バックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体、該蛍光体を用いた冷陰極蛍光ランプ、および液晶表示装置
【課題】 １８０〜３００ｎｍの紫外線励起下で従来の緑色蛍光体とほぼ同等の輝度を有していて残光時間が短く、バックライト用の希土類ケイ酸塩蛍光体、高光束で液晶ディスプレイなどのバックライトに用いた場合に優れた動画特性を実現する冷陰極蛍光ランプ、およびカラー液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】 少なくともＴｂ、Ｓｉ及びＯからなり、紫外線励起により１／１０残光時間が５ｍｓ以下である発光を呈し、好ましくは組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表されるＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体とする。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９＜ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
さらにこの蛍光体を蛍光膜として用いた冷陰極蛍光ランプ、及びカラー液晶表示装置のバックライトとして該蛍光ランプを適用する。
【解決手段】 少なくともＴｂ、Ｓｉ及びＯからなり、紫外線励起により１／１０残光時間が５ｍｓ以下である発光を呈し、好ましくは組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表されるＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体とする。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９＜ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
さらにこの蛍光体を蛍光膜として用いた冷陰極蛍光ランプ、及びカラー液晶表示装置のバックライトとして該蛍光ランプを適用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長が１８０〜３８０ｎｍの紫外線励起下で従来の緑色蛍光体と比べほぼ同等の明るさを有しながら、残光時間が画期的に短い、緑色発光のバックライト用希土類ケイ酸塩蛍光体およびこの蛍光体を蛍光膜に含む、高光束で液晶ディスプレイなどのバックライトに用いた場合に優れた動画特性を実現する冷陰極蛍光ランプおよび本発明の蛍光体を使用したカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）はバックライトと液晶シャッターによる組み合わせによりパネル上に画像を構成し、さらにカラーフィルターを組み合わせることにより画像のカラー表示を可能にしている。ＬＣＤではすべてのピクセルが同時に表示され、1フレームの映像が次のフレームに置き換わるまで常に表示されているホールド表示である。ホールド表示では人間の目が持つ残像を感じる特性のため残像感は消えず、スポーツ番組などの動きの激しい映像では非常に残像感のある映像にしかならなかった。
世界のテレビの映像信号は、一秒間の表示コマ数が約５０〜６０フレームであり、日本でも毎秒６０フレーム、1フレームの表示時間は約１６ｍｓである。技術の進歩によって液晶の応答速度は１６ｍｓよりも短くなり残像感は低減されたが、応答速度を速くするだけではそれ以上の効果は薄く、たとえ応答速度を０ｍｓにできたとしても残像感は消えない。
【０００３】
ＬＣＤテレビにおいては、動きの激しい映像においてもインパルス型表示を行うカラーブラウン管（ＣＲＴ）と同程度の動画特性が必要となってきている。そのためＬＣＤにおける残像感をなくすために、従来は毎秒６０フレームであった表示を倍の１２０フレームまで引き上げ、ホールドしている画像を半分の８ｍｓまで短くしたり、１フレーム分の映像信号を入力する毎に、全画面黒表示を行わせたり、バックライトの発光タイミングを選択的に行わせたり、あるいはその両方を組み合わせることにより、擬似インパルス型表示を実現することで、ＣＲＴに近い動画特性を得ている。
【０００４】
ＬＣＤの残像感や輪郭のぼやけを低減するために、バックライトに用いる冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を全画面黒表示に同期させて点滅させることが試みられている。６０Ｈｚであったフレーム周波数も、近年１２０Ｈｚ以上まで速くなるに従い、冷陰極蛍光ランプの点灯時間・消灯時間が短くなってきている。そのため上記冷陰極蛍光ランプに用いられる蛍光体についても、できるだけ残光時間の短いものの開発が要望されている。
従来より液晶バックライト用の冷陰極蛍光ランプには三波長形蛍光ランプが使われており、これら三波長形蛍光ランプには４５０、５４０および６１０ｎｍの各波長域付近に、強く、かつ半値幅の狭い発光スペクトルのピークを有する青色、緑色、赤色蛍光体が使われている。
代表的な冷陰極蛍光ランプ用赤色蛍光体であるユウロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（以下、ＹＯＸ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間はおよそ３．０ｍｓ、代表的な冷陰極蛍光ランプ用青色蛍光体であるユウロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（以下、ＢＡＭ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間はおよそ１．０ｍｓ以下であるのに対し、現在冷陰極蛍光ランプ用として多用されている代表的な緑色蛍光体であるＣｅおよびＴｂ共付活リン酸ランタン蛍光体（以下、ＬＡＰ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間は７．４ｍｓである。これら赤色、青色、緑色蛍光体の中でも、特に緑色蛍光体は残光時間が他の２色に比べ長く、また５４０ｎｍの波長域の緑色発光は比視感度が高いため緑色の残光が目立つという問題がある。
なお、本明細書において、１／１０残光時間とは、蛍光体に紫外線を照射して発光させ、該励起光を遮断した直後の発光強度が１／１０の明るさに減衰するまでに要する時間である。
【０００５】
一方、上記ＬＡＰ蛍光体以外の緑色蛍光体として、テルビウム付活のイットリウムシリケート蛍光体（以下ＹＳＴ蛍光体）が知られている。ＹＳＴ蛍光体は、例えば特許文献１、特許文献２等に記載されているように、主に高圧水銀灯に用いられている。また、特許文献３のように、ＰＤＰ用として使用されることもあるが、この場合、ＶＵＶで励起する場合にはＣｅが不要であるため、通常Ｃｅは添加されない。
またＹＳＴ蛍光体の輝度向上のため、第３成分を追加する技術として、特許文献４、５のように、ＳｃやＢｉを添加する技術も知られている。特許文献５には、低圧水銀灯でＹＳＴ蛍光体を使用することも記載されている。
しかしながらいずれの文献も、点滅させて用いる動画特性の優れたバックライトを得るための条件も、短残光かつ高輝度のランプを得るための知見についても、特に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−０７１０５２号公報
【特許文献２】特開平４−２３４４８１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３５２３９号公報
【特許文献４】特開２００５−１４６０５２号公報
【特許文献５】特開昭５６−０９９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は波長が１８０〜３８０ｎｍの紫外線励起下で従来の緑色蛍光体と比べほぼ同等の明るさを有しながら、残光時間が画期的に短く、バックライト用希土類ケイ酸塩蛍光体およびこの蛍光体を蛍光膜に含む、高光束で液晶ディスプレイなどのバックライトに用いた場合に優れた動画特性を実現する冷陰極蛍光ランプおよび本蛍光体を用いたカラー液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために、擬似インパルス型表示ＬＣＤのバックライトとして用いる、例えば冷陰極蛍光ランプ等に用いられる蛍光体において、特に重要視される特性である、蛍光体の残光時間の短縮化を実現するために、特にＴｂを付活剤として含む蛍光体に着目し、蛍光体の結晶構造や母体を構成する元素の種類やその含有比率、付活剤のＴｂ含有量、共付活剤の有無とその含有量等、蛍光体の組成を広範囲にわたって検討し、その組成の違いによる残光特性や発光特性への影響に関して詳細に解析した。
その結果、従来の考えでは蛍光ランプ用蛍光体に用いるとＨｇ吸着やイオン衝撃により蛍光ランプの寿命特性に大きな影響を及ぼす珪素を母体の一部に用いたＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体において、意外にもこの蛍光体を蛍光ランプの蛍光膜として用いても光束維持率の大幅な低下がなく、かつこのＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を構成する付活剤のＴｂ含有量や共付活剤のＣｅ含有量によっては、従来の蛍光体と比べほぼ同等の発光効率を維持しつつ、残光時間の改善が図れるとの知見を得た。
【０００９】
また、擬似インパルス型表示ＬＣＤでは残像感や輪郭のぼやけを低減するために、バックライトに用いるＣＣＦＬを点滅させている。この点滅方式では点灯時間が短いので点灯時の発光効率の立ち上がりに時間が掛かると、発光効率が最大になる前に冷陰極蛍光ランプが消灯するためにＬＣＤの画面輝度が低くなる。残光時間が短い蛍光体は立ち上がり時間も短いため、バックライトに用いる冷陰極蛍光ランプに残光時間の短い蛍光体を用いるとＬＣＤの画面輝度の低下を抑えることができる。
さらに、本発明者はＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体において、このＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体の母体を構成する珪素の組成比率｛Ｓｉ／（Ｌｎ＋Ｔｂ＋Ｃｅ）｝が１を超えるようにすることにより、残光時間を維持しつつ、十分な発光輝度が得られるとの知見を得た。
【００１０】
本発明は、このような知見をもとになし得たものであり、以下を要旨とする。
（１）少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓ以下であることを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（２）前記蛍光体が、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とする前記（１）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
（３）前記組成式において、ｘが、０．１＜ｘ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（４）前記組成式において、ｎが、１＜ｎ≦１．１５の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）又は（３）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【００１１】
（５）前記組成式において、ｙが、０．０１≦ｙ≦０．１の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれかに記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（６）前記組成式において、ｘ＋ｙが、０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）〜（５）のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（７）該バックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体が、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニット用である、前記（２）〜（６）記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【００１２】
（８）光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜中に前記（１）〜（７）のいずれかに記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
