JP2007096207A - Led light emitting device - Google Patents

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Yukimura Minami
侑村 南
Yoshimasa Tatewaki
慶真 帯刀
Norifumi Hattori
徳文 服部
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for miniaturizing an LED light emitting device and improving heat dissipation thereof. <P>SOLUTION: An LED device includes a thermally conductive frame for mounting an LED chip, a pair of lead frames to which the electrodes of the LED chip are connected, and a reflector covering a part of the thermally conductive frame and a part of the lead frame and forming a cup-like reflecting surface around the LED chip wherein the light exit direction of the LED chip is substantially perpendicular to the elongating direction of the lead frame. Exposed portion of the thermally conductive frame is a heat sink having a LED light source in which a fitting portion is formed, and a portion engaging with the fitting portion of the LED light source. The heat sink is arranged substantially in parallel with the lead frame and provided with a protrusion secured to a wiring board to which the lead frame is secured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はLED発光装置に関する。詳しくは、本発明はLED発光装置の小型化及び放熱性の改良に関する技術を提供する。   The present invention relates to an LED light emitting device. Specifically, the present invention provides a technique related to the downsizing and improvement of heat dissipation of an LED light emitting device.

液晶ディスプレイのバックライトなどにおいて、面状光(又は線状光)を得るための光源としてLEDが利用されている。一般的に採用されているエッジライト方式の構成では、LED光源の光を導光板の端面(エッジ)より導入し、導光板の上面より取り出す。このようなエッジライト方式においては、効率的に導光板へ光を導入するため導光板端面の近傍にLED光源が配置される。これに伴い、LED光源が実装される配線基板やコネクタ等も同様に導光板端面の近傍に配置されることとなるが、配線基板やコネクタを配置するための十分なスペースを確保できない場合も多く、設計が非常に困難となる。   In a backlight of a liquid crystal display or the like, an LED is used as a light source for obtaining planar light (or linear light). In the configuration of the edge light system generally adopted, the light from the LED light source is introduced from the end face (edge) of the light guide plate and taken out from the upper surface of the light guide plate. In such an edge light system, an LED light source is disposed in the vicinity of the end face of the light guide plate in order to efficiently introduce light into the light guide plate. Along with this, wiring boards and connectors on which the LED light source is mounted are also arranged in the vicinity of the end face of the light guide plate, but there are many cases where sufficient space for arranging the wiring boards and connectors cannot be secured. Design becomes very difficult.

一方、LED光源の高輝度化に伴い、積極的な放熱対策が必要とされている。従来、放熱対策としては、LED光源の後方に金属層等の熱伝導性材料を介してヒートシンクを設置する方法が一般的である(例えば特許文献1〜3を参照)。
特開2004−265626号公報 特表2004―528698号公報 特表2005−513815号公報
On the other hand, with the increase in brightness of the LED light source, a positive heat dissipation measure is required. Conventionally, as a heat dissipation measure, a method of installing a heat sink via a heat conductive material such as a metal layer behind the LED light source is generally used (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
JP 2004-265626 A Special Table 2004-528698 JP 2005-513815 A

しかしながら、従来のヒートシンクの取り付け構造では、ヒートシンクとLED光源を位置決めしながら実装することは困難であった。   However, in the conventional heat sink mounting structure, it is difficult to mount the heat sink while positioning the LED light source.

本発明の目的とするところは、LEDランプを他部材と簡易に固定することにより、LEDランプの位置精度が向上し、目的の部位を適切に照明可能なLEDランプを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an LED lamp capable of improving the positional accuracy of the LED lamp by simply fixing the LED lamp to another member and appropriately illuminating the target portion.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
LEDチップと、
前記LEDチップが搭載される熱伝導性フレームと、
前記LEDチップの電極が接続される一対のリードフレームと、
前記熱伝導性フレームの一部と、及び前記リードフレームの一部とを被覆するとともに、前記LEDチップの周囲にカップ状の反射面を形成するリフレクタと、を備え、
前記LEDチップの光出射方向が前記リードフレームの伸長方向と略垂直であり、
前記熱伝導性フレームの露出部が、勘合部を形成したLED光源と、
前記LED光源の前記勘合部と係合する係合部を有するヒートシンクで、
前記ヒートシンクは、前記リードフレームと略並行に配置され、前記リードフレームが固定される配線基板に固定される実装用領域を備える、ことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
An LED chip;
A thermally conductive frame on which the LED chip is mounted;
A pair of lead frames to which the electrodes of the LED chip are connected;
A reflector that covers a part of the thermally conductive frame and a part of the lead frame and forms a cup-shaped reflective surface around the LED chip;
The light emitting direction of the LED chip is substantially perpendicular to the extending direction of the lead frame;
An LED light source in which the exposed portion of the heat conductive frame forms a fitting portion;
A heat sink having an engaging portion that engages with the fitting portion of the LED light source,
The gist of the invention is that the heat sink includes a mounting region that is disposed substantially in parallel with the lead frame and is fixed to a wiring board to which the lead frame is fixed.

