CN105842916A - 显示器、显示方法及生成光的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及显示器、显示方法及生成光的方法。在一个实施方式中公开了一种显示器，包括：光源，包括多个控制输入；以及由光源进行照明的空间光调制器；其中：控制输入对应于光源上的点，空间光调制器包括多个像素，每个像素由光源的不同区域进行照明，以及由光源的不同区域中的每个区域提供的照明取决于区域相对于点的位置的位置以及施加到控制输入的信号。

Description

显示器、显示方法及生成光的方法
本申请是申请号为201080011990.9、申请日为2010年4月5日、名称为“具有空间可变背光源的薄显示器”的中国发明专利申请的分案申请。
本申请要求2009年4月15日提交的美国临时专利申请第61/169,714号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明总体上涉及显示器。显示器的一些非限定性示例为电视机、家庭影院显示器、计算机显示器、商用显示器、体育场显示器、电子广告牌等。本发明涉及该具有空间可变背光源的类型的显示器以及适合于这种显示器的背光源。
背景技术
一些显示器具有由背光源照明的诸如LCD面板之类的空间光调制器。来自背光源的光与对该光进行空间调制的空间光调制器相互作用，以向观看者呈现图像。这些图像例如可以是静态图像或视频图像。在一些这样的显示器中，背光源具有可单独控制的不同区域，使得可以通过空间光调制器使背光源发射的光的强度以期望的方式变化。这可以提供改进的图像。在以下专利公开中描述了具有空间可变背光源的显示器的示例：
PCT专利申请公开：第WO02/069030号、第WO03/077013号、第WO2006/010244号和第WO2008/092276号。
存在对从前到后较薄的显示器的消费需求。这种显示器与较厚的显示器相比可以更容易地被容纳在一些位置中，并且在外观上也比较厚的显示器更灵巧。
发明内容
本发明具有一系列的方面。一些不同的方面提供了：
·显示器，例如可以是计算机显示器、电视机、视频监视器、家庭影院显示器、商用显示器、工业显示器、电子广告牌等；
·可用于显示器中的背光源；
·用于显示器的控制器；以及
·用于操作背光源和显示器的方法。
除了以上描述的示例性方面和实施例以外，通过参照附图和研究以下详细描述，另外的方面和实施例将变得明显。
附图说明
附图示出了本发明的非限定型示例实施例。
图1是现有技术的具有空间可变背光源的显示器的局部横截面图。
图2A示出了与图1的显示器相似的显示器中的光源的交叠的(overlapping)点扩散函数。
图2B示出了来自显示器中的个别光源的光在较亮区域与较暗区域之间的边界附近的分布。
图3是根据本发明的示例实施例的显示器的示意性局部横截面图。
图4是用于根据本发明的示例实施例的显示器的控制器的框图。
图5A示出了根据本发明的示例实施例的背光源。
图5B示出了根据本发明的示例实施例的背光源。
图5C示意性地示出了其中由提供控制值之间的插值的电路来驱动个别区域的背光源的一部分。
图6示出了根据本发明的另一示例实施例的背光源。
图6A是图6的线6A-6A上的局部横截面图。
图7示意性地示出了根据本发明的示例实施例的背光源中的电路网络。
图8A和图8B示出了对于不同的控制输入的、随着沿着光发射器的位置的电场变化。
图9是根据示例实施例的具有在与控制点相对应的位置处最致密的吸收层的背光源的示意图。
图10是根据示例实施例的彩色显示器的示意图。
图10A是图10的显示器的光源的一部分10A的放大的示意图。
图11是根据另一示例实施例的显示器的示意图。
具体实施方式
贯穿以下描述地提供了具体细节，以便为本领域的技术人员提供更全面的理解。然而，可能未详细示出或描述众所周知的元件，以避免对本公开的不必要的混淆。相应地，该描述及附图应被认为是说明性的，而不是限定性的。
图1示出了根据现有技术的显示器10。显示器10具有对空间光调制器14进行照明的背光源12。空间光调制器14包括像素15的阵列，像素15的阵列可被控制用于将入射到这些像素上的变化的量的光传送到观看区域。在示出的显示器中，空间光调制器是透射型的。空间光调制器14例如包括LCD面板。
背光源12包括多个可单独控制的背光发射器16。每个背光发射器16在开启时将光发射到立体角17中，由此对空间光调制器14的区域进行照明。来自不同的可单独控制的光发射器16的光在空间光调制器14上交叠。
通常期望空间光调制器14的照明在各处平稳地变化，以避免视觉伪像。在图1中示出的显示器中，这是通过确保来自不同的相邻的光发射元件16的光在空间光调制器14处交叠来实现的。而这又是通过在光发射元件16和空间光调制器14之间设置间距D来实现的。
控制器18响应于在输入19处接收的图像数据而控制由光发射元件16发射的光的强度以及空间光调制器14的像素15的透射率。
图2A示出了图1的显示器的个别光发射元件16的点扩散函数20以及相邻的光发射元件16的点扩散函数20A和20B。这些点扩散函数跨空间光调制器14地平稳变化。曲线21示出了作为位置的函数的点扩散函数的和。曲线21还表示在所有的光发射器16被驱动以发射相等强度的光的情况下光强度随着空间光调制器14上的位置的变化。通过适当地选择光发射器16之间的间距、光发射器16的点扩散函数以及距离D，可以使得曲线21相当均匀。
