JPH11163414A - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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JPH11163414A
JPH11163414A JP9324019A JP32401997A JPH11163414A JP H11163414 A JPH11163414 A JP H11163414A JP 9324019 A JP9324019 A JP 9324019A JP 32401997 A JP32401997 A JP 32401997A JP H11163414 A JPH11163414 A JP H11163414A
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JP
Japan
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light
led chips
emitting device
light emitting
led
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Pending
Application number
JP9324019A
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English (en)
Inventor
Takayuki Ishihara
孝幸 石原
Masao Saito
匡男 済藤
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11163414A publication Critical patent/JPH11163414A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package 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】 【課題】 異なる色の光を発する複数のLEDチップか
ら成る発光装置の、光の混色の割合を高めるとともに、
発光点の位置の変化を抑える。 【解決手段】 複数のLEDチップの底面を、矩形をそ
の短辺に対して垂直方向または斜め方向の直線を含む1
以上の直線で分割した形状とし、これらのLEDチップ
を元の矩形を僅かに広げた大きさの略矩形の領域に配置
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる色の光を発
する複数の発光ダイオードチップより成り混色光を放出
する発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】異なる色の光を発する複数の発光ダイオ
ード(LED)を備えて、各LEDが発する色の光のほ
かに、それらの混色光を発するようにした発光装置があ
る。このような発光装置の例を図8に模式的に示す。こ
の発光装置は、赤色光を発するLEDチップ31と緑色
光を発するLEDチップ32より成る。
【0003】LEDチップ31のみを動作させることで
赤色光が得られ、LEDチップ32のみを動作させるこ
とで緑色光が得られる。また、LEDチップ31、32
は接近して配置されており、両者を同時に動作させるこ
とで、それぞれが発した赤色光と緑色光が混じり合っ
て、橙色光が得られる。このように光の混色を利用する
ことで、得られる光の色の数はLEDチップの数よりも
多くなる。
【0004】このような発光装置は、簡素な構成であり
ながら、情報量の多い発光装置として、インジケータや
表示装置をはじめ様々な用途に利用されている。機器の
動作状態を示すインジケータとして用いられるときは、
単独でも多段階の状態を示すことが可能であり、多数を
配列してドットマトリクス型の表示装置として用いると
きは、情報の一部を他と異なる色で表して強調すること
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、LEDチップ
はその上面に対して垂直な方向を中心として光を放出す
る指向性を有している。このため、図8に示したよう
に、2つのLEDチップ31、32を並べて配置する構
成では、赤色光と緑色光が略均等に混じり合って橙色光
となる放出範囲Oの両側に、緑色光を僅かしか含まない
赤色光中心の放出範囲Rと、赤色光を僅かしか含まない
緑色光中心の放出範囲Gが生じる。したがって、2つの
LEDチップを同時に動作させたときでも、発光装置に
対して斜めの方向からは、橙色光ではなく赤色光または
緑色光が観察されることになる。
【0006】ところが、従来の発光装置では、個々のL
EDチップとして底面が正方形またはそれに近い形状の
ものを使用しているため、LEDチップを配置している
領域が両チップを結ぶ方向に長い矩形となる。LEDチ
ップは接近して配置されているものの、各LEDチップ
の中心間距離は長くなり、このため、一方の光しか含ま
れない放出範囲が大きくなって、略均等な混色光を観察
し得る方向範囲が狭くなっている。
