【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
［産業上の利用分野］
本考案は、発光ダイオードなどの発光体素子を
用いて構成されるドツトマトリクス発光表示体の
改良に関する。
［従来の技術］
この種のドツトマトリクス発光表示体は、マト
リクス状に配列された発光体素子のうちの任意の
ものをダイナミツクドライブ回路により通電点灯
して任意の文字，記号，模様をドツトパターンと
して表示できるようにしたものであるが、このよ
うなマトリクス表示体の発光部の視認性を向上さ
せるために、基板上に配列された発光体素子と対
応する部位に透孔を形成したマスク板を基板の上
に配置して一体化したものが本出願人によつて提
案されている。
［考案が解決しようとする問題点］
しかしながら、このようなマスク板を設けたも
のは、発光部の点灯を明瞭にするためマスク板表
面の透孔部分以外の箇所につや消しの暗黒色の塗
料を塗布しているのが通例であるため、外観を悪
くするという欠点がある。また、この発光部の視
認性（視認角度など）を改善するため、発光部の
封止層に光拡散剤を混入するなどしているが、こ
のために発光部の輝度を低下させている。また、
このようなマスク板を用いたものは、発光部の非
点灯時においても、発光部が露顕し、外観が悪く
なるなどの問題点もある。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、外観が良く、しかも発光点灯時の発光部を
より明瞭にして視認性を向上するようにしたドツ
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具体的手段］
上述の目的は、次のような構造の特徴を有する
本考案のドツトマトリクス発光表示体によつて解
決される。
すなわち、この考案は、発光体素子を配列した
基板上に、これらの発光体素子のそれぞれに対応
して透孔が形成されたマスク板を配し、透孔の内
周壁に光反射面を形成すると共に各透孔に発光体
素子を封止する硬化性樹脂を充填し上面を凹面と
した封止層を形成し、更に該マスク板の上面に発
光体素子の発光する光波長以外の光を吸収するフ
イルタシートを設けたことを特徴とする。
［考案の作用及び効果］
本考案によれば、
(1) 封止層の凹レンズの集束作用を利用して、光
源からの発光束を透孔の周囲（発光部の輪郭部
分）に集中させその部分の光束密度を高める構
造であるため、発光部の輪郭が明瞭となり、見
掛け上の径を大きくして見易いものにできる。
また、このような凹レンズの集束作用を利用す
るため、光拡散剤を混入する必要がなく、この
ため光線透過率も良好となり、輝度の低下もな
い。
(2) 封止層の上面を平面，凸面にしたものに比べ
て、マスク板の厚みを薄くしても、発光部の輪
郭が明瞭になるので、マスク板を薄いものに形
成でき、材料費を軽減して製造コストを安価に
できる。
(3) 封止層に光拡散剤を混入しない場合には、前
述の如き凹レンズの集束作用とマスク板３の透
孔３１の内周壁に形成された光反射面６との相
乗効果に加えて、拡散剤を混入したものと比べ
て光線透過率が大きくなり（90％程度以上）、
一層輝度の高い見易いドツトマトリクス発光表
示体が得られる。
(4) マスク板の上面に、発光体素子の発光する光
波長以外の光を吸収するフイルタシートを設け
た構造になつているので、マスク板の透孔部か
ら放射される光波長以外の光は、すべてフイル
タシートで吸収されることになり、発光部の光
のみが浮き上がつたように明瞭となり、上記凹
面４ａの凹レンズの集束作用及び光反射面６の
反射作用との相乗作用と相俟つて、ドツトマト
リクス発光表示体の視認性を向上できる利点が
ある。特に、発光部の光源として発光ダイオー
ドの如き単色光を発生するものを使用する場合
には、フイルタシートによる発光部の明瞭さは
極めて大である。
またフイルタシートを設けて発光部から発光
される光波長以外の光を吸収する構造をとるた
め、封止層には光拡散剤を混入しなくても発光
部の輪郭を充分に明瞭にできるので、発光部の
輝度の低下も防止でき、明るくて明瞭な発光部
が得られる。
［考案の実施例］
以下に、添付図とともに、本考案の実施例を説
明する。
第１図は、本考案の一実施例分解斜視図、第２
図は発光部の縦断面構造図である。
図において、１は表示体基板であり、この表示
体基板１は、発光体素子２（LED半導体チツプ）
を設けた発光部Ａをマトリクス状（実施例では、
８×８）に配列しており、各々の発光部Ａにおけ
る発光体素子２は、第２図から分かるように、基
板１の絶縁板１０の下面に設けた下部電極パター
ン１１ｃとスルーホール１１ｄを介して導通され
た絶縁板１０の上面に形成された導電部１１ａ上
に銀ペーストなどにより取着されており、発光体
素子２の上部はボンデイングワイヤ２１を介して
絶縁板１０の上面に設けた上部電極パターン１１
ｂに接続されている。なお、１１ｆは下部電極パ
ターン１１ｃに通じる導電部１１ａと上部電極パ
ターン１１ｂとを絶縁する絶縁部分である。この
ような発光体素子２は、上部電極パターン１１ｂ
と下部電極パターン１１ｃに電流を通じることに
より点灯される。
３は絶縁素材によつて形成されたマスク板であ
り、発光部Ａに応じて複数の透孔３１が形成され
ている。このマスク板３は、発光体素子２より発
光される光の漏れを防止し、発光部Ａの見掛け上
の径を拡大し、その輪郭を明瞭にしてドツトマト
リクス発光表示体の視認性を向上させることを第
１の目的として使用されるが、同時に表示体基板
１の上面に表れる導電部１１ａ，１１ｂを保護す
る。また、発光体素子２の封止時（例えば、熱硬
化性あるいは紫外線硬化型の液体樹脂が使用され
る）に封止樹脂の液漏れを防止するなどのために
使用されるものである。このようなマスク板３
は、封止層を形成する封止樹脂の硬化収縮や温度
変化時に反り、歪などを生じなくするために、シ
リコンゴム，ネオプレンゴム等の可撓性素材で形
成することが望ましい。
表示体基板１の上面には、マスク板３が被せら
れた後、その各々の透孔３１より液状の硬化性樹
脂（例えば、熱硬化性樹脂，紫外線硬化型樹脂）
を充填して各々の発光体素子２が樹脂封止され、
封止層４が形成され、その封止層４の上面を凹面
４ａに形成すると共に透孔３１の内周壁に光反射
面６を形成する。
また、マスク板３の上面には、フイルタシート
５が配置されている。
このフイルタシート５は、5μ〜３mm程度の厚
さに形成され、ポリエステル，PVC，アクリル
等の樹脂に、顔料（着色剤）を配合して発光体素
子２より放射される光波長（発色光）のみを透過
するようにしたものである。顔料は無機、有機を
問わず、発光体素子２の発光色（光波長）に応じ
て適宜採択される。このような顔料のうち、赤色
光を透過させるものとしては、例えばカドミウム
レツド，ビグメントスカーレツド，ブルーイツシ
ユレツドが有り、また緑色光を透過させるものと
してはフタロシアングリーンが存在する。
表１に、その代表例として発光体素子として
種々の発光ダイオードを使用した場合における発
