JP3472417B2 - サイド発光型チップｌｅｄおよび液晶表示装置 - Google Patents
サイド発光型チップｌｅｄおよび液晶表示装置Info
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- JP3472417B2 JP3472417B2 JP27959496A JP27959496A JP3472417B2 JP 3472417 B2 JP3472417 B2 JP 3472417B2 JP 27959496 A JP27959496 A JP 27959496A JP 27959496 A JP27959496 A JP 27959496A JP 3472417 B2 JP3472417 B2 JP 3472417B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置にお
ける表示板を照明するためのバックライト等の光源、キ
ーボタン照明用の光源等に使用されるサイド発光型チッ
プＬＥＤ、液晶表示装置に関する。
ける表示板を照明するためのバックライト等の光源、キ
ーボタン照明用の光源等に使用されるサイド発光型チッ
プＬＥＤ、液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置を備えた携帯用の端
末機器が急速に普及してきており、この端末機器の小型
化に伴って液晶表示装置の小型化および高精度化の要望
も高まり、バックライトの光源としても、小型で取り付
けが省スペースで済むサイド発光型チップＬＥＤが使用
されてきている。
末機器が急速に普及してきており、この端末機器の小型
化に伴って液晶表示装置の小型化および高精度化の要望
も高まり、バックライトの光源としても、小型で取り付
けが省スペースで済むサイド発光型チップＬＥＤが使用
されてきている。
【０００３】従来のこの種のサイド発光型チップＬＥＤ
としては、図１２に示すように、実装基板に面実装され
る直方体の基台１の側面に電極２ａ，２ｂが形成され、
一方の電極２ａ上に発光素子３がダイボンドされ、この
発光素子３と他方の電極２ｂとが金線等のボンディング
ワイヤ４を介して電気的に接続され、発光素子３が透光
性樹脂によりモールドされたものがある（第一従来
例）。なお、透光性樹脂のモールドにより形成される透
光体５は、レンズ形状とされている。そして、基台１を
実装基板に実装する際には、基台１の側面と直交する実
装面（下面）を実装基板上に搭載し、基台１の電極２
ａ，２ｂと実装基板とを半田付けにより電気的に接続す
る。
としては、図１２に示すように、実装基板に面実装され
る直方体の基台１の側面に電極２ａ，２ｂが形成され、
一方の電極２ａ上に発光素子３がダイボンドされ、この
発光素子３と他方の電極２ｂとが金線等のボンディング
ワイヤ４を介して電気的に接続され、発光素子３が透光
性樹脂によりモールドされたものがある（第一従来
例）。なお、透光性樹脂のモールドにより形成される透
光体５は、レンズ形状とされている。そして、基台１を
実装基板に実装する際には、基台１の側面と直交する実
装面（下面）を実装基板上に搭載し、基台１の電極２
ａ，２ｂと実装基板とを半田付けにより電気的に接続す
る。
【０００４】また、図１３に示すように、実装基板に面
実装される直方体の基台６の一側面に反射面７ａを有す
る凹み７が形成され、この凹み７を含めた基台６の側面
に電極８ａ，８ｂが形成され、一方の電極８ａ上に発光
素子９がダイボンドされ、この発光素子９と他方の電極
８ｂとが金線等のボンディングワイヤ１０を介して電気
的に接続され、発光素子９が透光性樹脂によりモールド
されたものがある（第二従来例）。そして、基台６を実
装基板に実装する際には、基台６の側面と直交する実装
面（下面）を実装基板上に搭載し、基台６の電極８ａ，
８ｂと実装基板とを半田付けにより電気的に接続する。
実装される直方体の基台６の一側面に反射面７ａを有す
る凹み７が形成され、この凹み７を含めた基台６の側面
に電極８ａ，８ｂが形成され、一方の電極８ａ上に発光
素子９がダイボンドされ、この発光素子９と他方の電極
８ｂとが金線等のボンディングワイヤ１０を介して電気
的に接続され、発光素子９が透光性樹脂によりモールド
されたものがある（第二従来例）。そして、基台６を実
装基板に実装する際には、基台６の側面と直交する実装
面（下面）を実装基板上に搭載し、基台６の電極８ａ，
８ｂと実装基板とを半田付けにより電気的に接続する。
【０００５】さらに、実開平４−２８６８７号公報に
は、図１４に示すように、実装基板１１に面実装される
直方体の基台１２の一側面に反射面１３ａを有する凹み
１３が形成され、この凹み１３を含めて基台１２の側面
から側面と直交する実装面（下面）まで電極１４ａ，１
４ｂが形成され、一方の電極１４ａ上に発光素子１５が
ダイボンドされ、この発光素子１５と他方の電極１４ｂ
とが金線等のボンディングワイヤ１６を介して電気的に
接続され、発光素子１５が透光性樹脂によりモールドさ
れたものが開示されている（第三従来例）。そして、基
台１２を実装基板１１に実装する際には、基台１２の実
装面を実装基板１１上に搭載し、基台１２の電極１４
ａ，１４ｂと実装基板１１の配線パターン１５とを半田
付けにより電気的に接続する。
は、図１４に示すように、実装基板１１に面実装される
直方体の基台１２の一側面に反射面１３ａを有する凹み
１３が形成され、この凹み１３を含めて基台１２の側面
から側面と直交する実装面（下面）まで電極１４ａ，１
４ｂが形成され、一方の電極１４ａ上に発光素子１５が
ダイボンドされ、この発光素子１５と他方の電極１４ｂ
とが金線等のボンディングワイヤ１６を介して電気的に
接続され、発光素子１５が透光性樹脂によりモールドさ
れたものが開示されている（第三従来例）。そして、基
台１２を実装基板１１に実装する際には、基台１２の実
装面を実装基板１１上に搭載し、基台１２の電極１４
ａ，１４ｂと実装基板１１の配線パターン１５とを半田
付けにより電気的に接続する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第一ないし第三従来例
のＬＥＤを液晶表示装置におけるバックライトの光源と
して利用する場合には、図１５に示すように、液晶表示
板の下側に平行に配された面発光型導光体２１の側面で
