JPH11260122A - Ｌｅｄアレイ - Google Patents
ＬｅｄアレイInfo
- Publication number
- JPH11260122A JPH11260122A JP10063494A JP6349498A JPH11260122A JP H11260122 A JPH11260122 A JP H11260122A JP 10063494 A JP10063494 A JP 10063494A JP 6349498 A JP6349498 A JP 6349498A JP H11260122 A JPH11260122 A JP H11260122A
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- JP
- Japan
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- led
- emitted
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- led array
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数個のＬＥＤがアレイ状に配列されてなる
ＬＥＤアレイにおいて、光利用効率の向上を図る。 【解決手段】 ＬＥＤチップ１の間に反射板７を配置し
たので、ＬＥＤチップ１から横方向に出射される光９ｃ
をＬＥＤアレイ１０の前方方向へ反射させ、出射させる
ことができる。これにより、より多くの光をＬＥＤアレ
イ１０から出射させることができ、光利用効率の向上を
図ることができる。
ＬＥＤアレイにおいて、光利用効率の向上を図る。 【解決手段】 ＬＥＤチップ１の間に反射板７を配置し
たので、ＬＥＤチップ１から横方向に出射される光９ｃ
をＬＥＤアレイ１０の前方方向へ反射させ、出射させる
ことができる。これにより、より多くの光をＬＥＤアレ
イ１０から出射させることができ、光利用効率の向上を
図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のＬＥＤが
アレイ状に配列されてなるＬＥＤアレイにおいて、光利
用効率の向上を図る技術に関するものである。
アレイ状に配列されてなるＬＥＤアレイにおいて、光利
用効率の向上を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体を用いた固定発光素子
である発光ダイオード（ＬＥＤ）は各種機器のディスプ
レイ等に利用されている。また、従来、室内用の照明装
置の光源としては、白熱灯や蛍光灯が主として用いられ
ているが、これらの光源に代えて、ＬＥＤを室内照明用
の光源として利用することが考えられている。このよう
に、ＬＥＤの用途は様々であり、白色化と光量の増加が
多くのアプリケーションから望まれる。白色化と光量の
増加を図るためには、ＬＥＤ数を増やさなければならな
い。多数のＬＥＤを一度に用いる場合には、よく知られ
ているように、複数個のＬＥＤを並べたＬＥＤアレイと
して用いられる。
である発光ダイオード（ＬＥＤ）は各種機器のディスプ
レイ等に利用されている。また、従来、室内用の照明装
置の光源としては、白熱灯や蛍光灯が主として用いられ
ているが、これらの光源に代えて、ＬＥＤを室内照明用
の光源として利用することが考えられている。このよう
に、ＬＥＤの用途は様々であり、白色化と光量の増加が
多くのアプリケーションから望まれる。白色化と光量の
増加を図るためには、ＬＥＤ数を増やさなければならな
い。多数のＬＥＤを一度に用いる場合には、よく知られ
ているように、複数個のＬＥＤを並べたＬＥＤアレイと
して用いられる。
【０００３】従来のＬＥＤアレイとしては、図１及び図
２に示すような２つの種類のものが一般的である。図１
に示すＬＥＤアレイ１００は、筐体６上にアレイ状に並
べられた複数個のＬＥＤチップ１を一度に樹脂モールド
したものである。ＬＥＤチップ１は、約０．３ｍｍ角の
立方体形状を成しており、３ｍｍ程度の間隔で筐体６上
に配列されている。また、ＬＥＤチップ１は、反射台３
上に載置されており、チップ１とアノード電極４との間
は、リード線５により接続されている。なお、筐体６
は、０．５ｍｍの高さを持っており、また、モールド樹
脂２は、ＬＥＤチップ１の上端からの約０．６ｍｍの厚
みを持っている。
２に示すような２つの種類のものが一般的である。図１
に示すＬＥＤアレイ１００は、筐体６上にアレイ状に並
べられた複数個のＬＥＤチップ１を一度に樹脂モールド
したものである。ＬＥＤチップ１は、約０．３ｍｍ角の
立方体形状を成しており、３ｍｍ程度の間隔で筐体６上
に配列されている。また、ＬＥＤチップ１は、反射台３
