JPH071804Y2 - Ｌｅｄ光源 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、特にディスプレイ用として使用される反射型
のLED光源に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、LED光源の光の取り出し効率の向上を図るた
め、種々の構造のLED光源が案出されている。第４図は
反射部材を利用した従来のLED光源の一部切り欠き概略
斜視図、第５図はその反射部材の概略斜視図である。第
４図及び第５図において51は発光素子、52はガラス基
板、52aはガラス基板52の上面であり、発光素子51が発
する光を外部に放射する放射面、53は反射部材、54は反
射部材53の凹面状反射面、55は反射部材53の平坦面、56
は反射部材53の枠面、57は光透過性材料、58はリード線
である。

本従来例は９個の発光素子51を縦横３列に配列し、該各
発光素子51は、ガラス基板52の下面に形成された図示し
ない回路パターンにマウントされ、図示しないワイヤに
よりそれぞれ電気的に直列接続されている。このように
して発光素子51がマウントされたガラス基板52には反射
部材53が固着される。また、反射部材53には、各発光素
子51に対応して各発光素子51を焦点とする回転放物面状
に形成された凹面状反射面54が設けられている。反射部
材53は、たとえば平板状の樹脂であり、凹面状反射面54
はその平板状の樹脂に回転放物面状の凹面部を９個形成
し、その凹面部を鍍金や金属蒸着等により鏡面加工した
ものである。尚、凹面状反射面54に鏡面加工を施す際に
は、回路パターン間の電気的短絡を防止するため、反射
部材53の枠面56はマスク等により覆われている。そし
て、発光素子51からの光の取り出し効率の向上及びワイ
ヤ等の断線防止のため、ガラス基板52と反射部材53内と
で形成される各中空部には光透過性材料57が充填されて
いる。また、リード線58・58の一端はガラス基板52上に
形成された図示しない回路パターンの両端とハンダ付け
等により電気的に接続され、他端はLED光源の裏面から
外部に引き出されている。

上記のように構成されたLED光源においては、リード線5
8に電力が供給されるとガラス基板52に形成された図示
しない回路パターンとワイヤとにより各発光素子51に電
力が供給され、各発光素子51が発光する。そして、発光
素子51が発する光は凹面状反射面54により凹面状反射面
54の中心軸に対して平行な方向に反射された後、外部に
放射される。従って、従来のLED光源によれば、各発光
素子51が発する光を有効に前面へ放射することができる
ので、前面方向の光度の向上に寄与する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のLED光源は凹面状反射面54を鏡面
加工する際に、平坦面55も同時に鏡面加工をしているの
で、外部から放射面52aに光が入射すると、その光の一
部は平坦面55で反射される。このため、LED光源を点滅
させたときに、点灯時と消灯時のコントラストが大きく
ならないという欠点があった。たとえば、従来のLED光
源を多数使用し、ドットマトリックスタイプの文字表示
装置を形成した場合、各ドットを構成するLED光源の点
灯時と消灯時のコントラストが小さいため文字が読み取
り難いという欠点があった。特に、日中の屋外といった
明るい場所では、点灯時と消灯時のコントラストが更に
小さくなるため、このような場所での使用はできないと
いう欠点があった。

本考案は上記事情に基づいてなされたものであり、点灯
時と消灯時のコントラストが大きいLED光源を提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本考案は、発光素子と、該
発光素子に電力を供給するリード部と、該発光素子の発
光面側に発光素子と対向して設けられた凹面状反射面と
を有する反射型のLED光源において、前記凹面状反射面
のみを鏡面加工したものである。

また、前記凹面状反射面以外の面であって外光を受ける
面は、受けた外光を反射しないように処理されているこ
とが好ましい。

また、前記発光素子と前記凹面状反射面との中空部が光
透過性材料で充填されていることが好ましい。

また、前記LED光源が複数個配列されているものであっ
てもよい。

また、前記凹面状反射面は、平板状の反射部材に形成さ
れた凹面状部に鏡面加工を施したものであってもよい。

また、前記発光素子とリード部とを前記光透過性材料に
よって一体的にモールドすると共に、該光透過性材料の
前記発光素子に対向する面を凸面状と成し、前記凹面状
反射面は、該凸面状と成した面に鏡面加工を施したもの
であってもよい。

