JP4756768B2 - Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 - Google Patents
Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4756768B2 JP4756768B2 JP2001131389A JP2001131389A JP4756768B2 JP 4756768 B2 JP4756768 B2 JP 4756768B2 JP 2001131389 A JP2001131389 A JP 2001131389A JP 2001131389 A JP2001131389 A JP 2001131389A JP 4756768 B2 JP4756768 B2 JP 4756768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- green
- led lamps
- lighting
- red
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 15
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 13
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内・屋外向けの映像表示装置などに用いられるフルカラー方式のＬＥＤユニットの点灯制御方法及びＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラー方式の映像表示装置としては、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプをマトリクス状に配列してユニット化をはかり、更にそのＬＥＤユニットをマトリクス状に配列して大画面の表示部を構築し、その表示部に制御部から表示データを送出して、表示部の多数個のＬＥＤランプを点灯あるいは点滅することによって、各種の映像をカラー表示する構造のものがある。
【０００３】
この種の映像表示装置に使用されるＬＥＤユニットにおいて、ＬＥＤランプの配列は、従来、図９に示すように、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ（各色のピクセル）を１つの集合体として考え、それらの構成を１ドットとしているのが一般的である。ＬＥＤランプとしては、例えば、赤色にはＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプが使用され、緑色及び青色にはＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプが使用されている。
【０００４】
ＬＥＤユニットの点灯制御としては、従来、マトリクス状に配列したＬＥＤランプを、ＲＧＢの各色別にマトリクス結線し、ドット配列の行方向または列方向を所定のデューティ比（例えば１／１６または１／８デューティ）でスキャンするダイナミック点灯方式が採用されている。
【０００５】
ここで、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプで１ドットを構成した場合、これら３色の混合色である白色の発光色を得るには、緑色のＬＥＤランプの発光量を、他の赤色・青色に比べて多くする必要がある。例えば各色の混合比を赤色：緑色：青色＝２：７：１とする必要があり、前記したダイナミック点灯方式においては、各色の混合比を考慮して、赤色のＬＥＤランプの電流値、緑色のＬＥＤランプの電流値、及び青色のＬＥＤランプの電流値を決定している。
【０００６】
例えば、ＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプを赤色に使用し、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプを緑色・青色に使用して、１／８デューティのダイナミック点灯を行う場合、従来、各色の電流値を赤色：４０ｍＡ、緑色：８０ｍＡ、青色：３５ｍＡとしている。なお、各電流値は、フルカラーＬＥＤユニットの正面輝度が屋外用で４０００〜５０００ｃｄ／ｍ2 必要であること、及び３色の混色時の色味が白色であることの２つの条件から算出されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したダイナミック点灯方式によれば、緑色のＬＥＤランプを高電流領域で使用しているので、消費電力が大きいという問題がある。
【０００８】
すなわち、緑色のＬＥＤランプとして使用されるＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプは、図８に示すように、ＬＥＤ電流値が０〜４０ｍＡの範囲内にある場合、輝度（発光量）がＬＥＤ電流値に対してほぼ直線的に変化するが、ＬＥＤ電流値が４０ｍＡを超える高電流領域ではリニアリティ性がなくなって輝度の変化が緩やかとなる。このような特性から、緑色の輝度を出すために、前記したように緑色のＬＥＤランプ（ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプ）を８０ｍＡという高電流領域で使用すると、発光効率が悪くなり、ＬＥＤユニットの消費電力が大きくなってしまう。
【０００９】
また、前記したダイナミック点灯方式を適用したフルカラーＬＥＤ表示装置によれば、マトリクス状に配列したＬＥＤランプをＲＧＢの各色別にマトリクス結線しているので、データ転送をＲＧＢの各色別に送る必要があってデータ信号線の本数がどうしても多くなってしまう。
【００１０】
ここで、ＬＥＤユニットを使用した屋外表示板等を製作する場合、筐体設計時に排熱の工夫（例えばエアキッカー、熱交換機、筐体内の温度を一定に保持するファンの設置）が行われている。エアキッカーや熱交換機等に使用する電力は、ＬＥＤユニットの点灯に消費する電力の約１／１０〜１／５を占めていることが多く、このため、ＬＥＤユニットの消費電力が大きくなれば、これに伴って、エアキッカーや熱交換機等に使用する電力も大きくなるという問題があり、このような点からも消費電力の低減化が求められる。
【００１１】
なお、以上のような問題点は、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプ（緑色・青色）とＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプ（赤色）のほか、これらと同じ傾向の電流−光量特性を持つ物質によるＬＥＤランプを用いてＬＥＤユニットを構成する場合にも同様なことが言える。
【００１２】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤユニットの消費電力を低く抑えることが可能な点灯制御方法を提供すること、及び、ＬＥＤユニットの消費電力を低く抑えることができ、しかもＬＥＤユニットの接続線の本数が少ない構造のＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の点灯制御方法は、ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列され、赤色のＬＥＤランプがＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、緑色および青色のＬＥＤランプがＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであるＬＥＤユニットにおいて、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するとともに、３色の混合時の色味が白色であるときに、赤色のＬＥＤランプの電流値を緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きくし、かつ、赤色のＬＥＤランプの点灯時間を緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くすることを特徴としており、より具体的には、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプを互いに異なる点灯時間で色別点灯し、さらに緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色及び青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることによって特徴づけられる。
【００１４】
本発明の点灯制御方法によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯し、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くしているので、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することが可能になる。
【００１５】
また、ＬＥＤランプに流れる平均電流値が、従来と比べて小さくなるので、ＬＥＤランプ実装基板やＬＥＤ駆動基板のパターン（銅箔）の幅を半分にすることが可能となり、これによりパターンの引き回しが簡単になり、基板面積の減少によるコストダウンを達成できるとともに、基板設計時の自由度が高くなる。
【００１６】
本発明の点灯制御方法において、１表示サイクルを１ドット分のＬＥＤランプで構成した場合、１／３デューティのダイナミック点灯を行うことができる。また、１表示サイクルを２ドット分あるいは４ドット分のＬＥＤランプで構成した場合、１／６デューティまたは１／１２デューティのダイナミック点灯を行うことができる。
