JP2002280614A - 発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の利用効率の向上、放熱性向上等が課題に
なる。 【解決手段】 透明基板２２上に一対の電極２３、２４
をメタライズし、発光ダイオード素子６を透明接着剤５
ａで透明基板２２に固着し、発光ダイオード素子６の上
面電極をワイヤボンィングし、発光ダイオード素子６を
透明封止樹脂２８で形成した放物球面状または楕円球面
状の焦点に位置するように封止する。放物球面状または
楕円球面状の透明封止樹脂２８の表面に光を反射する金
属反射膜（リフレクタ部）２５を形成する。リフレクタ
部２５と反対側で、発光ダイオード素子６の直上に透明
樹脂よりなる放物／楕円球面状レンズ４２を形成する。
発光ダイオード素子６から出た光をリフレクタ部２５で
反射し透明封止樹脂２８を透過して透明基板２２の下面
側に導かれレンズ４２で集光する。光の利用効率が向上
し、放熱性に優れたパッケージが安価に提供できる。
なる。 【解決手段】 透明基板２２上に一対の電極２３、２４
をメタライズし、発光ダイオード素子６を透明接着剤５
ａで透明基板２２に固着し、発光ダイオード素子６の上
面電極をワイヤボンィングし、発光ダイオード素子６を
透明封止樹脂２８で形成した放物球面状または楕円球面
状の焦点に位置するように封止する。放物球面状または
楕円球面状の透明封止樹脂２８の表面に光を反射する金
属反射膜（リフレクタ部）２５を形成する。リフレクタ
部２５と反対側で、発光ダイオード素子６の直上に透明
樹脂よりなる放物／楕円球面状レンズ４２を形成する。
発光ダイオード素子６から出た光をリフレクタ部２５で
反射し透明封止樹脂２８を透過して透明基板２２の下面
側に導かれレンズ４２で集光する。光の利用効率が向上
し、放熱性に優れたパッケージが安価に提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装型の発光
ダイオードに関するものである。
ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、軽薄短小を追求する電子機器
向けに提供された表面実装型の発光ダイオードの代表的
な従来構造として、例えば図４に示す発光ダイオードが
知られている。以下その概要について説明する。
向けに提供された表面実装型の発光ダイオードの代表的
な従来構造として、例えば図４に示す発光ダイオードが
知られている。以下その概要について説明する。
【０００３】図４において、発光ダイオード１は、ガラ
スエポキシ基板（以下、ガラエポ基板という）２の上面
に一対の上面電極（カソード電極３とアノード電極４）
をパターン形成し、上面電極３の上に透明接着剤５によ
って発光ダイオード素子６を固着すると共に、発光ダイ
オード素子６の上面電極とガラエポ基板２の上面電極
３、４とを金属細線よりなるボンディングワイヤ７で接
続し、このボンディングワイヤ７及び発光ダイオード素
子６を透明封止樹脂８によって封止した構造のものであ
る。
スエポキシ基板（以下、ガラエポ基板という）２の上面
に一対の上面電極（カソード電極３とアノード電極４）
をパターン形成し、上面電極３の上に透明接着剤５によ
って発光ダイオード素子６を固着すると共に、発光ダイ
オード素子６の上面電極とガラエポ基板２の上面電極
３、４とを金属細線よりなるボンディングワイヤ７で接
続し、このボンディングワイヤ７及び発光ダイオード素
子６を透明封止樹脂８によって封止した構造のものであ
る。
【０００４】前記発光ダイオード１を使用する時には、
マザーボード１１の上面に発光ダイオード１を載置し、
上面電極と一体に形成された下面電極９、１０をマザー
ボード１１のプリント配線１２、１３に半田１４で電気
的に固定することによって表面実装が実現するものであ
る。
マザーボード１１の上面に発光ダイオード１を載置し、
上面電極と一体に形成された下面電極９、１０をマザー
ボード１１のプリント配線１２、１３に半田１４で電気
的に固定することによって表面実装が実現するものであ
る。
【０００５】しかしながら、上述した発光ダイオード１
は、リフレクタ部がないので、発光ダイオード素子６か
ら出た光が透光性の封止樹脂８の側面に出るので、光の
利用効率が悪かった。
は、リフレクタ部がないので、発光ダイオード素子６か
ら出た光が透光性の封止樹脂８の側面に出るので、光の
利用効率が悪かった。
【０００６】そこで、上記した発光ダイオード１の問題
を解決するために、図５に示す発光ダイオード１Ａが知
られている。発光ダイオード１Ａは、銀メッキされたリ
ードフレーム３ａ、４ａを白色成形樹脂でインサート成
形して絶縁基板２Ａを形成し、リードフレーム電極３ａ
の上に、透明接着剤５によって発光ダイオード素子６を
固着すると共に、発光ダイオード素子６の上面電極とリ
ードフレーム電極３ａ、４ａと金属細線よりなるボンデ
ィングワイヤ７で接続し、前記発光ダイオード素子６を
取り囲むように絶縁基板２Ａの上方に向かって広がるパ
ラボラ形状をなしたリフレクタ部１５ａを有する反射部
材１５を配設し、前記ボンディングワイヤ７及び発光ダ
イオード素子６を透明封止樹脂８ａによって封止した構
造のものである。
を解決するために、図５に示す発光ダイオード１Ａが知
られている。発光ダイオード１Ａは、銀メッキされたリ
ードフレーム３ａ、４ａを白色成形樹脂でインサート成
