TW201421118A - 顯示裝置及彩色濾光基板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種顯示裝置及其彩色濾光基板。彩色濾光基板包括基板，以及綠色濾光片設置於基板上。綠色濾光片的鹵素含量大體上小於10ppm。綠光濾光片具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會所制定的配色函數，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度係介於0.33與0.4之間。

Description

顯示裝置及彩色濾光基板
本發明係關於一種顯示裝置及彩色濾光基板，尤指一種使用無鹵素(halogen-free)綠色濾光片的顯示裝置及彩色濾光基板。
液晶顯示面板具有輕薄短小之優點，已被廣泛地應用在各式電子產品，如智慧型手機(smart phone)、筆記型電腦(notebook)與平板電腦(tablet computer)等。液晶顯示面板為非自發光型顯示面板，因此必須使用背光模組提供光源，以及使用彩色濾光片將光源彩色化。
彩色濾光片包括例如紅色濾光片、綠色濾光片與藍色濾光片，當光源穿過彩色濾光片後會被過濾成紅光、綠光與藍光，而紅光、綠光與藍光在混光後即可形成全彩畫面。彩色濾光片必須具備良好的濾光效果，液晶顯示面板所顯示出的畫面才會具有高色彩飽和度，同時彩色濾光片亦必須具有高穿透率，才不會影響亮度表現。
彩色濾光片的整體穿透率主要取決於綠色濾光片的穿透率，一般而言，綠色濾光片的穿透率佔彩色濾光片的整體穿透率的70%以上。為了達到良好的濾光效果與高穿透率的要求，習知綠濾光片的材料具有高含量的鹵素例如氯(Chlorine)與溴(Bromine)。然而，隨著環保意識提升，降低鹵素的含量已成為選擇彩色濾光材料上的一大 課題。
本發明之目的之一在於提供一種使用無鹵素綠色濾光片的顯示裝置及彩色濾光基板。
本發明之一實施例提供一種彩色濾光基板包括基板，以及設置於基板上的綠色濾光片。綠色濾光片的鹵素含量大體上小於10ppm。綠光濾光片具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會所制定的配色函數，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度係介於0.33與0.4之間。
本發明之另一實施例提供一種顯示裝置，包括非自發光顯示面板，以及至少一發光元件。非自發光顯示面板包括彩色濾光片基板，且彩色濾光基板包括基板，以及設置於基板上的綠色濾光片。綠色濾光片的鹵素含量大體上小於10ppm。綠光濾光片具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會所制定的配色函數，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度係介於0.33與0.4之間。發光元件係用以提供一白光至非自發光顯示面板。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本 發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖。第1圖繪示了本發明之顯示裝置的示意圖。本實施例之顯示裝置係為非自發光型顯示裝置，例如液晶顯示裝置，但不以此為限。本實施例之顯示裝置可為其它適合之顯示裝置。如第1圖所示，本實施例之顯示裝置1包括背光模組10與非自發光顯示面板20。背光模組10係設置於非自發光顯示面板20之下方，且背光模組10包括至少一發光元件12，用以提供白光W給非自發光顯示面板20。發光元件12可為例如冷螢光燈管(CCFL)、發光二極體或其它適合之發光元件。本實施例之非自發光顯示面板20為液晶顯示面板，但不以為限。在本實施例中，非自發光顯示面板20包括陣列基板22、彩色濾光片基板24、複數個紅色次畫素21R、複數個綠色次畫素21G、複數個藍色次畫素21B以及顯示介質層26。陣列基板22與彩色濾光片基板24彼此面對設置，且顯示介質層(例如液晶層)26係設置於陣列基板22與彩色濾光片基板24之間。陣列基板22包括基板221以及主動開關元件28。主動開關元件28可為例如薄膜電晶體元件，設置於基板221上並分別位於紅色次畫素21R、綠色次畫素21G與藍色次畫素21B內。彩色濾光片基板24包括基板241、彩色濾光圖案30與遮光圖案32。彩色濾光圖案30與遮光圖案32係設置於基板241上。彩色濾光圖案30包括紅色濾光片30R位於紅色次畫素21R內、綠色濾光片30G位於綠色次畫素21G內，以及藍色濾光片30B位於藍色次畫素21B內，其中紅色濾光片30R 用以使白光W在穿透紅色濾光片30R後轉換成紅光R，綠色濾光片30G用以使白光W在穿透綠色濾光片30G後轉換成綠光G，且藍色濾光片30B用以使白光W在穿透藍色濾光片30B後轉換成藍光B。穿透彩色濾光圖案30的紅光R、綠光G與藍光B可以顯示出全彩的顯示畫面。遮光圖案(例如黑色矩陣圖案)32係設置於相鄰之彩色濾光圖案30之間，用以遮蔽漏光。在一變化實施例中，彩色濾光圖案30及/或遮光圖案32亦可設置於陣列基板22上。非自發光顯示面板20更可進一步包括顯示元件(圖未示)例如閘極線、資料線、畫素電極、共通電極、儲存電容線、儲存電容、配向膜、偏光片等，該等顯示元件之配置方式與功能為該領域具通常知識者知悉，在此不再贅述。
