JP2556911Y2 - ドットマトリクス発光表示体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、点発光する多数のＬＥ
Ｄ発光素子を用いた発光ドットにより構成されるドット
マトリクス発光表示体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＬＥＤチップ等の点発光する
ＬＥＤ発光素子を用いたドットマトリクス発光表示体と
しては、例えば、図４及び図５に示すような構成のもの
を既に提案している。

【０００３】即ち、このドットマトリクス発光表示体１
０１は、配線基板１０２の裏面から表面へスルーホール
１０９を介して導いた一方の例えば、アノード電極の導
電パターン１０３（Ｘ電極）の上に、ＬＥＤ発光素子１
０４を搭載すると共に、該ＬＥＤ発光素子１０４を表示
体基板１０２の表面の他方の例えば、カソード電極の導
電パターン１０３′（Ｙ電極）にワイヤボンディングし
て電気的に接続し、かくして表示体基板１０２の縦横８
×８に配列された光源箇所にＬＥＤ発光素子１０４を配
設配線してＸ−Ｙのマトリックスダイナミック点灯発光
表示回路（不図示）を構成している。そして、この表示
体基板１０２上に、内周面を白系の光反射面１１１とし
た透孔１０５をＬＥＤ発光素子１０４に対応して縦横に
８×８個形成してなるマスク板１０６を重ね合わせて各
ＬＥＤ発光素子１０４を各透孔１０５に収容し、更に各
透孔１０５に透光性樹脂１０７を注入してＬＥＤ発光素
子１０４の配設配線部分を封止することにより、８×８
のドットマトリクス状に配列する発光ドット１０８を形
成している。

【０００４】このような発光表示体１０１は、各発光ド
ット１０８のＬＥＤ発光素子１０４をダイナミック点灯
方式で選択点灯制御することによって所望の文字、図
形、記号等の表示パターンを発光表示するものであり、
所望の表示パターンを発光表示した場合の視認性を高め
るために、マスク板１０４の各透孔１０５を除く表面を
黒色系の光無反射面とする一方、各発光ドット１０８を
構成する透孔１０５内周面を擂鉢状の白系光反射面とし
て、点灯したＬＥＤ発光素子１０４の光を広範囲に反射
散乱させるようにしている。

【０００５】また、ＬＥＤ発光素子１０４の光を広範囲
に反射散乱させるために、マスク板１０６に形成された
透孔１０５の内周面に一体で段を付けた発光表示体も提
案されている（実願昭６２−４９７０２号）。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
光表示体１００では、透孔１０３内のＬＥＤ発光素子１
０４の配設配線された表示体基板１０１も光を反射する
状態となるため、ＬＥＤ発光素子１０４を消灯している
ときには透孔１０５の白系光反射面によって白っぽくな
り、マスク板１０６の表面を黒系の光無反射面としただ
けでは、所望の表示パターンに従って発光している発光
ドット１０８と非発光の発光ドット１０８とのコントラ
ストが得られ難く、表示パターンがぼんやりとして視認
性が低下するといった問題があった。

【０００７】そこで、ＬＥＤ発光素子１０４を配設配線
した表示体基板１０１の表面までを黒系の光無反射面と
することが考えられるが、この場合、この黒系の光無反
射面とすることでＬＥＤ発光素子１０４の発した光が吸
収されてしまい、その分発光輝度が低下し、表示パター
ンが薄暗くなるといった欠点が発生する。

