(57)【要約】【課題】表示画面における赤系の表示輝度を向上させることが可能な４色のカラーフィルタを備える電気光学装置を提供する。【解決手段】電気光学装置は、表示パネルと、光源を備える。表示パネルには、複数のサブ画素が設けられ、赤系の第１着色層、青系の第２着色層、青から黄までの色相の中で任意に選択された第３及び第４の２種類の色の着色層のいずれかをサブ画素に備える。光源は、青色光を発光する第１の光源、青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段、赤色光を発光する第２の光源から構成され、青色光と黄色光と赤色光の合成光を表示パネルに出射する。これにより、表示画面上における赤系の表示輝度を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブ画素が設けられ、赤系の第１着色層、青系の第２着色層、青から黄までの色相の中で任意に選択された第３及び第４の２種類の色の着色層のいずれかを前記サブ画素に備える表示パネルと、
青色光を発光する第１の光源、前記青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段、及び、赤色光を発光する第２の光源から構成され、前記青色光と前記黄色光と前記赤色光の合成光を前記表示パネルに出射する光源と、を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記赤色光のピークとなる波長は、６３０〜６５０ｎｍの範囲内に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２の光源は、赤色光を発光する半導体発光素子であり、
温度の変化を検知して前記赤色光の輝度が常に所定の輝度となるように調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第３着色層は、緑色の着色層であり、
前記第４着色層は、黄緑色の着色層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第３着色層は、透過した光の波長のピークが４８５−５３５ｎｍにあり、
前記第４着色層は、透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記青色光のピークとなる波長は、４５５ｎｍに設定され、
前記第２着色層の透過率の最大値は７７％、前記第３着色層の透過率の最大値は６６％に夫々設定されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
青色光を発光する第１の光源と、前記青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段と、赤色光を発光する第２の光源と、を備える光源を有し、
前記青色光と前記黄色光と前記赤色光の合成光を出射することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に液晶表示装置などの電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される電気光学装置は、白色光を出光する照明装置と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）といった３色のカラーフィルタを備えた液晶表示パネルなどの表示パネルとによりカラー表示を行っている。照明装置は、出光した白色光を表示パネルに透過することにより、表示パネルを照明している。照明装置は、例えば、白色光を出光することのできる白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が光源として用いられている。白色ＬＥＤは、青色光を発光する青色ＬＥＤと、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体より構成される。青色ＬＥＤより発光された青色光は、ＹＡＧ系蛍光体を励起して、黄色光を生成する。白色ＬＥＤより発光される白色光は、青色ＬＥＤより発光された青色光と、ＹＡＧ系蛍光体が励起されることによって生成された黄色光が混光したものである。
【０００３】
この電気光学装置により表現可能な色再現範囲は、色度図上のＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタにより規定される色三角形の範囲内に限定される。一般的に、この色三角形により規定される色再現範囲では緑系の色の彩度が低く、十分な色再現性を得ることができない。
【０００４】
そこで、最近では、赤、青のカラーフィルタに、２つの緑系の色のカラーフィルタを加えた４色のカラーフィルタを備えた液晶表示装置がでてきている。
【０００５】
なお、以下の特許文献１には、青色光を発光するＬＥＤと、赤色光を発光するＬＥＤとを使用し、青色光、赤色光、青色光を波長変換して得られた緑色光を混光して白色光を生成する照明装置が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７５６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、赤、青のカラーフィルタに、２つの緑系の色のカラーフィルタを加えた４色のカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、緑系の色の表示範囲を拡大させることができるものの、表示画面における白色点が緑色側にシフトする傾向がある。また、照明装置の光源として、白色ＬＥＤを用いた場合、赤色光の輝度が低いため、赤色のカラーフィルタをかけたときに、他の色の光と比較して、赤色光の輝度は低くなってしまう。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、４色のカラーフィルタを備えた電気光学装置において、赤系の表示輝度を向上させると共に、表示画面における白色点が緑色側にシフトするのを抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点では、電気光学装置は、複数のサブ画素が設けられ、赤系の第１着色層、青系の第２着色層、青から黄までの色相の中で任意に選択された第３及び第４の２種類の色の着色層のいずれかを前記サブ画素に備える表示パネルと、青色光を発光する第１の光源、前記青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段、及び、赤色光を発光する第２の光源から構成され、前記青色光と前記黄色光と前記赤色光の合成光たる白色光を前記表示パネルに出射する光源と、を備える。
