TW200847117A - Partially filterless liquid crystal display devices and methods of operating the same - Google Patents

Partially filterless liquid crystal display devices and methods of operating the same Download PDF

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Description

200847117 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於液晶顯示裝置及其操作方& 【先前技術】
液晶顯不（IXD)裝置係由配置於光源或反射器前面之許 多彩色或單色像素組成之相對較薄平坦顯示寰置。例如， 一LCD裝置可包括一 LCD螢幕（其包括一像素陣列）、及— 背光（其係配置於該LCD螢幕後面以便該像素陣列係經定 位用以接收由該背光所發射之光）。在全彩LCD裝置^， 該像素陣列之各像素可包括三個子像素，其係經組態用以 分別顯示紅光、綠光、及藍光。更特定言之，各子像素可 包括一液晶快門與一彩色濾光片（其係經組態用以顯示三 個（紅色、綠色、或藍色）顏色之光之一）。為了形成一影 像，可開啟該等子像素之快門用於區分各刷新循環中之時 間間隔且§開啟该等快門時對應彩色濾光片可顯示其個 別顏色。開啟各快門之時間間隔之長度可決定子像素中所 ”、員示之顏色之強度，且紅色、綠色、及藍色之組合可提供 一全彩像素。一全彩像素之陣列可用以產生一全彩影像。 圖1不意性解說一習知LCD顯示裝置100 ^如圖1所示， 顯示裝置100包括一背光102與一LCD螢幕105。背光1〇2係 經組態用以發射具有白色或近白色之光，其可用以照明 LCD螢幕1〇5。LCD螢幕105包括一紅色、綠色、及藍色 (RGB)彩色濾光片13〇之陣列，及一對應液晶快門之陣 列。紅色濾光片1 3〇r係經組態用以允許紅光穿過，但防止 129152.doc 200847117 綠光與藍光穿過。同樣地，綠色濾光片130g與藍色濾光片 13Ob係經組態用以分別允許綠光與藍光穿過，且防止其他 顏色之光穿過。藉由一快門控制器u 〇來控制液晶快門 120 °紅色、綠色、及藍色濾光片n〇之各群組及對應液晶 快門120係經配置用以形成四個像素115&至^5d。在各顯 示循環中’快門控制器丨丨〇係經組態用以在預定時間週期 避擇性開啟液晶快門12〇以組合由彩色濾光片13〇所提供之 、、、工光、、表光、及/或藍光以便各像素11 5 a至115 d以一所需亮 度位準顯示一所需顏色。 【發明内容】 依據本發明之一些具體實施例，一種液晶顯示（1^〇)裝 置包括一經組態用以發射第一、第二、及/或第三顏色之 光的月光，及一背光控制器。該背光控制器係經組態用以 啟動該背光以同時發射該等第—與第二顏色之光以產生包 括第一彩色影像資料與第二彩色影像資料之一組合的一第 一影像分量，及在一與該等第一及第二顏色之光不同的時 間個別發射該第三顏色之光以產生包括第三彩色影像資料 的一第二影像分量。該LCD裝置係經組態用以顯示該等第 一與第二影像分量以提供一單一影像圖框。 在一些具體實施例中，該LCD裝置可進一步包括一包括 複數個像素之像素陣列，該複數個像素係經組態用以按順 序顯不.亥等第一與第二影像分量以提供該影像。該複數個 像素可包括-第_子像素，其經組態用以顯示該第一彩色 影像資料；一筮-工#主 ^ 弟一子像素，其經組態用以顯示該第二彩色 129152.doc 200847117 影像資料；及一第三子像素，其經組態用以顯示該第三彩 色影像資料。該第一子像素可包括一第一液晶快門，其經 組態用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置；及一第一 彩色濾光片，其經組態用以允許該第一顏色之光穿過且防 止該第二顏色之光穿過。同樣地，該第二子像素可包括一 第二液晶快門，其經組態用以予以啟動至一開啟位置與一 關閉位置；及一第二彩色濾光片，其經組態用以允許該第 二顏色之光穿過且防止該第一顏色之光穿過。該第三子像 素可包括一第三液晶快門，其經組態用以予以啟動至一開 啟位置與一關閉位置；不過，該第三子像素可不包括一彩 色濾光片。 在其他具體實施例中，該LCD裝置可進一步包括一耦合 。該快門控制器可經組態用以
以防止該 二顏色之光穿過。 至該像素陣列之快門控制器 每擇性將該等第一與第二液 該第三液晶快門龄命τ S姑Η 快門啟動至該關閉位置以防止該 等第一與第二 129152.doc 200847117 在其他具體實施例中，該快門控制器可經組態用以在啟 動該背光以發射該第三顏色之光時選擇性將該第三液晶快 門啟動至該開啟位置以允許該第三顏色之光穿過。此外， 該快門控制器可經組態用以在啟動該背光以發射該第三顏 色之光時將該等第一與第二液晶快門啟動至該關閉位置， 舉例而a，其中該等第一與第二彩色濾光片係經組態用以 允許该第三顏色之光穿過。 在一些具體實施例♦，該等第一與第二彩色濾光片可經 進一步組態用以防止該第三顏色之光穿過。因此，該背光 控制器可經組態用以同時發射該等第一、第二、及第三顏 色之光以產生該第一影像分量，因為該等第一與第二彩色 濾光片可防止該第三顏色之光穿過。此外，在一些具體實 方也例中》决門控制裔可經組態用以在啟動該背光以發射 該等第三顏色之光時將㈣_及/或第二液晶快門啟動至 該開啟位置。 在其他具體實施例中，該快門控制器可經組態用以加迷 該等第―、第"·、及/或第三液晶快門之-快門速率以提 供一預定刷新速率。此外，”光控制器可經組態用以基 於該陕門速率而在啟動該背光以同時發射該等第一與第二 顏色之光與在一與該等第一及箆- 及弟一顏色之光不同的時間啟 動該背光以發射該第三顏色之光之間交替。 在一些具體實施例中，哕番忠 — Τ °亥月先可為一固態發光面板，其 〇括第#固恶^光疋件’其經組態用以發射該第-顏色 之先，-第二固態發光元件，其經組態用以發射該第二顏 129152.doc 200847117 色之光；及一第三固態發光元件，其經組態用以發射該第 三顏色之光。該背光控制器可經組態用以 該等第一與第二固態發光元件以產生該第一影像 可經組態用以在-與該等第-及第二固態發光元件不同的 肖間啟動該第三固態發光元件以產生該第二影像分量。 . J一些具體實施例中，該第三顏色之光的一波長可大於 該第二顏色之光的一波長但小於該第一顏色之光的一波 長。例如，該第-顏色之光可為紅光，該第二顏色之光可 • 》藍光，而該第三顏色之光可為綠光。此外，該第一顏色 之光可為深紅光，該第二顏色之光可為青光’而該第三顏 色之光可為黃光。 在其他具體實施例中’該第一顏色之光可為藍光，該第 二顏色之光可為綠光，而該第三顏色之光可為紅光。在其 他具體實施例中，該第-顏色之光可為綠光，該第二顏色 之光可為紅光，而該第三顏色之光包含藍光。 *據本發明之其他具體實施例，-種固態發光面板包括 第一固態發光元件，其經組態用以發射一第一顏色之 光，第一固悲發光元件，其經組態用以發射一第二顏色 之光，及一第三固態發光元件，其經組態用以發射一第三 顏色之光。該固態發光面板進一步包括一發光控制器，其 經組怨用以實質上同時啟動該等第一與第二固態發光元件 以產生包括該等第一與第二顏色之影像資料之一組合的一 第一影像分量，及在一與該等第一及第二固態發光元件不 同的日守間啟動該第三固態發光元件以產生包括該第三顏色 129152.doc -10- 200847117 之影像資料的一第二影像分量。該等第一與第二影像分量 係經組怨用以按順序加以顯示而提供—單—影像圖框。 在一些具體實施例中，該發光控制器可經進-步組態用 以在實質上同時啟動該等第―與第二固態m件盘以一 預定頻率啟動該第三固態發光元件之間交替以提供二預定 刷新速率。 在其他具體實施例中’該發光控制器可經組態用以實質
