JPH0799343A - Light emitting diode and laminated light emitting diode - Google Patents
Light emitting diode and laminated light emitting diodeInfo
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode used in displays, sensors and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の発光ダイオードについて図27を
参照して説明する。図27は、従来の発光ダイオードの
概略断面図である。2. Description of the Related Art A conventional light emitting diode will be described with reference to FIG. FIG. 27 is a schematic sectional view of a conventional light emitting diode.
【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、レン
ズ面505とを有する。発光素子501a,501b
は、リードフレーム502a上に配置され、発光素子5
01a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502cとそれぞれ電気的に接続されている。発
光素子501a,501bと、ワイヤ506a,506
b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,50
6b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。レンズ面505は、光透過性材料504の表面
において発光素子501a,501bの発光面と対向す
る側に凸面状に形成される。A conventional light emitting diode 500 includes a light emitting element 501a which emits red light and a light emitting element 5 which emits green light.
01b, a lead frame 502a for supplying electric power to the light emitting elements 501a and 501b, a lead frame 502b for supplying electric power to the light emitting element 501a, and a light emitting element 501.
It has a lead frame 502c for supplying electric power to b, a light diffusing light transmitting material 503, a light transmitting material 504, and a lens surface 505. Light emitting elements 501a and 501b
Are arranged on the lead frame 502a, and the light emitting element 5
01a is a lead frame 502b by a wire 506a
The light emitting element 501b is electrically connected to the lead frame 502c by a wire 506b. Light emitting elements 501a and 501b and wires 506a and 506
Part of b is sealed with the light diffusing light transmitting material 503 that is laid on the lead frame 502a. Also,
Light diffusing light transmitting material 503 and wires 506a, 50
6b and lead frames 502a, 502b, 502c
The front end portion of is integrally sealed with a light transmissive material 504. The lens surface 505 is formed in a convex shape on the surface of the light transmissive material 504 on the side facing the light emitting surfaces of the light emitting elements 501a and 501b.
【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、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501a,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。The light emitting diode 500 having the above structure is
After the red light emitted by the light emitting element 501a and the green light emitted by the light emitting element 501b are diffused and mixed by the light diffusing light transmissive material 503, they are condensed by the lens surface 505 and emitted to the outside.
Accordingly, it is possible to radiate lights having different emission colors from the lens surface 505 to the outside with substantially the same light distribution characteristics, and to radiate mixed high-luminance lights without color unevenness. Further, by controlling the currents flowing through the light emitting elements 501a and 501b, respectively, the light emitted to the outside can be continuously changed from red light to green light.
【0005】[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
で十分に拡散された後、光拡散性光透過性材料503の
表面から一様に放射される。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50
3で吸収される。このため、平行光としてレンズ面50
5から外部に放射できる光は発光素子501a,501
bが発する光のごく一部にすぎない。また、現在、青色
光を発する発光素子は、赤色光を発する発光素子や緑色
光を発する発光素子に比べて発光出力が著しく小さい。
そして、各色の光の放射効率は同等であるので、発光出
力の小さい青色も放射効率が小さくなり、青色の絶対放
射強度は小さくなる。例えば、青色光を発する発光素子
を2個、緑色光を発する発光素子を1個、及び赤色光を
発する発光素子を1個用いて白色光を発する発光ダイオ
ードを作製した場合において、青色光を発する発光素子
1個を用い、光拡散性光透過性材料503を使用せずに
平行光導出用としたレンズ型の発光ダイオードの正面光
度は約30mcdであるのに対し、作製された発光ダイ
オードが発する光の光量は約5mcdである。However, in the light emitting diode 500 having the above structure, the light emitting element 501 is used.
The light emitted by a and 501b is a light diffusing light transmitting material 503.
After being sufficiently diffused by the surface of the light diffusing material 503, the light is uniformly emitted from the surface of the light diffusing light transmitting material 503. In addition, the light emitting element 501a,
A part of the light emitted by 501 b is a light diffusing light transmitting material 50.
Absorbed by 3. Therefore, the lens surface 50 becomes parallel light.
The light that can be radiated to the outside from the light emitting element 501 is light emitting elements 501a, 501
It is only a small part of the light emitted by b. In addition, at present, a light emitting element that emits blue light has a significantly smaller light emission output than a light emitting element that emits red light or a light emitting element that emits green light.
Further, since the radiative efficiencies of the lights of the respective colors are the same, the radiative efficiency of blue, which has a small emission output, also becomes small, and the absolute radiant intensity of blue becomes small. For example, when a light-emitting diode that emits white light is manufactured using two light-emitting elements that emit blue light, one light-emitting element that emits green light, and one light-emitting element that emits red light, blue light is emitted. The front luminous intensity of a lens-type light emitting diode that uses one light emitting element and does not use the light diffusing light transmissive material 503 for deriving parallel light is about 30 mcd, whereas the light emitting diode produced emits light. The amount of light is about 5 mcd.
【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が実質的な光源とな
るが、光拡散性光透過性材料503はレンズ面505に
対して大きいため、十分な光学制御ができない。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、光拡散性光透過性材料50
3が反射光を遮ることになるので上記構造は適しない。Further, the light emitting diode 50 having the above structure
At 0, the light diffusing light transmissive material 503 serves as a substantial light source, but since the light diffusing light transmissive material 503 is larger than the lens surface 505, sufficient optical control cannot be performed. In addition,
In the reflection type light emitting diode in which the reflection surface is formed at the position facing the light emitting surface of the light emitting element, the light diffusing light transmitting material 50
The above structure is not suitable because 3 blocks the reflected light.
【0007】このため、上記構成による従来の発光ダイ
オード500では、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。Therefore, the conventional light emitting diode 500 having the above structure has a problem that the light collection efficiency is poor and a high front luminance cannot be obtained.
【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放射
することにより高い正面輝度を得ることのできる発光ダ
イオード及び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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a light emitting diode and a stacked light emitting diode capable of obtaining high front luminance by efficiently mixing and emitting lights having different emission colors. That is the purpose.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に請求項1記載の発明の発光ダイオードは、発光素子
と、前記発光素子の発光面に対向する位置に配置された
光学面とを具備し、前記光学面は前記発光素子が発した
光の一部を反射し外部に放射すると共に、前記光学面の
背後から入射した光の一部を透過し外部に放射すること
を特徴とするものである。In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention comprises a light emitting element and an optical surface arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element. The optical surface reflects a part of the light emitted from the light emitting element and radiates the light to the outside, and transmits a part of the light incident from the back of the optical surface to the outside. Is.
【0010】請求項2記載の発明の発光ダイオードは、
請求項1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。A light emitting diode according to a second aspect of the invention is
The invention according to claim 1 is characterized in that the optical surface is formed by partially forming a reflection portion on a concave transmission surface.
【0011】請求項3記載の発明の発光ダイオードは、
請求項2記載の発明において、前記光学面が、凹面状の
透過面に反射部が点状に多数形成されたものであること
を特徴とするものである。A light emitting diode according to the invention of claim 3 is
The invention according to claim 2 is characterized in that the optical surface is a concave transmission surface on which a large number of reflecting portions are formed in a dot shape.
【0012】請求項4記載の発明の発光ダイオードは、
請求項2記載の発明において、前記光学面が、凹面状の
透過面に反射部が網目状に形成されたものであることを
特徴とするものである。A light emitting diode according to a fourth aspect of the invention is
The invention according to claim 2 is characterized in that the optical surface is a concave transmissive surface on which reflective portions are formed in a mesh shape.
【0013】請求項5記載の発明の発光ダイオードは、
請求項2記載の発明において、前記光学面が、凹面状の
透過面に反射部が放射状に形成されたものであることを
特徴とするものである。The light emitting diode according to the invention of claim 5 is
The invention according to claim 2 is characterized in that the optical surface is a concave transmissive surface on which reflective portions are radially formed.
【0014】請求項6記載の発明の発光ダイオードは、
請求項1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。The light emitting diode according to the invention of claim 6 is
The invention according to claim 1 is characterized in that the optical surface is a concave half mirror formed by a semitransparent thin film reflecting surface.
【0015】請求項7記載の発明の発光ダイオードは、
請求項1,2,3,4,5又は6記載の発明において、
前記発光素子の背面側に前記光学面で反射した光及び前
記光学面を透過した光を外部に放射する放射面を有し、
前記放射面と前記光学面との間に光透過性材料を充填し
たことを特徴とするものである。The light emitting diode according to the invention of claim 7 is
In the invention according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
On the back side of the light emitting element, a light reflected by the optical surface and a radiation surface that radiates light transmitted through the optical surface to the outside,
A light transmissive material is filled between the radiation surface and the optical surface.
【0016】請求項8記載の発明の発光ダイオードは、
請求項7記載の発明において、前記光学面の背面側に前
記光学面の背後から放射された光を入射する入射面を有
し、前記入射面と前記光学面との間に光透過性材料を充
填したことを特徴とするものである。The light emitting diode according to the invention of claim 8 is
In the invention according to claim 7, there is an incident surface on the back side of the optical surface to which light emitted from the back of the optical surface is incident, and a light transmissive material is provided between the incident surface and the optical surface. It is characterized by being filled.
【0017】請求項9記載の発明の発光ダイオードは、
発光素子と、前記発光素子の発光面に対向する位置に配
置された光学面とを具備し、前記光学面は前記発光素子
が発した光を反射し外部に放射すると共に、前記光学面
の背後から入射した光の一部を透過し外部に放射するこ
とを特徴とするものである。The light emitting diode according to the invention of claim 9 is
A light emitting element and an optical surface arranged at a position facing a light emitting surface of the light emitting element, wherein the optical surface reflects light emitted by the light emitting element and radiates the light to the outside, and behind the optical surface. It is characterized in that a part of the light incident from is transmitted and radiated to the outside.
【0018】請求項10記載の発明の発光ダイオード
は、請求項9記載の発明において、前記光学面が、前記
発光素子の発光面に対向する位置に配置された中央反射
面と、前記中央反射面の周囲に段差を設けて配置された
各々の間にも段差が設けられた複数の環状反射面と、前
記中央反射面とこれに隣合う前記環状反射面との間及び
前記環状反射面の隣合うもの同士との間に設けられた複
数の透過面とを有する凹面状であることを特徴とするも
のである。A light emitting diode according to a tenth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the ninth aspect, wherein the optical surface is located at a position facing the light emitting surface of the light emitting element, and the central reflective surface. A plurality of annular reflecting surfaces each provided with a step around each of them, between the central reflecting surface and the adjacent annular reflecting surface, and next to the annular reflecting surface. It is characterized by having a concave shape having a plurality of transparent surfaces provided between the matching objects.
【0019】請求項11記載の発明の発光ダイオード
は、請求項10記載の発明において、前記中央反射面及
び複数の環状反射面が、前記発光素子の発光面上から見
たときに前記中央反射面とこれに隣合う前記環状反射面
との間及び前記環状反射面の隣合うもの同士との間に隙
間が生じないように配置したものであることを特徴とす
るものである。According to an eleventh aspect of the invention, in the light emitting diode according to the tenth aspect, the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are the central reflecting surface when viewed from the light emitting surface of the light emitting element. It is characterized in that it is arranged so that a gap does not occur between the adjacent annular reflecting surface and the adjacent adjacent annular reflecting surfaces.
【0020】請求項12記載の発明の発光ダイオード
は、請求項10又は11記載の発明において、前記複数
の透過面が全て同一平面上に位置し、かつ前記中央反射
面及び複数の環状反射面が前記同一平面よりも前記発光
素子側に位置することを特徴とするものである。A light emitting diode according to a twelfth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the tenth or eleventh aspect, wherein the plurality of transmission surfaces are all located on the same plane, and the central reflection surface and the plurality of annular reflection surfaces are the same. It is characterized in that it is located closer to the light emitting element than the same plane.
【0021】請求項13記載の発明の発光ダイオード
は、請求項10,11又は12記載の発明において、前
記中央反射面及び複数の環状反射面が、凹面状であるこ
とを特徴とするものである。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the light emitting diode according to the tenth, eleventh or twelfth aspect of the invention, the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are concave. .
【0022】請求項14記載の発明の発光ダイオード
は、請求項10,11又は12記載の発明において、前
記中央反射面が凸状であり、前記複数の環状反射面が凹
面状であることを特徴とするものである。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the light emitting diode according to the tenth, eleventh or twelfth aspect of the invention, the central reflecting surface is convex and the plurality of annular reflecting surfaces are concave. It is what
【0023】請求項15記載の発明の発光ダイオード
は、請求項9,10,11,12,13又は14記載の
発明において、前記発光素子の背面側に前記光学面で反
射した光及び前記光学面を透過した光を外部に放射する
放射面を有し、前記放射面と前記光学面との間に光透過
性材料を充填したことを特徴とするものである。A light emitting diode according to a fifteenth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the ninth aspect, the tenth aspect, the eleventh aspect, the eleventh aspect, the thirteenth aspect, the thirteenth aspect, and the light reflected by the optical surface on the back side of the light emitting element. It has a radiation surface for radiating the light transmitted through to the outside, and a light transmissive material is filled between the radiation surface and the optical surface.
【0024】請求項16記載の発明の発光ダイオード
は、請求項15記載の発明において、前記光学面の背面
側に前記光学面の背後から放射された光を入射する入射
面を有し、前記入射面と前記光学面との間に光透過性材
料を充填したことを特徴とするものである。A light emitting diode according to a sixteenth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the fifteenth aspect of the present invention, which has an incident surface on the back side of the optical surface for allowing light emitted from behind the optical surface to enter. A light-transmissive material is filled between the surface and the optical surface.
【0025】請求項17記載の発明の発光ダイオード
は、発光素子と、前記発光素子の発光面に対向する位置
に配置された光学面とを具備し、前記光学面は前記発光
素子が発した波長の光を反射し外部に放射すると共に、
前記光学面の背後から入射した前記発光素子が発する光
と異なる波長の光を透過し外部に放射することを特徴と
するものである。The light emitting diode according to the invention of claim 17 comprises a light emitting element and an optical surface arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element, wherein the optical surface has a wavelength emitted by the light emitting element. While reflecting the light of and radiating to the outside,
It is characterized in that light having a wavelength different from that of the light emitted from the light emitting element which is incident from behind the optical surface is transmitted and radiated to the outside.
【0026】請求項18記載の発明の発光ダイオード
は、請求項17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。The light emitting diode according to the eighteenth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the seventeenth aspect, wherein the optical surface is a concave dichroic mirror formed by laminating thin films having different refractive indexes. To do.
【0027】請求項19記載の発明の発光ダイオード
は、請求項17又は18記載の発明において、前記発光
素子の背面側に前記光学面で反射した光及び前記光学面
を透過した光を外部に放射する放射面を有し、前記放射
面と前記光学面との間に光透過性材料を充填したことを
特徴とするものである。A light emitting diode according to a nineteenth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the seventeenth or eighteenth aspect, wherein the light reflected by the optical surface on the back side of the light emitting element and the light transmitted through the optical surface are radiated to the outside. And a light transmissive material is filled between the radiation surface and the optical surface.
【0028】請求項20記載の発明の発光ダイオード
は、請求項19記載の発明において、前記光学面の背面
側に前記光学面の背後から放射された光を入射する入射
面を有し、前記入射面と前記光学面との間に光透過性材
料を充填したことを特徴とするものである。A light emitting diode according to a twentieth aspect of the present invention is the light emitting diode according to the nineteenth aspect of the present invention, which has an incident surface on the back side of the optical surface for allowing light emitted from behind the optical surface to enter. A light-transmissive material is filled between the surface and the optical surface.
【0029】請求項21記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項1,2,3,4,5,6,7,8,9,
10,11,12,13,14,15,16,17,1
8,19又は20記載の発光ダイオードの少なくとも一
つと光源とを、前段の発光ダイオードの光学面の背後に
後段の発光ダイオード又は光源が位置するように、且つ
光源が最後段に位置するように積層状に配置したことを
特徴とするものである。According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a laminated type light emitting diode as described in the following aspects: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 1
At least one of the light-emitting diodes described in 8, 19, or 20 and a light source are laminated so that the light-emitting diode or the light source in the subsequent stage is located behind the optical surface of the light-emitting diode in the previous stage, and the light source is located in the last stage. It is characterized by being arranged in a shape.
【0030】請求項22記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項21記載の発明において、前記少なくと
も一の発光ダイオード及び光源が、それぞれ異なる波長
域の光を発するものであることを特徴とするものであ
る。According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided the stacked type light emitting diode according to the twenty-first aspect, wherein the at least one light emitting diode and the light source emit light in different wavelength ranges. It is a thing.
【0031】請求項23記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項21又は22記載の発明において、前記
少なくとも一の発光ダイオード及び光源が、それぞれ異
なる配光特性の光を発するものであることを特徴とする
ものである。According to the stacked type light emitting diode of the twenty-third aspect of the present invention, in the invention of the twenty-first or twenty-second aspect, the at least one light emitting diode and the light source emit light having different light distribution characteristics. It is a feature.
【0032】請求項24記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項21記載の発明において、青色光を発す
る前記発光ダイオードの光学面の背後に緑色光を発する
前記発光ダイオードを配置し、前記緑色光を発する発光
ダイオードの光学面の背後に赤色光を発する光源を配置
したことを特徴とするものである。According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the stacked type light-emitting diode according to the twenty-first aspect, the light-emitting diode which emits green light is arranged behind the optical surface of the light-emitting diode which emits blue light. A light source that emits red light is arranged behind the optical surface of a light emitting diode that emits light.
