(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタを備えた表示装置に利用され、青色発光素子と緑色発光素子と赤色発光蛍光体とを組み合わせた発光モジュールであって、
前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４４５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下の範囲内にあり、その色度がｘｙ色度座標上で（0.16111、0.01379）（0.15664、0.01771）（0.15099、0.02274）（0.14396、0.0297）（0.1355、0.03988）（0.12412、0.0578）（0.1096、0.08684）（0.14、0.08）（0.15、0.06）を結ぶ範囲内にあり、
前記緑色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が５１５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲内にあり、
前記赤色発光蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にあり、
前記青色発光素子、前記緑色発光素子および前記赤色発光蛍光体の混色光の色度がｘｙ色度座標上で、
ｘ≧０．２０
ｙ≦０．２１
ｙ≧０．７５ｘ−０．０９７
を満たすことを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記青色発光素子、前記緑色発光素子および前記赤色発光蛍光体の混色光の色度がｘｙ色度座標上で、（0.22、0.17）、（0.26、0.21）、（0.30、0.21）、（0.30、0.17）、（0.26、0.13）、（0.22、0.10）を結ぶ範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記緑色発光素子の色度がｘｙ色度座標上で、（0.03885、0.81202）、（0.0743、0.8338）、（0.15472、0.80586）、（0.22962、0.75433）、（0.3016、0.69231）、（0.33736、0.65885）、（0.33736、0.6）、（0.03885、0.6）を結ぶ範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記赤色発光蛍光体の色度がｘｙ色度座標上で、（0.62704、0.37249）、（0.627104、0.342896）、（0.72997、0.24003）、（0.72997、0.27003）を結ぶ範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記緑色発光素子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プラスマイナス２０％の範囲内にあること
を特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記青色発光素子と前記緑色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が、前記青色発光素子に対して前記緑色発光素子が１／２を下回ること
を特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項７】
カラーフィルタを備えた表示装置に利用されるバックライト装置であって、請求項１に記載の発光モジュールを備えたバックライト装置。
【請求項８】
カラーフィルタを備えた表示装置であって、さらに、請求項７に記載のバックライト装置を備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光素子、緑色発光素子および赤色発光蛍光体を組み合わせた発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型の表示装置のバックライト光源として、例えば、特許文献１に、青色LED（Light Emitting Diode）、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体を組み合わせた発光モジュールが提案されている。また、特許文献２には、そのような発光モジュールにおいて、青色LED、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体のそれぞれの色度が開示されている。これによると、青色LEDの色度がｘｙ色度座標上で、（0.0123、0.5346）、（0.0676、0.4633）、（0.17319、0.0048）を結ぶ範囲内にあり、緑色LEDの色度がｘｙ色度座標上で、（0.025、0.5203）、（0.4479、0.541）、（0.0722、0.7894）を結ぶ範囲内にあり、赤色発光蛍光体の色度がｘｙ色度座標上で、（0.556、0.4408）、（0.6253、0.3741）、（0.7346、0.2654）を結ぶ範囲内にあることとすると、優れた色再現性を得ることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５８２９６号公報
【特許文献２】特開２００８−５３６９１号公報
【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、従来の発光モジュールでは液晶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。
