TWI588574B - 顯示裝置 - Google Patents

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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，特別是一種提高色彩飽和度的顯示裝置。
目前 TFT-LCD 面板彩色濾光片中，是以含金屬的感光顏料作為色彩顯示的材料。在色彩及光學的表現上，由於其放射頻譜太寬，目前的CF 其演色性差，色純度較低 ; 雖增加膜厚可以提高其色彩飽和度，但同時會降低面板整體的穿透率。
量子點(Quantum Dot)是一種光致發光材料，可吸收背光源後會再發光，具有等於或小於約10奈米(nm)之直徑之奈米晶體(nano crystal)，是半導體材料組成，相較於傳統的感光顏料，量子點在較窄之波長帶產生更密集的光且具有高穩定性。由於量子點具有轉換波長的功能，故可將量子點放在濾光片中，取代原來的色阻。因此，如何使用量子點搭配背光源的選用，以達到廣色域和提高穿透率，實為此技術領域者所關注的重點之一。
本發明所揭露的一種顯示裝置，包含顯示面板、背光模組及控制模組。背光模組設置於該顯示面板的一側或背側，用以提供顯示面板顯示時所需的背光，該背光模組包含第一光源和第二光源，第一光源在一圖框期間之第一時段所產生之光線在波長320nm至波長420nm具有一波峰，第二光源在該圖框期間之第二時段所產生之光線在波長420nm至波長480nm具有一波峰，控制模組用以控制該第一光源於第一時段開啟，控制該第二光源於第二時段開啟。
綜上所述，利用控制第一光源(UV光源)與第二光源(藍光源)交替開關，從而控制顯示裝置之穿透效率與色彩飽和度，改善利用單一UV光源使液晶劣化或單一藍色LED光源造成漏藍光使色彩飽和度下降的問題。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇，下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。
圖1為本發明顯示裝置100之一實施例示意圖。如圖1所示，顯示裝置100包含顯示面板10和背光模組20，於本實施例中，背光模組20設置於顯示面板10之背側(如圖1所示之直下式背光) ，但本發明不以此為限，背光模組20亦可設置於顯示面板10之一側(例如為側入式背光)。顯示面板10包含一第一基板110、一薄膜電晶體層120、一顯示介質130、一彩色濾光層140以及一第二基板150。於本實施例中，背光模組20包含一可產生紫外光線的UV光源，一般而言，UV光源所產生之光線頻譜在波長320nm至波長420nm具有一波峰。彩色濾光層140包含第一波長轉換層140a、第二波長轉換層140b以及第三波長轉換層140c。第一波長轉換層140a包含有紅色量子點材料，用來吸收紫外光線以激發出紅色光，第二波長轉換層140b包含有綠色量子點材料，用來吸收紫外光線以激發出綠色光，第三波長轉換層140c包含有藍色量子點材料，用來吸收紫外光線以激發出藍色光。顯示介質130具有調節光通量之特性，例如為液晶分子。本實施例利用紫外光線激發量子點材料具有高光穿透效率及高色彩飽和度之優勢。
然而，利用紫外光線當作背光源時，顯示介質130可能會因長時間接受紫外光線的照射而加速劣化。另一方面，由於藍色量子點材料不易取得，可能會使得生產成本增加。
圖2為本發明顯示裝置200之另一實施例示意圖。如圖2所示，顯示裝置200包含顯示面板10和背光模組30，於本實施例中，背光模組30之設置可如前述之方式，在此不多加贅述。顯示面板10包含一第一基板110、一薄膜電晶體層120、一顯示介質130、一彩色濾光層140以及一第二基板150。於本實施例中，背光模組30包含一可產生藍光的LED光源，一般而言，藍光所產生之光線頻譜在波長420nm至波長480nm具有至少一波峰。彩色濾光層140包含第一波長轉換層140a、第二波長轉換層140b以及背光穿透層140x。第一波長轉換層140a包含有紅色量子點材料，用來吸收藍光以激發出紅色光，第二波長轉換層140b包含有綠色量子點材料，用來吸收藍光以激發出綠色光，背光穿透層140x可以是透明光阻或是無光阻，用來傳遞背光源所發出之藍色光。本實施例利用藍光LED光源激發量子點材料，仍然具有較高光穿透效率之優勢，且可改善使用UV光源所導致顯示介質劣化以及藍色量子點材料不易取得的問題。
然而，利用藍光LED光源當作背光源時，藍光通過紅色量子點材料或綠色量子點材料時，並無法完全轉換成紅色光以及綠色光，因此藍光通過第一波長轉換層140a和第二波長轉換層140b時會有藍色漏光的情形，進而造成色彩飽和度下降之問題。
圖3為本發明顯示裝置300之另一實施例示意圖。如圖3所示，顯示裝置300包含顯示面板10、背光模組40和控制模組50，於本實施例中，背光模組40之設置可如前述之方式，在此不多加贅述。背光模組40包含第一光源301a和第二光源301b，控制模組50電性連接第一光源301a和第二光源301b。第一光源301a所產生之光線CL1在波長320nm至波長420nm具有一波峰，用以發射UV光；而第二光源301b所產生之光線CL2在波長420nm至波長480nm具有至少一波峰，用以發射藍光。在一顯示圖框期間內，可分為第一時段與第二時段，其中第一時段與第二時段可以部分重疊或完全不重疊。控制模組50在第一時段控制第一光源301a點亮，使背光模組40產生UV光之光線CL1進入顯示面板10，控制模組50在第二時段控制第二光源301b點亮，使背光模組40產生藍光之光線CL2進入顯示面板10，在一顯示畫面期間，藉由時序性的交替開啟第一光源301a和第二光源301b，可使顯示裝置300在第一時段處於低漏藍光模式，從而使顯示面板10具高色彩飽和度，在第二時段處於無UV光模式，可防止顯示面板10劣化。