【0033】請求項25記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項21,22,23又は24記載の発明に
おいて、前記発光ダイオードが複数ある場合は隣合う段
の前記発光ダイオード間、及び前記発光ダイオードとこ
れに隣合う前記光源との間を光透過性材料で充填したこ
とを特徴とするものである。According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the stacked type light-emitting diode according to the twenty-first, twenty-second, twenty-third or twenty-fourth aspect of the present invention, when there are a plurality of the light-emitting diodes, the light-emitting diodes in adjacent stages and the light-emitting diodes are adjacent to each other. A light-transmissive material is filled between the diode and the light source adjacent to the diode.
【0034】請求項26記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、請求項21,22,23又は24記載の発明に
おいて、前記発光ダイオードが複数ある場合は隣合う段
の前記発光ダイオード間の光路、及び前記発光ダイオー
ドとこれに隣合う前記光源との間の光路を光透過性材料
で充填したことを特徴とするものである。According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the stacked type light-emitting diode according to the twenty-first, twenty-second, twenty-third or twenty-fourth aspect, when there are a plurality of the light-emitting diodes, an optical path between the light-emitting diodes in adjacent stages, and An optical path between the light emitting diode and the light source adjacent to the light emitting diode is filled with a light transmissive material.
【0035】[0035]
【作用】請求項1記載の発明の発光ダイオードは、発光
素子が発した光の一部を光学面で反射し外部に放射する
と共に、前記光学面の背後から入射した光の一部を透過
し外部に放射するので、前記発光素子が発した光と前記
光学面の背後から入射した光と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。According to the light emitting diode of the present invention, a part of the light emitted from the light emitting element is reflected by the optical surface and emitted to the outside, and a part of the light incident from the back of the optical surface is transmitted. Since the light is radiated to the outside, the light emitted from the light emitting element and the light incident from behind the optical surface can be efficiently mixed and radiated to the outside, so that a high front luminance can be obtained.
【0036】請求項2記載の発明の発光ダイオードは、
前記発光素子が発した光の一部を前記光学面の部分的に
形成された反射部で反射し外部に放射すると共に、前記
光学面の背後から入射した光の一部を前記光学面の透過
面により透過し外部に放射するので、請求項1記載の発
明と同様の作用を奏する。The light emitting diode according to the second aspect of the invention is
A part of the light emitted by the light emitting element is reflected by a partially formed reflecting portion of the optical surface and radiated to the outside, and a part of the light incident from behind the optical surface is transmitted through the optical surface. Since the light is transmitted through the surface and radiated to the outside, the same operation as the invention according to claim 1 is achieved.
【0037】請求項3記載の発明の発光ダイオードは、
前記発光素子が発した光の一部を前記光学面の点状に多
数形成された反射部で反射し外部に放射すると共に、前
記光学面の背後から入射した光の一部を前記光学面の透
過面により透過し外部に放射するので、請求項1記載の
発明と同様の作用を奏する。The light emitting diode according to the invention of claim 3 is
A part of the light emitted by the light-emitting element is reflected by a plurality of reflecting portions formed in a dot shape on the optical surface and radiated to the outside, and a part of the light incident from the back of the optical surface is Since the light is transmitted through the transparent surface and is radiated to the outside, the same operation as that of the first aspect of the invention is achieved.
【0038】請求項4記載の発明の発光ダイオードは、
前記発光素子が発した光の一部を前記光学面の網目状に
形成された反射部で反射し外部に放射すると共に、前記
光学面の背後から入射した光の一部を前記光学面の透過
面により透過し外部に放射するので、請求項1記載の発
明と同様の作用を奏する。A light emitting diode according to the invention of claim 4 is
A part of the light emitted by the light emitting element is reflected by a reflection portion formed in a mesh shape of the optical surface and emitted to the outside, and a part of the light incident from behind the optical surface is transmitted through the optical surface. Since the light is transmitted through the surface and radiated to the outside, the same operation as the invention according to claim 1 is achieved.
【0039】請求項5記載の発明の発光ダイオードは、
前記発光素子が発した光の一部を前記光学面の放射状に
形成された反射部で反射し外部に放射すると共に、前記
光学面の背後から入射した光の一部を前記光学面の透過
面により透過し外部に放射するので、請求項1記載の発
明と同様の作用を奏する。The light emitting diode according to the invention of claim 5 is
A part of the light emitted by the light emitting element is reflected by a radially formed reflecting portion of the optical surface and radiated to the outside, and a part of the light incident from behind the optical surface is transmitted through the optical surface. Since it is transmitted through and is radiated to the outside, the same operation as the invention according to claim 1 is achieved.
【0040】請求項6記載の発明の発光ダイオードは、
前記発光素子が発した光の一部を前記光学面を形成する
ハーフミラーで反射し外部に放射すると共に、前記光学
面の背後から入射した光の一部を前記光学面を形成する
ハーフミラーにより透過し外部に放射するので、請求項
1記載の発明と同様の作用を奏する。A light emitting diode according to the invention of claim 6 is
A part of the light emitted from the light emitting element is reflected by a half mirror forming the optical surface and emitted to the outside, and a part of the light incident from the back of the optical surface is formed by the half mirror forming the optical surface. Since it is transmitted and radiated to the outside, the same operation as the invention according to claim 1 is achieved.
【0041】請求項7記載の発明の発光ダイオードは、
前記の構成としたことにより請求項1記載の発明と同様
の作用を奏する。A light emitting diode according to the invention of claim 7 is
With the above configuration, the same operation as the invention according to claim 1 is achieved.
【0042】請求項8記載の発明の発光ダイオードは、
前記光学面の背面側に前記光学面の背後から放射された
光を入射する入射面を設け、前記入射面と前記光学面と
の間に光透過性材料を充填したことにより、前記光学面
の背後から入射した光が前記光学面の界面で屈折して無
効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低下す
ることとを防止することができる。The light emitting diode according to the invention of claim 8 is
Provided on the back side of the optical surface is an incident surface for entering light emitted from behind the optical surface, and by filling a light transmissive material between the incident surface and the optical surface, It is possible to prevent the light incident from the back from being refracted at the interface of the optical surfaces to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance.
【0043】請求項9記載の発明の発光ダイオードは、
発光素子が発した光を光学面で反射し外部に放射すると
共に、前記光学面の背後から入射した光の一部を透過し
外部に放射するので、前記発光素子が発した光と前記光
学面の背後から入射した光と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。A light emitting diode according to a ninth aspect of the invention is
The light emitted by the light emitting element is reflected by the optical surface to be emitted to the outside, and at the same time, the light emitted from the light emitting element and the optical surface are transmitted because a part of the light incident from behind the optical surface is transmitted and emitted to the outside. It is possible to efficiently mix the color of light incident from the back of the light source and radiate the light to the outside, and thus obtain a high front luminance.
【0044】請求項10記載の発明の発光ダイオード
は、前記発光素子が発した光を前記発光素子の発光面に
対向する位置に配置された中央反射面と、前記中央反射
面の周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差が
設けられた複数の環状反射面とにより反射すると共に、
前記光学面の背後から入射した光の一部を前記中央反射
面とこれに隣合う前記環状反射面との間及び前記環状反
射面の隣合うもの同士との間に設けられた複数の透過面
により透過するので、請求項9記載の発明と同様の作用
を奏する。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode, wherein a light emitted from the light emitting element is provided with a central reflecting surface arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element, and a step is formed around the central reflecting surface. While being reflected by the plurality of annular reflecting surfaces provided with steps between each of the provided and arranged,
A plurality of transmitting surfaces provided between the central reflecting surface and the annular reflecting surface adjacent to the central reflecting surface, and between adjacent ones of the annular reflecting surfaces for a part of the light incident from behind the optical surface. Since the light is transmitted through, the same operation as the invention according to claim 9 is achieved.
【0045】請求項11記載の発明の発光ダイオード
は、前記中央反射面及び複数の環状反射面が、前記発光
素子の発光面上から見たときに前記中央反射面とこれに
隣合う前記環状反射面との間及び前記環状反射面の隣合
うもの同士との間に隙間が生じないように配置したの
で、発光素子が発する光の略全光束を前方に放射するこ
とができる。According to an eleventh aspect of the invention, in the light emitting diode, the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are the central reflecting surface and the annular reflecting surface adjacent to the central reflecting surface when viewed from the light emitting surface of the light emitting element. Since the gap is not formed between the surface and the adjacent ones of the annular reflecting surfaces, almost all luminous flux of the light emitted from the light emitting element can be radiated forward.
【0046】請求項12記載の発明の発光ダイオード
は、前記複数の透過面が全て同一平面上に位置し、かつ
前記中央反射面及び複数の環状反射面が前記同一平面よ
りも前記発光素子側に位置するので、光学面の底面部に
は透過面のみが形成され、反射面は形成されない。した
がって、重ねて配置したときでも、前記光学面の低面部
が接触するので、反射部が破損することはない。According to a twelfth aspect of the present invention, in the light emitting diode, the plurality of transmitting surfaces are all located on the same plane, and the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are closer to the light emitting element than the same plane. Since it is located, only the transmissive surface is formed on the bottom surface of the optical surface, and the reflective surface is not formed. Therefore, even when they are arranged in an overlapping manner, the lower surface portion of the optical surface comes into contact with each other, so that the reflecting portion is not damaged.
【0047】請求項13記載の発明の発光ダイオード
は、前記中央反射面及び複数の環状反射面を凹面状とし
たものがあり、請求項9記載の発明と同様の作用を奏す
る。The light emitting diode according to the thirteenth aspect of the present invention has the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces which are concave, and has the same effect as the invention according to the ninth aspect.
【0048】請求項14記載の発明の発光ダイオード
は、前記中央反射面を凸状とし、前記複数の環状反射面
を凹面状としたことにより、発光素子が発し前記中央反
射面により反射された光は前記複数の環状反射面のいず
れかで反射され、その後外部に放射されるので、前記中
央反射面により反射された光を発光素子に吸収されるこ
となく外部に放射することができる。In the light emitting diode of the fourteenth aspect of the present invention, the central reflecting surface is convex and the plurality of annular reflecting surfaces are concave, so that the light emitted from the light emitting element is reflected by the central reflecting surface. Is reflected by any of the plurality of annular reflecting surfaces and then radiated to the outside, so that the light reflected by the central reflecting surface can be radiated to the outside without being absorbed by the light emitting element.
【0049】請求項15記載の発明の発光ダイオード
は、前記の構成としたことにより請求項9記載の発明と
同様の作用を奏する。The light emitting diode of the invention according to a fifteenth aspect has the same operation as the invention according to the ninth aspect because of the above configuration.
【0050】請求項16記載の発明の発光ダイオード
は、前記光学面の背面側に前記光学面の背後から放射さ
れた光を入射する入射面を設け、前記入射面と前記光学
面との間に光透過性材料を充填したことにより、前記光
学面の背後から入射した光が前記光学面の界面で屈折し
て無効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低
下することとを防止することができる。In the light emitting diode of the sixteenth aspect of the present invention, an incident surface on which the light emitted from the back of the optical surface is incident is provided on the back side of the optical surface, and the incident surface is provided between the incident surface and the optical surface. By filling with a light-transmissive material, it is possible that light incident from behind the optical surface is refracted at the interface of the optical surface and is emitted in an ineffective direction, and that light is reflected to reduce the transmittance. Can be prevented.
【0051】請求項17記載の発明の発光ダイオード
は、発光素子が発した波長の光を光学面で反射し外部に
放射すると共に、前記光学面の背後から入射した前記発
光素子が発する光と異なる波長の光を透過し外部に放射
するので、前記発光素子が発した光と前記光学面の背後
から入射した光と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。According to a seventeenth aspect of the present invention, in a light emitting diode, the light of the wavelength emitted by the light emitting element is reflected by the optical surface and emitted to the outside, and is different from the light emitted by the light emitting element incident from behind the optical surface. Since the light of the wavelength is transmitted and radiated to the outside, the light emitted from the light emitting element and the light incident from behind the optical surface can be efficiently mixed and radiated to the outside, thus obtaining a high front luminance. You can
【0052】請求項18記載の発明の発光ダイオード
は、前記光学面を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としたことによ
り、請求項17記載の発明と同様の作用を奏する。In the light emitting diode of the eighteenth aspect of the present invention, the optical surface is a concave dichroic mirror formed by laminating thin films having different refractive indexes, and thus the same operation as that of the seventeenth aspect of the invention is achieved. Play.
【0053】請求項19記載の発明の発光ダイオード
は、前記の構成としたことにより請求項17記載の発明
と同様の作用を奏する。The light emitting diode of the invention according to claim 19 has the same operation as that of the invention according to claim 17 due to the above-mentioned structure.
【0054】請求項20記載の発明の発光ダイオード
は、前記光学面の背面側に前記光学面の背後から放射さ
れた光を入射する入射面を設け、前記入射面と前記光学
面との間に光透過性材料を充填したことにより、前記光
学面の背後から入射した光が前記光学面の界面で屈折し
て無効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低
下することとを防止することができる。In the light emitting diode of the twentieth aspect of the present invention, an incident surface on which the light emitted from the back of the optical surface is incident is provided on the rear side of the optical surface, and the incident surface is provided between the incident surface and the optical surface. By filling with a light-transmissive material, it is possible that light incident from behind the optical surface is refracted at the interface of the optical surface and is emitted in an ineffective direction, and that light is reflected to reduce the transmittance. Can be prevented.
【0055】請求項21記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記の構成としたことにより、数種の光を効率
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。According to the laminated type light emitting diode of the twenty-first aspect of the present invention, by virtue of the above-mentioned constitution, it is possible to efficiently mix colors of several kinds of light and radiate them to the outside, and thus to obtain high front luminance. .
【0056】請求項22記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記少なくとも一つの発光ダイオード及び光源
がそれぞれ異なる波長域の光を発するので、種々の色の
光を放射することができる。In the laminated light emitting diode according to the twenty-second aspect of the present invention, since the at least one light emitting diode and the light source emit light in different wavelength ranges, it is possible to emit light of various colors.
【0057】請求項23記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記少なくとも一つの発光ダイオード及び光源
がそれぞれ異なる配光特性の光を発するので、種々の配
光特性を有する光を放射することができる。In the laminated light emitting diode according to the twenty-third aspect of the invention, since the at least one light emitting diode and the light source emit light having different light distribution characteristics, it is possible to emit light having various light distribution characteristics. .
【0058】請求項24記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記の構成としたので、青色光、緑色光及び赤
色光の光量をそれぞれ可変することにより全ての色の光
を放射することができる。Since the laminated type light emitting diode according to the twenty-fourth aspect of the present invention is configured as described above, it is possible to emit light of all colors by varying the light amounts of blue light, green light and red light. .
【0059】請求項25記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記発光ダイオードが複数ある場合は隣合う段
の前記発光ダイオード間、及び前記発光ダイオードとこ
れに隣合う前記光源との間を光透過性材料で充填したこ
とにより、前記光学面の背後から入射した光が前記光学
面の界面で屈折して無効な方向へ放射されることと、反
射して透過率が低下することとを防止することができ
る。According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the case where there are a plurality of light emitting diodes, light is transmitted between the light emitting diodes in adjacent stages and between the light emitting diode and the light source adjacent thereto. By filling with a conductive material, it is possible to prevent light incident from the back of the optical surface from being refracted at the interface of the optical surface to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. be able to.
【0060】請求項26記載の発明の積層型発光ダイオ
ードは、前記発光ダイオードが複数ある場合は隣合う段
の前記発光ダイオード間の光路、及び前記発光ダイオー
ドとこれに隣合う前記光源との間の光路を光透過性材料
で充填したことにより、請求項25記載の発明と同様の
作用を奏する。According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the case of a plurality of the light emitting diodes, when there are a plurality of the light emitting diodes, an optical path between the light emitting diodes in adjacent stages, and between the light emitting diode and the light source adjacent thereto. By filling the optical path with the light transmissive material, the same effect as the invention of claim 25 is achieved.
【0061】[0061]
【実施例】以下に本発明の第一実施例について図1乃至
図3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である。図2
は、図1に示す積層型発光ダイオードに用いる発光ダイ
オードの概略断面図である。図3は、図2に示す発光ダ
イオードの概略背面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode which is a first embodiment of the present invention. Figure 2
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG. 1. FIG. 3 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG.
【0062】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の背後(後段)に更に光源である反射型発光ダイオ
ード120を配置し、これをケース130に収納した
後、ケース130内を光透過性材料140で充填したも
のである。The stacked type light emitting diode 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG.
A reflection type light emitting diode 120, which is a light source, is further arranged behind (rear stage) 10 and housed in a case 130, and then the case 130 is filled with a light transmissive material 140.
【0063】発光ダイオード110は、図2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,112b
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1
15とを有する。発光素子111は、リードフレーム1
12aの先端部に配置され、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。尚、ケース130内を充填するのに
用いた光透過性材料140は、光透過性材料113と同
等の屈折率を有するものであることが望ましい。これ
は、反射型発光ダイオード120が発した光が光学面1
14の界面で屈折して無効な方向へ放射されることと、
反射して透過率が低下することとを防止するためであ
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配置される。放
射面115は、発光素子111の背面側に平面状に形成
される。As shown in FIG. 2, the light emitting diode 110 includes a light emitting element 111 that emits red light and a light emitting element 111.
Lead frames 112a, 112b for supplying power to the
A light-transmissive material 113, an optical surface 114 formed in the shape of a paraboloid of revolution with the light emitting element 111 as a focal point, and a radiation surface 1.
15 and. The light emitting element 111 is a lead frame 1.
It is arranged at the tip of 12a and is electrically connected to the lead frame 112b by a wire 116. The light emitting element 111, the tip portions of the lead frames 112a and 112b, and the wire 116 are integrally sealed with a light transmissive material 113. The light transmissive material 140 used to fill the inside of the case 130 preferably has the same refractive index as the light transmissive material 113. This is because the light emitted from the reflection type light emitting diode 120 is the optical surface 1.
