CN103578447A

CN103578447A - 像素结构

Info

Publication number: CN103578447A
Application number: CN201310418845.8A
Authority: CN
Inventors: 杨玄菱; 范姜士权
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: TWI505255B; TW201505018A; CN103578447B

Abstract

本发明有关于一种像素结构，其包括显示第一色彩的第一子像素结构、显示第二色彩的第二子像素结构、显示第三色彩的第三子像素结构以及显示第三色彩的第四子像素结构。在第一显示模式下，第三子像素结构与第四子像素结构仅有一者被开启。在第二显示模式下，第三子像素结构与第四子像素结构两者都被开启。第一色彩预定显示的灰阶为L1，第二色彩预定显示的灰阶为L2，第三色彩预定显示的灰阶为L3，而像素结构的总灰阶数为L0。当L1、L2、L3符合下列关系式(1)则以第二显示模式进行显示：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0 (1)。

Description

像素结构

技术领域

本发明是有关于一种像素结构。

背景技术

随着显示技术的演进，具有高画质、空间利用率佳、无辐射等特性的平面显示器(Flat Panel Display,FPD)已成为显示器的主流。在平面显示器的普及下，消费者除了轻、薄、短、小的诉求之外，更期望平面显示器所显示出的影像的色彩接近实物真实的色彩，也就是达到所谓的高色彩重现性(colorreproduction)。为了满足消费者的需求，业者纷纷投入高色彩重现技术的研究与开发。

现有的高色彩重现技术通常藉由置换平面显示器的背光源以及彩色滤光膜去实现高色彩重现性。举例而言，通过选用色饱和度(color saturation，以下简称饱和度)高的彩色滤光膜，可提升平面显示器的色域，进而使平面显示器能够显示出接近实物真实的色彩。然而，高饱和度的彩色滤光膜的光穿透率相对低，因此，若欲在高饱和度下维持显示画面一定的亮度，则势必造成背光源功耗的增加。随着环保意识的崛起及节能减碳的诉求，平面显示器的功耗势必会被要求进一步地降低。是以，如何兼顾到饱和度以及光穿透率，实为研发人员亟欲解决的议题之一。

发明内容

本发明提供一种像素结构，其能够提供好的饱和度以及光穿透率。

本发明的一种像素结构，其包括显示第一色彩的第一子像素结构、显示第二色彩的第二子像素结构、显示具有第一饱和度的第三色彩的第三子像素结构以及显示具有第二饱和度的第三色彩的第四子像素结构，其中第一饱和度不同于第二饱和度。第一子像素结构、第二子像素结构、第三子像素结构以及第四子像素结构彼此并列。在第一显示模式下，第三子像素结构与第四子像素结构仅有一者被开启，而在第二显示模式下，第三子像素结构与第四子像素结构两者都被开启，其中第一色彩预定显示的灰阶为L1，第二色彩预定显示的灰阶为L2，第三色彩预定显示的灰阶为L3，而像素结构的总灰阶数为L0时，L1、L2、L3符合下列关系式(1)则以第二显示模式进行显示：

│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0 (1)。

在本发明的一实施例中，上述的第三子像素结构的面积与第四子像素结构的面积总和等于第一子像素结构的面积或是第二子像素结构的面积。

在本发明的一实施例中，上述的第三子像素结构与第四子像素结构分别独立驱动。

在本发明的一实施例中，上述的第一色彩、第二色彩以及第三色彩分别为红色、蓝色与绿色。

在本发明的一实施例中，上述的第一饱和度大于第二饱和度。

在本发明的一实施例中，上述在相同显示灰阶下，第三子像素结构的穿透率低于第四子像素结构的穿透率。

在本发明的一实施例中，上述的第三子像素结构的面积为第四子像素结构的面积的40%至60%。

在本发明的一实施例中，上述的L1、L2、L3不符合关系式(1)时，像素结构以第一显示模式与第二显示模式其中一者进行显示。

在本发明的一实施例中，上述的第一显示模式为开启第三子像素结构并且关闭第四子像素结构。

在本发明的一实施例中，上述的第一子像素结构、第二子像素结构、第三子像素结构与第四子像素结构分别具有第一彩色滤光图案、第二彩色滤光图案、第三彩色滤光图案以及第四彩色滤光图案。

