(57)【要約】  液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）（８００）デバイスは、イメージを表示するように構成された複数のピクセル（８１５ａ〜８１５ｄ）を含むピクセルアレイ（８１５）を備える。前記複数のピクセルは、それぞれ、第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセル（８１８ｒ）と、第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセル（８１８ｂ）とを含む。前記ＬＣＤデバイスは、第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成されたバックライト（８０２）、およびバックライトコントローラ（８０５）をさらに備えることができる。前記バックライトコントローラ（８０５）は、バックライト（８０２）を駆動して同時期に第１および第２の色の光を放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。前記ピクセルアレイ（８１５）は、第１および第２のイメージ成分を表示して単一イメージフレームを供給するように構成することができる。関連するデバイスおよび操作方法も説明される。
2010518457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスであって、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備え、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルと、
第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルと
をそれぞれ備えることを特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイス。
【請求項２】
前記第１のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備え、前記第２のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、第２の色の光および第３の色の光の通過を許し、第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１のサブピクセルは、前記第１および前記第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、前記第１のカラーフィルタは、前記第３の色の光の通過を許すようにさらに構成されることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成されたバックライトと、
前記バックライトを駆動して同時期に前記第１および第２の色の光を放射し前記第１のカラーイメージデータと前記第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、前記第１および第２の色の光と異なる時期に前記第３の色の光を別に放射し前記第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成されたバックライトコントローラと
をさらに備え、
前記ピクセルアレイは、前記第１および第２のイメージ成分を順次表示して単一イメージフレームを供給するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記バックライトが駆動されたときに前記第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１および第２の色の光を放射し前記同時期に前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータを表示し前記第１のイメージ成分を生成するように構成され、前記バックライトが駆動されたときに少なくとも前記第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第３の色の光を別に放射し前記異なる時期に前記第３のカラーイメージデータを別に表示し前記第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記バックライトコントローラは、前記バックライトを駆動して前記第１および第２の色の光を前記同時期に放射することと、前記バックライトを駆動して前記第３の色の光を前記第１および第２の色の光と前記異なる時期に放射することとを交互に行って、所定のリフレッシュレートで前記第１および第２のイメージ成分を順次表示するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
前記所定のリフレッシュレートは、前記第１および／または第２の液晶シャッターのシャッター速度に基づくことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記バックライトコントローラは、前記バックライトを駆動して第１の期間に前記第１および第２の色の光を放射するように構成され、前記同時期は、前記第１の期間の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項９】
前記バックライトコントローラは、前記バックライトを駆動して前記第１の期間の第１の部分期間に前記第１の色の光を放射し、前記第１の期間の第２の部分期間に前記第２の色の光を放射するように構成され、前記第１の期間の前記第１および第２の部分期間は、異なる長さを有するが、それぞれ前記同時期を含むことを特徴とする請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記バックライトコントローラは、前記バックライトを駆動して第２の期間に前記第３の色の光を放射するように構成され、前記第２の期間の長さは、前記第１の期間の長さと異なることを特徴とする請求項８に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記バックライトは、
前記第１の色の光を放射するように構成された第１の固体発光素子と、
前記第２の色の光を放射するように構成された第２の固体発光素子と、
前記第３の色の光を放射するように構成された第３の固体発光素子と
を備える固体発光パネルを備え、
前記バックライトコントローラは、前記第１および第２の固体発光素子を同時期に駆動して前記第１のイメージ成分を生成し、前記第３の固体発光素子を前記第１および第２の固体発光素子と異なる時期に駆動して前記第２のイメージ成分を生成するように構成されることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１、第２、および／または第３の固体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、および／またはレーザ光源を含むことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ピクセルアレイおよび前記バックライトに電気的に結合され、電力を供給するように構成された電池を備えることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第３の色の光の波長は、前記第２の色の光の波長よりも長いが、前記第１の色の光の波長よりも短いことを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第１の色の光は赤色光を含み、前記第２の色の光は青色光を含み、前記第３の色の光は緑色光を含むことを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスで使用するためのスクリーンであって、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備え、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルと、
第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルと
をそれぞれ備えることを特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスで使用するためのスクリーン。
【請求項１７】
前記第１のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備え、前記第２のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、第２の色の光および第３の色の光の通過を許し、第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備えることを特徴とする請求項１６に記載のスクリーン。
【請求項１８】
前記第１のサブピクセルは、前記第１および前記第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、前記第１のカラーフィルタは、前記第３の色の光の通過を許すようにさらに構成されることを特徴とする請求項１７に記載のスクリーン。
【請求項１９】
前記第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータを同時期に表示し、前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成され、少なくとも前記第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１および第２のカラーイメージデータと異なる時期に前記第３のカラーイメージデータを別に表示し、前記第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラをさらに備え、
前記ピクセルアレイは、前記第１および第２のイメージ成分を順次表示して前記イメージを供給するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載のスクリーン。
【請求項２０】
前記第１のカラーフィルタは、前記第３の色の光の通過を妨げるように、さらに構成されることを特徴とする請求項１７に記載のスクリーン。
【請求項２１】
前記第３の色の光の波長は、前記第２の色の光の波長よりも長いが、前記第１の色の光の波長よりも短いことを特徴とする請求項１７に記載のスクリーン。
【請求項２２】
発光デバイス、ならびに前記第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルおよび前記第２と前記第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルをそれぞれ備える複数のピクセルを含むピクセルアレイを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスを操作するための方法であって、前記方法は、
前記発光デバイスを駆動して第１および第２の色の光を同時期に放射し、第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するステップと、
前記発光デバイスを駆動して第３の色の光を、前記第１および第２の色の光と異なる時期に別に放射し、第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するステップと、
前記発光デバイスを駆動するのと同時に前記第１および第２のサブピクセルを選択的に駆動して前記第１および第２の色の光を放射し、前記第１のイメージ成分を表示するステップと、
前記発光デバイスを駆動するのと同時に前記第１および第２のサブピクセルを選択的に駆動して前記第３の色の光を放射し、前記第２のイメージ成分を表示するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記発光デバイスは、前記第１、第２、および第３の色の光を放射するようにそれぞれ構成された第１、第２、および第３の固体発光素子を備え、前記発光デバイスを駆動して第１および第２の色の光を同時に放射するステップと前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を放射するステップとは、
前記第１および第２の固体発光素子を前記同時期に駆動して前記第１のイメージ成分を生成するステップと、
前記第３の固体発光素子を、前記第１および第２の固体発光素子と前記異なる時期に駆動して前記第２のイメージ成分を生成するステップとを備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記発光デバイスを駆動して第１および第２の色の光を放射するステップは、
前記発光デバイスを駆動して第１の期間に前記第１および第２の色の光を放射するステップを備え、前記同時期は、少なくとも前記第１の期間の一部を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記発光デバイスを駆動して第１および第２の色の光を放射するステップは、
前記発光デバイスを駆動してそれぞれ前記同時期を含む前記第１の期間の異なる部分期間に前記第１および第２の色の光を放射するステップを備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を別に放射するステップは、
前記発光デバイスを駆動して第２の期間に前記第３の色の光を放射するステップを備え、前記第２の期間の長さは、前記第１の期間の長さと異なることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１および／または第２のサブピクセルのシャッター速度に基づき、前記発光デバイスを駆動して前記第１および第２の色の光を放射することと、前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を放射することとを交互に行うステップをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
モバイル電子デバイスであって、
第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成された発光デバイスと、
前記発光デバイスを駆動して同時期に前記第１および第２の色の光を放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、前記第１および第２の色の光と異なる時期に前記第３の色の光を別に放射し第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成された発光コントローラと、
前記第１および第２のイメージ成分を表示して単一イメージフレームを供給するように構成されたスクリーンと、
前記発光デバイスおよび前記スクリーンとに電気的に結合され、電力を供給するように構成された電池とを備えることを特徴とするモバイル電子デバイス。
【請求項２９】
前記スクリーンは、
前記イメージフレームを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備え、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備える、第１のサブピクセルと、
第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、前記第２の色の光および第３の色の光の通過を許し、前記第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備える、第２のサブピクセルと
をそれぞれ備えることを特徴とする請求項２８に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３０】
前記第１のサブピクセルは、前記第１および前記第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、前記第１のカラーフィルタは、前記第３の色の光の通過を許すように、さらに構成されることを特徴とする請求項２９に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３１】
前記スクリーンは、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備え、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備える、第１のサブピクセルと、
第２のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、前記第２の色の光の通過を許し、前記第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備える、第２のサブピクセルと、
第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第３の液晶シャッターを備え、カラーフィルタを備えない、第３のサブピクセルと
をそれぞれ含むことを特徴とする請求項２８に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３２】
前記発光デバイスが駆動されたときに前記第１および第２の液晶シャッターを前記開いた状態に駆動し、前記第３の液晶シャッターを前記閉じた状態に駆動することを選択的に行って前記第１および第２の色の光を放射し前記第１のイメージ成分を生成するように構成され、前記発光デバイスが駆動されたときに前記第３の液晶シャッターを前記開いた状態に選択的に駆動して前記第３の色の光を別に放射し前記第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項３１に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３３】
前記発光デバイスは、約１００Ｎｉｔよりも大きい輝度、および／または約２０Ｎｉｔ／ワットよりも大きい輝度対電力比を提供するように構成されることを特徴とする請求項２８に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３４】
周辺光を検出するように構成された光学センサと、
前記光学センサおよび前記発光デバイスに結合され、前記検出された周辺光に基づき前記発光デバイスに供給される電力を制御するように構成された補償ユニットと
をさらに備えることを特徴とする請求項２８に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３５】
前記光学センサは、前記同時期に前記第１および第２の色の光を、または前記異なる時期に前記第３の色の光を、放射するために前記発光デバイスが駆動されないときに周辺光レベルをサンプリングするように構成されることを特徴とする請求項３４に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項３６】
前記光学センサは、前記発光デバイスによって放射された前記光の輝度、色度、および／または色温度の閉ループ制御を提供するためのフィードバック信号を発生するように構成されることを特徴とする請求項３４に記載のモバイル電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２００７年２月１５日に出願した米国特許出願第１１／６７５，２５０号の一部継続出願であり、その優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、液晶ディスプレイデバイスおよび液晶ディスプレイデバイスを操作する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスは、光源または反射体の前にアレイ状に配列されたカラーまたはモノクロの多数のピクセルで構成された比較的薄いフラットディスプレイデバイスである。例えば、ＬＣＤデバイスは、ピクセルアレイを含むＬＣＤスクリーンと、ＬＣＤスクリーンの背後に配置され、バックライトによって放出された光を受け取るようにピクセルアレイが位置決めされているバックライトを備えることができる。フルカラーＬＣＤデバイスでは、ピクセルアレイの各ピクセルは、赤色、緑色、および青色の光をそれぞれ表示するように構成された３つのサブピクセルを含むことができる。より具体的には、各サブピクセルは、液晶シャッター、および光の３色（赤、緑、または青）のうちの１色を表示するように構成されたカラーフィルタを備えることができる。イメージを形成するために、サブピクセルのシャッターは、リフレッシュサイクル毎に異なる時間間隔で開かれ、対応するカラーフィルタは、シャッターが開かれたときにそれぞれの色を表示することができる。各シャッターが開かれる時間間隔の長さが、サブピクセルに表示される色の強度を決め、赤色、緑色、および青色の組合せが、フルカラーピクセルを提供することができる。フルカラーイメージを生成するために、フルカラーピクセルのアレイが使用できる。
