CN101256311B - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器，其包括背光模块以及液晶显示面板。其中，背光模块具有至少一个白光源，且背光模块的发光频谱分别在波长430纳米至470纳米之间以及波长520纳米至620纳米之间具有相对极大亮度峰值。液晶显示面板配置于背光模块上方，而液晶显示面板包括两个基板以及位于基板之间的液晶层，其中两个基板其中之一的具有红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层，红色滤光层在CIE标准光源C下，于CIE 1931色坐标上的x坐标数值以及y坐标数值分别为Rx以及Ry，其中Rx≥0.65，且Ry≤0.32。本发明能够提升液晶显示器的红色饱和度，改善显示画面的红色表现偏橘的现象。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种显示器，且特别涉及一种液晶显示器。

背景技术

具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已逐渐成为显示器的主流。随着液晶显示器的普及，消费者在购买液晶显示器时的一项重要指标为高色彩重现性(colorreproduction)。目前已存在数种高色彩重现技术，可满足消费者对于高色彩重现性的需求。

液晶显示器主要由液晶显示面板及提供液晶显示面板光源的背光模块所组成，其中液晶显示面板包括例如有源元件阵列基板、彩色滤光基板以及配置于有源元件阵列基板与彩色滤光基板之间的液晶层，其中彩色滤光基板具有红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层。一般而言，背光模块中的光源可以采用冷阴极荧光灯(Cold-Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、发光二极管或是其他种类的光源。

对于液晶显示器的色彩表现，通常是以美国国家电视***委员会(National Television System Committee，NTSC)所订定的标准来衡量显示器的色彩饱和度。另一方面，具有所属领域的通常知识者在调整液晶显示器的红色饱和度、绿色饱和度以及蓝色饱和度时，通常会采用sRGB或EBU规范作为色彩调整的参考依据。根据sRGB规范，红色坐标、绿色坐标以及蓝色坐标在CIE1931的表示分别为红色规范(Rx，Ry)＝(0.640，0.330)、绿色规范(Gx，Gy)＝(0.300，0.600)以及蓝色规范(Bx，By)＝(0.150，0.060)。

在高色彩技术开发中，背光模块的种类扮演重要的角色，目前以白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的种类最受青睐。因白光发光二极管具有省电、反应速率快、体积小、寿命长、结构简单以及无毒等优点，因此早已广泛于携带型的背光模块中。在目前市场上被广泛使用的白光发光二极管的背光模块中，其中一种为蓝光发光二极管加上黄色荧光粉的组合来构成白光。

图1为已知一种利用液晶显示器的CIE1931色度坐标示意图。请参照图1，液晶显示器10中的背光模块所提供的白光是以蓝光发光二极管加上黄色荧光粉的组合所构成的，如图1所示，液晶显示器10在红色的表现上与sRGB规范的红色坐标仍有一段差距，因此上述以蓝光发光二极管加上黄色荧光粉所构成的光源具有演色性差的缺点。更详细而言，液晶显示器10在红色的表现上有偏橘的现象，致使液晶显示器10的红色饱和度表现不尽理想，进而影响液晶显示器10整体显示的色彩表现。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器，其可以在提升红色饱和度，改善显示画面的红色表现偏橘的缺点。

本发明提出一种液晶显示器，其包括背光模块以及液晶显示面板。其中，背光模块具有至少一个白光源，且背光模块的发光频谱分别在波长430纳米至470纳米之间以及波长520纳米至620纳米之间具有相对极大亮度峰值。液晶显示面板配置于背光模块上方，而液晶显示面板包括两个基板以及位于上述基板之间的液晶层，两个基板其中之一具有红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层，红色滤光层在CIE标准光源C下，于CIE 1931色坐标上的x坐标数值以及y坐标数值分别为Rx以及Ry，其中Rx≥0.65，且Ry≤0.32。

在本发明的一个实施例中，白光源为发光二极管。在一个实施例中，发光二极管包括蓝光二极管以及位于蓝光二极管的内壁上的荧光粉材料。

在本发明的一个实施例中，红色滤光层在黄光波段的穿透率实质上小于等于40％。在一个实施例中，黄光波段的波长介于585纳米与605纳米之间，在另一实施例中，黄光波段例如为595纳米。

