(57)【要約】【課題】  カラー液晶表示パネルを照明する白色光の色度を改善する。【解決手段】  光源２１に使用される白色ＬＥＤに応じて、白色ＬＥＤから出射される白色光を透過してカラー液晶表示パネル１０を照明する白色光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる波長選択フィルタ２２を備え、波長選択フィルタ２２を介して出射された光によって、液晶表示パネル１１を照明する。波長選択フィルタ２２の波長選択性は、高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとの厚さを調整することによって制御する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を出射する発光ダイオードと、
上記発光ダイオードから出射された白色光が入射され、入射された白色光のうち特定波長域の光を透過させ、透過後の白色光の色度を、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３（但し、Ｘ及びＹは、光の色度をＣＩＥによって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合の座標を示す。）に近似させる波長選択フィルタとを備えること
を特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記発光ダイオードは、青色光を出射する青色光発光ダイオードと、上記青色光発光ダイオードによって発光された青色光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を有する蛍光発光部とを備えること
を特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
上記波長選択フィルタは、高い屈折率を有する高屈折率材料によって形成された高屈折率層と、上記高屈折率材料より低い屈折率を有する低屈折率材料によって形成された低屈折率層とが積層された光学多層膜を備えること
を特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
透過型のカラー液晶表示パネルと、このカラー液晶表示パネルを一方の主面側又は他方の主面側から照明する照明装置とからなるカラー液晶表示装置であって、
上記照明装置は、白色光を出射する発光ダイオードと、
上記発光ダイオードから出射された白色光が入射され、入射された白色光のうち特定波長域の光を透過させ、透過後の白色光の色度を、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３（但し、Ｘ及びＹは、光の色度をＣＩＥによって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合の座標を示す。）に近似させる波長選択フィルタとを備えること
を特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項５】
上記発光ダイオードは、青色光を出射する青色光発光ダイオードと、上記青色光発光ダイオードによって発光された青色光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を有する蛍光発光部とを有すること
を特徴とする請求項４記載のカラー液晶表示装置。
【請求項６】
上記波長選択フィルタは、高い屈折率を有する高屈折率材料によって形成された高屈折率層と、上記高屈折率材料より低い屈折率を有する低屈折率材料によって形成された低屈折率層とが積層された光学多層膜を備えること
を特徴とする請求項４記載のカラー液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及びカラー液晶表示装置に関し、詳しくは、発光ダイオードを使用した照明装置、及び発光ダイオードを使用した照明装置をバックライト光源装置又はフロントライト光源装置として使用するカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン、パソコン、及び携帯型電子機器などに備えられる表示装置として、薄型で軽量なカラー液晶表示装置が普及している。カラー液晶表示装置は、映像を表示するカラー液晶表示パネルと、カラー液晶表示パネルを背面から照射して、カラー液晶表示パネルに表示されている映像を鮮明に映し出すバックライト光源装置を備えている。
【０００３】
バックライト光源装置の光源には、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）が多く使用されている。しかし、冷陰極蛍光ランプには水銀が使用されているために、例えばバックライト光源装置が破壊したときに水銀が流出してしまうなど、環境に悪影響を与えてしまう虞がある。
【０００４】
そこで、白色光を出射する白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用したバックライト光源装置が提案されている。白色ＬＥＤから出射される白色光の色度は、理想的には、ＣＩＥ（Commission Internationale d'Eclairage）によって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合に、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３とされる。
