JPH07326798A - 積層型発光ダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる発光色を有する光を効率よく混色し放
射することにより高い正面輝度を得ることのできる積層
型発光ダイオードを提供する。 【構成】 発光素子と、前記発光素子の発光面に対向す
るように設けられた透過部と反射部とからなる光学面１
１４と、前記発光素子と光学面１１４の間に充填された
光透過性材料とを有する発光ダイオード１１０と、発光
ダイオード１１０の光学面１１４側に設置された反射型
発光ダイオード１２０と、発光ダイオード１１０と反射
型発光ダイオード１２０との間に設けられた前記光透過
性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料で形成さ
れたスペーサ１３０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイやセンサ
等に用いられる発光ダイオードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光ダイオードについて図２２を
参照して説明する。図２２は、従来の発光ダイオードの
概略断面図である。

【０００３】従来の発光ダイオード５００は、赤色光を
発する発光素子５０１ａと、緑色光を発する発光素子５
０１ｂと、発光素子５０１ａ，５０１ｂに電力を供給す
るリードフレーム５０２ａと、発光素子５０１ａに電力
を供給するリードフレーム５０２ｂと、発光素子５０１
ｂに電力を供給するリードフレーム５０２ｃと、光拡散
性光透過性材料５０３と、光透過性材料５０４とを備え
ている。発光素子５０１ａ，５０１ｂは、中央のリード
フレーム５０２ａ上に設置され、発光素子５０１ａはワ
イヤ５０６ａによりリードフレーム５０２ｂと、発光素
子５０１ｂはワイヤ５０６ｂによりリードフレーム５０
２ｃとそれぞれ電気的に接続されている。発光素子５０
１ａ，５０１ｂと、ワイヤ５０６ａ，５０６ｂの一部
は、リードフレーム５０２ａ上に盛られた光拡散性光透
過性材料５０３により封止されている。また、光拡散性
光透過性材料５０３と、ワイヤ５０６ａ，５０６ｂと、
リードフレーム５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃの先端部
は光透過性材料５０４により一体的に封止されている。
光透過性材料５０４の表面には、発光素子５０１ａ，５
０１ｂの発光面と対向する側に凸面状のレンズ面５０５
が形成されている。

【０００４】上記構成による発光ダイオード５００は、
発光素子５０１ａが発した赤色光と発光素子５０１ｂが
発した緑色光とを光拡散性光透過性材料５０３で拡散し
混色した後、実質的な光源部となる光拡散性光透過性材
料５０３の表面から放射する。そして、光拡散性光透過
性材料５０３の表面から放射された混色光のうちレンズ
面５０５に到達した光をレンズ面５０５で集光し外部に
放射する。これにより、異なる発光色を有する光を略同
等の配光特性でレンズ面５０５から外部に放射すること
ができ、また、混色された色むらのない高輝度の光を外
部に放射することができる。さらに、発光素子５０１
ａ，５０１ｂの通電電流をそれぞれ制御することにより
外部に放射する光を赤色光から緑色光まで連続的に変え
ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による発光ダイオード５００では、発光素子５０１
ａ，５０１ｂが発した光は光拡散性光透過性材料５０３
で十分に拡散されているので、光拡散性光透過性材料５
０３の表面から全ての方向へ一様に放射される。このた
め、レンズ面５０５に到達する光は光拡散性光透過性材
料５０３の表面から放射された光のうちの一部にすぎな
い。また、発光素子５０１ａ，５０１ｂが発した光の一
部は光拡散性光透過性材料５０３で吸収される。このた
め、平行光としてレンズ面５０５から外部に放射できる
光は発光素子５０１ａ，５０１ｂが発する光のごく一部
にすぎない。

【０００６】また、上記構成による発光ダイオード５０
０では、光拡散性光透過性材料５０３が実質的な光源部
となるが、光拡散性光透過性材料５０３は発光素子に比
べて大きいため、点光源として扱うことができない。こ
のため、レンズ面５０５によって十分な光学制御を行う
ことができない。なお、発光素子の発光面に対向する位
置に反射面が形成された反射型発光ダイオードでは、発
光素子を光拡散性光透過性材料５０３で封止すると、光
拡散性光透過性材料５０３が反射光を遮ることになるの
で効率が極めて悪くなる。

【０００７】このように、従来の発光ダイオード５００
では、複数の発光素子が発する光を混色して放射する場
合、集光効率が悪く高い正面輝度を得ることができない
という問題がある。

【０００８】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、異なる発光色を有する光を効率よく混色して放
射することにより高い正面輝度を得ることのできる積層
型発光ダイオードを提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明の積層型発光ダイオードは、発光
素子と、前記発光素子の発光面に対向するように設けら
れた、前記発光素子が発した光を反射すると共に背後か
ら入射した光を透過する光学面と、前記発光素子と前記
光学面との間に充填された光透過性材料とを有する発光
ダイオードと、前記発光ダイオードの前記光学面側に設
置された前記光学面に光を放射する光源と、前記発光ダ
イオードと前記光源との間に設けられた、前面が前記光
学面と接合し後面が前記光源と接合する前記光透過性材
料と略同等の屈折率を有する光透過性材料で形成された
接合体と、を具備することを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、発光素子と、前記発光素子の発光面に対向するよ
うに設けられた、前記発光素子が発した光を外部に放射
すると共に背後から入射した光を透過する透過面と、前
記発光素子と前記透過面との間に充填された光透過性材
料とを有する発光ダイオードと、前記発光ダイオードの
前記透過面側に設置された前記透過面に光を放射する光
源と、前記発光ダイオードと前記光源との間に設けられ
た、前面が前記透過面と接合し後面が前記光源と接合す
る前記光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性
材料で形成された接合体とを具備し、前記接合体の前面
に前記透過面から放射された光を反射すると共に背後か
ら入射した光を透過する光学面が形成されていることを
特徴とするものである。

【００１１】請求項３記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、請求項１又は２記載の発明において、前記光学面
が凹面状の透過面に反射部が部分的に形成されたもので
あることを特徴とするものである。

【００１２】請求項４記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、請求項１又は２記載の発明において、前記光学面
が半透過性の薄膜反射面により形成された凹面状のハー
フミラーであることを特徴とするものである。