（９）前記蛍光膜中に、発光強度の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下である青色蛍光体、及び発光強度の１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下である赤色蛍光体を含むことを特徴とする前記（８）に記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１０）前記青色蛍光体が、Ｅｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、又はＥｕ共付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体であり、前記赤色蛍光体が、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体またはＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体、又はＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体であることを特徴とする前記（９）に記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１１）前記冷陰極蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３ｍｓ以下であることを特徴とする前記（８）〜（１０）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１２）前記冷陰極蛍光ランプの発光色のＣＩＥ表色系による発光色度ｘ値、及びｙ値がそれぞれ０．２３≦ｘ≦０．３５、及び０．１８≦ｙ≦０．３５であることを特徴とする（８）〜（１１）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
【００１３】
（１３）光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置において、前記バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプが前記（８）〜（１２）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプであることを特徴とするカラー液晶表示装置。
（１４）前記冷陰極蛍光ランプが１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする前記（１３）に記載のカラー液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体は上記組成を有するため、高輝度であり、かつ、従来のＣｅおよびＴｂ共付活燐酸ランタン蛍光体を代表とする従来の冷陰極蛍光ランプ用緑色蛍光体に比べて残光時間を短くすることがでる。
したがって、本発明の蛍光体をＬＥＤや冷陰極蛍光ランプの緑色発光成分として蛍光膜に用いると、光束が高く、継続して点灯しても光束維持率の大幅な低下のない残光時間の短いＬＥＤや冷陰極蛍光ランプが得られ、このランプをＬＣＤなどのバックライト、特に擬似インパルス表示型ＬＣＤなどの間欠点灯するバックライトに用いると、残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できる。
また、本発明のＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体は、冷陰極蛍光ランプのみならず、通常の水銀ランプに好適に使用することができ、更には真空紫外域の励起源を利用するプラズマディスプレイや希ガスランプ等の真空紫外線発光素子に適用しても、その優れた特性が認められる。また、本発明の蛍光体と組み合わせて用いられる励起用光源の励起波長を３８０ｎｍ以下となるよう適宜選択することにより、ＬＥＤ用等にも好適に使用でき、これをバックライトとして使用しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の付活剤濃度と１／１０残光時間との相関を例示するグラフである。
【図２】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の付活剤濃度と相対発光輝度との相関を例示するグラフである。
【図３】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の母体組成中における二酸化珪素の含有量と相対発光輝度との相関を例示するグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴は、少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓｅｃ（以下、ｍｓと表記する)以下である蛍光体を開発したことにあり、これにより、特に液晶ＴＶ用バックライトとして使用する際に、非常に優れた動画特性が得られるというものである。
かかる蛍光体として、特に好ましくは、前記蛍光体が請求項２の発明に係る、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である。以下同様）。
【００１７】
以下、本願発明を更に詳細に説明する。
本発明のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体（以下、単に本発明の緑色蛍光体ともいう）は、蛍光体原料を所定の組成になるように配合して調製する以外は従来のＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体と同様にして製造することができる。
すなわち、本発明の緑色蛍光体は、その好ましい態様として、化学量論的に組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2（ただし、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）となる割合で、
(i) 希土類金属（Ｌｎ）の酸化物、硝酸塩、炭酸塩、水酸化物などの高温で希土類金属（Ｌｎ）の酸化物に変わり得るＬｎを含む化合物と、
(ii) 酸化ケイ素などの高温でケイ素に変わり得るケイ素を含む化合物、
との混合物からなる蛍光体原料化合物を耐熱性容器に詰めてアルゴンガスや窒素ガスなどの中性ガス雰囲気あるいは少量の水素ガスを含む窒素ガスや一酸化炭素ガスなどの還元性雰囲気中において１２００〜１６００℃で１回もしくは複数回焼成する方法によって製造することができる。
また、上記蛍光体原料化合物を焼成する際、この原料化合物中にさらにハロゲンを含む化合物や硼素を含む化合物などをフラックスとして加えておいて焼成してもよい。なお、本発明の蛍光体の製造方法は上述の方法に限定されるものではなく、組成が上記化学量論量の範囲内にあれば従来から知られているいずれの方法によっても製造することができる。
【００１８】
次に本発明の好ましい態様である、組成式が（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表されるＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を例に、この蛍光体の付活剤（Ｔｂ）及び共付活剤（Ｃｅ）の濃度と１／１０残光時間との相関、並びに発光輝度との相関について検討した結果について示す。
上記組成式において、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モル中に含まれるテルビウム（Ｔｂ）、セリウム（Ｃｅ）及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）の各含有量（モル数）はそれぞれ２ｘ、２ｙおよびｎである。
なお、以下に示す相対発光輝度とは、組成式が（Ｌａ0.55Ｃｅ0.3Ｔｂ0.15）ＰＯ4で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）を２５３．７ｎｍの紫外線で励起した時の発光輝度（発光スペクトルのピーク波長が５４３ｎｍ）を１００とした時の各蛍光体の発光輝度の相対値である。
【００１９】
図１は二酸化ケイ素の含有量が１．０５モル（ｎ＝１．０５）である、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体を２６６ｎｍの紫外線レーザーで励起したときの１／１０残光時間と、Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）の合計（ｘ＋ｙ）との相関を示したグラフである。
また、図２は前記と同じＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体を２５３．７ｎｍの紫外線で励起したときの発光輝度（相対値）と、Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）の合計（ｘ＋ｙ）との相関を示したグラフである。なお、図中のそれぞれの点は後述する実施例にて実測した値である。
以下、図１、２を参照し、本発明をより詳しく説明する。
【００２０】
まず、１／１０残光時間は、その蛍光体の応答特性、あるいはＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの尺度を示す評価量で、この１／１０残光時間が短いほど、残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できることを意味する。
擬似インパルス表示型ＬＣＤにおいて残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像を表示するためには、間欠点灯するバックライトが３ｍｓ以下の１／１０残光時間をもつことが望ましく、より好ましくは２．５ｍｓ以下である。例えば、１／１０残光時間がおよそ３．０ｍｓの冷陰極蛍光ランプ用赤色発光蛍光体であるＹＯＸ蛍光体と、１／１０残光時間がおよそ１．０ｍｓ以下である冷陰極蛍光ランプ用青色発光蛍光体であるＢＡＭ蛍光体を用いた冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間を３ｍｓより短くするためには、同時に用いる冷陰極蛍光ランプ用緑色発光蛍光体は少なくとも６ｍｓ以下の１／１０残光時間であることが望ましい。
本発明の緑色発光蛍光体においては、この１／１０残光時間が５．０ｍｓ以下であるものをその目標とした。より好ましい残光時間の目標値は４．８ｍｓ以下であることが望ましい。
【００２１】
図１からわかるように、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体におけるこの１／１０残光時間は、Ｔｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）が多くなると小さくなる。特にＣｅ含有量（ｙ）が多くなると急激に小さくなる。また、Ｃｅを含む（ｙ＞０）ＣｅおよびＴｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝では、少量Ｃｅを含有させることにより、１／１０残光時間は急激に小さくなり、Ｃｅ含有量（ｙ）が多くなるとさら１／１０残光時間は短くなる。
図１や下記の実施例の記載から、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．００３モルでこの１／１０残光時間はおよそ６ｍｓ以下、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０１モル以上（ｙ≧０．０１）でこの１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となる。またＣｅを含まない（ｙ＝０）Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＹ1-x）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝において明確に判るが、Ｔｂ含有量（ｘ）が多くなると１／１０残光時間は小さくなり、Ｔｂ含有量（ｘ）が０．２５モル以上（ｘ≧０．２５）でこの１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となる。
【００２２】
Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅ含有量（ｙ）の合計量が０．１モルを超えると（ｘ＋ｙ＞０．１）１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となり、Ｔｂ含有量（ｘ）及びＣｅの含有量（ｙ）との合計量（ｘ＋ｙ）が多くなるほどこの１／１０残光時間は小さくなる。ただし、前記のように１／１０残光時間のみに着目した場合、ＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの観点からはＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）を増加させることが一義的には好ましいと言えるが、輝度の面から見ると必ずしも満足な結果は得られない。この点を図２を用いて説明し、その後本発明のより好適な態様となる数値範囲について説明する。
【００２３】
