CN1338769A - 荧光灯和具有所述的荧光灯的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用作液晶显示装置背光照明的荧光灯和具有所述的荧光灯的液晶显示装置。所述的荧光灯包括具有最大发光波长范围在大约600nm至620nm的红色荧光粉、具有最大发光波长范围在大约520nm至555nm的绿色荧光粉以及具有最大发光波长范围在大约440nm至460nm的红色荧光粉。所述的绿色荧光粉具有一个最大发光峰或者位于最大发光峰旁边的幅值相当于所述的最大发光峰的约20%或更小的侧峰。因此,借助于除去所述的绿色荧光粉的侧发光峰或者将其减小到最低限度的措施,无须降低白光的亮度就可以大大地提高颜色再现性。

Description

荧光灯和具有所述的荧光灯的液晶显示装置
本发明的背景
1.发明领域
本发明涉及一种荧光灯和具有所述的荧光灯的液晶显示装置，更具体地说，本发明涉及一种用作液晶显示装置背光照明、可以改善彩色再现性的荧光灯和具有所述荧光灯的液晶显示装置。
2.相关技术的说明
近年来，由于半导体工业中的飞速的技术进步，所以可以生产出性能得到改进、同时幅值小并且重量轻的电子产品。阴极射线管(CRT)正在被广泛地用作信息显示装置，就其性能和价格而论，它具有很多优点。然而，就其最小化和便携应用性能而论，它还有若干缺点。相反，由于诸如微型化、重量轻和低能耗这些优点，液晶显示装置作为一种克服CRT的缺点的替代装置正在引起人们的注意并被广泛地用于几乎所有的需要显示装置的信息处理装置。
液晶显示装置是一种使用液晶盒光调制的装置，所谓的液晶盒光调制就是将电压加到液晶的一种分子排列上，以便转换液晶的分子排列并改变发光的液晶盒的光学特性，例如双折射率、偏振度、双色性和光散射特性，例如视觉特性。
因为液晶显示装置是一种本身不能发光的被动的光器件，所以将一种用于为液晶板提供光的背光照明的组件安装附着在液晶板的背面。液晶板的透光性受所施加的电信号的控制，作为对控制的响应，在液晶板上显示出图象或者移动的图象。
如上所述，由于液晶显示装置控制透射到使用液晶的屏上的光量并利用光决定屏的对比度和颜色，所以液晶显示装置显示出不同于一般显示装置的某些不同的特性。例如，存在一个视角，该视角根据观察屏的角度使图象质量、根据投射型发光显示器使透射率、根据通过彩色滤光器的光在多大程度上使红色R、绿色G和蓝色B再现使彩色再现性明显不同，存在一个表示屏的反差的亮度以及在同一个图象持续长时间后维持一段长时间的余留成象。
近来，主要用于便携式产品的显示器的液晶显示装置正在将它的领域扩展到桌面PC显示器和电视机。液晶显示装置具有某些好的外形上的优点，例如重量轻、厚度薄、长度短和幅值小，然而，在前述的特性中，就彩色再现性和亮度而论，比起CRT来说，它要差得多。在先存在的用于笔记本电脑显示器的液晶显示装置的彩色再现性相当于适合被美国NTSC用做彩色电视广播方法的国家电视系统委员会(以下称为“NTSC”)方法规定的大约40至50％，但是它仍然能够充分满足使用者的需要。然而，在电视机被做为液晶显示装置的新市场而受到注意的情况下，需要进一步研制具有至少与CRT相同的或者更好的彩色再现率的液晶显示装置。
一个通常的多色液晶显示装置一般是由液晶显示板、背光照明部分和彩色滤光器构成。也就是说，多色液晶显示装置利用了由三波长荧光灯构成的背光照明部分作为光源并且通过彩色滤光器将白光分离成为红绿蓝三基色，而后利用一个加色混合法产生各种颜色。
任选光源的颜色是利用由国际照明技术委员会(以下称为“CIE”)制订的色度坐标系确定的。也就是说，当三色刺激值X、Y和Z由任选光源的光谱计算出来后，利用由三色刺激值构成的转换矩阵得到红、绿和蓝色度座标x、y和z。其次，在红、绿和蓝的x、y和z值被表示为垂直交叉座标时，画出一种马蹄形光谱轨迹，这被称为CIE色度图，并且所有的普通光源在马蹄形形状内都有它们的色度图。此时，由红、绿和蓝的每一个色度座标形成的三角形区域变为彩色再现区域，并且三角形区域越大，彩色再现度提高的越多。彩色再现度取泱于饱和度和亮度，在饱和度和亮度变大时彩色再现度升高。在这里，三色刺激值x、y和z表示接近某一光谱的一种单色匹配函数的加权值，特别是y表示亮度的刺激值。
同时，颜色温度基于根据热源温度发射的光随温度的颜色变化指示出白色的颜色，而监视器上的颜色温度基本上是以9300K、6500K和5000K这样三个温度被显示出的。在颜色温度接近9000K时，显示出具有蓝色的白色，在颜色温度接近6500K时，显示出具有红色的白色，在颜色温度接近5000K时，显示出的是中间颜色。颜色温度是由白色的色度座标x和y得出的，在颜色温度接近9000K时，它可以满足欧洲广播联盟(以下称为“EBU”)的标准。
