JP2006100575A

JP2006100575A - 表面実装型発光装置

Info

Publication number: JP2006100575A
Application number: JP2004284995A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Hiroe; 俊勝広江
Original assignee: SH Precision Co Ltd
Current assignee: SH Precision Co Ltd
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】例えばＬＣＤ装置のバックライトを構成する導光板の光結合部に効率的に集光することができる表面実装型発光装置を提供する。
【構成】この表面実装型発光装置は、２つのリード端子３，３を有する。一方のリード端子３の先端部には、反射凹部（図示せず）が設けられており、ここに実装されたＬＥＤ素子２が、他方のリード端子３に対してＡｕワイヤ４によりワイヤボンディングされている。そして、リード端子３の先端部の反射凹部内のＬＥＤ素子２を中心にして、リード端子３，３の先端部がエポキシ樹脂１内に埋め込まれている。図１に示すように、このエポキシ樹脂１の光出射面に、凹レンズ５が装着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面実装型発光装置、特に集光特性を向上させた表面実装型ＬＥＤパッケージに関するものである。

従来の表面実装型発光装置として、例えば、図４に示すものがある（特許文献１）。

この表面実装型発光装置は、典型的に、２つのリード端子３，３を有するＬＥＤ（発光ダイオード）素子２を含む。一方のリード端子３の先端部には、反射凹部３Ａが設けられており、ここに実装されたＬＥＤ素子２が、他方のリード端子３に対してＡｕワイヤ４によりワイヤボンディングされている。そして、反射凹部３Ａ内のＬＥＤ素子２を中心にして、リード端子３，３の先端部が封止用樹脂１０内に埋め込まれている。封止用樹脂１０は、先端面が半球状に形成されて、凸レンズ１０Ａを構成している。
実開平５−６３０６８号

しかし、従来の表面実装型発光装置によると、封止用樹脂１０の光放出部に凸レンズ１０Ａが形成されているため、凸レンズ１０Ａより放出される出射光は拡散することからその出射光を、例えば、ＬＣＤ（液晶表示）装置のバックライトを構成する導光板の光結合部に効率的に集光することができないという問題がある。また、凸レンズ１０Ａを平面発光面に代えたものにおいても、同様の不都合が生じる。

従って、本発明の目的は、例えばＬＣＤ装置のバックライトを構成する導光板の光結合部に効率的に集光することができる表面実装型発光装置を提供することにある。

本発明によると、発光素子を封止用樹脂でパッケージ化した表面実装型発光装置において、
前記封止用樹脂は、前記発光素子の発光を出射する出射部に凹レンズを有することを特徴とする表面実装型発光装置を提供する。

前記封止用樹脂は、前記凹レンズの光軸上に位置する他の凹レンズを封止して内蔵することが好ましい。

前記封止用樹脂は、前記凹レンズの光軸上に位置する凸レンズを封止して内蔵することが好ましい。

前記凹レンズは、ＬＣＤ装置の導光板の光出射部と光結合していることが好ましい。

前記凹レンズは、前記封止用樹脂の成形によって形成された凹レンズ、及び前記封止用樹脂と異なった材質の光学用凹レンズから選択された１つの凹レンズであることが好ましい。

本発明の表面実装型発光装置によると、封止用樹脂が、発光素子の発光を出射する出射部に凹レンズを有することによって、凹レンズより放出される出射光が集光されるため、例えばＬＣＤ装置などのバックライトを構成する導光板の光結合部に効率的に集光することができる。

更に、封止用樹脂が、凹レンズの光軸上に位置する他の凹レンズを封止して内蔵することによって、個々の凹レンズによる集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を最適な入射角で入射することができる。

更に、封止用樹脂が、凹レンズの光軸上に位置する凸レンズを封止して内蔵することによっても、凹レンズと凸レンズによる集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を最適な入射角で入射することができる。

更に、凹レンズが、ＬＣＤ装置の導光板の光出射部と光結合していることによって、凹レンズより放出される出射光が集光されるため、ＬＣＤ装置のバックライトを構成する導光板の光結合部に効率的に集光することができる。

