(57)【要約】【課題】サイドビュータイプのＬＥＤパッケージであって、薄型でかつ熱伝導特性に優れたＬＥＤパッケージ及びそれを光源とする照明装置を提供する。【解決手段】この発明は、ＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップを搭載する外囲器９と、ＬＥＤチップを被覆する透明樹脂６と、ＬＥＤチップに給電するための複数の給電部３ａ，３ｂと、ＬＥＤチップの熱を放熱させる放熱部４ａ，４ｂとを具備し、給電部と放熱部とは、互いに異なる面に形成したＬＥＤパッケージ１を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する外囲器と、前記ＬＥＤチップを被覆する透明樹脂と、前記ＬＥＤチップに給電するための複数の給電部と、前記ＬＥＤチップの熱を放熱させる放熱部とを具備するＬＥＤパッケージにおいて、
前記給電部と放熱部とは、当該ＬＥＤパッケージの互いに異なる面に形成したことを特徴とするＬＥＤパッケージ。
【請求項２】
前記給電部は、前記ＬＥＤパッケージの出光面と直角な面に形成したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＬＥＤパッケージをその放熱部が配線用基板に接触する姿勢にて当該配線用基板上にアレイ配列した光源装置と、
前記光源装置の前記出光面からの光を側面から体内に導光し、体内にて散乱、反射によって表側の発光面から前記光源装置の出光面と直角な方向に出射させる導光板と、
前記光源装置と導光板とを収容するフレームとを具備した照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤパッケージの放熱部と前記フレームとの間を熱伝導性材料によって接続したことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤパッケージ及びそれを光源とする照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤはインジケーター用の砲弾型パッケージとするのがほとんどであった。ところが、高輝度青色ＬＥＤが開発されてからは３波長のＬＥＤが揃い、これら三波長のＬＥＤを同時に実装することで白色ＬＥＤを構成できるようになり、また、青色ＬＥＤと蛍光体とを組合せた白色ＬＥＤも開発されたことで、ＬＥＤの用途が広がり、さまざまなＬＥＤパッケージが開発されるようになっている。また近年は、表面実装タイプのＬＥＤパッケージが多数発売されるようになり、特に携帯電話等の小型液晶用のバックライト装置として、出光面と実装面とを９０°傾けた、いわゆる“サイドビューパッケージ”が広く使用されるようになっている。
【０００３】
このサイドビュータイプのＬＥＤパッケージは、例えば、意匠登録第１１７１１０３号公報に記載されているような構造であり、出光面と実装面とが直交している。このような構造のＬＥＤパッケージは、ＦＰＣ（フレキシブルプリン基板）のような薄い基板に複数個をアレイ配列に実装して光源装置とし、その光源装置を導光板の側方に各ＬＥＤパッケージの出光面が導光板の端面と近接対向する姿勢で配置し、それら光源装置と導光板、さらには導光板の表側の発光面の上方に光拡散シートのような光学シートを配置し、これらをフロントフレームとバックフレームとの間に収容してバックライト装置を構成するのに採用されている。このような構成のバックライト装置は、ＬＥＤパッケージの出光面を導光板の端面に配置しているので、薄型で、導光板への入光効率が良く、高効率なバックライト装置とすることができる。
【０００４】
しかしながら、従来、サイドビュータイプのＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップの放熱に関して解決すべき課題があった。ＬＥＤパッケージ材料の中で熱伝導の良い金属パターンは、ＬＥＤ実装部から給電部分までの距離が長く、しかも経路が細いため、ＬＥＤチップの発熱を配線パターンに効率良く熱伝導させることができない。さらに、外囲器は樹脂であるために熱伝導が悪い。そのため、携帯電話程度の小型のバックライト装置用には使用することができるが、大型のバックライト装置に対応するには放熱性の改善に技術的課題が残っていた。
【０００５】
