專利名稱：色序背光式液晶顯示器及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器。
背景技術(shù)：
色序(color sequential)背光式液晶顯示器因?yàn)樯蛛x(color break-up)的關(guān) 系，目前還難拓展市場(chǎng)，色分離牽涉到觀察者在非常短的時(shí)間中分辨不同色 場(chǎng)(如紅色、綠色、藍(lán)色色場(chǎng))的敏感度，當(dāng)觀察者相對(duì)顯示器移動(dòng)，尤其 是周期性的移動(dòng)，常常會(huì)看到這種色分離的現(xiàn)象，要解決色分離的問(wèn)題，可 以使用高圖像速率(刷新頻率)，但是這樣的顯示器非常耗能，也對(duì)顯示的 切換速度有嚴(yán)格的要求。另一種解決方式一光譜序列(spectrum sequential)背光式液晶顯示器便應(yīng) 運(yùn)而生，不過(guò)這種顯示器需要彩色濾光片，比不上色序背光的優(yōu)勢(shì)。諸多文獻(xiàn)對(duì)序列背光式液晶顯示器均有描述，這類(lèi)液晶顯示器通常不需 要彩色濾光片，此種液晶顯示器包含一下基板、 一上基板、位于基板間的液 晶層、以及紅綠藍(lán)(R,G,B)三色背光單元，下基板為一陣列基板，上有交錯(cuò)的 柵極線與地址線，背光單元的紅、綠、藍(lán)光源分別開(kāi)關(guān)，舉個(gè)例子，紅、綠、 藍(lán)光源每秒都會(huì)閃60次，所以每秒總共閃爍180次，以達(dá)到視覺(jué)暫留的效 果，也就是人眼觀察到的是混色，借此對(duì)人眼顯示出特定顏色。公知技術(shù)也揭示了邊緣型(edge type)和直下型(direst type)背光單元，過(guò) 去，液晶的應(yīng)答慢，因此在一圖像時(shí)間(frame)中驅(qū)動(dòng)所有的柵極線比較困難， 所謂的分割顯示區(qū)域方法(divided display area method, DDAM)便是用來(lái)解 決這個(gè)問(wèn)題，在分割顯示區(qū)域方法中，將顯示區(qū)域分成若干部分，依序驅(qū)動(dòng)， 相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US 2005/0140848。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供色序背光式液晶顯示器及其相關(guān)方法， 一例示的彩色液晶顯示器包含一下基板； 一上基板；位于上基板與下基板間的液晶材料；以及一 背光單元，具有多個(gè)光源，該背光單元分成多個(gè)分割部分，每一個(gè)分割部分 具有一光源配置，可產(chǎn)生至少第一色光和第二色光，在一圖像時(shí)間的不同色 場(chǎng)中，分割部分使用不同的顏色驅(qū)動(dòng)順序來(lái)驅(qū)動(dòng)光源。另一彩色液晶顯示器實(shí)施例包含 一下基板； 一上基板；位于下基板與 上基板間的液晶材料； 一背光單元，其包含多個(gè)光源；以及一處理器，可控 制驅(qū)動(dòng)該背光單元的多個(gè)光源，該背光單元分成多個(gè)分割部分，每一個(gè)分割 部分包含一光源配置，可以產(chǎn)生至少第一色光和第二色光，該處理器控制驅(qū) 動(dòng)所述多個(gè)光源，使得液晶顯示器在一圖像時(shí)間內(nèi)顯示一彩色圖像。其中該 圖像時(shí)間分成多個(gè)色場(chǎng)，對(duì)于每一色場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)一分割部分以產(chǎn)生該第一色光 和第二色光中的其中一個(gè)色光；對(duì)于每一色場(chǎng)，不同分割部分的光源所產(chǎn)生 的光，會(huì)使得所有色光照射至少一分割部分；以及在該圖像時(shí)間中，至少一 色場(chǎng)與至少另一色場(chǎng)使用不同的顏色驅(qū)動(dòng)順序方法驅(qū)動(dòng)分割部分內(nèi)的光源 以產(chǎn)生光。一彩色液晶顯示器包含一下基板； 一上基板；位于下基板與上基板間的 液晶材料； 一背光單元，其包含多個(gè)光源，背光單元分成多個(gè)分割部分，每 一個(gè)分割部分包含一光源配置，可產(chǎn)生至少第一色光和第二色光， 驅(qū)動(dòng) 該彩色液晶顯示器的一方法實(shí)施例包括下列步驟在一圖像時(shí)間內(nèi)，該液晶 顯示器顯示一彩色圖像，其中該圖像時(shí)間分成多個(gè)色場(chǎng)，對(duì)于每一色場(chǎng)，每 一分割部分驅(qū)動(dòng)光源以產(chǎn)生所述至少第一色光和第二色光中的其中一個(gè)色 光；對(duì)于每一色場(chǎng)，不同分割部分的光源產(chǎn)生色光，使所述至少第一色光和 第二色光中的任何一個(gè)色光照射至少一分割部分；以及在至少一色場(chǎng)中，驅(qū) 動(dòng)該分割部分的光源以產(chǎn)生色光，其色光驅(qū)動(dòng)順序與該圖像時(shí)間中的至少一 其它色場(chǎng)不同。在一圖像時(shí)間的不同色場(chǎng)中，使用不同的色光驅(qū)動(dòng)順序，這樣可將單一 顏色的發(fā)光時(shí)間與位置錯(cuò)開(kāi)，大大減低色分離的問(wèn)題。


