発光素子
【課題】 複数の発光ダイオードとその駆動用のＩＣを一体に備えた発光素子において、出力端子と各発光ダイオードとの間を金線などのワイヤにより接続作業を省略し、発光ダイオードで発光された光をワイヤ等により遮ることがない発光素子を提供すること。
【解決手段】 複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣ３を一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣ３は、温度補償回路を備えた電流供給回路を備え、各発光ダイオードのドライバを介して各発光ダイオードに温度補償された駆動電流を供給する。そのような発光素子において、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、フリップ接続により駆動用ＩＣ３と接続する。
【解決手段】 複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣ３を一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣ３は、温度補償回路を備えた電流供給回路を備え、各発光ダイオードのドライバを介して各発光ダイオードに温度補償された駆動電流を供給する。そのような発光素子において、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、フリップ接続により駆動用ＩＣ３と接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ダイオードとその駆動用のＩＣを一体に備えるランプ型、チップ型等の発光素子に関し、特に複数の発光ダイオードとその駆動用のＩＣを一体に備え、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色を含み、白色光のみならず任意の色を発光させることができ、しかも温度変化によらず多数の発光素子の発光強度及び色度特性を容易にバラツキなく一致させることができる発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオードとその発光色の補色の光を発する蛍光体との組み合わせによって、疑似的に白色光を発光可能な発光素子が特許文献１に開示されている。この場合、一般的に、発光ダイオードとして青色発光するものを使用し、蛍光体として青色光を吸収して黄色発光するものを組み合わせ、擬似的に人間の目に白色光と感じられるようにするものが多用されている。しかしながら、このような組合せでは特定の色成分が少ないため、すなわち前述のような青色と黄色の混色による場合には赤色成分が少ないことにより、ＬＣＤ用バックライトとして使用する場合には色再現範囲が狭いという問題がある。また、演色性に欠けるという問題もある。
【０００３】
また、白色光を発光させる別の方式として、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光を発する発光ダイオードを用いた３原色の混色を用いる例も知られている。しかしながら、３原色の混色によって白色発光させる場合は、例えば図１７に示す典型的な各種発光ダイオードの発光強度−順電流特性から明らかなように、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光を発する発光ダイオードの電気−光学特性に大きな差異があることから、各色の発光度合いを調整するための電流調整が非常に面倒になる。
【０００４】
また、白色発光以外の場合においても、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色あるいはそれとは異なる色の複数の発光ダイオードを用いて所望の色や発光強度分布を得る必要がある場合も、それぞれの発光ダイオードの発光強度を調整する必要があるが、そのための電流調整が面倒になる。また、この電流調整は、外付けの回路によって調整することもできるが、その場合は個々の発光素子毎に外付けの回路を設ける必要があり、回路構成が複雑化するとともに、色度などの調整が煩雑になるという問題点が存在している。
【０００５】
従来、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の各発光ダイオードを一体化したいわゆるマルチチップ式のフルカラー発光素子は、アノード又はカソードを共通端子とした４端子、或いは、３色の発光ダイオードが独立した６端子の発光素子として各種形状（チップ型発光ダイオード、ランプ、画像表示機器等）にて実用化されている。この場合、各発光ダイオードに供給する電流を外部より制御することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの単色発光ないし混合光（Ｒ＋Ｇ、Ｒ＋Ｂ、Ｒ＋Ｇ＋Ｂなど）の発光色を制御しているが、それぞれの色毎にそれぞれに定められた電流値を設定する必要があり、外部からの制御が複雑であるという問題点がある。
【０００６】
また、外部から供給する電流を制御した状態であっても、発光素子毎の特性のバラツキによってＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの発光強度、色度等の特性がばらつきやすく、さらに混合光とした場合に得られる発光強度、色度（特に白色の色度）もばらつくという問題点がある。
【０００７】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光を発する発光ダイオードを用いた３原色の混色を用いた白色光は、図１８の各種発光ダイオードのスペクトル分布特性図に示すように、ＲとＧの発光スペクトルの間隔はＧとＢの発光スペクトルの間隔に比すると広いので、ＲとＧの間に発光スペクトル分布が不連続な領域が存在する。したがって、より演色性の高い白色光を得るには、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の各発光ダイオードだけでなく発光スペクトル分布がＲとＧの間に位置する橙色（Ｏ）及び黄色（Ｙ）の発光ダイオードのうちの少なくとも１つがさらに使用されるが、そうするとこれらの発光ダイオードをマルチチップ化した発光素子の色度のバラツキを補正することはより困難となる。
【０００８】
加えて、これらの複数の発光ダイオードをマルチチップ化した発光素子を多数個組み合わせて発光装置や画像表示装置を形成することは慣用的に行われているが、このような用途に使用される発光素子の数は非常に多いので、上述の色度のバラツキの補正の問題点はより大きく表れる。
【０００９】
本願の発明者は、既に上述のようなマルチチップ方式の発光素子における色制御の複雑さ、回路構成の複雑さを解消し、簡単な駆動方式により多色光、及び白色光の発光制御を可能とし、しかも温度変化によらず多数の発光素子の発光強度及び色度特性を容易にバラツキなく一致させることができる発光素子に関する発明を特願２００４−３２０５９４号（以下、「先願」という。）として特許出願している。
【００１０】
先願の発光素子では、複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化しており、駆動用ＩＣは、温度補償回路を備えた電流供給回路を備え、各発光ダイオードのドライバを介して各発光ダイオードに温度補償された駆動電流を供給する。
【００１１】
その発光素子は、図１９及び図２０に示すような構造を持つ。その内、図１９の発光素子は、複数の発光ダイオード２として３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、駆動用ＩＣ３上に固定配置するとともに、この駆動用ＩＣ３を、外部端子６に接続する幅広の成形フレーム８上に載置したものである。
【００１２】
この発光素子における各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にカソード電極を備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと、一方の電源端子３Ｖと、他方の電源端子３Ｅとを備えており、このうち各発光ダイオード用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢとの間、電源電圧入力端子３Ｖと一方の外部端子５との間、他方の電源端子３Ｅと他方の外部端子６との間、及びＳＥＴ端子３ＳＥと外部端子７ＳＥとの間は、それぞれ金線などにより電気的に接続されている。なお、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード側は駆動用ＩＣ３の表面で又は内部回路により電気的に他方の電源端子３Ｅに接続されている。
【００１３】
また、図２０の発光素子は、小型の発光素子とするためにチップ状態の複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、これらの発光ダイオードを駆動する回路基板を兼ねる駆動用ＩＣ３上に一体化して構成されている。各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にカソード電極を備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢとを備え、さらに、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６がそれぞれ電気的に絶縁された状態で駆動用ＩＣ３の下部表面及び側面の一部分に設けられ、このうち外部端子６の表面上に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード電極側が導電材料を用いて固定配置され、複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ等の端子とそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間は金線などのワイヤにより電気的に接続されている。
【００１４】
この発光素子は、これらの複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動用ＩＣ３の表面に固定し、配線を施した後に、光透過性のモールド樹脂９によってこれらの表面を覆うことにより作製されるが、非常に小型のチップ型の発光素子が得られる。
