JP2000236111A - 光源装置 - Google Patents

光源装置

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JP2000236111A
JP2000236111A JP3648199A JP3648199A JP2000236111A JP 2000236111 A JP2000236111 A JP 2000236111A JP 3648199 A JP3648199 A JP 3648199A JP 3648199 A JP3648199 A JP 3648199A JP 2000236111 A JP2000236111 A JP 2000236111A
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state light
solid
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mounting hole
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Masaru Sugimoto
勝 杉本
Jiro Hashizume
二郎 橋爪
Eiji Shiohama
英二 塩浜
Hideyoshi Kimura
秀吉 木村
Shinji Hizuma
晋二 日妻
Taku Sumitomo
卓 住友
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光ダイオードで生じる熱を効率よく放熱し、
かつ発光ダイオードをベース基板に正確に位置決めす
る。 【解決手段】金属製のベース基板１に取付孔４が形成さ
れ、取付孔４に発光ダイオード５の一部が挿入される。
発光ダイオード５の側面は取付孔４の内周面に接触し、
発光ダイオード５の一方の電極はベース基板１に対して
導電性接着剤７により接続される。発光ダイオード５の
他方の電極はボンディングワイヤ６を用いて導電パター
ン３に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体発光素子を用
いた照明用の光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、発光ダイオードに代表される
固体発光素子を照明用の光源装置として用いることが提
案されている。ところで、発光ダイオードの発光効率は
温度に依存しており、温度が上昇すると発光効率が低下
することが知られている。そこで、発光ダイオードの温
度上昇を抑制するために、発光ダイオードから生じる熱
を放熱する構成が考えられている。とくに、上述のよう
に照明用の光源装置を構成するためには、多数の発光ダ
イオードが必要になるから、単位面積当たりの消費電力
が非常に大きくなり、結果的に大量の熱が発生すること
になる。また、発光ダイオードでは、異種導電型の半導
体の接合部付近で光と熱とが生じる。
【０００３】発光ダイオードの温度上昇を抑制するため
に、たとえば、特開平１−３１１５０１号公報では、絶
縁金属基板に多数の窪みを設け、窪みの底部に発光ダイ
オードを配置した構成が記載されている。絶縁金属基板
は、金属板層に電気絶縁層を介して電極パターンを形成
したものであり、発光ダイオードの一方の電極と電極パ
ターンとが導電性接着剤を用いて接続され、発光ダイオ
ードの他方の電極がボンディングワイヤによって隣接す
る発光ダイオードと接続された構成になっている。この
構成では、発光ダイオードで発生した熱は発光ダイオー
ドの素子内を伝導し、導電性接着剤、電極パターン、電
気絶縁層を通って金属板層に達する。このような構成を
採用することにより、発光ダイオードをガラスエポキシ
基板などに実装する場合よりも放熱性が良好になる。
【０００４】また、実開昭６１−３６１５号公報に記載
されているように、一面に放熱用フィンを設けたアルミ
ニウムのベース基板の他面側に複数の発光ダイオードを
取り付けた構成も考えられている。この構成では、放熱
用フィンによって放熱され、発光ダイオードの発熱等に
よる発光ダイオードの温度上昇が抑制される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記両公報
