[发明专利]颜色显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及颜色显示设备以及用于操作这种显示设备的方法。 

背景技术

国际专利申请WO 2004/032523公开了一种颜色显示设备。这种已知的显示设备使用所谓的频谱连续方法来显示一幅图像。在一个实施例中透射显示面板包括两个用于每个图像元件的LCD光阀，每个阀包括一个用于发射可见光谱一部分的滤波器。该面板是通过两个具有不同的辐射光谱的可选光源而背部发光的。时间连续的光源切换加上根据待显示的图像信息来控制光阀，从而能够允许显示具有宽色域的图像。 

这种已知设备的缺点是由于每个图像元件需要使用两个光阀来实现所需的色域，从而造成相对较低的照明效率。 

本发明的一个目的是提供一种具有改进的照明效率和宽色域的颜色显示设备。 

发明内容

本发明的目的通过包含有多个图像元件的颜色显示设备来实现，该多个图像元件具有观察侧和后侧，每个图像元件包括光阀，该显示设备包括可切换部分用于选择性地引导第一颜色的光和第二颜色的光沿着光径穿过光阀从后侧到达观察侧，以及每个光阀均包括具有分别用于第三颜色和第四颜色的透光度的第一和第二可切换滤色器，并连续设置在光径上，第一、第二、第三和第四颜色是不同的非白色，并且所述滤色器的切换与时间顺序地引导光是独立可控的。 

每个光阀中的至少两个可切换滤色器的组合和至少两种颜色的光阀的照明提供了宽色域。本发明通过单光阀来实现宽色域，而现有技术中同样的色域则需要多个光阀。光阀数量的减少增加了照明的效率。第一、第二、第三和第四颜色是四种不同的颜色。如果它们具有不同的色调则颜色不同。色调 定义为在CIE颜色图表中从白色，较佳的是从白点D65开始的颜色方向。 

用于照明的可切换部分可以在不同的状态间切换，取决于所选的照明方法。例如，可以在两种状态间切换：第一颜色的照明和第二颜色的照明，或者在三种状态间切换：第一颜色的照明、第二颜色的照明以及第一和第二颜色的组合，或者在第一颜色、第二颜色和第三颜色之间。这三种颜色可以是红色、绿色和蓝色。这三种状态的照明增加了显示设备的色域。其给出了对所面对的颜色和亮度范围更强的控制。较佳地该滤色器在透明状态和另一个这样的状态间切换：一种颜色被发射而其他颜色被吸收。在一定时间点时光阀观察侧出现的颜色取决于照明的瞬间颜色以及在那个时刻工作的光阀中的滤色器。照明以及滤色器的切换最好比眼睛的反应时间更快，从而造成单色的感知。 

在一个较佳实施例中，每个图像元件都包括一个光阀。具有这种图像元件的显示设备不需要子象素，并具有最高的可达到的孔径比，并且不需要用于子象素光阀的空间域寻址方法，仅仅需要用于象素光阀的时域寻址方法。 

光阀可以包括液晶元件。较佳地，其包括具有作为可切换滤色器工作的流体的电润湿元件。电润湿元件具有含有孔的电润湿单元。这个孔包括第一和第二不融合流体。第一液体可以达到两种状态：第一个是液体覆盖单元的孔径，第二个是其中该孔径实质上没有流体。这种作用使得能够使用第一液体作为可切换滤色器，例如通过为该流体提供一种染色从而使得它能够发射一种颜色。每种流体都可以是液体或者气体的。在该单元的一个特殊实施例中，第一流体可以达到第一和第二状态中间的一种状态，从而允许控制穿过该单元的光的强度。电润湿单元对于形成显示设备具有这样的优点，即高透射率和相对大量容易制造。与液晶元件相比，电润湿单元不需要偏振光，从而增加光阀的效率。 

光阀可以包括两个依次设置在光径上的电润湿元件，每个单元具有一个滤色器。那样，多个光阀将形成两层电润湿单元。较佳的，光阀包括具有两种独立地作为可切换滤色器工作的液体。在这样的较佳实施例中单元的孔具 有第一、第二和第三液体，第一和第三液体与第二液体是不相融合的。第一和第三层可以独立地作为滤色器而工作。 

可切换部分较佳地包括用于产生第一颜色的光和第二颜色的光的照明单元。该照明单元包括至少一个第一光源和第二光源分别用于发射第一颜色的光和第二颜色的光，这些光源分别是独立可选的。这些光源可以是传统光源。照明单元可以选择性地包括宽带光源和可切换滤色器用于传递第一颜色的光和第二颜色的光给光阀。可切换滤色器可以是具有两种独立地作为滤色器工作的液体的电润湿单元。第一和第二颜色光的照明的切换可以通过控制单元来实现，其提供用于光源的功率。当光阀和可切换滤色器二者都包括电润湿单元时，显示设备包括两或者三层电润湿单元，取决于光阀内的电润湿单元的数目是一还是二。