CN1713042A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以同时满足动画特性、色再现性、可靠性的对应动画的液晶显示装置。包括：白色光源，具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体、绿色系的绿色荧光体和红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体中的至少一种使用母体材料组成不同的至少两种荧光体混合形成的混合荧光体，在同色的荧光体混合中使用发光中心具有同一元素的荧光体。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及设有混合荧光体的白色光源和使用该光源的滤液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置如图2所示由背照灯元件1和元件2构成。而且背照灯元件由白色光源(图2中冷阴极管5)、驱动白色光源的变压器9、反射板4、金属框体3、扩散板6、棱镜片7(7A，7B)、偏光反射板8构成。
液晶显示装置中的白色光源一般地利用三波长的冷阴极管5(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)。CCFL的构造如图3(a)所示。图中显示与CCFL的主轴方向平行的面的剖面图。如图所示，CCFL在玻璃管11内密封有水银气体、稀有气体，在管内壁上设有荧光体12，在管两端设有电极13。荧光体是将发光色为蓝色系(主发光峰波长为400到500nm左右)的蓝色荧光体、发光色为绿色系(主发光峰波长为500到600nm左右)的绿色荧光体和发光色为红色系(主发光峰波长为600到650nm左右)的红色荧光体的粉末混合后得到的。荧光体各色利用一种。一般地使用蓝色荧光体BaMgAl10O17:Eu，绿色荧光体LaPO4:Tb，红色荧光体Y2O3:Eu。需要说明的是，在此荧光体材料的通常标记“:”前面表示母体材料组成，是指用“:”后面显示的发光中心取代母体材料的一部分原子。例如，绿色荧光体中LaPO4是母体材料，用发光中心铽取代镧La的一部分。通过对电极13施加高电压进行CCFL的点亮。通过施加电压在管内部水银原子激发发出紫外光。并且，利用该紫外光激发荧光体发出可见光。在此发出的可见光透过设置在CCFL上面的扩散板、棱镜片、偏光反射板入射至液晶元件。另外，为了尽可能地将CCFL发出的光导入液晶元件侧，配置着反射板。
另一方面，液晶元件具有图4所示的剖面结构。也就是，其结构为：配置一对偏光板17和基板16(例如玻璃)，在基板间夹持液晶21和滤色器22。液晶通过取向膜20形成相同的取向，通过对每个像素形成的多个电极18构成的电极群施加电压进行驱动。并且，当对液晶施加电压时，液晶分子旋转，通过其折光率发生变化，调整来自背照灯元件的光的透过量。另外，滤色器将来自背照灯元件的白色光W按每个像素分成蓝色光B，绿色光G，红色光R，透过任一种光。液晶显示装置如上所述，将来自背照灯元件(或白色光源)的光按照每个像素调整透过量，通过分光，进行彩色显示。
近年来，这样的液晶显示装置正在开发不仅显示静止图象、而且显示例如液晶电视类的动画图象的装置。在所述的开发中，在显示有动画图象的情况下，被指出画质差，显示图象模糊(称作动画模糊)。该动画模糊起因于液晶显示装置是保持型显示，将其改善的方法例如在下述非专利文献1中提出了瞬态背照灯方式的方案。
瞬态背照灯方式如图5所示，是将光源在1帧(一般的液晶显示装置是60Hz)内反复点亮状态和熄灭状态的方式。通常，该点亮状态和熄灭状态通过安装在变压器内的电路发出的定时信号Vsig进行控制(图5(a))。而且，通过理想的光源形成跟随该定时信号Vsig的变化的亮度变化(图5(b))。但是，在实际的CCFL中，不完全跟随定时信号Vsig，出现延迟(图5(c))。本方式是今后非常有望提高动画性能的技术，如果能够进一步改善现行的CCFL的应答特性，就可以进一步提高液晶显示装置的动画性能。
引起CCFL的延迟的主要原因一般认为是对CCFL供给电力的变压器电路的延迟、在CCFL内部产生的紫外光的应答、荧光体的应答等，但是，最影响速度的是绿荧光体的亮度应答。表1总结现行的CCFL利用的荧光体材料的应答特性评价结果。其中，亮度应答时间定义为，在各荧光体材料中，以最大亮度为100％，其90％变化率的时间。也就是，亮度提高90％的时间τon是从亮度0％提高到90％时需要的时间。亮度下降10％的时间τoff是从亮度100％下降到10％时需要的时间。从该结果可知，绿荧光体LaPO4:Tb，Ce的应答与蓝色荧光体及红色荧光体相比特别慢。而且，例如在利用1帧(60Hz＝16.7msec)的一半(Duty 50％)的时间点亮CCFL时，不能跟随定时信号。CCFL的亮度完全提高(到达亮度100％)之前形成熄灭状态(Vsig＝0)，下降(达到亮度0％)前形成点亮状态(Vsig＝V)。因此，为了今后进一步改善动画质量，必须使CCFL高速应答化，也就是，必须使绿荧光体高速应答化。而且，也希望实现红荧光体的高速应答化。
表1荧光体材料的辉度应答时间
  颜色   荧光体材料   τon[msec]   τoff[msec]
  蓝色   BaMgAl10O17:Eu   ＜0.1   ＜0.1
  绿色   LaPO4:Tb，Ce   4.7   5.8
  红色   Y2O3:Eu   1.8   1.8
最近，作为可以解决上述问题的可以高速应答的绿荧光体材料，SrAl2O4:Eu受到关注，例如下述专利文献1至6提出其应用方案。
在这些文献中，通过单独利用SrAl2O4:Eu，或者和现有的绿荧光体材料LaPO4:Tb，Ce混合使用，实现CCFL的高速应答化。实际上，当评价该荧光体材料的应答特性时，τon，τoff都小于0.1msec，可以得到非常快速的亮度应答特性。
非专利文献1“保持型显示器中的动画显示画质”电子信息通信学会技报，EID99-10，p55。
专利文献1特开平8-190894号公报
专利文献2特开平10-49073号公报
专利文献3特开平11-109893号公报
专利文献4特开2002-313282号公报
专利文献5特开2001-351578号公报
专利文献6特开2002-105447号公报
发明内容
但是，根据本发明者研究结果可知，在进行这种SrAl2O4:Eu的CCFL应用时，产生以下所示的两大问题，难以实用化。
第1问题是色再现性低下。其主要是蓝色纯度低下。第2问题是可靠性(亮度劣化)的问题。
使用图6对第1问题色再现性低下进行说明。图6(a)显示LaPO4:Tb，Ce和SrAl2O4:Eu的发光光谱和滤色器的分光(B-CF，G-CF，R-CF)特性。由此可知，SrAl2O4:Eu的发光光谱的形状，是波长在520nm附近最大，半峰宽非常宽，为80nm左右。这时，因为蓝色滤光器的分光特性不尖锐，故SrAl2O4:Eu的主要的发光波长领域的光可以透过蓝色像素，与现行的LaPO4:Tb，Ce相比，蓝色的色纯度大幅度降低。实际上，使用了LaPO4:Tb，Ce作为绿荧光体的液晶显示装置和使用了SrAl2O4:Eu的液晶显示装置的色再现范围表示在图6(b)中。可知，通过使用SrAl2O4:Eu，蓝色色度点的V’变大，从NTSC规定的蓝色色度点向绿色侧偏移。设定人的视角灵敏度可以识别Δ(u，v)＝0.2以上的变化，该蓝色色度的变化是大的问题。另外，考虑特开2002-3132828提出的使用LaPO4:Tb，Ce和SrAl2O4:Eu的混合物的情况，容易想到通过提高SrAl2O4:Eu的混合比率，蓝色的色纯度降低。解决所述色纯度低下的方案一般认为将滤色器的分光特性设为尖锐(极陡)。但是，从兼顾耐光性和透过特性方面考虑，通过混合染料和颜料，形成滤色器，因此，其分光特性一定形成宽的形状。因此，为了抑制这样的色纯度低下，优选用绿荧光体的发光光谱进行调整。
