TWI836303B - 垂直排列型液晶顯示模組 - Google Patents
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Abstract
一種垂直排列型液晶顯示模組，包括一垂直排列型液晶
面板及一影像色彩調整膜。影像色彩調整膜配置於垂直排列型液晶面板上。影像色彩調整膜在與其法線夾60度以上且75度以下的各視角方向上皆具有以下一光學特性：在影像色彩調整膜的可見光穿透光譜的短波長的一端的平均穿透率小於在可見光穿透光譜的長波長的一端的平均穿透率。
Description
本發明是有關於一種顯示模組，且特別是有關於一種垂直排列型液晶顯示模組。
在液晶顯示器運作時，雖然使用垂直排列(vertical alignment,VA)或橫向電場效應(in-plane switching,IPS)等廣視角技術中，使用補償膜或相位差膜等材料來補償大視角之顏色偏誤，但因訊號出射角不同而無法完美補償。雖然大視角的顏色因補償膜或相位差膜已作部分修正，但仍有程度不同之顏色訊號偏誤，其中以扭曲向列型(twisted nematic,TN)及VA技術最為嚴重。
若以顯示器各視角的紅、綠及藍色彩穩定度來看，可以發現VA的顯示技術即使加上補償膜，仍然可以發現在大於45度視角時，會有嚴重之色偏現象，即會有偏綠泛白之問題，尤以膚色畫面為甚。如此一來，造成許多品牌業者在高階產品不願使用VA技術。
然而，VA技術仍有正視角高對比之顯色性強之優點，因此如何改善VA液晶顯示器的大視角色偏問題，是可以投入的研發方向。
本發明提供一種垂直排列型液晶顯示模組，可有效改善大視角色偏的問題。
本發明的一實施例提出一種垂直排列型液晶顯示模組，包括一垂直排列型液晶面板及一影像色彩調整膜。影像色彩調整膜配置於垂直排列型液晶面板上。影像色彩調整膜在與其法線夾60度以上且75度以下的各視角方向上皆具有以下一光學特性：在影像色彩調整膜的可見光穿透光譜的短波長的一端的平均穿透率小於在可見光穿透光譜的長波長的一端的平均穿透率。
在本發明的實施例的垂直排列型液晶顯示模組中，由於採用影像色彩調整膜來讓大視角的可見光穿透光譜的短波長的一端的平均穿透率小於在可見光穿透光譜的長波長的一端的平均穿透率，因此可以有效改善大視角時畫面偏綠泛白或偏藍泛白之問題，進而改善膚色畫面的顏色準確度。也就是說，本發明的實施例的垂直排列型液晶顯示模組能夠有效改善大視角色偏的問題。
50:入射光
52:反射光
54:透射光
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h:垂直排列型液晶顯示模組
110、120、120h:偏光板
112:第一透明基材
114:第二透明基材
116、126:偏光層
118、128:相位差補償膜
119:表面處理層
122:第三透明基材
124:第四透明基材
200:垂直排列型液晶面板
210:子畫素
210B:藍色子畫素
210G:綠色子畫素
210R:紅色子畫素
212:排列區域
300:影像色彩調整膜
310:第一透光膜
320:第二透光膜
330:透光基材
340:膠材
400:背光模組
E1、E2:端
PLN:平面
PP、PS:偏振方向
X1、X2:穿透軸
圖1A為本發明的一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖1B為圖1A中的垂直排列型液晶面板的畫素的正視示意圖。
圖1C為圖1A的垂直排列型液晶顯示模組的立體分層圖。
圖1D為圖1C的垂直排列型液晶顯示模組的平行偏振光與垂直偏振光的立體示意圖。
圖2是本發明的兩個實施例的影像色彩調整膜300於視角為75度時的光學模擬穿透率光譜圖。
圖3A、圖3B與圖3C分別為藍光、綠光及紅光從垂直排列型液晶面板出射的分量比例及再通過影像色彩調整膜的分量比例。
圖4為本發明的另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖5為本發明的又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖6A與圖6B為本發明的三個實施例的影像色彩調整膜在視角為60度時的反射率光譜與穿透率光譜。
圖7是4區域垂直排列型液晶面板在未加上影像色彩調整膜時的紅光分量、綠光分量及藍光分量在多種不同視角的比例的折線圖。
圖8為圖4的垂直排列型液晶顯示模組中的影像色彩調整膜
與透光基材在各種不同視角的反射率光譜。
圖9為本發明的再一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖10為本發明的另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的部面示意圖。
圖11A為本發明又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖11B為圖11A的垂直排列型液晶顯示模組的立體分層圖。
圖12為本發明再一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的立體分層圖。
