JP4139344B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、発光波長領域が異なる光源を用いて多原色表示を行うことが可能な表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device capable of performing multi-primary color display using light sources having different emission wavelength ranges.
従来、照明器具、光源を内蔵した案内板、液晶ディスプレイのバックライト装置等の光源には、白色冷陰極管や白色発光ダイオードが使用されてきた。白色冷陰極管の発光波長スペクトルは、幅広であるため色純度が低く、色再現範囲が狭いという課題を有している。 Conventionally, white cold-cathode tubes and white light-emitting diodes have been used for light sources such as lighting fixtures, guide plates with built-in light sources, and backlight devices for liquid crystal displays. Since the emission wavelength spectrum of the white cold cathode tube is wide, there is a problem that the color purity is low and the color reproduction range is narrow.
また、白色発光ダイオードは、青色発光ダイオードからの光を黄色蛍光体に照射して白色光を得ているため、赤色、緑色、青色のカラーフィルタを備えている液晶パネルに照射した場合、カラーフィルタの透過波長スペクトルと、光源の発光波長スペクトルとが合わないため、光の利用効率が悪いだけでなく、色再現範囲が狭いという課題を有している。 In addition, since white light emitting diodes obtain white light by irradiating light from blue light emitting diodes to yellow phosphors, when irradiating liquid crystal panels equipped with red, green and blue color filters, color filters Since the transmission wavelength spectrum of the light source does not match the emission wavelength spectrum of the light source, not only the light use efficiency is low, but also the color reproduction range is narrow.
さらに、赤色、緑色、青色の発光ダイオードを1つのパッケージに収容した白色発光ダイオードにおいては、各色の発光ダイオードの素子を1つのパッケージに収めるために、各素子を小さくする作製する必要があり、十分な発光強度を得ることができない。特に、大型のディスプレイや、屋外の照明器具などでは、高輝度である必要があるため使用することができない。 Further, in a white light emitting diode in which red, green and blue light emitting diodes are accommodated in one package, it is necessary to make each element small in order to accommodate the light emitting diode elements of each color in one package. A high emission intensity cannot be obtained. In particular, large displays and outdoor lighting fixtures cannot be used because they need to have high brightness.
上述の課題を解決するために、各発光色が独立した高輝度発光ダイオードを使用する方法が考えられており、色純度が高い赤色、緑色、青色の各色独立した発光ダイオードをバックライトの光源として用いることで、色再現範囲の広いディスプレイを実現する検討が行われている。 In order to solve the above-described problems, a method of using a high-intensity light-emitting diode in which each emission color is independent has been considered, and the light-emitting diodes having high color purity for each color of red, green, and blue are used as the light source of the backlight. Studies have been made to realize a display with a wide color reproduction range.
また、3原色よりも色再現範囲を広げることが可能な多原色表示をするために、高輝度発光ダイオードの発光色を多数にして、さらに、液晶ディスプレイが備えるカラーフィルタも多数にすることで、更なる高画質化の検討も行われている。 In addition, in order to perform multi-primary color display that can expand the color reproduction range than the three primary colors, the number of emission colors of the high-intensity light-emitting diode is increased, and further, the number of color filters provided in the liquid crystal display is increased. Further consideration is being given to higher image quality.
さらに、時分割による多原色表示の検討も行われており、例えば特開2002−149129号公報(特許文献1)には、発光色が赤色、緑色、青色の光源をそれぞれ必要数備えるとともに、液晶パネルに赤色光と緑色光とを透過する画素と、緑色光と青色光とを透過する画素とを配置して、1枚のカラー画像全体を表示する1フレームを2つのサブフレームに分割して、第1サブフレームでは緑色光源を発光し、第2サブフレームでは赤色光源と青色光源とを発光することで、時分割駆動による3原色表示を容易に実現するカラー画像表示装置が提案されている。
しかしながら、上述した従来の表示方法においては、以下の課題を有する。すなわち、多原色表示を行うために、発光色が異なる光源を多数配置して実現しようとすると、発光装置は発光色の異なる光源を4種類以上備える必要があり、各光源を配列した場合、同一の発光色を有する光源同士の距離が大きくなり、照明光の輝度ムラ及び色ムラが増大してしまう。また、画素の種類も増加するため、光の透過率が減少して輝度の低下、または、消費電力の増加が発生してしまう。 However, the conventional display method described above has the following problems. In other words, in order to perform multi-primary color display, if an attempt is made to arrange a large number of light sources having different emission colors, the light-emitting device needs to have four or more types of light sources having different emission colors. As a result, the distance between the light sources having the luminescent colors increases, and the luminance unevenness and the color unevenness of the illumination light increase. In addition, since the types of pixels also increase, the light transmittance decreases, resulting in a decrease in luminance or an increase in power consumption.
また、上記特許文献1に開示されている方法においても、1フレーム期間2つのサブフレーム期間に時分割しての3原色表示であるため、4原色表示に比べ色再現範囲は狭い。また、発光色が赤色、緑色、青色の3種類の光源を用いているため、同一発光色の光源の配置を密にすることができず、輝度ムラ及び色ムラが発生してしまう。さらに、光源の発光色が増加すると、各色の光源ごとに発光を制御する必要が有り、光源の発光制御が複雑になってしまう。 Also, in the method disclosed in Patent Document 1, since the three primary colors are displayed in a time-divided manner in one frame period and two subframe periods, the color reproduction range is narrower than that in the four primary colors display. In addition, since three types of light sources of red, green, and blue are used, the arrangement of the light sources of the same emission color cannot be made dense, resulting in luminance unevenness and color unevenness. Furthermore, when the emission color of the light source increases, it is necessary to control the light emission for each color light source, and the light emission control of the light source becomes complicated.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、2種類の光源によって4原色表示を行うことで、色再現範囲を向上するとともに、輝度ムラ及び色ムラを低減することが可能な表示装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and by performing four primary color display using two types of light sources, a display device capable of improving the color reproduction range and reducing luminance unevenness and color unevenness. Is to provide.