第2问题是SrAl2O4:Eu的可靠性问题。该材料在有水的环境中，或湿度高的环境中，当加热至约100℃时，母体的结晶结构发生变化，亮度大幅度降低。也就是，利用CCFL制造工序，与初期的粉末状态相比其亮度大幅度劣化。而且，该材料还具有容易吸附水银的特性，吸附封入CCFL管内的水银气体，大幅度降低紫外发光效率。如上所述，利用化学不稳定的材料不能确保液晶显示装置的可靠性。
在今后的液晶TV中，尽管作为背照灯技术希望使用瞬态方式，但是，在现有的绿荧光体材料LaPO4:Tb，Ce中存在应答特性的问题，另外，利用SrAl2O4:Eu，在色再现性及可靠性方面存在大的问题。也就是，在现有技术中，不能得到同时满足动画特性(特别是CCFL应答特性)、色再现性、可靠性等三方面的液晶显示装置。
如上所述，本发明的目的在于，提供能同时满足动画特性、色再现性、可靠性的动画对应的液晶显示装置。
本发明中，在液晶电视类的显示动画图像的液晶显示装置中，提供不产生动画模糊的液晶显示装置。特别是为了改善对应动画液晶显示装置的白色光源中利用的绿荧光体的应答，同时实现高速应答化、色再现性、可靠性等三方面，本发明利用以下方法。另外，本发明利用以下方法改善红荧光体的应答，同时实现高速应答化、色再现性、可靠性等三方面。
首先，第一方法是涉及一种液晶显示装置，该装置的结构包括：白色光源，其具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体，绿色系的绿色荧光体，红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，其具有按每个像素调整来自白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器。其特征为：蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体中至少一种是将母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，混合使用的荧光体的发光中心是同一元素。
另外，也可以做成如下构成，在上述第一方法基础上，绿色荧光体是混合绿荧光体，用于混合的荧光体发光中心是铽(Tb)。
而且，绿色荧光体也可以做成如下构成，其特征在于，其是由材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合绿色荧光体，用于混合的荧光体的波长峰值区域波长为545±15nm。
另外一方面，也可以做成红色荧光体中至少一种是使母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合红色荧光体，用于混合的荧光体的发光中心是铕(Eu)。
另外，也可以做成如下构成，红色荧光体也可以做成材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合红色荧光体，用于混合的荧光体的波长峰值区域波长为615±15nm。
而且，蓝色荧光体可以是如下构成。
也可以做成如下构成，其特征在于，蓝色荧光体是材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合蓝色荧光体，用于混合的荧光体的波长峰值区域波长为450±15nm。
而且，在如上所述的基本构成基础上，蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体各自的应答时间优选以下范围。
从熄灭状态到点亮状态上升90％亮度的时间和从点亮状态到熄灭状态下降10％亮度的时间的和是1帧以内的时间。
从熄灭状态到点亮状态上升90％亮度的时间和从点亮状态到熄灭状态下降10％亮度的时间分别在1/2帧以内的时间。
从熄灭状态到点亮状态上升90％亮度的时间和从点亮状态到熄灭状态下降10％亮度的时间分别为4msec以下。
而且，从熄灭状态到点亮状态上升90％亮度的时间和从点亮状态到熄灭状态下降10％亮度的时间分别优选3msec以下。
另外，本构成使用的绿色荧光体材料的母体材料优选具有如下组成的荧光体材料。
形成混合绿荧光体的绿荧光体的至少一种，优选母体材料是含有硅Si和氧O的硅酸盐。而且，优选用化学式LnxSiyOz(Ln＝La，Y，Gd，Ga)表示的硅酸盐。具体优选用化学式Ln2SiO5或化学式Ln2Si2O7(Ln＝La，Y，Gd)表示的荧光体材料。
另外，也可以是化学式(Ln(I)aLn(II)1-a)xSiyOz(Ln(I)，Ln(II)＝La，Y，Gd，Ga)表示的荧光体材料，而且，优选用化学式(Ln(I)aLn(II)1-a)2SiO5或(Ln(I)aLn(II)1-a)2Si2O7(Ln(I)，Ln(II)＝La，Y，Gd，Ga)表示的荧光体材料，具体优选具有用化学式Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，LaSiO5，Y2Si2O7中的任一种母体材料的荧光体材料。
另外，也可以是如下的荧光体材料。
形成混合绿色荧光体的绿色荧光体的至少一种优选母体材料是含有卤素X(X＝F，Cl，Br)和氧(O)的卤化物。而且，优选是用化学式LnOX(Ln＝La，Y，Gd，Ga)(X＝F，Cl，Br)表示的卤化物。具体优选具有用化学式LaOCl表示的母体材料的荧光体材料。
而且，也可以是如下的荧光体材料。
形成混合绿色荧光体的绿色荧光体的至少一种，优选母体材料是用化学式Ln2O3(Ln＝La，Y，Gd)表示的氧化物。具体优选具有用化学式Y2O3表示的母体材料的荧光体材料。
形成混合绿色荧光体的绿色荧光体的至少一种，优选母体材料是含有铝Al和氧O的铝酸盐。而且，优选是用化学式LnXAlYOZ(Ln＝La，Y，Gd，Ga)表示的铝酸盐。并且优选用化学式Ln3Al5O12(Ln＝La，Y，Gd，Ga)表示的荧光体材料。具体的优选具有化学式Y3Al5O12，Y3(Al，Ga)5O12，Gd3(Al，Ga)5O12，(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12中的任一种的母体材料的荧光体材料。
另外，形成混合荧光体的绿色荧光体从补偿亮度的方面考虑，优选具有如下的母体材料的荧光体。
形成混合绿色荧光体的绿色荧光体的至少一种，优选发光中心是铽Tb、母体材料组成是LaPO4的荧光体材料。另外，绿荧光体的至少一种优选发光中心是铽Tb、母体材料组成是CeMgAl11O19的荧光体材料。
而且，优选在如前所述的各绿荧光体中含有铈Ce作为增敏剂。
另外，本构成使用的红荧光体材料的母体材料，优选具有如下组成的荧光体材料。
形成混合红荧光体的荧光体的至少一种，优选母体材料是含有磷P、钒V和氧O的磷钒酸盐。具体优选具有用化学式YxGdy(PzV1-z)O4表示的母体材料的荧光体。另外，从补偿亮度的方面考虑，形成混合红荧光体的荧光体的至少一种优选其发光中心是铕Eu、母体材料是Y2O3的荧光体。