Refracting at the interface of 14 and radiating in an invalid direction,
This is to prevent reflection and decrease in transmittance. As shown in FIG. 3, the optical surface 114 is formed by partially mirror-finishing the convex surface of the light transmissive material 113 by plating, metal deposition, or the like, and forming a large number of reflecting portions 114a in a dot shape.
It is arranged on the side facing the light emitting surface of the light emitting element 111. The emission surface 115 is formed in a flat shape on the back surface side of the light emitting element 111.
【0064】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に代えて緑色光を発する発光素子を用いた
こと、及び光透過性材料113の反射部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
より形成された凹面状反射面121を用いたことであ
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。The point that the reflection type light emitting diode 120 which is a light source is different from the light emitting diode 110 is that a light emitting element which emits green light is used in place of the light emitting element 111 which emits red light, and a reflection portion of the light transmissive material 113. Instead of the optical surface 114 in which a large number of dots 114a are formed, a concave reflection surface 121 formed by mirror-finishing the entire convex surface of the light transmissive material by plating, metal deposition or the like is used. Incidentally, in the reflection type light emitting diode 120, those having the same function as the light emitting diode 110 are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0065】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、また反射
型発光ダイオード120が発した平行光である緑色光の
一部は発光ダイオード110の光学面114の反射部1
14aが形成されていない部分に入射し透過した後、放
射面115から平行光として外部に放射される。The laminated light emitting diode 10 having the above structure.
At 0, a part of the red light emitted from the light emitting element 111 of the light emitting diode 110 is reflected by the reflecting portion (black dot portion in FIG. 3) 114a formed in a large number of points on the optical surface 114, and then from the emitting surface 115. A part of the green light, which is emitted as parallel light to the outside and is parallel light emitted by the reflection type light emitting diode 120, is part of the reflection part 1 of the optical surface 114 of the light emitting diode 110.
After entering and transmitting the part where 14a is not formed, it is emitted to the outside as parallel light from the emitting surface 115.
【0066】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が発する赤色光は光学面1
14の点状に多数形成された反射部114aで反射さ
れ、また反射型発光ダイオード120が発する緑色光は
光学面114の反射部114aが形成されていない部分
に入射して透過しそれぞれ放射面115から等しい配光
で放射される。光学面114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1
10の発光素子111が発した赤色光と反射型発光ダイ
オード120が発した緑色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。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114の面積の約半分
とすることにより発光ダイオード110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。According to the first embodiment of the present invention, the red light emitted by the light emitting element 111 of the light emitting diode 110 is emitted by the optical surface 1.
Green light emitted by the reflective light emitting diode 120 is reflected by the reflecting portions 114a formed in a large number of 14 points, and is transmitted through the portions of the optical surface 114 on which the reflecting portions 114a are not formed, respectively, and is emitted. Are emitted with an equal light distribution. Since the dot-shaped reflecting portions 114a formed on the optical surface 114 are individually small, the light emitting diode 1
The red light emitted from the light emitting element 111 and the green light emitted from the reflection type light emitting diode 120 can be efficiently mixed and radiated to the outside, and thus a high front luminance can be obtained. The area ratio of the optical surface 114 and the reflection portion 114a formed on the optical surface 114 may be determined according to the output of the light emitting element and the application, and for example, the area of the reflection portion 114a formed on the optical surface 114 By making the area of the surface 114 approximately half, the ratio of the red light emitted by the light emitting diode 110 and the green light emitted by the reflection type light emitting diode 120 can be set to 1: 1.
【0067】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。Further, the light emitting element 1 of the light emitting diode 110
The light emitted from the stacked light emitting diode 100 can be continuously changed from red to green by controlling the current flowing through the light emitting elements of the reflective light emitting diode 120 and the light emitting element of the reflective light emitting diode 120.
【0068】さらに、発光ダイオード110と反射型発
光ダイオード120との間を光透過性樹脂140で充填
したことにより、反射型発光ダイオード120が発する
光のうち光学面114の反射部114aが形成されてい
ない部分に入射した光が光学面114の界面で屈折して
無効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低下
することとを防止することができる。Further, by filling the space between the light emitting diode 110 and the reflection type light emitting diode 120 with the light transmissive resin 140, the reflection portion 114a of the optical surface 114 of the light emitted by the reflection type light emitting diode 120 is formed. It is possible to prevent the light incident on the non-existing portion from being refracted at the interface of the optical surface 114 to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance.
【0069】尚、本発明は第一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、第一実施例では、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これに限定さ
れず、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110,120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。The present invention is not limited to the first embodiment, but various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the first embodiment, the case where the red light and the green light are mixed and emitted has been described. However, the present invention is not limited to this, and the green light and the blue light may be mixed and emitted. Further, a plurality of light emitting elements may be used for the light emitting diodes 110 and 120, and in this case, light emitting elements having different emission wavelengths may be used in combination.
【0070】また、第一実施例では、光学面114は反
射部114aが点状に多数形成されたものについて説明
したがこれに限定されるものではなく、反射部が斑状に
形成されたものや図4に示すように反射部114bが網
目状に形成されたもの又は図5に示すように反射部11
4cが放射状に形成されたもの等、反射部と透過部とに
より形成されたものであればよい。また、反射部及び透
過部をどれだけ微細なものにするかは用途に応じたもの
とすればよい。また、光透過性材料113の凸面を鍍金
や金属蒸着等により鏡面加工するに際し、蒸着量を制御
して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。この場合、発光素子111が発する
光の一部はハーフミラーで反射し放射面115から放射
され、また反射型発光ダイオード120が発する光の一
部はハーフミラーを透過し放射面115から放射される
ので、第一実施例と同様の作用・効果を奏する。さら
に、光学面114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114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あって
もよい。加えて、光学面114は回転放物面状に形成さ
れたものに限定されるものではない。In the first embodiment, the optical surface 114 has been described as having a large number of reflecting portions 114a formed in a dot shape, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, the reflecting portion 114b is formed in a mesh shape, or as shown in FIG.
What is formed by the reflective portion and the transmissive portion, such as the one in which 4c is radially formed, may be used. Further, the fineness of the reflecting portion and the transmitting portion may be determined depending on the application. In addition, when the convex surface of the light transmissive material 113 is mirror-finished by plating or metal evaporation, a half mirror which is a semi-transmissive thin film reflective surface may be used by controlling the amount of evaporation. In this case, a part of the light emitted from the light emitting element 111 is reflected by the half mirror and emitted from the emission surface 115, and a part of the light emitted from the reflective light emitting diode 120 passes through the half mirror and is emitted from the emission surface 115. Therefore, the same operation and effect as those of the first embodiment are achieved. Further, the reflecting portion formed in a dot shape on the optical surface 114 may be a half mirror, or the portion of the optical surface 114 where the reflecting portion is not formed may be a half mirror. In addition, the optical surface 114 is not limited to a paraboloid of revolution.
【0071】さらに、第一実施例では、ケース130内
を光透過性材料140で充填したものについて説明した
がこれに限定されるものではなく、発光ダイオード11
0と反射型発光ダイオード120との間の光路の部分の
みを光透過性材料140で充填したものであればよい。
また、発光ダイオード110と反射型発光ダイオード1
20との間にレンズ等の光学系を配置し光学面114に
入射する光の入射角を調整する等、光学面114に入射
する光の界面屈折を考慮して積層型発光ダイオード10
0の光学系を設計する場合には、ケース130内を光透
過性材料140で充填しないものであってもよい。Further, in the first embodiment, the case in which the case 130 is filled with the light transmissive material 140 has been described, but the present invention is not limited to this, and the light emitting diode 11 is used.
It suffices that only the part of the optical path between 0 and the reflection type light emitting diode 120 is filled with the light transmissive material 140.
In addition, the light emitting diode 110 and the reflection type light emitting diode 1
An optical system such as a lens is arranged between the laminated light emitting diode 10 and the optical surface 114 in order to adjust the incident angle of the light incident on the optical surface 114.
When designing an optical system of 0, the case 130 may not be filled with the light transmissive material 140.
【0072】たとえば、図6に示す積層型発光ダイオー
ド150のように、発光ダイオード110の光学面11
4の背面側に反射型発光ダイオード120が発した光が
略直角に入射するように入射面151を設け、発光ダイ
オード110の光学面114と入射面151との間を光
透過性材料113で充填した場合は、反射型発光ダイオ
ード120が発した光を屈折して無効な方向へ放射させ
ることなく入射面151内に入射させ、界面屈折するこ
となく光学面114を透過させることができる。また、
図7に示す積層型発光ダイオード160のように、発光
ダイオード170の凹面状の光学面171の周囲に平面
状の光学面172を配置した場合も同様に、反射型発光
ダイオード120が発した光を屈折して無効な方向へ放
射させることなく平面状の光学面172に入射させ透過
させることができる。さらに、図8に示す積層型発光ダ
イオード180のように、図7に示す発光ダイオード1
70の背後に反射型発光ダイオード120が発した光が
略直角に入射するように入射面181を設け、発光ダイ
オード170の光学面171,172と入射面181と
の間を光透過性材料113で充填した場合は、反射型発
光ダイオード120が発した光を界面屈折させることな
く入射面181に入射させ、光学面171,172を透
過させることができる。For example, the optical surface 11 of the light emitting diode 110 such as the laminated light emitting diode 150 shown in FIG.
4 is provided with an incident surface 151 so that the light emitted from the reflection type light emitting diode 120 is incident at a substantially right angle, and a space between the optical surface 114 and the incident surface 151 of the light emitting diode 110 is filled with a light transmissive material 113. In this case, the light emitted from the reflective light emitting diode 120 can be incident on the incident surface 151 without being refracted and emitted in an ineffective direction, and can be transmitted through the optical surface 114 without interfacial refraction. Also,
When the planar optical surface 172 is arranged around the concave optical surface 171 of the light emitting diode 170 as in the stacked light emitting diode 160 shown in FIG. 7, light emitted by the reflective light emitting diode 120 is similarly emitted. The light can be made incident on the planar optical surface 172 and transmitted without being refracted and emitted in an invalid direction. Further, like the stacked light emitting diode 180 shown in FIG. 8, the light emitting diode 1 shown in FIG.
An incident surface 181 is provided behind 70 so that the light emitted from the reflection type light emitting diode 120 is incident at a substantially right angle, and a light transmitting material 113 is provided between the optical surfaces 171 and 172 of the light emitting diode 170 and the incident surface 181. When filled, the light emitted from the reflection type light emitting diode 120 can be incident on the incident surface 181 without being refracted at the interface and can be transmitted through the optical surfaces 171 and 172.
【0073】また、第一実施例では、光源として反射型
発光ダイオード120を用いたものについて説明したが
これに限定るものではなく、図9に示す積層型発光ダイ
オード190のように、光源としてレンズ型発光ダイオ
ード191を用いたものでもよい。尚、レンズ型発光ダ
イオード191は、レンズ界面での屈折率の差によって
発光素子が発する光を集光しレンズ面192から放射す
るので、ケース130a内をレンズ型発光ダイオード1
91と同じ光透過性材料で充填してはならない。したが
って、積層型発光ダイオード190は、図6又は図7に
示す積層型発光ダイオードと同様な構造とする等、光学
面114に入射する光の界面反射を考慮して光学系を設
計することが望ましい。また、反射型発光ダイオード1
20の代わりに光源として冷陰極管、ELランプ等を用
いたものでもよい。In the first embodiment, the reflection type light emitting diode 120 is used as the light source. However, the light source is not limited to this, and a lens is used as the light source like the laminated type light emitting diode 190 shown in FIG. The light emitting diode 191 may be used. The lens type light emitting diode 191 collects the light emitted by the light emitting element due to the difference in the refractive index at the lens interface and radiates the light from the lens surface 192.
Do not fill with the same light transmissive material as 91. Therefore, it is desirable to design the optical system of the stacked light emitting diode 190 in consideration of the interface reflection of the light incident on the optical surface 114, such as the structure similar to that of the stacked light emitting diode shown in FIG. 6 or 7. . In addition, the reflection type light emitting diode 1
Instead of 20, a cold cathode tube, an EL lamp or the like may be used as a light source.
【0074】さらに、第一実施例では、発光ダイオード
110の放射面115と光学面114との間を光透過性
材料113で充填したものについて説明したがこれに限
定されるものではなく、放射面115と光学面114と
の間を中空としたものでもよい。Further, in the first embodiment, the light emitting diode 110 having the space between the emitting surface 115 and the optical surface 114 filled with the light transmissive material 113 has been described, but the present invention is not limited to this. The space between 115 and the optical surface 114 may be hollow.
【0075】次に、本発明の第二実施例について図10
を参照して説明する。図10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である。Next, FIG. 10 shows the second embodiment of the present invention.
Will be described with reference to. FIG. 10 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode that is a second embodiment of the present invention.
【0076】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10に示すように、第一発光ダイオ
ード210の背後に第二発光ダイオード220を配置
し、第二発光ダイオード220の背後(最後段)に更に
光源である反射型発光ダイオード230を配置し、これ
をケース240に収納した後、ケース240内を光透過
性材料250で充填したものである。In the stacked light emitting diode 200 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, the second light emitting diode 220 is arranged behind the first light emitting diode 210 and the second light emitting diode 220 is arranged behind the second light emitting diode 220. A reflection type light emitting diode 230 which is a light source is further arranged at the (last stage), the case 240 is housed in the case 240, and then the case 240 is filled with a light transmissive material 250.
【0077】第一発光ダイオード210が図2に示す第
一実施例に用いられる発光ダイオード110と異なる点
は、赤色光を発する発光素子111に代えて青色光を発
する発光素子を用いたこと、及び光学面114と光学面
114に形成された反射部114aの面積比を6:5と
したことである。尚、第一発光ダイオード210におい
て第一実施例に用いられる発光ダイオード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。The first light emitting diode 210 is different from the light emitting diode 110 used in the first embodiment shown in FIG. 2 in that a light emitting element emitting blue light is used instead of the light emitting element 111 emitting red light. That is, the area ratio of the optical surface 114 and the reflection portion 114a formed on the optical surface 114 is set to 6: 5. It should be noted that, in the first light emitting diode 210, those having the same function as the light emitting diode 110 used in the first embodiment are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0078】第二発光ダイオード220が図2に示す第
一実施例に用いられる発光ダイオード110と異なる点
は、赤色光を発する発光素子111に代えて緑色光を発
する発光素子を用いたことである。尚、第二発光ダイオ
ード220において第一実施例に用いられる発光ダイオ
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。The second light emitting diode 220 is different from the light emitting diode 110 used in the first embodiment shown in FIG. 2 in that a light emitting element emitting green light is used instead of the light emitting element 111 emitting red light. . In the second light emitting diode 220, those having the same function as the light emitting diode 110 used in the first embodiment are designated by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0079】光源である反射型発光ダイオード230が
第一実施例に用いられる光源である反射型発光ダイオー
ド120と異なる点は、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。尚、反
射型発光ダイオード230において第一実施例に用いら
れる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。The reflection type light emitting diode 230 which is a light source is different from the reflection type light emitting diode 120 which is a light source used in the first embodiment except that a light emitting element which emits red light is used instead of a light emitting element which emits green light. That is. The reflective light emitting diode 230 having the same function as that of the reflective light emitting diode 120 used in the first embodiment is denoted by the same or corresponding reference numeral, and detailed description thereof will be omitted.
【0080】上記構成による積層型発光ダイオード20
0では、第一発光ダイオード210の発光素子が発した
青色光の大半(約8割)は、第一発光ダイオード210
の光学面114の点状に多数形成された反射部114a
で反射された後、第一発光ダイオード210の放射面1
15から外部に平行光として放射される。また第二発光
ダイオード220の発光素子が発した緑色光の一部は、
第二発光ダイオード220の光学面114の点状に多数
形成された反射部114aで反射され第二発光ダイオー
ド220の放射面115から放射された後、第一発光ダ
イオード210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第一発光ダイオード210の
放射面115から平行光として外部に放射される。さら
に反射型発光ダイオード230が発した赤色光の一部
は、第二発光ダイオード220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第二発光ダイ
オード220の放射面115から放射された後、第一発
光ダイオード210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第一発光ダイオード21
0の放射面115から平行光として外部に放射される。The laminated light emitting diode 20 having the above structure
At 0, most (about 80%) of the blue light emitted from the light emitting element of the first light emitting diode 210 is
Of a large number of dots formed on the optical surface 114 of
The emission surface 1 of the first light emitting diode 210 after being reflected by
The light is emitted from 15 as parallel light. In addition, a part of the green light emitted by the light emitting element of the second light emitting diode 220 is
After being reflected by a plurality of dot-shaped reflecting portions 114a of the optical surface 114 of the second light emitting diode 220 and being emitted from the emitting surface 115 of the second light emitting diode 220, the reflecting portion of the optical surface 114 of the first light emitting diode 210. The light is incident on a portion where 114a is not formed and is emitted to the outside as parallel light from the emission surface 115 of the first light emitting diode 210. Further, a part of the red light emitted by the reflection type light emitting diode 230 is incident on a portion of the optical surface 114 of the second light emitting diode 220 where the reflection portion 114a is not formed and is emitted from the emission surface 115 of the second light emitting diode 220. After that, the light is incident on a portion of the optical surface 114 of the first light emitting diode 210 where the reflecting portion 114a is not formed, and the first light emitting diode 21
The light is emitted from the emission surface 115 of 0 as parallel light to the outside.
