JP3470734B2 - 積層型発光ダイオード - Google Patents

積層型発光ダイオード

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイやセンサ
等に用いられる積層型発光ダイオードに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の発光ダイオードについて、図9を
参照して説明する。図9は、従来の発光ダイオードの概
略断面図である。
【0003】図9に示す従来の発光ダイオード100
は、赤色の発光素子101aと、緑色の発光素子101
bと、これらの発光素子に電力を供給するリードフレー
ム102a、102b、102c及びワイヤ103a、
103bと、光透過性材料104と、光拡散性光透過性
材料105とを備えている。赤色の発光素子101aと
緑色の発光素子101bは、中央のリードフレーム10
2aにマウントされている。発光素子101aは、ワイ
ヤ103aによってリードフレーム102bと電気的に
接続され、発光素子101bは、ワイヤ103bによっ
てリードフレーム102cと電気的に接続されている。
赤色の発光素子101aと緑色の発光素子101b、そ
してワイヤ103aと103bの一部は、中央のリード
フレーム102a上に盛られた光拡散性光透過性材料1
05によって、封止されている。更に、この封止部と、
リードフレーム102a、102b、102cの先端部
と、ワイヤ103a及び103bとは、光透過性材料1
04によって、一体的に封止されている。そして、光透
過性材料104の表面には、凸状のレンズ面104aが
形成されている。
【0004】上記構成による発光ダイオード100で
は、赤色の発光素子101a及び緑色の発光素子101
bが発する光は、光拡散性光透過性材料105によって
拡散され、混色された後、見かけ上の発光部110とな
る光拡散性光透過性材料105の表面から、その外側の
光透過性材料104へ放射される。このうち、光透過性
材料104のレンズ面104aに達した光は、レンズ面
104aにおいて屈折され、外側へと放射される。した
がって、レンズ面104aから放射される光は集光さ
れ、かつ赤色と緑色が十分に混色された色むらのない光
として、前方へ放射される。これにより、単一の放射面
(レンズ面104a)から異なる色の光を、略同等の配
光特性で外側へ放射することが可能となる。また、赤色
の発光素子101aへの供給電流と緑色の発光素子10
1bへの供給電流を別々に制御すれば、ダイオード10
0の発光色を、赤色から緑色まで連続的に変えることが
可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成に
よる発光ダイオードでは、発光部110から放射される
光の量は、光拡散性光透過性材料105における光の吸
収のために、数十%程度低下する。そして、この光は十
分に拡散されていて、発光部110からすべての方向に
対して一様に放射されるので、レンズ面104aに達す
る光の割合は、更に低くなる。単なるレンズ型の発光ダ
イオードでも、発光素子が発する光のうち、平行光とし
て放射できる光の効率は2〜3割程度にすぎないが、上
記のような構成とすると、効率は更に低下する。このた
め、集光効率が悪く、高い正面輝度を得ることができな
いという問題があった。また、実質的に光源となってい
る発光部110の大きさが、レンズ面104に対して相
対的に大きいため、点光源として取り扱うことができ
ず、したがって十分な光学制御ができないという問題も
ある。
【0006】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、複数の光源から発せられる光を同一面から効
率よく放射できる積層型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。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの請求項1記載の発明は、第一の発光素子を封止する
光透過性材料のうち、第一の発光素子の発光面に対向す
