(57)【要約】【課題】従来よりも表示装置の色再現性を高めることができるバックライト装置およびそれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】  青色発光素子１９と緑色発光蛍光体２１と赤色発光蛍光体２２とを組み合わせた光源５を備えるバックライト装置２であって、青色発光素子１９の発光スペクトルのピーク強度が緑色発光蛍光体２１の発光スペクトルのピーク強度に対して３倍以上１９倍以下である。【選択図】図１
2011119242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発光する青色発光素子と、前記青色光の一部を吸収して緑色光を発光する緑色発光蛍光体と、前記青色光の一部と前記緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して赤色光を発光する赤色発光蛍光体とを含む光源を備えたバックライト装置であって、前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度に対して３倍以上１９倍以下であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
０．０９≦ｙ≦０．２６
ｙ≦２．５ｘ−０．３７
ｙ≧１．２５ｘ−０．１６
を満たす範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
ｙ＜１．５９４ｘ−０．２３０
を満たす範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度の±３０％以内の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度よりも高いことを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下、その半値幅が１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下であり、
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５２０［ｎｍ］以上５４５［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であり、
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２０［ｎｍ］以上６６０［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であること
を特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項７】
青色光を発光する青色発光素子と、前記青色光の一部を吸収して緑色光を発光する緑色発光蛍光体と、前記青色光の一部と前記緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して赤色光を発光する赤色発光蛍光体とを含む光源を備えたバックライト装置であって、
前記光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
０．０９≦ｙ≦０．２６
ｙ≦２．５ｘ−０．３７
ｙ≧１．２５ｘ−０．１６
を満たす範囲にあることを特徴とするバックライト装置。
【請求項８】
前記光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
ｙ＜１．５９４ｘ−０．２３０
を満たす範囲内にあることを特徴とする請求項７に記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度の±３０％以内の範囲にあることを特徴とする請求項７に記載のバックライト装置。
【請求項１０】
前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下、その半値幅が１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下であり、
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５２０［ｎｍ］以上５４５［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であり、
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２０［ｎｍ］以上６６０［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であること
を特徴とする請求項７に記載のバックライト装置。
【請求項１１】