【０００４】
図１は、従来のＬＣＤディスプレイデバイス１００を概略的に示す。図１に示されているように、ディスプレイデバイス１００は、バックライト１０２およびＬＣＤスクリーン１０５を備える。バックライト１０２は、ＬＣＤスクリーン１０５を照らすために使用することができる、白色または白色に近い色を有する光を放射するように構成される。ＬＣＤスクリーン１０５は、赤色、緑色、および青色（ＲＧＢ）カラーフィルタ１３０のアレイ、および液晶シャッター１２０の対応するアレイを備える。赤色カラーフィルタ１３０ｒは、赤色光の通過を許すが、緑色および青色の光の通過を妨げるように構成される。同様に、緑色カラーフィルタ１３０ｇおよび青色カラーフィルタ１３０ｂは、緑色および青色の光の通過をそれぞれ許し、他の色の光の通過を妨げるように構成される。液晶シャッター１２０は、シャッターコントローラ１１０によって制御される。赤色、緑色、および青色のカラーフィルタ１３０の各グループおよび対応する液晶シャッター１２０は、４つのピクセル１１５ａ〜１１５ｄを形成するように配列される。各表示サイクルにおいて、シャッターコントローラ１１０は、所定の期間にわたって液晶シャッター１２０を選択的に開いて、カラーフィルタ１３０によって供給される赤色、緑色、および／または青色の光を組み合わせるように構成されており、これにより、各ピクセル１１５ａ〜１１５ｄが所望の輝度レベルで所望の色を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／７４９，１３３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一部の実施形態によれば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスは、イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備える。これら複数のピクセルは、それぞれ、第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセル、ならびに第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルを含む。例えば、第２のサブピクセルは、第２および第３のカラーイメージデータを順次表示するように構成することができる。
【０００７】
一部の実施形態では、第１のサブピクセルは、閉じた状態で開いた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター、および第２の色の光の通過を妨げるのと同様に第１の色の光の通過を許すように構成された第１のカラーフィルタを備えることができる。第２のサブピクセルは、開いた状態と閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター、および第２の色の光および第３の色の光の通過を許し、第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタを備えることができる。
【０００８】
他の実施形態では、第１のカラーフィルタは、さらに、第３の色の光の通過を許すように構成することができる。そのようなものとして、第１のサブピクセルは、第１および第３のカラーイメージデータを表示するように構成することができる。例えば、第１のサブピクセルは、第１および第３のカラーイメージデータを順次表示するように構成することができる。
【０００９】
一部の実施形態では、ＬＣＤデバイスは、さらに、第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成されたバックライト、およびバックライトコントローラを備えることができる。バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１および第２の色の光を同時期に放射し、第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成することができる。バックライトコントローラは、さらに、バックライトを駆動して第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し、第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。ピクセルディスプレイは、第１および第２のイメージ成分を順次表示して単一イメージフレームを供給するように構成することができる。
【００１０】
他の実施形態では、ＬＣＤデバイスは、さらに、ピクセルアレイに結合されたシャッターコントローラを備えることができる。シャッターコントローラは、バックライトが駆動されたときに第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動して第１および第２の色の光を放射し、第１のカラーイメージデータおよび第２のカラーイメージデータを同時期に表示し第１のイメージ成分を生成するように構成される。シャッターコントローラは、また、バックライトが駆動されたときに少なくとも第２の液晶シャッターを選択的に駆動して第３の色の光を別に放射し異なる時期に第３のカラーイメージデータを別に表示して第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。
【００１１】
一部の実施形態では、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１および第２の色の光を同時期に放射することと、バックライトを駆動して第３の色の光を第１および第２の色の光と異なる時期に放射することを交互に行って、所定のリフレッシュレートで第１および第２のイメージ成分を順次表示するように構成することができる。所定のリフレッシュレートは、第１および／または第２の液晶シャッターのシャッター速度に基づくことができる。
【００１２】
他の実施形態では、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１の期間に第１および第２の色の光を放射するように構成することができる。同時期は、少なくとも第１の期間の一部となっていればよい。加えて、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第２の期間に第３の色の光を放射するように構成することができる。第２の期間の長さは、第１の期間の長さと異なっていてもよい。
【００１３】
一部の実施形態では、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１の期間の第１の部分期間に第１の色の光を放射し、第１の期間の第２の部分期間に第２の色の光を放射するように構成することができる。第１の期間の第１および第２の部分期間は、異なる長さを有することができるが、それぞれ、同じ時期を含むことができる。
【００１４】
他の実施形態では、バックライトは、第１の色の光を放射するように構成された第１の固体発光素子、第２の色の光を放射するように構成された第２の固体発光素子、および第３の色の光を放射するように構成された第３の固体発光素子を備える固体発光パネルであってもよい。バックライトコントローラは、第１および第２の固体発光素子を同時期に駆動して第１のイメージ成分を生成するように構成され、また第３の固体発光素子を第１および第２の固体発光素子と異なる時期に駆動して第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。
【００１５】
一部の実施形態では、第１、第２、および／または第３の固体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、および／またはレーザ光源であってもよい。
【００１６】
他の実施形態では、第３の色の光の波長は、第２の色の光の波長よりも長いが、第１の色の光の波長よりも短くてもよい。例えば、第１の色の光は赤色光、第２の色の光は青色光、第３の色の光は緑色光であってよい。また、第１の色の光は赤紫色光、第２の色の光はシアン色光、第３の色の光は黄色光であってもよい。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスにおいて使用するスクリーンはピクセルアレイを含む。ピクセルアレイは、イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含む。これら複数のピクセルは、それぞれ、第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセル、ならびに第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルを含む。
【００１８】
一部の実施形態では、第１のサブピクセルは、閉じた状態で開いた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター、および第２の色の光の通過を妨げるのと同様に第１の色の光の通過を許すように構成された第１のカラーフィルタを備えることができる。第２のサブピクセルは、開いた状態と閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター、および第２の色の光および第３の色の光の通過を許し第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタを備えることができる。
【００１９】
他の実施形態では、第１のカラーフィルタは、さらに、第３の色の光の通過を許すように構成することができる。そのようなものとして、第１のサブピクセルは、第１および第３のカラーイメージデータを表示するように構成することができる。
【００２０】
一部の実施形態では、スクリーンは、シャッターコントローラを備えることができる。シャッターコントローラは、第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動し、第１のカラーイメージデータおよび第２のカラーイメージデータを同時期に表示して第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成することができる。シャッターコントローラは、さらに、少なくとも第２の液晶シャッターを選択的に駆動して第１および第２のカラーイメージデータと異なる時期に第３のカラーイメージデータを別に表示し、第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。ピクセルアレイは、第１および第２のイメージ成分を順次表示してイメージを供給するように構成することができる。
【００２１】
他の実施形態では、第１のカラーフィルタは、第３の色の光の通過を妨げるように構成することができる。
【００２２】
一部の実施形態では、第３の色の光の波長は、第２の色の光の波長よりも長いが、第１の色の光の波長よりも短くてもよい。
【００２３】
本発明のさらなる実施形態によれば、固体発光パネルは、第１の色の光を放射するように構成された第１の固体発光素子、第２の色の光を放射するように構成された第２の固体発光素子、第３の色の光を放射するように構成された第３の固体発光素子、および発光コントローラを備える。発光コントローラは、第１および第２の固体発光素子を同時期に駆動して第１および第２の色のイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成される。発光コントローラは、また、第１および第２の固体発光素子と異なる時期に第３の固体発光素子を駆動し、第３の色のイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成される。第１および第２のイメージ成分は、単一イメージフレームを供給するために表示されるように構成される。
【００２４】
一部の実施形態では、発光コントローラは、さらに、第１および第２の固体発光素子の駆動と第３の固体発光素子の駆動とを所定の頻度で交互に行い、所定リフレッシュレートで第１および第２のイメージ成分を順次表示するように構成することができる。
【００２５】
他の実施形態では、発光コントローラは、第１の期間に第１および第２の発光素子を駆動するように構成することができる。同時期は、少なくとも第１の期間の一部であってよい。加えて、発光コントローラは、第２の期間に第３の発光素子を駆動するように構成することができる。第２の期間の長さは、第１の期間の長さと異なっていてもよい。また、発光コントローラは、それぞれ同時期を含む第１の期間の異なる部分期間に第１および第２の発光素子を駆動するように構成することができる。
【００２６】
一部の実施形態では、第１、第２、および／または第３の固体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、および／またはレーザ光源であってよい。
【００２７】
一部の実施形態では、第３の固体発光素子は、第１および第２の固体発光素子によって放射される光の波長の間にある波長を有する光を放射するように構成することができる。例えば、第３の固体発光素子は、緑色光を放射するように構成され、第１の固体発光素子は、赤色光を放射するように構成され、第２の固体発光素子は、青色光を放射するように構成することができる。また、第３の固体発光素子は、黄色光を放射するように構成され、第１の固体発光素子は、赤紫色光を放射するように構成され、第２の固体発光素子は、シアン色光を放射するように構成することもできる。
【００２８】
本発明のさらなる実施形態によれば、バックライトおよびピクセルアレイを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスを操作する方法は、バックライトを駆動して第１および第２の色の光を同時期に放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するステップと、バックライトを駆動して第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するステップとを含む。ピクセルアレイは、第１および第２のイメージ成分を表示して単一イメージを供給するように駆動される。
【００２９】
一部の実施形態では、ピクセルアレイは、第１のイメージデータをそのように構成された第２の何らかのもので表示して第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルをそれぞれ含む複数のピクセルを含むことができる。第１および第２のサブピクセルは、バックライトを駆動して第１および第２の色の光を放射し第１のイメージ成分を表示することと同時に選択的に駆動することができる。第１および第２のサブピクセルは、また、バックライトを駆動して第３の色の光を放射し第２のイメージ成分を表示することと同時に選択的に駆動することができる。
【００３０】
他の実施形態では、第１、第２、および第３の色の光を放射するようにそれぞれ構成された第１、第２、および第３の固体発光素子を備える。第１および第２の固体発光素子は、同時期に駆動されて第１のイメージ成分を生成し、第３の固体発光素子は、第１および第２の固体発光素子と異なる時期に駆動されて第２のイメージ成分を生成することができる。
【００３１】
一部の実施形態では、バックライトは、第１の期間に第１および第２の色の光を放射するように駆動することができる。同時期は、少なくとも第１の期間の一部であってよい。バックライトは、それぞれ同時期を含む第１の期間の異なる部分期間に第１および第２の色の光を放射するように駆動することができる。加えて、バックライトは、第２の期間に第３の色の光を放射するように駆動することができる。第２の期間の長さは、第１の期間の長さと異なっていてもよい。
【００３２】
他の実施形態では、第１および第２の色の光を制限するバックライトの駆動を、第１および／または第２のサブピクセルのシャッター速度に基づき、バックライトおよび第３の色の光の駆動と交互に行うことができる。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態によれば、モバイル電子デバイスは、発光デバイス、発光コントローラ、スクリーン、および電池を備える。発光デバイスは、第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成される。発光コントローラは、発光デバイスを駆動して同時期に第１および第２の色の光を放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、また第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成される。スクリーンは、第１および第２のイメージ成分を表示して単一イメージフレームを供給するように構成される。電池は、発光デバイスおよびスクリーンに電気的に結合され、電力を供給するように構成される。
【００３４】
一部の実施形態では、スクリーンは、イメージフレームを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備えることができる。これら複数のピクセルは、それぞれ、第１および第２のサブピクセルを含むことができる。第１のサブピクセルは、第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター、および第１の色の光の通過を許し第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタを備えることができる。第２のサブピクセルは、第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態と閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター、および第２の色の光および第３の色の光の通過を許し第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタを備えることができる。一部の実施形態では、第１のサブピクセルは、第１および第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、第１のカラーフィルタは、さらに、第３の色の光の通過を許すように構成することができる。
【００３５】
他の実施形態では、スクリーンは、イメージフレームを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備えることができる。これら複数のピクセルは、それぞれ、第１、第２、および第３のサブピクセルを含むことができる。第１のサブピクセルは、第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター、および第１の色の光の通過を許し第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタを備えることができる。第２のサブピクセルは、第２のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター、および第２の色の光の通過を許し第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタを備えることができる。第３のサブピクセルは、第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第３の液晶シャッターを備えることができる。第３のサブピクセルは、カラーフィルタを備えなくてもよい。
