表示素子および表示装置
【課題】表示される色の純度を確保し、画質の向上を図る上で有利な表示素子および表示装置を提供する。
【解決手段】表示素子10は、基板12と、複数のLED14と、透明板16と、隔壁18と、蛍光体20と、駆動手段30を含んで構成されている。基板12は板状を呈している。複数のLED14は、基板12の前面12A(一方の面)に実装され近紫外線光または紫外光を発光するものである。透明板16は、基板12と同じ輪郭の板状を呈し、基板12の前面12Aに対向して設けられている。隔壁18は、前面12Aと透明板16との間に設けられている。隔壁18は、光透過性を有しないものであり、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する。蛍光体20は、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に形成されている。
【解決手段】表示素子10は、基板12と、複数のLED14と、透明板16と、隔壁18と、蛍光体20と、駆動手段30を含んで構成されている。基板12は板状を呈している。複数のLED14は、基板12の前面12A(一方の面)に実装され近紫外線光または紫外光を発光するものである。透明板16は、基板12と同じ輪郭の板状を呈し、基板12の前面12Aに対向して設けられている。隔壁18は、前面12Aと透明板16との間に設けられている。隔壁18は、光透過性を有しないものであり、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する。蛍光体20は、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示素子および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近紫外光または紫外光を発光する複数の光源と、各光源の前方に光源毎に設けられた蛍光体とを備えるLED表示装置が提供されている(特許文献1参照)。
このLED表示装置は、各LED毎に赤、緑、青の何れか1つの色の蛍光体を設け、LEDからの光を蛍光体に照射させることにより蛍光体から発光される赤、緑、青の光を用いてカラー画像を表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−205985号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の表示装置では、ある1つの蛍光体に対して該蛍光体に対応するLEDからの光の他に、そのLEDに隣接するLEDからの光が漏れ込むことが考えられる。
このような光の漏れ込みが発生すると、意図した色の光とは異なる色の光が表示されることになり、言い換えると、表示される色の純度が低下するおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、表示される色の純度を確保し、画質の向上を図る上で有利な表示素子および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の表示素子は、基板と、前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する隔壁と、前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択されている。
また、本発明の表示装置は、複数の表示素子と、フレームとを備え、前記各表示素子は、基板と、前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する隔壁と、前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択され、前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備え、前記フレームは板状を呈し、前記各表示素子が前記フレームの一方の面に隙間無く並べられて配置されることにより前記各表示素子により前記フレームの一方の面に単一の表示画面が形成され、前記各表示素子における前記発光室同士の間隔と、隣接する前記表示素子の境目を挟んで互いに隣接する前記発光室の間隔とは同一寸法で形成されている。
【発明の効果】
【0006】
基板の一方の面と透明板との間に、複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁を設け、発光室側に位置する隔壁の内面と、透明板との双方または一方に蛍光体を設けた。
したがって、発光室のLEDの光が隣り合う他の発光室の蛍光体に漏れ込むことが隔壁によって阻止される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】(A)は本実施の形態の表示素子10の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図である。
【図2】図1(A)のDD線断面図である。
【図3】透明板16に形成された赤色蛍光体20Rと、緑色蛍光体20Gと、青色蛍光体20Bとを示す平面図である。
【図4】表示装置100の構成を示す説明図である。
【図5】(A)は駆動手段30の構成を示すブロック図、図5(B)はLED14とアドレス線a、データ線bとの接続関係を示す図である。
【図6】(A)乃至(D)はアドレス信号を示す信号図、(E)乃至(F)はデータ信号を示す信号図である。
【図7】アドレス線駆動部34の構成例を示すブロック図である。
【図8】データ線駆動部36の構成例を示すブロック図である。
【図9】PWM制御部36Bの具体的な構成を示すブロック図である。
【図10】LEDドライブ36Cの第1の構成例を示す回路図である。