上同時啟動該等第―、第二、及第三固態發光it件以產生 該第一影像分量。 該等第一、第二、及/或第三固 極體（LED)、有機發光二極體 在一些具體實施例中 態發光元件可為發光_ (OLED)、及/或雷射光源 在一些具體實施例中，該第三固態發光元件可經組態用 以發射具有-在由該等第—與第=固態發光元件所發射之 鑪光之波長間之波長的光。例如，該第三固態發光元件可 經組態用以發射綠光，該第一固態發光元件可經組態用以 發射紅光，而該第二固態發光元件可經組態用以發射藍 光。此外，該第三固態發光元件可經組態用以發射黃光， 該第一固態發光元件可經組態用以發射深紅光，而該第二 固態發光元件可經組態用以發射青光。 在其他具體實施例中，該第三固態發光元件可經組態用 以發射紅光。在其他具體實施例中，該第三固態發光元件 可經組態用以發射藍光。 依據本發明之其他具體實施例，一種使用於液晶顯示 129152.doc 200847117 (LCD)裝置中之榮幕包括—像素陣列。該像素陣列包括經 組態用以顯示一影像之複數個像素。該複數個像素分別包 括弟子像素其經組悲用以顯示第一彩色影像資料； 一第二子像素，其經組態用以顯示第二彩色影像資料；及 -第三子像素，其經組態用以顯示第三彩色影像資料。該 第-子像素包括-第-液晶快門’其經組態用以予以啟動 至-開啟位置與-關閉位置；及一第一彩色濾光片，其經 組態用以允許一第一顏色之光穿過且防止一第二顏色之光
穿過。該第二子像素包括一第二液晶快門，其經組態用以 予以啟動至一開啟位置與一關閉位置；及一第二彩色濾光 片，其經組態用以允許該第二顏色之光穿過且防止該第一 顏色之光穿過。該第三子像素包括一第三液晶快門，其經 組態用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置。該第三子 像素不包括一彩色濾光片。 在-些具體實施例中，該螢幕可包括—快門控制器。該 快門控制器可經組態用以選擇性將該等第_與第二液晶快 門啟動至該開啟位置以產生包括該第—彩色影像資料與該 第二彩色影像資料之一組合的一第一影像分量。該快門控 制器可進一步經組態用以選擇性將該第三液晶快門啟動至 該開啟位置以產生包括該第三彩色影像資料的—第二影像 分量。該像素陣列可經組態用以按順序顯示該等第一與第 二影像分量以提供該影像。 在其他具體實施例中，該快門控制器可經組態用以將該 第三液晶快門啟動至該關閉位置以產生該第一影像分量。 129152.doc -12- 200847117 此外，該快門控制器可進一步經組態用以將該等第一與第 二液晶快門啟動至該關閉位置以產生該第二影像分量，舉 例而言’彡中該等第—與第二彩色渡光片係經組態用以允 許該第三顏色之光穿過。 在-些具體實施例中，該等第—與第二彩W光片可進 一步經組態用以防止該第三顏色之光穿過。_，該快門 控制可I:組悲用以將該等第一及/或第二液晶快門啟動 至該開啟位置以產生該第二影像分量。
他具體實施例中，該快門控制器可經組態用以加速 ，第 第一及第二快門之一快門速率以提供一預定 刷新速率。 依據本發明之一些具體實施例 種用於操作包括一背 光與一像素陣列之—液晶顯示（LCD)裝置的方法包括啟動 =光以同時發射第-與第二顏色之光以產生一第一影像 二：&纟肖δ亥等第一及第二顏色之光不同的時間啟動 個別發射一第三顏色之光以產生-第二影像分 欠〆第〜像刀里包括第一彩色影像資料與第二彩色影 像貧料之-組合，而該第二影像分量包括第三彩 料。啟動該像素陣列以按順序顯示 ”八 量以提供-單一影像圖框。 刀 在：些具體實施例中，該像素陣列可包括複數個像素， ’、了刀別包括第一、第二、及第三子像素。該等第一、、第 =、及第三子像素可分別包括第一、第二、及第 門。可選擇性將該等第-與第二液晶快門啟動至一開啟:立 529l52.doc -13- 200847117 置且可將該第三液晶快門啟動至一關閉位置以產生該第一 影像分量。可選擇性將該第三液晶快門啟動至—開啟位置 以產生該第二影像分量。 外在其他具體實施例中，可與該背光之用以同時發射該等 第一與第二顏色之光之啟動同時將該等第一與第二液晶快 門啟動至該開啟位置以組合該第一彩色影像資料與該第二 彩色影像資料。此外，可與該背光之用以同時發射該等第 一與第二顏色之光之啟動同時將該第三液晶快門啟動至該 關閉位置以防止該等第一與第二顏色之光穿過。 在-些具體實施例中，可與該背光之用以發射該第三顏 色之光之啟動同時選擇性將該第三液晶快門啟動至該開啟 位置以允許該第三顏色之光穿過。此外，在其他具體實施 例中，可與該背光之用以發射該第三顏色之光之啟動同時 將該等第一與第二液晶快門啟動至該關閉位置，舉例而 言，其中該等第一與第二子像素分別包括經組態用以允許 該第三顏色之光穿過的第一與第二彩色濾光片。 在其他具體實施例中，該等第一與第二子像素可分別包 括經組態用以防止該第三顏色之光穿過的第一與第二彩色 渡光片。因此，可與該背光之用以發射該第三顏色之光之 啟動同時將該等第一及/或第二液晶快門啟動至該開啟位 置。 在一些具體實施例中，該等第一與第二子像素可分別包 括經組態用以防止該第三顏色之光穿過的第一與第二彩色 濾光片。因此，可啟動該背光以同時發射該等第一、第 129152.doc -14- 200847117 二、及第三顏色之光以產生該第一影像分量。 在其他具體實施例中，可加速該等第一、第二、及/或 第二液晶快門之一快門速率以提供一預定刷新速率。L 外，可基於该快門速率啟動該背光以在同時發射該等第一 與第二顏色之光與發射該第三顏色之光之間交替。
在其他具體實施例中，該背光可包括第一、第二、及第 二固態發光兀件，其分別經組態用以發射該等第一、第 二、及第三顏色之光。可實質上同時啟動該等第一與第二 固態發光元件以產生該第一影像分量，且可在一與該等第 一及第二固態發光元件不同的時間啟動該第三固態發光元 件以產生該第二影像分量。 依據本發明之其他具體實施例，一種用於操作一固態發 光裝置之方法包括同時發射第一肖第二帛色之光以產生一 第-影像分量，及在-與該等第—及第二顏色之光不同的 時間個別發射-第三顏色之光以產生一第二影像分量。該 第-影像分量包括第-彩色影像資料與第二彩色影像資料 ，：組合二而該第二影像分量包括第三彩色影像資料。該 等第-與第二影像分量係經組態用以按順序加以顯示而提 供一單一影像圖框。 一在:些具體實施例中，該方法可包括在同時發射該等第 -與第二彥員色之光與以一予員定頻率發射該第三彥員色之光之 間交替以一預定刷新速率產生該等卜與第二影像分量。 在其他具體實施例中，可同時發射該等第_、第二、及 第三顏色之光以產生該第一影像分量。 129152.doc -15- 200847117 在一些具體實施例中，該固態發光裝置可包括第一、第 一、及第三固態發光元件，其經組態用以分別發射第一、 第二、及第三顏色之光。可實質上同時啟動該等第一與第 一固態發光元件以產生該第一影像分量，且可在一與該等 第一及第二固態發光元件不同的時間啟動該第三固態發光 元件以產生該第二影像分量。 【實施方式】
現在將在下文中茶考其中顯示本發明之具體實施例的附 圖更全面地說明本發明。不過，本發明不應視為受限於本 文所提出的具體實施例。而《，提供此等具體實施例旨在 使得此揭示内容全面與完整，且將本發明之範疇全面傳達 給熟習此項技術者。圖式中，為了清楚起見，已放大層 及/或區域的厚度。所有圖式中的相同數字指相同元件。 應明白，儘管本文中可使用術語第 來說明各種S件，但不應㈣此等術語限制此等元件。此 等術語僅用以區分此等元件。例如，f一元 元件，同樣地，第二元件可稱為第一也 弟一 明之範轉。 -件T稱為弟-兀件，而不背離本發 2文本發明之說明中所❹的術語係僅基於說明特定且 貝知例之㈣而不希望限制本發明。如本發明之說明及 所附申請㈣範m巾之㈣，希料數形式Π_”、 及”該”也包括複數形式，除非上下文另作明確指矛。一们靡 明白，本文所使用之術語， / ”心 目中-或多個項目之任何及所有可能組合。應進一= 129l52.doc -16- 200847117 白’當用於此說明書中時，術語"包括，，及/或”包含”指定存 在所述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件，但不 排除存在或添加-或多個其他特徵、整數、步驟、操作、 元件、組件、及/或其群組。 下面參考依據本發明之具體實施例之方法、裝置、及電 腦程式產品之流㈣解說及/或方塊及/或流程圖說明本發 明。應明自，該等流程圖解說及/或方塊圖之各步驟，及
