JP6728078B2 - 表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及びテレビ受信装置に関する。

従来の液晶表示装置の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載された液晶表示装置は、第１の光を発する第１の光源と、第１の光を入射して第１の線状光に変換する第１の導光棒と、第１の光よりも大きな発散角を有する第２の光を発する第２の光源と、第２の光を第１の線状光と同一方向に延びる第２の線状光に変換する第２の導光棒と、を備える面光源装置を有する。また、この面光源装置は、第１及び第２の導光棒より面状光の出射側に配置される反射バーと、第１の導光棒、第２の光源、第２の導光棒及び反射バーを収容し、内壁が反射面となる箱形状であって面状光の出射側の面に開口部を有する反射部と、を備える。第１及び第２の線状光は、反射バー及び反射面で反射され、開口部から反射部の外部に出射される。

特開２０１６−８１８０７号公報

上記した特許文献１に記載された液晶表示装置では、第１の光源として赤色光を発光するレーザー光源が用いられるとともに、第２の光源として青緑色光を発光する青緑色ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源が用いられている。このような構成によれば、レーザ光源が発光する赤色光は、色純度が改善されるものの、青色光及び緑色光に係る色純度に関しては、十分な色純度が得られない可能性があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、青色光及び緑色光の色純度を向上させることを目的とする。

本発明の表示装置は、赤色レーザ光を発する赤色レーザ光源と、青色レーザ光を発する青色レーザ光源と、緑色光を発する緑色ＬＥＤ光源と、を少なくとも有する照明装置と、少なくとも青色、緑色、赤色を呈する複数の着色部からなるカラーフィルタを少なくとも有し、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備え、前記カラーフィルタのうち緑色を呈する着色部は、全波長領域にわたる累積透過光量に対する前記青色レーザ光源の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さくなるよう構成される。

照明装置に備わる赤色レーザ光源から発せられる赤色レーザ光と、青色レーザ光源から発せられる青色レーザ光と、は、互いに波長範囲が干渉することが殆ど無く、且つ緑色ＬＥＤ光源から発せられる緑色光に対しても波長範囲が干渉することが殆ど無いものとされる。これにより、各色の色純度が十分に高いものとなる。しかも、緑色ＬＥＤ光源は、緑色レーザ光を発する緑色レーザ光源に比べると、発光効率が良好なので、低消費電力で高輝度が得られる。

表示パネルに備わるカラーフィルタは、少なくとも青色、緑色、赤色を呈する複数の着色部からなり、赤色レーザ光源、青色レーザ光源及び緑色ＬＥＤ光源から発せられる各色の光を透過することで、所定のカラー画像を表示することが可能とされる。カラーフィルタのうち緑色を呈する着色部は、その透過スペクトルが赤色レーザ光源の発光スペクトルよりも青色レーザ光源の発光スペクトルに対してより大きく重なる関係を有する。このため、緑色を呈する着色部は、赤色レーザ光よりも青色レーザ光を透過し易い傾向を有しており、それに起因して表示パネルにおける緑色の透過光に係る色純度が低下することが懸念される。その点、緑色を呈する着色部は、全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さくなるよう構成されているから、仮に上記比率が４％以上とされる場合に比べると、緑色を呈する着色部を透過する青色レーザ光の光量が十分に減少する。これにより、表示パネルにおける緑色の透過光に係る色純度を十分に高く保つことができる。

ここで、上記比率が４％の場合は、照明装置の光源を、例えば青色光を発する青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体と、からなる白色ＬＥＤ光源とした場合と、表示パネルの緑色の透過光に係る色純度が同等とされる。従って、上記比率を０％よりも大きく且つ４％よりも小さくすることで、照明装置の光源として白色ＬＥＤ光源を用いた場合との比較において、表示パネルにおける緑色の透過光に係る色純度を相対的に高く保つことができる、と言える。

本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記緑色を呈する着色部は、前記比率が１．４１％とされる。このようにすれば、緑色を呈する着色部を透過する青色レーザ光の光量がさらに減少し、表示パネルにおける緑色の透過光に係る色純度をより高くすることができる。

（２）前記青色レーザ光源は、前記発光波長が４４１ｎｍ±２０ｎｍとされる。このようにすれば、表示パネルにおける青色の透過光に係る色純度を十分に高くすることができる。

次に、上記課題を解決するために、本発明のテレビ受信装置は、上記記載の表示装置を備える。このような構成のテレビ受信装置によれば、表示装置に係る各色の光の色純度が向上しているから、高い表示品位のテレビ画像を表示することができる。

本発明によれば、青色光及び緑色光の色純度を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置を構成する液晶パネルの断面図 液晶表示装置を構成するバックライト装置の平面図 図３のＡ−Ａ線断面図 図３のＢ−Ｂ線断面図 各光源の発光スペクトルと、カラーフィルタの各着色部の透過スペクトルと、を示すグラフ 比較実験の色度座標値に係る表であり、（ａ）がＢＴ．２０２０規格を、（ｂ）が比較例１を、（ｃ）が比較例２を、（ｄ）が実施例を、それぞれ示す表 比較実験のＢＴ．２０２０規格、比較例１，２及び実施例における色度領域を示すＣＩＥ１９７６色度図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図８によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０及びそれを用いたテレビ受信装置１０ＴＶについて例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図４及び図５などに示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。

