(57)【要約】【課題】  ＬＥＤの側面からのみ可視光を出射させる。【解決手段】  広視野角のＬＥＤ１を構成する絶縁性を有するＢＴレジン等の回路基板２の上面には図示しない金属パッドが設けられており、このパッド上に紫外光を出射するＬＥＤチップ３がダイボンディングされている。また、回路基板２の表面には図示しない一対の配線回路があり、ＬＥＤチップ３の電極からこの配線回路まで金線４によってワイヤボンディング接続されている。回路基板２上にはセカンドボンディング領域を囲むように角筒体又は円筒体等の形状を有する枠体５が固定されている。等しい肉厚Ｌを有する枠体５は紫外領域で励起する３色蛍光体を含むエポキシ樹脂やシリコーン樹脂で形成されている。枠体５の内部にはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透光性樹脂からなる封止樹脂６が充填されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは紫外光を出射するものであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むように紫外領域で励起する蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設したことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記蛍光体は３色蛍光体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。
【請求項３】
前記透光性樹脂の上面を反射シートで覆ったことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは青色光を出射するものであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むようにＹＡＧ蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設し、更に前記透光性樹脂の上面を反射シートで覆ったことを特徴とする発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のキー照明のような分野で使用される広視野角の発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な発光ダイオード（以下ＬＥＤと略称）の一例について説明する。図５は従来のＬＥＤの一例を示す平面図、図６は図５のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。図５、図６において、ＬＥＤ５１は回路基板２上にＬＥＤチップ５３をダイボンドして金線４で配線し、蛍光体を含む封止樹脂５６で封止した面実装タイプのものである。ＬＥＤチップと外壁との距離Ａ、Ｂ及びＣは一般的には互いに異なっている。
【０００３】
なお、ＬＥＤは本来指向性が強く視野角が狭いので、正面からの視認性は良好だが横からの視認性が悪くなるという欠点がある。そこで、携帯電話のキー照明のような分野に適用するには広視野角のＬＥＤが求められる。このような分野で求められるＬＥＤとして、ＬＥＤチップを回路基板上に実装し封止樹脂の上面に反射物質層を形成することによって、正面発光の強度を制御して側面方向へ取り出すようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３０４０４１号（図１−５、３−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の一般的なＬＥＤの上面に反射面を形成した場合には、蛍光体層（波長変換層）を透過する光の経路長が出射方向により異なるために、変換光の色度や明るさが出射方向により異なってしまうという問題がある。例えば、ＬＥＤチップ５３が青色光を出射するものであり、封止樹脂５６がＹＡＧ蛍光体を含むものであって、上方（Ｃ方向）に白色光を出射するように調整した場合には、経路長がＣ方向と比較して短いＡ方向では出射される光は青くなり、経路長がＣ方向と比較して長いＢ方向に出射される光は黄色くなってしまっていた。また、ＬＥＤチップ５３が紫外光を出射するものであり、封止樹脂５６が３色蛍光体を含むものである場合には、ＬＥＤ５１から上方（Ｃ方向）に白色光を出射するように調整した場合には、側面方向に出射する白色光がＡ方向では問題ないが、経路長がＣ方向と比較して長いＢ方向では暗くなってしまっていた。
【０００５】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、側面から均質な可視光が効率よく取り出せる広視野角のＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは紫外光を出射するものであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むように紫外領域で励起する蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設したことを特徴とする。
【０００７】
また、前記蛍光体は３色蛍光体であることを特徴とする。
【０００８】
また、前記透光性樹脂の上面を反射シートで覆ったことを特徴とする。
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは青色光を出射するものであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むようにＹＡＧ蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設し、更に前記透光性樹脂の上面を反射シートで覆ったことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは紫外光を出射するＬＥＤチップであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むように紫外領域で励起する蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設したので、上面からでる光は可視領域外の光であるから、人間の目には見えない。一方側面から出る光は、蛍光体枠により励起されて可視光となり人間の目に見える光となる。したがって、携帯電話のキー照明のような場面でこのＬＥＤを使用した場合に視野角が広くなり表示の視認性が良好になる。
