JP2011146712A - 発光装置のためのパッケージのフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】発光装置のパッケージの発光効率を向上させるために発光素子から放射された光の再配分効果をもたらすため、異なる角度で前記光を反射させる複数の傾斜面の組を有する発光装置のパッケージのフレームを提供すること。
【解決手段】発光装置のためのパッケージのフレームは、本体と、カップとを含む。前記本体は、ベースと、それぞれが該ベースから伸びる複数の脚とを備える。前記脚は前記カップから露出しており、該カップは、前記本体に取り付けられており、前記本体を露出させる中空部を備える。前記中空部は、複数の傾斜面の組からなる反射面をもつ側壁を有する。各傾斜面の組は複数の傾斜面からなる。発光素子から放射された光は、前記パッケージの発光効率を向上させるために前記光の再配分効果を生じさせるため、異なる高さにおいて異なる角度で反射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置のパッケージの発光効率を向上させるために複数の傾斜面の組を有する発光装置のパッケージのフレームに関する。

図１０に示すように、従来の発光ダイオード（LED）のパッケージは、本体４０と、該本体の中に配置され、該本体に取り付けられた発光ダイオードチップ５０とを備える。本体４０は、発光ダイオードチップ５０の照明及び発光の効率を向上させるため、発光ダイオードチップ５０から放射された光を反射させる反射面４２を有する。

しかし、本体４０の反射面４２は、図１１に示すように、１つの傾斜角度を有する平坦な面であり、一定の角度で前記光を反射させることしかできない。このため、反射面４２による前記光の収束効果は十分でなく、前記パッケージから放射された光は、該光を弱くするように、反射された光の光線の異なる反射高さにより発散する。

従来の発光ダイオードのパッケージの構造が特許文献１に開示されている。図１２に示すように、前記パッケージは、３つの傾斜面からなる反射面６２を有する本体６０を備え、反射面６２は、前記傾斜面のうち最下方の傾斜面から最上方の傾斜面に向けて漸増又は漸減する傾斜角度を有する。しかし、反射面６２は十分な発光効率をもたらすことができず、前記パッケージを改善する必要がある。

台湾実用新案第３１８１８８号明細書

本発明は、上記の問題点を改善するパッケージのフレームを提供する。

本発明の目的は、発光装置のパッケージの発光効率を向上させるために発光素子から放射された光の再配分効果をもたらすため、異なる角度で前記光を反射させる複数の傾斜面の組を有する発光装置のパッケージのフレームを提供することである。

本発明に係る、発光装置のためのパッケージのフレームは、本体と、カップとを含む。前記本体は、ベースと、それぞれが該ベースから隔てられた複数の接続用の脚とを備える。前記脚は前記カップから露出しており、該カップは、前記本体に取り付けられており、前記ベースを露出させる中空部を備える。前記中空部は、複数の傾斜面の組からなる反射面をもつ側壁を有する。各傾斜面の組は複数の傾斜面からなる。

異なる傾斜角度を有する傾斜面により、前記光は、異なる角度で反射され、前記光の異なる反射高さにより収束される。反射された光は、前記パッケージの発光効率を向上させるために異なる経路で再配分され、重ね合わされる。

本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付の図面に関する以下の詳細な説明からより明らかになる。

本発明の第１実施例に係る、発光装置のためのパッケージのフレームの斜視図。 図１の線２におけるパッケージのフレームの断面図。 図２に示したパッケージのフレームの拡大断面図。 本発明の第２実施例に係るパッケージのフレームの拡大断面図。 本発明の第３実施例に係るパッケージのフレームの斜視図。 図５に示したパッケージのフレームの断面図。 図５に示したパッケージのフレームの他の断面図。 図２に示したパッケージのフレームの使用状態の断面図。 本発明の第４実施例に係るパッケージのフレームの断面図。 従来の発光ダイオードのパッケージの断面図。 図１０に示した発光ダイオードのパッケージの使用状態の断面図。 特許文献１に記載の発光ダイオードのパッケージの使用状態の断面図。

