TWI404026B - Color adjustment liquid crystal display device and its adjustment method - Google Patents

Description

色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法

本發明係有關於一種調整電路與調整方法，特別是有關於一種色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法。

按，現今科技蓬勃發展，資訊商品種類推陳出新，滿足了大眾不同的需求。由於液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)具有輕薄短小、低輻射劑量與低耗電量等優點，而傳統顯示裝置具有體積大、高耗電量與高輻射劑量，因此，現今市面上的顯示裝置漸漸將由液晶顯示裝置取代傳統顯示裝置，也因此液晶顯示裝置成為目前顯示裝置市場的主流。現今為了使液晶顯示裝置達到大型化、彩色化以及薄型、輕量、低電功率損失的幾項大特點，在液晶顯示裝置的設計上就必須開發出高性能的光源。

由於液晶顯示裝置自身不會發光，因此在外光狀態不好的場所，就必須使用照明的方式來發光。例如，手錶的液晶顯示裝置使用簡單的小燈泡作為照明；汽車電錶或OA終端機等所使用的液晶顯示裝置也是由後方的照明光源發光，才能得到鮮明的顯示。這些在背面使用薄型光源稱為背光(Back Light)。傳統的液晶顯示裝置係利用彩色濾光片過濾光源，使單一畫素同時顯示三原色之成分，以顯示出該畫素之色彩。此種具彩色濾光片之液晶顯示裝置之一個畫素係由三個子畫素組合而成，以分別對應至彩色濾光片之紅、綠及藍色濾光片。人眼接收光源通過彩色濾光片後所顯示出的紅、綠及藍光，即能將之混合而感受到該畫素的色彩，但彩色濾光片會影響液晶顯示裝置整體的光穿透率，以及彩色濾光片亦影響液晶顯示裝置之單一畫素的顯示點(dot)尺寸大小，導致液晶顯示裝置的解析度受到彩色濾光片的限制。

為了改善上述解析度與光穿透率等問題，現今遂發展出一種色序式(Color Sequential)液晶顯示裝置。色序式液晶顯示裝置係依次顯現出 一個畫素的三個原色成分而呈現出色彩。此種色序式液晶顯示裝置之每個畫素藉由三個發光源，分別發出紅、綠及藍光以作為背光源。在一圖框時間中，此畫素依據顯示資料，並分別對應開啟紅、綠及藍光。利用人眼的視覺暫留，人即可辨識出此畫素的色彩。因此，色序式液晶顯示裝置不需設置彩色濾光片，且因此種色序式液晶顯示裝置之每個畫素的尺寸小於具彩色濾光片之液晶顯示裝置的每個畫素，所以色序式液晶顯示裝置可降低成本，且可提高解析度。

習用之色序式液晶顯示裝置只有利用紅R、綠G、藍B三原色的發光單元做為背光源，例如：發光二極體(LED)，以藉由三原色背光源構成單一畫素所能顯示之顏色，但三原色背光源一般只能組成8種基本顏色而已，因此單一畫素上僅能顯示8種基本顏色，所以習用之色序式液晶顯示裝置於色彩之使用上明顯單調，且習用之色序式液晶顯示裝置透過使用色序法而顯示影像時，影像之亮度明顯不足，如此即會降低色序式液晶顯示裝置顯示彩色影像的品質。

因此，如何針對上述問題而提出一種色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法，可改善傳統色序式液晶顯示裝置之顯示色彩單調的缺點，以可解決上述之問題。

本發明之目的之一，在於提供一種色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法，其藉由產生至少一調色背光源於原色背光源之後，以可調整色序式液晶顯示裝置所顯示之色彩，而可提高色序式液晶顯示裝置所能顯示之色彩的種類，且可提高顯示亮度。

本發明為一種色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法，其中該調整電路包含一光源驅動電路與一顯示驅動電路，該光源驅動電路產生複數驅動訊號，該顯示驅動電路產生一顯示驅動訊號，該些驅動訊號係用以控制該色序式液晶顯示裝置產生複數原色背光源與至少一調色背光源，該 色序式液晶顯示裝置依據該顯示驅動訊號、該些原色背光源與該調色背光源顯示一圖框，本發明之方法係藉由產生該調色背光源於該些原色背光源之其中之一後，以藉由該調色背光源進行調色，進而調整該圖框之色彩與亮度。此外，光源驅動電路更可依據每一圖框所顯示之色彩調整該色序式液晶顯示裝置產生該調色背光源之時間，而調整該圖框所顯現之色彩，進一步提高顯示影像的色彩品質。

