專利名稱：高色彩飽和度的顯示裝置及其使用的色彩調整方法
技術領域：
本發明是關于一種顯示裝置及其使用的色彩調整方法；具體而言，本發明是關于一種具有高色彩飽和度的顯示裝置及其使用的色彩調整方法。
背景技術：
顯示面板及使用顯示面板的面板顯示裝置已漸漸成為各類顯示裝置的主流。例如各式面板顯示屏、家用的平面電視、個人電腦及膝上型電腦的平板型監視器、移動電話及數碼相機的顯示屏等，均為大量使用顯示面板的產品。特別是近年來液晶顯示裝置的市場需求大幅成長，為配合液晶顯示裝置在功能上及外觀上的要求，液晶顯示裝置所使用的背光模塊設計也日趨多元化。
一般而言，背光模塊較常使用白光發光二極管作為背光光源。傳統上白光發光二極管是釆用藍光發光二極管芯片激發黃綠色螢光粉發出不同的色光，再以混光效果產生白光。然而以此種搭配方式產生的白光在色彩飽和度的展現上，特別是綠色光飽和度上，仍距離陰極射線管產生光線的效果有一段距離。近來有部分白光發光二極管改采用藍光發光二極管芯片搭配紅色及綠色螢光粉，通過混光效果產生白光。此種搭配方式產生的白光在色彩飽和度的展現上較前述搭配黃綠色螢光粉所產生的白光略有改善，但仍無法滿足現今在色彩飽和度上的要求。
發明內容
本發明的一目的在于提供一種顯示裝置，具有較佳的色彩飽和度。本發明的另一目的在于提供一種顯示裝置使用的色彩調整方法，可提升顯示裝置的色彩飽和度。
顯示裝置包括有背光模塊及顯示面板。顯示面板是設置于背光模塊上， 背光模塊包括背光源與光學膜片。顯示面板包括第一基板、第二基板及液晶 層。第一基板較佳是為彩色濾光片基板，其上設有彩色濾光層、第二基板較 佳是為薄膜晶體管基板，其上設有薄膜晶體管電路，液晶層夾設于第一基板 及第二基板之間，通過控制薄膜晶體管電路以使液晶層中的液晶旋轉，以及 彩色濾光層對于不同波長的穿透度不同以產生圖像。在此實施例中，彩色濾 光層是設置于彩色濾光片基板的內表面，并包括多個色阻。當第二基板為一 包括薄膜晶體管與彩色濾光層的基板時，多個色阻可以設置在第二基板與薄 膜晶體管電路的同一側或不同側。當背光源的光線透過彩色濾光層時，會允 許具有預設范圍內波長的光線通過，并阻擋其他波長的光線，再透過液晶的 旋轉角度以顯示圖像。
背光源的強度光譜上形成有多個峰值區間，且每一峰值區間均具有一峰
值，亦即局部最大值。其中一第一峰值區間中的峰值是產生于515nm至535mn 間的波長區間。彩色濾光層的綠色色阻在穿透率光譜上形成有穿透率峰值區 間，且此一穿透率峰值區間與第一峰值區間至少重迭于波長介于520nm至 535nm間的區域。此外，綠色色阻在穿透率峰值區間內具有一峰值穿透率介 于520nm至540nm的波長間，且此一峰值穿透率小于75%。當綠色色阻在穿 透率光譜上對應于730nm的波長時，其穿透率是小于0.05%。由于上述的波 長范圍與前述背光源的強度光譜具有峰值的波長區間有相關性，因此綠色色 阻對于背光源所發出的光線會產生調校的效果，使得色飽和度提升。
顯示裝置色彩調整方法包括下列步驟調整背光源的強度光譜，使其于 峰值區間內具有峰值或局部最大值產生于515nm至535nm間的波長區間；以 及于背光源上形成綠色色阻以過濾背光源產生的光線。此外，需控制綠色色 阻相對于波長730nm的光線時具有小于0.05%的穿透率，且在介于520nm至 540nm間的波長范圍中具有一峰值穿透率小于75%。本發明由于上述色阻對于背光源所發出的光線會產生調校的效果，使得 色飽和度提升。
圖1為本發明顯示裝置的實施例示意圖2為背光源的實施例示意圖3為背光源強度光譜的實施例示意圖4為色阻穿透率光譜合并圖3所示相對強度光譜的實施例示意圖； 圖5a為色阻設置的另一實施例； 圖5b為色阻設置的另一實施例；
圖6為本發明顯示裝置色彩調整方法的實施例流程圖7為色彩調整方法的另一實施例流程圖。
附圖標號
100背光模塊
103背光源
101光學膜片
110主動光源
130被動光源
150碗杯
170透明體
200顯示面板
210第一基板
230第二基板
250液晶層
300色阻
310穿透率峰值區間
7510第一峰值區間
520第二峰值區間 530第三峰值區間
具體實施例方式
本發明是提供一種顯示裝置及其使用的色彩調整方法。以較佳實施例而 言，本發明的顯示裝置是包括一液晶顯示裝置，例如液晶電視、個人電腦及 膝上型電腦的液晶監視器、移動電話及數碼相機的液晶顯示屏等。
