(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性の高い金属から成る全面が平らな略直方体形状の基台と、この基台の上面に配設されたプリント基板であり、このプリント基板の端部上面には端子電極が設けられ、前記プリント基板の中央に形成された貫通長穴に沿って、複数の内部接続電極が等間隔に設けられ、この内部接続電極と前記端子電極とを接続する配線パターンが形成されたプリント基板と、前記貫通長穴に露出した前記基台の上面に複数の等間隔に実装された発光ダイオード素子であって、この発光ダイオード素子の各電極と前記内部電極とがワイヤーによって接続された発光ダイオード素子と、前記端子電極部を除く前記基台の上面を透光性樹脂によって直方体形状に覆って封止した封止樹脂とから成ることを特徴とする発光ダイオード光源ユニット。
【請求項２】
前記プリント基板は両面銅張り基板であり、この両面銅張り基板の下面側の銅が前記基台となっていることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード光源ユニット。
【請求項３】
前記基台に放熱部材を結合し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光源ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光ダイオード光源ユニットの前記基台部分を１個の支持部材上に複数個配列して結合したことを特徴とする発光ダイオード光源。
【請求項５】
前記支持部材は細長い形状に形成されたものであり、その長手方向に沿って前記発光ダイオード光源ユニットをライン状に配列したことを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード光源。
【請求項６】
前記支持部材は平板状に形成されたものであり、その面上に前記発光ダイオード光源ユニットを二次元的パネル状に配列したことを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード光源。
【請求項７】
前記支持部材は断面が正多角形の筒型形状に形成されたものであり、その各表面に沿って発光ダイオード光源ユニットをバルブ状に配列したことを特徴とする請求項４記載の発光ダイオード光源。
【請求項８】
前記支持部材は熱伝導性のよい金属から成ることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の発光ダイオード光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種照明用光源として使用する発光ダイオード光源に関し、更に詳しくは各種発光ダイオード光源を構成する際の基礎単位となる発光ダイオード光源ユニット及びそれを用いて形成した発光ダイオード光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体を用いた発光ダイオード（以下ＬＥＤと略称）は、白熱電球などの従来型の照明光源に比較して発熱量が少なく、長寿命であるなどの利点を備えており、近年、照明用光源としての応用分野が広がっている。ＬＥＤ素子は単個では光量が不足するので、一般照明用光源としては複数個のＬＥＤ素子を集合させた光源を形成する必要がある。
【０００３】
一方、高輝度高出力を要求される照明用ＬＥＤ光源を得るためにＬＥＤの駆動電流を増やすと、それに比例してＬＥＤでの電力損失が増加して、大部分のエネルギーは熱に変換されてＬＥＤの温度が上昇し高温となる。高温になるにしたがってＬＥＤの特性として発光効率（電流−光変換効率）が低下するので輝度が低下し、ＬＥＤ動作寿命も高温動作になるほど短くなる。したがって、如何に効率よく放熱させるかが問題になり、その放熱対策を施したＬＥＤ照明用光源も種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２９６２４５号公報（図１、段落番号００１４−００１９）
【特許文献２】特開２００４−２６５９８６号公報（図１、図２、段落番号００３４−００３８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のＬＥＤ光源において、ＬＥＤ素子の集合形態によりライン型、パネル型及びバルブ型などの各種光源が形成されるが、その場合に各々の集合形態に応じてその都度放熱対策を施したＬＥＤ光源を設計する必要があった。
【０００５】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、組み合わせ方を変えることによって各種集合形態に対応するＬＥＤ光源を低コストで容易に形成できるＬＥＤ光源ユニット及びそれを用いて形成した発光ダイオード光源を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の手段は、熱伝導性の高い金属から成る全面が平らな略直方体形状の基台と、この基台の上面に配設したプリント基板であり、このプリント基板の端部上面には端子電極が設けられ、前記プリント基板の中央に形成された貫通長穴に沿って、複数の内部接続電極が等間隔に設けられ、この内部接続電極と前記端子電極とを接続する配線パターンが形成されたプリント基板と、前記貫通長穴に露出した前記基台の上面に複数の等間隔に実装された発光ダイオード素子であって、この発光ダイオード素子の各電極と前記内部電極とがワイヤーによって接続された発光ダイオード素子と、前記端子電極部を除く前記基台の上面を透光性樹脂によって直方体形状に覆って封止した封止樹脂とから成ることを特徴とする。
また、前記プリント基板は両面銅張り基板であり、この両面銅張り基板の下面側の銅が前記基台となっていることを特徴とする。
また、前記基台に放熱部材を結合したことを特徴とする。
【０００８】
また、前記課題を解決するための本発明の他の手段は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光ダイオード光源ユニットの前記基台部分を１個の支持部材上に複数個配列して結合したことを特徴とする。
また、前記支持部材は細長い形状に形成されたものであり、その長手方向に沿って前記発光ダイオード光源ユニットをライン状に配列したことを特徴とする。
また、前記支持部材は平板状に形成されたものであり、その面上に前記発光ダイオード光源ユニットを二次元的パネル状に配列したことを特徴とする。
また、前記支持部材は断面が正多角形の筒型形状に形成されたものであり、その各表面に沿って発光ダイオード光源ユニットをバルブ状に配列したことを特徴とする。
