JPH0267769A - Led発光装置並びに該装置に用いる発光ブロックの製造方法 - Google Patents

Led発光装置並びに該装置に用いる発光ブロックの製造方法

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JPH0267769A
JPH0267769A JP63219675A JP21967588A JPH0267769A JP H0267769 A JPH0267769 A JP H0267769A JP 63219675 A JP63219675 A JP 63219675A JP 21967588 A JP21967588 A JP 21967588A JP H0267769 A JPH0267769 A JP H0267769A
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健一 辻
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小原 直美
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、発光体としてLEDを使ったLED発光装
置並びに該装置に用いる発光ブロックの製造方法に関す
るものである。
[従来の技術] 発光体としてLEDを使ったLED発光装置の一従来例
として、第8図に示すものが知られている。
この発光装置は、プリント基板1の表面に多数のL E
 Dランプ2を配列したもので、通常、まず基板1の部
品取り付け穴(スルーホール)laに各L E Dラン
プ2のリードピン3a、3bを1通させ、しかる後、こ
れらのリードピン3a、3bを基板1の裏面にプリント
された電極配線4に半田付けすることによって製造され
る。
[発明が解決しようとする課題] ところが、この従来装置の場合、多数のLEDランプ2
について、一つ一つ基板1へ位置決メジてゆかねばなら
ないため、生産性が非常に悪いという問題があった。
また、LEDランプ2を基板1に位置決めする場合に、
基板1に対して正確に垂直に立てるのは容易でなく、し
かも、半田付けする際にLEDランプ2が動き易いこと
もあり、結果的に、第9図に示すように、各LEDラン
プ2の光軸方向pが不揃いになり、発光装置全体として
は輝度むらが生じるという問題もあった。
また、前記発光装置を、例えば、極めて高い輝度か要求
される自動車用ストップランプ等に利用する場合、予め
、各LEDランプ2に高輝度のものを用いなければなら
ないが、高輝度のLEDランプは一般に輝度のばらつき
が大きいため、LEDランプを予め選別して発光装置毎
に輝度の揃ったものを準備しなければならない。
しかし、LEDランプ2は、第8図にも示すように、一
対のり−ドビン3a、3bの外に、り一ドビン相互を一
定の間隔で固定するための底部ケース3c、一方のリー
ドピン3a上に接着されるLEDチップ3d、このチッ
プ3dと他方のリードピン3bとを電気的に接続する導
線3e、前記チップ3dの周囲を覆うケースを兼ねたレ
ンズ部3f等の部材が必要で、幾つもの工程を経て製造
される。
このように、幾つもの工程を経て製造したものを選別に
かけるということは、多数の部材、工程が無駄にされ、
結果的に、製造コストが高価になるという問題もあった
この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、高輝度
の発光が要求されるような場合でも、多数の部材および
工程を費やしたLEDランプを選別にかけるような無駄
を省くことができ、しかも、1、 E Dランプを一つ
一つ基板上に位置ぎめするような作業も必要にならず、
製造コストの低減および生産性の向上の点で優れたLE
D発光装置を提供することを目的としており、さらには
、該LED発光装置に用いる発光ブロックを得るに際し
て、LEDの発光の光軸の不揃いに起因した輝度むらの
発生を防止することのできる発生ブロックの製造方法を
提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前述の目的を達成するため、本発明のLED発光装置に
おいては、複数個のLEDチップか平面状に並ぶ発光ブ
ロックと、前記複数個のLEDチップに給電するために
該発光ブロックの裏面に重ね合わせる給電用基板と、L
EDチップの発光を活かすために前記発光ブロックの表
面に重ね合わせるレンズブロックとを備える。
しかも、前記発光ブロックは、複数個のL E I)チ