上に載置されており、チップ１とアノード電極４との間
は、リード線５により接続されている。なお、筐体６
は、０．５ｍｍの高さを持っており、また、モールド樹
脂２は、ＬＥＤチップ１の上端からの約０．６ｍｍの厚
みを持っている。
【０００４】図２に示すＬＥＤアレイ１０１は、基板１
６上アレイ状に並べられた複数個のパッケージタイプの
ＬＥＤ１１（砲弾型ＬＥＤ）からなるものである。ＬＥ
Ｄ１１内には、それぞれ１つのＬＥＤチップ（不図示）
が樹脂モールドされている。また、ＬＥＤ１１には、リ
ードフレーム１３から電流が印加されている。なお、モ
ールド樹脂から成るパッケージ１２は、幅１．５ｍｍ、
高さ１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の砲弾形状を成してい
る。
６上アレイ状に並べられた複数個のパッケージタイプの
ＬＥＤ１１（砲弾型ＬＥＤ）からなるものである。ＬＥ
Ｄ１１内には、それぞれ１つのＬＥＤチップ（不図示）
が樹脂モールドされている。また、ＬＥＤ１１には、リ
ードフレーム１３から電流が印加されている。なお、モ
ールド樹脂から成るパッケージ１２は、幅１．５ｍｍ、
高さ１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の砲弾形状を成してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１に
示したようなＬＥＤアレイ１００においては、ＬＥＤチ
ップ１からの光を効率良く出射させることは困難であ
る。なぜなら、モールド樹脂２の屈折率は１．４５程度
であるので、空気とモールド樹脂２との境界面２ａにお
ける臨界角は４５°程度となり、結果として、直接ＬＥ
Ｄアレイ１００から出射される光９ａは、ＬＥＤチップ
１からの全出射光のうち２０％以下となるからである。
一方、境界面２ａにおいて全反射された光９ｂは、他の
ＬＥＤチップ１や筐体６に当たり一部は吸収、一部は反
射され、その反射された光も境界面２ａへの入射角が臨
界角よりも大きければ、筐体６方向へ再び反射される。
このように、光９ｂは、多重反射するうちに吸収されて
しまい、ほとんどがロス光となる。
示したようなＬＥＤアレイ１００においては、ＬＥＤチ
ップ１からの光を効率良く出射させることは困難であ
る。なぜなら、モールド樹脂２の屈折率は１．４５程度
であるので、空気とモールド樹脂２との境界面２ａにお
ける臨界角は４５°程度となり、結果として、直接ＬＥ
Ｄアレイ１００から出射される光９ａは、ＬＥＤチップ
１からの全出射光のうち２０％以下となるからである。
一方、境界面２ａにおいて全反射された光９ｂは、他の
ＬＥＤチップ１や筐体６に当たり一部は吸収、一部は反
射され、その反射された光も境界面２ａへの入射角が臨
界角よりも大きければ、筐体６方向へ再び反射される。
このように、光９ｂは、多重反射するうちに吸収されて
しまい、ほとんどがロス光となる。
【０００６】また、図２に示したようなＬＥＤアレイ１
０１においては、ＬＥＤ１１から前方に出射する光１９
ａは無駄なく出射するが、横方向に出射した光１９ｂは
他のＬＥＤ１１のパッケージ１２に当たり、不必要な方
向へ飛んだり、ＬＥＤチップや基板１６に当たって吸収
されてしまい、ほとんどがロス光となる。以上のよう
に、ＬＥＤアレイ１００、１０１の光利用効率は良好な
ものではなかった。
０１においては、ＬＥＤ１１から前方に出射する光１９
ａは無駄なく出射するが、横方向に出射した光１９ｂは
他のＬＥＤ１１のパッケージ１２に当たり、不必要な方
向へ飛んだり、ＬＥＤチップや基板１６に当たって吸収
されてしまい、ほとんどがロス光となる。以上のよう
に、ＬＥＤアレイ１００、１０１の光利用効率は良好な
ものではなかった。
【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、複数個のＬＥＤがアレイ状に配
列されてなるＬＥＤアレイにおいて、ＬＥＤの間に反射
手段を配置し、ＬＥＤから横方向に出射された光をＬＥ
Ｄアレイの前方方向に反射させることにより、光利用効
率の向上を図ることができるＬＥＤアレイを提供するこ
とを目的とする。
になされたものであり、複数個のＬＥＤがアレイ状に配
列されてなるＬＥＤアレイにおいて、ＬＥＤの間に反射
手段を配置し、ＬＥＤから横方向に出射された光をＬＥ
Ｄアレイの前方方向に反射させることにより、光利用効
率の向上を図ることができるＬＥＤアレイを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板と、基板上に配列された複数個のＬ
ＥＤと、ＬＥＤの間に配置された反射手段とからなり、
反射手段は、その反射面がＬＥＤの光出射面側を向き、
