显示器技术领域
本发明有关于一种显示器，尤指一种四种颜色子像素的显示器。
背景技术
随着日益进步的科技，显示器已被广泛用于人类生活的周遭，如电脑、手机、电视
等。此外，随着人们想要即时掌握信息的渴望，在许多的领域也开始使用到显示器来显示信
息，如冰箱，导航，穿戴型装置等。其中，手表型穿戴型装置在近几年更是蓬勃地发展，如
Sony的SmartWatch、Applewatch以及Garmin的Fenix3，各家厂商竞相提出具备多功能的穿
戴型装置。然而，这类穿戴型装置最为人所注意到的即是其续电力，使用者希望穿戴型装置
不须每天都拔下充电。因此，占据整个装置大部分耗电量的显示荧幕即被各家厂商关注研
究，以期能提出更省电的显示装置。
发明内容
本发明一实施例公开一种显示器，其包含多条数据线、多条栅极线以及多个像素。
上述像素耦接于上述数据线及上述栅极线。每个像素包含N个白色子像素、N个第一颜色子
像素、N个第二颜色子像素及N个第三颜色子像素，其中N为大于1的整数。在同一像素中，上
述N个白色子像素中至少有两个白色子像素的面积相异且不相邻，上述N个第一颜色子像素
中至少有两个第一颜色子像素的面积相异且不相邻，上述N个第二颜色子像素中至少有两
个第二颜色子像素的面积相异且不相邻，且上述N个第三颜色子像素中至少有两个第三颜
色子像素的面积相异且不相邻。
附图说明
图1为本发明一实施例显示器的示意图。
图2为本发明另一实施例显示器的示意图。
图3为图1的显示器的像素布线图。
图4为图3的布线图的局部放大图。
图5为本发明另一实施例显示器的示意图。
图6为本发明另一实施例显示器的示意图。
其中，附图标记：
100、200、300、400显示器
110、310像素
120、320群组
132源极
134栅极
136漏极
140像素电极
W1至W3白色子像素
R1至R3红色子像素
G1至G3绿色子像素
B1至B3蓝色子像素
D1至D12数据线
G1至G12栅极线
T开关；薄膜晶体管
X第一方向
Y第二方向
具体实施方式
请参考图1。图1为本发明一实施例显示器100的示意图。显示器100包含多条数据
线D1至D8、多条栅极线G1至G4以及多个像素110。每个像素110包含两个白色子像素W1及W2、
两个第一颜色子像素、两个第二颜色子像素及两个第三颜色子像素。其中第一颜色子像素、
第二颜色子像素及第三颜色子像素用以显示不同的颜色，而在本实施例中，两个第一颜色
子像素分别为绿色子像素G1及G2，两个第二颜色子像素分别为红色子像素R1及R2，而两个
第三颜色子像素分别为蓝色子像素B1及B2，但本发明并不以此为限，例如在本发明另一实
施例中，两个第一颜色子像素分别为红色子像素R1及R2，两个第二颜色子像素分别为蓝色
子像素B1及B2，而两个第三颜色子像素分别为绿色子像素G1及G2。又例如，在本发明另一实
施例中，两个第一颜色子像素分别为蓝色子像素B1及B2，两个第二颜色子像素分别为绿色
子像素G1及G2，而两个第三颜色子像素分别为红色子像素R1及R2。此外，虽然本实施例的显
示器100以包含四个像素110作说明，但本发明的显示器所包含的像素的数目并不以此为
限，而可包含更多的像素110。
数据线D1至D8用以传送驱动各颜色子像素所需的数据电压(datavoltage)，而栅
极线G1至G4则用以开启各颜色子像素的开关(如薄膜晶体管)以使各颜色子像素的灰阶得以
因数据电压而被更新(refresh)。每个白色子像素W1、W2、每个绿色子像素G1、G2、每个红色
子像素R1、R2以及每个蓝色子像素B1、B2皆耦接至一条对应的数据线及一条对应的栅极线。
举例来说，图1中左上角像素110的红色子像素R2耦接至数据线D1及栅极线G1；图1中左下角
像素110的绿色子像素G1耦接至数据线D2及栅极线G4；图1中右上角像素110的白色子像素W2
耦接至数据线D8及栅极线G2；图1中右下角像素110的蓝色子像素B1耦接至数据线D7及栅极
线G3；依此类推。
在本实施例中，显示器100为穿透式显示器，但本发明并不以此为限。例如，在本发