この構成によれば、ヒートシンクとLED光源が共に配線基板に固定され、ヒートシンクとLED光源はリフレクタ近傍で係合するため、LED光源とヒートシンクは、容易に一体化しながら配線基板に精度良く固定できる。   According to this configuration, since the heat sink and the LED light source are both fixed to the wiring board, and the heat sink and the LED light source are engaged in the vicinity of the reflector, the LED light source and the heat sink can be fixed to the wiring board with high accuracy while being easily integrated.

請求項2に記載のLED発光装置は、前記ヒートシンクの前記係合部が溝であり、前記熱伝導性フレームの前記勘合部が前記溝に係合する凸構造となっていることを要旨とする。   The LED light-emitting device according to claim 2 is characterized in that the engaging portion of the heat sink is a groove, and the fitting portion of the thermally conductive frame has a convex structure that engages with the groove. .

この構成によれば、LED光源とヒートシンクが容易に係合可能である。   According to this configuration, the LED light source and the heat sink can be easily engaged.

請求項3に記載のLED発光装置は、前記熱伝導性フレームが前記リフレクタから広がる足として配置され、前記足が、前記ヒートシンクの前記係合部として形成された溝に挿入されることを要旨とする。   The LED light-emitting device according to claim 3, wherein the thermally conductive frame is arranged as a leg extending from the reflector, and the leg is inserted into a groove formed as the engaging portion of the heat sink. To do.

この構成によれば、LED光源の熱伝導性フレームが板材のプレスのみで形成できるため、簡易にLED光源を製造することができ、LED光源とヒートシンクが容易に係合可能である。   According to this configuration, since the heat conductive frame of the LED light source can be formed only by pressing the plate material, the LED light source can be easily manufactured, and the LED light source and the heat sink can be easily engaged.

本発明によれば、LED発光装置を配線基板と簡易に固定することにより、LED発光装置の位置精度が向上し、目的の部位を適切に照明可能なLED発光装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position accuracy of an LED light-emitting device improves by fixing an LED light-emitting device with a wiring board easily, and the LED light-emitting device which can illuminate the target site | part appropriately can be provided.

以下、本発明を構成する各要素について説明する。
(LEDチップ)
LEDチップの種類は特に限定されるものではなく、任意の構成のものを採用することができる。例えば、III族窒化物系化合物半導体層を備えるLEDチップを用いることができる。III族窒化物系化合物半導体は、一般式としてAlGaIn1−X−YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、0≦X+Y≦1)で表され、AlN、GaN及びInNのいわゆる2元系、AlGa1−xN、AlIn1−xN及びGaIn1−xN(以上において0<x<1)のいわゆる3元系を包含する。
Hereafter, each element which comprises this invention is demonstrated.
(LED chip)
The kind of LED chip is not particularly limited, and an arbitrary configuration can be adopted. For example, an LED chip including a group III nitride compound semiconductor layer can be used. Group III nitride compound semiconductor is represented by the general formula Al X Ga Y In 1-X -Y N (0 ≦ X ≦ 1,0 ≦ Y ≦ 1,0 ≦ X + Y ≦ 1), AlN, GaN and It includes a so-called binary system of InN, a so-called ternary system of Al x Ga 1-x N, Al x In 1-x N, and Ga x In 1-x N (where 0 <x <1).

