WO2011135909A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2011135909A1
WO2011135909A1 PCT/JP2011/054097 JP2011054097W WO2011135909A1 WO 2011135909 A1 WO2011135909 A1 WO 2011135909A1 JP 2011054097 W JP2011054097 W JP 2011054097W WO 2011135909 A1 WO2011135909 A1 WO 2011135909A1
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crystal display
display device
light
cut filter
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Inventor
杉原　利典
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シャープ株式会社
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    • G02F1/133624—Illuminating devices characterised by their spectral emissions

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device using a white LED lamp as a light source of a backlight.
  • the white LED lamp As a light source for backlight units of liquid crystal display devices, white LED lamps that emit white light are increasingly used in place of the conventional CCFL (Cold Catode Fluorescent Lamp). Compared with the conventional CCFL, the white LED lamp has advantages such as no use of mercury, no high voltage circuit for discharging and no noise cutting means for the circuit, and easy miniaturization.
  • CCFL Cold Catode Fluorescent Lamp
  • the heat generated by the CCFL is used to heat the liquid crystal panel.
  • the response speed of the liquid crystal is increased, and deterioration of the display quality of the image is suppressed.
  • the white LED lamp generates less heat than the CCFL, and when the white LED lamp is used as the light source, the liquid crystal panel may not be heated sufficiently. In this case, the response speed of the liquid crystal is lowered, and the display quality of the video may be deteriorated.
  • the white LED lamp when a white LED lamp is used as the light source of the edge light type backlight, the white LED lamp is disposed around the liquid crystal panel.
  • temperature distribution tends to occur in the liquid crystal panel surface.
  • a speed distribution of the response speed of the liquid crystal is generated in the plane of the liquid crystal panel.
  • the use of white LED lamps in such an edge-light type liquid crystal display device causes the display quality of the image to be further deteriorated as compared with the direct type liquid crystal display device due to the occurrence of a response speed distribution in addition to insufficient heating of the liquid crystal panel. Can be considered.
  • a polarizing plate with a transparent conductive film is attached to the liquid crystal display element. Using this as a heater, the liquid crystal is heated to increase the response speed.
  • the chromaticity of red may decrease due to the light emission characteristics of the white LED lamp.
  • a method of suppressing a decrease in red chromaticity by using a dedicated color filter corresponding to the light emission characteristics of the white LED lamp in the liquid crystal panel has been considered.
  • liquid crystal display element described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-129421 requires a large amount of power to drive the heater, leading to an increase in power consumption as a liquid crystal display device.
  • the present invention is a liquid crystal display device using a white LED lamp as a light source, and suppresses a decrease in the response speed of the liquid crystal, and without using a color filter dedicated to the white LED lamp, color reproducibility, red chromaticity
  • the purpose is to increase.
  • the present invention provides a liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and a backlight unit disposed on the back surface of the liquid crystal display panel, wherein the backlight has at least two different wavelengths.
  • a white LED lamp that emits white light having a peak of, and a specific wavelength component absorption mechanism that absorbs light having a wavelength in a specific region of the transmitted white light.
  • the specific wavelength component of the white light emitted from the backlight unit is cut (absorbed) by the specific wavelength component absorption mechanism.
  • the color reproducibility and red chromaticity of an image displayed on a liquid crystal display device equipped with a conventional color filter for CCFL is used. It can be equivalent to or higher than that of a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device it is not necessary to provide the liquid crystal display device with a dedicated color filter that matches the spectral distribution of the white LED lamp, and the production line does not have to be stopped for material replacement or addition of the color filter production line. From this, it is possible to suppress a reduction in the operating rate of the production line and to suppress an increase in cost.
  • the specific wavelength component absorption mechanism may convert the energy of absorbed light into heat.
  • the liquid crystal filled in the liquid crystal display panel and the liquid crystal display panel is also heated by the heat from the specific wavelength component absorption mechanism. It is possible to suppress the response speed from being increased and display quality from being lowered by heating the liquid crystal.
  • the specific wavelength component absorption mechanism may be a sheet-like, film-like, or plate-like band cut filter, and may be disposed between the liquid crystal display panel and the backlight unit.
  • the band cut filter can be easily handled.
  • the light incident on the band cut filter is plane light that is uniformed in the plane, and the band cut filter generates heat uniformly or substantially uniformly in the plane.
  • the liquid crystal display panel is also heated uniformly or substantially uniformly, and it is possible to suppress the occurrence of the temperature distribution in the liquid crystal and the response speed.
  • the band cut filter has a sheet shape, the arrangement location can be easily changed.
  • the backlight unit is configured to include a substrate in which the white LED lamps are two-dimensionally arranged on the surface on the liquid crystal display panel side
  • examples of the arrangement position of the band cut filter include the following positions: Can do.
  • the band cut filter is disposed between the optical sheet unit including one or a plurality of optical sheets and the liquid crystal display panel, between the plurality of optical sheets included in the optical sheet unit, and between the optical sheet unit and the back. It is either between the diffusion plate arranged on the front surface of the light unit or between the diffusion plate and the backlight unit.
  • the backlight unit includes a light guide plate having a light emitting surface on the liquid crystal display panel side and a light incident surface provided at a periphery of the light emitting surface, and the white LED lamp is the light incident surface. It may be arranged so that light is incident on.
  • the band cut filter for example, between the optical sheet unit including one or a plurality of optical sheets and the liquid crystal display panel, between the plurality of optical sheets included in the optical sheet unit, the optical The thing arrange
  • the light guide plate and the diffuser plate may be separately provided.
  • the band cut filter may be disposed between the light guide plate and the diffuser plate. It can also be between.
  • the band cut filter may have a function of an optical sheet included in an optical sheet unit including one or a plurality of optical sheets, and may be disposed in the optical sheet unit. According to this configuration, the optical sheet unit and the band cut filter can be shared, and the number of components of the liquid crystal display device can be reduced accordingly.
  • the white LED lamp includes an LED element and a phosphor that is excited by light emitted from the LED element and emits light having a wavelength different from that of the light emitted from the LED element. Also good.
  • the white LED lamp may be a lamp including a blue LED element and a YAG phosphor, or may be a lamp including a blue LED element, a green phosphor and a red phosphor.
  • the specific wavelength component absorption mechanism include one that absorbs a wavelength component near orange. That is, as the specific wavelength component absorption mechanism (band cut filter), one having a peak wavelength of light absorption in the range of 530 nm to 590 nm is employed. Furthermore, it is preferable to employ a light absorption coefficient having a peak wavelength of 560 nm to 590 nm.
  • a liquid crystal display device using a white LED lamp as a light source can suppress a decrease in response speed of liquid crystal, and can achieve color reproducibility and red chromaticity without using a dedicated color filter. Can be increased.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to the present invention.
  • the liquid crystal display device A is a liquid crystal display device including a direct type backlight.
  • the liquid crystal display device A includes a liquid crystal display panel 1 and a backlight unit 2 disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 1.
  • the liquid crystal display panel 1 includes a liquid crystal panel 11 in which liquid crystal is sealed, a polarizing plate 12 attached to the front surface (observer side) of the liquid crystal panel 11, and a rear surface of the liquid crystal panel 11 (backlight unit 2 side). And a polarizing plate 13 attached thereto.
