JPH0369991A - 発光ダイオードを用いた表示装置 - 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を用いたドット・マトリクス形
の表示パネルによる表示装置、詳しくは複数個の表示パ
ネルを縦方向、横方向のいずれかまたは両方に配列して
全体の高輝度化を計ることができ、更に個々の輝度調整
や色調調整を行なうことができる機能をもった表示装置
に関するものである。

（従来の技術） 文字や図形などの情報を表示する手段の一つとして、基
板にマトリクス状に設けた配線に発光ダイオードを接続
した表示パネルが広く知られている。そして、このドッ
ト・マトリクス形の表示パネルはデータ・ラインに点灯
パターン・データを与え、スキャン・ラインの前記パタ
ーンに対応したラインにデータを与えて点灯させる動作
を順次繰返すことによって所定の文字や図形などを表示
するものであって、スキャン・ラインを時分割で高速切
替えすることにより人間の目の残像現象を利用して全体
が同時に点灯しているように見せるものであることも広
く知られている。

また、このような表示パネルを点灯させるには、データ
・ラインの駆動回路、スキャン・ラインの駆動回路、こ
れらに信号を与える電子式制御器が必要であって、基板
の表面に発光ダイオードを基盤目状に配置するとともに
裏面にマトリクス状の配線を設けた表示パネルに駆動回
路を組付けてユニット化したものが市販されており、漢
字などを用いた複雑な情報を表示させるときはドツト数
が多い表示パネルの複数個を配列している。

ところで、発光ダイオードが点灯したときこれを容易に
判読して情報の内容を理解させるためには輝度を高くし
て明るくする必要があるが、一つのスキャン・ラインの
点灯時間はドツト数に依存し例えば１６Ｘ１６ドット・
マトリクスの場合は点灯時間の割合は１／１６デユーテ
イとなり、ドツト数が増す程デユーティは小さい値とな
って暗くなる。その対策としてスキャン・ラインに供給
する発光ダイオード点灯用の駆動電源を高電流とすれば
よいが、発光ダイオードを劣化し或いは破壊する心配が
あるので限度があるばかりか、保護機能を必要とするの
で回路が複雑化し且つ価格も高価になるという不利があ
る。

一方１個々の表示パネルについて見ると、一つの基板に
配置される発光ダイオードを組付けの段階で一個ずつ検
査し同一輝度のものを選んで使用するか、またはシリコ
ンウェハの特定個所から得られたものを選んで使用する
ことにより、一つの表示パネル内での輝度むらをなくす
ようにしているが、複数個を配列すると表示パネル毎に
輝度差を生じるのを避けられない。その対策とし゛て半
固定の点灯時間調整回路をユニット毎に予め組付けてお
き、複数個の表示パネルを配列した後に表面がら輝度差
を目視しながら裏面で調整作業を行なうことによって輝
度調整をしているが、表面側と裏面側とにそれぞれ作業
者を配置しなければならないばかりか、表示パネルの支
持構造物、配線などが設置されている裏面で作業をする
のはきわめて困難である。

更に、発光ダイオードが経時劣化し或いは破損をしたと
きはそのユニット全体を交換しなければならないので不
経済である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は複雑な情報を表示させるためドツト数を多くし
た表示パネルに駆動回路を組付けてユニット化した市販
品では輝度を充分に高くすることができない、という前
記従来技術がもっている課題を解決し、更に複数の表示
パネルを配列したとき輝度むらの補正がきわめて面倒で
あるという前記従来技術がもっている課題も併せて解決
しようとするものであって、高輝度化を容易に計ること
ができるとともに輝度調整更に色調調整をきわめて簡単
に行なうことができ、また保守面でも有利な表示装置を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、発光ダイオードを
用いたドット・マトリクス形の表示パネルの配線に接続
可能な駆動回路および通電時間設定用の輝度調整回路の
複数組を有し、前記駆動回路および輝度調整回路は複数
個ずつが各別に少なくとも各一個の回路ブロックに組付
けられているとともに、前記回路ブロックは複数個の表
示パネルを配列して取付ける支持体に固定されており、
前記輝度調整回路は予め電子式制御器に設定した補正信
号を対応する駆動回路に与えて通電時間を調整する構成
とする、という手段を講じた。

