表示ユニットおよびこれを用いた画像表示装置
【課題】各画素に、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニットにおいて、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制する。
【解決手段】各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を、表示面内で規則的に回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにした。これにより、従来と同様の3in1LEDランプ4を用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能である。
【解決手段】各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を、表示面内で規則的に回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにした。これにより、従来と同様の3in1LEDランプ4を用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各画素に、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニット、およびこの表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列してなる画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
大型画像表示装置は、複数の画素を有する表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列することにより構成される。近年、各画素に配置される発光素子として発光ダイオード(以下LEDと記す)が主流となっており、赤色を発光するR−LED、緑色を発光するG−LED、および青色を発光するB−LEDを格子状に配置することにより、フルカラー映像を実現している。
【0003】
ところで、特許文献1に示されるように、屋外に設置される画像表示装置においては、日射の影響を少なくするために各画素の上側に庇を設けることが一般的である。しかし、R、G、B単一色を発光するLEDが規則的に配置されている場合、R、G、BいずれかのLEDが庇の直下に配置される割合が高くなることがある。このような場合、画像表示装置の表示部に対する視認位置(視認角度)が上下方向に変化すると、庇直下に配置されたLEDからの発光が庇で遮られるため視認できず、色変わりが発生する。
【0004】
このような問題を解決するため、例えば特許文献2では、発光色が互いに異なる2つの発光素子(R−LEDとG−LED)をその上下方向に有する表示ドット(画素)と、上下方向に互いに隣り合う2つの表示ドット間に配設された遮光フード(庇)を備えた表示装置において、縦方向の2表示ドット間で隣接するLEDを同一の発光色をもつLEDとし、横方向の2表示ドット間で隣接するLEDを異なる発光色をもつLEDによって構成している。これにより、遮光フードで遮られるR−LEDとG−LEDの数を均等にし、視認位置が上下方向に変化した場合の色変わりを抑制している。
【0005】
ただし、単一色を発光するLEDを用いた従来の画像表示装置では、基本的に、各LEDに対して庇を設けることで、視認位置の変化による色変わりを抑制することができる。特許文献2に示されたような1つの画素内に複数のLEDを有する画像表示装置においても同様である。
【0006】
一方、近年、1つのパッケージ内にR−LED、G−LED、およびB−LEDの3種類のLEDチップが搭載された3in1と呼ばれるLEDランプが登場し、画像表示装置に採用されている。3in1LEDランプは、特許文献3に示されるように、樹脂成型体の側壁と底面に囲まれた凹部を有しており、この底面にR、G、B3種類のLEDチップを搭載し、凹部を透光性樹脂で封止したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開昭57−67978号公報
【特許文献2】特開平2−59790号公報
【特許文献3】特開2008−41699号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のような3in1LEDランプを用いた画像表示装置においては、視認位置が上下
左右方向に変化した場合、LEDチップが搭載された底面を囲む側壁によってR、G、BいずれかのLEDチップの光が遮られ、色変わりが発生するという問題がある。この色変わりを抑制する方法として、3in1LEDランプ内のR、G、BそれぞれのLEDチップの周りに壁面を設け、各チップの光が遮られる量を同等にする方法が考えられるが、この方法ではランプ内に設けられた壁面により各チップ間の距離が長くなり混色効果が低下するという問題や、壁面により配光範囲が狭まるという問題が発生するため、現実的でない。
【0009】
さらに、R、G、BそれぞれのLEDチップは、大きさ、高さ、発光部位が互いに異なっているため、各LEDチップからの光が同等に遮られるように管理することは難しく、そのような3in1LEDランプを設計、製造することはコスト高となる。
【0010】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、各画素に、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニットにおいて、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することを目的とする。
【0011】
また、上記表示ユニットを用いた信頼性の高い画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係る表示ユニットは、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニットであって、各画素は、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有し、各画素のランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させたものである。
