JPH08167780A - 表面実装型発光素子の光漏れ防止構造 - Google Patents

表面実装型発光素子の光漏れ防止構造

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JPH08167780A
JPH08167780A JP6333463A JP33346394A JPH08167780A JP H08167780 A JPH08167780 A JP H08167780A JP 6333463 A JP6333463 A JP 6333463A JP 33346394 A JP33346394 A JP 33346394A JP H08167780 A JPH08167780 A JP H08167780A
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light emitting
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装型発光ダイオードの光漏れを防止す
る。 【構成】 意匠パネル4と、この意匠パネル4の内面4
a側に配置された基板3と、この基板3の部品面3aに
配置され意匠パネル4の内面4aに向かって発光する表
面実装型発光ダイオード1、2と、これらの表面実装型
発光ダイオード1、2に各々対応して意匠パネル4に貫
通する状態に穿設された表示孔4c、4dと、各表面実
装型発光ダイオード1、2の発光する発光光を各々に対
応する表示孔4c、4dからのみ意匠パネル4の外面4
b側に通過させる状態に基板3と意匠パネル4との間に
設けられたダミーチップ5とを具備する。なお、ダミー
チップ5の上記表面実装型発光ダイオード1、2に対向
する側の面5c、5dは鏡面状に仕上げられている。ま
た、このダミーチップ5は、基板3の部品面3aに表面
実装されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード等のよ
うに例えば電子機器等の表示燈として使用される発光素
子のうち、基板表面実装型の発光素子の光漏れ防止構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のように、発光ダイオード(以下、
LEDと称す。)は、電子機器等の表示燈として広く使
用されているが、最近では、電子機器の小型/軽量化及
び量産化に伴い、基板表面実装型のLED(以下、SM
D型LEDと称す。)が数多く使用されるようになって
きている。このSMD型LEDの外観斜視図を図5
(a)に示す。同図に示すように、このSMD型LED
1は、直方体の形状から成り、両端に陽極及び陰極端子
1b及び1cを有している。そして、この陰極及び陰極
端子1b及び1cに挟まれた中央部分の一側面を発光面
1aとしており、この発光面1aは、陽極及び陰極端子
1b及び1c間に順電流を流すことによって同図の矢印
11に示すように発光する。
【0003】このSMD型LED1は、上記発光面1a
側にレンズ(図示せず)を有しており、このレンズの作
用によって発光光の指向特性を制御している。しかし、
このSMD型LED1は、その寸法が、例えば幅(w)
が1乃至2mm程度、奥行き(d)が2乃至3mm程
度、高さ(h)が1乃至2mm程度と非常に小型である
ため、上記レンズの大きさも制限されてしまう。従っ
て、このレンズによって発光光の指向特性を制御し得る
範囲も非常に狭い範囲に制限されてしまうため、このS
MD型LED1においては、指向角度の狭い(鋭い)発
光光を発光することができず、即ち発光光が拡散してし
まう。
【0004】例えば、図5(b)に示すように、2個の
SMD型LED1、2(これらのSMD型LED1、2
については同一規格品とする。)を、基板3の部品面3
aに比較的近接して配置した場合、光漏れが生じてしま
う。即ち、同図に示すように、SMD型LED1、2
は、基板3の部品面3aに対して各発光面1a、2aが
平行になるように、かつ、基板3とは反対側に向かって
発光する状態に設けられている。更に、基板3の部品面
3a側は、意匠パネル4で覆われている。そして、この
意匠パネル4における上記SMD型LED1、2の上方
(同図の上方)に位置する部分には、各SMD型LED
1、2に対応してこれらのSMD型LED1、2の発光
面1a、2aのよりも若干寸法の大きい表示孔4c、4
dが、この意匠パネル4の内面4aから外面4bに貫通
する状態に穿設されている。
