JPH03171682A

JPH03171682A - 発光ダイオード

Info

Publication number: JPH03171682A
Application number: JP1310029A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Suehiro; 好伸末広; Shigeru Yamazaki; 繁山崎; Tetsuya Tahira; 田平　哲也; Toshiya Takeda; 俊也武田
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1991-07-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ｒ産婁トの利用分野）本発明は、発光素子が発した光を凹面状反射面で反射し
た後、外部に放射する発光ダイオードに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来より、発光ダイオードの発光素子が発する光を有効
に前方に放射させるため、種々の構造の発光ダイオード
が案出されている。

第ｌ図は発光ダイオードの概略正面図、第２図は発光ダ
イオードの概略構造断面図である。第１図及び第２図に
示す発光ダイオードは、発光素子ｌａ，ｌｂ，リードフ
レーム２，３，４、ワイヤ５、光ｉ３過性材料６、凹面
状反射面７及び放射面８よりなる。

発光素子１ａ，ｌｂは一方のリードフレーム２３上にマ
ウントされ、他方のリードフレーム３．４とはワイヤ５
により電気的に接続されている。

また、発光素子１ａ，ｌｂ、リードフレーム２，３．４
の先端部及びワイヤ５は光透過性材料６により一体的に
封止されている。発光素子ｔａ，ｉｈの姿専而Ｉ−▼糾
商ナス測ｌ〒曲而仲府糾蕎７靴号ル埠られ、発光素子１
ａ，ｌｂの背面側に放射面８が形或されている。凹面状
反射面７は、光透過性材料６の一方の面を鍍金や金属蒸
着等によって鏡面加工したものであり、鏡面加工の際に
は３本のリードフレーム２，３．４間の短絡を防止する
ためにリードフレーム２．３．４には絶縁を施す必要が
ある。なお、リードフレーム２．３．４は、板状の材料
を打抜いて、或いは、エソチング等により形成される。

上記の構威により、リードフレーム２．３．４から発光
素子１ａ，ｌｂに電力が供給されると、発光素子１ａ，
ｌｂが発光する。発光素子１ａ１ｂが発する光は凹面状
反射面７により反射さ札放射面８により外部に放射され
る．このように発光素子１ａ，ｌｂが発する光を一度、
凹面状反射面７で反対した後に外部に放射することによ
り、発光素子が発する光を有効に前方に放射することが
できる。また、発光素子１ａ，ｌｂを水平方向に並べて
配置することにより、鉛直方向に比べ水平方向において
広い視認角をもつ発光ダイオードとすることができる。

このため、かかる発光ダイオードは、広い視認角を必要
とする屋外用ディスプレイ等の光源として用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来の発光ダイオードでは、１つ
の凹面状反射面に対して発光素子が複数個配置されてい
るので、フラントな配光特性が得られなかったり、発光
素子の発熱のために寿命が短くなるという問題点があっ
た。

本発明は上記の事情に基づいてなされたものであり、複
数の発光素子を有する場合において、配光特性がフラノ
トで、かつ長寿命の発光ダイオードを提イ共ずることを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

−Ｌ記目的を達成するための本発明は、複数の発光素子
と、該複数の発光素子に電力を供給するリード部と、前
記複数の発光素子の発光面側に設けられた凹面状反射面
とを有する発光ダイオードにおいて、前記複数の発光素
子は隣り合う発光素子間の隙間がＱ，５ｍｍ以下であり
、前記リード部は０．１５ｍｍ以」二の厚さのリードフ
レームであることを特徴とするものである。

そして、前記凹面状反射面が対称軸を有し、前記複数の
発光素子が前記凹面状反射面の対称軸に対して対称な位
置に配置されていることが望しい．また、光通過性材料
によって、前記発光素子と前記凹面状反射面との中空部
を充填してもよい。

〔作用〕

本発明は前記の構戊によって、隣り合う発光素子間の隙
間をＱ．５ｍｍ以下にすることにより、配光特性をフラ
・ノトなものとすることができる。

隣り合う発光素子間で絶縁を施す必要がない場合には、
この隙間はＱｍｍでもよく、隣り合う発光素子間で絶縁
を施す必要がある場合には、製造上の理由から、この隙
間は０．１５ｍｍ位が限度である。

