JPH0918056A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JPH0918056A JPH0918056A JP7160320A JP16032095A JPH0918056A JP H0918056 A JPH0918056 A JP H0918056A JP 7160320 A JP7160320 A JP 7160320A JP 16032095 A JP16032095 A JP 16032095A JP H0918056 A JPH0918056 A JP H0918056A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- emitting element
- lights
- led
- light
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/483—Containers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各ＬＥＤペレットから発生する光を十分に混
ぜることが可能で、輝度が高い半導体発光素子を得る。 【構成】 赤色ＬＥＤペレット１、緑色ＬＥＤペレット
２および青色ＬＥＤペレット３を内包した光導出部４
は、桝目状に分割された曲面を有し、各ペレットから導
出された光は桝目の分割線によって屈折、反射され、混
色される。
ぜることが可能で、輝度が高い半導体発光素子を得る。 【構成】 赤色ＬＥＤペレット１、緑色ＬＥＤペレット
２および青色ＬＥＤペレット３を内包した光導出部４
は、桝目状に分割された曲面を有し、各ペレットから導
出された光は桝目の分割線によって屈折、反射され、混
色される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光素子に関し、
特に赤、青、緑ＬＥＤ（Light Emitted Diode ）ペレッ
トを使用したフルカラーＬＥＤ発光素子に関する。
特に赤、青、緑ＬＥＤ（Light Emitted Diode ）ペレッ
トを使用したフルカラーＬＥＤ発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＬＥＤ発光素子は図５に示すよう
に、赤色ＬＥＤペレット１０１、青色ＬＥＤペレット１
０２、緑色ＬＥＤペレット１０３を２枚のリードフレー
ムにマウント、ボンディングし（赤色ＬＥＤペレット１
０１と青色ＬＥＤペレット１０２、青色ＬＥＤペレット
１０２と緑色ＬＥＤペレット１０３の組み合わせ）、こ
れらリードフレームをモールド樹脂により封止し、光導
出部１０４を形成する。モールド樹脂には混色性を高め
るために光拡散剤を混入している。
に、赤色ＬＥＤペレット１０１、青色ＬＥＤペレット１
０２、緑色ＬＥＤペレット１０３を２枚のリードフレー
ムにマウント、ボンディングし（赤色ＬＥＤペレット１
０１と青色ＬＥＤペレット１０２、青色ＬＥＤペレット
１０２と緑色ＬＥＤペレット１０３の組み合わせ）、こ
れらリードフレームをモールド樹脂により封止し、光導
出部１０４を形成する。モールド樹脂には混色性を高め
るために光拡散剤を混入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＬＥ
Ｄでは以下のような問題点があった。すなわち、 (1) 従来では、ＬＥＤペレットをモールドする透明樹脂
に混色性改善のため、光拡散剤を混入するが、この 光
拡散剤は透明度が低いため、透明樹脂の透明度が下が
り、ＬＥＤ発光素子の輝度が低くなる。 (2) ＬＥＤ発光素子の輝度を充分に維持するために光拡
散剤の割合を少なくすると、ＬＥＤ発光素子を正面から
見た場合は混色しているが、斜め方向からみたときはそ
れぞれのＬＥＤの光が拡散しないため、１つの発光色だ
けが濃く見える。 (3) 混色性をある程度高め、かつ発光素子の輝度を保持
するためには各々のＬＥＤペレットを互いに近距離に配
置し、光拡散剤の量を０にする必要があるが、従来技術
ではＬＥＤペレットを互いに最近接させても光拡散剤を
入れる必要があった。さらに光拡散剤を入れても混色性
は不十分であった。 本発明は上記問題点に鑑み、各ＬＥＤペレットから発生
する光を十分に混ぜることが可能で、輝度が高い半導体
発光素子を得ることを目的とする。
Ｄでは以下のような問題点があった。すなわち、 (1) 従来では、ＬＥＤペレットをモールドする透明樹脂
に混色性改善のため、光拡散剤を混入するが、この 光
拡散剤は透明度が低いため、透明樹脂の透明度が下が
り、ＬＥＤ発光素子の輝度が低くなる。 (2) ＬＥＤ発光素子の輝度を充分に維持するために光拡
散剤の割合を少なくすると、ＬＥＤ発光素子を正面から
見た場合は混色しているが、斜め方向からみたときはそ
れぞれのＬＥＤの光が拡散しないため、１つの発光色だ
けが濃く見える。 (3) 混色性をある程度高め、かつ発光素子の輝度を保持
するためには各々のＬＥＤペレットを互いに近距離に配
置し、光拡散剤の量を０にする必要があるが、従来技術
ではＬＥＤペレットを互いに最近接させても光拡散剤を
入れる必要があった。さらに光拡散剤を入れても混色性
は不十分であった。 本発明は上記問題点に鑑み、各ＬＥＤペレットから発生
する光を十分に混ぜることが可能で、輝度が高い半導体