【００１１】
また、前記蛍光体は３色蛍光体であるようにしたので、蛍光体の配合比率を変えることで白色に限らず演色性の高い他の色をも出せるようになり、視野角の広いＬＥＤが得られる。
【００１２】
また、前記透光性樹脂の上面を反射シートで覆ったので、上面方向へ向かった光は反射して側面方向へ導かれ、より一層効率よく側面から発光して視野角の広いＬＥＤが得られる。
【００１３】
また、回路基板にＬＥＤチップを実装し、このＬＥＤチップを縦横の長さの異なる外形を有する透光性樹脂で封止した発光ダイオードにおいて、前記ＬＥＤチップは紫外光を出射するものであり、前記回路基板上には前記透光性樹脂を囲むように紫外領域で励起する蛍光体を含む樹脂で形成した肉厚の等しい枠体を配設したので、上面から出る光はなくなり、側面からは白色光を取り出すことができる。したがって、視野角の広いＬＥＤが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良の実施形態である広視野角ＬＥＤについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第一の実施形態である広視野角ＬＥＤを示す平面図である。図２は図１のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【００１５】
まず、本発明の第一の実施の形態である広視野角ＬＥＤの構成について説明する。図１、図２において、広視野角のＬＥＤ１を構成する絶縁性を有するＢＴレジン等の回路基板２の上面には図示しない金属パッドが設けられており、このパッド上に紫外光を出射するＬＥＤチップ３がダイボンディングされている。また、回路基板２の表面には図示しない一対の配線回路があり、ＬＥＤチップ３の電極からこの配線回路まで金線４によってワイヤボンディング接続されている。回路基板２上にはセカンドボンディング領域を囲むように長方形の外形を有する枠体５が固定されている。等しい肉厚Ｌを有する枠体５は紫外領域で励起する蛍光体を含むエポキシ樹脂やシリコーン樹脂で形成されている。枠体５の内部には縦横の長さが異なる外形を有するエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透光性樹脂からなる封止樹脂６が充填されている。
【００１６】
ここで紫外領域で励起する蛍光体には、例えば３色蛍光体があり、紫外光の励起により赤色、青色、緑色の３色を発光する蛍光体である。３色が混色となって白色を発光することとなる。紫外領域で励起する蛍光体には３色蛍光体以外にも、演色性を高めるために、３色に加えて橙色や黄緑色が入った多色蛍光体でもよい。また、青色と黄色又は赤色と緑色を発光する蛍光体によっても疑似白色を発光させることができる。
【００１７】
次に、第一の実施の形態の作用について説明する。配線回路に信号電流が印加されると金線４を経由してＬＥＤチップ３に入り、ＬＥＤチップ３は紫外光を出射する。ＬＥＤ１の正面（図２の上方）に向って出射された光は紫外光であるから人の目には見えない。一方、ＬＥＤチップ３からＬＥＤ１の側面に向かって出射された紫外光は、枠体５を透過する際に蛍光体を励起することによって周波数が変換されて白色光に換わり、枠体５の外側に出射される。
【００１８】
次に、本発明の第一の実施の形態の効果について説明する。ＬＥＤチップ３から出射された光はＬＥＤ１の正面方向では紫外光であるから見えず、ＬＥＤ１の側面方向に向かった光は枠体５を透過して人間の目に見える光となる。このとき、封止樹脂６が透光性であるから蛍光体を含む樹脂より透過率がよく、より明るい光となる。そして、枠体５の短辺からでる光も長辺から出る光も共に肉厚Ｌが等しいから色度が同じ均質の可視光となる。したがって、ＬＥＤ１を携帯電話のキー照明などに適用した場合に、視認性が良好となる。
【００１９】
次に、本発明の第二の実施の形態であるＬＥＤの構成について説明する。図３は本発明の第二の実施の形態であるＬＥＤの平面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。図３において、アルミシートや下面に銀を蒸着したシート等からなる反射シート７が透光性樹脂６の上面を覆っている。その他の構成は第一の実施の形態であるＬＥＤ１と同様なので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【００２０】
次に、第二の実施の形態の作用・効果について説明する。ＬＥＤチップ３からＬＥＤ１１の正面方向に出射された紫外光は反射シート７下面の反射率が高いので上面には向かわず、シート下面において反射してＬＥＤ１１の側面方向に向かう。初めから側面方向に向かった紫外光は反射して側面方向に向かった紫外光と重なって光量が増し、枠体５を通るときに蛍光体を励起して可視光に変換されて出射される。したがって、ＬＥＤ１に比べてより有効にＬＥＤ１１の側面から可視光を出射させることができる。したがって、ＬＥＤ１より一層際立つ効果が期待できる。
【００２１】
以上説明した第一の実施の形態においては、ＬＥＤチップの実装はワイヤボンディングに限定されるものではなく、バンプによる接続であってもよい。
【００２２】
以上説明した第二の実施の形態においては、ＬＥＤチップ３は青色光を出射するものに替え、枠体５はＹＡＧ蛍光体を含む樹脂に替えたものにすることもできる。この場合にも、第二の実施の形態と同様な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施の形態である発光ダイオードを示す平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態である発光ダイオードを示す平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面を示す縦断面図である。
【図５】従来の発光ダイオードを示す平面図である。
【図６】図１のＸ−Ｘ断面を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１、１１  ＬＥＤ
２  回路基板
３  ＬＥＤチップ
５  枠体
６  封止樹脂
７  反射シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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