CN103366688B - 显示装置以及使用了该显示装置的显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置以及使用了该显示装置的显示方法。显示装置包括：第三光源，照射位于第一峰值波长和第二峰值波长之间的第三峰值波长的第三频谱光；以及功能元件，能够按每个子像素控制第一滤色器、第二滤色器、第三滤色器的透过/不透过，在第一发光期间，使第一光源和第二光源发光，构成第一显示图案，在第二发光期间，使第三光源发光，且至少功能元件将第三滤色器控制为透过，从而构成第二显示图案，通过交替地重复第一发光期间和第二发光期间，从而合成第一显示图案和第二显示图案来获得期望的显示图案。

Description

显示装置以及使用了该显示装置的显示方法
技术领域
本发明涉及显示装置以及使用了该显示装置的显示方法，详细地说，涉及在光源上使用了发光二极管的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法。
背景技术
在以往的液晶显示装置中，有反射型液晶显示装置和透过型液晶显示装置，其中，透过型装置通过在液晶面板的背面设置的面状光源(背光)的发光来识别图像。作为这样的背光用光源，以往，主要使用了冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL)。CCFL不具有加热器和灯丝，具有直径小且亮度比较高的特性。
但是，由于根据用于CCFL中的荧光体的发光色而颜色再现范围在某种程度上受限，所以与布劳恩管或等离子显示器面板(Plasma Display Panel：PDP)等其他显示器相比，液晶显示器具有在NTSC比下颜色再现范围差的问题。
为了在这样的液晶显示器中实现布劳恩管或PDP以上的颜色再现范围，考虑作为背光光源，使用发光二极管(Light Emitting Diode：LED)来代替CCFL的方法。例如，作为背光用光源，利用将蓝色LED和由蓝色LED的发光激励并被波长变换为黄色或黄绿色的荧光体进行了组合的白色LED。为了使用这样的白色背光用光源来表现全色，组合滤色器。
参照(日本)特开2010-32626号公报以及(日本)特开2009-229974号公报
但是，存在如下问题：无法通过滤色器实现窄带的透过频谱，各原色的色纯度降低，颜色再现区域窄。这是因为，在波长上相邻的原色的滤色器的分光透过频谱重合。作为一例，图12表示关于RGB各个颜色的滤色器，液晶面板的透过光的频谱。如该图所示，绿色滤色器还使相邻的蓝色光和红色光透过。由于产生这样的滤色器之间的串扰(crosstalk)(在图12中用斜线表示的区域)，所以产生液晶面板的颜色再现区域窄的问题。
作为改善这个问题的方法，考虑如下方法：通过改变滤色器的种类或浓度，从而将各个原色滤色器的分光透过频谱带宽变窄，使得不会产生串扰。但是，在该方法中，由于透过率本身下降与使频带变窄的量相应的量，所以存在功率效率降低的问题。
此外，作为其他方法，还考虑如下方法：为了从绿色隔离红色和蓝色光的频谱，使红色光向长波长侧偏移，使蓝色光向短波长侧偏移，从而不与绿色滤色器的通带重复。但是，在该方法中，由于使用发光度低的区域，所以存在导致功率效率的降低的问题。
此外，作为其他方法，还提出场顺序彩色(Field Sequential Color：FSC)方式。在该方式中，由于原理上不使用滤色器，而是使用RGB光源(LED)进行颜色合成，所以还期待能够扩大颜色再现区域。具体地说，在以往的方式中，对液晶面板进行面分割，从而将一个像素分割为RGB三个子像素，通过其颜色合成来实现彩色显示，而在场顺序方式中，通过在时间上进行分割而不是以面进行分割。例如，在以1/60秒来显示一个画面的情况下，将其进一步分割为3，以1/180秒来切换RGB各个颜色的画面，从而显示图像。根据该方式，不是将一个像素在面积上进行3分割，而是使用整个面来进行发光，所以能够获得比面分割亮的图像。
但是，由于在场顺序方式中需要高速切换液晶画面，所以还达不到广泛应用。尤其在当前作为液晶面板的主流的向列型液晶中，响应速度为几ms，难以应对这样的高速切换。因此，为了实现场顺序方式，响应速度为几十μs的高速强感应性液晶的应用是必需的，但目前还难以应用强感应性液晶，这成为场顺序方式并不普及的一个原因。