圖13為本發明另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖14為本發明又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。
圖15為對照組、圖1A實施例及圖5實施例的垂直排列型液晶顯示模組當紅色、綠色及藍色子畫素都點亮時於60度視角的實際光譜圖。
圖1A為本發明的一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖，圖1B為圖1A中的垂直排列型液晶面板的畫素的正視示意圖，圖1C為圖1A之垂直排列型液晶顯示模組的立體分
層圖。請參照圖1A、圖1B及圖1C，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100包括一垂直排列型液晶面板(vertical alignment liquid crystal display panel,VA-LCD panel)200及一影像色彩調整膜300。在本實施例中，垂直排列型液晶面板200例如為多區域垂直排列型液晶面板(multi-domain vertical alignment liquid crystal display panel,MVA-LCD panel)，在圖1B是以8區域垂直排列型液晶面板為例，其每一子畫素210具有8個液晶分子的排列區域212，這8個排列區域212中的液晶分子的傾倒方向例如是4個方向，例如是約略與畫素的排列方向(即橫向與縱向)夾45度的4個方向。此外，相鄰的一個紅色子畫素210R、一個綠色子畫素210G及一個藍色子畫素210B可形成一個畫素。在另一實施例中，多區域垂直排列型液晶面板也可以是4區域垂直排列型液晶面板，而其每一子畫素210具有4個液晶分子的排列區域212，這4個排列區域212中的液晶分子的傾倒方向例如是4個方向。
影像色彩調整膜300配置於垂直排列型液晶面板200上。圖2是本發明的兩個實施例的影像色彩調整膜300於視角為75度時的光學模擬穿透率光譜圖。請參照圖1A、圖1B及圖2，影像色彩調整膜300可在各個視角調整原有之色相及頻譜，針對在垂直排列型液晶面板200的大視角有以下之光學特性。具體而言，影像色彩調整膜300在與其法線夾60度以上且75度以下的各視角方向上皆具有以下一光學特性：在影像色彩調整膜300的可見光穿透光譜的短波長的一端E1的平均穿透率小於在可見光
穿透光譜的長波長的一端E2的平均穿透率。在本實施例中，在影像色彩調整膜300的可見光穿透光譜的短波長的一端E1的平均穿透率是指波長為300奈米至495奈米所對應的穿透率的平均值，而在影像色彩調整膜300的可見光穿透光譜的長波長的一端E2的平均穿透率是指570奈米至750奈米所對應的穿透率的平均值。在圖2中，虛線與實線的兩條穿透率光譜曲線分屬兩個不同的實施例。
在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100中，由於採用影像色彩調整膜300來讓大視角的可見光穿透光譜的短波長的一端E1的平均穿透率小於在可見光穿透光譜的長波長的一端E2的平均穿透率，也就是讓較多的紅光與黃光通過，並抑制部分藍光與綠光通過，因此可以有效改善大視角時畫面偏綠泛白或偏藍泛白之問題，進而改善膚色畫面的顏色準確度。也就是說，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100能夠有效改善大視角色偏的問題。此外，垂直排列型液晶顯示技術仍有正視角高對比之顯色性強之優點，本實施例能夠改善大視角色偏且保留垂直排列型液晶顯示技術高對比特性，就可以超越IPS技術而變成顯色效果更優越之顯示技術。
具體而言，請參照圖3A、圖3B及圖3C。圖3A、圖3B與圖3C分別為藍光、綠光及紅光從垂直排列型液晶面板出射的分量比例及再通過影像色彩調整膜的分量比例。圖3A中對應至「原始VA」的折線是指從垂直排列型液晶面板200出射的光的數據，
而對應至「加了影像色彩調整膜」的折線是指從垂直排列型液晶面板200出射且通過影像色彩調整膜300後的光的數據。從圖3A至圖3C可知，影像色彩調整膜300可大幅提升影像光中紅光的分量比例，略微提升綠光分量的比例，且有效抑制藍光分量的比例，因此可以有效改善大視角時畫面偏綠泛白或偏藍泛白之問題，進而改善膚色畫面的顏色準確度。在本實施例中，藍光、綠光及紅光分量比例是指藍光、綠光及紅光在光譜曲線下方的面積的比例。
在一實施例中，影像色彩調整膜300在與其法線夾45度以上且75度以下的各視角方向上皆具有上述光學特性。在一實施例中，影像色彩調整膜300在與其法線夾30度以上且75度以下的各視角方向上皆具有上述光學特性。在一實施例中，影像色彩調整膜300在與其法線夾60度以上且小於90度的各視角方向上皆具有上述光學特性。
在一實施例中，上述光學特性更包括可見光穿透光譜的穿透率從短波長的一端E1往該長波長的一端E2先遞增後遞減。然而，在其他實施例中，上述光學特性更包括可見光穿透光譜的穿透率從短波長的一端E1往該長波長的一端E2遞增。
