KR102250809B1 - 광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이 기술들 - Google Patents

광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이 기술들 Download PDF

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Abstract

이중 변조 디스플레이를 구동하기 위한 기술들은 개별적으로 제어가능한 조명원들을 구동하는 백라이트 구동 신호들을 생성하는 것을 포함한다. 조명원들은 제 1 광을 광 변환층으로 방출한다. 광 변환층은 제 1 광을 제 2 광으로 변환시킨다. 광 변환층은 양자 도트들 또는 형광 물질들을 포함할 수 있다. 디스플레이의 개별적인 서브픽셀들을 통한 제 2 광의 투과를 결정하도록 변조 구동 신호들이 생성된다. 이러한 변조 구동 신호들은 하나 이상의 광계 시뮬레이션들에 기초하여 조절될 수 있다. 광계 시뮬레이션들은: (i)조명원들의 점 확산 함수에 기초한 픽셀에 대한 컬러 시프트; (ii)개별적인 조명원들의 비닝 차이; (iii)성능에 대한 디스플레이 구성성분들의 온도 의존성; 또는 (iv)그의 조합들을 포함할 수 있다.

Description

광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이 기술들{TECHNIQUES FOR DUAL MODULATION DISPLAY WITH LIGHT CONVERSION}
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 그 전체가 참조로 여기에 포함되는, 2013년 3월 8일 출원된, 발명의 명칭이 "Techniques for Dual Modulation Display with Light Conversion"인, 미국 임시 특허 출원 번호 61/775,375에 대한 우선권을 청구한다. 본 출원은 또한 사실상 그 전체가 참조로 여기에 포함되는, 2012년 9월 19일 출원된, 발명의 명칭이 "Quantum Dot/Remote Phosphor Display System Improvements"인, 공유 미국 임시 특허 출원 번호 61/703,020과 관련된다.
본 발명은 일반적으로 디스플레이 기술들에 관한 것이며, 특히, 광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이 기술들에 관한 것이다.
액정 디스플레이들(LCD들)과 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들의 컬러 필터 어레이들은 일반적으로 LCD 및 OLED 패널 제조 프로세스의 일부로서, 포토리소그래피 기술들, 또는 인쇄 기술들에 의해 생성된다. LCD와 OLED 디스플레이들과 같은 방출성 디스플레이들의 컬러 필터들은 전형적으로 적색, 녹색 및 청색 필터들로 구성된다. 컬러 필터들은 픽셀 소자들이 방출된 광을 강도에 의해서 뿐만 아니라 컬러에 의해 변조할 수 있도록 픽셀 어레이 상에서 패터닝된다. 동작시에, 광대역 광원(예를 들면, 백색광)은 광을 예를 들면, LCD 디스플레이 시스템들의 픽셀 소자들에 제공한다. 대안적으로, 광대역 광은 OLED 디스플레이 시스템들의 백색 OLED 픽셀 소자들에 의해 생성된다. 픽셀 소자는 픽셀 소자의 밖으로 투과되는 광대역 광의 강도를 변화시킬 수 있다. 각 픽셀 소자의 강도가 변조된 광대역 광은 또한 위에 놓인 컬러 필터들에 의해 컬러 필터링될 수 있다. 예를 들면, 적색 광 스펙트럼(예를 들면, 약 620-740 나노미터)을 생성하기 위하여, 광대역 광의 녹색 광(예를 들면, 약 520-570 나노미터) 스펙트럼과 청색 광 스펙트럼(예를 들면, 약 450-495 나노미터)이 차단되기 때문에, 상당한 광이 컬러 필터들에 의해 낭비된다. 부가적으로, 이러한 낭비된 광은 유해한 열로 변환되어 디스플레이 시스템의 성능과 수명을 열화시킨다.
따라서, 넓은 색역과 높은 밝기를 갖는 디스플레이 시스템을 제작하는 것은 많은 디스플레이 제조자들에 의해 값비싼 노력으로 인식되었다. 그에 포함되는 많은 수의 상대적으로 비싼 광학, 오디오, 전자 및 기계적 구성성분들과, 그들의 전부를 단일 시스템으로 통합할 때의 복잡성 때문에, 훌륭한 디스플레이 시스템을 제조하는 비용은 전형적으로 매우 높다.
따라서, 본 발명자들은 광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이가 컬러 필터들을 사용하는 종래의 기술들에 비해 많은 성능 이득들을 제공할 수 있다는 것을 인식하였다.
본 단락에서 설명된 접근법들은 추구될 수 있는 접근법들이지만, 이전에 필연적으로 고안되었거나 추구되었던 접근법들은 아니다. 따라서, 다르게 표시되지 않는 한, 본 단락에서 설명된 어떠한 접근법도 본 단락에 그들을 포함시키는 것에 의하는 것만으로 종래 기술로 여겨지도록 가정되어서는 안된다. 유사하게, 하나 이상의 접근법들에 관해 확인된 문제들이, 다르게 표시되지 않는 한, 본 단락에 기초하여 임의의 종래 기술로 인식되었다고 가정되어서는 안된다.
