CN102323636B - 蓝色光阻及使用其的彩色滤光基板与显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种蓝色光阻,适用于一彩色滤光基板。在波长380nm至580nm之间,此蓝色光阻的频谱函数的半高宽为Ha,且国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽为Hb,而3.7>Ha/Hb>1.91。由于此蓝色光阻能提高光穿透率,因此可改善使用此蓝色光阻的彩色滤光基板及显示装置的光利用效率。
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彩色滤光基板的蓝色光阻以及使用此蓝色光阻的彩色滤光基板与显示装置。
【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(liquidcrystal display,LCD)、等离子体显示器(plasma display panel,PDP)、有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display,OLEDdisplay)以及电泳显示器(electrophoretic display,EPD)等。
在这些显示器当中,多数需要搭配彩色滤光基板才可显示彩色影像。为使这些显示器所显示的影像的色彩表现符合需求,通常会将彩色滤光基板中的蓝色光阻膜厚增厚,但这种做法会使蓝色光阻的光穿透率下降,进而导致显示器所显示的白点偏黄。而且,蓝色光阻与其它颜色光阻之间的高度差亦会对显示器的影像显示质量造成不良的影响。
【发明内容】
有鉴于此,本发明提供一种蓝色光阻,以在不增加其膜厚的前提下提升光穿透率。
本发明另提供一种彩色滤光基板,以提升显示装置的光利用效率。
本发明又提供一种显示装置,以显示具有良好的色度表现及高亮度的影像。
本发明提出一种蓝色光阻,其适用于彩色滤光基板。在波长380nm至580nm之间,此蓝色光阻的频谱函数的半高宽为Ha,且国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽为Hb,而3.7>Ha/Hb>1.91。
在本发明的一实施例中,在波长630nm至780nm之间,此蓝色光阻的频谱函数与国际照明委员会制订的红光配色函数在函数-光强度的关系图上相交于A点,且此蓝色光阻的频谱函数在A点所对应的光强度大于红色配色函数的主峰值的0.02倍。
在本发明的一实施例中,上述的蓝色光阻包括至少一种蓝色颜料及一种蓝色染料。
在本发明的一实施例中,上述的蓝色颜料的材质包括酞菁素(phthalocyanine)。
在本发明的一实施例中,上述的蓝色染料的材质包括蒽醌染料(anthraxquinone dye)、偶氮染料(azo dye)、直接染料(direct dye)、酸性染料(acid dye)或碱性染料(basic dye)。
本发明另提出一种彩色滤光基板,其包括多个红色光阻、多个绿色光阻以及多个上述的蓝色光阻配置于基板上。
本发明又提出一种显示装置,其包括显示面板与背光模块,其中显示面板包括主动组件数组基板、上述的彩色滤光基板以及显示介质层,而显示介质层是配置于主动组件数组基板与彩色滤光基板之间。而且,国际照明委员会(Commission International de l’Eclairage,CIE)制订的标准光源C在国际照明委员会于1931年制订的色度图(chromaticity diagram)中的y坐标值为Cy,此标准光源C在通过上述彩色滤光基板后,在国际照明委员会于1931年制订的色度图中的y坐标值为Wy。背光模块则包括至少一个发光二极管,此发光二极管所发出的光线在国际照明委员会于1931年制订的色度图中的y坐标值为Ly,其中y坐标值Cy与Wy之间的差值近似于y坐标值Ly与Cy之间的差值。
由于本发明的蓝色光阻具有高透光率,因此本发明与现有相较的下可提高彩色滤光基板的整体穿透率,进而使本发明的显示器可同时具有高亮度及良好的色度表现。
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一种彩色滤光基板的剖面示意图。
图2是本发明一实施例的蓝色光阻与红光配色函数及蓝光配色函数的穿透频谱函数图。
图3为本发明一实施例中显示装置的剖面示意图。
图4为本发明另一实施例中背光模块的剖面示意图。
