JP3203907B2 - Display device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、表示装置に関し、特
に、LED を用いたRGB 集合ランプを表示の単位(ドット
もしくは画素)として用いた表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device using an RGB collective lamp using LEDs as a unit of display (dots or pixels).
【0002】[0002]
【従来の技術】LED に赤、黄、緑以外に青色が実現して
から、いわゆるRGB の色の三原色が揃い、LED でカラー
表示することが実現した。それでドッドマトリクスとし
て各三原色のLED を並べて1画素(1ドット)とし、カ
ラー表示させることが可能となっている。しかし、カラ
ーテレビのカラードットと異なり、LED は大きいため、
混合色を混合するためには、ある程度の配置選択が必要
であることがわかっている。特に砲弾型の LED(図5参
照)では形状が大きくなり、その配置が重要となる。ま
た従来より、赤、緑のLED を用いた表示装置で、赤およ
び緑色のLED が一つのパッケージで構成され、これを用
いてドットマトリクスとして構成された表示装置が提案
されている(例えば実開平5-25483 号公報など)。図6
はその表示パネルの構成図で、3つのLED が1画素とな
っている。このうちの一つのLED 61は赤および緑色の
二波長を発光するLED で構成している。即ち、一つのパ
ッケージに赤と緑の素子が入ったLED 素子61が組み込
まれていて、その中間色の橙色を発色可能なものであ
る。この配置では3個のLED が集まって一つの画素を形
成しているが、青LED は使用されておらず、フルカラー
表示とはならない。2. Description of the Related Art Since blue, in addition to red, yellow, and green, has been realized on LEDs, so-called three primary colors of RGB have been aligned, and color display by LEDs has been realized. Thus, the three primary colors of LEDs can be arranged as a dot matrix to form one pixel (one dot), thereby enabling color display. However, unlike color dots on color TVs, LEDs are large,
It has been found that in order to mix the mixed colors, some arrangement selection is necessary. In particular, the shape of a shell-type LED (see FIG. 5) becomes large, and its arrangement is important. Conventionally, there has been proposed a display device using red and green LEDs, in which the red and green LEDs are configured in a single package and are configured as a dot matrix using the same (for example, Japanese Utility Model No. No. 5-25483). FIG.
Is a configuration diagram of the display panel, in which three LEDs constitute one pixel. One of the LEDs 61 is an LED that emits two wavelengths, red and green. That is, an LED element 61 containing red and green elements is incorporated in one package, and can emit an intermediate orange color. In this arrangement, three LEDs gather to form one pixel, but the blue LED is not used and does not provide full color display.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、RGB の色の三
原色を用いたドットマトリクスの場合、青のLED はいま
だに輝度が十分ではなく、赤、緑、青の各LED を一つず
つ用いた1画素構成であると、混色のバランスをとるた
めに赤、緑の輝度を抑えて表示する必要があり、全体と
して輝度が不十分な表示しかできないという問題があ
る。なおかつ、個々のLED を集合させて表示するので、
カラー液晶表示装置のようなきめ細かいカラードット表
示を構成しにくいという問題がある。However, in the case of a dot matrix using the three primary colors of RGB, the blue LED still does not have sufficient luminance, and the red, green and blue LEDs are used one by one. In the case of the pixel configuration, it is necessary to perform display while suppressing the luminance of red and green in order to balance the color mixture, and there is a problem that only display with insufficient luminance as a whole can be performed. In addition, since individual LEDs are displayed collectively,
There is a problem that it is difficult to form a fine color dot display like a color liquid crystal display device.
【0004】従って本発明の目的は、表示を大きい規模
のみで扱うことを考え、遠方から十分な明るさで、なお
かつ十分カラー認識できるような大型表示を想定した、
RGB集合ランプによるLED の表示装置を提供することで
ある。Accordingly, an object of the present invention is to treat a display only on a large scale, and suppose a large display capable of sufficiently recognizing colors with sufficient brightness from a distant place.
