(57)【要約】     【課題】  複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、所望の方向への発光効率を高めて、表示に役立てることができるダイオードランプおよび発光ダイオード表示装置を提供する。    【解決手段】  この発光ダイオードランプは、リードフレーム１のカップ状の搭載部１Ａに発光ダイオードチップ２が搭載されている。搭載部１Ａはリードフレーム１のリード部１Ｅの延在方向の一端に形成されている。発光ダイオードチップ２と搭載部１Ａは、樹脂製の凸レンズ４内に埋め込まれている。リードフレーム１は、反射体としての庇部３を有する。この庇部３は、延長軸Ｊ１と直交すると共に図１の紙面に平行な方向の一方の側に配置されている。発光ダイオードチップ２の出射光を、庇部１６で下方に反射するから、下方への発光効率を高めることができ、下方からの視認性を向上できる。使用時に、西日等の外部からの入射光は、庇部１６に遮られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード部とこのリード部の延在方向の一端に形成された搭載部とを有するリードフレームと、
上記リードフレームの上記搭載部に搭載される発光ダイオードチップと、
上記発光ダイオードチップが出射する光が透過する樹脂部とを備え、
上記樹脂部から出射される出射光の指向特性のピークが、上記リード部の上記延在方向への延長軸上にないことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記発光ダイオードチップの発光面の法線が、上記リード部の上記延長軸に対して傾斜するように、上記リードフレームの搭載部を上記リード部に対して傾けたことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項３】
請求項１に記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記リード部の延長軸の周囲に配置されると共に上記延長軸の方向の寸法が上記延長軸の軸周りに変化している反射体を備えたことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項４】
請求項２に記載の発光ダイオードランプにおいて、
複数個の発光ダイオードチップを有し、
この複数個の発光ダイオードチップは、
上記発光ダイオードチップの発光面の法線と上記リード部の延長軸とを含む平面と直交する方向に配列されていることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項５】
請求項３に記載の発光ダイオードランプにおいて、
複数個の発光ダイオードチップを有し、
この複数個の発光ダイオードチップは、
上記反射体が上記延長軸の軸周りに延在している方向に沿って配列されていることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項６】
請求項２または４に記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記リードフレームは、黒色表面処理がなされていることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記リードフレームに、上記発光ダイオードチップの背後に位置する黒色の樹脂を装着したことを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記樹脂部は、凸レンズを構成していることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の発光ダイオードランプにおいて、
上記樹脂部は、上記発光ダイオードチップが出射する光のピーク波長以外の波長において光吸収帯を有する樹脂でモールドされており、この樹脂が凸レンズを構成していることを特徴とする発光ダイオードランプ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１つに記載の発光ダイオードランプを備えたことを特徴とする発光ダイオード表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードランプおよび発光ダイオード表示装置に関し、例えば、屋外用のＬＥＤ(発光ダイオード)表示板等に使用され、交通情報等の道路情報表示または広告宣伝用の屋外表示や信号機等に使用されると好適な発光ダイオードランプおよび発光ダイオード表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤランプとしては、図１６に示すものが有る。このＬＥＤランプはリードフレーム１０１に搭載されたＬＥＤチップ１０２が樹脂モールドされて樹脂レンズ１０３内に埋め込まれている。この樹脂レンズ１０３は、ＬＥＤチップ１０２の光出射方向に向かって凸に湾曲した曲面１０３Ａを有している。
【０００３】
図１６に示す従来のＬＥＤランプでは、例えば、屋外のＬＥＤ表示板として使用された場合、太陽の照射角度の浅い夕方や早朝において太陽光が直接ＬＥＤランプの中に差込み、点灯していないＬＥＤランプがあたかも点灯しているように見える現象がある。この現象は、点灯しているＬＥＤランプと非点灯ＬＥＤランプのコントラスト比を小さくしてしまうので、ＬＥＤ表示板が見えにくくなることがある。この現象は、信号機の西日による誤認識に似たものであり、電光表示板等を構成するＬＥＤ表示板の表示品位を著しく低下させる。
【０００４】
