WO2019172288A1

WO2019172288A1 - 表示装置

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Publication number: WO2019172288A1
Application number: PCT/JP2019/008721
Authority: WO
Inventors: 陽一浅川; 憲小野田; 裕明雉嶋; 小村　真一
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2019-09-12
Also published as: US11194090B2; JP6713498B2; JP2019158965A; US20200400871A1

Abstract

ＣＩＥｘｙ色度図における第１の色度座標の第１規定色と、第２の色度座標の第２規定色と、第３の色度座標の第３規定色とを結んだ色域を表示する表示装置であって、色域を表示する複数の画素が配列された表示パネルと、該表示パネルに光を照射する照明装置と、を備える。照明装置は、第２規定色のレーザー光を発する緑色半導体レーザーと、第３規定色のレーザー光を発する青色半導体レーザーと、第１規定色とは異なる第４の色度座標の色のレーザー光を発する赤色半導体レーザーと、を備える。各々の画素は、第４の色度座標の色のレーザー光と第２規定色のレーザー光とを混合して第１規定色を含んだ色を表示する。

Description

表示装置

　本発明の実施形態は、透過型の表示装置に関する。

　４Ｋ／８Ｋ放送で標準化されているＢＴ．２０２０は、従来のハイビジョン放送で用いられるＢＴ．７０９の約１．７倍になる広い色域をカバーしている。このような広い色域をカバーするためには、各々の副画素において、ＬＥＤ光よりも色純度が高いレーザー光を用いる必要がある。

　ＢＴ．２０２０において、赤色は波長が６３０ｎｍに規定されている。一方で、赤色の半導体レーザー（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）において、効率よく取り出すことができるレーザー光は、波長が６３８ｎｍ程度である。出力波長が６３０ｎｍの半導体レーザーを用いると、出力波長が６３８ｎｍ程度の半導体レーザーを用いる場合に比べて発光効率が大幅に低下する。

　これまで提案されてきた構成は、表示装置が表現する色域を少しでも広げて規格に一致させようとする目的のものが主流であった。広すぎる色域を狭めて規格に一致させようとする構成はほとんど提案されていない（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。赤色半導体レーザーを光源に用いると、消費電力の観点から、表示装置の色域と規格との一致率を妥協することになる。

特開２０１７－９０７９９号公報特開２０１７－１２５８８５号公報

　本開示の目的は、規定された色域との一致率に優れた高品位の表示装置を提供することにある。

　一実施形態に係る表示装置は、ＣＩＥｘｙ色度図における第１の色度座標の第１規定色と、第２の色度座標の第２規定色と、第３の色度座標の第３規定色とを結んだ色域を表示する。表示装置は、表示パネルと、照明装置と、を備えている。表示パネルには、上記した色域を表示する複数の画素が配列されている。照明装置は、表示パネルに光を照射する。照明装置は、緑色半導体レーザーと、青色半導体レーザーと、赤色半導体レーザーと、を備えている。緑色半導体レーザーは、第２規定色のレーザー光を発する。青色半導体レーザーは、第３規定色のレーザー光を発する。赤色半導体レーザーは、第１規定色とは異なる第４の色度座標の色のレーザー光を発する。各々の画素は、第４の色度座標の色のレーザー光と第２規定色のレーザー光とを混合して、第１規定色を含んだ色を表示する。

図１は、各実施形態に共通する表示装置の概略的な構成を示す平面図である。図２は、図１に示された表示装置の概略的な構成を示す断面図である。図３は、図１に示された照明装置の概略的な構成を示す斜視図である。図４は、表示装置に表示させるべき第１乃至第３規定色の色域を示すＣＩＥｘｙ色度図である。図５は、図４に示されたｘ＝０．６５０～０．７５０，ｙ＝０．２５０～０．３５０の色域を拡大して示すＣＩＥｘｙ色度図である。図６は、第１実施形態に係る表示装置が備える二色透過フィルタの透過特性を示す図である。図７は、第２実施形態に係る表示装置が備える二色透過フィルタを示す平面図である。図８は、第３実施形態に係る表示装置の第１フィールドにおける各々の半導体レーザーの出力を示す図である。図９は、第３実施形態に係る表示装置の第２フィールドにおける各々の半導体レーザーの出力を示す図である。

　いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者が発明の主旨を保って適宜変更について容易に想到し得るものは、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素について符号を省略することがある。また、本明細書及び各図において、既に説明した図と同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

　まず、図１乃至図４を参照して各実施形態に共通する構成について説明する。各実施形態において、表示装置の一例として液晶表示装置ＤＳＰを開示する。ただし、各実施形態は、他種の表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。

　他種の表示装置としては、例えば、Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）シャッター等の機械式表示セルを有する表示装置等が想定される。本発明の表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の電子機器に用いることができる。

　図１は、液晶表示装置ＤＳＰの概略的な構成を示す平面図である。図１に示すように、液晶表示装置ＤＳＰは、表示面及び背面を有した表示パネル（液晶セル）ＰＮＬと、表示パネルＰＮＬの背面に光を照射する照明装置（バックライト）ＢＬと、表示パネルＰＮＬ及び照明装置ＢＬの動作を制御するコントローラＣＴＲと、を備えている。

　表示パネルＰＮＬは、背面に入射した光を選択的に透過することで表示面に画像を表示する。表示パネルＰＮＬの表示面は、平面であってもよいし、湾曲した曲面であってもよい。以下の説明において、表示パネルＰＮＬの表示面から背面に向かって見ることを平面視と定義する。

　表示パネルＰＮＬは、第１基板（アレイ基板）ＳＵＢ１と、第２基板（対向基板）ＳＵＢ２と、接着剤であるシール材ＳＥと、液晶層ＬＱと、を備えている。液晶層ＬＱは、電気によって駆動されて光を選択的に透過する電気光学層の一例である。なお、電気光学層は、前述のＭＥＭＳシャッター等であってもよい。

　第２基板ＳＵＢ２は、表示パネルＰＮＬの厚さ方向において、第１基板ＳＵＢ１に対向している。第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２よりも大きく形成されており、第２基板ＳＵＢ２から露出した実装領域ＮＤＡｔを有している。実装領域ＮＤＡｔには、駆動回路基板ＦＰＣが実装されている。

　駆動回路基板ＦＰＣは、例えば、液晶表示装置ＤＳＰが搭載される電子機器のメインボード等から表示パネルＰＮＬに表示するための１フレーム分の画像データを順次受信する。この画像データは、例えば各画素ＰＸの表示色等の情報を含む。駆動回路基板ＦＰＣには、コントローラＣＴＲの一例である制御モジュール等が設けられている。なお、駆動回路基板ＦＰＣではなく第１基板ＳＵＢ１に制御モジュールを設けてもよい。

　シール材ＳＥは、図１中に右上がり斜線で示す部分に相当し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを接着している。液晶層ＬＱは、シール材ＳＥよりも内側において、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に挟持されている。表示パネルＰＮＬの表示面は、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡを囲む非表示領域（額縁領域）ＮＤＡと、を有している。

　非表示領域ＮＤＡは、前述の実装領域ＮＤＡｔを含んでいる。表示領域ＤＡには、複数の副画素ＳＰＸがマトリクス状に配列されている。例えば、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する三つの副画素ＳＰＸ（ＳＰＸｒ，ＳＰＸｇ，ＳＰＸｂ）を組み合わせてカラー表示が可能な画素ＰＸを構成できる。

　第１基板ＳＵＢ１は、複数の走査信号線ＧＬと、走査信号線ＧＬに交差する複数の映像信号線ＳＬと、を備えている。前述の副画素ＳＰＸは、隣り合う二本の走査信号線ＧＬと隣り合う二本の映像信号線ＳＬとによって区画された領域に相当する。第１基板ＳＵＢ１は、各々の走査信号線ＧＬに接続された走査ドライバＧＤと、各々の映像信号線ＳＬに接続された映像ドライバＳＤと、を備えている。

