JPH06301004A

JPH06301004A - 発光装置およびその発光装置を用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06301004A
Application number: JP5085990A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kashiwajima; 正柏島
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】切替えの応答が速く、任意の色を発光させる
ことができるカラー用発光装置を提供すると共に、表示
画面の色を任意に変えることができる簡易型のカラー液
晶表示装置を提供する。【構成】液晶表示パネル５と、該液晶表示パネル５の
背後に配設されるバックライトとからなり、前記バック
ライトとして発光源３と、該発光源３の近傍に配置され
る液晶シャッタ１と該液晶シャッタ１の各画素に対応し
て設けられたカラーフィルタ２とからなる発光装置が用
いられて液晶表示装置が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発光装置およびその発光
装置を使用した液晶表示装置に関する。さらに詳しく
は、交通信号機や液晶表示装置のカラー用バックライト
などに用いられる発光装置で、点滅のためのスイッチン
グや輝度調整のための光源の制御の手段が改善されて発
光源の長寿命化が図られると共に、任意の色を発光する
ことができる発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たとえば液晶表示装置のバッ
クライトなどの発光装置には、タングステンランプ、蛍
光灯や冷陰極管（以下、ＣＦＬという）などの真空管が
使用されている。これらの発光源は点滅や光量の制御が
激しく行われるが、光量やコストの面から有利に用いら
れている。これらの発光装置でカラーの色を出すには、
真空管の周囲にカラーフィルタを被せることによりえら
れるが、発光色を逐次変えるためには、たとえば赤、
緑、青の３色の真空管を配設しておき各色の真空管の点
滅により、所望の色の光をえなければならない。しかし
真空管の点滅の応答速度は遅いため、蛍光灯などの真空
管を用いた液晶表示装置のカラー用バックライトなどと
しては実用化に至っていない。

【０００３】従来の液晶表示装置をカラー表示にするば
あい、各画素に赤、緑、青の３原色のカラーフィルタを
設けてその色の組み合わせにより各画素ごとに異なった
色の表示とするフルカラー表示方式と、表示画面のある
部分を一定のカラー表示とする簡易型のカラー表示方式
とがある。フルカラー方式は製造が困難で非常に高価に
なるため、簡易型のカラー表示方式がよく用いられる。
従来の液晶表示装置で画面全体を同一または部分的に異
ならせた色で表示する簡易型のカラー表示を行う方法
は、液晶表示パネルの透明基板の液晶層側または外側も
しくは偏光板の表面などにフィルム状のカラーフィルタ
を貼りつけたり、直接カラー塗料を塗布したりすること
によりカラー表示が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の簡易型の
カラー表示の液晶表示装置では、透明基板の液晶層側ま
たは外側もしくは偏光板の表面にカラーフィルタの貼着
などをしなければならないため、カラーフィルタを設け
る工数が必要であり、コストアップの原因になる。しか
も、表示画面はあらかじめ設けられたカラーフィルタの
色しか表示することができないため、表示面上の画像の
色を変えることができないという問題がある。

【０００５】一方、カラー光源として、たとえば種々の
発光色を有するＬＥＤを沢山配設しておき、各色のＬＥ
Ｄの点滅を制御することにより種々の色のカラー光源と
することができるが、ＬＥＤは発光量が小さく、蛍光灯
やタングステンランプのように安価で光量の多い光源は
えられない。

【０００６】本発明はこのような問題を解決して、簡単
に製造できて応答速度が速く、光量の多いカラー用発光
装置を提供すると共に、表示画面の色を任意に変えるこ
とができる簡易型のカラー液晶表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は発光源の前面
に、各画素に対応したカラーフィルタが設けられた液晶
シャッタを設け、該液晶シャッタの各画素をスイッチン
グすることにより、蛍光灯など光量の多い光源を使用し
た、種々の色で応答速度の速いカラー用発光装置を実現
したものである。なお、カラー用発光装置にカラーフィ
ルタを設けた液晶シャッタを用いることは新規である。

