CN107748405A - 彩色滤光片与背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种彩色滤光片与背光模组。本发明的彩色滤光片包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；条件2、所述红色色阻单元含有第二染料；本发明的彩色滤光片能够对黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升彩色滤光片滤出的红光与蓝光的色纯度，进而提升显示器色域。本发明的背光模组包括光学膜片，所述光学膜片含有第一染料与第二染料中的至少一种；所述光学膜片能够对背光中的黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升背光的色纯度，提升显示器色域。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色滤光片与背光模组。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄、无辐射等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括壳体、设于壳体内的液晶显示面板及设于壳体内的背光模组(Backlight module)。
传统的液晶显示面板是由一片薄膜晶体管阵列基板(Thin Film TransistorArray Substrate，TFT Array Substrate)与一片彩色滤光片基板(Color Filter，CF)贴合而成，分别在TFT基板和CF基板上形成像素电极和公共电极，并在TFT基板与CF基板之间灌入液晶，其工作原理是通过在像素电极与公共电极之间施加驱动电压，利用像素电极与公共电极之间形成的电场来控制液晶层内的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
近年来，TFT-LCD行业中的广色域技术是面板色彩显示发展的重要趋势。广色域的实现主要依靠背光源以及RGB色阻、OLED、QD、Q-LED、QD-CF等新显色技术实现。但目前主要起到显色作用的仍然是由RGB色阻构成的彩色滤光片(CF)。用于实现广色域技术的背光源及RGB色阻都存在色纯度不够的问题。背光源中的杂光以及RGB三色谱图交叠的部分都会显著影响色纯度，使面板的原色不纯，显示色彩不逼真，在一定程度上影响了面板的显示品质。
为实现高色纯度显示，目前的研究热点主要集中在背光源的新技术上，从发光结构本身或者背光单元中的各层光学膜入手，寻找色光更纯的发光材料以达到目的。对于CF层的RGB色阻来说，使RGB三色发光频谱的半峰宽变窄或者滤除RGB三色频谱交叠的部分都会显著影响色纯度，然而单纯的通过开发新的颜料或者染料使RGB三色发光频谱变窄对颜料和染料的技术要求很高，开发周期较长，很难实现。但是针对目前可用的或者已经量产的RGB色阻材料，通过添加滤光层实现其半峰宽变窄，色纯度提高的难度就降低了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色滤光片，能够对黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升彩色滤光片滤出的红光与蓝光的色纯度，进而提升显示器色域。
本发明的目的还在于提供一种背光模组，能够对背光中的黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升背光的色纯度，提升显示器色域。
为实现上述目的，本发明提供一种彩色滤光片，包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：
条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；
条件2、所述红色色阻单元含有第二染料；
所述第一染料包括茜素红-Al金属配合物及其衍生物中的至少一种；所述第二染料包括甲基紫及其衍生物中的至少一种；
所述茜素红-Al金属配合物的结构式为
所述甲基紫的结构式为
所述第一染料的最大吸收波长为475nm，所述第二染料的最大吸收波长为580nm。
所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元不含第二染料。
所述红色色阻单元含有第二染料；所述蓝色色阻单元不含第一染料。
所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元含有第二染料。
本发明还提供一种背光模组，包括光源与光学膜片，所述光学膜片能够对光源发出的光进行过滤，所述光学膜片含有第一染料与第二染料中的至少一种；
所述第一染料包括茜素红-Al金属配合物及其衍生物中的至少一种；所述第二染料包括甲基紫及其衍生物中的至少一种；
所述茜素红-Al金属配合物的结构式为
所述甲基紫的结构式为