따라서, 넓은 색역과 높은 밝기를 갖는 디스플레이 시스템을 제작하는 것은 많은 디스플레이 제조자들에 의해 값비싼 노력으로 인식되었다. 그에 포함되는 많은 수의 상대적으로 비싼 광학, 오디오, 전자 및 기계적 구성성분들과, 그들의 전부를 단일 시스템으로 통합할 때의 복잡성 때문에, 훌륭한 디스플레이 시스템을 제조하는 비용은 전형적으로 매우 높다.
따라서, 본 발명자들은 광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이가 컬러 필터들을 사용하는 종래의 기술들에 비해 많은 성능 이득들을 제공할 수 있다는 것을 인식하였다.
본 단락에서 설명된 접근법들은 추구될 수 있는 접근법들이지만, 이전에 필연적으로 고안되었거나 추구되었던 접근법들은 아니다. 따라서, 다르게 표시되지 않는 한, 본 단락에서 설명된 어떠한 접근법도 본 단락에 그들을 포함시키는 것에 의하는 것만으로 종래 기술로 여겨지도록 가정되어서는 안된다. 유사하게, 하나 이상의 접근법들에 관해 확인된 문제들이, 다르게 표시되지 않는 한, 본 단락에 기초하여 임의의 종래 기술로 인식되었다고 가정되어서는 안된다.
본 발명은 광 변환을 갖는 이중 변조 디스플레이를 구동하는 방법 및 시스템을 제공한다.
도 1은 변환층을 포함하는 전형적인 컬러 어레이 패널을 도시한 도면.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 중심으로부터 거리의 함수인 컬러 시프트를 갖는 예시적인 PSF를 도시한 도면.
도 3은 디스플레이 시스템의 디스플레이 논리의 전형적인 구성을 도시한 도면.
도 4는 로컬 디밍 디스플레이를 구동하기 위한 전형적인 흐름도.
도 5는 본 발명의 가능한 실시예에 따라, 여기서 설명된 것과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 디바이스가 수행될 수 있는 예시적인 하드웨어 플랫폼을 도시한 도면.
본 발명은 첨부 도면들의 형태들로, 제한이 아닌 예시로 설명되며, 여기서 동일 참조 숫자들은 유사한 소자들을 나타낸다.
다음 설명 및 도면들은 본 발명을 설명하는 것이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 다양한 특정의 상세한 설명들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 일정한 예들에서, 잘 알려지거나 또는 종래의 상세한 설명들은 본 발명의 설명의 모호함을 피하기 위해 설명되지 않는다.
도 1은 광학 스택(101)을 포함하는 전형적인 컬러 어레이 패널(100)을 도시한다. 광학 스택(101)은 다음을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다:
i. 변환층(102);
ii. 조명원들(104);
iii. 반사기 표면(106);
iv. 확산기층(108);
v. 광 재사용막(110);
vi. 광 변조층(112).
(보는 사람의 입장에서 볼 때) 조명원들(104)의 앞에 배치된 변환층(102)은 양자 도트(quantum dot) 또는 형광 물질들(phosphor materials)을 포함할 수 있다. 양자 도트(예를 들면, 발광을 위해 양자 구속 효과를 이용하는 나노 크기의 입자들) 또는 형광 물질들은 변환층(102)을 형성하기 위해 광학층의 최상부 표면, 최하부 표면, 또는 양 표면들 상에 코팅되거나, 부착되거나, 도핑되거나, 또는 배치될 수 있다. 양자 도트 또는 형광 물질들은 또한 광학층 내에 내장될 수 있다. 이러한 물질들은 다양한 배치 방법들의 임의의 조합 또는 순서로 광학층에 배치될 수 있다.
양자 도트 컬러 어레이들 또는 형광 컬러 어레이들을 이용하여, 변환층(102)은 컬러 디스플레이 시스템에 컬러들을 부여한다. 적색 양자 도트 또는 형광 물질은 녹색과 청색 광과 같은 더 높은 에너지들 또는 더 짧은 파장들의 광을 흡수하고 적색 광을 방출한다. 녹색 양자 도트 또는 형광 물질은 청색 광을 흡수하고 녹색 광을 방출한다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 변환층(102)은 원하는 컬러들을 생성하는데: 적색 및 녹색 광이 청색 광원으로부터 변환되고; 청색 광은 청색 광원으로부터 직접 방출된다.
본 발명의 실시예에서, 변환층(102)은 디스플레이 디바이스의 활성 영역의 면적과 실질적으로 동일하게 되도록 폭과 높이에서 확장하는 단일 시트(또는, 대안적으로, 단일 평면을 형성하도록 배열된 다중 세그먼트들)이다. 예를 들어, 변환층(102)은 사선으로 약 4 인치, 10 인치, 32 인치, 40 인치, 50 인치, 58 인치 또는 그 이상일 수 있다. 부가적으로, 변환층(102)은 폭과 높이 사이에 16:9, 4:3, 3:2, 5:3, 5:4, 또는 1:1 등의 영상비(aspect ratio), 또는 비례 관계를 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 변환층(102)은 조명원(104)으로부터 떨어져 배치된다. 본 발명의 대안의 실시예에서, 변환층(102)은 복수의 세그먼트들을 포함한다. 특정 실시예에서, 복수의 세그먼트들의 각 세그먼트는 단일 조명원(104)과 연관된다.
