WO2006019016A1

WO2006019016A1 - バックライト装置及びカラー液晶表示装置

Info

Publication number: WO2006019016A1
Application number: PCT/JP2005/014599
Authority: WO
Inventors: Shuichi Haga; Koichiro Kakinuma; Takehiro Nakatsue; Tatsuhiko Matsumoto; Yasuhiro Tagawa; Yutaka Ota; Takashi Oku; Takeo Arai
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-02-23
Also published as: KR20070043007A; US20070182887A1; TWI332102B; TW200617525A; JPWO2006019016A1; EP1788423A4; US7663714B2; EP1788423A1

Abstract

　本発明は、カラー液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）に用いられるバックライト装置であり、半値幅ｈｗｒが、１５ｎｍ≦ｈｗｒ≦３０ｎｍである赤色光を発光する赤色発光ダイオード（２１Ｒ）、半値幅ｈｗｇが、２５ｎｍ≦ｈｗｇ≦５０ｎｍである緑色光を発光する緑色発光ダイオード（２１Ｇ）及び半値幅ｈｗｂが、１５ｎｍ≦ｈｗｂ≦３０ｎｍである青色光を発光する青色発光ダイオード（２１Ｂ）からなる光源によって発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、白色光を生成する。この白色光は、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する３原色フィルタからなるカラーフィルタ（１９）を備えた透過型のカラー液晶表示パネル（１０）を背面側から照明する。

Description

ノ^クライト装置及びカラー液晶表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、カラー液晶表示装置 (LCD : Liquid Crystal Display)に関し、特に色域を広げ、より忠実な色再現性を確保するようにしたカラー液晶表示装置に関する。本出願は、日本国において 2004年 8月 18日に出願された日本特許出願番号 200 4— 238787、日本特許出願番号 2004— 238789及び 2005年 3月 16日に出願された日本特許出願番号 2005— 075500を基礎として優先権を主張するものであり、これらの出願は参照することにより、本出願に援用される。

背景技術

[0002] 従来、テレビジョン放送が開始されて力長年使用されてきた CRT (Cathode Ray T ube)に代わり、液晶表示装置（LCD : Liquid Crystal Display)や、プラズマディスプレィ（PDP: Plasma Display Panel)といった非常に薄型化されたテレビジョン受像機が開発され、実用化されている。特に、カラー液晶表示パネルを用いたカラー液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型のカラー液晶表示パネルの低価格化などに伴い、加速的に普及することが考えられ、今後の更なる発展が期待できる表示装置である。

カラー液晶表示装置は、透過型のカラー液晶表示パネルを背面側からバックライト装置にて照明することでカラー画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。ノックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光する CCFL (Cold C athode Fluorescent Lamp)が多く用いられている。

一般に、透過型のカラー液晶表示装置では、例えば、図 1に示すような分光特性（スペクトル特性）の青色フィルタ CFB (460nm)、緑色フィルタ CFG (530nm)、赤

0 0

色フィルタ CFR (685nm)からなる 3原色フィルタを用いたカラーフィルタが、カラー

0

液晶表示パネルの画素毎に備えられている。なお、カツコ内の数値は、各フィルタのピーク透過波長を示して、る。

これに対し、カラー液晶表示装置のノックライト装置の光源として用いられる 3波長域型の CCFLが発光する白色光は、図 2に示すようなスペクトルを示し、様々な波長帯域で異なる強度の光を含んでいることになる。

したがって、このような 3波長域発光型の CCFLを光源とするバックライト装置と、上述したようなカラーフィルタを備えるカラー液晶表示パネルとの組み合わせによって再現される色は、非常に色純度が悪、と、つた問題がある。

図 3に、上述したような 3波長域型の CCFLを光源としたバックライト装置を備える力ラー液晶表示装置の色再現範囲を示す。図 3は、国際照明委員会 (CIE _: Commi_SSi₀ n Internationale de l'Eclairage)が定めた XYZ表色系の xy色度図である。

図 3に示すように CCFLを光源としたバックライト装置を備えたカラー液晶表示装置の色再現範囲は、カラーテレビジョンの放送方式として採用されている NTSC (Natio nal Television System Committee)方式の規格で定められている色再現範囲より狭い範囲となっており、現行のテレビジョン放送に十分対応できて、るとは、えな!/、。また、 CCFLは、蛍光管内に水銀を封入するため、環境への悪影響が考えられるため、今後、ノックライト装置の光源として、 CCFLに代わる光源が求められている。そこで、 CCFLに代わる光源として発光ダイオード（LED : Light Emitting Diode)が有望視されている。青色発光ダイオードの開発により、光の 3である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する発光ダイオードが揃ったことになる。したがって、この発光ダイオードをバックライト装置の光源とすることで、カラー液晶表示パネルを介した色光の色純度が高くなるため、色再現範囲を NTSC方式で規定される程度、さらには、それを超える程度まで広げることが期待されて、る。

しかし、発光ダイオードを光源とするバックライト装置を使用したカラー液晶表示装置の色再現範囲は、未だ、 NTSC方式で規定された色再現範囲を満たすほど十分広くな、と!/、つた問題がある。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明は、上述したような問題を解決するために提案されたものであり、ノックライト方式の液晶表示装置の広色域ィ匕を可能にするバックライト装置及びこのバックライト装置を用いたカラー液晶表示装置を提供することにある。本発明が適用されたバックライト装置は、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置であって、このバックライト装置は、半値幅 hwrが、 15nm≤hwr≤ 30nmである赤色光を発光する赤色発光ダイオード、半値幅 hwgが、 25nm≤hwg≤ 50nmである緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び半値幅 hwbが、 15nm≤hwb≤ 30nmである青色光を発光する青色発光ダイォードからなる光源と光源から発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、白色光とする混色手段とを備える。

また、本発明が適用されたカラー液晶表示装置は、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、カラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置とを備えるカラー液晶表示装置であって、ノックライト装置は、半値幅 hwrが、 15η m≤ hwr≤30nmである赤色光を発光する赤色発光ダイオード、半値幅 hwgが、 25 nm≤ hwg≤ 50nmである緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び半値幅 hwbが、 15nm≤ hwb≤ 30nmである青色光を発光する青色発光ダイオードからなる光源と、光源から発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、白色光とする混色手段とを有する。

本発明が適用されたバックライト装置は、白色光を生成し、この白色光で、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタカゝらなるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側力照明することにより、光源となる赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードで発光される赤色光、緑色光、青色光の色純度を上げ、混色された白色光を光色域化することが可能となり、 N TSC (National Television System Committee)比を 100%以上とするような色再現範囲を達成することを可能とする。

また、本発明が適用された他のバックライト装置は、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型カラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置であって、このバックライト装置は、国際照明委員会（CIE : Commission Internationale de I'Eclariage)が定めた XYZ表色系の xy色度図中における色度点力 SO. 65≤x≤0. 75、 0. 27≤y≤0. 33 となる赤色光を発光する赤色発光ダイオード、 xy色度図中の色度点が 0. 12≤x≤0 . 28、 0. 64≤y≤0. 76である緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び xy色度図中の色度点が 0. 14≤x≤0. 17、 0. 01≤y≤0. 06となる青色光を発光する青色発光ダイオードとからなる光源と、光源から発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、白色光とする混色手段とを備える。

また、本発明が適用された他のカラー液晶表示装置は、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、カラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置とを備えるカラー液晶表示装置であって、バックライト装置は、国際照明委員会 (CIE： Commission Internationale de I'Ecianage)力疋め 7こ XYZ¾色糸の xy色度図中における色度点力 SO. 65≤x≤0. 75、 0. 27≤y≤0. 33となる赤色光を発光する赤色発光ダイオード、 xy色度図中の色度点が 0. 12≤x≤0. 28、 0. 64≤y≤0. 76である緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び xy色度図中の色度点が 0. 14 ≤x≤0. 17、 0. 01≤y≤0. 06となる青色光を発光する青色発光ダイオードとからなる光源と、光源から発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、白色光とする混色手段とを備える。

このバックライト装置は、白色光を生成し、この白色光で、赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側力照明することにより、光源となる赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードで発光される赤色光、緑色光、青色光の色純度を上げ、混色された白色光を光色域ィヒすることが可能となり、 NTSC (Nationa 1 Television System Committee)比を 100%以上とするような色再現範囲を達成することを可能とする。このとき、発光ダイオードを光源とするカラー液晶表示装置の色域を最適化する際に、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード力発光される各色光の色度点範囲を規定しているため、一般に発光ダイオードの波長のみを規定することで最適化を図る場合と較べて、より正確に最適な色域を再現することを可能とする。本発明を適用したさらに他のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、このカラー液晶表示パネルを背面側力照明する液晶表示用バックライト光源とを備え、このバックライト光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードからなり、バックライト光源から発光された赤色光、緑色光、青色光を混色して白色光とする混色手段を備え、緑色発光ダイォードの発光スペクトルの半値幅が 30nm〜40nmの範囲内であるものである。

