JPH0521458U - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数色の発光ダイオ−ドチップを組合せて中
間色を得る構成の発光ダイオ−ドにおいて、種々の角度
方向から混合中間色を良好に見ることができるようにす
る。 【構成】 四角形の中心に赤色発光ダイオ−ドチップ１
３を配置する。四角形の４つの角度に緑色発光ダイオ−
ドチップ１４ａ、１４ｂと青色発光ダイオ−ドチップ１
５ａ、１５ｂとを交互に配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は複数の発光素子の組合せによって混合色を得るように構成した半導体 発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

発光色の異なる複数の発光ダイオードチップを搭載し、これ等の混合色によっ て多数の発光色を実現した発光ダイオードがある。図９及び図１０は従来のこの 種の発光ダイオードを示す。図９では支持板１の上面に赤、緑、青発光ダイオー ドチップ２、３、４が載置され、図１０では１個の赤発光ダイオードチップ２と １個の緑発光ダイオードチップ３と２個の青発光ダイオードチップ４ａ、４ｂが 配置されている。複数個発光ダイオードチップ２、３、４又は２、３、４ａ、４ ｂの発光強度とその組み合わせを変えることによって様々な中間色を発光させる ことができる。しかしながら、上述の発光ダイオードでは、装置を斜め上方から 見たときには、その方向に近く配置された発光ダイオードの発光色が支配的とな り、上記中間色を良好に認識することが困難であった。

【０００３】 そこで、本考案は、種々の方向から混合中間色を良好に認識することのできる 半導体発光装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【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考案は、仮想多角形の中心に第１の色の発光素子 が配置され、前記仮想多角形の頂点に第２及び第３の色の発光素子が交互に配置 され、発光色の異なる前記第１、第２及び第３の色の発光素子を同時に発光させ るように構成されている半導体発光装置に係わるものである。

【０００５】 本考案の別の考案は、仮想多角形の各頂点に発光素子が配置されていると共に 、前記仮想多角形の外側にあり且つ前記仮想多角形の隣り合う２つの頂点からほ ぼ等距離にある点にも発光素子が配置され、前記多角形の隣り合う２つの頂点と 前記等距離にある点とを順に結んで形成される複数個の三角形の各頂点の発光素 子が互いに色の異なる第１、第２及び第３の色の発光素子とされ、且つ同時に発 光させるように構成されている半導体発光装置に係わるものである。

【０００６】 なお、請求項３に示すように、仮想多角形の中心に発光素子を配置し、この発 光素子の色を請求項２の等距離にある点の発光素子の色と同一にすることができ る。

【０００７】

【作用】

各請求項の考案において、第１、第２及び第３の色の発光素子の三角形配置領 域が複数の角度方向に生じる。従って、発光素子の配置面の中心を通る垂直線方 向以外の角度から混合中間色を良好に認識することができる。

【０００８】

【第１の実施例】 次に、図１〜図４に示す本考案の第１の実施例に係わる多色光発光ダイオード を説明する。 この実施例の発光ダイオードは、支持基台としての絶縁板１１と、光透過性の 樹脂封止体１２と、絶縁性基板１１の主面に配置された５個の三原色の発光ダイ オードチップ１３、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂとを有する。

【０００９】 絶縁性基板１１は、耐熱性及び樹脂成形性に優れた高性能樹脂からなり、周知 の樹脂成形法によって皿状に形成されている。絶縁性基板１１の一方の主面には 凹部１６が形成されており、凹部１６の底面１６ａは発光素子載置領域を構成す る。凹部１６の側面１６ｂは底面１６ａに対して約４５゜の傾斜角で傾斜する。 凹部１６の側面１６ｂと底面１６ａには、図１において斜線を付して示すように 所望のパターンの電極体１７が形成されている。この電極体１７は発光ダイオー ドチップ１３、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂが放射する各種波長の光に対し て良好な反射特性を有する金属層から成る。電極体１７のうち絶縁性基板１１の ４つの隅部側に延在する電極体は絶縁性基板１１の側面を通って他方の主面側ま で延在してここに接続用電極１８を構成する。

