RGB-LEDは白色LEDよりも色再現性を高くできる?

最終更新日 2019年10月11日

RGB-LED は白色 LED よりも色再現性を高くできるのか

LEDバックライトの恩恵と難しさ(3) - ITmedia NEWS には、以下のとおり書かれています。
白色LEDは事情が異なり、青色LEDと黄色を発光する蛍光体を組み合わせることで白色を得ている。このため、青以外の光は周波数帯に広く分散しており、高純度の色だけを取り出すことは難しい。
色再現性を高くする、すなわち色域を広くするには、高純度の赤色、緑色、青色が必要です。あまりいい例えではありませんが、絵の具にて赤色、緑色、青色それぞれの純度が高いほど色再現性が高くなるようなものです。

この記事によると、白色 LED では高純度の青色は取り出せますが、赤色と緑色に関しては高純度の色を取り出すことは難しいようです。

RGB-LED は赤色 LED、青色 LED、緑色 LED がそろっているので、青色に限らず赤色と緑色に関しても高純度の色を取り出しやすいと考えられます。

液晶TVバックライト用LEDデバイス - シャープ には、色再現性を向上させるために新たに開発した白色 LED の発光スペクトルの分布図が掲載されています。

白色 LED の発光スペクトルの分布図
白色 LED の発光スペクトルの分布図

参考用にCCFL(冷陰極管)の発光スペクトル分布図もありますが、赤色や青色はピークが横方向に広がっているだけでなく複数の小さいピークがあり純度が低いことがわかります。

白色 LED の発光スペクトルの分布図を見ると、青色に関しては、ピークが横方向に広がらず縦方向に大きくなっており、純度が高いことがわかります。緑色や赤色に関しては、ピークが横方向に広がっており縦方向に大きくなっていません。緑色や赤色から離れた色の光成分が多いことがわかります。特に赤色の純度が低いので、赤色の色再現性が劣ると考えられます。

カラーフィルターによる不要な色の除去を強化する方法があると考えられますが、必要な色の光が弱くなり、LED の発光を強めるとしても消費電力と発熱の問題が出てくるため難しいと考えられます。

LEDバックライト - 映像情報メディア学会 には、RGB-LED の発光スペクトルの分布図が掲載されています。

RGB-LED の発光スペクトルの分布図
RGB-LED の発光スペクトルの分布図

この図では、バックライトに LED が使われる前から使われてきた従来の CCFL(冷陰極管)の発光スペクトル分布と比較しています。

CCFL では、赤色、緑色、青色の3つの大きいピーク以外に小さいピークが複数あるのが大きな特徴であり、色の純度が低いことがわかります。

RGB-LED では、赤色、緑色、青色どれもピークが横方向に広がらず縦方向に大きくなっており、純度が高いことがわかります。


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