【0007】この不都合への対策として、LEDチップ
を覆う透光性の樹脂モールドにガラス粉末を加えたり、
光放出方向の前方にスリガラス等を配設したりして、光
を拡散させることが行われている。このようにすると、
光は拡散されてより広い範囲で混じり合い、一方の光し
か含まれない放出範囲は減少する。しかしながら、拡散
によって多くの光が失われるため、光量が低下してしま
うことになる。
【0008】また、従来の発光装置では、LEDチップ
の中心間距離が長いため、一方のLEDチップが発光し
ているときと他方のLEDチップが発光しているときと
で、発光点の位置が大きく異なる。このため、発光装置
を正面から観察するときでも、色が変わるごとに発光点
が移動するように見えて、不自然な印象を受けることが
ある。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、複数のLEDチップが発する光の混色の割合
を高めるとともに、発光点の位置の変化を抑えた発光装
置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、相互に接近して配置され異なる色の光を
発する複数のLEDチップより成り、複数のLEDチッ
プが発する光を混色して放出する発光装置において、複
数のLEDチップを、矩形をその短辺に対して垂直方向
または斜め方向の直線を含む1以上の直線で分割した形
状の底面を有する角柱とし、前記矩形を僅かに広げた大
きさの領域に配置する。
【0011】この発光装置は2以上の角柱状のLEDチ
ップより成り、全てのLEDチップを側面で接触させた
状態での底面の形状は矩形となる。ここでいう矩形は、
正方形を除く長方形と正方形の両方を含む形である。L
EDチップは側面を接触させた状態ではなく、その接触
状態から相互に僅かに離間して配置され、全LEDチッ
プが配置される領域は、接触状態の底面よりも僅かに大
きい略矩形の形状となる。
【0012】接触状態の矩形の底面を分割する線には、
その短辺に対して垂直または斜めの線、すなわち短辺に
平行でない線が少なくとも1つ含まれる。したがって、
少なくとも1組の隣合うLEDチップが向かい合う面に
は、全LEDチップが配置される略矩形の領域の短辺に
対して非平行な面が含まれることになる。
【0013】隣合うLEDチップが発する光が混じり合
う割合は、両チップの中心間距離が短いほど大きくな
る。略矩形の領域の短辺に対して非平行な面で向かい合
う部位では、2つのLEDチップの中心間距離は、最長
でもその領域の短辺の長さの1/2程度となる。このた
め、これら2つのLEDチップが発する光が混じり合う
割合は高くなる。また、発光するLEDチップを切り換
えるときでも、発光点の位置の移動は僅かになる。
【0014】2つのLEDチップの向かい合う面が略矩
形の領域の短辺に対して垂直に近くなるほど、光の混色
の割合は増し、略矩形の領域の長辺方向に沿う混色の割
合の分布も均一になる。例えば、2つのLEDチップを
幅の狭い直方体として幅方向に並べて配置すると、両チ
ップの発する光は殆ど全て混じり合い、しかも、混色の
割合は、チップの長さに関わらず長辺方向全体にわたっ
て均一になる。
【0015】個々のLEDチップの底面は、凸多角形で
も凹多角形でもよい。また、全てのLEDチップを同一
形状としてもよく、異なる大きさや異なる形状としても
構わない。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発光装置の実施形
態について図面を参照して説明する。第1の実施形態の
発光装置1の平面図および正面図を、図1および図2に
それぞれ示す。発光装置1は、赤色光を発するLEDチ
ップ11、緑色光を発するLEDチップ12、3本のリ
ード端子13、14、15、2本のワイヤ16、17お
よび樹脂モールド18より成る。
【0017】中央のリード端子15の上端部には、傾斜
した側壁15cを有する凹部15aが形成されている。
LEDチップ11およびLEDチップ12はそれぞれ、
上面に陽極、下面に陰極を形成されており、リード端子
15の凹部15aの底面15bに導電性のペーストで固
着されている。LEDチップ11および12の陽極はそ
れぞれ、金製のワイヤ16および17でリード端子13
および14の上端に接続されている。
【0018】リード端子13および14はそれぞれLE
Dチップ11および12の個別の陽極端子となり、リー
ド端子15はLEDチップ11および12に共通の陰極
端子となる。LEDチップ11およびLEDチップ12
への電圧印加は個別に制御され、発光装置1は、赤色光
のみを発する状態と、緑色光のみを発する状態と、赤色
光と緑色光の両方を発する状態の3種類の発光状態をと
る。赤色光と緑色光の両方を発しているとき、両光は混
じり合って橙色光となる。
【0019】樹脂モールド18はエポキシ樹脂を固化し
て成る透明なもので、LEDチップ11、12とワイヤ
16、17の全体とリード端子13、14、15の上部
とを覆う。樹脂モールド18の下部は円柱状であり、そ
の下端面からはリード端子13、14、15が突出して
いる。樹脂モールド18の上部は半球状とされており、