このカラー液晶表示装置は、バックライト光源が、赤色発光ダイオード、緑色発光ダィオード、青色発光ダイオードから成ることにより、 CCFL等の蛍光管を用いたバックライト光源を用いた場合と比較して、カラー液晶表示装置の色再現範囲を広げることができる。

また、緑色発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅が 30nm〜40nmの範囲内であることにより、半値幅が従来の構成よりも狭くなり、緑色と他の色 (特に青色）との混色を抑制することができる。これにより、半値幅が大きい従来の構成と比較して、カラ一液晶表示装置の色再現範囲を、緑色の領域にぉ、て広げることができる。

本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施に形態から一層明らかにされるであろう。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、従来のカラー液晶表示装置に設けられるカラー液晶表示パネルのカラ一フィルタの分光特性を示した図である。

[図 2]図 2は、カラー液晶表示装置に設けられるノックライト装置の光源 (CCFL)のスベクトルを示した図である。

[図 3]図 3は、 XYZ表色系の xy色度図中に、バックライト装置の光源として CCFLを用いた従来の示すカラー液晶表示装置の色再現範囲を示した図である。

[図 4]図 4は、本発明が適用されるカラー液晶表示装置を示す分解斜視図である。

[図 5]図 5は、カラー液晶表示装置を構成するカラー液晶表示パネルのカラーフィルタを示す平面図である。

[図 6]図 6は、カラー液晶表示装置を構成するバックライト装置を示す斜視図である。

[図 7]図 7は、カラー液晶表示装置を駆動する駆動回路を示すブロック回路図である [図 8]図 8は、カラー液晶表示装置が備えるカラー液晶表示パネルのカラーフィルタの分光特性を示した図である。

[図 9]図 9は、視感度について説明するために用いる図である。

[図 10]図 10は、測定 1で用いる発光ダイオードとカラーフィルタとの分光特性を示した図である。

[図 11]図 11は、 XYZ表色系の xy色度図中に、バックライト装置の光源として測定 1の発光ダイオードを用いたカラー液晶表示装置の色再現範囲を示した図である。圆 12]図 12は、測定 2で用いる発光ダイオードとカラーフィルタとの分光特性を示した図である。

[図 13]図 13は、 XYZ表色系の xy色度図中に、バックライト装置の光源として測定 2の発光ダイオードを用いたカラー液晶表示装置の色再現範囲を示した図である。

[図 14]図 14は、測定 2におけるカラー液晶表示装置の NTSC比を、緑色発光ダイォードで発光される緑色光の半値幅依存性として示した図である。

[図 15]図 15は、測定 3におけるカラー液晶表示装置の NTSC比を、緑色発光ダイォードで発光される緑色光の半値幅依存性として示した図である。

[図 16]図 16は、測定 4で用いる発光ダイオードとカラーフィルタとの分光特性を示した図である。

[図 17]図 17は、 XYZ表色系の xy色度図中に、バックライト装置の光源として測定 4の発光ダイオードを用いたカラー液晶表示装置の色再現範囲を示した図である。

[図 18]図 18は、測定 4におけるカラー液晶表示装置の NTSC比を、緑色発光ダイォードで発光される緑色光の半値幅依存性として示した図である。

[図 19]図 19Aは赤色発光ダイオードのピーク波長帯域を可変させる場合において、カラーフィルタと、各発光ダイオードで発光される光のスペクトルとを示す図であり、図

19Bは NTSC比の波長依存性を示す図である。

[図 20]図 20Aは緑色発光ダイオードのピーク波長帯域を可変させる場合において、カラーフィルタの分光特性と、各発光ダイオードで発光される光のスペクトルとを示す図であり、図 20Bは NTSC比の波長依存性を示す図である。圆 21]図 21Aは青色発光ダイオードのピーク波長帯域を可変させる場合において、カラーフィルタの分光特性と、各発光ダイオードで発光される光のスペクトルとを示す図であり、図 21Bは、 NTSC比の波長依存性を示す図である。

[図 22]図 22Aは XYZ表色計の xy色度図中に赤色発光ダイオードの色度点をプロットした図であり、図 22Bはプロット箇所近傍を拡大した図である。

[図 23]図 23Aは XYZ表色計の xy色度図中に緑色発光ダイオードの色度点をプロットした図であり、図 23Bはプロット箇所近傍を拡大した図である。

[図 24]図 24Aは XYZ表色計の xy色度図中に青色発光ダイオードの色度点をプロットした図であり、図 24Bはプロット箇所近傍を拡大した図である。

[図 25]図 25は、ピーク波長が同一で、半値幅が異なる赤色発光ダイオードのスぺタトル分布を示した図である。

[図 26]図 26は、ピーク波長が同一で、半値幅が異なる緑色発光ダイオードのスぺタトル分布を示した図である。

[図 27]図 27は、ピーク波長が同一で、半値幅が異なる青色発光ダイオードのスぺタトル分布を示した図である。

[図 28]図 28は、発光ダイオードと、カラーフィルタとの分光特性を示した図である。

[図 29]図 29Aは XYZ表色計の xy色度図中に半値幅を 2倍にした赤色発光ダイォードの色度点をプロットした図であり、図 29Bはプロット箇所近を拡大した図である。

[図 30]図 30Aは XYZ表色計の xy色度図中に半値幅を 2倍にした緑色発光ダイォードの色度点をプロットした図であり、図 30Bはプロット箇所近を拡大した図である。

[図 31]図 31Aは XYZ表色計の xy色度図中に半値幅を 2倍にした青色発光ダイォードの色度点をプロットした図であり、図 31Bはプロット箇所近傍を拡大した図である。圆 32]図 32は、分光特性の測定の際の色彩輝度計の配置を示す概略図である。

[図 33]図 33は、 3種類の緑色発光ダイオードの発光スペクトルを重ねて示した図である。

[図 34]図 34は、 xy色度図の緑色の領域を拡大した図である。

[図 35]図 35は、各色の発光ダイオードの発光スペクトルと、カラーフィルタの分光特

'性とを重ね合わせた図である。 [図 36]図 36は、 3種類の緑色発光ダイオードをそれぞれ用いたカラー液晶表示装置の色再現範囲を重ねて示す図である。

[図 37]図 37Aは、図 36に示す青色の領域の拡大図であり、図 37Bは図 36に示す緑色の領域の拡大図である。

[図 38]図 38は、緑色発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅と NTSC比との関係を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明をする。本発明は、以下の例に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは！、うまでもな!/、。

本発明は、例えば、図 4に示すような構成のノックライト方式のカラー液晶表示装置 100に適用される。

この透過型のカラー液晶表示装置 100は、図 4に示すように、透過型のカラー液晶表示パネル 10と、このカラー液晶表示パネル 10の背面側に設けられたバックライトュニット 40とを備える。このカラー液晶表示装置 100は、図示しないが、地上波や衛星波を受信するアナログチューナ、デジタルチューナといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカ等の音声信号出力部などを備えていてもよい。

透過型のカラー液晶表示パネル 10は、ガラス等で構成された 2枚の透明な基板 (T FT基板 11、対向電極基板 12)を互いに対向配置させ、その間隙に、例えば、ッイステツドネマチック (TN)液晶を封入した液晶層 13を設けた構成となって、る。 TFT基板 11には、マトリクス状に配置された信号線 14と、走査線 15と、この信号線 14、走査線 15の交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ 16と、画素電極 17とが形成されている。薄膜トランジスタ 16は、走査線 15により、順次選択されるとともに、信号線 14から供給される映像信号を、対応する画素電極 17に書き込む。一方、対向電極基板 12の内表面には、対向電極 18及びカラーフィルタ 19が形成されている。続いて、カラーフィルタ 19について説明をする。カラーフィルタ 19は、各画素に対応した複数のセグメントに分割されている。例えば、図 5に示すように、 3原色である赤色フィルタ CFR、緑色フィルタ CFG、青色フィルタ CFBの 3つのセグメントに分割されている。カラーフィルタの配列パターンは、図 5に示すようなストライプ配列の他に、図示しないが、デルタ配列、正方配列などがある。

このカラー液晶表示装置 100では、このような構成の透過型のカラー液晶表示パネル 10を 2枚の偏光板 31, 32で挟み、ノックライトユニット 40により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望のフルカラ一映像を表示させることができる。

バックライトユニット 40は、カラー液晶表示パネル 10を背面側力も照明する。このバックライトユニット 40は、図 4に示すように、光源を備え、この光源から出射された光を混色した白色光を光出射面 20aから面発光するバックライト装置 20と、このバックライト装置 20の光出射面 20a上に順に積層させる拡散シート 41、プリズムシート 42、偏光変換シート 43と、つた光学機能シート群とから構成されて、る。

光学機能シート群は、例えば、入射光を直交する偏光成分に分解する機能、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能、入射光を拡散させる機能、輝度向上を図る機能などを備えたシートで構成されており、ノックライト装置 20から面発光された光をカラー液晶表示パネル 10の照明に最適な光学特性を有する照明光に変換するために設けられている。したがって、光学機能シート群の構成は、上述した拡散シート 41、プリズムシート 42、偏光変換シート 43に限定されるものではなぐ様々な光学機能シートを用いることができる。