图5为本发明一实施例中发光二极管的剖面示意图。
图6为本发明一实施例中发光二极管的辉度与其所发出的光线在色度图上的y坐标的关系图。
【主要组件符号说明】
100:彩色滤光基板
110:基板
120b:蓝色光阻
120g:绿色光阻
120r:红色光阻
130:黑色矩阵
300:显示装置
310:显示面板
312:主动组件数组基板
314:显示介质层
320:背光模块
322:发光二极管
322a:蓝色光源
322b:荧光粉
324:光学组件
B:蓝色光阻频谱函数
X:红色配色函数
Z:蓝色配色函数
G、R、Y:曲线
【具体实施方式】
图1是本发明一实施例的一种彩色滤光基板的剖面示意图。请参照图1,本实施例的彩色滤光基板100包括基板110、多个红色光阻120r、多个绿色光阻120g以及多个蓝色光阻120b,其中红色光阻120r、绿色光阻120g以及蓝色光阻120b是配置于基板110上。此外,彩色滤光基板100可更包括用来遮光的黑色矩阵(black matrix)130。此黑色矩阵130是配置于基板110上,而红色光阻120r、绿色光阻120g以及蓝色光阻120b是位于黑色矩阵130所围成的区域内。
图2是本发明一实施例的蓝色光阻与红光配色函数(color matchfunction X)及蓝光配色函数(color match function Z)的穿透频谱函数图。请参照图2,为提升彩色滤光基板100的蓝色光阻120b的光穿透率,本实施例特别调整蓝色光阻120b的组成成份的种类及配比,使蓝色光阻120b的频谱函数B在波长380nm至580nm之间的半高宽Ha,与国际照明委员会制订的蓝光配色函数Z的半高宽Hb,符合3.7>Ha/Hb>1.91。
特别的是,本实施例的蓝色光阻120b的频谱函数B在波长630nm至780nm之间会与红光配色函数X相交于A点,而频谱函数B在A点所对应的强度大于红光配色函数X的主峰值P点所对应的强度的0.02倍。
具体而言,为使蓝色光阻120b能符合上述条件,本实施例的每一个蓝色光阻120b包括至少一种蓝色颜料(pigment)及至少一种蓝色染料(dye)。此蓝色颜料的材质包括酞菁素(phthalocyanine),而蓝色染料的材质则可以是蒽醌染料(anthraquinone dye)、偶氮染料(azo dye)、直接染料(directdye)、酸性染料(acid dye)或碱性染料(basic dye)。
特别的是,蓝色光阻120b的频谱函数B与红色配色函数X在波长630nm至780nm之间的相交点A所对应的强度大小,可透过调整蓝色光阻120b中蓝色染料的比例来决定。需要注意的是,本发明并不在此限定蓝色光阻120b中蓝色染料与蓝色颜料的成分及比例,熟悉此技艺者可自行根据所选用的颜料与染料的成分来调整比例,以制成符合上述条件的蓝色光阻120b,但是其仍属本发明所欲保护的范围。
以下将列举数据数据来进一步比较本实施例的彩色滤光基板及蓝色光阻120b与现有技术的彩色滤光基板及蓝色光阻。需注意的是,以下所列的数据数据并非用以限定本发明。
下列表一中,x与y表示国际照明委员会所制订的标准光源C通过蓝色光阻后所射出的蓝光对应至国际照明委员会于1931年制订的色度图中的x坐标值及y坐标值,Y则表示标准光源C通过蓝色光阻后所射出的蓝光的亮度。
表一
由表一的Y值可知,本实施例的蓝色光阻120b与现有相较的下,可具有较高的光穿透率。
下列表二中,x与y表示国际照明委员会所制订的标准光源C通过彩色滤光基板后所射出的白光对应至国际照明委员会于1931年制订的色度图中的x坐标值及y坐标值,Y则表示标准光源C通过彩色滤光基板后所射出的白光的亮度。
表二
由表二的Y值可以看出,相较于现有技术,本实施例的彩色滤光基板100可提升对标准光源C的整体穿透率约2%。
另外,由表二可知,标准光源C在通过本实施例的彩色滤光基板100后所射出的白光在色度图上的y坐标值与现有相较的下是从0.274偏移至0.263,因而使得透过彩色滤光基板100所射出的白光稍微偏蓝。为使利用彩色滤光基板100的显示装置可具有更佳的色彩表现,本发明是藉由显示装置的背光模块来进行色彩补偿,以下将举实施例说明的。