　走査ドライバＧＤ及び映像ドライバＳＤは、非表示領域ＮＤＡに設けられ、後述する副画素ＳＰＸのスイッチング素子ＳＷと同一工程で形成できる。なお、走査ドライバＧＤ及び映像ドライバＳＤを第１基板ＳＵＢ１ではなく駆動回路基板ＦＰＣに設けてもよいし、制御モジュールに設けてもよい。

　第１基板ＳＵＢ１は、各々の副画素ＳＰＸにおいて、スイッチング素子ＳＷと、画素電極ＰＥと、を備えている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査信号線ＧＬ、映像信号線ＳＬ及び画素電極ＰＥに電気的に接続されている。複数の副画素ＳＰＸに対向して共通電極ＣＥが延在している。共通電極ＣＥは、第１基板ＳＵＢ１に設けてもよいし、第２基板ＳＵＢ２に設けてもよい。

　前述のコントローラＣＴＲは、受信した画像データに基づいて、走査ドライバＧＤ及び映像ドライバＳＤを制御する。走査ドライバＧＤは、各々の走査信号線ＧＬに走査信号を供給し、映像ドライバＳＤは、各々の映像信号線ＳＬに映像信号を供給する。スイッチング素子ＳＷに対応する走査信号線ＧＬに走査信号が供給されると、当該スイッチング素子ＳＷに対応する映像信号線ＳＬと画素電極ＰＥとが電気的に接続され、映像信号線ＳＬの映像信号が画素電極ＰＥに供給される。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥとの間で電界を形成して液晶層ＬＱの液晶分子の配向を変化させる。保持容量ＣＳは、例えば共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される。

　図２は、表示領域ＤＡにおける液晶表示装置ＤＳＰの断面図である。第１基板ＳＵＢ１は、前述の走査信号線ＧＬ、映像信号線ＳＬ、走査ドライバＧＤ、映像ドライバＳＤ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ等に加えて、第１透明基材１０と、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第１配向膜１３と、を備えている。第１透明基材１０は、光透過性を有するガラス基材や樹脂基材等から形成され、第２基板ＳＵＢ２に対向する第１面１０Ａと、第１面１０Ａとは反対側の第２面１０Ｂと、を有している。

　スイッチング素子ＳＷは、第１透明基材１０の第１面１０Ａに設けられ、第１絶縁層１１によって覆われている。なお、図２に示す例では、実施形態の説明の便宜上、走査信号線ＧＬ、映像信号線ＳＬ、スイッチング素子ＳＷ等を簡略化して示している。実際には、第１絶縁層１１が複数の層を含み、スイッチング素子ＳＷがこれらの層に形成された半導体層や各種電極を含んでいる。

　共通電極ＣＥは、第１絶縁層１１の上に形成されている。共通電極ＣＥは、第２絶縁層１２によって覆われている。画素電極ＰＥは、第２絶縁層１２の上に形成され、共通電極ＣＥに対向している。各々の画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨを通じてそれぞれ副画素ＳＰＸのスイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。

　画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電材料から形成されている。第１配向膜１３は、画素電極ＰＥを覆い、液晶層ＬＱに接している。第１配向膜１３には、ラビング処理や光配向処理等の配向処理が施されている。

　第２基板ＳＵＢ２は、光透過性を有するガラス基材や樹脂基材等の第２透明基材２０を備えている。第２透明基材２０は、第１基板ＳＵＢ１に対向する第３面２０Ａと、第３面２０Ａとは反対側の第４面２０Ｂと、を有している。さらに、第２基板ＳＵＢ２は、遮光層（ブラックマトリクス）２１と、カラーフィルタ層２２と、オーバーコート層２３と、第２配向膜２４と、を備えている。

　遮光層２１は、第２透明基材２０の第３面２０Ａに形成されている。カラーフィルタ層２２は、遮光層２１及び第２透明基材２０を覆っている。遮光層２１は、平面視において、非表示領域ＮＤＡに形成されている。さらに、遮光層２１は、表示領域ＤＡにおいて、走査信号線ＧＬ、映像信号線ＳＬの直上に形成され、副画素ＳＰＸを区画している。

