CN103680367B - 量子点/远程荧光显示系统改进 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及量子点/远程荧光显示系统改进。一种显示系统包括：被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光的光源；被配置为被第一光激励并将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光的光再生层，第二光包含（a）与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和（b）不与一个或更多个原色对应的二次光谱分量；和被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分滤除二次光谱分量的陷波滤波器层。第二光的所述部分被引向显示系统的观察者，并被配置为呈现观察者可观看的图像。

Description

量子点/远程荧光显示系统改进
技术领域
本发明总体上涉及显示技术，并且尤其涉及使用光再生材料的显示技术。
背景技术
作为LCD或OLED的LCD和OLED面板制造工艺的一部分，一般通过光刻技术或者印刷技术制造LCD和OLED显示器中的滤色器阵列。
诸如LCD和OLED显示器的发光显示器中的滤色器典型地由红色、绿色和蓝色滤光器配置。滤色器在像素阵列被构图以允许像素元件根据颜色而不是仅仅根据强度来调制发射的光。在操作中，宽带光源向例如LCD显示系统中的像素元件提供光。作为替代方案，通过OLED显示系统中的白色OLED像素元件产生宽带光。像素元件可改变透出像素元件的宽带光的强度。各像素元件的强度调制宽带光可进一步通过重叠滤色器而被滤色。由于例如为了产生红光而会阻挡来自宽带光源的绿光和蓝光，因此很多光被滤色器浪费。
另外，由于典型的显示系统包含许多被动滤光部件，因此，由显示系统中的光源产生的光中的许多光(超过95％)不仅仅被低效率地浪费，而且被转换成有害的热，这种热使显示系统的性能和寿命劣化。
因此，通过许多的显示器制造，工程化具有宽色域和高亮度的显示系统已被认为是成本高昂的工作。由于包含大量的相对昂贵的光学、音频、电子和机械部件并且将它们全部集成为单个系统的过程十分复杂，因此制造适当的显示系统的成本典型地非常高。
在本部分中描述的方法是可探究的方法，但未必是以前已构想或探究的方法。因此，除非另外指示，不应假定在本部分中描述的方法中的任一个由于包含于本部分就是被描述为现有技术。类似地，除非另外指示，参照一个或更多个方法认识到的问题不应基于本部分假定为已在任何现有技术中被认识到。
发明内容
本发明涉及基于远程荧光(RP)/量子点(QD)的显示改善。
根据一个方面，提供了一种显示系统，其包括一个或更多个光源，被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光；一个或更多个光再生层，被配置为被第一光激励并将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应、而与原色之间的中间色对应的二次光谱分量；和一个或更多个陷波滤波器层，被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分中滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者，并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
附图说明
在附图中作为例子而不是限制示出本发明，其中，类似的附图标记指的是类似的要素，并且，
图1A～1C示出示例性的显示系统配置；
图2A示出滤色器的示例性的透射率与波长的关系；图2B和图2C示出示例性光谱功率分布；
图3A～3C示出与陷波滤波器有关的示例性显示系统配置；
图4A示出陷波滤波器的示例性透射率与波长的关系；图4B示出存在陷波滤波器的情况下的示例性光谱功率分布；
图5A～5C示出与通带滤光器有关的示例性显示系统配置；
图6示出与光再生材料和光源的示例性光谱功率分布相比较的通带滤光器的示例性透射性与波长的关系；
图7A和图7B示出示例性的光单元；
图8示出一组或更多组光源的示例性光谱功率分布；
图9A～9D示出示例性的像素结构；
图10A～10F示出附加的示例性的像素结构；
图11示出来自窄带激光源的光谱功率分布的整形的例子；
图12示出堆叠光再生板的示例性配置；
图13示出包含量子点或荧光材料的示例性颜色阵列面板；
图14示出构造颜色阵列面板的示例性步骤；
图15示出显示系统中的显示逻辑的示例性配置；
图16示出在其上可实现这里描述的计算机或计算设备的示例性硬件平台。
具体实施方式
这里描述涉及基于远程荧光(RP)/量子点(QD)的显示改善技术的示例性的可能的实施例。在以下的描述中，出于解释的目的，为了能够彻底地理解本发明，阐述大量的特定细节。但是，很显然，可以在没有这些特定的细节的情况下实现本发明。在其它的情况下，为了避免不必要地使本发明变得难解、模糊或者混乱，没有描述公知的结构和器件的详尽的细节。
这里，根据以下的概要来描述示例性实施例：
1.总体概要
2.结构概要
3.陷波滤波器(notch filter)
4.通带滤光器
5.光源
6.像素结构
7.整形光谱功率分布
8.颜色阵列面板
9.光源控制逻辑
10.实现机构-硬件概要
11.等同、扩展、替代和其他
1.总体概要
本概要给出本发明的可能的实施例的一些方面的基本描述。应当注意，本概要不是可能的实施例的各方面的广泛或详尽的概括。并且，应当注意，本概要不应被理解为标识可能的实施例的任何特别重要的方面或要素，也不是要特别地将可能的实施例的任何范围以及一般地将本发明的任何范围划界。本概要仅以简洁的形式给出与示例性的可能的实施例有关的一些概要，并且应被理解为仅仅是以下给出的示例性的可能的实施例的更详细的描述的概念性的序言。
在显示系统中，向观察者呈现图像的光从光源到观察者穿过许多光学层、模块、结构、部件等，并且仅构成从光源输出的全部光的一部分。出于各种原因，全部光输出的显著的一部分无法到达观察者。在例子中，如果像素要代表要呈现的图像中的红色像素值，那么，对于该像素来说，非红色光被拒绝或吸收。在另一例子中，如果像素要代表要呈现的图像中的相对暗的像素值，那么，由入射到诸如像素的液晶单元的光调制层上的光中的大部分不允许透过光调制层，这是因为液晶单元基于相对暗的像素值被设为相对较不透明状态。
例如，如在2011年5月13日提交的发明名称为“TECHNIQUES FOR QUANTUM DOTS”的美国临时申请No.61/486160、在2011年5月13日提交的发明名称为“TECHNIQUES FORQUANTUM DOT ILLUMINATIONS”的美国临时申请No.61/486166、在2011年5月13日提交的发明名称为“QUANTUM DOT FOR DISPLAY PANELS”的美国临时申请No.No.61/486171中描述的那样，光再现材料可被设置于显示系统以增加显示系统的光学效率，在这里出于全部的目的通过引用加入它们的内容，如同在这里完全阐述它们一样。
光再生层不仅可被来自光源的光激励，而且可被再循环光(recycled light)激励。较短波长光可被光再生层被转换成较长波长光。例如，沿从光源到观察者的光路被拒绝的UV或蓝光的至少一部分可再循环成绿光或红光，该绿光或红光可能能够透过绿色或红色滤光器并到达观察者。
但是，激励光再生层的再循环光的光谱功率分布典型地与由光源发射的光的光谱功率分布不同。例如，与由光源发射的光相比，再循环光可包含相对低的光波长的相对高的量和局部峰值。因此，即使增加可用光的量，光再循环也可产生显示系统的原色之间的中间颜色的光。因此，即使可通过光再循环增加各单个像素的最大亮度，来自这些像素的由观察者感知的光也包含中间颜色，这使原色不饱和，并不利地影响宽域显示操作。
在这里描述的技术中，可通过设置在光再生层前面(更接近观察者)的陷波滤波器去除通过光再生层从再循环光部分产生的中间颜色。陷波滤波器可被配置为拒绝与中间颜色相关的特定光波长。
在使用直射式(direct-lit)光源的显示系统中的光发射器的点扩散函数的中心部分周围，由再循环光导致的颜色偏移(color shift)(例如，染有黄色的白光等)会特别明显。这里使用的术语“直射式”指的是光发射器(例如，LED等)沿直接或者基本上直接向着观察者的方向的光注入。附加地，可选地，或者，作为替代方案，可通过使用设置在光再生层后面(距观察者较远)的通带滤光器减少或者避免部分由再循环光导致的中间颜色。包含但不仅限于二向色镜的通带滤光器可被配置为使例如与光源相关联的特定光波长通过。通带滤光器的存在使特定光波长的光(例如，与光源等相关的UV光、蓝光等)局限(localize)于通带滤光器一侧的特定的光再循环区域中，并将其它波长的光(例如，不与光源等相关联的绿色、红色等)限制于通带滤光器的另一侧。作为结果，从光源到观察者的典型的光路很少由其它波长的再循环光主导，从而导致颜色偏移的明显减少，在使用直射式光源的显示系统中的光发射器的点扩散函数的中心部分尤其如此。
在显示系统中，可单独地或者组合地使用与光再生层结合的陷波滤波器和通带滤光器。这些滤光器也可被部署于显示系统的不同的各单个部分中。在例子中，可在光源中与光再生层结合地实现陷波滤波器或通带滤光器或者这两种类型的滤光器。在另一例子中，可在光单元和光调制层之间的一个或更多个光学叠层中与光再生层相结合地(例如，与其一起等)实现陷波滤波器或通带滤光器或者这两种类型的滤光器。在另一例子中，可在观察者和一个或更多个光调制层之间的一个或更多个光学叠层中与光再生层结合地实现陷波滤波器或通带滤光器或者这两种类型的滤光器；这种光学叠层可以但不限于实现为包含滤色器和/或液晶单元的像素结构的一部分。
在一些实施例中，具有陷波滤波器和/或通带滤光器的光源可被用于产生多组(例如，两组等)独立的原色光。第一组原色中的原色的光和第二组原色中的相应的原色的光可具有窄的波长范围，并且/或者具有很少或者没有光波长的相互重叠。因此，可在显示系统中同时发射具有很少或者没有光波长的相互重叠的多组原色的光。第一组原色可被用于呈现左眼透视图的图像，而第二组原色可被用于呈现右眼透视图的相应的图像。两个图像可同时或者按帧序列的方式一起形成3维(3D)图像。因此，配戴如下3D眼镜的观察者可感知同时或者按帧序列的方式呈现的3D图像，而不需要与显示系统的图像呈现操作同步化，该3D眼镜具有对第一组原色透明但对第二组原色不透明的左眼眼镜而对第二组原色透明但对第一组原色不透明的右眼眼镜。
在一些实施例中，方法包括提供这里描述的显示系统。在一些可能的实施例中，这里描述的机构形成显示系统的一部分，包含但不限于手持设备、平板计算机、影院系统、户外显示器、游戏机、电视机、膝上型计算机、笔记本计算机、蜂窝无线电电话、电子书阅读器、销售终端机、台式计算机、计算机工作站、计算机亭、PDA和各种其它类型的终端和显示单元。
本领域技术人员将很容易理解这里描述的优选实施例和一般原理和特征的各种修改。因此，本公开不是要限于所示出的实施例，而是要被赋予与这里描述的原理和特征一致的最宽的范围。
2.结构概要