本發(fā)明可通過(guò)下列附圖而得到一更詳盡的說(shuō)明，下列附圖僅用來(lái)說(shuō)明本 發(fā)明的實(shí)施例而不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)的范圍及技術(shù)均等所定義。圖1是一背光式液晶顯示器實(shí)施例的示意圖。圖2是圖i中液晶顯示器實(shí)施例沿著線n-n的俯視剖面圖。圖3是傳統(tǒng)紅綠藍(lán)(RGB)背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。 圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的RGB背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。 圖5是將液晶顯示器分成與地址線平行的三個(gè)分割部分的示意圖。 圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的RGB背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。 圖7是將液晶顯示器分成與地址線平行的三個(gè)分割部分的示意圖，其中 每一分割部分再平均分成三個(gè)子分割部分。圖8是將液晶顯示器分成與地址線平行的九個(gè)分割部分的示意圖。圖9是圖8的背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。圖10是將液晶顯示器分成與地址線垂直的三個(gè)分割部分的示意圖。圖11是圖10的背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。圖12是將液晶顯示器分成3X3矩陣共九個(gè)分割部分的示意圖。圖13是圖12背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。圖14是圖12背光式液晶顯示器的發(fā)光方式。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下l液晶顯示器 3上基板5液晶材料 7下基板9背光單元 11光源13處理器 15、 17、 19分割部分具體實(shí)施方式
此處舉出某些實(shí)施例說(shuō)明分成數(shù)個(gè)分割部分的背光式液晶顯示器，其實(shí) 施方式有很多種，每一種分割方式都會(huì)影響其顯示方式，水平分割可以應(yīng)用 至使用導(dǎo)光板(lightguide)及直下型背光的背光系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，會(huì)循序或 同時(shí)發(fā)出色光。垂直或是垂直加上平行(如塊狀)分割的背光可以應(yīng)用至直下型背光(發(fā) 光二極管(light emitting diodes, LED)或有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diodes, OLED))以及非直下型背光(如導(dǎo)光板結(jié)合側(cè)照式發(fā)光二極管或冷陰極管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL))，不同分割部分同時(shí)發(fā)出色光， 在所有的例子中，不同分割部分的空間與時(shí)間分配可以減少色分離現(xiàn)象，并 且具有色序背光法的所有優(yōu)點(diǎn)。圖1為色序背光式液晶顯示器1的實(shí)施例的側(cè)視剖面圖，色序背光式液 晶顯示器1在下基板7下方有一背光單元9，上方則為上基板3，上下基板3 及7間則夾有液晶材料5，下基板7是一陣列基板，上有與適當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元連 接的柵極線及數(shù)據(jù)線，這里并沒(méi)有畫(huà)出柵極線、數(shù)據(jù)線、液晶顯示器的其它 細(xì)節(jié)及驅(qū)動(dòng)單元，因?yàn)檫@些元件均為公知元件，另外，這些元件的任何已知 或?qū)?lái)可能的實(shí)施方式均可應(yīng)用至本發(fā)明，例如，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員明白 驅(qū)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線及數(shù)據(jù)線以選擇液晶顯示器內(nèi)的各像素，使得選擇的 像素可以控制光線是否(或部分)能從背光單元9到達(dá)上基板3，適當(dāng)選擇 像素可以產(chǎn)生并顯示圖像，如此通過(guò)連續(xù)選擇液晶顯示器內(nèi)的像素群便可顯 示動(dòng)態(tài)圖像。背光單元9包含多個(gè)光源ll(i)，i = 1,2,….I，其中I為3的倍數(shù)，圖l 中的處理器13與光源ll(i)連接，處理器13可以是微處理器，具有內(nèi)存一個(gè) 或多個(gè)電腦程序的存儲(chǔ)單元，其數(shù)據(jù)及指令可以使處理器13進(jìn)行相關(guān)功能， 此類(lèi)處理器13為已知技術(shù)，本發(fā)明并不限制其實(shí)施方式。