专利名称：高色彩表现的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高色彩表现的(high gamut)液晶显示器，特别是涉及可以利用非荧光灯管的背光源，来符合人眼对色彩表现的需求的液晶显示器。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示模块(thin film transistor-liquid crystal displaymodule，TFT-LCD module)已广泛地应用于各式各样的显示器中，如图1所示为TFT-LCD模块的剖面示意图。然而，因TFT-LCD模块的彩色滤光片及液晶的光学特性的影响，使得TFT-LCD模块所呈现的色彩表现较非为饱和，所以，TFT-LCD模块中的高色彩重现(color reproduction)就成为重要的特征参数之一。是故，国际间的各标准组织就制定多种的色彩规范(如NTSC，TCO，PAL，CIE，...等)，来使得TFT-LCD模块能够提供及符合优选的色彩参数，然而，现行TFT-LCD模块中所使用的背光源为阴极荧光灯管，导致TFT-LCD模块所呈现的NTSC(National Television Standard Committee，国家电视系统委员会)比为75％，对于色彩饱和度的表现上仍显不足。为满足使用者需求，各厂商均致力于高色彩重现技术的开发，其中可利用改变背光源(back light source)的种类及背光源的各项可变系数来达成提高NTCS的目标。
一般而言，我们可使用多种的发光元件当作背光源，然而现行非荧光灯管的点光源特性，使得搭配传统阴极荧光灯管((Cathode Fluorescent Lamp，CFL)，如冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL))的彩色滤光片在搭配非CFL光源时，将出现红、绿、蓝(RGB)三色色坐标偏移的状况，进而影响到LCD的白点坐标与色温，同时也会影响色域。如图2所示，一旦LCD的背光源由CFL背光源改为非CFL背光源时，蓝色色坐标会往色纯度较差的方向偏移，因而影响色域，且易被人眼明显地感知。
发明内容
本发明的要点在于使彩色滤光片的透射率频谱与背光源的频谱协调，使能达成最大的表现色域并符合人眼对色彩表现的需求。
本发明的液晶显示器包含多个红、绿、蓝三色像素的彩色滤光片及一背光源，且彩色滤光片的频谱须符合下列的关系式Σ490540BL(λ)×CFBlue(λ)Δλ≤2.0]]>其中BL(λ)为归一化(normalized，将背光源的最大强度设为约1.0)过后的光源。而CFBlue为蓝色像素的彩色滤光片的透射率。两者的乘积和在波长范围约为490纳米(nm)至540纳米(nm)之间，必须大致上小于或大致上等于2.0，即能使蓝色的点坐标合乎要求。此外，背光源的强度BL(λ)也可以其它数值作为归一化，但仍应符合上述公式，以使蓝色的点坐标合乎要求。
图1所示为TFT-LCD模块的剖面示意图。
图2所绘示为现有搭配传统冷阴极灯管的彩色滤光片在搭配LED光源时，所出现红、绿、蓝(RGB)三色色坐标偏移的状况。
图3所绘示为本发明第一实施例的背光频谱、彩色滤光片的透射率、以及液晶显示器的频谱图。
图4所绘示为本发明第一实施例的CIE图。
图5所绘示为本发明第二实施例的背光频谱、彩色滤光片的透射率、以及液晶显示器的频谱图。
图6所绘示为本发明第二实施例的CIE图。
具体实施例方式
依据人眼对色彩表现的需求，国际标准组织定义出数种色彩规范，而本发明以TCO’03(瑞典专业员工联盟环境标章)的标准规范为范例，然其它的标准规范也可使用，如NTSC、PAL、或其它国际上的标准规范，且该些标准规范的红、绿、蓝三色的色坐标须约略符合如表1的要求下，也可适用。根据TCO’03所制定的红、绿、蓝三色色坐标值(u’，v’)，其与CIE 1931色坐标图(chromaticity diagram)的坐标值(x，y)的转换关系为
u’＝4x/(-2x+12y+3)v’＝9y/(-2x+12y+3)本发明的液晶显示器包括一具有多个红、绿、蓝像素的彩色滤光片的液晶显示面板以及一背光源。其中背光源为非CFL背光源。背光源包括至少二种不同色彩的发光元件或白色发光元件，可还包括另一色彩的发光元件，且其色彩相异于二种不同色彩的其中之一。而本实施例以红光(R)发光元件、绿光(G)发光元件与蓝光(B)发光元件为范例，来发出具有一预定的色温的白光。然而，其它色彩的发光元件也可结合使用来发出具有一预定的色温的白光，如白色、黄绿色、橘红色、蓝绿色、...等。再者，发光元件包括发光二极管(light emitting diode，LED)、有机电致发光元件(organicelectroluminescent device，OELD)、场致发光元件(field emission device，FED)、或相似的发光元件，而本实施例以发光二极管为范例，则使用发光二极管的背光源则称之为LED背光源，若使用有机发光元件的背光源则称之为OELD背光源，若使用场致发光元件的背光源则称之为FED背光源。RGB发光元件在接收到控制单元的驱动电流后，发出预定波长的光，经混色后使得背光模块发出具有一预定的色温的白光。其频谱具如下特征，其蓝色的波峰范围约为430nm至480nm，绿色的波峰范围约为500nm至550nm，红色的波峰范围约为600nm至650nm。
