CN1580877A - 液晶面板及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种具改善色彩浓度及亮度的液晶面板，其在具有红色、绿色、及蓝色次像素的像素中额外加入一具有半反半穿区域的次像素，藉以改善面板的效能。本发明的液晶面板包括排列成阵列的多个像素，每一像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中辅助次像素具有一半反半穿(transflective)区域。

Description

液晶面板及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，特别是涉及一种具改善色彩浓度及亮度的液晶面板。

背景技术

由于厚度薄、重量轻、及省电化的特色，液晶显示器(LCD)已广泛用于可携式个人计算机、数字相机、投影机等电子产品上。一般而言，液晶面板可区分为穿透式(transmissive type)、反射式(reflective type)、及半反半穿式(transflective type)三大类。穿透式液晶面板以一背光模块作为光源，反射式液晶面板以环境光作为光源，而半反半穿式液晶面板则利用背光模块或环境光作为光源。

请参照图1及2，其中图1绘示出传统液晶面板中一像素结构的平面示意图，而图2绘示出沿图1中2-2线的剖面示意图。液晶面板中的像素结构101包括依条列式排置的红色次像素(sub-pixel)101R、绿色次像素101G、及蓝色次像素101B。每一次像素包括一下基板100、一元件层104、一液晶层、液晶层106、一滤光片103或105或107、及一上基板102。元件层104设置于下基底100上方，其可包括栅极线、数据线、晶体管、钝态保护层、及像素电极等。此处，为简化图式，仅绘示出一平整基底。一上基底102与下基底100相对设置。滤光片103或105或107设置于上基底102上而面向下基底100，其中滤光片103、105、及107分别对应于红色次像素101R、绿色次像素101G、及蓝色次像素101B。液晶层106设置于元件层104与滤光片103、105、及107之间。

在穿透式或反射式的液晶面板中，为了符合高色浓度的需求，必须增加滤光片的厚度或是滤光片中染料(Pigment)的浓度。然而，如此一来，穿透式液晶面板的光穿透率或是反射式液晶面板的反射率会因而降低，导致面板的亮度降低。另外，在半反半穿式的液晶显示器面板中，反射模式下，光线需要经过滤光片两次，因此反射模式的色浓度会高于穿透模式，同时亮度也会降低，而增加反射区的面积可以达到增强亮度的效用，但是对于色浓度的降低并没有帮助，是无法解决色彩平衡(Colorbalance)的问题。

由于液晶显示器技术已逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)技术，因此有必要寻求其它的像素结构，以改善各类面板的色浓度及亮度，进而提高液晶面板的显示质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种液晶面板，其在具有红色、绿色、及蓝色次像素的像素中额外加入一具有半反半穿区域的次像素，藉以改善面板的效能。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器，其利用具有四个次像素的面板结构及一面板控制电路，以双重调整液晶面板，进而改善面板的色彩及提高亮度。

根据上述的目的，本发明提供一种液晶面板，其包括排列成阵列的多个像素，每一像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中辅助次像素具有一半反半穿区域、一穿透区域、及一反射区域的任一种。

辅助次像素可包括一白色滤光片、一黄色滤光片、一绿色滤光片、一白色及绿色滤光片、及一白色及黄色滤光片的任一种。

再者，红色、绿色、及蓝色次像素可具有一半反半穿区域、一穿透区域、及一反射区域的任一种。

再者，红色、绿色、蓝色、及辅助次像素可依条列(strip)式排置或依马赛克式(mosaic)排置。

又根据上述的目的，本发明提供一种液晶显示器，其包括一液晶面板，其包括：排列成阵列的多个像素、一光侦测器、一对比计算装置、一色彩控制装置、一液晶面板驱动装置。每一像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中辅助次像素具有一半反半穿区域、一穿透区域、及一反射区域的任一种。光侦测器侦测环境光的亮度以输出一侦测信号。对比计算装置依据侦测信号来计算液晶面板的对比，并输出一第一对比调整信号。色彩控制装置再依据第一对比调整信号来转换一色彩影像信号。液晶面板驱动装置则接收被转换的色彩影像信号并输出一驱动信号，以驱动液晶面板。

上述液晶显示器还包括一手动控制装置及一信号切换装置。手动控制装置输出一第二对比调整信号，而信号切换装置接收第一对比调整信号及第二对比调整信号并择一输出至色彩控制装置以转换色彩影像信号。

