具有新颖的子像素排列方式的显示装置的制作方法

本案涉及一种显示装置，尤其涉及一种具有新颖的子像素排列方式的显示装置。

背景技术：

液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)具有外型轻薄、低辐射、体积小及低耗能等优点，广泛地应用在笔记本计算机、个人数字助理及移动电话等资讯产品上。在不同种类的液晶显示器中，主动矩阵式薄膜晶体管(tft)液晶显示器为最受欢迎的液晶显示器。主动矩阵式薄膜晶体管液晶显示器的驱动系统是由一时序控制器(timingcontroller)、源极驱动器(sourcedriver)以及栅极驱动器(gatedriver)所构成。源极驱动器及栅极驱动器分别控制数据线(dataline)及扫描线(scanline)，其在面板上相互交叉形成单元(cell)矩阵，而每个单元(cell)包括一液晶分子及一薄膜晶体管。在驱动系统中，栅极驱动器先将扫描信号送至薄膜晶体管的栅极，以使薄膜晶体管导通，源极驱动器将时序控制器送来的数据转换成模拟电压信号后，将模拟电压信号送至薄膜晶体管的源极。

近年来，对于图像质量的要求逐渐上升。为了满足对于图像质量的要求，液晶显示器的每英吋像素数目(pixelsperinch，ppi)持续上升。然而，当液晶显示器的每英吋像素数目增加时，液晶显示器面板的透光性随之下降。现有技术可通过新增白色子像素来改善液晶显示面板的透光性，并采用子像素渲染技术来增强子像素的开口率。不幸的是，红色╱绿色╱蓝色的子像素面积会随着加入白色子像素而减少，进而降低了红色╱绿色╱蓝色子像素的亮度。如此一来，液晶显示器面板的视觉亮度也会减弱。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本案提供了一种具有新颖的子像素排列方式的显示装置。

本发明公开一种显示装置。此显示装置包括多个子像素组，其中该多个子像素组中每一子像素组包括沿着一行方向或一列方向设置的八个子像素，且该八个子像素包括两个红色的子像素；两个蓝色的子像素；两个绿色的子像素；以及两个预定颜色的子像素。在该多个子像素组的每一子像素组中，红色的子像素间的距离或蓝色的子像素组间的距离小于绿色的子像素间的距离或该预定颜色的子像素间的距离，且该预定颜色的子像素的亮度高于红色的子像素及该蓝色子像素的亮度。

通过采用本发明所示的子像素排列方式，不仅可增加显示装置视觉上的亮度，还可增强显示装置上低亮度颜色的亮度。

附图说明

图1为本发明实施例一显示装置的示意图。

图2为图1所示重复排列子像素组的示意图。

图3为图1所示重复排列子像素组的示意图。

图4a、4b为图1所示重复排列子像素组中极性排列方式的示意图。

图5a为图1所示重复排列子像素组中红色子像素运作于相异模式的示意图。

图5b为图1所示重复排列子像素组中蓝色子像素运作于相异模式的示意图。

图5c为图1所示重复排列子像素组中绿色子像素运作于相异模式的示意图。

图5d为图1所示重复排列子像素组中预设颜色的子像素运作于相异模式的示意图。

图6为本发明实施例一显示装置的示意图。

图7为本发明实施例一显示装置的示意图。

图8为本发明实施例一显示装置的示意图。

图9为图8中重复排列子像素组的示意图。

图10为图8中重复排列子像素组的示意图。

图11为本发明实施例一显示装置的示意图。

图12为本发明实施例一显示装置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、60、70、80、110、120显示装置

