專(zhuān)利名稱(chēng)：寬色域顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色顯示器。本發(fā)明可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)顯示器、電視監(jiān)視器等。
背景技術(shù)：
一般的液晶顯示器(IXD)具有背光和在背光前方的由可變透射率的像素構(gòu)成的屏幕。背光對(duì)IXD的后面進(jìn)行均勻地照明。通過(guò)減少像素的透射率可以使像素成為暗的像素。通過(guò)增加像素的透射率使得來(lái)自背光的光可以通過(guò)，可以使像素成為看起來(lái)亮的像素。 通過(guò)對(duì)像素施加合適的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而產(chǎn)生由亮的和暗的區(qū)域構(gòu)成的所希望的圖案，可以在IXD上顯示圖像。在一般的彩色I(xiàn)XD中，每個(gè)像素由可被單獨(dú)控制的紅、綠、藍(lán)元件構(gòu)成。每個(gè)元件包括使對(duì)應(yīng)顏色的光通過(guò)的濾光器。例如，紅色元件包括紅濾光器。當(dāng)像素中只有紅元件被設(shè)置為透光時(shí)，則光通過(guò)紅濾光器，因而該像素呈現(xiàn)紅色。通過(guò)應(yīng)用引起紅、綠、藍(lán)元件的不同的透射率的組合的信號(hào)，可以使像素具有其它的顏色。背光LCD—般使用熒光燈。名稱(chēng)為 HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY DEVICES 的 PCT 公開(kāi)No. W003077013A3的專(zhuān)利文件中披露了一種使用LED作為背光的高動(dòng)態(tài)范圍的顯示
ο需要高效率的顯示器。尤其需要能夠以寬的色域表示顏色的顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一些顯示器。在按照本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的顯示器中，來(lái)自照明器的光被投射到調(diào)制器的有效區(qū)域上。所述照明器包括可被獨(dú)立控制的光發(fā)射器的陣列。 所述光發(fā)射器可被控制，用于在所述調(diào)制器的有效區(qū)域上投射亮度圖案。所述調(diào)制器可被控制，以便在觀看位置顯示所希望的圖像。本發(fā)明還提供一些用于顯示彩色圖像的方法。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種顯示器，其包括包含有光源的陣列的照明器。所述光源包括多種顏色的光源。布置調(diào)制器以使得其由所述照明器照明。所述調(diào)制器包括多個(gè)像素，每個(gè)像素具有多個(gè)元件。照明器驅(qū)動(dòng)器電路獨(dú)立地控制照明器的多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域中的光源的強(qiáng)度，并在每個(gè)區(qū)域內(nèi)獨(dú)立地控制多種顏色的每種顏色的強(qiáng)度。在照明器的多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域中的光源利用具有由所述照明器驅(qū)動(dòng)器電路控制的顏色和強(qiáng)度的光對(duì)照明器的相應(yīng)區(qū)域照明。調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器電路被連接成使得利用像素元件控制來(lái)自照明器的光的調(diào)制。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，調(diào)制器包括液晶顯示板，光源包括發(fā)光二極管。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，不同顏色的光源具有不同的最大光輸出。在這些實(shí)施例中，具有較大光輸出的顏色的光源可以比具有較低的最大光輸出的顏色的光源被更寬地分開(kāi)。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種用于在觀看區(qū)域顯示圖像的設(shè)備。所述設(shè)備包括包含有多組可獨(dú)立控制的光源的陣列。