　カラーフィルタ層２２は、画素電極ＰＥに対向し、その一部が遮光層２１に重なっている。なお、カラーフィルタ層２２を第２基板ＳＵＢ２ではなく第１基板ＳＵＢ１に形成してもよい。カラーフィルタ層２２は、赤色画素、緑色画素及び青色画素ＳＰＸｒ，ＳＰＸｇ，ＳＰＸｂに対応して配置された第１乃至第３フィルタ層２２ｒ，２２ｇ，２２ｂを含んでいる。オーバーコート層２３は、カラーフィルタ層２２を覆っている。第２配向膜２４は、オーバーコート層２３を覆い、液晶層ＬＱに接している。

　第１透明基材１０の第２面１０Ｂには、第１偏光板ＰＬ１が配置され、第２透明基材２０の第４面２０Ｂには、第２偏光板ＰＬ２が配置されている。なお、照明装置が偏光したレーザー光を照射する場合、第１偏光板を省略してもよい。液晶層ＬＱに代えてＭＥＭＳシャッターを電気光学層に用いる場合、第１及び第２偏光板ＰＬ１，ＰＬ２を省略してもよい。

　図３は、図１に示された照明装置ＢＬの一例を示す斜視図である。図３に示す例では、照明装置ＢＬは、エッジ型として構成され、光を発する光源モジュール３１と、光源モジュール３１からの光を表示パネルＰＮＬに導く導光板３２と、を備えている。なお、直下型の照明装置ＢＬとして構成する場合、導光板３２を省略してもよい。その場合、導光板３２ではなく光源モジュール３１が、表示パネルＰＮＬの背面に対向する。

　導光板３２は、表示領域ＤＡにおいて表示パネルＰＮＬの背面に対向する出射面３２Ａと、出射面３２Ａとは反対側の反射面３２Ｂと、出射面３２Ａ及び反射面３２Ｂを繋ぐ端面３２Ｃと、を有している。端面３２Ｃは、入射面３２Ｄを含む。光源モジュール３１は、導光板３２の入射面３２Ｄに沿って配列された複数の光源３３を備えている。各々の光源３３と入射面３２Ｄとの間には、コリメータ等の光学系３４が配置されていてもよい。

　複数の光源３３は、赤色半導体レーザーＬＤｒ、緑色半導体レーザーＬＤｇ及び青色半導体レーザーＬＤｂを含む。図３に示す例では、各々の光源３３が、単波長光源である赤色半導体レーザーＬＤｒ、緑色半導体レーザーＬＤｇ及び青色半導体レーザーＬＤｂのいずれか一灯によって構成されている。

　なお、各々の光源３３は、赤色半導体レーザーＬＤｒ、緑色半導体レーザーＬＤｇ及び青色半導体レーザーＬＤｂを内蔵した組立品の白色半導体レーザーであってもよい。白色半導体レーザーは、各々の半導体レーザーＬＤｒ，ＬＤｇ，ＬＤｂから発せられたレーザー光をダイクロイックミラー等によって束ねた混合色のレーザー光を発する。

　赤色半導体レーザーＬＤｒは、例えば、アルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）系の半導体材料から構成され、中心波長が５３８ｎｍ程度のレーザー光を発する。緑色半導体レーザーＬＤｇは、例えば、窒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＮ）系、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）系の半導体材料から構成され、中心波長が５３２ｎｍ程度のレーザー光を発する。

　青色半導体レーザーは、例えば、窒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＮ）系、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）系の半導体材料から構成され、中心波長が４６７ｎｍ程度のレーザー光を発する。なお、各々の半導体レーザーには若干の個体差があり、同じ色の半導体レーザーであってもレーザー光の中心波長が１ｎｍ程度異なることがある。

