KR20070099441A - 발광 유닛 및 조명 장치 - Google Patents

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KR20070099441A
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나오후미 스미따니
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 종래의 기능을 유지하면서, 다양한 요구에 따른 태양으로 탑재할 수 있는 발광 유닛 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발광 소자와, 상기 발광 소자가 전기적으로 접속된 복수의 리드 프레임과, 상기 리드 프레임이 적어도 그 일단부를 돌출하도록 인서트되고, 또한 상기 발광 소자로부터의 광을 취출하는 발광 창을 구비한 패키지를 갖고, 상기 리드 프레임의 일단부는, 적어도 말단부가 상기 발광 창에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
발광 유닛, 조명 장치, 발광 소자, 리드 프레임, 발광 창

Description

발광 유닛 및 조명 장치{LIGHT EMITTING UNIT AND ILLUMINATION APPARATUS}
도1은 본 발명의 발광 유닛을 설명하기 위한 주요부의 개략 평면도.
도2는 본 발명의 다른 발광 유닛을 설명하기 위한 주요부의 개략 평면도.
도3은 본 발명의 또 다른 발광 유닛을 설명하기 위한 주요부의 개략 평면도.
도4는 종래의 조명 장치를 설명하기 위한 주요부의 개략 사시도.
도5는 종래의 다른 조명 장치를 설명하기 위한 주요부의 개략 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 발광 유닛
11, 12a, 12b, 12c : 리드 프레임
11a : 연장 설치부
13 : 패키지
13a : 바닥면
15a, 15b, 15c : 발광 소자
16 : 와이어
[문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-217644호 공보
[문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2005-229647호 공보
[문헌 3] 일본 특허 출원 공개 제2003-23525호 공보
본 발명은, 발광 유닛 및 이 발광 유닛을 탑재한 조명 장치에 관한 것이다.
팩시밀리, 복사기, 핸드 스캐너 등의 기기에는, 원고를 판독하기 위한 장치로서, 이미지 센서 등의 화상 판독 장치가 이용되고 있고, 통상 이러한 화상 판독 장치로서, 광로 길이가 짧고, 기기로의 조립이 용이한 밀착형 이미지 센서가 이용되고 있다.
밀착형 이미지 센서는, 판독해야 할 원고의 일부에 조명 장치에 의해 판독 가능한 조도 이상으로 광을 조사하여, 판독을 행하기 위해 최근 막대 형상의 도광체의 단부에 발광 다이오드를 배치한 라인 조명 장치 등이 이용되고 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2005-217644호 공보).
이 원고 판독 장치에 이용되는 라인 조명 장치(40)는, 도4에 도시한 바와 같이 도광체(41)를 백색의 케이스(42)에 출사면(41a)이 노출되도록 장전하고, 케이스(42) 양단부에 발광 다이오드(LED)를 탑재한 발광 유닛(43)이 배치되어 있고, LED에 의해 입사된 광을 출사면(41a)으로부터 출사시켜, 그 광을, 원고 등의 표면에 조사할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 여기서 이용되는 발광 유닛(43)은, 통상 LED를 탑재하고, 대략 판 형상으로 성형된 패키지(44)와, 그 패키지(44)의 측면으로부터 돌출된 리드 단자(45)에 의해 구성되어 있고, 이 발광 유닛(43)은 라인 조명 장치(40)의 회로 기판(46)에 리드 단자(45)를 끼워 맞춤시킴으로써 전기적으로 접속시켜, 발광시킬 수 있다.
또한, 광 강도 분포를 광 조사면에 있어서 균일하게 하거나, 원고지 면에 접은 선이나 접합 단차 등이 있는 경우에 있어서도 음영 등의 발생을 방지하기 위해, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같이 도광체(51), 발광 유닛(53) 등을 구비한 라인 조명 장치(50)를, 회로 기판(도시하지 않음)에 대해 경사시켜 장비하는 등의 태양이 실시되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2005-229647호 공보).
