(57)【要約】【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を第１の透光性樹脂４で封止し、第１の透光性樹脂４のより大きい屈折率を有する第２の透光性樹脂５で、第１の透光性樹脂４の側面または全面周囲を覆う。両者の屈折率の差を任意に選択することにより、発光ダイオード１より側面方向に放出される光に対する臨界角が浅くなり、側面発光強度が向上する。発光ダイオードの指向特性が制御可能となる。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
2004265985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板にＬＥＤチップを実装し、該ＬＥＤチップを透光性樹脂（第１の透光性樹脂）で封止した発光ダイオードにおいて、前記第１の透光性樹脂を屈折率の異なる第２の透光性樹脂で覆うと共に、該第２の透光性樹脂の屈折率を前記第１の透光性樹脂の屈折率より大きく設定し、前記両者の屈折率の差を任意に選択することにより、前記発光ダイオードの指向特性を制御することを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記第２の透光性樹脂は、前記第１の透光性樹脂の側面周囲を覆うように形成した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】
前記第２の透光性樹脂は、前記第１の透光性樹脂の全面周囲を覆うように形成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【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５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５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５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５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（第１の透光性樹脂）で封止した発光ダイオードにおいて、前記第１の透光性樹脂を屈折率の異なる第２の透光性樹脂で覆うと共に、該第２の透光性樹脂の屈折率を前記第１の透光性樹脂の屈折率より大きく設定し、前記両者の屈折率の差を任意に選択することにより、前記発光ダイオードの指向特性を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記第２の透光性樹脂は、前記第１の透光性樹脂の側面周囲を覆うように形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記第２の透光性樹脂は、前記第１の透光性樹脂の全面周囲を覆うように形成したことを特徴とするものである
【００１１】
【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。
【００１２】
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を覆うように第１の透光性樹脂４で封止した後、その側面周囲を前記第１の透光性樹脂４より大きい屈折率を有する第２の透光性樹脂５で覆う。
【００１３】
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３は、本発明の光線追跡模式図、図４は、比較例として、従来構成の光線追跡模式図である。図３において、上記した第１の透光性樹脂４は、エポキシ樹脂で、その屈折率は、任意で、例えば、ｎ１＝１．４８、第２の透光性樹脂５は、エポキシ樹脂で、その屈折率は、任意で、例えば、ｎ２＝１．５５程度に設定する。
【００１４】
ここで、一例として、光ファイバーについて考察する。光ファイバーは、中心（コア）部とその周辺には、コアよりも屈折率が低い閉じ込め層（クラッド）が付加されている。この場合、光線はクラッドにより閉じ込められ、光は低損で伝播する。これは屈折率差を利用して臨界角を深くすることを目的としているものである。
【００１５】
図１及び図３において、前記ＬＥＤチップ３からの出射光は、前記第１の透光性樹脂４（ｎ１＝１．４８）の側面周囲を第２の透光性樹脂５（ｎ２＝１．５５）で覆うことにより、傾斜率構造を形成するものである。上記した光ファイバーと異なり反射臨界角を浅くして光を放出しやすくするものである。これにより、側面方向に放出される光に対する臨界角が浅くなり、透過光▲１▼に示すように、側面発光強度が向上される。屈折率を任意に選択することにより、発光ダイオードの指向特性が制御することが可能である。
【００１６】
比較例として示した従来構成の光線追跡模式図（図４）は、前記第１の透光性樹脂４（ｎ１＝１．５５）を、これより屈折率の小さい第２の透光性樹脂５（ｎ２＝１．００）で覆うことで、ＬＥＤチップ３からの出射光は、上記した光ファイバーと同様に、屈折率差により側面方向へ放出される光に対する臨界角が深くなり、一部の光りは閉じ込められ屈折光▲２▼のように放出されて側面発光強度が弱められる。
【００１７】
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。上記した第１の実施の形態と異なるところは、前記第１の透光性樹脂４（ｎ１＝１．４８）の全面周囲を第２の透光性樹脂５（ｎ２＝１．５５）で完全に覆うものである。
【００１８】
上記構成の発光ダイオードの作用・効果は、第１の実施の形態と同様に、前記ＬＥＤチップ３からの出射光は、側面方向に放出される光に対する臨界角が浅くなり、前記第１の透光性樹脂４と第２の透光性樹脂５の境界で屈折を繰り返して、透過光▲１▼として倍加し、側面発光強度が向上される。屈折率を任意に選択することにより、発光ダイオードの指向角度が制御でき、指向特性が制御することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板に実装されたＬＥＤチップの封止樹脂の側面または全面周囲を、封止樹脂より屈折率の大きい樹脂で覆うことにより、傾斜率構造を形成する。これにより屈折臨界角が変化し、広指向特性を実現することができる。屈折率差を任意に選択することにより、指向特性が制御可能となる。本発明のＬＥＤチップを携帯電話のキー照明に用いることにより、部品点数が低減し、発光ムラが緩和される。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】本発明の光線追跡模式図である。
【図４】比較例として、従来構成の光線追跡模式図である。
【図５】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
３  ＬＥＤチップ
４  第１の透光性樹脂
５  第２の透光性樹脂
ｎ１  第１の透光性樹脂の屈折率
ｎ２  第２の透光性樹脂の屈折率
【図１】
2004265985.tif 000003
【図２】
2004265985.tif 000004
【図３】
2004265985.tif 000005
【図４】
2004265985.tif 000006
【図５】
2004265985.tif 000007