如圖1所示，本發明的顯示裝置較佳包括有背光模塊100及顯示面板200。 在此實施例中，背光模塊100采用直下式的設計；然而在不同實施例中，背 光模塊100亦可包括導光板而形成側入式的設計。顯示面板200是設置于背 光模塊100上，供接收背光模塊100發出的光線，進而于顯示面板200產生 圖像。顯示面板200較佳包括第一基板210、第二基板230及液晶層250。液 晶層250夾設置于第一基板210及第二基板230之間，并由第一基板210及 第二基板230上的電極控制液晶分子的行為。
當第一基板210是為一彩色濾光層基板時，彩色濾光層包括多個色阻300 且設置于第一基板210的內面；然而在不同實施例中，彩色濾光層亦可設置 于第二基板230上或其他位于背光模塊100的背光源103上方的位置。在此 實施例中，當背光模塊100的光線通過液晶層250后，會通過第一基板210 的多個色阻300。不同色阻300對不同波長的光線具有選擇性，因此會允許具 有預設范圍內波長的光線通過，并阻擋其他光線，使得顯示面板200顯示不 同的圖像。在本實施例中，彩色濾光層的色阻300較佳是包括紅色、綠色和 藍色的色阻，且其厚度較佳介于1.4pm至2.5iim之間，以配合工藝及其他元 件的搭配需求。當然彩色濾光層也可以包括其他例如是黃色、洋紅色等不同 顏色的色阻。
背光模塊100的背光源103較佳由白光發光二極管所組成，在本實施例
8中，背光模塊100更包括光學膜片101，例如擴散板、擴散片、增亮膜、偏光
膜，設置于背光源103之上，當然背光模塊100亦可包括反射片等其他光學 元件，對應背光源103設置于以提升背光模塊100的亮度與均勻度。如圖2 所示的較佳實施例中，白光發光二極管是包括主動光源110及被動光源130。 主動光源110可在提供信號后發光，而被動光源130則受主動光源110的光 線激發而產生另一色光。在此實施例中，主動光源110較佳是為藍色二極管 芯片，而被動光源130則為非藍光的螢光粉，特別是波長大于藍色二極管芯 片的螢光粉。當藍色發光二極管芯片發出的藍光照射螢光粉時，即會激發產 生其他不同的色光，以合成為白光。在較佳實施例中，藍色發光二極管芯片 是與紅色及綠色螢光粉搭配；然而在不同實施例中，亦可與黃綠螢光粉搭配。 在本實施例中，螢光粉是摻雜在白光發光二極管的碗杯150的透明體170內， 在不同實施例中，螢光粉亦可以利用例如涂布或粘貼等方式設置于藍色二極 管芯片的出光面至少部份表面。
圖3為本實施例的背光源強度光譜圖。如圖3所示，當背光源103是由 藍色發光二極管芯片搭配紅色及綠色螢光粉形成時，其強度光譜上較佳形成 有多個峰值區間，且每一峰值區間均具有一峰值，亦即局部最大值。為求表 示清楚，圖3中的縱軸是以相對光線強度表示。在此實施例中，強度光譜上 包括有位于中間的第一峰值區間510、右側的第二峰值區間520及左側的第三 峰值區間530。第一峰值區間510是為接近綠色光的區域，較佳位于波長490nm 到580nm間的范圍。第二峰值區間520為接近紅色光的區域，較佳位于波長 大于580nm的范圍。第三峰值區間530是為接近藍色光的區域，較佳位于波 長小于4卯nm的范圍。如圖2所示，由于此實施例是采用藍色發光二極管芯 片作為主動光源110產生藍光，再激發螢光粉形成的被動光源130產生紅色 及綠色光，因此第三峰值區間530中的強度峰值較佳是大于第一峰值區間510 及第二峰值區間520中的強度峰值。此外，在此實施例中，第一峰值區間510 中的峰值是產生于515nm至535nm間的波長區間；而第二峰值區間520中的
9峰值是產生于波長大于630nm的波長區間。
相較于圖3，圖4中新增的曲線即為彩色濾光層的綠色色阻穿透率光譜曲 線。如圖4所示，圖4的右邊縱軸表示色阻的穿透率。彩色濾光層的綠色色 阻在穿透率光譜上形成有穿透率峰值區間310，且此一穿透率峰值區間310與 第一峰值區間510至少重迭于波長介于520nm至535nm間的區域。在此實施 例中，穿透率峰值區間310是介于480nm至600nm間的區域。此外，彩色濾 光層的綠色色阻在穿透率峰值區間310內具有一峰值穿透率。此峰值穿透率 較佳是介于520nm至540nm的波長間，且此一峰值穿透率小于75%。由于上 述的波長范圍與前述背光模塊100的強度光譜具有峰值的波長區間515nm至 535nm有相關性，因此彩色濾光層的綠色色阻對于背光源100所發出的光線 自會產生調校的效果，使得色飽和度提升。在較佳實施例中，若分析穿過彩 色濾光層的綠色色阻后的光線并以(Gx, Gy)作為其綠色光在色度空間中的坐 標，則Gx較佳可介于0.190至0.230之間，而Gy則可大于或等于0.685。
