JP2000332297A - フルカラーledモジュール - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 モジュールサイズを小型化でき、導光部材へ
の取り付けが容易であり、導光部材との光結合性を高め
て充分な照明効果を得ることができるフルカラーLED
モジュールを提供する。 【解決手段】 基板11に形成される窪み11Cの内部
にLED20R,20G,および20Bを固定し、窪み
11Cにエポキシ樹脂11Dを充填した。
の取り付けが容易であり、導光部材との光結合性を高め
て充分な照明効果を得ることができるフルカラーLED
モジュールを提供する。 【解決手段】 基板11に形成される窪み11Cの内部
にLED20R,20G,および20Bを固定し、窪み
11Cにエポキシ樹脂11Dを充填した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフルカラーLEDモ
ジュールに関し、特に、モジュールサイズを小型化で
き、導光部材への取付けが容易であり、導光部材との光
結合性を高めて照明コストを安価にできるフルカラーL
EDモジュールに関する。
ジュールに関し、特に、モジュールサイズを小型化で
き、導光部材への取付けが容易であり、導光部材との光
結合性を高めて照明コストを安価にできるフルカラーL
EDモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の照明装置として、R(レッド)、
G(グリーン)、B(ブルー)の発光ダイオード(LE
D)で形成されるフルカラーLEDモジュールがある。
このフルカラーLEDモジュールによると、LEDの発
光に基づくRGBの光をアクリル等の光透過性樹脂で形
成される導光部材に入射し、導光部材に設けられる乱反
射部で透過光を所定の方向に反射させることによって導
光部材から光を出射して導光部材を所定のカラーで発光
させる。
G(グリーン)、B(ブルー)の発光ダイオード(LE
D)で形成されるフルカラーLEDモジュールがある。
このフルカラーLEDモジュールによると、LEDの発
光に基づくRGBの光をアクリル等の光透過性樹脂で形
成される導光部材に入射し、導光部材に設けられる乱反
射部で透過光を所定の方向に反射させることによって導
光部材から光を出射して導光部材を所定のカラーで発光
させる。
【0003】図4(a)は、従来のフルカラーLEDモ
ジュールを用いた照明装置を示し、LEDランプ(R)
31,LEDランプ(G)32,LEDランプ(B)3
3を一体的に形成したフルカラーLEDモジュール3が
アクリル樹脂を棒状に形成した導光部材2の両端に取り
付けられている。導光部材2には、導光部材内を伝播す
る光を乱反射させて光を外部に出射するストライプ状の
乱反射部4が設けられている。
ジュールを用いた照明装置を示し、LEDランプ(R)
31,LEDランプ(G)32,LEDランプ(B)3
3を一体的に形成したフルカラーLEDモジュール3が
アクリル樹脂を棒状に形成した導光部材2の両端に取り
付けられている。導光部材2には、導光部材内を伝播す
る光を乱反射させて光を外部に出射するストライプ状の
乱反射部4が設けられている。
【0004】図4(b)は、(a)に示す照明装置を平
面方向より示し、フルカラーLEDモジュール3は、導
光部材2の両端面に図示しない固定部材によって取り付
けられて電源装置(図示せず)から駆動電流を供給され
ることによって点灯する。LED31〜33から出射し
た光は、導光部材2の屈折率と外部の屈折率の違いに基
づいて表面との境界部で反射しながら伝播し、粗面状に
形成された乱反射部4で乱反射することによって外部へ
出射して紙面方向手前側に可視光を発生する。
面方向より示し、フルカラーLEDモジュール3は、導
光部材2の両端面に図示しない固定部材によって取り付
けられて電源装置(図示せず)から駆動電流を供給され
ることによって点灯する。LED31〜33から出射し
た光は、導光部材2の屈折率と外部の屈折率の違いに基
づいて表面との境界部で反射しながら伝播し、粗面状に
形成された乱反射部4で乱反射することによって外部へ
出射して紙面方向手前側に可視光を発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフルカ
ラーLEDモジュールによると、RGBのLEDランプ
を一体化してモジュールを形成しているため、LEDラ