ある光入射面２２に光を照射するように、導光体２１の
側方に配置する。
のＬＥＤを液晶表示装置におけるバックライトの光源と
して利用する場合には、図１５に示すように、液晶表示
板の下側に平行に配された面発光型導光体２１の側面で
ある光入射面２２に光を照射するように、導光体２１の
側方に配置する。
【０００７】しかしながら、第一従来例のＬＥＤでは、
形状のみを追求しており、発光素子３からの光を対象物
に対して効率良く照射する構造とはなっておらず、特に
垂直方向（図１５のＸ方向）すなわち導光体２１の発光
面２３および光散乱面２４と直交する方向に拡散する光
に対しては何ら考慮されておらず、光が必要のない方向
へ散乱することが多かった。
形状のみを追求しており、発光素子３からの光を対象物
に対して効率良く照射する構造とはなっておらず、特に
垂直方向（図１５のＸ方向）すなわち導光体２１の発光
面２３および光散乱面２４と直交する方向に拡散する光
に対しては何ら考慮されておらず、光が必要のない方向
へ散乱することが多かった。
【０００８】また、第二および第三従来例のＬＥＤで
は、発光素子９，１５からの光を反射面７ａ，１３ａで
反射させることにより、ＬＥＤからの照射光は、水平方
向および垂直方向に絞られ、図１５に示すように導光体
２１の光入射面２２と直交する発光面２３および光散乱
面２４に沿って分布することなり、その指向特性は、図
１６に示すように、水平方向および垂直方向の半値角が
±４５°となっている。なお、図１５中、Ａは光分布、
Ｌはサイド発光型チップＬＥＤである。
は、発光素子９，１５からの光を反射面７ａ，１３ａで
反射させることにより、ＬＥＤからの照射光は、水平方
向および垂直方向に絞られ、図１５に示すように導光体
２１の光入射面２２と直交する発光面２３および光散乱
面２４に沿って分布することなり、その指向特性は、図
１６に示すように、水平方向および垂直方向の半値角が
±４５°となっている。なお、図１５中、Ａは光分布、
Ｌはサイド発光型チップＬＥＤである。
【０００９】しかしながら、第二および第三従来例のＬ
ＥＤを導光体２１の光散乱面２４側に配された反射板や
実装基板で光を反射して発光面２３に導く一般的な構造
のバックライトに適用した場合、照射光を水平方向に絞
って有効照射領域を狭くしているので、これに伴って発
光面２３全体を発光させるために必要なＬＥＤが多数個
必要となり、発光面２３における発光輝度にむらが生じ
たり、部品点数の増大に伴ってコスト高を招いていた。
また、照射光を垂直方向に均等に絞っているので上方向
に漏れる光も多く、光散乱面２４に向かう一部の光が反
射板や実装基板等で反射するのみで、発光面２３におけ
る発光輝度が十分ではなかった。
ＥＤを導光体２１の光散乱面２４側に配された反射板や
実装基板で光を反射して発光面２３に導く一般的な構造
のバックライトに適用した場合、照射光を水平方向に絞
って有効照射領域を狭くしているので、これに伴って発
光面２３全体を発光させるために必要なＬＥＤが多数個
必要となり、発光面２３における発光輝度にむらが生じ
たり、部品点数の増大に伴ってコスト高を招いていた。
また、照射光を垂直方向に均等に絞っているので上方向
に漏れる光も多く、光散乱面２４に向かう一部の光が反
射板や実装基板等で反射するのみで、発光面２３におけ
る発光輝度が十分ではなかった。
【００１０】また、第一、第二従来例では、基台１，６
を実装基板に実装する際には、基台１，６の電極２ａ，
２ｂ，８ａ，８ｂが実装基板に対して垂直な状態で半田
付けされるので、線接触となって半田付け強度が弱く、
したがってＬＥＤの実装基板への取付強度が弱く実装に
おける信頼性に乏しかった。
を実装基板に実装する際には、基台１，６の電極２ａ，
２ｂ，８ａ，８ｂが実装基板に対して垂直な状態で半田
付けされるので、線接触となって半田付け強度が弱く、
したがってＬＥＤの実装基板への取付強度が弱く実装に
おける信頼性に乏しかった。
【００１１】本発明は、上記に鑑み、水平方向に有効照
射領域が広くかつ高輝度で、しかも実装基板への取付強
度を向上したサイド発光型チップＬＥＤの提供を目的と
する。
射領域が広くかつ高輝度で、しかも実装基板への取付強
度を向上したサイド発光型チップＬＥＤの提供を目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、基台に搭載された発光素子と、発光素子からの光
を反射して照射するための反射体とを備え、照射光を水
平方向に拡散させ、かつ垂直方向に絞るよう、すなわち
照射光における水平方向の半値角が垂直方向の半値角よ
りも大となる指向特性を有するよう、また照射光が上下
のいずれかの方向に向かうよう反射体の反射面が形成さ
れたものである。この反射面は放物線の一部を描くよう
に湾曲され、発光素子は放物線の中心線から垂直方向に
ずれた位置に配置されている。
段は、基台に搭載された発光素子と、発光素子からの光
を反射して照射するための反射体とを備え、照射光を水
平方向に拡散させ、かつ垂直方向に絞るよう、すなわち
照射光における水平方向の半値角が垂直方向の半値角よ
りも大となる指向特性を有するよう、また照射光が上下
のいずれかの方向に向かうよう反射体の反射面が形成さ
れたものである。この反射面は放物線の一部を描くよう
に湾曲され、発光素子は放物線の中心線から垂直方向に
ずれた位置に配置されている。
【００１３】上記解決手段において、発光素子からの光
は、反射体の反射面で反射して照射される。この照射光
は、水平方向に拡散し、垂直方向に絞られ、基台の発光
素子搭載面と同一平面に向かう。ここで、反射面が発光
素子よりも上方に位置する場合には照射光は下方に向か
い、反射面が発光素子よりも下方に位置する場合には照
射光は上方に向かう。したがって、反射面Ｒを工夫する
ことにより、特定の指向特性を有するサイド発光型チッ
プＬＥＤが得られる。
は、反射体の反射面で反射して照射される。この照射光
は、水平方向に拡散し、垂直方向に絞られ、基台の発光
素子搭載面と同一平面に向かう。ここで、反射面が発光
素子よりも上方に位置する場合には照射光は下方に向か
い、反射面が発光素子よりも下方に位置する場合には照
射光は上方に向かう。したがって、反射面Ｒを工夫する
ことにより、特定の指向特性を有するサイド発光型チッ
プＬＥＤが得られる。
