JP6355445B2 - 映像表示装置、大型表示装置及び映像表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、映像表示装置、大型表示装置及び映像表示装置の製造方法に関する。

屋外に設置される大型の映像表示装置は、複数の発光素子が配列された多数の表示ユニットをタイリングして組み立てられる。屋外の映像表示装置で問題となるのが、表示面における太陽光のような外光の反射である。この反射光により、日中時の映像の視認性が著しく低下する。

視認性の低下を抑えるべく、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１では、基板に形成されたＶ字溝の斜面に複数の発光ダイオードが載置された発光ダイオード表示器が提案されている。また、特許文献２では、表示面本体を傾けて合成樹脂材料を各発光ダイオードの前面に充填することにより、充填された合成樹脂材料の表面を、表示面に対して傾斜させた表示器が提案されている。これらの表示器によれば、発光ダイオードの光出射面へ垂直に入射する反射方向を基板の垂線方向からずらすことができる。このため、基板の垂線方向から見たときの映像の視認性の低下を抑えることができる。

実開昭５９−４８５８１号公報 特開平３−１３９６９３号公報

発光素子として最近用いられることが多いのが、表面実装（ＳＭＤ：Surface Mounting Device）型ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。ＳＭＤ型ＬＥＤでは、砲弾型ＬＥＤとは異なり、光出射面が平面状または平面に近い湾曲形状となっている。このため、出射面が凸曲面である砲弾型ＬＥＤに対し、ＳＭＤ型ＬＥＤでは、外光の正反射（鏡面反射）の強度が強くなる傾向がある。さらに、ＳＭＤ型ＬＥＤが基板上に配列された表示ユニットでは、同一方向から入射する外光の反射光の方向が揃ってしまい、日中時における映像の表示面の視認性が低下する。この視認性の低下は、上記特許文献１、２に開示された技術をもってしても解決しない。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外光の反射による視認性の低下を防止することができる映像表示装置、大型表示装置及び映像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係る映像表示装置は、以下の構成を有する。この映像表示装置は、基板と、基板上に実装された複数の発光素子と、を備える。複数の発光素子は、それぞれの光出射面が基板の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように基板に実装されており、複数の発光素子の少なくとも１つは、基板上の高さが異なる複数の基板電極上に実装されることにより、基板に対して傾斜した状態で実装されている。

この発明によれば、全体として映像を表示するために実装される複数の発光素子は、それぞれの光出射面が基板の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように基板上に実装されている。これにより、同一の外光に対する反射光を複数の異なる方向に分散させることができる。この結果、外光の反射による視認性の低下を防止することができる。

図１（Ａ）は、この発明の実施の形態１に係る映像表示装置の正面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。 発光素子の正面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、基板電極の配列を示す正面図である。 複数の発光素子の実装状態を示す断面図である。 基板上の基板電極の一例（その１）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の一例（その１）を示す図である。 基板上の基板電極の一例（その２）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の一例（その２）を示す図である。 基板上の基板電極の一例（その３）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の一例（その３）を示す図である。 基板上の基板電極の一例（その４）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の一例（その４）を示す図である。 基板の垂線に対する各発光素子の傾斜方向を模式的に示す図である。 映像表示装置と光源と観察位置との関係を示す図である。 図１５（Ａ）から図１５（Ｅ）は、光源からの平行な入射光に対する各発光素子の出射面における反射光の、異なる位置で観察される強度を模式的に示す図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、この発明の実施の形態２に係る映像表示装置の１組の基板電極の配置の一例を示す図である。 実施の形態２に係る基板上の発光素子の実装状態の一例を示す図である。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、この発明の実施の形態３に係る映像表示装置の１組の基板電極の配置の一例を示す図である。 実施の形態３に係る基板上の発光素子の実装状態の一例を示す図である。 図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、この発明の実施の形態４に係る映像表示装置の１組の基板電極の配置の一例を示す図である。 実施の形態４に係る基板上の発光素子の実装状態の一例を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の変形例（その１）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の変形例（その２）を示す図である。 基板上の発光素子の実装状態の変形例（その３）を示す図である。 発光素子の傾斜方向の変形例（その１）である。 発光素子の傾斜方向の変形例（その２）である。 図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、基板上の発光素子の傾斜角度を示す図である。 発光素子の実装工程のフローチャートである。 複数の映像表示装置を組み合わせたときの傾斜パターンの一例を示す図である。 デルタ配列された複数の発光素子を示す図である。 Ｘ配列された複数の発光素子を示す図である。

