TW200925742A - LCD backlighting with LED phosphors - Google Patents

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TW200925742A
TW200925742A TW097131799A TW97131799A TW200925742A TW 200925742 A TW200925742 A TW 200925742A TW 097131799 A TW097131799 A TW 097131799A TW 97131799 A TW97131799 A TW 97131799A TW 200925742 A TW200925742 A TW 200925742A
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Holger Winkler
Thomas Juestel
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Merck Patent Gmbh
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Description

200925742 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種具有一背光源系統之液晶顯示器，該 背光源系統具有一白色光源，該白色光源包含一半導體二 極體及一鱗光體層’該鱗光體層包含至少兩種碟光體之組 合’其中至少一磷光體發射紅光及至少一磷光體發射綠 光。此外’本發明係有關一種背光源系統及其製造方法。 【先前技術】 液晶顯示器（LCD)係被動式顯示系統，即其本身不發 光。該等顯示器係基於光是否傳遞通過液晶層的原理。此 意味需要外部光源來産生影像。在反射式液晶顯示器中， 利用環境光作為外部光源，意謂原則上不需要背光源。在 透射式液晶顯示器中，在背光源系統中產生光。同時，半 穿透半反射式液晶顯示器（同時透射及反射）亦扮演一重要 角色，其中半穿透半反射器通常係定位於偏光鏡後方背離 觀察者。此處每一像素被分成一反射子像素及一透射子像 素’其之關聯液晶層厚度的比率大約為丨：2。反射部分利 用環境光工作，並具有一（例如）由鋁製成的反射基板層。 透射部分的行為，例如，如同TN(=扭轉向列）晶格，且其 可藉由可打開的背光源獲得所需之對比，特別係在外界光 狀態不足之情况下。現今後者由於格外省電而被使用在 (例如）PDA、遊戲機（掌上遊戲機）、用於數位相機之取景 器或（廉價）筆記型電腦中。 在液晶顯示器中，像素之原色可藉由，例如，藉助於濾 132505.doc 200925742 色器自背光源將白光過濾成為藍色、綠色及紅色原色而産 生°顯示器可産生之色彩空間（其對於顏色之顯示係重要 的）受限於藍色、綠色及紅色原色之純度。轉變至CIE xy 色圖’顯示器之紅色、綠色及藍色原色形成一三角形，其 指示可由顯示器顯示之色彩空間。此色彩空間外之顏色無 法藉由該顯示器顯示。 在液晶顯示器中’色彩空間係由許多因素決定： 首先係用於背光源之光源及LCD面板本身之結構：勞幕 之每一像素係由紅色、綠色及藍色區域所組成。該等區域 之顏色係經由使白光自背光源透射通過濾色器領域所產 生。遽色器係顯示器之色彩空間之其中一決定因素。通常 使用寬帶發射光源，諸如CCFL(冷陰極螢光燈=汞低壓冷 陰極放電燈）或氙放電燈（其發射具有不期望顏色，諸如， 例如，橙色、黃色及青色之組份之寬色譜）作為LCD之背 光源。為最大化可由螢幕顯示之色彩空間，僅要求紅色、 綠色及藍色之最高可能的純度。由於來自一次光源之白光 經濾色器再分成原色，因而原色必定係飽和的。 