(57)【要約】【課題】  実装時の半田付けが不要であり、かつ放熱性の高い、大反射面を有する高輝度のＬＥＤランプを提供する【解決手段】  第１リードフレーム１を、凹面鏡状の反射部材２と、一端が反射部材と電気的に接続されるリード端子３とによって構成し、反射部材２の少なくとも一部に、第２リードフレーム通過部２ｄを設け、第２リードフレーム４の一端を、第２リードフレーム通過部２ｄに反射部材２と電気的に絶縁して配置し、反射部材２及び第２リードフレーム４により、パッケージの横断面形状に略一致した反射面を形成するとともに、反射部材２にＬＥＤチップ７を載置し、リード端子３及び第２リードフレーム４の他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように透光性樹脂パッケージ９より外部に延出させた。【選択図】  図１
2005311283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップが載置される第１リードフレームと、
一端が導電性ワイヤを介して前記ＬＥＤチップと電気的に接続される少なくとも一つの第２リードフレームと、
前記第１及び第２リードフレーム並びに前記ＬＥＤチップを一体的にモールドする透光性樹脂パッケージとからなるＬＥＤランプであって、
前記第１リードフレームを、前記パッケージの横断面形状に略一致した大きさの凹面鏡状の反射部材と、一端が前記反射部材と電気的に接続されるリード端子とによって構成し、
前記凹面鏡状反射部材の中央部にＬＥＤチップを載置し、
前記リード端子及び第２リードフレームの他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように前記透光性樹脂パッケージより外部に延出させた、
ことを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項２】
少なくとも一つのＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップが載置される第１リードフレームと、
導電性ワイヤを介して前記ＬＥＤチップと電気的に接続される少なくとも一つの第２リードフレームと、
前記第１及び第２リードフレーム並びに前記ＬＥＤチップを一体的にモールドする透光性樹脂パッケージとからなるＬＥＤランプであって、
前記第１リードフレームを、凹面鏡状の反射部材と、一端が前記反射部材と電気的に接続されるリード端子とによって構成し、
前記反射部材の少なくとも一部に、前記第２リードフレームの通過を許容する第２リードフレーム通過部を設け、
前記第２リードフレームの一端を、前記第２リードフレーム通過部に前記反射部材と電気的に絶縁して配置し、
前記反射部材及び前記第２リードフレームにより、前記パッケージの横断面形状に略一致した反射面を形成するとともに、前記反射部材に前記ＬＥＤチップを載置し、
前記リード端子及び第２リードフレームの他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように前記透光性樹脂パッケージより外部に延出させた、
ことを特徴とするＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記第２リードフレーム通過部を、前記反射部材の外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部としたことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記第２リードフレーム通過部を貫通孔としたことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記第２リードフレームを、凹面鏡状の反射部材と、一端が前記反射部材と電気的に接続されるリード端子とによって構成し、
前記反射部材の少なくとも一部に、前記第１リードフレームの通過を許容する第１リードフレーム通過部を設け、
前記第１リードフレームの一端を、前記第１リードフレーム通過部に前記反射部材と電気的に絶縁して配置し、
前記反射部材及び前記第１リードフレームにより、前記パッケージの横断面形状に略一致した反射面を形成するとともに、前記第１リードフレームの一端に前記ＬＥＤチップを載置し、
前記リード端子及び前記第１リードフレームの他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように前記透光性樹脂パッケージより外部に延出させた、