【００１７】
ここで、本発明において、１ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／３デューティのダイナミック点灯」と定義する。
【００１８】
また、２ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３×２＝６個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色→赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／６デューティのダイナミック点灯」と定義し、さらに、４ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３×４＝１２個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色→赤色→緑色→青色・・・・赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／１２デューティのダイナミック点灯」と定義する。
【００１９】
本発明の点灯制御方法において、ＲＧＢのＬＥＤランプの点灯時間比［赤色：緑色：青色］は、各色のＬＥＤランプへの電流値及び良好な白色の発光色を得ること等を考慮すると、［１：２〜１３：２〜３］の範囲が適当である。
【００２０】
点灯時間比について更に詳しく説明すると、１／３デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：１０〜１３：２〜３］とすることが好ましい。また、１／６デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：３〜６：２〜３］とすることが好ましく、１／１２デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：２〜４：２〜３］とすることが好ましい。
【００２１】
本発明の点灯制御方法において、電流によるＬＥＤランプの寿命が短くならないように配慮すると、ＬＥＤランプの電流値を１００ｍＡ以下に抑えることが好ましい。特に、緑色・青色のＬＥＤランプについては電流値を４０ｍＡ以下に抑えることが好ましい。
【００２２】
本発明のＬＥＤ表示装置は、ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列されたＬＥＤユニットと、各ＬＥＤランプの点灯を制御する表示制御回路とを備え、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプが表示制御回路に並列に接続されているとともに、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するように構成され、赤色のＬＥＤランプは、ＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、緑色および青色のＬＥＤランプは、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであり、３色の混合時の色味が白色であるときに、赤色のＬＥＤランプの電流値が緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きく、かつ、赤色のＬＥＤランプの点灯時間が緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くなるように構成されていることによって特徴づけられる。
【００２３】
本発明のＬＥＤ表示装置によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯しているので、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くすることができる。従って、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することができる。
【００２４】
また、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ（３個、６個または１２個のＬＥＤランプ）を表示制御回路に並列に接続しているので、ＬＥＤユニットと制御回路（制御基板）との間のデータ信号線の本数を従来よりも少なくすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本発明を適用するＬＥＤユニットの正面図である。図２及び図３はそのＬＥＤユニットの縦断面図及び水平断面図である。
【００２７】
図１〜図３に示すＬＥＤユニット１は、ユニット本体１Ａと、このユニット本体１Ａ内に収容されるＬＥＤランプアレイ２によって構成されている。
【００２８】
ＬＥＤランプアレイ２は、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ２Ｒ・・２Ｒ、２Ｇ・・２Ｇ、２Ｂ・・２Ｂを基板２ａ上に、それぞれ、横１６個（８個×２行）×縦１６個ずつ実装したドットマトリクス構造（１６×１６ドット）となっている。赤色のＬＥＤランプ２ＲにはＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプが使用されており、緑色・青色のＬＥＤランプ２Ｇ，２ＢにはＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプが使用されている。
【００２９】
各色のＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのユニット縦方向の配列ピッチは基本ピッチ（例えば１０ｍｍ）、ユニット横方向の配列ピッチは基本ピッチの２倍のピッチ（例えば２０ｍｍ）となっている。基板２ａの４辺は、後述する立上り壁１ａ〜１ｄの内面形状に合わせた波形形状に加工されている。
【００３０】
ユニット本体１Ａは、例えば樹脂成形品で正面略矩形状に加工されており、その４辺の全周に一定高さで延びる立上り壁１ａ〜１ｄが一体形成されている。立上り壁１ａ〜１ｄは、ＬＥＤランプアレイ２の縁部に並ぶＬＥＤランプ２Ｂ・・２Ｂ、２Ｒ・・２Ｒ（縦方向）、またはＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ（横方向）に沿って波打った形状（波形）に加工されている。
【００３１】
それら波形形状の立上り壁１ａ〜１ｄのうち、ユニット縦方向の１辺の立上り壁１ａとその対向辺の立上り壁１ｃの波形とが互いに対称な形状となっている。
【００３２】
また、ユニット横方向の１辺の立上り壁１ｂとその対向辺の立上り壁１ｄの波形とが互いに対称な形状となっており、図４に示すように、１つのＬＥＤユニット１の各辺１ａ〜１ｄに、他のＬＥＤユニット１の対向辺を嵌め込むことができる。
【００３３】
そして、各ＬＥＤユニット１の各端部を嵌め合わせた状態で、各ＬＥＤユニット１の縦・横の各方向におけるＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの配列方向が互いに一致する。また、ユニット繋ぎ部分でのＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ間の距離が、基本ピッチとその２倍のピッチとなっているので、ユニット繋ぎ部分において画像ずれが生じることがなく、配光特性が悪くなることもない。
【００３４】
次に、ＬＥＤユニット１の点灯制御（本発明の実施形態）を図５及び図６を参照しながら説明する。
【００３５】
図５は本実施形態の駆動制御部の構成を示すブロック図である。図６はＬＥＤユニット１におけるＬＥＤランプの結線図である。
【００３６】
まず、ＬＥＤユニット１は、図６に示すように、ＲＧＢの３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにて１つのドットが構成されており、そのドットがマトリクス状に配置されている。各ドットを構成するＲＧＢの３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのカソードは、後述するＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続されている。
【００３７】
ドット配列の行配列上のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのアノードはそれぞれ色別に走査ライン２１，２２，２３に接続されている。各行の赤色の走査ライン２１・・２１は電源スイッチ１３Ｒを介してＲ表示電源に接続されている。各行の緑色の走査ライン２２・・２２は電源スイッチ１３Ｇを介してＧ表示電源に接続されている。各行の青色の走査ライン２３・・２３は電源スイッチ１３Ｂを介してＢ表示電源に接続されている。
【００３８】
駆動制御部１０は、図５に示すように、表示制御回路１１、ＬＥＤドライバ１２、電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、電流値切替スイッチ１４、及び電流値設定部１５などを備えている。表示制御回路１１にはシフトレジスタ１６が接続されており、このシフトレジスタ１６の入力側と出力側にそれぞれ入力バッファ１７と出力バッファ１８が接続されている。
【００３９】
シフトレジスタ１６は、制御部（図示せず）から送り出された表示データ及び色信号を制御信号（ラッチ信号）に同期して採り込む。また、それら表示データ、色信号及び制御信号を次のＬＥＤユニット１に送り出す。
【００４０】
