(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板セットと、レンズ体と、蛍光体と、遮光枠とを具備した白色表示器であって、前記基板セットは、基板と、前記基板を貫通し固定された第１接続ピンおよび第２接続ピンと、前記第１接続ピン上に固定された青色発光ダイオードとを有し、前記レンズ体は、レンズ部と、その下に空洞が形成された基台部とを有し、前記基台部が前記青色発光ダイオードを囲む様に、前記基板上に配置され、前記蛍光体は、前記青色発光ダイオードの上方に位置し、前記基台部に配置され、前記遮光枠は、前記レンズ部を突出させ、前記基台部を囲み、前記基板上に配置された白色表示器において、前記基台部に挿入部を設け、シート状の前記蛍光体は前記挿入部に挿入され、配置されている事を特徴とする白色表示器。
【請求項２】
前記蛍光体は、前記青色発光ダイオードからの青色光を吸収し、蛍光を発し、前記レンズ体は拡散材が含まれ、前記レンズ部から白色光が放出される事を特徴とする請求項１の白色表示器。
【請求項３】
前記基板セットに、単数又は複数の前記青色発光ダイオードを設けた事を特徴とする請求項１の白色表示器。
【請求項４】
前記蛍光体の両端は、前記遮光枠の内面に当接される事により、前記蛍光体は所定位置に配置されている事を特徴とする請求項１の白色表示器。
【請求項５】
前記遮光枠は、前記青色発光ダイオードの側方に位置する前記基台部と、前記蛍光体の側部とを囲む様に配置されている事を特徴とする請求項１の白色表示器。
【請求項６】
前記レンズ体と前記遮光枠を一体成形とし、少なくとも前記レンズ部を透光性とし、少なくとも前記遮光枠を遮光性とした事を特徴とする請求項１の白色表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は白色表示器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示器は例えば特開２０００−２０８８１５号公報に示されている。この公報によると、リードフレームのカップ上に青色発光ダイオードを載置し、蛍光体から成るコーティング部材にて青色発光ダイオードを覆っている。そして、拡散材を含むモールド部材にて、上記青色発光ダイオードと、コーティング部材と、リードフレームの１部を覆っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記表示器では、青色発光ダイオードが載置されるカップは比較的面積が小さいので、多数の青色発光ダイオードを載置する事ができず、大型の表示器が得られない第１の欠点が有る。
【０００４】
また、コーティング部材に含まれる蛍光物質は、ランダムに沈降するため、青色光の吸収が位置的にばらつき、白色光が一様に（均一して）放射されない第２の欠点が有る。
【０００５】
また、青色発光ダイオードの側方に位置するモールド部材の表面では、青色光が強く、白色光が得られない第３の欠点が有る。
【０００６】
そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考慮し、大型の表示器が得られ、蛍光体を安定して配置させ、均一に調光された白色光を放出する白色表示器を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、基板セットと、レンズ体と、蛍光体と、遮光枠とを具備した白色表示器であって、前記基板セットは、基板と、前記基板を貫通し固定された第１接続ピンおよび第２接続ピンと、前記第１接続ピン上に固定された青色発光ダイオードとを有し、前記レンズ体は、レンズ部と、その下に空洞が形成された基台部とを有し、前記基台部が前記青色発光ダイオードを囲む様に、前記基板上に配置され、前記蛍光体は、前記青色発光ダイオードの上方に位置し、前記基台部に配置され、前記遮光枠は、前記レンズ部を突出させ、前記基台部を囲み、前記基板上に配置された白色表示器において、前記基台部に挿入部を設け、シート状の前記蛍光体は前記挿入部に挿入され、配置されている事を特徴とする。
【０００８】
請求項２の本発明では、前記蛍光体は、前記青色発光ダイオードからの青色光を吸収し、蛍光を発し、前記レンズ体は拡散材が含まれ、前記レンズ部から白色光が放出される。
【０００９】
請求項３の本発明では、前記基板セットに、単数又は複数の前記青色発光ダイオードを設けた。
