JPH11346003A - Light emitting diode - Google Patents
Light emitting diodeInfo
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- JPH11346003A JPH11346003A JP10151260A JP15126098A JPH11346003A JP H11346003 A JPH11346003 A JP H11346003A JP 10151260 A JP10151260 A JP 10151260A JP 15126098 A JP15126098 A JP 15126098A JP H11346003 A JPH11346003 A JP H11346003A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
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- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光を光軸に沿って
照射するチップと、このチップから照射される光を集光
する集光部材とを備えた発光ダイオードに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode having a chip for irradiating light along an optical axis and a light condensing member for condensing light emitted from the chip.
【０００２】[0002]
【従来の技術】かかる従来技術に関する発光ダイオード
(以下、ＬＥＤということがある。）は図６に示され
る。（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図である。ＬＥＤ１
はカソード端子２と、アノード端子３と、集光部材４
と、フランジ部５とを備えている。チップは図示されて
いないが、集光部材の内部に設けられている。ＬＥＤは
従来から表示用によく用いられるものであるが、発光効
率の向上から照明用としての用途にも拡大されて用いら
れてきている。ある物体に対して照明を行う場合には、
透明なレンズあるいは透明なパッケージとして構成され
る集光部材４により、照射の指向性を比較的狭い範囲に
絞って照射対象に光束が集中するようにしている。2. Description of the Related Art Light emitting diodes according to the prior art.
(Hereinafter, may be referred to as an LED) is shown in FIG. (A) is a plan view and (b) is a rear view. LED1
Denotes a cathode terminal 2, an anode terminal 3, and a light condensing member 4.
And a flange portion 5. Although not shown, the chip is provided inside the light collecting member. Conventionally, LEDs are often used for display. However, LEDs have been used for lighting because of their improved luminous efficiency. When lighting an object,
The light-collecting member 4 configured as a transparent lens or a transparent package narrows the directivity of irradiation to a relatively narrow range so that the light flux is concentrated on the irradiation target.
【０００３】照明としての性能を向上させるためには、
単位面積当たりの発光量を増やす必要があり、集光部材
４を光軸方向Ｘ（カソード端子２又はアノード端子３と
平行である。）から見た形状を円形にし（図６ (ｂ) 参
照) 、チップから放射される光を効率よく集められるよ
うにしている。In order to improve the performance as lighting,
It is necessary to increase the amount of light emission per unit area, and the shape of the light-collecting member 4 as viewed from the optical axis direction X (parallel to the cathode terminal 2 or the anode terminal 3) is circular (see FIG. 6B). The light emitted from the chip can be efficiently collected.
【０００４】このＬＥＤを照明として用いるために図７
に示すように多数個を密着して配置する。In order to use this LED as illumination, FIG.
As shown in FIG.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
は、実際にチップから出た光を集光するレンズとして機
能しているのは、中央付近の円形部分 (図７の斜線を引
いたＡ部）のみであり、それ以外の部分は光を出さない
部分が多く存在し、単位面積当たりの光量を増加させる
障害となっている。さらに、フランジ部５を設けた場合
には、このフランジ部５も集光にはまったく寄与してい
ないため更に光量増加の障害になってしまう。The problem with the prior art described above is that the lens actually condensing the light emitted from the chip is a circular portion near the center (the hatched portion in FIG. 7). A) is the only part, and many other parts do not emit light, which is an obstacle to increase the amount of light per unit area. Further, when the flange portion 5 is provided, the flange portion 5 also does not contribute to the light collection at all, which further hinders an increase in the amount of light.
【０００６】そこで、本発明の目的は、照明用としてＬ
ＥＤを用いる場合に単位面積当たりの光量を従来技術に
比べ増加することのできる発光ダイオードを提供するこ
とである。Accordingly, an object of the present invention is to provide an L
An object of the present invention is to provide a light emitting diode that can increase the amount of light per unit area when using an ED as compared with the related art.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る発光ダイオードは、光を光軸に沿って照射
するチップと、このチップから照射される光を集光する
集光部材とを備え、この集光部材の前記光軸方向から見
た形状を正多角形にしたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention comprises a chip for irradiating light along an optical axis, a light condensing member for condensing light emitted from this chip. Wherein the shape of the light collecting member viewed from the optical axis direction is a regular polygon.
