CN102563544A - 量子点技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及量子点技术。描述了在显示系统中构造诸如量子点的光转换材料的技术。显示系统包含发射第一光的光源部件。该显示系统还包含被第一光照射的光转换器。该光转换器将第一光转换成包括一个或更多个颜色分量以支持特定色域的第二光。第二光至少部分地基于要呈现的图像的图像数据而形成随空间与时间变化的发射图案。

Description

量子点技术
相关美国申请
此申请涉及并且要求如下申请的益处：由Ajit Ninan于2010年12月17日提交的题为“QUANTUM DOT MODULATION FORDISPLAYS”并被转让给本发明的受让人的共同未决的临时美国专利申请No.61/424,199(事务所卷号No.60175-0072)；由Ajit Ninan于2011年3月2日提交的题为“N-MODULATION FOR WIDE COLORGAMUT AND HIGH BRIGHTNESS”并被转让给本发明的受让人的共同未决的临时美国专利申请No.61/448,599(事务所卷号No.60175-0078)，据此将这些申请如在此被完全阐述一般地出于所有目的通过参考并入于此。
此申请涉及2009年9月11日提交的美国专利申请No.61/241,681和2009年12月16日提交的No.61/287,117，据此将这些申请如在此被完全阐述一般地出于所有目的通过参考并入于此。
技术领域
本发明一般涉及显示系统，尤其涉及显示系统内的量子点。
背景技术
为了显示图像，显示系统可以含有光阀以及在像素被光源(如背光单元(BLU))照射时调节像素的亮度水平和颜色值的滤色器。典型地，诸如荧光灯或发光二极管(LED)之类的光源照射显示面板上的像素。照射像素的光被RGB滤色器和液晶材料衰减。
由于其固有的低效率的滤光性，滤色器可阻挡除非常小的百分比以外的所有入射光。多达百分之九十六的入射光可能浪费了。
此外，不同类型的光发射器发射大多数没有针对其优化显示系统的波长的光，在显示系统中可以发生图像反转、受限制的视角以及不理想的颜色表现(representation)和色调(tinge)，使得所显示的图像遭受较低的质量或有限的色域。
在本部分中描述的方法是可以实行的方法，但是不一定是以前已经想到或实行的方法。因此，除非另外指明，否则不应仅仅因其被包含在本部分中就认定在本部分中描述的任何方法有资格作为现有技术。类似地，除非另外指明，否则不应在本部分的基础上认定在任何现有技术中已经认识到关于一个或更多个方法而确定的问题。
附图说明
在附图的各幅图中，通过示例但是不作为限制地示出本发明，其中相似的附图标记指的是类似的元件，并且在附图中：
图1A到图1D示出了根据本发明的一些可能实施例的与一个或更多个光学层相连的量子点的示例性构造；
图2A到图2F示出了根据本发明的一些可能实施例的具有侧面发光单元(side light unit)的量子点的示例性构造；
图3A到图3D示出了根据本发明的一些可能实施例的显示系统中的示例性光源；
图4A到图4C示出了根据本发明的一些可能实施例的在光阀层上的光分布；
图5A到图5F示出了根据本发明的一些可能实施例的其中量子点反射体与光源部件一起使用的示例性构造；
图6A到图6D示出了根据本发明的一些可能实施例的量子点滤色器；
图7示出了根据本发明的一些可能实施例的具有OLED和量子点的显示系统700；
图8A到图8F示出了根据本发明的一些可能实施例的包括多个LCD层、零个或更多个不含有量子点的光学叠层以及零个或更多个含有量子点的光学叠层的高对比度显示系统的示例性构造；
图9示出了根据本发明的一些可能实施例的包括光源和配置用于从图像数据源接收图像数据的光源控制器的显示系统；
图10示出了根据本发明的可能实施例的示例性处理流程；
图11示出了根据本发明的可能实施例的其上可以实现在此描述的计算机或计算设备的示例性硬件平台；
图12A到图12D示出了根据本发明的一些可能实施例的支持两组原色的示例性滤色器构造；
图13A到图13F示出了根据本发明的一些可能实施例的示例性侧面照明的量子点构造；
图14A到图14D示出了根据本发明的一些可能实施例的从量子点发光的示例性控制；
图15示出了根据本发明的一些可能实施例的另一个用于支持3D应用的侧面照明的量子点构造的示例性构造；
图16示出了根据本发明的一些可能实施例的用于控制白点的示例性构造；
图17示出了根据本发明的一些可能实施例的示例性直接照明的构造；
图18示出了根据本发明的一些可能实施例的示例性瓦片QD构造；
图19示出了根据本发明的一些可能实施例的其中光导包括了多个分离的部分的示例性构造；以及
图20A和图20B示出了示例性3D显示操作。
具体实施方式
在此描述涉及量子点技术的示例性可能实施例。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体的细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，显然本发明可以在没有这些具体的细节的情况下被实践。在其它情况中，没有以详尽的细节描述公知的结构和装置，以免不必要地遮蔽、模糊或混淆本发明。
在此根据以下提纲描述示例性实施例：
1.总概述
2.系统概述
3.量子点构造
4.漏光的(leaky)反射体中的量子点
5.量子点反射体
6.滤色器和OLED像素中的量子点
7.N调制显示系统中的量子点
8.光源控制器
9.示例性处理流程
10.实现机构(mechanism)-硬件概述
11.等效、扩展、替换和杂项
1.总概述
此概述陈述本发明的可能实施例的一些方面的基本描述。应该注意，此概述不是可能实施例的方面的广泛或详尽的总结。而且，应该注意，此概述不意图被理解为识别可能实施例的任何特别显著的方面或要素，不特别地描绘可能实施例的任何范围，也不总地描绘本发明的任何范围。此概述仅仅以精练和简化的格式陈述涉及示例性可能实施例的一些概念，并且应该被理解为仅是对于下面随之而来的示例性可能实施例的更加详细的描述的概念上的序言。
提供使用光转换材料的技术以改善显示系统的显示特性。光转换材料可以是从各种光源部件(如发光二极管、荧光灯等等)接收光照射并且再产生新的光的任何材料。例如，量子点可以被用作在此描述的光转换材料，并且可以被并入显示系统里的任何光学层或部件中。
掺杂或布置有光转换材料的光学层可以包含光导、BEF、DBEF、薄漫射体或块状漫射体、反射体、对比层(contrast layer)、反射镜、不平的表面等等。例如，量子点可以以各种方式(包含被覆、嵌入、邻近于光学层地放置膜/片，等等)与光学层一起布置。在一些实施例中，量子点可以与邻近于增强型镜面反射体的光学层一起使用，以改善显示系统中光发射器的点扩散函数。
光转换材料可以以未混合的图案或以共享共同空间区域的混合的形式/状态来被分布。例如，由量子点形成的图案可以包含线状图案(如行、列等)以及非线状图案(如三角形图案等)。
光转换材料可以用于替换或另加于，滤色器中的赋予颜色的染色材料。在一些实施例中，基于量子点的滤色器可以没有顶部偏振器，或者可以被置于顶部偏振器之前或之后。作为按照现有技术通过用(例如，基于染料的)被动式滤色器和/或偏振器滤(例如，白色)光而浪费大部分光能的代替，按照在此描述的技术，分布于宽的输入光波长范围/光谱中的光能可以有效地用于再生需要的原色光以支持在颜色空间中的图像呈现。
基于量子点的光源和/或基于量子点的滤色器可以被用在包括显示面板的堆叠的单个显示系统中。该堆叠中的一个或更多个显示面板可以没有滤色器，或者可以具有基于量子点的滤色器。
在显示系统中使用光转换材料来赋予颜色和/或亮度的好处包含但是不限于：高动态范围的亮度水平，包含各种颜色的宽色域，以及由颜色分量的相对稳定和精确的组成支持的颜色的精确表现。
光转换材料(如量子点)可以根据其物理性质(例如，量子点的尺寸，几何形状，温度膨胀/收缩特性，等等)来被选择，该物理性质包含发射具有一个或更多个颜色分量的再生光以支持各种的颜色空间的性质。与使用其它技术的其它显示系统相比，按照在此描述的技术的显示系统的温度特性可以改善。尤其，光转换材料可以被预配置为在光源的工作温度下保持恒定或相对稳定，因此允许跨越大范围工作温度的颜色的精确的组成。
此外，可以监视并调节在此处描述的再生光中的颜色分量的绝对强度和/或相对强度。结果，即使在光转换材料老化时，再生光也具有光的波长和强度的精确轮廓(profile)。在此描述的光源可以作为光学叠层的一部分被用在高端显示系统中，该光学叠层可以附加地和/或可选地包括其它光学部件以将像素设置于各种颜色值和亮度水平。再生光中的光的波长和强度的精确轮廓可以使得用在显示系统支持的色域中的精确的白点(例如，D65或其它基于标准或非基于标准的白点)处的白光来照射显示系统中的像素。因而，由该显示系统生成的图像在颜色值方面可以是高度精确的。
按照在此描述的技术，用于支持颜色空间的颜色分量可以不仅仅限于三原色。一个、二个、三个、四个、五个、六个或其它正数个原色可以被配置并用于在此描述的显示系统中。一些配置的原色可以用于支持用其它原色混合难以产生的明亮的饱和色。因此，在此描述的技术可以部分地或与其它技术一起用于支持高质量的显示系统中的宽色域(WCG)。
在一些可能的实施例中，在此描述的光源采用一个或更多个脉冲宽度调制(PWM)控制信号，使得不同颜色的光的相对强度和/或绝对强度可以被控制在最小强度和最大强度之间。因而，在此描述的光源被配置为不仅支持宽色域而且支持高动态范围的对比度级，允许显示系统产生高度精确和精细的图像。
在此描述的光转换材料可以在单个系统(例如，单个显示系统)中替代或另加于其它光源(相同或不同类型的)地工作。例如，当像素可以被别的光源照射以通过例如LED和滤色器表示颜色和亮度水平的时候，光转换材料可以基于根据图像数据的给定空间区域的局部颜色浓度或其它的颜色相关特征被用来针对某些像素增强颜色和亮度水平。量子点也可以被用于补偿显示系统中的不正确的和/或不足的颜色分量浓度。这可用于产生校正或补偿会随温度和驱动电流而变的显示系统中的色移的具成本效益的发光解决办法。在一些实施例中，量子点可以与OLED一起使用以补偿使用OLED的显示系统中的微弱颜色。
