TW201426032A - 顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種顯示裝置，包括至少一發光元件與一彩色濾光圖案。發光元件用以提供白光，其具有一白點色座標Wx與Wy，其中0.228＜Wx＜0.278，0.186＜Wy＜0.315。彩色濾光圖案包括一紅色濾光層、一綠色濾光層以及一藍色濾光層。紅色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係介於725奈米與780奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.95與1之間。綠色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為517±2奈米，且其相對強度大體上係介於0.72與0.77之間。藍色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為454±2奈米，且其相對強度大體上係介於0.8與0.85之間。

Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，尤指一種可顯示出Adobe RGB色域空間涵蓋率大於99%之顯示裝置。
色域空間是用來衡量顯示裝置所能表現出的顏色多樣性的一種方式，而目前常見的色域空間規範為國際電工技術委員(IEC)所制定的sRGB(standard RGB)色域空間，以及adobe所制定的adobe RGB色域空間。當顯示裝置所顯示出的色域空間與色域空間規範的涵蓋率(coverage)愈高時，便可以達到較高的色彩再現性。對於液晶顯示裝置而言，其顏色的表現主要取決於光源的頻譜與彩色濾光片的穿透頻譜的搭配。由於顯示裝置的應用已不限於監視器(monitor)與電視(TV)，人類對於顯示裝置的色彩表現要求不斷提升，因此提升顯示裝置所顯示出的顯示畫面的色域空間為目前顯示裝置在發展上的一大課題。
本發明之目的之一在於提供一種具有高色彩再現性的顯示裝置。
本發明之一實施例提供一種顯示裝置，包括至少一發光元件與一彩色濾光圖案。發光元件用以提供一白光，白光具有一白點色座標 (Wx,Wy)，其中0.228<Wx<0.278，0.186<Wy<0.315。彩色濾光圖案包括一紅色濾光層、一綠色濾光層以及一藍色濾光層。紅色濾光層用以使白光在穿透紅色濾光層後轉換成一紅光，其中紅色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係介於725奈米與780奈米之間，且紅色濾光層之穿透頻譜的最高峰的相對強度大體上係介於0.95與1之間。綠色濾光層用以使白光在穿透綠色濾光層後轉換成一綠光，其中綠色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為517±2奈米，且綠色濾光層之穿透頻譜的一半高寬大體上介於86奈米與90奈米之間。藍色濾光層用以使白光在穿透藍色濾光層後轉換成一藍光，其中藍色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為454±2奈米，且藍色濾光層之穿透頻譜的一半高寬大體上介於102奈米與107奈米之間。
本發明之顯示裝置使用符合上述規格的彩色濾光片並搭配符合上述規格的發光元件，因此顯示出的顯示畫面的adobe RGB色域空間涵蓋率可大於99%，故具有極佳的色彩再現性。
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圖與第2圖。第1圖繪示了本發明之顯示裝置的示意 圖，第2圖繪示了本發明之發光元件之示意圖。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與顯示面板20。背光模組10係設置於顯示面板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給顯示面板20。白光W具有白點色座標(Wx,Wy)，其中Wx與Wy大體上位於下列範圍內：0.228<Wx<0.278，且0.186<Wy<0.315。本實施例之顯示面板20係為非自發光型顯示面板，例如液晶顯示面板，但不以為限。在本實施例中，顯示面板20包括陣列基板22、對向基板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、顯示介質層26、主動開關元件28、彩色濾光圖案30與遮光圖案32。陣列基板22與對向基板24彼此面對設置，而顯示介質層(例如液晶層)26係設置於陣列基板22與對向基板24之間。主動開關元件28可為例如薄膜電晶體元件，設置於陣列基板22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。彩色濾光圖案30與遮光圖案32係設置於對向基板24上。在另一實施例中，彩色濾光圖案30與遮光圖案32亦可設置於陣列基板22上。