JP2012033851A - Light-emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、凹部内に発光ダイオードチップ(LEDチップ)を配置して成る発光ダイオード(LED)に係り、特に、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角な発光ダイオードに関する。 The present invention relates to a light emitting diode (LED) in which a light emitting diode chip (LED chip) is disposed in a recess, and more particularly to a light emitting diode having a wide viewing angle that can be viewed not only in the front direction but also in the lateral direction and the rear direction. .
凹部内に発光ダイオードチップを配置して成る発光ダイオードとして、本出願人は先に、特開2010−3788号を提案した。
図12に示すように、この発光ダイオード60は、略リング状の枠部材64と、第1のリードフレーム66及び第2のリードフレーム68を有している。
The present applicant has previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-3788 as a light-emitting diode having a light-emitting diode chip disposed in a recess.
As shown in FIG. 12, the
上記枠部材64の底面64a及び底面開口を、第1のリードフレーム66の先端部66aで覆うことにより凹部67が形成されており、該凹部67内に露出した第1のリードフレーム66の先端部66aに、LEDチップ70をダイボンドすることにより、第1のリードフレーム66とLEDチップ70底面の一方の電極(図示せず)とを電気的に接続している。第1のリードフレーム66の後端部66bは、枠部材64を貫通して外方へ向かって水平方向に取り出されている。
また、第2のリードフレーム68は、上記枠部材64を貫通して凹部67内に露出する先端部68aと、枠部材64の外方へ向かって水平方向に取り出されている後端部68bを有しており、第2のリードフレーム68の先端部68aと、上記LEDチップ70上面の他方の電極(図示せず)とをボンディングワイヤ72を介して電気的に接続して成る。
A
The
上記枠部材64の上端には、枠部材64上端の内壁を薄くして形成した段部74が形成されており、該段部74上に、蛍光体76を担持して成る円盤状の不織布78(図13)が載置されている。
不織布78は、図14及び図15に示すように、多数の繊維80が立体的に絡み合って形成されるものであり、繊維80間には多数の空隙82(図15参照)が形成されており、また、多数の繊維80が立体的に絡み合っているため、単位体積当たりの繊維80の表面積が極めて大きいものである。
図16に示すように、蛍光体76は、不織布78を構成する繊維80の表面に被着・担持されているものである。
On the upper end of the
As shown in FIGS. 14 and 15, the non-woven
As shown in FIG. 16, the
而して、上記第1のリードフレーム66及び第2のリードフレーム68を介してLEDチップ70に電圧が印加されると、LEDチップ70が発光して、上記蛍光体76を励起させる光が放射される。この光が、LEDチップ70の上方に配置されている不織布78に担持された蛍光体76に照射され、所定波長の可視光に波長変換された後、外部へ放射されるのである。
上記特許文献1で提案されたLED60は、LEDチップ24が凹部67内に配置されると共に、蛍光体76を担持した不織布78が、枠部材64の上端内壁に形成した段部74上に配置されているので、蛍光体76で波長変換されて放射される可視光は、視認方向である前方向(図12における上方向)へ向かって放射されるものであった。
しかしながら、上記LED60が照明用光源として用いられる場合等においては、前方向だけでなく、側方向や後方向へも光を放射する広視野角なLED60が求められている。
In the
However, when the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、凹部内に発光ダイオードチップを配置して成る発光ダイオードにおいて、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角な発光ダイオードを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to visually recognize not only the front direction but also the side direction and the rear direction in a light emitting diode in which a light emitting diode chip is disposed in a recess. The object is to realize a light-emitting diode having a wide viewing angle.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の発光ダイオードは、
LEDチップを凹部内に配置して、LEDチップを該LEDチップより高さが高い部材で囲繞すると共に、上記部材の上方に、LEDチップの発光を所定波長の可視光に変換して放射する蛍光体を担持した不織布を配置して成り、さらに、上記不織布の側周面を露出させたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a light-emitting diode according to
The LED chip is disposed in the recess, and the LED chip is surrounded by a member having a height higher than that of the LED chip, and the light emitted from the LED chip is converted into visible light having a predetermined wavelength and emitted above the member. A non-woven fabric carrying a body is arranged, and the side peripheral surface of the non-woven fabric is exposed.