青色光を発光する青色発光素子と、前記青色光の一部を吸収して緑色光を発光する緑色発光蛍光体と、前記青色光の一部と前記緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して赤色光を発光する赤色発光蛍光体とを含むバックライト装置用光源であって、前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度に対して３倍以上１９倍以下であることを特徴とするバックライト装置用光源。
【請求項１２】
前記バックライト装置用光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
０．０９≦ｙ≦０．２６
ｙ≦２．５ｘ−０．３７
ｙ≧１．２５ｘ−０．１６
を満たす範囲内にあることを特徴とする請求項１１に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１３】
前記光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
ｙ＜１．５９４ｘ−０．２３０
を満たす範囲内にあることを特徴とする請求項１２に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１４】
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度の±３０％以内の範囲にあることを特徴とする請求項１２に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１５】
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度よりも高いことを特徴とする請求項１４に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１６】
前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下、その半値幅が１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下であり、
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５２０［ｎｍ］以上５４５［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であり、
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２０［ｎｍ］以上６６０［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であること
を特徴とする請求項１１に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１７】
青色光を発光する青色発光素子と、前記青色光の一部を吸収して緑色光を発光する緑色発光蛍光体と、前記青色光の一部と前記緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して赤色光を発光する赤色発光蛍光体とを含むバックライト装置用光源であって、
前記バックライト装置用光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、
０．０９≦ｙ≦０．２６
ｙ≦２．５ｘ−０．３７
ｙ≧１．２５ｘ−０．１６
を満たす範囲にあることを特徴とするバックライト装置用光源。
【請求項１８】
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度が、前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度の±３０％以内の範囲にあることを特徴とする請求項１７に記載のバックライト装置用光源。
【請求項１９】
前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下、その半値幅が１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下であり、
前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５２０［ｎｍ］以上５４５［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であり、
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２０［ｎｍ］以上６６０［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であること
を特徴とする請求項１７に記載のバックライト装置用光源。
【請求項２０】
