(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子がマウントされた第一リード部と、前記発光素子とワイヤを介して接続された第二リード部と、前記発光素子の発光面に対向して設けられた凹面状反射面と、前記凹面状反射面で反射した光を外部に放射する放射面と、前記発光素子と前記第一リード部及び第二リード部の一部とを封止すると共に前記凹面状反射面と前記放射面との間の空間を埋める光透過性材料とを備える反射型発光ダイオードにおいて、
前記第一リード部は前記凹面状反射面を正面から見たときに前記凹面状反射面を略直線状に横切るように形成され、且つ、前記第一リード部の両端部が前記光透過性材料の側面から外部に引き出されていることを特徴とする反射型発光ダイオード。
【請求項２】
前記第一リード部及び前記第二リード部は、プレス打ち抜き加工で作製したリードフレームを用いて形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の反射型発光ダイオード。
【請求項３】
前記凹面状反射面の周辺部に位置する前記光透過性材料に取り付けられた第三リード部を有し、前記第一リード部の一方の端部及び前記第二リード部と、前記第一リード部の他方の端部及び前記第三リード部とが、前記光透過性材料の側面から互いに反対方向に引き出されていることを特徴とする請求項１又は２記載の反射型発光ダイオード。
【請求項４】
一方の端部が前記第一リード部の前記発光素子がマウントされた部分に連なり、他方の端部が前記光透過性材料の側面から外部に引き出されている第四リード部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の反射型発光ダイオード。
【請求項５】
前記第一リード部の一方の端部及び前記第二リード部と、前記第一リード部の他方の端部及び前記第四リード部の他方の端部とが、前記光透過性材料の側面から互いに反対方向に引き出されていることを特徴とする請求項４記載の反射型発光ダイオード。
【請求項６】
請求項１乃至５記載の反射型発光ダイオードを一列に配列したことを特徴とする発光ダイオード配列体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子が発する光を凹面状反射面で反射した後に外部に放射する反射型発光ダイオード及びその反射型発光ダイオードを配列した発光ダイオード配列体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、種々の構造の発光ダイオードが案出されており、その代表的なものとして、例えば、レンズ型発光ダイオードと、反射型発光ダイオードとがある。レンズ型発光ダイオードは、発光素子が発する光を直接、光学面から外部に放射するものである。
【０００３】
図５（ａ）は従来の反射型発光ダイオードの概略正面図、図５（ｂ）はその反射型発光ダイオードをｘ軸方向から見たときの概略側面図、図５（ｃ）はその反射型発光ダイオードをｙ軸方向から見たときの概略側面図である。
図５に示す反射型発光ダイオードは、発光素子６１と、リード部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄと、ワイヤ６３と、光透過性材料６４と、発光素子６１の発光面に対向して形成された凹面状反射面６５と、発光素子の背面側に形成された放射面６６とを有する。発光素子６１はリード部６２ａの一方の端部にマウントされ、発光素子６１とリード部６２ｂとはワイヤ６３により電気的に接続されている。また、発光素子６１、リード部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの先端部及びワイヤ６３は、光透過性材料６４により封止されている。リード部６２ａ，６２ｂとリード部６２ｃ，６２ｄとは、光透過性材料６４の両側面から互いに反対方向に引き出されている。リード部６２ｃ，６２ｄは、電気配線には無関係で、反射型発光ダイオードを基板に固定するためにだけ用いられるものである。凹面状反射面６５は、光透過性材料６４の下面をメッキや金属蒸着等により鏡面加工したものである。
【０００４】
かかる反射型発光ダイオードを作製するには、リードフレームを用い、そのリードフレームに反射型発光ダイオードをトランスファーモールド法で成形する。トランスファーモールド法を用いると、リードフレームがしっかりと保持された状態で凹面状反射面６５及び放射面６６を成形することができるため、発光素子６１と光学系との位置精度を高くできる。その後、リードフレームの不要部分を切断することにより、図５に示すようなリード部６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを有する反射型発光ダイオードが得られる。