すなわち、単純に先行文献のごとく、青色LED（青色LEDベアチップ）、緑色LED（緑色LEDベアチップ）、赤色発光蛍光体（粉体材料）各々の色度範囲を決定しても、それを組み合わせた光源の光色を設定しなければ、色再現範囲の最適化には至らないというおそれがある。
【０００５】
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発光モジュール、バックライト装置およびそれら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】
【０００６】
上記課題を受けて、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、（１）特に、GaN系の緑色LEDではピーク波長が５３５ｎｍ以上のものでは発光効率が極端に低下してしまい、従来のGaP系の緑色LEDのような５５０ｎｍ近傍の純度の高い緑ではなく青緑を呈すること、また、（２）GaN系においてはピーク波長５３５ｎｍ以下の青緑色LEDを前提にできるだけ波長の短いものを選定できるようにする構成が有利となることを見出した。
【０００７】
ただし、色再現性を向上させるためには、（ａ）青緑色LEDに対応する補色の赤色発光蛍光体の選定、（ｂ）その赤色発光蛍光体を主に高効率に励起しつつ高色域を実現する青色LEDの選定、および、（ｃ）一般に可視光励起の赤発光蛍光体では緑スペクトル帯域近傍まで励起吸収帯が伸びているため、緑色LED（青緑色LED）による赤色発光蛍光体の再励起と、赤色発光蛍光体の光吸収による、青色LEDや緑色LEDの分光変化と、赤色発光蛍光体自身の光自己吸収とを考慮に入れた多重繰り込みの最適化検討を行うことが重要となる。しかしながら、単純に各々の構成要素の分光分布を組み合わせるだけでは誤差があるので導出不可能であり、さらには、先の全体の光色色度をそもそもどう設定するかによっても結果が異なるという課題を抱える。
【０００８】
そこで、本発明者らは、上記各事項に着目し、広範な色度であってもこれらの複合的な課題を解決するための手法として本発明を見出すに至った。
すなわち、本発明に係る発光モジュールは、青色発光素子と緑色発光素子と赤色発光蛍光体とを組み合わせた発光モジュールであって、前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４４５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、その半値幅が１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下、その色度がｘｙ色度座標上で（0.16111、0.01379）（0.15664、0.01771）（0.15099、0.02274）（0.14396、0.0297）（0.1355、0.03988）（0.12412、0.0578）（0.1096、0.08684）（0.14、0.08）（0.15、0.06）を結ぶ範囲内にあり、前記緑色発光素子の発光スペクトルのピーク波長が５１５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下、その半値幅が２５ｎｍ以上４０ｎｍ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６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下、その半値幅が５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０００９】
本発明に係るバックライト装置は、上記発光モジュールを備える。
本発明に係る表示装置は、上記バックライト装置を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る発光モジュールは、再現可能な色度範囲を広げることができるので、結果として、表示装置の色再現性を高めることができる発光モジュール、バックライト装置およびそれらを用いた表示装置を提供することができる。
【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一例を示す概略図
【図２】図１の発光モジュールの構成の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図
【図３】ｘｙ色度座標上に青色LED、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体の色度範囲を示した図
【図４】シミュレーションにより得られた実施例１の発光スペクトルの一例を示す図
【図５】シミュレーションにより得られた実施例２の発光スペクトルの一例を示す図
【図６】シミュレーション結果と実測結果とのずれを説明するための図
【図７】シミュレーションにより得られた実施例１のＤＣＩ色域面積比を示す図
【図８】シミュレーションにより得られた実施例２のＤＣＩ色域面積比を示す図
【図９】実施例１のＤＣＩ色域面積比のデータを示す図
【図１０】実施例２のＤＣＩ色域面積比のデータを示す図
【図１１】図７に関係式（１）〜（３）の直線を追記した図
【図１２】図８に関係式（１）〜（３）の直線を追記した図
