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CN103676273A - 液晶面板及液晶显示装置 - Google Patents

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CN103676273A CN201310554959.5A CN201310554959A CN103676273A CN 103676273 A CN103676273 A CN 103676273A CN 201310554959 A CN201310554959 A CN 201310554959A CN 103676273 A CN103676273 A CN 103676273A
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Abstract

一种液晶面板及液晶显示装置，液晶显示装置包括液晶面板以及一背光源。背光源包括一激发光源以及一量子点荧光材料。背光源的发光频谱在波长介于400纳米至500纳米之间、500纳米至580纳米之间、580纳米至780纳米之间分别具有相对极大亮度峰值BL1、BL2、BL3，其中BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。液晶面板配置于背光源上方，且具有多个红色像素区、多个绿色像素区与多个蓝色像素区。液晶面板在红色像素区的晶穴间隙大于液晶面板在绿色像素区的晶穴间隙及液晶面板在蓝色像素区的晶穴间隙。

Description

液晶面板及液晶显示装置
技术领域
本发明是有关于一种液晶面板及液晶显示装置，且特别是有关于一种具有量子点荧光材料的液晶显示装置。
背景技术
由于液晶显示装置（Liquid Crystal Display，LCD）具备体积小、高画质、低消耗功率、无辐射等优点，近年来已成为显示装置的主流。一般而言，液晶显示装置常用的背光源有冷阴极荧光灯(Cold-Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)背光源以及发光二极管(Light Emitting Diode，LED)背光源等等，其中发光二极管背光源因其省电、体积小以及反应速度快等优点而逐渐被应用在可携式显示装置以及电视的背光模块上。一般而言，常用的白光发光二极管封装多采用蓝光发光二极管芯片搭配上钇铝石榴粉(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)，其具有封装方便及体积小的优点。
另一方面，近年来量子点(quantum dot)荧光材料已逐渐被应用于发光二极管中来取代钇铝石榴粉等传统有机荧光材料，用于背光模块中。具体而言，量子点荧光材料是由数个或数十个原子所构成的准零维度(quasi-zero-dimensional)纳米材料，由于量子点荧光材料内部的电子在三度空间的运动都会受到局限，故其光电特性与块状(bulk)型态的荧光材料差异极大。举例而言，在受到相同的激发光源照射之后，不同尺寸的量子点荧光材料会发出不同波长的二次光线。若将不同尺寸的量子点荧光材料混合，并以相同的激发光源照射这些经过适当混合后的量子点荧光材料，将可同时产生多种不同波长的二次光线。
相较于传统的有机荧光材料，量子点荧光材料的发光具有较佳的发光效率，因此，若将量子点荧光材料应用于液晶显示器的背光源中，将有助于提升液晶显示器的彩色饱和度。然而，量子点荧光材料虽可改善液晶显示器的彩色饱和度，但却面临白点色坐标偏移的问题。因此，如何改善量子点荧光材料所导致的白点色坐标偏移的问题，实为目前亟欲解决的问题之一。
发明内容
本发明提供一种液晶面板，其具有良好的色彩饱和度以及白色表现。
本发明提供一种液晶显示装置，其具有良好的色彩饱和度以及白色表现。
本发明的液晶面板具有多个红色像素区、多个绿色像素区与多个蓝色像素区。液晶面板在红色像素区的晶穴间隙大于液晶面板在绿色像素区的晶穴间隙，且液晶面板在红色像素区的晶穴间隙大于液晶面板在蓝色像素区的晶穴间隙。
本发明的液晶显示装置包括一背光源以及前述的液晶面板。背光源包括一激发光源以及一量子点荧光材料。背光源的发光频谱在波长介于400纳米至500纳米之间具有相对极大亮度峰值BL1，背光源的发光频谱在波长介于500纳米至580纳米之间具有相对极大亮度峰值BL2，而背光源的发光频谱在波长介于580纳米至780纳米之间具有相对极大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。
基于上述，本发明的实施例的液晶面板及液晶显示装置藉由控制红色像素区、绿色像素区、蓝色像素区的晶穴间隙，以改善量子点荧光材料所导致的白点色坐标偏移的问题，进而具有良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。
附图说明
图1A是本发明一实施例的一种液晶显示装置的示意图。
图1B是图1A中区域A的液晶面板的局部放大示意图。
图2是图1的背光源的发光频谱图。
图3A是本发明另一实施例的一种液晶显示装置的示意图。
图3B是图3A中区域B的液晶面板的局部放大示意图。
100、300：液晶显示装置
110：背光源
111：激发光源
113：量子点荧光材料
115：导光板
200、400：液晶面板
210：主动元件阵列基板
220、420：彩色滤光基板
221：第一基板
223：黑矩阵
225a、425a：红色滤光膜
225b、425b：绿色滤光膜
225c、425c：蓝色滤光膜
