JPS5843583A - 発光ダイオ−ド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、指向性の少ない配光特性を有する発光ｉイ誓
−ドに関するものヤある。　　　。

従来、尭光ンイオードを表示灯として用いる場合、表示
灯としての機能を増すために種々の工夫がなされ′て−
る。　　　　　・　　　　　　　　・　・表示灯は、点
灯し九とき、゛消えてい、る場合に比較し”七明為く、
かつ広範囲゛からこの点灯を確認゛出来なければならな
い、　　　　　　　　　　′★た、発光′ダイ老＝ｐは
、半導体のＰ−Ｎ接−合□面から光が発せらｉｌその配
光特性は非゛常に狭い指向性の強いものであシ、その光
をよ〕明るく感′じさせ、またそめ点灯を広範囲から確
認できる様にするため、従来次の様な諸方法が提案され
工いる。　　　　゛　　　　　　・ ←）　　Ｐ−Ｎ９合部を固定しケーシングの役割をする
ｌラスチック毫−ルド部分（接合面からケーシング外面
まで）を乳白色のｌラステラり材で成型し、一種の拡散
部の役割をはえず乳白色の部分によって、接合面から発
せられた光を拡散し、拡散され九光が外面から各方向に
放射されるととＫよって、広い範囲から発光ダイオード
の点灯が―認できるようにす゛る。

また、発光ダイオードが消えている。とき、ケーシング
の色祉乳白色のため、発光ダイオードが点灯ｔたとき０
色（例えけ赤オた祉、縁）は、非点灯時の色と容易に区
別できる。・ しか”しこの方法によると、接合面から外面までの部分
けす゛ベオ乳、白色のｆラスチックの拡散部のため・、
最終的、に表面よシ田て来る光は途中で減衰されて暗。

−くなシ、実際には点灯した事を容易、に確認出来ない
という欠点μあうた。

←）Ｐ−・Ｎ接合部を固定するプラスチック・モ−ルド
部分を無色透明な材料にし、発光部外面の外周にりンダ
状の反射板を設け、この反射板からの反射光で指先性を
弱め、また、点灯部分が小声〈ても反射板からの反射光
を目で見ることによって見かけ上の点灯部分が大きくな
るようにしたものがある。

この様な発光ダイオードはり）の場４合と、異な）、無
色透明の！ラスチック材を用いているため、途中の減衰
はなく明るい、しかし、この方法で紘反射板となるｔの
が必要で、低価格を要求されている発光ダイオード表示
灯のコストを上昇させるととになる。

また、この反射板自身によって他の面からの反射光が線
断されること％あル、成る範囲外からは点灯の確認がで
きない欠点がある。

ま九、ノツスチック材が１．色透明のため、発光ダイオ
ードが消えていると１１１、この部分は必ずしも白色に
は見えず、むしろ黒色に近い感じになるため１１点灯時
（通常、赤とか緑）と非点灯時の色の区別は、（へ）の
方法に比較して明確でない。

（ハ）　Ｐ−Ｎ接合部を固定するグラスチック・モール
ド材を無色透明した点は←）の方法と同じであるが、（
ロ）の様な反射板を設けない、この方法では、発光ダイ
゛オードから指向性の強い光束が発せられるため、広い
範囲からの点灯の確認は困難である。

に）　Ｐ−Ｎ＠合部を固定するｆラスチック・モールド
材を、その発光ダイオードの発光色と同じ色の透明グラ
スチック材で成型する。この発光ダイオードは、ノラス
チツタ材の部分が色フィルターになるので発色光が鮮や
かになる。

しかしこの方法でも配光特性が指向性をもっていること
には変シなく、′を九発光ダイオードが消えているとき
゛、このデツスチック材の色が外光で色識別できるので
、点灯−と非点灯時の□色の区別はげ）の場合Ｋｍ較し
て困難である。

本発明は、−来の発光ダイオードの欠点を除去し、指向
性が一′−・（、広い範囲から点灯の確認ができ、点灯
時と非点灯時の色の識別が明確にでき、特に点灯表示素
子として適轟な小型、低価格の発光ダイオードを提供す
る仁とを目的とするものである。

ζやような目的で本発明はＰ−Ｎ層を封じたケーシング
に射出光を直進する場合よシ外側方向に進行させるよう
に屈折させる藺を設けたことを特徴とする発光ダイオー
ドを提供するのである。

