JP3172947B2 - 発光体を用いた照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）のような発光体を用いた照明装置に関し、特に３
６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用いた照明装置に
関するものである。
ＥＤ）のような発光体を用いた照明装置に関し、特に３
６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用いた照明装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりＬＥＤは消費電力が少なく、寿
命が極めて半永久であることを利用して、クリスマスツ
リー用ランプ、イベントを行う際の装飾等のイルミネー
ション、或いはＬＥＤをマトリックス状に配列したもの
が道路や駅の案内板等に用いられている。
命が極めて半永久であることを利用して、クリスマスツ
リー用ランプ、イベントを行う際の装飾等のイルミネー
ション、或いはＬＥＤをマトリックス状に配列したもの
が道路や駅の案内板等に用いられている。
【０００３】図６は従来のＬＥＤランプ７０を示し、前
記ＬＥＤランプ７０は、スリ鉢状の反射面７１を有する
金属性の固定部材７２と、前記固定部材７２上に電極を
介してマウントされたＬＥＤチップ７３と、前記固定部
材７２と一体或いは別体に形成された第１のリード線７
４と、一端が電極７５にボンディングされたワイヤ７６
の他端に接続された第２のリード線７７と、前記第１及
び第２のリード線７４、７７が貫通する絶縁性の基板７
８と、前記ＬＥＤチップ７３を含む前記固定部材７２等
をドーム状に封止する透明樹脂層７９とからなり、前記
ＬＥＤチップ７３に電流を流すことにより図示のように
光が放射される。
記ＬＥＤランプ７０は、スリ鉢状の反射面７１を有する
金属性の固定部材７２と、前記固定部材７２上に電極を
介してマウントされたＬＥＤチップ７３と、前記固定部
材７２と一体或いは別体に形成された第１のリード線７
４と、一端が電極７５にボンディングされたワイヤ７６
の他端に接続された第２のリード線７７と、前記第１及
び第２のリード線７４、７７が貫通する絶縁性の基板７
８と、前記ＬＥＤチップ７３を含む前記固定部材７２等
をドーム状に封止する透明樹脂層７９とからなり、前記
ＬＥＤチップ７３に電流を流すことにより図示のように
光が放射される。
【０００４】しかしながら、このようなＬＥＤランプ７
０において、光は図示するように一方向にのみ放射さ
れ、前記絶縁性の基板７８側及び紙面と垂直な方向から
は放射されない。
０において、光は図示するように一方向にのみ放射さ
れ、前記絶縁性の基板７８側及び紙面と垂直な方向から
は放射されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、全方
向、即ち３６０度の方向に光を放射する発光体、例え
ば、ＬＥＤを用いた照明装置を提供することにある。
向、即ち３６０度の方向に光を放射する発光体、例え
ば、ＬＥＤを用いた照明装置を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、コンパクトで、省電
力、長寿命な発光体、例えば、ＬＥＤを用いた照明装置
を提供することにある。
力、長寿命な発光体、例えば、ＬＥＤを用いた照明装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるＬＥＤのよ
うな発光体を用いた照明装置は配線用の第１及び第２の
導体部を有する絶縁性の透明基板と、一端部が前記第１
の導体部に、他端部が前記第２の導体部に接続されるよ
うに前記透明基板上にマウントされた発光体と、前記第
１及び第２の導体部の各端部に接続された引出しリード
と、前記発光体を有する前記透明基板と前記引出しリー
ドの一部を覆うように設けられたレンズ作用を有する透
明又は半透明樹脂体とから構成される。
うな発光体を用いた照明装置は配線用の第１及び第２の
導体部を有する絶縁性の透明基板と、一端部が前記第１
の導体部に、他端部が前記第２の導体部に接続されるよ
うに前記透明基板上にマウントされた発光体と、前記第
１及び第２の導体部の各端部に接続された引出しリード
と、前記発光体を有する前記透明基板と前記引出しリー
ドの一部を覆うように設けられたレンズ作用を有する透
明又は半透明樹脂体とから構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によるＬＥＤを用いた照明
装置は配線用の第１及び第２の導体部を有する絶縁性の
透明基板と、裏面電極が前記第１の導体部に接続される
ように前記透明基板上にマウントされたＬＥＤチップ
と、前記ＬＥＤチップの表面電極と前記第２の導体部と
を接続するワイヤと、前記第１及び第２の導体部の各端
