專利名稱：發(fā)光二極管(led)指示燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及是關(guān)于產(chǎn)生多色光的LED指示燈，特別是關(guān)于具有高混色性能并且具有高發(fā)光度的多色LED指示燈。
現(xiàn)有技術(shù)中的LED指示燈，如圖4中所示，其密封多個(gè)發(fā)光元件1R和1G的樹脂外殼14一般均作成在與發(fā)光元件1R和1G連成的平行方向和垂直方向上具有一定曲率的旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)(現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例1)。
在具有這種外形形狀的LED指示燈的情況下，由于該密封樹脂外形14的透鏡作用，而使發(fā)光元件1R和1G以各自的方向發(fā)光。這是因?yàn)榘l(fā)光元件1R和1G的安置位置相互不同而產(chǎn)生的現(xiàn)象，要使發(fā)光元件1R和1G所發(fā)出的光取同一方向在物理上是難以做到的。
因此，在此第一現(xiàn)有技術(shù)的LED指示燈示例中，由于發(fā)光元件1R和1G的不同發(fā)光顏色的光向著各自的方向放射，因而存在著明顯有損于LED指示燈混色性能的缺點(diǎn)。
作為改善這種混色性能問題的方法之一是將LED指示燈設(shè)計(jì)成如圖5中所示的結(jié)構(gòu)(第二現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例)。這里借助減小密封樹脂外表24的曲率，以減低所給出的光的強(qiáng)度分布在方向上的依從關(guān)系，從而能增大由各發(fā)光元件1R和1G所發(fā)出的光的混色區(qū)域來改善混色性能。
但是，在具有這種外表形狀的第二現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的情況下，由于密封樹脂外表24所形成的透鏡作用減小，正面方向上獲取的光的強(qiáng)度降低，因而產(chǎn)生不能獲得所必須光強(qiáng)度的缺點(diǎn)。
如上所述，過去的產(chǎn)生多色光的LED指示燈，由于多數(shù)發(fā)光元件的安置位置相互不同，由各發(fā)光元素所發(fā)出的不同色光向各自的方向放射，因而存在著明顯影響LED指示燈的混色性能的缺陷。
而且，在為改善這一混色性能，減小密封樹脂外表的曲率以降低所得到的光的強(qiáng)度分布對方向的依賴性時(shí)，因?yàn)橛擅芊鈽渲獗硭纬傻耐哥R作用減小，而出現(xiàn)正面方向上所得到的光的強(qiáng)度降低，因而得不到所需強(qiáng)度的問題。
本發(fā)明就是要解決上述問題，其目的是提供具有高混色性能并且有足夠發(fā)光度的多色光LED指示燈。
為解決上述問題，本發(fā)明的第一特征是，如

圖1所示，設(shè)置有產(chǎn)生至少二色光以上的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G、承載所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的引線架2、和包圍所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的透光性密封樹脂外表4，所述密封樹脂外表4，在與所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的連線相平行方向上的曲率要比垂直方向上的曲率小。
本發(fā)明的第二特征是在所述的LED指示燈中，所述密封樹脂外表4呈橢園體或者橢園體的一部的形狀，而且所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的連線與該橢園體的長軸大致相平行。
本發(fā)明的第三特征是在所述的LED指示燈中，所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，如圖2所示，設(shè)置有包含發(fā)紅光，綠光和藍(lán)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的三個(gè)以上半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B。
本發(fā)明的第四特征是在所述的LED指示燈中，所述密封樹脂外表相對于所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和/或1B的連線，其平行方向的直徑a與垂直方向的直徑b之比為1.2以上。
在本發(fā)明特有的LED指示燈中，設(shè)置有至少產(chǎn)生二色或三色以上光的半導(dǎo)體發(fā)光元素1R和1G，或1R、1G和1B。密封樹脂外表4，例如呈橢園體或橢園體的一部分的形狀，而且使該橢園體的長軸大致平行于多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B的連線相平行的曲率要小于垂直方向的曲率。
這樣，由于在與多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B的連線相平行的方向上，密封樹脂外表4的曲率相對地要小，所以就能使射出的光的強(qiáng)度分布對方向的依賴性減小，另一方面，由于在垂直方向上密封樹脂外表4的曲率相對地增大，而不致使由密封樹脂外表4的透鏡作用所產(chǎn)生的聚焦作用有明顯地降低，而能得到所必須的光的強(qiáng)度。結(jié)果，就能夠?qū)崿F(xiàn)不但具有高混色性能，而且具有高發(fā)光強(qiáng)度的多色發(fā)光LED指示燈。
