CN1776467A - 兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色滤光片，尤指一种兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其主要是在一透光基板的部分上表面设有一黑色矩阵，并依此定义出多个像素，而每一个像素内又可分别设有至少一彩色光阻及一镂空部，其中，通过镂空部的设置可在不影响穿透光源的亮度的情形下，达到提高穿透光源的光色对比度的目的。

Description

兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片，特别涉及一种兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，通过镂空部的设置可在不影响穿透光源的亮度的情形下，达到提高穿透光源的光色对比度的目的。

背景技术

随着光电产业的蓬勃发展，人们享受着科技带来的便利。然而，如何制造出高画质和低成本的平面显示器，一直是各大面板厂商努力的目标，又，对各种显示器而言，如何达到全彩化的显示往往是所述显示器成功与否的关键，其中，就有机电激发光显示装置来说，达到全彩化最常见的方法有以下两种：

1.将可产生红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的有机电激发光组件设置于各个单一像素中并独自发光，以直接取得全彩效果的发光装置。

2.利用一白光有机电激发光组件搭配使用已技术纯熟的彩色滤光片，通过彩色滤光片对所述白色光源进行过滤，以产生全彩的显示效果。

其中，一般现有的以彩色滤光片进行光色过滤的结构，如图1及图2所示，主要是于一透光基板11的部分上表面设置有一黑色矩阵13(BlackMatrix)，并于未设有黑色矩阵13的透光基板11上表面，设有多个彩色光阻15，以达到光色转换的目的。又，于黑色矩阵13及彩色光阻15上方依次设有一保护层17(over coat)及一障蔽层19，以达到保护彩色光阻15及黑色矩阵13的功效，且有利于后续制程的进行。

利用彩色滤光片10进行有机电激发光组件20所产生的白色光源S的光色过滤步骤时，是将有机电激发光组件20的下部电极21设置于障蔽层19的上表面，并透过下部电极21及对向电极25的电流导通，致使有机发光层23产生一白色光源S。所述白色光源S在穿透第一彩色光阻151、第二彩色光阻153及第三彩色光阻155后将分别过滤并成为一第一色光L1、一第二色光L2及一第三色光L3。

又，所述白色光源S在穿透彩色光阻15时，会因为彩色光阻15的厚度H的改变，而影响了所述各色光(L1、L2、L3)的亮度及光色对比度。例如，当第一彩色光阻151的厚度H增加的同时，白色光源S在穿透第一彩色光阻151后所过滤产生的第一色光L1将具有较佳的光色对比度。然而，随着第一彩色光阻151厚度H的增加，将会降低第一色光L1的亮度，进而影响了所述有机电激发光装置100的发光亮度。反之，若减少第一彩色光阻151的厚度H，虽然可提高第一色光L1的发光亮度，但却会影响有机电激发光装置100的光色对比度。因此，在使用彩色滤光片10进行光色过滤的同时，将只能对其过滤产生的各色光(L1、L2、L3)的发光亮度及光色对比度的其中之一进行取舍。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种彩色滤光片，是于单一像素内部设置彩色光阻的同时预留有至少一镂空部，通过所述镂空部的设置可有效提高各色光的亮度。

本发明的次要目的，在于提供一种彩色滤光片，是于单一像素内部设置彩色光阻的同时预留有至少一镂空部，由于镂空部的设置并不影响彩色光阻的厚度，由此，将可维持各色光的光色对比度。

本发明的又一目的，在于提供一种彩色滤光片，是于单一像素内部设置有至少一镂空部及至少一彩色光阻，其中，所述镂空部的设置位置是呈现一相互交错的态样，藉此将可有效提高单一像素内各色光的均匀度。

本发明的又一目的，在于提供一种彩色滤光片，是于彩色光阻设置之前，于透光基板的部分上表面形成有至少一透光部，以有利于彩色光阻的定位及形成。

为达成上述目的，本发明提供一种兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其主要构造是包括有：一透光基板；一黑色矩阵，设置于透光基板的部分上表面，并于未设有黑色矩阵的透光基板上定义并形成有多个像素；至少一彩色光阻，固设像素内的透光基板的部分表面，并于像素内未设有所述彩色光阻的部分区域自然形成有至少一镂空部；及一保护层，覆盖于黑色矩阵及彩色光阻的上表面。