に記載された構成では、発光ダイオードの一面側で放熱
を行う構成になっており、発光ダイオードの内部で発生
した熱が素子内を伝導するから、素子の厚み寸法（１０
０〜３００μｍ）に比例する熱抵抗が存在する。つま
り、素子の厚み寸法が大きいほど放熱性が低下すること
になる。
【０００６】また、上記両公報に記載された構成に用い
る発光ダイオードは一面にメタライゼーションを施すこ
とによって電極が形成されており、この電極を導電性接
着剤を介して他の部材に接合してある。このように他の
部材との電気的接続が導電性接着剤により行われるか
ら、導電性接着剤に含まれる合成樹脂によって熱抵抗が
増加することになる。
【０００７】さらに、特開平１−３１１５０１号公報に
記載された構成では、電極パターンがエッチングやメッ
キにより形成されるから、電極パターンの厚み寸法を大
きくとることはできず、高々１００μｍ程度に過ぎない
ものである。つまり、電極パターンは放熱にはあまり寄
与しないものである。しかも、電気絶縁層には各種の合
成樹脂が使用可能であるが、電気絶縁層に用いる合成樹
脂は熱抵抗が比較的大きいものであるから、単位面積当
たりの発熱量が多いときにはこの熱抵抗を無視できない
ものである。
【０００８】このように、導電性接着剤によって発光ダ
イオードの電気的接続および機械的接続を行い、しかも
発光ダイオードの一面側で放熱を行う構成では、発光ダ
イオードの発熱部から放熱用の金属製部材までの間の熱
抵抗が大きくなって放熱効率が低くなるという問題があ
る。また、金属製部材との間に電気絶縁層が設けられて
いると、熱抵抗は一層増加することになる。
【０００９】上述のような問題以外に上記公報に記載さ
れた発明には、発光ダイオードを確実に位置決めする構
成が存在せず、配光を正確に制御することが困難である
という問題もある。つまり、レンズや反射板のような光
学要素を設計通りに正確に位置決めするのが難しい。
【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、固体発光素子で生じる熱を効率よく
放熱することができるようにし、しかも固体発光素子を
ベース基板に正確に位置決めすることができるようにし
た光源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、固体
発光素子と、固体発光素子が装着される取付孔が形成さ
れた実装基板とを有し、前記取付孔の内周面に前記固体
発光素子の側面の少なくとも一部を接触させる形で前記
固体発光素子が前記実装基板に固定されたものである。
この構成によれば、固体発光素子を実装基板に設けた取
付孔に挿入しているから、固体発光素子の位置決めが容
易であり、しかも、固体発光素子の側面の少なくとも一
部を取付孔の内周面に接触させているから、固体発光素
子で発生する熱を実装基板に伝達させやすく放熱効率が
高くなる。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記取付孔において前記固体発光素子からの光を取
り出す側の端部に、前記固体発光素子の外径よりも内径
が大きく設定された反射部が形成され、前記固体発光素
子の一部が反射部内に突出しているものである。この構
成によれば、固体発光素子の側方に放射された光を反射
部の内周面で反射させて外部に取り出すことが可能であ
るから、固体発光素子から放射される光の利用効率が高
くなる。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記実装基板が金属のベース基板を
備え、前記固体発光素子の一方の電極がベース基板に電
気的に接続されているものである。この構成によれば、
ベース基板を電極に利用することができるから、結線が
容易になる。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記固体発光素子が、前記実装基板
への固定後に前記実装基板とともに切削されることによ
って固定時よりも薄肉化されたものである。この構成に
よれば、固体発光素子を実装基板とともに切削すること
ができるから、固体発光素子を損傷することなく固体発
光素子が薄肉化され、しかも固体発光素子の薄肉化によ
って固体発光素子の素子内での熱抵抗を小さくし、放熱
効率を高めることができる。