為擴大色彩空間’在此情况有需要通過使用額外的遽色 器將來自背光源之光轉變為包含藍色、綠色及紅色組份之 較窄帶之光譜。除了此類型之額外顏色過濾之技術複雜性 之外’此處光通量大大地降低’導致螢幕之亮度降低。 因此’為避免寬帶背光源之該等缺點，導致受限色彩空 間及由於需要額外的複雜濾色器而減低螢幕亮度之CCFL 近來已經LED陣列所取代。該等陣列係由藍色、綠色及紅 132505.doc 200925742 色LED所組成，其發射與CCFL相比頻帶甚為狹窄之光 譜。為此，因為僅需簡單的濾色器，所以可由顯示器顯示 之色彩空間更大且可獲得之亮度更大。由此產生之另一優 點係顯示器之較高能量效率，因為在LED中之背光源透射 率（70%)顯著大於在CCFL中之背光源透射率（5°/。）。此外， 與CCFL·相比，LED背光源具有顯著較長的壽命（在LED之 情况下為100,000個操作小時，而在CCFL之情况下為5000 個操作小時），且在LED中未使用在CCFL甲不可避免之水 ® 銀。 然而，在使用藍色、綠色及紅色LED作為背光源之情况 下之不利處在於LED之半導體晶片係不同的：InGaN被用 於藍光，InGaN亦被用於綠光（但具有較高的In含量），及 InGaAlP被用作紅光之材料基礎。此三種材料對光發射展 現不同的效率並具有不同的退化行為。因此，有必要使用 藉由參與LED編址之控制電路而使由藍色、綠色及紅色 _ LED組成之白光之色點維持恒定的複雜主動式控制系統。 此用於背光源之各個別LED(直至數千個LED)之複雜主 . 動式控制系統導致高成本，以致安裝LCD之電視螢幕比安 裝CCFL之螢幕貴4-10倍。 此高價阻止了品質遠遠更佳之LED背光源之市場切入。 WO 02/095791描述裝有氣體放電燈（冷陰極燈或氙放電 燈）作為白色光源之液晶螢幕，其包含一磷光體層，該磷 光體層包含發射紅色、綠色及藍色光之磷光體之組合。 【發明内容】 132505.doc 200925742 本發明之目的係提供一種背光源系统，其具有與r，g，b 匕ed背光源相同的高品質(就可顯示的色彩空間及亮度而 a )，但係以顯著較低的成本達成。 7人驚訝地，現已發現在使用某些LED時，可省略對各 個別的LED使用複雜的主動式控制系统，且該等led可被 . 應、用在f知的背光源系統中。根據本發明之該等LED提供 • ^匕$知之CCFL背光源更廉價之背光源，其伴隨就整個螢 幕壽命計算的較低成本。 β 因此，本發明係有關一種裝配有至少一背光源系統之液 晶顯示器，該背光源系統具有至少一白色光源，該白色光 源包含至少一較佳發射藍色之半導體二極體，及至少一磷 光體層，該磷光體層包含至少兩磷光體之組合其中至少 一磷光體發射紅光且至少一磷光體發射綠光。 液晶顯示器通常具有一液晶單元及一背光源系統。液晶 單元通常包含第-偏光鏡和第二偏光鏡及一液晶晶格，該 〇 液晶晶格具有兩透明層，其每一者携載一透光電極矩陣。 一液晶材料配置在兩基板之間。該液晶材料包含，例如， . ΤΝ(扭轉向列）液晶、STN(超扭轉向列）液晶、DSTN(雙超 - 扭轉向列）液晶、FSTN(薄片超扭轉向列）液晶、VAN(垂直 對準）液晶或OCB(光學補償彎曲）液晶。液晶晶格經兩偏光 鏡以三明治方式包圍，其中第二偏光鏡可被觀察者看見。 IPS(共面轉換）技術亦極度適用於監視器應用。相對於 TN顯示器，在IPS晶格中，液晶分子於其電場中進行轉換 之電極僅定位在液晶層之一側上。所得電場係不均勻的， 132505.doc 200925742 且大致上與基板表面平行對準。該等分子在基板平面（共 面）内相應地轉換，其導致與τ_示器相比顯著較低㈣ 射强度對視角的依從關係。另一用於在寬視角上之良好光 學特性之較不為人所知的技術係FFS技術及其之進一步發 展AFFS(先進邊緣場轉換）技術。其具有與ips技術類似的 功能原理。 