【０００８】また、マスク板に形成する透孔に段を付け
てもＬＥＤ発光素子の配設配線された表示体基板による
光の反射があるため、前記にコントラストが得られ難い
といった問題は解決できず、その上、段のついた透孔を
穿孔加工することは極めて困難であり、実用的でなかっ
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案のドットマトリクス発光表示体は、ＬＥＤ発光
素子を多数配設した表示体基板上に多数の透孔を形成し
たマスク板を接合し、該透孔内にそれぞれ発光素子を収
容して発光ドットを形成してなるドットマトリクス発光
表示体であって、上記マスク板は少なくとも２枚以上の
表面側が光無反射面を呈するマスク部材を積層してな
り、それぞれのマスク部材には上記表示体基板上に配設
された各ＬＥＤ発光素子に対応して内周面を光反射面と
した透孔となる開口が多数穿孔されており、前記表示体
基板側に重なるマスク部材の前記各開口の開口面積をそ
の表面側に重なるマスク部材の各開口の開口面積より狭
くして段付の透孔を形成したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成のドットマトリクス発光表示体では、
各ＬＥＤ発光素子を透孔に収容するマスク板が２枚以上
のマスク部材の積層構造であり、表示体基板側に重なる
マスク部材の各開口の開口面積がその表面側に重なるマ
スク部材の各開口の開口面積より狭くなって積層マスク
板に段付の透孔が形成され、表示体基板上に配設された
各発光素子の周囲を覆うマスク部材の開口面積が狭くな
る。これによりＬＥＤ発光素子の発する光の表示体基板
による反射又は吸収が減少され、殆どの光が前面に向か
って開口内周面の光反射面で反射されて散乱するように
なり、発光輝度の低下が少なく充分に明るさの確保され
た表示が可能となる。

【００１１】また、各マスク部材を重ね合わせて形成し
た各透孔は、表示体基板側のマスク部材の開口が表面側
のマスク部材の開口の開口面積より狭くなっているた
め、表面側から各発光ドットを見ると、表示体基板側の
マスク部材の表面の光無反射面が見通せ、従って、表面
のマスク板部材の光無反射面とによって実質的なマスク
板全体に対する光無反射面の面積が広がり、各ＬＥＤ発
光素子を発光させたときの各発光ドットの点灯状態と非
点灯状態のコントラスト比が良好となって、表示された
所望の表示パターンの視認性が向上するようになる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の一実施例を説
明する。

【００１３】図１は本考案の一実施例に係るドットマト
リクス発光表示体の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ
線に沿った概略断面図である。図に示すドットマトリク
ス発光表示体１は表示体基板２上に２層構造のマスク板
３を重ね合わせたもので、点発光するＬＥＤ発光素子４
をマスク板３に８×８個形成された各透孔５内に収容し
て樹脂６にて封止し、８×８の発光ドット７をドットマ
トリクス状に一定間隔で形成したものである。

【００１４】上記表示体基板２は、ガラスエポキシ樹脂
や紙フェノール等を基材とする銅張り積層板であり、表
裏面にエッチング処理等の手段によって、例えば、表面
側の縦方向に８本のアノードとなる導電パターン８ａを
形成すると共に、裏面側の横方向に８本のカソードとな
る導電パターン８ｂとをそれぞれ形成し、カソード側の
導電パターン８ｂをそれぞれスルーホール９を介して表
面側に導出させている。表面側に形成された各導電パタ
ーン８ｂにはそれぞれＬＥＤ発光素子４が銀ペースト等
の導電ペーストによってダイボンディングされており、
各ＬＥＤ発光素子４と導電パターン８ａとはそれぞれワ
イヤ１０にて接続されている。しかして、８×８のＸ−
Ｙドットマトリクス発光表示回路（ダイナミック点灯回
路）が構成され、所望の文字、図形、記号等の表示パタ
ーンを選択的に点灯表示できるようになっている。

【００１５】上記発光表示体１上に重ね合わされるマス
ク板３は、下側マスク部材３１と上側マスク部材３２の
二層構造であり、何れも白系の材料の成形品でその表面
を黒色系又は灰色系に着色されたシリコーンゴム等のゴ
ム弾性体であり、従って、透孔の側面は光反射面、表面
は光無反射面となる。表示体基板２上に配設配線された
下側マスク部材３１には、ＬＥＤ発光素子４に対応して
開口面積の小さな擂鉢状の開口５１が８×８個穿孔され
ており、また上側マスク部材３２には前記開口５１に対
応してその開口面積より広い開口面を有する大きな擂鉢
状の開口５２が８×８個穿孔されている。しかして、下
側マスク部材３１の開口５１と上側マスク部材３２の開
口５２とにより８×８個の表面に向かって広がる二段の
階段状の段付き透孔５が形成される。そして、下側マス
ク部材３１の開口５１及び上側マスク部材３２の開口５
２のそれぞれの側面は何れも上方開口テーパ状とするの
が良く、下側マスク部材３１の開口５２はＬＥＤ発光素
子４及びワイヤ１０が配設配線可能な大きさがあれば良
い。尚、前記発光表示体１と下側マスク板３及び上下側
マスク部材３１，３２同士はそれぞれ接着剤等を介して
貼着一体となっている。

