专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过使用冷阴极荧光灯(CCFL)显示图像的液晶显示器。
背景技术：
液晶显示器根据显示图像时的发光方法而分为几种类型。典型的液晶显示器是使用设置在液晶面板后面的光源(所谓的背光)的半透明液晶显示器。作为这种光源，使用一般称为冷阴极管的冷阴极荧光灯(CCFL)。
例如，作为LCD电视的冷阴极荧光灯，一般使用Y2O3:Eu，LaPO4:Ce，Tb和BaMgAl10O17:Eu分别作为红色磷光体，绿色磷光体和蓝色磷光体(例如参照Phosphor Research Society的“磷光体手册(Phosphor Handkook)”，第一版，Ohmsha，1987年第219页，第228和T.Takahashi，“液晶显示器的彩色滤色器(Color filter for liquid crystal display)”，日本成像协会的Journalof the Imaging Society of Japan，2002年，第41卷第1期，第68页)。Y2O3，LaPO4和BaMgAl10O17是基质材料，Eu和(Ce，Tb)是发光中心。
图7显示了每个彩色磷光体的发射光谱特性。在附图中，红色发射光谱R101，绿色发射光谱G100和蓝色发射光谱B101分别显示了红色磷光体Y2O3:Eu，绿色磷光体LaPO4:Ce，Tb和蓝色磷光体BaMgAl10O17:Eu的发射光谱。作为背光的冷阴极荧光灯通过每个彩色磷光体的这种发射光谱特性而发射白色光。然后，通过设置在液晶面板每个像素中的彩色滤色器将白色光分为基色，即红色(R)，绿色(G)和蓝色(B)，从而显示彩色图像。
发明内容
如图7中的标记P101，P102和P103所示，绿色磷光体LaPO4:Ce，Tb的绿色发射光谱G100位于宽的波长范围中(大约480nm到650nm的范围)。因此，绿色发射光谱G100与红色发射光谱R101或蓝色发射光谱B101交迭的波长范围宽，因此显示光中绿色光的色纯度下降。
因此，考虑使用BaMgAl10O17:Eu，Mn代替LaPO4:Ce，Tb作为绿色磷光体。绿色磷光体BaMgAl10O17:Eu，Mn的发射光谱位于比LaPO4:Ce，Tb的发射光谱窄的波长范围中，从而使其发射光谱与红色发射光谱R101或蓝色发射光谱B101交迭的波长范围变得更窄，因此，提高了显示光中绿色光的色纯度，并很好地显示了绿色。
为了确认这一点，本发明的申请人进行了下面的试验。更具体地，在液晶显示器的冷阴极荧光灯中使用LaPO4:Ce，Tb和BaMgAl10O17:Eu，Mn(两种情形(1)和(2))作为绿色磷光体的情形中测量显示光中每个彩色光的色度。下面是绿色光和蓝色光色度测量的结果，该结果通过x-y色度图中的色度点(x和y坐标)来表示。
·LaPO4:Ce，Tb...绿色光的色度(0.282，0.588)蓝色光的色度(0.143，0.075)·BaMgAl10O17:Eu，Mn(1) ...绿色光的色度(0.207，0.630)蓝色光的色度(0.139，0.112)·BaMgAl10O17:Eu，Mn(2) ...绿色光的色度(0.184，0.656)蓝色光的色度(0.141，0.098)从该结果可以看出，与使用LaPO4:Ce，Tb的情形中相比，在使用BaMgAl10O17:Eu，Mn作为绿色磷光体的情形中，x值提高了，y值下降了，从而可以确定色纯度提高了。
然而，在蓝色光中，与使用LaPO4:Ce，Tb的情形相比，当x值相等时y值增加了，从而可以确定色纯度下降了。此外，蓝色光的y值大于0.08，0.08是NTSC(国家电视系统委员会制式)标准中y值，从而该y值不满足广播电视标准的NTSC标准，由此蓝色光不能被充分显示。此外，当蓝色光的y值大于0.08时，蓝色变为青色。
因而，在相关技术中，在使用冷阴极荧光灯作为液晶显示器光源的情形中，很难使显示光中的绿色光和蓝色光都具有较高的色纯度，很难获得宽的色彩再现性。
鉴于前述内容，希望提供一种在使用冷阴极荧光灯作为光源的情形中能扩展色彩再现范围的液晶显示器。
依照本发明的实施方案，提供了一种液晶显示器，包括包含红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体并发射白色光的冷阴极荧光灯，绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，蓝色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu；和根据图像信号调制所述白色光从而发射调制的白色光作为显示光的液晶面板，其中设定在显示光的蓝色光谱特性中，最大峰强度为Pb最大，506nm波长处的峰强度为Pb(506nm)，530nm波长处的峰强度为Pb(530nm)，550nm波长处的峰强度为Pb(550nm)，则Pb最大，Pb(506nm)，Pb(530nm)和Pb(550nm)满足下面的条件式(1)到(3)Pb(506nm)/Pb最大≤0.550......(1)Pb(530nm)/Pb最大≤0.100......