WO2015020137A1 - 表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device suitable for widening the color gamut.
- the color reproduction range is expanded by narrowing the spectrum of the three primary colors red, green and blue used for display. can do.
- a technique has been proposed that widens the color reproduction range by increasing the number of primary colors used for display to four or more (multiple primary colors) (for example, patents). Reference 1).
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device in which the color recognized by an observer is reduced from being caused by individual differences in the color matching functions. is there.
- a display device includes a self-luminous display panel and includes a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels includes a red subpixel, a green subpixel, and a blue subpixel.
- the display panel includes a red light emitting element provided in a region corresponding to the red sub pixel, a green light emitting element provided in a region corresponding to the green sub pixel, and the blue light emitting element.
- a blue light emitting element provided in a region corresponding to the sub-pixel, and the spectral half widths of red light, green light, and blue light emitted from the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element are each 10 nm.
- the plurality of sub-pixels further include a yellow sub-pixel, and the display panel is provided in a region corresponding to the yellow sub-pixel, and a main wavelength is 550 nm or more and 60 nm, further comprising a yellow light emitting element which emits less yellow light.
- the chromaticity of yellow displayed by the yellow sub-pixel is the chromaticity of red, green, and blue displayed by the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel on a chromaticity diagram. Located on or on the side of the triangle with apex at.
- a display device includes a self-luminous display panel and includes a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels includes a red subpixel, a green subpixel, and a blue subpixel.
- the display panel includes a red light emitting element provided in a region corresponding to the red sub pixel, a green light emitting element provided in a region corresponding to the green sub pixel, and the blue light emitting element.
- a blue light emitting element provided in a region corresponding to the sub-pixel, and the blue light emitted from the blue light emitting element does not substantially contain a component having a wavelength exceeding 525 nm and has a spectral half width exceeding 20 nm. It is.
- a display device includes a self-luminous display panel and includes a plurality of pixels.
- the display panel includes a red light-emitting element that emits red light and a green light-emitting that emits green light.
- the device includes a first blue light emitting device and a second blue light emitting device that emit blue light having different spectra.
- each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, and a region corresponding to the blue sub-pixel of the display panel Both one blue light emitting element and the second blue light emitting element are provided.
- each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, and the plurality of pixels correspond to the blue sub-pixel of the display panel.
- the first blue light emitting element is provided in a region where the second blue light emitting element is not provided, and the second blue light emitting element is provided in a region corresponding to the blue sub pixel of the display panel. And a pixel in which the first blue light emitting element is not provided.
- the plurality of sub-pixels further include a yellow sub-pixel
- the display panel is provided in a region corresponding to the yellow sub-pixel, and emits yellow light having a main wavelength of 550 nm to 600 nm. It further has an element.
- spectral half widths of red light and green light emitted from the red light emitting element and the green light emitting element are each 30 nm or less.
- spectral half widths of red light and green light emitted from the red light emitting element and the green light emitting element are each 10 nm or less.
- a display device includes a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer, and an illumination device that irradiates the liquid crystal display panel with light, and the display device includes a plurality of pixels.
- a red light source that emits red light
- a green light source that emits green light
- a blue light source that emits blue light.
- Each of the plurality of pixels includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a yellow sub-pixel.
- the illumination device further includes a yellow light source that emits yellow light having a main wavelength of 550 nm to 600 nm.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing a display device 100 according to an embodiment of the present invention.
- 4 is a graph showing spectra of red light, green light, blue light, and yellow light emitted from the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the blue light emitting element 1b, and the yellow light emitting element 1y of the display device 100. It is a graph which shows the color matching function of CIE.
- (A), (b) and (c) are graphs showing the CIE color matching function, the color matching function of the viewer V1, and the color matching function of the viewer V2, and (a) shows X ( ⁇ ).
- B) indicates Y ( ⁇ )
- (c) indicates Z ( ⁇ ).
- (A), (b) and (c) are graphs showing the CIE color matching function, the color matching function of the viewer V1, and the color matching function of the viewer V2, and (a) shows X ( ⁇ ).
- (B) indicates Y ( ⁇ ), and (c) indicates Z ( ⁇ ).
- (A), (b) and (c) are graphs showing the CIE color matching function, the color matching function of the viewer V1, and the color matching function of the viewer V2, and (a) shows X ( ⁇ ).
- (B) indicates Y ( ⁇ ), and (c) indicates Z ( ⁇ ). It is a graph which shows the standard deviation for every wavelength computed from the color matching function for 51 persons.
- the standard deviation of the color matching function calculated from the function is also shown.
- FIG. 14 is a u′v ′ chromaticity diagram showing a color reproduction range for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100.
- FIG. 10 is a graph showing the result of calculating an individual difference ⁇ E for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100.
- 4 is a graph showing spectra of red light, green light, blue light, and yellow light emitted from the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the blue light emitting element 1b, and the yellow light emitting element 1y of the display device 100.
- the standard deviation of the color matching function calculated from the function is also shown.
- 14 is a u′v ′ chromaticity diagram showing a color reproduction range for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100.
- FIG. 10 is a graph showing the result of calculating an individual difference ⁇ E for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100.
- 15 is a graph showing spectra of 15 colors (color numbers 1 to 15) extracted from the SOCS database.
- FIG. 14 is a u′v ′ chromaticity diagram showing a color reproduction range for the display device of Comparative Example 2 and the display device 200. It is a graph which shows the result of having calculated individual difference (DELTA) E about the display apparatus of the comparative example 2, and the display apparatus 200.
- DELTA individual difference
- FIG. 4 is a graph showing spectra of red light, green light, and blue light emitted by a red light emitting element 1r, a green light emitting element 1g, a first blue light emitting element 1ba, and a second blue light emitting element 1bb of the display device 300.
- FIG. 10 is a u′v ′ chromaticity diagram showing a color reproduction range for the display device of Comparative Example 2 and the display device 300. It is a graph which shows the result of having calculated individual difference (DELTA) E about the display apparatus of the comparative example 2, and the display apparatus 300.
- DELTA individual difference
- FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a display device 400.
- FIG. It is a graph which shows the spectrum of the red light, green light, blue light, and yellow light which the red light source 21r, the green light source 21g, the blue light source 21b, and the yellow light source 21y of the display apparatus 400 emit.
- 4 is a graph showing spectral transmission characteristics of a red color filter 14r, a green color filter 14g, a blue color filter 14b, and a yellow color filter 14y of the display device 400.
- FIG. 14 is a u′v ′ chromaticity diagram showing a color reproduction range for the display device of Comparative Example 3 and the display device 400.
- 14 is a graph showing the results of calculating individual differences ⁇ E for the display device of Comparative Example 3 and the display device 400. It is a graph which shows the spectrum of the red light, green light, and blue light which the red light source of the display apparatus of the comparative example 3, a green light source, and a blue light source emits.
- FIG. 10 is a graph showing spectral transmission characteristics of a red color filter, a green color filter, and a blue color filter of a display device of Comparative Example 3; It is a graph which shows the spectrum of red, green, and blue (namely, primary color used for a display) displayed by the red subpixel of the display apparatus of the comparative example 3, a green subpixel, and a blue subpixel.
- FIG. 1 shows a display device 100 according to this embodiment.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing the display device 100.
- the display device 100 includes a self-luminous display panel 10 as shown in FIG.
- the display device 100 includes a plurality of pixels P.
- the plurality of pixels P are arranged in a matrix having rows and columns.
- Each of the plurality of pixels P includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue sub-pixel B.
- the display panel 10 includes a red light emitting element 1r provided in a region corresponding to the red subpixel R, a green light emitting element 1g provided in a region corresponding to the green subpixel G, and a region corresponding to the blue subpixel B. And a blue light emitting element 1b provided.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b are, for example, organic EL elements.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b are not limited to organic EL elements, and various known self-emitting elements (for example, inorganic EL elements) can be used.
- the spectral half-value width (full width at half maximum) of red light, green light, and blue light emitted from the red light-emitting element 1 r, green light-emitting element 1 g, and blue light-emitting element 1 b is Each is 10 nm or less.
- the plurality of sub-pixels constituting each pixel P further includes a yellow sub-pixel Ye, and the display panel 10 emits yellow light in a region corresponding to the yellow sub-pixel Ye. It further has an element 1y.
- the dominant wavelength of yellow light emitted from the yellow light emitting element 1y is not less than 550 nm and not more than 600 nm.
- the yellow light emitting element 1y is, for example, an organic EL element.
- the yellow light-emitting element 1y is not limited to the organic EL element, and various known self-light-emitting elements (for example, inorganic EL elements) can be used.
- the spectral half-value widths of the red light, the green light, and the blue light emitted from the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b are each 10 nm or less. It is narrower than the type display device. Therefore, the display device 100 of this embodiment has a wide color reproduction range.
- the display panel 10 includes the yellow light emitting element 1y that emits yellow light having a main wavelength of 550 nm to 600 nm (that is, a plurality of subpixels constituting each pixel P includes By including the yellow sub-pixel Ye), the color variation recognized by the observer is reduced.
- the reason will be described in detail.
- FIG. 3 is a graph showing the color matching functions X ( ⁇ ), Y ( ⁇ ) and Z ( ⁇ ) of the XYZ color system defined by the CIE (International Lighting Commission).
- the CIE color matching function shown in FIG. 3 is a function obtained from the average value of subjects of color matching experiments at the time when the color matching function was formulated. Originally, there are individual differences in the color matching functions. . Therefore, when a plurality of observers observe a display device displaying a certain color, the colors recognized by each observer may be different even though the displayed colors are the same. Also, the narrower the spectrum of the three primary colors, the greater the effect of individual differences in the color matching function.
- 4A, 4B, and 4C are graphs showing the CIE color matching function, the observer V1 color matching function, and the observer V2 color matching function.
- 4 (a) shows X ( ⁇ )
- FIG. 4 (b) shows Y ( ⁇ )
- FIG. 4 (c) shows Z ( ⁇ ).
- the CIE color matching function, the observer V1 color matching function, and the observer V2 color matching function are different from each other. From this, it can be seen that there are individual differences in the color matching functions.
- the color difference functions X ( ⁇ ) and Y ( ⁇ ) have large individual differences in the wavelength range from about 550 nm to about 630 nm.
- the color difference function Z ( ⁇ ) has a large individual difference in the wavelength range from around 400 nm to around 500 nm.