【００１０】
上記の電気光学装置は、例えば液晶表示装置であり、液晶表示パネルなどの表示パネルと、光源を備える。前記表示パネルには、複数のサブ画素が設けられ、赤系の第１着色層、青系の第２着色層、青から黄までの色相の中で任意に選択された第３及び第４の２種類の色の着色層のいずれかを前記サブ画素に備える。前記光源は、例えば、照明装置に備えられた光源部であり、青色光を発光する第１の光源、前記青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段、及び、赤色光を発光する第２の光源から構成され、前記青色光と前記黄色光と前記赤色光の合成光を前記表示パネルに出射する。これにより、赤色のカラーフィルタ即ち第１着色層をかけたときにも、赤色光の輝度を高くすることができ、表示画面上における赤系の表示輝度を向上させることができる。
【００１１】
上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記赤色光のピークとなる波長は、６３０〜６５０ｎｍの範囲内に設定される。
【００１２】
上記の電気光学装置の他の一態様は、前記第２の光源は、赤色光を発光する半導体発光素子であり、温度の変化を検知して前記赤色光の輝度が常に所定の輝度となるように調整する。これにより、照明装置は、温度変化に対して、所定の分光特性を保持することができる。
【００１３】
上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記第３着色層は、緑色の着色層であり、前記第４着色層は、黄緑色の着色層である。
【００１４】
上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記第３着色層は、透過した光の波長のピークが４８５−５３５ｎｍにあり、前記第４着色層は、透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにある。
【００１５】
上記の電気光学装置の他の一態様は、前記青色光のピークとなる波長は、４５５ｎｍに設定され、前記第２着色層の透過率の最大値は７７％、前記第３着色層の透過率の最大値は６６％に夫々設定される。これにより、表示画面上における赤系の表示輝度を向上させることができると共に、観察者に輝度の低下を感じさせることなく、白色点が緑色側にシフトするのを抑えることができる。
【００１６】
本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器を構成することができる。
【００１７】
本発明の更なる他の観点では、照明装置は、青色光を発光する第１の光源と、前記青色光の一部を黄色光に変換する青色光波長変換手段と、赤色光を発光する第２の光源と、を備える光源を有し、前記青色光と前記黄色光と前記赤色光の合成光を出射する。これにより、赤色光の輝度を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１９】
［液晶表示装置の構成］
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１００の構成等について説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図１では、紙面手前側（観察側）にカラーフィルタ基板９２が、また、紙面奥側に素子基板９１が夫々配置されている。なお、図１では、紙面縦方向（列方向）をＹ方向と、また、紙面横方向（行方向）をＸ方向と規定する。また、図１において、Ｒ（赤）、Ｇ１（緑１）、Ｂ（青）、Ｇ２（緑２）に対応する各領域は１つのサブ画素ＳＧを示していると共に、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２に対応する１行４列のサブ画素ＳＧは、１つの表示画素ＡＧを示している。ここで、Ｇ１（緑１）、Ｇ２（緑２）は、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相である。本実施形態では、一例として、Ｇ１（緑１）は、一般的にＧで示される純粋な緑を示し、Ｇ２(緑２）は、黄緑を示すこととする。
【００２１】
図２は、液晶表示装置１００における切断線Ａ−Ａ´に沿った１つの表示画素ＡＧの拡大断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１００は、照明装置１０と、液晶表示パネル３０と、拡散シート１４と、プリズムシート１５と、反射シート１６より構成される。液晶表示パネル３０は、素子基板９１と、その素子基板９１に対向して配置されるカラーフィルタ基板９２とが枠状のシール材５を介して貼り合わされ、そのシール材５の内側に液晶が封入されて液晶層４が形成されてなる。液晶層４に用いられる液晶は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）型液晶である。液晶表示パネル３０の素子基板９１の外面上には、照明装置１０が備えられている。
【００２２】