用于实现本发明的另外的构成，也可以按如下所述，不使用混合绿荧光体，使用单一的绿荧光体。
一种液晶显示装置，其由白色光源和液晶元件构成，其中，白色光源具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体，绿色系的绿色荧光体，红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件具有按每个像素调整来自白色光源的光的透过量、且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中任一种光的滤色器，其中，绿色荧光体，其发光中心是铽Tb，母体材料组成由Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，La2SiO5的任一种形成。
一种液晶显示装置，其由白色光源和液晶元件构成，其中，白色光源具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体，绿色系的绿色荧光体，红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件具有按每个像素调整来自白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中任一种光的滤色器，其中，绿色荧光体，其发光中心是铽Tb，母体材料组成由Y3(Al，Ga)5O12的一种形成。
一种液晶显示装置，其由白色光源和液晶元件构成，其中，白色光源具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体，绿色系的绿色荧光体，红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件具有按每个像素调整来自白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中任一种光的滤色器，其中，绿色荧光体，其发光中心是铽Tb，母体材料组成由LaOCl的一种形成。
并且，如前所述的绿色荧光体优选含有铈Ce作为增敏剂。
另外，光源优选具有如下构成。
白色光源优选将冷阴极管、热阴极管、以及发射紫外线的LED(发光二极管)和荧光体组合得到的白色LED。
另外，本发明不限于上述构成及后述的实施方式说明的构成，当然不脱离本发明的技术构思，可以进行各种变形。
利用以上方法，本发明可以提供同时实现动画特性、色再现性、可靠性的对应动画的液晶显示装置。
参照附图，对本发明的实施方式进行详细地说明。
首先，在此，液晶显示装置做成如下构成。
一种液晶显示装置，其由瞬态背照灯方式的白色光源和液晶元件构成，其中，该白色光源具有发光色是蓝色系(主发光波长400至500nm左右)的蓝色荧光体、绿色系(主发光波长500至600nm左右)的绿色荧光体和红色系(主发光波长600至650nm左右)的红色荧光体，其在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件具有按每个像素调整来自该白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中任一种光的滤色器，其中，蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体中的至少一种是母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，这时各色荧光体中，只用发光中心是相同元素的荧光体混合。
具体的绿色荧光体，是母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合绿色荧光体，混合时使用所有发光中心都是铽Tb的荧光体。另外，红色荧光体是母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合红色荧光体，混合时使用所有发光中心都是铕Eu的荧光体。
另外，在使发光中心不相同的绿色荧光体混合时，只用各荧光体的发光峰值区域波长为545±15nm的荧光体混合。另外，在使红色荧光体混合时，只用各荧光体的发光峰值区域波长为615±15nm的荧光体混合。而且，在使蓝色荧光体混合时，只用各荧光体的发光峰值区域波长为450±15nm的荧光体混合。
理想的各色可以使用一种荧光体材料。但是有时只用一种荧光体材料难以满足从高亮度、高速应答性、高可靠度、高色再现性等多方面的荧光体材料要求的所有特性。特别是绿色荧光体，在如前所述的现有技术中，不能同时满足高速应答性、高可靠性、高色再现性。在此，本发明将母体材料组成不同的至少两种的绿色荧光体混合，作为混合绿色荧光体，使其满足所有要求的特性。而且，将母体材料组成不同的至少两种的红色荧光体混合，作为混合红色荧光体，使其满足所有的要求的特性。
而且，各色的荧光体的混合条件，重要的是如前所述，(1)发光中心相同，(2)发光峰值波长在规定的波长区域。通过满足上述的混合条件中至少一种，可以确保液晶显示装置的色再现范围。特别是对于绿色荧光体，因为以下原因可以不减小色再现范围，满足高速应答、高可靠性的要求特性。
绿色荧光体的混合只用发光中心是铽Tb的绿色荧光体进行混合。本发明的第1点在于此。一般的荧光体的发光色、也就是发光光谱主要受发光中心的左右，绿色系的发光认为Tb，Eu(2价)，Ce等作为发光中心。其中，以Tb作为发光中心的荧光体材料几乎不受母体材料的组成的影响，形成的谱形状是在545nm附近具有主峰(能量迁移5D4→7F5)，其两侧490nm附近(5D4→7F6)，590nm附近(5D4→7F4)，625nm附近(5D4→7F3)具有小峰。因此，以Tb为发光中心的绿色荧光体材料即使混合至少两种也几乎不变色。也就是，1976CIE色度坐标中的u’，v’值几乎不变。另外，发光中心是Tb的荧光体中，由于母体材料不同，应答特性有很大差异，通过优选材料，可以不变色(特别是蓝色纯度低下)实现高速应答化。对于以Tb为发光中心的高速绿色荧光体材料，本发明者通过对其应答特性进行评价，发现了多种荧光体。这些比现有的LaPO4:Tb，Ce的应答特性好。下面对材料进行详细说明。
本发明只用发光中心是Tb的荧光体形成混合绿色荧光体，不发生色变化，特别是蓝色纯度低下，改善应答特性。通过混合改变母体材料组成的荧光体材料来实现其应答特性。
下面对这些混合绿色荧光体的应答特性进行研究。如前所述，在对应动画的液晶显示装置中，今后特别有望使用瞬态背照灯方式，白色光源必须具有高速应答性。因此，为了在写入一个图象的1帧内反复进行点亮和熄灭，混合绿色荧光体的亮度应答提高时间和下降时间的和必须至少在1帧内完成。在现行的液晶显示装置中，1帧是60Hz(＝16.7msec)。在需要1帧以上时间的情况下，不能进行理想的亮熄，即使采用瞬态背照灯方式，动画性能也提高不到期望以上。另外，在此，亮度应答时间定义为：在各荧光体材料中设最大亮度为100％，其90％变化率的时间。也就是，亮度提高90％的时间τon是从亮度0％提高到90％需要的时间，亮度下降10％的时间τoff是从亮度100％下降到10％需要的时间。