【特許文献１】特開２００１−２１７４６３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０８９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の先願発明によれば、複数の発光ダイオードを制御する駆動用ＩＣが複数の発光ダイオードとともに一体化されていて、この駆動用ＩＣによりそれぞれの発光ダイオードへ供給される電流値を制御できるため、発光素子外部で複雑な電流制御を行うことなく、簡便に色度精度が良く、均一な品質の発光素子を得ることができるようになる。加えて、発光素子は、周囲温度、発光色や駆動信号の性質等によって発光素子の温度が変化するが、駆動用ＩＣが温度補償のための構成を備えているので、発光素子の発光強度及び色度特性が安定化する。
【００１６】
しかしながら、それらの発光素子は、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ等の端子とそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間を金線などのワイヤにより電気的に接続するようにしているため、接続作業が必要になる上、金線などのワイヤが発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光面上に懸かるため、発光された光の一部が金線などのワイヤにより遮られるという問題点がある。
【００１７】
本発明は、そのような問題点に鑑み、発光ダイオード用の出力端子とそれぞれの発光ダイオードとの間を金線などのワイヤにより接続する作業が不要で、しかも、ワイヤ等により発光ダイオードで発光された光を遮ることがない発光素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の上記目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項１の発光素子の発明は、複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣと発光ダイオードは、フリップ接続されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発光素子において、前記駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項５の発明は、請求項１または２に記載の発光素子において、前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成を備えることにより、以下に述べるような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、駆動用ＩＣと発光ダイオードとを、フリップ接続により接続するようにしたので、金線などのワイヤにより接続する作業が不要で、しかも、ワイヤ等により発光ダイオードで発光された光を遮ることがなくなる。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御するようにしたので、発光素子毎の同色の発光ダイオード間の電気−光学特性のバラツキを補正できるとともに、所定の合成された色の光を得るための各発光ダイオードに流れる電流値を制御でき、発光素子毎の発光強度や発光色のバラツキを簡便に精度良く制御できる均一な品質の発光素子が得られる。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えるようにしたので、液晶表示パネルのバックライト、照明光等、広い技術分野で要求されている白色光源が実現でき、これらの広い技術分野への適用が可能な発光素子が得られる。
【００２７】
また、請求項４の発明によれば、前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むようにしたので、液晶表示パネルのバックライトに用いる場合に、容易に色再現性の良好な白色光を発光することができる発光素子が得られる。
【００２８】
また、請求項５の発明によれば、前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むようにしたので、簡単な構成の駆動用ＩＣでそれぞれの発光ダイオードへ供給される電流値を制御でき、発光素子外部で複雑な電流制御を行うことなく、簡便に色度精度が良く、均一な品質の発光素子を得ることができる。
【００２９】
また、請求項６の発明によれば、前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われて一体化されているため、組立作業性のよい発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのＲ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを備える発光素子の例を説明するものである。しかしながら、本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色以外に例えばＯ及びＹの少なくとも一方を発光し得る発光ダイオードと組み合わせた発光素子の場合にも、あるいはその他の色を発光し得る複数個の発光ダイオードを備える発光素子の場合や、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを一組としてこれを複数組有する発光素子の場合にも等しく適用し得るものである。
【実施例１】
【００３１】
実施例１の発光素子を図１〜図６を用いて説明する。なお、図１は実施例１の発光素子の平面図であり、図２は実施例１の発光ダイオードの裏面斜視図であり、図３は実施例１の発光ダイオード接続前の状態を示す図であり、図４は実施例１の発光素子の変形例の斜視図であり、また、図５は実施例１の駆動用ＩＣのブロック図であり、図６は実施例１の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【００３２】
なお、図１〜図６においては、前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。
【００３３】
この実施例１の発光素子１は、駆動用ＩＣ３とそれに接続した各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂからなる発光回路を２つの外部端子５、６間に接続するとともに、外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢからの制御信号により各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光強度及び色度を制御するようになっており、また、駆動用ＩＣ３は、電流供給回路１１、補正回路１７、各種信号制御回路１８、複数ビットドライバ１９及び温度補償回路２０を備えている。
【００３４】
この温度補償回路２０は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの作動温度に対応した補償電流供給するように電流供給回路１１を制御する回路であり、例えば上記特許文献２ないし３に例示されているように、周知のものである。この発光素子１の場合は、電流供給回路１１及び温度補償回路２０をそれぞれ一つずつ備えており、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに所定の温度補償された電流を供給できるようになされている。
【００３５】
この場合、発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は、赤の発光ダイオードが最も大きく、約２．４％／℃の変化率で変化する。したがって、少なくとも赤の発光ダイオード２Ｒに対して約２．４％／℃の変化率で供給する電流値を変化させれば、発光素子１の発光強度変化は少なくなる。
【００３６】
また、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は、赤の発光ダイオードのものよりも小さく約０．４％／℃である。
【００３７】
緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は互いに類似しているとしても、図１７に示した相対光強度−順電流曲線から明らかなように、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの相対光強度−順電流曲線は明確に異なっている。したがって、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードに対しても正確な温度補償を行うためには、両者別々に温度補償を行うことが好ましい。
【００３８】
この場合の発光素子１の駆動用ＩＣ３は、図５に示したとおり、３つの電流供給回路１１−１〜１１−３と、３つの温度補償回路２０−１〜２０−３を備え、電流供給回路１１−１と温度補償回路２０−１とによりドライバ１９Ｒを介して赤の発光ダイオード２Ｒに対して約２．４％／℃の割合で温度補償を行い、電流供給回路１１−２と温度補償回路２０−２とによりドライバ１９Ｇを介して緑の発光ダイオード２Ｇに対して、順電流１０ｍＡ程度で使用する場合は約０．４％／℃よりも強めの約０．５％／℃の温度補償を行い、また、順電流４０ｍＡ程度で使用する場合はさらに強い温度補償、例えば約１％／℃の温度補償を行い、さらに、電流供給回路１１−３と温度補償回路２０−３とによりドライバ１９Ｂを介して青の発光ダイオード２Ｂに対して約０．５％の強めの温度補償を行う構成となせばよい。
【００３９】
この発光素子１の制御用ＩＣ３の具体的回路構成は図６に示したとおりになる。すなわち、補正回路１７は、例えば３×３ビットの不揮発性メモリによって、各３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶するようになっており、選択された補正レベルに対応する出力を各種信号制御回路１８を経てドライバ１９に送出し、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。なお、ここでは３ビット分の補正レベルを記憶するようにしたが、発光ダイオードの特性により２ビット分ないしは４ビット分以上の復数ビット分の補正レベルを記憶するようにしても良い。
【００４０】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えている。またドライバ１９は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つのドライバ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを備えている。
【００４１】
このうち、緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇを例にとると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、補正回路１７からの出力と外部入力端子７ＣＧからの駆動信号とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに発光電流として供給されるようになっている。
