高色彩表現的液晶顯示器制造技術

一種液晶顯示器，具有多個紅、綠、藍三色像素的彩色濾光片及一背光源；當背光源的頻譜的最大亮度值設為約１．０，背光源的頻譜亮度與藍色像素的彩色濾光片的透射率，在波長范圍約４９０納米至約５４０納米之間的乘積和，大致上小于或大致上等于２．０，以使彩色濾光片的透射率頻譜與背光源的頻譜協調，達成最大的表現色域并能符合對應的色坐標，來符合人眼對色彩表現的需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高色彩表現的(high gamut)液晶顯示器，特別是涉及可以利用非熒光燈管的背光源，來符合人眼對色彩表現的需求的液晶顯示器。
技術介紹
薄膜晶體管液晶顯示模塊(thin film transistor-liquid crystal displaymodule，TFT-LCD module)已廣泛地應用于各式各樣的顯示器中，如圖1所示為TFT-LCD模塊的剖面示意圖。然而，因TFT-LCD模塊的彩色濾光片及液晶的光學特性的影響，使得TFT-LCD模塊所呈現的色彩表現較非為飽和，所以，TFT-LCD模塊中的高色彩重現(color reproduction)就成為重要的特征參數之一。是故，國際間的各標準組織就制定多種的色彩規范(如NTSC，TCO，PAL，CIE，...等)，來使得TFT-LCD模塊能夠提供及符合優選的色彩參數，然而，現行TFT-LCD模塊中所使用的背光源為陰極熒光燈管，導致TFT-LCD模塊所呈現的NTSC(National Television Standard Committee，國家電視系統委員會)比為75％，對于色彩飽和度的表現上仍顯不足。為滿足使用者需求，各廠商均致力于高色彩重現技術的開發，其中可利用改變背光源(back light source)的種類及背光源的各項可變系數來達成提高NTCS的目標。一般而言，我們可使用多種的發光元件當作背光源，然而現行非熒光燈管的點光源特性，使得搭配傳統陰極熒光燈管((Cathode Fluorescent Lamp，CFL)，如冷陰極熒光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL))的彩色濾光片在搭配非CFL光源時，將出現紅、綠、藍(RGB)三色色坐標偏移的狀況，進而影響到LCD的白點坐標與色溫，同時也會影響色域。如圖2所示，一旦LCD的背光源由CFL背光源改為非CFL背光源時，藍色色坐標會往色純度較差的方向偏移，因而影響色域，且易被人眼明顯地感知。
技術實現思路
本專利技術的要點在于使彩色濾光片的透射率頻譜與背光源的頻譜協調，使能達成最大的表現色域并符合人眼對色彩表現的需求。本專利技術的液晶顯示器包含多個紅、綠、藍三色像素的彩色濾光片及一背光源，且彩色濾光片的頻譜須符合下列的關系式Σ490540BL(λ)×CFBlue(λ)Δλ≤2.0]]>其中BL(λ)為歸一化(normalized，將背光源的最大強度設為約1.0)過后的光源。而CFBlue為藍色像素的彩色濾光片的透射率。兩者的乘積和在波長范圍約為490納米(nm)至540納米(nm)之間，必須大致上小于或大致上等于2.0，即能使藍色的點坐標合乎要求。此外，背光源的強度BL(λ)也可以其它數值作為歸一化，但仍應符合上述公式，以使藍色的點坐標合乎要求。附圖說明圖1所示為TFT-LCD模塊的剖面示意圖。圖2所繪示為現有搭配傳統冷陰極燈管的彩色濾光片在搭配LED光源時，所出現紅、綠、藍(RGB)三色色坐標偏移的狀況。圖3所繪示為本專利技術第一實施例的背光頻譜、彩色濾光片的透射率、以及液晶顯示器的頻譜圖。圖4所繪示為本專利技術第一實施例的CIE圖。圖5所繪示為本專利技術第二實施例的背光頻譜、彩色濾光片的透射率、以及液晶顯示器的頻譜圖。圖6所繪示為本專利技術第二實施例的CIE圖。具體實施例方式依據人眼對色彩表現的需求，國際標準組織定義出數種色彩規范，而本專利技術以TCO’03(瑞典專業員工聯盟環境標章)的標準規范為范例，然其它的標準規范也可使用，如NTSC、PAL、或其它國際上的標準規范，且該些標準規范的紅、綠、藍三色的色坐標須約略符合如表1的要求下，也可適用。