本発明の請求項2に記載の発光ダイオードは、請求項1に記載の発光ダイオードにおいて、
上記部材が、LEDチップを囲繞する枠部材であり、該枠部材の上面に、上記不織布を配置して成り、さらに、上記不織布の側周面を露出させたことを特徴とする。
The light-emitting diode according to
The member is a frame member that surrounds the LED chip. The nonwoven fabric is disposed on the upper surface of the frame member, and the side peripheral surface of the nonwoven fabric is exposed.
本発明の請求項3に記載の発光ダイオードは、請求項1又は2に記載の発光ダイオードにおいて、
上記不織布の上面に、透光性のレンズ部を形成したことを特徴とする。
The light-emitting diode according to
A translucent lens portion is formed on the upper surface of the nonwoven fabric.
本発明の請求項4に記載の発光ダイオードは、請求項1又は2に記載の発光ダイオードにおいて、
上記不織布を、透光性のレンズ部で封止したことを特徴とする。
The light-emitting diode according to
The nonwoven fabric is sealed with a translucent lens portion.
本発明の請求項5に記載の発光ダイオードは、請求項3又は4に記載の発光ダイオードにおいて、
上記レンズ部中に、光散乱材を添加したことを特徴とする。
The light-emitting diode according to claim 5 of the present invention is the light-emitting diode according to
A light scattering material is added to the lens portion.
本発明の発光ダイオードにあっては、LEDチップを凹部内に配置して、LEDチップを該LEDチップより高さが高い部材で囲繞すると共に、上記部材の上方に蛍光体を担持して成る不織布を配置して成り、さらに、上記不織布の側周面を露出させたので、不織布の側周面近傍に担持された蛍光体から放射される可視光は、上記部材に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角な発光ダイオードを実現できる。 In the light emitting diode of the present invention, the LED chip is disposed in the recess, and the LED chip is surrounded by a member having a height higher than that of the LED chip, and the phosphor is supported above the member. Furthermore, since the side peripheral surface of the nonwoven fabric is exposed, the visible light emitted from the phosphor carried in the vicinity of the side peripheral surface of the nonwoven fabric is not obstructed by the member, and is laterally directed. As a result, a light emitting diode having a wide viewing angle that can be viewed not only from the front direction but also from the side direction and the rear direction can be realized.
尚、発光ダイオードは、主として前方向の対象物に対して光を照射するものとして用いられることが多いため、広視野角な場合であっても、側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いものが求められることも多い。
請求項3に記載の発光ダイオードの如く、請求項1又は2に記載の発光ダイオードにおいて、上記不織布の上面に、透光性のレンズ部を形成した場合には、前方向へ向かう光が、上記レンズ部で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高い発光ダイオードが実現できる。
Since light emitting diodes are often used mainly to irradiate light on an object in the forward direction, even in the case of a wide viewing angle, the luminous intensity in the forward direction compared to the lateral direction and the backward direction. Often there is a need for a high value.