図１８を参照して、上記従来のＬＥＤランプにおける上記現象をより詳しく説明する。照射角度の浅い夕方や早朝における太陽光(例えば西日)１１１ａ,１１１ｂが、図１８に示すように、樹脂レンズ１０３に入射すると、樹脂レンズ１０３の曲面１０３Ａで屈折して、進行方向が入射点Ｐ１０１,Ｐ１０２での法線Ｌ１０１,Ｌ１０２に近づく。この屈折により、上記太陽光１１１ａ,１１１ｂは、リードフレーム１０１のＬＥＤチップ搭載部１０１Ａに入射して反射し、略ＬＥＤチップ１０２の発光光に近い入射角で、樹脂レンズ１０３の曲面１０３Ａに入射して屈折し、出射光軸Ｊ１０１に近い角度で出射することとなる。これが、点灯していないＬＥＤランプがあたかも点灯しているように見える現象である。
【０００５】
次に、図１７に、今１つの従来例を示す。この従来例は、リードフレーム１０１にＬＥＤチップ１０２が搭載された構造は前述の従来例と同様であるが、形状の異なる上下２つの曲面１０４Ａ,１０４Ｂを有するレンズ１０４を有する点が前述の従来例と異なる。
【０００６】
この従来例では、上記一方の側の曲面１０４Ａと他方の側の曲面１０４Ｂとが、上記ＬＥＤチップ１０２発光面の中心を通らない平面に関して一方の側と他方の側にある。したがって、上記発光面の中心を通る平面に発光ダイオードチップの出射光が集中するのを防いで、正面にいびつな発光ピークができるのを防げる。したがって、正面からのわずかに視点がずれただけで発光強度が急減するような現象を回避できる。
【０００７】
しかし、この従来例では、ランプの寸法が変化する度に適切なランプ形状を求めて複雑なシミュレーションや試作評価を繰り返す必要が有り、製作に費用と時間がかかっていた。
【０００８】
このように、前者の従来例では、ＬＥＤ表示板の設置場所を考慮する必要があり、西日があたる場所では、設置できないか、または、ＬＥＤ表示板の表示面を下方向に傾けて設置しなければならない。このため、特に、交通情報板などにおいては、本来の機能である交通安全に役立てるための表示に適用できない場合があった。
【０００９】
また、後者の従来例のごとく、上下曲率の違うレンズを組み合わせるものでは、ランプの寸法が変化する度に適切なランプ形状を求めて複雑なシミュレーションや試作評価を繰り返す必要が有り、新機種開発に費用と時間がかかっていた。
【特許文献１】特開２００４―１０４０７７号公報
【特許文献２】特開平１１−１５４７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、レンズ形状の複雑な組み合わせを要することなく、所望の方向への発光効率を高めて、表示に役立てることができるダイオードランプおよび発光ダイオード表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の発光ダイオードランプは、リード部とこのリード部の延在方向の一端に形成された搭載部とを有するリードフレームと、
上記リードフレームの上記搭載部に搭載される発光ダイオードチップと、
上記発光ダイオードチップが出射する光が透過する樹脂部とを備え、
上記樹脂部から出射される出射光の指向特性のピークが、
上記リード部の上記延在方向への延長軸上にないことを特徴としている。
【００１２】
この発明の発光ダイオードランプでは、上記樹脂部から出射される出射光の指向特性のピークが、上記リード部の上記延在方向への延長軸上にない。つまり、出射光の指向特性のピークが、上記リード部の上記延在方向からずれている。したがって、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。
【００１３】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、上記発光ダイオードチップの発光面の法線が、上記リード部の上記延長軸に対して傾斜するように、上記リードフレームの搭載部を上記リード部に対して傾けた。
【００１４】
この発光ダイオードランプによれば、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。また、リードフレームの搭載部を加工,変更するだけで、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、様々なランプ寸法に対応できる。
【００１５】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、上記リード部の延長軸の周囲に配置されると共に上記延長軸の方向の寸法が上記延長軸の軸周りに変化している反射体を備えた。
【００１６】
この実施形態の発光ダイオードランプでは、上記延長軸の方向の寸法が上記延長軸の軸周りに変化している反射体を、上記リード部の延長軸の周囲に配置した。この反射体は、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ反射するから、上記出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。また、この実施形態では、外部から入射してきた光を上記反射体で遮るので、外光が発光ダイオードチップやリードフレームの搭載部で前方へ反射することを回避でき、非点灯時に点灯しているように見えるといった誤認識を防ぐことができる。
【００１７】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、発光ダイオードチップの発光面の法線が上記リード部の上記延長軸に対して傾斜するように、上記リードフレームの搭載部を上記リード部に対して傾け、なおかつ複数個の発光ダイオードチップを有し、この複数個の発光ダイオードチップは、上記発光ダイオードチップの発光面の法線と上記リード部の延長軸とを含む平面と直交する方向に配列されている。
【００１８】
この実施形態の発光ダイオードランプによれば、複数個の発光ダイオードチップが上記方向に配列されているので、表示むらや誤認識を防ぎつつ、輝度を向上できる。また、この複数個の発光ダイオードチップを互いに異なる波長の光を出射するものとすることで、多色発光ダイオードランプを実現できる。