【０００５】
しかしながら、白色ＬＥＤから出射される白色光は、分光特性がばらつくために、色度もばらついてしまう。例えば、青色ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ、すなわち、青色ＬＥＤから出射された青色光によって励起された蛍光体が発光した蛍光と、青色ＬＥＤから出射された青色光とを混合して白色光を出射する白色ＬＥＤでは、青色ＬＥＤから出射される光の波長やスペクトル強度などの発光特性と、使用されている蛍光体の量及び濃度などとのバランスがくずれることによって、出射される白色光の分光特性がばらつき、出射される光が黄色に近づくためにＹの値が上昇したり、青色に近づくためにＸ及びＹの値が低下して、色度がばらついてしまう。
【０００６】
白色ＬＥＤから出射される白色光の色度が微妙にばらつくと、液晶に照射される白色光の色度がばらつくために、カラー液晶表示装置に表示される映像の色の再現性も、装置毎にばらついてしまう。
【０００７】
また、カラー液晶表示装置に表示される映像の色の再現性は、機種に応じて決められている。したがって、カラー液晶表示装置を製造するために、白色ＬＥＤを大量に購入した場合にも、所定の色の再現性を実現するために使用できる白色ＬＥＤの数が限られてしまう。使用できる白色ＬＥＤの数が限られてしまうと、カラー液晶表示装置は、製造の際に歩留まりが悪くなり、コストがかかってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上説明した従来の実情を鑑みて提案されたものであり、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３に近似した色度の白色光を出射する照明装置、及びＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似した色度の白色光を出射する照明装置によってカラー液晶表示パネルが照明され、映像を表示した場合の色の再現性が良好で、且つ所望の再現性とされているカラー液晶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】
【０００９】
本発明に係る照明装置は、白色光を出射する発光ダイオードと、上記発光ダイオードから出射された白色光が入射され、入射された光のうち特定波長域の光を透過して、透過後の光の色度を、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３（但し、Ｘ及びＹは、光の色度を、ＣＩＥによって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合の座標を示す。）に近似させる波長選択フィルタとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るカラー液晶表示装置は、透過型のカラー液晶表示パネルと、このカラー液晶表示パネルを一方の主面側又は他方の主面側から照明する照明装置とからなるカラー液晶表示装置であって、上記照明装置は、白色光を出射する発光ダイオードと、上記発光ダイオードから出射された白色光が入射され、入射された光のうち特定波長域の光を透過して、透過後の光の色度を、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３（但し、Ｘ及びＹは、光の色度を、ＣＩＥによって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合の座標を示す。）に近似させる波長選択フィルタとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明装置及びカラー液晶表示装置は、光源に使用される発光ダイオードに応じた波長選択性を有しており、発光ダイオードから出射される白色光を透過して、透過した白色光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる波長選択フィルタが備えられている。
【００１２】
したがって、本発明に係る照明装置及びカラー液晶表示装置は、光源に、出射される白色光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３から離れている発光ダイオードを使用することが可能となる。光源に、出射される白色光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３から離れている白色発光ダイオードを使用することができるために、本発明に係る照明装置及びカラー液晶表示装置は、製造の際の歩留まりを良好なものとすることができる。すなわち、本発明に係る照明装置及びカラー液晶表示装置は、製造するときに、発光ダイオードを、出射される白色光の色度に基づいて選別して使用する必要がなくなるために、製造に要するコストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、例えば図１に示すような構成のバックライト方式のカラー液晶表示装置１００に適用される。
【００１５】
カラー液晶表示装置１００は、透過型のカラー液晶表示パネル１０と、カラー液晶表示パネル１０の一方の主面側（以下、背面側という。）に設けられたバックライト光源装置２０とからなる。ユーザは、カラー液晶表示パネル１０に映し出された映像を、他方の主面側（以下、表面側という。）から観る。