可在显示系统的光学配置中使用一个或更多个光再生层(膜、片材等)。光再生层可以但不限于通过向(例如，现有或新的)光学层添加QD、RP或其它光再生材料形成。光再生材料可涂敷、附接、掺杂或者以其它方式设置于光学层的顶表面、底表面或者这两个表面上。光再生材料也可被嵌入光学层中。光再生材料可按各种沉积方法的任意组合或次序设置在光学层中。
图1A示出包括背光单元110(BLU)、光学叠层1(108)、光再生层106、光学叠层2(104)和滤色器层(102)的示例性显示系统配置。在图1A中，可以在示出的层中的一个或更多个层中实现像素结构。在示例性的实施例中，用于调制透射光的光强度的像素结构被嵌入滤色器层(可包含用于相应的子像素的不同颜色的滤光器)和光学叠层2(可包含用于相应的子像素的液晶单元结构)中。
图1B示出示例性的侧光式显示系统配置。图1C示出示例性的直射式显示系统配置。在一些实施例中，在2012年8月10日提交的发明名称为“LIGHT DIRECTED MODULATIONDISPLAYS”的美国临时申请No.61/681870中描述的光源可被用于这里描述的显示系统，在这里出于全部的目的通过引用并入其内容，如同在这里完全阐述它一样。如图1B所示，在侧光式显示系统中，一个或更多个光源112-1被配置为沿与透射光照射像素的光透射方向不同(例如垂直)的侧方向将光注入到BLU 110-1中的光导中。相反，如图1C所示，在直射式显示系统中，一个或更多个光源112-2被配置为沿与透射光照射像素的光透射方向相近(例如，基本上与其对齐)的方向将光注入到BLU 110-2中的光导中。其它的光注入方法(包括但不限于组合侧光式和直射式光注入方法的那些)也可被用于这里描述的显示系统中。
通过这里描述的光源(例如，112-1、112-2等)注入的光可包含各种光波长分布图案(小于1nm、小于5nm、5nm～30nm(包含30nm)、大于30nm等的光谱分量)中的一个或更多个。BLU 110中的注入光可包含但不限于蓝光、紫光、紫外光(包含近(约400～300nm)、中(约299～200nm)、远(约199～122nm))等中的一个或更多个。
在一些实施例中，图1B和图1C的光源112-1和112-2被配置为发射蓝光，光再生层106包含被配置为将蓝光转换成绿光和红光的光再生材料。
显示系统(例如，LCD显示系统)中的滤色器可随厂商而改变。在一些实施例中，滤色器可预先配置为吸收不具有滤色器的通带中的波长的光中的大多数光。在一些实施例中，滤色器可被预先配置为拒绝不具有滤色器的通带中的波长的光中的大多数光。图2A示出分别对于蓝色、绿色和红色滤光器的透射率212、214和216与波长的示例性关系。由于滤色器典型地针对光透射而不针对色域被优化，因此，透射率212、214和216可在相互重叠的相对大的波长范围上具有相对大的平坦响应。作为结果，特定颜色(例如，蓝色、绿色和红色等)的滤色器趋于使特定颜色以外的颜色的混合通过，从而导致特定颜色的不饱和。
可以选择诸如量子点的光再生材料以产生特定带宽宽度中的光。在一定程度上，当带宽宽度更宽时，光再生材料典型地更便宜。图2B分别示出来自光泵/发射器(例如，LED、光源112-1、光源112-2等)的蓝光、通过光再生层(例如，106)从蓝光转换成的绿光和通过光再生层106从蓝光转换成的红光的示例性的光谱功率分布202、204和206。应当注意，也可使用除红色、绿色和蓝色以外的其它原色。还应注意，在显示系统采用的色系中，可以使用多于三种、三种、少于三种的原色。
光可在显示系统中的不同类型的光介质的界面处反射或弹回，作为透射光从BLU行进到位于图1A、图1B和图1C的顶部的观察者(未示出)。附加地，可选地，或者，作为替代方案，可在显示系统中配置光反射器、光散射元件、光学延迟膜、光波板、反射增强膜、棱镜等以再循环光。一些被拒绝的光将由于光学低效而损失，而一些其它的被拒绝的光可在图1B的侧光式显示系统的BLU(110-1)中的光导内、在光学叠层1(108)中或处、在光再生层106中或处、在光学叠层2(104)中或处等等被再循环。再循环光可具有与图2B的202不同的光谱功率分布(例如，包含被差分衰减/拒绝的原色之间的中间颜色等)，后者代表来自光泵/发射器(例如，LED、光源112-1、光源112-2等)的蓝光的光谱功率分布。
当再循环光入射于光再生层106上时，再循环光的一部分将通过光再生层106被转换成波长与再循环光的波长不同(例如，比入射光的波长长等)的光。转换/再生光的一部分可透过像素以到达观察者，而再生光的其它部分可进一步被拒绝并可进一步被再循环。
图2C示出在考虑再循环光的情况下由观察者通过各蓝色、绿色和红色滤色器观看到的示例性光谱功率分布222、224和226。观察者在显示屏前面感知的原色光不是由光谱功率分布202、204和206代表的饱和颜色光，而是由光谱功率分布222、224和226代表的明显不饱和颜色光，该明显不饱和颜色光包含原色的峰之间的中间颜色的隆起(例如，局部峰或波瓣)。
在一些实施例中，图2B所示的分别与由光源(例如，112-1、112-2等)发射的蓝光、通过光再生层106从蓝光转换成的绿光和通过光再生层106从蓝光转换成的红光对应的光谱功率分布202、204和206可具有很少或者没有光波长的相互重叠。相反，图2C所示的分别与透过滤色器(例如，在滤色器层102中的滤色器)的蓝光、绿光和红光对应的光谱功率分布222、224和226包含明显的光波长的相互重叠。由于入射到光再生层106内或处的实际光包含来自光发射器的蓝光和被再循环的光线，因此，出现相互重叠。激励光再生层106的(有效)光谱功率分布可能不与光源(例如，112-1、112-2等)的光谱功率分布202相同。蓝光比非蓝光更容易激发诸如量子点的光再生材料，并由此比非蓝光更容易地被转换成其它颜色的光。相反，当光在显示系统的各部分中再循环时，诸如绿光和红光的非蓝光对光再生材料的激发不如蓝光那样多，由此比蓝光更广泛地分散。这可在光发射器的点扩散函数的中心部分中导致颜色偏移并且黄色随着远离该中心部分而逐渐减弱。在替代性实施例中，光谱功率分布202可以是UV源、宽光源等的通过光再生层106转换成为蓝色的光谱功率分布。因此，在该替代性实施例中，再循环光然后会是UV或宽光源，不是蓝色。
3.陷波滤波器
可在显示系统的光学配置中使用一个或更多个陷波滤波器层(例如，膜、片材等)。图3A示出包含BLU(110)、光学叠层1(108)、陷波滤波器层(302)、光再生层(106)、光学叠层2(104)和滤色器层(102)的示例性显示系统配置。图3B示出包含一个或更多个陷波滤波器层(例如，302)的示例性侧光式显示系统配置。图3C示出包含一个或更多个陷波滤波器层(例如，302)的示例性直射式显示系统配置。图4A示出陷波滤波器层302的示例性透射率402。陷波滤波器层302的透射率402预先配置有一个或更多个凹口(例如，404-1、404-2等)。在例子中，凹口(404-1)可预先配置于蓝色和绿色光谱功率分布202和204之间的带宽区域中或者蓝色和绿色透射率212与214之间。在另一例子中，凹口(404-2)可被预先配置于绿色和红色光谱功率分布204和206之间的带宽区域中或者绿色和红色透射率214与216之间。在一些实施例中，除了特定波长范围中的透射率响应中的凹口以外，陷波滤波器层可配置有附加的光学性能。
也可在各种可能的实现中配置其它的凹口。例如，在使用UV光源以产生色系(例如，RGB系、RGB+系等)中的原色(例如，红色、绿色和蓝色)的实施例中，可通过光再生层(例如，106)配置蓝光再生材料；可在UV波长和蓝光波长之间通过陷波滤波器层(例如，302)配置一个或更多个凹口。
在一些实施例中，陷波滤波器层(302)被设置在光再生层(例如，106)之上，并且比光再生层(106)更接近观察者。陷波滤波器层302的存在拒绝或减少与凹口(例如，404-1、404-2等)对应的波长的光的透射。被陷波滤波器层302拒绝的光可被再循环，并且迟早被吸收或者被转换成可透过陷波滤波器层302的波长的光。
图4B示出观察者通过蓝色、绿色和红色滤色器观看到的示例性的光谱功率分布422、424和246(表示为实线曲线)。与由光谱功率分布202、204和206代表的颜色光类似，观察者感知的颜色光现在是高度饱和的颜色光，而不是由图2C的光谱功率分布222、224和226代表的不饱和颜色光(在图4B中表示为虚线曲线)。例如，如图4B所示，存在于图2C的光谱功率分布222、224和226中的诸如蓝绿光和绿红光的中间颜色被陷波滤波器层302拒绝。为了避免或减少光损失，陷波滤波器层302可包含拒绝片材或另一光拒绝机构(例如，二向色镜等)，以引导被拒绝的光远离观察者以供进一步的光再循环。由于在显示系统中存在至少一个光再生层(例如，106等)，因此，当被拒绝的光入射到光再生层106时，被拒绝的光被重新转换成较长波长的光。一些光适合于陷波滤波器层302和滤色器层102的通带，通过陷波滤波器层302和滤色器层102，并且产生饱和(或纯)颜色以支持宽色域显示操作。(适合于凹口并且)不适合于陷波滤波器层302和滤色器层102的通带的其它光重复光再生/重新转换处理。
在一些实施例中，陷波滤波器层可被配置或者被预先配置为尽可能多地过滤不同的滤色器的透射率之间的相互重叠中的光波长。在一些实施例中，可至少部分地基于涉及制造处理、成本、色域需要等的进一步的考虑来设计陷波滤波器层。
提高颜色饱和度并支持宽色域的其它方法可结合一个或更多个陷波滤波器层的使用而被使用。例如，光再生材料可被选择为在被注入的光和再生光中的不同的原色(RGB色系中的红色、绿色和蓝色等)之间具有宽的分离。光源的光谱功率分布也可被具体地调谐以减少要被陷波滤波器层滤除的隆起。在例子中，由光源发射的诸如UV光、蓝光等的激励光可配置有(例如，移动到等)远离通过光再生层106从蓝光再生的绿色和红色光谱功率分布的相对短的波长。在另一例子中，由光再生层106再生的红光可配置有(例如，移动到等)远离由光再生层106再生的那些的相对长的波长。
4.通带滤光器
可在显示系统的光学配置中使用一个或更多个带通滤光器层(膜、片材等)。这些带通滤光器可被配置为使一个或更多个特定波长范围(通带)中的光通过。在例子中，如果使用UV光源以激发显示系统中的光再生材料，那么该特定波长范围可处于UV光源的UV波长范围中。在另一例子中，如果使用蓝光源以激发显示系统中的光再生材料，那么该特定波长范围可处于蓝光源的蓝色波长范围中。如果使用其它的光源，那么该特定的波长范围可被选择为匹配该其它光源支持的波长范围。
图5A示出示例性的显示系统配置，其包括BLU(110)、光学叠层1(108)、光再生层(106)、带通滤光器层(502)、光学叠层2(104)和滤色器层(102)。图5B示出包括一个或更多个带通滤光器层(例如，502)的示例性的侧光式显示系统配置。图5C示出包括一个或更多个带通滤光器层(例如，502)的示例性的直射式显示系统配置。图6示出带通滤光器层502的示例性透射率602。带通滤光器层502的透射率602预先配置有一个或更多个通带。在所示的使用蓝光源的实施例中，对于带通滤光器层502的透射率602配置蓝色通带。也可在各种可能的实现中配置其它的通带。例如，在使用UV光源以产生色系(例如，RGB系、RGB+系等)中的原色(例如，红色、绿色和蓝色)的实施例中，可通过光再生层(例如，106)配置蓝光再生材料；可在UV波长范围中通过带通滤光器层(例如，502)配置一个或更多个通带。
