专利名称：液晶显示装置及其发光方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，尤指一种利用三原色光发光组件序列式地(sequentially)发光以增强分辨率以及全彩显示效果的液晶显示装置。本发明另外提供一种用于上述液晶显示装置的发光方法。
背景技术：
请参阅图1，图1为现有技术液晶显示装置10的内部示意图。液晶显示装置10包括有一白色光源12、一垂直偏光板13、一液晶显示面板(LCD panel)14包括有两一前一后设置的玻璃基板15以及设于两玻璃基板15间的液晶分子16、一色彩滤光片(color filter)17以及一水平偏光板18。
当玻璃基板15受到一外加电场(未显示)驱动时，会使得液晶分子16产生转向，也是通过液晶分子16的转向，使得白色光源15的入射光在穿出后端玻璃基板15后会被转向的液晶分子16阻隔或有入射角度以及通过光量的变化。液晶分子16的转向与否以及其转向角度连带影响到液晶显示装置10所呈现的影像色彩以及明亮程度。由于液晶显示装置10是利用一白色光源12做为背光源，所以需要色彩滤光片17分别让白色光源12所包括的三种原色色光分别得以通过，来呈现所显示图像的彩色效果。经过色彩滤光片17后的原色光需再经过一水平偏光板18以在液晶显示屏(未显示)上成像。
举例来说，现有技术液晶显示装置若其最佳分辨率为M*N像素(pixel)(一般来说，液晶显示装置的分辨率跟阴极射线管(CRT)显示装置分辨率可随显示卡内存的大小而调整不同，一般来说当显示卡内存越大所能显示的颜色分辨率就越高)，就是代表此液晶显示装置10上具有M*N个薄膜晶体管(此处以TFT-LCD为例)。这些薄膜晶体管在接收某控制电压后，便可用来控制液晶分子的开或关以及其开合的程度。现有技术的液晶显示装置10的成像原理，是由同时间就有三种原色色光的混合以及上述薄膜晶体管所控制的液晶分子的开合(程度)来决定的。因此额定的M*N分辨率对红蓝绿三种原色色光而言，由于在成像时已经是三种原色色光的混合，故从各个原色色光的角度来看，分辨率其实只有M*N的三分之一而已。除此之外，现有技术显示装置其显示屏的周围，由于不一定会有对应的液晶分子设置，所以不易平均显示影像色彩，而会有模糊不清的情况发生。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种发光方法，特别是一种序列式发射不同颜色色光的方法(这些色光都基于三种原色色光)，采用此方法的液晶显示屏幕在某一特定时间时仅显示红蓝绿三种原色色光中的一种，或其两种原色光的混合，或是让三种原色光发光组件同时发光，或是不发光。所以在某一特定时间时，一共有八种可能的选择。从而对每一原色色光而言可完全地拥有M*N像素的分辨率，同时由于加入了黑色以及白色(色光)做为调整红蓝绿三原色之用，也因此增强了此种液晶显示装置的对比效果。
为了达成上述目的，本发明提供一种液晶显示装置，包括有一发光阵列包括有多阵列独立光源，每组独立光源包括有红蓝绿三种原色光发光组件，一均匀板设于该发光阵列之前，用来均匀化由原色光发光组件所射出的光线，一第一偏光板设于均匀板之前，一液晶板设于第一偏光板之前，以及一第二偏光板设于液晶板之前。其中均匀板系包括有数个光穿透区，通过相邻光穿透区的光线彼此互不干涉，使得在某一发光时间时某一显示区域仅显示一种颜色。
本发明另外提供一种液晶显示装置的发光方法，在同一发光时间内只显示上述的八种发光颜色组合其中之一，而在下一不重叠的发光时间内继续显示除了上述已显示过的颜色外的另一颜色，以此类推可在八个连续发光时间内完成所有可能的颜色组合。至于发光的颜色强度则另外由液晶分子的开合程度大小来决定，而以上这些发光颜色的选择以及强度的控制，均由一控制集成电路芯片为之。
图1为现有技术液晶显示装置的内部示意图；图2A为本发明液晶显示装置的内部示意图；图2B为图2A发光阵列的示意图；
图2C为图2A均匀板的示意图；图2D为图2A均匀板的另一实施例；图3A至图3D为本发明液晶显示装置发光方法的发光序列示意图；图4为本发明的发光方法发光序列的另一实施例。
