JPH1063200A - Ｌｅｄドットマトリクス発光表示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光ドット部２の形状を縦長にすることによ
り、スクロールによって点灯した発光ドット部２が横に
広がって見えても文字等の表示内容が不自然に表示され
るのを防止できるＬＥＤドットマトリクス発光表示器を
提供する。 【解決手段】 表示面１ａにマトリクス状に配列された
発光ドット部２における横方向のドット幅ａがドットピ
ッチＰ2の２／５以下に形成され、縦方向のドット長さ
ｂがこのドット幅ａの２倍以上に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤの発光ドッ
ト部をマトリクス状に多数配列して、文字等の表示内容
をスクロール表示させるＬＥＤドットマトリクス発光表
示器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＥＤドットマトリクス発光表示
器は、図９に示すように、発光表示器１の表示面１ａに
マトリクス状に多数配列（図９では８×８ドット）した
発光ドット部２の形状が円形であることが多かった。ま
た、これらの発光ドット部２は、正方形やその他、縦横
の長さがほぼ等しい多角形をなす場合もあった。

【０００３】この発光表示器１は、例えば図１０に示す
ように、多数のＬＥＤ（[Light Emitting Diode]発光ダ
イオード）５を配設配線した配線基板３上にマスク板４
を接合して構成される。マスク板４には、多数の透孔４
ａがマトリクス状に配列されて形成されている。各透孔
４ａは、表面の表示面１ａから裏面側に貫通する擂鉢状
のテーパ孔であり、内周面が光反射面となっている。そ
して、各ＬＥＤ５は、配線基板３上に接合したこのマス
ク板４の各透孔４ａ内に１個又は２個以上（図１０では
１個）ずつ収容されるように配線基板３上に配設配線さ
れる。また、これらの各透孔４ａ内には、透光性のシリ
コーンゴム等からなる封止材８が充填され、内部に収容
したＬＥＤ５を封止するようになっている。従って、各
ＬＥＤ５が発した光は、封止材８を通して直接又は透孔
４ａの内周面で反射されて、この透孔４ａの開口部全面
から外部に出射されることになり、この透孔４ａの開口
部が発光表示器１の発光ドット部２となる。

【０００４】上記発光表示器１は、単独で、又は図１１
に示すように、複数枚の発光表示器１を並べて（図１１
では縦に２枚、横に多数枚を並べている）使用され、図
示しないコントローラによって適宜の発光ドット部２の
ＬＥＤ５を点灯させることにより任意の文字、図形又は
記号等を表示する。即ち、例えば図９に示した発光表示
器１を単独で使用する場合には、８×８ドットの文字等
を１文字表示することができ、図１１に示した多数の発
光表示器１の場合には、１６×１６ドットの文字等を複
数横並びに表示することができる（図９と図１１ではＬ
ＥＤ５を点灯させた発光ドット部２にハッチングを施し
ている）。

【０００５】ここで、発光表示器１の各発光ドット部２
は、その面積（透孔４ａの開口部の大きさ）が大きいほ
ど隣接する発光ドット部２との隙間が詰まるので、点灯
する発光ドット部２の並びを連続した線として認識し易
くなり、表示表現性が向上する。しかし、この発光ドッ
ト部２は、ＬＥＤ５が発した光を透孔４ａの開口部全面
から出射するので、同じＬＥＤ５を用いる限り、発光ド
ット部２の面積が大きくなると、輝度が低下し、且つ、
周囲からの外光の発光ドット部での反射作用により表示
コントラスト比が小さくなって表示明瞭度が悪くなる。
即ち、発光ドット部２は、その面積が大きいと表示表現
性は向上するが表示明瞭度は低下し、面積を小さくする
と表示表現性は低下するが表示明瞭度は向上する。この
ため、一般的には、周囲の明るさが１０００〜２０００
ルクス程度あり、輝度が低くてもある程度の表示明瞭度
が得られる屋内用の発光表示器１では、表示表現性を向
上させるためにドット開口率（発光ドット部２の面積の
総和が表示面１ａの総面積に占める割合）を５０％前後
になるように設計していた。これに対し、より明るい屋
外用途では、十分な表示明瞭度を確保するために表示表
現性はある程度犠牲にして、ドット開口率を３０％程度
まで縮小し、表示コントラストを高め、且つ輝度を高く
していた。

