TW200835939A - Color purity improving sheet, optical apparatus, image display, and liquid crystal display - Google Patents

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Megumu Nagasawa
Michie Sakamoto
Akira Ootani
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Nitto Denko Corp
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Description

200835939 九、發明說明： 【發明所属^^技領域;j 本發明係有關於提高色純度薄片、光學裝置、圖像顯 示裝置及液晶顯示裝置。 5 【先前技術】 近年來，藉由液晶面板控制諸如冷陰極管或發光二極 體(LED)專光源裝置發出之光、形成圖像的液晶顯示裝置已 開發出來’並已實用化。在前述液晶顯示裝置中配置有導 光板，該導光板使得從光源裝置發出之光均勻地分佈在整 10個顯示面上。前述導光板與前述液晶面板平行且相互重 疊，並配置於通往光源裝置的光路上。前述光源裝置配置 在前述導光板一側，或在前述導光板之一與前述液晶面板 相反之側。 習知液晶顯示裝置構造顯示於第1〇圖的截面圖中。如 15圖所示，該液晶顯示裝置具有液晶面板91、冷陰極管94、 和V光板95，作爲主要構件。在前述液晶面板的結構中， 第一偏光板931和第二偏光板932分別被配置在液晶單元92 的兩侧。在液晶單元92的中心具有液晶層940,且第一配向 膜951和第二配向膜952分別配置於前述液晶層94〇的兩 20側。第一透明電極961和第二透明電極962分別配置於前述 第一配向膜951和第二配向膜952的外側。以預定方式排列 的黑矩陣990和例如R(紅色）、G(綠色）、和B(藍色）的濾色片 970隔著保護膜98〇配置於前述第一透明電極961的外側。第 一基板901和第二基板9〇2分別配置於前述濾色片97〇和黑 5 200835939
矩陣990及前述第二透明電極962的外伽】。在前述液晶面板 91中，别述第一偏光板931侧是顯示側，而前述第二偏光板 932側是背側。前述導光板95配置在液晶面板…的背側且平 订，亚使其和前述液晶面板91彼此相互重疊。前述冷陰極 管94配置於前述導紐95之_無晶面㈣相反之側。 在該液晶顯示裝置中，透過導光板95調節從冷陰極管 94毛出的光，這樣就可以得到均勻的面内亮度分佈，然後 將其發射到前述第二偏光板932側。此外，當發射光在液晶 層940中-像素一像素地被控制後，只有預定波長帶（例 如，各個R、G和B之波長帶）的光才能經濾色片97〇透射， 然後獲得彩色顯示。 然而，在習知液晶顯示裝置中，R、G*B以外之中間 顏色（波長帶在R波長帶和G波長帶之間的黃光、波長帶在G 波長帶和B波長帶之間的光等）在冷陰極管發射的光譜中是 15混雜的，通過濾色片不能對其進行充分的過濾。因此，結 • 果會有顯示晝質之顏色再現性降低的問題。又，當使用對 應於R、G、B三種顏色的LED作為背光時，雖顏色再現性 優良，但有控制電路複雜並且成本升高之問題。 此外，有人提出了一種液晶顯示裝置，其藉由藍色led Λ 2〇發出的光和螢光物質之釔鋁石榴石（YAG)發出的黃色光生 • 成白光，然後將其用作光源(例如，參見專利文獻！）。然而， 在該液晶顯示裝置中，與前述冷陰極管相比，前述光源含 有較大量前述中間顏色的光，因此顏色再現性較差。 此外’亦有人提出一種用於液晶顯示裝置的光學裝置 6 200835939
作爲解決這些問題的方法。該光學裝置含有一種螢光物 ‘ f，此螢光物質可吸收波長5乃〜605腿的黃光(波長帶在R
- 纟長帶和⑽長帶之間的光），並發射波長61Gnm以上的R