【図１３】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１４】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１５】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１６】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１７】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１８】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図１９】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２０】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２１】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２２】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２３】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２４】シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す図
【図２５】図７にＤＣＩカバー率が高くなる色度範囲を追記して一部を拡大した図
【図２６】図８にＤＣＩカバー率が高くなる色度範囲を追記して一部を拡大した図
【図２７】発光モジュールの変形例の構成を示す図
【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一例を示す概略図である。
【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、発光モジュール５から構成される。なお、必要に応じて拡散シート６のような光学シートが設けられる。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】
筐体４は、内部に発光モジュール５および拡散シート６を収納するものである。発光モジュール５は、青色光、緑色光および赤色光の混色光を出射するものである。拡散シート６は、発光モジュール５から出射された混色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は、ガラス基板１５と対向して配置され、その隙間に液晶層１１等を挟みこむものである。配光膜１０，１２は、液晶層１１に含まれる液晶分子を一定方向に整列させるものである。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を通過してきた発光モジュール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。
【００１５】
図２は、図１の発光モジュールの構成の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
発光モジュール５は、基台１７、外部リード１８、青色発光素子としての青色LED１９、緑色発光素子としての緑色LED２０、透光性樹脂２１および赤色発光蛍光体２２から構成されている。赤色発光蛍光体２２は、シリコーン樹脂等の透光性樹脂２１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、および、緑色LED２０から出射された緑色光の一部は、赤色発光蛍光体２２により赤色光に変換される。その結果、発光モジュール５からは、青色光、緑色光および赤色光の混色光が出射される。なお、青色LED１９は２本の外部リード１８に接続され、緑色LED２０は別の２本の外部リード１８に接続されている。青色LED１９および緑色LED２０に流される電流の大きさは個別に制御される。これにより、それぞれの発光強度が個別に制御される。
＜Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の発光特性＞
青色LED１９の発光スペクトルのピーク波長は、４４５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下の範囲内にある。また、青色LED１９の色度はｘｙ色度座標上で（0.16111、0.01379）（0.15664、0.01771）（0.15099、0.02274）（0.14396、0.0297）（0.1355、0.03988）（0.12412、0.0578）（0.1096、0.08684）（0.14、0.08）（0.15、0.06）を結ぶ範囲内にある（図３の符号ｂ１参照）。このようなLEDとしては、例えば、窒化ガリウム系のLEDが挙げられる。
【００１６】
緑色LED２０の発光スペクトルのピーク波長は、５１５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲にある。また、緑色LED２０の色度はｘｙ色度座標上で、（0.03885、0.81202）、（0.0743、0.8338）、（0.15472、0.80586）、（0.22962、0.75433）、（0.3016、0.69231）、（0.33736、0.65885）、（0.33736、0.6）、（0.03885、0.6）を結ぶ範囲内にある（図３の符号ｇ１参照）。このようなLEDとしては、例えば、窒化ガリウム系のLEDが挙げられる。
【００１７】