LEDチップ11、12が発した光を集光させるレンズ
として機能する。
【0020】リード端子15の凹部15aの側壁15c
の内面は、LEDチップ11、12が発した光のうち側
方に進む少量の光を上方に向けて反射する。これと樹脂
モールド18の集光作用とにより、発光装置1は、上方
に向かって広がる頂角90゜程度の円錐状の範囲内に大
部分の光を放出することになる。
【0021】2つのLEDチップ11、12は同一の大
きさの直方体であり、それらの底面は長辺が短辺の2倍
を超える矩形である。すなわち、LEDチップ11、1
2の底面は、矩形をその短辺に対して垂直に2等分した
形状である。LEDチップ11、12は相互に僅かに離
間して平行に配置されており、それらが配置されている
領域(以下、配置領域という)全体の形状も矩形であ
る。
【0022】LEDチップ11の中心とLEDチップ1
2の中心との距離は、配置領域の短辺S(図1)と両チ
ップの離間距離Dの和の半分(S+D)/2であり、こ
の距離がLEDチップ11、12の位置のずれとなる。
このずれは、配置領域の長辺Lすなわち両チップの長さ
と比べて1/2以下の大きさであり、小さい。
【0023】したがって、LEDチップ11が発する赤
色光とLEDチップ12が発する緑色光は殆ど全て混じ
り合うことになる。このため、図8に示した赤色光中心
の放出範囲Rと緑色光中心の放出範囲Gはごく僅かであ
る。しかも、発光装置1からの光の放出方向は前述の円
錐状の範囲に限定されており、LEDチップ11、12
を共に発光させたときに発光装置1から放出される光は
殆どが橙色光となる。
【0024】また、LEDチップ11、12の位置のず
れは上述のように小さいから、発光状態を前述の3種類
の間で切り換えたときでも、発光点の位置の変化は僅か
である。すなわち、赤色光、緑色光、橙色光のいずれ
も、略同一点から発せられたように観察される。
【0025】第2の実施形態の発光装置2の平面図およ
び正面図を、図3および図4にそれぞれ示す。この発光
装置2は、上記のLEDチップ11および12を表面に
3つの配線パターン23、24、25が形成された基板
20に載置して、樹脂28でモールドしたものである。
【0026】中央の配線パターン25は基板20の上面
中央から側面を経て下面にまで設けられており、LED
チップ11および12は、基板20の上面の配線パター
ン25に導電性のペーストで固着されている。配線パタ
ーン23および24はそれぞれ、基板20の上面のLE
Dチップ11および12の近傍から側面を経て下面にま
で設けられている。LEDチップ11および12の陽極
はそれぞれ、金製のワイヤ26および27で配線パター
ン23および24に接続されている。
【0027】配線パターン23および24はそれぞれ、
LEDチップ11および12の個別の陽極配線となり、
配線パターン25はLEDチップ11および12に共通
の陰極配線となる。この発光装置2は表面実装型であ
り、回路基板の表面に半田等で固定されると同時にその
回路配線に接続される。
【0028】樹脂モールド28はエポキシ樹脂を固化し
て成る透明なもので、LEDチップ11、12とワイヤ
26、27の全体と配線パターン23、24、25の端
部とを覆う。樹脂モールド28は上面を平坦に形成され
ており、発光装置2はLEDチップ11および12が発
する光を特に集光させることなく、広い範囲に放出す
る。
【0029】LEDチップ11および12の形状や配置
は前述の発光装置1と同様である。したがって、LED
チップ11とLEDチップ12の位置のずれは小さく、
それらが発する赤色光と緑色光は殆ど全て混じり合って
橙色光となる。LEDチップ11、12を共に発光させ
たときに赤色光または緑色光が放出されるのは、基板2
0に対して平行に近い斜め方向に限られる。通常の使用
ではこのような方向から発光装置2を観察することはな
く、発光装置2は実用上、均一な橙色光を放出するもの
となる。
【0030】第1および第2の実施形態の発光装置1お
よび2は、例えばインジケータとして、単独で使用する
こともできるし、多数を2次元に配列してドットマトリ
クス型の表示装置とし、文字や図形の表示に使用するこ
ともできる。いずれの使用形態においても、赤色光、緑
色光および橙色光を使い分けることで、提供される情報
量は多くなる。しかも、橙色光が赤色光や緑色光として
観察されることがないため、発光装置1、2が色によっ
て表す情報を観察者が誤認する恐れがない。
【0031】また、赤色光、緑色光および橙色光のいず
れを放出するときでも、その発光点の位置に大きなずれ
がないから、放出する色を切り換えたときに発光点が移
動するという不自然な印象を観察者に与えることもな
い。
【0032】なお、上記の実施形態では、赤色光を発す
るLEDチップと緑色光を発するLEDチップを備える
例を示したが、発光装置の用途に応じて、任意の色の光
を発するLEDチップを組み合わせるとよい。
【0033】また、個々のLEDチップの底面の形状
は、上記の実施形態で示した矩形に限られるものではな
い。LEDチップの底面は、矩形を分割した形状であっ
て、その分割する線に短辺に対して垂直または斜めの直
