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TW201510622A - 液晶面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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TW201510622A
TW201510622A TW102132855A TW102132855A TW201510622A TW 201510622 A TW201510622 A TW 201510622A TW 102132855 A TW102132855 A TW 102132855A TW 102132855 A TW102132855 A TW 102132855A TW 201510622 A TW201510622 A TW 201510622A
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劉韻宜
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Abstract

一種液晶面板及液晶顯示裝置，液晶顯示裝置包括液晶面板以及一背光源。背光源包括一激發光源以及一量子點螢光材料。背光源之發光頻譜在波長介於400奈米至500奈米之間、500奈米至580奈米之間、580奈米至780奈米之間分別具有相對極大亮度峰值BL1、BL2、BL3，其中BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。液晶面板配置於背光源上方，且具有多個紅色畫素區、多個綠色畫素區與多個藍色畫素區。液晶面板在紅色畫素區的晶穴間隙大於液晶面板在綠色畫素區的晶穴間隙及液晶面板在藍色畫素區的晶穴間隙。

Description

液晶面板及液晶顯示裝置
本發明是有關於一種液晶面板及液晶顯示裝置，且特別是有關於一種具有量子點螢光材料的液晶顯示裝置。
由於液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)具備體積小、高畫質、低消耗功率、無輻射等優點，近年來已成為顯示裝置的主流。一般而言，液晶顯示裝置常用的背光源有冷陰極螢光燈(Cold-Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)背光源以及發光二極體(Light Emitting Diode，LED)背光源等等，其中發光二極體背光源因其省電、體積小以及反應速度快等優點而逐漸被應用在可攜式顯示裝置以及電視的背光模組上。一般而言，常用的白光發光二極體封裝多採用藍光發光二極體晶片搭配上釔鋁石榴粉(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)，其具有封裝方便及體積小的優點。
另一方面，近年來量子點(quantum dot)螢光材料已逐漸被應用於發光二極體中來取代釔鋁石榴粉等傳統有機螢光材料，用 於背光模組中。具體而言，量子點螢光材料是由數個或數十個原子所構成的準零維度(quasi-zero-dimensional)奈米材料，由於量子點螢光材料內部的電子在三度空間的運動都會受到侷限，故其光電特性與塊狀(bulk)型態的螢光材料差異極大。舉例而言，在受到相同的激發光源照射之後，不同尺寸的量子點螢光材料會發出不同波長的二次光線。若將不同尺寸的量子點螢光材料混合，並以相同的激發光源照射這些經過適當混合後的量子點螢光材料，將可同時產生多種不同波長的二次光線。
相較於傳統的有機螢光材料，量子點螢光材料的發光具有較佳的發光效率，因此若將量子點螢光材料應用於液晶顯示器的背光源中，將有助於提升液晶顯示器的彩色飽和度。然而，量子點螢光材料雖可改善液晶顯示器的彩色飽和度，但卻面臨白點色座標偏移的問題。因此，如何改善量子點螢光材料所導致的白點色座標偏移的問題，實為目前亟欲解決的問題之一。
本發明提供一種液晶面板，其具有良好的色彩飽和度以及白色表現。
本發明提供一種液晶顯示裝置，其具有良好的色彩飽和度以及白色表現。
本發明的液晶面板具有多個紅色畫素區、多個綠色畫素區與多個藍色畫素區。液晶面板在紅色畫素區的晶穴間隙大於液 晶面板在綠色畫素區的晶穴間隙，且液晶面板在紅色畫素區的晶穴間隙大於液晶面板在藍色畫素區的晶穴間隙。
本發明的液晶顯示裝置包括一背光源以及前述的液晶面板。背光源包括一激發光源以及一量子點螢光材料。背光源之發光頻譜在波長介於400奈米至500奈米之間具有相對極大亮度峰值BL1，背光源之發光頻譜在波長介於500奈米至580奈米之間具有相對極大亮度峰值BL2，而背光源的發光頻譜在波長介於580奈米至780奈米之間具有相對極大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。
基於上述，本發明的實施例的液晶面板及液晶顯示裝置藉由控制紅色畫素區、綠色畫素區、藍色畫素區的晶穴間隙，以改善量子點螢光材料所導致的白點色座標偏移的問題，進而具有良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、300‧‧‧液晶顯示裝置
110‧‧‧背光源
111‧‧‧激發光源
113‧‧‧量子點螢光材料
115‧‧‧導光板
200、400‧‧‧液晶面板
210‧‧‧主動元件陣列基板
