発光ダイオード
【課題】ＬＥＤの特長である薄型という点を生かしつつ、見栄え良く、１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率が得られること。
【解決手段】発光素子６に電力を供給する電気系５ａ，５ｂ，７と、発光素子６及び電気系５ａ，５ｂ，７を封止する光透過性材料８とを具備し、発光素子６上に形成された上面の中央の平坦面９ａと、平坦面９ａから続く光透過性材料８により発光素子６から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面９と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面１０とが、その焦点位置に発光素子６をモールドしている。
【解決手段】発光素子６に電力を供給する電気系５ａ，５ｂ，７と、発光素子６及び電気系５ａ，５ｂ，７を封止する光透過性材料８とを具備し、発光素子６上に形成された上面の中央の平坦面９ａと、平坦面９ａから続く光透過性材料８により発光素子６から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面９と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面１０とが、その焦点位置に発光素子６をモールドしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用ライト等の照明装置、表示装置等に応用するＬＥＤライトに光源として用いる発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも略する。）に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書中においては、ＬＥＤチップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載したパッケージ樹脂またはレンズ系等の光学装置を含む発光装置全体を「発光ダイオード」または「ＬＥＤ」と呼ぶこととする。さらに、ＬＥＤを光源とする車載用ライト等の照明装置、表示装置等を「ＬＥＤライト」と呼ぶこととする。
【背景技術】
【０００３】
発光素子の高輝度化に伴って、自動車のバックライト等にＬＥＤを光源としたＬＥＤライトが用いられることが多くなってきた。ＬＥＤは、スペクトルがシャープで視認性が良い。また、応答速度が速いため、後続車への信号伝達速度が速く、高速走行中、静止距離の短縮に顕著な効果が認められている。さらに、ＬＥＤはそれ自体単色光源であるので、白熱電球のように必要色以外の光をフィルターカットする必要もなく、単色光源として高効率であり、省エネルギー化にもつながる。
【０００４】
かかるＬＥＤライトの一例を図８に示す。図８は、従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を示す断面図である。
【０００５】
図８に示されるように、このＬＥＤライト１００は、発光素子１０２を透明エポキシ樹脂１０５で凸レンズ形に封止したレンズ型ＬＥＤ１０１を光源として用いている。レンズ型ＬＥＤ１０１は、１対のリード１０３ａ，１０３ｂのうちリード１０３ａに発光素子１０２をマウントして、発光素子１０２とリード１０３ｂとをワイヤ１０４でボンディングして、全体を透明エポキシ樹脂１０５で凸レンズ形に封止したものである。そして、凸レンズ型ＬＥＤ１０１の周囲を回転放物面形の反射鏡１０６で覆い、上方中央部にはフレネルレンズ１０７が形成されていて、結局レンズ型ＬＥＤ１０１から発せられた光は反射鏡１０６で反射され、またはフレネルレンズ１０７で集光されて、すべて上方へ略平行に出射される。そして、樹脂レンズ１０９の下面に設けられた凹凸の界面によって拡げられて樹脂レンズ１０９を透過した光は、車載用バックライトの規格である略２０度の拡がりをもった放射光として外部放射される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発光素子の出力がさらに向上してきた今日、少ない発光素子で所定面積の発光エリアを発光させる必要が生じてきている。これは、部品数を減らし、部品実装の手間を削減するためである。しかし、上述した凸レンズ形のＬＥＤ１０１を用いたＬＥＤライト１００において、１個の発光素子でより大面積を発光させようとすると、相似形に大きくなり、面積方向に大型になるとともに厚さ方向にも厚くなる。また、無理に薄くしようとすると見栄えが低下する。このため、ＬＥＤの特長である薄型の光源とすることができないという問題点があった。さらに、発光素子１０２から反射鏡１０６にもフレネルレンズ１０７にも至らない光は光学制御されず外部放射できないので、外部放射効率の点からもまだ課題のあるものであった。
【０００７】
そこで、本発明は、ＬＥＤの特長である薄型という点を生かしつつ見栄え良く１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率が得られるＬＥＤライト用光源としてのＬＥＤの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなるものである。
【０００９】
これによって、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。そして、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。
更に、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。
【００１０】
