JP3292133B2 - Ｌｅｄ表示器及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字や記号等を表
示可能な行き先表示板、ＬＥＤ表示ディスプレイなどに
利用されるＬＥＤ表示器に関し、特に、各方位から観測
しても色ずれの極めて少ないマルチカラー或いはフルカ
ラー表示可能なＬＥＤ表示器及びそれを用いた表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、色の三原色であるＲＧＢ（赤色
系、緑色系、青色系）がそれぞれ１０００ｍｃｄ以上の
超高輝度に発光可能な半導体発光素子である発光ダイオ
ード（以下、ＬＥＤランプとも呼ぶ）を利用した表示装
置が開発され始めている。このようなＬＥＤ表示器は、
ＲＧＢの各発光ダイオードをそれぞれ１絵素として利用
しＲＧＢを組み合わせ近接配置して１画素とする。各画
素をマトリックス状に配置することにより構成される。

【０００３】具体的には、各発光ダイオードは発光素子
の一方の電極と電気的に接続させたマウント・リード
と、導電性ワイヤーなどを利用して発光素子の他方の電
極と電気的に接続させたインナー・リードと、発光素子
及び、マウント・リード、インナー・リードの一部を被
覆したモールド部材とを有する構成とさせてある。各発
光ダイオードに用いられる半導体発光素子は、ＲＧＢが
それぞれ発光可能な半導体発光素子を利用する。モール
ド部材には、所望の発光特性が得られるようフィルター
効果を有する着色剤が好適に添加されている。

【０００４】ＬＥＤ表示器の各発光ダイオードに供給す
る電流量や時間を調整させて混色発光させることにより
マルチカラー或いはフルカラーの画像などを表示させる
ことができる。

【０００５】ＬＥＤ表示器をより高輝度かつ、安定して
発光させるためにはＲＧＢの発光ダイオードにＲＧＢか
ら選択される一種以上を加えた４素子以上とすることが
より好ましい。特に、現在のところＲＧＢ全ての発光ダ
イオードを同一の半導体材料で形成させることが難し
い。そのため具体的には、青色系や緑色系の発光ダイオ
ードを超高輝度に発光させるために発光層に窒化物系化
合物半導体を用いる。他方、赤色系の発光ダイオードを
超高輝度に発光させるためには、発光層としてインジウ
ム・ガリウム・アルミニウム・燐系などの半導体材料を
用いる。赤色系と青色系及び緑色系とは半導体材料や構
造が異なる。

【０００６】この場合、半導体特性などから駆動電圧や
発光輝度などが異なる。したがって、駆動電圧が青色系
や緑色系の約半分である赤色系の発光ダイオードを２個
用いる場合がある。即ち、１画素を構成させるために青
色系、緑色系をそれぞれ１個ずつ用いて赤色系を２個用
いた４素子とすることが考えられる。同様に、特開平８
−２７２３１６号に記載の如く色度図上の表示域を広げ
るために赤色系、青色系をそれぞれ１個ずつ用いて緑色
系を２個用いた４素子とする場合もある。さらには、４
素子の例として発光光度を調節させるために赤色系、緑
色系をそれぞれ１個ずつ用い発光輝度の低い青色系を２
個用いた４素子とする場合もある。また、発光輝度を上
げるため１画素中に４素子以上の配置とする場合があ
る。

【０００７】したがって、３素子のみならず、種々の事
情から色の３原色に加えて３原色の一つである同色系の
発光ダイオードを１つ以上利用し一画素としたＬＥＤ表
示器を用いる場合がある。そのなかでも、４素子のＬＥ
Ｄ表示器は、発光ダイオードの配置が行いやすく、非発
光時においても表示面が均一に見えることから好適に利
用されている。

【０００８】図１及び図２には、具体例として４素子の
ＬＥＤ表示器の一例を示す。基板２０２上には、ＲＧＢ
の発光ダイオードに加えてＲが発光可能な発光ダイオー
ドを加え４つの発光ダイオード１０１を近接して縦横に
配置し１画素としてある。各画素単位にまとまったもの
がマトリックス状に配置されている。各発光ダイオード
２０１は、基板２０２の裏面側に設けられた導電性パタ
ーンと半田などによって電気的に接続されている。基板
２０２は筐体２０３内に配置固定され、発光ダイオード
２０１のモールド先端部を除いて外部環境から保護する
ために耐候性の高いシリコーン樹脂２０５によって被覆
してある。また、太陽光などからの照射による視認性の
低下を防ぐために遮光部材であるルーバー２０４が好適
に設けられている。このようなＬＥＤ表示器１００は、
各絵素を安定的に高輝度に発光することが可能であった
り、色度範囲の広い表示色を表すことができる。また、
４素子を用いて１画素を構成するため規則正しい配置と
し非点灯時の見栄えもよい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＧＢ
の各発光ダイオードを１個ずつ用いた３素子では各画素
の配置が歪になる。また、ＲＧＢの各発光ダイオードを
１個ずつ用い１画素としたＬＥＤ表示器と比較して、例
えば４素子などを例に挙げると一色だけ表示面積が大き
くなる。そのため白色系など全点灯時に左右や上下方向
など一定の角度から視認すると、色バランスが崩れやす
い傾向にある。特に、着色剤を含有させたモールドを持
った発光ダイオードを点灯させるとモールド部材全体が
各発光ダイオードの色に着色される。

