JPH09189910A - カラー表示装置 - Google Patents
カラー表示装置Info
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- JPH09189910A JPH09189910A JP8285692A JP28569296A JPH09189910A JP H09189910 A JPH09189910 A JP H09189910A JP 8285692 A JP8285692 A JP 8285692A JP 28569296 A JP28569296 A JP 28569296A JP H09189910 A JPH09189910 A JP H09189910A
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- JP
- Japan
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- color
- wavelength
- light source
- emission spectrum
- light
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- Optical Filters (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】透過特性のブロードなカラーフィルターを用い
たカラー表示装置において、色純度が高く、色再現性に
優れたカラー表示装置を得る。 【解決手段】光源のピーク波長とカラーフィルターの各
色要素の透過波長領域のピーク波長とをほぼ一致させ、
光源はより狭い帯域の分光特性を有する。
たカラー表示装置において、色純度が高く、色再現性に
優れたカラー表示装置を得る。 【解決手段】光源のピーク波長とカラーフィルターの各
色要素の透過波長領域のピーク波長とをほぼ一致させ、
光源はより狭い帯域の分光特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光シャッターと、可
視光波長域の波長選択透過性を有するカラーフイルター
と光源から成るカラー液晶表示装置に関する。
視光波長域の波長選択透過性を有するカラーフイルター
と光源から成るカラー液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フルカラーを表示できるカラー表示装置
は図１に示すように、カラーフイルター１を設置された
光シャッター２と光源３から構成され、表示情報により
変調された光４を視認する。５は反射板である。構成
上、光源を光シャッターの背面側に置く透過タイプが多
いが、光源を光シャッターの手前に置く反射タイプも可
能である。
は図１に示すように、カラーフイルター１を設置された
光シャッター２と光源３から構成され、表示情報により
変調された光４を視認する。５は反射板である。構成
上、光源を光シャッターの背面側に置く透過タイプが多
いが、光源を光シャッターの手前に置く反射タイプも可
能である。
【０００３】カラーフィルターと光シャッターは、図２
（ａ）、（ｂ）に示すように（ａ）加色混合の場合、Ｒ
（赤）、Ｇ（縁）、Ｂ（青）を平面内に分散し、（ｂ）
減色混合の場合は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）を、重ねて配置している。いずれの方法も
カラーフィルターとその変調を行う光シャッターによ
り、光源光の不用な波長領域を減衰させ、表示しようと
する色、明るさに対応したスペクトルを合成する手法で
ある。
（ａ）、（ｂ）に示すように（ａ）加色混合の場合、Ｒ
（赤）、Ｇ（縁）、Ｂ（青）を平面内に分散し、（ｂ）
減色混合の場合は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）を、重ねて配置している。いずれの方法も
カラーフィルターとその変調を行う光シャッターによ
り、光源光の不用な波長領域を減衰させ、表示しようと
する色、明るさに対応したスペクトルを合成する手法で
ある。
【０００４】通常、ここに用いるカラーフィルターは、
染料や顔料の波長選択透過性を利用したものであるが、
図３に示すように透過特性がブロードなため、色純度の
高い色再現性が難しい。カラーＣＲＴ（陰極線管）との
表色範囲の比較を図４に示す。このｘ、ｙ表色系では座
標が馬蹄形の外側にある程、単色光に近い、純度の高い
色となる。またＲ、Ｇ、Ｂ三原色を結ぶ三角形で囲まれ
る範囲がこの三原色から理論上合成できる色範囲を表し
ている。この点から少しでも大きな三角形であることが
色再現性を向上させる。
染料や顔料の波長選択透過性を利用したものであるが、
図３に示すように透過特性がブロードなため、色純度の
高い色再現性が難しい。カラーＣＲＴ（陰極線管）との
表色範囲の比較を図４に示す。このｘ、ｙ表色系では座
標が馬蹄形の外側にある程、単色光に近い、純度の高い
色となる。またＲ、Ｇ、Ｂ三原色を結ぶ三角形で囲まれ
る範囲がこの三原色から理論上合成できる色範囲を表し
ている。この点から少しでも大きな三角形であることが
色再現性を向上させる。
【０００５】カラーＣＲＴの場合（図４、破線）、蛍光
体による鋭いスペクトル発光であるために良好な色再現
性を得ている。一方、カラーフィルターは染料、顔料の
光吸収を用いているため、発光形の表示に比べ、透過ス
ペクトルがブロードになり易く（図３）、図４実線のよ
うに表色範囲が限られてしまう。また耐熱性、耐光性を
満足する染料、顔料を選択すると、さら色純度が低下
し、表色範囲も限定されるという問題があった。
体による鋭いスペクトル発光であるために良好な色再現
性を得ている。一方、カラーフィルターは染料、顔料の
光吸収を用いているため、発光形の表示に比べ、透過ス
ペクトルがブロードになり易く（図３）、図４実線のよ
うに表色範囲が限られてしまう。また耐熱性、耐光性を
満足する染料、顔料を選択すると、さら色純度が低下