明另一实施例中，显示器100可为半穿透半反射式显示器；而在本发明另一实施例中，显示
器100可为反射式显示器，而无用以提供背光的背光模块。
在本实施例中，每一个像素110的每一种颜色子像素可显示的灰阶各有四种。详言
之，在每一个像素110中，各种颜色的两个子像素分别以两个位元来进行控制，亦即两个白
色子像素W1及W2以两个位元进行控制，两个绿色子像素G1及G2以另外两个位元进行控制，
两个红色子像素R1及R2也以另外两个位元进行控制，且两个蓝色子像素B1及B2也以另外两
个位元进行控制。其中，用以控制某一颜色子像素的两个位元的值可为“00”、“01”、“10”及
“11”，并分别对应此颜色子像素的不同灰阶。以白色子像素W1及W2为例，倘若用以控制白色
子像素W1及W2的两位元为“00”，则两个白色子像素W1及W2皆不亮；倘若用以控制白色子像
素W1及W2的两位元为“01”，则白色子像素W1亮，但白色子像素W2不亮；倘若用以控制白色子
像素W1及W2的两位元为“10”，则白色子像素W2亮，但白色子像素W1不亮；倘若用以控制白色
子像素W1及W2的两位元为“11”，则两个白色子像素W1及W2皆亮。如此，藉由两个位元的控
制，每一像素110中的两个白色子像素W1及W2的灰阶即可在四灰阶之间进行切换。同理，对
每一个像素110来说，其两个绿色子像素G1及G2可以以另外两个位元进行控制，其两个红色
子像素R1及R2也可以以另外两个位元进行控制，且其两个蓝色子像素B1及B2也可以以另外
两个位元进行控制，而使每一个像素110中的各种颜色的子像素可分别显示四种状态。如此
一来，每一个像素110即可显示256(即4×4×4×4)种颜色。
对显示器100的任一颜色的单个子像素来说，其系藉由单一个位元进行控制，而使
此单个子像素处于“亮”或“暗”两种状态。故相较于其他显示器的单一子像素可显示256种
灰阶，一方面用以控制显示器100操作的电路会相对地简单，所需要的晶体管数也较少，也
较为省电。另一方面，因显示器100加入了白色子像素W1及W2，故在相同开口率的情况下，显
示器100会较没有白色子像素的显示器可以以较低的背光强度来达到相同显示亮度，故显
示器100也会相对地省电。
请再参考图1。在同一像素110中，两个白色子像素W1及W2的面积相异，两个绿颜色
子像素G1及G2面积相异，两个红颜色子像素R1及R2面积相异，且两个蓝颜色子像素B1及B2
面积相异。而在本实施例中，白色子像素W1的面积小于白色子像素W2的面积，绿色子像素G1
的面积小于绿色子像素G2的面积，红色子像素R1的面积小于红色子像素R2的面积，而蓝色
子像素B1的面积小于蓝色子像素B2的面积。由于同一像素110中各颜色的子像素的面积相
异，故对同一像素110中同一颜色的两个子像素来说，用以控制其操作的两位元当其值不同
时，其所对应的亮度会不一样，而可显示不同的灰阶。详言之，同一像素110中，当白色子像
素W1亮而白色子像素W2不亮所对应的灰阶会与当白色子像素W1不亮而白色子像素W2亮所
对应的灰阶不同。同理，同一像素110中，当绿色子像素G1亮而绿色子像素G2不亮所对应的
灰阶也会与当绿色子像素G1不亮而绿色子像素G2亮所对应的灰阶不同，当红色子像素R1亮
而红色子像素R2不亮所对应的灰阶也会与当红色子像素R1不亮而绿色子像素R2亮所对应
的灰阶不同，而当蓝色子像素B1亮而蓝色子像素B2不亮所对应的灰阶也会与当蓝色子像素
B1不亮而蓝色子像素B2亮所对应的灰阶不同。
在本发明一实施例中，白色子像素W2的面积是白色子像素W1的面积的两倍，绿色
子像素G2的面积是绿色子像素G1的面积的两倍，红色子像素R2的面积是红色子像素R1的面
积的两倍，而蓝色子像素B2的面积是蓝色子像素B1的面积的两倍。因此，对同一像素110的
每一种颜色的子像素而言，当其驱动数据的两位元为“00”、“00”“10”及“11”时，其对应的亮
度比为0：1：2：3。
此外，在同一像素110中，两个白色子像素W1及W2不相邻，两个绿颜色子像素G1及
G2不相邻，两个红颜色子像素R1及R2不相邻，且两个蓝颜色子像素B1及B2不相邻。而藉由同
