[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN101156194A - 彩色显示设备及其操作方法 - Google Patents

彩色显示设备及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101156194A
CN101156194A CNA2006800118327A CN200680011832A CN101156194A CN 101156194 A CN101156194 A CN 101156194A CN A2006800118327 A CNA2006800118327 A CN A2006800118327A CN 200680011832 A CN200680011832 A CN 200680011832A CN 101156194 A CN101156194 A CN 101156194A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
color
visible spectrum
light source
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006800118327A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101156194B (zh
Inventor
E·H·A·朗根戴克
S·J·罗森达尔
K·那须
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TP Vision Holding BV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101156194A publication Critical patent/CN101156194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101156194B publication Critical patent/CN101156194B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/3413Details of control of colour illumination sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133621Illuminating devices providing coloured light
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0452Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235Field-sequential colour display

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

通过采用宽带阻滤色器与带通滤色器、第一光场和第二光场的组合,改进了图像显示设备的色域。第一光场由分别发出蓝光和绿光的第一和第二光源产生。第二光场由所述第二光源和发出红光的第三光源产生。由于带通滤色器透射一些第一光场中的蓝光,使得带通滤色器有利于所述第二光源的颜色点向更短的波长移动,因此改进了色域。类似的,因为滤色器透射一些所述第二光场的红光,有利于向更长波长的移动。因此,仅借助于三个光源产生了四个原色。