該等流程圖解說及/或方塊圖中之步驟之組合，可藉由電 腦程式指令加以實施。此等電腦程式指令可提供給通用電 腦、專用電腦、或其他可程式化資料處理設備之處理哭以 產生-機器，以便該等指令（其經由電腦或其他可程式化 資料處理設備之處理器執行）建立用於實施流程圖及/或方 塊及/或流程圖之步驟中所規定之功能/操作之構件。 此等電腦程式指令亦可儲存於—電腦可讀取記憶體中， 其可引導電腦或其他可程式化處理器以特定方式發揮功 能：以便儲存於該電腦可讀取記憶體内之該等指令產生一 製造物品，其包括實施流程圖及/或方塊圖之步驟中所規 定之功能/操作之指令構件。 ： 4等電腦程式指令載人至—電腦或其他可程式 資料處理器上以造成在該電腦或其他可程式化處理器上 打-系列操作步驟而產生—電腦實施程序，以便在該電 或其他可程式化處理器上執行的料指令提供用於實施 程圖及/或方塊圖之步驟中所㈣之功能或操作之步驟 亦應注意，在某些替代實施方案巾，步驟中所說明之〕 129152.doc 200847117 % /操作可不採用流程圖中所說明之順序執行。例如，連 _示的兩個步驟實際上可實質上同時執行或該等步驟有 t可以相反财執行，其取決於所涉及之魏性/操作。 ,、 卜疋義，本發明之揭示具體實施例中所使用之所 有術語(包括技術與科學術語)的含意與熟習本發明所屬技 冑者通常所理解之含意相同，且所有術語不 杨明時所獲知之特定定義。因此，此等術語可包括= 日守間之後所建立之等效術語。應進一步明白，術語（例如 • $用詞典中所定義的術語)應解釋為具有與其在本說明書 及相關技術之背景中的含意一致的含意，而且不應解釋為 具有理想化或過度正式之意義，除非本文如此清楚地定 義。本文中所提及的所有公告案、專利申請案、專利、及 其他參考係以引用方式全文併入。 本务明之一些具體實施例提供使用LcD裝置（其包括兩 個顏，之濾光片，但無第三顏色之渡光片）按順序顯示第 φ 一與第二影像分量以提供一單一全彩影像的裝置與方法。 例如，一些背光可經組態用以按順序個別發射紅光、綠 光、及藍光以提供紅色、綠色、及藍色影像資料，觀看者 • 可將紅色、綠色、及藍色影像資料感知為一全彩影像。因 此，藉由協調顯示器之紅色、綠色、及藍色液晶快門之開 啟與背光中所需顏色之啟動可提供不使用一或多個彩色濾 光片之LCD顯示器。因為一彩色滤光片可能無意中阻斷一 所需顏色之光之位於該彩色濾光片之截止波長附近的至少 某邛分，所以一或多個彩色濾光片之移除可減少可能影 129152.doc -18 - 200847117 。例如，在本發明之一
月b表示LCD裝置之總成本之重大部分， 響顯示器之亮度及/或效率的損失 些具體實施例中，該LCD裝置可包 但無綠色濾光片。由於綠色可能主 ，由於彩色濾光片 ，所以依據本發明 之一些具體實施例之LCD裝置可提供已減小生產成本（與 習知L C D裝置相比）。 圖2 A與2B解說依據本發明之一些具體實施例之一 lcD裝 置200及操作方法。現在參考圖2A與2B，該[CD裝置200包 括一背光202與一 [CD螢幕208。該背光202係經組態用以 按順序及/或同時發射第一、第二、及/或第三顏色之光。 更特疋a之’邊背光2 0 2係經組態用以發射紅光、綠光、 及/或藍光。LCD螢幕208包括一像素陣列215，其包括複數 個像素21 5a至21 5d。像素21 5a至21 5d之每一個包括第一、 第二、及第三子像素218r、218b、及21 8g，其經組態用以 分別顯示紅色、藍色、及綠色影像資料。子像素218r、 218b、及218g之每一個包括一液晶快門220，其經組態用 以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置以顯示一特定顏色 之光。此外，子像素21 81*與218b中的某些子像素包括彩色 濾光片230，其經組態用以允許一第一顏色之光穿過，且 防止第二與第三顏色之光穿過。 更特定言之，如圖2A與2B所示，子像素218r包括：一紅 色濾光片230r，其經組態用以允許紅光穿過且防止藍光與 129152.doc -19- 200847117 綠光穿過；及一液晶快門220r，其經組態用以予以啟動至 開啟位置與關閉位置以顯示紅色影像資料。同樣地，子像 素21 8b包括：一藍色濾光片230b，其經組態用以允許藍光 穿過且防止紅光與綠光穿過；及一液晶快門22〇b，其經組 態用以予以啟動至開啟位置與關閉位置以顯示藍色影像資 料。子像素218g亦包括一液晶快門220g’其經組態用以予 以啟動至開啟位置與關閉位置；不過，子像素21 § g不包括 彩色濾光片。因此，液晶快門220g係經組態用以予以選擇 性啟動而執行一渡光功能，即允許綠光穿過且防止紅光 及/或藍光穿過以顯示綠色影像資料。 因此，可選擇性啟動快門220與背光202以顯示紅色、藍 色、及綠色影像資料以提供一全彩影像。更特定言之，如 圖2A與2B所示，LCD裝置200包括一耦合至背光202之背光 控制器205及一耦合至LCD螢幕208之快門控制器210。背 光控制态205係經組態用以啟動背光202以同時發射兩個顏 色之光以產生一第一影像分量，及與該等第一及第二顏色 之光分離地發射一第三顏色之光以產生一第二影像分量。 更特定言之’背光控制器205可經組態用以在與該第一顏 色之光不同的時間啟動背光202以個別發射該第三顏色之 光。不過’應明白，第三顏色之光之發射時間與第一及第 一顏色之光之發射時間間可能有某一可忽略重疊。因此， 第一影像分量包括兩個顏色之光之彩色影像資料之組合， 且第二影像分量包括第三顏色之光之彩色影像資料。此 外，快門控制器210係經組態用以選擇性將各像素之兩個 129I52.doc -20- 200847117 液晶快門220r與220b啟動至開啟位置並將第三液晶快門 22〇g啟動至關閉位置以產生第一影像分量，及選擇性將各 像素之第三液晶快門220g啟動至開啟位置以產生第二影像 刀i可藉由LCD裝置200按順序顯示第一與第二影像分 量以提供一單一全彩影像圖框。 更特定言之，如圖2A所示，背光控制器2〇5啟動背光2〇2 以同岭發射紅光與藍光24〇a。例如，背光2〇2可包括複數 個紅色、藍色、及綠色發光二極體（LED)，且背光控制器 205可經組態用以實質上同時啟動紅色與藍色led以發射 紅光與藍光240a。此外，當啟動背光2〇2以同時發射紅光 與藍光240a時快門控制器21〇選擇性將液晶快門以以與 220b啟動至開啟位置並將液晶快門22〇g啟動至關閉位置。 因此，已關閉液晶快門220g防止紅光與藍光24〇af過子像 素218g，而開啟的液晶快門22(^與220b及對應紅色與藍色 濾光片23Or•與23Ob允許紅光穿過子像素218r及藍光24〇a穿 過子像素21 8b以在像素21 5a至21 5d之每一個中顯示紅色與 藍色影像資料二者。因此，將紅色影像資料與藍色影像資 料組合以提供第一影像分量25〇a。 此外’如圖2B所示，背光控制器2〇5啟動背光2〇2以在與 圖1之紅光與藍光240a不同的時間個別發射綠光240b，且 當啟動背光202以發射綠光240b時快門控制器210選擇性將 液晶快門220g啟動至開啟位置以允許綠光24〇b穿過子像素 218g。換言之’快門控制器21〇選擇性啟動液晶快門22〇g 以允許綠光穿過。由於背光202僅發射綠光時啟動快門 129152.doc -21 - 200847117 220g，所以子像素21 8g可不使用彩色濾光片而顯示綠色影 像資料。啟動背光202以發射綠光240b時快門控制器210亦 可將液晶快門220r與220b啟動至關閉位置以防止綠光穿過 子像素218r與218b。不過，在一些具體實施例中，啟動背 光202以發射綠光240b時可將液晶快門220r及/或220b啟動 至開啟位置，因為對應彩色濾光片230r與230b可防止綠光 穿過子像素218r與218b。因此，在像素215a至215d之每一 個中顯示綠色影像資料以提供第二影像分量25〇b。因此， 为光控制器205與快門控制器21 〇可在圖2 A所示快門/背光 組態與圖2B所示快門/背光組態間快速交替以按順序顯示 第一與第二影像分量25(^與25〇1)以提供一單一全彩影像。 此外’由於彩色濾光片23Or與23Ob可經組態用以防止綠 光穿過，所以在一些具體實施例中背光控制器2〇5可經組 態用以啟動背光202以同時發射紅光、綠光、及藍光以產 生第一影像分量250a。換言之，即使將液晶快門22〇1>與 220b啟動至開啟位置時，彩色濾光片以以與^肋也可防止 由子像素21 8τ與218b顯示背光202所發射之任何綠光。因 此，背光控制器205可經組態用以啟動背光2〇2以恆定發射 、、亲光240b(如圖2B所示），且可經組態用以啟動背光2〇2以 與綠光同時交替發射紅光與藍光以提供_單_全彩影像圖 框。 此外，快門控制器210可經組態用以加速液晶快門220之 -快門速率以提供一預定影像刷新速率。