專(zhuān)利名稱(chēng)：顏色過(guò)濾器以及具有顏色過(guò)濾器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)如權(quán)利要求1前序部分所述的顏色過(guò)濾器以及具有顏色過(guò)濾器的裝置。
背景技術(shù)：
在平面圖形屏幕(下面也稱(chēng)為顯示器)中為了產(chǎn)生彩色圖形使用附屬于單個(gè)圖像點(diǎn)的顏色過(guò)濾區(qū)，它們匹配于圖像點(diǎn)結(jié)構(gòu)地在透明基底、例如玻璃基底上實(shí)現(xiàn)。為了產(chǎn)生彩色圖像點(diǎn)(彩色像素)一般包括三個(gè)基礎(chǔ)圖像點(diǎn)(亞像素)，其具有附屬的顏色過(guò)濾器紅綠藍(lán) (簡(jiǎn)稱(chēng)RGB)。為了提高RGB顯示器的明亮還已知，代替三個(gè)亞像素，使四個(gè)亞像素組成一個(gè)彩色像素，其中第四亞像素沒(méi)有顏色過(guò)濾器，即能夠通過(guò)“白”光。由此產(chǎn)生RGBW顯示器，其中“W”指的是“白色”。對(duì)于沒(méi)有顏色過(guò)濾器的亞像素可以沒(méi)有顏色過(guò)濾器阻礙地透過(guò)光， 由此這個(gè)亞像素與濾色的亞像素相比具有高達(dá)超過(guò)三倍的光透射。RGBff亞像素組順序銜接成行并且形成彩色的彩色像素。在已知的雙視界顯示器中使用阻擋掩膜(Barrieremaske)或透鏡系統(tǒng)，它分別從右和左定義可見(jiàn)的像素，這種顯示器可以對(duì)觀察者從兩個(gè)不同的觀察方向提供兩個(gè)不同的圖像內(nèi)容。這個(gè)掩膜一般棋盤(pán)式地構(gòu)成，由此逐行地對(duì)于觀察者在每側(cè)提供完整的RGB像素。這對(duì)于觀察者導(dǎo)致可以與常見(jiàn)的顯示器類(lèi)似地再現(xiàn)色彩和線條。如果在雙視界顯示器中使用RGBW布局，會(huì)由于對(duì)于共同地形成彩色像素的亞像素布置四個(gè)顏色過(guò)濾器，不再使用棋盤(pán)式阻擋掩膜或在功能上相當(dāng)?shù)耐哥R系統(tǒng)，因?yàn)橛纱丝赡苤鹦械厥ヮ伾畔ⅰ?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一個(gè)上述形式的彩色雙視界顯示器，它具有相對(duì)更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。這個(gè)目的通過(guò)權(quán)利要求1以及10或11的特征得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明有利和適宜的改進(jìn)方案。本發(fā)明源自用于彩色顯示器的顏色過(guò)濾器，它可以為觀察者從兩個(gè)不同的觀察方向提供兩個(gè)不同的圖像內(nèi)容。所述顏色過(guò)濾器由行狀和列狀設(shè)置的過(guò)濾區(qū)組成，其中多個(gè)并排的不同過(guò)濾區(qū)分別形成一個(gè)過(guò)濾組，它們可以用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色圖像點(diǎn)。本發(fā)明的核心在于，使每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)形成一個(gè)過(guò)濾組，其中在每個(gè)組中設(shè)有相同的四個(gè)不同過(guò)濾區(qū)，但是在組中的不同過(guò)濾區(qū)的順序是組與組不同的。尤其在一組內(nèi)部的相同順序周期地在一行過(guò)濾組中出現(xiàn)，例如交替地出現(xiàn)。通過(guò)這個(gè)措施能夠在顯示器的結(jié)構(gòu)中作為阻擋掩膜使用常見(jiàn)的阻擋掩膜，它在單個(gè)亞像素的布置方面具有簡(jiǎn)單的棋盤(pán)結(jié)構(gòu)。此外可以使用常見(jiàn)的、在功能上與阻擋掩膜相當(dāng)?shù)耐哥R系統(tǒng)。由此不僅可以不變地保留這個(gè)結(jié)構(gòu)。此外在控制中無(wú)需改變硬件。由此盡管使用第四亞像素，為了達(dá)到較高的亮度，也可以使用相同的并因此成本有利的結(jié)構(gòu)，如同在RGB 顯示器中那樣。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)尤其由此得到，即在一行中在一組中不同過(guò)濾區(qū)的順序是組與組不同的，尤其是在一組中的相同順序周期地在一行組中尤其交替地出現(xiàn)。