【0081】本発明の第二実施例によれば、第一発光ダ
イオード210の発光素子が発する青色光と第二発光ダ
イオード220の発光素子が発する緑色光と光源である
反射型発光ダイオード230が発する赤色光とを効率よ
く混色し外部に放射することができ、第一発光ダイオー
ド210の発光素子、第二発光ダイオード220の発光
素子及び反射型発光ダイオード230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。定格点灯において、現状では、青色
光を発する発光素子は緑色光を発する発光素子及び赤色
光を発する発光素子に比べて著しく発光出力が小さく、
また、赤色光を発する発光素子は緑色光を発する発光素
子に比べて発光出力が大きい。そして、白色光とするた
めの各色の光度比は、およそ青:緑:赤=1:9:3で
ある。本発明の第二実施例によれば、最も発光出力の小
さい青色光を発する発光素子111の発する光を効率よ
く外部に放射し、他の2色のバランスを青色の光出力に
合わせることにより、従来技術に比べて100倍近い正
面輝度(光度値350mcd)の白色光を発する発光ダ
イオードランプを提供することができる。また、放射面
の外径が同じとして、3段に積層しても従来技術と比べ
て厚さは同等とすることができる。According to the second embodiment of the present invention, the blue light emitted by the light emitting element of the first light emitting diode 210, the green light emitted by the light emitting element of the second light emitting diode 220 and the reflective light emitting diode 230 which is the light source are emitted. Red light can be efficiently mixed and emitted to the outside, and the energization currents of the light emitting element of the first light emitting diode 210, the light emitting element of the second light emitting diode 220 and the light emitting element of the reflective light emitting diode 230 are controlled respectively. Can emit light of all colors. In rated lighting, at present, the light emitting element that emits blue light has a significantly smaller light emission output than the light emitting element that emits green light and the light emitting element that emits red light.
Further, a light emitting element that emits red light has a larger light emission output than a light emitting element that emits green light. The luminous intensity ratio of each color for white light is approximately blue: green: red = 1: 9: 3. According to the second embodiment of the present invention, the light emitted from the light emitting element 111 that emits the blue light with the smallest light emission output is efficiently emitted to the outside, and the balance of the other two colors is adjusted to the blue light output. It is possible to provide a light emitting diode lamp that emits white light having a front luminance (luminance value of 350 mcd) which is nearly 100 times higher than that of the conventional technique. Further, assuming that the outer diameters of the radiation surfaces are the same, the thickness can be made equal to that of the conventional technique even if the layers are stacked in three stages.
【0082】尚、本発明は第二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、第二実施例では、2個の発光ダイオ
ード210,220を積層状に配置しその背後に光源と
して反射型発光ダイオード230を配置したがこれに限
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。The present invention is not limited to the second embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. For example, in the second embodiment, the two light emitting diodes 210 and 220 are arranged in a laminated form and the reflection type light emitting diode 230 is arranged behind them as a light source, but the present invention is not limited to this, and three or more light emitting diodes are emitted. Alternatively, the diodes may be arranged in a stack and the light source may be arranged behind them. In this case, light having various light distribution characteristics can be emitted by combining light emitting diodes and light sources having the same wavelength or different wavelengths having different light distribution characteristics, for example, the light distribution characteristics can be changed stepwise. It becomes possible.
【0083】また、第二実施例では、ケース240内を
光透過性材料250で充填したものについて説明したが
これに限定されるものではなく、第一実施例の場合と同
様に第一発光ダイオード210と第二発光ダイオード2
20との間、及び第二発光ダイオード220と反射型発
光ダイオード230との間の光路の部分のみを光透過性
材料250で充填したものであればよい。また、たとえ
ば図11に示す積層型発光ダイオード260のように、
第一発光ダイオード210の光学面114の背面側に第
二発光ダイオード220及び反射型発光ダイオード23
0が発した光が略直角に入射するように入射面211を
設け第一発光ダイオード210の光学面114と入射面
211との間を光透過性材料113で充填し、かつ第二
発光ダイオード220の光学面114の背面側に反射型
発光ダイオード230が発した光が略直角に入射するよ
うに入射面221を設け第二発光ダイオード220の光
学面114と入射面221との間を光透過性材料113
で充填した場合は、ケース240内を光透過性材料25
0で充填しないものであってもよい。In the second embodiment, the case 240 is filled with the light transmissive material 250. However, the present invention is not limited to this. As in the case of the first embodiment, the first light emitting diode is used. 210 and the second light emitting diode 2
It is sufficient that only the optical paths between the second light emitting diode 220 and the reflective light emitting diode 230 are filled with the light transmissive material 250. In addition, for example, like the stacked light emitting diode 260 shown in FIG.
The second light emitting diode 220 and the reflective light emitting diode 23 are provided on the back side of the optical surface 114 of the first light emitting diode 210.
The incident surface 211 is provided so that the light emitted by 0 enters at a substantially right angle, the space between the optical surface 114 and the incident surface 211 of the first light emitting diode 210 is filled with the light transmissive material 113, and the second light emitting diode 220 is provided. An incident surface 221 is provided on the back surface side of the optical surface 114 of the second light emitting diode 220 so that the light emitted from the reflective light emitting diode 230 is incident at a substantially right angle. Material 113
When filled with, the case 240 is filled with the light-transmissive material 25.
It may not be filled with 0.
【0084】次に、本発明の第三実施例について図12
乃至図14を参照して説明する。図12は、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13は、図12に示す積層型発光ダイオードに用
いる発光ダイオードの概略断面図である。図14は、図
13に示す発光ダイオードの概略背面図である。Next, FIG. 12 shows the third embodiment of the present invention.
It will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode that is a third embodiment of the present invention. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG. FIG. 14 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG.
【0085】本発明の第三実施例である積層型発光ダイ
オード300は、図12に示すように、発光ダイオード
310の背後に光源である反射型発光ダイオード320
を配置し、これをケース330に収納した後、ケース3
30内を光透過性材料340で充填したものである。As shown in FIG. 12, the stacked type light emitting diode 300 according to the third embodiment of the present invention includes a reflection type light emitting diode 320 which is a light source behind the light emitting diode 310.
And place it in the case 330, and then the case 3
The inside of 30 is filled with the light transmissive material 340.
【0086】発光ダイオード310は、図13及び図1
4に示すように、赤色光を発する発光素子311と、発
光素子311に電力を供給するリードフレーム312
a,312bと、光透過性材料313と、凹面状の光学
面314と、放射面317とを有する。発光素子311
は、リードフレーム312aの先端部に配置され、ワイ
ヤ318によりリードフレーム312bと電気的に接続
されている。発光素子311と、リードフレーム312
a,312bの先端部と、ワイヤ318とは光透過性材
料313により一体的に封止されている。尚、ケース3
30内を充填するのに用いた光透過性材料340は、光
透過性材料313と同等の屈折率を有するものであるこ
とが望ましい。これは、反射型発光ダイオード320が
発した光が光学面314の界面で屈折して無効な方向へ
放射されることと、反射して透過率が低下することとを
防止するためである。放射面317は、発光素子311
の背面側に平面状に形成される。The light emitting diode 310 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 4, a light emitting element 311 that emits red light and a lead frame 312 that supplies power to the light emitting element 311.
a, 312b, a light transmissive material 313, a concave optical surface 314, and a radiation surface 317. Light emitting element 311
Is arranged at the tip of the lead frame 312a and is electrically connected to the lead frame 312b by a wire 318. Light emitting element 311 and lead frame 312
The tip portions of a and 312b and the wire 318 are integrally sealed with a light transmissive material 313. Case 3
It is desirable that the light transmissive material 340 used to fill the inside of 30 has a refractive index equivalent to that of the light transmissive material 313. This is to prevent the light emitted from the reflective light emitting diode 320 from being refracted at the interface of the optical surface 314 to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. The emitting surface 317 is formed by the light emitting element 311.
Is formed flat on the back side of the.
【0087】光学面314は、発光素子311の発光面
に対向する位置に配置された円形の中央反射面314a
とその周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差
が設けられた環状反射面314b,314c,314d
とを有する。中央反射面314a及び環状反射面314
b,314c,314dは凹面状に形成されたものであ
り、光透過性材料313の表面を鍍金や金属蒸着等によ
り鏡面加工されたものである。The optical surface 314 is a circular central reflecting surface 314a arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element 311.
And annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d in which steps are also provided between each
Have and. Central reflecting surface 314a and annular reflecting surface 314
Reference numerals b, 314c and 314d are formed in a concave shape, and the surface of the light transmissive material 313 is mirror-finished by plating or metal deposition.
【0088】中央反射面314aと環状反射面314b
との間、環状反射面314bと環状反射面314cとの
間及び環状反射面314cと環状反射面314dとの間
は、それぞれ段差315aと透過面316a、段差31
5bと透過面316b及び段差315cと透過面316
cが形成されている。透過面316a,316b,31
6cは、全て同一平面上に位置する。中央反射面314
a及び環状反射面314b,314cの外周端はそれぞ
れ段差315a,315b,315cの上端に位置す
る。環状反射面314b,314c,314dの内周端
はそれぞれ透過面316a,316b,316cの外周
端上に位置する。透過面316a,316b,316c
の内周端はそれぞれ段差315a,315b,315c
の下端に位置する。中央反射面314aは、透過面31
6a,316b,316cよりも発光素子311側に位
置し、また発光素子311の発光面上のいずれの位置か
ら見たときでも中央反射面314aと環状反射面314
bとの間に隙間が生じない位置に配置される。また、環
状反射面314b,314c,314dは、発光素子3
11の発光面上のいずれの位置から見たときでも環状反
射面314bと環状反射面314cとの間及び環状反射
面314cと環状反射面314dとの間に隙間が生じな
い位置に配置される。The central reflecting surface 314a and the annular reflecting surface 314b.
Between the annular reflecting surface 314b and the annular reflecting surface 314c, and between the annular reflecting surface 314c and the annular reflecting surface 314d, a step 315a, a transmitting surface 316a, and a step 31 respectively.
5b and transparent surface 316b and step 315c and transparent surface 316
c is formed. Transmission surface 316a, 316b, 31
6c are all located on the same plane. Central reflective surface 314
The outer peripheral ends of the a and the annular reflecting surfaces 314b and 314c are located at the upper ends of the steps 315a, 315b and 315c, respectively. The inner peripheral ends of the annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d are located on the outer peripheral ends of the transmitting surfaces 316a, 316b, 316c, respectively. Transmission surface 316a, 316b, 316c
The inner peripheral edges of the steps are steps 315a, 315b, 315c, respectively.
Located at the bottom of the. The central reflecting surface 314a is the transmitting surface 31.
6a, 316b, 316c are located closer to the light emitting element 311 side, and when viewed from any position on the light emitting surface of the light emitting element 311, the central reflecting surface 314a and the annular reflecting surface 314 are located.
It is arranged at a position where there is no gap between it and b. Further, the annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d are the light emitting elements 3
It is arranged at a position where no gap is formed between the annular reflecting surface 314b and the annular reflecting surface 314c and between the annular reflecting surface 314c and the annular reflecting surface 314d when viewed from any position on the light emitting surface of No. 11.
【0089】光源である反射型発光ダイオード320が
発光ダイオード310と異なる点は、赤色光を発する発
光素子311に代えて緑色光を発する発光素子を用いた
こと、及び光透過性材料313の表面に中央反射面31
4a、環状反射面314b,314c,314d、およ
び透過面316a,316b,316cが形成された光
学面314に代えて光透過性材料の凸面を鍍金や金属蒸
着等により鏡面加工することにより形成された凹面状反
射面321を用いたことである。尚、反射型発光ダイオ
ード320において発光ダイオード310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。The reflective light emitting diode 320, which is a light source, is different from the light emitting diode 310 in that a light emitting element that emits green light is used in place of the light emitting element 311 that emits red light, and that the light transmissive material 313 has a surface. Central reflective surface 31
4a, annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d, and transmitting surfaces 316a, 316b, 316c are formed in place of the optical surface 314 by mirror-finishing a convex surface of a light-transmissive material by plating or metal deposition. That is, the concave reflecting surface 321 is used. Incidentally, in the reflection type light emitting diode 320, those having the same function as the light emitting diode 310 are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0090】上記構成による積層型発光ダイオード30
0では、発光ダイオード310の発光素子311が発し
た赤色光は光学面314の中央反射面314a及び環状
反射面314b,314c,314dで反射された後、
放射面317から外部に平行光として放射され、また反
射型発光ダイオード320が発した平行光である緑色光
の一部は発光ダイオード310の光学面314の透過面
316a,316b,316cに入射し透過した後、放
射面317から平行光として外部に放射される。The laminated light emitting diode 30 having the above structure
At 0, after the red light emitted from the light emitting element 311 of the light emitting diode 310 is reflected by the central reflecting surface 314a and the annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d of the optical surface 314,
A part of the green light that is emitted from the emission surface 317 as parallel light to the outside and is parallel light emitted by the reflection type light emitting diode 320 is incident on the transmission surfaces 316a, 316b, 316c of the optical surface 314 of the light emitting diode 310 and transmitted. After that, the light is emitted to the outside as parallel light from the emission surface 317.
【0091】本発明の第三実施例によれば、発光ダイオ
ード310の発光素子311が発する赤色光は光学面3
14の中央反射面314a及び環状反射面314b,3
14c,314dで反射され、また反射型発光ダイオー
ド320が発する緑色光は光学面314の透過面316
a,316b,316cに入射して透過しそれぞれ放射
面317から放射される。放射面315から放射される
光は赤色光と緑色光の複数の環状となるが、所定の視認
距離だけ離れて積層型発光ダイオード300を見た場合
には1つのドットとして視認されるので、発光ダイオー
ド310の発光素子311が発した赤色光と反射型発光
ダイオード320が発した緑色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。According to the third embodiment of the present invention, the red light emitted by the light emitting element 311 of the light emitting diode 310 is emitted by the optical surface 3.
14 center reflective surface 314a and annular reflective surfaces 314b, 3
The green light emitted from the reflection type light emitting diode 320, which is reflected by 14 c and 314 d, is transmitted by the transmission surface 316 of the optical surface 314.
a, 316b, 316c are incident, transmitted, and emitted from the emission surface 317, respectively. The light emitted from the emitting surface 315 has a plurality of annular rings of red light and green light, but when the stacked light emitting diode 300 is viewed at a predetermined visual distance, it is visually recognized as one dot, and thus the light is emitted. The red light emitted by the light emitting element 311 of the diode 310 and the green light emitted by the reflective light emitting diode 320 can be efficiently mixed and radiated to the outside, and thus a high front luminance can be obtained.
【0092】また、発光ダイオード310の凹面状の光
学面314は、発光素子314の発光面に対向する位置
に配置された中央反射面314aとその周囲に段差を設
けて配置された各々の間にも段差が設けられた環状反射
面314b,314c,314dとを有するので、例え
ば各々の曲率を変えて中央反射面314a及び環状反射
面314b,314c,314dの形状を変えることに
より、光学面314の光学的特性を変えることなく発光
ダイオードの厚みを薄くすることができ、これにより積
層型発光ダイオードを薄型にすることができる。Further, the concave optical surface 314 of the light emitting diode 310 is disposed between the central reflecting surface 314a arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element 314 and each of the steps arranged around the central reflecting surface 314a. Also has annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d provided with steps, for example, by changing the respective curvatures to change the shapes of the central reflecting surface 314a and the annular reflecting surfaces 314b, 314c, 314d. The thickness of the light emitting diode can be reduced without changing the optical characteristics, and thus the laminated light emitting diode can be thinned.
【0093】さらに、発光素子311の発光面上から見
たときに中央反射面314aと環状反射面314bとの
間、環状反射面314bと環状反射面314cとの間及
び環状反射面314cと環状反射面314dとの間に隙
間が生じない位置に中央反射面314a及び環状反射面
314b,314c,314dを配置したので、発光素
子311が発する赤色光の略全光束を前方に放射するこ
とができる。Furthermore, when viewed from above the light emitting surface of the light emitting element 311, between the central reflecting surface 314a and the annular reflecting surface 314b, between the annular reflecting surface 314b and the annular reflecting surface 314c, and between the annular reflecting surface 314c and the annular reflecting surface. Since the central reflection surface 314a and the annular reflection surfaces 314b, 314c, and 314d are arranged at positions where no gap is formed between the surface 314d and the surface 314d, almost all luminous flux of red light emitted from the light emitting element 311 can be emitted forward.
【0094】加えて、透過面316a,316b,31
6cが同一平面上に位置し、かつ中央反射面316a及
び環状反射面314b,314c,314dが前記同一
平面よりも発光素子311側に位置するので、光学面3
14の底面部には透過面316a,316b,316c
のみが形成され、反射面は形成されない。したがって、
発光ダイオード310を反射型発光ダイオード320と
重ねて配置したときでも、発光ダイオード310の光学
面314の低面部が反射型発光ダイオード320の放射
面317と接触するので、反射面が破損されることはな
い。In addition, the transmitting surfaces 316a, 316b, 31
6c is located on the same plane, and the central reflection surface 316a and the annular reflection surfaces 314b, 314c, 314d are located closer to the light emitting element 311 than the same plane.
The bottom surface of 14 has transmission surfaces 316a, 316b, 316c.
Only the reflective surface is formed. Therefore,
Even when the light emitting diode 310 is arranged so as to overlap with the reflective light emitting diode 320, since the lower surface portion of the optical surface 314 of the light emitting diode 310 contacts the emitting surface 317 of the reflective light emitting diode 320, the reflective surface is not damaged. Absent.
【0095】また、発光ダイオード310の発光素子3
11及び反射型発光ダイオード320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300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。In addition, the light emitting element 3 of the light emitting diode 310
The light emitted from the stacked light emitting diode 300 can be continuously changed from red to green by controlling the energization currents of the light emitting elements of the reflection type light emitting diode 320.
【0096】さらに、発光ダイオード310と反射型発
光ダイオード320との間を光透過性樹脂340で充填
したことにより、反射型発光ダイオード320が発した
光を透過面316a,316b,316cの界面で反射
することなく透過させることができる。Furthermore, by filling the space between the light emitting diode 310 and the reflective light emitting diode 320 with the light transmissive resin 340, the light emitted by the reflective light emitting diode 320 is reflected at the interfaces of the transmissive surfaces 316a, 316b, 316c. It can be transmitted without doing.