在一些实施例中，带通滤光器层(例如，502)被设置在光再生层(例如，106)下面，并且与光再生层(106)相比进一步远离观察者。来自BLU 110的光首先通过带通滤光器层502。初始光(例如，蓝色等)的一部分通过光再生层106被转换成绿光和红光，而初始光的不被转换的其它部分作为蓝光通过光再生层106。蓝光和转换光可被传送到观察者；或者被拒绝、反射并且/或者重定向回BLU 110。例如，红色和绿色滤光器可拒绝初始光和转换光的一部分或更多部分远离观察者的方向并且回到BLU 110。向着观察者的光路中的附加光学介质变化(如果有的话)会导致初始光和转换光的一个或更多个部分被向着BLU 110重定向。
由于通带滤光器502的光学特性(例如，透射率602)，因此只有通带中的光通过，而不处于通带中的光被回绝。因此，通带滤光器502的存在保持高于通带滤光器502的白光以及低于通带滤光器502的特定通带中的光。例如，在使用蓝光源的实施例中，通带滤光器502的存在保持高于通带滤光器502的白光以及低于通带滤光器502的蓝光。因此，光转换局限于不处于通带中的光被捕获于其中的特定光谱区域。
在使用UV光源的实施例中，只有UV光进入通带滤光器502与BLU 110之间的光再循环区域中。从UV光再生的颜色光被带通滤光器502拒绝，并且重定向回观察者。在使用蓝光源的实施例中，只有蓝光进入通带滤光器502与BLU 110之间的光再循环区域中。其它颜色(例如，绿色和红色)光被通带滤光器502拒绝并重定向回观察者。通带滤光器(502)的存在向着观察者再循环(通过光再生层(106)再生的)转换光并由此增加该转换光的量。在存在带通滤光器的情况下，与其它情况相比，转换光在到达观察者时经过短得多的光路。在不存在通带滤光器的情况下，转换光(例如，非UV光、非蓝光等)的一些部分会经过相对长的光路，被重定向回接近于或处于光源中的空间区域，在空间上扩展成宽的角度和区域，并且，当拒绝的转换光以进一步远离来自BLU 110的初始光的光入射方向的方式分散时，导致颜色偏移(例如，黄色拖尾)。如果不存在在这里描述的技术中的通带滤光器，那么，在直射式系统中，颜色偏移劣化会特别明显或者甚至在视觉上占主导。在这种系统中，例如，当从直射式光发射器的点扩散函数的中心到外部周边的距离增加时，直射式光发射器的点扩散函数的中心的第一通光的大部分被转换，而拒绝的光分量可能被弹回并且转换成较少的绿色和红色，从而导致点扩散函数的颜色偏移。
5.光源
在这里描述的技术可被用于产生色系中的两组或更多组原色。在一些实施例中，两组或更多组原色至少包含：RGB或RGB+色系中的第一组原色，例如，第一原红色(RI)、第一原绿色(G1)、第一原蓝色(B1)等；和RGB或RGB+色系中的第二组原色，例如，第二原红色(R2)、第二原绿色(G2)、第二原蓝色(B2)等。
图7A示出示例性(前或后)光单元(110-3)，其包括一个或更多个第一光源(112-3)和一个或更多个第二光源(112-4)、一个或更多个第一光再生层(106-1)、一个或更多个第二光再生层(106-2)、一个或更多个第一滤光器层(302-1)、一个或更多个第二滤光器层(302-2)和光再循环区域702(在一些实现中，可以是光导)。这里描述的光源(例如，112-3、112-4等)可被配置在同一侧面/壁或多于一个(例如，两个、三个、四个等)的侧面/壁中的任一种中。例如，图7B示出光单元110-3中的光源112-3和112-4沿同一侧面/壁定位的替代性配置。
光单元110-3可被配置为发射和/或再生多于一组的原色。光再循环区域702可配置有一个或更多个光引导(light directing)部件，以将光再循环区域中的产生和再生的光引向通过光单元(110-3)操作的显示系统的观察者。
在一些实施例中，光单元110-3被配置为产生上述的第一和第二组原色。一个或更多个第一光源(112-3)、一个或更多个第一光再生层(106-1)和一个或更多个第一滤光器层(302-1)被配置为产生或再生第一组原色，而一个或更多个第二光源(112-4)、一个或更多个第二光再生层(106-2)和一个或更多个第二滤光器层(302-2)被配置为产生或再生第二组原色。
在一些实施例中，一个或更多个第一光源(112-3)被配置为发射具有覆盖第一蓝光(B1)的波长的波长成分的蓝光；一个或更多个第一光再生层(106-1)被配置为再生具有覆盖第一红光(R1)的波长的波长成分的红光和具有覆盖第一绿光(G1)的波长的波长成分的绿光。在一些实施例中，一个或更多个第二光源(112-4)被配置为发射具有覆盖第二蓝光(B2)的波长的波长成分的蓝光；一个或更多个第二光再生层(106-2)被配置为再生具有覆盖第二红光(R2)的波长的波长成分的红光和具有覆盖第二绿光(G2)的波长的波长成分的绿光。在各种实施例中，可以使用来自光发射器的初始光和来自光再生材料的转换光(颜色成分)的其它置换(permutation)(颜色成分)以产生第一和第二组原色。
图8示出分别由第一光源(112-3)和第二光源(112-4)产生的示例性光谱功率分布202-1和202-2；分别由第一光再生层(106-1)和第二光再生层(106-2)产生的示例性光谱功率分布204-1和204-2；分别由第一光再生层(106-1)和第二光再生层(106-2)产生的示例性光谱功率分布206-1和206-2；以及第一滤光器层302-1和第二滤光器层302-2的示例性透射率402-1和402-2。应当注意，在这里描述的用于3D或非3D显示操作的技术可与包括带宽相互重叠的那些滤色器(例如，可具有图2A的透射率212、214和216的滤色器)的各种滤色器一起使用。
在一些实施例中，第一滤光器层302-1的透射率402-1被配置或者预先配置有一个或更多个第一不透明或低透射率范围(例如，第一凹口等)。在例子中，第一低透射率范围可被配置或者预先配置于第一蓝色和绿色光谱功率分布202-1和204-1之间以及第一绿色和红色光谱功率分布204-1和206-1之间。类似地，第二滤光器层302-2的透射率402-2可被配置或者预先配置有一个或更多个第二不透明或低透射率范围(例如，第二凹口等)。在例子中，第二低透射率范围可被配置或者预先配置于第二蓝色和绿色光谱功率分布202-2和204-2之间以及第二绿色和红色光谱功率分布204-2和206-2之间。
在各种可能的实现中也可配置或预先配置其它类型的滤光器。例如，在使用UV光源以产生色系(例如，RGB系、RGB+系等)中的多组原色(例如，红色、绿色和蓝色)的实施例中，除了不同类型的绿光再生材料和不同类型的红光再生材料以外，两种不同类型的蓝光再生材料可配置光再生层(例如，106-1和106-2)；除了两组原色中的各不同颜色之间的不透明或低透射率区域以外，不透明或低透射率区域可配置在UV波长和不同类型的蓝光波长之间的滤光器层(例如，302-1和302-2)。
附加的，可选地，或者，作为替代方案，通带滤光器层可被设置在光源(112-3、112-4等)和光再生层(302-1、302-2等)之间。这些通带滤光器层可通过将来自光再生层(302-1、302-2等)的转换光捕获/保持于光再循环区域702内以使得转换光可在光再循环区域702中重定向至观察者来增加效率。
通过使用图7A和图7B所示的滤光器层，观察者通过各蓝色、绿色和红色滤光器观看的原色现在是高度饱和的颜色光。图2C所示的导致不饱和原色的重叠波长和/或凹口被避免或者明显减少，从而实现宽色域显示操作的明显改善。
可以使用分别包含色系中的整组的原色的两个不同的原色组以支持3维(3D)显示操作。第一组原色(例如，R1、G1、B1等)可被用于呈现左眼示图，而第二组原色(例如，R2、G2、B2等)可被用于呈现右眼示图。左示图和右示图一起形成3D图像。
在一些实施例中，第一组原色(R1、G1和B1)的光波长与第二组原色(R2、G2和B2)的光波长没有重叠或者具有很少的重叠。观察者可配戴一副眼镜，其左透视图被配置为透射第一和第二组原色中的一组但对于第一和第二组原色中的另一组不透明，右透视图被配置为对于第一和第二组原色中的该一组不透明但透射第一和第二组原色中的该另一组。在这里描述的技术中，在3D显示应用中不需要观察者的眼镜与3D显示系统的图像呈现操作之间的同步化。
6.像素结构
在显示系统中，可在像素结构(例如，设置在光单元外面或者里面)外面以及在像素结构内集成一个或更多个光再生层。图9A示出包含多个像素(其中的一个是像素906-1)的示例性像素结构。仅出于解释的目的，像素906-1包含均包含滤色器(例如，902)和液晶单元(904)的三个子像素。滤色器902是滤色器阵列的一部分，而液晶单元904是液晶单元阵列的一部分。液晶单元904被配置为调制沿图9A的向上方向被定向至观察者的白色透射光。经调制的白色透射光随后入射到滤色器902，该滤色器902可被配置为给予RGB或RGB+色系中的诸如红色的原色。经调制的白色透射光的一部分变为被定向至观察者的过滤光(例如，红光)，而经调制的白色透射光的剩余部分(例如，蓝光、绿光、红光的一部分等)被吸收并且/或者被滤色器902拒绝。因此，光的显著的量(＞＞50％)损失，从而导致显示系统光学低效。
图9B示出包含在滤色器与液晶单元之间配置有光再生层908-1的多个像素(其中的一个是像素906-2)的示例性像素结构。光再生层908-1配置有用于将某些波长的入射光转换成某些其它波长的再生光的光再生材料。例如，光再生层908-1包含被配置为将UV转换成蓝光、绿光和红光、将蓝光转换成绿光、将蓝光转换成红光并且/或者将绿光转换成红光的均匀成分/结构。附加地，可选地，或者，作为替代方案，光再生层908-1包含与滤色器阵列的黑色矩阵类似或者作为其延伸的黑色矩阵。黑色矩阵可被配置以防止不同子像素之间和/或不同像素之间的光泄漏。
在第一实现例子中，与图9A类似，图9B的液晶单元904被配置为接收并调制沿向上的方向被定向至观察者的白色透射光。经调制的白色透射光随后入射到光再生层908-1。光再生层908-1被配置为从经调制的白光的一部分(例如，蓝光和/或绿光)再生绿光和红光并使经调制的白光的剩余部分通过。再生的绿光和红光以及经调制的白光的通过部分入射到滤色器902，该滤色器902可被配置为给予RGB或RGB+色系中的诸如红色的原色。滤色器902处的入射光的一部分变为被定向至观察者的过滤光(例如，红光)，如被滤色器902拒绝的除过滤光或由于吸收导致的光损失以外的入射光的剩余部分(例如，蓝光、绿光、红光的一部分等)至少部分地再循环并且通过光再生层908-1被转换为可用光(例如，用于包含滤色器902和液晶单元904的子像素的红光)，从而导致与图9A的显示系统相比在光学上高效的显示系统。
在第二实现例子中，液晶单元904被配置为接收和调制沿图9A的向上的方向被定向至观察者的蓝色透射光。经调制的蓝色透射光随后入射到光再生层908-1。光再生层908-1被配置为从蓝光的一部分再生绿光和红光并使蓝光的剩余部分通过。蓝光以及再生的绿光和红光入射到滤色器902，该滤色器902可被配置为给予RGB或RGB+色系中的诸如红色的原色。滤色器902处的入射光的一部分变为被定向至观察者的过滤光(例如，红光)，而入射光的剩余部分被滤色器902吸收和/或拒绝。被滤色器902拒绝的没有吸收损失的入射光至少部分地被再循环并且通过光再生层908-1被转换成可用光(例如，用于包含滤色器902和液晶单元904的子像素的红光)，从而导致与图9A的显示系统相比在光学上高效的显示系统。
