JP2005166514A - Sheet-like light source unit for color display device and liquid crystal color display structure - Google Patents

Sheet-like light source unit for color display device and liquid crystal color display structure Download PDF

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JP2005166514A JP2003405340A JP2003405340A JP2005166514A JP 2005166514 A JP2005166514 A JP 2005166514A JP 2003405340 A JP2003405340 A JP 2003405340A JP 2003405340 A JP2003405340 A JP 2003405340A JP 2005166514 A JP2005166514 A JP 2005166514A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like light source unit for a color display device and a liquid crystal color display structure capable of providing uniform color display even in the case of directly and closely watching the display device. <P>SOLUTION: The sheet-like light source unit 1 for a color display device mainly comprises a plurality of single color light sources 3A, 3B, etc emitting lights of different colors, a reflecting plate 4 for reflecting the lights from the light sources 3A and the like to form reflected lights, and a light diffusion plate 2 for receiving the reflected lights and transmitting them. As the light sources 3A and the like, a total of three light sources emitting three primary colors of red (R), green (G) and blue (B), respectively, are generally used. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はカラー表示装置用光源ユニットおよび液晶カラー表示構造に係り、特に、カラーの液晶パネルや電飾看板などの表示装置の裏面側から光を照射するバックライトや表面側から光を照射するカラー発光ライトに適した、カラー表示装置用面状光源ユニットおよび液晶カラー表示構造に関する。さらに詳しくは、近くで表示装置を直視しても均一なカラー表示が得られる、カラー表示装置用面状光源ユニットおよび液晶カラー表示構造に関する。   The present invention relates to a light source unit for a color display device and a liquid crystal color display structure, and in particular, a backlight for irradiating light from the back side of a display device such as a color liquid crystal panel or an electric signboard, or a color for irradiating light from the front side. The present invention relates to a planar light source unit for a color display device and a liquid crystal color display structure suitable for a light emitting light. More specifically, the present invention relates to a planar light source unit for a color display device and a liquid crystal color display structure, which can obtain a uniform color display even when the display device is directly viewed nearby.

従来、液晶表示パネルなどでカラー表示をする場合、図6(a)または図6(b)に示されるように、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色のそれぞれの画素を1組として1つのドット11を構成し、赤、緑、青の強さをそれぞれ変化させることにより、3つの画素の混合色によりドット11ごとのカラー表示をしている。すなわち、液晶表示パネルの場合、赤、緑、青の各画素に対応する部分の透明基板にそれぞれのカラーフィルターを設けておき、その画素を透過する光を制御することにより、混合する光の色を変化させて、混色によりカラー表示を行っている。カラーフィルターを用いた表示装置としては、後掲特許文献の他にも相当多数のものが提案されている。   Conventionally, when performing color display on a liquid crystal display panel or the like, as shown in FIG. 6A or FIG. 6B, each of the three primary colors red (R), green (G), and blue (B) is displayed. One dot 11 is composed of a set of pixels, and the intensity of red, green, and blue is changed to display a color for each dot 11 using a mixed color of three pixels. That is, in the case of a liquid crystal display panel, each color filter is provided on a transparent substrate corresponding to each pixel of red, green, and blue, and the color of light to be mixed is controlled by controlling the light transmitted through the pixel. The color display is performed by mixing colors. A considerable number of display devices using color filters have been proposed in addition to the following patent documents.

特開2003−315777号公報「カラー液晶表示装置」。要約。特許請求の範囲。図1。Japanese Patent Laid-Open No. 2003-315777 “Color Liquid Crystal Display Device”. wrap up. Claims. FIG. 特開2002−40235号公報「反射型カラー液晶表示素子およびカラー反射板」。要約。特許請求の範囲。図1。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-40235 “Reflective color liquid crystal display element and color reflector”. wrap up. Claims. FIG.

前述のように、従来の表示パネル裏面側にバックライトを設けてカラー表示するカラー表示装置においては、隣接させた3つの画素に対応してそれぞれ赤、緑、青の3原色のカラーフィルターを設けて1つのドットとし、カラーフィルターを透過した各色の光を離れたところから見る際の混色効果を利用して1つの色として識別できる方式を用いている。そのため、バックライトとして表示パネルの背面側に設けられる光源としては一定の輝度の白色光源が必要となり、混色する色の光を透過、遮断するためには、半導体スイッチング素子が必要となる。 As described above, in a conventional color display device that displays colors by providing a backlight on the back side of the display panel, three primary color filters of red, green, and blue are provided corresponding to the three adjacent pixels, respectively. In other words, a single color is used by utilizing a color mixing effect when the light of each color transmitted through the color filter is viewed from a distance. For this reason, a white light source having a certain luminance is required as a light source provided on the back side of the display panel as a backlight, and a semiconductor switching element is required to transmit and block light of mixed colors.