請求項２の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしているものである。
【００１１】
これによって、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。そして、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。
更に、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。特に、前記側面放射面は、球面からなるものであり、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面と同様の作用効果を奏する。
【００１２】
請求項３の発明にかかる発光ダイオードの前記反射面は、前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射するものである。
【００１３】
請求項４の発明にかかる発光ダイオードは、前記発光素子の近傍に前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたものである。
【００１４】
請求項５の発明にかかる発光ダイオードの前記第２の反射鏡は、前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなるものである。
これによって、発光素子の直上に側面方向へ上下方向に拡げることなく反射する第１の反射鏡を設置して、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡をＬＥＤの周囲に設けることによって、周辺反射鏡を第１の反射鏡から離すほど大面積の外部放射光を得ることができる。また、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。さらに、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。
このようにして、ＬＥＤの特長である薄型という点を生かして、薄型で１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率を得ることができるＬＥＤライト用の発光ダイオードとなる。
【００１６】
請求項２の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしているものである。
即ち、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。特に、前記側面放射面は、球面からなるので、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面と同様の作用効果を奏する。
【００１７】
請求項３の発明にかかる発光ダイオードは、前記反射面が前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射するものであるから、請求項１または請求項２の効果に加えて、発光素子の上面の中心軸から６０度の範囲内に放射される光は全て側面方向へ反射され、中心軸から６０度より大きい範囲内に放射される光は直接側面方向へ向かい、いずれも周辺反射鏡によって上方へ反射される。したがって、発光素子から放射される大部分の光がＬＥＤライトから外部放射されるため、極めて外部放射効率の高いＬＥＤライト用のＬＥＤとなる。
【００１８】
請求項４の発明にかかる発光ダイオードは、前記発光素子の近傍に前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたものであるから、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の効果に加えて、発光素子の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
【００１９】
請求項５の発明にかかる発光ダイオードは、前記第２の反射鏡が前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなるものであるから、請求項４に記載の効果に加えて、発光素子の真上のみ上方に光が放射されるのに対して、発光素子の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤを用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【００２１】
まず、本実施の形態１のＬＥＤ２の構成について、図１を参照して説明する。ここで、発光素子の中心軸をＺ軸とし発光素子上面をその原点とし、この原点においてＸ軸とＹ軸とが直角に交わるように定めてある。以下の各実施の形態においても同様である。
【００２２】
図１に示されるように、Ｘ−Ｙ平面上に設けられた１対のリード板５ａ，５ｂのうち面積の広いリード板５ａの先端に発光素子６をマウントしている。発光素子６の上面の電極とリード板５ｂの先端とは、ワイヤ７でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリード板５ａ，５ｂの先端、発光素子６、ワイヤ７が樹脂封止用金型にセットされて、光透過性材料としての透明エポキシ樹脂８によって図に示すような断面形状に樹脂封止されている。ここで、ＬＥＤ２の上面の中心部分には平坦面９ａがあって、この平坦面９ａに続いて第１の反射鏡として発光素子６の発光面の中心を焦点とし、Ｘ軸方向を対称軸とする放物線の一部（Ｚ軸に対して６０度の範囲）をＺ軸の周りに回転させた傘のような形状をしている。また、ＬＥＤ２の側面１０は、発光素子６を中心とする球面の一部をなしている。
【００２３】
