專利名稱：包含多個單元的彩色顯示屏幕的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及包含多個單元的彩色顯示屏幕。本發(fā)明還涉及具有包含多個單元的彩色顯示屏幕的彩色顯示系統(tǒng)，以及一組彩色顯示屏幕。
GB 2118803A公開了包含光源和圖像增強屏幕的顯示裝置。該屏幕包含多個單元，每個單元具有電致發(fā)光發(fā)射器和光敏裝置。光源用掃描激光掃描光電池陣列，由此根據(jù)待顯示在屏幕上的圖像而用其光束不同程度地照射每個光敏裝置。根據(jù)該照射，光敏裝置被設置成控制發(fā)射器的光輸出。在水平方向，將具有產(chǎn)生紅、綠、藍光的發(fā)射器的單元組分別沿屏幕的行的排列。當激光器掃描屏幕的行時，需要提供和紅、綠、藍光連續(xù)發(fā)射器需要產(chǎn)生的光輸出的連續(xù)數(shù)量相對應的照射。這要求在激光掃描連續(xù)單元時，光源要快速切換。此外，需要在激光束在屏幕上的位置與激光輸出快速切換到和連續(xù)單元理想照射相對應的水平之間進行準確跟蹤。為了獲得足夠的跟蹤，需要一跟蹤系統(tǒng)以向光源提供關(guān)于激光在屏幕上的位置的信息。需要跟蹤系統(tǒng)以確保圖像在屏幕上的正確再現(xiàn)，這正是該顯示裝置的缺點。
本發(fā)明的目標是提供在開篇段落中所述類型的彩色顯示屏幕，該彩色顯示屏幕不需要跟蹤系統(tǒng)。
該目標可如下實現(xiàn)，每個單元包含能夠提供第一顏色的第一輸出光和第二顏色的第二輸出光的像素；以及光敏裝置，其用于將包含關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息的光學顯示控制信號轉(zhuǎn)換成電信號，以控制第一輸出光和第二輸出光，該光敏裝置具有解碼關(guān)于第一和第二輸出光的信息的解碼裝置。由于該光敏裝置具有用于解碼所述信息的裝置，該光敏裝置能夠確定必須用光敏該裝置接收到的光學圖像控制信號中包含的信息控制哪個輸出光。因此，不需要提供光學圖像控制信號的位置和屏幕上單元之間的跟蹤。該光學圖像控制信號可以為掃描束，例如該掃描束重復地逐行掃描屏幕，或者該光學圖形控制信號源于為每個待控制的單元同步產(chǎn)生光學圖像控制信號的源。只要光學圖像控制信號在屏幕上的直徑大于光敏裝置的間距，光敏裝置就能夠接收該光學圖像控制信號并將該光學圖像控制信號中包含的信息導向其相應的像素以提供相對應的輸出光。該像素也能夠提供多于兩種顏色的輸出光。該像素可包含一個或多個子像素，每個子像素提供特定的顏色。該像素還可包含多顏色子像素，該子像素能夠根據(jù)其驅(qū)動電壓而提供不同的顏色。
在一實施例中，光學顯示控制信號包含第一光學顯示控制信號，其包含關(guān)于第一輸出光的信息并具有第一光譜；和第二光學顯示控制信號，其包含關(guān)于第二輸出光的信息并具有第二光譜。解碼裝置包含第一波長敏感濾波器和第二波長敏感濾波器，其中第一波長敏感濾波器用于對第一光學顯示控制信號進行濾波，第二波長敏感濾波器被用于對第二光學顯示控制信號進行濾波。因此，如果使用不同光譜編碼關(guān)于第一和第二輸出光的信息，則可以用波長敏感濾波器以簡單的方式實現(xiàn)該解碼裝置。當同時出現(xiàn)第一和第二光學顯示控制信號以及依次發(fā)送這些信號時，該解碼裝置能夠正確地工作。
該單元可包含另一個光敏裝置，該像素包含用于提供第一輸出光的第一子像素，該第一子像素被耦合到該敏感裝置以及另一個光敏裝置，每一個均具有包含第一波長敏感濾波器的解碼裝置。通過提供一個以上耦合到同一子像素的光敏裝置，這些光敏裝置之間的間距變小，由此可實現(xiàn)以更小的光學圖像控制信號在屏幕上的直徑來解碼光學顯示控制信號與/或增加控制相應輸出光的電學信號。
