提高顺序彩色矩阵显示器的发光效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高顺序彩色矩阵显示器的发光效率的方法，使用脉冲宽度调制或ＰＷＭ型寻址方法驱动该显示器。针对子帧的每个象素，本方法包括以下步骤：比较前一子帧的象素色彩值和参考值，从而根据与当前子帧的重叠周期，提供重叠值；如果当前子帧的象素色彩值减重叠值为正值，则将时间偏移与当前子帧的象素色彩值相加；如果当前子帧的象素色彩值减重叠值为负值，则将当前子帧的象素色彩值强制置零。本发明专利技术应用于ＬＣＯＳ或ＬＣＤ显示器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高顺序彩色(sequential-color)矩阵显示器的发光效率的方法。特别地，涉及矩阵显示器，其中光电阀包括液晶阀，特别是，LCOS(硅基液晶)型阀。
技术介绍
使用在直接观看的显示设备或在投影显示设备中的液晶显示板(LCD)基于在每个象素处具有有源元件的矩阵方案。使用多种寻址方法，以产生与要在选中象素处显示的亮度相对应的灰度级。最传统的方法是一种模拟方法，借此将有源元件切换到行扫描周期，以便将视频信号的模拟值传送到象素的电容器。在这种情况下，使液晶材料定向在依赖于存储在象素的电容器中的电压值的方向上。然后，修改入射光偏振，并通过偏振器对其进行分析，从而创建灰度级。使用这种方法的一个问题来源于依赖于所产生的灰度级的液晶的响应时间。因此，当采用这种方法来驱动其中使用红、绿和蓝色滤光片连续照亮光电阀，特别是LCOS阀的顺序彩色矩阵显示器的光电阀时，当在发光中一个色彩没有完全被下个色彩消除时，在中间灰度级间的非常短的响应时间引起了图像中非常差的颜色饱和。为了弥补这种类型的缺点，在现有技术中，例如在美国专利6,239,780中，已经提出了使用脉冲宽度调制或者PWM技术，来驱动矩阵显示器的方法。在这种情况下，将液晶显示的象素设定为开/关模式，“开”模式对应于液晶的饱和。通过脉冲宽度给出灰度级。通过这样的寻址方法，由于现在过渡时间只表示液晶单元的总开放时间的一小部分，所以无论亮度值如何，显示板的动态特性都可以得到提高。当将其使用在使用通过颜色红、绿和蓝连续照明的单一光电阀，特别是LCOS阀的顺序彩色光引擎时，这样的寻址方法尤为有利。由于使用开/关模式，这种方法收益于更快的响应时间，无论已经产生了什么样的灰度级，这种情况都将是恒定的。然而，尽管这种方法具有提高液晶响应时间，并因此获得针对视频内容的最适宜的色彩饱和的优点，然而，发光效率与液晶的响应时间成比例下降。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于在顺序彩色矩阵显示器的情况下提高此效率的方法，其中使用脉冲宽度调制或PWM型的寻址方法来驱动所述显示器。因此，本专利技术的主题是一种提高了顺序彩色矩阵显示器的发光效率的方法，使用脉冲宽度调制或PWM类型的寻址方法驱动所述显示器，其特征在于针对子帧的每个象素，所述方法包括以下步骤将所述子帧的象素色彩值与参考值相比较，从而根据与当前子帧的重叠周期，提供重叠值；如果当前子帧的象素色彩值减去重叠值为正值，则将时间偏移与当前子帧的象素色彩值相加；如果当前子帧的象素色彩值减去重叠值为负值，则将当前子帧的象素色彩值强制置零。根据本专利技术的另一特征，如果当前子帧的象素色彩值减去重叠值为负值，则修改前一子帧的象素色彩值和下一子帧的色彩值，从而在减小亮度的同时，保持原始的色调。根据本专利技术，上述步骤连续应用于帧的每个顺序颜色。此外，子帧的象素色彩值依赖于PWM型寻址脉冲的宽度。参考值依赖于构成显示器的材料的响应时间，以及时间偏移依赖于构成显示器的材料的响应时间和子帧的持续时间。附图说明通过阅读以下参照附图而给出的对本专利技术实施例的描述，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清晰，其中图1是可以应用本专利技术的、使用脉冲宽度调制或PWM型的寻址方法来驱动的矩阵显示器的图示；图2a到2e示出了用于驱动图1所示的显示器的多种信号；图3a到3c示出了在使用PWM型寻址方法驱动显示器的情况下，亮度值的曲线，借此饱和得以保留；图4a到4c是类似于图3a到3c的附图，其中将优先权赋予亮度，而不是颜色饱和度；图5a到5c是等同于图3a到3c和4a到4c的附图，给出了根据本专利技术的方法所获得的亮度；图6是用于实现本专利技术的方法的电路的方框图；图7是示出了应用于三种颜色红、蓝和绿的如图6所示电路的方框图；图8是作为时间的函数给出了亮度的图，能够对本专利技术中所应用的原理进行解释；以及图9和10是解释应用在本专利技术中的校正 的亮度曲线。