CN102305373A - 显示装置及其背光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明有关于一种背光模块，包括至少一白光源，白光源用以提供白光，且白光的光谱中，蓝光的主峰值介于400纳米至480纳米之间，绿光的主峰值介于515纳米至545纳米之间，红光的主峰值介于610纳米至650纳米之间。此外，绿光的主峰值与蓝光的主峰值的比值为λmaxG，红光的主峰值与蓝光的主峰值的比值为λmaxR，其中0.37＞λmaxG＞0.31，0.28＞λmaxR＞0.22。另外，本发明另提出一种使用此背光模块的显示装置。本发明使显示装置具有较佳的色彩饱和度及光利用效率。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种使用非自发光显示面板的显示装置及其背光模块。
背景技术
随着平面显示技术的进步加上平面显示器具有重量轻、体积小及省电等优点，平面显示器已愈来愈普及。常见的平面显示器有液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、电浆显示器(plasma display panel，PDP)、有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display，OLED display)以及电泳显示器(electrophoretic display，EPD)等，其中又以液晶显示器的普及率最高。
液晶显示器包括液晶显示面板(LCD panel)与背光模块(backlightmodule)，其中背光模块是用以提供面光源至液晶显示面板。此外，液晶显示面板的彩色滤光基板是将面光源彩色化的重要元件。然而，由于彩色滤光基板的滤光的特性，导致面光源通过彩色滤光基板后，面光源的亮度将会降低。另外，由于液晶显示器逐渐朝向高色彩饱和度(color saturation)的趋势发展，而在现有技术中，为了达到高色彩饱和度，往往会增加彩色滤光基板的色阻的厚度或是提高色阻的颜料的浓度，如此将进一步降低面光源的穿透率。
承上述，色阻的颜料的浓度增加后，色阻中感旋光性树脂的成分会降低，导致色阻在曝光及显影制程时会产生钝化的现象。而且，色阻的颜料的浓度增加后，色阻中可添加附属成分的空间减少，此对色阻的硬度等特性会产生不良影响。此外，色阻的厚度增加后，不仅成本会提高，且色阻涂布的稳定性将降低，容易于后续制程中造成问题，如色差及膜厚均匀度不佳等问题。
因此，如何在上述这些问题中取得较佳的平衡，将是重要的课题。
发明内容
本发明提供一种背光模块，以让使用其的显示装置具有较佳的色彩饱和度及光利用效率。
本发明提供一种显示装置，其具有较佳的色彩饱和度及光利用效率。
为达上述优点，本发明提出一种背光模块，包括至少一白光源，白光源用以提供白光，且白光的光谱中，蓝光的主峰值介于400纳米(nanometer)至480纳米之间，绿光的主峰值介于515纳米至545纳米之间，红光的主峰值介于610纳米至650纳米之间。此外，绿光的主峰值与蓝光的主峰值的比值为λmaxG，红光的主峰值与蓝光的主峰值的比值为λmaxR，其中0.37＞λmaxG＞0.31，0.28＞λmaxR＞0.22。
在本发明的一实施例中，λmaxR/λmaxG＞0.7，且1.5＞λmaxG/λmaxR＞1.2。
在本发明的一实施例中，每一白光源为发光二极管元件。
在本发明的一实施例中，发光二极管元件包括蓝光发光二极管、红色荧光粉与绿色荧光粉。
为达上述优点，本发明另提出一种显示装置，其包括显示面板及上述的背光模块，其中背光模块配置于显示面板的一侧，且背光模块的白光源用以提供白光给显示面板。显示面板包括彩色滤光片，而彩色滤光片包括红色色阻、绿色色阻及蓝色色阻。
在本发明的一实施例中，红色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标小于0.66以及y坐标大于0.32。绿色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.29以及y坐标小于0.6。蓝色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.13以及y坐标大于0.055。此外，CIE标准光源C是指国际照明委员会所制订的标准光源C，其色温为6774K。CIE 1931色度图是指国际照明委员会于公元1931年所制订的色度图。
在本发明的显示装置及其背光模块中，因背光模块所提供的白光符合0.37＞λmaxG＞0.31以及0.28＞λmaxR＞0.22，所以有助于提高显示装置的色彩饱和度。如此，可在不增加色阻的厚度或颜料浓度的情形下，将显示装置的色彩饱和度提升至所需的规格，因此能有效提升显示装置的光利用效率。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的显示装置的示意图；
图2是本发明一实施例的显示面板的各色色阻在CIE标准光源C下于CIE1931色度图上的坐标位置示意图；
图3是本发明一实施例中背光模块所提供的白光的光谱图；
图4是本发明实施例的显示装置与现有显示装置的局部红色色域比较图。