発光素子を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体発光素子においては、赤色発光素
子、緑色発光素子および青色発光素子と、前記赤色発光
素子、緑色発光素子および青色発光素子とを内包し、桝
目状に分割された曲面を有する光導出部とを具備し、前
記曲面が前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発
光素子からの光を反射かつ屈折させることを特徴とす
る。
に、本発明の半導体発光素子においては、赤色発光素
子、緑色発光素子および青色発光素子と、前記赤色発光
素子、緑色発光素子および青色発光素子とを内包し、桝
目状に分割された曲面を有する光導出部とを具備し、前
記曲面が前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発
光素子からの光を反射かつ屈折させることを特徴とす
る。
【０００５】また、赤色発光素子、緑色発光素子および
青色発光素子と、前記赤色発光素子、緑色発光素子およ
び青色発光素子とを内包し、外部形状が半球状を有し、
内部形状が、円形状の稜線及び稜線と同じ中心を有し、
かつ半径が前記半球状より小さい半球状の稜線で構成さ
れる平面を段面とする階段形状を有する光導出部とを具
備し、前記階段形状の段面が前記赤色発光素子、緑色発
光素子および青色発光素子からの光を反射かつ屈折させ
ることを特徴とする。
青色発光素子と、前記赤色発光素子、緑色発光素子およ
び青色発光素子とを内包し、外部形状が半球状を有し、
内部形状が、円形状の稜線及び稜線と同じ中心を有し、
かつ半径が前記半球状より小さい半球状の稜線で構成さ
れる平面を段面とする階段形状を有する光導出部とを具
備し、前記階段形状の段面が前記赤色発光素子、緑色発
光素子および青色発光素子からの光を反射かつ屈折させ
ることを特徴とする。
【０００６】さらに、赤色発光素子、緑色発光素子およ
び青色発光素子と、前記赤色発光素子、緑色発光素子お
よび青色発光素子とを内包し、半球状に内接する複数の
円筒形状およびこの円筒形状の上面に配置される複数の
角錐形状を有する光導出部を具備し、前記角錐形状の側
面が前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素
子からの光を反射かつ屈折させることを特徴とする。
び青色発光素子と、前記赤色発光素子、緑色発光素子お
よび青色発光素子とを内包し、半球状に内接する複数の
円筒形状およびこの円筒形状の上面に配置される複数の
角錐形状を有する光導出部を具備し、前記角錐形状の側
面が前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素
子からの光を反射かつ屈折させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明では、赤色発光素子、緑色発光素子およ
び青色発光素子それぞれから導出された光が桝目の分割
線、階段形状の表面あるいは角錐の側面で屈折、反射す
ることでそれぞれ混色され、光導出部外部に取り出され
る。このため、光拡散剤を光導出部に拡散させることを
せずに済み、輝度が高く、混色性の高い半導体発光素子
を得ることができる。
び青色発光素子それぞれから導出された光が桝目の分割
線、階段形状の表面あるいは角錐の側面で屈折、反射す
ることでそれぞれ混色され、光導出部外部に取り出され
る。このため、光拡散剤を光導出部に拡散させることを
せずに済み、輝度が高く、混色性の高い半導体発光素子
を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の第１の実施例である半導体
発光素子について図１、２を用いて説明する。図２にお
いて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitted
Diode ）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤペ
レット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発光
素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、こ
れら４つのペレットで１つの色単位を構成している。１
つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のように
配置されている。
発光素子について図１、２を用いて説明する。図２にお
いて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitted
Diode ）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤペ
レット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発光
素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、こ
れら４つのペレットで１つの色単位を構成している。１
つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のように
配置されている。
【０００９】これら４つの色単位は光導出部４によって