As in the light-emitting diode according to
また、請求項4に記載の発光ダイオードの如く、請求項1又は2に記載の発光ダイオードにおいて、上記不織布を、透光性のレンズ部で封止した場合には、前方向へ向かう光が、上記レンズ部で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高い発光ダイオードが実現できる。
尚、請求項4に記載の発光ダイオードの場合、不織布をレンズ部で封止した結果、不織布の上面のみならず、側周面もレンズ部で覆われることから、不織布の側周面近傍に担持された蛍光体から放射される可視光の一部もレンズ部で集光されることとなり、前方向へ光の光量を多く確保できる。
Moreover, in the light-emitting diode according to
In addition, in the case of the light emitting diode according to
請求項5に記載の発光ダイオードの如く、請求項3又は4に記載の発光ダイオードにおいて、上記レンズ部中に、光散乱材を添加した場合には、光を様々な方向へ拡散させて外部へ放射できる。
As in the light-emitting diode according to claim 5, in the light-emitting diode according to
以下、図面に基づき、本発明に係るLED10の実施形態を説明する。
本発明に係るLED10は図1及び図2に示すように、樹脂やセラミック等の絶縁材料より成り、口径が下端から上端に向かって拡開する略リング状の枠部材14と、銅等より成る第1のリードフレーム16及び第2のリードフレーム18を有している。上記枠部材14が請求項1に記載の「部材」に該当する。
Hereinafter, embodiments of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記枠部材14の底面14a及び底面開口を、第1のリードフレーム16の先端部16aで覆うことにより凹部17が形成されており、該凹部17内に露出した第1のリードフレーム16の先端部16aに、LEDチップ20をダイボンドすることにより、第1のリードフレーム16とLEDチップ20底面の一方の電極(図示せず)とを電気的に接続している。第1のリードフレーム16の後端部16bは、枠部材14を貫通して外方へ向かって水平方向に取り出されている。
而して、凹部17内に露出した第1のリードフレーム16の先端部16aに、LEDチップ20を配置したことにより、LEDチップ20は、該LEDチップ20より高さが高い枠部材14によって囲繞されることとなる。
上記LEDチップ20は、窒化ガリウム系半導体結晶等で構成されており、後述する蛍光体を励起させる波長の紫外線や青色可視光等の光を発光するものである。
A
Thus, by disposing the
The
また、第2のリードフレーム18は、上記枠部材14を貫通して凹部17内に露出する先端部18aと、枠部材14の外方へ向かって水平方向に取り出されている後端部18bを有しており、第2のリードフレーム18の先端部18aと、上記LEDチップ20上面の他方の電極(図示せず)とをボンディングワイヤ22を介して電気的に接続して成る。
Further, the
上記第1のリードフレーム16の先端部16aと、第2のリードフレーム18の先端部18aは、上下方向に所定の間隙を設けて対向配置されることにより、相互に絶縁されている。
The
上記枠部材14の上面14bには、蛍光体26を担持して成る円盤状の不織布28(図3)が配置されている。この結果、LEDチップ20の上方に、蛍光体26が担持された不織布28が配置され、また、枠部材14の上面開口が上記円盤状の不織布28によって閉塞されることとなる。尚、不織布28は枠部材14の上面14bに接着等の手段を介して固着されている。
また、不織布28を、枠部材14の上面14bに配置した結果、図1に示すように、上記不織布28の側周面28aは、枠部材14に当接することなく露出している。
尚、上記不織布28は、その側周面28aが、枠部材14の外端14cから外方へ突出しないように配置されている。これは、不織布28が枠部材14の外端14cから外方へ突出していると、LED10の取付作業時等において、枠部材14に固着されていない不織布28の突出部分が剥離したり破損等する虞があるため、これを防止するためである。また、多数のLED10を密集配置する場合、不織布28が枠部材14の外端14cから外方へ突出していると、LED10の不織布28同士がぶつかってしまい、単位面積当たりのLED10の配置個数が少なくなってしまうため、これを防止するためである。
On the
Further, as a result of disposing the
The
上記不織布28は、図3〜図6に示すように、多数の繊維30が絡み合ってシート状と成され、繊維30間に多数の空隙32(図5参照)が形成されており、また、多数の繊維30が立体的に絡み合っているため、単位体積当たりの繊維30の表面積が極めて大きいものである。
3 to 6, the
上記繊維30は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の樹脂繊維、レーヨン等のセルロース系の化学繊維、ガラス繊維等の短繊維から成り、その直径は1〜50μm、長さは0.5〜20mm、繊維密度は30〜100g/cm2程度である。光の透過性の観点から、透光性材料で繊維30を構成することが好ましい。
尚、長さが50〜100mm程度の長繊維から成る繊維30を用いることも勿論可能である。