図１、２に示すように、発光装置のためのパッケージのフレームは、本体２０と、カップ１０とを含む。本体２０は、ベース２２と、それぞれが該ベースから隔てられ、該ベースに電気的に接続された複数の脚２４とを備える。脚２４は、ベース２２に一体に接続されていている又はベース２２とは別個の部品からなる。カップ１０は、本体２０に取り付けられており、ベース２２にチップ取付け面２２２を形成するためにベース２２を露出させる中空部１１を備える。脚２４はカップ１０から露出している。中空部１１は、チップ取付け面２２２を取り巻く反射面１２をもつ側壁を有する。反射面１２は複数の傾斜面の組からなり、各傾斜面の組は、発光素子３０から放射された光を反射させる複数の傾斜面１３、１４からなる。第１実施例では、前記傾斜面の組は、異なる傾斜角度を有する２つの傾斜面１３、１４からなる。

前記パッケージのフレームは、少なくとも１つの発光素子３０と、封入材とを含む。発光素子３０は、本体２０のベース２２に取り付けられ、ワイヤ２３によりベース２２及び脚２４に電気的に接続されている。発光素子３０は発光ダイオードチップである。前記封入材は、前記パッケージを形成するために発光素子３０及びワイヤ２３を封入するため、カップ１０の中空部１１に満たされている。

図３に示すように、反射面１２はチップ取付け面２２２の形状に基づいて少なくとも１つの反射セグメント１２２により構成されている。例えば、チップ取付け面２２２が円形である場合、反射面１２は環状の反射セグメント１２２により構成されている。チップ取付け面２２２が、図１に示したように、正方形又は長方形のような四角形である場合、反射面１２は、チップ取付け面２２２を取り巻く４つの反射セグメント１２２により構成されている。各反射セグメント１２２は、積み重ねられた複数の傾斜面の組からなる。各傾斜面の組は、互いに接続され、異なる傾斜角度を有する２つの傾斜面１３、１４からなる。傾斜面１３、１４の前記傾斜角度は下方の傾斜面１３から上方の傾斜面１４に向けて漸増している。すなわち、上方の傾斜面１４は、同じ傾斜面の組の下方の傾斜面１３の傾斜角度より大きい傾斜角度を有する。ここで、傾斜角度とは、傾斜面１３、１４とチップ取付け面２２２に対して垂直な面との間の角度α、βをいう。

図４に示す例では、反射面１２Ａの各傾斜面の組の傾斜面１３Ａ、１４Ａの傾斜角度は下方の傾斜面１３Ａから上方の傾斜面１４Ａに向けて漸減している。すなわち、上方の傾斜面１４Ａは、同じ傾斜面の組の下方の傾斜面１３Ａの傾斜角度α’より小さい傾斜角度β’を有する。

各傾斜面の組の隣接する２つの傾斜面１３、１４（１３Ａ、１４Ａ）は１ないし５の角度差の比率を有する。前記角度差は隣接する２つの傾斜面１３、１４（１３Ａ、１４Ａ）の傾斜角度の比により定義される。反射セグメント１２２の間で傾斜面１３、１４（１３Ａ、１４Ａ）の傾斜角度は異なるものとすることができる。図５ないし７に示すように、チップ取付け面２２２が長方形である場合、チップ取付け面２２２の長辺と対応する反射面１２Ｂの長辺側反射セグメント１２２Ｂの各傾斜面の組は、それぞれ２度及び７度の傾斜角度をもつ２つの傾斜面１３１Ｂ、１４１Ｂを有する。この場合、隣接する２つの傾斜面１３１Ｂ、１４１Ｂの間の角度差は7/2=3.5である。チップ取付け面２２２の短辺と対応する短辺側反射セグメント１２３Ｂの各傾斜面の組は、それぞれ７度及び２８度の傾斜角度をもつ２つの傾斜面１３Ｂ、１４Ｂを有し、隣接する傾斜面１３Ｂ、１４Ｂの間の角度差は28/7=4である。

各傾斜面の組は、３又は３より多い傾斜面からなるものとすることができる。例えば、前記傾斜面の組が３つの傾斜面からなる場合、前記傾斜面の組は、隣接する第１及び第２の傾斜面の割り算により得られる比及び隣接する第２及び第３の傾斜面の割り算により得られる比によりそれぞれ定義される２つの角度差を有する。