請再參照圖1A，影像色彩調整膜300包括至少一層干涉薄膜，其利用薄膜干涉的原理對不同波長的光(即紅光、綠光及藍光)作不同程度的反射與被其穿透。在本實施例中，上述至少一層干涉薄膜包括一第一透光膜310及一第二透光膜320。第二透光膜320與第一透光膜310堆疊，其中第一透光膜310的折射率
小於第二透光膜320的折射率。在一實施例中，第一透光膜310的折射率為1.6以下，且第二透光膜320的折射率為1.8至2.4。在本實施例中，垂直排列型液晶顯示模組100更包括一偏光板110，配置於影像色彩調整膜300與垂直排列型液晶面板200之間。此外，在本實施例中，第二透光膜320配置於第一透光膜310與偏光板110之間，且第一透光膜310的折射率例如為1.66以下。此外，垂直排列型液晶顯示模組100可更包括一偏光板120，其中垂直排列型液晶面板200配置於偏光板110與偏光板120之間。
在本實施例中，第一透光膜310的材質例如為二氧化矽(silicon dioxide,SiO2)、氟化鎂(magnesium fluoride,MgF2)或塗布型低折射率材料，而第二透光膜320的材質可為高折射率透明陶瓷材料，例如為二氧化鈦(titanium dioxide)、五氧化二鈮(niobium pentoxide,Nb2O5)或氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)。
在本實施例中，偏光板110包括一第一透明基材112、一第二透明基材114、一偏光層116及一相位差補償膜118。第一透明基材112配置於影像色彩調整膜300與垂直排列型液晶面板200之間，第二透明基材114配置於第一透明基材112與垂直排列型液晶面板200之間。偏光層116配置於第一透明基材112與第二透明基材114之間，相位差補償膜118配置於第一透明基材112與第二透明基材114之間。在本實施例中，相位差補償膜118配置於偏光層116與第二透明基材114之間。在另一實施例中，相位差補償膜118與第二透明基材114可合為一體，也就是第二透
明基材114即為一相位差補償膜，而偏光板110中可以不設置額外的相位差補償膜118。具體而言，第二透明基材114可經由拉伸製程而成為一相位差補償膜。或者，第二透明基材114上可塗布液晶層(即一種相位差補償膜118)。或者，亦可以在經拉伸的第二透明基材114上塗布液晶層，也就是第二透明基材114與相位差補償膜118均有相位差補償的功能。相位差補償膜118與經拉伸製程的第二透明基材114可具有雙折射性或多折射性，也就是在不同的方向上具有不同的折射率，如此可補償從垂直排列型液晶面板200出射的影像光的大視角的相位差，以使大視角的影像品質可以提升。相位差補償膜118可採用所屬領域中具有通常知識者所熟知的各種技術，在此不再贅述。
此外，偏光板120可為一般的偏光板，其可包括兩透明基材及配置於此兩透明基材之間的偏光層。偏光板120下方可設有液晶顯示器中常見的背光模組400，此為所屬領域中具有通常知識者所熟知，在此不再贅述。另外，影像色彩調整膜300並不限制僅包含第一透光膜310及第二透光膜320，在另一實施例中，其可包含三個以上的高低折射率交替堆疊的透光膜，本發明不以此為限。或者，在另一實施例中，影像色彩調整膜300可為單一的透光膜，且其折射率可為1.35至2.5，在一實施例中例如為1.5至2.5。
在本實施例中，第一透明基材112與第二透明基材114的材質例如為聚酯(polyester,PET)、三醋酸纖維素(tri-acetyl
cellulose,TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)或其他塑膠基材，而偏光層116的材質例如為聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)，但本發明不以此為限。
圖1D為圖1C的垂直排列型液晶顯示模組的平行偏振光與垂直偏振光的立體示意圖。請參照圖1C與圖1D，在本實施例中，偏光板110的穿透軸X1平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向，而偏光板120的穿透軸X2例如是平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向，其中穿透軸X1與穿透軸X2彼此垂直(如圖1C所繪示)。若偏光板110之穿透軸X1為垂直於垂直排列型液晶面板200的長邊方向(此長邊方向例如平行於桌面方向)，則在垂直排列型液晶顯示模組100水平方向之大視角可觀察得到垂直偏振光。其中，若以來自背光模組400的入射光50、反射光52所形成的一平面PLN來看，僅有可符合偏光板110的穿透軸X1且偏振方向PS垂直於平面PLN之偏振光(即垂直偏振光)可以穿透。因此，在干涉設計上，可以垂直偏振光來設計影像色彩調整膜300的參數(例如膜厚、折射率等)，也就是專為垂直偏振光量身訂作而以上述的方式來調整其光譜，使其具有上述光學特性。其中，部分的入射光50穿過偏光板120、垂直排列型液晶面板200、偏光板110及影像色彩調整膜300而成為透射光54，而部分入射光50則被影像色彩調整膜300反射成反射光52。然而，在另一實施例中，則是影像色彩調整膜300位於偏光板120之上，若其穿透軸X2為平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向(此
