(57)【要約】      （修正有）【課題】大きい発光強度が得られる発光ダイオード素子を提供する。【解決手段】発光ダイオード素子に、凹み状の収納部が形成されたケーシング１０と、ケーシング１０に設置され、互いに分離して前記収納部内に突入される少なくとも二つのピン２１、２２を有するステー２０と、収納部内に収納され、ピン２１、２２に電気的に接続される発光チップと、収納部内に収納されるパッケージコロイド４０とを設ける。また、発光チップは、光軸方向に沿って発光し、収納部は、ケーシング１０により形成される底面と、第１の反射壁と、第２の反射壁とを備える。また、第２の反射壁の長さ寸法が、第１の反射壁の長さ寸法より短く、第１の反射壁と光軸方向との間になす夾角である第１の傾斜角に対する、第２の反射壁と光軸方向との間になす夾角である第２の傾斜角の比率が４未満になされている。【選択図】図１
0003143539.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
凹み状の収納部が形成されたケーシングと、
前記ケーシングに設置され、互いに分離して前記収納部内に突入する少なくとも二つのピンを有するステーと、
前記収納部内に収納され、上記の少なくとも二つのピンに電気的に接続される発光チップと、
前記収納部内に収納されたパッケージコロイドとを備え、
前記発光チップは、光軸方向に沿って発光し、
前記収納部は、前記ケーシングにより形成される底面と、少なくとも二つの対向する第１の反射壁と、少なくとも二つの対向する第２の反射壁とを備え、
前記第２の反射壁の長さ寸法が、前記第１の反射壁の長さ寸法より短く、該第１の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角を第１の傾斜角とし、該第２の反射壁と該光軸方向との間になす夾角を第２の傾斜角とし、該第１の傾斜角と該第２の傾斜角との比率が、４未満であることを特徴とする発光ダイオード素子。
【請求項２】
前記収納部は、凹み状の楕円柱形状であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項３】
前記収納部の内表面に、高反射率を有する反射層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項４】
前記収納部の内表面は、平滑面であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項５】
前記パッケージコロイドは、エポキシ樹脂或いはシリカゲルであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項６】
前記パッケージコロイド内に、更に、蛍光材や散光材或いは顔料が含まれることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項７】
前記第１の傾斜角は、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項８】
前記第２の傾斜角は、５°〜２５°であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項９】
前記発光ダイオード素子は、サイドランプ型発光ダイオード素子であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１０】
凹み状の収納部が形成されたケーシングと、
前記ケーシングに設置され、互いに分離して該収納部内に突入する少なくとも二つのピンがあるステーと、
前記収納部内に収納され、該少なくとも二つのピンに電気的に接続される発光チップと、
前記収納部内に収納されたパッケージコロイドとを備え、
前記発光チップは、光軸方向に沿って発光し、
前記収納部は、前記ケーシングにより形成される底面と、第１の反射壁と、第２の反射壁とを備え、
前記第２の反射壁の長さ寸法が、前記第１の反射壁の長さ寸法より短く、該第１の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角である第１の傾斜角が、３０°〜６０°であることを特徴とする発光ダイオード素子。
【請求項１１】
前記収納部は、凹み状の楕円柱形状であることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１２】
前記収納部の内表面に、高反射率を有する反射層が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１３】
前記第１の傾斜角は、３５°〜４５°であることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１４】
前記第２の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角である第２の傾斜角が、５°〜２５°であることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１５】
凹み状の収納部が含まれるケーシングと、
前記ケーシングに設置され、互いに分離して該収納部内に突入する少なくとも二つのピンがあるステーと、
前記収納部内に収納され、該少なくとも二つのピンに電気的に接続される発光チップと、
前記収納部内に収納されたパッケージコロイドとを備え、
前記発光チップは、光軸方向に沿って発光し、
前記収納部は、前記ケーシングにより形成される底面と、第１の反射壁と、第２の反射壁とを備え、