【００１０】 発光ダイオードチップ１３、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂは、電極体１７ が部分的に幅広に形成されたボンディングパッド部分１７ａに導電性接着剤を介 して固着されている。発光ダイオードチップ１３、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１ ５ｂの上面電極は夫々のリード細線１９を介してこれの近傍に配された電極体１ ７に電気的に接続されている。 発光ダイオードチップ１３〜１５ｂ及びリード細線１９は、凹部１６に充填さ れた光透過性の樹脂封止体１２によって被覆されている。

【００１１】 本実施例の発光ダイオードの特徴とするところは、５個の発光ダイオードチッ プ１３〜１５ｂの配置関係にある。即ち、図４は図１における５つの発光ダイオ −ドチップ１３〜１５ｂの接続を示す。赤色発光ダイオ−ドチップ１３は第１の 端子Ｔ1 とグランド端子Ｔ0 との間に接続されている。２つの緑色発光ダイオ− ドチップ１４ａ、１４ｂは第２の端子Ｔ2 とグランド端子Ｔ0 との間に接続され ている。２つの青色発光ダイオ−ドチップ１５ａ、１５ｂは第３の端子Ｔ3 とグ ランド端子Ｔ0 との間に接続されている。混合中間色を得るときには第１〜第３ の端子Ｔ0 〜Ｔ3 に同時に電圧を加える。発光ダイオ−ドチップ１３〜１５ｂの 相対的な配置関係を概念的に示す図３から理解されるように、本実施例の発光ダ イオ−ドでは５個の発光ダイオ−ドチップ１３〜１５ｂが凹部１６の底面１６ａ 上の多角形（四角形）の中心点Ａとこれから等距離にあって正四角形の頂点を構 成する点Ｂ〜Ｅとに配置されている。更に、点Ａに配置されたチップ１３は赤色 発光ダイオ−ドチップであり、点Ｂ、Ｄに配置されたチップ１４ａ、１４ｂは緑 色発光ダイオ−ドチップであり、点Ｃ、Ｅに配置されたチップ１５ａ、１５ｂは 青色発光ダイオ−ドチップである。この結果、中心点Ａと正四角形の隣り合う２ 点（ＢとＣ、ＣとＤ、ＤとＥ、ＥとＢ）とを結んで得られる４つの三角形（Ａ− Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ｄ、Ａ−Ｄ−Ｅ、Ａ−Ｅ−Ｂ）は、それぞれその頂点に赤、緑 、青の３原色の発光ダイオ−ドチップを有し、３原色の混合中間色の発光源領域 を構成する。

【００１２】 全部の発光ダイオ−ドチップ１３〜１５ｂに同時に電圧を印加し、同時に発光 させると、凹部１６の底面１６ａの中心を円の中心とした円周方向に９０度間隔 に４つの混合中間色発光領域を得ることができる。従って、種々の方向から赤、 緑、青の混合中間色を良好に認識することができる。即ち、底面１６ａの中心を 通る垂直線方向から発光ダイオ−ドを見た時のみならず、垂直線に対して傾斜し た方向から発光ダイオ−ドを見た時にも、赤、緑、青の混合中間色を認識するこ とができる。