Description

彩色显示设备及其操作方法
技术领域
本发明涉及彩色显示设备的领域,尤其涉及用于产生彩色图像的彩色显示设备。
背景技术
常规彩色显示器包括三原色:红、绿和蓝。这些原色能够被用于产生一系列颜色,有时称为色域(color gamut)。彩色显示器的色域是根据组合在一起的红、绿和蓝原色的不同比例和原色的谱纯度得到的。红、绿和蓝原色的比例量是累积的,因此彩色显示器被称为是使用加法原色。全额的红、绿和蓝原色组合在一起通常构成白色或其近似颜色。
在第一类型的彩色显示器中,使用了一种基本上为白色的光源。为了能够产生不同的颜色,每个像素都在空间上被分割为子像素,为这些子像素提供不同的滤色器,以便当白光传输经过预定滤色器时,产生预定的原色。观察者的眼睛通常会对从不同子像素发出的原色进行平均,从而使得像素被感觉为具有一个合成的颜色。
仅使用三原色红、绿和蓝的显示器的一个缺点是,眼睛敏感的许多颜色不能被显示器产生。本领域已知的能够通过使用额外的原色来产生其中的一些颜色。当能够产生更多颜色时,色域被称为更宽,或者原色被称为跨越了更宽的颜色区域。另一方面,如本领域中公知的,将显示器分割为更多数量的子像素,以便产生更多数量的原色,这常常会减小显示器的清晰度和/或亮度。
借助于另一类型的显示器可以略微减轻这个问题,其中,不仅通过将特定滤色器提供给每个子像素来产生不同的原色,而且还通过使用不同的光源来产生不同的颜色。基本上,在此类显示器中,每个光源的光谱包括至少两个波长峰值,且不同光源包括不同的波长峰值。此外,每个子像素的滤色器被设置为,便其透射分别与两个不同光源相对应的两个波长峰值。例如,第一光源发出蓝光和黄光,第二光源发出绿光和红光。每个子像素或者具有透射蓝光和绿光的第一滤色器,或者具有透射黄光和红光的第二滤色器。因此,通过由所述第一光源照射所述第一和第二滤色器,能够产生原色蓝和黄。当分别被所述第一光源照射时,所述第一滤色器将透射蓝光,所述第二滤色器将透射黄光。滤色器通常彼此相邻的排列,以便由所述第一滤色器过滤的光不会对所述第二滤色器有影响。通过由所述第二光源照射所述第一和第二滤色器,能够产生原色绿和红。通过以来自所述第一和所述第二光源的光交替地照射所述第一滤色器,相应的子像素会在发出所述第一与发出所述第三颜色之间进行转换。如果这个转换执行得足够快,则观察者的眼睛会正常地对这两个所发出的颜色进行平均,从而使得它们被感觉为是一个合成的颜色。因此,仅通过使用两个子像素和两个光源就能够产生四个原色,并且观察者的眼睛会正常地对这四个颜色进行平均,以使得它们被感觉为是一个合成的颜色。此类显示器常常被称为光谱连续显示器,其基本原理在WO2004/032523中被进一步的说明。
尽管该解决方案具有优势,但它仍然具有特定的缺点。例如,通常难以找到设计适当的滤色器和光源来实现对于所有颜色都具有足够高的亮度和足够高的分辨率的显示器。
发明内容
本发明的一个目的是消除或至少减轻上述的问题,这是通过根据权利要求1和权利要求16所述的设备和方法来实现的。本发明的实施例由从属权利要求来定义。
本发明是基于这样的理解:在例如光谱连续LCD中,通过仅使用两个不同滤色器,能够从第一光场和第二光场中产生四个原色,其中,第一光场有利的包括短波长和中波长,第二光场有利的包括中波长和长波长。因此,减少了所需组件的数量。
根据其第一方面,本发明提供了一种彩色显示设备,其包括背光,用于交替的产生第一和第二光场,以便在不同时间期间内产生所述光场。所述第一光场包括在可见光谱的分别包含短波长和中波长的第一部分和第二部分中的光。所述第二光场包括在可见光谱的所述第二部分中和可见光谱的第三部分中的光,其中,所述第三波长范围包括长波长。在下文中,所述可见光谱的第一、第二和第三部分也被称为第一、第二和第三波长范围。
所述设备还包括第一颜色选择装置,用于从所述第一光场中的可见光谱的所述第一部分中选择第一原色的光,从所述第二光场中的可见光谱的所述第三部分中选择第四原色的光。此外,所述设备还包括第二颜色选择装置,用于从可见光谱的所述第二部分中选择第二和第三原色的光,所述第二原色的光源于所述第一光场,所述第三原色的光源于所述第二光场。
优选的是,第一、第二、第三和第四原色分别与蓝、青、黄或黄绿、和红相对应。
根据其第二方面,本发明提供了一种操作光谱连续LCD的方法,包括在第一时间期间内产生第一光场的步骤,其中,所述第一光场包括在可见光谱的分别包含短波长和中波长的第一部分和第二部分中的光。本发明还包括过滤所述第一光场,以便产生第一和第二原色的步骤,其中,所述第一原色优选的是蓝色,所述第二原色优选的是蓝绿色。而且,本发明包括在与所述第一时间期间不同的第二时间期间内产生第二光场的步骤,其中,所述第二光场包括在可见光谱的所述第二波长范围中和可见光谱的第三波长范围中的光,所述第三波长范围包括长波长。本发明还包括过滤所述第二光场,以便产生第三和第四原色的步骤,其中,所述第三原色优选的是黄绿色,所述第四原色优选的是红色。