表示制御回路１１はＬＥＤユニット１にＬＥＤドライバ１２を介して接続されている。ＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２ＢとＬＥＤドライバ１２との接続形態は図６に示した通りである。
【００４１】
表示制御回路１１は、シフトレジスタ１６にて採り込まれた表示データ（シリアルデータ）及び色データに基づいてＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの点灯を制御する。
【００４２】
ＬＥＤドライバ１２には、電流値設定部１５が電流値切替スイッチ１４を介して接続されている。電流値設定部１５は、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの電流値を設定するための可変抵抗器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを備えている。
【００４３】
電流値切替スイッチ１４は、電流値設定部１５の３つの可変抵抗器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂのうち、いずれか１つを選択的にＬＥＤドライバ１２に接続する。
電流値切替スイッチ１４の切替動作は後述する色信号にて制御される。
【００４４】
電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、ＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに図６に示す形態で接続されている。これら電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの開閉動作は後述する色信号にて制御される。
【００４５】
制御部（図示せず）から送られてくる色信号には、赤色・緑色・青色に関するデータと、ＬＥＤユニット１のＲＧＢの各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの点灯時間比に関するデータが含まれており、その点灯時間比データに応じて電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが開閉制御される。また、色信号の点灯時間比データに応じて電流切替スイッチ１４が切替制御される。
【００４６】
具体的には、制御部から送り出される色信号に各色の点灯時間比データ（赤色：１／１６，緑色：３７／４８，青色：１／６）が含まれており、１表示サイクルのうち、１／１６期間だけ赤色の電源スイッチ１３ＲがＯＮとなり、これと同時に電流値切替スイッチ１４がＲ端子１４Ｒに１／１６期間だけ接続されて赤色のＬＥＤランプ２Ｒのみが点灯する。次に、緑色の電源スイッチ１３ＧのみがＯＮとなると同時に、電流値切替スイッチ１４の接続がＧ端子１４Ｇに切り替わって緑色のＬＥＤランプ２Ｇが１表示サイクルの３７／４８期間分だけ点灯する。さらに青色の電源スイッチ１３ＢのみがＯＮとなると同時に、電流値切替スイッチ１４の接続がＢ端子１４Ｂに切り替わって青色のＬＥＤランプ２Ｂが１表示サイクルの１／６期間分だけ点灯する、という動作を順次繰り返してゆく。
【００４７】
このようにして、本実施形態では１ドット内のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、色別にダイナミック点灯（１／３デューティ）される。
【００４８】
また、本実施形態においては、赤色の電源スイッチ１３ＲがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＲ端子１４Ｒに接続されているときに、Ｒ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｒによって赤色のＬＥＤランプ２Ｒに例えば７４ｍＡの電流が供給される。また緑色の電源スイッチ１３ＧがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＧ端子１４Ｇに接続されているときに、Ｇ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｇによって緑色のＬＥＤランプ２Ｇに例えば７ｍＡの電流が供給され、さらに青色の電源スイッチ１３ＢがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＢ端子１４Ｂに接続されているときに、Ｂ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｂによって青色のＬＥＤランプ２Ｂに例えば２４ｍＡの電流が供給されるようになっている。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、ドット内の３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを１表示サイクルにおいて色別で順次点灯するというダイナミック点灯（１／３デューティ）を行っており、しかも緑色のＬＥＤランプ２Ｇの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｂの点灯時間よりも長くしているので、緑色のＬＥＤランプ２Ｇに流す電流値を低く抑えても、白色の発光色を得るのに必要な緑色の光量を確保することができる。従って、緑色のＬＥＤランプ２Ｇを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することができ、ＬＥＤユニット１の消費電力の低減化をはかることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、各ドットを構成する３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２ＢをＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続し、ＬＥＤユニット１と表示制御回路１１（制御基板）との間の信号伝達をパラレル伝達としているので、データ信号線の本数が従来よりも少なくすることができ、コストダウンを達成できる。
【００５１】
例えばデータ転送が１０ｂｉｔの場合、従来の点灯制御方式の場合、ＲＧＢの各色別にデータを転送する必要があるので、データ信号線の本数は３×１０＝３０（本）となる。これに対し、図６に示すような結線を行うことにより、データ信号線の本数は１０本で済む。
【００５２】
このようにデータ信号線の本数が減少することにより、付随するコネクタのサイズ（大きさ）も小さくなるので、コネクタの実装面積も減少し、基板設計時の自由度が高くなる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、ＬＥＤランプに流れる平均電流値を、従来と比べて小さくすることができるので、ＬＥＤランプ実装基板やＬＥＤ駆動基板のパターン（銅箔）の幅を半分にすることが可能となり、これによりパターンの引き回しが簡単になり、基板面積の減少によるコストダウンを達成できるとともに、基板設計時の自由度が高くなる。
【００５４】
以上の実施形態では、１／３デューティのダイナミック点灯方式の例を示したが、本発明はこれに限られることなく、１／６デューティ、１／１２デューティあるいは１／２４デューティ等のダイナミック点灯方式を実現することも可能である。
【００５５】
１／６デューティのダイナミック点灯方式を行う場合のＬＥＤランプの結線の例を図７に示す。
【００５６】
この図７に示す例では、ドット配列の列配列上に並ぶ２ドット分（例えば１行目と２行目の２ドット、３行目と４行目の２ドット・・・・）を、１表示サイクル分とし、その２ドット内に配置の６個のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ（赤色２個、緑色２個、青色２個）のカソードをＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続している。
【００５７】
また、ドット配列の行配列上のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのアノードについては、１／３デューティの場合と同様に各色ごとに走査ラインに接続するが、奇数行の走査ライン２１Ａ，２２Ａ，２３Ａと、偶数行の走査ライン２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂとは別系統として、それぞれ電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを介してＲＧＢの各表示電源に接続している。
【００５８】
そして、図７に示す例において６個の電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの開閉を制御して、１表示サイクル内において、まず、奇数行のドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ異なる点灯時間で色別点灯し、次いで偶数行のドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ異なる点灯時間で色別点灯することによって、１／６デューティのダイナミック点灯を実現することができる。
【００５９】
なお、以上と同じ要領で、ドット配列の列配列上に並ぶ４ドット分を１表示サイクルとして色別点灯を行うことにより、１／１２デューティのダイナミック点灯を実現できる。さらに１／２４デューティのダイナミック点灯も可能になる。
【００６０】
ここで、本発明は、図１に示した配置のＬＥＤユニットに限られることなく、例えばＲＧＢの各ＬＥＤランプを図９に示すような配置で実装したＬＥＤユニット等にも適用できる。
