专利名称：采用荧光层的液晶显示器的连续照明背光组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器(LCD)的一种背光组件，更具体地说，涉及采用荧光层的LCD的一种连续照明背光组件。
通常，LCD大致可分为LCD面板和背光组件两部分。这里，LCD面板插置于两个偏振板之间，并包括两个基板，两基板之间是液晶层，基板的一面形成有滤色层。我们说LCD是个光接收器件，因为其彩色图象是通过滤色层对背光组件发射来的光的滤色作用形成的。然而，形成图象用的滤色层减少了光的发射量，降低了背光组件发出的光的利用率。
为解决上述问题，有人研制了有荧光层的LCD，如
图1中所示。从图1中可以看到，荧光层11设在液晶显示组件13前面，液晶显示组件13上涂有红(R)、绿(G)、蓝(B)发光荧光层。此外，各荧光层之间形成有石墨制成的黑色基质层14。
在上述那种结构的LCD中，从背光源(图中未示出)发射出来的光100透过透明电极15，再透过液晶组件13(这取决于电压是否加到该部分)，到达荧光层11。到达荧光层11的光激发着指定的拟使其发光的荧光层。由于上述LCD是通过直接使荧光层发光显示彩色图象的，因而其中无需夹设滤色层。这样，透过LCD的光量增加了，从而提高了对比度。
然而，在传统的背光组件中，设在LCD面板后面的透光板(图中未示出)将光源发射来的光分布到LCD面板上，而用透光板是不可能使整个LCD面板获得均匀的照明的。
此外，传统的背光组件照着LCD面板的整个背面，因而浪费电能。
本发明的目的是提供采用荧光层的LCD的这样一种背光组件，这种背光组件连续反复地扫描着LCD面板的背面，从而利用人眼的余象效应形成了连续的显示屏，达到节电的目的。
为达到上述目的，本发明提供的采用荧光层的LCD的连续照明背光组件由多个冷阴极荧光管和相应的支撑板组成，各冷阴极荧光管平行堆置，其长度与LCD面板的长度相当，各支撑板起支撑冷阴极荧光管的作用，且与冷阴极荧光管的两端电连接，其中各冷阴极荧光管连续发光照明，在显示屏上形成连续的图象，并发射出波长为380-420纳米的紫外线激发着荧光层。
这里，冷阴极荧光管最好装有至少一种选自Co，Ni和Fe组成的元素群的元素，而且最好含至少一种选自SrP2O7Eu，SrMgP2O7Eu，Sr3(PO4)2Eu，(Sr，Ba)Al2Si2O8Eu，Y2Si2O7Ce，ZnGa2O4Li，Ti，YTaO4Nb，CaWO4，BaFXEu(其中X为卤素)，(Sr，Ca)O·2B2O3Eu，SrAl12O14Eu和Y2SiO5Ce组成的化合物群的荧光粉。
此外，本发明还提供采用荧光层的LCD的这样一种连续照明背光组件，该背光组件由多个作为光淅的发光二极管和多个支撑板组成，各支撑板平行堆置，支撑着一排发光二极管，各发光二极管成排发光，在显示层上形成连续的图象，并发出波长380纳米至420纳米的紫外线，激发着荧光层的荧光粉。
发光二极管最好由GaN半导体的构成，荧光层最好由发蓝光的荧光粉、发绿光的荧光粉和发红光的荧光粉组成，其中发蓝光的荧光粉至少是一种选自Sr10(PO4)6Cl12Eu2+，(Sr0.9Ca0.1)10(PO4)6Cl2Eu2+，Sr3MgSi2O8Eu2+，Ba3MgSi2O8Eu2+，ZnSiAg，Cl，ZnSAg，Al，ZnSAg，ZnOAg和ZnSAg，Ca组成的化合物群的化合物，发绿光的荧光粉至少是一种选自SrAl2O4Eu2+，SrGa2S4Eu2+，Y3Al5Ol2Ce3+，ZnSCu，ZnSCu，Al，CdSCu，Al和ZnSCu，Au，Al组成的化合物群的化合物，发红光的荧光粉至少是一种选自6MgO·As2O5Mn，3.5MgO·0.5MgF2·GeO2Mn，SrY2S4Eu，SrY2S4Mn，K5Eu(WO4)4，Y2O2SEu和Y2O3Eu组成的化合物群的化合物。
下面参看附图详细说明本发明的一些最佳实施例，从这个说明可以更清楚地了解本发明的上述目的和优点。附图中图1是一般具有荧光层的液晶显示器(LCD)的结构示意图，举例说明了背光组件；图2是本发明一个最佳实施例具有背光组件的LCD的示意透视图；图3是本发明另一个最佳实施例具有背光组件的LCD的示意透视图。