人眼包括三种不同类型的视锥细胞,称为Beta、Gamma和Rho,其分别对约为420-500nm、500-600nm和520-640nm的波长范围敏感。颜色与当视锥细胞被一组波长刺激时所产生结果信号相对应。有利的是,所述第一波长范围对应于Beta视锥细胞比其它视锥细胞更敏感的光,即蓝光或具有更短波长的光,优选的低于约490nm。所述第三波长范围对应于Rho视锥细胞比其它视锥细胞更敏感的光,即红光或具有更长波长的光,优选的大于约590nm。有利的是,所述第二波长范围对应于Gamma视锥细胞比其它视锥细胞更敏感的光,即绿光或具有可见光谱中的中间波长的光,优选的在约510与560nm之间。
有利的是,所述第一光场由第一和第二光源产生,第一和第二光源分别发出在包含所述短波长和中波长的可见光谱的波长范围内的光。所述第二光场有利的由所述第二光源和第三光源产生,所述第三光源发出在包含所述长波长的可见光谱的波长范围内的光。
优选的,所述第一颜色选择装置基本上消除(deselect)在所述第二波长范围内的光。即,第一颜色选择装置优选的吸收或者反射中波长的光。另外,所述第一颜色选择装置基本上透射所述第一波长范围(短波长)和所述第三波长范围(长波长)的光。然而,所述第一颜色选择装置至少可以部分的消除所述第一波长范围中的最长波长和/或在所述第三波长范围中的最短波长。例如,所述第一颜色选择装置可以至少部分的透射具有低于490纳米波长和高于580纳米波长的光,或者可替换地透射具有低于500纳米波长和高于570纳米波长的光。
有利的,所述第二颜色选择装置被进一步布置为,使其基本上透射在所述第二波长范围内的光,并很大程度的消除(吸收或阻塞)在所述第一和第三波长范围内的光。然而,更优选的是,所述第二颜色选择装置额外地透射在所述第一波长范围中的最长波长,和/或在所述第三波长范围中的最短波长。例如,所述第二颜色选择装置可以至少部分地透射具有在450到600纳米之间的波长的光,或可替换地,透射具有在440到610纳米之间的波长的光。
在优选实施例中,所述第一颜色选择装置被布置为带阻滤色器,所述第二颜色选择装置被布置为带通滤色器。带阻滤色器主要阻塞中波长波段(绿光)并透射该波段之外的波长(红和蓝光),而带通滤色器主要透射所述中波长波段,并阻塞更短和更长的波长。通常,由带通滤色器透射的波长波段与被带阻滤色器吸收或反射的波长波段不同;优选地,带通滤色器透射的波长波段比带阻滤色器消除的波长波段更宽。如果使用了过窄的带通滤色器,第二和第三原色会具有有限的波长间隔。
更具体而言,所述颜色选择装置体现为液晶显示设备中的滤色器阵列;优选地,使用选择性的滤色器,例如吸收滤色器或反射滤色器。
作为进一步的实例,所述第一颜色选择装置或带阻滤色器基本上阻塞在预定波长波段内的光,该预定波长波段与480nm到580nm之间,460nm到630nm之间,或465nm到610nm之间的波长对应。在这些实例中,被带通滤色器透射的适宜的相应波长波段分别在470nm到570nm之间,450nm到600nm之间及460nm到590nm之间。
有利的,每个光源都包括至少一类LED,其发出基本上蓝色、绿色和红色的光。每个光源可以包括几个不同类型的LED,每个都发出不同色谱。优选地,所述蓝色LED具有在大约450-480nm范围内的峰值波长,所述绿色LED具有在大约520-570nm范围内的峰值波长,所述红色LED具有在大约590-640nm范围内的峰值波长。其它可能的光源是具有预定光谱的冷阴极荧光灯(CCFL)和热阴极荧光灯(HCFL)。
根据本发明的一个实施例,显示设备包括液晶显示面板,其具有:像素,其包含第一和第二子像素;背光单元,其包括第一、第二和第三光源;以及滤色器阵列,其包括第一和第二颜色选择装置。滤色器阵列优选的体现为如上所述的带通和带阻滤色器的条带状或棋盘状排列;该滤色器阵列取代了常规液晶显示器中所具有的红/绿/蓝滤色器阵列。
在常规液晶显示器中,必须仔细选择光源的波长峰值和滤色器斜坡,以便传输预期的波长峰值,并与想得到的原色相对应。本发明所支持的观点是一种用于提供产生原色的新方式。不是使用滤色器来提取与想得到的原色相对应的强度峰值,而是将颜色选择装置用于混合来自两个不同波长范围的光,以产生新的原色。例如,通过提供发出蓝光的第一光源、发出绿光的第二光源、以及用于选择来自第二光源的光和来自所述第一光源的一部分光的第一颜色选择装置,将会改变来自第一光源的所选光的感觉出的颜色,以致于使其被觉得更蓝。因此,通过透射足够量的短波长光,颜色选择装置能被设计为从由所述第一和第二光源发出的光中,在所述第一和所述第二光源的感觉出的颜色之间选择想得到的原色。
