JP2007156475A - Ｌｅｄディスプレイ - Google Patents

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【課題】
赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにして、上記従来のＬＥＤディスプレイの問題点を解消しようとするものである。
【解決手段】
赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を全点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにしたことを特徴とするＬＥＤディスプレイ。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液晶テレビジョンや液晶モニタ等として利用することができるＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイに関するものである。
従来のＬＥＤディスプレイは、通常砲弾型等の単品の赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤを、電流の供給を制御することによって駆動させ、所定の発色を得るようになっている。
特にありません。
そのため、細密なドットのＬＥＤパネルディスプレイを実現しようとすると、多数のＬＥＤを搭載する基板が多層の回路基板となってしまう。また前記多層基板に接続するコントロール用基板に形成するパターンおよび回路が極めて複雑なものとなるという問題があった。
上述のような欠点は、砲弾型の単品の赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤを、より小型のチップＬＥＤで構成した場合においても、同様に抱えているものであった。
また、単品のＬＥＤを利用した場合には、そのサイズは赤色（R）、緑色（G）、青色（B）１パッケイジの最小ＬＥＤでも３ミリ角程度の小型化が限界であり、電流調整回路のパターンが必要上、ピクセル単位を１０ｍｍ角程度とする粗いＬＥＤディスプレイしか作ることはできなかった。
この発明は、上述した欠点を解消するために、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を全点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにして、上記従来のＬＥＤディスプレイの問題点を解消しようとするものである。
すなわち、上記課題を解決するため、この発明におけるＬＥＤディスプレイは、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を全点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにしたことを特徴とするものである。
この発明におけるＬＥＤディスプレイは、前記赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板をさらに細密なピクセルを実現するために、光ファイバまたは光導波路の周面をストライプ状光源として利用するようにしたことをも特徴とするものである。
この発明におけるＬＥＤディスプレイは、前記赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板や、ストライプ状高原をさらに高光効率を実現するために、光ファイバまたは光導波路の端面ないし、光ファイバまたは光導波路の周面に配置したレンズ等の光出射部を点状光源として利用するようにしたことをも特徴とするものである。
この発明におけるＬＥＤディスプレイは、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を全点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにしたことにより、次のような効果を奏するものとなった。
１） ＬＣＤ製造インフラが利用でき、現状のコントロール用基板を流用できるので、部材のコストが非常に低廉である。
２） 単品のＬＥＤを利用した場合のようなサイズ上の問題がなく、大幅な小型化を可能とすることができる。
３） カラーフィルターを使用しないので光の透過率が高く、駆動方式がカラーフィルターを使用する場合と同じであり、色割れが生じない。
４） 色再現性が高い。
５） 低温特性が確保できる。
６） 光を透過させない領域の光をカットし、使っている領域に光を集中させることにより、光利用効率が大幅に向上する。
以下、この発明のＬＥＤディスプレイの実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のＬＥＤディスプレイの第１実施例を示す平面図、図２は本発明のＬＥＤディスプレイの第２実施例を示す斜視図、図３は本発明のＬＥＤディスプレイの第３実施例を示す斜視図である。
図１の第１実施例において、１１は赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板である。また１２は、少なくとも光源用基板１１の片面に配置した液晶セルであり、前記光源を全点灯した状態で液晶セル１２によって各ピクセルの発光を制御するようになっている。
その際、前記光源を全点灯した状態で液晶セル１２によって各ピクセルの発光を制御するようにすれば、電流制御の場合のような複雑な回路や制御のための機構を不要とすることができる。
前記液晶セル１２の駆動は、液晶セル１２の画素の１つ１つにスイッチング素子と付加容量を接続し、これを介して各画素を制御するアクティブマトリックス駆動とすることが望ましい。もちろん、他の駆動方式であっても良い。