符号说明50液晶显示装置51发光阵列52均匀板53第一偏光板54液晶面板55第二偏光板511独立光源512、513、514原色光发光组件521光穿透区522连接部523间隙具体实施方式
为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图2A至图2C。图2A为本发明液晶显示装置50的内部示意图。液晶显示装置50最少包括有一发光阵列51，一均匀板52设于发光阵列51之前，一第一偏光板53置于均匀板52之前，一液晶面板54设于第一偏光板53之前，以及一第二偏光板55设于液晶面板54之前。图2B为图2A发光阵列51的示意图。图2A的发光阵列51包括有数个独立光源511，每组独立光源511均包括有红蓝绿三种不同颜色的原色光发光组件512、513以及514，且在同一发光时间内只有一种原色光发光组件512，513或514发光，不然就是三者都发光或不发光以形成一白色光或相对一黑色光(因为没有所谓的黑色光，所以使用相对二字)，以及任两种原色光发光组件512、513或514发光等一共八种可能的发光组合。图2C为图2A中均匀板52的示意图。均匀板52用来均匀化原色光发光组件512、513与514所射出的原色光光线，除此之外本发明液晶显示装置的均匀板52加工设计成如图2C所示的锯齿状。原色光发光组件512、513与514，可为一发光二极管(LED)或是一有机发光二极管(0LED)。
较佳地，锯齿状均匀板52另外包括有数个光穿透区521，且相邻两光穿透区521间的连接部522被设计成可确保由发光阵列51发射通过一光穿透区521的光线与另一光穿透区521的光线互相不干涉。如此一来，由于每一独立光源511于单一发光时间内仅发射上述八种颜色组合中的一种，使得通过某一光穿透区521与相邻光穿透区521的光线没有互相混合的可能。
另外请继续参阅图2D，图2D为本发明液晶显示装置的均匀板52的另一实施例的示意图。每组独立光源511均包括有三原色色光发光组件512、513与514，且相邻各组独立光源511间另有一间隙(gap)523隔开，使得各组独立光源511在某一特定发光时间内于其对应的显示区域只有一种颜色显示，而不会有彼此干涉的情况发生。对其中某一发光区域来说，在某第一发光时间内不是发白光或是三种原色色光其中之一，或是三种原色色光中两种的混合，或是不发光。且于下一发光时间(也就是第二发光时间)内，此发光区域所发出的光线将排除上述第一发光时间所选择的发光种类，而必须从其它七种可能中加以选择，依此类推此种液晶显示装置能在八个连续不重叠的发光时间内完成所有可能颜色的显示。
请参阅图3A至图3D，图3A至图3D为使用本发明显示方法于连续四个发光时间内，液晶显示装置的显示序列示意图。图3A至图3D系以三种原色光为例，在只使用三种原色色光做切换时，一共只需要三个发光时间长度，就能完成一个发光轮回(cycle)。如图3A所示，在第一发光时间内仅仅发射一红色光，之后的第二发光时间内仅发射一绿色光，在再后的第三发光时间内仅发射一蓝色光。在只选择三种原色色光的情况下，三个发光时间长度后(也就是第四发光时间内)，此液晶显示装置再度发射一红色光。发光阵列可利用控制晶体电路芯片(未显示)虚拟地切割成数个发光区域，而某一特定的发光区域在某一特定发光时间内，仅发射三种原色色光其中之一或全都发光或全部不发光，或是三种原色色光中两种的混合(如蓝绿，蓝红以及红绿)。
如图3B所示，发光阵列被虚拟地切割成三横排的发光区域，且每一发光区域在某一特定的发光时间仅发射单一颜色的色光。于第一发光时间内，上横排发光区域均发射红色光，中横排发光区域为绿色光，而下横排发光区域则为蓝色光。而在第二发光时间内，上中下横排发光区域分别发射蓝红绿光，而于第三发光时间内该三横排发光区域分别发射绿蓝红光。在第三发光时间结束后，每一发光区域均已完成一个完整的发光轮回(由第四发光时间各横排发光区域所发射的光线与第一发光时间相同可知)，此不同颜色的切换在人体肉眼的视觉暂留效应下，虽然是序列式地发射不同颜色的光线，但配合各发光时间的不同时间长度以及显示装置上液晶分子的开合程度，同样可达成全彩显示的效果。图3C与图3B相同，仅是在控制发光阵列的发光区域上从原先的横排改成直排而已。至于图3D，发光阵列被虚拟地切割成一共九个发光区域，并依前述相同的原则，于同一发光时间内每一发光区域仅发射一种颜色的光线。惟要注意的是，于某一特定发光时间(如上述的第一发光时间)内，并非一定得发射绿色光，各发光时间内所选择的光线颜色系彼此可互换。
