JPH0427175A - 多色発光ダイオード - Google Patents

多色発光ダイオード

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Publication number
JPH0427175A
JPH0427175A JP2133516A JP13351690A JPH0427175A JP H0427175 A JPH0427175 A JP H0427175A JP 2133516 A JP2133516 A JP 2133516A JP 13351690 A JP13351690 A JP 13351690A JP H0427175 A JPH0427175 A JP H0427175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
axis
light
emitting diode
radiation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2133516A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinobu Suehiro
好伸 末広
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwasaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwasaki Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Iwasaki Electric Co Ltd filed Critical Iwasaki Electric Co Ltd
Priority to JP2133516A priority Critical patent/JPH0427175A/ja
Publication of JPH0427175A publication Critical patent/JPH0427175A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Led Device Packages (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばカラーデイスプレィ用に使用される
多色発光ダイオードの配光特性の改良に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
第6図は従来の多色発光ダイオードの概略正面図、第7
図はその多色発光ダイオードのC−C矢視概略断面図、
第8図はその多色発光ダイオードのD−D矢視概略断面
図である。第6図乃至第8図に示す多色発光ダイオード
は赤色発光の発光素子52a、黄緑色発光の発光素子5
2b、リードフレーム54a、54b、56、ワイヤ5
8、光透過性材料60、凹面状反射面62及び放射面6
4からなる。尚、z軸は凹面状反射面62の中心軸方向
、X軸は凹面状反射面62の端縁を含む平面におけるz
軸に垂直な方向(水平方向)、y軸は凹面状反射面62
の端縁を含む平面における2軸及びX軸に直角な方向(
垂直方向)である。
発光素子52a、52bは、z軸に対して対称なy軸上
の位置に0.6龍間隔で配置されている。
凹面状反射面62は、z軸に垂直な平面による切断面が
X軸方向に長軸、y軸方向に短軸を有する楕円面形状と
なるように形成されている。また、凹面状反射面62の
端縁における楕円の長径は5゜Onである。
このように構成された多色発光ダイオードでは、各発光
素子52a、52bが発する光は凹面状反射面62によ
り反射された後に放射面64から外部に放射されるので
、各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。
ところで、第6図乃至第8図に示す多色発光ダイオード
のように各発光素子を2軸上からずらして配置した場合
、発光素子を2軸上に配置した場合に比べて放射角が大
きくなる。かかる多色発光ダイオードを高所に設置され
、遠方より視認するカラーデイスプレィ等に使用した場
合には、各発光素子52a、52bによる光の放射方向
が大きく異なるので、一方の色の光を視認し易くすると
、他方の色の光が視認し難くなる。このため、従来のカ
ラーデイスプレィでは両色の光を平均して視認し易くす
るために、第8図に示す発光ダイオードのように赤色発
光の発光素子52aを黄緑色発色の発光素子52bの下
側に配置した多色発光ダイオードと、第8図に示す多色
発光ダイオードの上下を逆にして赤色発光の発光素子5
2aを黄緑色発光の発光素子52bの上側に配置した多
色発光ダイオードとを格子状に交互に配列している。
〔発明が解決しようとするLI題) しかしながら、従来の多色発光ダイオードでは、発光素
