(57)【要約】【課題】複数個の発光ダイオードダイを、１個のＬＥＤパッケージに搭載して、高光出力を確保することができ、また、放射光の波長が異なる発光ダイオードダイを搭載して、多様な色を実現することができる高出力発光ダイオードパッケージを提供する。【解決手段】少なくとも２個のヒートシンクを有する発光ダイオードパッケージが開示される。発光ダイオードパッケージは、本体と、本体に固定された少なくとも２個のリード端子と、本体に固定された電気的かつ熱的伝導物質の少なくとも２個のヒートシンクとを備える。少なくとも２個のヒートシンクは、互いに離隔している。【選択図】図２
2006529058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体に固定された少なくとも２個のリード端子と、
前記本体に互いに離隔して固定された電気的かつ熱的伝導物質の少なくとも２個のヒートシンクとを備えることを特徴とする高出力発光ダイオードパッケージ。
【請求項２】
前記少なくとも２個のヒートシンクのそれぞれは、その上部面から延長される反射面をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項３】
前記少なくとも２個のヒートシンクは、１対であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項４】
前記少なくとも２個のヒートシンクの上部面に搭載され、前記上部面に搭載される面を通じて、前記ヒートシンクに直接電気的に接続される、少なくとも１個の発光ダイオードダイをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項５】
前記少なくとも２個のリード端子と、前記少なくとも２個のヒートシンクと、前記少なくとも１個の発光ダイオードダイを電気的に接続するボンディングワイヤと、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項６】
前記本体に取り付けられ、前記少なくとも１個の発光ダイオードダイを取り囲むレンズがさらに設けえられることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項７】
前記レンズは、前記少なくとも１個の発光ダイオードダイと直接接触する光学的透明物質を備えることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項８】
前記少なくとも１個の発光ダイオードダイからの放射光の波長を変換させる蛍光体がさらに設けられることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項９】
前記少なくとも２個のヒートシンク上に、それぞれ少なくとも１個ずつ搭載され、相互異なる波長の光を放射する発光ダイオードダイがさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１０】
前記少なくとも２個のリード端子は、
前記少なくとも２個のヒートシンクに、それぞれ電気的に接続されるリード端子と、
前記少なくとも２個のヒートシンクの全部に、電気的に接続される共通リード端子とを備えることを特徴とする請求項９に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１１】
追加のヒートシンクと、
前記追加のヒートシンク上に搭載されたツェナーダイオードとがさらに設けられることを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１２】
前記発光ダイオードダイは、それぞれ第１波長、第２波長、及び第３波長の光を放射する発光ダイオードダイを備えることを特徴とする請求項９に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１３】
前記第１波長 、第２波長 、及び第３波長は、それぞれ、赤・緑・青の波長であることを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１４】
請求項１０または１１に記載の発光ダイオードパッケージと、
前記発光ダイオードパッケージに供給される電力を制御する制御器とを備え、
前記制御器は、前記各ヒートシンクに供給される電流の量を制御することを特徴とする発光ダイオードパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードパッケージ及び発光ダイオードシステムに係り、より詳しくは、発光ダイオードダイを光源として用いる高出力発光ダイオードパッケージ及び発光ダイオードシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、光源としての発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）の使用が増加している。一般に、照明用光源のような用途として用いるためには、発光ダイオードが、数千ルーメン以上の光出力を有することが求められる。発光ダイオードの光出力は、大体、入力電力に比例する。したがって、発光ダイオードに入力される電力を増加させると、高光出力を得ることができる。しかし、入力電力の増加は、発光ダイオードの接合温度を増加させてしまう。このような発光ダイオードの接合温度の増加は、入力エネルギの可視光への換算率を表わす、発光効率の減少をもたらす。その結果、電力消費が増加する。故に、入力電力の増加による発光ダイオードの接合温度の増加を防止することが求められる。このため、発光ダイオードをヒートシンク上に取り付けて、発光ダイオードで発生した熱を、ヒートシンクから放出させる発光ダイオードパッケージが提案されている。