【００１９】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、複数個の発光ダイオードチップを有し、この複数個の発光ダイオードチップは、上記反射体が上記延長軸の軸周りに延在している方向に沿って配列されている。
【００２０】
この実施形態の発光ダイオードランプによれば、複数個の発光ダイオードチップが上記方向に配列されているので、表示むらや誤認識を防ぎつつ、輝度を向上できる。また、この複数個の発光ダイオードチップを互いに異なる波長の光を出射するものとすることで、多色発光ダイオードランプを実現できる。
【００２１】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、上記リードフレームは、黒色表面処理がなされている。
【００２２】
この実施形態では、上記発光ダイオードチップは、黒色表面処理がなされたリードフレームの搭載部に搭載されている。したがって、外部から樹脂部(凸レンズ)内に入射した外光が上記リードフレームで反射することを抑制でき、非点灯時に点灯していると誤認識することをより確実に防げる。
【００２３】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、上記リードフレームに、上記発光ダイオードチップの背後に位置する黒色の樹脂を装着した。
【００２４】
この実施形態では、上記発光ダイオードチップの背後に位置する黒色の樹脂を上記リードフレームに装着した。この黒色樹脂は上記発光ダイオードチップの背面をなすから、コントラストを向上できる。
【００２５】
また、一実施形態の発光ダイオードランプでは、上記樹脂部は、凸レンズを構成している。
【００２６】
この実施形態では、上記凸レンズをなす樹脂部によって、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。
【００２７】
また、一実施形態の発光ダイオードランプでは、上記樹脂部は、上記発光ダイオードチップが出射する光のピーク波長以外の波長において光吸収帯を有する樹脂でモールドされており、この樹脂が凸レンズを構成している。
【００２８】
この実施形態では、上記凸レンズを構成している樹脂は、上記発光ダイオードチップが出射する光の波長ピーク以外の波長において光吸収帯を持っている。したがって、不要な波長の光を減衰させることができ、表示品位を向上できる。
【００２９】
また、一実施形態の発光ダイオード表示装置では、発光ダイオードランプを備えた。
【００３０】
この実施形態の発光ダイオード表示装置では、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。一例として、道路表示板や非常口表示灯等の頭上に設置する発光ダイオードランプ表示装置において、ランプの光を下方に集中させることによって視認性を高めることができる。
【００３１】
また、一実施形態の発光ダイオードランプは、上記発光ダイオードチップの少なくとも一部の周りを囲む反射カップを備える。この反射カップの内周面は黒色表面処理がなされている。
【００３２】
この実施形態の発光ダイオードランプでは、上記発光ダイオードチップの少なくとも一部の周りを囲む反射カップの内周面は黒色表面処理がなされている。この黒色表面処理がなされた反射カップの内周面は、外部から凸レンズ内に入射してきた外光の反射を抑え、外光が凸レンズから外部へ出射するのを抑える。したがって、非点灯時に点灯していると誤認識することをより確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明の発光ダイオードランプでは、発光ダイオードチップが出射する光が透過する樹脂部から出射される出射光の指向特性のピークが、リードフレームのリード部の延在方向への延長軸上にない。つまり、出射光の指向特性のピークが、上記リード部の上記延在方向からずれているので、発光ダイオードチップからの出射光を所定の方向(例えば下方)へ集中させて所定の方向への発光効率を高めることができ、表示に役立てることができる。一例として、道路表示板や非常口表示灯等の頭上に設置する発光ダイオードランプ表示装置において、ランプの光を下方に集中させることによって視認性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３５】
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の発光ダイオードランプの第１実施形態を側方より見た様子を示す。この第１実施形態は、リードフレーム１のカップ状の搭載部１Ａに発光ダイオードチップ２が搭載されている。この搭載部１Ａはリードフレーム１のリード部１Ｅの延在方向の一端に形成されている。
【００３６】
この発光ダイオードチップ２および搭載部１Ａは、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ４内に埋め込まれている。また、このリードフレーム１は、反射体としての庇部３を有する。この庇部３は、搭載部１Ａからリード部１Ｅの延在方向に延在している。この庇部３は、リード部１Ｅの延在方向への延長軸Ｊ１の周囲に配置され、発光ダイオードチップ２の周囲に配置されている。この庇部３は、延長軸Ｊ１と直交すると共に図１の紙面に平行な方向の一方の側に配置されている。そして、この庇部３は、上記平行な方向の他方の側と、延長軸Ｊ１と直交すると共に図１の紙面に直交する方向の両側には配置されていない。すなわち、この庇部３は、上記延長軸Ｊ１の方向の寸法が上記延長軸Ｊ１の軸周りに変化している。
【００３７】