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記第１リードフレーム通過部を、前記反射部材の外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部としたことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記第１リードフレーム通過部を貫通孔としたことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置や照明機器等に用いられるＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤランプ６０は、図６に示すように、導電性ペーストを介してＬＥＤチップ６７が載置される第１リードフレーム６１と、導電性ワイヤ６８を介してＬＥＤチップ６７に電気的に接続される第２リードフレーム６４とを備え、ＬＥＤチップ６７、第１リードフレーム６１、第２リードフレーム６４、及び導電性ワイヤ６８を透光性の樹脂パッケージ６９で一体的にモールドして構成されている。リードフレーム６１上のＬＥＤチップ６７が載置される部分には、凹面６１ｂが形成される。この凹面は反射面として機能し、集光効果を有するため、ＬＥＤランプ６０の輝度が高められている。
【０００３】
このＬＥＤランプ６０を使用するに際しては、透光性樹脂パッケージ６９の底面から延出している各リードフレームの端子部６１ａ、６４ａを基板１００の貫通孔に挿入し、半田付けすることにより基板１００上に構成された図外の回路に電気的に接続する。
【０００４】
また、リードフレームに設けた差込孔に、基板上から突出するように設けた給電端子を、電気的接続を得るように密接して挿入することにより、半田付けを行わずに回路と電気的に接続するＬＥＤランプも提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１３５２０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の反射面はリードフレームを押圧等することにより凹み形成されるため、その大きさをリードフレームの厚さと無関係に大型化することができず、その集光効果は制限されていた。
【０００６】
また、基板と半田付けされる際に生じる熱により、光を効率よく取り出す役割をもつ透光性樹脂パッケージが軟化変形し、集光効率の低下を招く問題があった。
【０００７】
また、特許文献１の半田付けを行わないＬＥＤランプにおいては、通電によりＬＥＤチップから発生した熱は、リードフレームから嵌合部を介して基板側の給電端子へ伝わり、外部へと放熱される。ここで、嵌合部の接触面積が少ない場合は、嵌合部を介さず直接的に外部に放熱される場合と比較して、放熱性が悪化していた。そのため、ＬＥＤチップ内の格子の熱振動によるキャリアの散乱、いわゆるフォノン散乱などの影響が増し、輝度が低下していた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実装時の半田付けが不要であり、かつ放熱性の高い、大反射面を有する高輝度のＬＥＤランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決可能な本発明のＬＥＤランプは、少なくとも一つのＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップが載置される第１リードフレームと、一端が導電性ワイヤを介して前記ＬＥＤチップと電気的に接続される少なくとも一つの第２リードフレームと、前記第１及び第２リードフレーム並びに前記ＬＥＤチップを一体的にモールドする透光性樹脂パッケージとからなるＬＥＤランプであって、前記第１リードフレームを、前記パッケージの横断面形状に略一致した大きさの凹面鏡状の反射部材と、一端が前記反射部材と電気的に接続されるリード端子とによって構成し、前記凹面鏡状反射部材の中央部にＬＥＤチップを載置し、前記リード端子及び第２リードフレームの他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように前記透光性樹脂パッケージより外部に延出させた、ことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のＬＥＤランプは、少なくとも一つのＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップが載置される第１リードフレームと、導電性ワイヤを介して前記ＬＥＤチップと電気的に接続される少なくとも一つの第２リードフレームと、前記第１及び第２リードフレーム並びに前記ＬＥＤチップを一体的にモールドする透光性樹脂パッケージとからなるＬＥＤランプであって、前記第１リードフレームを、凹面鏡状の反射部材と、一端が前記反射部材と電気的に接続されるリード端子とによって構成し、前記反射部材の少なくとも一部に、前記第２リードフレームの通過を許容する第２リードフレーム通過部を設け、前記第２リードフレームの一端を、前記第２リードフレーム通過部に前記反射部材と電気的に絶縁して配置し、前記反射部材及び前記第２リードフレームにより、前記パッケージの横断面形状に略一致した反射面を形成するとともに、前記反射部材に前記ＬＥＤチップを載置し、前記リード端子及び第２リードフレームの他端を、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにするとともに、基板上の放熱用部材と当接するように前記透光性樹脂パッケージより外部に延出させた、ことを特徴とするものである。前記第２リードフレーム通過部は、好ましくは、前記反射部材の外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部、又は貫通孔とされる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＬＥＤランプにおいては、反射面をリード端子と別体の反射部材に形成することにより、リード端子の厚さに関係なく、反射面を大型化することができる。また、この反射部材に、上記リード端子とは別の端子が電気的に絶縁されて通過する部分を設けることにより、リード端子の配置にも関係なく反射面を大型化することができ、高輝度化が可能となる。
