JPH11112034A - 半導体発光装置 - Google Patents
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- JPH11112034A JPH11112034A JP9269579A JP26957997A JPH11112034A JP H11112034 A JPH11112034 A JP H11112034A JP 9269579 A JP9269579 A JP 9269579A JP 26957997 A JP26957997 A JP 26957997A JP H11112034 A JPH11112034 A JP H11112034A
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- H01L2924/12041—LED
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子からの配光性を常に一定に設定でき
るようにして製作誤差の影響を受けずに良好な発光表示
パネルが得られる発光装置を提供する。 【解決手段】 結晶基板４ａの上にｐ−ｎ接合の半導体
層を積層した発光素子４と、この発光素子４を搭載する
マウント３を一体に備えて発光素子に電気的に導通させ
るリードフレーム１とを備え、マウント３は、発光素子
４をその光取出し面のうち発光輝度が最も高い主光取出
し面が埋没する程度の深さの凹状体とするとともに、発
光素子４の少なくとも一面からの光に対して指向性を与
える反射光を付与可能な反射面構造を備え、主光取出し
面からの光や透明の結晶基板４ａの場合であればその側
方及び背部側への光も含めてマウント３の反射面から指
向性を持たせた光の配光を可能とする。
るようにして製作誤差の影響を受けずに良好な発光表示
パネルが得られる発光装置を提供する。 【解決手段】 結晶基板４ａの上にｐ−ｎ接合の半導体
層を積層した発光素子４と、この発光素子４を搭載する
マウント３を一体に備えて発光素子に電気的に導通させ
るリードフレーム１とを備え、マウント３は、発光素子
４をその光取出し面のうち発光輝度が最も高い主光取出
し面が埋没する程度の深さの凹状体とするとともに、発
光素子４の少なくとも一面からの光に対して指向性を与
える反射光を付与可能な反射面構造を備え、主光取出し
面からの光や透明の結晶基板４ａの場合であればその側
方及び背部側への光も含めてマウント３の反射面から指
向性を持たせた光の配光を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ発光素子を
リードフレームやプリント基板またはその他の成型品に
形成したマウントに搭載する発光装置に係り、特にマウ
ントに形成する反射面の角度を適正にすることによって
発光装置からの配光性を向上させてその発光表示を最適
化できるようにした発光装置に関する。
リードフレームやプリント基板またはその他の成型品に
形成したマウントに搭載する発光装置に係り、特にマウ
ントに形成する反射面の角度を適正にすることによって
発光装置からの配光性を向上させてその発光表示を最適
化できるようにした発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、結晶基板に半導体薄膜層を積
層してｐ−ｎ接合した半導体積層膜を形成してｐ側及び
ｎ側の電極を備えたＬＥＤ発光素子が発光表示パネル用
として多用されている。このＬＥＤ発光素子は、たとえ
ば電気的に導通させるための部材として備えるリードフ
レームに予め形成されたマウントの上に搭載され、ワイ
ヤボンディングによってリードフレームに接続するとい
うものがその基本的な構成である。
層してｐ−ｎ接合した半導体積層膜を形成してｐ側及び
ｎ側の電極を備えたＬＥＤ発光素子が発光表示パネル用
として多用されている。このＬＥＤ発光素子は、たとえ
ば電気的に導通させるための部材として備えるリードフ
レームに予め形成されたマウントの上に搭載され、ワイ
ヤボンディングによってリードフレームに接続するとい
うものがその基本的な構成である。
【０００３】図５はこのようなリードフレームのマウン
トに対する発光素子の搭載構造の従来例を示す概略図で
ある。
トに対する発光素子の搭載構造の従来例を示す概略図で
ある。
【０００４】図示の例は、窒化ガリウム系化合物の半導
体膜を積層した青色ＬＥＤとして使用できるものであ
り、発光素子５１はその絶縁性の基板５１ａをリードフ
レーム５２の上端に形成したマウント５２ａの上に搭載
してペースト５３によって接着され、発光素子５１の上
