JPH0560594B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発光ダイオード等の発光体素子を用
いて構成されるドツトマトリクス発光表示体に関
する。

従来技術及びその問題点 この種の発光表示体は、例えばプリント基板上
に多数の発光部がマトリクス状に配列されたもの
であり、各発光部内には発光ダイオード等の発光
体素子が設けられ、これらの発光体素子は基板に
形成された導電パターンによつてマトリクス状に
接続されマトリクス回路が構成されている。

そして、このような発光部の発光体素子は、電
源側のダイナミツク駆動制御回路によつて任意の
ものが通電点灯されて任意の文字、記号、模様等
がドツトパターンとして表示されるようになつて
いる。

ところで、現在のところ、上記のようなドツト
マトリクス発光表示体の発光部の発光色は、該発
光部を構成する発光ダイオード（以下では、
LEDという）の種類毎に定まつた一色のみであ
り、しかもそれらの色の種類は限られている。し
たがつて、上記ドツトマトリクス発光表示体の表
示色は常に同一色であり、表示色を途中で変える
ことは不可能である。また、表示色はそれらの限
定された種類の色のみに限られているので、中間
色によつて表示することも不可能なつている。

これらの問題を解決する手段としては、ドツト
マトリクス発光表示体の回路構成を第１１図や第
１２図に示すような構成にすることである。

すなわち、第１１図の構成においては、ドツト
マトリクス発光表示体８１にマトリクス状に配列
された各発光部８２には発光色がそれぞれ異なつ
た３個のLED１〜３が配設されており、他方第
１２図の構成においては、各発光部８２には発光
色が異なる４個のLED１〜４が配設されている。
これらのような構成において発光体素子LED１
〜４の発光色は例えば赤、青、緑、黄色となつて
おり、各々の発光部８２のLED１〜４のアノー
ドはＹ軸電極Ynに共通に接続されているが、
LED１〜３の各々のカソードは３種類の独立し
たＸ軸電極Xan，Xbn，Xcnに接続されている。
同様にして、第１２図のものでは、各発光部８２
のLED１〜４のアノードはＹ軸電極Ynに共通に
接続されているが、LED１〜４の各々のカソー
ドは独立したＸ軸電極Xan，Xbn，Xcn，Xdnに
接続されている。ここに、Xan，Xbn，Xcn，
Xdn，Ynはマトリクス回路のｎ行、ｎ列めの発
光部の端子を一般的に表すものである。

これらのような構成のドツトマトリクス発光表
示体は、コンピユータ等を用いたダイナミツク駆
動制御回路８３より発光部８２の発光体素子を通
電点灯して所望の表示パターンを得るが、各発光
部１１の発光体素子LED１〜４はYn電極をそれ
ぞれ共通にしているので、３つの電極Xan，
Xbn，Xcnあるいは４つの電極Xan，Xbn，
Xcn、Xdnに与える給電極性に組合わせを変える
ことにより表示色を所望の色相に変えることがで
きる。

しかし、このような配線構造では、点灯表示に
必要なマトリクス回路を形成すると、第１１図、
第１２図のいずれの構成においても基板上に
Xan、Xbn，Xcn（以下では、Ｘ電極群という）
及びYn（以下では、Ｙ電極群という）で規定され
る４種類、あるいはXan，Xbn，Xcn，Xdn（以
下では、Ｘ電極群という）及びYn（以下では、Ｙ
電極群という）で規定される５種類の電極群（導
電パターン）を設けなければならないといつた厄
介な問題がある。例えば、基板にプリント基板を
用いた場合には、基板の片面にＹ電極群を設け、
もう一方の片面にＸ電極群を設ける必要がある
が、これらの配線構造が複雑となり基板作成作業
を複雑化して製造コストを高くし、かつ発光部８
２のドツトサイズ及びドツトピツチを小さくする
ことができないため高密度集積化を図ることが困
難になるといつた問題があつた。