此外，本發明係有關一種具有一白色光源之背光源系 ❹ ❹ 統，該白色光源包含一較佳發射藍色之半導體二極體，及 一磷光體層，該磷光體層包含發射紅光及綠光之至少兩磷 光體之組合。 根據本發明之背光源系統可係，例如，一"直下式發光" 背光源系統（見圖1)或一"側面發光”背光源系統（見圖， 其具有-光學波導及-外部柄合結構光源系統具有 一白色光源，其通常係定位在一罩殼中，該罩殼較佳具有 一位在内側之反射體。此外，該背光源系統可具有至少一 擴散板。 為産生並顯示彩色影像，該液晶單元具有一濾色器。濾 色器含有呈馬賽克狀圖案的像素’其發射紅色、綠色或藍 色光。濾色器較佳係配置在第一偏光鏡與液晶晶格之間。 白色（一次）光源包含一藍色發光之氮化銦鋁鎵半導體二 極體，尤其係式IniGajAlkN，其中〇si，〇幻，〇立且 i+j+k=l。其較佳為一 InGaN半導體二極體，其與相應的變 換磷光體結合而較佳地發射白光或近乎白光。該^^^半 導體二極體具有介於430 nm和480 nm之間之發射最大值並 132505.doc -10- 200925742 具有相當高的效率及長壽命（>15〇,〇〇〇小時），僅具有極微 小的效率退化。 在另一實施例中，該白色光源亦可係基於Zn0、TCO(透 明導電氧化物）、ZnSe4Sic之發光化合物。 大體而言’對於與磷光體層組合産生白光之藍色發光半 導體二極體存在許多根據應用來選擇的設計。 根據本發明’該白色光源具有一磷光體層，其包含紅色 發光磷光體和綠色發光磷光體之組合。 此外，本發明係有關一種用於製造裝配有具有一白色光 源之一背光源系統之液晶顯示器之方法，其包含以下步 驟： •製造至少一 LED ’其係由一藍色發光InGaAIN半導體（尤 其係式 IniGajAlkN，其中 0$i，0幻，〇$k，且 i+j+k=l)及 一包含一紅色發光磷光體和一綠色發光磷光體之組合的 磷光體層所構成。 •在一罩殼中安裝一或多個LED ’以產生含有擴散體和反 射體之一背光源系統。 •將該背光源系統與一相應的液晶單元結合以產生該液晶 顯示器’該相應的液晶單元含有具有一彩色遽光器系統 之一前板。 經藍色發光之一次光源激發之綠色發光磷光體具有介於 520和550 nm之間之發射最大值。根據本發明較佳者為全 部的鈽（III)-或銪（II)-活化磷光體，其係選自硫鎵酸鹽、石夕 酸鹽、氧氮石夕酸鹽、鋁酸鹽、氮化物或石榴石。此處可提 132505.doc -11 - 200925742 及（Y，Lu)3(Al，Ga)5012:Ce、SrSi2N202 : Eu、SrGa2S4:Eu、 (Sr，Ba)2Si〇4 :Eu及SrAl2〇4:Eu作為該等破光體之實例。 其等係藉由習知方法經由固態合成或亦藉由濕式化學方 法製備（見 William M. Yen，Marvin J. Weber，無機碌光 體、組合物、製備及光學性質（Inorganic Phosphors， Compositions, Preparation and optical properties), CRC Press, New York, 2004) ° 較佳為線性發射體之紅色發光磷光體係藉由藍色發光之 一次光源或藉由綠色發光鱗光體激發。紅色發光礙光體較 佳為銪（III)或鉻（III)活化之線性發射體。根據本發明，其 具有在590和620 nm之間之發射最大值（在Eu(III)-活化碗光 體之情况下）或在680和700 nm之間之最大值（在Cr(III)-活 化磷光體之情况下）。磷光體層尤其較佳為包含選自以下 之群之銪-或鉻活化線性發射體作為紅色發光磷光體 ： Al203：Cr、Nao.5Gdo.3Euo.2WO4、Na〇,5Y〇.4Eu〇.iMo〇4、 Na〇 5Lao.3Euo.2WO4 、 Na〇.5La〇.3Eu〇.2Mo〇4 、
Na〇.5La0.3Eu0.2(W〇4)〇.5(Mo〇4)0.5 、 La] ·2Ειι〇.8Μο〇4 、