每組光源發(fā)射多種顏色中對(duì)應(yīng)的一種顏色的光。所述設(shè)備包括具有包含有多個(gè)像素的有效區(qū)域的調(diào)制器。所述有效區(qū)域由所述陣列照明。每個(gè)像素可被控制，以改變被通過(guò)而到達(dá)觀看區(qū)域的入射到有效區(qū)域的光的比例。所述設(shè)備還包括控制電路，其被配置用于按照控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)光源的每一組，從而在調(diào)制器的有效區(qū)域上投射亮度圖案。在有效區(qū)域上關(guān)于每一組的亮度圖案在強(qiáng)度方面具有改變。這種改變由所述控制電路控制。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種用于在觀看區(qū)域顯示圖像的方法。所述方法包括 提供包括多組可被獨(dú)立控制的光源的陣列，每組的光源發(fā)射多種顏色中的對(duì)應(yīng)的一種顏色的光；響應(yīng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述陣列，使得每組在包括多個(gè)像素的調(diào)制器的有效區(qū)域上投射亮度圖案，所述亮度圖案隨著由控制信號(hào)確定的有效區(qū)域上的位置而具有強(qiáng)度的改變；以及，控制調(diào)制器的像素，使得選擇性地允許光從有效區(qū)域通過(guò)而到達(dá)觀看區(qū)域。下面說(shuō)明本發(fā)明的其它方面和本發(fā)明的特定實(shí)施例的特征。


在用于說(shuō)明本發(fā)明的非限制性實(shí)施例的附圖中，圖1是具有由三色LED的陣列構(gòu)成的照明器的顯示器的示意圖；圖IA是說(shuō)明用于產(chǎn)生照明器和調(diào)制器控制信號(hào)的方法的流程圖；圖2是由彩色LED組的陣列構(gòu)成的照明器的示意圖；圖3是用于說(shuō)明在顯示器的照明器中LED的點(diǎn)分布函數(shù)的曲線；圖4是用于說(shuō)明沿著由圖3的LED照明的調(diào)制器上的一行亮度隨位置而改變的曲線.
一入 ，圖5是用于說(shuō)明一種顯示器的照明器中LED的點(diǎn)分布函數(shù)的曲線，其中不同顏色的LED具有不同的強(qiáng)度和不同的點(diǎn)分布函數(shù)；圖6是用于說(shuō)明沿著由圖5的LED照明的調(diào)制器上的一行亮度隨位置而改變的曲線.
一入 ，圖7是用于說(shuō)明在一種顯示器的另一照明器中LED的點(diǎn)分布函數(shù)的曲線，其中不同顏色的LED具有不同的強(qiáng)度和不同的點(diǎn)分布函數(shù)；圖8是用于說(shuō)明沿著由圖7的LED照明的調(diào)制器上的一行亮度隨位置而改變的曲線；以及圖9是說(shuō)明用于校正通過(guò)寬帶像素元件的光的方法的流程圖，所述寬帶像素元件通過(guò)兩種或更多種顏色的光。
具體實(shí)施例方式在下面的整個(gè)說(shuō)明中，描述了具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹的理解。不過(guò)， 本發(fā)明可以不用這些具體的細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)施。在其它的例子中，未示出或詳細(xì)描述熟知的元件， 以避免不必要地使本發(fā)明不清楚。因而，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)該被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。圖1表示顯示器10，其中可以是IXD板的調(diào)制器12例如由包括光發(fā)射器16的陣列14的照明器進(jìn)行背光照明。在所示的實(shí)施例中，光發(fā)射器16包括發(fā)光二極管(LED)。在下面的說(shuō)明中，光發(fā)射器16被稱(chēng)為“LED 16”，調(diào)制器12指的是IXD板。也可以使用其它合適的光源代替LED 16。可以使用其它合適的調(diào)制器代替IXD板12。LED 16包括不同顏色的光的單獨(dú)的發(fā)射器，它們可被組合而形成彩色圖像。在圖 1的示例實(shí)施例中，LED 16包括紅、綠、藍(lán)光發(fā)射器。在替代實(shí)施例中，可以提供其它顏色的組合。