JP2812614B2 - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード

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JP2812614B2 JP4192950A JP19295092A JP2812614B2 JP 2812614 B2 JP2812614 B2 JP 2812614B2 JP 4192950 A JP4192950 A JP 4192950A JP 19295092 A JP19295092 A JP 19295092A JP 2812614 B2 JP2812614 B2 JP 2812614B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード素子が
透光性樹脂製のレンズ状モールド部によってパッケージ
されている発光ダイオードに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の発光ダイオードとして、
例えば、図4に示すようなものがある。この発光ダイオ
ード10は、一対のリード端子1、2の内、一方のリー
ド端子1の先端部に形成された凹部3にダイボンディン
グされた略正方形の発光ダイオード素子4と、他方のリ
ード端子2の先端部との間を金線等のワイヤー5で接続
し、両リード端子1、2の先端部分を、円形断面を有
し、かつ、先端部を球面にした透光性合成樹脂製のレン
ズ状モールド部6により、前記発光ダイオード素子4が
モールド部6の先端部のレンズの光軸上に位置するよう
にパッケージする構成である。
【0003】しかしながら、このような発光ダイオード
10に対して、以下に述べるような欠点を指摘すること
ができる。すなわち、モールド部6は、円形断面を有す
るとともに、先端部が球形に形成されており、かつ、発
光ダイオード素子4がモールド部の先端部のレンズの光
軸上に位置する構成であるので、発光ダイオード素子4
の発光時、照射される光は、互いに直交するX、Y軸を
各々含む面におけるそれぞれの光の指向特性Ax (図5
参照)、Ay (図6参照)をもつことになり、X軸を含
む面における光の広がり角度と、Y軸を含む面における
光の広がり角度とが同じになる。
【0004】従って、複数個の発光ダイオード10を縦
横に並設して光表示パネル等を構成する場合には、個々
の発光ダイオード10は、X軸を含む面における光の広
がり角度とY軸を含む面における光の広がり角度とが同
じで、しかも比較的狭い角度であるので、パネル面全体
から均一に光を照射させるためには、パネルに並べる発
光ダイオード10の縦方向のピッチと横方向のピッチと
を同じにして近接配置しなければならず、パネル基板の
単位面積当たりに使用する発光ダイオードの個数が多く
なり、光表示パネルの製造コストが高くなるとともに、
消費電力が増大することになる。
【0005】そこで、X軸かY軸の内、いずれか一方の
軸を含む面の光の広がり角度を大きくし、パネルの縦方
向か横方向のいずれか一方の発光ダイオードの配列ピッ
チを大きくして、光表示パネルへの発光ダイオードの使
用個数を減らすことができるようにした発光ダイオード
が、本出願人によって提案されている(特願平4-68819
号)。以下、図7を参照して、先に提案された発光ダイ
オードについて説明する。
【0006】この発光ダイオード20は、一対のリード
端子1、2の内、一方のリード端子1の先端部に形成さ
れた凹部3にダイボンディングされた略正方形の発光ダ
イオード素子4と、他方のリード端子2の先端部との間
を金線等のワイヤー5で接続し、両リード端子1、2の
先端部分を、楕円形断面を有し、かつ、先端部を楕円球
面にした透光性合成樹脂製のレンズ状モールド部21に
より、前記発光ダイオード素子4がレンズの光軸上に位
置するようにパッケージする構成である。
【0007】このように、モールド部21を、楕円形断
面にするとともに、先端部を楕円球面に形成し、かつ、
発光ダイオード素子4をモールド部21の先端部のレン
ズの光軸上に位置するように構成することにより、発光
ダイオード素子4の発光時、照射される光は、互いに直
交するX、Y軸を各々含む面におけるそれぞれの光の指
向特性Ax (図8参照)、Ay (図9参照)をもつよう
になるので、X軸を含む面における光の広がり角度を、
Y軸を含む面における光の広がり角度より大きくするこ
とができる。よって、光表示パネルに配列する発光ダイ
オードのX方向の配列ピッチを大きくすることができ、
パネルへの発光ダイオードの使用個数を減らすことがで
