JP7395033B2 - 表示ユニット及び表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示ユニット及び表示装置に関する。

基板に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が配置された表示装置が知られている。例えば、特許文献１は、２×２の４画素からなる基本格子（正方格子）の４画素の内、少なくとも１つの画素にＲＧＢの３原色を含む３ｉｎ１発光素子を割り当て、残りの画素に単色の発光素子を割り当てたパターンの基本格子を格子状に繰り返して配列した画像表示装置を、開示している。

国際公開第２０１５／０３３４８５号

特許文献１では、正方格子の４つの格子点のそれぞれに発光素子が割り当てられている。したがって、特許文献１の発光素子の配列を用いて、大型・高精細の画像表示装置を作製すると、発光素子の数が非常に多くなる。これにより、画像表示装置の製造コストが上昇する。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、画質の低下を抑えると共に、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる、表示ユニット及び表示装置を提供することを目的とする。

表示ユニットは、基板と、基板の実装面に配置され、正方格子の３つの格子点に画素を有し正方格子の残りの格子点に画素を有さない複数の画素群と、画素の列の方向に沿って延びる庇部と、を備える。画素群は、画素として、正方格子の格子点の１つに位置する第１発光素子と、第１発光素子が位置する正方格子の格子点に隣り合う２つの正方格子の格子点のそれぞれに位置する第２発光素子とを有する。第１発光素子と第２発光素子のうちの一方は、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である。第１発光素子と第２発光素子のうちの他方は、白色光のみを放射する。設置した状態において、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である第１発光素子又は第２発光素子の鉛直上方に位置する庇部の実装面からの高さが、白色光のみを放射する第１発光素子又は第２発光素子の鉛直上方に位置する庇部の実装面からの高さよりも、高い。

本開示によれば、発光素子が正方格子の残り１つの格子点に配置されないので、画質の低下を抑えると共に、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる。

実施形態１に係る表示ユニットの正面を示す模式図 実施形態１に係る画素群を示す模式図 実施形態１に係る画素ピッチを示す模式図 実施形態１に係る表示ユニットの解像度を示す図 比較例に係る表示ユニットの解像度を示す図 実施形態２に係る表示ユニットの正面を示す模式図 実施形態２に係る画素ピッチを示す模式図 実施形態２に係る表示ユニットの解像度を示す図 実施形態３に係る表示ユニットの正面を示す模式図 実施形態３に係る第１庇部を示す斜視図 実施形態３に係る第２庇部を示す斜視図 図９に示す表示ユニットをＥ－Ｅ線で矢視した断面図 図９に示す表示ユニットをＦ－Ｆ線で矢視した断面図 実施形態４に係る表示ユニットの正面を示す模式図 実施形態４に係る第３庇部を示す斜視図 実施形態４に係る第４庇部を示す斜視図 図１４に示す表示ユニットをＪ－Ｊ線で矢視した断面図 図１４に示す表示ユニットをＫ－Ｋ線で矢視した断面図 実施形態５に係る表示ユニットの正面を示す模式図 実施形態５に係るマスク板を示す模式図 実施形態５に係る開口部と第１発光素子の大きさを示す模式図 実施形態５に係る開口部と第２発光素子の大きさを示す模式図 実施形態６に係る表示装置を示す斜視図 変形例に係る第２発光素子を示す模式図

以下、実施形態に係る表示ユニットと表示装置について、図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
図１～図５を参照して、実施形態１に係る表示ユニット１０について説明する。理解を容易にするために、表示ユニット１０が野外で表示ユニット１０の正面を地面に対して垂直に設置されたと仮定し、鉛直方向をＹ軸方向と、地面と表示ユニット１０の正面とに平行な方向をＸ軸方向と、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに垂直な正面方向をＺ軸方向として説明する。また、表示ユニット１０を設置すると＋Ｙ方向が上向きとなるので、＋Ｙ方向を上方又は鉛直上方とも記載する。これらの規定は他の実施形態においても同様である。

表示ユニット１０は、図１に示すように、基板２０と、基板２０の実装面２０ａに配置される複数の画素群３０とを備える。画素群３０は、画素として、正方格子３０ａの格子点Ａに位置する第１発光素子３２と、第１発光素子３２が位置する正方格子３０ａの格子点Ａに隣り合う２つの正方格子３０ａの格子点Ｂ、Ｃのそれぞれに位置する第２発光素子３４とを有する。第１発光素子３２は赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である。第２発光素子は白色光のみを放射する。ここで、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能とは、赤色光と緑色光と青色光の放射光強度を独立に調整できることを意味する。
表示ユニット１０は、競技場、ビルの壁面等の野外に設置される。

基板２０は、画素群３０が配置される実装面２０ａを有する。基板２０は、絶縁性の樹脂から作製される。絶縁性の樹脂は、例えば、ガラス繊維を混入させたエポキシ樹脂である。基板２０は、図示しない、配線と駆動ＩＣ（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とを備える。基板２０の駆動ＩＣは、基板２０の配線を介して、第１発光素子３２と第２発光素子３４に電力を供給して、第１発光素子３２と第２発光素子３４とを駆動する。表示ユニット１０の外部の電源から、電力が基板２０の駆動ＩＣに供給される。