La12Eu0 8WO4、（Gd0.6Eu0.4)2(WO4)15PO4。
Al203:Cr(紅寶石）在光譜之黃綠區域中被有效地激發而 發射693 nm之暗紅線。如果使用（部分地）允許銪之受禁内 部f-f吸收轉換之基體，則可使用Eu(III)-活化之磷光體。 根據本發明為較佳的紅線發射器Al203:Cr可藉由濕式化 學方法（見 DE 102006054328.9 及 DE 102007001903.5)製 備。因此，該等紅寶石可相當廉價地製得，且其適宜作為 132505.doc 12 200925742 pcLED之轉換磷光體用於高效率地産生暖白光及由於暗紅 色發射而有優良的色彩重現。該等璘光體可以濕式化學方 法製備，而産生摻雜有001至10重量％(ν+或Cn〇3之
Ah〇3微粒，其具有可調節之尺寸和均勻的形態。 用於製備磷光體之原料係由基質材料（例如，鋁之鹽溶 液）和至少一含鉻（111)摻雜物所組成。適宜的原料係無機 及/或有機物質，諸如金屬、半金屬、過渡金屬及/或稀土
元素之硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸鹽、 叛酸鹽、醇化物、醋酸鹽、草酸鹽、齒化物、硫酸鹽、有 機金屬化合物、氫氧化物及/或氧化物，其係溶解及/或懸 浮在無機及/或有機液體中。較佳使用含有必要化學計量 比之相應元素的混合硝酸鹽溶液、氣化物或氫氧化物溶 液0 根據本發明之紅色發光磷光體之另一優點在於磷光體之 亮度係隨溫度的增加而增加，這係令人驚訝的，因為磷光 體之亮度通常係隨溫度的增加而降低。根據本發明之此有 利性質當於高功率LED(> 1瓦之能量消耗）中使用磷光體時 係尤其重要，因其可達到超過丨5〇〇c之操作溫度。 濕式化學製備通常具有所得材料在用以製備得根據本發 明之紅線發射器之微粒的化學計量組成、粒度及形態方面 具有更大一致性的優點。磷光體之濕式化學製備較佳係藉 由沉澱及/或溶膠-凝膠法執行。 根據本發明之線性發射體較佳係藉由習知方法自相應的 金屬及/或稀土鹽，較佳自硫酸鋁、硫酸鉀、硫酸鈉及鉻 132505.doc 200925742 明礬溶液進行製備。製備方法詳細描述在EP 763573中。 此處，在熟悉技術人士已知之處理條件下將磷光體或其 前驅物施加至紅寶石微粒。在自懸浮液分離之後，將材料 乾燥並經受煅燒製程，其可分許多步驟並（部分地）在還原 條件下在達到1700°C之溫度下執行。在複數個純化步驟之 後’將磷光體在600和1800°C之間，較佳為在800和1700°C 之間之溫度下煅燒數小時。此時，該磷光體前驅物被轉換 成實際的磷光體。 ® 較佳至少部分地在還原條件（例如，使用一氧化碳、合 成氣體、純的或稀釋的氫氣或至少真空或缺氧的大氣）下 執行锻燒。 此外，根據本發明之紅線發射器亦可藉由單晶合成法 (例如，藉由 Verneuil 方法，見 Kontakte (Merck) 1991， No. 2，17-32，或 Ullmann (4·) 15，146，來源：CD R5mpp Chemie Lexikon [CD Rompp's Lexicon of Chemistry]-1.0 駿版，Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995)製.備。 所提及之方法以諸如 Kyropoulus、Bridgman-Stockbarger、 Czochralski、Verneuil方法及以熱液合成法等名稱使用。 亦在無坩堝區域熔融和坩堝拉製之間作區別（來源：CD Rompp Chemie Lexikon [CD Rompp's Lexicon of Chemistry]-1.0 版，Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995)。 