在一些可能的实施例中，在此描述的机构形成显示系统的一部分，该显示系统包含但不限于：手持装置、游戏机、电视、膝上型计算机、上网本计算机、蜂窝式无线电话、电子书阅读器、销售点终端机、台式计算机、计算机工作站、计算机亭子以及各种其它类型的终端和显示单元。
对本领域技术人员而言，在此描述的优选实施例和一般原理及特征的各种变体将是容易明白的。因此，该公开并不意图限于所示的实施例，而是要与符合在此描述的原理及特征的最宽范围一致。
2.系统概述
在一些可能的实施例中，在此描述的光源包括一个或更多个可以被入射的第一光激发或刺激以再生第二光的光学层。该第二光可以用来照射显示系统的其它部分，包括一个或更多个光阀层(例如，一个或更多个液晶面板)中的像素。
在一些可能的实施例中，光学层可以包括基于其包含发射具有一个或更多个(例如，一定数量的)颜色分量的第二光的性质的物理性质选取的量子点。一个或更多个颜色分量的每一个都是特定颜色的第二光。在一些可能的实施例中，在第二光中的颜色不随光源的工作温度而改变，因此允许横跨光源中的大范围的工作温度的不同颜色的光的精确组成。在一些实施例中，在此处描述的第二光中的颜色分量的光强度可以被监视并调节。结果，第二光具有光的波长和强度的精确轮廓。在此描述的光源可以作为一个或更多个光学叠层的一部分被用于显示系统中，该光学叠层可以附加地和/或可选地包括其它光学部件。在第二光中的光的波长和强度的精确轮廓可以使得用在显示系统支持的色域中的特别的白点(例如，如国际照明委员会(CIE)所定义的D65)处的白光来照射在显示系统中的像素。因而，由该显示系统生成的图像在颜色值方面可以高度精确。
虽然在大部分显示系统中三原色分量可以是足够的，但是在此描述的光源可以但不局限于，提供比三个更多(或更少)的颜色分量。尤其，按照在此描述的技术，光源可以包括多于三个颜色分量(例如，包含难以通过混合某些颜色分量(如红色、绿色和蓝色)而产生的高度饱和或明亮的颜色)，并且可以支持显示系统中的宽色域(WCG)。
出于示例的目的，包括一个或更多个光转换材料(如量子点)的光学层可以被表示为光转换层(或光调制层)。在此描述的光转换材料(如量子点)可以以未混合的图案或以混合的方式分布。
来自在此描述的光调制层的每个区域的再生光的强度可以被预配置、测量和调节。例如，在光转换层中的量子点的组成可以被预配置。从在此描述的光源发射的颜色分量的强度可以被监视/测量和/或调节。因而，配置在此描述的光源以不仅支持宽色域而且支持高动态范围的对比度级，帮助显示系统产生高度精确和精细的图像。
在此描述的光源可以在单个系统(例如，单个显示系统)中替代或另加于其它光源(相同或不同类型的)地工作。例如，量子点也可以用于补偿显示系统中的特定发射颜色带的LED的不正确的浓度。这可用于产生校正或补偿自身会随温度和驱动电流而改变的RGB LED中的色移的具成本效益的发光解决办法。
在此描述的光转换层可以具有任何物理形状，如具有平坦表面或弯曲表面的形状、立方形、圆柱形、具有规则的或不规则外形的形状等等。可以特别地选择在此描述的量子点的包含数量、类型、尺寸、形状等的物理属性，以再生具有精确颜色的第二光。在此描述的发射第一光的部件可以包括发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)。这些发光部件可以产生一个或更多个颜色分量(例如，RGB)、蓝光、紫外光等等。
如在此描述的，光学叠层和/或光源可以包括漫射体、偏振层、聚光层(例如，由一个或更多个重定向光的光学棱镜制成)、反射层、衬底层、薄膜、延迟膜、摩擦面、光晶体层、彩色和/或无色的过滤器、颜色增强器等等中的一个或更多个。在一些可能的实施例中，光学叠层可以包括一个或更多个配置为漫射并重定向光的光学部件。在一些可能的实施例中，光学叠层和/或光源可以包括用于防止某些光(例如，激发光(exciting light))照射该显示系统中的像素而允许其它的光(例如，受激光(excited light))照射像素的一个或更多个光学部件，如反射层、偏振层、光学过滤器等等。应该注意，在一些可能的实施例中，一些或所有的先前的在光学叠层中的部件可以被实现为光源的一部分，或作为包含光源的较大系统的一部分。
在本发明的各种可能的实施例中，无量子点的光源部件(如LED、CCFL等等)可以包括仅仅单种光源部件、仅仅两种光源部件或更多种光源部件。用于激发光转换材料的光可以是可见的或不可见光。在一些可能的实施例中，从一个光转换材料再生的光的至少一部分可以反馈以激发相同的或不同的光转换材料。例如，从光转换材料再生的蓝光的部分可以被导入到光学层内，以引起由光转换材料再生的绿光或红光的增加但是蓝光的减少。
在各种可能的实施例中，在此使用的光转换材料可以被预配置为具有不同的输入灵敏度。例如，在一些显示系统中，光转换材料可以被预配置为具有相对宽泛的输入灵敏度，而在一些其它的显示系统中，光转换材料可以被预配置为相对宽泛的输入灵敏度。实施例也包含具有多个输入灵敏度的光转换材料的使用。在此使用的术语“输入灵敏度”指的是光转换材料的如下性质，其衡量由该光转换材料响应于入射光而再生的与该入射光的特定输入波长或波长范围有关的受激光的量。
在一些可能的实施例中，来自不同的光源部件和/或不同的空间位置/区域的第一光的光强度可以被独立地或共同控制。例如，一个LED可以被设置在一个或更多个“导通”状态(例如，完全地导通，在2、4、8、16、32、64、128、256或更多个等级中的一个处部分地导通，等等)之一，而别的LED可以被设置在“截止”状态。
在一些可能的实施例中，光转换层可以包括不同颜色分量的量子点的混合。在此使用的术语“量子点的混合”意味着，两种或更多种在此描述的量子点可以根据配比被混合以便例如为特定色域提供特殊的白点。在一些可能的实施例中，不同颜色分量的量子点(例如，红色、绿色和蓝色)可以被平均地混合。在一些可能的实施例中，可以从不同颜色分量的量子点的混合中发射不同颜色分量中的成比例的光子数量。在一些可能的实施例中，可以从不同颜色分量的量子点的混合中发射不同颜色分量中的不成比例的光子数量。在光转换层中混合的量子点可以具有窄、中等、宽的输入灵敏度，或者两个或更多个不同的输入灵敏度的混合。
在此描述的显示系统可以使用包括在该显示系统处于例如被终端顾客使用之后可替换的光转换部件的光转换层。在一些可能的实施例中，光转换层可以附加地和/或可选地包括偏振膜、延迟膜、光再循环膜、棱镜、反射镜、不平的表面、杂质、掺杂剂、不同折射率的材料、光阀等等。
在此描述的显示系统可以被配置为支持在显示面板的不同区域中的亮度水平的大的变化。附加地和/或可选地，为了显示包括许多精细的细节的高质量图像，该显示系统可以被配置为支持每个地区内部的明亮度水平的精密控制。附加地和/或可选地，该显示系统可以被配置为支持基于正在呈现的图像的颜色内容对每种不同颜色的亮度水平的精细控制。
例如，如果特定区域的像素应该显示更多红色，在该特定区域中的一个或更多个产生红色光(例如，红色的第二光)的光源部件可以被导通，同时在该特定区域中的一些或所有其它的产生非红色光(例如，蓝色的第二光)的光源部件可以被截止或被设置为相对弱的强度水平。因而，具有在此描述的光源的显示系统可以具有相对宽的色域(能够表现深饱和颜色)，能够显示相对精确的彩色图像，并且能够支持高动态范围的亮度水平和对比度。
在一些可能的实施例中，具有在此描述的光源的显示系统被配置为支持可以是基于标准的和可以是非基于标准的多个宽色域中的一个或更多个。在一些可能的实施例中，该显示系统可以被配置为支持数字影院倡导联盟(DCI)颜色空间，学院颜色编码空间(ACES)P3、P4、P5或P6颜色空间，在国际电信联盟(ITU)的国际电信联盟无线电通信部(ITU-R)BT.709推荐标准中规定的颜色空间，符合参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/ROMM)标准的颜色空间，等等。
3.量子点构造
在一些可能的实施例中，一个或更多个量子点层(膜，片，等等)可用于显示系统的光学构造中。量子点层可通过向光学层(例如，现有的或新的)添加量子点来形成。量子点可以被覆、附着、或以其它方式布置在该光学层的顶表面、底表面或两个表面上。量子点也可以被嵌入光学层内。量子点可以以各种布置方法的任何组合或顺序来与光学层布置在一起。在一些可能的实施例中，可以是如图1A中所示出的亮度增强膜(BEF)或双亮度增强膜(EBEF)、对比层、块状漫射体层、薄漫射体层等等。还如图1D中所示出，量子点可以以任何顺序位于光学叠层或其中的部件中。
量子点可被并入显示系统的光学构造的任何部分中。量子点层(106)在显示系统的光学构造中的放置可变化。如图1B和图1C中所示出，量子点层可在背光单元(108)和光调制层(如LCD层(102))之间，或者在另一个光学层(如BEF/DBEF层(104))之前或之后。该量子点层也可位于光学构造中的任何光学层之下、之上或之间。
如图2A中所示出，光波导202(或光导)可以由量子点轨道(rail)204(或片)侧面照明。可替代地和/或附加地，波导(例如，206)可包括被覆、附着、嵌入该波导内部或布置在该波导的顶层/表面、底层/表面、或两个层/表面中的量子点，如图2B所示。可替代地和/或附加地，量子点可嵌入波导内部。
在此描述的量子点可被侧面照明或背面照明。如图2C中所示出，从背光单元(BLU)210发射的第一光214可照射与光学层208一起的量子点。结果，再生的光212可以从光学层208发射。可替代地和/或附加地，第一光214可以从侧面发光单元(SLU)216发射，如图2D中所示出。