本実施形態に係るテレビ受信装置１０ＴＶは、図１に示すように、全体として横長の略方形状をなす液晶表示装置１０と、当該液晶表示装置１０を挟むようにして収容する表裏両キャビネット１０Ｃａ，１０Ｃｂと、電源１０Ｐと、テレビ信号を受信するチューナー（受信部）１０Ｔと、スタンド１０Ｓと、を備えて構成される。液晶表示装置１０は、図４に示すように、画像を表示する液晶パネル（表示パネル）１１と、液晶パネル１１に表示のための光を供給するバックライト装置（照明装置）１２と、を備え、これらが枠状のベゼル１３などにより一体的に保持される。

液晶パネル１１は、図２に示すように、一対の透明な（透光性に優れた）基板１１ａ，１１ｂと、両基板１１ａ，１１ｂ間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層１１ｃと、を備え、両基板１１ａ，１１ｂが液晶層１１ｃの厚さ分のセルギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。一対の基板１１ａ，１１ｂのうち表側（正面側）がＣＦ基板（対向基板）１１ａとされ、裏側（背面側）がアレイ基板（薄膜トランジスタ基板、アクティブマトリクス基板）１１ｂとされる。両基板１１ａ，１１ｂの外面には、それぞれ偏光板１１ｄ，１１ｅが貼り付けられている。アレイ基板１１ｂにおける表示領域の内面側には、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１ｆ及び画素電極１１ｇが多数個ずつマトリクス状に並んで設けられるとともに、これらＴＦＴ１１ｆ及び画素電極１１ｇの周りには、格子状をなす多数本ずつのゲート配線及びソース配線（共に図示せず）が取り囲むようにして配設されている。

ＣＦ基板１１ａにおける表示領域の内面側には、図２に示すように、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）を呈する３色の着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢからなるカラーフィルタ１１ｈが設けられている。カラーフィルタ１１ｈを構成する各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢは、後に詳しく説明するが、各色（各波長）の光を選択的に透過するものとされる。各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢは、例えば、基材中に所定の顔料または染料を含有させて製造されており、顔料または染料に応じた特定の色を呈するものとされる。カラーフィルタ１１ｈを構成する各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢは、Ｘ軸方向（行方向）及びＹ軸方向（列方向）に沿って行列状に並んで複数ずつ配列されており、それぞれがアレイ基板１１ｂ側の各画素電極１１ｇと平面に視て重畳する配置とされている。カラーフィルタ１１ｈを構成する各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢ間には、混色を防ぐための遮光部（ブラックマトリクス、遮光領域）１１ｉが形成されている。この液晶パネル１１においては、カラーフィルタ１１ｈにおけるＲ，Ｇ，Ｂの３色の着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢと、各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢと対向する３つの画素電極１１ｇと、の組によって表示単位である１つの画素ＰＸが構成されている。画素ＰＸは、赤色着色部１１ｈＲを有する赤色画素ＲＰＸと、緑色着色部１１ｈＧを有する緑色画素ＧＰＸと、青色着色部１１ｈＢを有する青色画素ＢＰＸと、からなる。

カラーフィルタ１１ｈの表面には、図２に示すように、オーバーコート膜１１ｋが内側に重なって設けられている。オーバーコート膜１１ｋは、ＣＦ基板１１ａの内面においてほぼ全域にわたってベタ状に形成されている。オーバーコート膜１１ｋの表面には、対向電極１１ｊが内側に重なって設けられている。対向電極１１ｊは、ＣＦ基板１１ａの内面におけるほぼ全域にわたってベタ状に形成されている。対向電極１１ｊは、常に一定の基準電位に保たれているので、各ＴＦＴ１１ｆが駆動されるのに伴って各ＴＦＴ１１ｆに接続された各画素電極１１ｇに電位が供給されると、各画素電極１１ｇとの間に電位差が生じる。そして、対向電極１１ｊと各画素電極１１ｇとの間に生じる電位差に基づいて液晶層１１ｃに含まれる液晶分子の配向状態が変化し、それに伴って透過光の偏光状態が変化し、もって液晶パネル１１の透過光量が各色の画素ＲＰＸ，ＧＰＸ，ＢＰＸ毎に個別に制御されて所定のカラー画像が表示されるようになっている。なお、両基板１１ａ，１１ｂにおいて液晶層１１ｃに接する最も内側には、液晶層１１ｃに含まれる液晶分子を配向させるための配向膜１１ｌ，１１ｍがそれぞれ形成されている。