さらにこの方式では、隣接する色を目の感覚で混色するため、各画素を微細にすれば混合色として認識できるが、画素が大きかったり、直視する位置が表示画面に非常に近いところでは、混色した色ではなく、個別の色として認識され、きれいなカラー表示画面として認識されない問題が発生する。 Furthermore, in this method, adjacent colors are mixed with the sense of eyes, so if each pixel is made fine, it can be recognized as a mixed color.However, if the pixel is large or the direct view position is very close to the display screen, color mixing is possible. This causes a problem that it is not recognized as a beautiful color display screen but is recognized as an individual color instead of a selected color.

本発明はこのような問題を解決し、表示パネルの表面側もしくは裏面側に光源を配列してその光の透過、不透過により画像を表示するカラーの平面型表示装置において、3原色の画素を並べて目の感覚で混色した色を認識させるのではなく、1つの画素で混食した色の発光を制御することによりカラー表示をさせることができるカラー表示装置用面状光源ユニット、および液晶カラー表示構造を提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, and in a color flat display device that arranges light sources on the front side or the back side of a display panel and displays an image by transmission or non-transmission of the light, pixels of three primary colors are arranged. A surface light source unit for a color display device and a liquid crystal color display capable of performing color display by controlling light emission of mixed colors in one pixel, instead of recognizing the mixed colors with the sense of eyes side by side The purpose is to provide a structure.

そして、近くで表示装置を直視しても均一なカラー表示が得られる、カラー表示装置用面状光源ユニットおよび液晶カラー表示構造を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a planar light source unit for a color display device and a liquid crystal color display structure which can obtain a uniform color display even when the display device is directly viewed nearby.

本願発明者は上記課題について検討した結果、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明は、以下のとおりである。   As a result of studying the above problems, the present inventor has reached the present invention. That is, the invention claimed in the present application as means for solving the above problems is as follows.

(1) それぞれ異なる色の光を発する複数個の単一色光源と、該光源から発せられる光を反射して反射光とする反射板と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板とを備えてなることにより、該光拡散板をカラー表示装置用の面状光源として用いることのできる、カラー表示装置用面状光源ユニット。
(2) それぞれ異なる色の光を輝度可変に発することのできる複数個の単一色光源と、該光源から広角度に発せられる光を反射して後記光拡散板の一定領域を照射できる広角度の反射光とする反射板と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板とを備えてなり、該光拡散板の一定領域がすべての光源に由来するそれぞれ異なる色の反射光により照射されることによって、該一定領域において各色の光が混合された一の色の光が生じ、これにより該光拡散板をカラー表示装置用の面状光源として用いることができることを特徴とする、カラー表示装置用面状光源ユニット。
(3) 前記光源は、前記カラー表示装置用面状光源ユニットを構成する筐体に取り付けられていることを特徴とする、(1)または(2)に記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。
(4) 前記光源としては、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を発する三種類が用いられることを特徴とする、(1)ないし(3)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。
(5) 前記光源として発光ダイオード(LED)を用いることを特徴とする、(1)ないし(4)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。
(6) 前記光拡散板はプリズム拡散板を用いて構成することを特徴とする、)1)ないし(5)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。
(7) 各色の光源ごとの点滅や輝度変化を制御するための光源制御手段が設けられていることを特徴とする、(1)ないし(6)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。
(1) A plurality of single-color light sources that emit light of different colors, a reflecting plate that reflects light emitted from the light source to make reflected light, and a light diffusion plate that receives the reflected light and transmits it A planar light source unit for a color display device that can be used as a planar light source for a color display device.
(2) A plurality of single color light sources capable of emitting light of different colors with variable brightness, and a wide angle capable of irradiating a certain area of the light diffusion plate described later by reflecting light emitted from the light source at a wide angle. It comprises a reflecting plate for reflecting light and a light diffusing plate that receives and transmits the reflected light, and a certain area of the light diffusing plate is irradiated with reflected light of different colors originating from all light sources. Accordingly, light of one color in which light of each color is mixed is generated in the fixed region, and the light diffusing plate can be used as a planar light source for a color display device. Planar light source unit for equipment.
(3) The planar light source unit for a color display device according to (1) or (2), wherein the light source is attached to a casing constituting the planar light source unit for the color display device. .
(4) The light source according to any one of (1) to (3), wherein three types of light that emit red (R), green (G), and blue (B) light are used. Planar light source unit for color display devices.
(5) The planar light source unit for a color display device according to any one of (1) to (4), wherein a light emitting diode (LED) is used as the light source.
(6) The planar light source unit for a color display device according to any one of 1) to (5), wherein the light diffusion plate is configured using a prism diffusion plate.
(7) A surface shape for a color display device according to any one of (1) to (6), characterized in that light source control means for controlling blinking and luminance change for each light source of each color is provided. Light source unit.