【0097】尚、本発明は第三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、第三実施例では、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
に限定されず、緑色光と青色光とを混色し放射するもの
でもよい。The present invention is not limited to the third embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the third embodiment, the case where the red light and the green light are mixed and emitted has been described. However, the present invention is not limited to this, and the green light and the blue light may be mixed and emitted.
【0098】また、第三実施例では、環状反射面を31
4b,314c,314dの三面としたものについて説
明したがこれに限定されるものではない。また、中央反
射面314a及び環状反射面314b,314c,31
4dを凹面状としたものについて説明したが、これらは
平面状であってもよく、また中央反射面314aを凸状
とするものであってもよい。この場合、発光素子311
が発し凸状の中央反射面により反射された光はいずれか
の環状反射面で反射され、その後放射面317から放射
されるので、中央反射面により反射された光を発光素子
311に吸収させることなく外部に放射することがで
き、したがって光学面の反射効率をより向上させること
ができる。さらに、透過面316a,316b,316
cを同一平面上に配置したが、これらは同一平面上に位
置するものでなくてもよい。Further, in the third embodiment, the annular reflecting surface is set to 31.
Although the three surfaces of 4b, 314c, and 314d have been described, the present invention is not limited to this. In addition, the central reflecting surface 314a and the annular reflecting surfaces 314b, 314c, 31
Although 4d has been described as having a concave shape, these may have a flat shape, or the central reflecting surface 314a may have a convex shape. In this case, the light emitting element 311
The light reflected by the convex central reflecting surface is reflected by one of the annular reflecting surfaces and then emitted from the emitting surface 317. Therefore, the light reflected by the central reflecting surface should be absorbed by the light emitting element 311. Instead, it can be radiated to the outside, and thus the reflection efficiency of the optical surface can be further improved. Further, the transmissive surfaces 316a, 316b, 316
Although c is arranged on the same plane, they may not be located on the same plane.
【0099】さらに、第三実施例では、ケース330内
を光透過性材料340で充填したものについて説明した
がこれに限定されるものではなく、発光ダイオード31
0と反射型発光ダイオード320との間の光路の部分の
みを光透過性材料340で充填したものであればよい。
また、反射型発光ダイオード320が発した光が略直角
に入射するように透過面316a,316b,316c
を反射型発光ダイオードの放射面327と略平行に配置
する等、透過面316a,316b,316cに入射す
る光の界面屈折を考慮して積層型発光ダイオード300
の光学系を設計する場合には、ケース330内を光透過
性材料340で充填しないものであってもよい。Further, in the third embodiment, the case in which the case 330 is filled with the light transmissive material 340 has been described, but the case is not limited to this, and the light emitting diode 31 is used.
It is sufficient if only the portion of the optical path between 0 and the reflective light emitting diode 320 is filled with the light transmissive material 340.
In addition, the transmissive surfaces 316a, 316b, 316c are arranged so that the light emitted from the reflective light emitting diode 320 is incident at a substantially right angle.
Is arranged substantially parallel to the radiation surface 327 of the reflection type light emitting diode, and the laminated type light emitting diode 300 considering the interface refraction of the light incident on the transmission surfaces 316a, 316b, 316c.
When designing the optical system, the case 330 may not be filled with the light transmissive material 340.
【0100】たとえば、図15に示す積層型発光ダイオ
ード350のように、発光ダイオード310の光学面3
14の背面側に反射型発光ダイオード320が発した光
が略直角に入射するように入射面351を設け、発光ダ
イオード310の光学面314と入射面351との間を
光透過性材料313で充填した場合は、反射型発光ダイ
オード320が発した光を屈折して無効な方向へ放射さ
せることなく入射面351内に入射させ、界面屈折する
ことなく光学面314を透過させることができる。この
際、透過面316a,316b,316cの形状や表面
粗さに関係なく、透過面の界面で屈折して無効な方向へ
放射されることはない。このため、透過面の加工を容易
にすることができる。For example, the optical surface 3 of the light emitting diode 310 such as the laminated light emitting diode 350 shown in FIG.
An incident surface 351 is provided on the back side of the light emitting diode 320 so that the light emitted from the reflective light emitting diode 320 is incident at a substantially right angle, and a space between the optical surface 314 and the incident surface 351 of the light emitting diode 310 is filled with a light transmissive material 313. In this case, the light emitted from the reflective light emitting diode 320 can be incident on the incident surface 351 without being refracted and emitted in an ineffective direction, and can be transmitted through the optical surface 314 without interfacial refraction. At this time, regardless of the shape and surface roughness of the transmission surfaces 316a, 316b, 316c, the light is not refracted at the interface of the transmission surfaces and emitted in an ineffective direction. Therefore, it is possible to easily process the transmissive surface.
【0101】また、第三実施例では、光源として反射型
発光ダイオード320を用いたものについて説明したが
これに限定されず、図16に示す積層型発光ダイオード
360のように、光源としてレンズ型発光ダイオード3
70を用いたものでもよい。尚、レンズ型発光ダイオー
ド370は、レンズ界面での屈折率の差によって発光素
子が発する光を集光しレンズ面371から放射するの
で、ケース330a内をレンズ型発光ダイオード370
と同じ光透過性材料で充填してはならない。したがっ
て、発光ダイオード310の透過面316a,316
b,316cをレンズ型発光ダイオード370が発した
光が略直角に入射するように配置する等、透過面316
a,316b,316cに入射する光の界面反射を考慮
して積層型発光ダイオード360の光学系を設計する
か、または図17に示す積層型発光ダイオード380の
ように、図15に示すものと同様に発光ダイオード31
0の光学面314の背面側にレンズ型発光ダイオード3
70が発した光が略直角に入射するように入射面351
を設け、発光ダイオード310の光学面314と入射面
351との間を光透過性材料313で充填することが望
ましい。また、反射型発光ダイオード320の代わりに
光源として冷陰極管、ELランプ等を用いたものでもよ
い。In the third embodiment, the reflection type light emitting diode 320 is used as the light source. However, the light source is not limited to this, and the lens type light emission is used as the light source like the laminated type light emitting diode 360 shown in FIG. Diode 3
70 may be used. Since the lens type light emitting diode 370 collects the light emitted by the light emitting element due to the difference in the refractive index at the lens interface and radiates it from the lens surface 371, the lens type light emitting diode 370 is placed inside the case 330a.
Do not fill with the same light-transmissive material as. Therefore, the transmissive surfaces 316a and 316 of the light emitting diode 310 are
b, 316c are arranged so that the light emitted from the lens type light emitting diode 370 is incident at a substantially right angle.
a, 316b, or 316c, the optical system of the stacked light emitting diode 360 is designed in consideration of the interface reflection of light, or the stacked light emitting diode 380 shown in FIG. 17 is similar to that shown in FIG. Light emitting diode 31
Lens type light emitting diode 3 on the back side of the optical surface 314 of 0.
Incident surface 351 so that the light emitted by 70 is incident at a substantially right angle.
It is desirable to fill the space between the optical surface 314 and the incident surface 351 of the light emitting diode 310 with the light transmissive material 313. Further, instead of the reflective light emitting diode 320, a cold cathode tube, an EL lamp or the like may be used as a light source.
【0102】さらに、第三実施例では、発光ダイオード
310の放射面317と光学面314との間を光透過性
材料313で充填したものについて説明したがこれに限
定されるものではなく、放射面317と光学面314と
の間を中空としたものでもよい。Further, in the third embodiment, the light-emitting diode 310 is filled with the light transmissive material 313 between the radiation surface 317 and the optical surface 314, but the invention is not limited to this. A hollow between 317 and the optical surface 314 may be used.
【0103】次に、本発明の第四実施例について図18
を参照して説明する。図18は、本発明の第四実施例で
ある積層型発光ダイオードの概略断面図である。Next, the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. FIG. 18 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.
【0104】本発明の第四実施例である積層型発光ダイ
オード400は、図18に示すように、第一発光ダイオ
ード410の背後に第二発光ダイオード420を配置
し、第二発光ダイオード420の背後に光源である反射
型発光ダイオード430を配置し、これをケース440
に収納した後、ケース440内を光透過性材料450で
充填したものである。尚、反射型発光ダイオード410
と反射型発光ダイオード420とは便宜上同一形状とし
て示したが、実際には反射部と透過部がずれているもの
が望ましい。As shown in FIG. 18, the stacked light emitting diode 400 according to the fourth embodiment of the present invention has a second light emitting diode 420 arranged behind a first light emitting diode 410 and a second light emitting diode 420 arranged behind the second light emitting diode 420. A reflection type light emitting diode 430, which is a light source, is arranged in the case 440.
Then, the case 440 is filled with the light transmissive material 450. The reflective light emitting diode 410
Although the reflection type light emitting diode 420 and the reflection type light emitting diode 420 are shown to have the same shape for convenience, it is preferable that the reflection part and the transmission part are actually deviated from each other.
【0105】第一発光ダイオード410が図13に示す
第三実施例に用いられる発光ダイオード310と異なる
点は、赤色光を発する発光素子311に代えて青色光を
発する発光素子を用いたことである。尚、第一発光ダイ
オード410において第三実施例に用いられる発光ダイ
オード310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。The first light emitting diode 410 is different from the light emitting diode 310 used in the third embodiment shown in FIG. 13 in that a light emitting element emitting blue light is used instead of the light emitting element 311 emitting red light. . It should be noted that, in the first light emitting diode 410, those having the same function as the light emitting diode 310 used in the third embodiment are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0106】第二発光ダイオード420が図13に示す
第三実施例に用いられる発光ダイオード310と異なる
点は、赤色光を発する発光素子311に代えて緑色光を
発する発光素子を用いたことである。尚、第二発光ダイ
オード420において第一実施例に用いられる発光ダイ
オード310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。The second light emitting diode 420 differs from the light emitting diode 310 used in the third embodiment shown in FIG. 13 in that a light emitting element emitting green light is used instead of the light emitting element 311 emitting red light. . In the second light emitting diode 420, those having the same function as the light emitting diode 310 used in the first embodiment are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0107】光源である反射型発光ダイオード430が
第三実施例に用いられる光源である反射型発光ダイオー
ド320と異なる点は、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。尚、反
射型発光ダイオード430において第三実施例に用いら
れる反射型発光ダイオード320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。The reflection type light emitting diode 430 which is a light source is different from the reflection type light emitting diode 320 which is a light source used in the third embodiment in that a light emitting element which emits red light is used instead of a light emitting element which emits green light. That is. In addition, in the reflection type light emitting diode 430, those having the same function as the reflection type light emitting diode 320 used in the third embodiment are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0108】上記構成による積層型発光ダイオード40
0では、第一発光ダイオード410の発光素子が発した
青色光は、第一発光ダイオード410の光学面314の
中央反射面314a及び環状反射面314b,314
c,314dで反射された後、第一発光ダイオード41
0の放射面317から外部に平行光として放射される。
また第二発光ダイオード420の発光素子が発した緑色
光の一部は、第二発光ダイオード420の光学面314
の中央反射面314a及び環状反射面314b,314
c,314dで反射され第二発光ダイオード420の放
射面317から放射された後、第一発光ダイオード41
0の光学面314の透過面316a,316b,316
cに入射し第一発光ダイオード410の放射面317か
ら平行光として外部に放射される。さらに反射型発光ダ
イオード430が発した赤色光の一部は、第二発光ダイ
オード420の光学面314の透過面316a,316
b,316cに入射し第二発光ダイオード420の放射
面317から放射された後、第一発光ダイオード410
の光学面314の透過面316a,316b,316c
に入射し第一発光ダイオード410の放射面317から
平行光として外部に放射される。The laminated light emitting diode 40 having the above structure
At 0, the blue light emitted by the light emitting element of the first light emitting diode 410 is the central reflecting surface 314a of the optical surface 314 of the first light emitting diode 410 and the annular reflecting surfaces 314b, 314.
c, 314d, and then the first light emitting diode 41
It is emitted as parallel light from the emission surface 317 of 0 to the outside.
In addition, a part of the green light emitted from the light emitting element of the second light emitting diode 420 is part of the optical surface 314 of the second light emitting diode 420.
Center reflective surface 314a and annular reflective surfaces 314b, 314
After being reflected by c and 314d and emitted from the emission surface 317 of the second light emitting diode 420, the first light emitting diode 41
0 optical surface 314 transmission surfaces 316a, 316b, 316
It is incident on c and is emitted to the outside as parallel light from the emission surface 317 of the first light emitting diode 410. Further, a part of the red light emitted by the reflection type light emitting diode 430 is partially transmitted through the transmission surfaces 316a and 316 of the optical surface 314 of the second light emitting diode 420.
b, 316c and emitted from the emission surface 317 of the second light emitting diode 420, the first light emitting diode 410
Transmission surfaces 316a, 316b, 316c of the optical surface 314 of
To the outside as parallel light from the emission surface 317 of the first light emitting diode 410.
【0109】本発明の第四実施例によれば、第一発光ダ
イオード410の発光素子が発する青色光と第二発光ダ
イオード420の発光素子が発する緑色光と光源である
反射型発光ダイオード430が発する赤色光とを効率よ
く混色し外部に放射することができ、第一発光ダイオー
ド410の発光素子、第二発光ダイオード420の発光
素子及び反射型発光ダイオード430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。According to the fourth embodiment of the present invention, the blue light emitted by the light emitting element of the first light emitting diode 410, the green light emitted by the light emitting element of the second light emitting diode 420, and the reflective light emitting diode 430 as the light source are emitted. The red light can be efficiently mixed and emitted to the outside, and the energization currents of the light emitting element of the first light emitting diode 410, the light emitting element of the second light emitting diode 420 and the light emitting element of the reflective light emitting diode 430 can be controlled respectively. Can emit light of all colors.
【0110】尚、本発明は第四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、第四実施例では、2個の発光ダイオ
ード410,420を積層状に配置しその背後に光源と
して反射型発光ダイオード430を配置したがこれに限
定されず、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。尚、第三
及び第四実施例に示す中央反射面、環状反射面及び透過
面が形成された光学面を有する発光ダイオードと、第一
及び第二実施例に示す透過面に点状等に反射部が形成さ
れた光学面を有する発光ダイオードとを組み合わせて配
置したものであってもよい。The present invention is not limited to the fourth embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. For example, in the fourth embodiment, the two light emitting diodes 410 and 420 are arranged in a laminated shape and the reflection type light emitting diode 430 is arranged behind them as a light source. However, the present invention is not limited to this, and three or more light emitting diodes are laminated. The light source may be arranged in a rectangular shape and a light source may be arranged behind it. In this case, light having various light distribution characteristics can be emitted by combining light emitting diodes and light sources having the same wavelength or different wavelengths having different light distribution characteristics, for example, the light distribution characteristics can be changed stepwise. It becomes possible. It should be noted that a light emitting diode having a central reflecting surface, an annular reflecting surface, and an optical surface on which a transmitting surface is formed as shown in the third and fourth embodiments, and a dot-like reflection on the transmitting surface as shown in the first and second embodiments. It may be arranged in combination with a light emitting diode having an optical surface on which a portion is formed.
【0111】また、第四実施例では、ケース440内を
光透過性材料450で充填したものについて説明したが
これに限定されるものではなく、第三実施例の場合と同
様に第一発光ダイオード410と第二発光ダイオード4
20との間、及び第二発光ダイオード420と反射型発
光ダイオード430との間の光路の部分のみを光透過性
材料450で充填したものであればよい。また、たとえ
ば図19に示す積層型発光ダイオード460のように、
第一発光ダイオード410の光学面314の背面側に第
二発光ダイオード420及び反射型発光ダイオード43
0が発した光が略直角に入射するように入射面411を
設け第一発光ダイオード410の光学面314と入射面
411との間を光透過性材料313で充填し、かつ第二
発光ダイオード420の光学面314の背面側に反射型
発光ダイオード430が発した光が略直角に入射するよ
うに入射面421を設け第二発光ダイオード420の光
学面314と入射面421との間を光透過性材料313
で充填した場合は、ケース440内を光透過性材料45
0で充填しないものであってもよい。Further, in the fourth embodiment, the case in which the case 440 is filled with the light transmissive material 450 has been described, but the present invention is not limited to this, and the first light emitting diode is used as in the case of the third embodiment. 410 and the second light emitting diode 4
20 and between the second light emitting diode 420 and the reflection type light emitting diode 430, only the light path portions may be filled with the light transmissive material 450. In addition, for example, like the stacked light emitting diode 460 shown in FIG.
The second light emitting diode 420 and the reflective light emitting diode 43 are provided on the back side of the optical surface 314 of the first light emitting diode 410.
An incident surface 411 is provided so that the light emitted by 0 enters at a substantially right angle, a space between the optical surface 314 of the first light emitting diode 410 and the incident surface 411 is filled with a light transmissive material 313, and the second light emitting diode 420 is provided. The incident surface 421 is provided on the back surface side of the optical surface 314 of the second light emitting diode 420 so that the light emitted from the reflection type light emitting diode 430 is incident at a substantially right angle. Material 313
When filled with, the case 440 is filled with the light-transmissive material 45.
It may not be filled with 0.
【0112】次に、本発明の第五実施例について図20
乃至図22を参照して説明する。図20は、本発明の第
五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は、図20に示す積層型発光ダイオードに用
いる発光ダイオードの概略断面図である。図22は、図
21に示す発光ダイオードの概略背面図である。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a fifth embodiment of the present invention. 21 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG. 22 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG.
【0113】本発明の第五実施例である積層型発光ダイ
オード500は、図20に示すように、発光ダイオード
510の背後に光源である反射型発光ダイオード520
を配置し、これをケース530に収納した後、ケース5
30内を光透過性材料540で充填したものである。As shown in FIG. 20, the stacked type light emitting diode 500 according to the fifth embodiment of the present invention includes a reflection type light emitting diode 520 which is a light source behind the light emitting diode 510.