反射面１２の反射セグメント１２２は反射面１２の周方向の全体に連続して存在することに限定されない。反射セグメント１２２Ｂ、１２３Ｂは、図５ないし７に示したように、互いに接続され、反射面１２Ｂの周方向の全体に連続して存在している。図９に示す例では、反射面１２Ｃは、隣接する２つの反射セグメント１２２Ｃ、１２３Ｃの間に、複数の傾斜面を有しない平坦な面からなる仕切りセグメント１２４を形成するため、間隔を置かれた複数の反射セグメント１２２Ｃ、１２３Ｃを有する。反射面１２Ｃは、チップ取付け面２２２の長辺と対応する一対の長辺側反射セグメント１２２Ｃ又はチップ取付け面２２２の短辺と対応する一対の短辺側反射セグメント１２３Ｃを有するものとすることができる。反射面１２が、前記光の分布エネルギー及び発光効率を増すために複数の傾斜面１３、１４からなる場合、反射面１２の種類又は形状は限定されない。

図８に示すように、発光素子３０から放射された光は、反射面１２の異なる傾斜角度を有する傾斜面１３、１４により異なる角度で反射される。前記光は、該光が異なる高さにおいて異なる角度で反射され、反射された光が異なる経路で再分配されかつ重ね合わされることより、収束される。このため、前記パッケージの発光効率が改善される。本発明の発明者による実験によれば、前記パッケージの照度を7.6％増すことができ、前記パッケージの光強度の最大値を6.6％増すことができる。従来の発光ダイオード産業の照度又は光強度の３ないし５％の増加と比べ、本発明は発光効率の著しい改善をもたらすことができる。

複数の傾斜面１３、１４を有する反射面１２は、１つの発光装置のパッケージに適用されるのみならず、発光ダイオード管又はバックライトモジュールにも適用される。本発明の有用性を高めることができる。

１０ カップ
１１ 中空部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 反射面
１３、１４、１３Ａ、１４Ａ、１３１Ｂ、１４１Ｂ 傾斜面
２０ 本体
２２ ベース
２３ ワイヤ
２４ 脚
３０ 発光素子
１２２、１２２Ｂ、１２３Ｂ、１２２Ｃ、１２３Ｃ 反射セグメント
１２４ 仕切りセグメント
２２２ チップ取付け面

Claims (11)

1. 発光装置のためのパッケージのフレームであって、
   ベースと、それぞれが該ベースから隔てられた複数の接続用の脚とを備える本体と、
   前記本体に取り付けられたカップであって前記ベースを露出させる中空部を備えるカップとを含み、
   前記脚は前記カップから露出しており、前記中空部は側壁を有し、該側壁は、複数の傾斜面の組からなる反射面を有し、各傾斜面の組は複数の傾斜面からなる、発光装置のためのパッケージのフレーム。
2. 前記反射面は少なくとも１つの反射セグメントを有し、該反射セグメントは複数の傾斜面の組からなる、請求項１に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
3. 各傾斜面の組は、異なる傾斜角度を有する２つの傾斜面からなる、請求項２に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
4. 前記傾斜面の組の前記傾斜面の前記傾斜角度は前記傾斜面のうち最下方の傾斜面から最上方の傾斜面に向けて漸増している、請求項３に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
5. 前記傾斜面の組の前記傾斜面の前記傾斜角度は前記傾斜面のうち最下方の傾斜面から最上方の傾斜面に向けて漸減している、請求項３に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
6. 前記反射セグメントの前記傾斜面の前記傾斜角度は異なる、請求項４又は５に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
7. 前記反射セグメントの前記傾斜面は前記反射面の周方向の全体に存在する、請求項６に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
8. 前記反射面は、隣接する２つの反射セグメントの間に平坦な面からなる仕切りセグメントを形成するため、間隔を置かれた複数の反射セグメントを有する、請求項６に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
9. 各傾斜面の組の隣接する２つの傾斜面は、前記隣接する２つの傾斜面の傾斜角度の比により定義される角度差を有し、該角度差は１ないし５である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
10. 前記本体の前記ベースに取り付けられ、前記脚に電気的に接続された少なくとも１つの発光素子と、
    前記カップの前記中空部に満たされ、前記発光素子を封入する封入材とを含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。
11. 各傾斜面の組の隣接する２つの傾斜面は、前記隣接する２つの傾斜面の傾斜角度の比により定義される角度差を有し、該角度差は１ないし５である、請求項１０に記載の発光装置のためのパッケージのフレーム。

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