(57)【要約】  発光ユニットの画質を高めることか可能な技術を提供することを目的とする。発光ユニットは、第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、第１面に配設された複数の発光素子と、それぞれが、複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部とを備える。複数の発光素子駆動部は、互いに異なる複数の整列状態で第２面に配設されているか、非整列状態で第２面に配設されている。
2018122997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、
前記第１面に配設された複数の発光素子と、
それぞれが、前記複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部と
を備え、
前記複数の発光素子駆動部は、
互いに異なる複数の整列状態で前記第２面に配設されているか、非整列状態で前記第２面に配設されている、発光ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ユニットであって、
前記複数の発光素子駆動部は、
千鳥状に前記第２面に配設されている、発光ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光ユニットであって、
前記基板は水平方向以外の方向に沿って配設され、
前記複数の発光素子駆動部は、
前記水平方向以外の前記方向に沿って配設された前記基板に対する鉛直方向の上側から下側に向かうにつれて密になるように前記第２面に配設されている、発光ユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の発光ユニットであって、
前記複数の発光素子のそれぞれはＬＥＤを含む、発光ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の発光ユニットであって、
前記複数の発光素子のそれぞれは、赤色、緑色及び青色のＬＥＤを有する素子を含む、発光ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の発光ユニットを少なくとも１つ備える、表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示装置を複数備え、
前記複数の表示装置の前記基板がマトリクス状に配設された、マルチ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ユニット、並びに、それを備える表示装置及びマルチ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と表記）をマトリクス状に配設して映像を表示させる表示装置（以下、「ＬＥＤ表示装置」と表記）が知られている。このＬＥＤ表示装置において、画素であるＬＥＤの輝度及び色度が不均一である場合には、映像の輝度むら及び色度むらとして視認されてしまうという問題がある。【０００３】
輝度むら及び色度むらの原因としては、ＬＥＤ自身の製造ばらつきにより生じる輝度ばらつき及び色度ばらつきと、ＬＥＤがマトリクス状に実装された基板（以下、「ＬＥＤ実装基板」と表記）内の温度むらとがある。そこで、輝度むら及び色度むらの原因ごとに、輝度むら及び色度むらを抑制する技術が提案されている。【０００４】
ＬＥＤ自身の製造ばらつきにより生じる輝度ばらつき及び色度ばらつきを補正して、輝度及び色度を均一化させる技術としては、例えば特許文献１の技術が提案されている。この技術では、画面をカメラで撮影し、その撮影結果から得られた輝度特性に基づいて輝度を均一化するための各画素の補正係数を算出し、当該補正係数を用いて輝度を補正することで輝度の均一化が可能となっている。【０００５】
ＬＥＤ実装基板内の温度むらにより生じる輝度むら及び色度むらを抑制する技術としては、例えば特許文献２の技術が提案されている。この技術では、カメラで撮影した輝度情報に基づいてＬＥＤ実装基板を冷却する冷却ファンの制御を行うことによって、温度むら、ひいては輝度むら等の抑制が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−８５１０４号公報