And place it in the case 530,
The inside of 30 is filled with a light transmissive material 540.
【0114】発光ダイオード510は、図21及び図2
2に示すように、青色光を発する発光素子511と、発
光素子511に電力を供給するリードフレーム512
a,512bと、光透過性材料513と、発光素子51
1を焦点とする回転放物面状に形成された光学面514
と、放射面515とを有する。発光素子511は、リー
ドフレーム512aの先端部に配置され、ワイヤ516
によりリードフレーム512bと電気的に接続されてい
る。発光素子511と、リードフレーム512a,51
2bの先端部と、ワイヤ516とは光透過性材料513
により一体的に封止されている。光透過性材料513に
は、低融点ガラスが用いられる。これは、発光ダイオー
ド510の耐侯性を向上させるため及び光学面514の
ダイクロイックミラー化を容易にするためである。尚、
ケース530内を充填するのに用いた光透過性材料54
0は、光透過性材料513と同等の屈折率を有するもの
であることが望ましい。これは、反射型発光ダイオード
520が発した光が光学面514の界面で屈折して無効
な方向へ放射されることと、反射して透過率が低下する
こととを防止するためである。光学面514は、光透過
性材料513の凸面に屈折率の異なる薄膜を積層するこ
とにより形成されたダイクロイックミラーであり、青色
の波長域の光のみ反射し、他の波長域の光を透過するも
のである。光学面514は、発光素子511の発光面と
対向する側に配置される。尚、ダイクロイックミラーを
形成する多層薄膜の材料には、現在種々のものが使用さ
れているが、代表的なものとしてはTiO2 とSiO2
がある。放射面515は、発光素子511の背面側に平
面状に形成される。The light emitting diode 510 is shown in FIGS.
2, a light emitting element 511 that emits blue light and a lead frame 512 that supplies power to the light emitting element 511.
a, 512b, the light transmissive material 513, and the light emitting element 51.
Optical surface 514 formed in the shape of a paraboloid of revolution with 1 as the focal point
And a radiation surface 515. The light emitting element 511 is arranged at the tip of the lead frame 512 a, and the wire 516 is provided.
Is electrically connected to the lead frame 512b. The light emitting element 511 and the lead frames 512a, 51
2b and the wire 516 are made of a light-transmissive material 513.
Are integrally sealed by. A low melting point glass is used for the light transmissive material 513. This is for improving the weather resistance of the light emitting diode 510 and for facilitating the dichroic mirror of the optical surface 514. still,
Light-transmissive material 54 used to fill the case 530
It is desirable that 0 has a refractive index equivalent to that of the light transmissive material 513. This is to prevent the light emitted from the reflective light emitting diode 520 from being refracted at the interface of the optical surface 514 to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. The optical surface 514 is a dichroic mirror formed by laminating thin films having different refractive indices on the convex surface of the light transmissive material 513, and reflects only light in the blue wavelength range and transmits light in other wavelength ranges. It is a thing. The optical surface 514 is arranged on the side facing the light emitting surface of the light emitting element 511. Various materials are currently used as the material of the multilayer thin film forming the dichroic mirror, but typical ones are TiO 2 and SiO 2.
There is. The radiation surface 515 is formed in a flat shape on the back surface side of the light emitting element 511.
【0115】光源である反射型発光ダイオード520が
発光ダイオード510と異なる点は、青色光を発する発
光素子511に代えて緑色光を発する発光素子を用いた
こと、及び光透過性材料513の凸面にダイクロイック
ミラーが形成された光学面514に代えて光透過性材料
の凸面を鍍金や金属蒸着等により鏡面加工することによ
り形成された凹面状反射面521を用いたことである。
尚、反射型発光ダイオード520において発光ダイオー
ド510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。The reflection type light emitting diode 520 which is a light source is different from the light emitting diode 510 in that a light emitting element which emits green light is used instead of the light emitting element 511 which emits blue light, and a convex surface of the light transmissive material 513 is used. Instead of the optical surface 514 on which the dichroic mirror is formed, a concave reflecting surface 521 formed by mirror-finishing the convex surface of the light transmissive material by plating or metal deposition is used.
Incidentally, in the reflection type light emitting diode 520, those having the same function as the light emitting diode 510 are given the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0116】上記構成による積層型発光ダイオード50
0では、発光ダイオード510の発光素子511が発し
た青色光の略全光束はダイクロイックミラーが形成され
た光学面514で反射された後、放射面515から外部
に平行光として放射され、また反射型発光ダイオード5
20が発した平行光である緑色光の略全光束は発光ダイ
オード510のダイクロイックミラーが形成された光学
面514に入射し透過した後、放射面515から平行光
として外部に放射される。The laminated light emitting diode 50 having the above structure.
At 0, almost all the luminous flux of blue light emitted from the light emitting element 511 of the light emitting diode 510 is reflected by the optical surface 514 having the dichroic mirror, and then emitted as parallel light from the emitting surface 515 to the outside. Light emitting diode 5
The substantially total luminous flux of the green light, which is the parallel light emitted by the light beam 20, is incident on the optical surface 514 of the light emitting diode 510 on which the dichroic mirror is formed, passes through the light surface, and then is emitted from the emitting surface 515 as parallel light to the outside.
【0117】本発明の第五実施例によれば、発光ダイオ
ード510の発光素子511が発する青色光の略全光束
はダイクロイックミラーが形成された光学面514で反
射され、また反射型発光ダイオード520が発する緑色
光の略全光束はダイクロイックミラーが形成された光学
面514に入射して透過しそれぞれ放射面515から放
射されるので、発光ダイオード510の発光素子511
が発した青色光と反射型発光ダイオード520が発した
緑色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。According to the fifth embodiment of the present invention, almost all the luminous flux of blue light emitted from the light emitting element 511 of the light emitting diode 510 is reflected by the optical surface 514 having the dichroic mirror, and the reflection type light emitting diode 520 is used. Since almost all luminous fluxes of the emitted green light are made incident on the optical surface 514 having the dichroic mirror formed, transmitted and emitted from the respective emission surfaces 515, the light emitting element 511 of the light emitting diode 510.
The blue light emitted by and the green light emitted by the reflection type light emitting diode 520 can be efficiently mixed and radiated to the outside, and thus a high front luminance can be obtained.
【0118】また、発光ダイオード510の発光素子5
11及び反射型発光ダイオード520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500が発する光を青色から緑色まで連続的に変える
ことができる。In addition, the light emitting element 5 of the light emitting diode 510
The light emitted from the stacked light emitting diode 500 can be continuously changed from blue to green by controlling the currents flowing through the light emitting elements of the reflective light emitting diode 520 and the reflective light emitting diode 520.
【0119】さらに、発光ダイオード510と反射型発
光ダイオード520との間を光透過性樹脂540で充填
したことにより、反射型発光ダイオード520が発した
光を2学面514の界面で反射させることなく透過させ
ることができる。Further, by filling the space between the light emitting diode 510 and the reflection type light emitting diode 520 with the light transmissive resin 540, the light emitted by the reflection type light emitting diode 520 is not reflected at the interface of the secondary surface 514. Can be transmitted.
【0120】尚、本発明は第五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、第五実施例では、青色光と緑色光と
を混色し放射するものについて説明したがこれに限定さ
れず、発光ダイオード510の光学面514を赤色の波
長域の光のみ反射し、他の波長域の光を透過するものと
することにより、赤色光と緑色光とを混色し放射するも
のとしてもよい。The present invention is not limited to the fifth embodiment, but various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the fifth embodiment, the case where the blue light and the green light are mixed and emitted has been described, but the present invention is not limited to this, and the optical surface 514 of the light emitting diode 510 reflects only the light in the red wavelength range, and the other light. By transmitting light in the wavelength range, the red light and the green light may be mixed and emitted.
【0121】また、第五実施例では、光学面514は光
透過性材料513の凸面にダイクロイックミラーが形成
されたものについて説明したがこれに限定されるもので
はなく、ホログラム等を用いて特定の波長域の光だけ反
射し他の波長域の光を透過するものとしたものでもよ
い。また、光学面514は回転放物面状に形成されたも
のに限定されない。Further, in the fifth embodiment, the optical surface 514 has been described as the one in which the dichroic mirror is formed on the convex surface of the light transmitting material 513, but the present invention is not limited to this, and it is possible to specify by using a hologram or the like. It may be one that reflects only light in the wavelength range and transmits light in other wavelength ranges. Further, the optical surface 514 is not limited to the one having a paraboloid of revolution.
【0122】さらに、第五実施例では、ケース530内
を光透過性材料540で充填したものについて説明した
がこれに限定されるものではなく、発光ダイオード51
0と反射型発光ダイオード520との間の光路の部分の
みを光透過性材料540で充填したものであればよい。
また、発光ダイオード510と反射型発光ダイオード5
20との間にレンズ等の光学系を配置し光学面514に
入射する光の入射角を調整する等、光学面514に入射
する光の界面屈折を考慮して積層型発光ダイオード50
0の光学系を設計する場合には、ケース530内を光透
過性材料540で充填しないものであってもよい。Further, in the fifth embodiment, the case in which the case 530 is filled with the light transmitting material 540 has been described, but the present invention is not limited to this, and the light emitting diode 51 is used.
It is sufficient if only the portion of the optical path between 0 and the reflective light emitting diode 520 is filled with the light transmissive material 540.
In addition, the light emitting diode 510 and the reflective light emitting diode 5
20 and an optical system such as a lens to adjust the incident angle of light incident on the optical surface 514, and the interface refraction of the light incident on the optical surface 514 is taken into consideration.
When designing an optical system of 0, the case 530 may not be filled with the light transmissive material 540.
【0123】たとえば、図23に示す積層型発光ダイオ
ード550のように、発光ダイオード510の光学面5
14の背面側に反射型発光ダイオード520が発した光
が略直角に入射するように入射面551を設け、発光ダ
イオード510の光学面514と入射面551との間を
光透過性材料513と同等の屈折率を有する光透過性材
料552で充填した場合は、反射型発光ダイオード52
0が発した光を界面反射させることなく入射面551に
入射させ光学面514を透過させることができる。尚、
光透過性材料552にガラスを用いて光透過性材料55
2の凹面にダイクロイックミラーを形成することによ
り、光透過性材料513に樹脂を用いて発光ダイオード
510をモールド成形してもよい。For example, as in the stacked light emitting diode 550 shown in FIG. 23, the optical surface 5 of the light emitting diode 510 is
An incident surface 551 is provided on the back surface side of the light emitting diode 520 so that the light emitted from the reflective light emitting diode 520 is incident at a substantially right angle, and a space between the optical surface 514 and the incident surface 551 of the light emitting diode 510 is equivalent to the light transmissive material 513. When filled with a light transmissive material 552 having a refractive index of
The light emitted by 0 can be made incident on the incident surface 551 without being reflected at the interface and transmitted through the optical surface 514. still,
Glass is used as the light transmissive material 552.
The light emitting diode 510 may be molded by using a resin for the light transmissive material 513 by forming a dichroic mirror on the concave surface of 2.
【0124】また、第五実施例では、光源として反射型
発光ダイオード520を用いたものについて説明したが
これに限定されず、図24に示す積層型発光ダイオード
560のように、光源としてレンズ型発光ダイオード5
70を用いたものでもよい。尚、レンズ型発光ダイオー
ド570は、レンズ界面での屈折率の差によって発光素
子が発する光を集光しレンズ面571から放射するの
で、ケース530a内をレンズ型発光ダイオード570
と同じ屈折率の光透過性材料で充填してはならない。し
たがって、積層型発光ダイオード560は、図23に示
す積層型発光ダイオードと同様な構造とする等、光学面
514に入射する光の界面反射を考慮して光学系を設計
することが望ましい。また、反射型発光ダイオード52
0の代わりに光源として冷陰極管、ELランプ等を用い
たものでもよい。In the fifth embodiment, the reflection type light emitting diode 520 is used as the light source. However, the light source is not limited to this, and the lens type light emission is used as the light source like the laminated type light emitting diode 560 shown in FIG. Diode 5
70 may be used. The lens type light emitting diode 570 collects the light emitted from the light emitting element due to the difference in the refractive index at the lens interface and radiates the light from the lens surface 571.
It should not be filled with a light transmissive material of the same refractive index as. Therefore, it is desirable to design the optical system of the stacked light emitting diode 560 in consideration of the interface reflection of the light incident on the optical surface 514, such as the structure similar to that of the stacked light emitting diode shown in FIG. In addition, the reflective light emitting diode 52
Instead of 0, a cold cathode tube, an EL lamp or the like may be used as a light source.
【0125】さらに、第五実施例では、発光ダイオード
510の放射面515と光学面514との間を光透過性
材料513で充填したものについて説明したがこれに限
定されず、放射面515と光学面514との間を中空と
したものでもよい。Further, in the fifth embodiment, the light-emitting diode 510 having the space between the radiation surface 515 and the optical surface 514 filled with the light-transmissive material 513 has been described, but the invention is not limited to this. It may be hollow between the surface 514.
【0126】次に、本発明の第六実施例について図25
を参照して説明する。図25は、本発明の第六実施例で
ある積層型発光ダイオードの概略断面図である。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. FIG. 25 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode according to a sixth embodiment of the present invention.
【0127】本発明の第六実施例である積層型発光ダイ
オード600は、図25に示すように、第一発光ダイオ
ード610の背後に第二発光ダイオード620を配置
し、第二発光ダイオード620の背後に光源である反射
型発光ダイオード630を配置し、これをケース640
に収納した後、ケース640内を光透過性材料650で
充填したものである。As shown in FIG. 25, the stacked light emitting diode 600 according to the sixth embodiment of the present invention has a second light emitting diode 620 disposed behind a first light emitting diode 610 and a second light emitting diode 620 disposed behind the second light emitting diode 620. A reflection type light emitting diode 630, which is a light source, is arranged in the case 640.
Then, the case 640 is filled with the light-transmissive material 650.
【0128】第一発光ダイオード610は、図21に示
す第五実施例に用いられる発光ダイオード510と同一
のものである。尚、第一発光ダイオード610において
第五実施例に用いられる発光ダイオード510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。The first light emitting diode 610 is the same as the light emitting diode 510 used in the fifth embodiment shown in FIG. It should be noted that, in the first light emitting diode 610, those having the same functions as those of the light emitting diode 510 used in the fifth embodiment are denoted by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0129】第二発光ダイオード620が図21に示す
第五実施例に用いられる発光ダイオード510と異なる
点は、青色光を発する発光素子511に代えて緑色光を
発する発光素子を用いたこと及び青色の波長域の光のみ
反射し他の波長域の光を透過するダイクロイックミラー
が形成された光学面514に代えて緑色の波長域の光の
み反射し他の波長域の光を透過するダイクロイックミラ
ーが形成された光学面624としたことである。尚、第
二発光ダイオード620において第五実施例に用いられ
る発光ダイオード510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。The second light emitting diode 620 differs from the light emitting diode 510 used in the fifth embodiment shown in FIG. 21 in that a light emitting element emitting green light is used instead of the light emitting element 511 emitting blue light. In place of the optical surface 514 on which the dichroic mirror that reflects only the light of the wavelength range of and transmits the light of the other wavelength range is formed, a dichroic mirror that reflects only the light of the green wavelength range and transmits the light of the other wavelength range is provided. That is, the optical surface 624 is formed. In the second light emitting diode 620, those having the same function as the light emitting diode 510 used in the fifth embodiment are designated by the same or corresponding symbols, and detailed description thereof will be omitted.
【0130】光源である反射型発光ダイオード630が
第五実施例に用いられる光源である反射型発光ダイオー
ド520と異なる点は、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。尚、反
射型発光ダイオード630において第五実施例に用いら
れる反射型発光ダイオード520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。The reflection type light emitting diode 630 as a light source is different from the reflection type light emitting diode 520 as a light source used in the fifth embodiment in that a light emitting element emitting red light is used instead of a light emitting element emitting green light. That is. Incidentally, in the reflection type light emitting diode 630, those having the same function as the reflection type light emitting diode 520 used in the fifth embodiment are designated by the same or corresponding reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0131】上記構成による積層型発光ダイオード60
0では、第一発光ダイオード610の発光素子が発した
青色光の略全光束は、第一発光ダイオード610のダイ
クロイックミラーが形成された光学面514で反射され
た後、放射面515から平行光として外部に放射され
る。また第二発光ダイオード620の発光素子が発した
緑色光の略全光束は、第二発光ダイオード620のダイ
クロイックミラーが形成された光学面624で反射され
第二発光ダイオード620の放射面515から放射され
た後、第一発光ダイオード610のダイクロイックミラ
ーが形成された光学面514に入射し第一発光ダイオー
ド610の放射面515から平行光として外部に放射さ
れる。さらに反射型発光ダイオード630が発した赤色
光の略全光束は、第二発光ダイオード620のダイクロ
イックミラーが形成された光学面624に入射し第二発
光ダイオード620の放射面515から放射された後、
第一発光ダイオード610のダイクロイックミラーが形
成された光学面514に入射し第一発光ダイオード61
0の放射面515から平行光として外部に放射される。The laminated light emitting diode 60 having the above structure.
At 0, almost all the luminous flux of blue light emitted from the light emitting element of the first light emitting diode 610 is reflected by the optical surface 514 of the first light emitting diode 610 on which the dichroic mirror is formed, and then emitted as parallel light from the emitting surface 515. It is emitted to the outside. In addition, almost all luminous flux of green light emitted from the light emitting element of the second light emitting diode 620 is reflected by the optical surface 624 of the second light emitting diode 620 on which the dichroic mirror is formed, and is emitted from the emitting surface 515 of the second light emitting diode 620. After that, the light is incident on the optical surface 514 of the first light emitting diode 610 on which the dichroic mirror is formed, and emitted from the emission surface 515 of the first light emitting diode 610 as parallel light to the outside. Further, substantially the entire luminous flux of red light emitted from the reflective light emitting diode 630 enters the optical surface 624 of the second light emitting diode 620 on which the dichroic mirror is formed, and is emitted from the emitting surface 515 of the second light emitting diode 620,
The light is incident on the optical surface 514 of the first light emitting diode 610 on which the dichroic mirror is formed, and the first light emitting diode 61
The light is emitted from the emission surface 515 of 0 as parallel light to the outside.