类似的,通过提供所述第二光源、发出红光的第三光源、以及用于发送来自第二光源的光及足够多的来自所述第三光源的光的颜色选择装置,将会改变感觉到的第二光源的颜色,以致于使其被觉得更红。换句话说,所述第二光源的颜色能够被分离为第一原色和第二原色,与所述第二光源发出的光的颜色相比较,第一原色被觉得更蓝或蓝绿,第二原色被觉得更红或黄绿。
另外,如果第二颜色选择装置被布置为,以使其阻塞所述第二光源的最长波长,则,与所述第一光源发出的光的颜色相比较,所选择的蓝光或所述第一原色会被觉得向更短的波长移动。因此,在所述第一原色与所述第三原色之间的间隔会更大。类似的,如果所述第二颜色选择装置被进一步布置为,以使其阻塞由所述第三光源发出的最短波长,则,与由所述第三光源发出的光的颜色相比较,所述红色所选光的颜色或第四原色会被觉得具有更长的波长。因此,在所述第三原色与所述第四原色之间的间隔会更大。有利的是,所述原色的移动带来了显示设备更宽的色域。
与本发明有关的另一优点是,光源的中心波长和滤色器透射特性的准确斜坡对于想得到的原色的产生都不是必不可少的。这是由于这样的事实:通过混合两个光源的光谱范围来产生至少两个原色,优选的是第二和第三原色。
挑选三个最亮发光的适宜的光源常常是有利的,其每一个都发出在分别与短、中和长波长相对应的预期波长范围中的光,并且基于这三个光源所产生的光谱来设计颜色选择装置,以便产生四个想得到的原色。换句话说,分别通过所述第一和第二光源的混合以及第二和第三光源的所选择的或过滤的混合光,来产生第二和第三原色,所述所选择的或过滤的混合光是通过所述第二颜色选择装置来进行选择或过滤的。
根据本发明的一个实施例,通过宽带阻滤色器与带通滤色器、第一光场和第二光场的组合使用,改进了图像显示设备的色域。第一光场由分别发出蓝光和绿光的第一和第二光源产生。第二光场由所述第二光源和发出红光的第三光源产生。因为由于带通滤色器透射一些第一光场中的蓝光,使得宽带通滤色器有利于所述第二光源的颜色点(color point)向更短波长移动,因此改进了色域。
类似的,由于带通滤色器透射一些所述第二光场的红光,因此有利于向更长波长的移动。因此,仅借助于三个不同光源产生了四个原色。借助于所述带阻滤色器,通过对其进行设计以使其截止所述蓝光的最长波长和所述红光的最短波长,能够进一步改进显示设备的色域。有利的是,在显示器上以条带状或棋盘状图案来排列所述第一和第二颜色选择装置。条带状图案常常更易于印刷,而棋盘状图案通常提供了更好的屏幕表现。
附图说明
现在将参照示出本发明当前优选实施例的附图,更详细的说明本发明的这些及其它方面。
图1示意性的示出了根据本发明的显示设备,
图2a示意性的示出了根据本发明的第一实施例的,第一和第二光场的色谱,以及第一和第二光选择装置的透射,
图2b示意性的示出了本发明的所述第一实施例的色域,
图3a示意性的示出了根据本发明的第二实施例的,第一和第二光场的色谱,及第一和第二光选择装置的透射,
图3b示意性的示出了本发明的所述第二实施例的色域。
具体实施方式
图1示意性的示出了透射显示设备10,其包括背光1,背光1具有第一、第二和第三光源11、12、13。所述第一、第二和第三光源11、12、13分别包括蓝、绿和红LED。所述显示设备还具有控制单元2,用于控制所述光源11、12、13,以便在第一时间期间内产生第一光场31,在第二时间期间内产生第二光场32,其中,所述第二时间期间与所述第一时间期间不同。所述第一光场31由所述第一和第二光源11、12产生,所述第二光场32由所述第二和第三光源12、13产生。
所述显示设备还包括第一和第二透射滤色器或颜色选择装置21、22,其中,所述第一滤色器优选的是带阻滤色器,所示第二滤色器优选的是带通滤色器。所述滤色器21、22彼此相邻布置,从而使得两个所述光场都入射到两个所述滤色器上。而且,由所述滤色器之一过滤的光场的第一部分不会被另一滤色器过滤。滤色器21、22被布置在光源11、12、13与显示设备的实际像素之间。具体而言,第一滤色器21被布置为与显示设备的一个像素的第一子像素41相邻,第二滤色器22被布置为与显示设备的像素的第二子像素42相邻。
例如,当包括蓝光和绿光的所述第一光场31通过所述第一和第二滤色器21、22时,以对应于蓝色的第一原色PC1照亮显示设备的第一子像素41,以对应于青色的第二原色PC2照亮显示设备的第二子像素42。在随后的时间期间内,当包括绿和红光的所述第二光场32通过所述第一和第二滤色器21、22时,以对应于黄或黄绿色的第三原色PC3照亮显示设备的第一子像素41,以对应于红色的第四原色PC4照亮显示设备的第二子像素42。
