CN103998980A - 高功率效率液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于提高显示器的功率效率的系统、方法和计算机程序产品。示例性系统包括可以或者在透射模式或者在反射模式操作的半透反射显示器，以及在照明源的透射谱中具有一个或多个不同峰的照明源，其中在透射操作模式期间来自照明源的光被引导到半透反射显示器。对于透射操作模式，半透反射显示器的透射谱配置成基本上匹配照明源的透射谱，使得半透反射显示器的透射谱中的一个或多个窄通带与照明源的透射谱中的一个或多个不同峰基本上交叠。对于反射操作模式，半透反射显示器的反射谱与半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。

Description

高功率效率液晶显示器

背景技术

与半透反射显示器或者纯反射显示器相比，透射显示器在许多领域中提供增强的性能。透射显示器由照明源/光源(例如背光)从背部被照明，并且从相对侧(即“前方”)被观看。这种类型的显示器可以用于要求高亮度水平的应用(例如，计算机显示器、电视、个人数字助理(PDA)、移动电话等)。不幸的是，用于照明透射显示器的照明源通常消耗的功率比显示器大得多。

此问题的一个解决方案是使显示器为反射或半透反射的。(例如在数字手表或计算器中发现的)反射显示器由被位于显示器后方的漫射反射器反射的外部光照明。尽管照明源的缺失降低了反射显示器中的功耗，这种显示器上的对比度典型地比透射显示器上的对比度差。取决于氛围光，半透反射显示器或者作为透射显示器或者作为反射显示器来操作。例如，半透反射显示器在外部光水平高时在反射模式中操作，并且在较暗环境中经由背光在透射模式中操作。不幸的是，半透反射显示器在透射模式中不如透射显示器那么功率高效，并且在反射模式中不如反射显示器那么功率高效。因此，需要一种使半透反射显示器更加功率高效的方法。

发明内容

本发明各实施例涉及用于提高显示器的功率效率的系统、方法和计算机程序产品。在一些实施例中，示例性方法包括：提供照明源，在该照明源的透射谱中具有一个或多个不同峰；提供半透反射显示器，该半透反射显示器具有透射操作模式和反射操作模式；在透射操作模式期间，将来自该照明源的光引导到该半透反射显示器；对于透射操作模式，配置该半透反射显示器的透射谱以基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的一个或多个窄通带基本上与该照明源的透射谱中的一个或多个不同峰交叠；以及在反射操作模式期间，使得来自氛围光源的光能够照明该半透反射显示器，其中对于反射操作模式，该半透反射显示器的反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地(inversely)关联。

在一些实施例中，在该反射模式期间，该照明源不将光引导到该半透反射显示器。在一些实施例中，该显示器为液晶显示器。在一些实施例中，该照明源包括一个或多个纳米LED或者一个或多个窄谱光源。在一些实施例中，该照明源包括一个或多个纳米线/管或一个或多个量子点。在一些实施例中，该照明源包括一个或多个激光器。

在一些实施例中，该照明源的透射谱可以被调整，使得该照明源的透射谱中的一个或多个不同峰可以被偏移。在一些实施例中，引导步骤包括：在透射操作模式期间，经由一个或多个光管就来自该照明源的光引导到该半透反射显示器。在一些实施例中，一个或多个光管置于该半透反射显示器下方并且其中一个或多个照明源置于该半透反射显示器的左侧或右侧。

在一些实施例中，该半透反射显示器包括半透反射层，该半透反射层或者集成到该半透反射显示器中或者为不同于该半透反射显示器的分离箔。在一些实施例中，该照明源提供红光、绿光和蓝光，使得该照明源的透射谱中的一个或多个不同峰对应于与红光、绿光和蓝光关联的峰。

在一些实施例中，该半透反射显示器包括像素阵列，该像素阵列包括一个或多个像素，其中每个像素或者不包括子像素或者包括与一种或多种颜色关联的一个或多个子像素。在一些实施例中，该半透反射显示器为场顺序显示器，该场顺序显示器在显示与不同颜色关联的各图像之间切换，其中与特定颜色关联的图像在预定时间间隔期间被显示。在一些实施例中，该照明源在发射与不同颜色关联的光之间切换，使得在该预定时间间隔期间该照明源发射与该特定颜色关联的光。在一些实施例中，在该反射模式期间该半透反射显示器不反射颜色。在一些实施例中，其中该半透反射显示器还包括滤色器，使得在该反射模式期间颜色被反射。

在一些实施例中，该照明源包括被激活的第一组小型照明源和被去激活的第二组小型照明源，使得在该半透反射显示器上呈现的图像的第一部分比在该半透反射显示器上呈现的图像的第二部分暗。

在一些实施例中，引导步骤包括：在透射操作模式期间，经由漫射器将来自该照明源的光引导到该半透反射显示器，其中该漫射器控制来自该照明源的光如何被分布在该半透反射显示器上。

在一些实施例中，提供一种用于提高半透反射显示器的功率效率的系统。在一些实施例中，该系统包括：半透反射显示器，其可以或者在透射模式或者在反射模式中操作；以及照明源，在该照明源的透射谱中具有至少一个不同峰，其中在透射操作模式期间，来自该照明源的光被引导到该半透反射显示器。对于透射操作模式，该半透反射显示器的透射谱配置成基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的一个或多个窄通带与该照明源的透射谱中的一个或多个不同峰基本上交叠。对于反射操作模式，该半透反射显示器的反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。附加地，该系统可以配置成执行上述示例性方法中描述的过程。