【００４２】
なお、他の信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂは緑の信号制御回路１８Ｇと同様の構成を備えており、同じく他のドライバ１９Ｒ、１９Ｂは緑のドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略した。
【００４３】
そして、３つの電流供給回路１１−１〜１１−３にはそれぞれ温度補償回路２０−１〜２０−３が接続されており、電流供給回路１１−１の出力が赤の発光ダイオード２Ｒ用のドライバ１９Ｒに接続され、電流供給回路１１−２の出力が緑の発光ダイオード２Ｇ用のドライバ１９Ｇに接続され、電流供給回路１１−３の出力が青の発光ダイオード２Ｂ用のドライバ１９Ｂに接続されており、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して温度補償された電流が供給されるようになっている。
【００４４】
そして、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、外部入力端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢからそれぞれ入力される駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢにより発光制御が行われる。この発光素子１の発光色の調整は、前述の先願発明の場合と同様の方法により行われるので詳細な説明は省略するが、この発光素子１の各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに供給される電流値は個別に温度補償されており、しかも、以下に詳細に述べるように制御用ＩＣ３と各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとは一体化されているため、別途外部に温度検出器を設けることなく制御用ＩＣ３を利用して温度を検出できるため、精度良く温度補償を行うことができる。
【００４５】
なお、実施例１の発光素子の実装形態として、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装して駆動用ＩＣを成形フレーム上に実装した例を図１に、また、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例を図４に示す。
【００４６】
図１に示した発光素子は、基板４として６端子の成形フレームを有するモールド型のものを用い、複数の発光ダイオード２として３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用い、これらの発光ダイオードを駆動用ＩＣ３上に固定配置するとともに、この駆動用ＩＣ３を他方の外部端子６に接続する幅広の成形フレーム８上に載置したものである。
【００４７】
この発光素子は、チップ状態の複数の発光ダイオード２を備えており、各発光ダイオード２は、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、図２に示すように、裏面にアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋを備えている。駆動用ＩＣ３は、図３に示すように、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと、共通パッド３Ｑと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと、一方の電源端子３Ｖと、他方の電源端子３Ｅとを備えており、このうち各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと共通パッド３Ｑとに、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋとをそれぞれ当接されるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【００４８】
また、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢとの間、電源電圧入力端子３Ｖと一方の外部端子５との間、他方の電源端子３Ｅと他方の外部端子６との間、及びＳＥＴ端子３ＳＥと外部端子７ＳＥとの間は、それぞれ金線などにより電気的に接続されている。
【００４９】
なお、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード側は、カソード端子パッド２Ｋと駆動用ＩＣ３の表面の共通パッド３Ｑを介して他方の電源端子３Ｅに接続されている。この発光素子は、駆動用ＩＣ３が幅広の成形フレーム上に載置されているため、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及び駆動用ＩＣ３の発熱は成形フレーム８を経て効率よく放熱させることができるので、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに大電流を流すことができ、明るい発光素子が得られる。
【００５０】
また、図４に示した発光素子は、小型の発光素子とするためにチップ状態の複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをこれらの発光ダイオードを駆動する回路基板を兼ねる駆動用ＩＣ３上に一体化して構成されている。各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、図２に示したものと同様に、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋを備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢとを備え、さらに、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６が、それぞれ互いに電気的に絶縁された状態で、駆動用ＩＣ３の下部表面から上部表面に連なるように設けられている。そして、駆動用ＩＣ３の上部表面に設けられた外部端子６の表面と各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢとの表面に、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａが各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢ側になるように、また、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード端子パッド２Ｋが外部端子６側になるように、それぞれ当接させるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【００５１】
この発光素子は、これらの複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動用ＩＣ３の表面に固定した後に、光透過性のモールド樹脂９によってこれらの表面を覆うことにより作製されるが、非常に小型のチップ型の発光素子が得られる。
【実施例２】
【００５２】
実施例１の発光素子は、各外部入力端子７ＣＲ、７ＣＧ及び７ＣＢに各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢを供給すると所望の発光強度及び色度が得られるようになされているが、この駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ発生回路としては、シフトレジスタないしカウンタを使用した回路を使用し得る。
【００５３】
そこで、実施例２の発光素子として、駆動用ＩＣ３内にシフトレジスタを有するものを使用したものを作製した。この実施例２の発光素子の駆動用ＩＣ３−２のブロック図を図７に、この駆動用ＩＣ３−２の内部回路の一具体例を図８に示す。なお、図７及び図８においては、実施例１及び前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。また、実施例２においては各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ毎に個別に温度補償を行う構成のものを示すが、実施例１の場合と同様に、全ての発光ダイオードに対して同じ温度補償を行うかあるいは赤色の発光ダイオード２Ｒについてのみ温度補償を行う構成とすることもできるし、また、赤の発光ダイオード２Ｒに対して個別に温度補償を行うとともに緑の発光ダイオード２Ｇ及び青の発光ダイオード２Ｂに対しては同じ温度補償を行う構成とすることもできる。
【００５４】
この実施例２の発光素子は、白色発光を行うために、複数の発光ダイオードとして３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが用いられており、その駆動用ＩＣ３−２とそれに接続した各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂからなる発光回路を２つの外部端子５、６間に接続するとともに、外部端子７ＣＬ、７ＳＩ、７ＬＯにそれぞれＣＬＯＣＫ信号、発光入力信号ＳＩ、ＬＯＡＤ信号が、また必要に応じて７ＳＴにストローブ信号ＳＴＢが、それぞれ入力され、外部入力端子７ＳＯから発光入力信号ＳＩと同じ発光出力信号ＳＯが出力される回路構成をとっている。
【００５５】
この実施例２の駆動用ＩＣ３−２は、電源供給回路１１−１〜１１−３、温度補償回路２０−１〜２０−３、３ビットシフトレジスタ１２、ストローブ（ＳＴＢ）制御回路１６、３ビットラッチ１７Ｌ及び不揮発性メモリ１７Ｍとからなる補正回路１７、各種信号制御回路１８及びドライバ１９を備えており、このうちＳＴＢ制御回路１６は省略することも可能である。
【００５６】
補正用メモリ１７Ｍは、３×３ビットの不揮発性メモリによって、各３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶するようになっており、選択された補正レベルに対応する出力を各種信号制御回路１８を経てドライバ１９に送出し、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。