230：液晶层
427：覆盖层
L：照明光束
R：红色像素区
G：绿色像素区
B：蓝色像素区
h1、h2、h3、t1、t2、t3：厚度
d1、d2、d3：晶穴间隙
BL1、BL2、BL3：亮度峰值
A：区域
具体实施方式
图1A是本发明一实施例的一种液晶显示装置的示意图，而图1B是图1A中区域A的液晶面板的局部放大示意图。请参照图1A，液晶显示装置100包括一背光源110以及一液晶面板200。举例而言，在本实施例中，背光源110为侧面入光式背光源，包括激发光源111以及一量子点荧光材料113。此外，在本实施例中，背光源110更包括一导光板115，以使照明光束L可被传递至液晶面板200处而提供显示所需要的光线。但本发明不以此为限。在另一未绘示的实施例中，背光源110也可以是直下式背光源，其同样包括前述的激发光源111以及量子点荧光材料113，差别仅在于激发光源111以及量子点荧光材料113是直接设置液晶面板200下方，以提供显示所需要的光线。
另一方面，如图1A所示，在本实施例中，液晶面板200包括一主动元件阵列基板210、一彩色滤光基板220以及一液晶层230。液晶层230配置于主动元件阵列基板210与彩色滤光基板220之间。举例而言，如图1B所示，在本实施例中，彩色滤光基板220包括一第一基板221、一黑矩阵223(black matrix,BM)、多个红色滤光膜225a、多个绿色滤光膜225b与多个蓝色滤光膜225c，其中黑矩阵223、红色滤光膜225a、绿色滤光膜225b与蓝色滤光膜225c都配置于第一基板221上。此外，红色滤光膜225a、绿色滤光膜225b与蓝色滤光膜225c并覆盖部分黑矩阵223。此外，为方便表示，图1B中主要绘示出红色滤光膜225a、绿色滤光膜225b、蓝色滤光膜225c与黑矩阵223等各膜层的厚度相对关系，而非实际尺寸。
举例而言，在本实施例中，根据绿色滤光膜225b、蓝色滤光膜225c与红色滤光膜225a的位置，可定义出多个红色像素区R、多个绿色像素区G与多个蓝色像素区B。换言之，液晶面板200具有多个红色像素区R、多个绿色像素区G与多个蓝色像素区B。进一步而言，在本实施例中，红色滤光膜225a的厚度h1小于绿色滤光膜225b的厚度h2，且红色滤光膜225a的厚度h1小于蓝色滤光膜225c的厚度h3，因此彩色滤光基板220的红色滤光膜225a、绿色滤光膜225b与蓝色滤光膜225c与主动元件阵列基板210之间的距离并不相等。
换言之，液晶面板200在红色像素区R、绿色像素区G与蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3彼此不同。更详细而言，液晶面板200在红色像素区R的晶穴间隙d1大于液晶面板200在绿色像素区G的晶穴间隙d2，且液晶面板200在红色像素区R的晶穴间隙d1大于液晶面板200在蓝色像素区B的晶穴间隙d3。此外，在本实施例中，液晶面板200在红色像素区R的晶穴间隙d1与液晶面板200在蓝色像素区B的晶穴间隙d3的差异大于0.3微米。应注意的是，上述各参数范围仅作为例示说明，其并非用以限定本发明。
如此一来，借由控制红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3，可调整通过红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的光线的波长与亮度，进而改善量子点荧光材料113所导致的白点色坐标偏移的问题，获得良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。
另一方面，在本实施例中，液晶面板200及液晶显示装置100也可搭配选用彩色滤光基板220的蓝色滤光膜225c的材料，以使背光源110提供的光线通过蓝色像素区B后在CIE1931色度坐标上的x坐标值小于0.155，y坐标值小于0.06，亮度Y值大于8，并进而可使液晶面板200及液晶显示装置100具有良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。以下将搭配图2进行进一步解说。
图2是图1A的背光源的发光频谱图。请参照图2，在本实施例中，背光源110的发光频谱在波长介于400纳米至500纳米之间具有相对极大亮度峰值BL1，背光源110的发光频谱在波长介于500纳米至580纳米之间具有相对极大亮度峰值BL2，而背光源110的发光频谱在波长介于580纳米至780纳米之间具有相对极大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1。
另一方面，在本实施例中，蓝色滤光膜225c例如可包括第一颜料与紫色染料，或是蓝色滤光膜225c包括蓝色染料与紫色染料。举例而言，在本实施例中第一颜料为菁蓝颜料β型，其化学式为
Figure BDA0000410760280000051
以下内容将举出蓝色滤光膜225c的材料组成的数个具体实施例，然而，下文中所列举的数据并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，但其仍应属于本发明的范畴内。
以下表一、表二、表三及表四中：
第一颜料可为蓝色颜料(phthalocyanine blue-钛菁蓝)或紫色颜料(Dioxazine violet-带蓝色的紫色颜料)或其组合；
紫色染料可为一溶剂型紫色染料；
碱性高分子聚合物选自丙烯酸及其酯类衍生物；
交联单体可为烷氧基压克力树酯（Alkoxy alkyl(meta)acrylate）、羟烷基压克力树酯（hydroxyalkyl(meta)acrylate）或丙三醇压克力树酯（Glycerol(meta)acrylate）或其组合；