在一些实施例中，提供一种用于提高半透反射显示器的功率效率的计算机程序产品。在一些实施例中，该计算机程序产品包括非瞬时性计算机可读介质，该介质包括代码，该代码配置成致使计算机：配置该半透反射显示器的属性，其中该半透反射显示器具有透射操作模式和反射操作模式；建立与照明源关联的透射谱的一个或多个不同峰；发起在透射操作模式期间将来自该照明源的光提供到该半透反射显示器；对于透射操作模式，配置该半透反射显示器的透射谱以基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的一个或多个窄通带与该照明源的透射谱中的一个或多个不同峰基本上交叠；以及对于反射操作模式，配置该半透反射显示器的反射谱，使得该反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。附加地，该计算机程序产品可以配置成执行在上述示例性方法中描述的过程。

附图说明

因而已经概括地描述了本发明各实施例，现在将参考附图，附图中：

图1为图示根据本发明各实施例的包括显示器的示例性装置的框图；

图2的框图在部分侧视图中图示根据本发明各实施例的图1的装置的显示器的部分截面图；

图3为图示根据本发明各实施例的图2的像素阵列的像素的框图；

图4为图示根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的系统环境的实施例的框图；

图5为图示根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的系统环境的另一实施例的框图；

图6为图示根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的系统环境的另一实施例的框图；

图7为图示根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的系统环境的另一实施例的框图；以及

图8为图示根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的一般过程流程的流程图。

具体实施方式

在下文中参考附图现在可以更全面地描述本发明的各实施例，其中在附图中示出了本发明的一些但不是全部的实施例。实际上，本发明可以按许多不同形式实施并且不应被解读为受限于此处列举的各实施例；相反，这些实施例被提供，使得此公开内容可以满足可适用的法律规定。相似的标记始终指代相似的元件。

本发明各实施例涉及用于提高半透反射显示器的功率效率的系统、方法和计算机程序产品。如此处所使用，半透反射显示器包括半透反射体或半透反射层。在一些实施例中，此半透反射层被集成到显示器中。在其它实施例中，半透反射层可以被提供为不同于显示器的箔。在本发明各实施例中，至少部分地基于提供光到显示器和/或半透反射层的照明源的光谱属性，配置或最优化该半透反射层的属性。如前文解释，该半透反射层可具有两个操作模式：透射模式和反射模式。

如此处所使用，透射模式中的功率效率为在透射模式中实际用于照明半透反射显示器的功率数量与由照明源提供的功率数量的比例。如此处所使用，反射模式中的功率效率为在反射模式中实际用于照明半透反射显示器的功率数量与与半透反射显示器关联的光传感器确定的与氛围光功率数量关联的功率数量的比例。

在一些传统半透反射显示器中，当与反射模式相比时，透射模式与更高的功率效率关联。这是因为半透反射显示器的构造或配置使得当与反射模式相比时，透射模式被给予更高优先级。这意味着半透反射显示器被设计用于提高与接收来自照明源的发射光以及使用来自照明源的发射光来照明半透反射显示器关联的功率效率。这还意味着半透反射显示器不被设计用于提高与接收氛围光以及使用所接收的氛围光来照明显示器关联的功率效率。

在其它传统半透反射显示器中，当与透射模式相比时，反射模式与更高的功率效率关联。这是因为半透反射显示器的构造或配置使得当与透射模式相比时，反射模式被给予更高优先级。这意味着半透反射显示器不被设计用于提高与接收来自照明源的发射光以及使用发射光来照明半透反射显示器关联的功率效率。相反，这意味着半透反射显示器被设计用于提高与接收氛围光以及使用所接收的氛围光来照明显示器关联的功率效率。

因此，出于提高半透反射显示器的功率效率的目的，在透射模式和反射模式之间存在固有冲突。通过提供方法、系统和计算机程序产品以针对透射模式和反射模式二者同时提高半透反射显示器的功率效率，本发明解决了此冲突。

如此处所使用，装置可以包括无线电话；可以将蜂窝无线电话与数据处理、传真和数据通信能力组合的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电话、传呼机、互联网/内联网访问、网页浏览器、记事簿、日历、多普勒接收机和/或全球定位系统(GPS)接收机的个人数字助理(PDA)；膝上型计算机；GPS装置；个人计算机；MP3播放器；打印机；传真机；传呼机；计算器；(例如数字或视频)照相机；和/或能够利用显示器的任何其它装置。

图1为此处描述的根据本发明的实施方式的示例性装置100的图示。如图1所示，装置100可以包括壳体110、扬声器120、显示器130、控制按钮140、键盘150、麦克风160和/或照相机170。壳体110可以保护装置100的部件免受外部元件影响。扬声器120可以提供听觉信息给装置100的用户。显示器130可以提供视觉信息给用户。例如，显示器130可以提供有关呼入或呼出电话、游戏、电话簿、当前时间、电子邮件等的信息。控制按钮140可以允许用户与装置100交互以致使装置100执行一个或多个操作。键盘150可以包括标准电话键盘和/或/或者可以包括附加键以使得能够将信息键入装置100。麦克风160可以从用户接收听觉信息。照相机170可以使得用户能够捕获和/或存储视频和/或图像(例如照片)。

本发明各实施例不限于与移动装置显示器关联的方法、系统和计算机程序产品。本发明各实施例可应用于任何显示器，例如电视显示器、计算机显示器等。

图2为显示器130的在部分截面图中的部分侧视图。如图2所示，显示器130可以包括照明源200、像素阵列210、半透反射层230等。在一些实施例中，半透反射层230可以包括在像素阵列210内，而在其它实施例中，半透反射层230可以与像素阵列210分离地被提供。显示器130可以包括未示于图2的其它部件(例如电气部件、光学部件等)。