辅助次像素可包括一白色滤光片、一黄色滤光片、一绿色滤光片、一白色及绿色滤光片、及一白色及黄色滤光片的任一种。

再者，红色、绿色、及蓝色次像素可具有半反半穿区域、穿透区域、及反射区域的任一种。

再者，红色、绿色、蓝色、及辅助次像素可依条列式排置或依马赛克式排置。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图作详细说明。

附图说明

图1绘示出传统液晶面板中一像素结构的平面示意图。

图2绘示出沿图1中2-2线的剖面示意图。

图3绘示出根据本发明实施例的液晶面板的平面示意图。

图4A绘示出根据本发明实施例的一半反半穿式液晶显示面板的一像素平面示意图。

图4B绘示出根据本发明实施例的一反射式液晶显示面板的一像素平面示意图。

图4C绘示出根据本发明实施例的一穿透式液晶显示面板的一像素平面示意图。

图5绘示出根据本发明实施例的双色辅助次像素平面示意图。

图6A绘示出根据本发明实施例的具有穿透区域的双色辅助次像素平面示意图。

图6B绘示出根据本发明实施例的具有反射区域的双色辅助次像素平面示意图。

图7绘示出根据本发明实施例的具有马赛克式排置的液晶显示面板的一像素平面示意图。

图8绘示出根据本发明实施例的液晶显示器的方块示意图。

简单符号说明

现有

100～下基板；101～像素；101B～蓝色次像素；101G～绿色次像素；101R～红色次像素；102～上基板；103～红色滤光片；104～元件层；105～绿色滤光片；106～液晶层；107～蓝色滤光片。

本发明

10～光侦测器；11～侦测信号；12～对比计算装置；13～第一对比调整信号；14～手动控制装置；15～第二对比调整信号；16～信号切换装置；17～色彩影像信号；18～色彩控制装置；19～被转换的色彩影像信号；20～液晶面板驱动装置；21～驱动信号；200～液晶面板；201～像素；201A～辅助次像素；201B～蓝色次像素；201G～绿色次像素；  201R～红色次像素；202～穿透区域；203红色滤光片；204～反射区域；205～绿色滤光片；206～半反半穿区域；207～蓝色滤光片；209～辅助滤光片；209’～白色部；209”～黄色或绿色部。

具体实施方式

请参照图3及图4A，图3绘示出根据本发明实施例的液晶面板的平面示意图，而图4A绘示出根据本发明实施例的一半反半穿式液晶显示面板的一像素平面示意图。在图3中，液晶面板200包括多个排列成阵列的像素201。此处，为简化图式，每一像素201以一空白区块表示之。

接下来，请参照图4A，每一像素201包括一红色次像素(sub-pixel)201R、绿色次像素201G、蓝色次像素201B、及一辅助(auxiliary)次像素201A，且每一次像素依条列式排置。

在本实施例中，辅助次像素201A具有一半反半穿区域206，其由一穿透区域202及一反射区域204所构成。再者，红色次像素201R、绿色次像素201G、及蓝色次像素201B则同样具有半反半穿区域206。另外，每一次像素包括一滤光片，用以显示不同的颜色。举例而言，红色次像素201R包括一红色滤光片203、绿色次像素201G包括一绿色滤光片205、及蓝色次像素201B包括一蓝色滤光片207。另外，辅助次像素201A则包括一辅助滤光片209。此处，辅助滤光片209的穿透率需高于红色或蓝色滤光片，以有效增加像素201的亮度。举例而言，辅助滤光片209为白色(无色或透明)、黄色、及绿色的任一种滤光片。

接下来，请参照图4B，其绘示出根据本发明实施例的一反射式液晶显示面板的一像素平面示意图，且其中相同或类似于图4A中的部件使用相同的标号。反射式液晶显示面板200的一像素201包括一红色次像素201R、绿色次像素201G、蓝色次像素201B、及一辅助次像素201A，且每一次像素依条列式排置。

在图4B中，辅助次像素201A具有一半反半穿区域206，其由一穿透区域202及一反射区域204所构成。再者，红色次像素201R、绿色次像素201G、及蓝色次像素201B则具有反射区域204。另外，每一次像素包括一滤光片。举例而言，红色次像素201R包括一红色滤光片203、绿色次像素201G包括一绿色滤光片205、及蓝色次像素201B包括一蓝色滤光片207。另外，辅助次像素201A则包括一辅助滤光片209。此处，辅助滤光片209为白色(无色或透明)、黄色、及绿色的任一种滤光片。