图2B示出了以不同的强度等级驱动在位置x1至x4处的四个光发射器16的情况。曲线20-1至曲线20-4示出了作为空间光调制器14上的位置的函数的、由每个光发射器发射的光的量。曲线22是空间光调制器14上的由光发射器16发射的光的和。可以看出，通过适当控制由光发射器16发射的光的强度，可以使得用来对空间光调制器14进行照明的光的强度在空间光调制器14上的各点相当平稳地变化。
显示器10的缺点是：来自发射器16的光在空间光调制器14上的最优分布所需的距离D可能大得足以使得显示器比可能期望的厚。
图3示出了根据本发明的示例实施例的、其中光源层32与具有可控像素15的透射式空间光调制器14之间的距离d可以相当小的显示器30。在一些实施例中，光源层32可以紧靠着空间光调制器14或与空间光调制器14相集成。显示器30包括控制器34，该控制器34生成控制信号35，该控制信号35控制光源层32发射具有在空间光调制器14的区域上在空间上变化的强度的光。控制器34还生成控制空间光调制器14的像素15的控制信号36。控制器34在输入端37处接收图像数据，并基于该图像数据生成控制信号35和36，使得观看者V看到根据该图像数据的图像。
图4是可以在图3的显示器中使用的控制器34的功能框图。控制器34的部件可以包括以下部件中的一个或更多个：
·一个或更多个数据处理器(其可以包括例如执行使所述数据处理器按照以下描述进行操作的软件指令或固件指令的通用处理器、数字信号处理器或图形处理器)；
·硬连线逻辑电路(其例如可以设置在一个或更多个专用集成电路(ASIC)中)；
·可配置逻辑硬件(例如现场可编程门阵列(FPGA))，被配置用于提供信号处理路径，该信号处理路径用于提供下面所述的输出；
·等等。
图像处理器40接收来自输入端37的图像数据，并生成控制光源驱动器电路42以使得光源层32产生具有期望的强度空间变化的光的信号41。驱动信号41还被供应给光场估计器44，该光场估计器44产生响应于驱动信号41而将由光源层32产生的光场的估计47。光场估计器44部分地基于光源响应特性45而产生光场估计47。光源响应特性45可以例如包括可被光场估计器44访问的数据存储器中的函数或参数。光场估计47可以包括表示针对给定的一组信号41的、作为光源层32上的位置的函数的光强度的二维映射。
在一些实施例中，图像处理器40通过生成图像数据的较低分辨率版本的处理来导出信号41。这可以例如通过涉及低通滤波、下采样和/或对图像数据中的指定的像素值取局部加权平均中的一个或更多个的处理来完成。图像数据的较低分辨率版本可以通过尺度函数(scaling function)以生成信号41。有利地，将信号41施加到光源层32导致了在空间光调制器14的每个像素处的光发射比根据图像数据的像素所需的光发射稍强。然后可以操作空间光调制器14的像素以使光衰减成在每个像素处具有由图像数据指定的强度。
在一些实施例中，光场估计包括：基于被估计为对应于控制信号41的控制输入，估计与光源层32上的位置相对应的电势；以及基于将光源层32的每个区域的光输出与施加的电势(或电场)相关联的函数，估计针对光源层32上的位置的光输出。可以以比调制器14的分辨率更低的分辨率来执行这些步骤。如果在光源层32与调制器14之间存在影响光源层32发射的光的光路径，则光场估计可以包括应用上述确定的光路径对光输出的影响的点扩散函数或其它模型。
计算单元48接收图像数据和估计的光场47，并生成借助于调制器驱动器电路50来控制像素15的光透射的驱动值49。在一些实施例中，计算单元48进行计算，该计算包括将由特定位置的图像数据表示的强度值除以对应于该位置的估计的光场的值。可以施加校正以考虑调制器驱动电路和/或空间光调制器14对驱动信号49的响应。
有利地，光源层32可以具有比空间光调制器14明显更少的控制输入。在空间光调制器14中，每个像素15可以是单独可寻址的。可以以较粗略的分辨率控制光源层32。然而，光源层32被构造成使得其光输出以期望的平稳度变化。
在一些实施例中，该平稳度由以下公式表示：
| d l d x | ≤ | L a - L b x a - x b | × ξ
其中，l是光强度；La和Lb是光源层32上的两个相邻的控制点处的光强度；xa和xb是控制点的位置。差值|xa-xb|等于用于对光源层32进行控制的分辨率。ξ是具有在1.0至1.5的范围中的值的参数。
图5A和5B示出了光源层32的两个示例构造。图5A中示出的光源层60具有位于光学透明正面电极63与背面电极结构64之间的光生成层62。光生成层62发射具有由光生成层62两端的电场确定的强度的光。电极结构64包括通过适当的导体66连接到驱动电路的多个控制点65。驱动电路(在所示实施例中由C1、C2、C3表示)可以控制施加到不同的控制点65的电势。在一些实施例中，由驱动电路施加的电势相对低，例如为15伏或更低。在其它实施例中可以施加较高的电压。
控制点65不是必须为点状的。在一些实施例中，控制点65包括导电垫。在一些实施例中，该垫与空间光调制器的像素相比相对大。该垫可以是圆的，但不是必须为圆的。该垫可以具有圆角。