光起始剂可为以下a、b、c或其组合：
a.三氮六环衍生物（trihalomethyl triazine compounds）；
b.肟衍生物化合物（oxime compounds）；
c.氨基酮类化合物（alpha-amino ketone system compound）。添加物可为界面活性剂或热稳定剂或其组合；
溶剂可为丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)或丙二醇甲醚(PGME)或其组合。
成份 重量百分比
第一颜料 0～6%
紫色染料 0～10%
碱性高分子聚合物 5～10%
交联单体 5～10%
光起始剂 <1%
添加物 <1%
溶剂 70～85%
表一
Figure BDA0000410760280000061
Figure BDA0000410760280000071
表二
成份 重量百分比
第一颜料 2～6%
紫色染料 2～6%
碱性高分子聚合物 5～8%
交联单体 5～8%
光起始剂 0.2%～0.6%
添加物 0.1%～0.2%
溶剂 70～80%
表三
上述的表一至表三揭露了三种蓝色滤光膜225c的材料的具体例，为第一颜料、紫色染料、碱性高分子聚合物、交联单体、光起始剂、添加物及溶剂的组合。其中，第一颜料及紫色染料可用以使液晶显示装置100能显示特定颜色。碱性高分子聚合物可用以使第一颜料保持稳定与可溶于显影剂。交联单体可用以使蓝色滤光膜225c的结构稳固。光起始剂可用于起始反应。添加物可用以提高涂布、曝光及显影的表现。举例而言，在本实施例中，添加物可为接口活性剂或是耐热剂。溶剂则可用以提高涂布表现。举例而言，在本实施例中，溶剂可为丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA）或各种醇酯醚酮类溶剂。此外，在前述实施例中，第一颜料的使用量为0重量%至6重量%；且紫色染料的使用量为0重量%至10重量%。较佳地，第一颜料的使用量为0重量%至6重量%，且紫色染料的使用量为0重量%至6重量%。更佳地，第一颜料的使用量为2重量%至6重量%，且紫色染料的使用量为2重量%至6重量%。
成份 重量百分比
蓝色染料 2～6%
紫色染料 2～6%
碱性高分子聚合物 5～8%
交联单体 5～8%
光起始剂 0.2%～0.6%
添加物 0.1%～0.2%
溶剂 70～80%
表四
表四揭露了蓝色滤光膜225c的材料的另一具体例，为蓝色染料、紫色染料、碱性高分子聚合物、交联单体、光起始剂、添加物及溶剂的组合。其中，蓝色染料也可用以使液晶显示装置100能显示特定颜色，而紫色染料、碱性高分子聚合物、交联单体、光起始剂、添加物及溶剂的功效与表一至表三中的实施例类似，相关叙述请参照相关段落，在此不再赘述。
前述实施例的蓝色滤光膜225c可使背光源110提供的光线通过蓝色像素区B后在CIE1931色度坐标上的x坐标值小于0.155，y坐标值小于0.06，亮度Y值大于8，并进而可使液晶面板200及液晶显示装置100具有良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。
另一方面，在上述的实施例中，红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3虽是借由控制红色滤光膜225a、绿色滤光膜225b与蓝色滤光膜225c的厚度h1、h2、h3而调整，但本发明不以此为限。在其它实施例中，也可借由其它方式使液晶面板200在红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3彼此不同。以下将搭配图3A至图3B进行进一步解说。
图3A是本发明另一实施例的一种液晶显示装置的架构示意图，而图3B是图3A中区域A的液晶面板的局部放大示意图。请参照图3A及图3B，本实施例的液晶显示装置300与图1A的液晶显示装置100类似，而两者的差异如下所述。如图3B所示，在本实施例中，液晶显示装置300的彩色滤光基板420更具有一覆盖层427，其中覆盖层427覆盖红色滤光膜425a、绿色滤光膜425b与蓝色滤光膜425c。举例而言，在本实施中，红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3可借由控制覆盖层427于不同区域中的厚度而调整。具体而言，在本实施例中，覆盖层427在红色滤光膜425a上的部分的厚度t1小于覆盖层427在绿色滤光膜425b上的部分的厚度t2，且覆盖层427在红色滤光膜425a上的部分的厚度t1小于覆盖层427在蓝色滤光膜425c上的部分的厚度t3。此外，为方便表示，图3B中也主要绘示出覆盖层与各滤光膜的厚度相对关系，而非实际尺寸。
如此，也可使液晶显示装置300与液晶面板400在红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的晶穴间隙d1、d2、d3彼此不同，且其晶穴间隙关系为d1>d2，d1>d3，以调整通过红色像素区R、绿色像素区G、蓝色像素区B的光线的波长与亮度，进而改善量子点荧光材料113所导致的白点色坐标偏移的问题，获得良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。