  • the liquid crystal panel 11 is filled between the array substrate including a switching element such as a TFT (thin film transistor), the counter substrate disposed opposite to the array substrate, on which a color filter is formed, and the array substrate and the counter substrate. Liquid crystal (both not shown). Note that the color filter formed on the counter substrate has the same configuration as that of a color filter used in a liquid crystal display device including a CCFL as a light source.
  • the liquid crystal panel 1 may have a configuration in which a color filter is formed on the array substrate and a transparent electrode is formed on the counter substrate. Even in this configuration, the color filter has the same configuration as the color filter used in a liquid crystal display device having a CCFL as a light source.
  • the backlight unit 2 includes a substrate 20 and a plurality of white LED lamps 21 arranged two-dimensionally on the substrate 20.
  • the backlight unit 2 may have a configuration in which the white LED lamp 21 is mounted on the substrate 20.
  • the substrate 20 may be provided with wiring for supplying power to the white LED lamp 21.
  • the liquid crystal display device A includes a diffusion plate 3, an optical sheet unit 4, and a band cut filter 5 between the liquid crystal display panel 1 and the backlight unit 2 in order from the backlight unit 2 side. They are arranged side by side.
  • the diffusion plate 3 is attached so as to cover the front surface of the backlight unit 2.
  • the diffusion plate 3 receives light from the backlight unit 2 and scatters (diffuses) it. That is, when light from the backlight unit 2 enters the diffusion plate 3, the light is scattered and diffused and travels in the in-plane direction.
  • the optical sheet unit 4 includes three optical sheets. However, the optical sheet unit 4 is not limited thereto, and may include more sheets or fewer sheets. It may be constituted by.
  • the optical sheet unit 4 includes, for example, a diffusion sheet and a lens sheet.
  • the diffusion sheet functions the same as the diffusion plate 3 and is thinner than the diffusion plate 3.
  • the lens sheet is a sheet that deflects (condenses) light emission characteristics. When light is incident, the light is condensed and the light emission luminance per unit area is improved.
  • optical sheets other than these may be used.
  • the light emitted from the backlight unit 2 is diffused when passing through the diffusion plate 3 and enters the optical sheet unit 4.
  • the light incident on the optical sheet unit 4 is further diffused or condensed, and increases the light emission luminance and enters the band cut filter 5.
  • the band cut filter 5 is a specific wavelength component absorption mechanism, and is an optical element that absorbs (cuts) a predetermined wavelength component of transmitted light. By cutting a predetermined wavelength component by the band cut filter 5, color reproducibility and red chromaticity can be improved even if a color filter for CCFL is used. In addition, the effect
  • the white LED lamp 21 is a so-called pseudo white LED lamp including a blue LED element and a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) phosphor disposed so as to surround the blue LED element.
  • FIG. 2 is an emission spectrum diagram of a white LED lamp using a YAG phosphor and a blue LED. In FIG. 2, the spectral distribution of the light emitted from the white LED lamp 21 is indicated by a broken line. As shown in FIG. 2, the light emitted from the white LED lamp 21 has a spectral distribution having peaks at two locations near blue (wavelength 440 nm) and near yellow (around 550 nm). Below, light emission of a white LED lamp is demonstrated.
  • the white LED lamp includes a YAG phosphor disposed so as to surround a blue LED element that emits blue light.
  • the YAG phosphor has a characteristic of being excited by emitting blue light and emitting yellow light.
  • the white LED lamp has a configuration in which part of the blue light emitted from the blue LED element hits the YAG phosphor. That is, the white LED lamp is configured to emit blue light from the blue LED element and yellow light from the YAG phosphor to the outside, and emits (pseudo) white light in which these two colors of light are mixed. is doing.
  • FIG. 3 is a spectrum diagram showing the light transmittance of a band cut filter used in an example of the liquid crystal display device of the present invention.
  • the band cut filter 5 is a band cutoff filter that cuts (absorbs) a predetermined wavelength component of transmitted light. More specifically, the band cut filter 5 uses dyes, pigments, etc., and absorbs a predetermined wavelength component of the transmitted light, and converts the energy of the absorbed wavelength component into heat, a sheet shape, a film shape, or It is a plate-like optical element.
  • the light transmittance is drastically decreased at a wavelength of about 590 nm (around orange). That is, the band cut filter 5 absorbs about 590 nm and wavelength components in the vicinity thereof (wavelength components of about 550 nm to about 630 nm) of the transmitted light.
  • a wavelength having the lowest light transmittance here, 590 nm
  • a peak wavelength of light absorption about 590 nm
  • the peak wavelength of the optical absorptance of the band cut filter 5 having the characteristics shown in FIG. 3 is about 590 nm.
  • the light transmitted through the diffusing plate 3 and the optical sheet unit 4 is light that is uniformed in the plane, but the light spectrum distribution is the same as that of the white LED lamp 21, that is, the spectrum distribution shown by the broken line in FIG. It has become.
  • the band cut filter 5 absorbs the wavelength component of about 550 nm to about 630 nm, resulting in a spectral distribution as shown by the solid line in FIG.
  • the light transmitted through the band cut filter 5 enters the liquid crystal display panel 1 and passes through the liquid crystal display panel 1.
  • the light incident on the liquid crystal display panel 1 is adjusted in light amount by the liquid crystal, and is split into red, green, and blue by the color filter, and an image is displayed on the front surface of the liquid crystal display panel.
  • FIG. 4 is a CIE chromaticity diagram of the liquid crystal display device.
  • the dotted line in FIG. 4 indicates NTSC
  • the solid line indicates the liquid crystal display device of the present invention
  • the alternate long and short dash line indicates a liquid crystal display device having a CCFL.
  • red color reproducibility is described in detail.
  • the liquid crystal display device of the present invention is closer to NTSC than the color reproducibility of the liquid crystal display device equipped with CCFL, and each of red, green, and blue has high color reproduction. It turns out that it has sex. More specifically, in the liquid crystal display device A using the band cut filter 5 (band cut filter having the light transmittance characteristics shown in FIG. 3) having a peak wavelength of light absorption of 590 nm, the color reproducibility is NTSC. The ratio is about 93%, the red x chromaticity (hereinafter also referred to as x value) is 0.658, and the y chromaticity (hereinafter also referred to as y value) is 0.301. On the other hand, in a liquid crystal display device using CCFL (conventional example), color reproducibility is about 73% of NTSC, red x chromaticity is 0.638, and y chromaticity is 0.343.
  • the color reproducibility of the liquid crystal display device A of the present invention is about 93% compared with NTSC, which is higher than 73% of the conventional example. That is, the liquid crystal display device A of the present invention has high color reproducibility with respect to a liquid crystal display device using CCFL as a light source. In addition, as can be seen from the comparison of the red xy values, the liquid crystal display device of the present invention has a chromaticity equivalent to or higher than that of a liquid crystal display device using CCFL and expresses deep red. Is possible.
  • FIG. 5 is a table showing the NTSC ratio and red xy value of the color reproducibility of the liquid crystal display device when a band cut filter in which the peak wavelength of the light absorption rate is changed from 560 nm to 595 nm in increments of 5 nm.
  • what is indicated as having no light absorption peak is the NTSC ratio of color reproducibility and the red xy value when a liquid crystal display device without a band cut filter is used. .