バックライト装置１２は、図３及び図４に示すように、表側（液晶パネル１１側）に向けて開口する光出射部１４ｂを有した略箱型をなすシャーシ１４と、シャーシ１４の光出射部（開口部）１４ｂを覆う形で配される光学部材（光学シート）１５と、光学部材１５を裏側から支持するフレーム１６と、を備える。さらに、シャーシ１４内には、光源である赤色レーザ光源１７、青色レーザ光源１８及び緑色ＬＥＤ光源１９と、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８が実装されたレーザ光源基板２０と、緑色ＬＥＤ光源１９が実装されたＬＥＤ光源基板２１と、各光源１７〜１９からの光を導光して光学部材１５（液晶パネル１１）へと導く導光板２２と、導光板２２の裏側に積層配置される反射シート２３と、反射シート２３とシャーシ１４との間に介在して導光板２２を裏側から支持する導光板支持部材２４と、が備えられる。なお、図３では、区別のために赤色レーザ光源１７には縦縞の模様を、青色レーザ光源１８には横縞の模様を、緑色ＬＥＤ光源１９には斜め縞の模様を、それぞれ付している。そして、このバックライト装置１２は、その短辺方向（Ｙ軸方向）についての両端部にレーザ光源基板２０とＬＥＤ光源基板２１とが配されており、各光源１７〜１９からの光が導光板２２に対して両側から入光される両側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされる。続いて、バックライト装置１２の各構成部品について詳しく説明する。

シャーシ１４は、金属製とされ、図３及び図４に示すように、液晶パネル１１と同様に横長の略方形状をなす底部１４ａと、底部１４ａの各辺の外端からそれぞれ立ち上がる側部１４ｃと、からなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。シャーシ１４（底部１４ａ）は、その長辺方向がＸ軸方向（水平方向）と一致し、短辺方向がＹ軸方向（鉛直方向）と一致している。また、側部１４ｃには、フレーム１６及びベゼル１３が固定可能とされる。

光学部材１５は、図４に示すように、シャーシ１４の光出射部１４ｂを覆うとともに、液晶パネル１１と導光板２２との間に介在する形で配されている。つまり、光学部材１５は、各光源１７〜１９に対して出光経路の出口側に配されている、と言える。光学部材１５は、シート状をなしていて合計で３枚が備えられている。具体的には、光学部材１５は、光に等方性集光作用を付与するマイクロレンズシート１５ａと、光に異方性集光作用を付与するプリズムシート１５ｂと、光を偏光反射する反射型偏光シート１５ｃと、から構成される。光学部材１５は、裏側からマイクロレンズシート１５ａ、プリズムシート１５ｂ、及び反射型偏光シート１５ｃの順で相互に積層されてそれらの外縁部がフレーム１６に対してその表側に載せられている。つまり、光学部材１５は、導光板２２に対して表側、つまり光出射側にフレーム１６（詳しくは後述する枠状部１６ａ）分の間隔を空けて対向状をなしている。

フレーム１６は、図４に示すように、導光板２２及び光学部材１５の外周縁部に沿って延在する横長の枠状部１６ａを有している。この枠状部１６ａは、光学部材１５の外周縁部をほぼ全周にわたって裏側から受けて支持するとともに、導光板２２の外周縁部をほぼ全周にわたって表側から押さえて支持する。枠状部１６ａにおける両長辺部における裏側の面（導光板２２及び各光源１７〜１９）との対向面には、光を反射するフレーム側反射シート２５がそれぞれ取り付けられている。また、フレーム１６は、枠状部１６ａから表側に向けて突出するとともに、液晶パネル１１における外周縁部を裏側から支持する液晶パネル支持部１６ｂを有している。

赤色レーザ光源１７は、図３及び図４に示すように、赤色レーザ光を発する赤色半導体レーザ素子を有する。青色レーザ光源１８は、青色レーザ光を発する青色半導体レーザ素子を有する。これら赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８が発する各色のレーザ光は、それぞれ位相及び波長が揃ったコヒーレント光であり、後述する緑色ＬＥＤ光源１９から発せられる緑色光に比べると、発散角が小さくて直進性が強い。そして、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８が発する各色のレーザ光は、一般的な赤色ＬＥＤ光源や青色ＬＥＤ光源が発する各色の光に比べると、色純度が優れている。また、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８は、自身の発光面とは反対側の面が次述するレーザ光源基板２０にそれぞれ実装されており、いわゆる頂面発光型とされる。

レーザ光源基板２０は、図３及び図４に示すように、シャーシ１４の長辺方向に沿って延在する板状をなしており、長辺側の一方（図３に示す上側）の側部１４ｃに対して取り付けられている。レーザ光源基板２０は、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８が実装された実装面２０ａが導光板２２の長辺側の一方の端面と対向状をなしている。レーザ光源基板２０の実装面２０ａには、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８に対して給電するための配線パターン（図示せず）がパターニングされるとともに、複数ずつの赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８がＸ軸方向に沿って間隔を空けて交互に並ぶ形で実装されている。詳しくは、複数ずつの赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８は、隣り合うものの間の間隔が２通りとされており、相対的に狭い間隔で配置されるものが１つの組を構成している。従って、異なる組をなす赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８の間の間隔は、相対的に広くなっている。

緑色ＬＥＤ光源１９は、図３及び図５に示すように、緑色光を発する緑色半導体素子（緑色ＬＥＤ素子）を有する。緑色ＬＥＤ光源１９が発する緑色光は、インコヒーレント光であり、上記した赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８が発する各色のレーザ光に比べると、発散角が大きくて直進性が弱い。そして、緑色ＬＥＤ光源１９は、一般的な緑色レーザ光源に比べると、発光効率が２倍程度優れており、低い消費電力でもって高い輝度が得られる。また、緑色ＬＥＤ光源１９は、自身の発光面とは反対側の面が次述するＬＥＤ光源基板２１に実装されており、いわゆる頂面発光型とされる。

