[发明专利]白色LED、背光和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种白色LED(发光二极管)、一种背光和一种使用所述白色LED的液晶显示器，该白色LED适用于所述液晶显示器的背光。更具体而言，本发明涉及一种白色LED、一种背光和一种使用所述白色LED的液晶显示器，由于所述的白色LED相对于蓝色、绿色和红色光较少混入其它颜色的发射光，从而显示出高亮度和优异的颜色再生性能。

背景技术

发光二极管(LED)是用于发光的半导体二极管，并且具有将电能转换为紫外光或可见光的功能。特别地，为了利用可见光，一种由发光材料形成的发光芯片被透明树脂密封在其中的LED已经得到广泛的应用，所述的发光材料例如GaP、GaAsP、GaAlAs、GaN、InGaAlP或类似物。此外，显示型LED也得到广泛的应用，在所述的显示型LED中，发光材料被安装在印刷电路板或金属导线的上表面上，且被安装的材料被成型为数字符号或字母形状的树脂壳体密封。

此外，当各种磷光物质被包含在发光芯片的正面中或树脂中时，也可能适当地控制发光颜色。也就是说，LED可以再现从蓝到红范围的可见光区的各种光，这是适于具体应用的。而且，由于发光二极管(LED)是半导体元件，所以LED具有长使用寿命和高度可靠性，以至于在将LED用作光源时，由故障引起的LED的更换频率被有效降低。因此，LED被广泛的用作以下各种装置的组成部分：移动通信装置、个人电脑外部设备、OA(办公自动化)装置、家用电器、视听设备、各种开关、各种显示装置如用于背光的光源显示板或类似物。

但是，近年来，使用上述各种显示装置的用户的色彩感已经大大的提高了，以至于技术上需要一种可以再现精细的色彩明暗的功能，并且具有高的分辨率和均一的LED外观。特别地，发射白色光的LED作为便携式电话的背光或车用照明灯已经得到越来越多的应用和普及，并且对于LED作为荧光灯的优良替代品的需求已经大大增加。考虑到这些，为了实现白光高的显色性和均一的LED外观，已经尝试进行各种改进。

迄今为止，对于通常使用的或已经试用的发射白色光的LED，有两种类型：结合蓝色发光二极管(蓝色发射二极管)和黄色发光荧光体(YAG)(如果使用需要，也可以是红色荧光体)而形成的LED(下文中称为“类型1”)，；以及结合发射紫外线或紫外光的二极管和蓝色、黄色、红色发光荧光体而形成的LED(下文中称为“类型2”)。在现阶段，由于类型1具有比类型2更高的亮度，所以类型1得到了最广泛的应用。

但是，类型1显示出下面的缺点。即，根据用户看发射光的方向，发射光容易被用户看成微黄色光，而当发射光投射到白色表面上时，黄色光和蓝色光在白色表面上呈现出不均匀性。因此，可能有一种情况就是类型1的白色LED发射的光被称为“伪白光”。

当通过指示白光质量的平均显色指数对白光进行评价时，类型1的白光LED的平均显色指数维持在70到75(70或更多75或更少)的低范围。

另一方面，虽然后一种白光LED(类型2)在发光亮度上劣于前一种(类型1)，但是其发射光和投射光的不均匀性要比类型1少，以至于类型2的LED已经巩固了其在用于照明和背光的光源用途上的领先地位。类型2的LED预期将得到广泛的推广，并已开始进一步深入发展。

在期望的发展方向上进行的改进的实例是，已经报道了一种通过结合以下部分形成的白色发光LED：紫外发光LED，铕激发卤化磷酸盐荧光体或铕激发铝酸盐荧光体，铜、铝激发硫化锌荧光体或铕、锰激发铝酸盐荧光体作为绿色发光荧光体，和铕激发硫氧化钇(yittrium oxysulfide)荧光体作为红色发光荧光体(例如，参阅非专利文件1)。

作为改进的另一个实例，还报道了一种通过结合以下部分形成的白色发光LED：紫外发光LED，铕激发卤化磷酸盐荧光体或铕激发铝酸盐荧光体，铕、锰激发铝酸盐荧光体作为绿色发光荧光体；和铕激发硫氧化镧荧光体作为红色发光荧光体(例如，参阅专利文件1)。

虽然这些白色发光LED具有高的显色性和发射光的高度均匀性，但这些特性都是类型2的白色LED的固有特性，亮度仍然是不足的，需要进一步的改进。根据本发明的发明者的认识，为了在上述类型2的白色发光LED中同时达到高显色性和高亮度，必须在白色光谱中满足以下要求。明确的说，具有450nm、560nm、和620nm波长的入射光以一种很平衡的方式被包含在白光光谱中，在上述的波长处具有人类的色彩灵敏度的相应的峰值，且蓝光(B)、绿光(G)和红光(R)发光组分的相应荧光体的发光效率得到很好的平衡。