【0132】本発明の第六実施例によれば、第一発光ダ
イオード610の発光素子が発する青色光の略全光束と
第二発光ダイオード620の発光素子が発する緑色光の
略全光束と光源である反射型発光ダイオード630が発
する赤色光の略全光束とを効率よく混色し外部に放射す
ることができ、第一発光ダイオード610の発光素子、
第二発光ダイオード620の発光素子及び反射型発光ダ
イオード630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。According to the sixth embodiment of the present invention, the luminous flux of the blue light emitted from the light emitting element of the first light emitting diode 610 and the luminous flux of the green light emitted from the light emitting element of the second light emitting diode 620 and the light source are A light emitting element of the first light emitting diode 610, which can efficiently mix the red light emitted from a certain reflection type light emitting diode 630 with almost the whole luminous flux and radiate it to the outside,
It is possible to emit light of all colors by controlling the currents flowing through the light emitting element of the second light emitting diode 620 and the light emitting element of the reflective light emitting diode 630.
【0133】尚、本発明は第六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、第六実施例では、2個の発光ダイオ
ード610,620を積層状に配置しその背後に光源と
して反射型発光ダイオード630を配置したがこれに限
定されず、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。尚、第
五及び第六実施例に示すダイクロイックミラーが形成さ
れた光学面を有する発光ダイオードと、第三及び第四実
施例に示す中央反射面、環状反射面及び透過面が形成さ
れた光学面を有する発光ダイオード又は第一及び第二実
施例に示す透過面に点状等に反射部が形成された光学面
を有する発光ダイオードとを組み合わせて配置したも
の、または、第五及び第六実施例に示すダイクロイック
ミラーが形成された光学面を有する発光ダイオードと、
第三及び第四実施例に示す中央反射面、環状反射面及び
透過面が形成された光学面を有する発光ダイオードと、
第一及び第二実施例に示す透過面に点状等に反射部が形
成された光学面を有する発光ダイオードとを組み合わせ
て配置したものであってもよい。The present invention is not limited to the sixth embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. For example, in the sixth embodiment, two light emitting diodes 610 and 620 are arranged in a stack and the reflection type light emitting diode 630 is arranged behind them as a light source, but the present invention is not limited to this, and three or more light emitting diodes are stacked. The light source may be arranged in a rectangular shape and a light source may be arranged behind it. The light emitting diode having the optical surface on which the dichroic mirror shown in the fifth and sixth embodiments is formed, and the optical surface on which the central reflecting surface, the annular reflecting surface and the transmitting surface shown in the third and fourth embodiments are formed. Or a combination of a light emitting diode having a light emitting diode having an optical surface in which a reflecting portion is formed in a dot shape on the transmitting surface shown in the first and second embodiments, or the fifth and sixth embodiments. A light emitting diode having an optical surface on which the dichroic mirror shown in,
A light emitting diode having an optical surface on which a central reflecting surface, an annular reflecting surface and a transmitting surface shown in the third and fourth embodiments are formed,
It may be arranged in combination with a light emitting diode having an optical surface in which a reflecting portion is formed in a dot shape on the transmitting surface shown in the first and second embodiments.
【0134】また、第六実施例では、ケース640内を
光透過性材料650で充填したものについて説明したが
これに限定されるものではなく、第五実施例の場合と同
様に第一発光ダイオード610と第二発光ダイオード6
20との間、及び第二発光ダイオード620と反射型発
光ダイオード630との間の光路の部分のみを光透過性
材料650で充填したものであればよい。また、たとえ
ば図26に示す積層型発光ダイオード660のように、
第一発光ダイオード610の光学面514の背面側に第
二発光ダイオード620及び反射型発光ダイオード63
0が発した光が略直角に入射するように入射面611を
設け第一発光ダイオード610の光学面514と入射面
611との間を光透過性材料513と同等の屈折率を有
する光透過性材料552で充填し、かつ第二発光ダイオ
ード620の光学面624の背面側に反射型発光ダイオ
ード630が発した光が略直角に入射するように入射面
621を設け第二発光ダイオード620の光学面624
と入射面621との間を同様に光透過性材料552で充
填した場合は、ケース640内を光透過性材料650で
充填しないものであってもよい。In the sixth embodiment, the case 640 is filled with the light transmissive material 650, but the present invention is not limited to this, and the first light emitting diode can be used as in the case of the fifth embodiment. 610 and the second light emitting diode 6
20 and between the second light emitting diode 620 and the reflection type light emitting diode 630, only the light path portions may be filled with the light transmissive material 650. In addition, for example, like a stacked light emitting diode 660 shown in FIG.
The second light emitting diode 620 and the reflective light emitting diode 63 are provided on the back side of the optical surface 514 of the first light emitting diode 610.
An incident surface 611 is provided so that the light emitted by 0 enters at a substantially right angle, and a light transmissive material having a refractive index equivalent to that of the light transmissive material 513 is provided between the optical surface 514 of the first light emitting diode 610 and the incident surface 611. An incident surface 621 is provided on the back side of the optical surface 624 of the second light emitting diode 620 so that the light emitted from the reflective light emitting diode 630 is incident at a substantially right angle. 624
Similarly, when the space between the light incident surface 621 and the light incident surface 621 is filled with the light transmitting material 552, the case 640 may not be filled with the light transmitting material 650.
【0135】[0135]
【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の一部を光学面で反射し
外部に放射すると共に、前記光学面の背後から入射した
光の一部を透過し外部に放射するので、前記発光素子が
発した光と前記光学面の背後から入射した光とを効率よ
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発光ダイオードを提供するこ
とができる。As described above, according to the first aspect of the invention, a part of the light emitted from the light emitting element is reflected by the optical surface to be emitted to the outside, and the light incident from the back of the optical surface is also emitted. Since a part of the light is transmitted and radiated to the outside, the light emitted from the light emitting element and the light incident from behind the optical surface can be efficiently mixed and radiated to the outside, and thus a high front luminance can be obtained. It is possible to provide a light emitting diode capable of performing the above.
【0136】請求項2記載の発明によれば、前記発光素
子が発した光の一部を前記光学面の部分的に形成された
反射部で反射し外部に放射すると共に、前記光学面の背
後から入射した光の一部を前記光学面の透過面により透
過し外部に放射するので、請求項1記載の発明と同様の
効果を有する発光ダイオードを提供することができる。According to the second aspect of the present invention, a part of the light emitted from the light emitting element is reflected by the partially formed reflecting portion of the optical surface to be emitted to the outside and at the back of the optical surface. Since a part of the light incident from is transmitted through the transmission surface of the optical surface and emitted to the outside, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 1.
【0137】請求項3記載の発明によれば、前記発光素
子が発した光の一部を前記光学面の点状に多数形成され
た反射部で反射し外部に放射すると共に、前記光学面の
背後から入射した光の一部を前記光学面の透過面により
透過し外部に放射するので、請求項1記載の発明と同様
の効果を有する発光ダイオードを提供することができ
る。According to the third aspect of the present invention, a part of the light emitted by the light emitting element is reflected by a plurality of reflecting portions formed in a dot shape on the optical surface and emitted to the outside, and at the same time, the optical surface Since a part of the light incident from behind is transmitted through the transmission surface of the optical surface and emitted to the outside, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 1.
【0138】請求項4記載の発明によれば、前記発光素
子が発した光の一部を前記光学面の網目状に形成された
反射部で反射し外部に放射すると共に、前記光学面の背
後から入射した光の一部を前記光学面の透過面により透
過し外部に放射するので、請求項1記載の発明と同様の
効果を有する発光ダイオードを提供することができる。According to the fourth aspect of the present invention, a part of the light emitted from the light emitting element is reflected by the reflection portion formed in the mesh shape of the optical surface to be radiated to the outside and at the back of the optical surface. Since a part of the light incident from is transmitted through the transmission surface of the optical surface and emitted to the outside, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 1.
【0139】請求項5記載の発明によれば、前記発光素
子が発した光の一部を前記光学面の放射状に形成された
反射部で反射し外部に放射すると共に、前記光学面の背
後から入射した光の一部を前記光学面の透過面により透
過し外部に放射するので、請求項1記載の発明と同様の
効果を有する発光ダイオードを提供することができる。According to the fifth aspect of the present invention, a part of the light emitted by the light emitting element is reflected by the reflecting portion of the optical surface formed in a radial pattern and emitted to the outside, and from the back of the optical surface. Since a part of the incident light is transmitted through the transmission surface of the optical surface and emitted to the outside, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 1.
【0140】請求項6記載の発明によれば、前記発光素
子が発した光の一部を前記光学面を形成するハーフミラ
ーで反射し外部に放射すると共に、前記光学面の背後か
ら入射した光の一部を前記光学面を形成するハーフミラ
ーにより透過し外部に放射するので、請求項1記載の発
明と同様の効果を有する発光ダイオードを提供すること
ができる。According to the sixth aspect of the present invention, a part of the light emitted from the light emitting element is reflected by the half mirror forming the optical surface to be emitted to the outside, and the light incident from behind the optical surface. Since a part of the light is transmitted through the half mirror forming the optical surface and is radiated to the outside, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 1.
【0141】請求項7記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより請求項1記載の発明と同様の効果を有
する発光ダイオードを提供することができる。According to the invention described in Item 7, by virtue of the above configuration, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as the invention described in Item 1.
【0142】請求項8記載の発明の発光ダイオードは、
前記光学面の背面側に前記光学面の背後から放射された
光を入射する入射面を設け、前記入射面と前記光学面と
の間に光透過性材料を充填したことにより、前記光学面
の背後から入射した光が前記光学面の界面で屈折して無
効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低下す
ることとを防止することができる発光ダイオードを提供
することができる。The light emitting diode according to the invention of claim 8 is
Provided on the back side of the optical surface is an incident surface for entering light emitted from behind the optical surface, and by filling a light transmissive material between the incident surface and the optical surface, It is possible to provide a light emitting diode capable of preventing the light incident from the back from being refracted at the interface of the optical surface to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance.
【0143】請求項9記載の発明によれば、発光素子が
発した光を光学面で反射し外部に放射すると共に、前記
光学面の背後から入射した光の一部を透過し外部に放射
するので、前記発光素子が発した光と前記光学面の背後
から入射した光と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発
光ダイオードを提供することができる。According to the ninth aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting element is reflected by the optical surface and emitted to the outside, and at the same time, a part of the light incident from the back of the optical surface is transmitted and emitted to the outside. Therefore, the light emitted from the light emitting element and the light incident from behind the optical surface can be efficiently mixed and radiated to the outside, and thus a light emitting diode capable of obtaining high front luminance can be provided. .
【0144】請求項10記載の発明によれば、前記発光
素子が発した光を前記発光素子の発光面に対向する位置
に配置された中央反射面と、前記中央反射面の周囲に段
差を設けて配置された各々の間にも段差が設けられた複
数の環状反射面とにより反射すると共に、前記光学面の
背後から入射した光の一部を前記中央反射面とこれに隣
合う前記環状反射面との間及び前記環状反射面の隣合う
もの同士との間に設けられた複数の透過面により透過す
るので、請求項9記載の発明と同様の効果を有する発光
ダイオードを提供することができる。According to the tenth aspect of the invention, a central reflecting surface is provided at a position where the light emitted from the light emitting element faces the light emitting surface of the light emitting element, and a step is provided around the central reflecting surface. Are reflected by a plurality of annular reflecting surfaces each provided with a step between them, and a part of the light incident from behind the optical surface is reflected on the central reflecting surface and the annular reflecting surface adjacent to the central reflecting surface. Since the light is transmitted by the plurality of transmitting surfaces provided between the surface and the adjacent ones of the annular reflecting surfaces, a light emitting diode having the same effect as that of the invention according to claim 9 can be provided. .
【0145】請求項11記載の発明によれば、前記中央
反射面及び複数の環状反射面が、前記発光素子の発光面
上から見たときに前記中央反射面とこれに隣合う前記環
状反射面との間及び前記環状反射面の隣合うもの同士と
の間に隙間が生じないように配置したので、発光素子が
発する光の略全光束を前方に放射することができる発光
ダイオードを提供することができる。According to the eleventh aspect of the present invention, the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are the central reflecting surface and the annular reflecting surface adjacent to the central reflecting surface when viewed from above the light emitting surface of the light emitting element. A light emitting diode capable of radiating substantially all luminous fluxes of light emitted by the light emitting element to the front, since the light emitting diode is arranged so that no gap is formed between the adjacent ones of the annular reflecting surfaces and the adjacent ones. You can
【0146】請求項12記載の発明によれば、前記複数
の透過面が全て同一平面上に位置し、かつ前記中央反射
面及び複数の環状反射面が前記同一平面よりも前記発光
素子側に位置するので、光学面の底面部には透過面のみ
が形成され、反射面は形成されない。したがって、重ね
て配置したときでも、前記光学面の低面部が接触するの
で、反射部が破損することのない発光ダイオードを提供
することができる。According to the twelfth aspect of the invention, the plurality of transmitting surfaces are all located on the same plane, and the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are located closer to the light emitting element than the same plane. Therefore, only the transmissive surface is formed on the bottom surface of the optical surface, and the reflective surface is not formed. Therefore, since the lower surface portion of the optical surface is in contact with each other even when the light emitting diodes are arranged in a stack, it is possible to provide a light emitting diode in which the reflecting portion is not damaged.
【0147】請求項13記載の発明によれば、前記中央
反射面及び複数の環状反射面を凹面状としたことによ
り、請求項9記載の発明と同様の効果を有する発光ダイ
オードを提供することができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, by providing the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces to be concave, a light emitting diode having the same effect as that of the ninth aspect can be provided. it can.
【0148】請求項14記載の発明によれば、前記中央
反射面を凸状とし、前記複数の環状反射面を凹面状とし
たことにより、発光素子が発し前記中央反射面により反
射された光は前記複数の環状反射面のいずれかで反射さ
れ、その後外部に放射されるので、前記中央反射面によ
り反射された光を発光素子に吸収されることなく外部に
放射することができる発光ダイオードを提供することが
できる。According to the fourteenth aspect of the present invention, by making the central reflecting surface convex and the plurality of annular reflecting surfaces concave, the light emitted from the light emitting element and reflected by the central reflecting surface is generated. Provided is a light emitting diode capable of emitting the light reflected by the central reflecting surface to the outside without being absorbed by the light emitting element, since the light is reflected by any of the plurality of annular reflecting surfaces and then emitted to the outside. can do.
【0149】請求項15記載の発明によれば、前記の構
成としたことにより請求項9記載の発明と同様の効果を
有する発光ダイオードを提供することができる。According to the fifteenth aspect of the invention, with the above structure, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as the invention of the ninth aspect.
【0150】請求項16記載の発明によれば、前記光学
面の背面側に前記光学面の背後から放射された光を入射
する入射面を設け、前記入射面と前記光学面との間に光
透過性材料を充填したことにより、前記光学面の背後か
ら入射した光が前記光学面の界面で屈折して無効な方向
へ放射されることと、反射して透過率が低下することと
を防止することができる発光ダイオードを提供すること
ができる。According to the sixteenth aspect of the invention, an incident surface on which the light emitted from the back of the optical surface is incident is provided on the back side of the optical surface, and the light is interposed between the incident surface and the optical surface. By filling the transparent material, it is possible to prevent the light incident from the back of the optical surface from being refracted at the interface of the optical surface to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. It is possible to provide a light emitting diode that can be manufactured.
【0151】請求項17記載の発明によれば、発光素子
が発した波長の光を光学面で反射し外部に放射すると共
に、前記光学面の背後から入射した前記発光素子が発す
る光と異なる波長の光を透過し外部に放射するので、前
記発光素子が発した光と前記光学面の背後から入射した
光と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発光ダイオード
を提供することができる。According to the seventeenth aspect of the present invention, the light having the wavelength emitted by the light emitting element is reflected by the optical surface to be emitted to the outside, and the wavelength different from the light emitted by the light emitting element incident from behind the optical surface. The light emitted from the light emitting element and the light incident from the back of the optical surface can be efficiently mixed and emitted to the outside, and thus a high front luminance can be obtained. It is possible to provide a light emitting diode that can be used.
【0152】請求項18記載の発明によれば、前記光学
面を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としたことにより、請求項17
記載の発明と同様の効果を有する発光ダイオードを提供
することができる。According to the eighteenth aspect of the present invention, the optical surface is a concave dichroic mirror formed by laminating thin films having different refractive indexes.
It is possible to provide a light emitting diode having the same effect as the described invention.
【0153】請求項19記載の発明によれば、前記の構
成としたことにより請求項17記載の発明と同様の効果
を有する発光ダイオードを提供することができる。According to the nineteenth aspect of the invention, with the above structure, it is possible to provide a light emitting diode having the same effect as that of the seventeenth aspect of the invention.
【0154】請求項20記載の発明によれば、前記光学
面の背面側に前記光学面の背後から放射された光を入射
する入射面を設け、前記入射面と前記光学面との間に光
透過性材料を充填したことにより、前記光学面の背後か
ら入射した光が前記光学面の界面で屈折して無効な方向
へ放射されることと、反射して透過率が低下することと
を防止することができる発光ダイオードを提供すること
ができる。According to the twentieth aspect of the invention, an incident surface on which the light emitted from the back of the optical surface is incident is provided on the back side of the optical surface, and the light is interposed between the incident surface and the optical surface. By filling the transparent material, it is possible to prevent the light incident from the back of the optical surface from being refracted at the interface of the optical surface to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. It is possible to provide a light emitting diode that can be manufactured.
