JPS6243689A - ドツトマトリクス発光表示体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
っ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
イナミック駆動制御回路によって任意のものが通電点灯
されて任意の文字、記号５模様等がドツトパターンとし
て表示されるようになっている。

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
定まった一色のみであり、しかもそれらの色の種類は限
られている。したがって、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、中間色によって
表示することも不可能なっている。

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った３個のＬＥＤＩ〜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ＬＥＤｌ・〜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ＬＥＤ　１〜４
の発光色は例えば赤、青、緑、黄色となっており、各々
の発光部８２のＬＥＤＩ〜４のアノードはＹ軸重８ｉＹ
ｎに共通に接続されているが、ＬＥＤｌ〜３の各々のカ
ソードは３種類の独立したＸ軸重極Ｘａｎ、Ｘｂｎ、Ｘ
ｃｎ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ＬＥＤＩ〜４のアノードはＹ軸重掻
Ｙｎに共通に接続されているが、ＬＥＤ　１〜４の各々
のカソードは独立したＸ軸重極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、０
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、
コンピュータ等を用いたダイナミック駆動制御回路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ＬＨＤ　
１〜４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１Ｘａｎ、Ｘｂｎ、Ｘ
ｃｎ、Ｘｄｎに与える給電極性の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、Ｘ
ｂｎ、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った厄介な問題がある０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Ｘｔ電極群設ける必要
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８２のド
ツトサイズ及びドツトピッ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った問
題があった。

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ットマ
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
ットマトリクス発光表示体であって、特にその要旨とす
べき点は、発光色がそれぞれ異なった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１１１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
よっ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
たドットマトリクス発光表示体であって、特に要旨とす
べき点は、発光色がそれぞれ異なった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
ることによっ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って、その個数
を限定するものではない、したがって、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
ッ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ｌＯ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ＬＥＤ
１．２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ＬＨＤＩ〜３は
互いに発光色が異なるものが選ばれる０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１
１は、第１の接続体１１ａに１個の発光ダイオードＬＥ
Ｄ３を接続して成る複合接続体の両端に第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である。

ここに、Ｘａｎ、Ｘｂｎは、マトリクス回路ＩＯ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１１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に応した導電パ
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千ノブＬＥＤ　１〜３
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はボンディングワイヤ（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ットマト
リクス表示体基板は８×８ドツト〜１６Ｘ１６ドー／　
）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に加える給電捲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０例えば、Ｙｎを基準にしてＸａｎ、
Ｘｂｎに、それぞれ（＋）、　　（−）の橿性の電圧を
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、これによって発光部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
することによって、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ＬＥＤ　
ｌ〜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ック駆動制御ｎ回路１２により
発光表示体ｌ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、
ｌフレームの通電点灯時間は、赤、青、緑とも同一の時
間ｔＱ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１ｆｆｉ電点灯
回数の割合を変化させることによって、所望の色相を得
ている。しかし、ｌフレームの通電時間をｔｌ、ｔ２．
ｔ３のように異ならせてｌ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、ｌ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って、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ＬＥＤＩ、
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
って構成されるが、発光部１１を構成する発光ダイオー
ドＬＥＤＩ〜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である
。

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１Ｏ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って、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、残像現象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
ＬＥＤ　１〜４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ＬＥＤ　１〜４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って
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１ｆｆｉ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、ダイナミックドライ
ブ方式により点灯制御する場−合には、ｘｌｌ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
せによっ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、ドツトピッチ
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発明の通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・・・ダイナミック駆動制御回路 ＬＥＤ　ｌ〜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ットマトリク
   ス発光表示体であって、 発光色がそれぞれ異なった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って上記発
   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
   ドッ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ットマトリク
   ス発光表示体であって、 発光色がそれぞれ異なった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
   っ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
   特徴とするドットマトリクス発光表示体。