TWI460479B - 顯示面板及其彩色濾光片 - Google Patents

Description

顯示面板及其彩色濾光片

本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種具有彩色濾光片的顯示面板。

液晶顯示裝置因具有高畫質、對比佳、廣視角以及色彩飽和等優點，已成為現今顯示技術的重要應用。一般的彩色液晶顯示裝置中包括彩色濾光片、驅動元件陣列基板以及配置於兩者之間的液晶層。雖然彩色濾光片可將通過的光線濾成多種單色光，以藉由這些單色光的混合射出或單獨射出而使顯示裝置達到彩色顯示的效果，但彩色濾光片同時也會因此降低顯示裝置所顯示之影像的亮度。由此可知，提高彩色濾光片之色彩飽和度以及光穿透率為本技術領域的發展重點。

有鑑於此，本發明提出一種彩色濾光片，以提高顯示面板所顯示之畫面的色彩飽和度及亮度。

本發明另提出一種顯示面板，以顯示高色彩飽和度以及高亮度的影像。

本發明提供一種彩色濾光片，其包括基板以及黃色光阻。黃色光阻配置於基板上，並含有第一螢光材料。而且，黃色光阻的光穿透頻譜在波長600nm至800nm之間的穿透率大於1。

本發明另提供一種顯示面板，其包括主動元件陣列基板、上述之彩色濾光片以及顯示介質層。彩色濾光片配置於主動元 件陣列基板上方，顯示介質層則配置於主動元件陣列基板與彩色濾光片之間。

本發明之彩色濾光片係使用含有螢光材料的黃色光阻，以藉由螢光材料吸收高波段的光線，並因而在以波長600nm至800nm之間具有大於1的穿透率。如此一來，不但擴大使用此彩色濾光片之顯示面板的顯示色域，更能夠提高顯示面板所顯示之影像的色彩飽和度及亮度。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。請參照圖1，顯示面板100包括主動元件陣列基板130、彩色濾光片140以及顯示介質層150。顯示介質層150配置於主動元件陣列基板130與彩色濾光片140之間。主動元件陣列基板130包括多個驅動元件131(圖1僅以四個示意)，其例如是包括薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)、畫素電極、掃描線與資料線(圖未示)。顯示介質層150例如是液晶層，但本發明不限於此。在其他實施例中，顯示介質層也可以是電泳層(electro-phoretic layer)、電濕潤層(electro-wetting layer)或是其他可藉由改變電場大小來控制其光穿透率的介質層。

承上述，彩色濾光片140配置於主動元件陣列基板130上方，且彩色濾光片140包括基板141以及配置在基板141上的黃色光阻142。其中，黃色光阻142含有第一螢光材料142a。具體來說，本實施例之彩色濾光片140還可以包括紅色光阻143、綠色光阻144以及藍色光阻145，其同樣是配置於基板 141上，且各色光阻之間例如是以具遮光效果的黑矩陣147相隔。也就是說，在本實施例之彩色濾光片140中，一個紅色光阻143、一個綠色光阻144、一個藍色光阻145以及一個黃色光阻142係構成一個畫素單元146，而彩色濾光片140包括多個畫素單元146(圖1僅代表性地繪示出一個畫素單元146)。

本發明並不限定顯示面板100為反射式顯示面板、穿透式顯示面板或是半穿透半反射顯示面板，而無論光線是從何處射入顯示面板100內，其最終均會依序通過顯示介質層150及彩色濾光片140而出射至顯示面板100外。

以本實施例來說，顯示面板100例如是穿透式顯示面板，且其顯示影像所需之光源例如是由背光模組110所提供。當背光模組110所提供之光線L通過黃色光阻142時，黃色光阻142所含之第一螢光材料142a可吸收在高波長之波段的部分光線L，並且發出波長介於600nm至800nm之間的光線，使黃色光阻142的光穿透頻譜在波長600nm至800nm之間可達大於1的穿透率。具體來說，本實施例之背光模組110所提供的光線L之頻譜例如是在430nm至470nm之間以及530nm至570nm之間分別具有一峰值。

以下更詳細說明第一螢光材料的特性。圖2為本發明一實施例中第一螢光材料之頻譜圖。請參照圖1及圖2，第一螢光材料142a適於吸收波長介於400nm至550nm之光線，並經由能量轉換發出波長介於600nm至800nm之間的光線，以將黃色光阻142的光穿透頻譜在波長600nm至800nm之間的穿透率提高至大於1。在本實施例中，第一螢光材料142a的發光頻譜b(λ)例如是滿足多項式：b (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ， 0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460。

以下將列舉數據資料來進一步說明光線在穿過本實施例之彩色濾光片140後所呈現出的色度值。需注意的是，以下所列的數據資料並非用以限定本發明。

在本實施例中，光線在通過彩色濾光片140之紅色光阻143後，其在國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)於1931年制訂的色度圖中的x座標值Rx及y座標值Ry分別滿足不等式0.625<Rx<0.655及0.315<Ry<0.335。光線在通過綠色光阻144之後，在上述色度圖中的x座標值Gx及y座標值Gy分別滿足不等式0.285<Gx<0.295及0.597<Gy<0.599。光線在通過藍色光阻145之後，在上述色度圖中的x座標值Bx及y座標值By分別滿足不等式0.145<Bx<0.155及0.055<By<0.065。光線在通過黃色光阻142之後，在上述色度圖中的x座標值Yx及y座標值Yy分別滿足不等式0.410<Yx<0.420及0.420<Yy<0.430。而由從彩色濾光片140出射的這些色光所混成之白光在上述色度圖中的x座標值Wx及y座標值Wy分別滿足不等式0.285<Wx<0.295及0.290<Wy<0.300。而且，本實施例之彩色濾光片140與習知未使用螢光材料的彩色濾光片相較之下，可提高8%的光穿透率。