在本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案中，針對(duì)一組內(nèi)部的順序?qū)τ谠谝恍兄朽徑拥慕M相對(duì)前面的組使前兩個(gè)過(guò)濾區(qū)與第三和第四過(guò)濾區(qū)交換。在這種情況下在一行中的組的過(guò)濾區(qū)順序例如為RGBW、GRffB, RGBff, GRffB等。因此在一行中組的過(guò)濾區(qū)的順序交替地不同。通過(guò)這種布置仍然能夠使用已知的具有棋盤(pán)結(jié)構(gòu)的阻擋掩膜或者已知的透鏡系統(tǒng)。“W”例如用于白色的圖像點(diǎn)，即沒(méi)有顏色過(guò)濾器的圖像點(diǎn)。對(duì)于優(yōu)選的改進(jìn)方案同樣能夠使用已知的阻擋掩膜或已知的透鏡系統(tǒng)，其中針對(duì)一組內(nèi)部的順序?qū)τ谠谝恍兄信c一組鄰接的組使所述順序除了一個(gè)過(guò)濾區(qū)外是相同的。例如第一組具有順序WRGB。鄰接的組具有順序RGBW并且與其鄰接的組仍然是WRGB等。如同在一組內(nèi)部交替順序一樣、即例如通過(guò)交換前兩個(gè)與第三和第四過(guò)濾區(qū)或者保持至少三個(gè)過(guò)濾區(qū)的順序，也可以在顏色過(guò)濾器內(nèi)部組合這種體系。例如在一行內(nèi)部，第一組對(duì)遵循第一順序體系，而與其緊接著的另一組對(duì)遵循第二順序體系。由此必要時(shí)能夠避免由于周期地應(yīng)用總是相同的規(guī)律性產(chǎn)生的圖像偽影。一個(gè)顏色過(guò)濾器組優(yōu)選至少包括紅綠藍(lán)顏色，即RGB和第四過(guò)濾區(qū)。這個(gè)過(guò)濾區(qū)或者可以構(gòu)造成沒(méi)有顏色過(guò)濾器或者例如具有對(duì)于圖像內(nèi)容有利透射的過(guò)濾區(qū)，例如對(duì)于黃色顏色就是這種情況。在具有顏色過(guò)濾器和阻擋掩膜或透鏡系統(tǒng)的裝置中，本發(fā)明的另一核心思想是， 使每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)形成一個(gè)過(guò)濾組，其中在每個(gè)組中設(shè)有相同的四個(gè)顏色過(guò)濾區(qū)，其中所述阻擋掩膜或透鏡系統(tǒng)是條帶掩膜或與其相當(dāng)?shù)耐哥R裝置，并且所述過(guò)濾區(qū)在垂直于條帶掩膜的條帶或相當(dāng)?shù)耐哥R系統(tǒng)的行中的順序是相同的。通過(guò)這個(gè)改進(jìn)方案同樣能夠，為了改善圖像可以使用具有第四彩色像素的雙視界顯示器，同時(shí)可以使用簡(jiǎn)單的阻擋掩膜或簡(jiǎn)單的透鏡系統(tǒng)。所述組沿著條帶并排排列。由此盡管使用第四亞像素，也與RGB結(jié)構(gòu)相比限制附加的硬件費(fèi)用。亞像素的顏色過(guò)濾器優(yōu)選是紅綠藍(lán)并且設(shè)有第四過(guò)濾區(qū)，它例如根本沒(méi)有顏色過(guò)濾器。如上所述作為第四顏色過(guò)濾器也可以設(shè)想黃色顏色過(guò)濾器或者對(duì)于光具有高透過(guò)性的顏色過(guò)濾器。


在附圖中示出本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例并且在下面在說(shuō)明其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)的情況下詳細(xì)解釋。為了清晰在附圖中附加的亞像素以白色像素構(gòu)成(RGBW)，即沒(méi)有顏色過(guò)濾器，附圖中
圖Ia至Ie以不同的視圖分別示出用于具有四個(gè)亞像素的像素的第一變化的2x2像素，其中一個(gè)亞像素沒(méi)有顏色過(guò)濾器，圖Ia是基本形式，圖Ib配有用于左側(cè)觀察者和右側(cè)觀察者的配置標(biāo)識(shí)，圖Ic具有位于上面的阻擋掩膜，圖Id和Ie表明用于左側(cè)觀察者的實(shí)際印象，圖以不同的視圖分別示出用于具有四個(gè)亞像素的像素的第二變化的2x2像素， 其中一個(gè)亞像素沒(méi)有顏色過(guò)濾器，圖加是基本形式，圖2b配有用于左側(cè)觀察者和右側(cè)觀察者的配置標(biāo)識(shí)，圖2c具有位于位于上面的阻擋掩膜，圖2d和2e表明用于左側(cè)觀察者的實(shí)際印象，