照明源200可以包括能够提供照明或光照到显示器130和/或像素阵列210和/或半透反射层230的任何装置。如此处所使用，照明源200也可以称为照明装置、背光源或背光装置。例如，照明源200可以包括白炽灯泡、一个或多个发光二极管(LED)、电致发光面板(ELP)、一个或多个冷阴极荧光灯(CCFL)、一个或多个热阴极荧光灯(HCFL)等。当期望非常高亮度时，可以使用白炽灯泡。LED可以用于小的不昂贵的显示器，并且可以包括彩色或白色光。ELP可以用于较大显示器或者在期望均匀光照时被使用，并且可以是彩色或白色的。CCFL可以用在大显示器(例如计算机监视器)上并且可以是白的颜色。在另一示例中，照明源200可以采用漫射器或光导以不均匀源提供均匀光照。在又一示例中，照明源200可以包括任何颜色光源(例如黄色、绿色、蓝色、白色等)或彩色/非彩色源的任何组合。

在一些实施例中，光可以直接从照明源200提供到半透反射层230。在这种实施例中，照明源200可以置为毗邻半透反射层230和/或置于半透反射层230下方。然而，在其它实施例中，光导可以被提供以将来自照明源200的光引导到半透反射层230。在这种实施例中，照明源200不需要置为毗邻半透反射层230和/或置于半透反射层230下方。在这种实施例中，照明源200可以置于半透反射层230的右侧或左侧并且光导可以用于将光引导到半透反射层230。在这种实施例中，光导可以置于半透反射层230下方(或后方)。光导可以接收来自置于半透反射层230的右侧或左侧的照明源200的光，并且可以将所接收的光反射到半透反射层230。

像素阵列210可以包括能够提供视觉信息(例如文本、图像、视频、呼入或呼出电话、游戏、电话簿、当前时间、电子邮件等)给用户的任何装置。例如，像素阵列210可以包括液晶显示器(LCD)，诸如薄膜晶体管(TFT)LCD显示器或者高性能寻址(HPA)LCD显示器。

在本发明的一个实施方式中，像素阵列210可以包括在光源(例如照明源200)前方设置成阵列的任何数目的彩色和/或单色像素。在另一实施方式中，像素阵列210可以包括在像素阵列210的一侧上可以与栅或列线一起被分组和布线的各电极，并且每组可以接收其自己的电压源。像素阵列210可以还包括在像素阵列210的另一侧上可以与行线一起被分布和布线的各电极，并且每组可以接收其自己的电压沉降。各组可以被指定，使得像素阵列210的每个像素可具有源和沉降的独特组合。

在本发明又一实施方式中，像素阵列210可以包括无源矩阵结构或有源矩阵结构。在无源矩阵结构中，像素阵列210的每行或列可以包括单个电路，并且像素可以通过行和列地址每次可寻址一个。像素可以在刷新之间维持它们的状态而没有利用电荷。在有源矩阵结构中，TFT的矩阵可以被添加到偏振和滤色器，并且每个像素可以包括其自己的专用TFT，该TFT允许每个栅或列线访问一个像素。如果行线被激活，栅线可以连接到一行像素并且正确的电压可以被驱动到所有栅线上。行线可以被去激活，并且下一个行线可以被激活。在刷新操作期间，所有行线可以按顺序被激活。

在本发明的又一实施例中，如果像素阵列210为彩色阵列，每个像素可以通过附加滤色器(例如，颜料滤色器、染料滤色器、金属氧化物滤色器等)被分割为三个单元或子像素，其可以为彩色的红色、绿色和蓝色。每个子像素可以被独立地控制从而为每个像素产生数以千计或上百万的可能颜色。在其它实施方式中，像素阵列210的每个像素可以包括比三个多或少的红色、绿色和蓝色以外的各种颜色子像素。在另外其它实施方式中，像素阵列210的每个像素包括单个单色子像素。在本发明各实施例中，像素阵列210的每个像素(以及与每个像素关联的每个子像素)可以配置成或调适为使从照明源200传输的波长的光通过。

在像素阵列执行半透反射层的功能的实施例中，每个像素或子像素可以包括分别允许像素或子像素充当透射显示器或反射像素的透射部和反射部。例如，像素或子像素当照明源200被断电或断开时可以反射地工作，并且当照明源200被通电或接通时可以透射地工作。

图3为图2的像素阵列210的示例性像素400的部分侧视图。尽管图3示出彩色像素400，在其它实施方式中，示例性像素400可以包括单色像素。如所示，像素400可以包括红色子像素415、绿色子像素435和蓝色子像素455，其可以与行线405和栅线410关联。如前文解释，在其它实施例中，像素400可以包括单个单色子像素。

如图3另外示出，红色子像素415可以与反射部420、透射部425和TFT 430关联。在待机模式中氛围光可以被反射部420反射。反射部420可以使用滤色器(例如红色)以创建彩色。氛围光可以穿过反射部420并且穿过滤色器，可以被反射部420反射(并且再次穿过滤色器)，并且可以被视为红色子像素415。透射部425可以包括可以(例如利用照明源200)从背部被照明并且从相对侧(即前方)被观察的任何材料。透射部425也可以使用滤色器(例如红色)以创建彩色。来自照明源200的光可以透射穿过透射部425和滤色器，并且可以被视为红色子像素415。TFT 430可以电耦合到行线405以及电耦合到栅线410中的相应一条栅线。TFT 430可以允许行线405和/或栅线410中的相应一条栅线访问红色子像素415。