而且密封樹脂外表4，在相對于多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B的連線平行方向的直徑a對垂直方向直徑b之比為1.2以上時(shí)，上述效果表現(xiàn)更為顯著。
下面按照附圖來說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。同一圖中，與圖4和圖5(現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例)相重復(fù)的部分采用相同的符號(hào)。圖1(b)為正面方向的斷面圖，圖1(a)為圖1(b)所示斷面形狀橢園短軸方向的側(cè)面圖，圖1(c)為圖1(b)所示斷面形狀橢園長軸方向的側(cè)面圖。
圖1中，本實(shí)施例LED指示燈設(shè)置有發(fā)紅色的半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、發(fā)綠色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件1G，承載半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的引線支架2，和包圍半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的透光密封樹脂外表4;半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G與引線支架2以金屬線3相連接。
本實(shí)施例LED指示燈按如下方式制作。
首先，將二個(gè)半導(dǎo)體元件1R和1G采用導(dǎo)電性環(huán)氧樹脂各自安裝并固定在引線支架2上。這里，作為二個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G，例如可以采用GaAlAs或AsP等的紅色半導(dǎo)體發(fā)光元件1R，和可采用GaP或InGaAIP等的顏色半導(dǎo)體發(fā)光元件1G。
然后，在鑄型模中注入液態(tài)透明環(huán)氧樹脂，在將引線支架2的元件承載部分插入充分透明的環(huán)氧樹脂后，將透明環(huán)氧樹脂加以熱固化。此時(shí)，依靠將鑄型模的內(nèi)壁形狀作成橢園形狀等等，就能夠形成含有橢園體或橢園體一部分的形狀的密封樹脂外表4。
將經(jīng)鑄型模硬化后的密封樹脂4脫離鑄模，最后，為使制造容易而將經(jīng)連接的引線支架2切斷成規(guī)定的形狀，完成LED指示燈的制做。
現(xiàn)在利用圖3(a)所示圖形來說明本實(shí)施例LED指示燈的混色性能改善的效果。圖3(a)分別表示相對于本實(shí)施例長寬比的混色區(qū)域(圖中的特性A)、相對于本實(shí)施例長寬比的正面光強(qiáng)度(圖中的特性B)、和相對于現(xiàn)有長寬比的正面光強(qiáng)度(圖中的特性C)。
本實(shí)施例的長度比是相對于半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G的連線的垂直方向密封樹脂外表4的曲率與平行方向密封樹脂外形4的曲率之比，亦即，在圖1(a)所示的斷面形狀的橢園中的半長軸a/半短軸b。第二現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例的長寬比為在圖5(b)所示斷面形狀的園的直徑與圖1(a)所示斷面形狀的橢園的長半軸相等時(shí)，園的直徑(長半軸)與半短軸之比，亦即圖5(a)中的a/b。
混色區(qū)域如圖3(b)所示，它是由當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R的發(fā)光區(qū)域?yàn)?R、半導(dǎo)體發(fā)光元件1G的發(fā)光區(qū)域?yàn)?G時(shí)所形成的混色區(qū)域(可看到二色相混合的區(qū)域)6的角度Q
的大小來確定的。
在圖3(a)中，由表示混色區(qū)域的特性A可明顯看到隨著長寬比的增大，混色區(qū)域6大幅度也增大。特別是，在長寬比達(dá)到1.2以上時(shí)，可看到幾乎完全接近的混色特性。
而由表示正面光強(qiáng)度的特性B和C則可看到，與其有等于本實(shí)施例中橢園的長半軸的曲率的球形密封外表(第二現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例)相比較，本實(shí)施例中LED指示燈的效果大大地改善。
下面對圖2中所示的作為本發(fā)明第二實(shí)施例的LED指示燈的結(jié)構(gòu)予以說明。
圖2(b)為正面方向的斷面圖，圖2(a)為圖2(b)所示斷面形狀橢園的短軸方向的側(cè)面圖。而圖2(b)所示斷面形狀橢園的長軸方向的側(cè)面圖則與圖1(c)相同。
在圖2中，本實(shí)施例LED指示燈設(shè)置有，發(fā)紅光的半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、發(fā)綠光的半導(dǎo)體發(fā)光元件1G、發(fā)藍(lán)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件1B，承載半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B的引線支架2，以及包圍半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B的透光密封樹脂外表4;半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B與引線支架2以金屬線3相連接。
作為半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、1G和1B，例如說可以采用GaAlAs或GaAsP等紅色半導(dǎo)體發(fā)光元件1R、GaP或InGaAlP等綠色半導(dǎo)體發(fā)光元件1G以及Sic等藍(lán)色半導(dǎo)體發(fā)光元件1B。