b1～b4、g1～g4、r1～r4、w1～w4子像素

hd1、hd2水平位移

m1～m4运作模式

p1～p8、px像素

rasg～rasg3重复排列子像素组

spg1～spg6子像素组

vd1、vd2垂直位移

ws单位子像素宽度

x、y百分比数值

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一显示装置10的示意图。显示装置10可为如电视、智能型移动电话、平板计算机等具有液晶面板的电子产品，且不限于此。为了简化说明，图1仅绘示有显示装置10中部分的子像素。需注意的是，图1仅用来介绍子像素间相对位置，而不是用来表示每一子像素实际上的长宽比例。如图1所示，显示装置10包括多个重复排列子像素组rasg1(图1仅标示一个重复排列子像素组rasg1作为代表)。重复排列子像素组rasg1包括一预设颜色的子像素，其中预设颜色的亮度高于红色及蓝色的亮度，从而增加显示装置10视觉上的亮度。在一实施例中，预设颜色可为白色、黄色、青色(cyan)或洋红色(magenta)。进一步地，亮度较低的颜色(即红色或蓝色)的子像素间的水平距离被设置为小于亮度较高的颜色(即绿色或预设颜色)的子像素间的水平距离，以加强显示装置10上亮度较低的颜色的亮度。

请参考图2，图2为图1所示重复排列子像素组rasg1的示意图。如图2所示，重复排列子像素组rasg1包括相邻的子像素组spg1、spg2。子像素组spg1包括沿着一行(row)方向(即水平方向)在一第一行由左至右设置的子像素r1、g1、r2、w1、b1、g2、b2、w2。子像素组spg2包括沿着行方向在相邻于第一行的一第二行由左至右设置的子像素b3、w3、b4、g3、r3、w4、r4、g4。由图1、2可知，显示装置10可通过重复设置子像素组spg1、spg2来实现。

在重复排列子像素组rasg1中，子像素r1～r4为红色的子像素，子像素g1～g4为绿色的子像素，子像素w1～w4为预设颜色的子像素，子像素b1～b4为蓝色的子像素。也就是说，子像素组spg1、spg2各自都包括2个红色的子像素、2个绿色的子像素、2个蓝色的子像素及2个预设颜色的子像素。预设颜色可为白色或是除去纯红、纯绿、纯蓝以外的其他颜色，且预设颜色子像素的亮度高于红色子像素及蓝色子像素的亮度。

需注意的是，重复排列子像素组rasg1中相邻的子像素不会对应于相同的颜色。举例来说，子像素组spg1、spg2中水平相邻的子像素具有相异的颜色。此外，分别位于子像素组spg1、spg2且垂直相邻的子像素也具有相异的颜色。由于预设颜色为具有相对较高亮度的颜色，因此通过新增预设颜色的子像素w1～w4可使显示装置10的视觉亮度获得提升。

然而，当新增预设颜色的子像素时，红色、绿色、蓝色的子像素面积会随之减少，从而造成显示装置10所显示的红色、绿色、蓝色的亮度降低。为了提高亮度较绿色低的红色及蓝色的亮度，红色或蓝色的2个子像素间的距离被设置为小于绿色或预设颜色的子像素间的距离。如图2所示，红色子像素r1、r2间的距离或蓝色子像素b1、b2间的距离为2ws(即一单位子像素宽度ws的2倍)，而绿色子像素g1、g2间的距离或预设颜色的子像素w1、w2间的距离则为4ws。通过缩小红色子像素r1、r2间的距离或蓝色子像素b1、b2间的距离，显示装置10所显示的红色及蓝色的亮度可获得加强。

在图2所示的实施例中，一单位子像素宽度(ws)可定义为在行方向上相邻的2个子像素的中心点间的距离。或者，单位子像素宽度也可定义为包括相关于子像素所需的布线(routing)面积的单一子像素的宽度。

关于重复排列子像素组rasg1中像素与子像素r1～r4、g1～g4、w1～w4及b1～b4间的对应关系，请参考图3。子像素r1、g1对应于一像素p1，子像素r2、w1对应于一像素p2，其余以此类推。在图3中，像素p1～p8中每一者都包括2个子像素，也就是说，子像素渲染(sub-pixelrendering)比例为1：2。根据不同应用及设计理念，每一像素中的子像素数目(即子像素渲染比例)可随之调整。只要沿着行方向设置的子像素数目为8的倍数(即重复排列子像素组rasg1中沿着行方向设置的子像素数目的倍数)，无论显示装置10的子像素渲染比例为何，显示装置10都可以通过重复排列子像素组rasg1来实现。举例来说，显示装置10的子像素渲染比例可为1：3或1：4，且不限于此。