即ち、本実施の形態１のＬＥＤ２においては、光透過性材料としての透明エポキシ樹脂８によって、発光素子６から発せられた光を上下方向に拡げることなく、側面方向へ反射する反射面９と、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面１０とがモールドされている
【００２４】
次に、図２に示されるように、本実施の形態１のＬＥＤ２を用いたＬＥＤライト１は円形の本体の中心に光源となるＬＥＤ２を搭載して、その周囲を周辺反射鏡としての同心円の階段状の反射鏡３で囲んだ構造をしている。図２（ｃ）に示されるように、この反射鏡３の反射面３ａは、図のＸ−Ｙ平面に対して約４５度に傾斜している。反射鏡３は、透明アクリル樹脂で成形した後、アルミ蒸着して反射面を形成している。
【００２５】
かかる構成を有するＬＥＤライト１の光り方について、図１，図２を参照して説明する。ＬＥＤ２のリード板５ａ，５ｂに電圧をかけて発光素子６を光らせると、発光素子６から発せられた光のうち、Ｚ方向、即ち、真上に向かった光は透明エポキシ樹脂８をそのまま通り抜けて直進し、ＬＥＤライト１の上に被せられている図示しない透明な前板を通り抜けて外部放射される。また、発光素子６から発せられた光のうち、Ｚ軸に対して６０度以上の範囲内の光が第１の反射鏡としての上面９に至り、これらの光は入射角が大きいため全て全反射されて側面１０に向かう。ここで、上面９は発光素子６を焦点としＸ軸を対称軸とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させた形状をしているため、上面９で反射された光は全てＸ−Ｙ平面に平行に進み、側面１０は発光素子６を中心とする球面の一部をなしているため、光はほぼそのまま平行に進んでＺ軸周り３６０度の方向に略平面状に放射される。さらに、発光素子６から側面１０に直接向かった光は、側面１０は発光素子６を中心とする球面の一部をなしているため、屈折することなくそのままの向きで放射される。
【００２６】
その先には周辺反射鏡としての階段状の反射鏡３があり、略４５度の傾斜を有する反射面３ａがあるが、上面９で反射されてＸ−Ｙ平面に略平行に進んできた光を始めとして、側面１０から直接放射された光もＸ−Ｙ平面に平行に近いため、反射面３ａで反射された光はそれぞれがほぼ垂直に近く上方へ進み、少なくともＺ軸から２０度の範囲内で、図示しない透明な前板を通り抜けて外部放射される。なお、上記で「平行」と表現している光も、発光素子６の大きさがあるために完全な平行にはならないが、いずれの光もほぼ平行になり、少なくともＺ軸から２０度の範囲内には確実に入るものとなる。
【００２７】
このようにして、本実施の形態１のＬＥＤ２は、ＬＥＤの特長である薄型という利点を生かして、薄型で１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率を得ることができるＬＥＤライト１に適した光源となる。
［実施の形態２］
【００２８】
次に、本発明の実施の形態２のＬＥＤについて、図３を参照して説明する。図３は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００２９】
図３に示されるように、本実施の形態２のＬＥＤ１１は、一対のリード板１２ａ，１２ｂを発光素子６の周辺のみ凹ませて第２の反射鏡としている。これによって、図１の基本形においては発光素子６の真上のみ直接上方に光が放射されるのに対して、ＬＥＤ１１内の発光素子６の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
［実施の形態３］
【００３０】
次に、本発明の実施の形態３のＬＥＤについて、図４を参照して説明する。図４は本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
本実施の形態３のＬＥＤ１６においては、一対のリード板１３ａ，１３ｂにハーフエッチングやスタンピングパターンにより、図４に示されるような第２の反射鏡としてのパターンを設けることによって、発光素子６から斜め下方に放射される光を反射して上方に光を放射するようにしている。こうして複数の同心円反射鏡を形成することにより、実施の形態２と同様により全体が発光しているように見せることができ、見栄えの向上を図ることができる。なお、この場合には、透明エポキシ樹脂８とリード板１３ａ，１３ｂとの接着面積が増し、接着形状を平面形状でなくすることによる剥離不良低減の効果も同時に得られる。特に、発熱の大きい大電流タイプの場合に有効である。
［実施の形態４］
【００３１】
次に、本発明の実施の形態４のＬＥＤについて、図５を参照して説明する。図５は本発明の実施の形態４にかかるＬＥＤの側面形状を示す説明図である。
【００３２】
本実施の形態４のＬＥＤ１７においては、図５に示されるように、ＬＥＤ１７の透明エポキシ樹脂８による封止部分の側面形状を変更している。実施の形態１のＬＥＤ２の側面１０は発光素子６を中心とする球面形状の一部であり、発光素子６から出た光は側面１０に略垂直に入射してそのまま直進するようになっていたが、この変形例３においては、側面１４は発光素子６を一方の焦点とする楕円体表面の一部をなしており、発光素子６から出た光は側面１４において直進方向に対してやや下方に屈折する。したがって、ＬＥＤ２の周囲の階段状反射鏡３をより低い位置にもってきても高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。これによって、ＬＥＤライトをより薄型にすることができるＬＥＤとなる。
［実施の形態５］
【００３３】
次に、本発明の実施の形態５のＬＥＤについて、図６を参照して説明する。図６は本発明の実施の形態５にかかるＬＥＤの上面を示す部分拡大図である。