本願の第1の発明は、発光波長領域が異なる第1光源及び第2光源と、前記第1光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第1波長変換手段と、前記第2光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第2波長変換手段と、映像信号に応じて光強度を変調する光変調手段とを備えた表示装置において、前記光変調手段が、1つの画像を複数のサブ画像から形成するように制御され、前記サブ画像に対応して、前記第1光源と第2光源との発光を切り替えることを特徴とする。 The first invention of the present application includes a first light source and a second light source having different emission wavelength regions, a first wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of light from the first light source, and the second light source. In the display device including the second wavelength conversion unit that converts the wavelength of at least a part of the light and the light modulation unit that modulates the light intensity according to the video signal, the light modulation unit includes a plurality of images. The sub-images are controlled so as to switch the light emission of the first light source and the second light source corresponding to the sub-image.
本願の第2の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2光源の発光波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 In a second invention of the present application, the light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel is light in an emission wavelength region of the first light source. Intensity and light intensity in the emission wavelength region of the second light source are modulated, and the second pixel converts the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and the second wavelength conversion unit. The light intensity in the wavelength region is modulated.
本願の第3の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2光源の発光波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 According to a third invention of the present application, the light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel is light in an emission wavelength region of the first light source. Intensity and light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit are modulated, and the second pixel emits light in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and emission of the second light source. The light intensity in the wavelength region is modulated.
本願の第4の発明は、前記第1画素の変調する光の波長領域が、青色波長領域と赤色波長領域とであることを特徴とする。 A fourth invention of the present application is characterized in that wavelength regions of light modulated by the first pixel are a blue wavelength region and a red wavelength region.
本願の第5の発明は、さらに、前記第2光源からの少なくとも一部の光の波長を、前記第2波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第3波長変換手段を備えたことを特徴とする。 The fifth invention of the present application further includes third wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light from the second light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the second wavelength conversion means. It is characterized by having.
本願の第6の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 In a sixth invention of the present application, the light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel is light in an emission wavelength region of the first light source. Modulating the intensity and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength conversion means, and the second pixel converts the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the second wavelength conversion means. It modulates the light intensity in the wavelength region converted by.
本願の第7の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 In a seventh invention of the present application, the light modulating means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel is light in an emission wavelength region of the first light source. Modulating the intensity and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion means, and the second pixel is converted into the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the third wavelength conversion means. It modulates the light intensity in the wavelength region converted by.
本願の第8の発明は、前記第1画素の変調する光の波長領域が、青色波長領域と赤色波長領域とであることを特徴とする。 The eighth invention of the present application is characterized in that wavelength regions of light modulated by the first pixel are a blue wavelength region and a red wavelength region.
本願の第9の発明は、さらに、前記第1光源からの少なくとも一部の光の波長を、前記第1波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第4波長変換手段を備えたことを特徴とする。 The ninth invention of the present application further includes fourth wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of light from the first light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the first wavelength conversion means. It is characterized by having.
本願の第10の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, the light modulation unit includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel has a wavelength converted by the fourth wavelength conversion unit. The light intensity of the region and the light intensity of the wavelength region converted by the third wavelength conversion unit are modulated, and the second pixel has the light intensity of the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit, and the second The light intensity in the wavelength region converted by the wavelength conversion means is modulated.
本願の第11の発明は、前記光変調手段が、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、前記第1画素が、前記第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、前記第2画素が、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする。 In an eleventh aspect of the present invention, the light modulating unit includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated, and the first pixel has a wavelength converted by the fourth wavelength converting unit. The light intensity of the region and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit are modulated, and the second pixel has the light intensity of the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit, and the third The light intensity in the wavelength region converted by the wavelength conversion means is modulated.
本願の第12の発明は、前記第1画素の変調する光の波長領域が、青色波長領域と赤色波長領域とであることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is characterized in that wavelength regions of light modulated by the first pixel are a blue wavelength region and a red wavelength region.
本願の第13の発明は、前記第1光源または前記第2光源が発光ダイオードであることを特徴とする。 A thirteenth invention of the present application is characterized in that the first light source or the second light source is a light emitting diode.
本願の第14の発明は、前記第1光源の発光波長領域が青色波長領域であることを特徴とする。 A fourteenth invention of the present application is characterized in that an emission wavelength region of the first light source is a blue wavelength region.
本願の第15の発明は、前記第2光源の発光波長領域が紫外波長領域であることを特徴とする。 A fifteenth aspect of the present invention is characterized in that an emission wavelength region of the second light source is an ultraviolet wavelength region.
本願の第16の発明は、前記第1光源の発光波長領域が紫外波長領域であることを特徴とする。 A sixteenth aspect of the present invention is characterized in that an emission wavelength region of the first light source is an ultraviolet wavelength region.
本願の第17の発明は、前記第1波長変換手段及び/または前記第2波長変換手段及び/または前記第3波長変換手段及び/または前記第4波長変換手段が蛍光体であることを特徴とする。 A seventeenth invention of the present application is characterized in that the first wavelength conversion means and / or the second wavelength conversion means and / or the third wavelength conversion means and / or the fourth wavelength conversion means is a phosphor. To do.
本願の第18の発明は、前記第2波長変換手段の変換した波長領域が、赤色波長領域であることを特徴とする。 The eighteenth invention of the present application is characterized in that the wavelength region converted by the second wavelength converting means is a red wavelength region.
本願の第19の発明は、前記光変調手段が液晶パネルであることを特徴とする。 A nineteenth invention of the present application is characterized in that the light modulating means is a liquid crystal panel.