光發(fā)射器可被封裝在離散的封裝內(nèi)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，兩種或更多種不同顏色的發(fā)射器被封裝在一個(gè)共同的封裝內(nèi)。每種顏色的發(fā)射器可獨(dú)立于其它顏色的發(fā)射器而被控制。在陣列14中的不同位置的相同顏色的發(fā)射器可相互獨(dú)立地被控制。由LED 16發(fā)射的光具有窄的帶寬(一般在20nm到50nm的范圍內(nèi))。LCD 12具有像素13，其分別包括紅、綠、藍(lán)元件13R，13G和13B。紅、綠、藍(lán)元件的濾色器分別具有一個(gè)通帶，其通過(guò)對(duì)應(yīng)于由LED 16發(fā)射的光的顏色中相應(yīng)的一種顏色的光，并阻擋其它顏色的光。顯示器10能夠顯示非常飽和的紅、綠、藍(lán)色。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，IXD 12的濾色器的通帶是窄的(即小于150nm)。該通帶例如具有30到IOOnm范圍內(nèi)的帶寬。不需要寬的通帶，因?yàn)橛擅總€(gè)LED 16發(fā)射的光具有窄的頻譜。在一些實(shí)施例中，顯示器10可以以其中LED 16的亮度可被單獨(dú)控制的方式來(lái)操作，例如在PCT公開(kāi)No. WO 03077013A3的文件中所述的。圖1示出了用于控制LED 16的強(qiáng)度的照明器控制信號(hào)17和用于控制由每一個(gè)像素13的元件通過(guò)的光量的調(diào)制器控制信號(hào)18。在一些實(shí)施例中，照明器控制信號(hào)17使合適的驅(qū)動(dòng)電路單獨(dú)地控制不同顏色的 LED 16的亮度，并在特定的顏色內(nèi)，單獨(dú)地控制在不同的空間位置的LED 16的亮度。這使得照明器14能夠在調(diào)制器12上投射在調(diào)制器12上的不同位置具有不同顏色混和的光的圖案。圖1本質(zhì)上是示意性的。像素13和LED 16的元件可以以任何合適的二維布置排列，而不必按照所示的布置排列。顯示器可以包括控制器19，其產(chǎn)生照明器控制信號(hào)17和調(diào)制器控制信號(hào)18，以便顯示所希望的圖像。所希望的圖像可以由圖像數(shù)據(jù)11規(guī)定，該數(shù)據(jù)直接地或間接地規(guī)定每個(gè)像素的亮度值(并且，如果圖像是彩色圖像，則規(guī)定顏色值)。圖像數(shù)據(jù)11可以具有任何合適的格式，并且可以使用任何合適的顏色模型規(guī)定亮度值和顏色值。例如圖像數(shù)據(jù)11可以規(guī)定·每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)(RGB)顏色值；*YIQ值，其中每個(gè)像素由被稱(chēng)為亮度的值⑴以及一對(duì)被稱(chēng)為色度的值(I，Q)表示；
· CMY 或 CMYK 值；· YUV 值.YCbCr 值；.HSV 值；或者· HSL 值。圖IA表示用于產(chǎn)生照明器控制信號(hào)17和調(diào)制器控制信號(hào)18的方法20。方法20 通過(guò)由圖像數(shù)據(jù)11產(chǎn)生照明器控制信號(hào)17開(kāi)始。對(duì)于陣列14中的LED 16的每種顏色， 這在塊21-1，21-2和21-3中被單獨(dú)地執(zhí)行。在圖IA的實(shí)施例中，照明器控制信號(hào)17包括信號(hào)17-1，17-2和17-3，其中的每一個(gè)控制陣列14中的LED的一種顏色。照明器控制信號(hào)17可以通過(guò)在控制器19中確定用于驅(qū)動(dòng)LED16的每一個(gè)的強(qiáng)度以使得LED 16在IXD 12上投射所希望的亮度圖案而被產(chǎn)生。優(yōu)選地，對(duì)于每種顏色，在每個(gè)像素13處的亮度圖案的亮度是這樣的，其使得由圖像數(shù)據(jù)11規(guī)定的該像素13的亮度在用于該像素的元件13R，13G和13B的調(diào)制范圍內(nèi)可被實(shí)現(xiàn)。即，希望使亮度L為L(zhǎng)XTmin ^ Limage ^ LXTmax (1)其中，Tmin是像素元件的最小透射率；Tmx是像素元件的最大透射率；以及Limace是由圖像數(shù)據(jù)11規(guī)定的該像素的亮度。公式(1)的關(guān)系最好對(duì)于每種顏色的LCD 12的每個(gè)像素分別成立。