【特許文献２】特許第５４６８９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カメラ等を用いて輝度及び色度を測定し、その測定結果に基づいて各画素を補正する特許文献１及び２の技術では、赤色、緑色、青色の光の３原色（以下、赤色は「Ｒ」、緑色は「Ｇ」、青色は「Ｂ」と表記する）ごとに測定及び補正係数の算出を行うことが一般的である。具体的には、赤色の映像を全面に表示した画面をカメラ等で撮影してＲ用の補正係数を算出し、これと同様の算出をＧ及びＢでも行う。しかしながら、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれか１色のみを全画面に表示した際の発熱量よりも、Ｒ、Ｇ、Ｂの混色（例えば白色）を全画面に表示させた際の発熱量の方が大きい。このため、各色の表示時に算出された補正係数を用いても、混色表示時に発生する温度むらによる輝度むら及び色度むらを適切に補正することができないという問題があった。【０００８】
また、輝度情報に基づいて冷却制御を行う技術では、輝度をセンシングするセンサー及び多数の冷却ファンが必要である。このため、比較的高価になるだけでなく、制御仕様が煩雑になるなどの問題があった。【０００９】
さらに、近年、集積化された発光素子駆動ＩＣ（Integrated Circuit）を使用することで、発光ユニットを安価に構成することが提案されている。しかしながら、発光素子駆動ＩＣの発熱量が増大してきており、発光素子駆動ＩＣの発熱による温度むらに起因する輝度むら及び色度むらが顕在化しつつあった。【００１０】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、発光ユニットの画質を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る発光ユニットは、第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、前記第１面に配設された複数の発光素子と、それぞれが、前記複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部とを備える。前記複数の発光素子駆動部は、互いに異なる複数の整列状態で前記第２面に配設されているか、非整列状態で前記第２面に配設されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の発光素子駆動部は、互いに異なる複数の整列状態で基板の第２面に配設されているか、非整列状態で基板の第２面に配設されている。このような構成によれば、発光ユニットの画質を高めることができる。【００１３】
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤの構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤの構成を示す側面図である。
【図３】実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す正面図である。
【図４】多チャンネル制御及びラインスキャン制御を説明するためのブロック図である。
【図５】関連発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図６】別の関連発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図７】別の関連発光ユニットにおける温度分布を示す図である。
【図８】Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度の温度依存性を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図１０】実施の形態１に係る発光ユニットにおける温度分布を示す図である。
【図１１】変形例１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図１２】変形例１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示すブロック図である。
【図１３】変形例２に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図１４】変形例３に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板の構成を示す背面図である。
【図１５】実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の構成を示す正面図である。
【図１６】実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の構成を示す背面図である。
【図１７】実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態２に係るマルチ表示装置の構成を示す正面図である。