短邊方向垂直於桌面)，入射光50從背光模組400射入垂直排列型液晶面板200後，碰到影像色彩調整膜300後產生反射光52，入射光50與反射光52形成平面PLN，則偏振方向PS垂直於平面PLN之偏振光可以大部分穿透穿透軸X2，則影像色彩調整膜300則同樣以垂直偏振方向PS來設計。反之，若是穿透軸X2的方向為平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向且影像色彩調整膜300位於偏光板120之上，同樣在水平大視角的影像調整上，則以平行偏振方向PP來設計(其中平行偏振方向PP平行於平面PLN，且偏振方向PP平行於平面PLN的偏振光稱為平行偏振光)。一般而言，當影像色彩調整膜300的參數依據垂直偏振光來設計時會比較好設計，且可以用較少的膜層數量就能夠達到良好的上述光學特性。
圖4為本發明的另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100a與圖1A的垂直排列型液晶顯示模組100類似，而兩者的差異在於在圖1A的垂直排列型液晶顯示模組100中，第一透光膜310及第二透光膜320是形成於偏光板110上。然而，在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100a中，影像色彩調整膜300的第一透光膜310及第二透光膜320是先形成於透光基材330上，然後透光基材330再透過膠材340貼附於偏光板110上。
圖5為本發明的又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組
100b與圖1A的垂直排列型液晶顯示模組100類似，而兩者的差異如下所述。在圖1A的垂直排列型液晶顯示模組100中，影像色彩調整膜300是配置於偏光板110外側，然而，在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100b中，影像色彩調整膜300可以整合至偏光板110內部。具體而言，在本實施例中，影像色彩調整膜300配置於第一透明基材112與垂直排列型液晶面板200之間，第二透明基材114配置於影像色彩調整膜300與垂直排列型液晶面板200之間，偏光層116配置於影像色彩調整膜300與第二透明基材114之間，且相位差補償膜118配置於偏光層116與第二透明基材114之間。
在本實施例中，影像色彩調整膜300的第一透光膜310與第二透光膜320的順序可上下對調，可以是第一透光膜310在第二透光膜320下方，也可以是第二透光膜320在第一透光膜310下方。
第一透光膜310的折射率為1.6以下，且第二透光膜320的折射率為1.8至2.5。在本實施例中，第一透明基材112的折射率低於1.7。
在本實施例中，垂直排列型液晶顯示模組100b更包括一表面處理層119，其中第一透明基材112配置於表面處理層119與影像色彩調整膜300之間。舉例而言，表面處理層119的折射率低於1.5。表面處理層119例如為抗眩光層(anti-glare layer)、抗反射層(anti-reflection layer)或硬膜層(hard-coating layer)。
此外，與圖1A的實施例相同的是，相位差補償膜118與第二透明基材114可合為一體，也就是第二透明基材114即為一相位差補償膜，而偏光板110中可以不設置額外的相位差補償膜118。
在本實施例中，偏光層116的穿透軸X1例如是平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向(即進入圖5的紙面的方向)，因此在當使用者的眼睛在水平方向的大視角觀看垂直排列型液晶顯示模組100b，會看到垂直偏振光，若將大視角的入射光50及反射光52設為平面PLN來看(請參照圖1D)，受制於垂直排列型液晶顯示模組100b之偏光板110之穿透軸X1為平行於垂直排列型液晶顯示模組100b的短邊方向，入射光50中僅偏振方向PS平行於短邊方向之偏振光可以大部分穿過垂直排列型液晶面板200，因此影像色彩調整膜300可以依據偏光板110之穿透軸X1方向來進行設計，以達到上述光學特性。然而，在其他實施例中，偏光層116的穿透軸X1也可以是平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向。
圖6A與圖6B為本發明的三個實施例的影像色彩調整膜在視角為60度時的反射率光譜與穿透率光譜。在圖6A與圖6B中，「H=60-70nm/L=130-140nm」所對應的曲線是指影像色彩調整膜的第二透光膜320的膜厚為60奈米至70奈米且第一透光膜310的膜厚為130奈米至140奈米的光譜數據，其他曲線的意義以此類推。此外，在圖6A與圖6B中，第二透光膜320的折射率例
