JPH0654370U - ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大量生産に適し、かつ高品質の画像を表示し
得るディスプレイを提供することを目的とする。 【構成】 複数のＬＥＤ発光部５２０が設けられたＬＥ
Ｄアレイチップ５０２は、ＬＥＤドライバＩＣ５０３
ａ，５０３ｂが設けられた透明基板５０１の上に重ねら
れて圧着される。これによって、ＬＥＤアレイチップ５
０２側のランド５２１ａ，５２１ｂと、透明基板５０１
側のランド５３１ａ，５３１ｂとがバンプ５２３を介し
て接続される。ランド５２１ａ，５２１ｂは金属配線５
２２を介してＬＥＤ発光部５２０と接続され、ランド５
３１ａ，５３１ｂは金属配線５３２ａ，５３２ｂを介し
てＬＥＤドライバＩＣ５０３ａ，５０３ｂと接続され
る。このように、ワイヤボンディングを行うことなく、
１回の圧着工程でＬＥＤ発光部５２０とＬＥＤドライバ
ＩＣ５０３ａ，５０３ｂとが接続される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ディスプレイに関し、より特定的には、例えば使用者の頭部に装 着され、使用者の視野内で画像を表示する小型のディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、特開平２−４２４７６号公報，特開平２−５１１２１号公報および特 開平２−６３３７９号公報は、頭部装着式の小型ディスプレイに関する技術を開 示している。これら公開公報に開示された頭部装着式ディスプレイは、各々が独 立的に発光させることができる複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子を配列した ＬＥＤアレイチップと、各ＬＥＤ素子からの光を反射するミラーと、このミラー を使用者の視野範囲内で反復的に運動させる走査装置と、これらＬＥＤアレイチ ップ，ミラー，走査装置を使用者の頭部に装着するための装着具とを備えている 。そして、ミラーが運動するとき、各ＬＥＤ素子を独立的に発光させて、実質的 に平坦な２次元の虚像を生じさせ、この虚像を使用者が観察できるようにしてい る。

【０００３】 上記のような頭部装着式ディスプレイは、米国マサチューセッツ州のリフレク ション・テクノロジー社が開発したものであり、既に商品化されている。リフレ クション・テクノロジー社が商品化した製品は、ＬＥＤアレイチップおよびその 周辺回路（ＬＥＤドライバ等）を含むモジュールとして、Ｔｅｌｅｆｕｎｋｅｎ 社製のＴＰＭ８１６０を用いている（特開平２−４２４７６号公報の第６頁左下 欄参照）。このＴＰＭ８１６０は、元々ＬＥＤプリンタ用のモジュールとして開 発されたものであり、人間が直接画像を見るディスプレイの用途には適さない。 そのため、ＴＰＭ８１６０を搭載した従来の頭部装着式ディスプレイは、種々の 問題点を有していた。以下、この問題点について詳細に説明する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 図１９は上記ＴＰＭ８１６０の構成を示す平面図であり、また図２０はその正 面図である。図１９および図２０に示すように、回路基板１の上面の中央部には 、ＬＥＤアレイチップ２が固着されている。また、回路基板１の上面には、ＬＥ Ｄアレイチップ２と所定の間隔を開けて配置されたＬＥＤドライバＩＣ３ａ，３ ｂが固着されている。ＬＥＤアレイチップ２の上面には、複数のＬＥＤ発光部２ ０が、ＬＥＤアレイチップ２の長手方向に沿って延びる直線上に、ほぼ一定間隔 で配置されている。１つ置きのＬＥＤ発光部２０は、アルミ等の金属配線２２を 介して、それぞれ対応するボンディングパッド２１ａと接続されている。また、 残りのＬＥＤ発光部２０は、金属配線２２を介して、それぞれ対応するボンディ ングパッド２１ｂと接続されている。

【０００５】 一方、ＬＥＤドライバＩＣ３ａの上面には、各ボンディングパッド２１ａと対 応する位置にボンディングパッド３１ａが設けられている。同様に、ＬＥＤドラ イバＩＣ３ｂの上面には、各ボンディングパッド２１ｂと対応する位置にボンデ ィングパッド３１ｂが設けられている。ＬＥＤドライバＩＣ３ａ，３ｂは、それ ぞれ各ＬＥＤ発光部２０を発光駆動するためのドライブ回路を含む。ボンディン グパッド３１ａはＬＥＤドライバＩＣ３ａ内のドライブ回路と接続され、ボンデ ィングパッド３１ｂはＬＥＤドライバＩＣ３ｂ内のドライブ回路と接続される。 ＬＥＤアレイチップ２のボンディングパッド２１ａは、金等のボンディングワイ ヤ４ａを介して、ＬＥＤドライバＩＣ３ａのボンディングパッド３１ａと接続さ れる。同様に、ＬＥＤアレイチップ２のボンディングパッド２１ｂは、金等のボ ンディングワイヤ４ｂを介して、ＬＥＤドライバＩＣ３ｂのボンディングパッド ３１ｂと接続される。