- FIGS. 5 (a), (b) and (c) show the same color matching functions as shown in FIGS. 4 (a), (b) and (c). Green and yellow produced by additive color mixing are schematically shown by solid and dashed bars.
- the individual difference of the color matching function X ( ⁇ ) shown in FIG. 5A is very small in the vicinity of the wavelengths of 530 nm and 630 nm.
- the individual difference of the color matching function X ( ⁇ ) is large near the wavelength of 590 nm.
- the numerical values “0.6” and “0.2” attached in the vicinity of the bar shown as red and green in FIG. 5A are red with emission intensity 1 at a wavelength of 630 nm. Is the value of X when observing green and observing green with an emission intensity of 1 at a wavelength of 530 nm (the same applies to “0.2” and “0.8” in FIG. 5B).
- the yellow color produced by the additive color mixture of red and green described above can be said to be a standard color in CIE.
- the observer V1 feels brighter than the original and the observer V2 feels darker than the original.
- the observer V1 recognizes the yellow light emission described above with his own color matching function, and the observer V2 also recognizes with his own color matching function. For this reason, the observer V1 and the observer V2 feel this yellow with the original brightness, so that there is no color variation caused by individual differences in the color matching functions. From this, it can be seen that it is preferable to emit light in a wavelength region where the individual difference of the color matching function is large in order to reduce the color variation caused by the individual difference of the color matching function.
- Fig. 7 shows the standard deviation for each wavelength calculated from the color matching function for 51 persons. The higher the standard deviation value, the greater the individual difference. From FIG. 7, it can be seen that for X ( ⁇ ) and Y ( ⁇ ), individual differences in color matching functions are large in the wavelength range from 550 nm to 650 nm.
- the display panel 10 includes the yellow light emitting element 1y that emits yellow light having a dominant wavelength of 550 nm to 600 nm, as shown in FIG. Since yellow light is emitted in a wavelength range having a large difference, the color variation recognized by the observer is reduced.
- the main wavelength of yellow light does not need to exceed 600 nm because the wavelength range from 600 nm to 650 nm can be covered with red light.
- FIG. 9 shows the color reproduction range when the spectrum half-width of the three primary colors is 6.83 nm, 26.28 nm, and 124.51 nm.
- the color reproduction range becomes wider as the spectrum half width of the three primary colors becomes narrower. Therefore, widening of the color gamut can be realized by narrowing the spectrum half width of the three primary colors.
- Table 1 shows the result of calculating the individual difference ⁇ E for three cases (# 1, # 2, and # 3) in which the spectrum half widths of the three primary colors are different.
- # 1 is a case where the spectral half widths of red, green and blue are each 10 nm
- # 2 is a case where the spectral half widths of red, green and blue are each 30 nm
- # 3 is red
- the spectral half widths of green and blue are 50 nm, 75 nm and 50 nm.
- the red, green, and blue spectra in each case of # 1, # 2, and # 3 are as shown in FIG. Further, as the individual difference ⁇ E, the individual difference ⁇ E for 15 colors extracted from the standard object color spectroscopy (SOCS) database for color reproduction evaluation and the average thereof are shown. The calculation method of the individual difference ⁇ E will be described in detail later.
- SOCS standard object color spectroscopy
- the average of individual differences ⁇ E was 0.91 in # 3, whereas the average of individual differences ⁇ E was 1.50 in # 2, and the average of individual differences ⁇ E in # 1 was It was 2.00.
- the individual difference ⁇ E increases as the spectral half-value width of the three primary colors becomes narrower. In particular, when the spectrum half width of the three primary colors is 10 nm or less, the average of individual differences ⁇ E is 2.00 or more.
- FIG. 11 shows color reproduction ranges for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100 of the present embodiment.
- Table 2 below and FIG. 12 show the results of calculating individual differences ⁇ E for the display device of Comparative Example 1 and the display device 100 of the present embodiment.
- each pixel includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, and the spectral half-value widths of red, green, and blue are each 10 nm (that is, in the above-described # 1) Corresponding).
- FIG. 12 shows individual differences ⁇ E for 15 colors
- Table 2 shows average individual differences ⁇ E and maximum individual differences ⁇ E in addition to individual differences ⁇ E for 15 colors.
- the color reproduction range is almost the same between the display device of Comparative Example 1 and the display device 100 of the present embodiment. Further, as can be seen from Table 2 and FIG. 12, in the display device 100 of the present embodiment, the individual difference ⁇ E for 15 colors, the average individual difference ⁇ E, and the maximum individual difference ⁇ E are all displayed in the comparative example 1. Smaller than the device.
- the individual difference ⁇ E can be reduced without narrowing the color reproduction range. Therefore, it is reduced that the color recognized by the observer varies due to individual differences in the color matching functions.
- the spectrum of yellow light emitted from the yellow light emitting element 1y is not limited to that illustrated in FIG. In the example illustrated in FIG. 2, the spectrum half width of yellow light is 20 nm. However, for example, a yellow light emitting element 1 y that emits yellow light having a broader spectrum as illustrated in FIG. 13 may be provided. Even in that case, as shown in FIG. 14, yellow light emission is performed in a wavelength range in which the individual difference of the color matching function is large, so that the color variation recognized by the observer is reduced.
- FIG. 15 shows color reproduction ranges for the display device of Comparative Example 1 and the case where the yellow light emitting element 1y emitting yellow light having the spectrum shown in FIG. 13 is used in the display device 100 of the present embodiment.
- Table 3 and FIG. 16 show individual differences between the display device of Comparative Example 1 and the case where the yellow light emitting element 1y that emits yellow light having the spectrum shown in FIG. 13 is used in the display device 100 of this embodiment. The result of calculating ⁇ E is shown.
- FIG. 15 also shows a color reproduction range in the case where the yellow light emitting element 1y that emits yellow light having the spectrum shown in FIG.
- the color reproduction range is substantially the same as that of the display device of Comparative Example 1. Further, as can be seen from Table 3 and FIG. 16, even when the yellow light emitting element 1y emitting yellow light having a broad spectrum is provided, the individual difference ⁇ E for 15 colors, the average individual difference ⁇ E, and the maximum individual difference ⁇ E Both are smaller than the display device of Comparative Example 1.
- FIG. 1 illustrates a configuration in which the red sub-pixel R, the green sub-pixel G, the blue sub-pixel B, and the yellow sub-pixel Ye are arranged in this order from the left side to the right side in the pixel P.
- the arrangement of the plurality of sub-pixels in the pixel P is not limited to that illustrated in FIG.
- the red sub-pixel R, the green sub-pixel G, the blue sub-pixel B, and the yellow sub-pixel Ye can be arranged in any order.
- FIG. 1 illustrates a configuration in which a plurality of sub-pixels are arranged in one row and a plurality of columns in the pixel P.
- a plurality of sub-pixels are arranged in a plurality of rows and one column in the pixel P.
- the plurality of sub-pixels may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns (that is, in a matrix) within the pixel P.
- each pixel P is exemplified by a configuration including four sub-pixels (red sub-pixel R, green sub-pixel G, blue sub-pixel B, and yellow sub-pixel Ye). May be composed of five or more sub-pixels.
- the plurality of subpixels constituting each pixel P may include a cyan subpixel in addition to the red subpixel R, the green subpixel G, the blue subpixel B, and the yellow subpixel Ye. In that case, a cyan light-emitting element that emits cyan light is provided in a region corresponding to the cyan sub-pixel of the display panel 10.
- the chromaticity of yellow displayed by the yellow subpixel Ye is red, green displayed by the red subpixel R, the green subpixel G, and the blue subpixel B on the chromaticity diagram.
- the chromaticity of yellow may be located inside or outside of the triangle.
- the color reproduction range can be further widened.
- the color variation recognized by the observer can be reduced.
- the chromaticity of yellow displayed by the yellow sub-pixel Ye is located on or inside the triangle described above on the chromaticity diagram, the color reproduction range cannot be further expanded, but the observer It is possible to reduce the variation in color recognized by the user. In addition, there is an advantage that the light emission efficiency of the entire panel is improved.
- each pixel is composed of three sub-pixels (red sub-pixel, green sub-pixel and blue sub-pixel) (corresponding to the display device of Comparative Example 1), the evaluation can be performed as follows.
- a further one color (here, C1) is picked up from the 15 colors extracted from the SOCS database, and red, green, and blue coefficients (intensities) Rc1, Gc1 so that this color C1 is obtained by additive color mixing. And Bc1 are adjusted and determined.
- the spectrum of 15 colors (color numbers 1 to 15) extracted from the SOCS database is as shown in FIG. 17, and the chromaticity of these 15 colors is as shown in FIG.
- the individual difference ⁇ E for the color C1 is obtained by averaging ⁇ E for 51 persons.
- each pixel P is composed of four sub-pixels (red sub-pixel R, green sub-pixel G, blue sub-pixel B, and yellow sub-pixel Ye) (corresponding to the display device 100 of the present embodiment). Can be evaluated in the same manner. However, the calculation is further complicated due to the color redundancy peculiar to the case where the number of primary colors used for display is four (there are a plurality of combinations of primary color intensities for producing the same color). Specifically, when the number of primary colors is 4, the coefficient is determined between the evaluation steps (2) to (5) using the optimization method, which is different from the case where the number of primary colors is 3.
- FIG. 20 shows a display device 200 according to this embodiment.
- FIG. 20 is a plan view schematically showing the display device 200.
- the display device 200 includes a self-luminous display panel 10 as shown in FIG.
- the display device 200 has a plurality of pixels P.
- the plurality of pixels P are arranged in a matrix having rows and columns.
- Each of the plurality of pixels P includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue sub-pixel B. That is, the plurality of subpixels constituting each pixel P do not include the yellow subpixel.
- the display panel 10 includes a red light emitting element 1r provided in a region corresponding to the red subpixel R, a green light emitting element 1g provided in a region corresponding to the green subpixel G, and a region corresponding to the blue subpixel B. And a blue light emitting element 1b provided.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b are, for example, organic EL elements.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b are not limited to organic EL elements, and various known self-emitting elements (for example, inorganic EL elements) can be used.
- FIG. 21 shows spectra of red light, green light, and blue light emitted from the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, and the blue light emitting element 1b.