光源层60可以包括例如有机发光二极管(OLED)层、涂覆有或包括荧光体的基板、白色场发射显示器(FED)层、涂覆有荧光体的板、电致荧光材料等。通常，可以在光源层60中应用任何电致发光技术。这些技术基于将电能转换成光子(光)发射的一般原理而工作。典型地，薄层或适当材料两端的电势导致光发射。光发射的幅值可以近似地与薄层材料两端施加的电场(以及对应的电流)的强度成比例。
电势分布材料67的层与控制点65相接触并在控制点65之间延伸。电势分布材料可以包括导电的但具有电阻以使得电势随着沿电势分布材料中的路径在控制点之间移动而平稳变化的材料。在一些实施例中，电势分布材料67可以包括弱导电体，例如适当的导电聚合物或其它电阻膜。
可以基于启动光源层60所需的(如果需要的话)电流的量来选择电势分布材料67的层的电导率的等级。例如，在光源层60仅仅获取低的或非常低的电流的情况下，电势分布材料67可以例如包括几乎绝缘的介电材料(尽管也可以使用具有较大电导率的材料)。在光源层60为获取较大量的电流的类型(例如诸如OLED层之类的强发射层)的情况下，电势分布材料67有利地具有略大的电导率。在一些实施例中，电势分布材料可以具有1012Ω/平方(欧姆每平方)或更小的薄层电阻。在一些实施例中，电势分布材料具有107Ω/平方或更小的薄层电阻。在一些实施例中，电势分布材料具有在102或103至107Ω/平方的范围内的薄层电阻。
如果通过控制电路使所有的控制点65保持在相同的电势，则光生成层62的所有部分两端的电场非常均匀，结果，由光源层60发射的光在空间上非常均匀。
另一方面，如果不同的控制点65被保持在不同的电势，则电势将在电极结构64上在各处变化。由于电势分布材料67的存在，该电势的变化一般将是平稳的。因此，由光发射层60发射的光的强度将以平稳的方式在各个位置变化，并且由施加到控制点65的电势的组合来确定光强度的总体变化。
控制点65例如可以被布置成规则的阵列，例如网格、六角形或三角形的阵列、矩形阵列等。控制点不必具有均匀的空间密度，或者说所有相邻的控制点不必彼此等距。
优选地，电势分布层67具有相当高的电阻率，使得当不同的控制点65被保持在不同的电势时，在不同的控制点65之间流动通过电势分布层67的电流相当小，并且没有消耗导致电势分布层67或光生成层62过热的显著大的能量。
在根据一些实施例的显示器中，存在在50个至5000个的范围之内的控制点。在一些实施例中，控制点相对于像素的比率在1:200至1:40,000的范围内。在一些实施例中，显示器包括一百万个或更多个像素，而控制点的数量为数千个或更少。
图5B示出根据替代性实施例的光源层70。光源层70具有被划分成像素73的阵列的光生成层72。每个像素73生成具有由透明正面电极74与控制电极75之间的电场确定的强度的光。在示出的实施例中，透明正面电极74被所有像素共用。这不是必须的。在该实施例中，控制电极75并未被各自单独控制。替代性地，由电阻器网络76的相应节点处的电势来确定每个控制电极75上的电势。驱动电路(在示出的实施例中由C1、C2表示)被连接到电阻器网络76上的一些节点但不是全部节点。在这种控制节点处的电势由驱动电路所施加的驱动信号来确定。其它节点上的电势由电阻器网络76中的各种电阻器77上的电势降来确定。电阻器77不需要是分立元件。例如，可以通过任何适当的图案化技术在基板中或基板上制造电阻器77。可以理解，可以控制图5A和5B中示出的照明层60和70以利用相对少的控制输入使得光强度随着光发射层上的位置而变化的方式来发射光。
在一些实施例中，光发射层结合有源电子设备。例如，图5C示出了其中光源层78包括小的密集的光源78A的阵列的实施例。光源78A例如可以包括诸如发光二极管或有机发光二极管(OLED)等的发光半导体结。一些光源78A但不是全部光源78A是可独立控制的。由插值电路79根据可控光源的驱动值而对剩余的光源的驱动值进行插值。例如，示出的实施例示出了在其四个角处具有控制点(C1,1、C10,1、C1,10、C10,10)的10×10的光源阵列。在控制点C1,1、C10,1、C1,10、C10,10处的驱动值是可独立控制的。该阵列中的各个其它光源的驱动值由插值电路79来确定，如图5C中针对单个光源78A所示出的。示出的插值电路79将控制点C1,1、C10,1、C1,10、C10,10的驱动值作为输入，并输出针对对应的光源78A的驱动值。特定的插值电路79的输出可以通过将每个输入控制点处的驱动值乘以相应的固定的参数来确定。这些参数与输入控制点和给定光源之间的相对距离成比例。对于不同的光源可以不同地设置插值电路79的参数。当将适当的控制信号施加到控制点时，各个发光二极管发射在光发射器的阵列上平稳变化的光。
图6示出了根据另一实施例的光发射层80。光发射层80在其背面81A上具有导电垫81的阵列。如图6A中示出的，每个垫81以任何适当的方式连接到控制线82。在控制点81之上施加弱导电材料的层83。光生成材料84A位于光发射层80的背面81A与光学透明正面电极84B之间。光生成材料84A发射具有由光生成材料84A两端的电场确定的强度的光。光发射层80发射的光的强度将基于施加到垫81的电势而以平稳的方式在各个位置变化。
图7示出了在其各角处具有控制点的电阻器阵列85。在示出的实施例中，控制点将电阻器阵列划分成5×5的节点阵列。因此控制点位于节点ci,j、ci,j+5、ci+5,…等处。每个节点处的电势是施加到控制点的电势的函数。可以施加不同的节点处的电势以控制光发射层的相应区域的光输出。