本発明の表示装置によれば、発光波長領域が異なる第1光源及び第2光源と、第1光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第1波長変換手段と、第2光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第2波長変換手段とを備え、1つの画像を複数のサブ画像から形成するとともに、前記サブ画像に対応して、前記第1光源と第2光源との発光を切り替えることにより、4原色表示を行った場合でも光源の種類を2種類とすることができ、同一種類の光源を密に配置することで、各波長領域の光を混合しやすくなるため、輝度ムラ及び色ムラを低減することが可能となる。 According to the display device of the present invention, the first light source and the second light source having different emission wavelength regions, the first wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light from the first light source, and the second light source Second wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light, and forming one image from a plurality of sub-images, and corresponding to the sub-images, the first light source and the second light source By switching the light emission, even when four primary colors are displayed, the type of light source can be two types, and by arranging the same type of light source densely, it becomes easier to mix the light of each wavelength region, Luminance unevenness and color unevenness can be reduced.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第1光源の発光波長領域の光強度と、第2光源の発光波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調するので、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulation unit modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the light emission wavelength region of the second light source. Since the two pixels modulate the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion means, multi-primary color display can be performed with a small number of types of pixels. Thus, the display resolution can be increased to achieve high image quality, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixel can be improved.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第1光源の発光波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第2光源の発光波長領域の光強度とを変調するので、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulation unit modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit, thereby modulating the light. The second pixel of the means modulates the light intensity of the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity of the light emission wavelength region of the second light source, so that multi-primary color display can be performed with a small number of types of pixels. Thus, the display resolution can be increased to achieve high image quality, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixel can be improved.
本発明の表示装置によれば、さらに、第2光源からの少なくとも一部の光の波長を、第2波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第3波長変換手段を備えることにより、光源の種類を増加することなく、照明光の原色数を増加することが可能となる。 According to the display device of the present invention, it further includes third wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light from the second light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the second wavelength conversion means. This makes it possible to increase the number of primary colors of illumination light without increasing the types of light sources.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第1光源の発光波長領域の光強度と、第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調するので、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulation unit modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the wavelength region converted by the third wavelength conversion unit, thereby modulating the light. The second pixel of the means modulates the light intensity of the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion means, so that multi-primary color display can be performed with a small number of types of pixels. It is possible to increase the display resolution and realize high image quality, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixel can be improved.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第1光源の発光波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調するので、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulation unit modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit, thereby modulating the light. The second pixel of the means modulates the light intensity of the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity of the wavelength region converted by the third wavelength conversion means, so that multi-primary color display can be performed with a small number of types of pixels. It is possible to increase the display resolution and realize high image quality, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixel can be improved.
本発明の表示装置によれば、さらに、第1光源からの少なくとも一部の光の波長を、第1波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第4波長変換手段を備えることにより、光源の種類を増加することなく、さらに照明光の原色数を増加することが可能である。 According to the display device of the present invention, the fourth wavelength conversion unit that converts the wavelength of at least a part of the light from the first light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit is further provided. Thus, the number of primary colors of illumination light can be further increased without increasing the types of light sources.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調するので、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulator modulates the light intensity in the wavelength region converted by the fourth wavelength converter and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength converter. The second pixel of the light modulation means modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion means. Primary color display can be performed, and the display resolution can be increased to achieve high image quality, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixel can be improved.
本発明の表示装置によれば、光変調手段の第1画素が、第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、光変調手段の第2画素が、第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調する構成であるため、少ない種類の画素により多原色表示を行うことが可能となり、表示解像度を高めて高画質化を実現することができ、または、解像度が同じである場合、画素の開口率を向上することができる。 According to the display device of the present invention, the first pixel of the light modulator modulates the light intensity in the wavelength region converted by the fourth wavelength converter and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength converter. Since the second pixel of the light modulation means is configured to modulate the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength conversion means, It is possible to perform multi-primary color display with pixels, and display quality can be improved by increasing the display resolution, or when the resolution is the same, the aperture ratio of the pixels can be improved.
本発明の表示装置によれば、第1画素の変調する光の波長領域が、青色波長領域と赤色波長領域とであるため、照明光に含まれる各波長領域の光を画素ごとに分離しやすくなり、表示する光の色純度を高めることが可能となり、色再現性を高めた表示を実現することができる。 According to the display device of the present invention, since the wavelength regions of the light modulated by the first pixel are the blue wavelength region and the red wavelength region, the light of each wavelength region included in the illumination light can be easily separated for each pixel. Thus, the color purity of the light to be displayed can be increased, and a display with improved color reproducibility can be realized.
本発明の表示装置によれば、第1光源または前記第2光源が発光ダイオードにより構成されるので、光源の発光波長領域の選択が容易になるだけでなく、発光波長スペクトルが急峻であるため、色純度の高い照明光を得ることができる。 According to the display device of the present invention, since the first light source or the second light source is constituted by a light emitting diode, not only the selection of the light emission wavelength region of the light source is facilitated, but also the light emission wavelength spectrum is steep. Illumination light with high color purity can be obtained.
本発明の表示装置によれば、第1光源の発光波長領域を青色波長領域とすることで、表示の原色として利用できるだけでなく、波長変換手段による他の波長領域への変換を容易に実現することが可能となる。 According to the display device of the present invention, the emission wavelength region of the first light source is set to the blue wavelength region so that it can be used not only as a primary color for display but also easily converted into another wavelength region by the wavelength conversion means. It becomes possible.
本発明の表示装置によれば、第2光源の発光波長領域を紫外波長領域とすることで、光の波長を短くすることによりエネルギーを高め、長波長側への波長の変換を容易にすることができる。 According to the display device of the present invention, by setting the emission wavelength region of the second light source to the ultraviolet wavelength region, energy is increased by shortening the wavelength of light, and wavelength conversion to the longer wavelength side is facilitated. Can do.
本発明の表示装置によれば、第1光源の発光波長領域を紫外波長領域とすることで、光の波長を短くすることによりエネルギーを高め、長波長側への波長の変換を容易にすることができる。 According to the display device of the present invention, by setting the emission wavelength region of the first light source to the ultraviolet wavelength region, energy is increased by shortening the wavelength of the light, and wavelength conversion to the longer wavelength side is facilitated. Can do.
本発明の表示装置によれば、第1波長変換手段及び/または前記第2波長変換手段及び/または前記第3波長変換手段及び/または前記第4波長変換手段を蛍光体により構成することで、波長変換手段を容易に実現することが可能である。 According to the display device of the present invention, the first wavelength conversion unit and / or the second wavelength conversion unit and / or the third wavelength conversion unit and / or the fourth wavelength conversion unit is configured by a phosphor. It is possible to easily realize the wavelength conversion means.