换句话说,从在所述第一时间期间内产生的光中获得所述第一和第二原色,从在所述第二时间期间内产生的光中获得所述第三和第四原色。另外,所述显示设备包括强度控制装置(未示出)。该强度控制装置确定多少入射光通过各个子像素41、42,或者可替换的,允许多少入射光到达各个子像素。通过足够快地在所述第一和第二光场之间进行转换,观察者会将由子像素所发出的所述四个原色的总和感觉为一个想得到的颜色。
在显示器的色域内,通过单独控制四个原色中的每一个的强度,能够产生具有想得到的颜色的像素。
图2a示出了根据本发明的第一实施例的,第一光场201的色谱,第二光场202的色谱,第一滤色器21的透射特性203和第二滤色器22的透射特性204。不是以与LED的强度相同的比例来绘出滤色器的透射的。理想的,滤色器的透射在0和1之间变化。相对于图1中所述的来使用光场201、202和滤色器的透射203、204。由包含蓝色LED的第一光源和包含绿色LED的第二光源产生第一光场,第一光源具有约为470nm的中心波长205,第二光源具有约为525nm的中心波长206。蓝色LED的峰值强度约为绿色LED的峰值强度的两倍。最大值一半处的带宽,蓝色LED的约为30nm,绿色LED的约为40nm。第二光源包括前述类型的绿色LED以及具有约为610nm的中心波长207的红色LED。红色LED的峰值强度约为蓝色LED的峰值强度的两倍,在最大值一半处的带宽约为15nm。对于本发明而言,这种相对强度不是必不可少的。
所述第二滤色器204的透射窗口大致以所述绿色LED的中心波长206为中心,对于大致比所述蓝色LED的中心波长205短的波长,透射开始线性的减小。滤色器基本上阻塞比约450nm短的波长和比约605nm长的波长。对于比约590nm长的波长,所述滤色器的透射开始线性的减小。
对于大致比所述蓝色LED的峰值波长长的波长,所述第一滤色器203的透射开始线性的减小,且对于在约490nm到580nm之间的波长基本上为0。此外,对于在比约605nm长的可见光谱中的波长,所述第二滤色器具有基本上完全的透射。
图2b示意性的示出了相对于图1和图2a所述布置的所得到的四个原色PC1、PC2、PC3、PC4。颜色点被映射到CIE 1976色度图55中。有利的是,低于在常规EBU颜色三角形(color triangle)55的蓝一红底部的底部之下,提供蓝和红的颜色点PC1、PC4。完全在三角形55的顶部之上来布置绿颜色点PC3,完全在三角形55的蓝一绿边之外布置青颜色点PC2。如可由图中所见,四个原色不仅跨越包含有EBU三角形55的区域,还跨越充分大于EBU三角形55的区域。因此,通过使用四个原色PC1、PC2、PC3、PC4,能够产生相当大量的颜色。图2a和2b中的小圆圈示出了白点。
图3a示意性的示出了滤色器的可替换设计,组件的布置与相对于图1所述的类似,光场的光谱与相对于图2a所述的类似。在这些滤色器303、304的设计与相对于图2a所述滤色器的设计之间的区别是,这些滤色器303、304具有更小的透射窗口及滤色器的斜坡不太陡峭。第二滤色器304对于在约490nm到580nm之间的波长具有完全的透射,且基本上阻塞比约445nm短的和比约610nm长的波长。第一滤色器303基本上阻塞在约505到575nm之间的波长,且对于比约465nm短的和比约620nm长的波长具有完全的透射。
图3b示意性的示出了与相对于图3a所述的滤色器相对应的原色PC1b、PC2b、PC3b、PC4b。在这些原色与相对于图2b所述的原色之间仅有的实质区别是第三原色PC3b略微向第四原色PC4b移动。
换句话说,尽管在两个设计之间,滤色器的透射窗口和斜坡基本上不同,但在所产生的原色之间仅有很小的差别。因此,本发明使得一组原色的产生基本上独立于例如滤色器的斜坡。
通常,第一滤色器的短波长斜坡决定蓝原色的色调,即,斜坡的中心波长越短,相应的蓝原色的波长就越短。第一滤色器的长波长斜坡决定红原色的色调,即,斜坡的中心波长越长,相应的红原色的波长就越长。第二滤色器的短波长斜坡决定青原色(或蓝-绿)的色调,即斜坡的中心波长越短,相应的青原色的波长就越短。第二滤色器的长波长斜坡决定绿(或绿-黄)原色的色调,即,斜坡的中心波长越长,相应的绿原色的波长就越长。
此外,优选的是,光源的原色分别与比610nm长的波长,530nm附近的波长,以及比465nm短的波长相对应。这减小了滤色器不必过滤的光量。因此,实现了更高光效率的显示。
本领域技术人员在提供了上述条件的情况下,能够选择适合的光源和颜色选择装置或滤色器。他还会认识到本发明决不限于上述的优选实施例。与此相反,在所附权利要求的范围内可以有许多变形和变化。例如,能够使用不同类型的光源和不同类型的光选择装置。例如,不是使用分别发出所述短、长和中波长的三个光源,而是使用另一类型的光源一只要能产生想得到的光场,其分别包括短和中波长,以及中和长波长。还能够调节光源的光谱特性和光选择装置的选择间隔,以实现另一组想得到的原色集合。此外,光源的强度能够按希望变化。