また、リードフレームの厚さを０．１５ｍｍ以上にする
ことにより、発光素子が発する熱をリ一し・っτ−１？
ｌ．人！プＭ　ｅｔＲ　ｔ▼六ｈ宏上ビ右を執十ス▼よ
ができる。

一方、リードフレームは打抜きやエソチング等により形
威されるので、抜き部（リードフレーム間の隙間）は最
小限、板厚と同寸法程度にしかできない。また、この抜
き部は発光ダイオード間の隙間と諮同−にする必要があ
る。このため、リードフレームの厚さは約０．５ｍｍ位
が限度である。

そして、凹面状反射面が対称軸を有するように形成し、
かつ複数の発光素子をその対称軸に対して対称となるよ
うに配置することにより、たとえば配光特性を水平方向
において対称なものとすることができる。

更に、光透過性材料によって、発光素子と凹面状反射面
との中空部を埋めることにより、光の取り出し効率の向
上を図ることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第ｌ図及び第２図を参照して
説明する。

第１図及び第２図に示す発光ダイオードは、発Ｗ一　タ
−７，１２　　　　　１　　　ｈ．　　　ＩＩ　　−　
　ｋ″　フ　１ノ　ー　）．　　′７　　　　＊Ａワイ
ヤ５、光透過性材料６、凹面状反射面７及び放射面８よ
りなる。

発光素子１ａ，ｌｂは一方のリードフレーム２．３上に
マウントされ、他方のリードフレーム３．４とはワイヤ
５により電気的に接続されている。

また、発光素子１ａ，ｌｂ，リードフレーム２，３．４
の先端部及びワイヤ５は光透過性材料６により一体的に
封止されている。発光素子１ａ，１ｂの発光面に対向す
る側に凹面状反射面７が設けられ、発光素子１ａ，ｌｂ
の背面側に放射面８が形威されている。凹面状反射面７
は、光透過性材料６の一方の面を鍍金や金属蒸着等によ
って鏡面加工したものであり、鏡面加工の際には３本の
リードフレーム２，３．４間の短絡を防止するためにリ
ードフレーム２，３．４には絶縁を施す必要がある。

ところで、従来から使用されている発光ダイオードでは
、リードフレームの厚さ及び発光素子の配置間隔をどの
ように設定するか、検討が十分ではなかった。このため
、従来の発光ダイオードには前述の問題点があった。

一般に、反射型発光ダイオードで使用されているリード
フレームは、板材の打抜き或いはエッチング等により形
威されるので、抜き部（リードフレーム間の隙間）は最
小限、板厚と同寸法程度にしかできず、板厚以下の寸法
の抜き部を形戒することは困難である。また、発光素子
をマウントする標準的な自動ダイボンディングマシンの
精度は０．０５ｍｍであり、この精度でマウントされる
２つの発光素子が接しないように配置するためには、２
つの発光素子間の隙間の設定は０．１ｍｍ以上でなけれ
ばならない．更に、発光素子をリードフレームに接着す
る導電性接着剤が多少横にはみ出すことを考慮すると、
２つの発光素子の隙間はＱ．ｌ５ｒｒ＋＋ｎ以上に設定
する必要がある。また、したがって２つの発光素子間の
隙間と同程度の抜き部をリードフレームに形成するには
、リードフレームの厚さは０．１５ｍｍ以上でなければ
ならない．発明者等が、光の放射効率に悪影響を与えない範囲で、
リードフレームの幅や厚さの値を変えて放熱状態の実験
を行った結果、リードフレームの幅を変えても放熱の状
態は殆ど変化しなかった力匁リードフレームの厚さを変
えると放熱の状態が変化することがわかった．具体的に
はリードフレームの厚さが０．１５ｍｍ以上の場合に、
顕著な放熱効果が認められた。このことからもリードフ
レームの厚さは０．１５ｍｍ以上に設定すべきである。

一方、発光素子間の隙間を広げすぎると、フラントな配
光特性を持たせるための光学設計が困難となる。フラノ
トな配光特性を持たせるためには発光素子間の隙間をＱ
，５ｍｍ以下にする必要がある。また、したがって発光
素子間の隙間と同程度の抜き部をリードフレームに形戒
するには、リードフレームの厚さは０．５ｍｍ以下でな
ければならない。