【0005】上記のような構成においては、各SMD型
LED1、2の発光光は、同図の矢印11a、12aに
示すように、各々に対応する表示孔4c、4dを介して
意匠パネル4の外面4b側に通過する。従って、各SM
D型LED1、2の表示状態を、意匠パネル4の外面4
b側から各表示孔4c、4dを介して確認することがで
きる。
【0006】しかし、各SMD型LED1、2の発光光
は、上述したように拡散してしまうため、各SMD型L
ED1、2の発光光の中には、同図の矢印11b、12
bに示すように、各SMD型LED1、2に対応しない
側の表示孔4d、4cを介して意匠パネル4の外面4b
側に通過してしまう、即ち漏れてしまう光もある。この
ように光漏れが生じてしまうと、SMD型LED1、2
のうちどちらが点灯しているのか判別し難くなり、ま
た、各SMD型LED1、2の両方が発光すると、各発
光光が互いに干渉してしまい、このとき各発光光の発光
色が各々異なると、各SMD型LED1、2が各々本来
の発光色とは異なる色で表示されてしまうという問題が
ある。
【0007】なお、図6(a)に示すような、ディスク
リート型LED101の場合は、上記SMD型LED
1、2に比べて寸法が大きいので、レンズとして作用す
る弾丸状の発光部101aを大きく形成することがで
き、即ち、発光光の指向角度を上記SMD型LED1、
2よりも広い範囲で制御することができる。従って、図
6(b)に示すように、例えば2個のディスクリート型
LED101、102(これらのディスクリート型LE
D101、102については同一規格品とする。)を基
板103の部品面103aに比較的近接して配置した場
合でも、これらのディスクリート型LED101、10
2として発光光の指向角度が比較的に狭いLEDを用い
ることによって、上記図5(b)に示すような光漏れを
防止することができる。なお、同図において、104は
意匠パネル、104c、104dは表示孔である。
【0008】また、上記ディスクリート型LED10
1、102における光漏れをより確実に防止する方法と
して、図7(a)に示すようなホルダ111を用いる方
法がある。同図に示すように、このホルダ111は、中
空部111aを有しており、この中空部111a内に、
ディスクリート型LED111の発光部101aが、同
図の矢印に示す方向に発光する状態に組み込まれてい
る。従って、上記図6(b)に示すディスクリート型L
ED101、102に対して、図7(b)に示すよう
に、ホルダ111、112(これらのホルダ111、1
12については、同一規格品とする。)を各々取り付け
ることによって、図7(b)に矢印で示すように、各デ
ィスクリート型LED101、102に対応する表示孔
104c、104dに向かう方向以外の方向への光の拡
散、即ち光漏れをより確実に防止することができる。
【0009】しかし、SMD型LED1、2について
は、このSMD型LED1、2自体の寸法が非常に小型
であるため、上記ディスクリート型LED101、10
2用のホルダ111、112のような光漏れを防止する
ものはなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】即ち、図5(b)に示
すように、複数のSMD型LED1、2を比較的に近接
して配置した場合、従来は、上記のような光漏れを防止
することができなかった。そして、この光漏れによっ
て、各SMD型LED1、2のうちどちらが点灯してい
るのかを判別し難くなり、また、各SMD型LED1、
2の両方が発光している状態においては双方の発光光が
干渉してしまうという問題があった。また、SMD型L
ED1(2)が1個だけ設けられている場合について
も、このSMD型LED1(2)の発光光が、これに対
応する表示孔4c(4d)以外の部分、例えば意匠パネ
ル4の隙間等から漏れてしまうことがあるという問題が
あった。
【0011】本発明は、各SMD型LED1、2の発光
光を、各々に対応する表示孔4c、4d以外から意匠パ
ネル4の外面4b側に漏らさないようにすることのでき
る表面実装型発光素子の光漏れ防止構造を提供するもの
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の発明の表面実装型
発光素子の光漏れ防止構造は、相対向する第1及び第2
の面を有するパネルと、該パネルの上記第1の面側に配
置された基板と、該基板の一面に配置され上記パネルの
上記第1の面に向かって発光する表面実装型発光素子