【0013】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列してなるものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る表示ユニットによれば、各画素のランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させることにより、視認位置が上下左右方向に変化した場合に、1種類の発光素子からの光だけが遮られることがないようにしたので、従来と同様のランプを用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能である。
【0015】
また、上記の表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置を構成する表示ユニットを示す正面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図および断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図5】比較例における3in1LEDランプの実装方向を説明する図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。
【図7】本発明の実施の形態2における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図8】本発明の実施の形態2における3in1LEDランプの実装方向の他の例を説明する図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。
【図10】本発明の実施の形態3における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図11】本発明の実施の形態3における3in1LEDランプの実装方向の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態1に係る画像表示装置を示す斜視図、図2は、本実施の形態1に係る画像表示装置を構成する表示ユニットを示す正面図である。本実施の形態1に係る画像表示装置1の表示部2は、その表示面内に複数の表示ユニット3を縦方向および横方向に配列して構成される。なお、図1では表示ユニット3を縦方向に4個、横方向に6個配列しているが、表示部2のサイズにより使用される表示ユニット3の数は異なる。
【0018】
表示ユニット3は、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置されたものである。本実施の形態1では、図2に示すように、64(8×8)画素のそれぞれに3in1LEDランプ4を有しており、3in1LEDランプ4が正方格子状に配置されている。
【0019】
本実施の形態1に係る画像表示装置1に用いられる3in1LEDランプ4の構造について、図3を用いて説明する。図3(a)は、3in1LEDランプを示す平面模式図、図3(b)は、図3(a)のB−B線における断面図である。図3(a)に示すように、3in1LEDランプ4には、発光色が互いに異なる3つのLEDチップが直線状に配置されており、上段が青色を発光するB−LEDチップ5、中段が緑色を発光するG−LEDチップ6、下段が赤色を発光するR−LEDチップ7である。
【0020】
また、図3(b)に示すように、3in1LEDランプ4は、不透明な樹脂成型体9の側壁9aと底面9bに囲まれた凹部8を有し、この底面9bにB−LEDチップ5、G−LEDチップ6、R−LEDチップ7を搭載した後、凹部8を透明あるいは半透明の透光性樹脂で封止したものである。これらのLEDチップから発せられた光は、凹部8に充填された透光性樹脂を通して放出される。
【0021】
図3に示す3in1LEDランプ4においては、上下(縦)方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。すなわち、図3(b)中、矢印Cの方向(正面方向)から見た場合には、3つのLEDチップからの光はいずれも遮られることなく正常に視認されるが、矢印Dの方向(上方向)から見た場合、樹脂成型体9の側壁9aによりB−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は黄色方向に色変わりする。
【0022】
また、矢印Eの方向(下方向)から見た場合には、R−LEDチップ7からの光が遮られ、映像はシアン方向に色変わりする。ただし、このタイプの3in1LEDランプ4は、左右(横)方向の視認位置の変化に対しては、樹脂成型体9の側壁9aにより赤色、青色および緑色の光がほぼ等量に遮られるため、色変わりは発生しにくい。
【0023】
このような3in1LEDランプ4の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制する方法として、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させることが有効である。
【0024】
ここで、所定の角度とは、任意の画素における3in1LEDランプ4の実装方向を0度としたとき、90度、180度、270度のいずれか1つ以上を含むものである。また、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向は、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、ランプ内の3つのLEDチップの相対位置が互いに異なるように、その回転角度が決定される。
【0025】
本実施の形態1における3in1LEDランプ4の実装方向の例を図4に示す。図4は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ4の実装方向を示しており、図4に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと、実装方向180度の3in1LEDランプ4bを含んでいる。
【0026】
実装方向0度の3in1LEDランプ4aは、上段がB−LEDチップ5、中段がG−LEDチップ6、下段がR−LEDチップ7である。また、実装方向180度の3in1LEDランプ4bは、3in1LEDランプ4aを表示面内で180度回転させたものであり、上段がR−LEDチップ7、中段がG−LEDチップ6、下段がB−LEDチップ5となる。
【0027】
