用于具有简化寻址的全彩色成像装置的彩色像素的排列制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于显示的阵列以及行线和列线。阵列包括多个行和列位置以及多个三色像素元件。三色像素元件包括一个蓝色发射体、一对红色发射体和一对绿色发射体。设想了用于三色像素元件的几个设计。驱动矩阵包括多个行和列驱动器以驱动各发射体。行驱动器驱动各行中的红色、绿色和蓝色发射体。在各列中的红色和绿色发射体由单个列驱动器驱动。但是，单个列驱动器可驱动蓝色发射体的两个列线、下一个最靠近的三色像素元件的第一列线和第二列线。还公开了驱动三色像素元件的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及彩色像素排列，更具体的涉及用在电子成像装置和显示器中的彩色像素排列。
技术介绍
全彩色感觉由被称作视锥细胞的三色感受器神经细胞产生。这三种类型的视锥细胞对不同波长的光敏感长、中和短(分别为“红”、“绿”和“蓝”)。三种视锥细胞的相对密度彼此明显不同。红色感受器稍稍多于绿色感受器。与红色和绿色感受器相比蓝色感受器非常少。除了蓝色感受器，还有对波长不敏感的被称作视杆细胞的感受器，能提供单色的夜间视觉。人类的视觉系统在几个知觉信道中处理由眼睛检测到的信息亮度、色度(chromanance)和运动。运动只对成像系统设计人员的闪烁阈值重要。亮度信道从所有可用的感受器即视锥细胞和视杆细胞得到输入。它是“色盲”。它用以下方式处理信息，提高边缘的反差。色度信道不进行边缘反差增强。因为亮度信道使用并增强每一个感受器，所以亮度信道的分辨率是色度信道的几倍。蓝色感受器对亮度感觉的贡献少于5％，或二十分之一。因此，将蓝色分辨率降低八分之一所引入的误差对于大多数观众几乎是感觉不到的，正如在NASA、Ames Research Center(R.Martin，I.Gille，J.Larimer，Detectability of Reduced Blue PixelCount in Projection Displays，SD Digest 1993)的实验所证明的。彩色感觉受被称作“同化”或Von Bezold彩色混合效应的影响。这就是为什么显示器的分离的彩色像素(或子像素或发射体)能被感觉为混合颜色的原因。混合效应在视场中超过给定的角距离时发生。因为蓝色感受器相对较少，所以蓝色发生混合的角度大于红色或绿色。该距离对于蓝色为大约0.25°，而对于红色或绿色大约为0.12°。在12英寸的视距下，0.25°对应于显示器上50mil(1270)。因此，如果蓝色像素的间距小于该混合间距的一半(625)，颜色将会混合，而不会损失图像质量。对于平板显示器和固态摄像芯片，目前彩色单平板成像矩阵的技术状态为(红-绿-蓝)RGB三基色。系统通过分离三种颜色并对各颜色安置相同的空间频率权重来实现Von Bezold效应的优点。两个制造商通过采用双或三平板多重成像显示出了在显示器设计中的改进。一个投影显示器制造商采用三平板，红、绿和蓝。蓝色平板利用人类视觉要求和显示图象之间相匹配来降低分辨率。另一个制造商，Planar Systems ofBeaverton，Oregon采用了具有双场致发光板的“多行寻址”技术，一个板具有红色和绿色像素，另一个板具有蓝色像素，以建立试验模型。蓝色像素只在垂直轴上降低分辨率。这允许蓝色荧光体以比红色和绿色像素更高的速率激发，从而克服了蓝色荧光体亮度下降的问题。现有技术的问题在于在提供人类视觉和显示之间的相同的匹配分辨率平衡中，需要使用额外的显示平板或平面，以及额外的驱动器电子设备。其它显示方法，例如在Silverbrook的美国专利No.6,008,868中公开了采用二进制控制的发射体。在采用二进制控制的发射体中，各发射体具有离散的亮度值，因此，要求显示器具有关于亮度关系的精确区域。该现有技术根据人类视觉较低的蓝色空间增量在显示板中采用减少蓝色“位深度”的方法。常规显示方法也在垂直条纹(strip)中采用单色。因为常规条纹在水平轴上限制了调制传递函数(MTF)、高空间频率分辨率，所以单色条纹不是最佳的。显示装置可包括液晶显示(LCD)装置。LCD装置已被用于多种应用中，包括计算器、手表、彩色电视和计算机显示器。常规液晶板通常包括一对平行放置的透明玻璃基板，在其间限定填充液晶材料的窄间隙。通常在其中一个透明玻璃基板的内表面上以矩阵形式放置多个像素电极，并在两个透明玻璃基板中的另一个的内表面上对应于像素电极放置多个公共电极。液晶单元由相对的像素电极和公共电极限定。通过根据施加到电极对上的电压控制穿过单元的光显示出图像。在常规有源矩阵LCD装置中，在一个基板上形成多个行线，横穿多个列线。多个像素电极放置在由行线和列线限定的多个对应的像素区中。在各像素区分别形成薄膜晶体管(TFT)，并驱动在其上形成的像素电极。由于液晶材料中的离子杂质的迁移，反复用具有同一极性的电压驱动液晶单元会导致像素电极和公共电极的电化学变化。该变化会显著降低显示灵敏度和亮度。因此，通常需要反复改变加到液晶单元的电压的极性，以便防止该现象。该驱动液晶单元的方法被称为“反相(inversion)”。在现有技术中有多种反相方案，包括“帧反相”、“列反相”、“线(或行)反相”或“点反相”。常规点反相驱动技术包括施加不同极性的列线电压到相邻子像素电极上，例如，用负或正电压驱动交替的像素元件。通常，加到给定像素电极上的驱动电压的极性在每次施加电压时反相。所加电压逐行存储在子像素上，并且每行改变。其结果在子像素的二维矩阵上的极性为“棋盘”图形。虽然上述常规点反相驱动技术对于防止液晶材料中的离子迁移有用，并降低了显示中感觉到的“闪烁”，但是当在三色像素元件的新颖排列及其相关的驱动结构采用“点反相”以防止“闪烁”时，必须特别小心。