在一些可能的实施例中，如图2E所示，光学层(例如208)的一个或更多个表面可被配置为完全地反射具有倾斜入射角的入射光(例如，第一光)(例如，220)。倾斜入射角可以指的是小于临界角的入射角，以使临界角以下的入射光被完全地反射(具有反射光218)而临界角以上的入射光被部分地反射。临界角可以由反射表面的相对侧的物理物质的折射率确定。光学层可以被配置有折射率设计成俘获所有或几乎所有来自光源(例如，SLU 216)的入射光的材料。在一些可能的实施例中，只有来自光学层208中的量子点的再生光212被允许逸出光学层，其可以是波导(或光导)。
在一些可能的实施例中，如图2F所示，光学层(例如208)的表面可以被布置有反射镜(例如，222)，其被配置为完全地反射在反射镜上具有任意角度的入射光(例如，第一光)(例如，220)。反射镜可通过光滑表面、不平的表面、光学层(208)内部的设计成分散光的结构等等形成。
4.漏光的反射体中的量子点
图3A示出了根据示例性实施例的显示系统300。显示系统300包括光源部件(如背光单元302)和光阀层304(例如，一个或更多个LCD面板)。光阀层304可以包括像素阵列，其可控制以改变由光阀层304透射的入射光的量。在一些实施例中在此描述的像素包括可独立控制的彩色子像素。
光控制层306位于背光单元302和光阀层304之间。来自背光单元302的光穿过光控制层306以到达光阀层304。光控制层具有面向背光单元302的背面307A和面向光阀层304的正面307B。
光控制层306包括增强型镜面反射体(ESR)的层306A。ESR层306A可包括多层电介质膜，其以低吸收反射并透射基本上所有可见光波长和宽范围入射角的光。ESR层306A可包括反射大部分可见光的高反射ESR膜。ESR膜在市场上可以从美国MN，St.Paul的3MElectronic Display Lighting Optical Systems Division(电子显示照明光学系统部门)获得，商标名称为VikuitiTM。ESR层，如果在空气中独立出现，可以不考虑入射角地反射整个可见光谱。
ESR层306A可以是薄的或厚的。例如，适用于如图3A所示实施例中应用的ESR膜可具有65μm的厚度。
光控制层306也包括至少一层具有大于空气的折射率(例如，大于1)的透明或半透明材料，其与ESR层306A光学接触。在所示出的实施例中，光控制层包括前部层306B和后方层306C两者。其它的实施例仅具有层306B和306C之一。层306B和306C中的一个或更多个可以是漫射层。
由于层306B和/或306C的存在，如果在空气中独立出现，光控制层306具有显著地低于ESR层306A的反射率。层306B和/或306C用来减少ESR层306A的反射率。层306B和/或306C可包括例如合适的塑料，如聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(例如PlexiglasTM)、丙烯酸、聚氨基甲酸酯、双折射聚酯、各向同性聚酯和间规聚苯乙烯。
层306B和306C可用合适的玻璃或者其它对可见区中的光的波长基本上透明或半透明的材料制成。
层306B和306C的厚度可以是可变的。在一些实施例中，层306B和306C具有超过1/2毫米(500μm)的厚度。例如，在一个实施例中，层306B和306C具有1mm到5mm范围内的厚度。在一些情况下，层306B和306C显著地比ESR层306A厚。例如，层306B和306C之一或两者可以具有作为ESR层306A的厚度的至少5倍的厚度。
如图3A所示，显示系统300包括在背光单元302处或之后的反射体308。例如，反射体308可包括ESR层或漫散射体，如合适的白色墨水或白色涂料。光腔309被限定在反射体308和光控制层306的层306A之间。在所示出的实施例中，光由背光单元302向光控制层306发射。在光控制层306处，一些光被反射而一些光被透射。透射光传到光阀层304。反射光传到反射体308并通过向光控制层306反射回来而被再循环。
在一些实施例中，背光单元302包括多个可独立控制的光发射器。可以排列光发射器，以使得通过控制可独立控制的光发射器中的不同的光发射器的发光量，使背光单元302发射的光的量在横越背光单元302的各个位置处变化。提供在此描述的光控制层306可以在一些也具有局部可控的背光单元302的实施例中提供特殊的优势。
可以通过为层306B和306C(或这些层之一，如果另一层不存在的话)选择适当的材料来控制光控制层306的反射率。影响光控制层306的反射率的一个主要参数是与ESR层306A光学接触的层306B和306C的材料的折射率。可以控制光控制层306的反射率以调整显露自层306的背光单元302的光的点扩散函数。通常，层306的反射率越高，层306越会拓宽来自背光单元302的光的点扩散函数。增强的拓宽可以例如在背光单元302包括相对稀疏的LED阵列的情况下以及在背光单元302包括通过狭窄的孔径张角(angular aperture)输出光的LED的情况下是所希望的。
光控制层306的构建可以由许多方式而不同。这些包含：层306B和306C之一或另一个或两者是否存在；层306B和306C的相对厚度(在一些实施例中，层306B比层306C厚)；制造层306B和306C的材料(如果两者都存在，层306B和306C并非强制性地用相同的材料制成)；层306B和/或306C的折射率(如果两者都存在，层306B和306C并非强制性地具有相同的折射率)；ESR层306A的构建(在一些实施例中，构造ESR层306A以在没有层306B和306C的情况下提供小于96％的反射率)；存在于光控制层306之中的ESR层的数目；在折射层306B和光阀层304之间的间隔可以消除或增加，以提供对入射在光阀层304上的光的分布的控制；在层306B和/或306C的表面上存在或不存在表面起伏(surface-relief)全息漫射体元件；以及在层306B和/或306C中存在或不存在散射中心；以及在这样的散射中心存在的实施例中，该散射中心的性质以及它们在层306B和/或306C内部的三维空间中的分布。
在层306B和/或306C中的散射中心可包括例如，任意合适颜料颗粒(该颜料可包括例如TiO2)、有折射能力的光散射体(如小玻璃珠)或其它有折射能力的光散射体(在一些实施例中该有折射能力的光散射体包括例如，高折射率玻璃和/或具有至少1.6或至少1.7的折射率的材料)、位错、气泡或层306B和306C的材料的其它不连续等等中的一种或更多种。
散射中心的尺寸范围可为，例如，几纳米到100微米。在一些实施例中该散射中心为朗伯(Lambertian)型或接近朗伯型。在可替代的实施例中，该散射中心可以是各向异性散射体。在一些实施例中该各向异性的散射体被定向为使得它们散射以某些优选方向传播的光比以其它方向传播的光更多，和/或趋向于散射一些方向的光比其它方向的光更多。例如，在一些实施例中，各向异性的散射体被定向为使得它们趋向于散射阀304方向上的光比反射体308的方向或大致平行于层306平面方向上的光更多。
按照在此描述的技术，量子点可以被添加到显示系统300中的各个部分中的一个或更多个中。例如，背光单元302可以是量子点光源部件，或非量子点光源。附加地和/或可选地，光阀层304可以由滤色器覆盖，滤色器包括另加于或代替染料显色剂或材料的量子点。
在一些实施例中，量子点可以被添加到一个或两个与反射体层(例如，层306A)邻近的光学层(例如，层306B和306C之一或二者)。可以在显示系统300的光学构造中配置多于一层反射体层和邻近于反射体层的多于两层光学层。该光学构造中可以采用任意数量的量子点光学层。
图3B到图3D示出了依照本发明的一些可能实施例的一些用于漏光的ESR应用中的量子点的示例性构造，如图所示，量子点可位于与漫散层结合或除漫射层之外的一层中。图3B示出了示例性构造，其中含有量子点的单一层位于背光和ESR之间。图3C示出了示例性构造，其中含有量子点的两层安置于ESR之上和之下。图3D示出了示例性构造，其中含有量子点的单一层位于ESR的与安置背光那侧相对的一侧。
光控制层306的适当的设计能够有助于使点扩散函数成形(shape)，该点扩散函数定义了来自个体的光发射器的光是如何在光阀层304上分布的。图4A是作为光阀层304上的位置的函数的光强度的曲线图，其比较了典型的点扩散函数410与增强的点扩散函数402。线404表示光发射器的光轴。在典型的点扩散函数410中，光依照具有曲线顶峰区域406A和延伸的尾部区域406B的钟形分布而分布。尾部区域406B含有由光发射器发射并到达光阀层304的光的相当大的一部分。相形之下，在增强的点扩散函数402中，尾部408A被抑制了，而顶峰408B被缓和。光控制层16中量子点和散射中心的合适的分布既可以缓和点扩散函数的顶峰，又可以抑制点扩散函数的尾部。结果，来自光发射器的光的能量更多地分布在缓和的顶峰408B中，而在尾部408A中的光的能量降低了。在一些可能的实施例中，光控制层16中的量子点可以相对集中在线404周围。在例子中，量子点可以被限制在每个光发射器的线404周围的闭合的空间区域中。在另一个例子中，量子点可以随着它们到线404距离的增大而逐渐地减少。在又一个例子中，量子点可以随着它们到线404距离的增大而变得逐渐集中，例如，以产生在光阀层304之上的广泛漫射的光照明。
图4B和图4C示出了，在来自光发射器的光依照增强的点扩散函数402分布并且光发射器适当地间隔开时，能够提供其中光平滑地变化的光场。在该光场中，光阀层304上任意一点处的光强度为来自背光单元302所有的光发射器的到达那一点的光之和。在图4B中，所有光发射器以相同的输出水平操作。在图4C中，一些光发射器的输出水平已被降低。从图4B能够看出，点扩散函数的顶峰的缓和利于以相对宽间隔的光发射器获得相当均匀的光场。在这例子中，光发射器由基本上等于点扩散函数的半高全宽的距离间隔开。从图4C能够看出，抑制点扩散函数的尾部利于在光场的最暗的部分和最亮的部分之间的对比度更大，并且利于在较短的距离上获得从明到暗的转变。