  • the maximum NTSC ratio of color reproducibility is 96% when the peak wavelengths are 580 and 585 nm, and the color reproducibility is smaller even when the peak wavelength is smaller or larger.
  • the NTSC ratio is decreasing.
  • the maximum value of x chromaticity is 0.662 when the peak wavelength of light absorption is 585 nm, and the peak wavelength is smaller or larger than that value.
  • the chromaticity value decreases.
  • the minimum value of the y chromaticity is 0.301 when the peak wavelength of the light absorptance is 590 nm and 595 nm. The value of y chromaticity increases as the peak wavelength decreases.
  • the xy values of color reproducibility and red chromaticity are both band cut filters having a light absorption peak wavelength of 560 nm. In some cases, it is the lowest (y value is high). That is, in a liquid crystal surface device using a band cut filter with a peak wavelength of 560 nm of color absorption, the color reproducibility is about 80% of NTSC ratio, the red x chromaticity is 0.649, and the y chromaticity is 0.333. ing. On the other hand, the color reproducibility of the conventional example is about 73% of NTSC, red x chromaticity is 0.638, and y chromaticity is 0.343.
  • a liquid crystal display device using a band cut filter having a peak wavelength of light absorption of 560 nm has higher color reproducibility than a conventional liquid crystal display device using CCFL as a light source, and CCFL as a light source. It has a red chromaticity higher than that of the conventional liquid crystal display device used as a deep color and can express deep red. Further, by using a band cut filter having a peak wavelength of absorption longer than 560 nm, the liquid crystal display device of the present invention is more color reproducible than a liquid crystal display device using a band cut filter having a peak wavelength of absorption of 560 nm. Red chromaticity and red depth have been improved. As shown in FIG. 5, the color reproducibility and red xy chromaticity of the liquid crystal display device are maximum when a band cut filter of 580 nm to 590 nm is used.
  • a band cut filter having a peak wavelength of light absorption of 530 nm to 590 nm is suitable as the band cut filter provided in the liquid crystal display device of the present invention.
  • a band cut filter having a peak wavelength of light absorption of 530 nm to 590 nm is suitable as the band cut filter provided in the liquid crystal display device of the present invention.
  • even a liquid crystal display device using a color filter for CCFL can obtain a color reproducibility equivalent to or higher than that of a liquid crystal display device using CCFL.
  • the red color expression that the liquid crystal display device using the white LED lamp is not good at it has a chromaticity equal to or higher than that of the liquid crystal display device using the CCFL and can express a deep red color.
  • a band cut filter having a peak wavelength of light absorption of 560 nm to 590 nm is used to express a deep red color with higher color reproducibility and red chromaticity than when CCFL is used. It is preferable.
  • the band cut filter 5 is an optimum band cut filter for a liquid crystal display device having a backlight unit that uses a white LED lamp including a blue LED element and a YAG phosphor as a light source. Although the efficiency changes, the same effect (color reproducibility, red chromaticity, Improvement in liquid crystal response). In addition, you may make it use the band cut filter which has the peak wavelength of the light absorptivity corresponding to the spectrum distribution of the light radiate
  • a filter that can absorb a wavelength component in a specific region so that the spectrum distribution of the light transmitted through the band cut filter has peaks at three positions as indicated by solid lines in FIG. 2 can be widely used.
  • the band cut filter 5 converts the absorbed light into heat and heats the liquid crystal panel with the heat.
  • the liquid crystal panel 11 is heated to about 40 degrees.
  • the temperature of the liquid crystal panel 11 is equal to the temperature of the liquid crystal panel of the liquid crystal display device using the CCFL. That is, in the liquid crystal display device using the band cut filter 5 of the present invention, the response speed of the liquid crystal can be made equivalent to that of the liquid crystal display device using CCFL without using a heating means such as a heater. Thereby, it is possible to suppress a decrease in display quality due to a decrease in response speed of the liquid crystal.
  • the light incident on the band cut filter 5 is made uniform by the diffusion plate 3 and the optical sheet unit 4, and the band cut filter 5 generates heat uniformly in the plane.
  • the liquid crystal panel 11 is also uniformly heated, and the occurrence of the speed distribution of the liquid crystal response speed due to the temperature distribution can be suppressed. As a result, it is possible to suppress degradation in video quality due to a difference in response speed.
  • the band cut filter 5 absorbs light and generates heat to heat the liquid crystal panel 11.
  • the band cut filter 5 is disposed between the liquid crystal display panel 2 and the optical sheet unit 4 as in the above-described embodiment.
  • the band cut filter 5 is, for example, between a plurality of optical sheets included in the optical sheet unit 4, between the optical sheet unit 4 and the diffusion plate 3, Even if the liquid crystal panel 21 is disposed between the diffusing plate 3 and the backlight unit 2, the liquid crystal panel 21 can be heated to a temperature that suppresses a decrease in the response speed of the liquid crystal.
  • the liquid crystal display device A described above is a so-called direct type backlight in which the backlight unit 2 including a plurality of white LED lamps 21 two-dimensionally arranged on the substrate 20 is arranged on the back surface of the liquid crystal display panel 1.
  • a light unit is used.
  • the same effect can be obtained with a backlight unit called an edge light type using a light guide plate.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of another example of the liquid crystal display device according to the present invention.
  • a liquid crystal display device B shown in FIG. 6 includes an edge light type backlight.
  • the liquid crystal display device B has the same configuration as the liquid crystal display device A except that the backlight unit 6 is different.
  • the substantially same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the band cut filter 5 has the characteristics shown in FIG. 3, that is, has a peak wavelength of light absorption of about 590 nm.
  • the liquid crystal display device B includes a liquid crystal display panel 1, a backlight unit 6, an optical sheet unit 4, and a band cut filter 5.
  • the backlight unit 6 is an edge light type backlight, and includes a light guide plate 60 and a plurality of white LED lamps 21 arranged on the side surface of the light guide plate 60 and emitting light toward the light plate 60.
  • the light guide plate 60 also has the function of the diffusion plate 3 used in the liquid crystal display device A.
  • the light emitted from the white LED lamp 21 is reflected inside the light guide plate 60 and enters the optical sheet unit 4 as planar light.
  • the light is scattered, diffused and collected as described above, and enters the band cut filter 5 as plane light having a uniform luminance distribution.
  • the band cut filter 5 absorbs a wavelength component of about 550 nm to about 630 nm of transmitted light in the same manner as described above.
  • the band cut filter 5 absorbs the wavelength component of about 550 nm to about 630 nm.
  • the energy of the absorbed wavelength component of the light is the band cut filter. 5 is converted to heat. With the heat, the liquid crystal panel 11 is heated to increase the response speed of the liquid crystal.
  • the light incident on the band cut filter 5 is made uniform by the light guide plate 60 and the optical sheet unit 4, and the band cut filter 5 generates heat uniformly within the surface irradiated with the light. Since the liquid crystal panel 11 is heated by this heat, the temperature distribution hardly occurs and the response speed velocity distribution hardly occurs. As a result, it is possible to suppress a reduction in video quality due to a difference in response speed of the liquid crystal. Further, the color reproducibility and red chromaticity are the same as those described in the liquid crystal display device A, and the details are omitted.