上記繊維30の繊維密度や、不織布の厚さ、目付等を適宜調整することにより、不織布を構成する繊維30の総表面積を任意に増減可能である。
The
Of course, it is also possible to use
By appropriately adjusting the fiber density of the
上記不織布28に、蛍光体26を分散・添加した透光性の結合剤34を含浸することにより、不織布28を構成する繊維30の表面に、結合剤34を介して蛍光体26を被着・担持させると共に、繊維30間の空隙32に、蛍光体26が添加された結合剤34を充填させている。
図5に示すように、繊維30の表面に被着される蛍光体26の量は、空隙32に充填された結合剤34中の蛍光体26の量よりも多くなっており、さらに、空隙32に充填された結合剤34中の蛍光体26の分布状態は、繊維30に近づくに従って蛍光体24の量が多くなっている。
尚、図5においては、繊維30間の全ての空隙32に結合剤34が充填されている場合を例示したが、これに限定されるものではなく、結合剤34が充填されていない空隙32があっても良い。
上記透光性の結合剤34としては、例えば、シリコン樹脂等の有機材料、ゾルゲルガラス等の無機材料を使用することができる。
By impregnating the
As shown in FIG. 5, the amount of the
In FIG. 5, the case where all the
As the
上記不織布28に蛍光体26を担持させる方法の一例として以下の方法を用いることができる。
先ず、所定長さのシート状の不織布28を準備すると共に、粒子状の蛍光体26が分散・添加された液状の結合剤34を液槽(図示せず)内に満たしておく。
The following method can be used as an example of a method for supporting the
First, a sheet-like
次に、上記不織布28を、液槽内の結合剤34中に浸漬した状態で真空雰囲気中に導入して脱気処理を行うことにより、繊維30間の空隙32内の空気と結合剤34とを置換させる。
この結果、不織布28を構成する繊維30間の空隙32に、蛍光体26が添加された結合剤34が充填される。
尚、結合剤34に分散・添加された蛍光体26は、液状の結合剤34中で移動するが、固体である繊維30に衝突して移動が妨げられる結果、上記の通り、繊維30表面に被着される蛍光体26の量は、空隙32に充填された結合剤34中の蛍光体26の量よりも多くなり、さらに、空隙32に充填された結合剤34中の蛍光体26の分布状態は、繊維30に近づくに従って蛍光体26の量が多くなる。
Next, the
As a result, the
The
その後、不織布28を所定温度で所定時間加熱して、液状の結合剤34を固化させれば良い。
例えば、結合剤34が熱硬化性樹脂であるシリコン樹脂の場合には、80〜150℃で2〜4時間加熱する。
また、結合剤34が液状のゾルゲルガラス材料の場合には、80〜120℃で0.5〜1時間加熱することにより、ゾルゲルガラス材料を加水分解、重合反応させて固体であるゾルゲルガラスを形成する。
上記ゾルゲルガラスは、金属アルコキシドや金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等の金属有機化合物を出発物質として、その加水分解、重合反応を利用して合成されるものであり、溶液状態から出発するため、任意の形状のガラスに成形容易である。
上記ゾルゲルガラス材料は、一般式M(OR)n(M:金属元素、R:アルキル基、n:金属の酸化数)の金属有機化合物、水(加水分解のため)、溶媒としてメタノール、DMF(ヂメチルフォルムアミド)、加水分解・重合反応の調整剤としてアンモニアで構成することができ、このゾルゲルガラス材料を加水分解、重合反応させることにより、ゲル化し、硬いガラス状の無機質膜形成が生じてゾルゲルガラスが形成されるのである。
Thereafter, the
For example, when the
When the
The sol-gel glass is synthesized using a metal organic compound such as metal alkoxide, metal acetylacetonate, or metal carboxylate as a starting material, and its hydrolysis and polymerization reaction. It is easy to mold into glass of any shape.
The sol-gel glass material includes a metal organic compound of the general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group, n: metal oxidation number), water (for hydrolysis), methanol as a solvent, DMF ( Dimethylformamide), which can be composed of ammonia as a regulator of hydrolysis / polymerization reaction. By hydrolyzing and polymerizing this sol-gel glass material, gelation occurs, resulting in the formation of a hard glassy inorganic film. A sol-gel glass is formed.