緑色LEDつまり緑色発光LEDではピーク波長が５３５ｎｍ以上のものでは発光効率が急速に悪化するが、本実施形態においては分光分布や設定色度の最適化が可能であるため、これら現実的な範囲での広色域化が実現できる。
【００１８】
赤色発光蛍光体２２の発光スペクトルのピーク波長は、６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内にあり、その半値幅が５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内にある。また、赤色発光蛍光体２２の色度はｘｙ色度座標上で、（0.62704、0.37249）、（0.627104、0.342896）、（0.72997、0.24003）、（0.72997、0.27003）を結ぶ範囲内にある（図３の符号ｒ１参照）。このような蛍光体としては窒化物系の蛍光体が主に考えられる。
【００１９】
このような窒化物系の蛍光体の例には、下記組成で表されるもののほか、それに添加物を付与したもの、コーテイングを施したものが含まれる。
Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ２（Ｓｉ，Ａｌ）５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ。
【００２０】
また、ＣａＡｌＳｉＮ３−Ｓｉ２Ｎ２Ｏ：Ｅｕの組成比を調整し、発光波長を調整するものなど赤色発光の窒化物蛍光体は広く知られている。
なお、蛍光体の発光スペクトルのピークはブロードであり、ピーク波長が複数現れることもある。また、上記例示品を含め、複数の蛍光体を混合して使用してもよい。その場合には、いずれかのピーク波長が上記の範囲内にあればよいものとする。
【００２１】
図３は、ｘｙ色度座標上に青色LED、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体の色度範囲を示した図である。同図には、本実施形態の各色の色度範囲がｂ１，ｇ１，ｒ１で示され、特許文献２に開示された各色の色度範囲が比較例としてｂ２，ｇ２，ｒ２で示されている。
【００２２】
一般に、発光モジュールから出射される青色光、緑色光および赤色光のそれぞれの色度をｘｙ色度座標上にプロットしたときにできる三角形の範囲が、表示装置が再現可能な色度範囲の理論上の限界となる。したがって、青色光、緑色光および赤色光のそれぞれの色度を白色の色度（0.333、0.333）から遠ざけることにより三角形の範囲を広げるほど、表示装置の再現可能な色度範囲を広くできると言える。本実施形態の青色LEDの色度範囲ｂ１は、比較例（特許文献２）の青色LEDの色度範囲ｂ２よりも白色の色度（0.333、0.333）から遠い位置にある。したがって、本実施形態によれば、表示装置が再現可能な色度範囲を比較例よりも広げることができる。このとき、好ましくはｘｙ色度座標上で下方に色度を設定することが望ましい。
【００２３】
一般的な青色LEDと黄色発光蛍光体を使用した白色LEDでは、青色LEDで比較的短波長に発光ピークがある事例、例えばｘｙ色度座標上で（0.157、0.020）と、黄色YAG蛍光体で比較的長波長に発光ピークがある事例、例えばｘｙ色度座標上で（0.470、0.519）とを結んだ、色度座標上の線を上回る範囲で発光色が調整されている。すなわち、一般的な白色LEDでは、色度がｘｙ色度座標上で青色LEDの色度と黄色発光蛍光体の色度とを結ぶ線よりも上側の領域に存在するように設定されている。一方、本実施形態では、ｘｙ色度座標上でこの線を下回る発光色を実現することが可能になり、従来発光色として考慮や設定が出来なかった光色範囲を実現できることから、分光設計の元となる色度範囲を従来以上に拡張して検討することができる。従来においては、そもそもの光源の設定色度がどうあれば良いかの観点が無く、本発明には、このような新たな観点でもたらされたものである。
＜Ｒ，Ｇ，Ｂの混色光の色度＞
発光モジュール５から出射される混色光の色度は、青色光、緑色光および赤色光の光束比により定まる。光束比は、LEDに流す電流の大きさ、蛍光体の分散量などの各種のパラメータにより定まる。すなわち、これらのパラメータを調整することにより任意の色度の混色光を作り出すことができる。
【００２４】
本実施形態では、発光モジュール５から出射される混色光の色度がｘｙ色度座標上で以下の関係式を満たすように調整されている。
ｘ≧０．２０  ・・・（１）
ｙ≦０．２１  ・・・（２）
ｙ≧０．７５ｘ−０．０９７  ・・・（３）
これらの関係式を満たすことにより、表示装置１のＤＣＩ（Digital Cinema Initiative）色域面積比を高めることができる。ＤＣＩ色域面積比は、表示装置の色再現性を評価する指標のひとつであり、式（４）により求められる。
【００２５】
ＤＣＩ色域面積比＝Ｓ１／Ｓ２×１００  ・・・（４）
ここで、Ｓ１は、表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットしてできる三角形の面積であり、Ｓ２は、ＤＣＩ規格で定められたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標にプロットしてできる三角形の面積である。これから明らかなように、ＤＣＩ色域面積比が高いほど、概ね、表示装置の色再現性が優れていると言える。上記の関係式（１）〜（３）の根拠については、後に詳細に説明する。
【００２６】