【図１９】実施の形態２に係るマルチ表示装置の構成を示す背面図である。
【図２０】実施の形態２に係るマルチ表示装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る発光ユニットの各画素を構成するＬＥＤ１を模式的に示す正面図及び側面図である。ＬＥＤ１は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの発光素子であり、且つＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが１つのパッケージ内にアセンブリされた３ｉｎ１と呼ばれるタイプの発光素子である。図１及び図２のＬＥＤ１では、１つの基材１ａ上にＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが配設され、封止材１ｂがＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを覆っている。上述のタイプの発光素子としては、外形が１ｍｍ角未満の製品が存在しており、複数の発光素子の間隔を狭くした状態でＬＥＤ実装基板に実装することで、高精細な発光ユニット、ひいてはＬＥＤ表示装置を構成することができる。
【００１６】
本実施の形態１では、複数の発光素子のそれぞれに、ＬＥＤ１のようなＳＭＤタイプで且つ３ｉｎ１タイプの発光素子を用いた構成について説明するが、これに限ったものではない。例えば複数の発光素子のそれぞれに、砲丸タイプＬＥＤ、ＳＭＤタイプで且つ単色タイプＬＥＤを用いた構成においても下記で説明する効果が、ある程度得られる。ただし、発光素子を高密度に実装するほど、得られる効果が大きくなるため、本実施の形態１の構成が好ましい。
【００１７】
図３は、本実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板４の構成を示す正面図である。図３のＬＥＤ実装基板４は、複数のＬＥＤ１と、基板２と、後述する複数の発光素子駆動部である複数の発光素子駆動ＩＣ３とを備える。
【００１８】
基板２は、第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有している。以下、第１面を「表面」と呼び、第２面を「裏面」と呼ぶ。
【００１９】
図３に示すように、複数のＬＥＤ１は、基板２の表面にマトリクス状に実装されており、具体的には、行方向であるＸ方向、及び、列方向であるＹ方向に同一間隔で実装されている。これにより、各ＬＥＤ１は映像における各画素として機能する。
【００２０】
図３の構成では、一例として基板２のＸ方向に１８個ずつ、Ｙ方向に１８個ずつ、計３２４個のＬＥＤ１が実装されている。以下の説明では、マトリクス状に配設されたＬＥＤ１をその場所を特定する場合には、図３において左下を基準にしてＸ方向へａ番目であり、Ｙ方向にｂ番目であるＬＥＤ１をＬＥＤａ・ｂと表記する。例えば図３において最も左下のＬＥＤ１をＬＥＤ１・１と表記し、最も右上のＬＥＤ１をＬＥＤ１８・１８と表記する。一方、各ＬＥＤ１の総称は、これまで通りＬＥＤ１と表記する。
【００２１】
基板２の裏面には、各ＬＥＤ１を点灯駆動制御させるための電気部品が実装される。実際には、点灯駆動制御を行うために複数の種類の電気部品が使用されるが、本実施の形態１では発熱量の比較的大きい電気部品である発光素子駆動ＩＣ３に着目し、複数の発光素子駆動ＩＣ３が基板２の裏面に配設されているとして説明する。
【００２２】
複数の発光素子駆動ＩＣ３のそれぞれは、複数のＬＥＤ１を駆動する。例えば各ＬＥＤに共通の電圧が供給された状態で、発光素子駆動ＩＣ３が、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式により時分割で各ＬＥＤのＯＮ及びＯＦＦを切り替える点灯駆動制御を上記駆動として行うことにより、ＬＥＤの階調制御が行われる。
【００２３】
各発光素子駆動ＩＣ３は、多チャンネル制御が可能となっており、２以上のＬＥＤ１の点灯駆動を同時に制御することが可能となっている。例えば１つの発光素子駆動ＩＣ３が、ｎ（ｎは６以上の３の倍数）チャンネル制御が可能である場合、１個のＬＥＤ１に対してＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの３チャンネルが必要であるため，ｎ／３個のＬＥＤ１を同時に点灯駆動することが可能である。加えて、各発光素子駆動ＩＣ３がラインスキャン制御するように構成されている場合には、１つの発光素子駆動ＩＣ３で多くのＬＥＤ１について点灯駆動制御を行うことができる。
【００２４】