【００１４】そこで、このサイド発光型チップＬＥＤ
を、例えば発光面およびこれに対向する光散乱面を有す
る面発光型導光体に対して光を照射する光源として使用
する場合、照射光が反射板や光反射可能な実装基板等の
ある光散乱面に向かうようにＬＥＤを導光体の光入射面
に対向配置する（図７，８参照）。このとき、照射光
は、水平方向すなわち光入射面の長手方向に拡散し、か
つ垂直方向すなわち光入射面の短手方向に絞られた状態
で、導光体の光入射面から導光体内に進入して光散乱面
に向かい、光散乱面側に配された反射板や実装基板等で
積極的に反射して発光面に到達する。
を、例えば発光面およびこれに対向する光散乱面を有す
る面発光型導光体に対して光を照射する光源として使用
する場合、照射光が反射板や光反射可能な実装基板等の
ある光散乱面に向かうようにＬＥＤを導光体の光入射面
に対向配置する（図７，８参照）。このとき、照射光
は、水平方向すなわち光入射面の長手方向に拡散し、か
つ垂直方向すなわち光入射面の短手方向に絞られた状態
で、導光体の光入射面から導光体内に進入して光散乱面
に向かい、光散乱面側に配された反射板や実装基板等で
積極的に反射して発光面に到達する。
【００１５】したがって、導光体に対する有効照射領域
が広くなって導光体の発光面における発光輝度をむらな
く均一にすることができる。しかも、導光体に進入する
照射光の漏れを防止して有効照射量を向上させることが
でき、導光体に対する有効照射領域が広くなっても発光
面における発光輝度を十分に確保することができる。
が広くなって導光体の発光面における発光輝度をむらな
く均一にすることができる。しかも、導光体に進入する
照射光の漏れを防止して有効照射量を向上させることが
でき、導光体に対する有効照射領域が広くなっても発光
面における発光輝度を十分に確保することができる。
【００１６】また、発光素子を封止する透光体の表面の
一部を反射面の形状に形成し、透光体の表面の一部に反
射体を皮膜状に形成すると、製造工程の簡略化および装
置の小型化が可能となる。
一部を反射面の形状に形成し、透光体の表面の一部に反
射体を皮膜状に形成すると、製造工程の簡略化および装
置の小型化が可能となる。
【００１７】さらに、実装基板に面実装される基台に実
装基板と発光素子とを接続するための電極を形成し、こ
の電極を基台の実装面まで引き回すと、基台を実装基板
に実装する際には、基台の電極が実装基板に面接触して
半田付けされるので、半田付け強度が強くなる。また、
電極が実装面の両端部に形成されていると、半田付け時
に位置ずれが起きにくい。
装基板と発光素子とを接続するための電極を形成し、こ
の電極を基台の実装面まで引き回すと、基台を実装基板
に実装する際には、基台の電極が実装基板に面接触して
半田付けされるので、半田付け強度が強くなる。また、
電極が実装面の両端部に形成されていると、半田付け時
に位置ずれが起きにくい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るサ
イド発光型チップＬＥＤを図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施形態に係るサイド発光型チッ
プＬＥＤの斜視図、図２（ａ）はサイド発光型チップＬ
ＥＤの縦断正面図、（ｂ）は同じくその底面図、（ｃ）
は同じくその側面図、図３（ａ）は水平方向の指向特性
を示す図、（ｂ）は垂直方向の指向特性を示す図であ
る。
イド発光型チップＬＥＤを図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施形態に係るサイド発光型チッ
プＬＥＤの斜視図、図２（ａ）はサイド発光型チップＬ
ＥＤの縦断正面図、（ｂ）は同じくその底面図、（ｃ）
は同じくその側面図、図３（ａ）は水平方向の指向特性
を示す図、（ｂ）は垂直方向の指向特性を示す図であ
る。
【００１９】本実施形態に係るサイド発光型チップＬＥ
Ｄは、基台４０に搭載された発光素子４１と、発光素子
４１を封止する透光体４２と、透光体４２の表面の一部
を覆い発光素子４１からの光を反射して照射するための
反射体４３を備え、全体的に箱形に形成されている。こ
のサイド発光型チップＬＥＤの外形寸法は、図１を参照
するに、基台４０を除く高さａが０．８ｍｍ、幅ｂが
０．８ｍｍ、長さｃが１．６ｍｍに設定されており、発
光素子４１は基台４０に搭載できればよいので、実質的
に反射体４３の大きさによって寸法が決定され、従来の
一般的なサイド発光型チップＬＥＤに比して小型であ
る。なお、高さａ、幅ｂ、長さｃが、１．２ｍｍ×１．
３ｍｍ×２．７ｍｍに、また０．８ｍｍ×０．８ｍｍ×
２．４ｍｍに設定されたものもある。
Ｄは、基台４０に搭載された発光素子４１と、発光素子
４１を封止する透光体４２と、透光体４２の表面の一部
を覆い発光素子４１からの光を反射して照射するための
反射体４３を備え、全体的に箱形に形成されている。こ
のサイド発光型チップＬＥＤの外形寸法は、図１を参照
するに、基台４０を除く高さａが０．８ｍｍ、幅ｂが
０．８ｍｍ、長さｃが１．６ｍｍに設定されており、発
光素子４１は基台４０に搭載できればよいので、実質的
に反射体４３の大きさによって寸法が決定され、従来の
一般的なサイド発光型チップＬＥＤに比して小型であ
る。なお、高さａ、幅ｂ、長さｃが、１．２ｍｍ×１．
３ｍｍ×２．７ｍｍに、また０．８ｍｍ×０．８ｍｍ×
２．４ｍｍに設定されたものもある。
【００２０】前記基台４０は、耐熱性を有する直方体状
のガラスエポキシ基板等からなる。この基台４０には、
発光素子４１を搭載するための素子搭載用電極４４と、
結線用電極４５とがメッキ配線されている。これら電極
４４，４５は、基台４０の上面から対向する側面に夫々
形成された断面円弧状のスルーホール４６を介して下面
である実装面Ｚまで立体的に引き回されて、実装面Ｚの
両端部に配されている。なお、基台４０として、絶縁性
フィルムを用いてもよい。
のガラスエポキシ基板等からなる。この基台４０には、
発光素子４１を搭載するための素子搭載用電極４４と、
結線用電極４５とがメッキ配線されている。これら電極
４４，４５は、基台４０の上面から対向する側面に夫々
形成された断面円弧状のスルーホール４６を介して下面
である実装面Ｚまで立体的に引き回されて、実装面Ｚの
両端部に配されている。なお、基台４０として、絶縁性