(2)Pb(550nm)/Pb最大≤0.025......(3)在依照本发明实施方案的液晶显示器中，包括红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体的冷阴极荧光灯使用磷光体发射白色光。根据图像信号在液晶面板中调制白色光，从而作为显示光来发射。在该情形中，绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，从而冷阴极荧光灯中绿色发射光谱位于比相关技术中短的波长侧，且绿色发射光谱的光谱宽度比相关技术中窄。因此，减小了显示光中绿色光和红色光之间的交迭。此外，显示光的蓝色光谱特性设定成满足预定的条件式，从而显示光中绿色光和蓝色光波长范围之间的交迭比相关技术中小。
在依照本发明的液晶显示器中，上述液晶面板包括蓝色滤色器，其仅选择性地允许根据图像信号调制的白色光内的蓝色波长范围的光通过，且蓝色滤色器形成为满足上面的条件式(1)到(3)。此外，例如当蓝色滤色器包括作为蓝色颜料的颜料蓝(P.B.15:6)[Pigment Blue(P.B.15:6)]和作为紫色颜料的颜料紫(P.V.23)[Pigment Violet(P.V.23)]，且颜料蓝(P.B.15:6)和颜料紫(P.V.23)之间的含量比率范围是3∶7到4∶6时，可满足上面的条件式(1)到(3)。
这里，“蓝色波长范围”是指蓝色光的波长范围，是指在光源为冷阴极荧光灯的情形中大约380到480nm的范围。此外，“P.B.15:6”是指“具有颜料蓝数为15:6的蓝色颜料”，“P.V.23”是指“具有颜料紫数为23的紫色颜料”。
此外，上述红色磷光体包括Y2O3:Eu，设定在上述显示光的红色光谱特性中，最大峰强度是Pr最大，580nm波长处的峰强度是Pr(580nm)，600nm波长处的峰强度是Pr(600nm)，则Pr最大，Pr(580nm)和Pr(600nm)满足下面的条件式(4)和(5)Pr(580nm)/Pr最大≤0.200......(4)Pr(600nm)/Pr最大≤0.850......(5)在该情形中，上述液晶面板包括红色滤色器，其仅选择性地允许根据图像信号调制的白色光内的红色波长范围的光通过，且红色滤色器形成为满足上面的条件式(4)和(5)。
此外，上述红色磷光体可包括YVO4:Eu或Y(P，V)O4:Eu。在这种结构中，冷阴极荧光灯中红色发射光谱的波长范围位于比相关技术中长的波长侧，从而进一步减小了显示光中绿色光和红色光之间的交迭。
此外，与上述蓝色波长范围的情形一样，“红色波长范围”是指红色光的波长范围，是指在光源为冷阴极荧光灯的情形中大约580到700nm的范围。
在依照本发明实施方案的液晶显示器中，冷阴极荧光灯的绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，且显示光的蓝色光谱特性设定成满足预定的条件式，从而除了绿色光和红色光波长范围之间的交迭减小之外，还减小了显示光中绿色光和蓝色光波长范围之间的交迭，并提高了绿色光和蓝色光的色纯度。因此，绿色光和蓝色光都具有较高的色纯度，并扩展了色彩再现范围。
本发明其它和更进一步的目的，特征和优点将从下面的描述而变得更加显而易见。
图1是依照本发明实施方案的液晶显示器的截面图；图2是显示在图1中所示的冷阴极荧光灯中每个彩色磷光体发射光谱的图；图3是用于描述绿色磷光体发射光谱和蓝色光透射光谱之间位置关系的图；图4A，4B和4C是显示蓝色光光谱强度和色度点之间关系的图；图5是通过色度图表示的蓝色光色度点例子的图；图6是通过色度图表示的蓝色光色度点另一例子的图；和图7是显示相关技术中液晶显示器中每个彩色磷光体发射光谱的图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述优选的实施方案。
图1是依照本发明实施方案的液晶显示器的截面图。液晶显示器1包括液晶面板3和位于液晶面板3后面(与观看图像的一侧相反的一侧上)的发光系统2。换句话说，液晶显示器1是半透明液晶显示器，并通过使用从发光系统2发射的灯光LC发射包含红色显示光LOr、绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb的显示光LO。
在发光系统2中，彼此平行设置作为光源的多个(图1中为四个)冷阴极荧光灯(CCFL)21。此外，在冷阴极荧光灯21除了液晶面板3一侧之外的周围设置反射片22。从冷阴极荧光灯21按顺序在多个冷阴极荧光灯21的液晶面板3侧上设置扩散片23和棱镜片24。
每个冷阴极荧光灯21都是对液晶面板3发射白色光的光源，并包括发射红色光的红色磷光体、发射绿色光的绿色磷光体和发射蓝色光的蓝色磷光体。红色磷光体包括YVO4:Eu或Y(P，V)O4:Eu，绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，蓝色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu。