端にそれぞれ形成したｐ側極５１ｂ及びｎ側極５１ｃを
ワイヤ５４ａ，５４ｂによってリードフレーム５２及び
これと対をなしている他方のリードフレーム５５に接続
している。そして、発光素子５１を含めてマウント５２
ａ周りの全体がエポキシ樹脂５６によって封止されてい
る。
体膜を積層した青色ＬＥＤとして使用できるものであ
り、発光素子５１はその絶縁性の基板５１ａをリードフ
レーム５２の上端に形成したマウント５２ａの上に搭載
してペースト５３によって接着され、発光素子５１の上
端にそれぞれ形成したｐ側極５１ｂ及びｎ側極５１ｃを
ワイヤ５４ａ，５４ｂによってリードフレーム５２及び
これと対をなしている他方のリードフレーム５５に接続
している。そして、発光素子５１を含めてマウント５２
ａ周りの全体がエポキシ樹脂５６によって封止されてい
る。
【０００５】このような発光素子５１を含むＬＥＤラン
プでは、発光素子５１の窒化ガリウム系化合物の半導体
膜のｐ−ｎ接合域を発光層として、ｐ側極５１ｂを含む
領域を占めるｐ型層の上面を光取出し面として上向きの
発光が得られる。また、基板５１ａを透明のサファイア
としたものでは、発光層からマウント５２ａに向かう光
がこのマウント５２ａから反射され、この反射分も含め
て光取出し面からの発光に合流する。
プでは、発光素子５１の窒化ガリウム系化合物の半導体
膜のｐ−ｎ接合域を発光層として、ｐ側極５１ｂを含む
領域を占めるｐ型層の上面を光取出し面として上向きの
発光が得られる。また、基板５１ａを透明のサファイア
としたものでは、発光層からマウント５２ａに向かう光
がこのマウント５２ａから反射され、この反射分も含め
て光取出し面からの発光に合流する。
【０００６】一方、発光素子５１を備えた３原色のＬＥ
Ｄランプを多数集合させて配置した発光表示パネルは、
各ＬＥＤランプがそれぞれ画素となって各種の画像の表
示及びカラー表示が可能である。そして、この発光表示
パネルは比較的小型のものから屋外用の大型画面用のも
のがあり、その設置場所もさまざまである。
Ｄランプを多数集合させて配置した発光表示パネルは、
各ＬＥＤランプがそれぞれ画素となって各種の画像の表
示及びカラー表示が可能である。そして、この発光表示
パネルは比較的小型のものから屋外用の大型画面用のも
のがあり、その設置場所もさまざまである。
【０００７】たとえば、発光表示パネルをビルの外装壁
に沿う高い位置に設けた場合では、表示による情報の提
供は歩道上の歩行者や走行中の自動車などの運転者が対
象となることが普通である。したがって、歩行者や運転
者は、表示パネルを観るときには見上げる姿勢となるこ
とが多く、図５に示したＬＥＤ発光装置の場合でも図に
おいてこれを時計方向に９０°回転させてその光軸を水
平方向として表示パネルに配列すると、観察者に対して
は光路が大きくずれてしまう関係となる。
に沿う高い位置に設けた場合では、表示による情報の提
供は歩道上の歩行者や走行中の自動車などの運転者が対
象となることが普通である。したがって、歩行者や運転
者は、表示パネルを観るときには見上げる姿勢となるこ
とが多く、図５に示したＬＥＤ発光装置の場合でも図に
おいてこれを時計方向に９０°回転させてその光軸を水
平方向として表示パネルに配列すると、観察者に対して
は光路が大きくずれてしまう関係となる。
【０００８】そこで、図６に示すように、発光素子５１
及び光反射のためのマウント５２ａによる光路の設定を
斜め下向きとすれば、発光表示パネルを見上げる人に対
して光の配光性を持たせることができる。これにより、
表示を観る人にとっては表示が明るくてより鮮やかなも
のとなる。
及び光反射のためのマウント５２ａによる光路の設定を
斜め下向きとすれば、発光表示パネルを見上げる人に対
して光の配光性を持たせることができる。これにより、
表示を観る人にとっては表示が明るくてより鮮やかなも
のとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】発光素子５１からの光
の光軸を下向きとするには、たとえば図６の（ａ）に示
すように、発光表示パネルの全面に備えるプリント基板
５７に接続したリードフレーム５２，５５を下向きに曲
げることで対応できる。また、リードフレーム５２，５
５の曲げ変形による姿勢の誤差を抑えるため、同図の
（ｂ）に示すようにプリント基板５７の一部を舌片状に
斜めに倒して発光素子５１の向きを地上側に合わせるこ
ともできる。
の光軸を下向きとするには、たとえば図６の（ａ）に示
すように、発光表示パネルの全面に備えるプリント基板