ＬＥＤパッケージには、サイドビュータイプの他に、出光面の裏面に実装面があるトップビュータイプのものがある。このトップビュータイプのＬＥＤパッケージでは、サイドビュータイプのＬＥＤパッケージと比較すると、ＬＥＤチップの発熱を実装基板の金属パターンから熱伝導させやすい。また、ＬＥＤチップの裏面に直接放熱のためのパターンを設けて熱伝導させる対策もとりやすい。しかしながらトップビュータイプのＬＥＤパッケージでは、パターン面が出光面の裏面にあるため、バックライト装置に光源として組込む際、バックライト装置の厚さ方向に基板の配線を設ける必要があり、バックライト装置の薄型化が困難である問題点がある。
【特許文献１】意匠登録第１１７１１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みてなされたもので、サイドビュータイプのＬＥＤパッケージであって、薄型でかつ熱伝導特性に優れたＬＥＤパッケージを提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、上記のＬＥＤパッケージを光源とすることで薄型化が図れる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを搭載する外囲器と、前記ＬＥＤチップを被覆する透明樹脂と、前記ＬＥＤチップに給電するための複数の給電部と、前記ＬＥＤチップの熱を放熱させる放熱部とを具備し、前記給電部と放熱部とは、当該ＬＥＤパッケージの互いに異なる面に形成したＬＥＤパッケージを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１のＬＥＤパッケージにおいて、前記給電部は、前記ＬＥＤパッケージの出光面と直角な面に形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のＬＥＤパッケージをその放熱部が配線用基板に接触する姿勢にて当該配線用基板上にアレイ配列した光源装置と、前記光源装置の出光面からの光を側面から体内に導光し、体内にて散乱、反射によって表側の発光面から前記光源装置の出光面と直角な方向に出射させる導光板と、前記光源装置と導光板とを収容するフレームとを具備した照明装置を特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の照明装置において、前記ＬＥＤパッケージの放熱部と前記フレームとの間を熱伝導性材料によって接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＬＥＤパッケージによれば、ＬＥＤパッケージを光源装置に採用したサイドライト方式の照明装置を構成したときに、ＬＥＤチップの発する光を効率良く導光板に導くことができ、かつ、ＬＥＤチップの発熱を効率良くフレームに熱伝導させることができ、高効率でＬＥＤチップの温度上昇が小さい照明装置を実現できる。
【００１３】
また、本発明の照明装置によれば、上記のＬＥＤパッケージを光源とすることで薄型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１及び図２は、本発明の１つの実施の形態のＬＥＤパッケージ１を示している。本実施の形態のＬＥＤパッケージ１は、いわゆるサイドビュータイプのものであり、表面実装タイプのＬＥＤパッケージとなっている。
【００１５】
ＬＥＤパッケージ１におけるＬＥＤチップ２は、放熱用パターン３ｃ上に配置されている。ＬＥＤパッケージ１は、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）のような高耐熱性樹脂でもよいが、熱伝導率の高いセラミックが好適である。そしてセラミックの場合、放熱の必要性に応じて、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等を選択できる。ＬＥＤチップ２に対する給電は、給電用パターン３ａ，３ｂにワイヤーボンドにより給電用ワイヤ７を接続することで行う。
【００１６】
図３の断面図に詳しく示すように、放熱用パターン３ｃは、ＬＥＤパッケージ１の外囲器９に形成されたスルーホール１０を通じて出光面５ａの反対面である放熱面５ｃに形成されている外部放熱パターン４ｃに接続されている。
【００１７】
給電用パターン３ａ，３ｂは、外囲器９のパターン面を通じて出光面５ａと略直角方向に面している給電面５ｂに形成された外部給電パターン４ａ，４ｂに電気的に接続されている。ＬＥＤチップ２を気密に封止する封止樹脂６が、外囲器９内にＬＥＤチップ２を覆うように充填されている。
