KR20100087254A - 컬러 표시 장치 - Google Patents

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노리마사 후루카와
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소니 주식회사
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Abstract

본 발명은 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높은 컬러 표시를 할 수가 있도록 한 컬러 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 컬러 표시 장치는 각각 독립한 발광 제어가 가능하고, 각각이 다른 색광을 발하는 복수종류의 LED를 갖는 광원부와, 상기 광원부의 발광 제어에 동기하여, 상기 광원부로부터 조사된 광의 통과 상태를 제어함에 의해 소망하는 색 표시를 행하는 표시부를 구비하고, 상기 표시부는 상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분 전부를 투과 가능한 전색 투과 영역과, 상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 하나의 색광에 대해서는 불투과의 부분 투과 영역을 가지며, 상기 전색 투과 영역과 상기 부분 투과 영역의 각각에 대해, 상기 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러 표시 장치{COLOR DISPLAY UNIT}
본 발명은 복수의 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여 컬러 표시를 행하는 컬러 표시 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 컬러 표시 장치로서, 컬러 액정 패널 등의 투과형의 컬러 표시 패널과, 백라이트를 조합시킨 것이 있다(특허 문헌 1 참조). 컬러 표시 패널은 일반적으로, R(적), G(녹), B(청)의 3종류의 컬러 필터를 이용하고 있다. 또한, 백라이트로서는 LED 광원을 이용한 것이 알려져 있다. LED 광원을 이용한 백라이트의 방식으로서는 종래, 반도체 소자 자체가 단색 발광하는 발광 다이오드를 R(적), G(녹), B(청)의 3종류 이용하는 것이 있다. 이것은 단색 발광형의 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED의 3개를 조합시켜서, 그들의 LED로부터의 각 색광을 혼색시킴으로써 백색광을 얻는 방식이다. 이 방식에서는 각 색의 LED를 각각, 전용의 구동 회로로 발광시켜서, 각 색의 발광 강도를 센서에 의해 검출한다. 그리고, 개개의 발광 강도를 가감하여 희망하는 색조를 얻을 수 있도록 각 색의 발광 강도를 정돈하여 혼합함으로써 소정의 색 온도의 백색을 얻을 수 있다.
이 단색 발광형의 LED를 이용하는 방식의 이점으로서, 광원 자체가 반도체 소자이기 때문에, 비발광 상태로부터 발광 상태로의 변화와 발광 상태로부터 비발광 상태로의 변화가 빠르기 때문에, 일반적으로는 휘도 응답이 빠르고, 잔광 시간이 매우 짧다는 장점이 있다. 또한, 각 색의 발광 출력의 분광 특성(횡축 : 파장[㎚], 종축 : 광강도[cd 등])으로서, 단봉성이 비교적 양호하다. 이 때문에, CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) 색도도상에 플롯된 색도 좌표(원색 색도점)가, 단파장인 것을 나타내는 마제형의 라인에, 보다 가깝기 때문에, 색 재현 범위가 넓게 받아들일 수 있다는 이점이 있다. 또한, 최대의 장점으로서, R, G, B의 발광 강도를 개별적으로 변화시킬 수 있기 때문에, 백라이트 자체에서 풀 컬러의 발광이 가능하다. 이 때문에, TV(텔레비전)용의 광원으로 하고 자유도가 매우 크고, 시간 경과에 수반하는 각 색의 발광 강도의 변화에 의한 수명 관리 등도, 광량을 적절히 일정하게 하는 서보 회로 등에 의해 관리할 수 있는 이점이 있다.
또한, 백라이트의 다른 방식으로서, 청색 여기형의 백색 LED를 이용하는 것이 있다. 청색 여기형의 백색 LED는 청색광을 발하는 청색 LED 칩과, 그 청색 LED 칩으로부터의 청색광에 의해 여기되는 적색 형광체 및 녹색 형광체를 갖고 있다. 이 백색 LED는 여기광인 청색광과, 형광 발광한 적색광 및 녹색광을 혼합시킴에 의해, 백색광을 얻는 방식이다. 이 방식에서는 백색광을 3파장형의 분광 특성으로 함에 의해, 양호한 연색성을 얻을 수 있다.
그런데, 청색 여기형의 LED에서는 여기광 자신이 가시광선이기 때문에, 아무래도, 형광의 발광색과 혼색하여 버린다. 이 때문에, 형광체로부터의 발광 성분만을 단색의 가시광선으로서 취출할 수가 없다. 한편, 예를 들면, 종래로부터 이용되고 있는 형광등과 같은 비가시광인 자외선을 여기광으로서 이용하는 것이라면, 가시광 성분으로서 형광체로부터의 발광 성분만을 취출할 수 있다. 이 때문에, 자외선 여기형의 LED가 검토되고 있다. 당연히, 이 방식이라면, 여기 광원이 보이지 않기 때문에, 상술한 반도체 소자 자체가 R, G, B의 단색 발광하는 LED를 이용하는 일 없이, 형광체를 사용하여서의, R, G, B의 독립 발광 타입의 LED가 작성 가능하다. 그러나,, 이 자외선 여기형의 경우, 발광 효율이 나쁘다. 또한, 자외선에 의해 여기 발광하는 형광색중에서, 특히 적색 형광체에 관해서는 현시점에서는 형광체의 성질에 의해 잔광 시간이 긴 것밖에 없고, 단잔광의 것을 얻을 수가 없다. 이들의 재료 개발에는 시간이 이러한 등의 배경이 있다.
특허문헌1:특개2007-4099호공보
액정 텔레비전의 광원인 백라이트는 중요한 기능 디바이스이고, 근래, 이 백라이트를 명멸시킴에 의해, 동화 표시시의 시인성을 개선하는 목적으로, 백라이트 블링킹이라고 말하여지는 수법이 이용되는 일이 있다. 그와 같은 사용법이 필요한 것 등으로부터, 백라이트에 요청되는 성능 가운데에서도, "응답의 빠름"은 중요하다. 즉, 점등시, 재빠르게 소정의 밝기를 얻을 수 있고, 소등시에는 한순간에 지우는 것이 가능할 필요가 있다. 또한, 시간축상에서, 각 단색 화면 등을 분리하여 표시를 행하는 필드 시퀀셜이라는 표시 방식도 검토되고 있다. 필드 시퀀셜 표시 방식에 사용되는 LED는 일반적으로는 R, G, B의 단색 발광의 것이 사용되고, 표시 패널측에서는 컬러 필터를 전부 없앤, 흑백 패널이 사용되는 것이 많다.
그러나,, 상술한 바와 같이 자외선 여기형의 LED는 발광 효율이 나쁘고, 특히 적색 형광체에 관해서는 현재의 상태에서, 잔광 시간이 긴 것밖에 없다. 이 때문에, 자외선 여기형의 LED에 의해 R, G, B의 독립 발광 타입(형광 발광 타입)의 LED를 구성한 경우, 텔레비전 용도에 요구되는 응답성능을 충족시키는 것이 곤란하다. 특히적잔광이 길기 때문에, 다른 색과 비교하면 소등시에 붉은 색이 남는다는 과제를 안고 있다. 이 자외선 여기형에서의 적색 형광체의 잔광 특성의 문제는 적색에 대한 것이기 때문에, 대책으로서 형광 발광 타입이 아니라, 단잔광의 반도체 발광 타입(구체적으로는 ALGaINP를 조성으로 하는 것이 유명)의 LED를 이용함으로써, 해결 가능하다. 그러나, 반도체 발광 타입의 적색 LED를 이용하는 경우, 디메리트으로서, 발광 출력의 온도 의존성이 크고, 고온이 되면 발광 출력이 반분 가까이 감소하는 성질이 있다. 또한, 순방향 전압 강하가 다른 색(청, 녹)의 소자가 약 3 내지 4볼트인 것에 비교하여, 적색 LED에서는 1볼트 정도 낮은 2볼트 근처이기 때문에, 각각의 회로 설정이 공통으로 될 수가 없다는 문제가 있다. 이 때문에, 취급하기 어렵고 회로 비용도 높다.
다른 한편, 청색 여기형의 적색 형광체에서는 잔광 시간이 짧기 때문에, 그 점에서는 문제가 거의 없다. 청색 여기형의 백색 LED의 등장의 배경에는 각각의 원색 파장역에서, 보다 단봉성에 우수한 발광의 형광을 얻을 수 있는 형광 재료의 개발이 진행된 것이 있다. 금후도, 더한층의 개선이 상정되고 있다. 또한, 이 백색 LED를 이용함으로써, TV 용도로서, 표시색 재현 범위를 크게 할 수 있는 등의 표시 품위의 향상이, R, G, B 단색 반도체 발광 타입과 마찬가지로 도모할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 사용하는 여기용의 반도체 소자로서, 청색 LED의 1품종이면 좋다는 것도 있어서, 양산 효과 등에 의해, 종합적으로 비용 삭감을 도모할 수 있다고 한다. 이와 같이, 공업적으로는 이점을 많이 갖는다고 되여 있는 청색 여기형의 백색 LED이지만, 텔레비전 용도로서 이용하는 관점에서는 R, G, B 독립 발광형과 비교하여, 이하의 디메리트가 있다.
