具有宽色域和能量效率的高动态范围显示器制造技术

这里公开了具有宽色域性能的显示系统的数个实施例。在一个实施例中，显示系统包括：多个发射器，所述发射器将光发射到光路内；第一调制器，所述第一调制器包含多个有色子像素，并且其中，所述第一调制器在所述光路中透射从所述发射器发射的光；和颜色陷波滤波器，所述颜色陷波滤波器被置于所述光路中以与所述第一调制器一起调节或卷积光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有宽色域和能量效率的高动态范围显示器对相关申请的交叉引用本申请要求在2011年8月24日提交的美国临时专利申请No.61/527006作为优先权，通过引用将其全文并入此。
本专利技术涉及显示系统，并且更特别地，涉及具有宽色域性能、高到无限对比度和/或高能量效率的新颖的显示系统。
技术介绍
在高对比度、能量高效、宽色域显示器的领域中，已知创建如下显示器，该显示器包括离散的独立可控发射器（例如，LED－无机和有机）的背光和高分辨率LCD面板。在共同所有的以下文献中进一步公开了低分辨率背光和高分辨率LCD面板的组合（即，“双调制器显示器”）：（1）专利技术名称为“HDRDISPLAYSANDCONTROLSYSTEMSTHEREFOR”的美国专利No.7753530；（2）专利技术名称为“METHODANDAPPARATUSINVARIOUSEMBODIMENTSFORHDRIMPLEMENTATIONINDISPLAYDEVICES”的美国专利申请公开No.2009322800；（3）专利技术名称为“ARRAYSCALINGFORHIGHDYNAMICRANGEBACKLIGHTDISPLAYSANDOTHERDEVICES”的美国专利申请公开No.2009284459；（4）专利技术名称为“HDRDISPLAYSHAVINGLIGHTESTIMATINGCONTROLLERS”的美国专利申请公开No.2008018985；（5）专利技术名称为“HDRDISPLAYSWITHDUALMODULATORSHAVINGDIFFERENTRESOLUTIONS”的美国专利申请公开No.20070268224；（6）专利技术名称为“HDRDISPLAYSWITHINDIVIDUALLY-CONTROLLABLECOLORBACKLIGHTS”的美国专利申请公开No.20070268211；（7）专利技术名称为“APPARATUSFORPROVIDINGLIGHTSOURCEMODULATIONINDUALMODULATORDISPLAYS”的美国专利申请公开No.20100214282；（8）专利技术名称为“TEMPORALFILTERINGOFVIDEOSIGNALS”的美国专利申请公开No.20090201320；（8）专利技术名称为“WIDECOLORGAMUTDISPLAYS”的美国专利申请公开号20070268695（“′695申请”）－所有这些通过引用而全文并入此。
技术实现思路
这里公开了显示系统以及它们的制造和使用的方法的若干实施例。在一个实施例中，显示系统包括：一个或更多个发射器，所述一个或更多个发射器将光发射到光路内；第一调制器，所述第一调制器包含多个有色子像素，并且其中，所述第一调制器在所述光路中透射从所述发射器发射的光；和颜色陷波滤波器（colornotchfilter），所述颜色陷波滤波器被置于所述光路中以便调节透过所述多个所述有色子像素的光。在另一实施例中，显示系统包括离散的单独可控发射器的阵列，并且，发射器可以是有色发射器或全光谱（白色）发射器。这种发射器可以是OLED元件、量子点激励或能够产生白光的任何其它已知的纳米结构。在又一实施例中，OLED元件可包含UV发射器和光致发光材料或将UV光转换成可见光的它们的组合。在一个实施例中，可见光是照射自身包含有色子像素的LCD调制器的全光谱（白色）光。颜色陷波滤波器被设置在光路和/或叠层（stack）内，使得颜色陷波滤波器减轻可通过有色子像素（例如指定为不同的颜色）发射的不同的色带的信号之间的任何串扰。光的这种调节（在LCD调制器之前或之后）可允许显示系统以更好的保真度呈现高度饱和的图像。以下，结合在本申请内给出的附图阅读，在具体实施方式中给出本专利技术的其它特征和优点。附图说明在附图中示出了示例性实施例。应指出，这里公开的实施例和附图应被视为解释性的而不是限制性的。图1示出包含白色背光和两个LCD调制器的针对高动态范围制成的显示器的实施例。图2示出透过包含有色子像素的一个示例性LCD的来自白色背光的光的点扩散函数。图3示出根据图1的架构制成的显示器的色域。图4示出具有宽色域性能的显示系统的一个实施例。图5A、图5B和图5C示出图4所示的显示系统的颜色性能。图6示出具有宽色域性能和高能量效率的显示系统的另一实施例。图7A～7F是通过图6所示的显示系统的光学叠层的光的调制的各个阶段。