An object of the present invention is to provide an LED display device using an RGB collective lamp.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、赤、緑、青の三色のLED を複数用い
て1画素とし、該画素を複数個配列させてカラー表示す
る表示装置において、前記画素のLED の配置を、混色が
均一化され、対称性を持つ個数配置で1画素が構成さ
れ、前記画素の配列は、前記対称性の対称軸もしくは方
向が互いに90°もしくは 180°回転した配置で交互に集
合した配列であることを特徴とする表示装置である。ま
た関連発明の構成は、前記LED の配置を、3×3個のマ
トリックスとし、前記個数配置が、前記青のLED を前記
マトリクスの四隅の4個とし、前記緑のLEDを中央一列
の3個とし、前記赤のLED を残りの2個とした配置とな
っていることである。関連発明の別の構成はまた、前記
LED の配置を、3×3個のマトリックスとし、前記個数
配置は、前記青のLED を前記マトリクスの中央の十字の
5個とし、前記緑のLED を四隅のうちの2個とし、前記
赤のLED を残った四隅の2個とした配置であることを特
徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention is to form a pixel by using a plurality of LEDs of three colors of red, green and blue, and to arrange a plurality of the pixels to perform color display. in the display device of the arrangement of LED of the pixel, mixed color is uniform, one pixel is constituted by the number arranged with symmetry arrangement of the pixels, the symmetry axis or square of the symmetry
Gather alternately in a 90 ° or 180 ° rotation
A display device having a combined arrangement. Further, in a configuration of a related invention, the arrangement of the LEDs is changed to a 3 × 3 matrix.
And the number arrangement is such that the blue LEDs are four in the four corners of the matrix, the green LEDs are three in a central row, and the red LEDs are the remaining two. That is. Another configuration of the related inventions are also the
The arrangement of the LEDs is a 3 × 3 matrix, the number arrangement is such that the blue LEDs are 5 crosses at the center of the matrix, the green LEDs are 2 out of the four corners, and the red LEDs are It is characterized by two LED corners in the remaining four corners.
【0006】本発明の別の関連発明の構成はさらに、前
記青のLED が、窒化ガリウム半導体であることを特徴と
する。According to another aspect of the present invention, the blue LED is a gallium nitride semiconductor.
【0007】[0007]
【作用】本発明の配列によると、複数のLED によるので
十分な輝度で表示でき、各三原色は適度な距離で混色さ
れ1画素として認識される。According to the arrangement of the present invention, a plurality of LEDs can be used to display with sufficient luminance, and the three primary colors are mixed at an appropriate distance and recognized as one pixel.
【0008】[0008]
【発明の効果】例えば、直径3.8mm のLED の 3X3マトリ
クスでは、各色の混合の均質さを示す白色において、お
よそ5mで十分1画素として認知され、有効な混色性と
なり、大型表示パネルなどに有効である。また十分な輝
度のフルカラー表示装置が実現する。 For example, in a 3 × 3 matrix of LEDs having a diameter of 3.8 mm, in a white color indicating the uniformity of the mixture of each color, approximately 5 m is recognized as one pixel sufficiently, and effective color mixing is achieved , which is effective for a large display panel and the like. It is. Further, a full-color display device with sufficient luminance is realized.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図1(a) は本発明の 3X3マトリクスの画素の第
一実施例として、青LED を四隅に4個配置し、緑LED を
中央の一列に3個、残りの対辺の真ん中の2個に赤LED
を配置したものである。また、図1(b) は第二実施例と
して青LED を5個、中央の十字形に配置し、緑と赤のLE
D をそれぞれ2個ずつ四隅に対角線上に配置したもので
ある。この画素10、10’の配置を1ドットとして16
×16のドットマトリクスを構成して、一つの文字もしく
はキャラクターを表示するようにしたものが図2であ
る。なお、図2では1画素内のLED の配置の表記は左上
以外は略してある。この16×16のドットマトリクスを1
表示モジュールとして多数配列させれば、大型表示パネ
ルが形成される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to specific embodiments. FIG. 1 (a) shows a first embodiment of a 3 × 3 matrix pixel of the present invention, in which four blue LEDs are arranged at four corners, three green LEDs are arranged in one line in the center, and two red LEDs are arranged in the middle of the other opposite side. led
Is arranged. FIG. 1 (b) shows a second embodiment in which five blue LEDs are arranged in a central cross shape, and green and red LEs are arranged.
D is two diagonally arranged at each of the four corners. The arrangement of the pixels 10 and 10 'is 16
FIG. 2 shows a configuration in which a dot matrix of × 16 is configured to display one character or character. In FIG. 2, the arrangement of the LEDs in one pixel is omitted except for the upper left. This 16 × 16 dot matrix is
When a large number of display modules are arranged, a large display panel is formed.
【0010】ここで、LED 一つの大きさを直径3.8mm と
して、1画素の大きさを13mm角とするとき、図2の表示
モジュール20は、1画素間のピッチを15mmとして 240
mm角の大きさになる。1モジュールは1文字表示可能で
あるので、例えば縦30個、横40個、モジュールを配
列させれば、40文字30行の文字表示が可能な、縦7.2m、
横9.6mのフルカラー大型パネルとなる。各表示モジュー
ルはきっちりと配列されているので、もちろん文字だけ
でなく、各種の図柄やパターン等もカラーで表示でき
る。When the size of one LED is 3.8 mm in diameter and the size of one pixel is 13 mm square, the display module 20 shown in FIG.