첫번째의 디메리트는 「경과 시간에 의한 색조의 변화가 발광 광원인 LED 자신으로 보정할 수가 없는」것이다. 비교를 위해, R, G, B 독립 발광형의 경우를 예로 설명한다. R, G, B 독립 발광형의 경우에는 R, G, B 개개의 발광원이 독립한 개개의 수명을 갖는 것이지만, 각각의 발광 출력을 감시하여, 일정하게 유지하기 위한 제어 기구를 구비함으로써, R, G, B의 발광 비율을 어느 소정의 기간, 일정하게 유지할 수 있다. 이 때문에, 시간의 경과와 함께, R, G, B 개개의 비제어시의 발광량의 특성에 변화가 있어도, 합계의 백색광의 색조가 변하지 않도록 할 수 있다. 이에 대해, 백색 LED의 경우에는 여기광이 청색광인 경우, 청색광과, 형광 발광한 적색광 및 녹색광을 혼합시킴에 의해 백색으로 합성하고 있기 때문에, 여기원인 청색 LED가 열화하여 오면, 그에 수반하여 적색과 녹색의 발광 출력도 거의 동시에 저하된다. 이 때, 저하의 정도가 각 색으로 일양하면 색조는 변화하지 않지만, 실제로는 여기원의 청색 LED의 여기 파장도 변화하는 등으로, 그 변화는 반드시 일양하게 되지 않는다. 이 때문에, 혼합 백색광의 RGB 밸런스가 변화하고, 색조가 변하여 버린다는 과제가 있다. 이 밸런스는 하나의 LED 부품 내에서 무너지기 때문에, LED 자신으로는 조정을 할 수가 없다.
또한, 두번째는 컬러 백라이트 구동을 할 수가 없는 것이다. 최근, 표시 패널측에서의 화상 표시에 맞추어서, 백라이트측에서도 부분적으로 조광(調光)을 행하는 표시 방식이 개발되어 있다. 백라이트측에서의 부분적인 조광은 R, G, B 단색 발광 타입의 LED를 2차원적으로 복수 배열함으로써 가능하다. 이 표시 방식에 의하면, 표시 패널측만에서 계조 제어, 및 색 표시 제어를 행하는 통상의 표시 방식에 비하여, 콘트라스트 개선, 및 색 순도 개선 등을 광원인 백라이트측에서 행하는 것이 가능하다. 구체적으로는 예를 들면, 표시 패널측에서 적색의 화상을 표시하는 부위가 있다고 하면, 백라이트측에서도 그에 대응하는 부위를 적색으로 점등시킨다. 이와 같이, 화상의 표시색에 맞춘, 백라이트의 발광색의 선택 점등이라는 것이 가능하고, 다른 색의 부분의 LED를 또한 소등시키는 등의 궁리에 의해, 더한층의 저소비 전력화가 가능하다. 그에 대해, 백색으로 혼합된 상태에서 사용하는 것이 전제인 백색 LED를 이용한 백라이트에서는 각 단색마다 부분적인 조광을 행하는 것은 불가능하다.
또한, 백라이트로서 백색 LED를 이용하는 경우, 표시 패널측에서 R, G, B의 각 색의 컬러 필터를 이용할 필요가 있다. R, G, B 단색 발광의 LED를 조합시켜서 백라이트 전체로서 백색 광원을 구성하는 경우도 마찬가지로 컬러 필터를 이용할 필요가 있다. 도 15는 일반적인 R, G, B의 컬러 필터의 분광 투과율을 도시하고 있다. 도 15에 도시한 바와 같이, 청색의 컬러 필터는 다른 색의 컬러 필터에 비하여 투과율이 낮다. 이 때문에, 청색의 컬러 필터를 이용하는 것은 광이용 효율의 점에서 불리하다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높은 컬러 표시를 할 수가 있도록 한 컬러 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 컬러 표시 장치는, 각각 독립한 발광 제어가 가능하고, 각각이 다른 색광을 발하는 복수종류의 LED를 갖는 광원부와, 광원부의 발광 제어에 동기하여, 광원부로부터 조사된 광의 통과 상태를 제어함에 의해 소망하는 색 표시를 행하는 표시부를 구비한 것이다. 그리고, 표시부가, 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분 전부를 투과 가능한 전색(全色) 투과 영역과, 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 하나의 색광에 대해서는 불투과의 부분 투과 영역을 가지며, 전색 투과 영역과 부분 투과 영역의 각각에 대해, 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하게 되어 있는 것이다.
본 발명에 의한 컬러 표시 장치에서는, 광원부에 복수종류의 LED가 사용되고, 다른 복수의 색광에 관해, 독립한 발광 제어가 행하여진다. 표시부에서는, 전색 투과 영역과 부분 투과 영역의 각각에 대해, 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 독립으로 제어한다. 전색 투과 영역은, 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분 전부가 투과 가능한 영역이다. 부분 투과 영역은, 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 하나의 색광에 대해서는 불투과의 영역이다. 특정한 색용의 컬러 필터를 이용할 필요가 없는 전색 투과 영역을 구비하고 있음으로써, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높아진다.
본 발명에 의한 컬러 표시 장치에 있어서, 광원부는 예를 들면, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 청색 LED, 마젠타색 LED, 및 시안색 LED의 3종류의 LED를 이용할 수 있다. 이 경우, 시안색 LED는 청색광발광부와 청색광발광부로부터의 청색광에 의해 여기되어 녹색광을 발하는 녹색 형광체를 포함하고, 마젠타색 LED는 청색광발광부와 청색광발광부로부터의 청색광에 의해 여기되어 적색광을 발하는 적색 형광체를 포함하는 구성인 것이 바람직하다. 또한, 표시부는, 부분 투과 영역으로서, 적어도 청색광에 대해서는 불투과의 부분 투과 영역을 갖는 구성인 것이 바람직하다.
이와 같이, 광원부에 청색 LED와 마젠타색 및 시안색의 보색 LED를 이용한 경우, 청색, 마젠타색 및 시안색의 보색에 관해, 독립한 발광 제어가 행하여진다. 이 때, 마젠타색 LED, 및 시안색 LED로서 함께, 청색 여기형의 형광체를 이용하고 있기 때문에, 자외선 여기형의 LED에 비하여 발광 효율이 좋고, 또한 잔광 특성이 짧아진다. 표시부에서는, 전색 투과 영역과 부분 투과 영역의 각각에 대해, 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 독립으로 제어한다. 또한, 이 구성의 경우, 부분 투과 영역은, 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 청색광에 대해서는 불투과의 영역이다. 따라서, 이 구성의 경우, 청색의 컬러 필터를 이용할 필요가 없고, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높아진다.
본 발명의 컬러 표시 장치에 의하면, 복수종류의 LED를 각각, 독립 발광 제어하는 방식이므로, 각 LED의 발광량을 적절히 조정함에 의해, 색 밸런스의 조정이 가능하고, 경과 시간에 의한 색조의 변화 등의 보정에도 대응할 수 있다. 또한, 표시부가, 부분 투과 영역과, 특정한 색용의 컬러 필터를 이용할 필요가 없는 전색 투과 영역을 구비하고, 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 각 영역에서 독립으로 제어하도록 하였다. 이로써, 표시부의 구조로서도 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 표시부를 광원부의 발광 제어에 동기하여 동작시킴으로써, 예를 들면 필드 시퀀셜 방식으로의 컬러 화상 표시에도 적용 가능해진다.
특히, 광원부에 청색 LED와 청색 여기형의 보색 LED를 이용하여 그들을 독립하여 발광 제어하도록 하면, 자외선 여기형의 LED를 이용하는 경우에 비하여 발광 효율이 좋고, 또한 잔광 특성을 단축할 수 있다. 이 경우에도, 청색 LED와 보색 LED를 독립 발광 제어하는 방식으로 하면, 각 LED의 발광량을 적절히 조정함에 의해, 색 밸런스의 조정이 가능하고, 경과 시간에 의한 색조의 변화 등의 보정에도 대응할 수 있다. 또한 특히, 다른 색에 비하여 투과율이 낮은 청색의 컬러 필터를 이용하지 않고서 전색 투과 영역과 부분 투과 영역을 구성하면, 보다 광이용 효율을 높게 할 수 있다. 이들에 의해, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높고, 또한 안정된 컬러 표시를 행할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하는 단면도.
도 2는 시안색 LED의 구성례를 도시하는 단면도.
도 3은 마젠타색 LED의 구성례를 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 5는 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 6은 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)의 기본 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 9는 도 8에 도시한 제 2의 표시예에서의 색 밸런스 조정의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 10은 종래의 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하는 단면도.
도 11은 백색 백라이트를 이용한 종래의 컬러 표시 장치에서의 제 1의 표시예(RGB 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 12는 백색 백라이트를 이용한 종래의 컬러 표시 장치에서의 제 2의 표시예(보색 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 13은 R, G, B의 독립 광원을 이용한 종래의 컬러 표시 장치에서의 제 1의 표시예(RGB 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 14는 R, G, B의 독립 광원을 이용한 종래의 컬러 표시 장치에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 15는 R, G, B 각각의 컬러 필터의 투과율의 차이를 도시하는 투과 특성도.
도 16은 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 제 1의 구성례를 도시하는 단면도.
도 17은 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시의 제 1의 예)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 18은 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 2의 표시예(RGB 표시의 제 2의 예)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 19는 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 3의 표시예(보색 표시)의 기본 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 20은 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 제 1의 변형례를 도시하는 단면도.
도 21은 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 제 2의 변형례를 도시하는 단면도.
도 22는 본 발명의 제 4의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하는 단면도.
도 23은 마젠타색 컬러 필터에 의한 투과 대역 선별의 개념을 도시하는 설명도로서, (A)는 적색광을 취출하는 경우, (B)는 청색광을 취출하는 경우를 도시하는 도면.
도 24는 시안색 컬러 필터에 의한 투과 대역 선별의 개념을 도시하는 설명도로서, (A)는 녹색광을 취출하는 경우, (B)는 청색광을 취출하는 경우를 도시하는 도면.