【００５７】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えており、各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、例えば緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用のものを例に取ると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、補正用メモリ１７Ｍからの出力と３ビットラッチ１７Ｌの出力ないしＳＴＢ制御回路１６の出力とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの波形成形回路及びアンド回路１８Ｇ１〜１８Ｇ４の出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに供給されるようになっている。
【００５８】
なお、赤の発光ダイオード２Ｒ及び青の発光ダイオード２Ｂ駆動用の各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂ及びドライバ１９Ｒ、１９Ｂも緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の各種信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略し、また、この発光素子１−２の発光色の調整は実施例１の発光素子１の場合と同様であるので省略する。
【００５９】
したがって、この駆動用ＩＣ３−２においては、補正回路１７の３ビットラッチ１７Ｌの出力ないしＳＴＢ制御回路１６の出力として実施例１の発光素子１の駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢに対応する信号が得られる。また、この駆動用ＩＣ３−２の動作のタイミングチャートは、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合は図９に示すとおりであり、また、ＳＴＢ制御回路１６を使用する場合は図１０に示すとおりとなる。
【００６０】
まず、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合について図９を用いて説明すると、この例では、複数の発光ダイオード２として、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色を発光する３種の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用いているので、発光入力信号ＳＩはＣＬＯＣＫ信号の連続する３パルス分で１周期分となるが、シフトレジスタ１２がＲ、Ｇ、Ｂに対応する信号を分離して保持した後に、ＬＯＡＤ信号により３ビットラッチ１７Ｌがシフトレジスタ１２が保持している信号を読み込み保持するために１パルス分必要である。
【００６１】
駆動用ＩＣ３−２に電源電圧が供給されているとき、３ビットシフトレジスタ１２は、外部端子７ＣＬに加えられているＣＬＯＣＫ信号の立ち下がりに同期して、発光入力信号ＳＩからそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応する３ビット分の信号を分離して保持する。３ビットシフトレジスタ１２が保持した信号はＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌにより読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌはこの読み込んだ信号を次の周期の間保持する。
【００６２】
例えば、図９においては、第１周期の発光入力信号ＳＩは順にＢ、Ｇ、Ｒに対応する信号がＨレベルとなっており、この発光入力信号ＳＩは、第１周期の間に３ビットシフトレジスタ１２によりＲ、Ｇ、Ｂ毎に分離して保持され、ＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌに読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌが読み込んだシフトレジスタ１２が保持していた信号は第２周期の間そのまま保持される。したがって、第２周期の間、３ビットラッチ１７ＬのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するラッチ出力は全てＨレベルとなる。
【００６３】
この３ビットラッチ１７Ｌの出力によって信号処理回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが駆動されるため、第２周期の間には、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは全て発光するので、結果として温度補償された白色光（Ｗ）が得られる。
【００６４】
同様にして、例えば第２周期及び第３周期の発光入力信号ＳＩはそれぞれＲ及びＧに対応する信号のみがＨレベルとなっているため、第３周期では赤の発光ダイオード２Ｒのみが発光して温度補償された赤色光が得られ、第４周期では緑の発光ダイオード２Ｇのみが発光して温度補償された緑色光が得られる。
【００６５】
このようにして、実施例２の発光素子１−２においてＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合には、発光入力信号ＳＩの１周期分に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの各成分の組合せに基いて、次の周期の間にわたりその組み合わせられた色を発光させることができるため、少なくともＷ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＲＧ、ＲＢ、ＧＢの７色の温度補償された発光が可能となる。
【００６６】
次に、ＳＴＢ制御回路１６を使用する場合について説明する。このＳＴＢ制御回路１６を含めた発光素子１−２の駆動用ＩＣ３−２の動作は図１０のタイミングチャートに示したとおりである。すなわち、駆動用ＩＣ３−２に電源電圧が供給されているとき、３ビットシフトレジスタ１２は、外部端子７ＣＬに加えられているＣＬＯＣＫ信号の立ち下がりに同期して、発光入力信号ＳＩからそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応する３ビット分の信号を分離して保持し、３ビットシフトレジスタ１２が保持した信号はＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌにより読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌはこの読み込んだ信号を次の周期の間保持する。
【００６７】
しかしながら、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合は、３ビットラッチ１７Ｌが保持している信号を１周期の間そのまま信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給するようになっているが、ＳＴＢ制御回路１６を使用すると、ＳＴＢ制御回路１６により３ビットラッチ１７Ｌが保持している信号と外部端子７ＳＴより入力されたストローブ信号ＳＴＢとのアンド出力が信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給されるようになっている。そのため、ＳＴＢ制御回路１６を使用すると、１周期の間に信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給される信号をストローブ信号ＳＴＢによって制御することができる。
【００６８】
例えば、図１０においては、第１周期の発光入力信号ＳＩは順にＢ、Ｇ、Ｒに対応する信号がＨレベルとなっており、この発光入力信号ＳＩは、第１周期の間に３ビットシフトレジスタ１２を介して保持され、ＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌに読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌが読み込んだシフトレジスタ１２が保持した信号は第２周期の間そのまま保持され、３ビットラッチ１７ＬのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するラッチ出力は全てＨレベルとなる。
【００６９】
しかしながら、この３ビットラッチ１７Ｌの出力は、ＳＴＢ制御回路１６においてストローブ信号ＳＴＢとのアンド出力がとられて信号処理回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが駆動されるため、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、第２周期の間にストローブ信号ＳＴＢに同期して発光することとなり、この場合においてはストローブ信号ＳＴＢに対応して２回に分けて全て発光するので、結果として第２周期の間に２回点滅する温度補償された白色光（Ｗ）が得られる。
【００７０】
同様にして、例えば第２周期及び第３周期の発光入力信号Ｓ１はそれぞれＲ及びＧに対応する信号のみがＨレベルとなっているため、第３周期では第３周期のストローブ信号ＳＴＢに対応して赤の発光ダイオード２Ｒのみが１周期の期間より短い時間だけ発光する温度補償された赤色光が得られ、第４周期では第４周期のストローブ信号ＳＴＢに対応して緑の発光ダイオード２Ｇのみが１周期の期間より短い時間だけ発光する温度補償された緑色光が得られる。
【００７１】
このように、発光素子１−２においてＳＴＢ制御回路１６を使用すると、それぞれの周期内の各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光時間を変えることができるようになるので、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光色の階調を変えることができ、見かけ上温度補償された多色の発色光が得られるようになる。
【００７２】
なお、実施例２の発光素子１−２においては、外部入力端子７ＳＯから発光入力信号ＳＩと同じ発光出力信号ＳＯが出力されているため、この発光出力信号ＳＯを別の発光素子の外部入力端子７ＳＯに入力することにより複数Ｎ個の発光素子をカスケード接続してまとめて発光制御することもできる。この場合、ＬＯＡＤデータ間のデータの数を３×Ｎとすればよい。
【００７３】
また、実施例２の発光素子の実装形態として、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例を図１１に示す。なお、図１１は駆動用ＩＣ３上に各発光ダイオードを実装した発光素子を、モールド樹脂９を透過して表した斜視図であり、図４に示した実施例１の発光素子と同一の構成部分には同一の参照符号を付与してある。
