(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上にマトリックス状に配置したＬＥＤ用電極部と、前記ＬＥＤ用電極部に取り付けられる発光ダイオード素子と、前記発光ダイオード素子に接続されたワイヤーボンディング配線と、前記ワイヤーボンディング部分を覆う透光性樹脂とを備えることによってＬＥＤ部を前記基板上に直接形成したＬＥＤ表示器であって、マトリックス状に配置した前記ＬＥＤ用電極部の間を埋めるように黒色レジスト膜を設け、前記黒色レジスト膜の端縁で構成される壁が前記ＬＥＤ用電極部の周囲を囲むことを特徴とするＬＥＤ表示器。
【請求項２】
前記基板には、マトリックス状に配置した前記ＬＥＤ用電極部の間を埋めるように共通電極部を設け、この共通電極部上に前記黒色レジスト膜を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ表示器。
【請求項３】
前記ＬＥＤ用電極部の周囲に環状の絶縁領域を形成したことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のＬＥＤ表示器。
【請求項４】
前記黒色レジストの厚さは前記ＬＥＤ用電極部の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のＬＥＤ表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に直接多数個のＬＥＤ部を形成したＬＥＤ表示用基板及びＬＥＤ表示器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＥＤを文字や図柄の表示に用いる場合、従来は既製のＬＥＤを用い、これらを基板上にマトリックス状に配置して表示器を構成していた（特許文献１等）。しかしながら、既製のＬＥＤを用いるので、その組立て作業性が悪いとともに、発光方向が不揃いになりやすく安定した表示を行うことができなかった。そこで、最近は、ＬＥＤ部を基板上に直接形成して上記問題点を解決した表示器が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１９４４７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにＬＥＤ部を直接基板上に形成する場合は、次のような解決すべき課題がある。まず、発光ダイオード素子を配置し接続するための所定形状の電極群から成るＬＥＤ用電極部を基板表面に多数形成し、これらを接続するための配線も基板表面に形成しているので、ＬＥＤ用電極部の周囲が前記配線の存在によって凸凹になり易い。この凸凹は数十μｍ程度と小さいが、電極上に配置される発光ダイオード素子の大きさ（３００μｍ角程度）に比べるとかなり大きな値であるため、発光ダイオード素子の光がこの凸凹に沿って逸散し易く、表示のための光量不足、輪郭不良を生じやすい。さらに、ＬＥＤ用電極部に発光ダイオード素子を覆う樹脂をモールド成形するに際して、前記凸凹に沿って樹脂が周囲に流れ出すことによって樹脂の形状が安定せず、発光方向にムラが生じやすい。さらにまた、ＬＥＤ部の間を覆うように基板表面に反射枠を設けた場合、隣接するＬＥＤ部が上記凸凹を介して反射枠の裏側部分で連絡し、この連絡部分を介して隣のＬＥＤ部の光が漏れ出すことが生じる。そしてまた、基板の裏側に駆動用の回路基板などが配置されるが、これらの回路から発生する不要電波のシールド対策が十分成されていない。そしてまた、ＬＥＤ用電極部の周囲の色が配線や絶縁レジストによって不揃いとなっていて、ＬＥＤ部の点灯輪郭が不鮮明になり易い。
そこで本発明は、発光ダイオード素子の光漏れ路を塞ぐことができるとともに、不要反射光の吸収効果を高めることができ、ＬＥＤ部を点灯した場合の色合いを鮮明にすることができるＬＥＤ表示器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の点を考慮して成されたもので、本発明のＬＥＤ表示器は、基板と、前記基板上にマトリックス状に配置したＬＥＤ用電極部と、前記ＬＥＤ用電極部に取り付けられる発光ダイオード素子と、前記発光ダイオード素子に接続されたワイヤーボンディング配線と、前記ワイヤーボンディング部分を覆う透光性樹脂とを備えることによってＬＥＤ部を前