【００１６】
カラー液晶表示パネル１０は、ガラスなどの２枚の透明な基板であるＴＦＴ基板１１と対向電極基板１２とを、互いに対向配置させ、その間隙にツイステッドネマティック液晶が封入された液晶層１３を設けた構成とされている。
【００１７】
ＴＦＴ基板１１には、マトリクス状に配置された信号線１４と走査線１５が形成されている。また、ＴＦＴ基板１１には、信号線１４と走査線１５との交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１６と、画素電極１７とが形成されている。薄膜トランジスタ１６は、走査線１５により順次選択されると共に、信号線１４から供給される映像信号を、対応する画素電極１７に書き込む。
【００１８】
一方、対向電極基板１２の内表面には、対向電極１８及びカラーフィルタ１９が形成されている。なお、カラー液晶表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１１が配置されている側が背面側とされ、対向電極基板１２が配置されている側が表面側とされる。
【００１９】
このカラー液晶表示装置１００では、以上説明した構成のカラー液晶表示パネル１０を２枚の偏光板３１，３２で挟み、バックライト光源装置２０によって背面側から白色光が照明された状態でアクティブマトリクス駆動することによって、所望のフルカラー映像表示が得られる。なお、バックライト光源装置２０については、詳細を後述する。
【００２０】
このカラー液晶表示装置１００は、例えば図２に示す電気的なブロック構成を示す駆動回路２００により駆動される。
【００２１】
駆動回路２００は、カラー液晶表示パネル１０やバックライト光源装置２０の駆動電源を供給する電源部１１０と、カラー液晶表示パネル１０を駆動するＸドライバ回路１２０及びＹドライバ回路１３０と、外部からの映像信号が入力端子１４０を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部１５０と、このＲＧＢプロセス処理部１５０に接続された映像メモリ１６０及び制御部１７０と、バックライト光源装置２０を駆動制御するバックライト駆動制御部１８０等を備えてなる。
【００２２】
この駆動回路２００において、入力端子１４０を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部１５０によりクロマ処理等の信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号からカラー液晶表示パネル１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部１７０に供給されるとともに、映像メモリ１６０を介してＸドライバ１２０に供給される。また、制御部１７０は、ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングでＸドライバ１２０及びＹドライバ１３０を制御して、映像メモリ１６０を介してＸドライバ１２０に供給されるＲＧＢセパレート信号でカラー液晶表示パネル１０を駆動することにより、ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。
【００２３】
つぎに、バックライト光源装置２０について説明する。
【００２４】
バックライト光源装置２０は、光源２１と、波長選択フィルタ２２とを備える。バックライト光源装置２０では、光源２１から出射される光が、波長選択フィルタ２２を介してカラー液晶表示パネル１０を照明する。
【００２５】
光源２１は、青色光を出射する青色発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）と、青色ＬＥＤから出射される青色光によって励起されて蛍光を発する蛍光体とが組み合わされてなる白色ＬＥＤを備える。蛍光体は、例えば、青色ＬＥＤの周囲に形成されている透明カバーに塗布されている。白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤから出射される青色光と、この青色光によって蛍光体が励起することで発光する蛍光とが混合されてなる白色光を発光する。
【００２６】
なお、光源２１に備えられる白色ＬＥＤの数は特に限定されないが、本実施の形態では、１つの白色ＬＥＤが備えられている。
【００２７】
波長選択フィルタ２２は、光源２１から出射された白色光を透過してカラー液晶表示パネル１０に対して出射する。
【００２８】
波長選択フィルタ２２は、光源２１から出射した白色光を透過して、透過後の光の色度を、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる。但し、Ｘ及びＹは、ＣＩＥ（Commission Internationale d'Eclairage）によって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合の座標を示す。
【００２９】
波長選択フィルタ２２は、透過後の光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させるために、複数の特定波長域の光に対する高透過特性を持ち、上記特定波長域を除く可視光領域の光に対して高透過特性を持たない波長選択性を有している。波長選択フィルタ２２の波長選択性は、光源２１に備えられる白色ＬＥＤから出射される白色光の色度に応じて決定される。
