[发明专利]场顺序式彩色液晶显示器件

说明书

本发明是关于场顺序式彩色液晶显示器件。

液晶显示器件(LCD)作为最重要的平板显示器件，发展迅速，用途日益广泛。LCD具有重量轻、外形薄、功耗小、电压低、IC驱动容易、图像稳定、无闪烁、无辐射和寿命长等特点。采用有彩色滤光膜(CF)的彩色无源液晶显示器件(PMLCD)，可实现彩色显示。采用有CF的彩色有源液晶显示器件(AMLCD)和增加矩阵结构精细度，可获得亮度高、对比度好、分辨率高和色纯好的彩色显示。彩色薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)已成为最重要的彩色AMLCD。彩色TFT-LCD已大量用于笔记本电脑、投影显示装置中，并已逐渐用于台式电脑用监视器、微显示器件中。但是由于采用CF和TFT，使彩色TFT-LCD制造过程变得相当复杂，导致成品率下降，成本大幅上升，亮度显著降低，分辨率继续提高受到限制，其性能受到了较大影响。

本发明的目的在于解决现有彩色TFT-LCD中存在的上述缺点。本发明者提出一种结构不同的彩色TFT-LCD，用N组子背光源替换一个平面状的背光源，每组子背光源由红、绿、蓝色各一个子背光源或某基色及其补色各一个子背光源组成。单色子背光源由单色发光元件及其相应的共用子导光系统组成。通过红、绿、蓝色子背光源或某基色及其补色子背光源顺序发光和红、绿、蓝信号对液晶显示屏中像素的调制作用进行场顺序式全色显示，可实现这一目的。

下面进行详细说明。

为了进行彩色显示，彩色LCD一般都采用CF，背光源为具有红、绿、蓝色发射光谱的白色光源，白色光源包括荧光灯(冷阴极荧光灯，即CCFL)、LED和EL等。当使用CCFL、LED作背光源时，对于直下式照明方式，只需在光源前方放置一块漫射板，就可构成平面状背光源，保证照明均匀性。而对于侧光式照明方式，另外需要增加一块导光板，其下面再放置一块反射板。当使用EL作背光源时，则采用直下式照明方式，因EL是均匀发光的平面光源，可将它直接放置在液晶显示屏后面，不需要漫射板。在液晶屏内有大量具有光闸作用的液晶单元，每个液晶单元上有一个CF，它们组成一个子像素。红、绿、蓝三个子像素组成一个像素。当显示某一基色时，与该基色CF对应的液晶单元开通为亮态，而与另外两个基色CF对应的液晶单元为暗态。如果三个液晶单元都开通，但是开断时间不同时，就可显示各种颜色。TFT-LCD可显著提高对比度，降低响应时间。TFT-LCD显示屏制作过程大致如下：首先在一块玻璃基板上形成互相绝缘的行电极和列电极，再在其交点上采用薄膜技术和光刻技术制作TFT。TFT的栅极、源极和漏极分别引线，连接到行电极、列电极和显示单元。在另一块玻璃基板上形成为所有显示单元共用的公共电极，与显示单元相对应，形成红、绿、蓝三类CF，液晶材料注入两块玻璃基板之间，构成液晶盒。在两块玻璃基板外侧各有一片中性偏振片。当液晶盒处于“off”状态时，它可使入射偏振光的偏振方向从液晶盒中出射时旋转90°。而当液晶盒处于“on”状态时，入射偏振光的偏振方向通过液晶盒而不受影响。通过改变液晶盒工作状态和采用红、绿、蓝CF，就能进行彩色显示。由于彩色TFT-LCD制造过程十分复杂，在玻璃基板上需要形成与红、绿、蓝子像素总数相等和结构精细的TFT，因此成品率低，随着像素增加，成品率还将下降，继续提高分辨率将更困难。另外CF透过率一般小于30％，开口率一般40-60％，加上偏振片等影响，TFT-LCD的光利用率一般仅5％左右甚至更小，因此亮度较低。

根据本发明，如果将彩色TFT-LCD中一个平面状的背光源替换成N组子背光源，每组子背光源由红、绿、蓝各一个子背光源组成，红、绿、蓝子背光源分别由红、绿、蓝发光元件及其相应的共用子导光系统组成，则通过红、绿、蓝子背光源顺序发光和红、绿、蓝信号对液晶显示屏中像素的调制作用，可进行场顺序式全色显示。通常采用N组子条形背光源(有时仍简称子背光源)，每组子条形背光源由红、绿、蓝各一个子条形背光源组成。