CN102610194B - 混合顺序色彩显示 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混合顺序色彩显示。在混合顺序色彩显示的各实施例中，光源按定时序列顺序地生成不同色彩的光。实现具有多个子像素组合的显示面板，其中显示面板的每个像素是多个子像素的组合，所述多个子像素基于照亮子像素组合的光的色彩来发出一色彩。从子像素组合发出的色彩作为光的色彩和子像素色彩组合的产物而生成(以包括空白子像素和/或着色子像素)。子像素组合中的空白子像素和/或不同着色的子像素是所发出色彩的空间方面，顺序生成的不同色彩的光是所发出色彩的时间方面。可以一起实现像素组合和光源，以便相对于所发出色彩的色度来提高所发出色彩的亮度。

Description

混合顺序色彩显示
技术领域
本发明涉及显示器色彩显示。
背景技术
诸如移动电话或计算机设备这样的便携式设备可以使用大量电量，以60Hz来显示高质量的全色图像。一般而言，显示技术或者直接生成各个色彩(诸如OLED显示)或者使用通过栅极结构的白光(诸如色彩元件或滤色器下的LCD显示)来生成图形。例外情况是使用移动的色轮和快速移动的镜来生成各个色彩的DLP投影显示。然而，该显示技术使用每个色彩540Hz的周期刷新率来避免在图像失真时出现的色彩断裂。按传统的60Hz进行刷新的LCD显示屏不具有以这样高的刷新率进行操作的响应时间。场序色彩显示具有优于传统LCD显示或其他门控显示技术的好处。然而，为了避免色彩断裂，对于350Hz数量级上的高帧率来说，功耗会大得多，色彩断裂无论如何都会由于色彩呈现期间的运动而造成。尽管场序面板可以对于RGB序列按低至180Hz操作，但在240Hz到360Hz的范围内可以获得较佳的显示质量。
发明内容
提供本发明内容是为了介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的混合顺序色彩显示的简化概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
描述了混合顺序色彩显示。在各实施例中，光源以定时顺序、按顺序地生成不同色彩的光(以包括白光)。实现具有多个子像素组合的显示面板，其中显示面板的每个像素是多个子像素的组合，所述多个子像素基于照亮子像素组合的光的色彩来发出一色彩。从子像素组合发出的色彩作为光的色彩和子像素色彩组合的产物而生成(以包括空白子像素和/或着色子像素)。子像素组合中的空白子像素和/或不同着色的子像素是所发出色彩的空间方面，顺序生成的不同色彩的光是所发出色彩的时间方面。可以一起实现像素组合和光源，以便相对于所发出色彩的色度来提高所发出色彩的流明。
在其他实施例中，子像素组合各自可以包括两个不同着色的子像素、一个空白子像素和一个着色子像素、三个不同着色的子像素、或与两个不同着色子像素组合的空白子像素。或者，像素组合各自可以包括三个不同着色的像素、或一个空白像素和两个不同着色的像素。像素组合中的每一个像素可以被实现为用于一定百分比的亮度，这些百分比的亮度被组合以便基于照亮该像素组合的光的色彩来发出色彩。组合中的子像素在色彩、尺寸和/或亮度方面可能不成比例。光源可以被实现为按定时序列顺序地生成不同色彩的光的不同色彩的LED，所述定时序列不需要具有相等持续时间。显示面板可以被实现为LCD面板，像素组合各自按一个显示速率连同按顺序生成的不同色彩的光一起驱动以遮蔽色彩断裂。
附图说明
参考以下附图描述了混合顺序色彩显示的各实施例。在各附图中，使用相同的标号来指示相同的特征和组件：
图1示出按照混合顺序色彩显示的一个或多个实施例的便携式设备和显示部件的示例。
图2示出按照一个或多个实施例的显示组件和混合顺序色彩显示的示例。
图3示出了根据一个或多个实施例的混合顺序色彩显示的示例方法。
图4示出了可实现混合顺序色彩显示的各实施例的示例设备的各组件。
具体实施方式
描述了混合顺序色彩显示的各实施例，这些实施例可用于实现透明显示器或用于实现诸如LCD面板之类的常规显示器。诸如移动电话或计算机设备等便携式设备具有包括光源和显示面板的显示设备。显示面板具有多个子像素组合，其中显示面板的每个像素是两个或三个子像素的组合。在各个实施例中，子像素组合可以包括两个不同着色的子像素、一个空白子像素和一个着色子像素、三个不同着色的子像素、或与两个不同着色子像素组合的空白子像素。子像素组合中的空白和/或不同着色的子像素共同发出一个由光源照亮的色彩，光源可以被实现为顺序激活的LED。混合色彩顺序显示包括空间和时间色彩生成的平均值，其中子像素组合的色彩是所发出色彩的空间方面，顺序生成的不同色彩的光是所发出色彩的时间方面。
