문맥 (context)
종래, 컴퓨터용 디스플레이용의 표준색 공간으로서 IEC(International Electro-technical Commission)가 규정한 sRGB 규격이 있다. 이 규격은, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색의 색도점을 ITU-R(International Telecommunication Union Radio communication)이 추장하는 Rec.709의 측색 파라미터에 일치시킴으로써, 비디오 신호 RGB와 측색값의 관계를 명확하게 정의한 것으로서, 이 sRGB 규격에 준거한 표시 장치에서는, 동일한 비디오 신호 RGB를 제공하면, 측색적으로 동일한 색을 표시할 수 있다.
그런데, 카메라나 스캐너에 의해 받아들인 색 정보를 수신하여 표시하는 영상 기기, 예를 들면 디스플레이나 프린터는, 수취한 색 정보를 정확하게 표시할 필요가 있다. 예를 들면, 카메라가 정확하게 색 정보를 취득했다고 하여도, 디스플레이가 부적절한 색 정보를 표시함으로써, 시스템 전체의 색 재현성은 열화한다.
현재의 표준의 모니터 장치에서의 표시는, sRGB 규격의 색역으로 규정되어 있지만, 실제로는 sRGB의 색역을 넘은 색이 다수 있고, sRGB 규격에 준한 표준의 모니터 장치로는 표시할 수 없는 물체색이 생긴다. 예를 들면, 카메라에 이용되는 은염 필름이나 디지털 카메라 프린터 등은, 이미 sRGB의 범위를 넘고 있다. 그러나, 넓은 다이나믹 레인지를 확보하여 정확하게 촬영을 행하였다고 하여도, sRGB 규격의 표준의 모니터 장치로는 표시할 수 없는 물체색이 생기게 된다.
따라서, 광색역화에 대응하기 위해서 sRGB보다도 넓은 색 공간을 갖는 sYCC가 업계 표준화되었다. sYCC는, sRGB로부터 ITU-R BT.601(하이비젼용으로 정의된 RGB로부터 YCC로의 변환 매트릭스의 국제 규격)을 사용하여 휘도차 색차 분리 공간을 유도한 것으로, 색 공간으로서는 sYCC쪽이 색역이 넓어, sRGB의 외측의 색도 표현할 수 있다.
한편, 컬러 텔레비젼의 방송 방식으로서 채용되어 있는 NTSC 방식은, sRGB에 비하여 대역폭이 넓다. sYCC를 실현하기 위해서는, 디스플레이 상에서 NTSC 방식에서의 색역과 동등하거나 혹은 이를 넘을 필요가 있다.
또한, 텔레비전 방송이 개시되고나서 오랜 기간 사용되어 온 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하여, 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display)나, 플라즈마 디스플레이(PDP: Plasma Display Panel)라고 하는 매우 박형화된 텔레비전 수상기가 개발되어, 실용화되어 있다. 특히, 컬러 액정 표시 패널을 이용한 컬러 액정 표시 장치는, 저소비 전력에서의 구동이 가능한 것이나, 대형의 컬러 액정 표시 패널의 저가격화 등에 수반하여, 가속적으로 보급되는 것이 생각되고, 앞으로의 발전을 한층 더 기대할 수 있는 표시 장치이다.
컬러 액정 표시 장치는, 투과형의 컬러 액정 표시 패널을 배면측으로부터 백라이트 장치에서 조명함으로써 컬러 화상을 표시시키는 백라이트 방식이 주류로 되어 있다. 백라이트 장치의 광원으로서는, 형광관을 사용한 백색 광을 발광하는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)이 많이 이용되고 있다.
일반적으로, 투과형의 컬러 액정 표시 장치에서는, 예를 들면, 도 1에 도시하는 바와 같은 분광 특성(스펙트럼 특성)의 청색 필터 CFB0(460㎚), 녹색 필터 CFG0(530㎚), 적색 필터 CFR0(685㎚)으로 이루어지는 3원색 필터를 이용한 컬러 필터가, 컬러 액정 표시 패널의 화소마다 구비되어 있다. 또한, 괄호 안의 수치는, 각 필터의 피크 투과 파장을 나타내고 있다.
이에 대하여, 컬러 액정 표시 장치의 백라이트 장치의 광원으로서 이용되는 3파장역형의 CCFL이 발광하는 백색 광은, 도 2에 도시하는 바와 같은 스펙트럼을 나타내고, 다양한 파장 대역에서 서로 다른 강도의 광을 포함하고 있게 된다.
따라서, 이와 같은 3파장역 발광형의 CCFL을 광원으로 하는 백라이트 장치와, 전술한 바와 같은 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 패널과의 조합에 의해 재현되는 색은, 매우 색 순도가 나쁘다고 하는 문제가 있다.