在采用上述液晶显示装置的情况下，相应于可见光区域的每一波长的三色刺激值由具有光匹配功能的背光照明的光谱和滤色器的透射光谱的混合决定，所以，应当适当控制背光照明、滤色镜和三色刺激值之间的相关关系，以便使各种颜色再现。即，不得不改变背光照明的光谱以便优化颜色的再现度和颜色温度，应该调节滤色器的透射光谱以便优化发光效率。
目前，被制作成颜料分散型的彩色抗蚀膜(color resist)的滤色器的特性如下。
图1是说明高饱和度滤色器的透射光谱分布的曲线。在该曲线中，“x”轴表示波长(nm)，而“y”轴表示透射度(％)。
参照图1，当与NTSC方法比较时根据标准白色光(C)高饱和度滤色器的彩色再现度为67％，白色亮度(Yw)是30.5，而颜色温度是6643K(白色的色度座标x＝0.31，y＝0.33)。同EBU标准相比较，绿色和蓝色要不充分得多。在这里，C光源指的是标准的阴天日光，换句话讲，根据国际实用温标(Intemational Practical Temperature Scale)色温大约为6774K。
在近年来研制的满足EBU标准的用于TV的滤色器的情况下，控制每一种调色颜料的匹配比方法被用于补偿不充分的绿色和蓝色的色度座标值。然而，根据该方法，在光谱上蓝色透射度的损失同先前的滤色器相比较增大了很多。在研制用于TV的滤色器的过程中，为了获得优异的彩色再现度而引起的透射度的损失从光源的效率来看基本上是不利的。因此，设计了通过提高背光照明的亮度补偿透射度的损失。
目前，冷阴极射线荧光灯被用作液晶显示装置的背光照明的光源。就发光材料和原理来讲，冷阴极射线荧光灯可以在低电流下运作，热值较小并且寿命长，同时与一般的荧光灯相比较没有大的差别。冷阴极射线荧光灯包括一根在其内壁上喷涂荧光粉的玻璃管和安装在玻璃管两端的电极。玻璃管密封有稀有气体例如氩(Ar)和固定量的汞(Hg)。
当将电压加到电极上时，发射电子使玻璃管内的气体电离。通过电离和离子和电子的再结合，开始大约253.7nm的放电。放电激发汞(Hg)产生254nm的紫外线。紫外线激发喷涂在管壁上的荧光粉发射可见光。
早期研制的荧光灯的设计没有考虑液晶显示装置的彩色再现性。因此，没有包括通过滤色器对从光源发出的三波长光的色分离的概念。相反，研制的进步仅仅体现在色温、高亮度、长寿命和高效率。因此，在需要从三波长荧光粉中发出的光的各种颜色实感的液晶显示装置中，目前所使用的冷阴极射线荧光灯不具有令人满意的光谱形状，所述的三波长荧光粉利用通过滤色器的附加混色在光源的红绿蓝色区域的每一个中都具有最大发光效率。
近来，在研制具有高饱和度的电视液晶显示装置过程中，在将滤色器用于电视机时彩色再现度最大为70％。所以，电视液晶显示装置还处在借助于调节荧光灯的荧光粉比例以提高白色的色温的措施将CIE色度座标的位置移向EUB区域的方向的研究阶段。然而，通过调节三波长荧光粉的比例所获得的彩色再现度的增益范围是很小的，最大约为2％。因此，不得不改变目前正在使用的荧光粉或用对电视液晶显示装置适合的荧光粉代替它，以便得到更高的彩色再现度。
发明概述
因此，本发明的第一个目的是提供一种可以改善彩色再现度的用于液晶显示装置的背光照明的荧光灯。
本发明的第二个目的是提供一种具有所述的荧光灯的液晶显示装置。
为了实现本发明的第一个目的，荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，绿色荧光粉仅具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰。
本发明的第一个目的还可以借助于这样一种荧光灯来实现，所述的荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述绿色荧光粉具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰和幅值相当于所述的最大发光峰的约20％或更小的一个侧峰。
本发明的第一个目的还可以借助于这样一种荧光灯来实现，所述的荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
为了实现本发明的第二个目的，液晶显示装置包括这样一种荧光灯，所述的荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，绿色荧光粉仅具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰。