モールドされている。この光導出部４は、図１の上面図
が示すように、桝目状に分割されている。これら桝目
は、露光装置で使用されるフライアイレンズとほぼ同様
の形をしている。本実施例の場合、桝目間の溝の幅およ
び深さは各々０．１ｍｍとし、桝目の寸法は１ｍｍ角と
した。
モールドされている。この光導出部４は、図１の上面図
が示すように、桝目状に分割されている。これら桝目
は、露光装置で使用されるフライアイレンズとほぼ同様
の形をしている。本実施例の場合、桝目間の溝の幅およ
び深さは各々０．１ｍｍとし、桝目の寸法は１ｍｍ角と
した。
【００１０】以上、第１の実施例においては、各桝目の
分割線において、色単位の各ＬＥＤペレットからの光が
屈折または反射される。そしてこのうち光導出部４内部
で反射された光は他の桝目の分割線で反射された光と干
渉され、それが桝目を通して外部に導出されるため、１
つの桝目であたかも赤、青、緑が混色しているように見
える。また、光拡散剤を使用しないため、ＬＥＤの一方
向の輝度が向上する。また、１つの桝目に混色光を集光
させるために、ＬＥＤペレット間隔を広げることがで
き、それによってリードフレームの間隔を広げることが
可能となる。ゆえに光導出部形成の際のリードフレーム
間に樹脂が這いあがるのが防止される。
分割線において、色単位の各ＬＥＤペレットからの光が
屈折または反射される。そしてこのうち光導出部４内部
で反射された光は他の桝目の分割線で反射された光と干
渉され、それが桝目を通して外部に導出されるため、１
つの桝目であたかも赤、青、緑が混色しているように見
える。また、光拡散剤を使用しないため、ＬＥＤの一方
向の輝度が向上する。また、１つの桝目に混色光を集光
させるために、ＬＥＤペレット間隔を広げることがで
き、それによってリードフレームの間隔を広げることが
可能となる。ゆえに光導出部形成の際のリードフレーム
間に樹脂が這いあがるのが防止される。
【００１１】次に、本発明の第２の実施例である半導体
発光素子について図２、３を用いて説明する。図２にお
いて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitted
Device）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤペ
レット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発光
素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、こ
れら４つのペレットで１つの色単位を構成している。１
つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のように
配置されている。
発光素子について図２、３を用いて説明する。図２にお
いて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitted
Device）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤペ
レット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発光
素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、こ
れら４つのペレットで１つの色単位を構成している。１
つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のように
配置されている。
【００１２】これら４つの色単位は光導出部４によって
モールドされている。光導出部４は図３に示すように、
上部の外部形状が半球状を有している。内部は半球状の
稜線５(a) 、５(b) 、５(c) ‥、内部に形成され前記半
球状の中心が一致し、かつ半径が前記半球状より小さい
半球状の稜線６(a) 、６(b) 、６(c) ‥で構成される平
面を段面とする階段形状を有するようにモールド樹脂を
くりぬいて形成している。本実施例の場合、階段の段差
は０．１ｍｍとし、段面の幅は１ｍｍとした。
モールドされている。光導出部４は図３に示すように、
上部の外部形状が半球状を有している。内部は半球状の
稜線５(a) 、５(b) 、５(c) ‥、内部に形成され前記半
球状の中心が一致し、かつ半径が前記半球状より小さい
半球状の稜線６(a) 、６(b) 、６(c) ‥で構成される平
面を段面とする階段形状を有するようにモールド樹脂を
くりぬいて形成している。本実施例の場合、階段の段差
は０．１ｍｍとし、段面の幅は１ｍｍとした。
【００１３】以上、第２の実施例においては、階段形状
の段面において、色単位の各ＬＥＤペレットからの光が
屈折または反射される。そしてこのうち光導出部４内部
で反射された光は他の階段形状の段面で反射された光と
干渉され、それが階段形状の表面を通して外部に導出さ
れるため、１つの階段形状であたかも赤、青、緑が混色
しているように見える。また、光拡散剤を使用しないた
め、ＬＥＤの一方向の輝度が向上する。また、１つの段
面に混色光を集光させるために、ＬＥＤペレット間隔を
広げることができ、それによってリードフレームの間隔
を広げることが可能となる。ゆえに光導出部形成の際の
リードフレーム間に樹脂が這いあがるのが防止される。