紅色發光線性發射體Na〇.5Gd〇.3Eu〇.2W04、Nao.sYwEucuMoC^、 Na〇.5La0.3Eu0.2W04、Na〇.5La〇.3Eu〇.2Mo〇4 ' Na0.5La0.3Eu0.2 132505.doc -14- 200925742 (W〇4)〇.5(M〇04)〇.5 ' La,.2Eu〇.8Mo〇4 ' La12Eu〇 8W04 > (Gd〇.6Eu〇.4)2(W〇4)i.5P〇4較佳為藉由濕式化學方法及隨後 的熱處理而製備（見DE 102006027026,6)。可用於製備之原 料係相應金屬、半金屬、過渡金屬及/或稀土元素之硝酸 鹽、鹵化物及/或磷酸鹽。 根據本發明’將溶解或懸浮的原料與表面活性劑（較佳 為二元醇）一起加熱數小時，且使用有機沉澱試劑（較佳為 丙酮）在室溫下分離生成的十間產物。在純化及乾燥中間 産物之後，使後者接受數小時溫度在6〇〇和120(rc之間的 熱處理’而產生紅線發射器磷光體作為最終産物。 組成磷光體層之紅色發光和綠色發光轉換磷光體在LED 之操作期間化學性穩定不會分解，即其未顯示水解傾向且 不會與來自其環境之材料反應。 以下實例用來例示本發明。然而，其絕不應被視為限制 性。可用於組合物中之所有化合物或組份係已知且可於市 面購得或可藉由已知方法合成。 【實施方式】 實例 實例1 :組合物之紅色發光磷光體微粒之 製造 將223.8 g硫酸鋁18-水合物、114.5 g硫酸鈉、93.7 g硫酸 卸及2.59 g KCr(S04)2xl2H20(鉻明礬）溶解於450 ml大約75 C的去離子水中。將2.0 g 34.4%之硫酸鈦溶液添加至此混 合物中，而産生水溶液（a)。 132505.doc •15- 200925742 將0.9 g第二嶙酸納12水合物及9吕碳酸納溶解於ho 離子&中而産生水溶液⑻。將兩水溶液（a)和（b)同 時添加至200 ml去離早士 士 无離子水中，並在15分鐘之過程内攪拌。 將該混合物進一步撥棘]s 7摞科· 15分鐘。將所得溶液蒸乾，且將 得固體在約1200。〇下饱德s , n* ^ 匕卜煅堤5小時。添加水以便洗出游離的 硫酸鹽。習知之利用A^卜 用水的純化步驟及乾燥産生期望的碟光 體 A1 丨· 9 9 丨 〇 3 : C Γ 〇.。〇 9 0 ❹
實例2 .紅色碟光鍾Na〇 sGd。jEu。之製備 將2.708 g硝酸此六水合物和1 784 g硝酸銪六水合物溶解 於1〇〇 ml乙二醇中[溶液〗]。同時，製備在50 ml去離子水 中之1.550 g鎢酸鈉二水合物溶液[溶液2]。首先引入4〇如 /合液1 ’再將45 ml溶液2、45 ml乙二醇及3 ml NaOH溶液 (1 Μ)之混合物逐滴添加至其中。在逐滴添加之後（溶液之 pH值為7.5 )’將混合物回流加熱6小時。 在反應溶液冷却之後，逐滴添加2〇〇 ml丙酮，隨後將沉 澱物離心出，再次用丙酮沖洗並在空氣流中乾燥，然後將 其轉移至瓷皿並在600°C下烺燒5小時。 實例3 :紅色磷光》Na〇sY〇4Eu〇 iM〇〇4之製備 將3.06 g硝酸纪六水合物和0 892 g硝酸銪六水合物溶解 於100 ml乙二醇中[溶液丨]。同時，製備在5〇…去離子水 中之1.210 g鉬酸鈉二水合物溶液[溶液2]。首先引入2〇 ml 溶液1 ’再將45 ml溶液2、·45 ml乙二醇及3 ml NaOH溶液 (1 Μ)之混合物逐滴添加至此混合物。在逐滴添加之後，使 混合物回流6小時。 132505.doc -16- 200925742 在反應冷液冷却之後，逐滴添加mi丙酮，隨後將沉 澱物離心出，具+田$ 丹次用丙酮沖洗並在空氣流中乾燥。 將該批料轉移至蒙孚爐（muffle furnace)中，將其於其中 在600°C下煅燒5小時。 、 實例4 ·紅色碟光親UauEuuWCh之製備（沉殿反應）