【０００６】また、静止した文字等を表示するための発
光表示器１の場合には、ＬＥＤ５を点灯させた発光ドッ
ト部２が縦横のいずれの方向にも均等に繋がり連続した
線に見えるようにするために、各発光ドット部２の形状
を上記のように縦横の幅がほぼ等しい円や正方形等とす
る必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の発光
表示器１は、文字等の表示内容をスクロール表示するた
めのものである場合にも、各発光ドット部２の形状を縦
横の幅がほぼ等しい円や正方形等としていた。しかし、
このような発光表示器１で文字等の表示内容をスクロー
ル表示させると、視覚の残像現象によりこの文字等がス
クロール表示方向に広がって見え、表示が不自然になる
という問題があった。

【０００８】例えば、各発光ドット部２の形状を円形と
しドット開口率を３０％以下とすると、ドットピッチに
対する発光ドット部２の直径の割合が６０％程度以下と
なり、隣接する各発光ドット部２の間にさらに発光ドッ
ト部がほぼ１個分以上配置可能となるような隙間があ
く。このため、図１２に示すように、発光表示器１に表
示された「Ａ」の文字が１ドット分だけ左にスクロール
表示すると（図１２ではスクロール前に点灯していた発
光ドット部２を左下がりのハッチングで示し、スクロー
ル後に点灯する発光ドット部２を右下がりのハッチング
で示す）、図１３に示すように、視覚の残像現象によっ
て、点灯が切り替わる隣接した発光ドット部２の間で仮
想の発光ドット部２０が擬似的に点灯しているかのよう
に見えるようになる（図１３では擬似点灯する仮想の発
光ドット部２０をクロスのハッチングで示す）。従っ
て、この発光表示器１がスクロール表示を行うと、スク
ロール方向には、この仮想の発光ドット部２０の擬似点
灯により文字等を構成する線が太くなって見えるが、ス
クロールに直交する方向には、隣接する発光ドット部２
の本来の隙間がそのまま残るので、文字「Ａ」のフォン
ト構成が縦方向と横方向で均等にならず不自然に感じら
れるようになる。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、各発光ドット
部の形状をスクロールに直交する方向に長く形成するこ
とにより、スクロール表示させた文字等が不自然に見え
るのを防止することができ、表示表現性が良好で、且つ
表示コントラスト比を高くして表示明瞭度の良いＬＥＤ
ドットマトリクス発光表示器を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、ＬＥＤによって発光する多数の
発光ドット部を表示面にマトリクス状に配列したもので
あり、この発光ドット部のＬＥＤを点灯させることによ
り任意の文字等を表示すると共に、このＬＥＤが点灯す
る発光ドット部を順次縦方向又は横方向に隣接するもの
に切り替えて文字等の表示内容をスクロール表示させる
ＬＥＤドットマトリクス発光表示器において、各発光ド
ット部におけるスクロール方向に沿ったドット幅が、各
発光ドット部のドットピッチの２／５以下に形成される
と共に、各発光ドット部におけるスクロール方向に直交
するドット長さが、ドット幅の２倍以上に形成されたこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項１の発明によれば、各発光ドット部
のドット幅がドットピッチの２／５以下となるので、各
発光ドット部がスクロール方向に十分な隙間をあけて配
置され、スクロール表示の際にこれらの間に仮想の発光
ドット部が確実に擬似点灯して見えるようになる。ま
た、各発光ドット部のドット長さはドット幅の２倍以上
となるので、各発光ドット部の形状がスクロールに直交
する方向に細長くなる。従って、このＬＥＤドットマト
リクス発光表示器は、文字等の表示内容をスクロール表
示させた際に、点灯する発光ドット部が仮想の発光ドッ
ト部の擬似点灯によりスクロール方向に広がって見える
が、各発光ドット部の形状自体がこれに直交する方向に
細長いので、縦横にほぼ均等な大きさの点灯表示として
認識されるようになり、表示文字等が不自然に見えるの
を防止することができる。