５７に接続したリードフレーム５２，５５を下向きに曲
げることで対応できる。また、リードフレーム５２，５
５の曲げ変形による姿勢の誤差を抑えるため、同図の
（ｂ）に示すようにプリント基板５７の一部を舌片状に
斜めに倒して発光素子５１の向きを地上側に合わせるこ
ともできる。
【００１０】ところが、リードフレーム５２，５５やプ
リント基板５７を曲げ加工する場合では、それぞれの曲
げ角度は製作誤差を伴うので、ばらつきを生じることは
避けられず、製作過程での管理も厳しくしなければなら
ない。そして、曲げ角度の精度が不良となると、各画素
に対応する発光素子５１の配光方向にもばらつきを招く
ことになり、発光表示パネルからの画像表示の鮮明さに
も大きく影響を及ぼす。
リント基板５７を曲げ加工する場合では、それぞれの曲
げ角度は製作誤差を伴うので、ばらつきを生じることは
避けられず、製作過程での管理も厳しくしなければなら
ない。そして、曲げ角度の精度が不良となると、各画素
に対応する発光素子５１の配光方向にもばらつきを招く
ことになり、発光表示パネルからの画像表示の鮮明さに
も大きく影響を及ぼす。
【００１１】このように、発光素子５１を観察者側を指
向するように適正な姿勢で発光表示パネルに組み込むこ
とができれば、発光表示の形態を良好に維持できるもの
の、従来構造では製作誤差が無視できず、品質管理の面
でも煩雑になりやすい。
向するように適正な姿勢で発光表示パネルに組み込むこ
とができれば、発光表示の形態を良好に維持できるもの
の、従来構造では製作誤差が無視できず、品質管理の面
でも煩雑になりやすい。
【００１２】本発明において解決すべき課題は、発光素
子からの配光性を常に一定に設定できるようにして製作
誤差の影響を受けずに良好な発光表示パネルが得られる
発光装置を提供することにある。
子からの配光性を常に一定に設定できるようにして製作
誤差の影響を受けずに良好な発光表示パネルが得られる
発光装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶基板の上
にｐ−ｎ接合の半導体層を積層した発光素子と、この発
光素子を搭載して電気的に導通させる搭載導通部材とを
備え、搭載導通部材には、発光素子の光取出し面が埋没
する程度の深さの凹状体とするとともにその内面を光反
射面としたマウントを形成した半導体発光装置であっ
て、マウントには、発光素子の最も発光輝度が高い主光
取出し面からの主光軸を含む平面に対して、発光素子の
主光軸方向以外の放出光を一定の範囲の入射交差角度を
もつ方向に反射させる反射面構造を備えてなることを特
徴とする。
にｐ−ｎ接合の半導体層を積層した発光素子と、この発
光素子を搭載して電気的に導通させる搭載導通部材とを
備え、搭載導通部材には、発光素子の光取出し面が埋没
する程度の深さの凹状体とするとともにその内面を光反
射面としたマウントを形成した半導体発光装置であっ
て、マウントには、発光素子の最も発光輝度が高い主光
取出し面からの主光軸を含む平面に対して、発光素子の
主光軸方向以外の放出光を一定の範囲の入射交差角度を
もつ方向に反射させる反射面構造を備えてなることを特
徴とする。
【００１４】このような構成であれば、たとえば搭載導
通部材としてリードフレームを用いる場合では、このリ
ードフレームの先端にマウントを形成してこれに発光素
子を搭載したとき、発光素子の光取出し面の中で最も発
光輝度が高い主光取出し面からの光はもちろんのこと、
その他の光取出し面からの光も指向性を与えて発光させ
ることができる。この場合、主光取出し面が発光方向に
一致した透明結晶基板の発光素子であって結晶基板をマ
ウントの搭載面に対峙した姿勢としたものでは、この透
明の結晶基板から漏れる光をマウントからの反射光とし
て回収することができる。
通部材としてリードフレームを用いる場合では、このリ
ードフレームの先端にマウントを形成してこれに発光素
子を搭載したとき、発光素子の光取出し面の中で最も発
光輝度が高い主光取出し面からの光はもちろんのこと、
その他の光取出し面からの光も指向性を与えて発光させ
ることができる。この場合、主光取出し面が発光方向に
一致した透明結晶基板の発光素子であって結晶基板をマ
ウントの搭載面に対峙した姿勢としたものでは、この透
明の結晶基板から漏れる光をマウントからの反射光とし
て回収することができる。
【００１５】なお、本発明においては、発光素子を搭載
して電気的に導通させる搭載導通部材は、発明の実施の
形態の項で示すようにリードフレームであり、この他に
もプリント基板またプリント基板の上方に別体として配
置する各種の成型品とすることができる。