フィルムを用いてもよい。
【００２１】前記発光素子４１は、発光ダイオードから
なり、素子搭載用電極４４上に銀ペースト等の導電性接
着剤によりダイボンドされている。そして、発光素子４
１と結線用電極４５とが金線等のボンディングワイヤ４
７を介して電気的に接続されている。
なり、素子搭載用電極４４上に銀ペースト等の導電性接
着剤によりダイボンドされている。そして、発光素子４
１と結線用電極４５とが金線等のボンディングワイヤ４
７を介して電気的に接続されている。
【００２２】前記透光体４２は、透光性および半田リフ
ローの際の高温にも耐え得る耐熱性を有する熱硬化性樹
脂を用いて、トランスファ成形により基台４０上に形成
されている。この透光体４２の上面は、放物線の一部を
描くように湾曲しており、しかも発光素子４１が前記放
物線の中心線Ｙ（図２（ｃ）参照）よりも上方に配置さ
れている。また、透光体４２の側面は平坦で、基台４０
の側面と面一とされている。なお、発光素子４１を前記
放物線の中心線Ｙよりも下方に配置してもよい。
ローの際の高温にも耐え得る耐熱性を有する熱硬化性樹
脂を用いて、トランスファ成形により基台４０上に形成
されている。この透光体４２の上面は、放物線の一部を
描くように湾曲しており、しかも発光素子４１が前記放
物線の中心線Ｙ（図２（ｃ）参照）よりも上方に配置さ
れている。また、透光体４２の側面は平坦で、基台４０
の側面と面一とされている。なお、発光素子４１を前記
放物線の中心線Ｙよりも下方に配置してもよい。
【００２３】前記反射体４３は、白色または乳白色で、
半田リフローの際の高温にも耐え得る耐熱性を有する熱
可塑性樹脂を用いて、透光体４２の上面のみを覆うよう
に射出成形により形成されている。この反射体４３の下
面は、透光体４２の上面と面接触して湾曲しており、上
面および側面は平坦で、側面が透光体４２の側面と面一
とされている。
半田リフローの際の高温にも耐え得る耐熱性を有する熱
可塑性樹脂を用いて、透光体４２の上面のみを覆うよう
に射出成形により形成されている。この反射体４３の下
面は、透光体４２の上面と面接触して湾曲しており、上
面および側面は平坦で、側面が透光体４２の側面と面一
とされている。
【００２４】これにより、透光体４２の上面と反射体４
３の下面とが合わさった部分、すなわち透光体４２と反
射体４３との界面が反射体４３における反射面Ｒとなっ
ている。この反射面Ｒで反射して照射する照射光は、水
平方向に拡散され、垂直方向に絞られ、しかも下方に向
かうように分布する。
３の下面とが合わさった部分、すなわち透光体４２と反
射体４３との界面が反射体４３における反射面Ｒとなっ
ている。この反射面Ｒで反射して照射する照射光は、水
平方向に拡散され、垂直方向に絞られ、しかも下方に向
かうように分布する。
【００２５】つまり、発光素子４１に対して水平方向に
は遮るものがないので、発光素子４１からの直接光およ
び反射光は、水平方向に拡散され、垂直方向には基台４
０および反射面Ｒによって規制されるので、垂直方向に
絞られた指向特性となる。具体的には、図３に示すよう
に、照射光における水平方向の半値角が±６５°、垂直
方向の半値角が±３０°となる指向特性を有する。明る
さは、電流ＩＦが２０ｍＡのときに従来では１０〜２０
ｍｃｄ（ミリカンデラ）であったのに対して、本実施形
態のＬＥＤでは３５ｍｃｄで高輝度となっている。した
がって、水平方向に有効照射領域が広くかつ高輝度なサ
イド発光型チップＬＥＤを提供できる。
は遮るものがないので、発光素子４１からの直接光およ
び反射光は、水平方向に拡散され、垂直方向には基台４
０および反射面Ｒによって規制されるので、垂直方向に
絞られた指向特性となる。具体的には、図３に示すよう
に、照射光における水平方向の半値角が±６５°、垂直
方向の半値角が±３０°となる指向特性を有する。明る
さは、電流ＩＦが２０ｍＡのときに従来では１０〜２０
ｍｃｄ（ミリカンデラ）であったのに対して、本実施形
態のＬＥＤでは３５ｍｃｄで高輝度となっている。した
がって、水平方向に有効照射領域が広くかつ高輝度なサ
イド発光型チップＬＥＤを提供できる。
【００２６】また、透光体４２および反射体４３は、金
型成形により形成しているので、極めて一定した形状を
確保でき、量産性が良く、光学特性も安定する。その反
面、、２回の金型成形を必要とするため、製造工程が煩
雑であるといった問題もある。そこで、製造工程を簡略
化した透光体および反射体の別の実施形態について説明
する。
型成形により形成しているので、極めて一定した形状を
確保でき、量産性が良く、光学特性も安定する。その反
面、、２回の金型成形を必要とするため、製造工程が煩
雑であるといった問題もある。そこで、製造工程を簡略
化した透光体および反射体の別の実施形態について説明
する。
【００２７】例えば、図４に示すように、基板４０上に
反射体４３を射出成形により形成後に、基台４０と反射
体４３とで囲まれた空間に熱硬化性樹脂を注入して透光
体４２Ａを形成する。
反射体４３を射出成形により形成後に、基台４０と反射
体４３とで囲まれた空間に熱硬化性樹脂を注入して透光
体４２Ａを形成する。
【００２８】また、図５に示すように、基板４０上に透
光体４２をトランスファ成形により形成後に、透光体４
２の上面に白色インク等を印刷あるいは塗装して反射体
４３Ａを皮膜状に形成する。あるいは、アルミニウム等
の金属膜を貼着したり、蒸着させて反射体を形成しても
よい。この場合、サイド発光型チップＬＥＤのさらなる
小型化も実現できる。
光体４２をトランスファ成形により形成後に、透光体４
２の上面に白色インク等を印刷あるいは塗装して反射体
４３Ａを皮膜状に形成する。あるいは、アルミニウム等
の金属膜を貼着したり、蒸着させて反射体を形成しても
よい。この場合、サイド発光型チップＬＥＤのさらなる
小型化も実現できる。
【００２９】さらに、図６に示すように、メッキグレー
ド樹脂とメッキの付かないグレード樹脂を用いて、２色
成形により基台４０Ａおよび反射体４３Ｂを一体的に形
成し、基台４０Ａの内面に図示しない電極をメッキ配線
し、発光素子４１を電極上にダイボンドして結線を施し
た後、熱硬化性樹脂を注入して透光体４２Ａを形成し、
基台４０Ａの外面に内面電極と接続する電極Ｄを半田メ
ッキにより形成することもできる。
ド樹脂とメッキの付かないグレード樹脂を用いて、２色
