WO2005043637A1 - 発光装置 - Google Patents

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Yoshinobu Suehiro
Satoshi Wada
Akihito Ota
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    • H10W72/20Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a reflection type light emitting device that reflects light emitted from a light emitting surface of a light source and emits the light to the rear side of the light source.
  • Reflective light-emitting devices have the disadvantage that part of the light is blocked because the LED element and the power supply lead are located in the optical path of the reflected light, but the light emitted from the LED element is highly efficient. Because it can collect light, it has excellent light emission efficiency.
  • LEDs are characterized by low heat generation, but to achieve high output, it is necessary to supply a large current to the LED elements, resulting in non-negligible heat generation.
  • the light emitting device described in JP-A-5-291627 has a structure in which an LED element is mounted on a lead, and an electrode of the LED element and a lead are bonded with a wire and sealed with a first light-transmitting material.
  • the first light-transmitting material and the lead are formed by sealing the first light-transmitting material and the lead with the second light-transmitting material, and the second light-transmitting material has a concave surface on the side facing the light emitting surface of the LED element. Reflection surface is formed, and a flat radiation surface is formed on the back side of the LED element. The Light emitted from the LED element is reflected by the concave reflecting surface and is emitted to the outside from the emitting surface.
  • the heat generated by the lighting of the LED element is transferred to the outside through the lead and dissipated, so that the size of the lead is increased to cope with the increase in the amount of heat generated by the LED element. If it is large, it will block the reflected light? However, there is a problem that the heat radiation efficiency is restricted because the light emission efficiency is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a reflection type light emitting device which is excellent in heat dissipation and can minimize a reduction in radiation efficiency of reflected light.
  • Another object of the present invention is to provide a reflective light emitting device with a reduced number of components. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a light source unit including a solid-state light emitting element, a power supply unit for supplying power to the light source unit, and a light source provided to face a light extraction surface side of the light source unit.
  • a light-emitting device comprising: a reflecting portion that reflects light emitted from the portion; and a heat-radiating portion provided with a heat-radiating width in a rear direction of the light source portion.
  • the present invention provides a light source unit including a solid-state light emitting element, and a light source provided opposite to a light extraction surface of the light source unit and reflecting light emitted from the light source unit.
  • a reflecting section a heat radiating section provided with a heat radiating width in the back direction of the light source section, and a case that accommodates the reflecting section and the heat radiating section and externally radiates heat transferred from the heat radiating section.
  • a light-emitting device characterized by having:
  • the heat radiator may be formed of the same member as the case.
  • the light source unit a package in which the solid-state light emitting element is sealed with a light transmitting material and packaged can be used.
  • the light source unit includes the solid state light emitting element mounted on a flip chip, and is formed on an inorganic material substrate on which a conductive pattern for receiving and supplying power to the solid state light emitting element is formed.
  • the substrate may be sealed with an inorganic sealing material having the same coefficient of thermal expansion as that of the inorganic material substrate.
  • the inorganic sealing material may be glass.
  • the inorganic material substrate may seal the light emitting element based on chemical reaction bonding with the inorganic sealing material.
  • the solid state light emitting device is sealed with an inorganic sealing material having a refractive index of 1.55 or more.
  • the case preferably has a highly reflective surface that reflects the light.
  • the surface of the case may be subjected to a heat dissipation area enlarging process.
  • the heat radiating section has a heat radiating plate having a highly reflective surface for reflecting the light.
  • the heat radiating portion includes a heat radiating column made of a high heat conductive material that transfers the heat generated by the light source portion to the heat radiating portion, and a heat radiating plate that transfers the heat through the heat radiating column. May be.
  • the present invention provides a light source unit including a solid-state light emitting element, a power supply unit for supplying power to the light source unit, and a light emitting unit provided to face a light emitting surface of the light source unit.
  • the power supply portion has a width in a rear direction of the light source portion.
  • the power supply unit may be made of a metal thin film, may be provided with a width in the direction of the back surface of the light source unit, and may be integrally formed insulated from the heat radiation unit.
  • the power supply unit may be made of a metal thin film, and may be sandwiched between a plurality of heat radiating plates constituting the heat radiating unit via an insulator.
  • the solid-state light-emitting device or a device that emits spectral light having a plurality of wavelengths from the periphery of the solid-state light-emitting device may be used.
  • a configuration in which a phosphor is disposed around the solid-state light emitting element may be adopted.
  • the heat radiating portion is formed with a heat radiating width that is three times or more the thickness, It is desirable that the light source section including the solid state light emitting element is formed to have a width of not more than five times the solid state light emitting element.
  • the heat dissipating portion has a shape protruding from the bottom surface of the reflection surface.
  • the solid angle of the reflection surface with respect to the light source unit may be 271: to 3.4 TCStrad.
  • the light source unit may be a light source having an input power of 1 W or more.
  • the reflection section may be formed of a resin material.
  • the light source unit may include a plurality of solid state light emitting devices.
  • a plurality of the light source units may be provided, and a plurality of reflection units and a heat radiation unit corresponding to the plurality of light source units may be provided.
  • the plurality of light source units may be light source units that generate a plurality of emission colors.
  • the plurality of light source units may include light source units of R, G, and B emission colors.
  • FIGS. 1A and 1B show a reflection type light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. () Is a vertical cross-sectional view taken along the line CC of (a)
  • (d) is a partially enlarged view of a modification of the LED element mounting portion.
  • FIG. 2 is a sectional view of a reflective light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A and 3B show a reflection type light emitting device according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a cross sectional view taken along the line D-D of FIG. () Is (a) Side view.
  • 4A and 4B are diagrams showing the heat radiation support, in which (a) is a side view and (b) is a plan view.
  • FIGS. 5A and 5B show a reflection type light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a plan view seen from the Z direction.
  • FIG. 6 is a partial configuration diagram of a reflecting mirror unit according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial configuration diagram of a mold section according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partial configuration diagram of an LED element mounting unit according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 9A and 9B show a reflection type light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a perspective view, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. ) Is a longitudinal sectional view taken along the line C-C of).
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an LED mounted on the light emitting device.
  • FIG. 11 shows a heat sink according to an eighth embodiment of the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a bottom view, and (d) and (e) FIG. 4 is a bottom view of a heat sink having a central portion thicker than both side portions.
  • FIGS. 12A and 12B show a reflection type light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a plan view seen from the light emitting side, FIG. 12B is a rear view, and FIG. 4) is a longitudinal sectional view taken along the line C-C, and (d) is a side view showing the shape of the radiation fin of (b).
  • Fig. 13 partially shows the heat radiating part and the element mounting part, (a) is a plan view seen from the light emitting side, (b) is a cut-away view at B-B part of (a), and (c) is (B) is a cutaway view of the C-C section.
  • FIGS. 14A and 14B show a modification of the ninth embodiment.
  • FIG. 14A shows another example of the heat radiator
  • FIG. 14B shows another example of the case
  • FIG. FIG. 15, which is an example of formation is a plan view of a reflection type light emitting device according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a reflection type light emitting device according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B illustrate a light emitting unit of the light emitting device, wherein FIG. 3A is a plan view of the light emitting unit, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIGS. 1A and 1B show a reflection type light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. () Is a vertical cross-sectional view taken along the line CC of (a)
  • (d) is a partially enlarged view of a modification of the LED element mounting portion.
  • the light emitting device 1 includes a case 10 formed of a metal material and having excellent heat dissipation, a reflecting mirror portion 11 formed so as to be fitted to a lower portion of the case 10, and a transmission cover that covers an upper surface of the case 10.
  • Transparent plates 12, heat sinks 13 and 14 formed of a metal material having excellent thermal conductivity and inserted into case 10, LED elements 2 mounted on heat sink 13, Leads 15 A and 15 B, which are power supply members that are fixed to heat sink 13 via insulating layer 15 a and supply power to LED element 2, and leads 15 A and 15 B as cases 10
  • a spacer 16 formed of an insulating material for insulation.
  • the light emitting surface of the LED element 2 is set as the origin, the center axis is set in the Z direction, and the lead portion orthogonal to the Z direction.
  • the drawing direction of 15A and 15B will be described as an X direction, and the direction perpendicular to these directions will be described as a Y direction.
  • the LED element 2 is made of a GaN-based semiconductor material and has a chip size of lmmXlmm. It is also possible to use a standard size LED element 2 of 0.3 mm ⁇ 0.3 mm.
  • the LED element 2 has a power supply electrode (not shown) on the upper surface, and is electrically connected to the leads 15 A and 15 B via the electrode and the wire 3. Further, the LED element 2 is sealed by a mold portion 2A made of a silicone resin. The lower surface of the LED element 2 is bonded to the heat sink 13 with an adhesive such as a silver paste.
  • Case 10 is formed in a cylindrical shape from aluminum having excellent heat dissipation and workability, and the inner wall surface is machined into a mirror surface to enhance flatness. That is, the inner wall surface has a high linear reflectance.
  • a slit 10 A for fitting the heat sink 14 is formed on the side surface.
  • the reflecting mirror 11 is made of a metal material such as copper, which has excellent heat dissipation.
  • a metal material such as copper, which has excellent heat dissipation.
  • the transparent plate 12 is formed of a resin having a light-transmitting property into a flat plate shape, has a light-transmitting property for transmitting the light reflected by the reflecting mirror surface 11A, and covers the upper surface of the case 10 to remove foreign matter and the like. Prevents intrusion.
  • the heat sinks 13 and 14 are copper plates with a thickness of 0.5 mm and a width (Z direction) of 5 mm, which are excellent in thermal conductivity.
  • the surface of a material with low surface roughness is mirror-finished with silver plating. I have.
  • a slit 13 A for inserting the heat sink 14 is provided.
  • the radiator plate 14 is inserted into the slit 13A and arranged so as to be orthogonal to the radiator plate 13.
  • the heat sink 13 is attached so as to fit into the slit 1 OA of the case 10.
  • the width of the heat sink 13 on which the LED element is mounted is expanded to a shape suitable for mounting the LED element 2 by crushing or the like, and is set to be 2.0 mm square.
  • the lead portions 15A and 15B are made of copper having excellent heat conductivity, and are provided with silver plating on the surface in order to provide bonding property and light reflectivity of the wire 3. 5A and 15B are bonded to the end surface of the heat sink 13 via an insulating layer 15a such as polyimide so that the lead portions 15A and 15B do not short-circuit through the heat sink 13. Has become.
  • the spacer 16 is fitted into the case 10 to fix the lead portions 15A and 15B at predetermined positions and insulate the case 10 from being electrically short-circuited.
  • a silver plating is applied to the leads 15A and 15B held on a lead frame (not shown) in order to enhance the bonding property of the wire 3.
  • the light that strikes the lead surface is reflected by applying the silver plating.
  • the leads 15A and 15B are bonded to the mirror-finished end surface of the heat sink 13 via an insulating layer 15a.
  • the LED element 2 is adhered to the end surface of the heat sink 13, the electrodes (not shown) are bonded to the leads 15 A and 15 B with wires 3, and the LED element 2 is sealed with resin and Forming a soldering area 2A.
  • the lead portions 15A and 15B are separated from the lead frame.
  • the spacer 16 is incorporated into the case 10.
  • the heat sink 13 to which the LED element 2 and the lead portions 15A and 15B are adhered is inserted into the slit 10A of the case 10 and is pushed down to the position of the spacer 16.
  • the heat sink 14 is inserted into the slit 13 A of the heat sink 13.
  • a reflection mirror portion 11 formed in advance is fitted into the lower surface of the case 10, that is, the opening located on the light emission side of the LED element 2.
  • the transparent plate 12 is fitted into and integrated with the upper surface of the case 10, that is, the rear surface of the LED element 2.
  • the LED element 2 When power is supplied from a power supply (not shown) to the leads 15A and 15B exposed to the outside of the case 10, the LED element 2 is turned on. Almost all of the light emitted from the LED element 2 is reflected by the reflecting mirror surface 11A of the reflecting mirror section 11 and reflected as parallel light to the Z-axis in the direction shown in FIG. The light is radiated to the outside through the transparent plate 12, including the light reflected on the inner wall surface of the case 10 and the surfaces of the heat sinks 13 and 14, partially toward the back side of the case 2. Further, the heat generated due to the lighting of the LED element 2 is transferred to the case 10 via the heat radiating plates 13 and 14 and is radiated to the atmosphere.
  • the heat radiating plates 13 and 14 serving as heat radiating parts have a heat radiating width in the direction of the back surface of the LED element 2 (the Z-axis direction). That is, since the normal direction of the surface is arranged in the direction orthogonal to the Z axis, the LED element mounting portion including the LED element 2 with respect to the reflecting surface of ⁇ 10 and the heat sink 1 3
  • the area of 14 and 14 is only about 15%, and it is possible to keep enough area for heat transfer, and the area where the reflected light reflected by the reflecting mirror 11A hits the end faces of the heat sinks 13 and 14 And the stray light generated due to the reflected light hitting the end face can be reduced, and the external radiation can be improved. And, it is possible to realize small and highly efficient focused radiation.
  • the thickness can only be about twice as large as the lead width, whereas in the present invention, the lead width cannot be increased.
  • a heat transfer area having a thickness of 10 times or more (the width of the LED element 2 in the back direction) can be obtained.
  • the mounting area of the LED element 2 for the LED element 2 is also important.
  • the LED element 2 and the leads 15A and 15B are used while using the thin heat sink 13. Structural strength can be ensured as a supporting member.
  • the inner wall surface of the case 10 and the surfaces of the heatsinks 13 and 14 have high linear reflectivity, they spread out in the Z-axis due to the size of the LED element 2 as a light source. Even if the reflected light having an angle reaches these, it does not attenuate the reflected light reflected by the reflecting mirror surface 11A, and furthermore, most of the reflected light is symmetrically reflected with respect to the incident light. The light can be radiated to the outside of the case 10 while maintaining the light collection degree.
  • the heat sink Since the inner wall surface of case 10 has a high linear reflectance, the heat sink has a width in the Z direction, and the inner wall surface of case 10 is located within the optical path range of the reflected light reflected by reflecting mirror 11A. However, since the external radiation can be efficiently performed, a compact package can be realized. This is the same for reflected light having a further divergent angle by changing the shape of the reflecting mirror surface 11A, and in this case, it is more effective.
  • the case 10 is made of aluminum having high thermal conductivity, the heat of the heat radiating plate 13 is quickly transmitted to the entire case 10, and the heat generated by the LED element 2 is released to the atmosphere by the heat radiating plate 13 and the case 10. Is dissipated. For this reason, thermal resistance of 20 ° CZW or less can be achieved without using a heat sink required for a general large element.
  • the configuration using the GaN-based LED element 2 has been described.
  • another LED element 2 such as AlInGaP may be used.
  • a fluorescent material may be contained in the mold portion 2A for sealing the LED element 2, so that a wavelength conversion type reflective light emitting device may be provided.
  • the refractive index does not differ depending on the emission wavelength, unlike a lens-type LED, and color separation does not occur in condensed light.
  • a white light source is a blue light of an LED and a yellow light of a phosphor excited by the LED, or a spectrum of a plurality of wavelengths such as a blue light, a green light, and a red light of a phosphor excited by a UV light of the LED. It is composed of light.
  • this light is condensed and emitted by a lens, the refraction angle differs depending on the wavelength, and the light is emitted in different directions. This phenomenon becomes more conspicuous as the light concentration is higher and the irradiation distance is longer.