图8A和8B示出了来自根据示例实施例的光发射器的光发射。在每种情况下，控制点的位置由x1、x2和x3表示。图8A示出了将相等的电势施加到每个控制点的情况。可以看出，表示跨光发射层的光发射的曲线90相对恒定。图8B示出了将比供应到控制点x2和x3的电势更大的电势施加到控制点x1的情况。可以看出，由曲线90表示的光发射从在控制点x1处的较高的水平平稳地变化到与在控制点x2和x3处的电势相对应的较低的值。
在一些实施例中，在光发射层32的正面施加有光吸收层，以降低在较明亮区域(例如对应于控制点的区域)处发射的光的强度，以便允许光发射层的光输出被设置得完全均匀。图9示出了其中吸收层94在控制点95处或控制点95附近的区域中具有较高的光密度(即，吸收更多的光)的示例实施例。吸收层94的光密度随着距控制点的距离而降低。最便利的是，光密度随着距控制点95的距离而平稳地降低。在替代性实施例中，通过基于光发射层发射的光而适当地设置空间光调制器的像素的图像处理来补偿来自光发射层的已知的光发射。
在一些实施例中，光源层62发射的光是单色的。在其它实施例中，发射的光跨越较宽的色域。例如，发射的光可以包括宽带光或具有不同光谱的光的混合。在一些特定的示例实施例中，光源层62发射白色的或者可被滤波以产生白色光的光。白色光例如可以通过以下方式来生成：
·在光源层62中提供宽带光发射器的混合。这些宽带光发射器例如可以包括蓝色和黄色的宽带荧光体。这种荧光体在一些白色光LED中使用。
·在光源层62中设置窄带光源的混合。这些窄带光源例如可以包括红色光源、绿色光源和蓝色光源。
·以上的一些组合。
·等等。
在一些实施例中，组合了来自两个或更多个光源层62的光，以提供对空间光调制器14的照明。在一些实施例中，不同的光源层62被构造用于提供具有光谱特性的光。例如，彩色显示器可以包括单独发射红色、绿色和蓝色光的光源层62。
图10示出了根据示例实施例的显示器100。显示器100具有彩色空间光调制器102，该彩色空间光调制器102由包括第一光发射器104A、第二光发射器104B和第三光发射器104C(总称为光发射器104)的背光源来照明。光发射器104B和104C对于由光发射器104A发射的光基本上是透明的。光发射器104C对于由光发射器104A和104B发射的光基本上是透明的。如图10A中所示，每个光发射器104可以包括夹在公共电极109和控制层110之间的光发射层108。根据诸如在此描述的实施例之类的实施例而构造控制层110，其响应于相对小的数量的控制输入而允许发射光的量在各个位置可控地平稳地变化。电极和控制层可以包括诸如铟锡氧化物之类的导电的光透明材料。可以调整控制层的厚度和掺杂以提供期望的电阻率特性。
在图10A示出的实施例中，上部的两个光发射层108(如图中所见)共用一个公共电极109。这不是必须的。每个光发射层108可以具有单独的公共电极109。
在显示器100中，可以单独控制每个光发射器104。在示出的实施例中，三通道控制器112接收限定彩色图像的图像数据115。控制器112生成分别控制光发射器104A、104B和104C的驱动电路的控制信号106A、106B和106C的组。控制器112估计作为结果的在空间光调制器102的像素处的每种颜色的光的量。该估计分别基于光发射器104A、104B和104C的属性107A、107B和107C。控制器112生成用于空间光调制器102的像素的控制信号114。这些控制信号是根据光的估计量和图像数据生成的。在替代性实施例中，不同色彩的显示器是时分多路复用的。在这样的实施例中，空间光调制器102可以是单色空间光调制器。
图11示出了根据另一示例实施例的显示器200。显示器200具有接收或访问图像数据212的控制器210。控制器210被配置成根据图像数据212生成施加在相应的多条输出线215上的多个第一输出信号214。输出线215被作为输入而供应到具有可承载驱动信号222的多条输出线220的电路217。输出线220被连接用于控制由光源225的区域提供的照明强度。电路217工作以使光源225发射光，使得发射的光的强度在光源225的发射面上平稳地变化。控制器210与电路217的组合导致了：与由图像数据212指定的图像的较明亮区域相对应的光源225的区域发射较强的光，而与图像的较暗区域相对应的光源225的区域发射较弱的光。
控制器220还生成用于空间光调制器229的控制信号227。控制信号227借助于适当的驱动电路230而控制空间光调制器229的像素。例如，控制器230可以具有如同上述的控制器34的构造。
在具有电势分布层的实施例中，电势分布层在电阻率方面不必是均匀的。在一些实施例中，电势分布层被可变地掺杂、具有可变的厚度或是以其它方式在空间上可变，以产生期望的电场特性。
基于相对小的数量的控制输入来平稳地控制光输出的替代性方式是提供如上所述地受控制的诸如液晶显示器(LCD)之类的光吸收器。在这样的实施例中，在LCD的不同空间位置处的光透射取决于这些位置处的电势。
尽管以上已经讨论了大量的示例性的方面和实施例，但是本领域技术人员应当认识到其特定的变型、置换、添加和子组合。因此，其意味着：以上所附权利要求和此后引入的权利要求被解释为包括所有这样的变型、置换、添加和子组合，并在其真实的精神和范围之内。

Claims (16)

1.一种显示器，包括：