記基板上に直接形成したＬＥＤ表示器であって、マトリックス状に配置した前記ＬＥＤ用電極部の間を埋めるように黒色レジスト膜を設け、前記黒色レジスト膜の端縁で構成される壁が前記ＬＥＤ用電極部の周囲を囲むことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のＬＥＤ表示器は、前記基板には、マトリックス状に配置した前記ＬＥＤ用電極部の間を埋めるように共通電極部を設け、この共通電極部上に前記黒色レジスト膜を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のＬＥＤ表示器は、前記ＬＥＤ用電極部の周囲に環状の絶縁領域を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のＬＥＤ表示器は、前記黒色レジストの厚さが前記ＬＥＤ用電極部の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。基板１は、黒く着色されたガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基材２で構成され、その表面には、図１，２に示すように複数個のＬＥＤ用電極部３を互いに独立してマトリックス状（２４行２４列）に配置し、その裏面には、図３に透視図を示すように前記各ＬＥＤ用電極部３の電気的接続配線を行う配線部を構成する銅箔製の配線パターン４を設けている。各ＬＥＤ用電極部３と配線パターン４の接続は、図５に示すように基材２を貫通するスルーホール５を介して基材２の内部で行われ、裏面の配線パターン４は、黒色の絶縁膜によって覆われている。
【００１０】
各ＬＥＤ用電極部３は、所定形状の導電金属箔製の電極群、すなわち図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、全体で円形状を成す３つの銅箔製リード電極３ａ，３ｂ，３ｃで構成されている。各リード電極３ａ，３ｂ，３ｃには、基材２を貫通する前記スル−ホール５が形成され、図５に示すように、スルーホール５に設けた配線用銅箔５ａ，５ｂ，５ｃを介して裏面の配線パターン４への配線が行われる。各ＬＥＤ用電極部３は、このように基材２を貫通する配線用銅箔５ａ，５ｂ，５ｃと基材２裏面の配線パターン４によってそれぞれ電気的な接続を行い、基材２表面側での接続は行っていないので、基材２表面側では互いに独立している。そして、図４，図５に示すＬＥＤ部１０を構成するに際し、図１（ｂ）に点線で示すように、中央のリード電極３ｂには、１個〜複数個の発光ダイオード素子１１が導電性接着剤を介して取り付けられ、この発光ダイオード素子１１は他のリード電極３ａ，３ｃにワイヤ−ボンデイング配線によって電気的に接続される。
【００１１】
基板１の表面には、図２、特に同図（ｂ）に示すように、隣接する各ＬＥＤ用電極部３の間を埋めるように共通電極部６を形成している。この共通電極部６は、ＬＥＤ用電極部３を構成するリード電極３ａ，３ｂ，３ｃと同じ材料である銅箔をエッチングして構成しているので、ＬＥＤ用電極部３と略同じ厚みを有する。共通電極部６と各ＬＥＤ用電極部３の間には、互いに電気的絶縁を保つための環状の絶縁領域７が銅箔をエッチングして設けられている。このように、ＬＥＤ用電極部３の周囲は、単一厚みの共通電極部６が環状に囲むので凸凹のない平坦面とすることができ、また、共通電極部６の縁が環状に同一高さで囲むので、ＬＥＤ部１０を構成するに際して、透光性樹脂１２をＬＥＤ用電極部３に流し込んでモ−ルドする際、透光性樹脂１２をより均一に成形することができる。また、共通電極部６は、ＬＥＤ用電極部３の間を埋めるように基板１に広範囲に形成しているので、基板１もしくは基板１に別途取り付けられる駆動基板から発生する不要電波を吸収するシールド層として有効に機能させることができる。
【００１２】