【００１３】

【第２の実施例】 次に、図５に示す本考案の第２の実施例に係る多色光発光ダイオ−ドを説明す る。この実施例の発光ダイオ−ドは図１〜図３に示した第１の実施例の発光ダイ オ−ドと発光ダイオ−ドチップの配置関係に係る部分のみが異なり、他の部分は 同一に構成されている。従って、図５においては６個の発光ダイオ−ドチップ１ ３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂの平面配置のみを示す。この実 施例の発光ダイオ−ドでは素子載置領域つまり図１に示した凹部１６の底面１６ ａ上の正三角形（多角形）の頂点Ａ、Ｂ、Ｃとその隣り合う頂点から等距離にあ って上記三角形Ａ−Ｂ−Ｃに外接する３つの正三角形の頂点Ｄ、Ｅ、Ｆとに６個 の発光ダイオ−ドチップ１３ａ〜１５ｂが配置され且つ同時に発光させるように 構成されている。即ち、頂点Ａ、Ｅには赤色の発光ダイオ−ドチップ１３ａ、１ ３ｂが配置されており、頂点Ｂ、Ｆには緑色の発光ダイオ−ドチップ１４ａ、１ ４ｂが配置されており、頂点Ｃ、Ｄには青色の発光ダイオ−ドチップ１５ａ、１ ５ｂが配置されている。この結果、内側の正三角形（Ａ−Ｂ−Ｃ）の隣り合う頂 点とこれらから等距離にある外側の正三角形の頂点とから得られる正三角形（Ａ −Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｃ−Ｅ、Ｃ−Ａ−Ｆ）は、それぞれその頂点に３原色の発光ダイ オ−ドチップを有し、３原色の混合中間色の発光源領域を構成する。

【００１４】 従って、この実施例の発光ダイオ−ドによれば、中心の三角形Ａ−Ｂ−Ｃから 成る中心の混合中間色領域の囲りに１２０度間隔で３つの混合中間色発光領域が 配置したことになるので、第１の実施例と同等の効果が得られる。

【００１５】

【第３の実施例】 第６図は第３の実施例の発光ダイオ−ドにおけるチップ配列を示す。この実施 例では、点Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを結んで形成される仮想四角形（多角形）に発光ダイ オ−ドチップ１４ａ、１３ａ、１４ｂ、１３ｂが配置され、この四角形の中心点 Ａにも発光ダイオ−ドチップ１５ａが配置され、更に四角形の隣り合う２つの頂 点ＢとＣ、ＣとＤ、ＤとＥ、ＥとＢから夫々等しい距離にある外側の点Ｆ、Ｇ、 Ｈ、Ｉ上にも発光ダイオ−ドチップ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが配置され ている。なお、１３ａ、１３ｂは赤色発光ダイオ−ドチップ、１４ａ、１４ｂは 緑色発光ダイオ−ドチップ、１５ａ〜１５ｅは青色発光ダイオ−ドチップである 。青色発光ダイオ−ドチップ１５ａ〜１５ｅは赤色及び緑色発光ダイオ−ドチッ プ１３ａ〜１４ｂよりも発光量が少ないので、この数が多くても三原色のバラン スは悪くならない。

【００１６】 図６の９個の発光ダイオ−ドチップ１３ａ〜１５ｅを同時に発光させると、８ 個の三角形Ａ−Ｂ−Ｄ、Ａ−Ｃ−Ｄ、Ａ−Ｄ−Ｅ、Ａ−Ｅ−Ｂ、Ｂ−Ｆ−Ｃ、Ｃ −Ｇ−Ｄ、Ｄ−Ｈ−Ｅ、Ｂ−Ｅ−Ｉに基づいて８個の混合中間色領域が生じ、第 １及び第２の実施例と同様な作用効果を得ることができる。

