CN101424821A

CN101424821A - 像素结构

Info

Publication number: CN101424821A
Application number: CNA2008101838114A
Authority: CN
Inventors: 诸葛慧; 孙伟杰; 王俊杰; 郑胜文
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: CN101424821B

Abstract

本发明提供一种像素结构，其包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素及一白色次像素。红色次像素、绿色次像素及蓝色次像素适于提供一第一白光，且第一白光的色度坐标为(x₁，y₁)，而白色次像素适于提供一第二白光，且第二白光的色度坐标为(x₂，y₂)，其中(x₁，y₁)≠(x₂，y₂)，而x₂≥x₁，且y₂≤y₁。本发明可利用白色次像素所提供的第二白光来获得所需的白平衡，无须调整次像素的面积比例或是背光模块的频谱，故本发明具有较佳的实用性。

Description

像素结构

技术领域

本发明是有关于一种像素结构，特别是有关于一种具有红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素及白色次像素的像素结构。

背景技术

随着科技不断进步，人们对于显示器的显示品质也不断提高，不但希望显示器所显示的影像能够具有高解析度、高亮度以及高对比度，更希望显示器具有重量轻以及低耗能的优势。在一般常见的液晶显示面板中，其像素结构是由红色次像素、绿色次像素以及蓝色次像素所构成，然而，在便携式电子产品(portable electronic product)的液晶显示面板中，其像素结构可由红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素及白色次像素所构成，白色次像素的高穿透率可以提升液晶显示面板的整体亮度，进而降低背光模块的耗能。此外，多原色显示器(Multi-Primary Color Display)也可透过红色次像素、绿色次像素与蓝色次像素以外的黄色子像素或其他明度较高的子像素来提升液晶显示面板的整体亮度，进而降低背光模块的耗能。

一般而言，液晶显示面板所显示的色彩必须符合厂商需求或国际标准。详言之，在采用D65、D50或9300K光源的情况下，具有红色次像素、绿色次像素以及蓝色次像素的液晶显示器所显示的白点的色度坐标位置必须落在一特定范围内，方可获得正确的白平衡。当液晶显示面板具有红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素及白色次像素时，其所显示出的白点的色度坐标亦须落在前述的特定范围内。然而，白点的色度坐标通常会有所偏移，此时便需透过变更不同颜色的子像素的面积比例(如美国专利号US 7,256,855 B2)或是调整背光模块的频谱(如美国专利号US 6,989,876 B2)来修正白点色偏的问题，以获得正确的白平衡。

如图1所示，美国专利号US 7,256,855 B2改变蓝色次像素的面积，使蓝色次像素B的面积大于绿色次像素G与红色次像素R的面积，以增加显示影像中蓝光的比例，进而改善影像偏黄的问题。

此外，美国专利号US 6,989,876 B2利用调整背光的频谱来解决色偏问题。在美国专利号US 6,989,876 B2中，其所使用的背光模块的频谱如图2中的频谱blue 1.09及频谱blue 1.18所示，与频谱blue 1相较，频谱blue 1.09及频谱blue 1.18在蓝色波段处能量较高，而在红色波段处能量较低，是以频谱blue1.09及频谱blue 1.18可以减低影像偏黄的现象。

目前所使用的白光发光二极管所提供的白光色度坐标落在图3中的粗线区域内，当使用白光发光二极管作为背光模块中的光源时，目前所使用的红色、绿色、蓝色滤光膜所能够产生的红光、绿光、蓝光及白光的色度坐标如图4所示。当显示面板所欲显示的色域越大时，红光、绿光、蓝光的色饱和度需要越高，此时，红光的y坐标越小，绿光的x坐标越小，而蓝光的x坐标与y坐标皆越小，混色后所得到的白光的x坐标与y坐标也都会越小。因此，显示面板所显示出的白光便会偏青蓝色，若要将白平衡调整到预设范围内，所使用的白光发光二极管必须偏橘红色。然而，受限于现今所生产的白光发光二极管的规格，难以购得符合条件的白光发光二极管，因此，调整背光以改善色偏的方式已面临技术瓶颈。

承上述，不论是改变像素面积比例或是调整背光模块的频谱，其成本与技术困难度都相对提高。

发明内容

本发明提供一种像素结构，其可提供正确的白平衡。

本发明提出一种像素结构，其包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素及一白色次像素。红色次像素、绿色次像素及蓝色次像素适于提供一第一白光，且第一白光的色度坐标为(x₁，y₁)；白色次像素适于提供一第二白光，且第二白光的色度坐标为(x₂，y₂)，其中(x₁，y₁)≠(x₂，y₂)，而x₂≥x₁，且y₂≤y₁。