発明の目的 本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであり、発光部に発光色毎に区分された３種
以上の発光体素子を設けてマトリクス回路を形成
する場合に、必要な電極群（導電パターン）の数
を減らし、しかも発光部の発光色を種々に変化さ
せうる、配線構造の簡単なドツトマトリクス発光
表示体を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は、叙上の目的を達成するため提案され
るもので、第１の発明は、発光部がマトリクス状
に配列されたドツトマトリクス発光表示体であつ
て、特にその要旨とすべき点は、発光色がそれぞ
れ異なつた２種の発光体素子を逆並列に接続して
成る第１の接続体に、これらの発光体素子の発光
色とは異なる別の発光色の１種の発光体素子を接
続して上記発光部を複合接続体として構成し、か
つこの複合接続体の両端よりマトリクス回路の一
方の互いに独立した電極群に接続される第１、第
２の通電端子を引き出すとともに、上記第１の接
続体と上記別の発光色の１種の発光体素子との共
通接続端よりマトリクス回路の他方の共通電極群
に接続される第３の通電端子を引き出す構成とな
し、上記マトリクス回路の電極群に加える給電極
性の組合わせパターンを変更制御することによつ
て上記発光部を構成する発光体素子の任意のもの
を点灯して、発光部の発色光を変化させる構成に
した点にある。

また、第２の発明は、発光部がマトリクス状に
配列されたドツトマトリクス発光表示体であつ
て、特に要旨とすべき点は、発光色がそれぞれ異
なつた２種の発光体素子を逆並列に接続して成る
第１の接続体に、これらの発光体素子の発光色と
は異なる別の発光色の２種の発光体素子を逆並列
に接続した第２の接続体を接続して上記発光部を
複合接続体として構成し、かつこの複合接続体の
両端よりマイトリクス回路の一方の互いに独立し
た電極群に接続される第１、第２の通電端子を引
き出すとともに、上記第１の接続体と第２の接続
体との共通接続端よりマトリクス回路の他方の共
通電極群に接続される第３の通電端子を引き出す
構成となし、上記マトリクス回路の電極群に加え
る給電極性に組合わせパターンを変更制御するこ
とによつて上記発光部を構成する発光体素子の任
意のものを点灯して、発光部の発光色を変化させ
る構成にしたことにある。

なお、本発明における１種、２種の発光体素子
とは、発光体素子を発光色毎に区分する概念であ
つて、その個数を限定するものではない。したが
つて、発光色を同一にする限り、複数の発光体素
子を直列や並列に接続したものが含まれる。

実施例 以下に、添付図を参照して、本発明の一実施例
を説明する。

第１図〜第４図は、第１発明の一実施例回路構
成図である。これらの図に見るように、第１発明
においては、ドツトマトリクス発光表示体１は、
３個の発光体素子（発光ダイオード）を複合接続
体として構成した発光部１１をマトリクス回路１
０の各々の交叉部近傍に配設して構成される。
各々の発光部１１は、この実施例では、第２図に
示されているように、２つの発光ダイオード
LED１，２を逆並列に接続してなる第１の接続
体１１ａに、１個の発光ダイオードLED３を接
続して構成されるが、発光部１１を構成する発光
ダイオードLED１〜３は互いに発光色が異なる
ものが選ばれる。例えば、これらの３つの発光ダ
イオードは、光の三原色である赤、緑、青の光を
発光するものが選ばれており、各々の発光部１１
は、第１の接続体１１ａに１個の発光ダイオード
LED３を接続して成る複合接続体と両端に第１、
第２の通電端子Xan，Xbnを引き出し、第１の接
続体と１個の発光ダイオードLED３との共通接
続点に第３の通電端子Ynを引き出した構成にし
てある。

ここに、Xan，Xbnは、マトリクス回路１０の
一方をなす互いに独立したＸ電極群に、Ynはマ
トリクス回路１０の他方をなす共通電極群、つま
りＹ電極群に接続されるものである。

第３図は、第１発明の実施例における発光部１
１の導電パターンを示す一例図であり、第４図は
発光部の縦断面構造図である。

各発光部１１は、これらの図に示したように、
絶縁基板２の上下両面に、Xan，Xbn，Ynに応
じた導電パターン３，４，５を形成し、これらの
導電パターン３，４，５上に３つの発光ダイオー
ドチツプLED１〜３を上記の接続関係を充たす
ように配設配線して構成されている。なお、２１
は基板２の下面に形成された導電パターン５を基
板２の上面に露顕させるためのスルーホールを示
しており、３１はボンデイングワイヤ（金細線）、
６は各導電パターン３，４，５を分離する絶縁部
を示している。また、図では示されていないが、
本発明のドツトマトリクス発光表示体を実用に供
するためには、各発光部１１の視認性を改善する
ため各発光部１１に対応して透孔を穿孔したマス
ク板（可撓性素材で構成することが好都合）を配
置し、この透孔（発光部）を樹脂にて封止して使
用する。また、このような構造のドツトマトリク
ス表示体基板は８×８ドツト〜16×16ドツト程度
を１枚構成として製作するのが好都合である。