【００７４】
この実施例２の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例である発光素子が図４に示した実施例１の発光素子と大きく構成が異なる点は、図４の発光素子では駆動信号入力端子が３ＣＲ、３ＣＧ及び３ＣＢであるのに対し、図１１の発光素子ではＣＬＯＣＫ信号入力端子３ＣＬ、発光信号入力端子３ＳＩ、ＬＯＡＤ信号入力端子３ＬＯ及び駆動信号出力端子３ＳＯを備えている点であり、その他の構成は図４の発光素子と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００７５】
実施例３の発光素子として、駆動用ＩＣ内にカウンタ回路を使用したものを作製した。この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３のブロック図を図１２に、この駆動用ＩＣ３−３の内部回路の一具体例を図１３に、また、この駆動用ＩＣ３−３の動作を説明するためのタイミングチャートを図１４に示す。なお、図１２及び図１３においては、実施例１、２及び前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。また、実施例３においては各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ毎に個別に温度補償を行う構成のものを示すが、実施例１の場合と同様に、全ての発光ダイオードに対して同じ温度補償を行うかあるいは赤色の発光ダイオード２Ｒについてのみ温度補償を行う構成とすることもできるし、また、赤の発光ダイオード２Ｒに対して個別に温度補償を行うとともに緑の発光ダイオード２Ｇ及び青の発光ダイオード２Ｂに対しては同じ温度補償を行う構成とすることもできる。
【００７６】
この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３は、電源供給回路１１−１〜１１−３、温度補償回路２０−１〜２０−３、３ビットカウンタ回路２１、３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７、各種信号制御回路１８及びドライバ１９を備えており、そのうち３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７はそれぞれのビット毎に３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶しており、選択された補正レベルの出力は各種信号制御回路１８及びドライバ１９を経て各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。
【００７７】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えており、各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、例えば緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用のものを例に取ると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７からの出力とカウンタ回路１２の出力端子１２２の出力とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの信号制御回路１８Ｇの出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに供給されるようになっている。
【００７８】
なお、赤の発光ダイオード２Ｒ及び青の発光ダイオード２Ｂ駆動用の各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂ及びドライバ１９Ｒ、１９Ｂも緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略し、また、この発光素子１−３の発光色の調整は実施例１の発光素子１の場合と同様であるので省略する。
【００７９】
したがって、この駆動用ＩＣ３−３においては、カウンタ回路１２の出力端子１２１、１２２、１２３の出力として実施例１の発光素子１の駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢに対応する信号が得られる。
【００８０】
この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３の動作は図１４のタイミングチャートに示したとおりである。すなわち、駆動用ＩＣ３−３に電源電圧が供給されているとき、外部端子７にパルス状の制御信号ＣＲＧＢが入力されると、そのパルスの立ち上がりに同期して３ビットカウンタ回路２１の出力端子１２１〜１２３のうちの一つの端子に出力が現われ、そのパルスの立ち下がりに同期してその端子の出力が消失する。そして、外部端子７に次のパルスが入力されると、最初に選択された出力端子とは異なる次の端子に出力が現われる。すなわち、３ビットカウンタ回路２１は、外部端子７にパルスが入力される毎に、出力端子１２１〜１２３の何れかが選択され、その出力端子１２１〜１２３の出力によって信号制御回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの何れか１つが発光し、出力端子１２１〜１２３のいずれも選択されていないときは発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのいずれも発光するようになる。したがって、実施例３の発光素子１−３においても、温度補償された発光が可能となる。
【００８１】
この場合、発光素子１−３では、３パルスで１周期となり、その１周期の間に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが順番に発光するようになる。したがって、図１４に示したように、制御信号ＣＲＧＢとして１周期内の３連続するパルスの幅が全て等しい場合（例えば、ａの領域の場合）は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光時間は等しくなるので、発光間隔を人の目の残像時間を考慮して定めれば、人の目に見える発光色は白色となる。また、制御信号ＣＲＧＢとして３連続するパルスの幅がそれぞれ異なる場合（例えば、ｂの領域の場合）には、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光時間は対応する制御信号ＣＲＧＢのパルスの幅に等しくなり、人の目にみえる発光色は発光時間の長い色が強調された色となる。
【００８２】
また、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは予め定められた順番に発光するから、例えば赤色光を得たい場合、制御信号ＣＲＧＢにおける赤色発光ダイオード２Ｒに対応するパルス幅を１周期中で最も大きくし、緑色発光ダイオード２Ｇ及び青色発光ダイオード２Ｂに対応するパルス幅を３ビットカウンタ回路２１が応答できる範囲内で最も小さくすればよい。なお、実施例３の発光素子１−３においては、必要に応じて３ビットカウンタ回路２１をリセットするためのＳＥＴ端子を設けてもよい。
【００８３】
このように、実施例３の発光素子１−３においては、制御信号ＣＲＧＢとしての３連続するそれぞれのパルスの幅を必要とする発光色に応じて変化させることにより、赤色から青色まで実質的に無段階の温度補償された色を発色させることができるとともに、白色光の場合には赤色、緑色、青色の発光成分を有して色度精度の高い温度補償された白色光を得ることができる。
【００８４】
実施例３の発光素子は、入力電圧はＣＲＧＢの一つですむため、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６を含めて３端子型（１方の電源端子を２端子としたものも含む）とすることができる。この実施例３の発光素子の実装例を図１５、図１６に示す。
【００８５】
なお、図１５は駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子のモールド樹脂９を透視した斜視図であり、図１６は駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを固定するとともにこの駆動用ＩＣを端子上に固定したランプ型の発光素子のモールド樹脂９を透視した平面図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は側面図である。
【００８６】
図１５に示す発光素子は、図４に示した実施例１及び図１１に示した実施例２の発光素子と大きく構成が異なる点は、駆動信号入力端子が制御信号端子３ＣＲＧＢのみだけである点であり、その他の構成は図４及び図１１の発光素子と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
また、図１６に示す発光素子は、駆動用ＩＣ３上に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをそれぞれ固定するとともにこの駆動用ＩＣ３を端子６上に固定したものであるが、その各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂも図２に示したものと同様な構造をしている。また、駆動用ＩＣ３の上面には、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａに対応した出力パッドと、カソード端子パッド２Ｋに対応した共通パッドが設けられており、それらのパッドに各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋとをそれぞれ当接されるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１の発光素子の平面図である。
【図２】実施例１の発光ダイオードの裏面斜視図である。
【図３】実施例１の駆動用ＩＣの平面図である。
【図４】実施例１の発光素子の変形例の斜視図である。
【図５】実施例１の駆動用ＩＣのブロック図である。
【図６】実施例１の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【図７】実施例２の駆動用ＩＣをブロック図である。