【００１１】
請求項４の本発明では、前記蛍光体の両端は、前記遮光枠の内面に当接される事により、前記蛍光体は所定位置に配置されている。
【００１２】
請求項５の本発明では、前記遮光枠は、前記青色発光ダイオードの側方に位置する前記基台部と、前記蛍光体の側部とを囲む様に配置されている。
【００１３】
請求項６の本発明では、前記レンズ体と前記遮光枠を一体成形とし、少なくとも前記レンズ部を透光性とし、少なくとも前記遮光枠を遮光性とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図６に従い、本発明の実施の形態に係る白色表示器１を説明する。図１は、白色表示器１に用いられる基板２等の斜視図、図２は基板セット３の斜視図、図３はレンズ体４の斜視図、図４は遮光枠５の斜視図、図５は基板セット３と、レンズ体４と、遮光枠５と、蛍光体６の各斜視図、図６は白色表示器１の断面図である。
【００１５】
図１と図２に於て、基板２は例えばガラス繊維入りのエポキシ樹脂から成り、平面から見れば長方形状に形成されている。基板２の周辺近傍には、第１孔７、８と、第２孔９、１０、１１、１２が形成されている。
【００１６】
第１接続ピン１３は、例えば電気伝導率が高い材質（銅等）から成る丸棒である。第１接続ピン１３は、基板２に形成された孔を貫通し、例えば圧入等により基板２に固定されている。第１接続ピン１３の上面が第１平坦部１５である。
【００１７】
第２接続ピン１４は、例えば電気伝導率が高い材質（銅等）から成る丸棒である。第２接続ピンは、基板２に形成された孔を貫通し、例えば圧入等により、基板２に固定されている。第２接続ピン１４の上面が第２平坦部１６である。
【００１８】
青色発光ダイオード１７は青色光を発光するものであり、銀ペースト等により第１接続ピン１３の第１平坦部１５上に固定されている。
【００１９】
細線１８は例えば金等から成り、１端が青色発光ダイオード１７の表面電極に接続され、他端が第２接続ピン１４の第２平坦部１６上に接続されている。
【００２０】
コーティング部１９は例えばシリコン樹脂等から成り、青色発光ダイオード１７と、細線１８等を覆う様に、形成されている。これらの部品により、基板セット３が構成されている。
【００２１】
次に、図３と図５に示す様に、レンズ体４は例えば、ポリカーポネイド樹脂、エポキシ樹脂等の透光性樹脂から成る。レンズ体４には、酸化チタン等の拡散材が含まれている。
【００２２】
レンズ体４は例えば、レンズ部２０と、基台部２１と、挿入部２２等から構成されている。レンズ部２０は例えばドーム状に形成されている。
【００２３】
基台部２１は、レンズ部２０につながって、レンズ部２０の下に形成されている。基台部２１の外形は略直方体状であり、その下部は空洞２３が形成されている。
【００２４】
基台部２１の左側部と右側部には、２つの挿入部２２が形成されている。挿入部２２は正面から見れば、略長方形に形成され、奥へ進めば、空洞２３とつながる様に形成されている。レンズ体４の中央近傍に於て、挿入部２３の上面と、空洞２３の上面と、レンズ部２０の底面は、同一面である。
【００２５】
また、平面から見ると、基台部２１の外形は、レンズ部２０の外形よりも、外側に位置する様に形成されている。図５に示す様に、基台部２１の下方には、第１ピン２４、２５が形成されている。これらの部品により、レンズ体４は構成されている。
【００２６】
次に、図５と図６に示す様に、蛍光体６は、シート状（略直方体）のものである。蛍光体６は例えば、赤色蛍光顔料と緑色蛍光顔料とを等量に混合した蛍光顔料を、シリコン樹脂の中に混合し、硬化されたものである。
【００２７】
この様に、基台部２１に挿入部２２が形成され、蛍光体６は挿入部２２に挿入され、所定位置に配置されている。
【００２８】
次に、図４と図５に示す様に、遮光枠５は例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂等の遮光性材質から成る。遮光枠５は例えば、基部２６と、開口部２７と、第２ピン２８、２９、３０、３１と、空洞部３２等から構成されている。
【００２９】
基部２６の外形は略直方体状であり、その上面には、開口部２７が形成されている。基部２６の下部は空洞部３２が形成され、空洞部３２の上部は開口部２７につながっている。
【００３０】
基部２６の下方には、第２ピン２８、２９、３０、３１が形成されている。これらの部品により、遮光枠５が構成されている。