• 光，並且利用該螢光物質將光源發光光譜中的黃光轉變成R 5光(例如，參見專利文獻2)。在該光學裝置中，已提出了一 種使導光板或反射板含有前述螢光物質的方法。此外，在 该光學裝置中還提出了將前述螢光物質塗布到導光板之上 面或端面、或光源之表面的方法。 _ 、- 然而，在使導光板或反射板含有前述螢光物質的所述 10方法中，問題是根據導光板或反射板中其位置的不同，有 些區域有螢光物質而其他區域沒有螢光物質，因此發射之 光的波長分佈光譜不一定，這會引起顏色不均勻。又，在 將螢光物質塗布到導光板上面等的方法中，存在有發生面 内党度不均勻的問題。此外，在這兩種方法中，藉由螢光 15物質轉換的光的利用效率均不夠高，液晶顯示裝置的顏色 ^ 再現性並不足夠。又，該光學裝置構造複雜，缺少實用性。 【專利文獻1】特開2004-117594號公報 【專利文獻2】特開2005-276586號公報 明内 3 , 20 因此，本發明之目的是提供一種實用性優異之提高色 . 純度薄片，該提高色純度薄片可防止發生顏色不均勻和亮 度不均勻，同時將色純度提高後之光有效地用於圖像顯示 裝置，且可提高圖像顯示裝置的顏色再現性。 爲了實現上述目的，本發明的第一提高色純度薄片包 7 200835939 -含具有發光手段的發光層，該發光手段藉由吸收目標波長 - 帶以外之特定波長帶的光、轉變其波長後發射目標波長帶 . 的光來提高目標波長帶之顏色的純度，且前述發光層之至 • 少光輸出側的表面被表面粗糙化，使JIS B 0601(1994版本) 5定義的算術平均表面粗糙度Ra範圍為0.1-100μηι。 本發明的第二提高色純度薄片包含具有發光手段的發 光層和表面粗糙層，該發光手段藉由吸收目標波長帶以外 φ 之特定波長帶的光、轉變其波長後發射目標波長帶的光來 提南目標波長帶之顏色的純度，且前述發光層之至少光輸 1〇出側的表面被表面粗糙化，使JIS Β 0601(1994版本)定義的 异術平均表面粗糙度Ra範圍為Ο.ΜΟΟμηι，並且前述表面粗 链層堆疊在前述發光層之光輸出側。 本發明的光學裝置是包含光源裝置和提高色純度薄片 ，裝置其中箣述提南色純度薄片是前述本發明的提 15高色純度薄片。 • 胃—本發明的圖像顯示裝置是包含提高色純度薄片的圖像 、示衣置，其中前述提高色純度薄片是前述本發明的提高 色純度薄片。 ^ _本發明的液晶顯示裝置是包含提高色純度薄片的液晶 、衣置’其中前述提高色純度薄片是前述本發明的提高 - 色純度薄片。 與壯前述本發明的第一及第二提高色純度薄片不像習知光 學襄置般設置於導絲或反射板等構件，@是單獨的薄 片。如此，因爲是單獨的薄片，故在本發明薄片中，發光 8 200835939 手段可均勻分佈在薄片（發光層）内，因此，本發明的薄片可 防止出現顏色不均勻和亮度不均勻，同時提高通過光的色 純度。又，在本發明的第一或第二提高色純度薄片中，前 述發光層或前述表面粗糙層之至少光輸出側的表面被表面 5粗糙化，使JISB〇6〇l(1994版本)定義的算術平均表面粗糙 度Ra範圍為0·Μ00μιη。因此，在本發明的第一及第二提高 色純度薄片中，如後面所述，可縮短薄片中的光路長度， 從而可防止光衰減。結果，在本發明的第一及第二提高色 純度薄片中，可以充份利用經過波長轉換而提高色純度的 10光，從而可提高圖像顯示裝置的顏色再現性。另外，二使 用本發明的第〜及第二提高色純度薄片，只要將前述薄片 配置在例如液晶顯示裝置中就可提高色純度，實用性優豈。 【實施冷式】 在本赉月中，“色純度的提高”包括，例如，將R和G之 15中間色的黃光轉變成R或G光；將G和Β之中間色的光轉變成 G光’及將& G和β中任一種顏色轉變成r、g和Β以外之顏 色等。 在本發明的第一提高色純度薄片中，前述發光層之至 少光輸出侧的表面可藉由，例如，表面研磨處理、喷沙處 20理、壓花加工等方法被表面粗糙化。 在本舍明的第一提高色純度薄片中，前述發光層之至 少光輸出側的表面可藉由加入微粒子而被表面粗糙化。 在本發明的第二提高色純度薄片中，前述表面粗糙層 可以是，例如，擴散板、稜鏡片、微透鏡陣列薄膜等。 9 200835939 在本發明的提高色純度薄片中，前述發光手段宜含有 螢光物質。 在本發明的提高色純度薄片中，前述發光層宜由基質 聚合物和螢光物質形成。 5 在本發明的提高色純度薄片中，前述螢光物質可舉例 如：螢光素類、若丹明類、香豆素類、丹磺醯類（二甲胺基 萘磺酸類）、7-硝基苯基-2-氧雜-1，3_二唑(NBD)型染料、芘、 茈系、藻膽蛋白系、花青染料、蒽醌系、硫靛系、苯並吼 喃系等螢光物質。前述花青染料中含有羰花青染料。前述 10 螢光物質可以單獨使用一種，也可以併用兩種以上。 在本發明的提高色純度薄片中，螢光物質宜為茈系螢 光物質。 在本發明的提高色純度薄片中，前述茈系螢光物質宜 以由下述結構式（1)表示：