【０００６】 図２１は、上記ＴＰＭ８１６０を搭載した従来の頭部装着式ディスプレイの光 学系の概略構成を示す図である。図２１において、ＬＥＤアレイチップ２のＬＥ Ｄ発光部２０から出た光Ｌ１は、レンズ５を介してミラー６に与えられ、このミ ラー６によって反射される。ミラー６の反射光は、使用者の目７に入射する。Ｌ ＥＤ発光部２０を選択的に発光し、かつミラー６を使用者の視野の範囲内で往復 回動運動させると、残像現象のため、使用者の目には２次元的な画像が写る。こ の原理は、ＣＲＴ表示器におけるラスタ操作とほぼ同様である。すなわち、ＣＲ Ｔ表示器ではブラウン管上に写る走査画面を見ることになるが、図２１のディス プレイ装置では人間の網膜上で走査画面が形成される点が異なっているだけであ る。

【０００７】 ところで、ＬＥＤ発光部２０から出た光の一部は、ボンディングワイヤ４ａ， ４ｂによって反射されて、乱反射光Ｌ２となる。乱反射光Ｌ２は、レンズ５，ミ ラー６を介して、使用者の目７に入る。このような乱反射光Ｌ２は、直接光Ｌ１ に比べて強度が低いため、プリンタではほとんど問題にならない。しかし、人間 の目は、プリンタの感光体と比べて、比較にならないほど感度が高いため、少し の乱反射光でも気になる。その結果、本来表示すべき画像が乱反射光Ｌ２によっ て邪魔されて、見えにくくなるという問題点があった。

【０００８】 なお、上記のような問題点を解消するために、図２２に示すように、ＬＥＤア レイチップ２の上部に遮光用のマスクＭ（ＬＥＤ発光部２０に対向する位置にス リットが設けられている）を設けたり、ボンディングワイヤ４ａ，４ｂの角度α を寝かせて乱反射光Ｌ２がレンズ５に入射しにくいようにすることが考えられる 。しかしながら、このような方法は、部品点数が増えるとともに、工程が複雑化 し、製品のコストが高くなってしまう。

【０００９】 また、従来のディスプレイは、ＬＥＤアレイチップ２とＬＥＤドライバＩＣ３ ａ，３ｂとを、ワイヤボンディングによって接続しているが、現在の最高速のボ ンディングマシンを使っても、１本のワイヤボンディングに０．１８秒かかる。 例えば、２５６個のＬＥＤ発光部が並んだＬＥＤアレイチップを作るとしたら、 ワイヤボンディング作業だけで４６秒もかかってしまう。そのため、従来のディ スプレイ装置は、製造に時間がかかり、特にゲーム装置等のように安価にして大 量生産を要求される用途に適さないという問題点があった。

【００１０】 それゆえに、この考案の目的は、品質のよい画像を表示でき、かつ量産性に優 れたディスプレイを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係る考案は、使用者の視野内で画像を表示する小型のディスプレイ であって、 所定の方式で配列された複数の発光素子を、それぞれ独立的かつ選択的に表示 可能な発光モジュール、 発光モジュールの各発光素子から出た光を使用者の目の方向に反射するミラー 、および ミラーを予め定めた運動範囲にわたって反復的に運動させ、それによって使用 者の視野内で実質的に２次元方向に拡がる画像を形成するためのミラー駆動手段 を備え、 発光モジュールは、 所定の方式で配列され各々が独立的かつ選択的に発光状態とされる複数の発 光素子と、各発光素子と個別に接続される複数の第１のランドとが設けられた第 １の基板と、 発光素子を駆動するための駆動回路と、駆動回路の各出力端と個別に接続さ れる複数の第２のランドとが設けられ、少なくとも一部分に光透過部分を有する 第２の基板とを含み、 各発光素子が光透過部分と対向するように、第１の基板と第２の基板とが重 ねられており、第１のランドと第２のランドとがバンプを介して圧着されている ことを特徴とする。

【００１２】 請求項２に係る考案は、請求項１に係る考案において、第１のランドの乱反射 光が所定値以下に低減されるように、第１のランドと発光素子との間は十分離隔 されていることを特徴とする。

【００１３】 請求項３に係る考案は、請求項１に係る考案において、第１のランドの発光素 子と近接する側のエッジ部分は、その乱反射光が光透過部分に向かわないような 形状に形成されていることを特徴とする。

【００１４】 請求項４に係る考案は、請求項１に係る考案において、各第１のランドと各発 光素子との間は、複数の配線によって接続されており、各配線は隣接する発光素 子間の光路を遮断するような位置に配置されていることを特徴とする。