所述第一染料的最大吸收波长为475nm，所述第二染料的最大吸收波长为580nm。
所述背光模组为直下式背光模组；所述直下式背光模组包括从下至上依次层叠设置的反射板、光源、第一扩散板、扩散片、增亮膜、第二扩散板；所述直下式背光模组还包括设于所述光源、第一扩散板、扩散片、增亮膜、第二扩散板中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板上方的光学膜片。
所述背光模组为侧入式背光模组；所述侧入式背光模组包括导光板、设于所述导光板入光侧的光源、设于所述导光板下方的反射板、以及在所述导光板上从下至上依次层叠设置的第一扩散板、扩散片、增亮膜及第二扩散板；
所述侧入式背光模组还包括设于所述导光板、第一扩散板、扩散片、增亮膜、第二扩散板中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板上方的光学膜片。
所述背光模组的光源采用YAG荧光粉，所述光学膜片含有第二染料；或者，所述背光模组的光源采用量子点，所述光学膜片含有第一染料。
本发明的有益效果：本发明的彩色滤光片包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；条件2、所述红色色阻单元含有第二染料；本发明的彩色滤光片能够对黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升彩色滤光片滤出的红光与蓝光的色纯度，进而提升显示器色域。本发明的背光模组包括光学膜片，所述光学膜片含有第一染料与第二染料中的至少一种；所述光学膜片能够对背光中的黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升背光的色纯度，提升显示器色域。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明的直下式背光模组的结构示意图；
图2A为本发明的直下式背光模组的第一实施例的结构示意图；
图2B为本发明的直下式背光模组的第二实施例的结构示意图；
图2C为本发明的直下式背光模组的第三实施例的结构示意图；
图2D为本发明的直下式背光模组的第四实施例的结构示意图；
图2E为本发明的直下式背光模组的第五实施例的结构示意图；
图3为本发明的侧入式背光模组的结构示意图；
图4为YAG荧光粉的发光光谱与红绿蓝光的色谱图；
图5为量子点的发光光谱与红绿蓝光的色谱图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
本发明基于两种具有特定吸光波段的染料来实现，这两种染料分别为第一染料与第二染料，所述第一染料的最大吸收波长(λmax)为475nm，所述第二染料的最大吸收波长为580nm。
波长为475nm的偏青色蓝光与波长为580nm的黄光分别为液晶显示器发出的蓝光和红光中的杂光，因此利用第一染料与第二染料滤掉这两种杂光，能够提高液晶显示器发出的蓝光和红光的色纯度，有利于提升液晶显示器的色域。
具体的，所述第一染料包括茜素红-Al金属配合物及其衍生物中的至少一种；所述第二染料包括甲基紫及其衍生物中的至少一种；
所述茜素红-Al金属配合物的结构式为
所述甲基紫的结构式为
基于上述两种染料，本发明首先提供一种彩色滤光片，包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：
条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；
条件2、所述红色色阻单元含有第二染料。
具体的，本发明的彩色滤光片包括以下三种实施例：
实施例1：所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元为普通红色色阻材料，不含第二染料。所述绿色色阻单元的材料为本领域常规的绿色色阻材料，此处不做详细介绍。
由于第一染料具有滤除偏青色蓝光的能力，因此可以提高蓝色色阻单元滤出的蓝光的色纯度。
具体的，所述蓝色色阻单元的材料包括树脂基体、蓝色颜料、第一染料、活性稀释剂(单体)、光引发剂体系、添加剂、及溶剂；其中，所述树脂基体的质量百分比(wt％)为6％-10％，所述蓝色颜料与第一染料的总和的质量百分比为5％-8％，所述活性稀释剂的质量百分比为0-5％，所述光引发剂体系的质量百分比为0-0.2％，所述添加剂的质量百分比为0.1％-0.2％，所述溶剂的质量百分比为70％-80％。
优选的，所述第一染料的质量百分比为0-0.5％。
实施例2：所述红色色阻单元含有第二染料；所述蓝色色阻单元为普通蓝色色阻材料，不含第一染料。
由于第二染料具有滤除黄光的能力，因此可以提高红色色阻单元滤出的红光的色纯度。
具体的，所述红色色阻单元的材料包括树脂基体、红色颜料、第二染料、活性稀释剂(单体)、光引发剂体系、添加剂、及溶剂；其中，所述树脂基体的质量百分比(wt％)为6％-10％，所述红色颜料与第二染料的总和的质量百分比为5％-8％，所述活性稀释剂的质量百分比为0-5％，所述光引发剂体系的质量百分比为0-0.2％，所述添加剂的质量百分比为0.1％-0.2％，所述溶剂的质量百分比为70％-80％。