【図11】LEDドライブ36Cの第2の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
(第1の実施の形態)
次に、本発明の表示素子10および表示装置100の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)は本実施の形態の表示素子10の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図、図2は図1(A)のDD線断面図である。
図3は透明板16に形成された赤色蛍光体20Rと、緑色蛍光体20Gと、青色蛍光体20Bとを示す平面図である。
図1に示すように、表示素子10は、基板12と、複数のLED14と、透明板16と、隔壁18と、蛍光体20と、駆動手段30(図5)を含んで構成されている。
【0009】
図1、図2に示すように、基板12は板状を呈し、本実施の形態では、矩形板状を呈している。
基板12は前面12Aと後面12Bとを有している。
基板12を形成する材料としては、LED14からの発熱に耐え、かつ、放熱性を確保することができる材料であればよく、例えば、アルニウムなどの金属材料あるいは合成樹脂材料など従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
図1において、符号28は基板12の後面12Bに設けられ、各LED14に駆動手段30からの駆動電流を供給するためのコネクタを示す。また、符号29は基板12の後面12Bに設けられた取り付け部材である。
【0010】
図2に示すように、複数のLED14は、基板12の前面12A(一方の面)に実装され近紫外線光または紫外光を発光するものである。
本明細書において、近紫外線光または紫外光は、300nm以上410nm以下の波長の光である。
【0011】
図1、図2に示すように、透明板16は、基板12と同じ輪郭の板状を呈し、基板12の前面12Aに対向して設けられている。
透明板16は、光透過性を有しており、透明板16の材料としては、合成樹脂材料あるいはガラスなど従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
【0012】
図1、図2に示すように、隔壁18は、光透過性を有しないものであり、前面12Aと透明板16との間に設けられている。隔壁18は前面12Aおよび透明板16に接着剤を用いて取着されている。
隔壁18は、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する。
隔壁18の材料としては、光透過性を有しない合成樹脂材料など従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
【0013】
図2に示すように、蛍光体20は、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に形成されている。蛍光体20の隔壁18および透明板16に対する形成は印刷による塗布など従来公知のさまざまな方法によってなされている。
図3に示すように、蛍光体20は、各発光室24毎に、LED14から光が照射されることにより赤色の光を発光する赤色蛍光体20Rと、緑色の光を発光する緑色蛍光体20Gと、青色の光を発光する青色蛍光体20Bとの何れかに選択されている。
透明板16に形成される蛍光体20は、透明板16がLED14に対向する面あるいは透明板16が外方に対向する面の何れに形成されてもよい。
赤色蛍光体20が設けられた発光室24を赤色発光室24Rと、緑色蛍光体20が設けられた発光室24を緑色発光室24Gと、青色蛍光体20が設けられた発光室24を青色発光室24Bとする。
図1、図3に示すように、これら赤色発光室24R、緑色発光室24G、青色発光室24Bは順番に並べられている。
本実施の形態では、図3に示すように、1つの赤色発光室24と、1つの緑色発光室24と、1つの青色発光室24とが直線状に並べられることによって1つの画素を構成する単位発光部26が構成されている。
なお、各単位発光部26を構成する赤色発光室24A、緑色発光室24G、青色発光室24Bの数や配置の形態は任意である。
そして、図1に示すように、各単位発光部26は、基板12の前面12A上において互いに直交する行方向(水平方向)および列方向(垂直方向)に沿って格子状に配置されている。
【0014】
図5(A)は駆動手段30の構成を示すブロック図、図5(B)はLED14とアドレス線a、データ線bとの接続関係を示す図である。
図5(A)では、行方向および列方向において4×4=16画素分の単位発光部26を構成するLED14を、赤、緑、青の3色毎に分解して表示している。
図5(A)に示すように、駆動手段30は、各LED14に駆動電流を供給することにより各LED14を発光させるものである。
すなわち、各LED14のカソードがアドレス線aに接続され、アノードがデータ線dに接続されている。
したがって、アドレス線aが選択され(ハイレベルとなり)、かつ、データ線dが有効となる(ローレベルとなる)と、該当するLED14に駆動電流が供給されこれによりLED14が発光する。
【0015】
本実施の形態では、駆動手段30は、タイミングコントローラ32、アドレス線駆動部34、データ線駆動部36を含んで構成されている。
【0016】
タイミングコントローラ32は、外部装置から供給されるビデオデータに基づいてタイミング信号をアドレス線駆動部34に供給する。
図6(A)乃至(D)に示すように、アドレス線駆動部34は、前記タイミング信号に基づいてアドレスデータa1,a2,a3,a4を順次生成する。
【0017】
図6(E)乃至(H)に示すように、データ線駆動部36は、外部装置から供給されるビデオデータに基づいてデータ信号dr1、dr2、dr3、dr4を生成する。