と、該表面実装型発光素子に対応して上記パネルに上記
第1及び第2の面を貫通する状態に穿設された表示孔
と、上記表面実装型発光素子の発光する発光光をこの表
面実装型発光素子に対応する上記表示孔からのみ上記パ
ネルの上記第2の面側に通過させる状態に上記第1の面
と上記基板との間に設けられた遮光手段とを、具備する
ことを特徴とするものである。
【0013】第2の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、第1の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造において、上記遮光手段が、上記表面実装型発
光素子に対向し、上記表面実装型発光素子の発光する上
記発光光のうち上記遮光手段に入射する発光光を上記表
面実装型発光素子に対応する上記表示孔に向けて反射す
る反射面を有することを特徴とするものである。
【0014】第3の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、基板と、該基板の一面に略一列に並べて配
置され上記基板と平行な発光面を有しこの発光面から拡
散光を発光する複数の表面実装型発光素子と、該各表面
実装型発光素子間に位置する上記基板の上記一面に取り
付けられ上記基板からの高さが上記発光面より高く上記
列を横切る方向の寸法が上記表面実装型発光素子におけ
る上記方向の寸法より大きい遮光手段とを、具備するこ
とを特徴とするものである。
【0015】第4の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、第2の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造において、上記遮光手段が、その両側に位置す
る上記表面実装型発光素子に各々対向し、上記拡散光を
上記表面実装型発光素子側に各々反射する反射面を有す
ることを特徴とするものである。
【0016】第5の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、第1、第2、第3又は第4の発明の表面実
装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段
が、上記基板の上記一面に表面実装可能に形成されてい
ることを特徴とするものである。
【0017】
【作用】第1の発明によれば、表面実装型発光素子の発
光光は、この表面実装型発光素子に対応する表示孔を介
してパネルの第1の面側から第2の面側に、例えばパネ
ルの内側から外側に通過する。そして、遮光手段は、上
記表面実装型発光素子の発光光が、この表面実装型発光
素子に対応する表示孔以外からパネルの外側に通過しな
いように、即ち漏れないように、上記発光光を遮断す
る。
【0018】第2の発明によれば、遮光手段が、表面実
装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面が、
表面実装型発光素子の発光光のうちこの遮光手段に入射
する光を、上記表面実装型発光素子に対応する表示孔に
向けて反射する。即ち、表面実装型発光素子から遮光手
段に入射する発光光も、上記表示孔を介してパネルの外
側に通過する。
【0019】第3の発明によれば、各表面実装型発光素
子が、その発光面から拡散光を発光する。そして、遮光
手段が、各表面実装型発光素子から各々隣接する表面実
装型発光素子に向かう拡散光を遮光する。
【0020】第4の発明によれば、遮光手段が、各表面
実装型発光素子に対向する反射面を有し、この反射面
が、各表面実装型発光素子からの拡散光を各表面実装型
発光素子側に反射する。
【0021】第5の発明によれば、遮光手段は、表面実
装型発光素子と同様に、基板の一面に表面実装される。
【0022】
【実施例】本発明に係る表面実装型発光素子の光漏れ防
止構造の一実施例を図1から図4を参照して説明する。
なお、本実施例は、図1に示すように、上記図5(b)
における2つのSMD型LED1、2間にダミーチップ
5を設けたものである。よって、図5(b)、及びSM
D型LED1、2の外観を示す図5(a)と同等な部分
については、同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。
【0023】ダミーチップ5は、図2に示すように、細
長い直方体の長手方向における一対向面の中央部分を各
々凹状に取り除いたような形状を有している。そして、