ップと、各LEDチップに給電するための複数対のリー
ドピンと、これらのLEDチップとリードピンとを向き
・間隔を揃えて保持する樹脂層とを具備するとともに、
前記樹脂層によって全体として一体化されて、樹脂層の
裏面にリードピンの基端部を突出させた構成をなし、 さらに、前記給電用基板においては、前記発光ブロック
から突出するリードピンの配列に合わせて、リードピン
を差し込む部品取り付け穴と、この部品取り付け穴に差
し込まれたリードピンに給電するための給電回路とを具
備した構成をなし、前記レンズブロックにおいては、一
体成形によって形成され、かつ、発光ブロックにおける
LEDチップの配列に合わせて複数個の集光レンズを平
面状に配列した構成をなしている。
また、前記LED発光装置における発光ブロックの製造
方法においては、 ほぼ棒状をなす複数本のリードピン部とこれらのリード
ピン部の基端部を連結する連結用帯部とを一体に形成し
たリードフレームを用意し、該リードフレームの中間部
を未硬化樹脂に埋設させ、前記樹脂の硬化後に前記リー
ドフレームの連結用帯部を切除することによって、樹脂
層の裏面にリードピンの端部を突出させた構造を得るこ
とを特徴とする。
し作用] この発明のLED発光装置は、独立したLEDランプを
使用するものではなく、複数個のLEDチップおよび複
数対のリードピンを一体化した発光プロ、りとレンズブ
ロックとを重ね合わせることによって、等測的に、複数
個のLEDランプを集合させたLED集合体を構成する
ものである。
したがって、高輝度の発光が要求されるような場合には
、発光ブロックを製造する際に、LEDチップの段階で
選別を行えば良(、多数の部材、工程を費やしたLED
ランプの段階で選別にかけるような無駄を省くことがで
きる。
また、給電用基板における部品取り付け穴の配列を、前
記発光ブロックの裏面から突出するり一ドビンの配列に
合わせているため、前記発光ブロックの裏面に給電用基
板を重ね合わせるだけで、複数対のリードピンを一括し
て対応する部品取り付け穴に挿通した状態にすることが
でき、独立した多数のLEDランプを基板上に一つ一つ
位置ぎめするような手間のかかる作業が必要にならない
したがって、本発明のLED発光装置においては、製造
コストを低減させるだけでなく、生産性を向上させるこ
ともできる。
また、前記発光ブロックの製造に際しては、複数本のリ
ードピン部が連結用帯部によって相互に連結されたリー
ドフレームを用意しておいて、各リードピン部相互の位
置関係を樹脂層で固定した後に連結用帯部を切除するこ
とによって、複数本のリードピンの端部を樹脂層の裏面
に突出させた構造を得るため、リードピン相互の向きを
合わせるような作業が一切不要であり、確実に総てのリ
ードピンの向きが揃った状態を得ることができ、また、
これによって、リードピンの上に接着されるLEDチッ
プの向きも揃えることができる。
したがって、本発明の製造方法によれば、LEDの発光
の光軸の不揃いに起因した輝度むらの発生を防止して、
品質の向上を図るとともに製品歩留りの向上を図ること
ができる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例であるLED発光装置と、この
LED発光装置における発光ブロックの製造方法とを説
明する。
第1図は、本発明の一実施例であるLED発光装置を使
った自動車用ストップランプの横断面を示したものであ
る。
このストップランプは、車体の高位置に配置されるハイ
マウントタイプのもので、不透明な合成樹脂等によって
形成されて車体に組み込まれる外ケース6と、この外ケ
ース6の前面開口部を覆う透明(又は半透明)のレンズ
板7と、一実施例のLED発光装置8とから構成されて
いる。
この一実施例のLED発光装置8は、発光ブロック10
と、給電用基板11と、レンズプロ・ツク12との3つ
のユニットとからなり、これらのユニ、1・を重ね合わ
せることによって形成されている。
各ユニットについて詳述すると、前記発光ブロック10
は、複数個のLEDチップ14と、各LEDチップ14
に給電するための複数対のリードピン15a、15bと
、これらのLEDチップ14とリードピン15a、15
bとを向き・間隔を揃えて保持する樹脂層16とを具備
しており、前記樹脂層16によって全体として一体化さ
れている。
互いに対をなすリードピン15a、15bは、後述の製
造方法の項で説明するリードフレーム(第3図参照)に
よって提供されるもので、同じす−ドフレームを2個並
列に配置することによって、平行に2列に並ぶ配列を得