画素群３０は、図１、図２に示すように、正方格子３０ａの３つの格子点Ａ、Ｂ、Ｃに画素を有し、正方格子３０ａの残りの格子点Ｄに画素を有さない。表示ユニット１０を平面視した場合、画素の中心のそれぞれが格子点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに位置している。表示ユニット１０を設置した状態において、画素群３０は、格子点Ａと格子点Ｂとがなす辺を上方、すなわち＋Ｙ方向に向けて基板２０の実装面２０ａにマトリクス状に配置される。

本実施形態では、理解を容易にするために、図２に示すように、Ｘ方向に並ぶ格子点Ａと格子点Ｂとの間隔と、Ｘ方向に並ぶ格子点Ｃと格子点Ｄとの間隔とをｘ１とする。また、Ｙ方向に並ぶ格子点Ａと格子点Ｃとの間隔と、Ｙ方向に並ぶ格子点Ｂと格子点Ｄとの間隔とをｙ１とする。さらに、画素群３０は、図１に示すように、Ｘ方向に正方格子３０ａの間隔をｘ１として等間隔に配列し、Ｙ方向に正方格子３０ａの間隔をｙ１として等間隔に配列している。

間隔ｘ１と間隔ｙ１は、表示ユニット１０又は画素群３０の画素ピッチに相当する。また、格子点Ａ～Ｄは正方格子３０ａの格子点であるので、間隔ｘ１と間隔ｙ１は等しい。

画素群３０は、画素として、正方格子３０ａの格子点Ａに基板２０の実装面２０ａに実装された第１発光素子３２を有する。また、画素群３０は、画素として、正方格子３０ａの格子点Ａに隣り合う２つの正方格子３０ａの格子点Ｂ、Ｃのそれぞれに、基板２０の実装面２０ａに実装された第２発光素子３４を有する。画素群３０では、発光素子は正方格子３０ａの格子点Ｄに配置されない。

画素群３０の第１発光素子３２は、表示ユニット１０の正面側に配置される平らな面から、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である。第１発光素子３２は、例えば、３ｉｎ１型の表面実装型ＬＥＤ素子である。画素群３０の第２発光素子３４は、表示ユニット１０の正面側に配置される平らな面から、白色光のみを放射する。第２発光素子３４は、例えば、白色光のみを放射する表面実装型ＬＥＤ素子である。本明細書では、第１発光素子３２と第２発光素子３４の表示ユニット１０の正面側に配置される平らな面を上面と、第１発光素子３２と第２発光素子３４の実装面２０ａに垂直な面を側面とする。
本実施形態では、白色光のみを放射する第２発光素子３４が、表示ユニット１０の解像度を担保する。赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である第１発光素子３２が、色を表現する役割を担う。

表示ユニット１０の解像度について説明する。本実施形態では、表示ユニット１０に入力される画像信号のＸ方向の標本化周波数とＹ方向の標本化周波数のそれぞれが、Ｘ方向の画素ピッチｘ１とＹ方向の画素ピッチｙ１のそれぞれに対応していると、仮定する。

まず、第１発光素子３２の配列による解像度を説明する。第１発光素子３２は、図３に示すように、Ｘ方向にピッチ２×ｘ１で、Ｙ方向にピッチ２×ｙ１で配列されている。したがって、標本化の定理により、第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、Ｘ方向でＲ１ｘ＝１／（４×ｘ１）と、Ｙ方向でＲ１ｙ＝１／（４×ｙ１）となる。第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、第１発光素子３２の配列による解像度に相当する。本明細書では、図４に示すように、解像度を、ＸＹ平面を用いて表す。図４では、第１発光素子３２の配列による解像度は、四角形Ｒ１の領域で表される。図４は、四角形の領域が広いほど高解像度であることを示している。

次に、第２発光素子３４の配列による解像度を説明する。第２発光素子３４は、図３に示すように、Ｘ軸方向に対して４５°方向にピッチ√２×ｘ１、又はＹ軸方向に対して４５°方向にピッチ√２×ｙ１で配列されている。標本化の定理により、第２発光素子３４の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、Ｘ軸方向に対して４５°方向又はＹ軸方向に対して４５°方向で、１／（２√２×ｘ１）又は１／（２√２×ｙ１）となる。したがって、第２発光素子３４の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、Ｘ方向でＲ２ｘ＝１／（２×ｘ１）と、Ｙ方向でＲ２ｙ＝１／（２×ｙ１）となる。図４では、第２発光素子３４の配列による解像度は、四角形Ｒ２の領域で表される。

ここで、比較例の表示ユニットの解像度を説明する。比較例の表示ユニットは、第１発光素子３２が対角に位置する格子点Ａ、Ｄのそれぞれに配置され、第２発光素子３４が対角に位置する格子点Ｂ、Ｃのそれぞれに配置された画素群を備える。比較例の画素群は、画素群３０の格子点Ｄに第１発光素子３２を加えた画素群に相当する。比較例の表示ユニットは、画素群を除き、表示ユニット１０と同様である。

比較例の表示ユニットでは、第１発光素子３２は、表示ユニット１０の第２発光素子３４と同様に、Ｘ軸方向に対して４５°方向にピッチ√２×ｘ１、又はＹ軸方向に対して４５°方向にピッチ√２×ｙ１で配列されている。したがって、比較例において、第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、図５に示すように、Ｘ軸方向に対して４５°方向又はＹ軸方向に対して４５°方向で、１／（２√２×ｘ１）又は１／（２√２×ｙ１）となる。また、比較例の第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、Ｘ方向で１／（２×ｘ１）と、Ｙ方向で１／（２×ｙ１）となる。比較例の第２発光素子３４の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、比較例の第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数と同様である。