综上所述，在本发明的实施例的液晶面板及液晶显示装置中，借由控制红色像素区、绿色像素区、蓝色像素区的晶穴间隙，以改善量子点荧光材料所导致的白点色坐标偏移的问题，进而具有良好的色彩饱和度以及理想的白点的色坐标位置。另外，还可选择具有适当的相对极大亮度峰值的发光频谱的背光源，也可选用适当的蓝色滤光膜的材料，以进一步提升显示效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
一背光源，包括一激发光源以及一量子点荧光材料，其中该背光源的发光频谱在波长介于400纳米至500纳米之间具有相对极大亮度峰值BL1，该背光源的发光频谱在波长介于500纳米至580纳米之间具有相对极大亮度峰值BL2，该背光源的发光频谱在波长介于580纳米至780纳米之间具有相对极大亮度峰值BL3，BL2/BL1>0.65，且BL2/BL3>1；以及
一液晶面板，配置于该背光源上方，该液晶面板具有多个红色像素区、多个绿色像素区与多个蓝色像素区，其中该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙大于该液晶面板在该些绿色像素区的晶穴间隙，且该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙大于该液晶面板在该些蓝色像素区的晶穴间隙。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶面板包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该些红色滤光膜的厚度小于该些绿色滤光膜的厚度，且该些红色滤光膜的厚度小于该些蓝色滤光膜的厚度；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶面板包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有一覆盖层、多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该覆盖层覆盖该些红色滤光膜、该些绿色滤光膜与该些蓝色滤光膜，该覆盖层在该些红色滤光膜上的部分的厚度小于该覆盖层在该些绿色滤光膜上的部分的厚度，且该覆盖层在该些红色滤光膜上的部分的厚度小于该覆盖层在该些蓝色滤光膜上的部分的厚度；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶面板包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该些蓝色滤光膜具有：
一第一颜料与一紫色染料，其中该第一颜料为
Figure FDA0000410760270000021
或
该蓝色染料与该紫色染料；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙与该液晶面板在该些蓝色像素区的晶穴间隙的差异大于0.3微米。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该背光源提供的光线通过该些蓝色像素区后的在CIE1931色度坐标上的x坐标值小于0.155，y坐标值小于0.06，亮度Y值大于8。
7.一种液晶面板，其特征在于，具有多个红色像素区、多个绿色像素区与多个蓝色像素区，其中该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙大于该液晶面板在该些绿色像素区的晶穴间隙，且该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙大于该液晶面板在该些蓝色像素区的晶穴间隙。
8.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该些红色滤光膜的厚度小于该些绿色滤光膜的厚度，且该些红色滤光膜的厚度小于该些蓝色滤光膜的厚度；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
9.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有一覆盖层、多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该覆盖层覆盖该些红色滤光膜、该些绿色滤光膜与该些蓝色滤光膜，该覆盖层在该些红色滤光膜上的部分的厚度小于该覆盖层在该些绿色滤光膜上的部分的厚度，且该覆盖层在该些红色滤光膜上的部分的厚度小于该覆盖层在该些蓝色滤光膜上的部分的厚度；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
10.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，包括：
一主动元件阵列基板；
一彩色滤光基板，具有多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜与多个蓝色滤光膜，其中该些蓝色滤光膜具有：
该第一颜料与一紫色染料，其中该第一颜料为
Figure FDA0000410760270000031
或
该蓝色染料与该紫色染料；以及
一液晶层，配置于该主动元件阵列基板与该彩色滤光基板之间。
11.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，该液晶面板在该些红色像素区的晶穴间隙与该液晶面板在该些蓝色像素区的晶穴间隙的差异大于0.3微米。
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