対応するＬＥＤからの出射光が直接当たるように設置さ
れてなるＬＥＤアレイである。
に、本発明は、基板と、基板上に配列された複数個のＬ
ＥＤと、ＬＥＤの間に配置された反射手段とからなり、
反射手段は、その反射面がＬＥＤの光出射面側を向き、
対応するＬＥＤからの出射光が直接当たるように設置さ
れてなるＬＥＤアレイである。
【０００９】この構成においては、ＬＥＤから出射され
た光のうち、反射手段の反射面に入射した光を、ＬＥＤ
アレイの前方方向に反射させることができる。ＬＥＤか
ら横方向に出射される光は、通常は出射されないロス分
の光であるが、このロス分の光を反射手段を介してＬＥ
Ｄアレイから出射させることができるので、ＬＥＤアレ
イの光利用効率は向上する。また、反射手段を対応する
ＬＥＤからの出射光が直接当たるように設置したことに
より、ほとんどの光を直接又は１回の反射で出射させる
ことができ、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させ
ることができる。
た光のうち、反射手段の反射面に入射した光を、ＬＥＤ
アレイの前方方向に反射させることができる。ＬＥＤか
ら横方向に出射される光は、通常は出射されないロス分
の光であるが、このロス分の光を反射手段を介してＬＥ
Ｄアレイから出射させることができるので、ＬＥＤアレ
イの光利用効率は向上する。また、反射手段を対応する
ＬＥＤからの出射光が直接当たるように設置したことに
より、ほとんどの光を直接又は１回の反射で出射させる
ことができ、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させ
ることができる。
【００１０】また、本発明は、上記反射手段を全反射手
段としたものであってもよい。この構成においては、反
射手段への入射光は、吸収されることなく全て反射され
るので、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させるこ
とができる。
段としたものであってもよい。この構成においては、反
射手段への入射光は、吸収されることなく全て反射され
るので、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させるこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図３及び図４は本発明の第１の実施
形態によるＬＥＤアレイの構成図である。図３に示すＬ
ＥＤアレイ１０は、アレイ状に並べられたＬＥＤチップ
１を樹脂モールドしたものであり、上述の図１と略同等
の構成を有し、ＬＥＤチップ１の間に反射板７（反射手
段）を配置するものである。この反射板７は、断面が略
三角形状を有し、ＬＥＤチップ１に向けられた反射面７
ａには４５゜の傾斜が付けられている。また、反射板７
は、隣接するＬＥＤチップ１からの出射光が直接当たる
ように設置されている。反射面７ａは鏡面であり、入射
した光を全反射させるものである。また、この反射板７
の上端は、ＬＥＤチップ１の上端と比して高くなってい
る。
形態を図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図３及び図４は本発明の第１の実施
形態によるＬＥＤアレイの構成図である。図３に示すＬ
ＥＤアレイ１０は、アレイ状に並べられたＬＥＤチップ
１を樹脂モールドしたものであり、上述の図１と略同等
の構成を有し、ＬＥＤチップ１の間に反射板７（反射手
段）を配置するものである。この反射板７は、断面が略
三角形状を有し、ＬＥＤチップ１に向けられた反射面７
ａには４５゜の傾斜が付けられている。また、反射板７
は、隣接するＬＥＤチップ１からの出射光が直接当たる
ように設置されている。反射面７ａは鏡面であり、入射
した光を全反射させるものである。また、この反射板７
の上端は、ＬＥＤチップ１の上端と比して高くなってい
る。
【００１２】この構成では、ＬＥＤチップ１から横方向
に出射された光９ｃを反射板７において全反射させ、境
界面２ａへの入射角を臨界角以下にして、１回反射のみ
でＬＥＤモジュール１０から出射させることができる。
これにより、ほとんどの光は直接、又は１回反射でＬＥ
Ｄアレイ１０から出射するため、このＬＥＤアレイ１０
は良好な光利用効率を有するものとなる。また、反射面
７ａは、全反射手段となっているので、反射面７ａにお
いて、光が吸収等によりロスすることはない。
に出射された光９ｃを反射板７において全反射させ、境
界面２ａへの入射角を臨界角以下にして、１回反射のみ
でＬＥＤモジュール１０から出射させることができる。
これにより、ほとんどの光は直接、又は１回反射でＬＥ
Ｄアレイ１０から出射するため、このＬＥＤアレイ１０
