CN101943820B - 液晶显示器及蓝色彩色滤光片 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器包括一白光发光二极管背光源用以提供一白光，以及多个红色次画素，多个绿色次画素与多个蓝色次画素。各蓝色次画素具有一蓝色彩色滤光片，且各蓝色彩色滤光片具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率与最大穿透率所对应之一半波宽之一比值大于或等于0.0075。

Description

液晶显示器及蓝色彩色滤光片

【技术领域】

本发明关于一种液晶显示器，尤指一种利用具有高穿透率的蓝色彩色滤光片，让使用低色温高发光效率的白光发光二极管背光源的液晶显示器达到高色温的规格。

【背景技术】

由于具有低耗电以及较长的使用寿命等优点，发光二极管(lightemitting diode，LED)已逐渐成为新一代液晶电视与液晶显示器背光源的选择。使用于液晶显示器的白光发光二极管(white light emitting diode，WLED)背光源通过混合发出红光、绿光以及蓝光的发光二极管加以实现，然而利用三色的发光二极管在排列上需要较多的发光二极管单位，故增加了背光源的制造成本。而白光发光二极管背光源亦可通过在蓝光发光二极管上掺入能散发出红光与绿光的荧光粉以达到在单一的发光二极管上产生白光的效果。当掺杂至蓝光发光二极管中的荧光粉浓度提升时，该发光二极管的发光效率亦能随的提升。

现有用于电视机与液晶显示器的背光源的白光发光二极管为了达到约9500凯氏(Kelvin，K)的色温规格，需使用具有高色温的白光发光二极管。然而，具有高色温的白光发光二极管相较于低色温的白光发光二极管在发光效率的表现上较为不足，因此必须仰赖增加白光发光二极的数量以提升显示器的整体亮度，增加发光二极管的制作成本与制程的复杂度。现阶段在色温的考量下，业界往往无法使用具有较高发光效率的白光发光二极管作为液晶显示器的背光源，因此在顾虑色温规格的同时无法兼顾节能与降低制作成本的考量。

【发明内容】

本发明的主要目的之一在于提供一种使用高穿透率的蓝色彩色滤光片的液晶显示器，以解决现有技术无法同时兼顾高色温与高发光效率的问题。

为达上述目的，本发明提供了一种液晶显示器，包括一白光发光二极管背光源，用以提供一白光，以及多个红色次画素，多个绿色次画素与多个蓝色次画素。本发明的各蓝色次画素具有一蓝色彩色滤光片，且各蓝色彩色滤光片具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率与最大穿透率所对应之一半波宽(full width at half maximum，FWHM)之一比值大于或等于0.0075，且大体上介于0.0075至0.01之间。

为达上述目的，本发明另提供了一种蓝色彩色滤光片，此一蓝色彩色滤光片具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率与最大穿透率所对应之一半波宽之一比值大于或等于0.0075，且较佳大体上介于0.0075至0.01之间。

本发明的液晶显示器通过使用一种蓝色彩色滤光片，使液晶显示器的各蓝色次画素能达到相较于现有蓝色彩色滤光片更高的穿透率，且在蓝色次画素具有高穿透率的情况下，液晶显示器所显示的整体色温与亮度亦能有效的提升。因此，在搭配使用本发明的蓝色彩色滤光片下，本发明的液晶显示器能在满足电视与液晶显示装置的高色温规格(约9500K)的条件下，使用具有高发光效率但低色温的白光发光二极管背光源。本发明的液晶显示器通过使用高发光效率的白光发光二极管背光源能有效减少背光源所需的白光发光二极管总数量，进而达到兼顾节能与降低制作成本的目标。

【附图说明】

图1绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器。

图2绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的蓝色彩色滤光片与一对照组的蓝色彩色滤光片的蓝光波长-穿透率关系曲线的比较示意图。

图3绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的红色彩色滤光片与一对照组的红色彩色滤光片的红光波长-穿透率关系曲线的比较示意图。

图4绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的绿色彩色滤光片与一对照组的绿色彩色滤光片的绿光波长-穿透率关系曲线的比较示意图。