部に接続された引出しリードと、前記ＬＥＤチップを有
する前記透明基板と前記引出しリードの一部を覆うよう
に設けられたレンズ作用を有する透明又は半透明樹脂体
とからなり、複数個のＬＥＤチップを前記透明基板上に
マウントしてもよく、また、前記透明又は半透明樹脂体
を個々の前記ＬＥＤチップ毎に設けることもできる。
装置は配線用の第１及び第２の導体部を有する絶縁性の
透明基板と、裏面電極が前記第１の導体部に接続される
ように前記透明基板上にマウントされたＬＥＤチップ
と、前記ＬＥＤチップの表面電極と前記第２の導体部と
を接続するワイヤと、前記第１及び第２の導体部の各端
部に接続された引出しリードと、前記ＬＥＤチップを有
する前記透明基板と前記引出しリードの一部を覆うよう
に設けられたレンズ作用を有する透明又は半透明樹脂体
とからなり、複数個のＬＥＤチップを前記透明基板上に
マウントしてもよく、また、前記透明又は半透明樹脂体
を個々の前記ＬＥＤチップ毎に設けることもできる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の実施例による１個の発光体、
例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明装置１
０を模式的に示す。前記ＬＥＤを用いた照明装置１０は
配線用の第１及び第２の導体部１１、１２を有する絶縁
性の透明基板１３と、裏面電極（図示しない）が前記第
１の導体部１１に接続されるように前記透明基板１３上
にマウントされたＬＥＤチップ１４と、前記ＬＥＤチッ
プ１４の表面電極１５と前記第２の導体部１２とを接続
するワイヤ１６と、前記第１及び第２の導体部１１、１
２の各端部に接続された引出しリード１７、１８と、前
記ＬＥＤチップ１４を有する前記透明基板１３と前記引
出しリード１７、１８の一部を覆うように設けられたレ
ンズ作用を有する透明又は半透明樹脂体１９とから構成
されている。
例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明装置１
０を模式的に示す。前記ＬＥＤを用いた照明装置１０は
配線用の第１及び第２の導体部１１、１２を有する絶縁
性の透明基板１３と、裏面電極（図示しない）が前記第
１の導体部１１に接続されるように前記透明基板１３上
にマウントされたＬＥＤチップ１４と、前記ＬＥＤチッ
プ１４の表面電極１５と前記第２の導体部１２とを接続
するワイヤ１６と、前記第１及び第２の導体部１１、１
２の各端部に接続された引出しリード１７、１８と、前
記ＬＥＤチップ１４を有する前記透明基板１３と前記引
出しリード１７、１８の一部を覆うように設けられたレ
ンズ作用を有する透明又は半透明樹脂体１９とから構成
されている。
【００１０】前記引出しリード１７、１８間に電圧を印
加して前記ＬＥＤチップ１４に電流を流すことにより前
記ＬＥＤチップ１４の上面だけでなく、裏面及び両側か
らも放射させる光を有効に利用することができ、全方
向、即ち３６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用いた
照明装置が得られる。
加して前記ＬＥＤチップ１４に電流を流すことにより前
記ＬＥＤチップ１４の上面だけでなく、裏面及び両側か
らも放射させる光を有効に利用することができ、全方
向、即ち３６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用いた
照明装置が得られる。
【００１１】図２は複数個、例えば３個の発光体、即ち
ＬＥＤを用いた照明装置２０を模式的に示す。前記３個
のＬＥＤを用いた照明装置２０は、絶縁性の透明基板２
１上に形成された第１乃至第３の導体部２２、２３、２
４に３個のＬＥＤチップ２５、２６、２７がそれぞれマ
ウントされ、前記３個のＬＥＤチップが直列接続される
ように前記各ＬＥＤチップの表面電極と隣接するＬＥＤ
チップの前記第２及び第３の導体部２３、２４とがワイ
ヤ２８、２９を介して接続されると共に、前記ＬＥＤチ
ップ２７の表面電極と前記透明基板２１の端部に形成さ
れた第４の導体部３０とはワイヤ３１を介して接続され
て、さらに前記第１及び第４の導体部２２、３０に引出
しリード３２、３３が設けられ、レンズ作用を有し、楕
円形の透明又は半透明樹脂体３４が前記ＬＥＤチップ２
５、２６、２７を有する前記透明基板２１と前記引出し
リード３２、３３の一部を覆うように形成されている。
ＬＥＤを用いた照明装置２０を模式的に示す。前記３個
のＬＥＤを用いた照明装置２０は、絶縁性の透明基板２
１上に形成された第１乃至第３の導体部２２、２３、２
４に３個のＬＥＤチップ２５、２６、２７がそれぞれマ
ウントされ、前記３個のＬＥＤチップが直列接続される
ように前記各ＬＥＤチップの表面電極と隣接するＬＥＤ
チップの前記第２及び第３の導体部２３、２４とがワイ
ヤ２８、２９を介して接続されると共に、前記ＬＥＤチ
ップ２７の表面電極と前記透明基板２１の端部に形成さ