【０００５】
発光素子６１に電力が供給されると、発光素子６１が発光し、発光素子６１が発する光は凹面状反射面６５によって反射された後、放射面６６から外部に放射されるので、発光素子６２が発する光を有効に前方に放射することができる。特に、発光素子６１からその中心軸方向（ｚ軸方向）に放射された光だけでなく、発光素子６１からｚ軸方向に略直交する方向に放射された光も凹面状反射面６５で制御されるので、反射型発光ダイオードは、外部放射効率が高いという特徴がある。この点で、発光素子からその中心軸方向に略直交する方向に放射された光を有効に外部放射することができないレンズ型発光ダイオードとは異なる。
【０００６】
また、反射型発光ダイオードはレンズ型発光ダイオードに比べて薄型化を図ることができる。このため、発光素子６１を樹脂封止する際に、樹脂収縮の影響が少ないので、凹面状反射面６５の直径を大きくすることができるという利点もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リードフレームの作製方法には、一般に、エッチング加工による方法とプレス打ち抜き加工による方法とがある。エッチング加工では、版作成費用が少なく、その作成も容易である。これに対し、プレス打ち抜き加工では、型作成に費用が多くかかり、その作成は容易でないが、量産性の点でエッチング加工よりも優れている。このため、レンズ型発光ダイオードを含めた多くの発光ダイオードでは、リードフレームとしてプレス打ち抜き加工品が用いられている。但し、プレス打ち抜き加工でリードフレームを作製する場合、リード部の幅が狭いほど、リード部の端部に対応する部分がリードフレームの面に垂直な方向にずれる現象、いわゆるリードの跳ね上がり現象が顕著となる。
【０００８】
反射型発光ダイオードでは、発光素子６１を、凹面状反射面６５を正面からみたときの中心位置に配置するため、リード部６２ａの一方の端部はその中心位置まで引き伸ばしている。しかし、凹面状反射面６５を正面から見たときに放射面６６と重なるリード部６２ａ，６２ｂの部分は、凹面状反射面６５で反射された光を遮ることになるので、リード部６２ａ，６２ｂの幅はなるべく狭くする必要がある。このため、プレス打ち抜き加工で作製したリードフレームを用いて反射型発光ダイオードを作製すると、リードの跳ね上がり現象により、リード部６２ａの発光素子６１をマウントする部分がｚ軸方向にずれてしまい、凹面状反射面６５に対する発光素子６１の位置精度が悪くなるという問題があった。これにより、発光素子６１からｚ軸方向以外の方向に放射される光は凹面状反射面６５で良好に制御されず、光放射特性がばらつき、目的の特性からずれてしまう。ここで、リードの跳ね上がり現象によるリード部６２ａの発光素子６１をマウントする部分のｚ軸方向のずれは、凹面状反射面６５の直径を大きくするほど顕著となる。
【０００９】
本発明者等は、リードの跳ね上がり現象が反射型発光ダイオードの光放射特性に及ぼす影響を調べるため、シミュレーションを行った。このシミュレーションでは、二種類の反射型発光ダイオードＤ1 ，Ｄ2 を用いて、放射面６６から１００ｍｍ離れた目標の平面上での照射分布を調べた。反射型発光ダイオードＤ1 は、略平行光を導出するように、凹面状反射面６５を、発光素子６１を焦点とする回転放物面に近似した形状としたものである。かかる回転放物面に近似した形状は、具体的には、図６に示すように、凹面状反射面６５の中心軸方向をＺ軸（凹面状反射面６５の後側をＺ正軸とする。）、リードフレーム面を含む平面をＸ−Ｙ平面とすると、曲面
Ｚ＝Ａ0 ＋Ａ1 ｒ＋Ａ2 ｒ2 ＋Ａ3 ｒ3 ＋Ａ4 ｒ4 ＋Ａ5 ｒ5 ＋Ａ6 ｒ6 ＋Ａ7 ｒ7 
で与えられる。ここで、ｒ＝（Ｘ2 ＋Ｙ2 ）1/2 であり、また、
Ａ0 ＝  ２．５８７７０１４６７８９３
Ａ1 ＝  ０．０５４３００３７８４４３
Ａ2 ＝−０．２０３３７０５１１１６５
Ａ3 ＝  ０．０９９８５４９５６８１６
Ａ4 ＝−０．０５２１４１０５９２８３
Ａ5 ＝  ０．０１４５０４３１９６２６
Ａ6 ＝−０．００２０４８２１２７０６
Ａ7 ＝  ０．０００１１５３１１０６０
である。一方、反射型発光ダイオードＤ2 は、反射型発光ダイオードＤ1 において発光素子６１をＺ軸方向に０．１ｍｍだけずらして配置したものである。
【００１０】