【０００３】
ヒートシンクを備えた発光ダイオードパッケージ（以下、ＬＥＤパッケージという）は、特許文献１において、「表面実装ＬＥＤパッケージ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔａｂｌｅ ＬＥＤ Ｐａｃｋａｇｅ）」の表題で、Ｃａｒｅｙらによって開示されている。
【０００４】
図１は、特許文献１に開示された、ＬＥＤパッケージ１００を示す斜視図である。
【０００５】
図１を参照すると、ヒートシンク１０３が、インサートモールド型リードフレーム１０１の内部に設けられている。リードフレーム１０１は、メタルフレームの周辺に成形されたプラスチック材料である。ヒートシンク１０３は、反射カップ１１３を包含していてもよい。また、発光ダイオードダイ１０５(LED  Die,105)が、直接または間接に熱伝導性であるサブマウント１０９によって、ヒートシンク１０３に搭載される。なお、ボンディングワイヤ（未図示）が、前記ＬＥＤダイ１０５及びサブマウント１０９からリードフレーム１０１上の金属リード端子１１１に延長される。リードフレーム１０１は、電気的かつ熱的にヒートシンク１０３から分離されている。さらに、光学レンズ１０７が設けられている。
【０００６】
結果として、ＬＥＤダイ１０５が、ヒートシンク１０３上に熱的に接続されるので、ＬＥＤダイ１０５を低い接合温度に維持することができる。したがって、ＬＥＤダイ１０５に相対的に大きな入力電力を供給することができ、高い光出力が得られる。
【０００７】
しかし１個のＬＥＤダイを用いて高光出力を得るのには限界がある。これを克服するために、複数個のＬＥＤダイを１個のＬＥＤパッケージの内部に搭載する必要がある。しかしながら、このように１個のヒートシンク１０３上に複数個のＬＥＤダイを搭載すると、ＬＥＤダイの電気的接続が制限されてしまう。すなわち、複数個のＬＥＤダイと、ヒートシンク１０３と、リード端子との電気的接続方式が、制限されている。また、放射光の均一性を確保するためには、複数個のＬＥＤダイが、同一の構造を有するとともに、同一波長の光を放射しなければならない。しかしながら、１個のヒートシンク１０３上に、同一の構造を有し、同一波長の光を放射するＬＥＤダイを搭載する場合、全てのＬＥＤダイが並列となり、ＬＥＤダイを駆動するための入力電流が相当に増加してしまう。
【０００８】
入力電流の増加を防止し、光を均一に放射するために、別のサブマウントが用いられる。しかしながら、サブマウントの使用により、ＬＥＤパッケージの製造工程が複雑となり、製造費用の増加をもたらしてしまう。
【０００９】
なお、照明の幅広い適用範囲に応じて、多色光の実現可能な高出力発光ダイオードパッケージが望まれている。一般に、１個のＬＥＤダイは、単一色の光を放射する。したがって、多色光を実現するためには、１個のパッケージの内部に様々な波長の光を放射するＬＥＤダイを搭載し、また、様々な波長の光を放出するＬＥＤダイを個別に駆動させなければならない。このため、ＬＥＤダイに供給される電力を個別に制御する必要があった。
【特許文献１】米国特許第６，２７４，９２４（Ｂ１）号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、サブマウントなしに、複数個のＬＥＤダイを搭載して、高光出力を確保することができる、ＬＥＤパッケージを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的は、同一の構造を有するとともに、同一波長の光を放射するＬＥＤダイを搭載して、均一の光を放射することができる、ＬＥＤパッケージを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、多色光を具現することができる、高出力発光ダイオードパッケージを提供することである。
【００１３】
さらに、多色光を実現することができる、高出力発光ダイオードシステムを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するため、本発明による一実施の形態は、少なくとも２個のヒートシンクを有する発光ダイオードパッケージを提供する。発光ダイオードパッケージは、本体と、本体に固定された少なくとも２個のリード端子と、本体に固定された電気的かつ熱的伝導物質の少なくとも２個のヒートシンクとを備える。少なくとも２個のヒートシンクは、相互離隔している。これによって、少なくとも２個のヒートシンクの上部面に、少なくとも１個の発光ダイオードダイを搭載することができる。その結果、複数個の発光ダイオードダイを１個のＬＥＤパッケージに搭載して、高光出力を確保することができる。