在一實施例中，光學顯示控制信號連續(xù)包含關(guān)于第一輸出光以及第二輸出光的信息，解碼裝置具有與光學顯示控制信號中連續(xù)包含的信息同步地激活像素的第一輸出光和第二輸出光的裝置。如果依次發(fā)送關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息，則可通過和光學顯示控制信號中連續(xù)包含的信息同步地激活該輸出光，將對應于特定輸出光的信息用于該特定的輸出光。激活第一輸出光和第二輸出光的裝置可以是所有單元或一組單元的一個共用電路，這具有非常高的成本效率。可以通過可從提供光學顯示控制信號的同一個源接收到的光學或電學信號獲得該同步。也可從光學顯示控制信號本身獲得該同步。
激活裝置可包含多個單元的所有光敏裝置所共用的第一開關(guān)和第二開關(guān)，像素包含第一子像素和第二子像素，該多個單元的第一子像素中的每一個通過第一開關(guān)耦合到第一電源電壓，該多個單元的第二子像素中的每一個通過第二開關(guān)耦合到第二電源電壓，第一開關(guān)和第二開關(guān)可以和該信息同步地工作。通過經(jīng)由第一開關(guān)將第一電源電壓耦合到每個第一子像素而激活這些子像素，第一子像素能夠根據(jù)耦合到第一子像素的相應光敏裝置接受到的光學顯示控制信號來提供輸出光。在接收到關(guān)于第一輸出光的信息時，通過同步第一開關(guān)的工作使得第一電源電壓被耦合到第一子像素，第一子像素提供與關(guān)于第一輸出光的信息相對應的第一輸出光。通過同時同步第二開關(guān)的工作使得第二電源電壓不耦合到第二子像素，確保了第二子像素不響應于關(guān)于第一輸出光的信息提供第二輸出光。類似地，在接收關(guān)于第二輸出光的信息時，第二開關(guān)閉合且第一開關(guān)斷開。該第一電源電壓和第二電源電壓可以是不同的電壓，但也可以為一共用電壓。
優(yōu)選地，光敏裝置還包含光敏元件，而解碼裝置還包含復位開關(guān)，該復位開關(guān)用于基本上在關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息之間復位該光敏元件。通過添加該復位開關(guān)，可以基本上在關(guān)于特定輸出光的信息出現(xiàn)在光學顯示控制信號中的時段開始之前，將光敏元件復位到預定狀態(tài)。這樣，該光敏裝置僅根據(jù)在該時段期間提供的信息，向相應子像素提供電信號。因此，該時間段內(nèi)的電信號不再依賴于先前的信息，其可能已經(jīng)改變了光敏元件的狀態(tài)。
優(yōu)選地，該像素包含第一子像素和第二子像素，該光敏元件被耦合到第一子像素，光學顯示控制信號在第一幀周期內(nèi)包含關(guān)于第一輸出光的信息，在第二幀周期內(nèi)包含關(guān)于第二輸出光的信息，解碼裝置適于在第一幀周期期間解碼關(guān)于第一輸出光的信息，在第二幀周期期間根據(jù)第一幀周期期間的解碼而驅(qū)動第一子像素。通過在第一幀周期內(nèi)解碼和第一輸出光相對應的信息，該多個單元的每個光敏元件能夠接收關(guān)于其所耦合的子像素的信息。通過只使用該信息在隨后的幀周期內(nèi)驅(qū)動相應的子像素，在為幀周期的固定時間段內(nèi)驅(qū)動每個子像素。如果發(fā)送兩種以上的不同顏色，則在兩個或更多個幀周期期間驅(qū)動每個子像素。這種驅(qū)動也可以在進行解碼的幀周期期間進行。如果在這種情況下依次地發(fā)送關(guān)于該多個單元的特定輸出光的信息，則特定子像素的驅(qū)動持續(xù)時間將依賴于該特定子像素的信息在發(fā)送序列中的位置。因此，像素的輸出光量在某種程度上將依賴于像素在屏幕上的位置。該最后一種情形的優(yōu)點為，在每個幀內(nèi)提供每種顏色，而非依次提供每種顏色。因此避免了連續(xù)顏色的可見的可能干擾，也稱為顏色閃光(color flash)效應。此外，可以通過許多方式降低對像素在屏幕上位置的依賴。一種方法為采用快速尋址，由此首先將子像素設置成提供預期水平的輸出光，之后，在通常長于尋址時間的預定時間段內(nèi)，子像素繼續(xù)提供該預期輸出水平。第二種方法為采用關(guān)于第一和第二輸出光的信息的預處理，由此考慮到子像素取決于其在屏幕上位置而提供其輸出光的持續(xù)時間的差異。第三種方法為采用掃描復位，由此依次地而非同時復位各線或線的組。此外還可以采用上述方法的組合。