ている(第7図参照)。
これらのリードピン15a、15bは、金属板をプレス
加工機で打ち抜くことによって形成されている。また、
それぞれのリードピン15a、15bは、ほぼ棒状を呈
していて、基端部が樹脂層16の裏面側(第1図で下側
)に突出している。
また、一方のリードピン15aは、十の電極となるもの
で、その先端部には、前記LEDチップ14を載せるた
めの反射器17が形成されている。
この反射器17は、リードピン15aの先端面にプレス
加工によって窪部を形成したもので、その底部17aは
ピンの長平方向に直交する平坦面に形成され、この底部
17Hの周囲を囲う周壁部17bは先端側に向けて徐々
に径を広げたコーン形に形成されている。この反射器1
7は、底部17aに載置したLEDチップ14の発光に
よる光りが側方に散乱するのを防止して、光量をupさ
せる。
底部17aに載置されるLEDチップ14の下面は、導
電性接着剤により底部17aに固定され、また、−この
LEDチップ14の上面は、導線(材質としては、例え
ば、金、あるいは銅、あるいはアルミニウム等が使用さ
れる)18を介して、の電極となる他方のリードピン1
5bに電気的に接続されている。
前記樹脂層16は、前述の複数対のリードピン15a、
15b柑互を一定の間隔で、しがも総てのリードピンの
向きを揃えた状態で固定するピン固定層16aと、前述
の導線18やLEDチップ14を埋設状態にして保護す
る保護層16bとからなる。
また、この一実施例のものの場合、固定層16aは、各
リードピン15a、15bの先端部を露呈させる窪み1
6cを有している。そして、前記保護層16bは、前記
窪み16cを透明な合成樹脂(例えば、エポキシ樹脂)
によって埋めたものである。なお、窪み16cの側面は
、第1図にも示すように、傾斜している。この傾斜は、
LEDチップ14からの光りをレンズブロック12側に
行き易くしている。
以上のような構成によって、発光ブロック10は、複数
個のLEDチップ14を平面状に並べて一体化したユニ
ットとなっている。
前記給電用基板11は、発光ブロック10上の複数個の
LEDチップ14に給電するために発光ブロック10の
裏面に重ね合わすプリント基板で、前記発光ブロック1
0の裏面に突出するリードピア15a、15bの配列に
合わせて、リードピンを差し込む部品取り付け穴11a
が貫通形成されている。また、該基板11の裏面には、
これらの部品取り付け穴11aに差し込まれたリードピ
ン15a、15bに給電するため給電回路(図示略)が
プリントされている。
したがって、前記発光ブロック10の各リードピン15
a、15bは、発光ブロック10の裏面に基板11を重
ね合わせた状態にすることによって、基板11における
部品取り付け穴11bに一括して挿通させることができ
、また、基板11の裏面に突出した各リードピンを半田
付けすることによって、各リードピンと給電回路とが電
気的に接続される。
前記レンズブロック12は、発光ブロック1゜のLED
チップ14の発光を活かすために、前記発光ブロック1
0の表面に重ね合わせるもので、発光ブロック10にお
けるLEDチップの配列に合わせて複数個の集光レンズ
12aを平面状に連続させて配列した構造をなす。この
レンズブロック12は、透明の合成樹脂等の一体成形に
より形成されている。このレンズブロックI2は、例え
ば、接着剤によって発光ブロック1oの上面に固定され
、このレンズブロック12と発光ブロック10との一体
化によって、等測的に、複数個のしEDランプを集合さ
せたLED集合体が構成される。
以上の如きLED発光装置8においては、高輝度の発光
が要求されるような場合には、発光プロ・ツクlOを製
造する際に、LEDチップの段階で選別を行えば良く、
多数の部材及び工程を費やしたLEDランプの段階で選
別にかけるような無駄を省くことができる。
また、前述したように、前記発光ブロック10の裏面に
給電用基板11を重ね合わせるだけで、複数対のリード
ピン15a、15bの総てを一括して対応する部品取り
付け穴11aに挿通した状態にすることができ、独立し
た多数のLEDランプを基板上に一つ一つ位置ぎめする
ような手間のかかる作業が必要にならない。
したがって、実施例のLED発光装置8においては、製
造コストを低減させるだけでなく、生産性を向上させる
こともできる。
また、この実施例のLED発光装置8においては、LE
Dチップ14が反射器17上にセットされていて、LE
Dチップ14の側面からでた光が該反射器によって集光
