[发明专利]增广彩色显示器显色色域的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增广彩色显示器显色色域的方法，特别是涉及一种可增加色域范围，使显示器画面更鲜艳动人的背光驱动方法的增广彩色显示器显色色域的方法。 

背景技术

目前市面上发光二极管(Light Emitting Diode，LED)可应用在照明标示、指示灯、交通信号灯以及照明灯具上，更可应用在车灯以及显示器背光模组上。 

一般以红、绿、蓝单晶封装成一个发光二极管或是将单颗红(R)、绿(G)、蓝(B)发光二极管排列组合的方式混合成白光，是目前业界用发光二极管作为背光模组常用的背光源形式，此优势在于可以不需要经过萤光粉的转换损失能量，而且色温可以藉由分开控制红、绿、蓝发光二极管的光强度来改变。 

而传统的冷阴管(CCFL)背光源与新式的红、绿、蓝发光二极管背光源在色彩比较的方面，由于冷阴管背光源在红光以及绿光部份的色彩表现能力较差，而蓝光表现较佳，因此使得液晶显示器都有偏蓝的现象，并使得冷阴管背光源的显色色域大小，仅能达到彩色电视广播标准(NTSC)的70％，即使利用新开发出的冷阴管背光源，也只能将显色色域大小推至95％NTSC左右。但是利用红、绿、蓝混光的方式做成的发光二极管背光光源，理论上可以轻易地表现出120％NTSC以上的显色色域，远优于冷阴管背光源的70～95％，故显示器产业各家厂商极力去发展以三色发光二极管作为背光源的显示器。 

事实上，由于现行的彩色滤光片(CF)在蓝光以及绿光波段的穿透光谱重叠部份相当大，使得发光二极管背光通过彩色滤光片后所显示的蓝色光往往会由绿色彩色滤光片漏出；同样地，在显示绿色光时，绿色光也会由蓝色彩色滤光片漏出来；如此将使得显示器三原色的纯度大大地降低，最后显示器的显色色域范围也因此而降低，对于现今追求高色彩饱和度的显示器需求，无非是一亟须解决的重大技术问题。 

为了解决显示器显色饱和度不足的问题，平阳一(Yoichi Taira)等人曾在2003年提出无彩色滤光片(Color Filterless)的彩色显示器新架构，直接利用背光源中发光二极管来调控显示器的显色色彩。这项技术在2005 年10月横滨展中，率先由韩国三星(Samsung)发表；另外，在2006年6月的中国台湾平面显示器展中，中华映管公司(Chunghwa Picture Tubes)也展出一台32时的无彩色滤光片发光二极管液晶彩色显示器。 

无彩色滤光片显示器(Color Filterless Display)顾名思义就是不使用彩色滤光片。其技术原理乃是将原本以空间混色(spatial color-mixing)的方式，改为时序混色(temporal color-mixing)的方式，以达到仅需少数的原色光源，即可制造出在显示器不同画面中所需的上千万种大量不同的颜色色彩出来。空间混色的意思是指，彩色显示器要能让人眼看到显示画面中的不同色彩，乃是靠画面中的每一个像素，每一个像素包括原色光(如红、绿、蓝三色)子像素，这些子像素在空间上分布聚集在小于人眼视角范围内，而得到混色的效果；若改以时序混色，则是让显示器中各原色光(如红、绿、蓝三色)在同一空间位置上依时间先后顺序快速切换，若切换速率快过人眼视觉暂留所能分辨的快慢限制，就能产生时序混色的效果。利用时序混色方式的彩色显示器新架构，乃是使用多色彩色发光二极管(如红、绿、蓝三色LEDs)做为背光源，将这些多色彩色发光二极管分别间歇闪烁，接着让调光液晶配合闪烁控制各颜色亮度以达到画面上所要呈现的颜色。 

前述利用时序混色的无彩色滤光片发光二极管液晶彩色显示器，其优势即在于无需彩色滤光片，光的利用率可以增加。加上背光源是让各色发光二极管分时闪烁而成，所消耗功率降低，对于发光二极管背光散热问题也较好解决。 

但是要建构出此无彩色滤光片发光二极管液晶彩色显示器的先决条件，主要是液晶本身需要具有快速反应时间，才足以应付时序混色的速率要求，在技术上较为困难达成、与现行的生产线制作流程亦不相容。虽然，另有利用六色发光二极管的技术，但在显色调控上复杂度大为提高，而且并没有针对彩色显示器的基本系统问题，提出最有效的解决方案。较接近的相关前案是描述于美国专利第7,164,454号案中。