圖2顯示圖1沿線II-II的剖面圖，在圖2中，以9個(gè)光源代表光源ll(i)， 這些光源都與處理器13連接并分成三組，每一組都有一個(gè)紅光源R、 一個(gè) 綠光源G、 一個(gè)藍(lán)光源B，稍后將有更進(jìn)一步的說(shuō)明，處理器13會(huì)依序點(diǎn)亮 每一組的紅、綠、藍(lán)光源ll(i)，每一組的紅、綠、藍(lán)光源對(duì)應(yīng)一個(gè)分割部分 15(j),j = 1,2，…,J，可以調(diào)整這些分割部分，使得分割部分15(j)內(nèi)所產(chǎn)生的 光線可以或不能到達(dá)相鄰的分割部分15(j)，例如可在相鄰的分割部分15(j) 間加入反射面。在圖2中的每一分割部分，光源數(shù)量會(huì)對(duì)應(yīng)顏色數(shù)目，不過(guò)，本發(fā)明并 不局限于此結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施例中，每一個(gè)分割部分可以擁有一個(gè)或多個(gè)光 源，只要能連續(xù)產(chǎn)生不同的色光輻射，例如，三合一發(fā)光二極管便是將三種 不同的色光源整合在一個(gè)封裝盒中。針對(duì)傳統(tǒng)的RGB直條式(stripe)像素陣列，我們先解釋液晶顯示器面板 的處理器13如何控制光源，當(dāng)然，本發(fā)明還可應(yīng)用至其它種可能的像素結(jié)構(gòu)及背光色彩，如紅綠藍(lán)白(red， green, blue, white, RGBW)及綠紫紅 (green-magenta， GM)像素結(jié)構(gòu)，或是其它不使用RGB色彩結(jié)構(gòu)的背光式液 晶顯不器。圖3是最簡(jiǎn)單的RGB色序背光結(jié)構(gòu)，依序顯示紅R、綠G、藍(lán)B圖像 內(nèi)容，在絕大多數(shù)的應(yīng)用中，3個(gè)色場(chǎng)(紅R、綠G、藍(lán)B光源發(fā)光)的時(shí) 間及順序固定，在圖3中，色場(chǎng)(field)代表一個(gè)光源發(fā)光的時(shí)間，三個(gè)連續(xù) 的RGB色場(chǎng)形成一個(gè)圖像時(shí)間， 一個(gè)圖像時(shí)間等于一個(gè)畫(huà)面或圖像的顯示 時(shí)間，因此如果顯示的更新頻率是60赫茲(Hz)，則一個(gè)圖像時(shí)間對(duì)應(yīng)1/60 秒。當(dāng)液晶顯示器讀到紅數(shù)據(jù)，背光源發(fā)出紅光，當(dāng)收到綠數(shù)據(jù)，則背光源 發(fā)出綠光，以此類(lèi)推，通常薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)液晶顯示器 的更新速率F0為60赫茲，因此，針對(duì)每一個(gè)紅/綠/藍(lán)色場(chǎng)，使用色序背 光源的顯示器的更新速率約為180赫茲，當(dāng)然本發(fā)明并不局限于此。上述實(shí)施方式的缺點(diǎn)便是會(huì)產(chǎn)生色分離，色分離現(xiàn)象是因?yàn)橛^察者可以 在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)分辨紅、綠、藍(lán)等色場(chǎng)，當(dāng)觀察者相對(duì)顯示器移動(dòng)時(shí)，這 個(gè)現(xiàn)象更明顯，尤其是當(dāng)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)有周期性，要解決這個(gè)問(wèn)題， 一種方法 是使用較高的圖樣速率(更新頻率)，但是顯示器十分耗能，例如，圖像頻 率可以是之前所提到的180赫茲的1.5到2倍，而這種方式需要嚴(yán)格要求顯 示器的開(kāi)關(guān)速度。為了避免色分離，可使用分割型色序背光式液晶顯示器，原則便是并非 所有的紅、綠、藍(lán)色場(chǎng)同時(shí)顯示，而只有部分顯示，事實(shí)上，在三個(gè)色場(chǎng)會(huì) 分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)色光，但是分布在顯示器上的紅、綠、藍(lán)發(fā)光部分非同 時(shí)發(fā)光，圖4解釋其基本概念。圖4顯示分割型RGB背光式液晶顯示器的發(fā)光方式，我們重新定義色 場(chǎng)，在圖4中， 一個(gè)色場(chǎng)代表連續(xù)驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同色光源ll(i)所需的時(shí)間，每 一個(gè)光源ll(i)照射不同(組)的分割部分15(j)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知道 可變動(dòng)這個(gè)定義，色光源的數(shù)目可以增加或減少，因此在一色場(chǎng)中，液晶顯 示器的一 (組)分割部分15(j)只被一個(gè)色光照射，每一個(gè)色場(chǎng)分成跟色光源 數(shù)目一樣多的子色場(chǎng)，如圖4的色場(chǎng)1^(]^=1,2,..,&)包含三個(gè)子色場(chǎng)，色場(chǎng) k的子色場(chǎng)F(k)R(j)代表驅(qū)動(dòng)分割部分15(j)的紅光源，色場(chǎng)k的子色場(chǎng)F(k)G(j)代表驅(qū)動(dòng)分割部分15(D的綠光源，而色場(chǎng)k的子色場(chǎng)F(k)B(D代表驅(qū)動(dòng)分割 部分15(j)的藍(lán)光源，連續(xù)三個(gè)色場(chǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)圖像時(shí)間，每一個(gè)顯示部分會(huì)分 別因RGB數(shù)據(jù)而受RGB光照射，在單一圖像時(shí)間中，會(huì)驅(qū)動(dòng)三個(gè)相鄰分割 部分15G)的三個(gè)不同顏色的色光源ll(i)，因此單一分割部分15(j)的每一個(gè) 光源ll(i)只會(huì)被驅(qū)動(dòng)一次，另外，在一色場(chǎng)k中，并非單一分割部分15(j) 的所有的光源ll(i)都有被驅(qū)動(dòng)，在圖4的實(shí)施例中，在色場(chǎng)k中， 一個(gè)分割 部分15(j)中只有驅(qū)動(dòng)一個(gè)光源ll(i)，因驅(qū)動(dòng)的特定顏色光源ll(i)會(huì)分布至 整個(gè)液晶顯示器區(qū)域，便可減少色分離現(xiàn)象。