形して絶縁基板２Ａを形成し、リードフレーム電極３ａ
の上に、透明接着剤５によって発光ダイオード素子６を
固着すると共に、発光ダイオード素子６の上面電極とリ
ードフレーム電極３ａ、４ａと金属細線よりなるボンデ
ィングワイヤ７で接続し、前記発光ダイオード素子６を
取り囲むように絶縁基板２Ａの上方に向かって広がるパ
ラボラ形状をなしたリフレクタ部１５ａを有する反射部
材１５を配設し、前記ボンディングワイヤ７及び発光ダ
イオード素子６を透明封止樹脂８ａによって封止した構
造のものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た発光ダイオードは、裏面発光強度の大きい窒化ガリウ
ム系化合物半導体からなる発光ダイオード素子の表面実
装ではボンディングパッド部での光のロスが大きかっ
た。
た発光ダイオードは、裏面発光強度の大きい窒化ガリウ
ム系化合物半導体からなる発光ダイオード素子の表面実
装ではボンディングパッド部での光のロスが大きかっ
た。
【０００８】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、発光ダイオード素子からの光の
利用効率を向上させ、放熱性に優れた安価な発光ダイオ
ードを提供するものである。
のであり、その目的は、発光ダイオード素子からの光の
利用効率を向上させ、放熱性に優れた安価な発光ダイオ
ードを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における発光ダイオードは、絶縁基板上に発
光ダイオード素子を実装し、該発光ダイオード素子の電
極を接続し、発光ダイオード素子を覆うように封止樹脂
にて封止した発光ダイオードにおいて、前記絶縁基板は
透明基板よりなり、該透明基板に電極をメタライズし、
発光ダイオード素子を透明封止樹脂で形成した放物球面
状または楕円球面状の焦点に位置するように実装し、該
放物球面状または楕円球面状の透明封止樹脂の表面に光
を反射する金属反射膜（リフレクタ部）を形成すること
により、前記発光ダイオード素子から出た光をリフレク
タ部で反射し透明封止樹脂を透過して透明基板の下面側
に導かれるように構成したことを特徴とするものであ
る。
に、本発明における発光ダイオードは、絶縁基板上に発
光ダイオード素子を実装し、該発光ダイオード素子の電
極を接続し、発光ダイオード素子を覆うように封止樹脂
にて封止した発光ダイオードにおいて、前記絶縁基板は
透明基板よりなり、該透明基板に電極をメタライズし、
発光ダイオード素子を透明封止樹脂で形成した放物球面
状または楕円球面状の焦点に位置するように実装し、該
放物球面状または楕円球面状の透明封止樹脂の表面に光
を反射する金属反射膜（リフレクタ部）を形成すること
により、前記発光ダイオード素子から出た光をリフレク
タ部で反射し透明封止樹脂を透過して透明基板の下面側
に導かれるように構成したことを特徴とするものであ
る。
【００１０】また、絶縁基板上に発光ダイオード素子を
実装し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダ
イオード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダ
イオードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、
該透明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子
を実装し、立体成形基板（ＭＩＤ）等で形成した放物球
面状または楕円球面状の表面にリフレクタ部を電極を兼
ねた金属反射材料を付与し、前記発光ダイオード素子が
該放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよう透
明封止樹脂にて封止し、同時に電気的導通を兼ねて接着
することにより、前記発光ダイオード素子から出た光を
リフレクタ部で反射し透明封止樹脂を透過して透明基板
の下面側に導かれるように構成したことを特徴とするも
のである。
実装し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダ
イオード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダ
イオードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、
該透明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子
を実装し、立体成形基板（ＭＩＤ）等で形成した放物球
面状または楕円球面状の表面にリフレクタ部を電極を兼
ねた金属反射材料を付与し、前記発光ダイオード素子が
該放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよう透
明封止樹脂にて封止し、同時に電気的導通を兼ねて接着
することにより、前記発光ダイオード素子から出た光を
リフレクタ部で反射し透明封止樹脂を透過して透明基板
の下面側に導かれるように構成したことを特徴とするも
のである。
【００１１】また、絶縁基板上に発光ダイオード素子を
実装し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダ
イオード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダ
イオードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、
該透明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子
を実装し、該発光ダイオード素子を透明封止樹脂で形成
した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよう
に封止し、該放物球面状または楕円球面状の透明封止樹
脂の表面に光を反射する金属反射膜（リフレクタ部）を
形成すると共に、前記リフレクタ部と反対側の透明基板
の下面側に透明樹脂で放物球面状レンズまたは楕円球面
状レンズを形成することにより、前記発光ダイオード素
子から出た光をリフレクタ部で反射し透明封止樹脂を透
過して透明基板の下面側に導かれ放物球面状レンズまた
は楕円球面状レンズで集光するように構成したことを特
徴とするものである。
実装し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダ
イオード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダ
イオードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、
該透明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子
を実装し、該発光ダイオード素子を透明封止樹脂で形成
した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよう
に封止し、該放物球面状または楕円球面状の透明封止樹
脂の表面に光を反射する金属反射膜（リフレクタ部）を
形成すると共に、前記リフレクタ部と反対側の透明基板
の下面側に透明樹脂で放物球面状レンズまたは楕円球面
状レンズを形成することにより、前記発光ダイオード素
子から出た光をリフレクタ部で反射し透明封止樹脂を透
過して透明基板の下面側に導かれ放物球面状レンズまた
は楕円球面状レンズで集光するように構成したことを特
徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
ける発光ダイオードについて説明する。図１は、本発明
の第１の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図で
ある。
ける発光ダイオードについて説明する。図１は、本発明
の第１の実施の形態に係わる発光ダイオードの断面図で
ある。
【００１３】図１において、発光ダイオード２１は、熱
伝導率１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、例えば石英ガラス基板やサフ
ァイヤガラス基板等の透明基板２２に一対の電極２３、
２４を部分的にメタライズし、発光ダイオード素子６は
透明接着剤５ａによって透明基板２２に固着されてい
る。そして、発光ダイオード素子６を透明封止樹脂２８
で形成した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置す
るように封止し、該放物球面状または楕円球面状の透明
封止樹脂２８の表面に光を反射する金属反射膜（リフレ
クタ部）２５をコーティングしたものである。このリフ
レクタ部２５は、銀やアルミニウム等の蒸着によって形
成される。図１は、前記発光ダイオード２１をマザーボ
ード１１のプリント配線に半田１４で電気的に固定して
表面実装が実現したものである。
伝導率１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、例えば石英ガラス基板やサフ
ァイヤガラス基板等の透明基板２２に一対の電極２３、
２４を部分的にメタライズし、発光ダイオード素子６は
透明接着剤５ａによって透明基板２２に固着されてい
る。そして、発光ダイオード素子６を透明封止樹脂２８
で形成した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置す
るように封止し、該放物球面状または楕円球面状の透明
封止樹脂２８の表面に光を反射する金属反射膜（リフレ
クタ部）２５をコーティングしたものである。このリフ
レクタ部２５は、銀やアルミニウム等の蒸着によって形
成される。図１は、前記発光ダイオード２１をマザーボ
ード１１のプリント配線に半田１４で電気的に固定して
表面実装が実現したものである。
【００１４】上述した構成により、前記発光ダイオード
素子６から出た光はリフレクタ部２５で反射し、リフレ
クタ部２５は凹レンズのように作用するために、リフレ
クタ部２５で反射した光が透明封止樹脂２８を透過して
透明基板２２の下面側に導かれる。
素子６から出た光はリフレクタ部２５で反射し、リフレ
クタ部２５は凹レンズのように作用するために、リフレ
クタ部２５で反射した光が透明封止樹脂２８を透過して
透明基板２２の下面側に導かれる。
【００１５】上記した発光ダイオード２１は、リフレク
タ部２５が形成されているので、光の利用効率が向上
し、発光ダイオード素子６が実装してある透明基板２２