本发明的第二个目的还可以借助于具有这样一种荧光灯的液晶显示装置来实现，所述的荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述绿色荧光粉具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰和幅值相当于所述的最大发光峰的约20％或更小的一个侧峰。
本发明的第二个目的还可以借助于具有这样一种荧光灯的液晶显示装置来实现，所述的荧光灯包括最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
根据本发明，在不降低亮度的情况下通过形成构成用于液晶显示装置的背光照明的荧光灯的绿色荧光粉可以大大地提高彩色再现度，该绿色荧光粉或者仅具有一个最大发光峰或具有一个最大发光峰和幅值相当于所述的最大发光峰的20％或更小的一个侧峰。
附图简要说明
本发明的以上目的和其他优点通过借助于附图所做的详细说明将变得更加清晰。在其中：
图1是显示已有技术的高饱和度滤色器的透射光谱分布的曲线；
图2是显示已有技术的背光照明的光谱分布的曲线；
图3是显示彩色再现区域和通过模拟在其中除去绿色荧光粉的侧峰的背光照明的白色色度座标的曲线；
图4是显示根据本发明的第一个实施方案的背光照明的光谱分布的曲线；
图5是显示根据本发明的第二个实施方案的背光照明的光谱分布的曲线；
图6是显示根据本发明的第一个和第二个实施方案的彩色再现区域和背光照明的白色色度座标的曲线；
图7是显示根据本发明的第三个实施方案的用于背光照明的蓝色荧光粉的光谱分布的曲线；
图8是显示根据本发明的第三个实施方案的彩色再现区域和背光照明的白色色度座标的曲线。
对优选实施方案的说明
以下将参照附图详细说明根据本发明的一些优选的实施方案。
下列表1显示出用于背光照明冷阴极射线荧光灯的荧光粉的特征。
表1
    颜色     组成     重量 峰高(nm) 带宽(nm)
蓝色(B) BaMg2Al16O17：Eu 3.83 450 53
绿色(G) LaPO4：Ce，Tb 5.20 544 线
红色(R) Y2O3：Eu 5.05 611 线
液晶显示装置的大多数制造商在冷阴极射线荧光灯中使用以上所列表1中所描述的荧光粉。到目前为止，已知三波长荧光粉比起其他的荧光粉来说具有极好的质量。
具有表1所述的三波长荧光粉的背光照明装置的光谱分布示于图2中。在这里，“x”轴表示波长，而“y”轴表示发光强度。此外，虚线表示绿色荧光粉的光谱。
现在参看图2，在目前正在使用的荧光粉中，红色荧光粉是最稳定的荧光粉并显示出具有极好的发光效率和彩色特性的谱线。为了将它的区域移至长波长区域以改善彩色再现度，可能需要最大的发光波长。然而，由于红光的亮度刺激值扩展完全超过白光亮度，所以考虑到发光率在目前状态下最好做微小调整。
在使用蓝色荧光粉的情况下，由于它的光谱具有宽带宽度，所以色饱和度低，而且蓝色的色度坐标的x和y值比EBU标准小得多，所以它成为降低色温的一个主要的因素。
在使用绿色荧光粉的情况下(参照虚线)，由于它的发光效率超过迄今为止为灯所研制的并且具有长寿命的任何其他的荧光粉，它被应用于几乎所有的光源。近来，在目前主要使用的LaPO4：Ce，Tb的光谱有四个峰，例如在波长490nm、545nm、585nm和620nm处。在这些峰中，最大发光峰(545nm)两侧的两个侧峰(585nm和490nm：A，B)在亮度方面可以获得益处，但是从彩色再现度来看它们造成很大的损失。特别是红色的Y刺激值和绿色的Y刺激值大大地增加并且偏离彩色再现区域。
因此，为了改善彩色再现度，本发明的背光照明用的荧光灯具有最大发光波长大约为600至620nm的红色荧光粉、最大发光波长大约为520至555nm的绿色荧光粉和最大发光波长大约为440至460nm的蓝色荧光粉。此时，绿色荧光粉仅有一个相应于大约为520至555nm的最大发光波长的最大发光峰。
通常，在具有Mn2+作为激活剂的Zn2SiO4：Mn2+的绿色荧光粉中在发光波长大约为520至555nm的最大发光峰的两侧不存在侧峰。因此，在除去绿色光的侧峰(图2的A和B)时，通过提高颜色饱和度使彩色再现度得到提高。相反，由于亮度的降低可能伴随有光密度的降低，所以具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的绿色荧光粉的两个侧峰(波长488nm和584nm，图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现度增加到最大限度。