接下来，请参照图4C，其绘示出根据本发明实施例的一穿透式液晶显示面板的一像素平面示意图，且其中相同或类似于图4A中的部件使用相同的标号。半反半穿式液晶显示面板200的一像素201包括一红色次像素201R、绿色次像素201G、蓝色次像素201B、及一辅助次像素201A，且每一次像素依条列式排置。

在图4C中，辅助次像素201A具有一半反半穿区域206，其由一穿透区域202及一反射区域204所构成。再者，红色次像素201R、绿色次像素201G、及蓝色次像素201B则具有穿透区域202。另外，每一次像素包括一滤光片。举例而言，红色次像素201R包括一红色滤光片203、绿色次像素201G包括一绿色滤光片205、及蓝色次像素201B包括一蓝色滤光片207。另外，辅助次像素201A则包括一辅助滤光片209。此处，辅助滤光片209为白色(无色或透明)、黄色、及绿色的任一种滤光片。

当制作液晶面板200时，可以藉由调整穿透区域202与反射区域204的面积比例，来调整色彩浓度与像素亮度，采用白色滤光片的用途，第一是藉由白光混色的原理来调整面板的色浓度，第二是藉由白色滤光片的高穿透率(低吸收率)来达到亮度提高的优势。采用黄色或是绿色滤光片是因为人眼在高亮度下对于绿色或是黄色的识别较为敏感，因此需要较高色彩饱和度，第二是白色滤光片、绿色滤光片与黄色滤光片的穿透率是高于蓝色与红色，因此对于亮度的提高也是有所帮助。

上述的辅助滤光片209具有单一颜色的滤光片，然而本发明并未限定于此，辅助滤光片209亦可采用双色的滤光片。请参照图5，其绘示出根据本发明实施例的双色辅助次像素平面示意图，且其中相同或类似于图4A中的部件使用相同的标号。辅助次像素201A包括一双色辅助滤光片209。在本实施例中，辅助滤光片209具有至少一白色部209’及至少一黄色或绿色部209”。举例而言，在具有半反半穿区域206的辅助次像素201A的穿透区域202具有一白色部209’及一黄色或绿色部209”，而在反射区域204同样具有一白色部209’及一黄色或绿色部209”。因此，穿透式、反射式、及半反半穿式液晶显示面板200均可利用双色辅助次像素209来增加亮度及改善色浓度。采用双色滤光片，是藉由双色滤光片的白光混色来调整面板的色浓度，而双色滤光片另一部份的绿色或是黄色则是补绿色或是黄色的色彩饱和度，需注意的是上述双色辅助次像素209中，穿透区域202及反射区域204各具有一白色部209’及一黄色或绿色部209”。然而，穿透区域202及反射区域204可各自具有多个白色部209’及多个黄色或绿色部209”。

上述的双色辅助次像素201A具有半反半穿区域206，然而本发明并未限定于此，双色辅助次像素201A也可具有穿透区域202或是反射区域204。请参照图6A及6B，其分别绘示出根据本发明实施例的具有穿透区域及反射区域的双色辅助次像素平面示意图，且其中相同或类似于图5中的部件使用相同的标号。在图6A中，具有穿透区域202的辅助次像素201A包括一双色滤光片209，其具有一白色部209’及一黄色或绿色部209”。同样地，双色滤光片209亦可具有多个白色部209’及多个黄色或绿色部209”。

再者，在图6B中，具有反射区域204的辅助次像素201A包括一双色滤光片209，其具有一白色部209’及一黄色或绿色部209”。同样地，双色滤光片209也可具有多个白色部209’及多个黄色或绿色部209”。

上述实施例中，液晶面板200的像素201中的次像素201R、201G、201B、及201A依条列式排置，然而，本发明并未限定于此，这些次像素201R、201G、201B、及201A也可依马赛克式(mosaic)排置，如图7所示。此处，为简化图式，每一次像素系以一空白区块表示之。

接下来，请参照图8，其绘示出根据本发明实施例的液晶显示器的方块示意图。液晶显示器包括一液晶面板200、一光侦测器10、一对比计算装置12、一手动控制装置14、一信号切换装置16、一色彩控制装置18、及一液晶面板驱动装置20。液晶面板200包括排列成阵列之多个像素201，如图3所示。每一像素201包括一红色次像素201R、一绿色次像素201G、一蓝色次像素201B、及一辅助次像素201A，其中辅助次像素201A具有一半反半穿区域206，如图4A、4B、及4C所示。