請求項１に記載のバックライト装置を用いた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ等の表示装置に用いられるバックライト装置およびバックライト装置用光源に関し、特に、表示装置の色再現性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置に用いられるバックライト装置用の光源として、冷陰極蛍光ランプに代えてＬＥＤ等の発光素子を採用することが提案されている。白色ＬＥＤには、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体とを組み合わせたものが一般的であるが、色再現性の面では青色ＬＥＤと緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを組み合わせたもののほうが好ましいと考えられている。特許文献１には、後者の白色ＬＥＤを採用し、特に赤色の色表現を向上させた液晶表示装置が開示されている。また、白色ＬＥＤについては、緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体との混合比を調整することにより白色光を得たことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００８／０５６７１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発明者らが研究開発を進めたところ、従来の白色ＬＥＤを採用した場合、表示装置の色再現性が期待するほどは高くならないことが判明した。
そこで、本発明は、従来よりも表示装置の色再現性を高めることができるバックライト装置およびそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るバックライト装置は、青色発光素子と緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを組み合わせた光源を備えるバックライト装置であって、前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が前記緑色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク強度に対して３倍以上１９倍以下である。
【発明の効果】
【０００６】
表示装置の色再現性を評価する指標としては、ＤＣＩ（Digital Cinema Initiative）面積比やｓＲＧＢ面積比などがある。製品開発においては、あらゆるバリエーションで光源を試作して色再現性を評価するのは現実的ではない。通常はシミュレーションを利用して、試作する候補をいくつかに絞り込むことが行われる。シミュレーションでは、まず、青色発光素子、および、緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体との混合比などから光源の発光スペクトルが算出され、次に、その発光スペクトルとカラーフィルタを含めた液晶パネルや光学部材の透過スペクトルとから表示装置の色再現性の指標値が算出される。
【０００７】
発明者らは、製品開発において光源の発光スペクトルの実測結果がシミュレーション結果から特定の傾向でずれることを見出した。特定の傾向とは、具体的には、青色光のピークと緑色光のピークとの間の谷が実測結果ではシミュレーション結果に比べて浅くなるというものである。ピーク間の谷が想定よりも浅くなると青色光と緑色光との色分離がそれだけ不十分となるので、表示装置の色再現性が想定よりも低くなるものと推察される。
【０００８】
そこで、本発明の一態様では、緑色光のピーク強度に対する青色光のピーク強度を３倍以上１９倍以下のように、従来の白色ＬＥＤ（２倍程度）よりも高くすることとしている。この構成により、従来よりも表示装置の色再現性を向上させることができる。
【０００９】
また、これだけにとどまらず、青色発光素子で励起される緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体は、各々、可視光帯域に原理的に吸収帯域を有するため、緑色光のピークと赤色光のピークとの間の谷も想定よりも低くなる傾向、および、各々のドミナント波長が変化する傾向を見出した。
【００１０】
これは、従来、シミュレーションのみで分光分布を最適化しようとしていたときに、シミュレーション誤差として見逃されていたものであり、本発明は、これらの傾向を見出したことにより、これらを補正し、より好適な表示装置を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の構成の概略図
【図２】実施例１乃至３の光源の発光スペクトルを示す図
【図３】実施例４乃至６の光源の発光スペクトルを示す図
【図４】比較例１乃至４の光源の発光スペクトルを示す図
【図５】実施例１乃至１１および比較例１乃至４の光源について、色度と、緑色光のピーク強度に対する青色光のピーク強度（ピーク比）とを示す図
【図６】ＣＩＥ色度図
【図７】ＤＣＩ面積比毎のＣＩＥ色度図上の位置を示すデータ
【図８】シミュレーション結果を示す図
【図９】光源の緑色光のピーク強度に対する青色光のピーク強度（ピーク比）を高めることにより表示装置の色再現性を向上できることを説明するための図