在本實施例中，背光模組10所提供的白光W可為C光源，其中C光源係使相關色溫(correlated color temperature,CCT)約為6,774K的光源。
在一變化實施例中，背光模組10的發光元件12可包括黃粉系發光二極體元件，而白光W為黃粉系發光二極體元件所提供。黃粉系發光二極體元件係由藍光發光二極體搭配黃色螢光粉所組成，其可產生白光W。請參考第2圖。第2圖繪示了黃粉系發光二極體元件所提供的白光的頻譜圖。如第2圖所示，黃粉系發光二極體元件所提供的白光於波長為445奈米處具有一波峰，而於波長於556奈米處有另一波峰。
在本實施例中，綠色濾光片30G之材料包括綠色顏料與黃色顏料之混合物。舉例而言，綠色顏料可包括偶氮金屬錯合物(Azo metal complex)系綠色顏料(例如下列化學結構式(1)所示)以及酞花青(Phthalocyanine)系綠色顏料(例如下列化學結構式(2)所示)。黃色顏料可包括偶氮金屬錯合物系黃色顏料(例如下列化學結構式(3)所示)：
其中R1為取代基，且取代基R1可包括烷基鏈(alkyl chain)例如甲基(CH3)或乙基(C2H5)、萘(Naphthalene)、氰基(CN)、烷氧基鏈(oxyalkyl chain)例如甲氧基(OCH3)或酯基(ester group)例如甲酯基(OCOCH3)。
其中R2為取代基，且取代基R2可包括烷基鏈(alkyl chain)例如甲基(CH3)或乙基(C2H5)、萘(Naphthalene)、氰基(CN)、烷氧基鏈(oxyalkyl chain)例如甲氧基(OCH3)或酯基(ester group)例如甲酯基(OCOCH3)。
本實施例之綠色濾光片30G之材料可包括偶氮金屬錯合物系綠色顏料與偶氮金屬錯合物系黃色顏料之混合物，或由偶氮金屬錯合物系綠色顏料與偶氮金屬錯合物系黃色顏料的混合物所組成(essentially consisting of)；或者，綠色濾光片30G之材料可包括酞花青系綠色顏料與偶氮金屬錯合物系黃色顏料之混合物，或由酞花青系綠色顏料與偶氮金屬錯合物系黃色顏料之混合物所組成。於上述混合物中，綠色顏料所佔的含量比值大體上介於0.68與0.69之間， 而黃色顏料所佔的含量比值大體上介於0.31與0.32之間。
請參考表1與表2。表1列舉了在綠色顏料與黃色顏料在不同組成比例下C光源穿過綠色濾光片後的綠點色座標。表2列舉了在綠色顏料與黃色顏料在不同組成比例下黃粉系發光二極體元件所產生之光源穿過綠色濾光片後的綠點色座標。
如表1所示，當綠色顏料所佔的含量比值大體上介於0.68與0.69之間，C光源穿過綠色濾光片後的綠點色座標Gx與Gy分別介於下列範圍之間：0.264<Gx<0.27，0.577<Gy<0.587。
如表2所述，當綠色顏料所佔的含量比值大體上介於0.68與0.69之間，黃粉系發光二極體元件所產生之光源穿過綠色濾光片後的綠點色座標Gx與Gy分別介於下列範圍之間：0.294<Gx<0.299，0.612<Gy<0.625。
在本實施例中，綠色濾光片30G的鹵素含量大體上小於10ppm。此外，綠光濾光片30G具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會(Commission Internationale De L'E'clairage,CIE)所制定的配色函數(color matching function)，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)係介於0.33與0.4之間。
請參考第3圖至第5圖。第3圖繪示了本實施例之樣本1之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。第4圖繪示了本實施例之樣本2之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。第5圖繪示了本實施例之樣本3之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。對照實施例之綠色濾光片的材料為色彩索引顏料綠36(C.I.Pigment Green 36)與色彩索引顏料黃150(C.I.Pigment Yellow 150)的混合物，其鹵素含量遠高於10ppm。如第3圖所示，本實施例之 樣本1之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)約為0.380，而對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)約為0.330。如第4圖所示，本實施例之樣本2之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度約為0.375，而對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)約為0.325。如第5圖所示，本實施例之樣本3之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度約為0.361，而對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)約為0.304。
由上述可知，對照實施例的綠色濾光片使用高鹵素含量的材料，其穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度約小於0.3，而本實施例的綠色濾光片的鹵素含量小於10ppm的材料，其穿透頻譜G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度可介於0.33與0.4之間。也就是說，本實施例的綠色濾光片具有較佳的穿透率。
