[发明专利]光致发光彩色液晶显示器

说明书

本申请是申请日为2007年7月6日，申请号为200780025601.6，发明名称为“光致发光彩色液晶显示器”的申请的分案申请。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2006年7月6日申请的第60/819,420号美国临时申请案的优先权的权益，所述申请案的说明书及图式以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及将电信号转换成彩色图像的彩色显示器(例如，平板显示器及彩色液晶显示器(LCD))的领域。确切地说，本发明涉及彩色、透射性LCD，其中使用磷光体、光致发光的材料以响应于来自背光的激发辐射而产生彩色光，此类显示器被称为光致发光彩色LCD(photo-luminescence color LCD)或光致发光的彩色LCD(photo-luminescent color LCD)。

背景技术

照亮我们的世界且允许我们看见的光来自被称为太阳电磁光谱的可见区中的太阳能。此区为总光谱的一个非常窄的区段，可见区为人眼可见的部分。其波长在约440nm(极端蓝色或近紫外)至约690nm(红色或近红外)的范围内变化。可见区的中间为约555nm的绿色。人类视觉是这样的情况：表现为白光的光实际是由加权量的所谓黑体辐射的连续光谱组成。为了产生对人类观看者而言表现为″白色″的光，光需要具有约百分之30的红色(R)、百分之59的绿色(G)及百分之11的蓝色(B)的组成权重。

即使在RGB组成色彩中的一者的量改变时，只要可调整其它两者的量来进行补偿，便仍可维持光为白色的感觉。举例而言，如果将红色光源变换为较长波长，则在其它两个色彩保持不变的情况下，白光将表现得更像青色。然而，可通过分别将绿色及蓝色的权重改变为不同于其百分之11及59的原始值的水平来恢复白平衡。人眼不具备将密集色彩解析成白光的各个红色、绿色及蓝色(RGB)原始成分的能力，因为人类视觉系统将这三个成分混合以形成中间物。读者可能回想起，人类视觉仅记录(及/或察觉)三原色，且所有其它色彩均被感觉为这些原色的组合。

当今使用的彩色液晶显示器(LCD)是基于由液晶(LC)单元的矩阵/阵列形成的图元或″像素″。已知可通过响应于施加于LC上的电场、电压而改变光的偏光角来控制穿过LC的光的强度。对于彩色LCD，每一像素实际上由三个″子像素″组成：一红色子像素、一绿色子像素及一蓝色子像素。组合在一起，这个子像素的三元体组成被称为单个像素的像素。人眼感觉为单个白色像素的像素实际上为RGB子像素的三元体，所述子像素具有使得三个子像素中的每一者表现为具有相同亮度的加权强度。同样，当人眼看见白色实线时，实际显示的为一系列RGB三元体或RGB三元体的线。可通过将光源的光度输出调谐至一组所要的色彩坐标来操纵多子像素布置，进而提供优越的彩色再现指数(CRI)及对于大的彩色调色板的动态色彩选择。

在当前的彩色透射性LCD技术中，使用彩色滤光片来实施此色彩调谐。常规的彩色透射性LCD的操作原理是基于位于液晶(LC)矩阵后面的明亮白光背光源，及定位于所述液晶矩阵的相反侧上的彩色滤光片的面板。以数字方式切换液晶矩阵以调整抵达每一像素的彩色滤光片中的每一者的来自背光源的白光的强度，进而控制由RGB子像素透射的彩色光的量。退出彩色滤光片的光产生彩色图像。

典型LCD结构为夹层状，其中液晶提供于两个玻璃面板之间，一个玻璃面板含有控制被施加于对应于相应子像素的LC的电极上的电压的切换元件，且另一玻璃面板含有彩色滤光片。位于所述结构的背面上(亦即面向背光源)的用于控制LC矩阵的切换元件通常包含薄膜晶体管(TFT)的阵列，其中为每一子像素提供一相应TFT。彩色滤光片玻璃面板为具有组合在一起的一组原始(红色、绿色及蓝色)彩色滤光片的玻璃板。光退出彩色滤光片玻璃面板以形成图像。

已知LC具有作为所施加的电场、电压的函数而使光的偏光面旋转的性质。通过使用偏光滤光片且通过控制作为施加于LC上的电压的函数的光的偏光旋转度数，为每一红色、绿色及蓝色子像素控制由背光源提供给滤光片的白光的量。透射穿过滤光片的光产生一定范围的色彩以用于产生观看者可在TV屏幕或计算机监视器上看见的图像。