一种用于显示屏(1)的背光设备(10)，包括：第一光源(12)，适于发射峰波长在600至630nm之间的光；第二光源(14)，适于发射峰波长在510至530nm之间的光；以及第三光源(16)，适于发射峰波长在440至460nm之间的光。背光的光谱功率分布通过更好地分离光源的发射峰(113，115，117)并将它们的峰波长安排在具体适合眼睛光谱灵敏度的值上，从而导致增强的视觉敏锐度和色觉。不仅提高了显示屏的感知分辨率，而且提高了感知亮度，从而实现了节能。从而实现了节能。从而实现了节能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电视或移动电话的显示屏的背光设备
[0001]本专利技术涉及用于电视、移动电话等的屏幕的背光设备。本专利技术还涉及一种包括这种背光设备的屏幕。
技术介绍
[0002]目前，用于电视等的屏幕和显示器通常由使用LED(发光二极管)背光的LCD(液晶显示器)制成。LED产生具有特定光谱分布的光，该光被引导通过多个可以是具有明确限定的带宽选择分布的TFT(薄膜晶体管)通道，以提供红色、绿色或蓝色的彩色子像素。这些屏幕通常符合国际标准，如BT 2020或NTSC。通常，在TFT通道后面产生的光的平均约6％实际上是从屏幕的前面发射的。这限制了屏幕的发光效率，并且形成了能源浪费。
[0003]同时，由于穿过不同颜色的TFT通道的发射波长重叠，屏幕的感知分辨率受到限制。这可能导致人眼将多个相邻的旨在具有不同颜色的子像素感知为单个子像素。这可能会降低感知分辨率并降低视觉敏锐度。
[0004]鉴于上述情况，希望提供至少部分克服现有技术的一些不便的解决方案。
技术实现思路
[0005]根据本专利技术，提供了一种用于电视、移动电话等的屏幕的背光设备，其中，该背光设备包括：
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第一光源，其适于发射峰波长在600至630nm之间的光；
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第二光源，其适于发射峰波长在510至530nm之间的光；
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第三光源，其适于发射峰波长在440至460nm之间的光；其中，由光源中的每个或一个(优选地，至少第二光源)发射的光具有小于15nm、优选地小于10nm、更优选地小于5nm的带宽。出于本目的，带宽是波长中的光谱带宽，并限定为半极大处全宽(FWHM)，如在本领域中常见的，并且对带宽的引用应理解为是FWHM带宽。所指的带宽是在室温下测量的。
[0009]在下文中，第一光源的光谱峰可以被称为红色峰，第二光源的光谱峰可以被称为青色峰，并且第三光源的光谱峰可以被称为蓝色峰。
[0010]本专利技术还涉及一种包括这种背光设备的用于电视、移动电话等的屏幕。
[0011]从背光设备(也称为照明设备)发射的光谱功率分布，增强了包括背光设备的屏幕的观看者的视觉敏锐度和色觉，因为不同光源的发射峰比现有技术的屏幕更好地分离。特定的光谱功率分布也增加了感知分辨率，因为人眼可以更好地区分单个像素。由于光谱分布与人眼的光谱移动灵敏度相适应，感知亮度也得到了提高。这意味着较低的照明功率足以实现相同的感知亮度，从而节省能源。
[0012]同一申请人在WO 2015/034350中讨论了使用修改的光谱功率分布的提高视觉敏锐度的概念，其全部内容通过引用并入本文。
[0013]照明设备的光谱功率分布不同于常见的屏幕和显示器标准中限定的光谱(例如BT 2020(rec.2020)或NTSC)，其需要以460、535和625nm为中心的滤波器。事实上，目前的标准
并不符合最适合人眼的光谱功率分布。结果，不仅屏幕内的照明设备，而且屏幕中的其他光学设备通常适用于标准，并且因此与如上所述的照明设备部分不兼容。
[0014]如本文所述的由照明设备发射的光谱功率分布适合于人眼。具体地，在波长555nm附近眼睛对色差的敏感度很低。因此，在这个波长附近发射的光很难与波长稍有不同的光区分开来，这导致颜色对比度降低，从而降低视觉敏锐度。换句话说，这个波长附近发射的光并不能有效地促进感知的敏锐度。发射这个波长附近的光的像素可以与周围像素区分的概率相对较小，因为它需要大的光谱差才能区分。因此，555nm附近的大峰值不利于屏幕的感知分辨率。因此，在本专利技术中，尽可能合理地省略该波长附近的光，而是由第二光源引入510至530nm之间的青色峰，并增加红色峰的振幅。这已经在Jiang等人的OSA Optics Express 23(1):A741
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51(2015)中的科学文章中用锥体灵敏度差(CSD)来解释，该文章通过整体全文并入本文。与峰值在555nm附近的光谱相比，青色峰和红色峰将说明更好的视觉敏锐度和感知分辨率。感知到的色彩或色觉也增加了：观看者将能够更好地分辨颜色，并将感知到更强烈的颜色。同时，由于暗光的部分(中心在505nm附近)相对于明光的部分(中心在555nm附近)增加，所以S/P比增加。
[0015]优选地，第三光源的蓝峰在强度上受到限制，优选地小于第一和第二光源的峰值中任一峰值的最大值的200％。过多的蓝光可能会损害眼睛的视网膜，并通过增加褪黑素抑制来扰乱昼夜节律。此外，人眼中蓝光的色差可能会扭曲视觉敏锐度。优选地，不需要黄色滤波器来限制蓝色发射峰的强度。
