JPH06334220A - 発光ダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のものと比べてより薄型にすることがで
きる発光ダイオードを提供する。 【構成】 発光素子１２と、発光素子１２の発光面に対
向する位置に配置された円状反射面１８ａと円状反射面
１８ａの周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段
差が設けられた環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄとを
有する凹状反射面１８とを具備するものであり、発光素
子１２が発した光を凹状反射面１８で反射した後に外部
に放射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光素子が発した光を
反射面で反射した後に外部に放射する反射型の発光ダイ
オード（以下、単に発光ダイオードとも称する）に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光ダイオードについて図４及び
図５を参照して説明する。図４は、従来の発光ダイオー
ドの概略正面図である。図５は、図４に示す発光ダイオ
ードのＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。

【０００３】従来の発光ダイオード７０は、発光素子７
２と、発光素子７２に電力を供給するリードフレーム７
４ａ，７４ｂと、光透過性材料７６と、凹面状反射面７
８と、放射面８２とを有する。発光素子７２は、リード
フレーム７４ａの先端部に配置され、ワイヤ８４により
リードフレーム７４ｂと電気的に接続されている。発光
素子７２と、リードフレーム７４ａ，７４ｂの先端部
と、ワイヤ８４とは光透過性材料７６により一体的に封
止されている。凹面状反射面７８は、光透過性材料７６
の表面を鍍金や金属蒸着等により鏡面加工することによ
り形成され、発光素子７２の発光面と対向する側に配置
される。放射面８２は、発光素子７２の背面側に平面状
に形成される。

【０００４】上記構成による発光ダイオード７０は、発
光素子７２が発した光を凹面状反射面７８で反射した後
に放射面８２から外部に放射するものであり、発光素子
７２が発する光の略全光束を前方に放射することがで
き、また、凹面状反射面を用いる代わりにレンズによっ
て集光するいわゆるレンズ型の発光ダイオードに比べて
薄型にすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
反射型の発光ダイオードでは、凹面状反射面の厚みが光
学的特性により決定されるため、薄型化には限界がある
という問題がある。

【０００６】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、より薄型にすることができる反射型の発光ダイ
オードを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に請求項１記載の発明の発光ダイオードは、発光素子
と、前記発光素子の発光面に対向する位置に配置された
中央反射面と前記中央反射面の周囲に段差を設けて配置
された各々の間にも段差が設けられた複数の環状反射面
とを有する凹状反射面とを具備し、前記発光素子が発し
た光を前記凹状反射面で反射した後に外部に放射するこ
とを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１記載の発明において、前記中央反射面及び複数
の環状反射面が、前記発光素子の発光面上から見たとき
に前記中央反射面とこれに隣合う前記環状反射面との間
及び前記環状反射面の隣合うもの同士との間に隙間が生
じないように配置したものであることを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項３記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１又は２記載の発明において、前記複数の環状反
射面の内周端が全て同一平面上に位置し、かつ前記中央
反射面が前記同一平面よりも前記発光素子側に位置する
ことを特徴とするものである。

【００１０】請求項４記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１，２又は３記載の発明において、前記中央反射
面及び複数の環状反射面が、凹面状であることを特徴と
するものである。

【００１１】請求項５記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１，２又は３記載の発明において、前記中央反射
面が凸状であり、前記複数の環状反射面が凹面状である
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明の発光ダイオードは、発光
素子が発した光を反射する凹状反射面が、前記発光素子
の発光面に対向する位置に配置された中央反射面とその
周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差が設け
られた複数の環状反射面とを有するので、例えば各々の
曲率を変えて前記中央反射面及び環状反射面の形状を変
えることにより、前記凹状反射面の厚みに規制されるこ
となく光学的特性を変えることができる。また、これに
より従来のものと比べてより薄型にすることができる。

【００１３】請求項２記載の発明の発光ダイオードは、
前記中央反射面及び複数の環状反射面を発光素子の発光
面上から見たときに前記中央反射面とこれに隣合う前記
環状反射面との間及び前記環状反射面の隣合うもの同士
との間に隙間が生じない位置に配置したので、発光素子
が発する光の略全光束を前方に放射することができる。

【００１４】請求項３記載の発明の発光ダイオードは、
前記環状反射面の内周端が全て同一平面上に位置し、か
つ前記中央反射面が前記同一平面よりも前記発光素子側
に位置するので、前記凹状反射面の底面部には反射面が
形成されなくてもよく、したがって平板状の基板上に搭
載したときでも凹状反射面が破損されるのを防止するこ
とができる。

【００１５】請求項４記載の発明の発光ダイオードは、
前記中央反射面及び複数の環状反射面が凹面状であり、
請求項１記載の発明と同様の作用を奏する。

【００１６】請求項５記載の発明の発光ダイオードは、
前記中央反射面が凸状であり、前記複数の環状反射面が
凹面状であるので、発光素子が発し前記中央反射面によ
り反射された光は前記複数の環状反射面のいずれかで反
射され、その後外部に放射されるので、前記中央反射面
により反射された光を発光素子に照射、吸収させること
なく外部に放射することができる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の第一実施例について図１及び
図２を参照して説明する。図１は、本発明の第一実施例
である発光ダイオードの概略正面図である。図２は、図
１に示す発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概略断面図で
ある。