【図１０】光源の緑色光のピーク強度に対する青色光のピーク強度（ピーク比）を高めることにより表示装置の色再現性を向上できることを説明するための図
【図１１】光源の発光スペクトルの実測結果がシミュレーション結果からずれることを説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る表示装置の構成の概略図であり、実施の一例である。
【００１３】
表示装置１は、バックライト装置２および液晶パネル装置３から構成される。バックライト装置２は、筐体４、光源５および拡散シート６から構成される。液晶パネル装置３は、偏光板７、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板８、電極９、配光膜１０、液晶層１１、配光膜１２、電極１３、カラーフィルタ１４、ガラス基板１５および偏光板１６から構成される。
【００１４】
光源５は、パッケージ１７、外部リード１８、青色発光素子として青色ＬＥＤ１９、透光性樹脂２０、緑色発光蛍光体２１および赤色発光蛍光体２２から構成される。緑色発光蛍光体２１および赤色発光蛍光体２２は透光性樹脂２０中に分散されている。青色ＬＥＤ１９から出射された青色光の一部は緑色発光蛍光体２１により緑色光に変換され、青色光の一部と緑色光の一部が赤色発光蛍光体２２により赤色光に変換される。その結果、光源５からは、青色、緑色および赤色が混色された光が出射される。
【００１５】
拡散シート６は、光源５から出射された光を液晶パネル装置３に面状に均一に導くものである。偏光板７，１６は、特定の方向に振動する光を形成するものである。ＴＦＴ基板８および電極９，１３は、液晶層１１に含まれる液晶分子の傾きを画素毎に変更するものである。カラーフィルタ１４は、画素毎に青色、緑色、赤色のフィルタが設けられ、液晶層１１を通過してきた光源５からの出射光を画素毎に決められた色だけを透過させるものである。
【００１６】
なお、光学シート類の構成は多様なバリエーションが存在することは当業者には容易に類推可能である。
本実施形態では、光源５の青色ＬＥＤ１９、緑色発光蛍光体２１および赤色発光蛍光体２２には一般的に市販されているものを採用することができる。具体的には、青色ＬＥＤとしては、例えば、発光層が窒化物のものが挙げられる。緑色発光蛍光体としては、例えば、窒化物母体材料、シリケート母体材料、ガーネット構造をもつものなどが挙げられる。赤色発光蛍光体としては、例えば、窒化物母体材料のものが挙げられる。また、青色ＬＥＤ１９の発光スペクトルのピーク波長は４５０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下、その半値幅が１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下である。緑色発光蛍光体２１の発光スペクトルのピーク波長は５２０［ｎｍ］以上５４５［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下である。赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は６２０［ｎｍ］以上６６０［ｎｍ］以下、その半値幅が５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下である。
【００１７】
本実施形態では、表示装置１の色再現性を向上させるために、光源５の発光スペクトルおよび色度に着目し、それらが適切な範囲に含まれるようにしてある。具体的には、光源５の発光スペクトルでは、緑色光のピーク強度に対する青色光のピーク強度（以下、「青／緑ピーク比」という）が３倍以上１６倍以下に調整されている。
【００１８】
このように、緑色光のピーク強度を青色光のピーク強度よりも十分低くすることで、青色の色純度を高め、その結果、表示装置の色再現性を高めることができる。これは次のような理由による。
【００１９】
後述する図９（ｂ）に示すように、液晶パネル装置の透過スペクトルでは青色と緑色との間に重複領域がある。また、蛍光体の発光スペクトルのピーク幅はＬＥＤの発光スペクトルのピーク幅と比べると広い。そのため、青色のカラーフィルタからは青色ＬＥＤの出射光だけでなく緑色発光蛍光体の出射光も一部出射される。これが青色の色純度が低下する原因となる。そこで、緑色光のピーク強度を青色光のピーク強度よりも十分低くすることで、重複領域における青色ＬＥＤの出射光に対する緑色発光蛍光体の出射光の割合を低減させ、青色の色純度を高めることとしている。
【００２０】
また、光源５のＣＩＥ色度図における色度（ｘ，ｙ）が、以下の関係式を満たすように調整されている。発光スペクトルおよび色度は、例えば、緑色発光蛍光体２１および赤色発光蛍光体２２の配合量を調整することにより適宜調整することができる。
【００２１】
０．０９≦ｙ≦０．２６      ・・・（１）
ｙ≦２．５ｘ−０．３７      ・・・（２）
ｙ≧１．２５ｘ−０．１６    ・・・（３）
数式（１）〜（３）を満たすことにより、光取り出し効率の低下を抑えることができる。