は良好な光利用効率を有するものとなる。また、反射面
７ａは、全反射手段となっているので、反射面７ａにお
いて、光が吸収等によりロスすることはない。
【００１３】また、図４に示すＬＥＤアレイ２０は、複
数個のパッケージタイプのＬＥＤ１１から成るものであ
り、上述の図２と略同等の構成を有し、ＬＥＤ１１の間
に反射板７（反射手段）を配置するものである。この反
射板７は、上述の図３に示したものと同形状であり、そ
の反射面７ａはＬＥＤ１１の光出射面１２ａ側を向き、
隣接するＬＥＤ１１からの出射光が直接当たるように設
置されている。この構成においても、反射板７により、
ＬＥＤ１１から横方向に出射された光１９ｄをＬＥＤア
レイ２０の前方方向に反射させることができるので、Ｌ
ＥＤアレイ２０は良好な光利用効率を有するものとな
る。
数個のパッケージタイプのＬＥＤ１１から成るものであ
り、上述の図２と略同等の構成を有し、ＬＥＤ１１の間
に反射板７（反射手段）を配置するものである。この反
射板７は、上述の図３に示したものと同形状であり、そ
の反射面７ａはＬＥＤ１１の光出射面１２ａ側を向き、
隣接するＬＥＤ１１からの出射光が直接当たるように設
置されている。この構成においても、反射板７により、
ＬＥＤ１１から横方向に出射された光１９ｄをＬＥＤア
レイ２０の前方方向に反射させることができるので、Ｌ
ＥＤアレイ２０は良好な光利用効率を有するものとな
る。
【００１４】図５は、複数個のＬＥＤチップ１を樹脂モ
ールドして成るＬＥＤアレイ１０の上面図である。この
ＬＥＤアレイ１０においては、ＬＥＤチップ１はマトリ
ックス状に配置されており、これらＬＥＤチップ１を囲
むように反射板７が設けられている。このようにＬＥＤ
チップ１の四方を反射板７によって囲むことにより、ロ
ス光をより少なくすることができるので、さらに光利用
効率の向上を図ることができる。なお、複数個のパッケ
ージタイプのＬＥＤをマトリックス状に配置し、その四
方を反射板によって囲ったものであっても同様の効果を
得ることができる。
ールドして成るＬＥＤアレイ１０の上面図である。この
ＬＥＤアレイ１０においては、ＬＥＤチップ１はマトリ
ックス状に配置されており、これらＬＥＤチップ１を囲
むように反射板７が設けられている。このようにＬＥＤ
チップ１の四方を反射板７によって囲むことにより、ロ
ス光をより少なくすることができるので、さらに光利用
効率の向上を図ることができる。なお、複数個のパッケ
ージタイプのＬＥＤをマトリックス状に配置し、その四
方を反射板によって囲ったものであっても同様の効果を
得ることができる。
【００１５】（第２の実施形態）図６及び図７に第２の
実施形態に係るＬＥＤアレイを示す。この実施形態に係
るＬＥＤアレイ１０，２０では、反射板７の反射面７ａ
は、低い位置では約４５゜程度であり、高くなるほど急
な勾配を有するものとなっている。高い位置は、臨界角
ぎりぎりの光が届くため、若干角度を変えておくだけ
で、ＬＥＤチップ１やＬＥＤ１１からの出射光をＬＥＤ
アレイ１０，２０の前方方向に向けることができる。こ
れにより、上述の第１の実施形態と同様の効果を得るこ
とができ、さらに、これらＬＥＤアレイ１０，２０から
の出射光を指向性の強いものとすることができる。
実施形態に係るＬＥＤアレイを示す。この実施形態に係
るＬＥＤアレイ１０，２０では、反射板７の反射面７ａ
は、低い位置では約４５゜程度であり、高くなるほど急
な勾配を有するものとなっている。高い位置は、臨界角
ぎりぎりの光が届くため、若干角度を変えておくだけ
で、ＬＥＤチップ１やＬＥＤ１１からの出射光をＬＥＤ
アレイ１０，２０の前方方向に向けることができる。こ
れにより、上述の第１の実施形態と同様の効果を得るこ
とができ、さらに、これらＬＥＤアレイ１０，２０から
の出射光を指向性の強いものとすることができる。
【００１６】なお、本発明は上記実施例構成に限られず
種々の変形が可能である。例えば、反射板としては、プ
リズムのようなものであってもよく、この場合において
も、ロス分の光をＬＥＤアレイの前方方向へ反射させる
ことができるので、上述と同様の効果を得ることができ
る。
種々の変形が可能である。例えば、反射板としては、プ
リズムのようなものであってもよく、この場合において
も、ロス分の光をＬＥＤアレイの前方方向へ反射させる
ことができるので、上述と同様の効果を得ることができ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係るＬＥ
Ｄアレイによれば、ＬＥＤの間に反射手段を配置したの
で、ＬＥＤから横方向に出射されるロス分の光をＬＥＤ
アレイの前方方向へ反射させ、ＬＥＤアレイより出射さ
せることができる。これにより、より多くの光をＬＥＤ