図 6にバックライト装置 20の概略構成図を示す。バックライト装置 20は、図 6に示すように、赤色光を発光する赤色発光ダイオード 21R、緑色光を発光する緑色発光ダィオード 21G、青色光を発光する青色発光ダイオード 21Bを光源として用いている。なお、以下の説明において、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを総称する場合は、単に発光ダイオード 21という。

図 6に示すように各発光ダイオード 21は、基板 22上に、所望の順番で一列に配列され、発光ダイオードユニット 21η (nは、自然数。）を形成する。基板 22上に各発光ダイオードを配列する順番は、例えば、図 6に示すように、緑色発光ダイオード 21G を等間隔で配置させ、等間隔で配置させた、隣り合う緑色発光ダイオード 21Gの間に、赤色発光ダイオード 21R、青色発光ダイオード 21Bを交互に配置させるような順番である。

発光ダイオードユニット 21ηは、バックライトユニット 40が照明するカラー液晶表示パネル 10のサイズに応じて、バックライト装置 20の筐体であるバックライトハウス 23内に、複数列、配置されること〖こなる。

バックライトハウス 23内への発光ダイオードユニット 21ηの配置の仕方は、図 6に示すように、発光ダイオードユニット 21ηの長手方向力水平方向となるように配置してもよいし、図示しないが、発光ダイオードユニット 21ηの長手方向が垂直方向となるように配置してもよいし、両者を組み合わせてもよい。

なお、発光ダイオードユニット 21ηの長手方向を、水平方向又は垂直方向とするように配置する手法は、従来までのバックライト装置の光源として利用していた CCFLの配置の仕方と同じになるため、蓄積された設計ノウハウを利用することができ、コストの削減や、製造までに要する時間を短縮することができる。

ノックライトノ、ウス 23内に組み込まれた赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイォード 21G、青色発光ダイオード 21B力も発光された光は、当該バックライトハウス 23 内で混色されて白色光とされる。このとき、各発光ダイオード 21から出射した赤色光、緑色光、青色光が、バックライトハウス 23内にて一様に混色されるように、各発光ダィオード 21には、レンズやプリズム、反射鏡などを配置させて、広指向性の出射光が得られるようにする。

また、ノックライトノヽウス 23内には、図示しないが、光源である発光ダイオード 21から出射された各色光を色ムラの少ない白色光に混色する混色機能を備えたダイバータプレートや、このダイバータブレートから出射した白色光を面状発光させるために面方向に内部拡散させる拡散板などが設けられている。

バックライト装置 20から混色されて出射された白色光は、上述した光学機能シート群を介して、カラー液晶表示パネル 10に背面側力も照明される。

このカラー液晶表示装置 100は、例えば、図 7に示すような駆動回路 200により駆動される。

この駆動回路 200は、カラー液晶表示パネル 10や、ノックライト装置 20の駆動電源を供給する電源部 110、カラー液晶表示パネル 10を駆動する Xドライバ回路 120 及び Yドライバ回路 130、外部から供給される映像信号や、当該カラー液晶表示装置 100が備える図示しな、受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、入力端子 140を介して供給される RGBプロセス処理部 150、この RGBプロセス処理部 150に接続された画像メモリ 160及び制御部 170、ノックライトユニット 40 のバックライト装置 20を駆動制御するバックライト駆動制御部 180などを備えている。この駆動回路 200において、入力端子 140を介して入力された映像信号は、 RGB プロセス処理部 150により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号力もカラー液晶表示パネル 10の駆動に適した RGBセパレート信号に変換されて、制御部 170に供給されるとともに、画像メモリ 160を介して Xドライバ回路 120に供給される。

また、制御部 170は、 RGBセパレート信号に応じた所定のタイミングで、 Xドライバ回路 120及び Yドライバ回路 130を制御して、画像メモリ 160を介して Xドライバ回路 120に供給される RGBセパレート信号で、カラー液晶表示パネル 10を駆動することにより、 RGBセパレート信号に応じた映像を表示する。

ノックライト駆動制御部 180は、電源部 110から供給される電圧から、パルス幅変調 (PWM)信号を生成し、ノックライト装置 20の光源である各発光ダイオード 21を駆動する。一般に発光ダイオードの色温度は、動作電流に依存するという特性がある。したがって、所望の輝度を得ながら、忠実に色再現させる (色温度を一定とする）には、ノルス幅変調信号を使って発光ダイオード 21を駆動し、色の変化を抑える必要がある。

ユーザインタフェース 300は、上述した図示しな、受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、力ラー液晶表示パネル 10を照明するバックライト装置 20からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインタフェースである。

例えば、ユーザインタフェース 300から、ユーザが輝度調節をした場合には、駆動回路 200の制御部 170を介してバックライト駆動制御部 180に輝度制御信号が伝わる。バックライト駆動制御部 180は、この輝度制御信号に応じて、パルス幅変調信号のデューティ比を、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダィオード 21B毎に変えて、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを駆動制御することになる。

このような構成のカラー液晶表示装置 100は、カラー液晶表示パネル 10に設けられる赤色フィルタ CFR、緑色フィルタ CFG、青色フィルタ CFBの特性と、ノックライト装置 20に設けられる発光ダイオード 21R, 21G, 21Bの特性とのマッチングを図り最適化することで、カラー液晶表示パネル 10に表示される画像の色再現範囲を拡大させる。

なお、図示しないが、カラー液晶表示装置 100に、地上波や衛星波を受信するァナログチューナ、デジタルチューナといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理した音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部等を備えていてちょい。

このような構成のカラー液晶表示装置 100では、カラー液晶表示パネル 10が備えるカラーフィルタ 19が、例えば、それぞれ図 8に示すような分光特性となる赤色フィルタ CFR(680nm)、緑色フィルタ CFG (525nm)、青色フィルタ CFB (460nm)によつて構成されている。なお、カツコ内の数値は、各フィルタのピーク透過波長を示している。

ノックライトユニット 40によって照明されたカラー液晶表示パネル 10を介した表示光の色純度を上げ、色域を広げるためには、カラーフィルタ 19を構成する色フィルタのうち透過波長帯域が隣接する色フィルタ同士をなるベく遠ざけるようにする必要がある。

例えば、赤色フィルタ CFRの透過波長帯域を長波長側にシフトさせ、緑色発光ダイオード 21Gで発光される緑色光力なるべく赤色フィルタ CFRを透過しないようにする。また、青色フィルタ CFBの透過波長帯域を短波長側にシフトさせ、緑色発光ダイオード 21Bで発光される緑色光がなるべく青色フィルタ CFBを透過しないようにするまた、赤色フィルタ CFRの透過波長帯域の長波長側へのシフト、青色フィルタ CFB の短波長側へのシフトに伴い、赤色発光ダイオード 21Rで発光される赤色光のピーク波長も長波長側へシフトさせ、青色発光ダイオード 21Bで発光される青色光のピーク波長も短波長側へシフトさせると、それぞれ緑色フィルタ CFGの透過波長帯域を透過する割合の減少により混色が抑制されるため色純度が上がり、色域を広げることができる。

このように、色純度を上げ、色域を広げるためには、赤色フィルタ CFR、緑色フィルタ CFG、青色フィルタ CFBの透過波長帯域並びに赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bのピーク波長が重要となってくる。また、人の目の光に対する感度 (視感度）は、波長によって異なっており、図 9に示すように、 555nmでピークをとり、長波長側、短波長側になるにつれ低くなつていく。図 9は、視感度がピークとなる 555nmを 1とした比視感度曲線である。

したがって、赤色発光ダイオード 21Rで発光される赤色のピーク波長、青色発光ダィオード 21Bで発光される青色光のピーク波長をそれぞれ、長波長側、短波長側にシフトしすぎると視感度が下がるため、視感度を上げるためには非常に高いパワーが必要になってしまう。

そこで、赤色発光ダイオード 21Rで発光される赤色光のピーク波長、青色発光ダイオード 21Bで発光される青色光のピーク波長を、パワー効率を下げない程度に、それぞれ長波長側、短波長側にシフトさせることで、色純度を上げ、色域を広げることが可能となる。

{半値幅について）

光源である発光ダイオード 21に関しては、上述したピーク波長のみならず、そのスベクトル分布も色純度を上げ、色域を広げる際には非常に重要なファクタとなる。発光ダイオード 21のスペクトル分布は、基本的にはガウス分布に従うが、製造プロセスやその他の要因により多様なスペクトル分布形状を示す。したがって、発光ダイォード 21のピーク波長を特定しただけだと、スペクトル分布までは分かいため、スペクトル分布の違いによる色度点への影響が無視されてしまい、正確な色再現範囲を規定することがでさないこと〖こなる。