如為1.8至2.4，而第一透光膜310的折射率例如為1.6至1.3。影像色彩調整膜的設計目標為以一般白光之穿透率光譜來看，在影像色彩調整膜的設計上，會使波長600~800奈米的光之平均穿透率大於400~600奈米的光之平均穿透率，以形成短波長穿透率低而長波長穿透率高的趨勢。
圖7是4區域垂直排列型液晶面板在未加上影像色彩調整膜時的紅光分量、綠光分量及藍光分量在多種不同視角的比例的折線圖。在本實施例中，藍光、綠光及紅光分量比例是指藍光、綠光及紅光在光譜曲線下方的面積的比例。圖8為圖4的垂直排列型液晶顯示模組中的影像色彩調整膜300與透光基材330在各種不同視角的反射率光譜。請參照圖4、圖7及圖8，本發明的實施例的影像色彩調整膜利用建設性干涉反射頻譜，設計「反射率相對高峰隨著視角增加往圖8左上方移動」作為主要設計重點。觀察垂直排列型液晶顯示面板之各個視角光譜分布，發現4區域垂直排列型液晶顯示面板在隨著視角增加紅光比例快速下降，而綠光與藍光比例上升，且8區域垂直排列型液晶顯示面板亦有類似問題。
在影像色彩調整膜中，利用薄膜(單層或是多層，每層膜厚約10~750nm)之建設性干涉(constructive interference)之反射作用，在大視角反射藍光或部分綠光而由偏光板進入液晶顯示面板內部，使觀察者所觀察到的光譜，紅光相對能量比原有未有影像色彩調整膜時為高。因此，大視角的紅光比例調整成與正
視角接近，以確認大視角的影像品質與正視角相近。
設計上，反射率光譜之設計較佳之實施例，是希望相對高峰區可隨視角增大會往左上(藍光方向)移動為最佳。反射率光譜之藍光帶波峰隨視角變大時，反射率光譜設計上可往左上方移動，其目的是使得觀察者從正視角往大視角移動時，由於藍光及綠光削減比例逐漸拉高，影像色彩調整膜設計也逐步提高「削減藍光之能力」(或增加紅光與黃光之能量佔比之能力)，在垂直排列型液晶顯示面板上使用，可反向調整大視角紅光、綠光及藍光能量佔比。
為確保干涉效應能夠發生，若以單層膜為例，所形成之薄膜厚度為d，折射率為n，視角為θ，則n．d．cos θ=1/4．m．λ，其中m為奇數，λ為光之波長，其中θ的具體定義為使用者的眼睛的位置至垂直排列型液晶顯示模組的出光面的中心的連線與垂直排列型液晶顯示模組的法線的夾角。
在圖8的實施例中，第二透光膜320的折射率例如為2至2.4，而第一透光膜310的折射率例如為1.3至1.5。
圖9為本發明的再一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。請參照圖9，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100c與圖5的垂直排列型液晶顯示模組100b類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，影像色彩調整膜300配置於偏光層116與第二透明基材114之間。
圖10為本發明的另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組
的剖面示意圖。請參照圖10，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100d與圖5的垂直排列型液晶顯示模組100b類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，影像色彩調整膜300配置於第二透明基材114與垂直排列型液晶面板200之間，也就是配置於偏光板110與垂直排列型液晶面板200之間，且影像色彩調整膜300配置於垂直排列型液晶面板200的上方。
圖11A為本發明又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖，而圖11B為圖11A的垂直排列型液晶顯示模組的立體分層圖。請參照圖11A與圖11B，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100e與圖1A及圖1C的垂直排列型液晶顯示模組100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100e中，影像色彩調整膜300配置於垂直排列型液晶面板200的下方，而偏光板120配置於影像色彩調整膜300與垂直排列型液晶面板200之間，然而，在其他實施例中，也可以是影像色彩調整膜300配置於偏光板120與垂直排列型液晶面板200之間。
在本實施例中，偏光板120包括一第三透明基材122、一第四透明基材124及一偏光層126。第三透明基材122配置於垂直排列型液晶面板200下方，且第三透明基材122配置於垂直排列型液晶面板200與第四透明基材124之間。偏光層126配置於第三透明基材122與第四透明基材124之間。第三透明基材122與第四透明基材124可選用的材質可比照上述第一透明基材112與第二透明基材114可選用的材質，而偏光層126可選用的材質可