尚、輝度調整回路はデータ・ラインの駆動回路およびス
キャン・ラインの駆動回路のいずれかまたは両方に補正
信号を与えるように構成される。

また１表示パネルはデータ・ライン側およびスキャン・
ライン側がともに８ドツト単位で構成されたマトリクス
のものを用いるのが好ましい。

（作　　用） 電子式制御器からの信号に基いて各駆動回路はデータ・
ラインに点灯パターンを与え時分割でスキャン・ライン
を切替えて順次点灯させることにより表示パネルに所定
の文字や図形などを表示させる。駆動回路の出力端は任
意数に設計できるので、支持体に取付ける表示パネルの
ドツト数を少数とすることが可能であり、デユーティを
大きくして高輝度とすることができる。

また、表示パネルを支持体に配列して取付けたとき、表
示パネル相互の輝度むらをなくすように補正信号を作っ
て電子式制御器に記憶させておき、輝度調整回路から対
応する駆動回路に補正信号を与え通電時間を調整する。

更に、表示パネルの発光ダイオードが異色の複数個ずつ
からなり混合色を発する構成の場合、それぞれの駆動回
路の通電時間を調整することによって色調調整を行なう
。

（実　施　例） 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は全体の配置を概略的に示したものであって、表
示パネル１の複数個例えば８個を左右方向へ４個、上下
方向へ２個互いにほぼ隣接させて配置し一平面に揃えて
取付けるーっの枠状の支持体２の裏面にデータ・ライン
の駆動回路を組付けた第一の回路ブロック３とスキャン
・ラインの駆動回路を組付けた第二の回路ブロック４と
輝度調整回路を組付けた第三の回路ブロック５とが固定
されている。

三つの回路ブロック３．４．５は上段の４個の表示パネ
ル１に対応する群と下段の４個の表示パネル１に対応す
る群とからなり、それぞれ直列に接続されているととも
に、各表示ブロック１に対応して４個ずつの駆動回路、
輝度調整回路を組付けた構成であり、フラット・パーか
らなる駆動電源線６ａおよび接地ＮＡ６ｂが直交して配
置されている。また、各回路ブロック３、４．５の信号
線３１．４１．５１はマイクロコンピュータからなる電
子式制御器７に接続されている。

表示パネル１は８×８ドツトであって、基板１１の表面
に発光ダイオードを覆ったレンズ１２が露出していると
ともに裏面にマトリクス状の配線が設けられている。第
２．４図を参照して、表示パネル１の裏面は支持体２の
窓孔２１に露出しており、例えばスキャン・ライン上に
並んだ配線の８個の端子１４は第二の回路ブロック４の
駆動回路９の対応する８個の出力端子９１と接続されて
いる。データ・ライン上に並んだ配線の８個の端子１３
も同様に第一の回路ブロック３の駆動回路８の対応する
８個の出力端子８１と接続されている。尚、各回路ブロ
ック３．４，５には冷却フィンなどの図示しない放熱手
段が付設されている。

第４図を参照して、データ・ラインの駆動回路８および
スキャン・ラインの駆動回路９はともにシフトレジスタ
８２．９２、ラッチ８３．９３、トランジスタ８４．９
４からなり、輝度調整回路１０はシフトレジスタ　１０
２、ラッチ１０３、コンパレータ　１０４で構成されて
いる。

そして、電子式制御器７から信号線３１．４１のクロッ
ク信号線３１ａ　、４１ａおよびシリアル信号ｆ＋！３
１ｂ　、　４１ｂによってクロック信号およびシリアル
信号をシフトレジスタ８２．９２に入力し、ラッチ信号
線３１ｃ　、　４１ｃによってラッチ信号をラッチ８３
．９３に入力して点灯パターン・データをデータ・ライ
ンに与えパターンに対応したスキャン・ライン上で点灯
させる動作を繰返すことは従来と同じである。

一方、表示パネル１を支持体２に取付けて配列したとき
、発光ダイオードの品質のばらつきによって同一デユー
ティの点灯時間では表示パネル毎に輝度差更に色調差を
生じるのを避けられない。

そこで、組付けを終って検査の段階で輝度差や色調差を
目視などによって測定し、これらが均等となるように各
表示パネル１についての一ライン当りの通電時間を設定
してこれを補正信号として電子式制御器７のメモリに書
き込んでおく。点灯が行なわれるとき電子式制御器７か
ら信号線５１のクロック信号線５１ａおよび通電時間設
定信号線５１ｂによってクロック信号および通電時間設
定信号をシフトレジスタ１０２に入力するとともにラッ
チ信号ｔｓ５１ｃによってラッチ信号をラッチ１０３に
入力し、基本デユーティ信号線５１ｄによってコンパレ
ータ　１０４に入力した輝度調整用の基本デユーティ信
号とラッチ１０３からの輝度設定信号とを比較して点灯
または消灯のタイミングを作り、このタイミング信号を
データ・ラインのトランジスタ８４およびスキャン・ラ
インのトランジスタ９４のいずれかまたは両方に出力し
、通電時間を調整するのである。