　図４は、液晶表示装置ＤＳＰに表示させるべき、標準規格等によって規定された色域を示すＣＩＥｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）である。液晶表示装置ＤＳＰは、第１乃至第３の色度座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を結んだ三角形の色域を表示するために、当該色域の内側ではなく、当該色域の外側にある第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）の色の半導体レーザーＬＤ（赤色半導体レーザーＬＤｒ）を用いることが特徴の一つである。

　以下の説明において、液晶表示装置ＤＳＰに表示させたい三角形の色域の頂点（三原色）として規定された第１乃至第３の色度座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）の色をそれぞれ第１乃至第３規定色と呼ぶ。第１規定色の一例は、ＢＴ．２０２０に規定された赤原色（ｘ＝０．７０８，ｙ＝０．２９２）であり、波長が６３０ｎｍである。

　第２規定色の一例は、ＢＴ．２０２０に規定された緑原色（ｘ＝０．１７０，ｙ＝０．７９７）であり、波長が５３２ｎｍである。第３規定色の一例は、ＢＴ．２０２０に規定された青原色（ｘ＝０．１３１，ｙ＝０．０４６）であり、波長が４６７ｎｍである。

　前述の緑色半導体レーザーＬＤｇは、第２規定色（波長５３２ｎｍ）のレーザー光を発する。青色半導体レーザーＬＤｂは、第３規定色（波長４６７ｎｍ）のレーザー光を発する。一方で、赤色半導体レーザーＬＤｒは、第１規定色（波長６３０ｎｍ）とは異なる６３８ｎｍのレーザー光を発する。これは、一般に流通している光源のうち、最も発光効率の良い光源の波長である。また、これ以外にも、６３７ｎｍあるいは６３９ｎｍの波長の光源も使用することがある。

　図５は、図４に示されたｘ＝０．６５０～０．７５０，ｙ＝０．２５０～０．３５０の色域を拡大して示すＣＩＥｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）である。波長６３８ｎｍの色である第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）は、第１乃至第３の色度座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を結んだ三角形の外側に位置している。

　第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）は、ｘｙ色度図において、第２及び第１の色度座標（ｘ２，ｙ２），（ｘ１，ｙ１）を結んだ線分を第２の色度座標（ｘ２，ｙ２）から第１の色度座標（ｘ１，ｙ１）へ向かって延長した直線上にある。より詳しくは、第２及び第１の色度座標（ｘ２，ｙ２），（ｘ１，ｙ１）を結んだ直線を一次関数Ｙ＝ａＸ＋ｂ（ａ，ｂは定数）で表すと、第４の色度座標は、（ｘ４＝Ｘ±０．００９，ｙ４＝Ｙ±０．００９）の範囲に位置している。なお、ｘｙ色度図上の±０．００９は、半導体レーザーＬＤの個体差である波長±８ｎｍ程度に相当する。

　つまり、第１の色度座標（ｘ１，ｙ１）は、実質的に第４及び第２の色度座標（ｘ２，ｙ２），（ｘ４，ｙ４）を結ぶ線分上に位置している。ｘｙ色度図上の二点（ｘ２，ｙ２），（ｘ４，ｙ４）を結ぶ線分上の色（ｘ１，ｙ１）は、二点（ｘ２，ｙ２），（ｘ４，ｙ４）の混色によって再現できる。

　例えば、６３８ｎｍのレーザー光に対して、出力比で１／０．０１となるように５３２ｎｍのレーザー光を混色すれば、第１規定色（６３０ｎｍ）に一致させて色再現性に優れた高品位の表示装置を構成できる。以下、その具体的な構成について図６乃至図９を参照しながら詳しく説明する。

　［第１実施形態］　
　第１実施形態について、図６を参照して説明する。第１実施形態の液晶表示装置ＤＳＰは、赤色画素ＳＰＸｒに設けられた第１フィルタ層２２ｒが、赤色レーザー光を透過し、且つ緑色レーザー光の一部を透過し残余を吸収する二色透過フィルタとして構成されている。