因?yàn)椴煌伾腖ED 16的相對(duì)光輸出一般隨IXD 12上的位置而改變，由陣列14 的發(fā)射器投射到IXD 12上的光的顏色一般隨陣列12上的位置而改變?？刂破?9可以按照下述方式產(chǎn)生用于IXD 12的每個(gè)像素13的每個(gè)元件的調(diào)制器控制信號(hào)18 使得由像素?cái)?shù)據(jù)11規(guī)定的所希望的亮度除以當(dāng)照明器陣列14被照明器控制信號(hào)17驅(qū)動(dòng)時(shí)由照明器陣列14提供的該元件的亮度。由照明器陣列14提供的亮度可被稱(chēng)為“有效亮度圖案ELP”。因?yàn)槊總€(gè)元件13R，13G或13B只發(fā)射陣列14的一種顏色的光，ELP可以對(duì)于每種顏色被單獨(dú)地計(jì)算，并且對(duì)于每種顏色可單獨(dú)地進(jìn)行用于確定調(diào)制器控制信號(hào)18的計(jì)算。方法20在塊22-1，22-2以及22_3中計(jì)算每種顏色的光的ELP。方法20在塊23_1， 23-2和23-3確定每種顏色的調(diào)制器控制信號(hào)。在圖IA的實(shí)施例中，調(diào)制器控制信號(hào)18包括信號(hào)18-1，18-2和18-3，它們分別控制調(diào)制器12中的第一、第二和第三種顏色的元件。圖1的布置可以以能量有效的方式被操作，這是因?yàn)榭梢允褂申嚵?4在IXD 12 的任何區(qū)域上投射的照度圖案具有接近于該區(qū)域中像素13的顏色的顏色。例如，在圖像數(shù)據(jù)規(guī)定一個(gè)圖像區(qū)域應(yīng)當(dāng)主要是紅色的情況下，可以完全地或者幾乎完全地由陣列14的紅色發(fā)射器提供LCD 12的對(duì)應(yīng)區(qū)域的背光照明。在該區(qū)域中的藍(lán)色和綠色發(fā)射器可被關(guān)斷或者以降低的電平被操作。圖2表示具有離散的彩色LED沈的特定布置的照明器25。在照明器25中，LED 26 按組21排列。每組21包括紅色LED 26R,綠色LED 26G和藍(lán)色LED 26B (統(tǒng)稱(chēng)為L(zhǎng)ED 26)。 圖2示出了分別用于紅、綠、藍(lán)LED的信號(hào)27R，27G和27B (統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)27)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)27 使驅(qū)動(dòng)電路觀控制LED沈的強(qiáng)度，從而在LCD 12的有效區(qū)域上提供每種顏色的所希望的
亮度圖案。LED 26的均勻分布使得LED 26能夠?yàn)槊糠N顏色的LED 26提供IXD板的相對(duì)均勻的照明。圖3表示對(duì)于多個(gè)LED 26的點(diǎn)分布函數(shù)的例子。在圖3中·在每種顏色內(nèi)，相鄰的LED 26的點(diǎn)分布函數(shù)重疊。· LED沈的每一個(gè)以最大輸出工作。·每個(gè)LED 26在其點(diǎn)分布函數(shù)的峰值產(chǎn)生相同強(qiáng)度的光(被表示為1. 0，任意單位)?！っ糠N顏色的LED 26在照明器25中被均勻地分布。圖4表示對(duì)于由圖3的點(diǎn)分布函數(shù)表示的LED的每種顏色，作為沿著一行的位置的函數(shù)的總強(qiáng)度。圖4的每條曲線可以通過(guò)把在每個(gè)點(diǎn)的一種顏色的所有發(fā)射器的點(diǎn)分布函數(shù)加在一起而獲得?？梢钥闯?，對(duì)于每種顏色，具有一個(gè)值Imin，從而借助于合適地控制這種顏色的LED，可以使在每個(gè)點(diǎn)這種顏色的強(qiáng)度大于或等于IMIN。對(duì)于每種顏色，強(qiáng)度隨ELP的位置的改變可以通過(guò)借助于調(diào)制器12調(diào)節(jié)光的透射來(lái)補(bǔ)償。不必使所有LED沈的最大強(qiáng)度都相同。不同顏色的LED趨于具有不同的效率。 一般紅色LED的效率(給定的電功率產(chǎn)生的光量)大于綠色LED的效率。一般的紅色和綠色LED比一般的藍(lán)色LED具有較大的效率。迄今為止，可以以較大的成本獲得任何可得到的顏色的較亮的LED。顯示器的設(shè)計(jì)者可以根據(jù)多個(gè)因素例如最大光輸出、電功率要求和成本來(lái)選擇合適的LED。