【００１５】請求項５の発明は、複数個の固体発光素子
と、各固体発光素子が装着される複数個の取付孔が形成
され取付孔に装着された固体発光素子の一方の電極に電
気的に接続される金属製のベース基板と、ベース基板に
電気絶縁層を介して形成され固体発光素子の他方の電極
に電気的に接続される導電パターンとを有し、各取付孔
をそれぞれ独立させる分離溝がベース基板に形成され、
ベース基板に設けた固体発光素子の少なくとも一部を直
列接続するように導電パターンとベース基板とを接続す
る橋絡部が電気絶縁層を貫通する形で形成されたもので
ある。この構成によれば、固体発光素子を金属製のベー
ス基板に設けた取付孔に挿入しているから、固体発光素
子の位置決めが容易であり、しかも、固体発光素子の側
面の少なくとも一部を取付孔の内周面に接触させている
から、固体発光素子で発生する熱をベース基板に伝達さ
せやすく放熱効率が高くなる。また、ベース基板や導電
パターンを各固体発光素子ごとに分離独立させるととも
に、橋絡部を介して固体発光素子を直列接続しているか
ら、複数個の固体発光素子に流れる電流を等しくするこ
とができ、結果的に各固体発光素子の光出力を略等しく
することができる。つまり、複数個の固体発光素子を配
列しながらも輝度むらを防止することができる。
【００１６】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記取付孔の少なくとも一部が光を
取り出す側に向かって内径を小さくするテーパ状に形成
され、前記固体発光素子の側面が前記取付孔の内周面に
沿ったテーパ状に形成されているものである。この構成
によれば、取付孔と固体発光素子とがテーパ状に形成さ
れているから、固体発光素子を取付孔内に位置決めする
のが容易になる。
【００１７】請求項７の発明は、請求項１、請求項２、
請求項３、請求項５、請求項６の発明において、前記取
付孔に少なくとも一部が挿入されるとともに取付孔に充
填される導電性接着剤を介して前記固体発光素子と直列
接続される別の固体発光素子が付加されているものであ
る。この構成によれば、実装基板の表裏両側に固体発光
素子を設けることになるから、両面を発光させることが
可能になる。しかも、各取付孔に設けた２個の固体発光
素子は直列接続されるから、実装基板の両面の発光輝度
をほぼ等しくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
では、図１に示すように、アルミニウムよりなるベース
基板１の一面に合成樹脂よりなる電気絶縁層２を介して
印刷配線よりなる導電パターン３を形成して実装基板を
形成してあり、ベース基板１には電気絶縁層２に向かっ
て内径を小さくするテーパ状の取付孔４が貫設される。
この取付孔４に発光ダイオード５が取り付けられる。発
光ダイオード５は、図１の上下方向において下端部側が
上端部側よりも細径であって、発光ダイオード５の上下
方向の中間部の径が取付孔４の下端の径に一致するよう
に形成されている。したがって、発光ダイオード５の小
径側を取付孔４の大径側に挿入すると、発光ダイオード
５が取付孔４の小径側で係止され、取付孔４に対して発
光ダイオード５が位置決めされることになる。このよう
な構造であるから、取付孔４の最小径を変更すれば、発
光ダイオード５の挿入量を変えることができ、取付孔４
の内径によってベース基板１の厚み方向における発光ダ
イオード５の位置を調節することが可能になる。
【００１９】発光ダイオード５の電極は、最小径側（発
光部側）の一面と最大径側の一面とにそれぞれ形成さ
れ、最小径側の一面に形成された電極はボンディングワ
イヤ６を用いて導電パターン３に接続される。ここに、
導電パターン３はボンディングワイヤ６と接続されやす
く、しかも電気伝導性が良好となるように、複数の金属
を層状に重ねて形成されている。また、発光ダイオード
５の最大径側の電極は取付孔４の内部に位置し、取付孔
４の内周面と発光ダイオード５の電極とに囲まれる空間
には銀ペーストのような導電性接着剤７が充填される。
つまり、発光ダイオード５の一部がベース基板１に直接
接触するから、発光ダイオード５からベース基板１への
熱伝導が効率よく行われることになる。しかも、ベース
基板１と発光ダイオード５とにより形成される凹所内に