成形により基台４０Ａおよび反射体４３Ｂを一体的に形
成し、基台４０Ａの内面に図示しない電極をメッキ配線
し、発光素子４１を電極上にダイボンドして結線を施し
た後、熱硬化性樹脂を注入して透光体４２Ａを形成し、
基台４０Ａの外面に内面電極と接続する電極Ｄを半田メ
ッキにより形成することもできる。
【００３０】次に、上記サイド発光型チップＬＥＤを液
晶表示装置におけるバックライトの光源として使用した
応用例について説明する。図７はサイド発光型チップＬ
ＥＤを液晶表示装置におけるバックライトの光源として
使用したときの分解斜視図、図８は同じくその要部側面
図、図９（ａ）はサイド発光型チップＬＥＤにおける照
射光の垂直方向の分布を示す図、（ｂ）は同じく水平方
向の分布を示す図である。
晶表示装置におけるバックライトの光源として使用した
応用例について説明する。図７はサイド発光型チップＬ
ＥＤを液晶表示装置におけるバックライトの光源として
使用したときの分解斜視図、図８は同じくその要部側面
図、図９（ａ）はサイド発光型チップＬＥＤにおける照
射光の垂直方向の分布を示す図、（ｂ）は同じく水平方
向の分布を示す図である。
【００３１】図示の如く、サイド発光型チップＬＥＤ
は、実装基板５０に搭載され、液晶表示板５１の下側に
平行に配された面発光型導光体５２の側方に合計４個配
置されている。サイド発光型チップＬＥＤの実装基板５
０上への搭載は、基台４０の実装面Ｚにおける電極４
４，４５と実装基板５０に形成された配線パターンとを
半田リフローにより電気的に接続することにより行われ
ている。このとき、基台４０の電極４４，４５が実装基
板３０に面接触して半田付けされるので、半田付け強度
が強くなる。したがって、サイド発光型チップＬＥＤの
実装基板３０への取付強度が強く実装における信頼性が
向上する。また、電極４４，４５が実装面Ｚの両端部に
形成されているので、半田付け時に位置ずれが起きにく
い。なお、図中、Ｌはサイド発光型チップＬＥＤを示
す。
は、実装基板５０に搭載され、液晶表示板５１の下側に
平行に配された面発光型導光体５２の側方に合計４個配
置されている。サイド発光型チップＬＥＤの実装基板５
０上への搭載は、基台４０の実装面Ｚにおける電極４
４，４５と実装基板５０に形成された配線パターンとを
半田リフローにより電気的に接続することにより行われ
ている。このとき、基台４０の電極４４，４５が実装基
板３０に面接触して半田付けされるので、半田付け強度
が強くなる。したがって、サイド発光型チップＬＥＤの
実装基板３０への取付強度が強く実装における信頼性が
向上する。また、電極４４，４５が実装面Ｚの両端部に
形成されているので、半田付け時に位置ずれが起きにく
い。なお、図中、Ｌはサイド発光型チップＬＥＤを示
す。
【００３２】導光体５２は、透光性のアクリル樹脂等を
用いて直方体状に形成されており、液晶表示板５１と対
向する上面が発光面５３とされ、発光面５３と平行な下
面が光散乱面５４とされ、発光面５３と光散乱面５４の
間のサイド発光型チップＬＥＤと対向する側面が光入射
面５５とされている。そして、導光体５２の発光面５３
には、発光輝度を均一化するための乳白色の樹脂フイル
ム等からなる拡散シート５６が設けられ、光入射面５５
のサイド発光型チップＬＥＤに対応した各部分には、サ
イド発光型チップＬＥＤからの照射光を効率良く入射さ
せるための平面視円弧状の縦溝５５ａが形成されてい
る。この導光体５２は、光散乱面５４が光を反射可能と
する実装基板５０に面接触した状態あるいは実装基板５
０に僅かな隙間を空けた状態で配置されている。
用いて直方体状に形成されており、液晶表示板５１と対
向する上面が発光面５３とされ、発光面５３と平行な下
面が光散乱面５４とされ、発光面５３と光散乱面５４の
間のサイド発光型チップＬＥＤと対向する側面が光入射
面５５とされている。そして、導光体５２の発光面５３
には、発光輝度を均一化するための乳白色の樹脂フイル
ム等からなる拡散シート５６が設けられ、光入射面５５
のサイド発光型チップＬＥＤに対応した各部分には、サ
イド発光型チップＬＥＤからの照射光を効率良く入射さ
せるための平面視円弧状の縦溝５５ａが形成されてい
る。この導光体５２は、光散乱面５４が光を反射可能と
する実装基板５０に面接触した状態あるいは実装基板５
０に僅かな隙間を空けた状態で配置されている。
【００３３】駆動時においては、サイド発光型チップＬ
ＥＤの発光素子４１からの光は、反射体４３の反射面Ｒ
で反射して導光体５２の光入射面５５に照射する。この
照射光のほとんどは、図９に示すように、光入射面５５
の長手方向に拡散し、かつ光入射面５５の短手方向に絞
られた状態で、光入射面５５から導光体５２内に進入し
て光散乱面５４に向かう。なお、図９中、Ｂは光分布で
ある。そして、光散乱面５４に向かった照射光は、光散
乱面５４側に配された実装基板５０で反射して発光面５
３に到達し、拡散シート５６により拡散され、これによ
って液晶表示板５１全体を均一に照明する。
ＥＤの発光素子４１からの光は、反射体４３の反射面Ｒ
で反射して導光体５２の光入射面５５に照射する。この
照射光のほとんどは、図９に示すように、光入射面５５
の長手方向に拡散し、かつ光入射面５５の短手方向に絞
られた状態で、光入射面５５から導光体５２内に進入し
て光散乱面５４に向かう。なお、図９中、Ｂは光分布で
ある。そして、光散乱面５４に向かった照射光は、光散
乱面５４側に配された実装基板５０で反射して発光面５
３に到達し、拡散シート５６により拡散され、これによ
って液晶表示板５１全体を均一に照明する。
【００３４】このように、本実施形態のサイド発光型チ
ップＬＥＤを液晶表示装置におけるのバックライトの光
源として使用した場合、照射光を水平方向すなわち導光
体５２の光入射面５５の長手方向に拡散させ、かつ垂直
方向すなわち光入射面５５の短手方向に絞っているの
で、導光体５２に対する有効照射領域が広くなって導光
体５２の発光面５３における発光輝度をむらなく均一に
することができるとともに、発光輝度を高めることがで
きる。このため、発光面５３全体を発光させるのに少数
個のＬＥＤで済み、液晶表示板５１を照明するのに必要
なサイド発光型チップＬＥＤの個数を減らすことがで
き、コストダウンが可能となる。
ップＬＥＤを液晶表示装置におけるのバックライトの光