  • a reflection optical system since the reflection angle does not depend on the wavelength, this problem does not occur even when the irradiation distance is long.
  • LEDs that were not high-light-output type with a large current supply had insufficient light intensity to be used as illuminating light, and in rare cases color separation was a major problem.
  • use light source for lighting be able to.
  • high-intensity illumination of uniform colors is realized by efficiently condensing and radiating light that emits spectral light of multiple wavelengths without color separation.
  • the spectrum light in a plurality of regions is not limited to the combination of the LED element and the phosphor, and the LED element itself may have a spectral characteristic of a wide wavelength width, or a plurality of multi-color LED elements may be densely arranged.
  • the lens may be sealed with a light diffusion member.
  • a light diffusion member Furthermore, when light is condensed by a lens and a reflecting mirror around the lens, it is difficult to obtain uniform irradiation light from the light emitted from the lens and the light emitted from the reflecting mirror. However, since light is condensed by a single reflecting surface, highly uniform irradiation can be achieved.
  • a chip LED can be used as the light source section.
  • the chip LED is a small LED obtained by mounting the LED element on a substrate or the like, making an electrical connection, sealing the whole with a sealing material, and dicing in a pellet shape.
  • the space between the LED element 2 and the reflecting mirror surface 11A may be filled with a light transmitting material.
  • the heat radiating plates 13 and 14 are not limited to copper as long as they are metallic materials having excellent heat radiating properties, and may be formed of aluminum or another material, but have a thermal conductivity of 100 W * m- 1 . It is preferable to use k- 1 or more materials.
  • the appropriate shape of the heat radiating plates 13 and 14 provided with a heat radiating width in the rear direction of the light source part depends not only on the thermal conductivity of the material but also on the power supplied to the light source and the heat resistance of the light source. However, by making the heat dissipation width three times or more the thickness direction of the heat sink, a difference from the lead frame with a flat plate shape perpendicular to the central axis of the reflector can be obtained.
  • the heat radiating section may have the function of a heat radiating plate by providing the leads 15A and 15B with a width in the rear direction of the LED element 2.
  • the transparent plate 12 may be, for example, an optical system that performs light collection and light diffusion. For example, it is possible to condense reflected light radiated from the case 10 into a spot by forming a condensing lens-shaped transparent portion.
  • one surface of the flat transparent plate 12 may be roughened by hologram technology so that light is emitted within a predetermined angle range, and light emitted externally may be diffused.
  • the transparent plate 12 from a glass material and providing a phosphor layer in the form of a thin film on its surface, it is excellent in light resistance and heat resistance, and has excellent wavelength conversion with a small amount of phosphor used.
  • the light emitting device 1 of the type is obtained.
  • FIG. 1D is an enlarged view of a mounting portion of the LED element 2.
  • the portion on which the LED element 2 is mounted may be provided so as to protrude from the surfaces of the lead portions 15A and 15B. In this case, light emitted in the lateral direction of the LED element 2 is not obstructed by the leads 15A and 15B, so that the efficiency of light emission to the outside is improved.
  • FIG. 2 is a sectional view of a reflective light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
  • the position of the cross section is the BB section shown in Fig. 1.
  • the light emitting device 1 according to the second embodiment differs from the light emitting device 1 according to the first embodiment in a configuration in which a concave and convex portion 10 B for increasing the heat radiation area is formed on the outer peripheral surface of the case 10. I have.
  • the surface area of the case 10 is enlarged by the uneven portion 10B, so that the heat transferred through the heat sinks 13 and 14 is transferred to the atmosphere. It can be efficiently dissipated.
  • the same effect can be obtained by roughening the outer peripheral surface of the case 10 by blasting or the like in addition to the provision of the uneven portion 10B.
  • the concave-convex processing and the roughening treatment may be used in combination.
  • FIG. 3A and 3B show a reflection type light emitting device according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. ) Is (a) a side view.
  • the light-emitting device 1 has a heat-radiating support 17 made of a heat-conductive material that supports the heat-radiating plates 13 and 14 at the center, and an end face of the heat-radiating support 17, that is, reflection.
  • the light emitting device 1 of the first embodiment differs from the light emitting device 1 of the first embodiment in a configuration having a lead portion 15B bonded to the side facing the mirror portion 11 and a substrate 18 bonded to the lower portion of the case 10. ing.
  • the same reference numerals are given to portions common to the first embodiment.
  • the reflecting mirror section 11 has an insulating layer 15a at a portion in contact with the lead sections 15A and 15B.
  • the heat radiating plates 13 and 14 are 0.1 mm thick aluminum plates having excellent thermal conductivity, and are mirror-like plates having small surface roughness. At the center of the heat radiating plates 13 and 14, a slit (not shown) for being incorporated into the heat radiating column 17 is provided.
  • the radiator plate 13 is supported by the case 10 via a spacer 16.
  • the lead portions 15A and 15B are made of copper having excellent thermal conductivity, and the surface is coated with silver to impart light reflectivity.
  • the lead portion 15B has a shape in which the portion on which the LED element 2 is mounted is concavely concave, and is bonded to the end surface of the heat radiation support 17.
  • the LED element 2 is sealed at the tip of the lead 15B by a mold 2A made of epoxy resin.
  • the spacer 16 is made of aluminum having excellent thermal conductivity, and has an insulating layer 15a for electrically insulating the leads 15A and 15B on the bottom surface.
  • the insulating layer 15a can be provided on the lead portions 15A and 15B.
  • the board 18 is formed of aluminum similarly to the case 10 and is adhered to a lower portion of the case 10.
  • FIGS. 4A and 4B are views showing a heat radiation support, in which FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a plan view.
  • the heat release support 17 is made of copper and has a silver plating on the surface.Slits 17A and 17B are formed to support the heat sinks 13 and 14 at the center in an intersecting manner. ing.
  • a silver plating is applied to the lead portions 15A and 15B held on a lead frame (not shown) in advance in order to improve the bonding property of the wire 3.
  • the LED element 2 is bonded to the tip of the lead part 15B, and the electrode of the LED element 2 (not shown) and the lead parts 15A and 15B are bonded to each other with the wire 3, and the LED element 2 is bonded.
  • Molding 2A is formed together with resin sealing.
  • the heat release support 17 is joined to the tip of the lead portion 15B with a brazing material or the like.
  • the reflecting mirror portion 11 formed in advance in the case 10 is assembled.
  • the lead portions 15 A and 15 B in which the LED element 2 and the heat radiation support 17 are integrated are assembled into the case 10.
  • the leads 15A and 15B are separated from the lead frame (not shown).
  • the spacer 16 is incorporated into the case 10.
  • heat sinks 13 and 14 are assembled in case 10. At this time, the central portions of the heat sinks 13 and 14 are inserted into the slits 17 A and 17 B of the heat strut 17, and the heat sink 13 is incorporated into the slit 16 A of the spacer 16. Then, at the bottom of case 10 To the substrate 18. Next, the transparent plate 12 is fitted into the upper surface of the case 10 to be integrated.
  • the heat radiating plates 13 and 14 By supporting the heat radiating plates 13 and 14 with the heat radiating columns 17, the heat radiating plates 13 and 14 can be formed thinner than those described in the first embodiment. A configuration that does not easily occur can be obtained, and the external radiation of reflected light can be improved.
  • FIGS. 5A and 5B show a reflection type light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a plan view seen from the Z direction.
  • This light emitting device 1 has a configuration in which the transparent plate 12 of the light emitting device 1 described in the third embodiment is arranged below the heat sinks 13 and 14 as shown in (a). That is, the transparent plate 12 is provided inside the case 10 below the heat sinks 13 and 14 as shown in (b), and the heat sink is open to the atmosphere. Further, a heat sink 19 is provided in addition to the heat sinks 13 and 14, whereby the heat sinks 13, 14, and 19 are arranged in a grid pattern. Other configurations are formed in the same manner as in the third embodiment.
  • the transparent plate 12 has a through hole 12 A through which the heat radiation support 17 penetrates, and is supported by the spacer 16 inside the case 10. Further, the heat radiating column 17 is disposed at the center of the case 10 by the through hole 12A.
  • the reflecting mirror surface 11 A has a diameter of ⁇ 10 mm
  • the heat sink 19 has a thickness of 0.1 mm.
  • a silver plating is applied to the lead portions 15A and 15B held on a lead frame (not shown) in advance in order to improve the bonding property of the wire 3.
  • the LED element 2 is bonded to the tip of the lead section 15B, and the electrode of the LED element 2 (not shown) is bonded to the leads 15A and 15B with wires 3, and the LED element 2 is sealed with resin.
  • a mold portion 2A is formed.
  • Heat struts 17 are joined.
  • the reflecting mirror portion 11 formed in advance in the case 10 is assembled.
  • the lead portions 15A and 15B in which the LED element 2 and the heat radiation support 17 are integrated are assembled into the case 10.
  • the leads 15A and 15B are separated from the lead frame (not shown).
  • the spacer 16 is incorporated into the case 10.
  • the substrate 18 is joined to the lower part of the case 10.
  • the transparent plate 12 is inserted into the case 10 from above the case 10 and is fitted to the spacer 16.
  • the heat radiation support 17 is passed through the through hole 12A.
  • heat sinks 13 and 14 are assembled in case 10. At this time, insert the central portions of the heat radiating plates 13 and 14 into the slits 17 A and 17 B of the heat radiating column 17.
  • a heat sink 19 is incorporated so as to be orthogonal to the heat sinks 13 and 14.
  • the arrangement of the heat sinks 13, 14, and 19 can be easily changed according to the heat generated by the LED element 2, so that the heat radiation of the package can be set appropriately according to the application. Further, a light-emitting device having excellent design properties can be obtained based on the arrangement of the heat sinks 13, 14, and 19.
  • FIG. 6 is a partial configuration diagram of a reflecting mirror unit according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the reflecting mirror portion 11 has a reflecting mirror surface 11A having a convex portion 11B directly below the LED element 2.c
  • the position of the LED element 2 and the central axis direction from the LED element 2 The elliptical line with the focus at 2R and the position at 2R / 3 perpendicular to the central axis is rotated around the central axis.
  • the light emitted immediately below the LED element 2 is not reflected in the direction of the LED element 2, so that the light shielding of the LED element 2 can be reduced, and the reflected light can be reduced. Light extraction to the outside can be improved.
  • the convex portion 11B is provided integrally with the reflecting mirror surface 11A.
  • the convex portion 11B is formed as the reflecting mirror surface 11A. It may be formed separately and fixed to the reflecting mirror surface 11A with an adhesive or the like.
  • FIG. 7 is a partial configuration diagram of a mold section according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the mold portion 2A is configured to have a concave portion 2a in which the light emitting surface side of the LED element 2 is concave in an arc shape.
  • the light radiated immediately below the LED element 2 is refracted when radiated from the concave portion 2a to the outside of the mold portion 2A. That is, since light does not enter the reflecting mirror surface 11A immediately below the LED element 2, the ability to extract the reflected light to the outside can be improved.
  • FIG. 8 is a partial configuration diagram of an LED element mounting portion according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the LED element 2 is of a flip-chip type and has high thermal conductivity. It is mounted on a submount element 21 made of N) via an Au bump 4.
  • the submount element 21 has an electrode 21A electrically connected to the lead 15A, and an electrode 21B electrically connected to the lead 15B. And 21B are electrically connected to electrodes (not shown) of the LED element 2 via wiring layers 21C and 21D formed in the submount element 21.
  • the radiation support column 17 is attached to the submount element 21.
  • the submount element 21 by attaching the submount element 21 to the heat radiation support 17, it is possible to mount the flip-chip type LED element 2 having excellent light extraction efficiency. Further, since no wires are used, the mold size can be made equal to the element, the light shielding of the LED element 2 can be reduced, and the light extraction property of the reflected light to the outside can be improved. In addition, the heat generated due to the lighting of the LED element 2 is transmitted to the radiating post 17 via the submount element 21 having excellent thermal conductivity. The heat can be heated, and the heat can be efficiently dissipated from the heat radiating plate joined to the heat radiating column 17.
  • the configuration in which the LED element 2, the reflecting mirror section 11, the lead sections 15A and 15B, the heat sinks 13, 14 and the like are accommodated in the case 10 has been described. However, if these can be fixedly arranged, the case 10 may be omitted.
  • FIG. 9A and 9B show a reflection type light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a plan view, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. ) Is (a) a side view.
  • one of the heat radiating plates consists of two metal heat radiating plates 13 B with a polyimide layer 13 C and a copper foil 13 D interposed therebetween.
  • the copper foil 13D serves as a power supply member for supplying power to the LED element, so the lead part is not required, and furthermore, an insulating layer and a spacer for insulating the lead part and the case 10 are provided.
  • the light-emitting device 1 of the first embodiment is different from the light-emitting device 1 of the first embodiment in an unnecessary configuration and a configuration in which the glass-sealed LED 20 is electrically connected to the copper foil 13D.
  • the same reference numerals are given to portions having the same configurations and functions as in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an LED mounted on the light emitting device.
  • the LED 2 0 includes a flip chip-type G aN based LED element 2 (emission wavelength 47 0 nm), the glass-containing A 1 2 0 3 substrate 2 00 for mounting the GaN-based LED element 2 (Netsu ⁇ Choritsu 1 2 .
  • tungsten (W) - gold circuit pattern 20 1 (a u) is composed by being formed on the glass-containing a 1 2 ⁇ 3 substrate 20 0, - nickel (N i) and Au scan Yu' Dobanpu 20 2 for electrically connecting the GaN-based LED element 2 and the circuit pattern 2 0 1, is glued to the glass-containing a 1 2 ⁇ 3 substrate 200 with sealing the GaN-based LED element 2
  • the LED 20 has a glass sealing portion 203. The LED 20 is bonded and fixed to the heat sink 13B with an insulating adhesive.
  • Glass containing A 1 2 ⁇ 3 substrate 20 0 has a via hole 2 0 OA to conduct the circuit pattern 20 1 made of metallized W on the front and back surfaces of the substrate.
  • the glass sealing portion 203 may emit white light by containing a phosphor excited by blue light emitted from the GaN-based LED element 2.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams showing the configuration of a heatsink composed of a heatsink 13B, a polyimide layer 13C and a copper foil 13D, wherein (a) is a front view, (b) is a side view, and (b) is a side view. c) is a bottom view.
  • the polyimide layer 13C has a shape protruding from the edge of the heat sink 13B at the side surface and the lower portion.
  • the two copper foils 13D are located from the side protruding portion to the lower protruding portion of the polyimide layer so as to be included in the polyimide layer 13C, and further protrude from each protruding portion.
  • Each of the two heat sinks 13 B is a copper plate having a thickness of 0.2 to 0.3 mm, which is excellent in heat conductivity, and has a surface roughness opposite to the surface in contact with the polyimide layer 13 C.
  • the surface of the small material is mirror-finished with silver plating.
  • Other shapes are the same as those of the heat sink 13 in the first embodiment.
  • the metal material forming the heat sink 13B may be formed of another material as long as it has excellent thermal conductivity, for example, may be formed of aluminum. Since aluminum has high reflectivity in addition to high thermal conductivity, it is possible to omit mirror finishing such as plating. For example, a material having high linear reflectance (80%) during rolling may be used.