【００６１】
【実施例】
本発明の実施例を比較例とともに以下に説明する。
【００６２】
＜実施例１＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：図６
・点灯方法；１／３デューティのダイナミック点灯
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値（点灯期間）；赤色：７４ｍＡ（１／１６）、緑色：７ｍＡ（３７／４８）、青色：２４ｍＡ（１／６）、赤色：緑色：青色の点灯時間比＝１：１２．３：２．７
以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６３】
＜実施例２＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：図７
・点灯方法；１／６デューティのダイナミック点灯
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値（点灯期間）；赤色：７４ｍＡ（１／１６）、緑色：２５ｍＡ（１３／４８）、青色：２４ｍＡ（１／６）、赤色：緑色：青色の点灯時間比＝１：４．３：２．７
以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６４】
＜比較例１＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：各色別のマトリクス結線
・点灯方法；１／８デューティのダイナミック点灯（従来の点灯方式）
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値；赤色：４０ｍＡ、緑色：８０ｍＡ、青色：３５ｍＡ以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
この表１の結果から明らかなように、同じ輝度を出す場合、１ユニット当たりの消費電力は、従来実施されている１／８デューティのダイナミック点灯の場合に対して、本発明による１／３デューティでは７０％（実施例１）、１／６デューティでは７７．８％（実施例２）に減少することが確認できた。
【００６７】
また、表１の結果から、本発明による色別のダイナミック点灯を採用した場合、緑色・青色のＬＥＤランプの電流値を４０ｍＡ以下（７ｍＡ，２５ｍＡ）に抑えても、緑色の点灯時間を長くすることにより、従来の点灯方式（緑色：８０ｍＡ）と同じ輝度が得られることが判る。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯し、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くしているので、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域で使用することが可能となる。その結果として、ＬＥＤユニットの消費電力の低減化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するＬＥＤユニットの正面図である。
【図２】図１のＬＥＤユニットの縦断面図である。
【図３】図１のＬＥＤユニットの水平断面図である。
【図４】図１のＬＥＤユニットを使用状態で示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態の駆動制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】１／３デューティのダイナミック点灯制御に用いるＬＥＤユニットの結線図である。
【図７】１／６デューティのダイナミック点灯制御に用いるＬＥＤユニットの結線図である。
【図８】緑色のＬＥＤランプのＬＥＤ電流−輝度の関係を示すグラフである。
【図９】ＬＥＤユニットの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤユニット
２ ＬＥＤランプアレイ
２Ｒ ＬＥＤランプ（赤色）
２Ｇ ＬＥＤランプ（緑色）
２Ｂ ＬＥＤランプ（青色）
２１ 走査ライン（赤色）
２２ 走査ライン（緑色）
２３ 走査ライン（青色）
１０ 駆動制御部
１１ 表示制御回路
１２ ＬＥＤドライバ
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ 電源スイッチ
１４ 電流値切替スイッチ
１５ 電流値設定部
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 可変抵抗器
１６ シフトレジスタ
１７ 入力バッファ
１８ 出力バッファ
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内・屋外向けの映像表示装置などに用いられるフルカラー方式のＬＥＤユニットの点灯制御方法及びＬＥＤ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルカラー方式の映像表示装置としては、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプをマトリクス状に配列してユニット化をはかり、更にそのＬＥＤユニットをマトリクス状に配列して大画面の表示部を構築し、その表示部に制御部から表示データを送出して、表示部の多数個のＬＥＤランプを点灯あるいは点滅することによって、各種の映像をカラー表示する構造のものがある。
【０００３】
この種の映像表示装置に使用されるＬＥＤユニットにおいて、ＬＥＤランプの配列は、従来、図９に示すように、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ（各色のピクセル）を１つの集合体として考え、それらの構成を１ドットとしているのが一般的である。ＬＥＤランプとしては、例えば、赤色にはＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプが使用され、緑色及び青色にはＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプが使用されている。
【０００４】
ＬＥＤユニットの点灯制御としては、従来、マトリクス状に配列したＬＥＤランプを、ＲＧＢの各色別にマトリクス結線し、ドット配列の行方向または列方向を所定のデューティ比（例えば１／１６または１／８デューティ）でスキャンするダイナミック点灯方式が採用されている。
【０００５】
ここで、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプで１ドットを構成した場合、これら３色の混合色である白色の発光色を得るには、緑色のＬＥＤランプの発光量を、他の赤色・青色に比べて多くする必要がある。例えば各色の混合比を赤色：緑色：青色＝２：７：１とする必要があり、前記したダイナミック点灯方式においては、各色の混合比を考慮して、赤色のＬＥＤランプの電流値、緑色のＬＥＤランプの電流値、及び青色のＬＥＤランプの電流値を決定している。
【０００６】
例えば、ＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプを赤色に使用し、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプを緑色・青色に使用して、１／８デューティのダイナミック点灯を行う場合、従来、各色の電流値を赤色：４０ｍＡ、緑色：８０ｍＡ、青色：３５ｍＡとしている。なお、各電流値は、フルカラーＬＥＤユニットの正面輝度が屋外用で４０００〜５０００ｃｄ／ｍ2 必要であること、及び３色の混色時の色味が白色であることの２つの条件から算出されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したダイナミック点灯方式によれば、緑色のＬＥＤランプを高電流領域で使用しているので、消費電力が大きいという問題がある。
【０００８】
すなわち、緑色のＬＥＤランプとして使用されるＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプは、図８に示すように、ＬＥＤ電流値が０〜４０ｍＡの範囲内にある場合、輝度（発光量）がＬＥＤ電流値に対してほぼ直線的に変化するが、ＬＥＤ電流値が４０ｍＡを超える高電流領域ではリニアリティ性がなくなって輝度の変化が緩やかとなる。このような特性から、緑色の輝度を出すために、前記したように緑色のＬＥＤランプ（ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプ）を８０ｍＡという高電流領域で使用すると、発光効率が悪くなり、ＬＥＤユニットの消費電力が大きくなってしまう。
【０００９】
また、前記したダイナミック点灯方式を適用したフルカラーＬＥＤ表示装置によれば、マトリクス状に配列したＬＥＤランプをＲＧＢの各色別にマトリクス結線しているので、データ転送をＲＧＢの各色別に送る必要があってデータ信号線の本数がどうしても多くなってしまう。
【００１０】
ここで、ＬＥＤユニットを使用した屋外表示板等を製作する場合、筐体設計時に排熱の工夫（例えばエアキッカー、熱交換機、筐体内の温度を一定に保持するファンの設置）が行われている。エアキッカーや熱交換機等に使用する電力は、ＬＥＤユニットの点灯に消費する電力の約１／１０〜１／５を占めていることが多く、このため、ＬＥＤユニットの消費電力が大きくなれば、これに伴って、エアキッカーや熱交換機等に使用する電力も大きくなるという問題があり、このような点からも消費電力の低減化が求められる。
【００１１】