如圖4所示，當彩色濾光層的綠色色阻在穿透率光譜上對應于730nm或 大于730nm的波長時，其穿透率是小于0.05%。此外，在此實施例中，除對 應于730nm的波長外，彩色濾光層的綠色色阻于波長介于第二峰值區間520 所對應的波長時，其穿透率均小于0.05%。通過彩色濾光層的綠色色阻的此一 特性，得以有效抑制其他色光在綠色像素所產生的綠色光內造成色調上的不 良影響。
圖5a所示為彩色濾光層設置的另一實施例。在此實施例中，彩色濾光層 與薄膜晶體管電路231 —同設置于第二基板230的內側面；亦即朝向第一基 板210的一面上。然而在不同實施例中，亦可為其他不同的配置。此外，在 圖5b所示的實施例中，除彩色濾光層外，亦可于第二基板230的外側面另設 置額外一層的色阻301。彩色濾光層的形成方式包括沉積工藝、黃光工藝、鍍 膜工藝或其他可形成色阻300的工藝。
圖6所示為本發明顯示裝置色彩調整方法的實施例流程圖。步驟610包括調整背光源的強度光譜，使其于峰值區間內具有峰值或局部最大值產生于
515nm至535nm間的波長區間。此步驟較佳是可通過調整背光源中主動光源 與被動光源間的關系來達成。例如調整作為被動光源的螢光粉的比例、材質、 種類等。此外，亦可釆用挑選的方式選擇強度光譜符合t述要求的背光源。
步驟630包括于背光源上形成彩色濾光層以過濾背光源產生的光線。此 一步驟進一步控制彩色濾光層的一綠色色阻相對于波長730nm或是波長 730nm以上的光線時具有小于0.05°/。的穿透率，且在介于520nm至540nm間 的波長范圍中具有一峰值穿透率小于75%。本步驟較佳可通過選擇色阻的材 質及厚度來達成上述穿透率特性的控制。此外，本步驟可使用涂布工藝、沉 積工藝、黃光工藝、鍍膜工藝或其它工藝來形成彩色濾光層于顯示基板或電 路基板的任一側。通過此一設計，因為綠色色阻得以對于背光源所發出的光 線產生調校的效果，使得顯示裝置具有較純的綠色光，藉以提升色飽和度。
在圖7所示的實施例中，除了如圖6所包括的步驟610和步驟630，可進 一步包括步驟710，以調整背光源于強度光譜中的第二峰值區間具有一峰值產 生于大于630nm的波長區間。此處所言的峰值較佳是包括局部最大值。第二 峰值區間分布的波長范圍是較第一峰值區間分布的波長范圍來得大，亦即第 二峰值區間分布的區域較接近于紅色光的位置。在此實施例中，亦可進一步 包括步驟730，控制綠色色阻于對應第二峰值區間的波長區間內，其穿透率均 小于0.05%。通過調整綠色色阻的穿透率，得以有效抑制其他色光在綠色像素 所產生的綠色光內造成色調上的不良影響。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明 的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發明的范圍。相反地， 包括在權利要求的精神及范圍的修改及均等設置均包括于本發明的范圍內。
1權利要求
1. 一種顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括一背光源，其強度光譜中具有多個峰值區間；其中所述多個峰值區間包括一第一峰值區間，所述第一峰值區間具有一峰值產生于515nm至535nm間的波長區間；以及一色阻，形成于所述背光源上并過濾所述背光源產生的光線，所述色阻于波長730nm時的穿透率小于0.05％；其中，所述色阻在波長介于520nm至540nm間時具有一峰值穿透率，且所述峰值穿透率小于75％。
2. 如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個峰值區間包括 一第二峰值區間，其分布的波長區間于較第一峰值區間分布的波長區間為大， 所述第二峰值區間具有一峰值產生于大于630 nm的波長區間。
3. 如權利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述色阻于對應所述第 二峰值區間的波長區間內穿透率均小于0.05%。