在一實施例中，關(guān)于第一輸出光和第二輸出光中至少一個的信息為光學顯示控制信號的調(diào)制，且解碼裝置包含用于解調(diào)該光學顯示控制信號的調(diào)制的裝置。這種情形下，光學顯示控制信號的源可以為單色源。此外，同一復位可應用于多個單元，以在發(fā)送關(guān)于圖像的信息之前復位該光敏裝置與/或像素。
用于解調(diào)該調(diào)制的裝置可用于解調(diào)光學顯示控制信號的交流分量?？梢允褂煤唵蔚碾娐方庹{(diào)交流分量。
可由像素層形成第一波長敏感濾波器。將該像素層作為波長敏感濾波器，可減少制造該屏幕所需的工藝步驟。
本發(fā)明的顯示屏幕具有用于傳遞由該多個單元的每個像素提供的光線的前側(cè)，該多個單元的每個光敏裝置適于接收來自源的光學顯示控制信號，該源置于和該前側(cè)相背離的屏幕一側(cè)。采用背面投影的優(yōu)點為，光學顯示控制信號的源隱藏在屏幕后面。
或者，該屏幕可設置成正面投影，光敏裝置位于前側(cè)。
該像素可以為透射或反射來自分開的光源的光線的類型，該像素還可以為自發(fā)光像素。
本發(fā)明的屏幕的多個單元的光敏裝置可適用于接收不可見光或可見光的光學顯示控制信號。當采用產(chǎn)生可見光譜之外的光學顯示控制信號的源時，可以避免光學顯示控制信號和受像素調(diào)制的可見光之間的干涉。此外，這種屏幕對環(huán)境照明條件不敏感。
本發(fā)明還提供了一顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)包含如前所述的彩色顯示屏幕以及用于將光學顯示控制信號發(fā)送到光敏裝置的光學圖像源。
該光學圖像源可以為投影裝置或激光掃描器。
本發(fā)明還提供了設置成以平鋪圖形彼此相鄰的一組彩色顯示屏幕。由于每個顯示屏幕只有少量的連接(該數(shù)目大約小于十)，可相對容易地互連一組顯示器的相應連接。由于連接的數(shù)目小，還可相對容易地將顯示屏幕以平鋪圖形彼此相鄰地排列。
將參考附圖進一步詳述和描述本發(fā)明的這些和其它方面，其中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的實施例的方框圖；圖2至5示出了應用于根據(jù)本發(fā)明的顯示屏幕中的單元的實施例的方框圖；圖6示出了應用于根據(jù)本發(fā)明的顯示屏幕中的單元的一部分的實施例的電路圖；圖7示出了圖6的圖示的波形；圖8示出了應用于根據(jù)本發(fā)明的顯示屏幕中的單元的實施例的方框圖；圖9示出了圖8中所示的單元的一部分的實施例的電路圖；以及圖10示出了圖9的圖示的波形。
不同圖中的相同參考符號表示相同的信號或者執(zhí)行相同功能的元件。
圖1中所示的顯示系統(tǒng)6包含顯示屏幕5和光學圖像源3。顯示屏幕包含顯示面板1。顯示面板1包含多個排列成行和列的矩陣的多個單元2。面板1不需要任何行或列電極，因為通過外部光學圖像源3尋址每個單元2。源3提供光學顯示控制信號Li，每個單元2均可接收該信號。為此，單元2可排列成任何隨意配置，除了行和列配置，還可以應用例如徑向、對角、或圓形配置的其它配置。單元2還可具有各種形狀。面板1具有用于接收例如復位信號RS和若干電壓的連接，這些電壓為例如復位電壓VR、第一電源電壓V1、以及第二電源電壓V2。復位信號RS和這些電壓耦合到面板1的每個單元2。將參考單元(2)的實施例解釋該顯示系統(tǒng)的操作。
如圖2所示，單元2包含光敏裝置D和像素P。單元2接收來自源3的光學顯示控制信號Li。通過單元2中的光敏裝置D，光學顯示控制信號Li被轉(zhuǎn)換為電信號I。單元2中的像素P提供第一顏色的第一輸出光Lo1和第二顏色的第二輸出光Lo2。第一和第二光輸出Lo1、Lo2受電信號I控制。光敏裝置D還包含解碼裝置DM，該解碼裝置用于解碼包含在光學顯示控制信號Li中的關(guān)于第一和第二光輸出Lo1和Lo2的信息。因此，在光學顯示控制信號Li碰到屏幕5的位置上，解碼裝置DM確保該光敏裝置提供電信號I，該電信號I驅(qū)動像素P使其提供預期顏色的光線。這意味著無需將光源3和顯示屏幕5對齊或者提供跟蹤系統(tǒng)以確保光學顯示控制信號Li準確地碰到耦合到特定顏色的光敏裝置。可由圖3所示的波長敏感濾波器、由圖8所示的用于解碼光學顯示控制信號Li的調(diào)制的解碼裝置、或者由圖5所示的可以和光學顯示控制信號Li同步工作的開關(guān)形成解碼裝置DM(或者至少其基本部分)。