また、上記の関係式（１）〜（３）を満たした上で、混色光の色度がｘｙ色度座標上で、（0.22、0.17）、（0.26、0.21）、（0.30、0.21）、（0.30、0.17）、（0.26、0.13）、（0.22、0.10）を結ぶ範囲内となるように調整されていればより好ましい。混色光の色度がこの範囲内にあれば、表示装置のＤＣＩカバー率を高めることができる。ＤＣＩカバー率は、表示装置の色再現性を評価する指標のひとつであり、式（５）により求められる。
【００２７】
ＤＣＩカバー率＝Ｓ３／Ｓ２×１００  ・・・（５）
ここで、Ｓ３は、表示装置のＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットしてできる三角形とＤＣＩ規格で定められたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標にプロットしてできる三角形とが重複した領域の面積である。Ｓ２は、ＤＣＩ規格で定められたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標にプロットしてできる三角形の面積である。これから明らかなように、ＤＣＩカバー率が高いほど、ＤＣＩ規格で定められた色度範囲の実現性が高いと言える。上記の混色光の色度範囲の根拠については、後に詳細に説明する。
＜シミュレーション＞
発明者らはシミュレーションを実施することにより、上記関係式（１）〜（３）を満たせばＤＣＩ色域面積比を高められること、上記混色光の色度範囲を満たすことによりＤＣＩカバー率を高められることを明らかにした。以下、実施したシミュレーションについて説明する。
【００２８】
発明者らは、本実施形態の具体例である実施例１，２のそれぞれについて、発光モジュールから出射される混色光の色度を変化させながら、ＤＣＩ色域面積比およびＤＣＩカバー率を得ることにより、ＤＣＩ色域面積比およびＤＣＩカバー率を高めるための混色光の色度範囲を求めた。実施例１，２の仕様は、以下の通りである。また、実施例１，２のＲ，Ｇ，Ｂ各単色光の色度は図３にプロットされている。
（実施例１）
青色LED：ピーク波長４５０ｎｍ、半値幅２０ｎｍ、色度（0.1549、0.0253）
緑色LED：ピーク波長５２０ｎｍ、半値幅３０ｎｍ、色度（0.161、0.7047）
赤色発光蛍光体：ピーク波長６４５ｎｍ、半値幅９０ｎｍ、色度（0.6561、0.343）
（実施例２）
青色LED：ピーク波長４５０ｎｍ、半値幅２０ｎｍ、色度（0.1541、0.0238）
緑色LED：ピーク波長５２５ｎｍ、半値幅３５ｎｍ、色度（0.2029、0.704）
赤色発光蛍光体：ピーク波長６４５ｎｍ、半値幅９０ｎｍ、色度（0.6561、0.343）
本シミュレーションでは、混色光の色度のｘ値を0.18、0.20、0.22、0.24、0.25、0.26、0.28、0.29、0.30、0.32、0.33、0.34、0.36、0.38、0.40、0.42、0.44、0.46の範囲で変化させ、ｙ値を0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27の範囲で変化させた。つまり、ｘ値が１８種類、ｙ値が２１種類の合計３７８種類のバリエーションで色度を変化させている。
【００２９】
発明者らは、まず、混色光の色度毎に発光スペクトルを求めた。混色光の色度毎の発光スペクトルは、以下の手順により得ることができる。
（ａ）Ｒ，Ｇ，Ｂ各単体での発光のスペクトルを特定する。これは、青色LED、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体のそれぞれの発光スペクトルを実測することとしてもよいし、カタログ等から得ることとしてもよい。
（ｂ）Ｒ，Ｇ，Ｂ各単色光のスペクトルと三刺激値とからＲ，Ｇ，Ｂ各単色光の色度を算出する。
（ｃ）混色光の色度のバリエーションの中から、目標色度をひとつ選択する。
（ｄ）Ｒ，Ｇ，Ｂ各単色光の色度と目標色度とを用いて、目標色度を実現するためのＲ，Ｇ，Ｂ各単色光の光束比を算出する。
（ｅ）Ｒ，Ｇ，Ｂ各単色光のスペクトルを、Ｒ，Ｇ，Ｂ各単色光の光束比で重み付けをして足し合わせることにより、目標色度を実現するための発光スペクトルを得る。
【００３０】
上記（ｃ）（ｄ）（ｅ）のステップを、残りのバリエーションの色度でも繰り返すと、混色光の色度毎に発光スペクトルを得ることができる。
図４，５に、シミュレーションにより得られた発光スペクトルの一例を示す。図４は、実施例１の発光モジュールにおいてｘ値を0.26とし、ｙ値を0.13から0.20まで変化させたときの各色度の発光スペクトルであり、図５は、実施例２の発光モジュールにおいてｘ値を0.26とし、ｙ値を0.13から0.20まで変化させたときの各色度の発光スペクトルである。
【００３１】
なお、発明者らは、研究開発において、発光モジュール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ズレることを見出した。図６に、シミュレーションにより得られた発光スペクトルと実測により得られた発光スペクトルを示す。このようなズレは、従来、シミュレーションのみで発光スペクトル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る。これらの分光分布のズレは可視光（青色光）で励起される蛍光体に起因することが大きく、赤色発光蛍光体は青色LEDで励起されるだけでなく緑色（青緑色）LEDによっても励起されるからである。本実施形態では、これらの傾向を考慮して、シミュレーション結果が実測結果に近づくように適切に補正をしている。これにより、従来よりも好適な表示装置を発明することができる。