例如，為了按順 序顯示第-影像分量25Ga與第：影像分量雇以提供各影 129I52.doc -22- 200847117 象圖忙陕門控制器2 1 0可以雙倍刷新速率啟動液晶快門 '提供與習知液晶顯示器（例如圖1之液晶顯示器丨〇〇) 之刷新速率類似的影像刷新速率。因此，背光控制器205 亦可、、、二、、且態用以基於快門22〇之已增加快門速率啟動背光 2〇2更明確言之，由於與背光202之切換速率相比快門 之切換速率可能為一限制因素，所以背光控制器可 二、用以基於快門220之切換速率而在啟動背光2〇2以同 π t射紅光與藍光24〇a與啟動背光2〇2以個別發射綠光 2働之間交替。換言之，背光控制器2()5可經組態用以在 將液晶快門220g啟動至關閉位置時啟動背光2〇2以同時發 射紅光與藍光以產生第一影像分量25〇a，且可經組態用以 在液晶快門220g處於開啟位置時啟動背光2〇2以在一與紅 光及藍光不同的時間個別發射綠光24〇b以產生第二影像分 1250b而提供各影像圖框。不過，在一些具體實施例中， 陕門控制斋210可能不加速液晶快門22〇之切換速率，且液 曰曰顯不器200可按順序顯示第一與第二影像分量25〇a與 250b以採用習知液晶顯示器之刷新速率之一半（其亦可為 視覺可接受的）提供各影像圖框。 儘官圖2A與2B解說依據本發明之一些具體實施例之範 例性液晶顯示裝置及操作方法，但應明白，本發明之一些 具體實施例不受限於此一組態，而意欲包含能夠執行本文 所述操作的任何組態。例如，儘管液晶顯示裝置2〇〇係解 說為經組態用以按順序在第二影像分量25〇b之前顯示第一 衫像分ϊ 250a ’但應明白，在一些具體實施例中液晶顯示 i29152.doc -23- 200847117 裝置200可在第一影像分量25〇3之前顯示第二影像分量 250b以提供各影像圖框。此外，儘管解說為同時發射紅光 與藍光240a及個別發射綠光24〇b，但應明白，背光可 經組態用以同時發射任何兩個顏色之光，且可在與第一及 第二顏色之光不同的時間個別發射其餘第三顏色之光，或
反之亦然。此外，儘管LCD螢幕2〇8係解說為僅包括紅色 與藍色濾光片且不包括綠色濾光片，但應明白，[CD螢幕 208可包括任何兩個顏色之濾光片，不具有第三顏色之滤 光片。因此’背光控制器2〇5可經組態用以啟動背光2〇2以 個別發射-與LCD螢幕2G8中缺少之彩色據光片相對應之 顏色的光，及同時發射其餘兩個顏色之光。更一般而言， 可啟動背光202與LCD螢幕208以提供任何兩影像分量序列 以顯示—單-全彩影像圖框，其中—影像分量僅包括紅 色、綠色、或 括其餘兩個顏色之彩色影像資料之組合。 圖3A至3C係方塊圖，其解說依據本發明之一些具體實 施例之關發光裝置及操作方法1在參考㈣，固態發 光面板3GG包括安裝於—陣列中之複數個固態發光瓦片 312。更特定言之，可將複數個瓦片312安裝於-線性陣列 中以形成條式裝配件33〇，且複數個條式裝配件咖可經 配置用以形成二維發光面板則。例如，固態發光面板期 可用fLCD裝置中之背光單元，例如圖2A與2B之LCD裝置 2〇〇中之背光202。如圖从所示，發光面板可包括四個 條式裝配件，其可各包括三個瓦片312 ;不過，在本發明 129152.doc -24- 200847117 之一些具體實施例中可提供更少或更多瓦片及/或條式裝 配件。 圖3B解說依據本發明之一些具體實施例之一固態發光瓦 片312。現在參考圖3B，瓦片312包括複數個固態發光裝置 3 14，其係以一規則及/或不規則圖案配置於瓦片3丨2上。 固態發光裝置314可包括（例如）有機發光裝置（〇L]Ed)、無 機發光二極體（LED)、及/或雷射二極體。瓦片312亦可包 括耦合至發光裝置3 14之其他元件（未顯示），例如互連線、 電子電路、連接器、測試墊、及/或其他元件。瓦片3〗2可 包括（例如）一印刷電路板（PCB)，其上可安裝一或多個電 路元件。2005年12月9日所申請的標題為”Solid State
Backlighting Unit Assembly and Methods”之共同讓渡美國 g品時申請案序列號60/749,133(律師檔案號碼5308-634PR) 中揭示適合的瓦片。 圖3 C更詳細解說一固態發光裝置3 14。如圖3 C所示，發 光裝置314包括複數個離散光元件，例如安裝於瓦片3 12上 之LED 316A至316D。LED 3 1 6A至3 1 6D可經組態用以發射 不同波長之光’且可將其覆蓋於一透明封裝材料3 1 5 (例如 可固化環氧樹脂，其可為LED 316A至316D提供機械及/或 環境保護）中。更特定言之，LED 316A至316D可包括紅色 LED 316A、藍色LED 316B、及綠色LED 316C。藍色及/或 綠色LED 316B及/或316C可為可從Cree，lnc.(本發明之受讓 者）獲得的以錮鎵氮化物（In GaN)為主之藍色及/或綠色led 晶片。紅色LED 316A可為（例如）可從Epistar、〇sram、及/ 129152.doc -25- 200847117 或其他公司獲得之鋁銦鎵磷（AlInGap)LED晶片。此外，因 為人眼通常對綠光更敏感（與紅光及/或藍光相比），所以發 光元件314亦可包括一額外綠色LED 31 6D以便使得更多綠 光可用及/或提供更大光度。 再次參考圖3A ’在一特定條式裝配件33〇之各固態發光 裝置3 14中，可將相同顏色之LED串聯連接在一串中，該 串之一端處具有一單一陰極連接且該串之另一端處具有一 單一陽極連接。因此，可藉由（例如）從一發光控制器3〇5施 加一單一電壓來啟動一條式裝配件33〇上之各彩色[ED。 更特定言之，發光控制器305可經組態用以實質上同時啟 動兩個不同顏色之LED以產生包括兩個不同顏色之影像資 料之組合的一第一影像分量。發光控制器3〇5亦可經組態 用以在與第一及第二彩色LED不同的時間個別啟動第三彩 色LED以產生包括第三顏色之影像資料的一第二影像分 量。發光控制器305可經組態用以在同時啟動兩個不同顏 色,LED與個職動第三顏色之LED之間交㈣按順序提 供第一與第二影像分量，可（例如）藉由圖2八與26之1^〇顯 示器200按順序顯示第一與第二影像分量以提供一單一影 像。 更特定言之，參考圖3A與3C，發光控制器3()5可實質上 同時啟動發光面板300之各固態發光裝置314中之紅色led 316A與Μ色LED 316B以產生包括紅色與藍色影像資料之 組合的第一影像分量。發光控制器3〇5亦可在與紅色及藍 色LED 316A及316B不同的時間個別啟動各固態發光裝= 129152.doc -26 - 200847117 3 14中之綠色LED 3 1 6C及/或3 16D以產生包括綠色影像資 料之弟二影像分量。發光控制器305可經組態用以在個別 啟動綠色LED 316C及/或31 6D與同時啟動紅色與藍色LED 3 16A與3 16B之間交替以提供一單一影像圖框。此外，發 光控制器305可經組態用以以一預定頻率交替啟動綠色 LED 316C及/或316D與紅色與藍色LED 316A與316B以便 提供一所需刷新速率。此外，在一些具體實施例中，發光 控制器305可經組態用以同時啟動紅色、綠色、及藍色 LED 316A至316D以產生第一影像分量，且可在與紅色與
藍色LED 316A與316B不同的時間個別啟動綠色led 316C 及/或3 16D以產生第二影像分量。 K管圖3 A至3 C解說依據本發明之一些具體實施例之範 例性固態發光裝置及操作方法，但應明白，本發明之一些 具體實施例不受限於此一組態，而意欲包含能夠執行本文 所述操作的任何組態。例如，雖然圖3A至3C所解說具體 實施例包括每固態發光裝置314四個發光元件316A至 316D，但應明白，每發光裝置314可提供比四個發光元件 316A至316D多及/或少的發光元件。舉例而言，各發光裝 置314可僅包括三個發光元件，即紅色、藍色、及綠色 LED 316A至316C之每一個之一。此外，發光控制器3〇5可 經組態用以同時啟動紅色與綠色LED 316A與316C以提供 第一影像分ΐ，及個別啟動藍色LED 3丨6B以提供第二影 像刀里。或者’發光控制器3〇5可經組態用以同時啟動藍 色與綠色LED 316B與316C以提供第一影像分量，及個別 129152.doc -27- 200847117 啟動紅色LED 316A以提供第二影像分量。此外，儘管以 上參考紅色、藍色、及綠色發光元件進行論述，但可使用 :他者色發光元件。