CN103472621A - 显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示器，其包括背光模块、显示面板及彩色滤光层。背光模块包括其发光频谱具有第一、第二及第三隆起的光源，其中第一隆起的峰值落在447至451nm且半高宽为20至25nm，第二隆起的峰值落在529至533nm且半高宽为72至76nm，而第三隆起的峰值落在642至644nm且半高宽为80至86nm。显示面板配置于背光模块上，而配置于背光模块上的彩色滤光层包括三个彩色滤光图案，其中各个彩色滤光图案的穿透频谱的峰值个别重叠于各个隆起的半高宽范围。

Description

显示器
技术领域
本发明涉及一种显示器，且特别是涉及一种具有高美国国家电视系统委员会(National Television System Committee，以下简称NTSC)色饱合度的显示器。
背景技术
随着网际网络与无线电通讯技术的发展，如笔记型电脑、移动电话、数字相机、及个人数字助理等可携式资讯产品均快速地发展与成长，并且渐渐普及于个人。液晶显示器具有薄型化、轻量化、低耗电量、无辐射污染、且能与半导体制作工艺技术相容等优点，因此顺应地应用于早期的简易手表、计算机等低资讯容量显示产品的应用，渐渐扩及精细化的监视器或可携式资讯产品。
NTSC色域是用以衡量显示器的色彩表现的一个标准。通过此标准，显示器厂商可以定义出显示器的色域表现能力，如一般的液晶显示器标示75%NTSC，即代表其拥有75%NTSC色域大小的显色能力。目前常见的显示器的NTSC色彩表现的范围大多落在72～80%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种其NTSC色饱合度大于96%的显示器。
为达上述目的，本发明的显示器，其包括一背光模块、一显示面板以及一彩色滤光层。背光模块包括一光源，光源的发光频谱具有一第一隆起、一第二隆起以及一第三隆起，其中第一隆起的峰值落在447nm至451nm，且第一隆起的半高宽为20nm至25nm，第二隆起的峰值落在529nm至533nm，且第二隆起的半高宽为72nm至76nm，而第三隆起的峰值落在642nm至644nm，且第三隆起的半高宽为80nm至86nm。显示面板配置于背光模块上，而彩色滤光层配置于背光模块上，彩色滤光层包括至少一第一彩色滤光图案、至少一第二彩色滤光图案以及至少一第三彩色滤光图案，其中第一彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于第一隆起的半高宽范围，第二彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于第二隆起的半高宽范围，而第三彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于第三隆起的半高宽范围。
基于上述，在本发明的显示器中，将彩色滤光层的彩色滤光频谱与背光模块的光源的发光频谱彼此搭配，同时调整背光模块的光源的光强度，以使显示器的NTSC色饱和度提升到96%以上。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的显示器的示意图；
图2为单颗发光二极管的示意图；
图3为彩色滤光层的波长及光穿透强度的关系图；
图4A为样本1-12的色光波长与色光强度的示意图；
图4B为样本13-15的色光波长与色光强度的示意图；
图4C为样本6的色光波长与色光强度的示意图。
符号说明
100：显示器
110：背光模块
120：显示面板
130：彩色滤光层
112：光源
112a：发光芯片
112b：荧光粉
112c：透明材质
114：导光板
122：第一基板
124：第二基板
126：显示介质
132：第一彩色滤光图案
134：第二彩色滤光图案
136：第三彩色滤光图案
R：红色/红光
G：绿色/绿光
B：蓝色/蓝光
P1：第一隆起
P2：第二隆起
P3：第三隆起
具体实施方式