本发明的一种像素结构的显示方法，其包括以下步骤。首先，以上述的像素结构进行初始显示模式，其中初始显示模式为第一显示模式与第二显示模式其中一者。其次，读取像素结构的第一色彩、第二色彩以及第三色彩预定显示的灰阶，其中第一色彩预定显示的灰阶为L1，第二色彩预定显示的灰阶为L2，第三色彩预定显示的灰阶为L3，而像素结构的总灰阶数为L0。接着，计算L1、L2、L3的平均值Ave(L1,L2,L3)。再计算L1、L2、L3分别与平均值Ave(L1,L2,L3)的差值：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3。然后，判定L1、L2、L3是否符合关系式(1)：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0。若L1、L2、L3符合关系式(1)则以第二显示模式进行显示，若L1、L2、L3不符合关系式(1)则继续以初始显示模式进行显示。

在本发明的一实施例中，上述的初始显示模式为第一显示模式，且判定L1、L2、L3不符合关系式(1)，则继续以第一显示模式进行显示。

在本发明的一实施例中，上述的初始显示模式为第二显示模式，且判定L1、L2、L3不符合关系式(1)，则继续以第二显示模式进行显示。

基于上述，本发明的像素结构包括显示相同的第三色彩但不同饱和度的第三子像素结构以及第四子像素结构。通过同时开启第三子像素结构及第四子像素结构，可藉由饱和度相对低但光穿透率相对高的子像素结构去补偿像素结构整体的光穿透率或是藉由饱和度相对高但光穿透率相对低的子像素结构去补偿像素结构整体的显示色彩，进而使像素结构能够提供所需的饱和度以及光穿透率。

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是依照本发明的一实施例的一种像素结构的上视示意图。

图2是依照本发明的一实施例的一种判别像素结构的显示模式的流程图。

其中，附图标记：

10：像素结构

12：第一子像素结构

14：第二子像素结构

16：第三子像素结构

18：第四子像素结构

D1：方向

S50、S100、S200、S300、S400、S500A：步骤

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种像素结构的上视示意图。请参照图1，本实施例的像素结构10包括第一子像素结构12、第二子像素结构14、第三子像素结构16以及第四子像素结构18，其中第一子像素结构12、第二子像素结构14、第三子像素结构16以及第四子像素结构18彼此并列。在实际应用中，应用本实施例的像素结构10的显示器可能包括多个像素结构10，且这些像素结构10例如是以阵列的方式排列，以使应用此像素结构10的显示器达成面的显示，并且像素结构10可进一步地包括主动元件以及显示元件。所述显示器例如可以是液晶显示器、电湿润显示器、电泳显示器或是其他显示器。

具体地，本实施例的第一子像素结构12与第二子像素结构14例如分别具有矩形轮廓，其长边沿方向D1延伸。同时，第三子像素结构16以及第四子像素结构18位于第一子像素结构12与第二子像素结构14之间，并且两者沿方向D1排列，但本发明不限于此。第一子像素结构12、第二子像素结构14、第三子像素结构16以及第四子像素结构18的排列方式可视设计需求而改变。

第一子像素结构12适于显示第一色彩，第二子像素结构14适于显示第二色彩，第三子像素结构16适于显示第三色彩，而第四子像素结构18也适于显示第三色彩，其中第三子像素结构16显示的第三色彩具有第一饱和度，而第四子像素结构18显示的第三色彩具有第二饱和度，且第一饱和度不同于第二饱和度。换言之，本实施例的第三子像素结构16以及第四子像素结构18显示相同的色彩(第三色彩)但具有不同的饱和度。

具体地，本实施例的第一子像素结构12、第二子像素结构14、第三子像素结构16与第四子像素结构18例如分别具有第一彩色滤光图案(未绘示)、第二彩色滤光图案(未绘示)、第三彩色滤光图案(未绘示)以及第四彩色滤光图案(未绘示)。换言之，本实施例的像素结构10例如是通过彩色滤光图案的设置来实现全彩化。因此，像素结构10可以应用于适于通过彩色滤光图案来实现全彩化的显示器。