ＬＥＤ光源基板２１は、図３及び図５に示すように、シャーシ１４の長辺方向に沿って延在する板状をなしており、長辺側の他方（図３に示す下側）の側部１４ｃに対して取り付けられている。ＬＥＤ光源基板２１は、緑色ＬＥＤ光源１９が実装された実装面２１ａが導光板２２の長辺側の他方の端面と対向状をなしている。ＬＥＤ光源基板２１の実装面２１ａには、緑色ＬＥＤ光源１９に対して給電するための配線パターン（図示せず）がパターニングされるとともに、複数の緑色ＬＥＤ光源１９がＸ軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ形で実装されている。詳しくは、複数の緑色ＬＥＤ光源１９は、隣り合うものの間の間隔が、同じ組をなす赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８におけるＸ軸方向についての配置範囲よりも広くされる。そして、複数の緑色ＬＥＤ光源１９は、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８とはＸ軸方向についてオフセットした配置（揃わない配置）とされる。

導光板２２は、ほぼ透明な合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど）からなる。導光板２２は、図４及び図５に示すように、光学部材１５よりも厚みが大きな板状をなすとともに液晶パネル１１及び光学部材１５の直下に位置する形でシャーシ１４内に収容されている。導光板２２は、図３に示すように、光学部材１５などと同様に平面に視て横長の略方形状をなしている。導光板２２の外周端面のうち長辺側の一方（図３に示す上側）の端面は、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８の各発光面と正対していて各色のレーザ光が入射されるレーザ入光部２２ａを有しており、その設置数及び配置間隔は赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８の設置組数及び各組間の配置間隔と同一である。レーザ入光部２２ａは、Ｘ軸方向についての形成範囲が１つの組をなす赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８の配置範囲とほぼ一致している。導光板２２の外周端面のうち長辺側の他方（図３に示す下側）の端面は、緑色ＬＥＤ光源１９の発光面と対向（正対）していて緑色光が入射されるＬＥＤ入光部２２ｂを有しており、その設置数及び配置間隔は緑色ＬＥＤ光源１９の設置数及び配置間隔と同一である。ＬＥＤ入光部２２ｂは、Ｘ軸方向についての形成範囲が緑色ＬＥＤ光源１９の配置範囲よりも広い。その理由は、緑色ＬＥＤ光源１９から発せられる緑色光の発散角が各レーザ光源１７，１８の同発散角よりも大きい為である。導光板２２は、図４及び図５に示すように、表裏一対の板面のうち、表側を向いた板面が、光を液晶パネル１１及び光学部材１５に向けて出射させる出光板面２２ｃとされ、裏側を向いた板面が出光板面２２ｃとは反対側の出光反対板面２２ｄとされる。以上により、導光板２２は、各光源１７〜１９からＹ軸方向に沿って発せられた光を各入光部２２ａ，２２ｂから導入するとともに、その光を内部で伝播させた後にＺ軸方向に沿って立ち上げて出光板面２２ｃから光学部材１５側（表側、光出射側）へ向けて出射させる機能を有している。

反射シート２３は、図４に示すように、導光板２２の出光反対板面２２ｄを覆う形で配される。反射シート２３は、光反射性に優れており、導光板２２の出光反対板面２２ｄから漏れた光を表側（出光板面２２ｃ）に向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート２３は、導光板２２よりも一回り大きな外形を有しており、長辺側の両端部が導光板２２の各入光部２２ａ，２２ｂよりも各光源１７〜１９側にそれぞれ突き出す形で配されている。

導光板支持部材２４は、合成樹脂製とされ、図４及び図５に示すように、導光板２２における長辺側の両端部を裏側からそれぞれ支持する形で一対備えられる。導光板支持部材２４は、シャーシ１４の底部１４ａと反射シート２３との間に介在する形で配されており、導光板２２を底部１４ａとは直接接することがないよう底部１４ａから持ち上げた形で支持している。これにより、各光源１７〜１９から発光に伴って生じた熱が各基板２０，２１を介してシャーシ１４に伝達されても、シャーシ１４から導光板２２へ伝達され難くなっている。導光板支持部材２４は、反射シート２３に接する本体部２４ａと、本体部２４ａの両端部から突出してシャーシ１４の底部１４ａに接する一対の脚部２４ｂと、からなる。