前述式（1)中，四個X分別爲鹵素基或烷氧基，而各個X 可以彼此相同或不同，並且兩個R分別爲芳基或烷基，而各 10 15 200835939 個R可以彼此相同或不同。 在本發明的提高色純度薄片中，前述基質聚合物可舉 例如：聚甲基丙浠酸甲6旨、聚__系樹脂、聚碳酸醋 糸樹脂、聚降冰片烯系樹脂、聚乙埽醇系樹脂及纖维素系 5樹脂等。這些基質聚合物可以單獨使用，也可以併用 以上。 在本發明的提高色純度薄片中，前述基質聚合物宜為
來甲基丙細酸甲g旨。 10 在本發明的提高色純度薄片中，由前述發光層吸收之 特錢長帶沒有制限制，可叹m6iQnm，且 由前述發光層發射之光的目標波長帶沒有特別限制，其範 圍可以是，例如，610-700nm。 接下來，用實例說明本發明的提高色純度薄片。 在本發明中，提高色純度薄片的平面形狀是矩形，並 15可以是正方形或長方形，但最好是長方形。 • 提高色純度薄片具有包含發光手段之發光層，該發光 手段吸收目標波長帶以外之特定波長帶的光（不需要之顏 色的光）’並將其波長改變，然後發出目標波長帶的光（需要 之顏色的光），藉此提高目標波長帶顏色純度。 2〇 如上所述，前述發光手段宜含有螢光物質，且前述螢 • 光物質係如上所述者。 螢光物質的具體例可舉例如：BASF AG製造的商品名
Lumogen F Red 305(花系、）」；Arimoto Chemical Co·，Ltd. 製造的商品名「Plast Red 8355(蒽醌系）和8365(蒽醌系）、 1! 200835939
Plast Red D-54(硫欷系）、Plast Red DR-426(苯並吼喃）和 DR-427(苯並吡喃）」；及Hayashibara Biochemical Labs·，Inc. 製造的商品名「NK-1533(魏花青染料）」等。這些螢光物質 吸收R和G之中間色的黃光(波長560〜610nm)，並且發出R光 5 (波長610〜650nm)。 如上所述，茈系螢光物質宜以前述結構式（1)表示。以 前述結構式（1)表示之螢光物質的吸收光譜顯示在第5圖 中。如圖中所示，該螢光物質具有約585nm的最大吸收波長。 如前所述，前述發光層宜由基質聚合物和榮光物質形 1〇 成。前述發光層可，例如，透過將螢光物質與可成型爲薄 膜的基質聚合物混合，然後藉製膜製作而形成薄膜。前述 基質聚合物宜為具有良好透光性的有機聚合物，且可舉例 如：聚甲基丙稀酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙稀酸丁酯等 之聚丙烯酸酯系樹脂；聚己撐基氧基羰氧酯 15 (polyoxycarbonyloxyhexamethylene)、聚 1，4-異亞丙基-1，4- 本撑基-氧基魏氧酯（p〇lyOXyCarb〇nyl〇Xy- l，4-isopropylidene-l，4-phenylene)等之聚碳酸酯系樹脂；聚 降冰片烯系樹脂；聚乙浠醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙搭、聚 乙烯醇縮丁醛等之聚乙烯醇類樹脂；聚對苯二甲酸丁二 20酯、聚對苯二酸四甲酯等聚酯系樹脂；聚醯胺-醯亞胺、聚 醚醯亞胺等聚芳酯系樹脂；甲基纖維素、乙基纖維素及其 衍生物等之纖維素類樹脂等。其中，以聚甲基丙烯酸甲酯 較佳。前述基質聚合物可以單獨使用，也可以併用兩種以 12 200835939 接下來，舉例說明形成前述發光層的方法，但形成前 述發光層的方法並不限於此例。 首先，將前述基質聚合物溶解在溶劑中，製備聚合物 溶液。前述溶劑可使用例如：甲苯、甲基乙基酮、環己酮、 5乙酸乙酯、乙醇、四氫呋喃、環戊酮、水等。 接著，將前述螢光物質加入前述聚合物溶液中並使其 溶解。前述螢光物質的加入量可以根據前述螢光物質的種 類適當地決定，例如，相對100重量份的前述基質聚合物， 其範圍是0.01〜80重量份，且以01〜50重量份為佳，〇丨〜邓 10 重量份更佳。