この発光ダイオードランプは、使用時において、上記発光ダイオードチップ２の発光面２Ｂに垂直な方向(法線方向)を前方向とし、上記発光面２Ｂに平行な方向を上下方向としている。使用時において、上記庇部３は上方向に位置する一方、左右方向および下方向には存在していない。
【００３８】
次に、図４(Ａ)を参照して、カップ状の搭載部１Ａの庇部３の形状を説明する。なお、図４(Ａ)では、発光ダイオードチップ２の記載を省略している。図４(Ａ)に示すように、庇部３は、延長軸Ｊ１と平行に延在している。この庇部３は、延長軸Ｊ１の方向の寸法がＸ(ｍｍ)である。また、搭載部１Ａは、延長軸Ｊ１と直交する方向の寸法がＹ(ｍｍ)である。この搭載部１Ａは、延長軸Ｊ１に関して対称な形状になっている。
【００３９】
図４(Ａ)に示す一例では、上記庇部３の延長軸Ｊ１の方向の寸法Ｘ(ｍｍ)と、搭載部１Ａの延長軸Ｊ１と直交する方向の寸法Ｙ(ｍｍ)との関係を次式(１)を満たす関係とした。
【００４０】
(Ｙ/Ｘ) ≧ tan５°＝０.０８７            …  (１)
上記(１)式は、上記延長軸Ｊ１に対する外光(照射角度の浅い夕方や早朝における太陽光)の入射角を約５°と仮定した場合に、庇部３で上記外光を遮って、上記外光が搭載部１Ａに入射して反射しないようにするための、寸法Ｘ(ｍｍ)と寸法Ｙ(ｍｍ)を規定している。
【００４１】
図２は、この第１実施形態では、使用時には、リードフレーム１のカップ状の搭載部１Ａに対する照射角度の浅い夕方や早朝における太陽光(例えば西日)５ａ,５ｂが凸レンズ４の凸湾曲面４Ａの入射点Ｐ１,Ｐ２に入射する様子を示している。なお、図２では、発光ダイオードチップ２の記載を省略している。図２に示す一例では、太陽光５ａは、反射カップをなす搭載部１Ａの上部の庇部３の外側面と凸レンズ４の周面との間で反射を繰り返しながら、凸レンズ４の後面の出射点Ｑ１から後方へ出射する。一方、図２において、上記太陽光５ａよりも下側に入射した太陽光５ｂは、リードフレーム１の搭載部１Ａにあたらず、凸レンズ４の後面の出射点Ｑ２から後方へ出射する。
【００４２】
したがって、この第１実施形態の発光ダイオードランプによれば、入射してくる外光を前方へ反射することを回避し、光の照り返し等の外部からの入射光に起因する誤認識を防ぐことができる。
【００４３】
また、この第１実施形態では、図３に示すように、使用時に発光ダイオードチップ２から出射した光６は、庇部３と凸レンズ４に反射した結果、指向特性のピークが延長軸Ｊ１になく、凸レンズ４から出射される出射光６を下方へ集中させている。よって、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、下方からの視認性を高めることができる。
【００４４】
したがって、例えば、図１９に示されるような道路表示板や図２０に示される非常口の扉２０４の表示灯２０５等の頭上に設置するタイプの発光ダイオードランプ表示装置２０１が、上記第１実施形態の発光ダイオードランプを備えた場合は、ランプの光を下方に集中させることによって発光効率を高め、支柱２０２の上端に取り付けた表示面２０３の下方からの視認性を向上できる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、図４(Ａ)に示すように、搭載部１Ａが、延長軸Ｊ１に関して対称な形状になっている一例を説明したが。図４(Ｂ)に示すように、搭載部１Ｂを延長軸Ｊ１に関して非対称な形状として、図４(Ａ)の庇部３よりも延長軸Ｊ１との間の距離が短い庇部３-１を採用してもよい。また、図４(Ｃ)に示すように、搭載部１Ａから先端に向かって、上記延長軸Ｊ１に近づくように、延長軸Ｊ１に対して傾いた庇部３-２を採用してもよい。また、図４(Ｄ)に示すように、搭載部１Ａから先端に向かって、延長軸Ｊ１に近づくように、曲がった庇部３-３を採用してもよい。図４(Ｂ)〜(Ｄ)の庇部３-１〜３-３によれば、図４(Ａ)の庇部３に比べて、凸レンズ４から出射される出射光６をより下方へ集中させて、下方へ指向性を強めることができる。
【００４６】
(第２の実施の形態)
次に、図５に、この発明の発光ダイオードランプの第２実施形態を正面から見た様子を示す。また、図７は、この発光ダイオードランプの斜視図である。
【００４７】
この第２実施形態は、リードフレーム１１の搭載部１１Ａに２個の発光ダイオードチップ２１,２２が搭載されている。この２個の発光ダイオードチップ２１,２２は、それぞれ、接続ワイヤ１４,１５でもって、リードフレーム１１の両脇の電極リード１２,１３に接続されている。
【００４８】
図７に示すように、この搭載部１１Ａと２個の発光ダイオードチップ２１,２２および電極リード１２,１３は、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ１７内に埋め込まれている。また、搭載部１１Ａは、リードフレーム１１のリード部１１Ｅの一端に形成されている。
【００４９】
また、上記リードフレーム１１は、反射体としての庇部１６を有している。この庇部１６は、搭載部１１Ａからリード部１１Ｅが延在している方向への延長軸Ｊ１１の周囲に配置され、発光ダイオードチップ２１および２２の周囲に配置されている。図５に示すように、この延長軸Ｊ１１は、上記搭載部１１Ａの搭載面の略中心(発光ダイオードチップ２１と２２との間の略中央)を貫いている。
【００５０】
また、図７に示すように、この庇部１６は、延長軸Ｊ１１の方向の寸法が延長軸Ｊ１１の軸周りに変化している。より詳細には、庇部１６は、扁平した円形の搭載部１１Ａの搭載面の長軸方向に延在していて、上記長軸の略全長に渡って上記長軸に対向するように延在している。庇部１６は、搭載部１１Ａの搭載面の外周縁の略半分に沿って延在する湾曲した形状である。また、この庇部１６は、図５に示す縦軸Ｍ２と交差する箇所において、図７に示すように、延長軸Ｊ１１方向の寸法が最大になっている。この縦軸Ｍ２は、２つの発光ダイオードチップ２１,２２の各発光面の略中心を通る横軸Ｍ１と直交し、かつ、上記延長軸Ｊ１１を通る。