圖3所示單元2的光敏裝置D具有解碼裝置DM，其包含第一波長敏感濾波器F1和第二波長敏感濾波器F2，濾波器F1和F2分別耦合到光敏裝置D的相應光敏元件SE1和SE2或其一部分。光敏元件SE1和SE2將光學信號Li轉(zhuǎn)換成電學輸出信號。光學顯示控制信號Li包含第一光學顯示控制信號Li1和第二光學顯示控制信號Li2，信號Li1包含關(guān)于第一輸出光的信息并具有第一光譜，信號Li2包含關(guān)于第二輸出光的信息并具有第二光譜。第一波長敏感濾波器F1適用于對第一光學顯示控制信號Li1進行濾波，第二波長敏感濾波器F2適用于對第二光學顯示控制信號Li2進行濾波。濾波是指允許分別基本上位于第一光譜和第二光譜內(nèi)的波長通過該濾波器并阻攔分別基本上位于第一光譜和第二光譜之外的波長。光敏元件SE1和SE2將濾波后的第一光學顯示控制信號Li1和第二光學顯示控制信號Li2轉(zhuǎn)換成控制像素P的電信號I。像素P可包含用于提供第一輸出光Lo1的第一子像素SP1和用于提供第二輸出光Lo2的第二子像素SP2。這種情況下，電信號I可以為兩個分開的信號，其中第一電信號源于光敏元件SE1和SE2中的第一個并對應于關(guān)于第一輸出光的信息，且第二電信號源于光敏元件SE2和SE1中的另外一個并對應于關(guān)于第二輸出光的信息。第一電信號被耦合到第一子像素SP1用于控制第一輸出光Lo1，第二電信號被耦合到第二子像素SP2用于控制第二輸出光Lo2?；蛘?未示出)，像素P可以為多顏色的像素。這種情況下，可由源于光敏元件SE1和SE2中的第一個及第二個的信號的組合控制該多顏色的像素。
歐洲專利申請03101909.4和03101366.7公開了子像素以及驅(qū)動這種子像素的電路的示例以及光敏元件的示例，該申請在此被并入作為參考。
可由液晶類型顯示器中使用的彩色濾波器或者用于彩色有機LED顯示器的發(fā)光聚合物形成波長敏感濾波器。這種情況下，光學顯示控制信號Li應具有可見波長范圍內(nèi)的光譜。
圖4所示的單元2具有兩個光敏裝置D。每個裝置D包含解碼裝置DM，其具有耦合到光敏元件SE1的第一波長敏感濾波器F1。像素P具有第一子像素SP1和第二子像素SP2。源于這兩個光敏裝置D中每一個的第一光敏元件SE1的電信號I被提供給子像素SP1，使得光輸出Lo1基本上和由這兩個光敏裝置解碼的關(guān)于第一輸出光的信息之和成比例。單元2還可包含兩個以上的光敏裝置D。每個光敏裝置D可包含圖3所示的兩個或更多個不同波長敏感濾波器F1、F2。
在圖5所示的單元2中，光敏裝置D包含光敏元件SE和解碼裝置DM。解碼裝置DM包含用于激活像素P的第一輸出光Lo1和第二輸出光Lo2的裝置MFA。光學顯示控制信號Li連續(xù)地包含關(guān)于第一輸出光的信息以及關(guān)于第二輸出光的信息。光敏元件SE將光學顯示控制信號Li轉(zhuǎn)換成耦合到激活裝置MFA的電學輸出信號。激活裝置MFA可以是一個激活電路MFA，該多個單元2中的每一個共用該電路。激活裝置MFA激活與光學顯示控制信號Li中連續(xù)包含的信息同步地激活像素P的第一輸出光Lo1和第二輸出光Lo2。