光源，包括多个控制输入；以及
由所述光源进行照明的空间光调制器；
其中：
所述控制输入对应于所述光源上的点，
所述空间光调制器包括多个像素，每个所述像素由所述光源的不同区域进行照明，以及
由所述光源的不同区域中的每个区域提供的照明取决于所述区域相对于所述点的位置的位置以及施加到所述控制输入的信号。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述点以矩形阵列方式布置。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中，所述矩形阵列为正方形阵列。
4.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述光源与所述空间光调制器是同向延伸的。
5.根据权利要求4所述的显示器，其中，所述光源与所述空间光调制器相平行地延伸。
6.根据权利要求5所述的显示器，其中，所述光源与空间光调制器均是基本上平面的。
7.根据权利要求5所述的显示器，其中，所述光源与空间光调制器均为弯曲的。
8.根据权利要求5所述的显示器，其中，所述光源靠着所述空间光调制器的背面。
9.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括液晶面板。
10.根据权利要求9所述的显示器，还包括：控制器，其被配置成根据算法来生成所述第一组信号，所述算法包括对所述图像数据进行低通滤波和下采样中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的显示器，所述控制器包括：
图像处理器，被连接用于接收所述图像数据并基于所述图像数据生成所述第一组信号；
光场估计器，被连接用于接收所述第一组信号并生成响应于所述第一组信号而将由所述光源层产生的光场的估计；以及
计算单元，被连接用于接收所述图像数据和估计的光场，并基于所述图像数据和所述估计的光场来生成所述第二组信号。
12.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述光场的估计包括指示作为所述光源上的位置的函数的光强度的二维映射。
13.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述计算单元执行计算，所述计算包括将针对特定像素的图像数据所表示的强度值除以与所述光源的对应于所述像素的区域相对应的估计的光场的值。
14.一种用于显示由图像数据指定的图像的方法，所述方法包括：
基于所述图像数据，生成要被施加到光源的多个间隔开的控制点的第一控制信号；
估计所述光源在所述控制点处以及在所述控制点之间的位置处的光输出；
基于所估计的光输出和所述图像数据，生成用于空间光调制器的像素的控制信号；
将所述第一控制信号施加到所述光源的所述控制点，由此使得所述光源在所述控制点处以及在所述控制点之间发射光，以及施加所述第二控制信号以控制所述空间光调制器的像素。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，估计所述光源的光输出包括：对由施加所述第一控制信号得到的所述光源上的电势分布进行建模，以及建立作为与所述光源的二维映射的点相对应的电势的函数的、在所述点处的估计的光输出。
16.一种用于生成具有随着位置而平稳变化的强度的光的方法，所述方法包括：
提供响应于在某点处施加控制信号而在所述点处发射光的类型的发光材料；
生成第一多个控制信号，所述第一多个控制信号中的每个与所述发光材料上的第一组的点中的对应的点相关联；
将所述第一多个控制信号中的每个施加到所述发光材料上的对应的第一点；
通过将所述第一多个控制信号作为输入而连接到模拟电路来生成与所述发光材料上的对应的第二点相关联的第二组控制信号，所述第二点不包括所述第一组的点；并将所述第二多个控制信号中的每个施加到所述发光材料上的所述对应的第二点。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2687017B1 (en) * 2011-03-14 2017-06-21 Dolby Laboratories Licensing Corporation Image projection display and method for displaying an image
CN110286484A (zh) * 2013-10-20 2019-09-27 Mtt创新公司 光场投影装置及方法
EP3143763B8 (en) 2014-05-15 2023-12-27 MTT Innovation Incorporated Light projector and method for displaying an image
KR102282215B1 (ko) 2015-06-22 2021-07-27 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US9820360B2 (en) * 2015-11-17 2017-11-14 Telelumen, LLC Illumination content production and use
