JPH08211361A

JPH08211361A - 透過型表示装置

Info

Publication number: JPH08211361A
Application number: JP7017758A
Authority: JP
Inventors: Koji Maruyama; 浩司丸山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は表示装置に係り、特に透過型液晶パ
ネルのバックライトに使用する表示装置に関する。【構成】画像を表示するＬＣＤ１１の裏面に拡散板１
２を介してバックライト１４を配設する構成であり、バ
ックライト１４はＰＣＢ１３に配設され、例えば赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ素子を１個ずつ３
個１組で三角形状に多数配設し、均一な発光をＬＣＤ１
１の画面全体に照射する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノート型パーソナルコ
ンピュータ（以下、ノート型パソコンという）等に使用
される表示装置に係り、特に透過型液晶パネルのバック
ライトに使用する透過型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ノート型パソコンや時計等の小型
の電子機器のみならず、２００インチの大型表示装置等
にも液晶表示装置が使用されている。この様な表示装置
には、外光を利用した表示装置も存在するが、充分な発
光光量を得る為、バックライト光源が使用されている装
置も多い。上述の様な用途に使用されるバックライト光
源としては、従来、蛍光ランプをはじめとして、白熱電
球・ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）・ＬＥＤ（発光
ダイオード）が使用されている。特に、蛍光ランプは高
輝度、高効率、光色の選択の幅が広く、バックライト光
源として広く使用されている。

【０００３】図６は、蛍光ランプをバックライト光源に
用いた従来の表示装置の断面図を示す。同図に示す様
に、蛍光ランプを用いた表示装置１は、赤色、緑色、青
色の３本の蛍光ランプ２ａ，２ｂ，２ｃを使用し、輝度
ムラを防ぐ為反射鏡３を配設すると共に、蛍光ランプ２
ａ，２ｂ，２ｃを液晶表示板（液晶ディスプレイ）４か
ら相当の距離はなして配設している。この様に構成する
ことで、蛍光ランプ２ａ〜２ｃから発した発光は、２点
鎖線で示す光路を通り、拡散板５を介して液晶表示板４
に照射され、液晶表示板４に後方から光を照射する。

【０００４】一方、図７はアクリル樹脂等で形成された
導光板６に蛍光ランプから発した光を導き、液晶表示板
（液晶ディスプレイ）７のバックライトに使用する装置
である。すなわち、赤色、緑色、青色の３本の蛍光ラン
プ８ａ，８ｂ，８ｃを光出力部９に配設し、この蛍光ラ
ンプから発した光を導光板６で液晶表示板７に導き、液
晶表示板７に照射する表示装置である。尚、導光板６の
下面には反射部材９が配設され、導光板６に導かれた光
を効率良く液晶表示板７に照射している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な従来の透過
型表示装置では以下の様な問題がある。（イ）先ず図６に示す表示装置では、液晶表示板４に均
一な光を照射する為、反射鏡３を装備する必要があると
共に装置に奥行きを必要とし、装置が大型化する。ま
た、上述の様に構成したとしても、液晶表示板４への均
一な光照射は困難である。また、蛍光ランプ２ａ〜２ｃ
として冷陰極管を使用する場合、照度不足が問題とな
り、熱陰極管を使用する場合、管の寿命が短いことが問
題となる。

【０００６】（ロ）一方、図７に示す表示装置では、導
光板６を使用するため光減衰が問題となる。また、上述
の（イ）と同様、蛍光ランプとして冷陰極管を使用場合
照度不足が問題となり、熱陰極管を使用場合寿命が問題
となる。

【０００７】本発明はこの様な問題に鑑みて成されたも
のであり、均一な光照射が可能であると共に装置を薄く
小型化でき、照度不足を生じることなく、長寿命な透過
型表示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によれ
ば、透過型液晶表示パネルと、該透過型液晶表示パネル
の裏面に近接配置された多数の赤色、緑色、青色の発光
ダイオードが平均的に分散配置されたバックライト光源
と、前記表示パネルを各色情報毎に表示駆動する表示駆
動手段と、前記表示パネルの各色情報に対する表示期間
に対応して前記赤色、緑色又は青色の何れか１色の発光
ダイオード群を点灯制御するバックライト点灯制御手段
とからなる透過型表示装置により達成される。

【０００９】また、前記発光ダイオードの平均的な分散
配置は、例えば単位面積中に赤色、緑色、青色の発光ダ
イオードを同一比率で配設する構成である。

【００１０】

【作用】本発明は透過型の液晶表示パネルの裏面に偏光
板を介してバックライトを配設し、該バックライトは多
数のＬＥＤ素子を隙間なく配設する構成であり、この様
に構成することにより、偏光板を介してＬＣＤの画面全
体に均一な光を照射するものである。

