具有增强的属性的彩色显示装置和方法制造方法及图纸

一种用于显示ｎ原色图像的彩色显示装置，其中ｎ大于３，所述装置包括子像素（８０１）的阵列，其被配置成具有至少一个重复单元，所述重复单元包括表示ｎ种原色的每一种的一个子像素，其中所述重复单元（９０６）被配置成优化所述ｎ原色彩色图像的至少一个属性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及彩色显示装置、系统和方法，更具体地说，涉及具有改进的彩色图像再现能力的显示装置、系统和方法。
技术介绍
标准的计算机监视器和TV显示器一般基于三种相加的原色，例如红绿蓝(统称为RGB的再现)。不幸的是，这些监视器不能显示人可察觉的多种颜色，这是因为它们局限于它们能够显示的颜色的范围。图1A示意地表示色度图，其在本领域是熟知的。呈马蹄形的封闭的区域表示可以由人看到的颜色的色度范围。不过，只用色度不能完全表示所有可见的颜色变化。例如，在图1A的二维色度平面上的每个色度值可以用多种不同的亮度级再现。因而，可见颜色的全部再现需要三维空间，例如包括表示色度的两个坐标和表示亮度的第三个坐标。也可以定义其它的三维空间的表示。在图1A中的马蹄图的边界上的点通常被称为“光谱轨迹”，其相应于例如在400nm-780nm的波长范围内的单色激发。在最长和最短波长下的极端的单色激发之间“闭合”马蹄底部的直线通常被称为“紫色线”。人眼睛可辨别的颜色的范围通常被称为眼睛的色域，其以不同的亮度值由紫色线上方的马蹄图的区域表示。图1A的虚线的三角区域表示可以由标准的GRB监视器再现的颜色范围。具有许多已知类型的RGB监视器，其中使用多种显示技术，包括但不限于CRT，LED，等离子体，投影显示器，LCD装置等等。近几年来，LCD装置的使用一直稳定地增加。一种典型的彩色LCD装置示意地示于图2A。这种显示装置包括光源202，液晶(LC)元素(单元)的阵列204，例如使用薄膜晶体管(TFT)有源矩阵技术的LC阵列，如现有技术中已知的那种。所述装置还包括电子电路210，用于驱动LC阵列单元，例如通过现有技术中已知的有源矩阵寻址，以及三色滤光器阵列，例如RGB滤光器阵列206，其和LC阵列并置。在现有的LCD装置中，被显示的图像的每个全色的像素利用3个子像素来再现，每个子像素对应于不同的原色，例如，每个像素通过驱动相应的R、G和B子像素组来再现。对于每个子像素，在LC阵列中具有一个相应的单元。背面照明光源202提供用于产生彩色图像所需的光。每个子像素的透射率根据对于相应的像素输入的RGB数据，由施加到相应的LC单元上的电压控制。控制器208接收输入的RGB数据，把其按比例变换成所需的尺寸和分辨率，并传送表示根据对于每个像素的输入数据要由不同的驱动器传送的信号的幅值的数据。由背面照明的光源提供的白光的强度由LC阵列在空间上调制，按照子像素所需的强度选择地衰减用于每个子像素的光。被选择地衰减的光通过RGB彩色滤光器阵列，其中每个LC单元和相应颜色的子像素配准，从而产生所需颜色的子像素的组合。人的视觉系统在空间上合成通过不同颜色的子像素过滤的光，从而感觉到彩色图像。美国专利4800375(’375专利)披露了一种包括和彩色滤光器的阵列并置配准的LC元素的阵列的LCD装置，该专利的全部内容被包括在此作为参考。所述滤光器阵列包括三种原色子像素滤光器，例如RGB彩色滤光器，它们和第四种类型的彩色滤光器交错，从而形成预定的重复的序列。由’375专利描述的各种重复的像素布置，例如16像素序列，旨在简化像素布置，和改善显示装置再现某个图像图案，例如更对称的线图案的能力。除去控制诸像素的几何布置之外，’375专利没有说明或建议在重复的序列中的三种原色和第四种颜色之间的任何视觉上的相互作用。LCD被用于许多不同的应用中。其尤其在便携装置中是经常被采用的，例如PDA装置、游戏控制台和移动电话的小尺寸的显示器，以及膝上(“笔记本”)计算机的中等尺寸的显示器。这些应用需要薄的和小型化的设计以及低的功率消耗。不过，LCD技术也用于一般要求较大显示尺寸的非便携的装置中，例如台式计算机显示器和电视机。不同的LCD应用可能要求不同的LCD设计，以便达到最佳的效果。