【００３４】
本実施の形態５のＬＥＤ１８においては、図６に示されるように、上面９の中心部分まで全て発光素子６を焦点とする放物線の一部をＺ軸周りに回転させた形状としてある。そして、ＬＥＤの反射鏡としての上面９における側方への反射を、透明エポキシ樹脂８と空気の境界面における全反射によらず、上面９にメッキ、蒸着等を施して金属反射膜１５を付着させている。これによって、発光素子６から真上に放射される光を含め、発光素子６が発する略全光束を側面へ放射するＬＥＤとなる。
［比較例］
【００３５】
ここで、本発明の各実施の形態との比較例について、図７を参照して説明する。図７は本発明の各実施の形態との比較例にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００３６】
図７に示されるように、本比較例のＬＥＤ３１は、１対のリード板３３ａ，３３ｂのうちリード板３３ａの先端に発光素子３４がマウントされ、発光素子３４の上面の電極とリード板３３ｂの先端とがワイヤ３５でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリード板３３ａ，３３ｂの先端、発光素子３４、ワイヤ３５が光透過性材料としての透明エポキシ樹脂３６によって封止されている。この透明エポキシ樹脂３６の外形は、発光素子３４を中心とする球形の半分（凸レンズ形）の上部を円錐形に抉り取った形状をしている。この場合には、発光素子３４から出た光は上面３２でほぼ全反射されるが、反射光は上面３２に対する発光素子３４の鏡映点からの放射光に相当するので、集光された光ではなく、拡がり角をもって側面３７から放射される。したがって、これらの光を上方へ反射する周辺反射鏡としての円形階段状反射鏡も実施の形態１で用いたＬＥＤ２と比較するとＺ方向に長いものが必要とされる。
【００３７】
このように、本比較例にかかるＬＥＤ３１においては、ＬＥＤライトとして薄型にすることができず、また外部放射効率も高くすることができず、本発明の目的が達成されない。
【００３８】
上記各実施の形態においては、発光素子等を封止する光透過性材料として透明エポキシ樹脂を主に用いているが、その他の光透過性材料でも構わない。
また、上記各実施の形態においては、発光素子を１対のリード板の一方にマウントしているが、金属板の上の回路基板上にマウントしても良い。このように熱伝導性に優れた金属板の上に発光素子をマウントすることによって、放熱性が大幅に向上し、発光素子に大電流を投入しても熱飽和が起きないため、大きな光出力が得られるという利点がある。
【００３９】
発光ダイオードのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤを用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態４にかかるＬＥＤの側面形状を示す説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態５にかかるＬＥＤの上面を示す部分拡大図である。
【図７】図７は本発明の各実施の形態との比較例にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図８】図８は、従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２，１１，１６，１７，１８ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５ａ，５ｂ，７，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 電気系
６ 発光素子
８ 光透過性材料
９ 第１の反射鏡
１５ 金属面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用ライト等の照明装置、表示装置等に応用するＬＥＤライトに光源として用いる発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも略する。）に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書中においては、ＬＥＤチップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載したパッケージ樹脂またはレンズ系等の光学装置を含む発光装置全体を「発光ダイオード」または「ＬＥＤ」と呼ぶこととする。さらに、ＬＥＤを光源とする車載用ライト等の照明装置、表示装置等を「ＬＥＤライト」と呼ぶこととする。
【背景技術】
【０００３】
発光素子の高輝度化に伴って、自動車のバックライト等にＬＥＤを光源としたＬＥＤライトが用いられることが多くなってきた。ＬＥＤは、スペクトルがシャープで視認性が良い。また、応答速度が速いため、後続車への信号伝達速度が速く、高速走行中、静止距離の短縮に顕著な効果が認められている。さらに、ＬＥＤはそれ自体単色光源であるので、白熱電球のように必要色以外の光をフィルターカットする必要もなく、単色光源として高効率であり、省エネルギー化にもつながる。
【０００４】
かかるＬＥＤライトの一例を図８に示す。図８は、従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を示す断面図である。
【０００５】