【００３６】
一部の実施形態では、モバイル電子デバイスは、さらに、シャッターコントローラを備えることができる。シャッターコントローラは、発光デバイスが駆動されたときに、第１および第２の液晶シャッターを開いた状態に駆動することと、第３の液晶シャッターを閉じた状態に駆動することとを選択的に行って、第１および第２の色の光を放射し第１のイメージ成分を生成するように構成され、また発光デバイスが駆動されたときに第３の液晶シャッターを開いた状態に選択的に駆動して第３の色の光を別に放射し第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。
【００３７】
一部の実施形態では、発光デバイスは、エッジ型バックライトであってもよい。他の実施形態では、発光デバイスは、直下型バックライトであってもよい。一部の実施形態では、発光デバイスは、例えば、１５インチのラップトップの場合に、約１００Ｎｉｔよりも大きい輝度、および／または約２０Ｎｉｔ／ワットよりも大きい輝度対電力比を提供するように構成することができる。
【００３８】
他の実施形態では、モバイル電子デバイスは、さらに、光学センサおよび光学センサに結合された補償ユニットを備えることができる。光学センサは、周辺光を検出するように構成され、補償ユニットは、検出された周辺光に基づき発光デバイスに供給される電力を制御するように構成することができる。例えば、光学センサは、同時期に第１および第２の色の光を、または異なる時期に第３の色の光を、放射するために発光デバイスが駆動されないときに、周辺光レベルをサンプリングするように構成することができる。一部の実施形態では、光学センサは、発光デバイスによって放射された光の輝度、色度、および／または色温度の閉ループ制御を提供するためのフィードバック信号を発生するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来のＬＣＤデバイスを例示するブロック図である。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤデバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤデバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による固体発光パネルおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による固体発光パネルおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図３Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による固体発光パネルおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図４−１】図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図４−２】図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図４−３】図４Ｃ、４Ｄおよび４Ｅは、本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態により固体発光パネルによって実行することができる操作を例示する流れ図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態によりＬＣＤデバイスによって実行することができる操作を例示する流れ図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態によりＬＣＤデバイスによって実行することができる更なる操作を例示する流れ図である。
【図８Ａ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤデバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図８Ｂ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤデバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図９Ａ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図９Ｂ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図９Ｃ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図９Ｄ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図９Ｅ】本発明の更なる実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび操作方法を例示するブロック図である。
【図１０】本発明の更なる実施形態によりＬＣＤデバイスによって実行することができる操作を例示する流れ図である。
【図１１】本発明のいくつかの実施形態によるＬＣＤデバイスを備えるモバイル電子デバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、本発明の実施形態が示されている付属の図面を参照しつつ、本発明はさらに詳しく以下で説明されるであろう。しかし、本発明は、本明細書で述べられている実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が詳細で完全なものとなるように、また当業者に本発明の範囲が全部伝わるように提供される。図面中、層および／または領域の厚さは、分かりやすくするために誇張されている。全体を通して、同様の番号は、同様の要素を指す。
【００４１】
第１、第２、第３などの用語は、本明細書では、様々な要素を記述するために使用される場合があるが、これらの要素は、その用語によって限定されるべきではないことは理解されるであろう。これらの用語は、要素を他の要素から区別するために使用されるだけである。例えば、第１の要素が、第２の要素と呼ばれ、同様に、第２の要素が、第１の要素と呼ばれることがあっても、本発明の範囲から逸脱することにならない。
【００４２】
本明細書で本発明の説明に使用されている用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的としており、本発明の範囲を制限することは意図されていない。本発明の説明および付属の請求項において使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを示していなければ、複数形も含むことが意図されている。本明細書で使用されているような「および／または」という用語は、関連する列挙されている項目のうちの１つまたは複数の項目のありとあらゆる組合せを指し、また包含することも理解されるであろう。「備える、含む」（comprises）および／または「備えること、含むこと」（comprising）という言い回しは、本明細書内で使用されている場合、記載されている特徴、整数、工程、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を明示し、１つまたは複数の他の特徴、整数、工程、動作、要素、コンポーネント、および／またはそれらからなる群の存在もしくは追加を除外しないこともさらに理解されるであろう。
【００４３】
本発明は、本発明の実施形態による方法、デバイス、およびコンピュータプログラム製品の流れ図図解および／またはブロック図および／または流れ図を参照しつつ以下で説明される。流れ図図解および／またはブロック図の各ブロック、流れ図図解および／またはブロック図中のブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令により実装できることは理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、機械を生成するために汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに送られ、これにより、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が流れ図および／またはブロックおよび／または１つまたは複数の流れ図ブロック内で指定された機能／活動を実行する手段を作成することができる。
【００４４】
コンピュータまたは他のプログラム可能プロセッサを特定の方法で機能させるよう指令することができるこれらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読メモリ内に格納することもでき、これにより、コンピュータ可読メモリ内に格納されている命令は、流れ図および／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能／活動を実行する命令手段を収めた製造品を生産することができる。
【００４５】
これらのコンピュータプログラム命令は、また、コンピュータまたは他のプログラム可能データプロセッサ上にロードされ、これにより、コンピュータまたは他のプログラム可能プロセッサ上で実行される一連の動作ステップが、コンピュータが実行するプロセスを作成するようにし、コンピュータまたは他のプログラム可能プロセッサ上で実行する命令は、流れ図および／またはブロック図の１つまたは複数のブロックで指定された機能または活動を実行するステップを提供することができる。また、いくつかの代替の実装では、ブロック内に記されている機能／活動は、流れ図内に記されている順序から外れて実行できることにも留意すべきである。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行することができるか、またはそれらのブロックは時々、関連する機能／活動に応じて、逆順に実行することができる。
【００４６】
特に定義されていなければ、技術用語および科学用語を含む、本発明の実施形態を開示する際に使用されるすべての用語は、本発明が属する技術の当業者によって普通に理解されるのと同じ意味を有し、本発明が説明されている時点において知られている特定の定義に必ずしも限定されない。従って、これらの用語は、そのような時点以降に作られた同等の用語を含むことができる。よく使われる辞書で定義されているような用語は、本明細書におけるまた関連する技術の文脈における意味と矛盾しない意味を有するものと解釈すべきであり、本開示で明確に定められていない限り、理想化されたまたは過度に型にはまった意味で解釈されないことがさらに理解されるであろう。本明細書で述べられている刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献はすべて、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００４７】
本発明の一部の実施形態では、２つの色のフィルタを含むが、第３の色のフィルタを含まない、ＬＣＤデバイスを使用して、第１および第２のイメージ成分を順次表示し単一のフルカラーイメージを供給するデバイスおよび方法を提供する。例えば、いくつかのバックライトは、赤色、緑色、および青色の光を順に別々に放射して、見る人がフルカラーイメージとして知覚できる赤色、緑色、および青色のカラーイメージデータを供給するように構成することができる。そのようなものとして、ＬＣＤディスプレイを、バックライトで所望の色を駆動することでディスプレイの赤色、緑色、および青色の液晶シャッターの開放を調整することにより１つまたは複数のカラーフィルタを使用することなく供給することができる。カラーフィルタは、カラーフィルタの遮断波長に近い所望の色の光の少なくともある部分をうっかりブロックする可能性があるので、１つまたは複数のカラーフィルタを取り除くことで、ディスプレイの明るさおよび／または効率に影響を及ぼす可能性がある損失を低減することができる。例えば、本発明の一部の実施形態では、ＬＣＤデバイスは、赤色および青色のカラーフィルタを備え、緑色のカラーフィルタを備えないようにすることができる。緑色は、表示輝度を決定づけるので、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイス内の緑色のカラーフィルタを取り除くことで、改善された明るさおよび／または効率を提供することができる。加えて、カラーフィルタは、ＬＣＤデバイスの総原価のかなりの部分に相当する可能性があるので、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイスでは、従来のＬＣＤデバイスに比べて生産原価を低減することが可能になる。
【００４８】
図２Ａおよび２Ｂは、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイス２００および操作方法を例示している。図２Ａおよび２Ｂを参照すると、ＬＣＤデバイス２００は、バックライト２０２およびＬＣＤスクリーン２０８を備えている。バックライト２０２は、第１、第２、および／または第３の色の光を、順次および／または同時に放射するように構成される。より具体的には、バックライト２０２は、赤色、緑色、および／または青色の光を放射するように構成される。ＬＣＤスクリーン２０８は、複数のピクセル２１５ａ〜２１５ｄを含むピクセルアレイ２１５を備える。ピクセル２１５ａ〜２１５ｄの各々は、それぞれ赤色、青色、および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成された第１、第２、および第３のサブピクセル２１８ｒ、２１８ｂ、および２１８ｇを含む。サブピクセル２１８ｒ、２１８ｂ、および２１８ｇの各々は、液晶シャッター２２０を備える。液晶シャッター２２０は、中にある液晶材料を越えて印加された電圧に基づき光を透過するように構成されている。そのようなものとして、印加電圧に基づき、液晶シャッター２２０は、開いた状態と閉じた状態に駆動され、特定の色の光を表示することができる。加えて、サブピクセル２１８ｒおよび２１８ｂのうちのいくつかは、第１の色の光の通過を許し、第２および第３の光の通過を妨げるように構成されたカラーフィルタ２３０を備える。
【００４９】
より具体的には、図２Ａおよび２Ｂに示されているように、サブピクセル２１８ｒは、赤色光の通過を許し、青色および緑色の光の通過を妨げるように構成された赤色カラーフィルタ２３０ｒ、および開いた状態と閉じた状態とに駆動され赤色カラーイメージデータを表示するように構成された液晶シャッター２２０ｒを備える。同様に、サブピクセル２１８ｂは、青色光の通過を許し、赤色および緑色の光の通過を妨げるように構成された青色カラーフィルタ２３０ｂ、および開いた状態と閉じた状態とに駆動され青色カラーイメージデータを表示するように構成された液晶シャッター２２０ｂを備える。サブピクセル２１８ｇは、また、開いた状態と閉じた状態とに駆動されるように構成された液晶シャッター２２０ｇも備えるが、しかし、サブピクセル２１８ｇはカラーフィルタを備えない。そのようなものとして、液晶シャッター２２０ｇは、選択的に駆動されてフィルタリング機能を実行する、すなわち緑色光の通過を許し、赤色および／または青色光の通過を妨げて緑色カラーイメージデータを表示するように構成される。
【００５０】
従って、シャッター２２０およびバックライト２０２は、選択的に駆動され、赤色、青色、および緑色のカラーイメージデータを表示しフルカラーのイメージを供給することができる。より具体的には、図２Ａおよび２Ｂに示されているように、ＬＣＤデバイス２００は、バックライト２０２に結合されたバックライトコントローラ２０５およびＬＣＤスクリーン２０８に結合されたシャッターコントローラ２１０を備える。バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動し、２つの色の光を同時に放射して第１のイメージ成分を生成し、第３の色の光を第１および第２の色の光と別に放射して第２のイメージ成分を生成するように構成される。より具体的には、バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動して第１の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射するように構成することができる。しかし、第３の色の光の放射時期と第１および第２の色の光の放射時期との間にはある程度の無視できる重なりがある可能性があることは理解されるべきである。そのようなものとして、第１のイメージ成分は、２つの色の光に対するカラーイメージデータの組合せを含み、第２のイメージ成分は、第３の色の光に対するカラーイメージデータを含む。加えて、シャッターコントローラ２１０は、各ピクセルの２つの液晶シャッター２２０ｒおよび２２０ｂを開いた状態に駆動することと、第３の液晶シャッター２２０ｇを閉じた状態に駆動することを選択的に行って第１のイメージ成分を生成し、また各ピクセルの第３の液晶シャッター２２０ｇを開いた状態に選択的に駆動して第２のイメージ成分を生成するように構成される。第１および第２のイメージ成分は、単一のフルカラーイメージフレームを供給するようにＬＣＤデバイス２００によって順次表示することができる。
【００５１】
より具体的には、図２Ａに示されているように、バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動して赤色と青色の両方の光２４０ａを同時に放射する。例えば、バックライト２０２は、複数の赤色、青色、および緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができ、バックライトコントローラ２０５は、赤色および青色のＬＥＤを実質的に同時に駆動して赤色および青色の光２４０ａを放射するように構成することができる。また、シャッターコントローラ２１０は、赤色および青色の光２４０ａを同時に放射するようにバックライト２０２が駆動されたときに、液晶シャッター２２０ｒおよび２２０ｂを開いた状態に駆動することと液晶シャッター２２０ｇを閉じた状態に駆動することを選択的に行う。そのようなものとして、閉じた液晶シャッター２２０ｇは、赤色および青色の光２４０ａがサブピクセル２１８ｇを通過するのを妨げるが、開いている液晶シャッター２２０ｒおよび２２０ｂならびに対応する赤色および青色のカラーフィルタ２３０ｒおよび２３０ｂは、赤色光がサブピクセル２１８ｒを通過し、青色光２４０ａがサブピクセル２１８ｂを通過するのを許し、ピクセル２１５ａから２１５ｄの各々において赤色と青色の両方のカラーイメージデータを表示する。そのようなものとして、赤色カラーイメージデータおよび青色カラーイメージデータは、第１のイメージ成分２５０ａを供給するように組み合わされる。
【００５２】
加えて、図２Ｂに示されているように、バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動して図１の赤色および青色の光２４０ａと異なる時期に緑色光２４０ｂを別に放射し、シャッターコントローラ２１０は、緑色光２４０ｂを放射するようにバックライト２０２が駆動されたときに液晶シャッター２２０ｇを開いた状態に選択的に駆動し緑色光２４０ｂがサブピクセル２１８ｇを通過するのを許す。言い換えると、シャッターコントローラ２１０は、液晶シャッター２２０ｇを選択的に駆動して緑色光の通過を許す。シャッター２２０ｇはバックライト２０２が緑色光のみを放射しているときに駆動されるので、サブピクセル２１８ｇは、カラーフィルタを使用せずに緑色イメージデータを表示することができる。シャッターコントローラ２１０は、また、緑色光２４０ｂを放射するようにバックライト２０２が駆動されたときに液晶シャッター２２０ｒおよび２２０ｂを閉じた状態に駆動して、緑色光がサブピクセル２１８ｒおよび２１８ｂを通過するのを妨げることもできる。しかし、一部の実施形態では、対応するカラーフィルタ２３０ｒおよび２３０ｂは、緑色光がサブピクセル２１８ｒおよび２１８ｂを通過するのを妨げることができるように、液晶シャッター２２０ｒおよび／または２２０ｂは、緑色光２４０ｂを放射するようにバックライト２０２が駆動されたときに開いた状態に駆動することができる。従って、緑色カラーイメージデータは、ピクセル２１５ａ〜２１５ｄの各々に表示され、第２のイメージ成分２５０ｂを供給する。従って、バックライトコントローラ２０５およびシャッターコントローラ２１０は、図２Ａに例示されているシャッター／バックライト構成と図２Ｂに例示されているシャッター／バックライト構成との間を急速に交互に切り替えて、第１および第２のイメージ成分２５０ａおよび２５０ｂを順次表示し、単一のフルカラーイメージを供給することができる。