以下、この発明の実施の形態に係る映像表示装置及び映像表示装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。

図１（Ａ）に示すように、この実施の形態に係る映像表示装置１００は、正方形状の基板１と、基板１に実装された複数の発光素子２と、を備える。配列された複数の発光素子２全体で、映像が表示される。

以下の説明では、理解を容易にするため、基板１には、６×６個の発光素子２が実装されるものとする。複数の発光素子２が実装された基板１の面、すなわち＋Ｚ側の面（ＸＹ面）が映像の表示面となる。この実施の形態では、映像表示装置１００は、Ｙ軸方向を上下方向とし、Ｘ軸方向を左右方向とする。複数の発光素子２は、表面実装（ＳＭＤ：Surface Mounting Device）型の発光素子である。

図１（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図である図１（Ｂ）に示すように、基板１は樹脂ケース３に収納されている。基板１の表面（＋Ｚ側の面）は、基板１の保護のため、発光素子２が実装されている部位を除いて充填剤４で被覆されている。

また、基板１の前面にはルーバー５が設けられている。ルーバー５は、Ｘ軸方向に延びている。このルーバー５により、その直下（−Ｙ側）にある発光素子２に、太陽光などの外光が＋Ｙ側から入射するのが防止されている。ルーバー５は、＋Ｚ側から見て、各発光素子２を遮蔽することのないように配設されている。基板１の背面（−Ｚ側の面）から、各発光素子２に電力を供給するための配線１２が引き出されている。

発光素子２の内部には、青色、赤色、緑色の３つの発光ダイオードが実装されている。すなわち、発光素子２は、３色の発光ダイオードを１つのパッケージにまとめたものである。この発光素子２では、１つの発光ダイオードについて、素子電極７が２つ設けられている。したがって、図２に示すように、各発光素子２には、６つの素子電極７が設けられている。発光素子２の中央には、レンズ１１が設けられている。このレンズ１１が形成された面が発光素子２の光出射面に対応する。３つの発光ダイオードから発せられた光は、レンズ１１を介して外部に出射される。３つの発光ダイオードの発光強度がそれぞれ調整されて、各発光素子２から任意の色の光がレンズ１１を介して出射される。この結果、ドットマトリクス状に配列された複数の発光素子２全体により、映像が表示面に表示される。

各発光素子２を実装するため、図３（Ａ）に示すように、基板１の実装面には、発光素子２の素子電極７と電気的に接続される基板電極としてのパッド６が設けられている。パッド６の材料としては、例えば銅が用いられる。各発光素子２の各素子電極７にそれぞれ接続される６つのパッドが、１組のパッド６として基板１上に形成されている。各パッド６は、基板１の背面（−Ｚ側の面）等に形成された配線１２を介してドライバ回路に接続されている。

６×６個の発光素子２を格子状に配列できるように、基板１には、６×６組のパッド６が格子状に配列されている。各組のパッド６は、図３（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に３つのパッド６が並ぶように配列されている。

図４に模式的に示すように、基板１上に実装された隣接する複数の発光素子２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）は、平行な入射光ＩＬの反射光ＯＬの方向を散乱させるため、光出射面１３が基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲で複数の異なる方向を向くように傾斜して実装されている。

より具体的に説明すると、発光素子２Ａの光出射面１３は、基板１の垂線の方向を向いている。このような配置とするため、図５に示すように、６つのパッド６のＺ軸方向の高さはすべて基板１の実装面と同一に設定されている。

図６に示すように、パッド６の上に発光素子２Ａの素子電極７が載置され、はんだ８により、素子電極７とパッド６とが電気的に接続される。これにより、発光素子２Ａは、その光出射面１３の向きが基板１の垂線の方向となるように設置される。