きる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する発光ダイオードの場合には、次のよう
な問題があることが判明した。すなわち、図7に示すよ
うに発光ダイオード20のモールド部21を楕円断面に
し、その先端部を楕円球面に形成した場合、X軸を含む
光の広がり角度を大きくすることができるが、一方で、
発光ダイオード20の中心付近の光度が上がらないとい
う問題がある。これは、モールドされた発光ダイオード
素子4をモールド部21の中心軸に沿った上方から見た
場合、モールド部21のレンズ効果により、図10の実
線で示すように(図中、点線は、実際の発光ダイオード
素子4を示す)、楕円の短径方向に長く見えることから
もわかるように、レンズとしての曲率半径の小さい楕円
の短径方向に発光ダイオード素子4は広い幅を持ち、逆
に、レンズとしての曲率半径の大きい楕円の長径方向に
発光ダイオード素子4は狭い幅しか持たないので、長径
方向を含む面内における照射光量が少なくなり、その結
果として、発光ダイオード20の中心付近の光度が低下
するからである。
【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、照射光の広がり角度を大きくするとと
もに、中心付近の光度を上げることができる発光ダイオ
ードを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、本発明は、2本のリード端子と、一方のリード端子
の先端にダイボンディングされるとともに、他方のリー
ド端子の先端との間をワイヤーボンディングされた発光
ダイオード素子と、前記両リード端子の先端部分を封止
する透光性樹脂製のレンズ状モールド部とからなる発光
ダイオードにおいて、前記モールド部の横断面は楕円形
を呈し、前記モールドにおけるレンズ表面は楕円球面に
形成し、かつ、前記発光ダイオード素子は矩形状で、そ
の長手方向が前記モールド部の楕円形横断面の長径方向
に略一致するようにダイボンディングされたものであ
る。
【0011】
【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
本発明では、モールド部の横断面を楕円形にし、モール
ドにおけるレンズ表面は楕円球面に形成したので、照射
光の広がり角度は、XかY軸のいずれかの軸を含む面に
おいて大きくすることができ、全体として、広い範囲に
光を照射できる。また、発光ダイオード素子を矩形状に
し、その長手方向がモールド部の楕円形横断面の長径方
向に略一致するようにダイボンディングすることによ
り、レンズとしての曲率半径の小さい楕円の短径方向に
対して、発光ダイオード素子の幅を狭くし、逆に、レン
ズとしての曲率半径の大きい楕円の長径方向に対して、
発光ダイオード素子の幅を広くしたので、モールド部を
介して発光ダイオード素子を観察した場合、発光ダイオ
ード素子は略正方形に見える。換言すれば、レンズの長
径及び短径を含む各面内において偏りのない照射光量を
得ることができ、その結果として、発光ダイオードの中
心付近の光度を上げることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。本発明の一実施例に係る発光ダイオードを図1
に示し、その構成を以下に説明する。この発光ダイオー
ド30は、一対のリード端子1、2の内、一方のリード
端子1の先端部に形成された凹部31にダイボンディン
グされた矩形の発光ダイオード素子32と、他方のリー
ド端子2の先端部との間を金線等のワイヤー5で接続
し、両リード端子1、2の先端部分を、楕円形断面を有
し、かつ、先端部を楕円球面にした透光性合成樹脂製の
レンズ状モールド部33により封止し、かつ、前記発光
ダイオード素子32の長手方向をモールド部33の楕円
形横断面の長径方向に略一致させるとともに、発光ダイ
オード素子32がモールド部33の先端部のレンズの光
軸上に位置するように構成したものである(図3参
照)。
【0013】このように、モールド部33を、楕円形断
面にするとともに、先端部を楕円球面に形成し、かつ、
発光ダイオード素子32をモールド部33の先端部のレ
ンズの光軸上に位置するように構成することにより、先
に提案した発光ダイオードと同様に、発光ダイオード素
子32の発光時、照射される光は、互いに直交するX、
Y軸を各々含む面におけるそれぞれの光の指向特性
x 、Ay が図8、図9に示すようになり、X軸を含む
面における光の広がり角度を、Y軸を含む面における光
の広がり角度より大きくすることができる。
【0014】次に、この発光ダイオード30の中心付近