図７（ａ）は反射型発光ダイオードＤ1 についての照射分布シミュレーション結果を示す図、図７（ｂ）は反射型発光ダイオードＤ2 についての照射分布シミュレーション結果を示す図である。ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ピーク照度を１００％とした場合の、照度の割合の分布を表し、また、照度の割合が６０％以上の部分を梨地状にして示している。反射型発光ダイオードＤ1 では、図７（ａ）に示すように、ピーク照度の６０％以上の分布が円状であり、目標の平面上に平行光を照射することができる。一方、反射型発光ダイオードＤ2 については、図７（ｂ）に示すように、照度分布が図７（ａ）の照度分布よりも広がり、ピーク照度が数割低下する。しかも、反射型発光ダイオードＤ2 では、ピーク照度の６０％以上の分布がドーナツ状になり、目標の平面上における凹面状反射面６５の中心軸付近の照度が大幅に低下する。したがって、リードがわずかに跳ね上がっても、反射型発光ダイオードの光放射特性は大きな影響を受ける。
【００１１】
尚、レンズ型発光ダイオードでは、反射型発光ダイオードのようにリード部の幅を狭くしなければならないという制限はない。これは、レンズ型発光ダイオードは、発光素子が発する光を直接、光学面から外部に放射するので、リード部が光を遮ることはないからである。また、レンズ型発光ダイオードでは、発光素子からその中心軸方向に略直交する方向に放射された光を十分制御できないので、発光素子の中心軸方向における発光素子の位置ずれは、光放射特性にほどんど影響を及ぼすことはない。このため、プレス打ち抜き加工で作製したリードフレームを用いてレンズ型発光ダイオードを作製しても、何ら問題はない。
【００１２】
また、従来の反射型発光ダイオードでは、発光素子６１をリード部６２ａの一方の端部にマウントしたことにより、発光素子６１が発した熱はリード部６２ａの他方の端部に向かって一方向にしか伝わることができない。このため、発光素子６１が発した熱は、リード部６２ａの他方の端部の側のみから外部に放射されるので、放熱性が良くないという問題があった。また、かかる放熱性の問題は、特に、複数の反射型発光ダイオードを配列した発光ダイオード配列体において顕著である。
【００１３】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、凹面状反射面に対する発光素子の位置精度を安定して保つことができると共に、放熱性の向上を図ることができる反射型発光ダイオード及び発光ダイオード配列体を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、発光素子と、前記発光素子がマウントされた第一リード部と、前記発光素子とワイヤを介して接続された第二リード部と、前記発光素子の発光面に対向して設けられた凹面状反射面と、前記凹面状反射面で反射した光を外部に放射する放射面と、前記発光素子と前記第一リード部及び第二リード部の一部とを封止すると共に前記凹面状反射面と前記放射面との間の空間を埋める光透過性材料とを備える反射型発光ダイオードにおいて、前記第一リード部は前記凹面状反射面を正面から見たときに前記凹面状反射面を略直線状に横切るように形成され、且つ、前記第一リード部の両端部が前記光透過性材料の側面から外部に引き出されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第一リード部を、凹面状反射面を正面から見たときに凹面状反射面を略直線状に横切るように形成したことにより、発光素子は第一リード部の略中央部にマウントされる。このような第一リード部を有するリードフレームをプレス打ち抜き加工で作製しても、第一リード部の発光素子をマウントする部分は加工による変形が極めてわずかである。このため、かかるリードフレームを用いて反射型発光ダイオードを作製することによって、凹面状反射面に対する発光素子の位置精度を安定して保つことができるので、発光素子からその中心軸方向に放射される光だけでなく、その中心軸方向に略直交する方向に放射される光も凹面状反射面で良好に制御され、安定した光放射特性を有する光として外部に放射することができる。
【００１６】
