JPS58138083A - 発光ダイオ−ド装置 - Google Patents

発光ダイオ−ド装置

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JPS58138083A
JPS58138083A JP57020111A JP2011182A JPS58138083A JP S58138083 A JPS58138083 A JP S58138083A JP 57020111 A JP57020111 A JP 57020111A JP 2011182 A JP2011182 A JP 2011182A JP S58138083 A JPS58138083 A JP S58138083A
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JP
Japan
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emitting diode
light emitting
light
stem
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP57020111A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Hachiman
八幡　彰博
Tadashi Komatsubara
小松原　正
Keijiro Hirahara
平原　奎治郎
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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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】 〔発明ｏａ術分野〕 本発明は、複数の発光ダイオードチνデを直列接続して
１に為発光メイオーＰ装置に関すゐ・〔発＠Ｏ技術的背
景とそＯ問題点〕 発光ダイオードは歇多くの用途に使用されているが、党
トリｆ！イリスタＯ党ＩＩ勢として使用される場合に紘
、発光〆イオーｒの光出力が高いこと及び発光ダイオ−
ｒの光出力がファイバーに効率、よく結合することが要
求されている。
発光メイオーｙｏ−ｙｔ出力を高めＪｌ九めＯｑＰ段と
して、発光効率の高−発光メイオーＰベレ、ト【使う方
味或いは駆動電＃ｌを増加する方法がある。ｔえ、発光
メイオーＰＯ党出力をファイバーに効率よく結合する手
段として、４１種Ｏ党結合部品（党反射板、球しンオ等
）を使う方渋或いは発光部の―積をで自るにけ小書くす
る方法がある。光トリ１Ｉｆｔイリス−ｏ１ｔｇとして
使用する丸めには、前記０！ｙ妹をａｎいれて党が党伝
送材としてのファイバーに’ｃｍ番だけ多く入射するよ
うに努めねばならない。
嬉１図は従来使用されている発光ダイオードの一例を示
す断面図である。Ｐ−Ｎ−合からなる発光ダイオードテ
ッグ１１が導電性接着剤１１によｊｌＮＩ１層を下にし
てリードフレーム１４の一１ｓＪ４ａＫｗウントされて
いる。このリードフレーム１４の−ＩＳＪｄａｔｊ陰極
となる。
発光ダイオードのＰＭｉ層上には電＠１１が形成されて
いる。この電４ｊ１２とリードフレーム１Ｍ（）　−’
１８１１＆とは、金−１＃で接続されている。リードフ
レーム１５の一部ＩＪａは陽極となる。尭光ダイオード
チッ！１１及びリードフレーム１４ａｌｌは工Ｉ中シｗ
ｒｉ等の高分子樹脂ｘｒＫよって全体管機われている。
このような構造の従来の発光ダイオードを光トリガサイ
リスタの光源等として用いる場合、次のような欠点があ
る。まず、高分子＠＠Ｉｆｌが発光ダイオードチッｆｉ
ｌ及びリードフレーム１４．１５全体を覆っている丸め
、発光ダイオードチップ１１から放射される光が拡がる
。
ファイバーは高分子樹脂１ｒの外側に配置される丸め、
ファイバーに対する光結合効率はどうしても低くなる。
上記以外に非常に型費な欠点として次のようなことがあ
る０発光ダイオードの光出力を増加させる九めＫは駆動
電流を増加させるが、七〇とき接合部の温度上昇のため
発光出力がそれ以上増加しない駆動電流レベルがある。
この駆動電流レベルが従来の発光ダイオードでは低い値
である０例えば直流送電用賓換装置に搭載される光トリ
ガサイリスタを駆動する条件としてよく用いられる＆３
ζり秒繰〉返し、ノ１ルス幅１ＯＯ−ｖイク■秒という
