发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备LED或LD等发光元件的发光装置，特别涉及 适合作为文字显示等、加强锐度、强调边缘而显示的显示装置的发光 装置。
背景技术：
目前，发光二极管(Light Emitting Diode: LED)、激光二极管 (Laser Diode: LD)等高亮度的发光元件由于分别对作为光的三原 色的红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)的RGB而进行开发，所以 能够制作大型的自发光型的全彩色显示器。其中，LED显示器能够 实现轻量、薄型化，并且具有高亮度、功耗低等特征，所以作为在室 外也能够使用的大型显示器而需求急剧地增加。在尺寸较大的大型 LED显示器中，使用较多的LED，例如在纵300X横400点的情况 下，使用合计达12万的LED组。随着这样的达到lOOOmcd以上的 可超高亮度地发光的LED被开发出，用于在野外使用的能够进行全 彩色或多彩色显示的大型显示器用途。这样的大画面显示器设置在建 筑物的壁面或棒球场、竞技场中、或者设置在野外音乐会中应用。另 一方面，将高亮度LED作为显示消息的电光显示板或看板、告示板、 电光向导板、或者作为信号机或照明用而应用等，各种方面中的应用 不断发展。
这样的LED显示装置是将分别能够发光RGB的LED接近地配 置、通过混色而作为1个像素利用的。各LED通过驱动IC等在希望 的时间调节亮度而点亮，能够通过各LED的混色来进行希望的颜色
显示。此外，在LED显示器中，有将在树脂制等的壳体内与多个LED 一起配置驱动它们的驱动电路、其自身能够驱动的LED单元组合而 构成的显示器，和将在壳体内仅配置有多个LED的LED簇组合而构 成、从外部驱动它的显示器。例如，通过将各LED单元乃至LED簇 固定在设于建筑物的壁面的安装框上，进而将各LED单元乃至LED 簇分别用通信连接器连接，从而能够构成为l个LED显示器。
作为使用多个LED的发光装置的例子，图13中表示LED显示 器。该显示器将使RGB的LEDlla为一组的1个像素以矩阵状配置， 通过控制各LED的开启/关闭及发光量，能够显示文字或图像。具体 而言，在阴极侧连接分别恒流驱动LEDlla的恒流驱动电路35。通过 将这样的LED的列多列并列地排列，将各个阳极侧经由公共驱动器 2B连接到电源电路上，由电源电路供给的电压V进行驱动。
图14及图15中表示构成LED显示器的各像素的LED的配置例。 在图14的例子中，将RGB3色的LED以三角形状配置而构成1个像 素。另一方面，在图15的例子中，将RGB3色的LED沿纵向配置而 构成1个像素。在哪个例子中，各像素间的间距使纵横都为一定值L。 此外，RGB3个LED可以采用如图14所示那样将按照RGB的每一 个封装化的3个LED接近地配置在各像素中的结构、或者如图15所 示那样将RGB的LED芯片相邻地封入到1个封装内的结构。
进而，在室外使用的LED显示器中，有如图16所示那样在各像 素的上方分别固定有天窗(louver) 10的情况。天窗10也称作百叶 窗等，是用来将从太阳向发光元件的直射日光等的外光遮蔽来防止反 射带来的对比度的降低或劣化、并且缓和风雨的影响而保护元件的部 件。
通过在这样的显示器上显示文字，能够作为道路信息显示板等利 用。使用LED的道路信息显示板由于能够容易地变更要显示的文字， 并且文字自发光，所以具有驾驶中的司机也能够容易地辨认显示文字 的优点。
如果使以矩阵状配置的LED成为高密度，则能够进行高精细、 高品质的显示。但是，如果使用的LED的数量增加，则成本花费的 上功耗及发热量也增加，并且用来控制LED的点亮的控制电路变得 复杂。所以，进行将矩阵配置的LED以一定的比例拉长间隔(間引 〈)的像素构造的措施(例如专利文献l)。
具体而言，图17中表示将LED拉长间隔而做成虚拟像素配置的 结构例。虚拟像素是也称作虚拟象素、倍扫描控制、动态像素控制等 的、将构成像素的点拉长间隔而显示的方法。在该例中，如图14及 图15所示，从使像素间的间距为L而配置的LED中，将R、 B的 LED拉长间隔1/4,将G的LED拉长间隔1/2。结果，如图17中虚 线框所示，通过以间距L配置在正方形上的各顶点上的RGBG的4 个LED构成1个像素。另外，在该例中，在1个像素中使用两个G 的LED,这是因为考虑到在白平衡调节时对G的LED要求的亮度一 般比R、 B高。在这样的配置的情况下，在图17中用參表示的像素 的中心点成为虚拟的像素(假像素)。此情况下的同色的LED间的间 距纵横都为2L。如果是该结构，则与图14、图15所示的结构相比， 由于每L配置1个LED，所以能够将R、 B的使用量减少为l/4、将 G的使用量减少为1/2。