조명원들(104)은 사람 또는 기계의 시력이 인지가능한 광을 생성하도록 변환층(102)에 의해 사용가능한 임의의 전자기 에너지원일 수 있다. 예를 들어, 조명원들(104)은 OLED, RGB LED, 광대역 LED, 청색 스펙트럼 LED, 자외선 스펙트럼 LED, 등의 하나 이상을 포함할 수 있다.
이러한 조명원들(104)은 실질적으로 디스플레이 디바이스의 활성 영역의 길이와 높이로 확장하는 어레이로 배열될 수 있다. 조명원들(104) 사이의 피치(pitch) 밀도는 디스플레이의 픽셀 해상도와 동일하거나 이에 대응할 수 있다. 다시 말해, 픽셀의 수에 대한 조명원들(104)의 비는 1:1이 될 수 있다(예를 들면, 각각의 디스플레이 해상도에 대해 1920 x 1080, 3840 x 2160, 또는 7680 x 4320개의 조명원들). 이러한 경우에, 조명원들(104)의 각각의 위치는 (보는 사람의 입장에서 볼 때) 대응하는 픽셀의 뒤에 직접적으로 정렬될 수 있다. 다른 경우들에서, 조명원들(104)은 대응하는 픽셀로부터 또는 두 픽셀들 사이의 측면의 오프셋으로 배치될 수 있다. 조명원들(104) 사이의 피치는 균일하거나 불균일할 수 있는데, 예를 들여, 피치 밀도는 레터박스(letterbox) 포맷의 주변, 모서리들, 코너들, 또는 블랙 보더들에서보다 디스플레이의 중심 활성 영역 근처에서 더 높을 수 있다.
다른 실시예들에서, 조명원들(104)과 픽셀의 수 사이의 비율은 1:2, 1:3, 1:4, 1:10, 또는 그 이상으로 낮아질 수 있다. 이러한 경우에, 백라이트 이미지의 해상도는 감소될 것이다. 대안적으로, 비율은 2:1, 3:1, 또는 그 이하로 더 높아질 수 있다. 예를 들어, 조명원이 픽셀이나 픽셀들의 그룹 대신, 서브픽셀과 연관될 수 있다.
이러한 조명원들(104)은 개별적으로 제어되거나 또는, 대안적으로, 그들의 서브세트가 함께 집합적으로 제어될 수 있다. 개별적으로 제어가능한 조명원들(104)을 통한 백라이트 제어의 유연성은 로컬 디밍을 가능하게 한다. 로컬 디밍에 대한 부가적인 상세한 설명들은 사실상 그 전체가 참조로 여기에 포함되는, 발명의 명칭이 "Locally Dimmed Display"인 미국 특허 번호 8,277,056에서 볼 수 있다. 그러나, 조명원들(104)의 개별적인 제어에도 불구하고, 조명원들(104)의 각각에 대한 PSF는 복수의 픽셀들의 강도에 기여하기 위해 오버랩할 수 있다.
도 1이 직접광(direct-lit) 백라이트 디스플레이를 도시하고 있지만, 에지광(edge-lit) 디스플레이가 또한 본 명세서에서 교시된 본 발명들의 이득들(예를 들면, PSF, 조명원 비닝(binning), 또는 온도 편차로부터의 컬러 시프트에 대한 보상)을 향유할 수 있다. 이러한 실시예에서, 하나 이상의 광원들에 의해 조명된 공간적 광 변조기가 공간적 광 변조기의 모서리에 위치된다. 에지광, 로컬 디밍에 대한 부가적인 상세한 설명들은 사실상 그 전체가 참조로 여기에 포함되는, 발명의 명칭이 "Edge Lit Locally Dimmed Display"인 미국 특허 번호 8,172,401에서 볼 수 있다.
반사기 표면(106)은 미리 정해진 스펙트럼(예를 들면, 하나 이상의 원색들)을 반사하는 광대역 거울 표면, 색선별(dichroic) 거울 표면일 수 있다. 또한, 반사기 표면(106)은 조명원들(104)을 위한 쓰루-홀들(through-holes)을 포함할 수 있다. 이러한 쓰루-홀들은 구멍이 뚫리거나, 천공되거나, 또는 밀링될 수 있다. 반사기 표면(106)은 증가된 효율성을 위해 광학 스택(101)을 통해 광을 다시 재지향한다.
도 1에서, 확산기층(108)은 다양한 방향들로 출사광을 산란시켜서 확산기(108)의 반대측 상에 위치된 보는 사람이 증가된 영역으로부터 기원하는 광을 인지하도록 한다. 일반적으로, 확산기(108)는 광을 수평 및 수직면들에서 상이한 각도 크기로 산란시킬 수 있다.