【００１１】また、ＬＥＤ素子の分散配置は各色のＬＥ
Ｄ素子を平均的に分散する構成であり、例えば単位面積
中に赤色、緑色、青色の発光ダイオードを同一個数配設
する。また、ＬＥＤ素子の分散配置は平均的な分散であ
れば良く、各色のＬＥＤ素子を同一比率、例えば赤色、
緑色、青色の発光ダイオードを１対１対１、又は１対１
対２、又は１対１対３、等に配設し、均一な発光を得る
ものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の透過型表示装置の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は、一実施例の透過型表示装置の全体
構成を示す組立図である。また、図２は透過型表示装置
を組み立てた後の装置の側面図である。両図において、
透過型表示装置１０はＬＣＤ（Liquid crystal displa
y）１１、拡散板１２、ＰＣＢ（print circute board
）１３、バックライト１４で構成されている。ＬＣＤ
１１はモノクロの液晶デイスプレイであり、所定個（例
えばノート型パソコンであれば４８０×６４０個）の液
晶表示素子で構成されている。また、ＬＣＤ１１は透過
型の液晶パネルで構成され、バックライト１４を利用し
てデータを表示する。拡散板１２はバックライト１４の
光を拡散し、ＬＣＤ１１へより均一な光を照射する。ま
た、ＰＣＢ１３はバックライト１４に形成されるＬＥＤ
を駆動する制御回路、及びＬＣＤを駆動する制御回路で
構成されている。

【００１４】図３の（ａ）、（ｂ）は、上述のバックラ
イト１４の構成を詳しく説明する図であり、同図（ａ）
はバックライト１４の側面の一部を示し、同図の（ｂ）
はバックライト１４の正面の一部を示す。バックライト
１４は多数個のＬＥＤ素子１５をＰＣＢ１３に取り付け
て構成され、ＬＥＤ素子１５は赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のＬＥＤで構成されている。
また、その配置は同図（ｂ）に示す様に、赤色（Ｒ）、
緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各ＬＥＤ素子１５ｒ、１５
ｇ、１５ｂが各々１個ずつで３個１組となり三角形を形
成し、この三角形形状のＬＥＤ素子が多数個隙間なく配
設されている。

【００１５】一方、図４は本実施例の透過型表示装置の
回路ブロック図であり、上述のＰＣＢ１３に配設された
制御回路である。ＬＣＤ制御回路１７は、例えばノート
型パソコンのＣＰＵ等から出力されるビデオ信号（ＲＧ
Ｂ信号）に基づいてＬＣＤ１１に表示信号を出力する回
路である。また、ＬＥＤ制御回路１８は上述と同様、Ｃ
ＰＵから出力されるビデオ信号（ＲＧＢ信号）に基づい
てバックライト１４を駆動する信号を作成する回路であ
る。すなわち、ＲＧＢ信号に従って赤色ＬＥＤ素子１５
ｒを発光させる時、ＲＬ信号をバックライト１４に出力
する。また、緑色ＬＥＤ素子１５ｇを発光させる時、Ｇ
Ｌ信号をバックライト１４に出力し、青色ＬＥＤ素子１
５ｂを発光させる時、ＢＬ信号を出力する。また、カラ
ー調整入力部１９は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
色バランスを対応するＬＥＤ素子１５ｒ、１５ｇ、１５
ｂの発光時間を制御することで調整するための回路であ
る。

【００１６】尚、上述の調節は、例えば装置の内部（Ｐ
ＣＢ１３上）又は、不図示のオペレーションパネルに配
設されたディップスイッチ等を調節して行う。以上の構
成の透過型表示装置において、ＣＰＵからビデオ信号
（ＲＧＢ信号）が入力すると、ＬＣＤ制御回路１７はビ
デオ信号（ＲＧＢ信号）の解析処理を行い、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎のデータをフレームメモリ
に記憶する。そして、フレームメモリに記憶された色デ
ータを１フレーム毎に選択し、ＬＣＤ１１へ出力する。
この処理により、例えば赤色表示時は、赤色を表示すべ
きドットを駆動する信号がＬＣＤ１１へ出力され、対応
するドットを駆動する。一方、ＬＥＤ制御回路１８にも
上述と同じビデオ信号（ＲＧＢ信号）が出力され、例え
ば赤色（Ｒ）表示時、ＬＥＤ制御回路１８からＲＬ信号
が出力され、バックライト１４内のすべての赤色ＬＥＤ
素子１５ｒを発光する。

【００１７】図５に示すタイムチャートは、各色の色デ
ータがＬＣＤ１１に表示されるタイミングと各色のＬＥ
Ｄ素子１５ｒ、１５ｇ、１５ｂが発光するタイミングを
示す図である。例えば上述の赤色表示の場合、ＬＣＤ１
１への画像表示の出力タイミング（Ｒｄの立ち上がり）
に同期して赤色ＬＥＤ素子１５ｒを発光する（ｔｏ
ｎ）。同様に、緑色表示の場合、ＬＣＤ１１への表示タ
イミング（Ｇｄ）の立ち上がりに同期して緑色ＬＥＤ素
子１５ｇを発光し（ｔｏｎ）、青色表示の場合、表示タ
イミング（Ｂｄ）の立ち上がりに同期して青色ＬＥＤ素
子１５ｂを発光する（ｔｏｎ）。この様に、ＬＣＤ１１
に各色毎の画像データを出力すると同時に、バックライ
ト１４から対応する色の発光を行うことにより、拡散板
１２を介してＬＣＤ１１に表示された画像データが対応
する色で表示される。したがって、モノクロのＬＣＤ１
１を使用してカラー画像表示を行うことができる。