し、表色範囲も限定されるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような欠
点に鑑みて発明されたもので、色純度の高い、色再現性
に優れたカラー表示装置を提供することを目的としてい
る。
点に鑑みて発明されたもので、色純度の高い、色再現性
に優れたカラー表示装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】本発明の基本的な概念は、カラーフィルタ
ーの透過特性がブロードなままでも、光源光の発光スペ
クトルをカラーフィルターの透過特性に対し補完するよ
うに与えることによって色純度の高い原色を得ることに
ある。
ーの透過特性がブロードなままでも、光源光の発光スペ
クトルをカラーフィルターの透過特性に対し補完するよ
うに与えることによって色純度の高い原色を得ることに
ある。
【０００８】図５は、本発明に用いる光源の分光特性の
一例である。Ｒ、Ｇ、Ｂよりなるフィルターに対して、
よりシャープなＲP、ＧP、ＢPのピークを有する光源を
用いる。この光源は見かけ上は白色になるようにＲP、
ＧP、ＢPを調整してある。例えば、Ｇでいうと、フィル
ター透過後のスペクトルは光源のスペクトルよりも更に
狭帯域化している。図５の破線はフイルタ透過後のＲ、
Ｇ、Ｂ三原色を示している。これによりカラーフィルタ
ーの各色要素の色純度は高くなくとも、光源の特性が反
映されて透過光の色純度は向上することになる。
一例である。Ｒ、Ｇ、Ｂよりなるフィルターに対して、
よりシャープなＲP、ＧP、ＢPのピークを有する光源を
用いる。この光源は見かけ上は白色になるようにＲP、
ＧP、ＢPを調整してある。例えば、Ｇでいうと、フィル
ター透過後のスペクトルは光源のスペクトルよりも更に
狭帯域化している。図５の破線はフイルタ透過後のＲ、
Ｇ、Ｂ三原色を示している。これによりカラーフィルタ
ーの各色要素の色純度は高くなくとも、光源の特性が反
映されて透過光の色純度は向上することになる。
【０００９】従って、白色光源を三原色のピーク発光か
ら合成し、さらにその三原色のピーク発光特性をカラー
フィルターの透過特性と合わせるという本発明の新しい
設計理念により、飛躍的に鮮かな色再現が可能となるの
である。
ら合成し、さらにその三原色のピーク発光特性をカラー
フィルターの透過特性と合わせるという本発明の新しい
設計理念により、飛躍的に鮮かな色再現が可能となるの
である。
【００１０】減色混合系についても同様な理論は成立す
る。これは、加色混合系がＲ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長
域に限定された波長の光を加算するのに対し、白色系か
らＲ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長域の成分を順次減算する
違いであり、元となる光源の発光スペクトルがＲ波長
域、Ｇ波長域、Ｂ波長域で狭帯域のピーク発光をしてい
れば、透過する光はＹ、Ｍ、Ｃの減色混合系であって
も、狭帯城の単色光に近い光となるからである。
る。これは、加色混合系がＲ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長
域に限定された波長の光を加算するのに対し、白色系か
らＲ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長域の成分を順次減算する
違いであり、元となる光源の発光スペクトルがＲ波長
域、Ｇ波長域、Ｂ波長域で狭帯域のピーク発光をしてい
れば、透過する光はＹ、Ｍ、Ｃの減色混合系であって
も、狭帯城の単色光に近い光となるからである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー表示装置
は、透過光量を制御する複数の光シャッターと、前記複
数の光シャッターに対応する赤，緑，青の三色の色要素
を有するカラーフィルターと、光源とを有するカラー表
示装置において、前記光源は、前記赤，緑，青の三色の
色要素に対応したそれぞれの波長帯域に急峻な発光スペ
クトルを有する光源であり、前記赤の色要素のカラーフ
ィルターは、前記光源の赤の発光スペクトルに対応する
帯域の波長を透過し、前記光源の緑の発光スペクトルの
ピーク波長、前記光源の青の発光スペクトルのピーク波
長、及び前記緑の発光スペクトルのピーク波長と前記青
の発光スペクトルのピーク波長の間の帯域の波長の透過
を連続的に抑制し、且つ６００ｎｍより高い波長帯域に
おいて最大透過率を示し、５５０ｎｍより低い波長帯域
において最小透過率を示し、前記緑の色要素のカラーフ
ィルターは、前記光源の緑の発光スペクトルに対応する
帯域の波長を透過し、前記光源の赤の発光スペクトルの
ピーク波長、及び前記光源の青の発光スペクトルのピー
ク波長の透過を抑制し、且つ５００ｎｍから６００ｎｍ
の間の波長帯域において最大透過率を示し、前記最大透
過率を示す波長より高い波長帯域では６００ｎｍよりも
高い波長帯域において最小透過率を示し、前記最大透過
率を示す波長より低い波長帯域では４５０ｎｍより低い
波長帯域において最小透過率を示し、前記青の色要素の
カラーフィルターは、前記光源の青の発光スペクトルに
対応する帯域の波長を透過し、前記光源の緑の発光スペ
クトルのピーク波長、前記光源の赤の発光スペクトルの
ピーク波長、及び前記緑の発光スペクトルのピーク波長
と前記赤の発光スペクトルのピーク波長の間の帯域の波
長の透過を連続的に抑制し、且つ５００ｎｍより低い波
長帯域において最大透過率を示し、５５０ｎｍより高い
波長帯域において最小透過率を示し、前記カラーフィル
ターを透過した三色の透過光が色座標上に形成する三角
形の面積を、前記カラーフィルターの透過特性に基づい
て色座標上に形成される三角形の面積より大きくするこ
とを特徴とする。
は、透過光量を制御する複数の光シャッターと、前記複
数の光シャッターに対応する赤，緑，青の三色の色要素
を有するカラーフィルターと、光源とを有するカラー表
示装置において、前記光源は、前記赤，緑，青の三色の
色要素に対応したそれぞれの波長帯域に急峻な発光スペ