本发明具有以下优点：

1.所述镂空部的设置可有效提高各色光的亮度。

2.由于镂空部的设置并不影响彩色光阻的厚度，由此，将可维持各色光的光色对比度。

3.所述镂空部的设置位置是呈现一相互交错的态样，藉此将可有效提高单一像素内各色光的均匀度。

4.所述透光部有利于彩色光阻的定位及形成。

附图说明

图1为现有彩色滤光片的俯视图；

图2为现有彩色滤光片的剖面图；

图3为本发明兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片一较佳实施例的俯视图；

图4为本发明上述实施例应用于有机电激发光装置的横向剖面图；

图5为本发明上述实施例的纵向剖面图；

图6为本发明彩色滤光片又一实施例的俯视图；

图7为本发明彩色滤光片又一实施例的俯视图；

图8为本发明上述实施例应用于有机电激发光装置的纵向剖面图。

附图标号说明：10彩色滤光片；100有机电激发光装置；11透光基板；13黑色矩阵；15彩色光阻；151第一彩色光阻；153第二彩色光阻；155第三彩色光阻；17保护层；181第一像素；19障蔽层；20有机电激发光组件；21下部电极；23有机发光层；25对向电极；30彩色滤光片；300有机电激发光装置；31透光基板；33黑色矩阵；35彩色光阻；351第一彩色光阻；353第二彩色光阻；355第三彩色光阻；36镂空部；37保护层；38像素；381第一像素；383第二像素；385第三像素；39障蔽层；40有机电激发光组件；41下部电极；43有机发光层；45对向电极；50彩色滤光片；56镂空部；561第一镂空部；563第二镂空部；60彩色滤光片；66镂空部；665透光部。

具体实施方式

首先，请参阅图3、图4及图5所示，是分别为本发明兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片一较佳实施例的俯视图及其应用于有机电激发光装置的横向剖面图及纵向剖面图。如图所示，本发明兼具有提高亮度及光色对比度的彩色滤光片30，其主要构造是于一透光基板31的部分上表面设有至少一黑色矩阵33(Black Matrix)。而在未设有黑色矩阵33的透光基板31上将定义并形成有多个像素38，并于像素38内的部分区域增设有至少一彩色光阻35，像素38内未设有彩色光阻35的其它区域将自然形成有至少一镂空部36。又，于黑色矩阵33及彩色光阻35上方覆盖有一保护层37(over coat)及/或一障蔽层39(barrier layer)，通过保护层37及/或障蔽层39的设置，可有效保护所述彩色光阻35、黑色矩阵33及镂空部36。其中，亦可在保护层37设置的同时，将部分的保护层37材质设置于镂空部36内部。

彩色滤光片30是可应用于一有机电机发光装置300并进行一光色过滤的动作。主要是于彩色滤光片30的障蔽层39的部分表面设置有多个有机电激发光组件40(OLED)，并以有机电激发光组件40的下部电极41与障蔽层39相连接。于下部电极41的上表面依序成长有一有机发光层43及一对向电极45，当下部电极41及对向电极45之间提供有一工作电流时，所述有机发光层43将可以产生一白色光源S，并达到所述有机电激发光组件40发光的目的。

有机电激发光组件40所投射的白色光源S将经由彩色滤光片30，并分别穿透彩色光阻35及镂空部36。其中，穿透彩色光阻35的白色光源S将会依据彩色光阻35的不同而过滤成为不同颜色的色光，而未穿过彩色光阻35的白色光源S将直接由镂空部36穿透透光基版31至彩色滤光片30外部。例如，所述有机电激发光组件40所产生的白色光源S在穿透第一彩色光阻351、第二彩色光阻353及第三彩色光阻355后，将分别过滤成为一第一色光L1(红光)、一第二色光L2(绿光)及一第三色光L3(蓝光)，而有部分的白色光源S将直接由镂空部36穿透透光基板31。其中，在第一像素381内是包括有第一色光L1及白色光L；在第二像素383内是包括有第二色光L2及白色光L；而第三像素385内则包括有第三色光L3及白色光L。

白色光源S在穿透彩色光阻35后所产生的各色光(L1、L2、L3)的光色对比度是与彩色光阻35的厚度H成一比例关系。换言之，彩色光阻35的厚度H增加的同时，各色光(L1、L2、L3)的光色对比度也将同时获得提升，而光色对比度的提升将有利于所述有机电激发光装置300的显示质量的提升。然而，在增加彩色光阻35厚度H的同时，也代表所述彩色光阻35将会滤掉大多数的白色光源S，使得彩色光阻35所过滤产生的各色光(L1、L2、L3)的强度及亮度减低。通过所述镂空部36的形成，将使得部分的白色光源S直接经由所述镂空部36穿透所述透光基板31至彩色滤光片30外部，并与各色光(L1、L2、L3)相互混合以达到提高各色光发光亮度的目的。

以第一像素381为例，镂空部36的表面积A1是以小于彩色光阻351的表面积A2为较佳，换言之，所述镂空部36的表面积A1是小于所述第一像素381表面积A的一半，例如，于现有构造中所述有机电激发光组件100所发出的白色光源S的辉度(Luminance)为100nits(烛光/每平方公尺)，且第一彩色光阻151对白色光源S的穿透率为百分之十，在不考虑其它装置对白色光源S所造成光强度损耗的情形下，所述白色光源S在穿透未设有镂空部36的第一像素181的第一彩色光阻151后，所产生的第一色光L1将只有白色光源S的十分之一，换言之，所述第一色光L1的辉度仅剩下10nits。