在圖5所示的實施例中，激活裝置MFA包含個多個單元2的所有光敏裝置所共用的第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2。像素(P)包含第一子像素SP1和第二子像素SP2。該多個單元2的每個第一子像素SP1通過第一開關(guān)S1耦合到第一電源電壓V1。該多個單元2的每個第二子像素SP2通過第二開關(guān)S2耦合到第二電源電壓V2。第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2可以和包含在光學顯示控制信號Li中的關(guān)于第一輸出光的信息和關(guān)于第二輸出光的信息同步地工作。光敏裝置將該信息轉(zhuǎn)換成被耦合到第一子像素SP1以及第二子像素SP2的電信號I。當在第一時間間隔期間接收關(guān)于第一輸出光的信息時，通過中斷經(jīng)由第二開關(guān)S2的第二電源電壓V2到子像素SP2的輸電，去激勵第二子像素SP2。在該時間間隔期間，通過經(jīng)由第一開關(guān)S1將第一電源電壓V1耦合到子像素SP1而激活第一子像素SP1。這樣就確保了第一子像素SP1受到關(guān)于第一輸出光的信息的控制。以類似的方式，第二子像素SP2受關(guān)于第二輸出光的信息的控制。
解碼裝置(DM)還可包含基本上在關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息之間復位光敏元件SE的復位開關(guān)SR。在前述的歐洲專利申請03101909.4和03101366.7中公開了包含這種光敏元件SE和復位開關(guān)SR的電路的示例。
圖6示出了單元2的一部分的電路圖。該單元包含用于接收參考電壓Vref、第一電源電壓V1、可以為地電平的另一個電源電壓、像素復位電壓VPR、復位電壓VR、以及復位信號RS的端子。在參考電壓Vref的端子和節(jié)點VD之間，晶體管T1和用于接收光學顯示控制信號Li的光敏元件SE串聯(lián)連接。電容器C耦合在參考電壓Vref和節(jié)點VD之間。驅(qū)動晶體管DT的一個主端子耦合到第一電源電壓V1。驅(qū)動晶體管DT的控制端子耦合到節(jié)點VD。驅(qū)動晶體管DT的另一個主端子耦合到第二晶體管T2的一個主端子。第二晶體管T2的另一個主端子耦合到用于提供第一輸出光Lo1的第一子像素SP1的第一端子。第一子像素的第二端子耦合到地電平。第一子像素的第一端子耦合第三晶體管T3的一個主端子。第三晶體管T3的另一個主端子耦合到像素復位電壓VPR。復位開關(guān)SR通過其主端子耦合在節(jié)點VD和復位電壓VR之間。復位信號RS耦合到第一晶體管T1、第二晶體管T2、以及第三晶體管T3的控制端子。此外，復位信號RS通過高通濾波器HPF耦合到復位開關(guān)SR的控制端子。
下面將參考圖7所示的作為時間t的函數(shù)的波形，解釋圖6所示的單元2的實施例的工作。
在第一幀周期Tf1內(nèi)，復位信號SR從低電平到高電平的轉(zhuǎn)變導致短脈沖SRS通過高通濾波器HPF。復位開關(guān)SR在該短脈沖SRS內(nèi)被閉合。通過復位開關(guān)SR，復位電壓VR(可以為固定電壓)耦合到節(jié)點VD。因此，電壓VD將快速達到復位電壓VR的電平。復位電壓VR優(yōu)選地基本上等于第一電源電壓V1，而參考電壓Vref優(yōu)選地低于第一電源電壓V1?；蛘?未示出)，不采用高通濾波器HPF轉(zhuǎn)換該復位信號，而是提供和該短脈沖SRS相對應的單獨的復位信號。
在第一幀周期Tf1期間，第二晶體管T2被復位信號RS關(guān)斷，并阻斷來自驅(qū)動晶體管DT的任何電流。第三晶體管T3被復位信號RS導通，并將第一子像素SP1上的電壓復位到使第一子像素SP1不提供第一輸出光Lo1的值。此外，復位信號RS開啟第一晶體管T1，由此允許光敏元件SE根據(jù)該光敏元件接收到的光學顯示控制信號Li而對電容器C放電。因此，節(jié)點VD處的電壓在短脈沖SRS之后開始降低。所以節(jié)點VD處的電壓根據(jù)光學顯示控制信號Li在第一幀周期期間從復位電壓VR降低到更低的值。
當未接收到光學顯示信號Li時，電容器C不放電，因此節(jié)點VD的電壓保持不變，如曲線“Li＝0”所示。當光學顯示控制信號Li對應于最大電平Lmax時，電容器C在第一幀周期Tf1期間基本上徹底放電，形成“Li＝Lmax”所示的曲線。當光學顯示控制信號Li對應于零和最大電平Lmax之間的電平時，電容器C在第一幀周期Tf1期間被部分放電，形成“0＜Li＜Lmax”所示的曲線。