【００１７】

【変形例】

本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なもの である。 （１） 図７に示すように、赤色発光ダイオ−ドチップ１３を中心にして６角 形（多角形）の各頂点に緑色発光ダイオ−ドチップ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと青 色発光ダイオ−ドチップ１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを交互に配置し、同時に発光 させることができる。また、更に多い角数の多角形の中心に三原色の内の１つの 色（例えば赤）の発光ダイオ−ドチップを配置し、残りの２つの色（例えば緑、 青）の発光ダイオ−ドを角部に交互に配置することができる。 （２） 図８に示すように、四角形の頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びこの四角形の隣 り合う２つの頂点から等距離の点即ち垂直２等分線上の点Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに発光 ダイオ−ドチップ１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、 １５ｄを配置し同時に発光させることができる。ここで、１３ａ、１３ｂは赤色 発光ダイオ−ドチップ、１４ａ、１４ｂは緑色発光ダイオ−ドチップ、１５ａ〜 １５ｄは青色発光ダイオ−ドチップである。図８の配置は図６の中心点Ａの青色 発光ダイオ−ドチップを除去したものに相当する。 （３） 図１〜図４の発光ダイオ−ドにおいて、中心点Ａに配置されるチップ は赤色に限られない。しかしながら、発光効率が比較的大きく得られない青色や 緑色の発光ダイオ−ドチップを外側に配置してその搭載数を多くした方が混合中 間色が良好に得られるし、中間色が良好に認識できる指向角度も大きく得られる 。 （４） 本考案は従来の皿上金属支持板やプリント基板に発光ダイオ−ドチ ップを搭載したタイプの発光ダイオ−ドに適用しても有効である。 （５） 本考案はこれだけで十分に指向性の小さい広角な多色光発光ダイオ− ドが実現できるが、勿論、封止用樹脂に光散乱剤等に添加して混合効果を高めて も良い。 （６） 樹脂封止体１２を円柱状やレンズ状に形成しても良い。 （７） 赤・緑・青の発光ダイオ−ドチップから構成される三角形領域即ち混 合中間色発光源領域の三辺の長さは必ずしも等しくする必要はない。 （８） 図４及び図７のタイプの発光ダイオ−ドにおいて、中心点に配置され る赤色発光ダイオ−ドが他のチップに比べて発光度が十分大きい場合や複数個か ら構成される場合は、対角線方向のチップ間の距離を多角形の一辺よりも長くし ても良い。 （９） すべての発光ダイオ−ドチップを直列にすること、又はすべての発光 ダイオ−ドチップを並列に接続することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、広い角度範囲で混合色を良好に認識できる多色 発光型の半導体発光装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の発光ダイオ−ドを示す
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１の発光ダイオ−ドチップの配置を示す平面
図である。

【図４】発光ダイオ−ドチップの接続を示す回路図であ
る。

【図５】本考案の第２の実施例の発光ダイオ−ドチップ
の配置を示す平面図である。

【図６】第３の実施例の発光ダイオ−ドチップの配置を
示す平面図である。

【図７】変形例の発光ダイオ−ドチップの配置を示す平
面図である。

【図８】変形例の発光ダイオ−ドチップの配置を示す平
面図である。

【図９】従来の発光ダイオ−ドチップの配置を示す平面
図である。

【図１０】従来の発光ダイオ−ドチップの別の配置を示
す平面図である。

【符号の説明】

１３ 赤色発光ダイオ−ドチップ １４ａ、１４ｂ 緑色発光ダイオ−ドチップ １５ａ、１５ｂ 青色発光ダイオ−ドチップ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想多角形の中心に第１の色の発光素子
   が配置され、前記仮想多角形の頂点に第２及び第３の色
   の発光素子が交互に配置され、発光色の異なる前記第
   １、第２及び第３の色の発光素子を同時に発光させるよ
   うに構成されていることを特徴とする半導体発光装置。
2. 【請求項２】 仮想多角形の各頂点に発光素子が配置さ
   れていると共に、前記仮想多角形の外側にあり且つ前記
   仮想多角形の隣り合う２つの頂点からほぼ等距離にある
   点にも発光素子が配置され、前記多角形の隣り合う２つ
   の頂点と前記等距離にある点とを順に結んで形成される
   複数個の三角形の各頂点の発光素子が互いに色の異なる
   第１、第２及び第３の色の発光素子とされ、且つ同時に
   発光させるように構成されている半導体発光装置。
3. 【請求項３】 更に、前記仮想多角形の中心に発光素子
   が配置され、前記中心の発光素子が前記等距離にある点
   の発光素子と同一色の発光素子とされていることを特徴
   とする請求項２記載の半導体発光装置。