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の４色を用いて構成されるカラー表示用の液晶表示装置であると共に、スイッチング素子としてα−Ｓｉ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置である。
【００２３】
素子基板９１の平面構成について説明する。素子基板９１の内面上には、主として、複数のソース線３２、複数のゲート線３３、複数のα−Ｓｉ型ＴＦＴ素子３７、複数の画素電極３４、ドライバＩＣ４０、外部接続用配線３５及びＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）４１などが形成若しくは実装されている。
【００２４】
図１に示すように、素子基板９１は、カラーフィルタ基板９２の一辺側から外側へ張り出してなる張り出し領域３１を有しており、その張り出し領域３１上には、ドライバＩＣ４０が実装されている。ドライバＩＣ４０の入力側の端子（図示略）は、複数の外部接続用配線３５の一端側と電気的に接続されていると共に、複数の外部接続用配線３５の他端側はＦＰＣ４１と電気的に接続されている。各ソース線３２は、Ｙ方向に延在するように且つＸ方向に適宜の間隔をおいて形成されており、各ソース線３２の一端側は、ドライバＩＣ４０の出力側の端子（図示略）に電気的に接続されている。
【００２５】
各ゲート線３３は、Ｙ方向に延在するように形成された第１配線３３ａと、その第１配線３３ａの終端部からＸ方向に延在するように形成された第２配線３３ｂとを備えている。各ゲート線３３の第２配線３３ｂは、各ソース線３２と交差する方向、即ちＸ方向に延在するように且つＹ方向に適宜の間隔をおいて形成されており、各ゲート線３３の第１配線３３ａの一端側は、ドライバＩＣ４０の出力側の端子（図示略）に電気的に接続されている。各ソース線３２と各ゲート線３３の第２配線３３ｂの交差に対応する位置にはα−ＴＦＴ素子３７が設けられており、各α−ＴＦＴ素子３７は各ソース線３２、各ゲート線３３及び各画素電極３４等に電気的に接続されている。各α−ＴＦＴ素子３７及び各画素電極３４は、ガラスなどの基板１上の各サブ画素ＳＧに対応する位置に設けられている。各画素電極３４は、例えばＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明導電材料により形成されている。
【００２６】
１つの表示画素ＡＧがＸ方向及びＹ方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域Ｖ（２点鎖線により囲まれる領域）である。この有効表示領域Ｖに、文字、数字、図形等の画像が表示される。なお、有効表示領域Ｖの外側の領域は表示に寄与しない額縁領域３８となっている。また、各ソース線３２、各ゲート線３３、各α−ＴＦＴ素子３７、及び各画素電極３４等の内面上には、図示しない配向膜が形成されている。
【００２７】
次に、カラーフィルタ基板９２の平面構成について説明する。図２に示すように、カラーフィルタ基板９２は、ガラスなどの基板２上に、遮光層（一般に「ブラックマトリクス」と呼ばれ、以下では、単に「ＢＭ」と略記する）、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の４色の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２及び共通電極８などを有する。ＢＭは、各色のサブ画素ＳＧを区画する位置に形成されている。なお、以下の説明もしくは図面において、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の色を特定することなく構成要素を示す場合には、単に「着色層６」のように記し、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の色を区別して構成要素を示す場合には、例えば「着色層６Ｒ」のように記すこととする。Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色のサブ画素ＳＧは、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２の夫々を有している。このＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２が、夫々の色のカラーフィルタとして機能する。共通電極８は、画素電極と同様にＩＴＯなどの透明導電材料からなり、カラーフィルタ基板９２の略一面に亘って形成されている。共通電極８は、シール材５の隅の領域Ｅ１において配線３６の一端側と電気的に接続されていると共に、当該配線３６の他端側は、ドライバＩＣ４０のＣＯＭに対応する出力端子と電気的に接続されている。
【００２８】
次に、照明装置１０について説明する。照明装置１０は、導光板１１と光源部１２より構成される。光源部１２は、導光板１１の端面１１ｃに対し光Ｌを出光する。光源部１２は、複数のＬＥＤ１３より構成される。
【００２９】
図３に、照明装置１０の平面図を示す。ＬＥＤ１３は、白色ＬＥＤ１３ａと赤色ＬＥＤ１３ｂより構成される。白色ＬＥＤ１３ａは、青色光を発光する青色ＬＥＤと、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体より構成される。青色ＬＥＤより出光された青色光は、ＹＡＧ系蛍光体を励起して、黄色光を生成する。赤色ＬＥＤ１３ｂは、赤色光を出光することができる。つまり、光源部１２より出光される光Ｌは、青色ＬＥＤより出光された青色光、青色光がＹＡＧ系蛍光体を励起して生成された黄色光、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光された赤色光が混光した合成光たる白色光である。
【００３０】