【００１５】 請求項５に係る考案は、請求項１に係る考案において、第２の基板には、第１ の基板と対向する面に、反射防止膜が形成されていることを特徴とする。

【００１６】 請求項６に係る考案は、請求項１に係る考案において、第２の基板には第１の 基板と対向する面と反対の面に遮光性のマスクパターンが形成されており、マス クパターンには発光素子の配列位置と対応する位置に光を通過させるスリットが 形成されていることを特徴とする。

【００１７】 請求項７に係る考案は、請求項１に係る考案において、第２の基板には、発光 素子と対向する位置に透孔が形成されていることを特徴とする。

【００１８】 請求項８に係る考案は、請求項１に係る考案において、第２のランドの発光素 子と近接する側のエッジ部分はその乱反射光が光透過部分に向かわないような形 状に形成されていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】

請求項１に係る考案においては、バンプを介して第１のランドと第２のランド とを圧着することにより、各発光素子とその駆動回路との接続を図っている。こ れによって、接続工程が簡素化され、量産に適する。また、ボンディングワイヤ を用いていないので、乱反射光が少なくなり、高品質の画像を表示できる。

【００２０】 請求項２に係る考案においては、第１のランドと発光素子との間を十分に離隔 することにより、第１のランドの乱反射光が所定値以下に低減されるようにして いる。これによって、乱反射光が一層低減され、より高品質の画像を表示できる 。

【００２１】 請求項３に係る考案においては、第１のランドの発光素子と近接する側のエッ ジ部分を、その乱反射光が光透過部分に向かわないような形状に形成することに より、第１のランドの乱反射光が本来表示すべき画像内に混入するのを防止して いる。

【００２２】 請求項４に係る考案においては、第１のランドと発光素子との間を接続する配 線を、隣接する発光素子間の光路を遮断するような位置に配置することにより、 隣接する発光素子間で漏れ光が生じるのを防止している。

【００２３】 請求項５に係る考案においては、第２の基板に反射防止膜を形成することによ り、第２の基板上での乱反射を防止し、結果として乱反射光が本来表示すべき画 像内に混入するのを防止している。

【００２４】 請求項６に係る考案においては、第２の基板にマスクパターンを形成し、無用 な乱反射光が第２の基板を通過するのを防止するようにしている。

【００２５】 請求項７に係る考案においては、第２の基板の発光素子と対向する位置に透孔 を形成することにより、第２の基板で乱反射光が生じるのを防止している。

【００２６】 請求項８に係る考案においては、第２のランドの発光素子と近接する側のエッ ジ部分を、その乱反射光が光透過部分に向かわないような形状に形成することに より、第２のランドの乱反射光が本来表示すべき画像内に混入するのを防止して いる。

【００２７】

【実施例】 図１は、本考案の一実施例の頭部装着式ディスプレイおよびそれを用いたディ スプレイ・システムを示している。図１において、頭部装着式ディスプレイ１０ ０が、使用者の頭部２００の周りに装着されている。この頭部装着式ディスプレ イ１００は、頭部装着部材１０１と、この頭部装着部材１０１によって回動可能 に支持されて前方に突出する支持部材１０２と、ヒンジ・ジョイント１０３，１ ０４を介して支持部材１０２の先端に支持されたボックス１０５とを含む。ボッ クス１０５は、支持部材１０２の回動角度を調節することによって、および／ま たはヒンジ・ジョイント１０３，１０４の折れ曲がり角度を調節することによっ て、使用者の目と対向する位置に位置決めされる。ボックス１０５の内部には、 後述する小型ディスプレイ装置（図２参照）が収納される。ボックス１０５は、 この小型ディスプレイ装置の外周を完全に包囲し、使用者の周辺の周囲光が、１ 箇所の開口（図示せず）を除いてその他の部分からボックス１０５の内部へ漏れ 入ることを完全に防止しており、この１箇所の開口を介して、小型ディスプレイ 装置によって発生される虚像を観察することができるようになっている。

【００２８】 ボックス１０５の内部に収納された小型ディスプレイ装置は、支持部材１０２ の中空部分を挿通する電気ケーブルないし光ファイバケーブル１０６を介して、 外部の遠隔信号ソース３００とデータ伝送可能に結合されている。上記小型ディ スプレイ装置には、ディスプレイ装置を駆動するために必要な電力信号，データ 信号，タイミング信号および制御信号が遠隔信号ソース３００から提供される。 上記のような頭部装着式ディスプレイ１００は、例えば電子ゲーム装置のための ディスプレイとして使用される。この場合、遠隔信号ソース３００としては、ゲ ームのための画像および音声データを出力するビデオゲーム機が用いられる。な お、この種の頭部装着式ディスプレイおよびそれを用いたディスプレイシステム のより詳細な構成および動作は、特開平２−６３３７９号公報および特開平２− ４２４７６号公報に記載されている。したがって、説明の簡素化を図るためにこ こで繰り返し詳細に説明することはしない。