请参阅图4，图4为本发明序列显示方法的另一实施例。本实施例中除了三种原色色光外，另外把红蓝绿发光组件同时发光(形成一白色光)以及此三发光组件都不发光(完全黑暗，可视为一黑色光)纳入，所以一共有五种可能可供选择，因此每一发光区域欲完成一整个发光轮回，就需要一共五个发光时间长度。与图3D相同，图4亦将发光阵列利用控制集成电路芯片虚拟地切割成九个发光区域，每个发光区域于此连续五个发光时间长度内，均发射此五种可能的色光(红蓝绿黑白)各一次。当三原色发光组件都不发光或都发光时，所产生的黑色光(相对而言)以及白色光，都是用来调和原先三种不同颜色原色色光，使得欲显示图像的色彩对比度能因此而增加。且各发光时间(从第一发光时间到第五发光时间)内，每一发光区域所发射的色光颜色都不相同(各一次为准)，且没有局限某一发光时间一定得发射某一特定颜色的光线。发光颜色的选定因是每个不同的图像区域或是像素点而有所不同，彼此是可互相替换的。
相比于现有技术，本发明提供了一种液晶显示装置以及适用于此种显示装置的背光源发光方法。此种液晶显示装置最少包括有一发光阵列以及一经过特别加工设计的均匀板，其中均匀板包括有数个光穿透区用来通过由发光阵列所射出的光线(有红蓝绿以及白色或不发光可供选择)，且相邻光穿透区的光线彼此不相干涉，使得在同一发光时间内，相邻的光穿透区的发光颜色各不相同。利用此种序列式的发光方法，将可提高此液晶显示装置的分辨率以及全彩对比度。此外，本发明的发光方法必须在最少三个发光时间内方能实施完成，以让至少三种色光(包括原色光发光组件都不发光的情形)都能至少显示一次。发光阵列内每一组独立光源所包括的三种原色光发光组件，其全都发光或都不发光是用来增加白色与黑色以调整原先仅有红蓝绿三种原色色光的调色，从而加强整个液晶显示装置的色彩对比度。
就基本的三种原色色光而言，一共有八种可能的颜色组合。所以另外一种可能的实施例为就某一特定发光区域而言，于一第一发光时间内仅发射红色原色光；于一第二发光时间内仅发射蓝色原色光；于一第三发光时间内仅发射绿色原色光；于一第四发光时间内不发光；于一第五发光时间内同时发射红色、蓝色以及绿色原色光以形成一白色光；于一第六发光时间内仅发射红色原色光以及蓝色原色光；于一第七发光时间内仅发射红色原色光与绿色原色光；以及于一第八发光时间内仅发射蓝色原色光以及绿色原色光。上述的第一至第八发光时间彼此不重叠，且各发光时间的时间长度完全依不同显示图像而有所变化。
相比于现有技术，本发明所提供的液晶显示装置及其发光方法，是在不同发光时间内发射不同单一颜色色光，并利用人体的视觉暂留的原理同样达到色彩显示的效果，而不需要额外色彩滤光片的设置。另外，由于对每一种颜色色光而言，其分辨率都能与显示装置上的额定分辨率相同，且于显示屏周围不会有模糊不清的情况(同样是来自于视觉暂留的效果)，另外由于发光组件全发光或全部不发光的加入，更能增强本发明液晶显示装置于色彩对比上的表现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明所做的等效变化，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括有一发光阵列，包括有多阵列独立光源，每一独立光源包括有红蓝绿三种原色光发光组件；一均匀板设于该发光阵列之前；一第一偏光板设于该均匀板之前；一液晶面板设于该第一偏光板之前；以及一第二偏光板设于该液晶板之前；其中该均匀板包括有数个光穿透区，且通过两相邻该光穿透区的该独立光源的射出光线彼此互不干涉；每该组独立光源于同一发光时间内只发出一单一颜色光线，而该均匀板用来均匀化该单一颜色光线。