【００５３】
加えて、カラーフィルタ２３０ｒおよび２３０ｂは、緑色光の通過を妨げるように構成することができるので、バックライトコントローラ２０５は、一部の実施形態において、赤色、緑色、および青色の光を同時に放射するようにバックライト２０２を駆動して第１のイメージ成分２５０ａを生成するように構成することができる。言い換えると、液晶シャッター２２０ｒおよび２２０ｂが開いている状態に駆動されたときさえ、カラーフィルタ２３０ｒおよび２３０ｂは、バックライト２０２によって放射された緑色光がサブピクセル２１８ｒおよび２１８ｂによって表示されるのを妨げることができる。そのようなものとして、バックライトコントローラ２０５は、図２Ｂに示されているようにバックライト２０２を駆動して緑色光２４０ｂを常時放射するように構成され、またバックライト２０２を駆動して緑色の光と同時に赤色および青色の光を交互に放射して単一のフルカラーイメージフレームを供給するように構成することができる。
【００５４】
また、シャッターコントローラ２１０は、液晶シャッター２２０のシャッター速度を加速して所定のイメージリフレッシュレートを提供するように構成することができる。例えば、第１のイメージ成分２５０ａおよび第２のイメージ成分２５０ｂを順次表示して各イメージフレームを供給するために、シャッターコントローラ２１０は、液晶シャッター２２０をこのリフレッシュレートの２倍のレートで駆動して、図１の液晶ディスプレイ１００などの、従来の液晶ディスプレイと似たイメージリフレッシュレートを提供することができる。そのようなものとして、バックライトコントローラ２０５は、また、シャッター２２０の高められたシャッター速度に基づきバックライト２０２を駆動するように構成することもできる。より具体的には、シャッター２２０のスイッチング速度は、バックライト２０２のスイッチング速度と比べて制限要因となる可能性があるので、バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動して赤色および青色の光２４０ａを同時に放射することと、バックライト２０２を駆動して緑色光２４０ｂを別に放射することとの間をシャッター２２０のスイッチング速度に基づいて交互に行うように構成することができる。言い換えると、バックライトコントローラ２０５は、液晶シャッター２２０ｇが閉じた状態に駆動されたときにバックライト２０２を駆動して赤色および青色の光を同時に放射し第１のイメージ成分２５０ａを生成するように構成され、液晶シャッター２２０ｇが開いた状態のときにバックライト２０２を駆動して赤色および青色の光と異なる時期に緑色光２４０ｂを別に放射し第２のイメージ成分２５０ｂを生成して各イメージフレームを供給するように構成することができる。しかし、一部の実施形態では、シャッターコントローラ２１０は、液晶シャッター２２０のスイッチング速度を加速することができず、また液晶ディスプレイ２００は、第１および第２のイメージ成分２５０ａおよび２５０ｂを順次表示して、各イメージフレームを従来の液晶ディスプレイのリフレッシュレートの半分で供給することができるが、これは、視覚的に許容される可能性もある。
【００５５】
図２Ａおよび２Ｂには、本発明の一部の実施形態による例示的な液晶ディスプレイデバイスおよび操作方法を例示しているが、本発明の一部の実施形態は、そのような構成に限定されず、本明細書で説明されている操作を実行することができる任意の構成を包含することを意図されていることは理解されるであろう。例えば、液晶ディスプレイデバイス２００は、第２のイメージ成分２５０ｂの前に第１のイメージ成分２５０ａを順次表示するように構成されているものとして例示されているが、一部の実施形態では、液晶ディスプレイデバイス２００は、第１のイメージ成分２５０ａの前に第２のイメージ成分２５０ｂを表示して各イメージフレームを供給することができることは理解されるであろう。加えて、赤色および青色の光２４０ａを同時に放射し、緑色光２４０ｂを別に放射するものとして例示されているが、バックライト２０２は、２つの色の光を同時に放射するように構成され、また第１および第２の色の光と異なる時期に残りの第３の色の光を別に放射することもでき、またはその逆もできることは理解されるであろう。さらに、ＬＣＤスクリーン２０８は、赤色および青色のカラーフィルタのみを備え、緑色のカラーフィルタを備えないものとして例示されているが、ＬＣＤスクリーン２０８は、第３の色のフィルタなしで、任意の２つの色のフィルタを備えることができることは理解されるであろう。そのようなものとして、バックライトコントローラ２０５は、バックライト２０２を駆動してＬＣＤスクリーン２０８内の欠損しているカラーフィルタに対応する色の光を別に放射し、また残り２つの色の光を同時に放射するように構成することができる。より一般的に、バックライト２０２およびＬＣＤスクリーン２０８は、２イメージ成分のシーケンスを供給して単一のフルカラーイメージフレームを表示するように駆動することができ、その場合、一方のイメージ成分は、赤色、緑色、または青色のカラーイメージデータのうちの１つのみを含み、他方のイメージ成分は、残りの２つの色に対するカラーイメージデータの組合せを含む。
【００５６】
図３Ａから３Ｃは、本発明の一部の実施形態による固体発光デバイスおよび操作方法を例示するブロック図である。図３Ａを参照すると、固体発光デバイスまたは発光パネル３００は、１つのアレイ内に実装された複数の固体発光タイル３１２を備えている。より具体的には、複数のタイル３１２は、リニアアレイの形に実装されて、バーアセンブリ３３０を形成し、複数のバーアセンブリ３３０は、二次元発光パネル３００を形成するように配列することができる。例えば、固体発光パネル３００は、図２Ａおよび２ＢのＬＣＤデバイス２００内のバックライト２０２などの、ＬＣＤデバイス内のバックライティングユニットとして使用することができる。図３Ａに示されているように、発光パネル３００は、４つのバーアセンブリを備え、各々のバーアセンブリは、３つのタイル３１２を備えることができるが、本発明の一部の実施形態では、より少ないもしくはより多いタイルおよび／またはバーアセンブリを提供することができる。
【００５７】
図３Ｂは、本発明の一部の実施形態による固体発光タイル３１２を例示している。図３Ｂを参照すると、タイル３１２は、タイル３１２上に規則正しい、および／または不規則なパターンで配列された複数の固体発光デバイス３１４を備えている。固体発光デバイス３１４は、例えば、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、および／またはレーザダイオードを含むことができる。タイル３１２は、また、相互接続線、電子回路、コネクタ、テストパッド、および／または他の要素などの、発光デバイス３１４に結合された、他の要素（図に示されていない）も含むことができる。タイル３１２は、例えば、１つまたは複数の回路要素を実装できるプリント基板（ＰＣＢ）を含むことができる。好適なタイルは、２００５年１２月９日に出願した特許文献１（整理番号５３０８−６３４ＰＲ）、名称「Solid State Backlighting Unit Assembly and Methods」で開示され、本発明の譲受人に譲渡されている。
【００５８】
図３Ｃは、固体発光デバイス３１４をさらに詳しく例示している。図３Ｃに示されているように、発光デバイス３１４は、タイル３１２上に実装されているＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄなどの複数の個別発光素子を備える。ＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄは、異なる波長の光を放射するように構成され、ＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄに対し機械および／または環境面での保護を施すことができる、硬化性エポキシ樹脂などの透明カプセル材料３１５で覆うことができる。より具体的には、ＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄは、赤色のＬＥＤ  ３１６Ａ、青色のＬＥＤ  ３１６Ｂ、および緑色のＬＥＤ  ３１６Ｃを備えることができる。青色および／または緑色のＬＥＤ  ３１６Ｂおよび／または３１６Ｃは、本発明の譲受人であるＣｒｅｅ，Ｉｎｃ．社から市販されている窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）ベースの青色および／または緑色のＬＥＤチップであってもよい。赤色のＬＥＤ  ３１６Ａは、例えば、Ｅｐｉｓｔａｒ、Ｏｓｒａｍ、および／または他の会社が市販しているアルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＩｎＧａＰ）ＬＥＤチップであってもよい。加えて、発光素子３１４は、また、緑色の強い光を利用できるようにし、および／またはより高い輝度をもたらすために、追加の緑色のＬＥＤ  ３１６Ｄを備えることもできる。
【００５９】
再び図３Ａを参照すると、特定のバーアセンブリ３３０上の各々の固体発光デバイス３１４において、同じ色のＬＥＤをストリングで直列接続することができ、このストリングはその一端に単一陰極接続部を有し、他端に単一陽極接続部を有する。従って、バー３３０上の各々の色のＬＥＤは、単一の電圧を印加することにより、例えば、発光コントローラ３０５から駆動することができる。より具体的には、発光コントローラ３０５は、２つの異なる色のＬＥＤを同時期におよび／または実質的に同時に駆動して、２つの異なる色に対するイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成することができる。発光コントローラ３０５は、また、第１および第２の色のＬＥＤと異なる時期に第３の色のＬＥＤを別に駆動し、第３の色に対するイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成することもできる。発光コントローラ３０５は、２つの異なる色のＬＥＤを同時期に駆動することと、第３の色のＬＥＤを異なる時期に別に駆動することとを交互に行って、第１および第２のイメージ成分を順次供給するように構成され、これらのイメージ成分は、例えば、図２Ａおよび２ＢのＬＣＤディスプレイ２００によって順次表示され単一のイメージを供給することができる。
【００６０】
より具体的には、図３Ａおよび３Ｃを参照すると、発光コントローラ３０５は、発光パネル３００の各々の固体発光デバイス３１４内の赤色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび青色のＬＥＤ  ３１６Ｂを同時期に駆動し、赤色および青色のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成することができる。発光コントローラ３０５は、また、各々の固体発光デバイス３１４内の赤色および青色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび３１６Ｂと異なる時期に緑色のＬＥＤ  ３１６Ｃおよび／または３１６Ｄを別に駆動して、緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成することもできる。発光コントローラ３０５は、緑色のＬＥＤ  ３１６Ｃおよび／または３１６Ｄを別に駆動することと、赤色および青色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび３１６Ｂを同時に駆動することを交互に行って単一のイメージフレームを供給するように構成することができる。加えて、発光コントローラ３０５は、緑色のＬＥＤ  ３１６Ｃおよび／または３１６Ｄを駆動することと、赤色および青色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび３１６Ｂを駆動することを所定の頻度で交互に行って所望のリフレッシュレートをもたらすように構成することができる。さらに、一部の実施形態では、発光コントローラ３０５は、赤色、緑色、および青色のＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄを同時に駆動して、第１のイメージ成分を生成するように構成され、また緑色のＬＥＤ  ３１６Ｃおよび／または３１６Ｄを赤色および青色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび３１６Ｂと異なる時期に別に駆動して第２のイメージ成分を生成することができる。
【００６１】
図３Ａから３Ｃには、本発明の一部の実施形態による例示的な固体発光デバイスおよび操作方法を例示しているが、本発明の一部の実施形態は、そのような構成に限定されず、本明細書で説明されている操作を実行することができる任意の構成を包含することを意図されていることは理解されるであろう。例えば、図３Ａから３Ｃに例示されている実施形態は、固体発光デバイス３１４毎に４つの発光素子３１６Ａ〜３１６Ｄを備えているが、発光デバイス３１４毎に、４つの発光素子３１６Ａ〜３１６Ｄより多いおよび／または少ない発光素子を備えることができることが理解されるであろう。例えば、各々の発光デバイス３１４は、３つの発光素子のみ、すなわち、赤色、青色、および緑色のＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｃの各々の１つを備えることができる。加えて、発光コントローラ３０５は、赤色および緑色のＬＥＤ  ３１６Ａおよび３１６Ｃを同時期に駆動して第１のイメージ成分を供給し、青色のＬＥＤ  ３１６Ｂを異なる時期に別に駆動して第２のイメージ成分を供給するように構成することができる。代替的に、発光コントローラ３０５は、青色および緑色のＬＥＤ  ３１６Ｂおよび３１６Ｃを同時期に駆動して第１のイメージ成分を供給し、赤色のＬＥＤ  ３１６Ａを異なる時期に別に駆動して第２のイメージ成分を供給するように構成することができる。また、赤色、青色、および緑色の発光素子に関して上で説明されているが、他の色の発光素子を使用することもできる。より一般的には、発光コントローラ３０５は、２つの色の発光素子を同時期に駆動し、第３の色の発光素子を第１および第２の色の発光素子と異なる時期に別に駆動して、第１および第２のイメージ成分を生成し、これを順次表示して単一のイメージフレームを供給するように構成することができる。
【００６２】
図４Ａから４Ｅは、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび関係する操作方法を例示する図である。図４Ａを参照すると、ＬＣＤスクリーン４００は、イメージを表示するように構成された複数のピクセル４１５ａ〜４１５ｄを含むピクセルアレイ４１７を備えている。図４Ｂに示されているように、各ピクセル４１５は、第１のサブピクセル４１８ｒ、第２のサブピクセル４１８ｂ、および第３のサブピクセル４１８ｇを含む。第１、第２、および第３のサブピクセル４１８ｒ、４１８ｂ、および４１８ｇは、それぞれ、第１、第２、および第３のカラーイメージデータを表示するように構成されている。より具体的には、第１のサブピクセル４１８ｒは、赤色のカラーイメージデータを表示するように構成され、第２のサブピクセル４１８ｂは、青色のカラーイメージデータを表示するように構成され、第３のサブピクセル４１８ｇは、緑色のカラーイメージデータを表示するように構成される。そのようなものとして、第１のサブピクセル４１８ｒは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター４２０ｒ、および赤色の光の通過を許し、青色光の通過を妨げる赤色カラーフィルタ４３０ｒを備える。同様に、第２のサブピクセル４１８ｂは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター４２０ｂ、および青色光の通過を許し、赤色光の通過を妨げるように構成された青色のカラーフィルタ４３０ｂを備える。第３のサブピクセル４１８ｇは、また、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第３の液晶シャッター４２０ｇも備える。しかし、第３のサブピクセル４１８ｇは、カラーフィルタを備えない。
【００６３】
従って、図４Ａを再び参照すると、シャッターコントローラ４１０は、第１および第２の液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂを開いた状態に駆動することと、第３の液晶シャッター４２０ｇを閉じた状態に駆動することとを選択的に行って、赤色および青色のイメージカラーデータの組合せを含む、第１のイメージ成分を生成するように構成されている。シャッターコントローラ４１０は、また、第３のシャッター４２０ｇを開いた状態に駆動して緑色のカラーイメージデータを含む、第２のイメージ成分を生成するように構成される。より具体的には、シャッターコントローラ４１０は、第３の液晶シャッター４２０ｇを開いた状態に駆動して緑色光の通過を許し第２のイメージ成分を生成するように構成され、第１および／または第２の液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂを閉じた状態に駆動して赤色および／または青色の光の通過を妨げるように構成することができる。そのようなものとして、シャッターコントローラ４１０は、第３の液晶シャッター４２０ｇを選択的に駆動して、フィルタリング機能を実行する、すなわち、緑色光の通過を許し、赤色および青色の光の通過を妨げて第３のサブピクセル４１８ｇがカラーフィルタを使用することなく緑色のカラーイメージデータを表示できるように構成される。
【００６４】
加えて、赤色カラーフィルタ４３０ｒおよび／または青色カラーフィルタ４３０ｂのフィルタリング特性に応じて、シャッターコントローラ４１０は、第１および／または第２の液晶シャッター４２０ｒおよび／または４２０ｂを開いた状態および／または閉じた状態に選択的に駆動して第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。例えば、一部の実施形態では、カラーフィルタ４３０ｒおよび／または４３０ｂは、両方とも、緑色光の通過を許すように構成され、シャッターコントローラ４１０は、シャッター４２０ｒおよび４２０ｂを閉じた状態に駆動して第２のイメージ成分を生成することができる。より具体的には、図４Ｃは、青色光４９９ｂ、緑色光４９９ｇ、および赤色光４９９ｒに対応する波長を例示しているが、図４Ｄおよび４Ｅは、本発明の一部の実施形態による、赤色および青色のカラーフィルタ４３０ｒおよび４３０ｂに対する伝達関数をそれぞれ例示している。図４Ｄに示されているように、赤色カラーフィルタ４３０ｒは、伝達関数４７０ｒによって例示されているように、赤色光４９９ｒの通過を許すが、青色光４９９ｂの通過を妨げるように構成することができる。赤色カラーフィルタ４３０ｒの遮断波長４７５は、ブロックされる青色光４９９ｂの最高波長より上だが、透過される赤色光４９９ｒの最低波長よりも十分に低く供給することができる。こうして、赤色カラーフィルタ４３０ｒの遮断波長４７５付近の赤色光４９９ｒの部分の損失を低減および／または最小にすることができる。同様に、図４Ｅに示されているように、青色カラーフィルタ４３０ｂは、伝達関数４７０ｂによって例示されているように、青色光４９９ｂの通過を許すが、赤色光４９９ｒの通過を妨げるように構成することができる。青色カラーフィルタ４３０ｂの遮断波長４８５は、透過を十分にブロックする赤色光４９９ｒの最低波長よりも低いが、透過される青色光４９９ｂの最高波長よりも十分に高く供給することができる。こうして、青色カラーフィルタ４３０ｂの遮断波長４８５付近の青色光４９９ｂの部分の損失も低減および／または最小にすることができる。加えて、伝達関数４７０ｒおよび４７０ｂは、遮断波長４７５と４８５との間の重複部分４８０ｒおよび４８０ｂを含むことができ、これによりカラーフィルタ４３０ｒおよび４３０ｂは、緑色光４９９ｇの少なくとも一部の通過を許すことができる。言い換えると、赤色カラーフィルタ４３０ｒは、青色光４９９ｂの最高波長よりも大きな波長を有するすべての光の通過を許すように広げることができ、青色カラーフィルタ４３０ｂは、赤色光４９９ｒの最低波長よりも小さな波長を有するすべての光の通過を許すように広げることができ、これにより明るさおよび／または効率を高めることができる。