本发明是为了解决以往的这样的问题而完成。本发明的主要目的在于，提供一种降低液晶滤色器之间的串扰而扩大了显示色域的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法。
发明内容
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面的显示装置，包括：第一光源，照射具有第一峰值波长的第一频谱光；第二光源，照射具有波长比第一峰值波长长的第二峰值波长的第二频谱光；第三光源，照射位于第一峰值波长和第二峰值波长之间的第三峰值波长的第三频谱光；第一滤色器，使与第一频谱光对应的波长的光透过；第二滤色器，使与第二频谱光对应的波长的光透过；第三滤色器，使与第三频谱光对应的波长的光透过；以及功能元件，可按每个子像素控制第一滤色器、第二滤色器、第三滤色器的透过/不透过，在第一发光期间，使第一光源和第二光源发光，构成第一显示图案，在第二发光期间，使第三光源发光，且至少功能元件将第三滤色器控制为透过，从而构成第二显示图案，通过交替地重复第一发光期间和第二发光期间，从而能够合成第一显示图案和第二显示图案来获得期望的显示图案。
根据上述结构，在以往的场顺序方式中，要求将一个画面的显示图案在时间上进行3分割、即3倍的显示速度，但由于通过使第一光源和第二光源同时发光来进行省略了一个发光期间的2分割，由此抑制显示部的响应速度，并且能够使峰值波长相邻的发光频谱确保在时间上分离的状态，所以能够抑制在一个显示图案内产生串扰，能够维持颜色再现区域的扩大。
此外，根据使用了显示装置的显示方法，所述显示装置包括：第一光源，照射具有第一峰值波长的第一频谱光；第二光源，照射具有波长比第一峰值波长长的第二峰值波长的第二频谱光；第三光源，照射位于第一峰值波长和第二峰值波长之间的第三峰值波长的第三频谱光；第一滤色器，使与第一频谱光对应的波长的光透过；第二滤色器，使与第二频谱光对应的波长的光透过；第三滤色器，使与第三频谱光对应的波长的光透过；以及功能元件，可按每个子像素控制第一滤色器、第二滤色器、第三滤色器的透过/不透过，第一频谱光和第二频谱光在频谱上隔离，且第一频谱光与第三频谱光以及第三频谱光与第二频谱光在频谱上相邻，所述显示方法包括：在第一发光期间，使第一光源和第二光源发光，显示第一显示图案的步骤；以及在第二发光期间，使第三光源发光，且至少功能元件将第三滤色器控制为透过，从而显示第二显示图案的步骤，通过交替地重复第一发光期间和第二发光期间，从而能够合成第一显示图案和第二显示图案来获得期望的显示图案。
根据上述结构，在以往的场顺序方式中，要求将一个画面的显示图案在时间上进行3分割、即3倍的显示速度，但由于通过使第一光源和第二光源同时发光来进行省略了一个发光期间的2分割，从而抑制显示部的响应速度，且能够使峰值波长相邻的发光频谱确保在时间上分离的状态，所以能够抑制在一个显示图案内产生串扰，能够维持颜色再现区域的扩大。
通过参照下面附图的详细描述，本发明的上述的目的和进一步的目的、以及特征将变得更加清楚。
附图说明
图1A是表示本发明的实施方式1的显示装置的框图。
图1B是表示图1A的发光元件的放大截面图。
图2是表示实施例1的显示装置的驱动定时的定时图。
图3是表示实施例1的LED的发光频谱的曲线图。
图4是表示实施例1的光源、滤色器、面板透过后的频谱的曲线图。
图5是表示比较例的光源、滤色器、面板透过后的频谱的曲线图。
图6是实施例1以及比较例的色度坐标图。
图7A是表示实施例2的显示装置的框图。
图7B是表示图7A的发光元件的放大截面图。
图8A～图8C分别是表示实施例3的蓝绿光源、绿色过滤器、面板透过后的频谱的曲线图。
图9是表示本发明的实施例4的驱动定时的定时图。
图10是表示本发明的实施例5的驱动定时的定时图。
图11是表示实施方式2的显示装置的框图。
图12是表示一般的滤色器的分光透过频谱的曲线图。
符号说明：
100、200、300……显示装置
1、1B、1C……第一光源
2、2B、2C……第二光源
3、3B、3C……第三光源
5……发光元件
6……发光元件
8……透光性部件
10、10B、10C……光源驱动电路
11、11C……第一驱动电路
12、12C……第二驱动电路
13、13C……第三驱动电路
20……功能元件
21……滤色器
30……显示部