本例では、データ信号dr1、dr2、dr3、dr4は、赤色発光室24Rに対応する図5(A)の4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号を示している。
したがって、図6に示すようなタイミングでアドレス信号とデータ信号とを赤色発光室24Rに対応する各LED14に供給することにより、各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
緑色発光室24Gおよび青色発光室24Bに対応するLED14についてもこれと同様である。
すなわち、図5(A)の緑色発光室24Gに対応する4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号dg1、dg2、dg3、dg4をデータ線駆動部36によって生成して各LED14に供給する。これにより、緑色発光室24Gに対応する各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
また、図5(A)の青色発光室24Bに対応する4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号db1、db2、db3、db4をデータ線駆動部36によって生成して各LED14に供給する。これにより、青色発光室24Bに対応する各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
【0018】
図7はアドレス線駆動部34の構成例を示すブロック図である。
アドレス線駆動部34は、アドレスカウンター34Aと、アドレス線ドライバー34Bとを備えている。
アドレスカウンター34Aは、図5のタイミングコントローラ32から供給される制御信号、すなわち、列方向のリセット信号Vreset,行方向のリセット信号Hresetによって計数動作を行う。
アドレス線ドライバー34Bは、アドレスカウンター34Aから供給される計数データに基づいてアドレス信号a1乃至a4を順番にかつ択一的に「L」から「H」にする。
【0019】
図8はデータ線駆動部36の構成例を示すブロック図である。
データ線駆動部36は、シフトレジスタ36A、複数のPWM制御部36B、複数のLEDドライブ36Cを含んで構成されている。
シフトレジスタ36Aは、外部装置から供給されるビデオデータを、前記のリセット信号Hresetに基づいてHライン単位にビデオデータを順次シフトしながら該当するPWM制御部36Bに供給する。
PWM制御部36Bは、シフトレジスタ36Aから供給されるビデオデータとしてのデータ信号をPWM制御するものである。これにより、LED14の発光時間を制御しLED14の発光量を制御する。図6の(E)乃至(H)において細かい点を施した部分がPWM制御される部分を示している。
LEDドライブ36Cは、PWM制御部36BによってPWM制御されたデータ信号に基づいて駆動信号を生成してLED14に供給するものである。
【0020】
図9はPWM制御部36Bの具体的な構成を示すブロック図である。
PWM制御部36Bは、カウンター42、PWM Rレジスタ44R、PWM Gレジスタ44G、PWM Bレジスタ44B、比較回路46R,46G,46Bを含んで構成されている。
この場合、PWM Rレジスタ44R、PWM Gレジスタ44G、PWM Bレジスタ44Bには、赤色、緑色、青色の明るさ値を示すデータがそれぞれセットされる。
それらセットされたデータと、クロックをカウントするカウンター42の計数値とが各比較回路46R,46G,46Bで比較される。
前記セットされたデータが前記計数値よりも小さい間は、比較回路46R,46G,46Bの出力信号、すなわち、赤色発光室24R、緑色発光室24G、青色発光室24Bに対応するLED14に供給するデータ信号を「H」とする。
【0021】
なお、LEDドライブ36Cは、図10に示すように、インバータ3620と、抵抗3622とを用いた直列抵抗回路によって構成することもできる。
あるいは、図10に示すように、電流を供給するドライバー3602と、3つの抵抗3604、3606、3608と、1つのトランジスタ3610とによって構成された定電流回路によって構成することができる。この場合は、LED14に供給される電流を一定に保持することでLED14の発光量(輝度)を一定に保持する上で有利となる。
【0022】
次に、表示素子10の動作について説明する。
図2に示すように、各LED14が駆動手段30から供給される駆動電流によって発光すると、LED14からの近紫外光あるいは紫外光は各発光室24の蛍光体20に照射される。
より詳細には、LED14からの光の一部は隔壁18に形成された蛍光体20を照射し、これにより、蛍光体20が発光する。また、LED14からの残りの光は透明体16の蛍光体20を照射し、これにより、蛍光体20が発光する。
このようにして各蛍光体20が発光することによって各発光室24から赤色、緑色、青色の光が透明板16からその前方に向けて照射される。
この結果、各単位発光部26が発光することにより、すなわち、各画素が発光することにより、表示素子10の透明板16の部分に画像が表示される。
【0023】
本実施の形態によれば、基板12の表面12Aと透明板16との間に、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する隔壁18を設け、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に蛍光体20とを設けた。
したがって、ある発光室24のLED14の光が隣り合う他の発光室24の蛍光体20に漏れ込むことが隔壁18によって阻止される。
したがって、意図した色の光とは異なる色の光が表示され、表示される色の純度が低下することを防止することができ、表示される色の純度を確保し、画質の向上を図る上で有利となる。