专利文献1日本特许第3313312号公报
但是，如果将LED拉长间隔，则像素数降低，有显示品质、特 别是锐度恶化的问题。在显示静止的文字的情况较多的信息显示板等 中，相应于拉长间隔的量，边缘部分变模糊，汉字等文字显示轮廓变 得不鲜明，有辨认性降低的倾向。特别是，在用于道路信息显示板的
情况下，从高速移动的车内不能读取文字，辨认性的降低成为较大的 问题。
特别是，在上述图17的配置中，由于在纵横哪个方向上都为虚
拟像素，所以如果例如显示白色的线则线宽变宽。这暗示了如果想要 进行特别精细的文字显示、则从近距离的辨识性有可能恶化。进而，
在图17的结构中，在所有的点中使用1个封装的LED,所以与图15 所示的在1个封装中配置RGB3个LED芯片的结构相比较，封装的 个数自身在总数上相同。因此，能够实现的成本削减只是LED芯片 的价格部分。
此外，在图17的配置中，在单色点亮中，相对于R、 B以正方 形状配置而点亮、G成为方格状的配置、点亮状态，R、 B单色点亮 时与点亮状态不同，有可能给观察者带来不适感。
另一方面，在设有天窗的显示器的情况下，从正面辨识的情况能 够没有问题地显示、辨认，但在从斜向的辨识中，会产生有时天窗遮 住像素的一部分而发生"局部遮光"、锐度降低、或者因构成像素的 LED的配置方式而混色的比例变化、给显示品质带来影响的问题。 例如，在通过背景色为R、 B点亮(品红(G的互补色))来使白色 的文字点亮的情况下，从斜向观察，如果在G中发生"局部遮光"， 则白色文字的G的混色率降低。结果，白色文字的颜色向R、 B方向 转移，文字色与背景色相似，产生文字信息的读取变得困难的可能性。 特别是，在道路信息显示板中，为了从远方也容易辨识而通常设置在 较高的位置上，但随着车接近于道路信息显示板，成为从斜下方仰视 来辨识的情况。在这样的情况下，有通过天窗将像素的一部分遮蔽、 锐度降低、或者文字色变化而变得难以进行与背景色的区别、文字变 得难以辨认的问题。
在这样使用虚拟像素的LED显示器中，通过减少LED的个数， 变得容易受到上述那样的锐度降低的影响。这在文字显示等显示板中 成为重要的原因。

发明内容
本发明是为了解决以往的这样的问题而做出的。本发明的一个目的是提供一种即使减少使用的发光元件的数量也能够抑制锐度的降 低的显示装置。
本发明的发光装置，具备显示部，以矩阵状配置有发光色分别 不同的多个发光元件；驱动电路，控制上述发光元件的点亮；其特征 在于，上述发光元件配置为，使得在上述矩阵的纵或横向的各线上光 的三原色一致。由此，能够减少使用的发光元件的数量而使驱动电路 简单化，并且能够进行抑制了显示品质的降低的锐度较高的鲜明的显 示。
此外，也可以使构成显示部的矩阵的点在纵横的任一个方向上构
成为实际像素配置，在另一个方向上构成为虚拟像素配置。由此，能够将纵横任一个方向的点间距做成虛拟像素配置而减少使用的发光元件数，并且作为实际像素配置而维持锐度来抑制整体的显示品质降低，能够同时实现成本削减及品质维持。此外，通过仅在纵向或横向上用虚拟像素显示，在不是虚拟像素的方向上能够进行实际像素显示。例如在用虚拟像素显示纵向的情况下，在文字显示中能够清楚地显示横向的边缘。因而，与以往的方法相比，从在高速道路上行驶的 汽车等那样的高速移动体也容易进行文字的识别。
进而，优选的是，在实际像素配置的各线上配置有发光元件，以 使其包括全部的光的三原色；在虚拟像素配置的各线上配置有任一个 发光色的发光元件。
进而，也可以在实际像素配置的线的方向上，在相邻的线间将发 光元件偏置配置。
进而，驱动电路根据显示定时来切换相邻的发光元件的、构成光 的三原色的组合的簇。由此，即使是硬件上相同结构的发光装置，也 能够通过变更簇的设定而在纵橫任一个希望的方向上实现实际像素 配置下的显示，能够根据显示形态来切换实际像素配置和虚拟像素配 置，维持显示品质。
另一方面，另一种发光装置显示部，以矩阵状配置有以具有红色