【００２２】
また、上記数式（１）〜（３）に加えて、光源のＣＩＥ色度図における色度（ｘ,ｙ）が、以下の関係式を満たすことが好ましい。
ｙ＜１．５９４ｘ−０．２３０    ・・・（４）
数式（４）の境界線は、概ね、青色ＬＥＤの色度と黄色発光蛍光体の色度を結ぶ線である。従来の白色ＬＥＤや冷陰極ランプの色度は、数式（４）の境界線よりもｘｙ色度座標上で左上方向（ｘ値が小さくｙ値が大きい）に分布している。数式（４）を満たすことにより、従来の光源の色度よりもｘｙ色度座標上で右下方向（ｘ値が大きくｙ値が小さい）の色度の光源を実現することができる。これは、黄色発光蛍光体に代えて、緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを用いることにより初めて実現できる色度である。このような光源を採用することにより、表示装置の再現可能な色域を従来技術では不可能な範囲にすることができ、しかも、その色域を広くすることができる。
【００２３】
また、数式（１）〜（３）を満たすことにより、光取り出し効率の低下を抑えることができるが、より好ましくは、緑色光のピーク強度が赤色光のピーク強度の±３０％以内の範囲にあるようにするとよい。
【００２４】
さらには、緑色光のピーク強度より赤色光のピーク強度が高いほうがよい。より好ましくは、緑色光のピーク強度に対して赤色光のピーク強度が、１．０５倍から１．１倍の範囲であればよい。これにより、赤色の色純度を高め、その結果、表示装置の色再現性を高めることができる。これは次のような理由による。
【００２５】
後述する図９（ｂ）に示すように、液晶パネル装置の透過スペクトルでは、青色と緑色との間だけではなく、緑色と赤色との間にも重複領域がある。そのため、緑色のカラーフィルタからは緑色発光蛍光体の出射光だけでなく赤色発光蛍光体の出射光も一部出射される。一方、赤色のカラーフィルタからは赤色発光蛍光体の出射光だけでなく緑色発光蛍光体の出射光も一部出射される。これが緑色と赤色の色純度が低下する原因となる。ここで、緑色と赤色のカラーフィルタの透過スペクトルに着目すると、赤色のカラーフィルタの透過スペクトルは、ピーク波長（この例では６２５ｎｍ付近）よりも短波長側では透過率が低下するのに対し、ピーク波長よりも長波長側では透過率があまり低下しない。そのため、光源の出射光に含まれる緑色光のピーク強度よりも赤色光のピーク強度を僅かに高くするだけで、赤色のカラーフィルタの透過光に含まれる緑色発光蛍光体の出射光に対する赤色発光蛍光体の出射光の割合を高めることができる。一般に実用的な赤色発光蛍光体は半値幅が広いため、発光ピークより長波長側の発光が、赤色のカラーフィルタ透過後の赤色光の色純度向上に寄与しやすい。
【００２６】
また、これは赤色のカラーフィルタの分光透過特性が高い領域が長波長側には広く続いているというためでもあり、光源と液晶パネル装置の分光特性の特徴を相互に利用することによって達成できる。
【００２７】
逆に緑色発光蛍光体の発光を強めると、一般に実用的な緑色発光蛍光体の半値幅も広いため、青色および赤色のカラーフィルタ透過後の青色光および赤色光へのクロストークが増加し色純度の低下が起こる。
【００２８】
本発明者らはこれらの関係を見出した。大きくは緑色発光蛍光体の発光ピークより、赤色発光蛍光体の発光ピークのピーク強度が同等以上に高い方がより好適な結果が得られ、緑色光のピーク強度より赤色光のピーク強度を高くすることで、赤色の色純度を高めることができる。
【００２９】
さらに、後述の図６のＤＣＩ面積比の等高線と各種色度設定のパラメータを任意に組み合わせれば、所定の色域で色再現可能な光源を作製することができる。また、８０％から８５％の等高線を組み合わせると、従来の冷陰極蛍光ランプを超えた色再現性を実現することができ、９０％から９５％の等高線を組み合わせれば、より明瞭に知覚できる程度の色再現性の改善が実現できる。
＜実施例＞
以下、本実施形態における実施例および比較例について説明する。
【００３０】
図２は、実施例１乃至３の光源の発光スペクトルを示す図であり、図３は、実施例４乃至６の光源の発光スペクトルを示す図であり、図４は、比較例１乃至４の光源の発光スペクトルを示す図である。なお、ここに挙げているのは、発明者らが得たシミュレーション結果の一部である。
【００３１】
実施例１では、波長４５０［ｎｍ］に青色光のピークがあり、波長５２５［ｎｍ］に緑色光のピークがあり、波長６５０［ｎｍ］付近に赤色光のピークが存在する。実施例１の発光スペクトルでは青／緑ピーク比が３．０である。図２，図３，図４では、比較例４を除く全てが緑色光のピーク強度が１となるように描かれている。したがって、各図において、青色光のピーク強度の数値がそのまま青／緑ピーク比の数値となる。
【００３２】
図５は、実施例１乃至１１および比較例１乃至４の光源について、色度と青／緑ピーク比とを示す図である。また、図６は、実施例１乃至１１および比較例１乃至４の色度をＣＩＥ色度図にプロットしたものである。
【００３３】