子を2軸上からずらして配置しているために上記のよう
に各発光素子52a、52bからの光の放射方向が大き
く異なる。第9図は、第6図乃至第8図に示す従来の多
色発光ダイオードにおいて下側に配置された発光素子が
発する光の配光特性を示す図である。第9図に示すよう
に発光素子52aが発する光の放射強度はy軸方向(垂
直方向)の放射角度が略18度のところでピークをもつ
、しかも、そのピークはそれほど大きくなく、また、y
軸方向に広い配光特性を有する。一方、多色発光ダイオ
ードを高所に設置され、遠方より視認するカラーデイス
プレィ用等の光源として使用した場合には、垂直方向に
は広い視認角度は必要でなく、従来の多色発光ダイオー
ドでは垂直方向における放射光の大部分が無駄になる。
また、従来の多色発光ダイオードを使用したカラーデイ
スプレィでは、垂直方向の放射角度が大きいので、視認
角度範囲内における放射強度を十分に大きくすることが
できず、視認し難いという問題があった。
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、遠方
から視認しゃすい配光特性を有する多色発光ダイオード
を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明は、発光色の異なる複
数の発光素子と、該発光素子に電力を供給するリード部
と、前記発光素子の発光面に対向して設けられた凹面状
反射面と、前記発光素子が発し前記凹面状反射面により
反射された光を外部に放射する放射面とを有する多色発
光ダイオードにおいて、前記放射面が凸柱面状に形成さ
れ、前記発光素子が前記凸柱面状の放射面に平行な直線
に対して垂直で且つ前記凹面状反射面の中心軸に直交す
る直線上に配置されていることを特徴とするものである
また、前記凸柱面状に形成された放射面に対して略垂直
な側面を滑らかな平坦面として形成してもよい。
〔作用〕
本発明は前記の構成によって、複数の発光素子を配置す
るために凹面状反射面の中心軸からずれて配置された発
光素子、たとえば放射面に平行な直線に対して垂直な方
向(以下y軸方向という。
)にずれて配置された発光素子が発し凹面状反射面で反
射された光は、凹面状反射面の中心軸から発せられた光
に対してy軸方向に反射角のずれが生じ、中心軸から発
せられた光とは傾きが異なる放射面に到達する。一方、
放射面は凸柱面状に形成されているので、凹面状反射面
によってy軸方向に広げられた配光特性のずれを放射面
によって軽減することができる。
また、前記凸柱面状に形成された放射面に対して略垂直
な側面を滑らかな平坦面として形成することにより、そ
の側面に入射した光を全反射することができるので、凸
柱面状の放射面に平行な方向における放射角を広げるこ
とができる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を第1図乃至第5図を参照して
説明する。
第1図は本発明の一実施例である多色発光ダイオードの
概略正面図、第2図はその多色発光ダイオードのA−A
矢視概略断面図、第3図はその多色発光ダイオードのB
−B矢視概略断面図である。
第1図乃至第3図に示す多色発光ダイオードは、赤色発
光の発光素子2aと、黄緑色発光の発光素子2bと、リ
ードフレーム4a、4b、6と、ワイヤ8と、光透過性
材料10と、凹面状反射面12と、放射面14と、側面
16a、16bとから構成される。尚、z軸は凹面状反
射面12の中心軸方向、X軸は凹面状反射面12の端縁
を含む平面におけるZ軸に垂直な水平方向、y軸は凹面
状反射面12の端縁を含む平面における2軸及びX軸に
直角な方向である。
発光素子2a、2bは2軸に対して対称なy軸上の位置
に0.6mm間隔で配置され、それぞれリードフレーム
4a、4b上にマウントされている。
また、発光素子2aとリードフレーム4bそれに発光素
子2bとリードフレーム6とはワイヤ8により電気的に
接続されている。そして、発光素子2a、  2bとリ
ードフレーム4a、4b、6の先端部及びワイヤ8は光
透過性材料10により一体的に封止されている。
発光素子2a、2bの発光面に対向する側に凹面状反射
面12が形成され、発光素子2a、2bの背面側に放射
面14が形成されている。凹面状反射面12は、光透過
性材料10の一方の面を鍍金や金属蒸着等によって鏡面
加工したものであり、鏡面加工の際には3本のリードフ
レーム4a、4b、6間の短絡を防止するためにリード
フレーム4a、4b、6にはvA縁を施す必要がある。
凹面状反射面12は、z軸に垂直な平面による切断面が
X軸方向に長軸、y軸方向に短軸を有する楕円面形状と
なるように形成されている。また、凹面状反射面12の
端縁における楕円の長径は5.0鶴である。一方、放射
面14は光透過性材料10のもう一方の面において双曲