- the blue light emitted from the blue light emitting element 1b does not substantially contain a component having a wavelength exceeding 525 nm, and its spectral half width is more than 20 nm. That is, the spectrum of blue light is broadened in a wavelength range of 525 nm or less.
- FIG. 7 shows that there is a large individual difference in the color matching function (especially Z ( ⁇ )) in the wavelength range from 400 nm to 500 nm.
- the spectrum of the blue light emitted from the blue light emitting element 1b is broadened in the wavelength range of 525 nm or less, and as can be seen from FIG. Since blue light emission is performed so as to cover a wide wavelength range (400 nm to 500 nm) with a large individual difference, variations in color recognized by the observer are reduced.
- the display device 200 even if the spectrum of blue light is broadened in the wavelength range of 525 nm or less (that is, the spectrum half-value width is increased), the chromaticity of blue hardly changes and the color reproduction range is hardly affected. Therefore, in the display device 200 according to the present embodiment, it is possible to reduce color variations due to individual differences in the color matching functions without narrowing the color reproduction range.
- FIG. 23 shows color reproduction ranges for the display device of Comparative Example 2 and the display device 200 of the present embodiment.
- Table 4 shows red, green, and blue chromaticities u ′ and v ′ for the display device of Comparative Example 2 and the display device 200 of the present embodiment.
- Table 5 and FIG. 24 below show the results of calculating the individual difference ⁇ E for the display device of Comparative Example 2 and the display device 200 of the present embodiment.
- each pixel is composed of a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, and the red, green, and blue spectra are as shown in FIG.
- the blue spectrum half width is 20 nm. That is, in the display device of Comparative Example 2, the blue spectrum is not widened.
- the color reproduction range is substantially the same in the display device of Comparative Example 2 and the display device 200 of the present embodiment. This is because, as can be seen from Table 4, the chromaticity of blue is almost the same. Further, as can be seen from Table 5 and FIG. 24, in the display device 200 of the present embodiment, the individual difference ⁇ E for 15 colors, the average individual difference ⁇ E, and the maximum individual difference ⁇ E are all displayed in the comparative example 2. Smaller than the device.
- the individual difference ⁇ E increases as the spectrum half-value width of the three primary colors is narrowed. Specifically, when the spectrum half width of the three primary colors is 30 nm or less, the average of individual differences ⁇ E is 1.50 or more, and when the spectrum half width of the three primary colors is 10 nm or less, the average of individual differences ⁇ E is 2.00 or more. Become. Therefore, the effect of broadening the spectrum of blue light in the wavelength range of 525 nm or less (the effect of reducing color variations due to individual differences in the color matching functions) increases as the spectral half-widths of red and green become narrower. It can be said.
- the above effect is higher when the spectral half-widths of red light and green light emitted by the red light emitting element 1r and the green light emitting element 1g are 30 nm or less, respectively, and the spectral half widths of the red light and green light are higher. Can be said to be even higher when each is 10 nm or less.
- the spectral half width of the blue light emitted from the blue light emitting element 1b is preferably 30 nm or more, and preferably 50 nm or more. It is more preferable.
- FIG. 20 illustrates a configuration in which each pixel P includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue sub-pixel B.
- the plurality of sub-pixels constituting the pixel may include a yellow sub-pixel Ye.
- the yellow light emitting element 1y provided in the region corresponding to the yellow sub-pixel Ye preferably emits yellow light having a dominant wavelength of 550 nm to 600 nm.
- the blue light spectrum is broadened as described above.
- the color variation caused by individual differences in the color matching functions can also be reduced by widening the red light and green light spectra. I think it can be done.
- the spectrum of red light or green light is widened, the color reproduction range becomes narrow as will be described below.
- Table 6 below shows the result of calculating the individual difference ⁇ E for three cases (# 4, # 5, and # 6) with different red spectral half-widths.
- FIG. 27 shows color reproduction ranges for three cases # 4, # 5, and # 6.
- # 4 is the case where the red spectral half width is 20 nm
- # 5 is the case where the red spectral half width is 40 nm
- # 6 is the case where the red spectral half width is 80 nm.
- the red, green, and blue spectra in each case of # 4, # 5, and # 6 are as shown in FIG.
- the color reproduction range in the case of # 5 is narrower than the color reproduction range in the case of # 4, and the color reproduction range in the case of # 6 is further narrower. In other words, the color reproduction range becomes narrower as the spectrum half-width of red is increased.
- Table 7 below shows the results of calculating the individual difference ⁇ E for three cases (# 7, # 8 and # 9) with different green spectrum half-value widths.
- FIG. 29 shows color reproduction ranges for the three cases # 7, # 8, and # 9.
- # 7 is the case where the green spectral half width is 40 nm
- # 8 is the case where the green spectral half width is 60 nm
- # 9 is the case where the green spectral half width is 80 nm.
- the red, green, and blue spectra in each of # 7, # 8, and # 9 are as shown in FIG.
- the color reproduction range in the case of # 8 is narrower than the color reproduction range in the case of # 7, and the color reproduction range in the case of # 9 is further narrower. That is, the wider the half-value width of the green spectrum, the narrower the color reproduction range.
- FIG. 31 shows a display device 300 in the present embodiment.
- FIG. 31 is a plan view schematically showing the display device 300.
- the display device 300 includes a self-luminous display panel 10 as shown in FIG.
- the display device 300 includes a plurality of pixels P.
- the plurality of pixels P are arranged in a matrix having rows and columns.
- Each of the plurality of pixels P includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue sub-pixel B. That is, the plurality of subpixels constituting each pixel P do not include the yellow subpixel.
- the display panel 10 includes a red light emitting element 1r that emits red light, a green light emitting element 1g that emits green light, and a first blue light emitting element 1ba and a second blue light emitting element 1bb that emit blue light having different spectra.
- the red light emitting element 1r is provided in a region corresponding to the red sub pixel R of the display panel 10, and the green light emitting element 1g is provided in a region corresponding to the green sub pixel g of the display panel 10. Further, both the first blue light emitting element 1ba and the second blue light emitting element 1bb are provided in a region corresponding to the blue sub-pixel B of the display panel 10. That is, two blue light emitting elements 1ba and 1bb are arranged corresponding to one blue sub-pixel B.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the first blue light emitting element 1ba, and the second blue light emitting element 1bb are, for example, organic EL elements.
- the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the first blue light emitting element 1ba, and the second blue light emitting element 1bb are not limited to organic EL elements, and various known self-light emitting elements (for example, inorganic EL elements) can be used. Can be used.
- FIG. 32 shows spectra of red light, green light, and blue light emitted by the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the first blue light emitting element 1ba, and the second blue light emitting element 1bb.
- the spectrum of blue light emitted from the first blue light emitting element 1ba (“B1” in FIG. 32) and the spectrum of blue light emitted from the second blue light emitting element 1bb (“B2” in FIG. 32). Are different from each other.
- FIG. 32 shows spectra of red light, green light, and blue light emitted by the red light emitting element 1r, the green light emitting element 1g, the first blue light emitting element 1ba, and the second blue light emitting element 1bb.
- the main wavelength of the blue light emitted from the first blue light emitting element 1ba is 419 nm
- the main wavelength of the blue light emitted from the second blue light emitting element 1bb is 464 nm.
- the blue light emitted from the first blue light emitting element 1ba and the blue light emitted from the second blue light emitting element 1bb do not substantially contain any component having a wavelength exceeding 525 nm.
- the display panel 10 includes the first blue light-emitting element 1ba and the second blue light-emitting element 1bb that emit blue light having different spectra. For this reason, blue light emission is performed so as to cover a wide wavelength range (400 nm to 500 nm) in which individual differences in color matching functions are large, so that variations in color recognized by the observer are reduced.
- first blue light emitting element 1ba and second blue light emitting element 1bb when two types of blue light emitting elements (first blue light emitting element 1ba and second blue light emitting element 1bb) are provided, blue as one of the primary colors is blue emitted by these two types of blue light emitting elements 1ba and 1bb. It is made by additive color mixing of light. By appropriately setting the emission spectra of the two types of blue light emitting elements 1ba and 1bb, the chromaticity of blue is hardly changed and the influence on the color reproduction range can be almost eliminated. Therefore, in the display device 300 according to the present embodiment, it is possible to reduce color variations due to individual differences in the color matching functions without narrowing the color reproduction range.
- FIG. 33 shows color reproduction ranges for the display device of Comparative Example 2 (referred to in the second embodiment) and the display device 300 of the present embodiment.
- Table 8 below and FIG. 34 show the results of calculating the individual difference ⁇ E for the display device of Comparative Example 2 and the display device 300 of the present embodiment.
- the color reproduction range is substantially the same in the display device of Comparative Example 2 and the display device 300 of the present embodiment.
- both the individual difference ⁇ E for 15 colors and the average individual difference ⁇ E are smaller than the display device of Comparative Example 2.
- the display device 300 As described above, in the display device 300 according to the present embodiment, it is possible to reduce color variations caused by individual differences in the color matching functions without narrowing the color reproduction range.
- the main wavelength of the blue light emitted from the first blue light emitting element 1ba is 400 nm or more and less than 450 nm and the second blue light emission.
- the dominant wavelength of the blue light emitted from the element 1bb is preferably more than 450 nm and not more than 515 nm.
- the individual difference ⁇ E increases as the spectral half-value width of the three primary colors becomes narrower.
- the average of individual differences ⁇ E is 1.50 or more
- the spectrum half width of the three primary colors is 10 nm or less
- the average of individual differences ⁇ E is 2.00 or more.
- the above effect is higher when the spectral half-widths of red light and green light emitted by the red light emitting element 1r and the green light emitting element 1g are 30 nm or less, respectively, and the spectral half widths of the red light and green light are higher. Can be said to be even higher when each is 10 nm or less.
- FIG. 31 illustrates a configuration in which each pixel P includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, and a blue sub-pixel B.
- the plurality of sub-pixels constituting the pixel may include a yellow sub-pixel Ye.
- the yellow light emitting element 1y provided in the region corresponding to the yellow sub-pixel Ye preferably emits yellow light having a dominant wavelength of 550 nm to 600 nm.
- FIG. 31 illustrates a configuration in which both the first blue light emitting element 1ba and the second blue light emitting element 1bb are provided in the region corresponding to the blue sub-pixel B of the display panel 10.
- the two blue light emitting elements 1ba and 1bb need not be arranged corresponding to the blue subpixel B.
