CN102565906B - 彩色滤光片及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色滤光片，其包含基板以及绿色光阻层。绿色光阻层位于基板上。绿色光阻层的穿透率频谱T(λ)与CIE的色彩匹配函数的

(λ)的乘积定义函数A(λ)，函数A(λ)在波长380nm至780nm范围的最大值小于0.28，且函数A(λ)满足以下数学式(II)：数学式(II)。

Description

彩色滤光片及液晶显示器

技术领域

本发明是有关于一种彩色滤光片，且特别是有关于一种用于液晶显示器的彩色滤光片。

背景技术

液晶显示器已广泛地应用在人类生活中。液晶显示器中包含有彩色滤光片，用以显示各种颜色。因此，彩色滤光片直接影响液晶显示器的光学表现，例如亮度及颜色色度等光学性质。彩色滤光片通常包括红色彩色光阻层、绿色光阻层以及蓝色光阻层，其中以绿色光阻层对于亮度的影响最大。在习知的彩色滤光片技术中，提高亮度(亦即穿透率)与颜色的色度表现是相互抵触的。简言之，当彩色光阻层的穿透率增加时，会牺牲彩色光阻层的颜色色度表现。反之，提升彩色光阻层的色度表现时，也会造成彩色光阻层的穿透率下降。有鉴于此，目前亟需一种改良的彩色滤光片，期能改善上述问题，而使液晶显示器的光学表现更进一步地提升。

发明内容

本发明的一态样是提供一种彩色滤光片，以能同时兼具提高穿透率以及满足色度规格的双重要求。此彩色滤光片包含一基板以及一绿色光阻层。绿色光阻层位于基板的表面。绿色光阻层具有一穿透率频谱T(λ)，其为波长λ的函数。穿透率频谱T(λ)与CIE的色彩匹配函数(color matching function)的

(λ)之乘积定义一函数A(λ)，其以下数学式(I)表示：

$A\left(\mathrm{\λ}\right)=T\left(\mathrm{\λ}\right)\×\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)$ 数学式(I)

其中函数A(λ)在波长380nm至780nm范围之最大值小于0.28，且函数A(λ)满足以下数学式(II)：

${\∫}_{380}^{780}A\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}>10.26$ 数学式(II)。

在一实施方式中，绿色光阻层包含一绿色颜料(pigment)以及一黄色染料(dye)。

在一实施方式中，上述绿色颜料为钛花青(phthalocyanine)。

在一实施方式中，上述黄色染料是选自硝基染料(nitro dye)、二苯甲烷染料(diphenylmethane dye)、偶氮染料(azo dye)、塞唑(thiazol)、吖嗪(azine)、吖啶(acridine)、奎林(quinoline)以及上述组合所组成的群组。

在一实施方式中，函数A(λ)满足以下数学式(III)：

${\∫}_{380}^{780}A\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}>10.3$ 数学式(III)。

在一实施方式中，函数A(λ)在波长380至780nm范围的最大值小于0.27。

在一实施方式中，绿色光阻层的一厚度为约1μm至约3μm。

在一实施方式中，以C光源量测绿色光阻层的CIE 1931色坐标(chromaticity)的x值为0.28至0.327，y值为0.6至0.62。

在一实施方式中，彩色滤光片更包含一红色光阻层以及一蓝色光阻层，分别配置于基板的表面。

本发明的另一态样系提供一种液晶显示器，其包含如上所述的任一彩色滤光片、一主动阵列基板、一液晶层以及一背光模块。液晶层位于主动阵列基板上方。彩色滤光片位于液晶层上方。背光模块位于主动阵列基板下方，用以发射一光线。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1绘示本发明一实施方式的彩色滤光片的剖面示意图；

图2绘示本发明一实施方式的绿色光阻层的穿透率频谱；

图3绘示CIE 1964视角10°色彩匹配函数的图形；

图4A绘示本发明一实施方式的函数A(λ)的图形；

图4B绘示绘示本发明一实施方式的绿色光阻层与现有技术的绿色光阻层的函数A(λ)的比较图。

图5绘示本发明一实施方式的绿色光阻层之穿透率频谱以及现有绿色光阻层的穿透率频谱的比较图；

图6A绘示本发明一实施方式的冷阴极管光源的频谱；

图6B绘示本发明一实施方式的白光发光二极管的频谱；

图7绘示本发明一实施方式液晶显示器的剖面示意图。

【主要元件符号说明】

100彩色滤光片

110基板

111表面

120绿色光阻层

130红色光阻层

140蓝色光阻层

150黑色遮光层

200液晶显示器

210主动阵列基板

220液晶层

230背光模块

T厚度

具体实施方式

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其它的实施例，而无须进一步的记载或说明。

在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其它情况下，为简化图式，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。

