JP2000124504A - フルカラーledランプ - Google Patents

フルカラーledランプ

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JP2000124504A
JP2000124504A JP29073798A JP29073798A JP2000124504A JP 2000124504 A JP2000124504 A JP 2000124504A JP 29073798 A JP29073798 A JP 29073798A JP 29073798 A JP29073798 A JP 29073798A JP 2000124504 A JP2000124504 A JP 2000124504A
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color led
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Masaru Jinno
勝 神野
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EESHIKKU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各発光LED素子の輝度が十分であり、且つ
三原色による完全な混色が得られるフルカラーLEDラ
ンプを提供する。 【解決手段】 プリント配線基板1 と、このプリント配
線基板1 上に実装配備されたそれぞれ異なる発光色を持
つ3 つの発光素子11、12、13と、プリント配線基
板1上に配備され、上記3つの発光素子を囲む上下開口
の筒状反射ケース体2と、この反射ケース体2内に充填
状に配備された光拡散部3と、この光拡散部3上面に対
し所定の空間部5を開いてプリント配線基板1上に配備
されたキャップ状レンズ部4とからなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フルカラーLE
Dランプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフルカラーLEDランプは、2種
類に大別される。図4に示す従来のフルカラーLEDラ
ンプは、金属リードフレーム61上に赤色発光LEDチ
ップ63と、青色発光LEDチップ62と、緑色発光L
EDチップ64をそれぞれ実装配備し、引き出し端子6
5を除く全体を樹脂モールドした透明レンズ部66で覆
って構成されている。
【0003】また、図5に示すフルカラーLEDランプ
は、プリント配線基板71上に赤色発光LEDチップ7
3と、青色発光LEDチップ72と、緑色発光LEDチ
ップ74をそれぞれ実装配備し、発光LEDチップを含
む配線基板71上を樹脂モールドして拡散層75を形成
し、且つ拡散層75を含む配線基板71上を樹脂モール
ドによる透明レンズ部76で覆って構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記、従来のフルカラ
ーLEDランプは、三原色(赤色、青色、緑色)のLE
D素子からの発光によって、フルカラーのランプを得る
ものである。従来のフルカラーLEDランプの問題点
は、各発光素子からの光が拡散剤入りの樹脂層によって
拡散されるものの、各発光素子の各拡散光はランプの頭
頂部(光軸部)以外のランプ下周部方向へも透過する。
更に、単層あるいは2層の拡散剤入り樹脂層を透過する
のみでは、各発光素子の光の完全な混色は達成され得な
い。このため、従来はLED素子の三原色(赤色、青
色、緑色)の各々の輝度が不十分である許かりでなく、
三原色の混色が不十分である結果、完全なフルカラーL
EDランプを実現し得ていない。
【0005】この発明は、以上のような課題を解消さ
せ、各発光LED素子の輝度が十分であり、且つ三原色
による完全な混色が得られるフルカラーLEDランプを
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成させるた
めに、この発明のフルカラーLEDランプでは、次のよ
うな構成としている。フルカラーLEDランプは、プリ
ント配線基板と、このプリント配線基板上に実装配備さ
れたそれぞれ異なる発光色を持つ3つの発光素子と、プ
リント配線基板上に配備され、上記3つの発光素子を囲
む上下開口の偏平な筒状反射ケース体と、この反射ケー
ス体内に充填状に配備された光拡散部と、この光拡散部
上面に対し所定の空間部を開いてプリント配線基板上に
配備されたキャップ状レンズ部とから成ることを特徴と
している。
【0007】このような構成を有するフルカラーLED
ランプは、それぞれ光の屈折率、光の反射拡散率が相違
する3つの層に対し順次、光を透過させることで、各発
光素子の十分な輝度及び完全な混色を得るものである。
【0008】つまり、各発光素子の発光は、光拡散部に
よって拡散光となり、この拡散光が反射ケース体の内壁
に当たることで内方向へ乱反射する。この乱反射光は、
光拡散部を透過する際、反射ケース体の内周壁がテーパ
状となっているため、乱反射光はLEDランプ(レンズ