통상, 라인 조명 장치 등은, 다양한 전자 부품과 함께 원고 판독 장치 내에 실장되어 있다. 따라서, 다양한 사용 태양에 대응할 수 있어, 각 전자 부품의 각각의 기능을 만족시키면서, 보다 소형화 및 경량화에 대응하는 것이 금후 더욱 엄격하게 요구된다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래의 기능을 유지하면서 다양한 요구에 따른 태양으로 탑재할 수 있는 발광 유닛 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 발광 유닛은, 발광 소자와, 상기 발광 소자가 전기적으로 접속된 복수의 리드 프레임과, 상기 리드 프레임이 적어도 그 일단부를 돌출하도록 인서트되고, 또한 상기 발광 소자로부터의 광을 취출하는 발광 창을 구비한 패키지를 갖고, 상기 리드 프레임의 일단부는, 적어도 말단부가 상기 발광 창에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 한다.
이 발광 유닛은, 상기 패키지의 리드 프레임의 일단부의 돌출된 면과는 다른 면에 있어서, 상기 리드 프레임의 타단부가 돌출되어 있고, 상기 타단부는 상기 일단부보다 표면적이 큰 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 조명 장치는, 상술한 발광 유닛과, 상기 리드 프레임의 일단부가 삽입된 회로 기판과, 상기 회로 기판과 거의 평행하게 배치되고 일단부 또는 양단부에 상기 발광 창이 고정된 도광판을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광 유닛은, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이, 주로 발광 소자(15a, 15b, 15c)와, 리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)과, 패키지(13)로 구성된다.
리드 프레임은, 발광 소자와 전기적으로 접속하기 위한 전극이며, 실질적으로 판 형상이면 좋고, 파형 판 형상, 요철을 갖는 판 형상이라도 좋다. 재료는 특별히 한정되지 않으며, 열 전도율이 비교적 큰 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로 형성함으로써, 발광 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 달아나게 할 수 있다. 예를 들어, 200 W/(m·K) 정도 이상의 열 전도율을 갖고 있는 것, 비교적 큰 기계적 강도를 갖는 것, 혹은 펀칭 프레스 가공 또는 에칭 가공 등이 용이한 재료가 바람직하다. 구체적으로는, 구리, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐, 철, 니켈 등의 금속 또는 철-니켈 합금, 인청동 등의 합금 등을 들 수 있다. 그 크기, 두께, 형상 등은, 얻고자 하는 발광 유닛의 크기, 형상 등을 고려하여 적절하게 조정할 수 있다.
리드 프레임은, 패키지 내부에 배치된 발광 소자를 탑재하는 영역과, 패키지 의 일면 또는 한쪽으로부터 돌출된 외부 접속용 일단부(이하,「한쪽 단자」또는「리드 단자」로 기재하는 경우가 있음), 임의로 연장부를 갖고 있다. 또한, 한쪽 단자가 돌출된 면 또는 측과 다른 패키지 부분(예를 들어, 반대측)으로부터, 타단부(이하,「다른 쪽 단자」로 기재하는 경우가 있음)가 돌출되어 있어도 좋다(도2의 부호 21 참조). 이 다른 쪽 단자는, 한쪽 단자보다 표면적이 크게 확장되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 방열성을 향상시킬 수 있다. 한쪽 단자와 상기 다른 쪽 단자의 크기 및 형상은 각각 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 후술하는 패키지 외부에 도달하는 한, 발광 유닛에 탑재되는 발광 소자의 방열성 및 발광 유닛의 사용 태양(배치 공간, 배치 위치 등)을 고려하여 적절하게 조정할 수 있다. 또한, 연장부 및 확장된 단자는, 사용 태양에 따라서 다른 전자 기기와의 위치 관계 등에 의해, 적절하게 굴곡, 변형시킬 수 있다.
패키지는, 발광 소자를 보호하는 동시에 리드 프레임을 일체로 성형하기 위해 이용되고, 반도체 소자, 발광 소자 등의 전자 부품을 밀봉할 수 있는 수지이면, 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 패키지는, 절연성이며, 방열성이 양호한 재료, 예를 들어 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 등에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 패키지에 의한 성형체의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 평면에서 볼 때의 형상(평면 형상)으로서는, 예를 들어 삼각형, 사각형, 다각형 또는 이들에 가까운 형상을 들 수 있고, 특히 사각형 또는 이에 가까운 평면 형상을 갖는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 직방체 또는 이에 가까운 형상, 특히 박판 형상인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 회로 기판에 실장하였을 때에 발생하는 데드 스페이 스를 최소한으로 할 수 있다.