  • a polyimide layer 13C is interposed between the two heat sinks 13B, and the polyimide layer 13C surrounds the copper foil 13D.
  • the polyimide layer 13C insulates the heat sink 13B from the copper foil 13D, and a spacer that prevents a gap from being formed when the two heat sinks 13B are bonded to each other. Also fulfills the role of
  • the polyimide layer 13 C and the copper foil 13 D have a shape protruding from the edge of the heat sink 13 B at the side surface and the lower part, but the polyimide layer 13 of the copper foil 13 D
  • the part protruding from the lower protruding part of 3C is in contact with the electrode of the LED element 2 via a solder bump, etc., and the part protruding from the side protruding part of the polyimide layer 13C of copper foil 13D is This is because power is supplied to the LED element 2 by being brought into contact with a conducting wire from a power supply.
  • FIG. 11 (d) is a bottom view of the heat radiating plate having a central portion thicker than both side portions.
  • 0.3 X 0 It is suitable for mounting a 3mm standard size LED element, but not suitable for mounting a 1x1mm large size LED package due to the lack of thickness of the heat sink itself.
  • the configuration as shown in Fig. 11 (d) does not increase the number of components. A large-sized LED package can be mounted appropriately.
  • FIG. 11 (e) is a bottom view of a radiator plate having a center portion thicker than both side portions and having two sets of copper foils serving as power supply portions.
  • power can be individually supplied to multiple LED elements mounted in the large-size LED package.
  • the heat sink shown in FIG. 11 (e) has two sets of copper foils
  • the light emitting device according to the present invention may have three or more sets of copper foils.
  • two heat sinks 13B are prepared, and two polyimide films that are one size larger than the heat sink 13B are prepared.
  • the copper foil 13D is sandwiched between two polyimide films so as to maintain a desired shape, and further sandwiched between two heat sinks 13B.
  • the portion of the polyimide layer 13C consisting of two polyimide films that protruded from the two heat sinks 13B was cut out so as to leave the side surface and the lower protrusion as shown in Fig. 11. I do.
  • the surface of the heat sink 13B is mirror-finished by silver plating, and then a slit 13A is formed.
  • a copper foil may be attached to a polyimide film, and after etching the copper foil, the copper foil side may be laminated with another polyimide film to form a flexible substrate, and the flexible substrate may be attached to a heat sink 13B. good.
  • the lower protruding portion of the polyimide layer 13C protruding from the lower part of the heat sink 13B is bent and fixed to the lower edge of the heat sink 13B with an adhesive.
  • the surface of the polyimide layer 13C on the side not fixed to the heat sink 13B is scraped off to expose the copper foil 13D.
  • the exposed portion of the copper foil 13D is connected to the electrode of the LED element 2 via a solder bump or the like, and at the same time, the LED element 2 itself is fixed to the lower edge of the heat sink 13B with an adhesive.
  • the polyimide layer 13C also has a function of insulating the LED element 2 and the heat sink 13B.
  • the copper foil 13D serving as the wiring layer is integrally provided between the two heat sinks 13B via the polyimide layer 13C as the insulating layer.
  • the assemblability of the heat sink 13 B to the case 10 is improved. Also, since insulation between the case 10 and the heat sink 13 B and the copper foil 13 D is maintained by the polyimide layer 13 C, prepare an insulating member when assembling the heat sink 13 B to the case 10. There is no need, and the number of components can be reduced, whereby a reflective light emitting device can be formed at low cost.
  • the copper foil 13D is built in the cross section of the heat sink 13B, a desired wiring pattern can be formed according to the mounted LED 20 or LED element 2, and the reflection type light emitting device can be formed. Excellent wiring flexibility without impairing light extraction.
  • the sealing material is not sealed by resin, but by sealing the light-emitting element with an inorganic material, so that the self-heating of the light-emitting element, light absorption due to deterioration of the sealing material due to self-emission, and LED 20 A decrease in external radiation efficiency can be suppressed.
  • the refractive index there is an example in which a silicone resin is used instead of the epoxy resin, which is greatly deteriorated, but since the refractive index of the silicon resin is slightly lower than that of the epoxy resin, the light output is reduced by 5 to 10%.
  • the peeling breakage due to thermal expansion coefficient difference because the sealing glass and the glass-containing A 1 2 0 3 substrate 2 0 0 thermal expansion rate of a comparable, after being bonded at high temperature, even when the ambient temperature or low temperature Adhesive defects such as peeling, cracking, etc. are unlikely to occur.
  • the thermal expansion coefficients of epoxy resin and silicone resin, which are generally used as sealing materials are 1/5 and 1/10, respectively, disconnection due to the thermal expansion coefficient is extremely unlikely to occur. For this reason, even if the heat dissipation width of the heat sink in the rear direction of the light source section is set to 3 mm, it is possible to have no significant influence.
  • heat radiation since long-term life is affected, it is preferable to secure heat radiation by, for example, making the heat radiation width 5 times or more the thickness of the heat radiation plate.
  • thermal stress caused by the heat generated by the large current type light emitting element also eliminates thermal expansion such as cracks, because the thermal expansion coefficient such as resin is not so large as other members. Problems caused by stress can be avoided. For this reason, even if it does not have the heat radiation means equivalent to the input power heat sink of several watts, it can be achieved only by the natural heat radiation from the heat radiation plate and the case.
  • the size of the package so firm sealing strength by the glass-containing A 1 2 0 3 substrate and the glass 6 is bonded on the basis of chemical bonding through the oxide is obtained, superior even small junction area A small package with excellent bonding characteristics is realized.
  • the LED element 2 can be packaged three times or less, so that the ratio of blocking the light reflected by the reflecting mirror 11A can be reduced. In particular, the effect is large when a small reflecting mirror surface of about ⁇ 10 is used.
  • This package corresponds to the light source unit. Further, a small package in which a plurality of LED elements 2 are densely mounted may be provided, and in this case, the same characteristics are provided. However, at this time, it is desirable to increase the diameter of the reflecting mirror surface by the size of the package.
  • the use of a ceramic substrate having the same coefficient of thermal expansion as low-melting glass provides heat resistance during processing, and furthermore, the temperature difference between processing and normal temperature, and the thermal expansion Cracks and the like are not generated by suppressing the generation of thermal stress due to the rate difference.
  • Further light-emitting element by using the Prefectural flop mounting type without using a wire when mounting, while as much as possible with low-temperature high-viscosity glass state (1 0 4 to 1 0 9 The light-emitting element and the ceramic substrate are sealed with glass based on hot pressing. This solves the problem that the concept of glass-sealed LED has been proposed but has not been realized yet.
  • the LED 2 0 is phosphate glass (thermal expansion coefficient 1 1. 4 X 1 0- 6 Bruno ° C, Tg 3 9 0 ° C) and the glass-containing A 1 2 0 3 substrate (thermal expansion coefficient 1 2. 3 X 1 0- 6 in place of the combination of Z ° C), silicate-based glass (thermal expansion coefficient 6. 5 X 1 0 ⁇ 6 X , Tg 50 0 ° C) and a l 2 ⁇ 3 substrate or a combination of (thermal expansion coefficient 7. 0 X 1 0- 6 / ° C).
  • thermal expansion coefficient of the sealing glass is 7 X 1 0- 6 Z ° about C
  • thermal expansion coefficient between the LED element 2 is the same or the like, can enable glass sealing as LED element 2 of large size .
  • the sealing material of the LED element 2 is a silicone resin
  • the circuit section including the polyimide film does not necessarily need to be used together with the heat radiating plate. If the heat radiating plate is not used, the polyimide surface may be subjected to mirror finishing such as silver plating or aluminum evaporation.
  • FIGS. 12A and 12B show a reflection type light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a plan view seen from the light emitting side, FIG. 12B is a rear view, and FIG. 4) is a longitudinal sectional view taken along the line C-C, and (d) is a side view showing the shape of the radiation fin of (b).
  • This light emitting device 1 has a red (R) and green
  • the reflecting mirror section 11 is composed of three reflecting mirror surfaces 11A that reflect the R, G, and B light emitted from the three LED elements 3, respectively, and radiation fins provided on the opposite side of the reflecting mirror surface 11A. With 1 1 C.
  • the LED element 2 is an ultraviolet LED element that emits ultraviolet light, and is sealed with a phosphor-containing silicon resin described later.
  • the case 10 is formed by stamping a copper plate, the surface is plated with Ag in order to enhance the light reflectivity, and the surface is overcoated with a transparent resin material. Also, three openings 100 for taking out the light radiated from the LED element 2 and reflected by the reflecting mirror surface 11 A of the reflecting mirror section 11, and a heat dissipation width in the rear direction of the LED element 2. By providing this, a heat radiating plate 101 for radiating the heat generated by the LED element 2 without substantially blocking the light reflected by the reflecting mirror surface 11 A of the reflecting mirror section 11 is provided.
  • the heat sink 101 is provided with an element mounting portion 101 A for mounting the LED element 2 at the center, and a circuit board 23 for supplying power to the LED element 2 is also mounted.
  • the heat radiating plate 101 is integrally formed with the case 10 so as to efficiently conduct heat based on the light emission of the LED element 2 and has a width w: lmm and a rear direction of the light source section including the LED element 2. Width h: 7.5 mm.
  • the reflecting mirror portion 11 is formed of copper similarly to the case 10 and the surface thereof is plated with Ag. Also, the light emitted from the LED element 2 is reflected by the hemispherical reflecting mirror surface 11 A provided at the opening 100 of the case 10 so that the light is emitted from the LED element 2 on the opposite side to the light emitting direction. It is formed so as to take out light. Further, on the side opposite to the joint surface with the case 10, heat radiation fins 11C for improving heat radiation are provided linearly at a predetermined height and at a predetermined interval. The heat radiation fins 11C may be formed in a zigzag shape or the like, for example, in addition to the linear shape shown in the figure, and may be subjected to a roughening process for increasing the surface area.
  • Fig. 13 partially shows the heat sink and the element mounting part.
  • (A) is a plan view seen from the light emission side
  • (b) is a cut-away view taken along the line B-B in ()
  • (c) is (b) ) Is a cut-away view of section C-C.
  • the heat sink 101 has a circuit board 2 formed in a thin film shape.
  • the circuit board 23 includes a copper foil 230 serving as a conductive layer, a polyimide film 231 laminated on the copper foil 230, and a surface polyimide film 231. It has an A1 vapor deposition section 232 as a light reflection film laminated thereon.
  • the phosphor-containing silicon resin 24 contains an RGB phosphor that is excited by ultraviolet light emitted from the LED element 2.
  • the light emitting unit 1R that emits R excitation light, the light emitting unit 1G that emits G excitation light, and the light emitting unit 1B that emits B excitation light are silicon. It is mixed with the fat in a predetermined amount. Therefore, by emitting light simultaneously from the light emitting units 1R, 1G, and 1B, white light based on the three primary colors of light is obtained.
  • the A 1 N submount 25 electrically connects the circuit pattern 25 A made of W—N i—Au provided on the mounting surface of the LED element 2 and the mounting surface to the circuit board 23 with a conduction pattern 25 B. Is formed to be connected to.
  • the circuit board 23 has an opening 2311A for securing electrical connectivity with the A1N submount 25, and has a circuit pattern 25A.
  • the copper foil exposed portion 23 OA exposed in the opening 23 1 A and the circuit pattern 25 A provided on the bottom of the A 1 N submount 25 are electrically connected by soldering or the like. Connected to.
  • the heat radiating sheet 26 attached to the bottom of the A 1 N submount 25 is in surface contact with the heat radiating plate 101 through the through hole 233.
  • the case 10 is provided with a plurality of light emitting portions 1R, 1G, and IB integrally, and the light emitting portions 1R, 1G, and IB to R, G, And B light are externally radiated based on the reflection of the reflecting mirror surface 11A, so that a plurality of cell-shaped light-emitting parts can be arranged in a plane on the same surface, making it thin and excellent in design.
  • a high-output full-color light-emitting device can be obtained.
  • halogen lamps of 10 W or less are difficult to obtain technically because it is difficult to obtain a sufficient halogen cycle despite product needs, as described in the ninth embodiment, a plurality of cellular light
  • the integration is excellent, and a compact, several-watt class LED spot light source can be realized.
  • the light emitted from the LED light source does not contain heat rays, it can be used to illuminate objects such as chocolate and lipstick in close proximity. Also has the feature that it does not melt.
  • the light emitting units can be arranged in a spherical shape in addition to a planar shape.
  • the degree of light condensing at each wavelength is determined by the refractive index difference based on the difference in emission wavelength.
  • the heat radiating plate 101 is integrally formed by stamping the case 10, the heat transfer from the heat radiating plate 101 to the case 10 is more excellent than that of the structure in which the heat radiating plate 101 is fitted and joined. It is also excellent in mass productivity.
  • the radiation fins 11 1C are provided integrally with the reflecting mirror 11, the heat transferred to the case 10 by the heat radiation plate 101 provided integrally with the case 10 increases, and Since the heat is transmitted to the fins 11 C, the heat radiation generated by the light emission of the LED element 2 into the air is improved. As a result, even if the amount of heat generated by the increase in the number of the LED elements 2 increases, no heat radiation failure occurs, and even when the LED elements 2 are driven for a long time, the emission characteristics do not deteriorate due to heat.
  • the case 10 and the reflecting mirror 11 are formed of a metal material, the light emitting device 1 having excellent mechanical strength can be obtained.
  • the heat radiating plate 101 and the case 10 are integrally formed, the mechanical strength of the opening 100 is ensured, and light emission is impaired due to collapse or deformation of this portion. Absent.
  • the £ 0 element 2 is not exposed on the surface of the light emitting device 1, a structure that is hardly damaged by external force or impact can be obtained.
  • the LED element 2 is mounted and electrically connected to the thin-film circuit board 23 composed of the polyimide film 2 31 and Cu foil 230, a simple wiring structure can be realized, The thickness and size of the device 1 can be reduced, and the productivity can be improved. Further, the A1 vapor deposition section 232 provided on the surface of the polyimide film 231 reflects light applied to the circuit board 23 and guides the light to the reflecting mirror surface 11A, so that light loss can be suppressed.
  • the configuration of the light emitting device 1 having the ultraviolet LED element 2 and the light emitting units 1 R, 1 G, and IB using the RGB phosphor has been described.
  • White light-emitting portions 1R, 1G, and IB made of a phosphor that emits excitation light may be used.
  • a phosphor in this case for example, YAG activated with cerium
  • Another configuration using the blue LED element 2 may be one that obtains white by using a red phosphor and a green phosphor that emit red light when excited by blue light.
  • a light emitting device 1 that realizes full-color illumination by arranging R, G, and B LED elements 2 close to each other without using a phosphor and emitting light based on reflection by the reflecting mirror surface 11A may be used. .
  • the case 10 may be formed of an extruded copper material.
  • the LED element 2 is not limited to the flip-mount type, and a face-up type LED element 2 can be used.
  • the glass-sealed LED 20 described in the eighth embodiment may be mounted on the circuit board 23. In this case, a full-color light emitting device 1 having excellent reliability over a long period of time can be obtained.
  • FIGS. 14A and 14B show a modification of the ninth embodiment, in which (a) shows another example of forming a heat sink, (b) shows another example of forming a case, and (c) shows a case of forming a case having irregularities on its surface.
