[发明专利]多基色显示器

说明书

技术领域

本发明涉及采用多于三种基色的多基色显示器，具体但不专门地涉及六基色显示器的像素和子像素布置。

背景技术

典型地，传统显示器（例如，常规液晶显示器（LCD）显示器）使用三种基色（红、绿和蓝：RGB）来再现全颜色范围。这些基色由屏幕上的滤色器的马赛克组成，其中，RGB的每个图像颜色点由分别具有R、G和B滤色器的三基色像素构成。这些基色足以再现大多数可见颜色，但无法覆盖整个范围。近来，提出了使用多个附加基色的显示器。具有多于三种基色的这种显示器预示着多个优势，并被称作“多基色显示器”。多基色显示器可以例如使用四种基色（添加黄：RGBY；或者白：RGBW）、五种基色（还包括青：RGBYC）或六种基色（还包括品红：RGBYCM）。

因此，在过去十年间，已经逐渐关注多基色显示器的构造。实际上，尽管显示器已经显著进步，但是这些显示器仍不能完美呈现真实场景，并且存在向着进一步改进的持续驱动力。例如，无法在当前显示器上完美呈现大多数场景的几何结构（大小、3D外观等），而是提供了人类感知能够作为对场景的表示而理解和接受的近似外观。此外，场景的颜色再现是受限的并且无法完美表示实际场景（例如，灰度值动态范围可能太低，可能未精确呈现暗区等等）。

具体问题是对许多种颜色的精确呈现。实际上，三基色加色显示器仅能够呈现由三基色定义的三角范围内的颜色。这可能降低颜色再现的精确度，这是由于真实世界颜色可能是部分相减的或者可能处于该三角范围外。为了解决这种问题，可以使用具有多于三种基色的多基色显示器。这种附加基色可以例如引入附加的黄色、品红色、青色、藏蓝色或橘黄色。

附加基色（Y、C等）的一个优势在于：这些附加基色通常具有更高的透射，使得这种显示器典型地更明亮和/或更高效。此外，可以在不损失效率的情况下使基色更饱和，并且可以以比RGB更大的自由度来设计范围区域，从而实现更宽的范围。另一优势在于：可以利用基色的不同组合来制造白色，并且这可以用于提高显示器的分辨率（至少针对白色或不太饱和的颜色）。例如，在RGBY显示器中，可以使用R+G+B和B+Y来制造白色。通常表述的是，具有RGBY“单位像素”而不是RGB的RGBY显示器可以制造“每单位像素两个有效像素”。对于RGBYC显示器，可以生成每单位像素三个有效像素：R+G+B、Y+B和C+R。对于RGBYCM显示器，可以生成六个有效像素；R+G+B、Y+C+M、R+C、G+M和B+Y。

设计显示器时的重要设计考虑是如何将像素分布在显示器上。典型地，在像素重复块内组织像素，然后在显示器上重复该像素重复块。然而，显示器上的所得到的像素图案可以使得像素结构更加可见或更加不可见。然而，尽管三基色显示器的结构相对简单易懂，但是多个基色的添加提供了大量的可能变化，并实质上使折衷、交互和特性复杂化。相应地，针对多基色显示器提出了各种像素布置和图案。然而，尽管这些像素布置和图案趋于在许多情形中提供合适的性能，但是它们不是理想的并可能特别地在一些情况下使得像素结构相对引人注意。

此外，近来，提出了以下显示器，其中，将各个基色像素划分为以不同方式驱动以提供不同亮度的至少两个子像素元素。这些显示器使用亮度在每个像素内的非均匀分布，具体地，每个基色像素可以被划分为两个区域（a和b），这两个区域是利用（典型地）不同的亮度来驱动的，使得其平均亮度是整个像素的期望亮度（即，其遵照期望的γ曲线）。具体地，a和b子像素分别被驱动为尽可能亮或暗（从而避免a/b子像素域中的中灰）。由于中灰驱动导致与离轴观看的最大颜色偏移，因此多域驱动增大观看角。实际上，该驱动得到暗图像部分的所有暗子像素域、亮图像部分的所有亮子像素域、以及中灰图像部分的一个亮子像素和一个暗子像素。

在图1中示意了三基色显示器的示例，其中，将RGB显示器的每个像素划分为具有不同亮度的两个区域（亮区域和暗区域b）。图2示意了亮区域a、暗区域b和作为整体的像素的对应γ曲线。

然而，与像素的多域驱动相关联的问题在于：其可能显著地影响由特定像素结构引起的特性。具体地，其可能使像素或子像素结构更加可见，或者可能降低有效分辨率。因此，不仅像素的布置对所感知的图像质量来说关键，子像素的布置对所感知的图像质量来说也关键。

因此，改进的多基色显示器是有利的，具体地，以下显示器是有利的：其便于实现和/或操作，降低了像素和/或子像素结构可见性、提高了有效分辨率，改进了图像质量和/或改进了性能。

发明内容

因此，优选地，本发明力求单独地或以任何组合方式缓和、减轻或消除上述劣势中的一个或多个。