进一步地，子像素组spg1、spg2中具有相同颜色的子像素被设计为对应于不同的电压极性。请参考图4a、4b，图4a、4b为图2所示重复排列子像素组rasg1的极性排列方式的示意图。在图4a所示的重复排列子像素组rasg1中，位于同一列(column)的子像素(即垂直相邻的子像素)对应于相同的极性。在子像素组spg1中，红色子像素r1对应于正极性且红色子像素r2对应于负极性，绿色子像素g1对应于负极性且绿色子像素g2对应于正极性，其余以此类推。换句话说，子像素组spg1、spg2中具有相同颜色的子像素对应于相异的极性。由于每一子像素的极性与其水平相邻的子像素中至少一者的极性相异，因此显示装置10中水平串音(crosstalk)现象可获得减轻。

在图4b中，每一子像素的极性与图4a所示相对应子像素的极性相反。红色子像素r1对应于负极性且红色子像素r2对应于正极性，绿色子像素g1对应于正极性且绿色子像素g2对应于负极性，其余以此类推。由于每一子像素的极性与其水平相邻的子像素中至少一者的极性相异，因此显示装置10中水平串音(crosstalk)现象可获得减轻。

当采用图2所示子像素排列方式时，重复排列子像素组rasg1可运作于不同的运作模式来显示色彩。在一实施例中，重复排列子像素组rasg1中一像素px仅利用一红色子像素来显示一色彩成分(如红色)。在此实施例中，若像素px本身具有红色子像素，则用来显示红色成分的红色子像素可为像素px本身的红色子像素；而无论像素px是否拥有红色子像素，都可利用一邻近像素所包含的红色子像素来显示红色成分。在另一实施例中，像素px不仅利用本身的一红色子像素还利用靠近于像素px的(一邻近像素中)另一红色子像素来显示一红色成分。

请参考图5a，图5a为重复排列子像素组rasg1中红色子像素运作于相异运作模式m1、m2、m3、m4的示意图，其中图5a以像素p1、p2作为范例进列说明。在运作模式m1中，像素p1可利用本身的红色子像素r1来显示红色成分，其中红色子像素r1的亮度为最大亮度的x％(50≦x≦100)；或者，像素p1可不使用本身的红色子像素r1，而是利用像素p2的红色子像素r2来显示红色成分，其中红色子像素r2的亮度为最大亮度的x％。需注意的是，最大亮度会随着不同色彩成分而变动，如红色子像素的最大亮度可能相异于蓝色或绿色子像素的最大亮度。

在运作模式m2中，像素p1利用亮度为最大亮度的y％的红色子像素r1及亮度为最大亮度的y％的红色子像素r2来显示红色成分。在一实施例中，0≦y≦50。如此一来，像素p1所显示红色成分的亮度可通过像素p2的红色子像素r2来增强。在上述实施例中，若y等于0.5*x，由于红色子像素r1与r2的位置相当地接近，因此运作模式m1、m2呈现的红色成分的视觉亮度近乎相同。

在运作模式m3中，像素p1利用亮度为最大亮度的x％的红色子像素r1及亮度为最大亮度的y％的红色子像素r2来显示红色成分；或者，像素p1利用亮度为最大亮度的y％的红色子像素r1及亮度为最大亮度x％的红色子像素r2来显示红色成分。在一实施例中，50≦x≦100且0≦y≦50。在此状况下，像素p1显示的红色成分的亮度可通过像素p2的红色子像素r2而获得增强。当运作于运作模式m3时，像素p1显示的红色成分的亮度可超过单一子像素原始设计的最大亮度的x％。

运作模式m4相似于运作模式m2，运作模式m4与运作模式m2不同之处在于位于相邻像素p1、p2的红色子像素r1、r2的亮度为最大亮度的x％(50≦x≦100)。相较于运作在运作模式m2，单一像素运作于运作模式m4时显示的红色成分的亮度可获得进一步地提升。