绿色子像素435可以与反射部440、透射部445和TFT 450关联。在待机模式中氛围光可以被反射部440反射。反射部440可以使用滤色器(例如绿色)以创建彩色。氛围光可以穿过反射部440并且穿过滤色器，可以被反射部440反射(并且再次穿过滤色器)，并且可以被视为绿色子像素435。透射部445可以包括可以(例如利用照明源200)从背部被照明并且从相对侧(即前方)被观察的任何材料。透射部445也可以使用滤色器(例如绿色)以创建彩色。来自照明源200的光可以透射穿过透射部445和滤色器，并且可以被视为绿色子像素435。TFT 450可以电耦合到行线405以及电耦合到栅线410中的相应一条栅线。TFT450可以允许行线405和/或栅线410中的相应一条栅线访问绿色子像素435。

如图3另外示出，蓝色子像素455可以与反射部460、透射部465和TFT 470关联。在待机模式中氛围光可以被反射部460反射。反射部460可以使用滤色器(例如蓝色)以创建彩色。氛围光可以穿过反射部460并且穿过滤色器，可以被反射部460反射(并且再次穿过滤色器)，并且可以被视为蓝色子像素455。透射部465可以包括可以(例如利用照明源200)从背部被照明并且从相对侧(即前方)被观察的任何材料。透射部465也可以使用滤色器(例如蓝色)以创建彩色。来自照明源200的光可以透射穿过透射部465和滤色器，并且可以被视为蓝色子像素455。TFT 470可以电耦合到行线405并且电耦合到栅线410中的相应一条栅线。TFT 470可以允许行线405和/或栅线410中的相应一条栅线访问蓝色子像素455。

现在参考图4，提供根据本发明各实施例的用于提高显示器130的功率效率的示例性系统环境401。在显示器130中提供的像素阵列210可以基于任何前述像素阵列配置，例如，具有单色子像素的像素，具有彩色子像素(例如红色、绿色、蓝色子像素等)的像素，不具有子像素的像素等。半透反射层230已在前文描述。太阳260为氛围光源的代表。附加地，显示器130包括未示于图4的光传感器。照明源200已在前文描述。在一些实施例中，照明源200为显示器130的一部分，而在其它实施例中，照明源200与显示器130分离。如图4所示，照明源200发射RGB(红色、绿色和蓝色)光。然而，本发明各实施例不限于由照明源200发射的任何具体类型(或波长)的光。

在一些实施例中，红光、绿光和蓝光由照明源200同时发射。然而，在其它实施例中，红光、绿光和蓝光的每一个由照明源200在分离的不同时间间隔期间发射。因此，在这种实施例中，当红光在特定时间间隔期间被发射时，在该特定时间间隔期间绿光和蓝光都不被发射。类似地，当绿光在特定时间间隔期间被发射时，在该特定时间间隔期间红光和蓝光都不被发射。类似地，当蓝光在特定时间间隔期间被发射时，在该特定时间间隔期间绿光和红光都不被发射。在一些实施例中，每种类型的光的发射之间会存在空闲的非零时间间隔。

本发明各实施例涉及一个或多个窄的光波长带可以被选择用于从照明源200发射的任何照明源，即，用户可以配置(例如经由与系统关联的用户接口)照明源200从而发射与一个或多个不同的窄波长带关联的光。例如，在一些实施例中，照明源200可以配置成发射与单个不同波长或非常窄的波长带关联的光。如下文进一步解释，在一些实施例中，响应于照明源200的用户配置，显示器130的半透反射层230的透射谱可以自动地配置自己，使得半透反射层230的透射谱的窄通带自动地与照明源的透射谱的新配置的峰交叠。

照明源200不限于任何特定技术。在一些实施例中，照明源200可以包括一个或多个窄谱光源，诸如一个或多个纳米LED。在一些实施例中，照明源200可以包括一个或多个激光器。在一些实施例中，照明源200使用纳米基技术。例如，照明源200可以包括一个或多个量子点。作为另一示例，照明源200包括一个或多个纳米线LED，其具有可选择的主导波长(例如，经由与系统关联的用户接口而可选择)以及稳定的透射谱。如结合前文描述的照明源200所解释，纳米线LED可以置于LCD显示器130(例如，蓝相LCD显示器)后方或下方。在再另外实施例中，照明源200可以包括此处所述各种类型的照明源的组合。

在一些实施例中，照明源200为线性系统，这意味着光从照明源200直线地直接被引导到显示器130(或半透反射层230)。在其它实施例中，照明源200可以是非线性系统，这意味着光不是从照明源200直线地被引导到显示器130，相反，光可以经由一个或多个光导被引导到显示器130，所述光导可以置于显示器130下方或后方。

本发明各实施例涉及配置半透反射层230的属性，使得半透反射层230的透射谱492基本上匹配照明源200的真实谱491。如前文解释，在一些实施例中，半透反射层230可以为像素阵列210的一部分。在一些实施例中，系统的用户可以经由与系统关联的用户接口来配置半透反射层230的属性(例如透射谱492)。在一些实施例中，半透反射层230的透射谱492的通带可以略微宽于与从照明源200发射的光关联的波峰的宽度。在其它实施例中，半透反射层230的透射谱492的通带可以略微窄于与从照明源200发射的光关联的波峰的宽度。波峰的宽度可以是在波峰底部的宽度，在波峰中间的宽度，靠近波峰顶部或者在波峰顶部处的宽度等。