220、420‧‧‧彩色濾光基板
221‧‧‧第一基板
223‧‧‧黑矩陣
225a、425a‧‧‧紅色濾光膜
225b、425b‧‧‧綠色濾光膜
225c、425c‧‧‧藍色濾光膜
230‧‧‧液晶層
427‧‧‧覆蓋層
L‧‧‧照明光束
R‧‧‧紅色畫素區
G‧‧‧綠色畫素區
B‧‧‧藍色畫素區
h1、h2、h3、t1、t2、t3‧‧‧厚度
d1、d2、d3‧‧‧晶穴間隙
BL1、BL2、BL3‧‧‧亮度峰值
A‧‧‧區域
圖1A是本發明一實施例的一種液晶顯示裝置的示意圖。
圖1B是圖1A中區域A的液晶面板的局部放大示意圖。
圖2是圖1的背光源的發光頻譜圖。
圖3A是本發明另一實施例的一種液晶顯示裝置的示意圖。
圖3B是圖3A中區域B的液晶面板的局部放大示意圖。
圖1A是本發明一實施例的一種液晶顯示裝置的示意圖，而圖1B是圖1A中區域A的液晶面板的局部放大示意圖。請參照圖1A，液晶顯示裝置100包括一背光源110以及一液晶面板200。舉例而言，在本實施例中，背光源110為側面入光式背光源，包括激發光源111以及一量子點螢光材料113。此外，在本實施例中，背光源110更包括一導光板115，以使照明光束L可被傳遞至液晶面板200處而提供顯示所需要的光線。但本發明不以此為限。在另一未繪示的實施例中，背光源110亦可以是直下式背光源，其同樣包括前述的激發光源111以及量子點螢光材料113，差別僅在於激發光源111以及量子點螢光材料113是直接設置液晶面板200下方，以提供顯示所需要的光線。
另一方面，如圖1A所示，在本實施例中，液晶面板200包括一主動元件陣列基板210、一彩色濾光基板220以及一液晶層230。液晶層230配置於主動元件陣列基板210與彩色濾光基板220之間。舉例而言，如圖1B所示，在本實施例中，彩色濾光基板220包括一第一基板221、一黑矩陣223(black matrix,BM)、多個紅色濾光膜225a、多個綠色濾光膜225b與多個藍色濾光膜225c，其中黑矩陣223、紅色濾光膜225a、綠色濾光膜225b與藍色濾光膜225c皆配置於第一基板221上。此外，紅色濾光膜225a、綠色 濾光膜225b與藍色濾光膜225c並覆蓋部分黑矩陣223。此外，為方便表示，圖1B中主要繪示出紅色濾光膜225a、綠色濾光膜225b、藍色濾光膜225c與黑矩陣223等各膜層的厚度相對關係，而非實際尺寸。
舉例而言，在本實施例中，根據綠色濾光膜225b、藍色濾光膜225c與紅色濾光膜225a的位置，可定義出多個紅色畫素區R、多個綠色畫素區G與多個藍色畫素區B。換言之，液晶面板200具有多個紅色畫素區R、多個綠色畫素區G與多個藍色畫素區B。進一步而言，在本實施例中，紅色濾光膜225a的厚度h1小於綠色濾光膜225b的厚度h2，且紅色濾光膜225a的厚度h1小於藍色濾光膜225c的厚度h3，因此彩色濾光基板220的紅色濾光膜225a、綠色濾光膜225b與藍色濾光膜225c與主動元件陣列基板210之間的距離並不相等。
換言之，液晶面板200在紅色畫素區R、綠色畫素區G與藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3彼此不同。更詳細而言，液晶面板200在紅色畫素區R的晶穴間隙d1大於液晶面板200在綠色畫素區G的晶穴間隙d2，且液晶面板200在紅色畫素區R的晶穴間隙d1大於液晶面板200在藍色畫素區B的晶穴間隙d3。此外，在本實施例中，液晶面板200在紅色畫素區R的晶穴間隙d1與液晶面板200在藍色畫素區B的晶穴間隙d3的差異大於0.3微米。應注意的是，上述各參數範圍僅作為例示說明，其並非用以限定本發明。
如此一來，藉由控制紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3，可調整通過紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的光線的波長與亮度，進而改善量子點螢光材料113所導致的白點色座標偏移的問題，獲得良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。
另一方面，在本實施例中，液晶面板200及液晶顯示裝置100亦可搭配選用彩色濾光基板220的藍色濾光膜225c的材料，以使背光源110提供的光線通過藍色畫素區B後在CIE 1931色度座標上的x座標值小於0.155，y座標值小於0.06，亮度Y值大於8，並進而可使液晶面板200及液晶顯示裝置100具有良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。以下將搭配圖2進行進一步解說。
圖2是圖1A的背光源的發光頻譜圖。請參照圖2，在本實施例中，背光源110之發光頻譜在波長介於400奈米至500奈米之間具有相對極大亮度峰值BL1，背光源110之發光頻譜在波長介於500奈米至580奈米之間具有相對極大亮度峰值BL2，而背光源110的發光頻譜在波長介於580奈米至780奈米之間具有相對極大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。
另一方面，在本實施例中，藍色濾光膜225c例如可包括第一顏料與紫色染料，或是藍色濾光膜225c包括藍色染料與紫色染料。舉例而言，在本實施例中第一顏料為菁藍顏料β型，其化 學式為