表示ユニット１０の解像度と比較例の表示ユニットの解像度とを比較すると、表示ユニット１０の色を表現する役割を担う第１発光素子３２の解像度は、比較例の表示ユニットの第１発光素子３２の解像度に比べて低い。しかしながら、人間の視覚は、明暗の変化に比べて、色の変化に対して鈍感であるので、表示ユニット１０の第１発光素子３２の解像度の低下は、観察者により認識される画質にほとんど影響しない。すなわち、表示ユニット１０では、画質の低下は十分に抑えられている。

さらに、表示ユニット１０では、第１発光素子３２が画素群３０の格子点Ｄに配置されていないので、表示ユニット１０の第１発光素子３２の数は、比較例の表示ユニットの第１発光素子３２の数に比べて非常に少ない。したがって、表示ユニット１０では、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる。表示ユニット１０では、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能で、高価な第１発光素子３２の数が少ないので、製造コストを更に低減できる。

以上のように、表示ユニット１０では、正方格子３０ａの格子点Ａに第１発光素子３２が配置され、正方格子３０ａの格子点Ｂ、Ｃのそれぞれに第２発光素子３４が配置され、正方格子３０ａの格子点Ｄに発光素子が配置されないので、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる。さらに、表示ユニット１０の画質の低下を抑制できる。

＜実施形態２＞
図６～図８を参照して、実施形態２に係る表示ユニット１１を説明する。
実施形態１の表示ユニット１０では、画素群３０は、正方格子３０ａの格子点Ａと格子点Ｂとがなす辺を＋Ｙ方向に向けて基板２０の実装面２０ａにマトリクス状に配置されている。画素群３０は、正方格子３０ａの辺を、Ｙ軸方向、すなわち鉛直方向に対して４５°傾斜した状態で基板２０の実装面２０ａに配置されてもよい。

図６に示すように、表示ユニット１１は、実施形態１の表示ユニット１０と同様に、基板２０と、基板２０の実装面２０ａに配置される複数の画素群３０とを備える。表示ユニット１１の画素群３０は、正方格子３０ａの辺をＹ軸方向に対して４５°傾け、格子点Ａを＋Ｙ方向に向けた状態で、基板２０の実装面２０ａに千鳥配列で配置されている。表示ユニット１１の画素群３０の配列は、表示ユニット１０の画素群３０の配列を、平面視で左回りに４５°回転させた配列に相当する。表示ユニット１１は、画素群３０の配置を除き、表示ユニット１０と同様である。

表示ユニット１１の第１発光素子３２は、図７に示すように、Ｙ軸方向に対して４５°方向にピッチ２×ｙ１で配列されている。したがって、標本化の定理により、表示ユニット１１の第１発光素子３２の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、図８に示すように、Ｙ軸に対して４５°方向で１／（４×ｙ１）となり、Ｘ方向で１／（２√２×ｘ１）と、Ｙ方向で１／（２√２×ｙ１）となる。図８では、表示ユニット１１の第１発光素子３２の配列による解像度は、四角形Ｒ３の領域で表される。

表示ユニット１１の第２発光素子３４は、図７に示すように、Ｘ方向にピッチ√２×ｘ１で、Ｙ方向にピッチ√２×ｙ１で配列されている。したがって、標本化の定理により、表示ユニット１１の第２発光素子３４の配列によって復元可能な画像信号の最大周波数は、図８に示すように、Ｘ方向で１／（２√２×ｘ１）と、Ｙ方向で１／（２√２×ｙ１）となる。図８では、表示ユニット１１の第２発光素子３４の配列による解像度は、四角形Ｒ４の領域で表される。

本実施形態においても、表示ユニット１１の色を表現する役割を担う第１発光素子３２の解像度は、比較例の表示ユニットの第１発光素子３２の解像度に比べて低い。しかしながら、人間の視覚は、明暗の変化に比べて、色の変化に対して鈍感であるので、表示ユニット１１の第１発光素子３２の解像度の低下は、観察者により認識される画質にほとんど影響しない。さらに、表示ユニット１１の第１発光素子３２の数は、比較例の表示ユニットの第１発光素子３２の数に比べて非常に少ない。したがって、表示ユニット１１では、画質の低下を抑えると共に、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる。

以上のように、表示ユニット１１においても、正方格子３０ａの格子点Ａに第１発光素子３２が配置され、正方格子３０ａの格子点Ｂ、Ｃのそれぞれに第２発光素子３４が配置され、正方格子３０ａの格子点Ｄに発光素子が配置されないので、画質の低下を抑えると共に製造コストを低減できる。また、表示ユニット１１では、図６に示すように、同種の発光素子がＸ軸方向とＹ軸方向に並ぶので、表示ユニット１１は、正面から外れた位置に位置する観察者に対しても綺麗な表示を実現できる。

＜実施形態３＞
図９～図１３を参照して、実施形態３に係る表示ユニット１２を説明する。
図９に示すように、表示ユニット１２は、実施形態１の表示ユニット１０と同様に、基板２０と、基板２０の実装面２０ａに配置される複数の画素群３０とを備える。表示ユニット１２は、外光５０を遮る第１庇部４２と第２庇部４４とを更に備える。外光５０は、太陽光と照明とを含む、表示ユニット１２の周囲から表示ユニット１２に入射する光を意味する。外光５０を遮るとは、第１発光素子３２と第２発光素子３４と基板２０の実装面２０ａへの外光５０の入射を抑制することを意味する。表示ユニット１２の基板２０と画素群３０は、表示ユニット１０の基板２０と画素群３０と同様である。