백라이팅의 광학 효율성을 증가시키기 위해 광 재사용막(110)이 사용된다. 일부 실시예들에서, 광 변조층(112)은 단지(또는 실질적으로 단지) 편광을 통과시킬 수 있으므로 백라이트는 반드시 비편광된 광을 생성한다. 반사형 편광기(예를 들면, 3M DBEF)가 광 변조층(112) 전의 마지막 광학층으로 사용될 수 있다. 그와 달리 흡수될 수 있는, 광 변조층(112)으로 입사한 잘못된 편광의 광은, 백라이트를 향해 광 재사용막(110)에 의해 다시 반사된다. 반사된 광은 편광화를 랜덤화하는 확산층(108)에서 산란된다. 정확한 편광화의 일부가 광 변조층(112)을 통해 통과하는 랜덤화된 편광화의 반사광은, 광학 스택에서 산란시키고 바운스함에 따라 광 변조층(112)을 향해 다시 보내질 수 있다.
다른 광 재사용막(110)은 백라이트 유닛을 출사하는 광의 방향을 제어하도록 사용되는 프리즘 모양으로 구성된 막(예를 들면, 3M BEF)일 수 있다. 광 변조층(112)의 시야각 내의 광의 강도를 최대화하기 위하여, 시야각의 외부에 있는 광이 광학적 공동(cavity) 안으로 다시 반사될 수 있으며, 이는 산란 및 반사 후, 반사광의 일부가 시야각 내에 원하는 출사각을 갖도록 할 수 있다.
광 변조층(112)은 예를 들면, (i)투과형 광 변조기의 예가 되는 LCD 패널, (ii)반사형 광 변조기의 예가 되는 변형가능한 거울 디바이스(DMD), 또는 (iii)마이크로-전기-기계적 시스템(MEMS) 기반 변조기를 포함할 수 있다. 광 변조기(112)의 소자들은 디스플레이되는 이미지를 규정하는 데이터에 따라 제어된다.
도 1은 광학 스택(101)의 실시예를 도시하고 있으며, 여기의 소자들의 배열은 변화할 수 있거나 또는 설명되지 않은 부가적인 소자들을 포함할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 광 재사용막(110)이 확산기층(108)의 앞보다는 뒤에 배치될 수 있다. 또 다른 예에서, 변환층(102)은 조명원들(104) 뒤의 광학 스택(101) 내의 어디에라도 배치될 수 있다. 모든 이러한 변경들과 변화들이 본 명세서의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
여기서 발명자들에 의해 인식된 바와 같이, 전형적인 컬러 어레이 패널(100)은 "황색 꼬리 효과(yellow tail effect)", 또는 중심으로부터의 거리의 함수로 컬러들을 시프트하는 점 확산 함수(point spread function;PSF)를 겪는다. 다시 말해, 광원들에 가깝거나 그의 공간적 지역들로 다시 재지향된, 상대적으로 긴 광학 경로를 이동하는 광은, 넓은 각도들과 영역들로 공간적으로 확산될 수 있으며, 이는 - 특히 하나 이상의 반사들을 갖는 광 재사용으로 컬러 시프트(예를 들면, 황색 꼬리들)를 야기한다. 이러한 시스템에서, 예를 들어, 직접광의 발광기의 점 확산 함수의 중심에 있는 광은 일반적으로 변환될 것이지만, 거부된 광 구성성분들은 다시 바운스되어 발광기의 점 확산 함수의 중심으로부터 외주까지의 거리가 증가함에 따라 더 옅은 녹색과 적색으로 변환되어, 점 확산 함수(PSF)로 컬러 시프트가 일어나게 한다. PSF 꼬리는 PSF 중심이 원하는 백색 점을 가질 때라도 점점 황색(yellow)이 된다. 보상이 없을 때, 컬러 시프트 열화는 유난히 뚜렷해지거나 또는 시각적으로 눈에 잘 띄게 될 것이다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 간단한 예시들로서 황색 꼬리 효과를 도시한다.
도 3은 디스플레이 시스템(300)의 디스플레이 논리의 전형적인 구성을 도시한다. 본 발명의 일부 가능한 실시예들에 따라, 디스플레이 시스템(300)은 백라이트(304)의 조명원들을 제어하기 위한 백라이트 제어 논리(302)를 포함한다. 이러한 조명원들은 도 1에 도시된 조명원들(104)과 동일하거나 유사할 수 있다. 백라이트 제어 논리(302)는 이미지 데이터 소스(도시되지 않음)(예를 들면, 셋탑 박스, 네트워킹된 서버, 저장 매체들 등)와 동작가능하게 결합될 수 있으며, 이미지 데이터 소스로부터 이미지 데이터를 수신하도록 구성된다. 내부 또는 외부 소스로부터의 이미지 데이터로부터 수신되거나 생성된 이미지 프레임들은 백라이트(304)를 구동하도록 백라이트 제어 논리(302)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 백라이트 제어 논리(302)는 하나 이상의 픽셀들 또는 서브픽셀들을 특정 강도로 조명하기 위해 백라이트(304)를 제어하도록 구성될 수 있다. 다양한 프레임들의 개별적 또는 집합적 구동값들을 다양한 해상도들로 유도하기 위하여 이미지 프레임들이 백라이트 제어 논리(302)에 의해 사용될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시예에서, 백라이트 제어 논리(302)는 광계 시뮬레이션 논리(306)와 논리적으로 결합된다. 광계 시뮬레이션 논리(306)는, 예를 들면, 황색 꼬리 효과, 조명원 비닝, 시스템 구성성분들에 대한 온도 의존성 등과 같은, 광계 상의 하나 이상의 영향들을 계산한다. 이러한 영향들에 기초하여, 광계 시뮬레이션 논리(306) 및/또는 변조기 제어 논리(308)(예를 들면, LCD 패널 제어 논리)는 개선된 화상 품질을 위해 이러한 영향들을 경감시킬 수 있다. 예를 들어, 황색 꼬리 효과를 경감시키기 위하여, 변조기(310)(예를 들면, LCD 패널)에 대한 구동 값들이 더 짙은 청색이 되도록 바이어스될 수 있다.