照明源200和半透反射层230的谱的这种匹配使得对于半透反射层230在透射模式和反射模式二者期间都能提高功率效率。图4右侧的曲线图为半透反射层230的透射模式的曲线图。此曲线图的x轴代表光的波长。图4中的曲线图以及此处描述的所有其它曲线图的y轴代表光的强度。如此曲线图所指示，半透反射层230配置成允许与红色、绿色和蓝色波长关联的光穿过半透反射层230。通过在透射模式期间允许与照明源200的波长关联的光穿过半透反射层230，半透反射层230使得更多的从照明源200发射的光照明在显示器130上呈现的信息，藉此在透射模式期间提高功率效率。附加地，通过匹配照明源200和半透反射层230的谱，更少的从照明源200接收的光被半透反射层230阻拦。

图4左侧的曲线图为半透反射层230的反射模式的曲线图。如此曲线图所指示，半透反射层230配置成阻拦与从照明源200发射的光的波长(即，红色、绿色、蓝色波长)关联的光。此曲线图还指示，在反射模式中，半透反射层230被配置494以使与红色、绿色和蓝色波长以外的波长关联的光通过。通过在反射模式期间允许与照明源200的波长以外的波长关联的光被半透反射层230反射261，半透反射层230使得更多的来自氛围光源260的光493照明在显示器130上呈现的信息，藉此在反射模式期间提高功率效率。附加地，通过匹配照明源200和半透反射层230的谱，更少的从氛围光源260接收的光被半透反射层230阻拦。在一些实施例中，用于反射模式的谱494可能需要分离地配置，而在其它实施例中，配置半透反射层230的透射谱492自动地导致反射谱494被配置用于反射模式。

因此，当窄带RBG(红绿蓝)光被用于照明源200并且半透反射层的透射谱492配置成在透射模式期间允许RGB光穿过半透反射层230，则在透射模式期间可以实现高的透射水平和低的透射损失水平。当半透反射层的反射谱494被配置成在反射模式期间允许RGB光以外的光穿过半透反射层230时，则在反射模式期间可以实现高的反射性或反射性以及低的反射损失水平。因此，半透反射层230仅仅对于从RGB LED发射的波长是透射的，藉此在透射模式中实现更大反射性而不损失太多透射性。

现在参考图5，提供根据本发明各实施例的用于提高显示器130的功率效率的另一示例性系统环境500。针对图4的上述描述也适用于图5。在图5给出的实施例中，显示器130为场顺序显示器。如此处所使用，场顺序显示器为这样的系统，其中彩色图像(例如基色图像)作为连续图像的连续流被传输，使得人眼(或其它成像系统)将彩色图像的连续流组合成统一的彩色图像。因此，图5中的显示器130为支持场顺序彩色的快速切换显示器。场顺序彩色不限于此处描述的基色(红色、绿色、蓝色)并且可以指可见谱中的任何其它颜色(例如，紫色、靛青色、黄色、橙色或者可见谱中任意数目的颜色的组合)。如图5所指示，在一个实施例中，来自照明源200的RGB光与场顺序显示器130同相切换。因此，例如，当照明源200在特定时间间隔期间发射红光时，与显示器130关联的半透反射层230配置成将其透射谱492匹配到由照明源200发射的红光，使得红光穿过半透反射层230的透射性高。类似地，半透反射层230的透射谱492配置成在同一特定时间间隔期间基本上阻拦不是红光的所有波长的光。因此，当照明源200从发射红光切换到发射蓝光时，半透反射层230也从使红光通过的透射谱492切换到使蓝光通过的透射谱492。在一些实施例中，系统的用户可以配置或控制从照明源200发射的每个光颜色的切换间隔。例如，用户可以经由系统的用户接口配置该系统，使得每个光颜色(例如红色、绿色和蓝色)与相等的发射时间间隔关联。作为另一示例，用户可以配置该系统，使得一个光颜色的发射时间间隔相比之下大于其它光颜色。

对于图5给出的显示器130，像素阵列210的每个像素不需要包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，并且反而可以仅仅包括一个或多个单色子像素。当每个像素不包括RGB子像素并且仅仅包括一个或多个单色子像素时或者当每个像素根本不包括子像素时，显示器130在反射模式中无法反射颜色。在各替换实施例中，像素阵列210的每个像素可以包括一个或多个子像素，其中每个子像素与不同颜色关联(例如红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素)。在图5给出的实施例中，照明源200可以使用如前文所述的纳米基技术，从而提高在透射和反射模式二者中的功率效率。

现在参考图6，提供根据本发明各实施例的用于提高显示器130的功率效率的另一示例性系统环境600。上述描述针对图4也适用于图6。附加地，上述描述针对图5可以适用于图6。在一些实施例中，图6给出的显示器130为场顺序显示器，而在其它实施例中，图6给出的显示器130不是场顺序显示器。图6给出的系统的配置可以不影响在透射模式中呈现的颜色。在图6给出的实施例中，显示器130使用滤色器以在反射模式中实现彩色。滤色器可以是与显示器130一起被使用的分离箔，或者滤色器可以集成在显示器130中。在一些实施例中，滤色器可以被配置，使得仅仅特定颜色(例如红色和蓝色)在反射模式中被显示。在一些实施例中，系统的用户可以使用与系统关联的接口来定制滤色器的属性(例如，穿过滤色器的光波长，被滤色器阻拦的光波长等)。在图5给出的系统的一些实施例中，照明源200不配置成连续地切换或扫描红光、绿光和蓝光。在图5给出的系统的其它实施例中，照明源200可以配置成连续地切换或扫描红光、绿光和蓝光，类似于图5给出的实施例。如图5那样，位于显示器130中的像素阵列210中包括的像素可以包括一个或多个单色子像素，或者可以包括一个或多个子像素，其中每个子像素与不同颜色关联(例如红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素)。

