(57)【要約】【課題】本発明の目的は、従来技術の欠点に対処するとともに、改良されたバックグラウンド照明を備える液晶画像スクリーンを提供することである。【解決手段】本発明は、白色光源をもつバックグラウンド照明システムを備える液晶画像スクリーンに関する。この光源は、より強く飽和された原色から成る実質的な白色光又は白色光を発する。【選択図】図１
2008166299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源をもつバックグラウンド照明システムを具備する液晶画像スクリーンであって、前記組み合わせがBaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euである液晶画像スクリーン。
【請求項２】
前記白色光源がガス放電ランプであるということを特徴とする、請求項１に記載の液晶画像スクリーン。
【請求項３】
赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源をもつバックグラウンド照明システムであって、前記組み合わせが、BaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euであるバックグラウンド照明システム。
【請求項４】
赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源であって、前記組み合わせが、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euである白色光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源をもつバックグラウンド照明システムを具備する液晶画像スクリーンに関する。本発明は、更に、バックグラウンド照明システムと、白色光源とに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶画像スクリーンは、受動表示システム、すなわち、みずから光を発しない表示システムである。これらの画像スクリーンは、光が液晶の層を通るのか、通らないのかのいずれかであるという原則に基づいている。このことは、画像を生成するために外部光源が必要になることを意味する。反射型液晶画像スクリーンにおいては、周囲光が外部光源として用いられる。透過型液晶画像スクリーンの場合、人工光がバックグラウンド照明システムに生成される。
【０００３】
液晶画像スクリーンでカラー画像を作成するために、液晶画像スクリーンのフロントプレートは、画素構成（アレンジメント）におけるカラーフィルタを有し、これらのフィルタが、バックグラウンド照明システムの白色光から三原色（プライマリカラー）の赤、緑及び青色を生成する。
【０００４】
バックグラウンド照明システムは、その光源として、水銀放電ランプ、いわゆる冷陰極ランプ、又はキセノン放電ランプを有してもよい。これらのランプは、赤、緑及び青色発光の蛍光体の蛍光体層を与えられ、上記光源から発光される光が白色になるであろうことを実現する。
【０００５】
例えば、国際公開公報ＷＯ９９/３４３８９は、（Y,Gd）BO3：Euと、BaMgAl10O17：Eu,Mnと、LaPO4：Ce,Tbとを有する赤、緑及び青色発光蛍光体の蛍光体層を備える白色光源を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
青色発光蛍光体BaMgAl10O17：Eu,Mnが、ｘ＝０．１４８及びｙ＝０．０６５の飽和されたカラーポイントを有するとともに、その発光波長が青色カラーフィルタに最適に適合されるのに対して、赤色発光蛍光体（Y,Gd）BO3：Euは、そのｘ値がビデオ用途にとっては低過ぎるｘ＝０．６４０及びｙ＝０．３５２のカラーポイントを有する。この結果は、液晶画像スクリーンによって、見る人に対して識別可能な全体的により少ないカラーが表示され得るということである。特に強く飽和された赤色は、表示されることができない。（Y,Gd）BO3：Euの他の欠点は、発光赤色光のかなりの部分が赤色カラーフィルタ（Tmax > ６１０nm）によって吸収され、それによって液晶画像スクリーンの輝度が低減されるということである。これは、キセノン放電ランプにおいて（Y,Gd）BO3：Euを使用する際に特に真実である。その理由は、（Y,Gd）BO3：Euの発光波長がそこでは５９５nmに位置するからである。