そこで、 PW (Pulse Width) 50又は FWHM (Full Width at Half Maximum)と呼ばれるスペクトル分布の半値幅を用いると、スペクトル分布形状をおおよそ特定することができる。例えば、発光ダイオード 21から発光される各色光の半値幅を狭くするほど、隣接する色フィルタの透過波長帯域に重ならないようなスペクトル分布となるためカラ一フィルタ 19を透過した光の色純度が上がり、色域が広がることになる。しかし、半値幅を狭くすると輝度が減少するため、所望の輝度を確保するには、ある程度の半値幅が必要となる。

特に、図 9に示した比視感度曲線力もも分力るように、緑色光の視感度は非常に高いため、緑色発光ダイオード 21Gで発光する緑色光の半値幅は、他の色光の半値幅と較べて広く確保する必要がある。したがって、緑色光の半値幅は、通常、赤色光、青色光の半値幅の 2倍程度となっている。

このように、各色光の半値幅は、ピーク波長だけでは限定することができないスぺクトル分布形状をおおよそ特定できるため、色純度を上げ、色域を広げるのに最適な色度点の範囲を規定する場合には非常に重要な値となる。そこで、以下に示す測定 1から 4における測定により、色純度を上げ、色域を広げるように、赤色発光ダイォード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bで発光される赤色光、緑色光、青色光の半値幅の最適な範囲を求める。

{測定 1 }

まず、半値幅の最適な範囲を求めるために、図 8に示したカラーフィルタ 19に対応した最適なピーク波長を有する赤色発光ダイオード 21R (ピーク波長 λ pr: 640nm) 、緑色発光ダイオード 21G (ピーク波長え pg : 525nm)、青色発光ダイオード 21B (ピーク波長 λ pb： 450nm)を用いて色度点を測定し、 NTSC (National Television Syst em Committeeリ比求める。

このとき、赤色光の半値幅 hwrを 22nm、緑色光の半値幅 hwgを 37nm、青色光の半値幅を 25nmとすると、カラーフィルタ 19の分光特性と、発光ダイオード 21の分光特性とは、図 10に示すようになる。このような特性の発光ダイオード 21を発光させた際の色度点を測定し、国際照明委員会 (CIE)が定めた XYZ表色系の xy色度図中にプロットすると、カラー液晶表示装置 100の色再現範囲は、図 11に示すようになる。また、カラー液晶表示パネル 10を透過後の NTSC比を求めると、 105. 3%となり N TSC比 100%以上となることが分かる。

なお、図 11には、参考として NTSC方式の色再現範囲の他に、コンピュータデイスプレイ用の標準色空間として IEC (International Electro-technical Commission)が規定した sRGB規格の色再現範囲も示して、る。

以後の測定では、この図 10に示したスペクトル分布の赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを基準の発光ダイオード 21とする。この基準となる各発光ダイオード 21のピーク波長えと、半値幅 hwとの関係を、以下の表 1に示す。

表 1

{測定 2}

続いて、緑色発光ダイオード 21 Gと、青色発光ダイオード 21Bとのピーク波長間隔を狭め、混色の影響が高くなるようにした場合において、緑色光の半値幅が異なる緑色発光ダイオード 21Gを 3種類用意し、緑色光の半値幅の最適範囲を求める。図 10からも分力るように、 NTSC比 100%以上を達成するような緑色光のピーク波長と、青色光のピーク波長との間隔 (ピーク波長間隔）は、赤色光のピーク波長と、緑色光のピーク波長間隔と比較して狭くなつている。

これは、例えば、輝度を確保するために緑色光の半値幅を広くした場合には、緑色光が、青色フィルタ CFBの透過波長帯域を透過する割合が増加するため、混色が起こり色純度の低下を招き、色域が狭くなつてしまうことを示唆している。したがって、緑色光のピーク波長と、青色光のピーク波長とを近づけた場合でも、 NTSC比 100% 以上となる緑色光の半値幅を求めれば、緑色光の半値幅の上限が分力ることになる具体的には、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bのピーク波長を、図 10に示した基準のピーク波長力もそれぞれ 5nmだけそれぞれ短波長側、長波長側にシフトさせて、緑色光のピーク波長 λ pgを 520nm、青色光のピーク波長 λ prを 455nmとして、緑色光と、青色光のピーク波長間隔を狭める。赤色発光ダイオード 2 1Rは、発光する赤色光のピーク波長 λ prが測定 1のときと同じ 640nmとなるようなものを選択する。半値幅は、測定 1のときと同様に、赤色光の半値幅 hwrを 22nm、青色光の半値幅を 25nmとして固定した。このとき、緑色発光ダイオード 21Gとしては、緑色光の半値幅 hwgが、 37nm、 43nm、 74nmとなるものを 3種類用意する。以上、発光ダイオード 21の条件をまとめると、以下の表 2に示すようになり、測定 2においては、このようなピーク波長 λ ρ、半値幅 hwとなる赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを用いた測定を行う。

このときのカラーフィルタ 19の分光特性と、発光ダイオード 21の分光特性とは、図 1 2に示すようになる。また、緑色光の半値幅を変えて発光ダイオード 21を発光させた際の色度点を測定し、国際照明委員会 (CIE)が定めた XYZ表色系の xy色度図中にプロットすると、カラー液晶表示装置 100の色再現範囲は、それぞれ図 13に示すようになる。なお、図 13には、参考として図 11に示した基準となる赤色発光ダイォード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bによる色再現範囲も示してある。図 13に示すように、緑色光の半値幅が広くなるほど、緑色光と、青色光との領域で混色が発生するため、色域が狭くなつていることが分かる。

表 2

図 14に、カラー液晶表示パネル 10を透過した光に対して求められた NTSC比の、緑色光の半値幅依存性を示す。図 14からも分力ゝるように、緑色光の半値幅が広がるにつれて、 NTSC比が低下し、色域が狭くなつている。具体的には、 NTSC比 100 %を維持するには、緑色光の半値幅 hwgを 50nm以下にする必要がある。つまり、緑色光の半値幅 hwgが 50nmよりも広くなると NTSC比 100%を達成することができないことになる。

このように、測定 2では、緑色光のピーク波長え pgと、青色光のピーク波長え pbとの間隔を狭めたワーストケースにて、緑色光の半値幅 hwgを可変させた。これにより、色純度を上げ、 NTSC比が 100%以上となるような広色域を達成するためには、緑色光の半値幅 hwgを 50nm以下に規定する必要があることが分かる。

{測定 3}

続く測定 3では、青色光のピーク波長と、緑色光のピーク波長とのピーク波長間隔による影響を検証するために、ピーク波長え pb力 50nm、 455nm、 460nmである 3 種類の青色発光ダイオード 21Bを新たに用意した。この青色発光ダイオード 21Bそれぞれに対して、測定 2でも用いた半値幅 hwgが 37nm、 43nm、 74nmの緑色発光ダイオード 21Gを組み合わせて、ノックライト装置 20の光源とし、 NTSC比を求めることで、緑色光と青色光とのピーク波長間隔の違いに応じた最適な緑色光の半値幅の上限を求めることができる。赤色発光ダイオード 21Rとしては、ピーク波長え prが 6 40nm、半値幅 hwrが 22nmである赤色光を発光するものが選択される。また、青色発光ダイオード 21Rが発光する青色光の半値幅 hwrは、 25nmで固定とする。

以上、発光ダイオード 21の条件をまとめると、以下に示す表3 (ぇ 1)

、表 4 ( pb=460nm)に示すようになり、測定 3においては、このようなピーク波長 λ ρ 、半値幅 hwとなる赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダィオード 21Bを用いた測定を行う。なお、 pb=455nmにおいては、上述の表 2にて記載した測定 2と同じ条件であるため記載を省略する。

表 3

ピーク波長 ①半値幅 ②半値幅 ③半値幅

( λ ρ) ( hw ) ( hw ) ( hw )

赤色発光ダイォード 2 1 R b40nm 22 nm 22 nm 22 nm

緑色発光ダイオード 2 1 G 520nm 37nm 43nm 74nm

青色発光ダイォード 2 1 B 450nm 25nm 25nm 25nm 表 4

図 15【こ、青色光のピーク波長（ pb :450nm、 455nm、 460nm)毎【こ、緑色光の半値幅を変ィ匕（hwg : 37nm、 43nm、 74nm)させた際のカラー液晶表示パネル 10 を透過後の NTSC比の変化の様子を示す。図 16に示すように、青色発光ダイオード 21Bから発光される青色光のピーク波長 λ pbが 455nm以下であれば、緑色発光ダィオード 21Gから発光される緑色光の半値幅 hwgが 50nm以下のときに NTSC比 10 0%以上を達成することができる。しかし、青色光のピーク波長え pbが 460nmの場合には、緑色光の半値幅 hwgを 43nm以下にしないと NTSC比 100%を達成することができないことが分かる。

