JPH0219451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は光の輝度を減衰せずに発光面を均一に
照光させる平面表示装置に関するものである。

「従来の技術」 LEDチツプをリードフレームの先端に取付け、
チツプの周囲を透明樹脂で覆うと共に該チツプを
２ケ以上集めて平面状に形成し、１つ１つの面表
示装置として市場で使用されているものは、第
７，８図に示す如く複数のLEDチツプ１を反射
枠６内の正面側に位置させて反射枠６の背面から
挿通させて取付けたリードフレーム２の先端にマ
ウントし、該チツプの周囲を透明樹脂３で覆つて
いる。そして、点灯時にLEDチツプ１の発光に
より所定の色が表示されるが、LEDチツプ自体
の輝度と周囲からの反射で表示装置の全体が発光
するが、どうしてもLEDチツプの輝度と周囲の
樹脂部分との明るさに差がついて「むら」が生じ
るので、これを防止するため透明樹脂３の代りに
光拡散性の半透明樹脂を用いている。

従来の配光方法はLEDチツプの周囲を光拡散
用の半透明樹脂で覆つて均一に光を拡散させるよ
うな配光か、又は、以下のようなLEDランプの
樹脂の形状による配光が一般的である。即ち、
LEDランプは全て単体LEDで指向性を出すこと
により、見掛け上の輝度をあげている。そのた
め、第９，１０図に示す如くLEDランプのキヤ
ツプ１ａ，１ｂの形状をを変えたり、第１１図に
示す如くLEDチツプ１の取付ける部分に反射凹
面１１を設けたりしている。このように従来の
LEDランプの配光方法はLEDチツプの発光方向
の内、リードフレームへの取付部を除き、半球面
の方向に発光している。そして、その発光の全部
を減衰しないようにして前面方向に反射させてい
た。

「発明が解決しようとする問題点」 明るさを均一化するため、チツプの周囲を光拡
散性の半透明樹脂を用いると、LEDチツプの輝
度は減衰し、その上、半透明樹脂は或る程度の厚
みが必要であるため、有効な明るさが低下してし
まい、さらに装置が大きくなつてしまうという問
題点があつた。

「問題点を解決するための手段」 本発明はかかる従来の欠点に鑑み、前面を均一
に照光することを目的とするもので、その構成は
一定間隔毎に配列した複数のLEDチツプを前面
近くに位置させて細いリードフレームの先端に取
付け、LEDチツプとリードフレームを屈折率が
1.2〜1.5で３〜５mmの厚みを有する透明樹脂部で
覆い、リードフレームの後端を透明樹脂部の背面
側から突出させ、透明樹脂部の側面には前面及び
背面部での全反射する範囲を大きくするため該樹
脂部の屈折率に合わせて中心に向かつて45度の傾
斜面を設け、この透明樹脂部の傾斜面及び背面部
の外側に白色又は鏡面用塗料を塗布して夫々反射
面部を形成し、透明樹脂部の前面に光拡散板を取
付けることを特徴とする。

「作用」 透明樹脂部内に配したLEDチツプから背面部
方向に発光し、背面部及び側方の傾斜面に夫々形
成した各反射面部で反射された光は、樹脂部内で
減衰することなく前面方向に進むと共に、細いリ
ードフレームの影を互いに消しあつて照光面を均
一に発光させて見掛け上の輝度を上げる。

「実施例」 本発明の実施例を図面により説明すると、屈折
率が1.2〜1.5で、３〜５mmの厚みを有した光透過
性を有する透明樹脂部２１の内部の前面Ａに近い
箇所に、発光面２２ａを背面部Ｂに向けたLED
チツプ２２を夫々細いリードフレーム２３の先端
に取付け、リードフレームの後端は透明樹脂部２
１の背面側に突出させてある。

透明樹脂部２１の前面Ａは平坦に仕上げ、その
周囲を該樹脂の屈折率に合せて約45゜の角度に設
け、中心方向に傾斜させた傾斜面２４を設け、該
傾斜面２４及び透明樹脂部２１の背面部Ｂ全体に
白色塗料又は鏡面用塗料を塗つて第１及第２の反
射面部２６，２７を設け、更に透明樹脂部２１の
前面Ａに、例えば半乳白色の光拡散板２８を取付
けてある。尚、LEDチツプの屈折率は約3.5とい
われている。