附加地，如图4和5中各实施例那样，在透射模式中实现高透射性并且在反射模式中实现高反射性。在一些实施例中，与显示器130关联的光传感器配置成测量氛围光。与系统关联的处理器于是配置成将测量的氛围光与预定阈值量比较。在一些实施例中，显示器130配置成当氛围光大于或等于预定阈值量时在反射模式中显示彩色，并且配置成当氛围光不大于预定阈值量时在反射模式中不显示彩色。在一些实施例中，用户可以能够经由与系统关联的用户接口而调整此预定阈值量。

现在参考图7，提供根据本发明各实施例的用于提高显示器130的功率效率的另一示例性系统环境700。上述描述针对图4也适用于图7。附加地，上述描述针对图5和6可以适用于图7。在图7给出的实施例中，局部调光与图4、5和6中描述的半透反射层230组合。图7给出的照明源200可以包括置为毗邻显示器130的大量较小的照明源(可以基于如前所述的纳米技术)。在一些实施例中，每个这些照明源可以与其它照明源独立地工作。在其它实施例中，每个照明源独立于其它组照明源工作的一组照明源的一部分，而每组中的各照明源一起工作(即，它们一起被激活和去激活)。在一些实施例中，这些照明源可以置于显示器130下方。在其它实施例中，这些照明源不需要置于显示器130下方(例如，照明源可以置于显示器的右侧或左侧)，并且可以置于显示器130下方或后方的一个或多个光导可以用于将来自照明源200的光引导到显示器130。在再另外实施例中，照明源的一个组可以置于显示器130下方，而照明源的其它组可以置于显示器130的左侧或右侧上。

使用大量照明源使能实现局部调光或区域调光，因为将光引导到显示器130特定区域的一些照明源可以被激活，而将光引导到显示器130不同区域的其它照明源可以被去激活。这允许显示器130的选择性调光，这使能实现节能以及提高对比率。因此，使用图7中系统的配置，在显示器130上呈现的图像的一部分会是暗的，而在显示器130上呈现的图像的另一部分会是亮的。在一些实施例中，与照明源200关联的调光的量也可以被控制。因此，用户可以控制或配置(例如，经由与系统关联的用户接口)被激活和/或去激活的照明源的数目以及哪些照明源被激活和/或去激活。以此方式，用户可以配置显示器130的哪个区域是亮的以及显示器130的哪个区域是暗的。附加地，通过控制被激活(或去激活)的照明源的数目或通过控制漫射器的属性(如下文所述)，用户可以配置与亮(或暗)区域关联的亮度(或暗度)的强度。

在一些实施例中，当如前文所述照明源为纳米线LED(例如，具有可配置或可定制的透射谱)时，在透射和反射模式都可以获得功率效率。在一些实施例中，系统的用户可以使用与系统关联的用户接口来配置每个照明源如何作为时间的函数而被激活或去激活。

图7还给出置为毗邻显示器130的漫射器(或漫射光学器件系统)。在图7给出的实施例中，漫射器置于显示器130下方并且置于照明源200上方或顶部上，如前文所述该照明源200可以包括许多较小的照明源。来自照明源200(或来自从自照明源200接收光的光管)的光经由漫射器到达半透反射层。在一些实施例中，漫射器与显示器130分离并且与照明源200分离，如前文所述照明源200包括多个较小照明源。在其它实施例中，漫射器可以集成在显示器130中或者集成在照明源200中。通过控制来自照明源的光在显示器130上或在显示器130的半透反射层230上的分布，漫射器减少热点或不均匀光分布。在一些实施例中，系统的用户可以经由与系统关联的用户接口来配置漫射器的属性(例如，从照明源接收的光如何被分布到显示器130)。所述属性不仅可以包括来自照明源的光如何被散布或分布在显示器130上(某些区域接收的光可以多于其它区域)，而且还可以包括来自照明源的光如何作为时间的函数被分布或散布在显示器130上。

诸如量子点和纳米管的LED技术非常适于支持如此处针对图7所描述的局部调光以及如图4、5、6和7中描述的半透反射层230。因此，本发明各实施例涉及将基于纳米技术的LED(例如彩色LED，诸如RGB LED或与任何其它颜色或颜色组合关联的LED)与具有局部调光的照明源组合，并且基于LED的谱来配置或调适LCD显示器(其可以甚至是快速切换LCD显示器)的半透反射层从而获得功率高效的LCD显示器。

在一些实施例中，此处描述的用户接口可以呈现在各图中给出的显示器上。在其它实施例中，此处所述的用户接口可以呈现于与在各图中给出的显示器不同的分离显示器上。

现在参考图8，提供根据本发明各实施例的用于提高显示器的功率效率的一般过程流程800。在区块810，提供在透射谱中具有一个或多个不同峰(例如红、绿和蓝光的峰)的照明源。在一些实施例中，系统的用户可被允许通过选择一个或多个峰而配置照明源的透射谱。在区块820，与显示器关联的半透反射层的透射谱配置成基本上匹配用于该半透反射层的透射模式的该照明源的透射谱。在一些实施例中，用户可被允许配置用于透射模式的该半透反射层的透射谱。通过在透射模式期间允许与照明源的波长关联的光穿过半透反射层，半透反射层使得更多的从照明源发射的光照明在显示器上呈现的信息，藉此在透射模式期间提高功率效率。