る側に第一の光学面を設け、第一の発光素子の背面側に
第二の光学面を設けた第一の発光ダイオードと、第二の
発光素子を封止する光透過性材料のうち、第二の発光素
子の発光面に対向する側に第三の光学面を設け、第二の
発光素子の背面側に第四の光学面を設けた第二の発光ダ
イオードとを具備し、第一の光学面及び第三の光学面
は、それぞれの発光ダイオードの発光素子に対し凹面形
状とし、第二の光学面と第三の光学面を互いに相補的な
形状に形成して、第二の光学面と第三の光学面とが相互
に接するように第一及び第二の発光ダイオードを重ね、
且つ、第一の光学面は、第一の発光素子からの光を反射
するものであり、第二の光学面と第三の光学面は、第一
の光学面からの反射光を透過するとともに、少なくとも
一方が第二の発光素子からの光を反射するものであり、
第四の光学面は、第一の発光素子が発し第一の光学面で
反射される光及び第二の発光素子が発し第二の光学面又
は第三の光学面で反射される光を放射するものであるこ
とを特徴とするものである。
【0008】請求項2記載の発明は、第一の発光素子を
封止する光透過性材料のうち、第一の発光素子の発光面
に対向する側に第一の光学面を設け、第一の発光素子の
背面側に第二の光学面を設けた第一の発光ダイオード
と、第二の発光素子を封止する光透過性材料のうち、第
二の発光素子の発光面に対向する側に第三の光学面を設
け、第二の発光素子の背面側に第四の光学面を設けた第
二の発光ダイオードと、第三の発光素子を封止する光透
過性材料のうち、第三の発光素子の発光面に対向する側
に第五の光学面を設け、第三の発光素子の背面側に第六
の光学面を設けた第三の発光ダイオードとを具備し、第
一の光学面、第三の光学面、及び第五の光学面は、それ
ぞれの発光ダイオードの発光素子に対して凹面形状と
し、第二の光学面と第三の光学面及び第四の光学面と第
五の光学面を互いに相補的な形状に形成して、第二の光
学面と第三の光学面及び第四の光学面と第五の光学面と
が相互に接するように第一、第二、第三の発光ダイオー
ドを重ね、第一の光学面は、第一の発光素子からの光を
反射するものであり、第二の光学面と第三の光学面は、
第一の光学面からの反射光を透過するとともに、少なく
とも一方が第二の発光素子からの光を反射するものであ
り、第四の光学面と第五の光学面は、第一の光学面から
の反射光及び第二の光学面又は第三の光学面からの反射
光を透過するとともに、少なくとも一方が第三の発光素
子からの光を反射するものであり、第六の光学面は、第
一の発光素子が発し第一の光学面で反射される光、第二
の発光素子が発し第二の光学面又は第三の光学面で反射
される光、及び第三の発光素子が発し第四の光学面又は
第五の光学面で反射される光を放射するものであること
を特徴とするものである。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明は、前記の構成により、第
一の発光素子から発せられた光は、第一の光学面によっ
て全て反射される。この反射光は、第二の光学面及びこ
れと接した第三の光学面を通って、第二の発光ダイオー
ド内へ入射する。第二の発光素子から見ると、第二の光
学面及び第三の光学面のうち少なくとも一方は凹面鏡と
なり、第二の発光素子から発せられた光の一部は、第二
の光学面又は第三の光学面によって反射される。この反
射光は、第一の発光ダイオードからの光とともに、第四
の光学面から外側へと放射される。したがって、第四の
光学面から外側へ放射される光は、第一及び第二の発光
ダイオードからの光が混色された光となる。
【0010】請求項2記載の発明は、前記の構成によ
り、第一の発光素子から発せられた光は、第一の光学面
によって全て反射される。この反射光は、第二の光学面
及びこれと接した第三の光学面を通って、第二の発光ダ
イオード内へ入射する。第二の発光素子から見ると、第
二の光学面及び第三の光学面のうち少なくとも一方は凹
面鏡となり、第二の発光素子から発せられた光の一部
は、第二の光学面又は第三の光学面によって反射され
る。この反射光は、第一の発光ダイオードからの光とと
もに、第四の光学面及びこれと接した第五の光学面を通