導電性接着剤７が充填されることによって、導電性接着
剤７の量が比較的多くなり、発光ダイオード５から導電
接着剤７を通してベース基板１に伝導する熱量が比較的
多くなる。
【００２０】発光ダイオード５から放射される光の配光
制御は、導電パターン３を介して電気絶縁層２の反対側
に積層した枠部材８により行われる。枠部材８には、各
発光ダイオード５に対応する部位に透孔９が形成されて
おり、各透孔９は枠部材８の厚み方向において発光ダイ
オード５から離れるほど径を大きくする形状に形成され
ている。つまり、枠部材８に形成された透孔９の内周面
は反射面として機能し、発光ダイオード５から放射され
た光を適宜方向に反射することになる。また、透孔９に
は透明樹脂からなる保護体１０が充填されており、この
保護体１０の一部は透孔９から突出し、先端面が突曲面
を形成する。つまり、保護体１０の先端部（図１の下端
部）はレンズ状に形成されることになり、配光制御に寄
与することになる。ここに、保護体１０は着色されてい
てもよい。
【００２１】上述した構造によって、金属製のベース基
板１に発光ダイオード５の側面の一部が接触し、かつ導
電性接着剤７の充填量が比較的多いから、発光ダイオー
ド５とベース基板１との間の熱抵抗が従来構成よりも小
さくなり、結果的に放熱性能が高くなる。また、ベース
基板１に形成した取付孔４と発光ダイオード５の側面と
を開き角度の等しいテーパ状に形成し、かつ取付孔４の
最小径を発光ダイオード５の最小径と最大径との間の寸
法に設定しているので、発光ダイオード５を取付孔４に
対して確実に位置決めすることができ、枠部材８などを
用いた配光制御を設計通りに行うことが可能になる。
【００２２】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、ベース基板１に設けた取付孔４がベース基板１の厚
み方向の一面から他面に向かって内径を小さくするよう
に形成されているものであるから、取付孔４に装着され
た発光ダイオード５の側方に放射された光の多くは、電
気絶縁層２や導電パターン３に照射されることになる。
上述した構造の発光ダイオード５の光の放射量は、電極
側よりも側方のほうが多くなるから、発光ダイオード５
から側方に放射される光を十分に反射させなければ、光
の損失量が多くなる。
【００２３】そこで、本実施形態では、図２に示すよう
に、ベース基板１に形成する取付孔４の内径をベース基
板１の厚み方向の中間部で最小とし、厚み方向の両面側
を中間部よりも大きくしてある。つまり、図２における
取付孔４の上部である埋込部４ａに発光ダイオード５を
装着し、取付孔４の下部である反射部４ｂ内に発光ダイ
オード５の一部を突出させている。反射部４ｂの内周面
は枠部材８に形成した透孔９の内周面と略連続するよう
に形成されている。
【００２４】他の構成は第１の実施の形態と同様であっ
て、本実施形態の構成を採用することによって、発光ダ
イオード５の側方に放射された光はベース基板１の反射
部４ｂにより反射されて有効に利用され、第１の実施の
形態よりも光の損失が少なくなる。
【００２５】ベース基板１における反射部４ｂはプレス
加工によって形成することが可能であって、プレス加工
により反射板４ｂを形成すれば、図３に示すように、ベ
ース基板１の一部が厚み方向に変形して反射部４ｂの反
対側に突部が形成される。つまり、第１の実施の形態の
ように、ベース基板１に厚み方向において内径が小さく
なる取付孔４を形成した後に、ベース基板１にプレス加
工を施すことによって取付孔４の周部を大径側に突出さ
せればよい。
【００２６】（第３の実施の形態）ところで、発光ダイ
オード５の素子内の熱抵抗を低減させるには、発光ダイ
オード５の厚み寸法を小さくすることが考えられる。し
かしながら、発光ダイオード５は脆弱であるから、発光
ダイオード５を単独で切削するのは困難である。そこ
で、本実施形態では、第２の実施の形態のようにベース
基板１に発光ダイオード５を装着した状態で、ベース基
板１とともに発光ダイオード５を研磨切削することによ
って、図４のように発光ダイオード５を破損することな
く薄型化するものである。
【００２７】すなわち、ベース基板１に取付孔４を設
け、取付孔４に発光ダイオード５を装着して保護体１０
および導電性接着剤７により発光ダイオード５をベース