雖然前述實施例之黃色光阻140的光穿透頻譜B(λ)滿足上述多項式，但在其他實施例中，黃色光阻142所含之第一螢光材料142a的成份也可以與前述實施例稍有差異，因而使得第一螢光材料142a的發光頻譜b(λ)與前述多項式略有差異。具體來說，若將含有第二螢光材料的光阻定義為參考光阻，且第二螢光材料的發光頻譜a(λ)滿足多項式a (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ，0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460。而參考光阻的光穿透頻譜，黃色光阻142之光穿透頻譜。其中，c(λ)為國際照明委員會於1931年制訂之標準光源的發光頻譜。而B(λ)與A(λ)的比值大於75%。意即，本發明之黃色光阻142的光穿透頻譜B(λ)具有上限為25%的容許偏差值。

前述紅色光阻143、綠色光阻144及藍色光阻145至少其中之一也可以含有第三螢光材料，其作用與第一螢光材料142a相似，差別在於第三螢光材料的成分與第一螢光材料142a的材料不同，因而具有不同的光吸收波段與光放射波段。換言之，熟知本技術領域者可依據實務需求來選擇第三螢光材料的成分，以使其具有適當的光吸收波段與光放射波段。

綜上所述，本發明之彩色濾光片係使用含有螢光材料的黃色光阻，以藉由螢光材料吸收高波段的光線，並因而在以波長600nm至800nm之間具有大於1的穿透率。如此一來，不但擴大使用此彩色濾光片之顯示面板的顯示色域，更能夠提高顯示面板所顯示之影像的色彩飽和度及亮度。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，當可作些許之更動與潤飾，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。

L‧‧‧光線

100‧‧‧顯示面板

110‧‧‧背光模組

130‧‧‧主動元件陣列基板

131‧‧‧驅動元件

140‧‧‧彩色濾光片

141‧‧‧基板

142‧‧‧黃色光阻

142a‧‧‧第一螢光材料

143‧‧‧紅色光阻

144‧‧‧綠色光阻

145‧‧‧藍色光阻

146‧‧‧畫素單元

147‧‧‧黑矩陣

150‧‧‧顯示介質層

圖1為本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。

圖2為本發明一實施例第一螢光材料之頻譜圖。

L‧‧‧光線

100‧‧‧顯示面板

110‧‧‧背光模組

130‧‧‧主動元件陣列基板

131‧‧‧驅動元件

140‧‧‧彩色濾光片

141‧‧‧基板

142‧‧‧黃色光阻

142a‧‧‧第一螢光材料

143‧‧‧紅色光阻

144‧‧‧綠色光阻

145‧‧‧藍色光阻

146‧‧‧畫素單元

147‧‧‧黑矩陣

150‧‧‧顯示介質層

Claims (10)

1. 一種彩色濾光片，包括：一基板；以及一黃色光阻，配置於該基板上，其中該黃色光阻含有一第一螢光材料，其中該黃色光阻的光穿透頻譜在波長600nm至800nm之間的穿透率大於1。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該第一螢光材料吸收波長為400nm至550nm之光線，並且發出波長介於600nm至800nm之間的光線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該第一螢光材料的發光頻譜b(λ)滿足多項式：b (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ，0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460。
4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，其中該黃色光阻的光穿透頻譜B(λ)與一參考光阻的光穿透頻譜A(λ)的比值大於75%，該參考光阻含有一第二螢光材料，該第二螢光材料的發光頻譜a(λ)滿足多項式：a (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ，0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460，該黃色光阻的光穿透頻譜，該參考光阻的光穿透頻譜，其中b(λ)為該第一螢光材料之發光頻譜，c(λ)為國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)於1931年所制訂之標準光源的發光頻譜。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片，更包括一紅色光阻、一綠色光阻和一藍色光阻，配置於該基板上，且該紅色光阻、該綠色光阻及該藍色光阻至少其中之一含有一第三螢光材料。
6. 一種顯示面板，包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光片，配置於該主動元件陣列基板上方，且該彩色濾光片包括：一基板；以及一黃色光阻，配置於該基板上，其中該黃色光阻含有一第一螢光材料，其中該黃色光阻的光穿透頻譜在波長600nm至800nm之間的穿透率大於1；以及一顯示介質層，配置於該主動元件陣列基板與該彩色濾光片之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該第一螢光材料適於吸收波長為400nm至550nm之光線，並且發出波長介於600nm至800nm之間的光線。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該第一螢光材料的發光頻譜b(λ)滿足多項式： b (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ，0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460。
9. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該黃色光阻的光穿透頻譜B(λ)與一參考光阻的光穿透頻譜頻譜A(λ)的比值大於75%，該參考光阻含有一第二螢光材料，該第二螢光材料的發光頻譜a(λ)滿足多項式：a (λ )=Aλ ⁶ +Bλ ⁵ +Cλ ⁴ +Dλ ³ +Eλ ² +Fλ +G ，其中-6×10^-14 <A <-4×10^-14 ，10×10^-10 <B <3×10^-10 ，-3×10^-7 <C <-10^-7 ，0.0001<D <0.0003，-0.08<E <-0.07，15<F <17且-1470<G <-1460，該黃色光阻的光穿透頻譜，該參考光阻的光穿透頻譜，其中b(λ)為該第一螢光材料之發光頻譜，c(λ)為國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)於1931年所制訂之標準光源的發光頻譜。
10. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該彩色濾光片更包括一紅色光阻、一綠色光阻和一藍色光阻，配置於該基板上，且該紅色光阻、該綠色光阻及該藍色光阻至少其中之一含有一第三螢光材料。