使用滤色器和有时序的LED背光的组合，减少了多个滤色器层的总成本，单元定时要求被减少至较少的周期，顺序色彩解决方案的图片质量得以改进。LED背光和滤色器的混合组合提供了针对流明、眼睛色彩敏感度和像素门速度的优化。例如，较慢的LCD显示或其他门控显示技术可以被实现为用于最小色彩断裂、改进的功耗的混合顺序色彩显示，并且最优地可以被用作透明显示。
尽管所描述的用于混合顺序色彩显示的系统和方法的特征和概念可以在任何数量的不同环境、系统、设备、和/或各种配置中实现，但混合顺序色彩显示的各实施例在以下示例性设备、系统和配置的上下文中描述。
图1示出了根据混合顺序色彩显示的各实施例的便携式设备102的示例100。便携式设备包括显示设备104和手持式底部106，手持式底部106可包括物理键盘(在108处示出)或附加显示设备110作为该便携式设备的集成组件。诸如在便携式设备的实现不包括物理键盘时，可利用附加显示设备来显示文本、图形、图像、用户界面、和/或虚拟键盘。在各示例中，在112处诸如用旋转铰链、滑轨、翻转机构或其它耦合设备来将显示设备104可移动地耦合到便携式设备的手持式底部。显示设备可相对手持式底部打开和关闭，诸如当被折叠、被滑动或相对附加显示设备被翻转关闭、折叠到手持式底部的背面、或者在相对于手持式底部为将近零度(0°)和三百六十度(360°)之间的任何位置。
显示设备104包括显示器外壳114，该显示器外壳支持可利用来组装该显示设备的各种显示面板和表面。在该示例中，显示设备包括正显示表面116，并且包括背显示表面118。可从显示设备的相反的两侧看到正面显示表面和背面显示表面。便携式设备102的用户一般通过正面显示表面116来查看显示设备104，作为参考，正面显示表面在120处被示出为查看者视角。
显示设备104可以被实现为常规的LCD面板，正面显示表面和背面显示表面以及附加的显示设备110可以被实现为混合顺序色彩显示。任选地，显示设备还可以被实现为透明显示器，在该情况下可以通过正面显示表面和背面显示表面来查看所显示的图像122。如这里所描述的，显示设备的透明度可以是用户所测得的和/或视觉上观察到的透明度百分比。在所示的各示例中，诸如在透过显示设备的正面进行查看时，可透过显示设备的正面和背面显示表面看到手。还可透过显示设备的正面和背面显示表面看到显示设备后面的环境，并且所显示的图像看上去被投影在该环境中以增加视图的真实性。
除了正显示表面116和背显示表面118以外，显示设备104包括位于正面和背面显示表面之间的显示面板系统124。显示面板系统被实现为显示图像，然后可透过显示设备的正面和/或背面显示表面来看到这些显示图像。显示设备包括照亮图像显示的显示面板的背光部件126。背光部件可以包括用于产生光的光源、用于引导光以照亮显示面板的背光面板或光导、和/或用于散射和漫射光以均匀照亮显示面板的散射器。
在各个实施例中，显示面板系统124可包括LCD面板128、电润湿面板130、可被实现为无源或有源系统的滤色系统132、可被实现为无源或有源的一个或多个偏振器134、场序色彩136的实现和/或混合顺序色彩138的实现中的任何一个或其组合。LCD面板128可以被实现为透明面板，实现可以包括偏振器，并且可以包括混合顺序色彩的实现。为了得到允许通过显示设备来看到图像的一定百分比的透明度，可实现滤色系统132和偏振器134的每一个。
在该例中，显示设备还可包括位于正面和背面显示表面之间的触摸屏140，以感测到正面显示表面或背面显示表面的触摸输入。或者，显示设备可包括位于正显示表面附近的第一触摸屏以及位于背面显示表面附近的第二触摸屏，并且这些触摸屏分别感测对正面和背面显示表面的触摸输入。
显示设备104还包括位于正面显示表面116和背面显示表面118之间的多模式面板142。在各实施例中，可打开和关闭多模式面板，以诸如防止透过背面显示表面来看到图像，或者以得到允许透过显示表面来看到图像的透明度。可实现多模式面板来打开和/或关闭整个面板、面板中的各部分、和/或面板中的各单个像素。多模式面板可以包括有源反射器144、有源快门146和/或电润湿面板148的实现(例如被实现为有源反射器)中任何一个或其组合。
显示设备104还包括为控制显示设备的各显示模式而实现的显示控制器150。显示控制器可被实现为诸如软件组件等计算机可执行指令，并可由一个或多个处理器执行来实现混合顺序色彩显示的各个实施例。实际上，便携式设备102可被实现为具有处理器、图形处理器单元以及内部显示控制器来将显示内容驱动到显示设备上。在显示设备104中，显示面板系统124可包括显示控制器150，该显示控制器150根据显示类型以不同的电压驱动每一像素。