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施例。但是，以下所示的实施例例示了用于将本发明的技术思想具体化的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法，本发明并非将显示装置以及使用了该显示装置的显示方法限定于以下所示的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法。而且，并不将将由权利要求书所示的部件限定于实施例的部件。只要在实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等没有特别确定性的记载，则并不是将本发明的范围仅限定于此的宗旨，只不过是简单的说明例。另外，各个附图所示的部件的大小或位置关系等存在为了明确说明而夸张的情况。此外，在以下的说明中，相同的名称、符号表示相同或者同一性质的部件，适当省略详细说明。此外，构成本发明的各个元素既可以是由相同的部件构成多个元素从而由一个部件兼用多个元素的方式，相反也可以是多个部件分担一个部件的功能来实现的。此外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容还能够利用于其他的实施例、实施方式等中。
根据实施方式的显示装置，能够设为：第一光源为照射第一频谱光的第一半导体发光元件，第二光源为被第一半导体发光元件所激励，从而变换该第一发光元件发出的第一频谱光的波长而发出第二频谱光的波长变换部件。
根据上述结构，能够用一个半导体发光元件来同时照射第一频谱光和第二频谱光，能够使点亮定时的同步变得容易且减少发光元件来简化光源。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够设定为：第一光源发出的第一频谱光和第二光源发出的第二频谱光的合成色、与第三光源发出的第三频谱光所呈现的颜色具有补色的关系。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够在第一发光期间，使第一光源和/或第二光源发光，使第三光源调光为1/3以下，在第二发光期间，使第一光源和/或第二光源调光为1/3以下，使第三光源发光。
由此，能够减轻在第一发光期间内第三频谱光混入而产生串扰从而降低颜色再现的状态。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够在第一发光期间，使第一光源和/或第二光源发光，使第三光源熄灭，在第二发光期间，使第一光源和/或第二光源熄灭，使第三光源发光。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够在第一发光期间，功能元件将第三滤色器设为不透过，并控制第一滤色器和第二滤色器的透过/不透过，在第二发光期间，功能元件将第一滤色器和第二滤色器设为不透过，并控制第三滤色器的透过/不透过。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够设定为：第一频谱光的第一峰值波长包含在蓝色光的区域中，第二频谱光的第二峰值波长包含在红色光的区域中，第三频谱光的第三峰值波长包含在绿色光的区域中。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够由透光性材料模制第三光源和波长变换材料，对透光性材料赋予绿色的滤色器成分。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够将第一光源和第三光源容纳在同一个封装件内。
根据上述结构，由于第一光源和第三光源在大致相同的位置处发光，且配光特性也大致一致，所以难以发生颜色偏差。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够由将峰值波长设为490nm以下的第三半导体发光元件、和被第三发光元件的光激励而发出绿色的荧光的波长变换材料的组合来构成第三光源。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够由具有与第三半导体发光元件相同特性的半导体发光元件构成第一半导体发光元件。根据上述结构，能够通过将在第一光源和第三光源中使用的部件共同化来降低制造成本或工夫。此外，通过使第一光源和第三光源的物性一致，还可获得将它们合成而得到的输出光的质量也均一的优点。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够将第三光源设为照射第三频谱光的第三半导体发光元件。