【００１０】そのため、一定の角度から見た場合、手前
の発光ダイオードの点灯に伴いモールド部材が着色し奥
の発光ダイオードの発光が遮られる蹴られ現象を生ず
る。同様に一定の上下方向の角度から見た場合、ルーバ
ーによって発光ダイオードが一部隠れ発光ダイオードが
遮られる蹴られ現象を生ずる。そのためＲＧＢの発光バ
ランスが崩れやすく表示面が歪になることから特に色ず
れが起こりやすくなる。混色性等を考慮して各発光ダイ
オードをある程度密に配置させざるを得ないため発光ダ
イオードの数が多くなるにつれ大きな問題となる。本発
明は上記課題に鑑み不点灯時の見栄えが良く、色ずれの
極めて少ないＬＥＤ表示器及びそれを用いた表示装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＲＧＢが発光
可能なそれぞれの絵素として３素子以上の発光ダイオー
ドで構成した１画素をマトリックス状に配置したＬＥＤ
表示器である。特に、３画素以上でブロックを構成しブ
ロック内の画素を構成する絵素は互いに異なる配置であ
り、かつブロックを繰り返し配置することによって何れ
の画素も互いに発光ダイオードの配置が異なるＬＥＤ表
示器である。これにより各画素間のみでは解決できなか
った色ずれなどを画素を組み合わせたブロックを利用す
ることにより解消できるものである。

【００１２】本発明の請求項２に記載のＬＥＤ表示器
は、各発光ダイオードはそれぞれ発光色と同色に着色し
たモールド部材を有するＬＥＤ表示器である。これによ
り隣り合う発光ダイオードの蹴られ現象が顕著に生ずる
場合でも、全発光時などに均一な白色発光が可能なＬＥ
Ｄ表示器とすることができる。

【００１３】本発明の請求項３に記載のＬＥＤ表示器
は、発光ダイオードがＲＧＢが発光可能なそれぞれの絵
素としての発光ダイオードと、発光ダイオードに加えて
ＲＧＢから選択されるさらに一つの発光ダイオードを組
み合わせ４素子で１画素を構成するＬＥＤ表示器であ
る。これによって各発光ダイオードを規則正しく密に配
置させ混色性が良いと共に色ずれの少ないＬＥＤ表示器
とすることができる。また、駆動回路を簡略化する、非
点灯時の見栄えを良くするなどができる。

【００１４】本発明の請求項４に記載のＬＥＤ表示器
は、ブロック内においてＲＧＢから選択されるさらに一
つの発光ダイオードが発光する色の発光ダイオード以外
を各縦ライン及び各横ラインとも隣り合わない配置とさ
せたＬＥＤ表示器である。これにより上下方向における
蹴られによっても色ずれの少ないＬＥＤ表示器とするこ
とができる。

【００１５】本発明の請求項５に記載のＬＥＤ表示器
は、ブロック内の発光ダイオードが、各縦ライン及び各
横ラインにそれぞれＲＧＢの発光ダイオード及び前記Ｒ
ＧＢから選択される一種の発光ダイオードを含むＬＥＤ
表示器である。

【００１６】本発明の請求項６に記載のＬＥＤ表示装置
は、ＲＧＢが発光可能なそれぞれの絵素に加えてＲＧＢ
から選択されるさらに一つの絵素を組み合わせ４素子で
構成した画素をマトリックス状に配置したＬＥＤ表示器
と、ＬＥＤ表示器を駆動する駆動装置とが電気的に接続
されたＬＥＤ表示装置である。特に、ＬＥＤ表示器が３
画素以上でブロックを構成し、ブロック内の画素を構成
する絵素は互いに異なる配置でありかつ、ブロックを繰
り返し配置することによって何れの画素も互いに発光ダ
イオードの配置が異なるＬＥＤ表示装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明者は種々の実験の結果、３
素子以上の発光ダイオードの色ずれを一画素ごとの変位
に加えて複数の画素を合わせたブロックごとに発光ダイ
オードの配置を調整させることで色ずれを防止しうるこ
とを見いだし、これに基づいて発明するに至った。

