JP2007199513A - 電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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ができ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、照明装置と、色補正フィルタを備える。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前記サブ画素に備える。色補正フィルタは、照明装置より観察者側に配置されてなり、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲の光の透過率が、それ以外の波長範囲の光の透過率よりも低くされてなる。これにより、上記の電気光学装置は、白色光の色度の緑色側へのシフトするときのシフトする大きさを小さくすることができる。
【選択図】図４

Description

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。

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。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。

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。

なお、以下の特許文献１では、ＲＧＢの３色のカラーフィルタを備えた液晶表示装置において、照明装置の光源として用いられている白色ＬＥＤから出光される光の色を、黄色みがかった白色から好ましい白色へと補正する技術が記載されている。

特開２００４−２４５９９６号公報

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、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。

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、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。

本発明の１つの観点では、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、前記表示パネルを、光を透過させることにより照明する照明装置と、前記照明装置より観察者側に配置されてなり、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲の光の透過率が、前記所定の波長範囲以外の波長範囲の光の透過率よりも低くされてなる色補正フィルタと、を備える。

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、照明装置と、色補正フィルタを備える。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。前記照明装置は、前記表示パネルを、光を透過させることにより照明する。前記色補正フィルタは、前記照明装置より観察者側に配置されてなり、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲の光の透過率が、前記所定の波長範囲以外の波長範囲の光の透過率よりも低くされてなる。これにより、上記の電気光学装置は、青から黄までの波長範囲のうち、当該所定の波長範囲の光の色の輝度を低くすることができるので、色補正フィルタを備えない４色の着色領域を有する液晶表示装置と比較して、白色光の色度の緑色側へのシフトするときのシフトする大きさを小さくすることができる。また、表示パネルにおける各色の着色層の厚さを調整するよりも、容易に色度補正を行うことができる。

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、緑色の着色層とされ、前記第４着色層は、黄緑色の着色層とされる。

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にあるとされ、前記第４着色層は、透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにあるとされる。

上記の電気光学装置の一態様は、前記所定の波長範囲は、前記第４着色層の透過率の最大値に対して、７０％以上の透過率となる波長範囲であり、前記所定の波長範囲の光の透過率は、９０％以下となる。これにより、白色光の色度が、緑色側にシフトするのを抑えることができると共に、さらに光の輝度の低下も抑えられる。

上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記所定の波長範囲は、５３０〜５７０[ｎｍ]の波長範囲である。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記色補正フィルタは、前記照明装置と前記表示パネルとの間に配置され、着色が施された拡散シートである。これにより、前記色補正フィルタは、拡散シートと色補正フィルタの両方の機能を有することとなるので、コストを抑えることができると共に、新たな部材を付加せずに済む。従って、電気光学装置全体の厚さを変えることなく、光の色度補正の効果を得ることができる。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記色補正フィルタを複数重ねて備える。これにより、光の色度補正の補正量を大きくすることができる。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記照明装置は、光源と導光板より構成され、前記導光板の前記表示パネルが配置されている面とは反対側の面には、光を反射する反射シートを備え、前記反射シートは、３５０〜４００[ｎｍ]の波長範囲において、その反射率が７０％以上となる。これにより、白色光における青色光の成分を多くすることができ、白色点が緑色側にシフトするのを、より効果的に抑えることができる。また、光の輝度を低下させずに、光の色度補正の補正量を大きくすることができる。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。ＬＥＤ１３は、白色光を出射することのできる白色ＬＥＤである。白色ＬＥＤは、青色光を出射する青色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より出射された青色光は、ＹＡＧ系蛍光体を励起して、黄色光を生成する。白色ＬＥＤより出射される白色光は、青色ＬＥＤより出射された青色光と、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。光源部１２より出光される光Ｌは、複数のＬＥＤ１３より出光された光を混光した白色光である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

[白色点の補正]
図３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。図３において、色再現範囲４０１は、人間の目の波長感度特性による色再現範囲であり、人間が見分けることのできる色再現範囲を示している。三角形の破線で示した色再現範囲４０２は、一般的なＲＧＢの３色のみからなる着色層を有する液晶表示装置により達成される色再現範囲である。一方、四角形の実線で示した色再現範囲４５１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００により達成される色再現範囲である。

図３において、液晶表示装置１００により達成される色再現範囲４５１は、色再現範囲４０２と較べて、色再現範囲は拡大しており、特にＧに張り出すような形状をしている。即ち、液晶表示装置１００によって、色再現範囲を拡大すること、特に緑系の色再現範囲を拡大することが可能となる。