更に、凹レンズが、封止用樹脂の成形によって形成された凹レンズ、及び封止用樹脂と異なった材質の光学用凹レンズから選択された１つの凹レンズであることによって、レンズ設置の自由度が高いため、作製を容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、ＬＥＤ素子２から発光した光を導光板７のエッジ（端面）から入射し、この入射光を導光板７に設置された反射板８で液晶表示素子９の液晶画面全体に均一に当たるように反射させるエッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板７に光学的に結合された本発明の第１の実施の形態による表面実装型発光装置（ＬＥＤパッケージ）を示す。この表面実装型発光装置は、２つのリード端子３，３を有する。一方のリード端子３の先端部には、反射凹部（図示せず）が設けられており、ここに実装されたＬＥＤ素子２が、他方のリード端子３に対してＡｕワイヤ４によりワイヤボンディングされている。そして、リード端子３の先端部の反射凹部内のＬＥＤ素子２を中心にして、リード端子３，３の先端部がエポキシ樹脂１内に埋め込まれている。図１に示すように、このエポキシ樹脂１の光出射面に、凹レンズ５が装着されている。

上記した第１の実施の形態の表面実装型発光装置において、ＬＥＤ素子２あるいは反射凹部から発光した光は、凹レンズ５により集光されて、ＬＣＤ装置の導光板７の端面に入射される。

上記した第１の実施の形態の表面実装型発光装置の構成によれば、エポキシ樹脂１の光出射面に装着された凹レンズ５によって、凹レンズ５より放出される出射光が集光されるため、ＬＣＤ装置の導光板７の端面に効率的に集光することができる。

なお、上記した第１の実施の形態において、凹レンズ５は、ＬＥＤ素子２あるいは反射凹部から発光する光の入射側の表面を凸面とし、光の出射側の表面を凹面としたほぼ一様の厚さを有する凸凹レンズであることが好ましく、凹レンズ５の厚さによる集光誤差が低減されるため、集光特性を向上させることができる。

さらに、上記した第１の実施の形態において、エポキシ樹脂１の光出射側端部に装着された凹レンズ５は、ＬＥＤ素子２が実装されたリード端子３の先端部の反射凹部の光出射口全体を覆うことが好ましく、ＬＥＤ素子２あるいは反射凹部から発光する光の全てが凹レンズ５内に入射することを確保することができる。

［第２の実施の形態］
図２は、ＬＥＤ素子２から発光した光を導光板７のエッジ（端面）から入射し、この入射光を導光板７に設置された反射板８で液晶表示素子９の液晶画面全体に均一に当たるように反射させるエッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板７に光学的に結合された本発明の第２の実施の形態による表面実装型発光装置（ＬＥＤパッケージ）を示す。この第２の実施の形態の表面実装型発光装置は、ＬＥＤ素子２と、エポキシ樹脂１の光出射面に装着された凹レンズ５との間に、この凹レンズ５（第１の凹レンズ５と呼ぶ）と同一な凹レンズ５（第２の凹レンズ５と呼ぶ）をもう１つ同軸上に所定の間隔を置いて挿入して取り付けてあること以外は、第１の実施の形態と同様である。ここで、図１の実施の形態と同一部分には同一番号を付し、説明は省略する。

上記した第２の実施の形態の表面実装型発光装置において、ＬＥＤ素子２あるいは反射凹部から発光した光は、第２の凹レンズ５を通過して第１の凹レンズ５により集光されて、ＬＣＤ装置の導光板７の端面に入射される。

上記した第２の実施の形態の表面実装型発光装置の構成によれば、２つの凹レンズ５，５を使用することによって、個々の凹レンズ５，５による集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を導光板７の端面に最適な入射角で入射することができる。

なお、上記した第２の実施の形態において、凹レンズ５の個数を２個としたが、これに限定することはなく、必要に応じて凹レンズ５の個数を増やしても良く、個々の凹レンズ５，５，５，・・・による集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を導光板７の端面に最適な入射角で入射することができる。