柱面状に形成された凸柱面である。この凸柱面状の放射
面14はX軸に平行になるように形成されている。
また、側面16a、16aはX軸に略垂直な滑らかな平
坦面であり、側面16b、16bはy軸に垂直な平坦面
である。尚、凹面状反射面12及び側面16bは凹面状
反射面12で反射された反射光が側面16bに達しない
ように設計されている。
第4図は第1図乃至第3図に示す本実施例である多色発
光ダイオードにおいて下側に配置された発光素子が発す
る光の配光特性を示す図である。
X軸方向の放射角度θ8はz軸に対するX軸方向の角度
、y軸方向の放射角度θ、は2軸に対するy軸方向の角
度である。尚、上側に配置された発光素子が発する光の
配光特性図は第4図におけるX軸方向(水平方向)の放
射角度θ、軸に対して対称な形の図となる。
上記のように構成された多色発光ダイオードにおいては
、発光素子2aが発する光は凹面状反射面12において
反射されるが、第3図に示すように発光素子2aを凹面
状反射面12の中心軸よりも下側に配置しているために
、発光素子を凹面状反射面12の中心軸上に配置した場
合に比べて、たとえば凹面状反射面12の上半分では、
前方の上方向に広がる反射角度のずれが生じる。一方、
放射面14では、前方の上方向に広がる反射角度のずれ
が生じた光は傾き角度の異なる放射面の位置に達し、凹
面状反射面12の中心軸上から発せられた光に比べで、
下方向に大きく屈折して外部に放射される。このため、
凹面状反射面12の寸法や発光素子の配置間隔を従来の
ものと同様とした場合、放射面14を凸柱面状としたこ
とにより、発光素子2aが2軸上からずれて配置されて
いることにより生ずる反射角度のずれを放射面14で軽
減することができる0本実施例の多色発光ダイオードの
配光特性は、第4図に示すようにy軸方向(垂直方向)
の放射角度θ、が略8度のところで放射強度はピークを
有する。したがって、赤色発光色の発光素子2aによる
放射強度のピークと、黄緑色発光の発光素子2bによる
放射強度のピークとの間の角度を小さくすることができ
る。また、凹面状反射面12と凸柱面状に形成した放射
面14により、発光素子が中心軸からずれて配置されて
いることによるずれ角を軽減でき視認角度範囲内におけ
る放射強度の向上を図ることができる。
この結果、本実施例における多色発光ダイオードをカラ
ーデイスプレィ用等の光源として使用することにより、
各発光色の発光素子による放射強度のピークの間の角度
を小さくすることができ、かつ、放射強度を大きくする
ことができるので、遠方からでも視認が容易なデイスプ
レィとすることができる。
第5図は本発明の多色発光ダイオードにおいて発光素子
が発する光の光路を説明する図である。
第5図において、14.は凹面状反射面12との間の間
隔を小さくして形成した場合の凸柱面状の放射面、14
zは凹面状反射面12との間の間隔を大きくして形成し
た場合の凸柱面状の放射面である。尚、放射面141と
放射面14□とは同一の形状に形成されている0発光素
子2aから発せられた光のうち凹面状反射面12上の点
Pで反射されるものを考えることにする。まず、凹面状
反射面12との間の間隔を小さくして放射面141を形
成した場合には、点Pで反射された光は放射面14.上
の点A(この点における放射面の傾き角度、すなわち、
この点における放射面の接平面とy軸とのなす角度はα
1である。)に到達し、その入射方向に対して角度β1
だけ下方向に屈折する。一方、凹面状反射面12との間
の間隔を大きくして放射面14□を形成した場合には、
点Pで反射された光は放射面I4□上の点Bに到達する
。点Bにおける放射面14gの傾き角度α宜は角度α1
よりも大きいので、点Bにおいて反射光は入射方向に対
して角度β1よりも大きな角度β2を持って下方向に大
きく屈折し、外部に放射される。したがって、発光素子
を凹面状反射面の中心軸上からずらして配置したことに
より生じた光の反射角度のずれを、放射面で大きく軽減
するためには、凹面状反射面と凸柱面状の放射面との間
の間隔を長くとればよい。このため、本実施例の発光ダ
イオードにおいては、第3図に示すように凹面状反射面
と凸柱面状の放射面との間の間隔を長くとっている。
また、水平方向(X軸方向)にさらに広い配光特性を有
するようにしたい場合、通常、凹面状反射面は2軸に垂
直な平面による切断面が楕円であるので、その楕円のX
軸方向の長径をさらに大きくし、y軸方向の短径をさら
に小さくする必要がある。この場合、本実施例において
は、側面16aを滑らかな平坦面としているので、側面
16aに至った反射光は側面16aで全反射された後に
放射面14より外部に放射される。したがって、凸柱面
状の放射面に平行な直線方向(X軸方向)における放射
面の長さを大きくすることなく水平方向に広い配光特性
を有するようにすることができる。
尚、上記の実施例では、凸柱面状の放射面を双曲面形状