ここで本実施の形態１に関連する発光ユニットである関連発光ユニットの構成について図４を用いて説明する。なお、関連発光ユニットが備える発光素子駆動ＩＣ１３が、本実施の形態１に係る発光ユニットが備える発光素子駆動ＩＣ３と異なっていることを除けば、関連発光ユニットと本実施の形態１に係る発光ユニットとは実質的に同じである。
【００２５】
図４の関連発光ユニットの発光素子駆動ＩＣ１３は、９チャンネル制御と、ラインスキャン数が３であるラインスキャン制御とを行う。この場合、１つの発光素子駆動ＩＣ１３は、９チャンネルを有しているので、３（＝９／３）個のＬＥＤ１のＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの各色を同時に点灯駆動させることができる。図４の例では、１つの発光素子駆動ＩＣ１３は、第１列の３個のＬＥＤ１など、水平に並んだ３個のＬＥＤ１を同時に点灯駆動する。これが多チャンネル制御である。
【００２６】
一方、ラインスキャン制御とは、時間経過とともに点灯駆動させる列（ライン）を次々に変更する制御を意味する。１つの発光素子駆動ＩＣ１３におけるラインスキャン制御のラインスキャン数が３である場合には、１つの発光素子駆動ＩＣ１３は、単位時間毎に第１列を点灯駆動、第２列を点灯駆動、第３列を点灯駆動、第１列を点灯駆動…、と列（ライン）を順次点灯駆動させていく。このように、ラインスキャン制御によれば、１つの発光素子駆動ＩＣ１３によって多くのＬＥＤ１を一定期間内で点灯駆動制御することができる。
【００２７】
小括すると、発光素子駆動ＩＣ１３がｎチャネルを有し、発光素子駆動ＩＣ１３のラインスキャン数がｍである場合、当該発光素子駆動ＩＣ１３が点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数は、ｎ×ｍ／３となる。関連発光ユニットの発光素子駆動ＩＣ１３では、ｎ＝９及びｍ＝３であることから、１つの発光素子駆動ＩＣ１３が点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数は、９（＝９×３／３）個である。
【００２８】
次に、関連発光ユニットの発光素子駆動ＩＣ１３の配設について図５を用いて説明する。上述したように、関連発光ユニットの１つの発光素子駆動ＩＣ１３が点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数は９個であることから、３２４個のＬＥＤ１を点灯駆動制御するためには、３６（＝３２４／９）の発光素子駆動ＩＣ１３が用いられる。図５の関連発光ユニットでは、基板２のＸ方向に６個ずつ、Ｙ方向に６個ずつ、計３６の発光素子駆動ＩＣ１３が、基板２の裏面にマトリクス状に配設されている。
【００２９】
なお、以下の説明では、発光素子駆動ＩＣ１３をその場所を特定する場合には、図５において右下を基準にしてＸ方向へａ番目であり、Ｙ方向にｂ番目である発光素子駆動ＩＣ１３を発光素子駆動ＩＣａ・ｂと表記する。発光素子駆動ＩＣ１３は、自身周辺のＬＥＤ１を点灯駆動制御する。例えば、発光素子駆動ＩＣ１・１は、ＬＥＤ１・１、ＬＥＤ２・１、ＬＥＤ３・１、ＬＥＤ２・１、ＬＥＤ２・２、ＬＥＤ２・３、ＬＥＤ３・１、ＬＥＤ３・２、ＬＥＤ３・３の９個のＬＥＤ１を点灯駆動制御する。
【００３０】
ところで、発光ユニットでは、発熱部品である発光素子駆動ＩＣ１３の熱が、発光素子駆動ＩＣ１３の近くに存在する筐体を介して外部に伝えられるように、発光素子駆動ＩＣ１３上に熱伝導シートが貼り付けられることが多い。このような発光ユニットの製造時には、複数の発光素子駆動ＩＣ１３に熱伝導シートを効率よく貼り付けることができるように、Ｙ方向に沿って列状に並べたいくつかの発光素子駆動ＩＣ１３に、縦長の長方形に形成された１枚の熱伝導シートが貼り付けられる。
【００３１】
このことを反映して図５の関連発光ユニットでは、いくつかの発光素子駆動ＩＣ１３ごとにＹ方向に沿って列状に配設されており、全ての発光素子駆動ＩＣ１３は、同一の整列状態で配設されている。
【００３２】
ここで、関連発光ユニットでは、１つの発光素子駆動ＩＣ１３がドライブできるチャンネル数が比較的少ない（ここでは９）ので、比較的多くの発光素子駆動ＩＣ１３が基板２に密に配設される。しかしながら、１つの発光素子駆動ＩＣ１３で同時に点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数は比較的少ない（ここでは９個）ことから、１つの発光素子駆動ＩＣ１３の発熱量も比較的少ない。
【００３３】
このように、各発光素子駆動ＩＣ１３の発熱量が比較的少ない関連発光ユニットでは、比較的多くの発光素子駆動ＩＣ１３が同一の整列状態で配設されても、基板２内の温度むらは小さく、輝度むら及び色度むらも問題にはならなかった。