由于液晶显示器的色度取决于背光源的频谱与彩色滤光片的透射率，因此为使液晶显示器的蓝色不因由CFL背光源更改为非CFL背光源(如LED背光源)后而使得点坐标发生偏移，甚至偏离标准规范的定义范围(如TCO’03)，在本发明的一优选实施例中，使用LED背光源的液晶显示器，(如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、低温多晶硅液晶显示器(LTPS-LCD)、或其它类似的液晶显示器)，其彩色滤光片的频谱必须符合下列的关系式Σ490540BL(λ)×CFBlue(λ)Δλ≤2.0]]>其中BL(λ)为归一化(normalized，将背光源的最大强度设为约1.0)过后的光源。而CFBlue为蓝色像素的彩色滤光片的透射率。两者与单位波长乘积和在波长范围约490nm至约540nm之间，必须大致上小于或大致上等于2.0，即能使蓝色的点坐标合乎要求。背光源的强度BL(λ)也可以其它数值作为归一化，但仍应符合上述公式，以使蓝色的点坐标合乎要求。
而为满足本发明的公式，可通过改变背光源的频谱、蓝色像素的彩色滤光片的透射率等的参数，以使蓝色的点坐标合乎要求。兹以改变蓝色像素的彩色滤光片的透射率为例，说明如何使液晶显示器的蓝色不因由CFL背光源更改为LED背光源后而使得点坐标发生偏移。
请参考表2-1以及表2-2，表2-1以及表2-2所示为本发明的2个实施例。以第一实施例为例，”#1背光频谱”为各波长的亮度值；”归一化的#1背光频谱”为背光频谱归一化(normalized，以约1.0为最大亮度)之后的各波长的亮度值；”第一实施例的乘积”为背光频谱归一化之后的各波长的亮度值与优选的蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积；”现有的蓝色像素的彩色滤光片的透射率与归一化的#1背光频谱的乘积”为背光频谱归一化之后的各波长的亮度值与现有的蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积。由表2-1和2-2可得知，当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0时，背光源的频谱亮度与优选的蓝色彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和约为1.471；当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与现有的蓝色彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和约为3.704。
以第二实施例为例，”#2背光频谱”为各波长的亮度值；”归一化的#2背光频谱”为背光频谱归一化(normalized，以1为最大亮度)之后的各波长的亮度值；”第二实施例的乘积”为背光频谱归一化之后的各波长的亮度值与优选的蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积；”现有的蓝色像素的彩色滤光片的透射率与归一化的#2背光频谱的乘积”为背光频谱归一化之后的各波长的亮度值与现有的蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积。由表2-1和2-2可得知，当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与优选的蓝色像素的彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和约为1.143；当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与现有的蓝色像素的彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和约为2.907。
图3所示为第一实施例的背光频谱、彩色滤光片的透射率、以及液晶显示器的频谱图。当背光源的频谱的最大亮度值设为1.0，背光源的频谱亮度与蓝色彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和即是指背光源频谱值与蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积曲线介于约490nm至约540nm之间与横轴所形成的面积大小。如图3所示，在比蓝色像素的彩色滤光片的蓝色透射率的峰值波长还长的蓝色透射率，与比绿色像素的彩色滤光片的绿色透射率的峰值波长还短的绿色透射率一致的波长，介于约490nm至约500nm。