茲為使 貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第一圖，係本發明之一較佳實施例之方塊圖。本發明之調整電路所應用之色序式液晶顯示裝置可為一扭曲向列型液晶顯示裝置(Twisted Nematic LCD，TN LCD)或一超扭曲向列型液晶顯示裝置(Super Twisted Nematic LCD，STN LCD)，但不侷限本發明僅應用於扭曲向列型液晶顯示裝置、超扭曲向列型液晶顯示裝置，亦可運用於其他類型之液晶顯示器，例如：薄膜電晶體式液晶顯示裝置(Thin－Film Transistor LCD，TFT LCD)。如圖所示，本發明之調整電路包含一光源驅動電路10與一顯示驅動電路，顯示驅動電路包含一資料驅動電路12與一掃描驅動電路14。色序式液晶顯示裝置包含有一顯示面板20，而顯示面板20更包括一背光源模組22與一顯示模組24。光源驅動電路10用以產生複數驅動訊號，並傳送該些驅動訊號至顯示面板20之背光源模組22，以控制背光源模組22依序產生複數原色背光源與至少一調色背光源，該些原色背光源包含紅色背光源、綠色背光源與藍色背光源，該調色背光源之一較佳實施例為白色背光源，本實施例之調色背光源可透過該些原色背光源所混色而成，但本發明之調色背光源並不侷限於以混色方式產生，亦可直接以一單一光源做為調色背光源，例如：白光發光二極體。

承接上述，顯示驅動電路用於產生一顯示驅動訊號，其包含有一資料 訊號與一掃描訊號。顯示驅動電路之資料驅動電路12用以產生資料訊號，並傳送資料訊號至顯示面板20之顯示模組24，資料訊號包含複數資料脈波。顯示驅動電路之掃描驅動電路14用以產生掃描訊號，並傳送該掃描訊至顯示面板20之顯示模組24。基於上述，色序式液晶顯示裝置之顯示面板20係依據顯示驅動訊號和配合背光源模組22依序產生之該些原色背光源與調色背光源而顯示一圖框。本發明之光源驅動電路10更可依據不同圖框之色彩而調整背光源模組22產生調色背光源之時間，以調整顯示模組24產生之色彩。

復參閱第一圖，本發明之色序式液晶顯示裝置之調整電路更包括一時序控制電路16，其依據色序式液晶顯示裝置所要顯示之影像而產生一時序訊號，並傳送時序訊號至光源驅動電路10與顯示驅動電路之資料驅動電路12與掃描驅動電路14，光源驅動電路10、資料驅動電路12與掃描驅動電路14接收時序訊號後，而分別依據時序訊號產生該些驅動訊號、資料訊號與掃描訊號，以驅使顯示面板20顯示圖框。此外，時序控制電路16、資料驅動電路12與掃描驅動電路14係可整合為一控制晶片，以節省調整電路所佔用的面積，進而節省成本。更進一步，光源驅動電路10亦可整合於控制晶片內。

請一併參閱第二A圖與第二B圖，其為本發明之一實施例之像素示意圖與時序圖。以下係配合圖示說明本發明之調色方法。如圖所示，COM1為本實施例之掃描驅動電路14所產生之掃描訊號，SEG1、SEG2、SEG3為本實施例之資料驅動電路12所產生之第一資料訊號、第二資料訊號與第三資料訊號。本實施例之顯示模組24依據掃描訊號COM1與該些資料訊號SEG1、SEG2、SEG3控制對應之畫素30，掃描訊號COM1並未有準位變化而為一固定準位之直流訊號，第一資料訊號SEG1、第二資料訊號SEG2與第三資料訊號SEG3分別包含複數資料脈波40。如此顯示模組24即依據上述之該些資料脈波40的準位變化控制對應畫素30之液晶的轉動角度。

承接上述，LEDR為光源驅動電路10驅使背光源模組22產生紅色背光 源的驅動訊號，LEDG為光源驅動電路10驅使背光源模組22產生綠色背光源的驅動訊號，LEDB為光源驅動電路10驅使背光源模組22產生藍色背光源的驅動訊號，該些驅動訊號包含複數驅動脈波50。所以驅動訊號LEDR、LEDG、LEDB之該些驅動脈波50的準位為高準位時，則分別表示背光源模組22產生三原色背光源，也就是紅色背光源、綠色背光源與藍色背光源。本實施例之調色背光源為白色背光源，並產生於每一原色背光源之後，由於本實施例之調色背光源為白色背光源，所以本實施例之光源驅動電路10利用三原色背光源的驅動訊號LEDR、LEDG、LEDB皆為高準位，以做為產生調色背光源所對應之驅動訊號。本發明藉由在每一原色背光源之後增加調色背光源，以可分別調整三原色背光源之灰階值，所以可增加顯示模組24顯示色彩之種類，並可增加顯示模組24之顯示亮度。