【００１８】即ち、３素子以上は高輝度にマルチカラー
やフルカラー表示可能である。特にＲＧＢの発光ダイオ
ードにＲＧＢから選択される発光ダイオードを加えた４
素子を１画素として利用したＬＥＤ表示器は、各画素が
密に配置可能でありＲＧＢの発光素子の特性を揃えるこ
とができる利点がある。しかしながら、３素子では配
置、３原色に加えて１色だけ数が多くなる４素子などで
は視認する方向（特に上下方向）によって色ずれが多く
なる。本発明は１画素ごとの配置換えのみでは色ずれを
吸収しきれないものを１画素の近傍に配置された他の画
素をも利用することによって全体としての色ずれを抑制
させたものである。

【００１９】以下、図を用いて本発明を詳細に説明す
る。図３、４、５、６に本発明のＬＥＤ表示器の模式的
部分平面図を示す。各ＬＥＤ表示器は発光ダイオードの
配置以外図１及び図２の構成とほぼ同様にして形成して
ある。なお、発光ダイオードのモールド部材は、視野角
を広げるために発光観測面側から見て楕円形状とさせて
ある。各発光ダイオードには、ＲＧＢが発光可能な半導
体発光素子がそれぞれ配置されている。（図３、４、
５、６には、各絵素の配置がわかるようにＲＧＢ（赤色
系、緑色系、青色系）を例示的に記載してある）。図
３、４、５の場合は、ＲＧＢが発光可能な発光ダイオー
ドに加えてＲを１つ多く配置させ４素子とさせてある。
４素子を利用してＬＥＤ表示器の１画素を表示させる。
図６はＲＧＢが発光可能な発光ダイオードを利用し３素
子で画素を構成した例である。

【００２０】具体的な本発明のＬＥＤ表示器は、ブロッ
ク内で１画素を構成するＲＧＢの発光ダイオードの配置
を変えつつ、ブロックを周期的に繰り返し配置させるこ
とによって色ずれを抑制させるものである。具体的に
は、４素子の一例を図３に示す。図３は、１６×１６個
の画素が配置されたＬＥＤ表示器の発光観測面から見た
部分的平面図である。点線３０２の如く、ＲＧＢの発光
ダイオードにＲを１つ多くし４素子で１画素を構成させ
る。また、この画素を縦横に３個利用して一点鎖線３０
１の如く１ブロックを形成させる。ブロックごとに繰り
返し配置させることによってＬＥＤ表示器を構成させて
ある。ブロック内の１画素を発光観測面側から見ると図
３の左上の如き１画素内の構成を示す。

【００２１】具体的には、画素は左上に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードと、左下に配置されたＢ
（青色系）の発光ダイオードと、右上に配置されたＧ
（緑色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードによって構成されている。
この画素の隣り合う右側の画素は、左上に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードと、左下に配置されたＧ
（緑色系）の発光ダイオード、右上に配置されたＢ（青
色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＲ（赤色
系）の発光ダイオードで形成されている。同様に隣り合
う下側の画素は、左上に配置されたＲ（赤色系）の発光
ダイオードと、左下に配置されたＧ（緑色系）の発光ダ
イオード、右上に配置されたＢ（青色系）の発光ダイオ
ード及び右下に配置されたＲ（赤色系）の発光ダイオー
ドが配置されている。