如果光源ll(i)顏色數(shù)目增加或減少，那么前述定義就要稍做修正，通常 一個(gè)圖樣時(shí)間的定義是顯示一張圖像所需的時(shí)間，將液晶顯示器分成Y個(gè)分 割部分，每一個(gè)分割部分包含多個(gè)光源，例如每種顏色的光源各一個(gè)，每一 個(gè)圖像時(shí)間會(huì)分成和色光源數(shù)量一樣多的色場(chǎng)，在每一個(gè)色場(chǎng)中，處理器13 會(huì)驅(qū)動(dòng)每一個(gè)分割部分內(nèi)的至少一個(gè)色光源，每一個(gè)色場(chǎng)內(nèi)的光源驅(qū)動(dòng)順序 要能在每一個(gè)圖像時(shí)間中驅(qū)動(dòng)每一個(gè)光源至少一次，尤其是在每一個(gè)色場(chǎng)時(shí) 間中，處理器13驅(qū)動(dòng)每種色光源至少一個(gè)，要改善色分離現(xiàn)象， 一個(gè)圖像 時(shí)間內(nèi)的連續(xù)色場(chǎng)中的色光源驅(qū)動(dòng)順序不同，而相連色場(chǎng)的分割部分驅(qū)動(dòng)順 序也不同。在圖4的色場(chǎng)1中，在子色場(chǎng)F(1)R(1)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(1)的紅光源； 在子色場(chǎng)F(1)G(2)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(2)的綠光源；在子色場(chǎng)F(1)B(3)時(shí)， 驅(qū)動(dòng)分割部分15(3)的藍(lán)光源。在色場(chǎng)2中，在子色場(chǎng)F(2)R(2)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割 部分15(2)的紅光源；在子色場(chǎng)F(2)G(3)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(3)的綠光源； 在子色場(chǎng)F(2)B(1)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(1)的藍(lán)光源。在色場(chǎng)3中，在子色場(chǎng) F(3)R(3)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(3)的紅光源；在子色場(chǎng)F(3)G(1)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割 部分15(1)的綠光源；在子色場(chǎng)F(3)B(2)時(shí)，驅(qū)動(dòng)分割部分15(2)的藍(lán)光源。如此便可將色分離限制在指定的分割部分，分割部分越小，越能有效控 制色分離現(xiàn)象，即便整個(gè)顯示區(qū)域的紅、綠、藍(lán)光源并未同時(shí)發(fā)光。背光式液晶顯示器有各種分割方法，'當(dāng)然也可增加或減少分割部分的數(shù)在一實(shí)施例中，將分割型色序背光式液晶顯示器分割成與液晶顯示器地 址線(俗稱"行")平行的分割部分，將液晶顯示器的行數(shù)N分成與液晶顯示器地址線平行的m個(gè)分割部分，請(qǐng)參閱圖5，其中111 = 3， m的數(shù)字越大， 越不易觀察到色分離現(xiàn)象，不過(guò)，考慮到切換速度，分割部分的數(shù)量也不可 過(guò)大。在第一色場(chǎng)中，根據(jù)圖4所提示的方法，液晶顯示器的上方三分之一部 分對(duì)應(yīng)的行接受紅數(shù)據(jù)，當(dāng)分割部分15(1)的行接收到紅數(shù)據(jù)，分割部分1 的背光發(fā)出紅光；之后中間三分之一部分(即分割部分15(2))的行接受綠 數(shù)據(jù)，然后分割部分2的背光發(fā)出綠光；最后，將藍(lán)數(shù)據(jù)送到分割部分15(3)， 然后背光單元9對(duì)第三分割部分15(3)發(fā)出藍(lán)光，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知 道現(xiàn)今大多使用閃光機(jī)制(flashmechanism)進(jìn)行發(fā)光，到此完成色場(chǎng)1。根據(jù)圖4，色場(chǎng)2開(kāi)始時(shí)，分割部分15(2)接收紅數(shù)據(jù)，然后背光單元9 對(duì)分割部分15(2)發(fā)出紅光；色場(chǎng)3開(kāi)始時(shí)，分割部分15(3)接收紅數(shù)據(jù)，經(jīng) 過(guò)連續(xù)的三個(gè)色場(chǎng)，RGB數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所有行，而分別受RGB色光照射。