도 25는 본 발명의 제 4의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)의 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 26은 본 발명의 제 4의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)의 기본 개념을 모식적으로 도시하는 설명도.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<제 1의 실시의 형태>
[컬러 표시 장치의 기본 구성]
도 1은, 본 발명의 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 기본
구성례를 도시하고 있다. 이 컬러 표시 장치는, 표시 패널(10)과, 표시 패널(10)의 배면측에 대향 배치된 백라이트(30)를 구비하고 있다. 백라이트(30)는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 청색 LED(31), 마젠타색 LED(32), 및 시안색 LED(33)의 3종류의 LED를 갖고 있다. 청색 LED(31)는, 예를 들면 GaN(질화 갈륨)계의 반도체 재료로 이루어지는 반도체 발광 소자이다.
여기서, 본 실시의 형태에 있어서, 표시 패널(10)이, 본 발명에서의 「표시부」의 한 구체예에 대응한다. 또한, 백라이트(30)가, 본 발명에서의 「광원부」의 한 구체예에 대응한다.
표시 패널(10)은, 백라이트(30)로부터 조사된 광의 통과 상태를 제어함에 의해 소망하는 색 표시를 행하는 것이다. 표시 패널(10)은, 백라이트(30)로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분 전부를 투과 가능한 전색 투과 영역(18)과, 백라이트(30)로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 청색광에 대해서는 불투과의 부분 투과 영역(19)을 갖고 있다. 표시 패널(10)은, 전색 투과 영역(18)과 부분 투과 영역(19)의 각각에 대해, 백라이트(30)로부터의 조명광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하게 되어 있다. 보다 상세하게는, 부분 투과 영역(19)은, 백라이트(30)로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중 적색광만을 투과 가능한 적색 투과 영역(19R)과, 녹색광만을 투과 가능한 녹색 투과 영역(19G)으로 이루어진다. 표시 패널(10)은, 전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G)의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하게 되어 있다.
도 1에서는, 표시 패널(10)의 구성례로서 액티브 매트릭스 방식의 투과형의 액정 패널의 구조를 예로 나타내고 있다. 단, 표시 패널(10)의 구성은 이 구조로 한정되는 것이 아니다. 이 표시 패널(10)은, 서로 대향 배치된 제 1의 기판(11) 및 제 2의 기판(22)과, 그들 제 1의 기판(11) 및 제 2의 기판(22)의 사이에 끼여진 액정층(15)을 구비하고 있다. 제 1의 기판(11) 및 제 2의 기판(22)은, 예를 들면 유리 재료로 이루어지는 가시광에 대해 투명한 기판이다. 제 1의 기판(11)의 광 입사측의 표면에는 편광 필름(23)이 배치되어 있다. 제 2의 기판(22)의 광출사측의 표면에는 편광 필름(24)이 배치되어 있다.
제 1의 기판(12)에서의 액정층(15)측의 표면에는, 복수의 TFT(Thin Film Transistor)(12)와, 복수의 화소 전극(13)과, 배선층(14)이 적층 배치되어 있다. 복수의 화소 전극(13)의 각각의 크기는, 대응하는 투과 영역(전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G))의 크기에 응한 것으로 되어 있다. 화소 전극(13)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)막 등의 가시광에 대해 투명한 도전막으로 이루어진다. TFT(12)는, 복수의 화소 전극(13)의 각각에 대응하여 마련된 스위칭 소자이다. 배선층(14)은, 복수의 TFT(12)에 대해 구동용의 전기 신호를 인가하기 위한 것이다. 또한, 도시하지 않지만, 화소 전극(13)과 액정층(15)의 사이에는 배향막이 형성되어 있다.
제 2의 기판(22)에서의 액정층(15)측의 표면에는, 필터층과 공통 전극(16)이 적층되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 공통 전극(16)과 액정층(15)의 사이에는 배향막이 형성되어 있다. 공통 전극(16)은, 예를 들면 ITO막 등의 가시광에 대해 투명한 도전막으로 이루어진다. 공통 전극(16)은, 거의 전면에 일양하게 형성되어 있다. 필터층은, 투명 필터(17C)와, 적색 컬러 필터(17R)와, 녹색 컬러 필터(17G)로 이루어진다. 투명 필터(17C)는, 가시광에 대해 투명한 필터이고, 적색광, 녹색광, 및 청색광의 모든 색광을 투과하는 것이다. 적색 컬러 필터(17R)는, 적색광에 대해 투명하고, 그 밖의 색광에 대해 불투명한 필터이다. 녹색 컬러 필터(17G)는, 녹색광에 대해 투명하고, 그 밖의 색광에 대해 불투명한 필터이다.
투명 필터(17C)는, 전색 투과 영역(18)에 대응하여 마련되어 있다. 적색 컬러 필터(17R)는, 적색 투과 영역(19R)에 대응하여 마련되어 있다. 녹색 컬러 필터(17G)는, 녹색 투과 영역(19G)에 대응하여 마련되어 있다. 역으로 말하면, 투명 필터(17C)가 마련된 영역이 전색 투과 영역(18)이 되고, 적색 컬러 필터(17R)가 마련된 영역이 적색 투과 영역(19R)이 되고, 녹색 컬러 필터(17G)가 마련된 영역이 녹색 투과 영역(19G)으로 되어 있다. 각 컬러 필터의 크기는, 대응하는 투과 영역의 크기와 거의 같다. 또한, 본 실시의 형태에서는 전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R), 및 녹색 투과 영역(19G)의 크기(각 필터의 크기)가 각각 개략 같은 것으로 하여 설명하지만, 각 투과 영역의 크기는 적절히 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.
이 표시 패널(10)에서는, 복수의 화소 전극(13)에 선택적으로 구동 전압을 인가함과 함께, 공통 전극(16)에 공통 전압을 인가함으로써, 액정층(15)의 액정 분자의 배열을 변화시켜서, 입사광을 변조하게 되어 있다. 이로써, 백라이트(30)로부터의 조명광의 통과 상태를, 화소 전극(13) 단위로 제어 가능하게 되어 있다. 여기서, 화소 전극(13)은, 전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G)의 각각에 대응하여 마련되어 있기 때문에, 각각의 투과 영역마다 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하다.
[보색 LED의 구성]
도 2는 시안색 LED(33)의 구성례를 도시하고 있다. 시안색 LED(33)는, 청색광(51)을 발하는 청색 LED 칩(41)과, 청색 LED 칩(41)으로부터의 청색광(51)에 의해 여기되어 녹색광(52)을 발하는 녹색 형광체(43G)를 갖고 있다. 시안색 LED(33)는, 청색 LED 칩(41)으로부터의 청색광(51)과 녹색 형광체(43G)에 의한 녹색광(52)을 혼합시킴에 의해, 시안색광(53)을 발하는 것이다. 청색 LED 칩(41)은, 예를 들면 GaN(질화 갈륨)계의 반도체 재료로 이루어지는 반도체 발광 소자이다. 청색 LED 칩(41)은, 투명한 수지 몰드(42)로 몰드되어 있다. 수지 몰드(42)중에, 녹색 형광체(43G)로서, 청색광(51)을 여기광으로 하는 형광 안료나 형광 염료가 분산되어 있다.
도 3은 마젠타색 LED(32)의 구성례를 도시하고 있다. 마젠타색 LED(32)의 기본 구조는, 시안색 LED(33)와 마찬가지이지만, 녹색 형광체(43G)에 대신하여 적색 형광체(43R)를 갖고 있다. 적색 형광체(43R)는, 청색광(51)에 의해 여기되어 적색광(52)을 발하는 것이다. 이 마젠타색 LED(32)는, 청색 LED 칩(41)으로부터의 청색광(51)과 적색 형광체(43R)에 의한 적색광(54)을 혼합시킴에 의해, 마젠타색광(55)을 발하는 것이다.
여기서, 마젠타색 LED(32)에서의 적색 형광체(43R)로서는, 예를 들면, (ME : Eu)S, (M : Sm)x(Si, Al)12(O, N)16, ME2Si5N8 : Eu, (Ca : Eu)SiN2, (Ca : Eu)AlSiN3을 사용할 수 있다. 또한, 여기서 들은 것에 있어서, 「ME」는, Ca, Sr 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미한다. 또한, 「M」은, Li, Mg 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미한다.
시안색 LED(33)에서의 녹색 형광체(43G)로서는, 예를 들면, (ME : Eu)Ga2S4, (M : RE)x(Si, Al)12(O, N)16, (M : Tb)x(Si, Al)12(O, N)16, (M : Yb)x(Si, Al)12(O, N)16을 사용할 수 있다. 또한, 여기서 들은 것에 있어서, 「ME」는, Ca, Sr 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미한다. 또한, 「M」은, Li, Mg 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미한다. 또한, 「RE」는, Tb 및 Yb를 의미한다. 녹색 형광체(43G)로서는 또한, (Me, Eu)2SiO4을 사용할 수 있다. 여기서, 「Me」는, Ca, Sr, Ba, 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 원자를 의미한다.
[화상 표시 장치로서의 구성]
이 컬러 표시 장치를 예를 들면 TV용의 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 도 1에 도시한 표시 패널(10)의 화소 구조부를, 2차원 매트릭스형상으로 형성하면 좋다. 이 경우, 도 1에 도시한 표시 패널(10)의 구조 부분은, 1화소분의 구조에 상당한다. 또한, 백라이트(30)는, 표시 패널(10)의 전면(全面)을 복수의 색성분마다 충분히 조명할 수 있도록, 청색 LED(31), 마젠타색 LED(32), 및 시안색 LED(33)를 각각 2차원 매트릭스형상으로 복수 배치한 구조로 하면 좋다.
