TWI442372B - 場序式－光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器 - Google Patents

Description

場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器

本發明是有關於一種液晶顯示器，特別是有關於不同時間週期內具極性反轉特性之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器。

現行的場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器具有多項優點：(1)因為不需要使用彩色濾光片，在液晶盒上板製程上，省略了彩色光阻塗佈、顯影等製程，其僅需製作黑色矩陣(Black Matrix，BM)。(2)降低生產週期(Cycle Time)及不良率。(3)節省原料成本，由於基板不需要RGB子像素的設計，減少了單一像素中所需之薄膜電晶體個數，相對地提高生產良率(4)簡化控制電路之複雜度，同時也增加像素開口率(Aperture Ratio)，有利於提高面板像素的空間解析度。爰此，無彩色濾光片的場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，在顯示效能上的最大增益，便在於大幅提昇光利用效率，降低耗電性，理論上可提昇至傳統彩色濾光片式液晶顯示器的三倍以上，因為平均有三分之二以上的光能量被彩色濾光片所吸收。

另外，場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器前後時間週期內相同像素具同極性，如第1圖所示，其係為習知之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之面板之示意圖，在面板100中包含子圖框10、20，此種驅動方式之缺點為相鄰像素111的顏色並不均勻，其具顏色之深淺差異，雖然調整電壓或共通電極電壓(V_COM )可改善，但要調整至每一面板的每一區域，則相對困難。

有鑑於習知技術之問題，本發明目的之一就是在提供一種場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器以解決習知問題。

根據本發明之目的，提出一種場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，其包含背光模組及光學補償彎曲排列模式之一面板。該背光模組包含至少一紅、一綠、一藍及一白之光源，以及該面板包含至少一像素及至少四個子圖框，該背光模組係搭配該些子圖框分別顯示單一種顏色，並且該背光模組搭配該些子圖框依序顯示相異顏色，其中該像素於一第一時間週期內具一第一極性，該像素於一第二時間週期內具一第二極性，該第二極性與該第一極性係呈極性反轉而具有相反極性，俾使該面板之顏色畫質均勻化。

具體而言，若定義該面板內的每個像素於一第一時間週期內具有一第一極性，則該像素於第二時間週期內 具有一第二極性，該第二極性與第一極性係呈極性反轉而具有相反極性。其中，該第一時間週期與第二時間週期係相鄰之時間週期。實言之，若一次週期內(第一時間週期)的特定像素呈現正極性，而下一次週期(第二時間週期)內該特定像素則呈現負極性。所謂的正極性係表示像素之電壓高於一共通電極電壓，而負極性係表示像素之電壓低於該共通電極電壓。緣是，本發明之液晶顯示器內的每個像素藉由前後時間點內極性相互補償，而使得面板之顏色畫質得以均勻化，同時並達到排除顏色深淺差異的目的。

總括來說，本發明所述的面板不僅在前後時間內相同位置的像素呈一極性反轉的變化，面板所具有的四個子圖框內所相互對應的像素亦相互呈一極性之反轉。意即，若一子圖框的某個像素係正極性，而與之相鄰的另一子圖框所對應相同位置的像素即係負極性，又再下一子圖框所相對應的像素又轉換為正極性。此外，該些子圖框分別包含複數個像素，而每個子圖框內之該些像素彼此呈一極性反轉，其反轉模式可歸納為點反轉、2V1H及行反轉，並可藉由一極性訊號線之時間控制參數(T_CON )來控制改變之。

以下將參照相關圖式，說明本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之實施例，為便於理解，下 述實施例中相同元件係以相同之符號標示來說明。

首先陳明，傳統上一般的液晶顯示模組，其單一像素(Pixel)是由三個子像素(Sub-Pixel)所構成，每個子像素係各由一顆薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)控制著該子像素的電場強度，以決定通過該子像素的光強度。是以，通過各子像素之光能量，再經由各子像素所對應之原色(紅色、綠色及藍色)濾光片調變，俾以得到各子像素所需之各原色光強度。緣是，傳統液晶顯示技術，必須使用白色背光源模組，如冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或是白光發光二極體(LED)光源。