図２からわかるように、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を波長２５３．７ｎｍの紫外線で励起した場合の発光輝度は、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体中のＴｂ含有量（ｘ）とＣｅ含有量（ｙ）に大きく依存する。
Ｃｅを含まない（ｙ＝０）のＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＹ1-x）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝においては、Ｔｂ含有量（ｘ）が０．１５モル（ｘ＝０．１５）付近で最大になりＬＡＰ蛍光体とほぼ同等の発光輝度を示すが、Ｔｂ含有量（ｘ）がそれより少なくなっても多くなっても発光輝度は低下する。この傾向は、Ｃｅ量の多寡によらず同様に観察される。
さらにＣｅを含む（ｙ＞０）ＣｅおよびＴｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝では、Ｔｂ含有量（ｘ）が少ないＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体（ｘ＝０．０３）ではＣｅ含有量（ｙ）が０．０３モル以下（ｙ≦０．０３）では発光輝度は上昇するが、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０５モル以上（ｙ≧０．０５）では発光輝度は低下する。一方、Ｔｂ含有量（ｘ）が多いＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体（ｘ≧０．０７）ではＣｅ含有量（ｙ）が増えるに従い発光輝度は低下していくが、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０３モル以下（ｙ≦０．０３）ではその発光輝度の低下は小さい。
【００２４】
従って、これら図１及び図２の結果から、本発明の蛍光体は２６６ｎｍの紫外線レーザーで励起したときの１／１０残光時間が短い点においてと、波長２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において発光輝度が高い点において、Ｔｂ共付活希土類ケイ酸塩蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モルに含まれるＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）が、それぞれ０．０３〜０．４０モルの範囲（０．０３≦ｘ≦０．４０）および０〜０．２モルの範囲（０＜ｙ≦０．２）にあることが好ましい。そして以上のように、Ｔｂ含有量（ｘ）の設定に合わせ、Ｃｅ含有量（ｙ）を特定することにより、更に好ましいバックライト用緑色発光蛍光体を造ることができる。
Ｔｂの含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）のより好ましい範囲を説明すると、Ｔｂの含有量（ｘ）としては、相対輝度のピークを示す０．１５モルを挟み、かつより短残光になる方向を加味して０．１＜ｘ≦０．３である。
また、Ｃｅの含有量（ｙ）の好適な範囲は０＜ｙ≦０．２であり、十分な残光低減化の観点から、より好ましくは下限値としてｙが０．０１以上、そして最も好ましくは、ｙが０．０３以上である。一方効果の点から、より好ましい上限値は０．１である。
そして、輝度と残光時間のバランスを考えると、ｘ＋ｙのより好ましい範囲は０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３とするのがよい。
【００２５】
図３はＴｂの含有量（ｘ）及びＣｅの含有量（ｙ）がそれぞれ０．２モル（ｘ＝０．２）、及び０．０１モル（ｙ＝０．０１）である、ＴｂおよびＣｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（Ｔｂ0.2Ｃｅy0.01Ｙ0.79）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体の母体組成中のＳｉＯ2のモル数（ｎ）と発光輝度（相対値）との関係を例示したグラフである。
図３ からわかるように、このＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体の発光輝度は、蛍光体母体組成中のＳｉＯ2のモル数に大きく依存する。驚くべきことに発光輝度はＳｉＯ2のモル数が１を超えたとたんに跳ね上がり、１．０１モル（ｎ＝１．０１）で最大値を示し、ＳｉＯ2のモル数がそれより高くなっても低くなっても発光輝度は低下する。特にＳｉＯ2のモル数が１モル未満（ｎ＜１）では、その発光輝度は急激に悪くなる。一方ＳｉＯ2のモル数が１モル以上（ｎ≧１）ではその発光輝度はＬＡＰ蛍光体の８０％以上と比較的高いことがわかる。
従って図３に示す結果から、本発明の蛍光体は２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高い点で、Ｔｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モルに含まれるＳｉＯ2のモル数（ｎ）が１＜ｎ≦１．１５の範囲にあることが、粉体の輝度の点から好ましい。すなわちＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ（ｙ）含有量に加え、この蛍光体中に含まれるＳｉＯ2のモル数（ｎ）を特定することにより、更に好ましいバックライト用緑色発光蛍光体を造ることができる。
なお、以上の説明においては、（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2を用いて説明したが、Ｙの一部あるいは全てをＬａ又はＧｄに置換しても、同様の残光時間の短縮効果が得られる。
【００２６】
次に、本発明の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）について説明する。本発明の蛍光体は、１８０〜３８０ｎｍの広い範囲の紫外光により励起され、発光することができるため、ＬＥＤなどによって励起することも可能であるが、液晶ＴＶ用のバックライトとしては、現在冷陰極蛍光ランプが一般的であるため、これを例に説明するものであり、本発明の短残光であること、輝度が高いことなどの発光特性上の特徴から、ＬＥＤ励起の場合でも、同様に有用であることはいうまでもない。
【００２７】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させるものであり、ガラス管の内壁に形成される蛍光膜が上記本発明の蛍光体を含有する以外は従来の冷陰極蛍光ランプと同様である。
すなわち、水、酢酸ブチルなどの溶媒中に本発明の蛍光体をポリエチレンオキサイド、ニトロセルロースなどのバインダーと共に分散させてなる蛍光体スラリーをガラスなどの光透過性の細管中に吸い上げて管の内壁に塗布して乾燥・ベーキング処理した後、所定の位置に一対の電極を取り付け、管の内部を排気した後、管内にアルゴン−ネオン（Ａｒ−Ｎｅ）などの希ガスおよび水銀蒸気を封入してから管の両端を封ずることによって製造される。電極は従来の冷陰極蛍光ランプと同様、管の両端に取り付けられる。
【００２８】
前記の本発明の緑色蛍光体を冷陰極蛍光ランプの蛍光膜として使用する場合、白色に占める青色の発光成分の比率が比較的高く色温度の高い冷陰極蛍光ランプや、白色に占める赤色の発光成分の比率が比較的高く色温度の低い冷陰極蛍光ランプではその効果が相対的に低くなる。すなわち色温度の高い冷陰極蛍光ランプでは残光時間の短い青色の発光成分の比率が比較的高く、緑色蛍光体の配合比率が低くなり、緑色蛍光体の残光時間の影響が低くなるためである。
逆に色温度の低い冷陰極蛍光ランプでは冷陰極蛍光管の赤色の発光成分の比率が高いために冷陰極蛍光管の残光時間は緑色蛍光体よりむしろ赤色蛍光体の残光時間に大きく影響されるためである。
従って、本発明の緑色蛍光体を用いる冷陰極蛍光ランプとしては、本発明の冷陰極蛍光ランプの中でも、例えば発光色のＣＩＥ表色系の発光色度（ｘ，ｙ）範囲が、ｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５を有する冷陰極蛍光ランプに用いるのが、本発明の効果を十分活用できる点で特に好ましい。
【００２９】
また、本発明の冷陰極蛍光ランプを本発明の液晶表示装置、特に擬似インパルス表示型ＬＣＤのバックライトとして使用する場合、従来から使用されている冷陰極蛍光ランプを用いた場合より残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置が得られる。またバックライトに用いる冷陰極蛍光ランプを点滅させるために生じる、ＬＣＤの画面輝度の低下も抑えることができる。
従って本発明の液晶表示装置に用いるバックライトの中でも、例えば発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５を有するバックライトを液晶表示装置に用いるとその効果を充分発揮することができる。
さらに本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する青色蛍光体として、１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下の青色蛍光体、および１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下の赤色蛍光体を用いると、より残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置を実現する冷陰極蛍光ランプが得られる。
【００３０】
かかる１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下の青色蛍光体としては、Ｅｕ付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体あるいはＥｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体との組み合わせがよい。当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。これらの蛍光体は１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下と短いのに加え、２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高く、これら蛍光体を冷陰極蛍光ランプに用いた場合に高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるため本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。
【００３１】
１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下の赤色蛍光体としては、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体またはＥｕ付活希土類燐・バナジン酸塩蛍光体との組み合わせがよい。当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。これらの蛍光体は１／１０残光時間がＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体で３．０ｍｓ、Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体で１．６ｍｓ、ＹＶＯ4：Ｅｕ蛍光体で１．８ｍｓ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体で１．８ｍｓと短いのに加え、２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高く、これら蛍光体を冷陰極蛍光ランプに用いた場合に高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるため本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。
【００３２】
また、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜に使用する緑色蛍光体として、セリウムテルビウム共付活燐酸ランタン蛍光体やテルビウム付活アルミン酸マグネシウムセリウム蛍光体と混合して用いてもよい。
上述のようにして製造された本発明の冷陰極蛍光ランプ等は高輝度で残光時間が短く、高輝度で残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置のバックライトとして使用でき、さらに本発明の冷陰極蛍光ランプ等を用いたバックライトを有する液晶表示装置は高輝度で残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置となる。
【００３３】
本発明のカラー液晶表示装置は透過照明用のバックライトの光源として、前記の本発明の冷陰極蛍光ランプが用いられる以外は従来のカラー液晶表示装置と同様の構成を有し、