【００１２】しかも、スクロール方向には仮想の発光ド
ット部が擬似点灯し、スクロールに直交する方向には各
発光ドット部の実際の隙間が狭くなるので、点灯する発
光ドット部の繋がりが縦横のいずれの方向にも良好とな
り表示表現性が向上する。そして、各発光ドット部のド
ット幅がドットピッチの２／５（１／２．５）以下であ
ることから、ドット開口率は４０％より十分に低くなる
ので、表示コントラストが良好となり、且つ、表示表現
性を損なうことなく、各発光ドット部の輝度を高めて表
示明瞭度を向上させることができる。

【００１３】なお、ドットピッチに対するドット幅の割
合の最小値は、当然に０より大きく、実際にはＬＥＤの
素子サイズよりも大きくなる。このドットピッチに対す
るドット幅の割合は、２／７（１／３．５）〜１／６程
度とするのが好ましい。また、ドット長さは、当然に各
発光ドット部のドットピッチ未満であり、ドット幅の
２．５〜４倍程度とするのが好ましい。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記各発光ドッ
ト部が、それぞれ異なるＬＥＤによって発光する複数の
領域に区分されたことを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明によれば、各発光ドット部
を１個の透孔の開口部等によって構成される単一の領域
とせず、複数の透孔の開口部等によって構成される領域
の集合とすることができるので、各発光ドット部に複数
のＬＥＤを使用する場合に、例えば各ＬＥＤごとに反射
効率のよい透孔等を設けることが可能となる。また、各
発光ドット部に発光色の異なるＬＥＤを複数使用する場
合にも、各発光色のＬＥＤごとに透孔等を設けることが
できるようになる。

【００１６】また、請求項３の発明は、前記複数の発光
ドット部の面積の総和が表示面の総面積に占める割合で
あるドット開口率が２０％以下であることを特徴とす
る。

【００１７】請求項３の発明によれば、ドット開口率を
２０％以下とすることにより、表示コントラスト比がさ
らに充分高く取れ、且つ、各発光ドット部の輝度も高く
なり表示明瞭度を一段と向上させることができる。しか
も、このようにドット開口率を小さくしても、各発光ド
ット部の細長い形状と仮想の発光ドット部の擬似点灯に
より、十分な表示表現性を得ることができる。

【００１８】なお、ドット開口率の最小値は、当然に０
％より大きく、実際にはＬＥＤの素子サイズによって最
小値が決まる。このドット開口率は、１０〜３％程度と
するのが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を詳述する。

【００２０】図１乃至図８は本発明の一実施形態を示す
ものであって、図１はＬＥＤドットマトリクス発光表示
器の斜視図、図２は横スクロール用の表示装置の斜視
図、図３は縦スクロール用の表示装置の斜視図、図４は
発光ドット部の配置を示す部分平面図、図５はスクロー
ル表示を行う発光表示器の点灯状態を示す平面図、図６
は２個の円形の領域からなる発光ドット部の配置を示す
部分平面図、図７は２個の８角形の領域からなる発光ド
ット部の配置を示す部分平面図、図８は赤色と緑色に発
光する４個の８角形の領域からなる発光ドット部の配置
を示す部分平面図である。なお、図９〜図１３に示した
従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付
記する。