相對而言，場序式-光學補償彎曲排列模式(Field Sequential Color-Optically Compensated Bend，FSC-OCB)之液晶顯示器技術在液晶模組的組成元件中移除了彩色濾光片，因此各像素不需再分割出子像素，其色彩之形成則是依靠RGB-LED背光模組中，三種原色之光源依時序切換。同時搭配在各色光源顯示時間內，同步控制之液晶像素穿透率以調配各原色之相對光量，最後再由視覺系統對光刺激的積分作用，以形成並察知該顏色。也因為LED通常具有窄半高寬之頻譜特性，因此可呈現出高色彩飽和度之顏色，並有效地擴大系統色域。所以一般而言，場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器技術在高色彩飽和度的特性表現上，也較一般使用彩色濾光片的液晶顯示技術者為佳。

準此，懇請參閱第2及5圖，第2圖係為本發明之 場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之點極性反轉模式之示意圖及第5圖係為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之方塊示意圖。如第2及5圖所示，在本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器包含背光模組300以及光學補償彎曲排列模式之一面板100，其中背光模組300包含至少一紅、一綠、一藍及一白之光源，以及該面板(LCD frame)100、200可依時間週期依續顯示，且於每一時間週期至少顯示四個子圖框110-140、210-240，該背光模組300係搭配該些子圖框110-140、210-240分別顯示單一種顏色，並且該背光模組300搭配該些子圖框110-140、210-240依序顯示相異顏色。事實上，本發明只有一個面板，在第2圖中之上下半部代表著是該面板於兩個不同的時間週期內的變化。接續，所述的四個子圖框110-140、210-240彼此相鄰排列，並可將其歸納為第一子圖框110、210顯示灰色、第二子圖框120、220顯示藍色、第三子圖框130、230顯示綠色及第四子圖框140、240顯示紅色。再者，所述面板100、200包含至少一像素111、211。其中，面板100、200的每一個子圖框110-140、210-240係例如皆包含至少一像素111、211。換言之，本發明所述之像素111、211不需再分割出子像素。

詳言之，當面板100內每個子圖框110-140中的每個像素111於一第一時間週期內具有一第一極性，該像素111於第二時間週期內則具有一第二極性，第二極性 與第一極性係呈極性反轉而具有相反極性。其中，該第一時間週期與第二時間週期係相鄰之時間週期。具體而言，每個相鄰排列的子圖框中的每個像素於第一時間週期內之極性與第二時間週期內之極性反轉，液晶顯示器之顏色畫質因而得以均勻化。倘若對照第2圖，即可得知第2圖上半部呈現一次時間週期內(第一時間週期)每個像素111的極性(正極性或負極性)，其與第2圖下半部所呈現下一次時間週期內(第二時間週期)每個像素211的極性(負極性或正極性)相反。舉例而言，一次時間週期內的特定像素111呈現正極性，而下一次時間週期內該特定像素211則是負極性。實際上，所謂的正極性係表示像素之電壓高於一共通電極電壓，而負極性係表示像素之電壓低於該共通電極電壓。爰此，本發明之面板100、200內的每個像素111、211藉由前後時間點內極性相互補償，而使得液晶顯示器之顏色畫質得以均勻化，同時並達到排除顏色深淺差異的目的。

承前所述，以第一時間週期而言，本發明的液晶顯示器具有的四個子圖框110-140，而該四個相鄰的子圖框110-140內所對應之像素111亦相互呈一極性之反轉(Polarity Inversion)。以第2圖為例，每個相鄰子圖框110-140所屬對應相同位置的像素111皆成一正負極性之反轉變化。意即，若第一子圖框110的某個像素111係正極，而第二子圖框120所對應的像素即係負極性，又第三子圖框130所相對應的像素又轉換為正極性。另 外，第2圖係屬於點反轉[dot inversion]模式，換言之，所謂點反轉即係在每個子圖框110-140中每個相鄰像素111的極性都是反轉的。

