CN101178516B

CN101178516B - 液晶显示器

Info

Publication number: CN101178516B
Application number: CN2007101993331A
Authority: CN
Inventors: 王俊杰; 周玉蕙; 黄雪瑛; 廖烝贤
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2027-12-17
Also published as: CN101178516A

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器，包括背光模块以及液晶显示面板。背光模块具有至少一个白光源，BL₁与BL₂分别代表背光模块的发光频谱在波长500纳米至525纳米之间以及在波长530纳米至560纳米之间的相对极大亮度峰值，其中BL₁/BL₂≥0.32。液晶显示面板配置于背光模块上方。液晶显示面板包括两基板以及位于两基板之间的液晶层，其中两基板其中之一具有红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层，其中红色滤光层及绿色滤光层在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％。本发明提出的液晶显示器能分别提升各颜色的色彩饱和度，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。

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(color reproduction)。目前已存在多种高色彩重现技术，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；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)、发光二极管或是其它种类的光源。以冷阴极荧光灯管作为背光模块中的白光源为例，日前液晶显示器的色彩饱和度NTSC比大致可达到约70％至75％的水平，其中色彩饱和度NTSC比是以美国国家电视系统委员会(National Television System Committee，NTSC)所订定的标准来衡量色彩饱和度。另外，本领域技术人员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Adobe规范作为色彩调整的参考依据。根据Adobe规范，红色色坐标、绿色色坐标以及蓝色色坐标在CIE1931的表示分别为红色规范(Rx，Ry)＝(0.640，0.330)、绿色规范(Gx，Gy)＝(0.210，0.710)以及蓝色规范(Bx，By)＝(0.150，0.060)。

为了提升液晶显示器的色彩饱和度，多种技术相继被提出，其中一种公知技术是在背光模块中使用冷阴极荧光灯管搭配红色发光二极管的方式来调整色彩饱和度。图1A为上述液晶显示器的CIE1931色度坐标示意图。请参照图1A，液晶显示器10在绿色的表现与Adobe规范的绿色色坐标仍有一段差距。换言之，液晶显示器10的绿色纯度表现不尽理想，使得液晶显示器10整体的色彩饱和度不佳。

如上所述，在美国专利申请案公开US20060132679号提出另一种使用冷阴极荧光灯管作为背光模块的液晶显示器20。图1B为上述公知液晶显示器的CIE1931色度坐标示意图。请参照图1B，液晶显示器20在绿色纯度上的表现虽然优于图1的液晶显示器10，但是液晶显示器20在红色的表现仍有稍嫌不足的现象，使得液晶显示器20整体的色彩饱和度表现仍有待加强。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器，其在提升色彩饱和度的同时，兼顾液晶显示器的绿色饱和度以及红色饱和度。

本发明提出一种液晶显示器，此液晶显示器包括背光模块以及液晶显示面板。背光模块具有至少一个白光源，并且该白光源采用第一荧光粉和第二荧光粉，其中：该第一荧光粉使该背光模块的发光频谱在波长500纳米至525纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₁，该第二荧光粉使该背光模块的发光频谱在波长530纳米至560纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₂，BL₁/BL₂≥0.32。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基板以及位于两基板之间的液晶层，其中两基板其中之一具有红色滤光层、绿色滤光层及蓝色滤光层，其中红色滤光层以及绿色滤光层在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％。

在本发明的一实施例中，该白光源还采用第三荧光粉，使背光模块的发光频谱在波长615纳米至665纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₃，且BL₃约介于0.3至0.8之间。

在本发明的一实施例中，背光模块包括直下式背光模块或侧边入光式背光模块。

在本发明的一实施例中，白光源包括白光发光二极管。

在本发明的一实施例中，白光源包括冷阴极荧光灯管。在一实施例中，冷阴极荧光灯管内壁上具有多种荧光粉材料，而荧光粉材料包括红光荧光粉、绿光荧光粉以及蓝光荧光粉。

在本发明的一实施例中，基板包括薄膜晶体管阵列基板以及彩色滤光基板。

在本发明的一实施例中，基板包括在矩阵基板上的彩色滤光层(color filter on array；COA)以及具有共通电极的对向基板。

在本发明的一实施例中，基板包括在彩色滤光基板上的矩阵层(array on color filter；AOC)以及具有共通电极的对向基板。

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，再适当搭配所对应的彩色滤光层的频谱，可以提升液晶显示器的绿色饱和度以及红色饱和度。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、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。