在区块830，对于反射模式，与显示器关联的半透反射层的透射谱配置成基本上与用于透射模式的该半透反射层的透射谱相反。在一些实施例中，用户可被允许配置用于反射模式的该半透反射层的透射谱。在各替换实施例中，对于反射模式，半透反射层的透射谱与照明源的透射谱相反地关联或者配置成基本上与照明源的透射谱相反。通过允许与照明源波长以外的波长关联的光在反射模式期间被该半透反射层反射，半透反射层使得更多的来自氛围光源的光照明在显示器上呈现的信息，藉此在反射模式期间提高功率效率。在一些实施例中，当半透反射层从透射模式改变到反射模式时(例如，当氛围光强度降到低于预定阈值时)，半透反射层从使用透射谱改变为使用反射谱从而过滤氛围光。

在一些实施例中，当与显示器关联的处理器接收到由与显示器关联的光传感器测量的氛围光水平时，半透反射层从反射模式切换到透射模式(或维持透射模式)，将该氛围光水平与预定阈值比较，并且确定该氛围光水平小于该预定阈值。在这种实施例中，当透射模式被发起时，照明源被激活并且将光引导到半透反射层，导致显示器被从照明源接收的光照明。

在一些实施例中，当与显示器关联的处理器接收到由与显示器关联的光传感器测量的氛围光水平时，半透反射层从透射模式切换到反射模式(或维持反射模式)，将该氛围光水平与预定阈值比较，并且确定该氛围光水平大于或等于预定阈值。在这种实施例中，当反射模式被发起时，照明源被去激活并且显示器仅仅利用从氛围光源接收的光来照明。

依据本发明各实施例，针对系统(或装置)的术语“模块”可以指系统的硬件部件、系统的软件部件，或者系统的包括硬件和软件二者的部件。如此处所使用，模块可以包括一个或多个模块，其中每个模块可以存在于分离的硬件或软件部分。

尽管本发明许多实施例刚刚在上文已被描述，本发明可以在许多不同形式中实施并且不应解读为限于此处列举的实施例；相反，这些实施例被提供使得此公开内容将满足适用的法律规定。还将理解，在可能情况下，此处描述和/或考虑到的本发明任何实施例的任何优点、特征、功能、装置和/或操作方面可以被包括在此处描述和/或考虑到的本发明任何其它实施例中，并且/或者反之亦然。此外，在可能情况下，此处以单数形式表达的任何术语旨在还包括复数形式，并且/或者反之亦然，除非明确另外指出。因此，术语“一(a和/或an)”应指“一个或更多”，即使此处还适用了短语“一个或更多”。相同数字始终指相似元件。

本领域普通技术人员鉴于此公开内容将理解，本发明可以包括和/或实施为设备(包括例如系统、机器、装置、计算机程序产品和/或类似物)，实施为方法(包括例如商业方法、计算机实施的过程和/或类似物)，或者实施为前述的任何组合。因此，本发明各实施例可以采取下述形式：完全商业方法实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微码、数据库中存储的规程等)，完全硬件实施例，或者此处可以统称为“系统”的组合商业方法、软件和硬件方面的实施例。另外，本发明各实施例可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品包括其中存储了一个或多个计算机可执行程序代码部分的计算机可读存储介质。如此处所使用，处理器(其可以包括一个或多个处理器)可以“配置成”按各种方式执行某种功能，所述方式包括例如，通过利用一个或多个通用电路执行该功能，通过执行在计算机可读介质中体现的一个或多个计算机可执行程序代码部分，和/或通过利用一个或多个专用电路执行该功能。

将理解，可以利用任何合适计算机可读介质。计算机可读介质可以包括但不限于非瞬时性计算机可读介质，诸如有形的电、磁、光、电磁、红外和/或半导体系统、装置和/或其它设备。例如，在一些实施例中，非瞬时性计算机可读介质包括有形介质，诸如便携计算机盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或Flash存储器)、紧凑盘只读存储器(CD-ROM)和/或某些其它有形的光学和/或磁性存储装置。然而，在本发明的其它实施例中，计算机可读介质可以是瞬时的，诸如，例如包括在其中体现的计算机可执行程序代码部分的传播信号。

用于实施本发明操作的一个或多个计算机可执行程序代码部分可以包括面向对象、脚本和/或无脚本的编程语言，诸如，例如Java、Perl、Smalltalk、C++、SAS、SQL、Python、Objective C、JavaScript和/或类似物。在一些实施例中，用于实施本发明各实施例的操作的一个或多个计算机可执行程序代码部分用传统程序化编程语言来写，该编程语言诸如为“C”编程语言和/或类似编程语言。计算机程序代码可以可替换地或附加地诸如用例如F#的一个或多个多范式编程语言来写。

参考设备和/或方法的流程图示和/或框图在此处描述了本发明的一些实施例。将理解，流程图示和/或框图中包括的每个区块和/或流程图示和/或框图中包括的区块的组合可以由一个或多个计算机可执行程序代码部分实施。这些的一个或多个计算机可执行程序代码部分可以被提供到通用计算机、专用计算机和/或某些其它可编程数据处理设备的处理器从而产生特定机器，使得经由计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器执行的所述一个或多个计算机可执行程序代码部分创建用于实施由(多个)流程图和/或(多个)框图代表的步骤和/或功能的机制。

所述一个或多个计算机可执行程序代码部分可以存储于瞬时和/或非瞬时性计算机可读介质(例如存储器等)，其可以指导、指令和/或致使计算机和/或其它可编程数据处理设备按特定方式运作，使得存储于计算机可读介质的计算机可执行程序代码部分产生包括指令机制的制品，所述指令机制实施在(多个)流程图和/或(多个)框图中指定的步骤和/或功能。

