TW201339654A - 彩色濾光片及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Chen-Hsien Liao
Chien-Kai Chen
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Abstract

一種彩色濾光片，其包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。再者，一種使用前述彩色濾光片之液晶顯示裝置亦在此揭露。

Description

彩色濾光片及液晶顯示裝置
本發明係有關於一種光學元件、系統或儀器，且特別是有關於一種彩色濾光片及包含彩色濾光片的液晶顯示裝置。
液晶顯示器(Liquid crystal display,LCD)常作為顯示裝置，這是基於其使用少許電力即可顯示高品質影像的能力。液晶顯示器基本上是由液晶顯示面板(Liquid Crystal Panel)及背光模組(Black Light Module)所組成，背光模組所提供的光源經過液晶顯示面板的控制後，可以進行影像的顯示。
彩色濾光片會被應用在液晶顯示面板中，使背光模組產生的光線加以混色，以呈現所需色彩。通常彩色濾光片(Color Filter)是由紅色、綠色以及藍色色阻(Color resist)所構成。然而，光線經過彩色濾光片之色阻後，會使光線的穿透度下降，導致液晶顯示器亮度不足。
在以往用以提升液晶顯示器亮度之技術中，就整體彩色濾光片(Color filter)而言，由於改變藍色部分會對整體白點產生一偏移量，當使用高亮度之藍色時，白點往藍色部分偏移而使背光模組之效率提升。
因此，如何調配彩色濾光片中之藍色色阻，以使藍色之穿透率提升，從而讓白點往藍色部分偏移，而使背光模組之效率提升，實屬當前重要研發課題之一。
本發明內容之一目的是在提供一種彩色濾光片及包含彩色濾光片之液晶顯示裝置，藉由調配藍色色阻以使藍色之穿透率提升，從而讓白點往藍色部分偏移，而使背光模組之效率提升。
為達上述目的，本發明內容之一技術態樣係關於一種彩色濾光片。前述彩色濾光片包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。
為達上述目的，本發明內容之另一技術態樣係關於一種彩色濾光片。前述彩色濾光片包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光。
為達上述目的，本發明內容之又一技術態樣係關於一種彩色濾光片。前述彩色濾光片包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係小約0.055的藍光。
為達上述目的，本發明內容之再一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置。前述液晶顯示裝置包含黃粉系發光二極體以及彩色濾光片，進一步而言彩色濾光片包含至少一藍色色阻。前述黃粉系發光二極體用以發出一光線，而前述藍色色阻藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。
為達上述目的，本發明內容之另再一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置。前述液晶顯示裝置包含紅粉系發光二極體以及彩色濾光片，進一步而言，彩色濾光片包含至少一藍色色阻。前述紅粉系發光二極體用以發出一光線，而前述藍色色阻藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光。
為達上述目的，本發明內容之另又一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置。前述液晶顯示裝置包含冷陰極管以及彩色濾光片，進一步而言，彩色濾光片包含至少一藍色色阻。前述冷陰極管用以發出一光線，而藍色色阻藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係小約0.055的藍光。
為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。
其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
第1圖係依照本發明一實施例繪示一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖，此對照圖為本發明實施例之彩色濾光片經實驗而得之數據。如圖所示，可知在CIE色度圖中藍光的Y軸座標點(By)由約0.045增加至約0.051時，藍光的穿透率(BY)會由約1.60提升至約1.89，並使白點在CIE色度圖中產生偏移。
第2圖係依照本發明另一實施例繪示一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖，此對照圖為本發明實施例之彩色濾光片經實驗而得之數據。如圖所示，可得改變藍光的Y軸座標點(By)，會致使白點在CIE色度圖中產生的偏移，從而讓背光效率有所提升。進一步而言，在藍光的Y軸座標點(By)由約0.045增加至約0.051時，背光效率明顯地由4.36%提升至5.04%。
本發明實施例是採用藍色顏料(pigment)以及紫色染料(dye)為主要材料來製作藍色色阻，而不同於一般習知技術採用藍色顏料(pigment)以及紫色顏料(pigment)來製作藍色色阻。相較於一般習知技術，本發明實施例之藍色色阻，在光線通過後，藍光的Y軸座標點(By)之改變幅度更大，且藍光的穿透率(BY)之提升幅度更大。從而使得白點在CIE色度圖中產生的偏移更顯著，使得背光效率之提升更為明顯。
詳細而言，藍光的Y軸座標點(By)之變化是藉由調整藍色色阻之材料的配比而得，藍色色阻之材料的配比如第3圖所示，其係依照本發明再一實施例繪示一種藍色色阻之材料的配比圖，由圖可知藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而紫色染料相對應於藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
上述紫色染料於實作時，可藉由一般習知的材料來實現，例如硝基染料(Nitro Dye)、二苯甲烷染料(Diphebnylmetane Dye)、偶氮染料(Azo Dye)、噻唑(Thiazol)染料、連氮型(Azine)染料、吖啶(Acridine)染料、奎林(Quinoline)，而藍色顏料主要以苯二甲藍(Phthalocyanine)來實現，然其並非用以限定本發明，熟知此技藝者可依照實際需求選擇性地採用適當的原料來實現紫色染料與藍色顏料。
在另一實施例中，本發明內容之一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置，其包含了上述彩色濾光片以及黃粉系發光二極體。前述黃粉系發光二極體用以發出一光線，其光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。
第4圖係依照本發明又一實施例繪示一種黃粉系發光二極體之波形示意圖，如圖所示，黃粉系發光二極體所發出的光線之第一波峰係位於445nm，而光線的一第二波峰係位於556nm。