本発明の表示装置によれば、第1波長変換手段または前記第2波長変換手段の変換した波長領域を赤色波長領域とすることで、高効率で赤色波長領域の光を得ることが可能となる。 According to the display device of the present invention, it is possible to obtain light in the red wavelength region with high efficiency by setting the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit or the second wavelength conversion unit to the red wavelength region. .
本発明の表示装置によれば、光変調手段を液晶パネルとすることで、各波長領域の光を変調する光変調手段を容易に実現することが可能である。 According to the display device of the present invention, by using a liquid crystal panel as the light modulation means, it is possible to easily realize the light modulation means for modulating light in each wavelength region.
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1に係る表示装置について、図1乃至図6を参照して詳細に説明する。尚、各図における構成は、理解しやすいように誇張して記載しており、実際の大きさや間隔とは異なる。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. The configuration in each drawing is exaggerated for easy understanding, and is different from the actual size and interval.
図1は、本発明の実施形態1の側断面を模式的に示す説明図である。本実施形態の表示装置は、青色波長領域の光を発するB光源101(第1光源)と、短波長よりの緑色波長領域の光を発するG光源102(第2光源)を備えている。各光源101,102は発光ダイオードで構成すると好適であり、それは発光素子の構成及び材料を選択して作製することにより、発する光の波長を容易に選択することができるという理由のためである。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a side cross section of the first embodiment of the present invention. The display device of this embodiment includes a B light source 101 (first light source) that emits light in the blue wavelength region and a G light source 102 (second light source) that emits light in the green wavelength region from a short wavelength. Each of the
また、B光源101及びG光源102からの光が照射される拡散板103の各光源側には、蛍光体膜104が設けられている。蛍光体膜104は、B光源101からの光(以下、B光と称す)を長波長よりの緑色波長領域の光(以下、G2光と称す)に変換する蛍光体(第1波長変換手段)と、G光源102の光(以下、G1光と称す)を赤色波長領域の光(以下、R光と称す)に変換する蛍光体(第2波長変換手段)とを有している。
In addition, a
ここで、蛍光体膜104の膜厚を制御することで、各光源からの光が蛍光体膜104によって変換される割合を調整することができる。また、蛍光体は有機蛍光体であっても、無機蛍光体であっても、有機と無機の混合であっても良い。さらに、拡散板103内に蛍光体を混入してもよく、また、蛍光体が含有または塗布されたシートを配置しても同様の効果が得られる。
Here, by controlling the film thickness of the
拡散板103の各光源とは反対の側には、液晶パネル105(光変調手段)が配置される。尚、図示はしないが、拡散板103と液晶パネル105との間には、拡散シートやプリズムシートなどの光学シートを配置することで、光の利用効率を向上させることが可能である。
A liquid crystal panel 105 (light modulation means) is disposed on the side of the
本実施形態における液晶パネル105は、図2に示すように、B光とR光とを透過するマゼンタフィルタと、G1光とG2光とを透過する緑色フィルタとを備えている2種類の画素により構成される。すなわち、1つの画素は、それぞれマゼンタフィルタと緑色フィルタとを備えた2種類のサブ画素から構成される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、B光源101が発光状態で、G光源102が非発光状態である場合、B光源101が発したB光は、蛍光体膜104によって一部がG2光に変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、蛍光体膜104により変換されていないB光と、蛍光体膜104により変換されたG2光との混合光となる。この時の混合光の波長スペクトルは、図3(a)に示すとおりである。
Here, when the B
一方、B光源101が非発光状態で、G光源102が発光状態である場合、G光源102が発したG1光は、蛍光体膜104によって一部がR光に変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、蛍光体膜104により変換されていないG1光と、蛍光体膜104により変換されたR光との混合光となる。この時の混合光の波長スペクトルは、図3(b)に示すとおりである。
On the other hand, when the B
以上のとおり、液晶パネル105に照射される光は、図3(a)および(b)に示される2種類の状態となり、液晶パネル105のカラーフィルタの透過波長特性と、照射光の波長スペクトルとは、図4(a)に示すような関係となる。すなわち、B光はマゼンタフィルタを透過し、B光により励起されるG2光は緑色フィルタを透過する。また、G1光は緑色フィルタを透過し、G1光により励起されるR光はマゼンタフィルタを透過する。
As described above, the light applied to the
したがって、B光を発する光源101と、G1光を発する光源102とを後述する方法により切替制御することで、4原色の光を液晶パネル105に照射することが可能となる。ここで、図4(b)に示すように、液晶パネル105の備えるカラーフィルタを、B光とG1光を透過するシアンフィルタと、G2光とR光とを透過するイエローフィルタとで構成することも可能であるが、G1光とG2光とを異なるカラーフィルタで透過する必要があり、G1光の波長とG2光の波長が近く、十分に分離できない場合は色純度が低下してしまうため、上述のとおり、マゼンタと緑色とのカラーフィルタで構成する方が好ましい。
Therefore, it is possible to irradiate the
次に、本実施形態における各光源101,102の発光タイミングについて説明する。本実施形態では、1秒間に60フレームの画像を表示する場合について説明を行い、1つのフレームを2つのサブフレームに分割して、画像表示を行うものとする。すなわち、図5に示すように、1つのサブフレーム期間を1/120秒とし、第1サブフレームは0秒から1/120秒の期間で、第2サブフレームは1/120から2/120秒の期間とし、これが繰り返されている。
Next, the light emission timings of the
第1サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、B光及びG2光に対応したサブ画像を表示する状態としている。すなわち、マゼンタフィルタを備えたサブ画素はB光用の表示を行い、緑色フィルタを備えたサブ画素はG2光用の画像表示を行う。この時の光源の発光状態は、B光源101を発光状態とし、G光源102を非発光状態としている。すなわち、B光源101から発せられるB光と、B光により励起され蛍光体から発せられるG2光とが、液晶パネル105に照射されることになる。したがって、第1サブフレームでは、液晶パネル105によりBとG2とに対応する画像の表示がなされる。
In the first sub-frame, each pixel of the