在第二幀周期Tf2內(nèi)，復位信號RS為低，由此保持第一晶體管T1和第三晶體管T3被關(guān)斷，而第二晶體管T2導通。復位開關(guān)SR不受短負脈沖影響而保持斷開。
因此，在第二幀周期Tf2期間，電流IL流過驅(qū)動晶體管DT和第一子像素SP1。該電流IL取決于節(jié)點VD的電壓。該電壓在第二幀周期Tf2期間基本上保持不變，因為如果流過驅(qū)動晶體管DT控制端子的電流可以忽略，則電容器C保持其電荷。因此在第二幀周期Tf2期間，驅(qū)動晶體管DT在其控制端子接收到基本上恒定的電壓，該電壓和在第一幀周期Tf1期間接收到的光學顯示控制信號Li成比例。
如果Li＝Lmax，則電流IL在第二幀周期Tf2期間處于其最高電平，因此第一子像素SP1的第一輸出光Lo1具有最大水平。如果Li＝0，則電流IL保持為零，第一子像素SP1不提供第一輸出光Lo1。如果0＜Li＜Lmax，則電流IL在第二幀周期Tf2期間為中間值，故第一子像素SP1提供第一輸出光Lo1的中間水平。因此，第一子像素SP1在第二幀周期Tf2期間提供的第一輸出光Lo1的水平和在第一幀周期Tf1期間接收到的光學顯示控制信號Li成比例。
因此，如果光學顯示控制信號Li在連續(xù)的幀周期Tf1、Tf2、Tf3內(nèi)發(fā)送分別和第一、第二、第三輸出光相關(guān)的信息，則在圖6的實施例中，第一子像素在第二幀周期Tf2和第三幀周期Tf3期間提供第一輸出光Lo1。類似地，接收另一個復位信號RS的與圖6所示相同的電路在第三幀周期Tf3以及緊隨其后的幀周期期間基于在第二幀周期Tf2期間接收到的關(guān)于第二輸出光的信息，提供第二輸出光Lo2，其中所述另一復位信號在第二幀周期期間具有高電平，且所述電路具有用于提供第二輸出光Lo2的第二子像素SP2。
或者，圖6電路中的第二晶體管T2可以省略，由此將驅(qū)動晶體管直接耦合到第一子像素SP1。為了確保第一子像素在第一幀周期Tf1期間不提供輸出光，第一電源電壓V1在該周期期間例如通過圖5所示的共用第一開關(guān)S1被斷開。
或者，可以通過使復位信號RS的高電平開啟第二晶體管T2并將短脈沖SRS而非復位信號RS耦合到第三晶體管T3的控制端子，來修改圖6的電路。其結(jié)果為，在幀周期Tf1開始時，第一子像素SP1上的電壓被快速復位到像素復位電壓VPR。在第一幀周期Tf1期間，驅(qū)動晶體管導通，因此電流IL流過第一子像素SP1。如前所述，電流IL取決于節(jié)點VD處的電壓。其結(jié)果為，第一子像素將在第一幀周期Tf1期間被充電到一電平，該電平和在第一幀周期Tf1期間接收到的光學顯示控制信號Li有關(guān)。在第二和第三幀周期Tf2和Tf3期間，復位信號RS關(guān)斷第二晶體管T2，且第一子像素上的電壓保持不變。因此，在第一幀周期Tf1期間，第一子像素SP1開始提供輸出光Lo1。第一子像素SP1在第二和第三幀周期Tf2和Tf3期間繼續(xù)提供在第一幀周期Tf1結(jié)束時所達到的水平的輸出光Lo1。
在圖8所示的單元2的一個實施例中，用關(guān)于第一輸出光和第二輸出光中至少一個的信息調(diào)制光學顯示控制信號Li。解碼裝置DM包含用于解調(diào)光學顯示控制信號Li的調(diào)制的解調(diào)裝置DEM。光學顯示控制信號Li首先被光敏元件SE轉(zhuǎn)換成電輸出信號。該電輸出信號被提供給解調(diào)裝置DEM?？梢圆捎萌魏我阎恼{(diào)制光學顯示控制信號Li以及使用解調(diào)裝置進行相應解調(diào)的方法，例如振幅調(diào)制、脈寬調(diào)制、或脈沖振幅調(diào)制。解調(diào)的輸出可以是被耦合到相應子像素的一個或多個電信號I。
在圖9中示出了具有用于解調(diào)脈沖振幅調(diào)制的光學顯示控制信號Li的解碼裝置DM的單元2的實施例。單元2具有用于接收耦合到光敏裝置D的參考電壓Vref的端子，以及用于接收耦合到驅(qū)動晶體管DT的一個主端子的第一電源電壓V1的端子。驅(qū)動晶體管DT的另一個主端子耦合到像素P的第一子像素SP1的第一端子。第一子像素SP1的第二端子耦合到另一個電源電壓，該電源電壓可以為地電平。