在一些可能的实施例中，光控制层306中的量子点可形成图案，其为背光单元302的光发射器形成的图案的镜像。在一些可能的实施例中，一个或更多个量子点层(膜，片，等等)可用于显示系统300的光学构造中。量子点层可通过向(例如，现有或新的)包含反射体层306A或相邻的层306B或306C的光学层添加量子点而形成。为了添加量子点，量子点可被覆、附着、或以另外方式布置在光学层的顶表面、底表面、或两个表面上。
在邻近于在此描述的反射体层而布置量子点层的实施例中，在量子点层和反射体层之间的空气间隙可以是零。在其它实施例中，量子点层和反射体层可以通过非零的空气间隙被空气分隔。
5.量子点反射体
量子点可以用作反射体层或部件的一部分以形成量子点反射体。量子点反射体可以但并不仅限于，用于光单元(如背光单元或侧面发光单元)中。图5A到图5F根据本发明的一些可能的实施例示出了其中量子点反射体与例如在光单元中的某些类型的光源部件一起使用的示例性构造。
如图5A中所示出，光单元500可以包括一个或更多个光源部件(如冷阴极荧光灯(CCFL)源502)和至少一个量子点反射体。当在此使用时，量子点反射体指的是以各种任意方式布置有量子点的反射体层(其可以是金属的或非金属的)，只要量子点接收第一光506作为激发光并产生为量子点的物理性质所固有的特定光波长的第二光508即可。在一些实施例中，由光单元(500)发射的光(例如，530)仅包括第二光(508)。在一些实施例中，由光单元(500)发射的光(例如，530)同时包括第二光(508)和第一光(506)的至少一部分。在一些实施例中，量子点反射体的性质被预先设置为使得从光单元(500)中发出的光(530)具有不同颜色的特定组成和/或特定的白点(基于标准的或非基于标准的)。
如图5B中所示出，光源(500)可还包括另一个光学层。仅出于示例的目的，光源(500)可以包括量子点层(510)，其可以被来自由背光单元(例如，500)发射的第二光(508)的一部分和/或第一光(506)的一部分的照射激发，并在由光源(500)发射的光(530)中再产生额外的第二光。
在图5A和图5B所示出的实施例中，光(530)可仅包括第二光(508)(如可见光)，或可替代地可以包括可以是或可以不是通过量子点再生的第一光(506)以及由光源(500)中的量子点产生的第二光(508)(如可见光)两者。
图5C和图5D示出了分别类似于图5A和图5B的光源(例如500)的示例性构造，但使用LED光源部件(522)代替CCFL部件。
在此描述的光源可包括替代或另加于如图5B和图5D中所示出的QD层(510)的其它类型光学层。例如，如图5E和图5F中所示出，漏光的ESR层(例如，524)和/或具有QD(量子点)的漏光的ESR层(例如，526)可用于在此描述的光源(例如，500)中。
6.滤色器和OLED像素中的量子点
量子点可另加于或代替滤色器中的染料着色材料来使用。这些量子点滤色器可用来为像素或光阀赋予颜色。如图6A中所示，量子点滤色器的层604可布置在液晶层606(包括光阀)和顶部偏振器602之间。可替代地，如图6B中所示，量子点滤色器的层604可布置在顶部偏振器602之上。如图6C和图6D中所示出，量子点滤色器还可置于显示系统的光学构造的其它位置中。例如，QD滤色器可置于液晶层606之前或之后，或者置于底部偏振器608之前或之后。当在此使用时，“顶部”指的是显示面板的观看者面对的一侧或表面，而“底部”指的是远离显示面板的观看者的显示面板的一侧或表面。
在一些实施例中，像素可包括多个子像素，每个子像素被配置为赋予由像素中的子像素赋予的多个原色(例如，R、G和B)中的一个特定的原色。量子点滤色器可用来覆盖特定颜色的子像素。由像素中所有的子像素赋予的颜色通过显示系统共同形成一个色域。
在各种可能的实施例中，量子点滤色器可用于可不存在顶部偏振器、底部偏振器或两个偏振器的光学构造中。
量子点可用于补偿显示系统中的有机发光二极管(OLED)。如图7中所示出，显示系统700中的像素702-1、702-2等等可包括配置成为色域而发出原色的组合的OLED。在一些可能的实施例中，OLED在某些颜色(例如，蓝色)上可能较弱。每一个像素中的OLED可以由量子点(例如，706)补偿。量子点可用于发出一个或更多个特定的颜色(对于该颜色OLED可能较弱)，如蓝色。OLED显示系统中的量子点可以在同一光学层中与OLED交错。可替代地和/或可选地，包括OLED的层可以在顶部或底部上覆盖有量子点片或量子点层。
7.N调制显示系统中的量子点
按照在此描述的技术，成像系统可包括能够在不同的时间间隔发出不同颜色光的光源以及包括至少一个单色显示面板的堆叠的显示面板。当在此使用时，光源可包括但不局限于，发光二极管、光转换材料(如再生光的量子点)、白炽灯、荧光灯等等。显示面板可以是包括多个作为像素的光阀的任意显示系统，包含液晶显示器、量子点显示器、等离子体显示器、数字微闸(shutter)、多路复用光学闸等等。
在一些可能的实施例中，在此描述的堆叠的显示面板中的一些或全部可以是单色液晶显示器(LCD)。显示面板可以能够基于每个显示面板的各个像素来控制透射率水平。可以汇集由光源连续发射的不同颜色的光，从而为图像帧产生合适的颜色感觉。在一些可能的实施例中，没有或很少使用滤色器的显示面板与具有滤色器的彩色显示面板相比，提供了相当大的亮度改善(亮了四到五倍)。此外，堆叠的单色显示面板增大了成像系统可支持的最大对比度。例如，其中每个都具有N∶1的最大对比度的两个显示面板可用于产生一个具有N2∶1对比度的有效最大对比度的显示单元。
在不同颜色之间以及在照明的相邻部分之间的光渗透可以被降低和/或消除。例如，在一些实施例中，由于不同颜色的光在不同时间间隔中发出，因此防止或极大地降低了在此描述的成像系统中的渗色(color bleeding)。附加地和/或可选地，在一些实施例中，至少一个单色显示面板可将某些显示部分设置为暗黑色，而显示面板上的其它显示部分被照射，由此防止光从被照射的部分渗透到相邻的显示部分。附加地和/或可选地，在一些实施例中，可根据图像数据控制多个光源中的个体的光源以关闭到显示面板上的某些显示部分的发光，而可以控制其它个体的光源打开到显示面板上其它显示部分的发光，由此防止光从被照射的部分渗透到相邻的显示部分，并为显示单元提供相对宽的色域。
按照在此描述的技术，归咎于滤色器的损失得到避免或降低。更多的光可透射通过屏幕正面。例如，具有滤色器的显示面板(例如，LCD)可以允许4％的光透射，而没有滤色器的单色LCD面板可以允许多达40％的光透射。在一个显示单元中堆叠两个单色LCD面板仍然可以允许20％的光透射，其是具有滤色器的单一LCD面板的光透射的五倍，因此产生具有高亮度的显示单元。
在一些可能的实施例中，单色显示面板可以通过简化生产彩色显示面板的过程而制造。此外，在简化的制造过程中，彩色显示面板中的彩色像素可用于为单色显示面板产生三个像素，因此显著地增强了单色显示面板的空间分辨率。
附加地和/或可选地，具有光波长和/或强度的精确轮廓的光源可用于在此描述的显示系统中，结果用该显示系统支持的色域中的特殊白点(例如，D65或D50)处的白光的照射显示系统中的像素。因而，由该显示系统产生的图像在颜色值方面可以是高度精确的。为了获得期望的白点，原色的量子点的混合可能不能独立地产生特殊的白点，而是与系统的不同特性(如滤色器的轮廓)一起，这能够产生精确的白点。在一些可能的实施例中，量子点可以布置在(例如，LCD)像素的前面，和/或替换一个或更多个会置于像素前面的滤色器。在一些可能的实施例中，用特定的再生频率的量子点替换滤色器给出更好的性能。在一些可能的实施例中，图案化的量子点层可作为片直接坐落在其它光源(例如，LED、其它量子点光源、等等)上，但是可以以布置在特定颜色(例如，蓝色)的LED上的方式被图案化。图案化的量子点层可用于精确地再生特定波长或特定颜色的光。在一些可能的实施例中，具有多个类型量子点的量子点层或多个图案化的量子点层可用于控制颜色模型中的多个原色，以提供三个、四个、五个、六个(原色)或更多的宽色域，例如，如国际电信联盟的ITU-R推荐BT.709和国际照明委员会的CIE L＊a＊b＊(CIELAB)中所描述的，将其如在此被完全阐述一般地出于所有目的通过参考并入于此。
图8A到图8F示出了根据本发明的一些可能实施例的包括多个LCD层、零个或更多个不含有量子点的光学叠层(表示为“光学叠层”)以及零个或更多个含有量子点的光学叠层(表示为“QD’s”)的高对比度显示系统的示例性构造。
如图所示的，多个LCD层可以包括但不局限于，LCD彩色层(表示为“LCD彩色”)和LCD非彩色层(表示为“彩色非彩色”；其例如可以是单色的)。应该注意的是，任何可控的光阀层(不一定基于LCD)可用于另加于或代替在此描述的LCD非彩色层。
光学叠层可以指的是零个、一个或更多个片，如DBEF、FEF、高对比膜、漫射体(块状或薄的)等等。如图8E中所示出，量子点可用于LCD彩色层中以替换或添加到，基于染料(或其它非基于量子点)的滤色器。顶部偏振器可以或可以不与基于量子点的滤色器或基于量子点的LCD彩色层一起使用。此外，如果使用顶部偏振器，顶部偏振器可置于LCD层中量子点之上或可替代地之下。在如图8E和图8F中所示出的实施例中，量子点可与LCD彩色层或覆盖LCD非彩色层的滤色器阵列(图8F的LCD QD CFA)一起布置。按照此处的技术，由于颜色至少部分地是由光转换材料(例如，量子点)而不是被动式的滤色材料(例如，基于染料的滤色材料)赋予的，与没有使用该技术的显示系统相比较，显示系统可以获得相当高的亮度水平。使用多个LCD面板以调制/调节朝向观看者的光输出水平也增大了显示系统可支持的最大对比度水平。当在此使用时，这些构造中的LCD面板可被替换为支持基于像素地透射光的面板，但使用非LCD技术，如电润湿、其它类型基于胆甾醇的显示技术，等等。在一些实施例中，当按照此处的技术使得能够有少得多的光损耗时，此处显示系统可支持用两个(或更多个)LCD显示面板调制/调节光输出水平。在这些实施例中，LCD显示面板可被设定为面板特定的光阀值以调节它们各自的光输出水平。例如，具有两个LCD面板的光输出水平的双重调制可用恒定光实现。在一些实施例中，光输出水平的三次调制或更多也可以例如用多于两个LCD显示面板和/或用调制光实现，该调制光在从支持局部调光(dimming)的背光单元发出时基于图像数据以不同强度/力度的光照射图像的不同部分。由于光的最大透射值通过使用非被动式的滤色材料(例如，量子点)得到显著的增大，可以按照在此描述的技术在显示系统中实现多于一级的光调制，以支持比没有使用此处技术的显示系统高得多的对比度水平(例如，HDR)。