ここで、バックライト装置１２に備わる各光源１７〜１９における主発光波長及び発光スペクトルについて図６を用いて詳しく説明する。図６には、各光源１７〜１９に係る発光スペクトルが示されており、同図の横軸が波長（単位は「ｎｍ」）とされ、同図の左側の縦軸が発光強度（単位は「Ｗ／ｎｍ」）とされている。また、図６では、細い破線により赤色レーザ光源１７の発光スペクトルを、細い二点鎖線により青色レーザ光源１８の発光スペクトルを、細い一点鎖線により緑色ＬＥＤ光源１９の発光スペクトルを、それぞれ示している。赤色レーザ光源１７は、主発光波長が６３０ｎｍとされ、半値幅（半値全幅）が２ｎｍとされる発光スペクトルの赤色レーザ光を発する。青色レーザ光源１８は、主発光波長が４４１ｎｍとされ、半値幅が２ｎｍとされる発光スペクトルの青色レーザ光を発する。青色レーザ光源１８は、主発光波長における発光強度（０．０５５Ｗ／ｎｍ）が、赤色レーザ光源１７の同発光強度（０．０３７Ｗ／ｎｍ）よりも大きい。緑色ＬＥＤ光源１９は、主発光波長が約５３４ｎｍとされ、半値幅が約１８ｎｍとされる発光スペクトルの緑色光を発する。緑色ＬＥＤ光源１９は、主発光波長における発光強度（０．００１８Ｗ／ｎｍ）が、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８のそれぞれの同発光強度よりも遙かに小さく、また発光スペクトルの半値幅が赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８のそれぞれの同半値幅よりも遙かに広い。以上のように、赤色レーザ光源１７から発せられる赤色レーザ光と、青色レーザ光源１８から発せられる青色レーザ光と、は、互いに波長範囲が干渉することが殆ど無く、且つ緑色ＬＥＤ光源１９から発せられる緑色光に対しても波長範囲が干渉することが殆ど無いものとされる。これにより、バックライト装置１２の照明光に係る各色の色純度が十分に高いものとなる。しかも、緑色ＬＥＤ光源１９は、緑色レーザ光を発する一般的な緑色レーザ光源に比べると、発光効率が良好なので、低消費電力で高輝度が得られる。

次に、液晶パネル１１に備わるカラーフィルタ１１ｈの各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢにおける透過スペクトルについて図６を用いて詳しく説明する。図６には、各着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢに係る透過スペクトルが示されており、同図の横軸が波長（単位は「ｎｍ」）とされ、同図の右側の縦軸が分光透過率（単位は「％」）とされている。また、図６では、太い破線により赤色着色部１１ｈＲの透過スペクトルを、太い二点鎖線により青色着色部１１ｈＢの透過スペクトルを、太い一点鎖線により緑色着色部１１ｈＧの透過スペクトルを、それぞれ示している。赤色を呈する赤色着色部１１ｈＲは、赤色の波長領域（約６００ｎｍ〜約７８０ｎｍ）の光、つまり赤色光を選択的に透過するものとされており、その透過スペクトルに含まれるピークの半値となる波長が５９５ｎｍ以上となるよう構成されている。この「ピークの半値となる波長」は、透過スペクトルのピーク波長（６３４ｎｍ）における分光透過率の値（最大値）の半値となる波長のことである。青色を呈する青色着色部１１ｈＢは、青色の波長領域（約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍ）の光、つまり青色光を選択的に透過するものとされており、その透過スペクトルに含まれるピーク波長が４６８ｎｍとされるとともに、ピークの半値幅が約９０ｎｍとされる。緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、緑色の波長領域（約５００ｎｍ〜約５７０ｎｍ）の光、つまり緑色光を選択的に透過するものとされており、その透過スペクトルに含まれるピーク波長が５２２ｎｍとされるとともに、ピークの半値幅が約９６ｎｍとされる。

緑色着色部１１ｈＧは、図６に示すように、赤色着色部１１ｈＲ及び青色着色部１１ｈＢの双方に対して透過スペクトルが部分的に重なっているが、青色着色部１１ｈＢとの重なり量が赤色着色部１１ｈＲとの重なり量よりも大きくなっている。さらには、緑色着色部１１ｈＧは、その透過スペクトルが赤色レーザ光源１７の発光スペクトルとは殆ど重なることがないものの、青色レーザ光源１８の発光スペクトルに対しては相対的に大きく重なる関係を有する。このため、緑色着色部１１ｈＧは、赤色レーザ光よりも青色レーザ光を透過し易い傾向を有しており、それに起因して液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度が低下することが懸念される。

その点、本実施形態に係るカラーフィルタ１１ｈを構成する緑色着色部１１ｈＧは、全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さい。つまり、緑色着色部１１ｈＧは、青色レーザ光源１８の発光波長である４４１ｎｍの波長の青色光を透過するものの、その４４１ｎｍの波長の青色光の透過光量に係る上記比率が４％よりも小さくなるよう構成されている。なお、緑色着色部１１ｈＧにおける全波長領域にわたる累積透過光量は、図６に示される緑色着色部１１ｈＧの透過スペクトルにおける総面積に相当する。このような構成によれば、仮に上記比率が４％以上とされる場合に比べると、緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量が十分に減少する。これにより、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度を十分に高く保つことができる。ここで、上記比率が４％の場合は、バックライト装置１２の光源を、例えば青色光を発する青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体と、からなる白色ＬＥＤ光源とした場合と、液晶パネル１１の緑色の透過光に係る色純度が同等とされる。従って、上記比率を０％よりも大きく且つ４％よりも小さくすることで、バックライト装置１２の光源として白色ＬＥＤ光源を用いた場合との比較において、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度を相対的に高く保つことができる、と言える。より好ましくは緑色着色部１１ｈＧは、上記比率が１．４１％とされる。このようにすれば、緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量がさらに減少し、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度をより高くすることができる。