【００３１】
次に、主に図５と図６に従い、白色表示器１の組立の工程を説明する。最初に製造者は、シート状の蛍光体６をレンズ体に設けられた挿入部２２の中に挿入し配置する。
【００３２】
製造者は、レンズ体４に設けられた第１ピン２４、２５を、基板２に設けられた第１孔８、７の中に挿入し、位置決めする。その結果、レンズ体４に設けられた基台部２１は、基板２上に配置される。また、必要に応じて、上記第１ピン２４、２５を第１孔８、７に挿入後、第１ピン２４、２５の先端を溶着し、レンズ体４を基板セット３に固定しても良い。
【００３３】
この様に、青色発光ダイオード１７等を覆うコーティング部１９は、レンズ体４に設けられた空洞２３内に配置されている。即ち、レンズ体４に設けられた基台部２１は、青色発光ダイオード１７を囲む様に構成されている。また、上述した様に、蛍光体６は青色発光ダイオード１７の上方に位置する様に、レンズ体４の挿入部２２内に配置されている。
【００３４】
次に製造者は、遮光枠５に設けられた第２ピン２８、２９、３０、３１を、基板２に設けられた第２孔１１、１２、９、１０の中に挿入し、第２ピン２８、２９、３０、３１の先端を溶着する。その結果として、遮光枠５は基板２上に固定される。
【００３５】
この時、図６に示す様に、レンズ体４のレンズ部２０は、遮光枠５の開口部２７から突出している。また、遮光枠５の基部２６は、レンズ体４の基台部２１を囲んでいる。即ち、遮光枠５はレンズ部２０を突出させ、基台部２１を囲む様に基板２上に配置され、固定されている。
【００３６】
図５に示す様に、蛍光体６の左端６ａは、遮光枠５に設けられた基部２６の左内面２６ａに当接している。また、蛍光体６の右端６ｂは、基部２６の右内面２６ｂに当接している。即ち、蛍光体６の両端６ａ、６ｂは、遮光枠５の内面２６ａ、２６ｂに当接している。上記構成により、蛍光体６は所定位置に配置され、左右、又は前後、又は上下に移動しない様に、設けられている。
【００３７】
図６に示す様に、遮光枠５は、青色発光ダイオード１７の側方に位置する基台部２１および蛍光体６の側部を囲む様に、配置されている。
【００３８】
また上述した様に、蛍光体６は例えば赤色蛍光顔料と緑色蛍光顔料とを含んでいる。その結果、青色発光ダイオード１７から放射された青色光は、蛍光体６により吸収され、同時に、白色に波長変換され、レンズ部２０から放出される。
【００３９】
即ち、蛍光体６は、青色発光ダイオード１７からの青色光を吸収し、蛍光を放射する。レンズ体４は拡散材が含まれ、レンズ部２０から白色光が放出される様に、構成されている。図６に示す様に、以上の部品により、この白色表示器１は構成されている。
【００４０】
なお、上述の説明と異なり、基板２に複数個の第１接続ピン１３を設け、各第１接続ピン１３上に、各々の青色発光ダイオード１７を載置し配線しても良い。
【００４１】
この場合、従来のリードフレーム方式の表示器（従来の技術で説明した）に比べ、本発明では、基板２に於ける一定の断面積当りに載置できる青色発光ダイオード１７の個数を増やす事ができる。
【００４２】
即ち、基板セット３として、単数の青色発光ダイオード１７のみならず、複数個の青色発光ダイオード１７を設ける事ができる。その結果、レンズ部２０の直径を大きくしても、調光の度合が良い大型の表示器が得られる。
【００４３】
なお、上述の説明において、白色表示器１として発光ダイオードランプを例示した。しかし本発明は上記ランプに限定されず、基板２上に複数の青色発光ダイオード１７を設けた平面型表示器としても、利用できる。
【００４４】
また、上述の説明と異なり、本発明では、レンズ体４と遮光枠５を一体成形しても良い。この場合、少なくとも、レンズ部２０を透光性とし、少なくとも遮光枠５を遮光性とする様に、２色成形しても良い。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の本発明では、基板と、前記基板を貫通し固定された第１接続ピンおよび第２接続ピンと、前記第１接続ピン上に固定された青色発光ダイオードとを有する基板セットと、レンズ部と、その下に空洞が形成された基台部とを有し、前記基台部が前記青色発光ダイオードを囲む様に、前記基板上に配置されたレンズ体と、前記青色発光ダイオードの上方に位置し、前記基台部に配置された蛍光体と、前記レンズ部を突出させ、前記基台部を囲み、前記基板上に配置された遮光枠とを具備する。