图2显示了在图1中所示的冷阴极荧光灯21中每个彩色磷光体的发射光谱。在图中，水平轴表示波长λ(nm)，垂直轴表示光谱强度(任意单位)。此外，红色发射光谱R2、绿色发射光谱G1和蓝色发射光谱B1分别表示红色磷光体YVO4:Eu(或Y(P，V)O4:Eu)、绿色磷光体BaMgAl10O17:Eu，Mn和蓝色磷光体BaMgAl10O17:Eu的发射光谱。作为相对于这些发射光谱的对比例，分别显示了红色磷光体Y2O3:Eu的发射光谱和绿色磷光体LaPO4:Ce，Tb的发射光谱作为红色发射光谱R1和绿色发射光谱G100。
绿色发射光谱G1具有比绿色发射光谱G100窄的波长范围，所述绿色发射光谱G100具有较宽的波长范围，如标记P101到P103所示。此外，由箭头X1所示，绿色发射光谱G1的波长范围位于比绿色发射光谱G100的波长范围短的波长一侧上。因此，在绿色发射光谱G1中，与绿色发射光谱G100的情形相比，绿色发射光谱G1与红色发射光谱R1交迭的波长范围较窄，结果，减小了从液晶面板2发射的绿色显示光LOg和红色显示光LOr的波长范围之间的交迭。
如上所述，绿色发射光谱G1的波长范围位于较短的波长侧，所以与绿色发射光谱G100的情形相比，绿色发射光谱G1与蓝色发射光谱B1交迭的波长范围被扩展了。因此，蓝色显示光LOb的光谱特性(蓝色光谱特性)设定成满足下列条件式(1)到(3)。当蓝色光谱特性以这种方式设定时，也减小了绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb波长范围之间的交迭。
Pb(506nm)/Pb最大≤0.550......(1)Pb(530nm)/Pb最大≤0.100......(2)Pb(550nm)/Pb最大≤0.025......(3)在上述条件式(1)到(3)中，最大峰强度是Pb最大，506nm波长处的峰强度是Pb(506nm)，530nm波长处的峰强度是Pb(530nm)，550nm波长处的峰强度是Pb(550nm)。
此外，红色发射光谱R2位于比红色发射光谱R1较短的波长侧。因此，在红色发射光谱R2中，与红色发射光谱R1的情形相比，红色发射光谱R2与绿色发射光谱G1交迭的波长范围较窄，从而鉴于该点，减小了绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭。
在红色磷光体包括Y2O3:Eu的情形中(红色发射光谱R1的情形中)，红色显示光LOr的光谱特性(红色光谱特性)设定成满足下列条件式(4)和(5)。在红色光谱特性按这种方式设定时，减小了绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭。
Pr(580nm)/Pr最大≤0.200......(4)Pr(600nm)/Pr最大≤0.850......(5)在上述条件式(4)和(5)中，最大峰强度是Pr最大，580nm波长处的峰强度是Pr(580nm)，600nm波长处的峰强度是Pr(600nm)。
再参照图1，反射片22将从冷阴极荧光灯21发射的白色光(灯光LC)反射到液晶面板3。由此，有效利用了从冷阴极荧光灯21发射的灯光LC。
扩散片23和25向着液晶面板3扩散灯光LC，从而减小了亮度中的不均匀性。此外，棱镜片24确定了灯光LC的方向。
液晶面板3具有叠层结构，其包含在一对玻璃基板32A和32B(发光系统2一侧的玻璃基板32A和观察者一侧的玻璃基板32B)之间的多层膜。该多层膜从发光系统2开始按顺序包括设置在每个像素上的透明像素电极33、液晶层34、在像素中共享的透明电极35、对应于每个像素设置的彩色滤色器36和形成在彩色滤色器36之间的黑色矩阵37。此外，在玻璃基板32A和32B与液晶层34反向的表面上分别形成有偏振片31A和31B。
偏振片31A和31B是一种光阀，仅允许特定振动方向的光(偏振光)通过。如此设置偏振片31A和31B，即它们的偏振轴彼此差90度，由此来自发光系统2的灯光LC穿过液晶层34或被偏振片31A和31B阻挡。
典型地，玻璃基板32A和32B是对于可见光透明的透明基板。因此，玻璃基板32A和32B不必是玻璃基板，而可以由对于可见光透明的任何材料形成。在玻璃基板32A上，形成有电连接到透明像素电极33的作为驱动器件的TFT(薄膜晶体管)和包含配线等的驱动电路(没有示出)。
透明像素电极33例如由ITO(氧化铟锡)形成，用作每个像素的像素电极。此外，透明电极35例如也由ITO形成，用作公共相对电极。
液晶层34例如由TN(扭转向列)模式液晶、STN(超扭转向列)模式液晶等形成，并根据驱动电路(没有示出)施加的电压而允许来自发光系统2的灯光LC穿过每个像素或通过每个像素阻挡灯光LC。
黑色矩阵37设置在彩色滤色器36之间，并阻挡来自发光系统2的灯光LC，从而使灯光LC不发射到液晶面板3的观察者侧。
彩色滤色器36将来自发光系统2的灯光LC分为原色，即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)，其包括仅选择性地允许是白光的灯光LC中红色波长范围(大约580nm到700nm的范围)内的光通过的红色滤色器、仅选择性地允许绿色波长范围(大约460nm到640nm的范围)内的光通过的绿色滤色器、和仅选择性地允许蓝色波长范围(大约380到480nm的范围)内的光通过的蓝色滤色器。通过将丙烯酸树脂和每种颜色的颜料混合形成混合物，并给该混合物添加光聚合单体和光聚合引发剂以调整光敏着色组合物来获得彩色滤色器36。