一方、図４では、発光素子２Ｂは、−Ｘ側に傾斜している。このような配置とするため、図７に示すように、発光素子２Ｂを実装する１組のパッド６では、＋Ｘ側の３つのパッド６（６ｂ）の高さが−Ｘ側のパッド６（６ａ）に比べ、高く形成されている。図８に示すように、パッド６の上に発光素子２Ｂの素子電極７が載置され、はんだ８により、素子電極７とパッド６とが電気的に接続される。これにより、発光素子２Ｂは、＋Ｘ側が上側（＋Ｚ側）に−Ｘ側が下側に配置され、全体として−Ｘ側に傾斜した状態で実装される。発光素子２Ｂの傾斜角度は、パッド６の高さによって決まる。発光素子２Ｂの光出射面１３の向きは、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲とすることができる。

また、図４では、発光素子２Ｃは、＋Ｘ側に傾斜している。このような配置とするため、図９に示すように、発光素子２Ｃを実装する１組のパッド６の高さは、−Ｘ側のパッド６（６ｂ）の方が、＋Ｘ側のパッド６（６ａ）よりも高く形成されている。図１０に示すように、パッド６の上に発光素子２Ｃの素子電極７が載置され、はんだ８により、素子電極７とパッド６とが電気的に接続される。これにより、発光素子２Ｃは、−Ｘ側が上となり＋Ｘ側が下となり、全体として＋Ｘ側に傾斜して実装される。発光素子２Ｃの傾斜角度は、パッド６の高さによって決まる。発光素子２Ｃの光出射面１３の向きも、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲とすることができる。

また、図４には示していないが、一部の発光素子２は、＋Ｙ側または−Ｙ側に傾斜した状態で実装されている。発光素子２を−Ｙ側に傾斜させるためには、例えば、図１１に示すように、−Ｙ側のパッド６（６ａ）の高さを基板１の実装面と同じ高さとし、パッド６（６ｂ、６ｃ）の高さを＋Ｙ方向に徐々に高くする。図１２に示すように、パッド６の上に発光素子２の素子電極７を載置し、はんだ８により、素子電極７とパッド６とを電気的に接続すると共に固定する。発光素子２を＋Ｙ軸方向に傾斜させるためには、図１１とは逆に、パッド６の高さを−Ｙ方向に徐々に高くすればよい。この場合には、発光素子２は、基板１に対して＋Ｙ側に傾斜して実装される。発光素子２の光出射面１３の向きは、パッド６の厚さによって決まり、基板１の垂線に対して０度以上９０度未満となる。

このようにして、発光素子２は、その光出射面１３を、−Ｘ側（表示面の左斜め方向）、＋Ｚ側（中央、表示面の垂線方向）、＋Ｘ側（表示面の右斜め方向）、＋Ｙ側（表示面の上斜め方向）、−Ｙ側（表示面の下斜め方向）といった複数の異なる方向を向くように実装される。複数の発光素子２全体で映像を表示する必要があるため、各発光素子２の光出射面１３の向きは、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内とされる。

なお、パッド６の高さを調整する方法は任意である。例えば、パッド６をメッキ法により形成する場合には、パッド６の材料となるメッキの厚みを変えることにより、パッド６をスクリーン印刷により形成する場合には、吐出される導電インクの厚みを変えたりすることにより、パッド６の高さを調整することができる。

次に、この実施の形態１に係る映像表示装置１００による反射について説明する。

一例として、図１３に模式的に示すように発光素子２が傾斜して配置された映像表示装置１００を想定する。なお、図１３では、各マスが、各発光素子２の光出射面１３を表し、そのマスの中に各発光素子２の光出射面１３の向きが矢印で示されている。図１３に示すように、光出射面が同じ方向に傾斜する発光素子２が隣接又は一部に集中することのないように、傾斜角度が同じ発光素子２が分散配置されている。

次に、図１４に示すように、映像表示装置１００の正面に光源ＬＳを配置し、光源ＬＳから映像表示装置１００の表示面に平行光を照射し、表示面を異なる位置Ｐ１〜Ｐ５から観察したとする。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）には、光源ＬＳからの平行な入射光に対する各発光素子２の光出射面１３における反射光ＯＬの、位置Ｐ１〜Ｐ５で観察される強度が模式的に示されている。図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）では、各マスが１つの発光素子２を示している。各マスにおいて、反射光の強度が強い発光素子２は白で示され、反射光の強度が弱い発光素子２については斜線の塗りつぶしで示されている。