　第１フィルタ層２２ｒは、例えば、オレンジ色に着色されたオレンジ着色膜であり、赤色半導体レーザーＬＤｒから発せられた赤色レーザー光（第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）の色の単波長）を効率よく透過する。さらに、第１フィルタ層２２ｒは、緑色半導体レーザーＬＤｇから発せられた緑色レーザー光（第２の色度座標（ｘ２，ｙ２）の色の単波長）を所定の透過率で透過する。

　図６に示す例では、第１フィルタ層２２ｒが、赤色レーザー光の１／２５０の出力の緑色レーザー光を透過する。このような二色透過フィルタを備えた第１実施形態の液晶表示装置ＤＳＰによれば、第１規定色とは異なる背面照明を用いて、赤色画素ＳＰＸｒが第１規定色の赤色を表示できる。しかも、高効率の赤色半導体レーザーＬＤｒを利用できるため、消費電力を節約できる。

　［第２実施形態］　
　第２実施形態について、図７を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、二色透過フィルタの構成が異なる。第２実施形態では、赤色画素ＳＰＸｒに設けられた第１フィルタ層２２ｒが、赤色レーザー光を効率よく透過する赤色領域と、緑色レーザー光を効率よく透過する緑色領域とを各別に有している。

　図７中の二点鎖線で囲まれた領域が、副画素ＳＰＸｒ，ＳＰＸｇ，ＳＰＸｂである。カラーフィルタ層２２のうちの赤色画素ＳＰＸｒに重畳する部位が、第１フィルタ層２２ｒである。同様に、カラーフィルタ層２２のうちの緑色画素ＳＰＸｇに重畳する部位が、第２フィルタ層２２ｇであり、青色画素ＳＰＸｂに重畳する部位が、第３フィルタ層２２ｂである。

　図７中の右上がり斜線で示す領域には、赤色レーザー光を効率よく透過する赤着色膜が形成されている。図７中の右下がり斜線で示す領域には、緑色レーザー光を効率よく透過する緑着色膜が形成されている。図７に示す例では、緑着色膜は、互いに隣接する第１及び第２フィルタ層２２ｒ，２２ｇに跨って一体的に形成されている。なお、緑着色膜を第１フィルタ層２２ｒと第２フィルタ層２２ｇとに各別に形成してもよい。

　第２実施形態では、第１フィルタ層２２ｒに、赤着色膜が形成された赤色領域と、緑着色膜が形成された緑色領域とが含まれている。異なる二つの着色膜が形成された第１フィルタ層２２ｒは、二色透過フィルタの一例である。赤色領域と緑色領域との面積比は、例えば、１／１．３である。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１規定色とは異なる背面照明を用いて、赤色画素ＳＰＸｒが第１規定色の赤色を表示できる。

　［第３実施形態］　
　第３実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。前述の第１及び第２実施形態では、赤色画素ＳＰＸｒが第１規定色を表示することによって画素ＰＸが第１規定色を含んだ色を表示していた。これに対し、第３実施形態及び後述する第４実施形態では、赤色画素ＳＰＸｒが第１規定色とは異なる第４の色度座標の色の光を表示する。画素ＰＸは、赤色画素ＳＰＸｒが表示する色と緑色画素ＳＰＸｇが表示する色とを混合して第１規定色を含んだ色を表示する。

　第３実施形態の液晶表示装置ＤＳＰは、赤色、緑色及び青色半導体レーザーＬＤｒ，ＬＤｇ，ＬＤｂを時分割で高速点灯させるとともに、これに同期して画像を高速で切り替えて、各色を時間的に混合する。例えば、１フレームを前半と後半とに二分し、前半の第１フィールドでは、出力１００％の第１規定色と、出力５０％の第３規定色とを表示する。後半の第２フィールドでは、出力１００％の第２規定色と、出力５０％の第３規定色とを表示する。

　１フレームにおいて、第１乃至第３規定色が混合されてそれぞれ出力５０％の残像が視認される。赤色画素ＳＰＸｒ及び緑色画素ＳＰＸｇの第１及び第２フィルタ層２２ｒ，２２ｇには、例えば、赤色レーザー光及び緑色レーザー光を効率よく透過し且つ青色レーザー光を吸収するイエロー着色膜が形成されている。青色画素ＳＰＸｂには、例えば、赤色レーザー光及び緑色レーザー光を吸収し且つ青色レーザー光を効率よく透過する青着色膜が形成されている。