图1A为公知液晶显示器的色度坐标示意图。

图1B为另一种公知液晶显示器的色度坐标示意图。

图2为本发明液晶显示器的示意图。

图3A为本发明液晶显示器在不同BL₁与BL₂比值下的CIE1931色度示意图。

图3B表示本发明液晶显示器的背光模块发光频谱及其对应各彩色滤光层的光穿透率。

图4A为本发明液晶显示器与公知液晶显示器的CIE 1931色度坐标比较图。

图4B为本发明液晶显示器与另一种公知液晶显示器的CIE 1931色度坐标比较图。

并且，上述附图中的各附图标记说明如下：

10、20、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薄膜晶体管阵列基板

126液晶层

BL₁发光频谱中波长500纳米至525纳米之间的相对极大亮度峰值

BL₂发光频谱中波长530纳米至560纳米之间的相对极大亮度峰值

BL₃发光频谱中波长615纳米至665纳米之间的相对极大亮度峰值

具体实施方式

图2为本发明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，在本实施例中，白光源112是以冷阴极荧光灯管为例。当然，在其它实施例中，白光源也可以是白光发光二极管，或者是冷阴极荧光灯管与发光二极管搭配所组成，本发明并不以此为限。

液晶显示面板120配置于背光模块110上方。液晶显示面板120包括两基板以及位于两基板之间的液晶层126。如图2所示，前述两基板可分别为薄膜晶体管阵列基板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，在其它实施例中，前述两基板也可分别为在矩阵基板上的彩色滤光层(color filter on array；COA)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)及具有共通电极的对向基板。具体而言，白光源112的内壁上具有多种荧光粉材料，例如红色荧光粉、绿色荧光粉以及蓝色荧光粉，用以调整白光源的亮度、色度等光学性质，而荧光粉的色纯度关系到液晶显示器的整体色彩表现。详言之，液晶显示器100中的白光源112采用第一荧光粉以及第二荧光粉，其中使用第一荧光粉使得背光模块110的发光频谱中于波长500纳米至525纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₁。另一方面，使用第二荧光粉使得背光模块110的发光频谱中，于波长530纳米至560纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₂，通过调整相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂的比值，可以用以调整液晶显示器100的绿色饱和度。此外，在本实施例中，背光模块110的发光频谱可包括在波长615纳米至665纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₃，而相对极大亮度峰值BL₃例如介于0.3至0.8之间，其中使背光模块110的发光频谱具有相对极大亮度峰值BL₃的方法例如是在液晶显示器100中的白光源112采用第三荧光粉。

图3A为本发明液晶显示器在不同BL₁与BL₂比值下的CIE1931色度示意图。请参照图3A，不同的相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂比值关系到液晶显示器100于绿色饱和度上的色彩表现，特别的是，当相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂的比值大于等于0.32时，可以有效提升绿色饱和度，进而提升整体液晶显示器100的色彩饱和度，如图3A所示，相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂的比值≥0.32时，其色彩饱和度NTSC可由实质上83％有效提升至实质上88％。

图3B表示本发明液晶显示器的背光模块发光频谱及其对应各彩色滤光层的光穿透率。请参照图3B，红色滤光层122R以及绿色滤光层122G在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％，如图3B中的区域A内所标示。换句话说，本发明所搭配的红色滤光层122R在光波长约590纳米的穿透率必须小于约45％；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，即可使得通过液晶显示器100在红色的表现上纯度较纯。同理，经过绿色滤光层122G后处于绿色波段边缘的光穿透率小于特定数值时，即可使得通过液晶显示器100在绿色的表现上纯度较纯。