続いて、上記した本実施形態とは、バックライト装置の光源や液晶パネルの緑色着色部の構成を変更した場合に、液晶パネルにおける緑色の透過光に係る色域がどのように変化するかに関して知見を得るため、以下の比較実験を行った。この比較実験では、バックライト装置の光源として白色ＬＥＤ光源を用いた場合を比較例１とし、液晶パネルの緑色着色部に係る全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長（４４１ｎｍ）での透過光量の比率が４％とされる場合を比較例２とし、液晶パネル１１の緑色着色部１１ｈＧに係る全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長での透過光量の比率が１．４１％とされる場合を実施例としている。このうち、比較例１に備わる白色ＬＥＤ光源は、青色光を発する青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体と、からなる。比較例２に備わる液晶パネルは、緑色着色部を除いては実施例に備わる液晶パネルと同様の構成である。実施例に備わる液晶パネル１１は、本段落以前に説明したものと同一である。なお、比較例２及び実施例に備わる各バックライト装置は、本段落以前に説明したものと同一である。

そして、この比較実験では、上記した比較例１，２及び実施例に係る各液晶表示装置を構成する液晶パネルの透過光の色度をそれぞれ測定し、その結果を図７及び図８に示す。液晶パネルにおける透過光の色度は、液晶パネルに赤色を単色表示させた状態（赤色の階調値を最大とし、緑色及び青色の階調値を最小とした状態）と、緑色を単色表示させた状態（緑色の階調値を最大とし、赤色及び青色の階調値を最小とした状態）と、青色を単色表示させた状態（青色の階調値を最大とし、赤色及び緑色の階調値を最小とした状態）と、でそれぞれ液晶パネルを透過した光を、分光測色計などにより測定して得ている。図７は、比較例１，２及び実施例の実験結果である色度座標値に加えて、ＢＴ．２０２０規格の色度座標値を示す表である。このＢＴ．２０２０規格とは、超高精細度テレビジョン放送（４Ｋ／８Ｋ放送）において援用される規格であり、自然界に存在する色の約９９．９％を再現するものである。図７における（ａ）がＢＴ．２０２０規格であり、（ｂ）が比較例１であり、（ｃ）が比較例２であり、（ｄ）が実施例である。図７の表におけるｘ値及びｙ値は、ＣＩＥ１９３１色度図における色度座標値であり、ｕ′値及びｖ′値は、ＣＩＥ１９７６色度図における色度座標値であり、これらは、いずれもＸＹＺ表色系における３刺激値であるＸ値，Ｙ値，Ｚ値に基づいて算出可能である。また、図７の表における「Ｒ」が赤色単色表示時を、「Ｇ」が緑色単色表示時を、「Ｂ」が青色単色表示時を、それぞれ表す。図８は、ＣＩＥ１９７６色度図であり、横軸がｕ′値、縦軸がｖ′値である。図８には、図７の表に記載されたそれぞれのｕ′値及びｖ′値がプロットされることで、ＢＴ．２０２０規格、比較例１，２及び実施例の各色度領域が示されている。図８では、ＢＴ．２０２０規格に係るＲ，Ｇ，Ｂの各色度を四角形のプロットにより示してその色度領域を太い実線にて示している。図８では、比較例１に係るＲ，Ｇ，Ｂの各色度を三角形のプロットにより示してその色度領域を一点鎖線にて示している。図８では、比較例２に係るＲ，Ｇ，Ｂの各色度を×型のプロットにより示してその色度領域を破線にて示している。図８では、実施例に係るＲ，Ｇ，Ｂの各色度を菱形のプロットにより示してその色度領域を細い実線にて示している。

上記した比較実験の実験結果について説明する。図７及び図８の記載に基づいて比較例１，２を比べると、比較例２は、ＢＴ．２０２０規格における赤色及び青色の各色域が比較例１よりも相対的に広くなっているものの、緑色の色域は同等とされる。これは、比較例２では、バックライト装置の光源として赤色レーザ光源１７、青色レーザ光源１８及び緑色ＬＥＤ光源１９を用いているためであり、比較例２は、比較例１のような白色ＬＥＤ光源を用いた場合よりも、赤色及び青色の色純度が相対的に高くなっている。一方、比較例２のように、液晶パネルの緑色着色部に係る全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長での透過光量の比率が４％とされると、緑色の色純度が、比較例１のようにバックライト装置の光源として白色ＬＥＤ光源を用いた場合と同等になることが分かる。次に、図７及び図８の記載に基づいて比較例２及び実施例を比べると、実施例は、ＢＴ．２０２０規格における赤色及び青色の各色域が比較例２とほぼ同一であるものの、ＢＴ．２０２０規格における緑色の色域が比較例２よりも相対的に広くなっている。これは、実施例では、液晶パネル１１の緑色着色部１１ｈＧに係る全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長での透過光量の比率が１．４１％とされ、比較例２における同比率（４％）よりも小さいことにより、緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量が減少したためであり、実施例は、比較例２よりも緑色の色純度が相対的に高くなっている。以上の実験結果から、上記比率が少なくとも比較例２の４％よりも小さくなれば、それに応じて緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量が減少し、その光量の減少に伴って緑色の色純度が高く（色域が広く）なる傾向にある、と言える。

