(57)【要約】【課題】良好な視認性及び可読性を有するＬＥＤ表示装置を提供する。【解決手段】プリント基板等の支持板３にＬＥＤ２がマトリックス状に配置されており、その前面に液晶パネル４を配置する。液晶パネル４は、ＬＥＤの点灯及び消灯信号に同期して、液晶パネルの駆動回路によって制御され透過動作又は遮光動作を行い、ＬＥＤが点灯し発光している部分のみ光を透過させ、それ以外の部分では光を遮断するように制御を行う。液晶パネル４は、ＣＧシリコン液晶パネルとすることができ、また液晶駆動回路が一体で形成されているものとすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤをマトリックス状に配置して点灯及び消灯させるＬＥＤ表示装置であって、
前記複数のＬＥＤの点灯及び消灯信号に同期して、前記複数のＬＥＤのうち点灯しているＬＥＤ部分のみにおいて透過動作を行い、その他の部分では遮光動作を行う液晶パネルが前記複数のＬＥＤの表示側に配置されたことを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルは、ＣＧシリコン液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
前記ＣＧシリコン液晶パネルは、液晶駆動回路が一体で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マトリックス状に配置されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）が支持体に支持されてなるＬＥＤ表示装置に関し、特に良好な視認性及び可読性を有するＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＥＤを点灯・点滅させるＬＥＤ表示装置においては、表示面に配置されたＬＥＤの点灯・点滅を見て、表示面に表される文字や図形を認識する。その際に人の目には、大きく分けて２種類の光が入ってくる。その１つがＬＥＤそのものから発せられる光（ＬＥＤの発光）であり、もう１つは太陽光線等の外乱光がＬＥＤの周囲で反射した光である。このとき、ＬＥＤの発光輝度とＬＥＤ周囲部の反射光輝度との差が大きいほど、ＬＥＤ表示の文字や図形が認識し易すくなり（視認性）、それらが読み易くなる（可読性）。従って、ＬＥＤの発光輝度が高く、ＬＥＤの周囲部で反射する光（ＬＥＤ周囲部の反射光）が少ないことが求められる。
【０００３】
従来、視認性及び可読性を確保したＬＥＤ表示装置として、図３に示すような構成のＬＥＤ表示装置が知られている。図３は、従来のＬＥＤ表示装置の側面の概略断面図を示している。また、図４は「営」の文字を表示した図３に示すＬＥＤ表示装置を、観察者１が正面から見たときの状態を示している。
【０００４】
図３に示す従来のＬＥＤ表示装置では、支持体１１に多数のＬＥＤ１２（１２ａ、１２ｂ）がマトリックス状に配置されおり、外乱光１９、２０の透過を抑えるための樹脂製パネル１３が支持体１１の前面に設置されている。支持体１１は、基材１４、基材パターン１５及びレジスト１６等が層状に構成されており、更に、ＬＥＤ１２が配置されたレジスト１６上に黒色のシルク印刷１７が施されている（特許文献１参照）。このＬＥＤ表示装置においては、黒色のシルク印刷１７は、ＬＥＤによる発光１８で照らされた時に光を吸収し乱反射が防止されＬＥＤの発光識別が確保できる。また、黒色のシルク印刷１７の他にも、ＬＥＤ１２の周囲部に黒色系インクを塗布したり黒色系シートを装着したりすることも行われている。
【０００５】
このような構成のＬＥＤ表示装置においては、黒色のシルク印刷１７等によりＬＥＤ１２からの漏れ光を吸収し、反射を抑制して、ＬＥＤ表示装置を正面から見たときのＬＥＤ１２の視認性及び可読性を向上させている。
【０００６】
【特許文献１】
実公平５−１７８９８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、黒色のシルク印刷１７等による対策では、点灯しているＬＥＤ１２ａの周囲部の反射光は吸収できるものの、点灯しているＬＥＤ１２ａと隣接した非点灯状態のＬＥＤ１２ｂが外乱光２０を反射するため、その分、視認性が低下することになる。そのため、従来のＬＥＤ表示装置では、透明の樹脂製パネル１３を前面に配置することで、太陽光等の外乱光１９、２０の支持体１１表面への進入（透過）を低減させ、非点灯状態のＬＥＤ１２ｂによる外乱光２０の反射を低減させている。この場合、樹脂製パネル１３の光の透過率は１０〜９９％であるが、樹脂のパネルの使用は、発光しているＬＥＤの光の透過率をも低減させるため、発光しているＬＥＤ１２ａの輝度を下げ、観察者１の視認性及び可読性を低下させる結果となっていた。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決して良好な視認性及び可読性を有するＬＥＤ表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のＬＥＤ表示装置は、複数のＬＥＤをマトリックス状に配置して点灯及び消灯させるＬＥＤ表示装置であって、複数のＬＥＤの点灯及び消灯信号に同期して、複数のＬＥＤのうち点灯しているＬＥＤ部分のみにおいて透過動作を行い、その他の部分では遮光動作を行う液晶パネルを複数のＬＥＤ（すなわち、ＬＥＤ表示装置）の前面に配置されたことを特徴とする。
【００１０】