クトルを有する光源であり、前記赤の色要素のカラーフ
ィルターは、前記光源の赤の発光スペクトルに対応する
帯域の波長を透過し、前記光源の緑の発光スペクトルの
ピーク波長、前記光源の青の発光スペクトルのピーク波
長、及び前記緑の発光スペクトルのピーク波長と前記青
の発光スペクトルのピーク波長の間の帯域の波長の透過
を連続的に抑制し、且つ６００ｎｍより高い波長帯域に
おいて最大透過率を示し、５５０ｎｍより低い波長帯域
において最小透過率を示し、前記緑の色要素のカラーフ
ィルターは、前記光源の緑の発光スペクトルに対応する
帯域の波長を透過し、前記光源の赤の発光スペクトルの
ピーク波長、及び前記光源の青の発光スペクトルのピー
ク波長の透過を抑制し、且つ５００ｎｍから６００ｎｍ
の間の波長帯域において最大透過率を示し、前記最大透
過率を示す波長より高い波長帯域では６００ｎｍよりも
高い波長帯域において最小透過率を示し、前記最大透過
率を示す波長より低い波長帯域では４５０ｎｍより低い
波長帯域において最小透過率を示し、前記青の色要素の
カラーフィルターは、前記光源の青の発光スペクトルに
対応する帯域の波長を透過し、前記光源の緑の発光スペ
クトルのピーク波長、前記光源の赤の発光スペクトルの
ピーク波長、及び前記緑の発光スペクトルのピーク波長
と前記赤の発光スペクトルのピーク波長の間の帯域の波
長の透過を連続的に抑制し、且つ５００ｎｍより低い波
長帯域において最大透過率を示し、５５０ｎｍより高い
波長帯域において最小透過率を示し、前記カラーフィル
ターを透過した三色の透過光が色座標上に形成する三角
形の面積を、前記カラーフィルターの透過特性に基づい
て色座標上に形成される三角形の面積より大きくするこ
とを特徴とする。
【００１２】
〔実施例１〕図６は三波長域発光型蛍光管の発光スペク
トルを示したものである。Ｒ、Ｇ、Ｂ波長領域に鋭いピ
ーク発光をしていることがわかる。図７は図６の光源系
が図３のカラーフィルターを透過した後のスペクトルを
表している。一点鎖線はＲ、実線はＧ、破線はＢを各々
示すものである。
トルを示したものである。Ｒ、Ｇ、Ｂ波長領域に鋭いピ
ーク発光をしていることがわかる。図７は図６の光源系
が図３のカラーフィルターを透過した後のスペクトルを
表している。一点鎖線はＲ、実線はＧ、破線はＢを各々
示すものである。
【００１３】三波長域発光型蛍光管を用いると図７に示
すようにカラーフィルター透過後も鋭いピーク発光であ
り、色純度の高い三原色に視覚される。
すようにカラーフィルター透過後も鋭いピーク発光であ
り、色純度の高い三原色に視覚される。
【００１４】三波長域発光型蛍光管のピーク発光波長は
使用する蛍光体によって変化させることかできるが、白
色を得るためにＲ、Ｇ、Ｂ波長域に対応した６１０、５
４０、４５０ｎｍ付近に発光ピークを有している。
使用する蛍光体によって変化させることかできるが、白
色を得るためにＲ、Ｇ、Ｂ波長域に対応した６１０、５
４０、４５０ｎｍ付近に発光ピークを有している。
【００１５】図８は図５のカラーフィルターを用いた系
において、各種光源による表色範囲を示すものである。
実線は三波長域発光型蛍光管、破線はハロリン酸カルシ
ウム系の白色蛍光管、一点鎖線はＣＩＥ、Ｃ光源を用い
た場合を示している。これからも明らかなように、単純
な白色蛍光管では表色範囲が小さく色再現性に乏しい。
また標準的なブロードなスペクトルを持つＣ光源に比較
しても三波長域発光型蛍光管を光源とすることによって
表色範囲が大きく拡大されている。
において、各種光源による表色範囲を示すものである。
実線は三波長域発光型蛍光管、破線はハロリン酸カルシ
ウム系の白色蛍光管、一点鎖線はＣＩＥ、Ｃ光源を用い
た場合を示している。これからも明らかなように、単純
な白色蛍光管では表色範囲が小さく色再現性に乏しい。
また標準的なブロードなスペクトルを持つＣ光源に比較
しても三波長域発光型蛍光管を光源とすることによって
表色範囲が大きく拡大されている。
【００１６】〔実施例２〕図９はこの応用例として、液
晶の電気光学効果を用いた液晶光シャッター６と三波長
域発光型蛍光管７、透明な樹脂からなる導光板８による
カラー表示装置を示す。液晶光シャッターは微小な画素
の配列をなし、その画素に対応してＲ、Ｇ、Ｂカラーフ
ィルター１が配置されている。三波長域発光型蛍光管の
光束は、導光板を経由して面光源となり、液晶シャッタ
ーとカラーフィルターに入射する。液晶光シャッターは
画像情報に応じ透過光量をコントロールするので、出射
光９は着色し、フルカラー表示が実現される。この例で
は光源に三波長域発光型蛍光管を用いているため、図８
で説明したように、非常に鮮かなフルカラー画像を再現
することができる。
晶の電気光学効果を用いた液晶光シャッター６と三波長
域発光型蛍光管７、透明な樹脂からなる導光板８による
カラー表示装置を示す。液晶光シャッターは微小な画素
の配列をなし、その画素に対応してＲ、Ｇ、Ｂカラーフ
ィルター１が配置されている。三波長域発光型蛍光管の
光束は、導光板を経由して面光源となり、液晶シャッタ
ーとカラーフィルターに入射する。液晶光シャッターは
画像情報に応じ透過光量をコントロールするので、出射
光９は着色し、フルカラー表示が実現される。この例で
は光源に三波長域発光型蛍光管を用いているため、図８
で説明したように、非常に鮮かなフルカラー画像を再現
することができる。
【００１７】〔実施例３〕図１０は光源に三波長域発光
型ＣＲＴを用いた場合の相対発光スペクトルを示してい
る。Ｒ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長域に対応したピーク発
光をしていることがわかる。これはカラーテレビジョン
用蛍光体、例えばＰ２２（ＪＥＤＥＣ）を配合し塗付す
る方法、あるいは一画素よりも等しいか小さな微小Ｒ、
Ｇ、Ｂ点光源を配列形成する方法で実現している。図１
０の破線はＲ、Ｇ、Ｂ三原色のカラーフィルター透過後
のスペクトルを示している。このようにＲ、Ｇ、Ｂ発光
するＣＲＴを光源と場合、透過光スペクトル図３のカラ
ーフイルターの透過特性よりも狭帯域化することが可能