図６中、「白色領域」は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０で定められた白色の領域である。
図６中、「ＤＣＩ」は、ＤＣＩ（Digital Cinema Initiative）で定められたＲＧＢの色度の三角形である。ＤＣＩでは、Ｒ（０．６８，０．３２）、Ｇ（０．２６５，０．６９）、Ｂ（０．１５，０．０６）の色度が定められている。
【００３４】
図６中、「Ｂ」は、このシミュレーションに用いた青色ＬＥＤ単体の発光の色度である。同様に、「Ｇ」は、緑色発光蛍光体単体の発光の色度、「Ｒ」は、赤色発光蛍光体単体の発光の色度である。具体的には、Ｒ（０．６６，０．３４）、Ｇ（０．２８，０．６４）、Ｂ（０．１５，０．０２３）である。この三角形は、表示装置が色表現可能な理論上の限界を示している。
【００３５】
本実施形態では、表示装置の色再現性の指標値としてＤＣＩ面積比を採用する。ＤＣＩ面積比とは、図６中の「ＤＣＩ」の面積に対する表示装置が実際に色表現可能な範囲の面積の比である。したがって、ＤＣＩ面積比が大きいほど表示装置の色再現性が優れていると言える。発明者らは、研究の結果、光源の色度を変化させるとＤＣＩ面積比が変化することを見出した。図６中、「７５％」乃至「１０５％」の曲線は、それぞれｕ’ｖ’色度座標上で計算されたＤＣＩ面積比を示している。図７に、この曲線を引くのに必要なデータを示す。図６の曲線によれば、光源の色度を青色に近づけるほど表示装置の色再現性を向上できることが分かる。この知見は、従来の技術常識では想定できないものである。従来の技術常識では表示装置の色再現性を向上させるには、光源の色度を白色領域内に調整することが望ましいと理解されている。
【００３６】
本実施形態では、光源の色度は、図６中の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で囲まれる範囲内にある。直線Ｌ１は、上記の数式（２）の境界線を示し、直線Ｌ２は、上記の数式（３）の境界線を示し、直線Ｌ３，Ｌ４は上記の数式（１）の境界線を示す。光源の色度が直線Ｌ１（ｙ＝０．２６）以下の範囲に調整されるので、表示装置のＤＣＩ面積比を概ね８０％以上にすることができる。より好ましくは、光源の色度のｙ値の上限をＤＣＩ比８５％の曲線にするとよい。
【００３７】
なお、ＤＣＩ面積比のみを考慮すれば、光源の色度のｙ値が小さいほど望ましいということになる。しかしながら、ｙ値を小さくすると光取り出し効率が低下するので、あまりｙ値を小さくすることはできない。そこで、本実施形態では、両者の兼ね合いで、ｙ値の下限を直線Ｌ４（ｙ＝０．０９）としている。より好ましくは、ｙ値の下限をｙ＝０．１５程度とすればよい。
【００３８】
また、直線Ｌ１は、光源の発光スペクトルにおける赤色光のピーク強度に対する緑色光のピーク強度を２倍以下に抑えることができる境界である。光源の色度のｘ値が直線Ｌ１よりも小さくなると、赤色光に対する緑色光の発光が強くなりすぎる。そうすると、表示装置の緑色の画素では液晶層の透過率を低下させた状態で使用される場合が多くなり、全体として光取り出し効率が低下してしまう。本実施形態では、赤色光のピーク強度に対する緑色光のピーク強度を２倍以下に抑えることができるので、光取り出し効率の低下を抑えることができる。
【００３９】
逆に、直線Ｌ２は、光源の発光スペクトルにおける緑色光のピーク強度に対する赤色光のピーク強度を２倍以下に抑えることができる境界である。光源の色度のｘ値が直線Ｌ２よりも大きくなると、緑色光に対する赤色光の発光が強くなりすぎる。そうすると、表示装置の赤色の画素では液晶層の透過率を低下させた状態で使用される場合が多くなり、全体として光取り出し効率が低下してしまう。さらに、このケースでは、もともと効率の悪い青色光から赤色光への変換が多く行われることになるので、光源自体の発光効率も低下し、よけいに光取り出し効率が低下してしまう。本実施形態では、緑色光のピーク強度に対する赤色光のピーク強度を２倍以下に抑えることができるので、光取り出し効率の低下を抑えることができる。
【００４０】
上記の直線Ｌ１，Ｌ２は、図８に示すシミュレーション結果から得られている。図８は、各色度における光源の発光スペクトルのシミュレーション結果をプロットしたものである。「○」の印は、赤色光のピーク強度に対する緑色光のピーク強度が２倍以下、かつ、緑色光のピーク強度に対する赤色光のピーク強度が２倍以下の条件を満たしたデータである。「×」の印は、赤色光のピーク強度に対する緑色光のピーク強度が２倍を超えた、あるいは、緑色光のピーク強度に対する赤色光のピーク強度が２倍を超えたデータである。直線Ｌ１，Ｌ２は、「○」と「×」の境界において「○」を通過するように引いてある。このようにして得られたのが上記の数式（２），（３）である。
【００４１】
また、本実施形態では色度範囲を直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で囲まれる範囲内としているが、さらに色度範囲を限定して直線Ｌ５，Ｌ２，Ｌ３で囲まれる範囲内としてもよい。これにより、表示装置の再現可能な色域を従来技術では不可能な範囲にすることができ、しかも、その色域を広くすることができる。