【００２９】 図２は、図１のボックス１０５の内部に収納され、情報を表示するためのラス タ画像を発生する小型ディスプレイ装置の具体的実施例を示している。なお、特 開平２−５１１２１号公報は、この種の小型ディスプレイ装置の構成および動作 を詳細に記載している。したがって、本実施例において特開平２−５１１２１号 公報の小型ディスプレイ装置と共通する部分は、説明の簡素化を図るために詳細 な説明を避け、以下には本実施例の特徴部分を詳細に説明する。

【００３０】 図２において、この小型ディスプレイ装置はベース４００を含み、このベース ４００の上に、この小型ディスプレイ装置を構成している種々の光学構成要素が 取り付けられている。ベース４００の一端には、ヘッダ・ブロック４０１が取り 付けられており、このヘッダ・ブロック４０１の内部には本実施例の特徴となる ＬＥＤデバイス５００が取り付けられている。このＬＥＤデバイス５００は、直 線上に配置された複数のＬＥＤ素子を含む。ＬＥＤデバイス５００から発射され た光は、レンズ４０２および４０３が取り付けられたハウジング４０４を含む光 学系により、ミラー４０５を介して投射される。上記特開平２−５１１２１号公 報に記載されている原理にしたがって、このレンズ系はＬＥＤデバイス５００の 拡大された虚像を、ミラー４０５を介して投射する。

【００３１】 先に言及した特開平２−５１１２１号公報の中に記載されているように、ミラ ー４０５は、エレクトロメカニクス式の駆動モータ（図示せず）によって振動さ せられる。ミラー４０５のこの振動によって、ＬＥＤデバイス５００に基づいた ラスタ画像が作り出される。

【００３２】 図３は、図２に示すＬＥＤデバイス５００の構成およびその製造方法を示して いる。図４は、図３に示すＬＥＤアレイチップ５０２のＬＥＤ形成面を示してい る。図５は、図４に示すＬＥＤアレイチップ５０２の線Ａ−Ａに沿う断面を示し ている。図６は、図１に示す透明基板５０１の上面を示している。以下、これら 図３〜図６を参照して、本実施例の特徴となるＬＥＤデバイス５００について説 明する。

【００３３】 図４において、ＬＥＤアレイチップ５０２の上面中央部には、複数のＬＥＤ発 光部５２０が、ＬＥＤアレイチップ５０２の長手方向に沿って延びる直線上に、 ほぼ一定間隔で配置されている。１つ置きのＬＥＤ発光部２０は、アルミ等の金 属配線５２２を介して、それぞれ対応するランド５２１ａと接続されている。ま た、残りのＬＥＤ発光部５２０は、金属配線５２２を介して、それぞれ対応する ランド５２１ｂと接続されている。なお、ランド５２１ａおよび５２１ｂは、ア ルミ等の金属材料から成る。また、各ランド５２１ａおよび５２１ｂの上には、 導電性のバンプ５２３が設けられる。このバンプ５２３としては金，半田等の導 電材料が用いられ、接続材料５３３ａ，５３３ｂとしては導電性ペーストや導電 性接着剤が用いられる。

【００３４】 図５に示すように、ＬＥＤアレイチップ５０２は、厚さ４００μｍ程度のＮ型 のガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板５２４を含む。このガリウム砒素基板５２４の 上には、厚さ５０μｍ程度のＮ型の混晶比変化層５２５が形成される。この混晶 比変化層５２５は、砒素基板５２４の上に、燐（Ｐ）の比率を徐々に上げながら ガリウム砒素燐（ＧａＡｓＰ）を気相成長させることにより形成される。混晶比 変化層５２５の上には、厚さ１０μｍ程度のＮ型の混晶比一定層５２６が形成さ れる。この混晶比一定層５２６は、混晶比変化層５２５の上に、燐の比率を一定 にしたガリウム砒素燐を気相成長させることにより形成される。混晶比一定層５ ２６での砒素（Ａｓ）と燐の比率を変えることにより、ＬＥＤの発光色が薄赤〜 赤〜赤外と変化する。例えば、波長６６０ｎｍの赤い光を出すためには、砒素と 燐の比率は、約６：４になる。混晶比一定層５２６の上には、選択的に窒化シリ コン（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）膜５２７が形成される。混晶比一定層５２６の表面において 、窒化シリコン膜５２７によってマスクされていない部分には、亜鉛（Ｚｎ）等 のＰ型不純物が拡散される。これによって、混晶比一定層５２６の表面付近には 、Ｐ型不純物拡散層が形成される。このＰ型不純物拡散層がＬＥＤ発光部５２０ となる。さらに、各ＬＥＤ発光部５２０の上および窒化シリコン膜５２７上の所 定の部分には、フォトエッチングにより、金属配線５２２，ランド５２１ａおよ び５２１ｂが形成される。また、ガリウム砒素基板５２４の裏面には、金（Ａｕ ）等から成る共通電極５２８が形成される。