となり、色純度の高い三原色を得ることができる。
型ＣＲＴを用いた場合の相対発光スペクトルを示してい
る。Ｒ波長域、Ｇ波長域、Ｂ波長域に対応したピーク発
光をしていることがわかる。これはカラーテレビジョン
用蛍光体、例えばＰ２２（ＪＥＤＥＣ）を配合し塗付す
る方法、あるいは一画素よりも等しいか小さな微小Ｒ、
Ｇ、Ｂ点光源を配列形成する方法で実現している。図１
０の破線はＲ、Ｇ、Ｂ三原色のカラーフィルター透過後
のスペクトルを示している。このようにＲ、Ｇ、Ｂ発光
するＣＲＴを光源と場合、透過光スペクトル図３のカラ
ーフイルターの透過特性よりも狭帯域化することが可能
となり、色純度の高い三原色を得ることができる。
【００１８】また、このＣＲＴは全面発光すればよいの
で、電子線は走査されるだけで十分であり、精度の高い
コンバーゼンス、フォーカスは不要である。
で、電子線は走査されるだけで十分であり、精度の高い
コンバーゼンス、フォーカスは不要である。
【００１９】〔実施例４〕図１１はＲ、Ｇ、Ｂ発光の偏
平型ＣＲＴ１０を光源とした、液晶カラー表示装置であ
る。Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体はフェースプレート１１に配合塗
付され、白色画光源となっている。この光源は図１０の
発光スペクトルを有するため、前述したようにカラーフ
ィルターの波長選択性と相乗して鮮やかな色を再現でき
る。
平型ＣＲＴ１０を光源とした、液晶カラー表示装置であ
る。Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体はフェースプレート１１に配合塗
付され、白色画光源となっている。この光源は図１０の
発光スペクトルを有するため、前述したようにカラーフ
ィルターの波長選択性と相乗して鮮やかな色を再現でき
る。
【００２０】また、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光デバイスとして内部
発光ＥＬデバイスも使用することができる。その一例と
して分散型交流ＥＬデバイスの場合を説明する。表１に
示すようにＺｎＳ系の蛍光体にドーパントを混合するこ
とによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が可能である。
発光ＥＬデバイスも使用することができる。その一例と
して分散型交流ＥＬデバイスの場合を説明する。表１に
示すようにＺｎＳ系の蛍光体にドーパントを混合するこ
とによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が可能である。
【００２１】
【表１】
【００２２】これらの蛍光体＋ドーパン卜を高誘電率材
料（例えばシアノ・エチル・セルロース等）に分散さ
せ、両側を電極ではさんだ構造の分散型ＥＬデバイスを
使用した。蛍光体＋ドーパントを表１に示す中から、特
定の配合比て配合し、Ｒ、Ｇ、Ｂ波長域にピークを有す
る光源とすることができる。
料（例えばシアノ・エチル・セルロース等）に分散さ
せ、両側を電極ではさんだ構造の分散型ＥＬデバイスを
使用した。蛍光体＋ドーパントを表１に示す中から、特
定の配合比て配合し、Ｒ、Ｇ、Ｂ波長域にピークを有す
る光源とすることができる。
【００２３】このようにして得られたバックライト（Ｂ
Ｌ）光源は、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光ＣＲＴでの場合と同様、平
坦なスペクトルを有する光源に比べ色再現性に優れてい
る。 〔実施例５〕図１２は光源としてＬＥＤ（発光ダイオー
ド）を用いた場合の切欠き見取図である。ＬＥＤは輝度
を得るためと多くの配線を防ぐためにアレイ１２を構成
している。ＬＥＤは表２のＲ、Ｇ、Ｂ発光する３種類を
用いている。
Ｌ）光源は、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光ＣＲＴでの場合と同様、平
坦なスペクトルを有する光源に比べ色再現性に優れてい
る。 〔実施例５〕図１２は光源としてＬＥＤ（発光ダイオー
ド）を用いた場合の切欠き見取図である。ＬＥＤは輝度
を得るためと多くの配線を防ぐためにアレイ１２を構成
している。ＬＥＤは表２のＲ、Ｇ、Ｂ発光する３種類を
用いている。
【００２４】
【表２】
【００２５】これらは図１２に示すよう光拡散板１３に
よって混色され、導光板８で面光源化し、白色光として
液晶光シャッター６に入射する。液晶光シャッターには
Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルター１が各画素毎に設置され、
フルカラーの画像表示がされる。 ＬＥＤの発光は図１
３に示す発光スペクトルを持っているので、図４に示す
カラーフィルターの透過特性と合わせると実効的に３原
色はさらに狭帯域発光することになり、色純度、色再現
範囲が拡大する。
よって混色され、導光板８で面光源化し、白色光として
液晶光シャッター６に入射する。液晶光シャッターには
Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルター１が各画素毎に設置され、
フルカラーの画像表示がされる。 ＬＥＤの発光は図１
３に示す発光スペクトルを持っているので、図４に示す
カラーフィルターの透過特性と合わせると実効的に３原
色はさらに狭帯域発光することになり、色純度、色再現
範囲が拡大する。
【００２６】〔実施例６〕図１４は光源に低速電子線励
起の蛍光管を用いた場合の例を示す。面発光するフェー
スプレート１４の内面に表３に示す蛍光体を配合し、白
色面光源を得ている。
起の蛍光管を用いた場合の例を示す。面発光するフェー
スプレート１４の内面に表３に示す蛍光体を配合し、白
色面光源を得ている。
【００２７】
【表３】
【００２８】図１４に示すように低速電子線励起による
蛍光管はフィラメント１５からの熱電子を加速電極１６
で加速し、フェースプレート内面の蛍光体を励起する。
基本的には蛍光表示管と同じ構造である。