ンプのサイズによってモジュールの小型化に限界があ
る。また、LEDランプを使用しているため、回路基板
への接続が面倒になり、また、導光部材端面への固定部
材が必要になって構成が大型化する。更に、図4(b)
に示すように、導光部材の端面へ光を入射する際に外部
への光漏れLが生じて光量が不足するため、充分な照明
効果が得られない。特に、G,BのカラーのLEDはR
のLEDに比べて高価であることから、光漏れが生じる
と照明効果の得られる導光部材長が短くなるため、単位
発光面積当たりのコストが大になるという問題がある。
従って、本発明の目的はモジュールサイズを小型化で
き、導光部材への取り付けが容易であり、導光部材との
光結合性を高めて充分な照明効果を得ることができるフ
ルカラーLEDモジュールを提供することにある。
ラーLEDモジュールによると、RGBのLEDランプ
を一体化してモジュールを形成しているため、LEDラ
ンプのサイズによってモジュールの小型化に限界があ
る。また、LEDランプを使用しているため、回路基板
への接続が面倒になり、また、導光部材端面への固定部
材が必要になって構成が大型化する。更に、図4(b)
に示すように、導光部材の端面へ光を入射する際に外部
への光漏れLが生じて光量が不足するため、充分な照明
効果が得られない。特に、G,BのカラーのLEDはR
のLEDに比べて高価であることから、光漏れが生じる
と照明効果の得られる導光部材長が短くなるため、単位
発光面積当たりのコストが大になるという問題がある。
従って、本発明の目的はモジュールサイズを小型化で
き、導光部材への取り付けが容易であり、導光部材との
光結合性を高めて充分な照明効果を得ることができるフ
ルカラーLEDモジュールを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、RGBのカラーを発生する複数のLEDの発
光に基づいてフルカラーの発光色を発生するフルカラー
LEDモジュールにおいて、前記複数のLEDと光結合
する導光部材の光結合面と面接触する基板面から所定の
深さで形成される素子搭載部に前記複数のLEDを搭載
する絶縁性の基板と、前記基板に絶縁されて前記素子搭
載部から前記基板の外部接続領域まで伸び、前記素子搭
載部において前記複数のLEDと接続される配線層を有
するフルカラーLEDモジュールを提供する。
するため、RGBのカラーを発生する複数のLEDの発
光に基づいてフルカラーの発光色を発生するフルカラー
LEDモジュールにおいて、前記複数のLEDと光結合
する導光部材の光結合面と面接触する基板面から所定の
深さで形成される素子搭載部に前記複数のLEDを搭載
する絶縁性の基板と、前記基板に絶縁されて前記素子搭
載部から前記基板の外部接続領域まで伸び、前記素子搭
載部において前記複数のLEDと接続される配線層を有
するフルカラーLEDモジュールを提供する。
【0007】上記したフルカラーLEDモジュールによ
ると、基板面から所定の深さの位置にLEDを搭載する
ことによって、基板面に略平行な方向への光漏れを抑制
し、このことによって導光部材との光結合性を高めるこ
とができる。また、モジュールの小型化が図れる。
ると、基板面から所定の深さの位置にLEDを搭載する
ことによって、基板面に略平行な方向への光漏れを抑制
し、このことによって導光部材との光結合性を高めるこ
とができる。また、モジュールの小型化が図れる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフルカラーLED
モジュールを図面を参照して詳細に説明する。
モジュールを図面を参照して詳細に説明する。
【0009】図1(a)は、本発明の実施の形態におけ
るフルカラーLEDモジュールを正面側より示す。この
フルカラーLEDモジュール1は、エポキシ樹脂を含浸
させたガラス繊維からなる複数の絶縁層で形成される基
板11と、基板11に設けられる複数の絶縁層に支持さ
れて所定の配線パターンで形成される緑(G)配線パタ
ーン部13,赤(R)配線パターン部14,青(B)配
線パターン部15,および共通配線パターン部12と、
緑配線パターン部13,赤配線パターン部14,青配線
パターン部15,および共通配線パターン部12を後述
する基板裏面の外部接続端子に接続するスルーホール1
2A,13A,14A,および15Aと、基板11を貫
通して形成される基板固定孔16と、基板11に開口さ
