JP2004304041A

JP2004304041A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JP2004304041A
Application number: JP2003096915A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kikuchi; 悟菊池; Koichi Fukazawa; 孝一深澤
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Also published as: CN100334747C; US7222993B2; US20050002194A1; DE102004015903A1; DE102004015903B4; CN1542989A

Abstract

【課題】現状ＬＥＤパッケージでは光の指向特性上使用個数が多くなる。
【解決手段】回路基板２にＬＥＤチップ３を実装し、ＬＥＤチップ３を覆うように透光性樹脂４で封止し、透光性樹脂４の上面に反射物質層５を形成する。反射物質層５は金属薄膜よりなり、蒸着またはメッキ法で形成する。反射物質層５の反射率、反射物質層５の面積、透光性樹脂４の厚み等を任意に設定することにより、正面方向の透過光▲１▼、▲２▼及び側面方向の反射光▲３▼の光路長を制御し指向特性を制御可能にする。携帯電話キー照明に使用することにより、部品点数の低減によるコストダウン、発光ムラの緩和になる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター、プリンター、ＰＤＡ、ファクシミリ、ページャー、携帯電話等の民生機器に使用される発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信機能を搭載したノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等の携帯機器などの各種電子機器の表示装置として、薄型で見やすいバックライト機構を備えた液晶表示装置が広く用いられている。従来のこのようなＬＣＤを備えた電子機器として、携帯電話のＬＣＤバックライト、携帯電話の各種キー照明用として発光ダイオードが広く使用されている（例えば、未公開特許文献１）。
【０００３】
【未公開特許文献１】
特許願２００２−０２４８１１号（第１頁、図７）
【０００４】
上記した未公開特許文献１は、本出願人が先に出願したもので、図６は、その従来技術として開示されているもので、従来、一般的に使用されている携帯電話の正面図である。図６において、１０はケース本体で、その上側には略長方形をしたＬＣＤ１１が配設されている。１２はＬＣＤバックライト用のＬＥＤパッケージで、１〜４個程度（図６では３個）使用している。また、ケース本体１０の下側には、複数個の操作用のキースイッチ１３が配設されていて、これらのキースイッチ１３のバックライト用として、４〜２０個程度（図６では１６個）の多数のＬＥＤパッケージ１２が使用されている。
【０００５】
現状使用されているＬＥＤパッケージ（図示せず）は、例えば、ガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁回路基板上にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂で封止されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した上面発光タイプのＬＥＤパッケージや、側面発光タイプのＬＥＤパッケージなどでは、光の指向特性への配慮は希薄のため多数のＬＥＤパッケージを使用しなければならず、低コストの要求を満足することはできないと言う問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ＬＥＤパッケージの使用個数を低減させ、また、指向特性の制御可能で安価な発光ダイオードを提供するものである。
【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、本発明における発光ダイオードは、回路基板にＬＥＤチップを実装し、該ＬＥＤチップを透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記透光性樹脂の上面に反射物質層を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記反射物質層は、発光波長に対し反射作用を及ぼす金属薄膜であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記反射物質層の反射率を任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記反射物質層の面積を任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記透光性樹脂の厚みを任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における発光ダイオードについて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。
【００１４】
図１において、１は発光ダイオードであり、その構成は、ガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁性を有する回路基板２の表面には、ＬＥＤチップ３を実装時に必要な図示しない電極が形成されている。前記回路基板２の表面には、電極形成時のＡｇ又はＡｕメッキ部等の反射薄膜が設けられていて、反射効率を良くしている。前記回路基板２の略中央部にＬＥＤチップ３を実装した後、該ＬＥＤチップ３を覆うように透光性樹脂４で封止した後、その全上面に反射物質層５を形成する。該反射物質層５は、発光波長に対し反射作用を及ぼす物質（金属薄膜）を蒸着法またはメッキ法により形成する。