この例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと実装方向180度の3in1LEDランプ4bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと実装方向180度の3in1LEDランプ4bが交互に配置されている。これにより、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなっている。
【0028】
このように、3in1LEDランプ4の実装方向を規則的に回転させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにしている。本実施の形態1では、上下方向の視認位置の変化により光が遮られるB−LEDチップ5とR−LEDチップ7の相対位置を、縦方向および横方向の画素列で交互に入れ替えている。これにより、画像表示装置1の表示部2全体として見た場合の視認位置の変化による色変わりが抑制される。
【0029】
比較例として、縦方向および横方向の画素列を、実装方向0度の3in1LEDランプ4aのみで構成した例を図5に示す。この例では、上方向から見た場合、B−LEDチップ5からの光が遮られ、下方向から見た場合、R−LEDチップ7からの光が遮られる。このため、画像表示装置1の表示部2全体として見た場合、上下方向の視認位置の変化による色変わりが発生する。
【0030】
以上のように、本実施の形態1によれば、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニット3において、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を表示面内で規則的に回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにした。
【0031】
これにより、従来と同様の3in1LEDランプ4を用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制するこ
とが可能な表示ユニット3が得られる。さらに、本実施の形態1における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0032】
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。なお、本実施の形態2に係る表示ユニットおよび画像表示装置の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。また、図6中、図3と同一、相当部分には同一符号を付している。
【0033】
図6に示すように、3in1LEDランプ41には、赤色を発光するR−LEDチップ7、緑色を発光するG−LEDチップ6、および青色を発光するB−LEDチップ5が上下2段に配置されている。このような3in1LEDランプ41においては、上下左右方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。
【0034】
すなわち、上方向から見た場合には、樹脂成型体9の側壁によりR−LEDチップ7からの光が遮られ、映像はシアン方向に色変わりする。また、下方向から見た場合、G−LEDチップ6からの光とB−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は赤色方向に色変わりする。また、左方向から見た場合、R−LEDチップ7からの光とG−LEDチップ6からの光が遮られ、映像は青色方向に色変わりする。さらに、右方向から見た場合、B−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は黄色方向に色変わりする。
【0035】
このような3in1LEDランプ41の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制するため、各画素の3in1LEDランプ41の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させる。なお、回転角度の決定方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0036】
本実施の形態2における3in1LEDランプ41の実装方向の例を図7および図8に示す。図7および図8は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ41の実装方向を示している。図7に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと、実装方向180度の3in1LEDランプ41bを含み、図8に示す例ではさらに、実装方向90度の3in1LEDランプ41cと、実装方向270度の3in1LEDランプ41dを含んでいる。
【0037】
図7に示す例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置されている。
【0038】
また、図8に示す例では、一段目(奇数段目)の横方向の画素列に、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置され、この画素列に隣接する2段目(偶数段目)の横方向の画素列には、実装方向90度の3in1LEDランプ41cと実装方向270度の3in1LEDランプ41dが交互に配置されている。
【0039】
一方、縦方向には、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向90度の3in1LEDランプ41cが交互に配置された画素列と、実装方向180度の3in1LEDランプ41bと実装方向270度の3in1LEDランプ41dが交互に配置された画素列が交互に配列されている。図7および図8に示す例では、縦方向および横方向に隣
接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなり、画像表示装置の表示部全体として見た場合の視認位置の変化による色変わりが抑制される。
【0040】
以上のように、本実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能な表示ユニットが得られる。さらに、本実施の形態2における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0041】
実施の形態3.