패키지에는 발광 창이 형성되어 있다. 발광 창은, 통상 패키지의 가장 넓은 면에 형성되어 있다. 환언하면, 후술하는 리드 단자가 돌출하는 패키지 표면과는 다른 면, 예를 들어 리드 단자의 연장 설치 방향과 대략 직교하는 방향의 면에 형성되어 있다. 여기서,「대략」직교한다는 것은, 엄밀한 직교뿐만 아니라 ± 5° 정도의 기울기를 허용하는 것을 의미한다.
발광 창은, 패키지에 매립된 리드 프레임 중, 발광 소자가 탑재되는 영역과, 패키지에 매립된 리드 프레임 중, 발광 소자의 전극과 접속하는 영역에 있어서, 패키지가 개방되어 있어, 그들을 노출시킬 수 있는 창이다. 이에 의해, 발광 소자로부터의 광을 패키지 내벽에서 반사시켜, 효율적으로 정면 방향으로 취출할 수 있다. 따라서, 발광 창의 크기 및 형상은, 발광 소자를 탑재하여 전기적으로 접속하기 위한 크기를 갖고 있으면 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 발광 창의 형상은, 원하는 발광 특성에 맞추어 다양하게 선택할 수 있으며, 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 다각형 또는 이들에 가까운 형상을 들 수 있다.
또한, 발광 창이 이러한 형상인 경우에는, 발광 창을 구성하는 한 변(예를 들어, 삼각형인 경우에는 밑변, 사각형인 경우에는 밑변 또는 측방의 변)에 대해, 패키지의 성형체의 한 변이 평행 또는 수직인 것이 바람직하다. 특히, 패키지의 성형체의 형상이, 직방체 또는 이에 가까운 형상인 경우에는, 이들 변 중 어느 하나 또는 전부에 대해, 발광 창을 구성하는 한 변이, 평행 또는 수직인 것이 바람직하다. 이에 의해, 패키지와 발광 창과의 위치 관계를 용이하게 조정할 수 있다. 그 중에서도, 패키지가 직방체 또는 대략 직방체이고, 발광 창이 사각형 또는 대략 사각형이며, 직방체의 한 변과 사각형의 한 변이 평행하게 배치되어 있는 것이 바람직하다.
리드 프레임의 한쪽 단자는, 리드 프레임에 탑재되는 발광 소자에 전력을 공급하기 위해 이용되는 단자로서 기능하는 부분이며, 리드 프레임과 대략 동일 또는 대략 평행한 평면 형상으로 연장 설치되어 있다. 이에 의해, 본 발명의 발광 유닛은, 한쪽 단자를 회로 기판의 배선 홀에 삽입 접합하였을 때, 회로 기판면에 대해 대략 평행(수평) 방향으로 광을 출사시키는 타입으로 할 수 있다. 여기서, 대략 동일 평면 형상으로 연장 설치된다고 하는 것은, 리드 프레임 표면 또는 이면의 연장되는 면과, 리드 프레임의 한쪽 단자의 표면 또는 이면의 연장되는 면이, 동일면이 되도록 리드 프레임의 한쪽 단자가 연장되어 있는 것을 의미한다. 또한, 대략 평행한 평면 형상으로 연장 설치된다고 하는 것은, 리드 프레임 표면 또는 이면의 연장되는 면과, 리드 프레임의 한쪽 단자의 표면 또는 이면의 연장되는 면이, 평행 또는 대략 평행하게(예를 들어, ± 5°정도 이내의 경사를 허용함), 리드 프레임의 한쪽 단자가 연장되어 있는 것을 의미한다.
본 발명에서는, 리드 프레임의 한쪽 단자의 개수는, 발광 유닛에 탑재되는 발광 소자의 개수 등에 의해 증감할 수 있고, 적어도 1개 또는 2개 이상 구비할 수 있고, 예를 들어 RGB를 독립 구동으로 하는 경우, 공통 단자를 1개 및 독립 단자를 3개 구비할 수도 있다.
리드 프레임의 단자의 재료, 형상, 크기, 두께 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 발광 소자에 적당한 전력을 공급할 수 있는 재료 등인 것이 필요하다.