8.光源控制器
如图9中所示，在此描述的显示系统可以包括光源900和被配置为从图像数据源906接收图像数据的光源控制器902。每个在光源100中发射第一光的光源部件可设置为具有局部强度状态。光源控制器902可被配置为基于从图像数据源906接收的图像数据来设置光源部件(如LED)的操作状态，从而为显示系统中的显示面板的区域提供所期望的调光水平。图像数据可由图像数据源906以包含如下方式的各种方式提供：来自无线广播、机顶盒、耦接到显示系统的网络服务器、和/或存储介质。光源控制器902可包括采样逻辑904，其采样图像数据并且基于图像数据来计算各个像素、各个像素组、或被照射表面(如漫射体或显示面板的表面)的各个部分的亮度值和/或颜色值。采样和计算的结果可由光源控制器902用来驱动发射第一光以使得一个或更多个光转换层(其例如包括量子点)再生第二光的各个光源部件或各个光源部件组。
在一些可能的实施例中，发射第一光的光源部件可具有单个操作状态：完全地开启。在一些可能的实施例中，光源部件可具有两个或更多个操作状态：关闭、开启(完全地开启或最大强度水平)以及一个或更多个中间强度水平(调光状态)。
在一些可能的实施例中，基于图像数据，在此描述的光源控制器可确定应在一定水平处照射显示面板上的指定区域，以及相应地确定特定的光源部件应被设置为处于相应操作状态。可由光源逻辑针对系统中的所有可控光源部件重复该确定。
9.示例性处理流程
图10示出了根据本发明的可能实施例的示例性处理流程。在一些可能的实施例中，显示系统中的一个或更多个计算设备或元件可执行这一处理流程。
在块1010中，光源(例如，900)使得一个或更多个第一光部件发射第一光。第一光源部件可包括激光器、包含单色发光二极管的发光二极管、包含冷阴极荧光灯的荧光灯、基于量子点的光源部件、或不基于量子点的光源部件。
在块1020中，光源(900)使得第一光照射光转换器。光转换器将第一光转换成包括被配置为支持特定色域的一个或更多个颜色分量的第二光。
在一些实施例中，光转换器包括一个或更多个光转换材料，其被来自背光单元(BLU)和侧面发光单元(SLU)中的一个或更多个的第一光照射。在此描述的光转换材料可与亮度增强膜(BEF)、双亮度增强膜(DBEF)、块状漫射体、薄漫射体、对比层等等中的一个或更多个一起布置。在此描述的光转换材料可布置在第一光源部件和多个光阀之间、在该多个光阀和显示系统的面对观看者的表面之间、光学层之下、之上或以内、两个光学层之间、等等。
在一些实施例中，光转换器包括一个或更多个量子点组，每个量子点组被配置为产生一个或更多个颜色分量中的一个颜色分量。在一些其它实施例中，可用量子阱或其它光转换材料代替或另加于量子点。
在一些实施例中，光源(900)是显示系统的一部分，其被配置为引导第二光照射一个或更多个显示面板。
在一些实施例中，光转换器包括空间上不相交迭的光转换单元的图案。在一些实施例中，每个空间上不相交迭的光转换单元被配置为产生第二光中的第二颜色分量中的单个颜色分量的一部分，而在一些其它的实施例中，每个空间上不相交迭的光转换单元被配置为产生第二光中的第二颜色分量中的所有颜色分量的一部分。
在一些实施例中，光转换器包括布置有一个或更多个光转换材料的一个或更多个光学层。一个或更多个光转换材料可包括如下中的一个或更多个：(a)被覆在光学层表面上的量子点、(b)嵌入光学层内的量子点、和(c)布置于光学层表面上的量子点片中的量子点。在一些实施例中，一个或更多个光学层中的至少一个是光波导、反射镜表面、不平的表面、至少一个全反射表面等等。
在一些实施例中，光转换器中的一个或更多个光学层中的至少一个邻近于增强型镜面反射体(ESR)地布置。在一些实施例中，光转换器包括如下中的一个或更多个：(a)仅布置在ESR的顶表面处或附近的光转换材料、(b)仅布置在ESR的底表面处或附近的光转换材料、或(c)布置在ESR的顶表面和底表面两者处或附近的光转换材料。在一些实施例中，一个或更多个光学层中的至少一个包括向多个光阀引导再生光的散射中心，与ESR光学接触，具有与空气间隙的折射率相比较更接近于ESR的折射率的折射率，和/或在没有任何空气间隙的情况下邻近于ESR地被布置。在一些实施例中，一个或更多个光学层中的两个层(例如，ESR之上和之下的层)在没有任何空气间隙的情况下邻近于ESR被布置。
在一些实施例中，在此描述的光转换材料被配置为增加并均匀地分布光源的点扩散函数的中央部分中的再生光的能量，同时降低光源的点扩散函数的尾部部分中的再生光的能量。
在一些实施例中，在此描述的光转换器可包括具有颜色赋予材料的多个滤色器，该颜色赋予材料包括一个或更多个光转换材料(如量子点、量子阱等)。每个滤色器可覆盖多个像素中的不同的像素。可替代地和/或可选地，每个滤色器可覆盖多个像素中的像素的不同的子像素，每个像素包括两个或更多个子像素。
在一些实施例中，在此描述的滤色器可布置于顶部偏振器之前、布置于顶部偏振器之后、不具有顶部偏振器、布置于光阀之前、布置于光阀之后、布置于底部偏振器之前、布置于底部偏振器之后、没有底部偏振器等等。
在一些实施例中，在此描述的光转换材料可被用于OLED显示系统中，以便在一个或更多个特定颜色(例如，蓝色)方面补偿基于有机发光二极管(OLED)的像素。在一些构造中，量子点和基于有机发光二极管(OLED)的像素是交错的，而在一些其它的构造中，量子点位于与包括基于有机发光二极管(OLED)的像素的另一层分隔的层中。
在一些实施例中，在此描述的显示系统被配置为支持数字影院倡导联盟(DCI)颜色空间、学院颜色编码空间(ACES)P3、P4、P5或P6颜色空间、在国际电信联盟(ITU)的国际电信联盟无线电通信部(ITU-R)BT.709推荐标准中规定的颜色空间、符合参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/ROMM)标准的颜色空间、不基于标准的颜色空间等等中的一个或更多个。
在一些实施例中，在此描述的显示系统被配置为用从光转换器中的一个或更多个光转换材料再生的第二光照射多个显示面板。多个显示面板可包括至少一个非彩色的液晶显示面板、一个或更多个基于接收的图像数据赋予颜色以呈现彩色图像的液晶显示面板。一个或更多个液晶显示面板可包括基于接收的图像数据赋予颜色以呈现彩色图像的量子点滤色器。
在各种实施例中，在此描述的光转换器可包括如下中的一个或更多个：(a)在背光单元和邻近于该背光单元的一个或更多个光学叠层之间的光转换材料，(b)在邻近于背光单元的一个或更多个光学叠层和多个显示面板之间的光转换材料，(c)在多个显示面板中的至少一个显示面板和多个显示面板中的至少另一个显示面板之间的光转换材料，(d)在不邻近于背光单元的一个或更多个光学叠层和多个显示面板中的至少一个显示面板之间的光转换材料，(e)布置于多个显示面板中的一个或更多个显示面板的一个或更多个表面附近的光转换材料，等等。
在一些实施例中，在此描述的显示系统可包括布置有被配置为用来自一个或更多个第一光源部件的第一光的至少一部分再生第二光的一个或更多个光转换材料的反射体。
在一些实施例中，在此描述的光转换器包括基于尺寸、几何形状或温度特性中的一个或更多个而选择的量子点。
在一些实施例中，监视并调节第二光中的颜色分量的绝对强度和相对强度中的至少一个。
在一些实施例中，显示系统被配置为采用一个或更多个脉宽调制(PWM)控制信号，以便将第二光中的至少一个颜色分量的相对强度和/或绝对强度控制在最小强度和最大强度之间。
10.实现机构-硬件概述
依照一个实施例，在此描述的技术由一个或更多个特定用途的计算装置实现。特定用途的计算装置可以被硬布线以执行该技术，或可以包含持续地被编程以执行该技术的数字电子装置(如一个或更多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))，或可以包含被编程为遵循固件、内存、其它存储器或其组合中的程序指令执行该技术的一个或更多个通用硬件处理器。这种特定用途的计算装置还可以将定制编程与定制硬布线逻辑、ASIC或FPGA结合来实现该技术。特定用途的计算装置可以是台式计算机系统、便携式计算机系统、手持装置、网络装置或其它任何结合硬布线和/或编程逻辑以实现该技术的装置。
例如，图11是示出了本发明的实施例可以在其上实现的计算机系统1100的框图。计算机系统1100包含用于传递信息的总线1102或其它通信机构、以及用于处理信息的与总线1102耦接的硬件处理器1104。硬件处理器1104可以是例如通用微处理器。
计算机系统1100还包含主存储器1106(例如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置)，其与总线1102耦接以用于存储要由处理器1104执行的指令和信息。主存储器1106还可被用于在执行要由处理器1104执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。这种指令在被存储在处理器1104可访问的非临时存储介质中时使计算机系统1100变成为被定制为执行在指令中指定的操作的特定用途的机器。
计算机系统1100还包含只读存储器(ROM)1108或其它与总线1102耦接的静态存储装置，用于为处理器1104存储静态的信息和指令。存储装置1110(如磁盘或光盘)被提供并且与总线1102耦接以用于存储信息和指令。