系、绿色系、蓝色系的任一个发光色的第1发光元件、第2发光元件、 第3发光元件为组的簇；驱动电路，控制上述发光元件的点亮；其特 征在于，上述第1发光元件配置在构成上述显示部的矩阵的格子点 上；上述第2发光元件与第3发光元件相邻，配置在与配置有上述第 1发光元件的格子点相邻的矩阵的格子点上，将这些第1至第3发光 元件作为一组，构成显示部的像素。由此，能够将第2发光元件和第 3发光元件收纳在一个封装中等而充分接近地配置，并且能够以构成
矩阵的点的间距单位进行白色等的混色显示，能够维持高精细的显示
器显示。此外，在R、 G、 B的各单色点亮时，不论是哪个颜色的情 况都进行方格状的点亮，不会因颜色而点亮状态不同，所以不会给单 色点亮的观察者带来不适感。
此外，也可以在发光元件的周围的至少一个面上设有从上述显示 部突出的天窗。由此，能够保护发光元件不受外光影响而能够提高显 示部中的显示的对比度。
进而，第2发光元件与第3发光元件可以在矩阵的纵横任一个 方向上、在各线上以相同的姿势相邻配置，并且相对于相邻的线以相 反的姿势相邻地配置。由此，能够消除如果设置天窗则在从斜向辨识 时发生"局部遮光"、因配光角而发生颜色变化的以往的问题。艮P, 即使因天窗而发生"局部遮光"，由于交替地使配置图案反转而配置 第2发光元件和第3发光元件，所以能够使"局部遮光"分散到第2 发光元件、第3发光元件中而抑制颜色变化，能够抑制文字信息的辨 识性的恶化等。
进而，在发光元件中优选地使用发光二极管。
此外，可以将发光装置优选地用作文字信息显示用显示器。由此， 能够实现道路信息显示板等、适合于文字显示的发光显示装置。
进而，也可以将构成光的三原色的发光元件中的、发光色不同的
两个元件配置在一个封装中。由此，通过将两个LED收纳在1个封 装内等，做成使它们充分接近的构造，能够以较细的线宽表现白色等 混色的线，能够进行很高精度的显示。


图1是表示本发明的实施方式1的发光装置的框图。 图2是表示显示部中的发光元件的配置图案的示意图。 图3是表示实现图2的配置图案的LED封装的配置例的示意图。 图4是表示在一个封装中收纳了两个LED芯片的LED元件的立 体图。
图5是表示以往例的LED显示器的16X16点的显示部的示意图。 图6是表示实施方式1的LED显示器的16X 16点的显示部的示 意图。
图7是表示在横向上进行虚拟像素显示的状况的示意图。 图8是表示在纵向上进行虚拟像素显示的状况的示意图。 图9是表示实施方式2的具备天窗的发光装置的显示部的示意图。
图IO是表示在图3的配置图案中、使背景色为品红色而在横向
上显示白线时的LED点亮图案的示意图。
图11是表示将图9的LED交错配置的图案的示意图。
图12是表示在图11的配置图案中、使背景色为品红色而在横向
上显示白线时的LED点亮图案的示意图。
图13是表示以往的LED显示器的一例的框图。
图14是表示构成以往的LED显示器的各像素的LED的配置例
的示意图。
图15是表示构成以往的LED显示器的各像素的LED的另一配 置例的示意图。
图16是表示设有天窗的LED显示器的立体图。 图17是表示从以往的LED显示器将LED拉长间隔后的配置的 示意图。
图18是表示驱动电路按每帧切换像素的结构的状况的示意图。 图19是表示切换图18的像素的结构的定时的时间图。
具体实施例方式
以下，基于

本发明的实施方式。但是，以下所示的实施 方式例示用来将本发明的技术思想具体化的发光装置，本发明并不将 发光装置特定为以下的结构。进而，本说明书为了使权利要求书容易 理解，将对应于实施方式所示的部件的标号赋予给权利要求书及发明 内容中所示的部件。但是，决不是将权利要求书所示的部件特定为实 施方式的部件。特别是，实施方式所述的结构部件的尺寸、材质、形 状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，就不是将本发明的范围 仅限定于此的意思，只不过是单纯的说明例。另外，各附图所示的部 件的大小及位置关系等有为了使说明变得明确而进行夸张的情况。进 而，在以下的说明中，对于相同的名称、标号表示相同或同质的部件， 适当省略详细的说明。进而，构成本发明的各要素既可以是将多个要
素用相同的部件构成而由一个部件兼用作多个要素的形态，也可以相 反通过多个部件分担实现一个部件的功能。 (实施方式l)