Claims (12)

1.一种彩色显示设备,包括:
背光,用于交替地产生第一光场(201)和第二光场(202),以便在不同时间期间内产生所述光场,其中,所述第一光场包括在包含短波长的可见光谱的第一部分中以及包含中波长的可见光谱的第二部分中的光,所述第二光场包括在可见光谱的所述第二部分中以及包含长波长的可见光谱的第三部分中的光;
第一颜色选择装置(21),用于从所述第一光场中的可见光谱的所述第一部分中选择第一原色(PC1)的光,从所述第二光场中的可见光谱的所述第三部分中选择第四原色(PC4)的光;以及
第二颜色选择装置(22),用于从可见光谱的所述第二部分中选择第二和第三原色(PC2;PC3)的光,所述第二原色(PC2)的光源于所述第一光场,所述第三原色(PC3)的光源于所述第二光场。
2.根据权利要求1所述的彩色显示设备,其中,可见光谱的所述第一部分与蓝光相对应,可见光谱的所述第二部分与绿光相对应,可见光谱的所述第三部分与红光相对应。
3.根据权利要求1或2所述的彩色显示设备,其中,所述第一光场由第一光源(11)和第二光源(12)产生,这两个光源发出分别包含可见光谱的所述第一部分和所述第二部分的光,所述第二光场由所述第二光源(12)和第三光源(13)产生,所述第三光源发出可见光谱的所述第三部分的光。
4.根据权利要求1所述的彩色显示设备,其中,所述第一颜色选择装置(21)被布置为,基本上消除在可见光谱的所述第二部分内的入射光,并基本上传递在可见光谱的所述第一和第三部分内的入射光。
5.根据权利要求1所述的彩色显示设备,其中,所述第二颜色选择装置(204)被布置为,基本上传递在可见光谱的所述第二部分内的入射光,并基本上消除在可见光谱的所述第一部分和所述第三部分内的入射光。
6.根据权利要求1,4或5所述的彩色显示设备,其中,所述第一颜色选择装置(203)包括带阻滤色器,所述第二颜色选择装置(204)包括带通滤色器。
7.根据权利要求3所述的彩色显示设备,其中,所述第一光源(11)包括发出蓝光的LED,所述第二光源(12)包括发出绿光的LED,所述第三光源包括发出红光的LED。
8.根据权利要求7所述的彩色显示设备,其中,所述蓝色LED具有约450-480nm的峰值波长(205),所述绿色LED具有约520-570nm的峰值波长(206),所述红色LED具有约590-640nm的峰值波长(207)。
9.根据权利要求1所述的彩色显示设备,其中,所述颜色选择装置(203,204)包括吸收滤色器或者反射滤色器。
10.根据权利要求1或9所述的彩色显示设备,其中,以条带状图案或棋盘状图案排列所述颜色选择装置(203,204)。
11.根据权利要求1所述的彩色显示设备,其中,所述显示设备包括:
液晶显示面板,具有包含第一和第二子像素(41,42)的像素,背光单元,包括第一、第二和第三光源(11,12,13),以及滤色器阵列,包括所述第一和所述第二颜色选择装置(21,22)。
12.一种操作彩色显示设备的方法,包括以下步骤:
在第一时间期间内,产生第一光场,该光场包括在分别包含短波长和中波长的可见光谱的第一部分和第二部分中的光;
过滤所述第一光场,以便在可见光谱的所述第一部分中产生第一原色,并在可见光谱的所述第二部分中产生第二原色;
在与所述第一时间期间不同的第二时间期间内产生第二光场,该光场包括在可见光谱的所述第二部分中和在包含长波长的可见光谱的第三部分中的光;
过滤所述第二光场,以便在可见光谱的所述第二部分中产生第三原色,在可见光谱的所述第三部分中产生第四原色。
CN2006800118327A 2005-04-15 2006-04-13 彩色显示设备及其操作方法 Expired - Fee Related CN101156194B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05103028 2005-04-15
EP05103028.6 2005-04-15
PCT/IB2006/051153 WO2006109271A2 (en) 2005-04-15 2006-04-13 Color display device and method of operating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101156194A true CN101156194A (zh) 2008-04-02
CN101156194B CN101156194B (zh) 2010-10-13