图3是表示在具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的绿色荧光粉的侧峰通过模拟被除去的情况下背光照明的彩色再现区域和白色的色度座标的曲线。在图3中，“x”轴表示波长，而“y”轴表示相对光强度。此外，“C”和“W”分别表示目前应用于背光照明的三波长荧光粉的彩色再现区域和白色的色度座标。“C”和“W”表示在除去具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的侧峰(波长488nm和584nm，图2的A和B)之后的三波长荧光粉的彩色再现区域和白色的色度座标。
以下表2显示出从图3的曲线得到的色度座标值和彩色再现度。
表2
红色光 绿色光 蓝色光 白色光 彩  色再  现度(％)
 x  y  Y  x  y  Y  x  y  Y  x  y  Y
 C  0.65  0.34  23.4  0.31  0.61  55.1  0.14  0.09  11.5  0.31  0.32  30.0  69.9
 C1  0.67  032  20.4  0.28  0.66  57.9  0.15  0.07  10.6  0.30  0.29  29.6  87.7
 EBU  0.64  0.33  0.29  0.60  0.15  0.06  0.31  0.32  71.4
在这里，“x”和“y”轴分别表示色度座标值，而““Y”表示亮度的刺激值。
从图3和表2可以看出，在除去具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的绿色荧光粉的两侧峰(波长488nm和584nm，图2的A和B)时，与NTSC方法相比较，彩色再现区域从当前的70％(C)增加至87％(C1)。此外，白色色温从当前的6458K(C)提高大约1800K达到8252K(C1)，而白色的亮度值从30.0(C)到29.6(C1)，几乎没有变化。
因此，在将绿色荧光粉光谱中最大发光峰两侧的侧峰除去或减小到最低限度的情况下，彩色再现度可以提高17％而不会如前所述那样使白光的亮度降低。此外，由于白色色温的提高所以可以获得接近EBU标准的彩色特性。
实施例1
图4是显示根据本发明的第一个实施方案的背光照明的光谱分布的曲线。在这里，BL表示当前被应用的背光照明的光谱，而BL1表示根据本发明的第一个实施例的背光照明的光谱。
参照图4，根据本发明的第一个实施方案用于液晶显示装置背光照明的荧光灯使用一种绿色荧光粉，这种绿色荧光粉具有从大约520nm至550nm的最大发光峰光谱和大约为最大发光峰光谱幅值的20％或更小的一个侧峰。在绿色荧光粉的520nm发光波长以下存在的侧峰的幅值最好大约为最大发光峰幅值的20％或更小，而在550nm发光波长以上存在的侧峰的幅值最好大约为最大发光峰幅值的10％或更小。
绿色荧光粉是使用Ce3+：Tb3+作为激活剂制成的。绿色荧光粉最好由LaPO4：Ce3+：Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5：Ce3+：Tb3+、Y2SiO5：Ce3+：Tb3+、CeMgAlxOy：Ce3+：Tb3+、GdMgBxOy：Ce3+：Tb3+等之中的任意一种组成。
例如，在使用LaPO4：Ce3+：Tb3+做为荧光粉时，在488nm和584nm处的侧峰的相对强度可以被降低至最小限度，而同时通过控制激活剂的密度和比例保持发光效率与预先存在的值相似。也就是说，可以通过控制Tb3+的密度或通过控制Ce3+的比例将绿色光的侧峰降低到最小限度。因此，在绿色光的侧峰的幅值为最大发光峰幅值的大约20％或更小时，可以改善彩色再现度和色温而不降低亮度。
实施例2
图5是显示根据本发明的第二个实施方案的背光照明的光谱分布的曲线。在这里，BL1表示根据本发明的第一个实施方案的背光照明的光谱分布，而BL2表示根据本发明的第二个实施方案的背光照明的光谱分布。
参照图5，根据本发明的第二个实施方案用于液晶显示装置背光照明的荧光灯使用一种绿色荧光粉，这种绿色荧光粉具有大约520nm至550nm的最大发光峰和大约为最大发光峰幅值的20％或更小的一个侧峰。这种绿色荧光粉通过将至少一种具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的荧光粉与具有Mn2+作为激活剂的一种荧光粉相混合制备的。
绿色荧光粉最好通过将使用Ce3+：Tb3+作为激活剂的LaPO4：Ce3+：Tb3+ 、La2O3xSiO2yP2O5：Ce3+：Tb3+、Y2SiO5：Ce3+：Tb3+、CeMgAlxOy：Ce3+：Tb3+、GdMgBxOy：Ce3+：Tb3+等之中的任意一种与用具有Mn2+作为激活剂的Zn2SiO4：Mn2+制成的一种荧光粉相混合来制备。更优选的是，具有Ce3+：Tb3+作为激活剂的绿色荧光粉与前述第一实施方案中所使用的荧光粉相同。
