專利名稱：熒光燈和具有所述的熒光燈的液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的背景
1.發(fā)明領域
本發(fā)明涉及一種熒光燈和具有所述的熒光燈的液晶顯示裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用作液晶顯示裝置背光照明、可以改善彩色再現(xiàn)性地熒光燈和具有所述熒光燈的液晶顯示裝置。
2.相關技術的說明
近年來，由于半導體工業(yè)中的飛速的技術進步，所以可以生產(chǎn)出性能得到改進、同時幅值小并且重量輕的電子產(chǎn)品。陰極射線管(CRT)正在被廣泛地用作信息顯示裝置，就其性能和價格而論，它具有很多優(yōu)點。然而，就其最小化和便攜應用性能而論，它還有若干缺點。相反，由于諸如微型化、重量輕和低能耗這些優(yōu)點，液晶顯示裝置作為一種克服CRT的缺點的替代裝置正在引起人們的注意并被廣泛地用于幾乎所有的需要顯示裝置的信息處理裝置。
液晶顯示裝置是一種使用液晶盒光調制的裝置，所謂的液晶盒光調制就是將電壓加到液晶的一種分子排列上，以便轉換液晶的分子排列并改變發(fā)光的液晶盒的光學特性，例如雙折射率、偏振度、雙色性和光散射特性，例如視覺特性。
因為液晶顯示裝置是一種本身不能發(fā)光的被動的光器件，所以將一種用于為液晶板提供光的背光照明的組件安裝附著在液晶板的背面。液晶板的透光性受所施加的電信號的控制，作為對控制的響應，在液晶板上顯示出圖象或者移動的圖象。
如上所述，由于液晶顯示裝置控制透射到使用液晶的屏上的光量并利用光決定屏的對比度和顏色，所以液晶顯示裝置顯示出不同于一般顯示裝置的某些不同的特性。例如，存在一個視角，該視角根據(jù)觀察屏的角度使圖象質量、根據(jù)投射型發(fā)光顯示器使透射率、根據(jù)通過彩色濾光器的光在多大程度上使紅色R、綠色G和藍色B再現(xiàn)使彩色再現(xiàn)性明顯不同，存在一個表示屏的反差的亮度以及在同一個圖象持續(xù)長時間后維持一段長時間的余留成象。
近來，主要用于便攜式產(chǎn)品的顯示器的液晶顯示裝置正在將它的領域擴展到桌面PC顯示器和電視機。液晶顯示裝置具有某些好的外形上的優(yōu)點，例如重量輕、厚度薄、長度短和幅值小，然而，在前述的特性中，就彩色再現(xiàn)性和亮度而論，比起CRT來說，它要差得多。在先存在的用于筆記本電腦顯示器的液晶顯示裝置的彩色再現(xiàn)性相當于適合被美國NTSC用做彩色電視廣播方法的國家電視系統(tǒng)委員會(以下稱為“NTSC”)方法規(guī)定的大約40至50％，但是它仍然能夠充分滿足使用者的需要。然而，在電視機被做為液晶顯示裝置的新市場而受到注意的情況下，需要進一步研制具有至少與CRT相同的或者更好的彩色再現(xiàn)率的液晶顯示裝置。
一個通常的多色液晶顯示裝置一般是由液晶顯示板、背光照明部分和彩色濾光器構成。也就是說，多色液晶顯示裝置利用了由三波長熒光燈構成的背光照明部分作為光源并且通過彩色濾光器將白光分離成為紅綠藍三基色，而后利用一個加色混合法產(chǎn)生各種顏色。
任選光源的顏色是利用由國際照明技術委員會(以下稱為“CIE”)制訂的色度坐標系確定的。也就是說，當三色刺激值X、Y和Z由任選光源的光譜計算出來后，利用由三色刺激值構成的轉換矩陣得到紅、綠和藍色度座標x、y和z。其次，在紅、綠和藍的x、y和z值被表示為垂直交叉座標時，畫出一種馬蹄形光譜軌跡，這被稱為CIE色度圖，并且所有的普通光源在馬蹄形形狀內都有它們的色度圖。此時，由紅、綠和藍的每一個色度座標形成的三角形區(qū)域變?yōu)椴噬佻F(xiàn)區(qū)域，并且三角形區(qū)域越大，彩色再現(xiàn)度提高的越多。彩色再現(xiàn)度取泱于飽和度和亮度，在飽和度和亮度變大時彩色再現(xiàn)度升高。在這里，三色刺激值x、y和z表示接近某一光譜的一種單色匹配函數(shù)的加權值，特別是y表示亮度的刺激值。
同時，顏色溫度基于根據(jù)熱源溫度發(fā)射的光隨溫度的顏色變化指示出白色的顏色，而監(jiān)視器上的顏色溫度基本上是以9300K、6500K和5000K這樣三個溫度被顯示出的。在顏色溫度接近9000K時，顯示出具有藍色的白色，在顏色溫度接近6500K時，顯示出具有紅色的白色，在顏色溫度接近5000K時，顯示出的是中間顏色。顏色溫度是由白色的色度座標x和y得出的，在顏色溫度接近9000K時，它可以滿足歐洲廣播聯(lián)盟(以下稱為“EBU”)的標準。
在采用上述液晶顯示裝置的情況下，相應于可見光區(qū)域的每一波長的三色刺激值由具有光匹配功能的背光照明的光譜和濾色器的透射光譜的混合決定，所以，應當適當控制背光照明、濾色鏡和三色刺激值之間的相關關系，以便使各種顏色再現(xiàn)。即，不得不改變背光照明的光譜以便優(yōu)化顏色的再現(xiàn)度和顏色溫度，應該調節(jié)濾色器的透射光譜以便優(yōu)化發(fā)光效率。
目前，被制作成顏料分散型的彩色抗蝕膜(color resist)的濾色器的特性如下。


圖1是說明高飽和度濾色器的透射光譜分布的曲線。在該曲線中，“x”軸表示波長(nm)，而“y”軸表示透射度(％)。
