JP2000299500A - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード

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JP2000299500A
JP2000299500A JP11108118A JP10811899A JP2000299500A JP 2000299500 A JP2000299500 A JP 2000299500A JP 11108118 A JP11108118 A JP 11108118A JP 10811899 A JP10811899 A JP 10811899A JP 2000299500 A JP2000299500 A JP 2000299500A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の方向に正確に照射できることは勿論の
こと、異なる方向にも光量のバランスのとれた、或いは
所望するバランスの光量を正確に照射できるようにした
発光ダイオードを提供できるようにすることにより、手
間と熟練を要することなく、これを使用する装置の製造
コストを低減できるようにすることを目的とするもので
ある。 【解決手段】アノード電極、ボンディングワイヤ、発光
素子、カソード電極を直列状に連結した状態で透明封止
樹脂に封止してなる発光ダイオードにおいて、透明封止
樹脂の一部に発光素子の光を反射させる反射面を設けて
構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオードに関
し、中でも高輝度型と言われる発光ダイオードに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】例えば工事現場を表示するために、その
周囲にポール状の赤色の点滅灯が設置されている。この
種の点滅灯は、内部に乾電池を装着するポールと、この
ポールの上端に発光部を設けてなり、発光部は赤色で透
明な樹脂でケースを形成し、このケースの内方に複数の
豆電球を等間隔に配置して形成されている。こうしたも
のでは豆電球での電力消費が大きく乾電池を頻繁に取り
替えなくてはならないこと、また豆電球の断線も多いこ
とから耐久性にも問題があった。そこで、こうした問題
を解消するために例えば実用新案登録第2579221
号公報に開示されているように豆電球に代えて高輝度型
の発光ダイオードを用いたものが提案されている。
【0003】上記公報の赤色の点滅灯に用いられる発光
ダイオードは一般的な高輝度型の発光ダイオードであっ
て、図13に示すようにアノード電極116、ボンディ
ングワイヤ117、発光素子118、カソード電極11
9を直列状に連結した状態で円筒形の透明封止樹脂12
0にモールドしてある。そして発光素子118は、カソ
ード極線119透明封止樹脂120側端部に形成された
放物面形の反射鏡122中央部分に電気的に接合された
状態で載置されており、反射鏡122で反射した発光素
子118の光が外方に出る部分の透明封止樹脂120部
分は球面状にして発光素子118の光を広げる凸レンズ
部分130にしてある。
【0004】斯かる一般的な発光ダイオードでは、円筒
形の透明封止樹脂120の一端側部に設置された発光素
子118の光が他端部側に形成された凸レンズ部分13
0でスポット光になるようにしてあることから、赤色の
点滅灯の発光部の前後二方向に光を照射する場合、円筒
状の軸芯を光を照射する方向にして発光ダイオードを配
設しなくてはならず、その結果、点滅灯の発光部の幅が
前後に分厚く大型のものになってしまうという問題があ
った。そこで、かかる問題を解消するものとして上記実
用新案登録第2579221号公報のものが提案されて
いる。この後方に記載された赤色の点滅灯は、上記一般
的な発光ダイオードを、円筒形の透明封止樹脂の軸芯を
発光部のケース内に放射状に配設するとともに、このケ
ースの周縁部分に凸レンズ部分でスポット状になった光
を前後に分ける変更手段を設け、この変更手段で発光素
子の光を前後二方向に分光するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
記載された一般的な発光ダイオードを用いた点滅灯で
は、発光ダイオードとこれで発生したスポット光を前後
二方向に分光する変更手段とが遠く離れていることか
ら、例えばスポット光の光軸が変更手段の中心から前後
にずれると、ずれた方向、前方にずれると前方へ照射す
る光量が増えて明るくなる反面、後方への照射光量が減
少して暗くなり、前後のバランスが崩れてしまうという
問題があった。特に、発光ダイオードの発光素子と変更
手段との距離が離れるにつれ、上記問題が顕著となる。
また、発光ダイオードの外径誤差によっても発光ダイオ
ードの取付位置がずれ、その結果、発光素子と変更手段
との位置がずれることもある。
【0006】従って、製作誤差のない発光ダイオードを
正確に取付なくてはならず、手間と熟練を要し、製造コ
ストも高くなってしまうという問題があった。本発明は
上記問題点に鑑み提案されたもので、所望の方向に正確
に照射できることは勿論のこと、異なる方向にも光量の
バランスのとれた、或いは所望するバランスの光量を正
確に照射できるようにした発光ダイオードを提供できる
ようにすることにより、手間と熟練を要することなく、
これを使用する装置の製造コストを低減できるようにす
ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる発光ダイオードは、アノード電極、ボ
ンディングワイヤ、発光素子、カソード電極を直列状に
連結した状態で透明封止樹脂に封止してなる発光ダイオ
ードにおいて、透明封止樹脂の一部に発光素子の光を反
射させる反射面を設けたことを特徴とするものである。
【0008】上記透明封止樹脂の一部形成する反射面
は、透明封止樹脂に一体に形成したり、反射面を金属箔
貼着もしくは金属蒸着により鏡面に形成することや、反
射面の少なくとも一部を凹面鏡にすること、さらには透
明封止樹脂を側面視でV形に形成して反射面を二面、又
は多角錐に形成して反射面を複数面形成するようにした
ことも特徴とするものである。
【0009】また、透明封止樹脂の少なくとも一部に反
射面で反射した光を拡大するためのレンズを形成した
り、カソード電極の透明封止樹脂側端部に反射鏡を形成
し、該反射鏡に発光素子を電気的に接続された状態で設
置したことも特徴の1つである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発光ダイオードに
係る実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本
発明の発光ダイオードを組み込んだ誘導灯の分解斜視図
であって、図中符号1は誘導灯を全体的に示す。この誘
導灯1は、内部に電池2及び点滅用電気回路部3を収納
するとともに、外方にスイッチ4を設けた有底筒状の握
り部5と、この握り部5の上端部に取付けられ内部に複
数の発光ダイオード6を収納する筒状の発光部7とを備
えてなる。
【0011】この発光部7は図2に示すように外筒8a
と内筒8bとからなり、外筒8aは赤色に着色された透
明の合成樹脂で形成され、その内周面部分には外筒8a
の軸芯方向に延びる断面三角形状のプリズム9が形成さ
れている。一方、内筒8bは、四角錐状のマイクロプリ
ズム10を表裏の何れか一面に形成した可撓性を有する
透明な合成樹脂シートで形成されている。また、発光部
6に収納される複数のダイオード6は、図1に示すよう
に発光部7の内部の側方で上下に延び、中間部分を透明
な円板11に支持された電極線12・13に略等間隔に
取付られており、電極線12・13はその下端部が点滅
用電気回路部3から延出されたリード線14・15に連
結されている。
【0012】そして、発光部6に収納される複数のダイ
オード6の夫々は、図3に示すようにアノード電極1
6、ボンディングワイヤ17、発光素子18、カソード
電極19を直列に連結した状態で透明封止樹脂20に封
止してある。上記ダイオード6の夫々は、透明封止樹脂
20が短寸の四角柱状に形成され、その下端寄り部にア
ノード電極16、ボンディングワイヤ17、発光素子1
8、カソード電極19を設けてあり、透明封止樹脂20
の上端部には発光素子18の光を反射させる反射面21
が形成されている。
【0013】上記反射面21は、図4に示すように透明
封止樹脂20の上端部を側面視において“V”形に切り
欠いた状態にして二面形成してあり、この“V”形の開
角は約90度に形成してある。また、発光素子18を載
置するカソード電極19の透明封止樹脂20内側の端部
は凹曲面状の反射鏡22に形成してあり、この反射鏡2
2の略中央部分に発光素子18を電気的に接合した状態
で設置してある。上記のように形成されたダイオード6
が組み込まれた誘導灯1は、スイッチ4を“オン”にす
ると、握り部5に収納された電池2からので電流が点滅
用電気回路部3で制御されて間歇的にダイオード6に供
給されて発光素子18を点滅発光させる。
【0014】この発光素子18が発光すると、反射面2
1側の光はその儘、その他の周面から放散される光は凹
曲面状の反射鏡22で反射されて強力な光源となり、反
射面21に到達する。 反射面21に到達した光は、反
射面21が図 に示すように“V”形の開角が約90度
に形成されていることから、この反射面21で左右の2
方向に略均等に屈折される。しかして左右の2方向に分
光された光の夫々は、内筒8のマイクロプリズムマイク
ロプリズム10と外筒8aの断面三角形状のプリズム9
で屈折並びに反射されて発光部6の周囲に線乃至は帯状
に放射されるので、誘導灯1の発光部はダイオード6の
数だけの複数段線乃至は帯状に光り、発光部7の全体も
明るくなる。
【0015】尚、上記実施の形態では透明封止樹脂20
の上端部を“V”形に切り欠いてフラットな二面で反射
面21を形成するようにしてあるが、これを図4中、想
像線図Aで示すように“V”形空間23側に膨らませて
凹面鏡24に形成するようにしてもよい。こうした場合
には発光素子18の光りが反射面21で反射する時に、
この凹面鏡24でその照射範囲を拡大することができ
る。また、反射面21で反射する光りの照射範囲を拡大
する場合、図 及び図 に示すように透明封止樹脂20
を円柱形若しくは断面小判形に形成し、この平面視で半
円状部分25を凸レンズにすることによっても照射範囲
を拡大することができる。
【0016】また、上記実施の形態では透明封止樹脂2
0の上端部を“V”形に切り欠いて反射面21を二面形
成するようにしてあるが、これを例えば図7に示すよう
に四角柱の上端を四角錐に形成すると四面の反射面21
を形成することができ、これを誘導灯1に組み込んだ場
合、図8に示すように誘導灯1の発光部6への光りの分
散がより均一なものにすることができるし、図示は省略
したが透明封止樹脂20の上端部を円錐状にした場合に