の段面において、色単位の各ＬＥＤペレットからの光が
屈折または反射される。そしてこのうち光導出部４内部
で反射された光は他の階段形状の段面で反射された光と
干渉され、それが階段形状の表面を通して外部に導出さ
れるため、１つの階段形状であたかも赤、青、緑が混色
しているように見える。また、光拡散剤を使用しないた
め、ＬＥＤの一方向の輝度が向上する。また、１つの段
面に混色光を集光させるために、ＬＥＤペレット間隔を
広げることができ、それによってリードフレームの間隔
を広げることが可能となる。ゆえに光導出部形成の際の
リードフレーム間に樹脂が這いあがるのが防止される。
【００１４】最後に、本発明の第３の実施例である半導
体発光素子について図２、４を用いて説明する。図２に
おいて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitte
d Device）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤ
ペレット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発
光素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、
これら４つのペレットで１つの色単位を構成している。
１つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のよう
に配置されている。
体発光素子について図２、４を用いて説明する。図２に
おいて、赤色発光素子である赤色ＬＥＤ（Light Emitte
d Device）ペレット１と青色発光素子である青色ＬＥＤ
ペレット２とは並列し、青色ＬＥＤペレット２と緑色発
光素子である緑色ＬＥＤペレット３とは並列しており、
これら４つのペレットで１つの色単位を構成している。
１つの発光素子にはこの色単位が４つあり、図２のよう
に配置されている。
【００１５】これら４つの色単位は光導出部４によって
モールドされている。光導出部４は図４に示すように、
円筒形状の土台部分４(a) と、この土台部分４(a) 上に
載置される複数の円筒４(b) 、４(c) および土台部分４
(a) と円筒４(b) 、４(c) の上面に配置される複数の角
錐７からなっている。円筒４(b) 、４(c) は土台部分４
(a) の上面半径を半径とする半球に内接するような大き
さとなっている。本実施例の場合、角錐７の高さは０．
８ｍｍとし、角錐７底面は１ｍｍ角とした。
モールドされている。光導出部４は図４に示すように、
円筒形状の土台部分４(a) と、この土台部分４(a) 上に
載置される複数の円筒４(b) 、４(c) および土台部分４
(a) と円筒４(b) 、４(c) の上面に配置される複数の角
錐７からなっている。円筒４(b) 、４(c) は土台部分４
(a) の上面半径を半径とする半球に内接するような大き
さとなっている。本実施例の場合、角錐７の高さは０．
８ｍｍとし、角錐７底面は１ｍｍ角とした。
【００１６】以上、第３の実施例においては、光導出部
の角錐部分の側面において、色単位の各ＬＥＤペレット
からの光が屈折または反射される。そしてこのうち光導
出部４内部で反射された光は他の角錐部分の側面で反射
された光と干渉され、それが角錐部分の頂点を通して外
部に導出されるため、１つの角錐部分であたかも赤、
青、緑が混色しているように見える。また、光拡散剤を
使用しないため、ＬＥＤの一方向の輝度が向上する。ま
た、１つの角錐に混色光を集光させるために、ＬＥＤペ
レット間隔を広げることができ、それによってリードフ
レームの間隔を広げることが可能となる。ゆえに光導出
部形成の際のリードフレーム間に樹脂が這いあがるのが
防止される。
の角錐部分の側面において、色単位の各ＬＥＤペレット
からの光が屈折または反射される。そしてこのうち光導
出部４内部で反射された光は他の角錐部分の側面で反射
された光と干渉され、それが角錐部分の頂点を通して外
部に導出されるため、１つの角錐部分であたかも赤、
青、緑が混色しているように見える。また、光拡散剤を
使用しないため、ＬＥＤの一方向の輝度が向上する。ま
た、１つの角錐に混色光を集光させるために、ＬＥＤペ
レット間隔を広げることができ、それによってリードフ
レームの間隔を広げることが可能となる。ゆえに光導出
部形成の際のリードフレーム間に樹脂が這いあがるのが
防止される。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、輝度が高く、混色性の高
い半導体発光素子を得ることができる。
い半導体発光素子を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例である半導体発光素子の
３面図
３面図
【図２】本発明の実施例における発光素子配置の上面図
【図３】本発明の第２の実施例である半導体発光素子の
２面図
２面図
【図４】本発明の第３の実施例である半導体発光素子の
２面図
２面図
【図５】従来の半導体発光素子の２面図
【図６】半球の各部分の名称を説明するための図
１、１０１ 赤色ＬＥＤペレット ２、１０２ 青色ＬＥＤペレット ３、１０３ 緑色ＬＥＤペレット ４、１０４ 光導出部 ５、６ 稜線 ７ 角錐
Claims (3)