【００２１】本実施形態のＬＥＤドットマトリクス発光
表示器は、図１に示すように、発光表示器１の表示面１
ａに発光ドット部２がマトリクス状に８×８ドット配列
されたものについて説明する。ただし、本発明における
発光ドット部２のドット数の構成は任意である。また、
この発光表示器１は、図１０に示したものと同様に、配
線基板３上にマスク板４を接合した構造とするが、必ず
しもこのような構造のものに限定されるものではなく、
配線基板上にＬＥＤランプを配設した構造のものなどで
も良い。

【００２２】本実施形態の発光表示器１は、各発光ドッ
ト部２の形状が縦方向に長い長円形となっている。即
ち、図１０に示したマスク板４における各透孔４ａの開
口部の形状が長円形となる。ＬＥＤ５は、各透孔４ａ内
の中央部付近に１個だけ配設配線してもよいが、長円形
の長手方向に沿って２個以上を並べて配設配線すること
もできる。

【００２３】この発光表示器１は、コントローラ６の制
御によって適宜の発光ドット部２を点灯させることによ
り任意の文字、図形又は記号等を表示すると共に、点灯
する発光ドット部２を１ドットずつ横方向に切り替えて
表示文字等をスクロールさせることができるようになっ
ている（図１ではＬＥＤ５を点灯させた発光ドット部２
にハッチングを施している）。従って、この発光表示器
１は、単独使用されることはほとんどなく、横方向に多
数枚を並べて使用する。また、縦方向にも複数枚を並べ
て表示ドット数を増やすようにしてもよい。

【００２４】このように複数枚の発光表示器１を組み合
わせて日本語の文章を横スクロール表示させる表示装置
の一例を図２に示す。この表示装置は、筐体７の前面に
複数の発光表示器１を並べて配置すると共に、この筐体
７内にコントローラ６（図２では図示せず）を収納す
る。そして、例えば「本日の天気は、…」の各文字を構
成するドットを右端から順にスクロール表示させること
により、この文字列が左側に流れるように表示させる。
また、この表示装置は、図３に示すように、日本語の文
章を縦スクロール表示させるようにすることもできる。
ただし、この場合には、発光表示器１の各発光ドット部
２の形状を横方向に長い長円形とする。

【００２５】上記各発光ドット部２は、図４に示すよう
に、縦方向のドットピッチ（配置間隔）をＰ1とし横方
向のドットピッチをＰ2として、これらのドットピッチ
Ｐ1，Ｐ2の間隔でマトリクス状に配置される。ドットピ
ッチＰ1とドットピッチＰ2は、通常は同じ長さとする
が、場合によっては相違させることもできる。そして、
長円形の各発光ドット部２は、横方向のドット幅ａより
も縦方向のドット長さｂの方を２倍以上の長さにし、好
ましくは２．５倍〜４倍程度となるように形成される。
また、発光ドット部２のドット幅ａは、横方向のドット
ピッチＰ2の２／５（１／２．５）以下とし、好ましく
は２／７（１／３．５）〜１／６程度となるように形成
される。このようにドット幅ａをドットピッチＰ2の２
／５以下にすると、開口率は、発光ドット部２の形状を
長方形（面積がａ×ｂとなる）としドット長さｂをドッ
トピッチＰ1に一致させた場合に最大の４０％となり、
実際にはさらに小さい値となる。そして、この開口率は
２０％以下とすることが好ましい。例えばドットピッチ
Ｐ1，Ｐ2を Ｐ1＝Ｐ2＝２０ｍｍ とした場合には、 ａ＝５ｍｍ （＝Ｐ2・１／４） ｂ＝１２．５ｍｍ （＝２．５ａ） として開口率を約１４％としたり、 ａ＝３ｍｍ （＝約Ｐ2・１／６．６） ｂ＝９ｍｍ （＝３ａ） として開口率を約６％とし、また、 Ｐ1＝Ｐ2＝１５ｍｍ とした場合には、 ａ＝３ｍｍ （＝Ｐ2・１／５） ｂ＝９ｍｍ （＝３ａ） として開口率を約１１％とすることができる。