作为丙烯酸类树脂，可以使用通过合成大约三到五种单体而形成的具有大约5000到100000分子量的树脂，所述单体选自以下丙烯酸烷基酯，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸烷基酯，环丙烯酸环己基酯(cyclic cyclohexyl acrylate)、丙烯酸羟乙基酯和甲基丙烯酸酯。
此外，作为红色滤色器的颜料，可使用黄色颜料C.I.(比色指数)颜料黄(P.Y.)254[Pigment Yellow(P.Y.)254](P.Y.254)。可通过红色滤色器(例如通过红色滤色器的透射特性)设定红色显示光LOr的光谱特性，以满足上述的条件式(4)和(5)。
作为蓝色滤色器的颜料，可使用具有下面C.I.颜料蓝(P.B.)数的蓝色颜料和具有下面C.I.颜料紫(P.V.)数的紫色颜料。
P.B....1，1:2，9，14，15，15:1，15:2，15:3，15:4，15:6，16，17，19，25，27，28，29，33，35，36，56，56:1，60，61，61:1，62，63，66，67，68，71，72，73，74，75，76，77，78，79P.V...1，1:1，2，2:2，3，3:1，3:3，5，5:1，14，15，16，19，23，25，27，29，31，32，37，39，42，44，47，49，50如在红色滤色器的情形中一样，通过蓝色滤色器设定蓝色显示光LOb的光谱特性，以满足下面的条件式(1)到(3)。更具体地说，当蓝色滤色器包括P.B.15:6作为蓝色颜料和P.V.23作为紫色颜料，且P.B.15:6和P.V.23之间的含量比率在3∶7到4∶6的范围内时，可以将蓝色显示光LOb的光谱特性设定成满足条件式(1)到(3)。当P.B.15:6和P.V.23之间的含量比率设定在该范围内时，可调整蓝色滤色器的透射特性，由此蓝色光谱特性满足条件式(1)到(3)。
为了在光敏着色组合物中均匀分布每个颜色的颜料，优选加入少量分散剂(相对于颜料为大约2到5wt％)。作为分散剂，更具体地，可使用广泛的分散剂，如表面活性剂、颜料中间体和染料中间体。此外，作为分散剂，优选使用有机染料衍生物，作为衍生物的母体材料的有机染料，可列举出偶氮类、酞菁染料类、喹吖二酮类、蒽醌类、二萘嵌苯类、硫靛类、二烷类和吡咯类金属络合物盐类等。
作为光聚合单体，可列出双官能单体、三官能单体、多官能单体等。其中，作为双官能单体，可列出1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯等。此外，作为三官能单体，可列举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰酸酯等。作为多官能单体，可列举出二三羟甲基(ditrimethylol)丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。为了分散，光聚合单体的添加量相对于丙烯酸树脂为大约30到230重量份，但添加量并不具体限于此。
作为光聚合引发剂，可列举出三嗪化合物、苯乙酮化合物、二苯酮化合物、噻吨酮化合物、咪唑化合物等。
其中作为三嗪化合物，可列举出2，4，6-三(三氯甲基)-S-三嗪、2-(P-甲氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-S-三嗪、2苯基-4，6，-双(三氯甲基)-S-三嗪、2-(对-甲氧基苯基)-4，6，-双(三氯甲基)-S-三嗪、2-(对-氯苯基)-4，6，-双(三氯甲基)-S-三嗪、2-(4’-甲氧基-1’-萘基)-4，6，-双(三氯甲基)-S-三嗪等。
作为苯乙酮化合物，可列举出2-甲基-2-吗啉代(4-硫甲基苯基)丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-烯(4-十二烷基)丙烷-1-酮等。
作为二苯酮(benzophenone)化合物，可列举出二苯酮、4，4-二乙胺基二苯酮、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯酮、邻-二苯酮甲基苯甲酸酯等。
作为噻吨酮化合物，可列举出2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮等。
作为咪唑化合物，可使用2-(2，3-二氯苯基(phenone))-4，5-二苯基-咪唑二聚物、2-(2，3-二氯苯基)-4，5-双(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2-(2，3-二氯苯基)-4，5-双(4-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2-(2，3-二氯苯基)-4，5-双(4-氯苯基)咪唑二聚物、2，2’-双(2-氯苯基)-4，5，4’，5’-四苯基-1-2’-二咪唑等。