在本发明的一个实施例中，红色滤光层在黄光波段的穿透率实质上大于等于30％。

在本发明的一个实施例中，背光模块例如是直下式背光模块或侧边入光式背光模块。

在本发明的一个实施例中，红色滤光层的组成例如包括PR254、PR177以及PY150三种颜料。

在本发明的一个实施例中，液晶显示器适于显示红色画面，且红色画面的色度于CIE 1931色坐标上的y坐标数值为Ry’，其中Ry’≤0.335。

综上所述，在本发明的液晶显示器中，通过控制背光模块的发光频谱中的相对极大亮度峰值分布，再搭配于CIE色度坐标上满足特定关系的彩色滤光层，可以提升液晶显示器的红色饱和度，改善显示画面的红色表现偏橘的现象。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为已知一种利用液晶显示器的CIE1931色度坐标示意图。

图2为本发明的一个实施例的液晶显示器的示意图。

图3为本发明的一个实施例中液晶显示器的背光模块发光频谱以及其红色滤光层的穿透率频谱表现。

图4为本发明液晶显示器及已知液晶显示器的CIE 1931色度坐标比较图。

其中，附图标记说明如下：

10、100：液晶显示器

110：背光模块

120：液晶显示面板

112：白光源

122：彩色滤光基板

122R：红色滤光层

122G：绿色滤光层

122B：蓝色滤光层

124：薄膜电晶体阵列基板

126：液晶层

A、B、C：频谱

Rx：红色滤光层的x轴色度坐标数值

Ry：绿色滤光层的x轴色度坐标数值

Rx’：液晶显示器的x轴色度坐标数值

Ry’：绿色滤光层的y轴色度坐标数值

P1：发光频谱中波长430纳米至470纳米之间的最大亮度峰值

P2：发光频谱中波长520纳米至620纳米之间的最大亮度峰值

具体实施方式

图2为本发明的一个实施例的液晶显示器的示意图。请参照图2，液晶显示器100包括背光模块110以及液晶显示面板120，其中背光模块110例如是直下式背光模块或侧边入光式背光模块。背光模块110具有至少一个白光源112，其中白光源112所发出的光线适于提供液晶显示面板120，且在本实施例中，白光源112是以可以提供白光的发光二极管为例。

请继续参照图2，液晶显示面板120配置于背光模块110上方。液晶显示面板120主要是由两基板以及位于两基板之间的液晶层126所组成。如图2所示，前述两基板可分别为薄膜电晶体阵列基板124及彩色滤光基板122，其中彩色滤光基板122具有红色滤光层122R、绿色滤光层122G以及蓝色滤光层122B。当然，在其他实施例中，前述两基板亦可分别为彩色滤光层在矩阵基板上(color filter on array；COA)基板以及具有共通电极的对向基板，或者分别为矩阵层在彩色滤光基板上(array on color filter；AOC)基板及具有共通电极的对向基板。

图3为本发明的一个实施例中液晶显示器的背光模块发光频谱以及其红色滤光层的穿透率频谱表现示意图。请参照图3，频谱A为背光模块110的发光频谱，其分别在波长430纳米至470纳米之间以及波长520纳米至620纳米之间具有相对极大亮度峰值，例如图中频谱A的P1以及P2。具体而言，白光源112的内壁上具有多种荧光粉材料，用以调整白光源的亮度、色度等光学性质，在本实施例中，提供上述发光频谱的白光源例如是由蓝光二极管搭配适当的荧光粉材料所组成，此荧光粉材料例如是黄色荧光粉。

值得注意的是，具有上述的发光频谱的背光模块110搭配具有适当色彩表现的红色滤光层122R后，即可有效改善已知液晶显示器10的红色表现不佳现象。确切而言，以使用国际照明委员会CIE所订定的标准照明体(C光源)来测定本实施例的红色滤光层122R时，红色滤光层122R会满足下列关系式：Rx≥0.65，且Ry≤0.32，此处Rx以及Ry分别定义为红色滤光层122R在C光源下，于CIE 1931色坐标上的x坐标数值以及y坐标数值。

请继续参照图3，本实施例的红色滤光层122R在黄光波段的穿透率T例如满足30％≤T≤40％的关系式，但本发明并不以此为限。详言的，上述的黄光波段的波长例如是介于585纳米与605纳米之间，在本实施例中，红色滤光层122R的穿透率T的计算是以595纳米为例与已知作比较。频谱B为已知液晶显示器10中的红色滤光层于C光源下的穿透率频谱，而频谱C为本发明的红色滤光层122R于C光源下的穿透频谱，由图中可知，已知液晶显示器10中的红色滤光层122R在波长595纳米处的穿透率约为57.5％，而本发明的红色滤光层122R在波长595纳米处的穿透率约为33.4％。换言之，当经过红色滤光层122R后处于红色波段边缘的光穿透率小于特定数值时，即可大幅提升光线通过液晶显示器100的红色饱和度，并且维持液晶显示器100一定程度的穿透率，使得液晶显示器100可以在亮度微变动的情况下，大幅地提升红色色彩的表现。