본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치는, 후술하는 표시 방법으로, 표시 패널(10)과 백라이트(30)를 동기하여 구동 제어 및 발광 제어함으로써, 예를 들면 R, G, B의 각 색 표시를 시분할로 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 예를 들면 필드 시퀀셜 방식으로의 컬러 화상 표시가 가능하다. 필드 시퀀셜 방식은, 시간적인 가법혼색을 행하는 방식이다. 보다 구체적으로는, 입력 화상을 프레임 단위로 복수의 색성분 화상(필드 화상)으로 분해하고, 각 색 성분 화상을 1프레임 내에서 시분할로 순차적으로 표시한다. 이로써, 인간의 눈의 시간 방향의 적분 효과에 의한 시간 혼색에 의해 각 색광을 변별 불능하게 하여, 시간 혼색에 의해 컬러 화상을 표시시킨다. 필드 시퀀셜 방식으로 하는 경우, 표시 패널(10)과 백라이트(30)의 동작을 동기 제어하기 위한 제어 회로를 구비하면 좋다.
다음에, 이 컬러 표시 장치의 표시 동작을 설명한다. 특히, 표시 패널(10)과 백라이트(30)를 조합시켜서 구체적으로 어떻게 하여 색 표시를 행하는지, 그 동작 원리에 관해 설명한다.
[종래의 표시예]
우선, 비교를 위해, 종래의 컬러 표시 장치(컬러 필터 방식)의 일반적인 구성 및 표시 동작에 관해 설명한다. 도 10은, 종래의 컬러 표시 장치의 기본 구성례를 도시하고 있다. 또한, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙인다. 이 컬러 표시 장치는, 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)의 배면측에 대향 배치된 백라이트(130)를 구비하고 있다. 백라이트(130)는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)의 3종류의 LED로 이루어진다. 표시 패널(110)은, 도 1에 도시한 표시 패널(10)에서의 전색 투과 영역(18)의 부분이, 청색 투과 영역(19B)으로 되어 있다. 또한, 투명 필터(17C)에 대신하여 청색 컬러 필터(17B)가 마련되어 있다. 즉, 이 표시 패널(110)에서는, 전색 투과 영역(18)은 존재하지 않고, 모두가 부분 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))으로 되어 있다.
도 11은, 도 10에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백라이트(130)를 백색 백라이트로 한 경우의, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 11에서 하단 부분은, 백라이트(130)에서의 각 LED의 점등 패턴을 나타내고 있다. 도 11의 예에서는, 백라이트(130)를 백색 백라이트로 하기 때문에, 어느 색 표시를 행하는지에 관계없이, 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)는 모두가 항상 점등 상태로 되어 있는 것을 나타낸다. 각 LED는, 합성으로 백색광을 얻을 수 있도록 발광 밸런스가 적절히 조정되어 있다. 도 11에서, 산형상(山狀)의 파형은, 광의 각 색 성분을 모식적으로 도시한 것이다. 산형상의 파형의 높이는 광의 휘도(강도)의 크기를 나타내고 있다. 도 11의 하단 부분에서, R, G, B의 3종류의 산형상의 파형이 있는데, 각각 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)로부터 발광된 색성분을 나타내고 있다. 이 예로는 각 색 성분에서 산형상의 파형의 높이가 동일하게 되어 있지만, 이것은 각 색의 LED의 발광량을 거의 동일하게 되도록 제어하고 있는 것을 의미하고 있다.
도 11에서 중단 부분은, 표시 패널(110)의 각화소 부분 및, 각 컬러 필터 부분에서의 광의 통과 상태의 패턴을 나타내고 있다. 즉, 각 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))에서의 광의 통과 상태의 제어 패턴을 나타내고 있다. 도 11에서 상단 부분은, 표시 패널(110)을 통과 후의 광의 패턴을 나타내고 있다. 즉, 이 컬러 표시 장치에서 최종적으로 얻어지는 색성분의 패턴을 나타내고 있다.
도 11에서 하단에서 상방을 향하여 끌고 있는 화살표선은, 백라이트(130)의 각 LED로부터의 각 색의 광선의 통과 상태를 도시하고 있다. 중단 부분에서, 투과 영역이 검은 「■」로 되어 있는 부분은, 표시 패널(110)에서, 그 영역을 광이 비투과가 되도록 제어하고 있는 것을 나타낸다. 중단 부분에서, 화살표에 부가되어 있는 「×」표는, 그 화살표로 표시되는 색광이 표시 패널(110)을 통과하지 않는 것을 나타낸다.
도 11에서, 왼쪽부터 오른쪽으로 파선으로 구분되어 있는 영역은, 각각, 최상단에 나타내는 색조의 표시를 실시하고 있을 때의 경우 분류를 나타내고 있다. 도 11에서는, 왼쪽부터 오른쪽을 향하여, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이 이 도 11의 표시예에서는, 어느 색 표시를 행하는지에 관계없이, 백라이트(130)의 각 LED는 전부 점등 상태로 되어 있다. 그리고, 백색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서, 각 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 청색 투과 영역(19B)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 12는, 도 10에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백라이트(130)를 백색 백라이트로 한 경우의, 백색 표시와 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 12에서, 상단, 중단, 및 하단 부분에 도시한 도형, 및 기호 등이 의미하는 개념은 도 11과 마찬가지이다. 이하, 마찬가지의 도면에서도, 그곳에 나타내는 도형, 및 기호 등이 의미하는 개념은 도 11과 마찬가지이다.
도 12의 표시예에서는, 도 11의 표시예와 마찬가지로, 어느 색 표시를 행하는지에 관계없이, 백라이트(130)의 각 LED는 전부 점등 상태로 되어 있다. 그리고, 백색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서, 각 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 황색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 녹색 투과 영역(19G)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 청색 투과 영역(19B)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)과 청색 투과 영역(19B)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 11 및 도 12에 도시한 표시예에서는, R, G, B 독립 발광형의 LED를 이용하고 있지만, 각 색 표시에서 백라이트(130)의 점등 상태에 변화는 없고, 표시 패널(110)측의 제어만으로 색 표시를 실현하고 있다. 이 때문에, 백색 LED를 이용한 경우도, 도 11 및 도 12의 표시예와 같은 표시 동작이 된다.
이에 대해, 도 13 및 도 14는, 도 10에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 각 색 표시에서 표시 패널(110)뿐만 아니라, 백라이트(130)측의 점등 상태도 가변 제어한 경우의 표시예를 도시하고 있다. 도 13 및 도 14의 하단에서, 산형상의 파형이 파선으로 나타나고 있는 부분은, 그 색의 LED가 소등되어 있는 것을 의미한다.
도 13은, 백라이트(130)측의 점등 상태도 가변 제어한 경우의, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 13의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(130)에서 3종류의 LED(적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B))를 전부 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(110)에서, 각 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31B)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 청색 투과 영역(19B)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 14는, 백라이트(130)측의 점등 상태도 가변 제어한 경우의, 백색 표시와 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 14의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(130)에서 3종류의 LED(적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B))를 전부 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(110)에서, 각 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G), 및 청색 투과 영역(19B))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 황색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 녹색 LED(31G)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 녹색 투과 영역(19G)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 청색 투과 영역(19B)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(110)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)과 청색 투과 영역(19B)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
이상, 도 10 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 종래의 컬러 필터 방식의 컬러 표시 장치에서는, 표시 패널(110)측에서 R, G, B의 각 색의 컬러 필터를 이용할 필요가 있다. 그러나,, 도 15에 도시한 바와 같이, 청색 컬러 필터(17B)는, 다른 색의 컬러 필터에 비하여 투과율이 낮다. 이 때문에, 광이용 효율의 점에서 불리하다.
[제 1의 실시의 형태에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)]
다음에, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에서의 표시 동작을 설명한다. 도 4는, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 4의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(30)에서 3종류의 LED(청색 LED(31), 마젠타색 LED(32), 및 시안색 LED(33)중, 마젠타색 LED(32) 및 시안색 LED(33)를 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10)에서, 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 마젠타색 LED(32)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 시안색 LED(33)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 전색 투과 영역(18)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
[제 1의 실시의 형태에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)]
도 5는, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 도 5에는 도시하고 있지 않지만, 백색 표시를 행하는 경우의 동작은 도 4와 마찬가지이다. 이 도 5의 표시예에서는, 황색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 마젠타색 LED(32) 및 시안색 LED(33)를 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 녹색 투과 영역(19G)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31) 및 마젠타색 LED(32)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 전색 투과 영역(18)과 적색 투과 영역(19R)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31) 및 시안색 LED(33)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 전색 투과 영역(18)과 녹색 투과 영역(19G)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 4 및 도 5에 도시한 표시예에서는, 보색 LED를 이용하고 있는 것, 및 종래 구조에서 청색 컬러 필터(17B)의 부분을 투명화함에 의해, 도 10 내지 도 14에 도시한 종래의 표시 수법에 비하여, 광이용 효율을 높이고, 밝은 표시를 행할 수가 있다. 예를 들면 백색 표시시에는, 컬러 필터의 통과 손실이 적은 것으로 하면, 종래에 비하여 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이, 도 4 및 도 5, 및 도 11 내지 도 14에서, 산형상의 파형 부분의 높이는 광의 휘도(강도)의 크기를 나타낸다. 도 4에 도시한 백색 표시시에는, 산형상의 파형 부분의 높이가 약 2배가 되어 있는 것으로도, 밝기가 약 2배가 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 청색 컬러 필터(17B)를 이용하지 않기 때문에, 청색 표시를 행하는 경우의 광이용 효율을, 종래의 표시 수법에 비하여 높게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의하면, 백라이트(30)에 청색 LED(31)와 청색 여기형의 보색 LED를 이용하도록 하였기 때문에, 자외선 여기형의 LED를 이용한 경우에 비하여 발광 효율이 좋고, 또한 잔광 특성을 단축할 수 있다. 특히, 적색의 잔광 특성을 단축할 수 있기 때문에, 예를 들면 1프레임 내에서 시분할로 백라이트(30)의 온/오프 제어를 행하는, 백라이트 블링킹에도 적용 가능하다. 또한, 청색 LED와 보색 LED를 독립 발광 제어하는 방식이므로, 각 LED의 발광량을 적절히 조정함에 의해, 색 밸런스나 색 온도의 조정이 가능하고, 경과 시간에 의한 색조의 변화 등의 보정에도 대응할 수 있다. 또한, 표시 패널(10)을 청색의 컬러 필터를 이용할 필요가 없는 구조로 하였기 때문에, 표시 패널(10)의 구조로서도 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율을 높게 할 수 있다. 이들에 의해, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율이 높고, 또한 안정된 컬러 표시를 할 수가 있다.