参看图2。本发明的背光组件30设在液晶显示器(LCD)面板20后面。LCD面板20包括下基板21和上基板22，下基板21的顶部沿水平方向形成有多个透明电极23，上基板的底部沿垂直方向形成有多个透明电极23，上基板22和下基板21的各电极彼此交叉，上下两基板之间是液晶层24。此外，上下两基板22和21的表面上彼此面对面地形成有磨擦排列膜(图中未示出)，液晶层24的各液晶分子沿排列膜的摩擦方向排列。
另外，上下基板22和21的各外表面还分别配备有上下偏振板(图中未示出)，上偏振板的顶部设有荧光层25，荧光层25上涂有发红(R)、绿(G)、蓝(B)光的荧光粉。
本发明的背光组件30有多个冷阴极荧光管31排列在LCD面板20的背面。冷阴极荧光管31平行堆置，其长度与LCD30的长度相当其两端分别由支撑板32和33支撑着，各荧光管与电源(图中未示出)电连接。
Ohta等人(美国专利4,678,285)和Breddels等人(美国专利4,830,469)公开了一种激发荧光粉的发出波长为370纳米或以下的紫外线或近紫外线的光源。然而，紫外线或近紫外线容易使液晶分子的性能改变。因此，本发明背光组件30的冷阴极荧光管31采用发出波长范围在380至420纳米的紫外线的光源，这方面本发明人在美国专利申请08/385,514中有介绍。即，光源的一种荧光粉选自SrP2O7Eu，SrMgP2O7Eu，Sr3(PO4)2Eu，(Sr，Ba)Al2Si2O8Eu，Y2Si2O7Ce，ZnGa2O4Li，Ti，YTaO4Nb，CaWO4，BaFXEu(其中X为卤素)，(Sr，Ca)O·2B2O3Eu，SrAl12O14Eu和Y2SiO5Ce组成的化合物群的化合物。从光源发出的紫外线有效地照射着荧光层25的荧光粉而不致改变液晶分子的性能。
最好采用上述美国专利和美国专利申请08,385,514公开的荧光粉作为荧光层25的荧光粉。就是说，荧光层由发蓝光的荧光粉、发绿光的荧光粉和发红光的荧光粉组成，其中发蓝光的荧光粉为至少一种选自Sr10(PO4)6Cl12Eu2+，(Sr0.9Ca0.1)10(PO4)6Cl2Eu2+，Sr3MgSi2O8Eu2+，Ba3MgSi2O8Eu2+，ZnSAg，Cl，ZnSAg，Al，ZnSAg，ZnOAg和ZnSAg，Ga组合的化合物群的化合物，发绿光的荧光粉为至少一种选自SrAl2O4Eu2+，SrGa2S4Eu2+，Y3Al5O12Ce3+，ZnSCu，ZnSCu，Al，CdSCu，Al和ZnSCu，Au，Al组成的化合物群的化合物，发红光的荧光粉为至少一种选自6MgO·As2O5Mn，3.5mgO·0.5mgF2·GeO2Mn，SrY2S4Eu，SrY2S4Mn，K5Eu(WO4)4，Y2O2SEu和Y2O3Eu组成的化合物群的化合物。
此外，为避免发射出波长大于420纳米的光，冷阴极荧光管31敷上一层膜，该膜由至少一种选自钴(Co)，镍(Ni)和铁(Fe)组成的元素群的元素制成。
按照本发明的背光组件，冷阴极荧光管31可以按扫描电视荧光屏的方式使其相综亮起来。就是说，先是最上面的荧光管311，亮。接着，经过预定时间之后最上面的荧光管311，断电，接着，下一个荧光管312亮。(这里，即使荧光管311，断电，其逐渐减弱的余晖仍然发光)。接着，随着荧光管312的断电，荧光管312下面的荧光管313亮。所有荧光管直到荧光管31n都反复经历这个过程。这里，各荧光管31发亮的时间最好控制得使连续照亮的图象在看图象的人的感觉因人眼的余象效应而成为连续的图象。这样，冷阴极荧光管31逐行照明的效果就和对整个荧光层25表面照明的效果一样。
由连续照明背光组件发射出来的光经下偏振板(图中未示出)偏振，通过下基板21到达液晶层24。电压从独立于背光的电源加到透明电极23上时，通常呈螺旋形排列的液晶分子就沿透明电极23排列起来。于是光依次通过液晶层24、上基板22和上偏板(图中未示出)到达荧光层25，激发着荧光层25指定的应发亮的荧光粉，从而形成彩色图象。
图3示出了本发明另一最佳实施例的连续照明背光组件。从图3中可以看到，多个支撑板42平行堆置，各支撑板设有多个发光二极管41。这些发光二极管41由GaN地体制成，以便容易控制其发射出光的波长。