It becomes the size of mm square. Since one module can display one character, for example, by arranging 30 vertical modules and 40 horizontal modules, a character display of 40 characters and 30 lines is possible, 7.2 m vertical,
It is a full-color large panel measuring 9.6m in width. Since each display module is arranged exactly, not only characters but also various designs and patterns can be displayed in color.
【0011】1画素の構成として図1に示す様に、色の
配列として対称性を持たせる。対称性は3色が均等にな
るために望ましい条件である。この対称性の取り方は、
用いるLED の個数や配置によって変わるので、1画素の
構成によって各色の混合のあり方が変化する。図1の配
置の場合で実際に混色の程度を測定した結果を図3に示
す。図3は輝度および色度を数値で示し、図3は色度図
で示してある。他の個数および配置でも各色のLED の輝
度および色度値の結果を測定したが、図1の場合が最も
良いことが発明者らによって確認された。これ以外の配
置でも可能ではあるが、混色性の出る距離が大きくなる
等の不利な点が認められた。As shown in FIG. 1, the arrangement of one pixel has a symmetrical color arrangement. Symmetry is a desirable condition for equalizing the three colors. The way to take this symmetry is
Since it changes depending on the number and arrangement of the LEDs used, the way of mixing each color changes depending on the configuration of one pixel. FIG. 3 shows the result of actually measuring the degree of color mixing in the case of the arrangement of FIG. FIG. 3 shows luminance and chromaticity by numerical values, and FIG. 3 shows a chromaticity diagram. The results of the luminance and chromaticity values of the LEDs of each color were measured for other numbers and arrangements, but the inventors confirmed that the case of FIG. 1 was the best. Although arrangements other than this are possible, disadvantages such as an increase in the distance at which color mixing occurs are recognized.
【0012】各実施例の1画素の構成による混色で、白
色混合は各色のLED をほぼ均等に点灯することで実現す
る。その際の色度の座標値は、図3で示すように、図1
(a)の場合に理想的な白(x=1/3,y=1/3)に最も近く、つ
いで図1(b) の場合である。また測定に用いた画素の場
合で、全体の発色可能な範囲は色度図で、おおよそ図3
の実線のような三角で囲まれる範囲の色表示となってい
る。もちろん使用するLED を別の発光特性をもつもの、
例えば窒化ガリウム半導体のLED で画素を構成すると、
図3の点線で囲まれる三角形の色度の範囲で、色表現を
変化させることになる。In each embodiment, the color mixture by the structure of one pixel, and the white color mixture is realized by lighting the LEDs of each color substantially uniformly. The coordinate values of the chromaticity at that time are, as shown in FIG.
In the case of (a), it is closest to the ideal white (x = 1/3, y = 1/3), and then in the case of FIG. 1 (b). In the case of the pixels used for the measurement, the entire color developable range is a chromaticity diagram.
The color display is in a range surrounded by a triangle like a solid line. Of course, the LEDs used have different emission characteristics,
For example, if a pixel is configured with a gallium nitride semiconductor LED,
The color expression is changed within the range of the chromaticity of the triangle surrounded by the dotted line in FIG.
【0013】また画素を配列させてモジュールを形成す
る際でも、周期性や対称性を考慮する必要がある。通常
は同一な配置を連続させて同じパターンが周期的になる
ように形成すればよい。しかし場合によっては、図1
(a) の配置を横一列に並べた場合、緑のLED が中央の一
列に並んでしまうので、混色性に影響する場合がある。
そのためその周期的配列を変化させて形成することも行
われる。つまり、図4(a) および図4(b) に示すよう
に、画素の対称軸を交互に90°もしくは 180°変えた配
置をとることによって、隣合う画素ごとの影響を緩和さ
せて均質化した混色を得ることができる。画素の対称性
は完全な対称軸をもつとは限らず、方向性を持つ場合が
あるので、図4(b) のような配列を採ることも可能であ
り、またこの図4(b) 全体を90°回転した配列であって
も構わない。Also, when forming a module by arranging pixels, it is necessary to consider periodicity and symmetry. Normally, the same arrangement may be continued so that the same pattern is formed periodically. However, in some cases, FIG.
If the arrangement of (a) is arranged in a horizontal line, the green LEDs are arranged in a central line, which may affect the color mixing.
For this reason, it is also possible to change the periodic arrangement to form the light emitting element. In other words, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), by arranging the symmetry axes of the pixels alternately by 90 ° or 180 °, the influence of each adjacent pixel is alleviated and homogenized. A mixed color can be obtained. Since the symmetry of a pixel does not always have a perfect axis of symmetry and may have directionality, it is possible to adopt an arrangement as shown in FIG. 4 (b). May be rotated by 90 °.