図８に示されるように、このＬＥＤライト１００は、発光素子１０２を透明エポキシ樹脂１０５で凸レンズ形に封止したレンズ型ＬＥＤ１０１を光源として用いている。レンズ型ＬＥＤ１０１は、１対のリード１０３ａ，１０３ｂのうちリード１０３ａに発光素子１０２をマウントして、発光素子１０２とリード１０３ｂとをワイヤ１０４でボンディングして、全体を透明エポキシ樹脂１０５で凸レンズ形に封止したものである。そして、凸レンズ型ＬＥＤ１０１の周囲を回転放物面形の反射鏡１０６で覆い、上方中央部にはフレネルレンズ１０７が形成されていて、結局レンズ型ＬＥＤ１０１から発せられた光は反射鏡１０６で反射され、またはフレネルレンズ１０７で集光されて、すべて上方へ略平行に出射される。そして、樹脂レンズ１０９の下面に設けられた凹凸の界面によって拡げられて樹脂レンズ１０９を透過した光は、車載用バックライトの規格である略２０度の拡がりをもった放射光として外部放射される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発光素子の出力がさらに向上してきた今日、少ない発光素子で所定面積の発光エリアを発光させる必要が生じてきている。これは、部品数を減らし、部品実装の手間を削減するためである。しかし、上述した凸レンズ形のＬＥＤ１０１を用いたＬＥＤライト１００において、１個の発光素子でより大面積を発光させようとすると、相似形に大きくなり、面積方向に大型になるとともに厚さ方向にも厚くなる。また、無理に薄くしようとすると見栄えが低下する。このため、ＬＥＤの特長である薄型の光源とすることができないという問題点があった。さらに、発光素子１０２から反射鏡１０６にもフレネルレンズ１０７にも至らない光は光学制御されず外部放射できないので、外部放射効率の点からもまだ課題のあるものであった。
【０００７】
そこで、本発明は、ＬＥＤの特長である薄型という点を生かしつつ見栄え良く１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率が得られるＬＥＤライト用光源としてのＬＥＤの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなるものである。
【０００９】
これによって、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。そして、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。
更に、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。
【００１０】
請求項２の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしているものである。
【００１１】
これによって、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。そして、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。
更に、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。特に、前記側面放射面は、球面からなるものであり、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面と同様の作用効果を奏する。
【００１２】
請求項３の発明にかかる発光ダイオードの前記反射面は、前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射するものである。
【００１３】
請求項４の発明にかかる発光ダイオードは、前記発光素子の近傍に前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたものである。
【００１４】
請求項５の発明にかかる発光ダイオードの前記第２の反射鏡は、前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなるものである。
これによって、発光素子の直上に側面方向へ上下方向に拡げることなく反射する第１の反射鏡を設置して、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡をＬＥＤの周囲に設けることによって、周辺反射鏡を第１の反射鏡から離すほど大面積の外部放射光を得ることができる。また、側面方向へ反射された光は上下方向に拡がることなく反射されるので、この反射光を上方へ反射する周辺反射鏡の厚さを薄くすることができる。さらに、側面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射されて外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。
このようにして、ＬＥＤの特長である薄型という点を生かして、薄型で１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率を得ることができるＬＥＤライト用の発光ダイオードとなる。
【００１６】
請求項２の発明にかかる発光ダイオードは、発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしているものである。
即ち、発光素子から発せられた光が発光素子を封止している光透過性材料の上面である反射面において、臨界角よりも大きな角度で入射するように作製されている。これによって、ＬＥＤの反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節すれば良いだけなので、発光ダイオードの作製工程が極めて短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材料の側面は側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面とすることによってそのまま側面へ透過して、ＬＥＤ外部の周辺反射鏡によって上方へ反射される。これによって、発光素子から光透過性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも周辺反射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトに適した発光ダイオードとなる。特に、前記側面放射面は、球面からなるので、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面と同様の作用効果を奏する。