して電気的に導通させる搭載導通部材は、発明の実施の
形態の項で示すようにリードフレームであり、この他に
もプリント基板またプリント基板の上方に別体として配
置する各種の成型品とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、結晶基
板の上にｐ−ｎ接合の半導体層を積層した発光素子と、
この発光素子を搭載して電気的に導通させる搭載導通部
材とを備え、搭載導通部材には、発光素子の光取出し面
が埋没する程度の深さの凹状体とするとともにその内面
を光反射面としたマウントを形成した半導体発光装置で
あって、マウントには、発光素子の最も発光輝度が高い
主光取出し面からの主光軸を含む平面に対して、発光素
子の主光軸方向以外の放出光を一定の範囲の入射交差角
度をもつ方向に反射させる反射面構造を備えてなるもの
であり、マウント自体によって、発光素子の主光取出し
面からの光及び透明結晶基板を備えるものであればその
側面と裏面から放出される光を効率的に取り出すという
作用を有する。
板の上にｐ−ｎ接合の半導体層を積層した発光素子と、
この発光素子を搭載して電気的に導通させる搭載導通部
材とを備え、搭載導通部材には、発光素子の光取出し面
が埋没する程度の深さの凹状体とするとともにその内面
を光反射面としたマウントを形成した半導体発光装置で
あって、マウントには、発光素子の最も発光輝度が高い
主光取出し面からの主光軸を含む平面に対して、発光素
子の主光軸方向以外の放出光を一定の範囲の入射交差角
度をもつ方向に反射させる反射面構造を備えてなるもの
であり、マウント自体によって、発光素子の主光取出し
面からの光及び透明結晶基板を備えるものであればその
側面と裏面から放出される光を効率的に取り出すという
作用を有する。
【００１７】請求項２に記載の発明は、マウントの反射
面構造は、発光素子を間に挟んで対向する二つの領域に
区分けした主反射面と副反射面とを含み、主反射面及び
副反射面とそれぞれの発光素子の主光軸との交差角度を
相対的に小及び大の関係とし、主光取出し面からの拡散
光及びこの主光取出し面以外からの放出光の反射光の光
量分布が、主反射面側よりも副反射面側が大きくなるよ
うに偏らせてなるものであり、主反射面からの反射光を
その指向先の配光成分として加えることができるという
作用を有する。
面構造は、発光素子を間に挟んで対向する二つの領域に
区分けした主反射面と副反射面とを含み、主反射面及び
副反射面とそれぞれの発光素子の主光軸との交差角度を
相対的に小及び大の関係とし、主光取出し面からの拡散
光及びこの主光取出し面以外からの放出光の反射光の光
量分布が、主反射面側よりも副反射面側が大きくなるよ
うに偏らせてなるものであり、主反射面からの反射光を
その指向先の配光成分として加えることができるという
作用を有する。
【００１８】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形
態における窒化ガリウム系化合物の半導体膜によって形
成されるＬＥＤチップを発光素子として備えるＬＥＤラ
ンプの要部の縦断面図、図２は図１の平面図、及び図３
は図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形
態における窒化ガリウム系化合物の半導体膜によって形
成されるＬＥＤチップを発光素子として備えるＬＥＤラ
ンプの要部の縦断面図、図２は図１の平面図、及び図３
は図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。
【００１９】図において、その上端部がエポキシ樹脂に
よって封止される一対のリードフレーム１，２を備え、
一方のリードフレーム１を本実施の形態における搭載導
通部材としている。一方のリードフレーム１の上端には
発光素子４を搭載するためのマウント３をほぼすり鉢状
に凹ませて形成するとともにその内周面の全体を鏡面状
としている。発光素子４は、下端側に透明のサファイア
を用いた結晶基板４ａを設けるとともに上端側にｐ側電
極４ｂ及びｎ側電極４ｃを形成し、これらのそれぞれを
ワイヤ５ａ，５ｂによってリードフレーム１，２にワイ
ヤボンディングしている。
よって封止される一対のリードフレーム１，２を備え、
一方のリードフレーム１を本実施の形態における搭載導
通部材としている。一方のリードフレーム１の上端には
発光素子４を搭載するためのマウント３をほぼすり鉢状
に凹ませて形成するとともにその内周面の全体を鏡面状
としている。発光素子４は、下端側に透明のサファイア