【００１８】また、このカラー画像は、前述のカラー調
整入力部１９で設定した点灯時間（ｔｏｎ）の設定値に
もとづいて各色の点灯時間が調整された色バランスで表
示が行われる。したがって、ユーザが希望する色調のカ
ラー表示を行うことができる。

【００１９】また、各色のＬＥＤ素子１５ｒ、１５ｇ、
１５ｂを同時に駆動することなく、図５に示す様に順次
点灯するので、赤色、緑色、青色の各色のＬＥＤ素子の
発光時間を短くでき電力を節約することができる。した
がって、逆に、同じ電力を供給するとすれば、３倍の発
光光量の表示装置を実現することができる。

【００２０】尚、図５において、青色ＬＥＤ素子１５ｂ
の発光時間（点灯時間）が他のＬＥＤ素子１５ｒ、１５
ｇの発光時間に比べて長い理由は、一般に青色ＬＥＤの
発光光量が他の色のＬＥＤの発光光量より低いので、こ
れを補う為青色ＬＥＤ素子１５ｂの発光時間（点灯時
間）を長くして光量不足を補うものである。したがっ
て、最近、赤色ＬＥＤ（例えば輝度１．８ｃｄ／ｍ²）
や、緑色ＬＥＤ（例えば輝度０．８ｃｄ／ｍ²）に匹敵
する発光光量（例えば輝度が略１．０ｃｄ／ｍ²）の青
色ＬＥＤが開発されており、この様なＬＥＤを使用すれ
ば、青色ＬＥＤ素子１５ｂの発光時間は他のＬＥＤ素子
の発光時間と同じ時間に設定できる。

【００２１】尚、本実施例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の３色のＬＥＤ素子の配設を三角形状とした
が、この形状に限るわけではなく、単位面積中に赤色、
緑色、青色の発光ダイオードを同一比率で配設する構成
であれば他の形状で配設してもよい。

【００２２】また、前記発光ダイオードの配設は平均的
あれば良く、例えば単位面積中赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３色のＬＥＤ素子の使用個数も１個ずつ使用す
る場合（１対１対１）に限らず、発光光量の少ない青色
ＬＥＤ素子を２個使用し、赤色ＬＥＤ素子と緑色ＬＥＤ
素子をそれぞれ１個ずつ使用して４個１組の配設構成
（１対１対２）としても良い。また、その配設形状も四
角形、菱形等の各種形状に設定することができる。ま
た、発光ダイオードは同一比率であれば、１対１対３等
の他の比率で構成しても良いことは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、バックライトにＬＥＤ素子を
用いるので薄く小型化でき、しかも、各色のＬＥＤ素子
の配置を三角形状等に配列することで、表示画面全体に
均一な発光光量を得ることができる。

【００２４】また、時分割的に各色のＬＥＤ素子を発光
するので、充分な光量を得ることができ、照度不足を生
じることなく長寿命の表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の透過型表示装置の全体構成を示す組
立図である。

【図２】一実施例の透過型表示装置の側面図である。

【図３】バックライトの配設構成図である。

【図４】一実施例の透過型表示装置の回路ブロック図で
ある。

【図５】一実施例の透過型表示装置の動作を説明するタ
イムチャートである。

【図６】従来例の透過型表示装置の構成図である。

【図７】従来例の透過型表示装置の構成図である。

【符号の説明】

１０透過型表示装置１１ＬＣＤ１２偏光板１３ＰＣＢ１４バックライト１５ＬＥＤ素子１５ｒ赤色ＬＥＤ素子１５ｇ緑色ＬＥＤ素子１５ｂ青色ＬＥＤ素子１７ＬＣＤ制御回路１８ＬＥＤ制御回路１９カラー調整入力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透過型液晶表示パネルと、該透過型液晶表示パネルの裏面に近接配置された多数の
赤色、緑色、青色の発光ダイオードが平均的に分散配置
されたバックライト光源と、前記表示パネルを各色情報毎に表示駆動する表示駆動手
段と、前記表示パネルの各色情報に対する表示期間に対応して
前記赤色、緑色又は青色の何れか１色の発光ダイオード
群を点灯制御するバックライト点灯制御手段とからなる
ことを特徴とする透過型表示装置。
【請求項２】前記発光ダイオードの平均的な分散配置
は、単位面積中に赤色、緑色、青色の発光ダイオードを
同一比率で配設することを特徴とする請求項１記載の透
過型表示装置。