光電池包含第三開關(guān)S3和第三光敏元件SE3的第一串聯(lián)連接、第四開關(guān)S4和第四光敏元件SE4的第二串聯(lián)連接、電容器C和復位開關(guān)SR，如圖9所示，可由晶體管形成該復位開關(guān)SR。第一串聯(lián)連接耦合在可以為地電平的電源電壓和節(jié)點VD之間。電容器C和第二串聯(lián)連接并聯(lián)耦合在參考電壓Vref和節(jié)點VD之間。節(jié)點VD也耦合到復位開關(guān)SR的第一主端子以及驅(qū)動晶體管DT的控制端子。復位開關(guān)SR的第二主端子耦合到復位電壓VR。復位開關(guān)SR的控制端子耦合到用于接收復位信號RS的端子。
可如圖10所示調(diào)制圖9的光學顯示控制信號Li。光學顯示控制信號Li的振幅為時間t的函數(shù)，包含直流分量LiDC和為振幅的脈沖調(diào)制的交流分量LiAC。交流分量LiAC具有周期時間Tac，該時間為幀周期Tf的若干分之一。幀周期Tf是指通過光學顯示控制信號Li發(fā)送關(guān)于完整圖像信息的時間周期。復位信號RS在新的幀周期Tf開始之前，向復位開關(guān)SR提供脈沖。在該脈沖期間，復位開關(guān)SR導通并將復位電壓VR耦合到節(jié)點VD。因此，電容器C被快速充電，直到節(jié)點VD到達復位電壓VR的電平。在該復位脈沖結(jié)束時，復位開關(guān)SR被關(guān)斷。在該幀周期Tf其余時間內(nèi)電容器C的充電或放電取決于該第一和第二串聯(lián)連接。當光學顯示控制信號Li在周期時間Tac期間具有高振幅時，第三開關(guān)S3閉合，第四開關(guān)S4斷開。當光學顯示控制信號Li在周期時間Tac期間具有低振幅時，第三開關(guān)S3斷開，第四開關(guān)S4閉合。因此，當光學顯示控制信號Li具有低振幅時電容器C被放電，當光學顯示控制信號Li具有高振幅時電容器C被充電。根據(jù)光學顯示控制信號Li的低、高振幅持續(xù)時間之比以及該高振幅和低振幅之差，電容器C在幀周期期間被放電。因此，節(jié)點VD處的電壓在幀周期Tf結(jié)束時相對于幀周期Tf開始時的它的電壓具有電壓差dVD。該電壓差dVD和光學顯示控制信號Li的高振幅和低振幅之間的差成比例，并可用于驅(qū)動第一子像素SP1。因此，導致該電壓差dVD的交流分量LiAC可用于控制第一子像素SP1，而直流分量LiDC可用于控制另一個子像素SP2(未示出)。
注意，上述實施例闡述而非限制本發(fā)明，本領域技術(shù)人員在不離開所附權(quán)利要求范圍的情況下可設計出許多備選實施例。在權(quán)利要求中，置于圓括號之間的任何參考符號不應被理解成是顯示該權(quán)利要求。使用動詞“包含”及其變形并不排除存在權(quán)利要求中所陳述的元件或步驟之外的元件或步驟。元件前的冠詞“一”或“一個”并不排除存在多個該元件。在列舉多種裝置的裝置權(quán)利要求中，可以由一個或多個相同的硬件實施諸多這些裝置。在互不相同的從屬權(quán)利要求中重復特定措施這一純粹事實并不表示不能有利地利用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種包含多個單元(2)的彩色顯示屏幕(5)，每個單元(2)包含像素(P)，其能夠提供第一顏色的第一輸出光和第二顏色的第二輸出光；以及光敏裝置(D)，用于將包含關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息的光學顯示控制信號(Li)轉(zhuǎn)換成電信號(I)以控制第一輸出光和第二輸出光，該光敏裝置(D)具有用于解碼關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息的解碼裝置(DM)。