このダミーチップ5は、その長手方向をSMD型LED
1、2の並び(列)方向に対して直交させると共に、上
記凹状に取り除いたような部分、所謂凹面部5c、5d
を各々SMD型LED1、2に対向させた状態で、SM
D型LED1、2間の中央に配置されている。
【0024】なお、このダミーチップ5は、例えば金属
等の遮光性材料で形成されており、その長手方向の端部
5a、5bは半田付け可能な状態、即ちSMD型LED
1、2の端子1b及び1c、2b及び2cと同様な半田
付け端子状に成形されている。そして、この端部5a、
5bは、基板3の部品面3aに設けられたランド35a
及び35bに半田付けされており、これによって、ダミ
ーチップ5は、基板3の部品面3aに表面実装されてい
る。なお、同図における31a、32a、32bは、S
MD型LED1、2の各端子1b、2b及び2cを各々
半田付けするためのランドである。(SMD型LED1
の端子1c用のランドは図示せず。)
【0025】また、このダミーチップ5におけるSMD
型LED1、2の並び(列)と直角を成す方向、即ちS
MD型LED1、2の並び(列)を横切る方向の寸法
(所謂ダミーチップ5の長手方向の寸法)Dは、図2、
図3に示すように、SMD型LED1、2における上記
方向の寸法dよりも大きい。そして、このダミーチップ
5における基板3の部品面3aからの高さHは、図2、
図4に示すように、SMD型LED1、2の発光面1
a、2a(h)よりも高く、また図1に示すように、基
板3の部品面3aから意匠パネル4の内面4aまでの高
さtよりも低い。
【0026】そして、このダミーチップ5の上記凹面部
5c、5dは、図3に示すように、SMD型LED1、
2の並び(列)を横切る方向(同図の上下方向)に対し
て、SMD型LED1、2における上記方向の寸法dよ
りも広い範囲Aに渡って円弧を描く状態に形成されてい
る。また、基板3の部品面3aからの高さ方向に対して
は、図4に示すように、ダミーチップ5の上方(同図に
おける上方)から基板3側に向かうに従って円弧を描き
ながら末広がる状態に形成されている。更に、この凹面
部5c、5dの表面は、鏡面状に仕上げられており、即
ち凹面鏡状の反射面が形成されている。
【0027】上記のような構成においては、各SMD型
LED1、2の発光光は、図1の矢印11a、12aに
示すように、各々に対応する表示孔4c、4dを介して
意匠パネル4の外面4b側に通過する。そして、各SM
D型LED1、2の発光する拡散光のうち、互いの方向
に向かう拡散光は、図3及び図4に点線の矢印で示すよ
うに、ダミーチップ5の凹面部5c、5dに入射し、こ
の凹面部5c、5dによって各SMD型LED1、2の
上方に向かって反射される。ここで、凹面部5c、5d
は、上記のように凹面鏡状に形成されているので、反射
した反射光を収束させるか、若しくは平行光にするよう
に作用する。そして、この凹面部5c、5dによって反
射された反射光は、図1の矢印11c、12cに示すよ
うに、各SMD型LED1、2に対応する表示孔4c、
4dを介して意匠パネル4の外面4b側に通過する。
【0028】即ち、ダミーチップ5をSMD型LED
1、2間に介在させることによって、互いの方向に向か
う拡散光を遮光することができ、即ち光漏れを防止する
ことができる。従って、各SMD型LED1、2の発光
光が互いに干渉してしまうこともない。
【0029】また、2つのSMD型LED1、2に対し
て1つのダミーチップ5を設けるだけで各SMD型LE
D1、2の光漏れを防ぐことができるので、図5に示し
たもののように各ディスクリート型LED101、10
2に対して1つずつホルダ111、112を設けるもの
よりも構成を簡略化することができる。
【0030】しかも、ダミーチップ5の凹面部5c、5
dに入射して、この凹面部5c、5dによって反射され
た反射光も、各SMD型LED1、2に対応する表示孔
4c、4dを通過するので、この表示孔4c、4dを通
過する光の光度が向上し(光量が増加し)、これによっ
て各SMD型LED1、2の見かけの輝度が向上する。
即ち、各SMD型LED1、2の発光光を効率よく利用
することができる。
【0031】更に、ダミーチップ5は、SMD型LED
1、2と同様に、基板3の部品面3aに表面実装される
ので、このダミーチップ5の実装は、SMD型LED
1、2等の他の表面実装型部品の実装工程と同時に行う
ことができる。従って、このダミーチップ5を基板3に
実装するために特別な作業工程を設ける必要はない。