图6是显示根据本发明的第一个和第二个实施方案的背光照明的彩色再现区域和白色色度座标的曲线。在图6中，BL和W分别表示当前用于背光照明的三波长荧光粉的彩色再现区域和白色的色度座标。此外，BL1和W1表示根据本发明的第一个实施方案的三波长荧光粉，而BL2和W1表示根据本发明的第二个实施方案的三波长荧光粉。
以下表3表示从图6的曲线得到的根据本发明的第一和第二个实施方案的背光照明的色度座标值和彩色再现度。
表3
红色光 绿色光 蓝色光 白色光 色温(K) 彩色再现度(％)
X  Y  x  y  X  Y  x  y
 BL  0.65  0.34  0.31  0.61  0.14  0.09  0.31  0.32  6458  69.9
 BL1  0.641  0.336  0.282  0.645  0.149  0.079  0.295  0.305  8008  77.2
 BL2  0.646  0.334  0.261  0.642  0.29  0.077  0.289  0.296  8749  80.0
如从图6和表3中所看出的那样，与NTSC方法相比较，根据本发明的第一和第二个实施方案的背光照明的荧光灯的彩色再现度从目前的69.9％增加到77.2％(BL1)或者80.0％(BL2)，而色温从6458K(BL)增加到8008K(BL1)或9794K增加了大约2000K。
根据本发明的第二个实施方案，使用由两种或两种以上的由Ce3+：Tb3+作为激活剂形成的荧光粉和由Mn2+作为激活剂形成的荧光粉构成的绿色荧光材料的背光照明的彩色再现度同前述第一实施方案(BL1)相比较增加了2.8％，并且彩色特性也得到了改善。
如上所述，根据本发明的第一和第二个实施方案，通过改变绿色荧光粉的光谱特性彩色再现度得到改善。但是，由于只采用了这种方法，蓝色色度座标同图6所示的EBU标准相比较，仍然是不充分的。因此，为了实现完美的彩色再现度，蓝色的色度座标不得不改变为EBU标准。
实施例3
图7是显示根据本发明的第三个实施方案的背光照明的光谱分布的曲线。在这里，B1表示本发明的第二个实施方案所使用的蓝色荧光粉的光谱，而B2表示本发明的第三个实施方案所使用的蓝色荧光粉的光谱。
参照图7，根据本发明的第三个实施方案用于液晶显示装置背光照明的荧光灯包括与前述第一和第二个实施方案相同的红色荧光粉和绿色荧光粉，并且蓝色荧光粉的光谱宽度小于用于前述第一和第二个实施方案的光谱。
与前述第二个实施方案相同，用于液晶显示装置背光照明的荧光灯包括最大发光波长为大约600至620nm的红色荧光粉、最大发光波长为大约520至555nm的绿色荧光粉以及最大发光波长为大约440至460nm的蓝色荧光粉，所述绿色荧光粉具有幅值大约为最大发光峰幅值的20％或更小的一个侧峰，在绿色荧光粉中两种或两种以上具有用Ce3+：Tb3+作为激活剂的荧光粉和具有用Mn+作为激活剂的荧光粉相混合。
根据本发明的第三个实施方案，蓝色荧光粉最好具有波长在440至460nm范围内的一个最大发光峰，以线形形状形成该最大发光峰两侧的光谱，其交叉线的斜率彼此基本相同。该线形形状必须保持在最大峰的30％以内以获得高色饱和度。
更优选的是，在蓝色荧光粉中，作为在光强度相应于最大发光峰的一半的波长区的半带宽应为40nm或40nm以下。
具有线形形状的光谱的蓝色荧光粉包含锶族荧光粉，最好是Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2：Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3：Eu2+等之中的任意一种。此时，借助于用Ca或Ba取代一部分锶可以控制最大发光波长，而借助于用B2O3取代某一部分荧光粉可以提高光强度。
在当前被大量使用的蓝色荧光粉BAM(BaMg2Al16O27：Eu)的最大发光波长位置很适合地在大约440至460nm范围，通过改变母体组成或激活剂的密度来改变光谱有一个限度。此外，由于激活剂不稳定，它在寿命和亮度方面有缺陷。因此，在使用锶族蓝色荧光粉代替BAM时，可以获得半带宽大约为32nm的尖锐的光谱和大约447nm的最大发光波长。在形成尖锐的光谱的线形形状时，由于色饱和度得到改善，可以获得接近原色的一种颜色。结果，彩色再现度得到改善。此外，由于显示出被密封在荧光灯的玻璃管中的汞(Hg)的发光峰的波长在大约440nm处，并且位于蓝光区中的宽范围内，蓝光的亮度增加并且彩色再现度可以得到改善。
