JP2556914Y2 - ドットマトリクス発光表示体 - Google Patents

ドットマトリクス発光表示体

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JP2556914Y2
JP2556914Y2 JP4028991U JP4028991U JP2556914Y2 JP 2556914 Y2 JP2556914 Y2 JP 2556914Y2 JP 4028991 U JP4028991 U JP 4028991U JP 4028991 U JP4028991 U JP 4028991U JP 2556914 Y2 JP2556914 Y2 JP 2556914Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、LED発光素子を用い
て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】この種のドットマトリクス発光表示体と
しては、例えば図5に示すような構造のものが知られて
いる。即ち、このドットマトリクス発光表示体は、配線
基板1上に多数のLED発光素子2を配設配線してX−
Yのマトリクス点灯制御回路を構成し、その上に多数の
円形すり鉢状の透孔3を形成したマスク板4を接合して
各透孔3内にLED発光素子2を収容すると共に、各透
孔3内を透光性樹脂5で封止してマトリクス状に発光ド
ット6を配列形成したものである。
【0003】このようなドットマトリクス発光表示体
は、各発光ドット6をダイナミック点灯方式で選択的に
点灯制御することにより、所望の文字、図形、記号等の
表示パターンを発光表示できるものである。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記ド
ットマトリクス発光表示体では、各LED発光素子2か
ら発する光を円形すり鉢状の各透孔3の傾斜面によって
反射させて周囲に発散放出させているので、屋外等に配
置して点灯制御した場合、周囲の明るさに対して表示が
不明瞭となり指向特性やコントラストも低下し、実用視
野位置で見え難くなるといった問題があった。特に大型
のドットマトリクス発光表示体を構成した場合に顕著で
あった。
【0005】
【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配線基板上に、多数の透孔を形成し
該透孔以外の表面を黒色系の光無反射面としたマスク板
を重ね合わせ、前記各透孔内に各LED発光素子を収容
してそれぞれ発光ドットを形成してなるドットマトリク
ス発光表示体において、少なくとも上記マスク板に形成
された透孔の開口表面積の5倍以上の端面積を有する凸
レンズ体の該端面を、それぞれの対応する透孔の中心線
と略一致させて配設したことを特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成のドットマトリクス発光表示体では、
LED発光素子がそれぞれ収容配置されたマスク板の各
透孔に対応してその透孔の中心線と略一致させて載置さ
れた凸レンズ体の端面積が、対応する透孔の表面積の少
なくとも5倍以上となっているので、表示のコントラス
トが良好となり、且つ、各透孔内のLED発光素子の発
した光はマスク板の透孔により有効に光を導出し、それ
ぞれ凸レンズ体内を屈折してその略中心線上にほぼ収束
されるようになる。これにより、各透孔からの光はほぼ
中心線に沿って収束してまっすぐに放出されるようにな
り、周囲に光が散乱し難くなって隣接する発光ドットへ
光が漏れ難く、明るくて均一な指向特性を有するドット
マトリクス発光表示体となる。
【0007】
【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。
【0008】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。
【0009】この実施例は、円形状の発光ドット6を縦
横に8×8個形成したドットマトリクス発光表示体を例
示したもので、LED発光素子2が配設された配線基板
1にマスク板4を重ね合わせて各透孔3を透光性樹脂5
にて樹脂封止し、それぞれの透孔3上に凸レンズ体7を
載置して各発光ドット6を形成したものである。
【0010】上記配線基板1は、ガラスエポキシや紙フ
ェノール等を基材とした銅張積層板の表面に縦8本の導
電パターン8a(例えばカソード側のYパターン群)を
エッチング加工等の手段で形成すると共に、裏面に横8
本の導電パターン8b(例えばアノード側のXパターン
群)を形成したものであって、裏面の導電パターン8b
はスルーホール9によって各発光ドット6ごとに配線基
板1の表面に導出されている。そして、各導出部の上に
LED発光素子2を銀ペースト等の導電ペーストで固着
し、ボンディングワイヤ10で基板表面の導電パターン
8aと接続して、マトリクス点灯制御回路を構成してい
る。
【0011】この配線基板1の表面には、上広がりのす
り鉢状透孔3を縦横に8×8個形成したシリコーンゴム
等のゴム弾性体成形によるマスク板4が接合され、それ
ぞれの透孔3の内部にLED発光素子2が収容されてい
る。そして、該LED発光素子2は、各透孔3内はシリ
コーンゴム等の透光性樹脂5により気密的に封止されて
いる。このマスク板4の表面4aは黒色又は灰色系の光
無反射面を呈しており、各透孔3の内周面3aは白色系
の光反射面となっている。尚、このマスク板4の厚み
は、配線基板1上に配設されたLED発光素子2とボン
ディングワイヤ10が封止できるだけの高さがあれば良
く、実用上、LED発光素子2の高さの2〜5倍程度と
なる。また、このマスク板4の透孔3の開口はLED発
光素子2とボンディングワイヤ10の配設配線が可能な
大きさであれば良い。
【0012】尚、マスク板4及び各透孔3内の透光性樹
脂5をゴム弾性体とすることにより、本発光表示体の使
用時の熱応力が吸収されるため、極めて信頼性の高いも
のとなる。
【0013】マスク板4の各透孔3の表面に配置される
凸レンズ体7は、例えば、各透孔3を封止している透光
性樹脂5と同様の弾性を有する透明のシリコーンゴム等