更一般而言，發光控制器3〇5可經組 態用以同時啟動任何兩個著色發光元件及在與第_及第二 著色，光it件不同的時間個別啟動_第三顏色發光元件以 產生弟-與第二影像分量，其可按順序加以顯示以提供一 單一影像圖框。 圖4A至4E係解說依據本發明之_些具體實施例之一 lcd 螢幕及相關操作方法的圖式。現在參考圖4A，lcd螢幕 400包括一像素陣列417，其包括經組態用以顯示一影像之 複數個像素415a至415d。如圖4B所示，各像素415包括一 第一子像素418r、一第二子像素418b、及一第三子像素 418g。第一、第二、及第三子像素418r、41此、及4i8g係 分別經組態用以顯示第一、第二、及第三彩色影像資料。 更特定言之，第一子像素418r係經組態用以顯示紅色影像 資料，第二子像素41 8b係經組態用以顯示藍色影像資料， 而第三子像素41 8g係經組態用以顯示綠色影像資料。因 此’第一子像素418r包括一第一液晶快門420r，其經組態 用以予以啟動至開啟位置與關閉位置；及一紅色濾光片 43 Or，其用以允許紅光穿過且防止藍光穿過。同樣地，第 '一子像素418b包括一弟^一液晶快門420b，其經組態用以予 以啟動至開啟位置與關閉位置；及一藍色濾光片43〇b，其 經組態用以允許藍光穿過且防止紅光穿過。第三子像素 41 8g亦包括一第三液晶快門420g，其經組態用以予以啟動 129152.doc -28- 200847117 至開啟位置與關閉位置。不過，第三子像素418g不包括彩 色濾光片。 因此’再次參考圖4A，快門控制器410係經組態用以選 擇性將第一與第二液晶快門420r與420b啟動至開啟位置並 將第三液晶快門420g啟動至關閉位置以產生一第一影像分 量’其包括紅色與藍色影像資料之組合。快門控制器41 〇 亦經組態用以將第三快門420g啟動至開啟位置以產生一第 二影像分量，其包括綠色影像資料。更明確言之，快門控 制器410係經組態用以將第三液晶快門42〇g啟動至開啟位 置以允許綠光穿過以產生第二影像分量，且係經組態用以 將弟二快門420g啟動至關閉位置以防止紅光及/或藍光穿 過以產生第一影像分量。因此，快門控制器41〇係經組態 用以選擇性啟動第三液晶快門420g以執行一濾光功能，即 允許綠光穿過且防止紅光與藍光穿過以便第三子像素418g 可不使用彩色濾光片而顯示綠色影像資料。 此外，視紅色濾光片430r及/或藍色濾光片43〇b之濾光特 徵而定，快門控制器410可經組態用以選擇性將第一及/或 第二液晶快門420r及/或420b啟動至開啟及/或關閉位置以 產生第二影像分量。例如，在一些具體實施例中，彩色濾 光片430r及/或430b皆可經組態用以允許綠光穿過，且快門 控制器410可將快門420r與420b啟動至關閉位置以產生第 二影像分量。更特定言之，圖4C解說與藍光499b、綠光 499g、及紅光499r相對應之波長，而圖4D與4E分別解說依 據本發明之一些具體實施例之紅色與藍色濾光片43以與 129152.doc -29- 200847117 430b之傳遞函數。如圖4D所示，紅色濾光片们以可經組態 用以允許紅光499r穿過但防止藍光49外穿過，如傳遞函數 47〇Γ所解说。紅色濾光片43 〇Γ之截止波長475可提供於高於 右人阻斷藍光499b之最大波長但極好地低於欲透射紅光的化 之最小波長之處。因此，紅光499r之位於紅色濾光片撕 之截止波長475附近之部分的損失可得以減少及/或最小 化。同樣地，如圖4E所示，藍色濾光片43〇b可經組態用以 允許藍光499b穿過但防止紅光499r穿過，如傳遞函數47此 所解說。藍色濾光片430b之截止波長485可提供於低於紅 光499r之最小波長（以充分阻斷其透射）但極好地高於欲透 射皿光499b之最大波長之處。因此，藍光499b之位於藍色 濾光片430b之截止波長485附近之部分的損失亦可得以減 少及/或最小化。此外，傳遞函數47〇1<與47〇1)可包括截止波 長475與485間之重疊部分48〇r與480b，以便彩色濾光片 430r與43〇b可允許綠光499g之至少一部分穿過。換言之， 可加寬紅色濾光片430γ以允許波長大於藍光499b之最大波 長的所有光穿過，且可加寬藍色濾光片43〇b以允許波長小 於紅光499r之最小波長的所有光穿過，藉此增加亮度及/或 效率。 因此，快門控制器410可經組態用以在彩色濾光片43〇r 及/或4301>經組態用以允許綠光穿過時將快門42(^與42价啟 動至關閉位置以產生第二影像分量，以便紅色濾光片43Or 可經組怨用以僅阻斷藍光，而藍色濾光片43〇b可經組態用 以僅阻斷紅光。因此，紅光4991>及/或藍光499b頻譜之分別 I29152.doc -30- 200847117 由於彩色渡光片咖與侧之存在的部分損失可得以減 >。換$之’快門控制器41〇可在第一與第二液晶快門 42(^與420b處於開啟位置時將第三液晶快門芯“啟動至關 閉位置以產生第一影像分量，且可在第一肖第二液晶快門 420r與42Gb處於關閉位置時將第三液晶快門啟動至開 啟位置以產生第二影像分量。 不過’再次參考圖4B，若彩色濾光片430r與430b係經組 態用以防止綠光穿過，則快門控制器410可將第一及/或第 一液晶快門420r及/或42〇b啟動至開啟位置或至關閉位置以 產生第一衫像分1。例如，若必須施加一電荷以將液晶快 門啟動至關閉位置，則快門控制器410可經組態用以將第 一與第二液晶快門42〇1>與42〇b啟動至開啟位置以產生第二 影像分量（例如）以減少功率消耗。此外，快門控制器41〇可 經組恶用以啟動液晶快門42〇r與420b以在第二影像分量之 產生期間（例如，第一及/或第二液晶快門42〇r及/或420b之 至 > 某些可啟動至用以產生下一影像圖框之第一影像分量 之相同位置的事件中）維持用以產生第—影像分量之相同 位置(即’開啟或關閉）。更一般而言，快門控制器41〇可經 組態用以基於彩色濾光片430r與430b之濾光特徵將第一及/ 或第二液晶快門420r&/442〇b啟動至開啟及/或關閉位置 以改善產生弟二影像分量之效率。 此外’快門控制器4 1 〇可經組態用以加速第一、第二、 及第三快門420τ、420b、及420g之快門速率以提供一用於 已顯示影像之預定刷新速率。更特定言之，由於lcd螢幕 129I52.doc -31 - 200847117 400係經組態用以按順序以序列顯示兩個影像分量以便提 供一單一影像，所以快門控制器410可使液晶快門42〇r、 420b、及420g之快門速率增加兩倍以便維持一可與習知 LCD裝置之刷新速率相比較之刷新速率。 儘管圖4A至4E解說依據本發明之一些具體實施例之一 範例性LCD螢幕及相關元件，但應明白，本發明之一些具 體實施例不受限於此一組態，而意欲包含能夠執行本文所 述操作的任何組態。例如，儘管LCD螢幕4〇〇係解說為經 組態用以僅使用紅色與藍色濾光片來顯示紅色、綠色、及 藍色影像資料，但應明白，LCD螢幕400可經組態用以使 用任何兩個彩色濾光片而不使用第三顏色之濾光片來顯示 、、χ色綠色、及藍色影像資料。例如，在一些具體實施例 中，LCD螢幕400之第二與第三子像素4181)與418g可分別 包括藍色與綠色濾光片，且第一子像素4181>可不包括彩色 濾光片。或者，第一與第三子像素41以與418g可分別包括 紅色與綠色渡光片’且第二子像素41此可不包括彩色濾光 片。此外，儘官以上參考紅色、藍色、及綠色濾光片進行 _述仁也可使用其他形色濾、光片。例如，LCD螢幕400 可經組恶用以僅使用深紅色與青色濾光片來顯示深紅光、 ’、光及月光。更一般而5，依據本發明之一些具體實施 例’ LCD螢幕400可經組態用以使用N-丨個彩色濾光片來顯 示N個顏色之光。因此，快門控制器41〇可經組態用以將與 一無濾光之子像素相關聯之液晶快門啟動至關閉位置並選 擇性將與各像素之其他子像素相關聯之液晶快門啟動至開 129152.doc -32- 200847117 啟位置以產生第一影像分量’且可經組態用以選擇性將與 該無濾光之子像素相關聯之液晶快門啟動至開啟位置以產 生第二影像分量。