表3所示为第一实施例的色坐标图。如表3所示，第一实施例的色坐标(u’，v’)为红色(0.542，0.516)，绿色(0.077，0.576)，蓝色(0.168，0.163)，符合TCO’03规范。其对应于CIE图的色坐标(x，y)为红色(0.697，0.295)，绿色(0.213，0.710)，蓝色(0.145，0.063)，由该CIE图可得知对于色彩表现有明显改善。
图4所示为第一实施例的CIE图。由图4可得知，当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与蓝色像素的彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和为大致上小于或大致上等于2.0，其色域表现即可满足TCO’03的标准规范。
图5所示为第二实施例的背光频谱、彩色滤光片的透射率、以及液晶显示器的频谱图。在图5中，当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与蓝色像素的彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和即是指背光源频谱值与蓝色像素的彩色滤光片的透射率的乘积曲线介于约490nm至约540nm之间与横轴所形成的面积大小。如图5所示，在比蓝色像素的彩色滤光片的蓝色透射率的峰值波长还长的蓝色透射率，与比绿色像素的彩色滤光片的绿色透射率的峰值波长还短的绿色透射率一致的波长，介于约490nm至约500nm。
表4所示为第二实施例的色坐标图。如表4所示，第二实施例的色坐标(u’，v’)为红色(0.546，0.516)，绿色(0.076，0.576)，蓝色(0.168，0.160)，符合TCO’03规范。其对应于CIE图的色坐标(x，y)为红色(0.700，0.294)，绿色(0.212，0.711)，蓝色(0.145，0.061)，由该CIE图可得知对于色彩表现有明显改善。
图6所示为第二实施例的CIE图。由图6可得知，当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与蓝色像素的彩色滤光片的透射率在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和为大致上小于或大致上等于2.0，其色域表现即可满足TCO’03的标准规范。
虽然，本发明的实施例都是以当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0为最佳范例，此为将背光源的亮度问题的干扰参数降至最低，以达到较简便的做法，然而，背光源的频谱的最大亮度值不是设为约1.0时，也可使用本发明的实施方式，只要其符合本发明所述的关系式即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
表1为依据TCO’03的标准规范，红、绿、蓝三色的色坐标。
表2-1以及表2-2为本发明的2个实施例数据。
表3为第一实施例的红、绿、蓝三色的色坐标。
表4为第二实施例的红、绿、蓝三色的色坐标。
GetFill将距离值转换为灰度级填充值
所述45度算法使用环绕的3×3像素来计算中心像素位移。在3×3矩阵中的像素位置被表达为p[x][y]，其中p
是中心像素。所述算法的输入参数是sgnfX、sgnfY和cdH。
时间100min酸处理盐酸用量为浆料绝干重量的1.6％，时间50min。浆粕成品检测结果粘度12.7mpa.s，甲纤95.8％，灰份0.07％，铁质8ppm，白度82％，吸碱值580％，膨润度175％，定量768g/m2，水分10.3％。
实施例10原料选取配备之后，预煮用碱量0.5％，液比1∶3.6，升温时间100min，保温温度167℃，保温时间80min；蒸煮用碱量28％，液比1∶3.5，升温时间120min，保温温度169℃，保温时间230min；预酸预氯盐酸用量为浆料绝干重量的2.5％，时间20min，次氯酸钠用量为浆料绝干重量的0.7％，时间40min。次氯酸钠漂白调碱80g/m3，次氯酸钠用量为浆料绝干重量的0.5％，温度45℃，时间60min；双氧水漂白调碱90g/m3，温度55℃，双氧水用量为浆料绝干重量的1.7％，稳定剂用量为浆料绝干重量的1.0％，时间90min；酸处理盐酸用量为浆料绝干重量的1.8％，时间50min。浆粕成品检测结果粘度12.3mpa.s，甲纤91.2％，灰份0.12％，铁质15ppm，白度75％，吸碱值560％，膨润度175％，定量770g/m2，水分10.4％。
实施例11原料选取配备之后，预煮用碱量0.8％，液比1∶4.0，升温时间100min，保温温度165℃，保温时间60min；蒸煮用碱量30％，液比1∶4.0，升温时间120min，保温温度170℃，保温时间240min；预酸预氯盐酸用量为浆料绝干重量的1.5％，时间20min，次氯酸钠用量为浆料绝干重量的1.2％，时间40min。次氯酸钠漂白调碱80g/m3，次氯酸钠用量为浆料绝干重量的0.4％，温度47℃，时间60min；双氧水漂白调碱90g/m3，温度50℃，双氧水用量为浆料绝干重量的1.0％，稳定剂用量为浆料绝干重量的1.0％，时间70min；酸处理盐酸用量为浆料绝干重量的2.0％，时间40min。浆粕成品检测结果粘度13.3mpa.s，甲纤88.6％，灰份0.18％，铁质32ppm，白度71％，吸碱值563％，膨润度170％，定量750g/m2，水分10.1％。