部)の頭頂部(光軸部)方向へ案内される。従って、各
発光素子の投光はランプの下周部方向へ逃げることがな
い。
【0009】これにより、乱反射し、且つ頭頂部方向へ
案内されながら光拡散部を透過する光は、更に光拡散部
とレンズ部との間の空間部を透過する。空間部と光拡散
部との光の屈折率は異なる。空間部を透過する光は、L
EDランプの頭頂部方向への進路を変更することなく透
過する。
【0010】更に、透明レンズ部は、薄い拡散剤入り
(拡散剤の投入量が少ない)レンズ層に設定してあるた
め、空間部とレンズ部は光の屈折率が異なる。空間部を
透過した光は、レンズ部で僅かに拡散されながらLED
ランプの頭頂部(光軸部)から発光する。
【0011】かくして、三原色の各発光LEDチップか
らの投光は、それぞれ異なる光屈折率及び反射拡散率を
有する3つの層を透過する。殊に反射ケース体によって
光は乱反射すると共に、光拡散部で拡散することで三原
色の各発光LEDチップの発光が完全に混色した状態
で、LEDランプの頭頂部(光軸部)方向へ導かれる。
従って、各LEDチップの十分な輝度及び完全な混色が
得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
フルカラーLEDランプの具体的な実施の形態を説明す
る。
【0013】図1は、フルカラーLEDランプを示す断
面図であり、図2は分解斜視図である。フルカラーLE
DランプAは、プリント配線基板1と、このプリント配
線基板1上に実装配備されたそれぞれ異なる発光色を持
つ3つの発光素子11、12、13と、プリント配線基
板1上に配備され、上記3つの発光素子を囲む上下開口
の偏平な筒状反射ケース体2と、この反射ケース体2内
に充填状に配備された光拡散部3と、この光拡散部上面
に対し所定の空間部5を開いてプリント配線基板1上に
配備されたキャップ状レンズ部4とから構成される。
【0014】プリント配線基板1は、実施の形態では金
メッキを施したガラスエポキシ製プリント基板で、上面
に3原色の発光素子、つまり赤色発光LEDチップ11
と、緑色発光LEDチップ12と、青色発光LEDチッ
プ13を実装配備(ボンディング)している。
【0015】図3は、実施の形態のフルカラーLEDラ
ンプを示す底面図である。プリント配線基板1には、カ
ソードコモン(共通端子)14と、3つの個別端子11
a、12a、13aが配備され、各端子11a、12
a、13a、14aが外部に引き出されている。そし
て、前記各発光LEDチップ11、12、13の一端部
は、それぞれ対応する個別端子11a、12a、13a
に、他端部は共通端子14に接続してある。
【0016】前記反射ケース体2は、図2で示すよう
に、所定の深さを有する偏平な上下開口の円筒体で、回
路基板1上に載置状に固定配備される。この反射ケース
体2は、例えばノリル或いはポリカーポネイト樹脂にチ
タン粉末を混入して成型した白色プラスチック製の反射
体である。また、反射ケース体(偏平な円筒体)2の下
開口周部の内径は、3つの発光LEDチップ11、1
2、13及び共通電極部14を完全に囲うように設定し
てある。
【0017】更に、この反射ケース体2は、図2で示す
ように底面に短尺な4本の取付け脚21、22、23、
24を下方向へ突設している。図1及び図3で示すよう
に、この4本の取付け脚21、22、23、24が、基
板1の取付け孔15、16、17、18に嵌着固定され
る。
【0018】また、図1及び図2で示すように、偏平な
円筒状反射ケース体2の内孔は、上方へ拡開するテーパ
状に設定してある。この内孔のテーパ面部2aによって
反射される反射光を、LEDランプAの頭頂部(光軸
部)A1方向へ案内するように設定してある。
【0019】上記光拡散部3は、透明エポキシ樹脂にチ
タン粉末の散乱剤(例えば10%)と公知の粉末白色蛍
光剤(例えば4%)を混入させたもので、回路基板1の
上面を底面とする反射ケース体2内へ、つまり3つの三
原色発光LEDチップ11、12、13に対し充填状に
配備される。更に、光拡散部3の上面は反射ケース体2
の開口上面とほぼ面一となるように設定してある。ま
た、実施の形態では光拡散部3の上面は、光拡散効果を
企図する凹凸状粗面31に設定されている。
【0020】前記透明レンズ部4は、透明ポリカーボネ
イト樹脂、或いは微量のチタン粉末(拡散剤)を混入さ
せたポリカーボネイト樹脂をインジェクション成型した
もので、基板1に対し嵌着状に取付けられるキャップ状
のレンズ体である。
【0021】図1及び図2で示すように、キャップ状透
明レンズ部4は頭部44が湾曲面である円筒体で、下開
口の穴部42を形成している。また、穴部42の下開口
部の下部は、基板1に対する取付け口部43に設定して
ある。従って、基板1上に嵌着取付けした状態で、穴部
42の円弧状底部41と反射ケース体2上面、つまり光
拡散部3の上面31との間に所定の空間部5が開くよう
に設定してある。
【0022】また、穴部42の底面41の適所には、光
拡散効果を企図する凹凸粗面部41aが形成してある。
このキャップ状透明レンズ部4は、上記光拡散部3が乾
燥固化した後に、基板1に対し基板上方を覆い状に嵌着
配備する。そして、取付口部43、つまり基板1裏面側