而且，当认为荧光体材料的亮度提高时间和亮度下降时间几乎相等时，亮度提高时间和亮度下降时间分别优选1帧的一半的时间。另外，从液晶显示装置的动画评价的结果可知，现在的60Hz显示中，只用其1/4的时间点亮时(Duty25％)，动画质量的劣化不能用人的视觉检测。因此，亮度提高和亮度下降时间分别优选4msec以下。而且当人的视觉神经的脉冲认为在1秒之间输出300次时，亮度提高时间和亮度下降时间分别优选3msec以下。
下面，对满足以上所述时间限制的高速应答绿色荧光体进行说明。如前所述，本发明者着眼于发光中心具有Tb的绿色荧光体，对母体材料不同的各种绿色荧光体评价其应答特性。结果发现，具有以下所述的母体材料组成的荧光体可以实现高速应答化。用母体材料的组成进行分类时，是以硅酸盐、铝酸盐、卤化物、氧化物为母体材料的荧光体。表2中总结其代表的荧光体和各个应答特性。本发明的第2点在于，利用以下所示以Tb为发光中心的可高速应答的绿色荧光体。
硅酸盐是组成含有硅Si和氧O的化合物。并且，这些硅酸盐中，特别优选化学式Ln2SiO5或Ln2Si2O7(Ln＝La，Y，Gd)表示的材料。另外，也可以是使用两种的Ln的(Ln(I)aLn(II)1-a)2SiO5或(Ln(I)aLn(II)1-a)2Si2O7。具体可以是以Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，La2SiO5，Y2Si2O7，为母体材料的发光中心Tb的荧光体材料。
另外，在此显示的组成是基本组成，组成比率的允许范围设定为±5％，可以认为是相同的组成。例如Y2Si0.95O5和Y2Si1.05O5，可以认为是Y2SiO5。另外，在此显示的组成不是考虑微量的杂质后的说明。一般在合成荧光体时利用助熔剂(助融剂)，在合成后的荧光体中作为与其光学特性无关的杂质存在微量的助熔剂构成元素。但是，本说明中的记载不考虑所述的杂质。例如Y2SiO5荧光体中，有时作为杂质阳离子微量地存在微量的Li，Sc，Ba等。即使是这样的情况，本说明书中也记载为Y2SiO5。
铝酸盐是组成含有铝Al和氧O的化合物。并且，这些铝酸盐中，特别优选化学式Ln3Al5O12(Ln＝La，Y，Gd，Ga)表示的物质。具体可以是以Y3Al5O12，Y3(Al，Ga)5O12，Gd3(Al，Ga)5O12，(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12为母体材料的发光中心Tb的荧光体材料。另外，关于组成比的说明如前所述。
而且，即使是含有卤素X(X＝F，Cl，Br)和氧的卤化物LnOX(Ln＝La，Y，Gd，Ga)及Ln2O3(Ln＝La，Y，Gd)表示的氧化物，也可以得到应答速度快的荧光体材料。特别是利用以LaOCl、Y2O3为母体材料的发光中心Tb的荧光体材料，如表2所示可以得到τon，τoff同时为2msec以下的值。
但是，这些荧光体中，因为可以实现高速应答的详细原因至今不明，一般认为是母体材料的结晶结构的对称性、或母体结晶材料结构中的Tb原子的位置对称性引起的。
表2
各种绿色荧光体的应答特性
  分类   荧光体材料   τon[msec]   τoff[msec]
  硅酸盐   Y2SiO5:Tb   2.4   3.1
  LaSiO5:Tb   2.3   3.1
  (Y，Gd)2SiO5:Tb   3.0   3.8
  (Y，La)2SiO5:Tb   2.4   3.1
  Y2Si2O7:Tb   2.4   3.3
  铝酸盐   Y3Al5O12:Tb   2.6   3.8
  Y3(Al，Ga)5O12:Tb   3.4   4.3
  Gd3(Al，Ga)5O12:Tb   2.5   3.4
  (Y，Gd)3(Al，Ga)5O12:Tb   3.6   4.3
  卤化物   LaOCl:Tb   1.3   1.8
  氧化物   Y2O3:Tb   0.8   1.5
将表2所示的各荧光体材料的发光光谱示于图7至图10。由此可知，即使改变母体材料，现行的LaPO4:Tb，Ce也几乎不改变发光光谱的形状。这说明在作为液晶显示装置考虑的情况下，几乎没有色度变化。特别是不出现蓝色纯度降低。
而且，在混合绿色荧光体的情况下，如前所述，不仅应答特性，其亮度也是重要特性之一。现实中利用LaPO4:Tb，Ce，这是因为亮度非常高。在此，本发明中也考虑亮度特性，形成混合绿色荧光体的绿色荧光体的至少一种混合以LaPO4为母体材料的荧光体。另外，CeMgAl11O19:Tb应答特性也不太好，但是，其是一种亮度非常高的荧光体材料，也可以利用。而且，利用紫外线激发以Tb为发光中心的荧光体使其发光时，通过含有Ce作为增敏剂可以提高亮度。这是因为通过引入Ce，使Ce向Tb传递能量，激发光谱扩展至长波长侧。因此，在如前所述的以硅酸盐、卤化物、氧化物、铝酸盐等为母体材料的Tb荧光体中，也可以通过使其含有Ce提高亮度。需要说明的是，通过添加Ce作为增敏剂，应答特性没有变差。
而且，上述的荧光体，其化学性能非常稳定，不用担心处理时亮度劣化。因此，通过使用上述的荧光体，可以同时实现高速应答、色再现性、可靠性等三方面。
以上对通过混合各种同色荧光体，使应答特性等各种特性得到满足的方法进行了说明，但如果从成本及工序简化的观点考虑，要求只用一种绿色荧光体形成。荧光体的亮度较大地依赖于Tb浓度，通过将其最优化可以提高亮度。特别是利用Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，LaSiO5，Y3(Al，Ga)5O12，LaOCl时，通过使Tb浓度最优化和添加增敏剂Ce，可以得到和现行产品相同程度的亮度。这种情况下，不只是混合绿色荧光体，也可以利用单一的荧光体。
也就是，一种液晶显示装置，其由白色光源和液晶元件构成，其中，所述白色光源具有发光色是蓝色系的蓝色荧光体、绿色系的绿色荧光体和红色系的红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件具有按每个像素调整来自该白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中任一种光的滤色器，其中，绿色荧光体优选由发光中心是铽Tb，母体材料组成是Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，La2SiO5中任一种形成。另外，也可以是母体材料组成由Y3(Al，Ga)5O12形成的液晶显示装置。而且，也可以是母体材料组成由LaOCl形成的液晶显示装置。利用具有以上构成的液晶显示装置，可以同时实现高速应答、色再现性、可靠性等三方面。
下面对白色光源的型式进行说明。通常使用这些荧光体的液晶显示装置的白色光源利用图3(a)显示的冷阴极管(CCFL)。但是，如果考虑今后液晶电视的大型化，也可以使用管径大的热阴极管(HCFL:HotCathode Fluorescent Lamp)。HCFL如图3(b)所示，和CCFL相比，其特征在于，在管两端具有灯丝14。通过利用该灯丝，不能实现CCFL那样的小型化。但是，其与CCFL相比较，发光效率高，故对液晶电视类的要求高亮度化的液晶显示装置有利。而且，也可以将和图3(c)所示的发射紫外光的LED(发光二极管)组合后形成的白色LED，作为白色光源利用。