れた第４の導体部３０とはワイヤ３１を介して接続され
て、さらに前記第１及び第４の導体部２２、３０に引出
しリード３２、３３が設けられ、レンズ作用を有し、楕
円形の透明又は半透明樹脂体３４が前記ＬＥＤチップ２
５、２６、２７を有する前記透明基板２１と前記引出し
リード３２、３３の一部を覆うように形成されている。
【００１２】図１及び図２に示した照明装置おいては、
透明基板上に少なくとも１個のＬＥＤチップをマウント
し、楕円形状の透明又は半透明樹脂体で覆っているが、
図３で示すように、通常の透明ではない球状の絶縁体４
１の表面上に複数個のＬＥＤチップ４２をマウントし、
図示しない導体部及びワイヤをとおして前記ＬＥＤチッ
プ４２を直列接続して両端の導体部に引出しリード４
３、４４を設け、前記ＬＥＤチップ４２及び前記引出し
リード４３、４４の一部を覆うように球状の透明又は半
透明樹脂体４５を形成して照明装置を構成することもで
きる。この場合、前記透明又は半透明樹脂体４５中に、
光の波長に比べて大きくミクロンオーダから数ｍｍ程度
の、Ａｌ、Ａｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ等の粉末或いは線状の
光散乱物質を混入してもよい。
透明基板上に少なくとも１個のＬＥＤチップをマウント
し、楕円形状の透明又は半透明樹脂体で覆っているが、
図３で示すように、通常の透明ではない球状の絶縁体４
１の表面上に複数個のＬＥＤチップ４２をマウントし、
図示しない導体部及びワイヤをとおして前記ＬＥＤチッ
プ４２を直列接続して両端の導体部に引出しリード４
３、４４を設け、前記ＬＥＤチップ４２及び前記引出し
リード４３、４４の一部を覆うように球状の透明又は半
透明樹脂体４５を形成して照明装置を構成することもで
きる。この場合、前記透明又は半透明樹脂体４５中に、
光の波長に比べて大きくミクロンオーダから数ｍｍ程度
の、Ａｌ、Ａｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ等の粉末或いは線状の
光散乱物質を混入してもよい。
【００１３】図３においては前記絶縁体４１及び前記透
明又は半透明樹脂体４５の形状を球状としているが、図
４に示すように、長方形の絶縁基板５１を用い、前記絶
縁基板５１の両表面上に複数個のＬＥＤチップ５２をマ
ウントし、図示しない導体部をとおして前記ＬＥＤチッ
プ５２を直列接続して両端の導体部に引出しリード５
３、５４を設け、前記ＬＥＤチップ５２及び前記引出し
リード５３、５４の一部を覆うように長方形状の透明又
は半透明樹脂体５５を形成して照明装置を構成すること
もできる。この場合、前記透明又は半透明樹脂体５５の
一表面上にＡｌ等の単層或いは多層の反射膜による反射
面５６を形成して光を集光させる照明装置を構成するこ
ともできる。
明又は半透明樹脂体４５の形状を球状としているが、図
４に示すように、長方形の絶縁基板５１を用い、前記絶
縁基板５１の両表面上に複数個のＬＥＤチップ５２をマ
ウントし、図示しない導体部をとおして前記ＬＥＤチッ
プ５２を直列接続して両端の導体部に引出しリード５
３、５４を設け、前記ＬＥＤチップ５２及び前記引出し
リード５３、５４の一部を覆うように長方形状の透明又
は半透明樹脂体５５を形成して照明装置を構成すること
もできる。この場合、前記透明又は半透明樹脂体５５の
一表面上にＡｌ等の単層或いは多層の反射膜による反射
面５６を形成して光を集光させる照明装置を構成するこ
ともできる。
【００１４】さらに、図２に示した照明装置おいては、
透明基板上に複数個のＬＥＤチップをマウントし、楕円
形状の透明又は半透明樹脂体で覆っているが、図５で示
すように、透明基板６１上にマウントされた個々のＬＥ
Ｄチップ６２毎に透明又は半透明樹脂体で覆い凸レンズ
６３或い凹レンズを形成して引出しリード６４、６５を
設けることもできる。この場合、前記ＬＥＤチップ６２
を前記透明又は半透明樹脂体とは異なる屈折率を有する
物質で覆った後、前記透明又は半透明樹脂体で覆うこと
もできる。なお、図４及び図５においても、ＬＥＤチッ
プを直列接続するための導体部及びワイヤを省略してい
る。
透明基板上に複数個のＬＥＤチップをマウントし、楕円
形状の透明又は半透明樹脂体で覆っているが、図５で示
すように、透明基板６１上にマウントされた個々のＬＥ
Ｄチップ６２毎に透明又は半透明樹脂体で覆い凸レンズ
６３或い凹レンズを形成して引出しリード６４、６５を
設けることもできる。この場合、前記ＬＥＤチップ６２
を前記透明又は半透明樹脂体とは異なる屈折率を有する
物質で覆った後、前記透明又は半透明樹脂体で覆うこと
もできる。なお、図４及び図５においても、ＬＥＤチッ
プを直列接続するための導体部及びワイヤを省略してい
る。
【００１５】また、前記各実施例においては、少なくと
も１個のＬＥＤチップを導体部を有する透明基板にマウ
ントし、前記透明基板を透明又は半透明樹脂により被覆