在第三实现例子中，图9B的液晶单元904被配置为接收和调制沿向上的方向被定向至观察者的UV光。经调制的UV透射光随后入射到光再生层908-1。光再生层908-1被配置为从经调制的UV光和其它的入射光(例如，UV、蓝光和/或绿光)再生蓝光、绿光和红光。再生的蓝光、绿光和红光入射到并至少部分地通过滤色器902，该滤色器902可被配置为给予RGB或RGB+色系中的诸如红色的原色/使之通过。滤色器902处的入射光的一部分变为被定向至观察者的过滤光(例如，红光)，如被滤色器902拒绝的除过滤光或由于吸收导致的光损失以外的入射光的剩余部分(例如，蓝光、绿光、红光的一部分等)至少部分地再循环并且通过光再生层908-1被转换为可用光(例如，用于包含滤色器902和液晶单元904的子像素的红光)，从而导致与图9A的显示系统相比在光学上高效的显示系统。
图9C示出包含在滤色器与液晶单元之间配置有光再生层908-2的多个像素(其中的一个是像素906-2)的示例性像素结构。光再生层908-2配置有用于将某些波长的入射光转换成某些其它波长的再生光的光再生材料。例如，光再生层908-2包含与滤色器和液晶单元的子像素或像素结构对应的构图成分/结构。红色子像素或像素中的与滤色器902和液晶单元904对应的光再生单元910(在光再生层908-2中)可被配置为将诸如UV光、蓝光和/或绿光的其它光转换成红光。绿色子像素或像素中的光再生单元(在光再生层908-2中)可被配置为将诸如UV光和/或蓝光的其它光转换成绿光。蓝色子像素或像素中的光再生单元(在光再生层908-2中)可被配置为将诸如UV光的其它光转换成蓝光并且/或者使蓝光通过。附加地，可选地，或者，作为替代方案，光再生层908-1包含与滤色器阵列的黑色矩阵类似或者作为其延伸的黑色矩阵。黑色矩阵可被配置(例如，配置有不透明的金属或非金属材料、产生不可见的红外光的光再生材料等)以防止不同子像素之间和/或不同像素之间的光泄漏。
可通过不同类型的透射光(例如，UV光、蓝光等)中的一种或更多种来照射图9C中的液晶单元。由于存在光再生层908-2，因此，如被滤色器拒绝的除过滤光或由于吸收导致的光损失以外的入射光的剩余部分至少部分地再循环并且通过光再生层908-2被转换为可用光，从而导致与图9A的显示系统相比在光学上高效的显示系统。图9D示出图9C所示的像素结构的替代性示例性像素结构。光再生层908-2可位于液晶单元和滤色器下面。因此，液晶单元和滤色器形成LCD面板。光再生层908-2包含其中不同颜色的光再生单元分别与不同颜色的滤色器对准的像素结构。并且，可在光再生层上面或下面(可选地)存在干预层(例如，BEF/DBEF等)。应当注意，在图9C和图9D中使用的用于代表光再生单元的矩形形状仅是出于解释的目的。可以使用其它的形状以实现光再生单元。在一些实施例中，例如，为了向着滤色器使光聚焦/准直化，这里描述的光再生层中的光再生单元的形状可被配置为双面凸形。
附加地，可选地，或者，作为替代方案，这里描述的黑色矩阵可配置有将蓝光、绿光和/或红光转换成较长波长(例如，诸如红外的不可见光的波长等)并由此防止不同的子像素之间和/或不同的像素之间的光泄漏的光再生材料。在一些实施例中，黑色矩阵被设置在滤色器阵列中的滤色器之间。除了光吸收材料以外或者作为其替代，黑色矩阵还可配置有将可见光转换成诸如红外光的不可见光的光再生材料。通过液晶单元(例如，在关闭状态中、在暗状态中，等等)泄漏的光可转移到黑色矩阵。为了在子像素或像素中产生代表要在显示系统中呈现的图像数据中的暗像素值的更深的黑水平，可在像素结构中配置一个或更多个光转移机构以将来自暗状态液晶单元的光转移到黑色矩阵。
附加地，可选地，或者，作为替代方案，在这里描述的光再生层中使用的光再生材料可被配置为产生宽带颜色、中间带颜色、窄带颜色、以上的组合等。例如，可以选择光再生材料以发射被配置为支持宽色域或3D显示应用的窄带颜色光。
附加地，可选地，或者，作为替代方案，陷波滤波器和通带滤光器可配置有在图9B和图9C所示的子像素或像素结构中实现的光再生层。这些陷波滤波器和通带滤光器可被用于改善光学效率和/或色域，产生饱和颜色，支持3D显示应用等。
图10A示出如下这样的示例性像素，其具有覆盖该像素中的红色、绿色和蓝色子像素的滤色器(1002-1、1002-2和1002-3)。可在滤色器1002-1、1002-2和1002-3之上形成诸如ITO膜的透明导电层。可通过使用光刻法以条带状将滤色器和分离不同子像素的滤色器的黑色矩阵构图。可在前基板(例如，玻璃等)上或附近形成或设置滤色器1002-1、1002-2和1002-3。前基板(连同液晶单元与BLU之间的另一基板)可被用于在液晶单元中封装液晶材料。可用白光照射液晶单元。滤色器1002-1、1002-2和1002-3可包含支持高衬度显示操作的被动颜色色素。
图10B示出如下这样的示例性像素，其具有覆盖像素中的红色、绿色和蓝色子像素的有色和无色滤光器(1002-4、1002-5和1002-6)。滤色器1002-4和1002-5分别包含红色和绿色光再生材料，并且分别覆盖像素中的红色和绿色子像素。无色滤光器1002-6(例如，透明接合材料)可被用于覆盖像素中的蓝色子像素。可用蓝光而不是白光照射液晶单元。
图10C示出示例性的像素。在偏光器层处于中间玻璃的顶部的情况下，ITO层可在中间玻璃上被构图。在红光再生层(红色LRL)和绿光再生层(绿色LRL)附近或上面设置或形成包含蓝色二向色镜或黄色色素的顶部(邻近)滤光器层。红色和绿色LRL可沿所有的方向发光；但是，顶部滤光器层可被配置(例如，配置有光重定向微结构等)以沿向前的方向(沿图10C的向上方向)将红光和绿光重定向。在像素的蓝色像素中的红色LRL、绿色LRL和透明层附近或下面设置或形成包含黄色二向色镜的底部(邻近)滤光器层。底部滤光器层被配置为使蓝光通过，并由此在蓝色子像素中不具有过滤效果。在一些实施例中，黑色矩阵元件可以存在于蓝色子像素中的透明层周围，但这不是必需的。顶部滤光器层吸收从顶部入射的环境光，并防止或减少红色和绿色LRL中的光再生材料的激励；否则，环境光对红色和绿色LRL中的光再生材料的激励会导致最低可实现暗水平的升高，这种升高继而会降低显示操作的衬度。偏光器层和抗反射(AR)层的放置仅是出于解释的目的被描述。可以使用除图10C或其它图所示的放置选择或空间配置以外的其它放置选择或空间配置。在一些实施例中，可以在像素的蓝色像素中的底部滤光器层上面设置一个或更多个透明材料。
图10D示出图10C所示的像素的替代性配置。图10D的像素包含分别在红色和绿色子像素之中的两个单独的红色和绿色二向色镜，以替代图10C所示的用于红色和绿色子像素两者的黄色二向色镜。为了改善实现图10D的像素配置的显示系统中的色域，红色和绿色二向色镜的透射率可被调整以使由红色和绿色LRL再生的光的频带变窄。
图10E示出图10C所示的像素的替代性配置。图10E的像素至少在红色和绿色子像素中包含UV阻挡层，以替代图10C所示的在红色和绿色子像素中的黄色二向色镜。UV阻挡层防止环境光激励红色和绿色LRL。这减少了当调制透射光处于最低水平(最低可实现暗级)时由环境光导致的红色和绿色LRL的光发射。因此，可以改善显示操作中的衬度和动态范围两者。
图10F示出图10C所示的像素的替代性配置。图10C的顶部玻璃被UV阻挡层替代。图10C的顶部滤光器层被去除。与图10E同样，UV阻挡层的存在减少了当调制透射光处于最低水平(最低可实现暗级)时由环境光导致的红色和绿色LRL的光发射。因此，可以改善显示操作中的衬度和动态范围两者。图10F的像素配置可能是实现和产生相对高的衬度的低成本方案。
如这里描述的那样，基板或玻璃(例如，顶部玻璃、盖玻璃等)可相对较薄以避免或减少串扰或光泄漏(对于激励光和被激励光两者)。可通过使用Gorilla类型或其它类型的基板或玻璃以大的TV尺寸实现基板或玻璃。附加地，可选地，或者，作为替代方案，可在盖玻璃上涂敷黄色二向色镜，随后为滤色器和平滑层。
应当注意，在这里，图中的显示系统配置、光单元配置和像素配置仅是出于解释的目的被提供。在实现这里描述的技术时，可以使用其它的配置、排列、组合、部件或层的类型等。
出于投影和显示的目的，可希望控制光源的光谱功率分布(SPD)。在通常的方法中，例如，由于光源的物理或化学成分，光源的SPD被固定。即使当使用RGB LED系统时，也只能改变部件LED的SPD的相对强度，而不能改变整个功率谱的分布(例如，偏移LED中的一个LED的峰值波长)。
在这里描述的技术中，可以使用光再生层(例如，空间梯度量子点片材/膜、具有特定光谱分布和密度/浓度的光再生材料等)以对光源的SPD整形。根据这些技术的方法不具有其它方法的限制，其原因是如进一步详细讨论的那样，可通过使用例如可被配置为将空间调制光转换成光谱调制光的空间光调制器件和光再生层根据该方法将光源的SPD任意地整形。
可以使用相同的技术以通过将基于激光器的光源的窄带宽SPD加宽成较宽带宽SPD的光来去除激光的斑点。特别地，来自激光源的窄带光可通过量子点被转换成较宽带的准直化光。
7.对光谱功率分布整形
图11示出使用来自窄带激光源的光将SPD整形。步骤1所示的短波长激光器(例如，蓝色)发射窄带(单色)射束。该射束在步骤2中被(例如，均匀、不均匀等等)加宽并投影到步骤3中所示的空间光调制器件上，该空间光调制器件可以是数字镜器件或DMD等。附加地，可选地，或者，作为替代方案，除了步骤2中的射束扩展光学器件或者作为其替代，可以使用可以是检流计、移动/振荡MEMS器件等的激光扫描器件，以在空间上调制蓝色激光束。根据所需要的复杂性以及系统的能量产出，DMD或检流计可以是1D的或2D的。
空间调制光被投射到梯度量子点片材上(步骤4)。本上下文中的“梯度”指的是量子点的再生光波长性能在片材的区域上在空间上改变。例如，对于入射到片材的左侧(A)的单色蓝色激光，量子点性能可被设为转换到400nm，而同一输入光可在片材的右侧(B)转换到700nm。介于A和B之间的空间区域可覆盖介于400和780nm之间的波带。应当注意，空间量子点梯度不必均匀地或者甚至单调地增加。事实上，任何类型的梯度分布是可能的，诸如在任何给定的空间位置具有较宽的波带或在数字投影系统中使用的再生光中的原色的加权。例如，接近A侧的区域可将输入的单色激光转换成CIE发光体A，而接近B侧的区域可将输入的单色激光转换成CIE发光体D65，由此将系统的总能量产出最优化。离开梯度量子点片材的光现在作为在步骤3中描述的检流计或DMD的空间设置的函数被空间调制。
梯度量子点片材可在一定程度上将输出光散射至不同的空间方向或方向范围。散射光可重新准直化以避免或减少能量损失并提高效率。这一点可通过使用步骤5所示的光纤准直器实现。在一些实施例中，空间取向和位置不再是关键的；可以实现任意类型的光准直化(例如，透镜、反射镜、不同形式的全内反射等)。在一些实施例中，希望的光系统的输出是具有通过检流计或DMD的空间设置被限定的希望的SPD的空间均匀光束。步骤6所示的反射镜是用于将光反射回到原始激光的光路方向中的宽带反射镜，但也可被省略或者被诸如透镜或滤光器的其它光学元件替代。