计算机系统1100可经由总线1102与显示器1112(如液晶显示器)耦接，用于向计算机用户显示信息。包含字母数字及其它键的输入装置1114与总线1102耦接以用于向处理器1104传递信息和命令选择。另一种用户输入装置是光标控制1116(如鼠标、轨迹球、或光标方向键)，其用于向处理器1104传递方向信息和命令选择，并用于控制显示器1112上的光标移动。该输入装置典型地在双轴(即第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))中具有两个自由度，其允许该装置指定平面中的位置。
利用定制的硬布线逻辑、一个或更多个ASIC或FPGA、固件和/或与计算机系统结合地使得计算机系统1100成为或将其编程为特定用途的机器的编程逻辑，计算机系统1100可实现在此描述的技术。依照一个实施例，计算机系统1100响应于处理器1104执行包含在主存储器1106中的一个或更多个指令的一个或更多个序列而执行此处的技术。这种指令可从另一个存储介质(如存储装置1110)读取到主存储器1106中。包含在主存储器1106中的指令序列的运行使得处理器1104执行在此描述的处理步骤。在可替代的实施例中，可用硬布线的电路代替软件指令或与软件指令结合。
此处使用的术语“存储介质”指的是存储使机器以特定方式操作的指令和/或数据的任何非临时介质。这种存储介质可以包括非易失性介质和/或易失性的介质。非易失性介质包含例如光盘或磁盘，如存储装置1110。易失性的介质包含动态存储器，如主存储器1106。存储介质的常见形式包含例如：软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动、磁带或任何其它磁性数据存储介质、CD-ROM、任何其它光学数据存储介质、任何具有孔的图案的物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其它存储器芯片或盒。
存储介质不同于传输介质但可与传输介质联合地使用。传输介质参与存储介质之间的信息传递。例如，传输介质包含同轴线缆、铜线和光纤，包含包括总线1102的导线。传输介质还可以采取声波或光波的形式，如在无线电波和红外线数据通信期间产生的那些。
各种形式的介质可参与将一个或更多个指令的一个或更多个序列传送到处理器1104以用于运行。例如，指令起初可被承载在远程计算机的固态驱动或磁盘上。远程计算机能将指令装载到它的动态存储器中，并利用调制解调器经由电话线发送该指令。位于计算机系统1100本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并用红外线发射器将该数据转换为红外线信号。红外检测器可以接收红外线信号中承载的数据，并且合适的电路可以将该数据置于总线1102上。总线1102将该数据运送到主存储器1106，处理器1104从主存储器1106检索并运行指令。由主存储器1106收到的指令可以可替代地在被处理器1104运行之前或之后存储在存储装置1110上。
计算机系统1100还包含与总线1102耦接的通信接口1118。通信接口1118提供与连接到局部网络1122的网络链接1120耦接的双向数据通信。例如，通信接口1118可以是综合业务数字网络(ISDN)卡、线缆调制解调器、卫星调制解调器或向相应类型电话线提供数据通信连接的调制解调器。作为另一个示例，通信接口1118可以是局域网(LAN)卡，以向兼容的LAN提供数据通信连接。也可以实现无线链接。在任何这种实现方式中，通信接口1118发送并接收电的、电磁的或光的信号，其承载代表各种类型信息的数字数据流。
网络链接1120典型地通过一个或更多个网络向其它数据装置提供数据通信。例如，网络链接1120可通过局部网络1122提供到主机计算机1124或由因特网服务提供商(ISP)1126操作的数据设备的连接。ISP 1126又通过世界范围的数据包通信网络(现在通常称为“因特网(Internet)”)1128提供数据通信服务。局部网络1122和因特网1128都使用承载数字数据流的电的、电磁的或光的信号。携带数字数据往返于计算机系统1100的通过各种网络的信号和在网络链接1120上并通过通信接口1118的信号是传输介质的示例性形式。
计算机系统1100可以通过网络(多个网络)、网络链接1120和通信接口1118发送消息并接收包含程序代码的数据。在因特网示例中，服务器1130可经过因特网1128、ISP 1126、局部网络1122和通信接口1118传输所要求的应用程序的代码。
接收到的代码可以在其被接收时由处理器1104运行，和/或存储在存储装置1110或其它非易失性存储器中以备以后运行。
11.等效、扩展、替换和杂项
在上述说明书中，已参考众多具体的细节描述了本发明可能的实施例，这些细节可随不同的实现方式而改变。因此，关于本发明是什么以及申请人意图使本发明成为什么的仅有且排他的指示是具有这种权利要求发布的特定形式(包含任何后续的校正)的由本申请发布的该组权利要求。本申请中明确地为包含在这种权利要求中的术语阐述的任何定义将确定这种术语用于权利要求中时的含义。因而，在权利要求中未明确叙述的限制、要素、性质、特征、优势或属性不应以任何方式限制这种权利要求的范围。因此，说明书和附图被视为示意性的而非限制性的意义。
在一些可能的实施例中，再生特定颜色的光的量子点可替代滤色器。因而，在这些实施例中，光阀(如包括像素或子像素的一个或更多个LCD面板)可以与量子点相比距离观看者更远，并且在量子点之后。例如，要发射绿色光的子像素可被覆有发射再生的绿色光的量子点；要发射蓝色光的子像素可被覆有发射再生的蓝色光的量子点；要发射红色光的子像素可被覆有发射再生的红色光的量子点。还可使用除RGB以外的其它颜色系统。例如，3、4或5个不同颜色的光可用于在此描述的显示系统中。在一些实施例中，作为使用滤色器来产生颜色的替代，再生这些不同颜色的量子点可被覆在像素或光阀上，无论这些像素或光阀是否基于LCD。
在一些可能的实施例中，在此描述的光源(例如，使用量子点以再生具有指定范围中的非常精确的波长的光)可用于各种类型的构造中，该构造包含具有零个、一个、两个或更多个显示面板的那些构造。在此描述的显示面板可以是或不是基于LCD的。在一些实施例中，在此描述的光源可用于具有两个显示面板的系统中。在一示例中，这种系统中的一个显示面板可以是黑白显示面板，而在相同系统中的另一个显示面板可以是彩色显示面板。附加地和/或可选地，在系统中的一个显示面板可以是高透射显示面板而在相同系统中的另一个显示面板可以是较低透射的显示面板。此外，在此描述的光源可支持任何顺序的两个或更多个显示面板。例如，黑白显示面板可在彩色显示面板之前或之后。附加地和/或可选地，高透射显示面板可在低透射显示面板之前或之后。在此描述的光可用于使用各种类型显示面板的系统中。在一示例中，显示面板可基于电润湿、等离子体、正面投影、液晶等等。液晶显示面板可包括光阀，该光阀使用各种类型的液晶材料，即有机的(例如，胆固醇)、无机的、溶致液晶、电学受控的双折射(ECB)液晶等等。
在一些可能的实施例中，在此描述的光源(例如，使用量子点以再生具有指定范围中的非常精确的波长的光)可用于各种类型的光学构造中，该光学构造包含零个、一个、两个或更多个同一类光学部件。例如，在一些实施例中，在此描述的光源可用于具有零个、一个、两个或更多个偏振器的系统中。
在一些可能的实施例中，在此描述的光源可包括不同类型的光源部件和不同类型的量子点。例如，在一些可能的实施例中，可使用两种LED。蓝色LED或第一频率LED可用于再生蓝色量子点频率光和红色量子点频率光。可选地和/或可替代地，蓝色LED光的一部分可直接通过以照射目标(如漫射体或显示面板)，而蓝色LED光的剩余部分可用于再生红色量子点频率光。附加地和/或可选地，绿色LED或第二频率LED可用于再生绿色量子点频率光。可选地和/或可替代地，绿色LED光可直接通过以照射目标(如漫反射体或显示面板)。在一些可能的实施例中，在此描述的技术可调制和/或控制蓝色和红色光作为第一组光，而单独地调制和/或控制绿色光作为第二组光，由此消除这两组光之间可能的交迭，如果一起调制和控制蓝色、绿色和红色光就会存在该交迭。
在一些可能的实施例中，在此描述的光转换器或再生器可被配置为控制其输入灵敏度以产生P5或P6色域。可替代地和/或可选地，量子点可被添加在一个或更多个LED(例如，每个蓝色LED)之上，以使得每个LED组可以根据局部区域的颜色而具有不同组成的颜色分量，该局部区域的颜色如根据要被呈现的一个或更多个图像的图像数据所确定。从而，在此描述的技术允许用在此描述的包括量子点的再生器和光转换器来控制局部区域中的白点和原色部件。
应该注意的是，在此描述的光源可被配置为针对不同图像或图像帧产生不同的颜色分量。例如，在其中以连续的方式呈现图像的一些可能的实施例中，光源可为一序列的不同图像产生不同颜色分量。在一些可能的实施例中，单个图像帧可由在此描述的光源在两个或更多个时间间隔中顺序地照射，在每个时间间隔期间，在显示面板的像素被装载有相同图像帧的图像数据时可用不同的颜色分量照射显示面板。例如，在第一时间间隔中，图像帧可用红色和蓝色颜色分量呈现，而在第二时间间隔中，图像帧可用绿色颜色分量呈现。在特定的实施例中，可按比例地降低帧率。例如，可以使用一半的帧率。具有一半的帧率的每个帧可包括两个照射间隔，在其中每个照射间隔期间使用来自在此描述的光源的不同组颜色分量。
12.附加的示例性实施例
如在此所描述的，量子点可用于另加于或代替滤色器中的染料着色材料。这些量子点滤色器可用来为像素或光阀赋予颜色。在显示系统中的滤色器层中的滤色器可包括多于一组的原色。例如，可在滤色器层中配置两组原色以包括第一组原色R1、G1和B1以及第二组原色R2、G2和B2，如图12A到图2D中所示出。