在本实施例中，第一饱和度例如是大于第二饱和度。一般来说，以彩色滤光图案来实现全彩化效果时，彩色滤光图案中的颜料或是染料的浓度会决定子像素结构所显示的色饱和度与光穿透率。在第三子像素结构16以及第四子像素结构18具有相同的面积下，如果第一饱和度大于第二饱和度，则第三子像素结构16的穿透率会低于第四子像素结构18的光穿透率。

在这样的设计下，当第三子像素结构16开启而第四子像素结构18不开启时，显示画面所呈现的显示色彩可以呈现较高的饱和度。当第四子像素结构18开启而第三子像素结构16不开启时，显示画面可以呈现较高的光穿透率。另外，当第三子像素结构16以及第四子像素结构18皆开启时，光穿透率相对高的第四子像素结构18能够补偿光穿透率相对低的第三子像素结构16的光穿透率，且饱和度相对高的第三子像素结构16亦能够补偿饱和度相对低的第四子像素结构18的色饱和度。因此，像素结构10在第三色彩的显示效果上可以藉由多种显示模式来提供多种显示效果。如此一来，像素结构10可以根据显示画面的需求提供理想的饱和度以及光穿透率。

另外，本实施例的第三子像素结构16的面积与第四子像素结构18的面积总和等于第一子像素结构12的面积或是第二子像素结构14的面积。也就是说，本实施例显示不同颜色的子像素结构大约各占像素结构10的总面积的三分之一。在本实施例中，显示第三色彩的第三子像素结构16的面积例如是相同于第四子像素结构18的面积，亦即是第三子像素结构16及第四子像素结构18各占像素结构10的总面积的六分之一，但本发明不限于此。所属技术领域中具有通常知识者可视其设计需求而对各子像素的面积进行设计。在其他实施例中，第三子像素结构16的面积占第三子像素结构16与第四子像素结构18的总面积的比例为40%至60%。

在本实施例中，第三子像素结构16与第四子像素结构18可以分别独立驱动。因此，本实施例的像素结构10例如可进行至少两种显示模式。在第一显示模式下，第三子像素结构16与第四子像素结构18仅有一者被开启。在第二显示模式下，第三子像素结构16与第四子像素结构18都会被开启。此时，第三子像素结构16与第四子像素结构18可以分别被提供相同或不同的驱动讯号。

在实际的应用中，显示器可视显示的内容而选取以第一显示模式或第二显示模式进行显示。举例而言，在观赏电影时，对色彩饱和度要求较高，可设定开启饱和度较高的子像素结构(第三子像素结构16与第四子像素结构18其中的一者)进行显示。在上网时，对色彩饱和度要求较低，可设定开启饱和度较低的子像素结构(第三子像素结构16与第四子像素结构18其中的另一者)进行显示。

除了依据不同的显示需求选择显示模式外，像素结构10的显示方法还可以针对欲显示的画面的特性在显示过程中切换显示模式以获得较有效率的显示方法。图2是依照本发明的一实施例的一种判别与切换像素结构的显示模式的流程图。请参照图2，首先，进行初始显示模式，其中初始显示模式为第一显示模式与第二显示模式其中一者(步骤S50)。其次，读取各色彩预定显示的灰阶，其中第一色彩预定显示的灰阶为L1，第二色彩预定显示的灰阶为L2，第三色彩预定显示的灰阶为L3，而像素结构可显示的总灰阶数为L0(步骤S100)。接着，计算L1、L2、L3的平均值Ave(L1,L2,L3)(步骤S200)。再计算L1、L2、L3分别与平均值Ave(L1,L2,L3)的差值：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3(步骤S300)。然后，判定L1、L2、L3是否符合关系式(1)：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0(步骤S400)。若L1、L2、L3符合关系式(1)则以第二显示模式进行显示(步骤S500A)，也就是说，无论显示器的初始显示模式为何(第一显示模式或第二显示模式)，当L1、L2、L3符合关系式(1)时，随即切换至第二显示模式进行显示。而若L1、L2、L3不符合关系式(1)则继续以初始显示模式(即第一显示模式与第二显示模式其中一者)进行显示。

进一步而言，若初始显示模式为第一显示模式，且在步骤S400判定为否，则在步骤S400后继续以第一显示模式进行显示。另一方面，若初始显示模式为第二显示模式，且在步骤S400判定为否，则在步骤S400后继续以第二显示模式进行显示。也就是说，当L1、L2、L3不符合关系式(1)时，则显示器维持初始显示模式，而不用在第一显示模式与第二显示模式之间进行切换。