【００５１】
また、図７に示すように、上記凸レンズ１７は、２個の発光ダイオードチップ２１,２２の光出射方向に向かって凸の形状になっている。この発光ダイオードランプは、使用時において、上記発光ダイオードチップ２１,２２の発光面２１Ｂ,２２Ｂに垂直な方向を前方向とし、上記発光面２１Ｂ,２２Ｂに平行な縦軸Ｍ２の方向を上下方向としている。
【００５２】
したがって、この第２実施形態の発光ダイオードランプは、使用時において、庇部１６は発光ダイオードチップ２１,２２よりも上方向に位置する。この発光ダイオードチップ２１,２２は、庇部１６を上にした水平方向に配列されている。
【００５３】
したがって、この第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、使用時に、西日等の外部からの入射光は、上記庇部１６に遮られるから、発光ダイオードチップ２１,２２に入射しないようにできる。したがって、外部からの入射光に起因して、非点灯の発光ダイオードチップ２１,２２が点灯しているように見えるといった誤認識を防ぐことができる。
【００５４】
また、一例として、図１９に示されるような道路表示板や図２０に示される非常口の扉２０４の表示灯２０５等の頭上に設置するタイプの発光ダイオードランプ表示装置２０１がこの第２実施形態を備えた場合は、発光ダイオードチップ２１,２２からの出射光を、反射体である庇部１６で下方に反射する。したがって、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、上記出射光を下方へ集中させて下方への発光効率を高めることができ、表示面２０３の下方からの視認性を向上できる。
【００５５】
さらに、この第２実施形態では、例えば、発光ダイオードチップ２１を赤色発光ダイオードとし、発光ダイオードチップ２２を緑色発光ダイオードとすることで、多色点灯の発光ダイオードランプを実現できる。なお、発光ダイオードチップ２１と２２の点灯色の組合せは、赤色と緑色の組合せに限らないのは勿論で、赤色と青色の組合せや黄色と緑色の組合せ等も可能である。また、上記２つの発光ダイオードチップ２１,２２を同色とした場合には、輝度を向上できる。なお、この第２実施形態では、２個の発光ダイオードチップを備えたが、２個以上の発光ダイオードチップを備えてもよい。
【００５６】
(第３の実施の形態)
次に、図６に、この発明の発光ダイオードランプの第３実施形態を正面から見た様子を示す。
【００５７】
この第３実施形態の発光ダイオードランプは、リードフレーム３０の搭載部３１の搭載面３１Ａに発光ダイオードチップ３２が搭載されており、この発光ダイオードチップ３２は接続ワイヤ３４で電極リード３５に接続されている。上記リードフレーム３０は搭載部３１の搭載面３１Ａの法線方向において紙面奥側の方向に延在するリード部(図示せず)を有する。
【００５８】
また、このリードフレーム３０の搭載部３１と発光ダイオードチップ３２および電極リード３５は、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ３６内に埋め込まれている。この凸レンズ３６は、発光ダイオードチップ３２の光出射方向(紙面に垂直な手前方向)に向かって凸形状になっている。また、この凸レンズ３６は、樹脂製の本体部３７上に載置されている。この本体部３７の両側面には、プリント配線板(図示せず)との接続用端子３８,３９が配置されている。この接続用端子３８は、上記リードフレーム３０に電気的に接続されており、接続用端子３９は上記電極リード３５に電気的に接続されている。
【００５９】
また、この第３実施形態では、搭載部３１の搭載面３１Ａの外縁から搭載面３１Ａの法線方向(リード部の延在方向)に延在している反射体としての庇部３３を有する。この庇部３３は、搭載面３１Ａの外縁の略半周に亘って延在している。この庇部３３は、発光ダイオードチップ３２の発光面３２Ｂの中心軸(リード部の延在方向の延長軸)の周囲に配置されている。
【００６０】
この第３実施形態の発光ダイオードランプは、使用時において、上記発光ダイオードチップ３２の発光面３２Ｂに垂直な方向を前方向とし、発光面３２Ｂに平行な方向を上下方向とする。使用時において、庇部３３は上方向に位置する。
【００６１】
したがって、この第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、使用時において、西日等の外部からの入射光は、上記庇部３３に遮られるから、発光ダイオードチップ３２に入射しないようにできる。したがって、外部からの入射光に起因して、非点灯の発光ダイオードチップ３２が点灯しているように見えるといった誤認識を防ぐことができる。
【００６２】
また、この第３実施形態では、一例として、図１９に示される道路表示板や図２０に示される非常口２０４の表示灯２０５等の頭上に設置するタイプの発光ダイオードランプ表示装置に採用することが好ましい。この場合、発光ダイオードチップ３２からの出射光を、反射体である庇部３３で下方に反射するから、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、上記出射光を下方へ集中させて下方への発光効率を高めることができ、下方からの視認性を向上できる。
【００６３】
なお、この第３実施形態は、樹脂製の本体部３７の上面上に発光ダイオードチップ３２を埋め込んだ樹脂製の凸レンズ３６を実装して、表面実装型の発光ダイオードランプとしたが、樹脂製の本体部３７内に凸レンズを内蔵するタイプの発光ダイオードランプであってもよい。また、上記樹脂製の凸レンズ３６が上記本体部３７の上面を貫通するタイプの発光ダイオードランプとしてもよい。