なお、以上のような問題点は、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプ（緑色・青色）とＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプ（赤色）のほか、これらと同じ傾向の電流−光量特性を持つ物質によるＬＥＤランプを用いてＬＥＤユニットを構成する場合にも同様なことが言える。
【００１２】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤユニットの消費電力を低く抑えることが可能な点灯制御方法を提供すること、及び、ＬＥＤユニットの消費電力を低く抑えることができ、しかもＬＥＤユニットの接続線の本数が少ない構造のＬＥＤ表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の点灯制御方法は、ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列され、赤色のＬＥＤランプがＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、緑色および青色のＬＥＤランプがＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであるＬＥＤユニットにおいて、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するとともに、３色の混合時の色味が白色であるときに、赤色のＬＥＤランプの電流値を緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きくし、かつ、赤色のＬＥＤランプの点灯時間を緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くすることを特徴としており、より具体的には、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプを互いに異なる点灯時間で色別点灯し、さらに緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色及び青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることによって特徴づけられる。
【００１４】
本発明の点灯制御方法によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯し、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くしているので、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することが可能になる。
【００１５】
また、ＬＥＤランプに流れる平均電流値が、従来と比べて小さくなるので、ＬＥＤランプ実装基板やＬＥＤ駆動基板のパターン（銅箔）の幅を半分にすることが可能となり、これによりパターンの引き回しが簡単になり、基板面積の減少によるコストダウンを達成できるとともに、基板設計時の自由度が高くなる。
【００１６】
本発明の点灯制御方法において、１表示サイクルを１ドット分のＬＥＤランプで構成した場合、１／３デューティのダイナミック点灯を行うことができる。また、１表示サイクルを２ドット分あるいは４ドット分のＬＥＤランプで構成した場合、１／６デューティまたは１／１２デューティのダイナミック点灯を行うことができる。
【００１７】
ここで、本発明において、１ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／３デューティのダイナミック点灯」と定義する。
【００１８】
また、２ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３×２＝６個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色→赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／６デューティのダイナミック点灯」と定義し、さらに、４ドットを構成するＲＧＢの各色のＬＥＤランプ（３×４＝１２個）を、１表示サイクルにおいて色別に順次点灯（例えば赤色→緑色→青色→赤色→緑色→青色・・・・赤色→緑色→青色）してゆく方式を「１／１２デューティのダイナミック点灯」と定義する。
【００１９】
本発明の点灯制御方法において、ＲＧＢのＬＥＤランプの点灯時間比［赤色：緑色：青色］は、各色のＬＥＤランプへの電流値及び良好な白色の発光色を得ること等を考慮すると、［１：２〜１３：２〜３］の範囲が適当である。
【００２０】
点灯時間比について更に詳しく説明すると、１／３デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：１０〜１３：２〜３］とすることが好ましい。また、１／６デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：３〜６：２〜３］とすることが好ましく、１／１２デューティのダイナミック点灯の場合、点灯時間比［赤色：緑色：青色］を［１：２〜４：２〜３］とすることが好ましい。
【００２１】
本発明の点灯制御方法において、電流によるＬＥＤランプの寿命が短くならないように配慮すると、ＬＥＤランプの電流値を１００ｍＡ以下に抑えることが好ましい。特に、緑色・青色のＬＥＤランプについては電流値を４０ｍＡ以下に抑えることが好ましい。
【００２２】
本発明のＬＥＤ表示装置は、ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列されたＬＥＤユニットと、各ＬＥＤランプの点灯を制御する表示制御回路とを備え、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプが表示制御回路に並列に接続されているとともに、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するように構成され、赤色のＬＥＤランプは、ＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、緑色および青色のＬＥＤランプは、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであり、３色の混合時の色味が白色であるときに、赤色のＬＥＤランプの電流値が緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きく、かつ、赤色のＬＥＤランプの点灯時間が緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くなるように構成されていることによって特徴づけられる。
【００２３】
本発明のＬＥＤ表示装置によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯しているので、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くすることができる。従って、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することができる。
【００２４】
また、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ（３個、６個または１２個のＬＥＤランプ）を表示制御回路に並列に接続しているので、ＬＥＤユニットと制御回路（制御基板）との間のデータ信号線の本数を従来よりも少なくすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本発明を適用するＬＥＤユニットの正面図である。図２及び図３はそのＬＥＤユニットの縦断面図及び水平断面図である。
【００２７】
図１〜図３に示すＬＥＤユニット１は、ユニット本体１Ａと、このユニット本体１Ａ内に収容されるＬＥＤランプアレイ２によって構成されている。
【００２８】
ＬＥＤランプアレイ２は、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ２Ｒ・・２Ｒ、２Ｇ・・２Ｇ、２Ｂ・・２Ｂを基板２ａ上に、それぞれ、横１６個（８個×２行）×縦１６個ずつ実装したドットマトリクス構造（１６×１６ドット）となっている。赤色のＬＥＤランプ２ＲにはＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプが使用されており、緑色・青色のＬＥＤランプ２Ｇ，２ＢにはＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプが使用されている。
【００２９】
各色のＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのユニット縦方向の配列ピッチは基本ピッチ（例えば１０ｍｍ）、ユニット横方向の配列ピッチは基本ピッチの２倍のピッチ（例えば２０ｍｍ）となっている。基板２ａの４辺は、後述する立上り壁１ａ〜１ｄの内面形状に合わせた波形形状に加工されている。
【００３０】
ユニット本体１Ａは、例えば樹脂成形品で正面略矩形状に加工されており、その４辺の全周に一定高さで延びる立上り壁１ａ〜１ｄが一体形成されている。立上り壁１ａ〜１ｄは、ＬＥＤランプアレイ２の縁部に並ぶＬＥＤランプ２Ｂ・・２Ｂ、２Ｒ・・２Ｒ（縦方向）、またはＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ（横方向）に沿って波打った形状（波形）に加工されている。
【００３１】
