[发明专利]一种具有宽广色域的液晶显示器及其色温调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种具有宽广色域的液晶显示器及其色温调节方法。

背景技术

在1931年,CIE(国际照明委员会)设定了一个方法来描述人类对光的视觉感应。它使用Y(照度),以及x,y(色度)来描述光的亮度和颜色。例如,在描述色度方面,白色的色度值是邻近(x,y)＝(0.333,0.333)，对于红色,x值接近0.6，对于绿色,y值接近0.5。对于蓝色,x和y的值均约为0.15，这被称为CIE1931色彩空间。

然后在1953年,NTSC(国家电视系统委员会)发布了一个彩色电视上显示的红,绿,蓝三原色的标准，这就是所谓的NTSC色域的标准。使用CIE1931色彩空间,该标准的三原色的色度值列出如下:

红原色(x,y)＝(0.67,0.33)，绿原色(x,y)＝(0.21,0.71)，蓝原色(x,y)＝(0.14,0.08)。

根据这个标准,在电视上显示的图像将具有很好的颜色质量。当然,在当时,用于电视的CRT(阴极射线管)不能满足这种NTSC色域的标准。

液晶显示器的一个主要问题是色域，当液晶显示器背光使用白色发光二极管来取代CCFL(冷阴极荧光灯)后,这个问题变得更严重，在一般情况下,市场上的液晶显示器可以提供一个色域到NTSC标准的70％左右，其结果是，在屏幕上显示图像的色彩饱和度不是很好，这个问题的基本原因是用来照亮液晶显示器背光的颜色光谱，目前，白色发光二极管被用作液晶显示器背光的光源。

为了改善液晶显示器的色域,最近已经引入了一种使用量子点技术的新光学材料，此材料含有纳米晶体的荧光粉，可以将光谱转换成所需要的光谱。

最近这种使用新的光学膜的液晶显示器已经引入市场，使用这种液晶显示器的电视机的颜色质量显著提高，其结果使得量子点技术成为在显示器行业中当前的热项目。

但是,调整色温仍然使用降低原色的灰度等级的技术进行，其结果是,量子点不能解决色温调节时降低图像质量的问题，另外,使用量子点改善液晶颜色的技术有两个次要缺点，首先，量子点膜的成本相当高，特别是使用于大尺寸电视机的液晶显示器上,这种额外的成本会增加大尺寸电视机的价格；第二，量子点膜会降低屏幕的亮度，因此,需要一个更亮的背光以达到所需的液晶屏幕的亮度。

在高端专业应用的彩色显示器(例如,电影编辑和图形设计),显示的色温可以调节,使得在屏幕上的图像可以提供真实场景的色彩，在液晶显示器之前,使用CRT(阴极射线管)的显示器可以有“色彩校准”的功能，然而,当液晶显示器替代CRT后,显示器的色彩校准功能变得更难以提供。

液晶显示器的每个像素具有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三个子像素。大多数商业液晶显示器的每个子像素具有8位元的灰度，所以可以提供256个灰度等級(从0到255)，当灰度等级在255时子像素的亮度是最高的，当灰度等级在0时子像素的亮度是全黑的，这样，当红、绿、蓝三个子像素的灰度级都在255时，这样的像素显示了白色；当三个子像素的灰度级都在0时黑色出现了，因此，通过控制红、绿、蓝子像素的灰度级，这个像素可以显示256x256x256＝16,777，216种不同的颜色和灰度级。

当前的液晶显示器允许用户选择两个到三个预先确定的色温设置，例如5000K,6500K,和9300K，这些数字表示显示在屏幕上“白色”的色温(以热力学温标K做单位)，当色温调到更高的数目时,在屏幕上显示的“白色”朝蓝色的方向偏移。

液晶显示器用以调节色温的技术是基于限制一个或两个原色的灰度，如果红色的灰度限制为从0到150，在显示白色时红、绿、蓝子像素的灰度级是150，255，255。由于红原色不是处于其最高的水平，显示的白色会偏移向淡蓝色，增加了现实的色温度之后，在屏幕上显示的颜色数量减少到151x256x256＝9，895，936，不再是原有的16，777，216，这可能会降低图像的品质。当一些原色的灰度级降低到64级或以下的情况，显示器上现示的两个相邻的灰度级中会出现一些线条，这会严重影响图像的品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是由于目前的技术采用的量子点膜，其使用的成本高，色域宽度较小，同时屏幕亮度被降低。