此外，根据其他实施方式的显示装置，还能够包括将峰值波长设为420nm以下的第四半导体发光元件，第一光源为至少被第四半导体发光元件的光激励而发出蓝色光的荧光的波长变换材料，第二光源为至少被第四半导体发光元件的光激励而发出红色光的荧光的波长变换材料。
此外，根据其他实施方式的显示装置，能够在未被波长变换材料吸收而被放出的激励光和被波长变换材料变化的荧光的强度比中，增加荧光成分。
此外，根据其他实施方式的显示装置，还能够包括相当于青色、品红色、黄色、白色中的任一个的波段的第四滤色器。
此外，根据其他实施方式的显示装置，还能够包括相当于青色、黄色、白色中的任一个的波段的第四滤色器，在第一发光期间和第二发光期间，将第四滤色器设为透过状态。
此外，根据其他实施方式的显示装置，还能够包括相当于品红色的波段的第四滤色器，在第一发光期间，将第四滤色器设为透过状态，在第二发光期间，将第四滤色器设为不透过状态。
(实施方式1)
图1A表示本发明的实施方式1的显示装置100。该图所示的显示装置100包括第一光源1、第二光源2、第三光源3、驱动这些光源的光源驱动电路10、滤色器21以及显示部30。第一光源1照射其峰值波长表示第一峰值波长的第一频谱光。此外，第二光源2照射其峰值波长表示波长比第一峰值波长长的第二峰值波长的第二频谱光。此外，第三光源3照射其峰值波长为位于第一峰值波长与第二峰值波长之间的第三峰值波长的第三频谱光。在该例子中，由第三半导体发光元件构成第三光源3，且由第一半导体发光元件构成第一光源1，由被第一半导体发光元件激励的波长变换部件构成第二光源2。因此，光源驱动电路10包括用于驱动第一光源1的第一驱动电路11以及用于驱动第三光源3的第三驱动电路13。
这里，设第一频谱和第二频谱的合成光与第三频谱光具有补色的关系。此外，优选将第一频谱光和第二频谱光选择成在频谱上隔离。这里，第一频谱光与第三频谱光、以及第三频谱光与第二频谱光在频谱上相邻。
此外，在各光源的后级，设有滤色器21。滤色器21设置了多个颜色、至少3色以上的滤色器。即，设置了可通过功能元件来切换使与第一频谱光、第二频谱光和第三频谱光分别对应的规定波长的光透过的透过状态和使上述光不透过的不透过状态的滤色器。这里，包括与第一频谱光对应的第一滤色器、与第二频谱光对应的第二滤色器、与第三频谱光对应的第三滤色器。这些滤色器的透过/不透过由功能元件20控制。这里，包括R、G、B3个滤色器，能够分别单独通过液晶来调光。
此外，显示部30将这些第一光源1、第二光源2以及第三光源3作为背光，显示期望的显示图案。这里，没置成第一光源1的第一频谱光的第一峰值波长包含在蓝色光的区域中，第二光源2的第二频谱光的第二峰值波长包含在红色光的区域中，第三光源3的第三频谱光的第三峰值波长包含在绿色光的区域中，从而将RGB对应于3个光源。
光源驱动电路10在第一发光期间内，使第一光源和/或第二光源发光，由第一频谱光和/或第二频谱光构成第一显示图案。此外，在第二发光期间，使第三光源发光，由第三频谱光构成第二显示图案。这样，光源驱动电路10通过时分方式控制第一光源和第二光源的发光/不发光、以及第三光源的发光/不发光。
该功能元件20也能够与光源驱动电路10进行的第一光源、第二光源、第三光源的控制同步地，控制第一滤色器、第二滤色器、第三滤色器的透过/不透过。即，组合光源和滤色器而在第一发光期间构成第一显示图案，在第二发光期间构成第二显示图案，并将这些图案在一帧显示期间内进行合成，从而能够显示一帧图像。这里，控制光源和滤色器，使得将第一发光期间设为显示红色和蓝色的期间，且将第二发光期间设为显示绿色的期间。
另外，在第一发光期间，使第一光源和/或第二光源发光，而另一方面，将第三光源调光为1/3以下。通过调整构成第三光源的第三半导体发光元件的光量、或者在第三滤色器中设为不透过，从而能够实现调光。此外，也可以熄灭第三半导体发光元件。由此，能够避免在第一发光期间内第三频谱光混入而产生串扰从而降低颜色再现的状态。同样地，在第二发光期间，相反地将第一光源和/或第二光源调光为1/3以下或者熄灭，从而能够降低或者避免第三光源发光时在第三频谱光中产生第一频谱光或第二频谱光的串扰。
(实施例1)
在实施例1中，如图1B所示，作为第一光源1利用蓝色LED、作为第二光源2利用红色的荧光体。这里，将在蓝色LED芯片的周围配置了红色荧光体的发出粉色的发光元件5用作第一光源1和第二光源2。此外，设第三光源3为至少伴随绿色的发光的第三半导体发光元件。能够分别通过光源驱动电路10单独地使这两个LED发光/熄灭。