【0024】
なお、本実施の形態では、蛍光体20を発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に設けたが、蛍光体20を発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との何れか一方のみに設けても良い。
但し、本実施の形態のようにすると、隔壁18の内面と、透明板16との双方に蛍光体20が設けられているので、蛍光体20の面積を確保できるため、蛍光体20からの発光量を確保する上で有利となり、したがって、表示素子10の輝度の向上を図る上で有利となる。
また、蛍光体20を透明板16に設けた場合は、面発光となるため、表示素子10を前方から視認した場合に、輝度ムラがなく画質の向上を図る上で有利となる。
【0025】
次に、図4を参照して表示装置100について説明する。
表示装置100は、複数の表示素子10と、フレーム70とを含んで構成されている。
フレーム70は矩形板状を呈している。
各表示素子10がフレーム70の一方の面70Aに隙間無く並べられて配置されることにより各表示素子10によりフレーム70の一方の面70Aに単一の表示画面74が形成されている。
より詳細には、フレーム70の一方の面70Aには、表示素子10のコネクタ28に接続されるコネクタ72が設けられている。
各コネクタ72は、駆動手段30に不図示の配線部を介して電気的に接続されている。
各表示素子10は、基板12の後面12Bに設けられた取り付け部材29(図1)を介してフレーム70の一方の面70Aに、ねじなどの取り付け手段を用いて取着される。
【0026】
この場合、各表示素子10における発光室24同士の間隔と、隣接する表示素子10の境目を挟んで互いに隣接する発光室24の間隔とは同一寸法で形成されている。
これにより、単一の表示画面74上において、隣接する表示素子10の境目の線状の部分が視覚的に目立つことがなく、表示画面74の見易さを確保する上で有利となる。
【0027】
このように複数の表示素子10とフレーム70とによって表示装置100を構成することができるため、例えば、100インチ、200インチといった大画面の表示装置100を容易に実現することができる。
特に、表示素子10における蛍光体20を透明板16に設けた場合は、表示装置100の表示画面の全体が面発光となるため、輝度ムラが少なく、画質の向上を図りつつ、大画面の表示装置100を実現する上でより有利となる。
【0028】
なお、本実施の形態の表示装置100と、プラズマディスプレイと比較すると、次のような効果が得られる。
プラズマディスプレイでは、ガラスパネルの大型化に限界があるため、例えば、100インチ、200インチといった大画面を構成することが困難であるのに対して、本実施の形態の表示装置100では大画面を用意に構成することができる。
仮に、本実施の形態と同様に複数のプラズマディスプレイをフレーム上に並べて配置したとしても、プラズマディスプレイは、その外周部分に電極を構成する部材などを配置せざるを得ないため、画像を表示できない枠状の領域が発生する。
そのため、複数のプラズマディスプレイの境目の線状の部分が視覚的に目立つことになり、表示画面の見易さが損なわれる不利がある。
これに対して、本実施の形態では、表示素子10の外周部分に画像を表示できない枠状の領域が無いため、隣接する表示素子10の境目の線状の部分が視覚的に目立つことがなく、表示画面74の見易さを確保する上で有利となる。
【符号の説明】
【0029】
10……表示素子、12……基板、14……LED、16……透明板、18……隔壁、24……発光室、20……蛍光体、30……駆動手段、70……表示装置、72……フレーム。
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示素子および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近紫外光または紫外光を発光する複数の光源と、各光源の前方に光源毎に設けられた蛍光体とを備えるLED表示装置が提供されている(特許文献1参照)。
このLED表示装置は、各LED毎に赤、緑、青の何れか1つの色の蛍光体を設け、LEDからの光を蛍光体に照射させることにより蛍光体から発光される赤、緑、青の光を用いてカラー画像を表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−205985号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の表示装置では、ある1つの蛍光体に対して該蛍光体に対応するLEDからの光の他に、そのLEDに隣接するLEDからの光が漏れ込むことが考えられる。
このような光の漏れ込みが発生すると、意図した色の光とは異なる色の光が表示されることになり、言い換えると、表示される色の純度が低下するおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、表示される色の純度を確保し、画質の向上を図る上で有利な表示素子および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の表示素子は、基板と、前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する隔壁と、前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択されている。