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该原色光发光组件可同时点亮或不点亮，以形成一共八组不同的该单一颜色光线。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每两该光穿透区之间包括有一连接部。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每两该光穿透区之间系有一间隙(gap)隔开。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该原色光发光组件为一发光二极管(light emitting diode，LED)。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该原色光发光组件为一有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)。
7.一种液晶显示装置的发光方法，其特征在于，一液晶显示装置包括有一发光阵列，该发光阵列包括有多阵列独立光源，每该组独立光源包括有红蓝绿三种原色光发光组件分别用来发射一红色原色光、一蓝色原色光以及一绿色原色光，一均匀板设于该发光阵列之前，用来均匀化由该原色光发光组件所射出的光线，一第一偏光板设于该均匀板之前，一液晶面板设于该第一偏光板之前；以及一第二偏光板设于该液晶板之前，包括有下列步骤虚拟地分割该发光阵列，使成数个发光区域；就某一该发光区域而言，于一第一发光时间内仅发射该红色原色光；就某一该发光区域而言，于一第二发光时间内仅发射该蓝色原色光；就某一该发光区域而言，于一第三发光时间内仅发射该绿色原色光；就某一该发光区域而言，于一第四发光时间内不发光；就某一该发光区域而言，于一第五发光时间内同时发射该红色、蓝色以及绿色原色光以形成一白色光；就某一该发光区域而言，于一第六发光时间内仅发射该红色原色光以及该蓝色原色光；就某一该发光区域而言，于一第七发光时间内仅发射该红色原色光以及该绿色原色光；以及就某一该发光区域而言，于一第八发光时间内仅发射该蓝色原色光以及该绿色原色光；其中该均匀板包括有数个光穿透区，通过两相邻该光穿透区的该红色原色光、该蓝色原色光、该绿色原色光、该白色光、该红色加蓝色原色光、该红色加绿色原色光以及该绿色加蓝色原色光彼此互不干涉。
8.如权利要求7所述的发光方法，其特征在于，该原色光发光组件为一发光二极管。
9.如权利要求7所述的发光方法，其特征在于，该原色光发光组件为一有机发光二极管。
10.如权利要求7所述的发光方法，其特征在于，该第一至第八发光时间彼此不互相重叠。
11.如权利要求7所述的发光方法，其特征在于，于该第一至第八发光时间内，某一该发光区域所发射的光线颜色彼此可互换(interchangeable)。
12.如权利要求7所述的发光方法，其特征在于，该第一至第八发光时间的长度由该液晶显示装置内的一控制集成电路芯片所决定。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置及其发光方法，液晶显示装置包括有一发光阵列，此发光阵列包括有多阵列独立光源，每组独立光源包括有红蓝绿三种原色光发光组件，一均匀板设于发光阵列之前，用来均匀化原色光发光组件所射出的光线，一第一偏光板设于该均匀板之前，一液晶面板设于第一偏光板之前，以及一第二偏光板设于该液晶板之前。其中均匀板系包括有数个光穿透区，且通过每一该光穿透区的射出光线与通过相邻的光穿透区的射出光线互不干涉。每组独立光源于同一发光时间内可从一共有八种可能的发光颜色组合中选择其中之一，且于一共八个发光时间长度内完成所有发光颜色的组合。
文档编号G02F1/13357GK1484073SQ0214247
公开日2004年3月24日 申请日期2002年9月20日 优先权日2002年9月20日
发明者黄庆伟 申请人:金宝电子工业股份有限公司