位置Ｐ１から映像表示装置１００の画面を観察したときには、図１５（Ａ）に示すように、傾斜させずに実装した発光素子２の反射光の強度だけが強くなり、位置Ｐ２から観察したときには、図１５（Ｂ）に示すように、＋Ｙ側に傾斜した発光素子２の反射強度だけが強くなる。同様に、位置Ｐ３から観察したときには、図１５（Ｃ）に示すように、−Ｘ側に傾斜した発光素子２の反射強度だけが強くなり、位置Ｐ４から観察したときには、図１５（Ｄ）に示すように、−Ｙ側に傾斜した発光素子２の反射強度だけが強くなり、位置Ｐ５から観察したときには、図１５（Ｅ）に示すように、＋Ｘ側に傾斜した発光素子２の反射強度だけが強くなる。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｅ）に例示するように、映像表示装置１００では、同一方向から入射する外光に対して、いずれかの傾斜の発光素子２での反射光の強度が強くなり、他の傾斜の発光素子２での反射光の強度は弱くなる。従って、各観察者が視認する反射光の強度は全体的に低下する。さらに、反射光の強い箇所は分散しているので、その反射光が、表示された映像を見る際の邪魔にならない。

以上詳細に説明したように、この実施の形態１に係る映像表示装置１００によれば、全体として映像を表示する複数の発光素子２の光出射面１３が基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように基板１に実装されている。これにより、外光の反射光を、複数の異なる方向に分散させ、反射光の強度を万遍なく低減することができる。この結果、外光の反射による映像の視認性の低下を防止することができる。

さらに、複数の発光素子２のレンズ１１の光軸の方向を、例えば基板１の垂線に対して複数の異なる方向に広げることができる。このため、映像の表示面（画面）の視野角を拡大することができる。

また、パッド６の高さを調整することで、発光素子２の傾斜角度（傾斜の程度）を異ならせることも可能である。このため、例えば、Ｘ方向に傾斜している発光素子２であっても、１５度傾斜したものと、２５度傾斜したものを配置することにより、反射光をより広範囲に拡散することが可能となる。

以上の説明では、±Ｘ側、±Ｙ側に発光素子２を傾ける例を示したが、±Ｘ側のみ、±Ｙ側のみ、＋Ｘ側のみ、−Ｘ側のみ、＋Ｙ側のみ、−Ｙ側のみというように、予想される外光の方向と、視聴者の位置とに応じて、発光素子２の傾斜方向を適宜調整してもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１においては、発光素子２を配置するパッドの高さを調整することにより、発光素子２の傾斜方向と傾斜角度（程度）を調整したが、傾斜方向と傾斜角度とを調整する手法自体は任意である。

一例として、パッド６と素子電極７との間に高さ調整用の介在物を配置することにより、発光素子２を傾斜した状態で実装する実施の形態２を図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１７を参照して説明する。

本実施の形態においては、図１６（Ａ）に示すように、一部のパッド６の組では、発光素子２を傾斜させて実装するために、＋Ｘ側のパッド６に、同一の高さの金属チップ等の金属片９が載置されている。

また、他のパッド６の組では、図１６（Ｂ）に示すように、６つのパッド６には、−Ｙ側に配置されているものを除いて、金属片９が載置されている。金属片９（９ａ、９ｂ）の高さは、＋Ｙ方向に向かって徐々に高くなるように設定されている。なお、金属片９（９ａ）同士、金属片９（９ｂ）同士は同一の高さに設定されているが、異なっていてもよい。

図１７に例示するように、このような構成を有する１組のパッド６と金属片９の上に発光素子２が実装され、はんだ８により素子電極７と接続及び固定されている。従って、金属片９を挿入するパッド６の位置及び金属片９の高さを変更すれば、発光素子２を±Ｘ側、±Ｙ側に任意の角度で傾けて実装することができる。

この実施の形態２でも、複数の発光素子２の光出射面１３が、基板１の垂線方向に対して、−Ｘ側（表示面斜め左方向）、＋Ｚ側（中央、基板１の垂線方向）、＋Ｘ側（表示面斜め右方向）、＋Ｙ側（表示面斜め上方向）、−Ｙ側（表示面斜め下方向）といった複数の異なる方向を向くように実装されるようにする。映像表示装置１００では、ドットマトリクス状に配列された複数の発光素子２全体で２次元映像を表示する必要があるため、各発光素子２の光出射面１３の向きは、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内となっている。