便携式设备102可被配制成包括固定或移动、有线和/或无线设备的任何类型的客户端或用户设备，并可被实现为消费者设备、计算机设备(例如，膝上型或平板设备)、便携式设备、通信设备、电话设备(例如，双显示电话)、电器设备、游戏设备、媒体回放设备和/或电子设备。可用一个或多个处理器、数据通信组件、存储器组件、导航组件、数据处理和控制电路和显示系统来实现便携式设备。此外，在此描述的便携式设备中的任一个可以用参考图4所示的示例设备来进一步描述的任何数量的不同组件及其组合来实现。
图2示出在混合顺序色彩显示的各实施例中的显示组件的示例200。显示组件包括诸如参照显示面板系统所述的显示面板202以及诸如参照图1所示的显示设备所述的光导204和多模式面板206。在208处的方向参考表明诸如在包括显示组件的设备的用户查看显示面板时的显示面板的观看者视角。显示面板可以被实现为LCD面板，显示组件包括被实现为对照亮显示面板的光进行均匀散射和/或漫射的散射器210。显示组件还包括生成光214的光源212，光214在光导中被引导以在216照亮显示面板。多模式面板206可以被实现为常规反射器面板，光源所生成的并且导离显示面板的丢失的光在218处被反射，以进一步照亮显示面板202。
在各实施例中，实现光源212以便按定时序列生成不同色彩的光，诸如生成不同色彩的光的LED的两个不同色彩。实现具有多个子像素组合的显示面板202，其中显示面板的每个像素是两个或三个子像素的组合，所述子像素基于来自照亮子像素组合的光源的光的色彩来发出一色彩。在一实现中，显示面板可以是LCD面板，子像素组合的每一个按一个显示速率以及顺序生成的不同色彩的光来驱动以遮蔽色彩断裂。
详细图220示出一便携式设备222，该便携式设备222包括带有显示面板202的显示设备224。便携式设备包括诸如参照图1所述的显示控制器226。实现显示控制器以生成控制信号228，以便激活光源212并顺序地生成不同色彩的光。还实现显示控制器，用于显示面板的显示速率控制230。详细图220还示出显示面板的子像素组合的示例，这些子像素组合是不同于传统三滤色设计和标准场序色彩、单像素单元设计的替代的像素结构。
用子像素组合实现的混合顺序色彩显示降低了为达到可接受的图像质量本来需要的LCD面板或其他门控元件切换速度，例如在二(2)ms到八(8)ms范围内。子像素组合232是包括两个子像素234的像素，这两个子像素234可以被实现为两个不同着色的子像素、或实现为一个空白子像素和一个着色子像素。例如，光源212是顺序生成红光和蓝光的组合、然后生成绿光的LED，子像素组合232包括黄色子像素和青色子像素。另一个双单元子像素结构可以包括连同红+蓝(50％)和绿(50％)的LED背光双相定时的黄色(作为绿+红的组合)和青色(作为蓝+绿的组合)滤色器。光源可以被实现为具有任何两种不同色彩的LED来生成不同色彩的光，诸如白色和黄色的组合等等。
显示面板的另一像素子组合236是这样一个像素，该像素可以被实现为三个不同着色的子像素、或被实现为一个空白子像素238和两个不同着色的子像素240。例如，光源是顺序生成绿光和白光的LED，子像素组合236包括空白子像素238以及红色子像素和蓝色子像素。组合中的每一个子像素可以被配置成用于一定百分比的亮度，该百分比的亮度被组合以便基于照亮该子像素组合的光的色彩来发出一色彩。组合中的子像素可能不是等比尺寸。如子像素组合236的例子中所示，空白子像素238约为亮度的50％以便从子像素组合发出色彩。另一三单元子像素结构可以包括连同白(50％)和绿(50％)LED背光双相定时的白色(或在子像素组合的近似50％的区域中为空白)、红色(25％)和蓝色(25％)滤色器。或者，三单元子像素结构可以包括连同红色+蓝色(50％)和绿色(50％)的LED背光双相定时的黄色(25％)、青色(25％)白色(50％空白)。这里描述的关于色彩、尺寸和/或照明的所有子像素百分比都是大约的。实际上，组合中的子像素的色彩、尺寸和/或照明的百分比可以对于任何色彩、尺寸和/或照明来实现。
所创建的大多数色彩可以具有子像素组合以及对顺序生成的不同色彩的光的受控门控。对于两周期色彩生成来说，较慢的时序也是可能的。由于眼睛对绿色最为敏感，因此可以实现子像素组合来在两个可用周期内提供更为显著的绿色。此外，眼睛对流明最为敏感，可以实现子像素组合来提供通过不具有滤色器或具有负滤色器的白色子像素或空白子像素的更大亮度，诸如可以降低每滤色器的亮度的黄色或青色。
在各实施例中，子像素组合和光源被设计成相对于所发出色彩的色度(例如色彩)来提高所发出色彩的流明(例如亮度)。而且，子像素组合的色彩是所发出色彩的空间方面，顺序生成的不同色彩的光是所发出色彩的时间方面。例如，子像素组合236的空白子像素和着色子像素保持恒定(例如空间方面)，同时光源顺序地生成不同色彩的光(例如，时间方面)。