次に、本実施例の作用を第３，４図に基づいて
説明すると、透明樹脂部２１の中心で前面側に位
置させて一定間隔に配した複数のLEDチツプ２
２の光源から発した光の進路は、透明樹脂部２１
の背面部Ｂ乃至側面Ｃ方向に拡散する。

背面部Ｂ方向に向かつた光は、第４図に示す如
く透明樹脂部２１の背面部Ｂに設けた第１の反射
面部２７で鏡面反射した後、投射角ｉで前面Ａで
の大気との接触面に達し、屈折率に応じた屈折角
ｒで曲げられて前面Ａが発光する。この場合、透
過する透明樹脂部２１の屈折率が1.4の場合は、
投射角ｉが45゜以上になると前面の屈折角ｒは90゜
を越えて全反射となる。

全反射にならない部分、即ち前面方向に光を出
せる範囲を広くするためには第５図に示す如く透
明樹脂部２１の厚みを増すことによつて光源を中
心とした配光の円径を大きくできる。しかし、透
明樹脂部２１を厚くし過ぎると光の移動距離が長
くなつて第６図に示した薄い厚みに比して明るさ
が低下する。

透明樹脂部２１の側面Ｃ方向に向かつた光は、
従来のLEDランプは利用してなかつたが、光源
であるLEDチツプ２２から45゜以上の角度で発し
た光（第３図）は、透明樹脂部２１内を進んで背
面部に設けた第１の反射面部２７で鏡面反射さ
せ、また第４図に示す如く透明樹脂部２１の側端
に約45゜に形成した傾斜面２４に設けた第２の反
射面部２６よつて光を全反射させ、前面の境界面
に臨界角以上で光を投射させることができる。

前面Ａ側に発光させるには、第２の反射面部２
６の角度が全反射となる角度に近い角度がよく、
透明樹脂の屈折率が1.4で、45゜が適当である。

ここで、光源であるLEDチツプ２２から出た
光が背面部Ｂに反射する角度ｉは、ａ＝10゜、ｂ
＝20゜、ｃ＝30゜、ｄ＝40゜の場合の進路を夫々示
し、更に第４図において反射する角度ｉは、ｅ＝
50゜、ｆ＝60゜、ｇ＝70゜、ｈ＝80゜の場合の光の進
路を示しており、ｅ、ｆ、ｇ、ｈは何れも透明樹
脂部２１の前面Ａ側に反射する。更に第３図にお
いて、M.Nは光が全反射となる部分を示してい
る。

「発明の効果」 本発明は複数の光源から出た光の内、背面部に
設けた第１の反射面部での鏡面反射分と、側面方
向の45゜の傾斜面に設けた第２の反射面部での全
反射分を、相互に補充しながら各LEDチツプか
らの発光のほとんど全部を透明樹脂部の前面方向
に反射させることができるため、光りの減衰が少
なく、また、複数の光源を一定間隔毎に配したた
め広い照光面を均一に照光することができる。

その上、複数のLEDチツプから発光するので
リードフレームの影が発生しにくく、且つリード
フレームを極力細くしたことにより光に影ができ
ないので光量は劣化することがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示したもので、第１図
は一部欠裁した正面図、第２図は同平面図、第３
図は樹脂部の中央部分の拡大断面図、第４図は樹
脂部の一部拡大断面図、第５，６図は夫々全反射
する範囲を同心円で示した説明図、第７図は従来
のものの一部欠裁した正面図、第８図は同平面
図、第９，１０図は従来のLEDランプの要部拡
大図、第１１図は従来のLEDチツプの取付部の
拡大正面図である。 ２１…透明樹脂部、２２…LEDチツプ、２３
…リードフレーム、２４…傾斜面、２６，２７…
反射面部、２８…光拡散板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定間隔毎に配列した複数のLEDチツプを
   前面近くに位置させて細いリードフレームの先端
   に取付け、LEDチツプとリードフレームを屈折
   率が1.2〜1.5で３〜５mmの厚みを有する透明樹脂
   部で覆い、リードフレームの後端を透明樹脂部の
   背面側から突出させ、透明樹脂部の側面には前面
   及び背面部での全反射する範囲を大きくするため
   該樹脂部の屈折率に合わせて中心に向かつて45度
   の傾斜面を設け、この透明樹脂部の傾斜面及び背
   面部の外側に白色又は鏡面用塗料を塗布して夫々
   反射面部を形成し、透明樹脂部の前面に光拡散板
   を取付けた平面表示装置。