【００１２】
また、リードフレームが、基板上から突出した給電端子に挿着されるようにしたことにより、基板上に設けられた回路との接続において半田付けを必要としない。従って、半田付け時に発生する熱により、透光性樹脂パッケージが軟化変形することがなく、集光効率の低下を防止することができる。
【００１３】
更に、リードフレームが外部の放熱部材と当接するように透光性樹脂パッケージより外部に延出していることにより、通電によりＬＥＤチップから発生する熱は、リードフレームと嵌合された基板側の給電端子を介して外部に放出されるとともに、リードフレームと当接する基板上の放熱部材へ直接的に放出される。従って、放熱性が向上し、ＬＥＤチップ内に生じるフォノン散乱などの影響による輝度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【００１５】
［実施形態１］
図１は、本発明の第１の実施形態によるＬＥＤランプを示す概略斜視図、図２Ａは同平面図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ断面図である。図１及び図２に示すように、ＬＥＤランプ１０はＬＥＤチップ７を固定した第１リードフレーム１と、導電性ワイヤ８を介してＬＥＤチップ７に電気的に接続される第２リードフレーム４とを備え、ＬＥＤチップ７、第１リードフレーム１、第２リードフレーム４及び導電性ワイヤ８を、透光性の樹脂パッケージ９で一体的にモールドして構成されている。
【００１６】
図２に示すように、第１リードフレーム１は、導電性材料からなる、第１反射部材２及び第１リード端子３で構成される。第１反射部材２は凹面鏡状に形成され、縁部に孔２ｃを有する。この孔２ｃは、円筒状の第１リード端子３の一端３ａを受容し、第１反射部材２と第１リード端子３を電気的に接続する。更に、第１反射部材２の反射面２ａの実質上平らである底面２ｂに、ＬＥＤチップ７が導電性ペーストを介して固定される。従って、ＬＥＤチップ７の一方の極は第１リードフレームに電気的に接続される。更に、第１反射部材２は、外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部２ｄを有する。本実施形態においてはこの切り欠き部２ｄが第２リードフレーム通過部であり、この内部に第２リードフレーム４が、第１反射部材２と電気的に絶縁して配置される。第２リードフレーム４は、導電性材料からなる、第２反射部材５及び第２リード端子６で構成される。第２反射部材５は滑り台のような形状であり、反射面２ａの凹面に沿う形状のスロープ面５ｂと、底部に実質上水平である面５ａを有する。更に、第２反射部材５は、スロープ面５ｂの上部に孔５ｃを有する。この孔５ｃは、円筒状の第２リード端子６の一端６ａを受容し、第２反射部材５と第２リード端子６を電気的に接続している。第２反射部材５及び第２リード端子６からなる第２リードフレーム４は、切り欠き部２ｄに配置される際、スロープ面５ｂが反射面２ａの切り欠かれた面を補うように配置される。更に、第２反射部材５の水平面５ａは、導電性ワイヤ８を介してＬＥＤチップ７の他方の極と電気的に接続される。第１リード端子３及び第２リード端子６は、いずれも透光性樹脂パッケージ９から延出し、端部に差込孔３ｃ及び６ｃを有している。この差込孔３ｃ及び６ｃに、基板から突出するように設けた給電端子（図示せず）を、電気的接続が得られるように密接して挿入することにより、ＬＥＤチップ７に駆動電圧が印加される。ＬＥＤランプ１０は、第１リード端子３及び第２リード端子６の端面３ｄ及び６ｄが、基板上に設けた熱伝導性の放熱部材（図示せず）に当接するように実装される。
【００１７】
以上のように構成したＬＥＤランプ１０では、形成困難であった大型の反射面２ａを有するため、ＬＥＤチップ７から発生する光の集光が効果的に行われ、高輝度化が可能となる。
【００１８】
更に、ＬＥＤランプ１０を基板に実装する際の半田付けが不要となり、半田付け時に発生する熱により、透光性樹脂パッケージ９が軟化変形するのを防ぐことができる。従って集光効率の低下を防ぐことができる。
【００１９】
更に、第１リード端子３及び第２リード端子６の端面３ｄ及び６ｄは、基板上に設けた熱伝導性の放熱部材（図示せず）に当接されるため、放熱性が向上し、フォノン散乱などの影響による輝度の低下を防ぐことができる。
【００２０】