参考图3描述了根据混合顺序色彩显示的一个或多个实施例的示例方法300。一般而言，在此描述的任何功能、方法、过程、组件以及模块都可使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)、手动处理或其任何组合来实现。软件实现表示当由计算机处理器执行时执行指定任务的程序代码。可以在计算机可执行指令的一般上下文中描述示例方法，这些指令可包括软件、应用程序、例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块、功能等等。程序代码可被存储在计算机处理器本地和/或远程的一个或多个计算机可读存储器设备中。方法还可以在分布式计算环境中由多个计算机设备实施。此外，此处所描述的特征是平台无关的，并且可在具有各种处理器的各种计算平台上实现。
图3示出混合顺序色彩显示的示例方法300。描述方法框的次序并不旨在解释为限制，并且任何数量的所述方法框都可以按任何次序组合以实现本方法或实现替换方法。
在框302，生成控制信号来激活光源的定时序列。例如，显示控制器226生成控制信号228来激活光源212(图2)的定时序列，诸如对生成不同色彩的光来照亮被实现为混合顺序色彩显示的显示面板的不同色彩的LED进行定序。在框304，按定时序列顺序地生成不同色彩的光。例如，被实现为光源212的LED按定时序列顺序地生成不同色彩的光214。
在框306，用顺序生成的不同色彩的光来照亮显示面板的多个子像素组合。例如，光源212所生成的不同色彩的光214照亮显示面板202的子像素组合236。生成色彩，所述色彩具有子像素组合以及对顺序生成的不同色彩的光的受控门控。在框308，基于照亮子像素组合的光的色彩从每个子像素组合发出一色彩。例如，从每一个子像素组合236发出的色彩是基于来自照亮子像素组合的光源212的光214的色彩。所发出的色彩作为光的色彩和子像素色彩的组合的产物而生成。
在框310，控制显示面板的显示速率，以便用顺序生成的不同色彩的光来照亮多个子像素组合。例如，显示控制器226控制显示面板202的显示速率，以便用顺序生成的不同色彩的光来照亮多个子像素组合236。
图4示出了示例设备400的各个组件，该示例设备400可被实现为参考之前的图1-3中的任一个来描述的便携式设备。在各实施例中，该设备可被实现为固定或移动设备、任何形式的消费设备、计算机设备、便携式设备、用户通信设备、电话设备、导航设备、电视设备、应用设备、游戏设备、媒体回放设备和/或电子设备中的任何一个或其组合。该设备还可与用户(即人)和/或操作该设备的实体相关联，从而使得设备描述包括用户、软件、固件、硬件和/或设备的组合的逻辑设备。
设备400包括实现设备数据404(诸如，所接收的数据、正被接收的数据、排定用于传输的数据、数据的数据包等等)的有线和/或无线通信的通信设备402。设备数据或其他设备内容可以包括设备的配置设置、存储在设备上的媒体内容和/或与设备的用户相关联的信息。存储在设备上的媒体内容可包括任何类型的音频、视频和/或图像数据。设备包括经由其可以接收任何类型的数据、媒体内容和/或输入的一个或多个数据输入406，诸如用户可选输入、消息、通信、音乐、电视内容、所记录的视频内容以及从任何内容和/或数据源接收的任何其它类型的音频、视频和/或图像数据。
设备400还包括通信接口408，诸如串行接口、并行接口、网络接口或无线接口中的任何一个或多个。通信接口提供设备和通信网络之间的连接和/或通信链路，其他电子、计算和通信设备通过其来与设备传递数据。
设备400包括一个或多个处理器410(例如，微处理器、控制器等中的任一个)，该处理器处理各种计算机可执行指令来控制设备的操作。另选地或补充地，设备可以用软件、硬件、固件或在结合概括地在412处标识的处理和控制电路来实现的固定逻辑电路中的任何一个或其组合来实现。虽然未示出，但是该设备可包括耦合设备内的各种组件的系统总线或数据传输系统。系统总线可包括不同总线结构中的任一个或组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线、和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。
设备400还包括允许数据存储的一个或多个存储器设备414(例如，计算机可读存储介质)，诸如随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存等)、以及盘式存储设备。盘式存储设备可被实现为任何类型的磁性或光学存储设备，诸如硬盘驱动器、可记录和/或可重写盘等。
