专利名称：具有空间可变背光源的薄显示器的制作方法
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 W002/069030 号、第 W003/077013 号、第 W02006/010244 号和第 W02008/092276 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IOA是图10的显示器的光源的一部分IOA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。
具体实施例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IXD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相当均勻。图2B示出了以不同的强度等级驱动在位置X1至&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
JL 一 iL— < —— X ξ其中，1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和 、是控制点的位置。差值IxaIbI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5Α和5Β示出了光源层32的两个示例构造。图5Α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IO2或IO3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勻，结果，由光源层60发射的光在空间上非常均勻。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。控制点不必具有均勻的空间密度，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5Β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Cl、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5Α和5Β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78Α的阵列的实施例。光源78Α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78Α但不是全部光源78Α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(C1iPCicmWuc^Cicmci)的10X10的光源阵列。在控制点CuXicmXUciXicmci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78Α所示出的。示出的插值电路79将控制点Cu、Cloa, Ciao, Cloao的驱动值作为输入，并输出针对对应的光源78Α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5X5的节点阵列。因此控制点位于节点Cu、Cid+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& 和&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&和&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勻。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IOA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IOA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。每个发光射层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勻的。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。
权利要求
1.一种光源，包括光发射层，操作用于响应于所述光发射层两端施加的电势差而发射光，所发射的光具有取决于所述电势差的大小的强度；第一电极结构，包括在所述光发射层的第一表面上的第一导电电极；以及第二电极结构，包括在所述光发射层的第二表面上的具有电阻的电势分布材料层、以及控制点的阵列，所述控制点的阵列在所述光发射层的所述第二表面上方的间隔开的位置处与所述电势分布材料层电接触。
2.根据权利要求1所述的光源，包括具有多个能够独立控制的输出的电源，所述输出的每个连接到所述控制点中的对应的一个。
3.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光发射层包括有机发光二极管OLED层。
4.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光发射层包括场发射显示器FED层。
5.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光发射层包括涂覆有荧光体的板。
6.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光发射层包括电致荧光材料。
7.根据权利要求1所述的光源，其中，所述控制点以三角形网格方式布置。
8.根据权利要求1所述的光源，其中，所述控制点以矩形网格方式布置。
9.根据权利要求1所述的光源，其中，所述控制点具有不均勻的空间密度。
10.根据权利要求9所述的光源，其中，所述控制点在所述光发射层的中心区域中较密集地集中，而在所述光发射层的周边区域中密度较小地集中。
11.根据权利要求1所述的光源，其中，所述第一电极对于所述发射的光是基本上透明的。
12.根据权利要求1所述的光源，其中，所述控制点包括与所述电势分布层相接触的金属垫。
13.根据权利要求1所述的光源，其中，所述电势分布层包括掺杂的半导体。
14.根据权利要求1所述的光源，其中，所述电势分布层包括随着所述电势分布层上的位置而变化的电阻率。
15.根据权利要求1所述的光源，包括所述光发射层的第一表面上的在与所述控制点相对应的位置处的光学吸收点。
16.根据权利要求15所述的光源，其中，所述光学吸收点具有随着距所述控制点的距离而降低的光学密度。
17.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光发射层能够操作用于发射白色光。
18.一种光源，包括光发射层，操作用于响应于所述光发射层两端施加的电势差而发射光； 多个控制输入，每个所述控制输入被连接用于控制在所述光发射层上的对应位置处的电势差；控制分布装置，用于在所述光发射层上的与所述控制输入相对应的位置之间的位置处施加平稳地在空间上变化的电势差。
19.根据权利要求18所述的光源，其中，所述控制分布装置包括电势分布材料层。
20.根据权利要求18所述的光源，其中，所述控制分布装置包括电阻器网络。
21.根据权利要求18所述的光源，其中，所述控制分布装置包括多个插值电路。
22.—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。
23.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述点以矩形阵列方式布置。
24.根据权利要求23所述的显示器，其中，所述矩形阵列为正方形阵列。
25.根据权利要求22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。
26.根据权利要求25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。
27.根据权利要求沈所述的显示器，其中，所述光源与空间光调制器均是基本上平面的。
28.根据权利要求沈所述的显示器，其中，所述光源与空间光调制器均为弯曲的。
29.根据权利要求沈所述的显示器，其中，所述光源靠着所述空间光调制器的背面。