參照圖1，當與NTSC方法比較時根據(jù)標準白色光(C)高飽和度濾色器的彩色再現(xiàn)度為67％，白色亮度(Yw)是30.5，而顏色溫度是6643K(白色的色度座標x＝0.31，y＝0.33)。同EBU標準相比較，綠色和藍色要不充分得多。在這里，C光源指的是標準的陰天日光，換句話講，根據(jù)國際實用溫標(Intemational Practical Temperature Scale)色溫大約為6774K。
在近年來研制的滿足EBU標準的用于TV的濾色器的情況下，控制每一種調色顏料的匹配比方法被用于補償不充分的綠色和藍色的色度座標值。然而，根據(jù)該方法，在光譜上藍色透射度的損失同先前的濾色器相比較增大了很多。在研制用于TV的濾色器的過程中，為了獲得優(yōu)異的彩色再現(xiàn)度而引起的透射度的損失從光源的效率來看基本上是不利的。因此，設計了通過提高背光照明的亮度補償透射度的損失。
目前，冷陰極射線熒光燈被用作液晶顯示裝置的背光照明的光源。就發(fā)光材料和原理來講，冷陰極射線熒光燈可以在低電流下運作，熱值較小并且壽命長，同時與一般的熒光燈相比較沒有大的差別。冷陰極射線熒光燈包括一根在其內壁上噴涂熒光粉的玻璃管和安裝在玻璃管兩端的電極。玻璃管密封有稀有氣體例如氬(Ar)和固定量的汞(Hg)。
當將電壓加到電極上時，發(fā)射電子使玻璃管內的氣體電離。通過電離和離子和電子的再結合，開始大約253.7nm的放電。放電激發(fā)汞(Hg)產(chǎn)生254nm的紫外線。紫外線激發(fā)噴涂在管壁上的熒光粉發(fā)射可見光。
早期研制的熒光燈的設計沒有考慮液晶顯示裝置的彩色再現(xiàn)性。因此，沒有包括通過濾色器對從光源發(fā)出的三波長光的色分離的概念。相反，研制的進步僅僅體現(xiàn)在色溫、高亮度、長壽命和高效率。因此，在需要從三波長熒光粉中發(fā)出的光的各種顏色實感的液晶顯示裝置中，目前所使用的冷陰極射線熒光燈不具有令人滿意的光譜形狀，所述的三波長熒光粉利用通過濾色器的附加混色在光源的紅綠藍色區(qū)域的每一個中都具有最大發(fā)光效率。
近來，在研制具有高飽和度的電視液晶顯示裝置過程中，在將濾色器用于電視機時彩色再現(xiàn)度最大為70％。所以，電視液晶顯示裝置還處在借助于調節(jié)熒光燈的熒光粉比例以提高白色的色溫的措施將CIE色度座標的位置移向EUB區(qū)域的方向的研究階段。然而，通過調節(jié)三波長熒光粉的比例所獲得的彩色再現(xiàn)度的增益范圍是很小的，最大約為2％。因此，不得不改變目前正在使用的熒光粉或用對電視液晶顯示裝置適合的熒光粉代替它，以便得到更高的彩色再現(xiàn)度。
發(fā)明概述
因此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種可以改善彩色再現(xiàn)度的用于液晶顯示裝置的背光照明的熒光燈。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種具有所述的熒光燈的液晶顯示裝置。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一個目的，熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，綠色熒光粉僅具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰。
本發(fā)明的第一個目的還可以借助于這樣一種熒光燈來實現(xiàn)，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述綠色熒光粉具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰和幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的約20％或更小的一個側峰。
本發(fā)明的第一個目的還可以借助于這樣一種熒光燈來實現(xiàn)，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，液晶顯示裝置包括這樣一種熒光燈，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，綠色熒光粉僅具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰。
本發(fā)明的第二個目的還可以借助于具有這樣一種熒光燈的液晶顯示裝置來實現(xiàn)，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述綠色熒光粉具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰和幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的約20％或更小的一個側峰。
本發(fā)明的第二個目的還可以借助于具有這樣一種熒光燈的液晶顯示裝置來實現(xiàn)，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