【０００８】本発明の発光装置は、発光源と、該発光源
の近傍に配置される液晶シャッタと、該液晶シャッタの
各画素に対応して設けられたカラーフィルタとからなる
ものである。

【０００９】また、本発明の液晶表示装置は、液晶表示
パネルと、該液晶表示パネルの背後に配設されるバック
ライトとからなり、前記バックライトが前記発光装置で
構成されてなるものである。

【００１０】

【作用】本発明の発光装置によれば、発光源からの光を
各画素に対応した液晶シャッタによりＯＮ、ＯＦＦして
いるため、発光源はＯＮのままでよく経済的な蛍光灯を
使用でき、しかも液晶シャッタの応答速度は早く、また
印加電圧を変えることにより透過量を変えることができ
るため、光の透過、遮断、光量または発光色の調整を自
由自在に行うことができる。その結果、発光源は一定光
量のままで発光させておけばよく、発光源をＯＮ、ＯＦ
Ｆしなくても光の透過、遮断、光量または発光色を調整
することができ、発光源の寿命を長くすることができ
る。

【００１１】本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示
パネルの裏側にカラーフィルタが設けられた液晶シャッ
タが配置され、該液晶シャッタによりその裏側に配設さ
れた発光源の光をＯＮ、ＯＦＦをできるため、発光源を
直接ＯＮ、ＯＦＦする必要がない。しかも、液晶シャッ
タの近傍には該液晶シャッタの画素に対応してカラーフ
ィルタが設けられているため、光源として蛍光灯などを
使用し、光源はＯＮのままで各色ごとに点滅させること
により、画面全体を任意の色にすることができる。その
結果、同じ画面でも表示画像に応じて色を変えて表示す
ることができる。また複数のカラーフィルタの色を混合
したり、液晶シャッタの各画素の透過率を変えて各色の
光の強度を変えることにより、任意の混合色による表示
をすることができる。

【００１２】

【実施例】つぎに、添付図面を参照しながら本発明の発
光装置を説明する。図１は本発明の発光装置の一実施例
の断面説明図、図２はバックライトに本発明の発光装置
を用いた液晶表示装置の構成図である。

【００１３】図１において１は光シャッタで、本実施例
では通常の液晶表示パネルと同様の構成の液晶シャッタ
を用いている。２はカラーフィルタで、たとえば赤色フ
ィルタ２ｒ、緑色フィルタ２ｇ、青色フィルタ２ｂが液
晶シャッタ１の各画素と対応するように設けられてい
る。なお、３は発光源、４は拡散板である。

【００１４】液晶シャッタ１は、透明電極13ａ、13ｂお
よび配向膜14ａ、14ｂが設けられた２枚の透明基板12
ａ、12ｂのあいだに液晶層15が狭持されたものである。
セグメント電極側の透明電極13ａは前記カラーフィルタ
２の各カラーフィルタ２ｒ、２ｇ、２ｂの配列に対応し
てマトリックス状に配置されている。ただし、液晶シャ
ッタでは、たとえば赤、緑、青の３色を選択するだけで
あるため、通常の液晶表示装置の画素のように細かい画
素にする必要はなく、たとえば１ｃｍ角程度でも充分で
あり、もっと大きくすることもできる。その結果、画素
とカラーフィルタのずれもそれ程問題にならず、ラフに
製造することができる。さらに透明基板12ａ、12ｂの外
側表面に偏光板16ａ、16ｂが配設されている。

【００１５】カラーフィルタ２は赤色、緑色、青色の３
色のカラーフィルタ２ｒ、２ｇ、２ｂが染色法、印刷
法、電着法、顔料分散法などによりマトリックス状に形
成され、たとえば偏光板16ａの表面に設けられる。

【００１６】本実施例ではカラーフィルタ２は偏光板16
ａの表面に設けられているが、別の偏光板16ｂの裏面側
に設けてもよいし、透明基板12ｂの液晶層側または下部
透明基板12ａの液晶層側に設けてもよい。