일 실시예에서, 광계 시뮬레이션은 3원색들의 각각에 대한 3개의 컬러 삼자극 값들을 나타내는 9개의 컨벌루션 채널들을 사용할 수 있다. 그러나, 이는 계산을 위한 비용이 많이 든다. 대안으로서, 광계 시뮬레이션은 개별적으로 제어가능한 백라이트의 조명원들을 광대역 광 스펙트럼 구성성분들에 대해서는 제 1 PSF를 갖고 황색 광 스펙트럼 구성성분들에 대해서는 제 2 PSF를 갖도록 - 또는 9개가 아닌 두개의 컨벌루션 채널들을 갖도록 모델링할 수 있다. 제 1 PSF는 황색 꼬리 효과로부터 제 2 PSF를 오버랩하는 것보다 좁아진다.
광계 시뮬레이션 논리(306)는 백라이트 LED들(예를 들면, 조명원들(102))의 비닝(그의 부족 또는 불충분함)을 보상하기 위한 컨벌루션 채널을 포함할 수 있다. 광대역 백라이트를 위하여, 청색 LED 다이들과 황색 형광체(예를 들면, YAG 형광체)로 구성된 백색 LED들이 사용될 수 있다. 그러나, 넓은 성능 범위들을 갖는 백색 LED들의 비닝 편차는 디스플레이 정밀성과 균일성을 감소시킬 수 있다. 특히, 각각의 청색 LED 다이 상의 황색 형광 물질은 상이한 백색 점을 유발하도록 변화할 수 있다. 각 청색 LED 다이 상의 황색 형광체는 또한 다양한 스펙트럼 방출을 가질 수 있다. 유사하게, 백라이팅으로서 UV 및/또는 청색 스펙트럼 구성성분들을 배타적으로 사용하는 실시예에서, 이러한 UV 또는 청색 LED들은 일정한 전력을 위해 상이한 강도를 가질 수 있거나 또는 방출 스펙트럼들에서 변화할 수 있다.
본 발명의 실시예로써, 부가적인 컨벌루션 채널들에 대한 디스플레이 성능의 온도 의존성을 보상하기 위해 광계 시뮬레이션 논리(306)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 개별적으로 또는 집합적으로 조명원들 또는 변환층의 온도 의존성을 설명하기 위해 감소 함수(들)이 사용될 수 있다. 다른 예로써, 온도 의존 점 확산 함수가 광학 시트 왜곡을 해결하기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, (광학 스택 내에 배치된) 하나 이상의 센서들로부터 하나 이상의 온도가 취해질 수 있거나 디스플레이 특성(예를 들면, 시간에 따른 성능 변화)에 의해 온도가 추론될 수 있다.
도 4는 로컬 디밍 디스플레이를 구동하기 위한 전형적인 흐름도(400)를 도시한다. 단계(402)에서, 백라이트(예를 들면, 조명원들(104))를 위한 구동 신호들이 생성될 수 있다. 구동된 백라이트는 단계(404)에서 제 1 광을 생성한다. 제 1 광은 광대역 광(예를 들면, 백색 광), UV 스펙트럼 구성성분들, 청색 스펙트럼 구성성분들, 또는 스펙트럼의 임의의 부분일 수 있다. 단계(406)에서 도시된 바와 같이, 제 1 광은 제 2 광으로 변환된다. 예를 들어, 제 1 광을 수신하는 변환층이 원하는 컬러들(예를 들면, 적색 또는 녹색 광)을 가진 제 2 광을 생성한다.
다음, 단계(408)에서, 변조기(예를 들면, LCD 패널), 바람직하게는 각 원색에 대한 서브픽셀 변조기를 위한 구동 값들이 입력 이미지 데이터에 기초하여 생성된다. 단계(412)에 반영된 것과 같이, 변조기 구동 값들을 조정, 변경 또는 가중하기 위해 하나 이상의 광계 시뮬레이션들의 결과들이 사용될 수 있다. 보상을 위한 하나 이상의 광계 시뮬레이션들이 단계(410)에서 수행된다. 여기서 설명되는 것과 같이, 광계 시뮬레이션들은 예들로써, (i)백라이트 점 확산 함수의 함수인 컬러 시프트들, (ii)백라이트의 하나 이상의 조명원들 중 하나의 조명원의 성능 특성과 백라이트의 성능 특성 사이의 차이, (iii)성능에 대한 온도 분산, 또는 (iv)그의 조합들을 해결할 수 있다.