【００１３】請求項５記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、請求項１又は２記載の発明において、前記光学面
が屈折率の異なる薄膜が積層されて形成された凹面状の
ダイクロイックミラーであることを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明の積層型発光ダイオード
は、発光素子が発した光を反射すると共に背後から入射
した光を透過する光学面が形成された発光ダイオード
と、発光ダイオードの光学面側に設置された光源とを有
することにより、発光ダイオードの発光素子及び光源が
発した光を効率よく混色し外部に放射することができ、
したがって高い正面輝度を得ることができる。また、発
光ダイオードと光源との間に、発光ダイオードに用いら
れた光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材
料で形成された接合体を設けたことにより、光源が発し
た光が光学面を透過する際に屈折して無効な方向に放射
されるのを防止することができる。さらに、発光ダイオ
ードと光源との間に光透過性材料を充填した場合に比
べ、光透過性材料を注入する工程が不要となるので、積
層型発光ダイオードの作製を容易にすることができる。

【００１５】請求項２記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、発光素子が発した光を外部に放射すると共に背後
から入射した光を透過する透過面が形成された発光ダイ
オードと、発光ダイオードの透過面側に設置された光源
と、発光ダイオードと光源との間に設けられた、透過面
から放射された光を反射すると共に背後から入射した光
を透過する光学面が形成された接合体とを有することに
より、発光ダイオードの発光素子及び光源が発した光を
効率よく混色し外部に放射することができ、したがって
高い正面輝度を得ることができる。また、接合体に光学
面を形成したことにより、接合体には発光ダイオードの
ように電力を供給するためのリードが形成されていない
ので、発光ダイオードに光学面を形成する場合に比べ、
一度に多くの接合体を蒸着等により鏡面加工することが
できる。さらに、接合体を発光ダイオードに用いられた
光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料で
形成したことにより、光源が発した光が透過面を透過す
る際に屈折して無効な方向に放射されるのを防止するこ
とができる。また、発光ダイオードと光源との間に光透
過性材料を充填した場合に比べ、光透過性材料を注入す
る工程が不要となるので、積層型発光ダイオードの作製
を容易にすることができる。

【００１６】請求項３記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、発光素子が発した光を光学面の部分的に形成され
た反射部で反射する共に、光学面の背後から入射した光
源が発した光を透過面の反射部が形成されていない部分
から発光ダイオード内部に透過させる。これより、発光
ダイオードの発光素子及び光源が発した光を効率よく混
色し発光ダイオードから外部に放射することができるの
で、高い正面輝度を得ることができる。その他の作用は
請求項１記載の発明と同様である。

【００１７】請求項４記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、発光素子が発した光をハーフミラーで反射すると
共に、ハーフミラーの背後から入射した光源が発した光
をハーフミラーから発光ダイオード内部に透過させる。
これにより、発光ダイオードの発光素子及び光源が発し
た光を効率よく混色し発光ダイオードから外部に放射す
ることができるので、高い正面輝度を得ることができ
る。その他の作用は請求項１記載の発明と同様である。

【００１８】請求項５記載の発明の積層型発光ダイオー
ドは、発光素子が発した波長の光をダイクロイックミラ
ーで反射する共に、発光素子が発した光と異なる波長の
光源が発した光をダイクロイックミラーから発光ダイオ
ード内部に透過させることができる。これにより、発光
ダイオードの発光素子及び光源が発した光を効率よく混
色し発光ダイオードから外部に放射することができるの
で、高い正面輝度を得ることができる。その他の作用は
請求項１記載の発明と同様である。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の第一実施例について図１乃至
図９を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例で
ある積層型発光ダイオードの概略断面図、図２は図１に
示す積層型発光ダイオードに用いられる発光ダイオード
の概略正面図、図３は図２に示す発光ダイオードの概略
背面図、図４は図２に示す発光ダイオードのＡ−Ａ矢視
方向概略断面図、図５は図２に示す発光ダイオードのＢ
−Ｂ矢視方向概略断面図、図６は図１に示す積層型発光
ダイオードに用いられるスペーサの概略正面図、図７は
図６に示すスペーサの概略背面図、図８は図６に示すス
ペーサのＡ−Ａ矢視方向概略断面図、図９は図６に示す
スペーサのＢ−Ｂ矢視方向概略断面図である。

【００２０】本発明の第一実施例である積層型発光ダイ
オード１００は、図１に示すように、発光ダイオード１
１０と、発光ダイオード１１０の背後に設けられた光源
である反射型発光ダイオード１２０と、発光ダイオード
１１０と反射型発光ダイオード１２０との間に設けられ
た接合体であるスペーサ１３０と、反射型発光ダイオー
ド１２０の背後に設けられたスペーサ１３０とを備えて
いる。

【００２１】発光ダイオード１１０は、図２乃至図５に
示すように、赤色光を発する発光素子１１１と、発光素
子１１１に電力を供給するリードフレーム１１２ａ，１
１２ｂと、光透過性材料１１３と、発光素子１１１を焦
点とする回転放物面状に形成された光学面１１４と、放
射面１１５とを有する。発光素子１１１は、リードフレ
ーム１１２ａの先端部に設置され、ワイヤ１１６により
リードフレーム１１２ｂと電気的に接続されている。発
光素子１１１と、リードフレーム１１２ａ，１１２ｂの
先端部と、ワイヤ１１６とは光透過性材料１１３により
一体的に封止されている。光学面１１４は、図３に示す
ように、光透過性材料１１３の凸面を鍍金や金属蒸着等
により部分的に鏡面加工し反射部１１４ａを点状に多数
形成したものであり、発光素子１１１の発光面と対向す
る側に設けられている。放射面１１５は、発光素子１１
１の背面側に平面状に形成される。光透過性材料１１３
の放射面１１５が形成されている側の四隅には、図２に
示すように、後述するスペーサ１３０の凸部１３７ａ，
１３７ａ，１３７ａ，１３７ａと勘合する凹部１１７
ａ，１１７ａ，１１７ａ，１１７ａが形成されている。
また、光透過性材料１１３の光学面１１４が形成されて
いる側の四隅には、図３に示すように、後述するスペー
サ１３０の凸部１３７ｂ，１３７ｂ，１３７ｂ，１３７
ｂと勘合する凹部１１７ｂ，１１７ｂ，１１７ｂ，１１
７ｂが形成されている。