【００１８】１本発明の第一実施例である発光ダイオー
ド１は、発光素子１２と、発光素子１２に電力を供給す
るリードフレーム１４ａ，１４ｂと、光透過性材料１６
と、発光素子１２が発する光を反射する凹状反射面１８
と、凹状反射面１８により反射された光を外部に放射す
る放射面２２とを有する。発光素子１２は、リードフレ
ーム１４ａの先端部に配置され、ワイヤ２４によりリー
ドフレーム１４ｂと電気的に接続されている。発光素子
１２と、リードフレーム１４ａ，１４ｂの先端部と、ワ
イヤ２４とは光透過性材料１６により一体的に封止され
ている。放射面２２は、発光素子１２の背面側に平面状
に形成される。

【００１９】凹状反射面１８は、発光素子１２の発光面
に対向する位置に配置された中央反射面である円状反射
面１８ａとその周囲に段差を設けて配置された各々の間
にも段差が設けられた環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８
ｄとを有する。円状反射面１８ａ及び環状反射面１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄは凹面状に形成されたものであり、
光透過性材料１６の表面を鍍金や金属蒸着等により鏡面
加工されたものである。

【００２０】円状反射面１８ａと環状反射面１８ｂとの
間、環状反射面１８ｂと環状反射面１８ｃとの間及び環
状反射面１８ｃと環状反射面１８ｄとの間は、それぞれ
段差２６ａと平坦面２８ａ、段差２６ｂと平坦面２８ｂ
及び段差２６ｃと平坦面２８ｃが形成されている。平坦
面２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、全て同一平面上に位置す
る。円状反射面１８ａ及び環状反射面１８ｂ，１８ｃの
外周端はそれぞれ段差２６ａ，２６ｂ，２６ｃの上端に
位置する。環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの内周端
はそれぞれ平坦面２８ａ，２８ｂ，２８ｃの外周端上に
位置する。平坦面２８ａ，２８ｂ，２８ｃの内周端はそ
れぞれ段差２６ａ，２６ｂ，２６ｃの下端に位置する。
円状反射面１８ａは、平坦面２８ａ，２８ｂ，２８ｃよ
りも発光素子１２側に位置し、また発光素子１２の発光
面上のいずれの位置から見たときでも円状反射面１８ａ
と環状反射面１８ｂとの間に隙間が生じない位置に配置
される。また、環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、
発光素子１２の発光面上のいずれの位置から見たときで
も環状反射面１８ｂと環状反射面１８ｃとの間及び環状
反射面１８ｃと環状反射面１８ｄとの間に隙間が生じな
い位置に配置される。

【００２１】本発明の第一実施例によれば、発光素子１
２が発した光を反射する凹状反射面１８が発光素子１２
の発光面に対向する位置に配置された円状反射面１８ａ
とその周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差
が設けられた環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄとを有
するので、例えば各々の曲率を変えて円状反射面１８ａ
及び環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの形状を変える
ことにより、凹状反射面１８の厚みに規制されることな
く光学的特性を変えることができる。また、これにより
従来のものと比べてより薄型にすることができる。

【００２２】また、発光素子１２の発光面上から見たと
きに円状反射面１８ａと環状反射面１８ｂとの間、環状
反射面１８ｂと環状反射面１８ｃとの間及び環状反射面
１８ｃと環状反射面１８ｄとの間に隙間が生じない位置
に円状反射面１８ａ及び環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１
８ｄを配置したので、発光素子１２が発する光の略全光
束を前方に放射することができる。

【００２３】さらに、本実施例の凹状反射面は、平坦面
（底面）２８ａ，２８ｂ，２８ｃを鏡面加工しなくて
も、従来の反射型の発光ダイオードの凹面状反射面と同
等の反射効率を有する。また円状反射面１８ａが平坦面
２８ａ，２８ｂ，２８ｃよりも発光素子１２側に位置す
る。したがって、本実施例の発光ダイオードは底面が基
板と接触するように反射面、平板状の基板上に搭載して
も、その接触により反射面が損傷されることはない。

【００２４】尚、第一実施例では、放射面２２から放射
される光は複数の環状となるが、所定の視認距離だけ離
れて本実施例の発光ダイオードを見るときには１つのド
ットとして視認される。

【００２５】次に、本発明の第二実施例について図３を
参照して説明する。図３は、本発明の第二実施例である
発光ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の図２
に相当する図である。尚、本実施例の概略正面図は第一
実施例の図１と同様であるので省略する。また、第二実
施例の発光ダイオードにおいて第一実施例のものと同一
の機能を有するものには、同一又は対応する符号を付す
ことにより、その詳細な説明を省略する。

【００２６】図３に示す発光ダイオード３が第一実施例
のものと異なる点は、凹面状の円状反射面１８ａに代え
て円錐状に形成された円錐状反射面１８０ａを形成した
ことである。