【００３２】
発明者らは、さらに、以下の手順により、ＤＣＩ色域面積比を得た。
（ｆ）液晶パネル装置のＲ，Ｇ，Ｂ各色の分光透過率を特定する。これは、青色、緑色および赤色のカラーフィルタのそれぞれの分光透過率を実測することとしてもよいし、カタログから得ることとしてもよい。
（ｇ）混色光の発光スペクトルを混色と誤差補正により導出し、液晶パネル装置のＲ，Ｇ，Ｂ各色の分光透過率とを用いて、液晶パネル装置透過後のＲ，Ｇ，Ｂ各色のスペクトルを算出する。
（ｈ）液晶パネル装置透過後のＲ，Ｇ，Ｂ各色のスペクトルから、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のｕ’ｖ’色度を算出する。
（ｉ）ステップ（ｈ）で得られたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットしてできる三角形の面積を算出する。これが、式（４）のＳ１に相当する。
（ｊ）ＤＣＩ規格で定められたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットしてできる三角形の面積を算出する。これが、式（４）のＳ２に相当する。
（ｋ）ＤＣＩ色域面積比を、式（４）を用いて算出する。
【００３３】
上記（ｇ）から（ｋ）までのステップを、残りのバリエーションの色度でも繰り返すと、混色光の色度毎にＤＣＩ色域面積比を得ることができる。
図７，８に、シミュレーションにより得られたＤＣＩ色域面積比を示す。図７は、実施例１の発光モジュールのＤＣＩ色域面積比をｘｙ色度座標上にプロットしたものであり、図８は、実施例２の発光モジュールのＤＣＩ色域面積比をｘｙ色度座標上にプロットしたものである。また、図９，１０は、実施例１，２のＤＣＩ色域面積比のデータである。図７，８中、Ｂ，Ｇ，Ｒは、それぞれ青色LED、緑色LEDおよび赤色発光蛍光体の色度である。この三角形は、表示装置が再現可能な色度の理論上の限界を示している。
【００３４】
また、図１１は、図７に関係式（１）〜（３）の直線を追記したものであり、図１２は、図８に関係式（１）〜（３）の直線を追記したものである。
ｘ≧０．２０  ・・・（１）
ｙ≦０．２１  ・・・（２）
ｙ≧０．７５ｘ−０．０９７  ・・・（３）
これらによれば、発光モジュールから出射される混色光の色度が関係式（１）〜（３）を満たすことにより、ＤＣＩ色域面積比が概ね９０％以上まで高められることが分かる。この関係式（１）〜（３）を満たす範囲は、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高めるには、発光モジュールから出射される混色光の色度を白色の色度（0.333、0.333）に近づけることが望ましいと理解されているからである。本シミュレーションによりこのような構成ではｘｙ色度座標上で下方に、混色光の色度を設定するほど表示装置の色再現性を高められるという傾向（図７，８参照）が判明し、それに基づいて関係式（１）〜（３）の範囲であればＤＣＩ色域面積比を高められることが明らかとなった。
【００３５】
このような構成では、一般的な青色LEDと黄色発光蛍光体を使用した白色LEDにおいて設定することができず、青色LEDと黄色発光蛍光体の発光色の色度を結ぶ線より下方に光色色度を設定可能であることから、従来にない光源色の範囲まで含めて、発明を行ったものである。
【００３６】
発明者らは、さらに、以下の手順により、適切なＤＣＩカバー率を得るための色度範囲を求めた。
（ｌ）ステップ（ｈ）で得られたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットする。
（ｍ）ＤＣＩ規格で定められたＲ，Ｇ，Ｂ各色の色度をｕ’ｖ’色度座標上にプロットする。
（ｎ）ステップ（ｌ）でプロットしてできた三角形とステップ（ｍ）でプロットしてできた三角形とが重複する範囲の面積を評価する。
【００３７】
図１３〜２４に、シミュレーションにより得られたｕ’ｖ’色度座標上の三角形の一例を示す。図１３，１４は、実施例１の発光モジュールにおいて、混色光の色度のｘ値を0.30とし、ｙ値を0.07から0.30まで変化させたときの様子を示す。以下に、図番、実施例および混色光の色度の対応関係を示す。
【００３８】
図１３，１４：実施例１、ｘ＝0.30、ｙ＝0.07〜0.30
図１５，１６：実施例１、ｘ＝0.26、ｙ＝0.07〜0.30
図１７，１８：実施例１、ｘ＝0.22、ｙ＝0.07〜0.30
図１９，２０：実施例２、ｘ＝0.30、ｙ＝0.07〜0.30
図２１，２２：実施例２、ｘ＝0.26、ｙ＝0.07〜0.30
図２３，２４：実施例２、ｘ＝0.22、ｙ＝0.07〜0.30
図中、実線で描かれた三角形がステップ（ｌ）により得られた三角形であり、破線で描かれた三角形がステップ（ｍ）により得られた三角形である。これらの実線の三角形と破線の三角形とが重複する面積が広いほど、ＤＣＩカバー率が高いことになる。
【００３９】
図１３，１４，１９，２０から、ｘ＝0.30ではｙ＝0.17〜0.21のときにＤＣＩカバー率が高くなることが分かる。また、図１５，１６，２１，２２から、ｘ＝0.26ではｙ＝0.13〜0.21のときにＤＣＩカバー率が高くなることが分かる。また、図１７，１８，２３，２４から、ｘ＝0.22ではｙ＝0.10〜0.17のときにＤＣＩカバー率が高くなることが分かる。
【００４０】