III族窒化物系化合物半導体は任意のドーパントを含むものであっても良い。n型不純物として、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、セレン(Se)、テルル(Te)、カーボン(C)等を用いることができる。p型不純物として、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ベリリウム(Be)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)等を用いることができる。なお、p型不純物をドープした後にIII族窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ照射若しくは炉による加熱にさらすことができるが必須ではない。   The group III nitride compound semiconductor may contain an arbitrary dopant. As the n-type impurity, silicon (Si), germanium (Ge), selenium (Se), tellurium (Te), carbon (C), or the like can be used. As the p-type impurity, magnesium (Mg), zinc (Zn), beryllium (Be), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), or the like can be used. Although the group III nitride compound semiconductor can be exposed to electron beam irradiation, plasma irradiation or furnace heating after doping with p-type impurities, it is not essential.

III族窒化物系化合物半導体は、有機金属気相成長法(MOCVD法)のほか、周知の分子線結晶成長法(MBE法)、ハライド系気相成長法(HVPE法)、スパッタ法、イオンプレーティング法などによっても形成することができる。   Group III nitride compound semiconductors include metalorganic vapor phase epitaxy (MOCVD), well-known molecular beam crystal growth (MBE), halide vapor phase epitaxy (HVPE), sputtering, ion plating. It can also be formed by a ting method or the like.

III族窒化物系化合物半導体層を成長させる基板の材質はIII族窒化物系化合物半導体層を成長させられるものであれば特に限定されないが、例えば、サファイア、窒化ガリウム、スピネル、シリコン、炭化シリコン、酸化亜鉛、リン化ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化マンガン、III族窒化物系化合物半導体単結晶などを基板の材料として挙げることができる。中でも、サファイア基板を用いることが好ましく、サファイア基板のa面を利用することが更に好ましい。   The material of the substrate on which the group III nitride compound semiconductor layer is grown is not particularly limited as long as the group III nitride compound semiconductor layer can be grown. For example, sapphire, gallium nitride, spinel, silicon, silicon carbide, Examples of the substrate material include zinc oxide, gallium phosphide, gallium arsenide, magnesium oxide, manganese oxide, and a group III nitride compound semiconductor single crystal. Among these, it is preferable to use a sapphire substrate, and it is more preferable to use the a-plane of the sapphire substrate.

LEDチップの発光色は目的に応じて適宜選択される。例えば、青色、赤色、緑色等、所望の発光色に応じて選択される。また、LEDチップを複数個用いることもできる。その場合には、同種類のLEDチップを組み合わせることはもちろんのこと、異なる種類のLEDチップを複数組み合わせても良い。例えば、最終的に白色光が得られるように一種又は発光色の異なる二種以上のLEDチップを使用する。   The emission color of the LED chip is appropriately selected according to the purpose. For example, it is selected according to a desired emission color such as blue, red, and green. A plurality of LED chips can also be used. In that case, it is possible to combine a plurality of different types of LED chips as well as a combination of the same types of LED chips. For example, one type or two or more types of LED chips having different emission colors are used so that white light is finally obtained.

本発明の一形態ではLEDチップと蛍光体とを併用する。そしてLEDチップの光と、LEDチップの光の一部を利用して蛍光体から生ずる蛍光との混合(混色)によって白色光を得る。蛍光体は例えば後述の封止部材に含有させる。   In one embodiment of the present invention, an LED chip and a phosphor are used in combination. Then, white light is obtained by mixing (mixing) the light of the LED chip and the fluorescence generated from the phosphor using a part of the light of the LED chip. For example, the phosphor is contained in a sealing member described later.

蛍光体の種類は特に限定されず、有機系、無機系を問わず採用することができる。様々な蛍光色を有する蛍光体を採用することができ、例えば光の三原色である赤色、緑色、又は青色の蛍光色を有する蛍光体の他、それらの中間色を蛍光する蛍光体(例えば黄色系蛍光体)を用いることができる。複数の蛍光体を組み合わせて用いることもでき、例えば赤色系蛍光体、緑色系蛍光体、及び青色系蛍光体を混合して用いることができる。   The kind of fluorescent substance is not specifically limited, It can employ | adopt regardless of an organic type and an inorganic type. Phosphors having various fluorescent colors can be adopted. For example, phosphors having red, green, or blue fluorescent colors, which are the three primary colors of light, as well as phosphors that fluoresce intermediate colors thereof (for example, yellow fluorescent materials) Body). A plurality of phosphors can be used in combination. For example, a red phosphor, a green phosphor, and a blue phosphor can be mixed and used.