Ik後，將已經加入了前述螢光物質的聚合物溶液塗布 在基板上形成塗膜，然後藉由將其加熱乾燥，形成薄膜。 接著，將前述薄膜剝離前述基板，藉此可以得到前述 發光層。前述發光層的厚度沒有特別限制，例如，前述厚 15度耗圍爲(U〜100(^m，且以卜細啤為佳，2〜5〇卿更佳。 本發明第一提高色純度薄片的-實例顯示於第1圖之 截面圖中。δ亥貝例的提南色純度薄片是僅由前述發光層構 成的薄片。如第1圖中所示，該提高色純度薄片（發光層）10 在光輸出側（第1圖中的上側）的表面被表面粗糙化。又，在 如第1圖中，前述粗糙表面的形狀是尖銳的形狀，但本發明並 不限於此。例如，如第2目中所示，前述被表面粗糙化之表 面的形狀可為半球形，亦可為其他形狀。又，前述被表面 粗韃化之表面的形狀可由兩種以上的形狀組合而成，具體 地說，例如，其可以由前述尖銳形狀和前述半球形狀組合 13 200835939 5 而成。此外，在此實例中，僅將前述發光層之光輸出側的 表面加以表面粗糙化，但本發明並不限於此，亦可在前述 發光層之光入射侧的表面進行表面粗糙化處理。從有效利 用已被轉換波長的光的觀點來看，最好前述發光層僅在光 輸出侧被表面粗糖化。 使前述提高色純度薄片（發光層）1〇之至少光輸出側的 表面被表面粗糙化的方法沒有特別限制，例如，可舉製作 平坦薄片後研磨其表面的方法、及用具有對應形狀的模進 行模壓的方法為例。具體而言，可舉例如：用800號以下之 10 砂紙研磨表面的處理、喷沙處理、壓花處理等。 此外，亦可將微粒子混入已添加螢光物質的聚合物溶 液中，使前述發光層之至少光輸出側的表面被表面粗糙 化。已混入微粒子之本發明的提高色純度薄片實例顯示於 第3圖的截面圖中。該實例的提高色純度薄片也是僅由前述 15 發光層構成的薄片。如圖所示，因爲該提高色純度薄片（發 • 光層）已經混入微粒子30，所以光輸出側（第3圖中的上側） 的表面被表面粗糙化。 前述微粒子30可以是，例如，無機微粒子或者有機微 粒子。前述無機微粒子宜為金屬氧化物、金屬氮化物、金 η 20 屬硫化物、金屬鹵化物等，且以金屬氧化物較佳。前述金 屬原子宜為Na、Κ、Mg、Ca、Ba、Α卜 Zn、Fe、Cu、Ti、 Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、 Bi、Mo、Ce、Cd、Be、Pb，且以Mg、Ca、B、Si較佳。前 述金屬化合物可僅由一種前述金屬原子構成，亦可含有兩 14 200835939 ' 種以上前述金屬原子。具體地說，前述無機微粒子可舉例 ' # :二氧切(Si〇2)、二氧化鈦、二氧化錫、二氧化鋅、氧 - 德等，且特別以二氧化邦办)為佳。前述有機微粒子可 舉例如：聚甲基丙烯酸甲酯粉末(PMMA微粒子）、矽氧樹脂 5粉末、聚苯乙烯樹脂粉末、聚碳酸醋樹脂粉末、丙烯酸醋 苯乙烯樹脂粉末、苯胍胺樹脂粉末、三聚氛胺樹脂粉末、 聚烯城脂粉末、聚醋樹脂粉末、聚醯胺樹脂粉末、聚亞 _ 1胺細日粉末、聚氟乙稀樹脂粉末等。前述無機微粒子及 有機微粒子可單獨使用—種，也可以個_以上。 10 ~前述提高色純度薄片（發光層）1〇之至少光輸出侧表面 的算術平均表面粗财Ra範圍飢M⑼μιη。#前述算術平 句表面粗键度尺&爲〇 1μηι以上時，如後所述可使薄片内之 光路長度變短，防止已被轉換波長的光衰減，從而提高轉 換效率。此外，當Ra.0^m以上時，也可避免由於疊紋干 15涉産生的彩虹圖案，使顯示面上之可視性劣化。此外，當 • Κ^1ίΚ)μηΐ以下時，可以降低反射光的眩光效果 ，因此不 而曰加薄片的厚度。算術平均表面粗糙度Ra以0.1·80μπι之 乾圍為佳，且以〇·1·7〇μιη之範圍更佳。 #術平均表面粗糙度Ra也稱為算術平均粗糙度Ra，是 表7Γ物體表面粗糙度的指標之一，且被定義在JIS B _ 0601(1994版本）中。算術平均表面粗链度可以利用，例 如後述具施例中記載的方法來測量。