JPH04120984U - ドツトマトリクス発光表示体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発光輝度が低下することなく充分に明るさが確
保されると共に、ＬＥＤ発光素子の点灯時と非点灯時と
のコントラストの向上したドットマトリクス発光表示体
を提供することを目的とする。 【構成】表示体基板２上に、表面側が光無反射面を呈
し、開口面積の小さい開口５１を穿孔した下側マスク板
３１と前記開口５１より開口面積の大きい開口５２を穿
孔した上側マスク板３２を重ね合わせて段付きの透孔５
を形成したマスク板３を重ね合わせ、各開口５１，５２
の側面５４，５５をそれぞれ白系の光反射面とする。各
透孔５内にＬＥＤ発光素子４を透明透光性樹脂６にて封
止することにより、ドットマトリクス状の発光ドット７
を多数形成する。

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ＬＥＤ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１０１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１０４を搭載すると共に、該Ｌ ＥＤ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１ ０４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１ ０５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Ｌ ＥＤ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５２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ＬＥＤ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ＬＥＤ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ＬＥＤ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)

【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。