を用いた結晶基板４ａを設けるとともに上端側にｐ側電
極４ｂ及びｎ側電極４ｃを形成し、これらのそれぞれを
ワイヤ５ａ，５ｂによってリードフレーム１，２にワイ
ヤボンディングしている。
【００２０】発光素子４は、その上面であってｐ側電極
４ｂを含むｐ型層を発光輝度が最も高い主光取出し面と
し、この主光取出し面からの発光光路中に主光軸を含む
ものであり、発光層の下側に位置している結晶基板４ａ
からもその側方及び下方に向けて発光する。
４ｂを含むｐ型層を発光輝度が最も高い主光取出し面と
し、この主光取出し面からの発光光路中に主光軸を含む
ものであり、発光層の下側に位置している結晶基板４ａ
からもその側方及び下方に向けて発光する。
【００２１】マウント３は、図２に示すように、平面形
状がほぼ正方形の発光素子４に対してこれを偏心させて
配置するようなすり鉢状に形成され、発光素子４の偏心
方向と逆側の向きを４０°程度の勾配の副反射面３ａと
し、これと対向する領域を６０°程度の勾配の主反射面
３ｂとしている。そして、これらの副反射面３ａ及び主
反射面３ｂの間には、図１に示すようにその勾配を５０
°程度とした光路の幅方向の指向性を付与する第２の副
反射面３ａ−１としている。
状がほぼ正方形の発光素子４に対してこれを偏心させて
配置するようなすり鉢状に形成され、発光素子４の偏心
方向と逆側の向きを４０°程度の勾配の副反射面３ａと
し、これと対向する領域を６０°程度の勾配の主反射面
３ｂとしている。そして、これらの副反射面３ａ及び主
反射面３ｂの間には、図１に示すようにその勾配を５０
°程度とした光路の幅方向の指向性を付与する第２の副
反射面３ａ−１としている。
【００２２】副反射面３ａとこれに対向する位置の主反
射面３ｂのそれぞれには、発光素子４を載せるための平
面形状をほぼ台形状とした保持座３ｃを形成し、この保
持座３ｃの下方には下に凹ませて発光素子４の底面との
間に隙間を持たせるためのキャビティ３ｄを設ける。こ
のキャビティ３ｄの底はすり鉢状のマウント３の底面に
一致するとともに、保持座３ｃどうしの間には、図１に
示すように２等辺の台形状の縦断面形状とした反射ブロ
ック３ｅが形成され、このブロック３ｅの２面を発光素
子４から下に向かう光の受光反射面３ｆ，３ｇとしてい
る。ブロック３ｅは図示のような台形状の反射面を形成
できるものであればよく、外郭が円錐台や角錐台のもの
であればいずれでもよい。なお、発光素子４は図１に示
すように、保持座３ｃの上に両辺部分を載せるとともに
透明のペースト６によってこの保持座３ｃに接着されて
いる。
射面３ｂのそれぞれには、発光素子４を載せるための平
面形状をほぼ台形状とした保持座３ｃを形成し、この保
持座３ｃの下方には下に凹ませて発光素子４の底面との
間に隙間を持たせるためのキャビティ３ｄを設ける。こ
のキャビティ３ｄの底はすり鉢状のマウント３の底面に
一致するとともに、保持座３ｃどうしの間には、図１に
示すように２等辺の台形状の縦断面形状とした反射ブロ
ック３ｅが形成され、このブロック３ｅの２面を発光素
子４から下に向かう光の受光反射面３ｆ，３ｇとしてい
る。ブロック３ｅは図示のような台形状の反射面を形成
できるものであればよく、外郭が円錐台や角錐台のもの
であればいずれでもよい。なお、発光素子４は図１に示
すように、保持座３ｃの上に両辺部分を載せるとともに
透明のペースト６によってこの保持座３ｃに接着されて
いる。
【００２３】以上の構成において、発光素子４へ通電さ
れるときにはｐ−ｎ接合域の発光層からの光は、先にも
述べたようにｐ型層の上面の主光取出し面から放出され
ると同時に透明のサファイアを利用した結晶基板４ａか
ら下方向及び側方へも漏れ出る。
れるときにはｐ−ｎ接合域の発光層からの光は、先にも
述べたようにｐ型層の上面の主光取出し面から放出され
ると同時に透明のサファイアを利用した結晶基板４ａか
ら下方向及び側方へも漏れ出る。
【００２４】このとき、発光素子４はその主光取出し面
がマウント３の中に十分に深く入り込んでいるので、光
取出し面からの光軸上の光の拡散分は副反射面３ａと第
２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂとによって発光
方向に向けて反射される。
がマウント３の中に十分に深く入り込んでいるので、光
取出し面からの光軸上の光の拡散分は副反射面３ａと第
２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂとによって発光
方向に向けて反射される。
【００２５】また、発光素子４から側方に放出される光
は、透明のペースト６を抜けてマウント３の副反射面３