この様に、基板上に設けられた基台部に蛍光体を配置するので、基板上に設けられた青色発光ダイオードと、蛍光体との距離を所定値に維持する事ができる。その結果、従来の様な蛍光物質の沈降を防止する事ができ、より良く調光された白色光を放射する事ができる。また、青色発光ダイオードは、レンズ体と同時にモールドされるのではなく、レンズ体の基台部に設けられた空洞に位置する。その結果、レンズ体のレンズ部は、青色発光ダイオードの存在に関係なく、任意の形状に製造できる。また、上記モールド時に、青色発光ダイオードに応力がかかる事を防止できる。
さらに、前記基台部に挿入部を設け、シート状の前記蛍光体は前記挿入部に挿入され、配置される構成とする。この様に、シート状の蛍光体を基台部の挿入部に挿入し、配置する事により、青色発光ダイオードと、蛍光体との距離のばらつきが無くなる。
【００４６】
請求項２の本発明では、前記蛍光体は、前記青色発光ダイオードからの青色光を吸収し、蛍光を発し、前記レンズ体は拡散材が含まれ、前記レンズ部から白色光が放出される構成とする。この様に、青色発光ダイオードから放射された青色光は、蛍光体（例えば、赤色蛍光顔料と緑色蛍光顔料を含むもの）により吸収される。それと同時に、吸収された上記光は白色に波長変換され、放出される。その結果、白色発光の色差（青っぽいとか、黄色っぽい等）が少なくなる。
【００４７】
請求項３の本発明では、前記基板セットに、単数又は複数の前記青色発光ダイオードを設ける構成とする。この様に、基板セットとして、単数の青色発光ダイオードのみならず、複数個の青色発光ダイオードを設ける事ができる。また、従来のリードフレーム方式の表示器に比べ、本発明では、基板に於ける一定の断面積当りに載置できる青色発光ダイオードの個数を増やす事ができる。故に、レンズ部の直径を大きくしても、調光の度合が良い大型の表示器が得られる。
【００４９】
請求項４の本発明では、前記蛍光体の両端は、前記遮光枠の内面に当接される事により、前記蛍光体は所定位置に配置される構成とする。この様に、蛍光体の両端を遮光枠の内面に当接させる事により、蛍光体は、左右、前後、上下に移動しない様に、所定位置に配置させ続ける事ができる。その結果、青色発光ダイオードと蛍光体との距離は所定値に維持される。
【００５０】
請求項５の本発明では、前記遮光枠は、前記青色発光ダイオードの側方に位置する前記基台部と、前記蛍光体の側部とを囲む様に配置される構成とする。この様に、青色発光ダイオードの側方に位置する基台部と、蛍光体の側部とを囲む様に、遮光枠を配置する。その結果、青色発光ダイオードの側方から放射される青色光は、上記遮光枠により遮光される。故に、従来の様に、青色発光ダイオードの側方に位置するモールド部材の表面に於て、青色光が強い欠点を解消できる。
【００５１】
請求項６の本発明では、前記レンズ体と前記遮光枠を一体成形とし、少なくとも前記レンズ部を透光性とし、少なくとも、前記遮光枠を遮光性とした構成とする。この様に、レンズ部を透光性とする事により、光取出し効率を高め、遮光枠を遮光性とする事により、青色発光ダイオードの側方への青色光を視認させにくくする。また、レンズ体と遮光枠を一体成形とし、２部品を１部品にする事により、材料費を安くできる。さらに、２部品を１部品にするので、組立費も安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る白色表示器１にて用いられる基板２等の斜視図である。
【図２】上記白色表示器１に用いられる基板セット３の斜視図である。
【図３】上記白色表示器１に用いられるレンズ体４の斜視図である。
【図４】上記白色表示器１に用いられる遮光枠５の斜視図である。
【図５】上記白色表示器１に用いられる基板セット３と、レンズ体４と、遮光枠５と、蛍光体６の各斜視図である。
【図６】上記白色表示器１の断面図である。
【符号の説明】
２  基板
３  基板セット
４  レンズ体
５  遮光枠
６  蛍光体
１３  第１接続ピン
１４  第２接続ピン
１７  青色発光ダイオード
２０  レンズ部
２１  基台部
２３  空洞
【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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