(8) (1)ないし(7)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニットが複数個用いられてマトリックス状に配置され、二以上の該面状光源ユニットに亘って一の前記光拡散板が共通して設けられていることを特徴とする、カラー表示装置用面状光源複合体。 (8) A plurality of the planar light source units for a color display device according to any one of (1) to (7) are used and arranged in a matrix, and the one of the planar light source units extends over two or more planar light source units. A planar light source composite for a color display device, wherein a light diffusion plate is provided in common.

(9) それぞれ独立に光の透過および不透過を制御され得る複数の画素がマトリックス状に形成された液晶パネルと、該液晶パネルの裏面側に各画素ごとに設けられた、(1)ないし(7)のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニットと、からなることを特徴とする、液晶カラー表示構造。
(10) それぞれ独立に光の透過および不透過を制御され得る複数の画素がマトリックス状に形成された液晶パネルと、該液晶パネルの裏面側に各画素ごとに設けられた、(7)に記載のカラー表示装置用面状光源複合体と、からなることを特徴とする、液晶カラー表示構造。
(9) A liquid crystal panel in which a plurality of pixels, each of which can control light transmission and non-transmission independently, are formed in a matrix, and each pixel is provided on the back side of the liquid crystal panel. 7) A liquid crystal color display structure comprising the planar light source unit for a color display device according to any one of 7).
(10) The liquid crystal panel in which a plurality of pixels, each of which can independently control transmission and non-transmission of light, are provided in a matrix, and each pixel is provided on the back side of the liquid crystal panel. A liquid crystal color display structure comprising: a planar light source composite for a color display device.

本発明のカラー表示装置用面状光源ユニットおよび液晶カラー表示構造は上述のように構成されるため、これによれば、表示パネルの表面側もしくは裏面側に光源を配列してその光の透過、不透過により画像を表示するカラーの平面型表示装置において、3原色の画素を並べて目の感覚で混色した色を認識させるのではなく、1つの画素で混食した色の発光を制御することによりカラー表示をさせることができる。すなわち、カラーの液晶パネルや電飾看板などの表示装置の裏面側から光を照射するバックライトや表面側から光を照射するカラー発光ライトに適しており、近くで表示装置を直視しても均一なカラー表示を得ることができる。   Since the planar light source unit for a color display device and the liquid crystal color display structure of the present invention are configured as described above, according to this, a light source is arranged on the front surface side or the back surface side of the display panel to transmit the light, In a color flat display device that displays an image by impermeability, by arranging pixels of the three primary colors and recognizing the mixed color with the sense of eyes, by controlling the light emission of the mixed color by one pixel Color display can be made. In other words, it is suitable for backlights that emit light from the back side of display devices such as color liquid crystal panels and illuminated signboards, and color light-emitting lights that emit light from the front side, and even when viewing the display device nearby. Color display can be obtained.

つまり本発明によれば、光の3原色を並べて3個の画素を1個のドットとして観察するのではなく、既に混合された色の光もしくはその透過光によって各画素を観察することとなるため、見る位置によって混合されない別々の色で観察されることなく、きれいな自然色の表示画面を得ることができる。 That is, according to the present invention, the three primary colors of light are arranged side by side and the three pixels are not observed as one dot, but each pixel is observed by light of already mixed color or its transmitted light. A clear natural color display screen can be obtained without being observed in different colors that are not mixed depending on the viewing position.

さらに1つの色が複数個の光源で形成されるため、仮に1個の光源が不良になったとしても画面全体が不点灯となることがなく、安定した表示を得ることができる。 Furthermore, since one color is formed by a plurality of light sources, even if one light source becomes defective, the entire screen is not turned off, and a stable display can be obtained.

以下、図面を用いながら本発明をさらに詳しく説明する。
図1は、本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの基本的構成を断面において示す説明図である。図において本ユニット1は、それぞれ異なる色の光を発する複数個の単一色光源3A、3B等と、該光源3A等から発せられる光を反射して反射光とする反射板4と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板2とを備えてなることを主たる構成とする(上記(1)の発明)。本発明において該光源3A等の数は特に限定されるものではないが、通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の光の三原色をそれぞれ発する光源1個ずつ計3個を用いることにより、本発明の目的を充分に果たすことができる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing in cross section the basic structure of a planar light source unit for a color display device of the present invention. In the figure, this unit 1 includes a plurality of single-color light sources 3A, 3B, etc. that emit light of different colors, a reflection plate 4 that reflects light emitted from the light sources 3A, etc. into reflected light, and the reflected light And a light diffusing plate 2 for transmitting the light (2). In the present invention, the number of the light sources 3A and the like is not particularly limited. Usually, three light sources each emitting three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are used. By using it, the object of the present invention can be fully achieved.

図において本カラー表示装置用面状光源ユニットユニット1は上述の構成をとるため、各単一色光源3A、3B等からそれぞれ異なる色の光が発せられ、それらの光は反射板4によって反射されて反射光となり、該反射光は光拡散板2によって受けられ、そこから透過される。これにより、該光拡散板2をカラー表示装置用の面状光源として用いることができる。   In the figure, since the planar light source unit 1 for color display device has the above-described configuration, light of different colors is emitted from the single color light sources 3A, 3B, etc., and these lights are reflected by the reflecting plate 4. The reflected light is received by the light diffusing plate 2 and transmitted therethrough. Thereby, the light diffusing plate 2 can be used as a planar light source for a color display device.