如图12A中所示，量子点滤色器层1204可布置在液晶层606(包括光阀)和顶部偏振器602之间。可替代地，如图12B中所示，量子点滤色器层1204可布置在顶部偏振器602之上。如图6C和图6D中所示出，量子点滤色器还可置于显示系统的光学构造的其它位置中。例如，QD滤色器可置于液晶层606之前或之后，或者置于底部偏振器608之前或之后。
在一些可能的实施例中，量子点滤色器可用于其中可以不存在顶部偏振器、底部偏振器或两个偏振器的光学构造中。
在一些实施例中，由第一组原色发射的第一光波长可不同于由第二组原色发射的第二光波长。
在一些可能的实施例中，滤色器中的每个单独的量子点集中的不同颜色的量子点可以以非混合的图案来分布或布置，其中每个颜色在光提取器和光导之间的分隔的光学接触区域处或附近。在一些其它可能的实施例中，每个单独的量子点集中的不同颜色的量子点可以被混合。
在一些实施例中，像素可包括由像素赋予的两组原色(例如，R1、G1和B1的第一组以及R2、G2和B2的第二组)。每组原色可独立地支持一颜色空间。量子点的组成可被配置为提供白点。该白点可以是按照Rec.709的D65、按照P3的D50、或其它类型的白点(包含但不仅限于基于标准或非基于标准的白点)。
在一些可能的实施例中，独立地支持颜色空间的第一组原色可用于产生第一图像帧，而也独立地支持该颜色空间的第二组原色可用于产生第二图像帧。在一些可能的实施例中，第一组原色在相对窄的第一波长范围中发光，而第二组原色在相对窄的第二波长范围中发光。相对窄的第一波长范围可以不具有或具有极少与相对窄的第二波长范围共有的波长。第一图像帧可以是3维的(3D)显示应用中的左视图像(left view image)，而第二图像帧可以是该3D显示应用中的右视图像(right view image)。第一图像帧和第二图像帧可以用按时间顺序的帧连续的方式产生。在一些可能的实施例中，观看者可戴一副眼镜，该眼镜具有被配置为透射第一波长范围但对第二波长范围不透明的左镜片(perspectives)，并具有被配置为透射第二波长范围但对第一波长范围不透明的右镜片。按照在此描述的技术，3D显示应用中不需要观看者的眼镜和图像呈现系统(如显示系统)之间的同步。
在一些可能的实施例中，多于一组的原色(如图12A到图12D中所示出)可用于校正同色异谱误差。滤色器可以被配置为支持多组原色。滤色器可被配置为不仅支持3原色而且支持另外的颜色。在一些实施例中，用具有RGB QD的混合和/或可选地具有附加类型的RGB QD的子像素构成RGBW系统。
按照在此描述的技术，可以用滤色器中的QD提供多个原色组。不同类型的窄带和/或宽带QD可与滤色器一起布置。可使用具有除了RGB原色之外的不同原色的QD。在一示例中，一像素可包括六个子像素。每个子像素可布置有不同颜色的窄带QD。每个具有滤色器的子像素被分开地控制。QD滤色器可置于LC层之下或之上。QD滤色器也可置于顶部偏振器之下或之上。像素可用于校正2D应用中的同色异谱误差。像素也可用于支持具有被动式3D眼镜的3D场连续的(或帧连续的)应用。被动式3D眼镜指的是无需与涉及显示面板的图像呈现操作同步的用于3D显示应用的眼镜。基本的R1G1B1可用于显示左视图像帧，而基本的R2G2B2可用于显示右视图像帧。如果窄带QD能用不交迭的波长范围激发，这些R1、G1、B1、R2、G2和B2QD中的两个或更多个可在相同的像素或子像素中被混合。
图13A示出了依照本发明的一些可能的实施例的侧面照明的量子点构造的示例性构造。侧面照明的构造中的不同颜色的量子点(表示为QD)可以是空间上分隔的并且由光发射器(如蓝色LED)分开地照射。可以分开地调制来自不同颜色QD的发光，以减少或除去归因于同色异谱误差的渗色。由于同色异谱误差，当绿色QD和红色-蓝色QD被同时照射时，在绿色和红色之间、以及绿色和蓝色之间发生渗色，使得难以在色域中获得相对饱和的红色或蓝色颜色。结果，由于绿色原色和其它原色之间的渗色导致不能获得饱和色，色域收缩(或缩减)。比较起来，在一些实施例中红色和蓝色QD可被混合，因为红色和蓝色QD之间的渗色是非常少的。为了减少渗色，绿色QD被置于第一空间位置中，并由第一组光发射器(例如，LED)照射。绿色QD可被更强力地驱动，并且取决于在显示器或图像帧中需要多少绿色而被驱动。如果需要非常少的绿色，可相应地减少在绿色QD上的照射。红色和蓝色QD被置于不同的第二空间位置并由不同的第二组光发射器照射。绿色QD膜可置于左边而红色和蓝色QD膜可置于右边。光导俘获具有倾斜角度的光，但是引导具有非倾斜角度的光以照射向观看者。
图13B示出了依照本发明一些可能的实施例的侧面照明的量子点构造的另一示例性构造。在这个侧面照明的构造中，绿色QD被置于第一空间位置中，并由第一组光发射器(例如，LED)照射。红色QD被置于不同的第二空间位置并由不同的第二组光发射器照射。蓝色QD被置于不同的第三空间位置并由不同的第三组光发射器照射。
图13C示出了依照本发明一些可能的实施例的侧面照明的量子点构造的另一示例性构造。两个或更多个类型的QD可被图案化为具有仅用于第一类型QD的单独的区域、用于第二类型QD的单独的区域等等。驱动算法可用于减少区域间的光渗透(例如，可部分地基于图像数据计算顺序的发光、强度调节)。可使用其它类型的图案化。在一示例中，代替已描述的，蓝色QD膜可置于与图案化的红色和绿色的QD膜不同的位置。在另一示例中，在使用三个或更多个原色的系统中，RGB QD可与其它原色QD(例如，黄色、青色、品红色、混合色)一起被图案化。
图14A示出了依照本发明的一些可能的实施例的控制不同量子点构造中来自QD的发光(如由LED调节)的示例，该量子点构造包括在图13A到图13C中示出的侧面照明的量子点构造。可通过分别调整照射QD的LED的强度来控制来自量子点的光发射。LED的强度可依赖于以下因素而变化：1.基于图像数据；2.基于白点(例如，Rec.709D65；P3D50；定制的白点)的一次计算；3.基于来自每个图像帧的白点计算；和4.QD的波长宽度和峰值波长。在不同实施例中，来自不同类型QD的光发射可以是非交迭的或可以是交迭的。在一些可能的实施例中，如图14B中所示出，不同类型的QD中的每一种可产生具有在不同类型的QD之间很少交迭的相对窄光谱的光发射。在一些实施例中，来自不同类型QD的光谱越窄，来自不同类型QD的光发射之间的交迭越少，并且可以产生越精确的纯白色；然而对非纯白色和/或远离白色的颜色，可能发生同色异谱误差。
图13D示出了依照本发明的一些可能的实施例的用于降低同色异谱失配或误差的侧面照明的量子点构造的示例性构造。图14C示出了依照本发明的一些实施例的窄带QD和宽带QD或LED的发射光谱示例。在一些实施例中，为了减轻同色异谱误差，宽带QD或LED可以被配置为发射更多接近(纯)白点的光(例如，通过以LED更加强烈地照射在宽光谱QD上，或通过从宽带LED发射光)；而窄带QD可以被配置为发射更多远离(纯)白点的相对饱和色的光。
例如，当窄带颜色光(例如，如从窄带QD发射的)代替宽带颜色光(来自任何光源，太阳、LED、具有宽的光谱功率分布的QD)被用于表现颜色时，不同的人可看到不同的颜色，特别是当要表现的颜色不是色域中相对饱和的原色而是混合颜色时。为了解决这个问题，可以分开地照射窄带QD和宽带QD(或可用宽带LED代替或另加于宽带QD)。可基于逐帧图像数据来实施驱动算法，以在色域中的相对饱和原色区域(远离白点)中增加窄带QD的光发射并减少宽带QD或LED的光发射；并且在色域中的相对混合的颜色的区域(接近白点)中减少窄带QD的光发射并增加宽带QD或LED的光发射。
图14D示出了依照本发明的一些实施例的两组窄带QD的发射光谱示例。在一些实施例中，为了减轻同色异谱误差，两组窄带QD可都被配置为对于接近(纯)白点的颜色以相对均匀的比例(40-60、50-50等等)发光；而两组窄带QD中只有一组可被配置为针对远离(纯)白点的相对饱和的颜色发光。对于颜色空间的饱和颜色区域，两组窄带QD之一可以在全部光发射中占主要地位(超过60％、70％、80％等等)。
图13E示出了依照本发明的一些可能的实施例的另一个用于降低同色异谱失配或误差的侧面照明量子点构造的示例性构造。如所示出的，分隔的QD组(如一组窄带QD和一组宽带QD)可被布置在其它构造中。例如，窄带QD和宽带QD两者都无须发出色域中的所有原色。可使用窄的R、G、B、RB等的QD的一个或更多个子集。此外，可使用不完全原色宽带QD的一个或更多个子集。一组窄带QD可包括两个QD子集，每个子集位于不同的空间位置。类似地，宽带QD的不同子集可位于不同的空间位置。
图13F示出了依照本发明的一些可能的实施例的另一个用于降低同色异谱失配或误差的侧面照明的量子点构造的示例性构造。如所示出的，除窄带QD和宽带QD之外，在上述构造中还可以使用中间带QD。
图15示出了依照本发明的一些可能的实施例的另一个用于支持3D应用的侧面照明的量子点构造的示例性构造。如所示出的，两组窄带QD可用于3D。第一组用于照射左视图像帧，而第二组用于照射右视图像帧。帧连续的或场连续的技术可用于产生3D图像帧。
显示装置可同时使用2组窄带QD以模拟2D显示应用中降低同色异谱误差的宽带波长谱。在3D显示应用中，显示装置可以以帧连续方式使用2组窄带QD以顺序地产生左视和右视图像。左视和右视图像可通过被动式眼镜观看，该眼镜的左侧镜片仅透射来自左视图像的光波长(例如，R1G1B1)，而右侧镜片仅透射来自右视图像的光波长(R2G2B2)。
在2D应用中，对于要求宽光谱的颜色，两组窄带QD可以被照射以获得亮度以及较小的同色异谱误差/失效。基于颜色在色域中的位置(例如，宽光谱颜色以外的纯饱和的原色)，可以选择一组窄带QD来被照射。
为了支持3D显示应用，在一些实施例中，具有不同组原色的帧连续的显示允许使用被动式眼镜。按照在此描述的技术，二色的LCD和被动式眼镜可用于支持帧连续的3D方案，其避免使用昂贵的基于主动式延迟器的3D显示方案。按照在此描述的技术，通过不同窄带QD组的具有不同原色组的帧连续的显示器允许制作具有被动式眼镜的不贵的3D系统。附加的优点是在非3D模式中同样的QD用于避免同色异谱失效。