【００６５】
従って、シャッターコントローラ４１０は、カラーフィルタ４３０ｒおよび／または４３０ｂが、緑色光の通過を許すように構成されているときにシャッター４２０ｒおよび４２０ｂを閉じた状態に駆動して第２のイメージ成分を生成するように構成され、これにより、赤色カラーフィルタ４３０ｒは、青色光のみをブロックするように構成され、その一方で青色カラーフィルタ４３０ｂは、赤色光のみをブロックするように構成することができる。そのようなものとして、カラーフィルタ４３０ｒおよび４３０ｂが存在するため赤色光４９９ｒおよび／または青色光４９９ｂのスペクトルの一部の損失をそれぞれ低減することができる。言い換えると、シャッターコントローラ４１０は、第１および第２の液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂが開いた状態にあるときに第３の液晶シャッター４２０ｇを閉じた状態に駆動して第１のイメージ成分を生成し、第１および第２の液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂが閉じた状態にあるときに第３の液晶シャッター４２０ｇを開いた状態に駆動して第２のイメージ成分を生成することができる。
【００６６】
しかし、図４Ｂを再び参照すると、カラーフィルタ４３０ｒおよび４３０ｂが緑色光の通過を妨げるように構成されている場合に、シャッターコントローラ４１０は、第１および／または第２の液晶シャッター４２０ｒおよび／または４２０ｂを開いた状態または閉じた状態に駆動して第２のイメージ成分を生成することができる。例えば、液晶シャッターを閉じた状態に駆動するために電荷が印加されなければならない場合には、シャッターコントローラ４１０は、第１および第２の液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂを開いた状態に駆動し第２のイメージ成分を生成して、例えば、消費電力を下げるように構成することができる。加えて、シャッターコントローラ４１０は、例えば、第１および／または第２の液晶シャッター４２０ｒおよび／または４２０ｂの少なくとも一部を次のイメージフレームの第１のイメージ成分を生成するように同じ位置に駆動することができる場合に、第２のイメージ成分の生成時に第１のイメージ成分を生成するために使用されるのと同じ位置（つまり、開いているか、または閉じているか）を維持するように液晶シャッター４２０ｒおよび４２０ｂを駆動するように構成することができる。より一般的には、シャッターコントローラ４１０は、カラーフィルタ４３０ｒおよび４３０ｂのフィルタリング特性に基づき、第１および／または第２の液晶シャッター４２０ｒおよび／または４２０ｂを開いた状態および／または閉じた状態に駆動して第２のイメージ成分を生成する際の効率を高めるように構成することができる。
【００６７】
加えて、シャッターコントローラ４１０は、第１、第２、および第３のシャッター４２０ｒ、４２０ｂ、および４２０ｇのシャッター速度を加速して表示されるイメージに対する所定のリフレッシュレートを提供するように構成できる。より具体的には、ＬＣＤスクリーン４００が２つのイメージ成分を順次表示して、順に単一のイメージを供給するように構成されているので、シャッターコントローラ４１０は、液晶シャッター４２０ｒ、４２０ｂ、および４２０ｇのシャッター速度を２倍にして従来のＬＣＤデバイスのリフレッシュレートに匹敵するリフレッシュレートを維持することができる。
【００６８】
図４Ａから４Ｅは、本発明の一部の実施形態による例示的なＬＣＤスクリーンおよび関係する要素を例示しているが、本発明の一部の実施形態は、そのような構成に限定されず、本明細書で説明されている操作を実行することができる任意の構成を包含することを意図されていることは理解されるであろう。例えば、ＬＣＤスクリーン４００が、赤色および青色のカラーフィルタのみを使用して赤色、緑色、および青色のカラーイメージデータを表示するように構成されているものとして例示されているが、ＬＣＤスクリーン４００は、第３の色のフィルタを使用せずに２つのカラーフィルタを使用して赤色、緑色、および青色のカラーイメージデータを表示するように構成できることは理解されるであろう。例えば、一部の実施形態では、ＬＣＤスクリーン４００の第２および第３のサブピクセル４１８ｂおよび４１８ｇは、青色および緑色のカラーフィルタをそれぞれ備えることができ、また第１のサブピクセル４１８ｒは、カラーフィルタを備えなくてもよい。代替的に、第１および第３のサブピクセル４１８ｒおよび４１８ｇは、赤色および緑色のカラーフィルタをそれぞれ備えることができ、また第２のサブピクセル４１８ｂは、カラーフィルタを備えなくてもよい。加えて、赤色、青色、および緑色のフィルタに関して上で説明されているけれども、他のカラーフィルタも同様に使用できる。例えば、ＬＣＤスクリーン４００は、赤紫色とシアン色のカラーフィルタのみを使用して赤紫色、黄色、およびシアン色の光を表示するように構成することができる。より一般的には、本発明の一部の実施形態により、ＬＣＤスクリーン４００は、Ｎ−１個のカラーフィルタを使用してＮ色の光を表示するように構成することができる。そのようなものとして、シャッターコントローラ４１０は、フィルタを持たないサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターを閉じた状態に駆動し、各ピクセルの他のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターを開いた状態に選択的に駆動して第１のイメージ成分を生成するように構成され、またフィルタを持たないサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターを開いた状態に選択的に駆動して第２のイメージ成分を生成するように構成することができる。
【００６９】
図５は、本発明の一部の実施形態により固体発光デバイスによって実行することができる例示的な操作を示す流れ図である。例えば、固体発光デバイスは、ＬＣＤデバイス２００などのＬＣＤデバイスで使用する、図２Ａおよび２Ｂのバックライト２０２などの、バックライトとしてよい。次に図５を参照すると、第１および第２の色の光が同時期に放射されるときに、操作はブロック５００で始まり、第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成する。より具体的には、赤色および青色の光は、少なくとも部分的に重なり合う期間に放射され、赤色カラーイメージデータと青色カラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成することができる。例えば、赤色および青色の光を同時に放射して、第１のイメージ成分を生成することができる。ブロック５１０で、第３の色の光は、第１および第２の色の光と異なる時期に別に放射され、第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成する。例えば、緑色光は、赤色光および青色光と別に放射され、緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成することができる。より一般的には、任煮の２つの色の光は、ブロック５００で同時期に放射されて第１のイメージ成分を生成し、残りの第３の色の光は、ブロック５１０で他の２つの色の光とは別に（すなわち、異なる時期に）放射されて第２のイメージ成分を生成することができる。そのようなものとして、赤色および緑色の光は、ブロック５００で同時に放射され、青色光は、ブロック５１０で別に放射することができる。同様に、青色および緑色の光は、ブロック５００で同時に放射され、赤色光は、ブロック５１０で異なる時期に別に放射することができる。同時に放射される、および／または別に放射される光の色の選択は、例えば、固体発光デバイスとともに使用されるＬＣＤスクリーンのフィルタ構成に依存することができる。例えば、一部の実施形態では、赤色、青色、および緑色の光は、ブロック５００で同時に放射され、緑色光は、１つまたは複数のカラーフィルタによってフィルタリングされて、赤色および青色のカラーイメージデータを含む第１のイメージ成分を生成することができる。従って、第１のイメージ成分（２つの色に対するカラーイメージデータの組合せを含む）および第２のイメージ成分（第３の色に対するカラーイメージデータを含む）が順次表示されて、単一イメージフレームを供給することができる。
【００７０】
加えて、一部の実施形態では、第１および第２のイメージ成分は、ブロック５００および５１０において所定の頻度で順次生成され、表示されるイメージに対する所望のリフレッシュレートおよび／またはフレームレートを提供することができる。例えば、ブロック５００および５１０の動作は、第１および第２のイメージ成分を表示するように構成された複数の液晶シャッターのシャッター速度（またはピクセル応答時間）に従って第２および第１のイメージ成分を順次生成するように変更することができる。より具体的には、第１および第２のイメージ成分は、加速されたシャッター速度に基づきブロック５００および５１０で生成され、これにより、イメージは従来のＬＣＤデバイスのリフレッシュレートに匹敵するリフレッシュレートで表示することができる。
【００７１】
図６は、図２Ａおよび２ＢのＬＣＤデバイス２００などの、本発明の一部の実施形態によるバックライトおよびピクセルアレイを含む液晶ディスプレイデバイスによって実行することができる例示的な操作を示す流れ図である。次に図６を参照すると、バックライトが第１および第２の色の光を同時期に放射するように駆動されるときに、操作はブロック６００で開始し、第１のイメージ成分を生成する。第１のイメージ成分は、第１および第２のカラーイメージデータの組合せを含む。例えば、バックライトは、赤色および青色の光を同時に放射するように駆動することができ、そのようなものとして、第１のイメージ成分は、赤色と青色の両方のカラーイメージデータの組合せを含むことができる。しかし、同時期に放射された２つの色の光は、異なる（しかし少なくとも部分的には重なり合う）長さの時間の間に放射できることは理解されるであろう。
【００７２】
ブロック６１０で、バックライトは、第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射するように駆動され、第２のイメージ成分を生成する。第２のイメージ成分は、第３のカラーイメージデータを含む。例えば、バックライトは、赤色光および青色光と別に緑色光を放射するように駆動され、そのようなものとして、第２のイメージ成分は、緑色のカラーイメージデータを含むことができる。しかし、上述のように、バックライトは、ブロック６００で２つの色の光を同時期に放射して第１のイメージ成分を生成するように駆動することができ、またブロック６１０で他の２つの色の光とは別に残りの第３の色の光を放射して第２のイメージ成分を生成することができる。
【００７３】
さらに図６を参照すると、ピクセルアレイは、ブロック６２０で、第１のイメージ成分および第２のイメージ成分を表示するように駆動されて単一のイメージフレームを供給する。例えば、ピクセルアレイは、緑色のカラーイメージデータを含むイメージ成分、その後の赤色および青色のカラーイメージデータの組合せを含むイメージ成分を順に、高速に表示するように駆動することができ、これにより、ＬＣＤデバイスのユーザおよび／または見る人は、単一のフルカラーイメージを知覚することができる。そのようなものとして、ピクセルアレイは、ブロック６２０で、任意の２イメージ成分のシーケンスを表示するようにバックライトと連携して駆動することができるが、その場合、一方のイメージ成分は、赤色、緑色、または青色のカラーイメージデータのうちの１つだけを含み、他方のイメージ成分は、残りの２つの色に対するカラーイメージデータの組合せを含む。より具体的には、ピクセルアレイの各々のサブピクセルの液晶シャッターは、以下でさらに詳しく説明されるように、バックライトの出力と同期して選択的に駆動することができる。
【００７４】
図７は、本発明の一部の実施形態によりバックライトおよびピクセルアレイを備える液晶ディスプレイデバイスによって実行することができるより詳細な操作を例示する流れ図である。次に図７を参照すると、バックライトが赤色および青色の光を同時期に放射するように駆動されるときに、操作はブロック７００で開始する。例えば、バックライトは、ＬＥＤなどの赤色、青色、および緑色の固体発光素子を備えることができ、また赤色および青色の発光素子は、実質的に同時に駆動され、少なくとも部分的に重なり合う期間に赤色および青色の光を放射することができる。同時に、ブロック７１０で、ピクセルアレイの各ピクセルの赤色および青色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、開いている状態に選択的に駆動され、ピクセルアレイの各ピクセルの緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、閉じた状態に駆動される。そのようなものとして、赤色のサブピクセルに関連付けられている赤色のカラーフィルタは、赤色光の通過を許し、青色光の通過を妨げることができるが、青色のサブピクセルに関連付けられている青色のカラーフィルタは、青色の光の通過を許し、赤色の光の通過を妨げることができる。加えて、緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターが、閉じた状態に駆動されると、緑色サブピクセルは、カラーフィルタを使用せずに赤色および青色の光が中を通過するのを妨げるように構成することができる。言い換えると、緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、フィルタリング機能を実行するように選択的に駆動することができる。従って、ブロック７１５で、赤色のサブピクセルによって表示される赤色のカラーイメージデータおよび青色のサブピクセルによって表示される青色のカラーイメージデータを組み合わせて、第１のイメージ成分を生成することができる。赤色および青色のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分は、ブロック７２０で、ピクセルアレイによって表示される。
【００７５】
さらに図７を参照すると、バックライトは、ブロック７３０で、赤色および青色の光と異なる時期に緑色光を別に放射するように駆動される。例えば、バックライトが、赤色、青色、および緑色の固体発光素子を備える場合、緑色の固体発光素子は、赤色および青色の固体発光素子と異なる時期に駆動され、赤色および青色の光と別に緑色光を放射することができる。同時に、ブロック７４０で、緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、開いている状態に選択的に駆動されて、緑色光の通過を許す。赤色および青色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、バックライトが緑色光を放射するように駆動されたときに閉じた状態に駆動され、緑色光の通過を妨げることもできる。しかし、一部の実施形態では、赤色および青色のサブピクセルに関連付けられている赤色および青色のカラーフィルタは、緑色光の通過を妨げるように構成することができ、そのようなものとして、赤色および／または青色サブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、バックライトが緑色光を放射するように駆動されたときに開いた状態に駆動することができる。そこで、緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分が、ブロック７４５で生成される。緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分は、ブロック７５０で、ピクセルアレイによって表示される。
【００７６】
従って、図７に例示されているように、ピクセルアレイ内の各ピクセルの第１および第２のサブピクセルは、バックライトが駆動されたときに選択的に駆動され第１および第２の色の光を同時期に放射し、第１のイメージ成分を生成することができ、ピクセルアレイの各ピクセルの第３のサブピクセルは、バックライトが駆動されたときに選択的に駆動され第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し、第２のイメージ成分を生成することができる。第１および第２のイメージ成分は、単一イメージフレームを供給するように順次表示することができる。
【００７７】
図７の操作は、ピクセルアレイおよびバックライトを駆動して第１のイメージ成分および第２のイメージ成分を高速に連続して順次表示するために実行することができ、これにより、単一のフルカラーイメージフレームが、見ている人によって知覚され得る。そのようなものとして、ピクセルアレイが第１および第２のイメージ成分を順次表示できる速度は、液晶シャッターおよび／またはバックライトの発光素子のスイッチング速度に依存することができる。例えば、従来の液晶ディスプレイのイメージリフレッシュレートに匹敵するイメージリフレッシュレートで第１および第２のイメージ成分を順次表示するために、液晶シャッターのシャッター速度を加速することができる。より具体的には、各々の２イメージシーケンスを供給するために、液晶シャッターのシャッター速度を２倍にすることができる。バックライトの発光素子のスイッチング速度は、液晶シャッターのシャッター速度よりもかなり高速になる可能性があるので、バックライトは、液晶シャッターのシャッター速度に基づいて駆動することができる。より具体的には、バックライトは、緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターがブロック７１０で閉じた状態に駆動されたときにブロック７００で赤色および青色の光を放射するように駆動することができ、緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターがブロック７４０で開いた状態に駆動されたときにブロック７３０で赤色および青色の光と異なる時期に緑色光を別に放射するように駆動することができる。そのようなものとして、一部の実施形態では、ＬＣＤデバイスのリフレッシュレートは、液晶シャッターの最大シャッター速度に依存することができる。
【００７８】
図５から７の流れ図は、本発明の実施形態によるいくつかの固体発光デバイスおよび／または液晶ディスプレイデバイスの例示的な操作を示す。この点に関して、各ブロックは、モジュール、セグメント、コードの一部を表すことができ、指定された論理機能を実装する１つまたは複数の実行可能命令を備えることができる。また、他の実装では、ブロック内に記されている機能は、図中に記されている順序から外れて実行できることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行することができ、またはそれらのブロックは時々、関連する機能に応じて、逆順に実行することができる。より具体的には、図５から７の流れ図は、第２のイメージ成分に先立って第１のイメージ成分を生成し、および／または表示することを例示しているが、これらのブロックは、第１のイメージ成分の前に第２のイメージ成分が生成され、および／または表示されるように実行できることは理解されるであろう。
【００７９】