また、本発明の表示装置は、複数の表示素子と、フレームとを備え、前記各表示素子は、基板と、前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する隔壁と、前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択され、前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備え、前記フレームは板状を呈し、前記各表示素子が前記フレームの一方の面に隙間無く並べられて配置されることにより前記各表示素子により前記フレームの一方の面に単一の表示画面が形成され、前記各表示素子における前記発光室同士の間隔と、隣接する前記表示素子の境目を挟んで互いに隣接する前記発光室の間隔とは同一寸法で形成されている。
【発明の効果】
【0006】
基板の一方の面と透明板との間に、複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁を設け、発光室側に位置する隔壁の内面と、透明板との双方または一方に蛍光体を設けた。
したがって、発光室のLEDの光が隣り合う他の発光室の蛍光体に漏れ込むことが隔壁によって阻止される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】(A)は本実施の形態の表示素子10の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図である。
【図2】図1(A)のDD線断面図である。
【図3】透明板16に形成された赤色蛍光体20Rと、緑色蛍光体20Gと、青色蛍光体20Bとを示す平面図である。
【図4】表示装置100の構成を示す説明図である。
【図5】(A)は駆動手段30の構成を示すブロック図、図5(B)はLED14とアドレス線a、データ線bとの接続関係を示す図である。
【図6】(A)乃至(D)はアドレス信号を示す信号図、(E)乃至(F)はデータ信号を示す信号図である。
【図7】アドレス線駆動部34の構成例を示すブロック図である。
【図8】データ線駆動部36の構成例を示すブロック図である。
【図9】PWM制御部36Bの具体的な構成を示すブロック図である。
【図10】LEDドライブ36Cの第1の構成例を示す回路図である。
【図11】LEDドライブ36Cの第2の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
(第1の実施の形態)
次に、本発明の表示素子10および表示装置100の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)は本実施の形態の表示素子10の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図、図2は図1(A)のDD線断面図である。
図3は透明板16に形成された赤色蛍光体20Rと、緑色蛍光体20Gと、青色蛍光体20Bとを示す平面図である。
図1に示すように、表示素子10は、基板12と、複数のLED14と、透明板16と、隔壁18と、蛍光体20と、駆動手段30(図5)を含んで構成されている。
【0009】
図1、図2に示すように、基板12は板状を呈し、本実施の形態では、矩形板状を呈している。
基板12は前面12Aと後面12Bとを有している。
基板12を形成する材料としては、LED14からの発熱に耐え、かつ、放熱性を確保することができる材料であればよく、例えば、アルニウムなどの金属材料あるいは合成樹脂材料など従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
図1において、符号28は基板12の後面12Bに設けられ、各LED14に駆動手段30からの駆動電流を供給するためのコネクタを示す。また、符号29は基板12の後面12Bに設けられた取り付け部材である。
【0010】
図2に示すように、複数のLED14は、基板12の前面12A(一方の面)に実装され近紫外線光または紫外光を発光するものである。
本明細書において、近紫外線光または紫外光は、300nm以上410nm以下の波長の光である。
【0011】
図1、図2に示すように、透明板16は、基板12と同じ輪郭の板状を呈し、基板12の前面12Aに対向して設けられている。
透明板16は、光透過性を有しており、透明板16の材料としては、合成樹脂材料あるいはガラスなど従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
【0012】
図1、図2に示すように、隔壁18は、光透過性を有しないものであり、前面12Aと透明板16との間に設けられている。隔壁18は前面12Aおよび透明板16に接着剤を用いて取着されている。
隔壁18は、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する。
隔壁18の材料としては、光透過性を有しない合成樹脂材料など従来公知のさまざまな材料が使用可能である。
【0013】
図2に示すように、蛍光体20は、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に形成されている。蛍光体20の隔壁18および透明板16に対する形成は印刷による塗布など従来公知のさまざまな方法によってなされている。
図3に示すように、蛍光体20は、各発光室24毎に、LED14から光が照射されることにより赤色の光を発光する赤色蛍光体20Rと、緑色の光を発光する緑色蛍光体20Gと、青色の光を発光する青色蛍光体20Bとの何れかに選択されている。
透明板16に形成される蛍光体20は、透明板16がLED14に対向する面あるいは透明板16が外方に対向する面の何れに形成されてもよい。
赤色蛍光体20が設けられた発光室24を赤色発光室24Rと、緑色蛍光体20が設けられた発光室24を緑色発光室24Gと、青色蛍光体20が設けられた発光室24を青色発光室24Bとする。