尚、リードフレームは発光素子が発する光の光路上にあ
るので、リードフレームの幅が大き過ぎフ＋−ｓｋ／Ｔ
Ｘｂｌ一内↓六ｈ倉Ｃフユ！ｉロテ／ず？１−ｔφやー
ら〈−プｉ１一ドフレームの幅はあまり大きく設定する
ことはできない。

これらの事情により、本実施例においては、リードフレ
ーム２，３．４を鉄や銅を主戒分とする熱伝導性の良い
０．２５ｍｍＷ−の板状の材料から打抜き或いはエソチ
ング等により形威し、リードフレームの厚さｄ１をｄ＋
　＝０．２５ｍｍとしてある。また、発光素子１ａ，ｌ
ｂは０．３ｍｍ角のものを使用し、隙間ｄ，をｄｚ　＝
０．３ｍｍとし、Ｙ軸（対称軸）に関してｘ−ｙ平面上
の対称な位置に配置してある。尚、凹面状反射面７の口
径は５ｍｍφである。

上記の構或により、リードフレーム２，３．４から発光
素子１ａ，ｌｂに電力が供給されると、発光素子１ａ，
ｌｂが発光する．発光素子１ａ＋１ｂが発する光は凹面
状反射面７により反射さ札放射面８より外部に放射され
る。

本実施例では発光素子１ａ，ｌｂ間の隙間を光学設計可
能な範囲で十分狭くしてあるので、放射辿．小飄卑社純
ｌ十　つ　二　．．．　　Ｌ　　ｆｒ　　ｊ．　　ハ　
↓　ナ？２、また、リードフレームの厚さをＯ、２５ｍ
ｍ．！＝しているので、発光素子が発すゐ熱をリードフ
レームを介（７て外部に効率良く放熱することができる
。したがって、熱的影響Ｃこよる出力低下、或いは寿命
劣化の問題は生じない。

更に、発光素″′ｆ−１ａ．１ｂをＹ軸（対称軸）ｔ；
．対して対称な位置に配置することにより、Ｘ軸方向に
おける配光特性を対称なものとすることができ、しかも
視認角を広くすることができる。

尚、上記の実施例では、発光素子が２個配置してある場
合について説明したが、発光素了は３個以上用いてもよ
い。

また、土．記の実施例では、発光素子と四面状反射面と
の中空部が光ｉ３適性材料で充填されている場合につい
て説明したが、光透過性材料は使用しなくてもよい。

更に、上記の実施例では、発光素子間の隙間が０．　　
１５ｒｒ＋ｔｒ＋以上である場合について説明した力ξ
発光素了間を絶縁する必要がない場合ｌ，こは、隙間は
Ｏｍｍでもよい。

〔発明の効果〕

以士説明１７たように本発明Ｃこよれば、複数の発光素
子をイｆする場合において隣り合う発光素子間の隙間及
びリードフレームの厚さを所定の値にすることにより、
配光特性がフラソ１・で、かつ長寿命の発光ダ・ｆオ一
ドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発光ダイオードの概略正面図、第２図は発光ダ
イオードの概略構造断面図である。ｌａ，ｌｌ）・・・発光素子、２，３．４・・・　リードフレーム、５・・・ワイヤ、６・・・光透過性材料、７・・・凹面
状反射面、８・・・放射面。？■入　岩　崎　篭　気　株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の発光素子と、該複数の発光素子に電力を供
給するリード部と、前記複数の発光素子の発光面側に設
けられた凹面状反射面とを有する発光ダイオードにおい
て、前記複数の発光素子は隣り合う発光素子間の隙間が
０．５ｍｍ以下であり、前記リード部は０．１５ｍｍ以
上の厚さのリードフレームであることを特徴とする発光
ダイオード。
（２）前記凹面状反射面が対称軸を有し、前記複数の発
光素子が前記凹面状反射面の対称軸に対して対称な位置
に配置されている請求項１記載の発光ダイオード。
（３）前記発光素子と前記凹面状反射面との中空部が光
透過性材料で充填されている請求項１又は２記載の発光
ダイオード。