  • liquid crystal display device By using the liquid crystal display device according to the present invention, even if a color filter used in a liquid crystal display device provided with a CCFL is used, color reproducibility equivalent to or higher than that of a liquid crystal display device provided with a CCFL is exhibited. In addition, it is possible to express red having a higher chromaticity or deeper red than a liquid crystal display device including a CCFL.
  • the white LED lamp a blue LED element is covered with a YAG phosphor and mixed with blue light and yellow light.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to use a white LED lamp (high color rendering LED lamp) including an element, a green phosphor, and a red phosphor. Even in this case, the color reproducibility equivalent to or higher than that of a liquid crystal display device using CCFL is exhibited by using a color filter for CCFL. Further, it is possible to express red having a higher chromaticity or deeper red than a liquid crystal display device using CCFL.
  • liquid crystal display device even if a color filter for a liquid crystal display device using CCFL is used instead of a dedicated one that adjusts the light transmittance and transmission band according to the white LED lamp, It has the same or better color reproducibility and red chromaticity as a conventional liquid crystal display device using CCFL, and can express deep red.
  • the liquid crystal panel is heated by the heat generated by the band cut filter, so that the response speed of the liquid crystal can be prevented from decreasing. At this time, there is no need to provide a heater for heating the liquid crystal panel, the configuration can be simplified, and no electric power is required to drive the heater, thereby reducing the energy consumption of the liquid crystal display device. Is possible.
  • the band cut filter absorbs light and generates heat to heat the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display panel and the optical sheet unit as in the above embodiment are used. Those arranged between are preferred.
  • the band cut filter is disposed, for example, between a plurality of optical sheets included in the optical sheet unit or between the optical sheet unit and the light guide plate. It may be a thing.
  • a band cut filter disposed between the optical sheets a band cut filter having the effect of the optical sheet constituting the optical sheet unit may be employed.
  • the band cut filter is disposed between the diffusion plate and the light guide plate in addition to the above-described location. It is also possible to do.
  • the sheet-like band cut filter 5 is provided, but the band cut filter may have a flat plate shape in addition to the sheet shape. It is not limited to that.
  • the resin substrate insulating film used for the array substrate or the counter substrate itself of the liquid crystal panel 21 or the array substrate of the liquid crystal panel 21 has a function of absorbing a specific wavelength component similar to the band cut filter.
  • an optical element that transmits white light emitted from the backlight unit may have a function of absorbing a specific wavelength component similar to that of the band cut filter.
  • the optical element As a method of giving the optical element a function of absorbing a specific wavelength component such as a band cut filter, for example, a method of applying a pigment or a dye used in the band cut filter to the surface of the optical element constituting the liquid crystal display device, A method of fixing by spraying can be mentioned.
  • the present invention can be used as a display device for devices such as a thin television device, a thin display device, and a mobile phone.

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Abstract