當(dāng)前通常發(fā)現(xiàn)提供具有3 5 1的通量比的紅、綠、藍(lán)LED具有最佳的成本效率，利用這種通量比，紅色LED亮度是藍(lán)色LED的3倍，綠色LED的亮度是藍(lán)色 LED的5倍。圖5表示在本發(fā)明的實(shí)施例中關(guān)于幾個(gè)LED的點(diǎn)分布函數(shù)的例子，其中綠色LED 比發(fā)射相同強(qiáng)度的光的紅色以及藍(lán)色LED發(fā)射較大強(qiáng)度的光。在圖5中，紅色LED比藍(lán)色 LED具有較寬的點(diǎn)分布函數(shù)，綠色LED比藍(lán)色LED具有較寬的點(diǎn)分布函數(shù)。點(diǎn)分布函數(shù)的寬度可以取作半個(gè)最大值下的整個(gè)寬度(FWHM)。圖6表示對(duì)于由圖5的點(diǎn)分布函數(shù)表示的LED的每種顏色，作為沿著調(diào)制器(例如IXD 1 上的一行的位置的函數(shù)的總強(qiáng)度?？梢钥闯?，Imin由綠色LED確定。在沿著測(cè)量圖6的曲線的一行的任何位置，來(lái)自藍(lán)色和紅色LED的光可以達(dá)到超過(guò)Imin的強(qiáng)度。在照明器陣列中不同顏色的LED的最大強(qiáng)度、點(diǎn)分布函數(shù)和間距可被調(diào)節(jié)以達(dá)到 Imin所希望的值而不過(guò)多地浪費(fèi)功率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，當(dāng)所有的LED沈處于最大輸出時(shí)，調(diào)制器12被每種顏色的光十分均勻地照明，每種顏色的光平均強(qiáng)度基本上等于 (即在士 10%或士 15%之內(nèi))其它顏色的每種顏色的光的平均強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，陣列14包括具有第一寬度的點(diǎn)分布函數(shù)的第一光源和具有第二寬度的點(diǎn)分布函數(shù)的第二光源。第一和第二光源發(fā)射不同顏色的光。第一和第二光源的每一個(gè)在陣列14中基本上均勻地分布。在顯示器中第一光源中的相鄰光源被分開(kāi)的距離與第二光源中的相鄰光源被分開(kāi)的距離之比，在第一和第二寬度的寬度比的一個(gè)閾值量之內(nèi)，例如15%。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在照明器25中每種顏色的LED的數(shù)量至少近似地和 LED的通量比成反比。例如，當(dāng)照明器具有通量比為3 5 1的三種顏色的LED時(shí)，則在照明器中三種顏色的每一種的LED的數(shù)量可以是5 3 15。在調(diào)制器上每種顏色的LED 基本上被均勻地分布。在一些實(shí)施例中，LED的點(diǎn)分布函數(shù)具有隨LED之間的間距而增加的寬度。一種顏色的LED的點(diǎn)分布函數(shù)可以具有和這種顏色的LED之間的間距成正比的寬度。圖6表示一個(gè)示例組的LED的點(diǎn)分布函數(shù)。在圖6中，綠色LED比紅色或藍(lán)色LED 具有更高的強(qiáng)度、更寬的間距和更寬的點(diǎn)分布函數(shù)。紅色LED具有居于綠色和藍(lán)色LED的相應(yīng)參量中間的最大強(qiáng)度、間距和點(diǎn)分布函數(shù)寬度。圖7表示對(duì)于由圖6的點(diǎn)分布函數(shù)表示的LED的每種顏色，作為沿著調(diào)制器(例如LCD 12)上的一行的位置的函數(shù)的總的強(qiáng)度。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供具有三種顏色以上的可被獨(dú)立控制的光發(fā)射器的照明器。例如，除紅、綠、藍(lán)光發(fā)射器之外，還可以提供黃色或青色光發(fā)射器。調(diào)制器12的每個(gè)像素可以具有對(duì)應(yīng)于由照明器14發(fā)射的每種顏色的光的元件。例如，當(dāng)照明器包括紅、綠、 藍(lán)和黃色光發(fā)射器時(shí)，調(diào)制器12的每個(gè)像素可以具有發(fā)射紅色光的元件、發(fā)射綠色光的元件、發(fā)射藍(lán)色光的元件和發(fā)射黃色光的元件。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，調(diào)制器12的像素包括至少部分地通過(guò)由照明器14發(fā)射的兩種或更多種顏色的光。