彩色濾光圖案30包括紅色濾光層30R位於紅色次畫素21R內、綠色濾光層30G位於綠色次畫素21G內，以及藍色濾光層30B位於藍色次畫素21B內，其中紅色濾光層30R用以使白光W在穿透紅色濾光層30R後轉換成紅光R，綠色濾光層30G用以使白光W在穿透綠色濾光層30G後轉換成綠光G，且藍色濾光層30B用以使白光W在穿透藍色濾光層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。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，發光元件12所發出之白光W具有白點色座標(Wx,Wy)，其中Wx與Wy大體上位於下列範圍內：0.228<Wx<0.278，且0.186<Wy<0.315。另外，發光元件12所發出之白光W的頻譜具有三個波峰，其中藍光頻譜的最高峰大體上介於442奈米與446奈米之間，且其半高寬大體上介於20奈米與25奈米之間；綠光頻譜的最高峰大體上介於529奈米與533奈米之間，且其半高寬大體上介於35奈米與45奈米之間；紅光頻譜的最高峰大體上介於637奈米與641奈米之間，且其半高寬大體上介於18奈米與24奈米之間。
如第2圖所示，本發明之發光元件12可包括白光發光二極體元件。發光元件12較佳包括藍光發光二極體晶片12B、紅光發光二極體晶片12R與綠色螢光粉14，其中藍光發光二極體晶片12B可發出藍光、紅光發光二極體晶片12R可發出紅光，而綠色螢光粉14可將藍光發光二極體晶片12B發出之部分藍光轉換為綠光。紅光、藍光與綠光經混光後可形成白光。綠色螢光粉14之材料包括硫化物 基(sulfide base)螢光材料。硫化物基螢光材料可包括銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)、硫化鋅(ZnS)或上述材料之混合物。舉例而言，若硫化物基螢光材料為銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)與硫化鋅(ZnS)所組成的混合物，則硫化鋅(ZnS)的重量百分濃度大體上介於7.8%與21.8%之間，亦即銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)的重量百分濃度大體上介於78.2%與92.2%之間，但不以此為限。在其它較佳實施例中，銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)與硫化鋅(ZnS)的混合比例可加以調整，或是加入其它材料。此外，綠色螢光粉14之硫化物基螢光材料可為其它適合的材料或混合物，或者綠色螢光粉之材料亦不限定為硫化物基螢光材料，而可為其它適合的螢光材料。
請參考表1並一併參考第3圖至第9圖。表1列舉了本實施例之發光元件的數種樣本，其中在各樣本中之綠色螢光粉之硫化鋅的重量百分濃度與藍光發光二極體晶片以及紅光發光二極體晶片的驅動電流具有不同的搭配。第3圖繪示了本實施例之樣本1之發光元件所發出之白光的頻譜圖，第4圖繪示了本實施例之樣本2之發光元件所發出之白光的頻譜圖，第5圖繪示了本實施例之樣本3之發光元件所發出之白光的頻譜圖，第6圖繪示了本實施例之樣本4之發光元件所發出之白光的頻譜圖，第7圖繪示了本實施例之樣本5之發光元件所發出之白光的頻譜圖，第8圖繪示了本實施例之樣本6之發光元件所發出之白光的頻譜圖，以及第9圖繪示了本實施例之樣本7之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
樣本1-7之發光元件所使用的硫化物基螢光材料係由不同重量百分濃度的銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)與硫化鋅(ZnS)所組成的混合物。由表1所列舉的實驗結果顯示，在樣本2-6中，硫化鋅(ZnS)的重量百分濃度大體上介於7.8%與21.8%之間，亦即銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)的重量百分濃度大體上介於78.2%與92.2%之間，且在此濃度範圍內，發光元件所發出之白光的白點色座標Wx與Wy會位於下列範圍內：0.228<Wx<0.278，0.186<Wy<0.315，而符合本實施例顯示裝置所需之白光光源的規格。
請參考第10圖，並一併參考第1圖。第10圖繪示了本發明之一 實施例之彩色濾光圖案之穿透頻譜圖。如第10圖所示，曲線X繪示了紅色濾光層30R的穿透頻譜，其中紅色濾光層30R的穿透頻譜最高峰大體上係介於725奈米與780奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.95與1之間；曲線Y繪示了綠色濾光層30G之穿透頻譜，其中綠色濾光層30G之穿透頻譜的最高峰大體上係為517±2奈米，其半高寬大體上介於86奈米與90奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.72與0.77之間；以及曲線Z繪示了藍色濾光層30B之穿透頻譜，其中藍色濾光層30B之穿透頻譜的最高峰大體上係為454±2奈米，其半高寬大體上介於102奈米與107奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.8與0.85之間。