【0032】なお、本実施例においては、SMD型LE
D1、2については同一規格品であるとしたが、各々異
なる規格のLEDを用いてもよい。ただし、この場合、
ダミーチップ5におけるSMD型LED1、2の並び
(列)を横切る方向の寸法Dについては、いずれのSM
D型LED1、2における上記方向の寸法dよりも大き
くする。また、ダミーチップ5における基板3の部品面
3aからの高さについても、いずれのSMD型LED
1、2の発光面1a、2aの高さよりも高くする。
【0033】また、ここでは、2個のSMD型LED
1、2を設けた場合の光漏れ防止構造について説明した
が、SMD型LEDの数は2個以上の複数個でもよい。
この場合、ダミーチップ5については、隣接するSMD
型LED間に各々設ける。また、SMD型LEDが1個
の場合でも、ダミーチップを設けることによって、上記
SMD型LEDの発光光が、それに対応する表示孔以外
から漏れないように構成してもよい。
【0034】そして、ダミーチップ5の凹面部5c、5
dを凹面鏡状に形成したが、この凹面鏡状の凹面部5
c、5dに替えて、単に上面から各SMD型LED1、
2側に向かって傾斜するように傾斜面を形成してもよ
い。また、この凹面部5c、5dを鏡面状に仕上げた
が、各SMD型LED1、2の見かけの輝度を向上させ
る必要のない場合は、凹面部5c、5dを鏡面状に仕上
げなくてもよい。また、凹面部5c、5dを形成せず
に、ダミーチップ5を単なる直方体状としてもよい。
【0035】また、ダミーチップ5を金属によって形成
したが、各SMD型LED1、2の発光光を遮光できる
材料であれば、金属に限らず、プラスチックやセラミッ
ク等の他の遮光性材料によってダミーチップ5を形成し
てもよい。
【0036】そして、ダミーチップ5を基板3に対して
表面実装可能に形成したが、表面実装する必要のない場
合は、表面実装可能に形成しなくてもよい。
【0037】
【発明の効果】第1の発明の表面実装型発光素子の光漏
れ防止構造は、表面実装型発光素子の発光光が、この表
面実装型発光素子に対応する表示孔のみを介してパネル
の内側から外側に通過するように、遮光手段を設けてい
る。従って、表面実装型発光素子の発光光が、この表面
実装型発光素子に対応する表示孔以外からパネルの外側
に通過する、即ち漏れることはない。
【0038】第2の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向す
る反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の
発光光のうちこの遮光手段に入射する光を、この表面実
装型発光素子に対応する表示孔に向けて反射するよう
に、即ち表示孔を介してパネルの外側に通過させるよう
に構成されている。このように構成されているので、表
示孔を介してパネルの外側に通過する光の光度を第1の
発明よりも高くすることができ、即ち表面実装型発光素
子の発光光を第1の発明よりも効果的に利用することが
できるという効果がある。
【0039】第3の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、基板の一面に略一列に並べて配置された各
表面実装型発光素子間に、基板からの高さが各表面実装
型発光素子よりも高く、表面実装型発光素子の配列を横
切る方向の寸法が各表面実装型発光素子の上記方向の寸
法よりも大きい遮光手段を設けているので、各表面実装
型発光素子から隣接する表面実装型発光素子に向かう拡
散光を遮光することができる。従って、各表面実装型発
光素子間の拡散光が互いに干渉することはない。しか
も、この遮光手段は、隣接する表面実装型発光素子間に
1つ設けるだけでよいので、図5に示したもののように
各表面実装型発光素子に対して1つずつホルダ111、
112を設けるものよりも構成を簡略化することができ
るという効果がある。
【0040】第4の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子に対向す
る反射面を有し、この反射面が、表面実装型発光素子の
発光面からの拡散光をこの表面実装型発光素子側に反射
するように構成されている。このように構成されている
ので、表面実装型発光素子の発光面に略直交する方向へ
向かう光の光度を第3の発明よりも高くすることがで
き、即ち表面実装型発光素子の発光光を第3の発明より
も効果的に利用することができるという効果がある。