すなわち、混色光の色度がｘｙ色度座標上で、（0.22、0.17）、（0.26、0.21）、（0.30、0.21）、（0.30、0.17）、（0.26、0.13）、（0.22、0.10）を結ぶ範囲内であれば、ＤＣＩカバー率を高めることができる。
【００４１】
図２５は、図７の一部を拡大し、ＤＣＩカバー率が高くなる色度範囲を追記したものであり、図２６は、図８の一部を拡大し、ＤＣＩカバー率が高くなる色度範囲を追記したものである。図２５，２６から明らかなように、ＤＣＩカバー率が高くなる色度範囲は、上記関係式（１）〜（３）を満たす範囲内に含まれている。
【００４２】
本シミュレーションにより、発光モジュールから出射される混色光の色度が関係式（１）〜（３）を満たす範囲内であれば、ＤＣＩ色域面積比を高められることが判明した。さらに、混色光の色度が、ｘｙ色度座標上で、（0.22、0.17）、（0.26、0.21）、（0.30、0.21）、（0.30、0.17）、（0.26、0.13）、（0.22、0.10）を結ぶ範囲内であれば、ＤＣＩカバー率を高めることができることが判明した。
【００４３】
また、この範囲から従来の青色LEDとYAG蛍光体で設定可能な色度を除外し、今まで考えられていない新光色の色度範囲を設定することも可能なことが判る。例えば、一般的な青色LEDと黄色発光蛍光体を使用した白色LEDにおいて、各々の色度を色管理範囲±0.01ほどずらして、それより下に設定するなどすれば、従来に見られない新光色の色度設定も可能である。
【００４４】
さらに好適には、色度条件を満足しつつ、その分光分布の特徴として緑色LEDと赤色発光蛍光体のピーク強度比が、ほぼ近似で、例えばプラスマイナス２０％以内の強度差が好ましい。
【００４５】
青色LEDと緑色LEDの発光ピーク強度比が、青色LEDに対して緑色LEDが１／２を下回る場合、さらには１／３を下回るような場合、好ましい色再現バランスが得られることが分かった。
【００４６】
この理由として、このように分光分布の特徴を持たせた場合、全体の分光パワー中で青色LEDより光電変換効率の低い緑色LEDの光量を小さく、さらには、LEDの励起によって発光する光変換効率の低い赤蛍光体の光量を小さく設定することとなることから、トータルで液晶画面上での光電変換効率を高めることが可能となったと考えられる。
【００４７】
組み合わされる液晶パネルのRGBの各々の分光透過率を勘案すれば、青フィルタの透過率が低いため、一般には等エネルギー白色点（0.33, 0.33）よりｘ値、ｙ値が共に低い点にLEDの光色が設定されることが多い。
【００４８】
その為に、青色LEDの発光ピークが高くなるが、緑色LEDもそれに合わせて大きく下げてしまうと、最終的に液晶パネルで白色を表示する際の輝度が下がってしまう。よって、視感度の高い緑色光の輝度はある程度確保する必要がある。
【００４９】
また、波長が600nmを超える赤色光に関しては、赤フィルタの透過率は比較的高いものの、赤色光に対する視感度が低い。そのため、最終的に液晶パネルで白色を表示する際の輝度を確保するには、赤色光の輝度もある程度確保する必要がある。
【００５０】
これらを勘案すると、ｘｙ色度座標上でのｙ方向の下限も自ずと本発明のごとく制限され、ｙ値が同じであれば従来の青色LEDと黄色発光蛍光体の組み合わせにより得られる色度よりもｘ値が大きいほうが、緑色光と赤色光が確保されて色再現性が高まるということになる。本発明は、このような新たな知見に基づいて為されたものである。
【００５１】
色再現性の観点からは、緑色LEDと赤色発光蛍光体のピーク強度が同等、あるいは、緑色LEDより赤色発光蛍光体のピーク強度が高いほうが好ましい。
また、本発明によれば、例えば、供給電流比率を青色LEDと緑色LEDで変化させることで、各々のLED間の発光バランスを意図的に変化させ、色再現を可変させることも可能である。
＜変形例＞
以上、本発明を実施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、青色LEDおよび緑色LEDを１個ずつ含む発光モジュールを開示しているが、本発明は、これに限らない。例えば、青色LEDおよび緑色LEDを複数個ずつ含む発光モジュールでもよい。図２７に、発光モジュールの変形例として、基台１７に青色LED１９および緑色LED２０が７個ずつ実装された発光モジュール５ａを示す。
（３）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。本発明は、実施形態の構成に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば、液晶表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
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
５、５ａ    発光モジュール
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
１４    カラーフィルタ
１５    ガラス基板
１６    偏光板
１７    基台
１８    外部リード
１９    青色LED
２０    緑色LED
２１    透光性樹脂
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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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