図において本カラー表示装置用面状光源ユニット1の構成はまた、それぞれ異なる色の光を輝度可変に発することのできる複数個の単一色光源3A、3b等と、該光源3A等から広角度に発せられる光を反射して後記光拡散板2の一定領域を照射できる広角度の反射光とする反射板4と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板2とを備えてなるものとすることができる(上記(2)の発明)。かかる構成により、該光拡散板2の一定領域がすべての光源3A等に由来するそれぞれ異なる色の反射光によって照射されて、該一定領域において各色の光が混合された一の色の光が生じ、これにより該光拡散板2をカラー表示装置用の面状光源として用いることができる。各色の混合は、図4を用いて後述するように、一の光源3A等からの広い角度範囲をもった光の照射が該反射板4に対してなされることにより広角度の反射光が発生し、これにより該光拡散板2の面の全範囲または広範囲に対して均一に反射光が照射され、これが各色の光について同様になされることによって、実現する。   In the drawing, the configuration of the planar light source unit 1 for a color display device also includes a plurality of single-color light sources 3A, 3b, etc. capable of emitting light of different colors, and a wide angle from the light source 3A. A reflection plate 4 that reflects light emitted to irradiate a certain area of the light diffusion plate 2 to be described later and is a wide angle reflection light; and a light diffusion plate 2 that receives the reflection light and transmits it. (Invention (2) above). With this configuration, a certain area of the light diffusing plate 2 is irradiated with reflected light of different colors originating from all the light sources 3A and the like, and light of one color in which light of each color is mixed in the certain area is generated. Thus, the light diffusing plate 2 can be used as a planar light source for a color display device. As will be described later with reference to FIG. 4, each color is mixed by irradiating light having a wide angle range from one light source 3 </ b> A or the like to the reflection plate 4 to generate wide-angle reflected light. As a result, the reflected light is uniformly applied to the entire range or the wide range of the surface of the light diffusing plate 2, and this is similarly achieved for the light of each color.

図において前記光源3A等は、前記カラー表示装置用面状光源ユニットを構成する筐体5に取り付けられた構成とすることができる(上記(3)の発明)。該筐体5は図のように、その内部に、前記光拡散板2および反射板4が、後者からの反射光が前者方向に対して良好に反射されるよう、上記構成を満たす条件で立体的に配置固定され、さらに該光源3A等が該反射板4に対して、良好な反射光を生じさせるように照射されるよう配置される。 In the figure, the light source 3A and the like can be configured to be attached to a housing 5 constituting the planar light source unit for a color display device (the invention of (3) above). As shown in the figure, the housing 5 has a three-dimensional structure under the conditions satisfying the above configuration so that the light diffusing plate 2 and the reflecting plate 4 are favorably reflected from the latter in the former direction. Further, the light source 3A and the like are further arranged so as to irradiate the reflecting plate 4 so as to generate good reflected light.

図2は、本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの別の構成例を示す斜視図である。図示するように本ユニット11では、前記光源としては、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を発する三種類の単一色の光源13A、13B、および13Cを用いることができる(上記(4)の発明)。   FIG. 2 is a perspective view showing another configuration example of the planar light source unit for a color display device of the present invention. As shown in the figure, in this unit 11, three types of single-color light sources 13A, 13B, and 13C that emit red (R), green (G), and blue (B) light, respectively, are used as the light sources. Yes (invention (4) above).

図2において本発明カラー表示装置用面状光源ユニット11では、前記光源13A等としては特に、発光ダイオード(LED)を用いることができる(上記(5)の発明)。光源の仕様・種類・数は特に限定されるものではないが、図2に示すように反射板14の一側面には、前記光源13A等として、赤色LED、緑色LED、青色LEDを用い、これらをそれぞれ横に並べた構成とすることができる。たとえば50mm×50mm程度の画素であれば、LEDの直径が6mm程度のものを好適に用いることができる。なおまた、LEDチップを使用することもでき、これによればより小サイズであり、設計上有利である。 In FIG. 2, in the planar light source unit 11 for the color display device of the present invention, a light emitting diode (LED) can be used as the light source 13A or the like (the invention of (5) above). The specifications / types / numbers of the light sources are not particularly limited. As shown in FIG. 2, a red LED, a green LED, and a blue LED are used as one of the light sources 13A, etc. Can be arranged side by side. For example, if it is a pixel of about 50 mm × 50 mm, an LED having a diameter of about 6 mm can be suitably used. It is also possible to use LED chips, which are smaller in size and advantageous in design.