上記蛍光体26は、LEDチップ20から発光される紫外線や青色可視光等の光を、所定波長の可視光に変換して放射するものである。
上記蛍光体26としては、例えば以下の組成のものを用いることができる。
紫外線を赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体26として、M2O2S:Eu(Mは、La、Gd、Yの何れか1種)、0.5MgF2・3.5MgO・GeO2:Mn、2MgO・2LiO2・Sb2O3:Mn、Y(P,V)O4:Eu、YVO4:Eu、(Sr,Mg)3(PO4):Sn、Y2O3:Eu、CaSiO3:Pb,Mn等がある。
また、紫外線を緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体26として、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、Zn2SiO4:Mn、(Ce,Tb,Mn)MgAl11O19、LaPO4:Ce,Tb、(Ce,Tb)MgAl11O19、Y2SiO5:Ce,Tb、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al、(Zn,Cd)S:Cu,Al、SrAl2O4:Eu、SrAl2O4:Eu,Dy、Sr4Al14O25:Eu,Dy、Y3Al5O12:Tb、Y3(Al,Ga)5O12:Tb、Y3Al5O12:Ce、Y3(Al,Ga)5O12:Ce等がある。
更に、紫外線を青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体26として、(SrCaBa)5(PO4)3Cl:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、(Sr,Mg)2P2O7:Eu、Sr2P2O7:Eu、Sr2P2O7:Sn、Sr5(PO4)3Cl:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、CaWO4、CaWO4:Pb、ZnS:Ag,Cl、ZnS:Ag,Al、(Sr,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu等がある。
また、青色可視光を発光するLEDチップ20を光源に用いて白色光を得る場合において、LEDチップ20から放射される青色可視光を緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体26として、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、SrGa2S4:Eu、Ca3Sc2Si3O12:Ce、α−SiAlON:Eu、β−SiAlON:Eu等がある。
さらに、青色可視光を発光するLEDチップ20を光源に用いた場合において、LEDチップ20から放射される青色可視光を赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体26として、(Sr,Ca)S:Eu、(Ca,Sr)2Si5N8:Eu、CaSiN2:Eu、CaAlSiN3:Eu等がある。
上記赤色発光用の蛍光体26、緑色発光用の蛍光体26、青色発光用の蛍光体26を適宜選択・混合して用いることで、種々の色の発色が可能である。
尚、蛍光体26は、有機、無機の蛍光染料や、有機、無機の蛍光顔料を含むものである。
The
As the
As a phosphor for
Further, as
Furthermore, as a
Further, in the case where white light is obtained using the
Further, when the
Various colors can be generated by appropriately selecting and mixing the
The
上記LED10は、第1のリードフレーム16及び第2のリードフレーム18を介してLEDチップ20に電圧が印加されると、LEDチップ20から上記蛍光体26を励起する紫外線や青色可視光等の光が発光する。この光が、LEDチップ20の上方に配置されている不織布28に担持された蛍光体26に照射され、所定波長の可視光に波長変換された後、外部へ放射されるのである。
The
而して、本発明のLED10にあっては、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させたので、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光は、上記枠部材14に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角なLED10を実現できる。
尚、上記の通り、不織布28を構成する繊維30間には多数の空隙32が形成されていると共に、繊維30間の空隙32に充填される結合剤34は透光性を有しているので、LEDチップ20から放射された光の一部は、繊維30表面で反射された後、空隙32及び結合剤34中を通過して様々な方向へ進むため、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26にもLEDチップ20の光を照射することができる。
Thus, in the
As described above, a large number of
本発明者等は、図7に示す暗室36を用いて、本発明のLED10と、比較例としての従来のLED60を用いて照度特性についての実験を行った。
すなわち、室温25℃と成された暗室36の上方に、本発明のLED10と従来のLED60を、本発明のLED10の不織布28,従来のLED60の不織布78が下側となるよう下向配置し、また、LED10,60の真下位置の暗室底面上に照度計38を設置して測定点(1)とした。さらに、測定点(1)と100mm間隔で3個の照度計38を設置して測定点(2),(3),(4)を並列配置した。また、測定点(4)の上方且つ暗室底面から100mmの高さ位置の暗室側面に照度計38を配置して測定点(5)と成すと共に、測定点(5)と100mm間隔で3個の照度計38を設置して測定点(6)〜(8)を上方に向かって並列配置した。尚、LED10,60は暗室底面から400mmの高さに配置されている。
実験は、(1)〜(8)の測定点において照度計38による照度の測定後、LED10,60の真下位置の測定点(1)の照度を100%としたときの他の測定点(2)〜(8)の照度を百分率で算出した。
結果を表1に示す。
That is, the
In the experiment, after measuring the illuminance by the
The results are shown in Table 1.
