JPH0742152U - 青緑色発光ダイオード素子及び発光ダイオード信号灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高輝度で指向性を高めた青緑色発光ダイオー
ド素子及びそれを使用したＬＥＤ信号灯を提供する。 【構成】 青緑色発光ダイオード素子は、青色可視光を
特定方向に指向さす樹脂モールド層を有してなる青色Ｌ
ＥＤと、この青色ＬＥＤを一端部に収容し、蛍光染料を
均一に含有し、これにより、青緑色可視光をレンズ状他
端部へ集光して収束状態で放出させる円柱状保持部とか
らなることを特徴とし、また、信号灯は、上述の青緑色
ＬＥＤ素子と、それぞれその一端部に収容され各々の蛍
光染料によって黄色又は赤色可視光をレンズ状他端部へ
集光して放出させる円柱状保持部を有した黄色及び赤色
ＬＥＤ素子とからなることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、青緑色発光の指向性を高めた青緑色発光ダイオード素子と、この青 緑色発光ダイオードを青緑色光源として用い、かつ黄色及び赤色も発光ダイオー ド素子を使用した発光ダイオード信号灯とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

青緑色、黄色及び赤色を発光さすには、信頼性の点から、発光ダイオード（以 下、ＬＥＤと記す）が用いられることが好ましいが、青色ＬＥＤの輝度が低いた め、実用化されなかった。しかしながら、本出願人の窒化ガリウム系ＬＥＤチッ プを用いた場合、波長４５０ｎｍ、駆動電圧３．６Ｖで輝度を１０００ないし２ ０００ｍＣｄとする高輝度な青色ＬＥＤ（例えば、日亜製ＮＬＰＢ５００）が市 販されている。

【０００３】 ところが、本出願人の特開平５−１５２６０９号公報に記載されるように、樹 脂モールド層に蛍光染料又は蛍光顔料を添加したとしても、暗室でなく屋外での 使用においては、指向性が十分でなく、一層な指向性が要求されていた。また、 樹脂モールド層がエポキシ樹脂であるため、屋外で使用における高温高湿条件で のＬＥＤチップの信頼性を向上させることが必要とされていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従って、本考案の目的は、高輝度で指向性を高めた青緑色ＬＥＤ（発光ダイオ ード）素子及びそれを使用したＬＥＤ信号灯を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の発光ダイオードは、青色可視光を特定方向に指向さす樹脂モールド層 を有してなる青色ＬＥＤと、この青色ＬＥＤを一端部に収容し、蛍光染料を均一 に含有し、これにより、青緑色可視光をレンズ状他端部へ集光して収束状態で放 出させる円柱状保持部とからなることを特徴としている。

【０００６】 この青緑色ＬＥＤ素子では、好適には、青色発光ダイオードを収容した円柱状 保持部の一端部と、これに連接した樹脂モールド層の端面とには、銀メッキ等の 金属反射層が設けられており、また、円柱状保持部がポリメチルメタアクリレー ト（ＰＭＭＡ）からなっており、蛍光染料が青緑色である。

【０００７】 本考案のＬＥＤ信号灯は、上述の青緑色ＬＥＤ素子と、それぞれその一端部に 収容され各々の蛍光染料によって黄色又は赤色可視光をレンズ状他端部へ集光し て放出させる円柱状保持部を有した黄色及び赤色ＬＥＤ素子とからなることを特 徴としている。好適には、黄色及び赤色発光ダイオード素子に、青緑色発光ダイ オード素子の同じ青色発光ダイオードが用いられている。

【０００８】

【作用】

本考案の青緑色ＬＥＤ素子では、ＬＥＤチップから発する青色光が、樹脂モー ルドにより、青色可視光を円柱状保持部の方に指向さす。次に、この青色光が、 蛍光染料を含む円柱状保持部により、外周面で全反射し他端部に集光され、他端 部で収束状態で青緑色で放出される。即ち、高輝度のＬＥＤでの青色発光が青緑 色に変換されると共に、ほとんど円柱状保持部のレンズ状他端部から収束して放 出される。

【０００９】 好適には、青色発光ダイオードを収容した円柱状保持部の一端部と、これに連 接した樹脂モールド層の端面とには、銀メッキ等の金属反射層が設けられている ことにより、円柱状保持部の一端部側からＬＥＤチップからの青色光が放出され ることなく、ほぼ全反射され、円柱状保持部の全周面で全反射されて円柱状保持 部のレンズ状他端部に集光される。また、円柱状保持部がポリメチルメタアクリ レート（ＰＭＭＡ）からなって、かつ蛍光染料が青緑色であることより、ＬＥＤ チップでの波長４５０ｎｍが円柱状保持部の他端部から波長４９０ｎｍの指向性 の強い青緑色に変換される。

【００１０】 上述の青緑色ＬＥＤ素子と、それぞれその一端部に収容され各々の蛍光染料に よって黄色又は赤色可視光をレンズ状他端部へ集光して放出させる円柱状保持部 を有した黄色及び赤色発光ダイオードとからなることにより、一方向に強く指向 された青緑色、黄色及び赤色の交通信号灯を得ることができる。黄色及び赤色発 光ダイオード素子に青緑色発光ダイオード素子の同じ青色発光ダイオードが用い られていることにより、高輝度な三色の交通信号灯が得られる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照しながら、本考案の実施例について説明する。 図１には、本考案の一実施例に係る青緑色ＬＥＤ素子が断面にして示されてい る。この青緑色ＬＥＤ素子は青色ＬＥＤを有し、この青色ＬＥＤは、一対のリー ドフレーム２，４と、１つのリードフレーム２のカップ状部に装着されたＬＥＤ チップ６と、このＬＥＤチップ６を包囲してレンズ状に形成された樹脂モールド 層８とから成っている。また、青緑色ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤを一端部１０に 収容すると共にレンズ状の他端部１２を有した円柱状保持部１４とから構成され ている。レンズ状の樹脂モールド層８はエポキシ樹脂からなっており、この樹脂 モールド層８は、空間を隔てて連続して円柱状保持部１４に接合されている。円 柱状保持部１４は、蛍光染料として、青緑色蛍光染料（ＢＡＳＦ社製）を０．０ ２％混入させたポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）からなっている。