리드 프레임의 단자는 패키지의 측면으로부터 돌출되어 있고, 적어도 그 말단부가, 상술한 패키지의 일면(리드 단자가 돌출되는 표면) 및 발광 창의 한 변 중 어느 하나 또는 쌍방에 대해, 경사지는 방향으로 연장되어 있다. 여기서의 경사라 함은, 리드 프레임의 단자가 대략 동일면에 있어서의 연장을 유지한 상태에서 경사/굴곡하는 것을 의미한다. 경사의 정도는 특별히 한정되는 것은 아니며, 이 발광 유닛을 회로 기판에 탑재하였을 때에, 발광 유닛의 발광 창이, 원하는 공간에 들어갈 정도로 기울어져 실장되는 것이면 좋다. 예를 들어, ± 90°미만의 범위 내의 경사(예를 들어 도1의 α 또는 도3의 β)를 들 수 있고, 30 내지 60°정도, - 30 내지 - 60°정도의 경사가 적당하다. 리드 프레임의 단자는, 말단부 부분 이외, 즉 패키지로부터 돌출된 부분의 전체 길이에 걸쳐 경사져 있어도 좋지만, 말단부 부분으로부터 경사져 있는 경우, 발광 유닛의 패키지 부분을 회로 기판으로부터 특정한 거리를 유지하여 실장할 수 있어, 패키지 부분의 열(熱) 열화를 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명의 발광 유닛에 탑재되는 발광 소자는, 통상, 반도체 발광 소자이며, 특히 이른바 발광 다이오드라 불리워지는 소자이면 어떠한 것이라도 좋다. 예를 들어, 기판 상에, InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체, III-V족 화합물 반도체, II-VI족 화합물 반도체 등, 다양한 반도체에 의해 활성층을 포함하는 적층 구조가 형성된 것을 들 수 있다. 반도체의 구조로서는, MIS 접합, PIN 접합, PN 접합 등의 호모 구조, 헤테로 결합 혹은 더블 헤테로 결합인 것 을 들 수 있다. 또한, 반도체 활성층을 양자 효과(quantum effect)가 발생되는 박막에 형성시킨 단일 양자 우물 구조(single Quantum Well structure), 다중 양자 우물 구조(multiple Quantum Well structure)로 해도 좋다. 활성층에는, Si, Ge 등의 도너 불순물 및/또는 Zn, Mg 등의 억셉터 불순물이 도프되는 경우도 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 발광 소자의 발광 파장은, 반도체의 재료, 혼정비, 활성층의 InGaN의 In 함유량, 활성층에 도프되는 불순물의 종류를 변화시키는 등에 의해, 자외 영역으로부터 적색까지 변화시킬 수 있다.
또한, 발광 소자는 후술하는 리드 프레임에 탑재되고, 그것을 위해 접합 부재가 이용된다. 예를 들어, 청색 및 녹색 발광을 갖고, 사파이어 기판 상에 질화물 반도체를 성장시켜 형성된 발광 소자인 경우에는, 에폭시 수지, 실리콘 등을 이용할 수 있다. 또한, 발광 소자로부터의 광이나 열에 의한 열화를 고려하여, 발광 소자 이면에 Al 도금을 해도 좋고, 수지를 사용하지 않고 Au-Sn 공정 등의 땜납, 저융점 금속 등의 납땜재를 이용해도 좋다. 또한, GaAs 등으로 이루어지고, 적색 발광을 갖는 발광 소자와 같이, 양면에 전극이 형성된 발광 소자인 경우에는, 은, 금, 팔라듐 등의 도전성 페이스트 등에 의해 다이 본딩해도 좋다.