根據(jù)本發(fā)明，可使用其它發(fā)光方式，例如以分割部分15(1)接受綠數(shù)據(jù) 開(kāi)始色場(chǎng)2，在色場(chǎng)3時(shí)，以藍(lán)數(shù)據(jù)開(kāi)始分割部分15(1)，經(jīng)過(guò)連續(xù)的三個(gè)色 場(chǎng)后，RGB數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所有行，而分別發(fā)出各色光，圖6顯示這個(gè)方式。所以圖6的實(shí)施例使用下列發(fā)光方式 *色場(chǎng)l:F(l)R(l)，子色場(chǎng)1中，分割部分15(1)的紅光源； F(1)G(2)，子色場(chǎng)1中，分割部分15(2)的綠光源； F(1)B(3)，子色場(chǎng)1中，分割部分15(3)的藍(lán)光源； *色場(chǎng)2:F(2)G(1)，子色場(chǎng)2中，分割部分15(1)的綠光源； F(2)B(2)，子色場(chǎng)2中，分割部分15(2)的藍(lán)光源； F(2)R(3)，子色場(chǎng)2中，分割部分15(3)的紅光源； *色場(chǎng)3:F(3)B(1)，子色場(chǎng)3中，分割部分15(1)的藍(lán)光源； F(3)R(2)，子色場(chǎng)3中，分割部分15(2)的紅光源； F(3)G(3)，子色場(chǎng)3中，分割部分15(3)的綠光源。 三個(gè)連續(xù)的色場(chǎng)合成一個(gè)圖像時(shí)間，每一個(gè)分割部分15(j)接收RGB數(shù) 據(jù)，分別受RGB色光照射。比較圖4與圖6的方式，圖4的背光以固定的顏色順序顯示，不過(guò)這樣 就不能以行順序來(lái)驅(qū)動(dòng)。圖6方式的優(yōu)點(diǎn)便是行驅(qū)動(dòng)順序與傳統(tǒng)的液晶顯示器順序相同，即連續(xù) 色場(chǎng)中每一分割部分15(0都會(huì)以紅、綠、藍(lán)光源的順序驅(qū)動(dòng)(當(dāng)然，這種方 式不一定要由紅色開(kāi)始)，背光顏色順序比較沒(méi)有像圖4那么復(fù)雜，不過(guò)仍 然比圖1的傳統(tǒng)方法來(lái)的復(fù)雜。還有其它方式，我們可據(jù)以改變成圖7所示的顯示及背光分割方式。在圖7的分割方式中，液晶顯示器及背光分成與液晶顯示器地址線平行 的三個(gè)分割部分，此三個(gè)分割部分再各分成三個(gè)子分割部分，涵蓋整個(gè)顯示 區(qū)域，其中，分割部分15(1)分成子分割部分15(la)、 15(lb)、 15(lc)，同樣 地，分割部分15(2)分成子分割部分15(2a)、 15(2b)、 15(2c)，而分割部分15(3) 分成子分割部分15(3a)、 15(3b)、 15(3c)，其排列順序如圖7所示為15(la)、 15(2a)、 15(3a)、 15(lb)、 15(2b)、 15(3b)、 15(lc)、 15(2c)、 15(3c)。在色場(chǎng)1中，液晶顯示器驅(qū)動(dòng)單元首先指定顯示分割部分，接著處理器 13依照?qǐng)D4的方式或圖6的方式，驅(qū)動(dòng)光源照射子分割部分15(la)、 15(lb)、 15(lc)，因此分割部分15(l)包含位于三個(gè)子分割部分內(nèi)的三組行線(rowline)， 一個(gè)子分割部分內(nèi)的行線并沒(méi)有與相同分割部分的其它子分割部分內(nèi)的行 線連接，行線指定順序與分割部分分配到的行線有關(guān)，也即指定行線并不是 依照液晶顯示器由上往下的順序。如果使用圖4的方式，首先在色場(chǎng)1中，指定子分割部分15(la)、 15(lb)、 15(lc)的行線，紅光照射子分割部分15(la)、 15(lb)、 15(lc)，接下來(lái)還是在 色場(chǎng)1中，指定子分割部分15(2a)、 15(2b)、 15(2c)的行線，綠光照射子分割 部分15(2a)、 15(2b)、 15(2c)，再來(lái)還是在色場(chǎng)1中，指定子分割部分15(3a)、 15(3b)、 15(3c)的行線，藍(lán)光照射子分割部分15(3a)、 15(3b)、 15(3c)。之后， 在色場(chǎng)2中，背光單元9提供紅、綠、藍(lán)光的順序和色場(chǎng)l相同，只不過(guò)分 割部分的指定順序不同，提供紅光給15(2a)、 15(2b)、 15(2c)，然后提供綠光 給15(3a)、 15(3b)、 15(3c)，最后提供藍(lán)光給15(la)、 15(lb)、 15(lc)。再來(lái)的 色場(chǎng)3，背光單元9提供紅、綠、藍(lán)光的順序和色場(chǎng)l相同，只不過(guò)分割部 分的指定順序不同，提供紅光給15(3a)、 15(3b)、 15(3c)，然后提供綠光給 15(la)、 15(lb)、 15(lc)，最后提供藍(lán)光給15(2a)、 15(2b)、 15(2c)。由此實(shí)施例可看出，不需要同時(shí)照射一個(gè)分割部分內(nèi)的所有子分割部 分，在一個(gè)分割部分內(nèi)，連續(xù)子分割部分間可能有小小的延遲。