しているが、少なくとも１個のコーナーに電極部を有す
る透明又は半透明ケース内に前記ＬＥＤチップを設け、
前記ケースを配線用の導体部を有するアクリル等の透明
部材に配置して全体を透明又は半透明樹脂により覆い、
全方向、即ち３６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用
いた照明装置を構成することもできる。
も１個のＬＥＤチップを導体部を有する透明基板にマウ
ントし、前記透明基板を透明又は半透明樹脂により被覆
しているが、少なくとも１個のコーナーに電極部を有す
る透明又は半透明ケース内に前記ＬＥＤチップを設け、
前記ケースを配線用の導体部を有するアクリル等の透明
部材に配置して全体を透明又は半透明樹脂により覆い、
全方向、即ち３６０度の方向に光を放射するＬＥＤを用
いた照明装置を構成することもできる。
【００１６】前記各実施例において、前記透明基板とし
てサファイア、ダイヤモンド、アクリル樹脂、ＩｎＰ、
ＧａＰ等の化合物半導体が使用され、前記ＬＥＤチップ
としては赤色、緑色、青色の公知のチップを用いること
ができる。また、前記導体部として透明導電体を用いる
ことができ、或いは光放射の妨げにならない限り幅の狭
い通常の導電体で形成することもできる。さらに、前記
透明又は半透明樹脂体として、アクリル樹脂、石英ガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、
或いは酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭化珪素等の結晶性材料、
さらにまた蛍光材料を含んだものや有色材料を使用する
ことができる。そして、前記透明又は半透明樹脂体とし
て、所定の型を用いることにより円形、楕円形、その他
種々の形状に形成することができる。
てサファイア、ダイヤモンド、アクリル樹脂、ＩｎＰ、
ＧａＰ等の化合物半導体が使用され、前記ＬＥＤチップ
としては赤色、緑色、青色の公知のチップを用いること
ができる。また、前記導体部として透明導電体を用いる
ことができ、或いは光放射の妨げにならない限り幅の狭
い通常の導電体で形成することもできる。さらに、前記
透明又は半透明樹脂体として、アクリル樹脂、石英ガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、
或いは酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭化珪素等の結晶性材料、
さらにまた蛍光材料を含んだものや有色材料を使用する
ことができる。そして、前記透明又は半透明樹脂体とし
て、所定の型を用いることにより円形、楕円形、その他
種々の形状に形成することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ＬＥＤチップは透明基
板上或いは絶縁基板の両表面上ににマウントされて前記
透明基板を覆うようにレンズ作用を有する透明又は半透
明樹脂体を設けているので、前記ＬＥＤチップの上面だ
けでなく、裏面及び両側からも放射させる光を有効に利
用することができ、全方向、即ち３６０度の方向に光を
放射するコンパクトで、省電力、長寿命なＬＥＤを用い
た照明装置が得られる。
板上或いは絶縁基板の両表面上ににマウントされて前記
透明基板を覆うようにレンズ作用を有する透明又は半透
明樹脂体を設けているので、前記ＬＥＤチップの上面だ
けでなく、裏面及び両側からも放射させる光を有効に利
用することができ、全方向、即ち３６０度の方向に光を
放射するコンパクトで、省電力、長寿命なＬＥＤを用い
た照明装置が得られる。
【図１】本発明の実施例による１個のＬＥＤを用いた照
明装置を模式的に示す断面図である。
明装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例による複数個のＬＥＤを用いた
照明装置を模式的に示す断面図である。
照明装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例による球状の絶縁体の表面上に
複数個のＬＥＤチップをマウントした照明装置を模式的
に示す断面図である。
複数個のＬＥＤチップをマウントした照明装置を模式的
に示す断面図である。
【図４】本発明の実施例による長方形の絶縁基板の両表
面上に複数個のＬＥＤチップをマウントした照明装置を
模式的に示す断面図である。
面上に複数個のＬＥＤチップをマウントした照明装置を
模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施例による透明基板上に複数個のＬ
ＥＤチップをマウントして個々のＬＥＤチップ毎に透明
又は半透明樹脂体で覆った照明装置を模式的に示す断面
図である。
ＥＤチップをマウントして個々のＬＥＤチップ毎に透明
又は半透明樹脂体で覆った照明装置を模式的に示す断面