CN111510723B (zh) * 2019-01-30 2022-02-22 奇景光电股份有限公司 时序控制器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040096186A (ko) * 2003-05-07 2004-11-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백 라이트 유닛 및 이를 사용한 액정표시장치
JP2005071634A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Pioneer Electronic Corp 表示パネル
CN101166386A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 索尼株式会社 光源器件、光源驱动器件、光发射量控制器件和液晶显示器
CN101218622A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 夏普株式会社 显示装置
CN101310319A (zh) * 2005-11-14 2008-11-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 背光光源的分布及驱动

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1275583B (de) 1966-09-03 1968-08-22 Telefunken Patent Festkoerper-Flachbildschirm, der ein Dielektrikum aufweist, das in einem elektrischen Feld luminesziert, und Verfahren zu dessen Herstellung
GB1299870A (en) 1969-05-08 1972-12-13 Marconi Co Ltd Improvements in or relating to electroluminescent display devices
US4560583A (en) * 1984-06-29 1985-12-24 International Business Machines Corporation Resistor design system
US5432015A (en) 1992-05-08 1995-07-11 Westaim Technologies, Inc. Electroluminescent laminate with thick film dielectric
GB2317290B (en) * 1996-09-11 2000-12-06 Seos Displays Ltd Image display apparatus
JP4711273B2 (ja) 2000-11-20 2011-06-29 スタンレー電気株式会社 照明付き液晶表示装置
JP2002216977A (ja) 2001-01-22 2002-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス表示素子
US6891672B2 (en) 2001-02-27 2005-05-10 The University Of British Columbia High dynamic range display devices
US7064740B2 (en) * 2001-11-09 2006-06-20 Sharp Laboratories Of America, Inc. Backlit display with improved dynamic range
EP1485904B1 (en) * 2002-03-13 2012-08-29 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range display devices
GB2404774B (en) 2003-08-07 2007-02-14 Pelikon Ltd Electroluminescent displays
JP2005116383A (ja) 2003-10-09 2005-04-28 Pioneer Electronic Corp バックライト装置および表示装置
US7505018B2 (en) * 2004-05-04 2009-03-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with reduced black level insertion
US7532192B2 (en) * 2004-05-04 2009-05-12 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with filtered black point
ES2575929T3 (es) * 2004-07-27 2016-07-04 Dolby Laboratories Licensing Corp. Procesamiento rápido de imágenes en pantallas de presentación visual de doble modulador