これにより、複数の発光素子２の光出射面１３における同一方向から入射する外光の反射光を、複数の異なる方向に分散させ、反射光の強度を万遍なく低減することができる。この結果、外光の反射による映像の視認性の低下を防止することができる。

さらに、複数の発光素子２のレンズ１１の光軸の方向を、表示面の垂線に対して複数の異なる方向に広げることができる。このため、映像の表示面（画面）の視野角を拡大することができる。

金属片９を用いることにより、パッド６の高さを均一にすることができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１においては、発光素子２を配置するパッドの基板１の表面からの突出量（高さ）を調整することにより、発光素子２の傾斜方向と傾斜角度（程度）を調整したが、パッドの基板１の実装面からの低さを調整することにより、発光素子２の傾斜方向と傾斜角度とを調整することも可能である。

以下、パッド６の基板１の実装面からの低さを調整することにより、発光素子２の傾斜方向と傾斜角度を調整する実施の形態３を図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、図１９を参照して説明する。

図１８（Ａ）の構成では、＋Ｘ側のパッド６（６ｄ）が、基板１の実装面に対して相対的に低くなるように設置され、−Ｘ側のパッド６（６ａ）が、基板１の実装面に面一に設置されている。パッド６（６ａ）の高さは互いに等しく、パッド６（６ｄ）の高さは互いに等しい。

また、図１８（Ｂ）の構成では、６つのパッド６（６ｄ、６ｅ）は、＋Ｙ方向に向かって高さが徐々に低くなるように設定されている。−Ｙ側のパッド６（６ａ）の高さは、基板１の実装面の高さと同じであり、残りのパッド６（６ｄ、６ｅ）の高さは、基板１の実装面よりも低くなっている。また、パッド６（６ｄ）同士、パッド６（６ｅ）同士の高さは等しく設定されている。

このような構成を有する１組のパッド６の上に発光素子２が実装される。これにより、例えば、図１８（Ａ）に示す構成のパッド６であれば、図１９に示すように、発光素子２は＋Ｘ側に傾いて基板１に実装される。

高さを低くするパッド６の位置と高さを調整することにより、任意の方向に任意の角度で発光素子２を傾けて実装することができる。

この実施の形態３によれば、上記実施の形態１に比べて、映像表示装置１００の厚みを薄くすることができる。また、金属片９のような新たな部品を追加する必要もない。

実施の形態４．
この実施の形態４に係る映像表示装置１００においても、基板１上に実装された複数の発光素子２が、それぞれの光出射面１３が基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲で複数の異なる方向を向くように基板１に実装されている。

しかしながら、この実施の形態４に係る映像表示装置１００は、基板１に対して発光素子２を傾斜した状態で実装するための構成が、上記実施の形態１、２、３と異なる。図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）には、この実施の形態４に係る映像表示装置１００の１組のパッド６の配置の一例が示されている。図２０（Ａ）に示すように、この１組のパッド６では、発光素子２を傾斜させて実装するために、基板１上に、水平方向（Ｘ軸方向）に延びるシルク１０が印刷されている。シルク１０とは、熱硬化型マーキングインキのことである。シルク１０は、シルクスクリーン印刷によって基板１上に形成される。

また、図２０（Ｂ）に示すように、基板１上に、垂直方向（Ｙ軸方向）に延びるシルク１０を印刷するようにしてもよい。シルク１０の厚みは発光素子２を傾ける角度によって求まり、発光素子２の光出射面１３の基板１の垂線方向に対する傾斜角度は０度以上９０度未満で任意に設定することができる。

シルク１０の代わりにレジストを用いてもよい。レジストは、層間絶縁膜、保護膜、その他の有機樹脂膜材料であり、シルク１０と同様に、印刷により基板１上に形成される。

このような構成を有する１組のパッド６の上に発光素子２が実装される。図２１には、図２０（Ａ）に示す１組のパッド６上に実装された発光素子２の実装状態の一例が示されている。図２１に示すように、基板１と発光素子２の裏面との間にシルク１０を印刷することで段差を形成し、発光素子２を−Ｘ側に傾けて基板１に実装することができる。シルク１０の位置や向きを変更すれば、−Ｘ側だけでなく、＋Ｘ側、±Ｙ側にも傾けて実装することができる。図２０（Ｂ）に示す構造は、＋Ｙ側に発光素子２を傾けて実装するための構造である。