前記第２の反射壁の長さ寸法が、前記第１の反射壁の長さ寸法より短く、該第２の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角である第２の傾斜角が、５°〜２５°であることを特徴とする発光ダイオード素子。
【請求項１６】
前記収納部は、凹み状の楕円柱形状であることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１７】
前記収納部の内表面に、高反射率を有する反射層が形成されることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１８】
前記第１の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角である第１の傾斜角が、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオード素子。
【請求項１９】
前記第２の傾斜角は、８°〜２０°であることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオード素子。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、表面粘着型の発光ダイオード素子に関し、例えば、バックライトモジュールの光源として用いられて、比較的に大きい発光強度と発光角度が得られる発光ダイオード素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光ダイオード素子は、特許文献１のように、半導体発光装置と、該半導体発光装置に設置される固定座とを備える。また、前記固定座は、本体と該本体に付着された多数の部材とを有し、それらの部材により、反射壁面が形成される。そして、前記反射壁面により、前記半導体発光装置が放射した光線を反射する。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６９９５４０２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来の発光ダイオード素子の反射壁面では、設計により、有効に、半導体発光装置から放射した光線を收集できないため、発光効率が悪く、また、比較的に大きい発光強度が得られない。
【０００５】
本考案者は、上記の欠点を改善するため、慎重に研究開発し、そして、学理を活用して、設計が合理的で有効に上記の欠点を改善できる本考案を提案する。
【０００６】
本考案の主な目的は、反射壁の傾斜角が、格別な角度に制限され、長短の両軸において、比較的に大きい発光強度が得られ、バックライトに応用することに適する発光ダイオード素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、上記の目的を達成するための発光ダイオード素子であって、凹み状の収納部が形成されたケーシングと、前記ケーシングに設置され、互いに分離して前記収納部内に突入する少なくとも二つのピンを有するステーと、前記収納部内に収納され、上記の少なくとも二つのピンに電気的に接続される発光チップと、前記収納部内に収納されたパッケージコロイドとを備える。
そして、前記発光チップは、光軸方向に沿って発光し、前記収納部は、前記ケーシングにより形成される底面と、第１の反射壁と、第２の反射壁とを備え、前記第２の反射壁の長さ寸法が、前記第１の反射壁の長さ寸法より短く、該第１の反射壁と前記光軸方向との間になす夾角を第１の傾斜角とし、該第２の反射壁と該光軸方向との間になす夾角を第２の傾斜角とし、該第１の傾斜角と該第２の傾斜角との比率が、４未満であることを特徴とする。
【０００８】
本考案によれば、次の利点が得られる。
具体的には、本考案に係る発光ダイオード素子は、比較的に大きい発光強度と発光角度が得られるため、バックライトモジュールに応用することに適し、バックライトモジュールの発光均一性が向上される。また、ホットスポット(Hot spot)の問題を低減でき、光が、有効に、バックライトモジュールに入り込める。
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本考案の特徴や技術内容について詳しく説明するが、本考案は、それによって制限されることがない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図４に示すように、本考案の実施形態は、光軸方向Ｌに沿って発光する（図３参照）、発光ダイオード素子を提供する。また、本実施形態は、表面粘着のサイドランプ型の発光ダイオード素子を例とする。
具体的には、前記発光ダイオード素子は、ケーシング１０、ステー２０、発光チップ３０、及びパッケージコロイド４０を備える。
【００１１】
前記ケーシング１０には、収納部１１が含まれる（が形成されている）。その収納部１１は、凹み状であり、内表面が平滑面に形成されている。また、前記収納部１１は、前記ケーシング１０により形成された底面１２と、第１の反射壁１３及び第２の反射壁１４とを備える。第１の反射壁１３と第２の反射壁１４とは、それぞれ、前記ケーシング１０の長軸と短軸方向に沿って対応して、斜めに該底面１２に連接するように、該底面１２の一側に設置される。
【００１２】
そして、上述した何れかの反射壁の傾斜角に対して、発光強度を測定し、その測定結果に基づいて、それらの反射壁傾斜角について、長短軸の発光強度に合わせて、傾斜角の角度範囲を決めることにより、予期の発光強度が得られる。
【００１３】
また、本実施形態では、図３に示すように、前記第１の反射壁１３と前記光軸方向Ｌ（図示する例では底面１２と略直交する方向）との間になす夾角が第１の傾斜角θ１として定義される。また、前記発光ダイオード素子が、予期の発光強度を得られるため、前記第１の傾斜角θ１が、３０°〜６０°の範囲内にあることが好ましく、３５°〜４５°がより良い。