基板１に固定し、その後、ベース基板１とともに発光ダ
イオード５を研磨切削すれば、発光ダイオード５を薄肉
にすることができる。ここにおいて、発光ダイオード５
を研磨切削する際に導電性接着剤７は除去されるから、
研磨切削前には高価な導電性接着剤７を用いずに導電性
を持たない接着剤を用いるのが望ましい。研磨切削後に
は、発光ダイオード５の一面（図４の上面）はベース基
板１の上面と面一になるから、ベース基板１と発光ダイ
オード５とに跨るように導電性接着剤７を付けることに
よって、発光ダイオード５をベース基板１に電気的に接
続する。このような構成を採用することによって、発光
ダイオード５を破損することなく薄肉化することが可能
になる。なお、第２の実施の形態に説明したように反射
部４ｂをプレス加工により形成する場合には、反射部４
ｂを十分に深く形成することによって、ベース基板１を
研磨切削することなく発光ダイオード５を研磨切削する
ことが可能になる。つまり、ベース基板１の厚み寸法を
比較的大きくとることができ、ベース基板１の熱抵抗の
増加が生じないのである。他の構成は第２の実施の形態
と同様である。
【００２８】（第４の実施の形態）上述した実施の形態
では、１個の発光ダイオード５について放熱効率を高め
る構成を説明したが、発光ダイオード５を照明用の光源
に用いるには、複数個の発光ダイオード５を配列する必
要がある。発光ダイオード５の光出力は通電される電流
値によって決まるから、複数個の発光ダイオード５が並
列接続されていると各発光ダイオード５ごとに通電電流
にばらつきが生じやすくなる。つまり、多数個の発光ダ
イオード５を発光面に配列しているとすると、発光面の
各場所で輝度にむらが生じることになる。そこで、本実
施形態では複数個の発光ダイオード５を直列接続する構
成について説明する。また、本実施形態では、第３の実
施の形態で説明した構造を例として説明する。
【００２９】上述した発光ダイオード５の各電極の一方
はベース基板１に接続され、他方は導電パターン３に接
続されているから、複数個の発光ダイオード５を直列接
続するためには、各発光ダイオード５ごとにベース基板
１と導電パターン３とを電気的に独立させる必要があ
る。そこで、図５に示すように、ベース基板１に厚み方
向の全長に亘る深さの分離溝１１を形成することによ
り、ベース基板１を各発光ダイオード５ごとに独立させ
ている。また、各発光ダイオード５にそれぞれボンディ
ングワイヤ６を介して接続されている導電パターン３も
それぞれ独立するように形成されている。ここにおい
て、各発光ダイオード５はマトリクス状に配列されてお
り、ベース基板１に形成される分離溝１１が格子状に形
成されている。分離溝１１により分離された各ベース基
板１にはそれぞれ１個の発光ダイオード５が対応する。
また、各発光ダイオード５に対応する導電パターン３
は、スルーホールないしビアホールのような橋絡部１２
を介して他の発光ダイオード５に対応したベース基板１
と電気的に接続される。このような構成によって、隣接
する発光ダイオード５は順次直列に接続されることにな
る。たとえば、図５に示す例では、点Ａ→ベース基板１
→導電性接着剤７→発光ダイオード５→ボンディングワ
イヤ６→導電パターン３→橋絡部１２→ベース基板１→
導電性接着剤７→発光ダイオード５→ボンディングワイ
ヤ６→導電パターン３→橋絡部１２→ベース基板１→点
Ｂの経路で電流を流すことができ、図示する２個の発光
ダイオード５は直列接続されていることになる。なお、
分離溝１１には絶縁材料を充填してもよい。本実施形態
の説明では、第３の実施の形態の構造を用いたが、他の
実施の形態の構造を用いてもよい。また、図示例では橋
絡部１２をベース基板１に貫通する形で形成している
が、橋絡部１２はベース基板１と導電パターン３とを電
気的に接続すればよいのであるから、ベース基板１の中
間部まで形成するだけでもよい。
【００３０】（第５の実施の形態）上述した各実施形態
では、ベース基板１の厚み方向の一面側にのみ光を放射
する構成になっていたが、本実施形態ではベース基板１
の厚み方向の両面に光りを放射する例を示す。すなわ
ち、図６に示すように、第１の実施の形態に示した構成
に加えて、発光ダイオード５の背面側（図６の上面側）
に別の発光ダイオード５ａを追加し、ベース基板１の裏
面側（図６の上面側）に電気絶縁層２ａを介して導電パ