源として使用した場合、照射光を水平方向すなわち導光
体５２の光入射面５５の長手方向に拡散させ、かつ垂直
方向すなわち光入射面５５の短手方向に絞っているの
で、導光体５２に対する有効照射領域が広くなって導光
体５２の発光面５３における発光輝度をむらなく均一に
することができるとともに、発光輝度を高めることがで
きる。このため、発光面５３全体を発光させるのに少数
個のＬＥＤで済み、液晶表示板５１を照明するのに必要
なサイド発光型チップＬＥＤの個数を減らすことがで
き、コストダウンが可能となる。
【００３５】しかも、照射光を下方向すなわち光散乱面
５４に向かうようにしているので、従来のように照射光
の分布が発光面および光散乱面に沿った状態となるとき
に比べて、導光体５２に進入する照射光の上方向への漏
れを防止できる。そのため、照射光のほとんどを光散乱
面５４側で積極的に反射させて発光面５３に効率良く導
くことができ、発光面５３における発光輝度をより高め
ることができる。したがって、照射光を水平方向に拡散
させても、発光面５３における発光輝度を十分に確保で
きる。
５４に向かうようにしているので、従来のように照射光
の分布が発光面および光散乱面に沿った状態となるとき
に比べて、導光体５２に進入する照射光の上方向への漏
れを防止できる。そのため、照射光のほとんどを光散乱
面５４側で積極的に反射させて発光面５３に効率良く導
くことができ、発光面５３における発光輝度をより高め
ることができる。したがって、照射光を水平方向に拡散
させても、発光面５３における発光輝度を十分に確保で
きる。
【００３６】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】例えば、本発明のサイド発光型チップＬＥ
Ｄは、液晶表示装置のバックライトの光源としてだけで
はなく、キーボタン照明用の光源等に使用してもよい。
Ｄは、液晶表示装置のバックライトの光源としてだけで
はなく、キーボタン照明用の光源等に使用してもよい。
【００３８】また反射体の形状は、照射光を水平方向に
拡散させ、垂直方向に絞って、上下いずれかの方向に向
かうようにさえすれば、本実施形態のような湾曲した形
状でなく多角形状としてもよい。
拡散させ、垂直方向に絞って、上下いずれかの方向に向
かうようにさえすれば、本実施形態のような湾曲した形
状でなく多角形状としてもよい。
【００３９】さらに、図１０に示すように、反射体４３
Ｃを横断面視略凹形として、照射光の水平方向への拡散
を調整してもよい。
Ｃを横断面視略凹形として、照射光の水平方向への拡散
を調整してもよい。
【００４０】さらにまた、図１１に示すように、基台４
０Ｂを枠状箱形に形成し、この基台４０Ｂの枠内に反射
体４３を射出成形により形成し、基台４０Ｂの図示しな
い電極上に発光素子４１をダイボンドして結線を施した
後、枠内に熱硬化性樹脂を注入して透光体４２Ａを形成
して、サイド発光型チップＬＥＤを製造してもよい。こ
の場合、電極を基台４０Ｂの外表面におけるいずれかの
面まで適宜引き回すことにより、その面を基台４０Ｂの
実装面とすることができるので、実装基板５０の配置に
おける自由度が増し、液晶表示装置への適用の際に実装
基板５０の配置を柔軟に設定できる。しかも、基台４０
Ｂの実装面を適宜変更することによって、反射体４３の
反射面を発光素子４１の上方または下方に位置させるこ
とができ、照射光の向かう方向を上下いずれかに適宜設
定することができる。したがって、汎用性の高いサイド
発光型チップＬＥＤを提供することができる。なお、こ
の構造においては、基台４０Ｂの側面の一部に透明部分
を形成して、照射光の水平方向への拡散を許容してい
る。
０Ｂを枠状箱形に形成し、この基台４０Ｂの枠内に反射
体４３を射出成形により形成し、基台４０Ｂの図示しな
い電極上に発光素子４１をダイボンドして結線を施した
後、枠内に熱硬化性樹脂を注入して透光体４２Ａを形成
して、サイド発光型チップＬＥＤを製造してもよい。こ
の場合、電極を基台４０Ｂの外表面におけるいずれかの
面まで適宜引き回すことにより、その面を基台４０Ｂの
実装面とすることができるので、実装基板５０の配置に
おける自由度が増し、液晶表示装置への適用の際に実装
基板５０の配置を柔軟に設定できる。しかも、基台４０
Ｂの実装面を適宜変更することによって、反射体４３の
反射面を発光素子４１の上方または下方に位置させるこ
とができ、照射光の向かう方向を上下いずれかに適宜設
定することができる。したがって、汎用性の高いサイド
発光型チップＬＥＤを提供することができる。なお、こ
の構造においては、基台４０Ｂの側面の一部に透明部分
を形成して、照射光の水平方向への拡散を許容してい
る。
【００４１】また、導光体の光散乱面側に実装基板を配
置する代わりに、反射板を配置したり、光散乱面に反射
シートを貼着したり、光散乱面に凹凸を形成して光を発
光面に散乱させてもよい。
置する代わりに、反射板を配置したり、光散乱面に反射
シートを貼着したり、光散乱面に凹凸を形成して光を発
光面に散乱させてもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、照射光を垂直方向に絞って、照射光が上下のい
ずれかの方向に向かうよう反射体の反射面が形成されて
いるので、特定の指向特性を有する高輝度なサイド発光
型チップＬＥＤを提供することができる。
よると、照射光を垂直方向に絞って、照射光が上下のい
ずれかの方向に向かうよう反射体の反射面が形成されて
いるので、特定の指向特性を有する高輝度なサイド発光
型チップＬＥＤを提供することができる。
【００４３】反射面は放物線の一部を描くように湾曲さ
れ、発光素子を放物線の中心線から垂直方向にずれた位
置に配置するという極めて簡単な構成により、照射光の
拡散、絞り、方向設定を行うことができ、製造工程の簡
略化および製造コストの削減が可能となる。
れ、発光素子を放物線の中心線から垂直方向にずれた位
置に配置するという極めて簡単な構成により、照射光の
拡散、絞り、方向設定を行うことができ、製造工程の簡
略化および製造コストの削減が可能となる。
【００４４】透光体の表面の一部を反射面の形状に形成
し、透光体の表面の一部に反射体を皮膜状に形成してい
るので、透光体および反射体を金型成形するときと比べ
て製造工程の簡略化を図ることができ、また反射体が薄