【００２２】このようにＲＧＢが発光可能なそれぞれの
絵素として３素子以上の発光ダイオードで構成した１画
素をマトリックス状に配置したＬＥＤ表示器であって、
３画素以上でブロックを構成しブロック内の画素を構成
する絵素は互いに異なる配置であり、かつブロックが繰
り返し配置されている。そのため、画素ごとに一方の縦
の列が発光している発光ダイオードによって蹴られた場
合においても１ブロック内にはＲＢＲＧ或いはＲＧＲＢ
の配列が含まれる。また、遮光部材であるルーバーなど
によって、下側の発光ダイオードの行が蹴られる場合に
おいても１ブロック内にはＲＧＲＢ或いはＲＢＲＧの配
列が含まれる。ブロック内においてはＲＧＢ及びＲ成分
が発光することになる。したがって、色ずれが少ないＬ
ＥＤ表示器とすることができる。（なお、本発明で４素
子とは、４つの発光ダイオードを用い混色発光を利用さ
せることによって１画素とすることをいう。）次に本発
明の他の具体的例を示す。図４も１６×１６個の画素が
配置されたＬＥＤ表示器の発光観測面から見た部分的平
面図である。点線４０２の如く、ＲＧＢの発光ダイオー
ドにＲを１つ多くし４素子で密に配置した１画素を構成
させる。また、この画素を縦横に４個利用して一点鎖線
４０１の如く１ブロックを形成させる。ブロックを周期
的に繰り返し配置させることによってＬＥＤ表示器を構
成させてある。ブロック内の１画素を発光観測面側から
見ると図４の左上の如き１画素内の構成を示す。画素
は、左上に配置されたＲ（赤色系）の発光ダイオード
と、左下に配置されたＢ（青色系）の発光ダイオード
と、右上に配置されたＧ（緑色系）の発光ダイオード及
び右下に配置されたＲ（赤色系）の発光ダイオードによ
って１画素を配置させてある。この画素の隣り合う右側
の画素は、左上に配置されたＢ（青色系）の発光ダイオ
ードと、左下に配置されたＲ（赤色系）の発光ダイオー
ド、右上に配置されたＲ（赤色系）の発光ダイオード及
び右下に配置されたＧ（緑色系）の発光ダイオードで形
成されている。

【００２３】同様に隣り合う下側の画素は、左上に配置
されたＧ（緑色系）の発光ダイオードと、左下に配置さ
れたＲ（赤色系）の発光ダイオード、右上に配置された
Ｒ（赤色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＢ
（青色系）の発光ダイオードが配置されている。同様に
隣り合う斜め右下方向の画素は、左上に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードと、左下に配置されたＧ
（緑色系）の発光ダイオード、右上に配置されたＢ（青
色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＲ（赤色
系）の発光ダイオードが配置されている。

【００２４】このようにブロック内の隣り合う画素が互
いに異なる絵素の配置とさせブロック単位で周期的に繰
り返し配置させることによって何れの画素も互いに発光
ダイオードの配置が異なる構成とすることができる。そ
のため、画素ごとに一方の縦の列が発光している発光ダ
イオードによって蹴られた場合においても１ブロック内
にはＲＢＧＲ或いはＢＲＲＧの配列が含まれ均一な白色
系の発光が可能となる。また、遮光部材であるルーバー
などによって、下側の発光ダイオードの行が蹴られる場
合においてもＲＧＢＲ或いはＧＲＲＢの配列が含まれ
る。蹴られる発光ダイオードが生じたとしてもブロック
内においてはＲＧＢ及びＲ成分が均等に発光することに
なる。したがって、何れに蹴られる発光ダイオードの成
分が含まれていたとしても色ずれが極めて少ないＬＥＤ
表示器とすることができる。なお、図４の配置としたＬ
ＥＤ表示器は図３に比べて斜め下から見上げた場合にお
ける赤っぽく見える或いは青緑っぽく見えることがな
く、より色変わりが少ないＬＥＤ表示器とすることがで
きる。

【００２５】次に、本発明のさらに他の具体的例を示
す。図５も１６×１６個の画素が配置されたＬＥＤ表示
器の発光観測面から見た部分的平面図である。点線５０
２の如く、ＲＧＢの発光ダイオードにＲを１つ多くし４
素子で密に配置した１画素を構成させる。また、この画
素を縦横に４個利用して一点鎖線５０１の如く１ブロッ
クを形成させる。ブロックを周期的に繰り返し配置させ
ることによってＬＥＤ表示器を構成させてある。ブロッ
ク内の１画素を発光観測面側から見ると図５の左上の如
き１画素内の構成を示す。

【００２６】画素は、左上に配置されたＢ（青色系）の
発光ダイオードと、左下に配置されたＲ（赤色系）の発
光ダイオードと、右上に配置されたＲ（赤色系）の発光
ダイオード及び右下に配置されたＧ（緑色系）の発光ダ
イオードによって１画素を配置させてある。この画素の
隣り合う右側の画素は、左上に配置されたＲ（赤色系）
の発光ダイオードと、左下に配置されたＢ（青色系）の
発光ダイオード、右上に配置されたＧ（緑色系）の発光
ダイオード及び右下に配置されたＲ（赤色系）の発光ダ
イオードで形成されている。

【００２７】同様に隣り合う下側の画素は、左上に配置
されたＧ（緑色系）の発光ダイオードと、左下に配置さ
れたＲ（赤色系）の発光ダイオード、右上に配置された
Ｒ（赤色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＢ
（青色系）の発光ダイオードが配置されている。同様に
隣り合う斜め右下方向の画素は、左上に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードと、左下に配置されたＧ
（緑色系）の発光ダイオード、右上に配置されたＢ（青
色系）の発光ダイオード及び右下に配置されたＲ（赤色
系）の発光ダイオードが配置されている。