具体实施例方式为了简化附图中的描述，相同或相似的元件使用相同的参考数字表示。参照图1，我们将首先描述可以应用本专利技术的矩阵显示器的实施例。该矩阵显示器包括光电阀，更具体地，是LCOS型显示板。图1非常示意性地示出了显示板的图像元素或者象素1。在所示实施例中，以连接在背电极CE和用于执行脉冲宽度调制或PWM型的寻址方法的电压-时间转换器2的输出之间的电容器Cpixel来表示此象素1。如图所示，电压-时间转换器2包括运算放大器20，其负输入接收坡形信号(ramp-shaped signal)，标记为Ramp，并且其他输入接收与电容器21上的电荷相对应的正电压。电容器21上的电荷由开关系统控制，更具体地，安装在电容器的一个电极和电压-时间转换器的输入之间的晶体管22。该开关设备包括晶体管，其栅极接收脉冲，标记为Dxfer。如图1所示，将图像元素或象素1通过如晶体管3等开关电路连接到矩阵的行N和列M。更具体地，将晶体管3的栅极连接到矩阵的行N上，其本身与行驱动器4相连。此外，将晶体管的一个电极，例如源极，连接到电压-时间转换器2的输入上，同时，将另一个电极或漏极连接到矩阵的一个列M上，此列与接收将要显示的视频信号的列驱动器5相连。此外，与象素电容器并联地安装电容器Cs，作为对电压-时间转换器的输入，以便在选定所述象素时，存储视频信号值。列驱动器5和行驱动器4是传统的电路。列驱动器5接收将要显示的视频信号，“视频输入”，并由时钟信号Cclk和启动脉冲Hstart控制。行驱动器4允许对行进行顺序寻址，并接收时钟信号Rclk和启动脉冲Vstart。将参照图2a到2e，对在将其使用在顺序彩色显示器时，即，当在帧T期间，携带三种颜色，绿、蓝和红，色彩滤光器的轮(wheel)进行一个完整的循环，从而顺序照亮阀时的显示板的操作的模式进行解释。如图2所示，在每一个子帧T/3的开始，将脉冲I施加于行N，从而导通开关晶体管3。当导通开关晶体管3时，电容器Cs充电到与列M上的视频信号相对应的电压。也就是说，如果在第一子帧T/3中，绿色滤光器与显示器相对，则电容器Cs充电到图2b中标为Vgreen的值。在下一帧中，即，在时间T/3，将新脉冲I施加于行N，允许电容器Cs充电到与在那一时刻与显示器相对的色彩蓝色相对应的标为Vblue的电压。同样地，在2T/3时间，将新脉冲I施加于行N，并且电容器Cs充电到图2b中标为Vred的电压。以使用PWM寻址方法驱动的如图1所示的显示器，将连续存储在电容器Cs中的值Vgreen、Vblue和Vred，通过按以下方法操作的电压-时间转换器2，施加于电容Cpixel。将脉冲I’在子帧中施加于开关晶体管22的栅极Dxfer，从而使其导通。在这样的情况下，将存储在电容器Cs上的电压转移到并联安装并与运算放大器20的输入端之一相连的电容器21上。如图2d所示，在将脉冲I’施加于栅极Dxfer的最后，将ramp r施加于运算放大器20的负输入。这样，如图2d和2e所示，获得电压Vpixel，作为来自运算放大器20的输出，电压Vpixel的持续时间与存储在电容21上的电压Vgreen相对应。同样应用于，在将图1中的显示器用于顺序彩色显示器的情况下，与蓝色和红色滤光器的通过相对应的子帧的情况。现在，将参照图3a到3c、4a到4c和5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高顺序彩色矩阵显示器的发光效率的方法，使用脉冲宽度调制或ＰＷＭ型寻址方法驱动所述显示器，针对子帧的每个象素，所述方法包括以下步骤：比较前一子帧的象素色彩值和参考值，从而根据与当前子帧的重叠周期，提供重叠值；如果当前子帧 的象素色彩值减重叠值为正值，则将时间偏移与当前子帧的象素色彩值相加；如果当前子帧的象素色彩值减重叠值为负值，则将当前子帧的象素色彩值强制置零。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒂埃里博雷尔，迪迪埃杜瓦扬，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]