JP2016170425A - 表示パネル用量子ドット - Google Patents
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Abstract
Description
量子ドット(QD)に基づく表示技術に関する例示的な可能な実施形態が、本明細書に記載されている。以下の記載において、説明の目的で、本発明の完全な理解を与えるために、多くの特定の詳細が記載されている。しかし、本発明はこれらの特定の詳細がなくても実施することができることが明らかだろう。他の例では、本発明を不必要に塞ぐ、曖昧にする、または分かりにくくするのを防ぐために、よく知られている構造およびデバイスは徹底的に詳細には記載しない。
1.総括
2.構造概略
3.画像レンダリング表面
4.カラー・フィルタ
5.別個に変調された光線
6.3D表示
7.光源制御ロジック
8.例示的な工程フロー
9.実施機構・ハードウェア概略
10.均等、拡張、代替、その他
1.総括
この概略は、本発明の可能な一実施形態のいくつかの態様の基本的な記載を提示している。この概略は可能な実施形態の態様の包括的または徹底的要約ではないことに留意すべきである。さらに、この概略は可能な実施形態のいかなる特に顕著な態様または要素を特定するものとして、または可能な実施形態のいかなる範囲、特に本発明を一般的に詳しく説明するものとして理解することを意図するものではないことに留意すべきである。この概略は単に、集約および単純化した形式の例示的な可能な実施形態に関するいくつかの概念を提示するものであり、以下の例示的な可能な実施形態のより詳細な説明に対する単なる概念的な前置きとして理解されたい。
サブ・ピクセル構造を作り出すため、別の場合に必要な高価な製造工程なしで製造することができる。
本明細書に記載された表示システムで使用することができる。例えば、それぞれ異なる入力光周波数/波長に感度がある異なる色タイプの入力狭帯域量子ドットを使用して、表示パネルを直接形成することができる。入力狭帯域赤色量子ドットは、第1の光波長範囲に感度があってよい。入力狭帯域緑色量子ドットは、第2の光波長範囲に感度があってよい。入力狭帯域青色量子ドットは、第3の光波長範囲に感度があってよい。第1、第2、および第3の光波長範囲は、実質的にまたは僅かに非重複であってよい。本明細書で使用する場合、入力狭帯域量子ドットの内容で僅かな非重複とは、観察者(ビューワ)に分かる第1の光に基づいて生成されるように、第2の光に視覚的中間生成物を生成しない第1の(例えば、入力)光内の波長の重複のことを言う場合がある。これらの3つの光波長範囲内の第1の光を発する光源を、入力狭帯域量子ドットを照明/励起するために使用して、異なる色の第2の光を生成することができる。これらの実施形態における第1の光の照明の強度は、表示システムによってレンダリングされる画像を含む画像データに基づいて、異なる画素に対して変えることができる。第1の光は、表示パネルを通して掃引し、入力狭帯域量子ドットによって直接画像を形成することができる。表示パネルに対して前部、後部、側部または別の位置を含むどこにでも、光源を配置することができる。
いくつかの実施形態では、方法は、本明細書に記載された表示システムを提供することを含んでいる。いくつかの可能な実施形態では、本明細書に記載された機構は、これに限らないが、ハンドヘルド・デバイス、ゲーム機、テレビ、ラップトップ・コンピュータ、ネットブック・コンピュータ、セルラー無線電話機、電子ブック・リーダ、POS端末、
デスクトップ・コンピュータ、コンピュータ・ワークステーション、コンピュータ・キヨスク、携帯情報端末(PDA)、および様々な他の種類の端末および表示ユニットを含む、表示システムの一部を形成する。
図1Aは、本発明の一実施形態による、例示的な表示システム100を示している。表示システム100は、光源102、および複数の画素、例えば、104−1、104−2、104−3などを備えている。複数の画素を、幾何的形状で2次元アレイに配置することができる。画素が形成することができる幾何的形状の例としては、これに限らないが、矩形、三角形、楕円形、多角形などが挙げられる。
一部であってよい。
図1Bは、本発明のいくつかの可能な実施形態による、複数の画素(例えば、104)を備えた例示的な画像レンダリング表面(例えば、112)の上面図を示している。本明
細書に記載された複数の画素は、光変換材料を含むことができ、図示するように矩形などの幾何形状パターンで配置することができる。楕円形、三角形、四角形など、またはその組合せなどの別の幾何形状パターンを使用して、本明細書に記載された画像レンダリング表面上に画素を配置することもできる。
脂、ガラスなど)に浸漬されていてもよく、または浸漬されていなくてもよい。
いくつかの実施形態では、量子ドットなどの光変換材料からの第2の光は、カラー・フィルタなしで色画像を直接レンダリングする。例えば、異なる色量子ドットを含んだユニット構造を、異なる原色を表現するための画素またはサブ・ピクセルとして使用することができる。これらの実施形態では、異なる色/タイプの量子ドットを、混合または重複されない異なるサブ・ピクセル内にホスティングすることができる。画素またはサブ・ピクセルからの第2の光によって表現される色画素値は、第1の光が画素またはサブ・ピクセルをそれぞれ照射する場合に、第1の光の強度を変調させることによって設定することができる。