【０００７】
緑色発光蛍光体LaPO4：Ce,Tbは、主な発光波長の５４５nmに加えて、４８９nm、５８６nm及び６２２nmにおいて３つの他の輝線をもつという欠点がある。これらの他の発光は、５４５nmにおける主な発光のカラー飽和度を損なう。
【０００８】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点に対処するとともに、改良されたバックグラウンド照明を備える液晶画像スクリーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源をもつバックグラウンド照明システムを具備する液晶画像スクリーンであって、前記組み合わせが、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/(Y,Gd)BO3：Tb/YVO4：Euとのグループから選択される液晶画像スクリーンによって実現される。
【００１０】
本発明による組み合わせの１つを使用することによって、蛍光体の発光スペクトルがそれぞれのカラーフィルタの透過カーブに適しているので、より高い発光効率(luminous efficacy)をもつ液晶画像スクリーンを得ることが可能になり、より少ない光がカラーフィルタによって吸収されるようになる。更に、白色光源がより飽和された原色を発するので、液晶画像スクリーンは、赤色及び緑色のディスプレイにおいて改良されたカラー飽和度を示す。このことは、上記光源の白色光はカラーフィルタによって再び原色に分割されるであろうという理由から、原色が飽和されるべき液晶画像スクリーンにとって特に重要である。その結果、液晶画像スクリーンは、表示され得るワイドになったカラー空間を有する。
【００１１】
白色光源がガス放電ランプであるときにこのことは有利である。
【００１２】
均一な光量を生成するので、液晶画像スクリーンにおいてガス放電ランプを使用することは特に有利である。
【００１３】
本発明は、更に、白色光源をもつバックグラウンド照明システムと、赤、緑及び青色光を発する蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する白色光源とに関し、前記組み合わせは、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/(Y,Gd)BO3：Tb/YVO4：Euとのグループから選択される。
【００１４】
本発明は、図面及び３つの実施例を参照して以下により詳細に説明されるだろう。
【００１５】
液晶画像スクリーンは、通常、液晶ユニット及びバックグラウンド照明システムを有する。この液晶ユニットは、第１及び第２の偏光子、並びに、各々が光透過電極のマトリクスを支持する２つの透明プレートをもつ液晶セルを有する。液晶材料は、２つの透明プレートの間に位置する。この液晶材料は、例えば、TN（ツイストネマティック）液晶、STN（スーパーツイストネマティック）液晶、DSTN（ダブルスーパーツイストネマティック）液晶、FSTN（フォイルスーパーツイストネマティック）液晶、VAN（垂直にアライメントされた）液晶、又はOCB（光学的に補償された湾曲性の）液晶を有する。液晶セルは２つの偏光子間に挟まれ、その第２の偏光子が見る人に対して可視にされている。
【００１６】
バックグラウンド照明システムは、例えば、光導波路及び出力結合構造を有するサイド点灯（side-lit）バックグラウンド照明システム又はダイレクト点灯（direct-lit）バックグラウンド照明システムであってもよい。
【００１７】
バックグラウンド照明システムは、通常、好ましくはその内部に反射器をもつハウジングに収容される白色光源を有する。バックグラウンド照明システムは、更にディフューザプレートを有してもよい。
【００１８】
カラー画像を生成し表示するために、液晶ユニットはカラーフィルタを備える。上記カラーフィルタは、各々が赤、緑または青色光のいずれかを透過する画素をモザイクパターンにおいて有している。このカラーフィルタは、第１の偏光子と液晶セルとの間に好ましくは配置される。
【００１９】
好ましくはガス放電ランプである白色光源は、白色又は実質的に白色の光を出光する。ガス放電ランプは、例えば、水銀放電ランプ又はキセノン放電ランプであってもよい。
【００２０】