【００１７】発光源３は、従来より用いられる白色の蛍
光灯31などが採用され、背後に反射板32が配設されるの
が好ましい。また白色の蛍光灯31の代わりにタングステ
ンランプ、ＣＦＬなどを用いてもよい。

【００１８】さらに、拡散板４は、ポリエステル樹脂、
ポリ塩化ビニル樹脂またはアクリル樹脂などからなり、
白い顔料などを混合したり、表面を粗面にした透明の樹
脂などからなっており、光を液晶表示パネル側に均一に
照射できるようにしている。本実施例では拡散板４を有
しているが、必ずしも必要ではない。

【００１９】上述のごとく構成される発光装置を液晶表
示パネル５の背後に設けてなる液晶表示装置では、たと
えば赤色の表示を行うときには図２に示されるように、
液晶シャッタ１を駆動させて、カラーフィルタ２の赤色
のカラーフィルタ２ｒに対応する画素をＯＮ（すなわ
ち、透明）にし、その他のカラーフィルタ２ｇ、２ｂに
対応する画素をＯＦＦ（すなわち、黒）にすることによ
り、赤色フィルタ２ｒの部分のみ光が透過するため、赤
色の光が透過する。さらにこの光を拡散板４に透過させ
て光の強さを拡散板４の全面にわたって平均化したの
ち、液晶表示パネル５に透過させる。液晶表示パネル５
は、通常の液晶表示装置に用いられるもので、電極や配
向膜などが設けられた透明基板により液晶層が挟持さ
れ、両側に偏光板が設けられたものである。その結果、
容易に赤色のカラー表示を行うことができる。また、液
晶シャッタ１の各画素のＯＮ、ＯＦＦを制御して遮光パ
ターンを変えることにより、容易に緑色または青色の表
示を行うことができる。さらに２色または３色を混色す
ることにより、異なる色の光を透過させることができ、
また液晶シャッタの各画素に印加する電圧を変えて透過
率を変えて混色することにより、任意の色の表示を行う
ことができる。

【００２０】なお、本実施例では、カラーフィルタとし
て赤、緑、青の３色をマトリックス状に配置した例を示
したが、３原色を使用することにより、任意の色を調合
できる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定され
るものではなく、任意の色の組合せによってカラーフィ
ルタを構成することができるし、また３色にも限定され
ない。

【００２１】さらに、本実施例ではカラーフィルタ２を
液晶シャッタ１の前面側に設けた例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、液晶シャッタ１の後
面側に設けても、前記実施例の作用を奏することができ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明の発光装置によれば、カラーフィ
ルタの各カラーフィルタの要素の面積は、液晶表示パネ
ル上の表示画像をある程度まとまった面積ごとに色分割
できる大きさであれば充分なため、液晶表示パネルの各
画素と比べて多少寸法精度が荒くても、所望の色でカラ
ー表示が可能であるため、簡易にカラーフィルタを設け
ることができる。

【００２３】また、発光源はＯＮの状態のままで液晶シ
ャッタにより光を点滅させるため、発光源として蛍光灯
を用いても早い応答速度で光量または発光色の調整を行
うことができる。

【００２４】本発明の液晶表示装置によれば、液晶シャ
ッタの画素を制御するだけで容易に画面全体の色を変え
ることができるため、任意の色で液晶表示装置のカラー
表示を行うことができる。

【００２５】さらに、従来の液晶表示装置と同様に既存
の単色光源が１個で、液晶シャッタを挿入するだけです
むため、大幅な設計変更もなく簡単にマルチカラーの液
晶表示装置がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光装置の一実施例を示す要部拡大断
面図である。

【図２】図１の発光装置を用いた液晶表示装置の一実施
例を示す分解斜視説明図である。

【符号の説明】

１液晶シャッタ２カラーフィルタ３発光源４拡散板５液晶表示パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光源と、該発光源の近傍に配置される
液晶シャッタと、該液晶シャッタの各画素に対応して設
けられたカラーフィルタとからなるカラー用発光装置。
【請求項２】液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの
背後に配設されるバックライトとからなり、前記バック
ライトが請求項１記載の発光装置である液晶表示装置。