【００６４】
(第４の実施の形態)
次に、図５,図７に示した前述の第２実施形態の変形例としての第４の実施形態を説明する。
【００６５】
この第４実施形態は、前述の第２実施形態において、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ１７をエポキシ樹脂製の凸レンズとした。さらに、この第４実施形態では、上記エポキシ樹脂を、特定波長(例えば緑色に相当する波長および赤色に相当する波長)の光を透過し、この特定波長以外の波長の光を減衰させるような顔料を混合させたものとした。この第４実施形態の場合、たとえば、発光ダイオードチップ２１を赤色発光とし、発光ダイオードチップ２２を緑色発光とした場合に、実用上不要な光の放射を減衰させることが可能となり、表示品位をさらに向上させることができる。
【００６６】
なお、凸レンズ１７をなすエポキシ樹脂に、緑色に相当する波長と赤色に相当する波長以外に光吸収帯をもった顔料を混合してもよい。この場合には、上記エポキシ樹脂で緑色と赤色以外の不要な波長の光を吸収して減衰させることができるから、表示品位を向上させることができる。また、上記凸レンズ１７を構成するのはエポキシ樹脂以外の樹脂としてもよい。また、上記顔料は上記樹脂に混合できない場合は、凸レンズ１７の表面に塗布してもよい。さらには、上記顔料を混合したカバーで凸レンズ１７の表面を覆うようにしてもよい。
【００６７】
(第５の実施の形態)
次に、図８に、この発明の発光ダイオードランプの第５の実施形態を示す。この第５実施形態は、図５,図７に示した第２実施形態の発光ダイオードランプのリードフレーム１１,電極リード１２,１３に替えて、リードフレーム４１,電極リード４２,４３を備えた点だけが、前述の第２実施形態と異なる。
【００６８】
この第５実施形態では、上記リードフレーム４１の搭載部４１Ａの搭載面４１Ａ-１に黒色表面処理を行うことにより、この搭載部４１Ａの搭載面４１Ａ-１の光の反射率を８０％以下にした。また、電極リード４２,４３の端面４２Ａ,４３Ａに黒色表面処理を行うことにより、この端面４２Ａ,４３Ａの光の反射率を８０％以下にした。
【００６９】
上記搭載面４１Ａ-１に発光ダイオードチップ２１,２２が搭載されており、この発光ダイオードチップ２２は接続ワイヤ１４で電極リード４２の端面４２Ａに接続されている。また、発光ダイオードチップ２２は接続ワイヤ１５で電極リード４３の端面４３Ａに接続されている。
【００７０】
この第５実施形態では、リードフレーム４１の搭載面４１Ａ-１の光の反射率を８０％以下にし、かつ、電極リード４２,４３の端面４２Ａ,４３Ａの光の反射率を８０％以下にしたから、外部から凸レンズ１７内に入射した外光が上記搭載面４１Ａ-１,端面４２Ａ,４３Ａで反射することを抑えることができる。
【００７１】
したがって、凸レンズ１７内に入射した外光が凸レンズ１７外に出射することを抑制でき、非点灯時に点灯していると誤認識することをより確実に防ぐことができる。なお、この第５実施形態では、黒色表面処理によって、リードフレーム４１の搭載面４１Ａ-１および電極リード４２,４３の端面４２Ａ,４３Ａの反射率を８０％以下にした。なぜなら、反射率が８０％を越えると反射抑制効果が不足するからである。
【００７２】
(第６の実施の形態)
次に、図９に、この発明の発光ダイオードランプの第６実施形態を示す。この第６実施形態は、次の点だけが前述の第５実施形態と異なる。すなわち、この第６実施形態は、リードフレーム４１の搭載面４１Ａ-１,電極リード４２,４３の端面４２Ａ,４３Ａから光出射方向と逆の方向に所定の寸法だけ後退した位置において、凸レンズ１７の底面１７Ｃを貫通して凸レンズ１７の内部から外部に延在している黒色樹脂部４５を備えた点だけが、前述の第５実施形態と異なる。
【００７３】
この黒色樹脂部４５は、凸レンズ１７の底面１７Ｃの内部および外部において、上記リードフレーム４１の搭載部４１Ａの搭載面４１Ａ-１および電極リード４２,４３の端面４２Ａ,４３Ａの周囲を囲むように埋め込んでいる。この黒色樹脂部４５は全体として略立方体形状をしている。
【００７４】
この第６実施形態では、上記黒色樹脂部４５の黒色の前面４５Ａが、上記リードフレーム４１の搭載面４１Ａ-１,電極リード４２の端面４２Ａ,電極リード４３の端面４３Ａの背面をなす。したがって、この第６実施形態によれば、コントラストを向上させることができる。
【００７５】
(第７の実施の形態)
次に、図１０に、この発明の発光ダイオードランプの第７実施形態を示す。この第７実施形態は、リードフレーム５１の搭載部５１Ａの搭載面に発光ダイオードチップ５３が搭載されており、この発光ダイオードチップ５３は接続ワイヤ５４で電極リード５２に接続されている。この電極リード５２は樹脂製本体５９の底面から側面に亘って屈曲して延在している。上記リードフレーム５１は、リード部５０を有し、このリード部５０の延在方向の一端に搭載部５１Ａが形成されている。上記延在方向は、搭載部５１Ａの搭載面の法線方向である。また、この発光ダイオードチップ５３は、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ５６内に埋め込まれている。この凸レンズ５６は、図１１に示すように、発光ダイオードチップ５３の光出射方向に向かって凸形状になっている曲面５６Ａを含む。
【００７６】
また、凸レンズ５６の周面には、反射体としての庇部５５が形成されている。この庇部５５は、リード部５０の延在方向への延長軸(発光ダイオードチップ５３の発光面５３Ｂの光軸)の周囲に配置されている。また、この庇部５５は、上記延長軸の方向の寸法が上記延長軸の軸周りに変化している。この庇部５５の上記延長軸の方向の寸法の変化はピークから裾に向かって減少する変化となっている。