【００１２】 重要なことには、円柱状保持部１４の外周面に向かう内部の可視光がほぼ全反 射されように円柱状保持部１４は構成されており、しかも、円柱状保持部１４の 一端部１０と、これに連接した樹脂モールド層８の端面には、薄く銀メッキを施 すことにより金属反射層が形成されている。一方、円柱状保持部１４の他端部１ ２は、凸レンズ状に形成されて内部からの可視光を外部に放出するようにされて いる。

【００１３】 このように構成された青緑色ＬＥＤでは、ＬＥＤチップ６から発した主ピーク を波長４５０ｎｍとする青色が円柱状保持部１４を経て、即ち、青緑色蛍光染料 で波長４９０ｎｍに変換されて、他端部１２から凸レンズ状の収束光として放出 されるので、他端部１４から高輝度で強い指向性の青緑色光が得られる。

【００１４】 次に、この青緑色ＬＥＤ素子を組み込んだ信号灯について図２及び図３を参照 しながら説明する。 図２及び図３から明らかなように、この信号灯は、電源及び電源回路を内部に 収容した本体部２０と、この本体部に装着された青緑色ＬＥＤ素子２２、黄色Ｌ ＥＤ素子２４及び赤色ＬＥＤ素子２６と、これら３個のＬＥＤ素子２２，２４， ２６を覆いその一端で本体部２０に嵌合されたカバー部２６とを有している。

【００１５】 上述した青色ＬＥＤと同じように、青色ＬＥＤ素子２２は、青緑色蛍光染料を 混入させたポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）からなる円柱状保持部を有 しており、黄色ＬＥＤ素子２４は、上述と同じ高輝度の青色ＬＥＤと、波長５７ ０ｎｍに変換するオレンジ蛍光染料を少量混入したポリメチルメタアクリレート （ＰＭＭＡ）からなる円柱状保持部とを有している。また、赤色ＬＥＤ素子は、 同じく高輝度の青色ＬＥＤと、赤色蛍光染料を少量混入したポリメチルメタアク リレート（ＰＭＭＡ）からなる円柱状保持部とを有している。

【００１６】 図３から明らかなように、カバー部２６は、各ＬＥＤ素子２２，２４，２６に おける指向性の強い端部に対応する面の部位に拡散部２８を有している。また、 好適には、各ＬＥＤ２２，２４，２６のスイッチ機能を兼ねたホルダ部３０が本 体部２０から突出しており、このホルダ部３０を本体部２０に沿って回動させる ことにより、ホルダ部３０を無点灯の位置に保持しない限り、順次、青色、黄色 、赤色の順を繰り返すようにに点灯する。

【００１７】 このように構成された信号灯は、十分に明るく、青色、黄色、赤色の３つの交 通信号を順次点灯でき、また、極めて容易に持ち運びできる重さ（約４５０ｇ） とすることができる。

【００１８】 尚、上述の実施例では、黄色及び赤色ＬＥＤ素子に高輝度の青色ＬＥＤを用い たが、ＧａＰ系黄色ＬＥＤを用いてもよく、また、赤色ＬＥＤにＧａＡｓＰ系赤 色ＬＥＤを用いてもよいが、輝度の点で、上述のように、高輝度の青色ＬＥＤを 用いることが好ましい。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、波長４５０ｎｍの高輝度青色ＬＥＤを 用いて、高輝度で指向性を高めた青緑色ＬＥＤ素子及びそれを使用したＬＥＤ信 号灯を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る青色ＬＥＤの断面図で
ある。

【図２】カバー部を除いて図１の青色ＬＥＤ素子を用い
た信号灯を示す平面図である。

【図３】カバー部を断面にして図２の信号灯を示す立面
図である。

【符号の説明】

２、４ リードフレーム ６ 青色ＬＥＤチップ ８ 樹脂モールド層 １４ 円柱状保持部 ２０ 本体部 ２２、２４、２６ ＬＥＤ素子 ２６ カバー部 ３０ ホルダ部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 青色可視光を特定方向に指向さす樹脂モ
   ールド層を有してなる青色発光ダイオードと、この青色
   発光ダイオードを一端部に収容し、蛍光染料を均一に含
   有し、これにより、青緑色可視光をレンズ状他端部へ集
   光して収束状態で放出させる円柱状保持部とからなるこ
   とを特徴とする青緑色発光ダイオード素子。
2. 【請求項２】 前記青色発光ダイオードを収容した円柱
   状保持部の一端部と、これに連接した樹脂モールド層の
   端面とには、金属反射層が設けられており、また、前記
   円柱状保持部がポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭ
   Ａ）からなっており、前記蛍光染料が青緑色であること
   を特徴とする請求項１に記載の青緑色発光ダイオード素
   子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された青緑色発光
   ダイオード素子と、それぞれその一端部に収容され、黄
   色又は赤色の蛍光染料によって黄色又は赤色可視光をレ
   ンズ状他端部へ集光して放出させる円柱状保持部を有し
   た黄色及び赤色発光ダイオード素子とからなることを特
   徴とする発光ダイオード信号灯。
4. 【請求項４】 上記黄色及び赤色発光ダイオード素子に
   は、青緑色発光ダイオード素子の同じ青色発光ダイオー
   ドが用いられていることを特徴とする請求項３に記載の
   発光ダイオード信号灯。