根據(jù)本發(fā)明，在不降低亮度的情況下通過形成構成用于液晶顯示裝置的背光照明的熒光燈的綠色熒光粉可以大大地提高彩色再現(xiàn)度，該綠色熒光粉或者僅具有一個最大發(fā)光峰或具有一個最大發(fā)光峰和幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的20％或更小的一個側峰。
附圖簡要說明
本發(fā)明的以上目的和其他優(yōu)點通過借助于附圖所做的詳細說明將變得更加清晰。在其中
圖1是顯示已有技術的高飽和度濾色器的透射光譜分布的曲線；
圖2是顯示已有技術的背光照明的光譜分布的曲線；
圖3是顯示彩色再現(xiàn)區(qū)域和通過模擬在其中除去綠色熒光粉的側峰的背光照明的白色色度座標的曲線；
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案的背光照明的光譜分布的曲線；
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案的背光照明的光譜分布的曲線；
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個和第二個實施方案的彩色再現(xiàn)區(qū)域和背光照明的白色色度座標的曲線；
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案的用于背光照明的藍色熒光粉的光譜分布的曲線；
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案的彩色再現(xiàn)區(qū)域和背光照明的白色色度座標的曲線。
對優(yōu)選實施方案的說明
以下將參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選的實施方案。
下列表1顯示出用于背光照明冷陰極射線熒光燈的熒光粉的特征。
表1
液晶顯示裝置的大多數(shù)制造商在冷陰極射線熒光燈中使用以上所列表1中所描述的熒光粉。到目前為止，已知三波長熒光粉比起其他的熒光粉來說具有極好的質量。
具有表1所述的三波長熒光粉的背光照明裝置的光譜分布示于圖2中。在這里，“x”軸表示波長，而“y”軸表示發(fā)光強度。此外，虛線表示綠色熒光粉的光譜。
現(xiàn)在參看圖2，在目前正在使用的熒光粉中，紅色熒光粉是最穩(wěn)定的熒光粉并顯示出具有極好的發(fā)光效率和彩色特性的譜線。為了將它的區(qū)域移至長波長區(qū)域以改善彩色再現(xiàn)度，可能需要最大的發(fā)光波長。然而，由于紅光的亮度刺激值擴展完全超過白光亮度，所以考慮到發(fā)光率在目前狀態(tài)下最好做微小調整。
在使用藍色熒光粉的情況下，由于它的光譜具有寬帶寬度，所以色飽和度低，而且藍色的色度坐標的x和y值比EBU標準小得多，所以它成為降低色溫的一個主要的因素。
在使用綠色熒光粉的情況下(參照虛線)，由于它的發(fā)光效率超過迄今為止為燈所研制的并且具有長壽命的任何其他的熒光粉，它被應用于幾乎所有的光源。近來，在目前主要使用的LaPO4Ce，Tb的光譜有四個峰，例如在波長490nm、545nm、585nm和620nm處。在這些峰中，最大發(fā)光峰(545nm)兩側的兩個側峰(585nm和490nmA，B)在亮度方面可以獲得益處，但是從彩色再現(xiàn)度來看它們造成很大的損失。特別是紅色的Y刺激值和綠色的Y刺激值大大地增加并且偏離彩色再現(xiàn)區(qū)域。
因此，為了改善彩色再現(xiàn)度，本發(fā)明的背光照明用的熒光燈具有最大發(fā)光波長大約為600至620nm的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長大約為520至555nm的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長大約為440至460nm的藍色熒光粉。此時，綠色熒光粉僅有一個相應于大約為520至555nm的最大發(fā)光波長的最大發(fā)光峰。
通常，在具有Mn2+作為激活劑的Zn2SiO4Mn2+的綠色熒光粉中在發(fā)光波長大約為520至555nm的最大發(fā)光峰的兩側不存在側峰。因此，在除去綠色光的側峰(圖2的A和B)時，通過提高顏色飽和度使彩色再現(xiàn)度得到提高。相反，由于亮度的降低可能伴隨有光密度的降低，所以具有Ce3+Tb3+作為激活劑的綠色熒光粉的兩個側峰(波長488nm和584nm，圖2的A和B)不得不除去或降低到最低限度，以便保持亮度和使彩色再現(xiàn)度增加到最大限度。
圖3是表示在具有Ce3+Tb3+作為激活劑的綠色熒光粉的側峰通過模擬被除去的情況下背光照明的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標的曲線。在圖3中，“x”軸表示波長，而“y”軸表示相對光強度。此外，“C”和“W”分別表示目前應用于背光照明的三波長熒光粉的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標?！癈”和“W”表示在除去具有Ce3+Tb3+作為激活劑的側峰(波長488nm和584nm，圖2的A和B)之后的三波長熒光粉的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標。