を樹脂で固着する。
【0023】このような構成を有するフルカラーLED
ランプAでは、それぞれ光の屈折率、光の反射拡散率が
相違する3つの層、つまり光拡散部3、空間部5、レン
ズ部4に対し光を順次、透過させることで、各発光素子
11、12、13の十分な発光輝度と完全な混色を得
る。
【0024】各発光素子11、12、13の発光は、光
拡散部3によって拡散される。光拡散部3は、チタン粉
末と白色蛍光剤がエポキシ樹脂に混入させてあり、各素
子の発光は光拡散部3によって混色される。この拡散光
が、反射ケース体2の内壁に当たることで内方向へ乱反
射する。従って、各発光素子11、12、13の投光
は、ランプAの下周部方向へ逃げることがない。殊に、
反射ケース体2の内周壁面2aがテーパ状となっている
ため、この内壁面2aで乱反射する三原色のLEDチッ
プ11、12、13の各発光の混色が一層実現され、光
拡散部3を透過してLEDランプ(レンズ部4)Aの頭
頂部(光軸部)A1方向へ案内される。
【0025】乱反射し、且つ頭頂部A1方向へ案内され
ながら光拡散部2を透過する光は、更に光拡散部2とレ
ンズ部4との間の空間部(空気層)5を透過する。この
空間部(空気層)5に進入する光は、空気層の光伝達性
等に起因して一層、混色が達成される。また、空間部5
と光拡散部2との光の屈折率は異なる。空間部5を透過
する光は、LEDランプの頭頂部A1方向への進路を殆
ど変更することなく透過する。
【0026】更に、透明レンズ部4は、微量の拡散剤を
混入したレンズ体に設定してある。従って、空間部5と
レンズ部4は光の屈折率が異なる。空間部5を透過した
光は、レンズ部4で僅かに拡散されながらLEDランプ
Aの頭頂部(光軸部)A1から発光する。
【0027】かくして、三原色の各発光LEDチップ1
1、12、13からの投光は、それぞれ異なる光屈折率
及び反射拡散率を有する3つの層2、5、4を透過し、
殊に反射ケース体2によって光は内方向へ乱反射すると
共に、LEDランプの頭頂部(光軸部)A1方向へ導か
れるから、各LEDチップ11、12、13の十分な発
光輝度及び混色が得られ、完全フルカラーランプを実現
し得る。
【0028】
【発明の効果】この発明では、以上のように、それぞれ
異なる発光色をもつ3つの発光素子を実装する回路基板
の上面に、発光素子を囲む上下開口の筒状反射ケース体
を配備し、この反射ケース体内に光拡散部を充填配備す
ると共に、光拡散部上面に対し所定の空間部を開いてキ
ャップ状レンズ部を配備することとしたから、三原色の
各LEDチップの発光が光拡散部で拡散され、且つ反射
ケース体によって内方向へ乱反射する。そして、この拡
散され乱反射して完全な混色となる各発光素子の光は、
それぞれ光の屈折率、光の反射拡散率が相違する3つの
層、つまり光拡散部、空間部、レンズ部に対し順次、透
過してランプの頭頂部から発光する。従って、各発光素
子の十分な発光輝度と完全な混色が得られる。また、偏
平な筒状反射ケース体は穴部内周壁をテーパ状に設定し
てあるから、内方向へ向けて乱反射する光が、ランプの
頭頂部(光軸部)方向へ案内され、一層発光効率が向上
する。更に、キャップ状レンズ部は、従来のように樹脂
モールド状のものではなく樹脂成型品であり、回路基板
に対し嵌着状に取付けられるものである。従って、透明
レンズ部の交換が容易である等、発明目的を達成した優
れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】フルカラーLEDランプを示す断面図である。
【図2】フルカラーLEDランプを示す分解斜視図であ
る。
【図3】フルカラーLEDランプを示す底面図である。
【図4】従来のフルカラーLEDランプを示す説明図で
ある。
【図5】従来のフルカラーLEDランプを示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 プリント配線基板 2 反射ケース体 3 光拡散部 4 透明レンズ部 5 空間部 11 赤色発光素子 12 緑色発光素子 13 青色発光素子 2a テーパ面 31 凹凸粗面 41 底部 42 穴部 A1 頭頂部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板と、このプリント配線
    基板上に実装配備されたそれぞれ異なる発光色を持つ3
    つの発光素子と、プリント配線基板上に配備され、上記
    3つの発光素子を囲む上下開口の筒状反射ケース体と、
    この反射ケース体内に充填状に配備された光拡散部と、
    この光拡散部上面に対し所定の空間部を開いてプリント
    配線基板上に配備されたキャップ状レンズ部とから成る
    フルカラーLEDランプ。
  2. 【請求項2】 上記反射ケース体は、上方向へ拡開する
    テーパ状の内孔を有する筒体であることを特徴とする請
    求項1記載のフルカラーLEDランプ。
JP29073798A 1998-10-13 1998-10-13 フルカラーledランプ Pending JP2000124504A (ja)

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