　図８及び図９は、第１及び第２フィールドにおける各々の半導体レーザーの出力を示す図である。図９に示すように、第２及び第３規定色を表示する第２フィールドでは、緑色半導体レーザーＬＤｇと青色半導体レーザーＬＤｂの二灯を点灯する。一方で、第１及び第３規定色を表示する第１フィールドでは、赤色半導体レーザーＬＤｒと青色半導体レーザーＬＤｂとに加え、さらに緑色半導体レーザーＬＤｇを点灯する。第１フィールドにおける緑色半導体レーザーＬＤｇの出力は、例えば、赤色半導体レーザーＬＤｒの出力の１／２５０である。

　以上のように構成された第３実施形態の液晶表示装置ＤＳＰは、第１規定色及び第３規定色を表示するフィールドにおいて、赤色レーザー光及び青色レーザーに加えて、緑色レーザー光を僅かに点灯させる。赤色画素ＳＰＸｒを透過した赤色レーザー光と緑色画素ＳＰＸｇを透過した緑色レーザー光とを混合して第１規定色に一致させることができる。

　［第４実施形態］　
　第４実施形態について、再び図１を参照して説明する。第４実施形態は、画像データを受信するコントローラＣＴＲが映像信号を変換して画素ＰＸに表示させる色域を第１乃至第３規定色を結んだ色域に一致させる。例えば、赤色画素ＳＰＸｒに第１規定色を含んだ色を表示させる画像データを受信したとき、コントローラＣＴＲは、第１規定色とは異なる第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）の色を赤色画素ＳＰＸｒに表示させる。

　このとき、コントローラＣＴＲは、第２規定色を表示する緑色画素ＳＰＸｇの輝度（階調）が当初の映像信号よりも明るくなるように映像信号を変換する。緑色画素ＳＰＸｇの緑色レーザー光は、第２規定色を表示する用途に加えて、さらに第１規定色とは異なる赤色画素ＳＰＸｒの第４の色度座標（ｘ４，ｙ４）の色を第１規定色に一致させるために用いられる。

　変換後の映像信号における緑色成分は、例えば、当初の映像信号で表示する緑色画素ＳＰＸｇの輝度と、赤色画素ＳＰＸｒの輝度に応じて加えられる緑色レーザー光の輝度との合計になる。赤色画素ＳＰＸｒの輝度に応じて加えられる緑色レーザー光の輝度は、出力比で、例えば１／２５０である。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。各実施形態にて開示した構成は、適宜に組み合わせることができる。

　ＢＬ…照明装置、ＣＴＲ…コントローラ、ＤＳＰ…液晶表示装置（表示装置の一例）、ＬＤｂ…青色半導体レーザー、ＬＤｇ…緑色半導体レーザー、ＬＤｒ…赤色半導体レーザー、ＰＮＬ…表示パネル、ＰＸ…画素、ＳＰＸｂ…青色画素、ＳＰＸｇ…緑色画素、ＳＰＸｒ…赤色画素。