LEDチップは、その光軸がリードフレームの伸長方向と垂直になるように熱伝導性フレーム上にマウントされる。これによって本発明のLED発光装置ではリードフレームの足に対して垂直方向に光が出射する。
(熱伝導性フレーム)
熱伝導性フレームはLEDチップからの熱を放散するためのヒートシンクとして機能する。熱伝導性フレームはLEDチップがマウントされる領域を備える。また、熱伝導性フレームの一部はリフレクタに被覆されている。即ち、リフレクタと一体的に構成されている。そして、熱伝導性フレームにおいて、リフレクタから外部に飛び出した部分、即ち露出部(勘合部)がヒートシンクへの伝熱部となり、LEDの熱をそこでヒートシンクへ伝達する。効率的な伝熱を達成するためには勘合部の割合を大きくするとよい。
The LED chip is mounted on the thermally conductive frame so that its optical axis is perpendicular to the direction of extension of the lead frame. As a result, in the LED light emitting device of the present invention, light is emitted in a direction perpendicular to the legs of the lead frame.
(Thermal conductive frame)
The thermally conductive frame functions as a heat sink for dissipating heat from the LED chip. The thermally conductive frame includes a region where the LED chip is mounted. A part of the heat conductive frame is covered with a reflector. That is, it is configured integrally with the reflector. In the heat conductive frame, a portion protruding from the reflector, that is, an exposed portion (fitting portion) becomes a heat transfer portion to the heat sink, and the heat of the LED is transferred to the heat sink there. In order to achieve efficient heat transfer, the proportion of the fitting portion should be increased.

熱伝導性フレームの材質としてはアルミ、アルミ合金、銅、及び銅合金を例示することができる。   Examples of the material of the heat conductive frame include aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy.

(ヒートシンク)
ヒートシンクの実装領域に形成される配線基板に固定される突起は左右2箇所形成されることが好ましい。かかる形態によれば、装置の実装の際、一対のリードフレームの各先端と各ヒートシンクの固定用突起との合計4箇所において配線基板への固定を行うことができる。従って、各ヒートシンクの実装用領域による配線基板への固定とリードによる固定により発光源となるリフレクタの実質的に4箇所の固定点により固定が行われることになるから、一層信頼性の高い実装が可能となり、安定した姿勢で装置を実装でき、実装精度及び実装信頼性が向上する。
(heatsink)
The protrusions fixed to the wiring board formed in the mounting area of the heat sink are preferably formed at two places on the left and right. According to such a form, when mounting the device, the fixing to the wiring board can be performed at a total of four locations including the tips of the pair of lead frames and the fixing protrusions of the heat sinks. Therefore, since the fixing to the wiring board by the mounting area of each heat sink and the fixing by the lead are performed by substantially four fixing points of the reflector as the light emitting source, mounting with higher reliability can be achieved. As a result, the apparatus can be mounted in a stable posture, and mounting accuracy and mounting reliability are improved.

ヒートシンクの材質としてはアルミ、アルミ合金、銅、及び銅合金を例示することができる。
(リードフレーム)
本発明のLED発光装置は一対のリードフレームを備える。リードフレームにはLEDチップの電極が電気的に接続される。リードフレームの一部はリフレクタに被覆される。
Examples of the heat sink material include aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy.
(Lead frame)
The LED light-emitting device of the present invention includes a pair of lead frames. The electrode of the LED chip is electrically connected to the lead frame. A part of the lead frame is covered with a reflector.

本発明のLED発光装置は、光出射方向がリードフレームの伸長方向に垂直であるという特徴を活かして、導光板を用いたバックライト用の光源として好適である。このような用途に使用される場合、LED発光装置を実装した配線基板に対して所定の間隔をおき平行に導光板が配置される。つまり、LED発光装置の光軸上に導光板が配置される。このような配置態様を実現できるように、LED発光装置のリード足の長さを通常のLED発光装置の場合よりも長くしておくとよい。
(リフレクタ)
リフレクタ(反射部材)は、熱伝導性フレームの一部及び一対のリードフレームの一部を被覆するとともに、LEDチップの周囲にカップ状の反射面を形成する。この反射面はLEDチップから横又は斜め上方向に放出された光を反射し、光の取り出し方向へ光の向きを変える。ここでのカップ状とは、LEDチップの光軸に垂直方向の断面の面積がその底部側から発光装置の光の取り出し方向に向かって連続的又は段階的に増加する空間を囲む形状をいう。かかる条件を満たす範囲において反射面の形状は特に限定されるものではない。
The LED light-emitting device of the present invention is suitable as a light source for a backlight using a light guide plate, taking advantage of the feature that the light emission direction is perpendicular to the extension direction of the lead frame. When used in such applications, the light guide plate is disposed in parallel with a predetermined interval with respect to the wiring board on which the LED light emitting device is mounted. That is, the light guide plate is disposed on the optical axis of the LED light emitting device. In order to realize such an arrangement mode, the length of the lead leg of the LED light-emitting device is preferably made longer than that of a normal LED light-emitting device.
(Reflector)
The reflector (reflecting member) covers a part of the heat conductive frame and a part of the pair of lead frames, and forms a cup-shaped reflecting surface around the LED chip. The reflecting surface reflects light emitted from the LED chip laterally or obliquely upward, and changes the direction of the light in the light extraction direction. The cup shape here refers to a shape surrounding a space where the area of the cross section perpendicular to the optical axis of the LED chip increases continuously or stepwise from the bottom side toward the light extraction direction of the light emitting device. The shape of the reflecting surface is not particularly limited as long as such a condition is satisfied.