しかしながら、液晶表示装置１００では、一般的なＲＧＢの３色のみ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を追加したことにより、白色点が、より緑色側にシフトする傾向がある。図３では、液晶表示装置１００の白色点を点Ｗとして示している。

図４は、本実施形態に係る拡散シート１４の分光特性を示すグラフである。図４に示すグラフ２１０では、横軸に光の波長の大きさを示し、縦軸に拡散シートの透過率を示している。グラフ２１０より分かるように、本実施形態に係る液晶表示装置１００における拡散シート１４は、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲（Ｂａｎｄ２）の光の透過率が、それ以外の波長範囲（Ｂａｎｄ１）の光の透過率よりも低くされている。

このようにすることで、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、拡散シート１４は、光の色度補正を行う色補正フィルタとして機能し、青から黄までの波長範囲のうち、当該所定の波長範囲の光の色の輝度を低くして出射する。従って、着色が施されない拡散シートを用いた４色の着色層を有する液晶表示装置と比較して、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、白色光の色度の緑色側へのシフトするときのシフトする大きさを小さくすることができる。また、拡散シート１４に着色を施す方が、液晶表示パネル３０における各色の着色層６の厚さを調整するよりも、容易に色度補正を行うことができる。

拡散シート１４は、具体的には、紫色がかった着色が施されることにより、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲（Ｂａｎｄ２）の光の透過率が、それ以外の波長範囲（Ｂａｎｄ１）の光の透過率よりも低くされる。一般的な拡散シートは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等で形成された基材の表面にビーズが散布されてなる構造を有している。本実施形態に係る拡散シート１４は、例えば、ＰＥＴ等の材料に赤系の顔料と青系の顔料が混ぜられて基材が形成されることで着色される。以下では、拡散シート１４における所定の波長範囲（Ｂａｎｄ２）の具体的な値について述べる。

図５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５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、参考のため、照明装置１０の分光特性を、縦軸を光の強度として正規化したグラフを、グラフ２０１として示す。

図６は、拡散シート１４の光の透過率、輝度、色度の関係を示す図表である。図６では、拡散シート１４に着色を施すことにより、拡散シート１４の所定の波長範囲の光の透過率を段階的に変化させ、変化させられた所定の波長範囲の光の透過率の夫々の場合についての、拡散シート１４から出射される光の輝度及び色度を示している。

拡散シート１４に着色が施されない場合、即ち、拡散シート１４において、全ての波長の光が完全に透過する場合、拡散シート１４から出射される光の輝度は３００[ｃｄ／ｍ^２]となり、拡散シート１４から出射される光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３４３）となる。拡散シート１４に着色が施され、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率が９５[％]となる場合、拡散シート１４から出射される光の輝度は３００[ｃｄ／ｍ^２]となり、拡散シート１４から出射される光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３４３）となる。拡散シート１４に着色が施され、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率が９０[％]となる場合、拡散シート１４から出射される光の輝度は２７６[ｃｄ／ｍ^２]となり、拡散シート１４から出射される光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３３７）となる。拡散シート１４に着色が施され、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率が８５[％]となる場合、拡散シート１４から出射される光の輝度は２５６[ｃｄ／ｍ^２]となり、拡散シート１４から出射される光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３３１）となる。拡散シート１４に着色が施され、拡散シート１４の波長範囲５３０〜５７０[ｎｍ]における光の透過率が９０[％]となる場合、拡散シート１４から出射される光の輝度は２７９[ｃｄ／ｍ^２]となり、拡散シート１４から出射される光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１３、０．３２９）となる。

白色点は、色度座標で言うと、理想的には、Ｄ６５と呼ばれる色温度で絶対温度６５００[Ｋ]となる座標（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１３、０．３２９）となるのが望ましい。ここで、図６に示す図表より、拡散シート１４に着色が施されない場合、光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３４３）となる。つまり、液晶表示装置１００の白色点は、主に、そのＹ座標の値がＤ６５のＹ座標よりも大きくなることで、緑色側にシフトする。従って、緑色側にシフトした白色点をＤ６５の色度に近づけるためには、光の色度のＹ座標の値を小さくする必要がある。言い換えると、この場合、拡散シート１４による色度補正の補正量は、Ｙ座標の値となる。

図６に示す図表より分かるように、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率を下げていき、光の透過率が９０％以下になると、その光の色度のＹ座標の値も小さくなり始める。光の透過率が８５％になると、光の色度は（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１５、０．３３１）となり、そのＹ座標の値は、Ｄ６５のＹ座標である０．３２９に近づく。しかしながら、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率が９０％以下になると、光の輝度も低下する。例えば、光の透過率が９５％のときには、その輝度は３００[ｃｄ／ｍ^２]であったのに対し、光の透過率が８５％になると、その輝度は２５６[ｃｄ／ｍ^２]となり、大きく低下する。