辅助次像素201A包括一辅助滤光片209。此处，辅助滤光片209可为白色(无色或透明)、黄色、及绿色的任一种滤光片或是双色滤光片(如图5所示)。举例而言，双色滤光片可为白色及绿色滤光片及白色及黄色滤光片的任一种。另外，包括双色辅助滤光片209的辅助次像素201A可具有穿透区域202(如图6A所示)或是具有反射区域204(如图6B所示)。再者，次像素201R、201G、201B、及201A可依条列式排置(如图4A、4B、或4C所示)或是依马赛克排置(如图7所示)。

由于环境光的亮度较高时液晶面板200的对比会降低，导致肉眼不易或无法清楚地辨识影像。因此，在本实施例中，液晶显示器藉由光侦测器10来侦测环境光的亮度，以输出一侦测信号11。对比计算装置12在接收侦测信号11之后，将其转换成一亮度值。接着再依据亮度值来计算液晶面板200的对比，并输出一第一对比调整信号13。色彩控制装置18依据第一对比调整信号13来转换一输入至色彩控制装置18的色彩影像信号17。液晶面板驱动装置20接收被转换的色彩影像信号19并输出一驱动信号21来驱动液晶面板200，藉以自动调整液晶面板200中液晶分子倾斜角度。另外，信号切换装置16可选择性地耦接于对比计算装置12与手动控制装置14之间，其中手动控制装置14用以输出一第二对比调整信号15，且信号切换装置16系用以接收第一对比调整信号13及第二对比调整信号15并择一输出至色彩控制装置18以转换色彩影像信号17。此处，信号切换装置16只有在未接收到第二对比调整信号15时，才输出所接收到的第一对比调整信号13至色彩控制装置18。如此一来，根据本发明的液晶显示器，可藉由自动或手动来进行面板对比调整。再者，可藉由具有四个次像素的像素结构来双重调整液晶面板，进而改善面板的色彩及提高亮度。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1、一种液晶面板，包括：

排列成阵列的多个像素，每一所述像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中该辅助次像素具有一半反半穿区域。

2、如权利要求1所述的液晶面板，其中该辅助次像素还包括白色、黄色、绿色、白色及绿色、以及白色及黄色滤光片的任一种。

3、一种液晶面板，包括：

排列成阵列的多个像素，每一所述像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中该辅助次像素具有一穿透区域及一反射区域的任一种且包括一双色滤光片。

4、如权利要求3所述的液晶面板，其中该双色滤光片是一白色及绿色滤光片及白色及黄色滤光片的任一种。

5、一种液晶显示器，包括：

一液晶面板，其包括：

排列成阵列的多个像素，每一所述像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中该辅助次像素具有一半反半穿区域；

一光侦测器，侦测环境光的亮度以输出一侦测信号；

一对比计算装置，依据该侦测信号来计算该液晶面板的对比，并输出一第一对比调整信号；

一色彩控制装置，依据该第一对比调整信号来转换一色彩影像信号；以及

一液晶面板驱动装置，接收该被转换的色彩影像信号并输出一驱动信号，以驱动该液晶面板。

6、如权利要求5所述的液晶显示器，还包括：

一手动控制装置，用以输出一第二对比调整信号；以及

一信号切换装置，接收该第一对比调整信号及该第二对比调整信号并择一输出至该色彩控制装置以转换该色彩影像信号。

7、如权利要求5所述的液晶显示器，其中该辅助次像素还包括白色、黄色、绿色、白色及绿色、以及白色及黄色滤光片的任一种。

8、一种液晶显示器，包括：

一液晶面板，其包括：

排列成阵列的多个像素，每一所述像素包括一红色次像素、一绿色次像素、一蓝色次像素、及一辅助次像素，其中该辅助次像素一穿透区域或一反射区域且包括一双色滤光片；

一光侦测器，侦测环境光的亮度以输出一侦测信号；

一对比计算装置，依据该侦测信号来计算该液晶面板的对比，并输出一第一对比调整信号；

一色彩控制装置，依据该第一对比调整信号来转换一色彩影像信号；以及

一液晶面板驱动装置，接收该被转换的色彩影像信号并输出一驱动信号，以驱动该液晶面板。

9、如权利要求8所述的液晶显示器，还包括：

一手动控制装置，用以输出一第二对比调整信号；以及

一信号切换装置，接收该第一对比调整信号及该第二对比调整信号并择一输出至该色彩控制装置以转换该色彩影像信号。

10、如权利要求8所述的液晶显示器，其中该双色滤光片是一白色及绿色滤光片及白色及黄色滤光片的任一种。

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