在本實施例中，紅色濾光層30R的材料可包括例如吡咯並吡咯二酮系(DPP(Diketo-pyrrolopyrrole)系)的顏料(如下列化學結構式(1)所示)以及蒽醌系(Anthraquinone系)的顏料(如下列化學結構式(2)所示)的混合物，或例如由上述DPP系的顏料以及Anthraquinone系的顏料的混合物所組成：
紅色濾光層30R的材料並不以上述材料為限，而可為任何具有紅色濾光效果之材料。上述DPP系的顏料以及Anthraquinone系的顏料的組成比例可視所欲達成之紅色濾光效果而加以調配。
藍色濾光層30B的材料可包括例如酞花青系(Phthalocyanine系)的顏料(如下列化學結構式(3)所示)以及蒽醌系(Anthraquinone系)的顏料(如下列化學結構式(4)所示)的混合物，或由上述Phthalocyanine系的顏料以及Anthraquinone系的顏料的混合物所組成：
藍色濾光層30B的材料並不以上述材料為限，而可為任何具有藍色濾光效果之材料。上述Phthalocyanine系的顏料以及Anthraquinone系的顏料的組成比例可視所欲達成之藍色濾光效果而加以調配。
綠色濾光層30G的材料可包括例如偶氮金屬錯合物系(Azo metal complex系)以及鹵素-酞花青系(Halogen-Phthalocyanine系)的顏料的混合物。舉例而言，綠色濾光層30G的材料可包括例如偶氮金屬錯合物系(Azo metal complex系)(如下列化學結構式(5)所示)、氯溴-酞花青系(Chlorine Bromine-Phthalocyanine系)的顏料(如下列化學結構式(6)所示)以及氯-酞花青系(Chlorine-Phthalocyanine系)的顏料(如下列化學結構式(7)所示)的混合物，或由上述Azo metal complex系的顏料、Chlorine Bromine-Phthalocyanine系的顏料以及Chlorine-Phthalocyanine系的顏料的混合物所組成：
綠色濾光層30G的材料並不以上述材料為限，而可為任何具有綠色濾光效果之材料。上述Azo metal complex系的顏料、Chlorine Bromine-Phthalocyanine系的顏料以及Chlorine-Phthalocyanine系的顏料的組成比例可視所欲達成之綠色濾光效果而加以調配。
請參考表2-1與表2-2，並一併參考表1。表2-1與表2-2列舉了本實施例之顯示裝置之顯示畫面的色域空間的紅點色座標、綠點色座標、藍點色座標、白點色座標、NTSC色域空間涵蓋率與adobe RGB色域空間涵蓋率。根據adobe所制定的adobe RGB色域空間的規 格，紅點色座標為(0.64,0.33)、綠點色座標為(0.21,0.71)且藍點色座標為(0.15,0.05)。樣本1-7之發光元件所提供之白光的白點色座標Wx與Wy位於下列範圍內：0.228<Wx<0.278，0.186<Wy<0.315(如表1所示)，因此樣本1-7之顯示裝置之顯示畫面的色域空間的adobe RGB色域空間涵蓋率可大於99%(如表2-2所示)。
綜上所述，本發明之樣本2-6的發光元件所提供的白光的白點色座標會位於下列範圍內：0.228<Wx<0.278，0.186<Wy<0.315。另外，紅色濾光層之穿透頻譜的最高峰大體上係介於725奈米與780奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.95與1之間；綠色濾光層之穿透頻譜的最高峰大體上係為517±2奈米，其半高寬大體上介於86奈米與90奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.72與0.77之間；藍色濾光層之穿透頻譜的最高峰大體上係為454±2奈米，其半高寬大體上介於102奈米與107奈米之間，且其相對強度大體上係介於0.8與0.85之間。本發明之顯示裝置使用符合上述規格的彩色濾光片並搭配符合上述規格的發光元件，因此顯示出的顯示畫面的adobe RGB色域空間涵蓋率可大於99%，故具有極佳的色彩再現性。
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‧‧‧顯示面板
12‧‧‧發光元件
W‧‧‧白光
22‧‧‧陣列基板
24‧‧‧對向基板
21R‧‧‧紅色次畫素
21G‧‧‧綠色次畫素
21B‧‧‧藍色次畫素
26‧‧‧顯示介質層
28‧‧‧主動開關元件
30‧‧‧彩色濾光圖案
32‧‧‧遮光圖案
30R‧‧‧紅色濾光層
30G‧‧‧綠色濾光層
30B‧‧‧藍色濾光層
R‧‧‧紅光
G‧‧‧綠光
B‧‧‧藍光
X‧‧‧曲線
Y‧‧‧曲線
Z‧‧‧曲線
12B‧‧‧藍光發光二極體晶片
12R‧‧‧紅光發光二極體晶片
14‧‧‧綠色螢光粉
第1圖繪示了本發明之顯示裝置的示意圖。
第2圖繪示了本發明之發光元件之示意圖。