技术实现思路
用于具有简化寻址的全彩色成像装置的彩色像素的排列克服了现有技术的缺点。公开了用于显示的阵列以及行线和列线。阵列包括多个行和列位置以及多个三色像素元件。每个三色像素元件包括一个蓝色发射体、一对红色发射体和一对绿色发射体。设想了用于三色像素元件的几个设计。驱动矩阵包括多个行和列驱动器以驱动各发射体。行驱动器驱动各行中的红色、绿色和蓝色发射体。在各列中的红色和绿色发射体由单个列驱动器驱动。但是，单个列驱动器可驱动蓝色发射体的两个列线、下一个最靠近的三色像素元件的第一列线和第二列线。因此，本专利技术减少了在现有技术中的所用的列线和相关驱动器电路的数量。还公开了用于三色像素元件的阵列的驱动矩阵。当阵列包括本专利技术的三色像素元件的多个行和列时，驱动矩阵包括多个行和列驱动器，以驱动各发射体。行驱动器驱动各行的红、绿和蓝色发射体。各行的红和绿色发射体由单个列驱动器驱动。但是，单个列驱动器可驱动蓝色发射体的两个列线、下一个最靠近的三色像素元件的第一列线和第二列线。因此，也减少了列线和相关驱动器电路的数量。公开了显示器中驱动三色像素元件的方法。该方法包括提供具有几个设想设计中的任一个的三色像素元件。驱动蓝色发射体、红色发射体和绿色发射体，从而三色像素元件的蓝色发射体连接到下一个最靠近的三色像素元件的蓝色发射体。附图说明现在参考附图，其中相同的元件用相同的编号图1是三色像素元件的排列；图2是三色像素元件的另一种排列；图3是三色像素元件的阵列；图4是水平对齐的两个三色像素元件的排列；图5示出了用于图4的像素排列的驱动矩阵图；图6是水平对齐的四个三色像素元件的排列；图7示出了用于图6的像素排列的驱动矩阵图；图8是水平对齐的四个三色像素元件的另一种排列；图9示出了用于图8的像素排列的驱动矩阵图；图10是水平对齐的四个三色像素元件的另一种排列；图11示出了用于图10的像素排列的驱动矩阵图；图12是水平对齐的四个三色像素元件的另一种排列；图13示出了用于图12的像素排列的驱动矩阵图； 图14示出了用于图6的像素排列的点反相方案图；图15示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来显示的阵列，包括：　　　　多个行位置和多个列位置；　　　　多个三色像素元件，在每个所述行位置和所述列位置放置一个所述三色像素元件，每个所述三色像素元件包括：　　　　一个蓝色发射体，位于放置在具有第一、第二、第三和第四象限的Ｘ，Ｙ坐标系统的原点的正方形的中心，其中所述蓝色发射体为正方形；　　　　一对红色发射体，与所述蓝色发射体间隔开，并相对于所述蓝色发射体对称地放置在所述第二和所述第四象限中，其中所述红色发射体占用所述第二和所述第四象限中没有被所述蓝色发射体占用的部分，其中所述红色发射体通常为向内的角被切掉的正方形，形成平行于所述蓝色发射体的侧面的边缘；　　　　一对绿色发射体，与所述蓝色发射体间隔开，并相对于所述蓝色发射体对称地放置在所述第一和所述第三象限中，其中所述绿色发射体占用所述第一和所述第三象限中没有被所述蓝色发射体占用的部分，其中所述绿色发射体通常为向内的角被切掉的正方形，形成平行于所述蓝色发射体的侧面的边缘；　　　　在所述阵列中与各所述行位置相连的一对行线，第一所述行线连接到每个所述三色像素元件中放置在所述坐标系统的所述原点上方的所述行位置上的所述红色发射体和所述绿色发射体上，并连接到在所述行位置上的相邻的所述三色像素元件的每个偶数对的所述蓝色发射体上，第二所述行线连接到每个所述三色像素元件中放置在所述坐标系统的所述原点下方的所述行位置上的所述红色发射体和所述绿色发射体，并连接到在所述行位置上的相邻的所述三色像素元件的每个奇数对的所述蓝色发射体上；以及　　　　在所述阵列中与各所述列位置相连的三个列线，第一所述列线连接到每个所述三色像素元件中放置在所述直角坐标系统的所述原点左侧的所述列位置上的所述红色发射体和所述绿色发射体上，第二所述列线连接到每个所述三色像素元件中放置在所述直角坐标系统的所述原点上的所述列位置的所述蓝色发射体上，第三所述列线连接到每个所述三色像素元件中放置在所述直角坐标系统的所述原点的右侧的所述列位置的所述红色发射体和所述绿色发射体上，其中所述第二列线连接到下一个最靠近的所述三色像素元件的所述第二列线上。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：康迪斯海伦布朗埃里奥特，
申请(专利权)人：克雷沃耶提公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]