下面，对实施例进行详细地说明。另外，利用比较例、对使用现有的用作绿色荧光体的LaPO4:Tb，Ce制成的液晶显示装置进行说明。另外，利用比较例2，对使用已经公开的LaPO4:Tb，Ce和SrAl2O4:Eu的混合绿荧光体的液晶显示装置进行说明。但是，本发明不限于以下的实施例。
实施例1
本实施例中的液晶显示装置和现有结构相同，其示意图如图2所示。与现有不同的是，CCFL中使用的绿色荧光体材料不同这一点。本实施例中，绿色荧光体材料使用混合绿色荧光体，具体使用LaPO4:Tb，Ce和Y2SiO5:Tb，Ce。下面，对使用这些荧光体的CCFL的制造及使用该CCFL的液晶显示装置的制造进行说明。
CCFL的制造步骤示意图，如图11所示。另外，制造后的CCFL的构造如图3(a)所示。首先，在称作载色剂的有机溶剂中混合氧化铝等粘接材料、各种荧光体材料。本实施例中，使用以前分别用于蓝色荧光体和红色荧光体的BaMgAl10O17:Eu和Y2O3:Eu。另外，对于绿色荧光体，使用如前所述的LaPO4:Tb，Ce和Y2SiO5:Tb，Ce的混合绿色荧光体。另外，两种绿色荧光体以摩尔比为LaPO4:Tb，Ce/Y2SiO5:Tb，Ce＝0.2/0.8的比率混合。另外，将所述的混合绿色荧光体的发光光谱显示在图1(a)中。光谱形状具有几乎与以前利用的LaPO4:Tb，Ce相同的形状。另外，应答特性τon＝2.9msec，τoff＝3.6msec，与以前的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短为大约6成。
在其混合后的悬浮体中，浸入已经洗净的玻璃管的单侧，利用毛细管现象在玻璃管内壁涂敷荧光体。玻璃管的材质是古巴树脂(コパ一ル)玻璃，管径设为3mm。然后，通过烘烤(烧结)这些玻璃管，将荧光体固定在管内壁。然后，安装电极，密封玻璃管的单侧。从密封侧的相反侧注入氩气Ar、氖气Ne等稀有气体，通过排气调整气体压力。再注入水银，然后，密封玻璃管。使该玻璃管点亮一定时间，进行蚀刻处理。
将如上所述完成的CCFL配置在图2所示的金属框体3上。在液晶电视类要求高亮度的液晶显示装置中，采用将CCFL多根平面排列配置的正下方方式。在金属框体3和CCFL5之间配置反射板4，使CCFL发射至框体侧的光有效利用。另外，为了减小液晶显示装置的亮度面内分布，在CCFL的正上方配置扩散板6。而且，为了提高亮度，配置棱镜片7、偏光反射板8。使CCFL连接变压器9，利用变压器的驱动进行CCFL的点亮控制。另外，将其总括在一起称作背照灯单元。
背照灯单元1的正上面，配置具有滤色器的液晶元件2，其调整背照灯(白色光源CCFL)发出的光透过量，按照每个像素将光分为红色、绿色、蓝色。液晶元件的剖面的示意图显示在图4中。在基板16中，利用通常厚度0.5mm的玻璃基板。一侧基板16A上，按每个像素形成电极18，另外，形成对这些电极供给电压的薄膜晶体管(TFT)19。而且，在另侧的基板16B上，按每个像素形成滤色器22。在这样的一对基板的内侧的表面上形成用于液晶分子排列的取向膜20，将液晶21夹持在该基板之间。另外，在基板的外侧配置偏光板17。需要说明的是，本实施例中的滤色器的分光特性具有图6(a)所示的特征。
彩色图象通过控制每个像素的TFT进行显示。也就是，每个像素上对电极供给电压，通过施加电压改变液晶分子的取向方向，也就是，通过改变液晶层的折光率，调整来自背照灯的光透过量，用滤色器将该光分光，由此进行显示。通过本实施例，对作为液晶元件的横电场方式(IPS：板内切换)液晶元件进行说明，但是，本发明实施中不限定液晶显示模式，也可以是TN模式、VA模式、OCB模式等。
最后，将背照灯元件和液晶元件组合，用框体10盖住，由此得到液晶显示装置。
将如上所述得到的液晶显示装置的色再现范围示于图1(b)中。当与后述的比较例1中的液晶显示装置的特性比较时，色再现范围几乎不变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.008，是人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且色度几乎不变的液晶显示装置。由此，可以同时实现提高动画性能、抑制色度变化、具有可靠性等三方面。
实施例2
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用LaPO4:Tb，Ce和Y3Al5O12:Tb，Ce的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为LaPO4:Tb，Ce/Y3Al5O12:Tb，Ce＝0.1/0.9。
图12(a)表示这些混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝2.8msec，τoff＝4.0msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至约六成。
另外，图12(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.008，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例3
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用LaPO4:Tb，Ce和LaOCl:Tb，Ce的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为LaPO4:Tb，Ce/LaOCl:Tb，Ce＝0.3/0.7。
图13(a)表示所述的混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝2.4msec，τoff＝3.0msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近五成。
另外，图13(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.001，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例4
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用LaPO4:Tb，Ce和(Y，La)2SiO5:Tb，Ce的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为LaPO4:Tb，Ce/(Y，La)2SiO5:Tb，Ce＝0.2/0.8。
图14(a)表示所述的混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝2.9msec，τoff＝3.8msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近六成。
另外，图14(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.017，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例5