- the plurality of pixels P are provided with the first blue light-emitting element 1ba in the region corresponding to the blue sub-pixel B of the display panel 10, and the second blue light-emitting element 1bb is provided.
- the pixel P1 including only the first blue light emitting element 1ba as the blue light emitting element is adjacent to the pixel P2 including only the second blue light emitting element 1bb as the blue light emitting element in at least one of the row direction and the column direction. Is preferred.
- the pixel structure is simple and low cost.
- the advantage is that it can be realized.
- FIG. 36 when a configuration is employed in which a pixel in which only one of the first blue light-emitting element 1ba and the second blue light-emitting element 1bb is provided and a pixel in which only the other is provided are mixed. Since each chromaticity point can be driven independently, there is an advantage that the color gamut is widened.
- FIG. 37 and 38 show a display device 400 according to this embodiment.
- FIG. 37 is a plan view schematically showing the display device 400
- FIG. 38 is a cross-sectional view schematically showing the display device 400.
- the display device 400 includes a liquid crystal display panel 10L and an illumination device (backlight) 20 that irradiates light to the liquid crystal display panel 10L. Further, the display device 400 includes a plurality of pixels P.
- the liquid crystal display panel 10L includes a first substrate (active matrix substrate) 11 disposed on the back side (illumination device 20 side), a second substrate (opposite substrate) 12 disposed on the viewer side, and a gap therebetween. And a liquid crystal layer 13 provided.
- the plurality of pixels P are arranged in a matrix having rows and columns.
- Each of the plurality of pixels P includes a red sub-pixel R, a green sub-pixel G, a blue sub-pixel B, and a yellow sub-pixel Ye.
- the first substrate 11 and the second substrate 12 of the liquid crystal display panel 10L each include an electrode and an alignment film (not shown).
- the second substrate 12 further includes a red subpixel R, a green subpixel G, and a blue subpixel.
- a red color filter 14r, a green color filter 14g, a blue color filter 14b, and a yellow color filter 14y provided corresponding to the B and yellow subpixels Ye are included.
- the lighting device 20 includes a red light source 21r that emits red light, a green light source 21g that emits green light, and a blue light source 21b that emits blue light.
- the lighting device 20 further includes a yellow light source 21y that emits yellow light.
- the red light source 21r, the green light source 21g, the blue light source 21b, and the yellow light source 21y are, for example, light emitting diodes (LEDs).
- LEDs light emitting diodes
- various known light sources can be used as the red light source 21r, the green light source 21g, the blue light source 21b, and the yellow light source 21y.
- FIG. 39 shows spectra of red light, green light, blue light, and yellow light emitted from the red light source 21r, the green light source 21g, the blue light source 21b, and the yellow light source 21y.
- the dominant wavelength of yellow light emitted from the yellow light source 21y is not less than 550 nm and not more than 600 nm.
- the spectral transmission characteristics of the red color filter 14r, the green color filter 14g, the blue color filter 14b, and the yellow color filter 14y are as shown in FIG. 40, and the red subpixel R, the green subpixel G, the blue subpixel B, and The spectra of red, green, blue, and yellow (that is, primary colors used for display) displayed by the yellow subpixel Ye are as shown in FIG. 40
- the illumination device 20 includes a yellow light source 21y that emits yellow light having a dominant wavelength of 550 nm to 600 nm. As can be seen from FIG. Is emitted in the wavelength range (550 nm to 600 nm). Therefore, the variation in color recognized by the observer is reduced.
- the display device of Comparative Example 3 includes a liquid crystal display panel and a lighting device.
- each pixel includes a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel.
- the lighting device includes a red light source, a green light source, and a blue light source, and the liquid crystal display panel includes a red color filter, a green color filter, and a blue color filter.
- the spectrums of red light, green light, and blue light emitted from the red light source, green light source, and blue light source are as shown in FIG. 44, and the red color filter, green color filter, and blue color filter have the following spectra.
- the spectral transmission characteristics are as shown in FIG. 45, and the spectra of red, green and blue (that is, primary colors used for display) displayed by the red sub-pixel, green sub-pixel and blue sub-pixel are as shown in FIG. It is.
- the display device of Comparative Example 3 and the display device 400 of the present embodiment achieve substantially the same color reproduction performance although the chromaticities of the primary colors are slightly different. Further, as can be seen from Table 9 and FIG. 43, in the display device 400 of this embodiment, the individual difference ⁇ E for 15 colors, the average individual difference ⁇ E, and the maximum individual difference ⁇ E are all displayed in the comparative example 3. Smaller than the device.
- the display device 400 it is possible to reduce color variations caused by individual differences in the color matching functions without reducing the color reproduction performance.
- each pixel P is exemplified by a configuration including four sub-pixels (red sub-pixel R, green sub-pixel G, blue sub-pixel B, and yellow sub-pixel Ye). May be composed of five or more sub-pixels.
- the plurality of subpixels constituting each pixel P may include a cyan subpixel in addition to the red subpixel R, the green subpixel G, the blue subpixel B, and the yellow subpixel Ye.
- the liquid crystal display panel 10L is provided with a cyan color filter corresponding to the cyan sub-pixel.
- a display device having a plurality of pixels, Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel,
- the display panel is provided in a red light emitting element provided in a region corresponding to the red sub pixel, a green light emitting element provided in a region corresponding to the green sub pixel, and a region corresponding to the blue sub pixel.
- a blue light emitting element The spectral half widths of red light, green light and blue light emitted from the red light emitting element, the green light emitting element and the blue light emitting element are each 10 nm or less,
- the plurality of sub-pixels further includes a yellow sub-pixel,
- the display panel further includes a yellow light emitting element that is provided in a region corresponding to the yellow sub-pixel and emits yellow light having a dominant wavelength of 550 nm to 600 nm.
- the yellow chromaticity displayed by the yellow sub-pixel is a triangle whose apexes are red, green and blue chromaticities displayed by the red sub-pixel, the green sub-pixel and the blue sub-pixel on the chromaticity diagram.
- Item 4 The display device according to Item 1, which is located on or inside the side.
- a display device having a plurality of pixels, Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel,
- the display panel is provided in a red light emitting element provided in a region corresponding to the red sub pixel, a green light emitting element provided in a region corresponding to the green sub pixel, and a region corresponding to the blue sub pixel.
- a blue light emitting element The blue light emitted from the blue light-emitting element does not substantially contain a component having a wavelength exceeding 525 nm, and has a spectral half width of more than 20 nm.
- the display panel includes a red light emitting element that emits red light, a green light emitting element that emits green light, and a first blue light emitting element and a second blue light emitting element that emit blue light having different spectra.
- Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, Item 5.
- Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel
- the plurality of pixels includes a pixel in which the first blue light-emitting element is provided in a region corresponding to the blue sub-pixel of the display panel, and the second blue light-emitting element is not provided, and the display panel 5.
- the display device according to item 4 including a pixel in which the second blue light emitting element is provided in a region corresponding to a blue sub-pixel and the first blue light emitting element is not provided.
- the plurality of sub-pixels further includes a yellow sub-pixel, 7.
- the display device according to any one of items 3, 5 and 6, wherein the display panel further includes a yellow light emitting element which is provided in a region corresponding to the yellow sub-pixel and emits yellow light having a main wavelength of 550 nm to 600 nm.
- Item 8 The display device according to any one of items 3 to 7, wherein spectral red half-widths of red light and green light emitted from the red light-emitting element and the green light-emitting element are each 30 nm or less.
- Item 8 The display device according to any one of Items 3 to 7, wherein spectral red half-widths of red light and green light emitted from the red light-emitting element and the green light-emitting element are each 10 nm or less.
- a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer; An illumination device for irradiating the liquid crystal display panel with light, A display device having a plurality of pixels, The lighting device includes a red light source that emits red light, a green light source that emits green light, and a blue light source that emits blue light, Each of the plurality of pixels includes a plurality of sub-pixels including a red sub-pixel, a green sub-pixel, a blue sub-pixel, and a yellow sub-pixel, The said illuminating device is a display apparatus which further has a yellow light source which emits yellow light whose principal wavelength is 550 nm or more and 600 nm or less.