リフレクタの形成材料は特に限定されず、金属、合金、合成樹脂等から適当な材料を選択して用いることができる。但し、LEDチップに対向する面、即ち反射面はLEDチップの光に対して反射性であることが要求される。例えば白色系の樹脂など、光反射率の高い樹脂でリフレクタを作製することができる。樹脂製のリフレクタは成形が容易であるという利点を有する。   The material for forming the reflector is not particularly limited, and an appropriate material can be selected and used from metals, alloys, synthetic resins, and the like. However, the surface facing the LED chip, that is, the reflecting surface is required to be reflective to the light of the LED chip. For example, the reflector can be made of a resin having a high light reflectance such as a white resin. Resin-made reflectors have the advantage of being easy to mold.

一方、リフレクタの材料としてLEDチップの光に高い反射性を有しないものを選択した場合には、少なくとも反射面となる領域の表面に反射率の高い層を形成する。このような反射層は例えばAl、Ag、Cr、Pd等から選択される一以上の金属又はその合金を材料として形成することができる。特に、Al又はその合金によって反射層を構成することが好ましい。反射層の形成には蒸着、塗付、印刷等の方法を採用できる。特に、蒸着法によれば厚さが均一でかつ表面が平滑な反射層を容易に形成することができる。反射層は必ずしもカップ状部の内周面表面の全体に形成されなくてもよいが、反射層による発光効率の改善効果が最大限発揮されるようにLEDチップから横又は斜め上方向に放出された光が照射する領域についてはその全体に反射層を設けることが好ましい。
(封止部材)
リフレクタのカップ状部にLEDチップ封止用の材料を充填してもよい。このようにして形成される封止部材は主として外部環境からLEDチップを保護する目的で備えられる。封止部材の材料としてはLEDチップの光に対して透明であり、且つ耐久性、耐候性などに優れたものを採用することが好ましい。例えばシリコーン(シリコーン樹脂、シリコーンゴム、及びシリコーンエラストマーを含む)、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ガラス等の中から、LEDチップの発光波長との関係で適当なものを選択することができる。LEDチップの光が短波長領域の光を含む場合には特に紫外線劣化が問題となるため、シリコーン等の紫外線劣化に対する耐性の高い材料を採用することが好ましい。
On the other hand, when a material that does not have high reflectivity for the light of the LED chip is selected as the material of the reflector, a layer having a high reflectance is formed at least on the surface of the region that becomes the reflective surface. Such a reflective layer can be made of, for example, one or more metals selected from Al, Ag, Cr, Pd, and the like, or alloys thereof. In particular, the reflective layer is preferably made of Al or an alloy thereof. For the formation of the reflective layer, methods such as vapor deposition, coating, and printing can be employed. In particular, according to the vapor deposition method, a reflective layer having a uniform thickness and a smooth surface can be easily formed. The reflective layer does not necessarily have to be formed on the entire inner peripheral surface of the cup-shaped part, but is emitted laterally or obliquely upward from the LED chip so that the effect of improving the luminous efficiency by the reflective layer is maximized. It is preferable to provide a reflection layer on the entire area irradiated with the light.
(Sealing member)
The cup-shaped portion of the reflector may be filled with a material for sealing the LED chip. The sealing member thus formed is provided mainly for the purpose of protecting the LED chip from the external environment. As a material for the sealing member, it is preferable to adopt a material that is transparent to the light of the LED chip and is excellent in durability, weather resistance, and the like. For example, an appropriate material can be selected from silicone (including silicone resin, silicone rubber, and silicone elastomer), epoxy resin, urea resin, glass and the like in relation to the emission wavelength of the LED chip. When the light of the LED chip contains light in a short wavelength region, ultraviolet degradation is a problem. Therefore, it is preferable to employ a material having high resistance to ultraviolet degradation such as silicone.