본 발명의 발광 장치에 있어서는, 발광 소자는 1개뿐만 아니라, 복수개 탑재되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 상술한 바와 같이 동일한 발광색의 광을 발하는 발광 소자를 복수개 조합해도 좋지만, 예를 들어 RBG에 대응하도록 발광색이 다른 발광 소자를 복수개 조합하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 발광 유닛은, 또한 발광 소자와 보호 소자를 창의 측면을 통해 탑재할 수 있도록 패키지의 소정의 부위, 예를 들어 발광 창이 형성되어 있는 면과 동일한 면에, 발광 창과 동일한 창이 1개 이상 형성되어 있어도 좋다. 이 창은, 보호 소자를 리드 단자에 전기적으로 접속할 수 있도록 리드 단자의 소정의 영역이 노출되는 크기, 형상 및 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 발광 유닛에 있어서의 창부에는 발광 소자 또는 보호 소자를 리드 프레임에 전기적으로 접속한 후, 보호 수지를 충전하는 것이 바람직하다. 또한, 보호 소자가 탑재되어 있는 창부에는, 패키지와 동일한 부재를 충전하여, 보호 소자를 패키지 내부에 매설시켜도 좋다. 이와 같이 보호 소자를 구비함으로써, 대전류의 인가 등에 의한 발광 소자의 파괴를 효과적으로 방지할 수 있다. 탑재되는 보호 소자는, 1개라도 좋고, 2개 이상의 복수개라도 좋다. 여기서, 보호 소자는 특별히 한정되는 것은 아니며, 발광 장치에 탑재되는 공지의 것 중 어떠한 것이라도 좋다. 구체적으로는, 과열, 과전압, 과전류, 보호 회로, 정전 보호 소자 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 장치에 있어서는, 발광 소자가 적재된 개구 내에, 투광성 피복재가 매립되어 있는 것이 바람직하다. 투광성 피복재는, 외력, 수분 등으로부터 발광 소자를 보호할 수 있는 동시에 와이어를 보호할 수도 있다. 투광성 피복재로서는, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 요소 수지(urea resin) 등의 내후성(耐候性)이 우수한 투명 수지 또는 유리 등을 들 수 있다. 특히, 투명 수지는 공정 중 혹은 보관 중에 투광성 피복재 내에 수분이 포함되어 버린 경우에도, 100 ℃로 14 시간 이상 베이킹을 행함으로써, 수지 내에 함유된 수분을 외기로 빠져나가게 할 수 있다. 따라서, 수증기 폭발, 발광 소자와 몰드 부재와의 박리를 방지할 수 있다.
투광성 피복재에는, 확산제 또는 형광 물질을 함유시켜도 좋다. 확산제는 광을 확산시키는 것이며, 발광 소자로부터의 지향성을 완화시켜 시야각을 증대시킬 수 있다. 형광 물질은 발광 소자로부터의 광을 변환시키는 것이며, 발광 소자로부터 패키지의 외부로 출사되는 광의 파장을 변환할 수 있다. 발광 소자로부터의 광이 에너지가 높은 단파장의 가시광인 경우, 유기 형광체인 페릴렌계 유도체, ZnCdS : Cu, YAG : Ce, Eu 및/또는 Cr에 의해 부활(賦活)된 질소 함유 CaO-Al2O3-SiO2 등의 무기 형광체 등 다양하게 적합하게 이용된다. 본 발명에 있어서, 백색광을 얻는 경우, 특히 YAG : Ce 형광체를 이용하면, 그 함유량에 따라 청색 발광 소자로부터의 광과, 그 광을 일부 흡수하여 보색이 되는 황색계가 발광 가능해져 백색계를 비교적 간단히 신뢰성 좋게 형성할 수 있다. 마찬가지로, Eu 및/또는 Cr에 의해 부활된 질소 함유 CaO-Al2O3-SiO2 형광체를 이용한 경우에는, 그 함유량에 따라 청색 발광 소자로부터의 광과, 그 광을 일부 흡수하여 보색이 되는 적색계와 녹색계가 발광 가능해, 백색계의 LED를 비교적 간단히 신뢰성 좋게 형성할 수 있다. 또한, 형광체를 완전히 침강시켜, 기포를 제거함으로써 색 불균일을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 조명 장치는, 막대 형상 또는 판 형상의 도광체의 일단부 또는 양단부에 본 발명의 발광 유닛이 배치되어 있고, 예를 들어 화상 판독 장치의 라인 조명 장치에 이용되고 있는 것으로 할 수 있다. 이러한 조명 장치로서는, 일본 특허 출원 공개 제2003-23525호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-229647호 공보 등에 기재되어 있는 것과 실질적으로 동일한 구성을 들 수 있다.
구체적으로는, 조명 장치는 도광체 케이스에, 출사면이 노출되도록 도광체를 장전하는 동시에, 광을 입사시키기 위해 도광체 케이스의 일단부 또는 양단부에, 발광 소자를 탑재한 상술한 발광 유닛을 배치하여 구성되어 있다.