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Abstract
表示装置(100)は、自発光型の表示パネル(10)を備え、複数の画素(P)を有する。各画素は、赤サブ画素(R)、緑サブ画素(G)および青サブ画素(B)を含む複数のサブ画素によって構成される。表示パネルは、赤色発光素子(1r)と、緑色発光素子(1g)と、青色発光素子(1b)とを有する。赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下である。各画素を構成する複数のサブ画素は、黄サブ画素(Ye)をさらに含み、表示パネルは、黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子(1y)をさらに有する。
Description
本発明は、表示装置に関し、特に、広色域化に適した表示装置に関する。
近年、表示装置には、いっそうの広色域化(色再現範囲の拡大)が求められている。
有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置のような自発光型の表示装置では、例えば、表示に用いられる3つの原色である赤、緑および青のスペクトルを狭帯域にすることにより、色再現範囲を拡大することができる。また、自発光型の表示装置ではない液晶表示装置について、表示に用いられる原色の数を4以上に増やす(多原色化する)ことによって色再現範囲を広くする技術が提案されている(例えば特許文献1)。
しかしながら、広色域化のために三原色(赤、緑および青)のスペクトルの半値幅を狭くすると、三原色の加法混色によって作り出される色(表示装置によって表示される色)に対し、測色・視覚カラーマッチの不一致(個人差)が生じる。つまり、表示装置で同じ色を表示しても、等色関数の個人差により、複数の観察者は各自別の色として認識してしまう。また、この個人差による影響は、三原色の各色のスペクトルの半値幅が狭くなればなるほど、大きくなる傾向がある。また、多原色化された液晶表示装置についても、等色関数の個人差に起因した色のばらつきは存在する。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減された表示装置を提供することにある。
本発明の実施形態による表示装置は、自発光型の表示パネルを備え、複数の画素を有する表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下であり、前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する。
ある実施形態において、前記黄サブ画素によって表示される黄の色度は、色度図上で前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記青サブ画素によって表示される赤、緑および青の色度を頂点とする三角形の辺上または内側に位置する。
本発明の実施形態による表示装置は、自発光型の表示パネルを備え、複数の画素を有する表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、前記青色発光素子が発する青色光は、波長が525nmを超える成分を実質的に含まず、且つ、そのスペクトル半値幅が20nm超である。
本発明の実施形態による表示装置は、自発光型の表示パネルを備え、複数の画素を有する表示装置であって、前記表示パネルは、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子および第2青色発光素子とを有する。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に、前記第1青色発光素子および前記第2青色発光素子の両方が設けられている。
ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、前記複数の画素は、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第1青色発光素子が設けられ、且つ、前記第2青色発光素子は設けられていない画素と、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第2青色発光素子が設けられ、且つ、前記第1青色発光素子は設けられていない画素とを含む。
ある実施形態において、前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する。
ある実施形態において、前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ30nm以下である。
ある実施形態において、前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下である。
本発明の実施形態による表示装置は、液晶層を含む液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を照射する照明装置と、を備え、複数の画素を有する表示装置であって、前記照明装置は、赤色光を発する赤色光源と、緑色光を発する緑色光源と、青色光を発する青色光源とを有し、前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、前記照明装置は、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色光源をさらに有する。
本発明の実施形態によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減された表示装置が提供される。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
図1に、本実施形態における表示装置100を示す。図1は、表示装置100を模式的に示す平面図である。
図1に、本実施形態における表示装置100を示す。図1は、表示装置100を模式的に示す平面図である。
表示装置100は、図1に示すように、自発光型の表示パネル10を備える。また、表示装置100は、複数の画素Pを有する。
複数の画素Pは、行および列を有するマトリクス状に配列されている。複数の画素Pのそれぞれは、赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bを含む複数のサブ画素によって構成される。
表示パネル10は、赤サブ画素Rに対応する領域に設けられた赤色発光素子1rと、緑サブ画素Gに対応する領域に設けられた緑色発光素子1gと、青サブ画素Bに対応する領域に設けられた青色発光素子1bとを有する。赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bは、例えば有機EL素子である。勿論、赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bとしては、有機EL素子に限定されず、公知の種々の自発光素子(例えば無機EL素子)を用いることができる。
本実施形態の表示装置100では、図2に示すように、赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bが発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅(半値全幅)は、それぞれ10nm以下である。また、各画素Pを構成する複数のサブ画素は、図1に示すように、黄サブ画素Yeをさらに含んでおり、表示パネル10は、黄サブ画素Yeに対応する領域に設けられた黄色発光素子1yをさらに有する。黄色発光素子1yが発する黄色光の主波長は、550nm以上600nm以下である。黄色発光素子1yは、例えば有機EL素子である。勿論、黄色発光素子1yとしては、有機EL素子に限定されず、公知の種々の自発光素子(例えば無機EL素子)を用いることができる。
上述したように、本実施形態では、赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bが発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅がそれぞれ10nm以下であり、一般的な自発光型の表示装置よりも狭い。そのため、本実施形態の表示装置100は、色再現範囲が広い。
また、本実施形態の表示装置100では、表示パネル10が、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子1yを有している(つまり各画素Pを構成する複数のサブ画素が黄サブ画素Yeを含んでいる)ことにより、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。以下、この理由を詳しく説明する。
図3は、CIE(国際照明委員会)によって規定されたXYZ表色系の等色関数X(λ)、Y(λ)およびZ(λ)を示すグラフである。図3に示されているCIEの等色関数は、等色関数が策定された当時における等色実験の被験者の平均値から求めた関数であり、本来、等色関数には個人差が存在する。そのため、ある色を表示している表示装置を複数の観察者が観察した場合、表示されている色は同じであるにもかかわらず、各観察者に認識される色は異なり得る。また、三原色のスペクトルが狭帯域になるほど、等色関数の個人差の影響が大きくなる。
図4を参照しながら、等色関数の個人差をより詳しく説明する。
図4(a)、(b)および(c)は、CIEの等色関数、観察者V1の等色関数および観察者V2の等色関数を示すグラフである。図4(a)はX(λ)を示しており、図4(b)はY(λ)を示しており、図4(c)はZ(λ)を示している。
図4(a)、(b)および(c)に示されているように、CIEの等色関数、観察者V1の等色関数および観察者V2の等色関数は、互いに異なっている。このことから、等色関数に個人差が存在していることがわかる。
また、図4(a)および(b)から、等色関数X(λ)およびY(λ)については、550nm付近から630nm付近までの波長範囲で個人差が大きいことがわかる。さらに、図4(c)から、等色関数Z(λ)については、400nm付近から500nm付近までの波長範囲で個人差が大きいことがわかる。
ここで、図5を参照しながら、非常に急峻なスペクトルの(つまりほぼ単波長の)赤および緑を発光させ、それらの加法混色によって黄を作る場合を考える。具体的には、波長630nmの赤および波長530nmの緑の加法混色によって波長590nmの黄を作る場合を考える。図5(a)、(b)および(c)には、図4(a)、(b)および(c)に示したのと同じ等色関数が示されており、さらに、発光させる赤および緑と、加法混色によって作られる黄とが実線および破線のバーで模式的に示されている。図中に示されているように、波長630nmで発光強度が1.85の赤と、波長530nmで発光強度が0.5の緑とを加法混色すると、波長590nm、発光強度1.1に相当する黄を作り出すことができる。
例えば、図5(a)に示されている等色関数X(λ)に着目する。図5(a)からわかるように、波長530nmおよび630nm付近では、等色関数X(λ)の個人差は非常に小さい。これに対し、既に説明したことからわかるように、波長590nm付近では、等色関数X(λ)の個人差は大きい。なお、図5(a)中に赤および緑を示すものとして表されているバーの近くに付された「0.6」および「0.2」という数値は、波長630nmで発光強度1の赤を観察したとき、および波長530nmで発光強度1の緑を観察したときのXの値である(図5(b)中の「0.2」および「0.8」も同様である)。
上述した赤および緑の加法混色によって作られる黄色は、CIEにおける標準的な色であるといえる。しかしながら、この黄を、観察者V1は本来よりも明るく感じ、観察者V2は本来よりも暗く感じる。
図6を参照しながら、これとは逆に、波長590nmの黄を発光させる場合を考える。図6(a)、(b)および(c)には、図4(a)、(b)および(c)に示したのと同じ等色関数が示されており、さらに、発光させる黄が実線のバーで模式的に示されている。
ここでも、図6(a)に示されている等色関数X(λ)に着目する。なお、図6(a)中に黄を示すものとして表されているバーの近くに付された「1.1」、「1.0」および「1.4」という数値は、波長590nmで発光強度1の黄を、CIEの等色関数X(λ)、観察者V1の等色関数X(λ)および観察者V2の等色関数X(λ)で観察したときのXの値である(図6(b)中の「0.6」および「0.7」も同様である)。
上述した黄の発光を、観察者V1は自身の等色関数で認識し、観察者V2も自身の等色関数で認識する。そのため、観察者V1および観察者V2は、この黄色を本来の明るさで感じるので、等色関数の個人差に起因した色のばらつきが発生しない。このことから、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減するためには、等色関数の個人差が大きな波長域で発光を行うことが好ましいことがわかる。
図7に、51人分の等色関数から算出された、波長ごとの標準偏差を示す。標準偏差の値が高いほど、個人差が大きい。図7から、X(λ)およびY(λ)については、550nmから650nmまでの波長範囲で等色関数の個人差が大きいことがわかる。
そのため、本実施形態のように、表示パネル10が、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子1yを有していると、図8からもわかるように、等色関数の個人差が大きい波長範囲で黄の発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。なお、黄色光の主波長が600nmを超える必要がないのは、600nmから650nmまでの波長範囲については、赤色光によってカバーし得るからである。
続いて、上述したような黄色発光素子1yを設けることによる色のばらつきの軽減効果を検証した結果を説明するが、それに先立ち、三原色(赤、緑および青)のスペクトル半値幅と、色再現範囲と、観察者に認識される色のばらつき(個人差ΔE)との関係を説明する。
図9に、三原色のスペクトル半値幅が6.83nmである場合、26.28nmである場合および124.51nmである場合について、色再現範囲を示す。図9からわかるように、三原色のスペクトル半値幅が狭くなるほど、色再現範囲は広くなる。そのため、三原色のスペクトル半値幅を狭くすることによって、広色域化を実現することができる。
ただし、三原色のスペクトル半値幅を狭くすると、等色関数の個人差に起因した色のばらつきが大きくなってしまう。下記表1に、三原色のスペクトル半値幅が異なる3つの場合(#1、#2および#3)について、個人差ΔEを計算した結果を示す。なお、#1は、赤、緑および青のスペクトル半値幅がそれぞれ10nmの場合であり、#2は、赤、緑および青のスペクトル半値幅がそれぞれ30nmの場合であり、#3は、赤、緑および青のスペクトル半値幅が50nm、75nmおよび50nmの場合である。#1、#2および#3のそれぞれの場合における赤、緑および青のスペクトルは、図10に示す通りである。また、個人差ΔEとしては、色再現評価用標準物体色分光(SOCS)データベースから抜粋した15色分の個人差ΔEと、それらの平均とが示されている。個人差ΔEの計算方法については後に詳述する。