4. 如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述背光源包括 一主動光源；以及至少一被動光源，受所述主動光源激發以產生光線；其中，所述背光源強度光譜中的所述多個峰值區間分別對應所述主動光 源及所述至少一被動光源產生的光線，且所述第一峰值區間是對應于所述被 動光源產生的光線。
5. 如權利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，所述主動光源包括一藍 光發光二極管芯片，所述至少一被動光源包括一螢光粉。
6. 如權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置進一步包 括一顯示面板，所述顯示面板具有一第一基板及一第二基板，其中所述色阻 是形成于所述第一基板的內面。
7. 如權利要求6項所述的顯示裝置，其特征在于，所述色阻的厚度介于1.4}im至2.5jim之間。
8. —種顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括一背光模塊與一顯示面板， 所述顯示面板是設置于所述背光模塊上；所述背光模塊包括一背光源，其強度光譜中具有多個峰值區間；其中所 述多個峰值區間包括一第一峰值區間；以及所述顯示顯示面板包括一色阻，形成于所述背光源上并過濾所述背光源 產生的光線，所述色阻于波長730nm時的穿透率小于0.05%;其中，所述色阻具有一穿透率峰值區間，所述穿透率峰值區間與所述第 一峰值區間至少重迭于波長介于520nm至535nm間的區域。
9. 如權利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個峰值區間包括 一第二峰值區間，其分布的波長區間于較第一峰值區間分布的波長區間為大， 所述第二峰值區間具有一峰值產生于大于630nm的波長區間。
10. 如權利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，所述色阻于對應所述第 二峰值區間的波長區間內穿透率均小于0.05%。
11. 如權利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一峰值區間具 有一峰值產生于515nm至535nm間的波長區間。
12. 如權利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，所述穿透率峰值區間具 有一穿透率峰值產生于520nm至540nm的波長區間。
13. —種顯示裝置色彩調整方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟 調整一背光源的強度光譜，使其多個峰值區間中的一第一峰值區間具有一峰值產生于515nm至535nm間的波長區間；以及于所述背光源上形成一色阻以過濾所述背光源產生的光線，使所述色阻 于波長730nm時的穿透率小于0.05%;且使所述色阻在波長介于520nm至540 nm間時具有一峰值穿透率小于75%。
14. 如權利要求13所述的調整方法，其特征在于，所述方法進一步包括使其中所述多個峰值區間的一第二峰值區間具有一峰值產生于大于630nm的 波長區間；其中所述第二峰值區間分布的波長區間于較第一峰值區間分布的 波長區間為大。
15.如權利要求14所述的調整方法，其特征在于，所述色阻形成步驟包 括控制所述色阻于對應所述第二峰值區間的波長區間內穿透率均小于0.05%。
全文摘要
本發明是提供一種高色彩飽和度的顯示裝置及其使用的色彩調整方法。顯示裝置包括有背光源及色阻，其中色阻是設置于背光源上方的位置以過濾背光源產生的光線。背光源的強度光譜上形成有多個峰值區間，其中一第一峰值區間中的峰值是產生于515nm至535nm間的波長區間。色阻在穿透率峰值區間內具有一峰值穿透率介于520nm至540nm的波長間，且此一峰值穿透率小于75％。當色阻在穿透率光譜上對應于730nm的波長時，其穿透率是小于0.05％。由于上述的波長范圍與前述背光源的強度光譜具有峰值的波長區間有相關性，因此色阻對于背光源所發出的光線會產生調校的效果，使得色飽和度提升。
文檔編號G09G3/36GK101498857SQ200910004199
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月20日 優先權日2009年2月20日
發明者廖烝賢, 林俊良, 王俊杰 申請人:友達光電股份有限公司