以下表2顯示出從圖3的曲線得到的色度座標值和彩色再現(xiàn)度。
表2
在這里，“x”和“y”軸分別表示色度座標值，而““Y”表示亮度的刺激值。
從圖3和表2可以看出，在除去具有Ce3+Tb3+作為激活劑的綠色熒光粉的兩側峰(波長488nm和584nm，圖2的A和B)時，與NTSC方法相比較，彩色再現(xiàn)區(qū)域從當前的70％(C)增加至87％(C1)。此外，白色色溫從當前的6458K(C)提高大約1800K達到8252K(C1)，而白色的亮度值從30.0(C)到29.6(C1)，幾乎沒有變化。
因此，在將綠色熒光粉光譜中最大發(fā)光峰兩側的側峰除去或減小到最低限度的情況下，彩色再現(xiàn)度可以提高17％而不會如前所述那樣使白光的亮度降低。此外，由于白色色溫的提高所以可以獲得接近EBU標準的彩色特性。
實施例1
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案的背光照明的光譜分布的曲線。在這里，BL表示當前被應用的背光照明的光譜，而BL1表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的背光照明的光譜。
參照圖4，根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案用于液晶顯示裝置背光照明的熒光燈使用一種綠色熒光粉，這種綠色熒光粉具有從大約520nm至550nm的最大發(fā)光峰光譜和大約為最大發(fā)光峰光譜幅值的20％或更小的一個側峰。在綠色熒光粉的520nm發(fā)光波長以下存在的側峰的幅值最好大約為最大發(fā)光峰幅值的20％或更小，而在550nm發(fā)光波長以上存在的側峰的幅值最好大約為最大發(fā)光峰幅值的10％或更小。
綠色熒光粉是使用Ce3+Tb3+作為激活劑制成的。綠色熒光粉最好由LaPO4Ce3+Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5Ce3+Tb3+、Y2SiO5Ce3+Tb3+、CeMgAlxOyCe3+Tb3+、GdMgBxOyCe3+Tb3+等之中的任意一種組成。
例如，在使用LaPO4Ce3+Tb3+做為熒光粉時，在488nm和584nm處的側峰的相對強度可以被降低至最小限度，而同時通過控制激活劑的密度和比例保持發(fā)光效率與預先存在的值相似。也就是說，可以通過控制Tb3+的密度或通過控制Ce3+的比例將綠色光的側峰降低到最小限度。因此，在綠色光的側峰的幅值為最大發(fā)光峰幅值的大約20％或更小時，可以改善彩色再現(xiàn)度和色溫而不降低亮度。
實施例2
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案的背光照明的光譜分布的曲線。在這里，BL1表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案的背光照明的光譜分布，而BL2表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案的背光照明的光譜分布。
參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案用于液晶顯示裝置背光照明的熒光燈使用一種綠色熒光粉，這種綠色熒光粉具有大約520nm至550nm的最大發(fā)光峰和大約為最大發(fā)光峰幅值的20％或更小的一個側峰。這種綠色熒光粉通過將至少一種具有Ce3+Tb3+作為激活劑的熒光粉與具有Mn2+作為激活劑的一種熒光粉相混合制備的。
綠色熒光粉最好通過將使用Ce3+Tb3+作為激活劑的LaPO4Ce3+Tb3+ 、La2O3xSiO2yP2O5Ce3+Tb3+、Y2SiO5Ce3+Tb3+、CeMgAlxOyCe3+Tb3+、GdMgBxOyCe3+Tb3+等之中的任意一種與用具有Mn2+作為激活劑的Zn2SiO4Mn2+制成的一種熒光粉相混合來制備。更優(yōu)選的是，具有Ce3+Tb3+作為激活劑的綠色熒光粉與前述第一實施方案中所使用的熒光粉相同。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個和第二個實施方案的背光照明的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色色度座標的曲線。在圖6中，BL和W分別表示當前用于背光照明的三波長熒光粉的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標。此外，BL1和W1表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案的三波長熒光粉，而BL2和W1表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案的三波長熒光粉。