【００１５】
本体は、熱可塑性物質で射出成形法を用いて形成されても、或いは、リード端子及びヒートシンクとともにインサートモールディング法を用いて一体に形成されてもよい。
【００１６】
少なくとも２個のヒートシンクのぞれぞれは、その上部面から延長される反射面をさらに備えてもよい。反射面を有する少なくとも２個のヒートシンクを、適宜配設して、発光ダイオードダイからの放射光を発光ダイオードパッケージの外部へ反射させることができる。その結果、特定の方向に放射される光出力が増加する。
【００１７】
本発明の他の実施の形態によると、少なくとも２個のリード端子は、外部電源に電気的に接続すべき１対のリード端子を包含する。また、少なくとも２個のヒートシンクは、１対のヒートシンクであってもよい。少なくとも２個のヒートシンクの上部面に、少なくとも１個の発光ダイオードダイが搭載されている。少なくとも１個の発光ダイオードダイは、ヒートシンクへの搭載面を通じて、ヒートシンクに直接電気的に接続されている。発光ダイオードダイは、少なくとも２個の各ヒートシンク上に、少なくとも１個の発光ダイオードダイが位置するように配置されている。さらに、レンズが、本体に取り付けられ、少なくとも１個の発光ダイオードダイを取り囲む。また、レンズは、少なくとも１個の発光ダイオードダイと接触する光学的透明物質を包含してもよい。透明物質は、透明エポキシまたはシリコンであり得る。透明物質は、少なくとも１個の発光ダイオードダイを保護する。前記透明物質は、光拡散剤を含有してもよい。
【００１８】
なお、少なくとも１個の発光ダイオードダイからの放射光の波長を変換させる蛍光体が、少なくとも１個の発光ダイオード上に分布されてもよい。蛍光体は、少なくとも１個の発光ダイオード上に直接分布されるか、或いは、透明物質中に含有されて分布される。これによって、少なくとも１個の発光ダイオードダイからの放射光を、所定の波長を有する光に変換させ、特に、白色光に変換させることができる。
これに加えて、ボンディングワイヤが、少なくとも２個のリード端子、少なくとも２個のヒートシンク、及び少なくとも１個の発光ダイオードダイを電気的に接続することができる。この際、少なくとも１個の発光ダイオードダイは、その他面を通じて、ボンディングワイヤのうち少なくとも１個に直接電気的に接続することができる。その結果、少なくとも１個の発光ダイオードダイは、少なくとも１個のボンディングワイヤと、これが搭載されたヒートシンクに電気的に接続される。これによって、少なくとも２個のリード端子に電源を連結して、少なくとも１個の発光ダイオードダイに電力を供給することができる。
【００１９】
本発明の他の実施の形態によると、  少なくとも２個のヒートシンク上に、それぞれ少なくとも１個ずつ搭載された発光ダイオードダイが設けらる。発光ダイオードダイは、異なる波長の光を放射する発光ダイオードダイを包含する。
【００２０】
また、リード端子は、少なくとも２個のヒートシンクに、それぞれ電気的に接続されるリード端子と、少なくとも２個のヒートシンクに、全て電気的に接続される共通リード端子を包含することができる。これによって、少なくとも２個のヒートシンクに、それぞれ電気的に接続されたリード端子と共通リード端子との間に、電源を連結することができる。これによって、電源をそれぞれオン・オフすることにより、少なくとも２個のヒートシンク上に搭載された発光ダイオードダイを個別に駆動することができる。このため、様々な色の光を実現することができる。
【００２１】
さらに、発光ダイオードダイは、それぞれ第１波長、第２波長、第３波長の光を放射する発光ダイオードダイを包含してもよい。第１波長、第２波長、第３波長は、それぞれ赤・緑・青の波長であってもよい。これによって、発光ダイオードダイに連結された電源をオン・オフすることにより、７色の光を実現することができる。また、電源をオン・オフする代わりに、発光ダイオードダイに入力される電力を制御することにより、さらに多色の光を実現することができる。
【００２２】
なお、追加のヒートシンクが、少なくとも２個のヒートシンクと共に配置されてもよい。追加のヒートシンク上にツェナーダイオードが搭載される。ツェナーダイオードは、発光ダイオードパッケージを定電圧状態に維持し、静電気または過電流から発光ダイオードパッケージを保護する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。以下の実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するための例として挙げられるものである。したがって、本発明は、後述する実施例に限定されず、他の形態に具体化され得る。また、図面において、層及び領域の長さ、厚さなどは、便宜を図るために、誇張して表現されることもある。本明細書中では、同一の参照番号は、同一の構成要素を示している。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本発明の実施例１に係る発光ダイオードパッケージを示す斜視図であり、図３及び図４はそれぞれ、図２の発光ダイオードパッケージを示す平面図及び断面図である。