【0041】第5の発明の表面実装型発光素子の光漏れ
防止構造は、遮光手段が、表面実装型発光素子と同様
に、基板の一面に表面実装されるように構成されてい
る。従って、遮光手段の実装は、表面実装型発光素子を
実装するのと同時に行うことができるので、遮光手段を
実装するための特別な作業工程を設ける必要はない。つ
まり、作業工程に大きな影響を与えること無く、上記第
1、第2、第3又は第4の発明と同様の効果を奏するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る表面実装型発光素子の
光漏れ防止構造を備えた電子機器の一部断面図である。
【図2】同実施例の外観斜視図である。
【図3】同実施例の平面図である。
【図4】図3におけるI−I断面図である。
【図5】表面実装型発光ダイオードを示す図で、(a)
は、その外観斜視図、(b)は、この表面実装型発光ダ
イオードを2個実装した電子機器の一部断面図である。
【図6】従来のディスクリート型発光ダイオードを示す
図で、(a)は、その外観斜視図、(b)は、このディ
スクリート型発光ダイオードを2個実装した電子機器の
一部断面図である。
【図7】図6(a)、図6(b)のディスクリート型発
光ダイオードにホルダを設けた状態を示す図である。
【符号の説明】
1、2 表面実装型発光ダイオード 1a、2a 発光面 3 基板 4 意匠パネル 4a 内面 4b 外面 4c、4d 表示孔 5 ダミーチップ 11a、11c、12a、12c 発光光

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向する第1及び第2の面を有するパ
    ネルと、該パネルの上記第1の面側に配置された基板
    と、該基板の一面に配置され上記パネルの上記第1の面
    に向かって発光する表面実装型発光素子と、該表面実装
    型発光素子に対応して上記パネルに上記第1及び第2の
    面を貫通する状態に穿設された表示孔と、上記表面実装
    型発光素子の発光する発光光をこの表面実装型発光素子
    に対応する上記表示孔からのみ上記パネルの上記第2の
    面側に通過させる状態に上記第1の面と上記基板との間
    に設けられた遮光手段とを、具備することを特徴とする
    表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面実装型発光素子に
    おいて、上記遮光手段が、上記表面実装型発光素子に対
    向し、上記表面実装型発光素子の発光する上記発光光の
    うち上記遮光手段に入射する発光光を上記表面実装型発
    光素子に対応する上記表示孔に向けて反射する反射面を
    有することを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防
    止構造。
  3. 【請求項3】 基板と、該基板の一面に略一列に並べて
    配置され上記基板と平行な発光面を有しこの発光面から
    拡散光を発光する複数の表面実装型発光素子と、該各表
    面実装型発光素子間に位置する上記基板の上記一面に取
    り付けられ上記基板からの高さが上記発光面より高く上
    記列を横切る方向の寸法が上記表面実装型発光素子にお
    ける上記方向の寸法より大きい遮光手段とを、具備する
    ことを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構
    造。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の表面実装型発光素子に
    おいて、上記遮光手段が、その両側に位置する上記表面
    実装型発光素子に各々対向し、上記拡散光を上記表面実
    装型発光素子側に各々反射する反射面を有することを特
    徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構造。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3又は4に記載の表面実
    装型発光素子の光漏れ防止構造において、上記遮光手段
    が、上記基板の上記一面に表面実装可能に形成されてい
    ることを特徴とする表面実装型発光素子の光漏れ防止構
    造。
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