【００３４】
しかしながら、今後、より安価に発光ユニット、並びに当該発光ユニットを備える表示装置及びマルチ表示装置を実現するためは、発光素子駆動ＩＣ１３を集積化して、発光素子駆動ＩＣ１３のチャンネル数を増やすことにより、１つの発光素子駆動ＩＣ１３が点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数を増やすことが有効である。なお、集積化された発光素子駆動ＩＣはすでに製品化されている。
【００３５】
このことに鑑みて、本実施の形態１に係る発光ユニットは、発光素子駆動ＩＣ１３の代わりに、発光素子駆動ＩＣ１３よりもチャネル数が多い発光素子駆動ＩＣ３を備えている。以下、本実施の形態１に係る発光素子駆動ＩＣ３は、１８チャンネル制御と、ラインスキャン数が３であるラインスキャン制御とを行うものとして説明する。この場合、１つの発光素子駆動ＩＣ３が点灯駆動制御できるＬＥＤ１の個数は、１８（＝１８×３／３）個である。
【００３６】
次に、別の関連発光ユニットについて説明する。図６は、別の関連発光ユニットの構成を示す背面図である。図６の関連発光ユニットでは、本実施の形態１に係る発光素子駆動ＩＣ３が、図５の関連発光ユニットの発光素子駆動ＩＣ１３と同様に、同一の整列状態で配設されている。図３のような３２４個のＬＥＤ１を点灯駆動制御するためには、１８（＝３２４／１８）の発光素子駆動ＩＣ３が用いられる。図６の関連発光ユニットでは、基板２のＸ方向に３個ずつ、Ｙ方向に６個ずつ、計１８の発光素子駆動ＩＣ３が、基板２の裏面にマトリクス状に配設されている。
【００３７】
１８チャンネルを有する発光素子駆動ＩＣ３は、９チャンネルを有する発光素子駆動ＩＣ１３に比べて２倍の発熱量を有する。また、図６の関連発光ユニットにおいて発光素子駆動ＩＣ３は、Ｙ方向に沿って列状に比較的密に配設されている。このため、複数の発光素子駆動ＩＣ３が複数のＬＥＤ１を駆動する時には、複数の発光素子駆動ＩＣ３が密に配設されたエリアの温度が高くなり、複数の発光素子駆動ＩＣ３が疎に配設されたエリアの温度が低くなる。この結果として、図７の斜線を付した範囲のように、基板２の裏面において温度むらがＹ方向に沿った縦筋状に発生する。熱伝導によって、基板２の裏面の熱が基板２の表面にも伝えられ、同様の縦筋状の温度むらが基板２のＬＥＤ１側の面にも発生してしまう。
【００３８】
このような温度むらは、主に２つの不具合を引き起こす。１つは温度の違いによる輝度むら及び色度むらである。もう１つは温度の違いによる輝度の経年変化のスピードの違いである。
【００３９】
温度の違いによって輝度むら及び色度むらが発生する原理は、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂごとに輝度の温度依存性が異なることに起因する。図８に、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの輝度の温度依存性の一例を示す。なお、図８において実線、一点鎖線、長破線は、それぞれＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの輝度の温度依存性を示す。
【００４０】
Ｒ，Ｇ，Ｂについて電流値及びＰＷＭのデューティー比などの駆動条件を同一にして、図８に示すように２５℃時の輝度を１００％とする。温度が１００℃である時のＲの輝度は５０％程度下がるが、温度が１００℃である時のＧ，Ｂの輝度は１０％程度しか下がらない。このように、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、輝度の温度依存性を有するが、一般的にＲの輝度の温度依存性はＧ，Ｂの輝度の温度依存性と比較して高く、Ｇ，Ｂの輝度の温度依存性はＲの輝度の温度依存性ほど顕著ではない。
【００４１】
図６の関連発光ユニットでは、基板２の表面のうち、発光素子駆動ＩＣ３の位置に対応する部分の温度が高くなるので、当該部分に配設されたＬＥＤ１のＲの輝度が、温度依存特性の違いによってＧ，Ｂの輝度よりも低くなる。このため、例えば全面白色の映像を表示したときに、ターゲットの白色に対してシアン寄りの白色（色温度の高い白）が、縦筋状に表示されてしまう。この結果、縦筋の輝度むら及び色度むらがユーザに視認されてしまい、映像品位が低下するという不具合が発生する。
【００４２】