ターン３ａを形成するとともに、この導電パターン３ａ
にボンディングワイヤ６ａを介して発光ダイオード５ａ
を接続した構成としてある。また、ベース基板１の裏面
側には、発光ダイオード５ａに対応する部位に透孔９ａ
を形成した枠部材８ａを積層してあり、透孔９ａには透
明樹脂よりなる保護体１０ａを充填してある。ベース基
板１に形成した取付孔４の内径は発光ダイオード５ａ側
では大きくなっているから、発光ダイオード５ａを取付
孔４によって位置決めすることはできないが、他の構成
は発光ダイオード５側と同様の構成になっている。発光
ダイオード５と発光ダイオード５ａとは取付孔４に挿入
された一方の電極同士が導電性接着剤７を介して共通接
続されている。ここで、両発光ダイオード５，５ａを直
列接続するために、発光ダイオード５と発光ダイオード
５ａとは、小径側の半導体が異種導電性となるように形
成してある。したがって、ベース基板１の表裏の導電パ
ターン３，３ａ間に通電すれば、両発光ダイオード５，
５ａに通電することができる。つまり、ベース基板１に
通電する必要はない。また、本実施形態の構成では、発
光ダイオード５ａの放熱性は発光ダイオード５よりも劣
ることになるが、発光ダイオード５ａの多くの部分が導
電性接着剤７に囲まれているから、比較的よい放熱性能
を確保することができる。他の構成は第１の実施の形態
と同様である。
【００３１】（第６の実施の形態）本実施形態は、第５
の実施の形態のように１つの取付孔４に２個の発光ダイ
オード５，５ａを取り付けた構成において、第４の実施
の形態のように、ベース基板１に多数個の発光ダイオー
ド５，５ａを配列し、かつ各発光ダイオード５，５ａを
直列接続したものである。すなわち、図７に示すよう
に、ベース基板１には第４の実施の形態と同様の格子状
の分離溝１１が形成される。また、分離溝１１により分
離されて独立した１つの区画ごとに１つの取付孔４が設
けられる。表裏の導電パターン３，３ａは適宜箇所に設
けたスルーホールよりなる橋絡部１２によって互いに接
続される。ここに、橋絡部１２はベース基板１を貫通す
るように形成されるから、ベース基板１と絶縁するため
に導電部１２ａを絶縁部材１２ｂで囲んだ形で形成され
る。
【００３２】しかして、１つの取付孔４に配置した一方
の発光ダイオード５は導電パターン３に接続され、他方
の発光ダイオード５ａは導電パターン３ａに接続される
のであって、一つの取付孔４に配置した発光ダイオード
５，５ａ同士を接続せず、他の取付孔４に配置した発光
ダイオード５，５ａ間を接続するように橋絡部１２を設
けることによって、発光ダイオード５，５ａを順次直列
に接続することができるのである。他の構成は第５の実
施の形態と同様である。
【００３３】なお、複数個の発光ダイオード５を配列す
るときに同一形状の発光ダイオード５を用いたとしても
取付孔４の最小径を変更することによって、ベース基板
１からの発光ダイオード５の突出寸法を変えることがで
きる。逆に、取付孔４の最小径が等しい場合でも発光ダ
イオード５の寸法を変更することによって、ベース基板
１からの発光ダイオード５の突出寸法を変更することが
できる。このような取付孔４と発光ダイオード５との寸
法関係を利用することによって、ベース基板１に対する
発光ダイオード５の突出寸法を異ならせたり揃えたりす
ることが可能になる。
【００３４】また、枠部材８に形成した１つの透孔９に
対して２個以上の発光ダイオード５を並置することも可
能である。この場合、窒化ガリウムを用いた青色ないし
緑色の発光ダイオード５と、ガリウム砒素を用いた赤色
ないし橙色の発光ダイオード５とを１つの透孔９内に配
置したとすると、青色や緑色の光の一部がガリウム砒素
に吸収されるから、ガリウム砒素を用いた発光ダイオー
ド５のベース基板１からの突出量を窒化ガリウムを用い
た発光ダイオード５の突出量よりも小さくしておけば、
吸収量を少なくすることができ、発光効率の低下を抑制
することができる。
【００３５】なお、上述した各実施形態において発光ダ
イオード５を用いているが、固体発光素子であれば他の
素子を用いてもよい。
【００３６】
【発明の効果】請求項１の発明は、固体発光素子と、固
体発光素子が装着される取付孔が形成された実装基板と
を有し、前記取付孔の内周面に前記固体発光素子の側面