Claims

　ＣＩＥｘｙ色度図における第１の色度座標の第１規定色と、第２の色度座標の第２規定色と、第３の色度座標の第３規定色とを結んだ色域を表示する表示装置であって、
　前記色域を表示する複数の画素が配列された表示パネルと、該表示パネルに光を照射する照明装置と、を備え、
　前記照明装置は、前記第２規定色のレーザー光を発する緑色半導体レーザーと、前記第３規定色のレーザー光を発する青色半導体レーザーと、前記第１規定色とは異なる第４の色度座標の色のレーザー光を発する赤色半導体レーザーと、を備え、
　各々の前記画素は、前記第４の色度座標の色のレーザー光と前記第２規定色のレーザー光とを混合して前記第１規定色を含んだ色を表示する、表示装置。
　前記第４の色度座標は、前記第２の色度座標から前記第１の色度座標へ向かう線分の延長線上にある、請求項１に記載の表示装置。
　前記第４の色度座標の色の波長は、前記第１規定色の波長よりも大きい、請求項１に記載の表示装置。
　前記第１規定色の波長が６３０ｎｍであり、前記第２規定色の波長が５３２ｎｍであり、前記第４の色度座標の色の波長が６３７ｎｍ乃至６３９ｎｍである、請求項１に記載の表示装置。
　各々の前記画素は、前記第１規定色を表示する赤色画素と、前記第２規定色を表示する緑色画素と、前記第３規定色を表示する青色画素と、を含み、
　各々の前記赤色画素は、二色透過フィルタを備え、
　前記二色透過フィルタは、前記第４の色度座標の色のレーザー光を透過し、前記第２規定色のレーザー光の一部を透過し且つ該第２規定色のレーザー光の残余を吸収するオレンジ着色膜である、請求項１に記載の表示装置。
　前記二色透過フィルタが前記第２規定色のレーザー光を透過する透過率は、前記二色透過フィルタが前記第４の色度座標の色のレーザー光を透過する透過率よりも小さい、請求項５に記載の表示装置。
　各々の前記画素は、前記第１規定色を表示する赤色画素と、前記第２規定色を表示する緑色画素と、前記第３規定色を表示する青色画素と、を含み、
　各々の前記赤色画素は、二色透過フィルタを備え、
　前記二色透過フィルタには、前記第４の色度座標の色のレーザー光を透過する赤色領域と、前記第２規定色のレーザー光を透過する緑色領域とが区画されている、請求項１に記載の表示装置。
　前記緑色領域は、前記赤色領域よりも小さい、請求項７に記載の表示装置。
　前記赤色領域と前記緑色領域の間に設けられた遮光層をさらに備える、請求項７に記載の表示装置。
　各々の前記画素は、前記第１規定色とは異なる前記第４の色度座標の色のレーザー光を表示する赤色画素と、前記第２規定色を表示する緑色画素と、前記第３規定色を表示する青色画素と、を含み、前記第１規定色及び前記第３規定色を表示する第１フィールドと、前記第２規定色及び前記第３規定色を表示する第２フィールドとを時分割で表示し、
　前記赤色画素及び前記緑色画素は、前記第４の色度座標の色及び前記第２規定色のレーザー光を透過する黄色フィルタを備え、前記青色画素は、前記第３規定色を透過する青色フィルタを備え、
　前記第１フィールドにおいて、前記照明装置は、前記赤色半導体レーザー及び前記青色半導体レーザーに加えて前記緑色半導体レーザーをさらに点灯し、各々の前記画素は、前記第４の色度座標の色のレーザー光に前記第２規定色のレーザー光を混合して前記第１規定色に一致させる、請求項１に記載の表示装置。
　各々の前記画素は、前記第１規定色とは異なる前記第４の色度座標の色のレーザー光を表示する赤色画素と、前記第２規定色を表示する緑色画素と、前記第３規定色を表示する青色画素と、を含み、
　前記表示パネルは、前記画素を駆動するコントローラをさらに備え、該コントローラは、前記赤色画素に前記第１規定色を表示させる映像信号が入力されたとき、該赤色画素と前記緑色画素とを同時に表示させて前記第１規定色に一致させる映像信号を出力する、請求項１に記載の表示装置。
　前記照明装置は、導光板をさらに備え、
　前記導光板は、前記表示パネルに対向する出射面と、前記出射面の反対側の反射面と、前記出射面及び前記反射面を繋ぐ入射面と、を有し、
　前記赤色半導体レーザー、前記青色半導体レーザー、及び前記青色半導体レーザーは、前記入射面に沿って配列されている、
　請求項１に記載の照明装置。
　前記複数の画素に配置された画素電極を備える第１基板と、
　前記第１基板に対向する第２基板と、
　前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶層と、をさらに備え、
　前記照明装置は、前記第１基板に光を照射する、
　請求項１に記載の照明装置。