將2.120 g氣化鑭六水合物和1 467 g氣化銪六水合物溶解 於100 ml去離子水中[溶液丨]。同時製備在i〇〇 w去離子 水中之4.948 g鎢酸鈉二水合物溶液[溶液2]。首先引入100 ml溶液1，再逐滴添加溶液2至其中（檢查pH值其應在 7·5-8之範圍内，如有必要則使用NaOH溶液（1M)校正）。 隨後將混合物回流加熱6小時。 在反應溶液冷却之後，利用吸力將沉澱物濾出並乾燥， 而産生白色沉澱物。 將該批料在6001下煅燒5小時。 實例5:藉由舆檸樣酸錯合而製備紅色磷光髏
Na〇.5La〇,3Eu〇.2Mo〇4 藉由溫和加溫將1.024 g氧化鉬（iv)溶解於1〇 ml 出〇2(30%)中。將4.608 g檸檬酸連同1〇如蒸镏水一起添加 至黃色溶液。 隨後添加 1.040 g La(N03)x6 H20和 0.714 g Eu(N03)X6 H2〇以及0.340 g NaN〇3，且將該昆合物補足至4〇 mi。 將該黃色溶液在真空乾燥室中乾燥，最初形成藍色泡 沫’最後自藍色泡沫産生藍色粉末。隨後將該固體在8〇〇 °C下煅燒5小時。 132505.doc -17- 200925742 實例 6:紅色读光雄 Na〇.sLa〇 3Eu〇 2(w〇4)〇 s(Mo〇4)() 5之 製備 將2·120 g氣化鑭六水合物和丨467 g氯化銪六水合物溶解 於100 ml去離子水中[溶液1]。同時，製備在1〇〇 ml去離子 水中之1.815 g鉬酸鈉二水合物和2.474 g鎢酸鈉二水合物之 溶液[溶液2]。首先引入100 mi溶液i，再逐滴添加溶液2至 其中（pH值應在7.5-8之範圍内，如有必要則使用Na〇H溶液 (1M)校正）。隨後將該混合物回流加熱6小時。 在反應溶液冷却之後’利用吸力將沉澱物濾出並乾燥， 且接著將該批料在600°C下煅燒5小時。 實例7 ·藉由舆捧檬酸錯合而製備紅色埃光踵
Lai.2Eu〇,8Mo〇4 藉由溫和加溫將1.024 g氧化鉬（IV)溶解於1〇 mi H2〇2(30%)中。將4.608 g檸檬酸連同1〇 mi蒸镏水一起添加 至黃色溶液。 隨後添加 1.040 g La(N03)x6 H20和 0.714 g Eu(N03)x6 H20以及0·340 g NaN03，且將該混合物補足至40 ml。 將該黃色溶液在真空乾燥室中乾燥，最初形成藍色泡 沫’最後自藍色泡沫産生藍色粉末《隨後將該固體在6〇〇 °C下煅燒5小時。 實例8:藉由舆擰樣酸錯合而製備紅色磷光體
Lai.2Eu〇.8W〇4 藉由溫和加溫將0.9711 g氧化鎢（IV)溶解於1〇 ml H2〇2(30°/〇)中。同時，製備在40 ml水中之0.7797 g 132505.doc -18- 200925742
La(N03)3.6 H20、0.5353 g Eu(N03)3.6 H20和 1.8419 g檸 檬酸之溶液並將其添加至藍色鎢酸鹽溶液中。 將該藍色溶液在真空乾燥室中乾燥，最初形成藍色泡 沫’最後自藍色泡沫産生藍色粉末◎隨後將該固體在600 °C下煅燒5小時。 實例9 :紅色磷光艎（GduEtiuMWCMuPC^之製備 將 2.23 g GdCl3x6 H20和 1.465 g EuC13x6 H20溶解於 100 ml乙二酵中（溶液i)。 將 1.73 g Na2W04溶解於 70 ml H20 中（溶液 2)。 將0.74 g Κ3Ρ04溶解於70 ml乙二醇中（溶液3)。 最初將100 ml溶液1引入一錐形瓶中。首先，添加7〇 ml 溶液3於其中。該溶液先變渾濁，但在短暫授拌之後又變 清澈。隨後逐滴添加70 ml溶液2和5 ml NaOH溶液（1M)之 混合物。 將反應混合物轉移至三頸燒瓶中並在攪拌下回流加熱至 少6小時。 將250 ml丙酮逐滴添加至該反應溶液。隨後將沉澱物離 〜出並使用丙酮再次沖洗。然後將該産品在烘箱中在65〇 °C下烺燒4小時。 