【００４２】
上述の通り、本実施形態では、光取り出し効率の低下を抑えることができるが、より好ましくは、緑色光のピーク強度が赤色光のピーク強度の±３０％以内の範囲にあるようにするとよい。
【００４３】
引き続き、図５，図８を用いて、青／緑ピーク比の範囲について検討する。図５によると、実施例１，２，３，４では、色度のｘ値を固定すればｙ値が小さいほど青／緑ピーク比が大きくなる。これは、ｙ値が小さくなると色度が青色に近づくので、発光スペクトルにおいては青／緑ピーク比が大きくなるからである。そうすると、本実施形態の実施例の中で青／緑ピーク比が最大となり得るのは実施例１１である。実施例１１の青／緑ピーク比は、図５に示すように「１９」である。逆に、本実施形態の実施例の中で青／緑ピーク比が最小となり得るのは実施例１，５，６である。これらの青／緑ピーク比は、図５に示すように「３．０」、「３．０」、「３．３」である。したがって、本実施形態の青／緑ピーク比は、３以上１９以下であると言え、この範囲内であればＤＣＩ面積比が８０％以上となり、しかも、光取り出し効率の低下を抑えることができる。
＜考察＞
次に、光源の青／緑ピーク比を高めること（すなわち、光源の色度を青色に近づけること）により表示装置の色再現性が向上する理由について説明する。
【００４４】
図９，図１０は、光源の青／緑ピーク比を高めることにより表示装置の色再現性を向上できることを説明するための図であり、図９（ａ）は実施例２１，２２の光源の発光スペクトルを示し、図９（ｂ）はカラーフィルタの透過スペクトルを示す。図１０（ａ）は実施例２２の光源を採用した場合に各色の画素から出射された光のスペクトルを示し、図１０（ｂ）は実施例２１の光源を採用した場合に各色の画素から出射された光のスペクトルを示す。
【００４５】
図９（ａ）に示すように、実施例２１，２２を対比すると、実施例２１の青／緑ピーク比が実施例２２の青／緑ピーク比よりも高い。
図９（ｂ）に示すように、カラーフィルタの透過スペクトルは、青色と緑色との重複領域２３が比較的広いので、青色のカラーフィルタは青色光だけでなく緑色光の一部も透過させる。そのため、図１０（ａ）に示すように、青色の画素の出射光には、純粋な青色成分２８だけでなく緑色成分２９も含有されている。この青色成分２８に対する緑色成分２９の比が大きいほど、青色の画素から出射された光の色度が緑色寄りになり、その結果、ＤＣＩ面積比が小さくなる。
【００４６】
図１０（ａ）と図１０（ｂ）とを対比すると、図１０（ａ）では青色成分２８に対する緑色成分２９の比が比較的大きく、逆に、図１０（ｂ）では青色成分３３に対する緑色成分３４の比が比較的小さい。
【００４７】
このように、光源の青／緑ピーク比を高めることによりＤＣＩ面積比を大きくすることができ、その結果、表示装置の色再現性を向上させることができる。
なお、上述の青色の画素の出射光に緑色成分が混入する現象は、従来の冷陰極蛍光ランプではあまり問題視されていない。これは、冷陰極蛍光ランプの発光スペクトルでは青色光も緑色光も共にピークの半値幅が狭いので、カラーフィルタの透過スペクトルにおいて青色と緑色との重複領域２３が比較的広くても混入の問題が起きにくいからである。これに対し、青色ＬＥＤと緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを組み合わせた光源では、青色光も緑色光も共にピークの半値幅が比較的広いので混入の問題が生じやすい。
【００４８】
さらに、発明者らの研究により、このような光源では、発光スペクトルの実測結果がシミュレーション結果から特定の傾向でずれることが見出された。特定の傾向とは、具体的には、青色光のピークと緑色光のピークとの間の谷が実測結果ではシミュレーション結果に比べて若干浅くなるというものである。図１１に、同一仕様の光源において、シミュレーションにより得られた発光スペクトル３５と、実測により得られた発光スペクトル３６とを示す。このように、シミュレーションではピーク間の谷３７が深いのに対し、実測ではピーク間の谷３８が浅くなる。したがって、実際に製品を作製した場合、青色の画素の出射光に緑色成分が混入する現象が想定よりも強く現れることになる。
【００４９】
また、これだけにとどまらず、発明者らは、緑色光のピークと赤色光のピークとの間の谷も想定よりも浅くなる傾向、および、これにより各々のドミナント波長が変化する傾向を見出した。上記傾向は、青色発光素子で励起される緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体は、各々、可視光帯域に原理的に吸収帯域を有するためと考えられる。
【００５０】
これは、従来、シミュレーションのみで分光分布を最適化しようとしていたときに、シミュレーション誤差として見逃されていたものであり、本発明は、これらの傾向を見出したことにより、これらを補正し、より好適な表示装置を実現するものである。