光源部１２より出光した光Ｌは、導光板１１の端面（以下、「入光端面」と称す）１１ｃより導光板１１内へ入り、導光板１１の出光面１１ａ、反射面１１ｂで反射を繰り返すことにより方向を変える。光Ｌは、導光板１１の出光面１１ａと光Ｌのなす角が臨界角を超えると、導光板１１の出光面１１ａより液晶表示パネル３０へ向けて出光する。光Ｌは、導光板１１の反射面１１ｂと光Ｌのなす角が臨界角を超えると、導光板１１の反射面１１ｂより出光する。しかし、導光板１１の反射面１１ｂより出光した光は、光を反射する反射シート１６によって反射され、導光板１１内部へ戻される。
【００３１】
導光板１１の出光面１１ａより液晶表示パネル３０へ向けて出光した光Ｌは、拡散シート１４、プリズムシート１５を透過した後、液晶表示パネル３０を透過する。拡散シート１４は、光Ｌを拡散して出射する。プリズムシート１５は、プリズムシート１５ａ、１５ｂより構成される。プリズムシート１５ａ、１５ｂは夫々、断面形状が略三角形となるプリズム形状を全面に有しており、光Ｌを液晶表示パネル３０に向けて出射する。なお、プリズムシート１５ａ、１５ｂは、プリズム形状のプリズムの稜線が互いに略垂直となる配置とされる。液晶表示装置１００は、光Ｌが液晶表示パネル３０を透過することによって照明される。これにより、液晶表示装置１００は、文字、数字、図形等の画像を表示することができ、観測者が画像を視認することができる。
【００３２】
液晶表示装置１００では、電子機器のメイン基板等と接続されたＦＰＣ４１側からの信号及び電力等に基づき、ドライバＩＣ４０によって、Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍ−１、Ｇｍ（ｍは自然数）の順にゲート線３３が順次排他的に１本ずつ選択されるとともに、選択されたゲート線３３には、選択電圧のゲート信号が供給される一方、他の非選択のゲート線３３には、非選択電圧のゲート信号が供給される。そして、ドライバＩＣ４０は、選択されたゲート線３３に対応する位置にある画素電極３４に対し、表示内容に応じたソース信号を、それぞれ対応するＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎ−１、Ｓｎ（ｎは自然数）のソース線３２及びα−ＴＦＴ素子３７を介して供給する。その結果、液晶層４の配向状態が制御され、液晶表示装置１００の表示状態が、非表示状態または中間表示状態に切り替えられることとなる。
【００３３】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、完全透過型の液晶表示装置として示しているが、これに限られず、代わりに半透過反射型の液晶表示装置を用いるとすることもできる。また、液晶表示パネル３０は、スイッチング素子として、α−ＴＦＴ素子３７を用いるとしているが、これに限られず、代わりにポリシリコンＴＦＴやＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いるとすることもできる。
【００３４】
さらに、液晶表示パネル３０としては、上述したようなＴＮ液晶からなる液晶層を有する液晶表示パネルには限られず、代わりに、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Fringe Field Structure）方式などの液晶表示パネルを用いるとすることもできる。
【００３５】
なお、本実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いているが、これに限られるものではなく、代わりに表示パネルとして、電気泳動ディスプレイパネルなどの他の表示パネルを用いるとすることもできる。
【００３６】
[赤色ＬＥＤによる調整]
図４は、カラーフィルタ及び照明装置の分光特性を示すグラフである。図４に示すグラフは、横軸に光の波長の大きさを示し、縦軸にカラーフィルタ、即ち着色層の透過率を示している。グラフ２０２は着色層６Ｒの分光特性を示し、グラフ２０３は着色層６Ｇ２の分光特性を示し、グラフ２０４は着色層６Ｇ１の分光特性を示し、グラフ２０５は着色層６Ｂの分光特性を示す。また、照明装置１０における白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂの分光特性を夫々、縦軸を光の強度として正規化したグラフを、グラフ２０１及びグラフ２０６として示す。また、図５に、照明装置１０より出光される光Ｌの分光特性を、横軸を光の波長、縦軸を放射輝度としてグラフ２０１ａで示す。図５より分かるように、グラフ２０１ａは、定性的には、図４におけるグラフ２０１とグラフ２０６を合わせたものとなっている。
【００３７】
本実施形態に係る液晶表示装置１００における照明装置１０では、一般的な液晶表示装置における照明装置と異なり、先にも述べたように、白色ＬＥＤに加えて赤色ＬＥＤが設けられている。図４のグラフ２０２及びグラフ２０６より分かるように、赤色ＬＥＤ１３ｂの光の強度がピークとなる波長の大きさは、着色層６Ｒの透過率が最大となるところに存在する。このことから分かるように、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、一般的な液晶表示装置と比較して、白色ＬＥＤ１３ａに加えて赤色ＬＥＤ１３ｂを設けることにより、赤色のカラーフィルタたる着色層６Ｒをかけたときに、赤色光の輝度を高くすることができる。これにより、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、表示画面上における赤系の表示輝度を向上させることができる。なお、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光される赤色光のピークとなる波長は、グラフ２０２に示す着色層６Ｒの透過率が最大となる波長範囲、具体的には、６３０〜６５０[ｎｍ]の範囲内に設定されるのが望ましい。
【００３８】