图1绘示本发明一实施方式的彩色滤光片100的剖面示意图。彩色滤光片100包含基板110以及绿色光阻层120。

基板110用以支撑其上的绿色光阻层120，基板110可例如为玻璃基板或其它透明基板。基板110的材料及厚度并无特殊限制，只要其具有足够机械强度以及适当的透光性即可。

绿色光阻层120位于基板110的表面111上。根据本发明的实施方式，绿色光阻层120具有一穿透率频谱T(λ)，如图2所示。穿透率频谱T(λ)为波长λ的函数，本文中，穿透率频谱T(λ)的最大值定义为1，最小值定义为零。换言之，当穿透率为100％时，穿透率频谱T(λ)的数值为1；当穿透率为0％时，穿透率频谱T(λ)的数值为0。图2绘示的穿透率频谱T(λ)在波长约500nm至约600nm的范围具有很高的穿透率，因此光线通过绿色光阻层120后，呈现出绿色的颜色。在穿透率频谱T(λ)在可见光波长范围(380nm至780nm)内的最大穿透率可大于0.9。

绿色光阻层120的穿透率频谱T(λ)与CIE之色彩匹配函数(color matchingfunction)的

(λ)的乘积定义一函数A(λ)。换言之，函数A(λ)可以下数学式(I)表示：

$A\left(\mathrm{\λ}\right)=T\left(\mathrm{\λ}\right)\×\stackrel{\‾}{z}\left(\mathrm{\λ}\right)$ 数学式(I)

根据本发明一实施方式，上述CIE之色彩匹配函数可为CIE 1964视角10°的色彩匹配函数。图3绘示CIE 1964视角10°色彩匹配函数的图形。色彩匹配函数由

(λ)、

(λ)以及

(λ)等三个函数所组成。色彩匹配函数中的

(λ)用以定义上述函数A(λ)。

图4A绘示本发明一实施方式之函数A(λ)的图形，其是由图2绘示的穿透率频谱T(λ)乘上图3绘示CIE 1964视角10°色彩匹配函数中的

(λ)而得到。如图4A所示，经由绿色光阻层120的穿透率频谱T(λ)所定义的函数A(λ)，在波长380至780nm范围内的最大值小于0.28，且函数A(λ)在波长380nm至780nm范围对波长λ的积分面积大于10.26，亦即函数A(λ)满足以下数学式(II)：

${\∫}_{380}^{780}A\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}>10.26$ 数学式(II)

在另一实施方式中，藉由绿色光阻层120的穿透率频谱T(λ)所定义的函数A(λ)在波长380至780nm范围内的最大值小于0.27，且在波长380nm至780nm范围对波长λ的积分面积大于10.3，亦即上述函数A(λ)满足以下数学式(III)：

${\∫}_{380}^{780}A\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}>10.3$ 数学式(III)

图4B绘示本发明一实施方式的绿色光阻层与习知技术的绿色光阻层的函数A(λ)的比较图。在图4B中，A1曲线表示本发明实施方式的A(λ)函数图形，A2曲线表示习知技术的A(λ)函数图形。A1曲线的最大值为约0.261，A2曲线的最大值为约0.282。换言之，A1曲线的最大值小于A2曲线的最大

分面积大于A2曲线。上述A1曲线及A2曲线的最大值及积分面积汇整于下表1中。

表1

	A(λ)的最大值	积分面积
			A1曲线	0.261	10.34
A2曲线	0.282	10.26

根据本发明之一或多个实施方式，绿色光阻层120的穿透率频谱T(λ)能够同时兼具高穿透率以及满足色度规格的双重要求，现有技术通常无法同时达到上述两项要求。在现有技术中，当绿色光阻层120的穿透率增加时，会牺牲绿色光阻层120的色度表现。反之，欲提升绿色光阻层120的色度表现时，会导致绿色光阻层120的穿透率下降。根据本发明上述的实施方式，能够提高绿色光阻层120的穿透率，并同时兼顾绿色光阻层120的色度表现。以下将更详细叙述。

图5绘示本发明一实施方式的绿色光阻层120的穿透率频谱S1以及现有绿色光阻层的穿透率频谱S2的比较图。以下表1列出以冷阴极管(CCFL)为光源，量测上述两种绿色光阻层的光谱刺激值Y的数值。冷阴极管光源的频谱绘示于图6A中。上述光谱刺激值Y是指CIE色彩系统之光谱三刺激值(tristimulus values)X、Y、Z中的光谱刺激值Y。光谱刺激值Y愈大，表示CCFL光源所发射的光线通过绿色光阻层后的光线强度愈高。也就是说，光源所发射的光线通过绿色光阻层后，可以被量测到的亮度愈高。

表1

	光源	Y
			本发明一实施方式之绿色光阻层S1	CCFL	65.39
现有绿色光阻层S2	CCFL	63.7

根据本发明一实施方式的绿色光阻层(穿透率频谱S1)的Y值高达65.39，现有绿色光阻层(穿透率频谱S2)的Y值仅为63.7。显然，本发明揭露的绿色光阻层的亮度表现优于现有技术。