光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と、該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置であり、好ましくは１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする液晶表示装置である。
【実施例】
【００３４】
次に実施例により本発明を説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
Ｙ2Ｏ3 ０．７９ ｍｏｌ
Ｔｂ4Ｏ7 ０．１０ ｍｏｌ
ＣｅＯ2 ０．０２ ｍｏｌ
ＳｉＯ2 １．０５ ｍｏｌ
ＢａＣｌ2 ０．０２ ｍｏｌ
上記各化合物からなる蛍光体原料を十分に混合し、坩堝に充填し、蓋をして水蒸気を含んだ窒素水素雰囲気中において最高温度１５５０℃とし、昇降温時間を含めて１２時間かけて焼成した。
次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定したときの平均粒径が５．７（μｍ）であり、その組成式が（Ｙ0.79Ｔｂ0.20Ｃｅ0.01）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2で表される、実施例１のＴｂおよびＣｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体を得た。なお、ＢａＣｌ2は蛍光体の製造にしばしば用いられるフラックスである。
この実施例１の蛍光体を、２６６ｎｍのレーザーにて励起して測定した時の１／１０残光時間は４．４ｍｓであった。また、発光５４３ｎｍに発光ピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色度（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３５３、ｙ＝０．５７３であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１の蛍光体に２５３．７ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した下記比較例１のＬａ0.55Ｃｅ0.30Ｔｂ0.15ＰＯ4蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の９０％であった。
【００３５】
次に、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）、Ｅｕ付活酸化イットリウム蛍光体（赤色発光成分蛍光体）及びＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（青色発光成分蛍光体）を所定混合比で混合してなる混合物１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の冷陰極蛍光ランプを製造した。なお冷陰極蛍光ランプはその発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０になるように、実施例１の蛍光体とＥｕ付活酸化イットリウム蛍光体とＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体蛍光体との混合比を調整した。
【００３６】
この実施例１の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて下記比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された冷陰極蛍光ランプの光束の９５％であった。さらに、前記の実施例１の冷極蛍光ランプの１／１０残光時間は２．４ｍｓであった。
これに対して下記比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は３．５ｍｓであり、実施例１の冷陰極蛍光ランプでは下記の比較例１の冷陰極蛍光ランプ（従来の冷陰極蛍光ランプ）に比べて応答特性が著しく改善されていた。
この実施例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は２．７ｍｓと応答特性が著しく改善されていた。
【００３７】
〔比較例１〕
実施例１の蛍光体に代えて、１／１０残光時間が７．４ｍｓで、蛍光ランプ用蛍光体の緑色成分蛍光体として代表的なＬＡＰ蛍光体｛組成式が（Ｌａ0.55Ｃｅ0.3Ｔ ｂ0.15）ＰＯ4であるＬＡＰ蛍光体｝を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である、比較例１の冷陰極蛍光ランプを製造して、本発明の冷陰極蛍光ランプとの発光特性の比較に供した。
なお比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は３．５ｍｓであり、この比較例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は３．８ｍｓであった。
【００３８】
〔比較例２〕
Ｙ2Ｏ3 ０．９７ ｍｏｌ
Ｔｂ4Ｏ7 ０．０１５ ｍｏｌ
ＳｉＯ2 １．０５ ｍｏｌ
ＢａＣｌ2 ０．０２ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、フィッシャーサブシーズサイザーで測定したときの平均粒径が７．２（μｍ）であり、その組成式が（Ｙ0.97Ｔｂ0.03）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2で表される比較例２のＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を得た。
この比較例２の蛍光体の１／１０残光時間は６．２ｍｓで、５４３ｎｍに発光ピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色度はｘ＝０．３５３、ｙ＝０．５７２であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例２の蛍光体に２５３．７ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ0.55Ｃｅ0.30Ｔｂ0.15ＰＯ4蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の７０％であった。
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして製造した、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である比較例２の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は２．９ｍｓであった。比較例１の冷陰極蛍光ランプ（従来の冷陰極蛍光ランプ）に比べれば応答特性は改善されていた。
【００３９】
（実施例２〜３１、比較例３〜６）
蛍光体原料として、表１に示す組成比になるように調合比率を変えた以外は、実施例１と同様にして実施例２〜３１の蛍光体、及び比較例３〜６の蛍光体を製造し、得られた各蛍光体の発光輝度、１／１０残光時間、及びランプの１／１０残光時間を測定した。その結果を実施例１の蛍光体、及び比較例１、２の蛍光体、及びランプの特性とともに表１に示す。
また、残光時間が短くなるということは、発光の立ち上がり時間も短くなるということであり、このため連続光で励起された場合の輝度が劣っていても、残光時間が短い時には、ランプあるいはバックライトとしては逆に明るくなることも十分考えられる。そこで残光時間と、連続光による発光強度から、各蛍光体について理論計算を行った結果（シミュレーション結果）も表１中に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
このシミュレーションデータからは、実施例１の蛍光体は連続光により励起されている時には、ＬＡＰ蛍光体の９０％の輝度しか示さないが、残光時間が短い、すなわち発光の立ち上がりも早いため、出願時一般的なフレームレートである６０Ｈｚを用い、Ｄｕｔｙ比０．２５（点灯時間約４ｍｓ）の場合、驚くべきことにＬＡＰ蛍光体より２０％も明るくなることを示している。
さらに、将来技術を想定しフレームレートを現在使用されている最も高い２４０Ｈｚとし、Ｄｕｔｙ比０．２（点灯時間約０．８ｍｓ）を仮定した場合には、ＬＡＰ蛍光体よりも４０％も明るくすることができることがわかる。
また、例えば実施例２１の蛍光体のように、連続光による発光強度がＬＡＰの半分以下であっても、残光時間が３．０ｍｓと、ＬＡＰ蛍光体の半分以下になるため、結果としてフレームレートを２４０Ｈｚとし、Ｄｕｔｙ比０．２とするならば、ＬＡＰ蛍光体よりも明るい冷陰極蛍光ランプが得られることを示している。
【００４２】
このような観点から、本発明におけるバックライト用蛍光体が、その効果を十分に得るために、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニットに使用されることが特に好ましいことがわかる。励起光に水銀を用いる冷陰極管でも、ＶＵＶを用いる希ガスランプでも、あるいは近紫外のＬＥＤでも同様である。
なお、各実施例においては、現在一般的な冷陰極蛍光ランプを用いて説明したが、短残光という特性は、励起が水銀線でもＶＵＶでも、あるいはＬＥＤ励起源であっても、全く同様の効果を示すので、同様に有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長が１８０〜３８０ｎｍの紫外線励起下で従来の緑色蛍光体と比べほぼ同等の明るさを有しながら、残光時間が画期的に短い、緑色発光のバックライト用希土類ケイ酸塩蛍光体およびこの蛍光体を蛍光膜に含む、高光束で液晶ディスプレイなどのバックライトに用いた場合に優れた動画特性を実現する冷陰極蛍光ランプおよび本発明の蛍光体を使用したカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）はバックライトと液晶シャッターによる組み合わせによりパネル上に画像を構成し、さらにカラーフィルターを組み合わせることにより画像のカラー表示を可能にしている。ＬＣＤではすべてのピクセルが同時に表示され、1フレームの映像が次のフレームに置き換わるまで常に表示されているホールド表示である。ホールド表示では人間の目が持つ残像を感じる特性のため残像感は消えず、スポーツ番組などの動きの激しい映像では非常に残像感のある映像にしかならなかった。
世界のテレビの映像信号は、一秒間の表示コマ数が約５０〜６０フレームであり、日本でも毎秒６０フレーム、1フレームの表示時間は約１６ｍｓである。技術の進歩によって液晶の応答速度は１６ｍｓよりも短くなり残像感は低減されたが、応答速度を速くするだけではそれ以上の効果は薄く、たとえ応答速度を０ｍｓにできたとしても残像感は消えない。
【０００３】
ＬＣＤテレビにおいては、動きの激しい映像においてもインパルス型表示を行うカラーブラウン管（ＣＲＴ）と同程度の動画特性が必要となってきている。そのためＬＣＤにおける残像感をなくすために、従来は毎秒６０フレームであった表示を倍の１２０フレームまで引き上げ、ホールドしている画像を半分の８ｍｓまで短くしたり、１フレーム分の映像信号を入力する毎に、全画面黒表示を行わせたり、バックライトの発光タイミングを選択的に行わせたり、あるいはその両方を組み合わせることにより、擬似インパルス型表示を実現することで、ＣＲＴに近い動画特性を得ている。
【０００４】
ＬＣＤの残像感や輪郭のぼやけを低減するために、バックライトに用いる冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を全画面黒表示に同期させて点滅させることが試みられている。６０Ｈｚであったフレーム周波数も、近年１２０Ｈｚ以上まで速くなるに従い、冷陰極蛍光ランプの点灯時間・消灯時間が短くなってきている。そのため上記冷陰極蛍光ランプに用いられる蛍光体についても、できるだけ残光時間の短いものの開発が要望されている。
従来より液晶バックライト用の冷陰極蛍光ランプには三波長形蛍光ランプが使われており、これら三波長形蛍光ランプには４５０、５４０および６１０ｎｍの各波長域付近に、強く、かつ半値幅の狭い発光スペクトルのピークを有する青色、緑色、赤色蛍光体が使われている。
代表的な冷陰極蛍光ランプ用赤色蛍光体であるユウロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（以下、ＹＯＸ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間はおよそ３．０ｍｓ、代表的な冷陰極蛍光ランプ用青色蛍光体であるユウロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（以下、ＢＡＭ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間はおよそ１．０ｍｓ以下であるのに対し、現在冷陰極蛍光ランプ用として多用されている代表的な緑色蛍光体であるＣｅおよびＴｂ共付活リン酸ランタン蛍光体（以下、ＬＡＰ蛍光体ともいう）は１／１０残光時間は７．４ｍｓである。これら赤色、青色、緑色蛍光体の中でも、特に緑色蛍光体は残光時間が他の２色に比べ長く、また５４０ｎｍの波長域の緑色発光は比視感度が高いため緑色の残光が目立つという問題がある。