上記の実施例における本発明のドツトマトリク
ス発光表示体の発光部１１の点灯原理は、発光部
１１を構成する複合接続体より引き出された３つ
の端子Xan，Xbn，Ynに加える給電極性の組合
わせを種々変えることにより、順バイアスされた
発光ダイオードのみが通電点灯されるものであ
る。例えば、Ynを基準にしてXan，Xbnに、そ
れぞれ（＋）、（−）の極性の電圧を加えることに
より通電点灯される発光ダイオードが変わり、こ
れによつて発光部１１の発光色が変化する。

また、本発明によるドツトマトリクス発光表示
体を点灯制御する場合、残像現象を利用した加色
混合法による通電制御を行えば、所望の発光色を
得ることができることはいうまでもない。この場
合、所望の色相を得るために点灯されるべき複数
の発光ダイオードが時系列に交互に点灯されるこ
とになり、その時の通電時間を個々に制御するこ
とによつて、任意の色相の発光が得られる。

第５図は、その場合の制御の一例を示してお
り、例えば赤、青、緑の３種類の発光色の発光ダ
イオードLED１〜３を時系列的に通電させて、
残像現象を利用した加色混合法により発光部１１
の発光色（色相）を変化させる場合に採用される
制御パターンの一例を示す図である。この制御で
はダイナミツク駆動制御回路１２により発光表示
体１の表示面に表れる点灯パターンを赤、青、緑
と変えて、これを時系列に交互に繰り返している
が、１フレームの通電点灯時間は、赤、青、緑と
も同一の時間ｔ０とされているので、同一の表示
パターンを点灯表示する場合における１フレーム
当たりの通電点灯回数の割合を変化させることに
よつて、所望の色相を得ている。しかし、１フレ
ームの通電時間をt1、t2、t3のように異ならせて
１フレーム当たりの表示点灯回数を同じにして発
光部の発光色（色相）を変化させてもよく、この
場合の制御パターンの例を第６図に示す。また、
図示はしないが、１フレーム当たりの表示点灯時
間をマトリクスの各行毎の走査に区切つて、各行
毎の表示点灯を時系列に変化させて制御してもよ
く、点灯制御の方法は問わない。

第７図は、第２発明のドツトマトリクス発光表
示体を一実施例として示す図、第８図、第９図は
その発光部の導電パターンを示す図、第１０図は
発光部の縦断面構造図である。

各々の発光部１１は、２つの発光ダイオード
LED１，２を逆並列に接続してなる第１の接続
体１１ａに、別の２つの発光ダイオードLED３，
４を逆並列に接続して成る第２の接続体１１ｂを
接続して成る複合接続体によつて構成されるが、
発光部１１を構成する発光ダイオードLED１〜
４は第１発明と同様に互いに発光色が異なるもの
が選ばれる。そして、複合接続体の両端に第１、
第２の通電大端子、つまりXan，Xbn端子を引き
出して互いに独立した２系統のＸ電極群に接続
し、第１の接続体１１ａと第２の接続体１１ｂと
の共通接続点にYn端子を引き出して、Ｙ電極群
に接続した構成にしてある。

このような発光部１１をプリント基板等を用い
た絶縁板２の上に形成する場合は、第９図、第１
０図に示したような導電パターンが形成される。

第２発明における発光部１１の点灯原理も、３
つの端子Xan，Xbn，Ynに加える給電極性をYn
を基準にして変化させるなどすることによつて、
順方向のバイアス電圧が供給された発光ダイオー
ドが通電点灯されるものである。

また、残像現像を利用した加色混合法による通
電制御を行えば発光部１１は多種の色相の光を発
光できることも第１発明のものと同様である。

なお、上述の各実施例では、発光部１１を形成
しているLED１〜４は各発光体素子が１ケのも
のを示したに過ぎないが、これらの各LED１〜
４は複数個のものが直列、あるいは並列に接続さ
れたものにおきかわつてもよい。