すなわち、この実施の形態４では、複数の発光素子２の少なくとも１つは、発光素子２の裏面と基板１との間に挿入されるスペーサ（段差）により、基板１に対して傾斜した状態で実装される。この実施の形態４でも、複数の発光素子２の光出射面１３が、基板１の垂線方向に対して、−Ｘ側（表示面斜め左方向）、＋Ｚ側（中央、基板１の垂線方向）、＋Ｘ側（表示面斜め右方向）、＋Ｙ側（表示面斜め上方向）、−Ｙ側（表示面斜め下方向）といった複数の異なる方向を向くように実装されるようにする。複数の発光素子２全体で２次元映像を表示する必要があるため、各発光素子２の光出射面１３の方向は、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内となっている。

このようにすれば、複数の発光素子２における、同一方向から入射する外光の正反射の方向を、複数の方向に分散させ、反射光の強度を万遍なく低減することができる。この結果、外光の反射による映像の視認性の低下を防止することができる。

さらに、複数の発光素子２のレンズ１１の光軸の方向を、複数の異なる方向に広げることができる。このため、映像の表示面（画面）の視野角を拡大することができる。

この発明に係る映像表示装置１００は、上記各実施の形態に係るものには限られない。例えば、図２２に示すように、１組のパッド６として、一方のパッド６が基板１の実装面の高さよりも高く、他方のパッド６が基板１の実装面の高さよりも低いものを採用してもよい。この構成は、発光素子２の傾斜角度を大きくする必要がある場合に望ましい。このようにすれば、基板１の実装面とパッドの高さとの差を小さくすることができる。また、発光素子２を大きく傾斜した場合でも、映像表示装置１００の厚みを薄くすることができる。

また、図２３に示すように、発光素子２として、素子電極７の長さが違う発光素子２を用いるようにしてもよい。この場合には、素子電極７の長短の組み合わせが異なる複数の発光素子２を用いてもよいし、発光素子２のＸＹ平面内の向きを変えて実装するようにしてもよい。

また、図２４に示すように、基板１の発光素子２の実装面に傾斜を設けるようにしてもよい。この傾斜により、複数の発光素子２を、基板１の垂線方向に対して複数の異なる方向を向くように基板１に実装することができる。

また、上記各実施の形態では、発光素子２の光出射面１３の傾斜方向を±Ｘ方向、±Ｙ方向としたが、これには限られない。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して４５度の方向に発光素子２の光出射面１３を傾斜させるようにしてもよい。この場合、発光素子２の傾斜方向は、図２５及び図２６に示すように、９方向とすることができる。このようにすれば、発光素子２の光出射面１３に入射する外光の反射の方向をより多くの方向に分散させることができ、反射光の強度をさらに低減することができる。

また、発光素子２の傾斜方向は、ＸＹ平面内で任意とすることができる。このようにすれば、同一方向から発光素子２に入射した外光の反射方向をより多くの方向に分散させることができ、反射光の強度をさらに低減することができる。

各発光素子２の光出射面１３の傾斜角度については、０度以上９０度未満の範囲で様々な角度を設定することができる。したがって、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）に示すように、光出射面１３の傾斜角度が異なる発光素子２を実装することが可能である。このようにすることで、反射光をより広い方向に分散することが可能となる。

このように、各発光素子２の複数の傾斜方向（ＸＹ平面内の方向）及び複数の傾斜角度を採用することにより、同一方向から各発光素子２に入射する外光の反射光の方向をさらに多くすることができる。基板１に実装されるすべての発光素子２について、傾斜方向（ＸＹ方向）及び複数の傾斜角度が同じである発光素子２を設けないようにすることも可能である。この結果、いずれの方向についても、発光素子２の光出射面１３で反射する反射光の強度を著しく低減することができる。

傾斜方向及び傾斜角度が同じ発光素子２が複数ある場合には、そのような複数の発光素子２が表示面の一部に集中しないように、できるだけ分散して発光素子２を配列するのが望ましい。各発光素子２の傾斜方向がランダムに選択されるようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、複数の発光素子２の光出射面の向きを、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内としたが、映像の視認性を考慮すれば、実際には、複数の発光素子２の光出射面の向きを、基板１の垂線方向に対して０度以上４５度未満の範囲内とするのが望ましい。