【００１７】
請求項３の発明にかかる発光ダイオードは、前記反射面が前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射するものであるから、請求項１または請求項２の効果に加えて、発光素子の上面の中心軸から６０度の範囲内に放射される光は全て側面方向へ反射され、中心軸から６０度より大きい範囲内に放射される光は直接側面方向へ向かい、いずれも周辺反射鏡によって上方へ反射される。したがって、発光素子から放射される大部分の光がＬＥＤライトから外部放射されるため、極めて外部放射効率の高いＬＥＤライト用のＬＥＤとなる。
【００１８】
請求項４の発明にかかる発光ダイオードは、前記発光素子の近傍に前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたものであるから、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の効果に加えて、発光素子の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
【００１９】
請求項５の発明にかかる発光ダイオードは、前記第２の反射鏡が前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなるものであるから、請求項４に記載の効果に加えて、発光素子の真上のみ上方に光が放射されるのに対して、発光素子の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤを用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【００２１】
まず、本実施の形態１のＬＥＤ２の構成について、図１を参照して説明する。ここで、発光素子の中心軸をＺ軸とし発光素子上面をその原点とし、この原点においてＸ軸とＹ軸とが直角に交わるように定めてある。以下の各実施の形態においても同様である。
【００２２】
図１に示されるように、Ｘ−Ｙ平面上に設けられた１対のリード板５ａ，５ｂのうち面積の広いリード板５ａの先端に発光素子６をマウントしている。発光素子６の上面の電極とリード板５ｂの先端とは、ワイヤ７でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリード板５ａ，５ｂの先端、発光素子６、ワイヤ７が樹脂封止用金型にセットされて、光透過性材料としての透明エポキシ樹脂８によって図に示すような断面形状に樹脂封止されている。ここで、ＬＥＤ２の上面の中心部分には平坦面９ａがあって、この平坦面９ａに続いて第１の反射鏡として発光素子６の発光面の中心を焦点とし、Ｘ軸方向を対称軸とする放物線の一部（Ｚ軸に対して６０度の範囲）をＺ軸の周りに回転させた傘のような形状をしている。また、ＬＥＤ２の側面１０は、発光素子６を中心とする球面の一部をなしている。
【００２３】
即ち、本実施の形態１のＬＥＤ２においては、光透過性材料としての透明エポキシ樹脂８によって、発光素子６から発せられた光を上下方向に拡げることなく、側面方向へ反射する反射面９と、側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する側面放射面１０とがモールドされている
【００２４】
次に、図２に示されるように、本実施の形態１のＬＥＤ２を用いたＬＥＤライト１は円形の本体の中心に光源となるＬＥＤ２を搭載して、その周囲を周辺反射鏡としての同心円の階段状の反射鏡３で囲んだ構造をしている。図２（ｃ）に示されるように、この反射鏡３の反射面３ａは、図のＸ−Ｙ平面に対して約４５度に傾斜している。反射鏡３は、透明アクリル樹脂で成形した後、アルミ蒸着して反射面を形成している。
【００２５】
かかる構成を有するＬＥＤライト１の光り方について、図１，図２を参照して説明する。ＬＥＤ２のリード板５ａ，５ｂに電圧をかけて発光素子６を光らせると、発光素子６から発せられた光のうち、Ｚ方向、即ち、真上に向かった光は透明エポキシ樹脂８をそのまま通り抜けて直進し、ＬＥＤライト１の上に被せられている図示しない透明な前板を通り抜けて外部放射される。また、発光素子６から発せられた光のうち、Ｚ軸に対して６０度以上の範囲内の光が第１の反射鏡としての上面９に至り、これらの光は入射角が大きいため全て全反射されて側面１０に向かう。ここで、上面９は発光素子６を焦点としＸ軸を対称軸とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させた形状をしているため、上面９で反射された光は全てＸ−Ｙ平面に平行に進み、側面１０は発光素子６を中心とする球面の一部をなしているため、光はほぼそのまま平行に進んでＺ軸周り３６０度の方向に略平面状に放射される。さらに、発光素子６から側面１０に直接向かった光は、側面１０は発光素子６を中心とする球面の一部をなしているため、屈折することなくそのままの向きで放射される。
【００２６】