蛍光管はフィラメント１５からの熱電子を加速電極１６
で加速し、フェースプレート内面の蛍光体を励起する。
基本的には蛍光表示管と同じ構造である。
【００２９】この光源の発光スペクトルを図１５に示
す。図３に示すカラーフイルターの透過特性と組み合わ
せることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光は、さらに狭帯域化
し、色純度、色再現性が拡大する。
す。図３に示すカラーフイルターの透過特性と組み合わ
せることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光は、さらに狭帯域化
し、色純度、色再現性が拡大する。
【００３０】以上のように、本発明はカラーフイルター
の透過スペクトルを光源の発光スペクトルによってさら
に挟帯域化し、色純度、色再現性を向上させている。従
って、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光する発光体を平面的に配置し、光
拡散板等で混合し白色化しても良いし、発光体を配合し
Ｒ、Ｇ、Ｂ混合発光する方法をとっても良い。
の透過スペクトルを光源の発光スペクトルによってさら
に挟帯域化し、色純度、色再現性を向上させている。従
って、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光する発光体を平面的に配置し、光
拡散板等で混合し白色化しても良いし、発光体を配合し
Ｒ、Ｇ、Ｂ混合発光する方法をとっても良い。
【００３１】また、Ｒ、Ｇ、Ｂに発光ピークを持つ光源
を主体に説明をしたが、単色もしくは、複数色のカラー
表示装置にも本発明は応用される。例えば、黄色と黒と
の間での表示切換を行うとすれば、カラーフィルターと
しては図１６実線に示す透過特性を持てばよい。更に、
光源としてピーク発光波長が透過特性の主波長と一致す
るものを用いれば（図１５破線）、視認される光のスペ
クトルは、カラーフィルター単独よりも更に狭帯域化す
る。この結果、色純度は上がり、鮮やかな表示を得るこ
とができる。
を主体に説明をしたが、単色もしくは、複数色のカラー
表示装置にも本発明は応用される。例えば、黄色と黒と
の間での表示切換を行うとすれば、カラーフィルターと
しては図１６実線に示す透過特性を持てばよい。更に、
光源としてピーク発光波長が透過特性の主波長と一致す
るものを用いれば（図１５破線）、視認される光のスペ
クトルは、カラーフィルター単独よりも更に狭帯域化す
る。この結果、色純度は上がり、鮮やかな表示を得るこ
とができる。
【００３２】さらに、光シャッターは主に液晶の電気光
学デバイス（例えばＴＮモード、ゲスト−ホストモー
ド、動的散乱モード等、駆動方法では、マルチプレクシ
ング法、能動デバイスアレイ等がある）について説明し
たが、液晶の電気光学効果（例えばチタン酸鉛、ジルコ
ン酸ランタン等）、強誘電セラミックの電気光学効果、
各種クロミック効果、更には、機械的な回転、移動によ
る光シャッターであっても本発明は応用される。
学デバイス（例えばＴＮモード、ゲスト−ホストモー
ド、動的散乱モード等、駆動方法では、マルチプレクシ
ング法、能動デバイスアレイ等がある）について説明し
たが、液晶の電気光学効果（例えばチタン酸鉛、ジルコ
ン酸ランタン等）、強誘電セラミックの電気光学効果、
各種クロミック効果、更には、機械的な回転、移動によ
る光シャッターであっても本発明は応用される。
【００３３】また、光源の種類もカラーフィルターの透
過スペクトルを補完するものであれば本発明は有効であ
り、上記実施例以外の光源であっても良い。
過スペクトルを補完するものであれば本発明は有効であ
り、上記実施例以外の光源であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように、カラーフ
ィルターの透過スペクトルと対応する主波長領域に発光
のピークが存在する光源を用いることにより、カラーフ
ィルターの狭帯域選択特性を補なうものである。この結
果、高い色純度、優れた色再現性が得られるばかりか、
カラーフィルターの染料、顔料の特性がブロードであっ
ても許容されるため、信頼性の良いもの、低コス卜のも
のが使用でき、カラー表示装置の信頼性を向上させ、コ
ストを下げる効果もある。本発明による新しいカラー表
示装置の設計手法は、優れた色再現性を要求されるフル
カラー画像ディスプレイ分野に特に有効である。
ィルターの透過スペクトルと対応する主波長領域に発光
のピークが存在する光源を用いることにより、カラーフ
ィルターの狭帯域選択特性を補なうものである。この結
果、高い色純度、優れた色再現性が得られるばかりか、
カラーフィルターの染料、顔料の特性がブロードであっ
ても許容されるため、信頼性の良いもの、低コス卜のも
のが使用でき、カラー表示装置の信頼性を向上させ、コ
ストを下げる効果もある。本発明による新しいカラー表
示装置の設計手法は、優れた色再現性を要求されるフル
カラー画像ディスプレイ分野に特に有効である。
【図１】一般的なカラー表示装置の構成図である。
（ａ）は透過型、（ｂ）は反射型の場合である。
（ａ）は透過型、（ｂ）は反射型の場合である。
【図２】加色混合（ａ）、減色混合（ｂ）の時のカラー
表示装置の構成図である。
表示装置の構成図である。
【図３】カラーフイルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の透過特性で
ある。
ある。
【図４】ＣＩＥ、ｘｙ色度図における表色範囲を表わし
ている。実線は典型的なカラーフィルターの表色範囲、
破線は典型的なカラーＣＲＴの表色範囲である。
ている。実線は典型的なカラーフィルターの表色範囲、
破線は典型的なカラーＣＲＴの表色範囲である。
【図５】本発明に用いる光源の発光特性（実線）とカラ
ーフィルター透過後のＲ、Ｇ、Ｂ三原色の発光特性（破
線）を示したものである。
ーフィルター透過後のＲ、Ｇ、Ｂ三原色の発光特性（破
線）を示したものである。
【図６】三波長域発光型蛍光管の発光スペクトルの一例
である。
である。