射-第三顏色之光以產生包括第三彩色影像資料的一第二 iv像刀里例如，可與紅光及藍光分離發射綠光以產生包 括綠色影像資料的一第二影像分量。更一般而t，在步驟 500中可同日寸發射任何兩個顏色之光以產生一第一影像分 里且在步驟510中可與其他兩個顏色之光分離發射一其 餘第三顏色之光以產生第二影像分量。因&，在步驟5〇〇 T可同時發射紅光與綠光，且在步驟51〇中可個別發射藍 光。同樣地，在步驟500中可同時發射藍光與綠光，且在 v驟5 1 0中可在一不同時間個別發射紅光。欲同時及/或個 圖5係一流程圖，其解說可藉由依據本發明之一些具體 實施例之-固||發光裝置執行的範㈣操作。例如·;該固 態發光裝置可為用於LCD裝置（例如LCD裝置2〇〇)中2背 ，，例如圖2A與2B之背光202。現在參考圖5,同時發^ 第-與第二顏色之光以產生包括第—彩色影像資料與第二 彩色影像資料之組合的—第—影像分量時操作在步驟_ 中開始。舉例而言，可同時發射紅光與藍光以產生包括紅 色影像資料與藍色影像f料之組合的―第—影像分量。在 γ驟51〇+纟與第一及第二顏色之光不同的時間個別發 別發射之光之顏色的選擇可取決於（例如）欲結合固態發光 衣置使用之LCD螢幕之濾光片組態。例如，在一些具體實 施例中’在步驟_中可同時發射紅光、藍光、及綠光， 129152.doc • 33 - 200847117 且可藉由-或多個彩色遽光片來據光綠光以產生包 與藍色影像資料之第一寻彡德八θ ^ ^ ^〜像刀1。因此，可按順序顯示第 少衫像分量（包括兩個顏色之⑩色影像資料之組合）與第二 〜像刀里（包括第三顏色之彩色影像資料）以便提供-單_ 影像圖框。 匕卜在些具體實施例中，可在步驟500與510中以一 預定頻率按順序產生第—與第二影像分4以提供—用^
::影：之所需刷新速率。例如，可依據經組態用以顯示 弟-與第二影像分量之複數個液晶快門之快門速率使步驟 〇〇” 510之操作父替以按順序產生第二與第—影像分量。 更特$言之，可在步驟500與51〇中基於一已加速快門速率 產生第一與第二影像分量，以便可以一可與習知咖裝置 之刷新速率相比較之刷新速率顯示影像。 圖6係流程圖，其解說可藉由依據本發明之一些具體 貝加例之-包括背光與像素陣列之液晶顯示裝置（例如圖 z、2B之LCD裝置200)執行的範例性操作。現在參考圖 6，啟動背光以同時發射第一與第二顏色之光以產生一第 =影像分量時操作在步驟6〇〇中開始。第一影像分量包括 第:與第二彩色影像資料之組合。例如，可啟動該背光以 同日守發射紅光與藍光，因此，第-影像分量可包括紅色與 &色影像資料之組合。在步驟61()中，啟動背光以在與第 一及第二顏色之光不同的時間個別發射一第三顏色之光以 產生-第二影像分量。該第二影像分量包括第三彩色影像 貝料例如，可啟動該背光以與紅光及藍光分離發射綠 129152.doc •34- 200847117 光’因此’第二影像分量可包括綠色影像資料。不過，如 上所述，在步驟_中可啟動該背光以同時發射任何兩個 顏=之光以產生一第一影像分量，且在步驟61〇中可啟動 該背光以與其他兩個顏色之光分離發射一其餘第二顏色 _ 光以產生第二影像分量。 一 < 之 . 7參考圖6 ’在步驟62G中啟動像素陣列以顯示第一影像 刀里與第一影像分量以提供一單—影像圖框。例如，可啟 動像素陣列以快速以序列顯示一包括綠色影像資料之影像 籲 》量，隨後顯示-包括紅色與藍色影像資料之組合的影像 分量，以便LCD裝置之使用者及/或觀看者可感知一單一全 彩影像。因此，在步驟620中可與背光協調啟動像素陣列 以顯示任何兩個影像分量序列，其中一影像分量僅包括红 色、綠色、或藍色影像資料之一，且其中另一影像分量包 括其餘兩個顏色之彩色影像資料之組合。更特定言之，可 與背光之輸出同步選擇性啟動像素陣列之各子料之液晶 _ 快門’下面將更詳細地進行論述。 輿圖7係一流程圖，其解說可藉由依據本發明之一些具體 實施例之一包括背光與像素陣列之液晶顯示裝置執行的更 •肖細操作。現在參考圖7，啟動背光以同時發射紅光與藍 料操作在步驟700中開始。例如，背光可包括紅色、藍 色、及綠色固態發光元件，例如咖，且可實質上同時啟 動紅色與藍色發光元件以發射紅光與藍光。同時，在步驟 71〇中’選擇性將與像素陣列之各像素之紅色與藍色子像 素相關聯之液晶快門啟動至開啟位置，且將與像素陣列之 129152.doc -35- 200847117 各像素之綠色子像素相關聯之液晶快門啟動至關閉位置。 因此，與紅色子像素相關聯之紅色濾光片可允許紅光穿過 且防止藍光穿過，而與藍色子像素相關聯之藍色濾光片可 允許藍光穿過且防止紅光穿過。此外，由於將與綠色子像 素相關聯之液晶快門啟動至關閉位置，所以綠色子像素可 經組態用以防止紅光與藍光從中穿過（不使用彩色濾光 片）。換言之，可選擇性啟動與綠色子像素相關聯之液晶 快門以執行一濾光功能。因此，可在步驟715中將藉由紅 色子像素㈣示之紅色f彡像諸與藉由藍色子像素所顯示 之藍色影像資料組合以產生一第一影像分量。在步驟 中藉由像素陣列顯示包括紅色與綠色影像資料之組合的第 一影像分量。 仍參考圖7,在步驟730中在與紅光及藍光不同之時間啟 動背光以個別發射綠光。例如，纟背光包括紅色、藍色、 及綠色固態發光元件之情況下，可在與紅色及藍色固態發 光元件不同的時間啟動綠色固態發光元件以與紅光及藍光 分離發射綠光。㈣，在步驟74〇中，選擇性將與綠色子 像素相關聯之液晶快門啟動至開啟位置以允許綠光穿過。 啟動背光以發射綠㈣亦可將與紅色及藍色子像素相關聯 之液晶快門啟動至_位置以防止綠純中穿過。不過， 在-些具體實施例中’與紅色及藍色子像素相關聯之红色 及藍色遽光片可經組態用以防止綠光穿過，因此，啟動背 光以發射綠光時可將與紅色及/或藍色子像素相關聯之液 晶快門啟動至開啟位置。因此’在步驟⑷中產生包括綠 I29152.doc -36 - 200847117 色影像資料之第二影像分量。在步驟750中藉由像素陣列 顯不包括綠色影像資料之第二影像分量。 因此，如圖7所解說，啟動背光以同時發射第一與第二 顏色之光以產生—第一影像分量時可選擇性啟動像素陣列 - 巾之各像素之第-與第二子像素，且在與第-及第二顏色 I同的時間啟動背光以個別發射-第三顏色之光以產生一 第二影像分量時可選擇性啟動像素陣列之各像素之第三子 像素。可按順序顯示第一與第二影像分量以提供一單一與 • 像圖框。 〜 :執行圖7之操作以啟動像素陣列與背光以按順序快速 連續地顯示第一影像分量與第二影像分量，以便觀看者可 f知H彩影像圖框。因此，像素陣列可按順序顯示 第：與第二影像分量所採用之速率可取決於液晶快門及/ 或背光之發光元件之切換速度。舉例而言，為了以可與習 知液晶顯示器之影像刷新速率相比較之影像刷新速率按順 • 序顯不第一與第二影像分量，可加速液晶快門之快門速 率。更明確言之，為了提供各兩影像序列，可使液晶快門 之快門速率加倍。由於背光之發光元件之切換速率可明顯 .'决於液晶快門之快門速率’所以可基於液晶快門之快門速 率啟動背光。更特定言之，在步驟71〇令將與綠色子像素 相關聯之液晶快門啟動至關閉位置時可在步驟7〇〇中啟動 背光以同時發射紅光與藍光，且在步驟74〇中將與綠色子 像素相關聯之液晶快門啟動至開啟位置時可在步驟MO中 啟動背光以在與紅光及藍光不同的時間個別發射綠光。因 I29152.doc •37- 200847117 此，在-些具體實施例中，lcd裝置之刷新速率可取決於 液晶快門之最大快門速率。 他圖5至7之流程圖解說依據本發明之具體實施例之某些固 悲發先裝置及/或液晶顯示裝置之範例性操作。就此點而 吕’各步驟可表示—模組、區段、或碼之部分，其可包含 -或多個用於實施所規定邏輯功能之可執行指令。亦應注 意’在其他實施方案中’步驟中所說明之功能可不採用圖 式中所說明之順序埶杆^ θ
例如，連續顯示的兩個步驟實際 上可貝貝上同％執灯或該等步驟有時可以相反順序執行， 其取決於所涉及之功能性。更特定言之，儘管圖5至7之流 ㈣解說在第二影像分量之前產生及/或顯示第-影像分 里C應明白’可執行該等步驟使得在第一影像分量之前 產生及/或顯示第二影像分量。 在圖式與說明書中，已揭示本發明之典型具體實施例， 雖然採用特定術語，但是該等術語僅以—般及說明意義加 以使用’而非基於限制之㈣，本發明之範疇係在以下申 請專利範圍中提出。 【圖式簡單說明】 圖1係一方塊圖，其解說一習知乙匸^裝置。 圖2A與2B係方塊圖，其解說依據本發明之一些具體實 施例之LCD裝置及操作方法。 圖3 A至3C係方塊圖，其解說依據本發明之一些具體實 施例之固態發光面板及操作方法。 圖4A至4E係方塊圖，其解說依據本發明之一些具體實 129152.doc -38- 200847117 施例之LCD螢幕及操作方法。 圖5係'一流程圖，豈解命可益山 各 每^ 八解况了糟由依據本發明之一些具體 男知例之一固態發光面板執行的操作。 圖6係一流程圖，其解說可藉由依據本發明之一些具體 實施例之一LCD裝置執行的操作。 八 圖7係一流程圖，其解說可藉由依據本發明之一些具體 實施例之一 LCD裝置執行的其他操作。 /、 【主要元件符號說明】 100 LCD顯示裝置 102 背光 105 L C D螢幕 110 快門控制器 115a 像素 115b 像素 115c 像素 115d 像素 120 液晶快門 130 彩色濾光片 130b 藍色濾光片 130g 綠色濾光片 13〇r 紅色濾光片 200 LCD裝置/液晶 202 背光 205 背光控制器 129152.doc -39- 200847117