【００１４】
言換えれば、前記第２の反射壁１４の長さ寸法Ｌ２が、前記第１の反射壁１３の長さ寸法Ｌ１より短くなされていることが好ましい。
また、前記第２の反射壁１４と前記光軸方向Ｌとの間になす夾角が第２の傾斜角θ２として定義される（図４参照）。また、本実施形態では、前記発光ダイオード素子が、予期の発光強度を得られるため、前記第２の傾斜角θ２が、５°〜２５°の範囲内にあることが好ましく、８°〜２０°がより良い。
【００１５】
具体的には、前記第１の傾斜角θ１と前記第２の傾斜角θ２との比率（第１の傾斜角θ１を第２の傾斜角θ２で除算した値）が、４未満であることが望ましい。
また、本実施形態において、前記ケーシング１０の凹み状の収納部１１は、底端が比較的に小さく、上端が比較的に大きい楕円柱形状であるが、これによって制限されない。また、上記の第１の反射壁１３と第２の反射壁１４の数も制限されない。前記収納部１１は、前記ケーシング１０により形成された少なくとも二つの対向する第１の反射壁１３と、少なくとも二つの対向する第２の反射壁１４とが含まれていればよい。
なお、前記二つの第１の反射壁１３は、前記ケーシング１０の長軸方向に沿って、該底面１２の両側に設置される。また、前記二つの第２の反射壁１４は、短軸方向に沿って、該底面１２の両側に設置される。
【００１６】
また、前記ステー２０は、導電性金属材を利用して、プレス等の技術で作成される。また、前記ステー２０は、前記ケーシング１０に設置され、分離して該ケーシング１０の収納部１１内に突入する少なくとも二つのピン２１、２２を有する。
【００１７】
本実施形態では、前記ステー２０は、二つの異なる極性（正負極）を有するピン２１、２２を例とし、そのため、第１のピン２１と第２のピン２２とがあるが、必要に応じて、該ステー２０に、三つや四つのピンがあってもよい（図に未表示）。
【００１８】
また、前記発光チップ３０は、前記ケーシング１０の収納部１１内に収納されると共に、前記ステー２０の第１のピン２１および第２のピン２２に電気的に接続される。
【００１９】
また、前記パッケージコロイド４０は、透過部材で、例えば、エポキシ樹脂やシリカゲル部材であり、前記ケーシング１０の収納部１１の中に埋め込まれて、パッケージを行う。そして、これにより、前記二つのピン２１、２２に電圧を印加すると、前記発光チップ３０から光が発射される（光軸方向Ｌに光が発射される）。
【００２０】
また、前記パッケージコロイド４０は、更に、蛍光材や散光材或いは顔料が含まれても良く、そのため、前記発光チップ３０に合わせて、本実施形態の発光ダイオード素子は、異なる色の光を放射できる。
【００２１】
また、更に、高反射率を有する金属材料を、前記ケーシング１０の収納部１１の内表面を覆って（例えば、銀や金、アルミニウム等の金属材料を利用して、覆うように内表面にメッキする）、該収納部１１の内表面に、高反射率を有する反射層を形成して（図に未表示）、発光チップ３０の光反射率を向上させても良い。
【００２２】
このように、本実施形態の発光ダイオード素子は、例えば、前記第１の反射壁１３と前記光軸方向Ｌとの夾角を、３５°〜４５°の間に設定し、また、例えば、前記第２の反射壁１４と前記光軸方向Ｌとの夾角を、８°〜２０°の間に設定している。すなわち、本実施形態によれば、前記発光チップ３０が、光を放射するとき、前記第１の反射壁１３や第２の反射壁１４と該光軸方向Ｌとの夾角が、従来技術より大きいため、該光線が、該第１の反射壁１３や第２の反射壁１４に出射されるとき、より容易に前記ケーシング１０の外へ反射される。
これにより、前記発光ダイオード素子の長軸の発光角度が、１２０°以上の角度になり、バックライトモジュールの発光均一性が向上され、また、ホットスポット(Hot spot)の問題を低減できる。また、前記発光ダイオード素子の短軸の発光角度が、９５°〜１０５°になり、光が、有効に、該バックライトモジュールの中に入り込める。
例えば、厚さ寸法が０．８ｍｍのサイドランプ型発光ダイオード素子を例とすると、その収納部１１に、上記第１の反射壁１３と、上記第２の反射壁１４とが設けられれば、その発光強度が、２０％以上に向上される。
【００２３】
そのため、前記発光ダイオード素子に、異なる発光角度（例えば、１１５°〜１７０°）の発光チップ３０を合わせて、長短軸の両方において、ともに、比較的な大きい発光強度と角度が得られる。また、この場合、両軸の発光角度も、バックライトに応用することに適する。
【００２４】
以上は、本考案のより良い実施形態であり、本考案は、それによって制限されることが無く、本考案に係わる実用新案登録請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の実施形態の発光ダイオード素子の立体概念図である。
【図２】本考案の実施形態の発光ダイオード素子の正面図である。
【図３】図２の３−３断面概念図である。
【図４】図２の４−４断面概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…ケーシング
１１…収納部
１２…底面
１３…第１の反射壁
１４…第２の反射壁
２０…ステー
２１…第１のピン
２２…第２のピン
３０…発光チップ
４０…パッケージコロイド
Ｌ…光軸方向
Ｌ１…長さ
Ｌ２…長さ
θ１…第１の傾斜角
θ２…第２の傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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