其中，附图标记：
100：显示装置
110：显示面板
112：基板
114：显示层
116：彩色滤光片
117：透明基板
120：背光模块
122：白光源
123：白光
124：扩散板
126：光学板
B：蓝色色阻
G：绿色色阻
R：红色色阻
Pb、Pg、Pr：坐标点
Mb、Mg、Mr：主峰值
L1、L2、L3：红色色域的局部范围
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1是本发明一实施例的显示装置的示意图。请参照图1，本实施例的显示装置100包括显示面板110及背光模块120，而背光模块120配置于显示面板110的一侧。显示面板110为非自发光显示面板，如液晶显示面板。显示面板110包括基板112、显示层114及彩色滤光片116，其中显示层114配置于基板112与彩色滤光片116之间。以薄膜晶体管液晶显示面板为例，显示层114为液晶显示层，而基板112为薄膜晶体管阵列基板。彩色滤光片112包括透明基板117及配置于透明基板117的红色色阻R、绿色色阻G及蓝色色阻B。在另一实施例中，彩色滤光片亦可整合至基板112，亦即将红色色阻R、绿色色阻G及蓝色色阻B形成于基板112。
承上述，背光模块120包括至少一白光源122，其用以提供白光123给显示面板110。本实施例中，白光源122的数量是以多个为例，而每一白光源122例如是发光二极管元件。此发光二极管元件例如包括蓝光发光二极管、红色荧光粉与绿色荧光粉。也就是说，本实施例的发光二极管元件是通过蓝光发光二极管发出蓝光，以激发红色荧光粉与绿色荧光粉而产生红光与绿光，进而由蓝光、红光与绿光混成白光123。此外，背光模块120可还包括扩散板124及其它光学板126(如扩散膜、增亮膜等)，以将白光123均匀化。
需注意的是，虽然本实施例的背光模块120是以直下式背光模块为例，但其亦可更换为侧边入光式背光模块。此外，白光源122亦不限定为发光二极管元件。
图2是本发明一实施例的显示面板的各色色阻在CIE标准光源C下于CIE1931色度图上的坐标位置示意图。请参照图1与图2，为了提升显示装置100的光穿透率与色彩饱和度，本实施例特别调整各色色阻R、G、B的颜料种类及配比，以使各色色阻R、G、B在国际照明委员会所制订的标准光源C(即CIE标准光源C)下，于国际照明委员会于公元1931年所制订的色度图(即CIE 1931色度图)中的坐标点符合以下限制条件：(1)红色色阻R在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标小于0.66以及y坐标大于0.32，如坐标点Pr所示；(2)绿色色阻G在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.29以及y坐标小于0.6，如坐标点Pg所示；(3)蓝色色阻B在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.13以及y坐标大于0.055，如坐标点Pb所示。
图3是本发明一实施例中背光模块所提供的白光的光谱图。请参照图1与图3，除了对上述的各色色阻R、G、B作出限制条件外，本实施例另外对白光源122所提供的白光123的光谱作出限制。具体而言，白光123的光谱中，蓝光的主峰值Mb介于400纳米至480纳米之间，绿光的主峰值Mg介于515纳米至545纳米之间，红光的主峰值Mr介于610纳米至650纳米之间。此外，绿光的主峰值Mg与蓝光的主峰值Mb的比值为λmaxG，红光的主峰值Mr与蓝光的主峰值Mb的比值为λmaxR，其中0.37＞λmaxG＞0.31，且0.28＞λmaxR＞0.22。另外，在一实施例中，可进一步限定，λmaxR/λmaxG＞0.7，且1.5＞λmaxG/λmaxR＞1.2。
在本实施例的显示装置100中，由于背光模块100所提供的白光123以及彩色滤光片116的各色色阻R、G、B符合上述的限制条件，所以有助于提升显示装置100的色彩饱和度。如此，可在不增加各色色阻R、G、B的厚度或颜料浓度的情形下，将显示装置100的色彩饱和度提升至所需的规格，所以能提升显示装置100的光利用效率、彩色滤光片116的生产良率以及各色色阻R、G、B的特性，并降低彩色滤光片116的生产成本。
以下将列举数据资料来进一步比较采用上述的背光模块120的显示装置100以及采用现有背光模块的显示装置之间的色彩饱和度及光利用效率的差异。需注意的是，以下所列的数据资料并非用以限定本发明。
下列表一中，现有显示装置以及第一实施例与第二实施例的显示装置的红色光阻的成分都相同，但现有显示装置及第一实施例的显示装置的红色光阻厚度为1.8微米，而第二实施例的显示装置的红色光阻厚度为1.6微米。第一实施例与第二实施例的显示装置的背光模块相同，其白光源皆符合上述的限制条件，但现有显示装置的白光源不符合上述的限制条件。此外，在表一中，x与y表示红色光阻在背光模块所提供的白光下，于CIE 1931色度图上的x坐标与y坐标。NTSC(％)即色彩饱和度，其表示在美国的国家电视系统委员会(National Television System Committee，NTSC)制定的色域标准下，显示装置的色域可达到的百分比。T(％)表示相较于现有显示装置，第一实施例与第二实施例的显示装置的红色光阻对白光穿透率增加的百分比。