在图11中示出示例性的SPD。如图所示，窄带宽蓝色激光束被转换成CCFL光源的SPD。
使用诸如检流计或DMD的复杂空间光调制器件的替代性形式是使用光路开关，该光路开关可例如被用于将激光束物理切换到量子点片材上的特定(均匀，没有梯度)区域。通过该替代性方法，可以在不牺牲光能的情况下实现显示系统的白点的例如从D65到D50的改变，而在不实现这里描述的技术的其它方法中，一般要牺牲光能。
可以在投影系统中或者在背照式系统中实现这里描述的技术。由于可对于特定的显示应用灵活地优化梯度量子点片材的空间成分，因此，光源可非常高效并因此成本效果合算。
可通过使用量子点颜色阵列或荧光颜色阵列而不是用于给予彩色显示系统中的颜色的滤色器阵列来提高效率。红色量子点或荧光材料吸收诸如绿光和蓝光的具有较高的能量或较短的波长的光并且发射红光。绿色量子点或荧光材料吸收蓝光并且发射绿光。可通过用红色量子点或红色荧光材料替代(基于被动色素(passive pigment)的)红色滤色器、用绿色量子点或绿色荧光材料替代绿色滤色器并用清澈滤色器替代蓝色滤色器，结合由蓝色LED背照的显示系统或使用蓝色OLED的显示系统操作，实现更高的系统效率。作为产生宽带光并然后通过滤色器阻挡宽带光以产生希望的颜色的替代，可从蓝光源通过转换来发射红光和绿光，并且从蓝光源在不过滤的情况下直接发射蓝光。
可通过光刻技术处理量子点和荧光体。滤色器材料可以是在滤色器构建期间在光刻过程中混入感光剂材料中的惰性或被动色素或染料。相反，量子点和荧光材料趋于是活性的，对于环境和周围化合物敏感。可以使用包含但不限于印刷技术、光刻技术等中的任一种的各种技术，以将量子点或荧光体沉积成颜色阵列图案。
8.颜色阵列面板
这里描述的技术可被用于通过加工具有量子点或荧光体的材料的薄片材来构建具有量子点或荧光体的条带的颜色阵列面板。
在一些实施例中，具有匹配其中各像素包含多个子像素的目标显示器的子像素间距的片材厚度的材料片材可被依次层叠以构建颜色阵列面板。第一片材包含红色量子点或荧光材料，并被称为片材R。第二片材包含绿色量子点或荧光材料，并被称为片材G。没有量子点或荧光体的被动填充片材被称为片材W。图12示出以第一片材、第二片材和被动填充片材的次序层叠片材的示例性配置，这里，第一片材、第二片材和被动填充片材的各片材厚度匹配像素的红色、绿色和蓝光子像素的各子像素间距。
颜色阵列面板可被用于替代彩色LCD或OLED显示器中的滤色器面板。通过减少浪费的光，可明显提高系统效率。在例子中，LCD面板可制造为被蓝色背光背照的并且没有滤色器的单色面板。在另一例子中，OLED显示器可被构建为仅仅蓝色OLED面板，以替代具有滤色器的白色OLED。可在前面(如图13所示)、单色LCD面板后面或者甚至在光学膜(例如，双亮度增强膜(DBEF)、反射性偏光器等)后面添加包含量子点或荧光材料的颜色阵列面板。类似地，对于OLED显示器，可在前面(图13所示)添加包含量子点或荧光材料的颜色阵列面板。
图14示出构建这里描述的颜色阵列面板的示例性步骤。在图14的步骤1中，原始片材被减薄至匹配目标子像素间距的厚度。该步骤可通过使片材通过加热辊来实现。可通过工业控制系统控制诸如辊温度、辊速度、辊分离等的操作参数以实现目标厚度。原始片材的例子包含但不限于包含量子点或荧光体的塑料。图14的步骤1适用于包含量子点或荧光体的不同颜色片材以及不包含任何量子点或荧光体的填充片材的全部。
在图14的步骤2中，通过图14的步骤1处理的片材以希望的次序(例如，匹配不同颜色子像素的次序)的方式被层叠并被接合。叠层厚度等于从填充片材和不同颜色片材中的每一个贡献的总厚度。叠层厚度可进一步减薄以确保匹配目标像素间距，该目标像素间距等于从不同颜色子像素(例如，RGB色系中的RGB子像素、非RGB色系中的其它颜色子像素等)中的每一个贡献的总厚度。可在图14的步骤2中进行用于质量控制的光学测量，以确保叠层厚度和片材厚度匹配像素间距和子像素间距。
在图14的步骤3中，叠层被切成均匀宽度的条带。条带宽度确定颜色阵列面板的最终厚度。可通过包括与材料物理接触的机械手段或者通过激光切割来实现切割。
在图14的步骤4中，条带轴向旋转90°，然后，将旋转的条带层叠以形成(最终)颜色阵列面板。该处理可应用于原材料的连续卷筒。
在显示操作中，来自LCD的背光或者来自蓝色OLED的蓝光通过红色条带被转换成红光或者通过绿色条带被转换成绿光，并且/或者通过填充条带扩散。颜色阵列面板的厚度可被用作用于控制包含颜色阵列面板的显示面板的预先配置的白点的设计参数。面板厚度影响光路长度和入射的蓝光可被转换成红光和绿光的可能性。因此，图14中的颜色阵列面板的示例性构建过程的步骤3中的条带可被用于控制显示面板以实现希望的白点。
颜色阵列面板可制造为适合于不同的像素间距，其原因是，对于给定的显示器尺寸，通常存在一定范围的可用的显示分辨率。还应注意，对于具有相同像素间距的LCD和OLED，颜色阵列面板可被选择并适合于任一的显示器而无需额外的定制。
9.光源控制逻辑
图15示出根据本发明的一些可能的实施例的这里描述的显示系统中的显示逻辑(1502)的示例性配置。在一些可能的实施例中，显示逻辑1502可附加地和/或可选地包含被配置为控制显示系统中的光源(例如，BLU 110)中的部件的光源控制逻辑(1504)。显示逻辑1502可与图像数据源1506(例如，机顶盒、联网服务器或存储介质等)操作耦合，并被配置为从图像数据源1506接收图像数据。可以按包含无线电广播或以太网、高清多媒体接口(HDMI)、无线网络接口、设备(例如，机顶盒、服务器或存储介质等)等的各种方式通过图像数据源1506提供图像数据。从来自内部或外部源的图像数据接收或产生的图像帧可被显示逻辑1502使用以驱动显示系统中的光源。例如，显示逻辑1502可被配置为控制光源以用特定的强度照射一个或更多个像素或子像素。图像帧可被显示逻辑1502使用以导出在这里描述的图像呈现表面上的各种分辨率中的各种帧中的单个或集合像素值。
10.实现机构-硬件概要
根据一个实施例，通过一个或更多个专用计算设备实现这里描述的技术。专用计算设备可被硬接线以执行技术，或者可包含被永久编程以执行技术的诸如一个或更多个专用集成电路(ASIC)或场可编程门阵列(FPGA)的数字电子器件，或者可包含被编程为根据固件、存储器、其它的存储设备或组合中的程序指令执行技术的一个或更多个通用硬件处理器。这种专用计算设备也可通过定制编程来组合定制硬接线逻辑、ASIC或FPGA以实现技术。这种专用计算设备可以是台式计算机系统、便携式计算机系统、手持设备、联网设备或加入硬接线和/或程序逻辑以实现技术的任何其它设备。
例如，图16是示出可实现本发明的实施例的计算机系统1600的框图。计算机系统1600包括用于传送信息的总线1602或其它通信机构以及与总线1602耦合的用于处理信息的硬件处理器1604。硬件处理器1604可以为例如通用微处理器。
计算机系统1600还包括与总线1602耦合的用于存储信息和由处理器1604执行的指令的主存储器1606，诸如随机存取存储器(RAM)或其它的动态存储器件。主存储器1606还可被用于在执行要由处理器1604执行的指令的过程中存储临时变量或其它的中间信息。当存储于处理器1604可访问的非暂态存储介质中时，这种指令使得计算机系统1600变为被定制为执行在指令中规定的操作的专用机器。
计算机系统1600还包含与总线1602耦合的用于存储用于处理器1604的静态信息和指令的只读存储器(ROM)1608或其它的静态存储设备。诸如磁盘或光盘的存储设备1610被设置并与总线1602耦合以用于存储信息和指令。
计算机系统1600可通过总线1602与用于向计算机用户显示信息的诸如液晶显示器的显示器1612耦合。包括数字字母和其它键的输入设备1616与总线1602耦合以用于向处理器1604传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是用于向处理器1604传送方向信息和命令选择并用于控制显示器1612上的光标移动的光标控制器1616，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键。该输入设备典型地具有允许设备规定面中位置的在两个轴(即第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))上的两个自由度。
计算机系统1600可通过使用与计算机系统组合以导致计算机系统1600成为专用机器的定制的硬接线逻辑、一个或更多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑实现这里描述的技术。根据一个实施例，响应处理器1604执行包含于主存储器1606中的一个或更多个指令的一个或更多个序列，由计算机系统1600执行这里描述的技术。这些指令可从诸如存储设备1610的另一存储介质被读取到主存储器1606中。包含于主存储器1606中的指令的序列的执行导致处理器1604执行这里描述的处理步骤。在替代性实施例中，作为软件指令的替代，或者与其组合，可以使用硬接线电路。
这里使用的术语“存储介质”指的是存储导致机器以特定的方式操作的数据和/或指令的任何非暂态介质。这种存储介质可包含非易失性介质和/或易失性介质。非易失性介质包含例如光盘或磁盘，诸如存储设备1610。易失性介质包含动态存储器，诸如主存储器1606。存储介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其它的磁数据存储介质、CD-ROM、任何其它光学数据存储介质、具有孔图案的任何物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其它存储器芯片或盒子。
存储介质与传送介质明显不同，但可结合其一起使用。传送介质参与在存储介质之间传送信息。例如，传送介质包含共轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线1602的导线。传送介质还可采取诸如在无线电波和红外数据通信中产生的那些的声波或光波的形式。
各种形式的介质可涉及将一个或更多个指令的一个或更多个序列携带到处理器1604以供执行。例如，最初可在远程计算机的磁盘或固态驱动器上承载指令。远程计算机可将指令加载到其动态存储器中并且通过使用调制解调器在电话线上发送指令。计算机系统1600本地的调制解调器可在电话线上接收数据并使用红外传送器以将数据转换成红外信号。红外检测器可接收在红外信号中承载的数据，并且，适当的电路可在总线1602上放置该数据。总线1602将该数据携带到主存储器1606，处理器1604从该主存储器1606检索并执行指令。由主存储器1606接收的指令可以可选地在被处理器1604执行之前或之后存储于存储设备1610上。
计算机系统1600还包含与总线1602耦合的通信接口1618。通信接口1618提供与网络链接1620耦合的双向数据通信，该网络链接1620与局域网络1622连接。例如，通信接口1618可以是综合业务数字网络(ISDN)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器或用于提供与相应类型的电话线的数据通信连接的调制解调器。作为另一例子，通信接口1618可以是用于提供与兼容的LAN的数据通信连接的局域网络(LAN)卡。也可实现无线链接。在任何这种实现中，通信接口1618发送并接收承载代表各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光学信号。