光聚合引发剂的添加量并没有具体限定；然而，在使用一种或两种三嗪化合物情形中的添加量相对于光聚单体优选为大约5到40重量份，更优选添加大约10到25重量份。此时，可混入由三嗪化合物制成的另一光聚引发剂。此外，光聚合引发剂的总量相对于光聚合单体优选为大约10到25重量份。
作为用于混合它们的溶剂，可使用甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、乙基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂、二甘醇二甲醚、环己酮、乙苯、乙酸异戊酯、乙酸戊酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二甘醇、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、三甘醇、三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚、液态聚乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、乳酸乙酯等。溶解度取决于树脂的单体组分、光聚合单体、光聚合引发剂等，从而必要的话优选选择单个溶剂或多个溶剂的混合物。
接下来，作为具有这种结构的液晶显示器1的制造方法的实施例，下面将分别描述制造发光系统2和液晶面板3的方法。
例如，通过下面的步骤制造发光系统2。
首先，如下形成冷阴极荧光灯21。将由上述材料形成的每个颜色的磷光体与通过在有机溶剂中溶解硝化纤维所形成的溶液混合，由此形成了悬浮液。接下来，将悬浮液灌入玻璃管中并干燥。然后，将由汞或惰性气体形成的激发气体密封在玻璃管中，并给玻璃管加上电极，由此形成了冷阴极荧光灯21。
接下来，将多个冷阴极荧光灯21彼此平行设置，并在冷阴极荧光灯21周围设置单独形成的反射片22、扩散片23和棱镜片24，由此完成了图1中所示的发光系统2。
另一方面，例如通过下面的步骤制造液晶面板3。
首先，通过使用例如粘结剂将偏振片31A粘附到由上述材料形成的玻璃基板32A的后表面上。接下来，通过例如气相沉积方法、溅射方法或CVD(化学气相沉积)方法和例如光刻及蚀刻在玻璃基板32A前表面上形成预定形状的由上述材料形成的透明像素电极33。然后，通过例如旋涂方法在玻璃基板32A和透明像素电极33上形成具有例如大约50nm厚度的取向膜(没有示出)，并将取向膜干燥。
接着，例如通过使用粘结剂将偏振片31B粘附到由上述材料形成的玻璃基板32B的后表面上。然后，通过例如气相沉积方法、溅射方法或CVD方法和例如光刻及蚀刻在玻璃基板32B前表面上形成预定形状的黑色矩阵37。
接着，如下形成每种颜色的彩色滤色器36。首先，将由上述材料形成的丙烯酸类树脂溶解在由上述材料形成的溶剂中，并反应几个小时，由此形成一种树脂。接下来，再用溶剂稀释树脂，从而形成稀释的树脂。然后，将由上述材料形成的每种颜色的颜料与稀释的树脂混合，并给稀释的树脂添加分散剂，用三个辊揉合稀释的树脂，从而形成对应于每种颜色的着色膏。接下来，将由上述材料形成的光聚合单体和由上述材料形成的光聚合引发剂加入着色膏中，再将上述稀释的树脂加入着色膏中，从而形成光敏彩色滤色器浆。接下来，例如通过旋涂方法用光敏彩色滤色器浆覆盖玻璃基板32B和黑色矩阵37，并将光敏彩色滤色器浆干燥。然后，例如在70℃时将光敏彩色滤色器浆烘焙例如约30分钟。接下来，通过使用掩模将光敏彩色滤色器浆曝光，碱性清洗并例如在250℃时干燥例如30分钟，然后进行预定的构图工序。因而，形成了具有例如大约2.5μm厚度的对应于每种颜色的彩色滤色器36。
接着，通过例如气相沉积方法、溅射方法或CVD方法在彩色滤色器36和黑色矩阵37上形成具有大约130nm厚度的由上述材料形成的透明电极35，并将透明电极35干燥。然后，通过例如旋涂方法在透明电极35上形成例如大约50nm厚度的取向膜(没有示出)，并将取向膜干燥。
然后，以其间具有球形或柱形间隔器(没有示出)的方式叠加玻璃基板32A和玻璃基板32B，从而透明像素电极33和透明电极35彼此面对，并通过紫外线固化树脂等将基板彼此粘结。接下来，在玻璃基板32A和32B之间注入上述模式的液晶，从而形成液晶层34，由此完成了图1中所示的液晶面板3。
最后，将按这种方式制造的发光系统2和液晶面板3设置成彼此面对，并用螺丝将它们固定在一起。因而，完成了图1中所示的液晶显示器1。
在依照本发明的液晶显示器中，从包含红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体的冷阴极荧光灯21发射白光的灯光LO。灯光LO通过反射片22发射到液晶面板3，并通过扩散片23减小灯光LO亮度中的不均匀性，通过棱镜片24定向灯光LO的方向。通过根据图像信号在每个透明像素电极33和透明电极35之间施加的电压调制进入液晶面板3的灯光LO，并通过对应于每种颜色的彩色滤色器36将灯光LO分成原色。因此，包含红色显示光LOr、绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb的显示光LO发射到液晶面板3观察者侧的屏幕上，从而显示彩色图像。