更に、前記リード部はファインライン回路が形成された
ガラス基板を含むものであり、前記発光素子は該ガラス
基板のファインライン回路上に取り付けられ、ワイヤー
ボンディングされているものであってもよい。

加えて、前記リード部は金属のリードフレームを含むも
のであり、前記発光素子は該リードフレームの一方の上
に取り付けられ、他のリードフレームとはワイヤーボン
ディングされているものであってもよい。

〔作用〕

本考案は前記の構成により、凹面状反射面のみ鏡面化さ
れ、その他の外光を受ける面は鏡面化されていないの
で、点灯時と消灯時のコントラストが大きくなる。この
結果、たとえば、かかるLED光源を多数個使用し、ドッ
トマトリックスタイプの文字表示装置を形成した場合に
は、文字が鮮明に表示され、読み取り易くなる。特に、
日中の屋外といった明るい場所で使用する場合にも、文
字を鮮明に表示することができ、従来のLED光源のよう
に文字が読み取り難くなるということはない。

また、凹面状反射面以外の面であって外光を受ける面
を、受けた外光を反射しないように処理することによ
り、凹面状反射面以外の面は外光を受けてもその光を反
射しないので、点灯時と消灯時のコントラストがより大
きくなる。

また、前記発光素子と前記凹面状反射面との中空部に光
透過性材料を充填することにより発光素子が発する光の
取り出し効率の向上及びワイヤ等の断線を防止すること
ができる。

また、前記LED光源を複数個配列することにより、各種
の用途に好適な面状のLED光源を提供することができ
る。

また、前記凹面状反射面を、平板状の反射部材に形成さ
れた凹面状部に鏡面加工を施して成すことにより、凹面
状反射面を容易に形成することができる。

また、前記発光素子とリード部とを前記光透過性材料に
よって一体的にモールドすると共に、該光透過性材料の
前記発光素子に対向する面を凸面状と成し、前記凹面状
反射面は、該凸面状と成した面に鏡面加工を施すことに
より、薄型化・簡略化を図ることができる。

更に、前記リード部はファインライン回路が形成された
ガラス基板を含むものとし、前記発光素子を該ガラス基
板のファインライン回路上に取り付け、ワイヤーボンデ
ィングすることにより、リード部の影による光の損失を
小さくすることができる。

加えて、前記リード部はリードフレームを含むものと
し、前記発光素子を該リードフレームの一方の上に取り
付け、他のリードフレームとはワイヤーボンディングす
ることにより、放熱性の向上を図ることができる。

〔実施例〕

以下に本考案の第１の実施例を第１図及び第２図を参照
して説明する。第１図は本考案の第１の実施例であるLE
D光源の一部切り欠き概略斜視図、第２図はそのLED光源
に使用される反射部材の概略斜視図である。第１図及び
第２図において１は発光素子、２はガラス基板、2aはガ
ラス基板２の上面であり、発光素子１が発する光を外部
に放射する放射面、３は反射部材、４は反射部材３に形
成された凹面状反射面、4aは凹面状反射面４の端縁、５
は端縁4aで囲まれた反射部材３の平坦面、６は反射部材
の枠面、７は光透過性材料、８はリード線である。尚、
光透過性材料７は、例えば光透過性樹脂や低融点ガラス
の他、外部に流出するおそれがない構造であればゲル状
のものでもよい。