【００１６】ここで、下側マスク部材３１の開口５１の
開口幅Ｒ1 は上側マスク部材３２の開口５２の下方開口
幅Ｒ2 に対してＲ1 ＜Ｒ2 ／２、好ましくはＲ1 ＜Ｒ2
／３の寸法関係が良く、下側マスク部材３１の厚みｈ1
と上側マスク部材３２の厚みｈ2 とはｈ1 ＜ｈ2 ／２、
好ましくはｈ1 ＜ｈ2 ／３の寸法関係とするのが良い。
また、下側マスク部材３１の厚みｈ1 はＬＥＤ発光素子
４の高さの３倍程度以下、即ち、ワイヤ１０が封止可能
な高さとして、できるだけ薄くするのが好ましい。上記
の各開口幅と板厚の寸法関係であれば、ＬＥＤ発光素子
４の配設された表示体基板２の面積も狭くなり、発する
光がこの表示体基板２の表面で吸収され難くなって殆ど
の光がそれぞれ側面５３，５４の光反射面で確実に前面
側に散乱されるようになる。よって、各発光ドット７に
おける明るさの低下が防止され、発光輝度が充分に確保
される。

【００１７】マスク板３の各透孔５内に収容される各Ｌ
ＥＤ発光素子４を封止する樹脂６は、弾性を有するシリ
コーンゴムの透明透光性樹脂であり、その表面を凹面と
して各ＬＥＤ発光素子４の配設配線部分を封止してそれ
ぞれの発光ドット７を形成している。これにより、下側
マスク部材３１及び封止樹脂６がゴム弾性体のため熱応
力に強い表示体となっている。

【００１８】上記各発光ドット７が８×８のドットマト
リクス状に配列形成されたドットマトリクス発光表示体
１では、それぞれの発光ドット７を選択的に点灯制御す
ることによって所望の文字、数字、図形、記号等の表示
パターンが発光表示されるものである。この場合、各Ｌ
ＥＤ発光素子４が配設配線された表示体基板２の透孔５
内での実質的な面積が従来と比べて狭くなるので、それ
ぞれのＬＥＤ発光素子４から発せられる光がこの表示体
基板２の表面で反射又は吸収され難く、殆ど全ての光が
下側マスク部材３１の白色系光反射面となった側面５４
で反射され、また、上側マスク部材３２の側面５５でも
反射されて表面に散乱するようになる。従って、点灯さ
れたＬＥＤ発光素子４の光が弱められ難く、発光輝度が
低下することなく充分に明るさが確保されるようにな
る。このとき、透光性樹脂６を透明でその表面を上記実
施例のように凹面とするのが好ましい。これにより、放
出される光に凹レンズ作用が働き、発光ドット７の表面
を平坦面又は凸面とした場合と比べて、各発光ドット７
の周縁部分に光が集中し易くなって輪郭が明確となり、
視認角度も大きくなるといった効果が得られる。

【００１９】また、マスク板３に形成された各透孔５は
上側マスク部材３２と下側マスク部材３１とよって断面
が二段の階段状となり、透孔５内に光無反射面となった
下側マスク部材３１の開口５１周辺の平坦面５４が正面
から見通すことができ、実質的に各透孔５内の光無反射
面の割合が高められ、マスク板３全体としての黒系の光
無反射面の比率が大きくなる。従って、各ＬＥＤ発光素
子４の非点灯時に発光表示体１全体が白っぽくなること
が抑えられ、ＬＥＤ発光素子４を選択的に点灯表示した
ときとの各発光ドット７のコントラスト比が向上し、表
示パターンの視認性が良好となる。この効果は実施例の
ように透光性樹脂６を透明でその表面を凹面とすること
により一層良好となる。