實例10:綠色發光磷光體Ba2Si〇4:Eu之製備 藉由研磨將390 g碳酸鋇、3.5 g氧化銪（III)、63 g矽膠 (Si〇2)和5.4 g氣化銨混合。將該混合物在一氧化碳大氣中 在1100°C下煅燒8小時》 在精細研磨之後，添加另外的5 4 g氣化銨並充分混合以 132505.doc •19- 200925742 産生均勻混合物。接著將此混合物在一氧化碳大氣中在 1200°C下再次烺燒14小時。在研磨之後，將該粉末用水洗 蘇以移除過剩的鹵化物並在空氣中乾燥。 實例11 :綠色發光读光想Lu3A丨5012:Ce之製備 將53 7.6 g碳酸氫錢溶解於3公升去離子水中。將205.216 g氣化鋁六水合物、228.293 g水合氣化镏（xh2〇)以及3.617 g氣化鈽六水合物溶解於大約400 ml去離子水中並快速地 逐滴添加至碳酸氫鹽溶液；在此添加期間，必須藉由添加 ® 濃氨水將PH值保持在pH 8。隨後將混合物再多攪拌一小 時。在老化後’將沉殿物遽出並在乾燥室中在大約12〇°c 下乾燥。 將乾燥的沉殿物研磨且隨後在空氣中在1000 °C下锻燒4 小時。隨後將産品再研磨並在170(TC下在合成氣體中烺燒 8小時。 實例12 : LED之製造及安裝於液晶顢示器中 0 藉助轉筒混合機將來自實例10之磷光體（綠色磷光體）和 來自實例6之紅色磷光體以混合比1:2.17混合於來自Dow . Corning之聚矽氧樹脂系統OE 6336之兩組份A和b中，以致 於兩組份A和B中之磷光體濃度係1 〇重量。然後將2 2重 量％之來自Merck之矽膠粉末添加至兩混合物中以使其成 為搖溶性，且再次將所得混合物在轉筒混合機中均質化。 在各情况下將5 ml組份A和5 ml組份B混合以産生均勻混合 物並將其引入至連接至分配器之計量閥之卡！中。將由各 具有1平方毫米表面積之接合InGaN晶片所組成之在450奈 132505.doc •20· 200925742 米波長下發射之COB(晶片直接組裝技術）粗製LED固定於 該分配器中。藉由分配器閥之xyz定位將圓頂施加於每一 晶片。圓頂係由成為搖溶性之兩聚矽氧組份和兩磷光體以 及石夕膠粉末之混合物所組成。然後使以此方式處理之 COB-LED經受150°C之溫度，在此溫度下聚矽氧經凝固。 接著’ LED可被投入使用且發射具有6〇〇〇 κ色溫之白光。 接著將以上製得之若干LED安裝於液晶顯示器之背光源系 統中。 【圖式簡單說明】 本發明已參照說明性具體例作更詳細說明： 圖1顯示根據本發明之液晶顯示器之圖示（直下式發光設 計）（1 =不具背光源之LCD單元；2=背光源單元；3 =擴散 體’ 4=具有根據本發明之磷光體層之LED ; 5 =來自背光源 單元之均勻的光通量） _ 圖2顯示根據本發明之液晶顯示器之圖示（側面發光設 "十）（1-不具背光源之LCD單元；2=背光源單元；3 =擴散 體；4=具有根據本發明之磷光體層之LED ; 5 =來自背光源 單元之均勻的光通量） 【主要元件符號說明】 1 不具背光源之LCD單元 2 背光源單元 3 擴散體
4 具有根據本發明之磷光體層之LED 5 來自背光源單元之均勻的光通量 132505.doc ^

Claims (1)

  1. 200925742 十、申請專利範圍： 1· 一種液晶顯示器，其裝配有一背光源系統，該背光源系 統具有至少一白色光源，該白色光源包含至少一半導'體 二極體及至少-構光體層，該磷光體層包含至少兩碟光 體之組合，纟中至少一鱗光體發射红光且至少一碟光體 發射綠光。 2. 如請求項1之液晶顯示器，其特徵為該白色光源包含— 發光氮化銦銘鎵半導體，尤其係式IniGajAlkN，其Τ 〇 〇Si，〇Sj，〇斗，且 i+j+k=l。 3. 如請求項丨或2之液晶顯示器，其特徵為該白色光源包含 一藍色發光InGaN半導體。 