図9は、本発明の実施の形態3に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。なお、本実施の形態3に係る表示ユニットおよび画像表示装置の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。また、図9中、図3と同一、相当部分には同一符号を付している。
【0042】
図9に示すように、3in1LEDランプ42には、青色を発光するB−LEDチップ5、緑色を発光するG−LEDチップ6、および赤色を発光するR−LEDチップ7が三角形の各頂点上に配置されている。このような3in1LEDランプ42においては、上下左右方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。
【0043】
このような3in1LEDランプ42の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制するため、各画素の3in1LEDランプ42の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させる。なお、回転角度の決定方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0044】
本実施の形態3における3in1LEDランプ42の実装方向の例を図10および図11に示す。図10および図11は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ42の実装方向を示している。図10に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと、実装方向180度の3in1LEDランプ42bを含み、図11に示す例ではさらに、実装方向90度の3in1LEDランプ42cと、実装方向270度の3in1LEDランプ42dを含んでいる。
【0045】
図10に示す例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置されている。
【0046】
また、図11に示す例では、一段目(奇数段目)の横方向の画素列に、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置され、この画素列に隣接する2段目(偶数段目)の横方向の画素列には、実装方向90度の3in1LEDランプ42cと実装方向270度の3in1LEDランプ42dが交互に配置されている。
【0047】
一方、縦方向には、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向90度の3in1LEDランプ42cが交互に配置された画素列と、実装方向180度の3in1LEDランプ42bと実装方向270度の3in1LEDランプ42dが交互に配置された画素列が交互に配列されている。図10および図11に示す例では、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなり、画像表示装置の表示部全体として見た場合の視認位置の変化による色変わり
が抑制される。
【0048】
以上のように、本実施の形態3においても、上記実施の形態1および実施の形態2と同様に、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能な表示ユニットが得られる。さらに、本実施の形態3における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0049】
なお、上記実施の形態1〜実施の形態3では、各画素を構成するランプとして3in1LEDランプを用いたが、本発明は3in1LEDランプに限らず、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを用いた表示ユニットおよび画像表示装置に適用可能である。また、3in1LEDランプの外形やランプ内の各LEDチップの配置は特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明は、各画素に発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニットと、この表示ユニットを用いた画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【0051】
1 画像表示装置、2 表示部、3 表示ユニット、
4、41、42 3in1LEDランプ、
4a、41a、42a 実装方向0度の3in1LEDランプ、
4b、41b、42b 実装方向180度の3in1LEDランプ、
41c、42c 実装方向90度の3in1LEDランプ、
41d、42d 実装方向270度の3in1LEDランプ、
5 B−LEDチップ、6 G−LEDチップ、7 R−LEDチップ、
8 凹部、9 樹脂成型体、9a 側壁、9b 底面。
【技術分野】
【0001】
本発明は、各画素に、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニット、およびこの表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列してなる画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
大型画像表示装置は、複数の画素を有する表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列することにより構成される。近年、各画素に配置される発光素子として発光ダイオード(以下LEDと記す)が主流となっており、赤色を発光するR−LED、緑色を発光するG−LED、および青色を発光するB−LEDを格子状に配置することにより、フルカラー映像を実現している。
【0003】
ところで、特許文献1に示されるように、屋外に設置される画像表示装置においては、日射の影響を少なくするために各画素の上側に庇を設けることが一般的である。しかし、R、G、B単一色を発光するLEDが規則的に配置されている場合、R、G、BいずれかのLEDが庇の直下に配置される割合が高くなることがある。このような場合、画像表示装置の表示部に対する視認位置(視認角度)が上下方向に変化すると、庇直下に配置されたLEDからの発光が庇で遮られるため視認できず、色変わりが発生する。
【0004】
このような問題を解決するため、例えば特許文献2では、発光色が互いに異なる2つの発光素子(R−LEDとG−LED)をその上下方向に有する表示ドット(画素)と、上下方向に互いに隣り合う2つの表示ドット間に配設された遮光フード(庇)を備えた表示装置において、縦方向の2表示ドット間で隣接するLEDを同一の発光色をもつLEDとし、横方向の2表示ドット間で隣接するLEDを異なる発光色をもつLEDによって構成している。これにより、遮光フードで遮られるR−LEDとG−LEDの数を均等にし、視認位置が上下方向に変化した場合の色変わりを抑制している。