또한, 이 컬러 표시 장치에 의하면, R, G, B 독립 발광형의 백라이트를 이용하는 경우와 마찬가지로, 개별의 색마다의 강도를 제어 가능하기 때문에, 필요 최소한의 LED만을 점등시키면 좋고, 저소비 전력화도 도모할 수 있다. 또한, 광원측에서의 색 온도 조정이 가능해진다. 그런데, 형광체를 이용하지 않는 R, G, B 독립 발광형의 LED는, 반도체 소자 그 자체의 제조시의 밴드 갭이 흐트러짐에 의해, 발광 파장의 편차가 크다. 한편으로, 형광체의 밴드 갭의 편차는 적다. 이 컬러 표시 장치에 의하면, 청색 여기형의 보색 LED에 의한 형광체를 이용한 광파장 변환을 행하기 때문에, 동일색의 LED의 파장 편차가 억제된다. 이 때문에, 백라이트(30)를, LED의 개수를 많이 이용하여 평면 광원으로 하는 경우에는, 특성의 균일화에 유리하고, 특히, 단색 표시하는 경우에 표시 얼룩을 적게 하고, 유니포미티를 좋게 할 수 있다. 또한, 이 컬러 표시 장치에 의하면, 반도체 소자로서는 청색의 LED 1종류밖에 이용하지 않기 때문에, 광원 온도에 의한 유니포미티의 면 내 얼룩에 대해도 안정하여 유리하다.
<제 2의 실시의 형태>
다음에, 본 발명의 제 2의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 상기 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치와 실질적으로 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
[컬러 표시 장치의 기본 구성]
도 6은, 본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하고 있다. 이 컬러 표시 장치는, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에서의 부분 투과 영역(19)(적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G))을, 황색 투과 영역(19Y)으로 한 것이다. 또한, 적색 컬러 필터(17R) 및 녹색 컬러 필터(17G)에 대신하여, 황색 컬러 필터(17Y)를 구비한 것이다. 황색 컬러 필터(17Y)는, 황색광에 대해 투명, 환언하면 적색광 및 녹색광에 대해 투명하고, 청색광에 대해 불투명한 필터이다. 황색 컬러 필터(17Y)는, 황색 투과 영역(19Y)에 대응하여 마련되어 있다. 이로써. 황색 투과 영역(19Y)은, 백라이트(30)로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중 청색광에 대해서는 불투과로, 또한 적색광 및 녹색광의 쌍방을 투과 가능한 영역으로 되어 있다. 이 컬러 표시 장치에서의 표시 패널(10A)은, 전색 투과 영역(18)과 황색 투과 영역(19Y)의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하게 되어 있다.
이 컬러 표시 장치에서는, 황색 투과 영역(19Y)에 2개의 화소 전극(13)이 할당되어 있다. 한편, 전색 투과 영역(18)에는 하나의 화소 전극(13)이 할당되어 있다. 따라서, 황색 투과 영역(19Y)의 면적은, 전색 투과 영역(18)의 면적에 대해 2배의 면적을 갖고 있다. 즉, 황색 컬러 필터(17Y)의 면적은, 투명 필터(17C)의 면적에 대해 2배의 면적을 갖고 있다.
[화상 표시 장치로서의 구성]
이 컬러 표시 장치를 예를 들면 TV용의 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 도 6에 도시한 표시 패널(10A)의 화소 구조부를, 2차원 매트릭스형상으로 형성하면 좋다. 이 경우, 도 6에 도시한 표시 패널(10A)의 구조 부분은, 1화소분의 구조에 상당한다. 또한, 백라이트(30)는, 표시 패널(10A)의 전면을 복수의 색성분마다 충분히 조명할 수 있도록, 청색 LED(31), 마젠타색 LED(32), 및 시안색 LED(33)를 각각 2차원 매트릭스형상으로 복수 배치한 구조로 하면 좋다.
본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치는, 후술하는 표시 방법으로, 표시 패널(10A)과 백라이트(30)를 동기하여 구동 제어 및 발광 제어함으로써, 예를 들면 R, G, B의 각 색 표시를 시분할로 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 예를 들면 필드 시퀀셜 방식으로의 컬러 화상 표시가 가능하다. 필드 시퀀셜 방식으로 하는 경우, 표시 패널(10A)과 백라이트(30)의 동작을 동기 제어하기 위한 제어 회로를 구비하면 좋다.
[제 2의 실시의 형태에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)]
다음에, 도 6에 도시한 컬러 표시 장치에서의 표시 동작을 설명한다. 도 7은, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 7의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(30)에서 3종류의 LED(청색 LED(31), 마젠타색 LED(32), 및 시안색 LED(33)의 전부를 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10A)에서, 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 및 황색 투과 영역(19Y))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 마젠타색 LED(32)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역중, 황색 투과 영역(19Y)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 시안색 LED(33)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역중, 황색 투과 영역(19Y)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 6에 도시한 컬러 표시 장치에서는, 황색 컬러 필터(17Y)의 면적이, 투명 필터(17C)의 면적에 대해 2배의 면적으로 되어 있기 때문에, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에 비하여, 적색광 및 녹색광의 투과량을 2배로 할 수 있다. 이로써, 각 색 표시 상태에서의 광이용 효율을 보다 높이고, 보다 밝은 표시를 행할 수가 있다. 도 7의 표시예에서는, 예를 들면 백색 표시시에는, 컬러 필터의 통과 손실이 적은 것으로 하면, 도 10 내지 도 14에 도시한 종래의 표시 수법에 비하여, 약 3배의 밝기를 얻을 수 있다. 또한, 적색 표시시 및 녹색 표시시에는, 도 4의 표시예에 비해여서도, 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다. 한편, 청색 표시에 관해서는, 황색 컬러 필터(17Y)를 청색광이 투과할 수가 없기 때문에, 황색 컬러 필터(17Y)의 면적을 배(倍)로 함에 의한 효과를 얻을 수가 없다. 이 때문에, 청색 표시일 때는, 청색 LED(31)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31)의 발광량을 약 2배로 하면 좋다. 이로써, 적색 표시시 및 녹색 표시시와 청색 표시시의 색 밸런스를 취할 수 있다.
[제 2의 실시의 형태에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)]
도 8은, 도 6에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 도 8에는 도시하고 있지 않지만, 백색 표시를 행하는 경우의 동작은 도 7과 마찬가지이다. 이 도 8의 표시예에서는, 황색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 마젠타색 LED(32) 및 시안색 LED(33)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역중, 황색 투과 영역(19Y)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31) 및 마젠타색 LED(32)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31) 및 시안색 LED(33)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10A)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 8의 표시예에서는, 면적이 2배의 황색 컬러 필터(17Y)를 이용하고 있음에 의해, 도 5의 표시예에 비하여, 특히 황색 표시시의 밝기를 약 2배로 할 수 있다. 한편, 마젠타색 표시시에는, 각 색의 LED의 발광량이 같은 것으로 하면, 도 5의 표시예에 비하여 적색광이 과다하게 되어 버린다. 또한, 시안색 표시시에는, 각 색의 LED의 발광량이 같은 것으로 하면, 도 5의 표시예에 비하여 녹색광이 과다하게 되어 버린다. 이 때문에, 도 9에 도시한 바와 같이 하여, 각 색의 LED로의 발광 밸런스를 조정하면 좋다.
도 9에 도시한 표시예에서는, 도 8의 표시예에 비하여 황색 표시를 행하는 경우에는, 마젠타색 LED(32) 및 시안색 LED(33)의 전류량을 약 1.5배로 하여 마젠타색 LED(32) 및 시안색 LED(33)의 발광량을 약 1.5배로 하고 있다. 또한, 마젠타색 표시시에는, 청색 LED(31)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31)의 발광량을 약 2배로 하고 있다. 시안색 표시시에도, 청색 LED(31)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31)의 발광량을 약 2배로 하고 있다. 이와 같이 각 색의 LED에서의 발광 밸런스를 조정함으로써, 최종적으로 얻어지는 광의 색 밸런스를 적절하게 조정할 수 있다. 또한, 예를 들면 도 12에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 각 색 표시시의 밝기를 약 3배로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 의하면, 면적이 2배의 황색 컬러 필터(17Y)를 이용하도록 하였기 때문에, 상기 제 1의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치보다도, 더욱 밝은 색 표시를 행할 수가 있다.
<제 3의 실시의 형태>
다음에, 본 발명의 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 상기 제 1 또는 제 2의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치와 실질적으로 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
[컬러 표시 장치의 기본 구성]
도 16은, 본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하고 있다. 이 컬러 표시 장치는, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에서의 백라이트(30)에 대신하여 백라이트(130)를 구비한 것이다. 백라이트(130)는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)의 3종류의 LED로 이루어진다. 이들 3종류의 LED는, 각각의 색광을 발하는 3원색의 반도체 발광 소자이다. 즉, 도 1에 도시한 컬러 표시 장치에서는 광원으로서 부분적으로 보색 LED를 이용하였지만, 본 실시의 형태에서는, 그에 대신하여 전부 원색의 LED를 이용한 것이다. 또한, 도 10에 도시한 종래 구조의 표시 장치에 비하면, 청색 컬러 필터(17B)에 대신하여 투명 필터(17C)를 구비함에 의해, 청색 투과 영역(19B)의 부분을 전색 투과 영역(18)으로 한 것이다.