れる窪み11C内に露出する青配線パターン部15に固
定された3つのLED20G(緑)、20R(赤)、2
0B(青)を有し、LED20Gは、上面に形成された
第1の電極がボンディングワイヤ21Gを介して緑配線
パターン部13に接続され、同じように上面に形成され
た第2の電極がボンディングワイヤ22Gを介して共通
電極パターン部12に接続されている。LED20R
は、上面に形成された第1の電極がボンディングワイヤ
22Rを介して共通電極パターン部12に接続されてお
り、底面に設けられる下部電極を導電性ペーストである
銀ペーストで固定することによって赤配線パターン部1
4に接続されている。LED20Bは、上面に形成され
た第1の電極がボンディングワイヤ21Bを介して青電
極パターン14に接続され、同じように上面に形成され
た第2の電極がボンディングワイヤ22Bを介して共通
電極パターン部12に接続されている。LED20G,
20Bの底面は絶縁体によって赤配線パターン部14と
絶縁されている。
るフルカラーLEDモジュールを正面側より示す。この
フルカラーLEDモジュール1は、エポキシ樹脂を含浸
させたガラス繊維からなる複数の絶縁層で形成される基
板11と、基板11に設けられる複数の絶縁層に支持さ
れて所定の配線パターンで形成される緑(G)配線パタ
ーン部13,赤(R)配線パターン部14,青(B)配
線パターン部15,および共通配線パターン部12と、
緑配線パターン部13,赤配線パターン部14,青配線
パターン部15,および共通配線パターン部12を後述
する基板裏面の外部接続端子に接続するスルーホール1
2A,13A,14A,および15Aと、基板11を貫
通して形成される基板固定孔16と、基板11に開口さ
れる窪み11C内に露出する青配線パターン部15に固
定された3つのLED20G(緑)、20R(赤)、2
0B(青)を有し、LED20Gは、上面に形成された
第1の電極がボンディングワイヤ21Gを介して緑配線
パターン部13に接続され、同じように上面に形成され
た第2の電極がボンディングワイヤ22Gを介して共通
電極パターン部12に接続されている。LED20R
は、上面に形成された第1の電極がボンディングワイヤ
22Rを介して共通電極パターン部12に接続されてお
り、底面に設けられる下部電極を導電性ペーストである
銀ペーストで固定することによって赤配線パターン部1
4に接続されている。LED20Bは、上面に形成され
た第1の電極がボンディングワイヤ21Bを介して青電
極パターン14に接続され、同じように上面に形成され
た第2の電極がボンディングワイヤ22Bを介して共通
電極パターン部12に接続されている。LED20G,
20Bの底面は絶縁体によって赤配線パターン部14と
絶縁されている。
【0010】図1(b)は、図1(a)の線A−Aに沿
った断面を示し、同一の部分を同一の引用数字で示して
いるので重複する説明は省略し、以下、図1(a)で示
されなかった部分を説明する。基板11は、厚さの異な
る2枚の絶縁層11Aおよび11Bを積層化して形成さ
れており、この2枚の絶縁層11A、11Bの間に赤配
線パターン部、青配線パターン部、緑配線パターン部、
および共通配線パターン部が支持されている。絶縁層1
1Aには孔11aが開口されており、絶縁層11Aおよ
び11Bを積層化することによって基板11の厚さ方向
に所定の深さで窪み11Cが形成される。この窪み11
Cには透明なエポキシ樹脂11Dが充填されており、そ
のことによってLED20R,20G,および20Bを
保護している。絶縁層11Bに形成されるスルーホール
13Aは、絶縁層11A、11Bの間に支持される緑配
線パターン(図示せず)と、基板裏面に設けられる外部
接続端子13Bを電気的に接続する。また、他のスルー
ホールについても同様に絶縁層11A、11Bの間に支
持される各配線パターンと基板裏面に設けられる各外部
接続端子を電気的に接続している。
った断面を示し、同一の部分を同一の引用数字で示して
いるので重複する説明は省略し、以下、図1(a)で示
されなかった部分を説明する。基板11は、厚さの異な
る2枚の絶縁層11Aおよび11Bを積層化して形成さ
れており、この2枚の絶縁層11A、11Bの間に赤配
線パターン部、青配線パターン部、緑配線パターン部、
および共通配線パターン部が支持されている。絶縁層1
1Aには孔11aが開口されており、絶縁層11Aおよ
び11Bを積層化することによって基板11の厚さ方向