图1表示本发明的实施方式1的发光装置100的框图。该图所示 的发光装置100具备显示部1，将多个作为发光元件的LED以m 行Xn列(m、 n是l以上的整数)的矩阵状排列而成；水平驱动部2 (公共驱动器)，对显示部1的各行，在动态点亮的情况下一边基于 公共地址信号选择其各行一边施加电流；垂直驱动部3，进行与外部 控制器等的通信，是对显示部1的各列、基于对应于所选择的各行的
图像显示数据、经由多个电流供给线供给驱动电流的驱动电路。水平
驱动部2及垂直驱动部3作为驱动显示部1的发光元件的点亮的驱动 电路发挥功能。在本实施方式中，基于由数据移位时钟锁止器写入的 数据，以空白信号作为触发器，以由等级基准时钟决定的时间量进行 由公共地址选择的LED的点亮。 (显示部l)
显示部在形成有导电性图案的基板上以m行X n列的矩阵状排列 有由多个发光元件构成1个像素的簇。在发光元件中使用LED、 LD 等的半导体发光元件或EL、 PDP等。半导体发光元件具有输出相对 于输入的真实性良好、效率良好、能够以长寿命稳定地使用的优点。 在实施方式1中使用LED。 LED与电灯泡等相比没有灯泡碎裂的担 心，从耐久性及成本的方面是优选的。对于LED簇的配置例在后面 叙述。在该实施方式中，通过分别以3个单位相邻配设有能够发光红、 绿、蓝(R、 G、 B)的各LED的LED簇构成一个像素。对于各像素 的每一个，使RGB相邻的LED能够实现全彩色显示。另外，光的三 原色一般是指上述R、 G、 B，但也可以利用CMY系或CMYK系。
LED等半导体发光元件优选地使用通过液相生长法、HDVPE法 或MOCVD法在基板上作为发光层而形成了ZnS、 SiC、 GaN、 GaP、 InN、 A1N、 ZnSe、 GaAsP、 GaAlAs、 InGaN、 GaAlN、 AlInGaP、 AlInGaN 等半导体的结构。通过半导体层的材料及其混晶度的选择，能够从紫 外光到红外光选择各种半导体发光元件的发光波长。特别是，在做成 即使在野外也能够适当地使用的显示装置时，要求能够高亮度发光的 发光元件。所以，作为绿色系及蓝色系的高亮度的发光的发光元件的 材料，优选地选择氮化物半导体。例如，作为发光层的材料，可以使 用InxAlyGanYN (0OC《l， 0《Y《1， X+Y《l)等。此外，也可 以做成将这样的发光元件、和被其发光激励、发出具有与发光元件的 发光波长不同的波长的光的各种荧光体组合而成的发光元件。作为红
色系的发光的发光元件的材料，优选地选择镓-铝-砷类的半导体或铝 -铟-镓-磷类的半导体。另外，为了做成彩色显示装置，优选地将红色
系的发光波长从610nm到700nm、绿色从495nm到565nm、蓝色的 发光波长从430nm到490nm的LED芯片组合。
发光元件与对该发光元件供给电力的引线电极电连接，通过用从 外部保护发光元件的密封部件覆盖而做成LED。发光元件优选地使 用在生长基板上外延生长了半导体层的半导体发光元件。生长基板可 以使用例如蓝宝石、尖晶石、SiC、 GaN、 GaAs等公知的材料。此外， 也可以不是蓝宝石那样的绝缘性基板，而通过使用SiC、 GaN、 GaAs 等导电性基板、将p电极及n电极对置地配置。
此外，根据需要，也可以在发光元件的周围配置波长变换部件、 变换发光元件的光的波长、变换为不同的波长的光并输出。波长变换 部件是通过在例如透光性树脂中混入被发光元件的光激励而发出荧 光的荧光体而形成的部件。由此，能够将发光元件的光变换为更长波 长的光、将发光元件的光和被波长变换部件变换后的长波长的光的混 色光取出到外部。
进而，LED可以使用各种形状的LED。例如，可以举出利用使 作为发光元件的LED芯片与导电端子电连接、并且由模制树脂等覆 盖的炮弹型、或芯片型LED、发光元件本身的形态等。 (水平驱动部2)
作为水平驱动部2的公共控制器基于从外部控制器供给的公共地 址信号、经由解码部2a被控制。基于由通信部9接收到的数据及等 级基准时钟控制电流驱动部34。 (垂直驱动部3)
垂直驱动部3由通信部9、存储部32、和电流驱动部34构成。 通信部9从外部控制器进行显示数据的接收。通信部9由移位寄存器 等构成。这里接收的数据根据锁止信号被发送到存储部中。电流驱动
部34发送等级基准时钟，按照从通信部9获取的存储器32的图像显 示数据驱动LED。等级基准时钟一般被从外部供给。但是，也可以 在垂直驱动部3侧自律生成。垂直驱动部3由驱动IC等构成。