以下表3表示從圖6的曲線得到的根據(jù)本發(fā)明的第一和第二個實施方案的背光照明的色度座標值和彩色再現(xiàn)度。
表3
如從圖6和表3中所看出的那樣，與NTSC方法相比較，根據(jù)本發(fā)明的第一和第二個實施方案的背光照明的熒光燈的彩色再現(xiàn)度從目前的69.9％增加到77.2％(BL1)或者80.0％(BL2)，而色溫從6458K(BL)增加到8008K(BL1)或9794K增加了大約2000K。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施方案，使用由兩種或兩種以上的由Ce3+Tb3+作為激活劑形成的熒光粉和由Mn2+作為激活劑形成的熒光粉構成的綠色熒光材料的背光照明的彩色再現(xiàn)度同前述第一實施方案(BL1)相比較增加了2.8％，并且彩色特性也得到了改善。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一和第二個實施方案，通過改變綠色熒光粉的光譜特性彩色再現(xiàn)度得到改善。但是，由于只采用了這種方法，藍色色度座標同圖6所示的EBU標準相比較，仍然是不充分的。因此，為了實現(xiàn)完美的彩色再現(xiàn)度，藍色的色度座標不得不改變?yōu)镋BU標準。
實施例3
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案的背光照明的光譜分布的曲線。在這里，B1表示本發(fā)明的第二個實施方案所使用的藍色熒光粉的光譜，而B2表示本發(fā)明的第三個實施方案所使用的藍色熒光粉的光譜。
參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案用于液晶顯示裝置背光照明的熒光燈包括與前述第一和第二個實施方案相同的紅色熒光粉和綠色熒光粉，并且藍色熒光粉的光譜寬度小于用于前述第一和第二個實施方案的光譜。
與前述第二個實施方案相同，用于液晶顯示裝置背光照明的熒光燈包括最大發(fā)光波長為大約600至620nm的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長為大約520至555nm的綠色熒光粉以及最大發(fā)光波長為大約440至460nm的藍色熒光粉，所述綠色熒光粉具有幅值大約為最大發(fā)光峰幅值的20％或更小的一個側峰，在綠色熒光粉中兩種或兩種以上具有用Ce3+Tb3+作為激活劑的熒光粉和具有用Mn+作為激活劑的熒光粉相混合。
根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案，藍色熒光粉最好具有波長在440至460nm范圍內的一個最大發(fā)光峰，以線形形狀形成該最大發(fā)光峰兩側的光譜，其交叉線的斜率彼此基本相同。該線形形狀必須保持在最大峰的30％以內以獲得高色飽和度。
更優(yōu)選的是，在藍色熒光粉中，作為在光強度相應于最大發(fā)光峰的一半的波長區(qū)的半帶寬應為40nm或40nm以下。
具有線形形狀的光譜的藍色熒光粉包含鍶族熒光粉，最好是Sr10(PO4)6Cl2Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3Eu2+等之中的任意一種。此時，借助于用Ca或Ba取代一部分鍶可以控制最大發(fā)光波長，而借助于用B2O3取代某一部分熒光粉可以提高光強度。
在當前被大量使用的藍色熒光粉BAM(BaMg2Al16O27Eu)的最大發(fā)光波長位置很適合地在大約440至460nm范圍，通過改變母體組成或激活劑的密度來改變光譜有一個限度。此外，由于激活劑不穩(wěn)定，它在壽命和亮度方面有缺陷。因此，在使用鍶族藍色熒光粉代替BAM時，可以獲得半帶寬大約為32nm的尖銳的光譜和大約447nm的最大發(fā)光波長。在形成尖銳的光譜的線形形狀時，由于色飽和度得到改善，可以獲得接近原色的一種顏色。結果，彩色再現(xiàn)度得到改善。此外，由于顯示出被密封在熒光燈的玻璃管中的汞(Hg)的發(fā)光峰的波長在大約440nm處，并且位于藍光區(qū)中的寬范圍內，藍光的亮度增加并且彩色再現(xiàn)度可以得到改善。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施方案的背光照明的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色色度座標的曲線。在圖8中，BL和W分別表示當前用于背光照明的三波長熒光粉的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標。此外，BL3和W3分別表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的三波長熒光粉的彩色再現(xiàn)區(qū)域和白色的色度座標。
以下表4表示從圖8得到的色度座標值和彩色再現(xiàn)度。
表4