本发明实施方式的绿色光阻层并非仅限于以冷阴极管为光源的态样，本发明实施方式的绿色光阻层也可适用在以白光发光二极管为光源的实例中。具体而言，白光发光二极管(LED)可包含蓝光LED以及覆盖在蓝光LED上的黄色荧光体。蓝色LED发光时激发黄色荧光体发射出黄色光，而由黄色光与蓝色光混合形成白光。上述白光发光二极管的频谱绘示于图6B中。

在一实施方式中，绿色光阻层120包含一绿色颜料(pigment)以及一黄色染料(dye)。绿色光阻层120的穿透率频谱T(λ)是由绿色颜料和黄色染料共同作用而形成。在一具体实例中，绿色颜料可例如为钛花青(phthalocyanine)。黄色染料可例如为硝基染料(nitro dye)、二苯甲烷染料(diphenylmethane dye)、偶氮染料(azo dye)、塞唑(thiazol)、吖嗪(azine)、吖啶(acridine)、奎林(quinoline)或上述的组合。

在另一实施方式中，绿色光阻层120的厚度T为约1μm至约3μm。

在又一实施方式中，以C光源所量测绿色光阻层120的CIE 1931色坐标(chromaticity)的x值为0.28至0.327，y值为0.6至0.62。

在一具体实方式中，如图1所示，彩色滤光片100可更包含红色光阻层130、蓝色光阻层140以及黑色遮光层150。红色光阻层130、蓝色光阻层140以及黑色遮光层150配置于基板110的表面111上。一般而言，黑色遮光层150的厚度小于绿色光阻层120、红色光阻层130以及蓝色光阻层140的厚度。黑色遮光层150可例如为黑色树脂材料所制成。红色光阻层130与蓝色光阻层140的厚度可例如为约1-3μm。在一实施例中，蓝色光阻层140的厚度大于绿色光阻层120的厚度。

彩色滤光片100可更包含其它结构，以适用于各种形式的显示器。举例而言，彩色滤光片100可更包含一透明导电层配置于各颜色的彩色光阻层上方。再者，彩色滤光片100也可包含图案化的凸起物，来形成多区域垂直配向(MVA)的面板结构。此外，彩色滤光片100也可包含多数的间隙物，用以形成彩色滤光片100与另一基板之间的间隙。

本发明的另一态样提供一种液晶显示器200，如图7所示。液晶显示器200包含彩色滤光片100、主动阵列基板210、液晶层220以及背光模块230。主动阵列基板210可含多数个诸如薄膜晶体管的主动元件以及多数个像素电极，每一像素电极电性连接一薄膜晶体管。液晶层220位于主动阵列基板210上方。彩色滤光片100位于液晶层220上方。换言之，液晶层220夹置于主动阵列基板210与彩色滤光片100之间。彩色滤光片100可为上述任一实施方式或实施例的彩色滤光片。背光模块230位于主动阵列基板110下方，用以发射光线。背光模块230可包含诸如冷阴极管、发光二极管、热阴极管等各种光源。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种彩色滤光片，其特征在于，包含： 

一基板；以及 

一绿色光阻层，位于该基板的一表面，该绿色光阻层具有一穿透率频谱T(λ)，其为波长λ的函数，该穿透率频谱T(λ)与CIE1964视角10°的色彩匹配函数(color matching function)的

(λ)的乘积定义一函数A(λ)，其以下数学式(I)表示： 

    数学式(I) 

其中该函数A(λ)在波长380至780nm范围的最大值小于0.28，且该函数A(λ)满足以下数学式(II)： 

     数学式(II)。 

2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该绿色光阻层包含一绿色颜料以及一黄色染料。 

3.如权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，该黄色染料选自硝基染料、二苯甲烷染料、偶氮染料、塞唑、吖嗪、吖啶、奎林以及上述材料中任意几项的组合所组成的群组。 

4.如权利要求2所述的彩色滤光片，其特征在于，该绿色颜料为钛花青。 

5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该函数A(λ)满足以下数学式(III)： 

     数学式(III)。 

6.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该函数A(λ)在波长380至780nm范围的最大值小于0.27。 

7.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该绿色光阻层的一厚度为1μm至3μm。 

8.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，该绿色光阻层以C光源所量测的CIE1931色坐标的x值为0.28至0.327，y值为0.6至0.62。 

9.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，更包含一红色光阻层以及一蓝色光阻层，分别配置于该基板的该表面。 

10.一种液晶显示器，其特征在于，包含： 

一主动阵列基板； 

一液晶层，位于该主动阵列基板上方； 

权利要求1所述的一彩色滤光片，位于该液晶层上方；以及 

一背光模块，位于该主动阵列基板下方，用以发射一光线。 

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