また、第一リード部の両端部を光透過性材料の側面から外部に引き出したことにより、発光素子が発した熱は第一リード部の両端部に向かって両方向に伝わることができるため、発光素子から第一リード部に伝わる熱を第一リード部の両端部から外部に放射することができると共に、発光素子から第一リード部に伝わる熱の一部を放射面から外部に放射することができるので、放熱性の向上を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である反射型発光ダイオードを用いた発光ダイオード配列体の概略正面図、図２はその発光ダイオード配列体のＡ−Ａ矢視方向概略断面図、図３（ａ）は本実施形態の反射型発光ダイオードの概略正面図、図３（ｂ）はその反射型発光ダイオードをｘ軸方向から見たときの概略側面図、図３（ｃ）はその反射型発光ダイオードをｙ軸方向から見たときの概略側面図である。尚、図３において、ｚ軸は凹面状反射面の中心軸方向、ｘ軸及びｙ軸は発光ダイオードの発光面を含む平面における直交座標軸である。
【００１８】
図１及び図２に示す発光ダイオード配列体は、複数の反射型発光ダイオード１０と、基板３０と、二つの細長い板状のスペーサ４０とを備えるものである。本実施形態では、複数の反射型発光ダイオード１０を直線状に配列して線状光源を得る場合について説明する。反射型発光ダイオード１０は、図２及び図３に示すように、発光素子１１と、第一リード部１２ａと、第二リード部１２ｂと、第三リード部１２ｃと、ワイヤ１３と、光透過性材料１４と、凹面状反射面１５と、放射面１６と、支持部１７とを備える。
【００１９】
第一リード部１２ａ及び第二リード部１２ｂは、発光素子１１に電力を供給するために用いられる。発光素子１１は第一リード部１２ａの略中央部にマウントされ、発光素子１１と第二リード部１２ｂとはワイヤ１３により電気的に接続されている。また、発光素子１１、第一リード部１２ａの一部、第二リード部１２ｂの先端部、第三リード部１２ｃの先端部及びワイヤ１３は、熱硬化性の光透過性材料１４により一体的に封止されている。ここで、光透過性材料１４としては、例えば、屈折率１．５の透明エポキシ樹脂が用いられる。
【００２０】
第一リード部１２ａは、凹面状反射面１５を正面から見たときに凹面状反射面１５を略直線状に横切るように形成され、第一リード部１２ａの両端部α，βは光透過性材料１４の側面から外部に引き出されている。第三リード部１２ｃは、支持部１７に取り付けられる。第一リード部１２ａの一方の端部α及び第二リード部１２ｂと、第一リード部１２ａの他方の端部β及び第三リード部１２ｃとは、光透過性材料１４の側面から互いに反対方向に引き出される。
【００２１】
また、第一リード部１２ａの端部β及び第三リード部１２ｃは、電気的端子となる第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂとは異なり、電気配線には無関係で、反射型発光ダイオード１０を基板３０に固定するために用いられる。このため、第一リード部１２ａの端部β及び第三リード部１２ｃは固定用リードということができる。一方、第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂは、発光素子１１に電力を供給するのみならず、反射型発光ダイオード１０を基板３０に固定するためにも用いられる。このため、第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂは電力供給兼固定用リードということができる。
【００２２】
凹面状反射面１５は、光透過性材料１４の一方の面上にメッキや金属蒸着等により鏡面加工したものであり、発光素子１１の発光面に対向する側に形成されている。ここでは、凹面状反射面１５を、発光素子１１の発光面の中心を焦点とする回転放物面形状に形成する。一方、放射面１６は、発光素子１１の背面側であって、第一リード部１２ａと第二リード部１２ｂに近い位置に形成されている。ここでは、放射面１６を凹面状反射面１５の回転軸（ｚ軸）に垂直な平面形状に形成する。すなわち、本実施形態では、反射型発光ダイオード１０が平行光を発することができるように、発光素子１１の位置、凹面状反射面１５及び放射面１６の形状を設計している。
【００２３】
また、反射型発光ダイオード１０は、凹面状反射面１５を正面から見たときに凹面状反射面１５の中心を通る直線であって凹面状反射面１５の中心軸に直交する直線（例えばｘ軸）に対して垂直な二つの平面によって凹面状反射面１５の端部が左右対称に切断されている。ここでは、凹面状反射面１５を正面から見たときにｘ軸の方向における切断前の凹面状反射面１５の長さに対する切断後の凹面状反射面１５の長さの割合が０．７となるように、凹面状反射面１５の端部を切断している。このように凹面状反射面１５の端部を切断するのは、凹面状反射面１５の切断面が隣合うように発光ダイオード１０を直線状に配列することにより、発光ダイオード１０の配列間隔を狭くするためである。