第2サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、G1光及びR光に対応したサブ画像を表示する状態としている。すなわち、マゼンタフィルタを備えたサブ画素はR光用の表示を行い、緑色フィルタを備えたサブ画素はG1光用の画像表示を行う。この時の光源の発光状態は、B光源101を非発光状態とし、G光源102を発光状態としている。すなわち、G光源102から発せられるG1光と、G1光により励起され蛍光体から発せられるR光とが、液晶パネル105に照射されることになる。したがって、第2サブフレームでは、液晶パネル105によりRとG1とに対応する画像の表示がなされる。
In the second sub-frame, each pixel of the
ここで、上記の動作を実現するシステムとしては、例えば、図6に示すような構成を用いて実現することができる。表示装置に送られた映像データは、画像変換手段111によって、各サブフレームでの表示色に対応した第1サブフレーム用の画像と、第2サブフレーム用の画像とに変換される。すなわち、BとG2とに対応するサブ画像と、RとG1とに対応するサブ画像に変換される。変換された画像データは、それぞれバッファ112及びバッファ113に蓄積され、タイミング制御回路114からの信号により、表示する画像データを液晶駆動回路115に送信し、液晶パネル115により画像が表示される。
Here, a system that realizes the above-described operation can be realized by using, for example, a configuration as shown in FIG. The video data sent to the display device is converted into an image for the first subframe and an image for the second subframe corresponding to the display color in each subframe by the image conversion means 111. That is, it is converted into a sub-image corresponding to B and G2, and a sub-image corresponding to R and G1. The converted image data is stored in the
また、タイミング制御回路114は、液晶パネル115に表示するサブ画像に対応して、LED駆動回路116に信号を送信して、バックライトの光源101,102のそれぞれの発光タイミングを制御する。すなわち、液晶パネル105の表示状態がBとG2とに対応する場合、B光源101を発光状態とし、G光源102を非発光状態とするように制御する。ここで、光源101,102の発光は、常にどちらかの光源が発光状態である必要はなく、液晶の応答が略完了したときから発光するように制御する、すなわち、所望の階調に変調可能な状態で発光することにより、より好適な表示が可能となる。
In addition, the
以上のように、本実施形態においては、1つの画像から2つのサブ画像を生成して、これらを時分割で液晶パネル105に表示するとともに、各サブ画像の表示タイミングに合わせて、B光源101及びG1光源102の発光を切り替えており、第1サブフレームと第2サブフレームとにおける表示光が、時間的に混色されることによって、4原色表示が可能となる。すなわち、1つの画像を原色が異なる2つのサブ画像から形成するように液晶パネル105を駆動制御するとともに、該サブ画像の表示タイミングに応じてB光源101及びG光源102の2種類の発光/非発光を切替制御することで、多原色表示を実現することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, two sub-images are generated from one image and displayed on the
また、従来の方法で4原色表示を実現しようとすれば、発光波長が異なる4種類の光源からの光を混合しなければならず、輝度ムラ及び色ムラが発生するという問題があったが、本実施形態では、光源の発光波長の種類は2種類であり、2種類の光源からの光を混合するだけで良く、光源を密に配置することができるため、輝度ムラ及び色ムラを低減することが可能となる。 In addition, if the four primary color display is realized by the conventional method, light from four types of light sources having different emission wavelengths has to be mixed, and there is a problem in that luminance unevenness and color unevenness occur. In the present embodiment, there are two types of emission wavelengths of the light source, and it is only necessary to mix the light from the two types of light sources, and the light sources can be arranged densely, thereby reducing luminance unevenness and color unevenness. It becomes possible.
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2に係る表示装置について、図7及び図8を参照して詳細に説明する。尚、上記本発明の実施形態1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the display device according to Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as Embodiment 1 of the said invention, and the description is abbreviate | omitted.
図7は、本発明の実施形態2の側断面を模式的に示す説明図である。本実施形態の表示装置は、紫外波長領域の光を発するUV光源201(第2光源)と、青色波長領域の光を発するB光源202(第1光源)とを備えている。UV光源201及びB光源202からの光が照射される拡散板103の各光源側には、蛍光体膜203が設けられている。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a side cross section of the second embodiment of the present invention. The display device of this embodiment includes a UV light source 201 (second light source) that emits light in the ultraviolet wavelength region and a B light source 202 (first light source) that emits light in the blue wavelength region. A
蛍光体膜203は、UV光源201からの光(以下、UV光と称す)を短波長よりの緑色波長領域の光(以下、G1光と称す)に変換する蛍光体(第3波長変換手段)と、UV光を赤色波長領域の光(以下、R光と称す)に変換する蛍光体(第2波長変換手段)と、B光源202の光(以下、B光と称す)を長波長よりの緑色波長領域の光(以下、G2光と称す)に変換する蛍光体(第1波長変換手段)とを有している。
The
本実施形態における液晶パネルは、上述の実施形態1で用いたものと同じ液晶パネル105を使用することができ、B光とR光とを透過するマゼンタフィルタと、G1光とG2光とを透過する緑色フィルタとをそれぞれ備えた2種類の画素により構成されている。
The liquid crystal panel in this embodiment can use the same
ここで、UV光源201が発光状態で、B光源202が非発光状態である場合、UV光源201が発したUV光は、蛍光体膜203によってG1光とR光とに変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、蛍光体膜203により変換されたG1光とR光の混合光となる。
Here, when the
一方、UV光源201が非発光状態で、B光源202が発光状態である場合、B光源202が発したB光は、蛍光体膜203によって一部がG2光に変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、蛍光体膜203により変換されていないB光と、蛍光体膜203により変換されたG2光との混合光となる。
On the other hand, when the