レンズ12Hの方向に集められるため、分散による損失
が効果的に防止され、光量のupを図ることができる。
次に、前記発光ブロック10の製造方法を第3図〜第7
図に基づいて説明する。
まず、第3図に示すようなリードフレーム25を2本用
意する。このリードフレーム25は、後にリードピン1
5a、15bとなる複数対のリードピン部25a、25
bと、これらのリードピン部25a、25bの下部を連
結する連結用帯部25c、25dとを一体に形成したも
ので、金属板をプレス加工で打ち抜くことによって形成
されている。そして、それぞれのリードピン部25a。
25bは、ほぼ棒状をなすとともに、延在する方向が揃
えられている。また、後にリードピン15aとなるリー
ドピン部25aの先端部には、前述の反射器17が形成
されている。この反射器17は、前述のようにプレス加
工によってリードピン部25aの先端面に窪みを形成し
たもので、LEDチップ14の載置部となる。
そして、次には、第4図に示すように、固定層16aを
形成する工程と、チップ14を反射器17にセットして
、このチップ14と他方のリードビン部25bの先端と
導線18で接続する工程とを行う。これらの工程は、ど
ちらを先に行っても良いが、チップ14と導線18とを
セットする工程を後にしたほうが、作業が行い易い。
固定層16aを形成する工程は、2本のリードフレーム
25を平行に立てた状態にし、この状態でそれぞれのリ
ードフレーム25の中間部等を成形型の中に位置決めす
る。そして、成形型内に不透明の未硬化の合成樹脂を充
填して、リードビン部25a、25bの中間から先端ま
での部分を樹脂中に埋設した状態にする。そして、前記
樹脂が硬化したら、リードフレーム25を型から取り出
せば良い。
次には、第5図に示すように、保護層16bを形成する
。この保護層16bの形成は、前記固定層]、 6 a
の窪み16Cに透明または半透明の合成樹脂(例えば、
エポキシ樹脂)等を充填させて、硬化させれば良い。
前述の固定層16aおよび保護層16bの成形法として
は、例えば、射出成形法、圧縮成形法、キャスティング
成形法等の既存の成形法だけでなく、既存のものに改良
を加えた方法も利用することができる。
次には、第6図に示すように、連結用帯部25c、  
25dを切除する。この切除によって、今まで連結状態
にあった各リードビン部25a、25bが独立して、リ
ードピン15a、15bとなり、発光ブロック10か完
成する。
なお、第6図は第5図におけるVI−VI線の位置での
断面図であり、第7図は第5図における矢印■方向から
の矢視図である。
以上のような製造方法によって発光ブロック10を製造
した場合では、リードピン15a、15b相互の向きを
一致させるための位置調整作業が一切不要であり、確実
に総てのリードピン15a15bの向きが揃った状態を
得ることができ、また、これによって、リードピン15
aの上に接青されるLEDチップ14の向きも揃えるこ
とかできる。
したがって、この製造方法によれば、LEDの発光の光
軸の不揃いに起因した輝度むらの発生を防止して、品質
の向上を図るとともに製品歩留りの向上を図ることがで
きる。
なお、この製造方法で使用したリードフレーム25は、
一対のリードピン25a、25bを交互に一列に配列し
たものであるが、LEDチップ14の向きを揃えるとい
う効果を得るためだけであれば、LEDチップ14を載
せるリードピン部25aだけを一定間隔で並べたリード
フレームを作ることも考えることができる。
また、前述の方法では、樹脂層16を固定層16aと保
護層16bとの2層に分けて、各層毎に工程を分けて形
成したが、使用する合成樹脂の種類や成形法を適宜選定
することによって、−工程で形成したり、−層の構造に
することもできる。
[発明の効果コ この発明のLED発光装置は、独立したLEDランプを
使用するものではなく、複数個のLEDチップおよび複
数対のリードピンを一体化した発光プロ、りとレンズブ
ロックとを重ね合わせることによって、等測的に、複数
個のLEDランプを集合させたLED集合体を構成する
ものである。
したがって、高輝度の発光が要求されるような場合には
、発光ブロックを製造する際に、LEDチップの段階で
選別を行えば良く、多数の部材、工程を費やしたLED
ランプの段階で選別にかけるような無駄を省(ことがで
きる。
また、給電用基板における部品取り付け穴の配列を、前
記発光ブロックの裏面から突出するリードピンの配列に
合わせているため、前記発光ブロックの裏面に給電用基
板を重ね合わせるだけで、複数対のリードピンを一括し