【００２８】このようにブロック内の隣り合う画素が互
いに異なる絵素の配置とさせブロック単位で周期的に繰
り返し配置させることによって何れの画素も互いに発光
ダイオードの配置が異なる構成とすることができる。そ
のため、画素ごとに一方の縦の列が発光している発光ダ
イオードによって蹴られた場合においても１ブロック内
にはＢＲＧＲ或いはＲＢＲＧの配列が含まれ均一な白色
系が発光可能となる。また、遮光部材であるルーバーな
どによって、下側の発光ダイオードの行が蹴られる場合
においてもＢＲＲＧ或いはＧＲＲＢの配列が含まれる。
蹴られる発光ダイオードが生じたとしてもブロック内に
おいてはＲＧＢ及びＲ成分が均等に発光することにな
る。したがって、何れに蹴られる発光ダイオードの成分
が含まれていたとしても色ずれが極めて少ないＬＥＤ表
示器とすることができる。なお、図５の配列としたＬＥ
Ｄ表示器は、図３に比べて斜め下から見上げた場合にお
ける赤っぽく見える或いは青緑っぽく見えることがなく
色変わりが少ない。さらに、図４の如き縦にＲＲが続く
ことがないためにＲの残りが多く感じることもなく、色
変わりが極めて少ないＬＥＤ表示器とすることができ
る。

【００２９】なお、４素子以外の例として図６に３素子
の例を示す。図６は１６×１６個の画素が配置されたＬ
ＥＤ表示器の発光観測面側から見た部分的平面図であ
る。発光ダイオードは砲弾型のモールド部材で形成して
ある。点線６０２の如く、ＲＧＢの発光ダイオードを用
いて１画素を構成させる。また、この画素を縦横に４個
利用して一点鎖線６０１の如く１ブロックを形成させ
る。ブロックを周期的に繰り返し配置させることによっ
てＬＥＤ表示器を構成させてある。ブロック内の１画素
を発光観測面側から見ると図６の左上の如き１画素内の
構成を示す。

【００３０】画素は左上に配置されたＲ（赤色系）の発
光ダイオードと、下に配置されたＧ（緑色系）の発光ダ
イオードと、右上に配置されたＢ（青色系）の発光ダイ
オードによって１画素を配置させてある。この画素の隣
り合う右側の画素は、左下に配置されたＲ（赤色系）の
発光ダイオードと、上に配置されたＧ（緑色系）の発光
ダイオード、右下に配置されたＢ（青色系）の発光ダイ
オードで形成されている。

【００３１】同様に隣り合う下側の画素は、左上に配置
されたＢ（青色系）の発光ダイオードと、下に配置され
たＧ（緑色系）の発光ダイオード、右上に配置されたＲ
（赤色系）の発光ダイオードが配置されている。また、
隣り合う斜め右下方向の画素は、左下に配置されたＢ
（青色系）の発光ダイオードと、上に配置されたＧ（緑
色系）の発光ダイオード、右下に配置されたＲ（赤色
系）の発光ダイオードが配置されている。

【００３２】このようにブロック内の隣り合う画素を互
いに異なる絵素の配置とさせブロック単位で周期的に繰
り返し配置させることによって何れの画素も互いに発光
ダイオードの配置が異なる構成とすることができる。そ
のため、遮光部材であるルーバーなどによって、下側の
発光ダイオードの行が蹴られる場合においてもＲＧＢ或
いはＢＲＧの配列が含まれる。何れに蹴られる発光ダイ
オードが生じたとしてもブロック内においてはＲＧＢ成
分が均等に発光することになる。したがって、色ずれが
少ないＬＥＤ表示器とすることができる。なお、３素子
及び４素子を例に示したが５素子以上でも同様に形成で
きることは言うまでもない。これによって、全点灯時に
視認方向における色ずれの極めて少ないＬＥＤ表示器と
することができる。以下、本発明の各構成について詳述
する。

【００３３】（発光ダイオード１０１、２０１、３０
３、４０３、５０３、６０３）本発明に用いられる発光
ダイオード１０１は、１画素を構成する絵素として働
く。発光ダイオードは、種々の半導体を樹脂やガラスな
どで所望にモールドし形成した発光素子やパッケージ中
に発光素子を配置したチップタイプＬＥＤなどが好適に
挙げられる。発光素子としては、液相成長法やＭＯＣＶ
Ｄ法により基体上にＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、Ｇａ
Ｐ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧ
ａＰ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、Ｇ
ａＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発
光層として形成させたものが好適に用いられる。半導体
の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合を
有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルヘテロ構造
のものが挙げられる。また、発光層を量子効果が生ずる
薄膜とした単一量子井戸構造、多重量子井戸構造とする
こともできる。半導体層の材料やその混晶度によって発
光波長を紫外域から赤外域まで種々選択することができ
る。