【００７７】
この発光ダイオードランプは、使用状態において、上記発光ダイオードチップ５３の発光面５３Ｂに垂直な方向を前方向とし、上記発光面５３Ｂに平行な方向で、庇部５５が有る方向を上方向とする。この第７実施形態によれば、前記第１〜第６実施形態と同様に、この反射体である庇部５５が、使用時において、西日等の外部からの入射光が発光ダイオードチップ５３に向かうのを遮るから、外光に起因して、非点灯の発光ダイオードチップ５３が点灯しているように見えるといった誤認識を防ぐことができる。
【００７８】
また、この第７実施形態では、図１１に示すように、樹脂製本体５９のすり鉢状の窪み５７の底面５７Ａに上記発光ダイオードチップ５３が配置されており、この窪み５７の反射カップをなす周壁面５８および庇部５５は黒色の表面処理がなされて光の反射率が８０％以下になっている。また、この反射カップをなす反射率８０％以下の周壁面５８は、発光ダイオードチップ５３の光出射方向に向かって拡径して末広がり形状になっている。この黒色の周壁面５３は、外部から凸レンズ５６内に入射してきた外光の反射を抑え、外光が凸レンズ５６から外部へ出射するのを抑える。したがって、外光の影響で非点灯時に点灯していると誤認識することをより確実に防ぐことができる。
【００７９】
なお、この第７実施形態では、黒色表面処理によって、庇部５５および周壁面５８の反射率を８０％以下にした。なぜなら、反射率が８０％を越えると反射抑制効果が不足するからである。
【００８０】
尚、上記第１〜第７実施形態のような発光ダイオードランプを縦横に配列して、絵柄,記号,文字等の情報を表示する発光ダイオード表示装置を実現できる。この発光ダイオード表示装置によれば、上述のごとく、外光に起因する誤認識を抑えることができる。
【００８１】
(第８の実施の形態)
次に、図１２に、この発明の発光ダイオードランプの第８実施形態を側方より見た様子を示す。
【００８２】
この第８実施形態は、リード部６１Ｅとこのリード部６１Ｅの延在方向の一端に形成された搭載部６１Ａとを有するリードフレーム６１を有する。このリードフレーム６１のカップ状の搭載部６１Ａに発光ダイオードチップ６２が搭載されている。この発光ダイオードチップ６２は樹脂製の凸レンズ６３に埋め込まれている。図１３に示すように、この凸レンズ６３は曲面６３Ａを有する。
【００８３】
上記リードフレーム６１の搭載部６１Ａはリード部６１Ｅに対して傾いており、リードフレーム６１のリード部６１Ｅの延長軸Ｊ１に対して、搭載部６１Ａの搭載面の法線(チップ発光面６２Ｂの法線)Ｊ２を傾けている。この発光ダイオードランプは、使用時において、リードフレーム６１の上記延長軸Ｊ１を前方向とし、チップ搭載部６１Ａは下方に傾いている。
【００８４】
この第８実施形態によれば、使用時に、チップ搭載部６１Ａおよびチップ発光面６２Ｂが下方に傾いているので、図１３に示すように、発光ダイオードチップ６２から出射して凸レンズ６３から出射する出射光６４は、下方へ集中する。つまり、上記出射光６４の指向特性のピークは延長軸Ｊ１よりも下方にあらわれる。
【００８５】
したがって、非常口表示灯等の頭上に設置する発光ダイオードランプ表示装置において、この第８実施形態の発光ダイオードランプを備えることで、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、ランプの光を下方に集中させて下方への発光効率を高めることができ、下方からの視認性を向上できる。
【００８６】
(第９の実施の形態)
次に、図１４に、この発明の発光ダイオードランプの第９実施形態を正面から見た様子を示す。また、図１５はこの第９実施形態の斜視図である。
【００８７】
この第９実施形態は、リードフレーム７１の搭載部７１Ａの搭載面７１Ａ-１に２個の発光ダイオードチップ７７,７８が搭載されている。この２個の発光ダイオードチップ７７,７８は、それぞれ、接続ワイヤ７４,７５でもって、リードフレーム７１の両脇の電極リード７２,７３に接続されている。
【００８８】
このリードフレーム７１は、図１５に示すように、リード部７１Ｅを有し、このリード部７１Ｅの延在方向の一端に上記搭載部７１Ａが形成されている。図１４においては、このリード部７１Ｅの延在方向は、紙面に垂直な方向とする。この搭載部７１Ａの搭載面７１Ａ-１は、上記リード部７１Ｅの延在方向への延長軸Ｊ１に対して傾斜している。このため、２個の発光ダイオードチップ７７,７８の発光面７７Ｂ,７８Ｂの法線は、上記リード部７１Ｅの延長軸Ｊ１に対して傾斜している。図１５では、発光ダイオードチップ７８の発光面７８Ｂの法線を符号Ｊ２で示す。
【００８９】
この実施形態では、搭載部７１Ａと２個の発光ダイオードチップ７７,７８および電極リード７２,７３は、樹脂部としての樹脂製の凸レンズ７６内に埋め込まれている。この凸レンズ７６は、２個の発光ダイオードチップ７７,７８の光出射方向に向かって凸の形状になっている。
【００９０】
この発光ダイオードランプは、使用時において、上記電極リード７２,７３の端面７２Ａ,７３Ａに垂直な方向(紙面に垂直な手前方向)つまり上記延在方向を前方向とし、上記電極リード７２,７３の端面７２Ａ,７３Ａに平行な方向を上下方向としている。使用時において、チップ搭載部７１Ａが傾いている方向を下方にする。したがって、２個の発光ダイオードチップ７７,７８は、搭載部７１Ａの傾きを下方向とした左右方向に配列されている。
【００９１】
したがって、非常口表示灯等の頭上に設置する発光ダイオードランプ表示装置において、この第９実施形態の発光ダイオードランプを備えることで、複雑なレンズ形状の組み合わせを要することなく、ランプの光を下方に集中させて下方への発光効率を高めることができ、下方からの視認性を向上できる。
【００９２】