圖3a示出對(duì)于一個(gè)彩色像素具有四個(gè)亞像素的顏色過(guò)濾器結(jié)構(gòu)， 圖北示出可能的從屬的阻擋掩膜，
圖3c示出按照?qǐng)D3a的顏色過(guò)濾器與按照?qǐng)D北的阻擋掩膜的組合， 圖4a4c為了表明本發(fā)明的功能示出以棋盤(pán)式阻擋掩膜為基礎(chǔ)用于亞像素的過(guò)濾區(qū)的不發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)，
圖示出表明現(xiàn)有技術(shù)的與棋盤(pán)式阻擋掩膜共同作用的具有三個(gè)顏色過(guò)濾區(qū)的顏色過(guò)濾器掩膜結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在按照現(xiàn)有技術(shù)的雙視界顯示器中例如使用阻擋掩膜，它分別定義從右側(cè)或左側(cè)可看到的像素。在圖如和k中示出傳統(tǒng)的顏色過(guò)濾器掩膜的部段1，其中三個(gè)亞像素8、 9、10形成具有紅色、綠色、藍(lán)色的彩色圖像點(diǎn)5。即所述亞像素8具有紅色顏色過(guò)濾器，亞像素9具有綠色顏色過(guò)濾器，亞像素10具有藍(lán)色顏色過(guò)濾器。部段1示出兩列Sl和S2以及兩行Zl和Z2，其相交面定義四個(gè)彩色圖像點(diǎn)5?，F(xiàn)在按照?qǐng)D恥組織亞像素8、9、10，即通過(guò)在例如跨越兩列Sl和S2的行Zl中交替地使亞像素一方面配屬于左側(cè)觀察者，另一方面配屬于右側(cè)觀察者。對(duì)于亞像素的左側(cè)和右側(cè)觀察者的配置通過(guò)“L”表示用于左側(cè)觀察者并且通過(guò)“R”表示用于右側(cè)觀察者。在位于下面的行Z2中原理上以相同的方式標(biāo)識(shí)，但是其中對(duì)于左側(cè)和右側(cè)的觀察者的配置針對(duì)亞像素直接交換。如果現(xiàn)在棋盤(pán)式的阻擋掩膜6如圖5c所示放在這個(gè)部段1上，則用于左側(cè)觀察者只能看到以”L”表示的像素，因此產(chǎn)生如圖5d和k所示的圖形印象。對(duì)于觀察者重要的、全彩色的像素在圖k中以框7表示。在行Z2中位于下面的結(jié)構(gòu)同樣形成全彩色的像素，但是亞像素具有與位于上面的行Zl中的像素不同的順序。尤其如同在圖5d和k中所示的那樣，阻擋掩膜6是精確棋盤(pán)式的。如果現(xiàn)在要將這種棋盤(pán)式的阻擋掩膜6用到顏色掩膜上，它不是由三個(gè)、而是由四個(gè)用于全彩色像素的亞像素組成，則形成一個(gè)不發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu)，這在圖4a、4b和如中表明。在圖如中作為兩列S1、S2以及兩行Z1、Z2的相交面示出顏色掩膜的部段12。因此該部段12含有四個(gè)全彩色像素。如果在這種部段上敷設(shè)具有棋盤(pán)式結(jié)構(gòu)的阻擋掩膜6 (見(jiàn)圖4b)，其向左和向右具有亞像素8、9、10、11的交替配置，如同按照?qǐng)D釙和5c的現(xiàn)有技術(shù)中所實(shí)現(xiàn)的那樣，結(jié)果是得到對(duì)于觀察者具有彩色結(jié)構(gòu)的彩色像素，例如用于左側(cè)觀察者，如同在圖4c中所示的那樣。在行Zl并且在行Z2中包含具有全部相同亞像素形式的全彩色像素。而在行Zl中僅僅存在紅色和藍(lán)色顏色(亞像素8，10)，并且在行Z2中存在綠色和白色顏色(亞像素9，11)。因此在顯示彩色圖形時(shí)可能導(dǎo)致明顯的顏色失真。這個(gè)問(wèn)題的解決方案見(jiàn)圖Ia至Ie。對(duì)于所有視圖，亞像素的標(biāo)記符號(hào)8、9、10、11都相同意義地表示紅色、綠色、藍(lán)色、白色。首先仍然涉及顏色掩膜的部段13，它作為兩列Sl和S2及兩行Zl和Z2的相交面含有四個(gè)彩色像素14。每個(gè)像素14含有四個(gè)亞像素8、9、10、11，但是在一行中相鄰像素14 的亞像素順序是不同的。尤其所述順序以這種方式交替，即第一像素的順序是紅綠藍(lán)白，緊鄰的像素的順序是綠紅白藍(lán)。即在一行中鄰接像素14的前兩個(gè)亞像素與接著的第三和第四亞像素的順序是分別交換的。如果現(xiàn)在如圖Ib所示，在這種亞像素結(jié)構(gòu)中交替地執(zhí)行用于左側(cè)觀察者(以“L” 表示)和用于右側(cè)觀察者(以“R”表示)的亞像素配置，并且如圖Ic所示在其上敷設(shè)前述棋盤(pán)式阻擋掩膜6，則得到例如用于左側(cè)觀察者的配置，如同在圖Id和Ie中所示的那樣。