通過(guò)兩種或更多種顏色的光的元件可被稱(chēng)為“寬帶元件”。例如，可以得到包括紅、綠、藍(lán)和白色元件的RGBW IXD板。在這種板中，白色元件沒(méi)有濾光器， 因此將通過(guò)任何顏色的光。這種白色元件可被稱(chēng)為“寬帶元件”。寬帶元件可用于增加像素的亮度。因?yàn)榭梢允雇ㄟ^(guò)照明器14投射到調(diào)制器12上的光的顏色接近于像素的顏色，通過(guò)借助于寬帶元件(最好是“白色寬帶元件”)增加光的透射可以增加像素的亮度而不會(huì)顯著地降低像素的色彩飽和度。在一些實(shí)施例中，像素中的寬帶元件被用于控制附加的基色。例如，像素中的白色元件可用于通過(guò)由照明器提供的一種顏色的光，而像素中的其它元件都具有濾光器，其通過(guò)由照明器提供的一種其它的顏色。例如，RGBW LCD板可以由產(chǎn)生基本顏色的光例如紅、 綠、藍(lán)光以及附加顏色的光例如黃光的光發(fā)射器的陣列進(jìn)行背后照明。紅、綠、藍(lán)光由LCD 板中的對(duì)應(yīng)的紅、綠、藍(lán)元件調(diào)制。黃光由LCD板中的白色元件調(diào)制。在本發(fā)明的這種實(shí)施例中，對(duì)于對(duì)應(yīng)于照明器的一組光發(fā)射器的圖像區(qū)域，具有3 種基本圖像情形。它們是·圖像區(qū)域沒(méi)有飽和的黃色。在這種情形下，圖像可以不考慮白色像素而被再現(xiàn)。 白色像素可被關(guān)閉。在替換方案中，白色像素可以被打開(kāi)以允許更多的RGB光合適地通過(guò)。 照明器的黃色LED被截止或者只導(dǎo)通到使得其支持白色區(qū)域中的RGB顏色亮度的程度。 在圖像區(qū)域中的像素的顏色主要是飽和的黃色。在這種情形下，對(duì)應(yīng)于該區(qū)域的紅、綠、藍(lán)LED基本上截止或變暗，并且黃色LED在亮的水平上導(dǎo)通?，F(xiàn)在主要使用白色子像素調(diào)制來(lái)自黃色LED的黃色光?！D像區(qū)域包括多種像素的混和，其中一些像素顯示飽和的黃色，而其它的像素則具有顯著的紅、綠或藍(lán)色分量。在這種情形下，照明器利用全部4種LED顏色的光對(duì)該區(qū)域的像素照明。調(diào)制器的白色像素元件可被打開(kāi)以允許黃色光分量通過(guò)。白色像素元件也將允許紅、綠、藍(lán)光通過(guò)。結(jié)果將是一個(gè)合適的黃色區(qū)域，其被通過(guò)白色濾光器的RGB光稍微去飽和。通過(guò)減少應(yīng)當(dāng)是黃色的通過(guò)像素的紅、綠、藍(lán)元件的光，可以使這種去飽和最小化。 這種輕度的去飽和一般是可以接受的，因?yàn)閰^(qū)域的黃色部分是小的(或者這將是第二種情形的一個(gè)例子)。通過(guò)提供可以用比紅、綠、藍(lán)光分量稍亮一些的黃色光對(duì)調(diào)制器照明的黃色LED，可以進(jìn)一步減少去飽和。
在一些實(shí)施例中，控制器19校正用于對(duì)應(yīng)于基本顏色的元件的調(diào)制器控制信號(hào)， 以補(bǔ)償基本顏色光通過(guò)寬帶元件的這個(gè)事實(shí)。圖8表示一種可應(yīng)用于提供這種補(bǔ)償?shù)姆椒?60。在塊62中，方法60確定用于多種基本顏色的照明器值63-1，63-2，63-3，以及用于額外的顏色的照明器值63-4。這些照明器值可以用任何合適的方式獲得。這些照明器值規(guī)定照明器14中的光源的亮度。在塊64中，方法60確定對(duì)于所有顏色的ELP。塊66確定對(duì)于寬帶像素元件的調(diào)制器值67。額外像素調(diào)制器值67被選擇成使得允許所希望量的額外顏色通過(guò)每個(gè)像素。塊68分別確定對(duì)于對(duì)應(yīng)于基本顏色的像素元件的調(diào)制器值69-1，69-2和69_3。 這些基本顏色調(diào)制器值可以按照下述方式對(duì)于每個(gè)像素和每種基本顏色被確定·由圖像數(shù)據(jù)11確定應(yīng)當(dāng)通過(guò)用于該像素的調(diào)制器的所希望的基本顏色的光的量；·減去將由寬帶像素通過(guò)的該基本顏色的光的量(這個(gè)量可以由該基本顏色的 ELP和額外顏色調(diào)制器值67確定)；以及選擇用于該基本顏色的元件的調(diào)制器值，以便通過(guò)使得在該像素中被通過(guò)的基本顏色的光的總量等于所希望的量而需要的該基本顏色(如果有的話)的附加光。