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用LaPO4:Tb，Ce和Y2O3:Tb的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为LaPO4∶Tb，Ce/Y2O3:Tb＝0.3/0.7。
图15(a)表示所述的混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝2.0msec，τoff＝2.8msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近4.5成。
另外，图15(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.009，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例6
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用CeMgAl11O19:Tb，和Y2SiO5:Tb，Ce的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为CeMgAl11O19:Tb/Y2SiO5:Tb，Ce＝0.4/0.6。
图16(a)表示所述的混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝3.0msec，τoff＝3.8msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近6.5成。
另外，图16(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.005，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例7
本实施例和实施例1相比较，使用的混合绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中混合绿荧光体使用Y2SiO5:Tb，Ce和LaOCl:Tb，Ce的混合绿荧光体。混合比以摩尔比设定为Y2SiO5:Tb，Ce/LaOCl:Tb，Ce＝0.5/0.5。
图17(a)表示所述的混合绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝1.9msec，τoff＝2.5msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近4成。
另外，图17(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.006，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例8
本实施例和实施例1相比较，使用的绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中绿荧光体不是混合绿荧光体，而是使用单一的Y2SiO5:Tb，Ce。
图18(a)表示所述的绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝2.4msec，τoff＝3.1msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近5成。
另外，图18(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.011，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例9
本实施例和实施例1相比较，使用的绿荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中绿色荧光体不是混合绿荧光体，而是使用单一的LaOCl:Tb，Ce。
图19(a)表示该绿荧光体的发光光谱。光谱的形状和通常使用的LaPO4:Tb，Ce基本相同。另外，应答特性为τon＝1.3msec，τoff＝1.8msec，与通常的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至几乎近3成。
另外，图19(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.002，处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例10
本实施例和实施例1相比较，使用的红荧光体不同。其他的构成和实施例1相同。本实施例中红色荧光体使用混合红荧光体，具体利用Y2O3:Eu和(Y，Gd)(P，V)O4:Eu的混合红荧光体。混合比以摩尔比设定为Y2O3:Eu/(Y，Gd)(P，V)O4:Eu＝0.5/0.5。本实施例使用的绿色荧光体是和实施例相同的混合绿荧光体。另外要说明的是，本实施例中发现红色荧光体(Y，Gd)(P，V)O4:Eu比现有产品Y2O3:Eu的应答特性好。
图20(a)表示所述混合红荧光体的发光光谱。另外，应答特性为τon＝1.5msec，τoff＝1.5msec，与现有的单一物质Y2O3:Eu相比，缩短至几乎近9成。
另外，图20(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。红色的色度变化也非常小，为Δu’，v’＝0.009，且超过现有的值，接近NTSC规定的红色色度，另外，使用混合绿荧光体，蓝色色度变化也处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体和红色荧光体的应答特性、而且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
实施例11
本实施例和实施例1相比较，使用的白色光源不同。实施例1中白色光源使用CCFL，本实施例使用发出紫外光的LED和使用3色的荧光体的白色LED。
白色LED具有图3(c)所示的结构，主要由半导体发光元件15和荧光体12构成。在半导体发光元件中使用镓氮化物GaN系的薄片，发出近紫外光。并且，利用该近紫外光激发荧光体，发出3色可见光。荧光体中分别使用红色荧光体Y2OS:Eu，混合绿色荧光体LaPO4:Tb，Ce/Y2SiO5:Tb，Ce，蓝色荧光体BaMgAl10O17:Eu。
另外，这时为了利用白色LED，和实施例1相比背照灯单元的结构不同。图21显示本实施例中的背照灯单元的结构。也就是，白色LED24配置在面板的两端，利用导光板23向前面导光。来自导光板的光透过扩散薄片6，棱镜7，偏光反射板8，向液晶元件2入射。入射至液晶元件后的光路和实施例1相同。
本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围和实施例1大致相同，与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围几乎没变。蓝色的色度变化处于人的视觉检测限以下(Δu’，v’＜0.02)。另外，因为绿色荧光体和实施例1相同，因此其发光光谱如图1(a)所示，应答特性也相同。
根据本实施例，可以得到大幅度改善绿色荧光体，且几乎没有色度变化的液晶显示装置。可知由此可以同时满足动画性能得到提高、色度变化得到抑制和具有可靠性等三方面。