一颜色的子像素彼此不相邻的布局，可以显示器100所显示的画面颜色更为均匀、自然，而
使用者在观看时也会更舒适。
在本发明一实施例中，每个像素110的白色子像素W1、绿色子像素G1、红色子像素
R1以及蓝色子像素B1形成一群组120，而同一像素110中除群组120中的子像素之外的其他
子像素(即白色子像素W2、绿色子像素G2、红色子像素R2与蓝色子像素B2)则设置于群组120
的两侧。由于面积较小的白色子像素W1、绿色子像素G1、红色子像素R1以及蓝色子像素B1集
中在像素110的中央，可加强显示器100所显示的画面的视觉效果。
在本发明一实施例中，则进一步考虑人眼对绿光较红光及蓝光敏感，而为了进一
步地使显示器100所显示的画面颜色更为均匀，则使两绿色子像素G1及G2中面积最大的绿
色子像素G2不与两白色子像素W1及W2中面积最大的绿色子像素W2相邻。如图1所示，且每一
像素110的所有子像素排列成两排，而在同一像素110中，白色子像素W2与绿色子像素G2设
置在不同排。又在本发明另一实施例中，除了将白色子像素W2与绿色子像素G2设置在不同
排之外，还可进一步地使白色子像素W2与绿色子像素G2耦接至不同的数据线，以更进一步
地使显示器100所显示的画面颜色更加地均匀。例如，可将同一像素110中的绿色子像素G2
的位置与红色子像素R2的位置互调，或将同一像素110中的蓝色子像素B2的位置与白色子
像素W2的位置互调。而在这样的情况下，绿色子像素G2和白色子像素W2即耦接不同的栅极
线及不同的数据线。亦即，绿色子像素G2耦接栅极线G1及数据线D1，而白色子像素W2耦接栅
极线G2及数据线D4；或是，绿色子像素G2耦接栅极线G1及数据线D4，而白色子像素W2耦接栅
极线G2及数据线D1。
此外，在本实施例中，栅极线G1至G4沿着第一方向X延伸，数据线D1至D8则沿着第二
方向Y延伸，其中第一方向X与第二方向Y垂直。同一像素110的所有子像素则排列成两排，而
每排的子像素皆耦接于一条对应的栅极线。然而，本发明子像素排列的方式并不以此为限。
请参考图2，图2为本发明另一实施例显示器200的示意图。显示器200与显示器100之间的不
同点，在于显示器200的各像素110的所有子像素相较于显示器100的各像素110的所有子像
素旋转了九十度角。详言之，虽然显示器200的栅极线G1至G8仍沿着第一方向X延伸，且其数
据线D1至D4仍沿着第二方向Y延伸，但同一像素110的所有子像素则排列成两行，而每行的子
像素皆耦接于一条对应的数据线。如图2所示，图中左上角的像素110的红色子像素R2、白色
子像素W1、蓝色子像素B2及绿色子像素G2排列在同一行并耦接于数据线D1，且其红色子像
素R2、白色子像素W1、蓝色子像素B2及绿色子像素G2排列在同一行并耦接于数据线D2。
请参考图3及图4。图3为图1的显示器100的像素布线图，而图4为图3的布线图的局
部放大图。每一颜色的子像素皆包含有开关T，而在本实施例中，每一个开关T为一个薄膜晶
体管，并包含有源极132、栅极134及漏极136。其中，源极132耦接于一条对应的数据线，栅极
134耦接于一条对应的栅极线，而漏极136则耦接于子像素的像素电极140。以红色子像素R2
为例(如图6所示)，红色子像素R2具有薄膜晶体管T，而薄膜晶体管T的源极132耦接于数据
线D1，薄膜晶体管T的栅极134耦接于栅极线G1，且薄膜晶体管T的漏极136则耦接于红色子像
素R2的像素电极140。如图3所示，由于显示器100包含了白色子像素W1及W2，故相较于一般
的红绿蓝(RGB)显示器，显示器100的开口率会较高。
上述实施例中，同一像素110的同一颜色的子像素各有两个，但本发明并不以此为
限。例如，在本发明的另一实施例中，同一像素中同一颜色的子像素即各有三个。请参考图
5，图5为本发明一实施例显示器300的示意图。显示器300包含多条数据线D1至D12、多条栅极
线G1至G4以及多个像素310。每个像素310包含三个白色子像素W1、W2及W3、三个绿色子像素