【0005】
ただし、単一色を発光するLEDを用いた従来の画像表示装置では、基本的に、各LEDに対して庇を設けることで、視認位置の変化による色変わりを抑制することができる。特許文献2に示されたような1つの画素内に複数のLEDを有する画像表示装置においても同様である。
【0006】
一方、近年、1つのパッケージ内にR−LED、G−LED、およびB−LEDの3種類のLEDチップが搭載された3in1と呼ばれるLEDランプが登場し、画像表示装置に採用されている。3in1LEDランプは、特許文献3に示されるように、樹脂成型体の側壁と底面に囲まれた凹部を有しており、この底面にR、G、B3種類のLEDチップを搭載し、凹部を透光性樹脂で封止したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開昭57−67978号公報
【特許文献2】特開平2−59790号公報
【特許文献3】特開2008−41699号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のような3in1LEDランプを用いた画像表示装置においては、視認位置が上下
左右方向に変化した場合、LEDチップが搭載された底面を囲む側壁によってR、G、BいずれかのLEDチップの光が遮られ、色変わりが発生するという問題がある。この色変わりを抑制する方法として、3in1LEDランプ内のR、G、BそれぞれのLEDチップの周りに壁面を設け、各チップの光が遮られる量を同等にする方法が考えられるが、この方法ではランプ内に設けられた壁面により各チップ間の距離が長くなり混色効果が低下するという問題や、壁面により配光範囲が狭まるという問題が発生するため、現実的でない。
【0009】
さらに、R、G、BそれぞれのLEDチップは、大きさ、高さ、発光部位が互いに異なっているため、各LEDチップからの光が同等に遮られるように管理することは難しく、そのような3in1LEDランプを設計、製造することはコスト高となる。
【0010】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、各画素に、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニットにおいて、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することを目的とする。
【0011】
また、上記表示ユニットを用いた信頼性の高い画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係る表示ユニットは、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニットであって、各画素は、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有し、各画素のランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させたものである。
【0013】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列してなるものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る表示ユニットによれば、各画素のランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させることにより、視認位置が上下左右方向に変化した場合に、1種類の発光素子からの光だけが遮られることがないようにしたので、従来と同様のランプを用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能である。
【0015】
また、上記の表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置を構成する表示ユニットを示す正面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図および断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図5】比較例における3in1LEDランプの実装方向を説明する図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。
【図7】本発明の実施の形態2における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図8】本発明の実施の形態2における3in1LEDランプの実装方向の他の例を説明する図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。
【図10】本発明の実施の形態3における3in1LEDランプの実装方向の例を説明する図である。
【図11】本発明の実施の形態3における3in1LEDランプの実装方向の他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態1に係る画像表示装置を示す斜視図、図2は、本実施の形態1に係る画像表示装置を構成する表示ユニットを示す正面図である。本実施の形態1に係る画像表示装置1の表示部2は、その表示面内に複数の表示ユニット3を縦方向および横方向に配列して構成される。なお、図1では表示ユニット3を縦方向に4個、横方向に6個配列しているが、表示部2のサイズにより使用される表示ユニット3の数は異なる。
【0018】
表示ユニット3は、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置されたものである。本実施の形態1では、図2に示すように、64(8×8)画素のそれぞれに3in1LEDランプ4を有しており、3in1LEDランプ4が正方格子状に配置されている。
【0019】
本実施の形態1に係る画像表示装置1に用いられる3in1LEDランプ4の構造について、図3を用いて説明する。図3(a)は、3in1LEDランプを示す平面模式図、図3(b)は、図3(a)のB−B線における断面図である。図3(a)に示すように、3in1LEDランプ4には、発光色が互いに異なる3つのLEDチップが直線状に配置されており、上段が青色を発光するB−LEDチップ5、中段が緑色を発光するG−LEDチップ6、下段が赤色を発光するR−LEDチップ7である。
【0020】