有鉴于目前的显示器的NTSC色饱合度的表现较不符合目前使用者对于显示器的色域表现的要求，本案提出如下列实施例的其NTSC色饱合度可高达96%的显示器。
图1为本发明一实施例的显示器的示意图。请参考图1，显示器100包括一背光模块110、一显示面板120以及一彩色滤光层130。背光模块110包括一光源112，显示面板120配置于背光模块110上，而彩色滤光层130配置于背光模块110上。
详细而言，上述的光源112为发光二极管光源，且单颗的发光二极管如图2所示，其中发光二极管光源包括一发光芯片112a以及一荧光粉112b，其中荧光粉112b可选用硫化物荧光粉，此荧光粉112b的激发光频谱与发光芯片112a的发光频谱不同，且荧光粉112b可以是通过掺杂在覆盖发光芯片112a的透明材质112c的方式而分布于发光芯片112a周围。一般而言，发光芯片112a为蓝光芯片，透明材质112c为硅胶，而蓝光芯片产生的蓝光激发荧光粉112b而产生黄光，所产生的黄光与蓝光混合后形成白光因此光源112发出白光。不过，本发明不以此为限。在本实施例中，此荧光粉112b是由红光荧光粉及绿光荧光粉调配而成，其中红光荧光粉及绿光荧光粉的浓度比例、体积大小以及在透明材质112c内的散布位置，会影响背光模块110的色彩均匀性与出光效率。
显示器100可依照需求而选用直下式背光模块或是侧边入光式背光模块。在应用直下式背光模块的显示器100中，背光模块的光源112置于显示面板120之下，且背光模块的光源112与显示面板120之间通常不另外设置其他改变光路径的元件，简单来说即是背光模块110所发出的光直射入显示面板120中；而应用侧边入光式背光模块的显示器100中，通常背光模块110还更包括一导光板114，其中光源112设置于导光板114的第一侧，而显示面板120设置于导光板114的第二侧，且第一侧与第二侧相邻。由于在应用侧边入光式背光模块110的显示器100中，光源112并非是直接设置在显示面板120的下方，且光源112面对导光板114出光，且通过导光板114导正光的路径之后让光进入显示面板120中。本实施例显示器100的背光模块110是应用侧边入光式背光模块。
请继续参考图1，本实施例的显示面板120包括一第一基板122、一第二基板124以及设置于第一基板122与第二基板124之间的一显示介质126，此第一基板122可为主动元件阵列基板，而第二基板124可为对向基板，且显示介质126可为液晶层、电湿润显示介质、电泳显示介质或上述的组合。彩色滤光层130设置于第一基板122与第二基板124之间，并且可依照需求而设置在第一基板122上或是设置在第二基板124上。本发明并不局限彩色滤光层130的设置位置，凡是让显示光线通过显示介质126与彩色滤光层130之后才射出显示面板120的设计都可以作为本发明的一种实施方式。
上述的彩色滤光层130包括至少一第一彩色滤光图案132、至少一第二彩色滤光图案134以及至少一第三彩色滤光图案136，其中第一彩色滤光图案132例如为蓝色(B)滤光图案，第二彩色滤光图案134例如为绿色(G)滤光图案，而第三彩色滤光图案136例如为红色(R)滤光图案。
图3为彩色滤光层的波长及光穿透强度的关系图。请同时参考图1及图3，在本实施例中，第一彩色滤光图案132的穿透频谱的峰值落在452nm至456nm，且第一彩色滤光图案132的穿透频谱的半高宽为88nm至92nm。举例来说，第一彩色滤光图案132的材质包括下列式(1)所示的钛青素(Phthalocyanine)系化合物(例如编号为B15：6的颜料)与下列式(2)所示的呫吨(Xanthene)系化合物或金属复合物(例如紫色染料)，其中B15：6颜料的重量百分比约为0.4～0.5且紫色染料的重量百分比约为0.6～0.5。
Figure BDA0000383752010000051