【００５１】
これらの理由により、本実施形態の光源では、従来の技術常識では想定できない、白色領域から外れた範囲が色度の最適範囲となる。
＜測定方法＞
液晶表示装置の透過光の分光分布や色度は、ＬＥＤ光源、あるいは、そのＬＥＤ光源が組み込まれたバックライト装置の分光分布を測定すれば、その測定結果と液晶パネル装置の分光透過率（既知）から算出することができる。分光分布の測定は、分光測定器を用いて行うことができる。分光測定器としては、大塚電子株式会社製ＭＰＣＤシリーズ（例えば、ＭＣＰＤ２０００など）が挙げられるが、これに相当する測定精度を持った測定装置を使用してもよい。測定時には、液晶表示装置の定格/実使用条件にて測定対象のＬＥＤ光源を点灯させることが望ましい。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態に沿って説明したが、本発明はこの実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施形態では、直下型のバックライト装置を開示しているが、本発明は、これに限らず、エッジライト型のバックライト装置としてもよい。
（２）実施形態では、発光スペクトルを５［ｎｍ］単位で分析しており、青／緑ピーク比は５［ｎｍ］単位で分析した場合の数値である。仮に５［ｎｍ］単位よりも細かな単位で分析すると、緑色光のピーク強度については実施形態とあまり相違はないと考えられるが、青色光のピーク強度は実施形態よりも大きく現れると考えられる。そうすると、同じ仕様の光源であっても、分析の細かさにより青／緑ピーク比が変動するおそれがある。したがって、念のため、本実施形態での青／緑ピーク比は５［ｎｍ］単位で分析した場合の数値であることを付言しておく。
（３）実施形態では、青色発光素子としてＬＥＤを採用しているが、本発明はこれに限らず、無機ＥＬ、有機ＥＬなどでも構わない。
（４）実施形態では緑色発光蛍光体の半値幅を５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下としたが、現在これを好適に実現する蛍光体母体材料は窒化物系、シリケート系であり、その半値幅は好適に色域を拡大しつつ発光効率を維持するには５０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下であり、理論的には、半値幅の下限は同様のピーク波長を有するＬＥＤの半値幅以上（約３０［ｎｍ］以上）であれば本発明の効果は有効である。これは、現状では窒化物蛍光体、シリケート蛍光体の半値幅を同様のピーク波長を有するＬＥＤよりも狭くしつつ発光効率を維持することが困難なためである。
【００５３】
緑色発光蛍光体にガーネット系の母体材料を使用することも可能ではあるが、半値幅が大きくなるという傾向を生じる。
さらには、ピーク波長に対し短波長側の半値幅が長波長側の半値幅より小さいものを選定すれば、青と緑の間のスペクトルの谷を強調可能で、色域が増大する。
（５）実施形態では赤色発光蛍光体の半値幅を５０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下としたが、現在これを好適に実現する蛍光体母体材料は窒化物系であり、その半値幅は好適に色域を拡大しつつ発光効率を維持するには７０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下であり、理論的には、半値幅の上限がこれを超えると可視域長波長側の発光が増大し発光効率が低下する。
【００５４】
ここにおいても、ピーク波長に対し短波長側の半値幅が長波長側の半値幅より小さいものを選定すれば、緑と赤の間のスペクトルの谷を強調可能で、色域が増大する。
（６）実施形態では、液晶パネル装置とバックライト装置とを組み合わせた液晶表示装置を例示しているが、本発明は、液晶パネル装置とバックライト装置とを組み合わせた液晶型のビデオプロジェクション装置にも応用可能である。この場合でも、同様の効果を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、例えば、液晶ディスプレイ、ビデオプロジェクションシステム等に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１    表示装置
２    バックライト装置
３    液晶パネル装置
４    筐体
５    光源
６    拡散シート
７，１６  偏光板
８    ＴＦＴ基板
９，１３  電極
１０，１２    配光膜
１１    液晶層
１３    電極
１４    カラーフィルタ
１５    ガラス基板
１７    パッケージ
１８    外部リード
１９    青色ＬＥＤ
２１    緑色発光蛍光体
２２    赤色発光蛍光体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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