表1からわかるように、#3では個人差ΔEの平均が0.91であったのに対し、#2では個人差ΔEの平均は1.50であり、#1では個人差ΔEの平均は2.00であった。このように、三原色のスペクトル半値幅を狭くするほど、個人差ΔEが大きくなってしまう。特に、三原色のスペクトル半値幅が10nm以下となると、個人差ΔEの平均が2.00以上となってしまう。
図11に、比較例1の表示装置と、本実施形態の表示装置100とについて、色再現範囲を示す。また、下記表2および図12に、比較例1の表示装置と、本実施形態の表示装置100とについて、個人差ΔEを計算した結果を示す。比較例1の表示装置では、各画素は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素から構成されており、赤、緑および青のスペクトル半値幅はそれぞれ10nmである(つまり上述した#1に対応する)。図12には、15色分の個人差ΔEが示されており、表2には、15色分の個人差ΔEに加え、平均の個人差ΔEおよび最大の個人差ΔEが示されている。
図11からわかるように、比較例1の表示装置と、本実施形態の表示装置100とで、色再現範囲はほぼ同じである。また、表2および図12からわかるように、本実施形態の表示装置100では、15色分の個人差ΔE、平均の個人差ΔEおよび最大の個人差ΔEのいずれもが、比較例1の表示装置よりも小さい。
このように、本実施形態の表示装置100では、色再現範囲を狭くすることなく、個人差ΔEを小さくすることができる。従って、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減される。
なお、黄色発光素子1yが発する黄色光のスペクトルは、図2などに例示したものに限定されない。図2に示した例では、黄色光のスペクトル半値幅は20nmであるが、例えば図13に示すような、よりブロードなスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを設けてもよい。その場合でも、図14に示すように、等色関数の個人差が大きい波長範囲で黄の発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。
図15に、比較例1の表示装置と、本実施形態の表示装置100において図13に示したスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを用いた場合とについて、色再現範囲を示す。また、下記表3および図16に、比較例1の表示装置と、本実施形態の表示装置100において図13に示したスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを用いた場合とについて、個人差ΔEを計算した結果を示す。なお、図15には、参考のため、本実施形態の表示装置100において図2に示したスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを用いた場合の色再現範囲も示している。
図15からわかるように、ブロードなスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを設けた場合でも、色再現範囲は比較例1の表示装置とほぼ同じである。また、表3および図16からわかるように、ブロードなスペクトルの黄色光を発する黄色発光素子1yを設けた場合でも、15色分の個人差ΔE、平均の個人差ΔEおよび最大の個人差ΔEのいずれもが、比較例1の表示装置よりも小さい。
また、図1には、画素P内で左側から右側に向かって赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeがこの順で配置されている構成を例示したが、画素P内における複数のサブ画素の配置は、図1に例示したものに限定されない。画素P内で赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeは、任意の順番で配置され得る。
さらに、図1には、画素P内で複数のサブ画素が1行複数列に配置されている構成を例示したが、複数のサブ画素は、画素P内で複数行1列に配置されていてもよい。あるいは、複数のサブ画素は、画素P内で複数行複数列に(つまりマトリクス状に)配置されていてもよい。
また、本実施形態では、各画素Pが4つのサブ画素(赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Ye)から構成されている構成を例示したが、各画素Pは5つ以上のサブ画素から構成されてもよい。例えば、各画素Pを構成する複数のサブ画素は、赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeに加えて、シアンサブ画素を含んでもよい。その場合、表示パネル10のシアンサブ画素に対応する領域には、シアン色光を発するシアン色発光素子が設けられる。
なお、図11に示した例では、黄サブ画素Yeによって表示される黄の色度は、色度図上で赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bによって表示される赤、緑および青の色度を頂点とする三角形の辺上に位置しているが、黄の色度は、この三角形の内側または外側に位置してもよい。黄サブ画素Yeによって表示される黄の色度が、色度図上で上述した三角形の外側に位置していると、色再現範囲をさらに広くすることができる。勿論、観察者に認識される色のばらつきを軽減することもできる。一方、黄サブ画素Yeによって表示される黄の色度が、色度図上で上述した三角形の辺上または内側に位置していると、色再現範囲をさらに広くすることはできないものの、観察者に認識される色のばらつきを軽減することはできる。また、パネル全体の発光効率が向上するという利点が得られる。
ここで、観察者に認識される色のばらつきの評価方法(つまり個人差ΔEの計算方法)を説明する。
各画素が3つのサブ画素(赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素)から構成されている場合(比較例1の表示装置に対応)、以下のようにして評価を行うことができる。
(1)加法混色によりD65標準光源と同じ白となるように赤、緑および青の係数(強度)Rw、GwおよびBwを調整・決定する。
(2)SOCSデータベースから抜粋した15色のうちからさらに1色(ここではC1とする)をピックアップし、加法混色によりこの色C1となるように赤、緑および青の係数(強度)Rc1、Gc1およびBc1を調整・決定する。SOCSデータベースから抜粋された15色(色番号1~15)のスペクトルは図17に示す通りであり、これら15色の色度は図18に示す通りである。
(3)D65標準光源およびピックアップされた色C1について、51人分の等色関数を用いて各自に知覚される色(Xwi, Ywi, Zwi)、(Xi, Yi, Zi)を算出する(i=1~51)。51人分の等色関数は、図19に示す通りである。
(4)D65標準光源およびピックアップされた色C1について、CIEの標準等色関数を用い、標準等色関数で観察が行われた場合に知覚されるであろう色(Xwcie, Ywcie, Zwcie)、(Xcie, Ycie, Zcie)を算出する。
(5)上記工程(3)で算出された(Xwi, Ywi, Zwi)、(Xi, Yi, Zi)から、(L*i, a*i, b*i)を算出する。(L*i, a*i, b*i)は、下記式(1)~(3)により算出される。
L*i=116f(Yi/Ywi)-16 ・・・(1)
a*i=500[f(Xi/Xwi)-f(Yi/Ywi)] ・・・(2)
b*i=200[f(Yi/Ywi)-f(Zi/Zwi)] ・・・(3)
L*i=116f(Yi/Ywi)-16 ・・・(1)
a*i=500[f(Xi/Xwi)-f(Yi/Ywi)] ・・・(2)
b*i=200[f(Yi/Ywi)-f(Zi/Zwi)] ・・・(3)
ここで、t>(6/29)3の場合、f(t)=t-3であり、それ以外の場合には、f(t)=(1/3)(29/6)2t+(4/29)である。
(6)同様にして、上記工程(4)で算出された(Xwcie, Ywcie, Zwcie)、(Xcie, Ycie, Zcie)から、(L*cie, a*cie, b*cie)を算出する。
(7)上記工程(5)および(6)で算出された(L*i, a*i, b*i)および(L*cie,a*cie, b*cie)から、一人ひとりのΔEを算出する。ΔEは、下記式(4)により算出される。
ΔE=[(L*cie-L*i)2+(a*cie-a*i)2+(b*cie-b*i)2]1/2 ・・・(4)
ΔE=[(L*cie-L*i)2+(a*cie-a*i)2+(b*cie-b*i)2]1/2 ・・・(4)
(8)51人分のΔEを平均することによって、色C1についての個人差ΔEを求める。
(9)同様にして、残りの14色についても個人差ΔEを求め、さらに、15色の平均の個人差ΔEも求める。
各画素Pが4つのサブ画素(赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Ye)から構成されている場合(本実施形態の表示装置100に対応)も、基本的には同様にして評価を行うことができる。ただし、表示に用いられる原色の数が4の場合に特有の色の冗長性(同じ色を作るための原色強度の組み合わせが複数存在すること)のために、計算がさらに複雑になる。具体的には、原色の数が4の場合、評価工程(2)~(5)の間で係数を最適化手法を用いて決定する点が、原色の数が3の場合と異なっている。
原色の数が4の場合、ある色を表示する(加法混色により作る)ための原色の強度の組み合わせが複数存在する。そのため、工程(2)において4色の係数(強度)Rc1、Gc1、Bc1およびYc1を変数で仮置きした上で、ΔEが最小となるように、GRG(Generalized Reduced Gradient)法などの最適化手法を用いて、4色の係数を求めればよい。
(実施形態2)
図20に、本実施形態における表示装置200を示す。図20は、表示装置200を模式的に示す平面図である。
図20に、本実施形態における表示装置200を示す。図20は、表示装置200を模式的に示す平面図である。
表示装置200は、図20に示すように、自発光型の表示パネル10を備える。また、表示装置200は、複数の画素Pを有する。
複数の画素Pは、行および列を有するマトリクス状に配列されている。複数の画素Pのそれぞれは、赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bから構成されている。つまり、各画素Pを構成する複数のサブ画素は、黄サブ画素を含んでいない。
表示パネル10は、赤サブ画素Rに対応する領域に設けられた赤色発光素子1rと、緑サブ画素Gに対応する領域に設けられた緑色発光素子1gと、青サブ画素Bに対応する領域に設けられた青色発光素子1bとを有する。赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bは、例えば、有機EL素子である。勿論、赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bとしては、有機EL素子に限定されず、公知の種々の自発光素子(例えば無機EL素子)を用いることができる。
図21に、赤色発光素子1r、緑色発光素子1gおよび青色発光素子1bが発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトルを示す。図21に示すように、青色発光素子1bが発する青色光は、波長が525nmを超える成分を実質的に含まず、且つ、そのスペクトル半値幅が20nm超である。つまり、青色光のスペクトルは、波長525nm以下の範囲で広帯域化されている。
ここで、再び図7を参照されたい。図7から、400nmから500nmまでの波長範囲で等色関数(特にZ(λ))の個人差が大きいことがわかる。
本実施形態の表示装置200では、上述したように、青色発光素子1bが発する青色光のスペクトルが、波長525nm以下の範囲で広帯域化されており、図22からもわかるように、等色関数の個人差が大きい波長範囲(400nm~500nm)を広くカバーするように青の発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。
また、青色光のスペクトルを、波長525nm以下の範囲で広帯域化(つまりスペクトル半値幅を大きく)しても、青の色度はほとんど変化せず、色再現範囲にはほとんど影響しない。そのため、本実施形態の表示装置200では、色再現範囲を狭くすることなく、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができる。
図23に、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置200とについて、色再現範囲を示す。また、下記表4に、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置200とについて、赤、緑および青の色度u’、v’を示す。さらに、下記表5および図24に、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置200とについて、個人差ΔEを計算した結果を示す。比較例2の表示装置では、各画素は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素から構成されており、赤、緑および青のスペクトルは、図25に示す通りである。図25に示されているように、比較例2の表示装置では、青のスペクトル半値幅が20nmである。つまり、比較例2の表示装置では、青のスペクトルは広帯域化されていない。
図23からわかるように、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置200とで、色再現範囲はほぼ同じである。これは、表4からわかるように、青の色度がほとんど同じだからである。また、表5および図24からわかるように、本実施形態の表示装置200では、15色分の個人差ΔE、平均の個人差ΔEおよび最大の個人差ΔEのいずれもが、比較例2の表示装置よりも小さい。
なお、表1を参照しながら説明したように、個人差ΔEは、三原色のスペクトル半値幅を狭くするほど大きくなる。具体的には、三原色のスペクトル半値幅が30nm以下となると、個人差ΔEの平均が1.50以上となり、三原色のスペクトル半値幅が10nm以下となると、個人差ΔEの平均が2.00以上となる。従って、青色光のスペクトルを波長525nm以下の範囲で広帯域化することによる効果(等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減する効果)は、赤および緑のスペクトル半値幅が狭くなるほど高くなるといえる。より具体的には、上記の効果は、赤色発光素子1rおよび緑色発光素子1gが発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅がそれぞれ30nm以下であるときにより高く、赤色光および緑色光のスペクトル半値幅がそれぞれ10nm以下であるときにいっそう高いといえる。