比较例1
本比较例是现有技术，和实施例1相比，使用的绿荧光体不同。其它的构成和实施例1相同。本实施例中绿色荧光体不是混合绿荧光体，是单一的LaPO4:Tb，Ce，另外，红色荧光体也不是混合荧光体，也是单一的Y2O3:Eu。另外，蓝色荧光体使用单一的BaMgAl10O17:Eu。
图22(a)表示该绿色荧光体和红色荧光体的发光光谱。另外，绿色荧光体的应答特性为τon＝4.8msec，τoff＝5.8msec，红色荧光体的应答特性是τon＝1.7msec，τoff＝1.7msec。另外，图22(b)表示本实施例得到的液晶显示装置的色再现范围。
比较例2
本比较例和实施例1相比，使用的混合绿色荧光体不同。其它的构成和实施例1相同。本比较例中混合绿色荧光体使用LaPO4:Tb，Ce，和SrAl2O4:Eu的混合绿荧光体，混合比以摩尔比设定为LaPO4:Tb，Ce，/SrAl2O4:Eu＝0.5/0.5。
图23(a)表示该绿色荧光体的发光光谱。另外，发光光谱的形状与通常使用的LaPO4:Tb，Ce大不相同，特别是在波长500nm附近的区域，光谱形状不同。另外，应答特性为τon＝2.5msec，τoff＝3.0msec，与现有的LaPO4:Tb，Ce相比，缩短至近5成。
图23(b)表示本比较例得到的液晶显示装置的色再现范围。与后述的比较例1中的液晶显示装置特性相比，色再现范围大不相同。特别是蓝色色度的v’值变大，蓝色的色度变化也非常大，为Δu’，v’＝0.054。该变化超过人的视觉检测限(Δu’，v’＞0.02)，足以辨认颜色差别。
利用本比较例，尽管可以大幅度改善绿色荧光体的应答特性，但是得到的液晶显示装置的蓝色纯度大幅度降低。可知由此不能同时满足动画性能得到提高、色度变化和具有可靠性等三方面。
附图说明
图1显示实施例1使用的混合绿荧光体的发光光谱和使用该荧光体得到的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图2是从实施例1到实施例9和比较例1、比较例2中的液晶显示装置的分解立体图。
图3是用于说明白色光源结构的各白色光源的剖面图。
图4是用于说明液晶显示元件的构造的剖面图。
图5是用于说明瞬态背照灯方式的图。
图6是显示现有技术中的绿荧光体的发光光谱和使用所述荧光体时的液晶显示装置的色再现范围的图。
图7是本发明发现有高速应答性的发光中心Tb的硅酸盐荧光体的发光光谱。
图8是本发明发现有高速应答性的发光中心Tb的铝酸盐荧光体的发光光谱。
图9是本发明发现有高速应答性的发光中心Tb的卤化物荧光体的发光光谱。
图10是本发明发现有高速应答性的发光中心Tb的氧化物荧光体的发光光谱。
图11是显示白色光源CCFL的制造工艺流程的图。
图12是显示实施例2使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体得到的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图13是显示实施例3使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体得到的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图14是显示实施例4使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图15是显示实施例5使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图16是显示实施例6使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图17是显示实施例7使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图18是显示实施例8使用的绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图19是显示实施例9使用的绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图20是显示实施例10使用的混合红色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图21是显示实施例11中的液晶显示装置的分解立体图。
图22是显示比较例1使用的绿色荧光体和红色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
图23是显示实施例2使用的混合绿色荧光体的发光光谱和使用该荧光体的液晶显示装置的色再现范围的色度坐标。
符号说明
1-背照灯元件、2-液晶元件、3-金属框体、4-反射板、5-冷阴极管(CCFL)、6、扩散板或扩散薄片、7(7A，7B)-棱镜片、8-偏光反射板、9-变压器或光源驱动电路、10-框体、11-玻璃管、12-荧光体、13-电极、14-灯丝、15-半导体发光元件、16-玻璃基板、17-偏光板、18-像素电极、19-薄膜晶体管(TFT)、20-取向膜、21-液晶、22(22A，22B，22C)-滤色器、23-导光板、24-LED。

Claims (38)

1、一种液晶显示装置，包括：白色光源，其具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，其具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体中的至少一种是母体材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，混合使用的荧光体的发光中心是同一元素。
2、如权利要求1所述的液晶显示装置，前述绿色荧光体是前述混合荧光体，混合中使用的荧光体的发光中心是铽。
3、一种液晶显示装置，包括：白色光源，其具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述绿色荧光体是材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，混合使用的荧光体的发光峰值波长区域为545±15nm。
4、如权利要求1所述的液晶显示装置，前述红色荧光体是前述混合荧光体，在混合中使用的荧光体的发光中心是铕。
5、一种液晶显示装置，包括：白色光源，其具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述红色荧光体是将材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，混合中使用的荧光体的发光峰值波长区域为615±15nm。
6、一种液晶显示装置，包括：白色光源，其具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，其特征在于，前述蓝色荧光体是将材料组成不同的至少两种的荧光体混合形成的混合荧光体，混合中使用的荧光体的发光峰值波长区域为450±15nm。
7、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述蓝色荧光体、前述绿色荧光体、前述红色荧光体，从熄灭状态到点亮状态的亮度提高90％的时间和从点亮状态到熄灭状态的亮度下降10％的时间之和是在1帧内的时间。
