CN101477789B - 显示器及其显示面板与彩色滤光片 - Google Patents

Abstract

提供一种显示器及其显示面板与彩色滤光片，此彩色滤光片包括透光基板及配置于其上的多个红色滤光膜、多个绿色滤光膜、多个蓝色滤光膜与多个白色滤光膜。其中，蓝色滤光膜具有对应于第一波长的第一最大光穿透率，绿色滤光膜具有对应于第二波长的第二最大光穿透率，白色滤光膜具有对应于第三波长的第三最大光穿透率。而且，第三波长介于第一波长与第二波长之间，第三最大光穿透率大于第一最大光穿透率与第二最大光穿透率。使用此彩色滤光片的显示器所显示的图像可同时具有精准的色阶与高亮度。

Description

显示器及其显示面板与彩色滤光片

技术领域

本发明是有关于一种显示器，且特别是有关于一种具有四色滤光膜的显示器及其显示面板与彩色滤光片。

背景技术

平面显示器(Flat Panel Display)是近年来最受瞩目的显示技术，其中不论是液晶显示器、等离子体显示器(PDP)、或有机电激发光显示器(OLED Display)等，由于均具有轻、薄、短、小、热量与耗电低、以及几无辐射伤害等优势，因此在信息消费市场上成长幅度相当惊人。

以彩色平面显示器来说，其通常是通过彩色滤光片来达成图像彩色化的效果。传统的彩色滤光片主要是由红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜所构成，但由于目前对于显示器色彩亮度及饱和度要求愈来愈高，因此相关领域者业已朝向多色彩色滤光片进行研发。其中，又以能够增加显示器的亮度并节省能源的四色(红、绿、蓝、白)彩色滤光片最为广泛地被开发及应用。

图1绘示为已知四色彩色滤光片的示意图。请参照图1，彩色滤光片100包括基板102以及配置在基板102上的多个像素104，且各像素104均包括红色滤光膜R、绿色滤光膜G、蓝色滤光膜B及白色滤光膜W。

承上述，由于白色滤光膜W的色阶偏黄，因此彩色滤光片100是通过增加蓝色滤光膜B的面积的方式，以使红色滤光膜R、绿色滤光膜G、蓝色滤光膜B及白色滤光膜W所混出的白光在色坐标上的位置相近于红色滤光膜R、绿色滤光膜G及蓝色滤光膜B所混出的白光在色坐标上的位置。

然而，在像素104的面积为固定的情况下，若将蓝色滤光膜B的面积加大，则需缩小白色滤光膜W的面积。如此一来，彩色滤光片100的光穿透率亦会随之降低而无法提高显示器所显示的图像亮度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种彩色滤光片，其可同时具有高穿透率及低色偏的特性。

本发明的再一目的是提供一种显示面板，以显示低色偏且高亮度的图像。

本发明的又一目的是提供一种显示器，以便于在不影响图像色阶且不增加消耗功率的前提下显示高亮度图像。

本发明提出一种彩色滤光片，包括透光基板、红色滤光膜、蓝色滤光膜、绿色滤光膜以及白色滤光膜。其中，红色滤光膜、蓝色滤光膜、绿色滤光膜及白色滤光膜均配置于透光基板上。蓝色滤光膜具有对应于第一波长的第一最大光穿透率，绿色滤光膜具有对应于第二波长的第二最大光穿透率，白色滤光膜具有对应于第三波长的第三最大光穿透率。而且，第三波长介于第一波长与第二波长之间，第三最大光穿透率大于第一最大光穿透率与第二最大光穿透率。

本发明提出一种显示面板，包括第一基板、上述彩色滤光片以及显示介质层。其中，彩色滤光片配置于第一基板上方，而显示介质层则是配置于第一基板与彩色滤光片之间。

本发明提出一种显示器，包括上述的显示面板与一背光模块。其中，背光模块包括用以提供光线的光源。显示面板则是配置于背光模块上方。

在本发明的一实施例中，上述的第一波长为460纳米。

在本发明的一实施例中，上述的第二波长为530纳米。

在本发明的一实施例中，上述的白色滤光膜掺有青色颜料。

在本发明的一实施例中，穿透上述红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜的色光混成一白色混光，而此白色混光与穿透上述白色滤光膜的一白光在绝对色坐标上的坐标差值小于0.003。