線を1以上含むものであればよい。また、LEDチップ
の数も2に限られず、3以上であってもよい。各LED
チップは、側面を接し合わせて全ての底面が矩形を成し
ている状態から相互に離間させて、配置領域が元の矩形
よりも僅かに大きな略矩形となるように配置する。
【0034】本発明の発光装置に用いるLEDチップの
底面の形状と配置の他の例を図5〜図7に示す。これら
の図において、横方向が配置領域の短辺Sに、縦方向が
長辺Lに対応する。
【0035】図5は2つのLEDチップを組み合わせた
例である。LEDチップの底面は(a)では三角形、
(b)では台形、(c)では凹六角形であり、同一形状
である。いずれも配置領域の中心に関して点対称に配置
されている。(c)では、どちらのLEDチップも3つ
の側面で他方のLEDチップに面することになる。
【0036】図6は3つのLEDチップを組み合わせた
例である。3つのLEDチップとしてすべて異なる色の
光を発するものを用いれば、7色の光を発する発光装置
となる。赤色光、緑色光および青色光を発するLEDチ
ップの組では、全てを同時に発光させることにより、白
色光を得ることができる。(a)を除き、3つのLED
チップのうちの1つは、他の2つと異なる底面形状であ
る。
【0037】図7は4つのLEDチップを組み合わせた
例である。赤色光を発するLEDチップと緑色光を発す
るLEDチップをそれぞれ2つ用いて、それらを交互に
この図のように配置すれば、第1の実施形態や第2の実
施形態の発光装置1、2よりも、さらに均一に混じり合
った光を発する発光装置となる。
【0038】なお、図5(c)、図6(b)、(c)お
よび(d)では、配置領域の形状は輪郭に凹凸があり厳
密には矩形ではない。しかしながら、個々のLEDチッ
プは同一のチップを切断して製造するものではないか
ら、いずれか1つまたは複数の形状を調整して、配置領
域を矩形とすることも容易である。たとえば、図5
(c)の場合、両LEDチップの縦方向の離間間隔だけ
各LEDチップの縦方向の長さを増せば、配置領域は矩
形となる。
【0039】配置領域の長辺Lと短辺Sの長さの比は任
意である。長辺Lと短辺Sを等しくして正方形としても
よい。また、長辺Lが短辺Sよりもはるかに長い場合で
も、底面を分割する直線を短辺に対して垂直にすること
により、長辺方向の全体にわたって光は均一に混じり合
う。
【0040】LEDチップの形状は、製造の難易や強度
も考慮して選択するとよい。第1、第2の実施形態や図
6(a)、図7に示したような底面が矩形のものが、光
の混じり合いの均一性、製造の容易さ、取扱い易さ、お
よび強度の面で好ましい。ワイヤボンディングの容易さ
の点では、図5(c)や図6(c)のように、幅の広い
ものが優れているといえる。
【0041】
【発明の効果】本発明の発光装置によるときは、異なる
色の光を発するLEDチップの位置のずれが小さいた
め、それらの光が混じり合う範囲が広くなって、混色光
の色分離が防止される。このため、光の色によって情報
を表す場合でも、正しく情報を伝えることができる。ま
た、放出する光の色を切り換えるときでも、発光点は殆
ど移動しないから、観察者が不自然な印象を受けること
がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態の発光装置の平面図。
【図2】 第1の実施形態の発光装置の正面図。
【図3】 第2の実施形態の発光装置の平面図。
【図4】 第2の実施形態の発光装置の正面図。
【図5】 2つのLEDチップから成る発光装置のLE
Dチップの底面形状と配置を模式的に示す図。
【図6】 3つのLEDチップから成る発光装置のLE
Dチップの底面形状と配置を模式的に示す図。
【図7】 4つのLEDチップから成る発光装置のLE
Dチップの底面形状と配置を模式的に示す図。
【図8】 従来の発光装置の構成と光の混色の様子を示
す図。
【符号の説明】
1、2 発光装置 11 LEDチップ(赤色) 12 LEDチップ(緑色) 13、14 陽極リード端子 15 陰極リード端子 15a 陰極リード端子凹部 16、17 ワイヤ 18 樹脂モールド 20 基板 23、24 陽極配線パターン 25 陰極配線パターン 26、27 ワイヤ 28 樹脂モールド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に接近して配置され異なる色の光を
    発する複数の発光ダイオードチップより成り、前記複数
    の発光ダイオードチップが発する光を混色して放出する
    発光装置において、 前記複数の発光ダイオードチップは、矩形をその短辺に
    対して垂直方向または斜め方向の直線を含む1以上の直
    線で分割した形状の底面を有する角柱であるとともに、
    前記矩形を僅かに広げた大きさの領域に配置されている
    ことを特徴とする発光装置。
JP9324019A 1997-11-26 1997-11-26 発光装置 Pending JPH11163414A (ja)

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