【主要组件符号说明】

10    白光发光二极管背光源     20     液晶显示面板

100   液晶显示器               BCF    蓝色彩色滤光片

PBCF  对照组的蓝色彩色滤光片   RCF    红色彩色滤光片

PRCF  对照组的红色彩色滤光片   GCF    绿色彩色滤光片

PGCF  对照组的绿色彩色滤光片   P1     第一基准点

P2    第二基准点               A      最大穿透率

B     半波宽                   RP     红色次画素

GP    绿色次画素               BP     蓝色次画素

【具体实施方式】

为使熟习本发明所属技术领域之一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1，图1绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器100。如图1所示，本发明的液晶显示器100包括一液晶显示面板20及一白光发光二极管背光源10，用以提供一白光，其中白光发光二极管背光源10为一具有高发光效率的背光源，但并不以此为限。此外，本发明的白光发光二极管背光源10可通过一蓝光发光二极管添加绿色与红色荧光粉以散发出白光，但并不以此为限，例如本发明的白光发光二极管背光源10亦可由蓝光发光二极管添加黄色荧光粉以散发出白光。本发明的液晶显示器100另包括多个红色次画素RP，多个绿色次画素GP以及多个蓝色次画素BP，其中各红色次画素RP具有一红色彩色滤光片RCF对应设置于红色次画素RP之中、各绿色次画素GP具有一绿色彩色滤光片GCF对应设置于绿色次画素GP之中以及各蓝色次画素BP具有一蓝色彩色滤光片BCF对应设置于蓝色次画素BP之中。为了简化说明以及图标，图1仅绘示出一红色次画素RP、一绿色次画素GP以及一蓝色次画素BP。本发明的液晶显示器100的白光发光二极管背光源10在与各红色彩色滤光片RCF，各绿色彩色滤光片GCF以及各蓝色彩色滤光片BCF的搭配使用下大体上具有一色温范围介于6500K至18000K之间。

表1

	色温(K)	发光效率(lm/W)
			LEDA	13250	66
LEDB	27399	56
			LEDC	35000	49

为了清楚说明本发明的光发光二极管背光源的发光效率(luminance/watt，lm/W)与色温的关系，请参考表1，表1表列出了白光发光二极管背光源的发光效率与色温关系。如表1所示，第一白光发光二极管LEDA、第二白光发光二极管LEDB与第三白光发光二极管LEDC为三个可用于液晶显示器中的背光源的白光发光二极管，其中第一白光发光二极管LEDA相较于第二白光发光二极管LEDB与第三白光发光二极管LEDC具有最高的发光效率。例如第一白光发光二极管LEDA的发光效率为66(lm/W)、第二白光发光二极管LED的的发光效率为56(lm/W)，且第三白光发光二极管LEDC的发光效率为49(lm/W)。然而，在色温的表现方面，具有较高发光效率的第一白光发光二极管LEDA的色温低于具有较低发光效率的第二白光发光二极管LED与第三白光发光二极管LEDC的色温。例如第一白光发光二极管LEDA的色温为13250K、第二白光发光二极管LED的色温为27399K，且第三白光发光二极管LEDC的色温为35000K。由上述可知，具有高发光效率的白色发光二极管，往往具有相对较低的色温。

请参考图2，图2绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的蓝色彩色滤光片BCF与一对照组的蓝色彩色滤光片PBCF的蓝光波长-穿透率关系曲线的比较示意图，其中图2的X轴为波长(wavelength)，单位为纳米(nanometers，nm)，Y轴为本发明的蓝色彩色滤光片BCF的穿透率。如图2所示，本发明的蓝色彩色滤光片BCF相较于对照组的蓝色彩色滤光片PBCF具有较佳的穿透率。此外，本发明的蓝色彩色滤光片BCF具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率A与其所对应之一半波宽B之一比值(A/B値)大于或等于0.0075，且较佳大体上介于0.0075至0.01之间，但不以此为限。最大穿透率A为蓝光波长-穿透率关系曲线的最高峰値所对应的穿透率(穿透率为一相对値且不具单位)，半波宽B则为蓝光波长-穿透率关系曲线的最大穿透率A的最高峰値之一半所对应的波段范围。

此外，请参考以下式I，式I绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的蓝色彩色滤光片BCF材料的化合物。式I所示的化合物使本发明的蓝色彩色滤光片BCF具有一相较于对照组的蓝色彩色滤光片PBCF更佳的穿透率，且本发明较佳实施例的蓝色彩色滤光片BCF所使用的化合物材料并不以此为限。此外，本实施例的蓝色彩色滤光片BCF通过染料、光阻或是多膜层所构成，但并不以此为限。本实施例的液晶显示装置主要通过提升蓝色彩色滤光片BCF的穿透率以增加蓝光量的输出，且由于蓝光相较于红光与绿光色彩的表现上具有更高的色温，因此能够有效提升本发明的白色发光二极管背光源的整体色温表现。

