(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを使用した白色光照明装置、反射型液晶表示装置、バックライトを提供する。【解決手段】光３原色の赤、緑および青色のそれぞれのＬＥＤと、当該３原色のＬＥＤを時系列的に高速で順次点滅を繰り返させて残像効果による白色光を生成するＬＥＤ駆動手段とを有する照明装置であって、ＬＥＤ駆動手段は、前記赤、緑、青色のＬＥＤが全点灯した状態で白色に合成されるように各色のＬＥＤ電圧を調整し、かつ、１秒間当り１８０回以上の点滅速度で前記３原色の各ＬＥＤを駆動する。この照明装置を光源とした反射型液晶パネルを備えた液晶表示装置は、赤、緑、青色の光の切り替え速度と同期する描画速度で該照明装置から出射された赤、緑、青色の光を時系列的に変調して画像を表示し、残像効果によりフルカラーの画像を合成表示することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光三原色の赤、緑および青色のそれぞれのＬＥＤと、当該３原色のＬＥＤを時系列的に高速で順次点滅を繰り返させて残像効果による白色光を生成するＬＥＤ駆動手段とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ＬＥＤ駆動手段は、前記赤、緑、青色のＬＥＤが全点灯した状態で白色に合成されるように各色のＬＥＤ電圧を調整し、かつ、１秒間当り１８０回以上の点滅速度で前記３原色の各ＬＥＤを駆動することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に規定する照明装置を光源とする反射型液晶パネルを備えた液晶表示装置であって、
前記反射型液晶パネルは、前記照明装置における赤、緑、青色の光の切り替え速度と同期する描画速度で前記照明装置から出射された前記赤、緑、青色の光を時系列的に変調して画像を表示し、残像効果によりフルカラーの画像を合成表示することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に規定する照明装置と、反射型液晶パネルとを用いた表示システムであって、
前記反射型液晶パネルは、前記照明装置における赤、緑、青色の光の切り替え速度と同期する描画速度で前記照明装置から出射された前記赤、緑、青色の光を時系列的に変調して画像を表示し、残像効果によりフルカラーの画像を合成表示することを特徴とする表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】本発明は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，のＬＥＤを使用した白色光照明装置、反射型液晶表示装置、バックライト、に関するものである。
【背景技術】一般に照明は明るさ、色のバランス、消費電力、耐久性などが重要なポイントになる。最近は白色ＬＥＤによる張寿命、高輝度、低消費電力の照明器機が発表されている。
【発明が解決しようとする課題】
ＬＥＤを使用した照明系において、白色ＬＥＤは紫外光を蛍光発光させて白色にしているが、ＬＥＤのＲ，Ｇ，Ｂの光３原色のＬＥＤを用いて、白色発光する照明系を考案する。
近年パソコンやフラットディスプレイ、携帯電話モニター、モバイルモニターなどの表示モニターは用途に応じて多様化の一途をたどっている。パソコンにおいても移動に便利なようにノートブック型パソコンの普及は著しい。しかしこれらの液晶モニターの消費電力はバックライト点灯の為に大半を費やさねばならない。その結果、大きなバッテリーを搭載することになり、移動の利便性の障害となっている。
【課題を解決するための手段】
照明系をＲ，Ｇ，Ｂの発光ダイオードによって白色に合成する方法は２通りあって、ひとつはＲ，Ｇ，Ｂの微細発光ダイオードをマトリクス状に並べて、それぞれの輝度をバランスよく同時発光させて、各色混合することで白色光にする場合と、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度のバランスをそろえた上で、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの色の発光ダイオードを時系列的に高速で順次点滅を繰り返すことで、残像による混合によって白色光発光させる方法とがある。
本発明は後者の方法を用いた照明系である。当該照明系を光源として高速で順次点滅していくＲ，Ｇ，Ｂの各色と同期させて描画できるＬＣＤ反射ディスプレイとの組み合わせることによって、バックライトを搭載しないＬＣＳディスプレイ表示装置がフルカラー画像として直視できるようになることである。
【発明を実施するための最良の形態】  光三原色の赤、緑および青色のそれぞれのＬＥＤと、当該３原色のＬＥＤを時系列的に高速で順次点滅を繰り返させて残像効果による白色光を生成するＬＥＤ駆動手段とを有することを特徴とする照明装置であって、ＬＥＤ駆動手段は、前記赤、緑、青色のＬＥＤが全点灯した状態で白色に合成されるように各色のＬＥＤ電圧を調整し、かつ、１秒間当り１８０回以上の点滅速度で前記３原色の各ＬＥＤを駆動することを特徴としている。