[화상 표시 장치로서의 구성]
이 컬러 표시 장치를 예를 들면 TV용의 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 도 16에 도시한 표시 패널(10)의 화소 구조부를, 2차원 매트릭스형상으로 형성하면 좋다. 이 경우, 도 16에 도시한 표시 패널(10)의 구조 부분은, 1화소분의 구조에 상당한다. 또한, 백라이트(130)는, 표시 패널(10)의 전면을 복수의 색성분마다 충분히 조명할 수 있도록, 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)를 각각 2차원 매트릭스형상으로 복수 배치한 구조로 하면 좋다.
본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치는, 이하에서 기술하는 표시 방법으로, 표시 패널(10)과 백라이트(130)를 동기하여 구동 제어 및 발광 제어함으로써, 예를 들면 R, G, B의 각 색 표시를 시분할로 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 예를 들면 필드 시퀀셜 방식으로의 컬러 화상 표시가 가능하다. 필드 시퀀셜 방식으로 하는 경우, 표시 패널(10)과 백라이트(130)의 동작을 동기 제어하기 위한 제어 회로를 구비하면 좋다.
[제 3의 실시의 형태에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시의 제 1의 예]
도 17은, 도 16에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 17의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(130)에서 3종류의 LED(적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B))를 전부 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10)에서, 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R), 및 녹색 투과 영역(19G))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31B)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 전색 투과 영역(18)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 17의 표시예에서는, 종래 구조에서의 청색 컬러 필터(17B)의 부분을 투명화하여 전색 투과 영역(18)으로 함에 의해, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하여, 광이용 효율을 높일 수 있다. 특히, 다른 색에 비하여 투과율이 낮은 청색 컬러 필터(17B)를 이용할 필요가 없기 때문에, 청색에 관한 광이용 효율을 높이는 효과가 크다. 또한, 특히 백색 표시시에는, 컬러 필터의 통과 손실이 적은 것으로 하면, 청색 컬러 필터(17B)를 갖는 종래의 표시예(예를 들면 도 13 참조)에 비하여, 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다. 도 17의 표시예에서는, 청색 컬러 필터(17B)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용하고 있기 때문에, 백색 표시시에는, 예를 들면 도 13의 표시예에 비하여 적색광 및 녹색광의 투과량을 2배로 할 수 있다. 이것은, 예를 들면 적색광에 관해 언급하면, 적색 투과 영역(19R)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 광의 통과 면적이 2배가 되기 때문이다. 단, 청색광에 관해서는, 광의 통과 영역이 전색 투과 영역(18)밖에 없기 때문에, 통과 면적은 2배가 되지 않는다. 이 때문에, 백색 표시일 때는, 청색 LED(31B)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 2배로 하면 좋다. 이로써, 백색 표시시에는, 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다.
[제 3의 실시의 형태에 의한 제 2의 표시예(RGB 표시의 제 2의 예]
도 17의 표시예에서는, 백색 표시일 때만 종래의 표시예(예를 들면 도 13 참조)에 비하여 약 2배의 밝기를 얻도록 하였지만, 도 18의 표시예는, 또한 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시일 때에도 약 2배의 밝기를 얻을 수 있도록 한 것이다. 백색 표시를 행하는 경우의 동작은 도 17의 표시예와 마찬가지이다. 도 18의 표시예에서는, 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31B)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 전색 투과 영역(18)만을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 또한, 청색 표시를 행하는 경우에는, 청색 LED(31B)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 2배로 한다.
도 18의 표시예에서는, 적색 표시시에는, 적색광이 적색 투과 영역(19R)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 적색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 마찬가지로, 녹색 표시시에는, 녹색광이 녹색 투과 영역(19G)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 녹색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 또한, 청색 표시시에는, 광의 통과 영역이 전색 투과 영역(18)밖에 없기 때문에, 통과 면적은 2배가 되지 않지만, 청색 LED(31B)의 발광량을 약 2배로 함으로써, 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여, 예를 들면 도 13에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 각 색 표시시의 밝기를 약 2배로 할 수 있다.
[제 3의 실시의 형태에 의한 제 3의 표시예(보색 표시)]
도 19는, 도 16에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백색 표시와 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 백색 표시를 행하는 경우의 동작은 도 17의 표시예와 마찬가지이다. 도 19의 표시예에서는, 황색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 녹색 LED(31G)를 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 적색 투과 영역(19R), 및 녹색 투과 영역(19G))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 적색 투과 영역(19R)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10)에서 각 투과 영역중, 녹색 투과 영역(19G)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 19의 표시예에서는, 청색 컬러 필터(17B)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용하고 있기 때문에, 각 색 표시시에, 예를 들면 도 14의 표시예에 비하여 적색광 및 녹색광의 투과량을 2배로 할 수 있다. 예를 들면 황색 표시시에는, 적색광에 관해서는 적색 투과 영역(19R)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과한다. 또한, 녹색광에 관해서는 녹색 투과 영역(19G)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과한다. 이로써, 종래에 비하여 황색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 마젠타색 표시시에는, 적색광에 관해서는 종래에 비하여 광의 통과 면적이 2배가 되지만, 청색광에 관해서는 광의 통과 영역이 전색 투과 영역(18)밖에 없기 때문에, 통과 면적은 2배가 되지 않는다. 시안색 표시시에도, 녹색광에 관해서는 광의 통과 면적은 2배가 되지만, 청색광에 관해서는 통과 면적은 2배가 되지 않는다. 이 때문에, 백색 표시시와 마찬가지로, 마젠타색 및 시안색 표시시에도, 청색 LED(31B)의 전류량을 약 2배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 2배로 하면 좋다. 이로써, 예를 들면 도 14에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 각 색 표시시의 밝기를 약 2배로 할 수 있다.
또한, 도 17 내지 도 19의 표시예에서는, 각 색의 LED는 독립 발광 제어가 가능하기 때문에, 그 발광량을 적절히 조정함으로써, 각 색 표시시에 있어서의 색 밸런스나 색 온도의 미조정이 가능하다.
<제 3의 실시의 형태의 변형례>
도 16에서는, 부분 투과 영역(19)으로서 적색과 녹색에 관한 2종류의 색 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 녹색 투과 영역(19G))을 구비하고, 종래의 청색 투과 영역의 부분을 전색 투과 영역(18)으로서 투명화한 구성에 관해 도시하였지만, 투명화하는 부분은 청색이 아니더라도 좋다.
도 20은, 도 10에 도시한 종래 구조의 표시 장치에 비하면, 녹색 컬러 필터(17G)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용한 표시 패널(10)B를 구비한 것이다. 그리고, 투명 필터(17C)를 이용함에 의해, 녹색 투과 영역(19G)의 부분을 전색 투과 영역(18)으로 하여 투명화한 것이다. 또한, 부분 투과 영역(19)으로서, 적색과 청색에 관한 2종류의 색 투과 영역(적색 투과 영역(19R), 청색 투과 영역(19B))을 구비한 것이다.
도 21은, 도 10에 도시한 종래 구조의 표시 장치에 비하면, 적색 컬러 필터(17R)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용한 표시 패널(10C)을 구비한 것이다. 그리고, 투명 필터(17C)를 이용함에 의해, 적색 투과 영역(19R)의 부분을 전색 투과 영역(18)으로 하여 투명화한 것이다. 또한, 부분 투과 영역(19)으로서, 청색과 녹색에 관한 2종류의 색 투과 영역(청색 투과 영역(19B), 녹색 투과 영역(19G))을 구비한 것이다.
도 20 및 도 21에 도시한 컬러 표시 장치는, 도 16의 구성례에 대해 전색 투과 영역(18)으로 한 부분이 다를 뿐으로, 색 표시의 기본 동작은 도 16의 구성례와 기본적으로 마찬가지이다. 도 20 및 도 21에 도시한 컬러 표시 장치의 구성에 의해서도, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하면, 부분적으로 컬러 필터를 투명화하고 있기 때문에 광이용 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 이와 같이 부분적으로 컬러 필터를 투명화하였다고 하여도, 각 색의 LED의 발광량을 적절히 조정함으로써 색 밸런스나 색 온도를 적절한 상태로 제어하는 것이 가능하다.
<제 4의 실시의 형태>
다음에, 본 발명의 제 4의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치에 관해 설명한다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3의 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치와 실질적으로 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
[컬러 표시 장치의 기본 구성]
도 22는, 본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치의 한 구성례를 도시하고 있다. 이 컬러 표시 장치는, 도 16에 도시한 컬러 표시 장치에서의 부분 투과 영역(19)(적색 투과 영역(19R) 및 녹색 투과 영역(19G))을, 보색계의 부분 투과 영역(19A)으로 한 표시 패널(10D)을 구비한 것이다. 표시 패널(10D)은, 적색 컬러 필터(17R)에 대신하여 마젠타색 컬러 필터(17Mg)를, 녹색 컬러 필터(17G)에 대신하여 시안색 컬러 필터(17Cy)를 갖고 있다. 부분 투과 영역(19A)은, 시안색 투과 영역(19Cy)과, 마젠타색 투과 영역(19Mg)의 2종류의 색 투과 영역으로 이루어진다. 마젠타색 컬러 필터(17Mg)는, 마젠타색 투과 영역(19Mg)에 대응하여 마련되어 있다. 시안색 컬러 필터(17Cy)는, 시안색 투과 영역(19Cy)에 대응하여 마련되어 있다. 표시 패널(10D)에서, 화소 전극(13)은, 전색 투과 영역(18), 시안색 투과 영역(19Cy) 및 마젠타색 투과 영역(19Mg)의 각각에 대응하여 마련되어 있기 때문에, 각각의 투과 영역마다 광의 통과 상태를 독립으로 제어 가능하다.