【００３０】
白色ＬＥＤから出射される光の色度は、理想的には、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３とされる。しかし、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤから出射される光の波長やスペクトル強度などの発光特性と、使用されている蛍光体の量及び濃度などとのバランスがくずれることによって、図３に示すように、出射される白色光の分光特性にばらつきが生じ、図４に示すように色度にもばらつきが生じる。なお、図４は、ＸＹＺ表色系を示しており、横軸は白色光の色度をＸＹＺ表色系で示した場合のＸ座標の値を示しており、縦軸は白色光の色度をＸＹＺ表色系で示した場合のＹ座標の値を示している。
【００３１】
すなわち、白色ＬＥＤから出射される光の色度には、図４中Ｃに示すようにＸ≒０．３且つＹ≒０．３とされているものもあるが、Ｘ＝０．３且つＹ＝０．３から大きく外れてしまうものもある。例えば、図４中Ａ及びＢに示すように出射される光が黄色光に近づいてＹが０．３より上昇したり、図４中Ｄ及びＥに示すように青色光に近づいてＸ及びＹが０．３より低下するものもある。
【００３２】
白色ＬＥＤから出射される光が黄色や青色に近づくと、バックライト光源装置２０から出射される白色光、すなわち、カラー液晶表示パネル１０を照明する光も黄色や青色に近づくために、カラー液晶表示装置１００に表示される映像の色の再現性が低下してしまう。
【００３３】
したがって、バックライト光源装置２０では、白色ＬＥＤから出射される光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３から大きく離れている場合に、波長選択フィルタ２２を設け、白色ＬＥＤから出射される白色光の分光特性を変化させることによって、白色ＬＥＤから出射される白色光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる。
【００３４】
具体的に説明すると、青色光を出射する青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤから出射される青色光によって励起されて蛍光を発する蛍光体とが組み合わされてなる白色ＬＥＤから出射される白色光は、図５（Ａ）に示すように、４６５ｎｍ付近と５８０ｎｍ付近とにピークがある分光特性とされている。波長選択フィルタ２２は、４６５ｎｍ付近と５８０ｎｍ付近とにピークがある白色光を、図５（Ｂ）に示すように、４６５ｎｍ付近と５４０ｎｍ付近と６１０ｎｍ付近とにピークが生じている分光特性とすること、すなわち、三波長化することによって、光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる。
【００３５】
白色ＬＥＤから出射された光が波長選択フィルタ２２を透過することで、白色光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似することにより、白色ＬＥＤから出射された光が黄色や青色に近い色とされているときにも、カラー液晶表示パネル１０を照明する光は白色光に近くなる。したがって、カラー液晶表示装置１００に表示される映像の色の再現性が良好なものとなる。また、製品毎に生じる再現性のばらつきは低減される。
【００３６】
波長選択フィルタ２２は、例えば図６に示すように、基板４０上に、高屈折率材料によって形成された高屈折率層Ｈと、低屈折率材料によって形成された低屈折率層Ｌとが、交互に積層された構成とされている。
【００３７】
基板４０は、高透明なフィルムであれば良く、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）や、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などによって形成されている。また、基板４０は、ガラスによって形成されていても良い。
【００３８】
高屈折率材料には、屈折率が１．５以上、好ましくは２．０〜２．７の材料が用いられる。具体的には、例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）や、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等が用いられる。
【００３９】
低屈折率材料には、屈折率が１．５未満、好ましくは１．３〜１．５の材料が用いられる。具体的には、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）等が用いられる。
【００４０】
高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌは、例えば、蒸着法やスパッタリング法等によるドライプロセスによって形成することができる。波長選択フィルタ２２の波長選択性は、高屈折率層Ｈの厚さと低屈折率層Ｌの厚さとを調整することや、形成するときに使用する材料を変えることなどによって、制御することが可能となる。
【００４１】