このように、2種類の光源201,202と蛍光体膜203とを設けることにより、可視領域における4種類の波長の光を液晶パネル105に照射することができる。すなわち、UV光源201とB光源202との2種類の光源からの光を均一に蛍光体膜203に照射することで、輝度ムラ及び色ムラが低減された4原色の照明光を得ることができる。
As described above, by providing the two types of
次に、本実施形態における各光源201,202の発光タイミングについて説明する。本実施形態でも、1秒間に60フレームの画像を表示する場合について説明を行い、1つのフレームを2つのサブフレームに分割して、画像表示を行うものとする。すなわち、図8に示すように、1つのサブフレーム期間を1/120秒とし、第1サブフレームは0秒から1/120秒の期間で、第2サブフレームは1/120から2/120秒の期間とし、これが繰り返されている。
Next, the light emission timings of the
第1サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、G1光及びR光に対応したサブ画像を表示する状態としている。すなわち、マゼンタフィルタを備えたサブ画素はR光用の表示を行い、緑色フィルタを備えたサブ画素はG1光用の表示を行う。この時の光源の発光状態は、UV光源201を発光状態とし、B光源202を非発光状態としている。すなわち、UV光により励起され蛍光体から発せられるG1光とR光とが、液晶パネル105に照射されることになる。したがって、第1サブフレームでは、液晶パネル105によりG1とRとに対応する画像の表示がなされることになる。
In the first sub-frame, each pixel of the
第2サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、B光及びG2光に対応したサブ画像を表示する状態としている。すなわち、マゼンタフィルタを備えたサブ画素はB光用の表示を行い、緑色フィルタを備えたサブ画素はG2光用の表示を行う。この時の光源の発光状態は、UV光源201を非発光状態とし、B光源202を発光状態としている。すなわち、B光源202から発せられるB光と、B光により励起され蛍光体から発せられるG2光とが、液晶パネル105に照射されることになる。したがって、第2サブフレームでは、液晶パネル105によりBとG2とに対応する画像の表示がなされることになる。
In the second sub-frame, each pixel of the
以上のように、第1サブフレームと第2サブフレームとにおける表示光が、時間的に混色されることにより、4原色表示が可能となる。すなわち、1つの画像を原色が異なる2つのサブ画像から形成するように液晶パネル105を駆動制御するとともに、該サブ画像の表示タイミングに応じてUV光源201及びB光源202の2種類の発光/非発光を切替制御することで、多原色表示を実現することが可能となる。
As described above, the display colors in the first subframe and the second subframe are temporally mixed to display four primary colors. That is, the
また、従来の方法で4原色表示を実現しようとすれば、発光波長が異なる4種類の光源からの光を混合しなければならず、輝度ムラ及び色ムラが発生するという問題があったが、本実施形態では、光源の発光波長の種類は2種類であり、2種類の光源からの光を混合するだけで良く、光源を密に配置することができるため、輝度ムラ及び色ムラを低減することが可能となる。 In addition, if the four primary color display is realized by the conventional method, light from four types of light sources having different emission wavelengths has to be mixed, and there is a problem in that luminance unevenness and color unevenness occur. In the present embodiment, there are two types of emission wavelengths of the light source, and it is only necessary to mix the light from the two types of light sources, and the light sources can be arranged densely, thereby reducing luminance unevenness and color unevenness. It becomes possible.
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態3に係る表示装置について、図9及び図10を参照して詳細に説明する。尚、上記本発明の実施形態1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, a display device according to Embodiment 3 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as Embodiment 1 of the said invention, and the description is abbreviate | omitted.
図9は、本発明の実施形態3の側断面を模式的に示す説明図である。本実施形態の表示装置は、発する光の波長が400nm付近の第1UV光源301(第2光源)と、発する光の波長が365nm付近の第2UV光源302(第1光源)を備えている。第1UV光源101と第2UV光源102とから発せられる光は、拡散板103の表面(各光源側)に設けられている蛍光体膜303に照射される。
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a side cross section of the third embodiment of the present invention. The display device of the present embodiment includes a first UV light source 301 (second light source) having a wavelength of emitted light of around 400 nm and a second UV light source 302 (first light source) having a wavelength of emitted light of around 365 nm. The light emitted from the first
蛍光体膜303は、第1UV光源301が発する光(以下、UV1光と称す)によって励起して、赤色光(以下、R光と称す)に変換する蛍光体(第2波長変換手段)と、UV1光を第1緑色光(以下、G1光と称す)に変換する蛍光体(第3波長変換手段)と、第2UV光源302が発する光(以下、UV2光と称す)によって励起して、第2緑色光(以下、G2光と称す)に変換する蛍光体(第1波長変換手段)と、UV2光を青色光(以下、B光と称す)に変換する蛍光体(第4波長変換手段)とを有している。
The
拡散板103の各光源とは反対側には、液晶パネル105が配置される。本実施形態における液晶パネルは、上述の実施形態1で用いたものと同じ液晶パネル105を使用することができ、B光とR光とを透過するマゼンタフィルタと、G1光とG2光とを透過する緑色フィルタとをそれぞれ備えた2種類の画素により構成されている。
A
ここで、第1UV光源301が発光状態で、第2UV光源302が非発光状態である場合、UV1光が蛍光体膜303に照射され、励起された蛍光体によって、UV1光がR光とG1光とに変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、R光とG1光との混合光となる。
Here, when the first
一方、第1UV光源301が非発光状態で、第2UV光源302が発光状態である場合、UV2光が蛍光体303に照射され、励起された蛍光体によって、UV2光がG2光とB光とに変換される。したがって、液晶パネル105に照射される光は、G2光とB光の混合光となる。
On the other hand, when the first
このように、2種類の光源301,302と蛍光体膜303とを設けることにより、可視領域における4種類の波長の光を液晶パネル105に照射することができる。すなわち、第1UV光源301と第2UV光源302との2種類の光源からの光を均一に蛍光体膜303に照射することで、輝度ムラ及び色ムラが低減された4原色の照明光を得ることができる。