前記光源13A等としてLEDを用いることにより、その小サイズである等の特徴を活かし、狭いところにも設けやすくなり、しかも低電圧で駆動ができ、かつ長寿命であるため、メンテナンス性に優れたユニットとすることができる。またLEDであれば半導体チップのまま積載することができるため、小さな表示画面用の面状光源にするには、最適である。しかし、本発明ユニットに係る光源としてはLEDに限定されないことは上述のとおりであり、たとえば、通常の豆電球など白色光の光源にもカラーフィルターを取り付けたものでも、好適に用いることができる。 By using an LED as the light source 13A, etc., it is easy to install in a narrow space, taking advantage of its small size, etc., and it can be driven at a low voltage and has a long life, so it has excellent maintainability. Can be a unit. In addition, since an LED can be loaded as a semiconductor chip, it is optimal for a planar light source for a small display screen. However, as described above, the light source according to the unit of the present invention is not limited to the LED. For example, a white light source such as an ordinary miniature light bulb that has a color filter attached thereto can be used preferably.

図2において本発明カラー表示装置用面状光源ユニット11はまた、前記光拡散板12としては、一面に設けられたプリズム拡散板を用いることができる(上記(6)の発明)。プリズム拡散板としては、公知のものを適宜用いることができる。 In FIG. 2, the planar light source unit 11 for the color display device of the present invention can also use a prism diffusion plate provided on one surface as the light diffusion plate 12 (the invention of (6) above). As the prism diffusion plate, a known one can be used as appropriate.

図2において本発明カラー表示装置用面状光源ユニット11はまた、各色の光源ごとの点滅や輝度変化を制御するための、図示しない光源制御手段を設けることとすることができる(上記(7)の発明)。 In FIG. 2, the planar light source unit 11 for a color display device of the present invention can also be provided with a light source control means (not shown) for controlling blinking and luminance change for each color light source ((7) above). Invention).

図2においてまた前記反射板14としては、光を反射しやすくまた光を透過させやすい透明樹脂などからなるアクリル、ポリカーボネート、プラスティックなどからなる透明板を好適に用いることができるが、特に樹脂に限定されることなく、ガラスなどで内面が反射しやすくなっているものであれば、これも好適に用いることができる。内面を反射しやすくするのは、光源13A等からの光を有効に利用するためである。すなわち、光源13A等から発せられた光を反射させながらプリズム拡散板(12)を介して後掲図4に示されるように、外部に放射させる。なお、該反射板14の裏面に白色塗料などを塗布することにより、一層内部での反射効率が良くなり、光の損失が少なくなり、反射効率が良くなる。 In FIG. 2, a transparent plate made of acrylic, polycarbonate, plastic, or the like made of a transparent resin that can easily reflect or transmit light can be suitably used as the reflecting plate 14, but it is particularly limited to the resin. However, if the inner surface is easily reflected by glass or the like, this can also be suitably used. The reason why the inner surface is easily reflected is to effectively use light from the light source 13A or the like. That is, the light emitted from the light source 13A or the like is reflected and radiated to the outside through the prism diffusion plate (12) as shown in FIG. By applying a white paint or the like to the back surface of the reflecting plate 14, the internal reflection efficiency is further improved, the light loss is reduced, and the reflection efficiency is improved.

図3は本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの光源構成例を示す側面図である。図に例示するように、LEDの並べ方は、図2のように複数の光源を一列に並べるのではなく、赤色LED23A、緑色LED23B、青色LED23Cをそれぞれ互い違いになるように並べてもよい。本発明は、このように複数色の光源23A等による光が混合されて所望の色になった光を直視したり、バックライトとして用いるものである。 FIG. 3 is a side view showing a light source configuration example of the planar light source unit for a color display device of the present invention. As illustrated in the figure, the LEDs may be arranged in such a manner that the red LEDs 23A, the green LEDs 23B, and the blue LEDs 23C are alternately arranged instead of arranging a plurality of light sources in a line as shown in FIG. In the present invention, the light having the desired color as a result of mixing the light from the light sources 23A and the like of the plurality of colors is directly viewed or used as a backlight.

図4は、各光源からの光が反射板の中で混合されて所望の光がえられる原理を説明する説明図である。図4に示されるように、たとえば、赤色LED33Aから発せられた光は、前方の広い角度に渡って放射される。そして、反射板34により反射され、プリズム拡散板32の方向に進む。一方、緑色LED33B、青色LED33Cから発せられる光も、同様にして該反射板34により反射され、該プリズム拡散板32の方向に進み、その結果、該プリズム拡散板32上で赤、緑、青の3色が混合され、それぞれの光の強さや点滅周期を制御することにより所望のカラーが得られ、該プリズム拡散板32の表面から、面状発光として矢印方向に均一に照射させることができる。このように、各光源33A等から発せられる光は、広角度に放射され、該プリズム拡散板32の全面を均一に照射することができるよう設計可能であるため、各光源である赤色LED33A、緑色LED33B、青色LED33Cの配列順序や配設位置などは、特に限定されない。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle by which light from each light source is mixed in a reflector to obtain desired light. As shown in FIG. 4, for example, light emitted from the red LED 33 </ b> A is emitted over a wide angle in front. Then, the light is reflected by the reflecting plate 34 and proceeds in the direction of the prism diffusing plate 32. On the other hand, the light emitted from the green LED 33B and the blue LED 33C is similarly reflected by the reflecting plate 34 and travels in the direction of the prism diffusing plate 32. As a result, red, green, and blue light are reflected on the prism diffusing plate 32. The three colors are mixed, and a desired color can be obtained by controlling the intensity and blinking period of each light, and can be uniformly irradiated in the direction of the arrow as planar light emission from the surface of the prism diffusion plate 32. As described above, the light emitted from each light source 33A and the like can be designed to be emitted at a wide angle and uniformly irradiate the entire surface of the prism diffusion plate 32. The arrangement order and arrangement position of the LED 33B and the blue LED 33C are not particularly limited.