第１庇部４２は、Ｘ軸方向に延びる黒色の板である。第１庇部４２は、例えば、黒色の樹脂から射出成形によって作製される。第１庇部４２は、基板２０の実装面２０ａの上に設けられる。第１庇部４２は、例えば、基板２０の実装面２０ａに対向する面からネジ止めされることによって、基板２０の実装面２０ａに固定される。第１庇部４２は、表示ユニット１２を設置した状態において、Ｘ軸方向に延びる第１発光素子３２と第２発光素子３４の列の鉛直上方、すなわちＸ軸方向に延びる第１発光素子３２と第２発光素子３４の列の＋Ｙ方向側に配置される。

第１庇部４２は、図１０に示すように、基板２０の実装面２０ａから上端までの高さが異なる段差を、上面４２ａに有している。第１庇部４２のＸ軸方向の長さＬ２は、基板２０のＸ軸方向の長さＬ１と等しい。また、第１庇部４２のＹ軸方向の長さＤ１は、正方格子３０ａの間隔ｙ１よりも狭く設定される。第１庇部４２の実装面２０ａから上端までの高さＨ１、Ｈ２については、後述する。第１庇部４２の実装面２０ａから上端までの高さは、第１庇部４２のＺ軸方向の長さを指す。また、第１庇部４２の表示ユニット１２の正面側に配置される面を上面４２ａと、第１庇部４２の実装面２０ａに垂直な面を側面とする。

第２庇部４４は、図１１に示すように、Ｘ軸方向に延びる黒色の板である。第２庇部４４は、例えば、黒色の樹脂から射出成形によって作製される。第２庇部４４は、第１庇部４２と同様に、基板２０の実装面２０ａに対向する面からネジ止めされることによって、基板２０の実装面２０ａの上に設けられる。第２庇部４４は、表示ユニット１２を設置した状態において、Ｘ軸方向に延びる第２発光素子３４の列の鉛直上方、すなわちＸ軸方向に延びる第２発光素子３４の列の＋Ｙ方向側に配置される。

第２庇部４４のＸ軸方向の長さＬ３は、基板２０のＸ軸方向の長さＬ１と等しい。また、第２庇部４４のＹ軸方向の長さＤ２は、正方格子３０ａの間隔ｙ１よりも狭く設定される。第２庇部４４の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ３については、後述する。第２庇部４４の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ３は、第２庇部４４のＺ軸方向の長さを指す。また、第２庇部４４の表示ユニット１２の正面側に配置される面を上面と、第２庇部４４の実装面２０ａに垂直な面を側面とする。
本実施形態では、第１庇部４２と第２庇部４４は、Ｙ軸方向に等間隔で配列されている。

第１庇部４２の高さＨ１、Ｈ２について説明する。本実施形態では、第１発光素子３２の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ４が、第２発光素子３４の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ５よりも高いと仮定する。第１発光素子３２の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ４は、第１発光素子３２のＺ軸方向の長さを指す。第２発光素子３４の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ５は、第２発光素子３４のＺ軸方向の長さを指す。

図９に示すように、第１庇部４２の実装面２０ａから上端までの高さが高い部分４３ａは、表示ユニット１２を設置した状態において、第１発光素子３２の鉛直上方に位置している。また、第１庇部４２の実装面２０ａから上端までの高さが低い部分４３ｂは、表示ユニット１２を設置した状態において、第２発光素子３４の鉛直上方に位置している。

第１庇部４２の部分４３ａの高さＨ１は、図１２に示すように、第１発光素子３２の高さＨ４と、第１発光素子３２と第１庇部４２の部分４３ａとの距離とに応じて設定される。具体的には、表示ユニット１２を設置した状態において、第１庇部４２が鉛直上方に対して入射角θよりも小さい入射角の外光５０を遮る場合、第１発光素子の高さＨ４と、第１発光素子３２の第１庇部４２側の側面３２ａと第１庇部４２の部分４３ａの第１発光素子３２側の側面４２ｃとの距離Ｌ４から、第１庇部４２の部分４３ａの高さＨ１はＨ１＝Ｈ４＋Ｌ４×ｔａｎθに設定される。

第１庇部４２の部分４３ｂの高さＨ２は、図１３に示すように、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４と第１庇部４２の部分４３ｂとの距離とに応じて設定される。具体的には、表示ユニット１２を設置した状態において、鉛直上方に対して入射角θよりも小さい外光５０を遮る場合、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４の第１庇部４２側の側面３４ａと第１庇部４２の部分４３ｂの第２発光素子３４側の側面４２ｃとの距離Ｌ５から、第１庇部４２の部分４３ｂの高さＨ２はＨ２＝Ｈ５＋Ｌ５×ｔａｎθに設定される。

次に、第２庇部４４の高さＨ３について説明する。第２庇部４４の高さＨ３は、図１２に示すように、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４と第２庇部４４との距離とに応じて設定される。具体的には、表示ユニット１２を設置した状態において、第２庇部４４が鉛直上方に対して入射角θよりも小さい外光５０を遮る場合、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４の第２庇部４４側の側面３４ａと第２庇部４４の第２発光素子３４側の側面４４ｃとの距離Ｌ６から、第２庇部４４の高さＨ３はＨ３＝Ｈ５＋Ｌ６×ｔａｎθに設定される。
本実施形態では、第１発光素子３２の高さＨ４が第２発光素子３４の高さＨ５よりも高い。したがって、距離Ｌ４と距離Ｌ５と距離Ｌ６が等しければ、第１庇部４２の部分４３ａの高さＨ１は、第１庇部４２の部分４３ｂの高さＨ２又は第２庇部４４の高さＨ３よりも、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５との差分だけ高く設定される。