つぎに、光源２１に使用される白色ＬＥＤから出射される光の色度と、白色ＬＥＤから出射される光の色度に応じた波長選択フィルタ２２の波長選択性について、具体的に、図３中Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅで示す分光特性であり、図４中Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅで示す色度の白色光を出射する白色ＬＥＤと、各白色ＬＥＤに対応する波長選択フィルタ２２の波長選択性との関係を例に挙げて説明する。
【００４２】
なお、以下の説明では、図３及び図４中Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで示す白色光を出射する白色ＬＥＤを、それぞれ、第１の白色ＬＥＤａ、第２の白色ＬＥＤｂ、第３の白色ＬＥＤｃ、第４の白色ＬＥＤｄ、第５の白色ＬＥＤｅという。また、第１の白色ＬＥＤａ、第２の白色ＬＥＤｂ、第４の白色ＬＥＤｄ、第５の白色ＬＥＤｅに対応する波長選択フィルタ２２を、それぞれ、第１の波長選択フィルタ２２ａ、第２の波長選択フィルタ２２ｂ、第３の波長選択フィルタ２２ｄ、第４の波長選択フィルタ２２ｅという。
【００４３】
第１の白色ＬＥＤａから出射される光は、図４中Ａに示すように、色度がＸ＝０．３１２且つＹ＝０．３２４とされている。また、分光特性が、図３中Ａに示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、５００ｎｍ付近が相対強度約０．１９の極小値とされており、５４０ｎｍから５８０ｎｍ付近が相対強度約０．４０のピークとされている。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３７．６％とされている。
【００４４】
この第１の白色ＬＥＤａを光源２１として使用したときには、第１の波長選択フィルタ２２ａとして、例えば、図８中Ｆ１に示すように、波長約５００ｎｍ〜５２０ｎｍの光に対する透過率が約２２．０％とされており、波長約６００ｎｍ〜６１０ｎｍの光に対する透過率が約２２．０％とされており、それ以外の４００ｎｍ以上の光に対する透過率が約１００．０％とされている波長選択性を有するものが使用される。
【００４５】
第１の波長選択フィルタ２２ａを透過することにより、第１の白色ＬＥＤａから出射される光は、図９中Ａ２に示すように、色度が、Ｘ＝０．３０１且つＹ＝０．３０２とされる。また、分光特性が、図８中Ａ２に示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、５００ｎｍ〜５２０ｎｍ付近が相対強度約０．０５とされており、５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ付近が相対強度約０．４０のピークとされており、約５９０ｎｍ付近が相対強度約０．１０の極小値とされており、６１０ｎｍ付近が相対強度約０．３５のピークである分布とされている。すなわち、４６５ｎｍ付近と、５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ付近と、６１０ｎｍ付近とにピークが生じて三波長化される。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、４０．１％に上がる。
【００４６】
なお、図９は、ＸＹＺ表色系を示しており、横軸は白色光の色度をＸＹＺ表色系で示した場合のＸ座標の値を示しており、縦軸は白色光の色度をＸＹＺ表色系で示した場合のＹ座標の値を示している。
【００４７】
また、第２の白色ＬＥＤｂから出射される光は、図４中Ｂに示すように、色度がＸ＝０．３０９且つＹ＝０．３０８とされている。また、分光特性が、図３中Ｂに示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、５００ｎｍ付近が相対強度約０．１８の極小値とされており、５４０ｎｍから５８０ｎｍ付近が相対強度約０．４２のピークとされている。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３８．２％とされている。
【００４８】
かかる第２の白色ＬＥＤｂを光源２１として使用したときには、第２の波長選択フィルタ２２ｂとしては、例えば、図１０中Ｆ２に示すように、波長約４７５ｎｍ〜４８０ｎｍの光に対する透過率が約９０．０％とされており、波長約４８０ｎｍ〜４９０ｎｍの光に対する透過率が約８０．０％とされており、波長約４９０ｎｍ〜５２０ｎｍの光に対する透過率が約２２．０％とされており、波長約６００ｎｍ〜６１０ｎｍの光に対する透過率が約１３．０％とされており、それ以外の４００ｎｍ以上の光に対する透過率が約１００．０％とされている波長選択性を有するものが使用される。
【００４９】
第２の波長選択フィルタ２２ｂを透過することにより、白色ＬＥＤｂから出射される光は、色度が、図９に示すように、Ｘ＝０．３００且つＹ＝０．２９９とされる。また、分光特性が、図１０中Ｂ２に示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、４９０ｎｍ〜５２０ｎｍ付近が相対強度約０．０５とされており、５４０ｎｍ〜５６０ｎｍ付近が相対強度約０．４２のピークとされており、約５９０ｎｍ付近が相対強度約０．５の極小値とされており、約６１０ｎｍ付近が相対強度約０．３のピークとされている。すなわち、４６５ｎｍ付近と、５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ付近と、６１０ｎｍ付近とにピークが生じて三波長化される。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３８．３％に上がる。