共通電極部６の上には、図１に（特に同図（ｂ）に斜線で）示すように電気的絶縁性を有する黒色レジスト膜８を共通電極部６の略全域を覆うように、略均一な厚み（共通電極部６の厚みよりも２〜３倍程度厚く設定）を有して設けている。この黒色レジスト膜８は、環状絶縁領域７を囲む共通電極部６が環状に若干露出するように、環状絶縁領域７と若干の距離を設けているが、これは、黒色レジスト膜８を設けるに際して、環状絶縁領域７に黒色レジスト膜８が入り込み、それによってＬＥＤ用電極部３の周囲が凸凹になるのを防ぐ目的もある。このように、黒色レジスト膜８を設けることにより、ＬＥＤ用電極部３の周囲を平坦にすることができるとともに、図５に示すように共通電極部６と黒色レジスト膜８の端縁の高さ、すなわち、ＬＥＤ用電極部３の周囲を環状絶縁領域７を介して環状に囲む壁９として機能する部分の高さを高くして透光性樹脂の流れ出しを有効に防止するとともに、発光ダイオード素子１１の光漏れ路を塞ぐことができる。また、黒色レジスト膜８を共通電極部６に設けることにより、不要反射光の吸収効果を高めることができ、ＬＥＤ部１０を点灯した場合の色合いを鮮明にすることができる。
【００１３】
そして、上記基板１の各ＬＥＤ用電極部３に発光ダイオード素子１１を上述のように導電性接着剤によって取り付けた後、ボンデイングによって配線し、必要に応じて、例えば図４に対応するような円形の窓をマトリックス状に設けた反射枠を基板１に配置し、あるいは、このボンデイング部分を覆うように透光性樹脂１２を流し込んで樹脂モ−ルド成形し、ＬＥＤ部１０を基板１上に直接形成することによって、マトリックス状のＬＥＤ部１０を有するＬＥＤ表示器を構成することができる。反射枠（図示せず）の配置においては、各ＬＥＤ用電極部３の周囲が平坦化されているので、基板１と反射枠との密着性がよく光漏れ路が形成されない。また、透光性樹脂１２のモ−ルド成形に際しては、各ＬＥＤ用電極部３の周囲が平坦化されているので、作業性がよく、また、各ＬＥＤ用電極部３の周囲が、図５に示すように、共通電極部６と黒色レジスト膜８の端縁によって構成される環状の壁９によって囲まれるので、この壁９が透光性樹脂モールド時の樹脂の流れ出しを防止する堰として機能し、透光性樹脂１２が硬化した時の形状を一定な形状にしてＬＥＤ部１０の品質を均一に揃えることができる。
【００１４】
上述のように本発明によれば、隣接するＬＥＤ用電極部の間を埋めるように配置した共通電極部の存在によって、ＬＥＤ用電極部の周囲が、平坦化され、また、一定の高さで囲まれるので、光漏れ路がなく、さらに、ＬＥＤモ−ルド用樹脂を配置して成形するに際して樹脂の安定した成形を可能とする。また、共通電極部は、不要電波を吸収するシールド層として有効に機能させることができる。
【００１５】
また、ＬＥＤ用電極部と共通電極部とを同一厚みの導電層によって構成し、共通電極部の略全面を絶縁膜によって覆うことにより、ＬＥＤ用電極部の周囲が共通電極部と絶縁膜によって所定の高さで囲まれ、光漏れ路がなく、また、ＬＥＤ用電極部にモ−ルド用樹脂を配置する際の樹脂の流れ出しを共通電極部と絶縁膜によって抑制することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＥＤ部を基板上に直接形成したＬＥＤ表示器において、発光ダイオード素子の光漏れ路を塞ぐことができるとともに、不要反射光の吸収効果を高めることができ、ＬＥＤ部を点灯した場合の色合いを鮮明にすることができるＬＥＤ表示器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる基板の平面図で、（ａ）は全体平面図、（ｂ）は部分拡大平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる基板（絶縁膜なし）の平面図で、（ａ）は全体平面図、（ｂ）は部分拡大平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係わる基板の裏面に施した配線パターンを透視した平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係わる表示器の平面図である。
【図５】本発明の一実施例に係わる表示器の部分断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  基材
３  ＬＥＤ用電極部
６  共通電極部
７  環状絶縁領域
８  黒色レジスト膜（絶縁膜）
１０  ＬＥＤ部
１１  発光ダイオード素子
１２  透光性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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