温度の違いによって輝度の経年変化のスピードの違いが発生する原理は、ＬＥＤの寿命の温度依存性に起因する。一般的にはアレニウスの定理や１０℃２倍則と呼ばれ、温度が１０℃低いと寿命が２倍になるといわれている。このことから、長期間温度むらがある状態で図６の関連発光ユニットを使用した場合、基板２の表面のうち、発光素子駆動ＩＣ３の位置に対応する部分に配設されたＬＥＤ１の劣化が他よりも進み、やがて当該部分だけ暗くなってしまう。この縦筋の輝度むら及び色度むらもユーザに視認されてしまい、映像品位が低下するという不具合が発生する。
【００４３】
そこで、次に説明する本実施の形態１に係る発光ユニットは、このような不具合及び課題を解決するように構成されている。図９は、本実施の形態１に係る発光ユニットが備えるＬＥＤ実装基板４の構成を示す背面図である。ＬＥＤ１は、図３を用いて説明したように、Ｘ方向に１８個、Ｙ方向に１８個、計３２４個のＬＥＤ１が実装されている。
【００４４】
また、本実施の形態１に係る発光素子駆動ＩＣ３のチャンネル数は、図６の関連発光ユニットと同様に１８チャンネルであり、１８の発光素子駆動ＩＣ３が用いられる。このため、仮に発光素子駆動ＩＣ３が、図６のように配設された場合には温度むらが発生する。しかしながら、本実施の形態１では、温度むらの発生が抑制されるように、発光素子駆動ＩＣ３の整列に特徴を持っている。
【００４５】
その特徴として、図９の構成では、複数の発光素子駆動ＩＣ３は、互いに異なる複数の整列状態で、基板２の裏面に配設されている。ここではその一例として、複数の整列状態は、互いに異なる第１整列状態及び第２整列状態を含んでいる。第１整列状態のいくつかの発光素子駆動ＩＣ３同士のＹ方向の間隔と、第２整列状態のいくつかの発光素子駆動ＩＣ３同士のＹ方向の間隔とは同じであるが、第１整列状態の発光素子駆動ＩＣ３のＹ方向の位置と、第２整列状態の発光素子駆動ＩＣ３のＹ方向の位置とが異なるように、複数の発光素子駆動ＩＣ３が配設されている。そして、その一例として、複数の発光素子駆動ＩＣ３は、ＬＥＤ１のマトリクスの行方向または列方向に沿って千鳥状に裏面に配設されている。
【００４６】
このように複数の発光素子駆動ＩＣ３が千鳥配設されることで、図７のような縦筋状の温度むらやその他の温度むらが改善される。その結果、図１０の斜線を付した範囲のように、複数のＬＥＤ１の駆動時において基板２の裏面の温度分布、ひいては基板２の表面の温度分布が均一化される。
【００４７】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る発光ユニットによれば、複数の発光素子駆動ＩＣ３が、互いに異なる複数の整列状態で、基板２の裏面に配設されている。このため、複数の発光素子駆動ＩＣ３が、複数のＬＥＤ１の駆動時において基板２の表面の温度分布が均一化される。これにより、白色などの混色を表示しても輝度及び色度の均一性が保たれた画質の良い映像が得られる。
【００４８】
また、集積化した発光素子駆動ＩＣ３を使用しても温度むらが抑制される。したがって、輝度及び色度の均一性が保たれた画質の良い映像が得られるため、発光素子駆動ＩＣ３の使用数を減らした安価な発光ユニットを提供することができる。また、温度むらが抑制されるので、ＬＥＤ１の輝度における経年劣化のスピードの違いを抑制することができ、その結果、映像品位を長時間保つことができる発光ユニットを提供することができる。また、温度分布が均一化されることで基板２内において局所的な高熱部分が発生することを抑制することができ、ＬＥＤ１及び発光素子駆動ＩＣ３の温度が相対的に下がる。その結果、ＬＥＤ１及び発光素子駆動ＩＣ３の高信頼性化及び長寿命化が期待できる。
【００４９】
＜変形例１＞
実際には発光素子駆動ＩＣ３以外の電気部品及びコネクタが、基板２の裏面に配設されるので、その制約によって複数の発光素子駆動ＩＣ３を、理想的な千鳥状に配設することはできない。この場合、図１１に示すように、複数の発光素子駆動ＩＣ３がコネクタ１１等の部品と干渉しないように、いくつかの発光素子駆動ＩＣ３を、図９の理想的な千鳥状の配設位置（二点鎖線の位置）から少し移動させて配設してもよい。つまり、上述の千鳥状は、略千鳥状を含んでもよい。この場合であっても、実施の形態１で説明した効果をある程度得ることができる。
【００５０】
図１２に、この場合のＬＥＤ実装基板４のブロック図を示す。図１２において、実線矢印は電気的接続を示し、破線矢印は機械的接続を示す。このことは以降のブロック図においても同様である。なお、図１２では、発光素子駆動ＩＣ３と、コネクタ１１及びその他電気部品１２との電気的接続の図示は省略している。
【００５１】
＜変形例２＞
温度むらの抑制に冷却ファンを使用せず、且つ基板２が水平方向以外の方向に沿って配設されている場合には、自然対流による鉛直上向き（Ｙの正方向）への空気の流れが生じる。この場合、鉛直上方向に行くほど空気が温まるため、基板２内の鉛直上側の温度は鉛直下側の温度よりも高くなる。
【００５２】