【図７】図６の三波長域発光型蛍光管を光源として、図
５の透過特性を持つカラーフィルターを透過した後の分
光特性を示している。
５の透過特性を持つカラーフィルターを透過した後の分
光特性を示している。
【図８】図５のカラーフィルターと各種光源を組み合わ
せた際の表色範囲を表わしている。実線が三波長域発光
型蛍光管、破線は白色蛍光管、一点鎖線はＣＩＥ、Ｃ光
源を用いた場合の表色範囲である。
せた際の表色範囲を表わしている。実線が三波長域発光
型蛍光管、破線は白色蛍光管、一点鎖線はＣＩＥ、Ｃ光
源を用いた場合の表色範囲である。
【図９】三波長域発光型蛍光管と液晶光シャッターを用
いたカラー表示装置の斜視図である。
いたカラー表示装置の斜視図である。
【図１０】三波長域発光型ＣＲＴの相対発光スペクトル
（実線）とカラーフイルター透過後のＲ、Ｇ、Ｂ三原色
の発光スペクトル（破線）を示している。
（実線）とカラーフイルター透過後のＲ、Ｇ、Ｂ三原色
の発光スペクトル（破線）を示している。
【図１１】三波長域発光型ＣＲＴを光源にした液晶カラ
ー表示装置の斜視図である。
ー表示装置の斜視図である。
【図１２】ＬＥＤを光源とした場合の液晶カラー表示装
置の切欠き見取図である。
置の切欠き見取図である。
【図１３】ＬＥＤの発光スペクトルを示すものである。
【図１４】低速電子線励起による蛍光管の光源とした液
晶カラー表示装置の切欠き見取図である。
晶カラー表示装置の切欠き見取図である。
【図１５】低速電子線励起による蛍光管の発光スペクト
ルである。
ルである。
【図１６】黄色のカラーフイルターの透過スペクトル
（実線）と黄色光源の発光スペクトル（破線）を示すも
のである。
（実線）と黄色光源の発光スペクトル（破線）を示すも
のである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー表示装置
は、透過光量を制御する複数の光シャッターと、前記複
数の光シャッターに対応する赤、緑、青の三色の色要素
を有するカラーフィルターと、発光源とを有するカラー
表示装置において、前記発光源は、前記赤、緑、青の三
色の色要素に対応したそれぞれの波長帯域に急峻な発光
スペクトルを有する発光源であり、前記カラーフィルタ
ーの波長透過特性は、光透過特性が３０％より高い領域
で、前記青の色要素のカラーフィルターの光透過特性を
示すカーブと前記緑の色要素のカラーフィルターの光透
過特性を示すカーブとが交差し、かつ前記緑の色要素の
カラーフィルターの光透過特性を示すカーブと前記赤の
色要素のカラーフィルターの光透過特性を示すカーブと
が交差する特性を有し、 色座標上に示される前記カラー
フィルターを透過した三色の透過光の三角形の各頂点
は、色座標上に示される前記カラーフィルターの透過特
性の三角形の各頂点より色純度の高い側にあり、かつ、
前記カラーフィルターを透過した三色の透過光の色座標
上の三角形の面積を、前記カラーフィルターの透過特性
に基づいて色座標上に形成される三角形の面積より大き
くすることを特徴とする。
は、透過光量を制御する複数の光シャッターと、前記複
数の光シャッターに対応する赤、緑、青の三色の色要素
を有するカラーフィルターと、発光源とを有するカラー
表示装置において、前記発光源は、前記赤、緑、青の三
色の色要素に対応したそれぞれの波長帯域に急峻な発光
スペクトルを有する発光源であり、前記カラーフィルタ
ーの波長透過特性は、光透過特性が３０％より高い領域
で、前記青の色要素のカラーフィルターの光透過特性を
示すカーブと前記緑の色要素のカラーフィルターの光透
過特性を示すカーブとが交差し、かつ前記緑の色要素の
カラーフィルターの光透過特性を示すカーブと前記赤の
色要素のカラーフィルターの光透過特性を示すカーブと
が交差する特性を有し、 色座標上に示される前記カラー
フィルターを透過した三色の透過光の三角形の各頂点
は、色座標上に示される前記カラーフィルターの透過特
性の三角形の各頂点より色純度の高い側にあり、かつ、
前記カラーフィルターを透過した三色の透過光の色座標
上の三角形の面積を、前記カラーフィルターの透過特性
に基づいて色座標上に形成される三角形の面積より大き
くすることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】通常、ここに用いるカラーフィルターは、
染料や顔料の波長選択透過性を利用したものであるが、
図３に示すように透過特性がブロードなため、色純度の
高い色再現性が難しい。すなわち、図３から明らかなよ
うに、少なくとも３０％より高い領域で、波長透過特性
における青のカーブと緑のカーブとが交差し、緑のカー
ブと赤のカーブとが交差する透過特性のカラーフィルタ
ーであるため、透過特性がブロードであることがわか
る。カラーＣＲＴ（陰極線管）との表示範囲の比較を図
４に示す。このｘ、ｙ表色系では座標が馬蹄系の外側に
あるほど、単色光に近い、色純度の高い色となる。また
Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色を結ぶ三角形で囲まれる範囲がこの三
原色から理論上合成できる色範囲を表している。この点
から少しでも大きな三角形であることが色再現性を向上
させる。
染料や顔料の波長選択透過性を利用したものであるが、
図３に示すように透過特性がブロードなため、色純度の
高い色再現性が難しい。すなわち、図３から明らかなよ
うに、少なくとも３０％より高い領域で、波長透過特性
における青のカーブと緑のカーブとが交差し、緑のカー
ブと赤のカーブとが交差する透過特性のカラーフィルタ
ーであるため、透過特性がブロードであることがわか
る。カラーＣＲＴ（陰極線管）との表示範囲の比較を図
４に示す。このｘ、ｙ表色系では座標が馬蹄系の外側に
あるほど、単色光に近い、色純度の高い色となる。また
Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色を結ぶ三角形で囲まれる範囲がこの三
原色から理論上合成できる色範囲を表している。この点
から少しでも大きな三角形であることが色再現性を向上
させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、色座標上に示され
るカラーフィルターを透過した三色の透過光の三角形の
頂点は、色座標上に示されるカラーフィルターの透過特
性の三角形の各頂点より色純度の高い側にあり、かつカ
ラーフィルターを透過した三色の透過光の色座標上の三
角形の面積を、カラーフィルターの透過特性に基づいて
色座標上に形成される三角形の面積より大きくすること
により、各色要素ごとの透過特性がブロードで、品質的
に劣るカラーフィルターを用いても、色再現性の高いカ
ラー表示装置が得られる。また、ブロードな特性のカラ
ーフィルターを用いているため、明るい表示のカラー表
示装置が得られる。
るカラーフィルターを透過した三色の透過光の三角形の
頂点は、色座標上に示されるカラーフィルターの透過特
性の三角形の各頂点より色純度の高い側にあり、かつカ
ラーフィルターを透過した三色の透過光の色座標上の三
角形の面積を、カラーフィルターの透過特性に基づいて
色座標上に形成される三角形の面積より大きくすること
により、各色要素ごとの透過特性がブロードで、品質的
に劣るカラーフィルターを用いても、色再現性の高いカ
ラー表示装置が得られる。また、ブロードな特性のカラ
ーフィルターを用いているため、明るい表示のカラー表
示装置が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】透過光量を制御する複数の光シャッター
と、前記複数の光シャッターに対応する赤，緑，青の三
色の色要素を有するカラーフィルターと、光源とを有す
るカラー表示装置において、前記光源は、前記赤，緑，
青の三色の色要素に対応したそれぞれの波長帯域に急峻
な発光スペクトルを有する光源であり、前記赤の色要素
のカラーフィルターは、前記光源の赤の発光スペクトル
に対応する帯域の波長を透過し、前記光源の緑の発光ス
ペクトルのピーク波長、前記光源の青の発光スペクトル
のピーク波長、及び前記緑の発光スペクトルのピーク波
長と前記青の発光スペクトルのピーク波長の間の帯域の
波長の透過を連続的に抑制し、且つ６００ｎｍより高い
波長帯域において最大透過率を示し、５５０ｎｍより低
い波長帯域において最小透過率を示し、前記緑の色要素
のカラーフィルターは、前記光源の緑の発光スペクトル
に対応する帯域の波長を透過し、前記光源の赤の発光ス
ペクトルのピーク波長、及び前記光源の青の発光スペク
トルのピーク波長の透過を抑制し、且つ５００ｎｍから
６００ｎｍの間の波長帯域において最大透過率を示し、
前記最大透過率を示す波長より高い波長帯域では６００
ｎｍよりも高い波長帯域において最小透過率を示し、前
記最大透過率を示す波長より低い波長帯域では４５０ｎ
ｍより低い波長帯域において最小透過率を示し、前記青
の色要素のカラーフィルターは、前記光源の青の発光ス
ペクトルに対応する帯域の波長を透過し、前記光源の緑
の発光スペクトルのピーク波長、前記光源の赤の発光ス
ペクトルのピーク波長、及び前記緑の発光スペクトルの
ピーク波長と前記赤の発光スペクトルのピーク波長の間
の帯域の波長の透過を連続的に抑制し、且つ５００ｎｍ
より低い波長帯域において最大透過率を示し、５５０ｎ
ｍより高い波長帯域において最小透過率を示し、前記カ
ラーフィルターを透過した三色の透過光が色座標上に形
成する三角形の面積を、前記カラーフィルターの透過特
性に基づいて色座標上に形成される三角形の面積より大
きくすることを特徴とするカラー表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285692A JPH09189910A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | カラー表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8285692A JPH09189910A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | カラー表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7031028A Division JPH07253577A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | カラー表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189910A true JPH09189910A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=17694811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285692A Pending JPH09189910A (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | カラー表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189910A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514994A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | アイディーシー、エルエルシー | ディスプレイでの色を操作するための色フィルター |
| JP2008181141A (ja) * | 2008-02-13 | 2008-08-07 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置およびそれに用いるカラーフィルタ |
| US8054528B2 (en) | 2004-09-27 | 2011-11-08 | Qualcomm Mems Technologies Inc. | Display device having an array of spatial light modulators with integrated color filters |