で断面楕円状のに成形されて凸レンズの役目を果たすも
ので、その中心線が各透孔3の中心線Lと略一致した状
態で対応する各透孔3と密着一体となって発光ドット6
が構成されている。この場合、凸レンズ体7は内部のマ
スク板4の黒色表面が透けて見えるように透明とする必
要がある。そして、この凸レンズ体7の透孔3上のマス
ク板4に接触する端面7aの表面積S1 と各透孔3の開
口表面積S2 は、少なくともS1 ≧5S2 の関係式を満
足したものとなっている。
【0014】尚、図3に一部を断面で示すように、凸レ
ンズ体7を8×8個予め各透孔3と対応させて一体に成
形して凸レンズ一体成形品70を構成し、該凸レンズ一
体成形品70をマスク板4の表面に載置するようにして
もよい。この場合、凸レンズ一体成形品70をマスク板
4に載置するだけで対応する透孔3上にそれぞれ凸レン
ズ体7が配置されるので取り付けが簡単になるといった
特徴がある。さらに、凸レンズ体7を耐熱性の優れた透
明プラスチック成形品としても良い。
【0015】上記構成のドットマトリクス発光表示体で
は、各発光ドット6のLED発光素子2からの発せられ
た光が、マスク板4の透孔3内部で横方向の光を透孔内
周面により反射させるなどして表面に向けて有効に放射
され、その表面に配置された凸レンズ体7内を屈折して
その中心線Lにほぼ沿った状態で収束してまっすぐに放
出されるようになる。従って、本考案のドットマトリク
ス発光表示体では、各LED発光素子2から発せられる
光が無駄なく有効に放出され、略中心線に沿ってまっす
ぐに均一で鋭いものとなり、輝度と指向特性が向上す
る。しかも、マスク板4の表面が黒系の光無反射面とな
っているため、表示のコントラストが向上する。このよ
うなドットマトリクス発光表示体では、屋外に配置して
所望の文字、記号、図形等を点灯表示した場合、各発光
ドット6から発せられる光が各透孔3の中心線Lに沿っ
て鋭く放出されるようになるので、明るくて均一な指向
特性とすることができ、周囲へ光が散乱し難くなって隣
接する発光ドット6に光が漏れ難く、しかもコントラス
トが良好で、従って、実用視野位置での視認性が向上し
た屋外用途の実用に充分耐え得るドットマトリクス発光
表示体となる。
【0016】この場合、各透孔3の開口表面積S2 に対
する凸レンズ体7の端面7aの表面積S1 の割合が5倍
以上でより大きくなるほど表示面の光無反射面積比率が
高まって表示のコントラストが向上する。しかし、凸レ
ンズ体7の端面7aの表面積S1 が透孔3の開口表面積
S2 より極めて大きくなると、透孔3の開口表面積S2
が一定であれば、凸レンズ体7自体が当然大きくなって
隣接する各透孔3の間隔が広くなり過ぎ、しいては発光
点が開きすぎるため、各発光ドット6の点灯・消灯によ
る表示の画質が低下するといった問題が生じるので、実
用上、凸レンズ体7の端面7aの表面積S1 は透孔3の
開口表面積S2 のほぼ30倍程度までとするのが好まし
い。
【0017】尚、凸レンズ体は輝度半値角度で±50°
〜±3°程度の範囲で所望の指向特性となるように形状
設計すれば良い。この場合、本考案の発光表示体では、
特に±10°〜±3°程度の狭角のものとすることが容
易となる特徴を有する。
【0018】また、図4に示すように、マスク板表面及
び各凸レンズ体7が挿入される透孔31内を黒系の光無
反射面としたマスク板41をマスク板4上にさらに装着
配置してもよく、この場合、各凸レンズ体7間での光の
漏れがマスク板41の各透孔31によってさらに完全に
遮断されるので、表示が明瞭となり且つ表示のコントラ
ストもさらに改善され、より良好なドットマトリクス発
光表示体となる。
【0019】尚、上記実施例では、各透孔3に対して1
個のLED発光素子2を配設配置したものを示したが、
各透孔3内に発光色の異なる2個乃至それ以上のLED
発光素子2を配設配線して収容したものであってもよ
い。
【0020】また、各透孔3が矩形状であっても実施例
同様に、その開口面積の5倍以上の表面積をもった端面
7aの凸レンズ体7を配置すればよいものである。
【0021】
【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ては、各透孔内のLED
発光素子の発した光が有効に表面に放射され且つそれぞ
れ凸レンズ体内を屈折してその略中心線上にほぼ収束さ
れるようになり、各発光ドットからほぼまっすぐに放出
されて輝度の向上と均一な指向特性となり、しかも周囲
へ光が散乱し難くなって隣接する発光ドットに光が漏れ
難く、且つ表示のコントラストが良好に保たれたものと
なる。従って、実用視野位置での視認性が向上した屋外
用途の実用に充分耐え得るドットマトリクス発光表示体
を提供できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例に係るドットマトリクス発光
表示体の概略平面図。
【図2】図1のA−A線に沿った概略断面図。
【図3】同実施例の凸レンズ体の変形例を示す概略断面
図。
【図4】本考案の他の実施例に係るドットマトリクス発
光表示体の概略断面図。
【図5】従来のドットマトリクス発光表示体の概略断面
図。
【符号の説明】
2 LED発光素子 1 配線基板 3 透孔 4 マスク板 6 発光ドット 7 凸レンズ体 L 中心線 S1 透孔の開口表面積 S2 凸レンズ体の端面積

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配線基板上
    に、多数の透孔を形成し該透孔以外の表面を光無反射面
    としたマスク板を重ね合わせ、前記各透孔内に各LED
    発光素子を収容してそれぞれ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において、少なくとも上記
    マスク板に形成された透孔の開口表面積の5倍以上の端
    面積を有する凸レンズ体の該端面を、それぞれの対応す
    る透孔の中心線と略一致させて配設したことを特徴とす
    るドットマトリクス発光表示体。
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