本発明のさらなる実施形態は、３つの色の光を表示するように構成された２つのサブピクセルを備えるＬＣＤデバイスを使用して、第１および第２のイメージ成分を順次表示し単一のフルカラーイメージを供給するデバイスおよび方法を提供する。例えば、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイス内の各ピクセルは、赤色／緑色のサブピクセルおよび青色／緑色のサブピクセルを含むことができる。赤色／緑色のサブピクセルは、液晶シャッターと、赤色と緑色の両方の光の通過を許すが青色光の通過を妨げるように構成されたカラーフィルタとを備え、青色／緑色サブピクセルは、液晶シャッターと、青色と緑色の両方の光の通過を許すが赤色光の通過を妨げるように構成されたカラーフィルタとを備えることができる。そのようなものとして、３つの色の光は、バックライトにおいて所望の色を駆動することでディスプレイの対応する液晶シャッターの駆動を調整することにより２つのカラーフィルタを使用して表示することができる。
【００８０】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明のさらなる実施形態によるＬＣＤデバイス８００および操作方法を例示している。図８Ａおよび８Ｂを参照すると、ＬＣＤデバイス８００は、バックライト８０２およびＬＣＤスクリーン８０８を備えている。バックライト８０２は、第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成される。より具体的には、バックライト８０２は、赤色、緑色、および青色の光を放射するように構成される。例えば、バックライト８０２は、赤色、緑色、および青色の光を放射するように構成された赤色、緑色、および青色の固体発光素子（図３ＣのＬＥＤ  ３１６Ａ〜３１６Ｄなど）を備えることができる。ＬＣＤスクリーン８０８は、複数のピクセル８１５ａ〜８１５ｄを含むピクセルアレイ８１５を備える。ピクセル８１５ａ〜８１５ｄの各々は、第１および第２のサブピクセル８１８ｒおよび８１８ｂを含む。サブピクセル８１８ｒおよび８１８ｂの各々は、カラーフィルタ８３０、および開いた状態と閉じた状態に駆動され、特定の色の光を表示するように構成された液晶シャッター８２０を備える。加えて、第１および第２のサブピクセル８１８ｒおよび８１８ｂのうちの少なくとも１つは、２色サブピクセル、すなわち、２つの色の光を表示するように構成されているカラーフィルタを備えるサブピクセルである。例えば、サブピクセル８１８ｒは、少なくとも第１の色の光の通過を許すが、第２の色の光の通過を妨げるように構成されたカラーフィルタ８３０ｒを備えることができるが、サブピクセル８１８ｂは、第２の色の光および第３の色の光の通過を許すが、第１の色の光の通過を妨げるように構成されたカラーフィルタ８３０ｂを備えることができる。
【００８１】
特に、図８Ａおよび８Ｂに示されているように、第１のサブピクセル８１８ｒは、赤色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成された赤色／緑色（Ｒ／Ｇ）サブピクセルであり、第２のサブピクセル８１８ｂは、青色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成された青色／緑色（Ｂ／Ｇ）サブピクセルである。より具体的には、サブピクセル８１８ｒは、赤色および緑色の光の通過を許し、青色の光の通過を妨げるように構成された赤色／緑色カラーフィルタ８３０ｒ、および開いた状態および閉じた状態に駆動され赤色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成された液晶シャッター８２０ｒを備える。同様に、サブピクセル８１８ｂは、青色と緑色の光の通過を許し、赤色光の通過を妨げるように構成された青色／緑色カラーフィルタ８３０ｂ、および開いた状態および閉じた状態に駆動され青色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成された液晶シャッター８２０ｂを備える。
【００８２】
従って、シャッター８２０およびバックライト８０２は、選択的に駆動され、赤色、青色、および緑色のカラーイメージデータを表示しフルカラーのイメージを供給することができる。より具体的には、図８Ａおよび８Ｂに示されているように、ＬＣＤデバイス８００は、バックライト８０２に結合されたバックライトコントローラ８０５およびＬＣＤスクリーン８０８に結合されたシャッターコントローラ８１０を備える。バックライトコントローラ８０５は、バックライト８０２を駆動し、２つの色の光を同時期に放射して第１のイメージ成分を生成し、第３の色の光を第１および第２の色の光と異なる時期に別に放射して第２のイメージ成分を生成するように構成される。しかし、一部の実施形態では、第３の色の光の放射時期と第１および第２の色の光の放射時期との間にはある程度の無視できる重なりがある可能性があることは理解されるであろう。そのようなものとして、第１のイメージ成分は、２つの色の光に対するカラーイメージデータの組合せを含み、第２のイメージ成分は、第３の色の光に対するカラーイメージデータを含む。加えて、シャッターコントローラ８１０は、バックライト８０２の出力に基づき各ピクセルの液晶シャッター８２０ｒおよび８２０ｂを選択的に駆動して第１および第２のイメージ成分を生成するように構成される。第１および第２のイメージ成分を、単一のフルカラーイメージフレームを供給するようにＬＣＤデバイス８００によって順次表示することができる。
【００８３】
例えば、図８Ａに示されているように、バックライトコントローラ８０５は、バックライト８０２を駆動して赤色と青色の両方の光８４０ａを同時に放射する。例えば、バックライト８０２は、複数の赤色、青色、および緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができ、バックライトコントローラ８０５は、赤色および青色のＬＥＤを実質的に同時に駆動して赤色および青色の光８４０ａを放射するように構成することができる。また、シャッターコントローラ８１０は、赤色および青色の光８４０ａを同時に放射するようにバックライト８０２が駆動されたときに液晶シャッター８２０ｒおよび８２０ｂを選択的に駆動して、ピクセル８１５ａ〜８１５ｄで赤色と青色の両方のカラーイメージデータを表示する。より具体的には、液晶シャッター８２０ｒおよびカラーフィルタ８３０ｒは、サブピクセル２１８ｒを通る赤色光の通過を許す（青色光の通過を妨げる）が、液晶シャッター８２０ｂおよびカラーフィルタ８３０ｂは、サブピクセル８１８ｂを通る青色光の通過を許す（赤色光の通過を妨げる）。そのようなものとして、赤色カラーイメージデータおよび青色カラーイメージデータは、第１のイメージ成分８５０ａを供給するように組み合わされる。
【００８４】
加えて、図８Ｂに示されているように、バックライトコントローラ８０５は、バックライト８０２を駆動して図８Ａの赤色および青色の光８４０ａと異なる時期に緑色光８４０ｂを別に放射し、シャッターコントローラ８１０は、緑色光８４０ｂを放射するようにバックライト８０２が駆動されたときに液晶シャッター８２０ｒおよび８２０ｂを選択的に駆動し緑色のカラーイメージデータを表示する。より具体的には、液晶シャッター８２０ｒおよび８２０ｂならびにカラーフィルタ８３０ｒおよび８３０ｂは、緑色光８４０ｂがサブピクセル８１８ｒおよび８１８ｂの一方または両方を通過するのを許す。そのため、緑色カラーイメージデータは、ピクセル８１５ａ〜８１５ｄのサブピクセル８１８ｒおよび８１８ｂの各々に表示されて、第２のイメージ成分８５０ｂを供給することができる。従って、バックライトコントローラ８０５およびシャッターコントローラ８１０は、図８Ａに例示されているシャッター／バックライト構成と図８Ｂに例示されているシャッター／バックライト構成とを急速に交互に切り替えて、第１および第２のイメージ成分８５０ａおよび８５０ｂを順次表示し、単一のフルカラーイメージを供給するように構成することができる。
【００８５】
また、シャッターコントローラ８１０は、液晶シャッター８２０のシャッター速度を加速して所定のイメージリフレッシュレートを提供するように構成することができる。例えば、第１のイメージ成分８５０ａおよび第２のイメージ成分８５０ｂを順次表示して各々のイメージフレームを供給するために、シャッターコントローラ８１０は、液晶シャッター８２０を２倍の速度で駆動して、図１の液晶ディスプレイ１００などの、従来の液晶ディスプレイと同様のイメージリフレッシュレートを提供することができる。そのようなものとして、バックライトコントローラ８０５は、また、シャッター８２０の高められたシャッター速度に基づきバックライト８０２を駆動するように構成することができる。より具体的には、シャッター８２０のスイッチング速度は、バックライト８０２のスイッチング速度と比べて制限要因となる可能性があるので、バックライトコントローラ８０５は、バックライト８０２を駆動して赤色および青色の光８４０ａを同時期に放射することと、異なる時期にバックライト８０２を駆動して緑色光８４０ｂを別に放射することとをシャッター８２０のスイッチング速度に基づいて交互に行い、各イメージフレームの第１および第２のイメージ成分８５０ａおよび８５０ｂを生成するように構成することができる。しかし、一部の実施形態では、シャッターコントローラ８１０は、液晶シャッター８２０のスイッチング速度を加速することができず、また液晶ディスプレイ８００は、第１および第２のイメージ成分８５０ａおよび８５０ｂを順次表示して、各々のイメージフレームを従来の液晶ディスプレイのリフレッシュレートの半分で供給することができるが、これは、視覚的にも許容され得る。
【００８６】
図８Ａおよび８Ｂには、本発明の一部の実施形態による例示的な液晶ディスプレイデバイスおよび操作方法を例示しているが、本発明の一部の実施形態は、そのような構成に限定されず、本明細書で説明されている操作を実行することができる任意の構成を包含することを意図されていることは理解されるであろう。例えば、液晶ディスプレイデバイス８００は、第２のイメージ成分８５０ｂの前に第１のイメージ成分８５０ａを順次表示するように構成されているものとして例示されているが、一部の実施形態では、液晶ディスプレイデバイス８００は、第１のイメージ成分８５０ａの前に第２のイメージ成分８５０ｂを表示して各々のイメージフレームを供給することができることは理解されるであろう。加えて、赤色および青色の光８４０ａを同時に放射し、緑色光８４０ｂを別に放射するものとして例示されているが、バックライト８０２は、２つの色の光を同時期に放射するように構成することができ、また第１および第２の色の光と異なる時期に残りの第３の色の光を別に放射することもでき、またはその逆もできることは理解されるであろう。また、同時期に放射された２つの色の光は、異なる（しかし、少なくとも部分的には重なり合う）長さの時間の間に放射できることも理解されるであろう。
【００８７】
さらに、ＬＣＤスクリーン８０８は、赤色／緑色および青色／緑色のサブピクセルを備えるものとして例示されているが、ＬＣＤスクリーン８０８は、３つの色の光を表示するように構成される、２つのサブピクセルの組合せを備えることができることは理解されるであろう。例えば、サブピクセル８１８ｒは、赤色光の通過を許すが、青色および緑色の光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｒを備えるが、サブピクセル８１８ｂは、青色および緑色の光の通過を許すが、赤色光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｂを備えることができる。同様に、サブピクセル８１８ｒは、赤色および緑色の光の通過を許すが、青色光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｒを備えるが、サブピクセル８１８ｂは、青色光の通過を許すが、赤色および緑色の光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｂを備えることができる。さらに、サブピクセル８１８ｒは、緑色光の通過を許すが、赤色および青色の光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｒを備えるが、サブピクセル８１８ｂは、赤色および青色の光の通過を許すが、緑色光の通過を妨げるように構成されたフィルタ８２０ｂを備えることができる。そのようなものとして、バックライトコントローラ８０５は、バックライト８０２を駆動してＬＣＤスクリーン８０８内の２色サブピクセルを通過することを許されている色のうちの１つに対応する色の光を別に放射し、また残り２つの色の光を同時に放射するように構成することができる。より一般的に、バックライト８０２およびＬＣＤスクリーン８０８は、２イメージ成分のシーケンスを供給して単一のフルカラーイメージフレームを表示するように構成することができ、その場合、一方のイメージ成分は、赤色、緑色、または青色のカラーイメージデータのうちの１つのみを含み、他方のイメージ成分は、残りの２つの色に対するカラーイメージデータの組合せを含むが、これは、スクリーン８０８で使用される特定のカラーフィルタの特性に依存する。
【００８８】
図９Ａから９Ｅは、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤスクリーンおよび関係する特性および操作方法を例示している。次に図９Ａを参照すると、ＬＣＤスクリーン９００は、イメージを表示するように構成された複数のピクセル９１５ａ〜９１５ｄを含むピクセルアレイ９１７を備えている。図９Ｂに示されているように、各々のピクセル９１５は、第１のサブピクセル９１８ｒおよび第２のサブピクセル９１８ｂを含み、少なくともそのうちの１つは、２つの色のイメージデータを表示するように構成された２色サブピクセルである。例えば、第１のサブピクセル９１８ｒは、第１および第２のカラーイメージデータを表示するように構成することができるが、第２のサブピクセル９１８ｂは、第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成することができる。より具体的には、第１のサブピクセル９１８ｒは、赤色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成され、第２のサブピクセル９１８ｂは、青色および緑色のカラーイメージデータを表示するように構成される。そのようなものとして、第１のサブピクセル９１８ｒは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッター９２０ｒ、および赤色および緑色の光の通過を許すが青色光の通過を妨げるように構成された赤色／緑色（Ｒ／Ｇ）カラーフィルタ９３０ｒを備える。同様に、第２のサブピクセル９１８ｂは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッター９２０ｂ、および青色および緑色の光の通過を許すが赤色光の通過を妨げるように構成された青色／緑色（Ｂ／Ｇ）カラーフィルタ４３０ｂを備える。
【００８９】
従って、図９Ａを再び参照すると、シャッターコントローラ９１０は、第１および第２の液晶シャッター９２０ｒおよび９２０ｂをバックライトと連携して選択的に駆動し、赤色および青色の光の通過を許して赤色および青色のイメージカラーデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成される。シャッターコントローラ９１０は、また、第１および第２の液晶シャッター９２０ｒおよび９２０ｂをバックライトと連携して選択的に駆動し、緑色光の通過を許して緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成される。そのようなものとして、２つのサブピクセル９１８ｒおよび９１８ｂは、シャッターコントローラ９１０によって選択的に駆動され、３つの色の光を表示することができる。
【００９０】
図９Ｃおよび９Ｄは、青色光９９９ｂ、緑色光９９９ｇ、および赤色光９９９ｒに対応する波長に関する本発明の一部の実施形態による２色サブピクセルで使用することができるカラーフィルタ９３０ｒおよび９３０ｂの伝達関数を例示している。図９Ｃに示されているように、赤色／緑色カラーフィルタ９３０ｒは、伝達関数９７０ｒによって例示されているように、赤色光９９９ｒおよび緑色光９９９ｇの通過を許すが、青色光９９９ｂの通過を妨げるように構成することができる。赤色／緑色カラーフィルタ９３０ｒの遮断波長９７５は、ブロックされる青色光９９９ｂの最高波長よりも高いが、透過される赤色光９９９ｒおよび緑色光９９９ｇの最低波長よりも低く提供することができる。同様に、図９Ｄに示されているように、青色／緑色カラーフィルタ９３０ｂは、伝達関数９７０ｂによって例示されているように、青色光９９９ｂおよび緑色光９９９ｇの通過を許すが、赤色光９９９ｒの通過を妨げるように構成することができる。青色／緑色カラーフィルタ９３０ｂの遮断波長９８５は、透過を十分にブロックする赤色光９９９ｒの最低波長よりも低いが、透過される青色光９９９ｂおよび緑色光９９９ｇの最高波長よりも高く提供することができる。言い換えると、赤色／緑色カラーフィルタ９３０ｒは、青色光９９９ｂの最高波長よりも大きな波長を有するすべての光の通過を許すことができ、青色／緑色カラーフィルタ９３０ｂは、赤色光４９９ｒの最低波長よりも小さな波長を有するすべての光の通過を許すことができる。そのようなものとして、伝達関数９７０ｒおよび９７０ｂは、遮断波長９７５と９８５との間の重複部分９８０ｒおよび９８０ｂを含むことができるが、それはカラーフィルタ９３０ｒおよび９３０ｂは両方とも、緑色光９９９ｇの通過を許すことができるからである。
【００９１】
図９Ｃ〜９Ｄに例示されている伝達関数９７０ｒおよび９７０ｂは、本発明の理想化された実施形態を表していることは理解されるであろう。そのようなものとして、例示されている伝達関数の形状からの変化が予測されるべきである。従って、本発明の実施形態は、本明細書で例示されている領域の特定の形状に制限されるのではなく、そのような形状の逸脱を含むものとして解釈されるべきである。例えば、矩形であると例示または説明されている伝達関数９７０ｒおよび９７０ｂの領域は、典型的には、丸い、または湾曲した特徴を有する。従って、図に例示されている伝達関数９７０ｒおよび９７０ｂは、本質的に概略を示すものであり、その形状は、そのような伝達関数の正確な形状を示すことを意図されておらず、また本発明の範囲を制限することを意図されていない。
【００９２】
次に図９Ａ〜９Ｄを参照すると、シャッターコントローラ９１０は、カラーフィルタ９３０ｒおよび９３０ｂのフィルタリング特性に基づき、第１および／または第２の液晶シャッター９２０ｒおよび／または９２０ｂを開いた状態および／または閉じた状態に駆動して第１および／または第２のイメージ成分を生成する際の効率を高めるように構成することができる。例えば、カラーフィルタ９３０ｒおよび９３０ｂの両方が、緑色光９９９ｇの通過を許すことができるので、シャッターコントローラ９１０は、両方の液晶シャッター９２０ｒおよび９２０ｂを駆動して緑色のカラーイメージデータを同時に表示することができ、明るさおよび／または効率が改善することができる。対照的に、カラーフィルタ９３０ｒが赤色光９９９ｒの通過を許し、青色光９９９ｂと緑色光９９９ｇの両方の通過を妨げるように構成されている場合、シャッターコントローラ９１０は、第２の液晶シャッター９２０ｂのみを駆動して緑色のカラーイメージデータを表示するように構成することができる。
【００９３】
シャッターコントローラ９１０は、また、第１および第２のシャッター９２０ｒおよび９２０ｂのシャッター速度を加速して表示されるイメージに対する所定のイメージリフレッシュレートが提供するように構成することができる。より具体的には、ＬＣＤスクリーン９００が２つのイメージ成分を順次表示して、単一のイメージを順に供給するように構成されているので、シャッターコントローラ９１０は、液晶シャッター９２０ｒおよび／または９２０ｂのシャッター速度を２倍にして従来のＬＣＤデバイスのリフレッシュレートに匹敵するリフレッシュレートを維持することができる。
【００９４】