在本發明中，發明 所屬技術領域中具通常知識者可透過本說明書的說明輕易 地知到A述异術平均表面粗糙度的範圍。例如，可透過適 15 200835939 S地選擇砂紙_ (粗财）、时紙研磨的次數或強度等輕 易地得到前述算術平均表面粗糙度的範圍。 接下來，說明藉由使提高色純度薄片（發光層）10之至少 光輸出侧的表面被表面粗糙化，使色純度已利用螢光物質 5提南之光在薄片中的光路長度縮短的機構。在第6圖中示意 性地顯示光在提高色純度薄片内行進的狀態，在該圖中， 箭頭表示光的行進路線(光路）。第6(a)圖是提高色純度薄片 之光輸出側（第6(a)圖中上側）的表面被表面粗糙化時的一 例，第6(b)圖顯示兩表面均未被表面粗糙化時的例子。在第 1〇 6(b)圖中，如粗箭頭所示，在兩表面均未被表面粗糙化的提 问色純度薄片60中，波長被螢光物質61轉換後的光在薄片 和空氣之界面處反覆全反射並持續留在薄片内。相對於 此，在第6(a)圖中，在光輸出側（第6八圖中上側）之表面被表 面粗糙化的提高色純度薄片10中，形成多數處光輸出側表 15面之光入射角較大的部分。因而，在第6(a)圖中，如粗箭頭 所示，波長被螢光物質61轉換後的光直接射出至薄片外， 或者經大約一次之反射射出至薄片外。如此，由於提高色 純度薄片10之至少光輸出側的表面被表面粗糙化，故利用 前述螢光物質使色純度提高的光在薄片中的光路長度縮 20短’結果’可以有效利用前述色純度已提高的光。 本發明的提高色純度薄片並不一定要是單層結構。本 發明第二提高色純度薄片的另一例顯示於第4圖的截面圖 中。如該圖所示，該提高色純度薄片4〇是於平坦發光層41 之光輸出侧（第4圖中上侧）上，經由黏著劑層50堆疊有其光 16 200835939 輸出側(第4圖中上側)之表面已被表面粗糖之表面粗趟層42 的三層結構。前述平坦發光層41可以與提高色純度薄片^ 光層方式來製造，不同之處是其未經表面粗細 處理。前述表面祕層42可使用例如市售擴散板、棱鏡片、 5微透鏡陣列薄膜等。前述黏著劑層5〇可使用例如丙稀酸系 $著劑、聚胺甲酸酯黏著劑、環氧黏著劑、聚乙烯亞_ 著劑等。亦可不用黏著劑層50，將前述發光層41和前述^ 面粗糙層42熱黏著在一起。 又 粗輪表面層42的平均厚度沒有特別限制，其範圍為， 10例如，1-6〇叫，且以2_50μηι為佳，3_5〇μηι更佳。前述黏著 劑層50的厚度也沒有特別限制，其範圍為，例如， 〇·1-30μηι，且以〇·2_25μπι為佳，〇·3·2〇μηι更佳。 本發明的光學裝置係包含光源袭置和前述本發明提高 色純度薄片的構造。在本發明的光學裝置中，本發明的提 南色純度薄#係配置成使其被表面粗糙化之表面位於與光 源裝置相反之側。 别述光源裝置沒有特別限制，例如，可舉冷陰極管、 發光二極體(LED)等為例。 本發明的提高色純度薄片可適用於多種圖像顯示裝 20置，如液晶顯示裝置(LCD)和EL顯示器（eld)。本發明液晶 顯示裝置的構造例顯示於第7圖之戴面圖中，在第7圖中， 爲了能夠清楚地理解，各構件的尺寸和比例與實際者不 同。如第7圖中所示，該液晶顯示裝置包括液晶面板71、本 發明的提咼色純度薄片10、光源裝置74、及導光板75，作 17 200835939 爲主要構件。前述液晶面板71在液晶單元72的兩側分別配 置有第一偏光板731和第二偏光板732。前述液晶單元72在 其中心設有液晶層740。第一配向膜751和第二配向膜752分 別配置在前述液晶層740的兩側。第一透明電極761和第二 5透明電極762分別配置在前述第一配向膜751和第二配向膜 752的外侧。以預定方式排列之r、〇和b等濾色片770和黑 矩陣790中間隔著保護膜780而配置在前述第一透明電極 761的外側。第一基板701和第二基板7〇2分別配置在前述濾 色片770和黑矩陣790及前述第二透明電極762的外侧。在液 1〇晶面板71中，前述第一偏光板731側爲顯示側，而前述第二 偏光板732側爲背側。本發明的提高色純度薄片〗〇配置在液 晶面板71的背側，且被表面粗糙化之表面（光輸出側的表面） 位於前述液晶面板71側。前述導光板71配置在本發明的提 高色純度薄片10外側，且與液晶面板71重疊平行地重疊。 