【図８】実施例２の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【図９】実施例２の駆動用ＩＣのＳＴＢ制御回路を使用しない場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】実施例２の駆動用ＩＣのＳＴＢ制御回路を使用する場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】実施例２の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子の斜視図である。
【図１２】実施例３の駆動用ＩＣのブロック図である。
【図１３】実施例３の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例である。
【図１４】実施例３の駆動用ＩＣの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】実施例３の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子の斜視図である。
【図１６】実施例３の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを固定するとともにこの駆動用ＩＣを端子上に固定したランプ型の発光素子の平面図（図１６（ａ））と側面図（図１６（ｂ））である。
【図１７】典型的な各種発光ダイオードの発光強度−順電流特性を表す図である。
【図１８】各種発光ダイオードのスペクトル分布特性図である。
【図１９】先願発明の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装して成形フレーム上に実装した発光素子の平面図である。
【図２０】先願発明の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例の斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１、１−１〜１−３ 発光素子
２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ 発光ダイオード
３、３−１〜３−３ 駆動用ＩＣ
４ 回路基板
５、６、７ＣＬ、７ＳＩ、７ＬＯ、７ＳＯ、７ＳＴ、７ＳＥ 外部端子
７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢ 外部端子
８ 成形フレーム
９ 光透過性のモールド樹脂
１１、１１−１〜１１−３ 電流供給回路
１２ ３ビットシフトレジスタ
１７ 補正回路
１７Ｌ ３ビットラッチ
１７Ｍ 補正用メモリ
１８ 各種信号制御回路
１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ 信号制御回路
１９、１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ ドライバ
１９Ｇ１〜１９Ｇ４ ドライバ回路
２０、２０−１〜２０−３ 温度補償回路
２１ ３ビットカウンタ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ダイオードとその駆動用のＩＣを一体に備えるランプ型、チップ型等の発光素子に関し、特に複数の発光ダイオードとその駆動用のＩＣを一体に備え、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色を含み、白色光のみならず任意の色を発光させることができ、しかも温度変化によらず多数の発光素子の発光強度及び色度特性を容易にバラツキなく一致させることができる発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオードとその発光色の補色の光を発する蛍光体との組み合わせによって、疑似的に白色光を発光可能な発光素子が特許文献１に開示されている。この場合、一般的に、発光ダイオードとして青色発光するものを使用し、蛍光体として青色光を吸収して黄色発光するものを組み合わせ、擬似的に人間の目に白色光と感じられるようにするものが多用されている。しかしながら、このような組合せでは特定の色成分が少ないため、すなわち前述のような青色と黄色の混色による場合には赤色成分が少ないことにより、ＬＣＤ用バックライトとして使用する場合には色再現範囲が狭いという問題がある。また、演色性に欠けるという問題もある。
【０００３】
また、白色光を発光させる別の方式として、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光を発する発光ダイオードを用いた３原色の混色を用いる例も知られている。しかしながら、３原色の混色によって白色発光させる場合は、例えば図１７に示す典型的な各種発光ダイオードの発光強度−順電流特性から明らかなように、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光を発する発光ダイオードの電気−光学特性に大きな差異があることから、各色の発光度合いを調整するための電流調整が非常に面倒になる。
【０００４】
また、白色発光以外の場合においても、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色あるいはそれとは異なる色の複数の発光ダイオードを用いて所望の色や発光強度分布を得る必要がある場合も、それぞれの発光ダイオードの発光強度を調整する必要があるが、そのための電流調整が面倒になる。また、この電流調整は、外付けの回路によって調整することもできるが、その場合は個々の発光素子毎に外付けの回路を設ける必要があり、回路構成が複雑化するとともに、色度などの調整が煩雑になるという問題点が存在している。
【０００５】
従来、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の各発光ダイオードを一体化したいわゆるマルチチップ式のフルカラー発光素子は、アノード又はカソードを共通端子とした４端子、或いは、３色の発光ダイオードが独立した６端子の発光素子として各種形状（チップ型発光ダイオード、ランプ、画像表示機器等）にて実用化されている。この場合、各発光ダイオードに供給する電流を外部より制御することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの単色発光ないし混合光（Ｒ＋Ｇ、Ｒ＋Ｂ、Ｒ＋Ｇ＋Ｂなど）の発光色を制御しているが、それぞれの色毎にそれぞれに定められた電流値を設定する必要があり、外部からの制御が複雑であるという問題点がある。
【０００６】
また、外部から供給する電流を制御した状態であっても、発光素子毎の特性のバラツキによってＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの発光強度、色度等の特性がばらつきやすく、さらに混合光とした場合に得られる発光強度、色度（特に白色の色度）もばらつくという問題点がある。
【０００７】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光を発する発光ダイオードを用いた３原色の混色を用いた白色光は、図１８の各種発光ダイオードのスペクトル分布特性図に示すように、ＲとＧの発光スペクトルの間隔はＧとＢの発光スペクトルの間隔に比すると広いので、ＲとＧの間に発光スペクトル分布が不連続な領域が存在する。したがって、より演色性の高い白色光を得るには、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の各発光ダイオードだけでなく発光スペクトル分布がＲとＧの間に位置する橙色（Ｏ）及び黄色（Ｙ）の発光ダイオードのうちの少なくとも１つがさらに使用されるが、そうするとこれらの発光ダイオードをマルチチップ化した発光素子の色度のバラツキを補正することはより困難となる。
【０００８】
加えて、これらの複数の発光ダイオードをマルチチップ化した発光素子を多数個組み合わせて発光装置や画像表示装置を形成することは慣用的に行われているが、このような用途に使用される発光素子の数は非常に多いので、上述の色度のバラツキの補正の問題点はより大きく表れる。
【０００９】
本願の発明者は、既に上述のようなマルチチップ方式の発光素子における色制御の複雑さ、回路構成の複雑さを解消し、簡単な駆動方式により多色光、及び白色光の発光制御を可能とし、しかも温度変化によらず多数の発光素子の発光強度及び色度特性を容易にバラツキなく一致させることができる発光素子に関する発明を特願２００４−３２０５９４号（以下、「先願」という。）として特許出願している。
【００１０】
先願の発光素子では、複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化しており、駆動用ＩＣは、温度補償回路を備えた電流供給回路を備え、各発光ダイオードのドライバを介して各発光ダイオードに温度補償された駆動電流を供給する。
【００１１】
その発光素子は、図１９及び図２０に示すような構造を持つ。その内、図１９の発光素子は、複数の発光ダイオード２として３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、駆動用ＩＣ３上に固定配置するとともに、この駆動用ＩＣ３を、外部端子６に接続する幅広の成形フレーム８上に載置したものである。
【００１２】
この発光素子における各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にカソード電極を備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと、一方の電源端子３Ｖと、他方の電源端子３Ｅとを備えており、このうち各発光ダイオード用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢとの間、電源電圧入力端子３Ｖと一方の外部端子５との間、他方の電源端子３Ｅと他方の外部端子６との間、及びＳＥＴ端子３ＳＥと外部端子７ＳＥとの間は、それぞれ金線などにより電気的に接続されている。なお、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード側は駆動用ＩＣ３の表面で又は内部回路により電気的に他方の電源端子３Ｅに接続されている。
【００１３】
また、図２０の発光素子は、小型の発光素子とするためにチップ状態の複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、これらの発光ダイオードを駆動する回路基板を兼ねる駆動用ＩＣ３上に一体化して構成されている。各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にカソード電極を備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢとを備え、さらに、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６がそれぞれ電気的に絶縁された状態で駆動用ＩＣ３の下部表面及び側面の一部分に設けられ、このうち外部端子６の表面上に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード電極側が導電材料を用いて固定配置され、複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ等の端子とそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間は金線などのワイヤにより電気的に接続されている。