また、等色関数の個人差に起因した色のばらつきをより確実に軽減する観点からは、青色発光素子1bが発する青色光のスペクトル半値幅は、30nm以上であることが好ましく、50nm以上であることがより好ましい。
また、図20には、各画素Pが赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bから構成されている構成を例示したが、図26に示す表示装置200Aのように、各画素Pを構成する複数のサブ画素が、赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bに加え、黄サブ画素Yeを含んでいてもよい。黄サブ画素Yeに対応する領域に設けられた黄色発光素子1yは、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発することが好ましい。
図26に示した構成を採用することにより、Z(λ)の個人差が大きい波長範囲(400nm~500nm)だけでなく、X(λ)およびY(λ)の個人差が大きい波長範囲(550nm~600nm)でも発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきをいっそう軽減することができる。
なお、本実施形態では、上述したように青色光のスペクトルを広帯域化するが、赤色光や緑色光のスペクトルを広帯域化することによっても、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができると考えられる。しかしながら、赤色光や緑色光のスペクトルを広帯域化すると、以下に説明するように、色再現範囲が狭くなってしまう。
下記表6に、赤のスペクトル半値幅が異なる3つの場合(#4、#5および#6)について、個人差ΔEを計算した結果を示す。また、図27に、#4、#5および#6の3つの場合について、色再現範囲を示す。#4は、赤のスペクトル半値幅が20nmの場合であり、#5は、赤のスペクトル半値幅が40nmの場合であり、#6は、赤のスペクトル半値幅が80nmの場合である。#4、#5および#6のそれぞれの場合における赤、緑および青のスペクトルは、図28に示す通りである。
表6からわかるように、#4では個人差ΔEの平均が1.41であったのに対し、#5では個人差ΔEの平均は1.22であり、#6では個人差ΔEの平均は1.07であった。このように、赤のスペクトル半値幅を広くするほど、個人差ΔEは小さくなる。
しかしながら、図27からわかるように、#5の場合の色再現範囲は、#4の場合の色再現範囲よりも狭く、また、#6の場合の色再現範囲はさらに狭い。つまり、赤のスペクトル半値幅を広くするほど、色再現範囲は狭くなってしまう。
下記表7に、緑のスペクトル半値幅が異なる3つの場合(#7、#8および#9)について、個人差ΔEを計算した結果を示す。また、図29に、#7、#8および#9の3つの場合について、色再現範囲を示す。#7は、緑のスペクトル半値幅が40nmの場合であり、#8は、緑のスペクトル半値幅が60nmの場合であり、#9は、緑のスペクトル半値幅が80nmの場合である。#7、#8および#9のそれぞれの場合における赤、緑および青のスペクトルは、図30に示す通りである。
表7からわかるように、#7では個人差ΔEの平均が1.52であったのに対し、#8では個人差ΔEの平均は1.34であり、#9では個人差ΔEの平均は1.18であった。このように、緑のスペクトル半値幅を広くするほど、個人差ΔEは小さくなる。
しかしながら、図29からわかるように、#8の場合の色再現範囲は、#7の場合の色再現範囲よりも狭く、また、#9の場合の色再現範囲はさらに狭い。つまり、緑のスペクトル半値幅を広くするほど、色再現範囲は狭くなってしまう。
このように、赤色光や緑色光のスペクトルを広帯域化すると、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減し得るものの、色再現範囲が狭くなってしまう。
これに対し、本実施形態のように、青色光のスペクトルを波長525nm以下の範囲で広帯域化する(あるいは、実施形態1のように黄サブ画素Ye(黄色発光素子1y)を設ける)ことにより、色再現範囲を狭くすることなく、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができる。
(実施形態3)
図31に、本実施形態における表示装置300を示す。図31は、表示装置300を模式的に示す平面図である。
図31に、本実施形態における表示装置300を示す。図31は、表示装置300を模式的に示す平面図である。
表示装置300は、図31に示すように、自発光型の表示パネル10を備える。また、表示装置300は、複数の画素Pを有する。
複数の画素Pは、行および列を有するマトリクス状に配列されている。複数の画素Pのそれぞれは、赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bから構成されている。つまり、各画素Pを構成する複数のサブ画素は、黄サブ画素を含んでいない。
表示パネル10は、赤色光を発する赤色発光素子1rと、緑色光を発する緑色発光素子1gと、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbとを有する。
赤色発光素子1rは、表示パネル10の赤サブ画素Rに対応する領域に設けられており、緑色発光素子1gは、表示パネル10の緑サブ画素gに対応する領域に設けられている。また、表示パネル10の青サブ画素Bに対応する領域に、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbの両方が設けられている。つまり、1つの青サブ画素Bに対応して2つの青色発光素子1baおよび1bbが配置されている。
赤色発光素子1r、緑色発光素子1g、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbは、例えば有機EL素子である。勿論、赤色発光素子1r、緑色発光素子1g、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbとしては、有機EL素子に限定されず、公知の種々の自発光素子(例えば無機EL素子)を用いることができる。
図32に、赤色発光素子1r、緑色発光素子1g、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbが発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトルを示す。図32に示すように、第1青色発光素子1baが発する青色光のスペクトル(図32中の「B1」)と、第2青色発光素子1bbが発する青色光のスペクトル(図32中の「B2」)とは、互いに異なっている。図32に示している例では、第1青色発光素子1baが発する青色光の主波長は419nmであり、第2青色発光素子1bbが発する青色光の主波長は464nmである。また、第1青色発光素子1baが発する青色光および第2青色発光素子1bbが発する青色光は、いずれも波長が525nmを超える成分を実質的に含まない。
本実施形態の表示装置300では、上述したように、表示パネル10が、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbを有する。そのため、等色関数の個人差が大きい波長範囲(400nm~500nm)を広くカバーするように青の発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。
また、2種類の青色発光素子(第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bb)が設けられる場合、原色の1つとしての青は、これら2種類の青色発光素子1baおよび1bbが発する青色光の加法混色により作られることになる。2種類の青色発光素子1baおよび1bbの発光スペクトルを適切に設定することにより、青の色度をほとんど変化させず、色再現範囲への影響をほぼなくすことができる。そのため、本実施形態の表示装置300では、色再現範囲を狭くすることなく、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができる。
図33に、比較例2の表示装置(実施形態2で言及したものである)と、本実施形態の表示装置300とについて、色再現範囲を示す。また、下記表8および図34に、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置300とについて、個人差ΔEを計算した結果を示す。
図33からわかるように、比較例2の表示装置と、本実施形態の表示装置300とで、色再現範囲はほぼ同じである。また、表8および図34からわかるように、本実施形態の表示装置300では、15色分の個人差ΔEおよび平均の個人差ΔEのいずれもが、比較例2の表示装置よりも小さい。
上述したように、本実施形態の表示装置300では、色再現範囲を狭くすることなく、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができる。
なお、等色関数の個人差に起因した色のばらつきをより確実に軽減する観点からは、第1青色発光素子1baが発する青色光の主波長は400nm以上450nm未満で、且つ、第2青色発光素子1bbが発する青色光の主波長は450nm超515nm以下であることが好ましい。
また、表1を参照しながら説明したように、個人差ΔEは、三原色のスペクトル半値幅を狭くするほど大きくなる。具体的には、三原色のスペクトル半値幅が30nm以下となると、個人差ΔEの平均が1.50以上となり、三原色のスペクトル半値幅が10nm以下となると、個人差ΔEの平均が2.00以上となる。従って、2種類の青色発光素子1baおよび1bbを設けることによる効果(等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減する効果)は、赤および緑のスペクトル半値幅が狭くなるほど高くなるといえる。より具体的には、上記の効果は、赤色発光素子1rおよび緑色発光素子1gが発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅がそれぞれ30nm以下であるときにより高く、赤色光および緑色光のスペクトル半値幅がそれぞれ10nm以下であるときにいっそう高いといえる。
また、図31には、各画素Pが赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bから構成されている構成を例示したが、図35に示す表示装置300Aのように、各画素Pを構成する複数のサブ画素が、赤サブ画素R、緑サブ画素Gおよび青サブ画素Bに加え、黄サブ画素Yeを含んでいてもよい。黄サブ画素Yeに対応する領域に設けられた黄色発光素子1yは、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発することが好ましい。
図35に示した構成を採用することにより、Z(λ)の個人差が大きい波長範囲(400nm~500nm)だけでなく、X(λ)およびY(λ)の個人差が大きい波長範囲(550nm~600nm)でも発光が行われるので、観察者に認識される色のばらつきをいっそう軽減することができる。
また、図31には、表示パネル10の青サブ画素Bに対応する領域に、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbの両方が設けられている構成を例示したが、必ずしも1つの青サブ画素Bに対応して2つの青色発光素子1baおよび1bbが配置されている必要はない。図36に示す表示装置300Bのように、複数の画素Pが、表示パネル10の青サブ画素Bに対応する領域に第1青色発光素子1baが設けられ、且つ、第2青色発光素子1bbは設けられていない画素P1と、表示パネル10の青サブ画素Bに対応する領域に第2青色発光素子1bbが設けられ、且つ、第1青色発光素子1baは設けられていない画素P2とを含んでいてもよい。つまり、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbの一方のみが設けられている画素と、他方のみが設けられている画素とが混在していてもよい。なお、青色発光素子として第1青色発光素子1baのみを含む画素P1は、行方向および列方向の少なくとも一方について、青色発光素子として第2青色発光素子1bbのみを含む画素P2に隣接していることが好ましい。
図31に示したように、1つの青サブ画素Bに対応して2つ(2種類)の青色発光素子1baおよび1bbが配置されている構成を採用すると、画素構造がシンプルなため低コストで実現できるという利点が得られる。一方、図36に示したように、第1青色発光素子1baおよび第2青色発光素子1bbの一方のみが設けられている画素と、他方のみが設けられている画素とが混在する構成を採用すると、それぞれの色度点を独立に駆動ができるため色域が広がるという利点が得られる。
(実施形態4)
図37および図38に、本実施形態における表示装置400を示す。図37は、表示装置400を模式的に示す平面図であり、図38は、表示装置400を模式的に示す断面図である。
図37および図38に、本実施形態における表示装置400を示す。図37は、表示装置400を模式的に示す平面図であり、図38は、表示装置400を模式的に示す断面図である。
表示装置400は、図37および図38に示すように、液晶表示パネル10Lと、液晶表示パネル10Lに光を照射する照明装置(バックライト)20とを備える。また、表示装置400は、複数の画素Pを有する。
液晶表示パネル10Lは、背面側(照明装置20側)に配置された第1基板(アクティブマトリクス基板)11と、観察者側に配置された第2基板(対向基板)12と、これらの間に設けられた液晶層13とを含む。
複数の画素Pは、行および列を有するマトリクス状に配列されている。複数の画素Pのそれぞれは、赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeから構成されている。
液晶表示パネル10Lの第1基板11および第2基板12は、それぞれ不図示の電極や配向膜を含んでおり、第2基板12は、さらに、赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeに対応して設けられた赤カラーフィルタ14r、緑カラーフィルタ14g、青カラーフィルタ14bおよび黄カラーフィルタ14yを含んでいる。
照明装置20は、赤色光を発する赤色光源21rと、緑色光を発する緑色光源21gと、青色光を発する青色光源21bとを有する。また、照明装置20は、黄色光を発する黄色光源21yをさらに有する。赤色光源21r、緑色光源21g、青色光源21bおよび黄色光源21yは、例えば、発光ダイオード(LED)である。勿論、赤色光源21r、緑色光源21g、青色光源21bおよび黄色光源21yとしては、公知の種々の光源を用いることができる。