為改善光線經過彩色濾光片之色阻後，會使光線的穿透度下降，導致液晶顯示器亮度不足的問題，本發明內容之另一技術態樣係關於一種彩色濾光片。前述彩色濾光片包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，如第5圖所示，產生在CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光，從而讓在CIE色度圖中的白點往藍色部分偏移，而使背光模組之效率提升，其詳細實現方式記述如後。
上述第5圖係依照本發明一實施例繪示一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖。如圖所示，可知在CIE色度圖中藍光的Y軸座標點(By)由約0.048增加至約0.052時，藍光的穿透率(BY)會由1.70提升至1.89，並使白點在CIE色度圖中產生偏移。
第6圖係依照本發明一實施例繪示一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖，此對照圖為本發明實施例之彩色濾光片經實驗而得之數據。如圖所示，可得改變藍光的Y軸座標點(By)，會致使白點在CIE色度圖中產生的偏移，從而讓背光效率有所提升。進一步而言，在藍光的Y軸座標點(By)由約0.048增加至約0.052時，背光效率明顯地由4.44%提升至5.03%。
本發明實施例是採用藍色顏料(pigment)以及紫色染料(dye)為主要材料來製作藍色色阻，而不同於一般習知技術採用藍色顏料(pigment)以及紫色顏料(pigment)來製作藍色色阻。相較於一般習知技術，本發明實施例之藍色色阻，在光線通過後，藍光的Y軸座標點(By)之改變幅度更大，且藍光的穿透率(BY)之提升幅度更大。從而，白點在CIE色度圖中產生的偏移更顯著，使得背光效率之提升更為明顯。
詳細而言，藍光的Y軸座標點(By)之變化是藉由調整藍色色阻之材料的配比而得，藍色色阻之材料的配比如第7圖所示，其係依照本發明一實施例繪示一種藍色色阻之材料的配比圖，由圖可知藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而紫色染料相對應於藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。上述紫色染料與藍色顏料之實作方式已記載於上開說明中，在此不作贅述。
在另一實施例中，本發明內容之一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置，其包含了上述彩色濾光片以及紅粉系發光二極體。前述紅粉系發光二極體用以發出一光線，而前述光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光。
第8圖係依照本發明一實施例繪示一種紅粉系發光二極體之波形示意圖，如圖所示，紅粉系發光二極體所發出的光線之第一波峰係位於445nm，光線的一第二波峰係位於553nm，而光線的一第三波峰係位於619nm。
為改善光線經過彩色濾光片之色阻後，使得光線的穿透度下降，導致液晶顯示器亮度不足的問題，本發明內容之又一技術態樣係關於一種彩色濾光片。前述彩色濾光片包含至少一藍色色阻，藉使光線通過藍色色阻後，如第9圖所示，產生在CIE色度圖中Y軸座標點係小於約0.055的藍光，從而讓在CIE色度圖中的白點往藍色部分偏移，而使背光模組之效率提升，其詳細實現方式記述如後。
上述第9圖係依照本發明一實施例繪示一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖，此對照圖為本發明實施例之彩色濾光片經實驗而得之數據。如圖可知在CIE色度圖中藍光的Y軸座標點(By)由約0.041增加至約0.055時，藍光的穿透率(BY)會由約1.28提升至約1.95，並使白點在CIE色度圖中產生偏移。在此需說明的是第9圖數據僅例示性地用以闡釋本發明實施例，可知藍光的Y軸座標點(By)在小於約0.055時，皆會有明顯之結果產生。
第10圖係依照本發明一實施例繪示一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖。如圖所示，可得改變藍光的Y軸座標點(By)，會致使白點在CIE色度圖中產生的偏移，從而讓背光效率有所提升。進一步而言，在藍光的Y軸座標點(By)由約0.041增加至約0.055時，背光效率明顯地由1.31%提升至3.93%。
本發明實施例是採用藍色顏料(pigment)以及紫色染料(dye)為主要材料來製作藍色色阻，而不同於一般習知技術採用藍色顏料(pigment)以及紫色顏料(pigment)來製作藍色色阻。相較於一般習知技術，本發明實施例之藍色色阻，在光線通過後，藍光的Y軸座標點(By)之改變幅度更大，且藍光的穿透率(BY)之提升幅度更大。從而，白點在CIE色度圖中產生的偏移更顯著，使得背光效率之提升更為明顯。
詳細而言，藍光的Y軸座標點(By)之變化是藉由調整藍色色阻之材料的配比而得，藍色色阻之材料的配比如第11圖所示，其係依照本發明一實施例繪示一種藍色色阻之材料的配比圖，由圖可知藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而紫色染料相對應於藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。上述紫色染料與藍色顏料之實作方式已記載於上開說明中，在此不作贅述。
在另一實施例中，本發明內容之一技術態樣係關於一種液晶顯示裝置，其包含了上述彩色濾光片以及冷陰極管。前述冷陰極管用以發出一光線，而前述藍色色阻藉使光線通過藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點小於約0.055的藍光。
第12圖係依照本發明一實施例繪示一種冷陰極管之波形示意圖，如圖所示，冷陰極管所發出的光線之第一波峰係位於436nm，光線的一第二波峰係位於545nm，而光線的一第三波峰係位於612nm。
由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。本發明實施例藉由提供一種彩色濾波片以及液晶顯示裝置，藉由調配藍色色阻以使藍色之穿透率提升，從而讓白點往藍色部分偏移，而使背光模組之效率提升。此外，本發明實施例之藍色色阻包含藍色顏料與紫色染料，可依實際需求而調整其配比，相較於先前技術，可使白點在CIE色度圖中產生的偏移更顯著，使得背光效率之提升更為明顯。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖。
第2圖係繪示依照本發明另一實施例的一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖。
第3圖係繪示依照本發明再一實施例的一種藍色色阻之材料的配比圖。
第4圖係繪示依照本發明又一實施例的一種黃粉系發光二極體之波形示意圖。
第5圖係繪示依照本發明一實施例的一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖。
第6圖係繪示依照本發明另一實施例的一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖。
第7圖係繪示依照本發明再一實施例的一種藍色色阻之材料的配比圖。
第8圖係繪示依照本發明又一實施例的一種紅粉系發光二極體之波形示意圖。
第9圖係繪示依照本發明一實施例的一種CIE色度圖中之參數數值與背光效率之對照圖。
第10圖係繪示依照本發明另一實施例的一種藍光的Y軸座標點變化與背光模組效率之對照圖。
第11圖係繪示依照本發明再一實施例的一種藍色色阻之材料的配比圖。
第12圖係繪示依照本發明又一實施例的一種冷陰極管之波形示意圖。