図９Ｅは、本発明の一部の実施形態によるイメージリフレッシュ期間に関してバックライトによって放射される赤色、青色、および緑色の光に対する相対的オン期間（本明細書ではデューティサイクルとも呼ばれる）を例示するグラフである。次に、図９Ｅを参照すると、イメージリフレッシュ期間は、第１の期間９９０ｒｂと第２の期間に分割される。バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１および第２の色の光を第１の期間９９０ｒｂに放射しするように構成され、また第２の期間９９０ｇにバックライトを駆動して第３の色の光を放射するように構成される。より具体的には、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して赤色および青色の光を第１の期間９９０ｒｂに放射し、また第２の期間９９０ｇに緑色の光を放射するように構成される。例えば、バックライトが、ＬＥＤなどの赤色、青色、および緑色の固体発光素子を備える場合、バックライトコントローラは、第１の期間９９０ｒｂに赤色および青色のＬＥＤをオンにし、緑色のＬＥＤをオフにするように構成することができる。同様に、バックライトコントローラは、第２の期間９９０ｇに緑色ＬＥＤをオンにし、赤色および青色のＬＥＤをオフにするように構成することができる。しかし、バックライトコントローラは、第１および／または第２の期間９９０ｒｂおよび９９０ｇの長さ全体にわたってバックライトを駆動することはできない。加えて、一部の実施形態では、第１および第２の期間９９０ｒｂおよび９９０ｇは、同じ長さを有することはできない。例えば、約１６．６７ｍｓのイメージリフレッシュ期間（すなわち、約６０Ｈｚのリフレッシュレート）に対し、第１の期間は、６．６７ｍｓの長さを持ち、第２の期間は、１０ｍｓの長さを持つことができる。しかし、他の実施形態では、第１および第２の期間９９０ｒｂおよび９９０ｇは、実質的に等しい長さであってよい。第１および／または第２の期間９９０ｒｂおよび９９０ｇ内の異なる色の光のデューティサイクルは、以下で詳しく説明されるように、同じであってもよいし、または同じでなくてもよい。
【００９５】
さらに図９Ｅを参照すると、バックライトコントローラは、バックライトを駆動して第１の期間９９０ｒｂの第１の部分期間９０９ｒに赤色光を放射し、第１の期間９９０ｒｂの第２の部分期間９０９ｂに青色光を放射するように構成されている。一部の実施形態では、第１の期間９９０ｒｂの第１の部分期間９０９ｒおよび第２の部分期間９０９ｂは、実質的に等しい長さであってよい、すなわち、バックライトは、赤色光および青色光を実質的に同時に放射するように駆動することができる。しかし、他の実施形態では、第１の期間９９０ｒｂの第１の部分期間９０９ｒおよび第２の部分期間９０９ｂは、第１の期間９９０ｒｂの部分期間内で少なくとも部分的に重なり合う異なる長さとしてよい。そのようなものとして、バックライトコントローラは、個々の赤色および青色のＬＥＤに対し駆動時間の長さが異なっているにもかかわらず第１の期間９９０ｒｂに、バックライトを駆動して同時期（陰影が付けられている部分９０９として例示されている）に赤色および青色の光を放射することができる。同様に、バックライトコントローラは、第１の期間９９０ｒｂの部分期間９０９ｒおよび９０９ｂの赤色および青色の光の駆動と重なり合わない第２の期間９９０ｇの部分期間９０９ｇにバックライトを駆動して緑色光を放射することができる。そのようなものとして、バックライトコントローラは、第１および第２のサブピクセル９１８ｒおよび９１８ｂの液晶シャッター９２０ｒおよび９２０ｂと連携してバックライトを駆動し赤色および青色の光を同時期９０９に放射し、緑色光を異なる時期９０９ｇに放射して、第１および第２のイメージ成分を順次表示することができる。第１の期間９９０ｒｂ内の赤色および青色の光および第２の期間９９０ｇ内の緑色の光の駆動の長さ（およびシャッター９２０ｒおよび９２０ｂの対応する駆動の長さ）は、所望の白色点を持つイメージを供給するように調整することができる。
【００９６】
ＬＣＤデバイス９００のリフレッシュレートは、第１および第２の期間９９０ｒｂおよび９９０ｇの合計に基づく。従って、第１、第２、および第３のイメージ成分を順次表示してイメージを供給するように構成されている従来のフィルタを使用しない液晶ディスプレイと比較した場合、本発明の一部の実施形態による２サブピクセル液晶デバイスは、各イメージを供給するために２つのイメージ成分のみ表示すればよいので、約３３％高められたリフレッシュレートを提供することができる。
【００９７】
加えて、従来の３サブピクセルアプローチと比べて、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイスは、低減された消費電力を提供することができる。例えば、ＬＣＤを通過する各々の色の光パワーは、
【００９８】
【数１】
2010518457.tif 000003
【００９９】
のように表すことができ、ここで、ＰK,LCD（Ｋ＝Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、ＬＣＤパネルを通過する各々の色の光パワーであり、ηLCDは、ＬＣＤ効率であり、ηK,filterは、各々の色のフィルタ透過率であり、ＰKは、各々の色のバックライトパワーであり（オンの場合）、ηspは、サブピクセルの個数であり、ＤＣRは、各々の色のデューティサイクルである。各々の色に対する消費電力は、次式
【０１００】
【数２】
2010518457.tif 000004
【０１０１】
で表すことができる。総消費電力は、従って、
Ｐ＝ＰRＤＣR＋ＰGＤＣG＋ＰBＤＣB                      （７）
で表すことができる。
【０１０２】
従って、本発明の一部の実施形態による２サブピクセルＬＣＤデバイスについては（図８Ａ〜８ＢのＬＣＤデバイス８００など）、総消費電力は、
【０１０３】
【数３】
2010518457.tif 000005
【０１０４】
で表すことができる。加えて、本発明の一部の実施形態による部分的にフィルタを使用しないＬＣＤデバイスについては（図２Ａ〜２ＢのＬＣＤデバイス２００など）、総消費電力は、
【０１０５】
【数４】
2010518457.tif 000006
【０１０６】
で表すことができる。対照的に、従来の３サブピクセルＬＣＤデバイスに対する総消費電力は、
【０１０７】
【数５】
2010518457.tif 000007
【０１０８】
で表すことができる。また、フレーム毎に３つのイメージ成分を順次表示するように構成されている従来のフィルタを使用しないＬＣＤデバイスについては、総消費電力は、
【０１０９】
【数６】
2010518457.tif 000008
【０１１０】
で表すことができる。従って、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイスに対する消費電力は、従来のＬＣＤデバイスに比べて最大で約５０％まで低減することができる。
【０１１１】
図９Ａから９Ｅは、本発明の一部の実施形態による例示的なＬＣＤスクリーンおよび関係する要素を例示しているが、本発明の一部の実施形態は、そのような構成に限定されず、本明細書で説明されている操作を実行することができる任意の構成を包含することを意図されていることは理解されるであろう。例えば、ＬＣＤスクリーン９００は、赤色／緑色および青色／緑色サブピクセルを使用して赤色、緑色、および青色のカラーイメージデータを表示するように構成されているものとして例示されているが、ＬＣＤスクリーン９００は、３つの色の光を表示するように構成されている２つのサブピクセルの任意の組合せを使用することができることは理解されるであろう。例えば、一部の実施形態では、赤色光の通過を許すが青色および緑色の光の通過を妨げるカラーフィルタを備える赤色サブピクセルは、青色および緑色の光の通過を許すが赤色光の通過を妨げるカラーフィルタを備える青色／緑色サブピクセルとともに使用することができる。加えて、赤色、青色、および緑色のフィルタに関して上で説明されているが、他のカラーフィルタも同様に使用することができる。例えば、ＬＣＤスクリーン９００は、赤紫色／黄色およびシアン色／黄色のサブピクセルのみを使用して赤紫色、黄色、およびシアン色の光を表示するように構成することができる。より一般的には、本発明のいくつかの実施形態により、ＬＣＤスクリーン９００は、２個のサブピクセルを使用して３つの色の光を表示するように構成することができる。
【０１１２】
図１０は、本発明のさらなる実施形態によりバックライトおよびピクセルアレイを備える液晶ディスプレイデバイスによって実行することができるより詳細な操作を例示する流れ図である。次に図１０を参照すると、バックライトは赤色および青色の光を同時期に放射するように駆動されるときに、操作はブロック１０００で開始する。例えば、バックライトは、ＬＥＤなどの赤色、青色、および緑色の固体発光素子を備えることができ、また赤色および青色の発光素子は、実質的に同時に駆動され、少なくとも部分的に重なり合う期間に赤色および青色の光を放射することができる。同時に、ブロック１０１０において、ピクセルアレイの各々のピクセルの赤色／緑色および青色／緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターが、選択的に駆動される。そのようなものとして、赤色／緑色のサブピクセルに関連付けられている赤色／緑色のカラーフィルタは、赤色光の通過を許し、青色光の通過を妨げることができるが、青色／緑色のサブピクセルに関連付けられている青色／緑色のカラーフィルタは、青色光の通過を許し、赤色光の通過を妨げることができる。従って、ブロック１０１５で、赤色／緑色のサブピクセルによって表示される赤色のカラーイメージデータおよび青色／緑色のサブピクセルによって表示される青色のカラーイメージデータを組み合わせて、第１のイメージ成分を生成することができる。赤色および青色のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分は、ブロック１０２０で、ピクセルアレイによって表示される。
【０１１３】
さらに図１０を参照すると、バックライトは、ブロック１０３０で、赤色および青色の光と異なる時期に緑色光を別に放射するように駆動される。例えば、バックライトが、赤色、青色、および緑色の固体発光素子を備える場合、緑色の固体発光素子は、赤色および青色の固体発光素子と異なる時期に駆動され、赤色および青色の光と別に緑色光を放射することができる。同時に、ブロック１０４０で、赤色／緑色のサブピクセルおよび／または青色／緑色のサブピクセルに関連付けられている液晶シャッターは、選択的に駆動されて、緑色光の通過を許す。従って、緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分が、ブロック１０４５で生成される。緑色のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分は、ブロック１０５０で、ピクセルアレイによって表示される。
【０１１４】
従って、図１０に例示されているように、ピクセルアレイ内の各々のピクセルの第１および第２のサブピクセルは、バックライトが駆動されたときに選択的に駆動されて第１および第２の色の光を同時期に放射し、第１のイメージ成分を生成することができ、ピクセルアレイの各々のピクセルの第１および第２のサブピクセルは、バックライトが駆動されたときに選択的に駆動されて第１および第２の色の光と異なる時期に第３の色の光を別に放射し、第２のイメージ成分を生成することができる。第１および第２のイメージ成分は、単一イメージフレームを供給するように順次表示することができる。
【０１１５】
図１０の操作は、ピクセルアレイおよびバックライトを駆動して第１のイメージ成分および第２のイメージ成分を高速に連続して順次表示するために実行することができ、これにより、単一のフルカラーイメージフレームを、見ている人によって知覚することができる。そのようなものとして、ピクセルアレイが第１および第２のイメージ成分を順次表示できる速度は、液晶シャッターおよび／またはバックライトの発光素子のスイッチング速度に依存してよい。例えば、従来の液晶ディスプレイのイメージリフレッシュレートに匹敵するイメージリフレッシュレートで第１および第２のイメージ成分を順次表示するために、液晶シャッターのシャッター速度を加速することができる。より具体的には、各々の２イメージシーケンスを供給するために、液晶シャッターのシャッター速度を２倍にすることができる。バックライトの発光素子のスイッチング速度は、液晶シャッターのシャッター速度よりもかなり高速になる可能性があるので、バックライトは、液晶シャッターのシャッター速度に基づいて駆動することができる。そのようなものとして、一部の実施形態では、ＬＣＤデバイスのリフレッシュレートは、液晶シャッターの最大シャッター速度に依存することができる。
【０１１６】
図１０の流れ図は、本発明の実施形態によるいくつかの固体発光デバイスおよび／または液晶ディスプレイデバイスの例示的な操作を示す。この点に関して、各々のブロックは、モジュール、セグメント、コードの一部を表すことができ、指定された論理機能を実装する１つまたは複数の実行可能命令を備えることができる。また、他の実装では、ブロック内に記されている機能は、図中に記されている順序から外れて実行できることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行することができるか、またはそれらのブロックは時々、関連する機能に応じて、逆順に実行することができる。より具体的には、図１０の流れ図は、第２のイメージ成分に先立って第１のイメージ成分を生成し、および／または表示することを例示しているが、これらのブロックは、第１のイメージ成分の前に第２のイメージ成分が生成され、および／または表示されるように実行できることは理解されるべきである。また、赤色／緑色および青色／緑色サブピクセルに関して図１０に例示されているが、青色／緑色サブピクセルと組み合わせた赤色サブピクセル、赤色／緑色サブピクセルと組み合わせた青色サブピクセル、シアン色／黄色サブピクセルと組み合わせた赤紫色サブピクセルなどの、３つの色の光の通過を許すように構成されている２つのサブピクセル任意の組合せを使用できることは理解されるべきである。
【０１１７】
上記のように、従来のＬＣＤデバイスと比べて、本発明の一部の実施形態による部分的にフィルタを使用しないおよび／または２サブピクセルのＬＣＤデバイスは、低減した消費電力を提供することができる。例えば、カラーフィルタを使用しない、および／または他の知られているＬＣＤデバイスに対する理論上の限界は、約５０％の効率としてよい。緑色のカラーフィルタを有せず、また本発明の一部の実施形態による比較的広い赤色および青色のカラーフィルタを有する、部分的にフィルタを使用しないＬＣＤデバイスでは、最大約３５〜４０％までの実効率が得られる。対照的に、白色バックライト（冷陰極蛍光ランプおよび／または白色ＬＥＤなど）を備える従来のモバイルＬＣＤディスプレイは、約１５％の実透過率しか得られない。
【０１１８】
従って、本発明の一部の実施形態による部分的にフィルタを使用しないおよび／または２サブピクセルのＬＣＤデバイスは、本明細書では携帯端末とも呼ばれる、モバイル電子デバイスにおいて特に有用である可能性がある。例えば、モバイル電子デバイスは、ノートブック、ラップトップ、および／またはパームトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、個人識別マネージャ（ＰＩＭ）、携帯電話、スマートフォン、携帯無線電話機能とデータ処理機能、ファックス機能、およびデータ通信機能を兼ね備えるパーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ）端末、携帯音楽プレーヤー、および／または携帯電源（電池および／または燃料電池など）に依存するディスプレイを備える他の携帯型デバイスを含むことができる。このようなモバイル電子デバイスは、比較的高いピーク輝度を必要とする可能性があるが（例えば、日の当たるところでの可読性について）、視角および／またはリフレッシュレートは、そのようなデバイスではそれほど重要でない可能性がある（ラップトップおよび／または携帯ビデオプレーヤーは例外となる可能性がある）。
【０１１９】
図１１は、本発明の一部の実施形態による液晶ディスプレイデバイスを備えるモバイル電子デバイス１１００を例示している。次に図１１を参照すると、モバイル電子デバイス１１００は、発光パネル１１０２、発光コントローラ１１０５、スクリーン１１０８、シャッターコントローラ１１１０、および電池１１２１などの電源を備えている。スクリーン１１０８は、図２Ａ〜２Ｂの部分的にフィルタを使用していないＬＣＤスクリーン２０８または図８Ａ〜８Ｂの２サブピクセルＬＣＤスクリーン８０８などの、ＬＣＤスクリーンであってよい。同様に、発光デバイス１１０２は、図２Ａ〜２Ｂのバックライト２０２および／または図８Ａ〜８Ｂのバックライト８０２などの、ＬＣＤディスプレイ用のバックライトであってよい。一部の実施形態では、モバイル電子デバイス１１００は、また、モバイル電子デバイス１１００の特定の機能に応じて、無線トランシーバ１２５、メモリ１３１、スピーカー１３８、プロセッサ１４１、アンテナ１６５、および／またはユーザインターフェース１５５を備えることもできる。
【０１２０】
発光コントローラ１１０５は、発光パネル１１０２を駆動するか、または発光パネル１１０２に電圧を加えるように構成されている回路を備える。より具体的には、発光コントローラ１１０５は、発光デバイス１１０２の個別のＬＥＤストリングに対し独立の電流制御を提供、例えば、発光デバイス１１０２の赤色および青色のＬＥＤを駆動して同時期に赤色および青色の光を放射し、発光デバイス１１０２の緑色のＬＥＤを駆動して異なる時期に緑色光を別に放射するように構成することができる。シャッターコントローラ１１１０は、発光デバイス１１０２の駆動と連携して特定の液晶シャッターを開く、および／または閉じるためにスクリーン１１０８のピクセルおよび／またはサブピクセルのアドレス指定を行うように構成された回路を備える。電池１１２１は、モバイル電子デバイス１１００の様々な要素に電力を供給するように構成される。そのようなものとして、モバイル電子デバイスは、さらに、電池１１２１によって供給される電圧と異なる電圧を必要とする可能性がある内部回路用に供給電圧を生成するために、ブーストコンバータなどの、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図に示されていない）を備えることができる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータは、発光コントローラ１１０５内に含むことができる。
【０１２１】
発光デバイス１１０２は、図３Ａの発光パネル３００などの、固体発光デバイスであってよく、そのようなものとして、上述のように、複数のタイル３１２を備える複数のバーアセンブリ３３０を備えることができる。しかし、本発明の実施形態は、他の構成で形成されている発光パネルとともに使用できることは理解されるであろう。例えば、本発明の一部の実施形態では、発光デバイス１１０２は、スクリーン１１０８の少なくとも片側にそって位置するエッジ型バックライトであってよい。そのようなものとして、モバイル電子デバイス１１００は、さらに、エッジ型バックライトによって出力される光をスクリーン１１０８に分配するように構成されたスクリーン１１０８に隣接する光導波路（図に示されていない）を備えることができる。他の実施形態では、発光デバイス１１０２は、スクリーン１１０２に隣接して背後に位置する二次元発光パネルを形成するように配列された複数のバーアセンブリを備える直下型バックライトであってよい。
【０１２２】
さらに図１１を参照すると、モバイル電子デバイス１１００は、さらに、１つまたは複数の光学センサ１１４０および補償ユニット１１６０を備える。光学センサ１１４０は、モバイル電子デバイス１１００の現在の動作環境内の周辺光を検出するように構成することができ、また補償ユニット１１６０は、それに応じて、発光デバイス１１０２の光出力を低減または増加するように構成することができる。より具体的には、光学センサ１１４０からのセンサ出力は、検出された周辺光に基づき発光デバイス１１０２に供給される電力を制御するために、出力をサンプリングし、サンプリングされた値を発光コントローラ１１０５に供給するように構成することができる補償ユニット１１６０に供給することができる。例えば、発光コントローラ１１０５は、スクリーン１１０８のＬＥＤストリングに対するパルス幅情報を格納するように構成された複数のレジスタを備えることができる。レジスタ内の初期値を、初期化／較正プロセスによって決定することができる。しかし、レジスタ値は、例えば、補償ユニット１１６０に結合された光学センサ１１４０からの入力に基づき時間とともに順応して変化することができる。そのようなものとして、光学センサ１１４０は、色管理補償ユニット１１６０によって使用することができるフィードバック信号を生成して、発光デバイス１１０２の対応するＬＥＤストリングに対するレジスタ値を調節することができる。一部の実施形態では、光学センサ１１４０は、また、温度情報を補償ユニット１１６０および／または発光コントローラ１１０５に供給するように構成された温度センサを備えることもでき、これにより、発光デバイス１１０２のＬＥＤの知られているおよび／または予測される明るさ対温度動作特性に基づき発光デバイス１１０２からの光出力を調節することができる。
