TWI401642B - Multicolor liquid crystal display device and method - Google Patents

Description

多色液晶顯示裝置與方法

一種液晶顯示裝置與方法，尤指不需藉由彩色濾光片讓單色液晶面板與單階控制驅動器能產生多色顯示效果的裝置與方法。

習知彩色液晶顯示器均需要設置彩色濾光片，分別各以一個單色的R/G/B畫素，同時過濾白色背光產生紅(R)光、綠(G)光、藍(B)光，再藉由混光來組合成多色顯示的一個完整的彩色畫素，因而其大部分的光線會被濾除，導致其背光利用效率極低，且相當容易產生高熱，且其成本高昂。

為解決上述之缺失，本發明主要目的係在提供一種藉由讓至少二個共同電壓訊號調變，來分時依序驅動同一單階畫素的裝置與方法，同時驅動不同顏色的背光發亮作為背光源，以同步分時的疊加混光，讓該單階畫素也可以顯示多色的效果。

本發明包含一單色液晶面板、一單階驅動控制器、一多色背光調變裝置與一多色調變背光，其中該單色液晶面板具有分設上下兩側的一共同電極與複數節段電極，而該單階驅動控制器依時序依序產生複數共同電壓訊號與複數節段電壓訊號，該多色調變背光具有至少二不同顏色背光源，又該多色背光調變裝置具有複數輸入接點、一輸出 接點與數量對應不同顏色背光源的至少二背光控制輸出接點，並可產生分色背光控制信號。

本發明將該單階驅動控制器藉複數節段電路與該複數節段電極電性連結，且將該單階驅動控制器藉複數共同電路與該多色背光調變裝置的該複數輸入接點電性連結，並使該多色背光調變裝置的輸出接點，藉由一共同集合電路與該共同電極電性連接，同時讓該至少二背光控制輸出接點分別連接該至少二不同顏色背光源，且該複數輸入接點的該複數共同電壓訊號集合依時序依序分時由該輸出接點對應輸出。

據此，該單階驅動控制器產生的複數共同電壓訊號輸入同一個共同電極，同時讓複數共同電壓訊號經多色背光調變裝置的調變可產生分色背光控制信號，並由該至少二背光控制輸出接點分別連接控制該至少二不同顏色背光源發光，藉此，讓單階畫素可被分時同步驅動而射出不同顏色的背光，使其在疊加之後即可形成彩色的顯示效果。

茲有關本發明之詳細內容，現配合圖式說明如下：請參閱「圖1」、「圖2」與「圖3」所示，本發明的裝置包含一單色液晶面板10、一單階驅動控制器20、一多色背光調變裝置30與一多色調變背光40，其中該單色液晶面板10具有分設上下兩側的一共同電極11與複數節段電極12，且該單色液晶面板10上具有複數單階畫素13 且對應該共同電極11與該節段電極12的重疊點設置，而如圖所示，係以16個單階畫素13為例說明。又該多色調變背光40具有至少二不同顏色背光源41，其為可以產生紅(R)、綠(G)、藍(B)等顏色的背光源41為最佳實施方式。

請一併參閱「圖4」所示，該單階驅動控制器20可以依時序依序產生複數共同電壓訊號21與複數節段電壓訊號(圖未示)，其中複數共同電壓訊號21可以為責任週期(duty)為1/16的共同電壓訊號21(COM0~COM 15)，其中該複數節段電壓訊號與該複數共同電壓訊號21形成壓差以驅動該複數單階畫素13。

請參閱「圖5」，該多色背光調變裝置30具有複數輸入接點31、一輸出接點32與數量對應不同顏色背光源41的至少二背光控制輸出接點33，並可產生分色背光控制信號71(如「圖7」所示)，且該複數輸入接點31的複數共同電壓訊號21集合依時序依序分時由該輸出接點32對應輸出，而該背光控制輸出接點33為3個。

請再參閱「圖2」所示，該單階驅動控制器20藉複數節段電路50與該複數節段電極12電性連結，並讓該單階驅動控制器20藉複數共同電路60與該多色背光調變裝置30的該複數輸入接點31電性連結，且該多色背光調變裝置30的該輸出接點32藉一共同集合電路61與該複數共同電極11電性連接，又該背光控制輸出接點33各藉一背光驅動電路70連接該多色調變背光40的背光源41(R、G、 B)。

而本發明的驅動方法如下，首先為準備一單色液晶面板10、一單階驅動控制器20、一多色背光調變裝置30與一多色調變背光40。接著為將該單階驅動控制器20藉複數節段電路50與該複數節段電極12電性連結，再將該單階驅動控制器20藉複數共同電路60與該多色背光調變裝置30的該複數輸入接點31電性連結，且使該多色背光調變裝置30的該輸出接點32藉共同集合電路61與該複數共同電極11電性連接，同時讓該背光控制輸出接點33各藉一背光驅動電路70連接控制該多色調變背光40的不同顏色背光源。