それら波形形状の立上り壁１ａ〜１ｄのうち、ユニット縦方向の１辺の立上り壁１ａとその対向辺の立上り壁１ｃの波形とが互いに対称な形状となっている。
【００３２】
また、ユニット横方向の１辺の立上り壁１ｂとその対向辺の立上り壁１ｄの波形とが互いに対称な形状となっており、図４に示すように、１つのＬＥＤユニット１の各辺１ａ〜１ｄに、他のＬＥＤユニット１の対向辺を嵌め込むことができる。
【００３３】
そして、各ＬＥＤユニット１の各端部を嵌め合わせた状態で、各ＬＥＤユニット１の縦・横の各方向におけるＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの配列方向が互いに一致する。また、ユニット繋ぎ部分でのＬＥＤランプ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ間の距離が、基本ピッチとその２倍のピッチとなっているので、ユニット繋ぎ部分において画像ずれが生じることがなく、配光特性が悪くなることもない。
【００３４】
次に、ＬＥＤユニット１の点灯制御（本発明の実施形態）を図５及び図６を参照しながら説明する。
【００３５】
図５は本実施形態の駆動制御部の構成を示すブロック図である。図６はＬＥＤユニット１におけるＬＥＤランプの結線図である。
【００３６】
まず、ＬＥＤユニット１は、図６に示すように、ＲＧＢの３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにて１つのドットが構成されており、そのドットがマトリクス状に配置されている。各ドットを構成するＲＧＢの３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのカソードは、後述するＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続されている。
【００３７】
ドット配列の行配列上のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのアノードはそれぞれ色別に走査ライン２１，２２，２３に接続されている。各行の赤色の走査ライン２１・・２１は電源スイッチ１３Ｒを介してＲ表示電源に接続されている。各行の緑色の走査ライン２２・・２２は電源スイッチ１３Ｇを介してＧ表示電源に接続されている。各行の青色の走査ライン２３・・２３は電源スイッチ１３Ｂを介してＢ表示電源に接続されている。
【００３８】
駆動制御部１０は、図５に示すように、表示制御回路１１、ＬＥＤドライバ１２、電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、電流値切替スイッチ１４、及び電流値設定部１５などを備えている。表示制御回路１１にはシフトレジスタ１６が接続されており、このシフトレジスタ１６の入力側と出力側にそれぞれ入力バッファ１７と出力バッファ１８が接続されている。
【００３９】
シフトレジスタ１６は、制御部（図示せず）から送り出された表示データ及び色信号を制御信号（ラッチ信号）に同期して採り込む。また、それら表示データ、色信号及び制御信号を次のＬＥＤユニット１に送り出す。
【００４０】
表示制御回路１１はＬＥＤユニット１にＬＥＤドライバ１２を介して接続されている。ＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２ＢとＬＥＤドライバ１２との接続形態は図６に示した通りである。
【００４１】
表示制御回路１１は、シフトレジスタ１６にて採り込まれた表示データ（シリアルデータ）及び色データに基づいてＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの点灯を制御する。
【００４２】
ＬＥＤドライバ１２には、電流値設定部１５が電流値切替スイッチ１４を介して接続されている。電流値設定部１５は、ＲＧＢの各色のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの電流値を設定するための可変抵抗器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを備えている。
【００４３】
電流値切替スイッチ１４は、電流値設定部１５の３つの可変抵抗器１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂのうち、いずれか１つを選択的にＬＥＤドライバ１２に接続する。
電流値切替スイッチ１４の切替動作は後述する色信号にて制御される。
【００４４】
電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、ＬＥＤユニット１の各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに図６に示す形態で接続されている。これら電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの開閉動作は後述する色信号にて制御される。
【００４５】
制御部（図示せず）から送られてくる色信号には、赤色・緑色・青色に関するデータと、ＬＥＤユニット１のＲＧＢの各ＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの点灯時間比に関するデータが含まれており、その点灯時間比データに応じて電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが開閉制御される。また、色信号の点灯時間比データに応じて電流切替スイッチ１４が切替制御される。
【００４６】
具体的には、制御部から送り出される色信号に各色の点灯時間比データ（赤色：１／１６，緑色：３７／４８，青色：１／６）が含まれており、１表示サイクルのうち、１／１６期間だけ赤色の電源スイッチ１３ＲがＯＮとなり、これと同時に電流値切替スイッチ１４がＲ端子１４Ｒに１／１６期間だけ接続されて赤色のＬＥＤランプ２Ｒのみが点灯する。次に、緑色の電源スイッチ１３ＧのみがＯＮとなると同時に、電流値切替スイッチ１４の接続がＧ端子１４Ｇに切り替わって緑色のＬＥＤランプ２Ｇが１表示サイクルの３７／４８期間分だけ点灯する。さらに青色の電源スイッチ１３ＢのみがＯＮとなると同時に、電流値切替スイッチ１４の接続がＢ端子１４Ｂに切り替わって青色のＬＥＤランプ２Ｂが１表示サイクルの１／６期間分だけ点灯する、という動作を順次繰り返してゆく。
【００４７】
このようにして、本実施形態では１ドット内のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが、色別にダイナミック点灯（１／３デューティ）される。
【００４８】
また、本実施形態においては、赤色の電源スイッチ１３ＲがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＲ端子１４Ｒに接続されているときに、Ｒ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｒによって赤色のＬＥＤランプ２Ｒに例えば７４ｍＡの電流が供給される。また緑色の電源スイッチ１３ＧがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＧ端子１４Ｇに接続されているときに、Ｇ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｇによって緑色のＬＥＤランプ２Ｇに例えば７ｍＡの電流が供給され、さらに青色の電源スイッチ１３ＢがＯＮで電流値切替スイッチ１４がＢ端子１４Ｂに接続されているときに、Ｂ表示電源及び電流値設定部１５の可変抵抗器１５Ｂによって青色のＬＥＤランプ２Ｂに例えば２４ｍＡの電流が供給されるようになっている。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、ドット内の３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを１表示サイクルにおいて色別で順次点灯するというダイナミック点灯（１／３デューティ）を行っており、しかも緑色のＬＥＤランプ２Ｇの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｂの点灯時間よりも長くしているので、緑色のＬＥＤランプ２Ｇに流す電流値を低く抑えても、白色の発光色を得るのに必要な緑色の光量を確保することができる。従って、緑色のＬＥＤランプ２Ｇを、効率が良好な電流領域（例えば４０ｍＡ以下）で使用することができ、ＬＥＤユニット１の消費電力の低減化をはかることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、各ドットを構成する３つのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２ＢをＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続し、ＬＥＤユニット１と表示制御回路１１（制御基板）との間の信号伝達をパラレル伝達としているので、データ信号線の本数が従来よりも少なくすることができ、コストダウンを達成できる。
【００５１】
例えばデータ転送が１０ｂｉｔの場合、従来の点灯制御方式の場合、ＲＧＢの各色別にデータを転送する必要があるので、データ信号線の本数は３×１０＝３０（本）となる。これに対し、図６に示すような結線を行うことにより、データ信号線の本数は１０本で済む。
【００５２】