そこで、拡散シート１４の光の透過率を低くする波長範囲を、波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]から波長範囲５３０〜５７０[ｎｍ]に変え、波長範囲５３０〜５７０[ｎｍ]における光の透過率を９０％とすると、その光の色度は、（Ｘ、Ｙ）＝（０．３１３、０．３２９）となる。つまり、このときの光の色度座標は、Ｄ６５の色度座標と等しくなり、理想的な白色点となることが分かる。また、このとき、光の輝度は２７９[ｃｄ／ｍ^２]となることから分かるように、拡散シート１４の波長範囲５２０〜５９０[ｎｍ]における光の透過率を８５％としたときと比較して、光の輝度の低下も抑えることができる。従って、拡散シート１４の波長範囲５３０〜５７０[ｎｍ]における光の透過率を９０％以下にすれば、光の輝度の低下を抑えつつ、白色光の色度が、緑色側にシフトするのを抑えることができる。

ここで、図５を見てみると、波長範囲５３０〜５７０[ｎｍ]は、着色層６Ｇ２の光の透過率が、その最大値の７０[％]以上となるときに該当する。従って、言い換えると、拡散シート１４の光の透過率を、着色層６Ｇ２の光の透過率がその最大値の７０[％]以上の透過率となる波長範囲について、９０％にすれば、白色光の色度を理想的な白色点とすることができ、９０％以下にすれば、白色光の色度が緑色側にシフトするのを抑えることができると言える。

一般的には、液晶表示パネル３０が完成した後に、カラーフィルタたる着色層６自体の透過率を変えて、白色光の色度を調整することは難しい。しかし、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、完成した液晶表示パネル３０の白色点を計測し、その計測結果に合わせて、予め用意してある透過率の異なる複数の拡散シート１４のうち任意の白色点に調整可能な拡散シート１４を選択することで、液晶表示パネル３０の完成後であっても、白色点を調整することができる。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、拡散シート１４は、拡散シートとしての機能と色補正フィルタとしての機能の両方を有するので、コストを抑えることができると共に、新たな部材を付加せずに済むので、液晶表示装置１００全体の厚さを変えることなく、光の色補正の効果を得ることができる。

[変形例]
上述した本実施形態では、拡散シート１４に着色を施すことで、拡散シート１４に対し、光の色度補正を行う色補正フィルタの機能も持たせているが、これに限られない。代わりに、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲の光の透過率が、それ以外の波長範囲の光の透過率よりも低くされている色補正フィルタを、液晶表示装置１００における新たな別の構成要素として設けることとしても良いのは言うまでもない。この場合、色補正フィルタの位置は、照明装置１０と拡散シート１４の間、拡散シート１４とプリズムシート１５の間、プリズムシート１５と液晶表示パネル３０の間の何れであっても良い。このとき、例えば、照明装置１０と拡散シート１４の間や、拡散シート１４とプリズムシート１５の間といった、プリズムシート１５の入射面側に色補正フィルタを設置する方が、例えば、プリズムシート１５と液晶表示パネル３０の間といった、プリズムシート１５の出射面側に色補正フィルタを設置するよりも、より高い光の色補正の効果を得ることができる。この理由は以下の通りである。即ち、プリズムシート１５は、所定の範囲の入射角で入射した光を反射して導光板へ戻す性質があるため、プリズムシートの入射面側に色補正フィルタが設置された場合、プリズムシートに当該所定の範囲の入射角で入射した光は、反射されて再び色補正フィルタを透過する。一方、プリズムシート１５の出射面側に色補正フィルタが設置された場合、当該色補正フィルタを透過するのは、プリズムシートより出射された光のみである。従って、プリズムシート１５の入射面側に色補正フィルタを設置する方が、プリズムシート１５の出射面側に色補正フィルタが設置するよりも、光の色補正フィルタを透過する回数を増やすことができるので、光の色度補正の補正量を大きくすることができる。

また、光の色度補正の補正量を大きくするための他の方法として、本実施形態に係る拡散シート又は上述した色補正フィルタを複数枚重ねて配置するとしてもよいのは言うまでもない。