に所定の深さで窪み11Cが形成される。この窪み11
Cには透明なエポキシ樹脂11Dが充填されており、そ
のことによってLED20R,20G,および20Bを
保護している。絶縁層11Bに形成されるスルーホール
13Aは、絶縁層11A、11Bの間に支持される緑配
線パターン(図示せず)と、基板裏面に設けられる外部
接続端子13Bを電気的に接続する。また、他のスルー
ホールについても同様に絶縁層11A、11Bの間に支
持される各配線パターンと基板裏面に設けられる各外部
接続端子を電気的に接続している。
【0011】図1(c)は、図1(a)のフルカラーL
EDモジュール1を裏面側より示し、基板11の底面に
はスルーホール12A,13A,14A,および15A
と電気的に接続される外部接続端子12B,13B,1
4B,および15Bを有する。外部接続端子12Bは他
のパターンより大なるサイズで形成されており、接続部
以外の部分はソルダーレジストで覆われている。
EDモジュール1を裏面側より示し、基板11の底面に
はスルーホール12A,13A,14A,および15A
と電気的に接続される外部接続端子12B,13B,1
4B,および15Bを有する。外部接続端子12Bは他
のパターンより大なるサイズで形成されており、接続部
以外の部分はソルダーレジストで覆われている。
【0012】図2(a)は、本発明のフルカラーLED
モジュール1をアクリル樹脂を棒状に形成した導光部材
2に装着した状態を示し、導光部材2の端面に設けられ
る突起2Aを基板固定孔16に挿入して位置決めするこ
とによってフルカラーLEDモジュール1が所定の位置
に装着される。
モジュール1をアクリル樹脂を棒状に形成した導光部材
2に装着した状態を示し、導光部材2の端面に設けられ
る突起2Aを基板固定孔16に挿入して位置決めするこ
とによってフルカラーLEDモジュール1が所定の位置
に装着される。
【0013】図2(b)は、図2(a)の線B−Bに沿
った断面を示し、突起2Aは、基板11を貫通して基板
裏面に突出した部分を熱変形させることで導光部材2の
端面にフルカラーLEDモジュール1を固定しており、
この固定に基づいて窪み11Cが形成された基板面が導
光部材2の端面に面接触することによって導光部材2と
複数のLEDがエポキシ樹脂11Dを介して光結合す
る。同図において、LED20Rから出射される光は窪
み11Cの内周壁で反射されて導光部材2に入射する。
また、窪み11Cの内周壁にめっき処理等の反射加工を
施すと、光の反射率を大にすることができる。また、紙
面方向に平行に配置される図示されない他のLED20
G、20Bから出射される光についても同様に導光部材
2に入射する。
った断面を示し、突起2Aは、基板11を貫通して基板
裏面に突出した部分を熱変形させることで導光部材2の
端面にフルカラーLEDモジュール1を固定しており、
この固定に基づいて窪み11Cが形成された基板面が導
光部材2の端面に面接触することによって導光部材2と
複数のLEDがエポキシ樹脂11Dを介して光結合す
る。同図において、LED20Rから出射される光は窪
み11Cの内周壁で反射されて導光部材2に入射する。
また、窪み11Cの内周壁にめっき処理等の反射加工を
施すと、光の反射率を大にすることができる。また、紙
面方向に平行に配置される図示されない他のLED20
G、20Bから出射される光についても同様に導光部材
2に入射する。
【0014】図2(c)は、フルカラーLEDモジュー
ル1の他の固定方法を示し、導光部材2に設けられる突
起2Aにねじ加工を施しており、基板11を貫通した突
起2Aをナット2Bによって固定している。この場合、
導光部材2が樹脂材料で形成されていることから、突起
2Aのねじ部の損傷を防ぐために樹脂材料で形成される
ナット2Bを使用することが好ましい。また、接着等の
固定方法によってフルカラーLEDモジュール1を導光
部材2に装着しても良い。
ル1の他の固定方法を示し、導光部材2に設けられる突
起2Aにねじ加工を施しており、基板11を貫通した突
起2Aをナット2Bによって固定している。この場合、
導光部材2が樹脂材料で形成されていることから、突起
2Aのねじ部の損傷を防ぐために樹脂材料で形成される
ナット2Bを使用することが好ましい。また、接着等の
固定方法によってフルカラーLEDモジュール1を導光
部材2に装着しても良い。
【0015】上記したフルカラーLEDモジュールによ
ると、LED20R,20G,および20Bを収容した