图8A、图8B和图8C示出显示系统的另一实施例，其中，为了实现具有不同的色域性能的显示系统，颜色陷波滤波器的通带被适当地调节。图9示出可适合于诸如图6中的显示系统的白色OLED元件的一个可能的实施例。具体实施方式在以下描述的全文中，为了使得本领域技术人员能够更彻底地理解，阐述了特定的细节。但是，为了避免不必要地混淆公开，公知的要素可能没有被示出或描述。因此，说明书和附图应被视为解释性的，而不是限制性的。许多显示系统配置已尝试实现高动态范围。在上面提到的′695申请的图1中示出一个这种配置。该配置是照射较高分辨率LCD面板的一侧的有色LED背光的低分辨率阵列。单独调制的LED背光与单独调制的LCD面板的组合产生非常高动态范围的显示器。这种显示器的成本部分地由LED背光的成本以及实现双重调制显示器所需要的处理要求推动。这种系统的处理要求还依赖于其光可透过LCD面板的任何给定的子像素的不同LED的数量。根据经验，照射LCD子像素的LED越多，则需要越多的处理以精确和忠实地在其上再现所呈现的图像。为了产生表现类似的高动态范围但不具有包含有色LED的阵列的背光的成本的显示器，各种配置是可能的。图1是在不具有单独调制的背光的情况下实现高动态范围的显示系统100的一个这种实施例。显示系统100包含通过控制器104接收功率和/或控制信号的白光源102。从光源102发射的白光可入射到光学叠层，诸如扩散器106、偏光器108、第一LCD面板110、偏光器112、扩散器114（可以是全息扩散器或块体扩散器等）、偏光器116、第二LCD面板118和精整高对比度偏光器1119以及可选的用于可能的糙面精整、抗刮擦、更宽视角等方面的光学前表面。在一些实施例中，扩散器106还可包含其它准直膜（诸如BEF或棱镜光准直膜），这在本领域中是已知的。第一LCD面板110和第二LCD面板118可被基于出自第二LCD118的希望呈现的图像数据112的来自控制器120的控制信号驱动。任选地，光源102也可被控制器120控制以实现一些类型的已知的调光方案（即，局部或全局）。该配置的许多可能的变更是可能的。例如，第一LCD面板可包含单色或有色子像素，第二LCD面板可相应地包含有色或单色子像素。第一和第二LCD面板两者可都包含有色子像素；但是，假定有色LCD面板本来具有低的透射率，那么两个这种有色LCD面板的组合会实现得到的显示器具有低的峰值发光度－可通过使用极亮（且昂贵的）白色背光解决这一点。关于这种包含至少两个LCD面板的高动态范围显示器的示例，以下共同所有的申请描述了包含高动态显示系统的使用多于一个的LCD调制器的系统和方法：（1）在2010年5月14日提交的专利技术名称为“HIGHDYNAMICRANGEDISPLAYSUSINGFILTER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】2011.08.24 US 61/527,0061.一种显示系统，包括：发射器，所述发射器将光发射到光路中；扩散器，所述扩散器扩散从所述发射器发射的所述光；颜色陷波滤波器，所述颜色陷波滤波器用于过滤来自所述扩散器的光；第一LCD调制器，所述第一LCD调制器调制来自所述颜色陷波滤波器的光；第二LCD调制器，所述第二LCD调制器调制来自所述第一LCD调制器的光；和控制器，所述控制器接收输入图像数据并将控制信号发送给所述第一LCD调制器和所述第二LCD调制器。2.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述颜色陷波滤波器和所述第一LCD调制器以及第二LCD调制器卷积从所述发射器发射的光，以产生所述显示系统的希望的色域。3.如权利要求2所述的显示系统，其中，所述显示系统包含如下组中的一个的色域，所述组包含：P3色域、AdobeRGB、Rec709。4.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述发射器包含离散的单独可控发射器的阵列，每一所述发射器发射有色光。5.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述发射器是如下组中的一个，所述组包含：LED、OLED、CCFL、卤素灯、弧光灯。6.如权利要求4所述的显示系统，其中，所述发射器是如下组中的一个，所述组包含：OLED元件、量子点发射器。7.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述颜色陷波滤波器在所述光路中位于所述第一LCD调制器前面。8.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述第一LCD调制器在所述光路中位于所述颜色...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·吉尔伯特，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：
国别省市：