なお、赤色ＬＥＤは、白色ＬＥＤと比較して温度係数が大きいため、図示しないサーミスタが赤色ＬＥＤ１３ｂの近傍に設置される。これにより、赤色ＬＥＤ１３ｂは、温度変化に対し、出光される赤色光の輝度が常に所定の大きさの輝度となるように調整される。例えば、光Ｌに図５に示す分光特性を保持させる場合には、赤色光のピークとなる輝度が０．４０[Ｗ／ｓｒ／ｍ２]となるように調整が行われる。このようにすることで、光Ｌは、温度変化に対して、所定の分光特性を保持することができる。
【００３９】
図６及び図７に、本実施形態に係る液晶表示装置１００による色再現範囲を国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図で示す。
【００４０】
図６において、色再現範囲３０１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤのみを光源とする照明装置を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ１は、そのときの白色点を示す。色再現範囲３０２ａは、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、先に述べたように、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ２ａは、そのときの白色点を示す。このとき、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光する赤色光のピークとなる波長は６３０[ｎｍ]に設定され、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光する青色光のピークとなる波長は４５０[ｎｍ]に設定されている。
【００４１】
図６より分かるように、色再現範囲３０２ａは、色再現範囲３０１と比較して、赤色の色再現範囲が拡大している。しかし、点Ｐ１の白色点の色度座標は、（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１３、０．３３８）となるのに対し、点Ｐ２ａの白色点の色度座標は、（Ｘ、Ｙ）＝（０．３３４、０．３３７）となる。つまり、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合、赤色の色再現範囲は拡大するが、白色点のＸ座標も大きくなってしまう。言い換えると、この場合、表示画面上に表示される白色は、赤みがかった白色となってしまう。
【００４２】
図７において、色再現範囲３０１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤのみを光源とする照明装置を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ１は、そのときの白色点を示す。色再現範囲３０２ｂは、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ２ｂは、そのときの白色点を示す。このとき、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光する赤色光のピークとなる波長は６５０[ｎｍ]に設定され、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光する青色光のピークとなる波長は４５０[ｎｍ]に設定されている。
【００４３】
図７より分かるように、色再現範囲３０２ｂは、色再現範囲３０１と比較して、赤色の色再現範囲が拡大している一方、点Ｐ２ｂの白色点の色度座標は、点Ｐ２ａの白色点の色度座標と比較して、点Ｐ１の白色点の色度座標と接近している。つまり、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光される赤色光のピークとなる波長を６３０[ｎｍ]から６５０[ｎｍ]へ変化させることにより、白色点のＸ座標を小さくすることができ、表示画面上に表示される白色が、赤みがかるのを抑えることができる。
【００４４】
以上のことから分かるように、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光される赤色光のピークとなる波長を調整することにより、光Ｌの白色点のＸ座標を調整することができ、それに伴い、表示画面上における白色点のＸ座標も調整することができる。
【００４５】
[ホワイトバランスの調整]
図６及び図７で述べた本実施形態に係る液晶表示装置１００における白色ＬＥＤのみを光源とする照明装置を用いた場合の白色点Ｐ１は、正確には、一般的なＲＧＢの３色からなる着色層を有する液晶表示装置と比較して、Ｇ２の着色層６Ｇ２を追加したことで、より緑色側にシフトする傾向がある。つまり、表示画面上に表示される白色は、緑がかった白色となる。そこで、以下では、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合に、白色点が緑色側にシフトするのを抑える方法について述べる。
【００４６】
白色点が緑色側にシフトするのを抑えるためには、白色光における緑色光の成分を減らすのではなく、青色光の成分を多くするのが好適である。なぜならば、緑色光は、人間の目にとって視感度が高いため、白色光における緑色光の成分が減らされると、観察者は、表示画面上の輝度が大きく低下して感じるからである。
【００４７】
図８及び図１０に、本実施形態に係る液晶表示装置１００による色再現範囲を国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図で示す。
【００４８】
図８において、色再現範囲３０１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤのみを光源とする照明装置を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ１は、そのときの白色点を示す。色再現範囲３０２ｃは、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ２ｃは、そのときの白色点を示す。このとき、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光する赤色光のピークとなる波長は６３０[ｎｍ]に設定されている。図８では、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光される青色光のピークとなる波長は、図６及び図７で述べた青色光のピークとなる波長（４５０[ｎｍ]）と異なり、４５５[ｎｍ]に設定されている。