窪み11Cを有する基板面と導光部材2の端面とが面接
触することによって外部への光漏れが抑制され、このこ
とによって光結合性が向上し、単位発光面積当たりのコ
スト増を抑えることができる。また、LED20R,2
0G,および20Bが基板11A,11B間に支持され
た配線パターン14に固定されることから、LEDラン
プを一体化するモジュール構成に比べて構成の簡素化お
よび小型化を実現でき、小型の被照明物でも装着が容易
で充分な照明効果を得ることができる。
ると、LED20R,20G,および20Bを収容した
窪み11Cを有する基板面と導光部材2の端面とが面接
触することによって外部への光漏れが抑制され、このこ
とによって光結合性が向上し、単位発光面積当たりのコ
スト増を抑えることができる。また、LED20R,2
0G,および20Bが基板11A,11B間に支持され
た配線パターン14に固定されることから、LEDラン
プを一体化するモジュール構成に比べて構成の簡素化お
よび小型化を実現でき、小型の被照明物でも装着が容易
で充分な照明効果を得ることができる。
【0016】本実施の形態では、RGBのLEDを基板
上に搭載するフルカラーLEDモジュールについて説明
したが、R,G,あるいはBの単色のLEDを基板上に
搭載することによって、小型で、導光部材との光結合性
に優れるLEDモジュールを形成することができる。
上に搭載するフルカラーLEDモジュールについて説明
したが、R,G,あるいはBの単色のLEDを基板上に
搭載することによって、小型で、導光部材との光結合性
に優れるLEDモジュールを形成することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のフルカラー
LEDモジュールによると、複数のLEDと光結合する
導光部材の光結合面と面接触する基板面から所定の深さ
で形成される素子搭載部に複数のLEDを搭載する絶縁
性の基板と、基板に絶縁されて素子搭載部から基板の外
部接続領域まで伸び、素子搭載部において複数のLED
と接続される配線層を設けたため、モジュールサイズを
小型化でき、導光部材への取り付けが容易であり、導光
部材との光結合性を高めて充分な照明効果を得ることが
できる。
LEDモジュールによると、複数のLEDと光結合する
導光部材の光結合面と面接触する基板面から所定の深さ
で形成される素子搭載部に複数のLEDを搭載する絶縁
性の基板と、基板に絶縁されて素子搭載部から基板の外
部接続領域まで伸び、素子搭載部において複数のLED
と接続される配線層を設けたため、モジュールサイズを
小型化でき、導光部材への取り付けが容易であり、導光
部材との光結合性を高めて充分な照明効果を得ることが
できる。
【図1】(a)は、本発明の実施の形態に係るフルカラ
ーLEDモジュールを示す平面図 (b)は、本発明の実施の形態に係るフルカラーLED
モジュールを示す側面図 (c)は、本発明の実施の形態に係るフルカラーLED
モジュールを示す底面
ーLEDモジュールを示す平面図 (b)は、本発明の実施の形態に係るフルカラーLED
モジュールを示す側面図 (c)は、本発明の実施の形態に係るフルカラーLED
モジュールを示す底面
【図2】(a)は、本発明の実施の形態に係るフルカラ
ーLEDモジュールの装着状態を示す斜視図 (b)は、フルカラーLEDモジュールの固定方法を示
す側面図
ーLEDモジュールの装着状態を示す斜視図 (b)は、フルカラーLEDモジュールの固定方法を示
す側面図
【図3】フルカラーLEDモジュールの他の固定方法を
示す側面図
示す側面図
【図4】(a)は、従来のフルカラーLEDモジュール
の装着状態を示す斜視図 (b)は、従来のフルカラーLEDモジュールを示す側
面図
の装着状態を示す斜視図 (b)は、従来のフルカラーLEDモジュールを示す側
面図
1,フルカラーLEDモジュール 2,導光部材 2A,突起 2B,ナット 3,フルカラーLEDモジュール 4,乱反射部 11,基板 11A,絶縁層 11B,絶縁層 11C,窪み 11D,エポキシ樹脂 11a,孔 12,共通電極パターン部 12A,スルーホール 12B,外部接続端子 13,緑配線パターン部 13A,スルーホール 13B,外部接続端子 14,赤配線パターン部 14A,スルーホール 14B,外部接続端子 15,青配線パターン部 15A,スルーホール 15B,外部接続端子 16,基板固定孔 20R,LED 20G,LED 20B,LED 21G,ボンディングワイヤ 21B,ボンディングワイヤ 22R,ボンディングワイヤ 22G,ボンディングワイヤ 22B,ボンディングワイヤ 31,LEDランプ 32,LEDランプ 33,LEDランプ