【００１４】
この発光素子は、これらの複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動用ＩＣ３の表面に固定し、配線を施した後に、光透過性のモールド樹脂９によってこれらの表面を覆うことにより作製されるが、非常に小型のチップ型の発光素子が得られる。
【特許文献１】特開２００１−２１７４６３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０８９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述の先願発明によれば、複数の発光ダイオードを制御する駆動用ＩＣが複数の発光ダイオードとともに一体化されていて、この駆動用ＩＣによりそれぞれの発光ダイオードへ供給される電流値を制御できるため、発光素子外部で複雑な電流制御を行うことなく、簡便に色度精度が良く、均一な品質の発光素子を得ることができるようになる。加えて、発光素子は、周囲温度、発光色や駆動信号の性質等によって発光素子の温度が変化するが、駆動用ＩＣが温度補償のための構成を備えているので、発光素子の発光強度及び色度特性が安定化する。
【００１６】
しかしながら、それらの発光素子は、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ用の出力端子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ等の端子とそれぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとの間を金線などのワイヤにより電気的に接続するようにしているため、接続作業が必要になる上、金線などのワイヤが発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光面上に懸かるため、発光された光の一部が金線などのワイヤにより遮られるという問題点がある。
【００１７】
本発明は、そのような問題点に鑑み、発光ダイオード用の出力端子とそれぞれの発光ダイオードとの間を金線などのワイヤにより接続する作業が不要で、しかも、ワイヤ等により発光ダイオードで発光された光を遮ることがない発光素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の上記目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項１の発光素子の発明は、複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣと発光ダイオードは、フリップ接続されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発光素子において、前記駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項５の発明は、請求項１または２に記載の発光素子において、前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子において、前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記の構成を備えることにより、以下に述べるような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、駆動用ＩＣと発光ダイオードとを、フリップ接続により接続するようにしたので、金線などのワイヤにより接続する作業が不要で、しかも、ワイヤ等により発光ダイオードで発光された光を遮ることがなくなる。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御するようにしたので、発光素子毎の同色の発光ダイオード間の電気−光学特性のバラツキを補正できるとともに、所定の合成された色の光を得るための各発光ダイオードに流れる電流値を制御でき、発光素子毎の発光強度や発光色のバラツキを簡便に精度良く制御できる均一な品質の発光素子が得られる。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えるようにしたので、液晶表示パネルのバックライト、照明光等、広い技術分野で要求されている白色光源が実現でき、これらの広い技術分野への適用が可能な発光素子が得られる。
【００２７】
また、請求項４の発明によれば、前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むようにしたので、液晶表示パネルのバックライトに用いる場合に、容易に色再現性の良好な白色光を発光することができる発光素子が得られる。
【００２８】
また、請求項５の発明によれば、前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むようにしたので、簡単な構成の駆動用ＩＣでそれぞれの発光ダイオードへ供給される電流値を制御でき、発光素子外部で複雑な電流制御を行うことなく、簡便に色度精度が良く、均一な品質の発光素子を得ることができる。
【００２９】
また、請求項６の発明によれば、前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われて一体化されているため、組立作業性のよい発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのＲ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを備える発光素子の例を説明するものである。しかしながら、本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色以外に例えばＯ及びＹの少なくとも一方を発光し得る発光ダイオードと組み合わせた発光素子の場合にも、あるいはその他の色を発光し得る複数個の発光ダイオードを備える発光素子の場合や、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを一組としてこれを複数組有する発光素子の場合にも等しく適用し得るものである。
【実施例１】
【００３１】
実施例１の発光素子を図１〜図６を用いて説明する。なお、図１は実施例１の発光素子の平面図であり、図２は実施例１の発光ダイオードの裏面斜視図であり、図３は実施例１の発光ダイオード接続前の状態を示す図であり、図４は実施例１の発光素子の変形例の斜視図であり、また、図５は実施例１の駆動用ＩＣのブロック図であり、図６は実施例１の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【００３２】
なお、図１〜図６においては、前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。
【００３３】
この実施例１の発光素子１は、駆動用ＩＣ３とそれに接続した各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂからなる発光回路を２つの外部端子５、６間に接続するとともに、外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢからの制御信号により各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光強度及び色度を制御するようになっており、また、駆動用ＩＣ３は、電流供給回路１１、補正回路１７、各種信号制御回路１８、複数ビットドライバ１９及び温度補償回路２０を備えている。
【００３４】
この温度補償回路２０は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの作動温度に対応した補償電流供給するように電流供給回路１１を制御する回路であり、例えば上記特許文献２ないし３に例示されているように、周知のものである。この発光素子１の場合は、電流供給回路１１及び温度補償回路２０をそれぞれ一つずつ備えており、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに所定の温度補償された電流を供給できるようになされている。
【００３５】
この場合、発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は、赤の発光ダイオードが最も大きく、約２．４％／℃の変化率で変化する。したがって、少なくとも赤の発光ダイオード２Ｒに対して約２．４％／℃の変化率で供給する電流値を変化させれば、発光素子１の発光強度変化は少なくなる。
【００３６】
また、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は、赤の発光ダイオードのものよりも小さく約０．４％／℃である。
【００３７】
緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの温度変化による発光強度の変化は互いに類似しているとしても、図１７に示した相対光強度−順電流曲線から明らかなように、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードの相対光強度−順電流曲線は明確に異なっている。したがって、緑の発光ダイオード及び青の発光ダイオードに対しても正確な温度補償を行うためには、両者別々に温度補償を行うことが好ましい。
【００３８】
この場合の発光素子１の駆動用ＩＣ３は、図５に示したとおり、３つの電流供給回路１１−１〜１１−３と、３つの温度補償回路２０−１〜２０−３を備え、電流供給回路１１−１と温度補償回路２０−１とによりドライバ１９Ｒを介して赤の発光ダイオード２Ｒに対して約２．４％／℃の割合で温度補償を行い、電流供給回路１１−２と温度補償回路２０−２とによりドライバ１９Ｇを介して緑の発光ダイオード２Ｇに対して、順電流１０ｍＡ程度で使用する場合は約０．４％／℃よりも強めの約０．５％／℃の温度補償を行い、また、順電流４０ｍＡ程度で使用する場合はさらに強い温度補償、例えば約１％／℃の温度補償を行い、さらに、電流供給回路１１−３と温度補償回路２０−３とによりドライバ１９Ｂを介して青の発光ダイオード２Ｂに対して約０．５％の強めの温度補償を行う構成となせばよい。