优选的，所述第二染料的质量百分比为0-0.5％。
实施例3：所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元含有第二染料。所述绿色色阻单元的材料为本领域常规的绿色色阻材料，此处不做详细介绍。
由于第一染料具有滤除偏青色蓝光的能力，因此可以提高蓝色色阻单元滤出的蓝光的色纯度；由于第二染料具有滤除黄光的能力，因此可以提高红色色阻单元滤出的红光的色纯度。
具体的，所述蓝色色阻单元的材料包括树脂基体、蓝色颜料、第一染料、活性稀释剂(单体)、光引发剂体系、添加剂、及溶剂；其中，所述树脂基体的质量百分比(wt％)为6％-10％，所述蓝色颜料与第一染料的总和的质量百分比为5％-8％，所述活性稀释剂的质量百分比为0-5％，所述光引发剂体系的质量百分比为0-0.2％，所述添加剂的质量百分比为0.1％-0.2％，所述溶剂的质量百分比为70％-80％。优选的，所述第一染料的质量百分比为0-0.5％。
具体的，所述红色色阻单元的材料包括树脂基体、红色颜料、第二染料、活性稀释剂(单体)、光引发剂体系、添加剂、及溶剂；其中，所述树脂基体的质量百分比(wt％)为6％-10％，所述红色颜料与第二染料的总和的质量百分比为5％-8％，所述活性稀释剂的质量百分比为0-5％，所述光引发剂体系的质量百分比为0-0.2％，所述添加剂的质量百分比为0.1％-0.2％，所述溶剂的质量百分比为70％-80％。优选的，所述第二染料的质量百分比为0-0.5％。
本发明的彩色滤光片可用于非COA(Color filter On Array，彩色滤光片于阵列基板)、GOA(Gate Driver on Array，阵列基板行驱动技术)、POA(photo spacer on array)等任意需要彩色滤光片的LCD显示器中；所述彩色滤光片不仅可以采用普通RGB色阻材料，还可以采用量子点(QD)等新型材料。
基于上述彩色滤光片，本发明还提供一种含有上述彩色滤光片的液晶显示器。
请参阅图1至图4，基于上述两种染料，本发明还提供一种背光模组100，包括光源30与光学膜片10，所述光学膜片10能够对光源30发出的光进行过滤，所述光学膜片10含有第一染料与第二染料中的至少一种。所述光学膜片10具有一定的透光率。
如图2A至图2E所示，所述背光模组100为直下式背光模组；所述直下式背光模组包括从下至上依次层叠设置的反射板20、光源30、第一扩散板41、扩散片50、增亮膜60、第二扩散板42；所述直下式背光模组还包括设于所述光源30、第一扩散板41、扩散片50、增亮膜60、第二扩散板42中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板42上方的光学膜片10。
图2A至图2E为本发明的直下式背光模组的五个优选实施例的结构示意图；图2A所示的第一实施例中，所述光学膜片10设于所述光源30与第一扩散板41之间；图2B所示的第二实施例中，所述光学膜片10设于所述第一扩散板41与扩散片50之间；图2C所示的第三实施例中，所述光学膜片10设于所述扩散片50与增亮膜60之间；图2D所示的第四实施例中，所述光学膜片10设于所述增亮膜60与第二扩散板42之间；图2E所示的第五实施例中，所述光学膜片10设于所述第二扩散板42上方。
如图3所示，所述背光模组100为侧入式背光模组；所述侧入式背光模组包括导光板31、设于所述导光板31入光侧的光源30、设于所述导光板31下方的反射板20、以及在所述导光板31上从下至上依次层叠设置的第一扩散板41、扩散片50、增亮膜60及第二扩散板42；
所述侧入式背光模组还包括设于所述导光板31、第一扩散板41、扩散片50、增亮膜60、第二扩散板42中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板42上方的光学膜片10。
具体的，所述导光板31底部设有网点，当光线射到网点时，会往各个方向反射，然后破坏反射条件由导光板31正面射出。
具体的，所述直下式背光模组与侧入式背光模组中，所述第一扩散板41的作用一方面在于对光源30进行模糊化处理，另一方面在于支撑上方的光学膜片；所述扩散片50的主要作用在于将光源30进行均匀化处理；所述第二扩散板42的作用一方面在于对光源30进行进一步均匀化处理，另一方面在于保护其下方的光学膜片不被液晶显示面板200或其他外界物质刮伤。
所述背光模组100(包括直下式背光模组与侧入式背光模组)中，所述光源30与光学膜片10的两种组合方案为：
方案1、所述光源30采用YAG(钇铝石榴石)荧光粉，所述光学膜片10含有第二染料；
如图4所示，所述YAG荧光粉发射的蓝光中混有黄光等杂光，所述光学膜片10中的第二染料能够将580-610nm波段(图4中虚线框所示)附近的黄光吸收，使液晶显示器发出的红光的色纯度更高。
方案2、所述光源30采用量子点(QD)，所述光学膜片10含有第一染料；