このようにデータ信号線の本数が減少することにより、付随するコネクタのサイズ（大きさ）も小さくなるので、コネクタの実装面積も減少し、基板設計時の自由度が高くなる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、ＬＥＤランプに流れる平均電流値を、従来と比べて小さくすることができるので、ＬＥＤランプ実装基板やＬＥＤ駆動基板のパターン（銅箔）の幅を半分にすることが可能となり、これによりパターンの引き回しが簡単になり、基板面積の減少によるコストダウンを達成できるとともに、基板設計時の自由度が高くなる。
【００５４】
以上の実施形態では、１／３デューティのダイナミック点灯方式の例を示したが、本発明はこれに限られることなく、１／６デューティ、１／１２デューティあるいは１／２４デューティ等のダイナミック点灯方式を実現することも可能である。
【００５５】
１／６デューティのダイナミック点灯方式を行う場合のＬＥＤランプの結線の例を図７に示す。
【００５６】
この図７に示す例では、ドット配列の列配列上に並ぶ２ドット分（例えば１行目と２行目の２ドット、３行目と４行目の２ドット・・・・）を、１表示サイクル分とし、その２ドット内に配置の６個のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ（赤色２個、緑色２個、青色２個）のカソードをＬＥＤドライバ１２（表示制御回路１１）に並列に接続している。
【００５７】
また、ドット配列の行配列上のＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのアノードについては、１／３デューティの場合と同様に各色ごとに走査ラインに接続するが、奇数行の走査ライン２１Ａ，２２Ａ，２３Ａと、偶数行の走査ライン２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂとは別系統として、それぞれ電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを介してＲＧＢの各表示電源に接続している。
【００５８】
そして、図７に示す例において６個の電源スイッチ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの開閉を制御して、１表示サイクル内において、まず、奇数行のドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ異なる点灯時間で色別点灯し、次いで偶数行のドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ異なる点灯時間で色別点灯することによって、１／６デューティのダイナミック点灯を実現することができる。
【００５９】
なお、以上と同じ要領で、ドット配列の列配列上に並ぶ４ドット分を１表示サイクルとして色別点灯を行うことにより、１／１２デューティのダイナミック点灯を実現できる。さらに１／２４デューティのダイナミック点灯も可能になる。
【００６０】
ここで、本発明は、図１に示した配置のＬＥＤユニットに限られることなく、例えばＲＧＢの各ＬＥＤランプを図９に示すような配置で実装したＬＥＤユニット等にも適用できる。
【００６１】
【実施例】
本発明の実施例を比較例とともに以下に説明する。
【００６２】
＜実施例１＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：図６
・点灯方法；１／３デューティのダイナミック点灯
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値（点灯期間）；赤色：７４ｍＡ（１／１６）、緑色：７ｍＡ（３７／４８）、青色：２４ｍＡ（１／６）、赤色：緑色：青色の点灯時間比＝１：１２．３：２．７
以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６３】
＜実施例２＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：図７
・点灯方法；１／６デューティのダイナミック点灯
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値（点灯期間）；赤色：７４ｍＡ（１／１６）、緑色：２５ｍＡ（１３／４８）、青色：２４ｍＡ（１／６）、赤色：緑色：青色の点灯時間比＝１：４．３：２．７
以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６４】
＜比較例１＞
［条件］
・ＬＥＤユニット；１６０角フルカラーＬＥＤユニット、結線方法：各色別のマトリクス結線
・点灯方法；１／８デューティのダイナミック点灯（従来の点灯方式）
・正面輝度；赤色：１２００ｃｄ／ｍ2 、緑色：２６００ｃｄ／ｍ2 、青色：４００ｃｄ／ｍ2 （３色の混合時の色味が白色）
・ＬＥＤランプの電流値；赤色：４０ｍＡ、緑色：８０ｍＡ、青色：３５ｍＡ以上の条件で、１ユニット当たりの消費電力を求めた。その結果を下記の表１に示す。
【００６５】
【表１】
この表１の結果から明らかなように、同じ輝度を出す場合、１ユニット当たりの消費電力は、従来実施されている１／８デューティのダイナミック点灯の場合に対して、本発明による１／３デューティでは７０％（実施例１）、１／６デューティでは７７．８％（実施例２）に減少することが確認できた。
【００６７】
また、表１の結果から、本発明による色別のダイナミック点灯を採用した場合、緑色・青色のＬＥＤランプの電流値を４０ｍＡ以下（７ｍＡ，２５ｍＡ）に抑えても、緑色の点灯時間を長くすることにより、従来の点灯方式（緑色：８０ｍＡ）と同じ輝度が得られることが判る。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯し、緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色・青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることにより、１表示サイクル内での緑色のＬＥＤランプの光量（トータル量）を多くしているので、輝度向上のために緑色のＬＥＤランプに高電流を流す必要がなくなり、緑色のＬＥＤランプを、効率が良好な電流領域で使用することが可能となる。その結果として、ＬＥＤユニットの消費電力の低減化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するＬＥＤユニットの正面図である。
【図２】図１のＬＥＤユニットの縦断面図である。
【図３】図１のＬＥＤユニットの水平断面図である。
【図４】図１のＬＥＤユニットを使用状態で示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態の駆動制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】１／３デューティのダイナミック点灯制御に用いるＬＥＤユニットの結線図である。
【図７】１／６デューティのダイナミック点灯制御に用いるＬＥＤユニットの結線図である。
【図８】緑色のＬＥＤランプのＬＥＤ電流−輝度の関係を示すグラフである。
【図９】ＬＥＤユニットの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤユニット
２ ＬＥＤランプアレイ
２Ｒ ＬＥＤランプ（赤色）
２Ｇ ＬＥＤランプ（緑色）
２Ｂ ＬＥＤランプ（青色）
２１ 走査ライン（赤色）
２２ 走査ライン（緑色）
２３ 走査ライン（青色）
１０ 駆動制御部
１１ 表示制御回路
１２ ＬＥＤドライバ
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ 電源スイッチ
１４ 電流値切替スイッチ
１５ 電流値設定部
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ 可変抵抗器
１６ シフトレジスタ
１７ 入力バッファ
１８ 出力バッファ
Claims (5)
- ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列され、赤色のＬＥＤランプがＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、緑色および青色のＬＥＤランプがＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであるＬＥＤユニットにおいて、ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するとともに、３色の混合時の色味が白色であるときに、前記赤色のＬＥＤランプの電流値を前記緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きくし、かつ、前記赤色のＬＥＤランプの点灯時間を前記緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くすることを特徴とするＬＥＤユニットの点灯制御方法。
- ＲＧＢの各色のＬＥＤランプを互いに異なる点灯時間で色別点灯することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニットの点灯制御方法。
- 緑色のＬＥＤランプの点灯時間を、赤色及び青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも長くすることを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤユニットの点灯制御方法。
- ＲＧＢのＬＥＤランプの点灯時間比［赤色：緑色：青色］を、［１：２〜１３：２〜３］の範囲とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤユニットの点灯制御方法。