【００２６】上記構成の発光表示器１で例えば「Ａ」の
文字をスクロール表示させると、図５に示すように、視
覚の残像現象によって、点灯が切り替わる隣接した発光
ドット部２の間で仮想の発光ドット部２０が擬似的に点
灯しているかのように見えるので（図５では実際に点灯
する発光ドット部２を右下がりハッチングで示し、擬似
点灯する仮想の発光ドット部２０をクロスのハッチング
で示す）、点灯する発光ドット部２が横に広がって感じ
られる。しかし、実際に点灯する発光ドット部２は縦方
向に長い長円形であるため、各発光ドット部２は、縦横
にほぼ均等な大きさの点灯表示として認識されるように
なり、「Ａ」の文字の表示が不自然に見えるのを防止で
きる。

【００２７】また、点灯する各発光ドット部２は、横方
向には仮想の発光ドット部２０の擬似点灯により広がっ
て見え、縦方向には長円形の形状により隣接する発光ド
ット部２との隙間が狭くなるので、これら点灯する発光
ドット部の繋がりが縦横のいずれの方向にも良好となり
表示表現性が向上する（即ち、擬似的にドット開口率が
大きくなる）。しかも、この表示表現性を損なうことな
く実際のドット開口率を４０％より十分に小さく（好ま
しくは２０％以下）できるので、表示のコントラスト比
が高く取れ、且つ、各発光ドット部２の輝度も高くな
り、表示明瞭度を一段と向上させることができる。

【００２８】なお、上記実施形態では、各発光ドット部
２の形状を長円形としたが、縦方向（縦スクロールの場
合には横方向）に長い楕円形や長方形、その他の多角形
等としても同様の効果を得ることができる。

【００２９】また、上記実施形態のように各発光ドット
部２を適宜形状で囲まれた単一の領域とする他に、複数
に区分された領域によって構成することもできる。例え
ば図６に示すように、各発光ドット部２を縦方向に並べ
た２個の円形の領域２ａ，２ａによって構成してもよ
い。発光ドット部２のドット長さｂは、各領域２ａの直
径であるドット幅ａの２倍以上であるため、これらの領
域２ａ，２ａは、互いに接するかある程度の隙間をあけ
て配置される。このように発光ドット部２を領域２ａ，
２ａに区分した場合、図１０に示したマスク板４には、
各領域２ａごとに円形の開口部を有する透孔４ａが設け
られ、その内部に１個又は２個以上のＬＥＤ５が収容さ
れる。ただし、コントローラ６は、特別の表示処理を行
うような場合以外は、これら２個の領域２ａ，２ａのＬ
ＥＤ５に同じ点灯制御を行う。

【００３０】さらに、上記各発光ドット部２は、例えば
図７に示すように、縦方向に並べた２個の８角形の領域
２ｂ，２ｂによって構成することもできる。これら８角
形の領域２ｂ，２ｂは、それぞれ縦方向に長い長方形の
四隅を面取りした形状とする。このように各領域２ｂを
長方形に近い形状とすると、各発光ドット部２の面積が
ほぼａ×ｂとなるので、同じドット開口率であれば、図
６の場合よりもドット幅ａを狭くすることができる。