本実施形態では、第１庇部４２の高さＨ１、Ｈ２と第２庇部４４の高さＨ３が、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５と、第１発光素子３２と第１庇部４２との距離Ｌ４と、第２発光素子３４と第１庇部４２又は第２庇部４４との距離Ｌ５、Ｌ６とに応じて設定される。これにより、第１発光素子３２と第２発光素子３４と基板２０の実装面２０ａに入射する外光５０を表示ユニット１２全体に渡って均一に遮ることができる。外光５０を均一に遮ることにより、表示ユニット１２はムラのない表示を実現できる。さらに、第１庇部４２の高さＨ１、Ｈ２と第２庇部４４の高さＨ３を、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５のそれぞれに適した高さに設定できるので、表示ユニット１２は、第１発光素子３２と第２発光素子３４による外光５０の反射をより効果的に抑制して、コントラストの高い表示を実現できる。

以上のように、表示ユニット１２は、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５と、第１発光素子３２又は第２発光素子３４との距離とに応じた高さを有する第１庇部４２と第２庇部４４を備えるので、均一に外光５０を遮り、ムラのない表示を実現できる。さらに、表示ユニット１２は、コントラストの高い表示を実現できる。表示ユニット１２は、実施形態１の表示ユニット１０と同様に、画質の低下を抑えると共に製造コストを低減できる。

＜実施形態４＞
図１４～図１８を参照して、実施形態４に係る表示ユニット１３を説明する。
図１４に示すように、表示ユニット１３は、実施形態２の表示ユニット１１と同様に、基板２０と、基板２０の実装面２０ａに配置される複数の画素群３０とを備える。また、表示ユニット１３は、基板２０の実装面２０ａに、外光５０を遮る第３庇部４６と第４庇部４８とを備える。表示ユニット１３の基板２０と画素群３０は、表示ユニット１１の基板２０と画素群３０と同様である。本実施形態においても、第３庇部４６と第４庇部４８の表示ユニット１３の正面側に配置される面を上面と、第３庇部４６と第４庇部４８の実装面２０ａに垂直な面を側面とする。また、第３庇部４６の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ６は第３庇部４６のＺ軸方向の長さを、第４庇部４８の基板２０の実装面２０ａから上端までの高さＨ７は第４庇部４８のＺ軸方向の長さを指す。

第３庇部４６は、図１５に示すように、Ｘ軸方向に延びる黒色の板である。また、第４庇部４８は、図１６に示すように、Ｘ軸方向に延びる黒色の板である。第３庇部４６と第４庇部４８は、第２庇部４４と同様に、黒色の樹脂から射出成形によって作製される。図１４に示すように、第３庇部４６は、表示ユニット１３を設置した状態において、Ｘ軸方向に延びる第１発光素子３２の列の鉛直上方に配置される。第４庇部４８は、表示ユニット１３を設置した状態において、Ｘ軸方向に延びる第２発光素子３４の列の鉛直上方に配置される。
第３庇部４６と第４庇部４８は、第２庇部４４と同様に、基板２０の実装面２０ａに対向する面からネジ止めされることによって、基板２０の実装面２０ａの上に設けられる。

第３庇部４６のＸ軸方向の長さＬ７と第４庇部４８のＸ軸方向の長さＬ８は、基板２０のＸ軸方向の長さＬ１と等しい。また、第３庇部４６のＹ軸方向の長さＤ３と第４庇部４８のＹ軸方向の長さＤ４は、正方格子３０ａの間隔ｙ１よりも狭く設定される。第３庇部４６の高さＨ６と第４庇部４８の高さＨ７については、後述する。

第３庇部４６の高さＨ６と第４庇部４８の高さＨ７を説明する。本実施形態においても、第１発光素子３２の高さＨ４が、第２発光素子３４の高さＨ５よりも高いと仮定する。

第３庇部４６の高さＨ６は、図１７に示すように、第１発光素子３２の高さＨ４と、第１発光素子３２と第３庇部４６との距離とに応じて設定される。具体的には、表示ユニット１３を設置した状態において、第３庇部４６が鉛直上方に対して入射角φよりも小さい外光５０を遮る場合、第１発光素子３２の高さＨ４と、第１発光素子３２の第３庇部４６側の側面３２ａと第３庇部４６の第１発光素子３２側の側面４６ｃとの距離Ｌ９から、第３庇部４６の高さＨ６はＨ６＝Ｈ４＋Ｌ９×ｔａｎφに設定される。

第４庇部４８の高さＨ７は、図１８に示すように、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４と第４庇部４８との距離とに応じて設定される。具体的には、表示ユニット１３を設置した状態において、第４庇部４８が鉛直上方に対して入射角φよりも小さい外光５０を遮る場合、第２発光素子３４の高さＨ５と、第２発光素子３４の第４庇部４８側の側面３４ａと第４庇部４８の第２発光素子３４側の側面４８ｃとの距離Ｌ１０から、第４庇部４８の高さＨ７はＨ７＝Ｈ５＋Ｌ１０×ｔａｎφに設定される。
本実施形態においても、第１発光素子３２の高さＨ４が第２発光素子３４の高さＨ５よりも高い。したがって、距離Ｌ９と距離Ｌ１０が等しければ、第３庇部４６の高さＨ６は、第４庇部４８の高さＨ７よりも、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５との差分だけ高く設定される。