在本发明的一实施例中，上述红色次像素、绿色次像素、蓝色次像素以及白色次像素为非自发光型次像素。

在本发明的一实施例中，上述非自发光型次像素包括液晶显示次像素。

在本发明的一实施例中，上述红色次像素适于显示一色度坐标为(x_R，y_R)的红光，绿色次像素适于显示一色度坐标为(x_G，y_G)的绿光，而蓝色次像素适于显示一色度坐标为(x_B，y_B)的蓝光，且0.67≥x_R≥0.57，0.35≥x_G≥0.25，0.15≥x_B≥0.13，0.35≥y_R≥0.32，0.65≥y_G≥0.53，0.14≥y_B≥0.05。

在本发明之一实施例中，上述第一白光的色度坐标为(x₁，y₁)，且0.31≥x₁≥0.28，0.33≥y₁≥0.29。

在本发明的一实施例中，上述红色次像素、绿色次像素以及蓝色次像素为非自发光型次像素，而白色次像素为自发光型次像素。

在本发明的一实施例中，上述非自发光型次像素包括液晶显示次像素，而自发光型次像素包括有机电激发光显示次像素。

在本发明的一实施例中，上述x₂≥0.29。

在本发明的一实施例中，上述y₂≤0.325。

在本发明的一实施例中，上述第一白光与第二白光混合后的色度坐标为(x₃，y₃)，且0.32≥x₃≥0.29，0.33≥y₃≥0.3。

基于上述，本发明可利用白色次像素所提供的第二白光来获得所需的白平衡，无须调整次像素的面积比例或是背光模块的频谱，故本发明具有较佳的实用性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是已知的像素结构的示意图。

图2是已知用以调整白平衡的背光模块频谱。

图3是目前所使用的白光发光二极管所提供的白光色度坐标范围。

图4是使用白光发光二极管作为背光模块光源，搭配目前红、绿、蓝滤光膜所产生的红、绿、蓝及白光的色度坐标。

图5A是本发明的一实施例的像素结构的示意图。

图5B是本发明的一实施例的第一白光、第二白光及混色后白光的色度坐标关系图。

图6A是光源通过增加黄色荧光粉或黄色颜料的白色光阻(photo resist)时，其波长与穿透率的关系图。

图6B是第一白光与透过增加黄色荧光粉或黄色颜料的白色光阻所显示的第二白光的色度坐标图。

附图标号：

100：像素结构

110：红色次像素

120：绿色次像素

130：蓝色次像素

140：白色次像素

具体实施方式

图5A为本发明的一实施例的像素结构示意图，请参考图5A，本实施例的像素结构100包括一红色次像素110、一绿色次像素120、一蓝色次像素130及一白色次像素140，且红色次像素110、绿色次像素120及蓝色次像素130适于提供一色度坐标为(x₁，y₁)的第一白光W1，而白色次像素140适于提供一色度坐标为(x₂，y₂)的第二白光W2，其中(x₁，y₁)≠(x₂，y₂)，而x₂≥x₁，且y₂≤y₁。

在本实施例中，红色次像素110、绿色次像素120、蓝色次像素130及白色次像素140可为非自发光型次像素，例如液晶显示次像素。利用背光模块使像素结构100内的红色次像素110显示一色度坐标为(x_R，y_R)的红光，并使绿色次像素120与蓝色次像素130所显示的绿光与蓝光的色度坐标分别为(x_G，y_G)与(x_B，y_B)，透过液晶显示次像素产生的红、绿及蓝光的色度坐标范围分别为0.67≥x_R≥0.57，0.35≥x_G≥0.25，0.15≥x_B≥0.13，0.35≥y_R≥0.32，0.65≥y_G≥0.53，0.14≥y_B≥0.05。

上述红光(x_R，y_R)、绿光(x_G，y_G)与蓝光(x_B，y_B)经过混色后，产生的第一白光W1，其色度坐标范围为：0.31≥x₁≥0.28，且0.33≥y₁≥0.29，此一色度坐标范围的白光相较于预设色度坐标范围的白光较为偏青蓝色，而且色偏的现象会随着色彩饱和度的提高而更明显。为了改善第一白光偏青蓝色的现象，可将第二白光在一定色度坐标范围内调整其色度坐标，例如x₂≥0.29；y₂≤0.325，使第二白光较第一白光偏橘红色，透过第二白光的补偿，可将混色之后产生的白光W3修正至预设色度坐标范围。在本实施例中，第一白光与第二白光混合之后所获得的白光W3的坐标为(x₃，y₃)，而上述坐标的预设范围为0.32≥x₃≥0.29，0.33≥y₃≥0.3。