第3圖繪示了本實施例之樣本1之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第4圖繪示了本實施例之樣本2之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第5圖繪示了本實施例之樣本3之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第6圖繪示了本實施例之樣本4之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第7圖繪示了本實施例之樣本5之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第8圖繪示了本實施例之樣本6之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第9圖繪示了本實施例之樣本7之發光元件所發出之白光的頻譜圖。
第10圖繪示了本發明之一實施例之彩色濾光圖案之穿透頻譜圖。
X‧‧‧曲線
Y‧‧‧曲線
Z‧‧‧曲線

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包括：至少一發光元件，用以提供一白光，該白光具有一白點色座標Wx與Wy，其中0.228<Wx<0.278，0.186<Wy<0.315；以及一彩色濾光圖案，包括：一紅色濾光層，用以使該白光在穿透該紅色濾光層後轉換成一紅光，其中該紅色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係介於725奈米與780奈米之間，且該紅色濾光層之該穿透頻譜的該最高峰的相對強度大體上係介於0.95與1之間；一綠色濾光層，用以使該白光在穿透該綠色濾光層後轉換成一綠光，其中該綠色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為517±2奈米，且該綠色濾光層之該穿透頻譜的該最高峰的相對強度大體上係介於0.72與0.77之間；以及一藍色濾光層，用以使該白光在穿透該藍色濾光層後轉換成一藍光，其中該藍色濾光層之一穿透頻譜的一最高峰大體上係為454±2奈米，且該藍色濾光層之該穿透頻譜的該最高峰的相對強度大體上係介於0.8與0.85之間。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該白光之一頻譜包括： 一藍光頻譜，該藍光頻譜之一最高峰大體上(substantially)介於447奈米與451奈米之間，且該藍光頻譜之一半高寬大體上介於20奈米與25奈米之間；一綠光頻譜，該綠光頻譜之一最高峰大體上介於529奈米與533奈米之間，且該綠光頻譜之一半高寬大體上介於35奈米與45奈米之間；以及一紅光頻譜，該紅光頻譜之一最高峰大體上介於637奈米與641奈米之間，且該紅光頻譜之一半高寬大體上介於18奈米與24奈米之間。
  3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該紅光、該綠光與該藍光所組成之一顯示畫面之Adobe RGB色域空間涵蓋率大於99%。
  4. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該至少一發光元件包括一白光發光二極體元件。
  5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該白光發光二極體元件包括一藍光發光二極體晶片、一紅光發光二極體晶片以及一綠色螢光粉。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該等綠色螢光粉之材料包括硫化物基(sulfide base)螢光材料。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中硫化物基螢光材料包括銪摻雜之硫化鈣(CaS：Eu)、硫化鋅(ZnS)或上述材料之混合物。
  8. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該紅色濾光層之材料包括吡咯並吡咯二酮系(DPP(Diketo-pyrrolopyrrole)系)的顏料以及蒽醌系(Anthraquinone系)的顏料的混合物。
  9. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該藍色濾光層之材料包括酞花青系(Phthalocyanine系)的顏料以及蒽醌系(Anthraquinone系)的顏料的混合物。
  10. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該綠色濾光層之材料包括偶氮金屬錯合物系(Azo metal complex系)以及鹵素-酞花青系(Halogen-Phthalocyanine系)的顏料的混合物。
  11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中鹵素-酞花青系的顏料包括氯溴-酞花青系(Chlorine Bromine-Phthalocyanine系)的顏料以及氯-酞花青系(Chlorine-Phthalocyanine系)的顏料。
  12. 如請求項1所述之顯示裝置，另包括一非自發光型顯示面板位於該至少一發光元件上方，其中該彩色濾光圖案係位於該非自發光型顯示面板中。
  13. 如請求項12所述之顯示裝置，其中該非自發光型顯示面板包括一液晶顯示面板。
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