図1、図3に示すように、これら赤色発光室24R、緑色発光室24G、青色発光室24Bは順番に並べられている。
本実施の形態では、図3に示すように、1つの赤色発光室24と、1つの緑色発光室24と、1つの青色発光室24とが直線状に並べられることによって1つの画素を構成する単位発光部26が構成されている。
なお、各単位発光部26を構成する赤色発光室24A、緑色発光室24G、青色発光室24Bの数や配置の形態は任意である。
そして、図1に示すように、各単位発光部26は、基板12の前面12A上において互いに直交する行方向(水平方向)および列方向(垂直方向)に沿って格子状に配置されている。
【0014】
図5(A)は駆動手段30の構成を示すブロック図、図5(B)はLED14とアドレス線a、データ線bとの接続関係を示す図である。
図5(A)では、行方向および列方向において4×4=16画素分の単位発光部26を構成するLED14を、赤、緑、青の3色毎に分解して表示している。
図5(A)に示すように、駆動手段30は、各LED14に駆動電流を供給することにより各LED14を発光させるものである。
すなわち、各LED14のカソードがアドレス線aに接続され、アノードがデータ線dに接続されている。
したがって、アドレス線aが選択され(ハイレベルとなり)、かつ、データ線dが有効となる(ローレベルとなる)と、該当するLED14に駆動電流が供給されこれによりLED14が発光する。
【0015】
本実施の形態では、駆動手段30は、タイミングコントローラ32、アドレス線駆動部34、データ線駆動部36を含んで構成されている。
【0016】
タイミングコントローラ32は、外部装置から供給されるビデオデータに基づいてタイミング信号をアドレス線駆動部34に供給する。
図6(A)乃至(D)に示すように、アドレス線駆動部34は、前記タイミング信号に基づいてアドレスデータa1,a2,a3,a4を順次生成する。
【0017】
図6(E)乃至(H)に示すように、データ線駆動部36は、外部装置から供給されるビデオデータに基づいてデータ信号dr1、dr2、dr3、dr4を生成する。
本例では、データ信号dr1、dr2、dr3、dr4は、赤色発光室24Rに対応する図5(A)の4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号を示している。
したがって、図6に示すようなタイミングでアドレス信号とデータ信号とを赤色発光室24Rに対応する各LED14に供給することにより、各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
緑色発光室24Gおよび青色発光室24Bに対応するLED14についてもこれと同様である。
すなわち、図5(A)の緑色発光室24Gに対応する4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号dg1、dg2、dg3、dg4をデータ線駆動部36によって生成して各LED14に供給する。これにより、緑色発光室24Gに対応する各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
また、図5(A)の青色発光室24Bに対応する4×4=16画素分のLED14に供給するデータ信号db1、db2、db3、db4をデータ線駆動部36によって生成して各LED14に供給する。これにより、青色発光室24Bに対応する各LED14に駆動電流を供給して各LED14を発光させることができる。
【0018】
図7はアドレス線駆動部34の構成例を示すブロック図である。
アドレス線駆動部34は、アドレスカウンター34Aと、アドレス線ドライバー34Bとを備えている。
アドレスカウンター34Aは、図5のタイミングコントローラ32から供給される制御信号、すなわち、列方向のリセット信号Vreset,行方向のリセット信号Hresetによって計数動作を行う。
アドレス線ドライバー34Bは、アドレスカウンター34Aから供給される計数データに基づいてアドレス信号a1乃至a4を順番にかつ択一的に「L」から「H」にする。
【0019】
図8はデータ線駆動部36の構成例を示すブロック図である。
データ線駆動部36は、シフトレジスタ36A、複数のPWM制御部36B、複数のLEDドライブ36Cを含んで構成されている。
シフトレジスタ36Aは、外部装置から供給されるビデオデータを、前記のリセット信号Hresetに基づいてHライン単位にビデオデータを順次シフトしながら該当するPWM制御部36Bに供給する。
PWM制御部36Bは、シフトレジスタ36Aから供給されるビデオデータとしてのデータ信号をPWM制御するものである。これにより、LED14の発光時間を制御しLED14の発光量を制御する。図6の(E)乃至(H)において細かい点を施した部分がPWM制御される部分を示している。
LEDドライブ36Cは、PWM制御部36BによってPWM制御されたデータ信号に基づいて駆動信号を生成してLED14に供給するものである。
【0020】
図9はPWM制御部36Bの具体的な構成を示すブロック図である。
PWM制御部36Bは、カウンター42、PWM Rレジスタ44R、PWM Gレジスタ44G、PWM Bレジスタ44B、比較回路46R,46G,46Bを含んで構成されている。
この場合、PWM Rレジスタ44R、PWM Gレジスタ44G、PWM Bレジスタ44Bには、赤色、緑色、青色の明るさ値を示すデータがそれぞれセットされる。
それらセットされたデータと、クロックをカウントするカウンター42の計数値とが各比較回路46R,46G,46Bで比較される。
前記セットされたデータが前記計数値よりも小さい間は、比較回路46R,46G,46Bの出力信号、すなわち、赤色発光室24R、緑色発光室24G、青色発光室24Bに対応するLED14に供給するデータ信号を「H」とする。
【0021】