【０１２３】
従って、センサ１１４０、発光コントローラ１１０５、および補償ユニット１１６０は、発光デバイス１１０２の光出力を制御するための閉ループフィードバック制御システムを形成する。フィードバック制御システムは、発光デバイス１１０２の出力を所望の輝度、色度、および／または色温度に維持するために用いることができる。例えば、一部の実施形態では、発光デバイス１１０２は、例えば１５インチのディスプレイについて、約１００Ｎｉｔよりも大きい輝度、および／または約２０Ｎｉｔ／ワットよりも大きい輝度対電力比を提供するように操作することができる。補償ユニット１１６０は、独立の要素として例示されているが、補償ユニット１１６０の機能は、一部の実施形態では、発光コントローラ１１０５などの別の要素によって実行することができることは理解されるであろう。
【０１２４】
光学センサ１１４０は、代表サンプルデータを得るために、モバイル電子デバイス１１００内の様々な場所に位置させることができる。例えば、光学センサ１１４０は、モバイル電子デバイス１１００の外面上に配置することができる。また、光学センサ１１４０は、スクリーン１１０８の表面の背後の内部側に配置することもでき、スクリーン１１０８を通る周辺光を検出するように構成することができる。加えて、光導波路（光ファイバーなど）をモバイル電子デバイス１１００内に備えて、異なる場所から光学センサ１１４０に光を供給することができる。一部の実施形態では、光学センサ１１４０は、発光デバイス１１０２が駆動されていないときに周辺光レベルをサンプリングするように構成することができる。例えば、図９Ｅを参照すると、光学センサ１１４０は、第１および第２の色の光も、第３の色の光も発光デバイスによって放射されない場合に第１の期間９９０ｒｂの終わりに周辺光レベルをサンプリングすることができる。
【０１２５】
従って、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイスは、効率が高い従来のＬＣＤバックライトの約４０％〜約５０％の電力であって、効率が低い従来のＬＣＤバックライトの約２５％〜３０％という低い電力を消費することができる。加えて、優れた色域を提供することができ（例えば、検出された周辺光に基づき）、これは、比較的広い範囲の飽和色を有する表示イメージに対する見かけのコントラストおよび／または明るさを改善することができる。そのようなものとして、本発明の一部の実施形態によるＬＣＤデバイスは、ＮＴＳＣの約７０％より低い色域を提供することができる従来の高効率ＬＣＤディスプレイとは対照的に、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＮＴＳＣ）規格の１００％を超える（例えば、ＮＴＳＣの約１０５％の）色域を提供することができる。そのため、本発明の一部の実施形態による部分的にカラーフィルタを使用しないおよび／または２サブピクセルのＬＣＤデバイス（および適宜同期したビデオシーケンシング）を備えるモバイル電子デバイスは、改善した正味のＬＣＤ透過効率を提供することができる。
【０１２６】
図面および明細書では、本発明の典型的な実施形態が開示されており、また具体的な用語が使用されているが、それらは、汎用的および記述的な意味で使用されているに過ぎず、また制限することを目的とせず、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲で規定されている。
【図１】
2010518457.tif 000009
【図２Ａ】
2010518457.tif 000010
【図２Ｂ】
2010518457.tif 000011
【図３Ａ】
2010518457.tif 000012
【図３Ｂ】
2010518457.tif 000013
【図３Ｃ】
2010518457.tif 000014
【図４−１】
2010518457.tif 000015
【図４−２】
2010518457.tif 000016
【図４−３】
2010518457.tif 000017
【図５】
2010518457.tif 000018
【図６】
2010518457.tif 000019
【図７】
2010518457.tif 000020
【図８Ａ】
2010518457.tif 000021
【図８Ｂ】
2010518457.tif 000022
【図９Ａ】
2010518457.tif 000023
【図９Ｂ】
2010518457.tif 000024
【図９Ｃ】
2010518457.tif 000025
【図９Ｄ】
2010518457.tif 000026
【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
2010518457.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスであって、
第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成されたバックライトと、
前記バックライトを駆動して第１の期間内の同時期に前記第１および第２の色の光を放射し前記第１のカラーイメージデータと前記第２のカラーイメージデータとの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、前記第１の期間と異なる第２の期間に前記第３の色の光を別に放射し前記第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成されたバックライトコントローラであって、
前記バックライトを駆動して前記第１の期間の第１の部分期間に前記第１の色の光を放射し、前記第１の期間の第２の部分期間に前記第２の色の光を放射するように構成され、前記第１の期間の前記第１および第２の部分期間は、異なる長さを有するが、それぞれ同時期を含む、バックライトコントローラと、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含み、前記複数のピクセルは、それぞれ、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルと、
第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルとを備える、ピクセルアレイであって、
前記第１および第２のイメージ成分を順次表示して単一イメージフレームを供給するように構成されたピクセルアレイと
を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイス。
【請求項２】
前記第１のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備え、前記第２のサブピクセルは、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、第２の色の光および第３の色の光の通過を許し、第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１のサブピクセルは、前記第１および前記第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、前記第１のカラーフィルタは、前記第３の色の光の通過を許すように、さらに構成されることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記バックライトが駆動されたときに前記第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１および第２の色の光を放射し同時期に前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータを表示し前記第１のイメージ成分を生成するように構成され、前記バックライトが駆動されたときに少なくとも前記第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第３の色の光を別に放射し異なる時期に前記第３のカラーイメージデータを別に表示し前記第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラを、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記バックライトコントローラは、前記バックライトを駆動して前記第１および第２の色の光を同時期に放射することと、前記バックライトを駆動して前記第３の色の光を前記第１および第２の色の光と異なる時期に放射することとを交互に行って、所定のリフレッシュレートで前記第１および第２のイメージ成分を順次表示するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記所定のリフレッシュレートは、前記第１および／または第２の液晶シャッターのシャッター速度に基づくことを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第２の期間の長さは、前記第１の期間の長さと異なることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記バックライトは、
前記第１の色の光を放射するように構成された第１の固体発光素子と、
前記第２の色の光を放射するように構成された第２の固体発光素子と、
前記第３の色の光を放射するように構成された第３の固体発光素子と
を備える固体発光パネルを備え、
前記バックライトコントローラは、前記第１および第２の固体発光素子を同時期に駆動して前記第１のイメージ成分を生成し、前記第３の固体発光素子を前記第１および第２の固体発光素子と異なる時期に駆動して前記第２のイメージ成分を生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１、第２、および／または第３の固体発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、および／またはレーザ光源を含むことを特徴とする請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ピクセルアレイおよび前記バックライトに電気的に結合され、電力を供給するように構成された電池をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第３の色の光の波長は、前記第２の色の光の波長よりも長いが、前記第１の色の光の波長よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の色の光は赤色光を含み、前記第２の色の光は青色光を含み、前記第３の色の光は緑色光を含むことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスで使用するためのスクリーンであって、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイを備え、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光および第３の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備える、第１のサブピクセルと、
第２および第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、前記第２の色の光および前記第３の色の光の通過を許し、前記第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備える、第２のサブピクセルと
をそれぞれ含むことを特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスで使用するためのスクリーン。
【請求項１４】
前記第１および第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータを同時期に表示し、前記第１のカラーイメージデータおよび前記第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成するように構成され、少なくとも前記第２の液晶シャッターを選択的に駆動して前記第１および第２のカラーイメージデータと異なる時期に前記第３のカラーイメージデータを別に表示し、前記第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラをさらに備え、
前記ピクセルアレイは、前記第１および第２のイメージ成分を順次表示して前記イメージを供給するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のスクリーン。
【請求項１５】
前記第３の色の光の波長は、前記第２の色の光の波長よりも長いが、前記第１の色の光の波長よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載のスクリーン。
【請求項１６】
発光デバイス、ならびに前記第１のカラーイメージデータを表示するように構成された第１のサブピクセルおよび前記第２と前記第３とのカラーイメージデータを表示するように構成された第２のサブピクセルをそれぞれ備える複数のピクセルを含むピクセルアレイを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスを操作するための方法であって、前記方法は、
前記発光デバイスを駆動して第１の期間内の同時期に第１および第２の色の光を放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、前記第１および第２の色の光は前記第１の期間の第１および第２の部分期間にそれぞれ放射され、前記第１および第２の部分期間は異なる長さを有するが、それぞれ同時期を含むステップと、
前記発光デバイスを駆動して第３の色の光を、前記第１の期間と異なる第２の期間に別に放射し、第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するステップと、
前記発光デバイスを駆動するのと同時に前記第１および第２のサブピクセルを選択的に駆動して前記第１および第２の色の光を放射し、前記第１のイメージ成分を表示するステップと、
前記発光デバイスを駆動するのと同時に前記第１および第２のサブピクセルを選択的に駆動して前記第３の色の光を放射し、前記第２のイメージ成分を表示するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記発光デバイスは、前記第１、第２、および第３の色の光を放射するようにそれぞれ構成された第１、第２、および第３の固体発光素子を備え、前記発光デバイスを駆動して第１および第２の色の光を同時に放射するステップと前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を放射するステップは、
前記第１および第２の固体発光素子を同時期に駆動して前記第１のイメージ成分を生成するステップと、
前記第３の固体発光素子を、前記第１および第２の固体発光素子と異なる時期に駆動して前記第２のイメージ成分を生成するステップと
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を別に放射するステップは、
前記発光デバイスを駆動して第２の期間に前記第３の色の光を放射するステップを備え、前記第２の期間の長さは、前記第１の期間の長さと異なることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１および／または第２のサブピクセルのシャッター速度に基づき、前記発光デバイスを駆動して前記第１および第２の色の光を放射することと、前記発光デバイスを駆動して前記第３の色の光を放射することとを交互に行うステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
モバイル電子デバイスであって、
第１、第２、および／または第３の色の光を放射するように構成された発光デバイスと、
前記発光デバイスを駆動して同時期に前記第１および第２の色の光を放射し第１のカラーイメージデータと第２のカラーイメージデータの組合せを含む第１のイメージ成分を生成し、前記第１および第２の色の光と異なる時期に前記第３の色の光を別に放射し第３のカラーイメージデータを含む第２のイメージ成分を生成するように構成された発光コントローラと、
前記第１および第２のイメージ成分を表示して単一イメージフレームを供給するように構成されたスクリーンであって、
イメージを表示するように構成された複数のピクセルを含むピクセルアレイであって、前記複数のピクセルは、
第１のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第１の液晶シャッターと、第１の色の光の通過を許し、第２の色の光の通過を妨げるように構成された第１のカラーフィルタとを備える、第１のサブピクセルと、
第２のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第２の液晶シャッターと、前記第２の色の光の通過を許し、前記第１の色の光の通過を妨げるように構成された第２のカラーフィルタとを備える、第２のサブピクセルと、
第３のカラーイメージデータを表示するように構成され、開いた状態および閉じた状態に駆動されるように構成された第３の液晶シャッターを備え、カラーフィルタを備えない、第３のサブピクセルと
をそれぞれ含む、ピクセルアレイを備えるスクリーンと、
前記発光デバイスおよび前記スクリーンに電気的に結合され、電力を供給するように構成された電池と
を備えることを特徴とするモバイル電子デバイス。
【請求項２１】
前記発光デバイスが駆動されたときに前記第１および第２の液晶シャッターを前記開いた状態に駆動することと、前記第３の液晶シャッターを前記閉じた状態に駆動することとを選択的に行って前記第１および第２の色の光を放射し前記第１のイメージ成分を生成するように構成され、前記発光デバイスが駆動されたときに前記第３の液晶シャッターを前記開いた状態に選択的に駆動して前記第３の色の光を別に放射し前記第２のイメージ成分を生成するように構成されたシャッターコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項２２】
前記発光デバイスは、約１００Ｎｉｔよりも大きい輝度、および／または約２０Ｎｉｔ／ワットよりも大きい輝度対電力比を提供するように構成されることを特徴とする請求項２０に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項２３】
周辺光を検出するように構成された光学センサと、
前記光学センサおよび前記発光デバイスに結合され、前記検出された周辺光に基づき前記発光デバイスに供給される電力を制御するように構成された補償ユニットと
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項２４】
前記光学センサは、同時期に前記第１および第２の色の光を、または前記異なる時期に前記第３の色の光を、放射するために前記発光デバイスが駆動されないときに周辺光レベルをサンプリングするように構成されることを特徴とする請求項２３に記載のモバイル電子デバイス。
【請求項２５】
前記光学センサは、前記発光デバイスによって放射された前記光の輝度、色度、および／または色温度の閉ループ制御を提供するためのフィードバック信号を発生するように構成されることを特徴とする請求項２３に記載のモバイル電子デバイス。
【国際調査報告】
2010518457.tif 000030
2010518457.tif 000031
2010518457.tif 000032
2010518457.tif 000033
2010518457.tif 000034
2010518457.tif 000035