總而言之，每個子圖框110-140、210-240分別包含複數個像素111、211，而子圖框110-140、210-240內之該些像素111、211彼此呈一極性反轉。復言之，每個子圖框110-140、210-240中的像素111、211的極性是不停的變換，而相鄰的像素111、211是否具有相同的極性，那可就依照不同的極性轉換方式來決定了。因而，請接續參閱第3圖及第4圖，其係分別為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之2V1H模式之示意圖及本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之行反轉[column inversion]模式之示意圖。審酌於第3圖及第4圖之中，無論是所屬像素於先後時間週期內的反轉，亦或是相鄰子圖框110-140、210-240對應位置的像素111、211反轉型態，都與前述無異。也就是說，本發明最主要的技術特徵在於，前後時間週期內相同位置的像素111、211呈極性反轉與相鄰子圖框110-140、210-240相互對應位置的像素111、211亦呈極性反轉，故於此不再贅述。

然，審酌2V1H及行反轉與點極性反轉模式不同者，係在於第3圖中每個子圖框110-140、210-240內的像素111、211極性反轉是以兩個像素111、211為一單位做反轉，而第4圖中則以整行像素111、211為一單位 做反轉。其中所述之該極性反轉係藉由一極性訊號線(未繪示)之時間控制參數來控制改變之。

是以，上所述僅為最佳實施例的揭示，而非用以限定本發明。任何未脫離本發明之精神與範疇，而進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧子圖框

20‧‧‧子圖框

100‧‧‧面板

110‧‧‧第一子圖框

111‧‧‧像素

120‧‧‧第二子圖框

130‧‧‧第三子圖框

140‧‧‧第四子圖框

200‧‧‧面板

210‧‧‧第一子圖框

211‧‧‧像素

220‧‧‧第二子圖框

230‧‧‧第三子圖框

240‧‧‧第四子圖框

300‧‧‧背光模組

第1圖係為習知之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之面板之示意圖。

第2圖係為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之點極性反轉模式之示意圖。

第3圖係為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之2V1H反轉模式之示意圖。

第4圖係為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之行極性反轉模式之示意圖。

第5圖係為本發明之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器之方塊示意圖。

100‧‧‧面板

110‧‧‧第一子圖框

111‧‧‧像素

120‧‧‧第二子圖框

130‧‧‧第三子圖框

140‧‧‧第四子圖框

200‧‧‧面板

210‧‧‧第一子圖框

211‧‧‧像素

220‧‧‧第二子圖框

230‧‧‧第三子圖框

240‧‧‧第四子圖框

Claims (6)

1. 一種場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，包含：光學補償彎曲排列模式之一面板，該面板包含至少一像素，其中該像素於一第一時間週期的一第一子圖框期間內具一第一極性，該像素於一第二時間週期的該第一子圖框期間內具一第二極性，該第二極性與該第一極性係呈極性反轉而具有相反極性，俾使該面板之顏色畫質均勻化，其中該第一時間週期與該第二時間週期係相鄰之時間週期；以及一背光模組，包含至少一紅、一綠、一藍及一白之光源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，其中該第二極性與該第一極性之極性反轉係藉由一極性訊號線之時間控制參數來控制。
3. 如申請專利範圍第1項所述之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，其中該第一極性及該第二極性分別係正極性或負極性。
4. 如申請專利範圍第3項所述之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，其中該正極性係表示該像素之電壓高於一共通電極電壓，而該負極性係表示該像素之電壓低於該共通電極電壓。
5. 一種場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，包 含：一背光模組，包含至少一紅、一綠、一藍及一白之光源；以及光學補償彎曲排列模式之一面板，該面板於一第一時間週期內可依序顯示至少四個子圖框，該面板含至少一像素，該背光模組係搭配該些子圖框分別顯示單一種顏色，並且該背光模組搭配該些子圖框依序顯示相異顏色，其中該像素於一第一時間週期的一第一子圖框期間內具一第一極性，該像素於一第二時間週期的該第一子圖框期間內相對應之子圖框中具一第二極性，該第二極性與該第一極性係呈極性反轉而具有相反極性，俾使該面板之顏色畫質均勻化，其中該第一時間週期與該第二時間週期係相鄰之時間週期。
6. 如申請專利範圍第5項所述之場序式-光學補償彎曲排列模式之液晶顯示器，其中該些子圖框分別包含複數個像素，相鄰之該些子圖框間之該些像素彼此呈一極性反轉，該極性反轉係點反轉、2V1H及行反轉。