条件では、１０００〜２０００（アンペア／ａ１２〕以
上の電流密度では駆動電Ｒｔ増加しても発光出力は増加
しない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、発光出力の増大化をはか）得ると共に
、ファイバへの結合効率の向上に寄与し得る発光ダイオ
ード装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、Ｐ−Ｎ９合からなる発光ダイオードチッ！を
嶺歇個該チップのＮ！ｌｊ層及びＩ’ｌ１層を交互に下
にしてステム上にマウントすると共に、これらの発光ダ
イオ−トチ、ｆを直列接続するようにし友ものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、複数の発光ダイオ−トチ。
グを直列接続しているので、同じ電流水準で従来装置と
比較すると、その発光出力を大幅に増大することができ
る。まえ、Ｎ型層およびＰ型層を交互に下にしているの
で、ステム【電＃１ｉｌＩ回路とすることにより、多数
個の発光ダイオードチップを近接して配置させることが
てきる。
〔発明の実施例〕
第２図は本発明〇一実施例の一路構造を示す断面図であ
る。２ｉ１の発光ダイオードチップ２１ｍ、２’ｌｂの
一方のチップＪＪａはＮｌ＆Ｉ１層を下にして、他方の
チッｆｘｘｂｌｄＰ１１１層を下にして導電性接着１ｌ
ｌｉｌＪＩＪＫよル同−〇ステム１４上にマウントされ
ている。このステム１４は導電性部材からなるもので、
そＯ一部に反射面ｘａａ、１４ｋを有している０発光メ
イオードチツｆｌｌａＯＰ型層上には電極２Ｊａが形成
され、この電＠１１ｍとリード［１とは金纏ｊ−ａで接
続されている。ｔえ、発光メイオードチッｆｚｘｂｔＤ
Ｎｍ層上には電極ｘ１ｂが形成され、この電極２２にと
り−ｙｊｉｂとは金−ｘｇｂで接続されている自発光Ｉ
イオードテ、！１１ｍ、１１ｂは高分子樹脂２１で覆わ
れ、高分子樹脂２７の上には発光ダイオードチッ１１１
ｍ、１１ｂから出る党を集光する九め０球レンズＪ　ａ
　ａ　ａ　Ｊ　ａ　ｂがそれぞれ設けられている。
さらに、球レンズ１８−ａ　＃　ｊ　Ｊｌ　ｂ　Ｏ上方
には凸しンＩｔｓが設けられている。なお、図中１０は
ステム２４及びリード１８ｍ、１１ｂをそれぞれ絶縁分
離するための七ツ電ツク基板を示し、Ｓｌは全体ｔ−橿
うためＯ金属製の筒体を示している。
このような構成であれば、導電性績着剤ｊ１及びステム
２４が電流通路として作用するととになｐ１発発光ダイ
オードチップ　Ｊ　１１　＃　Ｊ　１　ｂを近接配置で
き、かつ直列接続することが可能となる。さらに１球レ
ンズＪ　Ｊｔ　ａ　ｅ　Ｊ　Ｊｊ　ｋおよび凸レンズ２
＃の作用によシファイバ勢へＯ光結合効率を高めること
ができる。その結果、本実施例装置から放射されてファ
イバに入力する光出力は、同じ電流水準で従来装置に比
較するとはるかに増大しえ。
第３図は他の実施例を上部から見え平面図であ）、簡単
化の丸め集光系を省略しである。この実施例が先の実施
例と異なる点は発光ダイオードチップを４個用いえこと
にある。２個のスリバチ状の凹部を４つ金属ｌ１ｌｌｌ
ＯステムＪ４ｍ。
１４ｋが６９．２個のステムＪ４ａ、Ｊ４ｂは薄い絶縁
膜Ｊ１によって絶縁分離されている。
４つある凹部には各々１個の発光ダイオ−トチ、１１１
ａｍ３１ｂ、ｌＩ＆、３１ｂがマウントされている。４
個の発光ダイオードテラ！１１ｍ、８１ｂ、３１ａ、Ｉ
ｌｂのうち２個のチップＪ　１ａ　ａ　Ｉ　Ｊ　ａはＮ
ｌ１層を下にして導電性接着剤によってマウントされて
おｐ１１０００のチ、ｆｓ１ａ、ｓｘｂ＃１Ｐ１１層を
下にしてマウントされている。凹ＷＡの側面１３は光反
射面となりている。セライック基板Ｓり中に纏めこまれ
ているリード１−と１番回の発光ダイオ−トチ、！ＪＪ
ａのＰｉｌｌ電極とは金＠　Ｉ　Ｊ　ａで結ばれている
。４番目の発光ダイオ−トチ。
！３２ｂ（ＤＮ’ｌｉ電極とり−ｙｘｒとは金線ａｓｈ
で結ｄれている。ｔた、２番回の発光ダイオードチップ
３１ｉ１のＮ型電極と３番目の発光ダイオ−トチ、　ｆ
　ｓ　ｊ　ａ　（Ｄ　Ｐ　！ＩＩ電極とは金線Ｊ５・で
接続されている。
このような構成であれば、電流はリードｘｉから第１．
第３．第３．第４の発光〆イオードチップｓｉａ、ｓ１
ｂ、ｓｓａ、５ｘｂｔ順次通ってリード１１へ流れるこ
とになる。そしてこの場合、第１の発光ダイオードテラ
