葉寧

（南京中電熊貓平板顯示科技有限公司，江蘇 南京 210000）

0 引言

多原色色彩顯示器新技術(shù)是一種產(chǎn)品相比較于傳統(tǒng)彩色顯示器，可同時顯示更寬泛廣域的不同顏色的新型顯示器。除了使用標(biāo)準(zhǔn)的激光三原子彩色光照射模式（包括紅色，綠色和以及藍(lán)色），該激光技術(shù)還利用了其他幾種顏色，例如金黃色，洋紅色和少年青色，并因此能夠準(zhǔn)確顯示出人眼幾乎能直接看到亮度范圍內(nèi)的任何顏色[1]。

1 多原色技術(shù)發(fā)明的背景技術(shù)

三原色技術(shù)作為與擴(kuò)大過去的顯示裝置中的色彩還原范圍相關(guān)的技術(shù)，揭示了一種液晶顯示裝置，它在行方向上配置紅色、藍(lán)色、綠色及白色的像素，在列方向上只配置相同顏色的像素。在該液晶顯示裝置中，提出通過對RGB的三原色增加W來提高亮度和色彩還原范圍的方法。另外，雖然還提出了條狀排列和矩陣排列的2種顏色排列，但在電視機(jī)等大型顯示器的應(yīng)用中，一般根據(jù)與圖像的匹配性而采用條狀排列。但是在該液晶顯示裝置中，沒有揭示4色的排列采用條狀排列的情況。另外，為了更進(jìn)一步擴(kuò)大色彩還原范圍，還提出了將子像素個數(shù)增加到5個或6個從而增加顏色數(shù)的方法。即使是這樣的結(jié)構(gòu)，雖然能夠擴(kuò)大色彩還原范圍，但是在黑暗的背景中顯示一條白線時，因為B/C和Y要分離來進(jìn)行識別，所以為了兼顧擴(kuò)大色彩還原范圍與抑制亮度下降，同時提高顯示質(zhì)量，還要下很多的功夫[2]。

關(guān)于用至少4原色的子像素來進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示器，揭示了按RGYBC的5原色的順序?qū)?個子像素排列成RGYB、CRGY、BCRG、YBCR、GYBC的情況，但是，即使是這些顯示裝置，在充分抑制白線顯示中的顏色分離現(xiàn)象等、要求高質(zhì)量的顯示質(zhì)量的液晶電視等的顯示器中，也還需要在提高基本性能上下功夫。多原色技術(shù)是鑒于上述現(xiàn)狀而進(jìn)行的，目的在于提供一種顯示裝置及由此顯示裝置構(gòu)成的液晶顯示裝置，它不僅通過使用多原色的圖像顯示來擴(kuò)大色彩還原范圍，而且使構(gòu)成像素的子像素之間的顏色分離變得很難識別，且在顯示白線時發(fā)揮容易識別作為1條線的作用效果，從而能夠提高顯示質(zhì)量。

2 多原色技術(shù)

針對擴(kuò)大顯示裝置的色彩還原范圍進(jìn)行了各種研究之后，著眼于增加構(gòu)成1個像素的子像素來采用多原色，采用4種或更多顏色，這對于擴(kuò)大色彩還原范圍是有效的。而且，在過去一般是按照色相順序來排列子像素，但在排列了4種以上子像素的像素中，以Y值為基準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)例如通過將Y值高的子像素配置在像素的中央附近，能夠防止1個像素內(nèi)的顏色分離，由此想到能夠徹底地解決上述問題，實現(xiàn)了多原色技術(shù)[3]。

多原色技術(shù)是由每1個像素包含4色以上的子像素的像素構(gòu)成圖像的顯示裝置，是構(gòu)成上述顯示裝置的像素以在像素的中央?yún)^(qū)域配置亮度值最高的顏色的子像素的像素作為主體的顯示裝置。

在這樣的顯示裝置中排列子像素的方法有條狀排列和矩陣排列，但由于實際在液晶電視等中使用時從降低驅(qū)動頻率的意義來說，最好采用條狀排列。即構(gòu)成上述像素的子像素最好排列成條狀。

3 液晶顯示器

3.1 液晶顯示器的概念

液晶顯示器是平面且超薄的顯示電子設(shè)備。它由一定厚度的彩色或黑白高像素液晶組成，并放置在沒有光源或光反射的圖片前面。由于其低功耗，LCD電子顯示器一直受到電子工程師的青睞，并且適用于大量包含電池的電子和電氣設(shè)備。它的主要工作原理是激發(fā)液晶顯示器背面的分子燈以恒定電流模式產(chǎn)生點，線和面光，并與液晶顯示器背面的旋轉(zhuǎn)配合形成交互式屏幕[4]。