　白色ＬＥＤランプを光源として用いる液晶表示装置において、液晶の応答速度の低下を抑制するとともに、専用のカラーフィルタを用いなくても色再現性及び赤色色度を高めるため、液晶表示パネル１とバックライトユニット２との間に透過する光の橙色付近の波長成分を吸収するバンドカットフィルタ５を備えた構成とした。

Description

液晶表示装置
　バックライトの光源として白色ＬＥＤランプを用いた液晶表示装置に関するものである。
　液晶表示装置のバックライトユニットの光源として、従来のＣＣＦＬ（Cold　Cathode　Fluorescent　Lamp）の替わりに、白色光を出射する白色ＬＥＤランプの採用が増えている。前記白色ＬＥＤランプは従来のＣＣＦＬに対し、水銀不使用、放電のための高電圧回路及び当該回路のノイズカット手段が不要、小型化が容易等のメリットを有している。
　一方で、従来のＣＣＦＬを光源として利用した液晶表示装置では、前記ＣＣＦＬの発熱を利用し、液晶パネルを加温していた。前記液晶パネルは、加温されることで液晶の応答速度が高まり、映像の表示品質の低下が抑えられる。しかしながら、白色ＬＥＤランプはＣＣＦＬに比べて発熱量が少なく、光源として白色ＬＥＤランプを使う場合、液晶パネルを十分に加温することができない場合がある。この場合、液晶の応答速度が低くなり、映像の表示品質の低下を招くことがある。
　また、エッジライト式バックライトの光源として白色ＬＥＤランプを用いた場合、前記白色ＬＥＤランプは液晶パネルの周囲に配置される。特に大型の液晶パネルを用いる液晶表示装置の場合、液晶パネル面内に温度分布が発生しやすい。これにより、前記液晶パネルの面内で液晶の応答速度の速度分布が発生する。このようなエッジライト式液晶表示装置において白色ＬＥＤランプを用いることで液晶パネルの加温不足に加え応答速度の速度分布の発生により、直下式液晶表示装置よりもさらに映像の表示品質が低下することが考えられる。
　上述のような、液晶の加温不足による応答速度の低下を抑制する方法として、例えば、特開昭５８－１２９４２１号公報の液晶表示素子では、液晶表示素子に透明導電膜付偏光板を貼り付け、これをヒータとして用い、液晶を加温して応答速度を高めている。
　また、バックライトの光源として白色ＬＥＤランプを用いた液晶表示装置の場合、前記白色ＬＥＤランプの発光特性上、赤色の色度が低下することがある。そこで、前記液晶パネルに、前記白色ＬＥＤランプの発光特性に対応した専用カラーフィルタ用いて赤色の色度低下を抑制する方法も考えられている。
特開昭５８―１２９４２１号公報
　しかしながら、特開昭５８－１２９４２１号公報に記載の液晶表示素子では、ヒータを駆動するために大きな電力が必要であり、液晶表示装置としての消費電力の増大を招く。
　また、前記白色ＬＥＤランプ専用のカラーフィルタを用いる場合、従来のＣＣＦＬ用のカラーフィルタとは異なった材料を用いる場合がある。そのため、カラーフィルタ製造ライン上の材料の交換、或いは、追加のため、前記カラーフィルタ製造ラインの停止が必要となる。これにより、カラーフィルタ製造ラインの稼働率が低下し、カラーフィルタの製造コストの増加、さらには、前記液晶パネルの製造コストの増加の要因となっていた。
　そこで本発明は、白色ＬＥＤランプを光源として用いる液晶表示装置であって、液晶の応答速度の低下を抑制するとともに、前記白色ＬＥＤランプ専用のカラーフィルタを用いることなく、色再現性、赤色色度を高めることを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトユニットとを備えた液晶表示装置であって、前記バックライトは少なくとも異なる２波長で強度のピークを持つ白色光を発光する白色ＬＥＤランプを備えており、透過する前記白色光の特定領域の波長の光を吸収する特定波長成分吸収機構を備えていることを特徴とする。
　この構成によると、前記特定波長成分吸収機構によって、バックライトユニットから出射された白色光のうち、特定波長成分がカット（吸収）される。白色光から特定波長成分を取り除いた光を利用することで、従来のＣＣＦＬ用のカラーフィルタを備えた液晶表示装置で表示される映像の色再現性及び赤色色度を、従来のＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等或いはそれ以上とすることが可能である。
　これにより、液晶表示装置に白色ＬＥＤランプのスペクトル分布にあわせた専用のカラーフィルタを備える必要がなく、カラーフィルタ製造ラインの材料交換あるいは追加のために製造ラインを停止しなくてもよい。このことから、製造ラインの稼働率の低下を抑制し、コストアップを抑えることが可能である。
　上記構成において、前記特定波長成分吸収機構が、吸収した光のエネルギを熱に変換するものであってもよい。これにより、前記特定波長成分吸収機構からの熱によって液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルに充填されている液晶も加温される。前記液晶の加温によって、応答速度が高まり、表示品質が低下するのを抑制できる。
　上記構成において、前記特定波長成分吸収機構が、シート状、或いはフィルム状、或いは板状のバンドカットフィルタであり、前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットの間に配置されていてもよい。この構成によると、前記バンドカットフィルタの取り扱いが容易である。また、前記バンドカットフィルタに入射する光は、面内で均一化された平面光であり、前記バンドカットフィルタは、面内で均一或いは略均一に発熱する。これにより、液晶表示パネルも均一或いは略均一に加温され、液晶に温度分布が発生し、応答速度の速度分布が発生するのを抑制することが可能である。
　上記構成において、前記バンドカットフィルタがシート状であるので、配置場所を容易に変更することが可能である。前記バックライトユニットが、前記液晶表示パネル側の面に前記白色ＬＥＤランプが２次元配列された基板を備えている構成のとき、前記バンドカットフィルタの配置場所として、例えば、次の位置を挙げることができる。前記バンドカットフィルタの配置場所は、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットと前記液晶表示パネルとの間、光学シートユニットに含まれる複数の光学シートの間、前記光学シートユニットと前記バックライトユニットの前面に配置された拡散板との間、前記拡散板と前記バックライトユニットとの間のいずれかである。
　上記構成において、前記バックライトユニットが前記液晶表示パネル側の光出射面と、前記光出射面の周縁に設けられた入光面とを有する導光板を備え、前記白色ＬＥＤランプは前記入光面に光が入射するように配置されていてもよい。
　このとき、前記バンドカットフィルタの配置場所として、例えば、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットと前記液晶表示パネルとの間、光学シートユニットに含まれる複数の光学シートの間、前記光学シートユニットと、前記バックライトユニットとの間のいずれかに配置されるものを挙げることができる。また、前記導光板と前記拡散板とが別途備えられている構成の場合もあり、その場合、前記バンドカットフィルタの配置場所は、上述の場所に加えて、前記導光板と前記拡散板との間とすることも可能である。
　また、前記バンドカットフィルタとして、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットに含まれる光学シートの機能を併せ持ち、前記光学シートユニット内に配置されるものであってもよい。この構成によると、光学シートユニットとバンドカットフィルタとを共通化することができ、それだけ、液晶表示装置の構成部材の数を減らすことが可能である。
　上記構成において、前記白色ＬＥＤランプが、ＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子より出射される光によって励起され、前記ＬＥＤ素子より出射される光と異なった波長の光を出射する蛍光体とを備えていてもよい。
　前記白色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子と、ＹＡＧ蛍光体とを備えたランプであってもよく、青色ＬＥＤ素子と、緑色蛍光体及び赤色蛍光体とを備えたランプであってもよい。このとき、前記特定波長成分吸収機構（バンドカットフィルタ）として、橙色付近の波長成分を吸収するものを挙げることができる。すなわち、前記特定波長成分吸収機構（バンドカットフィルタ）として、光吸収率のピーク波長が５３０ｎｍ～５９０ｎｍにあるものを採用する。さらに、光吸収率のピーク波長が５６０ｎｍ～５９０ｎｍにあるものを採用することが好ましい。
　本発明によると、白色ＬＥＤランプを光源として用いる液晶表示装置であって、液晶の応答速度の低下を抑制することができるとともに、専用のカラーフィルタを用いなくても色再現性及び赤色色度を高めることができる。