【００３１】さらに、上記各発光ドット部２は、例えば
図８に示すように、縦横に並べた４個の８角形の領域２
ｃ…によって構成することもできる。これら８角形の領
域２ｃ…は、それぞれ縦方向に長い長方形の四隅を面取
りした形状とする。また、各発光ドット部２における右
上と左下に配置した２個の領域２ｃ，２ｃには赤色発光
のＬＥＤ５を使用し、左上と右下に配置した２個の領域
２ｃ，２ｃには緑色発光のＬＥＤ５を使用する。即ち、
図１０に示したマスク板４には、各領域２ｃごとに設け
られる透孔４ａ内にそれぞれの発光色のＬＥＤ５を収容
する。この場合、コントローラ６は、４個の領域２ｃ…
の全てのＬＥＤ５を点灯させることにより、その発光ド
ット部２をオレンジ色（赤色＋緑色）に点灯させるだけ
でなく、いずれか一方の発光色の２個の領域２ｃ，２ｃ
のＬＥＤ５だけを点灯させることにより、その発光ドッ
ト部２を赤色又は緑色に点灯させることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のＬＥＤドットマトリクス発光表示器によれば、各発光
ドット部がスクロール表示方向には仮想の発光ドット部
の擬似点灯により広がって見え、スクロール表示に直交
する方向には形状自体が細長く形成されるので、縦横に
ほぼ均等な大きさの点灯表示として認識されるようにな
り、表示文字等が不自然に見えるのを防止することがで
きるようになる。即ち、この発光ドット部の擬似点灯と
細長い形状により十分な表示表現性を確保できる。しか
も、ドット開口率を小さくできるため表示コントラスト
比が高められ、各発光ドット部の輝度も高くなることに
より、表示明瞭度も一段と向上させることができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、ＬＥ
Ｄドットマトリクス発光表示器の斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、横ス
クロール用の表示装置の斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、縦ス
クロール用の表示装置の斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、発光
ドット部の配置を示す部分平面図である。

【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、スク
ロール表示を行う発光表示器の点灯状態を示す平面図で
ある。

【図６】本発明の一実施形態を示すものであって、２個
の円形の領域からなる発光ドット部の配置を示す部分平
面図である。

【図７】本発明の一実施形態を示すものであって、２個
の８角形の領域からなる発光ドット部の配置を示す部分
平面図である。

【図８】本発明の一実施形態を示すものであって、赤色
と緑色に発光する４個の８角形の領域からなる発光ドッ
ト部の配置を示す部分平面図である。

【図９】従来例を示すものであって、発光表示器の斜視
図である。

【図１０】従来例を示すものであって、発光表示器の構
造を示す部分縦断面図である。

【図１１】従来例を示すものであって、多数の発光表示
器を組み合わせた場合の部分斜視図である。

【図１２】従来例を示すものであって、スクロール表示
を行う発光表示器の実際の点灯状態を示す平面図であ
る。

【図１３】従来例を示すものであって、スクロール表示
を行う発光表示器の見掛け上の点灯状態を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 発光表示器 １ａ 表示面 ２ 発光ドット部 ２ａ 領域 ２ｂ 領域 ２ｃ 領域 ２０ 仮想の発光ドット部 ５ ＬＥＤ ６ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＬＥＤによって発光する多数の発光ドット
   部を表示面にマトリクス状に配列したものであり、この
   発光ドット部のＬＥＤを点灯させることにより任意の文
   字等を表示すると共に、このＬＥＤが点灯する発光ドッ
   ト部を順次縦方向又は横方向に隣接するものに切り替え
   て文字等の表示内容をスクロール表示させるＬＥＤドッ
   トマトリクス発光表示器において、 各発光ドット部におけるスクロール方向に沿ったドット
   幅が、各発光ドット部のドットピッチの２／５以下に形
   成されると共に、 各発光ドット部におけるスクロール方向に直交するドッ
   ト長さが、ドット幅の２倍以上に形成されたことを特徴
   とするＬＥＤドットマトリクス発光表示器。
2. 【請求項２】前記各発光ドット部が、それぞれ異なるＬ
   ＥＤによって発光する複数の領域に区分されたことを特
   徴とする請求項１に記載のＬＥＤドットマトリクス発光
   表示器。
3. 【請求項３】前記複数の発光ドット部の面積の総和が表
   示面の総面積に占める割合であるドット開口率が２０％
   以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載のＬＥＤドットマトリクス発光表示器。