また、図3(b)に示すように、3in1LEDランプ4は、不透明な樹脂成型体9の側壁9aと底面9bに囲まれた凹部8を有し、この底面9bにB−LEDチップ5、G−LEDチップ6、R−LEDチップ7を搭載した後、凹部8を透明あるいは半透明の透光性樹脂で封止したものである。これらのLEDチップから発せられた光は、凹部8に充填された透光性樹脂を通して放出される。
【0021】
図3に示す3in1LEDランプ4においては、上下(縦)方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。すなわち、図3(b)中、矢印Cの方向(正面方向)から見た場合には、3つのLEDチップからの光はいずれも遮られることなく正常に視認されるが、矢印Dの方向(上方向)から見た場合、樹脂成型体9の側壁9aによりB−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は黄色方向に色変わりする。
【0022】
また、矢印Eの方向(下方向)から見た場合には、R−LEDチップ7からの光が遮られ、映像はシアン方向に色変わりする。ただし、このタイプの3in1LEDランプ4は、左右(横)方向の視認位置の変化に対しては、樹脂成型体9の側壁9aにより赤色、青色および緑色の光がほぼ等量に遮られるため、色変わりは発生しにくい。
【0023】
このような3in1LEDランプ4の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制する方法として、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させることが有効である。
【0024】
ここで、所定の角度とは、任意の画素における3in1LEDランプ4の実装方向を0度としたとき、90度、180度、270度のいずれか1つ以上を含むものである。また、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向は、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、ランプ内の3つのLEDチップの相対位置が互いに異なるように、その回転角度が決定される。
【0025】
本実施の形態1における3in1LEDランプ4の実装方向の例を図4に示す。図4は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ4の実装方向を示しており、図4に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと、実装方向180度の3in1LEDランプ4bを含んでいる。
【0026】
実装方向0度の3in1LEDランプ4aは、上段がB−LEDチップ5、中段がG−LEDチップ6、下段がR−LEDチップ7である。また、実装方向180度の3in1LEDランプ4bは、3in1LEDランプ4aを表示面内で180度回転させたものであり、上段がR−LEDチップ7、中段がG−LEDチップ6、下段がB−LEDチップ5となる。
【0027】
この例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと実装方向180度の3in1LEDランプ4bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ4aと実装方向180度の3in1LEDランプ4bが交互に配置されている。これにより、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなっている。
【0028】
このように、3in1LEDランプ4の実装方向を規則的に回転させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにしている。本実施の形態1では、上下方向の視認位置の変化により光が遮られるB−LEDチップ5とR−LEDチップ7の相対位置を、縦方向および横方向の画素列で交互に入れ替えている。これにより、画像表示装置1の表示部2全体として見た場合の視認位置の変化による色変わりが抑制される。
【0029】
比較例として、縦方向および横方向の画素列を、実装方向0度の3in1LEDランプ4aのみで構成した例を図5に示す。この例では、上方向から見た場合、B−LEDチップ5からの光が遮られ、下方向から見た場合、R−LEDチップ7からの光が遮られる。このため、画像表示装置1の表示部2全体として見た場合、上下方向の視認位置の変化による色変わりが発生する。
【0030】
以上のように、本実施の形態1によれば、表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニット3において、各画素の3in1LEDランプ4の実装方向を表示面内で規則的に回転させ、各画素における複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させることにより、上下左右方向の視認位置の変化によって1種類のLEDチップからの光だけが遮られることがないようにした。
【0031】
これにより、従来と同様の3in1LEDランプ4を用い、また、その他の構成部材を変更あるいは増加することなく、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制するこ
とが可能な表示ユニット3が得られる。さらに、本実施の形態1における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0032】
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。なお、本実施の形態2に係る表示ユニットおよび画像表示装置の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。また、図6中、図3と同一、相当部分には同一符号を付している。
【0033】
図6に示すように、3in1LEDランプ41には、赤色を発光するR−LEDチップ7、緑色を発光するG−LEDチップ6、および青色を発光するB−LEDチップ5が上下2段に配置されている。このような3in1LEDランプ41においては、上下左右方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。
【0034】
すなわち、上方向から見た場合には、樹脂成型体9の側壁によりR−LEDチップ7からの光が遮られ、映像はシアン方向に色変わりする。また、下方向から見た場合、G−LEDチップ6からの光とB−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は赤色方向に色変わりする。また、左方向から見た場合、R−LEDチップ7からの光とG−LEDチップ6からの光が遮られ、映像は青色方向に色変わりする。さらに、右方向から見た場合、B−LEDチップ5からの光が遮られ、映像は黄色方向に色変わりする。