図1Cは、本発明の一実施形態による、3つ以上のタイプ/色の光変換材料(例えば、量子ドット)の異なる1つをそれぞれが別々に励起する3つ以上の異なる波長範囲において光源(例えば、102)が光を発する例示的な表示システム(例えば、100)を示している。本明細書で使用する場合、「波長範囲」という用語は、コヒーレント・レーザ光の場合と同様に、波長の比較的狭い分布のことを言うことがある。3つ以上のタイプ/色の量子ドットを、複数の画素、例えば、104−4、104−5、104−6などに配置することができる。複数の画素を、幾何形状内に2次元アレイで配置することができる。画素が形成することができる幾何形状の例としては、これだけに限らないが、矩形、三角形、楕円形、多角形などが挙げられる。
ーンで配置することができる、または図1Cに示すように混合物として配置することができる。異なるタイプの量子ドットが混合される図示した実施形態では、表示システム(100)が可能である空間分解能は、そうでない場合の2倍、3倍、またはそれ以上である可能性がある。
なる画素値に釣り合った異なる値に設定することができる。
図1Dは、本発明の一実施形態による、例示的な表示システム(例えば、100)を示している。いくつかの実施形態では、画像レンダリング表面(112)での複数の画素(例えば、104−7、104−8、および104−9)内の各画素は、2セットの光変換材料を含んでいる。第1のセットの光変換材料は、3つ以上の異なる第1の色(例えば、R1、G1、B1など)で第2の光を発する3つ以上のタイプ/色の第1の光変換材料(例えば、量子ドット)を含んでいる。第2のセットの光変換材料は、3つ以上の異なる第2の色(例えば、R2、G2、B2など)で第2の光を発する3つ以上のタイプ/色の第2の光変換材料(例えば、量子ドット)を含んでいる。
例としては、これだけに限らないが、矩形、三角形、楕円形、多角形などが挙げられる。
で2つの掃引方向(110−1および110−2)のもう一方(例えば、110−2)に沿って次の直線パターンをスキャンするように移動することによって、スキャンを行うことができる。異なる光線は、同期(同じ開始時間、同じ掃引速度)方法で、遅延同期(例えば、異なる開始時間だが、同じ掃引速度)方法で、または非同期(おそらく異なる開始時間および異なる掃引速度で、独立した無相関タイミング)方法でスキャンを行うことができる。
いくつかの可能な実施形態では、ビューワは、左投射が2セットのうちの第1のセットの3つ以上の色に対して透過可能であるが、もう一方、すなわち2セットのうちの第2のセットの3つ以上の色に対して不透明であり、右投射が2セットのうちの第2のセットの3つ以上の色に対して透過可能であるが、もう一方、すなわち2セットのうちの第1のセットの3つ以上の色に対して不透明である、1対のグラスを着用することができる。本明細書に記載した技術に基づき、ビューワのグラスと表示システムなどの画像レンダリング・システムの間の同期は、3D表示用途では不要である。
ク、レンズ、スプリッタなどの固定および可動光学構成部品を使用して、ビームを分割または組み合わせ、画像レンダリング表面の異なる位置を通して光線を移動させることができる。本明細書に記載した技術に基づいて、第1の光の光線は画像レンダリング表面上の異なる画素またはサブ・ピクセルを通して移動し、第1の光の光線の強度は、レンダリングされている画像を含む受信または記憶された画像データに基づいて変調される。また、本明細書に記載した第1の光の光線は連続的または断続的であってもよい。例えば、画像レンダリング表面を照明する途中に、第1の光の光線は、第1の光の光線が画像データに対応する特定の強度で特定の画素またはサブ・ピクセルを照らすことができる穿孔を備えた光学マスクにわたって移動することができる。
図4は、本発明のいくつかの可能な実施形態による、表示システム(例えば、100)内の表示ロジック(402)の例示的な構成を示している。いくつかの可能な実施形態では、表示ロジック402は、加えて、および/または任意選択で、表示システム100内の光源(例えば、102)内の(1つまたは複数の)構成部品を制御するように構成された光源制御ロジック(404)を備えることができる。表示ロジック402は、画像データ源406(例えば、セット・トップ・ボックス、ネットワーク・サーバ、記憶媒体など)と動作可能に結合することができ、画像データ源406から画像データを受信するように構成されている。画像データは、無線放送、またはイーサネット(登録商標)、高解像度マルチメディア・インタフェース(HDMI(登録商標))、無線ネットワーク・インタフェース、デバイス(例えば、セット・トップ・ボックス、サーバ、記憶媒体など)などからを含む、様々な方法で画像データ源406によって提供することができる。内部または外部源から受信される画像フレームを、表示ロジック402によって使用して、表示システム100内の光源(102)を駆動することができる。例えば、表示ロジック402は、光源(102)を制御して、特定の画素またはサブ・ピクセル・ガイド(例えば、図1Bの110)まで移動し、特定の強度で画素またはサブ・ピクセルを照らすように構成することができる。画像フレームを表示ロジック402によって使用して、本明細書に記載するように、画像レンダリング表面上で様々な解像度で様々なフレーム内で個別のまたは集合画素値を導き出すことができる。