여기서 설명된 흐름도(400)는 예시적인 목적들만을 위한 것이며, 광의 다양한 변경들 또는 변화들이 당업자들에게 제시될 것임이 인식된다. 대안의 구현들에서, 흐름도(400)에 기재된 단계들은 도 4에 기재된 순서와 다르게 실행될 수 있으며, 부가적인 단계들을 포함할 수 있고, 및/또는 일부 단계들을 완전히 생략할 수 있다. 예를 들어, 단계들(402 및 408)은 사실상 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 또는 반대 순서로 실행될 수 있다. 다른 예로써, 단계(410)는 단계(404) 전에 수행될 수 있다. 모든 이러한 변경들 및 변화들은 본 명세서의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
실시예들은 프로세서를 포함하고 이하로 논의된 바와 같은 전술한 방법들 중 임의의 것을 수행하도록 구성된 장치를 포함한다.
실시예들은 하나 이상의 프로세서들에 의해 수행될 때 이하에 논의된 바와 같은 전술한 방법들 중 임의의 것이 수행되도록 하는 소프트웨어 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함한다.
구현 메커니즘들-하드웨어 개관
일 실시예에 따라, 여기서 설명된 기술들이 하나 이상의 특수 목적 컴퓨팅 디바이스들에 의해 수행된다. 특수 목적 컴퓨팅 디바이스들은 기술들을 실행하기 위해 고정 배선될 수 있거나, 또는 기술들을 실행하기 위해 지속적으로 프로그램되는 하나 이상의 애플리케이션-특정 집적 회로들(ASIC들) 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA들)과 같은 디지털 전기 디바이스들을 포함할 수 있거나, 또는 펌웨어, 메모리, 다른 저장장치, 또는 그 조합의 프로그램 명령들에 따라 기술들을 실행하도록 프로그램된 하나 이상의 범용 하드웨어 프로세서들을 포함할 수 있다. 이러한 특수 목적 컴퓨팅 디바이스들은 또한 기술들을 완성하기 위하여 주문형 고정 배선된 논리, ASIC들, 또는 FPGA들을 주문형 프로그래밍과 조합할 수 있다. 특수 목적 컴퓨팅 디바이스들은 데스크탑 컴퓨터 시스템들, 휴대용 컴퓨터 시스템들, 핸드헬드 디바이스들, 네트워킹 디바이스들 또는 기술들을 수행하도록 고정 배선된 및/또는 프로그램된 논리를 통합하는 임의의 다른 디바이스일 수 있다.
예를 들어, 도 5는 본 발명의 실시예가 수행될 수 있는 컴퓨터 시스템(500)을 도시하는 블록도이다. 컴퓨터 시스템(500)은 정보를 통신하기 위한 버스(502) 또는 다른 통신 메커니즘과, 정보를 처리하기 위해 버스(502)와 결합된 하드웨어 프로세서(504)를 포함한다. 하드웨어 프로세서(504)는 예를 들면, 범용 마이크로프로세서일 수 있다.
컴퓨터 시스템(500)은 또한, 정보와 프로세서(504)에 의해 실행될 명령들을 저장하기 위해 버스(502)에 결합된 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 저장 디바이스와 같은 메인 메모리(506)를 포함한다. 메인 메모리(506)는 또한 프로세서(504)에 의해 실행될 명령들의 실행 동안 임시적인 변수들 또는 다른 중간 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 프로세서(504)로 액세스가능한 저장 매체들에 저장될 때, 이러한 명령들은 컴퓨터 시스템(500)을 명령들에 특정된 동작들을 수행하도록 주문형 맞춤되는 특수 목적 머신으로 랜더링한다.
컴퓨터 시스템(500)은 또한 프로세서(504)를 위한 정적 정보 및 명령들을 저장하기 위해 버스(502)에 결합된 판독 전용 메모리(ROM)(508) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 포함한다. 정보 및 명령들을 저장하기 위해 자기 디스크 또는 광학 디스크와 같은 저장 디바이스(510)가 제공되고 버스(502)에 결합된다.
컴퓨터 시스템(500)은 정보를 컴퓨터 사용자에게 디스플레이하기 위해 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이(512)에 버스(502)를 통해 결합될 수 있다. 글자와 숫자 및 다른 키들을 포함하는 입력 디바이스(514)가 정보 및 명령 선택들을 프로세서(504)에 통신하기 위해 버스(502)에 결합된다. 다른 형태의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보와 명령 선택들을 프로세서(504)에 통신하고 디스플레이(512) 상에서 커서의 움직임을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼, 또는 커서 방향 키들과 같은 커서 제어(516)이다. 이러한 입력 디바이스는 전형적으로, 디바이스를 평면의 위치들에 지정할 수 있도록 하는, 제 1 축(예를 들면, x)과 제 2 축(예를 들면, y)의 2개의 축들에서 2 자유도들을 가진다.