较“传统”的LCD装置的市场，例如电池操作的装置的市场(例如PDA，蜂窝电话和笔记本计算机)需要具有高的亮度效率的LCD，其导致减少的功率消耗。在笔记本计算机显示器中，高分辨率、图像质量和颜色的丰富性是主要的考虑，而低功率消耗只是次要的考虑。笔记本计算机显示器需要高的分辨率和低的功率消耗，不过，在许多这种装置中图像质量和颜色的丰富性被折衷了。在电视机显示器的应用中，图像质量和颜色丰富性一般是最重要的考虑；在这种装置中功率消耗和高分辨率是次要的考虑。一般地说，用于对LCD装置提供背面照明的光源是冷阴极荧光灯(CCFL)。图3示意地表示CCFL的典型的光谱，这在本领域是熟知的。如图3所示，所述光源的光谱包括3个相对窄的主要波长范围，它们分别相应于红、绿、蓝光。其它本领域已知的合适的光源也可以被使用。在滤光器的子像素阵列中的RGB滤光器一般被设计用于再现足够宽的色域(例如尽可能接近相应的CRT监视器的色域)，但是也还例如借助于选择其传输曲线基本上和图3中的CCFL光谱峰值重叠的滤光器来使得显示器的效率最大。一般地说，对于给定的光源的亮度，具有较窄的传输光谱的滤光器提供较宽的色域但具有减小的显示亮度，反之亦然。例如，在功率效率是关键的考虑的应用中，通常牺牲色域宽度。在某些TV应用中，亮度是一个重要的考虑，不过，单调的颜色也是不能接受的。图4A示意地表示现有的膝上计算机显示器的典型的RGB滤光器光谱。图4B示意地表示和理想的NTSC色域(图4B的短划线三角区域)相比较，典型的膝上计算机光谱的可以再现的色域的色度图(图4B的虚线三角区域)。如图4B所示，NTSC色域比典型的膝上计算机显示器的色域宽得多，因此，包括在NTSC色域中的许多颜色组合不能由典型的膝上计算机显示器再现。
技术实现思路
人能看到的许多颜色在标准的红绿蓝(RGB)监视器上是不能辨别的。借助于使用多于三种原色的显示装置，可以扩展显示器的可再现的色域。附加地或者替换地，由显示器产生的亮度级可被显著增加。本专利技术的实施例提供用于在显示装置，例如薄的轮廓显示装置如液晶显示装置(LCD)上显示彩色图像的系统和方法，其中使用三种以上的原色。根据本专利技术的一个方面，提供一种改进的多原色显示装置，其使用多于三种不同颜色的子像素来产生每个像素。在根据本专利技术的这个方面的实施例中，每个像素使用4个或更多的不同颜色的子像素能够得到较宽的色域和较高的发光效率。在一些实施例中，每个像素的子像素的数量和不同子像素的彩色光谱可被最优化，从而获得足够宽的色域、足够高的亮度和足够高的对比度的所需组合。在本专利技术的一些实施例中，使用三种以上的原色，借助于能够使用一些原色，例如红绿蓝的相对窄的波长范围，因而增加这些原色的饱和度，可以扩展显示器的可再现的色域。为了补偿由这种较窄的范围导致的亮度值的潜在的减少，在本专利技术的一些实施例中，除去使用窄的波长范围的颜色之外，可以使用宽的波长范围的原色，例如专门设计的黄和/或青色，因而增加显示器的整个亮度。在本专利技术的其它的实施例中，可以使用附加的原色(例如深红)和/或不同的原色的光谱来改进被显示的图像的各个其它的方面。按照本专利技术的实施例，通过设计特定的原色和子像素布置，可以实现色域宽度和整个显示亮度的最佳的组合，以便满足给定系统的要求。根据本专利技术的实施例的三种以上原色的LCD装置的色域和其它属性可以借助于控制所述装置使用的不同原色的子像素滤光器元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示ｎ原色图像的彩色显示装置，其中ｎ大于３，所述装置包括子像素的阵列，其被配置成具有至少一个重复单元，所述重复单元包括表示所述ｎ原色的每一种的一个子像素，其中，所述重复单元被配置成优化所述ｎ原色图像的至少一种属性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：什穆埃尔罗斯，埃兰本大卫，莫舍本乔林，丹埃利亚瓦，
申请(专利权)人：格诺色彩技术有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]