なお、本明細書において、１／１０残光時間とは、蛍光体に紫外線を照射して発光させ、該励起光を遮断した直後の発光強度が１／１０の明るさに減衰するまでに要する時間である。
【０００５】
一方、上記ＬＡＰ蛍光体以外の緑色蛍光体として、テルビウム付活のイットリウムシリケート蛍光体（以下ＹＳＴ蛍光体）が知られている。ＹＳＴ蛍光体は、例えば特許文献１、特許文献２等に記載されているように、主に高圧水銀灯に用いられている。また、特許文献３のように、ＰＤＰ用として使用されることもあるが、この場合、ＶＵＶで励起する場合にはＣｅが不要であるため、通常Ｃｅは添加されない。
またＹＳＴ蛍光体の輝度向上のため、第３成分を追加する技術として、特許文献４、５のように、ＳｃやＢｉを添加する技術も知られている。特許文献５には、低圧水銀灯でＹＳＴ蛍光体を使用することも記載されている。
しかしながらいずれの文献も、点滅させて用いる動画特性の優れたバックライトを得るための条件も、短残光かつ高輝度のランプを得るための知見についても、特に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−０７１０５２号公報
【特許文献２】特開平４−２３４４８１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３５２３９号公報
【特許文献４】特開２００５−１４６０５２号公報
【特許文献５】特開昭５６−０９９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は波長が１８０〜３８０ｎｍの紫外線励起下で従来の緑色蛍光体と比べほぼ同等の明るさを有しながら、残光時間が画期的に短く、バックライト用希土類ケイ酸塩蛍光体およびこの蛍光体を蛍光膜に含む、高光束で液晶ディスプレイなどのバックライトに用いた場合に優れた動画特性を実現する冷陰極蛍光ランプおよび本蛍光体を用いたカラー液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために、擬似インパルス型表示ＬＣＤのバックライトとして用いる、例えば冷陰極蛍光ランプ等に用いられる蛍光体において、特に重要視される特性である、蛍光体の残光時間の短縮化を実現するために、特にＴｂを付活剤として含む蛍光体に着目し、蛍光体の結晶構造や母体を構成する元素の種類やその含有比率、付活剤のＴｂ含有量、共付活剤の有無とその含有量等、蛍光体の組成を広範囲にわたって検討し、その組成の違いによる残光特性や発光特性への影響に関して詳細に解析した。
その結果、従来の考えでは蛍光ランプ用蛍光体に用いるとＨｇ吸着やイオン衝撃により蛍光ランプの寿命特性に大きな影響を及ぼす珪素を母体の一部に用いたＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体において、意外にもこの蛍光体を蛍光ランプの蛍光膜として用いても光束維持率の大幅な低下がなく、かつこのＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を構成する付活剤のＴｂ含有量や共付活剤のＣｅ含有量によっては、従来の蛍光体と比べほぼ同等の発光効率を維持しつつ、残光時間の改善が図れるとの知見を得た。
【０００９】
また、擬似インパルス型表示ＬＣＤでは残像感や輪郭のぼやけを低減するために、バックライトに用いるＣＣＦＬを点滅させている。この点滅方式では点灯時間が短いので点灯時の発光効率の立ち上がりに時間が掛かると、発光効率が最大になる前に冷陰極蛍光ランプが消灯するためにＬＣＤの画面輝度が低くなる。残光時間が短い蛍光体は立ち上がり時間も短いため、バックライトに用いる冷陰極蛍光ランプに残光時間の短い蛍光体を用いるとＬＣＤの画面輝度の低下を抑えることができる。
さらに、本発明者はＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体において、このＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体の母体を構成する珪素の組成比率｛Ｓｉ／（Ｌｎ＋Ｔｂ＋Ｃｅ）｝が１を超えるようにすることにより、残光時間を維持しつつ、十分な発光輝度が得られるとの知見を得た。
【００１０】
本発明は、このような知見をもとになし得たものであり、以下を要旨とする。
（１）少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓ以下であることを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（２）前記蛍光体が、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とする前記（１）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
（３）前記組成式において、ｘが、０．１＜ｘ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（４）前記組成式において、ｎが、１＜ｎ≦１．１５の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）又は（３）に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【００１１】
（５）前記組成式において、ｙが、０．０１≦ｙ≦０．１の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれかに記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（６）前記組成式において、ｘ＋ｙが、０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする前記（２）〜（５）のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
（７）該バックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体が、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニット用である、前記（２）〜（６）記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【００１２】
（８）光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜中に前記（１）〜（７）のいずれかに記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
（９）前記蛍光膜中に、発光強度の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下である青色蛍光体、及び発光強度の１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下である赤色蛍光体を含むことを特徴とする前記（８）に記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１０）前記青色蛍光体が、Ｅｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、又はＥｕ共付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体であり、前記赤色蛍光体が、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体またはＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体、又はＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体であることを特徴とする前記（９）に記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１１）前記冷陰極蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３ｍｓ以下であることを特徴とする前記（８）〜（１０）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
（１２）前記冷陰極蛍光ランプの発光色のＣＩＥ表色系による発光色度ｘ値、及びｙ値がそれぞれ０．２３≦ｘ≦０．３５、及び０．１８≦ｙ≦０．３５であることを特徴とする（８）〜（１１）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
【００１３】
（１３）光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置において、前記バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプが前記（８）〜（１２）のいずれかに記載の冷陰極蛍光ランプであることを特徴とするカラー液晶表示装置。
（１４）前記冷陰極蛍光ランプが１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする前記（１３）に記載のカラー液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体は上記組成を有するため、高輝度であり、かつ、従来のＣｅおよびＴｂ共付活燐酸ランタン蛍光体を代表とする従来の冷陰極蛍光ランプ用緑色蛍光体に比べて残光時間を短くすることがでる。
したがって、本発明の蛍光体をＬＥＤや冷陰極蛍光ランプの緑色発光成分として蛍光膜に用いると、光束が高く、継続して点灯しても光束維持率の大幅な低下のない残光時間の短いＬＥＤや冷陰極蛍光ランプが得られ、このランプをＬＣＤなどのバックライト、特に擬似インパルス表示型ＬＣＤなどの間欠点灯するバックライトに用いると、残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できる。
また、本発明のＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体は、冷陰極蛍光ランプのみならず、通常の水銀ランプに好適に使用することができ、更には真空紫外域の励起源を利用するプラズマディスプレイや希ガスランプ等の真空紫外線発光素子に適用しても、その優れた特性が認められる。また、本発明の蛍光体と組み合わせて用いられる励起用光源の励起波長を３８０ｎｍ以下となるよう適宜選択することにより、ＬＥＤ用等にも好適に使用でき、これをバックライトとして使用しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の付活剤濃度と１／１０残光時間との相関を例示するグラフである。
【図２】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の付活剤濃度と相対発光輝度との相関を例示するグラフである。
【図３】Ｔｂ，Ｃｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体の母体組成中における二酸化珪素の含有量と相対発光輝度との相関を例示するグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴は、少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓｅｃ（以下、ｍｓと表記する)以下である蛍光体を開発したことにあり、これにより、特に液晶ＴＶ用バックライトとして使用する際に、非常に優れた動画特性が得られるというものである。
かかる蛍光体として、特に好ましくは、前記蛍光体が請求項２の発明に係る、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である。以下同様）。
【００１７】
以下、本願発明を更に詳細に説明する。
本発明のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体（以下、単に本発明の緑色蛍光体ともいう）は、蛍光体原料を所定の組成になるように配合して調製する以外は従来のＴｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体と同様にして製造することができる。
すなわち、本発明の緑色蛍光体は、その好ましい態様として、化学量論的に組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2（ただし、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）となる割合で、
(i) 希土類金属（Ｌｎ）の酸化物、硝酸塩、炭酸塩、水酸化物などの高温で希土類金属（Ｌｎ）の酸化物に変わり得るＬｎを含む化合物と、
(ii) 酸化ケイ素などの高温でケイ素に変わり得るケイ素を含む化合物、