比照上述偏光層116可選用的材質。
在本實施例中，偏光板120的穿透軸X2(也就是偏光層126的穿透軸)平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向，因此對於水平方向大視角的光線而言，偏光板120允許來自影像色彩調整膜300的垂直偏振光通過，並阻擋來自影像色彩調整膜300的平行偏振光，故影像色彩調整膜300的參數可根據垂直偏振光來設計，以達到上述光學特性。當入射光50從背光模組400進入偏光板120時，若以入射光50與反射光52設為平面PLN(如圖1D所繪示)來看，入射光50中偏振方向PS之垂直於平面PLN之偏振光可大部分穿透偏光板120，而偏振方向PP平行於平面PLN之偏振光則為偏光板120所吸收，因此影像色彩調整膜300可根據相對於平面PLN之垂直偏振光來設計，且膜層的數量可以較少就能夠達到上述光學特性。此外，將影像色彩調整膜300置於垂直排列型液晶面板200之下可提升垂直排列型液晶顯示模組100e的視覺品味，這是因為當垂直排列型液晶顯示模組100e不發光時，影像色彩調整膜300放置於下層將比較不容易反射外界的環境光，而讓使用者觀看到的螢幕呈現較黑的黑色，而提升了視覺品味。
圖12為本發明再一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的立體分層圖。請參照圖12，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100f與圖11A及圖11B的垂直排列型液晶顯示模組100e類似，而兩者的差異如下所述。在圖11A及圖11B的垂直排列型液晶顯示
模組100e中，偏光板110的穿透軸X1平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向，而偏光板120的穿透軸X2平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向。與上述不同的是，在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100f中，偏光板110的穿透軸X1平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向，而偏光板120的穿透軸X2平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向。如此一來，此時偏光板120之穿透軸X2方向為平行於垂直排列型液晶面板200之長邊方向(長邊方向即水平方向)，若以入射光50與反射光52為一平面PLN來看(請參照圖1D)，其入射光50中偏振方向PP平行於平面PLN之偏振光可大部分穿透偏光板120，而偏振方向PS垂直於平面PLN的偏振光則被吸收，因此影像色彩調整膜300可根據相對於平面PLN之平行偏振光來設計，以達到上述光學特性。
圖13為本發明另一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。請參照圖13，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100g與圖11A的垂直排列型液晶顯示模組100e類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100g，影像色彩調整膜300配置於第三透明基材122與第四透明基材124之間，在圖13中是以配置於偏光層126與第四透明基材124之間為例。然而，在其他實施例中，影像色彩調整膜300也可以是配置於第三透明基材122與偏光層126之間。在本實施例中，偏光層126的穿透軸X2平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向(即進入圖13的紙面的方向)，而偏光板110的穿透軸X1平行於
垂直排列型液晶面板200的長邊方向(即平行於圖13的紙面的方向)。然而，在其他實施例中，也可以是偏光層126的穿透軸X2平行於垂直排列型液晶面板200的長邊方向，而偏光板110的穿透軸X1平行於垂直排列型液晶面板200的短邊方向。此外，在本實施例中，第三透明基材122也可以是一相位差補償膜。
圖14為本發明又一實施例的垂直排列型液晶顯示模組的剖面示意圖。請參照圖14，本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100h與圖13的垂直排列型液晶顯示模組100g類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例的垂直排列型液晶顯示模組100h中，偏光板120h更包括一相位差補償膜128，配置於第三透明基材122與偏光層126之間。相位差補償膜128的作用與材料如同上述相位差補償膜118的作用與材料，在此不再重述。