表一
| x | y | NTSC(％) | T(％) | |
| 现有显示装置 | 0.633 | 0.324 | 73 | 0 |
| 第一实施例的显示装置 | 0.651 | 0.316 | 78.3 | 0.9 |
| 第二实施例的显示装置 | 0.643 | 0.316 | 74.1 | 6.4 |
图4是本发明实施例的显示装置与现有显示装置的局部红色色域比较图。在图4中L1表示现有显示装置的红色色域的局部范围，L2表示第一实施例的显示装置的红色色域的局部范围，L3表示第二实施例的显示装置的红色色域的局部范围。请参照图4与表一，相较于现有技术，第一实施例的显示装置的红色色域可明显提升，且整体色饱和度可达NTSC 78.3％。而且，相较于现有技术，第一实施例的红色光阻对白光的穿透率亦有所增加。因此，本发明实施例的显示装置的色彩饱和度及光利用效率皆可提升。
承上述，若显示装置的色彩饱和度的规格不需太高，例如只需达到NTSC72％即可，则可降低红色色阻的厚度，以提升显示装置的光利用效率。以第二实施例为例，其红色色阻的厚度相较于现有技术减少了0.2微米，但色彩饱和度为NTSC 74.1％，仍符合规格。由于红色色阻的厚度变薄，所以相较于现有技术，第二实施例的红色光阻对白光的穿透率可大幅增加6.4％，如此能有效提升光利用效率。而且，因红色色阻的厚度变薄，所以可节省生产成本。
综上所述，在本发明的显示装置及其背光模块中，因背光模块所提供的白光符合0.37＞λmaxG＞0.31以及0.28＞λmaxR＞0.22，所以有助于提高显示装置的色彩饱和度。如此，可在不增加色阻的厚度或颜料浓度的情形下，将显示装置的色彩饱和度提升至所需的规格，因此能提升显示装置的光利用效率。
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，任何熟习此技艺者，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视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (9)
1.一种背光模块，其特征在于，包括至少一白光源，该白光源用以提供一白光，且该白光的光谱中，一蓝光的主峰值介于400纳米至480纳米之间，一绿光的主峰值介于515纳米至545纳米之间，一红光的主峰值介于610纳米至650纳米之间，该绿光的主峰值与该蓝光的主峰值的比值为λmaxG，该红光的主峰值与该蓝光的主峰值的比值为λmaxR，其中，0.37＞λmaxG＞0.31，0.28＞λmaxR＞0.22。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，λmaxR/λmaxG＞0.7，且1.5＞λmaxG/λmaxR＞1.2。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该白光源为一发光二极管元件。
4.根据权利要求3所述的背光模块，其特征在于，该发光二极管元件包括一蓝光发光二极管、一红色荧光粉与一绿色荧光粉。
5.一种显示装置，其特征在于，包括：
一显示面板，包括：
一彩色滤光片，包括一红色色阻、一绿色色阻及一蓝色色阻；以及
一背光模块，配置于该显示面板的一侧，该背光模块包括至少一白光源，该白光源用以提供一白光给该显示面板，且该白光的光谱中，一蓝光的主峰值介于400纳米至480纳米之间，一绿光的主峰值介于515纳米至545纳米之间，一红光的主峰值介于610纳米至650纳米之间，该绿光的主峰值与该蓝光的主峰值的比值为λmaxG，该红光的主峰值与该蓝光的主峰值的比值为λmaxR，其中0.37＞λmaxG＞0.31，0.28＞λmaxR＞0.22。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，λmaxR/λmaxG＞0.7，且1.5＞λmaxG/λmaxR＞1.2。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该白光源为一发光二极管元件。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该发光二极管元件包括一蓝光发光二极管、一红色荧光粉与一绿色荧光粉。
9.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该红色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标小于0.66以及y坐标大于0.32，该绿色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.29以及y坐标小于0.6，该蓝色色阻在CIE标准光源C下，于CIE 1931色度图上的x坐标大于0.13以及y坐标大于0.055。
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