本發(fā)明的某些實(shí)現(xiàn)包括計(jì)算機(jī)處理器，其執(zhí)行使處理器執(zhí)行本發(fā)明的方法的軟件指令。例如，在控制器19中的一個(gè)或多個(gè)處理器通過(guò)執(zhí)行在可被處理器訪問(wèn)的程序存儲(chǔ)器中的軟件指令，可以實(shí)現(xiàn)圖IA和/或8的方法。本發(fā)明還可以以程序產(chǎn)品的形式提供。所述程序產(chǎn)品可以包括任何介質(zhì)，其承載包括指令的一組計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)，所述指令當(dāng)被計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)，使數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行本發(fā)明的方法。按照本發(fā)明的程序產(chǎn)品可以呈各種不同形式中的任何形式。所述程序產(chǎn)品例如可以包括物理介質(zhì)，例如磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(包括軟盤(pán)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(包括CD ROM、DVD)、電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(包括 ROM、閃速RAM等)、或者傳輸型介質(zhì)(例如數(shù)字或模擬通信鏈路)。當(dāng)在上面提到元件(例如軟件模塊、處理器、組件、器件、電路等)時(shí)，除非另有說(shuō)明，指的是該元件(包括所稱(chēng)的“裝置”)應(yīng)當(dāng)被解釋為包括作為所述元件的等同物的、執(zhí)行所述元件的功能的任何元件(即在功能上等同)，包括在結(jié)構(gòu)上與所披露的執(zhí)行在本發(fā)明的示例實(shí)施例中所述的功能的結(jié)構(gòu)不等同的元件。顯然，根據(jù)上面的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，不脫離本發(fā)明的范圍和構(gòu)思，可以作出各種改變和改型。例如 在按照本發(fā)明的顯示器中的照明器內(nèi)的光源不必是LED，而可以是任何其它類(lèi)型的光源。·在按照本發(fā)明的顯示器中的照明器內(nèi)的光源不必是紅綠藍(lán)光源，而可以是任何其它顏色的光源。 在按照本發(fā)明的顯示器中的照明器內(nèi)的光源可以由一個(gè)以上的光發(fā)射器構(gòu)成。 照明器可以包括多于或少于3種不同顏色的光源(雖然如果要實(shí)現(xiàn)全色域，一般至少需要3種顏色)。·在來(lái)自一個(gè)塊的結(jié)果不為開(kāi)始按順序所示的下一個(gè)塊的操作所需時(shí)，圖IA和9 的方法的方塊的操作可以部分地或全部地按不同的順序執(zhí)行。例如，直到圖9的塊68，不需要關(guān)于基本顏色的ELP。關(guān)于基本顏色的ELP可以在塊62和68之間的任何時(shí)間確定。
9
因而，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)按照由下面的權(quán)利要求限定的實(shí)質(zhì)給予解釋。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，其包括照明器，包括光源的陣列，所述光源包括多種顏色的光源；調(diào)制器，被布置成由所述照明器照明，所述調(diào)制器包括多個(gè)像素，每個(gè)像素具有多個(gè)元件；照明器驅(qū)動(dòng)器電路，所述照明器驅(qū)動(dòng)器電路獨(dú)立地控制照明器的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域中的光源的強(qiáng)度，并且在所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域內(nèi)獨(dú)立地控制所述多種顏色中每種顏色的強(qiáng)度，其中在照明器的所述多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域中的光源利用具有由所述照明器驅(qū)動(dòng