そこで図１３に示すように、複数の発光素子駆動ＩＣ３は、略千鳥状の配設を少し変更して、水平方向以外の方向に沿って配設された基板２に対する鉛直方向の上側から下側に向かうにつれて密になるように基板２の裏面に配設されてもよい。このような構成によれば、発熱源である発光素子駆動ＩＣ３が鉛直上側よりも鉛直下側に多く配設されるので、基板２の表面内の温度を均一化する効果を高めることができる。
【００５３】
＜変形例３＞
なお、実施の形態１では、複数の発光素子駆動ＩＣ３は千鳥状に配設されているとしたが、必ずしも千鳥状に配設される必要はなく、複数の発光素子駆動ＩＣ３による発熱が分散される配設であればその配設方法は他の配設でも問題ない。例えば、複数の発光素子駆動ＩＣ３は、非整列状態で基板２の裏面に配設されてもよい。図１４に、非整列状態の一例として、複数の発光素子駆動ＩＣ３のそれぞれを、図９の理想的な千鳥状の配設位置（二点鎖線の位置）から、予め定められた距離以下でランダムな方向に移動させて配設してもよい。この場合であっても、実施の形態１で説明した効果をある程度得ることができる。
【００５４】
また、以上では、正方形の４つの頂点に４つの発光素子駆動ＩＣ３が配設され、当該正方形の中心に１つの発光素子駆動ＩＣ３が配設された構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、例えば、正六角形の６つの頂点に６つの発光素子駆動ＩＣ３が配設され、当該正六角形の中心に１つの発光素子駆動ＩＣ３が配設されてもよい。また、以上の変形例は、後述する実施の形態２においても同様に適用可能である。
【００５５】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２に係る表示装置であるＬＥＤ表示装置、及び、本発明の実施の形態２に係るマルチ表示装置は、実施の形態１に係る発光ユニットを備える。以下、本実施の形態２で説明する構成要素のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【００５６】
図１５、図１６及び図１７は、本実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置７の概略構成を示す正面図、背面図及びブロック図である。
【００５７】
４枚のＬＥＤ実装基板４が、ＬＥＤ実装基板４を組み付け可能な筐体５の正面に組み付けられている。また、図１７には図示されているが図１６には図示されていない電源回路１４及び映像信号処理回路１５などが筐体５の背面に組み付け可能となっており、それらがカバー６によって収容されている。
【００５８】
本実施の形態２では４枚のＬＥＤ実装基板４、つまり４つの発光ユニットを１つの筐体へ組み付けてＬＥＤ表示装置を構成する形態について説明しているが、これに限られるものではない。例えば１枚以上のＬＥＤ実装基板４、つまり１つ以上の発光ユニットを使用して表示装置を構成しても、効果は同様に得られる。
【００５９】
図１８、図１９及び図２０は、本実施の形態２に係るマルチ表示装置８の概略構成を示す正面図、背面図及びブロック図である。マルチ表示装置８は、Ｘ方向に複数台のＬＥＤ表示装置７を配設し、Ｙ方向にも複数台のＬＥＤ表示装置７を配設することによって、これらＬＥＤ表示装置７のＬＥＤ実装基板４、ひいては基板２がマトリクス状に配設されている。これにより、継ぎ目が視認され難い大画面を構成することが可能である。
【００６０】
なお、図１８〜図２０の例では、Ｘ方向に２台、Ｙ方向に２台、計４台のＬＥＤ表示装置７を配設することで、マルチ大画面が構成されているが、もちろん、ＬＥＤ表示装置７の数はこれに限ったものではない。また、図２０の例では、複数台のＬＥＤ表示装置７が互いに機械的に接続されていることが破線矢印によって示されているが、もちろん、複数台のＬＥＤ表示装置７は互いに電気的に接続されてもよい。
【００６１】
＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置７及びマルチ表示装置８は、実施の形態１に係る発光ユニットを備える。このため、実施の形態１と同様に、白色などの混色を表示しても輝度及び色度の均一性が保たれた画質の良い映像が得られる。
【００６２】
また、集積化した発光素子駆動ＩＣ３を使用しても温度むらが抑制される。したがって、輝度及び色度の均一性が保たれた画質の良い映像が得られるため、発光素子駆動ＩＣ３の使用数を減らした安価な表示装置及びマルチ表示装置を提供することができる。また、温度むらが抑制されるので、ＬＥＤ１の輝度における経年劣化のスピードの違いを抑制することができ、その結果、映像品位を長時間保つことができる表示装置及びマルチ表示装置を提供することができる。また、温度分布が均一化されることで基板２内において局所的な高熱部分が発生することを抑制することができ、ＬＥＤ１及び発光素子駆動ＩＣ３の温度が相対的に下がる。その結果、ＬＥＤ１及び発光素子駆動ＩＣ３の高信頼性化及び長寿命化が期待できる。