この照明装置を光源とした反射型液晶パネルを備えた液晶表示装置は、赤、緑、青色の光の切り替え速度と同期する描画速度で該照明装置から出射された赤、緑、青色の光を時系列的に変調して画像を表示し、残像効果によりフルカラーの画像を合成表示することができる。
またこのような機能を発揮できるための照明装置をインフラ化し、どこででもその照明光を利用して低電力の表示装置を利用できるようにするシステムを構築する事は情報のネットワーク化が進む社会にとって大きな貢献となると考える。
〔実施の形態〕
図１−ａは反射型ＬＥＤによるハイスピードブリンカーライティングのＬＥＤ配列イメージ図である。右側が側面図で非球面反射板の表面にＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤチップを搭載している。
この３個のＲ，Ｇ，Ｂ，のＬＥＤチップが該照明器機が持つ駆動装置によってＲ，Ｇ，Ｂと順次高速で点滅していく機能を持たせる。
Ｒ，Ｇ，Ｂの順次点滅一順を１サイクルとするとき、秒速６０サイクル以上の点滅であれば、残像効果によって直視者には白色に見え、ちらつきはない。
図１−ｂは図１−ａに偏光機能を持たせたものである。
液晶は一定の偏頗面の光りしか透過しないため、図１−ｂは該反射型液晶表示パネルへの最適化された光を照射する事が出来るライトの機構である。形状としてはスタンド型にして近距離からの照射に向いている。
図２は反射型のＬＣＤ表示パネルの構造図である。４ピクセルの部位を表示している。
照射される光がＲ，Ｇ，Ｂの３原色を順次時系列的に照射され、その光を液晶で変調し、反射ミラーに反射して直視者にフルカラーで見えるようにする構造である。そのためカラーフィルターを必要としない。その結果照射ライトの利用効率は３倍以上に高まり、輝度の高い画像表示が可能になるのである。
【産業上の利用の可能性】
本発明の照明機器は、従来の照明器機の持っている要素に、新たに高速でＲＧＢの三原色のＬＥＤを時系列的に順次点滅を繰り返して、結果として時系列の合成によって白色照明となる照明器具である。
この時系列的なサイクルでＲ，Ｇ，Ｂと点滅を順次繰り返していく光源を利用して、そのサイクルスピードに同期させて描画する事ができる反射型液晶表示体は直視者にフルカラーとしてスムーズな画像を表示する事ができるのである。
つまり大きな消費電力を費やすことなく、インフラとしてビル内、オフィスや公共施設、地下鉄等の照明がすべてＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤの時系列高速点滅する照明であれば、そのライトの種類と同期した時系列高速描画できる反射型液晶表示体がその照明の機能をインフラとして一般化したライトを利用して光反射表示の光源として利用する事が出来るのである。もちろんディスプレイ自体の消費電力の節約につながり、軽量化に大きく貢献することになる。また太陽電池を搭載した表示パネルであればバッテリーを携帯しなくても表示体として携行できるため、さらに小型化が可能になるのである。
【図面の簡単な説明】図１−ａ  Ｒ（１），Ｇ（２），Ｂ（３）のそれぞれのＬＥＤがひとつの非球面反射鏡（５）の中に搭載されパネル（４）に装置された概念図で左が正面から見た図、右が側面図である。
該非球面反射鏡に搭載されたＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤが時系列的に順次点滅して残像効果による白色合成した照明器機となる。
図１−ｂはＬＥＤのチップから出射された光がプリズム型シートにＰＢＳ偏光膜をコートした（６）概念図である。この偏光変換プリズムシートをＰ波は透過し照射光となり、Ｓ波は該偏光変換プリズムシートに反射して非球面反射鏡側に戻る。そしてねじれＰ波になった時点で、再び出射面に装置された偏光変換プリズムシートを透過して照射光となる。
図２は前項図１の照射光を受けて、Ｒ，Ｇ，Ｂの点滅のスピードに同期するスピードで赤用画像、緑用画像、青用画像と順次描画していくＬＥＤ反射型表示パネルの１ピクセル分の概念図である。
電源がＯＦＦの場合Ｓ偏光の光だけを入射させます（７）反射ミラー（１０）に反射してＳ波のまま出射（８）していきます。電源をＯＮにした場合、１００％の電圧で偏光方向は９０度ねじれ、Ｓ偏光はＰ偏光（１５）に変換されます。そして偏光板（１１）に吸収されてしまいます。
【符号の説明】
１      Ｒ（赤色）ＬＥＤチップ
２      Ｇ（緑色）ＬＥＤチップ
３      Ｂ（青色）ＬＥＤチップ
４      ＬＥＤ搭載反射ミラーパネル
５      非球面反射板
６      ＰＢＳコーティングされたプリズムシート
７      反射型ＬＣＤパネルへの入射光Ｓ波
８      出射光Ｓ波
９      透明電極
１０    反射ミラー
１１    偏光板
１２    液晶封じ込め用ガラス基板
１３    液晶
１４    シリコン基板
１５    ＬＣＤ内反射光（Ｐ波）
【図１−ａ】
2005275332.tif 000002
【図１−ｂ】
2005275332.tif 000003
【図２】
2005275332.tif 000004