本発明にかかる液晶表示装置の分解斜視図である。 ＹＡＧ蛍光体と青色ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤランプの発光スペクトルを示す図である。 バンドカットフィルタの光透過率スペクトル図である。 本発明の液晶表示装置のＣＩＥ色度図である。 光吸収率のピーク波長を５６０ｎｍ～５９５ｎｍまで５ｎｍ刻みで変化させたバンドカットフィルタを用いたときの色再現性及び赤色のｘｙ値の表である。 本発明にかかる液晶表示装置の他の例の分解斜視図である。
　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる液晶表示装置の分解斜視図である。図１に示すように、液晶表示装置Ａは直下型のバックライトを備えた液晶表示装置である。液晶表示装置Ａは、液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の背面に配置されたバックライトユニット２とを含んでいる。
　液晶表示パネル１は、液晶が封入された液晶パネル１１と、液晶パネル１１の前面（観察者側）に貼り付けられた偏光板１２と、液晶パネル１１の後面（バックライトユニット２側）に貼り付けられた偏光板１３とを有している。液晶パネル１１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子を含むアレイ基板と、アレイ基板と対向して配置され、カラーフィルタが形成された対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に充填される液晶とを含んでいる（いずれも不図示）。なお、対向基板に形成されたカラーフィルタは光源としてＣＣＦＬを備えた液晶表示装置に用いられるカラーフィルタと同じ構成である。また、液晶パネル１が、カラーフィルタが前記アレイ基板に形成され、前記対向基板には透明電極が形成されている構成であってもよい。この構成の場合でも、カラーフィルタは光源としてＣＣＦＬを備えた液晶表示装置に用いられるカラーフィルタと同じ構成である。
　バックライトユニット２は、基板２０と、基板２０上に二次元に配列された複数個の白色ＬＥＤランプ２１とを備えている。なお、バックライトユニット２は、白色ＬＥＤランプ２１が基板２０上に実装される構成であってもよい。白色ＬＥＤランプ２１が実装される場合、基板２０には、白色ＬＥＤランプ２１に電力を供給する配線が備えられていてもよい。ＬＥＤランプ２１の特徴等については、後述する。
　図１に示すように、液晶表示装置Ａには、液晶表示パネル１とバックライトユニット２との間に、バックライトユニット２側から順に、拡散板３、光学シートユニット４及びバンドカットフィルタ５が並んで配置されている。
　拡散板３はバックライトユニット２の前面を覆うように取り付けられている。この拡散板３は、バックライトユニット２からの光を受光し、散乱（拡散）させる。すなわち、拡散板３にバックライトユニット２からの光が入射すると、その光は散乱及び拡散し、面内方向にいきわたる。
　図１に示す液晶表示装置Ａにおいて、光学シートユニット４は３枚の光学シートを備えているが、それに限定されるものではなく、より多くのシートを含むものであっても、或いは、少ないシートで構成されるものであってもよい。光学シートユニット４には、例えば、拡散シートやレンズシートなどが含まれている。拡散シートは拡散板３と同じ働きをするものであり、拡散板３よりも薄い。レンズシートは光の放射特性を偏向させる（集光させる）シートであり、光が入射すると、その光は集光され、単位面積あたりの発光輝度が向上する。なお、これら以外の光学シートが用いられることもある。
　バックライトユニット２より出射された光は、拡散板３を透過するときに拡散され、光学シートユニット４に入射する。光学シートユニット４に入射した光はさらに拡散されたり、集光されたりして、発光輝度を高めバンドカットフィルタ５に入射する。バンドカットフィルタ５は、特定波長成分吸収機構であり、透過する光のうち、予め決められた波長成分を吸収（カット）する光学素子である。バンドカットフィルタ５で予め決められた波長成分をカットすることで、ＣＣＦＬ用のカラーフィルタを用いても、色再現性、赤色色度を高めることができる。なお、バンドカットフィルタ５による、色再現性、赤色色度を向上させる作用については、後述する。
　白色ＬＥＤランプ２１は、青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子を囲むように配置されたＹＡＧ（Yttrium　Aluminum　Garnet）蛍光体を備えた、いわゆる、疑似白色ＬＥＤランプである。図２はＹＡＧ蛍光体と青色ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤランプの発光スペクトル図である。図２において、白色ＬＥＤランプ２１から出射された光のスペクトル分布は破線で示している。図２に示すように、白色ＬＥＤランプ２１から出射される光は、青色付近（波長４４０ｎｍあたり）と黄色付近（５５０ｎｍあたり）の２箇所にピークをもつスペクトル分布となっている。以下に、白色ＬＥＤランプの発光について説明する。
　上述したように、白色ＬＥＤランプは青色光を出射する青色ＬＥＤ素子を囲むように配置されたＹＡＧ蛍光体を備えている。ＹＡＧ蛍光体は青色光が照射されることで励起され、黄色光を出射する特性を有している。白色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子から出射された青色光の一部がＹＡＧ蛍光体に当たる構成を有している。すなわち、白色ＬＥＤランプは、青色ＬＥＤ素子からの青色光と、ＹＡＧ蛍光体からの黄色光とが外部に出射される構成であり、この２色の光が混色された（疑似）白色光を出射している。
　次に、バンドカットフィルタ５及びバンドカットフィルタ５を用いたときの光の変化について説明する。まずバンドカットフィルタ５について図面を参照して説明する。図３は本発明の液晶表示装置の一例に用いられているバンドカットフィルタの光透過率を示すスペクトル図である。バンドカットフィルタ５は、透過する光のうち予め決められた波長成分をカット（吸収）する帯域遮断フィルタである。詳説すると、バンドカットフィルタ５は染料、顔料等を用いており、透過する光の予め決められた波長成分を吸収し、吸収した波長成分のエネルギを熱に変換するシート状、或いはフィルム状、或いは板状の光学素子である。
　図３に示す特性を有するバンドカットフィルタ５では、光透過率が波長約５９０ｎｍ付近（橙色付近）で急激に低下している。つまり、バンドカットフィルタ５は透過光のうち、約５９０ｎｍ及びその近傍の波長成分（約５５０ｎｍ～約６３０ｎｍの波長成分）を吸収するものである。以下、このような光透過率が最も低い波長（ここでは、５９０ｎｍ）を光吸収率のピーク波長（約５９０ｎｍ）と表現する。すなわち、図３に示す特性を有するバンドカットフィルタ５の光吸収率のピーク波長は約５９０ｎｍである。
　拡散板３、光学シートユニット４を透過した光は面内で均一化された光となっているが、その光スペクトル分布は白色ＬＥＤランプ２１と同じ、すなわち、図２の破線で示すスペクトル分布になっている。光学シートユニット４からの光がバンドカットフィルタ５を透過するとき、バンドカットフィルタ５によって、約５５０ｎｍ～約６３０ｎｍの波長成分が吸収され、図２の実線で示すようなスペクトル分布となる。バンドカットフィルタ５を透過した光は、液晶表示パネル１に入射するとともに、液晶表示パネル１を通過する。液晶表示パネル１に入射した光は、液晶で光量が調整されるとともに、カラーフィルタで赤色、緑色、青色に分光され、液晶表示パネルの前面に映像を表示する。
　次に、本発明の液晶表示装置の色再現性について説明する。図４は液晶表示装置のＣＩＥ色度図である。なお、図４の点線はＮＴＳＣを示しており、実線は本発明の液晶表示装置を示しており、一点鎖線はＣＣＦＬを備えた液晶表示装置を示している。また、一般的に白色ＬＥＤランプを光源として用いた場合、赤色表示に難があるとされており、以下の説明では、赤色の色再現性について特に詳しく説明している。
　図４に示しているように、本発明の液晶表示装置は、ＣＣＦＬを備えた液晶表示装置の色再現性に比べて、ＮＴＳＣに接近しており、赤、緑、青、それぞれ、高い色再現性を有していることが分かる。さらに詳しく説明すると、光吸収率のピーク波長が５９０ｎｍのバンドカットフィルタ５（図３に示す光透過率特性を有しているバンドカットフィルタ）を用いた液晶表示装置Ａでは、色再現性がＮＴＳＣ比約９３％、赤色のｘ色度（以下、ｘ値と称する場合もある）が０．６５８、ｙ色度（以下、ｙ値と称する場合もある）が０．３０１である。一方でＣＣＦＬを用いた液晶表示装置（従来例）では、色再現性がＮＴＳＣ比約７３％、赤色のｘ色度が０．６３８、ｙ色度が０．３４３である。