との混合物からなる蛍光体原料化合物を耐熱性容器に詰めてアルゴンガスや窒素ガスなどの中性ガス雰囲気あるいは少量の水素ガスを含む窒素ガスや一酸化炭素ガスなどの還元性雰囲気中において１２００〜１６００℃で１回もしくは複数回焼成する方法によって製造することができる。
また、上記蛍光体原料化合物を焼成する際、この原料化合物中にさらにハロゲンを含む化合物や硼素を含む化合物などをフラックスとして加えておいて焼成してもよい。なお、本発明の蛍光体の製造方法は上述の方法に限定されるものではなく、組成が上記化学量論量の範囲内にあれば従来から知られているいずれの方法によっても製造することができる。
【００１８】
次に本発明の好ましい態様である、組成式が（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表されるＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を例に、この蛍光体の付活剤（Ｔｂ）及び共付活剤（Ｃｅ）の濃度と１／１０残光時間との相関、並びに発光輝度との相関について検討した結果について示す。
上記組成式において、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モル中に含まれるテルビウム（Ｔｂ）、セリウム（Ｃｅ）及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）の各含有量（モル数）はそれぞれ２ｘ、２ｙおよびｎである。
なお、以下に示す相対発光輝度とは、組成式が（Ｌａ0.55Ｃｅ0.3Ｔｂ0.15）ＰＯ4で表される蛍光ランプ用緑色蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）を２５３．７ｎｍの紫外線で励起した時の発光輝度（発光スペクトルのピーク波長が５４３ｎｍ）を１００とした時の各蛍光体の発光輝度の相対値である。
【００１９】
図１は二酸化ケイ素の含有量が１．０５モル（ｎ＝１．０５）である、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体を２６６ｎｍの紫外線レーザーで励起したときの１／１０残光時間と、Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）の合計（ｘ＋ｙ）との相関を示したグラフである。
また、図２は前記と同じＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体を２５３．７ｎｍの紫外線で励起したときの発光輝度（相対値）と、Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）の合計（ｘ＋ｙ）との相関を示したグラフである。なお、図中のそれぞれの点は後述する実施例にて実測した値である。
以下、図１、２を参照し、本発明をより詳しく説明する。
【００２０】
まず、１／１０残光時間は、その蛍光体の応答特性、あるいはＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの尺度を示す評価量で、この１／１０残光時間が短いほど、残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像、特に激しい動きのある映像が表示できることを意味する。
擬似インパルス表示型ＬＣＤにおいて残像感や輪郭のぼやけが低減された明るくて美しい映像を表示するためには、間欠点灯するバックライトが３ｍｓ以下の１／１０残光時間をもつことが望ましく、より好ましくは２．５ｍｓ以下である。例えば、１／１０残光時間がおよそ３．０ｍｓの冷陰極蛍光ランプ用赤色発光蛍光体であるＹＯＸ蛍光体と、１／１０残光時間がおよそ１．０ｍｓ以下である冷陰極蛍光ランプ用青色発光蛍光体であるＢＡＭ蛍光体を用いた冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間を３ｍｓより短くするためには、同時に用いる冷陰極蛍光ランプ用緑色発光蛍光体は少なくとも６ｍｓ以下の１／１０残光時間であることが望ましい。
本発明の緑色発光蛍光体においては、この１／１０残光時間が５．０ｍｓ以下であるものをその目標とした。より好ましい残光時間の目標値は４．８ｍｓ以下であることが望ましい。
【００２１】
図１からわかるように、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体におけるこの１／１０残光時間は、Ｔｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）が多くなると小さくなる。特にＣｅ含有量（ｙ）が多くなると急激に小さくなる。また、Ｃｅを含む（ｙ＞０）ＣｅおよびＴｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝では、少量Ｃｅを含有させることにより、１／１０残光時間は急激に小さくなり、Ｃｅ含有量（ｙ）が多くなるとさら１／１０残光時間は短くなる。
図１や下記の実施例の記載から、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．００３モルでこの１／１０残光時間はおよそ６ｍｓ以下、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０１モル以上（ｙ≧０．０１）でこの１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となる。またＣｅを含まない（ｙ＝０）Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＹ1-x）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝において明確に判るが、Ｔｂ含有量（ｘ）が多くなると１／１０残光時間は小さくなり、Ｔｂ含有量（ｘ）が０．２５モル以上（ｘ≧０．２５）でこの１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となる。
【００２２】
Ｔｂ含有量（ｘ）とＣｅ含有量（ｙ）の合計量が０．１モルを超えると（ｘ＋ｙ＞０．１）１／１０残光時間はおよそ５ｍｓ以下となり、Ｔｂ含有量（ｘ）及びＣｅの含有量（ｙ）との合計量（ｘ＋ｙ）が多くなるほどこの１／１０残光時間は小さくなる。ただし、前記のように１／１０残光時間のみに着目した場合、ＬＣＤにおける動画特性の良し悪しの観点からはＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）を増加させることが一義的には好ましいと言えるが、輝度の面から見ると必ずしも満足な結果は得られない。この点を図２を用いて説明し、その後本発明のより好適な態様となる数値範囲について説明する。
【００２３】
図２からわかるように、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を波長２５３．７ｎｍの紫外線で励起した場合の発光輝度は、Ｔｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体中のＴｂ含有量（ｘ）とＣｅ含有量（ｙ）に大きく依存する。
Ｃｅを含まない（ｙ＝０）のＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＹ1-x）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝においては、Ｔｂ含有量（ｘ）が０．１５モル（ｘ＝０．１５）付近で最大になりＬＡＰ蛍光体とほぼ同等の発光輝度を示すが、Ｔｂ含有量（ｘ）がそれより少なくなっても多くなっても発光輝度は低下する。この傾向は、Ｃｅ量の多寡によらず同様に観察される。
さらにＣｅを含む（ｙ＞０）ＣｅおよびＴｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2｝では、Ｔｂ含有量（ｘ）が少ないＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体（ｘ＝０．０３）ではＣｅ含有量（ｙ）が０．０３モル以下（ｙ≦０．０３）では発光輝度は上昇するが、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０５モル以上（ｙ≧０．０５）では発光輝度は低下する。一方、Ｔｂ含有量（ｘ）が多いＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体（ｘ≧０．０７）ではＣｅ含有量（ｙ）が増えるに従い発光輝度は低下していくが、Ｃｅ含有量（ｙ）が０．０３モル以下（ｙ≦０．０３）ではその発光輝度の低下は小さい。
【００２４】
従って、これら図１及び図２の結果から、本発明の蛍光体は２６６ｎｍの紫外線レーザーで励起したときの１／１０残光時間が短い点においてと、波長２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において発光輝度が高い点において、Ｔｂ共付活希土類ケイ酸塩蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モルに含まれるＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ含有量（ｙ）が、それぞれ０．０３〜０．４０モルの範囲（０．０３≦ｘ≦０．４０）および０〜０．２モルの範囲（０＜ｙ≦０．２）にあることが好ましい。そして以上のように、Ｔｂ含有量（ｘ）の設定に合わせ、Ｃｅ含有量（ｙ）を特定することにより、更に好ましいバックライト用緑色発光蛍光体を造ることができる。
Ｔｂの含有量（ｘ）とＣｅの含有量（ｙ）のより好ましい範囲を説明すると、Ｔｂの含有量（ｘ）としては、相対輝度のピークを示す０．１５モルを挟み、かつより短残光になる方向を加味して０．１＜ｘ≦０．３である。
また、Ｃｅの含有量（ｙ）の好適な範囲は０＜ｙ≦０．２であり、十分な残光低減化の観点から、より好ましくは下限値としてｙが０．０１以上、そして最も好ましくは、ｙが０．０３以上である。一方効果の点から、より好ましい上限値は０．１である。
そして、輝度と残光時間のバランスを考えると、ｘ＋ｙのより好ましい範囲は０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３とするのがよい。
【００２５】
図３はＴｂの含有量（ｘ）及びＣｅの含有量（ｙ）がそれぞれ０．２モル（ｘ＝０．２）、及び０．０１モル（ｙ＝０．０１）である、ＴｂおよびＣｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（Ｔｂ0.2Ｃｅy0.01Ｙ0.79）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝を例に、この蛍光体の母体組成中のＳｉＯ2のモル数（ｎ）と発光輝度（相対値）との関係を例示したグラフである。
図３ からわかるように、このＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体の発光輝度は、蛍光体母体組成中のＳｉＯ2のモル数に大きく依存する。驚くべきことに発光輝度はＳｉＯ2のモル数が１を超えたとたんに跳ね上がり、１．０１モル（ｎ＝１．０１）で最大値を示し、ＳｉＯ2のモル数がそれより高くなっても低くなっても発光輝度は低下する。特にＳｉＯ2のモル数が１モル未満（ｎ＜１）では、その発光輝度は急激に悪くなる。一方ＳｉＯ2のモル数が１モル以上（ｎ≧１）ではその発光輝度はＬＡＰ蛍光体の８０％以上と比較的高いことがわかる。
従って図３に示す結果から、本発明の蛍光体は２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高い点で、Ｔｂ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体｛（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2｝１モルに含まれるＳｉＯ2のモル数（ｎ）が１＜ｎ≦１．１５の範囲にあることが、粉体の輝度の点から好ましい。すなわちＴｂ含有量（ｘ）およびＣｅ（ｙ）含有量に加え、この蛍光体中に含まれるＳｉＯ2のモル数（ｎ）を特定することにより、更に好ましいバックライト用緑色発光蛍光体を造ることができる。
なお、以上の説明においては、（ＴｂxＣｅyＹ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2を用いて説明したが、Ｙの一部あるいは全てをＬａ又はＧｄに置換しても、同様の残光時間の短縮効果が得られる。
【００２６】
次に、本発明の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）について説明する。本発明の蛍光体は、１８０〜３８０ｎｍの広い範囲の紫外光により励起され、発光することができるため、ＬＥＤなどによって励起することも可能であるが、液晶ＴＶ用のバックライトとしては、現在冷陰極蛍光ランプが一般的であるため、これを例に説明するものであり、本発明の短残光であること、輝度が高いことなどの発光特性上の特徴から、ＬＥＤ励起の場合でも、同様に有用であることはいうまでもない。
【００２７】