在本说明书中，红色意味着波长位于570nm～800nm的范围、蓝色意味着波长位于420nm～490nm的范围、绿色意味着波长位于490nm～570nm的范围。
(定时图)
图2表示本发明的实施例1的显示部30的控制和背光控制的定时图。如在这里所示，在第一发光期间，控制液晶，使粉色LED(作为第一光源1、第二光源2的发光元件5)发光，并向R、B的滤色器入射背光，此时，控制液晶，使得不向G的滤色器入射背光。
此外，在第二发光期间，控制液晶，使作为第三光源3的绿色LED发光，向G的滤色器入射背光。
将这些第一发光期间和第二发光期间合起来作为一帧显示期间，通过重复这个期间来进行影像显示。即，将一帧的图像按每个颜色成分二分为第一发光期间和第二发光期间的子帧来进行显示。
【滤色器】
如上所述，作为滤色器而使用R、G、B3原色的滤色器。图12表示各个滤色器的分光透过频谱。
【背光】
此外，图3表示LED光源的发光频谱。这里，利用作为第一光源1而使用了InGaN系蓝色LED、作为第二光源2而使用了红色荧光体(例如，(Sr，Ca)AlSiN3：Eu等SCASN系荧光体)的发光元件5。第一峰值波长为λd=448nm、第二峰值波长为λp=620nm。此外，在第三光源3中使用InGaN系绿色LED。第三峰值波长为λd=532nm。
图4表示实施例1中的各个光源频谱、各个滤色器透过频谱以及各个滤色器透过后的各个颜色发光频谱的关系。此外，作为比较例，图5表示使各个光源同时发光而不是时分时的各个滤色器透过后的频谱。
表1和图6表示将这些实施例1以及比较例的色度总结后的结果。根据这些可知，通过采用实施例1的驱动方法，能够在sRGB面积比率中将色域大幅扩大到86％至151％。
【表1】
另外，上述的说明是在将3原色全部显示的情况下进行的，但在通常的影像显示中，显示中间色或进行黑显示是理所当然的，此时，控制显示部的光透过时间。因此，例如在作为第一光源的粉色的发光元件发光时，并不是一定要在R、B滤色器中始终使光透过。
【发光元件】
构成第一光源1和第二光源2的发光元件5如上所述那样在InGaN系的蓝色LED的周围由被该蓝色LED发出的蓝色光激励而发出红色荧光的波长变换材料和包围它的透光性部件构成。
InGaN系LED是具有在背面图案形成的电极的面朝下(face down)型元件。在形成于基板的布线上通过导电性接合部件接合该元件来放置该元件(倒装芯片(flip chip)安装)。
此外，第三光源3使用InGaN系的绿色LED，且由包围它的透光性部件构成。此外，为了与第一光源1匹配配光特性，在第三光源3中也可以包含用于光扩散的填充物(filler)。
InGaN系发光元件具有在蓝宝石基板上层叠的半导体层。该半导体层按顺序层叠了n型半导体层、活性层、p型半导体层，在n型半导体层上形成有n型电极，在p型半导体层上形成有p型电极。若是面朝下安装的元件，在半导体层上形成的电极被安装到基板上的布线上。该发光元件的安装方法采用作为导电性接合部件而使用了焊膏的安装、使用了金等的基于凸点(bump)的安装。
作为发光元件，优选使用发光二极管，且能够选择任意波长的元件。例如，作为蓝色(波长420nm～490nm的光)、绿色(波长490nm～570nm的光)的发光元件，能够使用ZnSe、氮化物系半导体(InXAlYGa1-X-YN，0≤X，0≤Y，X+Y≤1)、GaP等。
另外，在使用荧光物质的情况下，适当地使用能够有效率地激励该荧光物质的可进行短波长的发光的氮化物半导体(InXAlYGa1-X-YN，0≤X，0≤Y，X+Y≤1)。并且，通过调整半导体层的材料及其混晶，能够选择各种发光波长。此外，发光元件的结构选择在半导体层的单面形成了两个电极的结构、或者在半导体层的上表面和下表面按沿着上下方向设置电极的结构中的哪种结构都可以。此外，还能够使用由除此之外的材料构成的发光元件。另外，能够根据目的来适当地选择要使用的发光元件的成分组成、发光色、大小、个数等。
此外，还能够设为除了可见光区域的光之外还输出紫外线或红外线的发光元件。
【透光性部件】
透光性部件是使放置于基板的发光元件、线、荧光体、填充物等免受尘垢、水分、外力等的影响的部件。