以下內容將舉出藍色濾光膜225c的材料組成的數個具體實施例，然而，下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明的範疇內。
上述的表一至表三揭露了三種藍色濾光膜225c的材料的具體例，為第一顏料、紫色染料、鹼性高分子聚合物、交聯單體、 光起始劑、添加物及溶劑的組合。其中，第一顏料及紫色染料可用以使液晶顯示裝置100能顯示特定顏色。鹼性高分子聚合物可用以使第一顏料保持穩定與可溶於顯影劑。交聯單體可用以使藍色濾光膜225c的結構穩固。光起始劑可用於起始反應。添加物可用以提高塗佈、曝光及顯影的表現。舉例而言，在本實施例中，添加物可為介面活性劑或是耐熱劑。溶劑則可用以提高塗佈表現。舉例而言，在本實施例中，溶劑可為丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)或各種醇酯醚酮類溶劑。此外，在前述實施例中，第一顏料的使用量為0重量%至6重量%；且紫色染料的使用量為0重量%至10重量%。較佳地，第一顏料的使用量為0重量%至6重量%，且紫色染料的使用量為0重量%至6重量%。更佳地，第一顏料的使用量為2重量%至6重量%，且紫色染料的使用量為2重量%至6重量%。
表四揭露了藍色濾光膜225c的材料的另一具體例，為藍 色染料、紫色染料、鹼性高分子聚合物、交聯單體、光起始劑、添加物及溶劑的組合。其中，藍色染料亦可用以使液晶顯示裝置100能顯示特定顏色，而紫色染料、鹼性高分子聚合物、交聯單體、光起始劑、添加物及溶劑的功效與表一至表三中的實施例類似，相關敘述請參照相關段落，在此不再贅述。
前述實施例的藍色濾光膜225c可使背光源110提供的光線通過藍色畫素區B後在CIE 1931色度座標上的x座標值小於0.155，y座標值小於0.06，亮度Y值大於8，並進而可使液晶面板200及液晶顯示裝置100具有良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。
另一方面，在上述的實施例中，紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3雖是藉由控制紅色濾光膜225a、綠色濾光膜225b與藍色濾光膜225c的厚度h1、h2、h3而調整，但本發明不以此為限。在其他實施例中，亦可藉由其他方式使液晶面板200在紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3彼此不同。以下將搭配圖3A至圖3B進行進一步解說。
圖3A是本發明另一實施例的一種液晶顯示裝置的架構示意圖，而圖3B是圖3A中區域A的液晶面板的局部放大示意圖。請參照圖3A及圖3B，本實施例的液晶顯示裝置300與圖1A的液晶顯示裝置100類似，而兩者的差異如下所述。如圖3B所示，在本實施例中，液晶顯示裝置300的彩色濾光基板420更具有一覆蓋層427，其中覆蓋層427覆蓋紅色濾光膜425a、綠色濾光膜425b 與藍色濾光膜425c。舉例而言，在本實施中，紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3可藉由控制覆蓋層427於不同區域中的厚度而調整。具體而言，在本實施例中，覆蓋層427在紅色濾光膜425a上的部分的厚度t1小於覆蓋層427在綠色濾光膜425b上的部分的厚度t2，且覆蓋層427在紅色濾光膜425a上的部分的厚度t1小於覆蓋層427在藍色濾光膜425c上的部分的厚度t3。此外，為方便表示，圖3B中亦主要繪示出覆蓋層與各濾光膜的厚度相對關係，而非實際尺寸。
如此，亦可使液晶顯示裝置300與液晶面板400在紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的晶穴間隙d1、d2、d3彼此不同，且其晶穴間隙關係為d1>d2，d1>d3，以調整通過紅色畫素區R、綠色畫素區G、藍色畫素區B的光線的波長與亮度，進而改善量子點螢光材料113所導致的白點色座標偏移的問題，獲得良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。
綜上所述，在本發明的實施例的液晶面板及液晶顯示裝置中，藉由控制紅色畫素區、綠色畫素區、藍色畫素區的晶穴間隙，以改善量子點螢光材料所導致的白點色座標偏移的問題，進而具有良好的色彩飽和度以及理想的白點的色座標位置。另外，還可選擇具有適當的相對極大亮度峰值的發光頻譜的背光源，也可選用適當的藍色濾光膜的材料，以進一步提升顯示效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的 精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
210‧‧‧主動元件陣列基板
220‧‧‧彩色濾光基板
221‧‧‧第一基板
223‧‧‧黑矩陣
225a‧‧‧紅色濾光膜
225b‧‧‧綠色濾光膜
225c‧‧‧藍色濾光膜
230‧‧‧液晶層
R‧‧‧紅色畫素區
G‧‧‧綠色畫素區
B‧‧‧藍色畫素區
h1、h2、h3‧‧‧厚度
d1、d2、d3‧‧‧晶穴間隙
A‧‧‧區域