请参考图3与图4，图3绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的红色彩色滤光片RCF与一对照组的红色彩色滤光片PRCF的红光波长-穿透率关系曲线的比较示意图，图4绘示了本发明较佳实施例的液晶显示器的绿色彩色滤光片GCF与一对照组的绿色彩色滤光片PGCF的绿光波长-穿透率关系曲线的比较示意图。如图3所示，相较于对照组的红色彩色滤光片PRCF，本实施例的红色彩色滤光片RCF整体上具有更佳的穿透率。本发明的液晶显示器的红色彩色滤光片RCF具有一红光波长-穿透率关系曲线，且红光波长-穿透率关系曲线具有一最大穿透率A，其中最大穿透率A与其所对应之一半波宽B之一比值大于或等于0.0031，且较佳大体上介于0.0031至0.0048之间，但不以此为限。此外，值得说明的是，本实施例的红色彩色滤光片RCF的红光波长-穿透率关系曲线并非为一完整的波形，因此在计算最大穿透率A所对应的半波宽B时，红光波长-穿透率关系曲线的最大穿透率A値的二分之一为一第一基准点P1，第一基准点P1以一水平方向所对应到的红光波长-穿透率关系曲线为一第二基准点P2，其中第一基准点P1到第二基准点P2之间的距离为半波宽B的二分之一，因此将第一基准点P1与第二基准点P2之间所对应的光波波段乘以二以求得红光波长-穿透率关系曲线的半波宽B。此外，如图4所示，相较于对照组的绿色彩色滤光片PGCF，本实施例的绿色彩色滤光片GCF亦具有更佳的穿透率。本实施例的绿色彩色滤光片GCF具有一绿光波长-穿透率关系曲线，且绿光波长-穿透率关系曲线具有一最大穿透率A，其中最大穿透率A与其所对应之一半波宽B之一比值大于或等于0.0074，且较佳大体上介于0.0074至0.0082之间，但不以此为限。

表2

请参考表2，表2表列出了本发明的较佳实施例的液晶显示器的色温表现，其中蓝色彩色滤光片BCF、红色彩色滤光片RCF与绿色彩色绿光片GCF所对应的x与y分别为色坐标图的蓝色、红色与绿色的色坐标。此外，表2亦绘示出了本发明的液晶显示器在整体表现上于色坐标图中所能达到的白光色坐标W，并以wx、wy作为白光色坐标W的表示。如表2所示，本发明的较佳实施例的液晶显示器的背光源的白光发光二极管LEDA在搭配使用上述的蓝色彩色滤光片BCF、红色彩色滤光片RCF与绿色彩色绿光片GCF的配置下能有效的达到9450K的色温表现，满足新一代电视与液晶显示器的规格。本实施例的液晶显示装置主要通过提升蓝色彩色滤光片BCF的穿透率以增加蓝光量的输出，且由于蓝光相较于红光与绿光具有更高的色温，因此能够有效提升本发明的白色发光二极管背光源LEDA的色温。此外，在红色彩色滤光片与绿色彩色滤光片的穿透率亦提升的状态下，本实施例的液晶显示装置的白光发光二极管背光源能更进一步的提升其发光效率，达到兼顾节能与规格的需求。

综上所述，本发明的液晶显示器通过提供上述的红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片使液晶显示器的各红色次画素、绿色次画素与蓝色次画素能达到更佳的穿透率表现，且在蓝色次画素具有高穿透率的情况下，液晶显示器所显示的整体色温与亮度亦能有效的提升。因此，在搭配使用本发明的蓝色彩色滤光片下，本发明的液晶显示器能在满足新一代电视与液晶显示器的高色温规格下，使用具有高发光效率低色温的白光发光二极管背光源。本发明的液晶显示器通过使用高发光效率的白光发光二极管背光源能有效减少背光源所需的白光发光二极管数量，进而达到兼顾节能与降低制作成本的目标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种液晶显示器，包括：

一白光发光二极管背光源，用以提供一白光；以及

多个红色次画素，多个绿色次画素以及多个蓝色次画素；

其中各该蓝色次画素具有一蓝色彩色滤光片，且各该蓝色彩色滤光片具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中，通过提升蓝色彩色滤光片的穿透率，使得该蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率与该最大穿透率所对应之一半波宽之一比值大于或等于0.0075纳米^-1；

各该蓝色彩色滤光片包括式(I)化合物：

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，各该红色次画素具有一红色彩色滤光片。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，各该绿色次画素具有一绿色彩色滤光片。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该液晶显示器的色温介于6500K至18000K之间。

5.一种蓝色彩色滤光片，该蓝色彩色滤光片具有一蓝光波长-穿透率关系曲线，其中该蓝光波长-穿透率关系曲线之一最大穿透率与该最大穿透率所对应之一半波宽之一比值大于或等于0.0075纳米^-1；

各该蓝色彩色滤光片包括式(I)化合物：

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