  • FIG. 14 (a) which is an example of formation, shows that the heat sink 101 is formed radially from the center of the substantially triangular case 10, and the design of the case 10 can be improved.
  • FIG. 14B shows a case 10 in which the outer shape is formed in a circular shape. The case 10 is formed by extruding a copper alloy. By making the outer shape circular, the light emitting device 1 having shape compatibility with existing lamps and sockets can be obtained.
  • FIG. 14 (c) shows a case in which the uneven portion 10C is provided on the surface of the substantially triangular case 10.
  • the heat dissipation can be improved by increasing the surface area.
  • the same effect can be obtained by roughening the outer peripheral surface of the case 10 by blasting or the like, in addition to providing the concave-convex shape-shaped portion 10C.
  • the unevenness processing and the surface roughening treatment may be used in combination.
  • FIG. 15 is a plan view of a reflective light emitting device according to a tenth embodiment of the present invention. This light emitting device 1 has a configuration in which seven light emitting portions are provided in a hexagonal case 10.
  • the light emitting section 1B is arranged at the center, and two light emitting sections 1G and four light emitting sections 1 are arranged around the light emitting section 1B. Since a plurality of light-emitting portions can be arranged close to each other, a full-color light-emitting device 1 having high luminance, small size, and excellent integration can be obtained. In the light emitting device 1 on which the plurality of LED elements 2 are mounted, it is preferable that the surface of the case 10 is subjected to unevenness processing or surface roughening processing for improving heat dissipation.
  • FIGS. 16A and 16B show a light emitting portion of the reflection type light emitting device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 16A is a plan view of the light emitting portion, and FIG. It is sectional drawing.
  • the heat radiating plate 101 formed integrally with the case 10 shown in FIG. 16A is formed in a shape that does not block the light radiated from the LED 20.
  • a reflecting mirror surface 11C is formed so that the light emitted from the LED 20 is efficiently reflected by the reflecting mirror surface 11A of the reflecting mirror portion 11.
  • the light-emitting portion 1R is shown in the figure, the light-emitting portions 1G and IB shown in FIG. 12 can be formed in the same manner.
  • the heat sink 101 has an element mounting portion 101 A formed in a substantially pentagonal shape in which the element mounting portion 101 A projects to the bottom surface side of the reflecting mirror surface 11 A, and is provided at an apex of the oblique side.
  • the LED 20 described with reference to Fig. 10 is mounted.
  • the LED 20 has a configuration in which a YAG phosphor is applied in a thin film shape on the surface of the blue LED element 2 to be mounted, thereby providing a light distribution that emits white light. It has a wide wavelength conversion type LED.
  • the reflecting mirror portion 11 is formed by injection molding of a resin material, and a mirror-like reflecting mirror surface 11A is formed by providing an A1 vapor-deposited film on a curved portion serving as the reflecting mirror surface.
  • the reflecting mirror surface 11A has a shape based on rotating an ellipse (f,,, focal point) around the Z axis.
  • the LED 20 mounted on the element mounting portion 101A of the heat sink 101 has a 0 ° with respect to the Z axis direction.
  • the solid angle of the reflecting mirror surface 11 A with respect to the LED 20 in the range of 115115 ° is 2.85 ⁇ strad.
  • the LED 20 is mounted on the element mounting portion 101 protruding into the reflecting mirror portion 11, and the reflecting mirror portion 11 having a reflecting surface shape corresponding to the position of the LED 20 is provided. Therefore, the heat radiating area of the heat radiating plate 101 is enlarged, and the heat radiating property is improved. Also, since the solid angle of the reflecting surface becomes large based on the arrangement of the LED 20 and the reflecting mirror surface 11A, almost all the light radiated from the LED 20 having a wide light distribution characteristic is reflected by the reflecting mirror surface 11A and the heat sink It is radiated efficiently without being blocked by 101. Therefore, it is particularly suitable for an LED having a wide light distribution characteristic having a phosphor. In addition, higher luminance can be achieved by arranging a plurality of cell-shaped light-emitting portions in an integrated manner.
  • a heat radiating plate having a heat radiating width is provided in the back direction of the light emitting element, and the light radiated from the light emitting element is provided so as to face the light emitting surface side. Since the light is reflected and radiated from the light source, it is possible to use a high-power light-emitting element with excellent heat dissipation, and to irradiate a large amount of light with high efficiency.
  • a heat radiating plate having a heat radiating width is provided in the rear direction of the light emitting element to be accommodated in a case having heat radiating property, and the light radiated from the light emitting element is radiated on the light emitting surface side. Since the light is reflected by the reflector provided opposite to the case and radiated to the outside of the case, the heat dissipation is excellent and the reduction in the radiation efficiency of the reflected light can be minimized.
  • a metal thin film is used instead of a lead as a power supply unit for supplying power to the light emitting element, and the power supply unit is sandwiched between two heat sinks, so that the number of parts is reduced. Can be assembled easily and costs can be reduced.

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Abstract

放熱性に優れ、ハイパワーの発光素子を用いることができ、反射光の放射効率低減を最小限に抑え、大出力の光を高効率で集光照射することのできる反射型の発光装置。金属材料で形成されて放熱性に優れるケース10と、ケース10の下部と嵌合するように形成される反射鏡部11と、ケース10の上面を覆う透過性の透明板12と、熱伝導性に優れる金属材料で形成されてケース10の内部に挿入される放熱板13および14と、放熱板13に搭載されるLED素子2と、放熱板13に絶縁層15aを介して固定されてLED素子2に給電する給電部材であるリード部15Aおよび15Bと、リード部15Aおよび15Bをケース10と絶縁する絶縁性材料で形成されたスペーサ16とを有する。

Description

発光装置 本出願は、 日本国特許出願番号(2003— 373274、 2004-25102 1)に基づいており、 この日本国出願の全内容は、 本出願において参照され導入され る。
明 田
技術分野
本発明は、 発光装置に関し、 特に、 光源の光放射面から放射された光を反射して光 源の背面側へ放射させる反射型の発光装置に関する。 背景技術
従来、 LED (Light-Emitting Diode:発光ダイォ一ド)素子と反射鏡を対向配置し, L E D素子から放射される光を反射して所望の方向に放射させる反射型の発光装置 が特開平 5— 291627号公報に提案されている。
反射型の発光装置は、 反射光の光路に LED素子や給電用のリードが位置するた めに光の一部が遮られるという不都合はあるが、 LED素子から放射される光を高 い効率で集光できるため、 光放射効率に優れている。
近年、 LEDの用途拡大に伴って、 高出力の LEDの開発が進められており、 す でに数ヮットの大出力タイプも製品化されている。 LEDは発熱の少ないことが特 徴であるが、 高出力化を実現するには LED素子に大電流を供給する必要があり、 その結果無視できないレベルの発熱が生じる。
特開平 5— 291627号公報に記載される発光装置は、 LED素子をリードに 搭載し、 LED素子の電極とリードとをワイヤでボンディングしたものを第 1の光 透過性材料で封止し、 更に第 2の光透過性材料で第 1の光透過性材料とリ一ドとを 封止して形成されており、 第 2の光透過性材料には L E D素子の発光面に対向する 側に凹面状反射面が形成され、 L ED素子の背面側に平坦な放射面が形成されてい る。 L E D素子から放射された光は凹面状反射面で反射され、 放射面から外部に放 射される。
しかし、 従来の反射型の発光装置によると、 L E D素子の点灯に伴って生じる熱 を、 リードを介して外部に伝熱して放熱するため、 L E D素子の発熱量増大に対応 すべくリードのサイズを大にすると反射光を遮?て光放射効率を低下させることか ら、 放熱性の向上に制約が生じるという問題がある。
従って、 本発明の目的は、 放熱性に優れ、 反射光の放射効率低減を最小限に抑え ることのできる反射型の発光装置を提供することにある。
また、 本発明の目的は、 より部品点数を低減させた反射型の発光装置を提供する ことにもある。 発明の開示
本発明は、 上記の目的を達成するため、 固体発光素子を含む光源部と、 前記光源 部に電力を供給する給電部と、 前記光源部の光取り出し面側に対向して設けられて 前記光源部から放射された光を反射する反射部と、 前記光源部の背面方向に放熱幅 を有して設けられる放熱部とを有することを特徴とする発光装置を提供する。 また、 本発明は、 上記の目的を達成するため、 固体発光素子を含む光源部と、 前 記光源部の光取り出し面側に対向して設けられて前記光源部から放射された光を反 射する反射部と、 前記光源部の背面方向に放熱幅を有して設けられる放熱部と、 前 記反射部および前記放熱部を収容し、 前記放熱部から伝熱される熱を外部放熱する ケースとを有することを特徴とする発光装置を提供する。 前記放熱部は、 前記ケースと同一部材で形成されていても良い。