图3为本发明一实施例中显示装置的剖面示意图。请参照图3,显示装置300包括显示面板310与背光模块320,其中显示面板310是配置于背光模块320上方,并包括彩色滤光基板100、主动组件数组基板312以及显示介质层314。主动组件数组基板312例如是薄膜晶体管数组(thin filmtransistor array)基板,彩色滤光基板100是配置于主动组件数组基板312上方,且其组成及特性请参照前文,此处不再赘述。显示介质层314则是配置于主动组件数组基板312与彩色滤光基板100之间。在本实施例中,显示介质层314例如是液晶层(liquid crystal layer)。
背光模块320包括至少一个发光二极管(light emitting diode,LED)322以及至少一个光学组件324。在本实施例中,背光模块320包括多个发光二极管322,其例如是以数组方式排列,且背光模块320例如是直下式背光模块。也就是说,光学组件324可以是由多片光学膜片所组成,并配置于发光二极管322上方。然而,本发明并不将背光模块320的型态限定于此,在其它实施例中背光模块320也可以是侧向入光式的背光模块,如图4所示,此时光学组件324即为导光板(light guide plate)。
由于彩色滤光基板100中的蓝色光阻120b具有较高的透光率,因此当标准光源C穿透彩色滤光基板100后,所射出的光线在色度图上的y坐标值Wy会与标准光源C在色度图上的y坐标值Cy之间具有差值Δy。具体来说,y坐标值Wy为y坐标值Cy往左移Δy的值。而本实施例所使用的发光二极管322所发出的光线在色度图上的y坐标值Ly与标准光源C在色度图上的y坐标值Cy之间的差值近似于Δy,且其为y坐标值Cy往右偏移。因此,当发光二极管322所发出的光线透过彩色滤光基板100而射出后,其在色度图上的y坐标值近似于标准光源C在色度图上的y坐标值Cy。
详细来说,如图5所示,本实施例的发光二极管322例如是包括蓝色光源322a及荧光粉322b。蓝色光源322a即为可发出蓝光的发光二极管芯片(light emitting diode chip),当其所发出的蓝光照射至荧光粉322b后,可激发荧光粉322b发出激发光,并与蓝光混光成发光二极管322最终发出的光线。在本实施例中,荧光粉可以是以硅酸盐(silicate)、氮化物(nitride)或钇铝石榴石((Y3Al5O12):Ce)为母体的荧光材料。也就是说,本实施例的发光二极管322例如是YAG发光二极管、RG发光二极管或YR发光二极管。
为方便说明,本发明仅于图5绘示出较常见的发光二极管的结构及型态,但其并非用以限定本发明。熟习此技艺者可自行依据实际需求改变发光二极管322的结构及型态,惟其仍属本发明所欲保护的范围内。
图6为本发明的显示装置中的发光二极管的辉度与其所发出的光线在色度图上的y坐标的关系图,其中曲线G代表RG发光二极管,曲线R代表YR发光二极管,曲线Y则代表YAG发光二极管。由图6可知,本实施例的发光二极管322的辉度是与其所发出的光线在色度图上的y坐标值成正比。也就是说,本实施例选用的发光二极管322所发出的光线在色度图上的y坐标值愈大,其发光效率愈高。
以前述表二的数据为例说明,如欲使显示装置300所显示的影像的白点在色度图上的y坐标值从0.263向右移至0.274,此时可选用所发出的光线在色度图上的y坐标值与现有相较的下往右偏移0.011的发光二极管,以对彩色滤光基板100的色彩表现进行补偿。而此时所选用的发光二极管322与现有所使用的发光二极管相较的下,其发光效率至少高出5%。同时考虑彩色滤光基板100所能提升的光穿透率与背光模块所提升的发光效率,即可得知与现有相较的下,本实施例的显示装置300的光利用效率提升了7%。
综上所述,本发明是将彩色滤光基板的蓝色光阻的频谱函数在波长380nm至580nm之间的半高宽Ha设计为与国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽Hb之间符合不等式3.7>Ha/Hb>1.91,所以能提升蓝色光阻及彩色滤光基板的整体光穿透率。而且,本发明的显示装置除了可以使用上述彩色滤光基板以提高光利用效率之外,更可以透过背光模块的光源来对彩色滤光基板的色彩表现进行补偿,进而提升显示装置所显示的影像的色彩质量。
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 (20)
1.一种蓝色光阻,适用于一彩色滤光基板,其中在波长380nm至580nm之间,该蓝色光阻的频谱函数的半高宽为Ha,且国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽为Hb,而3.7>Ha/Hb>1.91。