その先には周辺反射鏡としての階段状の反射鏡３があり、略４５度の傾斜を有する反射面３ａがあるが、上面９で反射されてＸ−Ｙ平面に略平行に進んできた光を始めとして、側面１０から直接放射された光もＸ−Ｙ平面に平行に近いため、反射面３ａで反射された光はそれぞれがほぼ垂直に近く上方へ進み、少なくともＺ軸から２０度の範囲内で、図示しない透明な前板を通り抜けて外部放射される。なお、上記で「平行」と表現している光も、発光素子６の大きさがあるために完全な平行にはならないが、いずれの光もほぼ平行になり、少なくともＺ軸から２０度の範囲内には確実に入るものとなる。
【００２７】
このようにして、本実施の形態１のＬＥＤ２は、ＬＥＤの特長である薄型という利点を生かして、薄型で１個の発光素子で大面積を照射することができ、高い外部放射効率を得ることができるＬＥＤライト１に適した光源となる。
［実施の形態２］
【００２８】
次に、本発明の実施の形態２のＬＥＤについて、図３を参照して説明する。図３は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００２９】
図３に示されるように、本実施の形態２のＬＥＤ１１は、一対のリード板１２ａ，１２ｂを発光素子６の周辺のみ凹ませて第２の反射鏡としている。これによって、図１の基本形においては発光素子６の真上のみ直接上方に光が放射されるのに対して、ＬＥＤ１１内の発光素子６の周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体が発光しているように見えて、見栄えが向上するという効果が得られる。
［実施の形態３］
【００３０】
次に、本発明の実施の形態３のＬＥＤについて、図４を参照して説明する。図４は本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
本実施の形態３のＬＥＤ１６においては、一対のリード板１３ａ，１３ｂにハーフエッチングやスタンピングパターンにより、図４に示されるような第２の反射鏡としてのパターンを設けることによって、発光素子６から斜め下方に放射される光を反射して上方に光を放射するようにしている。こうして複数の同心円反射鏡を形成することにより、実施の形態２と同様により全体が発光しているように見せることができ、見栄えの向上を図ることができる。なお、この場合には、透明エポキシ樹脂８とリード板１３ａ，１３ｂとの接着面積が増し、接着形状を平面形状でなくすることによる剥離不良低減の効果も同時に得られる。特に、発熱の大きい大電流タイプの場合に有効である。
［実施の形態４］
【００３１】
次に、本発明の実施の形態４のＬＥＤについて、図５を参照して説明する。図５は本発明の実施の形態４にかかるＬＥＤの側面形状を示す説明図である。
【００３２】
本実施の形態４のＬＥＤ１７においては、図５に示されるように、ＬＥＤ１７の透明エポキシ樹脂８による封止部分の側面形状を変更している。実施の形態１のＬＥＤ２の側面１０は発光素子６を中心とする球面形状の一部であり、発光素子６から出た光は側面１０に略垂直に入射してそのまま直進するようになっていたが、この変形例３においては、側面１４は発光素子６を一方の焦点とする楕円体表面の一部をなしており、発光素子６から出た光は側面１４において直進方向に対してやや下方に屈折する。したがって、ＬＥＤ２の周囲の階段状反射鏡３をより低い位置にもってきても高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。これによって、ＬＥＤライトをより薄型にすることができるＬＥＤとなる。
［実施の形態５］
【００３３】
次に、本発明の実施の形態５のＬＥＤについて、図６を参照して説明する。図６は本発明の実施の形態５にかかるＬＥＤの上面を示す部分拡大図である。
【００３４】
本実施の形態５のＬＥＤ１８においては、図６に示されるように、上面９の中心部分まで全て発光素子６を焦点とする放物線の一部をＺ軸周りに回転させた形状としてある。そして、ＬＥＤの反射鏡としての上面９における側方への反射を、透明エポキシ樹脂８と空気の境界面における全反射によらず、上面９にメッキ、蒸着等を施して金属反射膜１５を付着させている。これによって、発光素子６から真上に放射される光を含め、発光素子６が発する略全光束を側面へ放射するＬＥＤとなる。
［比較例］
【００３５】
ここで、本発明の各実施の形態との比較例について、図７を参照して説明する。図７は本発明の各実施の形態との比較例にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００３６】
図７に示されるように、本比較例のＬＥＤ３１は、１対のリード板３３ａ，３３ｂのうちリード板３３ａの先端に発光素子３４がマウントされ、発光素子３４の上面の電極とリード板３３ｂの先端とがワイヤ３５でボンディングされて電気的接続がなされている。これらの電気系としてのリード板３３ａ，３３ｂの先端、発光素子３４、ワイヤ３５が光透過性材料としての透明エポキシ樹脂３６によって封止されている。この透明エポキシ樹脂３６の外形は、発光素子３４を中心とする球形の半分（凸レンズ形）の上部を円錐形に抉り取った形状をしている。この場合には、発光素子３４から出た光は上面３２でほぼ全反射されるが、反射光は上面３２に対する発光素子３４の鏡映点からの放射光に相当するので、集光された光ではなく、拡がり角をもって側面３７から放射される。したがって、これらの光を上方へ反射する周辺反射鏡としての円形階段状反射鏡も実施の形態１で用いたＬＥＤ２と比較するとＺ方向に長いものが必要とされる。
【００３７】
このように、本比較例にかかるＬＥＤ３１においては、ＬＥＤライトとして薄型にすることができず、また外部放射効率も高くすることができず、本発明の目的が達成されない。
【００３８】
上記各実施の形態においては、発光素子等を封止する光透過性材料として透明エポキシ樹脂を主に用いているが、その他の光透過性材料でも構わない。