図２乃至図４を参照すると、本体１に、少なくとも２個のリード端子５及び少なくとも２個のヒートシンク７が固定されている。少なくとも２個のリード端子５は、電源に電気的に接続される１対のリード端子５を含む。また、少なくとも２個のヒートシンク７は、１対であってもよい。
【００２５】
本体１は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＣＡＢＳ、ＰＰＡ、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはアモデルのようなプラスチック樹脂を射出成形して形成することができる。本体１は、少なくとも２個のヒートシンク７を電気的に絶縁させる隔壁３と一体に形成することができる。これに加えて、本体１は、インサートモールディングによってリード端子５及び少なくとも２個のヒートシンク７に取り付けることができる。
【００２６】
少なくとも２個のヒートシンク７は、スラグであってもよく、それぞれ発光ダイオードダイを搭載するための上部面を有する。また、少なくとも２個のヒートシンク７は、それぞれ上部面から延長される反射面９を有する。反射面９を有する少なくとも２個のヒートシンク７を適宜配設することにより、発光ダイオードダイからの放射光を効率よく集めることができる。なお、少なくとも２個のヒートシンク７は、電気的かつ熱的伝導物質で形成される。例えば、少なくとも２個のヒートシンク７は、銅、金、銀、炭化ケイ素、またはアルミニウムで形成され得る。ヒートシンク７のそれぞれは、伝導性であるため、発光ダイオードダイの電極として用いられ、ボンディングワイヤを介してリード端子５に電気的に接続される。少なくとも２個のヒートシンク７は互いに離隔している。少なくとも２個のヒートシンク７は、本体１と一体に形成された隔壁３によって離隔してもよい。図２乃至図４には、２個の互いに離隔したヒートシンク７ａ、７ｂが示されているが、ヒートシンク７は、さらに多くのヒートシンクからなってもよい。さらに、熱放出を促進するために、ヒートシンク７のそれぞれの下部面が、上部面に比べて、相対的に広幅を有することができる。
【００２７】
１対のリード端子５は、外部電源に電気的に接続される。したがって、リード端子５のそれぞれは、図２及び図４に示すように、印刷回路基板（ＰＣＢ）に取り入れられるように、本体１の外部に屈曲状に形成されてもよい。図２乃至図４では、１対のリード端子５が示されているが、それ以外にも、追加のリード端子（未図示）が本体に固定されてもよい。また、追加のリード端子は、少なくとも２個のヒートシンク７と熱的に接続されて熱放出を促進させることができる。また、追加のリード端子は、印刷回路基板に接続されてＬＥＤパッケージを安定的に支持することができる。
【００２８】
図５は、発光ダイオードダイを搭載した発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【００２９】
図５を参照すると、発光ダイオードダイ１３が、少なくとも２個のヒートシンク７上にそれぞれ搭載される。発光ダイオードダイ１３のそれぞれは、ヒートシンク７に搭載される一面を通じて、ヒートシンク７に直接電気的に接続される。なお、少なくても２個のヒートシンク７のそれぞれの上に取り付けられる発光ダイオードダイの個数は、所望の目的に応じて異なる。また、発光ダイオードダイ１３は、所望の目的に応じて、その種類が多様に選択され得る。しかしながら、発光ダイオードパッケージの製造工程を単純化し、放射光の均一性を確保するために、同一の構造を有する発光ダイオードダイ１３を１個のパッケージの内部に搭載することが好ましい。また、発光ダイオードのダイ１３は、放射光の均一性を確保するために、互いに対称配置される。
【００３０】
ボンディングワイヤ１１が、１対のリード端子５、少なくとも２個のヒートシンク７、及び発光ダイオードダイ１３を電気的に接続する。この際、発光ダイオードダイ１３のそれぞれは、その他面を通じて、ボンディングワイヤ１３のうち少なくとも１個に電気的に直接接続される。その結果、発光ダイオードダイ１３のそれぞれは、少なくとも１個のボンディングワイヤ１１と、それが搭載されたヒートシンク７に電気的に接続される。これによって、１対のリード端子５に電源を連結して、発光ダイオードダイ１３に電力を供給することができる。また、同一のヒートシンク７上に取り付けられた発光ダイオードダイ１３は、互いに並列に接続される。しかし、異なるヒートシンク７上に搭載された発光ダイオードダイ１３は、互いに直列に接続される。その結果、１対のリード端子間において、発光ダイオードダイ１３は、直列と並列を組み合わせて接続される。ボンディングワイヤ１１の連結方法は、多様であり、発光ダイオードダイ１３を駆動するための入力電流を相対的に減少させる方法で連結することができる。
【００３１】