| JP2012200614A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Toray Eng Co Ltd | 塗布装置と塗布方法 |
| US8848294B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-09-30 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and structure capable of changing color saturation |
| US8872085B2 (en) | 2006-10-06 | 2014-10-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Display device having front illuminator with turning features |
| US8928967B2 (en) | 1998-04-08 | 2015-01-06 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and device for modulating light |
| US8941631B2 (en) | 2007-11-16 | 2015-01-27 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Simultaneous light collection and illumination on an active display |
| US8971675B2 (en) | 2006-01-13 | 2015-03-03 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Interconnect structure for MEMS device |
| US8979349B2 (en) | 2009-05-29 | 2015-03-17 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination devices and methods of fabrication thereof |
| US9019183B2 (en) | 2006-10-06 | 2015-04-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Optical loss structure integrated in an illumination apparatus |
| US9019590B2 (en) | 2004-02-03 | 2015-04-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Spatial light modulator with integrated optical compensation structure |
| US9025235B2 (en) | 2002-12-25 | 2015-05-05 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Optical interference type of color display having optical diffusion layer between substrate and electrode |
| US9110289B2 (en) | 1998-04-08 | 2015-08-18 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Device for modulating light with multiple electrodes |
| CN113671765A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 精工爱普生株式会社 | 电光装置和电子设备 |
| CN115561931A (zh) * | 2022-08-23 | 2023-01-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种量子点背光模组、背光装置以及制作方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331938B2 (ja) * | 1975-05-08 | 1978-09-05 |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP8285692A patent/JPH09189910A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| CN113671765A (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-19 | 精工爱普生株式会社 | 电光装置和电子设备 |
| CN113671765B (zh) * | 2020-05-14 | 2023-08-25 | 精工爱普生株式会社 | 电光装置和电子设备 |
| CN115561931A (zh) * | 2022-08-23 | 2023-01-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种量子点背光模组、背光装置以及制作方法 |
| CN115561931B (zh) * | 2022-08-23 | 2024-04-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种量子点背光模组、背光装置以及制作方法 |
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