【００２２】光源である反射型発光ダイオード１２０が
発光ダイオード１１０と異なる点は、赤色光を発する発
光素子１１１に代えて、図示されていないが、緑色光を
発する発光素子を用いたこと、及び、反射部１１４ａが
点状に多数形成された光学面１１４に代えて、光透過性
材料の凸面全面を鍍金や金属蒸着等により鏡面加工する
ことにより形成された、発光素子を焦点とする回転放物
面状の反射面１２４を用いたことである。その他の構成
は、発光ダイオード１１０と同様である。尚、反射型発
光ダイオード１２０において発光ダイオード１１０と同
一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を付
すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００２３】スペーサ１３０は、図６乃至図９に示すよ
うに、光透過性材料１３３と、接合面１３４と、接合面
１３５とを有する。光透過性材料１３３には、発光ダイ
オード１１０の光透過性材料１１３と略同等の屈折率を
有するものが用いられる。これは、反射型発光ダイオー
ド１２０が発した光が光学面１１４の界面で屈折して無
効な方向へ放射されることを防止するためである。接合
面１３４は、発光ダイオード１１０の光学面１１４及び
反射型発光ダイオード１２０の反射面１２４に対応する
回転放物面状に形成されている。接合面１３５は、発光
ダイオード１１０の放射面１１５及び反射型発光ダイオ
ード１２０の放射面１２５に対応する平面状に形成され
ている。光透過性材料１３３の接合面１３４が形成され
ている側の四隅には、図６に示すように、発光ダイオー
ド１１０及び反射型発光ダイオード１２０の凹部１１７
ｂ，１１７ｂ，１１７ｂ，１１７ｂと勘合する凸部１３
７ｂ，１３７ｂ，１３７ｂ，１３７ｂが形成されてい
る。また、光透過性材料１３３の接合面１３５が形成さ
れている側の四隅には、図７に示すように、発光ダイオ
ード１１０及び反射型発光ダイオード１２０の凹部１１
７ａ，１１７ａ，１１７ａ，１１７ａと勘合する凸部１
３７ａ，１３７ａ，１３７ａ，１３７ａが形成されてい
る。

【００２４】上記構成による積層型発光ダイオード１０
０では、発光ダイオード１１０の発光素子１１１が発し
た赤色光の一部は光学面１１４の点状に多数形成された
反射部（図３の黒点部分）１１４ａで反射された後、放
射面１１５から外部に平行光として放射される。また、
反射型発光ダイオード１２０の発光素子が発した緑色光
は反射面１２４で反射され、放射面１２５から平行光と
して放射された後、発光ダイオード１１０と反射型発光
ダイオード１２０の間に設けられたスペーサ１３０の接
合面１３５を透過する。接合面１３５を透過した緑色光
の一部は発光ダイオード１１０の光学面１１４の反射部
１１４ａが形成されていない部分に入射し透過した後、
放射面１１５から外部に平行光として放射される。

【００２５】本発明の第一実施例によれば、発光ダイオ
ード１１０の発光素子１１１が発した赤色光を光学面１
１４の点状に多数形成された反射部１１４ａで反射させ
て放射面１１５から外部に平行光として放射することが
でき、また、反射型発光ダイオード１２０が発した緑色
光を光学面１１４の反射部１１４ａが形成されていない
部分を透過させて放射面１１５から外部に平行光として
放射することができる。これにより、発光ダイオード１
１０の発光素子１１１が発した赤色光及び反射型発光ダ
イオード１２０が発した緑色光を効率よく放射面１１５
から外部に放射することができるので、高い正面輝度を
得ることができる。また、第一実施例である積層型発光
ダイオード１００を正面から観察した場合、光学面１１
４に形成された点状の反射部１１４ａは個々としては微
小なので、発光ダイオード１１０の発光素子１１１が発
した赤色光及び反射型発光ダイオード１２０が発した緑
色光は混色されて視認される。尚、光学面１１４と光学
面１１４に形成された反射部１１４ａの面積比は、発光
素子の出力や用途に応じて定めればよく、たとえば光学
面１１４に形成された反射部１１４ａの面積を光学面１
１４の面積の約半分とすることにより発光ダイオード１
１０が発する赤色光と反射型発光ダイオード１２０が発
する緑色光との比率を１：１とすることができる。

【００２６】また、発光ダイオード１１０の発光素子１
１１及び反射型発光ダイオード１２０の発光素子の通電
電流をそれぞれ制御することにより積層型発光ダイオー
ド１００が発する光を赤色から緑色まで連続的に変える
ことができる。尚、配光を拡げるためには、発光ダイオ
ード１１０の放射面１１５側にレンズ、プリズム、拡散
板等を設置すればよい。

【００２７】さらに、発光ダイオード１１０と反射型発
光ダイオード１２０との間に、発光ダイオード１１０に
用いられた光透過性材料１１３と略同等の屈折率を有す
る光透過性材料１３３で形成されたスペーサ１３０を設
けたことにより、反射型発光ダイオード１２０が発した
緑色光が発光ダイオード１１０の光学面１１４を透過す
る際に屈折して無効な方向に放射されるのを防止するこ
とができる。また、発光ダイオード１１０と反射型発光
ダイオード１２０との間に光透過性材料を充填する場合
に比べ、光透過性材料を注入する工程が不要となるの
で、積層型発光ダイオードの作製を容易にすることがで
きる。

【００２８】尚、上記の説明では、発光ダイオード１１
０とスペーサ１３０、反射型発光ダイオード１２０と上
下のスペーサ１３０とは、接合の際、特に何かを介在さ
せるものとはしなかったが、接合の際、発光ダイオード
１１０の光透過性材料１１３と略同等の屈折率を有する
光透過性材料の接着剤を用いてもよい。これによれば、
反射型発光ダイオード１２０が発した緑色光が反射型発
光ダイオード１２０とスペーサ１３０との間及びスペー
サ１３０と発光ダイオード１１０との間を通過する際の
界面反射を生じさせなくすることができる。発光ダイオ
ードとスペーサとの接合において、形状が公差なく対応
してあるものであっても、単にはめ合わせただけでは、
発光ダイオードとスペーサとの間に空気層が存在したも
のになる。発光ダイオードとスペーサとの間に空気層が
存在していれば、空気層との界面で反射損失が生じる。
一方、空気層との界面で生じる屈折に関しては、空気層
の厚みが僅かであること、および、発光ダイオードとス
ペーサとの接合面の形状が対応していることにより、空
気層が存在しない場合に比べ、光の放射方向は大きく異
なったものとはならない。即ち、本実施例のような積層
型発光ダイオードにおいては、スペーサを用いずに単に
発光ダイオードを積層状に設置しただけでは、発光ダイ
オードと空気層の界面において光が屈折して無効な方向
へ放射されてしまうのに対し、スペーサを用いた場合、
発光ダイオードとスペーサとの間に空気層が存在して
も、光が屈折して無効な方向へ放射されるものでないも
のとすることができる。