计算机可读介质可以是由计算设备来访问的任何可用介质或媒介。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括存储介质和通信介质。存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储，磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备，或能用于存储信息且可以由计算机访问的任何其它介质。
通信介质通常用诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。通信介质还包括任何信息传送介质。术语已调制数据信号指的是其一个或多个特征以在信号中编码信息的方式被设定或更改的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接线连接，以及无线介质，诸如声学、RF、红外线和其他无线介质。
存储器设备414提供存储设备数据404、其他类型的信息和/或数据、和各种设备应用416的数据存储机制。例如，操作系统418和显示控制器420可作为软件应用来用存储器设备维护，并可在处理器上执行。设备应用还可以包括设备管理器，诸如任何形式的控制应用程序、软件应用程序、信号处理和控制模块、特定设备本地的代码、特定设备的硬件抽象层等等。
设备400还可包括图形处理器422、并包括为音频系统426生成音频数据和/或为显示系统428生成显示数据的音频和/或视频处理系统424。音频系统和/或显示系统可包括处理、显示、和/或以其他方式呈现音频、视频、显示和/或图像数据的任何设备。例如，显示系统包括显示面板控制器430。显示数据和音频信号可经由RF(射频)链路、S-视频链路、复合视频链路、分量视频链路、DVI(数字视频接口)、模拟音频连接、或其他类似的通信链路来传输给音频设备和/或显示设备。在各实现中，音频系统和/或显示系统是设备的外部组件。或者，音频系统和/或显示系统是示例设备的集成组件。
尽管已经用结构特征和/或方法专用的语言描述了混合顺序色彩显示的各实施例，但是所附权利要求的主题不必限于所述的具体特征或方法。相反，具体特征和方法是作为混合顺序色彩显示的示例实现公开的。

Claims (6)

1.一种显示设备(224)，包括：
光源(212)，所述光源被配置成按定时序列顺序地生成不同色彩的光(214)，所述定时序列的50％生成绿光而所述定时序列的50％生成红光和蓝光的组合；以及
具有多个像素的显示面板(202)，所述多个像素各自都是多个子像素的组合，所述子像素组合(236)中的每一个包括约50％的空白子像素区域、约25％的黄色子像素区域、以及约25％的青色子像素区域，所述子像素组合(236)中的每一个被配置成基于照亮子像素组合的光的色彩来发出一色彩(240)，所发出的色彩作为所述光的色彩和子像素色彩的组合的产物而生成。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述子像素组合和所述光源还被配置成相对于所发出色彩的色度来提高所发出色彩的流明。
3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述子像素组合的子像素色彩是所发出色彩的空间方面，所述顺序生成的不同色彩的光是所发出色彩的时间方面。
4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述显示面板是LCD面板，所述子像素组合各自按一个显示速率连同所述顺序生成的不同色彩的光一起驱动以遮蔽色彩断裂。
5.一种混合顺序色彩显示的方法(300)，包括：
按定时序列顺序地生成(304)不同色彩的光(214)，所述定时序列的50％生成绿光而所述定时序列的50％生成红光和蓝光的组合；
照亮(306)包括多个像素的显示面板(202)的多个子像素组合(236)，其中每个像素是多个子像素的组合，所述多个子像素的组合包括约50％的空白子像素区域、约25％的黄色子像素区域、以及约25％的青色子像素区域；以及
基于照亮子像素组合的光的色彩从每个子像素组合发出(308)一色彩(240)，所发出的色彩作为光的色彩和子像素色彩的组合的产物而生成，所述子像素组合包括三个子像素，每个子像素被配置成用于一定百分比的亮度，这些百分比的亮度被组合以便基于照亮子像素组合的光的色彩来发出该色彩。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括：控制所述显示面板的显示速率以便用顺序生成的不同色彩的光来照亮多个子像素组合。
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