透光性部件的材质优选为具有可透过来自发光元件的光的透光性。作为具体的材料，能够举出硅酮树脂、环氧树脂、尿素树脂等。除了这样的材料之外，还能够根据期望而含有着色剂、光扩散剂、填充物、荧光部件等。另外，在使透光性部件具有透镜功能的情况下，也可以使透光性部件的表面鼓起而设为炮弹型形状或凸透镜形状。
【接合部件】
接合部件是在将发光元件设为FD元件的情况下，将发光元件的电极和布线部件电连接的部件，且是使发光元件粘接于基板的部件。在该接合部件中使用导电性的部件，作为具体的材料，能够举出含有Au的合金、含有Ag的合金、含有Pd的合金、含有In的合金、含有Pb-Pd的合金、含有Au-Ga的合金、含有Au-Sn的合金、含有Sn的合金、含有SnAgCu的合金、含有SnCu的合金、含有Au-Ge的合金、含有Au-Si的合金、含有Al的合金、含有Cu-In的合金、金属和助焊剂(flux)的混合物等。
【波长变换材料】
在上述的透光性部件中，也还可以作为波长变换材料而含有吸收来自发光元件的光的至少一部分而发出具有不同波长的光的荧光部件。
作为荧光部件，将来自发光元件的光变换为波长更长的光时效率更好。荧光部件既可以将一种荧光物质等以单层形成，也可以将混合了两种以上的荧光物质等的物质作为单层来形成。或者，也可以将含有一种荧光物质等的单层层叠两层以上，也可以将分别混合了两种以上的荧光物质等的单层层叠两层以上。
作为荧光部件，例如，只要吸收来自将氮化物系半导体作为半导体层的半导体发光元件的光并波长变换为不同波长的光的部件即可。例如，能够适当地利用β-赛隆(sailon)、氯代硅酸酯、AlSiN3：Eu等CASN系、SCASN系等荧光体。
(实施例2)
接着，图7A表示实施例2的显示装置200。如图7B的放大截面图所示，在该图所示的显示装置200中，设为在同一个铸模(mold)内安装了第一光源1B和第三光源3B的发光元件6。即，蓝色LED和绿色LED被相邻设置，在其周围，作为第二光源2B由被所述蓝色LED发出的蓝色光激励并发出红色荧光的波长变换材料和包围它的透光性部件8构成。其中，在电性方面，设为能够通过光源驱动电路10B单独驱动蓝色LED和绿色LED。
通过该结构，由于粉光和绿光在大致相同的位置处发光，且配光特性也大致一致，所以难以产生颜色偏差。
(实施例3)
此外，也可以将第三光源设为将峰值波长设为490nm以下的第三半导体发光元件、和被第三发光元件的光激励而发出绿色荧光的波长变换材料的组合。优选地，在没有被波长变换材料吸收而是被放出的激励光、和被波长变换材料变化后的荧光的强度比中，增加荧光成分。将这样的例子作为实施例3，说明设为在第三光源中使用了蓝色LED和波长变换部件的发光元件的例子。在该结构中，由显示部30和背光以及它们的控制电路构成。在显示部30中，至少包括R、G、B滤色器，且成为能够分别单独通过液晶调光。此外，作为背光，使用组合了作为第一光源的蓝色LED和作为第二光源的红色荧光体的粉色发光的发光元件、以及组合了蓝色LED和绿色荧光体的蓝绿色发光的第三光源。在第三光源的第三半导体发光元件中，由透光性材料模制蓝色LED和绿色荧光体，向透光性材料赋予绿色的滤色器成分。此外，各个发光元件构成为能够分别单独发光/熄灭。
实施例3的显示部30的控制和背光控制的时间上的定时除了在实施例1所示的图2的绿发光部变化为蓝绿发光部之外，基本上相同。
图8A～图8C分别表示在实施例3中使用的绿色滤色器透过频谱、蓝绿发光LED的光源频谱以及绿色滤色器透过后的发光频谱的关系。具体是，图8A表示绿色滤色器透过频谱，图8B表示蓝绿发光LED的光源频谱，图8C表示绿色滤色器透过后的发光频谱。根据这些可知，即使使用蓝绿LED，若透过绿色滤色器，则也会成为绿色光。在InGaN系LED中，绿色LED只能实现蓝色LED的大约一半的效率。此外，由于In的混晶比变高，所以波长的偏差也增大。为了改善这个情况，通过使用发光效率高的蓝色LED和绿色荧光体，从而获得同等以上的绿色发光，进而能够减小绿色光区域的波长偏差。此外，由于与第一光源相同地在LED的周围形成荧光体，所以能够使配光特性也与第一光源一致。
此时，能够对用于第一光源的半导体发光元件和用于第三光源的第三半导体发光元件，使用相同特性的半导体发光元件。由此，能够将在第一光源和第三光源中使用的部件共同化来削减制造成本或工夫，且通过使第一光源和第三光源的物性一致，从而还能够获得将这些合成而得到的输出光的质量也均一的优点。
(实施例4)