3.2 液晶顯示器的工作原理

液晶是一種特殊的化學(xué)物質(zhì)，其性質(zhì)介于有色固體和其他液體之間。它本身是無色的有機(jī)化合物。在正常條件下為無色液體，但其整個分子順序與其他固體排列在一起。液晶中的晶體也非常規(guī)則，因此被稱為規(guī)則液晶。它的另一個特殊化學(xué)性質(zhì)是，如果將中性電場施加到彩色液晶的兩端，它將直接改變其整個分子規(guī)則排列。如果在兩端都裝有偏光濾鏡，則可以直接防止彩色光通過。如果配備有濾色器以改變彩色液晶的輸出電壓值，則可以直接改變特定端的彩色液晶的透光率，也就是可以生動地解釋說，改變施加到液晶兩端的輸出電壓可以直接改變其顏色透射強(qiáng)度[5]。

LCD是一種使用液晶作為材料的顯示器。液晶是介于固體和液體之間的一種有機(jī)化合物。在常溫條件下，它既具有液體流動性又具有晶體的光學(xué)各向異性。加熱時變成透明液體，冷卻后變成晶體。渾濁的固態(tài)。

在電場的作用下，液晶分子的排列將發(fā)生變化，這將影響通過液晶的入射光束的強(qiáng)度。光強(qiáng)度的這種變化通過偏振器的作用進(jìn)一步表現(xiàn)為明暗變化。據(jù)此，通過控制液晶的電場，可以改變光的亮度，從而達(dá)到信息顯示的目的。因此，液晶材料的作用類似于小的“光閥”。

因為在液晶材料周圍有控制電路和驅(qū)動電路。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子將發(fā)生扭曲，從而使穿過它的光會發(fā)生規(guī)則折射（液晶材料的旋光），然后被第二層偏振器過濾并顯示在屏幕上。

值得指出的是，由于液晶材料本身不發(fā)光，因此LCD通常需要為顯示面板配備其他光源。主光源系統(tǒng)稱為“背光模塊”。其中，背光板由可發(fā)光的熒光材料組成。光線的主要功能是提供均勻的背光。

4 多原色技術(shù)在液晶顯示器中的應(yīng)用

多原色技術(shù)顯示裝置是優(yōu)先考慮Y值，通過將亮度值越高的顏色的子像素配置在像素的中央?yún)^(qū)域，從而能夠提高防止顯示白線時的顏色分離的作用效果，但是在該結(jié)構(gòu)中，最好具有按亮度值從高到低的順序、從像素的中央?yún)^(qū)域向兩端的區(qū)域排列子像素的像素。另外，亮度值最高的顏色的子像素的寬度比其它子像素寬，這也對提高多原色技術(shù)的作用效果有用[6]。

構(gòu)成上述顯示裝置的像素具有2種以上的像素時的配置狀態(tài)。其中，在將亮度值最高的顏色的子像素配置在像素的中央?yún)^(qū)域的像素至少有2種排列時，最好是以格子形來配置該2種排列，從而構(gòu)成上述顯示裝置。另外，在具有由矩陣排列構(gòu)成的像素的形態(tài)中，為了將亮度值最高的顏色的子像素配置在利用矩陣排列構(gòu)成的像素的中央?yún)^(qū)域，只要在2×3排列或3×2排列等中適當(dāng)設(shè)定排列圖形即可，不限定于上述形態(tài)。

用上述子像素的排列圖形構(gòu)成的液晶顯示裝置，擴(kuò)大了色彩還原范圍，具有亮度及顯示質(zhì)量好的基本性能，作為液晶顯示器最適合用于液晶電視等。即，是由每1個像素包含4色以上的子像素的像素構(gòu)成圖像的顯示裝置，該液晶顯示裝置是具有上述顯示裝置中的子像素的排列圖形的液晶顯示裝置，也是本發(fā)明中的一種。作為多原色技術(shù)的顯示裝置及液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，只要是必須具有上述的特征的、具有顯示裝置通常有的構(gòu)成要素的結(jié)構(gòu)即可，而其它的結(jié)構(gòu)中沒有特別限定。

5 結(jié)論

多原色技術(shù)不僅通過使用4色以上的多原色的圖像顯示來擴(kuò)大色彩還原范圍和提高亮度，而且很難識別構(gòu)成像素的子像素之間的顏色分離，顯示白線時能夠發(fā)揮容易識別作為1條線的作用效果，提高顯示質(zhì)量，作為多原色顯示裝置，能夠適用于液晶電視等的各種顯示器。希望在不久的將來，多原色技術(shù)可以被研制得越來越成熟，并最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。