ａと第２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂ方向に進
み、これらの副反射面３ａ，第２の副反射面３ａ−１，
主反射面３ｂから発光素子４の主光取出し面からの発光
方向とほぼ同じ向きに反射される。
は、透明のペースト６を抜けてマウント３の副反射面３
ａと第２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂ方向に進
み、これらの副反射面３ａ，第２の副反射面３ａ−１，
主反射面３ｂから発光素子４の主光取出し面からの発光
方向とほぼ同じ向きに反射される。
【００２６】更に、結晶基板４ａから下に向かう光は、
発光素子４の真下に位置している反射ブロック３ｅの受
光反射面３ｆ，３ｇに達して反射された後、これらに対
向している一対の第２の副反射面３ａ−１方向に光路を
変える。そして、側方からの光と同様に、この第２の副
反射面３ａ−１で反射されて発光素子４の光取出し面か
らの発光方向とほぼ同じ方向に進む。
発光素子４の真下に位置している反射ブロック３ｅの受
光反射面３ｆ，３ｇに達して反射された後、これらに対
向している一対の第２の副反射面３ａ−１方向に光路を
変える。そして、側方からの光と同様に、この第２の副
反射面３ａ−１で反射されて発光素子４の光取出し面か
らの発光方向とほぼ同じ方向に進む。
【００２７】このように、発光素子４の光取出し面から
の光も含めて、結晶基板４ａから側方及び下方に漏れる
光は、マウント３の副反射面３ａ，第２の副反射面３ａ
−１及び主反射面３ｂから全て反射される。したがっ
て、たとえば結晶基板４ａから漏れ出た光を反射させた
後にこの結晶基板４ａに入射させた後に主光取出し面か
ら発光させる場合では、光の透過率等の関係によって最
終的に発光される光量が減衰してしまうのに対し、副反
射面３ａ，第２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂか
らの直接的な反射光が得られる。これにより、光取出し
面からの発光に加えて、透明の結晶基板４ａから放たれ
る光を加えることができ、発光効率を大幅に向上させる
ことができる。
の光も含めて、結晶基板４ａから側方及び下方に漏れる
光は、マウント３の副反射面３ａ，第２の副反射面３ａ
−１及び主反射面３ｂから全て反射される。したがっ
て、たとえば結晶基板４ａから漏れ出た光を反射させた
後にこの結晶基板４ａに入射させた後に主光取出し面か
ら発光させる場合では、光の透過率等の関係によって最
終的に発光される光量が減衰してしまうのに対し、副反
射面３ａ，第２の副反射面３ａ−１及び主反射面３ｂか
らの直接的な反射光が得られる。これにより、光取出し
面からの発光に加えて、透明の結晶基板４ａから放たれ
る光を加えることができ、発光効率を大幅に向上させる
ことができる。
【００２８】図４はビル等の外装に沿って高い位置に配
置される発光表示パネルに組み込んだときの発光装置の
姿勢を示す要部の断面図であり、図示の例では上下に２
個の配列としているが、実際の発光表示パネルでは同一
平面内に多数の発光装置が一様に配列されることは無論
である。
置される発光表示パネルに組み込んだときの発光装置の
姿勢を示す要部の断面図であり、図示の例では上下に２
個の配列としているが、実際の発光表示パネルでは同一
平面内に多数の発光装置が一様に配列されることは無論
である。
【００２９】図４から判るように、発光装置を発光表示
パネルのプリント基板（図示せず）に接続しているリー
ドフレーム１は、マウント３の副反射面３ａが下側とな
る姿勢として配置され、発光表示パネルをその発光面側
から見たときには図２のように現れる。
パネルのプリント基板（図示せず）に接続しているリー
ドフレーム１は、マウント３の副反射面３ａが下側とな
る姿勢として配置され、発光表示パネルをその発光面側
から見たときには図２のように現れる。
【００３０】このような発光装置の配列では、発光素子
４の上側に主反射面３ｂが被さるようになる。このた
め、発光素子４自身の主光取出し面は図において水平方
向を向いたままであるが、主光取出し面はマウント３内
に深く入り込んでいるので、この主光取出し面からの発
光の一部は主反射面３ｂによって反射される。また、結
晶基板４ａの側方及び背部に漏れる光については、副反
射面３ａと第２の副反射面３ａ−１が干渉する。
４の上側に主反射面３ｂが被さるようになる。このた
め、発光素子４自身の主光取出し面は図において水平方
向を向いたままであるが、主光取出し面はマウント３内