【0014】以上のように、複数のLED で1画素を構成
し、特に輝度の得られない青LED を他の色のLED より多
く使用することで1画素を十分な輝度とでき、大型表示
パネル等に役立つ表示装置が提供できる。As described above, one pixel is constituted by a plurality of LEDs, and in particular, by using more blue LEDs, for which no luminance can be obtained, than LEDs of other colors, one pixel can have sufficient luminance. A useful display device can be provided.
【図1】本発明の構成をなすLED の1画素(1ドット)
の配列を示す構成図。FIG. 1 shows one pixel (one dot) of an LED constituting the structure of the present invention.
FIG.
【図2】本発明の画素による構成を用いたドットマトリ
クスの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a dot matrix using the configuration of the pixel of the present invention.
【図3】本発明の1画素の色度図。FIG. 3 is a chromaticity diagram of one pixel of the present invention.
【図4】ドットマトリクスの配列例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a dot matrix arrangement.
【図5】砲弾型の LEDの構造模式図。FIG. 5 is a schematic view of the structure of a bullet-type LED.
【図6】従来のドットマトリクスの画素構成例を示す説
明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a pixel configuration example of a conventional dot matrix.
10、10’ 画素 20 表示モジュール BG GaN半導体製の青緑 LED B1 SiC半導体製の青 LED B2 PN半導体製の青 LED G 緑の LED R 赤の LED 51 LEDチップ 61 二波長 LED 10, 10 'pixel 20 Display module BG Blue-green LED made of GaN semiconductor B1 Blue LED made of SiC semiconductor B2 Blue LED made of PN semiconductor G Green LED R Red LED 51 LED chip 61 Dual wavelength LED
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−13988(JP,A) 特開 平5−63236(JP,A) 特開 平5−190903(JP,A) 特開 昭60−61724(JP,A) 特開 平3−226788(JP,A) 特開 平5−53511(JP,A) 特開 平5−243613(JP,A) 特開 昭63−82499(JP,A) 実開 平3−43698(JP,U) 実開 平3−14684(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09F 9/30 - 9/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-13988 (JP, A) JP-A-5-63236 (JP, A) JP-A-5-190903 (JP, A) JP-A-60-1985 61724 (JP, A) JP-A-3-226788 (JP, A) JP-A-5-53511 (JP, A) JP-A-5-243613 (JP, A) JP-A-63-82499 (JP, A) JP-A-3-43698 (JP, U) JP-A-3-14684 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G09F 9/30-9/46
Claims (4)
画素とし、該画素を複数個配列させてカラー表示する表
示装置において、 前記画素のLED の配置を、混色が均一化され、対称性を
持つ個数配置で1画素が構成され、前記画素の配列は、
前記対称性の対称軸もしくは方向が互いに90°もしくは
180°回転した配置で交互に集合した配列であることを
特徴とする表示装置。1. A method using a plurality of red, green and blue LEDs.
And pixels in a pixel by arranging a plurality display devices for color display, the arrangement of LED of the pixel, mixed color is uniform, one pixel is constituted by the number arranged with symmetry arrangement of the pixel Is
The symmetry axes or directions of said symmetry are at 90 ° to each other or
Display device comprising an array der Rukoto was set alternately rotated by 180 ° arrangement.
クスとし、 前記個数配置は、 前記青のLED を前記マトリクスの四隅の4個とし、 前記緑のLED を中央一列の3個とし、 前記赤のLED を残りの2個とした配置であることを特徴
とする請求項1に記載の表示装置。2. The method according to claim 1, wherein the arrangement of the LEDs is 3 × 3 matrixes.
The number arrangement is such that the blue LEDs are four in the four corners of the matrix, the green LEDs are three in a central row, and the red LEDs are the remaining two. The display device according to claim 1, wherein:
クスとし、 前記個数配置は、 前記青のLED を前記マトリクスの中央の十字の5個と
し、 前記緑のLED を四隅のうちの2個とし、 前記赤のLED を残った四隅の2個とした配置であること
を特徴とする請求項1に記載の表示装置。3. The arrangement of said LEDs is 3 × 3 matrices.
In the number arrangement, the blue LEDs are five crosses at the center of the matrix, the green LEDs are two of the four corners, and the red LEDs are two of the remaining four corners. The display device according to claim 1, wherein the display device is an arrangement.
あることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
1項に記載の表示装置。4. The blue LED according to claim 1, wherein the blue LED is a gallium nitride semiconductor .
The display device according to claim 1 .
Priority Applications (1)
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ID=17801212
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