図２８には、映像表示装置１００の製造工程の一部である、発光素子２の実装工程の流れが示されている。図２８に示すように、まず、傾斜手段を生成する（ステップＳ１）。傾斜手段とは、基板１に実装する複数の発光素子２のそれぞれの光出射面１３が、基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向かせるための手段である。このような手段としては、上記実施の形態１、３であれば、高さの異なるパッド６であり、上記実施の形態２であれば、金属片９であり、上記実施の形態４であれば、シルク１０等である。

続いて、基板１上に複数の発光素子２を実装する（ステップＳ２）。ここで、例えば、高さの異なる１組のパッド６に発光素子２が実装されたり、一部のパッド６に金属片９が挿入された１組のパッド６上に発光素子２が実装されたり、シルク１０が形成された基板１上に発光素子２が実装されたりする。

また、上記各実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向に２つ、Ｙ軸方向に３つのパッド６が並ぶように配列したが、図３（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に３つ、Ｙ軸方向に２つのパッド６が並ぶように配列してもよい。また、パッド６の配列の向きは任意である。

上述のように、発光素子２を傾斜させる方法について何通りか説明したが、発光素子２を傾斜させるのに、上記各実施の形態に係る方法を複数用いてもよい。例えば、基板１に発光素子２を実装する際にパッドの高さを変更することにより、その発光素子２を傾斜させる一方で、同じ基板１に他の発光素子２を実装する際に、金属片９を挿入することにより、その発光素子２を傾斜させるようにしてもよい。また、他の発光素子２を実装する際に、シルク１０を基板１上に印刷することにより、その発光素子２を傾斜させるようにしてもよい。

上記各実施の形態では、基板１は正方形状であったが、長方形状や他の形状であってもよい。

上記各実施の形態では、発光素子２をＳＭＤ型ＬＥＤとしたが、この発明はこれには限られない。例えば、発光素子２は砲弾型ＬＥＤであってもよい。このようなＬＥＤであっても、この発明により、映像の表示面の視野を広くすることができるためである。

上記各実施の形態では、発光素子２を、３色の発光ダイオードを１つのパッケージにまとめたものとしたが、この発明はこれには限られない。例えば、各発光素子２は、１つの発光ダイオードであってもよいし、２つでもよい。４つ以上の発光ダイオードを１つのパッケージにまとめたものとしてもよい。

また、上記各実施の形態では、側面に電極が設けられた発光素子２について説明したが、発光素子２の素子電極の形態はこれには限られない。例えば、素子電極は、発光素子の底面にはんだボールによる電極（バンプ）が取り付けられているもの（ＢＧＡタイプのチップ）であってもよいし、素子電極がワイヤ状のものであってもよい。

また、上記各実施の形態では、発光素子２の素子電極７の数を６つとしたが、これには限られない。青色、赤色、緑色の３つの発光ダイオードのＧＮＤ側の電極を共通とし、素子電極７の数を４つとした発光素子２にも、この発明を適用することができる。この場合には、１つの発光素子２に割り当てられるパッド６の数も４つとなる。この４つのパッド６の高さを異ならせることにより、発光素子２を傾斜させるようにすればよい。このように、発光素子２の素子電極７の数及び配置は様々であり、その素子電極７の数及び配置により、基板１上のパッド６の数及び配置が決定され、各パッド６の高さが調整される。

また、基板１と発光素子２との間を接続するのは、素子電極７及びパッド６だけではない。例えば、発光素子２に設けられた放熱ピンが、基板１の放熱部に接続される場合もある。この場合には、素子電極７に接続するパッド６の高さだけでなく、基板１における放熱ピンが接触する部分の高さも調整して、発光素子２を傾斜させ、各発光素子２を、それぞれの光出射面が基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように基板に実装すればよい。