多个发光二极管41成行排列，各行发光二极管41由其中一个支撑板42支撑着。每行发光发光二极管41同时亮或断电，因而发光二极管41逐行亮或关断，从而形成连续的图象。紫外线从发光二极管41发射出来，透过LCD面板50激发着荧光层的荧光粉51。
本发明逐行照明的作法不仅使整个荧光层都获得照明，而且还使整个LCD面板获得均匀的照明，因而降低了用电量。
权利要求
1.采用荧光层的液晶显示器(LCD)的一种连续照明背光组件，包括多个冷阴极荧光管，平行堆置，其长度与LCD面板的长度相当；和支撑板，供支撑所述冷阴极荧光管的两端，且与所述冷阴极荧光管的两端电连接；其特征在于，所述冷阴极荧光管相继亮起来，从而在显示屏上形成连续的图象，且发射出波长为380-420纳米的紫外线激发着所述荧光层的荧光粉。
2.如权利要求1所述的连续照明背光组件，其特征在于，所述荧光层由发蓝光的荧光粉、发绿光的荧光粉和发红光的荧光粉组成；其中所述发蓝光的荧光粉为至少一种选自Sr10(PO4)6Cl12Eu2+，(Sr0.9Ca0.1)10(PO4)6Cl2Eu2+，Sr3MgSiO8Eu2+，Ba3MgSiO8Eu2+，ZnSAg，Al，ZnSAg，ZnOAg和ZnSAg，Ga组成的化合物群的化合物，所述发绿光的荧光粉为至少一种选自SrAl2O4Eu2+，SrGa2S4Eu2+，Y3Al5O12Ce3+，ZnSCu，ZnSCu，Al，CdSCu，Al和ZnSCu，Au，Al组成的化合物群的化合物，所述发红光的荧光粉为至少一种选自6MgO·As2O3Mn，3.5MgO·0.5MgF2·GeO2Mn，SrY2S4Eu，SrY2S4Mn，K5Eu(WO4)4，Y2O2SEu和Y2O3Eu组成的化合物群的化合物。
3.如权利要求1所述的连续照明背光组件，其特征在于，所述冷阴极荧光管含至少一种自SrP2O7Eu，SrMgP2O7Eu，Sr3(PO4)2Eu，(Sr，Ba)Al2Si2O8Eu，Y2Si2O7Ce，ZnGa2O4Li，Ti，YTaO4Nb，CaWO4，BaFXEu(其中X为卤素)，(Sr，Ca)O·2B2O3Eu，SrAl12O14Eu和Y2SiO5Ce组成的化合物群的化合物。
4.如权利要求3所述的连续照明背光组件，其特征在于，所述冷阴极荧光管涂有至少一种选自Co，Ni和Fe组成的元素群的元素。
5.采用荧光层的LCD的一种连续照明背光组件，包括多个作为光源的发光二极管；和多个支撑板，平行堆置，从而使各支撑板支撑一排所述发光二极管；其特征在于，所述发光二极管逐行发光，在显示屏上形成连续的图象，且发出波长为380纳米至420纳米的紫外线激发所述荧光层的荧光粉。
6.如权利要求5所述的连续照明背光组件，其特征在于，所述荧光层由发蓝光的荧光粉、发绿光的荧光粉和发红光的荧光粉组成，其中所述发蓝光的荧光粉为至少一种选自Sr10(PO4)6Cl12Eu2+，(Sr0.9Ca0.1)10(PO4)6Cl2Eu2+，Sr3MgSi2O8Eu2+，Ba3MgSi2O8Eu2+，ZnSAg，Cl，ZnSAg，Al，ZnSAg，ZnOAg和ZnSAg，Ga组合的化合物群的化合物，所述发绿光的荧光粉为至少一种选自SrAl2O4Eu2+，SrGa2S4Eu2+，Y3Al5O12Ce3+，ZnSCu，ZnSCu，Al，CdSCu，Al和ZnSCu，An，Al组成的化合物群的化合物，所述发红光的荧光粉为至少一种选自6MgO·As2O5Mn，3.5MgO·0.5MgF2·GeO2Mn，SrY2S4Eu，SrY2S4Mn，K5Eu(WO4)4，Y2O2SEu和Y2O3Eu组成的化合物群的化合物。
7.如权利要求5所述的连续照明背光组件，其特征在于，所述发光二极管由GaN半导体构成。
全文摘要
采用荧光层的液晶显示器(LCD)的一种连续照明背光组件，包括多个冷阴极荧光管，彼此平行堆置，其长度与LCD面板的长度相当；和支撑件，供支撑冷阴极荧光管，且与冷阴极荧光管的两端电连接，其中各冷阴极射线管相继亮起来，在显示屏上形成连续的图象，且发出波长380-420纳米的紫外线或深蓝色射线激发着荧光层的荧光粉。
文档编号G02F1/13GK1164039SQ9710309
公开日1997年11月5日 申请日期1997年3月20日 优先权日1997年3月20日
发明者都永洛, 刘永哲 申请人:三星电管株式会社