図39に、赤色光源21r、緑色光源21g、青色光源21bおよび黄色光源21yが発する赤色光、緑色光、青色光および黄色光のスペクトルを示す。図39からわかるように、黄色光源21yが発する黄色光の主波長は、550nm以上600nm以下である。
また、赤カラーフィルタ14r、緑カラーフィルタ14g、青カラーフィルタ14bおよび黄カラーフィルタ14yの分光透過特性は、図40に示す通りであり、赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeによって表示される赤、緑、青および黄(つまり表示に用いられる原色)のスペクトルは、図41に示す通りである。
本実施形態の表示装置400では、照明装置20が、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色光源21yを有しているので、図41からもわかるように、等色関数の個人差が大きい波長範囲(550nm以上600nm以下)で黄の発光が行われる。そのため、観察者に認識される色のばらつきが軽減される。
図42に、比較例3の表示装置と、本実施形態の表示装置400とについて、色再現範囲を示す。また、下記表9および図43に、比較例3の表示装置と、本実施形態の表示装置400とについて、個人差ΔEを計算した結果を示す。比較例3の表示装置は、液晶表示パネルと、照明装置とを備えている。比較例3の表示装置では、各画素は、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素から構成されている。また、照明装置は、赤色光源、緑色光源および青色光源を有し、液晶表示パネルは、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタを含む。比較例3の表示装置について、赤色光源、緑色光源および青色光源が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトルは、図44に示す通りであり、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタの分光透過特性は、図45に示す通りであり、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素によって表示される赤、緑および青(つまり表示に用いられる原色)のスペクトルは、図46に示す通りである。
図42からわかるように、比較例3の表示装置と、本実施形態の表示装置400とでは、原色の色度がやや異なるものの、ほぼ同じ色再現性能が実現されている。また、表9および図43からわかるように、本実施形態の表示装置400では、15色分の個人差ΔE、平均の個人差ΔEおよび最大の個人差ΔEのいずれもが、比較例3の表示装置よりも小さい。
上述したように、本実施形態の表示装置400では、色再現性能を低下させることなく、等色関数の個人差に起因した色のばらつきを軽減することができる。
なお、本実施形態では、各画素Pが4つのサブ画素(赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Ye)から構成されている構成を例示したが、各画素Pは5つ以上のサブ画素から構成されてもよい。例えば、各画素Pを構成する複数のサブ画素は、赤サブ画素R、緑サブ画素G、青サブ画素Bおよび黄サブ画素Yeに加えて、シアンサブ画素を含んでもよい。その場合、液晶表示パネル10Lには、シアンサブ画素に対応するシアンカラーフィルタが設けられる。
本明細書は、以下の項目に記載の表示装置を開示している。
[項目1]
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下であり、
前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、
前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する表示装置。
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下であり、
前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、
前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する表示装置。
項目1に記載の表示装置によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減される。
[項目2]
前記黄サブ画素によって表示される黄の色度は、色度図上で前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記青サブ画素によって表示される赤、緑および青の色度を頂点とする三角形の辺上または内側に位置する項目1に記載の表示装置。
前記黄サブ画素によって表示される黄の色度は、色度図上で前記赤サブ画素、前記緑サブ画素および前記青サブ画素によって表示される赤、緑および青の色度を頂点とする三角形の辺上または内側に位置する項目1に記載の表示装置。
[項目3]
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記青色発光素子が発する青色光は、波長が525nmを超える成分を実質的に含まず、且つ、そのスペクトル半値幅が20nm超である表示装置。
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記青色発光素子が発する青色光は、波長が525nmを超える成分を実質的に含まず、且つ、そのスペクトル半値幅が20nm超である表示装置。
項目3に記載の表示装置によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減される。
[項目4]
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記表示パネルは、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子および第2青色発光素子とを有する表示装置。
自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記表示パネルは、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子および第2青色発光素子とを有する表示装置。
項目4に記載の表示装置によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減される。
[項目5]
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に、前記第1青色発光素子および前記第2青色発光素子の両方が設けられている項目4に記載の表示装置。
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に、前記第1青色発光素子および前記第2青色発光素子の両方が設けられている項目4に記載の表示装置。
[項目6]
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記複数の画素は、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第1青色発光素子が設けられ、且つ、前記第2青色発光素子は設けられていない画素と、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第2青色発光素子が設けられ、且つ、前記第1青色発光素子は設けられていない画素とを含む項目4に記載の表示装置。
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記複数の画素は、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第1青色発光素子が設けられ、且つ、前記第2青色発光素子は設けられていない画素と、前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に前記第2青色発光素子が設けられ、且つ、前記第1青色発光素子は設けられていない画素とを含む項目4に記載の表示装置。
[項目7]
前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、
前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する項目3、5および6のいずれかに記載の表示装置。
前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、
前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する項目3、5および6のいずれかに記載の表示装置。
[項目8]
前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ30nm以下である項目3から7のいずれかに記載の表示装置。
前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ30nm以下である項目3から7のいずれかに記載の表示装置。
[項目9]
前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下である項目3から7のいずれかに記載の表示装置。
前記赤色発光素子および前記緑色発光素子が発する赤色光および緑色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下である項目3から7のいずれかに記載の表示装置。
[項目10]
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに光を照射する照明装置と、を備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記照明装置は、赤色光を発する赤色光源と、緑色光を発する緑色光源と、青色光を発する青色光源とを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記照明装置は、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色光源をさらに有する表示装置。
液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに光を照射する照明装置と、を備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記照明装置は、赤色光を発する赤色光源と、緑色光を発する緑色光源と、青色光を発する青色光源とを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記照明装置は、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色光源をさらに有する表示装置。
項目10に記載の表示装置によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減される。
本発明の実施形態によると、観察者に認識される色が等色関数の個人差に起因してばらつくことが軽減された表示装置が提供される。
1r 赤色発光素子
1g 緑色発光素子
1b 青色発光素子
1ba 第1青色発光素子
1bb 第2青色発光素子
1y 黄色発光素子
10 表示パネル
10L 液晶表示パネル
11 第1基板(アクティブマトリクス基板)
12 第2基板(対向基板)
13 液晶層
14r 赤カラーフィルタ
14g 緑カラーフィルタ
14b 青カラーフィルタ
14y 黄カラーフィルタ
20 照明装置(バックライト)
21r 赤色光源
21g 緑色光源
21b 青色光源
21y 黄色光源
100、200、200A、300、300A、300B、400 表示装置
P、P1、P2 画素
R 赤サブ画素
G 緑サブ画素
B 青サブ画素
Ye 黄サブ画素
1g 緑色発光素子
1b 青色発光素子
1ba 第1青色発光素子
1bb 第2青色発光素子
1y 黄色発光素子
10 表示パネル
10L 液晶表示パネル
11 第1基板(アクティブマトリクス基板)
12 第2基板(対向基板)
13 液晶層
14r 赤カラーフィルタ
14g 緑カラーフィルタ
14b 青カラーフィルタ
14y 黄カラーフィルタ
20 照明装置(バックライト)
21r 赤色光源
21g 緑色光源
21b 青色光源
21y 黄色光源
100、200、200A、300、300A、300B、400 表示装置
P、P1、P2 画素
R 赤サブ画素
G 緑サブ画素
B 青サブ画素
Ye 黄サブ画素
Claims (5)
- 自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および前記青色発光素子が発する赤色光、緑色光および青色光のスペクトル半値幅は、それぞれ10nm以下であり、
前記複数のサブ画素は、黄サブ画素をさらに含み、
前記表示パネルは、前記黄サブ画素に対応する領域に設けられ、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色発光素子をさらに有する表示装置。 - 自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルは、前記赤サブ画素に対応する領域に設けられた赤色発光素子と、前記緑サブ画素に対応する領域に設けられた緑色発光素子と、前記青サブ画素に対応する領域に設けられた青色発光素子とを有し、
前記青色発光素子が発する青色光は、波長が525nmを超える成分を実質的に含まず、且つ、そのスペクトル半値幅が20nm超である表示装置。 - 自発光型の表示パネルを備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記表示パネルは、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、互いに異なるスペクトルの青色光を発する第1青色発光素子および第2青色発光素子とを有する表示装置。 - 前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記表示パネルの前記青サブ画素に対応する領域に、前記第1青色発光素子および前記第2青色発光素子の両方が設けられている請求項3に記載の表示装置。 - 液晶層を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに光を照射する照明装置と、を備え、
複数の画素を有する表示装置であって、
前記照明装置は、赤色光を発する赤色光源と、緑色光を発する緑色光源と、青色光を発する青色光源とを有し、
前記複数の画素のそれぞれは、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素および黄サブ画素を含む複数のサブ画素によって構成され、
前記照明装置は、主波長が550nm以上600nm以下の黄色光を発する黄色光源をさらに有する表示装置。
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