【０００８】正多角形にしたので、これを多数個ならべ
て配置すると円形のものよりも高密度に配置することが
できるので、単位面積当たりの光量を従来技術に比べて
増加させることができる。Since a regular polygon is formed, a large number of such polygons can be arranged more densely than a circular one, so that the amount of light per unit area can be increased as compared with the prior art.
【０００９】前記正多角形としては、正三角形、正方
形、正六角形等があげられるが、正六角形が発光効率を
犠牲にせずに配置することができるので好ましい。Examples of the regular polygon include a regular triangle, a square, a regular hexagon, and the like. A regular hexagon is preferable because it can be arranged without sacrificing the luminous efficiency.
【００１０】さらに、発光ダイオードが赤外光用である
ならば、前記照射される光の中心波長は７３０ｎｍ〜８
４０ｎｍの間に位置することが好ましい。理由は実施形
態の説明にて後述する。Further, if the light emitting diode is for infrared light, the center wavelength of the irradiated light is 730 nm to 8 nm.
It is preferably located between 40 nm. The reason will be described later in the description of the embodiment.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は本実施形態に係るＬＥＤ１
の外観形状を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図で
ある。従来技術と異なるのは、集光部材４を光軸Ｘの方
向から見た形状を正六角形にしていることと、フランジ
が設けられていないことである。この六角形の大きさは
従来技術の図５の集光部材４を光軸Ｘ方向から見た円形
形状が内接する大きさとする。集光部材４の先端部は球
状に形成されている。集光部材４は好ましくは透明のエ
ポキシ樹脂で形成される。上記円形形状はチップから放
射される光束の大半が通過する領域であり、有効径と称
されるものである。図２はこのＬＥＤ１を高密度にハニ
カム状に配置したものである。フランジ部といった集光
に寄与しない部分は、ＬＥＤの取り付け時の位置決めに
補助的に用いられるものであるが、このフランジ部をな
くすことでＬＥＤ同士の間隔を詰めることができ、高密
度の実装を行うことができる。なお、六角形内の領域で
有効径の外側の領域についてもわずかながら照射効率の
向上に寄与する。FIG. 1 shows an LED 1 according to this embodiment.
(A) is a plan view and (b) is a rear view. The difference from the prior art is that the shape of the light condensing member 4 as viewed from the direction of the optical axis X is a regular hexagon and that no flange is provided. The size of the hexagon is such that the circular shape of the condensing member 4 of FIG. 5 of the related art viewed from the optical axis X direction is inscribed. The tip of the light condensing member 4 is formed in a spherical shape. The light collecting member 4 is preferably formed of a transparent epoxy resin. The circular shape is a region through which most of the light flux emitted from the chip passes, and is called an effective diameter. FIG. 2 shows the LEDs 1 arranged at high density in a honeycomb shape. The parts that do not contribute to light collection, such as the flange part, are used to assist in the positioning of the LED when it is mounted. It can be carried out. It should be noted that the area inside the hexagon and outside the effective diameter also slightly contributes to the improvement of the irradiation efficiency.
【００１２】次に本実施形態のＬＥＤにより従来技術
（フランジあり）に比べてどれだけの光量増加が得られ
るのかを計算する。具体的な寸法は、従来技術では集光
部材４直径５ｍｍ、本実施形態では六角形の相対抗する
辺と辺の距離が４ｍｍとする。多数個のＬＥＤを配置す
るときのクリアランスを０．２ｍｍ確保するとして、１
００×１００ｍｍに実装できる数量は、 従来技術の円形の場合：３１４個 本実施形態の六角形の場合：５８５個 となり、８６％多く実装できたことになる。形状の違い
によるＬＥＤ１個当たりの光量低下が最大でも５％であ
ると見込むと、光量増加は最低でも、 ８６×０．９５＝８１％ となり、約８割の光量増加ができたことになりかなりの
改善が見られた。Next, it is calculated how much light amount can be obtained by the LED of this embodiment as compared with the prior art (with a flange). The specific dimensions are 5 mm in diameter of the light-condensing member 4 in the related art, and the distance between opposing sides of the hexagon is 4 mm in the present embodiment. Assuming that a clearance of 0.2 mm is secured when arranging a large number of LEDs, 1
The number that can be mounted on 00 × 100 mm is 314 in the case of the conventional circular shape, and 585 in the case of the hexagonal shape of the present embodiment, which means that 86% more mounting is possible. Assuming that the maximum reduction in the amount of light per LED due to the difference in the shape is 5% at the maximum, the increase in the amount of light is at least 86 × 0.95 = 81%. Improvement was seen.