在圖Ie中以框15表示用于左側(cè)觀察者的全彩色像素。包含所有四個(gè)亞像素8、9、10、11。在其下面的行Z2中也不缺少亞像素，而是含有所有四個(gè)可能的亞像素類(lèi)型(綠白紅藍(lán))。因此左側(cè)觀察者得到不失真的彩色圖形。用于右側(cè)觀察者同樣得到一個(gè)結(jié)構(gòu)，其中在每個(gè)像素中，對(duì)應(yīng)于如以框15表示的像素，同樣含有所有四個(gè)亞像素類(lèi)型。在按照?qǐng)DIa至Ie的實(shí)施例中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在四個(gè)亞像素的相互銜接的組中交換前兩個(gè)亞像素與第三和第四亞像素。圖加至加示出其它可能性。在像素14 (見(jiàn)圖2a)中仍然以順序紅綠藍(lán)白設(shè)置四個(gè)亞像素8、9、10、11。在該行中緊接著的像素中，亞像素8、9、10的排列順序、即對(duì)于紅綠藍(lán)顏色是相同的，但是在第一位置上設(shè)置白色亞像素11。結(jié)果是對(duì)于用于左側(cè)和右側(cè)的觀察者的配置和位于其上的棋盤(pán)式阻擋掩膜6 (見(jiàn)圖2b及2c)，得到例如用于左側(cè)觀察者顯示的正確的色印象，因?yàn)樵诟綄儆谧髠?cè)觀察者的全彩色像素中(通過(guò)圖2e中的框15表示)含有所有四個(gè)亞像素類(lèi)型。這對(duì)于左側(cè)觀察者同樣適用于位于下面的行Z2，但是在這里順序是不同的。在圖3a至3d中示出簡(jiǎn)單的阻擋掩膜與顏色過(guò)濾器共同作用的另一可能性，該顏色過(guò)濾器含有具有紅綠藍(lán)白顏色的四個(gè)亞像素。圖3a示出具有M個(gè)亞像素的顏色過(guò)濾器的部段16。在行Z1、Z2和Ti中都相互銜接有用于紅綠藍(lán)和白色亞像素的亞像素類(lèi)型8、9、10、11。但是在位于下面的行中，亞像素分別向右錯(cuò)開(kāi)一個(gè)，因此在紅色亞像素8下面不設(shè)置紅色亞像素，而是白色亞像素11。但是順序是相同的。對(duì)于下一行Ti同樣是這樣。如果現(xiàn)在在按照部段16的這個(gè)顏色過(guò)濾器結(jié)構(gòu)上敷設(shè)具有條帶18的條帶掩膜 17，則左側(cè)觀察者在部段19中，對(duì)應(yīng)于圖3c，看到成列設(shè)置的全彩色像素，在其中分別含有所有必需的四個(gè)亞像素類(lèi)型。在列S2中由在行Zl、Z2、Z3和Z4中的可見(jiàn)彩色像素8、11、 10,9形成第一全彩色像素，其它全彩色像素在列S4等中形成。
權(quán)利要求
1.用于彩色顯示器的顏色過(guò)濾器，它可以給觀察者從兩個(gè)不同的觀察方向提供兩個(gè)不同的圖像內(nèi)容，例如由行狀和列狀設(shè)置的過(guò)濾區(qū)組成，其中多個(gè)并排的不同過(guò)濾區(qū)(8，9， 10，11)分別形成過(guò)濾組，所述過(guò)濾組可以用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色圖像點(diǎn)(5， 14)，其特征在于，使每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)形成一個(gè)過(guò)濾組(14)，其中在每個(gè)組(14)中設(shè)有相同的四個(gè)不同過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)，但是在組(14)中不同過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)的順序是組(14)與組(14)不同的。
2.如權(quán)利要求1所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，在一行中在組(14)中不同的過(guò)濾區(qū) (8,9,10,11)的順序是組(14)與組(14)不同的。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，基于一組(14)內(nèi)部的順序?qū)τ谠谝恍兄朽徑拥慕M(14)使前兩個(gè)過(guò)濾區(qū)(8，9)與第三(11)和第四(10)過(guò)濾區(qū)交換。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，基于一組(14)內(nèi)部的順序?qū)τ谠谝恍兄朽徑拥慕M使所述順序除了一個(gè)過(guò)濾區(qū)(11)外是相同的。