G1、G2及G3，三红色子像素R1、R2及R3，以及三个蓝色子像素B1、B2及B3。其中，虽然本实施例
的显示器300系以包含四个像素310作说明，但本发明的显示器所包含的像素的数目并不以
此为限，而可包含更多的像素310。
每个白色子像素W1至W3、每个绿色子像素G1至G3、每个红色子像素R1至R3以及每
个蓝色子像素B1至B3皆耦接至一条对应的数据线及一条对应的栅极线。而在本实施例中，
显示器300为穿透式显示器，但本发明并不以此为限。例如，在本发明另一实施例中，显示器
300可为半穿透半反射式显示器；而在本发明另一实施例中，显示器300可为反射式显示器，
而无用以提供背光的背光模块。
在本实施例中，每一个像素310的每一种颜色子像素可显示的灰阶各有八种。详言
之，在每一个像素310中，各种颜色的三个子像素分别以三个位元来进行控制，亦即三个白
色子像素W1至W3以三个位元进行控制，三个绿色子像素G1至G3以另外三个位元进行控制，
三个红色子像素R1至R3也以另外三个位元进行控制，且三个蓝色子像素B1至B3也以另外三
个位元进行控制。其中，用以控制某一颜色子像素的三个位元的值可为“000”、“001”、
“010”、“011”、“100”、“101”、“110”或“111”，并分别对应此颜色子像素的不同灰阶。以白色
子像素W1至W3为例，倘若三个位元中的第一个位元的值为“1”，则白色子像素W3会亮，反之
白色子像素W3则不亮；倘若三个位元中的第二个位元的值为“1”，则白色子像素W2会亮，反
之白色子像素W2则不亮；倘若三个位元中的第三个位元的值为“1”，则白色子像素W1会亮，
反之白色子像素W1则不亮。如此，藉由三个位元的控制，每一像素310中的三个白色子像素
W1至W3的灰阶即可在八个灰阶之间进行切换。同理，对每一个像素110来说，其三个绿色子
像素G1至G3可以以另外三个位元进行控制，其三个红色子像素R1至R3也可以以另外三个位
元进行控制，且其三个蓝色子像素B1至B3也可以以另外三个位元进行控制，而使每一个像
素110中的各种颜色的子像素可分别显示八种状态。如此一来，每一个像素110即可显示
4096(即8×8×8×8)种颜色。
对显示器300的任一颜色的单个子像素来说，其系藉由单一个位元进行控制，而使
此单个子像素处于“亮”或“暗”两种状态。故相较于其他显示器的单一子像素可显示256种
灰阶，一方面用以控制显示器300操作的电路会相对地简单，所需要的晶体管数也较少，也
较为省电。另一方面，因显示器100加入了白色子像素W1至W3，故在相同开口率的情况下，显
示器300会较没有白色子像素的显示器可以以较低的背光强度来达到相同显示亮度，故显
示器300也会相对地省电。
请再参考图5。在同一像素310中，三个白色子像素W1至W3的面积相异，三个绿颜色
子像素G1至G3面积相异，三个红颜色子像素R1至R3面积相异，且三个蓝颜色子像素B1至B3
面积相异。而在本实施例中，白色子像素W1的面积小于白色子像素W2的面积，而白色子像素
W2的面积小于白色子像素W3的面积；绿色子像素G1的面积小于绿色子像素G2的面积，而绿
色子像素G2的面积小于绿色子像素G3的面积；红色子像素R1的面积小于红色子像素R2的面
积，而红色子像素R2的面积小于红色子像素R3的面积；且蓝色子像素B1的面积小于蓝色子
像素B2的面积，而蓝色子像素B2的面积小于蓝色子像素B3的面积。由于同一像素110中各颜
色的子像素的面积相异，故对同一像素110中同一颜色的三个子像素来说，用以控制其操作
的三位元当其值不同时，所对应的亮度会不一样，而可显示不同的灰阶。
在本发明一实施例中，白色子像素W1、W2及W3的面积比是1：2：4，绿色子像素G1、G2
及G3的面积比是1：2：4，红色子像素R1、R2及R3的面积比是1：2：4，且蓝色子像素B1、B2及B3
的面积比是1：2：4。因此，对同一像素110的每一种颜色的子像素而言，当其驱动数据的三位
元为“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”、“111”时，其对应的亮度比为0：1：2：