綜上所述，本發明之顯示裝置及彩色濾光基板使用無鹵素 (halogen-free)綠色濾光片，不僅可以符合針對鹵素含量的環保規範，且本發明之無鹵素綠色濾光片具有較佳的穿透率，故可提升彩色濾光片的整體穿透率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧背光模組
20‧‧‧非自發光顯示面板
12‧‧‧發光元件
W‧‧‧白光
22‧‧‧陣列基板
24‧‧‧彩色濾光片基板
21R‧‧‧紅色次畫素
21G‧‧‧綠色次畫素
21B‧‧‧藍色次畫素
26‧‧‧顯示介質層
221‧‧‧基板
28‧‧‧主動開關元件
241‧‧‧基板
30‧‧‧彩色濾光圖案
32‧‧‧遮光圖案
30R‧‧‧紅色濾光片
30G‧‧‧綠色濾光片
30B‧‧‧藍色濾光片
R‧‧‧紅光
G‧‧‧綠光
B‧‧‧藍光
第1圖繪示了本發明之顯示裝置的示意圖。
第2圖繪示了黃粉系發光二極體元件所提供的白光的頻譜圖。
第3圖繪示了本實施例之樣本1之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。
第4圖繪示了本實施例之樣本2之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。
第5圖繪示了本實施例之樣本3之綠色濾光片的穿透頻譜為G(λ)×配色函數CMF_Z(λ)以及對照實施例之綠色濾光片的穿透頻譜G(λ)-P×配色函數CMF_Z(λ)的關係圖。

Claims (16)

  1. 一種彩色濾光基板，包括：一基板；以及一綠色濾光片，設置於該基板上，其中該綠色濾光片的鹵素含量大體上小於10ppm，該綠光濾光片具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會(Commission Internationale De L'E'clairage,CIE)所制定的配色函數(color matching function)，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)係介於0.33與0.4之間。
  2. 如請求項1所述之彩色濾光片基板，其中該綠色濾光片之材料包括一綠色顏料與一黃色顏料之一混合物。
  3. 如請求項2所述之彩色濾光片基板，其中該綠色顏料包括一偶氮金屬錯合物(Azo metal complex)系綠色顏料或一酞花青(Phthalocyanine)系綠色顏料。
  4. 如請求項2所述之彩色濾光片基板，其中該黃色顏料包括一偶氮金屬錯合物系黃色顏料。
  5. 請求項2所述之彩色濾光片基板，其中於該混合物中，該綠色顏料所佔的含量比值大體上介於0.68與0.69之間。
  6. 如請求項1所述之彩色濾光片基板，更包括一紅色濾光片與一藍色濾光片，設置於該基板上。
  7. 一種顯示裝置，包括：一非自發光顯示面板，包括一彩色濾光片基板，該彩色濾光基板包括：一基板；以及一綠色濾光片，設置於該基板上，其中該綠色濾光片的鹵素含量大體上小於10ppm，該綠光濾光片具有一穿透頻譜G(λ)，且CMF_Z(λ)為國際照明委員會(Commission Internationale De L'E'clairage,CIE)所制定的配色函數(color matching function)，其中G(λ)×CMF_Z(λ)在波長介於380奈米與780奈米之間的峰值強度(peak intensity)係介於0.33與0.4之間；以及至少一發光元件，用以提供一白光至該非自發光顯示面板。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該綠色濾光片之材料包括一綠色顏料與一黃色顏料之一混合物。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該綠色顏料包括一偶氮金屬錯合物(Azo metal complex)系綠色顏料或一酞花青(phthalocyanine)系綠色顏料。
  10. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該黃色顏料包括一偶氮金屬錯合物系黃色顏料。
  11. 如請求項8所述之顯示裝置，其中於該混合物中，該綠色顏料所佔的含量比值大體上介於0.68與0.69之間。
  12. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該彩色濾光片基板更包括一紅色濾光片與一藍色濾光片，設置於該基板上。
  13. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該白光係為一C光源。
  14. 如請求項13所述之顯示裝置，其中該白光在穿透該綠色濾光片後之一綠點色座標Gx與Gy，其中0.264<Gx<0.27，且0.577<Gy<0.587。
  15. 如請求項7所述之顯示裝置，其中該發光元件包括一黃粉系發光二極體元件。
  16. 如請求項15所述之顯示裝置，其中該白光在穿透該綠色濾光片後之一綠點色座標Gx與Gy，其中0.294<Gx<0.299，且0.612<Gy<0.625。
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