の少なくとも一部を接触させる形で前記固体発光素子が
前記実装基板に固定されたものであり、固体発光素子を
実装基板に設けた取付孔に挿入しているから、固体発光
素子の位置決めが容易であるという利点があり、しか
も、固体発光素子の側面の少なくとも一部を取付孔の内
周面に接触させているから、固体発光素子で発生する熱
を実装基板に伝達させやすく放熱効率が高くなるという
利点を有する。
【００３７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記取付孔において前記固体発光素子からの光を取
り出す側の端部に、前記固体発光素子の外径よりも内径
が大きく設定された反射部が形成され、前記固体発光素
子の一部が反射部内に突出しているものであり、固体発
光素子の側方に放射された光を反射部の内周面で反射さ
せて外部に取り出すことが可能であるから、固体発光素
子から放射される光の利用効率が高くなるという利点が
ある。
【００３８】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記ベース基板が金属のベース基板
を備え、前記固体発光素子の一方の電極がベース基板に
電気的に接続されているものであり、ベース基板を電極
に利用することができるから、結線が容易になるという
利点がある。
【００３９】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記固体発光素子が、前記実装基板
への固定後に前記実装基板とともに切削されることによ
って固定時よりも薄肉化されたものであり、固体発光素
子を実装基板とともに切削することができるから、固体
発光素子を損傷することなく固体発光素子が薄肉化され
るという利点があり、しかも固体発光素子の薄肉化によ
って固体発光素子の素子内での熱抵抗を小さくし、放熱
効率を高めることができるという利点がある。
【００４０】請求項５の発明は、複数個の固体発光素子
と、各固体発光素子が装着される複数個の取付孔が形成
され取付孔に装着された固体発光素子の一方の電極に電
気的に接続される金属製のベース基板と、ベース基板に
電気絶縁層を介して形成され固体発光素子の他方の電極
に電気的に接続される導電パターンとを有し、各取付孔
をそれぞれ独立させる分離溝がベース基板に形成され、
ベース基板に設けた固体発光素子の少なくとも一部を直
列接続するように導電パターンとベース基板とを接続す
る橋絡部が電気絶縁層を貫通する形で形成されたもので
あり、固体発光素子を金属製のベース基板に設けた取付
孔に挿入しているから、固体発光素子の位置決めが容易
であるという利点があり、しかも、固体発光素子の側面
の少なくとも一部を取付孔の内周面に接触させているか
ら、固体発光素子で発生する熱をベース基板に伝達させ
やすく放熱効率が高くなるという利点がある。また、ベ
ース基板や導電パターンを各固体発光素子ごとに分離独
立させるとともに、橋絡部を介して固体発光素子を直列
接続しているから、複数個の固体発光素子に流れる電流
を等しくすることができ、結果的に各固体発光素子の光
出力を略等しくすることができるのであって、複数個の
固体発光素子を配列しながらも輝度むらを防止すること
ができるという利点がある。
【００４１】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記取付孔の少なくとも一部が光を
取り出す側に向かって内径を小さくするテーパ状に形成
され、前記固体発光素子の側面が前記取付孔の内周面に
沿ったテーパ状に形成されているものであり、取付孔と
固体発光素子とがテーパ状に形成されているから、固体
発光素子を取付孔内に位置決めするのが容易になるとい
う利点がある。
【００４２】請求項７の発明は、請求項１、請求項２、
請求項３、請求項５、請求項６の発明において、前記取
付孔に少なくとも一部が挿入されるとともに取付孔に充
填される導電性接着剤を介して前記固体発光素子と直列
接続される別の固体発光素子が付加されているものであ
り、実装基板の表裏両側に固体発光素子を設けることに
なるから、両面を発光させることが可能になるという利
点がある。しかも、各取付孔に設けた２個の固体発光素
子は直列接続されるから、実装基板の両面の発光輝度を