くなって装置の小型化も可能となる。
し、透光体の表面の一部に反射体を皮膜状に形成してい
るので、透光体および反射体を金型成形するときと比べ
て製造工程の簡略化を図ることができ、また反射体が薄
くなって装置の小型化も可能となる。
【００４５】基台の実装面まで電極が引き回されている
ので、基台を実装基板に実装する際には、基台の電極が
実装基板に面接触して半田付けされ、半田付け強度が強
くなる。したがって、サイド発光型チップＬＥＤの実装
基板への取付強度が強く実装における信頼性が向上す
る。
ので、基台を実装基板に実装する際には、基台の電極が
実装基板に面接触して半田付けされ、半田付け強度が強
くなる。したがって、サイド発光型チップＬＥＤの実装
基板への取付強度が強く実装における信頼性が向上す
る。
【００４６】照射光を導光体における光散乱面に向かう
ようにしているので、導光体の発光面における発光輝度
をむらなく均一にすることができるとともに、発光輝度
を高めることができる。さらに、発光面全体を発光させ
るのに必要なＬＥＤの個数を減らすことができ、コスト
ダウンが可能となる。
ようにしているので、導光体の発光面における発光輝度
をむらなく均一にすることができるとともに、発光輝度
を高めることができる。さらに、発光面全体を発光させ
るのに必要なＬＥＤの個数を減らすことができ、コスト
ダウンが可能となる。
【００４７】しかも、照射光を光散乱面に向かうように
しているので、導光体に進入する照射光の漏れを防止し
て、照射光のほとんどを光散乱面側で積極的に反射させ
て発光面に効率良く導くことができ、発光面における発
光輝度をより高めることができる。したがって、照射光
を水平方向に拡散させても、発光面における発光輝度を
十分に確保できる。
しているので、導光体に進入する照射光の漏れを防止し
て、照射光のほとんどを光散乱面側で積極的に反射させ
て発光面に効率良く導くことができ、発光面における発
光輝度をより高めることができる。したがって、照射光
を水平方向に拡散させても、発光面における発光輝度を
十分に確保できる。
【図１】本発明の一実施形態に係るサイド発光型チップ
ＬＥＤの斜視図
ＬＥＤの斜視図
【図２】（ａ）はサイド発光型チップＬＥＤの縦断正面
図、（ｂ）は同じくその底面図、（ｃ）は同じくその側
面図
図、（ｂ）は同じくその底面図、（ｃ）は同じくその側
面図
【図３】（ａ）は水平方向の指向特性を示す図、（ｂ）
は垂直方向の指向特性を示す図
は垂直方向の指向特性を示す図
【図４】他の実施形態におけるサイド発光型チップＬＥ
Ｄの側面図
Ｄの側面図
【図５】その他の実施形態におけるサイド発光型チップ
ＬＥＤの側面図
ＬＥＤの側面図
【図６】別の実施形態におけるサイド発光型チップＬＥ
Ｄの側面図
Ｄの側面図
【図７】サイド発光型チップＬＥＤを液晶表示装置にお
けるバックライトの光源として使用したときの分解斜視
図
けるバックライトの光源として使用したときの分解斜視
図
【図８】同じくその要部側面図
【図９】（ａ）サイド発光型チップＬＥＤにおける照射
光の垂直方向の分布を示す図、（ｂ）は同じく水平方向
の分布を示す図
光の垂直方向の分布を示す図、（ｂ）は同じく水平方向
の分布を示す図
【図１０】照射光の水平方向への拡散を調整した構造の
サイド発光型チップＬＥＤの横断面図
サイド発光型チップＬＥＤの横断面図
【図１１】枠状の基台を有するサイド発光型チップＬＥ
Ｄの斜視図
Ｄの斜視図
【図１２】第一従来例のサイド発光型チップＬＥＤの斜
視図
視図
【図１３】第二従来例のサイド発光型チップＬＥＤの斜
視図
視図
【図１４】第三従来例のサイド発光型チップＬＥＤの斜
視図
視図
【図１５】従来のサイド発光型チップＬＥＤにおける照
射光の垂直方向の分布を示す図
射光の垂直方向の分布を示す図
【図１６】（ａ）は水平方向の指向特性を示す図、
（ｂ）は垂直方向の指向特性を示す図
（ｂ）は垂直方向の指向特性を示す図
４０ 基台
４１ 発光素子
４２ 透光体
４３ 反射体
４４，４５ 電極
５０ 実装基板
５２ 面発光型導光体
５３ 発光面
５４ 光散乱面
５５ 光入射面
Ｒ 反射面
Ｚ 実装面
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−171681（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−80637（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−27174（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−243618（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−82287（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−36435（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−104325（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭64−8759（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−188967（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭55−52858（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−62458（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−14756（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−9564（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭64−44657（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−163482（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 33/00
Claims (9)