圖15為對照組、圖1A實施例及圖5實施例的垂直排列型液晶顯示模組當紅色、綠色及藍色子畫素都點亮時於60度視角的實際光譜圖。在圖15中，對照組的曲線是不具有本發明的實施例的影像色彩調整膜的垂直排列型液晶顯示模組。由圖15可明顯看出，圖1A實施例的垂直排列型液晶顯示模組100及圖5實施例的垂直排列型液晶顯示模組100b的紅光(長波長部分)的光譜強度明顯高出對照組的紅光的光譜強度，代表在60度視角時，膚色之紅光與黃光之能量占比均提昇(其中黃光波段是指波長約為570奈米至590奈米的波段)，有效提升大視角影像的色彩品質。
綜上所述，在本發明的實施例的垂直排列型液晶顯示模
組中，由於採用影像色彩調整膜來讓大視角的可見光穿透光譜的短波長的一端的平均穿透率小於在可見光穿透光譜的長波長的一端的平均穿透率，也就是讓較多的紅光與黃光通過，並抑制藍光與綠光通過，因此可以有效改善大視角時畫面偏綠泛白或偏藍泛白之問題，進而改善膚色畫面的顏色準確度。也就是說，本發明的實施例的垂直排列型液晶顯示模組能夠有效改善大視角色偏的問題。此外，垂直排列型液晶顯示技術仍有正視角高對比之顯色性強之優點，本發明的實施例能夠改善大視角色偏且保留垂直排列型液晶顯示技術高對比特性，就可以超越IPS技術而變成顯色效果更優越之顯示技術。
100:垂直排列型液晶顯示模組
110、120:偏光板
112:第一透明基材
114:第二透明基材
116:偏光層
118:相位差補償膜
200:垂直排列型液晶面板
300:影像色彩調整膜
310:第一透光膜
320:第二透光膜
400:背光模組
Claims (31)
- 一種垂直排列型液晶顯示模組，包括：一垂直排列型液晶面板；以及一影像色彩調整膜，配置於該垂直排列型液晶面板上方或下方，其中該影像色彩調整膜在與其法線夾60度以上且75度以下的各視角方向上皆具有以下一光學特性：在該影像色彩調整膜的可見光穿透光譜的短波長的一端的平均穿透率小於在該可見光穿透光譜的長波長的一端的平均穿透率。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該影像色彩調整膜在與其法線夾45度以上且75度以下的各視角方向上皆具有該光學特性。
- 如請求項2所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該影像色彩調整膜在與其法線夾30度以上且75度以下的各視角方向上皆具有該光學特性。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該影像色彩調整膜在與其法線夾60度以上且小於90度的各視角方向上皆具有該光學特性。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該影像色彩調整膜包括至少一層干涉薄膜。
- 如請求項5所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該至少一層干涉薄膜包括： 一第一透光膜；以及一第二透光膜，與該第一透光膜堆疊，其中該第一透光膜的折射率小於該第二透光膜的折射率。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一透光膜的折射率為1.6以下，且該第二透光膜的折射率為1.8至2.4。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括一第一偏光板，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間，其中該影像色彩調整膜配置於該垂直排列型液晶面板的上方。
- 如請求項8所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第二透光膜配置於該第一透光膜與該第一偏光板之間，且該第一透光膜的折射率為1.66以下。
- 如請求項8所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一偏光板包括：一第一透明基材，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間；一第二透明基材，配置於該第一透明基材與該垂直排列型液晶面板之間；一偏光層，配置於該第一透明基材與該第二透明基材之間；以及一相位差補償膜，配置於該第一透明基材與該第二透明基材 之間。
- 如請求項10所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該相位差補償膜配置於該偏光層與該第二透明基材之間。
- 如請求項8所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一偏光板包括：一第一透明基材，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間；一第二透明基材，配置於該第一透明基材與該垂直排列型液晶面板之間，其中該第二透明基材為一相位差補償膜；以及一偏光層，配置於該第一透明基材與該第二透明基材之間。