图8是显示根据本发明的第三个实施方案的背光照明的彩色再现区域和白色色度座标的曲线。在图8中，BL和W分别表示当前用于背光照明的三波长荧光粉的彩色再现区域和白色的色度座标。此外，BL3和W3分别表示根据本发明的第三个实施例的三波长荧光粉的彩色再现区域和白色的色度座标。
以下表4表示从图8得到的色度座标值和彩色再现度。
表4
红色光 绿色光 蓝色光 白色光 色温(K) 彩色再现度(％)
x  x  x  y  x  y  x  y
 BL3  0.645  0.334  0.261  0.640  0.153  0.062  0.286  0.295  9114  80.6
 BL  0.65  0.34  0.31  0.61  0.14  0.09  0.31  0.32  6458  69.9
如从图8和表4可以看出的那样，用于背光照明的荧光灯含有绿色荧光粉，该绿色荧光粉具有最大发光峰和具有幅值大约为最大发光峰幅值的20％或更小的侧峰，其中两种或两种以上具有用Ce3+：Tb3+作为激活剂的荧光粉和具有用Mn+作为激活剂的荧光粉相混合，所述荧光灯还含有锶族蓝色荧光粉，与NTSC方法相比较，彩色再现度从目前的69.9％(BL)增加到80.6％(BL3)增加了大约10％，并且完全覆盖了EBU区域。颜色特性主要可以借助于彩色再现度、白光的色温和白光的亮度来表示。在蓝色的色度座标值“y”降低时，由于彩色再现度和白光的色温升高，背光照明的彩色特性得到改善。
根据如上所述的本发明，所形成的用于液晶显示装置背光照明的荧光灯的绿色荧光粉具有一个最大发光峰或者位于最大发光峰两侧的幅值大约为最大发光峰幅值的20％或更小的侧峰。因此，借助于除去绿色荧光粉的侧发光峰或使其最小化，可以大大提高彩色再现度和色温而不会使白光的亮度降低。此外，通过将蓝色荧光粉的光谱适当地改变为线形形状可以获得完全覆盖EBU区的彩色再现度。
尽管业已参照一个具体的实施方案对本发明作了具体地显示和说明，但是对本领域中的普通技术人员来说，显而易见，在不脱离由所附 所限定的构思精神和范围的前提下，可以在形式和细节上作出各种变化。

Claims (23)

1.一种荧光灯，该荧光灯包括：
最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉；
最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉；和
最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，
其中，所述绿色荧光粉仅具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰。
2.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述的绿色荧光粉包括Zn2SiO4：Mn2+，以Mn2+作为激活剂。
3.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
4.根据权利要求3所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉具有半带宽大约为40nm或更窄的光谱分布。
5.根据权利要求3所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉包含从由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2：Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3：Eu2+组成的一组之中选择的任意一种。
6.一种荧光灯，该荧光灯包括：
最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉；
最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉；和
最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，
其中，所述绿色荧光粉具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰和幅值相当于所述的最大发光峰的约20％或更小的一个侧峰。
7.根据权利要求6所述的荧光灯，其特征在于所述的绿色荧光粉的位于大约520nm或更短的波长处的侧峰具有相当于所述的最大发光峰的约20％或更小的幅值，以及所述的绿色荧光粉的位于大约555nm或更长的波长处的侧峰具有相当于所述的最大发光峰的10％或更小的幅值。
8.根据权利要求6所述的荧光灯，其特征在于所述的绿色荧光粉的激活剂包含Ce3+：Tb3+