更具体地讲，电流驱动部35包括对应于发光元件组的恒流驱动 电路。各恒流驱动电路兼用作恒流驱动发光元件的恒流电路、和通过 开关等控制通电量的控制电路。作为恒流电路具备适当地被控制的电 路。
被供给到显示部1中的公共线的驱动电流是设在垂直驱动部3中 的电流驱动部34供给的。使公共地址信号与点亮控制信号同步，从 解码器2a将同步的控制信号输入到水平驱动部2中，将由该控制信 号选择的公共线与电源连接。对应于此，从垂直驱动部3的电流驱动 部34供给驱动电流。通过水平驱动部2按照显示部1的各行依次切 换而点亮。
另外，本犮明的发光装置并不限于显示静止图像、运动图像等映 像的显示器等图像显示装置。在本说明书中，所谓的发光装置，除了 在显示部上显示文字、数字等文本信息的显示板以外，还包括将显示 部作为光源而能够调节发光色及发光量的照明装置。特别是，本发明 通过使用高亮度的LED作为发光元件，能够应用到可控制照明色及 亮度等的照明中，不论发明的名称如何，不显示图像的照明装置也意 味着本发明的范围内。例如，能够将控制器及传感器连接、能够进行 发光的开启/关闭、光量及发光色的调节的智能照明。特别是，可以 通过将发光装置以单元状连结而构成照明装置，能够根据设置场所而 自由地变更发光装置的配置图案等。此外，在本说明书中，所谓的控 制数据，是指图像数据、亮度修正数据、恒流调节数据、启用控制、 水平同步数据等、在作为图像显示或照明用而使用的情况下点亮所需 要的各种数据。在本说明书中，为了方便有时也单称作数据。此外， 由发光装置显示的数据并不一定限于全彩色的图像数据，在例如16
色、8色等减色的显示或等级表现等中也能够使用。进而，不仅是图 像，在文字、图形数据的显示中也能够利用。或者，在将发光装置作 为照明使用的情况下，可以使照明强度的等级变化等，来附加调光控 制。
(发光元件的配置图案)
图2中表示显示部1的发光元件11的配置图案。如该图所示， 在各行中配置RGB的LED,并且在与相邻的列的LED之间构成1 个像素。这里，在行方向上相邻的LED彼此偏置配置，由l个n列 的LED (例如R)、和两个n+l列的LED (例如G和B)构成一个像 素。由此，能够在减少使用的发光元件的数量的同时抑制显示品质的 降低。
艮P，以往如图14及图15所示，在进行高品质显示的LED显示 器300、 400中，对各像素配置了RGB的LEDlla，所以在设像素间 距为L的情况下，在LXL的1个池座MS中分别各包括4个RGB 的LEDlla。另一方面，如图17所示，在从各像素拉长间隔LED而 做成虚拟像素配置的LED显示器500的情况下，由于将配置在1个 池座MS的四角上的LEDlla仅作为1个，所以如果设各LEDlla的 配置间距为L，贝U与图14等的例子相比较，使用的LED的个数能够 将R、 B减少为1/4、将G减少为1/2。但是，在该配置中，由于通过 虚拟像素显示进行显示，所以锐度降低。这暗示在文字等要求锐度的 显示中显示品质会降低。
所以，在本实施方式中，如图2所示，对于横向，与图17同样 地以间距2L进行虚拟像素配置，而对于纵向，以L的间距配置实际 像素。如果与图17的结构比较，则横向都是两个LED位于2L的范 围内的结构，是相同的，但在纵向中，相对于图17在2L的范围中 LED是两个，增加为3个。因而，LED的使用量与图17相比变为 3/2倍，但能够相应地抑制显示品质的降低。更具体地讲，如果着眼
于图2的左上的像素，则R的LED偏置配置在相邻于右邻的列的G、 B的LED的中间位置上。由这些RGB构成的像素的中心成为图2中 參所示的位置，所以虽然在横向上变为虚拟像素显示而显示品质降 低，但对于纵向由于是间距L的实际像素显示，所以能够进行更精细 的显示。
进而，通过在各列中配置RGB的LED，纵向上的混色(例如纵 的白线显示)能够以点间距的水平显示。当然，也可以将纵向与横向 替换。这样，通过做成仅在纵向或横向上用虚拟像素显示、使另一个 方向为实际像素显示的结构，能够确保适合于文字显示等的显示品 质。例如，在用虚拟像素显示纵向的情况下，在文字显示中横贯将横 向的边缘清楚地显示。由此，在汉字那样的要求轮廓的锐度显示的用 途中是有效的。特别是，在道路显示板那样从移动中的车内观察那样 的用途中，提高锐度而使文字容易辨认是很重要的。并且，由于不是 单纯地做成高精度的显示，而对于一个方向能够增多LED的拉长间 隔数而降低需要的LED数，所以可得到能够同时实现制造成本的降