5.如權(quán)利要求3和4所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，設(shè)有組對(duì)，其在顏色過(guò)濾器內(nèi)部遵循如權(quán)利要求3和4所述的規(guī)律性。
6.如權(quán)利要求3和4所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，所述組對(duì)交替地遵循如權(quán)利要求 3和4所述的規(guī)律性。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，一個(gè)顏色過(guò)濾器組(14) 至少包括紅綠藍(lán)顏色(RGB)和第四過(guò)濾區(qū)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，第四過(guò)濾區(qū)(11)構(gòu)造成沒(méi)有過(guò)濾器。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器，其特征在于，第四顏色過(guò)濾區(qū)是黃色過(guò)濾器ο
10.一種具有如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顏色過(guò)濾器和阻擋掩膜(6)的裝置，所述阻擋掩膜棋盤(pán)式地覆蓋過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)，或者具有與棋盤(pán)式阻擋掩膜類(lèi)似的透鏡系統(tǒng)。
11.具有如權(quán)利要求1的前序部分所述的顏色過(guò)濾器和阻擋掩膜或透鏡系統(tǒng)的裝置， 其特征在于，使每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)形成一個(gè)過(guò)濾組， 其中在每個(gè)組中設(shè)有相同的四個(gè)顏色過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)，其中所述阻擋掩膜是條帶掩膜 (17)或與其相當(dāng)?shù)耐哥R裝置，并且所述顏色過(guò)濾區(qū)(8，9，10，11)在垂直于條帶掩膜(17)的條帶(18 )或相當(dāng)?shù)耐哥R結(jié)構(gòu)的行中的順序是相同的。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，一個(gè)顏色過(guò)濾組至少包括紅綠藍(lán)顏色和第四過(guò)濾區(qū)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述第四過(guò)濾區(qū)構(gòu)造成沒(méi)有過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明建議一種顏色過(guò)濾器以及具有顏色過(guò)濾器的裝置，即用于彩色顯示器的顏色過(guò)濾器，它可以給觀察者從兩個(gè)不同的觀察方向提供兩個(gè)不同的圖像內(nèi)容，例如由行狀和列狀設(shè)置的過(guò)濾區(qū)組成，其中多個(gè)并排的不同過(guò)濾區(qū)分別形成一個(gè)過(guò)濾組，其用于配置彩色的、尤其全彩色的彩色圖像點(diǎn)。按照本發(fā)明每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)形成一個(gè)過(guò)濾組，其中在每個(gè)組中設(shè)有相同的四個(gè)不同顏色過(guò)濾器，但是在組中的不同過(guò)濾區(qū)的順序是組與組不同的。對(duì)于具有阻擋掩膜或透鏡系統(tǒng)的顏色過(guò)濾器，使每四個(gè)具有不同過(guò)濾特性的并排的過(guò)濾區(qū)形成一個(gè)過(guò)濾組，其中在每個(gè)組中設(shè)有相同的四個(gè)過(guò)濾區(qū)，其中阻擋掩膜是條帶掩膜或與其相當(dāng)?shù)耐哥R裝置，過(guò)濾區(qū)在垂直于條帶掩膜的條帶或相當(dāng)?shù)耐哥R系統(tǒng)的行中順序是相同的。
文檔編號(hào)G02B5/20GK102455454SQ201110329098
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者林德納 M., 比爾格施泰因 T. 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司