【００２９】次に、本発明の第一実施例の変形例につい
て図１０を参照して説明する。図１０は本発明の第一実
施例の変形例である積層型発光ダイオードの概略断面図
である。

【００３０】本発明の第一実施例の変形例である積層型
発光ダイオード１５０は、図１０に示すように、発光ダ
イオード１６０と、発光ダイオード１６０の背後に設け
られた発光ダイオード１７０と、発光ダイオード１７０
の背後に設けられた光源である反射型発光ダイオード１
８０と、発光ダイオード１６０と発光ダイオード１７０
との間に設けられた接合体であるスペーサ１９０と、発
光ダイオード１７０と反射型発光ダイオード１８０との
間に設けられたスペーサ１９０と、反射型発光ダイオー
ド１８０の背後に設けられたスペーサ１９０とを備えて
いる。

【００３１】発光ダイオード１６０が第一実施例で用い
られた発光ダイオード１１０と異なる点は、赤色光を発
する発光素子１１１に代えて、図示されていないが、青
色光を発する発光素子を用いたことである。その他の構
成は、発光ダイオード１１０と同一である。尚、発光ダ
イオード１６０において第一実施例で用いられた発光ダ
イオード１１０と同一の機能を有するものには、同一又
は対応する符号を付すことにより、その詳細な説明を省
略する。

【００３２】発光ダイオード１７０が第一実施例で用い
られた発光ダイオード１１０と異なる点は、赤色光を発
する発光素子１１１に代えて、図示されていないが、緑
色光を発する発光素子を用いたことである。その他の構
成は、発光ダイオード１１０と同一である。尚、発光ダ
イオード１７０において第一実施例で用いられた発光ダ
イオード１１０と同一の機能を有するものには、同一又
は対応する符号を付すことにより、その詳細な説明を省
略する。

【００３３】光源である反射型発光ダイオード１８０が
第一実施例で用いられた反射型発光ダイオード１２０と
異なる点は、図示されていないが、緑色光を発する発光
素子に代えて赤色光を発する発光素子を用いたことであ
る。その他の構成は、反射型発光ダイオード１２０と同
一である。尚、反射型発光ダイオード１８０において第
一実施例で用いられた反射型発光ダイオード１２０と同
一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を付
すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００３４】スペーサ１９０は、第一実施例で用いられ
たスペーサ１３０と同一である。したがって、スペーサ
１９０において第一実施例で用いられたスペーサ１３０
と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００３５】上記構成による積層型発光ダイオード１５
０では、発光ダイオード１６０の発光素子が発した青色
光の一部は光学面１６４の点状に多数形成された反射部
で反射された後、放射面１６５から外部に平行光として
放射される。また、発光ダイオード１７０の発光素子が
発した緑色光の一部は、光学面１７４の点状に多数形成
された反射部で反射され放射面１７５から放射された
後、発光ダイオード１６０の光学面１６４の反射部が形
成されていない部分を透過し、発光ダイオード１６０の
放射面１６５から外部に平行光として放射される。さら
に、反射型発光ダイオード１８０の発光素子が発した赤
色光の一部は反射面１８４で反射され放射面１８５から
放射された後、発光ダイオード１７０の光学面１７４の
反射部が形成されていない部分を透過し発光ダイオード
１７０の放射面１７５から放射される。そして、発光ダ
イオード１６０の光学面１６４の反射部が形成されてい
ない部分を透過し発光ダイオード１６０の放射面１６５
から外部に平行光として放射される。

【００３６】本発明の第一実施例の変形例によれば、発
光ダイオード１６０の発光素子が発する青色光と発光ダ
イオード１７０の発光素子が発した緑色光と光源である
反射型発光ダイオード１８０が発した赤色光とを効率よ
く混色し外部に放射することができ、発光ダイオード１
６０の発光素子、発光ダイオード１７０の発光素子及び
反射型発光ダイオード１８０の発光素子の通電電流をそ
れぞれ制御することにより全ての色の光を放射すること
ができる。

【００３７】次に、本発明の第二実施例について図１１
乃至図１７を参照して説明する。図１１は本発明の第二
実施例である積層型発光ダイオードの概略断面図、図１
２は図１１に示す積層型発光ダイオードに用いられるス
ペーサの概略正面図、図１３は図１１に示すスペーサの
概略右側面図、図１４は図１１に示すスペーサの概略背
面図、図１５は図１１に示すスペーサのＡ−Ａ矢視方向
概略断面図、図１６は図１１に示すスペーサのＢ−Ｂ矢
視方向概略断面図、図１７は図１１に示す積層型発光ダ
イオードに用いられるレンズ型発光ダイオードの概略断
面図である。

【００３８】本発明の第二実施例である積層型発光ダイ
オード２００は、図１１に示すように、発光ダイオード
２１０と、発光ダイオード２１０の背後に設けられた光
源であるレンズ型発光ダイオード２２０と、発光ダイオ
ード２１０とレンズ型発光ダイオード２２０との間に設
けられた接合体であるスペーサ２３０及びスペーサ２４
０とを備えている。

【００３９】発光ダイオード２１０は、第一実施例で用
いられた発光ダイオード１１０と同一である。したがっ
て、発光ダイオード２１０において第一実施例で用いら
れた発光ダイオード１１０と同一の機能を有するものに
は、同一又は対応する符号を付すことにより、その詳細
な説明を省略する。