第３庇部４６の高さＨ６と第４庇部４８の高さＨ７が、第１発光素子３２の高さＨ４と第２発光素子３４の高さＨ５と、第１発光素子３２又は第２発光素子３４との距離とに応じた高さに設定されるので、表示ユニット１３は、実施形態３の表示ユニット１２と同様に、ムラのない表示を実現できる。また、表示ユニット１３は、実施形態３の表示ユニット１２と同様に、コントラストの高い表示を実現できる。さらに、第３庇部４６と第４庇部４８は、上面に、実施形態３の第１庇部４２の上面４２ａに設けられている段差を有していないので、表示ユニット１３は、ざらつき感のない滑らかな表示を実現できる。

以上のように、表示ユニット１３は、均一に外光を遮り、ムラのない表示を実現できる。また、表示ユニット１３はコントラストの高い表示を実現できる。さらに、第３庇部４６と第４庇部４８が上面に段差を有していないので、表示ユニット１３はざらつき感のない滑らかな表示を実現できる。表示ユニット１３は、実施形態２の表示ユニット１１と同様に、画質の低下を抑えると共に製造コストを低減できる。

＜実施形態５＞
図１９～図２２を参照して、実施形態５に係る表示ユニット１４を説明する。
図１９に示すように、表示ユニット１４は、実施形態２の表示ユニット１１と同様に、基板２０と、基板２０の実装面２０ａに配置される複数の画素群３０とを備える。表示ユニット１４は、外光５０を遮るマスク板６０を更に備える。マスク板６０は、図１９、図２０に示すように、第１発光素子３２と第２発光素子３４のそれぞれを挿入される複数の開口部６２と開口部６４とを有する。表示ユニット１４の基板２０と画素群３０は、表示ユニット１１の基板２０と画素群３０と同様である。

マスク板６０は黒色の板である。マスク板６０は、例えば、黒色の樹脂から射出成形によって作製される。図１９に示すように、マスク板６０のＸ軸方向の長さＬ１１は基板２０のＸ軸方向の長さＬ１と等しく、マスク板６０のＹ軸方向の長さＬ１２は基板２０のＸ軸方向の長さＬ１３と等しい。

マスク板６０は、第１発光素子３２が基板２０の実装面２０ａに実装されている位置に開口部６２を有する。また、マスク板６０は、第２発光素子３４が基板２０の実装面２０ａに実装されている位置に開口部６４を有する。開口部６２、６４は矩形状に形成される。開口部６２と開口部６４のそれぞれには、第１発光素子３２と第２発光素子３４のそれぞれが挿入される。開口部６２、６４の平面サイズについては、後述する。平面サイズは、表示ユニット１４を平面視した場合の大きさを意味する。

マスク板６０は、第１発光素子３２が開口部６２に挿入され、第２発光素子３４が開口部６４に挿入された状態で、基板２０の実装面２０ａに配置される。マスク板６０は、例えば、基板２０の実装面２０ａに対向する面から基板２０にネジ止めされる。

開口部６２、６４の平面サイズについて説明する。本実施形態では、第１発光素子３２の上面３３の平面サイズが、第２発光素子３４の上面３５の平面サイズよりも大きいと仮定する。また、第１発光素子３２の上面３３のＸ軸方向の長さをＵＬ１、第１発光素子３２の上面３３のＹ軸方向の長さをＵＬ２とする。第２発光素子３４の上面３５のＸ軸方向の長さをＵＬ３、第２発光素子３４の上面３５のＹ軸方向の長さをＵＬ４とする。ここでは、ＵＬ１＞ＵＬ３、ＵＬ２＞ＵＬ４である。さらに、開口部６２のＸ軸方向の長さをＭＬ１、開口部６２のＹ軸方向の長さをＭＬ２とする。開口部６４のＸ軸方向の長さをＭＬ３、開口部６２のＹ軸方向の長さをＭＬ４とする。

開口部６２の平面サイズは、第１発光素子３２の平面サイズに応じて設定され、第１発光素子３２の平面サイズよりもわずかに大きい。例えば、平面視において、開口部６２の中心Ｐ１と第１発光素子３２の上面３３の中心Ｐ２が一致している場合、図２１に示すように、開口部６２と第１発光素子３２との間に、Ｘ軸方向で長さＧＬ１、Ｙ軸方向で長さＧＬ２の隙間が設けられる。Ｘ軸方向の隙間の長さＧＬ１はＧＬ１＝（ＭＬ１－ＵＬ１）／２であり、Ｙ軸方向の隙間の長さＧＬ２はＧＬ２＝（ＭＬ２－ＵＬ２）／２である。隙間の長さＧＬ１、ＧＬ２は、例えば、１００μｍ～５００μｍである。