15前述光源裝置74配置在前述導光板75之與液晶面板71相反 的側。又’在第7圖中，前述本發明的提高色純度薄片1〇配 置在前述液晶面板71和前述導光板75之間，但前述本發明 的提高色純度薄片10也可配置在前述導光板75和前述光源 裝置74之間。此外，在本例的液晶顯示裝置中，顯示的是 20採用别述光源裝置74隔著前述本發明的提高色純度薄片10 及前述導光板75配置在液晶面板71之直下方的直下方式。 不過，本發明並不限於此，亦可是，例如，側光方式。 在本例的液晶顯示裴置中，色純度的提高係 5例如， 以如下方式進行。例如，假設將使用分別在435nm左右、 18 200835939 Λ 545nm左右、610nm左右具有B、G和R發光峰者用於光學裝 -置74，且前述液晶顯示裝置僅利用G和R的發光，不需要G 和R之中間色的黃色(585nm左右）的發光。在這種情況下， 前述本發明的提高色純度薄片10含有，例如，在585nm左右 5 具有最大吸收波長並具有610nm以上之發光的螢光物質。在 這種情況下，前述黃色光將被前述螢光物質吸收，並將發 射610nm以上的R光。因而，由前述光源裝置74發射出的光 ^ 的色純度提高。又，本發明的提高色純度薄片10不像習知 光學裝置般没置於導光板或反射板等構件，而是單獨的薄 10片。因此，當將本發明的提高色純度薄片10作成含有螢光 物質的單獨薄片時，前述螢光物質可均勻分佈在薄片内， 從而防止發生顏色不均勻和亮度不均勻。又，如上所述， 在本發明的提局色純度薄片10中，至少光輸出側的表面被 表面粗糙化，使算術平均表面粗糙度化丑範圍爲。 15因此，可縮短薄片内的光路長度，轉換效率提高。 • 树明的顯示器可使用於任何適合的用途上。其用途 可舉例如·桌上型個人電腦、筆記型電腦和影印機等辦公 °又備’行動屯4、鐘錶、數位相機、個人數位助理(pDA) 和可攜式遊戲機等可攜式裝置；攝影機、電視機和微波爐 ' 20等家用電器；後退監視器、汽車導航系統用監視器和汽車 . 1響等汽車裝備，商店用資訊監視料顯示設備；監視用 -視益的保全设備，以及護理監視器和醫療用監視器等護 理醫療設備。 實施例 19 200835939 接下來，一併說明本發明的實施例和比較例，又，本 發明並不受限於下述實施例或比較例。此外，測量和評價 各實施例和各比較例中之各種特性和物性是藉由以下方法 實施。再者，在各實施例和各比較例中，僅需要R光，不需 5要其他顏色光。 (1) 算術平均表面粗糙度Ra 使用高精度微細形狀測定器（由Kosaka Laboratory Ltd· 製造，商標名「SURFCORDERET400」）來測量提高色純度 薄片的表面形狀，然後求出JIS B 0601(1994版本)中定義的 10算術平均表面粗糙度Ra。又，高精度微細形狀測定器會自 動异出异術平均表面粗链度Ra。 (2) 轉換效率 如第8圖所示，將提高色純度薄片80重疊在與冷陰極管 84相連的導光板85上。使前述冷陰極管84發光，且將從最 15外層表面（第8圖中的上表面）射出的光與積分球緊密接觸並 加以收集，測量發光光譜。又，使用表面研磨處理進行前 的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜取代提高色純度薄片作為空白試 樣，測量發光光譜。從每波長前者的光譜資料減去後者之 資料，求出示差光譜。以示差光譜值爲負之部份的面積除 20示差光譜值爲正之部份的面積得到的值，作為轉換效率。 [實施例1] (提南色純度薄片的製造） 在30重量％聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中加入具有 前述式⑴構造的螢光物質（BASF AG製造，商品名 20 200835939 「LumogenFRed 305」），使其相對於聚甲基丙烯酸甲畴爲 0.19重量％，並使其溶解。㈣料器將該溶液塗布在已違= • 過_處理的概賴基材上，形缝膜，接著在8〇。^ 將其乾㈣分鐘後，得到薄膜。乾燥後，將前述薄膜由ΡΕτ 5溥膜基材剝離，由此得到3〇μιη厚的聚曱基丙稀酸甲酯薄 膜。使用砂紙(#100)對所得薄膜的其中一表面（光輸出側表 面）進行表面研磨處理，藉此得到本實施例的提高色純度薄 • 片。