【００３５】 図６に示すように、ガラス等から成る透明基板５０１の上面には、左端近傍に ＬＥＤドライバＩＣ５０３ａが固着され、右端近傍にＬＥＤドライバＩＣ５０３ ｂが固着される。ＬＥＤドライバＩＣ５０３ａの各出力端は、それぞれアルミ等 の金属配線５３２ａを介して対応するランド５３１ａに接続される。また、ＬＥ ＤドライバＩＣ５０３ｂの各出力端は、それぞれアルミ等の金属配線５３２ｂを 介して対応するランド５３１ｂに接続される。各ランド５３１ａ間の配置間隔は 、図４に示すランド５２１ａの配置間隔と一致している。また、各ランド５３１ ｂ間の配置間隔は、図４に示すランド５２１ｂの配置間隔と一致している。さら に、ランド５３１ａと５３１ｂとの間の間隔は、図４に示すランド５２１ａと５ ２１ｂとの間の間隔と一致している。

【００３６】 図３に示すように、ＬＥＤアレイチップ５０２は、ＬＥＤ発光部５２０が形成 された面を下にして透明基板５０１の上に載置される。その後、ＬＥＤアレイチ ップ５０２は、透明基板５０１に圧着されて固定される。このとき、各ランド５ ２１ａ上のバンプ５２３が、各ランド５２１ａと各ランド５３１ａとの間で潰れ ることにより、各ランド５２１ａと各ランド５３１ａとを電気的に接続可能に接 着する。同様に、各ランド５２１ｂ上のバンプ５２３が、各ランド５２１ｂと各 ランド５３１ｂとの間で潰れることにより、各ランド５２１ｂと各ランド５３１ ｂとを電気的に接続可能に接着する。上記圧着工程によって完成したＬＥＤデバ イス５００は、各ＬＥＤ発光部５２０から出た光が、透明基板５０１を通過して 、レンズ系へと向かう。

【００３７】 上記のように、本実施例におけるＬＥＤデバイス５００は、いわゆるフェイス ダウンボンディング方式によって形成されているため、ＬＥＤアレイチップ５０ ２とＬＥＤドライバＩＣ５０３ａ，５０３ｂとの接続を、１回の圧着工程で行う ことができる。したがって、製造時間を大幅に短縮化でき、電子ゲーム機等のよ うに安価でかつ量産性が要求される用途に適する。また、本実施例におけるＬＥ Ｄデバイス５００は、乱反射を招くボンディングワイヤを使用していないため、 レンズ系に入射する乱反射光が少なくなり、質のよい画像を表示できる。

【００３８】 図７は、ＬＥＤアレイチップ５０２におけるランド５２１ａおよび５２１ｂの 好ましい配置例を示している。図７に点線で示すように、従来のＴＰＭ８１６０ で用いられているＬＥＤアレイチップ（図１９参照）では、各ランドとＬＥＤ発 光部との間の距離が短かった（０．１８８ｍｍ程度）。そのため、各ランドの前 端エッジ部分Ｅ１で乱反射が生じ、表示画像の品質を劣化させていた。これに対 し、図７のＬＥＤアレイチップでは、各ランド５３１ａ，５３１ｂとＬＥＤ発光 部５２０との間が十分に離されている。その結果、各ランド５３１ａ，５３１ｂ の前端エッジ部分Ｅ２で生じる乱反射を表示画像に影響を与えない程度に軽減す ることができる。実験によれば、各ランド５３１ａ，５３１ｂとＬＥＤ発光部５ ２０との間の距離を０．３９ｍｍ程度にすれば、乱反射光を無視できる程度に軽 減できることが確認できた。

【００３９】 図８は、ＬＥＤアレイチップ５０２におけるランド５２１ａおよび５２１ｂの 好ましい形状例を４つ示している。図８（ａ）〜（ｄ）に示された４つのランド の共通する特徴点は、各ランド５２１ａ，５２１ｂの前端エッジ部分（金属配線 ５２２と接続される辺）がＬＥＤ発光部５２０の配列方向に対して平行にならず 、所定の傾斜（好ましくは４５度の傾斜）を有するように形成されていることで ある。換言すれば、各ランド５２１ａ，５２１ｂのＬＥＤ発光部５２０に近い部 分の面積を少なくするために、各ランド５２１ａ，５２１ｂの前端エッジ部分は 金属配線５２２に直角に接しないように傾斜状または円弧状に形成されている。 これによって、各ランド５２１ａ，５２１ｂの前端エッジ部分で生じる乱反射光 は、ＬＥＤ発光部５２０の配列方向とほぼ平行に出射し、レンズ系に入射しない 。なお、各ランド５２１ａ，５２１ｂの前端エッジ部分は、直線状に形成されて もよいし、円弧状に形成されてもよい。