第二彩色滤光图案134的穿透频谱的峰值落在528nm至532nm，且第二彩色滤光图案134的穿透频谱的半高宽为96nm至100nm。举例来说，第二彩色滤光图案134的材质包括下列式(3)所示的卤素-钛青素(Halogen-Phthalocyanine)系化合物(例如编号为G58的颜料)与下列式(4)所示的偶氮(Azo)系化合物(例如编号为Y150的颜料)，其中G58颜料的重量百分比约为0.7～0.8且Y150颜料的重量百分比约为0.3～0.2。
Figure BDA0000383752010000052
第三彩色滤光图案136的穿透频谱的峰值落在725nm至780nm，且第三彩色滤光图案136的穿透频谱的峰值强度落在0.94至0.99。举例而言，第三彩色滤光图案136的材质包括下列式(5)所示的二酮咯并咯酮(DPP)系化合物(例如编号为R254的颜料)与下列式(6)所示的蒽醌(Anthraquinone)系化合物(例如编号为R177的颜料)，其中R254颜料的重量百分比约为0.52～0.58且R177颜料的重量百分比约为0.42～0.48。
Figure BDA0000383752010000061
上述的颜料组成可通过不同比例的调配而使各色彩色滤光图案132、134或136有色度的偏移。因此，各色彩色滤光图案132、134或136的组成材质与各组成材质的比例不以上述条件为限。
一般来说，当显示器100的显示介质126不会自行发光，例如显示介质126的材质为液晶材料、电湿润介质、电泳材料等时，显示器100的光源112的发光频谱与彩色滤光层130的穿透频谱决定了显示器100的显示色彩。因此，以下基于显示器100的结构设计了数个样本进行显示器100的显示色彩的实验，其中样本1～样本15都使用相同的彩色滤光层130，但是搭配着不同的光源112。值得一提的是，样本1～样本15中所设置的彩色滤光层130符合前述条件，此处不再重述。
图4A表示样本1-12中所使用的光源的发光频谱，即表示光源的波长与发出强度的关系，而图4B为样本13-15中所使用的光源的发光频谱，即表示光源的波长与发出强度的关系。请参照图4A及图4B，在本实施例中，上述光源112的发光频谱具有一第一隆起P1、一第二隆起P2以及一第三隆起P3，其中第一隆起P1、第二隆起P2以及第三隆起P3分别对应于蓝光、绿光与红光的波长范围。在本实施例中，第一隆起P1的峰值落在447nm至451nm，且第一隆起P1的半高宽为20nm至25nm，第二隆起P2的峰值落在529nm至533nm，且第二隆起P2的半高宽为72nm至76nm，而第三隆起P3的峰值落在642nm至644nm，且第三隆起的半高宽为80nm至86nm。
另外，下列表1为样本1～15中，光源112在红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)的强度比，其中样本6(如图4C)的发光频谱在此作为其他样本的峰值比的基准。在样本1-15中，蓝光是由通过光源112的发光芯片112a所发出，因此所有样本1-15的蓝光发光峰值皆相同。红光及绿光的峰值则会依据红色荧光粉及绿色荧光粉的调配浓度等因素而有所不同。此外，表1中最后两栏数值为光源112所发出白光在CIE1931色彩座标系统的座标值。
表1
Figure BDA0000383752010000081
上表2表示光源112与彩色滤光层130相互搭配之后，显示器100的色彩表现，其中红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)及白光(W)于CIE1931的相关座标也列于表2中。由表2的可知，样本1-12的显示器100在NTSC色饱和度可达到96%以上的要求。由上表2也可以知道，样本13-15的显示器100的NTSC色饱和度低于96%。
因此，由上述的表1与表2的可以知道，光源112符合于样本1-12的设计时，显示器100可以获得理想的色彩饱和度。特别是，相较于样本6的设计而言，光源112在绿光(G)的峰值比与红光(R)的峰值比较佳是大于等于0.5且小于等于2。如此，光源112发出的白光在CIE1931色彩座标系统的X座标落在0.241至0.338，而Y座标落在0.184至0.358，并且显示器100的NTSC色饱和度达到96%以上。