低和需要的显示品质的维持的优点。
LED也可以使用在一个封装中搭载有一个LED芯片的类型，但
也可以将相邻的不同的发光色的LED用一个封装构成。具体而言， 如图3所示，通过将相邻的LEDlla (在该例中是G、 B)用LED芯 片构成、收纳在一个LED封装10中，从而与使用两个独立的LED 元件的情况相比能够降低成本，并且还能够有利于安装工序的简单化 及小型化。图4中表示在这样的一个LED封装10中收纳有两个 LEDlla的LED元件的例子。通过这样在一个封装内搭载多个LED 芯片，能够将电极及密封树脂等共用化，能够降低成本。在图3的例 子中，通过仅将R的LED芯片封装的R-LED10r、和将G、 B的LED 芯片封装为一个的GB-LED10gb构成显示部1的单元显示面，如果 与图14所示的以往的结构相比较，则LED芯片的个数对于RGB的
哪一个都能够降低为1/2。
进而，通过将LED芯片的个数减少为1/2,能够使驱动各LED 的驱动电路的驱动元件也变为一半。例如，作为以往例，在图5那样 的16X16点的显示部301中，在使用在各点上分别配置有RGB的 LED芯片的LED封装10rgb的情况下，如果设动态驱动的负荷比是 1/8,则驱动电路对于RGB各颜色分别需要32ch。另一方面，在应用 实施方式1而构成图6那样的16X 16点的显示部1的情况下，由于 通过相邻的两个LED10r、 10gb构成一个像素，所以实质上成为8X 16点或16X8 ^5。由此，驱动电路对于RGB各颜色只要有16ch就 足够，可得到能够减小所需的存储器容量等、使电路结构简单化的优 点。
进而，在该结构中，能够使在上下方向上相邻的LED接近，能 够接近于与左右相邻的LED相同的直线上，混色性也提高。由此， 提高了横向的混色(例如横向的白线显示)，在实际像素显示中，能 够进行LED配置间距L宽度下的详细显示。
除此以外，在图2等的配置中，在R、 G、 B各单色点亮时，在 哪个颜色的情况下都成为方格状或菱形状的点亮图案。在以往的LED 拉长间隔配置中，如图17所示，由于R、 B为棋盘格状或四边形状、 G为方格状或菱形状，所以有在单色点亮时R、 B的显示与G的显示 不同而能够观察到的问题。相对于此，在图2所示的配置中，由于R、 G、 B所有的颜色配置为方格状，所以不会因颜色而点亮状态不同， 还能够得到不会给单色点亮的观察者带来不适感的优点。
另外，LED的配置间距在图2的例子中在横向上设为L，在纵向 上设为(2/3) L。但是，并不限于该例，当然也可以将纵向的间距设 定得较长、或者将纵横的间距设定为相同。
在上述图2、图3等的例子中，说明了通过在横向上相邻的R及 GB的LED构成一个像素的情况。在此情况下，虚拟像素在横向上形
成。但是，也可以使用相同配置的显示部、在纵向上形成虚拟像素。
基于图7及图8说明该状况。在图7中，如上述那样由横向上相邻的 LED10r、 10gb构成一个像素。像素由控制各LED的点亮的驱动电路 决定。例如，也可以如图7中虚线所示的像素1、像素3那样构成一 个像素，也可以如跨越这些像素1、 3的像素2那样构成一个像素， 由驱动电路控制，以将由各个像素显示的等级的合计显示在各LED 上。此外，也可以是驱动电路控制点亮、以便能够在倍速显示中以帧 单位变更像素的指定。在此情况下，在某个帧中将像素1、 3、在下 个帧中将像素2分别作为像素而切换点亮控制。在哪种情况下，横向 都为虚拟像素显示，纵向为实际像素显示，在纵向上能够进行详细显 示。基于图18及图19说明这样驱动电路按照每帧切换像素的结构的 状况的一例。在图18 (a)所示的显示部1中，分为由虚线表示的像 素ll、 13、 21、 23、 31、 33的组G1 (图18 (b))、和由单点划线表 示的像素12、 14、 22、 24、 32、 34的组G2 (图18 (c))，将它们按 照每帧交替地切换。具体而言，如图19的时间图所示，在每个空白 信号(BLANK)切换帧的倍速显示中，关于在各帧中显示的像素， 将图18 (b)的组G1用帧1、 3等奇数帧、将图18 (c)的组G2用 帧2等偶数帧显示。由此，能够实现在横向上切换像素而显示的虚拟 像素显示。