にメタライズしてあるので、発光ダイオード素子６の放
熱性が良い。また、リフレクタ部２５を所望の形状に形
成することが容易である。
タ部２５が形成されているので、光の利用効率が向上
し、発光ダイオード素子６が実装してある透明基板２２
にメタライズしてあるので、発光ダイオード素子６の放
熱性が良い。また、リフレクタ部２５を所望の形状に形
成することが容易である。
【００１６】図２は、本発明の第２の実施の形態に係わ
る発光ダイオードの断面図である。図２において、発光
ダイオード３１は、透明基板３２に一対の電極３３、３
４を部分的にメタライズし、発光ダイオード素子６を透
明接着剤５ａによって透明基板３２に固着されている。
そして、発光ダイオード素子６を透明封止樹脂３５で形
成した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよ
うに封止し、該放物球面状または楕円球面状の封止樹脂
の表面に予め反射材料を付与した立体成形基板、例えば
ＭＩＤ基板３６で覆い放物球面状または楕円球面状面で
反射膜（リフレクタ部）３７を形成し、前記ＭＩＤ／ア
ルミナ基板３６の表面に一対の電極３８、３９をメタラ
イズし、発光ダイオード素子６を実装した前記透明基板
３２に電気的導通を兼ねて接着する。
る発光ダイオードの断面図である。図２において、発光
ダイオード３１は、透明基板３２に一対の電極３３、３
４を部分的にメタライズし、発光ダイオード素子６を透
明接着剤５ａによって透明基板３２に固着されている。
そして、発光ダイオード素子６を透明封止樹脂３５で形
成した放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよ
うに封止し、該放物球面状または楕円球面状の封止樹脂
の表面に予め反射材料を付与した立体成形基板、例えば
ＭＩＤ基板３６で覆い放物球面状または楕円球面状面で
反射膜（リフレクタ部）３７を形成し、前記ＭＩＤ／ア
ルミナ基板３６の表面に一対の電極３８、３９をメタラ
イズし、発光ダイオード素子６を実装した前記透明基板
３２に電気的導通を兼ねて接着する。
【００１７】上述した構成により、前記発光ダイオード
素子３１から出た光はリフレクタ部３７で反射し透明封
止樹脂３５を透過して透明基板３２の下面側に導かれ
る。前述した第１の実施の形態と同様に、発光ダイオー
ド素子３１の光の利用効率が向上し、放熱性が良く、リ
フレクタ部３７の形成も容易である。
素子３１から出た光はリフレクタ部３７で反射し透明封
止樹脂３５を透過して透明基板３２の下面側に導かれ
る。前述した第１の実施の形態と同様に、発光ダイオー
ド素子３１の光の利用効率が向上し、放熱性が良く、リ
フレクタ部３７の形成も容易である。
【００１８】図３は、本発明の第３の実施の形態に係わ
る発光ダイオードの断面図である。図３において、発光
ダイオード４１は、前述した第１の実施の形態で説明し
た発光ダイオード２１に、更に前記リフレクタ部２５と
反対側の透明基板２２の下面側で、且つ発光ダイオード
素子６の直上の位置に透明樹脂で放物球面状レンズまた
は楕円球面状面レンズ４２を形成する。発光ダイオード
素子６を放物球面状レンズまたは楕円球面状面レンズ４
２の中心になるように実装することが好ましい。
る発光ダイオードの断面図である。図３において、発光
ダイオード４１は、前述した第１の実施の形態で説明し
た発光ダイオード２１に、更に前記リフレクタ部２５と
反対側の透明基板２２の下面側で、且つ発光ダイオード
素子６の直上の位置に透明樹脂で放物球面状レンズまた
は楕円球面状面レンズ４２を形成する。発光ダイオード
素子６を放物球面状レンズまたは楕円球面状面レンズ４
２の中心になるように実装することが好ましい。
【００１９】上述した構成により、前記発光ダイオード
素子４１から出た光はリフレクタ部２５で反射し、リフ
レクタ２５は凹レンズのように作用するために、リフレ
クタ部２５で反射した光が透明封止樹脂２８を透過して
透明基板２２の下面側に導かれ、更に放物球面状レンズ
または楕円球面状面レンズ４２で集光性が高められ、光
の利用効率が向上する。また発光ダイオード素子６が実
装されている透明基板２２にメタライズしてあるので発
光ダイオード素子６の放熱性が良い。また更にリフレク
タ部２５は所望の形状に形成し易い。
素子４１から出た光はリフレクタ部２５で反射し、リフ
レクタ２５は凹レンズのように作用するために、リフレ
クタ部２５で反射した光が透明封止樹脂２８を透過して
透明基板２２の下面側に導かれ、更に放物球面状レンズ
または楕円球面状面レンズ４２で集光性が高められ、光
の利用効率が向上する。また発光ダイオード素子６が実
装されている透明基板２２にメタライズしてあるので発
光ダイオード素子６の放熱性が良い。また更にリフレク
タ部２５は所望の形状に形成し易い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドーム形状に形成されたリフレクタ部及び半球状のレン
ズ部により、発光ダイオード素子からの光の利用効率が
向上し、放熱性に優れた発光ダイオードを安価に提供す
ることができる。
ドーム形状に形成されたリフレクタ部及び半球状のレン
ズ部により、発光ダイオード素子からの光の利用効率が
向上し、放熱性に優れた発光ダイオードを安価に提供す
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる発光ダイオ