尚、表示パネル１の一つのドツトに一個の発光ダイオー
ドが設置されていて単色を発する場合は前記手段によっ
て輝度調整が行なわれるが、一つのドツトに複数個の発
光ダイオードが設置されていて混合色を発する場合は、
発光色毎に設けられたデータ・ラインのトランジスタに
補正信号を各別に与えることによって輝度調整のほかに
色調調整を行なうことができる。従って、全ての表示パ
ネル１の輝度および色調を同一に調整することができる
が、反対に例えば一部の輝度を低くし或いは色調を変え
るなど故意に輝度や色調を変化させることも可能である
。

尚また、データ・ライン側およびスキャン・ライン側の
駆動回路の出力端子を各２個とし表示パネルを２×２ド
ット・マトリクスとすることも理論的に可能であるが、
回路構成の複雑性、表示パネルの組付は性などと点灯時
間のデユーティとを考慮して駆動回路の出力端子を各８
個とし表示パネルを８ドツト単位で構成した任意のマト
リクス、例えば８×８．１６Ｘ１６．２４Ｘ２４のよう
なドット・マトリクスとするのがよい。

従って、例えば１６Ｘ１６ドット・マトリクスの表示パ
ネルを用いればデータ・ライン側およびスキャン・ライ
ン側各２個の駆動回路と接続して点灯することとなるが
、１個の駆動回路の出力端子は８個であるので点灯時間
は１／８デユーテイであり、表示パネルのビット数を増
大させても駆動回路の出力端子を少数とすれば高輝度化
が容易である。更に、シフトレジスタに入力する点灯パ
ターンを変えることが可能であるので、二列以上を同時
に点灯し点灯時間のデユーティを更に大きくすることが
できる。

（発明の効果） 本発明によると、データ・ラインおよびスキャン・ライ
ンの駆動回路を複数個ずつ回路ブロックに組付けるとと
もに、駆動回路に通電時間を調整する信号を与える輝度
調整回路の駆動回路に対応した複数個を回路ブロックに
組付け、これらを表示パネルを配列して取付ける支持体
に固定して駆動回路と表示パネルの配線とを接続可能と
したものであるから、１個の駆動回路の出力端子を任意
の少ない数に作ることが容易であり、点灯時間のデユー
ティを大きくして高輝度化を計ることができる。また、
輝度調整回路によって表示パネルの各ラインに割り当て
られた通電時間を調整することにより、表示パネル毎の
輝度や色調のばらつきを補正し或いはこれらを故意に変
化させることが容易である。

更に本発明によると、回路ブロックを標準寸法化して大
量生産が可能であるばかりか、表示パネルと駆動回路な
どとが別体であるので設計、製作面での自由度が大きく
、且つ発光ダイオードが劣化などを生じたときの輝度再
調整が容易であり、或いはその表示パネルのみを交換す
ればよいので保守面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略斜視図、第２図は第１図
の拡大断面部分図、第３図は回路ブロックの正面図、第
４図は表示パネルと駆動回路、輝度調整回路との関係図
である。 ｌ・・・表示パネル、２・・・支持体、３．４．５・・
・回路ブロック、７・・・電子式制御器、８．９・・・
駆動回路、１０・・・輝度調整回路、１３．１４・・・
端子、８１゜９１・・・出力端子、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発光ダイオードを用いたドット・マトリクス形の表
   示パネルの配線に接続可能な駆動回路および通電時間設
   定用の輝度調整回路の複数組を有し、前記駆動回路およ
   び輝度調整回路は複数個ずつが各別に少なくとも各一個
   の回路ブロックに組付けられているとともに、前記回路
   ブロックは複数個の表示パネルを配列して取付ける支持
   体に固定されており、前記輝度調整回路は予め電子式制
   御器に設定した補正信号を対応する駆動回路に与えて通
   電時間を調整する構成とされていることを特徴とする発
   光ダイオードを用いた表示装置。 ２、輝度調整回路はデータ・ラインの駆動回路およびス
   キャン・ラインの駆動回路のいずれかまたは両方に補正
   信号を与える構成である請求項１記載の表示装置。 ３、表示パネルはデータ・ライン側およびスキャン・ラ
   イン側がともに８ドット単位で構成された任意のマトリ
   クスである請求項１記載の表示装置。