【００４０】スペーサ２３０は、第一実施例で用いられ
たスペーサ１３０と同一である。したがって、スペーサ
２３０において第一実施例で用いられたスペーサ１３０
と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００４１】光源であるレンズ型発光ダイオード２２０
は、図１７に示すように、緑色光を発する発光素子２２
１と、発光素子２２１に電力を供給するリードフレーム
２２２ａ，２２２ｂと、光透過性材料２２３とを備えて
いる。発光素子２２１は、リードフレーム２２２ａの先
端部に設置され、ワイヤ２２６によりリードフレーム２
２２ｂと電気的に接続されている。発光素子２２１と、
リードフレーム２２２ａ，２２２ｂの先端部と、ワイヤ
２２６とは光透過性材料２２３により一体的に封止され
ている。光透過性材料２２３の表面には、発光素子２２
１の発光面と対向する側に凸面状のレンズ面２２４が形
成されている。

【００４２】スペーサ２４０は、図１２乃至図１６に示
すように、光透過性材料２４３と、接合面２４４と、接
合面２４５と、保持部２４６，２４６，２４６，２４６
とを有する。接合面２４５は、スペーサ２３０の接合面
２３５に対応する平面状に形成されている。接合面２４
４は、レンズ型発光ダイオード２２０が発した平行光が
略直角に入射するように平面状に形成されている。これ
は、レンズ型発光ダイオード２２０が発した平行光が接
合面２４４の界面で屈折して無効な方向へ放射されるこ
とを防止するためである。尚、接合面２４４とレンズ型
発光ダイオード２２０のレンズ面２２４との間には、図
１１に示すように、空間部２０５が形成されている。レ
ンズ型発光ダイオード２２０は、発光素子２２１が発し
た光をレンズ面２２４で光透過性材料２２３と空気の屈
折率の差により屈折させ、平行光として外部に放射して
いるからである。保持部２４６は、図１４に示すよう
に、光透過性材料２４３の接合面２４４が形成されてい
る側の四隅に形成されている。保持部２４６は、レンズ
型発光ダイオード２２０の側面を四方から挟持する。光
透過性材料２４３の接合面２４５が形成されている側の
四隅には、図１２に示すように、スペーサ２３０の凸部
２３７ａ，２３７ａ，２３７ａ，２３７ａと勘合する凹
部２４７ａ，２４７ａ，２４７ａ，２４７ａが形成され
ている。

【００４３】上記構成による積層型発光ダイオード２０
０では、発光ダイオード２１０の発光素子２１１が発し
た赤色光の一部は光学面２１４の点状に多数形成された
反射部で反射された後、放射面２１５から外部に平行光
として放射される。また、レンズ型発光ダイオード２２
０の発光素子２２１が発した緑色光はレンズ面２２４で
集光され平行光として放射された後、スペーサ２４０の
接合面２４４を透過する。接合面２４４を透過した緑色
光の一部は発光ダイオード２１０の光学面２１４の反射
部が形成されていない部分を透過した後、放射面２１５
から外部に平行光として放射される。

【００４４】本発明の第二実施例によれば、発光ダイオ
ード２１０の発光素子２１１が発した赤色光を光学面２
１４の点状に多数形成された反射部で反射させて放射面
２１５から外部に平行光として放射することができ、ま
た、レンズ型発光ダイオード２２０が発した緑色光を光
学面２１４の反射部が形成されていない部分を透過させ
て放射面２１５から外部に平行光として放射することが
できる。これにより、発光ダイオード２１０の発光素子
２１１が発した赤色光及びレンズ型発光ダイオード２２
０が発した緑色光を混色して放射面２１５から効率よく
外部に放射することができるので、高い正面輝度を得る
ことができる。その他の効果は第一実施例のものと同様
である。

【００４５】尚、第二実施例では、レンズ型発光ダイオ
ード２２０が発した光を屈折させることなく発光ダイオ
ード２１０の光学面２１４に入射させるため、スペーサ
２４０の接合面２４４を平坦面としたものについて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。たと
えば、図１８に示す積層型発光ダイオード２００ａのよ
うに、スペーサ２４０ａの接合面２４４ａを凸面状とし
たものであってもよい。この場合、レンズ型発光ダイオ
ード２２０が発した光を接合面２４４ａで屈折させて配
光を発光ダイオード２１０の光学面２１４に合わせるこ
とができる。

【００４６】次に、本発明の第二実施例の変形例につい
て図１９を参照して説明する。図１９は本発明の第二実
施例の変形例である積層型発光ダイオードの概略断面図
である。

【００４７】本発明の第二実施例の変形例である積層型
発光ダイオード２５０は、図１９に示すように、発光ダ
イオード２６０と、発光ダイオード２６０の背後に設け
られた発光ダイオード２７０と、発光ダイオード２７０
の背後に設けられた光源であるレンズ型発光ダイオード
２８０と、発光ダイオード２６０と発光ダイオード２７
０との間に設けられた接合体であるスペーサ２９０と、
発光ダイオード２７０とレンズ型発光ダイオード２８０
との間に設けられたスペーサ２９０及びスペーサ３００
とを備えている。

【００４８】発光ダイオード２６０が第二実施例で用い
られた発光ダイオード２１０と異なる点は、図示されて
いないが、赤色光を発する発光素子に代えて青色光を発
する発光素子を用いたことである。その他の構成は、発
光ダイオード２１０と同一である。尚、発光ダイオード
２６０において第二実施例で用いられた発光ダイオード
２１０と同一の機能を有するものには、同一又は対応す
る符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００４９】発光ダイオード２７０が第二実施例で用い
られた発光ダイオード２１０と異なる点は、図示されて
いないが、赤色光を発する発光素子に代えて緑色光を発
する発光素子を用いたことである。その他の構成は、発
光ダイオード２１０と同一である。尚、発光ダイオード
２７０において第二実施例で用いられた発光ダイオード
２１０と同一の機能を有するものには、同一又は対応す
る符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００５０】レンズ型発光ダイオード２８０が第二実施
例で用いられたレンズ型発光ダイオード２２０と異なる
点は、図示されていないが、緑色光を発する発光素子に
代えて赤色光を発する発光素子を用いたことである。そ
の他の構成は、レンズ型発光ダイオード２２０と同一で
ある。尚、レンズ型発光ダイオード２８０において第二
実施例で用いられたレンズ型発光ダイオード２２０と同
一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を付
すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００５１】スペーサ２９０は、第二実施例で用いられ
たスペーサ２３０と同一である。したがって、スペーサ
２９０において第二実施例で用いられたスペーサ２３０
と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００５２】スペーサ３００は、第二実施例で用いられ
たスペーサ２４０と同一である。したがって、スペーサ
３００において第二実施例で用いられたスペーサ２４０
と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号
を付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００５３】上記構成による積層型発光ダイオード２５
０では、発光ダイオード２６０の発光素子が発した青色
光の一部は光学面２６４の点状に多数形成された反射部
で反射された後、放射面２６５から外部に平行光として
放射される。また、発光ダイオード２７０の発光素子が
発した緑色光の一部は、光学面２７４の点状に多数形成
された反射部で反射され放射面２７５から放射された
後、発光ダイオード２６０の光学面２６４の反射部が形
成されていない部分を透過し、発光ダイオード２６０の
放射面２６５から外部に平行光として放射される。さら
に、レンズ型発光ダイオード２８０の発光素子が発した
赤色光の一部はレンズ面２８４で集光され放射された
後、発光ダイオード２７０の光学面２７４の反射部が形
成されていない部分を透過し発光ダイオード２７０の放
射面２７５から放射される。そして、発光ダイオード２
６０の光学面２６４の反射部が形成されていない部分に
透過し発光ダイオード２６０の放射面２６５から外部に
平行光として放射される。