另一方面，如图8所示，也可以由在纵向上相邻的LED10r、 10gb 构成一个像素。在此情况下，与上述图7相反，纵向成为虚拟像素显 示，横向成为实际像素显示，能够使横向的显示成为高品质。此外， 在此情况下，也如图8中虚线所示，能够同样地应用像素l、 3那样 的像素的取得方式、跨越它们而将像素2作为像素的取得方式、显示 的控制方法。
将这些纵向、横向的哪一个设为虚拟像素显示，可以通过由驱动 电路选择LED点亮控制来容易地切换。 一个像素的组合方法能够不
依存于动态点亮的公共驱动的方式而进行，根据单元的设置方向及显 示内容，能够在纵横的任一个方向上采取虚拟像素结构。例如，在使 横向的析像度优先的显示的情况下，选择纵向虚拟像素结构。这样， 根据显示的文字或图形的形态，能够在适当的方向上设定虚拟像素显 示。
此外，在将显示部以单元状构成、将多个单元连结而构成较大的 显示部的情况下，也可得到不论单元的配置方向如何都能够任意地设 定虚拟像素显示的方向的优点。具体而言，制作横长或纵长的像素结
构的单元例如16X48点的单元，为了符合显示系统的尺寸等的制约， 在需要将其设为纵向而使用的时候，在纵横的那个方向上都能够设定 虚拟像素。
(实施方式2)
进而，上下相邻的LED也可以不设为相同姿势下的配置，而每 隔一个反向地配置。这样的"交错配置"在LED中设有天窗20的结 构中对于"局部遮光"是有效的。图9中表示有关实施方式2的发光 装置200的显示部201的配置例。该图的发光装置200在以矩阵状配 置的LED的上方，在横向上延长而设置有房檐状的天窗20。在该例 中，将横长的天窗20在纵向上以一定间隔固定。并不限于该结构， 也可以对每个像素单独地设置天窗。通过设置这样的天窗，能够物理 地保护LED元件不受直射光或风雨影响，并且能够减少夕照等的反 射而提高对比度。
另一方面，在从正面观察设有天窗20的显示部201的情况下， 天窗20不会成为障碍，但是如果从斜下方观察，则天窗20上方的 LED被天窗20遮挡，发生不能观察构成像素的一部分发光元件的、 所谓的"局部遮光"。特别是，在道路信息显示板那样的配置在高处 的发光装置中，随着接近于发光装置而观察方向变得倾斜，"局部遮 光"变大。如果通过"局部遮光"而将构成像素的一部分LED遮挡，
则根据显示色有可能不能正确地显示。例如，在图3的LED配置中， 基于图IO研究设背景色为品红色、在横向上显示白线的例子。这里， 为了说明，在图10中仅显示点亮的LED，通过"局部遮光"被遮挡 的LED并没有图示。此外，白线的宽度为两个像素的量。为了得到 品红色的背景色，在背景部分中如图10 (a)那样使R、 B的LED发 光，白线部分使R、 G、 B点亮。在此状态下，如果因天窗20而发生 "局部遮光"，则配置在天窗20的正上方的LED、即相邻的LED中 的位于下侧的G的LED在所有的位置中被遮挡，成为图10 (b)那 样。在此状态下，不能观察G的LED的光，结果，在白线部分中缺 少G，结果变为品红色而被观察到，成为与背景色相同的颜色，变为 不能辨识的状态。
所以，如图9及图11所示，通过将上下方向上相邻的LED每隔 1个相反朝向地配置，能够减轻因"局部遮光"而将LED —律地遮 挡的问题。即，基于图12研究在上述结构中与图IO的例子同样地在 品红色的背景上显示白色的例子。此时，如图12 (a)所示，在背景 部分中将R、 B点亮，在白线部分中将R、 G、 B点亮。在此状态下， 如果因天窗20而发生"局部遮光"，则虽然天窗20的正上方的LED 被遮挡，但如图12 (b)所示，由于将G、 B的LED配置为使其交替 地成为上下相反朝向，所以虽然在一个行(图12中白线的上方)中 G的LED被遮挡，但在另一个行(图1的下方)B的LED被遮挡。 结果，G没有在所有的像素中被遮挡，能够显示线，与背景色的区别 也比图IO容易辨别。
以上，为了说明而选择了特定的事例，但在一般的显示中同样的 情况也适用。即，如果在图ll (a)的LED配置图案中发生"局部遮 光"，则成为图11 (b)那样，在像素a中对于B的LED、在像素b 中对于G的LED产生。由此，在图11 (b)中，B、 G的亮度与图 11 (a)相比相对地降低，但其降低的程度如果在显示部201整体中