前記光源部は、 前記固体発光素子を光透過性材料で封止してパッケージ化された ものを用いることもできる。
前記光源部は、 フリップチップ実装される前記固体発光素子を有し、 前記固体発 光素子に対して電力の受供給を行う導電パターンを形成された無機材料基板上に実 装され、 前記無機材料基板との熱膨張率が同等の無機封止材料によって封止されて いるものであっても良い。
前記無機封止材料は、 ガラスであっても良い。
前記無機材料基板は、 前記無機封止材料と化学反応接合することに基づいて前記 発光素子を封止するものであっても良い。
前記固体発光素子は、 屈折率 1 . 5 5以上の無機封止材料によって封止されるこ とが望ましい。
前記ケースは、 前記光を反射する高反射性の表面を有することが望ましい。
前記ケースは、 表面に放熱面積拡大加工が施されていても良い。
前記放熱部は、 前記光を反射する高反射性の表面を有した放熱板を有する構成と することが望ましい。
前記放熱部は、 前記光源部が発する熱を前記放熱部に伝熱する高熱伝導性材料か らなる放熱支柱と、 前記放熱支柱を介して前記熱を伝熱される放熱板とを含むもの であっても良い。 また、 本発明は、 上記の目的を達成するため、 固体発光素子を含む光源部と、 前 記光源部に電力を供給する給電部と、 前記光源部の発光面側に対向して設けられて 前記光源部から放射された光を反射する反射部と、 前記光源部の背面方向に放熱幅 を有して設けられる放熱部とを有し、 前記給電部は、 前記光源部の背面方向に幅を 有して設けられることを特徴とする発光装置を提供する。 前記給電部は、 金属性薄膜からなり、 前記光源部の背面方向に幅を有して設けら れるとともに前記放熱部と絶縁されて一体的に形成されていても良い。
前記給電部は、 金属性薄膜からなり、 前記放熱部を構成する複数の放熱板に絶縁 体を介して挟入されていても良い。
前記固体発光素子あるいは前記固体発光素子の周囲から、 複数領域波長のスぺク トル光を放射するものであっても良い。
前記固体発光素子の周囲に蛍光体を配置した構成としても良い。
前記放熱部は、 厚さに対し、 3倍以上の放熱幅で形成されていることが望ましい, 前記固体発光素子を含む光源部が、 前記固体発光素子の 5倍以内の幅で形成され ていることが望ましい。
前記放熱部は、 前記反射面の底面側に突出した形^!犬を有するものであっても良い 前記光源部に対する反射面の立体角が 271:〜 3. 4TC S t r a dで形成されてい るものであっても良い。
前記光源部は、 1W以上の投入電力の光源であっても良い。
前記反射部は、 樹脂材料によって形成されるものであっても良い。
前記光源部は、 複数の固体発光素子を備えるものであっても良い。
前記光源部を複数備え、 前記複数の光源部に対応した複数の反射部と放熱部とを 有するものであっても良い。
前記複数の光源部は、 複数の発光色を生じる光源部であっても良い。
前記複数の光源部は、 R, G, Bの発光色の光源部からなるものであっても良い 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は斜 視図、 (b) は (a) の B— B部における横断面図、 (c) は (a) の C— C部に おける縦断面図、 (d) は LED素子搭載部の変形例の部分拡大図である。
図 2は、 本発明の第 2の実施の形態に係る反射型の発光装置の断面図である。
図 3は、 本発明の第 3の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は平 面図、 (b) は (a) の D— D部における横断面図、 (c) は (a) 側面図である。 図 4は、 放熱支柱を示す図であり、 (a) は側面図、 (b) は平面図である。
図 5は、 本発明の第 4の実施の形態に係る反射型の発光装置を示し、 (a) は縦 断面図、 (b) は Z方向から見た平面図である。
図 6は、 本発明の第 5の実施の形態に係る反射鏡部の部分構成図である。
図 7は、 本発明の第 6の実施の形態に係るモールド部の部分構成図である。
図 8は、 本発明-の第 7の実施の形態に係る L ED素子搭載部の部分構成図である。 図 9は、 本発明の第 8の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は斜 視図、 (b) は (a) の B— B部における横断面図、 (c) は ) の C— C部に おける縦断面図である。 図 1 0は、 発光装置に搭載される LEDを示す断面図である。
図 1 1は、 本発明の第 8の実施の形態に係る放熱板であり、 (a) は正面図、 (b) は側面図、 (c) は下面図、 (d) 及び (e) は、 中央部が両側部よりも厚 みを有した放熱板の下面図である。
図 1 2は、 本発明の第 9の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は 光放射側から見た平面図、 (b) は背面図、 (c) は (a) の C一 C部における縦 断面図、 (d) は (b) の放熱フィンの形状を示す側面図である。
図 1 3は、 放熱部および素子搭載部を部分的に示し、 (a) は光放射側から見た 平面図、 (b) は (a) の B— B部における切断図、 (c) は (b) の C一 C部に おける切断図である。
図 14は、 第 9の実施の形態の変形例を示し、 (a) は放熱部の他の形成例、 (b) はケースの他の形成例、 (c) は表面に凹凸を有するケースの形成例である 図 1 5は、 本発明の第 1 0の実施の形態に係る反射型の発光装置の平面図である 図 1 6は、 本発明の第 1 1の実施の形態に係る反射型発光装置の発光部を示し、 (a) は発光部の平面図、 (b) は (a) の A— A部における断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明に係る発光装置について、 図面等を参照して詳細に説明する。
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は斜 視図、 (b) は (a) の B— B部における横断面図、 (c) は (a) の C— C部に おける縦断面図、 Cd) は LED素子搭載部の変形例の部分拡大図である。
この発光装置 1は、 金属材料で形成されて放熱性に優れるケース 1 0と、 ケース 1 0の下部と嵌合するように形成される反射鏡部 1 1と、 ケース 1 0の上面を覆う 透過性の透明板 1 2と、 熱伝導性に優れる金属材料で形成されてケース 1 0の内部 に挿入される放熱板 1 3および 1 4と、 放熱板 1 3に搭載される LED素子 2と、 放熱板 1 3に絶縁層 1 5 aを介して固定されて LED素子 2に給電する給電部材で あるリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bと、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをケース 1 0と 絶縁する絶縁性材料で形成されたスぺーサ 1 6とを有する。 なお、 以下の説明では、 LED素子 2の発光面を原点とし、 その中心軸を Z方向、 これに直交するリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bの引き出し方向を X方向、 これらに直交する方向を Y方向とし て説明する。
LED素子 2は、 G a N系の半導体材料によって構成されており、 チップサイズ は lmmX lmmである。 また、 0. 3mmX 0. 3 mmの標準サイズ L E D素子 2を用いることも可能である。 また、 LED素子 2は、 上面に図示しない給電用の 電極を有し、 この電極とワイヤ 3を介してリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに電気的に 接続される。 また、 LED素子 2はシリコン樹脂からなるモールド部 2Aによって 封止されている。 LED素子 2の下面は銀ペースト等の接着剤によって放熱板 1 3 に接着されている。
ケース 1 0は、 放熱性、 加工性に優れるアルミニウムによって円筒状に形成され ており、 内壁面は鏡面状に加工されて平坦性を高めている。 すなわち、 内壁面は高 直線反射率を有する。 側面には放熱板 14を嵌合させるスリット 1 0 Aが形成され ている。
反射鏡部 1 1は、 放熱性に優れる銅等の金属材料によって形成されており、 LE D素子 2から放射された光が照射される部分には発光装置が組み上げられた際、 図 1の座標原点を焦点とし、 中心軸が Z軸と一致する回転放物面形状となる円弧状に 窪んだ 1 0mmの反射鏡面 1 1 Aが形成されている。 反射鏡面 1 1 Aは銀メツキ による鏡面加工が施されている。 また、 反射鏡部 1 1は、 ケース 1 0と嵌合可能に 形成されている。
透明板 1 2は、 光透過性を有する樹脂によって平板状に形成されて反射鏡面 1 1 Aで反射された光を透過させる光透過性を有するとともにケース 1 0の上面を覆つ て異物等の侵入を防止している。
放熱板 1 3および 1 4は、 熱伝導性に優れる厚さ 0. 5mm、 幅 (Z方向) 5m mの銅板であり、 表面粗度が小さい材料の表面に銀メツキによる鏡面加工が施され ている。 放熱板 1 3の中央には放熱板 14を挿入するためのスリット 1 3 Aが設け られている。 放熱板 14は、 スリット 1 3Aに挿入されて放熱板 1 3と直交するよ うに配置される。 放熱板 1 3は、 ケース 1 0のスリット 1 OAに嵌合するように取 り付けられている。 また、 放熱板 1 3の LED素子搭載部分は圧潰等によって LE D素子 2の搭載に適した形状に幅が拡大されて 2. 0 mm角とされている。 リード部 1 5Aおよび 1 5 Bは、 熱伝導性に優れる銅によって形成されており、 ワイヤ 3の接合性および光反射性を付与するために表面に銀メツキが施されている, このリード部 1 5Aおよび 1 5 Bは、 放熱板 1 3の端面にポリイミド等の絶縁層 1 5 aを介して接着されており、 放熱板 1 3を介してリード部 1 5Aおよび 1 5 Bが 短絡しないようになっている。
スぺーサ 1 6は、 ケース 1 0に嵌入されてリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bを所定の 位置に固定するとともにケース 1 0と電気的に短絡しないように絶縁している。
次に、 第 1の実施の形態の発光装置 1の製造工程について以下に説明する。
まず、 リードフレーム (図示せず) に保持されたリード部 1 5Aおよび 1 5 Bに 対し、 ワイヤ 3の接合性を高めるために予め銀メツキを施す。 また、 銀メツキを施 すことでリード表面に当たる光が反射される。 次に、 鏡面加工を施された放熱板 1 3の端面に絶縁層 1 5 aを介してリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bを接着する。 次に、 放熱板 1 3の端面に LED素子 2を接着し、 図示しない電極とリード部 1 5Aおよ び 1 5 Bとをワイヤ 3でボンディングし、 LED素子 2を樹脂封止するとともにモ 一ルド部 2Aを形成する。 次に、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをリードフレームか ら分離する。 次に、 ケース 1 0にスぺ一サ 1 6を組み込む。 次に、 LED素子 2、 リ一ド部 1 5 Aおよび 1 5 Bを接着された放熱板 1 3をケース 1 0のスリット 1 0 Aに挿入し、 スぺ一サ 1 6の位置まで押し込む。 次に、 放熱板 1 3のスリット 1 3 Aに放熱板 14を揷入する。 次に、 ケース 1 0の下面、 すなわち、 LED素子 2の 光放射側に位置する開口に予め形成された反射鏡部 1 1を嵌入する。 次に、 ケース 1 0の上面、 すなわち、 LED素子 2の背面側に透明板 1 2を嵌め込んで一体化す る。
次に、 第 1の実施の形態の発光装置 1の動作について以下に説明する。
ケース 1 0の外部に露出されたリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに図示しない電源部 から電力が供給されると L E D素子 2が点灯する。 L E D素子 2から放射された略 全部の光は、 反射鏡部 1 1の反射鏡面 1 1 Aで反射されて Z軸に平行な反射光とし て図 1 (c) に示す方向、 すなわち、 LED素子 2の背面側に向かい、 一部ケース 1 0の内壁面、 放熱板 1 3および 14の表面で反射される光も含めて透明板 1 2を 介して外部に放射される。 また、 LED素子 2の点灯に伴って生じた熱は、 放熱板 1 3および 14を介して ケース 1 0に伝熱して大気中に放熱される。
上記した第 1の実施の形態によると、 以下の効果が得られる。
(1) 放熱板 1 3の端面に LED素子 2を搭載するようにしたため、 LED素子 2 の点灯時に生じた熱がリ一ド部 1 5 Aおよび 1 5 B、 放熱板 1 3および 14を介し てケース 1 0に速やかに熱引きされるようになり、 LED素子 2の高出力化によつ て発熱量が増大しても良好な放熱性が得られる。
(2) 放熱部となる放熱板 1 3および 14は、 LED素子 2の背面方向 (Z軸方 向) に放熱幅を有する。 すなわち、 面の法線方向が Z軸に直交する方向で配置され ているので、 Φ 1 0の光学径としても φ 1 0の反射面に対する LED素子 2を含む LED素子搭載部分と放熱板 1 3、 14の面積は 1 5%程度に留まり、 伝熱のため に十分な面積を保つことができるとともに、 反射鏡面 1 1 Aで反射された反射光が 放熱板 1 3および 1 4の端面に当たる面積が小になり、 反射光が端面に当たること に基づいて生じる迷光を低減して外部放射性を向上させることができる。 そして、 小形で高効率の集光放射を実現できる。 当然、 光学径をさらに大きくとれば迷光を さらに抑え、 さらなる高効率とすることができる。 なお、 従来技術のように、 金属 平板を打ち抜いたリードから伝熱させるものでは、 リード幅となる抜き幅に対し、 2倍程度の厚みとしかできないのに対し、 本発明ではリード幅に対して 1 0倍以上 の厚さ (LED素子 2の背面方向への幅) を有する伝熱面積が得られる。 また、 光 学径を小さく抑え、 小形の発光装置とするには、 LED素子 2に対する LED素子 搭載面積も重要となる。 例えば、 既に市販されている lmm角の LED素子 2を搭 載した Φ 7. 5のパッケージを用いても φ 1 0の対向反射面では、 反射面で反射さ れた光の大半はパッケージで遮られ、 高効率の外部放射はできない。 せめて、 LE D素子 2に対し 5倍以内の L E D素子搭載幅、 望ましくは 3倍以内の幅に抑えたも のを用いたほうが良い。 当然、 光学径をさらに大きくとったものでも、 効率影響の 程度が異なるだけで LED素子搭載面は小さくするのが望ましい。
(3) 放熱板 1 3をケース 1 0に支持させるとともに放熱板 14と交差させている ため、 薄板状の放熱板 1 3を使用しながら LED素子 2およびリード部 1 5Aおよ び 1 5 Bの支持部材として構造的な強度を確保することができる。 (4) ケース 10の内壁面、 放熱板 13および 14の表面は直線反射率が高いため、 光源である LED素子 2が大きさを持つことに起因して生ずる、 Z軸に対して拡が り角を持つ反射光がこれらに達しても反射鏡面 11 Aで反射された反射光を減衰さ せることなく、 更には、 反射光は入射光に対して対称反射されるものが大半である ので、 集光度を保ったままケース 10の外部に放射させることができる。
(5) ケース 10の内壁面が高直線反射率を有するため、 放熱板が Z方向に幅を有 し、 反射鏡面 11 Aで反射された反射光の光路範囲内にケース 10の内壁面が位置 するようにしても、 効率良く外部放射させることができるので、 コンパクトなパッ ケージを実現できる。 このことは反射鏡面 11 Aの形状を変えて更に拡がり角を有 する反射光に対しても同様であり、 この場合更に効果がある。
(6) ケース 10は、 高熱伝導性のアルミニウムであるので、 放熱板 13の熱を速 やかにケース 10全体に伝え、 LED素子 2が発する熱は、 放熱板 13とケース 1 0とで大気へと放熱される。 このため、 一般のラージ素子で必要なヒートシンクを 用いなくても 20°CZW以下の熱抵抗とできる。
なお、 第 1の実施の形態では、 GaN系の LED素子 2を用いた構成を説明した が、 例えば、 A l I nGaP等の他の LED素子 2を使用することも可能である。 また、 L E D素子 2を封止するモールド部 2 Aに蛍光体を含有して波長変換型の 反射型発光装置としても良い。 この場合、 反射による光学系ではレンズ型 LEDの ように発光波長によって屈折率が異なることはなく、 集光光に色分離が生じないも のとできる。