封止部材の材料は、LEDチップの光に対する透過性、硬化した状態の硬度、取り扱いの容易さ等を考慮して適当なものが採用される。   As the material of the sealing member, an appropriate material is adopted in consideration of the light transmittance of the LED chip, the hardness in the cured state, the ease of handling, and the like.

封止部材に蛍光体を含有させることもできる。蛍光体を用いることによりLEDチップからの光の一部を異なる波長の光に変換することができ、発光装置の発光色を変化させ又は補正することができる。LEDチップからの光により励起可能なものであれば任意の蛍光体を用いることができ、その選択においては発光装置の発光色、耐久性等が考慮される。蛍光体を封止部材に一様に分散させても、また一部の領域に局在させてもよい。例えば蛍光体をLEDチップの近傍に局在させることにより、LEDチップから放出された光を効率的に蛍光体に照射できる。   A phosphor can also be contained in the sealing member. By using the phosphor, part of the light from the LED chip can be converted into light having a different wavelength, and the emission color of the light emitting device can be changed or corrected. Any phosphor can be used as long as it can be excited by light from the LED chip, and the light emission color, durability, and the like of the light emitting device are considered in the selection. The phosphor may be uniformly dispersed in the sealing member or may be localized in a part of the region. For example, by localizing the phosphor in the vicinity of the LED chip, the light emitted from the LED chip can be efficiently irradiated onto the phosphor.

複数種類の蛍光体を組み合わせて封止部材に含有させることもできる。この場合にはLEDチップからの光により励起されて発光する蛍光体と当該蛍光体からの光により励起されて発光する蛍光体とを組み合わせて用いることもできる。   A plurality of types of phosphors can be combined and contained in the sealing member. In this case, a phosphor that emits light when excited by light from the LED chip can be used in combination with a phosphor that emits light when excited by light from the phosphor.

封止部材に光拡散材を含有させて封止部材内での光の拡散を促進させ、発光ムラの減少を図ることもできる。特に上記のように蛍光体を用いる構成においては、LEDチップからの光と蛍光体からの光との混色を促進させて発光色のムラを少なくするためにこのような光拡散材を用いることが好ましい。   A light diffusing material can be contained in the sealing member to promote the diffusion of light within the sealing member, thereby reducing light emission unevenness. In particular, in the configuration using a phosphor as described above, such a light diffusing material is used in order to promote the color mixture of the light from the LED chip and the light from the phosphor and reduce the unevenness of the emission color. preferable.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(第1実施形態)
以下、本発明のLED発光装置を具体化した第1実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which an LED light emitting device of the invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態を示す斜視図を示し、図2はその断面図を示す。   FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof.

LED発光装置は、LED光源10とヒートシンク20からなる。LED光源10は、光反射性が良好な白色樹脂リフレクタ11、金属性の熱伝導性フレーム13、熱伝導性フレーム13上に透明なペースト(接着剤)により固定されている窒化ガリウム系化合物半導体からなるLEDチップ16と、LEDチップに電力を供給する一対のリード14、リフレクタ11の凹部に充填されLEDチップ16及び熱伝導性フレーム13一対のリード14の一部を覆っているシリコーンよりなる封止樹脂12からなる。   The LED light emitting device includes an LED light source 10 and a heat sink 20. The LED light source 10 is composed of a white resin reflector 11 having good light reflectivity, a metallic thermal conductive frame 13, and a gallium nitride compound semiconductor fixed on the thermal conductive frame 13 with a transparent paste (adhesive). LED chip 16, a pair of leads 14 for supplying power to the LED chip, and a seal made of silicone filling a concave portion of the reflector 11 and covering part of the pair of leads 14 of the LED chip 16 and the heat conductive frame 13 Made of resin 12.