{測定 4}

各色光を発光する発光ダイオード 21の半値幅は、上述したように、赤色光、青色光よりも必ず広くとる必要がある緑色光の半値幅 hwgを規定すれば、 NTSC比 100% 以上を達成できる程度に色純度を上げ、広色域とすることができる。し力しながら、上述したように、緑色光のピーク波長と、青色光のピーク波長とは、ピーク波長間隔が狭いため、青色光の半値幅によっては、緑色フィルタ CFGの透過波長帯域を透過する割合が増え、混色が起こり色純度の低下を生じてしまう可能性もある。そこで、この測定 4では、青色光の半値幅による影響を検証する。

具体的には、測定 1乃至 3においては、 25nmで固定とされていた青色光の半値幅 hwrを 5nm広げた 30nmとし、ピーク波長 λ pbを 455nmとする青色発光ダイオード 2 1Bを用意し、さらに測定 2でも用いた半値幅 hwgが 37nm、 43nm、 74nmの緑色発光ダイオード 21Gを用いて、それぞれにおけるカラー液晶表示装置 100の色再現範囲を測定し、 NTSC比を求める。赤色発光ダイオード 21Rは、発光する赤色光のピーク波長 λ pr力 640nm、半値幅 hwrが 22nmとなるようなものを選択する。以上、発光ダイオード 21の条件をまとめると、以下の表 5に示すようになり、測定 4 においては、このようなピーク波長 λ ρ、半値幅 hwとなる赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを用いた測定を行う。

表 5

このときのカラーフィルタ 19の分光特性と、発光ダイオード 21の分光特性とは、図 1 6に示すようになる。また、 xy色度図中に測定した色度点をプロットするとカラー液晶表示装置 100の色再現範囲は、図 17に示すようになる。

さらに、図 18に、カラー液晶表示パネル 10を透過した光に対して求められた NTS C比の、緑色光の半値幅依存性を示す。図 18には、表 2で示した、青色光の半値幅 hwbを 25nmにした場合における NTSC比の緑色光の半値幅依存性も示す。図 18 からも分かるように、青色光の半値幅 hwbが 30nmというように広がった場合でも、緑色光の半値幅 hwgが 45nm以下であれば NTSC比 100%以上の色域を達成することができる。これにより、青色光を発光する青色発光ダイオード 21Bは、青色光の半値幅 hwbが 30nmまで、 NTSC比 100%以上の色域を達成する許容範囲となることが分かる。

なお、赤色発光ダイオード 21Rから発光される赤色光の半値幅は、赤色光一緑色光間のピーク波長間隔が、緑色光一青色光間のピーク波長間隔よりも広いため、少なくとも 30nmまでは許容範囲とすることができる。また、各色光の半値幅の最小値は、上述したように狭いほど混色に対しては有効に機能するが、製造上実現できる範囲として、最大値の半分に規定することにする。

このようにして、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bでそれぞれ発光される赤色光、緑色光、青色光の各半値幅は、 15nm≤ hwr≤30nm, 25nm≤hwg≤50nm、 15nm≤hwb≤30nmと規定することができる。

これにより、単純にピーク波長範囲のみだけではなぐ各色光のスペクトル分布の違いも考慮されるため、カラー液晶表示装置 100の色再現範囲を、極めて正確に NTS C比 100%以上を達成できるような色再現範囲とすることができる。

また、カラーフィルタ 19を備えるカラー液晶表示パネル 10をバックライト装置 20で照明する場合、光源となる赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bの波長帯域及びカラーフィルタ 19が備える色フィルタの透過波長帯域を適切に選択しないと、従来技術で説明した CCFLのように色純度が悪ィ匕し、色域を狭めることになつてしまう。

以下、バックライト装置 20の光源である赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイォード 21G、青色発光ダイオード 21Bのピーク波長をそれぞれシフトさせ (波長帯域を変え）、上述したパワー効率の低減を避けながら、色純度が高ぐ色域が広い白色光となるような最適なピーク波長帯域を決定する例を説明する。

具体的には、 2つの発光ダイオードのピーク波長を固定しておき、残る一つの発光ダイオードをピーク波長の異なるものを幾つか用意して、それらを取り替えながらそのときの NTSC (National Television System Committee)比を取り、 NTSC比が 100% を越えた場合の波長帯域を、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bで発光させる最適なピーク波長帯域とする。このとき、赤色光のピーク波長、青色光のピーク波長は、上述した視感度によって決まるパワー効率を低下させない範囲内とする。

{赤色発光ダイオード 21R}

まず、青色発光ダイオード 21B、緑色発光ダイオード 21Gのピーク波長を固定し、異なるピーク波長の赤色発光ダイオード 21Rを用いて、 NTSC比を測定し、赤色発光ダイオード 21Rの最適なピーク波長帯域を求める。

図 19Aは、図 8でも示したカラーフィルタ 19の分光特性と、赤色発光ダイオード 21 R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bで発光された赤色光、緑色光、青色光の波長スペクトルを示した図である。赤色発光ダイオード 21Rは、ピーク波長が（600+ 10N) nmの赤色発光ダイオード 21R (N = 0, 1, 2, · '·Ί、 8, 9)を 1 0個用意した。緑色発光ダイオード 21Gとしては、ピーク波長が 525nmのものを用意し、青色発光ダイオード 21Bとしては、ピーク波長が 450nmのものを用意した。

図 19Bは、ピーク波長が（600+ 10N) nmの赤色発光ダイオード 21Rを用いた際

N

の NTSC比を測定した結果である。図 19Bに示すように、赤色発光ダイオード 21R

N

のピーク波長え prが 625nm≤ λ pr≤ 685nm以下のとき NTSC比が 100%以上となる。

したがって、赤色発光ダイオード 21Rの最適なピーク波長帯域は、 625nm≤ pr ≤ 685mnと!、うことになる。

なお、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21 Bから出射される赤色光、緑色光、青色光、それぞれのスペクトルの半値幅 hwr、 hw g、 hwbは、それぞれ、 hwr= 22nm, hwg=40nm, hwb = 25nmとした。

{緑色発光ダイオード 21G}

次に、赤色発光ダイオード 21R、青色発光ダイオード 21Bのピーク波長を固定して、異なるピーク波長の緑色発光ダイオード 21Gを用いて、 NTSC比を測定し、緑色発光ダイオード 21Gの最適なピーク波長帯域を求める。

図 20Aは、前述した図 8でも示したカラーフィルタ 19の分光特性と、赤色発ダイォード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bで発光された赤色光、緑色光、青色光の波長スペクトルを示した図である。緑色発光ダイオード 21Gは、ピーク波が（495 + 10N) nmの緑色発光ダイオード 21G (N = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)を

N

7個用意した。赤色発光ダイオード 21Rとしては、ピーク波長が 640nmのものを用意し、青色発光ダイオード 21Bとしては、ピーク波長が 450nmのものを用意した。

図 20Bは、ピーク波長が（495 + 10N) nmの緑色発光ダイオード 21G を用いた際

N

の NTSC比を測定した結果である。図 8Bに示すように緑色発光ダイオード 21G の

N

ピーク波長え pgが 505nm≤ pg≤535nm以下のとき、 NTSC比が 100%以上となる。

したがって、緑色発光ダイオード 21Gの最適なピーク波長帯域は、 505nm≤ pg ≤535nmということになる。

{青色発光ダイオード 21B}

続いて、次に、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21Gのピーク波長を固定して、異なるピーク波長の青色発光ダイオード 21Bを用いて、 NTSC比を測定し、青色発光ダイオード 21Bの最適なピーク波長帯域を求める。

図 21Aは、図 8でも示したカラーフィルタ 19の分光特性と、赤色発ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bで発光された赤色光、緑色光、青色光の波長スペクトルを示した図である。青色発光ダイオード 21Bは、ピーク波が（ 410+ 10N) nmの青色発光ダイオード 21B (N = 0, 1, 2, - --5, 6, 7)を 8個用意し

N

た。赤色発光ダイオード 21Gとしては、ピーク波長が 640nmのものを用意し、緑色発光ダイオード 21Bとしては、ピーク波長が 525nmのものを用意した。

図 21Bは、ピーク波長が（410+ 10N) nmの青色発光ダイオード 21BNを用いた際の NTSC比を測定した結果である。図 21Bに示すように青色発光ダイオード 21B

N

のピーク波長え pb力 20nm≤ pb≤465nmのとき、 NTSC比が 100%以上となるしたがって、青色発光ダイオード 21Bの最適なピーク波長帯域は、 420nm≤ pr ≤465nmということになる。

このように、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイォード 21Bから発光される赤色光、緑色光、青色光のピーク波長をそれぞれ上述した範囲内とすることで、バックライト装置 20から出射される白色光の色純度を高め、従来の技術として示した CCFLを光源として用いた場合に較べて色域を広げることができる。したがって、カラー液晶表示装置 100の色再現範囲を非常に広くすることができる。

{色度点について）このように、 NTSC比が 100%以上となる発光ダイオード 21の最適なピーク波長帯域を求めることはできるが、このピーク波長のみならず、そのスペクトル分布も色純度を上げ、色域を広げる際には非常に重要なファクタとなる。発光ダイオード 21のスぺタトル分布は、基本的にはガウス分布に従うが、製造プロセスやその他の様々な要因により多様なスペクトル分布形状示す。したがって、発光ダイオード 21のピーク波長を特定しただけだと、スペクトル分布までは分かいため、スペクトル分布の違いによる色度点への影響が無視されてしま、、正確な色再現範囲を規定することができな、ことになる。