208 LCD螢幕 210 快門控制器 215 像素陣列 215a 像素 215b 像素 215c 像素 215d 像素 218b 第二子像素 218g 第三子像素 218r 第一子像素 220 液晶快門 220b 液晶快門 220g 液晶快門 220t 液晶快門 230 彩色濾光片 230b 藍色濾光片/彩色濾光片 230r 紅色濾光片/彩色濾光片 240a 紅光與藍光 240b 綠光 250a 第一影像分量 250b 第二影像分量 300 固態發光面板 305 發光控制器 312 固態發光瓦片 129152.doc -40- 200847117
314 固態發光裝置 315 透明封裝材料 3 16 A 紅色LED 316B 藍色LED 316C 綠色LED 316D 額外綠色LED 330 條式裝配件 400 LCD螢幕 410 快門控制器 415a 像素 415b 像素 415c 像素 415d 像素 417 像素陣列 418b 第二子像素 418g 第三子像素 418r 第一子像素 420b 第二液晶快門 420g 第三液晶快門 420r 第一液晶快門 430b 藍色濾光片/彩色濾光片 430r 紅色濾光片/彩色濾光片 470b 傳遞函數 470r 傳遞函數 129152.doc •41 200847117 475 480 b 480r 485 499b 499g 499r 截止波長 重疊部分 重疊部分 截止波長 藍光 綠光 紅光
129152.doc -42-

Claims (1)

  1. 200847117 十、申請專利範圍： L 一種液晶顯示（LCD)裝置，其包含 第二、及/或第三顏 一背光，其經組態用以發射第一 色之光；及 一背光控制器，其經組態用以啟動該背光以同時發射 該第一與第二顏色之光以產生包括第一彩色影像資料與 第二彩色影像資料之一組合的一第一影像分量，及在一 與該等第一及第二顏色之光不同的時間個別發射該第三 顏色之光以產生包括第三彩色影像資料的一第二影像分 量， 其中該LCD裝置係經組態用以顯示該等第一與第二影 像分量以提供一單一影像圖框。 2.如請求項1之裝置，其進一步包含： 一像素陣列，其包括經組態用以按順序顯示該等第一 與第二影像分量以提供該影像之複數個像素，其中該複 數個像素分別包含： 一第一子像素，其經組態用以顯示該第一彩色影像 貧料，該第一子像素包括：一第一液晶快門，其經組 態用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置；及一第 一彩色濾光片，其經組態用以允許該第一顏色之光穿 過且防止該第二顏色之光穿過； 一第二子像素，其經組態用以顯示該第二彩色譽像 資料’遠弟一子像素包括·一弟二液晶快門，其纟⑤組 態用以予以啟動至一開啟位置與一關閉仇蓄· ^ 罝，及一第 129152.doc 200847117 二彩色濾光片，其經組態用以允許該第二顏色之光穿 過且防止該第一顏色之光穿過；及 一第三子像素，其經組態用以顯示該第三彩色影像 貝料，該第三子像素包括一第三液晶快門，其經組態 用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置，其中該第 三子像素不包括一彩色濾光片。 3 ·如請求項2之裝置，其進一步包含： 一快門控制器，其經組態用以選擇性將該等第一與第 二液晶快門啟動至該開啟位置並將該第三液晶快門啟動 至該關閉位置以產生該第一影像分量，且經組態用以選 擇性將該第三液晶快門啟動至該開啟位置以產生該第二 影像分量。 士明求項3之裝置，其中該快門控制器係經組態用以在 啟動"亥月光以同時發射該等第一與第二顏色之光時將該 第三液晶快門啟動至該關閉位置以防止該等第一與第二 顏色之光穿過。 5·如請求項4之裝置，其中該快門控制器係進一步經組態 用以在啟動該背光以同時發射該等第一與第二顏色之光 時選擇性將該等第一與第二液晶快門啟動至該開啟位置 以組a該弟一彩色影像資料與該第二彩色影像資料。 6·如請求項3之裝置，其中該快門控制器係經組態用以在 啟動該背光以發射該第三顏色之光時選擇性將該第三液 晶快門啟動至該開啟位置以允許該第三顏色之光穿過。 7·如請求項6之裝置，其中該快門控制器係進一步經組態 129152.doc -2- 200847117 用以在啟動該背光以發射該第三顏色之光時將該等第一 與第一液晶快門啟動至該關閉位置。 8·如4求項7之裝置，其中該等第一與第二彩色濾光片係 經組態用以允許該第三顏色之光穿過。 • 9_如请求項6之裝置，其中該等第一與第二彩色濾光片係 • 進步經組恶用以防止該第三顏色之光穿過，且其中該 快門控制器係進一步經組態用以在啟動該背光以發射該 第二顏色之光時將該等第一及/或第二液晶快門啟動至該 Φ 開啟位置。 10·如清求項3之裝置，其中該等第一與第二彩色濾光片係 進步經組態用以防止該第三顏色之光穿過，且其中該 背光控制器係經組態用以同時發射該等第一、第二、及 第三顏色之光以產生該第一影像分量。 11 ·如明求項2之裝置，其中該背光控制器係經組態用以基 於孩等第一、第二、及/或第三液晶快門之一快門速率交 籲 替啟動該背光以同時發射該等第一與第二顏色之光及在 一與該等第一及第二顏色之光不同的時間啟動該背光以 舍射δ亥弟三顏色之光。 ^ 12·如請求項1之裝置，其中該背光包含一固態發光面板， 其包含： 一第一固態發光元件，其經組態用以發射該第一顏色 之光； 一第二固態發光元件，其經組態用以發射該第二顏色 之光；及 129152.doc 200847117 第三固態發光元件，其經組態用以發射該第三顏色 之光； 其中該背光控制器係經組態用以實質上同時啟動該等 第與第二固態發光元件以產生該第一影像分量，及在 與該等第一及第二固態發光元件不同的時間啟動該第 三固態發光元件以產生該第二影像分量。 13·如請求項1之裝置，其中該第三顏色之光的一波長係大 於該第二顏色之光的一波長但小於該第一顏色之光的一 波長。 如明求項13之裝置，其中該第一顏色之光包含紅光，其 中邊第二顏色之光包含藍光，及其中該第三顏色之光包 含綠光。 15·如請求項！之裝置，其中該第一顏色之光包含藍光，其 中°亥第一顏色之光包含綠光，及其中該第三顏色之光包 含紅光。 16·如明求項1之裝置，其中該第一顏色之光包含綠光，其 中該第二顏色之光包含紅光，及其中該第三顏色之光包 含藍光。 17· —種固態發光面板，其包含： 一第一固態發光元件，其經組態用以發射一第一顏色 之光； 一第二固態發光元件，其經組態用以發射一第二顏色 之光； 第二固態發光兀件，其經組態用以發射一第三顏色 129152.doc -4- 200847117 之光；及 一發光控制器，其經組態 一與第二固態發光元件以產 之影像資料之一組合的一第 第一及第二固態發光元件不 光元件以產生包括該第三顏 分量， 用以實質上同時啟動該等第 生包括該等第一與第二顏色 影像分量，及在一與該等 同的時間啟動該第三固態發 色之影像資料的一第二影像