て対応する部品取り付け穴に挿通した状態にすることが
でき、独立した多数のLEDランプを基板上に一つ一つ
位置ぎめするような手間のかかる作業が必要にならない
したがって、本発明のLED発光装置においては、製造
コストを低減させるだけでなく、生産性を向上させるこ
ともできる。
また、前記LED発光装置における発光ブロックの製造
方法においては、複数本のリードピン部が連結用帯部に
よって相互に連結されたリードフレームを用意しておい
て、各リードピン部相互の位置関係を樹脂層で固定した
後に連結用帯部を切除することによって、複数本のリー
ドピンの端部を樹脂層の裏面に突出させた構造を得るた
め、リードビン相互の向きを合わせるような作業が一切
不要であり、確実に総てのリードピンの向きが揃った状
態を得ることができ、また、これによって、リードピン
の上に接着されるLEDチップの向きも揃えることがで
きる。
したがって、本発明の製造方法によれば、LEDの発光
の光軸の不揃いに起因した輝度むらの発生を防止して、
品質の向上を図るとともに製品歩留りの向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のLED発光装置の一実施例の横断面図
、第2図は第1図の要部の斜視図、第3図〜第7図は前
記一実施例における発光ブロックの製造方法を説明する
ためのもので、第3図は該方法に使用するリードフレー
ムの構造説明図、第4図は固定層を形成する工程の説明
図、第5図は保護層を形成する工程の説明図、第6図は
第5図におけるVI−VI線に沿う位置で断面した場合
の図でリードフレームの連結用帯部を切除する工程の説
明図、第7図は第5図における矢印■による矢視図、第
8図は従来のLED発光装置の構成説明図、第9図はこ
の従来装置における問題点の説明図である。 8・・・・・・LED発光装置、10・・・・・・発光
ブロック、11・・・・・・給電用基板、lla・・・
・・・部品取り付け穴、12・・・・・・レンズブロッ
ク、12a・・・・・集光レンズ、14・・・・・・L
EDチップ、15a、15b・・・・・・リードピン、
16・・・・・・樹脂層、16a・・・・・・固定層、
16b・・・・・・保護層、17・・・・・・反射皿、
18・・・・・・導線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数個のLEDチップが平面状に並ぶ発光ブロック
    と、前記複数個のLEDチップに給電するために該発光
    ブロックの裏面に重ね合わせる給電用基板と、LEDチ
    ップの発光を活かすために前記発光ブロックの表面に重
    ね合わせるレンズブロックとを備え、 前記発光ブロックは、複数個のLEDチップと、各LE
    Dチップに給電するための複数対のリードピンと、これ
    らのLEDチップとリードピンとを向き・間隔を揃えて
    保持する樹脂層とを具備するとともに、前記樹脂層によ
    って全体として一体化されて、樹脂層の裏面にリードピ
    ンの基端部を突出させた構成をなし、 一方、前記給電用基板は、前記発光ブロックから突出す
    るリードピンの配列に合わせて、リードピンを差し込む
    部品取り付け穴と、この部品取り付け穴に差し込まれた
    リードピンに給電するための給電回路とを具備した構成
    をなし、 前記レンズブロックは、一体成形によって形成され、か
    つ、発光ブロックにおけるLEDチップの配列に合わせ
    て複数個の集光レンズを平面状に配列した構成をなして
    いることを特徴とするLED発光装置。 2、請求項1記載のLED発光装置における発光ブロッ
    クの製造方法であって、 ほぼ棒状をなす複数本のリードピン部とこれらのリード
    ピン部の基端部を連結する連結用帯部とを一体に形成し
    たリードフレームを用意し、該リードフレームの中間部
    を未硬化樹脂に埋設させ、前記樹脂の硬化後に前記リー
    ドフレームの連結用帯部を切除することによって、樹脂
    層の裏面にリードピンの基端部を突出させた構造を得る
    ことを特徴とした発光ブロックの製造方法。
JP63219675A 1988-09-02 1988-09-02 Led発光装置並びに該装置に用いる発光ブロックの製造方法 Expired - Fee Related JP2504533B2 (ja)

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