도 3에, 전술한 바와 같은 3파장역형의 CCFL을 광원으로 한 백라이트 장치를 구비하는 컬러 액정 표시 장치의 색 재현 범위를 도시한다. 도 3은, 국제 조명 위원회(CIE: Commission Internationale de l''Eclairage)가 정한 XYZ 표색계의 xy 색도도이다.
도 3에 도시하는 바와 같이 CCFL을 광원으로 한 백라이트 장치를 구비한 컬러 액정 표시 장치의 색 재현 범위는, 컬러 텔레비젼의 방송 방식으로서 채용되어 있는 NTSC(National Television System Committee) 방식의 규격으로 정해져 있는 색 재현 범위보다 좁은 범위로 되어 있어, 현행의 텔레비전 방송에 충분히 대응할 수 있다고는 할 수 없다.
또한, CCFL은, 형광관 내에 수은을 봉입하기 때문에, 환경에의 악영향이 생각되어지기 때문에, 앞으로, 백라이트 장치의 광원으로서, CCFL을 대신하는 광원이 요청되고 있다. 따라서, CCFL을 대신하는 광원으로서 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 유망시되고 있다. 청색 발광 다이오드의 개발에 의해, 광의 3원색인 적색 광, 녹색 광, 청색 광을 각각 발광하는 발광 다이오드가 갖추어진 것으로 된다. 따라서, 이 발광 다이오드를 백라이트 장치의 광원으로 함으로써, 컬러 액정 표시 패널을 통한 색 광의 색 순도가 높아지기 때문에, 색 재현 범위를 NTSC 방식에서 규정되는 정도, 그것을 초과하는 정도까지 더 넓히는 것이 기대되고 있다.
003c#발명의 개시003e#
003c#발명이 해결하고자 하는 과제003e#
그러나, 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 장치를 사용한 컬러 액정 표시 장치의 색 재현 범위는, 아직, NTSC 방식에서 규정된 색 재현 범위를 만족할 만큼 충분히 넓지 않다고 하는 문제가 있다.
광원으로서 3원색의 발광 다이오드를 이용하는 경우, 색 재현 범위는, 주로 이 발광 다이오드의 파장 대역에 의존한다. 또한, 한층 더 광색역화를 도모하기 위해서는, 이 발광 다이오드의 파장 대역에 대응하도록 컬러 액정 표시 패널이 구비하는 컬러 필터의 투과 파장 대역을 최적화하는 것도 매우 중요해진다. 즉, 광원으로서 사용하는 발광 다이오드와, 컬러 필터와의 매칭에 의해, 컬러 액정 표시 장치에서 표시되는 화상의 색 순도는, 크게 변화되어, 색 재현 범위에 영향을 주기 때문에, 광원인 발광 다이오드와, 컬러 필터와의 최적 설계는, 광색역화를 실현하는 데에 있어서 중요한 팩터로 된다.
따라서, 본 발명은, 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 발광 다이오드와, 컬러 필터와의 특성을 최적화함으로써 광색역화를 가능하게 하는 백라이트 방식의 컬러 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 컬러 액정 표시 장치의 일 실시 형태는, 컬러 필터를 구비한 투과형의 컬러 액정 표시 패널과, 컬러 액정 표시 패널을 배면측으로부터 백색 광으로 조명하는 백라이트 장치를 구비하는 컬러 액정 표시 장치로서, 백라이트 장치는, 피크 파장 λpr이 640㎚≤λpr≤645㎚인 적색 광을 발광하는 적색 발광 다이오드, 피크 파장 λpg가 525㎚≤λpg≤530㎚인 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 다이오드 및 피크 파장 λpb가 440㎚≤λpb≤450㎚인 청색 광을 발광하는 청색 발광 다이오드로 이루어지는 3원색 발광 다이오드와, 시안 광을 발광하는 시안 발광 다이오드, 황색 광을 발광하는 황색 발광 다이오드 및 마젠타 광을 발광하는 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드로 이루어지는 광원과, 광원으로부터 발광된 각 색 광을 혼색하여 백색 광으로 하는 혼색 수단을 가지며, 컬러 필터는, 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpr이 685㎚≤Fpr≤690㎚이며, 청색 필터의 투과 파장 대역에서의 해당 적색 필터의 투과율을 제로로 한 적색 필터, 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpg가 530㎚이며, 투과 파장 대역의 반값폭 Fhwg가 80㎚≤Fhwg≤100㎚인 녹색 필터 및 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpb가 440㎚≤Fpb≤460㎚인 청색 필터로 이루어지는 3원색 컬러 필터와, 시안 광에 대응한 투과 파장 대역의 시안 필터, 황색 광에 대응한 투과 파장 대역의 황색 필터 및 마젠타 광에 대응한 투과 파장 대역의 마젠타 필터를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 컬러 필터로 이루어지는 컬러 필터를 갖는다.