【００４０】 ところで、図４および図５に示すように、金属配線５２２がＬＥＤ発光部５２ ０の中央を通過するように配置された場合、隣接するＬＥＤ発光部５２０間でク ロストークが生じるという問題点があった。例えば、隣接する２つのＬＥＤ発光 部５２０の内、一方のＬＥＤ発光部が発光し、他方のＬＥＤ発光部が消灯してい るとすると、当該一方のＬＥＤ発光部から出た光は、直接レンズ系に入射すると ともに、隣接する他方のＬＥＤ発光部の上に配置された金属配線５２２によって 乱反射される。そして、この乱反射光がレンズ系に入射する。そのため、他方の ＬＥＤ発光部が、消灯しているにもかかわらず薄く光っているように表示される 。その結果、画像がぼやけてしまう。このような問題点は、金属配線５２２の配 置位置を工夫することによって解消される。以下、幾つかの工夫例について説明 する。

【００４１】 図９〜図１２は、ＬＥＤアレイチップ５０２における金属配線５２２の好まし い配置位置の幾つかの例を示している。図９では、金属配線５２２が隣接する矩 形状のＬＥＤ発光部５２０の間で対向する二辺の内の少なくとも一辺を覆うよう に配置されている。金属配線５２２の高さは、ＬＥＤ発光部５２０の高さよりも 高い。そのため、隣接するＬＥＤ発光部５２０間に介在する金属配線５２２によ って、隣接するＬＥＤ発光部５２０間の漏れ光が遮られ、クロストークが防止さ れる。

【００４２】 図１０では、図９と同様に、金属配線５２２が隣接するＬＥＤ発光部５２０の 間で対向する二辺の内の一辺を覆うように配置されている。さらに、図１０では 金属配線５２２が各ＬＥＤ発光部５２０の間で対向する辺に直交する一辺に沿っ てＬ字状に引き延ばすように配置されている。その結果、１つ置きのＬＥＤ発光 部５２０の四辺が金属配線５２２よって取り囲まれているので、隣接するＬＥＤ 発光部５２０間での漏れ光を、図９に示すものに比べて大幅に低減し、または防 止できる。

【００４３】 図１１では、金属配線５２２が各ＬＥＤ発光部５２０の１辺を覆い、かつこの １辺と直行する２辺を囲むように配置されている。そのため、隣接するＬＥＤ発 光部５２０間での漏れ光を、図９および図１０に示すものに比べて大幅に低減し 、または防止できる。

【００４４】 図１２では、金属配線５２２が各ＬＥＤ発光部５２０の１辺を覆い、かつ残り の３辺を囲むように配置されている。そのため、隣接するＬＥＤ発光部５２０間 での漏れ光を、ほぼ完全に防止することができる。

【００４５】 図１３は、前述の図７の実施例と図９の実施例とを組み合わせた実施例を示し ている。また、図１４は、図８（ａ）の実施例と図９の実施例とを組み合わせた 実施例を示している。このように、図７〜図１２に示す実施例を適当に組み合わ せて実施することにより、乱反射光をより確実に防止でき、より質のよい画像を 表示できる。

【００４６】 図７〜図１２に示す実施例は、ＬＥＤアレイチップ５０２の構成を工夫して乱 反射光の防止を図るものであったが、透明基板５０１側の構成を工夫することに よっても乱反射光を防止できる。以下、そのような実施例について幾つか説明す る。

【００４７】 図１５は、ＬＥＤデバイス５００の他の好ましい実施例を示している。図１５ において、透明基板５０１の上面には、反射防止コーティング膜５１１が形成さ れている。この反射防止コーティング膜５１１は、光の波長オーダーの厚さの誘 電体を幾重にも重ねたものであり、反射光を大幅に減少させる性質を有している 。すなわち、空気と反射防止コーティング膜５１１との境界面での反射光は、透 明基板５０１と反射防止コーティング膜５１１との境界面における反射光によっ て打ち消される。このような反射防止コーティング膜５１１を設けることにより 、透明基板５０１の上面での光の反射を防止でき、その結果透明基板５０１の上 面からの反射光が金属配線５２２やランド５２１ａ，５２１ｂによって再度乱反 射されてレンズ系に入射するのが防止される。また、透明基板５０１の下面には 、印刷等の手法によりマスクパターン５１２が形成される。このマスクパターン ５１２には、ＬＥＤ発光部５２０と対向する位置にスリット５１２ａが形成され ている。通常、スリット５１２ａを通過する光の大部分は、ＬＥＤ発光部５２０ からの直接光であり、金属配線５２２やランド５２１ａ，５２１ｂからの乱反射 光はスリット５１２ａ以外の部分に到達する。したがって、マスクパターン５１ ２を設けることにより、無用の乱反射光が透明基板５０１を通過するのを防止で きる。