如從圖8和表4可以看出的那樣，用于背光照明的熒光燈含有綠色熒光粉，該綠色熒光粉具有最大發(fā)光峰和具有幅值大約為最大發(fā)光峰幅值的20％或更小的側峰，其中兩種或兩種以上具有用Ce3+Tb3+作為激活劑的熒光粉和具有用Mn+作為激活劑的熒光粉相混合，所述熒光燈還含有鍶族藍色熒光粉，與NTSC方法相比較，彩色再現(xiàn)度從目前的69.9％(BL)增加到80.6％(BL3)增加了大約10％，并且完全覆蓋了EBU區(qū)域。顏色特性主要可以借助于彩色再現(xiàn)度、白光的色溫和白光的亮度來表示。在藍色的色度座標值“y”降低時，由于彩色再現(xiàn)度和白光的色溫升高，背光照明的彩色特性得到改善。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，所形成的用于液晶顯示裝置背光照明的熒光燈的綠色熒光粉具有一個最大發(fā)光峰或者位于最大發(fā)光峰兩側的幅值大約為最大發(fā)光峰幅值的20％或更小的側峰。因此，借助于除去綠色熒光粉的側發(fā)光峰或使其最小化，可以大大提高彩色再現(xiàn)度和色溫而不會使白光的亮度降低。此外，通過將藍色熒光粉的光譜適當?shù)馗淖優(yōu)榫€形形狀可以獲得完全覆蓋EBU區(qū)的彩色再現(xiàn)度。
盡管業(yè)已參照一個具體的實施方案對本發(fā)明作了具體地顯示和說明，但是對本領域中的普通技術人員來說，顯而易見，在不脫離由所附 所限定的構思精神和范圍的前提下，可以在形式和細節(jié)上作出各種變化。
權利要求
1.一種熒光燈，該熒光燈包括
最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉；
最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉；和
最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，
其中，所述綠色熒光粉僅具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰。
2.根據(jù)權利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述的綠色熒光粉包括Zn2SiO4Mn2+，以Mn2+作為激活劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
4.根據(jù)權利要求3所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉具有半帶寬大約為40nm或更窄的光譜分布。
5.根據(jù)權利要求3所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉包含從由Sr10(PO4)6Cl2Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3Eu2+組成的一組之中選擇的任意一種。
6.一種熒光燈，該熒光燈包括
最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉；
最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉；和
最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，
其中，所述綠色熒光粉具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰和幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的約20％或更小的一個側峰。
7.根據(jù)權利要求6所述的熒光燈，其特征在于所述的綠色熒光粉的位于大約520nm或更短的波長處的側峰具有相當于所述的最大發(fā)光峰的約20％或更小的幅值，以及所述的綠色熒光粉的位于大約555nm或更長的波長處的側峰具有相當于所述的最大發(fā)光峰的10％或更小的幅值。
8.根據(jù)權利要求6所述的熒光燈，其特征在于所述的綠色熒光粉的激活劑包含Ce3+Tb3+
9.根據(jù)權利要求8所述的熒光燈，其特征在于所述的綠色熒光粉包含從由LaPO4Ce3+Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5Ce3+Tb3+、Y2SiO5Ce3+Tb3+、CeMgAlxOyCe3+Tb3+和GdMgBxOyCe3+Tb3+組成的一組之中選擇的任意一種。
10.根據(jù)權利要求6所述的熒光燈，其特征在于所述的綠色熒光粉是一種通過將具有Ce3+Tb3+做為激活劑的、從由LaPO4Ce3+Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5Ce3+Tb3+、Y2SiO5Ce3+Tb3+、CeMgAlxOyCe3+Tb3+和GdMgBxOyCe3+Tb3+構成的一組之中選擇的任意一種和一種具有Mn2+作為激活劑的Zn2SiO4Mn2+熒光粉相混合而形成的一種混合物。