　本発明の液晶表示装置Ａの色再現性がＮＴＳＣ比約９３％であり、従来例の７３％よりも高い。すなわち、本発明の液晶表示装置Ａは、ＣＣＦＬを光源として用いる液晶表示装置に対して、高い色再現性を有している。また、赤色ｘｙ値の比較からもわかるように、本発明の液晶表示装置は、ＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等、又は、それ以上の色度を有し、深みのある赤を表現することが可能となっている。
　次に、光吸収率のピーク波長が５９０ｎｍのバンドカットフィルタに加えて、光吸収率のピーク波長が異なるバンドカットフィルタを用いて同様の測定を行った。図５は光吸収率のピーク波長を５６０ｎｍ～５９５ｎｍまで５ｎｍ刻みで変化させたバンドカットフィルタを用いたときの液晶表示装置の色再現性のＮＴＳＣ比及び赤色のｘｙ値の表である。なお、表中において、光吸収率のピークが無しと示されているものは、バンドカットフィルタを配置していない液晶表示装置を用いたときの色再現性のＮＴＳＣ比及び赤色のｘｙ値である。
　図５に示すように、色再現性のＮＴＳＣ比の最大値は、ピーク波長が５８０、５８５ｎｍのときの９６％であり、それよりも、ピーク波長が小さくなっても大きくなっても色再現性のＮＴＳＣ比は低下している。また、図５に示すように、ｘ色度の最大値は光吸収率のピーク波長が５８５ｎｍのときの０．６６２であり、ピーク波長がその値よりも、小さくなっても大きくなってもｘ色度の値は低下する。さらに、ｙ色度の最小値は光吸収率のピーク波長が５９０ｎｍ、５９５ｎｍのときの０．３０１である。そして、ｙ色度の値はピーク波長が小さくなるほど増加する。
　図５に示しているバンドカットフィルタを用いた液晶表示装置の例の中では、色再現性、赤色色度のｘｙ値はいずれも、光吸収率のピーク波長が５６０ｎｍのバンドカットフィルタを用いた場合に最も低く（ｙ値は高く）なっている。つまり、色吸収率のピーク波長５６０ｎｍのバンドカットフィルタを用いた液晶表装置では、色再現性はＮＴＳＣ比約８０％、赤色のｘ色度が０．６４９、ｙ色度が０．３３３となっている。これに対し、従来例の色再現性はＮＴＳＣ比約７３％、赤色のｘ色度は０．６３８、ｙ色度は０．３４３である。
　すなわち、光吸収率のピーク波長が５６０ｎｍのバンドカットフィルタを用いた液晶表示装置は、ＣＣＦＬを光源として用いる従来の液晶表示装置に対して、高い色再現性を有しているとともに、ＣＣＦＬを光源として用いる従来の液晶表示装置以上の赤色色度を有し、深みのある赤を表現可能である。また、吸収率のピーク波長が５６０ｎｍよりも長いバンドカットフィルタを用いることで、本発明の液晶表示装置は、吸収率のピーク波長が５６０ｎｍのバンドカットフィルタを用いた液晶表示装置よりも色再現性、赤色色度、赤色の深みが改善されている。なお、図５に示すように、液晶表示装置の色再現性、赤色ｘｙ色度は５８０ｎｍ～５９０ｎｍのバンドカットフィルタを用いたとき、最高値となっている。
　そして、図５の表から類推すると、光吸収率のピーク波長がおよそ５３０ｎｍのバンドカットフィルタを用いたとき、液晶表示装置の色再現性、赤色の色度がＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等となると考えられる。また、光吸収率のピーク波長が５９５ｎｍのバンドカットフィルタの場合、吸収される波長が赤色領域で多くなる。
　以上のことを理由に、本発明の液晶表示装置に備えられるバンドカットフィルタとして、光吸収率のピーク波長が５３０ｎｍ～５９０ｎｍのバンドカットフィルタが適当であるといえる。このようなバンドカットフィルタを用いることで、ＣＣＦＬ用のカラーフィルタを用いた液晶表示装置でも、ＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等或いはそれ以上の色再現性を得ることができる。また、従来白色ＬＥＤランプを用いた液晶表示装置が苦手としていた赤色の表現に関しても、ＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等或いはそれ以上の色度を有し、深みのある赤色を表現できる。なお、確実にＣＣＦＬを用いた場合よりも高い色再現性及び赤色の色度を有し、深みのある赤色を表現するために、光吸収率のピーク波長が５６０ｎｍ～５９０ｎｍのバンドカットフィルタを用いることが好ましい。
　なお、バンドカットフィルタ５は、青色ＬＥＤ素子とＹＡＧ蛍光体を備えた白色ＬＥＤランプを光源とするバックライトユニットを有する液晶表示装置に最適なバンドカットフィルタである。効率は変わるが、青色ＬＥＤ素子、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む白色ＬＥＤランプを光源とするバックライトユニットを備えた液晶表示装置に用いても同様の効果（色再現性、赤色色度、液晶応答性の向上）を得ることができる。なお、白色ＬＥＤランプから出射される光のスペクトル分布に対応した、光吸収率のピーク波長を有するバンドカットフィルタを用いるようにしてもよい。バンドカットフィルタとして、バンドカットフィルタを透過した光のスペクトル分布が図２の実線で示すような３箇所でピークを持つように特定領域の波長成分を吸収できるものを広く採用することができる。
　また、バンドカットフィルタ５は吸収した光を熱に変換し、その熱で液晶パネルを加温している。本発明の液晶表示装置では、液晶パネル１１は約４０度に加温されている。この液晶パネル１１の温度はＣＣＦＬを用いた液晶表示装置の液晶パネルの温度と同等である。すなわち、本発明のバンドカットフィルタ５を用いた液晶表示装置では、ヒータ等の加温手段を用いることなく、液晶の応答速度をＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等とすることができる。これにより、液晶の応答速度の低下による表示品質の低下を抑制できる。
　また、バンドカットフィルタ５に入射する光は、拡散板３、光学シートユニット４で均一化されており、バンドカットフィルタ５は面内で均一に発熱する。これにより、液晶パネル１１もむらなく均一に加温され、温度分布による液晶の応答速度の速度分布が発生するのを抑えることができる。このことにより、応答速度の違いによる映像の品質低下を抑制することができる。
　なお、バンドカットフィルタ５は光を吸収して発熱し、液晶パネル１１を加温するものである。液晶パネル１１を効率よく加温するため、上述の実施形態のように、バンドカットフィルタ５が液晶表示パネル２と光学シートユニット４の間に配置されているのが好ましい。しかしながら、液晶表示装置Ａ自体、薄型の装置であるので、バンドカットフィルタ５が、例えば、光学シートユニット４に含まれる複数枚の光学シートの間、光学シートユニット４と拡散板３との間、拡散板３とバックライトユニット２との間のいずれかに配置されていても、液晶パネル２１を液晶の応答速度の低下を抑制する温度に加温することが可能である。
　以上、説明した液晶表示装置Ａは、液晶表示パネル１の背面に、基板２０上に二次元配列された複数個の白色ＬＥＤランプ２１を備えたバックライトユニット２を配置した、いわゆる、直下式バックライトユニットを用いている。これ以外にも、導光板を用いたエッジライト式と呼ばれるバックライトユニットでも同様の効果を得ることができる。
　次に、エッジライト式のバックライトユニットを備えた液晶表示装置について説明する。図６は本発明にかかる液晶表示装置の他の例の分解斜視図である。図６に示す液晶表示装置Ｂは、エッジライト式のバックライトを備えている。液晶表示装置Ｂはバックライトユニット６が異なる以外は、液晶表示装置Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、バンドカットフィルタ５は、図３に示す特性を有する、すなわち、光吸収率のピーク波長が約５９０ｎｍのものである。
　図６に示すように、液晶表示装置Ｂは、液晶表示パネル１と、バックライトユニット６と、光学シートユニット４と、バンドカットフィルタ５とを備えている。バックライトユニット６はエッジライト式のバックライトであり、導光板６０と、導光板６０の側面に配置され、同光板６０に向かって光を出射する複数個の白色ＬＥＤランプ２１とを備えている。なお、液晶表示装置Ｂにおいて、導光板６０が液晶表示装置Ａで用いられている拡散板３の機能を兼ね備えている。なお、拡散板が導光板６０とは別に備えられている構成の液晶表示装置もある。
　白色ＬＥＤランプ２１より出射された光は、導光板６０の内部で反射され、平面光として光学シートユニット４に入射する。光は、上述のように散乱、拡散及び集光され、均一な輝度分布を有する平面光として、バンドカットフィルタ５に入射する。バンドカットフィルタ５は、上述と同様に透過する光の約５５０ｎｍ～約６３０ｎｍの波長成分を吸収する。
　光学シートユニット４より出射した光はバンドカットフィルタ５を透過するときに、約５５０ｎｍ～約６３０ｎｍの波長成分をバンドカットフィルタ５に吸収される、光の吸収された波長成分のエネルギはバンドカットフィルタ５で熱に変換される。その熱で、液晶パネル１１を加温し、液晶の応答速度を高めている。