【００４８】 図１６は、ＬＥＤデバイス５００のさらに他の好ましい実施例を示している。 なお、図１６（ａ）はそのようなＬＥＤデバイス５００の横断面を示し、図１６ （ｂ）は透明基板５０１の上面を示している。図１６において、透明基板５０１ には、ＬＥＤ発光部５２０と対向する位置に透孔５０１ａが形成されている。こ のような透孔５０１ａを設けない場合、透明基板５０１の下面で反射された光が 金属配線５２２やランド５２１ａ，５２１ｂで再度乱反射されてレンズ系に入る 。上記のように透孔５０１ａを設ければ、このような経路でレンズ系に入射する 乱反射光を有効に防止できる。なお、基板５０１に上記のような透孔５０１ａを 設ける場合、基板５０１は透明である必要がなく、不透明な材料で構成されても よい。

【００４９】 図１７は、ＬＥＤデバイス５００のさらに別の好ましい実施例を示している。 図１７において、ランド５３１ａ，５３１ｂの前端エッジ部分は、透明基板５０ １に直交する垂直面内で所定の角度（好ましくは４５度）だけ寝かされて形成さ れている。これによって、ランド５３１ａ，５３１ｂの前端エッジ部分からの乱 反射光が略垂直上方に向かい、ＬＥＤ発光部５２０の方向に行かない。したがっ て、そのような乱反射光が透明基板５０１を通過してレンズ系に入射するのを防 止できる。

【００５０】 図１８は、この考案の頭部装着式ディスプレイの他の実施例を示している。こ の実施例では、２つのディスプレイ・システムが用いられているが、これは３次 元的な（立体視用の）フォーマットで与えられる情報を観察するためである。こ の実施例においては、ボックス１０５ａと１０５ｂとに図２に示すような小型デ ィスプレイ装置が収納されている。

【００５１】 なお、上記実施例では、単色表示のディスプレイについて示したが、この考案 は、勿論多色表示のディスプレイについても適用可能である。また、この考案は 、電子ゲーム装置に限らず、画像の表示を必要とする全ての電子機器に適用が可 能である。さらに、上記実施例では、頭部装着式のディスプレイに付いて示した が、この考案は、据え置き型のディスプレイについても適用が可能である。

【００５２】

【考案の効果】

請求項１に係る考案によれば、バンプを介して第１のランドと第２のランドと を圧着することにより、各発光素子とその駆動回路との接続を図っているので、 接続工程を簡素化できる。したがって、製造時間が短縮化され、量産に適する。 また、ボンディングワイヤを用いていないので、乱反射光が少なくなり、高品質 の画像を表示できる。

【００５３】 請求項２に係る考案によれば、第１のランドと発光素子との間を十分に離隔す ることにより、第１のランドの乱反射光が所定値以下に低減されるようにしてい るので、乱反射光をより一層低減でき、結果としてさらに高品質の画像を表示で きる。

【００５４】 請求項３に係る考案によれば、第１のランドの発光素子と近接する側のエッジ 部分を、その乱反射光が光透過部分に向かわないような形状に形成しているので 、第１のランドの乱反射光が本来表示すべき画像内に混入するのを防止すること ができる。

【００５５】 請求項４に係る考案によれば、第１のランドと発光素子との間を接続する配線 を、隣接する発光素子間の光路を遮断するような位置に配置するようにしている ので、隣接する発光素子間で漏れ光が生じるのを防止でき、結果として高品質の 画像を表示できる。

【００５６】 請求項５に係る考案によれば、第２の基板に反射防止膜を形成しているので、 第２の基板上での乱反射を防止でき、結果として乱反射光が本来表示すべき画像 内に混入するのを防止することができる。

【００５７】 請求項６に係る考案によれば、第２の基板にマスクパターンを形成しているの で、無用な乱反射光が第２の基板を通過するのを防止することができる。

【００５８】 請求項７に係る考案によれば、第２の基板の発光素子と対向する位置に透孔を 形成しているので、第２の基板で乱反射が生じるのを防止することができる。

【００５９】 請求項８に係る考案によれば、第２のランドの発光素子と近接する側のエッジ 部分を、その乱反射光が光透過部分に向かわないような形状に形成しているので 、第２のランドの乱反射光が本来表示すべき画像内に混入するのを防止すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の頭部装着式ディスプレイお
よびそれを用いたディスプレイ・システムを示す図であ
る。