JP4550529B2 (ja) 2004-09-02 2010-09-22 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP4798475B2 (ja) * 2005-01-21 2011-10-19 日本精機株式会社 表示装置
KR20080041685A (ko) 2005-08-09 2008-05-13 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 액정 디스플레이 및 그 동작 방법, 및 액정 디스플레이를 포함한 장치
KR20070080441A (ko) 2006-02-07 2007-08-10 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 갖는 액정표시장치
DE102006009217A1 (de) * 2006-02-28 2007-08-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektrolumineszierende Vorrichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
KR20080032440A (ko) 2006-10-09 2008-04-15 주식회사 우영 백라이트 구동 장치 및 그의 구동 방법
US8432096B2 (en) 2006-12-05 2013-04-30 Sharp Kabushiki Kaisha Single-color EL element, single-color EL backlight, display device, and method for manufacturing single-color EL element
ES2893327T3 (es) 2007-02-01 2022-02-08 Dolby Laboratories Licensing Corp Calibración de visualizadores que tienen luz de fondo espacialmente variable
KR100829753B1 (ko) * 2007-03-02 2008-05-15 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 디스플레이장치
KR100866542B1 (ko) 2007-07-23 2008-11-03 한국전자통신연구원 백색 유기 전기 발광소자
RU2443072C1 (ru) * 2008-01-09 2012-02-20 Долби Лэборетериз Лайсенсинг Корпорейшн Подавление блика lcd
US8416179B2 (en) * 2008-07-10 2013-04-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for color preservation with a color-modulated backlight
US8531380B2 (en) * 2008-07-22 2013-09-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for area adaptive backlight management
US8531381B2 (en) * 2008-09-30 2013-09-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for LED backlight white balance

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040096186A (ko) * 2003-05-07 2004-11-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백 라이트 유닛 및 이를 사용한 액정표시장치
JP2005071634A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Pioneer Electronic Corp 表示パネル
CN101218622A (zh) * 2005-07-07 2008-07-09 夏普株式会社 显示装置
CN101310319A (zh) * 2005-11-14 2008-11-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 背光光源的分布及驱动
CN101166386A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 索尼株式会社 光源器件、光源驱动器件、光发射量控制器件和液晶显示器

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