ほぼ等しくすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３】同上の他の構成例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１ ベース基板 ２ 電気絶縁層 ２ａ 電気絶縁層 ３ 導電パターン ３ａ 導電パターン ４ 取付孔 ４ａ 埋込部 ４ｂ 反射部 ５ 発光ダイオード ５ａ 発光ダイオード ６ ボンディングワイヤ ６ａ ボンディングワイヤ ７ 導電性接着剤 ８ 枠部材 ８ａ 枠部材 ９ 透孔 ９ａ 透孔 １０ 保護体 １０ａ 保護体 １１ 分離溝 １２ 橋絡部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩浜 英二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 木村 秀吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 日妻 晋二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 住友 卓 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA33 AA35 CA91 CA93 DA01 DA07 DA35 EE23

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体発光素子と、固体発光素子が装着さ
    れる取付孔が形成された実装基板とを有し、前記取付孔
    の内周面に前記固体発光素子の側面の少なくとも一部を
    接触させる形で前記固体発光素子が前記実装基板に固定
    されて成ることを特徴とする光源装置。
  2. 【請求項２】 前記取付孔において前記固体発光素子か
    らの光を取り出す側の端部に、前記固体発光素子の外径
    よりも内径が大きく設定された反射部が形成され、前記
    固体発光素子の一部は反射部内に突出していることを特
    徴とする請求項１記載の光源装置。
  3. 【請求項３】 前記実装基板は金属のベース基板を備
    え、前記固体発光素子の一方の電極がベース基板に電気
    的に接続されていることを特徴とする請求項１または請
    求項２記載の光源装置。
  4. 【請求項４】 前記固体発光素子は、前記実装基板への
    固定後に前記実装基板とともに切削されることによって
    固定時よりも薄肉化されたものであることを特徴とする
    請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光源装置。
  5. 【請求項５】 複数個の固体発光素子と、各固体発光素
    子が装着される複数個の取付孔が形成され取付孔に装着
    された固体発光素子の一方の電極に電気的に接続される
    金属製のベース基板と、ベース基板に電気絶縁層を介し
    て形成され固体発光素子の他方の電極に電気的に接続さ
    れる導電パターンとを有し、各取付孔をそれぞれ独立さ
    せる分離溝がベース基板に形成され、ベース基板に設け
    た固体発光素子の少なくとも一部を直列接続するように
    導電パターンとベース基板とを接続する橋絡部が電気絶
    縁層を貫通する形で形成されて成ることを特徴とする光
    源装置。
  6. 【請求項６】 前記取付孔の少なくとも一部は光を取り
    出す側に向かって内径を小さくするテーパ状に形成さ
    れ、前記固体発光素子の側面は前記取付孔の内周面に沿
    ったテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項
    １ないし請求項５のいずれかに記載の光源装置。
  7. 【請求項７】 前記取付孔に少なくとも一部が挿入され
    るとともに取付孔に充填される導電性接着剤を介して前
    記固体発光素子と直列接続される別の固体発光素子が付
    加されて成ることを特徴とする請求項１、請求項２、請
    求項３、請求項５、請求項６のいずれかに記載の光源装
    置。
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