【0035】
このような3in1LEDランプ41の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制するため、各画素の3in1LEDランプ41の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させる。なお、回転角度の決定方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0036】
本実施の形態2における3in1LEDランプ41の実装方向の例を図7および図8に示す。図7および図8は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ41の実装方向を示している。図7に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと、実装方向180度の3in1LEDランプ41bを含み、図8に示す例ではさらに、実装方向90度の3in1LEDランプ41cと、実装方向270度の3in1LEDランプ41dを含んでいる。
【0037】
図7に示す例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置されている。
【0038】
また、図8に示す例では、一段目(奇数段目)の横方向の画素列に、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向180度の3in1LEDランプ41bが交互に配置され、この画素列に隣接する2段目(偶数段目)の横方向の画素列には、実装方向90度の3in1LEDランプ41cと実装方向270度の3in1LEDランプ41dが交互に配置されている。
【0039】
一方、縦方向には、実装方向0度の3in1LEDランプ41aと実装方向90度の3in1LEDランプ41cが交互に配置された画素列と、実装方向180度の3in1LEDランプ41bと実装方向270度の3in1LEDランプ41dが交互に配置された画素列が交互に配列されている。図7および図8に示す例では、縦方向および横方向に隣
接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなり、画像表示装置の表示部全体として見た場合の視認位置の変化による色変わりが抑制される。
【0040】
以上のように、本実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能な表示ユニットが得られる。さらに、本実施の形態2における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0041】
実施の形態3.
図9は、本発明の実施の形態3に係る画像表示装置に用いられる3in1LEDランプの構造を示す平面模式図である。なお、本実施の形態3に係る表示ユニットおよび画像表示装置の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。また、図9中、図3と同一、相当部分には同一符号を付している。
【0042】
図9に示すように、3in1LEDランプ42には、青色を発光するB−LEDチップ5、緑色を発光するG−LEDチップ6、および赤色を発光するR−LEDチップ7が三角形の各頂点上に配置されている。このような3in1LEDランプ42においては、上下左右方向の視認位置の変化により色変わりが発生する。
【0043】
このような3in1LEDランプ42の構造に起因する、視認位置の変化による色変わりを抑制するため、各画素の3in1LEDランプ42の実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、各画素における3つのLEDチップ5、6、7の相対位置を規則的に変化させる。なお、回転角度の決定方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0044】
本実施の形態3における3in1LEDランプ42の実装方向の例を図10および図11に示す。図10および図11は、図2中Aで示す部分を拡大したものである。なお、図中の矢印は3in1LEDランプ42の実装方向を示している。図10に示す例では、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと、実装方向180度の3in1LEDランプ42bを含み、図11に示す例ではさらに、実装方向90度の3in1LEDランプ42cと、実装方向270度の3in1LEDランプ42dを含んでいる。
【0045】
図10に示す例では、縦方向の画素列には、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置され、また、横方向の画素列にも、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置されている。
【0046】
また、図11に示す例では、一段目(奇数段目)の横方向の画素列に、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向180度の3in1LEDランプ42bが交互に配置され、この画素列に隣接する2段目(偶数段目)の横方向の画素列には、実装方向90度の3in1LEDランプ42cと実装方向270度の3in1LEDランプ42dが交互に配置されている。
【0047】
一方、縦方向には、実装方向0度の3in1LEDランプ42aと実装方向90度の3in1LEDランプ42cが交互に配置された画素列と、実装方向180度の3in1LEDランプ42bと実装方向270度の3in1LEDランプ42dが交互に配置された画素列が交互に配列されている。図10および図11に示す例では、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、3つのLEDチップ5、6、7の相対位置は互いに異なるものとなり、画像表示装置の表示部全体として見た場合の視認位置の変化による色変わり
が抑制される。
【0048】
以上のように、本実施の形態3においても、上記実施の形態1および実施の形態2と同様に、視認位置の変化による色変わりを低コストで抑制することが可能な表示ユニットが得られる。さらに、本実施の形態3における表示ユニットを縦方向および横方向に複数配列することにより、視認位置の変化による色変わりが発生しない信頼性の高い画像表示装置が得られる。
【0049】