In this manner, by providing the two types of
次に、本実施形態における各光源302,302の発光タイミングについて説明する。本実施形態でも、1秒間に60フレームの画像を表示する場合について説明を行い、1つのフレームを2つのサブフレームに分割して、画像表示を行うものとする。すなわち、図8に示すように、1つのサブフレーム期間を1/120秒とし、第1サブフレームは0秒から1/120秒の期間で、第2サブフレームは1/120から2/120秒の期間とし、これが繰り返されている。
Next, the light emission timing of each
第1サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、R光とG1光とに対応したサブ画像の表示を行う。すなわち、マゼンタフィルタを有するサブ画素は、R光に対応した画像表示を行い、緑色フィルタを有するサブ画素は、G1光に対応した画像表示を行う。この時の光源の発光状態は、第1UV光源301を発光状態とし、第2UV光源302を非発光状態とする。すなわち、R光とG1光との混合光が液晶パネル105に照射される。したがって、第1サブフレームでは、RとG1とに対応した画像の表示が行われる。
In the first subframe, each pixel of the
第2サブフレームでは、液晶パネル105の各画素は、G2光とB光とに対応したサブ画像の表示を行う。すなわち、マゼンタフィルタを有するサブ画素は、B光に対応した画像表示を行い、緑色フィルタを有するサブ画素は、G2光に対応した画像表示を行う。この時の光源の発光状態は、第1UV光源301を非発光状態とし、第2UV光源302を発光状態とする。すなわち、G2光とB光との混合光が液晶パネル105に照射される。したがって、第2サブフレームでは、G2とBとに対応した画像の表示が行われる。
In the second subframe, each pixel of the
以上のように、第1サブフレームと第2サブフレームとにおける表示光が、時間的に混色されることにより、4原色表示が可能となる。すなわち、1つの画像を原色が異なる2つのサブ画像から形成するように液晶パネル105を駆動制御するとともに、該サブ画像の表示タイミングに応じて第1UV光源301及び第2UV光源302の2種類の発光/非発光を切替制御することで、多原色表示を実現することが可能となる。
As described above, the display colors in the first subframe and the second subframe are temporally mixed to display four primary colors. That is, the
また、従来の方法で4原色表示を実現しようとすれば、発光波長が異なる4種類の光源からの光を混合しなければならず、輝度ムラ及び色ムラが発生するという問題があったが、本実施形態では、光源の発光波長の種類は2種類であり、2種類の光源からの光を混合するだけで良く、光源を密に配置することができるため、輝度ムラ及び色ムラを低減することが可能となる。 In addition, if the four primary color display is realized by the conventional method, light from four types of light sources having different emission wavelengths has to be mixed, and there is a problem in that luminance unevenness and color unevenness occur. In the present embodiment, there are two types of emission wavelengths of the light source, and it is only necessary to mix the light from the two types of light sources, and the light sources can be arranged densely, thereby reducing luminance unevenness and color unevenness. It becomes possible.
(実施形態4)
以下、本発明の実施形態4に係る表示装置について、図11及び図12を参照して詳細に説明する。尚、上記本発明の実施形態1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, a display device according to Embodiment 4 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as Embodiment 1 of the said invention, and the description is abbreviate | omitted.
図11は本発明の実施形態4の側断面を模式的に示す説明図、図12は本発明の実施形態4の平面を模式的に示す説明図である。本実施形態の表示装置は、導光板401を備えており、該導光板401の一側端面には、上述の実施形態1と同じ光源である、B光源101(第1光源)とG光源102(第2光源)とが交互に配置されている。各光源101,102からの光は導光板401に入射され、該導光板401内を全反射しながら伝播し、導光板401に設けられている散乱ドットによって散乱されることにより、導光板401から出射される。
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a side cross section of Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a plane of Embodiment 4 of the present invention. The display device of this embodiment includes a
また、導光板401の液晶パネル105が配置される面と反対側の面に白PET(Poly Ethylene Terephthalate)などの反射シート402を配置することにより、光の利用効率を向上することができる。さらに、導光板401と液晶パネル105との間には、蛍光体シート403が配置されている。蛍光体シート403は、B光源101が発する光(以下、B光と称す)を緑色波長領域の光(以下、G2光と称す)に変換する蛍光体(第1波長変換手段)と、G光源102が発する光(以下、G1光と称す)を赤色波長領域の光(以下、R光と称す)に変換する蛍光体(第2波長変換手段)とを有している。
Moreover, the light utilization efficiency can be improved by disposing a
したがって、導光板401から出射されるB光源101またはG光源102からの光が、蛍光体シート403に照射され、蛍光体シート403に含有される蛍光体によりR光とG2光が発せられ、液晶パネル105には、B光とG2光との混合光、G1光とR光との混合光の各光が照射されることになる。尚、液晶パネル105は、上述の実施形態1と同じものを使用することができ、B光とR光とを透過するマゼンタフィルタを有するサブ画素と、G1光とG2光とを透過する緑色フィルタを有するサブ画素とにより構成されている。
Therefore, the light from the B
以上の構成により、液晶パネル105と、B光源101及びG光源102とを実施形態1に示したタイミングで各々制御することにより、輝度ムラ及び色ムラを低減した4原色表示が可能となる。また、本実施形態では、蛍光体シート403を導光板401と液晶パネル105との間に配置したが、拡散シートやプリズムシートなどの光学シート(図示せず)との間でもよく、各光学シートと一体としたものや、蛍光体が塗布されたものでも良い。さらに、蛍光体シート403を導光板401と反射シート402との間に配置しても、反射シート402の表面に蛍光体膜を形成しても、同様の効果が得られる。
With the above configuration, by controlling the
(実施形態5)
以下、本発明の実施形態5に係る表示装置について、図13及び図14を参照して詳細に説明する。尚、上記本発明の実施形態1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 5)
Hereinafter, a display device according to Embodiment 5 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 13 and 14. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as Embodiment 1 of the said invention, and the description is abbreviate | omitted.