に深く入り込んでいるので、この主光取出し面からの発
光の一部は主反射面３ｂによって反射される。また、結
晶基板４ａの側方及び背部に漏れる光については、副反
射面３ａと第２の副反射面３ａ−１が干渉する。
【００３１】このとき、主反射面３ｂに当たって反射す
る光は、発光素子４の主光取出し面からの光路の主光軸
から斜め下に横切る光路となる。そして、副反射面３ａ
はこの主反射面３ｂからの反射光を遮らないように下側
に向けて開いているので、主反射面３ｂからの反射光は
その殆ど全てが斜め下に向けて放たれる。したがって、
マウント３の前面側での反射光の光量分布は、図４にお
いて下段配置のものについて一点鎖線で示しているよう
に、斜め下を向く指向性のものが多くなる。
る光は、発光素子４の主光取出し面からの光路の主光軸
から斜め下に横切る光路となる。そして、副反射面３ａ
はこの主反射面３ｂからの反射光を遮らないように下側
に向けて開いているので、主反射面３ｂからの反射光は
その殆ど全てが斜め下に向けて放たれる。したがって、
マウント３の前面側での反射光の光量分布は、図４にお
いて下段配置のものについて一点鎖線で示しているよう
に、斜め下を向く指向性のものが多くなる。
【００３２】ここで、発光素子４の主光取出し面からの
発光量に対して、主反射面３ｂからの反射光が加わる
と、従来構造に比べると全体で１０％程度の発光輝度の
向上が可能である。したがって、発光素子４の主光取出
し面からの光が水平方向を向くような図４の配置であっ
ても、主反射面３ｂからの反射光が加わることで、地上
側の観察者が観たときの発光輝度は高くなり、鮮明な画
像として捉えることができる。
発光量に対して、主反射面３ｂからの反射光が加わる
と、従来構造に比べると全体で１０％程度の発光輝度の
向上が可能である。したがって、発光素子４の主光取出
し面からの光が水平方向を向くような図４の配置であっ
ても、主反射面３ｂからの反射光が加わることで、地上
側の観察者が観たときの発光輝度は高くなり、鮮明な画
像として捉えることができる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明では、リードフレームや
プリント基板等に備えるマウント自体によって、発光素
子の主光取出し面からの光及び透明結晶基板から放出さ
れる光のそれぞれについて指向性が与えられるので、発
光表示パネルへのリードフレームの組込み姿勢の精度を
高くしておけば、組み立て後の発光方向のずれやばらつ
きを生じることがなく、良好な発光画像が得られる。
プリント基板等に備えるマウント自体によって、発光素
子の主光取出し面からの光及び透明結晶基板から放出さ
れる光のそれぞれについて指向性が与えられるので、発
光表示パネルへのリードフレームの組込み姿勢の精度を
高くしておけば、組み立て後の発光方向のずれやばらつ
きを生じることがなく、良好な発光画像が得られる。
【００３４】請求項２の発明では、主反射面からの反射
光をその指向先の配光成分として加えることができるの
で、リードフレームやプリント基板等に設けるマウント
にこれらの主反射面及び副反射面を持たせるだけの簡単
な構成で精度の高い発光画像を再生することが可能とな
る。
光をその指向先の配光成分として加えることができるの
で、リードフレームやプリント基板等に設けるマウント
にこれらの主反射面及び副反射面を持たせるだけの簡単
な構成で精度の高い発光画像を再生することが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施の形態による窒化ガリウム系化
合物半導体発光素子を用いた発光装置の要部を示す縦断
面図
合物半導体発光素子を用いた発光装置の要部を示す縦断
面図
【図２】図１の平面図
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図
【図４】発光表示パネルへのリードフレームの配列姿勢
及び主反射面による反射光の斜め下向きの指向を示す概
略図
及び主反射面による反射光の斜め下向きの指向を示す概
略図
【図５】従来のＬＥＤランプの一例を示す概略図
【図６】ＬＥＤランプを斜め下向きの姿勢とする従来例
であって、（ａ）はリードフレームを曲げるものを示す
図（ｂ）はプリント基板を曲げるものを示す概略図
であって、（ａ）はリードフレームを曲げるものを示す
図（ｂ）はプリント基板を曲げるものを示す概略図