[0016]峰的带宽很窄，这确保不同峰之间非常有限的重叠或没有重叠。对于至少一个光源，带宽小于15nm。优选地，带宽小于14、13、12、11、10、9、8、7、6或5nm，或在3至15nm之间，优选地在3至10nm之间。
[0017]优选地，峰是光谱对称的，即，强度在两个光谱方向上从峰起以相同的斜率减小。结果，主导波长(表示观察者大脑观察到的颜色)对应于实际的峰波长。
[0018]该照明设备优选地不包括具有除如权利要求1所述的第一、第二和第三光源之外的光谱特征的光源。然而，照明设备可以包括多个集群，该集群包括三个光源中的每一个。照明设备可以包括阵列，该阵列是三个光源的或集群的规则重复。该阵列优选地为矩形，但也可以是不同的阵列，例如三角形阵列。阵列中最小的重复分组是光源的集群；每个集群可以包括第一、第二和第三光源，或者三个光源中的每一个中的至少一个。优选地，每个集群仅包括第一、第二和第三类型的光源，并且不包括具有不同光谱特征的光源。屏幕可以设置有至少40个集群的阵列，优选地至少80个集群，更优选地至少120个集群。
[0019]在一个实施例中，屏幕进一步包括对应于第一、第二和第三光源的峰值波长的光谱滤波器，其中，每个滤波器被配置为基本上不传输来自除其对应的光源以外的光源的光。
[0020]与传统光源的情况相比，本文所描述的光源在具有带通滤波器的照明设备中是有益的。它们减少了以其他方式被滤波器阻挡的光量，并且还减少了通过滤波器的光泄漏，例如在滤波器的边缘处。
[0021]当峰被更好地分离时，过滤三个光源中的两个就容易得多，而不会受到其他光源的污染。因此，有限的带宽进一步增加了感知分辨率和视觉敏锐度。此外，如果使用滤波器，由于光源发射的光的一小部分落在滤波器的传输范围之外(即被滤波器阻挡)，因此窄带宽允许更高的效率。
[0022]在一个实施例中，屏幕是LCD屏幕，例如TFT
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LCD屏幕，其包括用于显示图像的屏幕平面，屏幕包括像素阵列，对于每个像素具有三个液晶和三个滤色器，例如TFT，对应于第一、第二和第三光源，并且其中，照明设备被配置为朝向像素阵列发射光，并且其中，液晶与滤色器对齐，以便确定从照明设备朝向前平面的光的传输；优选地，其中，屏幕进一步包括用于将数字图像转换为所需像素颜色的集合的处理设备，以及用于控制液晶的传输的控制器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电视、移动电话等的屏幕的背光设备，其中，所述背光设备包括：
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第一光源，适于发射峰波长在600至630nm之间的光；
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第二光源，适于发射峰波长在510至530nm之间的光；
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第三光源，适于发射峰波长在440至460nm之间的光；其中，由所述光源中的一个发射的光具有小于15nm、优选地小于10nm、更优选地小于5nm的带宽。2.根据权利要求1所述的背光设备，其中，由所述第二光源发射的光具有小于15nm、优选地小于10nm、更优选地小于5nm的带宽。3.根据权利要求1或2所述的背光设备，其中，由所述光源中的每一个发射的光具有小于15nm、优选地小于10nm、更优选地小于5nm的带宽。4.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，由所述光源发射的光形成光谱对称的峰。5.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述背光设备提供光谱功率分布，所述光谱功率分布在555nm处的光谱功率小于所述第一光源的峰波长处的光谱功率的50％，优选地小于20％，更优选地小于10％。6.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述背光设备包括多个集群，每个集群包括所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源。7.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，三个光源位于阵列中，优选地为矩形阵列。8.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述光源中的至少一个是LED光源，或者其中，所有所述光源都是LED光源。9.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述光源中的至少一个是VCSEL光源，或者其中，所有所述光源都是VCSEL光源。10.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述第三光源是LED光源，所述第二光源是VCSEL光源，并且优选地，其中，所述第一光源是VCSEL光源。11.根据前述权利要求中任一项所述的背光设备，其中，所述背光设备适于以S/P比在2至5之间的光谱功率分布发射光。12.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯，
申请(专利权)人：詹麦克斯咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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