30.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括透射型空间光调制ο
31.根据权利要求30所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括液晶面板。
32.根据权利要求22所述的显示器，包括控制器，操作用于将第一组信号施加到所述光源的控制输入以及施加第二组信号以控制所述空间光调制器的像素。
33.根据权利要求32所述的显示器，其中，所述控制器被配置用于基于图像数据生成所述第一组信号和第二组信号中的每个。
34.根据权利要求33所述的显示器，其中，所述控制器被配置用于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。
35.根据权利要求33所述的显示器，其中，所述控制器包括 用于根据所述图像数据生成所述第一组信号的装置；用于估计所述光源在每个所述区域处的光输出的装置； 用于根据所述图像数据和估计的光输出来生成所述第二组信号的装置。
36.根据权利要求33所述的显示器，其中，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。
37.根据权利要求36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。
38.根据权利要求36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。
39.根据权利要求36所述的显示器，其中，所述光场估计器操作用于 基于所述第一组信号，确定作为所述光源上的位置的函数的电势；以及，基于将光输出与施加的电势相关联的函数，估计所述光源上的位置的光输出。
40.根据权利要求36所述的显示器，其中，由所述光源提供的照明以由以下公式给出的方式平稳地变化其中，1是光强度；χ是位置的测量值，La和Lb是所述光源上的两个相邻控制点处的光强度；\和、是所述控制点的位置；以及ξ是具有在1至范围内的值的参数。
41.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述光源包括多个光发射层，每个所述光发射层与所述空间光调制器同向延伸，并且所述多个光发射层中的第二光发射层位于所述多个光发射层中的第一光发射层与所述空间光调制器之间。
42.根据权利要求41所述的显示器，其中，所述第一光发射层和第二光发射层能够操作用于发射具有不同光谱特性的光，并且所述第二光发射层对于具有在所述第一光发射层的光谱特性中包括的至少一些波长的光而言是透明的。
43.根据权利要求42所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括彩色空间光调制器。
44.根据权利要求43所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括红绿蓝液晶显示器 RGB LCD 面板。
45.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述空间光调制器的正面与所述光源的背面之间的测量的厚度为2cm或更小。
46.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述光源具有50个至5000个控制输入。
47.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述光源的控制点相对于所述空间光调制器的像素的比率在1 200至1 40，000的范围内。
48.根据权利要求22所述的显示器，其中，所述空间光调制器包括一百万个或更多个像素，并且控制点的数量为一万或更少。
49.一种显示器，包括光源，包括响应于施加的电场而发射光的材料层，所述层沿着两个维度延伸；一个或更多个电源，能够操作用于将能够独立控制的电势传送到所述光源上的多个间隔开的位置上；以及非绝缘材料，所述非绝缘材料在所述位置之间延伸，使得所述光源上的在所述间隔开的位置中的两个相邻位置之间的路径上的位置处的电势随着沿着所述路径的位置而平稳地变化；以及由所述光源进行照明的空间光调制器，所述空间光调制器包括多个像素，每个像素由所述光源的不同区域进行照明。
50.一种显示器，包括响应于施加的电场而发射光的基本上连续的二维延伸的材料层； 用于在所述层两端施加电场的装置，所述电场具有随着所述层上的位置而平稳地变化的大小；以及空间光调制器，包括像素的阵列；其中，所述层与所述空间光调制器相平行，并且是与所述空间光调制器相对齐的关系。
51.一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，以及施加第二控制信号以控制所述空间光调制器的像素。
52.根据权利要求51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。
53.一种用于生成在光源的二维表面上平稳地变化的照明的方法，所述方法包括 设置响应于施加的电场而发射光的基本上连续的二维延伸的材料层；以及在所述层两端施加电场，所述电场具有随着所述层上的位置而平稳变化的大小。
54.一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。
55.根据权利要求M所述的方法，其中，所述模拟电路包括分压器。
56.根据权利要求M所述的方法，其中，所述模拟电路包括电阻器网络。
57.根据权利要求M所述的方法，其中，所述模拟电路包括二维电阻连续体。
58.根据权利要求M所述的方法，其中，所述模拟电路包括插值电路的阵列。
59.根据权利要求M所述的方法，其中，所述模拟电路包括电阻材料的连续层。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，所述电阻材料具有IO12Ω /平方或更小的薄层电阻。
61.根据权利要求59所述的方法，其中，所述电阻材料具有在IO2至IO7Ω /平方的范围内的薄层电阻。
62.根据权利要求M所述的方法，其中，所述第一组的点中的点以规则阵列方式布置在所述发光材料上。
63.根据权利要求M所述的方法，其中，所述第二多个点形成围绕所述第一多个点中的点的连续区域。
64.一种用于生成具有随着位置而平稳地变化的强度的光的光源，所述光源包括发光材料的层，所述发光材料的层沿着两个维度延伸，并操作用于响应于在某点处施加控制信号而在所述点处发射光；多个第一控制输入，每个所述第一控制输入被电连接以在所述发光材料上的第一组的点中的对应点处施加控制信号；模拟电路，所述模拟电路具有连接到所述第一控制输出的输入、以及被电连接以传送在所述发光材料上的对应的第二点处的控制信号的输出，所述第二点不包括所述第一组的点。
65.一种显示器，包括定义一个或更多个要显示的图像的图像数据源；逻辑单元，被配置用于处理所述图像数据以获得与二维光源上的间隔开的第一位置相对应的第一驱动信号；模拟电路，被连接用于接收所述第一驱动信号作为输入，并操作用于产生与所述光源上的除了所述第一位置之外的第二位置相对应的第二驱动信号；所述光源被连接成由所述第一驱动信号和所述第二驱动信号控制；以及空间光调制器，包括像素阵列，并被布置成由所述光源发射的光进行照明。
66.一种显示器，包括定义一个或更多个要显示的图像的图像数据源；逻辑单元，被配置用于处理所述图像数据以获得与二维光源上的间隔开的第一位置处的期望光强度相对应的第一信号；模拟电路，被连接用于接收所述第一信号作为输入，并操作用于产生多个驱动信号，其中所述驱动信号的数量超过所述第一信号的数量；所述光源被连接成至少部分地由所述驱动信号控制；以及空间光调制器，包括像素阵列，并被布置成由所述光源发射的光进行照明。
67.包括在此描述或描绘的任何新颖的有创造性的步骤、动作、步骤和/或动作的组合、或步骤和/或动作的子组合的方法。
68.包括在此描述或描绘的任何新颖的有创造性的特征、特征的组合、或特征的子组合的设备。
全文摘要
一种显示器，具有光源层，该光源层具有用于控制该光源层发射光的控制输入，使得光输出以由所述控制输入确定的方式随着位置而平稳地变化。液晶显示器面板或其它空间光调制器对来自该光源层的光进行调制。该光源层可以是薄的。
文档编号F21V19/00GK102349021SQ201080011990
公开日2012年2月8日 申请日期2010年4月5日 优先权日2009年4月15日
发明者赫尔格·西岑 申请人:杜比实验室特许公司