도광체는, 통상, 유리, 아크릴 등의 플라스틱으로 이루어지는 투광성 재료에 의해 형성되어 있다. 특히, 도광체가 직방형이나 원기둥 등과 같이, 단부와 단부와의 거리가 긴 경우, 도광체의 광 출사면과 대향하는 면에, 엠보싱 가공이나 광 확산제의 도포에 의해 광 산란 패턴을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도광체의 일단부 또는 양단부로부터 입사한 광이 산란을 반복하여, 출사면 전체로부터 균일하게 광을 출사하는 것이 가능해진다.
이 조명 장치는, 통상, 회로 기판의 배선 홀에 발광 유닛으로부터 돌출되는 단자를 삽입하여 납땜함으로써 실장된다. 상술한 본 발명의 발광 유닛에서는, 패키지와 발광 창과는 대략 평행하게 위치하고, 리드 프레임의 단자의 적어도 말단부가 발광 유닛의 발광 창에 대해 경사져 있으므로, 도광체 측면의 형상에 대해 패키지의 성형체를, 거의 대응 또는 일치하는 형상으로, 일단부 또는 양단부에 배치시킬 수 있는 동시에, 회로 기판에 실장하였을 때에는, 도광체의 각도를 경사시켜 임의의 방향으로 패키지의 성형체를 편재시킬 수 있다. 그 결과, 데드 스페이스를 최소한으로 억제하면서, 다양한 전자 기기와 근접하여 조립할 수 있어, 이 조명 장 치를 탑재하는 장치의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있다.
이하에, 본 발명의 발광 유닛 및 조명 장치의 실시예를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 발광 유닛(10)은 발광 소자가 적재되고, 발광 소자의 한쪽 전극과 와이어에 의해 전기적으로 접속되는 리드 프레임(11)과, 발광 소자의 다른 쪽 전극과 와이어에 의해 전기적으로 접속되는 3개의 리드 프레임(12a, 12b, 12c)과, 이들을 일체적으로 고정하는 패키지(13)를 구비하여 구성된다.
리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)은, 철이 함유된 구리의 합금으로 이루어지는 판 형상체이다. 리드 프레임(11)은 발광 소자를 탑재하는 영역과, 그곳으로부터 일방향으로 연장되는 연장 설치부(11a)를 구비하고 있다. 리드 프레임(11)의 표면에는, 탑재되는 발광 소자로부터의 광을 효율적으로 취출하기 위해 반사 도금이 실시되어 있는 것이 바람직하고, 본 실시예에서는 은 도금이 실시되어 있다.
리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)이 형성하는 평면은, 각각 대략 동일한 평면을 구성하도록 연장 설치되어 있고, 리드 프레임(12a, 12b, 12c)의 단자 선단부는 후술하는 패키지(13)의 바닥면(13a)에 대해, 경사각 α = 30°로 굴곡되어 있다.
패키지(13)는 각각의 리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)을 한쪽 단자가 돌출되도록 일체적으로 고정하고, 직방체에 가까운 형상(10 × 5 × 1 mm)을 이루고 있다. 성형체에는, 그 중앙 부근에, 대략 직사각형(3 × 2 mm)의 발광 창(14)이 형 성되어 있다. 발광 창(14)은 그 바닥변(14a)이, 패키지(13)의 성형체의 바닥면(13a)에 대해 평행하게 배치되어 있다. 발광 창(14) 내에서는, 리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)의 일부가 각각 노출되어 있고, 각 3개의 리드 프레임(12a, 12b, 12c)은 캐소드 전극이고, 이들과 발광 창 내부에서 대향하고 있는 리드 프레임(11)은 애노드 전극이고 RGB에 대응하는 3개의 발광 소자(15a, 15b, 15c)가 성형체의 바닥면(13a)에 대해, 평행해지도록 탑재되어 있다. 또한, 각 발광 소자(15a, 15b, 15c)의 전극은, 각 리드 프레임(11, 12a, 12b, 12c)과, 와이어(16)에 의해 각각 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 이 발광 유닛(10)에는 패키지(13)의 내부에서의 리드 프레임(12a)에 전기적으로 접속된 보호 소자를 갖고 있다.
이 발광 유닛에서는, 회로 기판의 배선 홀에, 리드 단자를 삽입하여 고정함으로써, 리드 단자의 경사각(α)에 따라서, 발광 유닛의 발광 창을 편재시킬 수 있으므로, 원하는 위치에 원하는 공간을 확보할 수 있어, 다른 전자 기기와의 조합의 자유도가 향상된다. 덧붙여, 다른 전자 기기를, 발광 유닛에 근접시켜 배치할 수 있어, 보다 장치의 소형화·경량화, 그리고 고출력화를 도모할 수 있다.