って第三の発光ダイオード内へ入射する。第三の発光素
子から見ると、第四の光学面及び第五の光学面のうち少
なくとも一方は凹面鏡となり、第三の発光素子から発せ
られた光の一部は、第四の光学面又は第五の光学面によ
って反射される。この反射光は、第一及び第二の発光ダ
イオードからの光とともに、第六の光学面から外側へと
放射される。したがって、第六の光学面から外側へ放射
される光は、第一、第二、第三の発光ダイオードからの
光が混色された光となる。
【0011】
【実施例】以下に図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図1は、本発明の第一実施例である積
層型発光ダイオード1の概略正面図、図2は、図1の積
層型発光ダイオードの概略矢視断面図、図3は、図1及
び図2の積層型発光ダイオードを構成する第一の発光ダ
イオードの概略正面図、図4は、図3の発光ダイオード
の概略矢視断面図、図5は、図1及び図2の積層型発光
ダイオードを構成する第二の発光ダイオードの概略正面
図、図6は、図5の発光ダイオードの概略矢視断面図、
図7は、図2のAで示す部分を拡大して示した部分拡大
断面図である。
【0012】図1及び図2に示す第一実施例の積層型発
光ダイオード1は、第一の発光ダイオード10と第二の
発光ダイオード20とを積層して構成される。第一の発
光ダイオード10は、図3及び図4に示すように、発光
素子11、リードフレーム12a及び12b、ワイヤ1
3を有する。発光素子11は、緑色光を発するもので、
図4において下側が発光面となるように、リードフレー
ム12aにマウントされている。このマウントにより、
リードフレーム12aと発光素子11の一方の電極は、
電気的に接続される。発光素子11の他方の電極とリー
ドフレーム12bとの電気的接続は、ワイヤ13によっ
てなされる。発光素子11、リードフレーム12a、1
2bの先端部、ワイヤ13は、相互の電気的接続を保っ
たまま、光透過性材料14によって一体的に封止されて
いる。
【0013】光透過性材料14の表面のうち、発光素子
11の発光面に対向する側には、第一の光学面である反
射面14aが形成されている。反射面14aは、光透過
性材料14の表面に、蒸着や鍍金等の鏡面加工を施すこ
とによって得られる。この反射面14aの形状は、発光
素子11が位置する点を一つの焦点とする回転放物面と
する。したがって、反射面14aが発光素子11からの
光を反射すると、反射光は中心軸と平行な平行光線とな
る。光透過性材料14の表面のうち、発光素子11の背
面側には、第二の光学面である放射面14bが形成され
ている。放射面14bは回転放物面の一部からなり、後
述する第二の発光ダイオード20の光学面24aの外形
と相補的な形状に形成されたものである。
【0014】反射面14a及び放射面14bは、光透過
性材料14によって発光素子11等を封止する際に、一
括してモールド成形される。このモールド成形時には、
下側の四隅に凸部16が、上側の四隅に凹部17が、そ
れぞれ形成される。これらは、発光ダイオード同士を積
層する際の嵌合手段となる。
【0015】図5及び図6に示す第二の発光ダイオード
20は、図3及び図4に示す第一の発光ダイオードと類
似した構成であり、発光素子21、リードフレーム22
a、22b、ワイヤ23が、第一の発光ダイオード10
の光透過性材料14と同じ材質の光透過性材料24によ
って一体的に封止されている。本発明の第三の光学面で
ある光学面24a、本発明の第四の光学面である放射面
24b、下側の四隅の凸部26は、光透過性材料24で
発光素子21等を封止する際に一括してモールド成形さ
れる。四つの凸部26は、第一の発光ダイオードの凸部
16及び凹部17と同様に、発光ダイオード同士を積層
する際の嵌合手段となる。尚、第二の発光ダイオード2
0の発光素子21は、赤色光を発する点で、緑色光を発
する第一のダイオード10の発光素子11とは異なる。
【0016】光学面24aは、第一の発光ダイオードの
反射面14aと同様に、発光素子21の位置を焦点とす
る回転放物面となるようモールド成形する。但し、光の
反射だけを行う光学面14aとは異なり、光学面24a