１ リードフレーム（搭載導通部材） ２ リードフレーム ３ マウント ３ａ 副反射面 ３ａ−１ 第２の副反射面 ３ｂ 主反射面 ３ｃ 保持座 ３ｄ キャビティ ３ｅ 反射ブロック ３ｆ，３ｇ 受光反射面 ４ 発光素子 ４ａ 結晶基板 ４ｂ ｐ側電極 ４ｃ ｎ側電極 ５ａ，５ｂ ワイヤ ６ ペースト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 和也 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 結晶基板の上にｐ−ｎ接合の半導体層を
積層した発光素子と、この発光素子を搭載して電気的に
導通させる搭載導通部材とを備え、搭載導通部材には、
発光素子の光取出し面が埋没する程度の深さの凹状体と
するとともにその内面を光反射面としたマウントを形成
した半導体発光装置であって、マウントには、発光素子
の最も発光輝度が高い主光取出し面からの主光軸を含む
平面に対して、発光素子の主光軸方向以外の放出光を一
定の範囲の入射交差角度をもつ方向に反射させる反射面
構造を備えてなる半導体発光装置。 - 【請求項２】 マウントの反射面構造は、発光素子を間
に挟んで対向する二つの領域に区分けした主反射面と副
反射面とを含み、主反射面及び副反射面とそれぞれの発
光素子の主光軸との交差角度を相対的に小及び大の関係
とし、主光取出し面からの拡散光及びこの主光取出し面
以外からの放出光の反射光の光量分布が、主反射面側よ
りも副反射面側が大きくなるように偏らせてなる請求項
１記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26957997A JP3209161B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26957997A JP3209161B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112034A true JPH11112034A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3209161B2 JP3209161B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=17474339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26957997A Expired - Fee Related JP3209161B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209161B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138662B2 (en) | 2002-09-18 | 2006-11-21 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device |
| JP2008270786A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光源モジュール及び発光装置 |
| JPWO2008117865A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2010-07-15 | 京セラ株式会社 | 照明装置および照明ユニット |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP26957997A patent/JP3209161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138662B2 (en) | 2002-09-18 | 2006-11-21 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device |
| JP2008270786A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光源モジュール及び発光装置 |
| JPWO2008117865A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2010-07-15 | 京セラ株式会社 | 照明装置および照明ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3209161B2 (ja) | 2001-09-17 |
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