さらに、拡散シート１４に着色を施す代わりに、導光板１１、プリズムシート１５、液晶表示パネル３０の入射面側に備えられた位相差板、液晶表示パネル３０の入射面側に備えられた偏光板の少なくともいずれか一つの構成要素に対し、上述した拡散シート１４に施したのと同様の着色を施すことにより、当該構成要素に対し、光の色度補正を行う色補正フィルタの機能を持たせることとしても良い。このように、液晶表示装置１００の構成要素に着色を施し、当該構成要素に対し、色補正フィルタの機能を持たせる方が、新たに色補正フィルタを設けて配置するよりも、コストを抑えることができると共に、新たな部材を付加せずに済むので、液晶表示装置１００全体の厚さを変えることなく、光の色補正の効果を得ることができる。

[応用例]
次に、応用例として、上述したように、拡散シート１４に着色を施すのに加え、反射シート１６として、一般的な反射シートよりも、より白色光における青色光の成分を反射することのできる反射シートを用いる場合の例について述べる。

図７は、反射シートの反射特性を示すグラフである。図７に示すグラフは、横軸に光の波長の大きさを示し、縦軸に反射シートの反射率を示している。グラフ３０１は、一般的な反射シートの反射特性を示し、グラフ３０２は、応用例に係る反射シートの反射特性を示す。

グラフ３０１に示すように、一般的な反射シートは、入射する光の波長が４００[ｎｍ]となる前後において、反射率が大きく変化することが分かる。即ち、入射する光の波長が４００[ｎｍ]以上となる場合には、その反射率は１００％近くなるが、入射する光の波長が４００[ｎｍ]よりも小さい場合には、その反射率は急激に低くなり、１０％程度の反射率となっていることが分かる。

グラフ３０２に示すように、応用例に係る反射シートは、入射する光の波長が３５０[ｎｍ]となる前後において、反射率が大きく変化することが分かる。即ち、応用例に係る反射シートは、一般的な反射シートと異なり、３５０〜４００[ｎｍ]の波長範囲において、その反射率が７０％以上となっている。従って、応用例に係る反射シートは、一般的な反射シートと比較して、白色光における青色光の成分をより多く反射することができる。

以上のことから分かるように、液晶表示装置１００は、反射シート１６として、応用例に係る反射シートを用いた場合、一般的な反射シートを用いた場合と比較して、白色光における青色光の成分を多くすることができるので、白色点が緑色側にシフトするのを抑えることができる。従って、液晶表示装置１００は、応用例に係る反射シートを用いる方が、拡散シート又は色補正フィルタを複数枚重ねて配置するよりも、光の輝度を低下させずに、光の色補正の補正量を大きくすることができる。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、照明装置１０におけるＲＧＢ光源としては、以下のものが好ましい。
・Ｂは発光する光の波長のピークが４３５ｎｍ−４８５ｎｍにあるもの
・Ｇは発光する光の波長のピークが５２０ｎｍ−５４５ｎｍにあるもの
・Ｒは発光する光の波長のピークが６１０ｎｍ−６５０ｎｍにあるもの
そして、ＲＧＢ光源の波長によって、上記カラーフィルタを適切に選定すればより広範囲の色再現性を得ることができる。

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。

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。

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。

図８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。

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。

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。

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。

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９を参照して説明する。

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９（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。

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９（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。

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９（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図９（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。

本実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。 色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図である。 本実施形態に係る拡散シートの分光特性を示すグラフである。 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。 拡散シートの光の透過率、輝度、色度の関係を示す図表である。 反射シートの反射特性を示すグラフである。 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。 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

１２ 光源部、 １３ 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

Claims (9)

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、
   前記表示パネルを、光を透過させることにより照明する照明装置と、
   前記照明装置より観察者側に配置されてなり、青から黄までの波長範囲のうち、所定の波長範囲の光の透過率が、前記所定の波長範囲以外の波長範囲の光の透過率よりも低い色補正フィルタと、を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第３着色層は、緑色の着色層とされ、
   前記第４着色層は、黄緑色の着色層と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。
3. 前記第３着色層は、透過した光の波長のピークが４８５−５３５ｎｍにあるとされ、
   前記第４着色層は、透過した光の波長のピークが５００−５９０ｎｍにあると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。
4. 前記所定の波長範囲は、前記第４着色層の透過率の最大値に対して、７０％以上の透過率となる波長範囲であり、
   前記所定の波長範囲の光の透過率は、９０％以下となることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置。
5. 前記所定の波長範囲は、５３０〜５７０ｎｍの波長範囲であることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記色補正フィルタは、前記照明装置と前記表示パネルとの間に配置され、着色が施された拡散シートであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記色補正フィルタを複数重ねて備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記照明装置は、光源と導光板より構成され、
   前記導光板の前記表示パネルが配置されている面とは反対側の面には、光を反射する反射シートを備え、
   前記反射シートは、３５０〜４００ｎｍの波長範囲において、その反射率が７０％以上となることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 請求項１乃至８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。

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