なお、レンズ１５が発光ダイオードダイ１３を取り囲むように本体１に取り付けられる。レンズ１５は、所望の目的に応じて、様々な形状を有する。また、レンズ１５は、発光ダイオードダイ１３と直接接触する透明物質を含有してもよい。透明物質は、透明エポキシまたはシリコンであってもよく、拡散剤または蛍光体のような添加剤を含有してもよい。拡散剤は、ボンディングワイヤ１１及びＬＥＤダイ１３が外部から見えることを防止し、蛍光体は、発光ダイオードダイ１３からの放射光の波長を変換させる。また、蛍光体は、発光ダイオードダイ１３上に直接分布することができる。蛍光体を適宜選択することにより、所望の波長を有する光を外部に放射することができる。例えば、蛍光体は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＯからなる群より選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｏ及びＳｉからなる群より選ばれた少なくとも一つの元素とを含み、セリウム族元素（Ｅｕ）で活性化された物質であってもよい。
【００３２】
本発明の実施例１によると、少なくとも２個のヒートシンク７を備えて、複数個の発光ダイオードダイ１３を、１個のＬＥＤパッケージの内部に搭載することにより、高出力を有する発光ダイオードパッケージを提供することができる。
【実施例２】
【００３３】
図６は、本発明の実施例２に係る発光ダイオードパッケージ２１を示す斜視図であり、図７及び図８は、それぞれ図６の分解斜視図及びレンズが取り外された図６の断面図であり、図９は、図６の本体を示す底面斜視図である。なお、本実施例２では、３個のヒートシンク及び４個のリード端子を有する発光ダイオードパッケージ２１について説明するが、ヒートシンク及びリード端子の個数は、これに限定されるものではない。すなわち、２個のヒートシンク及び３個のリード端子を有する発光ダイオードパッケージ２１も可能であり、それより多数のヒートシンク及びリード端子を有する発光ダイオードパッケージ２１も可能である。
【００３４】
図６乃至図９を参照すると、図２乃至図４におけると同様に、本体３１にリード端子５１及びヒートシンク４１が固定されている。
【００３５】
本体３１は、図２乃至図４におけると同様に、プラスチック樹脂を射出成形して形成することができる。本体３１は、ヒートシンク４１を電気的に絶縁させる隔壁３５と一体に形成することができる。これに加えて、本体３１は、インサートモールディング法によって、リード端子５１及びヒートシンク４１に取り付けてもよい。本体３１は、ヒートシンク収容溝３３を有し、収容溝３３は、隔壁３５によって区画されている。収容溝３３は、図示のように、本体３１を貫通する孔であってもよい。
【００３６】
本体３１の上部面に、リード端子収容溝３７が設けられている。リード端子収容溝３７は、図示のように、本体３１の円周方向に沿って配置されている。リード端子収容溝３７に、リード端子５１がそれぞれ取り入れられる。また、本体３１の側壁を貫通するリード端子孔３９が、リード端子収容溝３７にそれぞれ連結されている。リード端子収容溝３７に取り入れられたリード端子５１は、リード端子孔３９からそれぞれ外部に突出される。
【００３７】
図９に示すように、本体３１の下部面上に、窪まれたヒートシンク結合溝３８が設けられている。ヒートシンク結合溝３８は、本体３１の円周方向に沿って配置されている。また、ヒートシンク結合溝３８は、隔壁３５によって互いに分離されている。ヒートシンク結合溝３８は、ヒートシンク収容溝３３にそれぞれ連結される。
【００３８】
ヒートシンク４１は、ヒートシンク結合溝３８に結合され、ヒートシンク収容溝３３から本体３１の上部に露出する。この際、ヒートシンク４１の下部４５が、ヒートシンク結合溝３８に結合される。ヒートシンク４１は、図２乃至図４におけると同様に、スラグであってもよく、それぞれ発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃを搭載するための上部面を有する。また、ヒートシンク４１は、図２乃至図４におけると同様に、それぞれ上部面に延長される反射面４３を有し、電気的及び熱的伝導物質で形成される。ヒートシンク４１の下部面は、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃが搭載される上部面に比べて相対的に広幅を有し、熱放出を促進させることができる。また、前記ヒートシンク４１の下部面は、熱放出を促進させるために、図８に示すように、外部に露出することが好ましい。なお、ヒートシンク４１は、上述のように、成形技術で本体３１を成形する間、インサートモールディングされてもよい。
【００３９】
リード端子５１のそれぞれは、内側部５２と外側部５４を包含する。リード端子５１の内側部５２は、本体３１のリード端子収容溝３７にそれぞれ取り入れられ、本体３１から脱着することを防止するために、かぎ形となっている。また、リード端子５１の外側部５４は、印刷回路基板に取り入れられるように、屈曲状に形成されてもよい。リード端子５１の外側部５４は、本体３１のリード端子孔３９を通過して外部に露出する。なお、前記リード端子５１は、上述したように、成形技術によって本体３１を成形する間、インサートモールディングされてもよい。