从上述关系式(1)可知，本实施例选定切换至第二显示模式的条件是预定显示的色彩非特定色彩时，其例如为白色、灰色或是黑色等。由于这样的色彩本身彩度相对低，本实施例通过使显示这些色彩的像素结构10以第二显示模式进行显示，可在不影响色彩表现下提升光穿透率。然而，无论原本是以第一显示模式或第二显示模式进行显示，只要当各色彩预定显示的灰阶符合关系式(1)，则像素结构10可以切换至第二显示模式进行显示，以在不影响色彩表现下提升光穿透率而获得高效率的显示方法。

实际上，第一显示模式可以进一步区分为两种子显示模式，第一显示模式的第一子模式为开启第三子像素结构并且关闭第四子像素结构，而第一显示模式的第二子模式为关闭第三子像素结构并且开启第四子像素结构。以下为了描述的方便，第一显示模式的第一子模式亦被称为第一A显示模式，而第一显示模式的第二子模式亦被称为第一B显示模式。

在第三子像素结构16显示的第三色彩具有第一饱和度，而第四子像素结构18显示的第三色彩具有第二饱和度，且第一饱和度大于第二饱和度时，上述各种显示模式将呈现不同的显示效果。举例而言，在第一A显示模式下，由于第三子像素结构16与第四子像素结构18中仅有饱和度较大的第三子像素结构16被开启，可以获得色饱和度较高的画面。在第一B显示模式下，由于第三子像素结构16与第四子像素结构18中仅有饱和度较小的第四子像素结构18被开启，会获得色饱和度较低不过光穿透率较高的画面。在第二显示模式下，第三子像素结构16与第四子像素结构18都会被开启而可以获得色饱和度与光穿透率都不至于过低的画面。

在现有技术中，当显示信息与显示器的色域(色彩规范)不同时，容易发生显示画面色度异常饱和或是失真的现象。特别是，不同的色彩规范所定义的绿色色坐标差异甚大，因此色度异常饱和或是失真的现象特别容易发生在绿色画面。在本实施例中，第一色彩、第二色彩以及第三色彩例如分别设定为红色、蓝色与绿色。由于本实施例的第三子像素结构16以及第四子像素结构18能够显示不同饱和度的绿色，本实施例可通过开启第三子像素结构16以及第四子像素结构18其中至少一者，以因应不同的色彩规范来显示所需要的绿色，进而改善色度异常饱和或是失真的现象。也就是说，应用本实施例的像素结构10的显示器可以根据不同色彩规范以不同显示模式进行显示而显示理想的画面。

以下将以表一说明子像素结构的色彩既定的条件下，改变第三子像素结构与第四子像素结构的面积比时，像素结构在不同显示模式下的显示效果。

表一

在表一中，“面积比”是指第三子像素结构16与第四子像素结构18的面积比。在此，第三子像素结构16的面积与第四子像素结构18的面积总和例如等于第一子像素结构12的面积或第二子像素结构14的面积。再者，上述的绿色、白色色坐标是像素结构10所显示的颜色在CIE1931色彩空间下的色坐标。在此，绿色色坐标是第一子像素结构12与第二子像素结构14皆未开启时像素结构所显示的绿色的色坐标。由绿色色坐标数据栏可知，第三子像素结构16所显示的绿色的第一饱和度小于第四子像素结构18所显示绿色的第二饱和度。此外，白色色坐标是第一子像素结构12与第二子像素结构14皆开启时像素结构10所显示的白色的色坐标。并且，上述的“光穿透率”是指像素结构10根据上述条件显示白色时整体的光穿透率。上述的“饱和度”为根据美国国家电视系统委员会(National Television System Committee,NTSC)所订定的饱和度。

