第一彩色濾光片的第一彩色子像素的第一光電檢測器來檢測所述光的第一部分；利用具有第二彩色濾光片的第二彩色子像素的第二光電檢測器來檢測所述光的第二部分；以及利用具有第三彩色濾光片的第三彩色子像素的第三光電檢測器來檢測所述光的第三部分。
13.如權利要求12所述的方法，其中，所述發射包括發射白光。
14.如權利要求12所述的方法，其中，所述發射包括利用第一像素的紅色、藍色和綠色子像素進行發射，並且其中，所述利用所述第一、所述第二和所述第三光電檢測器來檢測包括利用與所述第一像素緊鄰的第二像素的紅色、藍色和綠色子像素中的光電檢測器來進行檢測。
15.如權利要求12所述的方法，其中，所述檢測所述第一彩色光的所述部分包括利用從薄膜電晶體和二極體中選擇的一個或多個來進行檢測，其中，所述薄膜電晶體和所述二極體中的每一個被連接用來允許其中包含它們的子像素髮射光。
16.如權利要求12所述的方法，還包括至少部分基於被檢測到的所述光的所述部分來產生所述物體的圖像。
17.如權利要求12所述的方法，其中，所述照射包括在所述顯示器上顯示觸控螢幕選項，並且其中，所述檢測包括檢測對所述觸控螢幕選項的選擇。
18.一種裝置，包括用於對彩色顯示器的子像素進行控制的驅動器；用於使所述彩色顯示器的第一子像素髮射光和使所述彩色顯示器的第二子像素檢測光的所述驅動器的邏輯。
19.如權利要求18所述的裝置，還包括用於從所述第二子像素接收電信號的所述驅動器的邏輯。
20.如權利要求19所述的裝置，還包括用於從所接收的電信號中提取信息的所述驅動器的邏輯。
21.如權利要求18所述的裝置，其中，所述第一子像素和所述第二子像素是相鄰像素中的相同彩色子像素。
22.一種系統，包括彩色顯示器；所述彩色顯示器的第一子像素；所述彩色顯示器的第二子像素；用於對所述彩色顯示器的所述第一和所述第二子像素進行控制的驅動器；用於使所述第一子像素髮射光和所述第二像素檢測光的所述驅動器邏輯；以及用於存儲與所述第二子像素檢測到的光相關的信息的快閃記憶體。
23.如權利要求22所述的系統，還包括用於從所述第二子像素接收電信號的所述驅動器的邏輯。
24.如權利要求23所述的系統，還包括用於從所接收到的電信號中提取信息的所述驅動器的邏輯。
25.如權利要求24所述的系統，還包括處理器；以及所述驅動器和所述處理器之間的電連接，以允許所述驅動器將所提取的信息提供給所述處理器。
26.一種製造產品，包括用於提供指令的機器可訪問介質，如果執行這些指令，則使機器執行以下操作，包括，接收與利用不同彩色光掃描的物體相關的多個不同的彩色平面；以及通過組合所述多個彩色平面來產生被掃描的所述物體的圖像。
27.如權利要求26所述的製造產品，其中，所述機器可訪問介質還提供如果被執行則使所述機器執行以下操作的指令，包括，內插彩色平面的數據，以確定在掃描中用來發射光而不是檢測光的子像素的彩色分量。
28.如權利要求26所述的製造產品，其中，所述機器可訪問介質還提供如果被執行則使所述機器執行以下操作的指令，包括，組合紅色平面、藍色平面和綠色平面。
全文摘要
公開了使用彩色顯示器來掃描物體的方法和裝置。在一個方面，一種裝置可以包括用於對彩色顯示器的子像素進行控制的驅動器，和用於使彩色顯示器的第一子像素髮射光以及使彩色顯示器的第二子像素檢測光的驅動器的邏輯。
文檔編號G06F3/033GK1961347SQ200580017476
公開日2007年5月9日 申請日期2005年6月29日 優先權日2004年6月30日
發明者拉爾夫·M·梅斯梅爾, 肯·K·李, 小勞倫斯·A·布思 申請人:英特爾公司