該提高色純度薄片之光輸出侧表面的算術平均表面粗 輪度Ra爲〇·8μηι。 10 [實施例2] 除了用砂紙(#700)進行表面研磨處理以外，用與實施例 1相同的方式得到本實施例的提高色純度薄片。該提高色純 度溝片之光輸出側表面的算術平均表面粗糙度Ra爲 〇·13μιη。 15 [實施例3] % 除了用砂紙(#800)進行表面研磨處理以外，用與實施例 1相同的方式得到本實施例的提高色純度薄片。該提高色純 度薄片之光輸出侧表面的算術平均表面粗糙度Ra爲 〇·15μιη 〇 ^ 20 [比較例1] • 除了用砂紙(#2000)進行表面研磨處理以外，用與實施 例1相同的方式得到本比較例的提高色純度薄片。該提高色 純度薄片之光輸出側表面的算術平均表面粗糙度Ra爲 〇·〇5μιη。 21 200835939 > [比較例2] ， 除了用砂紙(#2200)進行表面研磨處理以外，用與實施 例1相同的方式得到本比較例的提高色純度薄片。該提高色 純度薄片之光輸出侧表面的算術平均表面粗糙度Ra爲 5 0·03μιη。 [比較例3] 除了用砂紙(#2300)進行表面研磨處理以外，用與實施 例1相同的方式得到本比較例的提高色純度薄片。該提高色 ® 純度薄片之光輸出側表面的算術平均表面粗糙度Ra爲 10 0·02μηι 〇 下述表1顯示出了各實施例和各比較例之轉換效率的 評價結果。又，實施例1的發光光譜及前述示差光譜顯示於 第9圖的圖表中。 表1 砂紙(#) 光輸出侧表面Ra(pm) 轉換效率(％) 實施例1 100 0.8 43 實施例2 700 0.13 40 實施例3 800 0.15 40 比較例1 2000 0.05 30 比較例2 2200 0.03 31 比較例3 2300 0.02 31 從上述表1可以看出，與比較例1 一3相比，實施例1 — 3 具有較高的轉換效率。又，從第9圖可以看出，在實施例1 22 15 200835939 中，610nm以下之R以外色光的發射被抑制，同時61〇nm以 上之R發光增加。 如上所述，本發明的提高色純度薄片可防止發生顏色 不均勻和亮度不均勻，同時可將色純度提高後之光有效地 5用於圖像顯示裝置，且可提高圖像顯示裝置的顏色再現 性。本發明的提高色純度薄片和使用該提高色純度薄片的 圖像顯示裝置的用途可舉例如：桌上型個人電腦、筆記型 電腦和影印機等辦公設備；行動電話、鐘錶、數位相機、 個人數位助理(PDA)和可攜式遊戲機等可攜式裝置；攝影 10機、電視機和微波爐等家用電器；後退監視器、汽車導航 系統用監視器和汽車音響等汽車裝備；商店用資訊監視器 等顯示設備；監視用監視器的保全設備；以及護理監視器 和醫療用監視器等護理醫療設備。然而，其應用沒有限制， 可應用於廣泛的領域中。 15 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示本發明第一提高色純度薄片之一例的戴 面圖。 第2圖是顯示本發明第一提高色純度薄片之另一例的 截面圖。 20 第3圖是顯示本發明第一提高色純度薄片之又一例的 截面圖。 第4圖是顯示本發明第二提高色純度薄片之再一例的 截面圖。 第5圖是顯示本發明使用之螢光物質之一例的吸收光 23 200835939 譜圖。 第6(a)和6(b)圖是說明光在提高色純度薄片内行進之 狀態的示意圖。 第7圖是顯示本發明液晶顯示裝置結構之一例的截面 5 圖。 第8圖是說明本發明實施例中測量發光光譜之方法的 圖。 第9圖是顯示本發明實施例中發光光譜測量結果的圖
表。 ίο 第10圖是顯示習知液晶顯示裝置結構之一例的截面 圖。