【００５４】本発明の第二実施例の変形例によれば、発
光ダイオード２６０の発光素子が発する青色光と発光ダ
イオード２７０の発光素子が発した緑色光と光源である
レンズ型発光ダイオード２８０が発した赤色光とを効率
よく混色し外部に放射することができ、発光ダイオード
１６０の発光素子、発光ダイオード１７０の発光素子及
びレンズ型発光ダイオード１８０の発光素子の通電電流
をそれぞれ制御することにより全ての色の光を放射する
ことができる。

【００５５】次に、本発明の第三実施例について図２０
を参照して説明する。図２０本発明の第三実施例である
積層型発光ダイオードの概略断面図である。

【００５６】本発明の第三実施例である積層型発光ダイ
オード４００は、図２０に示すように、発光ダイオード
４１０と、発光ダイオード４１０の背後に設けられた光
源である発光ダイオード４２０と、発光ダイオード４１
０と発光ダイオード４２０との間に設けられた接合体で
あるスペーサ４３０と、発光ダイオード４２０の背後に
設けられたスペーサ４４０とを備えている。

【００５７】発光ダイオード４１０が第一実施例で用い
られた発光ダイオード１１０と異なる点は、光透過性材
料の凸面に、反射部１１４ａが多数形成された光学面１
１４に代えて透過面４１４を形成したことである。その
他の構成は、発光ダイオード１１０と同一である。尚、
発光ダイオード４１０において第一実施例で用いられた
発光ダイオード１１０と同一の機能を有するものには、
同一又は対応する符号を付すことにより、その詳細な説
明を省略する。

【００５８】光源である発光ダイオード４２０が発光ダ
イオード４１０と異なる点は、図示されていないが、赤
色光を発する発光素子に代えて、緑色光を発する発光素
子を用いたことである。その他の構成は、発光ダイオー
ド４１０と同様である。尚、発光ダイオード４２０にお
いて発光ダイオード４１０と同一の機能を有するものに
は、同一又は対応する符号を付すことにより、その詳細
な説明を省略する。

【００５９】スペーサ４３０が第一実施例で用いられた
スペーサ１３０と異なる点は、接合面１３４に代えて光
学面４３４を形成したことである。光学面４３４は、発
光ダイオード４１０の透過面４１４に対応する凹面を鍍
金や金属蒸着等により部分的に鏡面加工し反射部を点状
に多数形成したものである。その他の構成は、スペーサ
１３０と同様である。尚、スペーサ４３０において第一
実施例で用いられたスペーサ１３０と同一の機能を有す
るものには、同一又は対応する符号を付すことにより、
その詳細な説明を省略する。

【００６０】スペーサ４４０が第一実施例で用いられた
スペーサ１３０と異なる点は、接合面１３４に代えて反
射面４４４を形成したことである。反射面４４４は、発
光ダイオード４２０の透過面４２４に密に接合する凹面
の全面を鍍金や金属蒸着等により鏡面加工したものであ
る。その他の構成は、スペーサ１３０と同様である。
尚、スペーサ４４０において第一実施例で用いられたス
ペーサ１３０と同一の機能を有するものには、同一又は
対応する符号を付すことにより、その詳細な説明を省略
する。

【００６１】上記構成による積層型発光ダイオード４０
０では、発光ダイオード４１０の発光素子が発した赤色
光の一部はスペーサ４３０の光学面４３４の点状に多数
形成された反射部で反射された後、放射面４１５から外
部に平行光として放射される。また、発光ダイオード１
２０の発光素子が発した緑色光はスペーサ４４０の反射
面４４４で反射された後、放射面４２５から平行光とし
て放射される。放射面４２５から放射された緑色光の一
部はスペーサ４３０の光学面４３４の反射部が形成され
ていない部分を透過した後、放射面４１５から外部に平
行光として放射される。

【００６２】本発明の第三実施例によれば、発光ダイオ
ード４１０の発光素子が発した赤色光をスペーサ４３０
の光学面４３４の点状に多数形成された反射部で反射さ
せて放射面４１５から外部に平行光として放射すること
ができ、また、発光ダイオード４２０が発した緑色光を
スペーサ４４０の反射面４４で反射させ放射面から４２
５から放射させた後、スペーサ４３０の光学面４３４の
反射部が形成されていない部分を透過させて放射面４１
５から外部に平行光として放射することができる。これ
により、発光ダイオード４１０の発光素子が発した赤色
光及び発光ダイオード４２０が発した緑色光を効率よく
混色し放射面４１５から外部に放射することができるの
で、高い正面輝度を得ることができる。

【００６３】また、スペーサ４３０に光学面４３４を形
成すると共にスペーサ４４０に反射面４４４を形成した
ことより、スペーサには発光ダイオードのように電力を
供給するためのリードが形成されていないので、発光ダ
イオード４１０に光学面を形成し、また発光ダイオード
４２０に反射面を形成する場合に比べ、一度に多くのス
ペーサを蒸着等により鏡面加工することができる。その
他の効果は、第一実施例のものと同様である。

【００６４】次に、本発明の第三実施例の変形例につい
て図２１を参照して説明する。図２１は本発明の第三実
施例の変形例である積層型発光ダイオードの概略断面図
である。