平均则可以认为是相同比例的降低。此外，对于单独配置的R的LED 也发生"局部遮光"。其程度如果将图11 (a)、图11 (b)的像素a 对比，则由于R的LED的水平位置位于G、 B的大致中间，所以比 B的LED浅、但比G的LED深地"局部遮光"，所以作为整体可以 判断出与G、 B的LED同样地亮度降低。结果，虽然因"局部遮光" 的发生而显示部201整体上亮度降低，但由于其降低的程度在RGB 中是一定的，所以作为整体的辨识性不会降低。这样，通过将相邻的 LED设为交错配置，能够得到即使在从斜向观察时等发生了 "局部 遮光"、颜色变化也比较少、可以不使文字信息等的辨识性恶化的优 点。因而，即使在将设置有天窗的LED显示器作为文字信息显示板 设置在道路上方的情况下，也能够减轻在该道路上通行的汽车来到显 示板的下方时、从斜下方读取文字信息显示板的信息时的读取的辨识 性降低。
以上，根据本发明，在削减LED的个数及伴随着它的LED驱动 设备类的个数、使结构简单化、降低制造成本的同时，通过仅在纵横 的任一方进行虚拟像素显示、使另一方为实际像素显示，能够抑制显 示品质的降低，特别是能够廉价地实现适合于文字信息的显示的发光 装置。此外，在带有天窗的发光装置中，也能够得到能够改善从斜向 观察时的显示品质的劣化程度的优点。
工业实用性
本发明的发光装置优选地应用在使用了 LED的道路信息显示用 显示器等中。
权利要求
1、一种发光装置，具备显示部，以矩阵状配置有发光色分别不同的多个发光元件；驱动电路，控制上述发光元件的点亮；其特征在于，上述发光元件配置为，使得在上述矩阵的纵或横向的各线上光的三原色一致。
2、 如权利要求l所述的发光装置，其特征在于， 构成上述显示部的矩阵的点在纵横的任一个方向上构成为实际像素配置，在另一个方向上构成为虚拟像素配置。
3、 如权利要求2所述的发光装置，其特征在于， 在实际像素配置的各线上配置有发光元件，以使其包括全部的光的三原色；在虚拟像素配置的各线上配置有任一个发光色的发光元件。
4、 如权利要求3所述的发光装置，其特征在于， 在实际像素配置的线的方向上，在相邻的线间发光元件偏置配置。
5、 如权利要求l所述的发光装置，其特征在于， 上述驱动电路根据显示定时来切换相邻的发光元件的、构成光的三原色的组合的簇。
6、 一种发光装置，具备显示部，以矩阵状配置有以具有红色系、绿色系、蓝色系的任一 个发光色的第l发光元件、第2发光元件、第3发光元件为组的簇； 驱动电路，控制上述发光元件的点亮； 其特征在于，上述第1发光元件配置在构成上述显示部的矩阵的格子点上；上述第2发光元件与第3发光元件相邻，配置在与配置有上述第 1发光元件的格子点相邻的矩阵的格子点上，将这些第1至第3发光 元件作为一组，构成显示部的像素。
7、 如权利要求6所述的发光装置，其特征在于， 在发光元件的周围的至少一个面上设有从上述显示部突出的天窗。
8、 如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，上述第2发光元件与第3发光元件在矩阵的纵横任一个方向上、 在各线上以相同的姿势相邻配置，并且相对于相邻的线以相反的姿势 相邻地配置。
9、 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 上述发光元件是发光二极管。
10、 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 上述发光装置是文字信息显示用显示器。
11、 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 构成光的三原色的发光元件中的、发光色不同的两个发光元件配置在一个封装中。
全文摘要
本发明提供一种发光装置。在减少使用的发光元件的数量的同时抑制锐度的降低等、显示品质的恶化。具备以矩阵状配置有多个具有不同的发光色的发光元件的显示部、和驱动发光元件的点亮的驱动电路。在该发光装置中，发光元件配置在纵或横向的各线上，以使其包括全部的光的三原色。由此，能够减少使用的发光元件的数量而使驱动电路简单化，并且能够进行抑制了显示品质的降低的锐度较高的鲜明的显示。
文档编号G09G3/32GK101206834SQ200710199178
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月18日 优先权日2006年12月19日
发明者中村俊, 保冈刚, 国崎康弘 申请人:日亚化学工业株式会社