比起圖5的分割方式，圖7的液晶顯示器行線分割方式可以更有效地降 低觀察到色分離現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，不過(guò)背光單元9的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，才能適當(dāng)展 現(xiàn)分割部分及/或子分割部分的顏色，例如，需要較多的光源，每一個(gè)子分 割部分都要有三種不同顏色的光源。至于圖7的分割方式和圖8的分割方式有何不同，圖8中，分割部分的 數(shù)量增加，圖7則是仍然保有三個(gè)分割部分。圖8所示的分割方式，其優(yōu)點(diǎn)在于指定行的方式和傳統(tǒng)的方式相同，就 是由上往下。圖9顯示圖8液晶顯示器的指定方式實(shí)施例，在每一色場(chǎng)中，三種不同 顏色的光源照射顯示器各三次，每一個(gè)照射會(huì)照射不同的顯示器分割部分， 三個(gè)連續(xù)的色場(chǎng)組成一個(gè)圖像時(shí)間，在一個(gè)圖像時(shí)間中，根據(jù)RGB數(shù)據(jù)， 會(huì)指定到每一個(gè)顯示器分割部分，并分別對(duì)其照射，換句話說(shuō)，圖9中，每 一個(gè)色場(chǎng)包含三個(gè)子色場(chǎng)，處理器13以圖4的方式驅(qū)動(dòng)連續(xù)的子色場(chǎng)，或 者也可以利用圖6的驅(qū)動(dòng)方式。在上述實(shí)施例中，討論的彩色背光式液晶顯示器具有紅、綠、藍(lán)三色， 當(dāng)然，也可利用二、四或更多顏色的背光，除此之外，還可應(yīng)用至其它RGB 直條式(stripe)像素結(jié)構(gòu)。上述實(shí)施例的分割部分平行于顯示器地址線，即與行平行，這對(duì)傳統(tǒng)顯 示器較為方便，可把發(fā)光二極管擺在顯示器的左側(cè)或右側(cè)(左側(cè)或右側(cè)是根 據(jù)行的方向而定義)，移動(dòng)式電子設(shè)備像是手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)(digital still camera, DSC)、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)便常利用側(cè)照式發(fā)光二 極管配合導(dǎo)光板技術(shù)。直下型發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管背光式液晶顯示器可以利用上述 水平分割方式，直下型發(fā)光二極管背光式液晶顯示器應(yīng)用至液晶顯示電視及 液晶顯示屏幕也越來(lái)越多元化。如果顯示器是縱向模式(portraitmode)，則可以垂直分割顯示器，即平行 于顯示器數(shù)據(jù)線或是列，如圖10所示，在此結(jié)構(gòu)中，發(fā)光二極管通常位于 顯示器模塊的上方或下方(上方或下方是依列的方向而定義)。圖10顯示三個(gè)分割部分17(1)、 17(2)、 17(3)，如同水平分割的情況，也 可以增加或減少垂直分割部分的數(shù)目，前述子分割方式也可應(yīng)用到垂直縱向 分割。不過(guò)，分割型背光式液晶顯示器的指定方式和前述水平分割方式不太一 樣，在垂直分割型顯示器中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元選擇顯示器的行(柵極線)，三個(gè) 顏色的光源ll(i)會(huì)同時(shí)照射不同的分割部分，舉個(gè)例子，處理器13會(huì)控制 紅光照射分割部分17(1),同時(shí)綠光和藍(lán)光會(huì)分別照射分割部分17(2)和17(3)， 此時(shí)，分割部分17(1)的列線提供紅顯示數(shù)據(jù)，而分割部分17(2)和17(3)的列 線則分別提供綠顯示數(shù)據(jù)和藍(lán)顯示數(shù)據(jù)，第一色場(chǎng)之后，再來(lái)是綠光照射分 割部分17(1)，以此類(lèi)推，完整的背光指定順序則請(qǐng)見(jiàn)圖11。在圖IO的實(shí)施例中，發(fā)光二極管的切換時(shí)間可以比前述實(shí)施例來(lái)的長(zhǎng)， 所以可以利用強(qiáng)度較小的較長(zhǎng)脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)，這樣的實(shí)施方式較為簡(jiǎn)單。圖11顯示圖10垂直分割RGB背光式液晶顯示器的指定順序，其中， 不同顏色會(huì)同時(shí)發(fā)光而不是依序發(fā)光，在一色場(chǎng)中，顯示器受到三種顏色照 射，每一個(gè)顏色照射不同的顯示器分割部分，以R(..)、 G(..)、 B(..)來(lái)表示， 三個(gè)連續(xù)的色場(chǎng)組成一個(gè)圖像時(shí)間，其中每一個(gè)顯示器分割部分17(1)、 17(2)、 17(3)分別接受RGB數(shù)據(jù)并受RGB光照射。上述背光同時(shí)發(fā)出不同顏色的色光，不同的分割部分間最好有明顯的區(qū) 隔，如果使用導(dǎo)光板，可以使用三片導(dǎo)光板，每一個(gè)分割部分一片，導(dǎo)光板 的邊緣最好可以吸收或反射光線，以避免相鄰導(dǎo)光板間的混色現(xiàn)象，另外也 可利用有機(jī)發(fā)光二極管背光，較易分割成如圖IO所示的分割方式。同時(shí)照射分割部分17(1)、 17(2)、 17(3)，則背光發(fā)光時(shí)間會(huì)比圖4及圖 6的方式來(lái)得長(zhǎng)，因此處理器13發(fā)出給光源ll(i)的背光脈沖的振幅較小， 在特定時(shí)間內(nèi)分割部分17(1)、 17(2)、 17(3)有不同的顏色，可有效抑制色分 離現(xiàn)象，即色光非同時(shí)照射各分割部分17(1)、 17(2)、 17(3)。