【００３４】発光ダイオードのモールド部材は、ＬＥＤ
チップを外部から保護するために好適に設けられる。ま
た、モールド部材に有機や無機の拡散剤を含有させるこ
とによってＬＥＤチップからの指向性を緩和させ視野角
を増やすことができる。拡散剤として、チタン酸バリウ
ム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素などの無
機部材やメラミン樹脂、ＣＴＵグアナミン樹脂、ベンゾ
グアナミン樹脂などの有機部材が好適にあげられる。ま
た、着色染料や着色顔料など着色剤を含有させることに
よって不要な波長をカットするフィルター効果を持たす
こともできる。

【００３５】更に、モールド部材を所望の形状にするこ
とによってＬＥＤチップからの発光を集束させたり、拡
散させたりするレンズ効果を持たせることができる。発
光面側から観測して真円状、楕円状、長方形、正方形や
多角形など所望に応じて種々選択することができる。野
外での使用時においては、横方向に視野角が広い楕円状
がより好ましい。また、モールド部材は複数積層した構
造でもよい。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状
やそれらを組み合わせたものが挙げられる。モールド部
材の材料としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やユリ
ア樹脂やガラスなどの耐侯性に優れた透光性部材が好適
に用いられる。

【００３６】野外などでＬＥＤ表示装置の使用を考慮す
る場合、超高輝度かつ安定した発光特性などのため緑色
系及び青色系として発光層に窒化ガリウム系化合物半導
体を用いることが好ましく、また、赤色系では発光層に
ガリウム・アルミニウム・砒素系やアルミニウム・イン
ジウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好まし
い。

【００３７】また、マルチカラー或いはフルカラー表示
器としてＬＥＤチップを利用するためには赤色系の主発
光波長が６００ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の主発光波
長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の主発光波長が
４００ｎｍから４９０ｎｍ内の半導体を用いたＬＥＤチ
ップを使用することが好ましい。

【００３８】（基板２０２） 発光ダイオード２０１を配置する基板２０２としては、
各発光ダイオード２０１を所望に配置し電気的に接続す
るために用いられるものであり、場合によっては駆動装
置２０６用の基板と兼用しても良い。発光ダイオード用
の基板２０２としては、機械的強度が高く熱変形の少な
いものが好ましい。具体的にはセラミックス、ガラスや
各種樹脂を用いた基板が好適に利用できる。発光ダイオ
ードが実装される基板２０２の表面はＬＥＤ表示面と一
致するためコントラスト向上のために暗色系に着色して
あることがより好ましい。また、充填材２０５との密着
性向上のために凹凸加工させても良い。基板２０２に
は、各発光ダイオード２０１が駆動できるよう銅などに
より導電性パターンが形成されている。

【００３９】（筐体１０３、２０３） 筐体２０３は、基板２０２上にマトリックス状など所望
の形状に配置した発光ダイオード２０１を外部から機械
的に保護するため好適に用いられる。したがって、筐体
２０３は、所望の大きさ及び所望の形状に形成させるこ
とができる。筐体は、充填材との密着性が優れているも
のが好ましい。筐体の材料としては成形のしやすさなど
からポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂等が好適に挙げられる。また、筐体
に凹部を設け遮光部材の凸部と勘合させ凹部の形状によ
り遮光板の角度を種々に変更させることができる。さら
に、筐体の内部表面をエンボス加工させて接着面積を増
やしたり、プラズマ処理して充填材との密着性を向上さ
せても良い。

【００４０】 （遮光部材１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、
６０４） 遮光部材１０４であるルーバーは、発光ダイオード１０
１の各々が外来光によって視認しにくくなることを防止
するために好適に用いられる。また、遮光部材１０４は
発光ダイオード１０１からの発熱を充填材を介して集熱
し、外部に放熱させる熱伝導部材として利用することも
できる。具体的には、アルミニウム、ステンレス及び各
種合金などで遮光部材を形成させることにより放熱性を
向上させることができる。さらに、遮光効率を向上させ
る目的で遮光部材を黒色などに着色させることが好まし
い。遮光部材２０４は、視認距離に合わせてその角度が
変更できるよう筐体２０３の凹部と羽目合わせによる構
成させることがより好ましい。遮光部材２０４の配置と
してはマトリックス状の発光ダイオード２０１間に充填
材２０５を介して配置することにより集熱効率を高める
ことができる。この場合、遮光部材２０４を発光ダイオ
ード２０１間に対してマトリックスに形成させても良い
し、発光ダイオード間の行あるいは列に沿って設けても
良い。