- 【請求項１】 基台に搭載された発光素子と、該発光素
子を封止する透光体と、該透光体の湾曲した一面を覆う
反射体とを備え、該反射体が前記基台上に形成され、前
記反射体の反射面が、前記透光体の一面に接触し、放物
線の一部を描くように湾曲して形成され、前記発光素子
は前記放物線の中心線から垂直方向にずれた位置に配置
されたことを特徴とするサイド発光型チップＬＥＤ。 - 【請求項２】 前記反射体と基台とが一体的に形成され
たことを特徴とする請求項１記載のサイド発光型チップ
ＬＥＤ。 - 【請求項３】 基台に搭載された発光素子と、該発光素
子を封止する透光体と、前記発光素子からの光を反射し
て照射するための反射体とを備え、前記反射体の反射面
は放物線の一部を描くように湾曲され、前記発光素子は
前記放物線の中心線から垂直方向にずれた位置に配置さ
れたことを特徴とするサイド発光型チップＬＥＤ。 - 【請求項４】 前記発光素子の照射光が上下のいずれか
の方向に向かうように、前記反射体の反射面が前記発光
素子の上方あるいは下方に位置することを特徴とする請
求項１、２または３記載のサイド発光型チップＬＥＤ。 - 【請求項５】 前記反射体が皮膜状に形成されたことを
特徴とする請求項１、３または４記載のサイド発光型チ
ップＬＥＤ。 - 【請求項６】 前記基台は実装基板に面実装され、前記
基台に前記実装基板と発光素子とを接続するための電極
が形成され、前記電極が前記基台の実装面まで引き回さ
れたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
載のサイド発光型チップＬＥＤ。 - 【請求項７】 前記照射光における水平方向の半値角が
垂直方向の半値角よりも大となる指向特性を有すること
を特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のサイ
ド発光型チップＬＥＤ。 - 【請求項８】 発光面およびこれに対向する光散乱面を
有する面発光型導光体に対して光を照射するためのサイ
ド発光型チップＬＥＤであって、基台に搭載された発光
素子と、該発光素子からの光を反射して前記導光体にお
ける前記発光面と光散乱面との間の光入射面に照射する
ための反射体とを備え、前記照射光を 前記光入射面の短
手方向に絞って前記光散乱面に向かうように、前記反射
体の反射面が放物線の一部を描くように湾曲して形成さ
れ、前記発光素子は前記放物線の中心線から垂直方向に
ずれた位置に配置されたことを特徴とするサイド発光型
チップＬＥＤ。 - 【請求項９】 液晶表示板を照明する面発光型導光体
と、該導光体の側方に配置された光源とを有する液晶表
示装置において、前記光源として、請求項１ないし８の
いずれかに記載のサイド発光型チップＬＥＤが用いら
れ、該ＬＥＤと対向する前記導光体の側面が光入射面と
されたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27959496A JP3472417B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | サイド発光型チップｌｅｄおよび液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27959496A JP3472417B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | サイド発光型チップｌｅｄおよび液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125959A JPH10125959A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3472417B2 true JP3472417B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17613169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27959496A Expired - Fee Related JP3472417B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | サイド発光型チップｌｅｄおよび液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472417B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1204151A4 (en) * | 2000-04-24 | 2006-10-18 | Rohm Co Ltd | SIDE-EMITTING LUMINAIRE DIODE AND MANUFACTURING METHOD |
| JP2002170998A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Sharp Corp | 半導体発光装置およびその製造方法 |
| JP2002324919A (ja) | 2001-02-26 | 2002-11-08 | Sharp Corp | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
| TWI272641B (en) | 2002-07-16 | 2007-02-01 | Semiconductor Energy Lab | Method of manufacturing a semiconductor device |
| JP4177049B2 (ja) * | 2002-08-28 | 2008-11-05 | シャープ株式会社 | 表面実装型側面発光ダイオードおよびその製造方法 |
| US6945672B2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-09-20 | Gelcore Llc | LED planar light source and low-profile headlight constructed therewith |
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