表1の結果から、本発明のLED10の場合には、前方向の測定点(1)以外の全ての測定点(2)〜(8)において、従来のLED60以上の照度百分率となっており、特に、最も横方向に位置する測定点(8)においては従来のLED60が7.0%であるのに対して本発明のLED10は18.8%となっており、広視野角が実現されていることが判る。
From the results of Table 1, in the case of the
ところで、LED10は、主として前方向(図1の上方向)の対象物に対して光を照射するものとして用いられることが多いため、広視野角な場合であっても、側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いものが求められることも多い。
そこで、図8〜図11に示す本発明のLED10の第1の変形例〜第4の変形例は、広視野角であると共に、側方向や後方向に比べて前方向の光度を高めたLED10を実現するものである。
By the way, since the
Accordingly, the first to fourth modifications of the
すなわち、図8は、本発明の上記LED10の第1の変形例を示すものであり、該第1の変形例は、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させ、さらに、上記不織布28の上面28bに透光性樹脂等より成る透光性のレンズ部40を形成した点に特徴を有するものである。
That is, FIG. 8 shows a first modification of the
上記レンズ部40は、枠部材14の上面14bに配置した不織布28の上方から、不織布28の上面28bに、レンズ部40の構成材料である液状樹脂を所定量滴下し、表面張力を利用して薄いレンズ状に液状樹脂を硬化させることにより形成することができる。
この方法でレンズ部40を形成した場合には、液状樹脂が不織布28の繊維30間の空隙32に入り込むため、不織布28とレンズ部40との接合強度を大きくすることができ、レンズ部40が不織布28から剥離することを抑制できる。尚、不織布28の上面28bに滴下する液状樹脂の粘土を調整することにより、表面張力で形成されるレンズ部40の厚さを調整することができる。
上記レンズ部40の構成材料となる樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の有機系樹脂や無機系樹脂を使用することができる。
The
When the
As a resin that is a constituent material of the
而して、このLED10の第1の変形例にあっては、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させたので、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光は、上記枠部材14に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角なLED10を実現できる。
Thus, in the first modification of the
また、このLED10の第1の変形例は、不織布28の上面28bに透光性のレンズ部40を形成したので、前方向へ向かう光が、上記レンズ部40で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いLED10が実現できる。
Further, in the first modification of the
図9は、本発明の上記LED10の第2の変形例を示すものであり、該第2の変形例は、上記レンズ部40中に酸化チタン等より成る微粒子状の光散乱材42を添加した点に特徴を有するものであり、その他の構成は上記第1の変形例と同一である。
FIG. 9 shows a second modification of the
而して、このLED10の第2の変形例にあっては、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させたので、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光は、上記枠部材14に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角なLED10を実現できる。
Thus, in the second modification of the
また、このLED10の第2の変形例は、不織布28の上面28bに透光性のレンズ部40を形成したので、前方向へ向かう光が、上記レンズ部40で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いLED10が実現できる。
Further, in the second modification of the
さらに、このLED10の第2の変形例は、レンズ部40中に酸化チタン等より成る微粒子状の光散乱材42を添加したので、光を様々な方向へ拡散させて外部へ放射できる。
Further, in the second modification of the
図10は、本発明の上記LED10の第3の変形例を示すものであり、該第3の変形例は、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させ、さらに、上記不織布28を透光性樹脂より成る透光性のレンズ部40で封止した点に特徴を有するものである。このLED10の第3の変形例の場合には、不織布28の上面28bのみならず、側周面28aもレンズ部40で覆われている点で、上記第1の変形例とは異なるものである。
FIG. 10 shows a third modification of the
而して、このLED10の第3の変形例にあっては、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させたので、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光は、上記枠部材14に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角なLED10を実現できる。