其制造方法、特性等，均與第一實(shí)施例相同。
采用上述的本發(fā)明，設(shè)置有至少發(fā)二色或三色光的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，密封外表例如作成具有橢園體或橢園體的一部分的形狀，并且由于相對于多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件連線該橢園體的長軸大致相平行，而且其在與多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件連線相平行的方向的曲率作成小于垂直方向的曲率，在與多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件連線相平行的方向上密封樹脂外表的曲率就相對減小了，因而能減小發(fā)射出的光的強(qiáng)度分布對方向的依賴性;另一方面，由于在垂直方向密封樹脂外形的曲率相對地增大了，因而不會(huì)過份的降低由密封樹脂外表的透鏡作用所引起的集聚作用，從而可獲得所需的光強(qiáng)度。因而就能夠提供具有的混色性能并且發(fā)光強(qiáng)度大的多色光LED指示燈。
附圖簡要說明圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的LED指示燈的結(jié)構(gòu)圖，圖1(b)為正面方向的斷面圖，圖1(a)為圖1(b)所示斷面形狀橢園的短軸方向的側(cè)面圖，圖1(c)為圖1(b)所示斷面形狀橢園的長軸方向的側(cè)面圖;
圖2為第二實(shí)施例的LED指示燈的結(jié)構(gòu)圖，圖2(b)為正向斷面圖，圖2(a)為圖2(b)所示斷面形狀橢園的短軸方向的側(cè)面圖;
圖3為表示第一實(shí)施例LED指示燈的混色性改善效果的特性說明圖，特性A為相對于第一實(shí)施例的長寬比的混色區(qū)域，特性B為相對于第一實(shí)施例長寬比的正面光強(qiáng)度，特性C為相對于第二現(xiàn)有技術(shù)舉例的長寬比的正面光強(qiáng)度，而圖3(b)為說明混色區(qū)域的圖示;
圖4為第一現(xiàn)有技術(shù)舉例的LED指示燈的結(jié)構(gòu)圖，圖4(a)為側(cè)面圖，用4(b)為正向斷面圖;
圖5為第二現(xiàn)有技術(shù)舉例的LED指示燈的結(jié)構(gòu)圖，圖5(a)為側(cè)面圖，圖5(b)為正向斷面圖。
圖中所示符號(hào)分別表示為1R 發(fā)紅光半導(dǎo)體發(fā)光元件
1G 發(fā)綠光半導(dǎo)體發(fā)光元件1B 發(fā)藍(lán)光半導(dǎo)體發(fā)光元件2 引線支架3 金屬連線4 透光密封樹脂外表5R 半導(dǎo)體發(fā)光元件1R的發(fā)光區(qū)域5G 半導(dǎo)體發(fā)光元件1G的發(fā)光區(qū)域6 混色區(qū)域Q 混色區(qū)域的角度
權(quán)利要求
1.LED指示燈，具有至少二色以上光的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，承載所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的引線支架和包圍所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的透光密封樹脂外表，其特征是所述密封樹脂外表，與其所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的連線相平行方向的曲率小于垂直方向的曲率。
2.如權(quán)利要求1所述的LED指示燈，其特性是所述密封樹脂外表具有橢園體或橢園體一部分的形狀，而且該橢園體的長軸大致上與所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的連線相平行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED指示燈，其特征是所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，設(shè)置有包括發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的三個(gè)以上的半導(dǎo)體發(fā)光元件。
4.如權(quán)利要求1、2和3所述的LED指示燈，其特征是所述密封樹脂外表，相對于所述多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的連線，其平行方向的直徑與垂直方向直徑之比為1.2以上。
全文摘要
本發(fā)明的LED指示燈是具有高混色性能、并且發(fā)光強(qiáng)度大的多色光LED指示燈。由至少發(fā)二色光的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件1R和1G、承載地多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的引線支架2和包圍多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的透光密封樹脂外表4所構(gòu)成。密封樹脂外表在與多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件連線平行方向上的曲率小于垂直方向的曲率。
文檔編號(hào)H01L25/075GK1102467SQ9410891
公開日1995年5月10日 申請日期1994年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月25日
發(fā)明者河本聰, 田中敏明, 藤村則夫 申請人:株式會(huì)社東芝