は、発光素子21からの光を反射するとともに、外側
(図6の下側)からの光を透過させる役割を有する。か
かる作用を有する光学面24aを得るための一つの方法
として、光透過性材料24で発光素子21等を一体的に
封止して回転放物面にモールド成形した後、この表面
に、蒸着や鍍金等の手段によって、微細な斑状に金属を
付着させる。これによって、金属が付着した部分は多数
の微細な鏡面となって、発光素子21からの光を略平行
な光として反射し、鏡面部分の隙間の金属が付着してい
ない部分は、外側から入来する光を入射させる。したが
って、鏡面部分全体の面積を変えることによって、反射
光と裏面側からの入射光の割合を制御することができ
る。
【0017】放射面24bは、放物面となるよう成形し
た第一の発光ダイオードの放射面14aとは異なり、平
面となるようモールド成形する。したがって、光学面2
4aからの反射光及び入射光は、平行光のまま、外側へ
放射される。
【0018】上記のようにして得られた第一の発光ダイ
オード10及び第二の発光ダイオード20を、第一の発
光ダイオードの放射面14bと第二の発光ダイオードの
光学面24aが接し、かつ両者の光軸が一致するように
重ねて押し込むと、第二の発光ダイオードの凸部26が
第一の発光ダイオードの対応する凹部17の内側に嵌合
し、両発光ダイオードは一体となって、図1及び図2に
示す積層型発光ダイオード1が得られる。
【0019】前記のように、第一の発光ダイオード10
の放射面14bは、第二の発光ダイオード20の光学面
24aの外形と相補的な形状とする。すなわち、第二の
発光ダイオード20の光学面24aが、図2及び図6に
おいて下に凸な回転放物面であるため、第一の発光ダイ
オード10の放射面14bは、この光学面24aの形状
に対応する回転放物面であって、下に窪んだ凹部となる
よう形成する。したがって、第一の発光ダイオード10
の上に第二の発光ダイオード20を重ねて両者を嵌合す
ると、放射面14bと光学面24aとは略密着して接合
される。
【0020】放射面14bと光学面24aとの間には、
接合の際に、第一の発光ダイオード10の光透過性材料
14及び第二の発光ダイオード20の光透過性材料24
と略同等の屈折率を有する光透過性材料の接着剤を介在
させることが望ましい。これによれば、第一の発光ダイ
オード10が発した緑色光が放射面14bと光学面24
aとの間を通過する際に生じる界面屈折をなくすことが
できる。但し、接着剤を介在させなくても、発光ダイオ
ード10と発光ダイオード20の接合面、すなわち放射
面14bと光学面24aの形状が対応しているため、接
合部分に形成される空気層の厚みは僅かであり、したが
って、界面屈折による光路の大きなずれは生じない。
【0021】放射面14bと光学面24aは略密着して
いるが、厳密にはこの間には空気層が介在している。こ
の接合部分を局所的に拡大して見ると、図7に示すよう
に、これら二つの面はほとんど平行と考えることができ
る。このため、完全な密着が得られず、図7に示すよう
に多少のギャップGが生じていても、第一の発光ダイオ
ード10からの光は、同図に矢印で示す経路を進む。す
なわち、放射面14b及び光学面24aにおいて屈折が
生じても、同じ材質である光透過性材料14及び24の
屈折率は等しいため、第二発光ダイオード20へ入った
光の経路は、第一の発光ダイオード10の中の経路に対
して、Δdで示す微小なずれが生じるのみで、光の平行
性は影響を受けない。
【0022】上記のような構成とすると、第一の発光ダ
イオード10と第二の発光ダイオード20との間に、特
別なスペーサ等を介する必要はない。尚、接着剤を介在
させた場合、空気層によって生じる約1割の界面反射損
失をなくすことができる。
【0023】積層型発光ダイオード1において、第一の
発光素子11から発せられた緑色光は、反射面14aに
おいて、平行光とされ、この平行性を保ったまま、放射
面14b及び光学面24aの斑状の鏡面の隙間を透過し
て、第二の発光ダイオード20へ入射する。また、第二
の発光素子21から発せられた赤色光は、光学面24a
の斑状の鏡面において反射され、平行光とされる。そし