ードの断面図である。
ードの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる発光ダイオ
ードの断面図である。
ードの断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる発光ダイオ
ードの断面図である。
ードの断面図である。
【図４】従来の発光ダイオードの断面図である。
【図５】従来の他の発光ダイオードの断面図である。
５ａ 透明接着剤 ６ 発光ダイオード素子 ７ ボンディングワイヤ ２１、３１、４１ 発光ダイオード ２２、３２ 透明基板 ２３、２４、３８、３９ メタライズ ２５、３７ リフレクタ部 ２８、３５ 透明封止樹脂 ３６ ＭＩＤ基板 ４２ 放物／楕円球面状レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁基板上に発光ダイオード素子を実装
し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダイオ
ード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダイオ
ードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、該透
明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子を透
明封止樹脂で形成した放物球面状または楕円球面状の焦
点に位置するように実装し、該放物球面状または楕円球
面状の透明封止樹脂の表面に光を反射する金属反射膜
（リフレクタ部）を形成することにより、前記発光ダイ
オード素子から出た光をリフレクタ部で反射し透明封止
樹脂を透過して透明基板の下面側に導かれるように構成
したことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２】 絶縁基板上に発光ダイオード素子を実装
し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダイオ
ード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダイオ
ードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、該透
明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子を実
装し、立体成形基板（ＭＩＤ）等で形成した放物球面状
または楕円球面状の表面にリフレクタ部と電極を兼ねた
金属反射材料を付与し、前記発光ダイオード素子が該放
物球面状または楕円球面状の焦点に位置するよう透明封
止樹脂にて封止し、同時に電気的導通を兼ねて接着する
ことにより、前記発光ダイオード素子から出た光をリフ
レクタ部で反射し透明封止樹脂を透過して透明基板の下
面側に導かれるように構成したことを特徴とする発光ダ
イオード。 - 【請求項３】 絶縁基板上に発光ダイオード素子を実装
し、該発光ダイオード素子の電極を接続し、発光ダイオ
ード素子を覆うように封止樹脂にて封止した発光ダイオ
ードにおいて、前記絶縁基板は透明基板よりなり、該透
明基板に電極をメタライズし、発光ダイオード素子を実
装し、該発光ダイオード素子を透明封止樹脂で形成した
放物球面状または楕円球面状の焦点に位置するように封
止し、該放物球面状または楕円球面状の透明封止樹脂の
表面に光を反射する金属反射膜（リフレクタ部）を形成
すると共に、前記リフレクタ部と反対側の透明基板の下
面側に透明樹脂で放物球面状レンズまたは楕円球面状レ
ンズを形成することにより、前記発光ダイオード素子か
ら出た光をリフレクタ部で反射し透明封止樹脂を透過し
て透明基板の下面側に導かれ放物球面状レンズまたは楕
円球面状レンズで集光するように構成したことを特徴と
する発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073190A JP2002280614A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001073190A JP2002280614A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280614A true JP2002280614A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18930652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001073190A Pending JP2002280614A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 発光ダイオード |
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- 2001-03-14 JP JP2001073190A patent/JP2002280614A/ja active Pending
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