另外，可利用如圖12的混合式分割，其分割部分排列成矩陣形式，分 割部分以符號(hào)19(s，t)表示，其中「1，2，…，S而m-l,2，…，T，在圖12中， 背光式液晶顯示器的N行地址線分成3 (S = 3)部分，M列柵極線也分成3 (丁 = 3)部分，圖13顯示此分割型背光式液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)順序，其中， 圖14以時(shí)間函數(shù)表示液晶顯示器和背光顏色順序，三個(gè)連續(xù)的色場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)圖像時(shí)間。這個(gè)實(shí)施方式可以利用有機(jī)發(fā)光二極管背光，因?yàn)橛袡C(jī)發(fā)光二極管背光式液晶顯示器是直下式排列，因此可以很容易分割成如圖12，增加分割部分 19(s，t)的數(shù)量可以抑制色分離現(xiàn)象，也可因降低驅(qū)動(dòng)頻率(圖像速率)而節(jié) 省電力，另外，直下型發(fā)光二極管背光式液晶顯示器也可以這種方式進(jìn)行分 割，不過(guò)分割部分的邊界較難清楚分辨相鄰分割部分19(s,t)間的邊界是否不重疊也沒(méi)有間隙。上述實(shí)施例可應(yīng)用至不同的像素結(jié)構(gòu)(彩色濾光片顏色數(shù)量)以及不同 的背光顏色及顏色數(shù)量。上述空間及時(shí)間混合方法及分割型色序背光式液晶顯示器可應(yīng)用至水 平及垂直分割型背光式液晶顯示器，也可應(yīng)用至圖12至圖14的分割型背光 式液晶顯示器排列方式，不同的色光會(huì)同時(shí)照射不同的分割部分19(s，t)，可 解決色分離的問(wèn)題，達(dá)成分割色序及分割顏色同時(shí)背光，上述方式有一共通 點(diǎn)，在一圖像時(shí)間內(nèi)的不同色場(chǎng)，可使用不同色光驅(qū)動(dòng)順序照射分割部分。色序背光式液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)便是不需要彩色濾光片，這可以降低液晶 顯示器的成本，并大大增加亮度(三倍)；另外，列數(shù)可以減少到三分之一， 不再需要子像素，大幅增加像素開(kāi)口率(pixel aperture ratio)，也增加了亮度， 減少列數(shù)可以壓低驅(qū)動(dòng)電路的價(jià)格，因?yàn)橛糜隍?qū)動(dòng)液晶顯示器的輸出數(shù)變 少；另外，使用多色發(fā)光二極管或其它光源可以增加色域(color gamut);還 有，因?yàn)椴恍枰噬珵V光片，便降低了光線吸收率，所以可大大降低背光電 源；最后，可改善移動(dòng)描繪。與行線(地址線)平行的分割方式可以讓特定的分割部分依序接收適當(dāng) 的(色)數(shù)據(jù)并接受適當(dāng)?shù)谋彻庹丈?，然后再開(kāi)始下一個(gè)分割部分，這樣， 顯示開(kāi)關(guān)速率不像垂直分割方式那么嚴(yán)格，如圖10所示，利用垂直分割， 照射背光分割部分需要選擇所有行。本發(fā)明可應(yīng)用至任何包含液晶顯示器的產(chǎn)品，本發(fā)明可應(yīng)用至電視及顯 示器，以及汽車(chē)、電信、游戲機(jī)、數(shù)碼相機(jī)與個(gè)人數(shù)字助理等其它消費(fèi)性電 子產(chǎn)品的顯示器。所有上述實(shí)施例有一共同特點(diǎn)，在一圖像時(shí)間的不同色場(chǎng)中，使用不同 的色光驅(qū)動(dòng)順序，這樣可將單一顏色的發(fā)光時(shí)間與位置錯(cuò)開(kāi)，大大減低色分離的問(wèn)題。如果將有機(jī)發(fā)光二極管應(yīng)用至背光式液晶顯示器，也可以采用上述分割 方式，另外，分割導(dǎo)光片也可幫助色序及彩色同步背光，不會(huì)產(chǎn)生色分離。
權(quán)利要求
1.一種彩色液晶顯示器，其包含一下基板；一上基板；一液晶材料，位于該下基板及該上基板間；一背光單元，包含多個(gè)光源；以及一處理器，控制驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光源，該背光單元分成多個(gè)分割部分，每一分割部分包含一光源配置，可產(chǎn)生至少第一色光及第二色光，該處理器控制驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光源的方式為該液晶顯示器在一圖像時(shí)間內(nèi)顯示一彩色圖像，其中該圖像時(shí)間分成多個(gè)色場(chǎng)；在每一色場(chǎng)中，每一分割部分的光源配置受驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生所述至少第一色光及第二色光中的一色光；在每一色場(chǎng)中，不同分割部分的光源配置所產(chǎn)生的色光，使所述至少第一色光及第二色光中的任一色光照射至少一分割部分；以及在至少一色場(chǎng)中，該分割部分的光源配置產(chǎn)生色光，其色光驅(qū)動(dòng)順序與該圖像時(shí)間中的至少一其它色場(chǎng)不同。
2. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中該下基板為具有柵極線與 數(shù)據(jù)線的一陣列基板，該數(shù)據(jù)線沿第一方向排列，該柵極線沿與該第一方向 垂直的第二方向排列，該分割部分沿該第一方向分割。
3. 如權(quán)利要求2所述的彩色液晶顯示器，其中每一色場(chǎng)又分成多個(gè)子色 場(chǎng)，該處理器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)分割部分的光源，使得在每一子色場(chǎng)中，單一分 割部分僅產(chǎn)生一色光。
4. 如權(quán)利要求2所述的彩色液晶顯示器，其中每一色場(chǎng)又分成多個(gè)子色 場(chǎng)，該處理器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)分割部分的光源，使得在每一子色場(chǎng)中，不同分 割部分產(chǎn)生不同色光。
5. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中該下基板為具有柵極線與 數(shù)據(jù)線的一陣列基板，該數(shù)據(jù)線沿第一方向排列，該柵極線沿與該第一方向 垂直的第二方向排列，該分割部分沿該第二方向分割。
6. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中該下基板為具有柵極線與 數(shù)據(jù)線的一陣列基板，該數(shù)據(jù)線沿第一方向排列，該柵極線沿與該第一方向 垂直的第二方向排列，該液晶顯示器包含排列成矩陣的多個(gè)分割部分，沿該 第一方向與該第二方向排列。
7. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中該液晶顯示器包含紅綠藍(lán) (RGB)像素結(jié)構(gòu)、紅綠藍(lán)白(RGBW)像素結(jié)構(gòu)或綠紫紅(GM)像素結(jié)構(gòu)。
8. 如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的彩色液晶顯示器，其中該處理器驅(qū)動(dòng)該 光源，使每一圖像時(shí)間分成三色場(chǎng)。
9. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中該處理器控制驅(qū)動(dòng)所述多 個(gè)光源，在至少一色場(chǎng)中，僅在部分色場(chǎng)時(shí)間中產(chǎn)生色光。
10. 如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示器，其中在該圖像時(shí)間中，該分割 部分的光源配置受驅(qū)動(dòng)，可使每一分割部分連續(xù)產(chǎn)生所述至少第一色光及第 二色光中的所有色光。
11. 一種驅(qū)動(dòng)一彩色液晶顯示器的方法，其中該彩色液晶顯示器包含一下 基板、 一上基板、位于該下基板及該上基板間的一液晶材料、包含多個(gè)光源 的一背光單元，該背光單元分成多個(gè)分割部分，每一分割部分包含一光源配 置，可產(chǎn)生至少第一色光及第二色光，該方法包括步驟該液晶顯示器在一圖像時(shí)間內(nèi)顯示一彩色圖像，其中該圖像時(shí)間分成多 個(gè)色場(chǎng)；在每一色場(chǎng)中，驅(qū)動(dòng)每一分割部分的光源，產(chǎn)生所述至少第一色光及第 二色光中的一色光；在每一色場(chǎng)中，不同分割部分的光源產(chǎn)生色光，使所述至少第一色光及 第二色光中的任一色光照射至少一分割部分；以及在至少一色場(chǎng)中，驅(qū)動(dòng)該分割部分的光源以產(chǎn)生色光，其色光驅(qū)動(dòng)順序 與該圖像時(shí)間中的至少一其它色場(chǎng)不同。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，該方法還包括在該圖像時(shí)間中，驅(qū)動(dòng)該分割部分的光源，使每一分割部分連續(xù)產(chǎn)生所 述至少第一色光及第二色光中的所有色光。
13. —種彩色液晶顯示器，其包含 一下基板；一上基板；一液晶材料，位于該下基板及該上基板間；以及一背光單元，包含多個(gè)光源，并分成多個(gè)分割部分，每一分割部分包含 一光源配置，可產(chǎn)生至少第一色光及第二色光，該光源經(jīng)由驅(qū)動(dòng)，在一圖像 時(shí)間的不同色場(chǎng)中，該分割部分使用不同的色光驅(qū)動(dòng)順序。
全文摘要
一種色序背光式液晶顯示器及相關(guān)方法，該色序背光式液晶顯示器包含一下基板、一上基板、位于該下基板及該上基板間的一液晶材料、以及具有光源的一背光單元，該背光單元分成多個(gè)分割部分，每一分割部分包含一光源配置，可產(chǎn)生至少第一色光及第二色光，該光源經(jīng)由驅(qū)動(dòng)，在一圖像時(shí)間的不同色場(chǎng)中，該分割部分使用不同的色光驅(qū)動(dòng)順序，如此可分配色光照射時(shí)間及位置，以克服色分離問(wèn)題。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101266765SQ200810083368
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
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