　バンドカットフィルタ５に入射する光は、導光板６０、光学シートユニット４で均一化されており、バンドカットフィルタ５は、光が照射される面内で一様に発熱する。液晶パネル１１はこの熱によって加温されるので、温度分布が発生しにくく、応答速度の速度分布も発生しにくい。これにより、液晶の応答速度の違いによる映像の品質の低下を抑制することができる。また、色再現性、赤色の色度に関しては液晶表示装置Ａで説明したものと同じであり、詳細は省略する。
　本発明にかかる液晶表示装置を用いることで、ＣＣＦＬを備えた液晶表示装置で用いられるカラーフィルタを用いても、ＣＣＦＬを備えた液晶表示装置と同等或いはそれ以上の色再現性を発揮する。また、ＣＣＦＬを備えた液晶表示装置よりも赤色の色度が高い、或いは、深みのある赤色を表現することが可能である。
　なお、上述の実施形態において、白色ＬＥＤランプとして、青色ＬＥＤ素子にＹＡＧ蛍光体をかぶせ、青色光と黄色光とを混色するものを用いているが、これに限定されるものではなく、青色ＬＥＤ素子と緑色蛍光体及び赤色蛍光体を備えた白色ＬＥＤランプ（高演色ＬＥＤランプ）を用いることも可能である。この場合でも、ＣＣＦＬ用のカラーフィルタを用いて、ＣＣＦＬを用いた液晶表示装置と同等或いはそれ以上の色再現性を発揮する。また、ＣＣＦＬを用いた液晶表示装置よりも赤色の色度が高い、或いは、深みのある赤色を表現することが可能である。
　以上に示した各実施形態にかかる液晶表示装置では、白色ＬＥＤランプにあわせて光透過率、透過帯域を調整した専用のものではなくＣＣＦＬを用いた液晶表示装置用のカラーフィルタを用いても、ＣＣＦＬを用いた従来の液晶表示装置に対して同等或いはそれ以上の色再現性、赤色色度を有し、深みのある赤色を表現できる。
　これにより、製造ライン上のカラーフィルタ製造ラインの変更が不要であり、ライン停止、材料変更に伴うコスト上昇を低減することが可能である。さらに、バンドカットフィルタの発熱で液晶パネルを加温し、液晶の応答速度が低下するのを抑制することができる。このとき、液晶パネルを加温するためのヒータを設けなくてもよく、構成を簡素化することができるとともに、ヒータを駆動するための電力も不要であり、液晶表示装置の消費エネルギを抑えることが可能である。
　なお、バンドカットフィルタは光を吸収して発熱し、液晶パネルを加温するものであり、液晶パネルを効率よく加温するために、上述の実施形態のような、液晶表示パネルと光学シートユニットの間に配置されるものが好ましい。しかしながら、液晶表示装置自体、薄型の装置であるので、バンドカットフィルタは、例えば、光学シートユニットに含まれる複数枚の光学シートの間、光学シートユニットと導光板との間のいずれかに配置されるものであってもよい。光学シートの間に配置されるバンドフィルタとして、光学シートユニットを構成する光学シートの効果を備えたバンドカットフィルタを採用することもできる。さらに、エッジライト式液晶表示装置において拡散板が導光板と別体で備えられている構成の場合、バンドカットフィルタの配置場所として、上述の場所に加えて、拡散板と導光板との間とすることも可能である。
　さらに、上述した各実施形態で挙げた液晶表示装置では、シート状のバンドカットフィルタ５を備えているが、バンドカットフィルタはシート状のもの以外にも平板状のものであってもよい。それに限定されるものではない。例えば、液晶パネル２１のアレイ基板或いは対向基板自体、或いは、液晶パネル２１のアレイ基板に用いられる樹脂製層間絶縁膜にバンドカットフィルタと同様の特定波長成分を吸収する機能を備えるようにしたものであってもよい。さらに、バックライトユニットから出射された白色光が透過する光学素子にバンドカットフィルタと同様の特定波長成分を吸収する機能を兼ね備えるようにしたものであってもよい。光学素子にバンドカットフィルタのような特定波長成分を吸収する機能を持たせる方法として、例えば、バンドカットフィルタに用いられる顔料、染料を液晶表示装置を構成する光学素子の表面に塗布する方法や、吹き付けて定着させる方法等を挙げることができる。
　本発明は、薄型テレビジョン装置、薄型ディスプレイ装置、携帯電話等の機器の表示装置として利用することができる。
１　液晶表示パネル
１１　液晶パネル
１２　偏光板
１３　偏光板
２　バックライトユニット
２０　基板
２１　白色ＬＥＤランプ
３　拡散板
４　光学シートユニット
５　バンドカットフィルタ
６　バックライトユニット
６０　導光板

Claims (15)

  1. 　液晶表示パネルと、
    　前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライトユニットとを備えた液晶表示装置であって、
    　前記バックライトは少なくとも異なる２波長で強度のピークを持つ白色光を発光する白色ＬＥＤランプを備えており、
    　透過する前記白色光の特定領域の波長成分を吸収する特定波長成分吸収機構を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 　前記特定波長成分吸収機構が吸収した光のエネルギを熱に変換する請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　前記特定波長成分吸収機構がシート状、或いはフィルム状、或いは板状のバンドカットフィルタであり、
    　前記バンドカットフィルタが前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットの間に配置されている請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記バンドカットフィルタが、前記液晶表示パネルと１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットとの間に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 　前記バンドカットフィルタが、複数枚の光学シートを含む光学シートユニットの前記複数の光学シートの間に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  6. 　前記バンドカットフィルタが、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットと前記バックライトユニットの前面に配置される拡散板との間に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  7. 　前記バンドカットフィルタが、前記バックライトユニットと前記バックライトユニットの前面に配置される拡散板との間に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  8. 　また、前記バンドカットフィルタが、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットに含まれる光学シートの機能を併せ持ち、前記光学シートユニット内に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  9. 　前記バックライトユニットが、前記液晶表示パネル側の光出射面と、前記光出射面の周縁に設けられた入光面とを有する導光板を備えており、
    　前記導光板が拡散板を兼ねており、
    　前記バンドカットフィルタが、１又は複数枚の光学シートを含む光学シートユニットと前記バックライトユニットとの間に配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
  10. 　前記白色ＬＥＤランプが、ＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子より出射された光によって励起され、前記ＬＥＤ素子より出射される光と異なった波長の光を出射する蛍光体とを備えている請求項１から請求項９のいずれかに記載の液晶表示装置。
  11. 　前記白色ＬＥＤランプが、青色ＬＥＤ素子と、ＹＡＧ蛍光体とを備えたランプである請求項１０に記載の液晶表示装置。
  12. 　前記白色ＬＥＤランプが、青色ＬＥＤ素子と、緑色蛍光体及び赤色蛍光体とを備えたランプである請求項１０に記載の液晶表示装置。
  13. 　前記特定領域の波長成分が、橙色付近の波長成分である請求項１１又は請求項１２に記載の液晶表示装置。
  14. 　前記特定波長成分吸収機構の光吸収率のピーク波長が、５６０ｎｍ～５９０ｎｍにある請求項１３に記載の液晶表示装置。
  15. 　前記特定波長成分吸収機構の光吸収率のピーク波長が、５３０ｎｍ～５９０ｎｍにある請求項１３に記載の液晶表示装置。
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