【００１８】
このＬＥＤチップ２の発光色に制限はない。青、緑、赤等の可視光でもよいし、紫外光もしくは赤外光を放射するＬＥＤチップでもよい。また、封止樹脂６には、白色発光を得る場合には蛍光体を混合させて充填することができる。その場合、ＬＥＤチップ２の発光とＬＥＤチップ２からの光に励起された蛍光体の発光とが混合して白色光を得る。
【００１９】
本実施の形態のＬＥＤパッケージ１を組み込んだ照明装置としてのバックライト装置１００の構造を図４に示し、その光導入部の断面を図５に示す。多数個のＬＥＤパッケージ１を基板１０１にアレイ状に実装して光源装置１１としている。ＬＥＤパッケージ１を実装した基板１０１で成る光源装置１１は、導光板１０２の入光面１０２ａとなる端面に近接して配置してある。この導光板１０２は図５において下面側を反射面１０２ｂとし、上表面側を発光面１０２ｃとしている。導光板１０２の反射面１０２ｂ側には反射シート１０３を配置し、発光面１０２ｃ側には光拡散、集光のための光学シート類１０４を配置してある。これらの各要素はバックフレーム１０５、フロントフレーム１０６内に収容してバックライト装置１００を構成している。
【００２０】
図５に詳しく示してあるように、ＬＥＤパッケージ１は基板１０１に実装されており、ＬＥＤパッケージ１の出光面５ａは導光板１０２の入光面１０２ａとほぼ対向した位置に配置されている。基板１０１は、薄く、かつ熱伝導率が高いほうが望ましい。この基板１０１にはＦＰＣを使用するのが一般的であるが、メタルベースの基板でベース金属を箔状にした基板を採用するとさらに有効である。
【００２１】
基板１０１とバックフレーム１０５とは、両面テープ１０７で固定されている。両面テープ１０７は熱伝導性が良いほうが望ましい。両面テープの代りに熱伝導性が高く、かつ密着性の良いシリコーンなどの熱伝導シートを配置してもよい。ＬＥＤパッケージ１の放熱面５ｃは、バックフレーム１０５の側面と熱伝導性シート１０８で空気層が介在しないように接続されている。熱伝導性シート１０８は弾力性があった方が望ましい。熱伝導性シート１０８は、ＬＥＤパッケージ１の放熱面５ｃのみに配置してもよいし、バックフレーム１０５の側面に帯状の熱伝導性シートを配置してもよい。
【００２２】
本実施の形態のＬＥＤパッケージ１及びそれを光源として用いたバックライト装置１００では、ＬＥＤパッケージ１の発光を効率良く導光板１０２に導くことができ、かつ、ＬＥＤパッケージ１の発熱を効率良くフレーム１０５に熱伝導してＬＥＤチップ２の温度上昇を抑えることができ、高効率で、かつＬＥＤチップ２の温度上昇を抑えることができるために、長期間に渡り使用が可能な信頼性の高いバックライト装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の１つの実施の形態のＬＥＤパッケージの正面図、平面図、底面図、左側面図及び右側面図。
【図２】上記実施の形態のＬＥＤパッケージの背面図。
【図３】図１の正面図におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】上記実施の形態のＬＥＤパッケージを光源として使用したバックライト装置の分解斜視図。
【図５】上記実施の形態のバックライト装置における光源配置部分の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１  ＬＥＤパッケージ
２  ＬＥＤチップ
３ａ，３ｂ  給電用パターン
３ｃ  放熱用パターン
４ａ，４ｂ  外部給電パターン
４ｃ  外部放熱パターン
５ａ  出光面
６  封止樹脂
７  給電用ワイヤ
９  外囲器
１０  スルーホール
１１  光源装置
１００  バックライト装置
１０１  基板
１０２  導光板
１０２ａ  入射面
１０２ｂ  反射面
１０２ｃ  発光面
１０３  反射シート
１０４  光学シート類
１０５バックフレーム
１０６フロントフレーム
１０７  両面テープ
１０８  熱伝導性シート
【図１】
2008117886.tif 000003
【図２】
2008117886.tif 000004
【図３】
2008117886.tif 000005
【図４】
2008117886.tif 000006
【図５】
2008117886.tif 000007