接着，作为实施例4，说明除了RGB3原色的滤色器之外，还作为第四滤色器而追加了白色(W)滤色器的发光元件。这里，由显示部和背光以及它们的控制电路构成。在显示部中，包括R、G、B、W的滤色器，且成为能够分别单独通过液晶调光。作为背光，使用组合了作为第一光源的蓝色LED和作为第二光源的红色荧光体的粉色发光元件、以及绿色LED的第三光源。各个发光元件构成为能够分别单独发光/熄灭。图9表示本发明的实施例4的显示部的控制和背光控制的定时图。
在实施例4中追加了W滤色器，从而在第一发光期间和第二发光期间内，光能够透过W滤色器，所以尤其在显示白色系时能够提高面板亮度。
另外，在上述的例子中，说明了在第四滤色器中使用了白色滤色器的情况，但并不限于白色，还能够利用其他颜色，例如青色、品红色、黄色等。
(实施例5)
这里，作为实施例5，图10表示使用第四滤色器时的显示部的控制、和背光控制的定时图。这里，表示作为第四滤色器而使用了青色、品红色、黄色、白色时的各个显示装置的驱动定时。此时的第四滤色器的驱动定时与上述的RGB滤色器不同，在第一发光期间，将第四滤色器设为透过状态而显示红色和蓝色。此外，在第二发光期间，也除了品红色的情况外，将第四滤色器设为透过状态而显示绿色。另一方面，在作为第四滤色器而使用了品红色的情况下，将第二发光期间设为不透过。
(实施方式2)
在以上的实施方式1中，说明了由半导体发光元件构成第一光源和第三光源、由被第一光源激励的波长变换部件构成第二光源的例子。但本发明并非限于该结构，例如，还能够将各个光源分别由半导体发光元件构成。将这样的例子作为实施方式2，并表示在图11中。该图所示的显示装置300包括第一光源1C、第二光源2C、第三光源3C、驱动这些光源的光源驱动电路10C、和显示部30。这里，第一光源1C为照射第一频谱光的第一半导体发光元件，第二光源2C为照射第二频谱光的第二半导体发光元件，第三光源3C为照射第三频谱光的第三半导体发光元件。此外，光源驱动电路10C包括驱动第一光源1C的第一驱动电路11C、驱动第二光源2C的第二驱动电路12C、和驱动第三光源3C的第三驱动电路13C。该光源驱动电路10C能够对各个光源单独进行点亮控制。
这里，通过使第一频谱光对应于蓝色光、使第二频谱光对应于红色光、使第三频谱光对应于绿色光，从而能够以第一光源1C、第二光源2C、第三光源3C的混色来显示全色。
(实施方式3)
此外，在上述的例子中，说明了在第一光源中利用半导体发光元件的例子，但本发明并非限于该结构，也可以在第一光源中使用荧光体等波长变换部件。例如，也可以在发光元件上设置第四半导体发光元件，将第一光源设为被该第四半导体发光元件的光激励的波长变换材料。作为一例，将第四半导体发光元件的峰值波长设为420nm以下，将第一光源设为被该第四半导体发光元件的光激励而发出蓝色光的荧光的波长变换材料。此外，若将第二光源也同样地设为被第四半导体发光元件的光激励而发出红色光的荧光的波长变换材料，则能够与实施例1相同地用一个发光元件来兼用第一光源和第二光源。
如以上所述，根据本发明的各个实施例的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法，在使用滤色器的显示装置中，能够在不会降低电力效率的情况下提高3原色的色纯度，且能够扩大颜色再现区域。
尤其，以往在至少使用了R、G、B滤色器的显示装置中，存在在滤色器中不能实现窄带的透过频谱，各个原色的色纯度低且颜色再现区域窄的问题。相对于此，根据本实施例，不同时使用在波长上相邻的原色的滤色器以及光源，在时间上进行分割，从而能够避免相邻的原色彼此的混色，实现显示色域的扩大。
本发明的显示装置以及使用了该显示装置的显示方法能够适当地利用于各种显示装置、液晶监视器、液晶TV、移动终端用显示器、投影仪等中。
虽然描述了本发明的不同的优选实施方式，但这些仅仅是用于说明本发明的思想的例子，并非用于限定本发明的范围，并且本发明并不限于上述的具体的实施方式，落入通过权利要求书限定的本发明的范围的所有修正和变更都是可以适用的。对于上述内容，对于本领域技术人员来说是明确的。本发明基于2012年3月29日提交的申请号为2012-075357的日本申请主张优先权，并在此援引其内容。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
第一光源，其照射具有第一峰值波长的第一频谱光；
第二光源，其照射具有波长比所述第一峰值波长长的第二峰值波长的第二频谱光；