在本发明的一实施例中，上述显示面板的显示介质层为液晶层。

在本发明的一实施例中，上述显示面板的第一基板为主动元件阵列基板。

在本发明的一实施例中，上述光源所发出的光线与蓝色滤光膜的光穿透率于第一波长与第二波长之间的积值为第一积值，与绿色滤光膜的光穿透率于第一波长与第二波长之间的积值为第二积值，与白色滤光膜的光穿透率于第一波长与第二波长之间的积值则为第三积值。其中，第三积值大于第一积值与第二积值之和的0.7倍。

在本发明的一实施例中，上述显示器的光源为冷阴极萤光灯管(coldcathode fluorescent lamp，CCFL)或发光二极管(light emitting diode，LED)。

本发明是通过调整白色滤光膜的穿透波长与穿透率的对应关系的方式，以解决四色的彩色滤光片的色偏问题。由此可知，本发明可在不缩减白色滤光膜的面积的前提下，解决四色的彩色滤光片的色偏问题，进而能够同时兼顾显示器所显示的图像亮度及色阶准确性。

附图说明

图1绘示为已知四色彩色滤光片的示意图。

图2绘示为本发明的一实施例中显示器的剖面示意图。

图3绘示为本发明的另一实施例中显示器的剖面示意图。

图4绘示为本发明的一实施例中显示面板的第一基板的示意图。

图5A及图5B分别绘示为本发明的不同实施例中彩色滤光片的部分示意图。

图6绘示为本发明的彩色滤光片中，穿透蓝色滤光膜B、绿色滤光膜G及白色滤光膜W的光线的波长-穿透率关系曲线示意图。

附图标号

100：彩色滤光片

102：基板

104：像素

200：显示器

300：显示面板

310：第一基板

312：扫瞄配线

314：数据配线

316：薄膜晶体管

318：像素电极

319：主动元件阵列

320：显示介质层

330：彩色滤光片

332：透光基板

334：遮光矩阵

400：背光模块

410：光源

B：蓝色滤光膜

B′、G′、W′：曲线

G：绿色滤光膜

R：红色滤光膜

T1：第一最大光穿透率

T2：第二最大光穿透率

T3：第三最大光穿透率

W：白色滤光膜

λ1：第一波长

λ2：第二波长

λ3：第三波长

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

以下将以非自发光型的显示器为实施例搭配附图说明本发明的彩色滤光片，但其并非用以限定本发明。所属领域的技术人员应所述知道，本发明的彩色滤光片适用于任何可彩色化的显示器。

图2绘示为本发明的一实施例中显示器的剖面示意图。请参照图2，显示器200包括显示面板300与背光模块400，其中背光模块400包括用以提供光线的光源410，而显示面板300配置于背光模块400上方。

值得注意的是，本发明并不在此限定背光模块400的型式，其可以是图2所示的直下式背光模块，也可以是图3所示的侧边入光式背光模块。此处是以冷阴极萤光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)为例来说明背光模块400中的光源410，应用于背光模块400中的光源410也可以是发光二极管(light emitting diode，LED)。

请再次参照图2，显示面板300包括第一基板310、显示介质层320以及彩色滤光片330，其中彩色滤光片330配置于第一基板310上方，显示介质层320则配置于第一基板310与彩色滤光片330之间。在本实施例中，显示介质层320例如是液晶层(liquid crystal layer)，但本发明并不以此为限。

具体来说，第一基板310例如是主动元件阵列基板，如图4所示。其中，第一基板310上配置有由扫瞄配线(scan line)312、数据配线(data line)314、薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)316及像素电极318所构成的主动元件阵列319。其中，各薄膜晶体管316电性连接至对应的扫瞄配线312与数据配线314，而各像素电极318则是通过薄膜晶体管316而与数据配线314电性连接。