また、図３に示すように、基板側の給電端子と接続しないが、基板上の放熱部材（図示せず）と当接するダミーの第１リード端子３３ａ、３３ｂを設けてもよい。この場合、放熱効果が更に向上し、更なる高輝度化が可能となる。
【００２１】
［実施形態２］
図４Ａは、本発明の第２の実施形態によるＬＥＤランプ４０を示す平面図である。図４Ａに示すように、ＬＥＤランプ４０は３個のＬＥＤチップ４７を載置した第１リードフレーム４１と、導電性ワイヤ４８を介してＬＥＤチップ４７に電気的に接続される３個の第２リードフレーム４４とを備え、ＬＥＤチップ４７、第１リードフレーム４１、第２リードフレーム４４、及び導電性ワイヤ４８を透光性の樹脂パッケージ４９で一体的にモールドして構成されている。本実施形態においては、第１リードフレーム４１を構成する第１反射部材４２の底面４２ｂに、３個のＬＥＤチップ４７が導電性ペーストを介して固定される。更に、第１反射部材４２は、外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部４２ｄを３箇所有する。本実施形態においては、この３箇所の切り欠き部４２ｄが第２リードフレーム通過部であり、この切り欠き部４２ｄそれぞれに、３個の第２リードフレーム４４が、第１反射部材４２と絶縁して配置される。その他の構成は前述した実施形態１と同様とすることができ、詳細な説明は省略する。
【００２２】
以上のように構成したＬＥＤランプ４０では、１つのＬＥＤランプ内に３個のＬＥＤチップ４７を搭載することができる。従って、例えば、同一色のＬＥＤチップを搭載することにより、更に高輝度なＬＥＤランプが実現可能となる。また、例えば、加色混合の三原色である赤色、緑色、青色のＬＥＤチップを搭載することにより、高輝度フルカラーＬＥＤランプが実現可能となる。
【００２３】
以上、具体例を例示しつつ、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。例えば、前述の実施形態においては、第２反射部材と第２リード端子を別体としたが、これらは一体であってもよい。
【００２４】
なお、実施形態２においては、３個のＬＥＤチップ４７を第１反射部材４２上に固定したが、図４Ｂに示すように、第２リードフレーム４４を構成する第２反射部材４５の上に、３個のＬＥＤチップ４７をそれぞれ固定し、導電性ワイヤ４８を介して第１リードフレーム４１と電気的に接続しても同様の効果が得られる。実施形態１の場合も同様である。
【００２５】
また、前述の各実施形態においては、第２リードフレームを第１反射部材の第２リードフレーム通過部に絶縁して配置したが、第２リードフレーム通過部を設けず、第１反射部材の外縁の外側に、第２リード端子を絶縁して配置し、導電性ワイヤを介してＬＥＤチップと電気的に接続してもよい。この場合、第２リードフレーム通過部と第２反射部材は不要となる。
【００２６】
また、前述の各実施形態においては、第２リードフレーム通過部を外縁部から中心部に向かう入り江形状の切り欠き部としたが、切り欠き部の形状はこれに限定されない。第１反射部材の一部を切除する形状の切り欠き部であってもよい。また、図５に示すように、第２リードフレーム通過部を第１反射部材の一部に設けた貫通孔５２ｄとし、その内部を絶縁して通るように第２リード端子５５を配置し、導電性ワイヤ５８を介してＬＥＤチップ５７の他方の極と電気的に接続してもよい。この場合、第２反射部材は不要となる。
【００２７】
以上に詳述した通り、本発明は、高輝度ＬＥＤランプを提供する、新規かつ極めて有用なる発明であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプを示した概略斜視図である。
【図２】上記ＬＥＤランプの概略平面図及び概略側断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係るＬＥＤランプを示した概略斜視図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態に係るＬＥＤランプを示した概略平面図及び概略側面図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態に係るＬＥＤランプを示した概略平面図及び概略側面図である。
【図６】従来のＬＥＤランプを示した概略側断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ 第１リードフレーム
２ 第１反射部材
２ｄ 第２リードフレーム通過部
３ 第１リード端子
４ 第２リードフレーム
５ 第２反射部材
６ 第２リード端子
７ ＬＥＤチップ
８ 導電性ワイヤ
９ 透光性樹脂パッケージ
１０ ＬＥＤランプ
【図１】
2005311283.tif 000003
【図２】
2005311283.tif 000004
【図３】
2005311283.tif 000005
【図４】
2005311283.tif 000006
【図５】
2005311283.tif 000007
【図６】
2005311283.tif 000008