本実施例は９個の発光素子１を縦横３列に配列したもの
であり、該発光素子１は、ガラス基板２の下面に形成さ
れた図示しない回路パターンにマウントされ、図示しな
いワイヤによりそれぞれ電気的に接続されている。この
ようにして発光素子１がマウントされたガラス基板２に
は反射部材３が固着される。また、反射部材３には、各
発光素子１に対応して各発光素子１を焦点とする回転放
物面状に形成された凹面状反射面４が設けられている。
反射部材３は、たとえば平板状の樹脂であり、凹面状反
射面４はその平板状の樹脂に回転放物面状の凹面状部を
９個形成し、その凹面状部を鍍金や金属蒸着等により鏡
面加工したものである。そして、鏡面加工時には、たと
えば凹面状部のみが選択的に鏡面加工されるように平坦
面５及び枠面６はマスク等で覆われる。鏡面加工を施し
た部分には鏡面保護のため、保護コーティングを施して
もよい。各凹面状反射面４は正面形状が円形となるよう
に形成され、その端縁4aによって囲まれる部分（平坦
面）５は平面状に形成されている。また、ガラス基板２
の放射面2aも外光を反射しないようにコーティング処理
が施されている。そして、発光素子１が発する光の取り
出し効率の向上及びワイヤ等の断線防止のため、ガラス
基板２と反射部材３内とで形成される各中空部には光透
過性材料７が充填されている。尚、光透過性材料７とし
て樹脂やガラスを用いた場合にはガラス基板２と反射部
材３内とで形成される中空部全部に充填せず、発光素子
１の周囲にだけ部分的にモールドして形成してもよい。
また、衝撃や振動等による発光素子１やワイヤ等の断線
や故障を考慮する必要がない場合には、光透過性材料７
を充填せずに、中空のままでもよいし、必要に応じてス
プレーコーティングを施したり、中空部にガス又は液体
等を封入してもよい。また、リード線８・８の一端はガ
ラス基板２上に形成された図示しない回路パターンの両
端とハンダ付け等により電気的に接続され、他端はLED
光源の裏面から外部に引き出されている。

上記の構成によれば、リード線８・８に電力が供給され
るとガラス基板２に形成された図示しない回路パターン
とワイヤとにより各発光素子１に電力が供給され、各発
光素子１が発光する。そして、発光素子１が発する光は
凹面状反射面４によって凹面状反射面４の中心軸に対し
て平行な方向に反射された後、外部に放射される。とこ
ろで、本実施例のLED光源は消灯時において、外部から
放射面2aに光が入射すると、その光は下部に形成された
反射部材３に照射される。該照射光のうち、平坦面５及
び枠面６に入射した光は、平坦面５及び枠面６が鏡面加
工されていないので、反射部材３を黒色の樹脂で形成し
た場合は樹脂によって吸収され、反射部材３を透明な樹
脂で形成した場合は反射部材３を透過し裏側へ抜け、外
部へは反射されない。また、凹面状反射面４に入射した
光は、凹面状反射面４が回転放物面状に形成されている
ため、大部分は発光素子１の方向へ反射し、発光素子１
に吸収される。また、発光素子１に吸収されなかった他
の光は異なる方向へ反射し分散される。したがって、放
射面2aに入射した外部からの光のうち、一部は吸収さ
れ、その他の入射光は分散して弱められるので、反射部
材３での反射光を抑制することができる。

上記第１の実施例のLED光源によれば、反射部材３は凹
面状反射面４のみ鏡面化され、凹面状反射面４以外の面
であって外光を受ける面である平坦面５や枠面６は鏡面
加工されていないので、LED光源の放射面2aに外光が入
射しても、外光が平坦面５及び枠面６で反射されること
はない。この結果、たとえば、かかるLED光源を多数個
使用し、ドットマトリックスタイプの文字表示装置を形
成した場合には、各ドットの点灯時と消灯時のコントラ
ストを大きくすることができるので、文字が鮮明に表示
され、読み取りがし易くなる。このように、本実施例に
よれば、特に日中の屋外といった明るい場所で使用する
場合にも、文字を鮮明に表示することができ、従来のLE
D光源のように文字が読み取り難くなるということはな
い。

尚、上記の実施例においては、発光素子１を、縦横３列
に９個配列した場合について述べたが、発光素子１の数
はこれに限られるものではなく、用途に応じて数を増減
したものであってもよい。

また、上記の実施例では、ガラス基板２の放射面2aにコ
ーティング処理を施した場合について説明したが、コー
ティング処理は施さなくてもよい。

第３図は本考案の第２の実施例の一部切り欠き概略斜視
図である。第３図において９は光透過性材料７の凸面状
の端面であり且つ発光素子１が発する光を反射する凹面
状反射面、10は光透過性材料７の平坦面、11はリードフ
レームである。尚、第３図に示す第２の実施例において
上記第１図及び第２図に示す第１の実施例と同一の機能
を有するものは同一の符号を付すことによりその詳細な
説明を省略する。