【００５０】
また、第４の白色ＬＥＤｄから出射される光は、図４中Ｄに示すように、色度がＸ＝０．２９０且つＹ＝０．２８６とされている。また、分光特性が、図３中Ｄに示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、５００ｎｍ付近が相対強度約０．１５の極小値とされており、５４０ｎｍから５８０ｎｍ付近が相対強度約０．３２のピークとされている。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３７．０％とされている。
【００５１】
この第４の白色ＬＥＤｄを光源２１として使用したときに、第３の波長選択フィルタ２２ｄとしては、例えば、図１１中Ｆ３に示すように、波長約４８０ｎｍの光に対する透過率が約２８．０％とされており、波長約５９０ｎｍ〜６１０ｎｍの光に対する透過率が約９５．０％とされており、波長約６１０ｎｍの光に対する透過率が約８３．０％とされており、それ以外の４００ｎｍ以上の光に対する透過率が約１００．０％とされている波長選択性を有するものが使用される。
【００５２】
この第３の波長選択フィルタ２２ｄを透過することにより、第４の白色ＬＥＤｄから出射される光は、図９に示すように、色度が、Ｘ＝０．３００且つＹ＝０．２９９とされる。また、分光特性が、図１１中Ｄ２に示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、４８０ｎｍ付近が相対強度約０．１０の極小値とされており、４８５ｎｍ付近が相対強度約０．２３のピークとされており、５４０ｎｍ〜５６０ｎｍ付近が相対強度約０．３のピークとされており、約６０５ｎｍ付近が相対強度約０．２０の極小値とされており、約６１０ｎｍ付近が相対強度約０．２２のピークとされている。すなわち、４６５ｎｍ付近と、４８０ｎｍ付近と、５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ付近と、６１０ｎｍ付近とにピークが生じているが、４６５ｎｍ付近と、５４０ｎｍ〜５８０付近ｎｍと、６１０ｎｍ付近の３カ所にピークが生じており、出射される白色光の色度が制御される。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３７．０％に上がる。
【００５３】
また、第５の白色ＬＥＤｅから出射される光は、図４中Ｅに示すように、色度がＸ＝０．２７２且つＹ＝０．２８２とされている。また、分光特性が、図３中Ｅに示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約１．００のピークとされており、４９０ｎｍ付近が相対強度約０．１０の極小値とされており、４９５ｎｍ付近が相対強度約０．２３の極大値とされており、５１０ｎｍ付近が相対強度約０．１８の極小値とされており、５４０ｎｍから５８０ｎｍ付近が相対強度約０．２８のピークとされている。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３４．６％とされている。
【００５４】
かかる第５の白色ＬＥＤｅを光源２１として使用したときには、第４の波長選択フィルタ２２ｅとしては、例えば、図１２中Ｆ４に示すように、波長約４６５ｎｍ〜４７０ｎｍの光に対する透過率が約８０．０％とされており、波長約４８５ｎｍの光に対する透過率が約２２．０％とされており、波長約４９０ｎｍの光に対する透過率が約５０．０％とされており、波長約４９５ｎｍの光に対する透過率が約２０．０％とされており、波長約６００ｎｍの光に対する透過率が約７２．０％とされており、それ以外の４００ｎｍ以上の光に対する透過率が約１００．０％とされている波長選択性を有するものが使用される。
【００５５】
この第４の波長選択フィルタ２２ｅを透過することにより、第５の白色ＬＥＤｅから出射される光は、色度が、図９に示すように、Ｘ＝０．３００且つＹ＝０．２９９とされる。また、分光特性が、図１２中Ｅ２に示すように、４６５ｎｍ付近が相対強度約０．８０のピークとされており、４９０ｎｍ〜５００ｎｍ付近が相対強度約０．０５とされており、５４０ｎｍ〜８０ｎｍ付近が相対強度約０．２５のピークとされており、約６００ｎｍ付近が相対強度０．１６の極小値とされており、約６１０ｎｍ付近が相対強度約０．２０のピークとされている。すなわち、４６５ｎｍ付近と、５４０ｎｍ〜５８０ｎｍ付近と、６１０付近ｎｍとにピークが生じて三波長化される。また、ＮＴＳＣ比が、図７に示すように、３７．９％に上がる。
【００５６】
なお、図８中Ａ、図１０中Ｂ、図１１中Ｃ、図１２中Ｄは、それぞれ、図３中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同じである。
【００５７】
以上説明した第１，第２，第３，第４の波長選択フィルタ２２ａ，２２ｂ，２２ｄ，２２ｅの波長選択性は、高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとの厚さを調整することや、具体的に使用する材料などを変えることによって、制御することが可能となる。
【００５８】