なお、LEDドライブ36Cは、図10に示すように、インバータ3620と、抵抗3622とを用いた直列抵抗回路によって構成することもできる。
あるいは、図10に示すように、電流を供給するドライバー3602と、3つの抵抗3604、3606、3608と、1つのトランジスタ3610とによって構成された定電流回路によって構成することができる。この場合は、LED14に供給される電流を一定に保持することでLED14の発光量(輝度)を一定に保持する上で有利となる。
【0022】
次に、表示素子10の動作について説明する。
図2に示すように、各LED14が駆動手段30から供給される駆動電流によって発光すると、LED14からの近紫外光あるいは紫外光は各発光室24の蛍光体20に照射される。
より詳細には、LED14からの光の一部は隔壁18に形成された蛍光体20を照射し、これにより、蛍光体20が発光する。また、LED14からの残りの光は透明体16の蛍光体20を照射し、これにより、蛍光体20が発光する。
このようにして各蛍光体20が発光することによって各発光室24から赤色、緑色、青色の光が透明板16からその前方に向けて照射される。
この結果、各単位発光部26が発光することにより、すなわち、各画素が発光することにより、表示素子10の透明板16の部分に画像が表示される。
【0023】
本実施の形態によれば、基板12の表面12Aと透明板16との間に、複数のLED14毎にそれらLED14を収容する発光室24を区画する隔壁18を設け、発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に蛍光体20とを設けた。
したがって、ある発光室24のLED14の光が隣り合う他の発光室24の蛍光体20に漏れ込むことが隔壁18によって阻止される。
したがって、意図した色の光とは異なる色の光が表示され、表示される色の純度が低下することを防止することができ、表示される色の純度を確保し、画質の向上を図る上で有利となる。
【0024】
なお、本実施の形態では、蛍光体20を発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との双方に設けたが、蛍光体20を発光室24側に位置する隔壁18の内面と、透明板16との何れか一方のみに設けても良い。
但し、本実施の形態のようにすると、隔壁18の内面と、透明板16との双方に蛍光体20が設けられているので、蛍光体20の面積を確保できるため、蛍光体20からの発光量を確保する上で有利となり、したがって、表示素子10の輝度の向上を図る上で有利となる。
また、蛍光体20を透明板16に設けた場合は、面発光となるため、表示素子10を前方から視認した場合に、輝度ムラがなく画質の向上を図る上で有利となる。
【0025】
次に、図4を参照して表示装置100について説明する。
表示装置100は、複数の表示素子10と、フレーム70とを含んで構成されている。
フレーム70は矩形板状を呈している。
各表示素子10がフレーム70の一方の面70Aに隙間無く並べられて配置されることにより各表示素子10によりフレーム70の一方の面70Aに単一の表示画面74が形成されている。
より詳細には、フレーム70の一方の面70Aには、表示素子10のコネクタ28に接続されるコネクタ72が設けられている。
各コネクタ72は、駆動手段30に不図示の配線部を介して電気的に接続されている。
各表示素子10は、基板12の後面12Bに設けられた取り付け部材29(図1)を介してフレーム70の一方の面70Aに、ねじなどの取り付け手段を用いて取着される。
【0026】
この場合、各表示素子10における発光室24同士の間隔と、隣接する表示素子10の境目を挟んで互いに隣接する発光室24の間隔とは同一寸法で形成されている。
これにより、単一の表示画面74上において、隣接する表示素子10の境目の線状の部分が視覚的に目立つことがなく、表示画面74の見易さを確保する上で有利となる。
【0027】
このように複数の表示素子10とフレーム70とによって表示装置100を構成することができるため、例えば、100インチ、200インチといった大画面の表示装置100を容易に実現することができる。
特に、表示素子10における蛍光体20を透明板16に設けた場合は、表示装置100の表示画面の全体が面発光となるため、輝度ムラが少なく、画質の向上を図りつつ、大画面の表示装置100を実現する上でより有利となる。
【0028】
なお、本実施の形態の表示装置100と、プラズマディスプレイと比較すると、次のような効果が得られる。
プラズマディスプレイでは、ガラスパネルの大型化に限界があるため、例えば、100インチ、200インチといった大画面を構成することが困難であるのに対して、本実施の形態の表示装置100では大画面を用意に構成することができる。
仮に、本実施の形態と同様に複数のプラズマディスプレイをフレーム上に並べて配置したとしても、プラズマディスプレイは、その外周部分に電極を構成する部材などを配置せざるを得ないため、画像を表示できない枠状の領域が発生する。
そのため、複数のプラズマディスプレイの境目の線状の部分が視覚的に目立つことになり、表示画面の見易さが損なわれる不利がある。
これに対して、本実施の形態では、表示素子10の外周部分に画像を表示できない枠状の領域が無いため、隣接する表示素子10の境目の線状の部分が視覚的に目立つことがなく、表示画面74の見易さを確保する上で有利となる。
【符号の説明】
【0029】
10……表示素子、12……基板、14……LED、16……透明板、18……隔壁、24……発光室、20……蛍光体、30……駆動手段、70……表示装置、72……フレーム。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、
前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、