て、二つの光は、第二の発光ダイオード20の光透過性
材料24の中で混り合い、放射面24bから外側へ放射
される。その結果、この光を正面から、すなわち、積層
型発光ダイオードの光軸前方から見ると、赤色と緑色と
が十分に混色された光として視認される。
【0024】発光効率としては、第一の発光素子11と
第二の発光素子21の輝度が等しい場合、第二の光学面
24a全体に対する斑状の鏡面部分の面積比を2:1と
すれば、緑色光と赤色光の割合を、それぞれ50%ずつ
とすることができる。また、それぞれの発光素子に供給
する通電電流を変えて、階調そのものを制御することに
よって、積層型発光ダイオード1の発光色を変えること
もできる。この場合、発光色を、赤色から緑色まで連続
的に変えることができる。また、配光を拡げる必要があ
る場合には、積層型発光ダイオード1の直近前方に、レ
ンズ、プリズム、拡散板等を備えればよい。
【0025】図8は、本発明の第二実施例である積層型
発光ダイオード2を、図2に対応する位置で見た概略矢
視断面図である。本実施例の積層型発光ダイオードは、
第一、第二、第三の発光ダイオード50、60、70を
積層した点が、大きな特徴である。本実施例の第一の発
光ダイオード50は、第一実施例における第一の発光ダ
イオード10と全く同じである。第二の発光ダイオード
60は、放射面64bが回転放物面である点を除いて、
第一実施例における第二の発光ダイオード20と同じで
ある。第三の発光ダイオード70は、本実施例で新たに
設けられたものであるが、第三の光学面74a及び第三
の放射面74bを含む光透過性材料74の表面形状及び
光学面74の光学的性質は、第一実施例における第二の
発光ダイオード20と同じである。但し、第三の発光ダ
イオード70に含まれる発光素子71は、青色の光を発
するものとする。
【0026】したがって、緑、赤、青の三色の光は、第
三の発光ダイオード70の第三の光学面74aから第三
の放射面74bを通して同一方向へ外部放射される。そ
の結果、この光を正面から、すなわち、積層型発光ダイ
オード2の光軸前方から見ると、近距離からでも緑色、
赤色、青色が十分に混色された光として視認される。
【0027】また、それぞれの発光素子51、61、7
1に供給する通電電流を変えて、各発光素子の階調その
ものを制御することによって、積層型発光ダイオード2
の発光色を連続的に変えることができる。したがって、
かかる積層型発光ダイオード2を用いれば、緑、赤、青
の三原色によって、フルカラーの表示が可能となり、か
かる積層型発光ダイオード2を多数平面的に配列すれ
ば、大画面のフルカラー表示装置が実現できる。
【0028】本発明は、上記実施例に限定されることは
なく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例
えば、発光素子の種類の組み合わせは、第一実施例では
緑色と赤色、第二実施例では緑色、赤色、青色とした
が、本発明はこれらに限らず、既存の種々の発光色、或
いはこれから開発される可能性のある種々の発光色の発
光素子を任意に選択することができる。
【0029】また、第一実施例における第二の発光ダイ
オード20の光学面24a等を形成する方法としては、
上記のように、蒸着や鍍金によって微細な斑状の鏡面を
設ける他に、種々の方法が可能である。例えば、光透過
性材料からなる回転放物面を成形したあと、金属膜を半
透過特性をもつ範囲の膜厚として形成しても、同様な作
用が得られる。また、このような金属膜を、十分に光を
反射する膜厚の部分と、半透過する膜厚の部分を斑状に
形成してもよい。更に、第一実施例においては、光学面
24aを、赤色光は反射し、緑色光は透過する性質を有
するダイクロイックミラーやホログラム等を用いて構成
することもできる。第二実施例における第二の光学面6
4a及び第三の光学面74aについても同様である。
【0030】更に、第一実施例では、第二の発光ダイオ
ード20の光透過性材料24の表面のうち、発光素子2
1の発光面に対向する側の第三の光学面である24aに
蒸着、鍍金等の手段で、光を反射及び入射させる光学面
を形成したが、第二の光学面である第一の発光ダイオー