色光と、その光波長を示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement of a dot matrix light-emitting display constructed using light-emitting elements such as light-emitting diodes. [Prior Art] This type of dot matrix light-emitting display device generates arbitrary characters, symbols, and patterns into dot patterns by energizing any of the light-emitting elements arranged in a matrix using a dynamic drive circuit. However, in order to improve the visibility of the light-emitting parts of such a matrix display, a mask plate with through holes formed in areas corresponding to the light-emitting elements arranged on the substrate is used. The present applicant has proposed a device in which the two are arranged on a substrate and integrated. [Problems to be solved by the invention] However, in devices equipped with such a mask plate, matte dark black paint is applied to areas other than the through-holes on the surface of the mask plate in order to clearly illuminate the light emitting part. Since it is usually coated, it has the disadvantage of worsening the appearance. Furthermore, in order to improve the visibility (viewing angle, etc.) of this light emitting part, a light diffusing agent is mixed into the sealing layer of the light emitting part, but this reduces the brightness of the light emitting part. Also,
A device using such a mask plate has the problem that the light emitting portion is exposed even when the light emitting portion is not lit, resulting in poor appearance. The present invention was developed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dot matrix light-emitting display which has a good appearance, and which also makes the light-emitting part clearer when the light is turned on to improve visibility. The purpose is [Specific Means for Solving the Problems] The above-mentioned objects are solved by the dot matrix light-emitting display of the present invention, which has the following structural features. In other words, this idea places a mask plate with through holes formed therein corresponding to each of these light emitting elements on a substrate on which light emitting elements are arranged, and forms a light reflecting surface on the inner circumferential wall of the through hole. At the same time, each through hole is filled with a curable resin for sealing the light emitter element to form a sealing layer with a concave upper surface, and furthermore, the upper surface of the mask plate is coated with light having a wavelength other than that emitted by the light emitter element. It is characterized by being equipped with a filter sheet that absorbs water. [Operations and effects of the invention] According to the invention, (1) By utilizing the focusing effect of the concave lens of the sealing layer, the luminous flux from the light source is concentrated around the through hole (outline of the light emitting part). Since the structure increases the luminous flux density of the part, the outline of the light emitting part becomes clear and the apparent diameter can be increased to make it easier to see.