从表一可知，在第三子像素结构16与第四子像素结构18的面积比为40:60至60:40的实验例中，以第二模式进行显示时，像素结构10整体的光穿透率可高于面积比为0:100(即像素结构10仅设置高饱和度的子像素结构去显示绿光)的像素结构的光穿透率。并且，以第二模式进行显示时，像素结构10整体的饱和度可高于面积比为100:0(即像素结构仅设置低饱和度的子像素结构去显示绿光)的像素结构整体的饱和度。因此，像素结构10可以根据不同的饱和度以及光穿透率的需求进行显示。然而，上述将第三色彩定义为绿色的手段仅是举例说明之用，本实施例并不用以限定第三色彩。所属技术领域具有通常知识者可依其设计需求去选定第三色彩。

综上所述，本发明的像素结构包括显示相同的第三色彩但不同饱和度的第三子像素结构以及第四子像素结构。通过开启第三子像素结构及第四子像素结构，可藉由饱和度相对低但光穿透率相对高的子像素结构去补偿像素结构整体的光穿透率，进而使像素结构能够兼具好的饱和度以及光穿透率。

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，任何所属技术领域中具有通常知识者，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视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种像素结构，其特征在于，包括：

一第一子像素结构，显示一第一色彩；

一第二子像素结构，显示一第二色彩；

一第三子像素结构，显示一第三色彩，且该第三子像素结构显示的该第三色彩具有一第一饱和度；以及

一第四子像素结构，显示该第三色彩，且该第四子像素结构显示的该第三色彩具有一第二饱和度，而该第一饱和度不同于该第二饱和度，该第一子像素结构、该第二子像素结构、该第三子像素结构以及该第四子像素结构彼此并列，在一第一显示模式下，该第三子像素结构与该第四子像素结构仅有一者被开启，而在一第二显示模式下，该第三子像素结构与该第四子像素结构两者都被开启，其中该第一色彩预定显示的灰阶为L1，该第二色彩预定显示的灰阶为L2，该第三色彩预定显示的灰阶为L3，而该像素结构的总灰阶数为L0时，L1、L2、L3符合下列关系式(1)则以该第二显示模式进行显示：

│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0 (1)。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第三子像素结构的面积与该第四子像素结构的面积总和等于该第一子像素结构的面积或是该第二子像素结构的面积。

3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第三子像素结构与该第四子像素结构分别独立驱动。

4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第一色彩、该第二色彩以及该第三色彩分别为红色、蓝色与绿色。

5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第一饱和度大于该第二饱和度。

6.根据权利要求5所述的像素结构，其特征在于，在相同显示灰阶下，该第三子像素结构的穿透率低于该第四子像素结构的穿透率。

7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第三子像素结构的面积占该第三子像素结构与该第四子像素结构的总面积的比例为40%至60%。

8.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，L1、L2、L3不符合关系式(1)时，该像素结构以该第一显示模式与该第二显示模式其中一者进行显示。

9.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第一显示模式为开启该第三子像素结构并且关闭该第四子像素结构。

10.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第一子像素结构、该第二子像素结构、该第三子像素结构与该第四子像素结构分别具有一第一彩色滤光图案、一第二彩色滤光图案、一第三彩色滤光图案以及一第四彩色滤光图案。

11.一种像素结构的显示方法，其特征在于，包括：

以一根据权利要求1所述的像素结构进行一初始显示模式，其中该初始显示模式为该第一显示模式与该第二显示模式其中一者；

读取该像素结构的该第一色彩、该第二色彩以及该第三色彩预定显示的灰阶，其中该第一色彩预定显示的灰阶为L1，该第二色彩预定显示的灰阶为L2，该第三色彩预定显示的灰阶为L3，而该像素结构的总灰阶数为L0；

计算L1、L2、L3的平均值Ave(L1,L2,L3)；

计算L1、L2、L3分别与平均值Ave(L1,L2,L3)的差值：│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3；以及

判定L1、L2、L3是否符合关系式(1)：

│Li-Ave(L1,L2,L3)│_i=1～3≤5%×L0；若L1、L2、L3符合关系式(1)则以该第二显示模式进行显示，若L1、L2、L3不符合关系式(1)则继续以该初始显示模式进行显示。

12.根据权利要求11所述的像素结构，其特征在于，该初始显示模式为该第一显示模式，且判定L1、L2、L3不符合关系式(1)，则继续以该第一显示模式进行显示。

13.根据权利要求11所述的像素结构，其特征在于，该初始显示模式为该第二显示模式，且判定L1、L2、L3不符合关系式(1)，则继续以该第二显示模式进行显示。