図13は本発明の実施形態5の側断面を模式的に示す説明図、図14は本発明の実施形態5の平面を模式的に示す説明図である。本実施形態の表示装置は、図13に示すように、上述の実施形態1と同じ光源である、B光源101(第1光源)とG光源102(第2光源)とが液晶パネル(図示せず)の直下に配置されている。また、B光源101に対向する部分には第1蛍光体膜501が配置され、G光源102に対向する部分には第2蛍光体膜502が配置されている。
FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a side cross section of Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 14 is an explanatory view schematically showing a plane of Embodiment 5 of the present invention. As shown in FIG. 13, in the display device of this embodiment, a B light source 101 (first light source) and a G light source 102 (second light source), which are the same light sources as those in the first embodiment, are liquid crystal panels (not shown). Z)). In addition, a
第1蛍光体膜501は、B光源102が発する光(以下、B光と称す)を緑色波長領域の光(以下、G2光と称す)に変換する蛍光体(第1波長変換手段)を有している。第2蛍光体膜502は、G光源102が発する光(以下、G1光と称す)を赤色波長領域の光(以下、R光と称す)に変換する蛍光体(第2波長変換手段)を有している。ここで、第1蛍光体膜501と第2蛍光体膜502とは同一の部材に作製することができ、例えば、1つの透光性シートに2種類の蛍光体を分離して塗布することで実現することができる。
The
また、2次元的に光源を配置する場合においては、図14(a)に示すように、B光源101及びG光源102を互い違いになるように配置するとともに、図14(b)に示すように、第1蛍光体膜501及び第2蛍光体膜502を光源101,102の配列に合わせて市松模様状に配置することで、輝度ムラ及び色ムラを低減することができる。
When the light sources are two-dimensionally arranged, the B
ここで、B光源101が発光状態である場合、B光源101が発するB光と、第1蛍光体膜501内の蛍光体により変換されたG2光との混合光が得られ、また、G光源102が発光状態である場合、G光源102が発するG1光と、第2蛍光体膜502内の蛍光体により変換されたR光との混合光が得られる。
Here, when the B
すなわち、光源付近に対応する蛍光体膜を配置することにより、B光がR光を発する第2蛍光体膜502を透過せず、G1光がG2光を発する第1蛍光体膜501を透過しないため、光の散乱及び吸収を低減することができ、光の利用効率を向上することができる。したがって、本実施形態に示す光源及び蛍光体膜を、上述した各実施形態に示す蛍光体膜及び蛍光体シートの代わりに適用することで、輝度ムラ及び色ムラを低減した多原色表示を、効率良く実現することが可能となる。
That is, by arranging the phosphor film corresponding to the vicinity of the light source, the B light does not pass through the
尚、上述した各実施形態においては、1フレーム期間を第1及び第2サブフレーム期間に分割して、それぞれの期間で第1及び第2の光源の点灯/非点灯を択一的に切替えているが、全ての光源を点灯させることにより表示輝度を向上させるサブフレーム期間を設けても良い。 In each of the above-described embodiments, one frame period is divided into first and second subframe periods, and lighting / non-lighting of the first and second light sources is selectively switched in each period. However, a subframe period in which display luminance is improved by turning on all the light sources may be provided.
光源からの照明光を用いて多原色の画像表示を行う機器であればよく、パーソナルコンピュータ、テレビ受信機等の身近な機器に限らず、計測機器、医療機器、産業機器全般等にも適用可能である。 Any device that displays multi-primary color images using illumination light from a light source is applicable, and is applicable not only to familiar devices such as personal computers and television receivers, but also to measuring devices, medical devices, and general industrial devices. It is.
101 B光源
102 G光源
103 拡散板
104 蛍光体膜
105 液晶パネル
111 画像変換回路
112 バッファ
113 バッファ
114 タイミング制御回路
115 液晶駆動回路
116 LED駆動回路
201 UV光源
202 B光源
203 蛍光体膜
301 第1UV光源
302 第2UV光源
303 蛍光体膜
401 導光板
402 反射シート
403 蛍光体シート
501 第1蛍光体膜
502 第2蛍光体膜
101 B light source 102 G
Claims (19)
前記第1光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第1波長変換手段と、
前記第2光源からの少なくとも一部の光の波長を変換する第2波長変換手段と、
映像信号に応じて光強度を変調する光変調手段とを備えた表示装置において、
前記光変調手段は、1つの画像を複数のサブ画像から形成するように制御され、
前記サブ画像に対応して、前記第1光源と第2光源との発光を切り替えることを特徴とする表示装置。 A first light source and a second light source having different emission wavelength ranges;
First wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light from the first light source;
Second wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of the light from the second light source;
In a display device comprising a light modulation means for modulating light intensity according to a video signal,
The light modulating means is controlled to form one image from a plurality of sub-images;
A display device, wherein the light emission of the first light source and the second light source is switched corresponding to the sub-image.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2光源の発光波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity in the emission wavelength region of the first light source and the light intensity in the emission wavelength region of the second light source,
The display device, wherein the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2光源の発光波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit,
The display device characterized in that the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity in the light emission wavelength region of the second light source.
前記第2光源からの少なくとも一部の光の波長を、前記第2波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第3波長変換手段を備えたことを特徴とする表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
A display device comprising: third wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of light from the second light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the second wavelength conversion means.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 5,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity in the emission wavelength region of the first light source and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength conversion unit,
The display device, wherein the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第1光源の発光波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 5,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity of the light emission wavelength region of the first light source and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit,
The display device characterized in that the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion means and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength conversion means.
前記第1光源からの少なくとも一部の光の波長を、前記第1波長変換手段が変換する波長領域とは異なる波長領域に変換する第4波長変換手段を備えたことを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 5,
A display device comprising: fourth wavelength conversion means for converting the wavelength of at least part of light from the first light source into a wavelength region different from the wavelength region converted by the first wavelength conversion means.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 9,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity of the wavelength region converted by the fourth wavelength conversion unit and the light intensity of the wavelength region converted by the third wavelength conversion unit,
The display device, wherein the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and the light intensity in the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit.
前記光変調手段は、変調する光の波長領域が異なる第1画素と第2画素とを有し、
前記第1画素は、前記第4波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第2波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調し、
前記第2画素は、前記第1波長変換手段が変換した波長領域の光強度と、前記第3波長変換手段が変換した波長領域の光強度とを変調することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 9,
The light modulation means includes a first pixel and a second pixel having different wavelength regions of light to be modulated,
The first pixel modulates the light intensity of the wavelength region converted by the fourth wavelength conversion unit and the light intensity of the wavelength region converted by the second wavelength conversion unit,
The display device, wherein the second pixel modulates the light intensity in the wavelength region converted by the first wavelength conversion unit and the light intensity in the wavelength region converted by the third wavelength conversion unit.
The display device according to claim 1, wherein the light modulation unit is a liquid crystal panel.
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