请参考图5b，图5b为重复排列子像素组rasg1中蓝色子像素运作于4种运作模式m1～m4的示意图。其中，图5b以像素p5及与像素p5相邻的像素p6作为范例进列说明，且蓝色子像素b3、b4的亮度是以相似于图5a所示运作模式m1～m4的范例方式进列控制。当运作于运作模式m1时，像素p5利用蓝色子像素b3、b4其中一者来显示蓝色成分。当运作于运作模式m2、m3或m4时，像素p5同时利用蓝色子像素b3、b4来显示蓝色成分。如此一来，像素p5显示的蓝色成分的亮度可获得增强。

图5c为重复排列子像素组rasg1中绿色子像素运作于不同运作模式m1～m4的示意图。图5c所示实施例是以像素p1及其邻近像素p6作为范例进列说明，且绿色子像素g1、g3的亮度是以相似于图5a所示运作模式m1～m4的范例方式进列控制。当运作于运作模式m1时，像素p1利用绿色子像素g1、g3其中一者来显示绿色成分。当运作于运作模式m2、m3或m4时，像素p1同时利用绿色子像素g1、g3来显示绿色成分。如此一来，像素p1显示的绿色成分的亮度可获得加强。

图5d为重复排列子像素组rasg1中预设颜色的子像素运作于不同运作模式m1～m4的示意图。图5d所示实施例是以像素p2及其邻近像素p5作为范例进列说明，且预设颜色(如白色)的子像素w1、w3的亮度是以相似于图5a所示运作模式m1～m4的范例方式进列控制。

在运作模式m2、m3或m4中，当单一像素显示纯红色或纯蓝色时，通过额外地点亮邻近像素中相同颜色的子像素，纯红色或纯蓝色的亮度可被大幅增强。需注意的是，每2个红色子像素或每2个蓝色子像素间较短的距离(在图2距离为2*ws)有助于实现运作模式m2、m3或m4所能达到的优点。此外，运作模式m2～m4并不局限于显示纯红色、纯蓝色或纯绿色。

值得注意的是，显示装置10不限于由重复排列子像素组rasg1、子像素组spg1或spg2组合而成。请参考图1，由子像素组spg3、spg4所组成的一重复排列子像素组rasg2也可视为显示装置10的一重复排列子像素组。子像素组spg3可被看作是将子像素组spg1中红色子像素与蓝色子像素位置交换而形成的一修改版子像素组；由另一角度来看，子像素组spg3也可视为将子像素组spg2中绿色子像素与预设颜色子像素的位置交换所形成的一修改版子像素组。相似地，子像素组spg4可被看作是将子像素组spg2中红色子像素与蓝色子像素位置交换而形成的一修改版子像素组；由另一角度来看，子像素组spg4也可视为将子像素组spg1中绿色子像素与预设颜色子像素的位置交换所形成的一修改版子像素组。

请参考图6，图6为本发明实施例一显示装置60的示意图。相较于图1所示的显示装置10，显示装置60中位于奇数列的子像素与位于偶数列的子像素间具有一垂直位移vd1。换言之，子像素组spg1、spg2(子像素沿着行方向排列的子像素组)中水平相邻的子像素间具有垂直位移vd1。在此实施例中，垂直位移vd1小于等于每一子像素垂直长度的一半。

请参考图7，图7为本发明实施例一显示装置70的示意图。与图1所示显示装置10不同之处在于，显示装置70中位于奇数行的子像素与位于偶数行的子像素间具有一水平位移hd1。也就是说，分别位于子像素组spg1、spg2(子像素沿着行方向排列的相邻子像素组)中且垂直相邻的2个子像素间具有水平位移hd1。在此实施例中，水平位移hd1小于等于每一子像素宽度ws的一半。

根据不同应用及设计理念，每一子像素组的子像素可改为沿着列(column)方向(即垂直方向)设置。请参考图8，图8为本发明实施例一显示装置80的示意图。显示装置80可为如电视、智能型移动电话或平板计算机等具有液晶面板的电子产品，且不限于此。为求简化说明，图8仅绘示有显示装置80中部份子像素。需注意的是，图8仅用来介绍子像素间相对位置，而不是用来表示每一子像素实际上的长宽比例。如图8所示，显示装置80包括多个重复排列子像素组rasg3(图8仅标示一个重复排列子像素组rasg3作为代表)。重复排列子像素组rasg3包括预设颜色的子像素，其中预设颜色的亮度大于红色及蓝色的亮度，以增加显示装置80视觉上的亮度。举例来说，预设颜色可为白色。进一步地，亮度较低(即红色或蓝色)的子像素间的垂直距离被设置为小于亮度较高(即绿色或预设颜色)的子像素间的垂直距离，从而增强显示装置80所显示低亮度颜色的亮度。