【００６３】
また、映像表示中の輝度情報の取得や冷却ファンの設置が不要となるため、低騒音で安価な表示装置及びマルチ表示装置を提供することができる。
【００６４】
＜変形例＞
以上の説明では、発光素子はＬＥＤであるものとして説明した。しかしこれにかぎったものではなく、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）などであってもよい。有機ＥＬも、ＬＥＤと同様、色によって輝度の温度依存性に差があることから、以上に説明した技術は有機ＥＬを備える表示装置に有効である。
【００６５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００６６】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６７】
１  ＬＥＤ、２  基板、３  発光素子駆動ＩＣ、７  ＬＥＤ表示装置、８  マルチ表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年7月18日(2017.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、
前記第１面に配設された複数の発光素子と、
それぞれが、前記複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部と
を備え、
前記複数の発光素子駆動部が、行方向に交互に配列され、列方向の位置が互いに異なる第１及び第２整列状態からなる配列状態で前記第２面に配設されているか、前記複数の発光素子駆動部の一部が、前記配列状態で前記第２面に配設されているか、前記複数の発光素子駆動部が、前記配列状態の各位置の周辺に移動された配列状態で前記第２面に配設されている、発光ユニット。
【請求項２】
第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、
前記第１面に配設された複数の発光素子と、
それぞれが、前記複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部と
を備え、
前記複数の発光素子駆動部は、
互いに異なる複数の整列状態で前記第２面に配設されているか、非整列状態で前記第２面に配設され、
前記基板は水平方向以外の方向に沿って配設され、
前記複数の発光素子駆動部は、
前記水平方向以外の前記方向に沿って配設された前記基板に対する鉛直方向の上側から下側に向かうにつれて密になるように前記第２面に配設されている、発光ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光ユニットであって、
前記複数の発光素子のそれぞれはＬＥＤを含む、発光ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の発光ユニットであって、
前記複数の発光素子のそれぞれは、赤色、緑色及び青色のＬＥＤを有する素子を含む、発光ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の発光ユニットを少なくとも１つ備える、表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置を複数備え、
前記複数の表示装置の前記基板がマトリクス状に配設された、マルチ表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る発光ユニットは、第１面と、当該第１面と逆側の第２面とを有する基板と、前記第１面に配設された複数の発光素子と、それぞれが、前記複数の発光素子に含まれる２以上の発光素子を駆動する複数の発光素子駆動部とを備える。前記複数の発光素子駆動部が、行方向に交互に配列され、列方向の位置が互いに異なる第１及び第２整列状態からなる配列状態で前記第２面に配設されているか、前記複数の発光素子駆動部の一部が前記配列状態で前記第２面に配設されているか、前記複数の発光素子駆動部が、前記配列状態の各位置の周辺に移動された配列状態で前記第２面に配設されている。
【国際調査報告】
2018122997.tif 000023
2018122997.tif 000024
2018122997.tif 000025
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