8、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述蓝色荧光体、前述绿色荧光体、前述红色荧光体，从熄灭状态到点亮状态的亮度提高90％的时间和从点亮状态到熄灭状态的亮度下降10％的时间分别是1/2帧以内的时间。
9、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述蓝色荧光体、前述绿色荧光体、前述红色荧光体，从熄灭状态到点亮状态的亮度提高90％的时间和从点亮状态到熄灭状态的亮度下降10％的时间分别是4msec以下。
10、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述蓝色荧光体、前述绿色荧光体、前述红色荧光体，从熄灭状态到点亮状态的亮度提高90％的时间和从点亮状态到熄灭状态的亮度下降10％的时间分别是3msec以下。
11、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的母体材料是含有硅和氧的硅酸盐。
12、如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，前述硅酸盐用化学式LnxSiyOz表示，Ln＝La，Y，Gd，Ga。
13、如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，前述硅酸盐用化学式Ln2SiO5或Ln2Si2O7表示，Ln＝La，Y，Gd。
14、如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，前述硅酸盐用化学式(Ln(I)aLn(II)1-a)xSiyOz表示，Ln(I)，Ln(II)＝La，Y，Gd，Ga。
15、如权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于，前述硅酸盐用化学式(Ln(I)aLn(II)1-a)2SiO5或(Ln(I)aLn(II)1-a)2Si2O7表示，Ln(I)，Ln(II)＝La，Y，Gd，Ga。
16、如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，前述硅酸盐是化学式Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，La2SiO5，Y2Si2O7中的任一种。
17、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的母体材料是含有卤素(X(X＝F，Cl，Br))和氧的卤化物。
18、如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，前述卤化物用化学式LnOX(Ln＝La，Y，Gd，Ga)(X＝F，Cl，Br)表示。
19、如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，前述卤化物用化学式LaOCl表示。
20、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的母体材料用化学式Ln2O3表示，Ln＝La，Y，Gd。
21、如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，前述氧化物用化学式Y2O3表示。
22、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的母体材料是含有铝和氧的铝酸盐。
23、如权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于，前述铝酸盐用化学式LnxAlyOz表示，Ln＝La，Y，Gd，Ga。
24、如权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，前述铝酸盐用化学式Ln3Al5O12表示，Ln＝La，Y，Gd，Ga。
25、如权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于，前述铝酸盐用化学式Y3Al5O12，Y3(Al，Ga)5O12，Gd3(Al，Ga)5O12，(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12中的任一种。
26、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的发光中心是铽，母体材料组成是LaPO4。
27、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的发光中心是铽，母体材料组成是CeMgAl11O19。
28、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种，包含铈作为增敏剂。
29、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的母体材料是包含磷、钒和氧的磷钒酸盐。
30、如权利要求29所述的液晶显示装置，其特征在于，前述磷·钒酸盐用化学式YxGdy(PZV1-Z)O4表示。
31、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，形成前述混合荧光体的荧光体中的至少一种的发光中心是铕，母体材料组成是Y2O3。
32、一种液晶显示装置，包括：白色光源，具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述绿色荧光体的发光中心是铽，母体材料组成由Y2SiO5，(Y，Gd)2SiO5，(Y，La)2SiO5，La2SiO5中的任一种形成。
33、一种液晶显示装置，包括：白色光源，其具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述绿色荧光体的发光中心是铽，母体材料组成由Y3(Al，Ga)5O12的一种形成。
34、一种液晶显示装置，包括：白色光源，具有蓝色荧光体、绿色荧光体和红色荧光体，在1帧内具有点亮状态和熄灭状态；液晶元件，具有按每个像素调整来自前述白色光源的光的透过量，且按每个像素透过蓝色、绿色、红色中的任一种光的滤色器，所述液晶显示装置的特征在于，前述绿色荧光体的发光中心是铽，母体材料组成由LaOCl的一种形成。
35、如权利要求32所述的液晶显示装置，其特征在于，前述绿色荧光体包含铈作为增敏剂。
36、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述白色光源是冷阴极管。
37、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述白色光源是热阴极管。
38、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，前述白色光源是发射紫外线的发光二极管和前述荧光体组合得到的白色发光二极管。
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