【００２０】そして、下側マスク部材３１と上側マスク
部材３２とを重ね合わせるだけでマスク板３に段付きの
透孔５が簡単に形成されて上記した効果が得られるよう
になるので、従来のマスク板に直接段付きの透孔を形成
するといった極めて面倒で精度の要求される作業は不要
となり、作業性の向上が図られる。

【００２１】図３は本考案の他の実施例に係るドットマ
トリクス発光表示体の図２と同様の位置における概略断
面図である。

【００２２】このドットマトリクス発光表示体２０は、
透明透光性樹脂６を下側マスク部材３１の各開口５１内
にだけ注入した点を除き実質的に上記ドットマトリクス
発光表示体１と同一構成であるため、同一部材に同一符
号を付してここでは説明を省略する。このようなドット
マトリクス発光表示体２０であっても、前記ドットマト
リクス発光表示体１と同様に、選択的にＬＥＤ発光素子
４を点灯すると、各発光ドット７の発光輝度が低下する
ことなく充分に明るさを確保でき、しかも点灯・非点灯
時の各発光ドット７のコントラストも良好となって視認
性の向上した発光表示体となる。このドットマトリクス
発光表示体２０では、マスク部材３２を下側マスク部材
３１に載置するのみでよいので製作が簡単になる。

【００２３】尚、上記実施例ではマスク板３を２枚のマ
スク部材３１，３２の積層構造として各ＬＥＤ発光素子
４に対応する段付きの透孔５を形成したが、マスク部材
を２枚以上積層して多段の階段状の透孔を多数形成した
マスク板としてもよい。しかし、作業性やコスト等を考
慮すると、マスク部材は２枚乃至は３枚程度の積層構造
とすることが望ましい。

【００２４】また、上側マスク部材３２を硬質プラスチ
ック成形品としたものであっても良い。この場合、表示
体の取扱時の保護の役目を兼ねることができる。

【００２５】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
のドットマトリクス発光表示体では、少なくとも表面側
が光無反射面となった２枚以上のマスク部材の積層によ
って簡単に形成されるマスク板の段付き透孔の表面側か
ら、表示体基板側のマスク板の開口周縁の表面の光反射
面を見通せるようになり、実質的な光無反射となる表面
積が広がり、各発光ドットの点灯・消灯時のコントラス
ト比が向上し、選択的に点灯表示した表示パターンの視
認性が高められる。また、表示体基板に配設されたＬＥ
Ｄ発光素子に近接してマスク部材の開口を配置できるの
で、表示体基板による光の吸収等が低減し、各マスク部
材のそれぞれの開口側面の光反射面によってＬＥＤ発光
素子からの光が殆どが確実に反射されて発光輝度の低下
が少なく明るさの充分に確保された表示が行えるといっ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係るドットマトリクス
発光表示体の斜視図。

【図２】同実施例における図１のＡ−Ａ線に沿った概略
断面図。

【図３】本考案の他の実施例に係るドットマトリクス発
光表示体の図２と同様の概略断面図。

【図４】従来のドットマトリクス発光表示体の斜視図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図。

【符号の説明】

１，２０ 発光表示体 ２ 表示体基板 ３ マスク板 ３１，３２ マスク部材 ４ ＬＥＤ発光素子 ５ 透孔 ５４，５５ 側面 ７ 発光ドット

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ＬＥＤ発光素子を多数配設した表示体基板
   上に多数の透孔を形成したマスク板を接合し、該透孔内
   にそれぞれ発光素子を収容して発光ドットを形成してな
   るドットマトリクス発光表示体であって、上記マスク板
   は少なくとも２枚以上の表面側が光無反射面を呈するマ
   スク部材を積層してなり、それぞれのマスク部材には上
   記表示体基板上に配設された各ＬＥＤ発光素子に対応し
   て内周面を光反射面とした透孔となる開口が多数穿孔さ
   れており、前記表示体基板側に重なるマスク部材の前記
   各開口の開口面積をその表面側に重なるマスク部材の各
   開口の開口面積より狭くして段付の透孔を形成したこと
   を特徴とするドットマトリクス発光表示体。