如图2所示，彩色滤光片300配置于第一基板310上方，且其包括透光基板332及红色滤光膜R、绿色滤光膜G、蓝色滤光膜B及白色滤光膜W。其中，红色滤光膜R、绿色滤光膜G、蓝色滤光膜B及白色滤光膜W均配置于透光基板332上，并位于第一基板310与透光基板332之间。而且，彩色滤光片300上更配置有一遮光矩阵334，用以隔于相邻的滤光膜之间，以提高显示器200的对比度。

值得注意的是，红色滤光膜R、绿色滤光膜G、蓝色滤光膜B及白色滤光膜W的面积比可以是1∶1∶1∶1，且在透光基板332上的排列方式如图5A或图5B所示，但本发明并不以此为限。

图6绘示为本发明的彩色滤光片中，穿透蓝色滤光膜B、绿色滤光膜G及白色滤光膜W的光线的波长-穿透率关系曲线示意图。请同时参照图2及图6，曲线B′为穿透蓝色滤光膜B的光线的波长-穿透率关系曲线，曲线G′为穿透绿色滤光膜G的光线的波长-穿透率关系曲线，曲线W′则为穿透白色滤光膜W的光线的波长-穿透率关系曲线。

由图6可知，蓝色滤光膜B具有对应第一波长λ1的第一最大光穿透率T1，绿色滤光膜G具有对应第二波长λ2的第二最大光穿透率T2，白色滤光膜W则具有对应第三波长λ3的第三最大光穿透率T3。也就是说，当波长等于第一波长λ1的光线穿透蓝色滤光膜B时，此光线的穿透率为第一最大光穿透率T1。同样地，当波长等于第二波长λ2的光线穿透绿色滤光膜G时，此光线的穿透率为第二最大光穿透率T2。而当波长等于第三波长λ3的光线穿透白色滤光膜W时，此光线的穿透率为第三最大光穿透率T3。

在本实施例中，第一波长λ1例如是460纳米，第二波长λ2例如是530纳米，第三波长λ3则是介于第一波长λ1与第二波长λ2之间。而且，第三最大光穿透率T3大于第一最大光穿透率T1与第二最大光穿透率T2。

值得一提的是，本实施例例如是通过在白色滤光膜W内掺入颗粒状的青色颜料(cyan pigment)，以使其光穿透率与图6所示的曲线W′相符。

请再次参照图2及图6，在本实施例的显示器200中，背光模块400的光源410所发出的光线的频谱BL与蓝色滤光膜B的光穿透率TB在第一波长λ1与第二波长λ2之间的积值为第一积值C1，且其与绿色滤光膜G的光穿透率TG于第一波长λ1与第二波长λ2之间的积值为第二积值C2，而其与白色滤光膜W的光穿透率TW于第一波长λ1与第二波长λ2之间的积值则为第三积值C3。其中，第三积值C3大于第一积值C1与第二积值C2之和的0.7倍。由数学式所示则为：

$\frac{{\∫}_{{\mathrm{\λ}}_1}^{{\mathrm{\λ}}_2}{T}_W\×\mathrm{BL}}{{\∫}_{{\mathrm{\λ}}_1}^{{\mathrm{\λ}}_2}{T}_G\×\mathrm{BL}+{\∫}_{{\mathrm{\λ}}_1}^{{\mathrm{\λ}}_2}{T}_B\×\mathrm{BL}}=\frac{C_3}{C_1+C_2}>0.70...\left(1\right)$

特别的是，当蓝色滤光膜B、绿色滤光膜G与白色滤光膜W满足上述式(1)时，则通过穿透红色滤光膜R、绿色滤光膜G及蓝色滤光膜B的光线所混出的白光，与穿透白色滤光膜W的光线在绝对色坐标上的坐标差值小于0.003(即人眼所能辨识的最小值)。由此可知，本发明已大幅降低了彩色滤光片300的色偏程度。

综上所述，本发明通过彩色滤光片的各滤光膜的穿透波长与穿透率之间的适当对应关系来改善色偏问题，因此本发明的彩色滤光片可以具有面积相同的四色滤光膜。换言之，本发明可在不缩减白色滤光膜的面积的前提下，解决四色的彩色滤光片的色偏问题，进而同时兼顾显示器所显示的图像亮度及色阶准确性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定范围为准。

Claims (20)