Further, since the focusing effect of such a concave lens is utilized, there is no need to mix a light diffusing agent, and therefore the light transmittance is also good and there is no reduction in brightness. (2) Compared to the case where the upper surface of the sealing layer is flat or convex, even if the thickness of the mask plate is made thinner, the outline of the light-emitting part becomes clearer, so the mask plate can be made thinner and the material cost can be reduced. can reduce manufacturing costs. (3) When a light diffusing agent is not mixed into the sealing layer, in addition to the synergistic effect of the focusing effect of the concave lens as described above and the light reflecting surface 6 formed on the inner peripheral wall of the through hole 31 of the mask plate 3, , the light transmittance is higher (approximately 90% or more) compared to those containing a diffusing agent,
A dot matrix light-emitting display with higher brightness and easier viewing can be obtained. (4) Since the mask plate has a structure in which a filter sheet is provided on the top surface of the mask plate to absorb light having wavelengths other than those emitted by the light emitter elements, light having wavelengths other than those emitted from the through-holes of the mask plate will be absorbed. All of the light is absorbed by the filter sheet, and only the light from the light emitting part becomes clear as if it were floating. In addition, there is an advantage that the visibility of the dot matrix light emitting display can be improved. Particularly, when a light source such as a light emitting diode that generates monochromatic light is used as the light source of the light emitting section, the clarity of the light emitting section due to the filter sheet is extremely high. In addition, since a filter sheet is provided to absorb light of wavelengths other than those emitted from the light emitting part, the outline of the light emitting part can be clearly defined without adding a light diffusing agent to the sealing layer. , it is possible to prevent a decrease in the brightness of the light emitting part, and a bright and clear light emitting part can be obtained. [Embodiments of the invention] Examples of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is an exploded perspective view of one embodiment of the present invention;
The figure is a longitudinal cross-sectional structural diagram of the light emitting part. In the figure, 1 is a display substrate, and this display substrate 1 includes a light emitting element 2 (LED semiconductor chip).
The light emitting part A provided with
As can be seen from FIG. The upper part of the light emitting element 2 is attached to the conductive part 11a formed on the upper surface of the insulating plate 10 through the bonding wire 21, and the upper part of the light emitting element 2 is attached to the upper surface of the insulating plate 10 through the bonding wire 21. Upper electrode pattern 11
connected to b. Note that 11f is an insulating portion that insulates the upper electrode pattern 11b from the conductive portion 11a communicating with the lower electrode pattern 11c. Such a light emitter element 2 has an upper electrode pattern 11b.
The light is turned on by passing a current through the lower electrode pattern 11c. Reference numeral 3 denotes a mask plate made of an insulating material, in which a plurality of through holes 31 are formed according to the light emitting parts A. This mask plate 3 prevents leakage of light emitted from the light emitting element 2, enlarges the apparent diameter of the light emitting part A, and makes its outline clear, thereby improving the visibility of the dot matrix light emitting display. The first purpose is to protect the conductive parts 11a and 11b exposed on the upper surface of the display substrate 1. It is also used to prevent leakage of the sealing resin when sealing the light emitting element 2 (for example, when a thermosetting or ultraviolet curing liquid resin is used). Mask board 3 like this
It is preferable that the sealing layer is made of a flexible material such as silicone rubber or neoprene rubber in order to prevent the sealing resin forming the sealing layer from curing and shrinking or from warping or distortion due to temperature changes. After the mask plate 3 is placed on the upper surface of the display substrate 1, liquid curable resin (e.g., thermosetting resin, ultraviolet curable resin) is applied through each through hole 31 of the mask plate 3.