さらに、この第９実施形態では、例えば、発光ダイオードチップ７７を赤色発光ダイオードとし、発光ダイオードチップ７８を緑色発光ダイオードとすることで、多色点灯の発光ダイオードランプを実現できる。なお、発光ダイオードチップ７７と７８の点灯色の組み合わせは、赤色と緑色の組合わせに限らないのは勿論で、赤色と青色の組合わせや黄色と緑色の組合わせ等も可能であるまた、上記２つの発光ダイオードチップ７７,７８を同色とした場合には、輝度を向上できる。なお、この第９実施形態では、２個の発光ダイオードチップを備えたが、２個以上の発光ダイオードチップを備えてもよい。
【００９３】
(第１０の実施の形態)
次に、上述の第９実施形態の変形例である第１０実施形態を説明する。この第１０実施形態は、前述の第９実施形態において、樹脂製の凸レンズ７６をエポキシ樹脂製の凸レンズとした。そして、このエポキシ樹脂を、特定波長(例えば緑色に相当する波長および赤色に相当する波長)の光を透過し、この特定波長以外の波長の光を減衰させるような顔料を混合させたものとした。
【００９４】
この第１０実施形態では、例えば、発光ダイオードチップ７７を赤色発光とし、発光ダイオードチップ７８を緑色発光とした場合に、実用上不要な光の放射を減衰させることが可能となり、表示品位をさらに向上させることができる。
【００９５】
なお、凸レンズ７６をなすエポキシ樹脂に、緑色に相当する波長と赤色に相当する波長以外に光吸収帯をもった顔料を混合してもよい。この場合には、上記エポキシ樹脂で緑色と赤色以外の不要な波長の光を吸収して減衰させることができるから、表示品位を向上させることができる。また、上記凸レンズ７６を構成するのはエポキシ樹脂以外の樹脂としてもよい。また、上記顔料は上記樹脂に混合できない場合は、凸レンズ７６の表面に塗布してもよい。さらには、上記顔料を混合したカバーで凸レンズ７６の表面を覆うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明の発光ダイオードランプの第１実施形態を側方から見た様子を示す図である。
【図２】上記第１実施形態において外光が屈折,反射する様子を示す図である。
【図３】上記第１実施形態において出射光が屈折,反射する様子を示す図である。
【図４】図４(Ａ)は上記第１実施形態の搭載部の形状を示す図であり、図４(Ｂ)〜図４(Ｄ)はそれぞれ上記第１実施形態のカップ状搭載部の庇部の変形例を示す図である。
【図５】この発明の発光ダイオードランプの第２実施形態を正面から見た様子を示す図である。
【図６】この発明の発光ダイオードランプの第３実施形態を正面から見た様子を示す図である。
【図７】この発明の発光ダイオードランプの第２実施形態の斜視図である。
【図８】この発明の発光ダイオードランプの第５実施形態の斜視図である。
【図９】この発明の発光ダイオードランプの第６実施形態の斜視図である。
【図１０】この発明の発光ダイオードランプの第７実施形態の斜視図である。
【図１１】上記第７実施形態の断面図である。
【図１２】この発明の発光ダイオードランプの第８実施形態を側方から見た様子を示す図である。
【図１３】上記第８実施形態において出射光が屈折,反射する様子を示す図である。
【図１４】この発明の発光ダイオードランプの第９実施形態を正面から見た様子を示す図である。
【図１５】この発明の発光ダイオードランプの第９実施形態の斜視図である。
【図１６】従来の発光ダイオードランプの側面図である。
【図１７】従来の今１つの発光ダイオードランプの側面図である。
【図１８】図１５の従来の発光ダイオードランプにおいて外光が屈折,反射する様子を示す図である。
【図１９】上記第１〜第９実施形態のうちのいずれか１つの発光ダイオードランプを備えた道路情報板としての発光ダイオード表示装置の一例を示す図である。
【図２０】上記第１〜第９実施形態のうちのいずれか１つの発光ダイオードランプを備えた非常口表示灯としての発光ダイオード表示装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１,１１,２１,３１,４１,５１,６１,７１,１０１…リードフレーム、
１Ａ,１１Ａ,２１Ａ,３１Ａ,４１Ａ,５１Ａ,５７Ａ,６１Ａ,７１Ａ,１０１Ａ
…搭載部、
２,２１,２２,３２,５３,６２,７７,７８,１０２…発光ダイオードチップ、
２Ｂ, ２１Ｂ,２２Ｂ,３２Ｂ,５３Ｂ,７７Ｂ,７８Ｂ,１０２Ｂ…発光面、
３,１６,３３,４４,５５…庇部
４,１７,３６,５６,６３,７６,１０３,１０４…凸レンズ、
４Ａ,５６Ａ,６３Ａ,１０３Ａ…凸レンズの曲面、
１０４Ａ…樹脂レンズの上側曲面、
１０４Ｂ…樹脂レンズの下側曲面、Ｓ１…境界面、
Ｘ,Ｙ…寸法、
５ａ,５ｂ,１１１ａ,１１１ｂ…太陽光、６,６４…出射光、
Ｐ１,Ｐ２…入射点、Ｑ１,Ｑ２…出射点
Ｊ１…延長軸、
Ｊ２…搭載面の法線(出射光軸)、Ｌ１０１,Ｌ１０２…法線、
１２,１３,３５,４２,４３,５２,７２,７３…電極リード、
４２Ａ,４３Ａ,７２Ａ,７３Ａ…電極リード表面、
１４,１５,３４,５４,７４,７５…接続ワイヤ、
３７…樹脂製の本体部、３８,３９…接続用端子、４５…黒色樹脂部、
５９…樹脂製本体、５７…窪み、５８…周壁面、
２０１…発光ダイオード表示装置、２０２…支柱、２０３…表示面、
２０４…扉、２０５…非常口表示灯。
【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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【図７】
2006186158.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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