【００４０】
ヒートシンク４１上に、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃが搭載される。図６乃至図８に示すように、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃが、ヒートシンク４１上にそれぞれ１個ずつ搭載されている。しかし、それぞれのヒートシンク４１上に搭載される発光ダイオードダイの個数は、これに限定されるものではなく、さらに多くの発光ダイオードダイが、ヒートシンク４１上にそれぞれ搭載されてもよい。また、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃは、異なる波長の光を放射する発光ダイオードダイを包含する。すなわち、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃは、第１波長の光を放射する第１群と、第２波長の光を放射する第２群と、第３波長の光を放射する第３群とを包含している。第１、第２、第３波長は、それぞれ、赤・緑・青の波長であってもよい。これに加えて、第１、第２、第３群は、ヒートシンク４１にそれぞれ搭載されてもよい。説明の便宜を図るために、第１、第２、第３群が搭載されたヒートシンク４１を、それぞれ第１ヒートシンク、第２ヒートシンク、第３ヒートシンクと定義する。発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃで多色を実現する発光ダイオードパッケージを、図１０を参照して説明する。
【００４１】
図１０は、本発明の実施例２に係るボンディングワイヤを連結した発光ダイオードパッケージを示す平面図である。
【００４２】
図１０を参照すると、ヒートシンク４１、リード端子５１、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃをボンディングワイヤ４９で連結する。この際、第１、第２、第３のヒートシンク４１は、リード端子５１にそれぞれ電気的に接続される。説明の便宜を図るために、第１、第２、第３のヒートシンク４１が接続されるリード端子５１をそれぞれ第１リード端子、第２リード端子、第３のリード端子と定義する。また、リード端子５１は、第１、第２、第３のリード端子以外に、第１、第２、第３のヒートシンク４１に電気的に全て接続される共通リード端子を包含する。より具体的には、図１０に示すように、負の共通リード端子（−）は、ボンディングワイヤ４９を介して、第１、第２、第３のヒートシンク４１に接続され、正の第１、第２、第３のリード端子（＋）は、ボンディングワイヤ４９を介して、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃにそれぞれ接続される。これによって、１個のヒートシンク上に搭載された発光ダイオードダイは、他のヒートシンク上に搭載された発光ダイオードダイと、別個の電源に連結されるようになる。
【００４３】
すなわち、第１、第２、第３のリード端子と共通リード端子との間に、３個の電源をそれぞれ連結することができる。その結果、電源のオン・オフを制御し、発光ダイオードパッケージ２１から多色を実現することができる。例えば、第１リード端子と共通リード端子との間の電源をオンさせ、それ以外の電源をオフすると、第１群の光を放射することができる。また、３個の電源を全部オンすると、第１、第２、第３の光が全て放射され、白色光が実現される。また、電源のオン・オフを制御する代わりに、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃに供給される電力量を制御して、さらに多くの色を実現することができる。発光ダイオード４７ａ、４７ｂ、４７ｃに供給される電力の量は、電流または電圧の量を制御することにより制御され得る。電源のオン・オフを制御し、または電力を制御するために、発光ダイオードパッケージ２１に制御器（未図示）を連結してもよい。なお、ボンディングワイヤ４９の、ヒートシンク４１、リード端子５１、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃへの連結方法は、多様である。
【００４４】
さらに、図６と図７を参照すると、図５におけると同様に、レンズ２３が、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃを取り囲むように本体３１に取り付けられる。図５のように、レンズ２３は、所望の目的に応じて、様々な形状を有し、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃと直接接触する透明物質を含有してもよい。
【００４５】
本発明の実施例２によれば、少なくとも２個のヒートシンク４１を備えて、異なる波長の光を放射することができる、複数個の発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃを、１個のＬＥＤパッケージの内部に搭載することにより、高出力を有する多色発光ダイオードパッケージを提供することができる。