図5は、本発明のカラー表示装置用面状光源複合体を備えた液晶カラー表示構造の構成例を示す断面図である。図において下方に示されているカラー表示装置用面状光源複合体Mは、上述したいずれかの構成を有するカラー表示装置用面状光源ユニット41が複数個用いられてマトリックス状に配置されたものであり、二以上の該面状光源ユニット41に亘って、一の前記光拡散板42が共通して設けられている構成を特徴とする(上記(8)の発明)。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a liquid crystal color display structure including the planar light source composite for a color display device of the present invention. The planar light source composite M for color display device shown in the lower part of the drawing is a matrix in which a plurality of planar light source units 41 for color display devices having any of the above-described configurations are used. And one of the light diffusion plates 42 is commonly provided across the two or more planar light source units 41 (the invention of (8) above).

上述のいずれかのカラー表示装置用面状光源ユニットと、あるいは図5において例示されるようなカラー表示装置用面状光源複合体Mを上述のいずれかのカラー表示装置用面状光源ユニットによって構成したものと、それぞれ独立に光の透過および不透過を制御され得る複数の画素がマトリックス状に形成された液晶パネルPとを組み合わせることによって、液晶カラー表示構造Dを構成することができる(上記(9)、(10)の発明)。 Any one of the above-described planar light source units for a color display device or the planar light source complex M for a color display device as illustrated in FIG. 5 is configured by any of the above-described planar light source units for a color display device. A liquid crystal color display structure D can be configured by combining the above and a liquid crystal panel P in which a plurality of pixels, each of which can control transmission and non-transmission of light independently, are formed in a matrix (see (( 9) and invention of (10)).

図に示すように該液晶カラー表示構造Dは、ガラスなどからなる透明基板51、52、該透明基板52等に設けられた透明電極53、54(一方が縦横に他方が左右に設けられており、その交差部分が画素となり、マトリックス状に画素が形成されている)、2枚の透明基板52等を接着するシール剤57、配向膜55、56、2枚の透明電極間に注入された液晶材料58、偏光板59、60、等から構成され、これらの構造は通常の液晶パネルと同じ構造である。従来のカラーフィルターを備えたカラー表示構造とは異なり、光の出力側にカラーフィルター構造は設けられず、光の入力側に本発明の面状光源ユニットが設けられる。さらに、該液晶カラー表示構造には、各画素の情報信号に合わせて各光源の輝度や点滅周期を変化させることのできる前記制御手段を備えることにより、フルカラーの画像表示構造として用いることができる。 As shown in the figure, the liquid crystal color display structure D includes transparent substrates 51 and 52 made of glass or the like, and transparent electrodes 53 and 54 provided on the transparent substrate 52 or the like (one is vertically and horizontally and the other is provided on the left and right). The crossing portion becomes a pixel, and the pixel is formed in a matrix shape). The liquid crystal injected between the sealing agent 57, the alignment films 55 and 56, and the two transparent electrodes for bonding the two transparent substrates 52 and the like. It is comprised from the material 58, the polarizing plates 59 and 60, etc., and these structures are the same structures as a normal liquid crystal panel. Unlike a conventional color display structure including a color filter, the color filter structure is not provided on the light output side, and the planar light source unit of the present invention is provided on the light input side. Further, the liquid crystal color display structure can be used as a full-color image display structure by including the control means capable of changing the luminance and blinking cycle of each light source in accordance with the information signal of each pixel.