由样本13-15可以知道，当绿光(G)与红光(R)其中一者的强度小于0.5或大于2的情况之下，其白光(W)在CIE1931色彩座标系统的X座标落会在0.241至0.338的范围之外，而Y座标落也会在0.184至0.358的范围之外。此时，显示器100的NTSC色饱和度低于96%，便不一定可以符合使用者或设计者对于显示器100所要求的高色彩饱和度规范。
综上所述，于本发明的显示器中，经由决定光源的发光频谱，以及使彩色滤光图案的穿透频谱的峰值对应重叠于光源的发光频谱的隆起的半高宽，并且调整光源中各色光的强度，可以达到让显示器的NTSC色饱和度提升至96%的功效，以符合使用者或设计者对于显示器的更高规格的需求。
虽然已结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种显示器，包括：
背光模块，包括光源，该光源的发光频谱具有第一隆起、第二隆起以及第三隆起，其中该第一隆起的峰值落在447nm至451nm，且该第一隆起的半高宽为20nm至25nm，该第二隆起的峰值落在529nm至533nm，且该第二隆起的半高宽为72nm至76nm，而该第三隆起的峰值落在642nm至644nm，且该第三隆起的半高宽为80nm至86nm；
显示面板，配置于该背光模块上；以及
彩色滤光层，配置于该背光模块上，该彩色滤光层包括至少一第一彩色滤光图案、至少一第二彩色滤光图案以及至少一第三彩色滤光图案，其中该第一彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于该第一隆起的半高宽范围，该第二彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于该第二隆起的半高宽范围，而该第三彩色滤光图案的穿透频谱的峰值重叠于该第三隆起的半高宽范围。
2.如权利要求1所述的显示器，其中该第一彩色滤光图案的穿透频谱的峰值落在452nm至456nm，该第二彩色滤光图案的穿透频谱的峰值落在528nm至532nm，而该第三彩色滤光图案的穿透频谱的峰值落在725nm至780nm。
3.如权利要求2所述的显示器，其中该第一彩色滤光图案的穿透频谱的半高宽为88nm至92nm。
4.如权利要求2所述的显示器，其中该第二彩色滤光图案的穿透频谱的半高宽为96nm至100nm。
5.如权利要求2所述的显示器，其中该第三彩色滤光图案的穿透频谱的峰值强度落在0.94至0.99。
6.如权利要求1所述的显示器，其中该背光模块的该光源包括一发光二极管光源。
7.如权利要求6所述的显示器，其中该发光二极管光源包括发光芯片以及荧光粉，该荧光粉分布于该发光芯片周围，且该荧光粉的激发光频谱与该发光芯片的发光频谱不同。
8.如权利要求7所述的显示器，其中该荧光粉为硫化物荧光粉。
9.如权利要求6所述的显示器，其中该背光模块还包括导光板，该光源设置于该导光板的第一侧，而该显示面板设置于该导光板的第二侧，且该第一侧与该第二侧相邻。
10.如权利要求1所述的显示器，其中该背光模块的该光源发出一白光，该白光在CIE1931色彩座标系统的X座标落在0.241至0.338，而Y座标落在0.184至0.358。
11.如权利要求1所述的显示器，其中该显示面板包括第一基板、第二基板、显示介质，且该显示介质设置于该第一基板与该第二基板之间。
12.如权利要求11所述的显示器，其中该彩色滤光层设置于该第一基板与该第二基板之间。
13.如权利要求11所述的显示器，其中该显示介质包括一液晶层、电湿润显示介质、电泳显示介质或上述的组合。
14.如权利要求1所述的显示器，其具有NTSC(National TelevisionSystem Committee)色饱合度大于96%。
15.如权利要求1所述的显示器，其中该背光模块的该光源发出一蓝光、一绿光以及一红光，该绿光的面积峰值比落于0.5与2之间，而该红光的面积峰值比落于0.5与2之间。
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