【００２７】第一実施例では円状反射面１８ａで反射さ
れた光の一部が発光素子１２に照射、吸収して外部に放
射されない場合があるが、本発明の第二実施例によれ
ば、発光素子１２が発し円錐状反射面１８０ａにより反
射された光は環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄのいず
れかで反射され、その後放射面２２から放射されるの
で、凹状反射面１８０により反射された光を発光素子１
２に照射、吸収させることなく外部に放射することがで
きる。したがって本実施例の発光ダイオードは、第一実
施例のものに比べて凹状反射面の反射効率が向上する。

【００２８】尚、第二実施例では、中央反射面が円錐状
の場合について説明したが、本発明はこれに限定され
ず、中央反射面は、例えば角錐状を含む他の凸面状であ
ってもよい。

【００２９】本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、その要旨の範囲内において数々の変形が可能で
ある。たとえば、上記の実施例では、環状反射面を１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄの三面としたがこれに限定されるも
のではない。また、環状反射面は必ずしも１周つながっ
ていなくてもよく、例えば、反射面で反射された光がリ
ードフレームに達する部分は鏡面加工が施されていなく
てもよい。また、第一実施例では円状反射面１８ａ及び
環状反射面１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを凹面状としたが、
これらは平面であってもよい。さらに、平坦面２８ａ，
２８ｂ，２８ｃを同一平面状に配置したが、これらは同
一平面上に位置するものでなくてもよい。

【００３０】尚、平坦面２８ａ，２８ｂ，２８ｃを鏡面
加工することなく光透過部として用いることにより、発
光ダイオードの底面部に数々の光学部品を配置した積層
構造をとることができる。たとえば、受光器を配置して
自己補正機能をもたせたり、また発光ダイオード等の光
源を配置することにより光量等を変えることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、前記の構成としたことにより、凹状反射面の
厚みに規制されることなく光学的特性を変えることがで
き、これにより従来のものと比べてより薄型の発光ダイ
オードを提供することができる。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、前記の構成としたことにより、さら
に発光素子が発する光の略全光束を前方に放射すること
ができる発光ダイオードを提供することができる。

【００３３】請求項３記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１又は２記載の発明において、前記の構成とした
ことにより、さらに凹状反射面の底面には反射面を形成
する必要がなくなり、したがって平板状の基板上に搭載
したときでも基板との接触により凹状反射面が破損され
ることのない発光ダイオードを提供することができる。

【００３４】請求項４記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１，２又は３記載の発明において、前記の構成と
したことにより、請求項１記載の発明と同様の効果を有
する発光ダイオードを提供することができる。

【００３５】請求項５記載の発明の発光ダイオードは、
請求項１，２又は３記載の発明において、前記の構成と
したことにより、さらに発光素子が発し中央反射面によ
り反射された光は複数の環状反射面のいずれかで反射さ
れ、その後外部に放射されるので、中央反射面により反
射された光を発光素子に照射、吸収させることなく外部
に放射することのできる発光ダイオードを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である発光ダイオードの概
略正面図である。

【図２】図１に示す発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概
略断面図である。

【図３】本発明の第二実施例である発光ダイオードの概
略断面図であり、第一実施例の図２に相当する図であ
る。

【図４】従来の発光ダイオードの概略正面図である。

【図５】図４に示す発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概
略断面図である。

【符号の説明】

１，３ 発光ダイオード １２ 発光素子 １４ａ，１４ｂ リードフレーム １６ 光透過性材料 １８，１８０ 凹状反射面 １８ａ 円状反射面 １８ｂ，１８ｃ，１８ｄ 環状反射面 ２２ 放射面 ２４ ワイヤ ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 段差 ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 平坦面 １８０ａ 円錐状反射面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と、前記発光素子の発光面に対
   向する位置に配置された中央反射面と前記中央反射面の
   周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差が設け
   られた複数の環状反射面とを有する凹状反射面とを具備
   し、前記発光素子が発した光を前記凹状反射面で反射し
   た後に外部に放射することを特徴とする発光ダイオー
   ド。
2. 【請求項２】 前記中央反射面及び複数の環状反射面
   は、前記発光素子の発光面上から見たときに前記中央反
   射面とこれに隣合う前記環状反射面との間及び前記環状
   反射面の隣合うもの同士との間に隙間が生じないように
   配置したものであることを特徴とする請求項１記載の発
   光ダイオード。
3. 【請求項３】 前記複数の環状反射面の内周端が全て同
   一平面上に位置し、かつ前記中央反射面が前記同一平面
   よりも前記発光素子側に位置することを特徴とする請求
   項１又は２記載の発光ダイオード。
4. 【請求項４】 前記中央反射面及び複数の環状反射面
   は、凹面状であることを特徴とする請求項１，２又は３
   記載の発光ダイオード。
5. 【請求項５】 前記中央反射面は凸状であり、前記複数
   の環状反射面は凹面状であることを特徴とする請求項
   １，２又は３記載の発光ダイオード。