開口部６４の平面サイズは、第２発光素子３４の平面サイズに応じて設定され、第２発光素子３４の平面サイズよりもわずかに大きい。平面視において、開口部６４の中心Ｐ３と第２発光素子３４の上面３３の中心Ｐ４が一致している場合、図２２に示すように、Ｘ軸方向で長さＧＬ３＝（ＭＬ３－ＵＬ３）／２、Ｙ軸方向で長さＧＬ４＝（ＭＬ４－ＵＬ４）／２の隙間が、開口部６４と第２発光素子３４との間に設けられる。隙間の長さＧＬ３、ＧＬ４は、例えば、１００μｍ～５００μｍである。
本実施形態では、第１発光素子３２の上面３３の平面サイズが、第２発光素子３４の上面３５の平面サイズよりも大きい。したがって、開口部６２の平面サイズは、開口部６４の平面サイズよりも大きく設定される。

本実施形態では、開口部６２の平面サイズと開口部６４の平面サイズのそれぞれを、第１発光素子３２の上面３３の平面サイズと第２発光素子３４の上面３５の平面サイズのそれぞれに適したサイズに設定できるので、表示ユニット１４は、第１発光素子３２と第２発光素子３４と実装面２０ａによる外光５０の反射をより効果的に抑制して、コントラストの高い表示を実現できる。また、図１９に示すように、同じ平面サイズの開口部６２、６４がＸ軸方向とＹ軸方向に並ぶので、表示ユニット１４は滑らかな表示を実現できる。

開口部６２におけるＸ軸方向の隙間の長さＧＬ１と開口部６４におけるＸ軸方向の隙間の長さＧＬ３は等しいことが、好ましい。また、開口部６２におけるＹ軸方向の隙間の長さＧＬ２と開口部６４におけるＹ軸方向の隙間の長さＧＬ４は等しいことが、好ましい。これらにより、表示ユニット１４は、より均一でより滑らかな表示を実現できる。

以上のように、表示ユニット１４では、マスク板６０が第１発光素子３２の平面サイズと第２発光素子３４の平面サイズのそれぞれに応じた平面サイズを有する開口部６２と開口部６４を有するので、表示ユニット１４はコントラストの高い表示を実現できる。また、表示ユニット１４では、同じ平面サイズの開口部６２、６４がＸ軸方向とＹ軸方向に並ぶので、表示ユニット１４は滑らかな表示を実現できる。さらに、表示ユニット１４は、実施形態２の表示ユニット１１と同様に、画質の低下を抑えると共に製造コストを低減できる。

＜実施形態６＞
図２３を参照して、実施形態６に係る表示装置１５を説明する。
複数の表示ユニット１０～１４を組み合わせることによって、より大型の表示装置１５を形成できる。表示装置１５は、競技場、ビルの壁面等の野外に設置される。

図２３に示すように、表示装置１５は、例えば、１２個の表示ユニット１３と、１２個の表示ユニット１３を収納する筐体８０とを備える。

１２個の表示ユニット１３は、４行×３列に配列される。配列された表示ユニット１３は、筐体８０に収納される。表示ユニット１３は、例えば、筐体８０にネジ止めされる。筐体８０は、例えば、金属製の箱型の筐体である。

表示装置１５は、表示ユニット１３と同様に、ムラのない表示を実現できる。また、表示装置１５はコントラストの高い表示を実現できる。さらに、表示装置１５は、ざらつき感のない滑らかな表示を実現できる。表示装置１５は、画質の低下を抑えると共に製造コストを低減できる。

＜変形例＞
以上、複数の実施形態を説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、第１発光素子３２と第２発光素子３４はＬＥＤ素子に限られない。第１発光素子３２と第２発光素子３４はレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）素子であってもよい。また、ＬＥＤ素子は、表面実装型ＬＥＤ素子に限られず、砲弾型ＬＥＤ素子であってもよい。

白色光のみを放射する第２発光素子３４は、図２４に示すように、放射光を集光するレンズ部３８を備えてもよい。第２発光素子３４から放射される白色光を集光することにより、表示ユニット１０～１４と表示装置１５は、高輝度の表示を実現でき、くっきりした文字、画像等を提供できる。

赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である第１発光素子３２も、放射光を集光するレンズ部３８を備えてもよい。第１発光素子３２の放射光が集光され過ぎると、観察者が色分離した画像を認識してしまうので、第１発光素子３２と第２発光素子３４がレンズ部３８を備える場合、第１発光素子３２のレンズ部３８の曲率は、第２発光素子３４のレンズ部３８の曲率よりも小さいことが好ましい。

実施形態１の表示ユニット１０では、画素群３０は、格子点Ａと格子点Ｂとがなす辺を上方に向けて配置されている。また、実施形態２の表示ユニット１１では、画素群３０は、格子点Ａを上方に向けて配置されている。画素群３０の配置される向きは、任意である。例えば、画素群３０は格子点Ａを鉛直下方に向けて配置されてもよい。

実施形態３と実施形態４では、第１発光素子３２の高さＨ４が第２発光素子３４の高さＨ５よりも高いと仮定したが、第２発光素子３４の高さＨ５が第１発光素子３２の高さＨ４よりも高くともよい。例えば、実施形態４において、第２発光素子３４の高さＨ５が第１発光素子３２の高さＨ４よりも高く、距離Ｌ９と距離Ｌ１０が等しければ、第４庇部４８の高さＨ７は、第３庇部４６の高さＨ６よりも、第２発光素子３４の高さＨ５と第１発光素子３２の高さＨ４との差分だけ高く設定される。

実施形態５では、第１発光素子３２の上面３３の平面サイズが第２発光素子３４の上面３５の平面サイズよりも大きいと仮定したが、第２発光素子３４の上面３５の平面サイズが第１発光素子３２の上面３３の平面サイズよりも大きくともよい。例えば、第２発光素子３４の上面３５の平面サイズが第１発光素子３２の上面３３の平面サイズよりも大きい場合、マスク板６０の開口部６４の平面サイズは、マスク板６０の開口部６２の平面サイズよりも大きく設定される。