本考案の第２の実施例は上記第１の実施例におけるガラ
ス基板２及び反射部材３を省略し、ガラス基板２に形成
される回路パターン及びリード線８の代わりにリードフ
レーム11を使用して、簡略化したものである。すなわ
ち、第２の実施例はリードフレーム11及び３列に配置さ
れた各発光素子１等を光透過性材料７で一体的にモール
ドし、光透過性材料７の各凸面状の端面９を各発光素子
１を焦点とする回転放物面状にそれぞれ形成して、この
端面９の表面を鍍金又は金属蒸着等によって鏡面加工す
ることにより凹面状反射面９としたものである。尚、第
２の実施例においても凹面状反射面９を鏡面加工する際
には、平坦面10をマスク等で覆って、発光素子１の電気
的短絡及び外光による平坦面10での反射を防止してい
る。その他の構成は第１の実施例と同様である。

上記第２の実施例によれば、発光素子１が発する熱をリ
ードフレーム11を介して外部に効率よく放熱することが
できる。その他の作用・効果は第１の実施例と同様であ
る。

尚、上記第１及び第２の実施例においては、各凹面状反
射面４・９が回転放物面状に形成された場合について説
明したが、これは他の凹面状反射面、たとえば回転楕円
面状、又は回転双曲面状等に形成したものであってもよ
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、凹面状反射面を鏡
面加工する際に、凹面状反射面の周囲は鏡面化せずに該
凹面状反射面のみを鏡面化し、外光による反射を抑制
し、LED光源の点灯時と消灯時のコントラストを大きく
することができるので、たとえば本考案のLED光源を多
数個使用し、ドットマトリックスタイプの文字表示装置
を形成した場合には、日中の屋外というような明るい場
所でも、文字を鮮明に表示でき、読み取り易いLED光源
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例であるLED光源の一部切
り欠き概略斜視図、第２図はそのLED光源に使用される
反射部材の概略斜視図、第３図は本考案の第２の実施例
の一部切り欠き概略斜視図、第４図は従来のLED光源の
一部切り欠き概略斜視図、第５図はその反射部材の概略
斜視図である。 １……発光素子、２……ガラス基板、2a……放射面、３
……反射部材、４・９……凹面状反射面、4a……端縁、
５・10……平坦面、６……枠面、７……光透過性材料、
８……リード線、11……リードフレーム。

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子と、該発光素子に電力を供給する
   リード部と、該発光素子の発光面側に発光素子と対向し
   て設けられた凹面状反射面とを有する反射型のLED光源
   において、前記凹面状反射面のみが鏡面加工されている
   ことを特徴とするLED光源。
2. 【請求項２】前記凹面状反射面以外の面であって外光を
   受ける面は、受けた外光を反射しないように処理されて
   いる請求項１記載のLED光源。
3. 【請求項３】前記発光素子と前記凹面状反射面との中空
   部が光透過性材料で充填されている請求項１又は２記載
   のLED光源。
4. 【請求項４】前記LED光源が複数個配列されている請求
   項１乃至３の何れかに記載のLED光源。
5. 【請求項５】前記凹面状反射面は、平板状の反射部材に
   形成された凹面状部に鏡面加工を施したものである請求
   項１乃至４の何れかに記載のLED光源。
6. 【請求項６】前記発光素子とリード部の一部とを前記光
   透過性材料によって一体的にモールドすると共に、該光
   透過性材料の前記発光素子に対向する面を凸面状と成
   し、前記凹面状反射面は、該凸面状と成した面に鏡面加
   工を施したものである請求項１乃至４記載のLED光源。
7. 【請求項７】前記リード部はファインライン回路が形成
   されたガラス基板を含むものであり、前記発光素子は該
   ガラス基板のファインライン回路上に取り付けられ、ワ
   イヤーボンディングされている請求項１乃至５の何れか
   に記載のLED光源。
8. 【請求項８】前記リード部は金属のリードフレームを含
   むものであり、前記発光素子は該リードフレームの一方
   の上に取り付けられ、他のリードフレームとはワイヤー
   ボンディングされている請求項１乃至６の何れかに記載
   のLED光源。