11.根據(jù)權利要求6所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
12.根據(jù)權利要求11所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉具有半帶寬大約為40nm或更窄的光譜分布。
13.根據(jù)權利要求11所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉包括從由Sr10(PO4)6Cl2Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3Eu2+構成的一組之中選擇的任意一種。
14.一種熒光燈，該熒光燈包括
最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉；
最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉；和
最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
15.根據(jù)權利要求14所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉具有半帶寬大約為40nm或更窄的光譜分布。
16.根據(jù)權利要求14所述的熒光燈，其特征在于所述的藍色熒光粉包含從由Sr10(PO4)6Cl2Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6C1Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3Eu2+構成的一組之中選擇的任意一種。
17.一種具有熒光燈的液晶顯示裝置，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述綠色熒光粉僅具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰。
18.根據(jù)權利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述的熒光燈的所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
19.一種具有熒光燈的液晶顯示裝置，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述綠色熒光粉具有相應于大約520至555nm范圍內的最大發(fā)光波長的一個最大發(fā)光峰和幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的約20％或更小的一個側峰。
20.根據(jù)權利要求19所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述的綠色熒光粉的位于大約520nm或更短的波長處的側峰具有相當于所述的最大發(fā)光峰的20％或更小的幅值，以及所述的綠色熒光粉的位于大約555nm或更長的波長處的側峰具有相當于所述的最大發(fā)光峰的10％或更小的幅值。
21.根據(jù)權利要求19所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述的熒光燈的所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
22.一種具有熒光燈的液晶顯示裝置，所述的熒光燈包括最大發(fā)光波長在大約600至620nm范圍內的紅色熒光粉、最大發(fā)光波長在大約520至555nm范圍內的綠色熒光粉和最大發(fā)光波長在大約440至460nm范圍內的藍色熒光粉，其中，所述的藍色熒光粉具有線形形狀的光譜分布。
23.根據(jù)權利要求22所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述的熒光燈的所述的藍色熒光粉具有半帶寬大約為40nm或更窄的光譜分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用作液晶顯示裝置背光照明的熒光燈和具有所述的熒光燈的液晶顯示裝置。所述的熒光燈包括具有最大發(fā)光波長范圍在大約600nm至620nm的紅色熒光粉、具有最大發(fā)光波長范圍在大約520nm至555nm的綠色熒光粉以及具有最大發(fā)光波長范圍在大約440nm至460nm的紅色熒光粉。所述的綠色熒光粉具有一個最大發(fā)光峰或者位于最大發(fā)光峰旁邊的幅值相當于所述的最大發(fā)光峰的約20%或更小的側峰。因此,借助于除去所述的綠色熒光粉的側發(fā)光峰或者將其減小到最低限度的措施,無須降低白光的亮度就可以大大地提高顏色再現(xiàn)性。
文檔編號G02F1/13357GK1338769SQ00137420
公開日2002年3月6日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權日2000年8月10日
發(fā)明者金保成 申請人:三星電子株式會社