- 如請求項8所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一偏光板的穿透軸平行於該垂直排列型液晶面板的短邊方向或長邊方向。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括：一第一透明基材，其中該影像色彩調整膜配置於該第一透明基材與該垂直排列型液晶面板之間；一第二透明基材，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間；一偏光層，配置於該影像色彩調整膜與該第二透明基材之間；以及一相位差補償膜，配置於該偏光層與該第二透明基材之間。
- 如請求項14所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一透光膜的折射率為1.6以下，且該第二透光膜的折射率為1.8至2.5。
- 如請求項15所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第一透明基材的折射率低於1.7。
- 如請求項16所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括一表面處理層，其中該第一透明基材配置於該表面處理層與該影像色彩調整膜之間。
- 如請求項14所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該偏光層的穿透軸平行於該垂直排列型液晶面板的短邊方向或長邊方向。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括：一第一透明基材，其中該影像色彩調整膜配置於該第一透明基材與該垂直排列型液晶面板之間；一第二透明基材，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間；以及一偏光層，其中該影像色彩調整膜配置於該偏光層與該第二透明基材之間。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括一第一偏光板，其中該影像色彩調整膜配置於該第一偏光板 與該垂直排列型液晶面板之間，且該影像色彩調整膜配置於該垂直排列型液晶面板的上方。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括：一第一透明基材，其中該影像色彩調整膜配置於該第一透明基材與該垂直排列型液晶面板之間；一第二透明基材，配置於該影像色彩調整膜與該垂直排列型液晶面板之間，其中該第二透明基材為一相位差補償膜；以及一偏光層，配置於該影像色彩調整膜與該第二透明基材之間。
- 如請求項5所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該至少一層干涉薄膜包括一透光膜，該透光膜的折射率為1.5至2.5。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該垂直排列型液晶面板為多區域垂直排列型液晶面板。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該光學特性更包括該可見光穿透光譜的穿透率從該短波長的一端往該長波長的一端遞增。
- 如請求項1所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該光學特性更包括該可見光穿透光譜的穿透率從該短波長的一端往該長波長的一端先遞增後遞減。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括一第二偏光板，其中該第二偏光板配置於該影像色彩調整膜 與該垂直排列型液晶面板之間，或者該影像色彩調整膜配置於該第二偏光板與該垂直排列型液晶面板之間，其中該影像色彩調整膜配置於該垂直排列型液晶面板的下方。
- 如請求項26所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第二偏光板的穿透軸平行於該垂直排列型液晶面板的短邊方向或長邊方向。
- 如請求項6所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括：一第三透明基材，配置於該垂直排列型液晶面板下方；一第四透明基材，其中該第三透明基材配置於該垂直排列型液晶面板與該第四透明基材之間；以及一偏光層，配置於該第三透明基材與該第四透明基材之間，其中該影像色彩調整膜配置於該第三透明基材與該第四透明基材之間。
- 如請求項28所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該偏光層的穿透軸平行於該垂直排列型液晶面板的短邊方向或長邊方向。
- 如請求項28所述的垂直排列型液晶顯示模組，其中該第三透明基材為一相位差補償膜。
- 如請求項28所述的垂直排列型液晶顯示模組，更包括一相位差補償膜，配置於該第三透明基材與該偏光層之間。
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