在该情形中，绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，所以冷阴极荧光灯21中的绿色发射光谱G1位于比包括LaPO4:Ce，Tb绿色磷光体的绿色发射光谱G100短的波长侧，且绿色发射光谱G1的光谱宽度比绿色发射光谱G100的窄。结果，减小了绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭。此外，蓝色显示光LOb的光谱特性(蓝色光谱特性)设定成满足上述条件式(1)到(3)，因此与绿色发射光谱G100相比，减小了绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb波长范围之间的交迭。
如上所述，在该实施方案中，冷阴极荧光灯21的绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，蓝色光谱特性满足上面的条件式(1)到(3)，所以除减小了绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb波长范围之间的交迭之外，还减小了绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb波长范围之间的交迭，从下面的实施例明显看出，绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb的色纯度提高了。因此，绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb都具有较高的色纯度，且扩展了色彩再现范围。
此外，因为蓝色显示光LOb的纯度提高而扩展了色彩再现范围，所以可满足广播电视标准NTSC，即使在使用BaMgAl10O17:Eu，Mn作为绿色磷光体的情况中，也可以没有任何困难地显示自然的蓝色。
此外，蓝色滤色器包括P.B.15:6(蓝色颜料)和P.V.23(紫色颜料)，P.B.15:6和P.V.23之间的含量比率在3∶7到4∶6的范围，从而可通过蓝色滤色器的透射率调整蓝色光谱特性。因此，通过使用蓝色滤色器可满足上面的条件式(1)到(3)，提高了蓝色显示光LOb的色纯度。
而且，冷阴极荧光灯21的红色磷光体包括YVO4:Eu或Y(P，V)O4:Eu，从而红色显示光LOr的波长范围可移到比包括Y2O3:Eu红色磷光体的波长范围短的波长侧，由此可减小绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭。因此，也提高了红色显示光LOr的色纯度，还扩展了色彩再现范围。
即使如相关技术中一样在红色磷光体包括Y2O3:Eu的情形中，当例如通过红色滤色器的透射率而满足上面的条件式(4)和(5)时，也可调整红色光谱特性，如同红色磷光包括YVO4:Eu或Y(P，V)O4:Eu的情形中一样，减小了绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭。因此，扩展了色彩再现范围，即使在红色磷光体包括Y2O3:Eu的情形中，也可没有任何困难地显示自然的蓝色。
下面将描述本发明的具体实施例。
(实施例1)如下形成其中所有的彩色滤色器36都是蓝色滤色器的具有如图1所示结构的液晶显示器。
首先，如下形成蓝色滤色器。将作为丙烯酸类树脂的15份的甲基丙烯酸、35份的丙烯酸丁酯和50份的甲基丙烯酸丁脂溶解在280份的乙基溶纤剂(一种溶剂)中，并为了提高在氮气环境下的溶解度加入0.8份的偶氮异丁腈。在70℃时使这些丙烯酸类树脂反应5个小时，并将获得的树脂用乙基溶纤剂(一种溶剂)稀释，从而形成稀释的树脂。
接下来，将4.0g的作为蓝色颜料的P.B.15:6和6.0g作为紫色颜料的P.V.与50g稀释的树脂混合，并将30g的作为溶剂的环己烷和1g的分散剂加入该树脂中。用三个辊揉合该树脂，从而形成对应于蓝色的着色膏。
接下来，将5g的作为光聚合单体的二季戊四醇五丙烯酸酯(多官能单体)、作为光聚合引发剂的0.8g的2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉代-丙烷-1-酮和0.2g的甲氧基苯乙烯基三嗪加入到50g的着色膏中，并给该着色膏添加5g上述稀释的树脂，由此形成了光敏着色滤色器浆。
接下来，通过旋涂方法用光敏彩色滤色器浆覆盖独立形成的玻璃基板32B和黑色矩阵37，并将光敏彩色滤色器浆干燥。之后，在70℃时将光敏彩色滤色器浆烘焙30分钟。然后，在380mJ/cm2辐射强度时通过使用掩模将光敏彩色滤色器浆曝光。之后，碱性清洗光敏彩色滤色器浆，并在250℃时干燥30分钟，然后进行预定的构图工序。因而，形成了具有大约2.5μm厚度的蓝色彩色滤色器。
接下来，通过溅射方法在蓝色滤色器和黑色矩阵37上形成具有大约130nm厚度的由ITO形成的透明电极35，之后在230℃时将透明电极35干燥1小时。然后，通过旋涂方法在透明电极35上形成具有50nm厚度的取向膜，之后将取向膜干燥。