Claims (21)

  1. 一種彩色濾光片，包含：至少一藍色色阻，藉使光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。
  2. 如請求項1所述之彩色濾光片，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  3. 如請求項2所述之彩色濾光片，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
  4. 一種彩色濾光片，包含：至少一藍色色阻，藉使光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光。
  5. 如請求項4所述之彩色濾光片，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  6. 如請求項5所述之彩色濾光片，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
  7. 一種彩色濾光片，包含：至少一藍色色阻，藉使光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係小約0.055的藍光。
  8. 如請求項7所述之彩色濾光片，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  9. 如請求項8所述之彩色濾光片，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
  10. 一種液晶顯示裝置，包含：一黃粉系發光二極體，用以發出一光線；以及一彩色濾光片，包含至少一藍色色阻，藉使該光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.045～0.051之間的藍光。
  11. 如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該光線的一第一波峰係位於445nm，而該光線的一第二波峰係位於556nm。
  12. 如請求項10所述之液晶顯示裝置，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  13. 如請求項12所述之液晶顯示裝置，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
  14. 一種液晶顯示裝置，包含：一紅粉系發光二極體，用以發出一光線；以及一彩色濾光片，包含至少一藍色色阻，藉使該光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係介於約0.048～0.052之間的藍光。
  15. 如請求項14所述之液晶顯示裝置，其中該光線的一第一波峰係位於445nm，該光線的一第二波峰係位於553nm，而該光線的一第三波峰係位於619nm。
  16. 如請求項14所述之液晶顯示裝置，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  17. 如請求項16所述之液晶顯示裝置，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
  18. 一種液晶顯示裝置，包含：一冷陰極管，用以發出一光線；以及一彩色濾光片，包含至少一藍色色阻，藉使該光線通過該藍色色阻後，產生在一CIE色度圖中Y軸座標點係小約0.055的藍光。
  19. 如請求項18所述之液晶顯示裝置，其中該光線的一第一波峰係位於436nm，該光線的一第二波峰係位於545nm，而該光線的一第三波峰係位於612nm。
  20. 如請求項18所述之液晶顯示裝置，其中該藍色色阻包含：一藍色顏料(pigment)；以及一紫色染料(dye)。
  21. 如請求項20所述之液晶顯示裝置，其中該藍色顏料佔藍色色阻之比例係介於約84.2%～88.8%之間，而該紫色染料相對應於該藍色顏料逐步改變而佔藍色色阻之比例係介於約15.8%～11.2%之間。
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