また、前記支持部材は熱伝導性のよい金属から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、熱伝導性の高い金属から成る略直方体形状の基台と、この基台の上面に実装した複数の発光ダイオード素子と、この基台の上面に配設したプリント基板とから成り、前記発光ダイオード素子の各電極と前記配線パターンを介して電気的に接続した２つの端子電極を有し、この端子電極部を除く前記基台の上面を透光性樹脂によって封止したので、ＬＥＤ光源ユニットを組立単位ユニットとしてその複数を組み合わせることによって低コストで容易に各種ＬＥＤ光源を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットの構成について説明する。図１は本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットの平面図、図２は本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットの側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００１１】
図１から図３において、１はＬＥＤ光源ユニットを示しており、２は熱伝導性の優れた銅合金等から成る略直方体形状の基台を示している。３は基台２の上に接合されたガラエポ等から成る１枚のプリント基板を示している。プリント基板３には中央に長穴形状の貫通穴としての貫通長穴３ａが形成されており、上面には貫通長穴３ａに沿って配線パターン３ｂ、３ｃが形成されている。配線パターン３ｂ、３ｃにはそれぞれ複数（例えば８個）の内部接続電極３ｄが等間隔に設けられており、配線パターン３ｂ、３ｃの端部である一方の端末には短辺に沿って端子電極３ｅ、３ｆが設けられている。なお、プリント基板３は１枚ではなく、一方の配線パターン３ｂを含む１枚のプリント基板と他方の配線パターン３ｃを含む他の１枚のプリント基板との２枚から成り立っていてもよい。また、プリント基板３は両面銅張り基板であって、下側の銅が基台２を兼ねている形態であってもよい。
【００１２】
４は発光素子としてのＬＥＤ素子を示しており、貫通長穴３ａに露出した基台２面に銀ペーストを介して複数個（例えば１０個）が等間隔に実装されている。５、６は金属細線より成る電極接続部材としてのワイヤーを示しており、各々のＬＥＤ素子４の電極からプリント基板３の各々の内部接続電極３ｄへ接続されている。７はエポキシ、シリコン等の透光性樹脂から成る封止樹脂を示しており、端子電極３ｅ、３ｆ部分を除く基台２の上を直方体形状に覆って、ＬＥＤ素子４及びワイヤー５、６を保護している。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットの作用効果について説明する。端子電極３ｅ、３ｆに駆動電圧を印加してＬＥＤ素子４を駆動すると、ＬＥＤ素子４は発光しその光は封止樹脂７を透過して放射されるが、一部は熱となってＬＥＤ素子４から放出される。ＬＥＤ素子４の下面は熱伝導性の良い基台２に密着しているので効率よく放熱が行われる。なお、基台２に他の放熱部材を結合させることによって一層の放熱効果を奏することができる。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットを用いて形成した各種ＬＥＤ光源について説明する。図４はライン型ＬＥＤ光源を示す平面図である。図４において、１０はライン型ＬＥＤ光源を示している。１１は熱伝導性のよい金属から成る支持部材を示している。ライン型ＬＥＤ光源１０は、任意の個数のＬＥＤ光源ユニット１を支持部材１１に沿ってライン状に配列して接合され形成されている。図５はパネル型ＬＥＤ光源を示す平面図である。図５において、２０はパネル型ＬＥＤ光源を示している。２１は熱伝導性のよい金属から成る平板状の支持部材を示している。パネル型ＬＥＤ光源２０は、任意の個数のＬＥＤ光源ユニット１を支持部材２１の面に横並びあるいは縦横に２次元的に配列して接合され形成されている。図６はバルブ型ＬＥＤ光源を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。図６において、３０はバルブ型ＬＥＤ光源を示している。３１は熱伝導性のよい金属から成る断面正多角形の筒状の支持部材を示している。バルブ型ＬＥＤ光源３０は、任意の個数のＬＥＤ光源ユニット１を支持部材３１の各面に横並びに配列して接合され形成されている。
【００１５】
以上説明したように、本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットを組立単位ユニットとしてその複数を放熱性を有する支持部材上に組み合わせることによって、ライン型、パネル型及びバルブ型などの各種ＬＥＤ光源を容易に形成することができる。また、ＬＥＤ光源ユニットは、組立単位ユニットとして多量生産ができるので、ＬＥＤ光源の製造コストの低減に寄与できる。なお、例えばカメラのフラッシュ光源として活用するなど、このＬＥＤ光源ユニットを単体で用いてもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のＬＥＤ光源ユニットは、ＬＥＤ光源の組立単位ユニットとして活用することができるので、各種ＬＥＤ光源を構築する場合に容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットを示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態であるＬＥＤ光源ユニットの側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】本発明のＬＥＤ光源ユニットを用いて組み立てたライン型ＬＥＤ光源を示す平面図である。
【図５】本発明のＬＥＤ光源ユニットを用いて組み立てたパネル型ＬＥＤ光源を示す平面図である。
【図６】本発明のＬＥＤ光源ユニットを用いて組み立てたバルブ型ＬＥＤ光源を示す（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ＬＥＤ光源ユニット
２  基台
３  プリント基板
３ｂ、３ｃ配線パターン
３ｅ、３ｆ  端子電極
４  ＬＥＤ素子
５、６  ワイヤー
７  透光性樹脂
【図１】
0004241658.tif 000002
【図２】
0004241658.tif 000003
【図３】
0004241658.tif 000004
【図４】
0004241658.tif 000005
【図５】
0004241658.tif 000006
【図６】
0004241658.tif 000007