ヒートシンク20は、本体21と、本体21下部端から下方に突出する2つの突起22と、本体21の1面に設けられたLED光源10の熱伝導性フレーム13の一部が挿入される溝23と、本体21の他面に設けられる放熱フィン24とからなる。   The heat sink 20 includes a main body 21, two protrusions 22 projecting downward from the lower end of the main body 21, and a groove 23 into which a part of the heat conductive frame 13 of the LED light source 10 provided on one surface of the main body 21 is inserted. And radiating fins 24 provided on the other surface of the main body 21.

熱伝導性フレーム13のリフレクタ11を形成していない面には断面略三角形の勘合部15が、ヒートシンク20に設けられている熱伝導性フレーム13の勘合部15と略同一断面を有する溝23に挿入される構造となっている。   A fitting portion 15 having a substantially triangular cross section is formed on a surface of the heat conductive frame 13 where the reflector 11 is not formed, in a groove 23 having substantially the same cross section as the fitting portion 15 of the heat conductive frame 13 provided on the heat sink 20. It has a structure to be inserted.

LED光源10のLEDチップ16は、青色に発光するものが使用されており、また、シリコーンからなる封止樹脂12には、Ce:YAG蛍光体が分散混入されている。このため、LEDチップ16が青色光を発光すると封止樹脂12中に分散混入されている蛍光体が青色光の一部を吸収し、黄色光に色変換し、残りの青色光と黄色光の混色により白色発光する。   As the LED chip 16 of the LED light source 10, one emitting blue light is used, and Ce: YAG phosphor is dispersed and mixed in the sealing resin 12 made of silicone. For this reason, when the LED chip 16 emits blue light, the phosphor dispersed and mixed in the sealing resin 12 absorbs part of the blue light, converts the color into yellow light, and converts the remaining blue light and yellow light. White light is emitted by mixing colors.

LED発光装置は、図2に示すように、LED光源10の勘合部15とヒートシンク20の溝23を挿入した状態で、配線基板30に設けられたリード14と突起22を固定する孔32、33に挿入してはんだ等で固定して使用する。   As shown in FIG. 2, the LED light emitting device has holes 32 and 33 for fixing the leads 14 and the protrusions 22 provided on the wiring board 30 with the fitting portion 15 of the LED light source 10 and the groove 23 of the heat sink 20 inserted. Insert into and fix with solder etc.

このため、ヒートシンク20の突起22とLED光源10のリード14の4箇所が配線基板30への固定点となるため、リフレクタ11から放射される光の方向が安定する。   For this reason, since the four places of the protrusion 22 of the heat sink 20 and the lead 14 of the LED light source 10 serve as fixing points to the wiring board 30, the direction of light emitted from the reflector 11 is stabilized.

(第2実施形態)
以下、本発明のLED発光装置を具体化した第2実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the LED light-emitting device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明の第2実施形態を示す斜視図を示す。     FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.

LED発光装置は、LED光源50とヒートシンク60からなる。LED光源50は、光反射性が良好な白色樹脂リフレクタ51、金属性の熱伝導性フレーム53、熱伝導フレーム53上に透明なペースト(接着剤)により固定されている窒化ガリウム系化合物半導体からなるLEDチップと、LEDチップに電力を供給する一対のリード54、リフレクタ51の凹部に充填されLEDチップ及び熱伝導フレーム53一対のリード54の一部を覆っているシリコーンよりなる封止樹脂52からなる。   The LED light emitting device includes an LED light source 50 and a heat sink 60. The LED light source 50 is made of a white resin reflector 51 with good light reflectivity, a metallic heat conductive frame 53, and a gallium nitride compound semiconductor fixed on the heat conductive frame 53 with a transparent paste (adhesive). An LED chip and a pair of leads 54 for supplying power to the LED chip, and a sealing resin 52 made of silicone filled in the concave portion of the reflector 51 and covering a part of the pair of leads 54 of the LED chip and the heat conduction frame 53 .

ヒートシンク60は、本体61と、本体61下部端から下方に突出する2つの突起62と、本体61の1面に設けられたLED光源50の熱伝導性フレーム53の一部が挿入される溝63と、本体61の他面に設けられる放熱フィン64とからなる。   The heat sink 60 includes a main body 61, two protrusions 62 protruding downward from the lower end of the main body 61, and a groove 63 into which a part of the heat conductive frame 53 of the LED light source 50 provided on one surface of the main body 61 is inserted. And radiating fins 64 provided on the other surface of the main body 61.