原則として、ガス放電ランプ用には多くの構造が可能である。好ましい構造において、キセノンガス放電ランプは、キセノンを含有するガスで充填されたガラス製の円筒形ランプ容器を有する一方で、帯状電極の対が、お互いから電気的に絶縁されるべく、前記容器の外壁に配置される。上記帯状電極は、ランプ容器の長さ全体を超えて延在し、長手方向の側面と互いに対向して置かれ、空けられた２つの空隙（ボイド）をもたらす。代替えの好ましい構造において、キセノン放電ランプは、それぞれが蛍光体層で覆われる２枚の平行ガラスプレートの矩形ランプ容器を有する。この電極はガラスプレート上に存在する。
【００２１】
上記白色光源は、赤、緑、青色発光蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層を有する。この蛍光体層は、好ましくは、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/(Y,Gd)BO3：Tb/YVO4：Euとを有する。
【００２２】
組み合わせのBaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu,Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euと、
BaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euとは、水銀放電ランプ用に特に適切であり、より飽和された原色から成る白色光をもたらす。
【００２３】
組み合わせのBaMgAl10O17：Eu,Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Eu YVO4：Euに用いられるYVO4：Euは、主な発光波長が６２０ｎｍにある赤色発光蛍光体であり、それに応じて赤色カラーフィルタの透過の振る舞いにより良好に同調される。ｘ＝０．６５８及びｙ＝０．３６２をもつYVO4：Euのカラーポイントは、更に（Y,Gd）BO3：Euのカラーポイントよりも良好に置かれる。この蛍光体の組み合わせの更なる利点は、BaMgAl10O17：Eu,Mnが、４５０ｎｍの青色発光に加えて、５１５ｎｍの緑色領域においても発光を有することである。
【００２４】
BaMgAl10O17：Eu,Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：Euにおいて用いられるY2O3：Euは、主な発光波長が６１１ｎｍにあり、それに応じて赤色カラーフィルタの透過の振る舞いにより良好に同調される。ｘ＝０．６５０及びｙ＝０．３４９をもつY2O3：Euのカラーポイントは、更に（Y,Gd）BO3：Euのカラーポイントよりも高くなる。BaMgAl10O17：Eu,Mn及びGdMgB5O10：Ce,Tb,Mnは、２色のカラー範囲において発光する。BaMgAl10O17：Eu,Mnは青色光及び緑色光を発し、GdMgB5O10：Ce,Tb,Mnは、６３０ｎｍの赤色発光だけでなく、５４５ｎｍの緑色領域において他の発光をもつ。
【００２５】
２つの緑色発光蛍光体は、緑色光の改善されたカラー飽和度（彩度）を得るように、組み合わせのBaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/LaPO4：Ce,Tb/YVO4：Euにおいて有利に利用される。
【００２６】
組み合わせのBaMgAl10O17：Eu/Zn2SiO4：Mn/GdMgB5O10：Ce,Tb,Mn/Y2O3：EuにおけるGdMgB5O10：Ce,Tb,Mnは、赤色光及び緑色光を発する。この組み合わせは、このように２つの赤色発光蛍光体と、２つの緑色発光蛍光体とを有する。２つのカラー範囲は、これの結果としてより飽和されている。
【００２７】
これは、マンガン含量が≧４％である場合のZn2SiO4：Mnを有する蛍光体の組み合わせを用いるときに有利である。Zn2SiO4：Mnの発光波長はそのマンガン含量に依存しており、４％を上回るマンガン含量については５３０ｎｍより上に位置する。
【００２８】
組み合わせのBaMgAl10O17：Eu/(Y,Gd)BO3：Tb/YVO4：Euは、特にキセノン放電ランプ用に適切である。（Y,Gd）BO3：Tbは、５４４ｎｍにおいて発光最大値を有し、蛍光体（Y,Gd）BO3の異なる結晶格子のためにカラー飽和度を低減する他の輝線(emission line)を示さない.