请参考图9，图9为图8所示重复排列子像素组rasg3的示意图。如图9所示，重复排列子像素组rasg3包括相邻的子像素组spg5、spg6。子像素组spg5包括沿着一列方向(即垂直方向)在一第一列由上至下设置的子像素r1、g1、r2、w1、b1、g2、b2、w2。子像素组spg2包括沿着列方向在相邻于第一列的一第二列由上至下设置的子像素b3、w3、b4、g3、r3、w4、r4、g4。由图8、9可知，显示装置80可通过重复设置子像素组spg5、spg6来实现。

在重复排列子像素组rasg3中，子像素r1～r4为红色的子像素，子像素g1～g4为绿色的子像素，子像素w1～w4为预设颜色的子像素，子像素b1～b4为蓝色的子像素。也就是说，子像素组spg5、spg6各自都包括2个红色的子像素、2个绿色的子像素、2个蓝色的子像素及2个预设颜色的子像素。需注意的是，分别位于子像素组spg5、spg6中且水平相邻的子像素对应于相异的颜色。由于预设颜色的亮度高于红色子像素、蓝色子像素的亮度，因此通过新增预设颜色的子像素w1～w4可使显示装置80的视觉亮度获得提升。

在图9中，子像素r1、r2间的(垂直)距离或子像素b1、b2间的(垂直)距离为2ws，而绿色的子像素g1、g2间的(垂直)距离或预设颜色的子像素w1、w2间的(垂直)距离则为4ws。在此状况下，当根据图5a、5b所示运作模式m2、m3、m4的控制方式来点亮红色及蓝色子像素时，显示装置80显示的红色子像素或蓝色子像素的亮度可获得增强。相似地，若依据相似于图5c、5d所示运作模式m2、m3、m4的控制方式来点亮绿色及预设颜色的子像素，显示装置80显示的绿色子像素或预设颜色的子像素的亮度也可获得加强。

关于重复排列子像素组rasg3中像素与子像素r1～r4、g1～g4、w1～w4及b1～b4间的对应关系，请参考图10。在子像素渲染比例为1：2的情况下，子像素r1、g1对应于一像素p1，子像素r2、w1对应于一像素p2，以此类推。根据不同应用及设计理念，每一像素中的子像素数目(即子像素渲染比例)可随之调整。只要沿着列方向设置的子像素数目为8的倍数(即重复排列子像素组rasg3中沿着列方向设置的子像素数目的倍数)，无论显示装置80的子像素渲染比例为何，显示装置80都可以通过重复排列子像素组rasg3来实现。

请参考图11，图11为本发明实施例一显示装置110的示意图。与图8所示显示装置80不同之处在于，在显示装置110中位于奇数列的子像素与位于偶数列的子像素间具有一垂直位移vd2。换言之，子像素组spg5、spg6(子像素沿着列方向排列的子像素组)中2个水平相邻的子像素间存在有垂直位移vd2。在此实施例中，垂直位移vd2小于等于子像素宽度ws的一半。

请参考图12，图12为本发明实施例一显示装置120的示意图。相较于图8所示的显示装置80。位于奇数行的子像素与位于偶数行的子像素间具有一水平位移hd2。也就是说，在分别位于子像素组spg5、spg6(子像素沿着列方向排列的相邻子像素组)中且垂直相邻的子像素之间具有水平位移hd2。在此实施例中，水平位移hd2小于等于单一子像素水平长度的一半。

上述实施例通过一新颖的子像素排列方式来实现显示装置。通过采用此新颖的子像素排列方式，显示装置所呈现的低亮度颜色的亮度可获得增强，从而增进显示装置的视觉亮度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。