接下来，在其间以隔离物的方式叠加玻璃基板32A和玻璃基板32B，从而透明像素电极33和透明电极35彼此面对，并将它们粘合在一起。在玻璃基板32A和32B之间注入液晶从而形成液晶层34。因而形成了液晶面板3。
最后，如此单独形成发光系统2，即冷阴极荧光灯21的红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体分别是YVO4:Eu、BaMgAl10O17:Eu，Mn和BaMgAl10O17:Eu，与液晶面板3彼此面对而设置，并用螺丝将它们固定在一起，由此形成了液晶显示器。
(实施例2)如实施例1中情形一样形成蓝色滤色器和液晶显示器，不同的是使用3.0g的P.B.15:6作为蓝色颜料和7.0g的P.V.作为紫色颜料。
(对比例1)作为相对于实施例1和2的对比例，如实施例1中情形一样形成蓝色滤色器和液晶显示器，不同是使用6.0g的P.B.15:6作为蓝色颜料和4.0g的P.V.作为紫色颜料。
(对比例2)作为相对于实施例1和2的对比例，如实施例1中情形一样形成蓝色滤色器和液晶显示器，不同是使用4.5g的P.B.15:6作为蓝色颜料和5.5g的P.V.作为紫色颜料。
(评价)确定实施例1和2以及对比例1和2每个液晶显示器中蓝色显示光LOb的光谱强度和色度点(x和y坐标)。表1显示了在实施例1和2以及对比例1和2每个显示器中，蓝色滤色器中每个颜料的含量比率，在波长λ＝506nm、530nm和550nm处蓝色显示光LOb的标准光谱强度和蓝色显示光LOb的色度点(x和y坐标)。
表1
此外，图3显示了绿色磷光体BaMgAl10O17:Eu，Mn的发射光谱与蓝色显示光LOb透射光谱之间的位置关系，在图1中，标记G1表示BaMgAl10O17:Eu，Mn的绿色发射光谱，标记B21和B22分别表示对比例1和实施例1中蓝色显示光LOb的透射光谱。图4A，4B和4C显示了蓝色显示光LOb的标准光谱强度和色度点之间的关系，图4A，4B和4C分别表示波长λ＝506nm，530nm和550nm时的特性。图5显示了蓝色显示光LOb色度点的xy色度图，图中的标记40到42分别表示对比例1和实施例2的NTSC的色彩再现范围，标记B30到B32分别表示对比例1和实施例2的NTSC中蓝色显示光LOb的色度点，标记5表示自然物体的色度点。
如表1中所示，在蓝色颜料P.B.15:6和紫色颜料P.V.23之间的含量比率在3∶7到4∶6的范围内的实施例1和2中，与含量比率在该范围之外(含量比率分别为6∶4和4.5∶5.5)的对比例1和2相比，波长λ＝506nm，530nm和550nm时蓝色显示光LOb的标准光谱强度下降了。结果，当实施例1和2中满足上面的条件式(1)到(3)时(Pb(506nm)/Pb最大≤0.550，Pb(530nm)/Pb最大≤0.100，Pb(550nm)/Pb最大≤0.025)，在对比例1和2中不满足上面的条件式(1)到(3)。因此，当蓝色颜料P.B.15:6和紫色颜料P.V.23之间的含量比率在3∶7到4∶6的范围内时，蓝色显示光LOb的光谱特性(蓝色光谱特性)满足上面的条件式(1)到(3)，如图3中的箭头X2所示，减小了绿色磷光体BaMgAl10O17:Eu，Mn的发射光谱和蓝色显示光LOb透射光谱B21和B22波长范围之间的交迭。因此，也减小了绿色显示光LOg和蓝色显示光LOb波长范围之间的交迭，如表1和图4A，4B和4C中所示，发现在实施例1和2中，与对比例1和2相比，蓝色显示光LOb的色度点的y值增加(x值几乎不变)。换句话说，蓝色显示光LOb的色纯度提高了，如图5中所示，在实施例1和2中，与对比例1和2相比，色彩再现范围扩展了。因此，发现虽然在对比例1的NTSC的色彩再现范围40和色彩再现范围41中没有完美地显示自然物体的色度点5，但是实施例2中完美地显示了自然物体地色度点5。此外，从表1和图4A，4B和4C可以明显看出，随着紫色颜料P.V.23含量比率的增加，蓝色显示光LOb的色度点的y值也增加，且色纯度提高了。在实施例1和2以及对比例1和2中，检查NTSC比率，NTSC比率在实施例1中为92％，实施例2中为94％，对比例1中为77％，对比例2中为80％。因此，从该结果可以明显看出，在实施例1和2中，与对比例1和2相比，色彩再现范围扩展了，且随着紫色颜料P.V.23含量比率的增加，色彩再现范围也扩展。
在图6中，示出在冷阴极荧光灯21的红色磷光体是Y2O3:Eu、且在图5的xy色度图中通过加入红色滤色器的透射率而满足上面的条件式(4)和(5)情形中的蓝色显示光LOb的色彩再现范围43和色度点B33。在图6中，尽管与对比例2中的色度点B32相比，该情形中的蓝色显示光LOb的色度点B33几乎没有变化，如图中箭头X4所示，但与实施例2中的色彩再现范围42相比，由于红色显示光LOr的色纯度下降，该情形中的色彩再现范围43减小了。然而，因为红色显示光LOr的光谱特性(红色光谱特性)满足上面的条件式(4)和(5)，所以减小了绿色显示光LOg和红色显示光LOr波长范围之间的交迭，结果，发现与红色磷光体为YVO4:Eu的实施例2的情形中一样，可完美地显示自然物体的色度点5。