そこで、従来までは、発光ダイオード 21のピーク波長を特定することで色域の最適化を行っていた力本発明においては、色再現範囲が NTSC比 100%以上を達成する際の各発光ダイオード 21の色度点を測定し、測定された色度点の範囲で規定さる発光ダイオード 21を用いることで色域の最適化を図ることにする。

そこで、上述したように、 NTSC比を 100%以上とするピーク波長範囲にある赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bの色度点を測定することにする。具体的には、カラー液晶表示パネル 10を取り除いたバックライト装置 20を用い、各色光毎に発光ダイオード 21を発光させた際の色度を測色計にて測定する。

このように、 NTSC比を 100%以上とするピーク波長範囲にある赤色発光ダイォード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bの色度点を国際照明委員会（CIE)が定めた XYZ表色系の xy色度図中にプロットした結果を、図 22A及び図 22B、図 23A及び図 23B、図 24A及び図 24Bに示す。色度点は、上述したように求めたピーク波長範囲の中から各色 3種類ずつ選択してバックライト装置 20に配列させ、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bを、それぞれ各色光毎に発光させた際の色光を、カラー液晶表示パネル 10を介さずに測定をした。

{赤色発光ダイオード 21Rの色度点）

図 22Aは、ピーク波長がそれぞれ 630nm, 640nm, 670nmの赤色発光ダイォード 21R、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 22Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。したがって、上述して求めた赤色発光ダイォード 21Rの最適なピーク波長帯域 625nm≤ pr≤685nmに対して、 xy色度図中にプロットした赤色発光ダイオード 21Rのピーク波長が 630nm, 640nm, 670nmであることを考慮すると、赤色発光ダイオード 21Rの最適な色度点領域は、図 22Bに枠で囲んだ、領域 RFとなり、 0. 65≤x≤0. 75、 0. 27≤y≤0. 33と規定すること力 ^できる

{緑色発光ダイオード 21 Gの色度点）

図 23Aは、ピーク波長がそれぞれ 510nm, 525nm, 535nmの緑色発光ダイォード 21G、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 23Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。したがって、上述して求めた緑色発光ダイォード 21Gの最適なピーク波長帯域 505nm≤ pg≤535nmに対して、 xy色度図中にプロットした緑色発光ダイオード 21Gのピーク波長が 510nm, 525nm, 535nmであることを考慮すると、緑色発光ダイオード 21Rの最適な色度点領域は、図 23Bに枠で囲んだ、領域 GFとなり、 0. 12≤x≤0. 28、 0. 64≤y≤0. 76と規定すること力 ^できる

{青色発光ダイオード 21 Bの色度点）

図 24Aは、ピーク波長がそれぞれ 420nm, 450nm、 460nmの青色発光ダイォード 21B、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 24Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。したがって、上述して求めた青色発光ダイォード 21Bの最適なピーク波長帯域 420nm≤ pb≤465nmに対して、 xy色度図中にプロットした青色発光ダイオード 21Bのピーク波長力 20nm, 450nm, 460nmであることを考慮すると、青色発光ダイオード 21Bの最適な色度点領域は、図 24Bに枠で囲んだ、領域 BFとなり、 0. 14≤x≤0. 17、 0. 01≤y≤0. 06と規定すること力 ^できる。以上まとめると、以下に示す表 6に示すようになる。

表 6 発光ダイ才ード種別 NTSC 100%以上となる最適色度点領域

ピーク波長範囲 (色度点範囲）

赤色焭光ダイォード 21R b2onm^685nm 0.65≤ x≤0.75 0.27≤y≤ 0.33 緑色発光ダイォード 21G o〇Diim〜535nm 0.12≤ x≤0.28 0.64≤y≤ 0.76 青色発光ダイォード 21B 420nm— 465nm 0.14≤ x≤0.17 0.01≤y≤ 0.06

{スペクトル分布の違!ヽによる色度点の相違にっ、ての検証 }

続いて、上述したように、ピーク波長が同一であった場合でも、スペクトル分布が異なっていれば色度点も変化してしまうことについて検証をする。例えば、あるピーク波長の色光を発光する発光ダイオードのスペクトル分布が広くなつた場合、カラー液晶表示パネル 10を透過する光は、カラー液晶表示パネル 10が備えるカラーフィルタ 19 のうち隣接する波長帯域のフィルタを透過する割合が増加するため色混色が生じ、結果として色域を狭めてしまうことになる。

図 25、図 26、図 27に、ピーク波長は同一であるがスペクトル分布が異なる 2タイプの発光ダイオード 21の分光特性を各色光毎に示す。図 25は、ピーク波長え prが、 6 30nmと同一であるが、半値幅がそれぞれ hwr=22nm, 44nmである 2種類の赤色発光ダイオード 21Rの分光特性である。また、図 26は、ピーク波長え pgが、 525nm と同一であるが、半値幅がそれぞれ hwg=40nm, 80nmである 2種類の緑色光発光ダイオード 21Gの分光特性である。さらに、図 27は、ピーク波長え pbが、 460nm と同一であるが、半値幅がそれぞれ hwb = 25nm, 50nmである 2種類の青色発光ダィオード 21Bの分光特性である。

図 25、図 26、図 27に示す分光特性と、前述した図 8で示したカラーフィルタ 19の分光特性とを全て重ねると、図 28に示すようになる。図 28から明らかなように、半値幅が 2倍となったスペクトル分布を有する色光は、隣接するカラーフィルタを透過する割合が増加して混色する可能性が高くなることが分かる。図 28中、丸印で囲んだ箇所が、各色光のスペクトル分布が隣接するカラーフィルタの透過波長帯域と交差するクロスポイントであり、矢印で示すように、半値幅が増える方向でスペクトル分布が変化するとクロスポイントが上昇し、混色する割合が増加してしまうことになる。

このように、スペクトル分布が異なれば色域にも影響があるため、カラー液晶表示パネル 10を照明する白色光を色純度が高ぐ広色域とするためには、上述したような図 19B、図 20B、図 21Bによって求められるピーク波長範囲のみを限定しただけでは不十分であることが予想される。これを検証するため、図 19B、図 20B、図 21Bに示すような NTSC比 100%以上となるピーク波長範囲を満たすと同時、半値幅を図 19 A、図 20A、図 21Aで示されるスペクトル分布の 2倍、つまり赤色光の半値幅 hwrを 4 4nm、緑色光の半値幅 hwgを 80nm、青色光の半値幅 hwbを 50nmとしたときのカラ一液晶表示装置 100の NTSC比を測定する。このとき、 NTSC比が 100%を超えな力つた場合は、スペクトル分布の変化による影響、つまりピーク波長以外の要素による影響が色域に作用していることになる。

発光ダイオード 21を上述したような条件として NTSC比を測定した結果を、各色光毎に下記の表 7、表 8、表 9に示す。なお、表 7、表 8、表 9には、測定結果を比較するために、各色光の半値幅を 2倍にする以前の NTSC比を、図 19B、図 20B、図 21B 力抜粋し併せて記載する。

表 7

赤色発光ダイォード 21R h wr=22nm h wr = 44nm

630nm 102.6% 89.6%(NG)

640nm 106.8% 95.5%(NG)

670nm 105.0% 104.6% 表 8

緑色発光ダイォード 21G h wg=40nm h wg = 80nm

510nm 101.4% 91.2%(NG)

106.8% 92.1%(NG)

o3onm 102.5% 90.3%(NG) 表 9

青色発光ダイォード 21B h wb=25nm h wb=50nm

420nm 101.7% 102.0%

450nm 106.8% 100.0%

460nm 103.6% 96.5%(NG) 表 7に、半値幅 hwr力 S44nmであり、ピーク波長え pr力 S630nm、 640nm、 670nm である赤色発光ダイオード 21Gの NTSC比を示す。表 7に示すように、この半値幅においては、ピーク波長え prが 630nm、 640nmのときの NTSC比がそれぞれ 89. 6 %、 95. 5%と 100%以下となってしまっている。半値幅 hwrが半分の 22nmでは、当然ながら NTSC比は 100%以上を達成している。

表 8に、半値幅 hwg力 S80nmであり、ピーク波長え pg力 S510nm、 525nm、 535nm である緑色発光ダイオード 21Gの NTSC比を示す。表 8に示すように、この半値幅にお！、ては、全てのピーク波長にぉ、て NTSC比が 100%以下となってしまって!/、る。半値幅 hwgが半分の 40nmでは、当然ながら NTSC比は 100%以上を達成している表 9に、半値幅 hwb力 S50nmであり、ピーク波長え pb力 S420nm、 450nm、 460nm である青色発光ダイオード 21Bの NTSC比を示す。図 20に示すように、この半値幅においては、ピーク波長え pb力 60nmのときの NTSC比が 96. 5%と 100%以下となってしまっている。半値幅 hwrが半分の 25nmでは、当然ながら NTSC比は 100% 以上を達成している。