【００４９】
図９は、照明装置１０より出光される光Ｌの分光特性を、横軸を光の波長、縦軸を放射輝度として示したものである。グラフ２０１ｂは、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光される青色光のピークとなる波長が４５０[ｎｍ]となる場合の光Ｌの分光特性を示し、グラフ２０１ｃは、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光される青色光のピークとなる波長が４５５[ｎｍ]となる場合の光Ｌの分光特性を示す。図９より分かるように、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光される青色光のピークとなる波長を４５０[ｎｍ]から４５５[ｎｍ]に変えることで、光Ｌにおける青色光の成分、具体的には、波長が５００[ｎｍ]以下の成分が増加する。つまり、図８における色再現範囲３０２ｃは、図６及び図７における色再現範囲３０２ａ、３０２ｂと比較して、光Ｌにおける青色光の成分を増加させた場合の色再現範囲を示している。
【００５０】
しかしながら、図８より分かるように、色再現範囲３０２ｃにおけるＢの色度及びＧ１の色度は、色再現範囲３０１におけるＢの色度及びＧ１の色度とずれが生じている。
【００５１】
図１０において、色再現範囲３０１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤのみを光源とする照明装置を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ１は、そのときの白色点を示す。色再現範囲３０２ｄは、本実施形態に係る液晶表示装置１００において、白色ＬＥＤ１３ａ及び赤色ＬＥＤ１３ｂを光源とする照明装置１０を用いた場合の色再現範囲を示し、点Ｐ２ｄは、そのときの白色点を示す。このとき、赤色ＬＥＤ１３ｂより出光する赤色光のピークとなる波長は６３０[ｎｍ]に設定され、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色ＬＥＤより出光する青色光のピークとなる波長は４５５[ｎｍ]に設定されている。色再現範囲３０２ｄは、図９における色再現範囲３０２ｃと比較して、着色層６Ｂ及び着色層６Ｇ１の夫々の透過率を１０[％]増加させたときの色再現範囲を示している。つまり、この場合における着色層６Ｂの透過率の最大値及び着色層６Ｇ１の透過率の最大値は、図４のグラフ２０５、２０４で示した、着色層６Ｂの透過率の最大値たる７０[％]、着色層６Ｇ１の透過率の最大値たる６０[％]と比較して、１０[％]増加させた値となる、即ち、この場合における着色層６Ｂの透過率の最大値及び着色層６Ｇ１の透過率の最大値は夫々、７７[％]及び６６［％］となる。
【００５２】
図１０より分かるように、色再現範囲３０２ｄにおけるＢの色度及びＧ１の色度は、色再現範囲３０１におけるＢの色度及びＧ１の色度と殆どずれを生じることがない。また、点Ｐ２ｄの白色点の色度座標は、点Ｐ１の白色点の色度座標と比較して、主に白色点のＹ座標が小さくなっている。つまり、点Ｐ２ｄの白色点の色度座標は、点Ｐ１の白色点の色度座標と比較して、緑色側にシフトしていない。
【００５３】
以上のことから分かるように、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、照明装置１０の光源として、白色ＬＥＤ１３ａに赤色ＬＥＤ１３ｂを加え、白色ＬＥＤ１３ａにおける青色光のピークとなる波長と着色層６Ｂの透過率の最大値と着色層６Ｇ１の透過率の最大値の全てを調整することにより、表示画面上における赤系の表示輝度を向上させることができると共に、観察者に輝度の低下を感じさせることなく、白色点が緑色側にシフトするのを抑えることができる。
【００５４】
［変形例］
上述の実施形態では、白色ＬＥＤ１３ａは、青色光を発光する青色ＬＥＤと、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体より構成されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、他の蛍光体を用いた白色ＬＥＤを白色ＬＥＤ１３ａに用いてもよい。この場合においても、上述した本発明の調整方法を用いることができる。
【００５５】
［他の実施例］
上記の説明では、カラーフィルタとして機能する着色層の色（着色領域）としてＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２を挙げて説明したが、本発明の適用はこれには限定されず、他の４色の着色領域により１表示画素を構成することもできる。
【００５６】
具体的には、４色の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０−７８０ｎｍ）のうち、青系の色相の着色領域（「第１着色領域」とも呼ぶ。）、赤系の色相の着色領域（「第２着色領域」とも呼ぶ。）と、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域（「第３着色領域」、「第４着色領域」とも呼ぶ。）からなる。ここで「系」との語を用いているが、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むものである。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されても良い。また、これら着色領域は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変更し、色を設定し得るものである。