【００１３】＜照明装置への応用＞上記ＬＥＤを用いた
照明装置の用途の１例は、駐車場で用いるものでナンバ
ープレートにＬＥＤからの光を照射し、この反射光をＣ
ＣＤカメラで受けてナンバーを検出し、契約車か否かを
判定するために用いるものがあげられる。照明装置の発
する光の波長はＬＥＤの素子で決まるものであり、可視
光から近赤外線領域まで作られているＬＥＤの場合には
種々の波長の照明装置を作ることが可能である。<Application to Lighting Apparatus> One example of an application of the above-mentioned lighting apparatus using the LED is that used in a parking lot, which irradiates a license plate with light from the LED and reflects this reflected light to C.
One that is used to detect a number received by a CD camera and determine whether or not it is a contract car is used. The wavelength of the light emitted by the lighting device is determined by the elements of the LED. In the case of LEDs made from visible light to near-infrared light, it is possible to make lighting devices of various wavelengths.
【００１４】上記のようなナンバープレートの検出など
では、ドライバーに眩しさを与えないようにしたり、気
づかれないようにするためには近赤外光を使用すること
が好ましい。検出用のＣＣＤカメラとしては白黒ＣＣＤ
カメラでよい。In the detection of a license plate as described above, it is preferable to use near-infrared light in order to prevent the driver from being dazzled or not noticed. Monochrome CCD as CCD camera for detection
A camera is fine.
【００１５】図３は７２０ｎｍにピークを有するＬＥＤ
と代表的なＣＣＤカメラの感度とを対比させたものであ
り、斜線を引いた部分は可視光の領域であり、このよう
なＬＥＤを用いて照明装置を構成すると人には眩しく感
じるのでナンバープレートの検出用としては好ましくな
い。FIG. 3 shows an LED having a peak at 720 nm.
And the sensitivity of a typical CCD camera. The shaded area is the visible light area. If such a LED is used to construct a lighting device, it will be dazzling to humans. It is not preferable for the detection.
【００１６】図４は８５０ｎｍにピークを有するＬＥＤ
の場合であるが、ＬＥＤは可視光を照射しないので人に
眩しさを感じさせないが、ＣＣＤカメラの感度が低くな
ってしまうため好ましくない。FIG. 4 shows an LED having a peak at 850 nm.
In this case, the LED does not emit visible light and does not cause dazzling to humans, but is not preferable because the sensitivity of the CCD camera is reduced.
【００１７】したがって、ＬＥＤの中心波長としては７
３０〜８４０ｎｍの間に位置するのが好ましく、特に中
心波長を７８０ｎｍとすれば図５に示されるように、Ｃ
ＣＤカメラの感度低下の点と可視光領域への発光光量に
ついてちょうどバランスがとれたものとなる。７８０ｎ
ｍの光は人間の目には見えないが、図５に示されるよう
に発光スペクトルは広がっており、多少７００ｎｍ以下
の可視光領域にも発光スペクトルが存在する。したがっ
て、可視光カットフィルターをＣＣＤカメラの入力部に
設けてもよいが、可視光領域の発光量はごくわずかであ
るので、可視光カットフィルターを特に設けなくてもよ
い。Therefore, the center wavelength of the LED is 7
It is preferably located between 30 and 840 nm, and particularly when the center wavelength is 780 nm, as shown in FIG.
The point at which the sensitivity of the CD camera is reduced and the amount of light emitted to the visible light region are exactly balanced. 780n
Although the light of m is invisible to the human eye, the emission spectrum is broadened as shown in FIG. 5, and the emission spectrum also exists in the visible light region of 700 nm or less. Therefore, a visible light cut filter may be provided in the input section of the CCD camera, but since the amount of light emission in the visible light region is very small, the visible light cut filter may not be particularly provided.
【図１】本実施形態に係る発光ダイオードの外観を示す
図FIG. 1 is a view showing the appearance of a light emitting diode according to an embodiment.
【図２】図１の発光ダイオードを実装した照明装置FIG. 2 is a lighting device on which the light emitting diode of FIG. 1 is mounted.