また、上記した第２の実施の形態において、第１および第２の凹レンズ５，５が同一としたが、第１および第２の凹レンズは屈折率の相異なる材料から形成した凹レンズを使用することが好ましく、個々の凹レンズによる集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を導光板７の端面に最適な入射角で入射することができる。

また、上記した第２の実施の形態において、第１および第２の凹レンズ５，５が同一としたが、第１および第２の凹レンズは曲率が相異なる凹レンズを使用することが好ましく、個々の凹レンズによる集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を導光板７の端面に最適な入射角で入射することができる。

［第３の実施の形態］
図３は、ＬＥＤ素子２から発光した光を導光板７のエッジ（端面）から入射し、この入射光を導光板７に設置された反射板８で液晶表示素子９の液晶画面全体に均一に当たるように反射させるエッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板７に光学的に結合された本発明の第３の実施の形態による表面実装型発光装置（ＬＥＤパッケージ）を示す。この第３の実施の形態の表面実装型発光装置は、ＬＥＤ素子２と、エポキシ樹脂１の光出射面に装着された凹レンズ５との間に、凸レンズ６を同軸上に所定の間隔を置いて挿入して取り付けてあること以外は、第１の実施の形態と同様である。ここで、図１の実施の形態と同一部分には同一番号を付し、説明は省略する。

上記した第３の実施の形態の表面実装型発光装置において、ＬＥＤ素子２あるいは反射凹部から発光した光は、凸レンズ６を通過して凹レンズ５により集光されて、ＬＣＤ装置の導光板７の端面に入射される。

上記した第３の実施の形態の表面実装型発光装置の構成によれば、凹レンズ５と凸レンズ６を組み合わせて使用することによって、凹レンズ５と凸レンズ６による集光誤差を相殺するようにして、この集光誤差を補正することができるため、光を導光板７の端面に最適な入射角で入射することができる。

なお、上記した実施の形態において、凹レンズ５を装着する代わりにエポキシ樹脂１の収縮（樹脂乾燥時に発生するひけ）を制御することにより、エポキシ樹脂１の光出射面を凹面形状に成形しても良い。この場合も、上記した第１の実施の形態と同様の集光特性を得ることができる。

以上の第１より第３の実施の形態において、ＬＥＤ素子２を青色発光のものとし、エポキシ樹脂１中に青色に励起されることにより黄色の発光を出射する蛍光体を分散させても良い。この構成により白色の出射光を導光板７へ入射することができる。

エッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板に光学的に結合された本発明の第１の実施の形態による表面実装型発光装置の模式図を示す。エッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板に光学的に結合された本発明の第２の実施の形態による表面実装型発光装置の概略図を示す。エッジライト型バックライトを用いたＬＣＤ装置の導光板に光学的に結合された本発明の第３の実施の形態による表面実装型発光装置の概略図を示す。従来の表面実装型発光装置の模式図を示す。

符号の説明

１エポキシ樹脂
２ＬＥＤ素子
３リード端子
３Ａ凹部
４Ａｕワイヤ
５凹レンズ
６凸レンズ
７導光板
８反射板
９液晶表示素子
１０封止用樹脂
１０Ａ凸レンズ

Claims

発光素子を封止用樹脂でパッケージ化した表面実装型発光装置において、
前記封止用樹脂は、前記発光素子の発光を出射する出射部に凹レンズを有することを特徴とする表面実装型発光装置。
前記封止用樹脂は、前記凹レンズの光軸上に位置する他の凹レンズを封止して内蔵することを特徴とする請求項１記載の表面実装型発光装置。
前記封止用樹脂は、前記凹レンズの光軸上に位置する凸レンズを封止して内蔵することを特徴とする請求項１記載の表面実装型発光装置。
前記凹レンズは、ＬＣＤ装置の導光板の光出射部と光結合していることを特徴とする請求項１記載の表面実装型発光装置。
前記凹レンズは、前記封止用樹脂の成形によって形成された凹レンズ、及び前記封止用樹脂と異なった材質の光学用凹レンズから選択された１つの凹レンズであることを特徴とする請求項１記載の表面実装型発光装置。