图4A与图4B分别为本发明液晶显示器及公知液晶显示器的CIE 1931色度坐标比较图。请先参照图4A，公知液晶显示器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、蓝色饱和度以及绿色饱和度有明显的差异。接着，请参照图4B，公知液晶显示器20与本实施例的液晶显示器100在色度坐标图的红色饱和度有明显的差异。详言之，液晶显示器100中的背光模块110分别在发光频谱在波长500纳米至525纳米之间以及在波长530纳米至560纳米之间分别具有相对极大亮度峰值BL₁以及BL₂，而且满足BL₁/BL₂≥0.32的特定关系。并且，液晶显示器100中的背光模块110在波长615纳米至665纳米之间具有介于0.3至0.8的相对极大亮度峰值BL₃。另一方面，液晶显示面板120的红色滤光层122R以及绿色滤光层122G在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％。

如图4A所示，将满足上述特定关系的背光模块110与液晶显示面板120作搭配时，可以使得液晶显示器100的色彩饱和度NTSC有效获得提升，尤其液晶显示器100在绿色饱和度以及红色饱和度上的表现方面优异。另一方面，如图4B所示，液晶显示器100在色彩饱和度NTSC上的表现优于液晶显示器20，尤其液晶显示器100在红色饱和度上的表现方面优异。

详言之，就绿色饱和度方面而言，本实施例的液晶显示器100在背光模块110中，控制相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂的比例，使得相对极大亮度峰值BL₁至少大于0.32倍的相对极大亮度峰值，再搭配红色滤光层122R以及绿色滤光层122G在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％的液晶显示面板120，使得液晶显示器100相比于公知液晶显示器10在绿色饱和度上具有较优异的表现。举例而言，背光模块110发光频谱中相对极大亮度峰值BL₁与相对极大亮度峰值BL₂比例的控制方法可通过调配冷阴极荧光灯管中所添加的第一荧光粉与第二荧光粉的比例而达到。

另一方面，就红色饱和度方面而言，本实施例的液晶显示器100在背光模块110中，除了控制背光模块110的发光频谱在绿色波段的分布外，尚可将背光模块110的发光频谱在红色波段的分布一并纳入作整体考虑。举例而言，背光模块110的发光频谱在红色波段的表现上可包括在波长615纳米至665纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₃，而相对极大亮度峰值BL₃例如介于0.3至0.8之间，使得液晶显示器100在红色饱和度表现上优于公知液晶显示器20。当然，背光模块110所对应的红色滤光层122R以及绿色滤光层122G的色彩表现也必须满足上述的特定关系，例如，红色滤光层122R以及绿色滤光层122G在光波长约590纳米的穿透率均小于约45％，以使得液晶显示器100的色彩饱和度NTSC调整更为精确与优异。

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与绿色滤光层的色彩表现，才能分别提升各颜色的色彩饱和度，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公开如上，但是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，当可作各种改动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种液晶显示器，包括：

背光模块，具有至少一个白光源，并且该白光源采用第一荧光粉和第二荧光粉，其中：

该第一荧光粉使该背光模块的发光频谱在波长500纳米至525纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₁，

该第二荧光粉使该背光模块的发光频谱在波长530纳米至560纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₂，

BL₁/BL₂≥0.32；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基板以及位于所述基板之间的液晶层，其中所述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，其中该红色滤光层以及该绿色滤光层在光波长590纳米的穿透率均小于45％。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该白光源还采用第三荧光粉，使该背光模块的发光频谱在波长615纳米至665纳米之间具有相对极大亮度峰值BL₃，该BL₃介于0.3至0.8之间。

3.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。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该白光源包括白光发光二极管。

5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该白光源包括冷阴极荧光灯管。

6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中该冷阴极荧光灯管内壁上具有多种荧光粉材料。

7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中所述荧光粉材料包括红光荧光粉、绿光荧光粉以及蓝光荧光粉。

8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述两基板分别包括薄膜晶体管阵列基板及彩色滤光基板。

9.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述两基板分别包括在矩阵基板上的彩色滤光层及具有共通电极的对向基板。

10.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述两基板分别包括在彩色滤光基板上的矩阵层及具有共通电极的对向基板。