また、本実施形態に係るバックライト装置１２は、図４及び図５に示すように、導光板２２内を伝播する各色のレーザ光を拡散反射するための拡散反射部材２６を有している。拡散反射部材２６は、ＬＥＤ光源基板２１に一体に設けられている。拡散反射部材２６は、Ｙ軸方向について導光板２２とＬＥＤ光源基板２１との間に挟み込まれる形で配されるとともに、緑色ＬＥＤ光源１９に対してＸ軸方向について隣り合う形で配されている。そして、拡散反射部材２６は、導光板２２の外周端面のうちのＬＥＤ光源基板２１と対向状をなす長辺側の他方（図３に示す下側）の端面においてレーザ入光部２２ａとは反対側に位置する部分であるレーザ入光反対部２２ｅに接している。拡散反射部材２６及びレーザ入光反対部２２ｅは、導光板２２の上記他方の端面においてＬＥＤ入光部２２ｂとＸ軸方向に沿って交互に並ぶ形で複数ずつ配されている。拡散反射部材２６及びレーザ入光反対部２２ｅは、Ｘ軸方向についての形成範囲が１つの組をなす赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８におけるＸ軸方向についての配置範囲とほぼ等しくされている。このような構成によれば、赤色レーザ光源１７及び青色レーザ光源１８から発せられた赤色レーザ光及び青色レーザ光は、レーザ入光部２２ａに入射すると、導光板２２内を直進してレーザ入光部２２ａとは反対側に位置するレーザ入光反対部２２ｅに達する。レーザ入光反対部２２ｅに達した赤色レーザ光及び青色レーザ光は、拡散反射部材２６によって拡散反射されることで、導光板２２内を拡散しつつレーザ入光部２２ａ側へ向けて進行した後に出光板面２２ｃから出射される。このように、Ｙ軸方向について緑色ＬＥＤ光源１９と同じ側に配される拡散反射部材２６が、緑色ＬＥＤ光源１９と同等またはそれ以上の発散角となる赤色及び青色の拡散光を発する擬似光源として機能することで、出光板面２２ｃの面内において出射光の輝度均一性が高いものとされる。また、ＬＥＤ光源基板２１及び拡散反射部材２６は、導光板２２に対して鉛直方向の下側に配されるのが好ましい。このようにすれば、導光板２２の自重を利用してレーザ入光反対部２２ｅに対して拡散反射部材２６を密着状態に継続的に保持することができ、レーザ入光反対部２２ｅと拡散反射部材２６との間に隙間が生じ難くなっている。これにより、赤色レーザ光及び青色レーザ光がレーザ入光反対部２２ｅから光漏れし難くなり、拡散反射部材２６によって拡散反射されて有効利用される確実性が高いものとされる。

以上説明したように本実施形態の液晶表示装置（表示装置）１０は、赤色レーザ光を発する赤色レーザ光源１７と、青色レーザ光を発する青色レーザ光源１８と、緑色光を発する緑色ＬＥＤ光源１９と、を少なくとも有するバックライト装置（照明装置）１２と、少なくとも青色、緑色、赤色を呈する複数の着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢからなるカラーフィルタ１１ｈを少なくとも有し、バックライト装置１２からの光を利用して表示を行う液晶パネル（表示パネル）１１と、を備え、カラーフィルタ１１ｈのうち緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さくなるよう構成される。

バックライト装置１２に備わる赤色レーザ光源１７から発せられる赤色レーザ光と、青色レーザ光源１８から発せられる青色レーザ光と、は、互いに波長範囲が干渉することが殆ど無く、且つ緑色ＬＥＤ光源１９から発せられる緑色光に対しても波長範囲が干渉することが殆ど無いものとされる。これにより、各色の色純度が十分に高いものとなる。しかも、緑色ＬＥＤ光源１９は、緑色レーザ光を発する緑色レーザ光源に比べると、発光効率が良好なので、低消費電力で高輝度が得られる。

液晶パネル１１に備わるカラーフィルタ１１ｈは、少なくとも青色、緑色、赤色を呈する複数の着色部１１ｈＲ，１１ｈＧ，１１ｈＢからなり、赤色レーザ光源１７、青色レーザ光源１８及び緑色ＬＥＤ光源１９から発せられる各色の光を透過することで、所定のカラー画像を表示することが可能とされる。カラーフィルタ１１ｈのうち緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、その透過スペクトルが赤色レーザ光源１７の発光スペクトルよりも青色レーザ光源１８の発光スペクトルに対してより大きく重なる関係を有する。このため、緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、赤色レーザ光よりも青色レーザ光を透過し易い傾向を有しており、それに起因して液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度が低下することが懸念される。その点、緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源１８の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さくなるよう構成されているから、仮に上記比率が４％以上とされる場合に比べると、緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量が十分に減少する。これにより、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度を十分に高く保つことができる。