24 200835939 【主要元件符號說明】 10.. .提高色純度薄片（發光層） 732…第二偏光板 30.. .微粒子 740···液晶層 40.. .提高色純度薄片 41.. .平坦發光層 42.. .表面粗糙層 50.. .黏著劑層 60.. .提高色純度薄片 61…螢光物質 71.. .液晶面板 72…液晶單元 74.. .光源裝置 75…導光板 80.. .提高色純度薄片/ 84.. .冷陰極管 85.. .導光板 91…液晶面板 92…液晶單元 94.. .冷陰極管 95.. .導光板 701.. .第一基板 702…第二基板 731…第一偏光板 751…第一配向膜 752.. .第二配向膜 761.. .第一透明電極 762.. .第二透明電極 770.. .濾色片 780.. .保護膜 790…黑矩陣 901…第一基板 902…第二基板 931…第一偏光板 932.. .第二偏光板 940.. .液晶層 951…第一配向膜 952…第二配向膜 961.. .第一透明電極 962·.·第二透明電極 970…濾色片 980.. .保護膜 990…黑矩陣
Ra...算術平均粗糙度 25

Claims (1)

  1. 200835939 十、申請專利範圍： 1 · 一種提南色純度薄片’其特徵在於，其包含具有發光手 段的發光層，該發光手段藉由吸收目標波長帶以外之特 定波長帶的光、轉變其波長後發射目標波長帶的光來提 5 南目標波長帶之顏色的純度，且前述發光層之至少光輸 出側的表面被表面粗糙化，使JIS B 0601(1994版本）定義 的算術平均表面粗糙度Ra範圍為〇·Μ〇〇μιη。 2·如申請專利範圍第1項之提高色純度薄片，其中前述發 光層之至少光輸出側的表面係藉由選自於由表面研磨 10 處理、喷沙處理及壓花加工所構成之群的至少一種方法 被表面粗糙化。 3·如申請專利範圍第1項之提高色純度薄片，其中前述發 光層之至少光輸出側的表面係藉由加入微粒子而被表 面粗糙化。 15 4· 一種提高色純度薄片，其特徵在於，其包含具有發光手 段的發光層和表面粗糙層，該發光手段藉由吸收目標波 長帶以外之特定波長帶的光、轉變其波長後發射目標波 長帶的光來提高目標波長帶之顏色的純度，且前述發光 層之至少光輸出側的表面被表面粗綠化，使jIS β 20 0601(1994版本）定義的算術平均表面粗糙度Ra範圍為 0·1-100μηι，並且前述表面粗糙層堆疊在前述發光層之 光輸出侧。 5·如申請專利範圍第4項之提高色純度薄片，其中前述表 面粗糙層爲選自於由擴散板、稜鏡片及微透鏡陣列薄膜 26 200835939 所構成之群的至少一種。 6. 如申請專利範圍第1或4項之提高色純度薄片，其中前述 發光手段含有螢光物質。 7. 如申請專利範圍第1或4項之提高色純度薄片，其中前述 5 發光層由基質聚合物和螢光物質形成。 8. 如申請專利範圍第7項之提高色純度薄片，其中前述螢 光物質爲選自於由螢光素類、若丹明類、香豆素類、丹 磺醯類、7-硝基苯基-2-氧雜-1，3-二唑型染料、芘、茈系、 藻膽蛋白系、花青染料、蒽醌系、硫靛系、及苯並吡喃 10 系所構成之群的至少一種螢光物質。 9. 如申請專利範圍第8項之提高色純度薄片，其中前述螢 光物質爲茈系螢光物質。 10. 如申請專利範圍第9項之提高色純度薄片，其中前述茈 系螢光物質以下述結構式（1)表示··
    前述式（1)中，四個X分別爲鹵素基或烷氧基，而各 個X可以彼此相同或不同，並且兩個R分別爲芳基或烷 27 15 200835939 基，而各個R可以彼此相同或不同。 11. 如申請專利範圍第7項之提高色純度薄片，其中前述基 質聚合物是選自於由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯系 樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚降冰片烯系樹脂、聚乙烯醇 5 系樹脂、及纖維素系樹脂所構成之群的至少一種。 12. 如申請專利範圍第11項之提高色純度薄片，其中前述基 質聚合物爲聚曱基丙烯酸甲酯。 13. —種光學裝置，係包含光源裝置和提高色純度薄片者， 其中前述提高色純度薄片是申請專利範圍第1或4項之 10 提高色純度薄片。 14. 一種圖像顯示裝置，係包含提高色純度薄片者，其中前 述提高色純度薄片是申請專利範圍第1或4項之提高色 純度薄片。 15. —種液晶顯示裝置，係包含提高色純度薄片者，其中前 15 述提高色純度薄片是申請專利範圍第1或4項之提高色 純度薄片。 28
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