实施例12上述实施例8～11之制造方法适用于实施例1至实施例7所述复合纤维素新型浆粕的制备。
实施例13本发明所述复合纤维素新型浆粕质量标准如下表
<p>
表2-2
从此数据，显然的是对比调色剂(没有任何含氨基聚合物粒子)显示负电荷和非常高的相对湿度灵敏度，如由C-区中高的负电荷和A-区中接近零的电荷所示。然而，包括含氨基聚合物粒子的调色剂显示带正电荷和显著改进的对相对湿度变化的稳定性。另外，当增加含氨基聚合物粒子的加载水平时，q/d值通常增加，变成更正性。
也使用6.7wt％含氨基聚合物粒子/1wt％二氧化硅显影剂组合物，在Xerox DC12打印机中进行文件显影测试。将450克显影剂加入A Turbula混合机10分钟，并放入DC12黑色显影剂外壳中。在感光体上在对于三水平显影的带电区域显影条件下获得测试图像，它要求的是所要求的DMA(每单位面积的显影质量)和背景满足V清洁和Vdev的总和小于250V。通过使用外部电压源将V高(实心区域水平)设定在-650V。调节激光器功率使得放电的区域电势(白色区域)大约是-400V。磁辊偏压设定在425V使得从磁辊施加到感光体的负显影电压为-225V。DMA由如下方式测量显影具有已知面积的实心区域调色剂斑片并称重通过在连接到真空泵的Millipore过滤器上收集到的显影调色剂的数量。DMA测试显示在5.5-7.5％的调色剂浓度(调色剂重量/载体重量)下获得大于0.3mg/cm2的可接受DMA。
表
权利要求
1.一种液晶显示器，具有多个红、绿、蓝像素的彩色滤光片及背光源，其特征为当该背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0时，该背光源的频谱亮度与该等蓝色像素的彩色滤光片的透射率，在波长范围约490nm至约540nm之间的乘积和，大致上小于或大致上等于2.0。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中在比该等蓝色像素的彩色滤光片的蓝色透射率的峰值波长还长的蓝色透射率，与比该等绿色像素的彩色滤光片的绿色透射率的峰值波长还短的绿色透射率一致的波长，介于约490nm至约500nm。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该背光源为非阴极灯管背光源。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中该非阴极灯管背光源包括至少二不同色彩的发光元件或白色发光元件。
5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中该发光元件包括发光二极管、有机发光元件、场致发光元件、或其组合。
6.如权利要求4所述的液晶显示器，其中该非阴极灯管背光源，还包括另一色彩的发光元件，且其色彩相异于该等不同色彩的其中之一者。
7.一种液晶显示器，包括液晶面板，具有彩色滤片，且其具有多个红、绿、蓝像素；以及背光源，用以提供光源给予该液晶面板，且该背光源的频谱亮度与该等蓝色像素的彩色滤光片的透射率具有关系式Σ490540BL(λ)×CFBlue(λ)Δλ≤2.0]]>其中，BL(λ)为背光源的亮度，CFBlue(λ)为蓝色像素的彩色滤光片的透射率。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中在比该等蓝色像素的彩色滤光片的蓝色透射率的峰值波长还长的蓝色透射率，与比该等绿色像素的彩色滤光片的绿色透射率的峰值波长还短的绿色透射率一致的波长，介于约490nm至约500nm。
9.如权利要求7所述的液晶显示器，其中该背光源为非阴极灯管背光源。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该非阴极灯管背光源包括至少二不同色彩的发光元件或白色发光元件。
11.如权利要求10所述的液晶显示器，其中该发光元件包括发光二极管、有机发光元件、场致发光元件、或其组合。
12.如权利要求10所述的液晶显示器，其中该非阴极灯管背光源还包括另一色彩的发光元件，且其色彩相异于该等不同色彩的其中之一者。
全文摘要
一种液晶显示器，具有多个红、绿、蓝三色像素的彩色滤光片及一背光源；当背光源的频谱的最大亮度值设为约1.0，背光源的频谱亮度与蓝色像素的彩色滤光片的透射率，在波长范围约490纳米至约540纳米之间的乘积和，大致上小于或大致上等于2.0，以使彩色滤光片的透射率频谱与背光源的频谱协调，达成最大的表现色域并能符合对应的色坐标，来符合人眼对色彩表现的需求。
文档编号G02F1/1335GK1862339SQ20061008454
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月25日 优先权日2006年5月25日
发明者郑胜文, 隋寿龄 申请人:友达光电股份有限公司