の光度を、図7に示したように略正方形の発光ダイオー
ド素子4を用いた発光ダイオードと比較して説明する。
なお、本実施例の矩形の発光ダイオード素子32と図7
の略正方形の発光ダイオード素子とは、その表面積およ
び、単位面積当たりの発光量が同じであると仮定する。
【0015】本実施例に係る発光ダイオード30のモー
ルドされた発光ダイオード素子32は、モールド部33
のレンズ効果により、図2の実線で示すように(図中、
点線は、実際の発光ダイオード素子32を示す)、略正
方形に見える。このことは、モールド部33の長径及び
短径を含む各面内において、偏りのない照射光量を得ら
れることを意味し、その結果として、発光ダイオード3
0の中心付近の光度を上げることができる。また、一般
に、モールド部33の短径方向については、素子の中心
に焦点が合うようにレンズ面の曲率半径が設定されてい
るので、短径方向に素子を大きくしても、素子中心から
外れた箇所から照射された光は、発光ダイオードの中心
付近に集光され難いので、中心付近の光度アップに寄与
する割合は小さい。以上のことからも、同じ素子面積で
あっても、図7の発光ダイオードのように略正方形の素
子を用いるよりも、本実施例のようにモールド部33の
長径方向に沿った横長の素子を用いる方が、発光ダイオ
ードの中心付近の光度が向上するということが言える。
【0016】なお、発光ダイオードの全体的な光度を向
上されるために、表面積が大きい発光ダイオード素子
や、単位面積当たりの発光量が多い発光ダイオード素子
を使用する場合にも、上述の説明のように、その発光ダ
イオード素子を正方形にしてダイボンディングするよ
り、矩形にしてその長手方向がモールド部の楕円形横断
面の長径方向に略一致するようにダイボンディングする
方が、発光ダイオードの中央付近の光度をより一層向上
させることができる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、モールド部の横断面を楕円形にし、モールド
におけるレンズ表面は楕円球面に形成したので、照射光
の広がり角度は、XかY軸のいずれかの軸を含む面にお
いて大きくすることができ、全体として、広い範囲に光
を照射できる。また、発光ダイオード素子を矩形状に
し、その長手方向がモールド部の楕円形横断面の長径方
向に略一致するようにダイボンディングしたので、モー
ルド部を介して発光ダイオード素子を観察した場合、発
光ダイオード素子は略正方形に見える。換言すれば、モ
ールド部(レンズ)の長径及び短径を含む各面内におい
て偏りのない照射光量を得ることができるので、発光ダ
イオードの中心付近の光度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る発光ダイオードの概略
構成を示す斜視図である。
【図2】実施例装置を上方から見た状態を示す図であ
る。
【図3】図1のA−A矢視断面図である。
【図4】従来例に係る発光ダイオードの概略構成を示す
斜視図である。
【図5】図4の発光ダイオードのX軸を含む面における
光の指向特性を示す図である。
【図6】図4の発光ダイオードのY軸を含む面における
光の指向特性を示す図である。
【図7】図4に示す発光ダイオードの改良品の概略構成
を示す斜視図である。
【図8】図7の発光ダイオードのX軸を含む面における
光の指向特性を示す図である。
【図9】図7の発光ダイオードのY軸を含む面における
光の指向特性を示す図である。
【図10】図7の発光ダイオードを上方から見た状態を
示す図である。
【符号の説明】
1、2 … リード端子 5 … ワイヤー 30 … 発光ダイオード 31 … 凹部 32 … 発光ダイオード素子 33 … モールド部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2本のリード端子と、一方のリード端子
    の先端にダイボンディングされるとともに、他方のリー
    ド端子の先端との間をワイヤーボンディングされた発光
    ダイオード素子と、前記両リード端子の先端部分を封止
    する透光性樹脂製のレンズ状モールド部とからなる発光
    ダイオードにおいて、 前記モールド部の横断面は楕円形を呈し、前記モールド
    におけるレンズ表面は楕円球面に形成し、かつ、前記発
    光ダイオード素子は矩形状で、その長手方向が前記モー
    ルド部の楕円形横断面の長径方向に略一致するようにダ
    イボンディングされていることを特徴とする発光ダイオ
    ード。
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