この表 7、表 8、表 9に示すピーク波長は同じでありながら半値幅を 2倍とした赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bのカラー液晶表示パネル 10を取り除いたバックライト装置 20上における色度点を、各色光毎に発光ダイオード 21を発光させて測色計にて測定する。

このようにして測定された赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイオード 21Bの色度点を国際照明委員会 (CIE)が定めた XYZ表色系の X y色度図中にプロットした結果を、図 29A及び図 29B、図 30A及び図 30B、図 31A 及び図 30Bに示す。

{半値幅を 2倍とする赤色発光ダイオード 21Rの色度点）

図 29Aは、半値幅 hwr力 4nmで、ピーク波長え prがそれぞれ 630nm、 640nm、 670nmの赤色発光ダイオード 21R、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 29Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。これによると、 NTS C比 100%以上を達成していないピーク波長 λ pr力 30nm、 640nmの赤色発光ダィオード 21Rの色度点は、前述した図 22Bを参照して規定された赤色発光ダイォード 21Rの最適な色度点領域である領域 RF力も外れてしまっていることが分かる。

{半値幅を 2倍とする緑色発光ダイオード 21Gの色度点）

図 30Aは、半値幅 hwgが 80nmで、ピーク波長え prがそれぞれ 510nm、 525nm 、 535nmの緑色発光ダイオード 21G、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 30Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。これによると、 N TSC比 100%以上を達成していないピーク波長え pgが 510nm、 525nm、 535nm の緑色発光ダイオード 21Gの色度点は、上述した図 23Bを参照して規定された緑色発光ダイオード 21Gの最適な色度点領域である領域 GF力も全て外れてしまっていることが分力ゝる。

{半値幅を 2倍とする青色発光ダイオード 21Bの色度点）

図 31Aは、半値幅 hwbが 50nm、ピーク波長え pbがそれぞれ 420nm, 450nm、 4 60nmの青色発光ダイオード 21B、 3つの色度点を xy色度図中にプロットした図であり、図 31Bは、プロットされた色度点を拡大して示した図である。これによると、 NTSC 比 100%以上を達成していないピーク波長 λ prが 460nmの青色発光ダイオード 21 Bの色度点は、上述した図 24Bを参照して規定された青色発光ダイオード 21Bの最適な色度点領域である領域 BF力も外れてしまっていることが分かる。

以上のことからも分力るように、 NTSC比が 100%以上を達成するために、単純にピーク波長範囲だけを規定した発光ダイオード 21を用いた場合、スぺ外ル分布の影響が全く考慮されないため、表 7、表 8、表 9で示したように NTSC 100%以上ではない発光ダイオード 21をも含んでしまうことになる。これを、発光ダイオード 21を個別に発光させた際に測定される色度範囲として規定することで、図 29B、図 30B、図 31 Bに示すように、 NTSC比が 100%以上とならない発光ダイオード 21を除外することができる。

したがって、赤色発光ダイオード 21R、緑色発光ダイオード 21G、青色発光ダイォード 21Bでそれぞれ発光される赤色光、緑色光、青色光の最適な色度範囲をそれぞれ、図 13に示すように規定することで、カラー液晶表示装置 100の色再現範囲を、極めて正確に NTSC比 100%以上を達成できるような色再現範囲とすることができるなお、上述した説明においては、 NTSC比で 100%以上の色再現範囲をカラー液晶表示装置 100が達成するために規定する発光ダイオード 21の色度を、国際照明姿員会 (CIE :し ommission Internationale de I'Eclanage力 ²¹疋'め 7こ XYZ¾:色糸の xy 色度図で規定するようにしたが、例えば、変換式、 u =4xZ (— 2x+ 12y+ 3)、 v' = 9yZ (― 2x+ 12y + 3)を用いることで、同じく CIEによって定められた u， v，色度図などにも適用することができる。つまり、本発明は、このような、色度図の違いなどに限定されるものではなぐ変換可能などのような表色系、色度図に対しても適用することがでさる。

ところで、ノックライト方式のカラー液晶表示装置は、ノックライト光源に発光ダイォードを用いることにより、 CCFLと比較して非常に色純度が高くなるため、色再現範囲を大幅に広げることができる。

し力しながら、発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅が広いと、混色によって色純度が落ちるため、色再現範囲を充分に広げることができなくなる。

特に、緑色発光ダイオードのスペクトル分布は、他の青色発光ダイオードや赤色発光ダイオードのスペクトル分布と比較して広ぐ半値幅として他の発光ダイオードの 2 倍近い値を示す。これにより、緑色発光ダイオードの発光スペクトルが青色のカラーフィルタの透過波長帯域に重なって、色の漏れこみによる緑色と青色との混色が発生するために、色再現範囲の緑色の領域を充分に広げることができな力つた。

ここで、半値幅とは、スペクトルのピークの高さ（強度）のちようど半分の値 (強度）におけるスペクトルの波長幅を意味して、る。

本発明が適用されるカラー液晶表示装置では、バックライト光源として、赤色発光ダィオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードから成る光源を用い、さらに発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅を規定する。このように半値幅を規定することにより、隣接するカラーフィルタ力の混色の影響が押さえられて、充分広い色域を確保することができる。

本実施に形態では、特に、スペクトル分布が他の発光ダイオードよりも広い緑色発光ダイオードの半値幅を規定する。これにより、緑色と他の色 (特に青色）に対する影響 (色の漏れこみによる混色等)を最小限に抑制することができ、色再現範囲の緑色の領域を広げることができる。

緑色発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅を狭くするには、例えば、以下のように緑色発光ダイオードを構成すればょヽ。

緑色発光ダイオード用の結晶としては、 ZnSe等の II VI族化合物半導体や、 GaN 等の III V族化合物半導体等が使用されている。これらの化合物半導体の結晶は、成長方法として、 MBE (分子線エピタキシー）法や MOCVD (有機金属化学的気相成長)法に代表されるェピタキシャル成長技術を採用することにより、良質な結晶が得られるようになった。

そして、従来よりも純度の高い結晶を得ることができれば、即ち、緑色発光ダイォードを構成する結晶の純度を上げることによって、発光スペクトルの半値幅を狭めることができる。これは、純度が高くなることにより、バンドギャップエネルギと発光ピークェネルギとの差が減少することに起因する。

したがって、結晶の成長方法を工夫することにより、純度の高い結晶を作製すれば、発光スペクトルの半値幅の狭、緑色発光ダイオードを構成することができる。

さらに好ましくは、 XYZ表色計の xy色度図において、緑色の色度点 (カラーポイント）が所定の範囲内にあるように、緑色発光ダイオードを構成する。具体的には、 xy 色度図の緑色の領域を拡大した図 34において、破線で示す範囲内とする。即ち、 X YZ表色計の xy色度図において、緑色発光ダイオードの色度点 (カラーポイント）を、 0. 16≤x≤0. 21、 0. 70≤y≤0. 76の範囲内とする。

そして、色度点を上述した範囲内とすることにより、緑色の領域においてカラー液晶表示装置の色再現範囲を広げて、 sRGB規格の領域を完全にカバーすると共に、 N TSC比を 100%以上と大きくすることができる。また、前述した sYCC規格の領域に対応させることも可能になる。

緑色発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅 FWHMは、狭!、ことにこしたことはないが、 30nm未満にすることは、現状では製造上の問題から困難である。また、発光スペクトルの半値幅が極端に狭ヽ構成とすると、スペクトルエネルギが減少するため、輝度の劣化にもつながることになる。なお、製造上問題なぐ発光スペクトルの半値幅が 30nm未満のものを製造することが可能になれば、色域を広げるという観点から、 30nm以上に制限されるものではない。

本実施に形態において、カラーフィルタとしては、従来広く使用されているカラーフィルタ、即ち、原色（赤色、緑色、青色）のフィルタや補色系（シアン、マゼンタ、イエロ一）のフィルタを使用することができる。

また、本実施に形態において、使用する発光ダイオードの色の組み合わせは自由であるが、基本的には、 3原色の発光ダイオード (赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード)を用いて、白色及び種々の色を再現する。

なお、 3原色の発光ダイオードに、さらに別のダイオードを付加して、ノックライト装置の光源を構成してもよい。

そして、各発光ダイオードからの光をバックライト装置の内部で混合させて、白色光とする。

ところで、本実施の形態のカラー液晶表示装置 100では、特に、ノックライト装置 2 0の緑色発光ダイオード 21Gを、発光スペクトルの半値幅 FWHMが 30nm〜40nm の範囲内である構成とする。

このように、緑色発光ダイオード 21Gの発光スペクトルの半値幅 FWHMを 30nm〜 40nmの範囲内とすることにより、半値幅 FWHMが比較的狭くなることから、緑色発光ダイオード 21Gの発光スペクトルの裾が短くなり、他の色、例えば青色フィルタ CF Bの透過波長帯域との重なりを少なくすることができる。これにより、緑色と他の色 (特に青色）との混色を抑制することができる。