は発光素子18の光りを周囲に略均等に分散させること
ができる。更に、この四面の反射面21を形成する透明
封止樹脂20を図9に示すように円柱形若しくは断面小
判形に形成すると、上述したと同様にこの平面視で半円
状部分25を凸レンズにして照射範囲を拡大することが
できる。
【0017】加えて、上記実施の形態では本発明のダイ
オード6を誘導灯1に組み込んだものを例に説明してあ
るがこうしたものに限られず、例えば図10及び図12
に示すように、工事現場を表示する点滅灯26にも実施
したり、図示は省略したが透明な合成樹脂チューブに発
光ダイオードを入れたもの等、種々のものに実施するこ
とができる。また、図10及び図11に示すものではケ
ーシング28の表面に想像線図Bで示すように凸レンズ
を形成し、光の照射範囲を拡大するようにすることもで
きる。因みに上記実施の形態では反射面21を透明封止
樹脂20に直接形成するようにしてあるが、これを図1
2に示すように反射面21を形成したキャップ29を透
明封止樹脂20に嵌着するようにしてもよいことは勿論
である。また、上述の各反射面21には金属箔を貼着し
たり、金属蒸着により鏡面を形成することができるのは
言うまでもないことである。
【0018】
【発明の効果】本発明の発光ダイオードは以上に説明し
たように、アノード電極、ボンディングワイヤ、発光素
子、カソード電極を直列状に連結した状態で封止する透
明封止樹脂の一部に発光素子の光を反射させる反射面
を、一体もしくは別体で設けるようにしてあるので、発
光素子と反射面とが近接した状態で正確に位置決めされ
る。これにより、従来のように発光素子からの光がこれ
を屈折させる反射手段の中心から前後にずれるのを防止
でき、前後への照射のバランスが崩れてしまうのを防止
することができる。勿論、発光素子の光と反射面との位
置を故意にずらして前後の照射のバランスを所望のバラ
ンスにすることもできる。
【0019】上記のように発光素子と反射面とが近接し
た状態で正確に位置決めされるので、本発明の発光ダイ
オードを装着して種々の製品を製作する場合にも、手間
と熟練をようすることなく、発光ダイオードを正確に取
付けることができ、製造コストも低減することができる
という利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の発光ダイオードを組み込んだ誘導灯
の分解斜視図である。
【図2】は本発明の発光ダイオードを組み込んだ誘導灯
の発光部の分解斜視図である。
【図3】は本発明の発光ダイオードの拡大斜視図であ
る。
【図4】は本発明の発光ダイオードの側面図である。
【図5】は本発明の発光ダイオードの封止樹脂の変形例
を示す斜視図である。
【図6】は本発明の発光ダイオードの封止樹脂の変形例
の平面図である。
【図7】は本発明の発光ダイオードの反射面の変形例を
示す斜視図である。
【図8】は本発明の発光ダイオードの反射面の変形例の
作用説明図である。
【図9】は本発明の発光ダイオードの反射面の変形例に
おける封止樹脂の変形例を示す斜視図である。
【図10】は本発明の発光ダイオードを点滅灯に組み込
んだ状態の1部切欠き斜視図である。
【図11】は本発明の発光ダイオードを点滅灯に組み込
んだ時の作用説明図である。
【図12】は本発明の発光ダイオードの反射面の更に別
の変形例を示す分解斜視図である。
【図13】は従来の発光ダイオードの斜視図である。
【符号の説明】
6・・・発光ダイオード 16・・・アノード電極 17・・・ボンデイングワイヤー 18・・・発光素子 19・・・カソード電極 20・・・封止樹脂 21・・・反射面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アノード電極、ボンディングワイヤ、発光
    素子、カソード電極を直列状に連結した状態で透明封止
    樹脂に封止してなる発光ダイオードにおいて、透明封止
    樹脂の一部に発光素子の光を反射させる反射面を設けた
    ことを特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項2】反射面を透明封止樹脂に一体に形成したこ
    とを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
  3. 【請求項3】反射面が金属箔貼着もしくは金属蒸着によ
    り鏡面に形成され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。
  4. 【請求項4】反射面の少なくとも一部を凹面鏡にしたこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記
    載の発光ダイオード。
  5. 【請求項5】透明封止樹脂を側面視でV形に形成して反
    射面を二面、又は多角錐に形成して反射面を複数面形成
    したことを特徴とする発光ダイオード。
  6. 【請求項6】反射面で反射した光を拡大するために透明
    封止樹脂の少なくとも一部をレンズ状に形成したことを
    特徴とする請求項1、請求項2、請求項5の何れか1項
    に記載の発光ダイオード。
  7. 【請求項7】カソード電極の透明封止樹脂側端部に反射
    鏡を形成し、該反射鏡に発光素子を電気的に接続された
    状態で設置したことを特徴とする請求項1に記載の発光
    ダイオード。
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