【実施例３】
【００４６】
図１１は、本発明の実施例３に係る発光ダイオードパッケージ６１を示す斜視図である。
【００４７】
図１１を参照すると、図６乃至図９におけると同様に、本体７１にリード端子５１及びヒートシンク８１が固定され、ヒートシンク８１上に発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃが搭載される。ただし、発光ダイオードパッケージ６１は、実施例２の発光ダイオードパッケージ２１とは異なり、追加のヒートシンク８３を包含する。これによって、本体７１のヒートシンク収容溝、ヒートシンク結合溝、隔壁７５が、図６乃至図９とは相違して配置される。すなわち、追加のヒートシンク８３を収容するための収容溝、及び前記追加のヒートシンク８３が結合される結合溝が設けられている。
【００４８】
追加のヒートシンク８３上には、ツェナーダイオード８５が設けられる。ツェナーダイオード８５は、発光ダイオードパッケージ６１を定電圧状態に維持させる。なお、リード端子５１、ヒートシンク８１、発光ダイオードダイ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、ツェナーダイオードを、ボンディングワイヤ（未図示）を介して適宜連結して多色を実現することができる。 結果として、ツェナーダイオード８５によって、静電気または急激な電流から発光ダイオードパッケージ６１を保護することができ、製品に対する信頼性が増加される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、少なくとも２個のヒートシンクを備え、サブマウントなしに、複数個の発光ダイオードダイを１個のＬＥＤパッケージに搭載することにより、高出力を有する発光ダイオードパッケージが得られる。また、電気的に伝導物質であるヒートシンクを備えることにより、製造工程を単純化することができる、発光ダイオードパッケージが得られる。ヒートシンクは互いに離隔しているので、発光ダイオードダイは、様々な方式で電気的に接続され、相対的に低い入力電流下で高出力を有する発光ダイオードパッケージが得られる。さらに、放射光の波長が異なるＬＥＤダイを１個のパッケージの内部に搭載して、多様な色を実現することができる、高出力発光ダイオードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術による発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係る発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【図３】図２の発光ダイオードパッケージを示す平面図である。
【図４】図２の発光ダイオードパッケージを示す断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る発光ダイオードダイの搭載された発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例２に係る発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【図７】図６の発光ダイオードパッケージを示す分解斜視図である。
【図８】図６の発光ダイオードパッケージを示す断面図である。
【図９】図６の発光ダイオードパッケージの本体を示す底面斜視図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る発光ダイオードパッケージを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る発光ダイオードパッケージを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、３１、７１  本体
３、３５  隔壁
５、５１、１１１  リード端子
７、７ａ、７ｂ、４１、８１、１０３  ヒートシンク
９、４３  反射面
１１、４９  ボンディングワイヤ
１３、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、１０５  発光ダイオードダイ
１５、２３、６３、１０７  レンズ
２１、６１、１００  ＬＥＤパッケージ
３３    ヒートシンク収容溝
３７    リード端子収容溝
３８    ヒートシンク結合溝
３９    リード端子孔
４５    ヒートシンクの下部
５２    リード端子の内側部
５４    リード端子の外側部
８３    追加のヒートシンク
８５    ツェナーダイオード
１０１  リードフレーム
１０９  サブマウント
１１３  反射カップ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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