アレイから出射させることができ、ＬＥＤアレイの光利
用効率の向上を図ることができる。また、反射手段をＬ
ＥＤからの出射光が直接当たるように設置したので、ほ
とんどの光を直接又は１回の反射で出射させることがで
き、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させることが
できる。また、反射手段を全反射手段とすることによ
り、反射手段における光のロスをなくすことができ、よ
り多くの光をＬＥＤアレイから出射させることができ
る。
Ｄアレイによれば、ＬＥＤの間に反射手段を配置したの
で、ＬＥＤから横方向に出射されるロス分の光をＬＥＤ
アレイの前方方向へ反射させ、ＬＥＤアレイより出射さ
せることができる。これにより、より多くの光をＬＥＤ
アレイから出射させることができ、ＬＥＤアレイの光利
用効率の向上を図ることができる。また、反射手段をＬ
ＥＤからの出射光が直接当たるように設置したので、ほ
とんどの光を直接又は１回の反射で出射させることがで
き、より多くの光をＬＥＤアレイから出射させることが
できる。また、反射手段を全反射手段とすることによ
り、反射手段における光のロスをなくすことができ、よ
り多くの光をＬＥＤアレイから出射させることができ
る。
【図１】従来の一例によるＬＥＤアレイの構成図であ
る。
る。
【図２】従来の他の例によるＬＥＤアレイの構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の第１の実施形態の一例によるＬＥＤア
レイの構成図である。
レイの構成図である。
【図４】第１の実施形態の他の例によるＬＥＤアレイの
構成図である。
構成図である。
【図５】ＬＥＤアレイの上面図である。
【図６】第２の実施形態の一例によるＬＥＤアレイの構
成図である。
成図である。
【図７】第２の実施形態の他の例によるＬＥＤアレイの
構成図である。
構成図である。
１ ＬＥＤチップ（ＬＥＤ） ６ 筐体（基板） ７ 反射板（反射手段） ７ａ 反射面 １０，２０ ＬＥＤアレイ １２ ＬＥＤ １２ａ 光出射面 １６ 基板
Claims (2)
- 【請求項１】 基板と、 前記基板上に配列された複数個のＬＥＤと、 前記ＬＥＤの間に配置された反射手段とからなり、 前記反射手段は、その反射面が前記ＬＥＤの光出射面側
を向き、対応するＬＥＤからの出射光が直接当たるよう
に設置されていることを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項２】 前記反射手段は、全反射手段であること
を特徴とする請求項１に記載のＬＥＤアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10063494A JPH11260122A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Ｌｅｄアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10063494A JPH11260122A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Ｌｅｄアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260122A true JPH11260122A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13230869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10063494A Pending JPH11260122A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Ｌｅｄアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11260122A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100727856B1 (ko) | 2005-08-08 | 2007-06-14 | 희성전자 주식회사 | 발광다이오드를 광원으로 하는 직하형 백라이트의 반사판구조 및 이를 이용한 백라이트 장치 |
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-
1998
- 1998-03-13 JP JP10063494A patent/JPH11260122A/ja active Pending
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