本発明の冷陰極蛍光ランプは、光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させるものであり、ガラス管の内壁に形成される蛍光膜が上記本発明の蛍光体を含有する以外は従来の冷陰極蛍光ランプと同様である。
すなわち、水、酢酸ブチルなどの溶媒中に本発明の蛍光体をポリエチレンオキサイド、ニトロセルロースなどのバインダーと共に分散させてなる蛍光体スラリーをガラスなどの光透過性の細管中に吸い上げて管の内壁に塗布して乾燥・ベーキング処理した後、所定の位置に一対の電極を取り付け、管の内部を排気した後、管内にアルゴン−ネオン（Ａｒ−Ｎｅ）などの希ガスおよび水銀蒸気を封入してから管の両端を封ずることによって製造される。電極は従来の冷陰極蛍光ランプと同様、管の両端に取り付けられる。
【００２８】
前記の本発明の緑色蛍光体を冷陰極蛍光ランプの蛍光膜として使用する場合、白色に占める青色の発光成分の比率が比較的高く色温度の高い冷陰極蛍光ランプや、白色に占める赤色の発光成分の比率が比較的高く色温度の低い冷陰極蛍光ランプではその効果が相対的に低くなる。すなわち色温度の高い冷陰極蛍光ランプでは残光時間の短い青色の発光成分の比率が比較的高く、緑色蛍光体の配合比率が低くなり、緑色蛍光体の残光時間の影響が低くなるためである。
逆に色温度の低い冷陰極蛍光ランプでは冷陰極蛍光管の赤色の発光成分の比率が高いために冷陰極蛍光管の残光時間は緑色蛍光体よりむしろ赤色蛍光体の残光時間に大きく影響されるためである。
従って、本発明の緑色蛍光体を用いる冷陰極蛍光ランプとしては、本発明の冷陰極蛍光ランプの中でも、例えば発光色のＣＩＥ表色系の発光色度（ｘ，ｙ）範囲が、ｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５を有する冷陰極蛍光ランプに用いるのが、本発明の効果を十分活用できる点で特に好ましい。
【００２９】
また、本発明の冷陰極蛍光ランプを本発明の液晶表示装置、特に擬似インパルス表示型ＬＣＤのバックライトとして使用する場合、従来から使用されている冷陰極蛍光ランプを用いた場合より残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置が得られる。またバックライトに用いる冷陰極蛍光ランプを点滅させるために生じる、ＬＣＤの画面輝度の低下も抑えることができる。
従って本発明の液晶表示装置に用いるバックライトの中でも、例えば発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２３〜０．３５、ｙ＝０．１８〜０．３５を有するバックライトを液晶表示装置に用いるとその効果を充分発揮することができる。
さらに本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜にこれと同時に使用する青色蛍光体として、１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下の青色蛍光体、および１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下の赤色蛍光体を用いると、より残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置を実現する冷陰極蛍光ランプが得られる。
【００３０】
かかる１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下の青色蛍光体としては、Ｅｕ付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体あるいはＥｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体との組み合わせがよい。当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。これらの蛍光体は１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下と短いのに加え、２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高く、これら蛍光体を冷陰極蛍光ランプに用いた場合に高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるため本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。
【００３１】
１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下の赤色蛍光体としては、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体、Ｅｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体またはＥｕ付活希土類燐・バナジン酸塩蛍光体との組み合わせがよい。当然これら蛍光体を混合して組み合わせてもよい。これらの蛍光体は１／１０残光時間がＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体で３．０ｍｓ、Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体で１．６ｍｓ、ＹＶＯ4：Ｅｕ蛍光体で１．８ｍｓ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体で１．８ｍｓと短いのに加え、２５３．７ｎｍの紫外線による励起下において輝度が高く、これら蛍光体を冷陰極蛍光ランプに用いた場合に高い光束が得られ、継続して点灯しても経時的に高輝度を維持することができるため本発明の緑色蛍光体を用いる効果が絶大となる。
【００３２】
また、本発明の緑色蛍光体を本発明の冷陰極蛍光ランプの蛍光膜に使用する場合、蛍光膜に使用する緑色蛍光体として、セリウムテルビウム共付活燐酸ランタン蛍光体やテルビウム付活アルミン酸マグネシウムセリウム蛍光体と混合して用いてもよい。
上述のようにして製造された本発明の冷陰極蛍光ランプ等は高輝度で残光時間が短く、高輝度で残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置のバックライトとして使用でき、さらに本発明の冷陰極蛍光ランプ等を用いたバックライトを有する液晶表示装置は高輝度で残像感や輪郭のぼやけを低減した応答特性の速い液晶表示装置となる。
【００３３】
本発明のカラー液晶表示装置は透過照明用のバックライトの光源として、前記の本発明の冷陰極蛍光ランプが用いられる以外は従来のカラー液晶表示装置と同様の構成を有し、
光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と、該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置であり、好ましくは１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする液晶表示装置である。
【実施例】
【００３４】
次に実施例により本発明を説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
Ｙ2Ｏ3 ０．７９ ｍｏｌ
Ｔｂ4Ｏ7 ０．１０ ｍｏｌ
ＣｅＯ2 ０．０２ ｍｏｌ
ＳｉＯ2 １．０５ ｍｏｌ
ＢａＣｌ2 ０．０２ ｍｏｌ
上記各化合物からなる蛍光体原料を十分に混合し、坩堝に充填し、蓋をして水蒸気を含んだ窒素水素雰囲気中において最高温度１５５０℃とし、昇降温時間を含めて１２時間かけて焼成した。
次いで、焼成粉を分散、洗浄、乾燥、篩の処理を行い、フィッシャーサブシーズサイザーで測定したときの平均粒径が５．７（μｍ）であり、その組成式が（Ｙ0.79Ｔｂ0.20Ｃｅ0.01）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2で表される、実施例１のＴｂおよびＣｅ共付活ケイ酸イットリウム蛍光体を得た。なお、ＢａＣｌ2は蛍光体の製造にしばしば用いられるフラックスである。
この実施例１の蛍光体を、２６６ｎｍのレーザーにて励起して測定した時の１／１０残光時間は４．４ｍｓであった。また、発光５４３ｎｍに発光ピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色度（ｘ，ｙ）は、ｘ＝０．３５３、ｙ＝０．５７３であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この実施例１の蛍光体に２５３．７ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した下記比較例１のＬａ0.55Ｃｅ0.30Ｔｂ0.15ＰＯ4蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の９０％であった。
【００３５】
次に、実施例１の蛍光体（緑色発光成分蛍光体）、Ｅｕ付活酸化イットリウム蛍光体（赤色発光成分蛍光体）及びＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（青色発光成分蛍光体）を所定混合比で混合してなる混合物１００重量部を、１．１％ニトロセルロースを含む酢酸ブチル２００重量部と０．７重量部の硼酸塩系結合剤とともに十分に混合して蛍光体スラリーを調製し、この蛍光体スラリーを管径が外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍで管長が３００ｍｍのガラスバルブ内面に塗布し乾燥させ、６５０℃で１５分間ベーキング処理をして、内部に水銀５ｍｇとＮｅ−Ａｒの混合ガスをおよそ１０ｋＰａの封入圧で封入して電極を取り付け、ランプ電流６ｍＡの実施例１の冷陰極蛍光ランプを製造した。なお冷陰極蛍光ランプはその発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０になるように、実施例１の蛍光体とＥｕ付活酸化イットリウム蛍光体とＥｕ付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体蛍光体との混合比を調整した。
【００３６】
この実施例１の冷陰極蛍光ランプの光束は、緑色発光成分蛍光体として実施例１の蛍光体に代えて下記比較例１のＬＡＰ蛍光体を使用した以外はこれと同様にして製造された冷陰極蛍光ランプの光束の９５％であった。さらに、前記の実施例１の冷極蛍光ランプの１／１０残光時間は２．４ｍｓであった。
これに対して下記比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は３．５ｍｓであり、実施例１の冷陰極蛍光ランプでは下記の比較例１の冷陰極蛍光ランプ（従来の冷陰極蛍光ランプ）に比べて応答特性が著しく改善されていた。
この実施例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は２．７ｍｓと応答特性が著しく改善されていた。
【００３７】
〔比較例１〕
実施例１の蛍光体に代えて、１／１０残光時間が７．４ｍｓで、蛍光ランプ用蛍光体の緑色成分蛍光体として代表的なＬＡＰ蛍光体｛組成式が（Ｌａ0.55Ｃｅ0.3Ｔ ｂ0.15）ＰＯ4であるＬＡＰ蛍光体｝を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である、比較例１の冷陰極蛍光ランプを製造して、本発明の冷陰極蛍光ランプとの発光特性の比較に供した。
なお比較例１の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は３．５ｍｓであり、この比較例１の冷陰極蛍光ランプをバックライトの光源として用いて赤、緑、青のカラーフィルターを有する液晶表示装置を製造し、液晶画面においてバックライトの間欠点灯を行ったところ、１／１０残光時間は３．８ｍｓであった。
【００３８】
〔比較例２〕
Ｙ2Ｏ3 ０．９７ ｍｏｌ
Ｔｂ4Ｏ7 ０．０１５ ｍｏｌ
ＳｉＯ2 １．０５ ｍｏｌ
ＢａＣｌ2 ０．０２ ｍｏｌ
蛍光体原料として上記原料を用いる以外は実施例１と同様にして、フィッシャーサブシーズサイザーで測定したときの平均粒径が７．２（μｍ）であり、その組成式が（Ｙ0.97Ｔｂ0.03）2Ｏ3・１．０５ＳｉＯ2で表される比較例２のＴｂ付活ケイ酸イットリウム蛍光体を得た。
この比較例２の蛍光体の１／１０残光時間は６．２ｍｓで、５４３ｎｍに発光ピークを有しており、発光色のＣＩＥ表色系による発光色度はｘ＝０．３５３、ｙ＝０．５７２であり、緑色蛍光体として実用的な発光色であった。
この比較例２の蛍光体に２５３．７ｎｍの紫外線を照射してそのときの発光輝度を測定したところ、これと同一の条件で測定した比較例１のＬａ0.55Ｃｅ0.30Ｔｂ0.15ＰＯ4蛍光体（ＬＡＰ蛍光体）の７０％であった。
次に、実施例１の蛍光体に代えて、比較例２の蛍光体を用いた以外は実施例１の冷陰極蛍光ランプと同様にして製造した、発光色のＣＩＥ表色系の発光色度がｘ＝０．２７０、ｙ＝０．２４０である比較例２の冷陰極蛍光ランプの１／１０残光時間は２．９ｍｓであった。比較例１の冷陰極蛍光ランプ（従来の冷陰極蛍光ランプ）に比べれば応答特性は改善されていた。