如图5所示，所述量子点发射的光谱中混有偏青色蓝光等杂光，所述光学膜片10中的第一染料能够将480nm(图5中虚线框所示)附近的偏青色蓝光吸收，使液晶显示器发出的蓝光和绿光的色纯度更高。
基于上述背光模组100，本发明还提供一种含有上述背光模组100的液晶显示器。
值得一提的是，除以上直下式背光模组与侧入式背光模组外，本发明提供的第一染料与第二染料还能够在OLED、Q-LED、QD、W-OLED等新型发光技术中使用。
另外，所述第一染料与第二染料还可以添加于液晶显示器中除背光模组与彩色滤光片以外的其它膜层中，以满足其他膜层对偏青色蓝光与黄光的滤光需求。
综上所述，本发明提供一种彩色滤光片与背光模组。本发明的彩色滤光片包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；条件2、所述红色色阻单元含有第二染料；本发明的彩色滤光片能够对黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升彩色滤光片滤出的红光与蓝光的色纯度，进而提升显示器色域。本发明的背光模组包括光学膜片，所述光学膜片含有第一染料与第二染料中的至少一种；所述光学膜片能够对背光中的黄光与偏青色蓝光中的至少一种进行过滤，有利于提升背光的色纯度，提升显示器色域。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种彩色滤光片，其特征在于，包括红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，该彩色滤光片满足以下两个条件中的至少一个：
条件1、所述蓝色色阻单元含有第一染料；
条件2、所述红色色阻单元含有第二染料；
所述第一染料包括茜素红-Al金属配合物及其衍生物中的至少一种；所述第二染料包括甲基紫及其衍生物中的至少一种；
所述茜素红-Al金属配合物的结构式为
所述甲基紫的结构式为
2.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述第一染料的最大吸收波长为475nm，所述第二染料的最大吸收波长为580nm。
3.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元不含第二染料。
4.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述红色色阻单元含有第二染料；所述蓝色色阻单元不含第一染料。
5.如权利要求1所述的彩色滤光片，其特征在于，所述蓝色色阻单元含有第一染料；所述红色色阻单元含有第二染料。
6.一种背光模组，其特征在于，包括光源(30)与光学膜片(10)，所述光学膜片(10)能够对光源(30)发出的光进行过滤，所述光学膜片(10)含有第一染料与第二染料中的至少一种；
所述第一染料包括茜素红-Al金属配合物及其衍生物中的至少一种；所述第二染料包括甲基紫及其衍生物中的至少一种；
所述茜素红-Al金属配合物的结构式为
所述甲基紫的结构式为
7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述第一染料的最大吸收波长为475nm，所述第二染料的最大吸收波长为580nm。
8.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为直下式背光模组；所述直下式背光模组包括从下至上依次层叠设置的反射板(20)、光源(30)、第一扩散板(41)、扩散片(50)、增亮膜(60)、第二扩散板(42)；所述直下式背光模组还包括设于所述光源(30)、第一扩散板(41)、扩散片(50)、增亮膜(60)、第二扩散板(42)中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板(42)上方的光学膜片(10)。
9.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为侧入式背光模组；所述侧入式背光模组包括导光板(31)、设于所述导光板(31)入光侧的光源(30)、设于所述导光板(31)下方的反射板(20)、以及在所述导光板(31)上从下至上依次层叠设置的第一扩散板(41)、扩散片(50)、增亮膜(60)及第二扩散板(42)；
所述侧入式背光模组还包括设于所述导光板(31)、第一扩散板(41)、扩散片(50)、增亮膜(60)、第二扩散板(42)中的任意两个相邻结构层之间或者设于所述第二扩散板(42)上方的光学膜片(10)。
10.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述光源(30)采用YAG荧光粉，所述光学膜片(10)含有第二染料；或者，所述光源(30)采用量子点，所述光学膜片(10)含有第一染料。
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