3：4：5：6：7。
此外，在同一像素110中，三个白色子像素W1至W3不相邻，三个绿颜色子像素G1至
G3不相邻，三个红颜色子像素R1至R3不相邻，且三个蓝颜色子像素B1至B3不相邻。而藉由同
一颜色的子像素彼此不相邻的布局，可以显示器300所显示的画面颜色更为均匀、自然，而
使用者在观看时也会更舒适。
在本发明一实施例中，每个像素310的白色子像素W1、绿色子像素G1、红色子像素
R1以及蓝色子像素B1形成一群组320，而同一像素310中除群组320中的子像素之外的其他
子像素(即白色子像素W2及W3、绿色子像素G2及G3、红色子像素R2及R3与蓝色子像素B2及
B3)则设置于群组320的两侧。由于面积较小的白色子像素W1、绿色子像素G1、红色子像素R1
以及蓝色子像素B1集中在像素310的中央，可加强显示器300所显示的画面的视觉效果。
在本发明一实施例中，亦可进一步考虑人眼对绿光较红光及蓝光敏感，藉由使三
绿色子像素G1至G3中面积最大的绿色子像素G3不与三白色子像素W1至W3中面积最大的绿
色子像素W3相邻的方式，以使显示器300所显示的画面颜色更为均匀。如图5所示，且每一像
素310的所有子像素排列成两排，而在同一像素310中，白色子像素W3与绿色子像素G3设置
在不同排。又在本发明另一实施例中，除了将白色子像素W3与绿色子像素G3设置在不同排
之外，还可进一步地使白色子像素W3与绿色子像素G3耦接至不同的数据线，以更进一步地
使显示器300所显示的画面颜色更加地均匀。例如，可将同一像素310中的绿色子像素G3的
位置与蓝色子像素B3的位置互调，或将同一像素110中的红色子像素R3的位置与白色子像
素W3的位置互调。而在这样的情况下，绿色子像素G3和白色子像素W3即耦接不同的栅极线
及不同的数据线。亦即，对图5中左上角的像素310而言，其绿色子像素G3耦接栅极线G2及数
据线D1，而白色子像素W3耦接栅极线G1及数据线D6；或是，绿色子像素G3耦接栅极线G2及数
据线D6，而白色子像素W3耦接栅极线G1及数据线D1。
此外，在本实施例中，栅极线G1至G4沿着第一方向X延伸，数据线D1至D12则沿着第二
方向Y延伸，其中第一方向X与第二方向Y垂直。同一像素110的所有子像素则排列成两排，而
每排的子像素皆耦接于一条对应的栅极线。然而，本发明子像素排列的方式并不以此为限。
请参考图6，图6为本发明另一实施例显示器400的示意图。显示器400与显示器300之间的不
同点，在于显示器400的各像素310的所有子像素相较于显示器300的各像素310的所有子像
素旋转了九十度角。详言之，虽然显示器400的栅极线G1至G12仍沿着第一方向X延伸，且其数
据线D1至D4仍沿着第二方向Y延伸，但同一像素310的所有子像素则排列成两行，而每行的子
像素皆耦接于一条对应的数据线。如图6所示，图中左上角的像素310的红色子像素R3、白色
子像素W2、蓝色子像素B1、绿色子像素G1、红色子像素R2及白色子像素W3排列在同一行并耦
接于数据线D1，且其蓝色子像素B3、绿色子像素G2、红色子像素R1、白色子像素W1、蓝色子像
素B2及绿色子像素G3排列在同一行并耦接于数据线D2。
综上所述，藉由本发明各实施例的子像素的设置方式，对显示器的任一颜色的单
个子像素来说，可藉由单一个位元进行控制，而使此单一个子像素处于“亮”或“暗”两种状
态。故相较于现有单一子像素可显示256种灰阶的显示器来说，一方面本发明用以控制显示
器操作的电路会相对地简单，所需要的晶体管数也较少，也较为省电。另一方面，本发明的
显示器因加入了白色子像素，故在相同开口率的情况下，本发明的显示器会较没有白色子
像素的显示器可以以较低的背光强度来达到相同显示亮度，故也会相对地省电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求保护范围所做的均等变
化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。