JP2668835B2

JP2668835B2 - Ｌｅｄ表示素子

Info

Publication number: JP2668835B2
Application number: JP1137151A
Authority: JP
Inventors: 由訓小池
Original assignee: ローム株式会社
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH032789A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はLED表示素子に関するものであり、更に詳し
くは、所定の方向に広い指向性が必要とされるLED屋外
表示ユニット等に適用可能なLED表示素子に関するもの
である。

従来の技術従来より、屋外用表示器としてLED屋外表示ユニット
が用いられている。このLED屋外表示ユニットは、例え
ば縦横各16個（合計256個）で正方形状に配置され、各
ユニットが一つのドット素子となり、256個全体として
一つのキャラクターの表示を行う。

上記LED屋外表示ユニット（LED表示素子）は、更に複
数個のLEDから構成されている。以下、LED表示素子につ
いて図面を参照しながら説明する。

第２図はLED表示素子の一例を模式的に示す断面図で
ある。図示の如く、LED（５）はケース（９）内に設け
られている基板（７）に複数個載置され、樹脂（８）に
よって固定されている。樹脂（８）はLED（５）の先端
のレンズ部（15）が突出するように、ケース（９）の底
面からLED（５）の略半分の高さまでケース（９）内に
充填されている。ケース（９）の下部には、ホルダー
（11）が設けらており、例えば穴（12）に取付け部材
（図示せず）を嵌合することによって、LED表示素子（1
0）の取付けが行われる。ホルダー（11）からはリード
線（13）が導出されている。また、前記基板（７）は印
刷配線基板であって、リード線（13）と各LED（５）の
端子（４）とは基板（７）のパターンを介して接続され
ている。

前記ケース（９）としては、例えば一端に開口部（1
4）を有する直径が50mmの円筒状であって、アルミニウ
ム製の黒色に塗装されたものが用いられている。

また、前記LED（５）は、１つのケース（９）内に、
例えば40個設置される。各LED（５）内にはLEDチップ
（図示せず）がそれぞれ１個設けられており、このLED
チップから発せられた光がLED（５）の先端のレンズ部
（15）を通り、ケース（９）の開口部（14）から出て行
く。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記LEDから発せられる光束は、通常
の電球から発せられる光束に比べて微少であるので、LE
Dの中心光度を上げれば指向性が狭くなり、指向性を広
くすれば極端にLEDの中心光度が低下するという問題が
ある。従って、指向性が狭い場合、LEDのレンズの中心
とLEDチップの発光の中心とを連なるLEDの光軸に対する
角度が大きくなる程、その角度における照射面の明るさ
も低下する。例えば、LED屋外表示ユニット等では、所
定の方向に広い指向性が必要とされるので、それに用い
られるLEDについても所定の方向に広い指向性が必要と
される。ところが、従来のLEDで構成されているLED屋外
表示ユニットでは、中心光度を低下させることなく、所
定の方向に指向性を広くすることができないので、斜め
方向から表示が読み取りにくいという問題がある。

第４図は、１個のLEDチップを内部に有し、先端に１
つのレンズ部を有する従来のLED（１チップ１レンズタ
イプのLED）の一例について、指向性を測定した従来を
示すグラフである。このグラフでは、前述のレンズの光
軸に対する角度（測定角度）を横軸とし、各角度に対す
る光度を、最高光度を１としたときの相対光度をもって
縦軸としている。光度半値角（２θ）とは、相対光度が
中心の光度（一般には最大光度）に対いて0.5となる測
定角度をいい、この従来例においては、２θは30゜であ
り、指向性が狭いことがわかる。

一方、従来より内部に異色（例えば赤色の緑色）の光
を発する２個のLEDチップが設けられたLEDが知られてい
る。しかし、このLEDにおいてもLEDチップそれぞれにつ
いては、LEDの中心光度を上げれば指向性が狭くなり、
指向性を広くすれば中心光度が低下するという問題があ
る。また発せられた異色の光が互いに光を弱め合うとい
う問題もある。

そこで、本発明の目的は、中心光度を低下させること
なく所定の方向に広い指向性を備えたLEDを使用したLED
表示素子を提供することにある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明では、開口部を有す
る円筒状のケースと、該ケース内に設けられた印刷配線
基板と、該印刷配線基板に複数個載置された発光ダイオ
ードとを具備するLED表示素子において、前記発光ダイ
オードの各々が、先端にレンズ部を有する樹脂成形体中
に、１個のパラボラと、該１個のパラボラ上に前記レン
ズ部に対向するように複数個配置された同色発光のLED
チップと、該LEDチップに一端が接続され他端が前記樹
脂成形体から前記レンズ部とは反対側に突出して前記印
刷配線基板のパターンに接続される複数個の端子とから
成り、且つ前記複数のLEDチップの配置方向が全ての発
光ダイオードについて同一方向となって前記ケースの奥
方に収納されている。

作用このような構成によれば、樹脂成形中に複数個配置さ
れたLEDの配置状態に応じて、所定の方向に光の有効配
分を行うことができると共に、LEDの中心光度の低下を
抑えることができる。そして、各LEDのチップはいずれ
も同色のものを用いているので互いに光を弱め合うこと
もない。