若将上述调整白平衡的方式以色度坐标表示，请参考图5B，白色次像素140提供色度坐标与第一白光(x₁，y₁)不同的第二白光(x₂，y₂)，且第二白光色度坐标范围为x₂≥0.29，y₂≤0.325。相较于偏青蓝色的第一白光，第二白光较为偏橘红色，因此在色度坐标图上x₂≥x₁，且y₂≤y₁。第一白光W1与第二白光W2混合后，其色度坐标必定介于W1(x₁，y₁)与W2(x₂，y₂)之间，因此透过第二白光W2的调校，可以减少显示影像的白光W3偏青蓝色的色偏问题，使W1与W2混合后的W3色度坐标(x₃，y₃)达到预设色度坐标范围。

为了调整第二白光W2，在本实施例中可利用在白色次像素140加上黄色色阻(color resist)的方式。当白色光阻中黄色荧光粉增加，蓝色波长所对应的穿透率下降，其穿透率与波长之间的关系如图6A所示，因此透过加上黄色荧光粉的白色次像素140所显示的第二白光，较未加上黄色荧光粉的白色次像素140所显示的第二白光来得偏黄色。请参考图6B，通过改变黄色萤光粉的成份，便可调整第二白光，补偿第一白光偏蓝的问题，使白平衡达到预设范围内。

使白色次像素140偏黄的方法，可在生产中透过加长热烤时间来达成，或是修改白色次像素140内的色阻成份，也可同时利用在生产中加长热烤时间及成份修改，使白色次像素140偏黄。

而为了修改白色次像素140色阻成份，除了采用偏黄的添加剂，包括偏黄的平整剂、粘着剂、介面活性剂、树脂(Binder)、单体(Monomer)或光启始剂(Photoiniator)之外，还可以加上黄色色阻，也可同时并用。

在另一未绘示的实施例中，像素结构100所包括的红色次像素110、绿色次像素120与蓝色次像素130可为非自发光型次像素，例如液晶显示次像素；而白色次像素140可为自发光型次像素，例如有机电激发光(OrganicElectro-Luminescence)显示次像素，利用电流使位于两电极层之间的有机物荧光体发光，使白色次像素140产生第二白光。

综上所述，本发明利用规范像素结构中红、绿与蓝色次像素混色后的第一白光色度(x₁，y₁)与白色次像素所产生的第二白光色度(x₂，y₂)间的关系，其中第一白光与第二白光色度不相等，且第二白光比第一白光偏橘红色，使其混色后显示影像的白点可达到预设的色度坐标范围。本发明像素结构简单，不需要透过调整背光模块的频谱或改变像素面积比例，可降低制造上的困难度，节省制造成本，提高工程应用的实用性。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种像素结构，其特征在于，所述像素结构包括：

一红色次像素；

一绿色次像素；

一蓝色次像素，其中所述红色次像素、所述绿色次像素与所述蓝色次像素适于提供一第一白光，且所述第一白光的色度坐标为(x₁，y₁)；以及

一白色次像素，适于提供一第二白光，且所述第二白光的色度坐标为(x₂，y₂)，其中(x₁，y₁)≠(x₂，y₂)，而x₂≥x₁，且y₂≤y₁。

2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述红色次像素、所述绿色次像素、所述蓝色次像素以及所述白色次像素为非自发光型次像素。

3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述这些非自发光型次像素包括液晶显示次像素。

4.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述红色次像素适于显示一色度坐标为(x_R，y_R)的红光，所述绿色次像素适于显示一色度坐标为(x_G，y_G)的绿光，而所述蓝色次像素适于显示一色度坐标为(x_B，y_B)的蓝光，且0.67≥x_R≥0.57，0.35≥x_G≥0.25，0.15≥x_B≥0.13，0.35≥y_R≥0.32，0.65≥y_G≥0.53，0.14≥y_B≥0.05。

5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一白光的色度坐标为(x₁，y₁)，且0.31≥x₁≥0.28，0.33≥y₁≥0.29。

6.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述红色次像素、所述绿色次像素以及所述蓝色次像素为非自发光型次像素，而所述白色次像素为自发光型次像素。

7.如权利要求6所述的像素结构，其特征在于，所述这些非自发光型次像素包括液晶显示次像素，而所述自发光型次像素包括有机电激发光显示次像素。

8.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，x₂≥0.29。

9.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，y₂≤0.325。

10.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一白光与所述第二白光混合后的色度坐标为(x₃，y₃)，且0.32≥x₃≥0.29，0.33≥y₃≥0.3。