마젠타색 투과 영역(19Mg)은, 마젠타색광을 투과 가능한 영역, 환언하면 적색광 및 청색광을 투과 가능한 영역이다. 마젠타색 투과 영역(19Mg)으로부터는, 백라이트(130)에서의 LED와의 조합에 응하여, 적색광 단독, 청색광 단독, 또는 적색광 및 청색광을 동시에(즉 마젠타색광을) 취출 가능하다.
도 23(A), (B)는, 마젠타색 투과 영역(19Mg)에 의한 투과 대역 선별의 개념을 도시하고 있다. 도 23(A)는 적색광을 취출하는 경우, 도 23(B)는 청색광을 취출하는 경우를 도시하고 있다. 도 23(A), (B)에서는, 마젠타색 컬러 필터(17Mg)의 투과율 특성과 적색 LED(31R) 및 청색 LED(31B)의 점등 상태를 병기하고 있다. 또한, 녹색광은 마젠타색 컬러 필터(17Mg)에 대해 불투과이므로, 녹색 LED(31G)의 점등 상태의 도시는 생략하고 있다. 도 23(A)에 도시한 바와 같이, 청색 LED(31B)를 비점등 상태로 하고, 또한 적색 LED(31R)을 점등 상태로 하면, 마젠타색 투과 영역(19Mg)으로부터 적색광을 단독으로 취출하는 것이 가능하다. 또한, 도 23(B)에 도시한 바와 같이, 적색 LED(31R)을 비점등 상태로 하고, 청색 LED(31B)를 점등 상태로 하면, 마젠타색 투과 영역(19Mg)으로부터 청색광을 단독으로 취출하는 것이 가능하다. 또한, 적색광 및 청색광을 동시에 취출하는 경우에는, 적색 LED(31R) 및 청색 LED(31B)를 동시에 점등 상태로 하면 좋다.
시안색 투과 영역(19Cy)은, 시안색을 투과 가능한 영역, 환언하면 녹색광 및 청색광을 투과 가능한 영역이다. 시안색 투과 영역(19Cy)으로부터는, 백라이트(130)에서의 LED와의 조합에 응하여, 녹색광 단독, 청색광 단독, 또는 녹색광 및 청색광을 동시에(즉 시안색광을)취출 가능하다.
도 24(A), (B)는, 시안색 투과 영역(19Cy)에 의한 투과 대역 선별의 개념을 도시하고 있다. 도 24(A)는 녹색광을 취출하는 경우, 도 24(B)는 청색광을 취출하는 경우를 도시하고 있다. 도 24(A), (B)에서는, 시안색 컬러 필터(17Cy)의 투과율 특성과 녹색 LED(31G) 및 청색 LED(31B)의 점등 상태를 병기하고 있다. 또한, 적색광은 시안색 컬러 필터(17Cy)에 대해 불투과이므로, 적색 LED(31R)의 점등 상태의 도시는 생략하고 있다. 도 24(A)에 도시한 바와 같이, 청색 LED(31B)를 비점등 상태로 하고, 또한 녹색 LED(31G)를 점등 상태로 하면, 시안색 투과 영역(19Cy)으로부터 녹색광을 단독으로 취출하는 것이 가능하다. 또한, 도 24(B)에 도시한 바와 같이, 녹색 LED(31G)를 비점등 상태로 하고, 청색 LED(31B)를 점등 상태로 하면, 시안색 투과 영역(19Cy)으로부터 청색광을 단독으로 취출하는 것이 가능하다. 또한, 녹색광 및 청색광을 동시에 취출하는 경우에는, 녹색 LED(31G) 및 청색 LED(31B)를 동시에 점등 상태로 하면 좋다.
[화상 표시 장치로서의 구성]
이 컬러 표시 장치를 예를 들면 TV용의 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 도 22에 도시한 표시 패널(10D)의 화소 구조부를, 2차원 매트릭스형상으로 형성하면 좋다. 이 경우, 도 22에 도시한 표시 패널(10D)의 구조 부분은, 1화소분의 구조에 상당한다. 또한, 백라이트(130)는, 표시 패널(10D)의 전면을 복수의 색성분마다 충분히 조명할 수 있도록, 적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B)를 각각 2차원 매트릭스형상으로 복수 배치한 구조로 하면 좋다.
본 실시의 형태에 관한 컬러 표시 장치는, 이하에서 기술하는 표시 방법으로, 표시 패널(10D)과 백라이트(130)를 동기하여 구동 제어 및 발광 제어함으로써, 예를 들면 R, G, B의 각 색 표시를 시분할로 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 화상 표시 장치로서 이용하는 경우, 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 예를 들면 필드 시퀀셜 방식으로의 컬러 화상 표시가 가능하다. 필드 시퀀셜 방식으로 하는 경우, 표시 패널(10D)과 백라이트(130)의 동작을 동기 제어하기 위한 제어 회로를 구비하면 좋다.
[제 4의 실시의 형태에 의한 제 1의 표시예(RGB 표시)]
도 25는, 도 22에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백색 표시, 적색 표시, 녹색 표시, 및 청색 표시를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 도 25의 표시예에서는, 백색 표시를 행하는 경우에는, 백라이트(130)에서 3종류의 LED(적색 LED(31R), 녹색 LED(31G), 및 청색 LED(31B))를 전부 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10D)에서, 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 시안색 투과 영역(19Cy), 및 마젠타색 투과 영역(19Mg))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 적색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역중, 적어도 마젠타색 투과 영역(19Mg)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 이 때, 시안색 투과 영역(19Cy)에 관해서는, 원래 적색광이 시안색 컬러 필터(17Cy)에 대해 불투과이므로, 표시 패널(10D)로서의 통과 상태의 제어는 통과/비통과의 어느쪽의 상태로 제어하여도 좋다. 녹색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역중, 시안색 투과 영역(19Cy)과 전색 투과 영역(18)을 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 이 때, 마젠타색 투과 영역(19Mg)에 관해서는, 원래 녹색광이 마젠타색 컬러 필터(17Mg)에 대해 불투과이므로, 표시 패널(10D)로서의 통과 상태의 제어는 통과/비통과의 어느쪽의 상태로 제어하여도 좋다. 청색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 청색 LED(31B)만을 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 25의 표시예에서는, 종래 구조에서의 청색 컬러 필터(17B)의 부분을 투명화하여 전색 투과 영역(18)으로 함에 의해, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식(예를 들면 도 13 참조)에 비하여, 광이용 효율을 높일 수 있다. 특히, 다른 색에 비하여 투과율이 낮은 청색 컬러 필터(17B)를 이용할 필요가 없기 때문에, 청색에 관한 광이용 효율을 높이는 효과가 크다. 도 25의 표시예에서는, 청색 컬러 필터(17B)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용하고 있기 때문에, 백색 표시시에는, 예를 들면 도 13의 표시예에 비하여 적색광 및 녹색광의 투과량을 2배로 할 수 있다. 이것은, 예를 들면 적색광에 관해 언급하면, 마젠타색 투과 영역(19Mg)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 광의 통과 면적이 2배가 되기 때문이다. 또한, 청색광에 관해서는, 전색 투과 영역(18), 시안색 투과 영역(19Cy) 및 마젠타색 투과 영역(19Mg)의 전부를 통과하기 때문에, 예를 들면 도 13의 표시예에 비하여 광의 통과 면적이 3배가 된다. 이 경우, 청색광만 광의 투과량이 너무 많아져 버리기 때문에, 예를 들면 청색 LED(31B)의 전류량을 약 0.66배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 0.66배로 하면 좋다. 이로써, 백색 표시시에는, 컬러 필터의 통과 손실이 적은 것으로 하면, 청색 컬러 필터(17B)를 갖는 종래의 표시예(예를 들면 도 13 참조)에 비하여, 약 2배의 밝기를 얻을 수 있다.
또한, 도 25의 표시예에서는, 적색 표시시에는, 적색광이 마젠타색 투과 영역(19Mg)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 적색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 마찬가지로, 녹색 표시시에는, 녹색광이 시안색 투과 영역(19Cy)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과하기 때문에, 종래에 비하여 녹색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 이와 같이 하여, 예를 들면 도 13에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 적색 표시시 및 녹색 표시시의 밝기를 약 2배로 할 수 있다. 또한, 청색 표시시에는, 모든 색 투과 영역을 광이 통과하기 때문에, 종래에 비하여 광의 통과 면적이 3배가 된다. 이 때문에, 예를 들면 도 13에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 청색 표시시의 밝기를 약 3배로 할 수 있다. 여기서, 각 색 표시시의 색 밸런스를 취하기 위해서는, 예를 들면 청색 LED(31B)의 전류량을 약 0.66배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 0.66배호 하면 좋다. 이로써, 청색 표시시의 밝기도 약 2배가 되고, 각 색 표시시의 밝기를 약 2배로 정돈할 수 있다.
[제 4의 실시의 형태에 의한 제 2의 표시예(보색 표시)]
도 26은, 도 22에 도시한 컬러 표시 장치에 있어서, 백색 표시와 보색 표시(황색 표시, 마젠타색 표시, 및 시안색 표시)를 행하는 경우의 동작을 모식적으로 도시하고 있다. 백색 표시를 행하는 경우의 동작은 도 25의 표시예와 마찬가지이다. 도 26의 표시예에서는, 황색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 녹색 LED(31G)를 점등 상태로 한다. 또한, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역(전색 투과 영역(18), 시안색 투과 영역(19Cy), 및 마젠타색 투과 영역(19Mg))을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 마젠타색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 적색 LED(31R) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다. 시안색 표시를 행하는 경우에는, 3종류의 LED중, 녹색 LED(31G) 및 청색 LED(31B)를 점등 상태로 함과 함께, 표시 패널(10D)에서 각 투과 영역을 전부 광이 통과 가능한 상태로 제어한다.