発光素子２の傾きを安定させるため、発光素子２の下面と基板１との間にアンダーフィル剤を充填してもよい。

また、上記各実施の形態では、６×６の発光素子２が基板１に配置された例を示したが、各基板１に配置される発光素子２の数は任意である。

実際には、映像表示装置１００が組み合わされて大型の表示装置が構成される。この場合、各映像表示装置１００（基板１）内で、発光素子２の光出射面１３の傾斜方向と傾斜角度（傾斜量）を、例えば、ランダムにばらつかせると共に、映像表示装置１００（基板１）間で、発光素子２の光出射面１３の傾き（傾斜方向及び傾斜角度によって定まる傾き）のパターン、すなわち図１３、図２５、図２６に示されるような傾斜パターンを異ならせることが望ましい。図２９には、傾斜パターンの異なる２枚の映像表示装置１００が組み合わされている。

また、上記各実施の形態では、青色、赤色、緑色の３つの発光ダイオードが組み込まれた発光素子２をドットマトリクス状に配列したが、これには限られない。発光素子２は、規則的に配列されていれば、格子状に配列されていなくてもよい。また、例えば、発光素子２は、赤色、青色、緑色のいずれか１色の発光ダイオードであってもよい。この場合、図３０に示すように、赤色、青色、緑色の発光素子２を配列するようにしてもよい。このような配列をデルタ配列という。図３１に示すように、赤色、青色、緑色の発光素子２をＸ字状に配列するようにしてもよい。このような配列をＸ配列という。図３０及び図３１では、赤色の発光素子２がＲで示され、青色の発光素子２がＢで示され、緑色の発光素子２がＧで示されている。この場合には、各色の発光素子２を、それぞれの光出射面が基板１の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように基板に実装することができる。なお、デルタ配列及びＸ配列において、青色、赤色、緑色の発光素子２の配列は、図３０、図３１に示すものには限られず、適宜変更が可能である。

この発明により、反射光の強度が著しく低減するのであれば、映像表示装置１００において、ルーバー５を設けないようにしてもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

この発明は、特に屋外に配置され、ＬＥＤ等の発光素子を多数配列して形成する大型ディスプレイ等に適用することができる。また、屋外に限らず、室内で用いられる映像表示装置に適用してもよい。このようにしても、映像の表示面上の外光の映り込みを防止することができる。

１ 基板、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 発光素子、３ 樹脂ケース、４ 充填剤、５ ルーバー、６ パッド、７ 素子電極、８ はんだ、９ 金属片、１０ シルク、１１ レンズ、１２ 配線、１３ 光出射面、１００ 映像表示装置。

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に実装された複数の発光素子と、
   を備え、
   前記複数の発光素子は、それぞれの光出射面が前記基板の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向くように前記基板に実装されており、
   前記複数の発光素子の少なくとも１つは、
   前記基板上の高さが異なる複数の基板電極上に実装されることにより、前記基板に対して傾斜した状態で実装されている、
   映像表示装置。
2. 前記複数の発光素子のうち、傾斜方向及び傾斜角度が同一である発光素子が、分散配置されている、
   請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記複数の基板電極の一部が、前記基板の実装面の高さよりも高い、
   請求項１又は２に記載の映像表示装置。
4. 前記複数の基板電極の一部が、前記基板の実装面の高さよりも低い、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の映像表示装置。
5. 前記複数の発光素子の少なくとも１つは、
   前記発光素子の複数の素子電極の一部と、前記基板上の基板電極との間に挿入される金属片により、前記基板に対して傾斜した状態で実装される、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の映像表示装置。
6. 前記複数の発光素子の少なくとも１つは、
   前記基板上に形成される段差により、前記基板に対して傾斜した状態で実装される、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の映像表示装置。
7. 前記段差は、
   前記基板上にスクリーン印刷されるシルク又はレジストである、
   請求項６に記載の映像表示装置。
8. 前記複数の発光素子の光出射面が平面状である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の映像表示装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の映像表示装置が複数組み合わされて構成され、
   組み合わされる前記映像表示装置の間で、基板上に実装される発光素子の光出射面の傾斜パターンが異なっている、
   大型表示装置。
10. 基板に実装する複数の発光素子のそれぞれの光出射面が、前記基板の垂線方向に対して０度以上９０度未満の範囲内で複数の異なる方向を向かせるための傾斜手段としての基板上の高さが異なる複数の基板電極を生成するステップと、
    前記傾斜手段としての前記基板上の高さが異なる複数の基板電極を用いて、前記複数の発光素子の少なくとも１つを、前記基板に対して傾斜した状態で実装するステップと、
    を含む映像表示装置の製造方法。

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