- ＲＧＢの３色のＬＥＤランプによって構成されるドットがマトリクス状に配列されたＬＥＤユニットと、
各ＬＥＤランプの点灯を制御する表示制御回路とを備え、
各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプが表示制御回路に並列に接続されているとともに、各ドットを構成するＲＧＢのＬＥＤランプを色別にダイナミック点灯するように構成され、
赤色のＬＥＤランプは、ＡｌＩｎＧａＰ系のＬＥＤランプであり、
緑色および青色のＬＥＤランプは、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤランプであり、
３色の混合時の色味が白色であるときに、前記赤色のＬＥＤランプの電流値が前記緑色および青色のＬＥＤランプの電流値よりも大きく、かつ、前記赤色のＬＥＤランプの点灯時間が前記緑色および青色のＬＥＤランプの点灯時間よりも短くなるように構成されていることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131389A JP4756768B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131389A JP4756768B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002328652A JP2002328652A (ja) | 2002-11-15 |
| JP4756768B2 true JP4756768B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=18979586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001131389A Expired - Fee Related JP4756768B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4756768B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4076083B2 (ja) * | 2003-04-01 | 2008-04-16 | 株式会社Ｈｄｔ | Ｌｅｄの駆動電圧設定装置及びその方法 |
| JP2008216558A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | Ｌｅｄ表示装置 |
| JP5479854B2 (ja) * | 2009-11-09 | 2014-04-23 | 三洋電機株式会社 | 表示駆動回路及び表示駆動システム |
| KR20130036227A (ko) * | 2010-03-31 | 2013-04-11 | 인텍스 가부시키가이샤 | 광원 장치 |
| JP5963433B2 (ja) * | 2011-12-09 | 2016-08-03 | 三菱電機株式会社 | Ｌｅｄ映像表示装置 |
| US9924065B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-03-20 | Kyocera Document Solutions Inc. | Lighting control circuit and image forming apparatus |
| KR102253256B1 (ko) * | 2019-08-13 | 2021-05-20 | 주식회사 레커스 | 인터페이싱 라인의 수를 최소화하는 led 디스플레이 모듈 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59180586A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | カラ−表示装置 |
| JP3025315B2 (ja) * | 1991-01-11 | 2000-03-27 | 星和電機株式会社 | カラーｌｅｄ表示装置 |
| JP2883250B2 (ja) * | 1992-10-12 | 1999-04-19 | シャープ株式会社 | マルチカラー発光表示装置 |
| JP2917816B2 (ja) * | 1994-05-17 | 1999-07-12 | 日亜化学工業株式会社 | マルチカラーのｌｅｄディスプレイユニット |
| JP3344080B2 (ja) * | 1994-05-20 | 2002-11-11 | 日亜化学工業株式会社 | マルチカラーのｌｅｄディスプレイユニット |
| EP0727081A1 (en) * | 1994-09-07 | 1996-08-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Colour display device |
| JP3292133B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2002-06-17 | 日亜化学工業株式会社 | Ｌｅｄ表示器及びそれを用いた表示装置 |
| JPH11330552A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子及び発光装置 |
| DE60030982T2 (de) * | 1999-03-24 | 2007-09-06 | Avix Inc., Yokohama | Vollfarbiges led-diode anzeigesystem |
| JP2001197276A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-19 | Alps Electric Co Ltd | 画信号処理装置 |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001131389A patent/JP4756768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002328652A (ja) | 2002-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7015902B2 (en) | Display and display drive circuit or display drive method | |
| JP4961837B2 (ja) | 発光ダイオード素子の駆動装置、光源装置、表示装置 | |
| EP1790199B1 (en) | Illumination source | |
| JP4684073B2 (ja) | Ｌｅｄバックライト装置及び画像表示装置 | |
| EP2257125A2 (en) | Illumination device | |
| US20070236447A1 (en) | Backlight unit using light emitting diode | |
| JP2007134430A (ja) | Ｌｅｄ照明装置、ｌｅｄバックライト装置、及び画像表示装置 | |
| JP2002049325A (ja) | 表示色温度補正照明装置及び平面表示装置 | |
| JP4756768B2 (ja) | Ｌｅｄユニットの点灯制御方法及びｌｅｄ表示装置 | |
| JP2007142256A (ja) | Ｌｅｄ基板、ｌｅｄバックライト装置、及び画像表示装置 | |
| JP2001312249A (ja) | Ｌｅｄ輝度制御装置 | |
| JP2006310402A (ja) | 光源基板製造方法、光源基板、バックライト装置、液晶ディスプレイ装置、調整装置 | |
| JP2006292858A (ja) | Ｌｅｄ表示装置及び表示基板 | |
| JP2011108799A (ja) | 発光装置、並びに、当該発光装置を備えた照明装置及び表示装置 | |
| JP2003195829A (ja) | 液晶表示装置 | |
| CN101737701B (zh) | 发光二极管照明系统及其控制方法、投影机 | |
| CN218783036U (zh) | 均匀混光的多色光源模块以及照明装置 | |
| JP2008276038A (ja) | Ｌｅｄ駆動素子、バックライト装置、及びバックライト装置の駆動方法 | |
| KR101167497B1 (ko) | 상호 연결이 용이한 바 타입의 ｌｅｄ 모듈 및 이를 이용한 ｌｅｄ 조명장치 | |
| JP3564359B2 (ja) | 発光ダイオード駆動回路 | |
| JPH0652992A (ja) | 色温度可変照明装置 | |
| CN101308620A (zh) | 一种室内柔性全彩led显示屏 | |
| JP2007141715A (ja) | Ｌｅｄバックライトユニット及び該ユニットを備える画像表示装置 | |
| JP4702167B2 (ja) | 液晶ディスプレイ装置 | |
| JP7145903B2 (ja) | 線状光源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110204 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110531 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110531 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |