JP2010226118A - 発光ダイオード構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】効果的に放熱可能な発光ダイオード構造を提供する。
【解決手段】発光チップ組と、導電性材質製である三つのフレームユニットと、発光チップ組およびフレームユニットの各々の一部を被覆している封止体とを備えている。発光チップ組は赤色光を発生可能な第１のチップと、緑色光を発生可能な第２のチップと、青色光を発生可能な第３のチップとからなる。フレームユニットの各々は対応するチップにそれぞれ電気的に接続されるとともに、各フレームユニットはいずれも、間隔を持っている第１の導電性フレームと第２の導電性フレームとを備え、このうち、第１の導電性フレームの各々は対応するチップの固定に供される載置部と、載置部の異なる側に間隔を持って突設されている少なくとも二つの放熱部とを有するとともに、第１の導電性フレームの各々における複数の放熱部の合計面積が第２の導電性フレームの各々の面積以上となっている。
【選択図】なし

Description

本発明は発光ダイオード構造に関し、特に効果的に放熱可能なＲＧＢ混色型発光ダイオードに関する。
従来のＲＧＢ混色型発光ダイオードは通常、異なる波長光を発生可能な複数の発光チップと、対応する発光チップにそれぞれ電気的に接続されている複数のフレームユニットとを備えている。このうち、前記フレームユニットの各々はいずれも金属材質製の導電性フレームを備えており、このうち導電性フレームは対応する発光チップの固定に供されるとともに、発光チップで生じた熱を空気中に伝えて放熱させる。
しかしながら、この種の発光ダイオードは長時間使用したときに大量の熱エネルギーを生じ、このときにもし大部分の熱を効果的に放熱することができないとなれば、発光チップの過熱によりその発光効率の低下を招きやすい。
したがって、この種の発光ダイオードにとって、如何に効果的に放熱を行い、発光チップの発光効率を維持するか、ということは解決が待たれる課題であった。
よって、本発明の目的は、効果的に放熱可能な発光ダイオード構造を提供することにある。
上記目的によれば、本発明の発光ダイオード構造は、発光チップ組と、三つのフレームユニットと、封止体とを備えている。前記発光チップ組は赤色光を発生可能な第１のチップと、緑色光を発生可能な第２のチップと、青色光を発生可能な第３のチップとからなる。前記フレームユニットの各々は導電性材質製であり、しかも対応するチップにそれぞれ電気的に接続されるとともに、各フレームユニットはいずれも、間隔を持っている第１の導電性フレームと第２の導電性フレームとを備え、このうち、前記第１の導電性フレームの各々は対応するチップの固定に供される載置部と、前記載置部の異なる側に間隔を持って突設されている少なくとも二つの放熱部とを有するとともに、前記第１の導電性フレームの各々における前記複数の放熱部の合計面積が前記第２の導電性フレームの各々の面積以上となっており、これにより放熱面積を広くしている。
前記封止体は前記発光チップ組および前記フレームユニットの各々の一部を被覆している。
図１は、本発明の発光ダイオード構造の好ましい実施例を説明するための側面図である。 図２は、前記好ましい実施例の四つのフレームユニットを説明するための不完全な平面図である。 図３は、前記好ましい実施例の配置関係を説明するための平面図である。
本発明における上述およびその他技術内容、特徴および効果に関しては、以下の図面を合わせた好ましい一実施例の詳細な説明において明示されている。
本発明の発光ダイオード構造の好ましい実施例を示す図１、図２、図３を参照されたい。これには、発光チップ組１と、四つのフレームユニット２と、封止体３とが備えられている。本実施例において、本発明の発光ダイオード構造はＲＧＢ混色型発光ダイオードを例として説明しているが、この発光ダイオード構造はハイパワー発光ダイオードまたはレーザダイオードなどに実施しても良い。
発光チップ組１は赤色光を発生可能な第１のチップ１１と、緑色光を発生可能な二つの第２のチップ１２と、青色光を発生可能な第３のチップ１３とを備えている。
本実施例において、第１のチップ１１は赤色光のダイオードチップであり、第２のチップ１２は緑色光のダイオードチップであり、第３のチップ１３は青色光のダイオードチップである。
本実施例において、フレームユニット２は例えば銀、銅、銅合金、銀銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金または金もしくは銀めっき層を有する金属材料または以上の材質の任意の組み合わせなどである、導電性材質製である。
前記フレームユニット２の各々は対応するチップにそれぞれ電気的に接続されるとともに、各フレームユニット２はいずれも、間隔を持っている第１の導電性フレーム２１と第２の導電性フレーム２２を備え、すなわち、第１および第２の導電性フレームは例えば一組のボンディングワイヤ２３を介して対応するチップに電気的に接続されている。
前記第１の導電性フレーム２１の各々は対応するチップの固定に供される載置部２１１と、載置部２１１の異なる側に間隔を持って突設されている少なくとも二つの放熱部２１２とを備えている。
前記第１の導電性フレーム２１の各々における前記複数の放熱部２１２の合計面積が、フレームユニット２の放熱面積を広げるために、前記第２の導電性フレーム２２の各々の面積以上であり、これにより発光チップ組１にて生じた熱エネルギーが第１の導電性フレーム２１の載置部２１１と放熱部２１２とを効果的に経由して空気中に放熱される。
より好ましくは、前記複数の放熱部２１２および第２の導電性フレーム２２の合計面積を、発光ダイオードの全体構造の横方向断面積よりも概ね狭く設計することで、空間を効率的に利用するのみならず、放熱の効果を確実に達成することができる。
本実施例において、発光チップ組１の第２のチップ１２の個数は二つであり、第１のチップ１１および第３のチップ１３の個数は一つであって、対応するフレームユニット２の個数は四つである。
しかし設計の要求に応じて各種チップの個数および対応するフレームユニット２の個数を増やしてもよい。これにより発光ダイオードの混色後の色を変化させることができる。
また、本実施例における第１の導電性フレーム２１の各々の放熱部２１２の個数を二つと例示しているが、設計の要求に応じて放熱部２１２の個数を増やして、空間を効率的に利用してもよい。
封止体３は、発光チップ組１をフレームユニット２上に固定するために、発光チップ組１および前記フレームユニット２の各々の一部を被覆している。本実施例において、封止体３は例えばエポキシ樹脂といった樹脂材質により製造されている。
上記をまとめると、第１の導電性フレームの放熱部および放熱面積を拡大することで、発光チップで生じた熱エネルギーを効果的に放熱することができるので、放熱効果に優れ、応用性が高く、本発明の発案目的を確実に達成することができる。
本発明では確かに上記の好ましい実施例により詳細な説明を行ったが、これは本発明の好ましい実施例のためであり、これにより本発明の実施の範囲を限定することはできず、およそ本発明の実用新案登録請求の範囲および明細書の内容に基づいて行う簡単な均等的な変更および付加は、いずれも本実用新案の範囲に含まれるものである。
１…発光チップ組、１１…第１のチップ、１２…第２のチップ、１３…第３のチップ、２…フレームユニット、２１…第１の導電性フレーム、２１１…載置部、２１２…放熱部、２２…第２の導電性フレーム、２３…ボンディングワイヤ、３…封止体

Claims (5)

  1. 赤色光を発生可能な第１のチップと、緑色光を発生可能な第２のチップと、青色光を発生可能な第３のチップとからなる発光チップ組と、対応するチップにそれぞれ電気的に接続されるとともに、各フレームユニットがいずれも、間隔を持っている第１の導電性フレームと第２の導電性フレームとを備え、
    このうち、前記第１の導電性フレームの各々は対応するチップの固定に供される載置部と、前記載置部の異なる側に間隔を持って突設されている少なくとも二つの放熱部とを有するとともに、前記第１の導電性フレームの各々における前記複数の放熱部の合計面積が前記第２の導電性フレームの各々の面積以上となっており、これにより放熱面積を広くしている、導電性金属製の三つのフレームユニットと、前記発光チップ組および前記フレームユニットの各々の一部を被覆している封止体とを備えたことを特徴とする発光ダイオード構造。
  2. 前記第１の導電性フレームと第２の導電性フレームの各々が一組のボンディングワイヤを介して前記対応するチップに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード構造。
  3. 前記第１のチップが赤色光ダイオードチップであり、前記第２のチップが緑色光ダイオードチップであり、前記第３のチップが青色光ダイオードチップである、ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード構造。
  4. 前記複数の導電性フレームが銀、銅、銅合金、銀銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金または金もしくは銀めっき層を有する金属材料または以上の材質の任意の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード構造。
  5. 前記封止体がエポキシ樹脂材質製であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード構造。
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