ド10の放射面14bの表面に蒸着や鍍金等の手段によ
って、微細な斑状に金属を付着させてもよい。あるい
は、第一の発光ダイオード10の放射面14bにダイク
ロイックミラーを形成することもできる。このようにし
た場合も、最終的に第二の光学面と第三の光学面が密着
するように二つの発光ダイオードを積層するので、結果
として得られる作用・効果は、略同じである。同様に第
二実施例においても、第一の発光ダイオード50の放射
面54b、第二の発光ダイオード60の放射面64b
に、蒸着、鍍金等の手段で、あるいはダイクロイックミ
ラーを形成して、光を反射及び入射させる光学面を形成
してもよい。
【0031】また、上記実施例では、反射面14a及び
光学面24aの形状を回転放物面の一部とした場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限らず、それぞれの発
光素子から見て凹面鏡となる形状であって、発光素子か
らの光を有効に外部放射できる方向へ反射できる凹面で
あれば、任意の形状とすることができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第二の光学面と第三の光学面を互いに相補的な形状に形
成して第二の光学面と第三の光学面が相互に接するよう
に第一及び第二の発光ダイオードを重ねたことにより、
第一の発光ダイオードから発した光が効率よく第二の発
光ダイオード内へ入射するので、第二の発光ダイオード
内で、第一及び第二の発光素子の光が混ざり合って、放
射される光は十分に混色された光として視認され、ま
た、光の色を第一及び第二の発光素子の発光色の間で連
続的に変化させることのでき、しかも、特別な補助部品
や特別の工程を加える必要がないので、材料費が低く抑
えられ、かつ作業性が向上する積層型発光ダイオードを
提供することができる。
【0033】また、本発明によれば、第二の光学面と第
三の光学面を互いに相補的な形状に形成し、第四の光学
面と第五の光学面を互いに相補的な形状に形成して、第
二の光学面と第三の光学面、及び第四の光学面と第五の
光学面が相互に接するように第一、第二、第三の発光ダ
イオードを重ねたことにより、第一の発光ダイオードか
ら発した光が効率よく第二の発光ダイオード内へ入射
し、また、第一及び第二の発光ダイオードからの光が効
率よく第三の発光ダイオード内へ入射するので、第三の
発光ダイオード内で、第一、第二、第三の発光素子の光
が混ざり合って、放射される光は十分に混色された光と
して視認され、特に、第一、第二、第三の発光素子の発
色光を三原色とすれば、フルカラーの表示が可能とな
り、これを多数平面的に配列すれば、大画面のフルカラ
ー表示装置が実現でき、しかも、特別な補助部品や特別
の工程を加える必要がないので、材料費が低く抑えら
れ、かつ作業性が向上する積層型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】
【図1】本発明の第一実施例である積層型発光ダイオー
ドの概略正面図である。
【図2】図1の積層型発光ダイオードの概略矢視断面図
である。
【図3】図1及び図2の積層型発光ダイオードを構成す
る第一の発光ダイオードの概略正面図である。
【図4】図3の発光ダイオードの概略矢視断面図であ
る。
【図5】図1及び図2の積層型発光ダイオードを構成す
る第二の発光ダイオードの概略正面図である。
【図6】図5の発光ダイオードの概略矢視断面図であ
る。
【図7】図2のAで示す部分を拡大して示した部分拡大
断面図である。
【図8】本発明の第二実施例である積層型発光ダイオー
ドの概略矢視断面図である。
【図9】従来の発光ダイオードの概略断面図である。
【符号の説明】
1、2 積層型発光ダイオード 10、20、50、60、70 発光ダイオード 11、21、51、61、71 発光素子 12a、12b、22a、22b リードフレーム 13、23 ワイヤ 14、24、54、64、74 光透過性材料 14a、54a 反射面 14b、24b、54b、64b、74b 放射面 16、26 凸部 17 凹部 24a、64a、74a 光学面 100 発光ダイオード 101a、101b 発光素子 102a、102b、102c リードフレーム 103a、103b ワイヤ 104 光透過性材料 104a レンズ面 105 光拡散性光透過性材料