2.根据权利要求1所述的蓝色光阻,其特征在于,在波长630nm至780nm之间,该蓝色光阻的频谱函数与国际照明委员会制订的一红光配色函数在波长-光强度的关系图上相交于一A点,且该蓝色光阻的频谱函数在该A点所对应的光强度大于该红色配色函数的主峰值的0.02倍。
3.根据权利要求1所述的蓝色光阻,其特征在于,包括一蓝色颜料及一蓝色染料。
4.根据权利要求3所述的蓝色光阻,其特征在于,该蓝色颜料的材质包括酞菁素。
5.根据权利要求3所述的蓝色光阻,其特征在于,该蓝色染料的材质包括蒽醌染料、偶氮染料。
6.根据权利要求3所述的蓝色光阻,其特征在于,该蓝色染料的材质包括直接染料、酸性染料或碱性染料。
7.一种彩色滤光基板,包括配置于一基板上的多个红色光阻,多个绿色光阻以及多个蓝色光阻,其中在波长380nm至580nm之间,该蓝色光阻的频谱函数的半高宽为Ha,且国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽为Hb,而3.7>Ha/Hb>1.91。
8.根据权利要求7所述的彩色滤光基板,其特征在于,在波长630nm至780nm之间,该蓝色光阻的频谱函数与国际照明委员会制订的红光配色函数在波长-光强度的关系图上相交于一A点,且该蓝色光阻的频谱函数在该A点所对应的光强度大于该红色配色函数的主峰值的0.02倍。
9.根据权利要求7所述的彩色滤光基板,其特征在于,包括一蓝色颜料及一蓝色染料。
10.根据权利要求9所述的彩色滤光基板,其特征在于,该蓝色颜料的材质包括酞菁素。
11.根据权利要求9所述的彩色滤光基板,其特征在于,该蓝色染料的材质包括蒽醌染料、偶氮染料。
12.根据权利要求9所述的彩色滤光基板,其特征在于,该蓝色染料的材质包括直接染料、酸性染料或碱性染料。
13.一种显示装置,包括:
一显示面板,包括:
一主动数组基板;
一彩色滤光基板,配置于该主动数组基板上方,且该彩色滤光基板包括配置于一基板上的多个红色光阻,多个绿色光阻以及多个蓝色光阻,其中在波长380nm至580nm之间,该蓝色光阻的频谱函数的半高宽为Ha,而国际照明委员会制订的蓝光配色函数的半高宽为Hb,且3.7>Ha/Hb>1.91,国际照明委员会制订的一标准光源C在国际照明委员会于1931年制订的色度图上的y坐标值为Cy,且该标准光源C通过该彩色滤光基板后在国际照明委员会于1931年制订的色度图上的y坐标值为Wy;
一显示介质层,配置于该主动数组基板与该彩色滤光基板之间;以及
一背光模块,包括至少一发光二极管,适于发出一光线,且该光线在国际照明委员会于1931年制订的色度图中的y坐标值为Ly,其中y坐标值Cy与Wy之间的差值近似于y坐标值Ly与Cy之间的差值。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,该彩色滤光基板波长630nm至780nm之间,该蓝色光阻的频谱函数与国际照明委员会制订的红光配色函数在波长-光强度的关系图上相交于一A点,且该蓝色光阻的频谱函数在该A点所对应的光强度大于该红色配色函数的主峰值的0.02倍。
15.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,该彩色滤光基板包括一蓝色颜料及一蓝色染料。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,该蓝色颜料的材质包括酞菁素。
17.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,该蓝色染料的材质包括蒽醌染料、偶氮染料。
18.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,该蓝色染料的材质包括直接染料、酸性染料或碱性染料。
19.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,该发光二极管包括一蓝色光源及一荧光粉,该蓝色光源适于发出一蓝光,该蓝光适于照射该荧光粉而使该荧光粉激发出一激发光,而该发光二极管所发出的该光线为该蓝光与该激发光混光而成。
20.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,该荧光粉包括以硅酸盐、氮化物或钇铝石榴石为母体的荧光材料。
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