図5は、本発明の可能な一実施形態による例示的な工程フローを示している。いくつかの可能な実施形態では、光源制御ロジック(例えば、404)および光源(例えば、102)を備えた表示システム(例えば、100)内の1つまたは複数の計算デバイスまたは構成部品は、この工程フローを行うことができる。本明細書に記載された技術に基づく表示システムは、光透過率が画素毎に変調される光バルブ層がなくてもよい。ブロック510では、表示システム(100)は、1つまたは複数の画像フレーム用の画像データを受信する。
いくつかの実施形態では、画素は、表示システム(これだけに限らないが、モノクロ表示システム、またはカラー・フィルタを備えたカラー表示システムであってもよい)内の最も基本的な表示ユニット構造であってよい。いくつかの他の実施形態では、画素はさらに、3つ以上の異なる色のうちの1つを加えるようにそれぞれ構成された、3つ以上のサブ・ピクセルを(基本的表示ユニット構造として)備えることができる。
では、左側画像フレームおよび右側画像フレームを、時間フレーム・シーケンスで次々とレンダリングすることができる。
一実施形態によると、本明細書に記載した技術は、1つ以上の専用計算デバイスによって実施される。専用計算デバイスは、本明細書に記載の技術を行うように有線接続されていてもよく、または本明細書に記載技術を行うように非一時的にプログラミングされた1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)などのデジタル電子デバイスを備えることができる、またはファームウェア、メモリ、他の記憶装置、または組合せにおけるプログラム命令によって本明細書に記載の技術を行うようにプログラミングされた1つまたは複数の汎用ハードウェア・プロセッサを備えることができる。このような専用計算デバイスはまた、本明細書に記載の技術を達成するためにカスタム・プログラミングされたカスタム有線論理(ハードワイヤード・ロジック)、ASIC、またはFPGAを組み合わせることができる。専用計算デバイスは、デスクトップ・コンピュータ・システム、ポータブル・コンピュータ・システム、ハンドヘルド・デバイス、ネットワーク・デバイス、または本明細書に記載の技術を実施するために有線および/またはプログラム・ロジックを組み込んだあらゆる他のデバイスであってもよい。
2上でカーソル移動を制御するための、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キーなどのカーソル制御部616である。この入力デバイスは典型的には、デバイスが平面において位置を特定することを可能にする、2つの軸、第1の軸(例えば、x)、および第2の軸(例えば、y)内に2つの自由度を有する。
ード、ケーブル・モデム、衛星モデム、またはデータ通信接続を対応するタイプの電話線に与えるモデムであってもよい。別の例として、通信インタフェース618は、データ通信接続を互換性LANに与えるための、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)カードであってもよい。無線リンクを実施することもできる。あらゆるこのような実施において、通信インタフェース618は、様々なタイプの情報を提示するデジタル・データ・ストリームを運ぶ電気、電磁気または光学信号を送受信する。
前述の明細書において、本発明の可能な実施形態を、実施によって変わる可能性がある多くの特定の詳細を参照して説明した。したがって、本発明であるもの、および本発明であることを出願人が意図したものに関する唯一かつ排他的な指標は、本出願から由来し、特定の形式を有する特許請求の範囲であって、かかる特許請求の範囲は、あらゆる後の修正を含んで発行する。かかる特許請求の範囲に含まれる用語に対して本明細書で明示的に記載されたあらゆる規定は、特許請求の範囲で使用されるこのような用語の意味に影響を与えるものである。したがって、特許請求の範囲で明示的に言及されていない限定、要素、性状、特性、利点または属性は、いかなる場合でもかかる特許請求の範囲を限定するものではない。したがって、明細書および図面は、制限的意味ではなく、例示的なものとしてみなされるべきである。
Claims (4)
- 2次元アレイに配置された複数の画素と、
前記画素を照射する光源と、を備え、
前記光源は、互いに異なる波長範囲をそれぞれ有する2つ以上の個別の光線を発するように構成され、
前記複数の画素の各々は、2つ以上の異なるタイプ又は色の光変換材料を含み、各画素における2つ以上の異なるタイプ又は色の光変換材料は、異なる波長範囲の光線によって個別に励起されて発光し、それによって画像フレームの少なくとも一部をレンダリングするように構成され、
前記光変換材料は量子ドットを含み、前記複数の画素の各々は、3つ以上の異なるタイプ又は色の量子ドットの混合物から形成される、表示システム。 - 前記2つ以上の個別の光線は可視光を含む、請求項1に記載の表示システム。
- 前記2つ以上の個別の光線は紫外線を含む、請求項1に記載の表示システム。
- 前記2つ以上の個別の光線はコヒーレント光を含む、請求項1に記載の表示システム。
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