【００２４】
支持部１７は、反射型発光ダイオード１０を、スペーサ４０を介して基板３０に取り付ける場合に、反射型発光ダイオード１０を支持する役割を果たすものである。支持部１７は、凹面状反射面１５の周辺部に形成される。本実施形態では、凹面状反射面１５の端部を左右対称に切断しているので、支持部１７は、図３（ａ）に示すように、凹面状反射面１５の上下に形成されることになる。また、支持部１７の下端面１７ａ（図３（ｂ）参照）は平面状に形成している。
【００２５】
かかる反射型発光ダイオード１０を作製するには、リードフレームを用い、そのリードフレームに反射型発光ダイオードをトランスファーモールド法で形成する。このトランスファーモールド法を用いると、凹面状反射面１５、放射面１６及び支持部１７を精度よく成形できるので、それらの形状は非常に安定しており、さらに、リードフレームがしっかりと保持された状態で凹面状反射面１５及び放射面１６を成形することができるため、発光素子１１と光学系との位置精度を高くできる。また、リードフレームとしては、量産性を考慮し、プレス打ち抜き加工品が用いられる。次に、リードフレームの不要部分を切断することにより、図３に示すような各リード部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを有する反射型発光ダイオード１０が得られる。最終的に、反射型発光ダイオード１０は、光透過性材料１４から外部に引き出された各リード部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを裏面側に折り曲げた状態に加工される。
【００２６】
上記構成の反射型発光ダイオード１０では、発光素子１１に電力が供給されると、発光素子１１が発光し、発光素子１１が発する光は凹面状反射面１５により反射され、放射面１６より外部に放射される。このように発光素子１１が発する光を一度、凹面状反射面１５で反射した後に外部に放射するので、かかる反射型発光ダイオード１０は、外部放射効率が高く、高輝度・高光度であるという特徴がある。しかも、発光素子１１が発する光は凹面状反射面１５のみで制御されるため、反射型発光ダイオード１０自体の照射分布には特徴だった照射パターンがなく、照射むらの度合いが小さいので、均斉度の向上を図ることができる。
【００２７】
基板３０には、図２に示すように、反射型発光ダイオード１０の各リード部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを挿入するためのリード差込用孔３１が形成されている。このリード差込用孔３１は、複数の反射型発光ダイオード１０を凹面状反射面１５の切断面が隣合うように一列に配列したときのリード位置に対応した箇所に設けられる。複数の反射型発光ダイオード１０は、第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂと、第一リード部１２ａの端部β及び第三リード部１２ｃとが配列方向に対して両側に位置するように基板３０に配列して取り付けられることになる。また、基板３０の裏面（基板３０上に反射型発光ダイオード１０を配列する側の面と反対側の面）には回路パターン（不図示）が形成されている。
【００２８】
スペーサ４０は、四角柱形状のものであって、凹面状反射面１５の底部が基板３０に接触しないように、支持部１７と基板３０との間に挿入するものである。スペーサ４０の長さは、複数の反射型発光ダイオード１０を一列に配列したときの長さと略同じであり、その高さは、凹面状反射面１５の底部が基板３０に接触しない高さとしている。各スペーサ４０は、図１及び図２に示すように、複数の反射型発光ダイオード１０を凹面状反射面１５の切断面が隣合うように一列に配列したときに、複数の反射型発光ダイオード１０の配列方向に対して両側の各々に位置する支持部１７について共通に用いられる。また、スペーサ４０には、図２に示すように、リード差込用孔４１が形成されている。このリード差込用孔４１は、複数の反射型発光ダイオード１０を一列に配列したときのリード位置に対応した箇所に設けられる。
【００２９】