すなわち、 例えば、 白色光源は、 LEDの青色とそれによつて励起される蛍光体 の黄色、 あるいは、 LEDの UV光によって励起される蛍光体の青色、 緑色、 赤色 等の複数領域波長のスぺクトル光で構成されている。 この光をレンズによって集光 放射する場合、 波長によって屈折角が異なり、 それぞれ異なる方向へ放射される。 集光度が高く照射距離が長いほどこの現象は顕著となる。 一方、 反射光学系では、 波長による反射角依存はないため、 高集光長照射距離としてもこの問題は生じない。 そして、 これまでの大電流供給による高光出力タイプの LEDでないものでは、 照らす光として用いるものには光量不足であり、 色分離が大きな問題となるケース は稀であつたが、 大電流を通電する高出力タイプでは照明に用いられる光源とする ことができる。 そして、 放熱対策が必要な高出力タイプの L E Dにおいて複数領域 波長のスぺクトル光を放射する光を色分離なしで高効率集光放射することによる、 均一な色の高照度照射を実現することができる。 なお、 複数領域のスペクトル光は、 L E D素子と蛍光体との組み合わせに限定されるものではなく、 L E D素子自体が 広い波長幅のスペクトル特性である場合や、 複数の複数色 L E D素子を密配列し、 光拡散部材で封止したものである場合などでも良い。 さらに、 レンズとその周囲の 反射鏡によつて集光する場合、 レンズによる照射光と反射鏡による照射光とで均一 な照射光をえることは困難である。 しかし、 単一反射面による集光を行っているの で、 均斉度の高い照射を実現できる。
また、 光源部としてチップ L E Dを用いることもできる。 チップ L E Dとは、 L E D素子を基板等に実装して電気的な接続を行った後に封止材で全体を封止し、 ぺ レット状にダイシングすることによって得られる小型 L E Dである。
また、 L E D素子 2と反射鏡面 1 1 Aとの間が光透過性材料で充填されたもので あっても良い。
放熱板 1 3および 1 4については、 放熱性に優れる金属材料であれば銅に限定さ れず、 アルミニウムあるいは他の材料で形成されても良いが、 熱伝導率 1 0 0 W * m一 1 . k— 1以上の材料を用いることが好ましい。
光源部の背面方向に放熱幅を有して設けられる放熱板 1 3および 1 4の適正形状 は、 材料の熱伝導率だけでなく光源への投入電力や光源の耐熱性にも依存する。 し かし、 放熱板の厚さ方向に対して 3倍以上の放熱幅とすることで、 反射鏡の中心軸 に対し直交する平板形状によるリードフレームとの差異を出すことができる。
また、 放熱部についても、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに L E D素子 2の背面方 向への幅を持たせることで放熱板の機能を有するようにしても良い。
透明板 1 2については、 ケース 1 0の上面を覆う機能以外に、 例えば、 光学系と して集光 ·光拡散を行わせるものとしても良い。 例えば、 集光レンズ状の透明部と することでケース 1 0から外部放射される反射光をスポッ卜状に集光することも可 能である。 また、 平板状の透明板 1 2の一面をホログラム技術により、 所定角度範 囲に光放射されるよう粗面化して、 外部放射される光を拡散させるようにしても良 い。 また、 透明板 1 2をガラス材で形成し、 その表面に薄膜状に蛍光体層を設けるこ とによって、 耐光性、 耐熱性に優れ、 少ない蛍光体使用量で波長変換性に優れる波 長変換型の発光装置 1が得られる。
図 1 ( d ) は、 L E D素子 2の搭載部分の拡大図である。 このように、 L E D素 子 2を搭載する部分をリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bの表面より突出させて設けても 良い。 この場合には、 L E D素子 2の横方向に放射される光がリード部 1 5 Aおよ び 1 5 Bによって妨げられることがないので、 外部への光放射効率が向上する。
図 2は、 本発明の第 2の実施の形態に係る反射型の発光装置の断面図である。 断 面の位置は図 1で示す B— B部である。 第 2の実施の形態の発光装置 1は、 ケース 1 0の外周面に放熱面積を拡大するだめの凹凸部 1 0 Bを形成した構成において第 1の実施の形態の発光装置 1と相違している。
上記した第 2の実施の形態によると、 ケース 1 0の表面積が凹凸部 1 0 Bによつ て拡大されることにより、 放熱板 1 3および 1 4を介して伝熱した熱を大気中に効 率良く放散させることができる。 なお、 凹凸部 1 0 Bを設ける以外に、 ケース 1 0 の外周面をブラスト処理等によって粗面化しても同様の効果が得られる。 また、 凹 凸加工と粗面化処理とを併用しても良い。
図 3は、 本発明の第 3の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a ) は平 面図、 (b ) は (a ) の D— D部における横断面図、 (c ) は (a ) 側面図である, この発光装置 1は、 放熱板 1 3および 1 4を中央で支持する伝熱性材料からなる放 熱支柱 1 7と、 放熱支柱 1 7の端面、 すなわち、 反射鏡部 1 1と対向する側に接着 されるリード部 1 5 Bと、 ケース 1 0の下部に接着される基板 1 8を有する構成に おいて第 1の実施の形態の発光装置 1と相違している。 以下の説明において、 第 1 の実施の形態と共通する部分については同一の引用数字を付している。
反射鏡部 1 1は、 リ一ド部 1 5 Aおよび 1 5 Bと接触する部分に絶縁層 1 5 aを 有する。
放熱板 1 3および 1 4は、 熱伝導性に優れる厚さ 0 . 1 mmのアルミニウム板で あり、 表面粗度の小さい鏡面状の板である。 放熱板 1 3および 1 4の中央には放熱 支柱 1 7に組み込むための図示しないスリツ卜が設けられている。 放熱板 1 3は、 スぺ一サ 1 6を介してケース 1 0に支持されている。 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bは、 熱伝導性に優れる銅によって形成されており、 光反射性を付与するために表面に銀メツキが施されている。 リード部 1 5 Bは、 L E D素子 2を搭載する部分が凹状に窪んだ形状を有しており、 放熱支柱 1 7の端面 に接着されている。 L E D素子 2はエポキシ樹脂からなるモールド部 2 Aによって リード部 1 5 Bの先端部に封止されている。
スぺ一サ 1 6は、 熱伝導性に優れるアルミニウムによって形成されており、 底面 にはリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bと電気的に絶縁するための絶縁層 1 5 aを有する < なお、 絶縁層 1 5 aは、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに設けることもできる。
基板 1 8は、 ケース 1 0と同様にアルミニウムで形成されてケース 1 0の下部に 接着されている。
図 4は、 放熱支柱を示す図であり、 (a ) は側面図、 (b ) は平面図である。 放 熱支柱 1 7は銅によって形成されて表面に銀メツキが施されており、 放熱板 1 3お よび 1 4を中央で交差状に支持するようにスリット 1 7 Aおよび 1 7 Bが形成され ている。
次に、 第 3の実施の形態における発光装置 1の製造工程について、 以下に説明す る。
まず、 リードフレーム (図示せず) に保持されたリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに 対し、 ワイヤ 3の接合性を高めるために予め銀メツキを施す。 次に、 リード部 1 5 Bの先端部に L E D素子 2を接合し、 図示しない L E D素子 2の電極とリ一ド部 1 5 Aおよび 1 5 Bとをワイヤ 3でボンディングし、 L E D素子 2を樹脂封止すると ともにモールド部 2 Aを形成する。 次に、 リード部 1 5 Bの先端部にろう材等で放 熱支柱 1 7を接合する。 次に、 ケース 1 0に予め形成された反射鏡部 1 1を組み込 む。 次に、 L E D素子 2および放熱支柱 1 7を一体化されたリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをケース 1 0に組み込む。 次に、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをリードフレ —ム (図示せず) から分離する。 次に、 ケース 1 0にスぺーサ 1 6を組み込む。 次 に、 放熱板 1 3および 1 4をケース 1 0に組み込む。 このとき、 放熱板 1 3および 1 4の中央部分を放熱支柱 1 7のスリット 1 7 Aおよび 1 7 Bに挿入するとともに スぺ一サ 1 6のスリット 1 6 Aに放熱板 1 3を組み込む。 次に、 ケース 1 0の下部 に基板 1 8を接合する。 次に、 ケース 1 0の上面に透明板 1 2を嵌め込んで一体化 する。
上記した第 3の実施の形態によると、 以下の効果が得られる。
(1) リード部 1 5 Bから放熱支柱 1 7を介して放熱板 1 3および 14に LED素 子 2の点灯に基づく熱を伝熱するようにしたため、 LED素子 2の高出力化に対し て伝熱性に余裕のある放熱経路を確保することができる。
(2) 放熱支柱 1 7で放熱板 1 3および 1 4を支持することにより、 放熱板 1 3お よび 14を第 1の実施の形態で説明したものより更に薄く形成できるため、 より迷 光の生じにくい構成を得ることができ、 反射光の外部放射性を向上させることがで きる。
図 5は、 本発明の第 4の実施の形態に係る反射型の発光装置を示し、 (a) は縦 断面図、 (b) は Z方向から見た平面図である。 この発光装置 1は、 (a) に示す ように第 3の実施の形態で説明した発光装置 1の透明板 1 2を放熱板 1 3および 1 4の下側に配置している構成を有する。 すなわち、 透明板 1 2は、 (b) に示すよ うに放熱板 1 3および 1 4より下側のケース 1 0内部に設けられており、 放熱板を 大気開放している。 また、 放熱板 1 3および 14に加えて放熱板 1 9が設けられて おり、 そのことによって放熱板 1 3、 14、 および 1 9が格子状に配列される。 そ の他の構成については第 3の実施の形態と同様に形成されている。
透明板 1 2は、 放熱支柱 1 7を貫通させる貫通孔 1 2 Aを有しており、 ケース 1 0の内部でスぺーサ 1 6によって支持されている。 また、 放熱支柱 1 7は貫通孔 1 2 Aによってケース 1 0の中央に配置される。 なお、 ここで反射鏡面 1 1 Aは φ 1 0mm、 放熱板 1 9は厚さ 0. 1mmである。
次に、 第 4の実施の形態における発光装置 1の製造工程について、 以下に説明す る。
まず、 リードフレーム (図示せず) に保持されたリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bに 対し、 ワイヤ 3の接合性を高めるために予め銀メツキを施す。 次に、 リード部 1 5 Bの先端部に LED素子 2を接合し、 図示しない LED素子 2の電極とリード部 1 5Aおよび 1 5 Bとをワイヤ 3でボンディングし、 LED素子 2を樹脂封止すると ともにモールド部 2Aを形成する。 次に、 リード部 1 5 Bの先端部にろう材等で放 熱支柱 1 7を接合する。 次に、 ケース 1 0に予め形成された反射鏡部 1 1を組み込 む。 次に、 LED素子 2および放熱支柱 1 7を一体化されたリード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをケ一ス 1 0に組み込む。 次に、 リード部 1 5 Aおよび 1 5 Bをリードフレ —ム (図示せず) から分離する。 次に、 ケース 1 0にスぺ一サ 1 6を組み込む。 次 に、 ケース 1 0の下部に基板 1 8を接合する。 次に、 ケース 1 0の上側から透明板 1 2をケース 1 0の内部に揷入してスぺーサ 1 6の位置まで嵌め込む。 このとき、 貫通孔 1 2 Aに放熱支柱 1 7を貫通させる。 次に、 放熱板 1 3および 14をケース 1 0に組み込む。 このとき、 放熱板 1 3および 14の中央部分を放熱支柱 1 7のス リット 1 7 Aおよび 1 7 Bに挿入する。 また、 放熱板 1 3および 14に直交するよ うに放熱板 1 9を組み込む。
上記した第 4の実施の形態によると、 以下の効果が得られる。
(1) 放熱支柱 1 7および放熱板 1 3、 1 4、 および 1 9が透明板 1 2の外側に配 置されるため、 LED素子 2の点灯に伴う熱の放熱性が向上する。
(2) LED素子 2が発する熱に応じて放熱板 1 3、 14、 および 1 9の配置を容 易に変更できるため、 用途に応じたパッケージの放熱性を適切に設定できる。 また、 放熱板 1 3、 1 4、 および 1 9の配置に基づいて意匠性に優れる発光装置が得られ る。
(3) 放熱板 1 3、 14、 および 1 9は、 薄板のために遮光影響は無視できる範囲 にあり、 放熱面積を大幅に増やすことができる。 更に、 (1) の効果に加えて、 必 ずしもケース 1 0へ放熱しなくとも十分な放熱性が得られる。
(4) 放熱支柱 1 7が透明板 1 2の貫通孔 1 2 Aによって支持されるため、 薄板に よって形成される放熱板 1 3, 14、 および 1 9を安定的に配置させることができ る。
図 6は、 本発明の第 5の実施の形態に係る反射鏡部の部分構成図である。 反射鏡 部 1 1は、 LED素子 2の直下に凸部 1 1 Bを有した反射鏡面 1 1 Aを有している c 詳細には、 LED素子 2の位置と、 LED素子 2から中心軸方向に 2 R、 中心軸と 垂直な方向に 2 R/ 3の位置とに焦点を持つ楕円線を中心軸まわりに回転させた形 状としてある。 上記した第 5の実施の形態によると、 L E D素子 2の直下に放射された光が L E D素子 2の方向に反射されることがないため、 L E D素子 2の遮光を減ずることが でき、 反射光の外部への光取り出し性を向上させることができる。 なお、 第 5の実 施の形態では、 凸部 1 1 Bは反射鏡面 1 1 Aに一体的に設けられているものを説明 したが、 例えば、 凸部 1 1 Bを反射鏡面 1 1 Aと別体で形成し、 接着剤等によって 反射鏡面 1 1 Aに固定するようにしても良い。
図 7は、 本発明の第 6の実施の形態に係るモールド部の部分構成図である。 モー ルド部 2 Aは、 L E D素子 2の光放射面側が円弧状に窪んだ凹部 2 aを有して構成 されている。
上記した第 6の実施の形態によると、 L E D素子 2の直下に放射された光が凹部 2 aからモールド部 2 Aの外部へ放射される際に屈折する。 すなわち、 L E D素子 2の直下の反射鏡面 1 1 Aに光が入射しないため、 反射光の外部への光取り出し性 を向上させることができる。
図 8は、 本発明の第 7の実施の形態に係る L E D素子搭載部の部分構成図である, L E D素子 2は、 フリップチップタイプであり、 高熱伝導性を有する窒化アルミ二 ゥム (A 1 N) からなるサブマウント素子 2 1に A uバンプ 4を介して搭載されて いる。
サブマウント素子 2 1は、 リード部 1 5 Aと電気的に接続される電極 2 1 Aと、 リード部 1 5 Bと電気的に接続される電極 2 1 Bとを有し、 電極 2 1 Aおよび 2 1 Bは、 サブマウント素子 2 1内に形成される配線層 2 1 Cおよび 2 1 Dを介して L E D素子 2の電極 (図示せず) に電気的に接続される。 このサブマウント素子 2 1 に放熱支柱 1 7が取り付けられている。
上記した第 7の実施の形態によると、 放熱支柱 1 7にサブマウント素子 2 1を取 り付けることによつて光取り出し効率に優れるフリップチップタイブの L E D素子 2を搭載することが可能になる。 また、 ワイヤを用いないので、 モールドサイズを 素子同等とすることができ、 L E D素子 2の遮光を減ずることができ、 反射光の外 部への光取り出し性を向上させることができる。 また、 L E D素子 2の点灯に基づ いて生じる熱を熱伝導性に優れるサブマウント素子 2 1を介して放熱支柱 1 7に伝 熱させることができ、 放熱支柱 1 7に接合される放熱板から効率良く熱を放散させ ることができる。
なお、 上記した各実施の形態では、 LED素子 2、 反射鏡部 1 1、 リード部 1 5 A, 1 5 B、 放熱板 1 3, 1 4等をケース 1 0に収容した構成を説明したが、 これ らを固定的に配置できればケース 1 0を省いても良い。
図 9は、 本発明の第 8の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は平 面図、 (b) は (a) の B— B部における横断面図、 (c) は (a) 側面図である, この発光装置 1は、 放熱板の一方がポリイミド層 1 3 C及び銅箔 1 3Dを間に挟 んだ 2枚の金属製の放熱板 1 3 Bから成っている構成、 銅箔 1 3Dが LED素子に 給電するための給電部材となることでリード部が不要となり、 更には、 リード部と ケース 1 0とを絶縁するための絶縁層ゃスぺーサが不要となる構成、 及びガラス封 止型の LED 2 0を銅箔 1 3Dと電気的に接続している構成において、 第 1の実施 の形態の発光装置 1と相違している。 なお、 以下の説明において、 第 1の実施の形 態と同様の構成および機能を有する部分については同一の符号を付している。