【図３】７２０ｎｍにピークを有するＬＥＤと代表的な
ＣＣＤカメラの感度とを対比させた図FIG. 3 is a diagram comparing an LED having a peak at 720 nm with the sensitivity of a typical CCD camera.
【図４】８５０ｎｍにピークを有するＬＥＤと代表的な
ＣＣＤカメラの感度とを対比させた図FIG. 4 is a diagram comparing an LED having a peak at 850 nm with the sensitivity of a typical CCD camera.
【図５】７８０ｎｍにピークを有するＬＥＤと代表的な
ＣＣＤカメラの感度とを対比させた図FIG. 5 is a diagram comparing an LED having a peak at 780 nm with the sensitivity of a typical CCD camera.
【図６】従来技術に係る発光ダイオードの外観を示す図FIG. 6 is a view showing the appearance of a light emitting diode according to the related art.
【図７】図６の発光ダイオードを実装した照明装置FIG. 7 is a lighting device mounted with the light emitting diode of FIG. 6;
１ 発光ダイオード ２ カソード端子 ３ アノード端子 ４ 集光部材 Ｘ 光軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting diode 2 Cathode terminal 3 Anode terminal 4 Condensing member X Optical axis
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年４月８日[Submission date] April 8, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００７[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る発光ダイオードは、光を光軸に沿って照射
するチップと、このチップが内部に設けられると共に前
記チップから照射される光を集光する集光部材とを備
え、この集光部材の先端部を球状に形成すると共に前記
光軸方向から見た形状を正６角形に形成し、かつ、前記
集光部材にはフランジが設けられていないことを特徴と
するものである。In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention comprises a chip for irradiating light along an optical axis, a light provided inside the chip, and a light irradiated from the chip. A light-collecting member for condensing the light, the tip of the light-collecting member is formed in a spherical shape, the shape viewed from the optical axis direction is formed as a regular hexagon, and the light-collecting member has a flange. It is characterized by not being provided.
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００８】正６角形にしたので、これを多数個ならべ
て配置すると円形のものよりも高密度に配置することが
できるので、単位面積当たりの光量を従来技術に比べて
増加させることができる。また、正六角形が発光効率を
犠牲にせずに配置することができる。Since a regular hexagon is formed, a large number of the hexagons can be arranged more densely than a circular one, so that the amount of light per unit area can be increased as compared with the prior art. Further, regular hexagons can be arranged without sacrificing luminous efficiency.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００９】また集光部材は、前記光軸に沿って断面正
６角形の形状を有する。これにより、効率よく多数個な
らべて配置することができる。The condensing member has a regular hexagonal cross section along the optical axis. As a result, a large number can be efficiently arranged.
Claims (3)
のチップから照射される光を集光する集光部材とを備
え、この集光部材の前記光軸方向から見た形状を正多角
形にしたことを特徴とする発光ダイオード。1. A chip for irradiating light along an optical axis, and a condensing member for condensing light emitted from the chip, wherein the shape of the condensing member as viewed from the optical axis direction is correct. A light-emitting diode having a polygonal shape.
徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。2. The light emitting diode according to claim 1, wherein the regular polygon is a regular hexagon.
ｍ〜８４０ｎｍの間に位置することを特徴とする請求項
１又は２に記載の発光ダイオード。3. The center wavelength of the irradiated light is 730n.
The light emitting diode according to claim 1, wherein the light emitting diode is located between m and 840 nm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151260A JPH11346003A (en) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Light emitting diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151260A JPH11346003A (en) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Light emitting diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346003A true JPH11346003A (en) | 1999-12-14 |
Family
ID=15514783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10151260A Pending JPH11346003A (en) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Light emitting diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11346003A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185047A (en) * | 2000-11-13 | 2002-06-28 | Ind Technol Res Inst | Face light source generator |
| DE10214566A1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-30 | G L I Global Light Ind Gmbh | Homogeneous parallel light emitting diode |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP10151260A patent/JPH11346003A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185047A (en) * | 2000-11-13 | 2002-06-28 | Ind Technol Res Inst | Face light source generator |
| DE10214566A1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-30 | G L I Global Light Ind Gmbh | Homogeneous parallel light emitting diode |
| DE10214566B4 (en) * | 2002-04-02 | 2007-05-24 | G.L.I. Global Light Industries Gmbh | Homogeneously parallel light-emitting light-emitting diode |
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