此外，光源驅動電路10可依據圖框之色彩調整對應於調色背光源之驅動訊號的驅動脈波的脈波寬度，以改變色彩之灰階變化，例如：對應調色背光源之驅動訊號的脈波寬度可分為8等分，即光源驅動電路10可調整驅動訊號LEDR、LEDG、LEDB之驅動脈波50的脈波寬度為8種不同寬度，所以調色背光源會有8種不同之灰階變化。紅色背光源與白色調色背光源之組合有紅＋0/8白、紅＋1/8白、紅＋2/8白、紅＋3/8白、紅＋4/8白、紅＋5/8白、紅＋6/8白、紅＋7/8白、紅＋8/8白。綠色背光源與白色調色背光源之組合有綠＋0/8白、綠＋1/8白、綠＋2/8白、綠＋3/8白、綠＋4/8白、綠＋5/8白、綠＋6/8白、綠＋7/8白、綠＋8/8白。藍色背光源與白色調色背光源之組合有藍＋0/8白、藍＋1/8白、藍＋2/8白、藍＋3/8白、藍＋4/8白、藍＋5/8白、藍＋6/8白、藍＋7/8白、藍＋8/8白。

由上述說明可知，本發明藉由調整調色背光源之灰階，可大幅提高單一畫素30之色彩變化。由於上述每一原色背光源皆有9種色彩變化，所以單一畫素30之色彩變化即具有9×9×9種色彩變化，也就是729種色彩變化，因此本發明之畫素30所顯示之色彩變化相當多，而優於習用之色序式液晶顯示器。

此外，光源驅動電路10調整驅動訊號LEDR、LEDG、LEDB之驅動脈波50之脈波寬度，而調整調色背光源之產生時間時，資料驅動電路12亦會對應調色背光源之產生時間，而調整資料訊號SEG1、SEG2、SEG3的資料脈波40的脈波寬度。

請參閱第三A圖與第三B圖，其為本發明之另一實施例的像素示意圖與時序圖。其中第二B圖與第三B圖之差異在於第二B圖之掃描訊號COM1為固定準位之掃描訊號，而第三圖之掃描訊號COM2之準位並非為固定準位。掃描訊號COM2包含有複數掃描脈波60，而分別對應於資料訊號SEG1、SEG2、SEG3的資料脈波40。此外，光源驅動電路10調整驅動訊號LEDR、LEDG、LEDB之驅動脈波50之脈波寬度，而調整調色背光源之產生時間時，掃描驅動電路14與資料驅動電路12亦會對應調色背光源之產生時間，而分別調整掃描訊號COM2之掃描脈波60的脈波寬度與資料訊號SEG1、SEG2、SEG3之資料脈波40的脈波寬度。

綜上所述，本發明色序式液晶顯示裝置之調整電路及其調整方法，其控制光源驅動電路產生複數驅動訊號，使色序式液晶顯示裝置依據該些驅動訊號產生複數原色背光源與至少一調色背光源，以調整圖框所顯示之色彩與亮度，此外，光源驅動電路更可依據圖框之色彩調整色序式液晶顯示裝置產生調色背光源之時間，藉此改變色彩之灰階變化，以增加色彩變化。

故本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10‧‧‧光源驅動電路

12‧‧‧資料驅動電路

14‧‧‧掃描驅動電路

16‧‧‧時序控制電路

20‧‧‧顯示面板

22‧‧‧背光源模組

24‧‧‧顯示模組

30‧‧‧像素

40‧‧‧資料脈波

50‧‧‧驅動脈波

60‧‧‧掃描脈波

COM1‧‧‧掃描訊號

COM2‧‧‧掃描訊號

LEDR‧‧‧驅動訊號

LEDG‧‧‧驅動訊號

LEDB‧‧‧驅動訊號

SEG1‧‧‧第一資料訊號

SEG2‧‧‧第二資料訊號

SEG3‧‧‧第三資料訊號

第一圖為本發明之一實施例的方塊圖；第二A圖為本發明之一實施例之畫素示意圖；第二B圖為本發明之一實施例之時序圖；第三A圖為本發明之另一實施例之畫素示意圖；以及第三B圖為本發明之另一實施例之時序圖。

40‧‧‧掃描脈波

50‧‧‧資料脈波

COM‧‧‧掃描訊號

LEDR‧‧‧驅動訊號

LEDG‧‧‧驅動訊號

LEDB‧‧‧驅動訊號

SEG1‧‧‧第一資料訊號

SEG2‧‧‧第二資料訊號

SEG3‧‧‧第三資料訊號

Claims (22)