Each light emitting element 2 is sealed with resin by filling the
A sealing layer 4 is formed, and the upper surface of the sealing layer 4 is formed into a concave surface 4a, and a light reflecting surface 6 is formed on the inner peripheral wall of the through hole 31. Further, a filter sheet 5 is arranged on the upper surface of the mask plate 3. This filter sheet 5 is formed to have a thickness of about 5 μm to 3 mm, and is made by blending pigment (coloring agent) with resin such as polyester, PVC, acrylic, etc., and the wavelength of light (colored light) emitted from the light emitting element 2. It is designed so that only the light is transmitted through. The pigment, regardless of whether it is inorganic or organic, is selected as appropriate depending on the color (light wavelength) of the light emitted by the light-emitting element 2. Among these pigments, those that transmit red light include, for example, cadmium red, pigment scarlet, and bluestone red, and those that transmit green light include phthalocyan green. Table 1 shows, as a typical example, the colored light produced when various light emitting diodes are used as the light emitting element and the wavelength of the light.
【表】
また、このようなフイルタシート５を、マスク
板３の上面に設ける場合には、マスク板３に直接
接着剤等により接合させてもよいが、別に枠体
（不図示）を設けて、この枠体を用いてマスク板
３に取付けるようにしても良い。
なお、フイルタシートとしては、複数の光波長
を透過するものを用いてもよい。このようなもの
は、光波長の異なる発光体素子で発光部を形成す
る場合に有益であり、いずれの発光体素子の点灯
時（同時点灯も含む）とも本考案の効果が奏され
る。
第２図に示した実施例では、マスク板３の透孔
径をＡ，マスク板の厚みをＢにしているが、ドツ
トマトリクス発光表示体の視認性を向上するため
には、これらＡ，Ｂは、Ａ／４ＢＡ／２の条
件を充たすようにすることが望ましい。又、凹面
４ａの深さｃはＢ／３＜ｃ＜2B／３程度に形成
することが望ましい。
なお、本案における発光体素子２は、前述の実
施例に示した発光ダイオードの半導体チツプ以外
にも第３図に示したように、半導体チツプ２を予
め透光性の熱硬化性樹脂２２内に封入した構造の
固体ランプ２５を用いても良く、この場合には表
示体基板１は、固体ランプ２５より導出されたリ
ード２３，２４を接続してドツトマトリクス点灯
回路を構成できる構造であれば良い。
また、本考案において使用される表示体基板１
は、１枚の下部基板の上面に、多数のセグメント
基板を整合配列して、複合形成するようにしたも
のでも良いことは言うまでもない。[Table] In addition, when such a filter sheet 5 is provided on the upper surface of the mask plate 3, it may be directly bonded to the mask plate 3 with an adhesive or the like, but a frame body (not shown) may be provided separately. , it may be attached to the mask plate 3 using this frame. Note that the filter sheet may be one that transmits a plurality of wavelengths of light. Such a device is useful when a light emitting section is formed of light emitting elements having different light wavelengths, and the effects of the present invention can be achieved when any of the light emitting elements are lit (including simultaneous lighting). In the embodiment shown in FIG. 2, the diameter of the hole in the mask plate 3 is A, and the thickness of the mask plate is B. However, in order to improve the visibility of the dot matrix light emitting display, these A and B are , A/4BA/2. Further, it is desirable that the depth c of the concave surface 4a be approximately B/3<c<2B/3. In addition to the semiconductor chip of the light emitting diode shown in the above-mentioned embodiment, the light emitting element 2 of the present invention is also made by placing the semiconductor chip 2 in a translucent thermosetting resin 22 in advance, as shown in FIG. A solid-state lamp 25 having an encapsulated structure may be used, and in this case, the display substrate 1 may have a structure as long as it can connect the leads 23 and 24 led out from the solid-state lamp 25 to form a dot matrix lighting circuit. . In addition, the display substrate 1 used in the present invention
Needless to say, a composite structure may be formed by aligning and arranging a large number of segment substrates on the upper surface of one lower substrate.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、
第２図は発光部部分の縦断面構造図、第３図は、
発光体素子の他例を示す図である。
符号の説明、１……表示体基板、２……発光体
素子、３……マスク板、３１……その透孔、４…
…封止層、４ａ……その凹面、５……フイルタシ
ート。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a vertical cross-sectional structural diagram of the light emitting part, Figure 3 is:
It is a figure which shows another example of a light-emitting element. Explanation of symbols: 1...Display substrate, 2...Light emitter element, 3...Mask plate, 31...Through hole thereof, 4...
...Sealing layer, 4a... Concave surface thereof, 5... Filter sheet.