2.權(quán)利要求1所述的彩色顯示屏幕(5)，該光學顯示控制信號(Li)包含第一光學顯示控制信號和第二光學顯示控制信號，其中第一光學顯示控制信號包含關(guān)于第一輸出光的信息并具有第一光譜，第二光學顯示控制信號包含關(guān)于第二輸出光的信息并具有第二光譜，該解碼裝置(DM)包含用于濾波第一光學顯示控制信號的第一波長敏感濾波器和用于濾波第二光學顯示控制信號的第二波長敏感濾波器。
3.權(quán)利要求1所述的彩色顯示屏幕(5)，每個單元(2)包含另一個光敏裝置(D)，像素(P)包含用于提供第一輸出光的第一子像素，該第一子像素耦合到所述光敏裝置(D)和該另一光敏裝置(D)，每個光敏裝置具有包含第一波長敏感濾波器的解碼裝置(DM)。
4.權(quán)利要求1所述的彩色顯示屏幕(5)，該光學顯示控制信號(Li)連續(xù)地包含關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息，該解碼裝置(DM)具有用于和連續(xù)包含在光學顯示控制信號(Li)中的該信息同步地激活像素(P)的第一輸出光和第二輸出光的裝置。
5.權(quán)利要求4所述的彩色顯示屏幕(5)，該激活裝置包含該多個單元(2)的所有光敏裝置(D)所共用的第一開關(guān)和第二開關(guān)，像素(P)包含第一子像素和第二子像素，該多個單元(2)的第一子像素中的每一個通過第一開關(guān)耦合到第一電源電壓，該多個單元(2)的第二子像素中的每一個通過第二開關(guān)耦合到第二電源電壓，該第一開關(guān)和第二開關(guān)可以與該信息同步地工作。
6.權(quán)利要求4所述的彩色顯示屏幕(5)，光敏裝置(D)進一步包含光敏元件，解碼裝置(DM)進一步包含基本在關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息之間復位該光敏元件的復位開關(guān)。
7.權(quán)利要求6所述的彩色顯示屏幕(5)，像素(P)包含第一子像素和第二子像素，該光敏元件耦合到第一子像素，光學顯示控制信號(Li)在第一幀周期內(nèi)包含關(guān)于第一輸出光的信息并在第二幀周期內(nèi)包含關(guān)于第二輸出光的信息，解碼裝置(DM)適于在第一幀周期期間解碼關(guān)于第一輸出光的信息并在第二幀周期期間根據(jù)第一幀周期期間的解碼來驅(qū)動第一子像素。
8.權(quán)利要求1所述的彩色顯示屏幕(5)，關(guān)于第一輸出光和第二輸出光中至少一個的信息是光學顯示控制信號(Li)的調(diào)制，且解碼裝置(DM)包含用于解調(diào)該光學顯示控制信號(Li)的調(diào)制的裝置。
9.權(quán)利要求8所述的彩色顯示屏幕(5)，用于解調(diào)該調(diào)制的裝置適于解調(diào)光學顯示控制信號(Li)的交流分量。
10.權(quán)利要求2所述的彩色顯示屏幕(5)，由像素(P)的層形成該第一波長敏感濾波器。
11.一種彩色顯示系統(tǒng)(6)，包含如權(quán)利要求1所述的顯示屏幕(5)以及用于將光學顯示控制信號(Li)發(fā)送到光敏裝置(D)的光學圖像源(3)。
12.權(quán)利要求11所述的彩色顯示系統(tǒng)(6)，該光學圖像源(3)為投影裝置或激光掃描器。
13.一組權(quán)利要求1所述的彩色顯示屏幕(5)，彩色顯示屏幕(5)設置成以平鋪圖案相互毗鄰。
全文摘要
一種具有多個單元(2)的彩色顯示屏幕。每個單元(2)包含能夠提供第一顏色的第一輸出光和第二顏色的第二輸出光的像素(P)，并包含用于將光學顯示控制信號(Li)轉(zhuǎn)換成電信號(I)的光敏裝置(D)。光學顯示控制信號(Li)包含關(guān)于第一輸出光和第二輸出光的信息，以控制第一輸出光和第二輸出光。光敏裝置(D)包含用于解碼關(guān)于第一和第二輸出光的信息的解碼器(DM)。
文檔編號G09G3/02GK1857009SQ200480027846
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者M·T·約翰遜, P·A·杜因, A·T·M·H·范克爾索普 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司