【００６５】本発明の第三実施例の変形例である積層型
発光ダイオード４５０は、図２１に示すように、発光ダ
イオード４６０と、発光ダイオード４６０の背後に設け
られた光源である発光ダイオード４７０と、発光ダイオ
ード４６０と発光ダイオード４７０との間に設けられた
接合体であるスペーサ４８０と、発光ダイオード４７０
の背後に設けられたスペーサ４９０とを備えている。

【００６６】スペーサ４８０は第三実施例で用いられた
スペーサ４３０と同一である。したがって、スペーサ４
８０において第三実施例で用いられたスペーサ４３０と
同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を
付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００６７】スペーサ４９０は第三実施例で用いられた
スペーサ４４０と同一である。したがって、スペーサ４
９０において第三実施例で用いられたスペーサ４４０と
同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を
付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００６８】発光ダイオード４６０が第三実施例で用い
られた発光ダイオード４１０と異なる点は、スペーサ４
３０の光学面４３４に対応する透過面４１４に代えてス
ペーサ４８０の光学面４８４に対し小さいサイズの透過
面４６４を形成したことである。光学面４８４と透過面
４６４との間には、発光ダイオード４６０に用いられた
光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料４
５５ａが充填されている。尚、発光ダイオード４６０に
おいて第三実施例で用いられた発光ダイオード４１０と
同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を
付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００６９】発光ダイオード４７０が第三実施例で用い
られた発光ダイオード４２０と異なる点は、スペーサ４
４０の反射面４４４に対応する透過面４２４に代えてス
ペーサ４９０の反射面４９４に対し小さいサイズの透過
面４７４を形成したことである。反射面４９４と透過面
４７４との間には、発光ダイオード４７０に用いられた
光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料４
５５ｂが充填されている。尚、発光ダイオード４７０に
おいて第三実施例で用いられた発光ダイオード４２０と
同一の機能を有するものには、同一又は対応する符号を
付すことにより、その詳細な説明を省略する。

【００７０】本発明の第三実施例の変形例によれば、ス
ペーサ４８０の光学面４８４又はスペーサ４９０の反射
面４９４の形状を変えることにより、発光ダイオード４
６０及び発光ダイオード４７０の形状を変えることなく
光学的特性を変えることができる。その他の効果は第三
実施例と同様である。

【００７１】本発明は上記の各実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨の範囲内において数々の変形が可能
である。たとえば、上記の各実施例では、発光ダイオー
ド又はスペーサの光学面として点状の反射部が多数形成
されたものについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。光学面は発光素子が発した光を反射
すると共に背後から入射した光を透過するものであれば
よい。例えば、透過面上に反射部を斑状、網目状等に形
成したものでもよい。また、光透過性材料の表面を鍍金
や金属蒸着等により鏡面加工するに際し蒸着量を制御す
ることにより、半透過性の薄膜反射面であるハーフミラ
ーとしたものであってもよい。さらに、光学面の点状等
に形成された反射部をハーフミラーとしたものでもよ
く、また光学面の反射部が形成されない部分をハーフミ
ラーとしたものでもよい。また、特定の波長の光を反射
しそれ以外の波長の光を透過するダイクロイックミラー
やホログラムとしたものであってもよい。

【００７２】また、上記の各実施例では、光学面が回転
放物面状に形成されたものについて説明したが、本発明
はこれに限定されるものではない。

【００７３】さらに、第一実施例、第二実施例、第三実
施例及び第三実施例の変形例では、赤色光と緑色光とを
混色し放射するものについて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば緑色光と青色光とを
混色し放射するものでもよい。また、発光ダイオードに
用いる発光素子は複数個であってもよく、この場合、発
光波長の異なる発光素子を組み合わせて用いてもよい。

【００７４】また、第一実施例の変形例及び第二実施例
の変形例では、２個の発光ダイオードを積層状に配置し
その背後に光源を配置したものについて説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、３個以上の発光
ダイオードを積層状に配置しその背後に光源を配置した
ものであってもよい。この場合、配光特性の異なる同一
の波長又は異なる波長の発光ダイオード及び光源を組合
わせることにより種々の配光特性を有する光を放射する
ことができ、たとえば配光特性を段階的に変えたりする
ことが可能となる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、発光素子が発した光を反射すると共に背後か
ら入射した光を透過する光学面が形成された発光ダイオ
ードと、発光ダイオードの光学面側に設置された光源と
を有することにより、発光ダイオードの発光素子及び光
源が発した光を効率よく混色し外部に放射することがで
き、したがって高い正面輝度を得ることができ、また、
発光ダイオードと光源との間に、発光ダイオードに用い
られた光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性
材料で形成された接合体を設けたことにより、光源が発
した光が光学面を透過する際に屈折して無効な方向に放
射されるのを防止することができ、さらに、発光ダイオ
ードと光源との間に光透過性材料を充填した場合に比
べ、光透過性材料を注入する工程が不要となるので、作
製が容易な積層型発光ダイオードを提供することができ
る。

【００７６】請求項２記載の発明によれば、発光素子が
発した光を外部に放射すると共に背後から入射した光を
透過する透過面が形成された発光ダイオードと、発光ダ
イオードの透過面側に設置された光源と、発光ダイオー
ドと光源との間に設けられた、透過面から放射された光
を反射すると共に背後から入射した光を透過する光学面
が形成された接合体とを有することにより、発光ダイオ
ードの発光素子及び光源が発した光を効率よく混色し外
部に放射することができ、したがって高い正面輝度を得
ることができ、また、接合体に光学面を形成したことに
より、接合体には発光ダイオードのように電力を供給す
るためのリードが形成されていないので、発光ダイオー
ドに光学面を形成する場合に比べ、一度に多くの接合体
を蒸着等により鏡面加工することができ、さらに、接合
体を発光ダイオードに用いられた光透過性材料と略同等
の屈折率を有する光透過性材料で形成したことにより、
光源が発した光が透過面を透過する際に屈折して無効な
方向に放射されるのを防止することができ、加えて、発
光ダイオードと光源との間に光透過性材料を充填した場
合に比べ、光透過性材料を注入する工程が不要となるの
で、作製が容易な積層型発光ダイオードを提供すること
ができる。