熱伝導フレーム53のリフレクタ51を形成していない面には熱伝導フレーム本体55と段差を有し、リフレクタ51の幅方向に広がる勘合部56を形成しており、ヒートシンク60に設けられている熱伝導フレーム53の勘合部56と略同一断面を有する溝63に挿入される構造となっている。   On the surface of the heat conduction frame 53 where the reflector 51 is not formed, there is a step with the heat conduction frame main body 55, and a fitting portion 56 that extends in the width direction of the reflector 51 is formed. It has a structure that is inserted into a groove 63 having substantially the same cross section as the fitting portion 56 of the conductive frame 53.

LED光源10のLEDチップは、近紫外光に発光するものが使用されており、また、シリコーンからなる封止樹脂52には、近紫外光を励起光とする赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体が分散混入されている。このため、LEDチップが近紫外光を発光すると封止樹脂52中に分散混入されている各蛍光体が近紫外光を吸収し、赤色、青色、緑色に色変換し、光の混色により白色発光する。   The LED chip of the LED light source 10 is one that emits near-ultraviolet light, and the sealing resin 52 made of silicone has a red phosphor, blue phosphor, green that uses near-ultraviolet light as excitation light. The phosphor is dispersed and mixed. For this reason, when the LED chip emits near-ultraviolet light, each phosphor dispersed and mixed in the sealing resin 52 absorbs near-ultraviolet light, converts the color into red, blue, and green, and emits white light by color mixture of light. To do.

第2実施形態のLED発光装置は、第1実施形態と同様に図2に示すような方法で使用される。   The LED light-emitting device of 2nd Embodiment is used by the method as shown in FIG. 2 similarly to 1st Embodiment.

本発明の第1の実施形態を示した斜視図The perspective view which showed the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施形態を示した断面図Sectional drawing which showed the 1st Embodiment of this invention 本発明の第2の実施形態を示した斜視図The perspective view which showed the 2nd Embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

10…LED光源、11…リフレクタ、13…熱伝導フレーム、15…勘合部、20…ヒートシンク、22…突起。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... LED light source, 11 ... Reflector, 13 ... Heat conduction frame, 15 ... Fitting part, 20 ... Heat sink, 22 ... Protrusion.

Claims (3)

LEDチップと、
前記LEDチップが搭載される熱伝導性フレームと、
前記LEDチップの電極が接続される一対のリードフレームと、
前記熱伝導性フレームの一部と、及び前記リードフレームの一部とを被覆するとともに、前記LEDチップの周囲にカップ状の反射面を形成するリフレクタと、を備え、
前記LEDチップの光出射方向が前記リードフレームの伸長方向と略垂直であり、
前記熱伝導性フレームの露出部が、勘合部を形成したLED光源と、
前記LED光源の前記勘合部と係合する係合部を有するヒートシンクで、
前記ヒートシンクは、前記リードフレームと略並行に配置され、前記リードフレームが固定される配線基板に固定される実装用領域を備える、LED発光装置。
An LED chip;
A thermally conductive frame on which the LED chip is mounted;
A pair of lead frames to which the electrodes of the LED chip are connected;
A reflector that covers a part of the thermally conductive frame and a part of the lead frame and forms a cup-shaped reflective surface around the LED chip;
The light emitting direction of the LED chip is substantially perpendicular to the extending direction of the lead frame;
An LED light source in which the exposed portion of the heat conductive frame forms a fitting portion;
A heat sink having an engaging portion that engages with the fitting portion of the LED light source,
The LED heat-emitting device, wherein the heat sink is disposed substantially in parallel with the lead frame and includes a mounting region fixed to a wiring board to which the lead frame is fixed.
前記ヒートシンクの前記係合部が溝であり、前記熱伝導性フレームの前記勘合部が前記溝に係合する凸構造となっていることを特徴とする請求項1記載のLED発光装置。   2. The LED light emitting device according to claim 1, wherein the engaging portion of the heat sink is a groove, and the fitting portion of the thermally conductive frame has a convex structure that engages with the groove. 前記熱伝導性フレームが前記リフレクタから広がる足として配置され、前記足が、前記ヒートシンクの前記係合部として形成された溝に挿入されることを特徴とする請求項1記載のLED発光装置。   2. The LED light emitting device according to claim 1, wherein the thermally conductive frame is disposed as a leg extending from the reflector, and the leg is inserted into a groove formed as the engaging portion of the heat sink.
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