Family

ID=37087414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800118327A Expired - Fee Related CN101156194B (zh) 2005-04-15 2006-04-13 彩色显示设备及其操作方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20080150882A1 (zh)
EP (1) EP1875455B1 (zh)
JP (1) JP4944095B2 (zh)
KR (1) KR101279342B1 (zh)
CN (1) CN101156194B (zh)
AT (1) ATE461511T1 (zh)
DE (1) DE602006012954D1 (zh)
TW (1) TW200639446A (zh)
WO (1) WO2006109271A2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102474629A (zh) * 2009-07-27 2012-05-23 杜比实验室特许公司 具有扩展色域的数字投影仪和数字显示装置
CN102938411A (zh) * 2011-06-28 2013-02-20 希百特股份有限公司 具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器
TWI424427B (zh) * 2009-05-13 2014-01-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 色彩轉換方法以及其相對應之色彩顯示方法
CN104246358A (zh) * 2012-03-12 2014-12-24 皇家飞利浦有限公司 远程光束整形
CN106024837A (zh) * 2016-06-08 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
CN113767327A (zh) * 2019-04-30 2021-12-07 詹麦克斯咨询有限公司 用于电视或移动电话的显示屏的背光设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101176205B1 (ko) 2004-12-23 2012-08-27 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 폭넓은 색상 범위 디스플레이, 및 관찰 영역에 이미지를 표시하기 위한 장치 및 방법
US20090322800A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus in various embodiments for hdr implementation in display devices
JP5971976B2 (ja) * 2011-05-02 2016-08-17 キヤノン株式会社 液晶表示装置及びその制御方法
WO2018051889A1 (ja) * 2016-09-14 2018-03-22 シャープ株式会社 フィールドシーケンシャル方式の表示装置および表示方法
KR20180090002A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 패키지