【0155】請求項21記載の発明によれば、前記の構
成としたことにより、数種の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
とができる積層型発光ダイオードを提供することができ
る。According to the twenty-first aspect of the invention, with the above structure, it is possible to efficiently mix several types of light and radiate the light to the outside, and thus obtain a high front luminance. A diode can be provided.
【0156】請求項22記載の発明によれば、前記少な
くとも一つの発光ダイオード及び光源がそれぞれ異なる
波長域の光を発するので、種々の色の光を放射すること
ができる積層型発光ダイオードを提供することができ
る。According to the twenty-second aspect of the present invention, since the at least one light emitting diode and the light source emit light in different wavelength ranges, a laminated light emitting diode capable of emitting light of various colors is provided. be able to.
【0157】請求項23記載の発明によれば、前記少な
くとも一つの発光ダイオード及び光源がそれぞれ異なる
配光特性の光を発するので、種々の配光特性を有する光
を放射することができる積層型発光ダイオードを提供す
ることができる。According to the twenty-third aspect of the present invention, since the at least one light emitting diode and the light source emit light having different light distribution characteristics, a laminated light emitting device capable of emitting light having various light distribution characteristics. A diode can be provided.
【0158】請求項24記載の発明によれば、前記の構
成としたので、青色光、緑色光及び赤色光の光量をそれ
ぞれ可変することにより全ての色の光を放射することが
できる積層型発光ダイオードを提供することができる。According to the twenty-fourth aspect of the present invention, because of the above-mentioned structure, the laminated type light emission capable of emitting light of all colors by varying the light amounts of blue light, green light and red light, respectively. A diode can be provided.
【0159】請求項25記載の発明によれば、前記発光
ダイオードが複数ある場合は隣合う段の前記発光ダイオ
ード間、及び前記発光ダイオードとこれに隣合う前記光
源との間を光透過性材料で充填したことにより、前記光
学面の背後から入射した光が前記光学面の界面で屈折し
て無効な方向へ放射されることと、反射して透過率が低
下することとを防止することができる積層型発光ダイオ
ードを提供することができる。According to the twenty-fifth aspect of the invention, when there are a plurality of the light emitting diodes, a light transmissive material is used between the light emitting diodes in the adjacent stages and between the light emitting diode and the light source adjacent thereto. By filling, it is possible to prevent the light incident from the back of the optical surface from being refracted at the interface of the optical surface to be emitted in an ineffective direction and from being reflected to reduce the transmittance. A stacked light emitting diode can be provided.
【0160】請求項26記載の発明によれば、前記発光
ダイオードが複数ある場合は隣合う段の前記発光ダイオ
ード間の光路、及び前記発光ダイオードとこれに隣合う
前記光源との間の光路を光透過性材料で充填したことに
より、請求項25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。According to the twenty-sixth aspect of the present invention, when there are a plurality of the light emitting diodes, the light path between the light emitting diodes in the adjacent stages and the light path between the light emitting diode and the light source adjacent to the light emitting diode are lighted. By filling with a transparent material, it is possible to provide a laminated light emitting diode having the same effect as that of the invention of claim 25.
【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。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す積層型発光ダイオードに用いる発光
ダイオードの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG.
【図3】図2に示す発光ダイオード概略背面図である。FIG. 3 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG.
【図4】図1に示す積層型発光ダイオードに用いる発光
ダイオード変形例の概略背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of a modification of the light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG.
【図5】図1に示す積層型発光ダイオードに用いる発光
ダイオードの変形例の概略背面図である。5 is a schematic rear view of a modification of the light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG.
【図6】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。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the first embodiment of the present invention.
【図7】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。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modified example of the first embodiment of the present invention.
【図8】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。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the first embodiment of the present invention.
【図9】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。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the first embodiment of the present invention.
【図10】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。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a second embodiment of the present invention.
【図11】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。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the second embodiment of the present invention.
【図12】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。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a third embodiment of the present invention.
【図13】図12に示す積層型発光ダイオードに用いる
発光ダイオードの概略断面図である。13 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG.
【図14】図13に示す発光ダイオード概略背面図であ
る。14 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG.
【図15】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。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the third embodiment of the present invention.
【図16】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。FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the third embodiment of the present invention.
【図17】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。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the third embodiment of the present invention.
【図18】本発明の第四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。FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a fourth embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第四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。FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the fourth embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第五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。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a fifth embodiment of the present invention.
【図21】図20に示す積層型発光ダイオードに用いる
発光ダイオードの概略断面図である。21 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode used in the stacked light emitting diode shown in FIG.
【図22】図21に示す発光ダイオード概略背面図であ
る。22 is a schematic rear view of the light emitting diode shown in FIG. 21. FIG.
【図23】本発明の第五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。FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図24】本発明の第五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。FIG. 24 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図25】本発明の第六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。FIG. 25 is a schematic sectional view of a stacked light emitting diode according to a sixth embodiment of the present invention.
【図26】本発明の第六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。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of a stacked light emitting diode that is a modification of the sixth embodiment of the present invention.
【図27】従来の発光ダイオードの概略断面図である。FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of a conventional light emitting diode.
100,150,160,180,190,200,2
60,300,350,360,380,400,46
0,500,550,560,600,660積層型発
光ダイオード 110,170,310,510 発光ダイオード 210,410,610 第一発光ダイオード 220,420,620 第二発光ダイオード 120,230,320,430,520,630
反射型発光ダイオード 191,370,570 レンズ型発光ダイオード 130,130a,240,330,330a,44
0,530,530a,640 ケース 111,311,511 発光素子 112a,112b,312a,312b,512a,
512b リードフレーム 113,140,250,313,340,450,5
13,540,552,650 光透過性材料 114,171,172,314,514,624
光学面 114a,114b,114c 反射部 115,317,515 放射面 116,318,516 ワイヤ 121,321,521 凹面状反射面 151,181,211,221,351,411,4
21,551,611,621 入射面 192,371,571 レンズ面 314a 中央反射面 314b,314c,314d 環状反射面 315a,315b,315c 段差 316a,316b,316c 透過面100, 150, 160, 180, 190, 200, 2
60,300,350,360,380,400,46
0,500,550,560,600,660 laminated light emitting diode 110,170,310,510 light emitting diode 210,410,610 first light emitting diode 220,420,620 second light emitting diode 120,230,320,430, 520,630
Reflection type light emitting diode 191,370,570 Lens type light emitting diode 130,130a, 240,330,330a, 44
0,530,530a, 640 case 111,311,511 light emitting element 112a, 112b, 312a, 312b, 512a,
512b Lead frame 113,140,250,313,340,450,5
13,540,552,650 Light transmissive material 114,171,172,314,514,624
Optical surface 114a, 114b, 114c Reflecting part 115, 317, 515 Radiating surface 116, 318, 516 Wire 121, 321, 521 Concave reflecting surface 151, 181, 211, 221, 351, 411, 4
21,551,611,621 Incident surface 192,371,571 Lens surface 314a Central reflection surface 314b, 314c, 314d Annular reflection surface 315a, 315b, 315c Step difference 316a, 316b, 316c Transmission surface
Claims (26)
向する位置に配置された光学面とを具備し、前記光学面
は前記発光素子が発した光の一部を反射し外部に放射す
ると共に、前記光学面の背後から入射した光の一部を透
過し外部に放射することを特徴とする発光ダイオード。1. A light emitting element, and an optical surface arranged at a position facing a light emitting surface of the light emitting element, wherein the optical surface reflects part of light emitted by the light emitting element and radiates the light to the outside. In addition, the light emitting diode is characterized by transmitting a part of the light incident from the back of the optical surface and radiating the light to the outside.
が部分的に形成されたものである請求項1記載の発光ダ
イオード。2. The light emitting diode according to claim 1, wherein the optical surface is a concave transmissive surface on which a reflective portion is partially formed.
が点状に多数形成されたものである請求項2記載の発光
ダイオード。3. The light emitting diode according to claim 2, wherein the optical surface is a concave transmissive surface on which a plurality of reflecting portions are formed in a dot shape.
が網目状に形成されたものである請求項2記載の発光ダ
イオード。4. The light emitting diode according to claim 2, wherein the optical surface is a concave transmissive surface on which reflective portions are formed in a mesh shape.
が放射状に形成されたものである請求項2記載の発光ダ
イオード。5. The light emitting diode according to claim 2, wherein the optical surface is a concave transmissive surface on which reflective portions are radially formed.
より形成された凹面状のハーフミラーである請求項1記
載の発光ダイオード。6. The light emitting diode according to claim 1, wherein the optical surface is a concave half mirror formed by a semitransparent thin film reflecting surface.
射した光及び前記光学面を透過した光を外部に放射する
放射面を有し、前記放射面と前記光学面との間に光透過
性材料を充填したことを特徴とする請求項1,2,3,
4,5又は6記載の発光ダイオード。7. A light emitting element is provided on the back side of the light emitting element for emitting the light reflected by the optical surface and the light transmitted through the optical surface to the outside, and a light is provided between the emission surface and the optical surface. A permeable material is filled, and the permeable material is filled.
The light emitting diode according to 4, 5, or 6.
から放射された光を入射する入射面を有し、前記入射面
と前記光学面との間に光透過性材料を充填したことを特
徴とする請求項7記載の発光ダイオード。8. A rear surface of the optical surface has an incident surface on which light emitted from the back of the optical surface is incident, and a light transmissive material is filled between the incident surface and the optical surface. The light emitting diode according to claim 7.
向する位置に配置された光学面とを具備し、前記光学面
は前記発光素子が発した光を反射し外部に放射すると共
に、前記光学面の背後から入射した光の一部を透過し外
部に放射することを特徴とする発光ダイオード。9. A light emitting element, and an optical surface arranged at a position facing a light emitting surface of the light emitting element, wherein the optical surface reflects the light emitted by the light emitting element and radiates the light to the outside. A light emitting diode, wherein a part of light incident from behind the optical surface is transmitted and radiated to the outside.
に対向する位置に配置された中央反射面と、前記中央反
射面の周囲に段差を設けて配置された各々の間にも段差
が設けられた複数の環状反射面と、前記中央反射面とこ
れに隣合う前記環状反射面との間及び前記環状反射面の
隣合うもの同士との間に設けられた複数の透過面とを有
し、全体が略凹状に形成されたものである請求項9記載
の発光ダイオード。10. The optical surface has a step between a central reflecting surface arranged at a position facing the light emitting surface of the light emitting element and a step provided around the central reflecting surface. A plurality of annular reflecting surfaces provided, and a plurality of transmitting surfaces provided between the central reflecting surface and the annular reflecting surface adjacent to the central reflecting surface and between adjacent ones of the annular reflecting surfaces. The light emitting diode according to claim 9, wherein the light emitting diode is formed in a substantially concave shape as a whole.
は、前記発光素子の発光面上から見たときに前記中央反
射面とこれに隣合う前記環状反射面との間及び前記環状
反射面の隣合うもの同士との間に隙間が生じないように
配置したものである請求項10記載の発光ダイオード。11. The central reflection surface and the plurality of annular reflection surfaces are between the central reflection surface and the adjacent annular reflection surface when viewed from the light emitting surface of the light emitting element, and the annular reflection surface. 11. The light emitting diode according to claim 10, wherein the light emitting diodes are arranged so that no gap is formed between adjacent ones.
位置し、かつ前記中央反射面及び複数の環状反射面が前
記同一平面よりも前記発光素子側に位置することを特徴
とする請求項10又は11記載の発光ダイオード。12. The plurality of transmitting surfaces are all located on the same plane, and the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are located closer to the light emitting element than the same plane. 10. The light emitting diode according to 10 or 11.
は、凹面状である請求項10,11又は12記載の発光
ダイオード。13. The light emitting diode according to claim 10, 11 or 12, wherein the central reflecting surface and the plurality of annular reflecting surfaces are concave.
数の環状反射面は凹面状である請求項10,11又は1
2記載の発光ダイオード。14. The central reflecting surface has a convex shape, and the plurality of annular reflecting surfaces has a concave shape.
2. The light emitting diode according to 2.
反射した光及び前記光学面を透過した光を外部に放射す
る放射面を有し、前記放射面と前記光学面との間に光透
過性材料を充填したことを特徴とする請求項9,10,
11,12,13又は14記載の発光ダイオード。15. A light emitting surface is provided on the back surface side of the light emitting element for radiating the light reflected by the optical surface and the light transmitted through the optical surface to the outside, and the light is provided between the light emitting surface and the optical surface. 11. A permeable material is filled in, 9.
The light emitting diode according to 11, 12, 13 or 14.
後から放射された光を入射する入射面を有し、前記入射
面と前記光学面との間に光透過性材料を充填したことを
特徴とする請求項15記載の発光ダイオード。16. A rear surface of the optical surface has an incident surface on which light emitted from the back of the optical surface is incident, and a light transmissive material is filled between the incident surface and the optical surface. 16. The light emitting diode according to claim 15, wherein.
対向する位置に配置された光学面とを具備し、前記光学
面は前記発光素子が発した波長の光を反射し外部に放射
すると共に、前記光学面の背後から入射した前記発光素
子が発する光と異なる波長の光を透過し外部に放射する
ことを特徴とする発光ダイオード。17. A light emitting element, and an optical surface arranged at a position facing a light emitting surface of the light emitting element, wherein the optical surface reflects light having a wavelength emitted by the light emitting element and emits the light to the outside. At the same time, the light-emitting diode is characterized in that light having a wavelength different from that of the light emitted from the light-emitting element which is incident from behind the optical surface is transmitted and emitted to the outside.
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
ある請求項17記載の発光ダイオード。18. The light emitting diode according to claim 17, wherein the optical surface is a concave dichroic mirror formed by laminating thin films having different refractive indexes.
反射した光及び前記光学面を透過した光を外部に放射す
る放射面を有し、前記放射面と前記光学面との間に光透
過性材料を充填したことを特徴とする請求項17又は1
8記載の発光ダイオード。19. A light emitting element is provided on the rear surface side of the light emitting element for emitting light reflected by the optical surface and light transmitted through the optical surface to the outside, and a light emitting element is provided between the light emitting surface and the optical surface. 18. A permeable material is filled, and the permeable material is filled.
8. The light emitting diode according to 8.
後から放射された光を入射する入射面を有し、前記入射
面と前記光学面との間に光透過性材料を充填したことを
特徴とする請求項19記載の発光ダイオード。20. A rear surface of the optical surface has an incident surface on which light emitted from the back of the optical surface is incident, and a light transmissive material is filled between the incident surface and the optical surface. The light emitting diode according to claim 19, wherein:
8,9,10,11,12,13,14,15,16,
17,18,19又は20記載の発光ダイオードの少な
くとも一つと光源とを、前段の発光ダイオードの光学面
の背後に後段の発光ダイオード又は光源が位置するよう
に、且つ光源が最後段に位置するように積層状に配置し
たことを特徴とする積層型発光ダイオード。21. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
At least one of the light-emitting diodes described in 17, 18, 19 or 20 and a light source, so that the light-emitting diode or the light source in the rear stage is located behind the optical surface of the light-emitting diode in the front stage, and the light source is in the last stage. A laminated light emitting diode, wherein the laminated light emitting diodes are arranged in a laminated shape.
び光源は、それぞれ異なる波長域の光を発するものであ
る請求項21記載の積層型発光ダイオード。22. The stacked light emitting diode according to claim 21, wherein the at least one light emitting diode and the light source emit light in different wavelength ranges.
び光源は、それぞれ異なる配光特性の光を発するもので
ある請求項21又は22記載の積層型発光ダイオード。23. The stacked light emitting diode according to claim 21, wherein the at least one light emitting diode and the light source emit light having different light distribution characteristics.
光学面の背後に緑色光を発する前記発光ダイオードを配
置し、前記緑色光を発する発光ダイオードの光学面の背
後に赤色光を発する光源を配置したものである請求項2
1記載の積層型発光ダイオード。24. The light emitting diode which emits green light is arranged behind the optical surface of the light emitting diode which emits blue light, and the light source which emits red light is arranged behind the optical surface of the light emitting diode which emits green light. Claim 2 which is a thing
1. The laminated light emitting diode according to 1.
隣合う段の前記発光ダイオード間、及び前記発光ダイオ
ードとこれに隣合う前記光源との間を光透過性材料で充
填したことを特徴とする請求項21,22,23又は2
4記載の積層型発光ダイオード。25. When a plurality of the light emitting diodes are provided, a space between the light emitting diodes in adjacent stages and a space between the light emitting diodes and the light source adjacent thereto are filled with a light transmissive material. Item 21, 22, 23 or 2
4. The laminated light emitting diode according to item 4.
隣合う段の前記発光ダイオード間の光路、及び前記発光
ダイオードとこれに隣合う前記光源との間の光路を光透
過性材料で充填したことを特徴とする請求項21,2
2,23又は24記載の積層型発光ダイオード。26. When a plurality of the light emitting diodes are provided, an optical path between the light emitting diodes in adjacent stages and an optical path between the light emitting diode and the light source adjacent to the light emitting diode are filled with a light transmissive material. Claims 21, 2
2. The laminated light emitting diode according to 2, 23 or 24.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26412493A JPH0799343A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Light emitting diode and laminated light emitting diode |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26412493A JPH0799343A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Light emitting diode and laminated light emitting diode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0799343A true JPH0799343A (en) | 1995-04-11 |
Family
ID=17398817
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP26412493A Pending JPH0799343A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Light emitting diode and laminated light emitting diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0799343A (en) |
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- 1993-09-27 JP JP26412493A patent/JPH0799343A/en active Pending
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