反射型発光ダイオード１０を用いて発光ダイオード配列体を形成するには、まず、複数の反射型発光ダイオード１０の各リード部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、スペーサ４０に形成されたリード差込用孔４１に挿入すると共に、基板３０に形成されたリード差込用孔３１に挿入して、支持部１７の下端面１７ａをスペーサ４０の表面に当接させることにより、複数の反射型発光ダイオード１０を、スペーサ４０を介して基板３０に取り付ける。次に、各リード部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを半田付けすることにより、反射型発光ダイオード１０を固定すると共に、第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂを基板３０上に形成された回路パターンと接続する。こうして、複数の反射型発光ダイオード１０は、凹面状反射面１５の切断面が隣合うように直線状に配列され、図１に示すような発光ダイオード配列体が得られる。尚、図１に示す発光ダイオード配列体からは、二本の外部接続用の線５０が引き出されている。
【００３０】
このように、凹面状反射面１５の端面を切断した面が隣合うように密に反射型発光ダイオード１０を配列することにより、高照度で且つ均斉度よく、線状のエリアを照射する光源とすることができる。
本実施形態の反射型発光ダイオードでは、発光素子をマウントする第一リード部を、凹面状反射面を正面から見たときに凹面状反射面を略直線状に横切るように形成したことにより、発光素子は第一リード部の略中央部にマウントされ、かかる第一リード部を有するリードフレームをプレス打ち抜き加工で作製しても、第一リード部の発光素子をマウントする部分は加工による変形が極めてわずかである。このため、かかるリードフレームを用いて反射型発光ダイオードを作製することにより、凹面状反射面に対する発光素子の位置精度を安定して保つことができるので、発光素子からその中心軸方向に放射される光だけでなく、その中心軸方向に略直交する方向に放射される光も凹面状反射面で良好に制御され、安定した平行光を効率よく外部に放射することができる。
【００３１】
また、本実施形態の反射型発光ダイオードでは、第一リード部の両端部を光透過性材料の側面から引き出したことにより、発光素子が発した熱は第一リード部の両端部に向かって両方向に伝わり、発光素子から第一リード部に伝わる熱を第一リード部の両端部から外部に拡散することができるので、放熱性の向上を図ることができる。このため、発光素子の温度上昇により発光出力が低下するのを防止することができると共に、発光素子の寿命特性が劣化するのを防ぐことができる。ところで、反射型発光ダイオードは薄型で、第一リード部が放射面に近い位置に形成されているため、発光素子から第一リード部に伝わる熱の一部は放射面から外部に放射される。本実施形態では、凹面状反射面を正面から見たときに第一リード部が放射面と重なる部分の割合は従来の反射型発光ダイオードのものに比べて大きいので、放射面から外部に放射する熱の量を増やすことができ、このことによっても放熱性が向上する。
【００３２】
本発明者等は、下記の各発光ダイオードについて、消費電力３６ｍＷで発光素子を約１０分程度点灯し、発光素子のジャンクション温度が安定したことを確かめた後、発光素子のジャンクション温度上昇を測定した。その結果、従来の反射型発光ダイオードでは６．０°、本実施形態の反射型発光ダイオードでは４．８°、エポキシ樹脂でモールド成形したレンズ型発光ダイオードでは９．２°であった。したがって、本実施形態の反射型発光ダイオードでは、従来の反射型発光ダイオードに比べて、発光素子のジャンクション温度上昇が８０％に低減することを確認した。
【００３３】
また、本実施形態の反射型発光ダイオード用いて発光ダイオード配列体を構成することにより、発光素子が発する熱を、第一リード部からの放熱の経路及び放射面からの放熱の経路で、広く外部に拡散することができるので、放熱性の向上を図り、発光素子の温度上昇を効果的に抑えることができる。
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
【００３４】
たとえば、上記の実施形態において、凹面状反射面に対する発光素子の位置精度を安定して保つだけで、放熱性の向上を図る必要がない場合には、図３に示す第一リード部１２ａのβ側の幅を、α側の幅によりも狭くしてもよい。
また、上記の実施形態では、リードフレームとして、量産性を考慮し、プレス打ち抜き加工品を用いた場合について説明したが、量産性の向上を図る必要がない場合には、リードフレームとして、エッチング加工により作製したものを用いてもよい。
【００３５】