また、上述の実施例においては、いずれも発光
部の点灯原理の理解を容易にするため、主として
１つの発光部についての通電制御パターンを説明
したが、本発明のドツトマトリクス発光表示体
を、ダイナミツクドライブ方式により点灯制御す
る場合には、Ｘ電極群又はＹ電極群のうちのいず
れか１つに表示パターン信号を他方に走査信号を
出力して、２つの同期した信号の組合わせによつ
て通電すべき発光体素子を規定して上記したパタ
ーン表示がなされる。この場合当然、この上に選
択点灯すべきLEDの給電極性の切り換えが行わ
れることになることはいうまでもない。

発明の効果 本発明のドツトマトリクス発光表示体によれ
ば、発光色毎に区分させた３種以上の発光体素子
を設けて、発光色の変化できる発光部を形成した
マトリクス回路を構成する場合にも、発光体素子
の種類数より１つ多い導電パターン数が必要とさ
れていたのが、３種類の導電パターンでマトリク
ス回路を形成でき、発光部の配線構造を簡略化で
きるので、基板作成作業が容易で製造コストの安
価な構造の簡単なドツトマトリクス発光表示体が
提供できる。これはドツトマトリクス発光表示体
基板のドツト数が増加する程一層顕著な効果とな
る。また、特にドツトマトリクス発光表示体を形
成する場合には、従来のものに比べてドツトサイ
ズ、ドツトピツチを小さくでき、高密度化に寄与
できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、第１発明のドツトマトリク
ス発光表示体の一実施例を示し、第１図は第１発
明の適用されたドツトマトリクス発光表示体の回
路構成図、第２図は発光部の電気接続回路図、第
３図は発光部の導電パターンの一例を示す図、第
４図は発光部の縦断面構造図である。第５図、第
６図は、いずれも発光部を構成する発光体素子を
時系列的に通電制御する場合における制御パター
ン図である。第７図〜第１０図は第２発明の一実
施例を示しており、第７図は第２発明の適用され
たドツトマトリクス発光表示体の回路構成図、第
８図は発光部の電気接続回路図、第９図は発光部
の導電パターンの一例を示す図、第１０図は発光
部の縦断面構造図を示す。第１１図、第１２図
は、従来のドツトマトリクス発光表示体の回路構
成を示す図である。 符号の説明、１……ドツトマトリクス発光表示
体 １１……発光部 １２……ダイナミツク駆動
制御回路 LED１〜４……発光体素子 Xan…
…第１の通電端子 Xbn……第２の通電端子
Yn……第３の通電端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光部がマトリクス状に配列されたドツトマ
   トリクス発光表示体であつて、 発光色がそれぞれ異なつた２種の発光体素子を
   逆並列に接続して成る第１の接続体に、これらの
   発光体素子の発光色とは異なる別の発光色の１種
   の発光体素子を接続して上記発光部を複合接続体
   として構成し、かつこの複合接続体の両端よりマ
   トリクス回路の一方の互いに独立した電極群に接
   続される第１、第２の通電端子を引き出すととも
   に、上記第１の接続体と上記別の発光色の１種の
   発光体素子との共通接続端よりマトリクス回路の
   他方の共通電極群に接続される第３の通電端子を
   引き出す構成となし、上記マトリクス回路の電極
   群に加える給電極性の組合わせパターンを変更制
   御することによつて上記発光部を構成する発光体
   素子の任意のものを点灯して、発光部の発色光を
   変化させる構成にしたことを特徴とするドツトマ
   トリクス発光表示体。 ２ 発光部がマトリクス状に配列されたドツトマ
   トリクス発光表示体であつて、 発光色がそれぞれ異なつた２種の発光体素子を
   逆並列に接続して成る第１の接続体に、これらの
   発光体素子の発光色とは異なる別の発光色の２種
   の発光体素子を逆並列に接続した第２の接続体を
   接続して上記発光部を複合接続体として構成し、
   かつこの複合接続体の両端よりマトリクス回路の
   一方の互いに独立した電極群に接続される第１、
   第２の通電端子を引き出すとともに、上記第１の
   接続体と第２の接続体との共通接続端よりマトリ
   クス回路の他方の共通電極群に接続される第３の
   通電端子を引き出す構成となし、上記マトリクス
   回路の電極群に加える給電極性の組合わせパター
   ンを変更制御することによつて上記発光部を構成
   する発光体素子の任意のものを点灯して、発光部
   の発色光を変化させる構成にしたことを特徴とす
   るドツトマトリクス発光表示体。