実施形態１の表示ユニット１０は、実施形態５の表示ユニット１４と同様に、マスク板を備えてもよい。

また、実施形態３の表示ユニット１２と実施形態４の表示ユニット１３は、実施形態５の表示ユニット１４と同様に、マスク板を備えてもよい。この場合、表示ユニット１２の第１庇部４２と第２庇部４４はマスク板の上に設けられる。第１庇部４２と第２庇部４４とマスク板は一体に形成されてもよい。また、表示ユニット１３の第３庇部４６と第４庇部４８はマスク板６０の上に設けられる。第３庇部４６と第４庇部４８とマスク板６０は、一体に形成されてもよい。

実施形態１～実施形態５では、第１発光素子３２が赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能であり、第２発光素子３４が白色光のみを放射する。表示ユニット１０～１４では、第２発光素子３４が赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能であり、第１発光素子３２が白色光のみを放射してもよい。すなわち、第１発光素子３２と第２発光素子３４のうちの一方が赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能であり、第１発光素子３２と第２発光素子３４のうちの他方が白色光のみを放射すればよい。第２発光素子３４が赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能であり、第１発光素子３２が白色光のみを放射する場合であっても、画質の低下を抑えると共に、発光素子の数を削減して製造コストを低減できる。

表示装置１５は、表示ユニット１３に代えて、表示ユニット１０～１２、１４を備えてもよい。表示装置１５を形成する表示ユニット１０～１４の数と配列は、任意である。表示ユニット１０～１４と表示装置１５は、屋外に限られず、体育館、室内プール等の屋内に設置されてもよい。

１０，１１，１２，１３，１４ 表示ユニット、１５ 表示装置、２０ 基板、２０ａ 実装面、３０ 画素群、３０ａ 正方格子、３２ 第１発光素子、３２ａ 第１発光素子の側面、３３ 第１発光素子の上面、３４ 第２発光素子、３４ａ 第２発光素子の側面、３５ 第２発光素子の上面、３８ レンズ部、４２ 第１庇部、４２ａ 第１庇部の上面、４２ｃ 第１庇部の側面、４３ａ，４３ｂ 第１庇部の部分、４４ 第２庇部、４４ｃ 第２庇部の側面、４６ 第３庇部、４６ｃ 第３庇部の側面、４８ 第４庇部、４８ｃ 第４庇部の側面、５０ 外光、６０ マスク板、６２，６４ 開口部、８０ 筐体、ｘ１，ｙ１ 間隔（画素ピッチ）、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 格子点、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４，ＵＬ１，ＵＬ２，ＵＬ３，ＵＬ４，ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＬ３，ＧＬ４ 長さ、Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ９，Ｌ１０ 距離、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７ 高さ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 中心、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 四角形、θ，φ 入射角

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板の実装面に配置され、正方格子の３つの格子点に画素を有し、前記正方格子の残りの格子点に画素を有さない複数の画素群と、
   前記画素の列の方向に沿って延びる庇部と、を備え、
   前記画素群は、画素として、前記正方格子の格子点の１つに位置する第１発光素子と、前記第１発光素子が位置する前記正方格子の格子点に隣り合う２つの前記正方格子の格子点のそれぞれに位置する第２発光素子とを有し、
   前記第１発光素子と前記第２発光素子のうちの一方は、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能であり、前記第１発光素子と前記第２発光素子のうちの他方は、白色光のみを放射し、
   設置した状態において、赤色光と緑色光と青色光とを独立に放射可能である前記第１発光素子又は前記第２発光素子の鉛直上方に位置する前記庇部の前記実装面からの高さが、白色光のみを放射する前記第１発光素子又は前記第２発光素子の鉛直上方に位置する前記庇部の前記実装面からの高さよりも、高い、
   表示ユニット。
2. 設置した状態において、前記正方格子の辺が鉛直方向に対して４５°傾斜している、
   請求項１に記載の表示ユニット。
3. 設置した状態において、前記第１発光素子の鉛直上方に位置する前記庇部と前記第２発光素子の鉛直上方に位置する前記庇部は、それぞれ、前記第１発光素子の前記実装面からの高さと前記第２発光素子の前記実装面からの高さに応じた、前記実装面からの高さを有する、
   請求項１又は２に記載の表示ユニット。
4. 前記第１発光素子が実装された位置と前記第２発光素子が実装された位置に形成され、前記第１発光素子と前記第２発光素子のそれぞれを挿入される複数の開口部を有し、前記実装面に配置されるマスク板を、備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の表示ユニット。
5. 前記第１発光素子を挿入される前記開口部と前記第２発光素子を挿入される前記開口部は、それぞれ、前記第１発光素子の大きさと前記第２発光素子の大きさに応じた大きさを有する、
   請求項４に記載の表示ユニット。
6. 前記第１発光素子を挿入される前記開口部と前記第１発光素子との間の隙間の大きさと、前記第２発光素子を挿入される前記開口部と前記第２発光素子との間の隙間の大きさとが、等しい、
   請求項４又は５に記載の表示ユニット。
7. 白色光のみを放射する前記第１発光素子又は前記第２発光素子は、放射光を集光するレンズ部を有する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の表示ユニット。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の表示ユニットを複数組み合わされた、表示装置。

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