Claims (4)
- 【請求項1】 RGBのカラーを発生する複数のLED
の発光に基づいてフルカラーの発光色を発生するフルカ
ラーLEDモジュールにおいて、 前記複数のLEDと光結合する導光部材の光結合面と面
接触する基板面から所定の深さで形成される素子搭載部
に前記複数のLEDを搭載する絶縁性の基板と、 前記基板に絶縁されて前記素子搭載部から前記基板の外
部接続領域まで伸び、前記素子搭載部において前記複数
のLEDと接続される配線層を有することを特徴とする
フルカラーLEDモジュール。 - 【請求項2】 前記基板は、エポキシ樹脂を含浸させた
ガラス繊維によって構成されて前記所定の深さの孔を形
成される第1の絶縁層と、エポキシ樹脂を含浸させたガ
ラス繊維によって構成されて前記配線層を前記第1の絶
縁層との間に支持する第2の絶縁層を有する構成の請求
項第1項記載のフルカラーLEDモジュール。 - 【請求項3】 前記複数のLEDは、RのLEDを中心
にしてその両端にGとBのLEDが直線状に配置されて
いる構成の請求項第1項記載のフルカラーLEDモジュ
ール。 - 【請求項4】 前記第2の絶縁層は、前記配線層を前記
基板の裏面の前記外部接続領域に設けられる外部接続端
子に接続するスルーホールを形成される構成の請求項第
2項記載のフルカラーLEDモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13526699A JP2000332297A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | フルカラーledモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13526699A JP2000332297A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | フルカラーledモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000332297A true JP2000332297A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15147691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13526699A Pending JP2000332297A (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | フルカラーledモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000332297A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434037B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2004-06-04 | 주식회사 레다트 | 컬러발광모듈 및 그 제조방법 |
| JP2006245272A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード装置及び面状光源ユニット並びにメータ |
| JP2006270121A (ja) * | 2006-06-08 | 2006-10-05 | Brother Ind Ltd | 電子機器 |
| KR100685504B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2007-02-27 | 어드밴스드 옵토일렉트로닉 테크놀로지 인코포레이티드 | 발광 다이오드 패키지 |
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-
1999
- 1999-05-17 JP JP13526699A patent/JP2000332297A/ja active Pending
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