【００４１】（充填材２０５） 充填材２０５は、発光ダイオード２０１、筐体２０３、
発光ダイオードが配置された基板２０２及び遮光部材２
０４との密着性がよいことが好ましい。充填材２０５
は、内部回路を保護するために機械的強度及び耐候性が
要求される。また、発光ダイオード２０１からの発熱を
効率よく外部に熱伝導させる必要が好ましい。このよう
な充填材２０５として具体的には、エポキシ樹脂、シリ
コーン樹脂などが好適に挙げられる。また、充填材中に
酸化チタンなどの赤外線反射部材を含有させることもで
きる。これによって、外来光からの熱による影響を低減
させたＬＥＤ表示器とすることができる。

【００４２】（駆動装置２０６） 駆動装置２０６としては、点灯回路などを有し本発明の
ＬＥＤ表示器と電気的に接続されるものである。具体的
には、駆動回路からの出力パルスによってマトリックス
状に配置した発光ダイオード２０１を駆動する。駆動回
路としては、入力される表示データを一時的に記憶させ
るＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ、Ａｃｃｅｓｓ、Ｍｅｍｏｒ
ｙ）と、ＲＡＭに記憶されるデータから発光ダイオード
２０１を所定の明るさに点灯させるための階調信号を演
算する階調制御回路と、階調制御回路の出力信号でスイ
ッチングされて、各発光ダイオード２０１を点灯させる
ドライバーとを備える。階調制御回路は、ＲＡＭに記憶
されるデータから各発光ダイオード２０１の点灯時間及
び／又は輝度を演算してパルス信号を出力する。階調制
御回路から出力されるパルス信号である階調信号は、発
光ダイオード２０１のドライバーに入力されてドライバ
ーをスイッチングさせる。ドライバーがオンになると発
光ダイオード２０１が点灯され、オフになると消灯され
る。これによって所望の発光色を得ることができる。以
下、本発明の実施例について説明するが、本発明は具体
的実施例のみに限定されるものではないことは言うまで
もない。

【００４３】

【実施例】（実施例１） 赤色系、緑色系及び青色系の発光層の半導体として、そ
れぞれＩｎＧａＡｌＡｓ（発光波長６６０ｎｍ）、Ｉｎ
ＧａＮ（発光波長５２５ｎｍ）、ＩｎＧａＮ（発光波長
４７０ｎｍ、なお、Ｉｎの含有量を少なくして緑色系に
対して発光波長を短くしてある。）を使用したＬＥＤチ
ップを利用した。各ＬＥＤチップは、それぞれマウント
・リード上にＡｇペーストなどでマウントされ、マウン
ト・リード及びインナー・リードとそれぞれ電気的に接
続させてある。また、ＬＥＤチップを外部環境から保護
する目的でレンズ効果を有するモールド部材をエポキシ
樹脂で形成させてある。それぞれのモールド部材には、
ＬＥＤチップの発光色に合わせて各々の発光色と同じ色
の着色剤を含有させてある。又、各発光ダイオードは指
向特性を合わせて構成してある。このような発光ダイオ
ードをガラスエポキシ樹脂で形成された基板上に図５に
示す配置の如く自動実装装置で配置させた。また、各発
光ダイオードのリードは、不示図の自動半田付け装置で
基板上の導電性パターンと電気的に接続させてある。

【００４４】１画素５０２は、ＲＧＢが発光可能な発光
ダイオードの他にＲが発光可能な発光ダイオードを加え
て４素子とさせてある。なお、Ｒは２個を直列接続させ
駆動電圧をＢ、Ｇに合わせてある。各画素は混色性を損
なわない程度、かつ独立して認識できるようにそれぞれ
一定のドットピッチをあけて配置させてある。なお、Ｌ
ＥＤ表示器の両端側に位置する画素のドットピッチは
９．７５ｍｍとし、それ以外のドットピッチ１０．５ｍ
ｍよりも狭くさせてある。これによりＬＥＤ表示器を複
数配列させたときの違和感を低減させることができる。
また、１画素を縦横４個集めて１ブロック５０１とさせ
ブロック５０１内の発光ダイオードはＲ以外互いに異な
る配置となる画素で形成してある。基板の上に配置され
た発光ダイオードを筐体内部に基板ごとに配置しネジで
固定させた。発光ダイオードの先端部を除いて筐体、発
光ダイオード及び基板をシリコーン樹脂によって充填さ
せた。シリコーン樹脂を硬化させＬＥＤ表示器を構成さ
せた。

【００４５】このようなＬＥＤ表示器は、隣接する画素
を構成するＲＧＢの各発光ダイオードがそれぞれ独立し
かつブロックごとに配置されている。なお、形成された
ＬＥＤ表示器に図２に示す如く駆動装置を電気的に接続
させＬＥＤ表示装置とすることができる。ＬＥＤ表示装
置は画素内の隣接する絵素である発光ダイオードやルー
バーによる蹴られ現象が生じたとしても、縦横何れの方
向からもＲＧＢＲの発光成分があるため視認方向による
色ずれが極めて少なくすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＥＤ表
示器及びそれを用いた表示装置は、色の３原色の配置或
いは色の３原色に加えてさらに１種或いは２種の絵素を
利用するために生ずる色ずれを各画素内の絵素の配置及
び画素をブロック単位化させることによって、白色系な
どＲＧＢの同時発光時においても見る方向や角度によっ
て発光色が異なったりすることがきわめて少ないＬＥＤ
表示器及びそれを用いた表示装置とすることができるも
のである。特に、種々の特性を向上させることができる
４素子のＬＥＤ表示器においても各種方向からの蹴られ
などによっても色変わりの極めて少ないＬＥＤ表示器と
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＬＥＤ表示器を示す模式的斜視図で
ある。

【図２】 図１のＡＡ断面における概略断面図を示す。

【図３】 本発明の発光ダイオードの配置を示す模式的
部分平面図である。

【図４】 本発明の別の発光ダイオード配置を示す模式
的部分平面図である。

【図５】 本発明の他の発光ダイオード配置を示す模式
的部分平面図である。

【図６】 本発明のさらに別の発光ダイオード配置を示
す模式的部分平面図である。

【符号の説明】

１００・・・ＬＥＤ表示器 １０１、２０１、３０３、４０３、５０３、６０３・・
・発光ダイオード １０３、２０３・・・筐体 １０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４・・
・ルーバー ２０２・・・基板 ２０５・・・充填剤 ２０６・・・駆動装置 ３０１、４０１、５０１、６０１・・・１ブロック ３０２、４０２、５０２、６０１・・・１画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−287285（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−162676（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−73291（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269567（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−78977（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−165579（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/30 - 9/46

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＲＧＢが発光可能なそれぞれの絵素とし
   て３素子以上の発光ダイオードで構成した１画素をマト
   リックス状に配置したＬＥＤ表示器であって、 ３画素以上でブロックを構成しブロック内の画素を構成
   する絵素は互いに異なる配置であり、かつ前記ブロック
   を繰り返し配置することによって何れの画素も互いに発
   光ダイオードの配置が異なることを特徴とするＬＥＤ表
   示器。
2. 【請求項２】 各発光ダイオードはそれぞれ発光色と同
   色に着色したモールド部材を有する請求項１記載のＬＥ
   Ｄ表示器。
3. 【請求項３】 前記１画素はＲＧＢが発光可能なそれぞ
   れの絵素としての発光ダイオードと、該発光ダイオード
   に加えてＲＧＢから選択されるさらに一つの発光ダイオ
   ードを組み合わせた４素子からなる請求項１記載のＬＥ
   Ｄ表示器。
4. 【請求項４】 前記ブロック内の各発光ダイオードは、
   前記ＲＧＢから選択されるさらに一つの発光ダイオード
   が発光する色以外を各縦ライン及び各横ラインとも隣り
   合わない配置とさせた請求項３記載のＬＥＤ表示器。
5. 【請求項５】 前記ブロック内の発光ダイオードは、各
   縦ライン及び各横ラインにそれぞれＲＧＢの発光ダイオ
   ード及び前記ＲＧＢから選択される一種の発光ダイオー
   ドを含む請求項３記載のＬＥＤ表示器。
6. 【請求項６】 ＲＧＢが発光可能なそれぞれの絵素に加
   えてＲＧＢから選択されるさらに一つの絵素を組み合わ
   せ４素子で構成した画素をマトリックス状に配置したＬ
   ＥＤ表示器と、該ＬＥＤ表示器を駆動する駆動装置とが
   電気的に接続されたＬＥＤ表示装置であって、 前記ＬＥＤ表示器が３画素以上でブロックを構成し、該
   ブロック内の画素を構成する絵素は互いに異なる配置で
   ありかつ、前記ブロックを繰り返し配置することによっ
   て何れの画素も互いに発光ダイオードの配置が異なるこ
   とを特徴とするＬＥＤ表示装置。