に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、凸柱面状の放射面は凸状であり
さえすればどのような形状に形成してもよい。
また、上記の実施例では、y軸上に発光色の異なる2個
の発光素子を配置した場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、y軸上に発光色の異
なる3個以上の発光素子を配置してもよい。
更に、上記の実施例では、凹面状反射面の端縁における
楕円の長軸と凸柱面状の放射面に平行な直線とを平行に
形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、上記楕円の短軸と放射面に平行な
直線とが平行になるように形成してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、放射面を凸柱面状
に形成したことにより、発光素子を凹面状反射面の中心
軸上からずらして配置したことに起因する凹面状反射面
における反射角度のずれを放射面で軽減できるので、従
来のものに比べて、たとえば水平方向にずれて配置され
た発光素子の水平方向における配光特性のずれを軽減し
、また視認角度範囲内における放射強度を大きくするこ
とができ、遠方からでも視認しやすい実用的な配光特性
を有する多色発光ダイオードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である多色発光ダイオードの
概略正面図、第2図はその多色発光ダイオードのA−A
矢視概略断面図、第3図はその多色発光ダイオードのB
−B矢視概略断面図、第4図はその多色発光ダイオード
において下側に配置された発光素子が発する光の配光特
性図、第5図は本発明の多色発光ダイオードにおいて発
光素子が発する光の光路を説明する図、第6図は従来の
多色発光ダイオードの概略正面図、第7図はその多色発
光ダイオードのC−C矢視概略断面図、第8図はその多
色発光ダイオードのD−D矢視概略断面図、第9図はそ
の多色発光ダイオードにおいて下側に配置された発光素
子が発する光の配光特性図である。 2a・・・赤色発光の発光素子、 2b・・・黄緑色発光の発光素子、 4a、4b、5・・・ リードフレーム、899.ワイ
ヤ、10・・・光透過性材料、12・・・凹面状反射面
、14・・・放射面、16a、16b・・・側面。 出願人 岩 崎 電 気 株式会社 代理人 弁理士  半 1)昌 実 弟1図 ]B 第3図 第6図 第7図 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発光色の異なる複数の発光素子と、該発光素子に
    電力を供給するリード部と、前記発光素子の発光面に対
    向して設けられた凹面状反射面と、前記発光素子が発し
    前記凹面状反射面により反射された光を外部に放射する
    放射面とを有する多色発光ダイオードにおいて、前記放
    射面が凸柱面状に形成され、前記発光素子が前記凸柱面
    状の放射面に平行な直線に対して垂直で且つ前記凹面状
    反射面の中心軸に直交する直線上に配置されていること
    を特徴とする多色発光ダイオード。
  2. (2)前記凸柱面状に形成された放射面に対して略垂直
    な側面を滑らかな平坦面として形成したことを特徴とす
    る請求項1記載の多色発光ダイオード。
JP2133516A 1990-05-22 1990-05-22 多色発光ダイオード Pending JPH0427175A (ja)

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JP2133516A JPH0427175A (ja) 1990-05-22 1990-05-22 多色発光ダイオード

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JP2133516A JPH0427175A (ja) 1990-05-22 1990-05-22 多色発光ダイオード

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JP2133516A Pending JPH0427175A (ja) 1990-05-22 1990-05-22 多色発光ダイオード

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002314138A (ja) * 2001-04-09 2002-10-25 Toshiba Corp 発光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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