9.根据权利要求8所述的荧光灯，其特征在于所述的绿色荧光粉包含从由LaPO4：Ce3+：Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5：Ce3+：Tb3+、Y2SiO5：Ce3+：Tb3+、CeMgAlxOy：Ce3+：Tb3+和GdMgBxOy：Ce3+：Tb3+组成的一组之中选择的任意一种。
10.根据权利要求6所述的荧光灯，其特征在于所述的绿色荧光粉是一种通过将具有Ce3+：Tb3+做为激活剂的、从由LaPO4：Ce3+：Tb3+、La2O3xSiO2yP2O5：Ce3+：Tb3+、Y2SiO5：Ce3+：Tb3+、CeMgAlxOy：Ce3+：Tb3+和GdMgBxOy：Ce3+：Tb3+构成的一组之中选择的任意一种和一种具有Mn2+作为激活剂的Zn2SiO4：Mn2+荧光粉相混合而形成的一种混合物。
11.根据权利要求6所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
12.根据权利要求11所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉具有半带宽大约为40nm或更窄的光谱分布。
13.根据权利要求11所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉包括从由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2：Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3：Eu2+构成的一组之中选择的任意一种。
14.一种荧光灯，该荧光灯包括：
最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉；
最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉；和
最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
15.根据权利要求14所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉具有半带宽大约为40nm或更窄的光谱分布。
16.根据权利要求14所述的荧光灯，其特征在于所述的蓝色荧光粉包含从由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6C1：Eu3+和(Sr，Ca)10(PO4)6nB2O3：Eu2+构成的一组之中选择的任意一种。
17.一种具有荧光灯的液晶显示装置，所述的荧光灯包括：最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述绿色荧光粉仅具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于所述的荧光灯的所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
19.一种具有荧光灯的液晶显示装置，所述的荧光灯包括：最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述绿色荧光粉具有相应于大约520至555nm范围内的最大发光波长的一个最大发光峰和幅值相当于所述的最大发光峰的约20％或更小的一个侧峰。
20.根据权利要求19所述的液晶显示装置，其特征在于所述的绿色荧光粉的位于大约520nm或更短的波长处的侧峰具有相当于所述的最大发光峰的20％或更小的幅值，以及所述的绿色荧光粉的位于大约555nm或更长的波长处的侧峰具有相当于所述的最大发光峰的10％或更小的幅值。
21.根据权利要求19所述的液晶显示装置，其特征在于所述的荧光灯的所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
22.一种具有荧光灯的液晶显示装置，所述的荧光灯包括：最大发光波长在大约600至620nm范围内的红色荧光粉、最大发光波长在大约520至555nm范围内的绿色荧光粉和最大发光波长在大约440至460nm范围内的蓝色荧光粉，其中，所述的蓝色荧光粉具有线形形状的光谱分布。
23.根据权利要求22所述的液晶显示装置，其特征在于所述的荧光灯的所述的蓝色荧光粉具有半带宽大约为40nm或更窄的光谱分布。
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