例えば、図１３に示すように、高屈折率材料として酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を用い、低屈折率材料として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いて、ガラス基板５０上に、厚さ４００ｎｍの高屈折率層Ｈと厚さ４００ｎｍの低屈折率層Ｌとを交互に積層し、４層の高屈折率層Ｈの間にそれぞれ１層ずつ低屈折率層Ｌが形成されている７層構造の光学多層膜を形成することによって、図１０に示す波長選択性を有する第２の波長選択フィルタ２２ｂを形成することが可能となる。
【００５９】
なお、各波長選択フィルタ２２を介して出射された光は、波長選択フィルタ２２を介さずに出射された光と比較して輝度が低下するが、カラー液晶表示装置１００を使用する上で特に支障は生じない程度とされている。具体的に説明すると、第３の白色ＬＥＤｃから出射される光の輝度を１００％とする場合に、８０％以上の輝度とされている。
【００６０】
なお、バックライト光源装置２０は、白色ＬＥＤがカラー液晶表示パネル１０の背面と対向する位置に備えられており、白色ＬＥＤから出射された光が波長選択フィルタ２２に入射する直下型とされていても良い。また、カラー液晶表示パネル１０の背面と対向する位置に配置された導光板を備え、導光板の側縁部に白色ＬＥＤが設けられており、白色ＬＥＤから出射された光が導光板によって導光されて導光板の主面から波長選択フィルタ２２に入射するサイドエッジ型とされていても良い。
【００６１】
なお、本実施の形態では、本発明をバックライト光源装置に適用したが、本発明は、フロントライト光源装置に対しても適用することができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明を適用したカラー液晶表示装置１００は、光源２１に使用される白色ＬＥＤに応じて、白色ＬＥＤから出射される白色光を透過して、カラー液晶表示パネル１０を照明する白色光の色度をＸ＝０．３且つＹ＝０．３に近似させる波長選択フィルタ２２が備えられている。
【００６３】
したがって、本発明を適用したカラー液晶表示装置１００は、光源２１に、出射される白色光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３から離れている白色ＬＥＤを使用することが可能となる。出射される白色光の色度がＸ＝０．３且つＹ＝０．３から離れている白色ＬＥＤを使用することができるために、本発明を適用したカラー液晶表示装置１００は、製造の際に使用できる白色ＬＥＤを選択する必要性がなくなり、歩留まりを良好なものとすることができる。すなわち、本発明を適用したカラー液晶表示装置１００は、製造の際に要するコストを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用したカラー液晶表示装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】上記カラー液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。
【図３】白色ＬＥＤから出射される白色光の分光特性のばらつきを示した図である。
【図４】白色ＬＥＤから出射される白色光の色度のばらつきを示した図である。
【図５】４６５ｎｍと５４０ｎｍと６１０ｎｍにピークがあり、三波長化されている光の分光特性の一例を示す図である。
【図６】上記カラー液晶表示装置に備えられる波長選択フィルタを示す断面図である。
【図７】第１〜第５の白色ＬＥＤから出射された光のＮＴＳＣ比と、第１〜第４の波長選択フィルタを透過した光のＮＴＳＣ比とを示す図である。
【図８】第１の波長選択フィルタの波長選択性と、第１の波長選択フィルタを透過した後の白色光の分光特性とを示す図である。
【図９】第１〜第５のＬＥＤから出射された光の色度と、第１〜第４の波長選択フィルタを透過した光の色度とを示す図である。
【図１０】第２の波長選択フィルタの波長選択性と、第２の波長選択フィルタを透過した後の白色光の分光特性とを示す図である。
【図１１】第３の波長選択フィルタの波長選択性と、第３の波長選択フィルタを透過した後の白色光の分光特性とを示す図である。
【図１２】第４の波長選択フィルタの波長選択性と、第４の波長選択フィルタを透過した後の白色光の分光特性とを示す図である。
【図１３】第２の波長選択フィルタを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  カラー液晶表示パネル、１１  ＴＦＴ基板、１２  対向電極基板、１３  液晶層、１４  信号線、１６  薄膜トランジスタ、１７  画素電極、１８  対向電極、１９  カラーフィルタ、２０  バックライト光源装置、２１  光源、２２  波長選択フィルタ、３１，３２  偏光板、４０  基板、５０  ガラス基板、１００  カラー液晶表示装置、１１０  電源部、１２０  Ｘドライバ回路、１３０  Ｙドライバ回路、１４０  入力端子、１５０  ＲＧＢプロセス処理部、１６０  映像メモリ、１７０  制御部、１８０  バックライト駆動制御部、２００  駆動回路
【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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