図である。
【図６】従来のＬＥＤランプを示す断面図である。
１０…ＬＥＤを用いた照明装置、１１、１２…第１及び
第２の導体部、１３…透明基板、１４…ＬＥＤチップ、
１５…表面電極、１６…ワイヤ、１７、１８…引出しリ
ード、１９…透明樹脂体、２０…ＬＥＤを用いた照明装
置、２１…透明基板、２２、２３、２４…第１乃至第３
の導体部、２５、２６、２７…ＬＥＤチップ、２８、２
９…ワイヤ、３０…第４の導体部、３１…ワイヤ、３
２、３３…引出しリード、３４…透明樹脂体、４１…球
状の絶縁体、４２…ＬＥＤチップ、４３、４４…引出し
リード、４５…球状の透明又は半透明樹脂体、５１…長
方形の絶縁基板、５２…ＬＥＤチップ、５３、５４…引
出しリード、５５…透明又は半透明樹脂体、５６…反射
面、６１…透明基板、６２…ＬＥＤチップ、６３…凸レ
ンズ或い凹レンズ、６４、６５…引出しリード
第２の導体部、１３…透明基板、１４…ＬＥＤチップ、
１５…表面電極、１６…ワイヤ、１７、１８…引出しリ
ード、１９…透明樹脂体、２０…ＬＥＤを用いた照明装
置、２１…透明基板、２２、２３、２４…第１乃至第３
の導体部、２５、２６、２７…ＬＥＤチップ、２８、２
９…ワイヤ、３０…第４の導体部、３１…ワイヤ、３
２、３３…引出しリード、３４…透明樹脂体、４１…球
状の絶縁体、４２…ＬＥＤチップ、４３、４４…引出し
リード、４５…球状の透明又は半透明樹脂体、５１…長
方形の絶縁基板、５２…ＬＥＤチップ、５３、５４…引
出しリード、５５…透明又は半透明樹脂体、５６…反射
面、６１…透明基板、６２…ＬＥＤチップ、６３…凸レ
ンズ或い凹レンズ、６４、６５…引出しリード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−91976（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−175360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−93382（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−334222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−38482（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−1976（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−5656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−144860（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F21V 5/04 H01L 33/00 G09F 13/20
Claims (3)
- 【請求項１】 透明な絶縁性基板と、前記絶縁性基板上
に設けられた透明導体部と、前記透明導体部上に設けら
れ、表面、裏面及び両側面から光を放射する発光ダイオ
ードチップと、前記発光ダイオードチップに接続された
引出しリードと、前記発光ダイオードチップを有する前
記基板と前記引出しリードの一部を覆うように設けられ
た透明又は半透明樹脂体とを具備することを特徴とする
発光ダイオードを用いた照明装置。 - 【請求項２】 複数個の発光ダイオードチップを前記透
明導体部を介して前記基板上に設けることを特徴とする
請求項１記載の照明装置。 - 【請求項３】 球状の絶縁体の表面に複数個の発光ダイ
オードチップをマウントし、前記発光ダイオードチップ
を直列接続して両端の導体部に引出しリードを設け、前
記発光ダイオードチップ及び前記引出しリードの一部を
覆うように球状の透明又は半透明樹脂体を形成し、前記
透明又は半透明樹脂体中にＡｌ，Ａｕ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏ
等の粉末或いは線状の光散乱物質を混入することを特徴
とする照明装置。
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|---|---|---|---|
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1999
- 1999-10-22 JP JP30068399A patent/JP3172947B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-05-03 TW TW90110644A patent/TW546452B/zh not_active IP Right Cessation
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