第三光源，其照射位于所述第一峰值波长和所述第二峰值波长之间的第三峰值波长的第三频谱光；
第一滤色器，其使与所述第一频谱光对应的波长的光透过；
第二滤色器，其使与所述第二频谱光对应的波长的光透过；
第三滤色器，其使与所述第三频谱光对应的波长的光透过；以及
功能元件，其能够按每个子像素控制所述第一滤色器、所述第二滤色器、所述第三滤色器的透过/不透过，
在第一发光期间，使所述第一光源和所述第二光源发光，构成第一显示图案，
在第二发光期间，使所述第三光源发光，且至少所述功能元件将所述第三滤色器控制为透过，从而构成第二显示图案，
通过交替地重复所述第一发光期间和所述第二发光期间，从而合成所述第一显示图案和所述第二显示图案来获得期望的显示图案，
所述第一光源为照射第一频谱光的第一半导体发光元件，
所述第二光源为被所述第一半导体发光元件发出的所述第一频谱光激励而变换该第一频谱光的波长来发出第二频谱光的波长变换部件，
所述第三光源至少具备照射第三频谱光的第三半导体发光元件，
设为如下的发光元件：在所述第一半导体发光元件的周围配置所述波长变换部件，并且在所述第一半导体发光元件和所述第三半导体发光元件相邻的状态下在同一铸模内安装了所述第一光源和所述第三光源。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一光源发出的第一频谱光和所述第二光源发出的第二频谱光的合成色与所述第三光源发出的第三频谱光所呈现的颜色具有补色的关系。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在所述第一发光期间，使所述第三光源调光为1/3以下，
在所述第二发光期间，使所述第一光源和/或所述第二光源调光为1/3以下，使所述第三光源发光。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在所述第一发光期间，使所述第三光源熄灭，
在所述第二发光期间，使所述第一光源和/或所述第二光源熄灭，使所述第三光源发光。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在所述第一发光期间，所述功能元件将所述第三滤色器设为不透过，并控制所述第一滤色器和所述第二滤色器的透过/不透过，
在所述第二发光期间，所述功能元件进行将所述第一滤色器和所述第二滤色器设为不透过的控制。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一频谱光的第一峰值波长包含在蓝色光的区域中，
所述第二频谱光的第二峰值波长包含在红色光的区域中，
所述第三频谱光的第三峰值波长包含在绿色光的区域中。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
由透光性材料模制所述第三光源和波长变换材料，
对所述透光性材料赋予绿色的滤色器成分。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一半导体发光元件由具备与所述第三半导体发光元件相同的特性的半导体发光元件构成。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第三光源只由照射第三频谱光的第三半导体发光元件构成，
所述第一频谱光的第一峰值波长包含在蓝色光的区域中，
所述第二频谱光的第二峰值波长包含在红色光的区域中，
所述第三频谱光的第三峰值波长包含在绿色光的区域中。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置还包括：第四滤色器，其相当于青色、品红色、黄色、白色中的任一个的波段。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置还包括：第四滤色器，其相当于青色、黄色、白色中的任一个的波段，
在所述第一发光期间和所述第二发光期间，将所述第四滤色器设为透过状态。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
所述显示装置还包括：第四滤色器，其相当于品红色的波段，
在所述第一发光期间，将所述第四滤色器设为透过状态，在所述第二发光期间，将所述第四滤色器设为不透过状态。
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