1.一种彩色滤光片，其特征在于，所述彩色滤光片包括：

一透光基板；

一红色滤光膜，配置于所述透光基板上；

一蓝色滤光膜，配置于所述透光基板上，其中所述蓝色滤光膜具有一第一最大光穿透率，且所述第一最大光穿透率对应于一第一波长；

一绿色滤光膜，配置于所述透光基板上，其中所述绿色滤光膜具有一第二最大光穿透率，且所述第二最大光穿透率对应于一第二波长；以及

一白色滤光膜，配置于所述透光基板上，其中所述白色滤光膜具有一第三最大光穿透率，且所述第三最大光穿透率对应于一第三波长，而所述第三波长介于所述第一波长与所述第二波长之间，所述第三最大光穿透率大于所述第一最大光穿透率与所述第二最大光穿透率。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述第一波长为460纳米。

3.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述第二波长为530纳米。

4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述白色滤光膜掺有青色颜料。

5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，穿透所述红色滤光膜、所述绿色滤光膜及所述蓝色滤光膜的色光混成一白色混光，所述白色混光与穿透所述白色滤光膜的一白光在绝对色坐标上的坐标差值小于0.003。

6.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

一第一基板；

一彩色滤光片，配置于所述第一基板上方，且所述彩色滤光片包括：

一透光基板；

一红色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间；

一蓝色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述蓝色滤光膜具有一第一最大光穿透率，且所述第一最大光穿透率对应于一第一波长；

一绿色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述绿色滤光膜具有一第二最大光穿透率，且所述第二最大光穿透率对应于一第二波长；

一白色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述白色滤光膜具有一第三最大光穿透率，且所述第三最大光穿透率对应于一第三波长，而所述第三波长介于所述第一波长与所述第二波长之间，所述第三最大光穿透率大于所述第一最大光穿透率与所述第二最大光穿透率；以及

一显示介质层，配置于所述第一基板与所述彩色滤光片之间。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一波长为460纳米。

8.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第二波长为530纳米。

9.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述白色滤光膜掺有青色颜料。

10.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，穿透所述红色滤光膜、所述绿色滤光膜及所述蓝色滤光膜的色光混成一白色混光，所述白色混光与穿透所述白色滤光膜的一白光在绝对色坐标上的坐标差值小于0.003。

11.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板为主动元件阵列基板。

12.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示介质层为液晶层。

13.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括：

一背光模块，包括一光源，适于提供一光线；以及

一显示面板，配置于所述背光模块上方，所述显示面板包括：

一第一基板；

一彩色滤光片，配置于所述第一基板上方，且所述彩色滤光片包括：

一透光基板；

一红色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间；

一蓝色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述蓝色滤光膜具有一第一最大光穿透率，且所述第一最大光穿透率对应于一第一波长；

一绿色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述绿色滤光膜具有一第二最大光穿透率，且所述第二最大光穿透率对应于一第二波长；

一白色滤光膜，配置于所述透光基板上而位于所述第一基板与所述透光基板之间，其中所述白色滤光膜具有一第三最大光穿透率，且所述第三最大光穿透率对应于一第三波长，而所述第三波长介于所述第一波长与所述第二波长之间，所述第三最大光穿透率大于所述第一最大光穿透率与所述第二最大光穿透率；以及

一显示介质层，配置于所述第一基板与所述彩色滤光片之间。

14.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述第一波长为460纳米。

15.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述第二波长为530纳米。

16.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述白色滤光膜掺有青色颜料。

17.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，穿透所述红色滤光膜、所述绿色滤光膜及所述蓝色滤光膜的色光混成一白色混光，所述白色混光与穿透所述白色滤光膜的一白光在绝对色坐标上的坐标差值小于0.003。

18.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，在所述第一波长与所述第二波长之间，所述光线对于蓝色滤光膜的光穿透率具有一第一积值，所述光线对于绿色滤光膜的光穿透率具有一第二积值，所述光线对于所述白色滤光膜的光穿透率具有一第三积值，且所述第三积值大于所述第一积值与所述第二积值之和的0.7倍。

19.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述显示介质层为液晶层。

20.如权利要求13所述的显示器，其特征在于，所述光源为冷阴极萤光灯管或发光二极管。

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