【００１５】
以上述べた構成の発光ダイオードの作用・効果について説明する。図１において、前記ＬＥＤチップ３からの出射光は、正面方向の透過光▲１▼、▲２▼と、前記反射物質層５で反射され更に回路基板２及び実装基板から反射される側面方向の反射光▲３▼として放出される。前記反射物質層５に対し同一角度で入射した光線を、透過光線▲２▼と反射光線▲３▼に分けることができる。前記反射物質層５の反射率を制御することにより正面発光の強度を制御することが可能であり、任意な指向特性を得ることができる。
【００１６】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。図２において、上述した第１の実施の形態で説明した発光ダイオードと異なるところは、パッケージサイズを構成する前記透光性樹脂４の厚みを任意に選択することにより、任意な指向特性を得ることができる。図２に示すように、発光ダイオード１のパッケージサイズで、前記透光性樹脂４の厚みを薄くすることにより、正面方向の光▲２▼は、反射物質層５に反射され、より高角度方向に放出される。
【００１７】
図３及び図４は、本発明の第３の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。図３及び図４において上述した第１の実施の形態で説明した発光ダイオードと異なるところは、前記透光性樹脂４の上面に形成した反射物質層５の面積を全面でなく任意に選択したものである。例えば、反射物質層５の反射率を一定で反射物質層５の面積を任意に選択することにより、正面方向の透過光▲１▼、▲２▼と側面方向の反射光▲３▼を制御することができる。図３と図４とでは、反射物質層５の面積が広い方（図４）が側面方向の反射光▲３▼の光路長が伸び、側面方向に放出される。その結果，指向特性において広角度方向にピークを持つ特性が得られる。前記反射物質層５の透光性樹脂４に対する面積比を変更させることにより、任意なピーク位置を得ることができる。
【００１８】
図５は、本発明の第４の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。図５において、前述した第１の実施の形態で説明した発光ダイオードと異なるところは、上記第３の実施の形態と同様に、反射物質層５の面積を任意に選択すると同時に、上記第２の実施の形態と同様に、透光性樹脂４の厚みを変えることにより、ＬＥＤチップ３からの出射光は、反射物質層５で透過光線と反射光線により高角度方向に放出される。反射物質層５の面積と透光性樹脂４の厚みを任意に選択することにより、ＬＥＤチップ３の指向特性を制御することができる。
【００１９】
以上述べたように、反射物質層５の反射率は、ＬＥＤチップ３の正面出力の強度制御を行い、反射物質層５の面積は、反射光の広がり角の制御を行う。正面方向に放出された光線は反射光と透過光に分かれる。両者の出力比は反射物質層５の反射率により決定する。いま、反射物質層５の面積を一定にすると、低反射率の場合、正面方向の強度が強まる。その結果、反射率を任意に選択することにより、任意な正面強度を得ることができる。一方、反射物質層５の反射率を一定で反射物質層５の面積を広げることにより、側面方向の光線の光路長が伸び、側面方向に放出される。従って、反射率を任意に選択することにより、正面光出力制御が可能になる。更に、パッケージの厚みを任意に選択することにより、広がり角制御が可能になる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂封止されたチップ型発光ダイオードの上面に反射物質層を形成し、側面全方向に光を放出する。反射物質層の反射率，反射物質層の面積及び透光性樹脂の厚みをそれぞれ任意に選択することにより、正面光出力制御及び広がり角制御が可能になる。携帯電話等のキー照明に使用することにより、部品点数が低減し、発光ムラが緩和される。指向特性の制御可能で安価な発光ダイオードを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。
【図４】図３の反射物質層の面積を広くした状態の発光ダイオードの断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図である。
【図６】従来の上面発光ＬＥＤパッケージを使用した携帯電話の正面図である。
【符号の説明】
１発光ダイオード
２回路基板
３ＬＥＤチップ
４透光性樹脂
５反射物質層
▲１▼、▲２▼ 正面方向の透過光
▲３▼側面方向の反射光

Claims

回路基板にＬＥＤチップを実装し、該ＬＥＤチップを透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記透光性樹脂の上面に反射物質層を形成したことを特徴とする発光ダイオード。
前記反射物質層は、発光波長に対し反射作用を及ぼす金属薄膜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。
前記反射物質層の反射率を任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード。
前記反射物質層の面積を任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光ダイオード。
前記透光性樹脂の厚みを任意に設定することにより、正面発光及び側面発光の光路長を制御し、指向特性を制御可能にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光ダイオード。