ここで、実際にカラー液晶表示装置を作製して、その特性を調べた。図 32に概略図を示すように、カラー液晶表示装置 100のカラーフィルタ 19の上方に、色彩輝度計 300を配置して、分光特性の測定を行った。また、分光特性を XYZ表色系色度図にプロットして、この XYZ表色系色度図力 NTSC比を求めた。

そして、発光スペクトルの半値幅 FWHMが異なる緑色発光ダイオードを使用して、バックライト光源を 3原色の発光ダイオードとし、通常使用されているカラーフィルタを用いて、それぞれのカラー液晶表示装置を作製して、上述した測定方法により、分光特性を測定した。

具体的には、 3原色の発光ダイオードとして、発光ピーク波長が 450nmで半値幅 F WHMが 25nmである青色発光ダイオード（LED— B)と、緑色発光ダイオード（LED G)と、発光ピーク波長が 640nmで半値幅 FWHMが 22nmである赤色発光ダイォード (LED— R)とを用いて、ノックライト光源を構成し、このノックライト光源と通常使用されている 3原色のカラーフィルタ（CFR, CFG, CFB)と組み合わせて、カラー液晶表示装置を構成した。

緑色発光ダイオード（LED— G)は、発光ピーク波長が 525nmで半値幅 FWHMが 40nmであるものと、発光ピーク波長が 525nmで半値幅 FWHMが 35nmであるものと、発光ピーク波長が 525nmで半値幅 FWHMが 30nmであるものとの合計 3種類を用意して、それぞれカラー液晶表示装置を作製した。

なお、各緑色発光ダイオード（LED— G)は、半値幅 FWHMの変更に対応して、ホワイトバランスを合わせるように、スペクトル強度を変えて調整した。具体的には、 3色の発光ダイオードを混色した白色光の色度座標が（x、y) = (0. 288, 0. 274)となるように緑色発光ダイオードのスペクトル強度を調整した。

これら 3種類の緑色発光ダイオードの発光スペクトルを重ねて、図 33に示す。図 33 より、半値幅 FWMMが狭いほど、ピーク強度が高ぐピークの裾が短くなつていることが分かる。

また、これら 3種類の緑色発光ダイオード単体の色度点を、先に説明した図 34上にプロットして示す。図 34より、いずれの緑色発光ダイオードの場合も、色度点が破線で囲んだ領域内にあることが分かる。

また、各色（赤色、青色、緑色）の発光ダイオードの発光スペクトルと、カラーフィルタの分光特性とを重ねて、図 35に示す。緑色発光ダイオード LED— Gについては、図 33に示した 3種類の構成の発光スペクトルを重ねて表示している。

そして、測定結果として、それぞれのカラー液晶表示装置の色再現範囲を XYZ表色系色度図中に重ねて図 36に示す。図 36より、緑色発光ダイオード LED— Gの半値幅 FWHMが狭くなると、色再現範囲が図中上方に広がることが分かる。これは、図 35力ら分力るように、緑色発光ダイオード LED— Gの半値幅 FWHMが狭くなるほど、カラーフィルタの青色フィルタ CFBからの色混合が減少するためであると考えられる。

この図 36に示した測定結果から、それぞれのカラー液晶表示装置の色再現範囲の NTSC比を求めたところ、緑色発光ダイオード LED— Gの発光スペクトルの半値幅 F WMHが、 40nmの場合は NTSC比が 105%となり、 35nmの場合は NTSC比が 10 8%となり、 30nmの場合は NTSC比が 111 %となった。

ここで、図 36の青色の領域の拡大図を図 37Aに示し、緑色の領域の拡大図を図 3 7Bに示す。

図 37Aより、青色の領域では、緑色発光ダイオード LED— Gの半値幅 FWHMが変化しても、色度点の変化はほとんど見られない。一方、図 37Bより、緑色の領域では、緑色発光ダイオード LED— Gの半値幅 FWHMが狭くなるにつれて、図 37B中矢印で示すように、 y値が増加していき、緑色の色域が広くなることが認められた。また、緑色発光ダイオード LED— Gの発光スペクトルの半値幅 FWHMと、 NTSC 比との関係を、図 38に示す。

図 38より、半値幅と色域 (NTSC比）とに相関があることが分力つた。この関係より、 NTSC比を 105%以上維持するには、半値幅 FWHMを 40nm以下とする必要があり、 40nmを超えると NTSC比が 105%を達成できないことが分力る。

そして、ディスプレイの色域を広くするためには、発光ダイオードの発光波長を最適化することだけでなぐ発光スペクトルの半値幅を狭くすることも重要であることが分かつ 7こ。

上述の本実施の形態のカラー液晶表示装置 100の構成によれば、 3原色の発光ダィオード 21R, 21G, 21Bによりバックライト装置 20の光源を構成し、緑色発光ダイォード 21Gとして、スペクトルの半値幅 FWHMが 30nm〜40nmであるものを用いることにより、緑色と他の色との混色を抑制し、緑色の領域の色再現範囲を広くすることができる。これにより、 NTSC比を 100%以上と高くしたり、 sYCC規格の領域に対応させたりすることも可能になる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなぐ様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである _c

Claims

請求の範囲

[1] 1.赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置であって、

当該バックライト装置は、半値幅 hwrが、 15nm≤hwr≤30nmである赤色光を発光する赤色発光ダイオード、半値幅 hwgが、 25nm≤hwg≤50nmである緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び半値幅 hwbが、 15nm≤hwb≤ 30nmである青色光を発光する青色発光ダイオードからなる光源と、

上記光源から発光された赤色光、緑色光及び青色光を混色して、上記白色光とする混色手段と

を備えることを特徴とするバックライト装置。

[2] 2.上記青色発光ダイオードから発光される上記青色光のピーク波長え pbが、 pb ≥460nmであるとき、上記緑色発光ダイオードから発光される上記緑色光の半値幅 hwgが、 25nm≤hwg≤43nmであることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のバックライト装置。

[3] 3.赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、上記カラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置とを備えるカラー液晶表示装置であって、上記バックライト装置は、半値幅 hwrが、 15nm≤hwr≤30nmである赤色光を発光する赤色発光ダイオード、半値幅 hwgが、 25nm≤hwg≤50nmである緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び半値幅 hwbが、 15nm≤hwb≤ 30nmである青色光を発光する青色発光ダイオードからなる光源と、

を有することを特徴とするカラー液晶表示装置。

[4] 4.上記バックライト装置の上記光源である上記青色発光ダイオードから発光される上記青色光のピーク波長え pbが、 pb≥460nmであるとき、上記緑色発光ダイォードから発光される上記緑色光の半値幅 hwg力 25nm≤hwg≤43nmであることを特徴とする請求の範囲第 3項記載のカラー液晶表示装置。

[5] 5.赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型カラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置であって、

当該バックライト装置は、国際照明委員会（CIE : Commission Internationale de I'Ec lariage)が定めた XYZ表色系の xy色度図中における色度点が 0. 65≤x≤0. 75、 0 . 27≤y≤0. 33となる赤色光を発光する赤色発光ダイオード、上記 xy色度図中の色度点が 0. 12≤x≤0. 28、 0. 64≤y≤0. 76である緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び上記 xy色度図中の色度点が 0. 14≤x≤0. 17、 0. 01≤y≤0. 06 となる青色光を発光する青色発光ダイオードとからなる光源と、

を備えることを特徴とするバックライト装置。

[6] 6.赤色光、緑色光、青色光を波長選択透過する 3原色フィルタ力なるカラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、上記カラー液晶表示パネルを背面側力も白色光で照明するバックライト装置とを備えるカラー液晶表示装置であって、上記バックライト装置は、国際照明委員会（CIE : Commission Internationale de I'Ec lariage)が定めた XYZ表色系の xy色度図中における色度点が 0. 65≤x≤0. 75、 0 . 27≤y≤0. 33となる赤色光を発光する赤色発光ダイオード、上記 xy色度図中の色度点が 0. 12≤x≤0. 28、 0. 64≤y≤0. 76である緑色光を発光する緑色発光ダイオード及び上記 xy色度図中の色度点が 0. 14≤x≤0. 17、 0. 01≤y≤0. 06 となる青色光を発光する青色発光ダイオードとからなる光源と、

を備えることを特徴とするカラー液晶表示装置。

[7] 7.カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、

前記カラー液晶表示パネルを背面側力照明する液晶表示用バックライト光源とを備え、前記バックライト光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードから成り、前記バックライト光源から発光された赤色光、緑色光、青色光を混色して白色光とする混色手段を備え、

前記緑色発光ダイオードの発光スペクトルの半値幅が、 30ηπ！〜 40nmの範囲内であることを特徴とするカラー液晶表示装置。

8. XYZ表色計の xy色度図において、前記緑色発光ダイオードの色度点 (カラーポイン卜）力 0. 16≤x≤0. 21、 0. 70≤y≤0. 76の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第 7項記載のカラー液晶表示装置。