)器電路控制的顏色和強(qiáng)度的光對(duì)所述調(diào)制器的相應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行照明；以及調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器電路，連接成控制由所述像素的元件對(duì)來(lái)自照明器的光的調(diào)制，其中，調(diào)制器的像素的元件包括與所述多種顏色中的各顏色對(duì)應(yīng)的多個(gè)基本元件以及至少一個(gè)寬帶元件，其中，各基本元件具有濾色器，所述濾色器可以通過(guò)對(duì)應(yīng)顏色的光而阻擋所述多種顏色中其它顏色的光，其中所述寬帶元件能夠通過(guò)所述多種顏色中兩種或更多種顏色的光，以及其中，所述調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器電路被配置用于控制像素的元件以補(bǔ)償所述多種顏色中的兩種或更多種顏色的光通過(guò)寬帶元件的事實(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器電路被配置用于對(duì)于各像素以及對(duì)于所述多種顏色中的每一種顏色從圖像數(shù)據(jù)確定應(yīng)當(dāng)通過(guò)用于該像素的調(diào)制器的該顏色的光的所希望的量；從所希望的量減去要由所述寬帶元件通過(guò)的顏色的光的量，以確定附加光量；以及選擇用于對(duì)應(yīng)于該顏色的基本元件的調(diào)制器值，以使得使該像素中通過(guò)的該顏色的光的總量等于所希望的量所需要的附加光量通過(guò)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示器，其中，所述調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器電路被配置用于由用于該顏色的有效亮度圖案以及用于寬帶元件的調(diào)制器值，確定將由所述寬帶元件通過(guò)的該顏色的光的量。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中調(diào)制器包括液晶顯示板。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中光源包括發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的顯示器，其中照明器包括發(fā)射第一種顏色的光的第一光源和發(fā)射第二種顏色的光的第二光源，其中第一光源中的每一個(gè)具有比第二光源大的光輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示器，其中與第二光源相比，第一光源在陣列中相互之間具有更寬的間距。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示器，其中第一光源具有比第二光源更寬的點(diǎn)分布函數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示器，其中第一光源的間距與第二光源的間距之比在第一光源的點(diǎn)分布函數(shù)的寬度與第二光源的點(diǎn)分布函數(shù)的寬度之比的15%以內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的顯示器，其中在最大光輸出時(shí)，每種不同顏色的光源以在每種其它顏色的光的平均強(qiáng)度的15%之內(nèi)的平均強(qiáng)度對(duì)調(diào)制器照明。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了寬色域顯示器。一種顯示器具有由包括光源陣列的照明器照明的調(diào)制器。所述陣列包括多種顏色的光源。不同顏色的光源可被獨(dú)立地控制。在每種顏色內(nèi)，對(duì)調(diào)制器上的不同區(qū)域照明的光源可被獨(dú)立控制。這種顯示器可以提供高的動(dòng)態(tài)范圍和寬的色域。
文檔編號(hào)G09G3/34GK102360540SQ20111027058
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者海爾基·斯特澤恩 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司