以下、本発明の実施の１例を図面によって説明する。

第１図は、発光ダイオードの１例を示す縦断面図である
。

第１図において、１は例えば８ｌ−ＧａＡｓよ〕なゐν
形層であシ、２は例えばｌ１ｌ−ＧａＡｓよ）なる！形
層である。３はｐ−ｍ層から電荷の注入に−よって発生
する不可視光を可視光に変換するけい光層であ〕、４は
これを支持する基板、５−　＊　ｉＪ　ｓ　−２ｏｐ−
１層から外部に出て−るリード線である。

７はこれらを固定し、光を外部に導く透明ｆラスナック
材のケーシングである。８は、けい光体３よ〕発生する
可視光線が轟る部分を凹面にしである状態を示している
。

いま、リード線５，６よ）１，２のｐ’−ｍ層に電荷が
注入されると、ｌｏＰ層から２の麿層に向って発光し、
これがけい光層３に轟シ、このけい光層３によシ可視光
に変換されて、第１図Ｏ上方に光を投射する。この光拡
、透明ノラステシ、夕部材７の中を、拡散などくよ〕減
衰することなく進行し、表面の凹部８に達する。

第２図紘、従来の発光ダイオードのケーシング、部分の
縦断面図で、発光ダイオードの表面１１が凸部になって
馳る。

第２図で、けい光層３よシ発し外光９は、透明　□グラ
スチック部材７を通プ、表面の凸部１１に達する。透明
グラスチック部材７の光の屈折率が、空気のそれよシも
大きｉため、９の進路を通るべき光１！ｌｌ１ｌＧの光
線の進路のように凸部１１０面で屈折し、９の光線が直
進Ｏ径路よシも内側を進行する。従って、凸部１１に入
射して来た光９は全て凸部１１で屈折して内側に進行す
ることになシ、凸部１１よル出、てきた光１０は配光特
性に指向性をもったものとなる。

第３図紘、本発明の１実施例によるケーシンダ部の縦断
面図であシ、表面を凹面にし九ときの光の進行を説明す
るものである。

第３図において、けい光層３より発し九光９は透明プラ
スチック材７を通過し、凹部面８に達する。この面は凹
面になっているので、第２図の場合とは逆に、光９は凹
部面８で屈折され、本来直進する場合よ〕も外側方向に
進行する。従って凹部８に入射してくる光９はすべて進
行してき九光路よシも外側に屈折されると−とＫなシ、
凹面慕よシ出てきた光は配光特性が指向性の少なく、従
来の発光ダイオードによるものよ〕も広い範囲からその
点灯を確認することができる。

以上は、表面を凹面にした場合について説明したが、他
の実施の態様として、第４図Ｏ１１に表面は平面である
が、指向性の少な１発光ダイオードをも得ることができ
る。

第４図は、本発明の他の実−：・：、、例の発光ダイオ
−１１１１ ｒのケーシング部分の縦断面図である。

８１４図、の発光ダイオードは、第３図の発光ダイオー
ドの凹部８上に透明プラスチック材１３を貢ね、この光
の屈折率を透＠ｌツスチック部材７の屈折率よシ小さく
、かつ空気の屈折率よルも大きくしておくと、けい光体
３から発した光９は凹面８で外側に屈折され、透明グラ
スナック１３中を、１４で示す通路を通過し、透明！ラ
メチック１３の表面１６においてさらに外側へ屈折され
、１ｓの方向に進行し、前述の表面を凹部にした実施例
と全く同様の効果を示す。

以上の様に本発明によれば、発光ダイオード自身のケー
シングの表面に射出光を直進する場合よシ外側方向に進
行させるように屈折させる面を設げたので、発光ダイオ
ードを表示灯として用いる時従来の発光ｉイオードに比
較し広範囲からその点灯を確認することができ、し−か
も、これによシ従来の発光ダイオード素子の特徴の小型
で低価格な表示素子である：事は何ら変る事がない。

【図面の簡単な説明】

）： 第１図は発光ダイオードの縦断面図、＃Ｉ２図は従来の
発光ダイオー，ドのケーシングの断面図、第３図は本発
明の一実施例による発光ダイオードのケーシングの断面
図、第４図は本発明の他の実施例のケーシングの断面図
である。 １−・・ｐ形層　　　　　２　・・・ｎ形層３・・・け
い光体　　　　４・・・基板５　＋　６　”・ｐ　ｓ　
ｈ層ヨシノ外部ヘ（Ｄ　ＩＪ−１’　ｓＩ７・・・透明
ｆ２ステツクのケーシング８・・・ケーシング上部の凹
部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. □Ｐ−Ｎ層を−Ｂ九ケーシングに、射出光を直進−する
   場合よ〕外側方向に゛進行させるように屈折させる面を
   設けたことを特徴と゛す為発光ダイオード。