前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁と、
前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、
前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択されている、
表示素子。
【請求項2】
前記赤色蛍光体が設けられた赤色発光室と、前記緑色蛍光体が設けられた緑色発光室と、前記青色蛍光体が設けられた青色発光室とが順番に並べられている、
請求項1記載の表示素子。
【請求項3】
前記赤色発光室と、前記緑色発光室と、前記青色発光室とによって1つの画素を構成する単位発光部が構成され、
前記各単位発光部は、前記基板の一方の面上において互いに直交する行方向および列方向に沿って格子状に配置されている、
請求項2記載の表示素子。
【請求項4】
前記近紫外光または紫外光は、300nm以上410nm以下の波長の光である、
請求項1記載の表示素子。
【請求項5】
前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備える、
請求項1記載の表示素子。
【請求項6】
複数の表示素子と、フレームとを備え、
前記各表示素子は、
基板と、
前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、
前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、
前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁と、
前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、
前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択され、
前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備え、
前記フレームは板状を呈し、
前記各表示素子が前記フレームの一方の面に隙間無く並べられて配置されることにより前記各表示素子により前記フレームの一方の面に単一の表示画面が形成され、
前記各表示素子における前記発光室同士の間隔と、隣接する前記表示素子の境目を挟んで互いに隣接する前記発光室の間隔とは同一寸法で形成されている、
表示装置。
【請求項1】
基板と、
前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、
前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、
前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁と、
前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、
前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択されている、
表示素子。
【請求項2】
前記赤色蛍光体が設けられた赤色発光室と、前記緑色蛍光体が設けられた緑色発光室と、前記青色蛍光体が設けられた青色発光室とが順番に並べられている、
請求項1記載の表示素子。
【請求項3】
前記赤色発光室と、前記緑色発光室と、前記青色発光室とによって1つの画素を構成する単位発光部が構成され、
前記各単位発光部は、前記基板の一方の面上において互いに直交する行方向および列方向に沿って格子状に配置されている、
請求項2記載の表示素子。
【請求項4】
前記近紫外光または紫外光は、300nm以上410nm以下の波長の光である、
請求項1記載の表示素子。
【請求項5】
前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備える、
請求項1記載の表示素子。
【請求項6】
複数の表示素子と、フレームとを備え、
前記各表示素子は、
基板と、
前記基板の一方の面に実装され近紫外線光または紫外光を発光する複数のLEDと、
前記基板の前記一方の面に対向して設けられた光透過性を有する透明板と、
前記一方の面と前記透明板との間に、前記複数のLED毎にそれらLEDを収容する発光室を区画する光透過性を有しない隔壁と、
前記発光室側に位置する前記隔壁の内面と、前記透明板との一方または双方に形成された蛍光体とを備え、
前記蛍光体は、各発光室毎に、前記LEDから光が照射されることにより、赤色の光を発光する赤色蛍光体と、緑色の光を発光する緑色蛍光体と、青色の光を発光する青色蛍光体との何れかに選択され、
前記各LEDに駆動電流を供給することにより前記各LEDを発光させる駆動手段をさらに備え、
前記フレームは板状を呈し、
前記各表示素子が前記フレームの一方の面に隙間無く並べられて配置されることにより前記各表示素子により前記フレームの一方の面に単一の表示画面が形成され、
前記各表示素子における前記発光室同士の間隔と、隣接する前記表示素子の境目を挟んで互いに隣接する前記発光室の間隔とは同一寸法で形成されている、
表示装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−48127(P2011−48127A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−196323(P2009−196323)
【出願日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
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