根據TCO’03所制定的紅、綠、藍三色色坐標值(u’，v’)，其與CIE 1931色坐標圖(chromaticity diagram)的坐標值(x，y)的轉換關系為 u’＝4x/(-2x+12y+3)v’＝9y/(-2x+12y+3)本專利技術的液晶顯示器包括一具有多個紅、綠、藍像素的彩色濾光片的液晶顯示面板以及一背光源。其中背光源為非CFL背光源。背光源包括至少二種不同色彩的發光元件或白色發光元件，可還包括另一色彩的發光元件，且其色彩相異于二種不同色彩的其中之一。而本實施例以紅光(R)發光元件、綠光(G)發光元件與藍光(B)發光元件為范例，來發出具有一預定的色溫的白光。然而，其它色彩的發光元件也可結合使用來發出具有一預定的色溫的白光，如白色、黃綠色、橘紅色、藍綠色、...等。再者，發光元件包括發光二極管(light emitting diode，LED)、有機電致發光元件(organicelectroluminescent device，OELD)、場致發光元件(field emission device，FED)、或相似的發光元件，而本實施例以發光二極管為范例，則使用發光二極管的背光源則稱之為LED背光源，若使用有機發光元件的背光源則稱之為OELD背光源，若使用場致發光元件的背光源則稱之為FED背光源。RGB發光元件在接收到控制單元的驅動電流后，發出預定波長的光，經混色后使得背光模塊發出具有一預定的色溫的白光。其頻譜具如下特征，其藍色的波峰范圍約為430nm至480nm，綠色的波峰范圍約為500nm至550nm，紅色的波峰范圍約為600nm至650nm。由于液晶顯示器的色度取決于背光源的頻譜與彩色濾光片的透射率，因此為使液晶顯示器的藍色不因由CFL背光源更改為非CFL背光源(如LED背光源)后而使得點坐標發生偏移，甚至偏離標準規范的定義范圍(如TCO’03)，在本專利技術的一優選實施例中，使用LED背光源的液晶顯示器，(如薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)、低溫多晶硅液晶顯示器(LTPS-LCD)、或其它類似的液晶顯示器)，其彩色濾光片的頻譜必須符合下列的關系式Σ490540BL(λ)×CFBlue(λ)Δλ≤2.0]]>其中BL(λ)為歸一化(normalized，將背光源的最大強度設為約1.0)過后的光源。而CFBlue為藍色像素的彩色濾光片的透射率。兩者與單位波長乘積和在波長范圍約490nm至約540nm之間，必須大致上小于或大致上等于2.0，即能使藍色的點坐標合乎要求。背光源的強度BL(λ)也可以其它數值作為歸一化，但仍應符合上述公式，以使藍色的點坐標合乎要求。而為滿足本專利技術的公式，可通過改變背光源的頻譜、藍色像素的彩色濾光片的透射率等的參數，以使藍色的點坐標合乎要求。茲以改變藍色像素的彩色濾光片的透射率為例，說明如何使液晶顯示器的藍色不因由CFL背光源更改為LED背光源后而使得點坐標發生偏移。請參考表2-1以及表2-2，表2-1以及表2-2所示為本專利技術的2個實施例。以第一實施例為例，”#1背光頻譜”為各波長的亮度值；”歸一化的#1背光頻譜”為背光頻譜歸一化(normalized，以約1.0為最大亮度)之后的各本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液晶顯示器，具有多個紅、綠、藍像素的彩色濾光片及背光源，其特征為：當該背光源的頻譜的最大亮度值設為約１．０時，該背光源的頻譜亮度與該等藍色像素的彩色濾光片的透射率，在波長范圍約４９０ｎｍ至約５４０ｎｍ之間的乘積和，大致上小于或大 致上等于２．０。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭勝文，隋壽齡，
申請(專利權)人：友達光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]