网络链路1620典型地通过一个或更多个网络向其它的数据装置提供数据通信。例如，网络链路1620可通过局域网1622向主机计算机1624或者向通过因特网服务提供商(ISP)1626操作的数据设备提供连接。ISP 1626继而通过现在一般称为“因特网”1628的世界范围分组数据通信网络提供数据通信服务。局域网1622和因特网1628均使用携带数字数据流的电气信号、电磁信号或光学信号。通过各种网络的信号和处于网络链路1620上并且通过承载来往于计算机系统1600的数字数据的通信接口1618的信号是传送介质的示例性形式。
计算机系统1600可通过网络、网络链路1620和通信接口1618发送消息并接收包含程序代码的数据。在因特网的例子中，服务器1630可通过因特网1628、ISP 1626、局域网1622和通信接口1618传送对于应用程序的请求代码。
接收的代码可在其被接收到时由处理器1604被执行，并且/或者存储于存储设备1610或其它的非易失性存储器中以供以后的执行。
11.等同、扩展、替代和混杂
在前面的描述中，已经参照可以根据实现方式而变化的大量特定细节描述了本发明实施例。因此，本发明的唯一和排他的指示以及申请人意图认为是本发明的是以发出权利要求的包括任何后续校正的特定形式从本申请发出的权利要求。对于这些权利要求中包含的术语的在此明确地阐述的任何定义应决定权利要求中所使用的这些术语的意义。因此，权利要求中未明确地陈述的限制、元件、性质、特征、优点和属性不应以任何方式限制该权利要求的范围。相应地，说明书和附图被看作是说明性的而不是限制性的。
因此，本发明可被表现为文中描述的形式中的任一种，该形式包括但不限于以下的描述了本发明的一些部分的结构、特征和功能性的列举示例性实施例(EEE)的表格。
表1
EEE1.一种显示系统，包括：
一个或更多个光源，被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光；
一个或更多个光再生层，被配置为被第一光激励并将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应的二次光谱分量；和
一个或更多个陷波滤波器层，被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
EEE2.如EEE1所述的显示系统，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
EEE3.如EEE1所述的显示系统，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
EEE4.如EEE1所述的显示系统，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料或远程荧光材料中的一个或更多个。
EEE5.如EEE1所述的显示系统，还包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
一个或更多个滤色器层，被配置为对于多个子像素中的各个子像素给予指定的原色；和
零个或更多个附加的光学叠层。
EEE6.如EEE1所述的显示系统，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个和一个或更多个陷波滤波器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
EEE7.如EEE1所述的显示系统，其中，一个或更多个陷波滤波器层以及一个或更多个光再生层的至少一个不属于显示系统的任何光单元。
EEE8.如EEE1所述的显示系统，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，所述至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充(full complement)，其中，多个一次光谱分量与多个非重叠光波长范围对应，并且其中，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
EEE9.如EEE1所述的显示系统，其中，显示系统被配置为再循环包含源自一个或更多个光源的光、通过一个或更多个光再生层再生的光或被显示系统中的一个或更多个部件反射的光中的一个或更多个的透射光的至少一部分。
EEE10.一种显示系统，至少包括：
一个或更多个光源，被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光，其中，第一光谱功率分布包含一个或更多个第一光谱分量；
一个或更多个通带滤光器层，被配置为使由所述一个或更多个第一光谱分量代表的一个或更多个第一波长带的光通过，并反射一个或更多个原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含在一个或更多个第一波长带外面的波长；和
一个或更多个光再生层，被配置为被由一个或更多个通带滤光器过滤的第一光激励并将再循环光以及经过滤的第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE11.如EEE10所述的显示系统，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
EEE12.如EEE10所述的显示系统，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
EEE13.如EEE10所述的显示系统，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料或远程荧光材料中的一个或更多个。
EEE14.如EEE10所述的显示系统，还包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
一个或更多个滤色器层，被配置为对于多个子像素中的各个子像素给予指定的原色；和
零个或更多个附加的光学叠层。
EEE15.如EEE10所述的显示系统，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个以及一个或更多个通带滤光器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
EEE16.如EEE10所述的显示系统，其中，一个或更多个通带滤光器层以及一个或更多个光再生层中的至少一个不属于显示系统的任何光单元。
EEE17.如EEE10所述的显示系统，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，所述至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充，其中，多个一次光谱分量与多个非重叠光波长范围对应，并且其中，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
EEE18.如EEE10所述的显示系统，其中，第二光还包含不与一个或更多个原色对应的二次光谱分量，并且，显示系统还包括被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分滤除二次光谱分量的一个或更多个陷波滤波器层，其中第二光的所述部分被引向显示系统的观察者并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
EEE19.一种显示系统，至少包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透射光；
一个或更多个滤色器层，被配置为向着显示系统的观察者使多个原色中的一个或更多个原色的光通过并拒绝多个原色中的一个或更多个其它原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含通过一个或更多个滤色器层被过滤的透射光的至少一部分；和
一个或更多个光再生层，设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个滤色器层之间、被配置为由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励并将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE20.如EEE19所述的显示系统，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的不同原色的子像素上的光再生材料的均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
EEE21.如EEE19所述的显示系统，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
EEE22.如EEE19所述的显示系统，其中，一个或更多个滤色器层包含反射一个或更多个其它原色的光的二向色镜。
EEE23.如EEE19所述的显示系统，其中，显示系统还包含设置在一个或更多个光再生层与一个或更多个光调制层之间的一个或更多个第二滤色器层。
EEE24.如EEE23所述的显示系统，其中，一个或更多个第二滤色器层包含被配置为拒绝一个或更多个原色的光的均匀二向色镜。
EEE25.如EEE23所述的显示系统，其中，一个或更多个第二滤色器层包含被配置为在多个子像素中的相应的原色的子像素上使一个或更多个原色的光通过的非均匀二向色镜。
EEE26.一种显示系统，至少包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透射光；
一个或更多个光学层，被配置为使环境光衰减；和
一个或更多个光再生层，设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个光学层之间、被配置为由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励并将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE27.如EEE26所述的显示系统，其中，一个或更多个光学层包含如下中的至少一个：一个或更多个偏光器层、一个或更多个抗反射涂层或一个或更多个UV阻挡层。
EEE28.如EEE26所述的显示系统，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸，并且，至少一个光再生层在至少一个光再生层的子像素部分之间包含黑色矩阵。
EEE29.如EEE28所述的显示系统，其中，黑色矩阵包含被配置为将原色的光转换成不可见光的光再生材料。
EEE30.一种光源，至少包括：