    其中該等第一與第二影像分量係經組態用以予以顯示 而提供一單一影像圖框。 18.如巧求項17之面板，其中該發光控制器係進一步經組態 用以在實質上同時啟動該等第一與第二固態發光元件與 以一預定頻率啟動該第三固態發光元件之間交替以提供 一預定刷新速率。 19·如請求項π之面板，其中該發光控制器係經組態用以實 質上同時啟動該等第一、第二、及第三固態發光元件以 產生該第一影像分量。 20·如請求項17之面板，其中該等第一、第二、及/或第三固 態發光元件包含一發光二極體（LED)、一有機發光二極 體（OLED)、及/或一雷射光源。 21 ·如請求項17之面板，其中該第三固態發光元件係經組態 用以發射該第三顏色之該光，其波長大於該第二顏色之 該光之一波長但小於該第一顏色之該光之一波長。 22.如請求項17之面板，其中該第三固態發光元件係經組態 用以發射綠光。 129152.doc 200847117 23. 如請求項17之面板，其中該第三固態發光元件係經組態 用以發射紅光。 24. 如請求項π之面板，其中該第三固態發光元件係經組態 用以發射藍光。 - 25· 一種使用於液晶顯示（LCD)裝置中之螢幕，其包含： 一像素陣列’其包括經組態用以顯示一影像之複數個 像素，其中該複數個像素分別包含·· 一第一子像素，其經組態用以顯示第一彩色影像資 • 料，忒弟一子像素包括··一第一液晶快門，其經組態 用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置；及一第一 彩色濾光片，其經組態用以允許一第一顏色之光穿過 且防止一第二顏色之光穿過； 一弟一子像素，其經組態用以顯示第二彩色影像資 料，该第一子像素包括：一第二液晶快門，其經組態 用以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置；及一第二 彩色濾光片，其經組態用以允許該第二顏色之光穿過 ⑩ I防止該第-顏色之光穿過；及 一第二子像素，其經組態用以顯示第三彩色影像資 料，泫第二子像素包括一第三液晶快門，其經組態用 以予以啟動至一開啟位置與一關閉位置，其中該第三 ' 子像素不包括一彩色濾光片。 26·如請求項25之螢幕，其進一步包含： 一快門控制器，其經組態用以：選擇性將該等第一及 第二液晶快門啟動至該開啟位置以產生包括該第一彩色 129152.doc -6- 200847117 影像資料與該第二彩色影像資料之一組合的一第一影像 分量；及選擇性將該第三液晶快門啟動至該開啟位置以 產生包括該第三彩色影像資料的一第二影像分量， 其中該像素陣列係經組態用以按順序顯示該等第一與 第二影像分量以提供該影像。 27·如請求項26之螢幕，其中該快門控制器係經組態用以將 該第三液晶快門啟動至該關閉位置以產生該第一影像分 量。 28. 如請求項26之螢幕，其中該快門控制器係進一步經組態 用以將該等第一與第^液晶快門啟動至該關閉位置以產 生邊弟二影像分量。 29. 如請求項28之螢幕，其中該等第—與第二彩色濾光片係 經組悲用以允許該第三顏色之光穿過。 30. 如請求項26之螢幕，其中該等第一與第二彩色濾光片係 進一步經組態用以防止該第三顏色之光穿過，且其中該 快門控制器係進一步經組態用以將該等第一及/或第二液 晶快門啟動至該開啟位置以產生該第二影像分量。 31. 如請求項25之螢幕，其中該第三顏色之一波長係大於該 第二顏色之一波長但小於該第一顏色之一波長。 32. 如請求項31之螢幕，其中該第—顏色包含紅色，其中該 第二顏色包含藍色，及其中該第三顏色包含綠色。 33. 如請求項25之榮幕，其中該第—顏色包含藍色，其中該 第二顏色包含綠色，及其中該第三顏色包含紅色。 34. 如請求項25之螢幕，其中該第—顏色包含綠色，其中該 129152. doc 200847117 第二顏色包含紅色，及其中該第三顏色包含藍色。 35· —種用於操作包括一背光與一像素陣列之一液晶顯示 (LCD)裝置的方法，該方法包含： 啟動該背光以同時發射第一與第二顏色之光以產生包 括第一彩色影像資料與第二彩色影像資料之一組合的一 第一影像分量； 啟動該以在一與該等第—及第二顏色之光不同的 時間個別發射-第三顏色之光以產生包括第三彩色影像 Φ 資料的一第二影像分量·，及 啟動該像素陣列以顯示該等第一與第二影像分量以提 供一單一影像圖框。 36·如請求項35之方法，其中該像素陣列包括分別包含第 一、 第二、及第三子像素之複數個像素，該等第一、第 二、 及第三子像素分別包括第―、第二、及第三液晶快 門，且其中啟動該像素陣列進一步包含： ’擇性將該等第-與第二液晶快門啟動至一開啟位置 並將泫第三液晶快門啟動至一關閉位置以產生該第一影 像分量；及 選擇性將該第三液晶快門啟動至一開啟位置以產生該 第二影像分量。 .37.如請求項％之方法，其中將該第三液晶快門啟動至該關 閉位置包含： 與啟動該背光以同時發射該等第一與第二顏色之光同 時將該第三液晶快門啟動至該關閉位置以防止該等第一 129152. doc -8 - 200847117 與第二顏色之光穿過。 液 如明求項37之方法’其中選擇性啟動該等第一與第 晶快門包含： 與啟動該背光以同時發射該等第一與第二顏色之光同 時選擇性將該等第一與第二液晶快門啟動至該開啟位置 以組合該第一彩色影像資料與該第二彩色影像資料。 39·如請求項36之方法，其中選擇性將該第三液晶快門啟動 至該開啟位置包含： ，，啟動該$光以發射該第三顏色之光同時選擇性將該 等第三液晶快門啟動至該開啟位置以允許該第三顏色之 光穿過。 40·如請求項39之方法，其進一步包含·· 一與啟動該背光以發射該第三顏色之光同時將該第一與 第二液晶快門啟動至該關閉位置。 札如請求項39之方法，其中該等第一與第二子像素分別包 括經組態用以防止該第三顏色之光穿過的第一與第二彩 色濾光片，且進一步包含： 與啟—動該背光以發射該第三顏色之光同時將該等第一 及/或第二液晶快門啟動至該開啟位置。 42.如請求項36之方法，其中該等第-與第二子像素分別包 括經組態用卩防止該第三顏色之光穿㊣的第一與第二彩 色濾光片’且其中啟動該f光以同時發射第—與第二顏 色之光進一步包含： 〃 " 等第一、第 、及第三顏色 129152.doc -9- 200847117 之光以產生該第一影像分量。 43·如請求項36之方法，其進一步包含： 基於該等第一、第二、及/或第三液晶快門之一快門速 率，在啟動該背光以同時發射該等第一與第二顏色之光 與啟動該背光以發射該第三顏色之光之間交替。 44·如請求項36之方法，其中該背光包含第一、第二、及第 二固態發光元件，其分別經組態用以發射該等第一、第 二、及第三顏色之光，且其中啟動該背光以同時發射第 一與第二顏色之光及啟動該背光以發射該第三顏色之光 包含： 實質上同時啟動該等第一與第二固態發光元件以產生 該第一影像分量；及 在一與該等第一及第二固態發光元件不同的時間啟動 遠第二固態發光元件以產生該第二影像分量。 45.如請求項35之方法，其中該第三顏色之光的一波長係大 於該第二顏色之光的一波長但小於該第一顏色之光的一 波長。 46·如請求項45之方法，其中該第一顏色之光包含紅光，其 中該第二顏色之光包含藍光，及其中該第三顏色之光包 含綠光。 47·如請求項35之方法，其中該第一顏色之光包含藍光，其 中該第二顏色之光包含綠光，及其中該第三顏色之光包 含紅光。 48·如請求項35之方法，其中該第一顏色之光包含綠光，其 129152.doc -10- 200847117 中該第二顏色之光包含紅光，及其中該第三顏色之光包 含藍光。 49· 一種用於操作一固態發光裝置之方法，該方法包含： 同時發射第一與第二顏色之光以產生包括第一彩色影 像資料與第二彩色影像資料之一組合的一第一影像分 量；及 在一與該等第一及第二顏色之光不同的時間個別發射 一第三顏色之光以產生包括第三彩色影像資料的一第二 影像分量， 其中該等第一與第二影像分量係經組態用以予以顯示 而提供一單一影像圖框。 5 0.如請求項49之方法，其進一步包含： 在同時發射該等第一與第二顏色之光與以一預定頻率 發射該第三顏色之光之間交替，以一預定刷新速率產生 該等第一與第二影像分量。 51·如明求項49之方法，其中同時發射該等第一與第二顏色 之光進一步包含： 同時發射該等第一、第二、及第三顏色之光以產生該 弟一影像分量。 52.如請求項49之方法，其中該固態發光裝置包括第一、第 一、及第三固態發光元件，其經組態用以分別發射第 一、第二、及第三顏色之光，其中同時發射該等第一與 苐一顏色之光包含實質上同時啟動該等第一與第二固態 發光元件，及其中個別發射該第三顏色之光包含在_與 129152.doc -11 - 200847117 違專第一及第一固態發光元件不同的時間啟動該第三固 態發光元件。 53·如請求項49之方法，其中該第三顏色之光的一波長係大 於該第二顏色之光的一波長但小於該第一顏色之光的一 波長。 54.如請求項53之方法，其中該第一顏色之光包含紅光，其 中遠第二顏色之光包含藍光，及其中該第三顏色之光包 含綠光。 • 55·如請求項49之方法，其中該第一顏色之光包含藍光，其 中该第二顏色之光包含綠光，及其中該第三顏色之光包 含紅光。 56·如明求項49之方法，其中該第_顏色之光包含綠光，其 中遠第二顏色之光包含紅光，及其中該第三顏色之光包 含藍光。
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