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括：一背光源，包括一激發光源以及一量子點螢光材料，其中該背光源之發光頻譜在波長介於400奈米至500奈米之間具有相對極大亮度峰值BL1，該背光源之發光頻譜在波長介於500奈米至580奈米之間具有相對極大亮度峰值BL2，而該背光源的發光頻譜在波長介於580奈米至780奈米之間具有相對極大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1；以及一液晶面板，配置於該背光源上方，該液晶面板具有多個紅色畫素區、多個綠色畫素區與多個藍色畫素區，其中該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙大於該液晶面板在該些綠色畫素區的晶穴間隙，且該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙大於該液晶面板在該些藍色畫素區的晶穴間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該液晶面板包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，具有多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該些紅色濾光膜的厚度小於該些綠色濾光膜的厚度，且該些紅色濾光膜的厚度小於該些藍色濾光膜的厚度；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該液晶面板包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，具有一覆蓋層、多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該覆蓋層覆蓋該些紅色濾光膜、該些綠色濾光膜與該些藍色濾光膜，該覆蓋層在該些紅色濾光膜上的部分的厚度小於該覆蓋層在該些綠色濾光膜上的部分的厚度，且該覆蓋層在該些紅色濾光膜上的部分的厚度小於該覆蓋層在該些藍色濾光膜上的部分的厚度；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該液晶面板包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，具有多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該些藍色濾光膜具有：一第一顏料與一紫色染料，其中該第一顏料為 ；或該藍色染料與該紫色染料；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙與該液晶面板在該些藍色畫素區的晶穴間隙的差異大於0.3微米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該背光源提供的光線通過該些藍色畫素區後的在CIE 1931色度座標上的x座標值小於0.155，y座標值小於0.06，亮度Y值大於8。
  7. 一種液晶面板，具有多個紅色畫素區、多個綠色畫素區與多個藍色畫素區，其中該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙大於該液晶面板在該些綠色畫素區的晶穴間隙，且該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙大於該液晶面板在該些藍色畫素區的晶穴間隙。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的液晶面板，包括：一主動元件陣列基板； 一彩色濾光基板，具有多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該些紅色濾光膜的厚度小於該些綠色濾光膜的厚度，且該些紅色濾光膜的厚度小於該些藍色濾光膜的厚度；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的液晶面板，包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，具有一覆蓋層、多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該覆蓋層覆蓋該些紅色濾光膜、該些綠色濾光膜與該些藍色濾光膜，該覆蓋層在該些紅色濾光膜上的部分的厚度小於該覆蓋層在該些綠色濾光膜上的部分的厚度，且該覆蓋層在該些紅色濾光膜上的部分的厚度小於該覆蓋層在該些藍色濾光膜上的部分的厚度；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的液晶面板，包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光基板，具有多個紅色濾光膜、多個綠色濾光膜與多個藍色濾光膜，其中該些藍色濾光膜具有：該第一顏料與一紫色染料，其中該第一顏料為 ；或該藍色染料與該紫色染料；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光基板之間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的液晶面板，其中該液晶面板在該些紅色畫素區的晶穴間隙與該液晶面板在該些藍色畫素區的晶穴間隙的差異大於0.3微米。
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