一个或更多个光源，被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光束；
一个或更多个光再生层，被配置为由第一光谱功率的光激励并将第一光谱功率分布的光转换成第二光谱功率分布的第二光，其中，一个或更多个光再生层包含具有光再生材料的梯度分布或光再生材料的其它空间分布中的一个的至少一个光再生层；和
一个或更多个光学部件，被配置为将第一光束重定向至一个或更多个光再生层的光接收表面中。
EEE31.如EEE30所述的光源，还包括被配置为设定一个或更多个光学部件的一个或更多个光重定向性能的控制机构，其中，一个或更多个光重定向性能基于包含第一光谱功率分布、第二光谱功率分布、以及再生材料的梯度分布或光再生材料的其它空间分布中的所述一个的输入参数被设定，并且，一个或更多个光重定向性能确定在单位时间内被一个或更多个光再生层的不同部分接收到的特定照射量。
EEE32.如EEE30所述的光源，其中，一个或更多个光学部件包含静止射束扩展光学部件或非静止射束重定向部件中的一个或更多个。
EEE33.一种方法，包括：
单独地将两个或更多个叠层片材中的各叠层片材减薄至各自厚度，其中，所述两个或更多个叠层片材中的至少一个包含光再生材料，并且其中，所述两个或更多个叠层片材中的各叠层片材与多个子像素类型中的各子像素类型对应；
以匹配在一个或更多个显示面板中层叠多个子像素类型的次序的次序层叠所述两个或更多个叠层片材；
在沿所述两个或更多个叠层片材的平面方向中的一个在层叠的所述两个或更多个叠层片材之上施加机械压力以实现特定总厚度；
沿所述两个或更多个层叠片材的平面方向中的所述一个跨着所述两个或更多个层叠片材中的每一个将层叠的两个或更多个层叠片材重复切割成层叠区段，其中，层叠区段中的每一个具有相同的特定厚度；
围绕所述两个或更多个层叠片材的平面方向中的所述一个将层叠区段旋转90度；和
沿平面方向中的所述一个相互层叠该层叠区段以形成沿平面方向中的所述一个包含两个或更多个叠层片材的特定间距的光再生层，其中，光再生层中的两个或更多个叠层片材的特定间距匹配一个或更多个显示面板中的多个子像素类型的间距。
EEE34.如EEE33所述的方法，其中，光再生材料包含量子点材料或远程荧光材料中的至少一种。
EEE35.如EEE33所述的方法，其中，多个子像素类型中的各子像素类型赋予色系中的各原色。
EEE36.通过如EEE33～35所述的方法中的任一种制造的一个或更多个光再生层。
EEE37.一种显示系统，包括通过如EEE33～35所述的方法中的任一种制造的一个或更多个光再生层。
EEE38.一种方法，包括：
通过一个或更多个光源发射具有第一光谱功率分布的第一光；
用第一光激励一个或更多个光再生层以将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应的二次光谱分量；和
通过一个或更多个陷波滤波器层接收第二光的一部分，其中，一个或更多个陷波滤波器层从第二光的所述部分滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
EEE39.如EEE38所述的方法，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
EEE40.如EEE38所述的方法，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
EEE41.如EEE38所述的方法，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料或远程荧光材料中的一个或更多个。
EEE42.如EEE38所述的方法，还包括：
通过一个或更多个光调制层调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
通过一个或更多个滤色器层对于多个子像素中的各个子像素给予指定的原色。
EEE43.如EEE38所述的方法，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个以及一个或更多个陷波滤波器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
EEE44.如EEE38所述的方法，其中，一个或更多个陷波滤波器层以及一个或更多个光再生层中的至少一个不属于显示系统的任何光单元。
EEE45.如EEE38所述的方法，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，所述至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充，其中，多个一次光谱分量与多个非重叠光波长范围对应，并且其中，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
EEE46.如EEE38所述的方法，其中，显示系统被配置为再循环包含源自一个或更多个光源的光、通过一个或更多个光再生层再生的光或被显示系统中的一个或更多个部件反射的光中的一个或更多个的透射光的至少一部分。
EEE47.一种方法，包括：
通过一个或更多个光源发射具有第一光谱功率分布的第一光，其中，第一光谱功率分布包含一个或更多个第一光谱分量；
通过一个或更多个通带滤光器层使由一个或更多个第一光谱分量代表的一个或更多个第一波长带的光并反射一个或更多个原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含在一个或更多个第一波长带外面的波长；和
用通过一个或更多个通带滤光器被过滤的第一光激励一个或更多个光再生层以将再循环光和经过滤的第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE48.如EEE47所述的方法，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
EEE49.如EEE47所述的方法，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
EEE50.如EEE47所述的方法，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料或远程荧光材料中的一个或更多个。
EEE51.如EEE47所述的方法，还包括：
通过一个或更多个光调制层调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
通过一个或更多个滤色器层对于多个子像素中的各个子像素给予指定的原色。
EEE52.如EEE47所述的方法，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个和一个或更多个通带滤光器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
EEE53.如EEE47所述的方法，其中，一个或更多个通带滤光器层以及一个或更多个光再生层中的至少一个不属于显示系统的任何光单元。
EEE54.如EEE47所述的方法，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，所述至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充，其中，多个一次光谱分量与多个非重叠光波长范围对应，并且其中，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
EEE55.如EEE47所述的方法，其中，第二光还包含不与一个或更多个原色对应的二次光谱分量，并且其中，显示系统还包括被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分滤除二次光谱分量的一个或更多个陷波滤波器层，其中第二光的所述部分被引向显示系统的观察者并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
EEE56.一种方法，包括：
通过一个或更多个光调制层调制透射光；
通过一个或更多个滤色器层向着显示系统的观察者使多个原色中的一个或更多个原色的光通过并拒绝多个原色中的一个或更多个其它原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含通过一个或更多个滤色器层被过滤的透射光的至少一部分；和
由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个滤色器层之间的一个或更多个光再生层，以将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE57.如EEE56所述的方法，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的不同原色的子像素上的光再生材料的均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
EEE58.如EEE56所述的方法，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
EEE59.如EEE56所述的方法，其中，一个或更多个滤色器层包含反射一个或更多个其它原色的光的二向色镜。
EEE60.如EEE56所述的方法，其中，显示系统还包含设置在一个或更多个光再生层与一个或更多个光调制层之间的一个或更多个第二滤色器层。
EEE61.如EEE60所述的方法，其中，一个或更多个第二滤色器层包含被配置为拒绝一个或更多个原色的光的均匀二向色镜。
EEE62.如EEE60所述的方法，其中，一个或更多个第二滤色器层包含被配置为在多个子像素中的相应的原色的子像素之上使一个或更多个原色的光通过的非均匀二向色镜。
EEE63.一种方法，包括：
通过一个或更多个光调制层调制透射光；
通过一个或更多个光学层使环境光衰减；和
用从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个光学层之间的一个或更多个光再生层，以将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含一个或更多个原色的一次光谱分量。
EEE64.如EEE63所述的方法，其中，一个或更多个光学层包含一个或更多个偏光器层、一个或更多个抗反射涂层或一个或更多个UV阻挡层中的至少一个。
EEE65.如EEE63所述的方法，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素之上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸，并且其中，至少一个光再生层在至少一个光再生层的子像素部分之间包含黑色矩阵。
EEE66.如EEE65所述的方法，其中，黑色矩阵包含被配置为将原色的光转换成不可见光的光再生材料。
EEE67.一种方法，包括：
通过一个或更多个光源发射具有第一光谱功率分布的第一光束；