值得一提的是，实务上在进行满足上述条件的红色滤光层122R的制作时，可以采用PR254、PR177以及PY150三种颜料，当然，红色滤光层122R的材料也可以利用其他材料加以调配，本发明并不以此为限。其中，上述颜料编号PR254、PR177以及PY150属于所属领域技术中的国际标准材料代号。

图4为本发明液晶显示器及已知液晶显示器的CIE 1931色度坐标比较图。请参照图4，已知液晶显示器10与本实施例的液晶显示器100在色度坐标图的红色饱和度上具有明显的差异。详言的，液晶显示器100中的背光模块110分别在发光频谱在波长430纳米至470纳米之间以及在波长520纳米至620纳米之间分别具有相对极大亮度峰值P1以及P2(示于图3)。本发明例如利用调控红色滤光层122R在红色波段边缘的穿透率，将具有满足Rx≥0.65，且Ry≤0.32的红色滤光层122R的液晶显示面板120与上述背光模块110作搭配时，可以使得背光模块110所提供的光源在经过液晶显示面板120时，能有高色彩饱和度的表现，尤其在红色饱和度上的表现方面优异。以下将列举一些数据辅助说明液晶显示器100的色彩表现。

表一

详言之，表一为已知液晶显示器10与本实施例中的液晶显示器100的色度坐标实测数据。请参阅表一，已知的液晶显示器10所使用的红色滤光层在CIE色度坐标上的色度坐标数值(Rx，Ry)例如为(0.660，0.330)，而本发明的一个实施例的液晶显示器100所使用的红色滤光层122R在CIE色度坐标上的色度坐标数值(Rx，Ry)例如为(0.657，0.320)，本发明利用满足上述关系的红色滤光层122R的液晶显示面板120，并使其与上述具有相对极大亮度峰值P1、P2的背光模块110作搭配后，可以使得液晶显示器100整体的色彩表现较佳化，并且使得红色饱和度的表现更为趋近sRGB规范中的红色规范，有效改善已知液晶显示器10在进行显示时的红色偏橘现象。

请同时参照图4与表一，液晶显示器100在显示红色画面时，红色画面的色度于CIE 1931色坐标上的色度坐标数值(Rx’，Ry’)大约为(0.644，0.333)，相较于已知的液晶显示器10所显示的红色色度坐标数值(Rx’，Ry’)的(0.646，0.343)，液晶显示器100较趋近于sRGB规范中的红色规范(Rx，Ry)＝(0.640，0.330)。换言之，将满足上述特定关系式的背光模块110与液晶显示面板120作搭配时，可以提升液晶显示器100的色彩表现，有效改善液晶显示器100在显示红色时的色纯度不佳问题，进而提升液晶显示器100的显示品质。

综上所述，在调整液晶显示器整体的色彩饱和度时，必须一并考虑背光模块的发光频谱分布以及对应的红色滤光层的色彩表现，才能有效改善红色偏橘的现象，确保各颜色的色彩饱和度之间彼此不受干扰，有效提升液晶显示器整体的色彩饱和度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变化与修改，因此本发明的保护范围当视后附权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种液晶显示器，包括：

背光模块，具有至少一个白光源，其中该背光模块的发光频谱分别在波长430纳米至470纳米之间以及波长520纳米至620纳米之间具有相对极大亮度峰值；以及

液晶显示面板，配置于该背光模块上方，而该液晶显示面板包括两个基板以及位于所述两个基板之间的液晶层，其中所述两个基板其中的一个具有红色滤光层、绿色滤光层以及蓝色滤光层，该红色滤光层在CIE标准光源C下，于CIE 1931色坐标上的x坐标数值以及y坐标数值分别为Rx以及Ry，其中Rx≥0.65，且Ry≤0.32。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该白光源为发光二极管。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中该发光二极管包括蓝光二极管以及位于该蓝光二极管的内壁上的荧光粉材料。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该红色滤光层在黄光波段的穿透率小于等于40％，且大于等于30％。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中该黄光波段的波长介于585纳米与605纳米之间。

6.如权利要求4所述的液晶显示器，其中该黄光波段为595纳米。

7.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该背光模块包括直下式背光模块或侧边入光式背光模块。

8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该红色滤光层的组成包括PR254、PR177以及PY150三种颜料。

9.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该液晶显示器适于显示红色画面，且该红色画面的色度于CIE 1931色坐标上的y坐标数值为Ry’，其中Ry’≤0.335。

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