ここで、上記比率が４％の場合は、バックライト装置１２の光源を、例えば青色光を発する青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体と、青色ＬＥＤ素子の青色光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体と、からなる白色ＬＥＤ光源とした場合と、液晶パネル１１の緑色の透過光に係る色純度が同等とされる。従って、上記比率を０％よりも大きく且つ４％よりも小さくすることで、バックライト装置１２の光源として白色ＬＥＤ光源を用いた場合との比較において、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度を相対的に高く保つことができる、と言える。

また、緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧは、比率が１．４１％とされる。このようにすれば、緑色を呈する緑色着色部１１ｈＧを透過する青色レーザ光の光量がさらに減少し、液晶パネル１１における緑色の透過光に係る色純度をより高くすることができる。

また、青色レーザ光源１８は、発光波長が４４１ｎｍ±２０ｎｍとされる。このようにすれば、液晶パネル１１における青色の透過光に係る色純度を十分に高くすることができる。

また、本実施形態に係るテレビ受信装置１０ＴＶは、上記液晶表示装置１０を備える。このような構成のテレビ受信装置１０ＴＶによれば、液晶表示装置１０に係る各色の光の色純度が向上しているから、高い表示品位のテレビ画像を表示することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記した実施形態では、液晶パネルの緑色着色部に係る全波長領域にわたる累積透過光量に対する青色レーザ光源の発光波長での透過光量の比率が１．４１％とされる場合を示したが、上記比率の具体的な数値は、０％よりも大きくて４％よりも小さければ適宜に変更可能であるが、１．４１％よりも大きくて４％よりも小さい範囲とされるのがより好ましく、さらには１．４１％よりも大きくて２．８１％よりも小さい範囲とされるのがさらに好ましい。
（２）上記した実施形態以外にも、赤色レーザ光源、青色レーザ光源及び緑色ＬＥＤ光源に係る具体的な発光スペクトル（主発光波長や半値幅などの数値）は適宜に変更可能である。特に、青色レーザ光源の主発光波長は、４４１ｎｍより大きくても小さくてもよく、具体的には、４４１ｎｍ±２０ｎｍの範囲とされるのが好ましい。
（３）上記した実施形態以外にも、カラーフィルタを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各着色部に係る具体的な透過スペクトル（ピーク波長や半値幅などの数値）は適宜に変更可能である。
（４）上記した実施形態では、バックライト装置を構成するＬＥＤ光源基板に拡散反射部材が設けられた場合を示したが、拡散反射部材を導光板に一体的に設けるようにしても構わない。また、拡散反射部材を省略することも可能である。
（５）上記した各実施形態では、液晶パネルのカラーフィルタが赤色、緑色及び青色の３色構成とされたものを例示したが、赤色、緑色及び青色に、黄色または白色を加えて４色構成としたカラーフィルタを備えたものにも本発明は適用可能である。
（６）上記した実施形態以外にも、バックライト装置の具体的な構成は変更可能である。例えば、各レーザ光源の光を導光する導光棒を導光板とは別途の設置し、その導光棒からの光を導光板の端面に入射させるようにしても構わない。
（７）上記した実施形態では、両側入光タイプのエッジライト型のバックライト装置を例示したが、片側入光タイプなどのエッジライト型のバックライト装置でも構わない。また、直下型のバックライト装置であっても構わない。
（８）上記した実施形態では、液晶パネルの動作モードがＶＡモードとされる場合を示したが、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどであっても構わない。ＦＦＳモードでは、ＣＦ基板側の対向電極が除去されるとともに、アレイ基板側に画素電極との間で電界を形成する共通電極を設けられる。
（９）上記した実施形態では、液晶表示装置（液晶パネルやバックライト装置）の平面形状が横長の方形とされる場合を示したが、液晶表示装置の平面形状が縦長の方形、正方形、長円形状、楕円形状、円形、台形、部分的に曲面を持つ形状などであっても構わない。

１０…液晶表示装置（表示装置）、１０ＴＶ…テレビ受信装置、１１…液晶パネル（表示パネル）、１１ｈ…カラーフィルタ、１１ｈＢ…青色着色部（着色部）、１１ｈＧ…緑色着色部（着色部）、１１ｈＲ…赤色着色部（着色部）、１２…バックライト装置（照明装置）、１７…赤色レーザ光源、１８…青色レーザ光源、１９…緑色ＬＥＤ光源

Claims (4)

1. 赤色レーザ光を発する赤色レーザ光源と、青色レーザ光を発する青色レーザ光源と、緑色光を発する緑色ＬＥＤ光源と、を少なくとも有する照明装置と、
   少なくとも青色、緑色、赤色を呈する複数の着色部からなるカラーフィルタを少なくとも有し、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備え、
   前記カラーフィルタのうち緑色を呈する着色部は、全波長領域にわたる累積透過光量に対する前記青色レーザ光源の発光波長における透過光量の比率が０％よりも大きく且つ４％よりも小さくなるよう構成される表示装置。
2. 前記緑色を呈する着色部は、前記比率が１．４１％とされる請求項１記載の表示装置。
3. 前記青色レーザ光源は、前記発光波長が４４１ｎｍ±２０ｎｍとされる請求項１または請求項２記載の表示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置を備えるテレビ受信装置。

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