1. 一種色序式液晶顯示裝置之調整電路，其包含：一光源驅動電路，產生複數驅動訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置，以控制該色序式液晶顯示裝置產生複數原色背光源與至少一調色背光源，該調色背光源產生於該些原色背光源之一後；及一顯示驅動電路，產生一顯示驅動訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置；其中，該色序式液晶顯示裝置依據該顯示驅動訊號、該些原色背光源與該調色背光源顯示一圖框，該光源驅動電路依據該圖框之色彩調整該色序式液晶顯示裝置產生該調色背光源之時間，以調整該圖框之色彩與亮度，該色序式液晶顯示裝置依據該些驅動訊號而混合該些原色背光源產生該調色背光源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，其中該光源驅動電路依據該圖框之色彩調整對應於該調色背光源之該驅動訊號之一驅動脈波之寬度，以調整該調色背光源之產生時間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，其中該顯示驅動電路包含：一資料驅動電路，產生一資料訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置；及一掃描驅動電路，產生一掃描訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置；其中，該顯示驅動訊號包含該資料訊號與該掃描訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之調整電路，其中該掃描訊號包含複數掃描脈波，該資料訊號包含複數資料脈波，該些掃描脈波對應該些資料脈波。
5. 如申請專利範圍第4項所述之調整電路，其中該掃描驅動電路與該資料驅動電路對應該調色背光源之產生時間，調整至少一掃描脈波之脈波寬度與至少一資料脈波之脈波寬度。
6. 如申請專利範圍第3項所述之調整電路，其中該資料訊號包含複數資料脈波，該資料驅動電路對應該調色背光源之產生時間，調整至少一資料脈波之脈波寬度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，更包含： 一時序控制電路，產生一時序訊號並傳送至該光源驅動電路與該顯示驅動電路，以分別依據該時序訊號產生該些驅動訊號與該顯示驅動訊號。
8. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，其中該色序式液晶顯示裝置更包含：一背光源模組，依據該些驅動訊號，產生該些原色背光源與該調色背光源；以及一顯示模組，依據該顯示驅動訊號、該些原色背光源與該調色背光源，顯示該圖框。
9. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，其中該些原色背光源包含一紅色背光源、一綠色背光源與一藍色背光源。
10. 如申請專利範圍第1項所述之調整電路，其中該調色背光源為一白色背光源。
11. 如申請專利範圍第10項所述之調整電路，其中該白色背光源包含一紅色背光源、一綠色背光源與一藍色背光源。
12. 一種色序式液晶顯示裝置之調整方法，其應用於一色序式液晶顯示裝置，該色序式液晶顯示裝置接收一顯示驅動訊號，該調整方法包含：產生複數驅動訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置，該色序式液晶顯示裝置依據該些驅動訊號產生複數原色背光源與至少一調色背光源，該調色背光源產生於該些原色背光源之一後；其中，該色序式液晶顯示裝置依據該顯示驅動訊號、該些原色背光源與該調色背光源顯示一圖框，依據該圖框之色彩調整該色序式液晶顯示裝置產生該調色背光源之時間，以調整該圖框之色彩與亮度，該色序式液晶顯示裝置依據該些驅動訊號而混合該些原色背光源產生該調色背光源。
13. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中於依據該圖框之色彩調整該色序式液晶顯示裝置產生該調色背光源之時間之步驟中，更包含：依據該圖框之色彩調整對應於該調色背光源之該驅動訊號之一驅動脈波 之寬度，以調整該調色背光源之產生時間。
14. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中該顯示驅動訊號包含一掃描訊號與一資料訊號。
15. 如申請專利範圍第14項所述之調整方法，其中該掃描訊號包含複數掃描脈波，該資料訊號包含複數資料脈波，該些掃描脈波對應該些資料脈波。
16. 如申請專利範圍第15項所述之調整方法，更包含：對應該調色背光源之產生時間，調整至少一掃描脈波之脈波寬度與至少一資料脈波之脈波寬度。
17. 如申請專利範圍第14項所述之調整方法，其中該資料訊號包含複數資料脈波，對應該調色背光源之產生時間，調整至少一資料脈波之脈波寬度。
18. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中於產生複數驅動訊號並傳送至該色序式液晶顯示裝置之步驟前，更包含：產生一時序訊號，以依據該時序訊號產生該些驅動訊號。
19. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中該色序式液晶顯示裝置之一背光源模組依據該些驅動訊號產生該些原色背光源與該調色背光源，該顯示驅動訊號傳送至該色序式液晶顯示裝置之一顯示模組，該顯示模組依據該顯示驅動訊號、該些原色背光源與該調色背光源顯示該圖框。
20. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中該些原色背光源包含一紅色背光源、一綠色背光源與一藍色背光源。
21. 如申請專利範圍第12項所述之調整方法，其中該調色背光源為一白色背光源。
22. 如申請專利範圍第21項所述之調整方法，其中該白色背光源包含一紅色背光源、一綠色背光源與一藍色背光源。