【００５７】
具体的な色相の範囲は、
・青系の色相の着色領域は、青紫から青緑であり、より好ましくは藍から青である。
・赤系の色相の着色領域は、橙から赤である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは青緑から緑である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。
【００５８】
ここで、各着色領域は、同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で選択される２つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系もしくは黄緑系の色相を用いる。
【００５９】
これにより、従来のＲＧＢの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができる。
【００６０】
また、上記では４色の着色領域による広範囲の色再現性を色相で述べたが、他の具体的な例として、着色領域を透過した光の波長で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、該着色領域を透過した光の波長のピークが４１５−５００ｎｍにある着色領域、好ましくは、４３５−４８５ｎｍにある着色領域である。
・赤系の着色領域は、該着色領域を透過した光の波長のピークが６００ｎｍ以上にある着色領域で、好ましくは、６０５ｎｍ以上にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、該着色領域を透過した光の波長のピークが４８５−５３５ｎｍにある着色領域で、好ましくは、４９５−５２０ｎｍにある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、該着色領域を透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにある着色領域、好ましくは５１０−５８５ｎｍにある着色領域、もしくは５３０−５６５ｎｍにある着色領域である。
【００６１】
この波長は、透過表示の場合は、照明装置からの照明光がカラーフィルタを通して得られた数値である。反射表示の場合は、外光を反射して得られた数値である。
【００６２】
他の具体的な例として、４色の着色領域をｘ、ｙ色度図で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、ｘ≦0.151、ｙ≦0.200にある着色領域であり、好ましくは、0.134≦ｘ≦0.151、0.034≦ｙ≦0.200にある着色領域である。
・赤系の着色領域は、0.520≦ｘ、ｙ≦0.360にある着色領域であり、好ましくは、0.550≦ｘ≦0.690、0.210≦ｙ≦0.360にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、ｘ≦0.200、0.210≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.080≦ｘ≦0.200、0.210≦ｙ≦0.759にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、0.257≦ｘ、0.450≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.257≦ｘ≦0.520、0.450≦ｙ≦0.720にある着色領域である。
【００６３】
このｘ、ｙ色度図は、透過表示の場合は、照明装置からの照明光がカラーフィルタを通して得られた数値である。反射表示の場合は、外光を反射して得られた数値である。
【００６４】
これら４色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。
【００６５】
上記の４色の着色領域の構成の例としては、具体的には以下のものがあげられる。
・色相が、赤、青、緑、青緑の着色領域
・色相が、赤、青、緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域
・色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域
[電子機器]
次に、本実施形態に係る液晶表示装置を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。
【００６６】
本実施形態に係る液晶表示装置１００に入力される画像信号としては、例えば、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号が外部より直接入力されるとしても良いし、又は、ＲＧＢの各色の画像信号が外部より入力され、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号に変換されるとしても良い。
【００６７】
ここで、液晶表示装置１００において、ＲＧＢの各色の画像信号がＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号に変換される場合について述べる。
【００６８】
図１１は、本実施形態の全体構成を示す概略構成の回路ブロック図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置１００と、制御手段６１０を有する。制御手段６１０は、表示情報出力源６１１と、表示画像変換回路６１２と、タイミングジェネレータ６１４とを有する。
【００６９】