実施例以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の断面を模式的に示してい
る。光を発するLEDチップ（１）が、パラボラ（３）上
に２個配置されている。２個のLEDチップ（１）はいず
れもパラボラ（３）を介して、パラボラ（３）の下面に
設けられている端子（4a）と接続されている。また、LE
Dチップ（１）はそれぞれ他の端子（4b）と金線（６）
を介して接続されている。上記LEDチップ（１），パラ
ボラ（３），端子（4a）（4b）及び金線（６）は、端子
（4a）（4b）の一部が突出するように、エポキシ樹脂成
形体（２）中に形成されている。エポキシ樹脂成形体
（２）には上部レンズ部（15）が形成されており、前記
LEDチップ（１）はいずれもこのレンズ部（15）と対向
する位置に設けられている。また、前記端子（4a）（4
b）はレンズ部（15）とは反対側の面から突出して設け
られ、パラボラ（３）の下面に設けられた端子（4a）と
他の端子（4b）とは、互いに反対の極性となるように電
源（図示せず）と接続されている。

本実施例では樹脂成形体として、エポキシ樹脂成形体
（２）が用いられているが、通常LEDに用いられている
ものであれば、これに限らず他の樹脂から成るものを用
いてもよい。

また、パラボラ（３）の下面に設けられている端子
（4a）の代わりに、LEDチップ（１）それぞれと接続す
る端子を設けてもよい。

本実施例は、２個のLEDチップ（１）から発せられた
光をレンズ部（15）を通して放射するもの（２チップ１
レンズタイプのLED）であるが、複数個のLEDチップと複
数個のレンズ部を有する樹脂成形体とを組み合わせて構
成されたものであってもよい。

本実施例のLED（５）は、従来例のLEDと同様に第２図
に示されているようなLED表示素子（10）に適用するこ
とができる。LED表示素子（10）に関しては、従来例と
重複する部分については以下、説明を省略する。

本実施例においては、第１図に示すようにLEDチップ
（１）が２個並べて配置されているので、LED（５）の
指向性はその並べた方向（配置方向）に広くなる。従っ
て、LED表示素子（10）の指向性を一方向に広くするた
めには、第１図のLED（５）を第２図中の基板（７）上
に載置する際に、基板（７）上のすべてのLED（５）の
前記配置方向が同一になるようにするのが好ましい。そ
して、従来の技術において説明したように、LED表示素
子（10）は例えば正方形状に256個配置されて一つのキ
ャラクターの表示を行うので、各LED表示素子（10）の
配置方向についても同一方向となるように設定するのが
好ましい。

尚、前記LED表示素子（10）中の複数のLED（５）のう
ち、その一部をLED（５）について前記配置方向を変化
させたり、前記一つのキャラクターを構成する複数のLE
D表示素子（10）のうち、その一部のLED表示素子（10）
について前記配置方向を変化させたりすることによっ
て、指向性の広がりを一方向に限らず、種々の角度で設
定することも可能である。また、LEDチップ（１）の配
置は一直線状に限らず、１個のLED（５）について３個
以上のLEDチップ（１）を用いる場合には、Ｌ字状,T字
状，コ字状，十字状等の配置とすることによって、指向
性の広がりを所定の方向に設定することができる。

第３図は本実施例のLED（５）の指向性を表すグラフ
である。尚、各測定角度における相対光度の測定をLED
チップ（１）の配置方向で行ったほかは、前述した第４
図の従来例と同様にして指向性の測定を行った。光度半
値角（２θ）は47゜であり、前述の１チップ１レンズタ
イプのLED（２θ＝30゜）に比べ、指向性が広くなって
いる。また、本実施例のLED（５）は、２チップ１レン
ズタイプであり同色のチップが用いられているので、従
来の１チップ１レンズタイプのLEDと比べ、中心光度が
低くなることもない。

発明の効果以上説明したように、本発明によれば樹脂成形体中に
同色のLEDチップが複数個配置されているので、配置さ
れた状態によって、所定の方向に指向性を広くすること
ができると共に中心光度が低下しないLEDを実現するこ
とができる。

そして、このLEDを複数用い、且つそれらのLEDにおけ
るLEDチップの配置方向の全てのLEDについて同一方向と
した本発明のLED表示素子では、光度を低下させること
なく、斜め方向からも表示内容が読み取れるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において使用するLEDを模式的
に示す断面図であり、第２図はそのLED又は従来例のLED
が適用されるLED表示素子の一例を模式的に示す断面図
である。第３図は本発明の実施例の指向性を示すグラフ
であり、第４図は従来例の指向性を示すグラフである。（１）……LEDチップ，（２）……エポキシ樹脂成形体，（３）……パラボラ，（４）（4a）（4b）……端子，（５）……LED, （６）……金線，（７）……基板，（８）……樹脂，（９）……ケース，（10）……LED表示素子，（11）……ホルダー，（12）……穴、（13）……リード
線，（14）……開口部，（15）……レンズ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−6887（ＪＰ，Ａ) 特開平２−29686（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−58288（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−41385（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−67386（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−71559（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を有する円筒状のケースと、該ケー
ス内に設けられた印刷配線基板と、該印刷配線基板に複
数個載置された発光ダイオードとを具備するLED表示素
子において、前記発光ダイオードの各々が、先端にレン
ズ部を有する樹脂成形体中に、１個のパラボラと、該１
個のパラボラ上に前記レンズ部に対向するように複数個
配置された同色発光のLEDチップと、該LEDチップに一端
が接続され他端が前記樹脂成形体から前記レンズ部とは
反対側に突出して前記印刷配線基板のパターンに接続さ
れる複数個の端子とから成り、且つ前記複数のLEDチッ
プの配置方向が全ての発光ダイオードについて同一方向
となって前記ケースの奥方に収納されていることを特徴
とするLED表示素子。