図 1 0は、 発光装置に搭載される LEDを示す断面図である。
この LED 2 0は、 フリップチップ型の G aN系 LED素子 2 (発光波長 47 0 nm) と、 GaN系 LED素子 2を搭載するガラス含有 A 1 203基板 2 00 (熱膨 張率 1 2. 3 X 1 0- °O と、 タングステン (W) —ニッケル (N i) —金 (A u) で構成されてガラス含有 A 1 23基板 20 0に形成される回路パターン 20 1 と、 GaN系 LED素子 2と回路パターン 2 0 1とを電気的に接続する Auス夕ッ ドバンプ 20 2と、 GaN系 LED素子 2を封止するとともにガラス含有 A 123 基板 200と接着されるガラス封止部 20 3とを有する。 この LED 20は、 絶縁 性接着剤によって放熱板 1 3 Bに接着固定される。
ガラス含有 A 123基板 20 0は、 基板の表面および裏面にメタライズされた W からなる回路パターン 20 1を導通させるビアホール 2 0 OAを有している。
ガラス封止部 2 0 3は、 低融点ガラスとしてのリン酸系ガラス (熱膨張率 1 1. 4X 1 0— 6/で、 Tg 39 0DC、 n= l. 5 9) によって形成されており、 金型に よるホットプレス加工によってガラス含有 A 1203基板 2 0 0と接着された後にダ ィサ一でカツトされることに基づく上面 20 3 Aおよび側面 20 3 Bを有して矩形 状に形成されている。 なお、 ガラス封止部 2 0 3に G a N系 L E D素子 2から放射 される青色光によって励起される蛍光体を含有することによって白色光を放射する ものであっても良い。
図 1 1は、 放熱板 1 3 B、 ポリイミド層 1 3 C及び銅箔 1 3 Dから成る放熱板の 構成を示す図であり、 それぞれ (a ) は正面図、 (b ) は側面図、 (c ) は下面図 である。 ポリイミド層 1 3 Cは側面部及び下部において放熱板 1 3 Bの縁部より突 出する形状をしている。 また、 2つの銅箔 1 3 Dは、 それぞれポリイミド層の側面 突出部から下突出部にかけてポリイミド層 1 3 Cに含まれるように位置しており、 各突出部から更に突出している。
2枚の放熱板 1 3 Bはそれぞれ、 熱伝導性に優れる厚さ 0 . 2〜 0 . 3 mmの銅 板であり、 ポリイミド層 1 3 Cに接する面に対向する面には、 表面粗度が小さい材 料の表面に銀メツキによる鏡面加工が施されている。 また、 その他の形状について は第 1の実施の形態における放熱板 1 3に準じている。 なお、 放熱板 1 3 Bを構成 する金属材料は熱伝導性に優れるものであれば他の材料で形成されても良く、 例え ば、 アルミニウムで形成しても良い。 アルミニウムの場合、 高熱伝導性に加え、 高 反射性を有することから、 メツキ処理等の鏡面加工を省くことも可能である。 例え ば、 圧延時に高直線反射率 (8 0 %) とされるものを用いても良い。
また、 2枚の放熱板 1 3 Bの間には、 ポリイミド層 1 3 Cが挟入されており、 ポ リイミド層 1 3 Cは銅箔 1 3 Dを包み込んでいる。 ここでポリイミド層 1 3 Cは、 放熱板 1 3 Bと銅箔 1 3 Dとを絶縁するとともに、 2枚の放熱板 1 3 Bを貼り合わ せた際に隙間ができないようにするスぺーザの役目も果たす。
ポリイミド層 1 3 C及び銅箔 1 3 Dは、 上述のように側面部及び下部において放 熱板 1 3 Bの縁部より突出する形状をしているが、 銅箔 1 3 Dのポリイミド層 1 3 Cの下突出部より突出した部分が、 L E D素子 2の電極と半田バンプ等を介して接 し、 また、 銅箔 1 3 Dのポリイミド層 1 3 Cの側面突出部より突出した部分が、 電 源からの導線等と接することによって、 L E D素子 2に給電を行うためである。 ま た、 ポリイミド層 1 3 Cは、 側面突出部及び下突出部については上述したような絶 縁の目的のほかに、 銅箔を保護するために用いられている。 なお、 本発明において は、 ポリイミドに限らず、 その他の絶縁性材料を用いても良い。 また、 図 1 1 (d) は、 中央部が両側部より厚みを有した放熱板の下面図である, 上述した図 1 1 (c) に示すような放熱板においては、 0. 3 X 0. 3mmの標準 サイズ LED素子を搭載するには適しているが、 1 X 1mmのラージサイズ LED パッケージを搭載するには、 放熱板自体の厚みが不足するため、 適切ではない。 し かしながら、 図 1 1 (d) に示すような構成により、 部品点数を増やすこともなく. 適切にラージサイズ L E Dパッケージを搭載することができる。
更に、 図 1 1 (e) は、 中央部が両側部よりも厚みを有し、 且つ、 給電部である 銅箔を 2組有する放熱板の下面図である。 ラージサイズ LEDパッケージを搭載し た場合、 当該ラージサイズ LEDパッケージに搭載された複数の LED素子に対し て個別に給電することができる。 なお、 図 1 1 (e) の放熱板においては、 銅箔を 2組備えているが、 本発明に係る発光装置は、 3組以上の銅箔を有するものであつ ても良い。
次に、 第 8の実施の形態の発光装置における放熱板の製造工程について以下に説 明する。
まず、 2枚の放熱板 1 3 Bを用意し、 放熱板 1 3 Bよりも一回りサイズの大きい 2枚のポリイミド膜を用意する。 2枚のポリイミド膜で銅箔 1 3Dが所望の形状を 維持するように挟み込み、 更に 2枚の放熱板 1 3 Bで挟みこむ。 次に、 2枚のポリ イミド膜からなるポリイミド層 1 3 Cの、 2枚の放熱板 1 3 Bからはみ出した部分 について、 図 1 1で示すような側面及び下突出部を残存させるように切除する。 そ して、 放熱板 1 3 Bの表面に銀メツキによる鏡面加工を施した後、 スリット 1 3 A を形成する。
また、 予め 2枚のポリイミド膜を用意するのではなく、 放熱板 1 3 Bにポリイミ ド樹脂を塗布し、 銅箔 1 3Dを配置した後、 更にポリイミド樹脂を塗布して銅箔 1 3Dを覆った後、 もう 1枚の放熱板 1 3 Bで挟み込む、 といった方法であっても良 い。
あるいは、 ポリイミド膜に銅箔を貼り、 これにエッチング加工した後に銅箔側を 更に別なポリイミド膜でラミネートしてフレキシブル基板を形成し、 このフレキシ ブル基板を放熱板 1 3 Bに貼り付けても良い。 次に、 第 8の実施の形態の発光装置における、 LED素子 2と銅箔 1 3Dの接続 方法について説明する。
まず、 放熱板 1 3 B下部から突出したポリイミド層 1 3 Cの下突出部を折り曲げ、 放熱板 1 3 Bの下縁部に接着剤にて固定する。 次に、 ポリイミド層 1 3 Cの放熱板 1 3 Bに固定されてない側の面を削ぎ落とし、 銅箔 1 3Dを露出させる。 そして、 銅箔 1 3 Dの露出した部分と LED素子 2の電極とを半田バンプ等を介して接続し、 同時に LED素子 2自体も放熱板 1 3 Bの下縁部に接着剤にて固定する。 この際、 ポリイミド層 1 3 Cは、 LED素子 2と放熱板 1 3 Bとを絶縁する働きも持つ。
上記した第 8の実施の形態によると、 2枚の放熱板 1 3 Bの間に絶縁層としてポ リイミド層 1 3 Cを介して配線層となる銅箔 1 3 Dを一体的に設けたため、 ケース 1 0に対する放熱板 1 3 Bの組み付け性が向上する。 また、 ケース 1 0および放熱 板 1 3 Bと銅箔 1 3Dとの絶縁がポリイミド層 1 3 Cによって保たれることから、 放熱板 1 3 Bのケース 1 0への組み付けにあたって絶縁部材を用意する必要がなく、 部品点数の低減を図ることができ、 そのことによって低コストで反射型発光装置を 形成することができる。
また、 放熱板 1 3 Bの断面内に銅箔 1 3Dを内蔵するため、 搭載する LED 2 0 や LED素子 2に応じて所望の配線パターンを形成することができ、 反射型発光装 置としての光取り出し性を損なうことなしに配線の自由度に優れる。
封止材劣化に対しては、 樹脂封止ではなく、 無機材料による発光素子封止である ことにより、 発光素子の自発熱、 自発光による封止材料の劣化による光吸収、 そし て LED 20の外部放射効率の低下を抑えることができる。 特に、 GaN系の LE D素子 2では、 発光出力低下要因は、 主に封止材の劣化によるものであるため、 ガ ラス封止にすることで、 極めて出力劣化の小さい LED 20とすることができる。 また、 λ = 3 6 5 nmといった UV光であっても、 初期透過率、 透過維持率ともに 良好なものとできる。
屈折率については、 樹脂劣化の大きいエポキシ樹脂に代えて、 シリコン樹脂を用 いる例もあるが、 シリコン樹脂は屈折率がエポキシ樹脂よりやや低いので、 光出力 が 5〜1 0 %低下する。 これに対し、 封止材料としてガラスを選択することにより、 屈折率 n = l . 5 5以上といったエポキシ樹脂以上の高い屈折率を選択することも 容易となる。
熱膨張率差による剥離断線については、 封止ガラスとガラス含有 A 1 2 0 3基板 2 0 0の熱膨張率が同等であるので、 高温で接着された後、 常温あるいは低温状態と しても、 剥離、 クラック等の接着不良が生じにくい。 また、 一般に封止材料として 用いられるエポキシ樹脂やシリコン樹脂に対し、 それぞれ 1 / 5、 1 / 1 0以下の 熱膨張率であるので、 熱膨張率による断線は極めて生じにくい。 このため、 放熱板 の光源部の背面方向の放熱幅を 3 mmとしても、 大きな影響がないものとすること が可能である。 但し、 長期寿命等に影響が生じるので、 放熱性は、 例えば、 放熱板 の厚みに対し、 放熱幅を 5倍以上とするなどして確保することが好ましい。 また、 製造時以外にも、 大電流タイプの発光素子が発した熱による熱応力に関しても、 樹 脂のような熱膨張率が他の部材ょり著しく大の部材がなくなるので、 クラックなど の熱応力によって生じる問題を回避することができる。 このため、 数ワットの投入 電力ヒートシンクに相当する放熱手段を備えなくても放熱板とケースからの自然放 熱のみで成立するものとできる。
パッケージの小型化については、 ガラス含有 A 1 2 0 3基板とガラス 6とが酸化物 を介した化学結合に基づいて接着することにより強固な封着強度が得られるので、 接合面積が小さくとも優れた接合性を有する小形パッケージを具現化で垂る。 この ため、 L E D素子 2で 3倍以下のパッケージとできるので反射鏡面 1 1 Aで反射さ れた光を遮る割合の低いものとできる。 特に、 Φ 1 0程度の小形反射鏡面とする際 に効果が大きい。 このパッケージが光源部に相当する。 また、 複数の L E D素子 2 を密実装した小形パッケージとしても良く、 その際にも、 同様の特徴を有する。 但 し、 この際、 パッケージが大きくなる分、 反射鏡面の径を大きくすることが望まし い。
上記した L E Dの具現化については、 低融点ガラスと同等の熱膨張率を有するセ ラミック基板を用いることで、 加工時の耐熱性を備え、 更に加工時と常温時におけ る温度差と、 熱膨張率差による熱応力の発生を低く抑えることによりクラック等が 生じないものとしている。 更に発光素子は、 実装に際してワイヤを用いないフリツ プ実装タイプを用いることで、 極力低温としつつ高粘度ガラス状態 (1 0 4〜1 0 9 ポアズ) で加工できるものとし、 これをホットプレス加工に基づいて発光素子およ びセラミック基板に対するガラス封止を行っている。 これにより、 従来ガラス封止 LEDのコンセプトが提案されていながらも具現化できていないという開顕を解消 している。
また、 LED 2 0については、 リン酸系ガラス (熱膨張率 1 1. 4 X 1 0— 6ノ °C, Tg 3 9 0°C) とガラス含有 A 1203基板 (熱膨張率 1 2. 3 X 1 0— 6Z°C) の組 み合わせに代えて、 珪酸系ガラス (熱膨張率 6. 5 X 1 0~6 X , Tg 50 0°C) と A l 23基板 (熱膨張率 7. 0 X 1 0— 6/°C) の組み合わせとしても良い。 封止 ガラスの熱膨張率が 7 X 1 0— 6Z°C程度であれば、 LED素子 2との熱膨張率が同 等となり、 ラージサイズの LED素子 2としてもガラス封止を可能とできる。 また、 LED素子 2の封止材料がシリコン樹脂の場合、 ちり、 埃等の付着が生じやすく、 除去も容易ではないため、 透明板 1 2を備えることが望ましいが、 LED素子 2の 封止材料がガラスであれば、 ちりや埃は付着しにくく、 除去も容易である。 このた め、 透明板 1 2を備えなくても良く、 その際、 ケース 1 0や反射鏡部 1 1の内面か らの空気への放熱が促されるという効果がある。
なお、 ポリイミド膜を含む回路部は、 必ずしも放熱板とともに用いなくても良く、 放熱板を用いない場合、 ポリイミド表面に銀メツキやアルミ蒸着のような鏡面加工 を施しても良い。
図 1 2は、 本発明の第 9の実施の形態に係る反射型の発光装置であり、 (a) は 光放射側から見た平面図、 (b) は背面図、 (c) は (a) の C一 C部における縦 断面図、 (d) は (b) の放熱フィンの形状を示す側面図である。
この発光装置 1は、 銅からなる略三角形状のケース 1 0に赤色 (R) 、 緑色
(G) 、 および青色 (B) の光を放射する発光部 1 R、 1 G、 および I Bを一体的 に設けたものであり、 反射鏡面 1 1 Aを有する反射鏡部 1 1と一体化されている。 反射鏡部 1 1は、 3つの LED素子 3から放射される R, G, Bの光をそれぞれ反 射する 3つの反射鏡面.1 1Aと、 反射鏡面 1 1 Aと反対側に設けられる放熱フィン 1 1 Cとを有する。
LED素子 2は、 紫外光を放射する紫外光 LED素子であり、 後述する蛍光体含 有シリコン樹脂によって封止されている。 ケース 1 0は、 銅板を打ち抜き加工して形成されており、 表面に光反射性を高め るために Agめっきが施され、 更に表面が透明な樹脂材料によってオーバ一コ一ト されている。 また、 LED素子 2から放射され、 反射鏡部 1 1の反射鏡面 1 1 Aで 反射された光を外部に取り出すための 3つの開口部 1 0 0と、 LED素子 2の背面 方向に放熱幅を有することで、 反射鏡部 1 1の反射鏡面 1 1 Aで反射された光をほ とんど遮らず、 LED素子 2の発する熱を放熱する放熱板 1 0 1を備える。 放熱板 1 0 1には、 中央に LED素子 2を搭載す ¾素子搭載部 1 0 1 Aが設けられ、 また、 LED素子 2に給電するための回路基板 2 3も搭載される。 この放熱板 1 0 1は、 L E D素子 2の発光に基づく熱を効率良く熱伝導するようにケース 1 0に一体形成 されており、 幅 w : lmm、 L ED素子 2を含む光源部の背面方向の幅 h : 7. 5 mmで形成されている。
反射鏡部 1 1は、 ケース 1 0と同様に銅によって形成されて表面に Agめっきが 施されている。 また、 LED素子 2から放射される光をケース 1 0の開口部 1 00 に位置して設けられる半球面状の反射鏡面 1 1 Aで反射することによって、 LED 素子 2の光出射方向と反対側に光を取り出すように形成されている。 また、 ケース 1 0との接合面の反対側には放熱性を高めるための放熱フィン 1 1 Cが所定の高さ および間隔で直線状に設けられている。 なお、 放熱フィン 1 1 Cは、 図示した直線 形状以外に、 例えば、 ジグザグ形状等に形成されても良く、 更に、 表面積を拡大す る粗面化加工が施されていても良い。
図 1 3は、 放熱板および素子搭載部を部分的に示し、 (a) は光放射側から見た 平面図、 (b) は ) の B— B部における切断図、 (c) は (b) の C一 C部に おける切断図である。
放熱板 1 0 1には、 図 1 3 (a) に示すように、 薄膜状に形成された回路基板 2
3が接着固定されるとともに、 素子搭載部 1 0 1 Aに A 1 Nサブマウント 2 5を介 して LED素子 2が搭載されており、 LED素子 2は蛍光体含有シリコン樹脂 24 によって封止されている。 また、 A 1 Nサブマウント 2 5の底面には、 放熱板 1 0 1への放熱を促す接着性を有し、 良熱伝導性材料からなる放熱シー卜 26が設けら れている。 なお、 放熱シート 26に代えて、 A gペーストや半田等の放熱を促す接 着性材料であれば、 他であっても良い。 回路基板 2 3は、 図 1 3 (b) に示すように、 導電層となる銅箔 2 3 0と、 銅箔 23 0に積層されるポリイミド膜 2 3 1と、 表層のポリイミド膜 2 3 1上に積層さ れる光反射膜としての A 1蒸着部 2 3 2とを有する。
蛍光体含有シリコン樹脂 24は、 L E D素子 2から放射される紫外光によって励 起される RGB蛍光体を含有している。 本実施の形態では、 発光部 1 Rで Rの励起 光を放射するもの、 発光部 1 Gで Gの励起光を放射するもの、 発光部 1 Bで Bの励 起光を放射するものがシリコン榭脂に所定の量で混合されている。 そのため、 発光 部 1 R、 1 G、 および 1 Bから同時に光を放射させることで光の 3原色に基づく白 色光が得られる。