<제2 실시예>
본 실시예의 발광 유닛(20)은, 도2에 도시한 바와 같이 수지 밀봉의 성형체에 있어서, 발광 소자가 탑재되는 리드 프레임(11)의 다른 쪽 단자(21)가, 한쪽 단자와 반대측에 패키지 측면으로부터 돌출되어 있고, 한쪽 단자보다 표면적이 크게 확장되어 있는 것 이외에는, 제1 실시예의 발광 유닛과 실질적으로 동일한 구성이 다.
이 발광 유닛에서는, 발광 소자에서 발생하는 열을, 리드 프레임을 통해 패키지의 외부로 유도할 수 있어, 표면적이 큰 확장된 다른 쪽 단자(21)에 의해 효율적으로 달아나게 할 수 있으므로, 보다 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도2에 도시한 바와 같이, 회로 기판(22)에 리드 단자의 선단부를 끼워 맞추어 고정함으로써, 리드 단자의 경사각(α)에 따라서, 발광 유닛(20)을 편재시킬 수 있다. 그 결과, 제1 실시예와 마찬가지로 다른 전자 기기와의 조합의 자유도가 향상되어, 보다 장치의 소형화·경량화, 그리고 고출력화를 도모할 수 있다.
<제3 실시예>
본 실시예의 발광 유닛(30)은, 도3에 도시한 바와 같이 리드 프레임(32a, 32b, 32c)의 한쪽 단자는, 선단부뿐만 아니라, 전체가 패키지 성형체의 바닥면(13a)에 대해, 경사각 β = 40°로 경사져 있는 것 이외에, 제1 실시예의 발광 유닛과 실질적으로 동일한 구성이다.
이러한 구성에 의해, 제1 실시예와 마찬가지로 리드 단자의 경사각(β)에 따라서, 발광 유닛(30)을 편재시킬 수 있으므로, 다른 전자 기기와의 조합의 자유도가 향상되는 동시에, 장치의 보다 소형화·경량화, 그리고 고출력화를 도모할 수 있다.
본 발명의 발광 유닛은, 발광 소자를 탑재함으로써, 팩시밀리, 복사기, 핸드 스캐너 등에 있어서의 화상 판독 장치에 이용되는 조명 장치뿐만 아니라, 조명용 광원, LED 디스플레이, 휴대 전화기 등의 백라이트 광원, 신호기, 조명식 스위치, 차량 탑재용 스톱 램프, 각종 센서 및 각종 인디케이터 등의 다양한 조명 장치에 이용할 수 있다.
본 발명의 발광 유닛 및 조명 장치에 따르면, 적어도 리드 단자의 말단부를 경사시키는 방향으로 연장 설치시킴으로써, 본래 그 기능을 발휘시키기 위해 필요한 최소한의 공간을 확보하는 것만으로, 데드 스페이스를 최소한으로 억제할 수 있다. 그로 인해, 다른 전자 부품을 근접하여 배치하는 것이 가능해져, 장치의 보다 소형화 및 경량화를 실현하는 것이 가능해진다.

Claims (5)

  1. 발광 소자와, 상기 발광 소자가 전기적으로 접속된 복수의 리드 프레임과, 상기 리드 프레임이 적어도 그 일단부를 돌출하도록 인서트되고, 또한 상기 발광 소자로부터의 광을 취출하는 발광 창을 구비한 패키지를 갖고,
    상기 리드 프레임의 일단부는, 적어도 말단부가 상기 발광 창에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패키지의 리드 프레임의 일단부의 돌출된 면과는 다른 면에 있어서, 상기 리드 프레임의 타단부가 돌출되어 있고, 상기 타단부는 상기 일단부보다 표면적이 큰 발광 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 발광 창을 구성하는 한 변에 대해, 패키지의 한 변이 평행 또는 수직인 발광 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 경사 각도가 ± 90°미만의 범위 내인 발광 유닛.
  5. 제1항에 기재된 발광 유닛과, 상기 리드 프레임의 일단부가 삽입된 회로 기판과, 상기 회로 기판과 거의 평행하게 배치되고 일단부 또는 양단부에 상기 발광 창이 고정된 도광판을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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