图16示出了依照本发明的一些可能的实施例的用于控制白点的示例性构造。如所示出的，侧面照明的图案化QD带(strip)可用于控制白点。QD可以排列成空间图案。显示设备中的所有原色中的两个或更多个可以在分隔的空间的区域中(例如QD可以被印刷或布置于不同的小带中，其中选定不同的光发射器来照射它们)。应该注意的是虽然一些原色QD可以被图案化，但是零个、一个或更多个其它原色QD可以仍然被混合。LED光可从一个指定区域泄漏到其它邻近区域，由此产生不同的颜色区域之间的交叉耦合。可用算法来调整各个光发射器的强度以便补偿图案化的QD带上的不同区域之间的交叉耦合。可以基于它们中的每一个被指定来照射哪一个颜色QD而控制各个LED，以便提供任何白点(从一次计算、图像帧特定计算、或定制的白点中获得)。
图17示出了依照本发明的一些可能的实施例的直接照明的构造的示例。如所示出的，可用与在侧面照明的构造中驱动光发射器的方式类似的方式，驱动直接照明的(其可包含背光照明)QD构造中的光发射器。在这个构造中的量子点可以与非漫射的(例如，透明)片一起布置。依照本发明的一些可能的实施例，图18示出了瓦片(tile)QD构造的示例。所有在此描述的与光导结合的实施例适用于直接照明的构造和瓦片QD构造。
如图17和图18中所示出，在小于整个光导的尺度上，例如，在布置有量子点的每个瓦片上或布置有量子点的光导的每个部分上，可以有一个或更多个具有一个或更多个类型QD的蓝色LED。对每个瓦片或光导的每个部分，光发射可以被分别地或作为组合地控制。如此前所描述的3D显示应用、多个原色组、多于一个原色组、同色异谱误差减轻、白点控制、颜色控制等等可以提供给每个瓦片和/或光导的每个部分。这些构造中的量子点可以在该瓦片和/或光导的该部分的前面、后面、内部等等。
图19示出了依照本发明的一些可能的实施例的示例性构造，其中光导包括多个分离的部分。如所示出的，光导可以分裂成为多个带，而不是聚集为单个连续的块。将一个或更多个光导分解成较小的光导是对于3D帧同步问题的较佳的解决方案，并且用于帧点亮(light up)同步以避免动作假像。由于帧并非一次更新，正确的3D原色需要点亮例如右侧帧部分而没有黑色插入。通过分解光导，可以按照每个部分地隔离光(例如，如被光导的每个分离的部分照射)。
如图20A中所示出，在3D显示应用中，帧1可以是3D图像的右侧图像，而帧2可以是该3D图像或不同的3D图像的左侧图像。在对帧1的照射中，如果光导点亮以从扫描行1到例如扫描行1920产生整个右侧图像，来自光导的用于右侧图像的照射可与来自光导的用于左侧图像的照射交迭或干涉。按照其它技术，可在如帧1给出的右侧图像和如帧2给出的左侧图像之间进行黑色插入。
按照此处的技术，如图20B中所示出，在3D显示应用中，在用于帧1的照射中，如果针对扫描行的不同部分，光导的不同带或不同部分在不同时间(例如，依次地)点亮。例如，在第一时间，光导的光导带LG s1可点亮以产生用于扫描行1和扫描行2的照射，在第二时间光导的光导带LG s2可点亮以产生用于扫描行1和扫描行2之后的下一组扫描行的照射，......，并且在第二时间之后的更迟的时间，光导的光导带LG s4可点亮以产生用于扫描行1919和扫描行1920的照射。LG s1到LG s4可以独立地被打开或关闭。这样，例如，由于LG s1和LG s4时间上几乎没有交迭，在LG s1被打开时的大部分时间，LG s4可以关闭；反之，在LG s4被打开时的大部分时间，LG s1可以关闭。结果，可以降低或防止在不同组扫描行之间的光污染。

Claims (29)

1.一种显示系统，包括：
一个或更多个第一光源部件，每个第一光源部件被配置为发射第一光；和
光转换器，所述光转换器被配置为被第一光照射并将第一光转换成第二光，第二光包括一个或更多个颜色分量以支持特定的色域，第二光至少部分地基于要呈现的图像的图像数据来形成随空间和时间变化的发射图案。
2.根据权利要求1的显示系统，其中第一光源部件包括一个或更多个激光器。
3.根据权利要求1的显示系统，其中第一光源部件包括发光二极管。
4.根据权利要求3的显示系统，其中发光二极管包括单色的发光二极管。
5.根据权利要求1的显示系统，其中第一光源部件包括冷阴极荧光灯。
6.根据权利要求1的显示系统，其中第一光源部件包括一个或更多个基于量子点的光源部件或非基于量子点的光源部件。
7.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括一个或更多个量子点组，每个量子点组被配置为产生该一个或更多个颜色分量中的一个颜色分量。
8.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括一个或更多个量子阱组，每个量子阱组被配置为产生该一个或更多个颜色分量中的一个颜色分量。
9.根据权利要求1的显示系统，其中该显示系统被配置为引导第二光以照射一个或更多个显示面板。
10.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括空间上不相交迭的光转换单元的图案，并且其中每个空间上不相交迭的光转换单元被配置为产生第二光中的第二颜色分量中的单个颜色分量的一部分。
11.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括空间上不相交迭的光转换单元的图案，并且其中每个空间上不相交迭的光转换单元被配置为产生第二光中的第二颜色分量中的所有颜色分量的一部分。
12.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括布置有一个或更多个光转换材料的一个或更多个光学层。
13.根据权利要求12的显示系统，其中该一个或更多个光转换材料包括如下的(a)、(b)和(c)中的一种或更多种：(a)被覆在光学层的表面上的量子点，(b)嵌入光学层内的量子点，(c)布置于光学层的表面上的量子点片中的量子点。
14.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括被来自背光单元(BLU)或侧面发光单元(SLU)中的一个或更多个的第一光照射的一个或更多个光转换材料。
15.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括布置有亮度增强膜(BEF)、双亮度增强膜(DBEF)、块状漫射体、薄漫射体、对比层中的一个或更多个的一个或更多个光转换材料。
16.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括在第一光源部件和多个光阀之间的光转换材料、在该多个光阀和该显示系统的面对观看者的表面之间的光转换材料、在光学层之下、之上或之内的光转换材料、以及在两个光学层之间的光转换材料中的一个或更多个。
17.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括具有颜色赋予材料的滤色器，该颜色赋予材料包括诸如量子点的一个或更多个光转换材料。
18.根据权利要求17的显示系统，其中每个滤色器覆盖多个像素中的不同像素。
19.根据权利要求17的显示系统，其中每个滤色器覆盖多个像素中的像素的不同子像素，每个像素包括两个或更多个子像素。
20.根据权利要求17的显示系统，其中该滤色器包括布置于顶部偏振器之前的滤色器、布置于顶部偏振器之后的滤色器、不具有顶部偏振器的滤色器、在光阀之前的滤色器、在光阀之后的滤色器、在底部偏振器之前的滤色器、在底部偏振器之后的滤色器、以及没有底部偏振器的滤色器中的一个或更多个。
21.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括一个或更多个光转换材料，以便在一个或更多个特定颜色方面对基于有机发光二极管(OLED)的像素进行补偿。
22.根据权利要求1的显示系统，其中该显示系统被配置为用从光转换器中的一个或更多个光转换材料再生的第二光照射多个显示面板。
23.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括如下中的一个或更多个：(a)在背光单元和邻近于该背光单元的一个或更多个光学叠层之间的光转换材料，(b)在邻近于背光单元的一个或更多个光学叠层和多个显示面板之间的光转换材料，(c)在多个显示面板中的至少一个显示面板和多个显示面板中的至少另一个显示面板之间的光转换材料，(d)在不邻近于背光单元的一个或更多个光学叠层和多个显示面板中的至少一个显示面板之间的光转换材料，以及(e)布置于多个显示面板中的一个或更多个显示面板的一个或更多个表面附近的光转换材料。
24.根据权利要求1的显示系统，还包括反射体，该反射体被布置有被配置为用来自一个或更多个第一光源部件的第一光的至少一部分再生第二光的一个或更多个光转换材料。
25.根据权利要求1的显示系统，其中该显示系统被配置为用包括光转换材料的主动式滤色器替代被动式滤色器。
26.根据权利要求1的显示系统，其中该光转换器包括基于尺寸、几何形状或温度特性中的一个或更多个而选择的量子点。
27.根据权利要求1的显示系统，其中监视并调节第二光中的颜色分量的绝对强度和相对强度中的至少一个。
28.根据权利要求1的显示系统，其中该显示系统被配置为采用一个或更多个脉宽调制(PWM)控制信号，以便将第二光中的至少一个颜色分量的相对强度和/或绝对强度控制在最小强度和最大强度之间。
29.一种方法，包括：
从一个或更多个第一光源部件发射第一光；和
用第一光照射光转换器，以便通过该光转换器将第一光转换成第二光，第二光包括被配置为支持特定的色域的一个或更多个颜色分量并且至少部分地基于要呈现的图像的图像数据来形成随空间和时间变化的发射图案。
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