A 1 Nサブマウント 2 5は、 LED素子 2の搭載面と回路基板 2 3への実装面に 設けられる W— N i—Auからなる回路パターン 2 5 Aを導通パターン 2 5 Bで電 気的に接続して形成されている。
また、 回路基板 2 3は、 図 1 3 (c) に示すように、 A 1 Nサブマウント 2 5と の電気的接続性を確保するための開口部 2 3 1 Aが回路パターン 2 5 Aに応じて設 けられており、 開口部 2 3 1 A内に露出した Cu箔露出部 2 3 OAと A 1 Nサブマ ゥント 2 5の底面に設けられる回路パターン 2 5 Aとが半田等によって電気的に接 続される。 A 1 Nサブマウント 2 5の底面に貼り付けられた放熱シート 26は、 貫 通穴 2 3 3を介して放熱板 1 0 1に面接触するようになっている。
上記した第 9の実施の形態によると、 ケース 1 0に複数の発光部 1 R、 1 G、 お よび I Bを一体的に設け、 この発光部 1 R、 1 G、 および I Bから R, G, および Bの光を反射鏡面 1 1 Aの反射に基づいて外部放射させるようにしたので、 セル状 の複数の発光部を同一面上に平面的に配置することができ、 薄型でデザィン性に優 れる高出力のフルカラー型発光装置が得られる。
1 0W以下のハロゲン電球は、 商品ニーズはあっても充分なハロゲンサイクルを 得にくいことから技術的に実現が困難であるが、 第 9の実施の形態で説明したよう にセル状の複数の発光部を並列に、 かつ密配置することで集積性に優れ、 コンパク 卜で数 Wクラスの LEDスポット光源を具現化できる。 しかも、 LED光源から放 射される光は熱線を含まないので、 チョコレートゃ口紅等の対象物を近接照明して も溶けないといった特徴がある。 なお、 発光部の配置は、 平面状のほかに球面状に 配置することも可能である。
ケース 1 0内に近接配置された発光部 1 R、 1 G、 および 1 Bから反射鏡面 1 1 Aの反射に基づいて R , G, および Bの光を外部放射するので、 数 1 0 c m離れた 面では R , G , および Bの光が略同一エリアに照射される。 このことにより、 3色 の光の混合性が向上するとともに演色性の良好な照明を行うことができる。 また、 発光部 1 R、 1 G、 および 1 Bの L E D素子 2に対し通電制御を行うことにより、 所望の色を高輝度で照射することができる。 また、 色表現範囲も広くできる。
また、 黄色光と青色光の補色により白色を生じる発光装置では、 レンズによる集 光光学系を用いて集光すると発光波長の違いに基づく屈折率差によって各波長によ る光の集光度合いの差が生じ、 集光光にリング状の色分離が生じるが、 本発明の構 成によれば、 このような色分離は生じないことにより、 厳密な色調を必要とする照 明用途に適する。
放熱板 1 0 1は、 ケース 1 0を打ち抜き加工することで一体形成されているので、 放熱板 1 0 1からケース 1 0へは、 はめ込み接合した構造より、 伝熱が優れたもの となる。 また、 量産性にも優れる。
さらに、 反射鏡部 1 1に放熱フィン 1 1 Cを一体的に設けているので、 ケース 1 0と一体的に設けられる放熱板 1 0 1によりケース 1 0へ伝えられる熱が増大し、 これが放熱フィン 1 1 Cに伝えられるので、 L E D素子 2の発光に伴って生じる熱 の空気中への放熱性が向上する。 このことにより、 L E D素子 2の増加によって発 熱量が増大しても放熱不良を生じることがなく、 L E D素子 2の長時間駆動におい ても熱による発光特性の低下を生じることがない。
ケース 1 0および反射鏡部 1 1が金属材料によって形成されるので、 機械的強度 に優れる発光装置 1が得られる。 特に、 放熱板 1 0 1とケース 1 0とが一体的に形 成されているので、 開口部 1 0 0の機械的強度が確保され、 この部分の潰れや変形 によって光放射性が損なわれることがない。 また、 £ 0素子2が発光装置1の表 面に露出しないので、 外力や衝撃によって損傷しにくい構造とできる。
ポリイミド膜 2 3 1と C u箔 2 3 0からなる薄膜状の回路基板 2 3に L E D素子 2を搭載するとともに電気的に接続するので、 簡易な配線構造を実現でき、 発光装 置 1の薄型化、 小型化、 および生産性の向上を実現できる。 また、 ポリイミド膜 2 3 1の表面に設けられる A 1蒸着部 23 2は、 回路基板 2 3に照射された光を反射 し、 反射鏡面 1 1 Aに導くので、 光ロスを抑えることができる。
また、 回路基板 2 3に貫通穴 2 3 3が開口されているので、 A 1 Nサブマウント 2 5と放熱板 1 0 1との伝熱経路が形成され、 更に放熱シート 2 6を介することに より、 熱抵抗の大なるポリイミド膜 23 1によって伝熱性を阻害されることなく L ED素子 2の発熱に伴う熱を速やかに放熱することが可能になる。
なお、 第 9の実施の形態では、 紫外光 LED素子 2と RGB蛍光体による発光部 1 R、 1 G、 および I Bを有した発光装置 1の構成を説明したが、 青色 LED素子 2と黄色の励起光を放射する蛍光体による白色の発光部 1 R、 1 G、 および I Bと しても良い。 この場合の蛍光体として、 例えば、 セリウムで賦活された YAG
(Yttrium Aluminum Garnet) を用いることができる。 また、 青色 LED素子 2を用 いる他の構成として、 青色光で励起されることにより赤色光を放射する赤色蛍光体 と緑色蛍光体を使用することによって白色を得るものであっても良い。
また、 蛍光体を使用せずに R, G, Bの LED素子 2を近接配置し、 反射鏡面 1 1 Aによる反射に基づいて光放射させることでフルカラ一照明を実現する発光装置 1としても良い。
更に、 上記した各部の構成についても種々の変更が可能である。 例えば、 ケース 1 0は銅の押し出し材によって形成されても良い。 また、 LED素子 2についても フリップ実装型に限定されず、 フェイスアップ型の LED素子 2を用いることも可 能である。 また、 第 8の実施の形態で説明したガラス封止型 LED 20を回路基板 2 3に実装しても良い。 この場合には長期にわたって信頼性に優れるフルカラ一発 光装置 1が得られる。
図 14は、 第 9の実施の形態の変形例を示し、 (a) は放熱板の他の形成例、 (b) はケースの他の形成例、 (c) は表面に凹凸を有するケースの形成例である, 図 14 (a) は、 放熱板 1 0 1を略三角形状のケース 1 0の中心から放射状に形 成したものであり、 ケース 1 0のデザイン性を向上させることができる。 図 1 4 (b) は、 ケース 1 0の外形を円形状に形成したものであり、 ケース 1 0 は銅合金の押し出しによって形成される。 このように外形を円形状とすることで、 既存のランプやソケット等に対して形状互換性を有する発光装置 1が得られる。
図 1 4 (c) は、 略三角形状のケース 1 0の表面に凹凸形状部 1 0 Cを設けたも のであり、 表面積の拡大によって放熱性を向上させることができる。 なお、 凹凸形 '状部 1 0 Cを設ける以外に、 ケース 1 0の外周面をブラス卜処理等によって粗面化 しても同様の効果が得られる。 また、 凹凸加工と粗面化処理とを併用しても良い。 図 1 5は、 本発明の第 1 0の実施の形態に係る反射型の発光装置の平面図である この発光装置 1は、 六角形状のケース 1 0に 7つの発光部を設けた構成を有し、 中央に発光部 1 Bが配置され、 その周囲に 2個の発光部 1 Gと 4個の発光部 1 が 配置されている。 このように複数の発光部を近接配置できることにより、 高輝度、 小形、 集積性に優れるフルカラー型発光装置 1が得られる。 なお、 複数の LED素 子 2を搭載する発光装置 1では、 ケース 1 0の表面に放熱性を高める凹凸加工や粗 面化加工を施すことが好ましい。
図 1 6は、 本発明の第 1 1の実施の形態に係る反射型発光装置の発光部を示し、 (a) は発光部の平面図、 (b) は (a) の A— A部における断面図である。
この発光部 1 Rでは、 図 1 6 (a) に示すケース 1 0と一体的に形成される放熱 板 1 0 1が LED 2 0から放射される光を遮ることのない形状で形成されており、 かつ LED 20から放射された光が反射鏡部 1 1の反射鏡面 1 1 Aで効率良く反射 されるように反射鏡面 1 1 Cを形成した構成を有する。 なお、 同図においては発光 部 1 Rを示しているが、 例えば、 図 1 2に示す発光部 1 G、 I Bについても同様に 形成することができる。
放熱板 1 0 1は、 素子搭載部 1 0 1 Aが反射鏡面 1 1 Aの底面側に突出した略五 角形状に形成されており、 斜辺部の頂点に設けられる素子搭載部 1 0 1 Aに図 1 0 で説明した LED 2 0が搭載される。 なお、 本実施の形態において、 LED 2 0は、 搭載される青色 LED素子 2の表面に YAG蛍光体を薄膜状に塗布された構成を有 しており、 そのことによって白色光を放射する配光の広い波長変換型 L E Dとなつ ている。 反射鏡部 11は、 樹脂材料の射出成形によって形成されており、 反射鏡面となる 曲面部分に A 1蒸着膜を設けることによって鏡面状の反射鏡面 11 Aが形成されて いる。 反射鏡面 11Aは、 楕円 (f 。, ,焦点) を Z軸周りに回転させることに基 づく形状を有し、 放熱板 101の素子搭載部 101 Aに搭載された LED20の Z 軸方向に対する 0 ° 〜 115 ° の範囲、 L ED 20に対する反射鏡面 11 Aの立体 角が 2. 85 π s t r a dとしてある。 光源の配光に応じ、 Z軸に対し 0° 〜9 0° ないしは 120° の範囲の立体角で 2兀〜 3. 4 π s t r adに形成すること が、 高効率放射のために望ましい。
上記した第 11の実施の形態によると、 反射鏡部 11内に突出した素子搭載部 1 01に LED 20を搭載するとともに、 LED 20の位置に応じた反射面形状の反 射鏡部 11を設けたので、 放熱板 101の放熱面積が拡大して放熱性が向上する。 また、 LED 20と反射鏡面 11 Aの配置に基づいて反射面立体角が大になること から、 広い配光特性を有する LED 20から放射される略全光は反射鏡面 11Aで 反射され、 放熱板 101に遮られることなく効率良く放射される。 このため、 特に 蛍光体を有する広い配光特性の LEDに適する。 また、 複数のセル状の発光部を集 積して配置することでより高輝度化を図ることができる。
なお、 第 1 1の実施の形態では、 回路基板 23に LED 20を搭載した構成を説 明したが、 例えば、 LED素子 2を搭載する構成としても良い。 産業上の利用の可能性
以上説明したように、 本発明の発光装置によれば、 発光素子の背面方向に放熱幅 を有した放熱板を設け、 発光素子から放射された光を発光面側に対向して設けられ る反射部で反射して放射させるようにしたため、 放熱性に優れ、 ハイパワーの発光 素子を用いることができ、 大光量の光を高効率で照射することができる。
また、 本発明の発光装置によれば、 発光素子の背面方向に放熱幅を有した放熱板 を設けて放熱性を有するケースの内部に収容するとともに、 発光素子から放射され た光を発光面側に対向して設けられる反射部で反射してケース外部に放射させるよ うにしたため、 放熱性に優れ、 反射光の放射効率低減を最小限に抑えることができ る。 ' 更に、 本発明の発光装置によれば、 発光素子へ給電する為の給電部として、 リー ドの代わりに金属薄膜を用い、 且つ、 2枚の放熱板に挟みこむように構成したため、 部品点数が低減でき、 組み立てが容易になり、 また、 コストを削減することができ る。

Claims

請求の範囲
1 . 固体発光素子を含む光源部と、
前記光源部に電力を供給する給電部と、
前記光源部の光取り出し面側に対向して設けられて前記光源部から放射された光 を反射する反射部と、
前記光源部の背面方向に放熱幅を有して設けられる放熱部とを有することを特徴 とする発光装置。 一
2 . 固体発光素子を含む光源部と、
前記光源部の光取り出し面側に対向して設けられて前記光源部から放射された光 を反射する反射部と、
前記光源部の背面方向に放熱幅を有して設けられる放熱部と、
前記反射部および前記放熱部を収容し、 前記放熱部から伝熱される熱を外部放熱 するケースとを有することを特徴とする発光装置。
3 . 前記放熱部は、 前記ケースと同一部材で形成されていることを特徴とする請求 の範囲 2に記載の発光装置。
4. 前記光源部は、 前記固体発光素子を光透過性材料で封止してパッケージ化され ていることを特徴とする請求の範囲 1または 2に記載の発光装置。
5 . 前記光源部は、 フリップチップ実装される前記固体発光素子を有し、
前記固体発光素子に対して電力の受供給を行う導電パターンを形成された無機材 料基板上に実装され、
前記無機材料基板との熱膨張率が同等の無機封止材料によって封止されているこ とを特徴とする請求の範囲 1から 4のいずれか 1項に記載の発光装置。
6 . 前記無機封止材料は、 ガラスであることを特徴とする請求の範囲 5に記載の発 光装置。
7 . 前記無機材料基板は、 前記無機封止材料と化学反応接合することに基づいて前 記発光素子を封止することを特徴とする請求の範囲 5または 6に記載の発光装置。
8 . 前記固体発光素子は、 屈折率 1 . 5 5以上の無機封止材料によって封止される ことを特徴とする請求の範囲 1から 7のいずれか 1項に記載の発光装置。
9 . 前記ケースは、 前記光を反射する高反射性の表面を有することを特徴とする請 求の範囲 2または 3に記載の発光装置.。
1 0 . 前記ケースは、 表面に放熱面積拡大加工が施されていることを特徴とする請 求の範囲 2または 3に記載の発光装置。
1 1 . 前記放熱部は、 前記光を反射する高反射性の表面を有した放熱板を有するこ とを特徴とする請求の範囲 1から 1 0のいずれかに記載の発光装置。
1 2 . 前記放熱部は、 前記光源部が発する熱を前記放熱部に伝熱する高熱伝導性材 料からなる放熱支柱と、
前記放熱支柱を介して前記熱を伝熱される放熱板とを含むことを特徴とする請求 の範囲 1から 1 1のいずれかに記載の発光装置。
1 3 . 固体発光素子を含む光源部と、
前記光源部に電力を供給する給電部と、
前記光源部の発光面側に対向して設けられて前記光源部から放射された光を反射 する反射部と、
前記光源部の背面方向に放熱幅を有して設けられる放熱部とを有し、 前記給電部は、 前記光源部の背面方向に幅を有して設けられることを特徴とする
14. 前記給電部は、 金属性薄膜からなり、 前記光源部の背面方向に幅を有して設 けられるとともに前記放熱部と絶縁されて一体的に形成されていることを特徴とす る請求の範囲 1力、ら 13のいずれか 1項に記載の発光装置。
15. 前記給電部は、 金属性薄膜からなり、 前記放熱部を構成する複数の放熱板に 絶縁体を介して挟入されていることを特徴とする請求の範囲 14に記載の発光装置
16. 前記固体発光素子あるいは前記固体発光素子の周囲から、 複数領域波長のス ぺクトル光を放射することを特徴とする請求の範囲 1から 1 5のいずれか 1項に記 載の発光装置。
1 7. 前記固体発光素子の周囲に蛍光体を配置したことを特徴とする請求の範囲 1 6に記載の発光装置。
18. 前記放熱部は、 厚さに対し、 3倍以上の放熱幅で形成されていることを特徴 とする請求の範囲 1から 17のいずれか 1項に記載の発光装置。
19. 前記固体発光素子を含む光源部が、 前記固体発光素子の 5倍以内の幅で形成 されることを特徴とする請求の範囲 1から 1 8のいずれか 1項に記載の発光装置。
20. 前記放熱部は、 前記反射面の底面側に突出した形状を有することを特徴とす る請求の範囲 1から 18のいずれか 1項に記載の発光装置。
21. 前記光源部に対する反射面の立体角が 2 τι;〜 3. 4ττ s t r adで形成され ていることを特徴とする請求の範囲 1から 20のいずれか 1項に記載の発光装置。
22. 前記光源部は、 1W以上の投入電力の光源であることを特徴とする請求の範 囲 1から 2 1のいずれか 1項に記載の発光装置。
2 3. 前記反射部は、 樹脂材料によって形成されることを特徴とする請求の範囲 1 から 1 3のいずれか 1項に記載の発光装置。
24. 前記光源部は、 複数の固体発光素子を備えることを特徴とする請求の範囲 1 から 2 2のいずれか 1項に記載の発光装置。
2 5. 前記光源部を複数備え、 前記複数の光源部に対応した複数の反射部と放熱部 とを有することを特徴とする請求の範囲 1から 24のいずれか 1項に記載の発光装
26. 前記複数の光源部は、 複数の発光色を生じる光源部であることを特徴とする 請求の範囲 2 5に記載の発光装置。
2 7. 前記複数の光源部は、 R, G, Bの発光色の光源部からなることを特徴とす る請求の範囲 2 6に記載の発光装置。
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