液晶表示装置１００において、入力されたＲＧＢの各色の画像信号がＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号に変換される場合、表示画像変換回路６１２は、パーソナルコンピュータなどの外部の表示画像出力源６１１より出力されたＲＧＢの各色の画像信号を、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号に変換して、液晶表示パネル３０に出力する機能を有する。
【００７０】
表示画像変換回路６１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理部６１２ａと、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部６１２ｂとを備えて構成されている。演算処理部６１２ａは、表示画像出力源６１１より出力された入力画像のＲＧＢの各色の画像信号６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号６２Ｒ、６２Ｇ１、６２Ｂ、６２Ｇ２に変換する。記憶部６１２ｂには、所定の強度のＲＧＢの各色の画像信号と、これに対応する強度のＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号とを対応させたＬＵＴ（Look Up Table）が設けられている。例えば、演算処理部６１２ａに、Ｇ２の色を表示させるＲＧＢの各色の画像信号、例えば、Ｒ＝０、Ｇ＝１００、Ｂ＝１００の強度のＲＧＢの各色の画像信号が入力された場合、演算処理部６１２ａは、このＲＧＢの各色の画像信号の強度に対応する強度のＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号（例えば、Ｒ＝０、Ｇ１＝１０、Ｂ＝１０、Ｇ２＝１００）を、記憶部６１２ｂのＬＵＴより取得し、取得したＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色の画像信号を液晶表示パネル３０へ出力する。これにより、液晶表示パネル３０の表示画面に、ＲＧＢの各色だけでなく、Ｇ２の色を表示することができる。このようにすることで、入力画像の画像信号として、ＲＧＢの画像信号が入力された場合においても、出力画像の色再現範囲をＧ２の色再現範囲に拡大することができる。
【００７１】
タイミングジェネレータ６１４は、タイミングモードを切り替えるためのハードスイッチ又はソフトスイッチを有し、画像信号の輝度信号よりクロック信号ＣＬＫを生成する。先に述べたＲＧＢの各色のＬＥＤ駆動回路５１は、タイミングジェネレータ６１４により決定されたクロック信号ＣＬＫに適合するように、駆動シーケンスが制御される。
【００７２】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１２を参照して説明する。
【００７３】
まず、本発明に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１２（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７１３とを備えている。
【００７４】
続いて、本発明に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１２（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【００７５】
なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図１２（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１２（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図３】本実施形態に係る照明装置の平面図である。
【図４】カラーフィルタ及び照明装置の分光特性を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る照明装置の分光特性を示すグラフである。
【図６】色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図である。
【図７】色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図である。
【図８】色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図である。
【図９】本実施形態に係る照明装置の分光特性を示すグラフである。
【図１０】色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図である。
【図１１】本実施形態に係る液晶表示装置を適用した電子機器の回路ブロック図。
【図１２】本実施形態の液晶表示装置を適用した電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１２  光源部、  １３ａ  白色ＬＥＤ、  １３ｂ  赤色ＬＥＤ、  １４  拡散シート、  １５  プリズムシート、  １０  照明装置、  ３０  液晶表示パネル、  １００  液晶表示装置
【図１】
2007206585.tif 000003
【図２】
2007206585.tif 000004
【図３】
2007206585.tif 000005
【図４】
2007206585.tif 000006
【図５】
2007206585.tif 000007
【図６】
2007206585.tif 000008
【図７】
2007206585.tif 000009
【図８】
2007206585.tif 000010
【図９】
2007206585.tif 000011
【図１０】
2007206585.tif 000012
【図１１】
2007206585.tif 000013
【図１２】
2007206585.tif 000014