4·如請求項丨或]之液晶顯示器，其特徵為該磷光體層包含 作為紅色發光磷光體之銪（ΙΠ)-或鉻（1„)_活化之線性發射 體。 5.如請求項4之液晶顯示器’其特徵爲該磷光體層包含選 自以下之群之一銪（III)-或鉻（III)·活化線性發射體作為紅 色發光鱗光體· Al203:Cr、 Nao.5Gdo.3Euo.2WO4 ' Na〇.5Y〇.4Eu〇.1Mo04 ' Na〇.5La〇.3Eu〇.2W04 . Na〇.5La〇.3Eu〇.2Mo〇4 ' Na〇.5La〇.3Eu〇.2(W〇4)〇.5(Mo〇4)0.5 、La, 2Eu〇.8Mo04、 LauEuojWC^、（Gdo eEuojMWOA 5p〇4。 6·如請求項1或2之液晶顯示器，其特徵為該磷光體層包含 選自以下之群之鈽（ΙΠ)-或銪（π)-活化磷光體作為綠色發 光磷光體.硫鎵酸鹽、石夕酸鹽、氧氮妙酸鹽、銘酸鹽、 氮化物或石權石。 132505.doc 200925742 7. 8. 9.蠡10. 11. ❹12. 13. -種背光源系統’其具有至少一白色光源，該白色光源 包含至少-半導體二極體及至少—料體層，該麟光體 層包含發射紅光及綠光之至少兩磷光體之組合。 如味求項7之背光源系統，其特徵為該白色光源包含一 發光氮化銦鋁鎵半導體，尤其係式IniGajAlkN，其中 〇$i，0$j，〇$k，且 i+j+k=l。 如請求項7或8之背光源系統，其特徵為該白色光源包含 一藍色發光InGaN半導體。 如請求項7或8之背光源系統，其特徵為該磷光體層包含 作為紅色發光磷光體之銪（III)-或鉻（111)_活化之線性發射 體。 如請求項7或8之背光源系統’其特徵為該磷光體層包含 選自以下之群之銪-或鉻-活化之線性發射體作為紅色發 光鱗光體：Al2〇3:Cr、Na〇.5Gd0.3Eu〇.2W04、Na0.5Y〇.4Eu0.丨Mo04、 Na〇.5La〇.3Eu〇.2W〇4 、 Na〇.5La〇,3Eu〇.2Mo04 、 Na0,5La0.3Eu0.2(W〇4)〇,5(Mo〇4)0.5 、Laii2Eu〇.8Mo〇4 、 La12Eu0 8WO4、（GdojEut^MWOOuPC^ 〇 如請求項7或8之背光源系統，其特徵為該磷光體層包含 選自以下之群之鈽（111)_或銪（11)_活化之磷光體作為一綠 色發光磷光體：硫鎵酸鹽、矽酸鹽、氧氮矽酸鹽、鋁酸 鹽、氮化物及石權石。 一種白色光源，其包含一藍色發光氮化銦鋁鎵半導體， 尤其係式 IniGajAlkN，其中 OSi，0幻，0$k，且 i+j+k=l， 及一碟光體層，該磷光體層包含發射紅光及綠光之至少 132505.doc -2- 200925742 兩碟光體之組合。 μ.如請求項13之白色光源’其特徵為其包含一藍色發光 InGaN半導體。 15.如凊求項13或14之白色光源，其特徵為該料體層包含 作為紅色發光鱗光體之銪（叫或鉻（叫活化之線性發射 體。 16·如請求項13或14之白色光源，其特徵為該鱗光體層包含 選自以下之群之鈽（1„)_或銪（„)_活化之磷光體作為一綠 色發光磷光體··硫鎵酸鹽、矽酸鹽、氧氮矽酸鹽、鋁酸 鹽、氮化物或石榴石。 17. —種用於製造裝配有具有一白色光源之一背光源系統之 液晶顯示器之方法’其包含以下步驟： •製造至少一 LED，其係由一藍色發光InGaA1N半導體 (尤其係式IniGajAlkN，其中〇引，〇幻，〇分，且 i+j+k=l) ’及一包含一紅色發光磷光體和一綠色發光 峨光體之組合的磷光體層所構成。； •在一罩殼中安裝一或多個LED以產生含有擴散體和反 射體之一背光源系統。 •將該背光源系統與一相應的液晶單元結合而產生該液 晶顯示器’其中該相應的液晶單元含有具有一彩色濾 光器系統之一前板。 132505.doc
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