進一步說明圖3實施例之低漏藍光模式和無UV光模式之操作方法。請一併參考圖4A和圖4B，圖4A之顯示面板10包含一第一基板110、一薄膜電晶體層120、一顯示介質130、一彩色濾光層140以及一第二基板150。彩色濾光層140包含第一波長轉換層140a、第二波長轉換層140b以及背光穿透層140x。第一波長轉換層140a包含有紅色量子點材料，用來吸收背光BL以激發出紅色光，第二波長轉換層140b包含有綠色量子點材料，用來吸收背光BL以激發出綠色光，背光穿透層140x可以是透明光阻或是無光阻，用來傳遞背光源所發出之背光BL。在第一時段時，控制模組50控制第一光源(UV光源)301a點亮，並關閉第二光源(藍光源)301b。第一光源301a所產生之光線CL1(即UV光)通過第一波長轉換層140a和第二波長轉換層140b分別發射出紅色光R和綠色光G，為避免UV光直接通過背光穿透層140x對人眼造成傷害，可在第二基板150上設置一UV光線阻斷層160(UV-cut layer)。
請參考圖4B。在第二時段時，控制模組50控制第二光源(藍光源)301b點亮，並關閉第一光源(UV光源)301a。第二光源301b所產生之光線CL2(即藍光)通過第一波長轉換層140a、第二波長轉換層140b和第三波長轉換層140x分別發射出紅色光R、綠色光G和藍色光B。
進一步而言，第一時段與第二時段之長短設計可根據使用者需求而調整，舉例來說，調整第一時段大於第二時段時，則顯示裝置具有高飽和度之效果。
圖5為本發明顯示裝置500之另一實施例示意圖。如圖5所示，顯示裝置500包含顯示面板10和背光模組40，本實施例與圖4之顯示裝置400的差異在於，顯示裝置500之彩色濾光層140配置於第一基板110與顯示介質130之間，亦即，使用Color Filter on Array(COA)之架構搭配時序型背光模組40。
綜合以上所述，本發明顯示裝置利用時序型背光模組，控制UV光與藍光交替開關，從而控制顯示裝置之穿透效率與色彩飽和度，改善利用單一UV光源使液晶劣化或單一藍色LED光源造成漏藍光使色彩飽和度下降的問題。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100~300、500‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧顯示面板
20‧‧‧背光模組
40‧‧‧背光模組
50‧‧‧控制模組
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧薄膜電晶體層
130‧‧‧顯示介質
140‧‧‧彩色濾光層
140a‧‧‧第一波長轉換層
140b‧‧‧第二波長轉換層
140c‧‧‧第三波長轉換層
140x‧‧‧背光穿透層
150‧‧‧第二基板
160‧‧‧UV光線阻斷層
CL1、CL2、BL‧‧‧光線
圖1係為根據本發明一實施例所繪示之顯示裝置剖面圖。 圖2係為根據本發明另一實施例所繪示之顯示裝置剖面圖。 圖3係為根據本發明另一實施例所繪示之顯示裝置示意圖。 圖4A係為根據圖3實施例所繪示之顯示裝置剖面圖。 圖4B 係為根據圖3實施例所繪示之顯示裝置剖面圖。 圖5係為根據本發明另一實施例所繪示之顯示裝置示意圖。
300‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧顯示面板
40‧‧‧背光模組
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧薄膜電晶體層
130‧‧‧顯示介質
140‧‧‧彩色濾光層
140a‧‧‧第一波長轉換層
140b‧‧‧第二波長轉換層
140x‧‧‧背光穿透層
150‧‧‧第二基板
160‧‧‧UV光線阻斷層

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一背光模組，設置於該顯示面板的一側或背側，用以提供顯示面板顯示時所需的一背光，該背光模組包含：一第一光源，該第一光源在一圖框期間之一第一時段所產生之光線在波長320nm至波長420nm具有一波峰；以及一第二光源，該第二光源在該圖框期間之一第二時段所產生之光線在波長420nm至波長480nm具有至少一波峰；以及一控制模組，電性耦接該第一光源和該第二光源，用以控制該第一光源於該第一時段開啟且該第二光源於該第一時段關閉，控制該第二光源於該第二時段開啟且該第一光源於該第二時段關閉。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該顯示面板包含：一第一基板；一第二基板，設置於該第一基板的一側；以及一彩色濾光層，設置於該第一基板和該第二基板之間，該彩色濾光層包含一第一波長轉換層、一第二波長轉換層和一背光穿透層。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該第一波長轉換層包含有紅色量子點材料，用來吸收該背光以激發出紅色光，該第二波長轉換層包含有綠色量子點材料，用來吸收該背光以激發出綠色光，該背光穿透層用來傳遞該些背光源所發出之該背光。
  4. 如請求項3所述之顯示裝置，其中該顯示面板更包含一UV光線阻斷層，設置於該第二基板上方。
  5. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該顯示面板包含：一第一基板；一第二基板；以及一彩色濾光層，設置於該第一基板和該一顯示介質之間，該彩色濾光層包含一第一波長轉換層、一第二波長轉換層和一背光穿透層。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該第一波長轉換層包含有紅色量子點材料，用來吸收該背光以激發出紅色光，該第二波長轉換層包含有綠色量子點材料，用來吸收該背光以激發出綠色光，該背光穿透層用來傳遞該些背光源所發出之該背光。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該顯示面板更包含一UV光線阻斷層，設置於該第二基板上方。
  8. 如請求項2至6之任一項所述之顯示裝置，其中該第一時段與該第二時段部分重疊或完全不重疊。
  9. 如請求項2至6之任一項所述之顯示裝置，其中該第一時段大於該第二時段。
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