尽管参照实施方案和实施例描述了本发明，但本发明并不具体限于它们，可以有各种修改。例如，在上面的实施方案等中，具体描述了液晶显示器的结构，然而可以不必包含所有的层，或也可以包含其它的层。
此外，每个层的材料和厚度，或膜形成方法和膜形成条件并不具体限定于上面实施方案等中描述的那些，每个层都可由任何具有其它厚度的其它材料形成，并且可以使用任何其它的膜形成方法和任何其它的膜形成条件。
此外，在上面的实施方案等中，描述了通过蓝色滤色器或红色滤色器的材料调整透射率从而满足上面的条件式(1)到(3)或上面的条件式(4)和(5)的情形，然而也可以通过蓝色滤色器或红色滤色器的膜厚度等调整透射率。此外，例如在发光系统2和液晶面板3之间或在液晶面板3中设置了用于调整显示光LO光谱特性(透射率)的调整层(例如，扩散片，ND(中性)滤色器等)来满足条件式(1)到(3)或条件式(4)和(5)。在这种结构中，可获得与上面的实施方案等中相同的效果。
在上面的实施方案等中，描述了有源矩阵型液晶显示器；然而本发明可应用于无源矩阵型液晶显示器。
本领域熟练技术人员应当理解，根据在所附权利要求及其等价物范围内的设计要求和其它因素，可产生各种修改，组合，再组合和替代物。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括冷阴极荧光灯，其包含红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体并发射白色光，所述绿色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu，Mn，所述蓝色磷光体包括BaMgAl10O17:Eu；和液晶面板，其根据图像信号调制所述白色光从而发射该调制的白光作为显示光，其中设定在显示光的蓝色光谱特性中，最大峰强度为Pb最大，在506nm波长处的峰强度为Pb(506nm)，在530nm波长处的峰强度为Pb(530nm)，在550nm波长处的峰强度为Pb(550nm)，则Pb最大，Pb(506nm)，Pb(530nm)和Pb(550nm)满足下面的条件式(1)到(3)Pb(506nm)/Pb最大≤0.550……(1)Pb(530nm)/Pb最大≤0.100……(2)Pb(550nm)/Pb最大≤0.025……(3)。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中该液晶面板包括蓝色滤色器，其仅选择性地允许根据图像信号调制的白色光的蓝色波长范围内的光通过，且该蓝色滤色器形成为满足条件式(1)到(3)。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中该蓝色滤色器包括作为蓝色颜料的颜料蓝(P.B.15:6)和作为紫色颜料的颜料紫(P.V.23)，且颜料蓝(P.B.15:6)和颜料紫(P.V.23)之间的含量比率在3∶7到4∶6的范围内。
4.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中调整该蓝色滤色器的厚度，从而满足条件式(1)到(3)。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括在该冷阴极荧光灯和该液晶面板之间或在该液晶面板内的调整层，从而调整白色光的光谱特性并将调整的白色光导向该液晶面板，其中该调整层形成为满足条件式(1)到(3)。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中该调整层为扩散片，调整扩散片的透射率从而满足条件式(1)到(3)。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中该红色磷光体包括YVO4:Eu或Y(P，V)O4:Eu。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中该红色磷光体包括Y2O3:Eu，且设定在显示光的红色光谱特性中，最大峰强度是Pr最大，580nm波长处的峰强度是Pr(580nm)，600nm波长处的峰强度是Pr(600nm)，则Pr最大，Pr(580nm)和Pr(600nm)满足下面的条件式(4)和(5)Pr(580nm)/Pr最大≤0.200……(4)Pr(600nm)/Pr最大≤0.850……(5)。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中该液晶面板包括红色滤色器，其仅选择性地允许根据图像信号调制的白色光的红色波长范围内的光通过，且所述红色滤色器形成为满足条件式(4)和(5)。
全文摘要
本发明提供了一种在使用冷阴极荧光灯作为光源的情形中能扩展色彩再现范围的液晶显示器。该冷阴极荧光灯的绿色磷光体包括BaMgAl
文档编号G02F1/1335GK1873506SQ20061009985
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者五十岚崇裕, 楠木常夫, 大野胜利 申请人:索尼株式会社