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3046701B2 (ja) * 1993-12-24 2000-05-29 シャープ株式会社 カラー液晶表示装置
US5751385A (en) * 1994-06-07 1998-05-12 Honeywell, Inc. Subtractive color LCD utilizing circular notch polarizers and including a triband or broadband filter tuned light source or dichroic sheet color polarizers
US5751384A (en) * 1995-05-23 1998-05-12 The Board Of Regents Of The University Of Colorado Color polarizers for polarizing an additive color spectrum along a first axis and it's compliment along a second axis
KR100625029B1 (ko) * 1999-05-28 2006-09-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 입체영상 표시장치
KR100385880B1 (ko) * 2000-12-15 2003-06-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 구동방법
US7046221B1 (en) * 2001-10-09 2006-05-16 Displaytech, Inc. Increasing brightness in field-sequential color displays
US7057654B2 (en) * 2002-02-26 2006-06-06 Eastman Kodak Company Four color image sensing apparatus
WO2004032523A1 (en) 2002-10-01 2004-04-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color display device
KR20040080778A (ko) * 2003-03-13 2004-09-20 삼성전자주식회사 4색 구동 액정 표시 장치 및 이에 사용하는 표시판
KR20040103997A (ko) * 2003-06-02 2004-12-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시패널과 그 구동방법 및 장치
TWI236550B (en) * 2004-06-16 2005-07-21 Chi Mei Optoelectronics Corp Color filter apparatus, display method and application thereof
WO2006006111A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color display
JP2006301043A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Agilent Technol Inc ディスプレイ装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI424427B (zh) * 2009-05-13 2014-01-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 色彩轉換方法以及其相對應之色彩顯示方法
CN102474629B (zh) * 2009-07-27 2015-01-21 杜比实验室特许公司 具有扩展色域的数字投影仪和数字显示装置
CN102474629A (zh) * 2009-07-27 2012-05-23 杜比实验室特许公司 具有扩展色域的数字投影仪和数字显示装置
CN104202584A (zh) * 2009-07-27 2014-12-10 杜比实验室特许公司 具有扩展色域的数字投影仪和数字显示装置
CN104202584B (zh) * 2009-07-27 2017-04-19 杜比实验室特许公司 具有扩展色域的数字投影仪和数字显示装置
US9755004B2 (en) 2011-06-28 2017-09-05 Cbrite Inc. Full-color active matrix organic light emitting display with hybrid structure
CN102938411B (zh) * 2011-06-28 2016-12-21 希百特股份有限公司 具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器
CN102938411A (zh) * 2011-06-28 2013-02-20 希百特股份有限公司 具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器
CN104246358A (zh) * 2012-03-12 2014-12-24 皇家飞利浦有限公司 远程光束整形
CN104246358B (zh) * 2012-03-12 2018-04-06 飞利浦照明控股有限公司 远程光束整形
CN106024837A (zh) * 2016-06-08 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
CN106024837B (zh) * 2016-06-08 2019-08-02 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
CN113767327A (zh) * 2019-04-30 2021-12-07 詹麦克斯咨询有限公司 用于电视或移动电话的显示屏的背光设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006109271A2 (en) 2006-10-19
EP1875455A2 (en) 2008-01-09
DE602006012954D1 (de) 2010-04-29
JP2008537800A (ja) 2008-09-25
KR20070120983A (ko) 2007-12-26
US20080150882A1 (en) 2008-06-26
EP1875455B1 (en) 2010-03-17
JP4944095B2 (ja) 2012-05-30
KR101279342B1 (ko) 2013-07-04
CN101156194B (zh) 2010-10-13
ATE461511T1 (de) 2010-04-15
TW200639446A (en) 2006-11-16
WO2006109271A3 (en) 2007-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101156194B (zh) 彩色显示设备及其操作方法
KR101135339B1 (ko) 컬러 액정 표시 장치
US9222629B2 (en) N-modulation for wide color gamut and high brightness
CN101460917B (zh) 具有多分段背光的高动态对比度显示系统
TWI327245B (zh)
CN100595642C (zh) 显示装置
JP4760920B2 (ja) カラー表示装置
CN103680420B (zh) 显示器
CN101040214B (zh) 彩色液晶显示装置
CN102768828B (zh) 液晶显示设备及其控制方法
CN104166300A (zh) 一种激光显示系统
TWI261692B (en) Color filter and color liquid crystal display device
KR20120012820A (ko) 액정 디스플레이 백라이트를 위한 백색 led
CN106597751A (zh) 一种具有宽广色域的液晶显示器及其色温调节方法
JP2012150463A (ja) スペクトルに基づいて構成した後方照明を有する多原色ディスプレイ
CN101226305A (zh) 使用混色led光源结合绿色led光源的lcd背光系统
CN201166314Y (zh) 使用混色led光源结合绿色led光源的lcd背光系统
CN100507676C (zh) 背光装置及彩色液晶显示装置
CN101765875B (zh) 用于显示器的改进的白色背光装置
US20090051642A1 (en) Backlight assembly, method of driving the same and display system having the same thereof
CN109346015A (zh) 一种基于节能思想的颜色显示方法
CN102681252A (zh) 三维显示系统用液晶显示器及具该显示器的三维显示系统
JP2008096492A (ja) Ledバックライトユニット及び該ユニットを備える画像表示装置
JP2007141548A (ja) Ledバックライトユニット及び該ユニットを備える画像表示装置
CN101859556A (zh) 色域控制方法及使用此色域控制方法的光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TP VISION HOLDING B.V.

Free format text: FORMER OWNER: ROYAL PHILIPS ELECTRONICS N.V.

Effective date: 20120821

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120821

Address after: Holland Ian Deho Finn

Patentee after: Tp Vision Holding B. V.

Address before: Holland Ian Deho Finn

Patentee before: Koninklijke Philips Electronics N.V.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101013

Termination date: 20140413