つまり、上述のカラー表示装置用面状光源ユニットを平面型表示装置の各画素に合わせて並べるとともに、各画素の情報信号に合わせて各光源の輝度や点滅周期を変化させられる制御手段を設ければ、各画素ごとに任意の発光色を得ることができ、フルカラーの画像表示が得られる。この場合、縦横に並べられるカラー表示装置用面状光源ユニットのプリズム拡散板を、複数個分まとめた大きいものにすれば、面状光源のプリズム拡散板がない反射板のみを作成することによって、各画素に対応する面状光源が縦横に配列された平面型表示装置用のカラーの面状光源を得ることができる。 In other words, the above-described planar light source unit for a color display device is arranged in accordance with each pixel of the flat display device, and a control unit is provided that can change the luminance and blinking cycle of each light source according to the information signal of each pixel. For example, an arbitrary emission color can be obtained for each pixel, and a full-color image display can be obtained. In this case, if the prism diffuser plate of the planar light source unit for the color display device arranged vertically and horizontally is made large by collecting a plurality of pieces, by creating only the reflector without the prism diffuser plate of the planar light source, It is possible to obtain a color planar light source for a flat display device in which planar light sources corresponding to each pixel are arranged vertically and horizontally.

図では、複数の面状光源ユニット41が、それぞれ各画素の下部に位置するように設けられている。その結果、各画素ごとにその画素に適した色の光を作り出し、その光を透過させて直視することができる。そのため、目で見た感覚による色の混合ではなく、近くで見る場合や大きな表示画面にして1個あたりの表示画素が大きい液晶装置にしても色むらがなく、自然色のカラー表示にすることができる。 In the drawing, a plurality of planar light source units 41 are provided so as to be positioned below the respective pixels. As a result, light of a color suitable for each pixel can be created for each pixel, and the light can be transmitted and viewed directly. Therefore, it is not a color mixture according to the sensation of eyes, but even when viewed close-up or on a large display screen and a liquid crystal device with a large number of display pixels per pixel, there is no color unevenness and a natural color display is achieved. Can do.

本発明のカラー表示装置用面状光源ユニットおよび液晶カラー表示構造によれば、表示パネルの表面側もしくは裏面側に光源を配列してその光の透過、不透過により画像を表示するカラーの平面型表示装置において、3原色の画素を並べて目の感覚で混色した色を認識させるのではなく、1つの画素で混食した色の発光を制御することによりカラー表示をさせることができる。すなわち、カラーの液晶パネルや電飾看板などの表示装置の裏面側から光を照射するバックライトや表面側から光を照射するカラー発光ライトに適しており、近くで表示装置を直視しても均一なカラー表示を得ることができる。   According to the planar light source unit for a color display device and the liquid crystal color display structure of the present invention, a color plane type in which a light source is arranged on the front surface side or the back surface side of the display panel and an image is displayed by transmitting or not transmitting the light. In the display device, it is possible to display a color by controlling light emission of mixed colors in one pixel, instead of recognizing a color mixed with the sense of eyes by arranging pixels of three primary colors. In other words, it is suitable for backlights that emit light from the back side of display devices such as color liquid crystal panels and illuminated signboards, and color light-emitting lights that emit light from the front side, and even when viewing the display device nearby. Color display can be obtained.

つまり本発明によれば、光の3原色を並べて3個の画素を1個のドットとして観察するのではなく、既に混合された色の光もしくはその透過光によって各画素を観察することとなるため、見る位置によって混合されない別々の色で観察されることなく、きれいな自然色の表示画面を得ることができる。さらに1つの色が複数個の光源で形成されるため、仮に1個の光源が不良になったとしても画面全体が不点灯となることがなく、安定した表示を得ることができ、産業上利用価値が高い発明である。 That is, according to the present invention, the three primary colors of light are arranged side by side and the three pixels are not observed as one dot, but each pixel is observed by light of already mixed color or its transmitted light. A clear natural color display screen can be obtained without being observed in different colors that are not mixed depending on the viewing position. Further, since one color is formed by a plurality of light sources, even if one light source becomes defective, the entire screen is not turned off, and a stable display can be obtained, which is industrially applicable. It is a highly valuable invention.

本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの基本的構成を断面において示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic composition of the planar light source unit for color display apparatuses of this invention in a cross section. 本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの別の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another structural example of the planar light source unit for color display apparatuses of this invention. 本発明カラー表示装置用面状光源ユニットの光源構成例を示す側面図である。It is a side view which shows the light source structural example of the planar light source unit for color display apparatuses of this invention. 各光源からの光が反射板の中で混合されて所望の光がえられる原理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the principle by which the light from each light source is mixed in a reflecting plate, and desired light is obtained. 本発明のカラー表示装置用面状光源複合体を備えた液晶カラー表示構造の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the liquid crystal color display structure provided with the planar light source composite body for color display apparatuses of this invention. 従来のカラー表示の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the conventional color display. 従来のカラー表示の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the conventional color display.