본 발명은, 백라이트 장치의 광원으로서, 피크 파장 λpr이 640㎚≤λpr≤645㎚인 적색 광을 발광하는 적색 발광 다이오드, 피크 파장 λpg가 525㎚≤λpg≤530㎚인 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 다이오드 및 피크 파장 λpb가 440㎚≤λpb≤450㎚인 청색 광을 발광하는 청색 발광 다이오드로 이루어지는 3원색 발광 다이오드와, 시안 광을 발광하는 시안 발광 다이오드, 황색 광을 발광하는 황색 발광 다이오드 및 마젠타 광을 발광하는 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드를 이용한다.
또한, 컬러 액정 표시 패널의 컬러 필터로서, 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpr이 685㎚≤Fpr≤690㎚이며, 청색 필터의 투과 파장 대역에서의 해당 적색 필터의 투과율을 제로로 한 적색 필터와, 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpg가 530㎚이며, 이 투과 파장 대역의 반값폭 Fhwg가 80㎚≤Fhwg≤100㎚인 녹색 필터와, 투과 파장 대역의 피크 파장 Fpb가 440㎚≤Fpb≤460㎚인 청색 필터로 이루어지는 3원색 컬러 필터와, 시안 광에 대응한 투과 파장 대역의 시안 필터, 황색 광에 대응한 투과 파장 대역의 황색 필터 및 마젠타 광에 대응한 투과 파장 대역의 마젠타 필터를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 컬러 필터를 이용한다.
이에 의해, 컬러 액정 표시 패널에 설치되는 3원색 컬러 필터, 보색 컬러 필터의 특성과, 백라이트 장치에 설치되는 3원색 발광 다이오드, 보색 발광 다이오드의 특성과의 매칭을 도모하여 최적화함으로써, 컬러 액정 표시 장치에서 표시되는 화상의 색 재현 범위를 대폭 확대시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에서 도면을 참조하여 설명되는 실시 형태로부터 한층 분명해질 것이다.
지시문 (instruction)
주어진 문맥에서 질문과 관련된 사실을 찾아 답하라. 핵심 항목을 목록 형식으로 제시하라.
질문 (question)
본 발명에 따른 컬러 액정 표시 장치의 백라이트 장치에서 광원으로 사용되는 3원색 발광 다이오드와 보색 발광 다이오드의 구성을 각각 기술하는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation백라이트 장치의 광원을 구성하는 3원색 발광 다이오드와 보색 발광 다이오드의 구체적인 종류를 추출해야 한다.
- 백라이트 장치는, 피크 파장 λpr이 640㎚≤λpr≤645㎚인 적색 광을 발광하는 적색 발광 다이오드, 피크 파장 λpg가 525㎚≤λpg≤530㎚인 녹색 광을 발광하는 녹색 발광 다이오드 및 피크 파장 λpb가 440㎚≤λpb≤450㎚인 청색 광을 발광하는 청색 발광 다이오드로 이루어지는 3원색 발광 다이오드와, 시안 광을 발광하는 시안 발광 다이오드, 황색 광을 발광하는 황색 발광 다이오드 및 마젠타 광을 발광하는 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드로 이루어지는 광원과
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2정보 추출
information_extraction3원색 발광 다이오드의 구성 요소(적색, 녹색, 청색)와 보색 발광 다이오드의 구성 요소(시안, 황색, 마젠타)를 분리하여 추출한다.
- 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로 이루어지는 3원색 발광 다이오드
- 시안 발광 다이오드, 황색 발광 다이오드 및 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드
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3근거 선택
evidence_selection질문에서 요구하는 광원의 구성 요소에 대한 직접적인 문구를 선별한다.
- 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로 이루어지는 3원색 발광 다이오드
- 시안 발광 다이오드, 황색 발광 다이오드 및 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드
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4논리 통합
logical_integration추출된 두 그룹의 구성 요소를 질문의 요구 형식에 맞춰 정리한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation3원색은 적색, 녹색, 청색이며, 보색은 시안, 황색, 마젠타 중 적어도 1종류 이상을 포함함을 결론짓는다.
- 3원색 발광 다이오드와, 시안 광을 발광하는 시안 발광 다이오드, 황색 광을 발광하는 황색 발광 다이오드 및 마젠타 광을 발광하는 마젠타 발광 다이오드를 적어도 1종류 이상 포함하는 보색 발광 다이오드
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6답변 생성
answer_generation리스트 형식으로 최종 답변을 작성한다.
- 3원색 발광 다이오드: 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 / 보색 발광 다이오드: 시안, 황색, 마젠타 발광 다이오드 중 적어도 1종류 이상
최종 답변 (final_answer)
백라이트 장치의 광원 구성은 다음과 같다. 1. 3원색 발광 다이오드: 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 2. 보색 발광 다이오드: 시안 발광 다이오드, 황색 발광 다이오드, 마젠타 발광 다이오드 중 적어도 1종류 이상 포함
핵심 해석 (core_interpretation)
컬러 액정 표시 장치의 광색역화를 위해 사용되는 백라이트 장치 내 광원의 구체적인 발광 다이오드 구성 요소 간의 관계