また、上記各実施の形態においては、発光素子を１対のリード板の一方にマウントしているが、金属板の上の回路基板上にマウントしても良い。このように熱伝導性に優れた金属板の上に発光素子をマウントすることによって、放熱性が大幅に向上し、発光素子に大電流を投入しても熱飽和が起きないため、大きな光出力が得られるという利点がある。
【００３９】
発光ダイオードのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤを用いたＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態４にかかるＬＥＤの側面形状を示す説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態５にかかるＬＥＤの上面を示す部分拡大図である。
【図７】図７は本発明の各実施の形態との比較例にかかるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【図８】図８は、従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２，１１，１６，１７，１８ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５ａ，５ｂ，７，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 電気系
６ 発光素子
８ 光透過性材料
９ 第１の反射鏡
１５ 金属面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
該発光素子に電力を供給する電気系と、
前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、
前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
発光素子と、
該発光素子に電力を供給する電気系と、
前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、
前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしていることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項３】
前記反射面は、前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記発光素子の近傍には、前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の発光ダイオード。
【請求項５】
前記第２の反射鏡は、前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード。
【請求項１】
発光素子と、
該発光素子に電力を供給する電気系と、
前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、
前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する楕円の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしてなることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
発光素子と、
該発光素子に電力を供給する電気系と、
前記発光素子及び前記電気系を封止する光透過性材料とを具備し、
前記発光素子上に形成された平坦面と、該平坦面から続く前記光透過性材料により前記発光素子から発せられた光を上下方向に拡げることなく、放物線の一部からなる形状の側面方向へ反射する反射面と、前記側面方向へ反射された光を上下方向へ拡げることなく外部放射する球面の一部からなる形状の側面放射面とが、その焦点位置に前記発光素子をモールドしていることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項３】
前記反射面は、前記発光素子の中心軸に対して６０度以上の範囲の光を反射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記発光素子の近傍には、前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射する第２の反射鏡を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の発光ダイオード。
【請求項５】
前記第２の反射鏡は、前記発光素子に電力を供給する前記電気系を形成するリードからなることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−３１８１７６（Ｐ２００７−３１８１７６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８８４９（Ｐ２００７−２０８８４９）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【分割の表示】特願２００１−３５５８２６（Ｐ２００１−３５５８２６）の分割
【原出願日】平成１３年１１月２１日（２００１．１１．２１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【分割の表示】特願２００１−３５５８２６（Ｐ２００１−３５５８２６）の分割
【原出願日】平成１３年１１月２１日（２００１．１１．２１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]