【図２】図１のボックス１０５の内部に収納され、情報
を表示するためのラスタ画像を発生する小型ディスプレ
イ装置の具体的実施例を示す図である。

【図３】図２に示すＬＥＤデバイス５００の構成と、そ
の製造方法を示す図である。

【図４】図３に示すＬＥＤアレイチップ５０２のＬＥＤ
形成面を示す図である。

【図５】図４に示すＬＥＤアレイチップ５０２の線Ａ−
Ａに沿う断面図である。

【図６】図１に示す透明基板５０１の上面図である。

【図７】ＬＥＤアレイチップ５０２におけるランド５２
１ａおよび５２１ｂの好ましい配置例を示す図である。

【図８】ＬＥＤアレイチップ５０２におけるランド５２
１ａおよび５２１ｂの好ましい形状例を示す図である。

【図９】ＬＥＤアレイチップ５０２における金属配線５
２２の好ましい配置位置の一例を示す図である。

【図１０】ＬＥＤアレイチップ５０２における金属配線
５２２の好ましい配置位置の他の例を示す図である。

【図１１】ＬＥＤアレイチップ５０２における金属配線
５２２の好ましい配置位置のさらに他の例を示す図であ
る。

【図１２】ＬＥＤアレイチップ５０２における金属配線
５２２の好ましい配置位置のさらに別の例を示す図であ
る。

【図１３】図７に示す実施例と図９に示す実施例とを組
み合わせた実施例を示す図である。

【図１４】図８に示す実施例と図９に示す実施例とを組
み合わせた実施例を示す図である。

【図１５】ＬＥＤデバイス５００の他の好ましい実施例
を示す図である。

【図１６】ＬＥＤデバイス５００のさらに他の好ましい
実施例を示す図である。

【図１７】ＬＥＤデバイス５００のさらに別の好ましい
実施例を示す図である。

【図１８】本考案の他の実施例の頭部装着式ディスプレ
イを示す図である。

【図１９】従来のＬＥＤモジュールの平面図である。

【図２０】従来のＬＥＤモジュールの正面図である。

【図２１】従来のＬＥＤモジュールを搭載した頭部装着
式ディスプレイの光学系の概略構成を示す図である。

【図２２】従来のＬＥＤモジュールにおける問題点の１
つを解消する方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１００：頭部装着式ディスプレイ ３００：遠隔信号ソース ４０２，４０３：レンズ ４０５：ミラー ５００：ＬＥＤデバイス ５０１：透明基板 ５０１ａ：透孔 ５０２：ＬＥＤアレイチップ ５０３ａ，５０３ｂ：ＬＥＤドライバＩＣ ５２０：ＬＥＤ発光部 ５２１ａ，５２１ｂ，５３１ａ，５３１ｂ：ランド ５２２，５３２ａ，５３２ｂ：金属配線 ５２３：バンプ ５１１：反射防止コーティング ５１２：マスクパターン

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の視野内で画像を表示する小型の
   ディスプレイであって、 所定の方式で配列された複数の発光素子を、それぞれ独
   立的かつ選択的に表示可能な発光モジュール、 前記発光モジュールの各発光素子から出た光を使用者の
   目の方向に反射するミラー、および前記ミラーを予め定
   めた運動範囲にわたって反復的に運動させ、それによっ
   て使用者の視野内で実質的に２次元方向に拡がる画像を
   形成するためのミラー駆動手段を備え、 前記発光モジュールは、 所定の方式で配列され各々が独立的かつ選択的に発光状
   態とされる複数の発光素子と、各発光素子と個別に接続
   される複数の第１のランドとが設けられた第１の基板
   と、 前記発光素子を駆動するための駆動回路と、駆動回路の
   各出力端と個別に接続される複数の第２のランドとが設
   けられ、少なくとも一部分に光透過部分を有する第２の
   基板とを含み、 前記各発光素子が前記光透過部分と対向するように、前
   記第１の基板と前記第２の基板とが重ねられており、前
   記第１のランドと前記第２のランドとがバンプを介して
   圧着されていることを特徴とする、ディスプレイ。
2. 【請求項２】 前記第１のランドと前記発光素子との間
   は、前記第１のランドの乱反射光が所定値以下に低減さ
   れるように、十分離隔されていることを特徴とする、請
   求項１に記載のディスプレイ。
3. 【請求項３】 前記第１のランドの前記発光素子と近接
   する側のエッジ部分は、その乱反射光が前記光透過部分
   に向かわないような形状に形成されていることを特徴と
   する、請求項１に記載のディスプレイ。
4. 【請求項４】 各前記第１のランドと各前記発光素子と
   の間は、複数の配線によって接続されており、各配線は
   隣接する発光素子間の光路を遮断するような位置に配置
   されていることを特徴とする、請求項１に記載のディス
   プレイ。
5. 【請求項５】 前記第２の基板には、前記第１の基板と
   対向する面に、反射防止膜が形成されていることを特徴
   とする、請求項１に記載のディスプレイ。
6. 【請求項６】 前記第２の基板には、前記第１の基板と
   対向する面と反対の面に、遮光性のマスクパターンが形
   成されており、 前記マスクパターンには、前記発光素子の配列位置と対
   応する位置に光を通過させるスリットが形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ。
7. 【請求項７】 前記第２の基板には、前記発光素子と対
   向する位置に透孔が形成されていることを特徴とする、
   請求項１に記載のディスプレイ。
8. 【請求項８】 前記第２のランドの前記発光素子と近接
   する側のエッジ部分は、その乱反射光が前記光透過部分
   に向かわないような形状に形成されていることを特徴と
   する、請求項１に記載のディスプレイ。