컴퓨터 시스템(500)은, 컴퓨터 시스템과 결합하여 컴퓨터 시스템(500)이 특수 목적 머신이 되도록 하거나 프로그래밍하는 주문형 고정 배선 논리, 하나 이상의 ASIC들 또는 FPGA들, 펌웨어 및/또는 프로그램 논리를 이용하여 여기서 설명된 기술들을 실행할 수 있다. 일 실시예에 따라서, 여기의 기술들은 메인 메모리(506)에 포함된 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들을 실행하는 프로세서(504)에 응답하여 컴퓨터 시스템(500)에 의해 수행된다. 이러한 명령들은 저장 디바이스(510)와 같은 다른 저장 매체로부터 메인 메모리(506)로 판독될 수 있다. 메인 메모리(506)에 포함된 명령들의 시퀀스들의 실행은 프로세서(504)가 여기서 설명된 프로세스 단계들을 수행하게 한다. 대안의 실시예들에서, 고정 배선 회로가 소프트웨어 명령들 대신 또는 그들과 결합하여 사용될 수 있다.
여기서 사용되는 것과 같은 "저장 매체들"이라는 용어는 머신이 특정 방식으로 동작하도록 하는 데이터 및/또는 명령들을 저장하는 임의의 매체들을 나타낸다. 이러한 저장 매체들은 비휘발성 매체들 및/또는 휘발성 매체들을 포함할 수 있다. 비휘발성 매체들은 예를 들면, 저장 디바이스(510)와 같은, 광학 또는 자기 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체들은 메인 메모리(506)와 같은, 동적 메모리를 포함한다. 저장 매체들의 공통 형태들은 예를 들면, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 고체 상태 드라이브, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 데이터 저장 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 데이터 저장 매체, 구멍들의 패턴들을 갖는 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, NVRAM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지를 포함한다.
저장 매체들은 송신 매체들과는 떨어져 있으나 그와 함께 사용될 수 있다. 송신 매체들은 저장 매체들 사이에서 정보를 전송하는데 참여한다. 예를 들어, 송신 매체들은 버스(502)를 포함하는 배선들을 포함하여, 동축 케이블들, 구리 배선 및 광섬유들을 포함한다. 송신 매체들은 또한 라디오파 및 적외선 데이터 통신들 동안 생성되는 것과 같은, 음파 또는 광파들의 형태를 가질 수 있다.
다양한 형태들의 매체들이 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들을 실행을 위해 프로세서(504)로 전달하는데 관여될 수 있다. 예를 들어, 명령들은 처음에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 또는 고체 상태 드라이브 상에서 전달될 수 있다. 원격 컴퓨터는 명령들을 그의 동적 메모리로 로드할 수 있고 명령들을 모뎀을 이용하여 전화선을 통해 보낼 수 있다. 컴퓨터 시스템(500)에 가까운 모뎀은 전화선 상에서 데이터를 수신할 수 있고 데이터를 적외선 신호로 변환하는데 적외선 송신기를 이용할 수 있다. 적외선 검출기가 적외선 신호로 전달된 데이터를 수신할 수 있고 적절한 회로가 데이터를 버스(502) 상에 위치시킬 수 있다. 버스(502)는 프로세서(504)가 그로부터 명령들을 검색하고 실행하는 메인 메모리(506)로 데이터를 전달한다. 메인 메모리(506)에 의해 수신된 명령들은 선택적으로 프로세서(504)에 의한 실행 전 또는 후에 저장 디바이스(510) 상에 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(500)은 또한 버스(502)에 결합된 통신 인터페이스(518)를 포함한다. 통신 인터페이스(518)는 로컬 네트워크(522)에 연결되는 네트워크 링크(520)에 결합하는 양방향 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(518)는 통합된 서비스 디지털 네트워크(ISDN) 카드, 케이블 모뎀, 위성 모뎀, 또는 대응하는 타입의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 모뎀일 수 있다. 다른 예로써, 통신 인터페이스(518)는 데이터 통신 연결을 호환성 LAN에 제공하기 위한 로컬 영역 네트워크(LAN) 카드일 수 있다. 무선 링크들이 또한 구현될 수 있다. 임의의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(518)는 다양한 타입들의 정보를 표현하는 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전기, 전자기 또는 광 신호들을 송신하고 수신한다.
네트워크 링크(520)는 전형적으로 하나 이상의 네트워크들을 통해 다른 데이터 디바이스들에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(520)는 로컬 네트워크(522)를 통해 호스트 컴퓨터(524)로 또는 인터넷 서비스 제공자(ISP)(526)에 의해 운영되는 데이터 장치로 연결을 제공할 수 있다. ISP(526)는 차례로 데이터 통신 서비스들을 현재 일반적으로 "인터넷"(528)으로 불리는 세계 각지의 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 공급한다. 로컬 네트워크(522)와 인터넷(528)은 둘다 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전기, 전자기 또는 광 신호들을 사용한다. 디지털 데이터를 컴퓨터 시스템(500)으로 및 컴퓨터 시스템으로부터 디지털 데이터를 전달하는, 다양한 네트워크들을 통한 신호들과 네트워크 링크(520) 상의 통신 인터페이스(518)를 통하는 신호들은 전송 매체들의 예시적인 형태들이다.