７”ｓｌｍから第２の発光ダイオードチップＪＪａへ、
或いは第３０発光ダイオードチッ７’　Ｊ　Ｊ　ａから
第４０発光ダイオートチ、グＳ２ｂへ流れる電流の通路
としてステムＪ４ａ、Ｊ４ｂと導電性像着剤とが使用さ
れ為ことになる。し九がりて、先の実施例と同様の効果
を奏する。
第４図は前記第１図に示した従来装置及び第３図に示し
た実施例装置を用いファイバー（バンドル＃Ｉｍ径３イ
リ、Ｉ臂、中ンダデンシ（テ（＠　Ｑ　ノ？−七ント）
に入力するそれぞれの光出力を電流に対してグロツトし
良ものである。発光ダイオ−トチ、デの駆動条件は・９
ルス繰〉返し８．３１り秒、ノ臂ルス幅１００マイクロ
秒である。
このように従来装置における光出力（図中０印で示す）
に比較し、実施例装置から放射されファイバーに入力す
ゐ光出力（図中・印で示す）は数倍に増加することがＭ
Ｍされ友。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で、撫々変形して実施
することができる０例えば、前記発光ダイオードチップ
の数は２個若しくは４個に限るものではなく、それ以上
であってもよいのは勿論のことである。また、ステムの
形状および発光ダイオ−トチ、プの配列手段等は、仕様
に応じて適宜定めればよい。
【図面の簡単な説明】
第１囚は従来の発光ダイオードの概略構造を示す断面図
、第２図は本発明の一実施例の概略構造を示す断面図、
第３図紘他Ｏ実施例を上方から見た平面図、第４図は上
記他Ｏ実施例の作用を説明するためのものでファイバに
入力する光出力と駆動電源との関係を示す特性図である
。 ｊＪａｅｊｆｆｉｂｓＪＪａ＊ＪＪｔ＋＊Ｊｊａｓｓｘ
ｂ・・・発光ダイオードチップ、Ｊ　ｊ　ａ　ｅ　Ｉｌ
ｂ・・・電極、２１・・・導電性接着剤、１４ａ１４ａ
。 ３４　ｂ−・・ステム％　２１＊＋１１ｓｂｍ３ｉａ！
ＩＦ・・・リード、Ｉｇ＊　、ｊｉｂ　、Ｊｊａ　ａ　
Ｒｌｂ　　。 １ｊ・・・・金線、２１・・・高分子樹脂、ｓａｍｅＪ
　ａ　ｂ−・・球レンズ、２９・・・凸レンズ、５ｅａ
８＃・・・セライック基板。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 ９２図 第３図 第４図 、極ｖｔＪｔえ（アシぎア）　□

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）？−４接合からなる発光ダイオードチップを豪数
    個該チ、ｆ□Ｎ蓋層及びｐＨ１層を交互に下にしてステ
    ム上にマウントすると共に、上記―党ダイオードチップ
    を直列接続してなゐこ＆ｔｓ徽とする発光ダイオ−Ｐｍ
    置。
  2. （２）　　前記ステム紘導電性Ｓｔからｔｅ、Ｎ型層お
    よび２５１層をそれヤれ下にし九８個Ｏ発党ダイオード
    チップを導電性接着剤を介してマウントしえものである
    こと′に４１１黴とする特許請求の範ｌｓ第１項記載の
    発光ダイオード装置。
  3. （３）　　曹ＩＩ！ステムは絶縁物を介して分１１１１
    １１れた豪数の導電性部材からｔｋｎ、それヤれＯ導電
    性部材にはＮ型層およびＰ型層をそれぞれ下にし大雪−
    の尭光ダイオードテッｆがマウントされていることを特
    徴とする特許請求の範１ｔ！ｎ１項記−〇慟党メイオー
    ｒ＃ｉ置・
JP57020111A 1982-02-10 1982-02-10 発光ダイオ−ド装置 Pending JPS58138083A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103272U (ja) * 1985-12-18 1987-07-01
JPS6413743U (ja) * 1987-07-16 1989-01-24
WO2000019547A1 (en) * 1998-09-25 2000-04-06 Maxim Integrated Products, Inc. Biconic reflector for collecting radiation from both top and side surfaces of led die
JP2005292156A (ja) * 1999-02-24 2005-10-20 Denso Corp 距離測定装置

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