【００７７】請求項３記載の発明によれば、発光素子が
発した光を光学面の部分的に形成された反射部で反射す
る共に光学面の背後から入射した光源が発した光を透過
面の反射部が形成されていない部分から発光ダイオード
内部に透過させることができるので、発光ダイオードの
発光素子及び光源が発した光を効率よく混色し発光ダイ
オードから外部に放射することができ、したがって、請
求項１記載の発明と同様の効果を有する積層型発光ダイ
オードを提供することができる。

【００７８】請求項４記載の発明によれば、発光素子が
発した光をハーフミラーで反射すると共に、ハーフミラ
ーの背後から入射した光源が発した光をハーフミラーか
ら発光ダイオード内部に透過させることができるので、
発光ダイオードの発光素子及び光源が発した光を効率よ
く混色し発光ダイオードから外部に放射することがで
き、したがって、請求項１記載の発明と同様の効果を有
する積層型発光ダイオードを提供することができる。

【００７９】請求項５記載の発明によれば、発光素子が
発した波長の光をダイクロイックミラーで反射する共
に、発光素子が発した光と異なる波長の光源が発した光
をダイクロイックミラーから発光ダイオード内部に透過
させることができるので、発光ダイオードの発光素子及
び光源が発した光を効率よく混色し発光ダイオードから
外部に放射することができ、したがって、請求項１記載
の発明と同様の効果を有する積層型発光ダイオードを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である積層型発光ダイオー
ドの概略断面図である。

【図２】図１に示す積層型発光ダイオードに用いられる
発光ダイオードの概略正面図である。

【図３】図２に示す発光ダイオードの概略背面図であ
る。

【図４】図２に示す発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概
略断面図である。

【図５】図２に示す発光ダイオードのＢ−Ｂ矢視方向概
略断面図である。

【図６】図１に示す積層型発光ダイオードに用いられる
スペーサの概略正面図である。

【図７】図６に示すスペーサの概略背面図である。

【図８】図６に示すスペーサのＡ−Ａ矢視方向概略断面
図である。

【図９】図６に示すスペーサのＢ−Ｂ矢視方向概略断面
図である。

【図１０】本発明の第一実施例の変形例である積層型発
光ダイオードの概略断面図である。

【図１１】本発明の第二実施例である積層型発光ダイオ
ードの概略断面図である。

【図１２】図１１に示す積層型発光ダイオードに用いら
れるスペーサの概略正面図である。

【図１３】図１２に示すスペーサの概略右側面図であ
る。

【図１４】図１２に示すスペーサの概略背面図である。

【図１５】図１２に示すスペーサのＡ−Ａ矢視方向概略
断面図である。

【図１６】図１２に示すスペーサのＢ−Ｂ矢視方向概略
断面図である。

【図１７】図１１に示す積層型発光ダイオードに用いら
れるレンズ型発光ダイオードの概略断面図である。

【図１８】本発明の第二実施例の変形例である積層型発
光ダイオードの概略断面図である。

【図１９】本発明の第二実施例の変形例である積層型発
光ダイオードの概略断面図である。

【図２０】本発明の第三実施例である積層型発光ダイオ
ードの概略断面図である。

【図２１】本発明の第三実施例の変形例である積層型発
光ダイオードの概略断面図である。

【図２２】従来の発光ダイオード概略断面図である。

【符号の説明】

１００，１５０，２００，２００ａ，２５０，４００，
４５０ 積層型発光ダイオード １１０，１６０，１７０，２１０，２６０，２７０，４
１０，４２０，４６０，４７０ 発光ダイオード １１１，２２１ 発光素子 １１２ａ，１１２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ リードフ
レーム １１３，１３３，２２３，２３３，２４３，４１３，４
５５ａ，４５５ｂ光透過性材料 １１４，１６４，１７４，２１４，２６４，２７４，４
３４，４８４ 光学面 １１４ａ 反射部 １１５，１２５，１６５，１７５，１８５，２１５，２
６５，２７５，４１５，４２５ 放射面 １１６，２２６ ワイヤ １１７ａ，１１７ｂ，２４７ａ 凹部 １２４，１８４，４４４，４９４ 反射面 １３４，１３５，２３５，２４４，２４４ａ，２４５
接合面 １３７ａ，１３７ｂ，２３７ａ 凸部 １２０，１８０ 反射型発光ダイオード １３０，１９０，２３０，２４０，２４０ａ，２９０，
３００，４３０，４４０，４８０，４９０ スペーサ ２２０，２８０ レンズ型発光ダイオード ２２４，２８４ レンズ面 ２４６ 保持部 ４１４，４２４，４６４，４７４ 透過面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と、前記発光素子の発光面に対
   向するように設けられた、前記発光素子が発した光を反
   射すると共に背後から入射した光を透過する光学面と、
   前記発光素子と前記光学面との間に充填された光透過性
   材料とを有する発光ダイオードと、 前記発光ダイオードの前記光学面側に設置された前記光
   学面に光を放射する光源と、 前記発光ダイオードと前記光源との間に設けられた、前
   面が前記光学面と接合し後面が前記光源と接合する前記
   光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料で
   形成された接合体と、 を具備することを特徴とする積層型発光ダイオード。
2. 【請求項２】 発光素子と、前記発光素子の発光面に対
   向するように設けられた、前記発光素子が発した光を外
   部に放射すると共に背後から入射した光を透過する透過
   面と、前記発光素子と前記透過面との間に充填された光
   透過性材料とを有する発光ダイオードと、 前記発光ダイオードの前記透過面側に設置された前記透
   過面に光を放射する光源と、 前記発光ダイオードと前記光源との間に設けられた、前
   面が前記透過面と接合し後面が前記光源と接合する前記
   光透過性材料と略同等の屈折率を有する光透過性材料で
   形成された接合体とを具備し、 前記接合体は、前面に前記透過面から放射された光を反
   射すると共に背後から入射した光を透過する光学面が形
   成されていることを特徴とする積層型発光ダイオード。
3. 【請求項３】 前記光学面は、凹面状の透過面に反射部
   が部分的に形成されたものであることを特徴とする請求
   項１又は２記載の積層型発光ダイオード。
4. 【請求項４】 前記光学面は、半透過性の薄膜反射面に
   より形成された凹面状のハーフミラーであることを特徴
   とする請求項１又は２記載の積層型発光ダイオード。
5. 【請求項５】 前記光学面は、屈折率の異なる薄膜が積
   層されて形成された凹面状のダイクロイックミラーであ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の積層型発光ダ
   イオード。