도 26의 표시예에서는, 청색 컬러 필터(17B)에 대신하여 투명 필터(17C)를 이용하고 있기 때문에, 각 색 표시시에, 예를 들면 도 14의 표시예에 비하여 적색광 및 녹색광의 투과량을 2배로 할 수 있다. 예를 들면 황색 표시시에는, 적색광에 관해서는 마젠타색 투과 영역(19Mg)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과한다. 또한, 녹색광에 관해서는 시안색 투과 영역(19Cy)뿐만 아니라 전색 투과 영역(18)도 통과한다. 이로써, 종래에 비하여 황색 표시시에서의 광의 통과 면적이 2배가 된다. 마젠타색 표시시에는, 적색광에 관해서는 종래에 비하여 광의 통과 면적이 2배로 됨과 함께, 청색광에 관해서는 모든색 투과 영역을 광이 통과하기 때문에 종래에 비하여 광의 통과 면적이 3배가 된다. 시안색 표시시에도, 녹색광에 관해서는 광의 통과 면적은 2배로 됨과 함께, 청색광에 관해서는 모든색 투과 영역을 광이 통과하기 때문에 종래에 비하여 광의 통과 면적이 3배가 된다. 이 때문에, 각 색 표시시의 색 밸선스를 취하기 위해 백색 표시시와 마찬가지로, 마젠타색 및 시안색 표시시에도, 청색 LED(31B)의 전류량을 약 0.66배로 하여 청색 LED(31B)의 발광량을 약 0.66배로 하면 좋다. 이로써, 예를 들면 도 14에 도시한 종래의 표시예에 비하면, 각 색 표시시의 밝기를 약 2배로 할 수 있다.
<제 4의 실시의 형태의 변형례>
도 22에서는, 부분 투과 영역(19A)으로서 시안색과 마젠타색의 2종류의 색 투과 영역(시안색 투과 영역(19Cy), 마젠타색 투과 영역(19Mg))을 구비하고, 종래의 청색 투과 영역의 부분을 전색 투과 영역(18)으로서 투명화한 구성에 관해 도시하였다. 그러나, 부분 투과 영역(19A)으로서 이용하는 보색계의 컬러 필터로서, 황색 컬러 필터를 이용하도록 하여도 좋다. 즉, 부분 투과 영역(19A)을, 시안색과 황색색의 조합으로 한 구성이나, 마젠타색과 황색색의 조합으로 한 구성이라도 좋다. 도시는 생략하지만, 어느 조합이라도, 종래의 R, G, B의 컬러 필터를 전부 이용하는 방식에 비하면, 부분적으로 컬러 필터를 투명화하기 때문에 광이용 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 어느 조합이라도, 각 색의 LED의 발광량을 적절히 조정함으로써 색 밸런스나 색 온도를 적절한 상태로 제어하는 것이 가능하다.
<그 밖의 실시의 형태>
본 발명은, 상기 각 실시의 형태로 한정되지 않고 여러가지의 변형 실시가 가능하다. 예를 들면 상기 각 실시의 형태에서는, 전색 투과 영역(18)에서, 물리적으로 투명 필터(17C)를 마련하도록 하였지만, 투명 필터(17C)를 구성 요소로부터 줄이는 것도 가능하다. 요컨대, 전색 투과 영역(18)에서, 백라이트(30) 또는 백라이트(130)로부터의 색광을 전부 투과 가능한 구조로 되어 있으면 좋다. 또한, 전색 투과 영역(18)과 부분 투과 영역(19)의 면적비는, 도시한 실시례로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 제 2의 실시의 형태에서는, 황색 투과 영역(19Y)의 면적을 전색 투과 영역(18)에 대해 2배의 크기로 한 예를 나타냈지만, 이 면적비가 2배보다도 작은 또는 큰 것이라도 좋다. 이 경우, 백라이트(30)에서 각 색의 LED의 발광량을 적절히 조정함으로써, 색 밸런스를 조정하는 것이 가능하다.
본 출원은 일본국 특허출원 제2009-014629호(2009년 1월 26일 출원)의 우선권주장 출원이다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상술하여 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시예에 한 정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지않는 범위의 설계의 변경등이 있더라도 본 발명에 포함된다.
10, 10A, 10B, 10C, 10D : 표시 패널(표시부)
11 : 제 1의 기판
12 : TFT
13 : 화소 전극
14 : 배선층
15 : 액정층
16 : 공통 전극
17C : 투명 필터
17R : 적색 컬러 필터
17G : 녹색 컬러 필터
17B : 청색 컬러 필터
17Y : 황색 컬러 필터
17Cy : 시안색 컬러 필터
17Mg : 마젠타색 컬러 필터
18 : 전색 투과 영역
19, 19A : 부분 투과 영역
19R : 적색 투과 영역
19G : 녹색 투과 영역
19B : 청색 투과 영역
19Y : 황색 투과 영역
19Cy : 시안색 투과 영역
19Mg : 마젠타색 투과 영역
22 : 제 2의 기판
23 : 제 1의 편광 필름
24 : 제 2의 편광 필름
30, 130 : 백라이트(광원부)
31, 31B : 청색 LED
31R : 적색 LED
31G : 녹색 LED
32 : 마젠타색 LED
33 : 시안색 LED
41 : 청색 LED 칩
42 : 수지 몰드
43G : 녹색 형광체
43R : 적색 형광체
51 : 청색광
52 : 녹색광
53 : 시안색광
54 : 적색광
55 : 마젠타색광

Claims (11)

  1. 각각 독립한 발광 제어가 되고, 각각이 다른 색광을 발하는 복수종류의 LED를 갖는 광원부와,
    상기 광원부의 발광 제어에 동기하여, 상기 광원부로부터 조사된 광의 통과 상태를 제어함에 의해 소망하는 색 표시를 행하는 표시부를 구비하고,
    상기 표시부는,
    상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분 전부를 투과 가능한 전색 투과 영역과, 상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중, 적어도 하나의 색광에 대해서는 불투과의 부분 투과 영역을 가지며, 상기 전색 투과 영역과 상기 부분 투과 영역의 각각에 대해, 상기 광원부로부터 발하여지는 광의 통과 상태를 독립으로여 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수종류의 LED는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 청색 LED, 마젠타색 LED, 및 시안색 LED의 3종류의 LED이고,
    상기 시안색 LED는 청색광발광부와 상기 청색광발광부로부터의 청색광에 의해 여기되어 녹색광을 발하는 녹색 형광체를 포함하고,
    상기 마젠타색 LED는 청색광발광부와 상기 청색광발광부로부터의 청색광에 의해 여기되어 적색광을 발하는 적색 형광체를 포함하고,
    상기 표시부의 상기 부분 투과 영역은 적어도 청색광에 대해서는 불투과인 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 부분 투과 영역은,
    상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중 적색광만을 투과 가능한 적색 투과 영역과,
    상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중 녹색광만을 투과 가능한 녹색 투과 영역으로 이루어지고,
    상기 표시부는, 상기 전색 투과 영역, 상기 적색 투과 영역 및 상기 녹색 투과 영역의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역, 상기 적색 투과 영역 및 상기 녹색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 백색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 적색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 적색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 시안색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 녹색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 녹색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 청색 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역, 상기 적색 투과 영역 및 상기 녹색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 백색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 적색 투과 영역과 상기 녹색 투과 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 황색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED 및 상기 마젠타색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역과 상기 적색 투과 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 마젠타색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역과 상기 녹색 투과 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 시안색 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 부분 투과 영역은, 상기 광원부로부터 발하여지는 광에 포함되는 색성분중 청색광에 대해서는 불투과이고, 또한 적색광 및 녹색광의 쌍방을 투과 가능한 황색 투과 영역으로 이루어지고,
    상기 표시부는, 상기 전색 투과 영역과 상기 황색 투과 영역의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립으로 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 3종류의 LED 전부를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역 및 상기 황색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 백색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 황색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 적색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 시안색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 황색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 녹색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED만을 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 청색 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 3종류의 LED 전부를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역 및 상기 황색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 백색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 마젠타색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 황색 투과 영역만을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 황색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED 및 상기 마젠타색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역 및 상기 황색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 마젠타색 표시를 행하고,
    상기 3종류의 LED중, 상기 청색 LED 및 상기 시안색 LED를 점등 상태로 함과 함께, 상기 표시부에서 상기 전색 투과 영역 및 상기 황색 투과 영역의 각 영역을 광이 통과 가능한 상태로 제어함에 의해 시안색 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 황색 투과 영역의 면적은, 상기 전색 투과 영역의 면적에 대해 2배의 면적을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 청색 LED, 적색 LED, 및 녹색 LED의 3종류의 LED이고,
    상기 부분 투과 영역이, 청색광만을 투과 가능한 청색 투과 영역, 적색광만을 투과 가능한 적색 투과 영역, 및 녹색광만을 투과 가능한 녹색 투과 영역중, 어느 2종류의 색 투과 영역으로 이루어지고,
    상기 표시부는, 상기 전색 투과 영역과 상기 2종류의 색 투과 영역의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립으로 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수종류의 LED는, 각각 독립한 발광 제어가 가능한 청색 LED, 적색 LED, 및 녹색 LED의 3종류의 LED이고,
    상기 부분 투과 영역이, 적색광 및 청색광을 투과 가능한 마젠타색 투과 영역과, 녹색광 및 청색광을 투과 가능한 시안색 투과 영역과, 적색광 및 녹색광을 투과 가능한 황색 투과 영역중, 어느 2종류의 색 투과 영역으로 이루어지고,
    상기 표시부는, 상기 전색 투과 영역과 상기 2종류의 색 투과 영역의 각각에 대해, 광의 통과 상태를 독립으로 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
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