図２の第２実施例において、２１はガラス材料２２を基体とし、レーザ光の集光照射によって屈折率を変化させた部分を光導波路２３として内部に形成した光源用基板である。図示した例では光導波路２３を光源用基板２１内に所定の間隔で形成しているが、光ファイバを光源用基板２１上に所定の間隔でストライプ状に配設したものであっても良い。
前記光源用基板２１に所定の間隔で配設した光ファイバまたは光導波路２３には、それぞれ順次その片側もしくは両側から赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色の光を入光させる。２４は、少なくとも光源用基板２１の片面に配置した液晶セルであり、前記光源を点灯した状態で液晶セル２４によって各ピクセルの発光を制御するようになっている。
なお、光ファイバまたは光導波路２３の片側から赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色の光を入光させる場合には、他端には反射面を形成しておけばよい。
前記入光部２５の構造は、光ファイバを用いて前記光源用基板２１に所定の間隔で配設した光ファイバまたは光導波路２３にコネクタや接着剤で接続しても、またそれ以外の方法で入光部２５を形成してもよいことはもちろんである。
ちなみに、入光部２５においては、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色の光は１つの光源を分岐させた上、前記各光ファイバまたは光導波路２３に入光させることができる。
入光部２５から入射した光は、光源用基板２１において所定の間隔で配設した光ファイバまたは光導波路２３部分において、光源用基板２１の面からそれぞれ放散され、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色の光をストライプ状に発光させるようになるのである。
その際、前記ストライプ状光源を点灯した状態で液晶セル２４によって各ピクセルの発光を制御するようにすれば、電流制御の場合のような複雑な回路や制御のための機構を不要とすることができる。
図３の第３実施例において、３１は光ファイバの端面を整列させたり、光導波路３２上にレンズ部を形成して点状光源３３を形成した光源用基板である。
前記光ファイバを用いる場合には、光ファイバの端面をレンズ状に形成し、その端面を光源用基板３１の表面に所定の間隔で配列するのである。
３４は、少なくとも光源用基板３１の片面に配置した液晶セルであり、前記点状光源３３を点灯した状態で液晶セル３４によって各ピクセルの発光を制御するようになっている。
そうすることにより、電流制御の場合のような複雑な回路や制御のための機構を不要とすることができる。
なお、上記第２実施例および第３実施例においては、光ファイバや光導波路２３，３２の径によって単位ピクセルのサイズも変わることになり、光ファイバや光導波路２３，３２を細くすることによって単位ピクセルの大きさを飛躍的に小さくすることができるようになる。
以上述べた構成のＬＥＤディスプレイ、また該ＬＥＤディスプレイを適用した液晶テレビジョンや液晶モニタの作用・効果について説明する。
１） ＬＣＤ製造インフラが利用でき、現状のコントロール用基板を流用できるので、部材のコストが非常に低廉である。
２） 単品のＬＥＤを利用した場合のようなサイズ上の問題がなく、大幅な小型化を可能とすることができる。
３） カラーフィルターを使用しないので光の透過率が高く、駆動方式がカラーフィルターを使用する場合と同じであり、色割れが生じない。
４） 色再現性が高い。
５） 低温特性が確保できる。
６） 光を透過させない領域の光をカットし、使っている領域に光を集中させることにより、光利用効率が大幅に向上する。
この発明のＬＥＤディスプレイは以上のように構成したので、液晶テレビジョンや液晶モニタ等の代わりとしてのみならず、その他の液晶表示用のディスプレイの代わりとして幅広く利用することができる。
本発明のＬＥＤディスプレイの第１実施例を示す平面図である。 本発明のＬＥＤディスプレイの第２実施例を示す斜視図である。 本発明のＬＥＤディスプレイの第３実施例を示す斜視図である。
符号の説明
１１ 光源用基板
１２ 液晶セル
２１ 光源用基板
２２ ガラス材料
２３ 光導波路
２４ 液晶セル
２５ 入光部
３１ 光源用基板
３２ 光導波路
３３ 点状光源
３４ 液晶セル

Claims (3)

  1. 赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板と、少なくともその片面に配置した液晶セルとを備え、前記光源を全点灯した状態で液晶セルによって各ピクセルの発光を制御するようにしたことを特徴とするＬＥＤディスプレイ。
  2. 赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板を用い、またさらに細かいピクセルを実現するため、光ファイバまたは光導波路の周面をストライプ状光源として利用するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤディスプレイ。
  3. 赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色からなるＬＥＤ素子を１ピクセル単位の光源として適宜配列した光源用基板や、ストライプ状光源を用い、またさらに光効率を増すために光ファイバまたは光導波路の端面ないし、光ファイバまたは光導波路の周面に配置したレンズ等の光出射部を点状光源として利用するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤディスプレイ。
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