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−45659(JP,A) 特開 平1−143367(JP,A) 特開 昭55−30828(JP,A) 特開 平4−208988(JP,A) 特開 平1−205480(JP,A) 特開 平6−237017(JP,A) 特開 平6−85314(JP,A) 特開 平4−56177(JP,A) 特開 平3−112178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の発光素子を封止する光透過性材料
    のうち、第一の発光素子の発光面に対向する側に第一の
    光学面を設け、第一の発光素子の背面側に第二の光学面
    を設けた第一の発光ダイオードと、 第二の発光素子を封止する光透過性材料のうち、第二の
    発光素子の発光面に対向する側に第三の光学面を設け、
    第二の発光素子の背面側に第四の光学面を設けた第二の
    発光ダイオードとを具備し、 第一の光学面及び第三の光学面は、それぞれの発光ダイ
    オードの発光素子に対し凹面形状とし、第二の光学面と
    第三の光学面を互いに相補的な形状に形成して、第二の
    光学面と第三の光学面とが相互に接するように第一及び
    第二の発光ダイオードを重ね、 且つ、第一の光学面は、第一の発光素子からの光を反射
    するものであり、 第二の光学面と第三の光学面は、第一の光学面からの反
    射光を透過するとともに、少なくとも一方が第二の発光
    素子からの光を反射するものであり、 第四の光学面は、第一の発光素子が発し第一の光学面で
    反射される光及び第二の発光素子が発し第二の光学面又
    は第三の光学面で反射される光を放射するものであるこ
    とを特徴とする積層型発光ダイオード。
  2. 【請求項2】 第一の発光素子を封止する光透過性材料
    のうち、第一の発光素子の発光面に対向する側に第一の
    光学面を設け、第一の発光素子の背面側に第二の光学面
    を設けた第一の発光ダイオードと、 第二の発光素子を封止する光透過性材料のうち、第二の
    発光素子の発光面に対向する側に第三の光学面を設け、
    第二の発光素子の背面側に第四の光学面を設けた第二の
    発光ダイオードと、 第三の発光素子を封止する光透過性材料のうち、第三の
    発光素子の発光面に対向する側に第五の光学面を設け、
    第三の発光素子の背面側に第六の光学面を設けた第三の
    発光ダイオードとを具備し、 第一の光学面、第三の光学面、及び第五の光学面は、そ
    れぞれの発光ダイオードの発光素子に対して凹面形状と
    し、第二の光学面と第三の光学面及び第四の光学面と第
    五の光学面を互いに相補的な形状に形成して、第二の光
    学面と第三の光学面及び第四の光学面と第五の光学面と
    が相互に接するように第一、第二、第三の発光ダイオー
    ドを重ね、 第一の光学面は、第一の発光素子からの光を反射するも
    のであり、 第二の光学面と第三の光学面は、第一の光学面からの反
    射光を透過するとともに、少なくとも一方が第二の発光
    素子からの光を反射するものであり、 第四の光学面と第五の光学面は、第一の光学面からの反
    射光及び第二の光学面又は第三の光学面からの反射光を
    透過するとともに、少なくとも一方が第三の発光素子か
    らの光を反射するものであり、 第六の光学面は、第一の発光素子が発し第一の光学面で
    反射される光、第二の発光素子が発し第二の光学面又は
    第三の光学面で反射される光、及び第三の発光素子が発
    し第四の光学面又は第五の光学面で反射される光を放射
    するものであることを特徴とする積層型発光ダイオー
    ド。
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