このように、ＬＥＤの前面に液晶パネルを配置することでＬＥＤが点灯し発光している部分のみ光が透過し、それ以外の部分では光を遮断して外乱光の進入及び反射をなくしているので、コントラストを最大限にすることができる。従って、ＬＥＤの発光部分とそれ以外の部分との輝度の差が最大限に高められているので、このＬＥＤ表示装置の表示を見る観察者には良好な視認性及び可読性が与えられる。
【００１１】
液晶パネルとしては、多結晶シリコン、アモルファスシリコンを使用したものを例示することができ、またＴＦＴ（薄膜トランジスタ）タイプの液晶パネルにすることにより更に高精密なエリアでの光の透過動作が可能になる。
【００１２】
また前記液晶パネルは、例えば、特開平７−１６１６３４号公報に記載の製造方法に従って、電子移動度が高いＣＧ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｇｒａｉｎ：連続粒界結晶）シリコンでトランジスタをガラス等の透明基板上に設けて形成したＣＧシリコン液晶パネルとすることができる。
【００１３】
ＣＧシリコン液晶パネルは、通常の液晶パネルに比べて省電力で応答速度が速いので、特にＬＥＤをダイナミックスキャン（ダイナミック駆動）させる場合に高い適応性を示すことができる。
【００１４】
また、ＧＣシリコン液晶パネル上には、ＬＥＤの点灯及び消灯信号に同期してＬＥＤの透過動作及び遮光動作の駆動制御を行うＬＳＩ（集積回路）等の液晶駆動回路を形成させることが好ましい。
【００１５】
これによってＬＥＤ表示装置は、実装面積の低減ができるので小型化され、またコスト低減ともなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置の側面の概略断面図を示している。また、図２は「営」の文字を表示した図１に示すＬＥＤ表示装置を、観察者１が正面から見たときの状態を示している。
【００１８】
本実施形態のＬＥＤ表示装置は、プリント基板等の支持板３にＬＥＤ２（２ａ、２ｂ）がマトリックス状に配置されており、その前面に液晶パネル４が配置されている。そして、液晶パネル４は、ＬＥＤの点灯及び消灯信号（ＬＥＤの駆動信号）に同期して、液晶パネル４の駆動回路（図示せず）によって制御され、透過動作又は遮光動作を行うように設定されている。具体的には、ＬＥＤ２が点灯し発光している部分のみ光を透過させ、それ以外の部分では外乱光６等を遮断するように制御を行う。
【００１９】
これによって、ＬＥＤ２ａによる発光５によって生じる乱反射等の外乱光７は、ほぼ完全に遮断されて外部に光が漏れない。従って、図２に示すように浮かび上がったように表示される。すなわち、ＬＥＤの発光部分とそれ以外の部分との輝度の差が最大限に高められているので、最大限のコントラストが得られている。
【００２０】
また、液晶パネル４の光透過部分では光の透過損失を非常に少なく抑えられるので、発光しているＬＥＤ２ａの輝度の低下も起こらない。
【００２１】
なお、この場合、液晶パネル４には、導光板を用いて冷陰極線管の光を発光するといったバックライトは不要である。従って、液晶パネル４をこのような形態で使用することは余分な電力を必要としない利点もある。
【００２２】
また、液晶パネルの配置の方法は、従前の樹脂製パネルの場合のように行えばよいが、その方法は特に限定されない。
【００２３】
本実施の形態においては、液晶パネル４をＣＧシリコン液晶パネルにすることによって更に高速の透過動作又は遮光動作とすることができる。
【００２４】
例えば、出力パルスでＬＥＤの駆動を制御し、高速で一瞬の点灯を起こさせるダイナミックスキャンでは、液晶パネル４の透過動作又は遮光動作が遅いと観察者１によって残光が観察されることになる。この場合、ＣＧシリコン液晶パネルの使用は、ＬＥＤの駆動形式がダイナミックスキャンの場合にはより有効となる。
【００２５】
また、ＧＣシリコン液晶パネルを使用することによって、ＬＥＤの点灯及び消灯信号に同期してＬＥＤの透過動作及び遮光動作の駆動制御を行うＬＳＩ（集積回路）等の液晶駆動回路を一体的に形成することが可能となる。この場合、ＬＳＩ等を液晶のガラス基板上に搭載する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤの前面に液晶パネルを配置することでＬＥＤが点灯し発光している部分のみ光が透過し、それ以外の部分では光を遮断して外乱光の進入及び反射をなくしているので、コントラストを最大限にすることができ、良好な視認性及び可読性を提供する。
【００２７】
ＣＧシリコン液晶パネルの使用により、特にＬＥＤをダイナミックスキャン（ダイナミック駆動）させる場合に高い適応性を得ることができる。また、ＬＳＩ（集積回路）等の液晶駆動回路をＧＣシリコン液晶パネル上に形成させることによって、ＬＥＤ表示装置は小型化され、またコスト低減ともなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置の正面図である。
【図３】従来のＬＥＤ表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】従来のＬＥＤ表示装置の正面図である。
【符号の説明】
１  観察者
２、１２  ＬＥＤ
２ａ、１２ａ  点灯状態のＬＥＤ
２ｂ、１２ｂ  非点灯状態のＬＥＤ
３、１１  支持体
４  液晶パネル
５、１８  ＬＥＤ素子による発光
６、１９、２０  外乱光
７  点灯状態のＬＥＤ素子による外乱光
１３  樹脂製パネル
１４  基材、
１５  基材パターン
１６  レジスト
１７  黒色のシルク印刷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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