而对本发明的彩色滤光片30而言，若有机电激发光装置40所发出的白色光源S的辉度同样为100nits，且第一彩色光阻351对白色光源S的穿透率同样是百分之十，然而，第一彩色光阻351在设置时仅占据第一像素381四分之三的表面积，则在不考虑其它装置对白色光源S所造成光强度损耗的情形下，白色光源S在穿透第一彩色光阻351及镂空部36后的辉度如下：

(100×0.1)×0.75+(100×1)×0.25＝32.5nits

经由上式所推算出来的结果可以得知，对相同厚度H的第一彩色光阻(151)及第一彩色光阻351而言，镂空部36所占据的表面积A1是为第一像素381表面积A的四分之一的情形下，所述设有镂空部36的第一像素381所呈现出的亮度将是未设有镂空部36的第一像素(181)的3.25倍。

由此可知，通过镂空部36的设置的确可有效提高各色光的亮度，又，由于镂空部36设置的同时彩色光阻35的厚度H并未改变，对肉眼的视觉感受而言，白色光源S在穿透设有镂空部36的彩色光阻35及未设有镂空部36的彩色光阻(15)后，所产生的各色光将具有相近的光色对比度，因此，通过所述镂空部36的设置可同时达到提高各色光的发光亮度及光色对比度的目的。

再者，请参阅图6所示，是为本发明彩色滤光片又一实施例的俯视图。如图所示，本发明兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片50，主要是于未设有黑色矩阵33的透光基板31上定义并形成有多个像素38，并于像素38的部分区域内设置有至少一彩色光阻35，而在未设有彩色光阻35的像素38上则自然形成多个镂空部56，例如，于一第三像素385的部分区域设置有第三彩色光阻355，并于未设置有第三彩色光阻355的区域上形成有一第一镂空部561及一第二镂空部563。

由于，第一镂空部561及第二镂空部563是为两不相连的区域，藉此将有利于各色光(L1、L2、L3)及白色光L混光均匀度的进行。又，于像素38中第一镂空部561及第二镂空部563的面积总和同样以不超过彩色光阻35的表面积为设置的原则，即小于所述像素38表面积的二分之一。

最后，请参阅图7及图8所示，是分别为本发明彩色滤光片又一实施例的俯视图及其应用于有机电激发光装置的纵向剖面图。如图所示，本发明兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片60，主要是于未设有黑色矩阵33的透光基板31上定义并形成有多个像素38，并于像素38的部分区域内设有多个彩色光阻35，而像素38上未设有彩色光阻35的其它区域将自然形成有至少一镂空部66，又，各个镂空部66是以一相互交错的方式设置于各像素38的各个位置，同样可以达到提高各色光的均匀度。

又，于各个像素38内的镂空部66上亦可增设有一透光部665，所述透光部665是由一具透光特性的材质所制成，以有利于所述彩色光阻35的定位及设置。且透光部665是可于彩色光阻35形成的前便设置于透光基板31的部分上表面。

于本发明上述的各个实施例中，皆以有机电激发光装置作为发明的发明实施例，然而，于实际应用时所述彩色滤光片的使用范围将不局限于有机电激发光装置，亦可应用于各种显示装置或发光装置，例如，液晶显示装置及电浆显示装置等，并于所述彩色滤光片的表面设置有所述有机电机发光装置、液晶显示装置或电浆显示装置。

综上所述，本发明是有关于一种彩色滤光片，尤指一种兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，通过镂空部的设置可在不影响穿透光源的亮度的情形下，达到提高穿透光源的光色对比度的目的。

以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于，包括有：

一透光基板；

一黑色矩阵，设置于所述透光基板的部分表面，并于未设有所述黑色矩阵的透光基板上定义并形成有多个像素；

至少一彩色光阻，固设所述像素内的透光基板的部分表面，并于所述像素内未设有所述彩色光阻的部分区域自然形成有至少一镂空部；及

一保护层，覆盖于所述黑色矩阵及所述彩色光阻的上表面。

2.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述像素内的镂空部上设置有一透光部，所述透光部是由一具透光特性的材质所制成。

3.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述像素内的镂空部是以两个为较佳，并分别为一第一镂空部及一第二镂空部。

4.如权利要求3所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述第一镂空部及所述第二镂空部的面积总和小于所述像素表面积的二分之一。

5.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述像素内的镂空部是以一相互交错的方式设置。

6.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述像素内的镂空部的表面积是小于所述彩色光阻的表面积。

7.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述保护层设置的同时，将部分的保护层材质设置于所述镂空部内部。

8.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述保护层的上表面还增设有一障蔽层。

9.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述彩色滤光片应用于液晶显示装置、有机电激发光显示装置或电浆显示装置。

10.如权利要求1所述的兼具发光亮度及光色对比度的彩色滤光片，其特征在于：所述的彩色滤光片的上表面可依序设置有一下部电极、一有机发光层及一对向电极。

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