所述一个或多个计算机可执行程序代码部分也可以被加载到计算机和/或其它可编程数据处理设备上，以致使一系列操作步骤在计算机和/或其它可编程设备上被执行。在一些实施例中，这产生计算机实施的过程，使得在计算机和/或其它可编程设备上执行的一个或多个计算机可执行程序代码部分提供操作步骤以实施在(多个)流程图中指定的步骤和/或(多个)框图中中指定的功能。可替换地，计算机实施的步骤可以组合和/或取代操作员和/或人实施的步骤，从而实施本发明的实施例。

尽管某些示例性实施例已经在附图中予以描述和示出，应理解这种实施例纯粹是对宽广发明的说明而非限制，并且本发明不限于所示出和描述的特定构造和布置，因为除了在上述段落中所列举之外的各种其它变化、组合、省略、调整和替换是可能的。本领域技术人员将理解，对刚刚描述的实施例的各种调适、调整和组合可以被配置而不背离本发明的范围和精神。因此应理解，在所附权利要求的范围之内，本发明可以按照此处具体描述的方式来实践。

Claims (20)

1.一种用于提高半透反射显示器的功率效率的方法，该方法包括：

提供照明源，在该照明源的透射谱中具有至少一个不同峰；

提供半透反射显示器，该半透反射显示器具有透射操作模式和反射操作模式；

在透射操作模式期间，将来自该照明源的光引导到该半透反射显示器；

对于透射操作模式，配置该半透反射显示器的透射谱以基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的至少一个窄通带与该照明源的透射谱中的至少一个不同峰基本上交叠；以及

在反射操作模式期间，使得来自氛围光源的光能够照明该半透反射显示器，其中对于反射操作模式，该半透反射显示器的反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。

2.如权利要求1所述的方法，其中在该反射模式期间，该照明源不将光引导到该半透反射显示器。

3.如权利要求1所述的方法，其中该显示器为液晶显示器。

4.如权利要求1所述的方法，其中该照明源包括至少一个纳米LED或至少一个其它窄谱光源。

5.如权利要求1所述的方法，其中该照明源包括至少一个纳米线/管或至少一个量子点。

6.如权利要求1所述的方法，其中该照明源包括至少一个激光器。

7.如权利要求1所述的方法，其中该照明源的透射谱可以被调整，使得该照明源的透射谱中的至少一个不同峰可以被偏移。

8.如权利要求1所述的方法，其中引导步骤包括：

在透射操作模式期间，经由至少一个光管将来自该照明源的光引导到该半透反射显示器。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个光管置于该半透反射显示器下方并且其中该照明源置于该半透反射显示器的左侧或右侧。

10.如权利要求1所述的方法，其中该半透反射显示器包括半透反射层，该半透反射层或者集成到该半透反射显示器中或者为不同于该半透反射显示器的分离箔。

11.如权利要求1所述的方法，其中该照明源提供红光、绿光和蓝光，使得该照明源的透射谱中的至少一个不同峰对应于与该红光、绿光和蓝光关联的峰。

12.如权利要求1所述的方法，其中该半透反射显示器包括像素阵列，该像素阵列包括至少一个像素，其中每个像素或者不包括子像素或者包括与至少一种颜色关联的至少一个子像素。

13.如权利要求1所述的方法，其中该半透反射显示器为场顺序显示器，该场顺序显示器在显示与不同颜色关联的各图像之间切换，其中与特定颜色关联的图像在预定时间间隔期间被显示。

14.如权利要求13所述的方法，其中该照明源在发射与不同颜色关联的光之间切换，使得在该预定时间间隔期间该照明源发射与该特定颜色关联的光。

15.如权利要求1所述的方法，其中在该反射模式期间该半透反射显示器不反射颜色。

16.如权利要求1所述的方法，其中该半透反射显示器还包括滤色器，使得在该反射模式期间颜色被反射。

17.如权利要求1所述的方法，其中该照明源包括被激活的第一组小型照明源和被去激活的第二组小型照明源，使得在半透反射显示器上呈现的图像的第一部分比在半透反射显示器上呈现的图像的第二部分暗。

18.如权利要求1所述的方法，其中引导步骤包括：

在透射操作模式期间，经由漫射器将来自该照明源的光引导到该半透反射显示器，其中该漫射器控制来自该照明源的光如何被分布在该半透反射显示器上。

19.一种用于提高半透反射显示器的功率效率的系统，该系统包括：

半透反射显示器，其可以或者在透射模式或者在反射模式中操作；以及

照明源，在该照明源的透射谱中具有至少一个不同峰，其中在透射操作模式期间，来自该照明源的光被引导到该半透反射显示器，

其中，对于透射操作模式，该半透反射显示器的透射谱配置成基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的至少一个窄通带与该照明源的透射谱中的至少一个不同峰基本上交叠，以及

其中，对于反射操作模式，该半透反射显示器的反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。

20.一种用于提高半透反射显示器的功率效率的计算机程序产品，该计算机程序产品包括：

包括代码的非瞬时性计算机可读介质，该代码配置成致使计算机：

配置该半透反射显示器的属性，其中该半透反射显示器具有透射操作模式和反射操作模式；

建立与照明源关联的透射谱的至少一个不同峰；

发起在透射操作模式期间将来自该照明源的光提供到该半透反射显示器；

对于透射操作模式，配置该半透反射显示器的透射谱以基本上匹配该照明源的透射谱，使得该半透反射显示器的透射谱中的至少一个窄通带与该照明源的透射谱中的至少一个不同峰基本上交叠；以及

对于反射操作模式，配置该半透反射显示器的反射谱，使得该反射谱与该半透反射显示器的透射谱基本上相反地关联。