請再參閱「圖6」與「圖7」所示，多色背光調變裝置30將16個輸入接點31的複數共同電壓訊號21集合依時序依序分時由輸出接點32對應輸出，因此同一共同電極11所對應的單階畫素13，其由共同集合電路61所供給的共同電壓訊號21波形(XCOM)如「圖6」所示，亦即該單階畫素13可被16個分時共同電壓訊號21所驅動。而此16個分時共同電壓訊號21，其經多色背光調變裝置30的同步調變可產生分色背光控制信號71，以透過該背光控制輸出接點33由該背光驅動電路70分時驅動該多色調變背光40的不同顏色背光源41(如「圖7」所示)，以分時產生不同顏色的背光，於本實施例中，該16個分時共同電壓訊號21可以為5、6、5的比例分配產生分色背光控制 信號71，以分別驅動該多色調變背光40產生紅(R)、綠(G)、藍(B)等背光。

因此，藉由該共同電壓訊號21與節段電壓訊號搭配所產生的壓差變化，該共同電極11所對應驅動的單階畫素13，可被分時驅動而於同一單階畫素13中控制其是否點亮呈現明或暗並射出不同顏色的背光，因此其在視覺疊加之後即可形成多色顯示效果。

如上所述，本發明透過多色背光調變裝置30將複數依序產生的共同電壓訊號21輸入控制同一列的共同電極11，因而其與搭配的節段電壓訊號可分時控制該單階畫素13的明暗，又藉共同電壓訊號21透過該背光控制輸出接點33由該背光驅動電路70連接控制該多色調變背光40分時生不同顏色的背光源41，因此可藉由就由人體視覺暫留的效果，產生彩色的顯示效果，故本發明使用列(共同電極)與多色背光調變的技術，讓單色的液晶顯示面版與單階的控制驅動晶片，也能來完成彩色顯示的效果。

惟上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧單色液晶面板

11‧‧‧共同電極

12‧‧‧節段電極

13‧‧‧單階畫素

20‧‧‧單階驅動控制器

21‧‧‧共同電壓訊號

30‧‧‧多色背光調變裝置

31‧‧‧輸入接點

32‧‧‧輸出接點

33‧‧‧背光控制輸出接點

40‧‧‧多色調變背光

41‧‧‧背光源

50‧‧‧節段電路

60‧‧‧共同電路

61‧‧‧共同集合電路

70‧‧‧背光驅動電路

71‧‧‧分色背光控制信號

圖1，本發明的單色液晶面板的電極示意圖。

圖2，本發明的液晶顯示裝置示意圖。

圖3，本發明的多色調變背光示意圖。

圖4，本發明單階驅動控制器產生的共同電壓訊號波形 圖。

圖5，本發明多色背光調變裝置的功能示意圖。

圖6，本發明經多色背光調變裝置調變後的共同電壓訊號波形圖。

圖7，本發明經多色背光調變裝置調變後驅動不同顏色背光源的共同電壓訊號波形圖。

10‧‧‧單色液晶面板

11‧‧‧共同電極

12‧‧‧節段電極

13‧‧‧單階畫素

20‧‧‧單階驅動控制器

30‧‧‧多色背光調變裝置

32‧‧‧輸出接點

33‧‧‧背光控制輸出接點

40‧‧‧多色調變背光

41‧‧‧背光源

50‧‧‧節段電路

60‧‧‧共同電路

61‧‧‧共同集合電路

70‧‧‧背光驅動電路

Claims (4)

1. 一種多色液晶顯示裝置，其包含：一單色液晶面板，該單色液晶面板具有分設上下兩側的一共同電極與複數節段電極；一單階驅動控制器，該單階驅動控制器依時序依序產生複數共同電壓訊號與複數節段電壓訊號，且該單階驅動控制器藉複數節段電路與該複數節段電極電性連結；一多色調變背光，該多色調變背光具有至少二不同顏色背光源；以及一多色背光調變裝置，該多色背光調變裝置具有複數輸入接點、一輸出接點與數量對應不同顏色背光源的至少二背光控制輸出接點，並可產生一分色背光控制信號，又該單階驅動控制器藉複數共同電路與該多色背光調變裝置的該複數輸入接點電性連結，且該多色背光調變裝置的該輸出接點藉一共同集合電路與該共同電極電性連接，並讓該至少二背光控制輸出接點分別連接該至少二不同顏色背光源，且該複數輸入接點的該複數共同電壓訊號集合依時序依序分時由該輸出接點對應輸出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多色液晶顯示裝置，其中該單色液晶面板上具有複數單階畫素，並該單階畫素為對應該共同電極與該節段電極的重疊點設置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多色液晶顯示裝置，其中該複數節段電壓訊號與該共同電壓訊號形成壓差以驅動該複數單階畫素。
4. 一種多色液晶顯示方法，其步驟包含：準備一單色液晶面板，該單色液晶面板具有分設上下兩側的共同電極與複數節段電極；準備一多色調變背光，該多色調變背光具有至少二不同顏色背光源；準備一單階驅動控制器，該單階驅動控制器依時序依序產生複數共同電壓訊號與複數節段電壓訊號，且將該單階驅動控制器藉複數節段電路與該複數節段電極電性連結；準備一多色背光調變裝置，該多色背光調變裝置具有複數輸入接點、一輸出接點與數量對應不同顏色背光源的至少二背光控制輸出接點，並可產生一分色背光控制信號，且該複數輸入接點的該複數共同電壓訊號集合分時由該輸出接點對應輸出；以及將該單階驅動控制器藉複數共同電路與該多色背光調變裝置的複數輸入接點電性連結，且使該多色背光調變裝置的該輸出接點藉一共同集合電路與該共同電極電性連接，並讓該至少二背光控制輸出接點分別連接該至少二不同顏色背光源。