Thus, in the third modification of the
また、このLED10の第3の変形例は、不織布28をレンズ部40で封止したので、前方向へ向かう光が、上記レンズ部40で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いLED10が実現できる。
尚、このLED10の第3の変形例は、不織布28をレンズ部40で封止した結果、不織布28の上面28bのみならず、側周面28aもレンズ部40で覆われることから、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光の一部もレンズ部40で集光されることとなり、前方向へ光の光量を多く確保できる。
Further, in the third modification of the
In the third modification of the
図11は、本発明の上記LED10の第4の変形例を示すものであり、該第4の変形例は、上記レンズ部40中に酸化チタン等より成る微粒子状の光散乱材42を添加した点に特徴を有するものであり、その他の構成は上記第3の変形例と同一である。
FIG. 11 shows a fourth modification of the
而して、このLED10の第4の変形例にあっては、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに蛍光体26を担持して成る不織布28を配置すると共に、該不織布28の側周面28aを露出させたので、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光は、上記枠部材14に遮られることがなく側方向や後方向を含む様々な方向へ放射されることとなり、その結果、前方向だけでなく側方向や後方向からも視認できる広視野角なLED10を実現できる。
Thus, in the fourth modification of the
また、このLED10の第4の変形例は、不織布28をレンズ部40で封止したので、前方向へ向かう光が、上記レンズ部40で集光され、広視野角でありながら側方向や後方向に比べて前方向の光度の高いLED10が実現できる。
尚、このLED10の第4の変形例は、不織布28をレンズ部40で封止した結果、不織布28の上面28bのみならず、側周面28aもレンズ部40で覆われることから、不織布28の側周面28a近傍に担持された蛍光体26から放射される可視光の一部もレンズ部40で集光されることとなり、前方向へ光の光量を多く確保できる。
Further, in the fourth modification of the
In addition, as a result of sealing the
さらに、このLED10の第4の変形例は、レンズ部40中に酸化チタン等より成る微粒子状の光散乱材42を添加したので、光を様々な方向へ拡散させて外部へ放射できる。
Further, in the fourth modification of the
上記においては、不織布28を、LEDチップ20を囲繞する枠部材14の上面14bに接触させて配置した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、若干の間隙を設けて枠部材14の上方に不織布28を配置しても良い。もっとも、枠部材14の上面14bに不織布28を配置した場合の方が、不織布28とLEDチップ20間の距離が小さく、LEDチップ20の光を不織布28に担持された蛍光体26により多く照射できるので好ましい。
In the above, the case where the
また上記においては、不織布28が円盤状の場合を例示したが、これに限定されるものではなく、四角盤等の角盤状の不織布等、他の盤状の不織布28を用いることも勿論できる。
In the above, the case where the
10 LED
14 枠部材
14a 枠部材の底面
14b 枠部材の上面
14c 枠部材の外端
16 第1のリードフレーム
16a 第1のリードフレームの先端部
16b 第1のリードフレームの後端部
17 凹部
18 第2のリードフレーム
18a 第2のリードフレームの先端部
18b 第2のリードフレームの後端部
20 LEDチップ
22 ボンディングワイヤ
26 蛍光体
28 不織布
28a 不織布の側周面
28b 不織布の上面
30 繊維
32 空隙
34 結合剤
36 暗室
38 照度計
40 レンズ部
42 光散乱材
10 LED
14 Frame member
14a Bottom of frame member
14b Upper surface of frame member
14c Outer edge of frame member
16 First lead frame
16a First lead frame tip
16b Rear end of first lead frame
17 Recess
18 Second lead frame
18a Tip of second lead frame
18b Rear end of second lead frame
20 LED chip
22 Bonding wire
26 Phosphor
28 Nonwoven fabric
28a Side surface of nonwoven fabric
28b Top surface of non-woven fabric
30 fibers
32 Air gap
34 Binder
36 Darkroom
38 Illuminometer
40 Lens section
42 Light scattering material
Claims (5)
The light emitting diode according to claim 3, wherein a light scattering material is added to the lens portion.
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