なお、上記実施の形態1〜実施の形態3では、各画素を構成するランプとして3in1LEDランプを用いたが、本発明は3in1LEDランプに限らず、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを用いた表示ユニットおよび画像表示装置に適用可能である。また、3in1LEDランプの外形やランプ内の各LEDチップの配置は特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明は、各画素に発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有する表示ユニットと、この表示ユニットを用いた画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【0051】
1 画像表示装置、2 表示部、3 表示ユニット、
4、41、42 3in1LEDランプ、
4a、41a、42a 実装方向0度の3in1LEDランプ、
4b、41b、42b 実装方向180度の3in1LEDランプ、
41c、42c 実装方向90度の3in1LEDランプ、
41d、42d 実装方向270度の3in1LEDランプ、
5 B−LEDチップ、6 G−LEDチップ、7 R−LEDチップ、
8 凹部、9 樹脂成型体、9a 側壁、9b 底面。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニットであって、前記各画素は、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有し、前記各画素の前記ランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、前記各画素における前記複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させたことを特徴とする表示ユニット。
【請求項2】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記ランプは、前記発光素子として、赤色、緑色および青色のLEDチップを有することを特徴とする表示ユニット。
【請求項3】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記ランプの実装方向は、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、前記発光素子の相対位置が互いに異なるように決定されることを特徴とする表示ユニット。
【請求項4】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記所定の角度とは、任意の前記画素における前記ランプの実装方向を0度としたとき、90度、180度、270度のいずれか1つ以上を含むことを特徴とする表示ユニット。
【請求項5】
請求項4に記載の表示ユニットであって、前記縦方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置され、また、前記横方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置されていることを特徴とする表示ユニット。
【請求項6】
請求項4に記載の表示ユニットであって、任意の前記横方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置され、この画素列に隣接する横方向の画素列には、実装方向90度の前記ランプと実装方向270度の前記ランプが交互に配置されていることを特徴とする表示ユニット。
【請求項7】
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列してなる画像表示装置。
【請求項1】
表示面内に複数の画素からなる画素列が縦方向および横方向に配置された表示ユニットであって、前記各画素は、発光色が互いに異なる複数の発光素子が1つのパッケージ内に搭載されたランプを有し、前記各画素の前記ランプの実装方向を表示面内で規則的に所定の角度回転させ、前記各画素における前記複数の発光素子の相対位置を規則的に変化させたことを特徴とする表示ユニット。
【請求項2】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記ランプは、前記発光素子として、赤色、緑色および青色のLEDチップを有することを特徴とする表示ユニット。
【請求項3】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記ランプの実装方向は、縦方向および横方向に隣接する2画素間において、前記発光素子の相対位置が互いに異なるように決定されることを特徴とする表示ユニット。
【請求項4】
請求項1に記載の表示ユニットであって、前記所定の角度とは、任意の前記画素における前記ランプの実装方向を0度としたとき、90度、180度、270度のいずれか1つ以上を含むことを特徴とする表示ユニット。
【請求項5】
請求項4に記載の表示ユニットであって、前記縦方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置され、また、前記横方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置されていることを特徴とする表示ユニット。
【請求項6】
請求項4に記載の表示ユニットであって、任意の前記横方向の画素列には、実装方向0度の前記ランプと実装方向180度の前記ランプが交互に配置され、この画素列に隣接する横方向の画素列には、実装方向90度の前記ランプと実装方向270度の前記ランプが交互に配置されていることを特徴とする表示ユニット。
【請求項7】
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の表示ユニットを、縦方向および横方向に複数配列してなる画像表示装置。
【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2011−253158(P2011−253158A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−128823(P2010−128823)
【出願日】平成22年6月4日(2010.6.4)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】(510157373)株式会社ゴーズ (1)
【出願人】(508133042)株式会社ホームメディア (1)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月4日(2010.6.4)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】(510157373)株式会社ゴーズ (1)
【出願人】(508133042)株式会社ホームメディア (1)
【Fターム(参考)】
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