用第一光谱功率分布的光激励一个或更多个光再生层以将第一光谱功率的光转换成第二光谱功率分布的第二光，其中，一个或更多个光再生层包含具有光再生材料的梯度分布或光再生材料的其它空间分布中的一个的至少一个光再生层；和
通过一个或更多个光学部件将第一光束重定向到一个或更多个光再生层的光接收表面中。
EEE68.如EEE67所述的方法，还包括通过配置的控制机构设定一个或更多个光学部件的一个或更多个光重定向性能，其中，一个或更多个光重定向性能基于包含第一光谱功率分布、第二光谱功率分布、以及再生材料的梯度分布或光再生材料的其它空间分布中的所述一个的输入参数被设定，并且其中，一个或更多个光重定向性能确定在单位时间内被一个或更多个光再生层的不同部分接收到的特定照射量。
EEE69.如EEE67所述的方法，其中，一个或更多个光学部件包含静止射束扩展光学部件或非静止射束重定向部件中的一个或更多个。
EEE70.一种装置，包括处理器并被配置为执行如EEE38～69中的任一项所述的方法。
EEE71.一种计算机可读存储介质，存储当通过一个或更多个处理器执行时导致执行如EEE38～69中的任一项所述的方法的软件指令。
EEE72.一种计算设备，包括一个或更多个处理器和一个或更多个存储介质，该一个或更多个存储介质存储当通过一个或更多个处理器执行时导致执行如EEE38～69中的任一项所述的方法的一组指令。

Claims (31)

1.一种显示系统，包括：
一个或更多个光源，被配置为发射具有第一光谱功率分布的第一光；
一个或更多个光再生层，被配置为被第一光激励并将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应、而与原色之间的中间色对应的二次光谱分量；和
一个或更多个陷波滤波器层，被配置为接收第二光的一部分并从第二光的所述部分中滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者，并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
2.如权利要求1所述的显示系统，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
3.如权利要求1所述的显示系统，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
4.如权利要求1所述的显示系统，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料。
5.如权利要求1所述的显示系统，还包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
一个或更多个滤色器层，被配置为对于多个子像素中的各个子像素赋予指定的原色；和
零个或更多个附加的光学叠层。
6.如权利要求1所述的显示系统，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个和一个或更多个陷波滤波器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
7.如权利要求1所述的显示系统，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充，多个一次光谱分量与多个非重叠的光波长范围对应，并且，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
8.如权利要求1所述的显示系统，其中，显示系统被配置为再循环包含源自一个或更多个光源的光、通过一个或更多个光再生层再生的光或被显示系统中的一个或更多个部件反射的光中的一个或更多个的透射光的至少一部分。
9.一种显示系统，至少包括：
一个或更多个光调制层，被配置为调制透射光；
一个或更多个滤色器层，被配置为向着显示系统的观察者使多个原色中的一个或更多个原色的光通过并拒绝多个原色中的一个或更多个其它原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含通过一个或更多个滤色器层被过滤的透射光的至少一部分；和
一个或更多个光再生层，设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个滤色器层之间、被配置为由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励并将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量以及与原色之间的中间色对应的二次光谱分量。
10.如权利要求9所述的显示系统，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的不同原色的子像素上的光再生材料的均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
11.如权利要求9所述的显示系统，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
12.如权利要求9所述的显示系统，其中，一个或更多个滤色器层包含反射一个或更多个其它原色的光的二向色镜。
13.如权利要求9所述的显示系统，其中，显示系统还包含设置在一个或更多个光再生层与一个或更多个光调制层之间的一个或更多个第二滤色器层。
14.一种显示方法，包括：
通过一个或更多个光源发射具有第一光谱功率分布的第一光；
用第一光激励一个或更多个光再生层以将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应、而与原色之间的中间色对应的二次光谱分量；和
通过一个或更多个陷波滤波器层接收第二光的一部分，其中，一个或更多个陷波滤波器层从第二光的所述部分滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者，并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
15.如权利要求14所述的方法，其中，第一光包含UV光谱分量或蓝光光谱分量中的一个或更多个。
16.如权利要求14所述的方法，其中，一个或更多个光源包含激光光源、发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)中的一个或更多个。
17.如权利要求14所述的方法，其中，光再生层中的至少一个包含量子点材料或远程荧光材料中的一个或更多个。
18.如权利要求14所述的方法，还包括：
通过一个或更多个光调制层调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光；
通过一个或更多个滤色器层对于多个子像素中的各个子像素赋予指定的原色。
19.如权利要求14所述的方法，其中，一个或更多个光源中的至少一个、一个或更多个光再生层中的至少一个和一个或更多个陷波滤波器层中的至少一个形成显示系统的光单元。
20.如权利要求14所述的方法，其中，一个或更多个陷波滤波器层和一个或更多个光再生层中的至少一个不属于显示系统的任何光单元。
21.如权利要求14所述的方法，其中，一次光谱分量代表至少两组的原色，其中，至少两组的原色中的各组被配置为支持原色系统的完全补充，多个一次光谱分量与多个非重叠的光波长范围对应，并且，至少两组的原色中的多个一次光谱分量中的每一个处于多个非重叠光波长范围中的相应光波长范围中。
22.如权利要求14所述的方法，其中，显示系统被配置为再循环包含源自一个或更多个光源的光、通过一个或更多个光再生层再生的光或被显示系统中的一个或更多个部件反射的光中的一个或更多个的透射光的至少一部分。
23.一种显示方法，包括：
通过一个或更多个光调制层调制透射光；
通过一个或更多个滤色器层向着显示系统的观察者使多个原色中的一个或更多个原色的光通过并拒绝多个原色中的一个或更多个其它原色的光，其中，一个或更多个原色的光包含通过一个或更多个滤色器层被过滤的透射光的至少一部分；和
由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个滤色器层之间的一个或更多个光再生层，以将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量以及与原色之间的中间色对应的二次光谱分量。
24.如权利要求23所述的方法，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的不同原色的子像素上的光再生材料的均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
25.如权利要求23所述的方法，其中，一个或更多个光再生层包含至少一个光再生层，该至少一个光再生层通过在多个子像素中的相应的原色的子像素上的被配置为产生一个或更多个原色的光再生材料的非均匀分布而跨着所述多个子像素延伸。
26.如权利要求23所述的方法，其中，一个或更多个滤色器层包含反射一个或更多个其它原色的光的二向色镜。
27.如权利要求23所述的方法，其中，显示系统还包含设置在一个或更多个光再生层与一个或更多个光调制层之间的一个或更多个第二滤色器层。
28.一种计算设备，包括一个或更多个处理器和一个或更多个存储介质，该一个或更多个存储介质存储有当通过一个或更多个处理器执行时导致执行如权利要求14到27中任一项所述的方法的一组指令。
29.一种显示设备，包括：
用于通过一个或更多个光源发射具有第一光谱功率分布的第一光的装置；
用于用第一光激励一个或更多个光再生层以将再循环光和第一光的至少一部分转换成第二光的装置，第二光包含(a)与一个或更多个原色对应的一次光谱分量和(b)不与所述一个或更多个原色对应、而与原色之间的中间色对应的二次光谱分量；和
用于通过一个或更多个陷波滤波器层接收第二光的一部分的装置，其中，一个或更多个陷波滤波器层从第二光的所述部分滤除二次光谱分量，其中，第二光的所述部分被引向显示系统的观察者，并被配置为呈现观察者能够观看的图像。
30.如权利要求29所述的设备，还包括：
用于通过一个或更多个光调制层调制透过显示系统的多个子像素中的各个子像素的光的装置；
用于通过一个或更多个滤色器层对于多个子像素中的各个子像素赋予指定的原色的装置。
31.一种显示设备，包括：
用于通过一个或更多个光调制层调制透射光的装置；
用于通过一个或更多个滤色器层向着显示系统的观察者使多个原色中的一个或更多个原色的光通过并拒绝多个原色中的一个或更多个其它原色的光的装置，其中，一个或更多个原色的光包含通过一个或更多个滤色器层被过滤的透射光的至少一部分；和
用于由从一个或更多个光再生层的至少一侧透过一个或更多个光再生层的光的一个或更多个特定光谱分量激励设置在一个或更多个光调制层与一个或更多个滤色器层之间的一个或更多个光再生层，以将光的一个或更多个特定光谱分量的至少一部分转换成第二光的装置，第二光包括包含所述一个或更多个原色的一次光谱分量以及与原色之间的中间色对应的二次光谱分量。
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