【００３９】
（実施例２〜３１、比較例３〜６）
蛍光体原料として、表１に示す組成比になるように調合比率を変えた以外は、実施例１と同様にして実施例２〜３１の蛍光体、及び比較例３〜６の蛍光体を製造し、得られた各蛍光体の発光輝度、１／１０残光時間、及びランプの１／１０残光時間を測定した。その結果を実施例１の蛍光体、及び比較例１、２の蛍光体、及びランプの特性とともに表１に示す。
また、残光時間が短くなるということは、発光の立ち上がり時間も短くなるということであり、このため連続光で励起された場合の輝度が劣っていても、残光時間が短い時には、ランプあるいはバックライトとしては逆に明るくなることも十分考えられる。そこで残光時間と、連続光による発光強度から、各蛍光体について理論計算を行った結果（シミュレーション結果）も表１中に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
このシミュレーションデータからは、実施例１の蛍光体は連続光により励起されている時には、ＬＡＰ蛍光体の９０％の輝度しか示さないが、残光時間が短い、すなわち発光の立ち上がりも早いため、出願時一般的なフレームレートである６０Ｈｚを用い、Ｄｕｔｙ比０．２５（点灯時間約４ｍｓ）の場合、驚くべきことにＬＡＰ蛍光体より２０％も明るくなることを示している。
さらに、将来技術を想定しフレームレートを現在使用されている最も高い２４０Ｈｚとし、Ｄｕｔｙ比０．２（点灯時間約０．８ｍｓ）を仮定した場合には、ＬＡＰ蛍光体よりも４０％も明るくすることができることがわかる。
また、例えば実施例２１の蛍光体のように、連続光による発光強度がＬＡＰの半分以下であっても、残光時間が３．０ｍｓと、ＬＡＰ蛍光体の半分以下になるため、結果としてフレームレートを２４０Ｈｚとし、Ｄｕｔｙ比０．２とするならば、ＬＡＰ蛍光体よりも明るい冷陰極蛍光ランプが得られることを示している。
【００４２】
このような観点から、本発明におけるバックライト用蛍光体が、その効果を十分に得るために、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニットに使用されることが特に好ましいことがわかる。励起光に水銀を用いる冷陰極管でも、ＶＵＶを用いる希ガスランプでも、あるいは近紫外のＬＥＤでも同様である。
なお、各実施例においては、現在一般的な冷陰極蛍光ランプを用いて説明したが、短残光という特性は、励起が水銀線でもＶＵＶでも、あるいはＬＥＤ励起源であっても、全く同様の効果を示すので、同様に有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓ以下であることを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項２】
前記蛍光体が、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とする請求項１に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
【請求項３】
前記組成式において、ｘが、０．１＜ｘ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項４】
前記組成式において、ｎが、１＜ｎ≦１．１５の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２又は３に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項５】
前記組成式において、ｙが、０．０１≦ｙ≦０．１の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項６】
前記組成式において、ｘ＋ｙが、０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項７】
前記バックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体が、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニット用である、請求項２〜６記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項８】
光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜中に請求項１〜７のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項９】
前記蛍光膜中に、発光強度の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下である青色蛍光体、及び発光強度の１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下である赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項８に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記青色蛍光体が、Ｅｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、又はＥｕ共付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体であり、前記赤色蛍光体が、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体またはＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体、又はＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体であることを特徴とする請求項９に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記冷陰極蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３ｍｓ以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記冷陰極蛍光ランプの発光色のＣＩＥ表色系による発光色度ｘ値、及びｙ値がそれぞれ０．２３≦ｘ≦０．３５、及び０．１８≦ｙ≦０．３５であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１３】
光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置において、前記バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプが請求項８〜１２のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプであることを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項１４】
前記冷陰極蛍光ランプが１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする請求項１３に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項１】
少なくともテルビウム（Ｔｂ）、珪素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）からなり、波長２６６ｎｍの紫外線で励起したときの１／１０残光時間が５ｍｓ以下であることを特徴とするバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項２】
前記蛍光体が、組成式（ＴｂxＣｅyＬｎ1-x-y）2Ｏ3・ｎＳｉＯ2で表され、波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線を照射したとき発光することを特徴とする請求項１に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。（ただし、前記組成式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、及びＧｄの中の少なくとも１種の希土類元素を表わし、ｘ、ｙ及びｎはそれぞれ、０．０３≦ｘ≦０．４０、０＜ｙ≦０．２、０．９≦ｎ≦１．４の条件を満たす数である）
【請求項３】
前記組成式において、ｘが、０．１＜ｘ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項４】
前記組成式において、ｎが、１＜ｎ≦１．１５の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２又は３に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項５】
前記組成式において、ｙが、０．０１≦ｙ≦０．１の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項６】
前記組成式において、ｘ＋ｙが、０．１＜ｘ＋ｙ≦０．３の条件を満たす数であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項７】
前記バックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体が、１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下になるバックライトユニット用である、請求項２〜６記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体。
【請求項８】
光に対して透明な管状の外囲器の内壁に蛍光膜を形成すると共に、該外囲器内に水銀と希ガスを封入してなり、該水銀の放電によって放射される波長１８０〜３８０ｎｍの紫外線により前記蛍光膜を発光させる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜中に請求項１〜７のいずれか一項に記載のバックライト用Ｔｂ付活希土類ケイ酸塩蛍光体を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項９】
前記蛍光膜中に、発光強度の１／１０残光時間が１．０ｍｓ以下である青色蛍光体、及び発光強度の１／１０残光時間が３．０ｍｓ以下である赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項８に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１０】
前記青色蛍光体が、Ｅｕ付活アルカリ土類クロロ燐酸塩蛍光体、又はＥｕ共付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体であり、前記赤色蛍光体が、Ｅｕ付活希土類酸化物蛍光体またはＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体、又はＥｕ付活希土類バナジン酸塩蛍光体であることを特徴とする請求項９に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１１】
前記冷陰極蛍光ランプの光束の１／１０残光時間が３ｍｓ以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１２】
前記冷陰極蛍光ランプの発光色のＣＩＥ表色系による発光色度ｘ値、及びｙ値がそれぞれ０．２３≦ｘ≦０．３５、及び０．１８≦ｙ≦０．３５であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１３】
光シャッターとして機能する液晶からなる複数の液晶素子と該複数の液晶素子のそれぞれに対応する少なくとも赤、緑、青の３色の色素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置において、前記バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプが請求項８〜１２のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプであることを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項１４】
前記冷陰極蛍光ランプが１回の電圧を駆けている時間が５ｍｓ以下である間欠点灯をすることを特徴とする請求項１３に記載のカラー液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２２２３８９（Ｐ２０１０−２２２３８９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８０４１（Ｐ２００９−６８０４１）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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