- 【請求項１】 赤色発光素子、緑色発光素子および青色
発光素子と、 前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子と
を内包し、桝目状に分割された曲面を有する光導出部と
を具備し、 前記曲面が前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色
発光素子からの光を反射かつ屈折させることを特徴とす
る半導体発光素子。 - 【請求項２】 赤色発光素子、緑色発光素子および青色
発光素子と、 前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子と
を内包し、外部形状が半球状を有し、内部形状が、円形
状の稜線及び稜線と同じ中心を有し、かつ半径が前記半
球状より小さい半球状の稜線で構成される平面を段面と
する階段形状を有する光導出部とを具備し、 前記階段形状の段面が前記赤色発光素子、緑色発光素子
および青色発光素子からの光を反射かつ屈折させること
を特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項３】 赤色発光素子、緑色発光素子および青色
発光素子と、 前記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子と
を内包し、半球状に内接する複数の円筒形状およびこの
円筒形状の上面に配置される複数の角錐形状を有する光
導出部を具備し、 前記角錐形状の側面が前記赤色発光素子、緑色発光素子
および青色発光素子からの光を反射かつ屈折させること
を特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160320A JPH0918056A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160320A JPH0918056A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918056A true JPH0918056A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15712415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7160320A Pending JPH0918056A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918056A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130498A (en) * | 1997-12-26 | 2000-10-10 | Denso Corporation | Spark plug with specific measured parameters |
| EP1678442A2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-07-12 | Phoseon Technology, Inc. | Collection optics for led array with offset hemispherical or faceted surfaces |
| US7333499B1 (en) | 1999-09-13 | 2008-02-19 | Nokia Corporation | Satisfying data requests in a telecommunications system |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP7160320A patent/JPH0918056A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6130498A (en) * | 1997-12-26 | 2000-10-10 | Denso Corporation | Spark plug with specific measured parameters |
| US7333499B1 (en) | 1999-09-13 | 2008-02-19 | Nokia Corporation | Satisfying data requests in a telecommunications system |
| EP1678442A2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-07-12 | Phoseon Technology, Inc. | Collection optics for led array with offset hemispherical or faceted surfaces |
| EP1678442A4 (en) * | 2003-10-31 | 2010-01-20 | Phoseon Technology Inc | OPTICAL CAPTURING DEVICES FOR LED BAR WITH HEMISPHERIC OR EXCENTRED FACET SURFACES |
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