符号の説明Explanation of symbols

1、11、21、31、41…カラー表示装置用面状光源ユニット
2、12、22、32、42…光拡散板(プリズム拡散板)
3A、3B…単一色光源
13A、13B、13C…光源
23A、23B、23C…光源
33A、33B、33C…光源
4、14、34…反射板
5、25…筐体
51、52…透明基板
53、54…透明電極
55、56…配向膜
57…シール剤
58…液晶材料
59、60…偏光板
M…カラー表示装置用面状光源複合体
P…液晶パネル
D…液晶カラー表示構造
1, 11, 21, 31, 41 ... planar light source unit for color display device 2, 12, 22, 32, 42 ... light diffusion plate (prism diffusion plate)
3A, 3B ... single color light sources 13A, 13B, 13C ... light sources 23A, 23B, 23C ... light sources 33A, 33B, 33C ... light sources 4, 14, 34 ... reflectors 5, 25 ... casings 51, 52 ... transparent substrate 53, 54 ... Transparent electrodes 55, 56 ... Alignment film 57 ... Sealing agent 58 ... Liquid crystal material 59, 60 ... Polarizing plate M ... Planar light source composite P for color display device ... Liquid crystal panel D ... Liquid crystal color display structure

Claims (10)

それぞれ異なる色の光を発する複数個の単一色光源と、該光源から発せられる光を反射して反射光とする反射板と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板とを備えてなることにより、該光拡散板をカラー表示装置用の面状光源として用いることのできる、カラー表示装置用面状光源ユニット。 A plurality of single-color light sources that emit light of different colors, a reflecting plate that reflects light emitted from the light source to make reflected light, and a light diffusion plate that receives the reflected light and transmits it Thus, a planar light source unit for a color display device, which can use the light diffusing plate as a planar light source for a color display device. それぞれ異なる色の光を輝度可変に発することのできる複数個の単一色光源と、該光源から広角度に発せられる光を反射して後記光拡散板の一定領域を照射できる広角度の反射光とする反射板と、該反射光を受けてこれを透過させる光拡散板とを備えてなり、該光拡散板の一定領域がすべての光源に由来するそれぞれ異なる色の反射光により照射されることによって、該一定領域において各色の光が混合された一の色の光が生じ、これにより該光拡散板をカラー表示装置用の面状光源として用いることができることを特徴とする、カラー表示装置用面状光源ユニット。 A plurality of single color light sources capable of emitting light of different colors with variable brightness, and a wide angle reflected light capable of reflecting a light emitted from the light source at a wide angle and irradiating a predetermined area of a light diffusion plate described later; And a light diffusing plate that receives the reflected light and transmits it, and a certain area of the light diffusing plate is irradiated with reflected light of different colors originating from all light sources. A color display device surface characterized in that light of one color mixed with light of each color is produced in the fixed region, whereby the light diffusion plate can be used as a planar light source for a color display device Light source unit. 前記光源は、前記カラー表示装置用面状光源ユニットを構成する筐体に取り付けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。 The planar light source unit for a color display device according to claim 1, wherein the light source is attached to a casing constituting the planar light source unit for the color display device. 前記光源としては、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を発する三種類が用いられることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。 4. The color display device according to claim 1, wherein the light source includes three types that emit red (R), green (G), and blue (B) light, respectively. 5. Planar light source unit. 前記光源として発光ダイオード(LED)を用いることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。 The surface light source unit for a color display device according to any one of claims 1 to 4, wherein a light emitting diode (LED) is used as the light source. 前記光拡散板はプリズム拡散板を用いて構成することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。 6. The planar light source unit for a color display device according to claim 1, wherein the light diffusion plate is configured using a prism diffusion plate. 各色の光源ごとの点滅や輝度変化を制御するための光源制御手段が設けられていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニット。 7. A planar light source unit for a color display device according to claim 1, further comprising light source control means for controlling blinking and luminance change for each color light source. 請求項1ないし7のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニットが複数個用いられてマトリックス状に配置され、二以上の該面状光源ユニットに亘って一の前記光拡散板が共通して設けられていることを特徴とする、カラー表示装置用面状光源複合体。 A plurality of planar light source units for a color display device according to any one of claims 1 to 7 are used and arranged in a matrix, and one light diffusion plate is shared across two or more planar light source units. A planar light source composite for a color display device, wherein the planar light source composite is provided. それぞれ独立に光の透過および不透過を制御され得る複数の画素がマトリックス状に形成された液晶パネルと、該液晶パネルの裏面側に各画素ごとに設けられた、請求項1ないし7のいずれかに記載のカラー表示装置用面状光源ユニットと、からなることを特徴とする、液晶カラー表示構造。 8. A liquid crystal panel in which a plurality of pixels, each of which can control light transmission and non-transmission independently, are formed in a matrix, and each pixel is provided on the back side of the liquid crystal panel. A liquid crystal color display structure comprising: a planar light source unit for a color display device as described in 1 above. それぞれ独立に光の透過および不透過を制御され得る複数の画素がマトリックス状に形成された液晶パネルと、該液晶パネルの裏面側に各画素ごとに設けられた、請求項7に記載のカラー表示装置用面状光源複合体と、からなることを特徴とする、液晶カラー表示構造。
8. A color display according to claim 7, wherein a plurality of pixels, each of which can control light transmission and non-transmission independently, are formed in a matrix, and each pixel is provided on the back side of the liquid crystal panel. A liquid crystal color display structure comprising: a planar light source composite for a device.
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