【００２９】
放電容器の壁上の赤、緑及び青色発光蛍光体の組み合わせを備える蛍光体層のための適切な製造工程には、例えば、静電蒸着又は静電気的に支持された粉付け（ダスティング）などの乾式コーティング工程の他に、例えば、浸せき（ディッピング）又は吹き付け（スプレー）などの湿式コーティング工程もある。
【００３０】
湿式コーティング工程の場合、それぞれの蛍光体は、おそらく分散剤、界面活性剤、及び消泡剤又は結合剤（バインダ）の前処理と共に、有機系溶剤において分散される。適切な結合剤の前処理は、分解、脆弱化（brittling）又は変色のない２５０℃の動作温度に耐えることができる有機又は非有機的な結合剤を有する。
【００３１】
例えば、蛍光体の組み合わせは、フローコーティング工程のランプ容器の内側に供給されてもよい。フローコーティング工程のためのコーティング懸濁は、溶媒として酢酸ブチルのような有機化合物又は水を有する。この懸濁は、安定剤のような添加剤、又はセルロース誘導剤のような液化剤によって安定化されるとともに、それらの流動学的（レオロジー的）な特性に従って影響を与えられる。蛍光体の組み合わせの懸濁は、ランプ容器の内側上の薄膜層としてもたらされ、乾燥され、６００℃近傍の温度で焼き付けられる（ベイクアウトされる）。
【００３２】
蛍光体層の蛍光体の組み合わせが静電気的にランプ容器の内側上、又はガラスプレート上に蒸着されることが好適に行われてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施例は、本発明が実際に実現され得るやり方の実例を示して、以下により詳細に説明されるであろう。
【００３４】
実施例１
重量比１０％のBaMgAl10O17：Euと、重量比４５％の（Y,Gd）BO3：Tbと、重量比４５％の YVO4：Euとは、酢酸ブチルにおいて懸濁された。結合剤としてのニトロセルロースと、接着助触媒すなわち接着力を高める手段(adhesion promoter)としてのAl2O3とが、この懸濁液に加えられた。
【００３５】
３mmの層厚の２枚のガラスプレートは、その後、上記懸濁液でコーティングされ、乾燥後に３mgcm-2のコーティング重量が得られた。コーティングされたプレートが５８０℃で１０分間熱的に処理されて乾燥が行われた。
【００３６】
ガラスプレートは、スペーサによって相互接続され、端部において密封された。このように作成された内側空間は、空にされ、３００mbarのキセノンで充填された。
【００３７】
アルミニウム（Al）の電極は、その上に蒸着されるアルミニウムを備えるフォイルの接着によりガラスプレートに設けられた。ガス放電ランプは、液晶画像スクリーンのバックグラウンド照明システムに組み込まれた。ガス放電ランプの白色カラーポイントは、ｘ＝０．３２６及びｙ＝０．３２１であった。カラー温度Ｔは５９００Ｋであった。
【００３８】
実施例２
まず、重量比４５．４％のBaMgAl10O17：Eu,Mnと、重量比３９．３％のGdMgB5O10：Ce,Tb,Mnと、重量比１５．２％のY2O3：Euとの懸濁液は、酢酸ブチルにおいて前処理された。結合剤としてのニトロセルロースと、接着助触媒としてのAl2O3とがこの懸濁液に加えられた。
【００３９】
５mmの直径を有するガラス管の内側は、フローコーティング工程の上記蛍光体懸濁液でコーティングされた。３mgcm-2のコーティング重量が、５８０℃で１０分間の熱処理後に得られた。アルミニウムの電極は、コーティングされたガラス管に封入された。このガラス管は空にされ、２０mbarの水銀で充填された。
【００４０】
上記ガス放電ランプは、液晶画像スクリーンのバックグラウンド照明システムに組み込まれた。ガス放電ランプの白色カラーポイントは、ｘ＝０．２９５及びｙ＝０．３０５であった。カラー温度Ｔは、８０００Ｋであった。
【００４１】
実施例３
まず、重量比４２．５％のBaMgAl10O17：Eu,Mnと、重量比２５．３％のLaPO4：Ce,Tbと、重量比３２．２％のYVO4：Euとの懸濁液は、酢酸ブチルにおいて前処理された。結合剤としてのニトロセルロースと、接着助触媒としてのAl2O3とがこの懸濁液に加えられた。
【００４２】
５mmの直径を有するガラス管の内側は、フローコーティング工程の上記蛍光体懸濁液でコーティングされた。３mgcm-2のコーティング重量が、５８０℃で１０分間の熱処理後に得られた。アルミニウムの電極は、コーティングされたガラス管に封入された。このガラス管は空にされ、２０mbarの水銀で充填された。
【００４３】
上記ガス放電ランプは、液晶画像スクリーンのバックグラウンド照明システムに組み込まれた。カラー温度Ｔは８０００Kであった。図１は、ガス放電ランプの発光スペクトルを示す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるガス放電ランプの発光スペクトルを示す。
【図１】
2008166299.tif 000003