컴퓨터 시스템(500)은 네트워크(들), 네트워크 링크(520) 및 통신 인터페이스(518)를 통해 메시지들을 보내고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예에서, 서버(530)는 인터넷(528), ISP(526), 로컬 네트워크(522) 및 통신 인터페이스(518)를 통해 응용 프로그램에 대한 요청된 코드를 송신할 수 있다. 수신된 코드는 그가 수신될 때, 프로세서(504)에 의해 실행될 수 있으며, 및/또는 나중 실행을 위해 저장 디바이스(510), 또는 다른 비휘발성 저장장치에 수신, 및/또는 저장될 수 있다.
동등물들, 확장들, 대안들 및 기타
전술한 명세에서, 본 발명의 가능한 실시예들이 실행마다 변화할 수 있는 다양한 특정의 상세한 설명들을 참조하여 설명되었다. 따라서, 발명이 무엇인지, 그리고 무엇이 출원인들에 의해 발명으로 의도되는지에 대한 유일하고 배타적인 지시자는 본 출원으로부터 발행한 청구항들의 세트이며, 이러한 청구항들이 발행하는 특정 형식은 임의의 다음 교정을 포함한다. 따라서, 청구항에 명시적으로 기재되지 않은 제한, 소자, 특징, 특성, 장점 또는 태도는 어떠한 방식으로도 이러한 청구항의 범주를 제한해선 안된다. 따라서, 명세서와 도면들은 제한적인 의도보다는 예시적인 것으로 간주된다. 본 발명의 다양한 변경들과 변화들이 상기 교시들의 입장에서 가능하다.
이러한 청구항들에 포함된 용어들에 대하여 여기서 명시적으로 개시되는 임의의 정의들은 이러한 용어들이 청구항들에서 사용되는 의미를 정의할 것이다. 명확성을 위해, 예컨대(exempli gratia;e.g.)는 "예시를 위하여(for the sake of example)"(완전하지 않은)를 의미하며, 이는 즉(id est;i.e.) 또는 "즉(that is)"과는 다르다는 것이 또한 이해되어야 한다.
101: 광학 스택 102: 변환층
112: 광 변조층 302: 백라이트 제어 논리
306: 광계 시뮬레이션 논리 310: 변조기

Claims (3)

  1. 디스플레이 시스템에 있어서:
    제 1 광을 방출하도록 구성된 백라이트의 하나 이상의 조명원들로서, 상기 제 1 광은 UV 스펙트럼 구성성분들 또는 청색광 스펙트럼 구성성분들 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 하나 이상의 조명원들과;
    상기 제 1 광에 의해 자극되고 재사용된 광 및 상기 제 1 광의 적어도 일부를 제 2 광으로 변환시키도록 구성된 하나 이상의 광 변환층들로서, 양자 도트들을 포함하는, 상기 하나 이상의 광 변환층들과;
    상기 하나 이상의 조명원들로부터 방출된 상기 제 1 광이 상기 하나 이상의 광 변환층들에 의해 상기 제 2 광으로 변환되기 전에 이동한 각각의 거리들의 함수로서 컬러 시프트들을 계산하는 논리 회로와;
    상기 논리 회로에 기초하여 하나 이상의 광 변조기들을 위한 구동값들을 조절하기 위한 제어기를 포함하는, 디스플레이 시스템.
  2. 장치에 있어서:
    하나 이상의 광 변환층들로 제 1 광을 방출하도록 구성된 백라이트의 하나 이상의 조명원들을 제어하기 위한 백라이트 제어 논리 회로로서, 상기 하나 이상의 광 변환층들은 상기 제 1 광에 의해 자극되고 상기 제 1 광의 적어도 일부를 제 2 광으로 변환시키도록 구성된, 상기 백라이트 제어 논리 회로와;
    하나 이상의 광 변조기들을 제어하기 위한 변조기 제어 논리 회로로서, 개별적인 서브픽셀들을 통해 송신되는 광을 변조하도록 구성된, 상기 변조기 제어 논리 회로와,
    상기 하나 이상의 조명원들로부터 방출된 상기 제 1 광이 상기 하나 이상의 광 변환층들에 의해 상기 제 2 광으로 변환되기 전에 이동한 각각의 거리들의 함수로서 컬러 시프트들에 대한 적어도 하나의 광계 시뮬레이션(light field simulation)을 수행하는 광계 시뮬레이션 논리 회로로서, 상기 변조기 제어 논리 회로는 상기 적어도 하나의 광계 시뮬레이션에 기초하여 상기 하나 이상의 광 변조기들을 위한 구동값들을 조절하도록 구성된, 상기 광계 시뮬레이션 논리 회로를 포함하는, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 백라이트의 조명원들의 불균일에 대한 광계 시뮬레이션을 수행하는 논리 회로를 더 포함하는, 장치.
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