更に、上記の実施形態では、支持部に取り付けられた第三リード部を有する場合について説明したが、第三リード部の代わりに、例えば、図４に示すように、一方の端部が第一リード部１２ａの発光素子がマウントされた部分Ｐに連なり、他方の端部が光透過性材料の側面から外部に引き出されている第四リード部１２ｄを設けるようにしてもよい。ここで、第一リード部１２ａの端部α及び第二リード部１２ｂと、第一リード部１２ａの端部β及び第四リード部１２ｄの他方の端部とは、光透過性材料の側面から互いに反対方向に引き出される。これにより、発光素子が発する熱の放熱経路が増えるため、発光素子から第四リード部１２ｄに伝わる熱を第四リード部１２ｄの端部から外部に放射することができると共に、発光素子から第四リード部１２ｄに伝わる熱の一部を放射面１６から外部に放射することができるので、放熱性をより一層向上させることができる。
【００３６】
一般に、反射型発光ダイオードでは、凹面状反射面を正面から見たときに放射面と重なるリード部の部分は、発光素子が発し、凹面状反射面で反射する光を外部に放射するのを妨げることになる。凹面状反射面の直径を約１０ｍｍ、リード部の幅を約０．３ｍｍとした場合、従来の反射型発光ダイオードでは、リード部による外部放射の損失は約６〜７％であり、一方、図４に示す反射型発光ダイオードでは、リード部による外部放射の損失は約１０％程度で、従来の反射型発光ダイオードに比べて約２倍弱となる。しかし、平行光を外部に放射する仕様では、反射型発光ダイオードは、レンズ型発光ダイオードに比べて３倍以上の外部放射効率を有することを考慮すると、図４に示す反射型発光ダイオードの損失と従来の反射型発光ダイオードの損失との差は小さなものと考えることができる。図４に示す反射型発光ダイオードは、特に、大電流を通電するタイプのものに好適である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第一リード部を、凹面状反射面を正面から見たときに凹面状反射面を略直線状に横切るように形成し、且つ、第一リード部の両端部を光透過性材料の側面から外部に引き出したことにより、発光素子は第一リード部の略中央部にマウントされ、かかる第一リード部を有するリードフレームをプレス打ち抜き加工で作製しても、第一リード部の発光素子をマウントする部分は加工による変形が極めてわずかであるので、凹面状反射面に対する発光素子の位置精度を安定して保つことができ、しかも、発光素子が発した熱は第一リード部の両端部に向かって両方向に伝わることができるため、発光素子から第一リード部に伝わる熱を第一リード部の両端部から外部に放射することができると共に、発光素子から第一リード部に伝わる熱の一部を放射面から外部に放射することができるので、放熱性の向上を図ることができる反射型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】
【図１】本発明の一実施形態である反射型発光ダイオードを用いた発光ダイオード配列体の概略正面図である。
【図２】その発光ダイオード配列体のＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。
【図３】（ａ）は本実施形態の反射型発光ダイオードの概略正面図、（ｂ）はその反射型発光ダイオードをｘ軸方向から見たときの概略側面図、（ｃ）はその反射型発光ダイオードをｙ軸方向から見たときの概略側面図である。
【図４】本実施形態の反射型発光ダイオードの変形例を説明するための図である。
【図５】（ａ）は従来の反射型発光ダイオードの概略正面図、（ｂ）はその反射型発光ダイオードをｘ軸方向から見たときの概略側面図、（ｃ）はその反射型発光ダイオードをｙ軸方向から見たときの概略側面図である。
【図６】照射分布シミュレーションに用いられる反射型発光ダイオードの凹面状反射面の形状を説明するための図である。
【図７】照射分布シミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
１０    反射型発光ダイオード
１１    発光素子
１２ａ    第一リード部
１２ｂ    第二リード部
１２ｃ    第三リード部
１２ｄ    第四リード部
１３    ワイヤ
１４    光透過性材料
１５    凹面状反射面
１６    放射面
１７    支持部
１７ａ    下端面
３０    基板
３１    リード差込用孔
４０    スペーサ
４１    リード差込用孔
５０    外部接続用の線
【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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