【００３９】
この発光素子１の制御用ＩＣ３の具体的回路構成は図６に示したとおりになる。すなわち、補正回路１７は、例えば３×３ビットの不揮発性メモリによって、各３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶するようになっており、選択された補正レベルに対応する出力を各種信号制御回路１８を経てドライバ１９に送出し、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。なお、ここでは３ビット分の補正レベルを記憶するようにしたが、発光ダイオードの特性により２ビット分ないしは４ビット分以上の復数ビット分の補正レベルを記憶するようにしても良い。
【００４０】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えている。またドライバ１９は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つのドライバ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを備えている。
【００４１】
このうち、緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇを例にとると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、補正回路１７からの出力と外部入力端子７ＣＧからの駆動信号とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに発光電流として供給されるようになっている。
【００４２】
なお、他の信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂは緑の信号制御回路１８Ｇと同様の構成を備えており、同じく他のドライバ１９Ｒ、１９Ｂは緑のドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略した。
【００４３】
そして、３つの電流供給回路１１−１〜１１−３にはそれぞれ温度補償回路２０−１〜２０−３が接続されており、電流供給回路１１−１の出力が赤の発光ダイオード２Ｒ用のドライバ１９Ｒに接続され、電流供給回路１１−２の出力が緑の発光ダイオード２Ｇ用のドライバ１９Ｇに接続され、電流供給回路１１−３の出力が青の発光ダイオード２Ｂ用のドライバ１９Ｂに接続されており、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して温度補償された電流が供給されるようになっている。
【００４４】
そして、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、外部入力端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢからそれぞれ入力される駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢにより発光制御が行われる。この発光素子１の発光色の調整は、前述の先願発明の場合と同様の方法により行われるので詳細な説明は省略するが、この発光素子１の各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに供給される電流値は個別に温度補償されており、しかも、以下に詳細に述べるように制御用ＩＣ３と各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとは一体化されているため、別途外部に温度検出器を設けることなく制御用ＩＣ３を利用して温度を検出できるため、精度良く温度補償を行うことができる。
【００４５】
なお、実施例１の発光素子の実装形態として、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装して駆動用ＩＣを成形フレーム上に実装した例を図１に、また、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例を図４に示す。
【００４６】
図１に示した発光素子は、基板４として６端子の成形フレームを有するモールド型のものを用い、複数の発光ダイオード２として３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用い、これらの発光ダイオードを駆動用ＩＣ３上に固定配置するとともに、この駆動用ＩＣ３を他方の外部端子６に接続する幅広の成形フレーム８上に載置したものである。
【００４７】
この発光素子は、チップ状態の複数の発光ダイオード２を備えており、各発光ダイオード２は、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、図２に示すように、裏面にアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋを備えている。駆動用ＩＣ３は、図３に示すように、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと、共通パッド３Ｑと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと、一方の電源端子３Ｖと、他方の電源端子３Ｅとを備えており、このうち各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと共通パッド３Ｑとに、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋとをそれぞれ当接されるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【００４８】
また、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢと外部端子７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢとの間、電源電圧入力端子３Ｖと一方の外部端子５との間、他方の電源端子３Ｅと他方の外部端子６との間、及びＳＥＴ端子３ＳＥと外部端子７ＳＥとの間は、それぞれ金線などにより電気的に接続されている。
【００４９】
なお、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード側は、カソード端子パッド２Ｋと駆動用ＩＣ３の表面の共通パッド３Ｑを介して他方の電源端子３Ｅに接続されている。この発光素子は、駆動用ＩＣ３が幅広の成形フレーム上に載置されているため、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ及び駆動用ＩＣ３の発熱は成形フレーム８を経て効率よく放熱させることができるので、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに大電流を流すことができ、明るい発光素子が得られる。
【００５０】
また、図４に示した発光素子は、小型の発光素子とするためにチップ状態の複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをこれらの発光ダイオードを駆動する回路基板を兼ねる駆動用ＩＣ３上に一体化して構成されている。各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、図２に示したものと同様に、ウエハから分割された状態のベアチップで構成され、裏面にアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋを備えている。駆動用ＩＣ３は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対応した出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢと、各発光ダイオードの駆動信号入力端子３ＣＲ、３ＣＧ、３ＣＢとを備え、さらに、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６が、それぞれ互いに電気的に絶縁された状態で、駆動用ＩＣ３の下部表面から上部表面に連なるように設けられている。そして、駆動用ＩＣ３の上部表面に設けられた外部端子６の表面と各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢとの表面に、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａが各発光ダイオード用の出力パッド３ＰＲ、３ＰＧ、３ＰＢ側になるように、また、それぞれの発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのカソード端子パッド２Ｋが外部端子６側になるように、それぞれ当接させるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【００５１】
この発光素子は、これらの複数の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動用ＩＣ３の表面に固定した後に、光透過性のモールド樹脂９によってこれらの表面を覆うことにより作製されるが、非常に小型のチップ型の発光素子が得られる。
【実施例２】
【００５２】
実施例１の発光素子は、各外部入力端子７ＣＲ、７ＣＧ及び７ＣＢに各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢを供給すると所望の発光強度及び色度が得られるようになされているが、この駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢ発生回路としては、シフトレジスタないしカウンタを使用した回路を使用し得る。
【００５３】
そこで、実施例２の発光素子として、駆動用ＩＣ３内にシフトレジスタを有するものを使用したものを作製した。この実施例２の発光素子の駆動用ＩＣ３−２のブロック図を図７に、この駆動用ＩＣ３−２の内部回路の一具体例を図８に示す。なお、図７及び図８においては、実施例１及び前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。また、実施例２においては各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ毎に個別に温度補償を行う構成のものを示すが、実施例１の場合と同様に、全ての発光ダイオードに対して同じ温度補償を行うかあるいは赤色の発光ダイオード２Ｒについてのみ温度補償を行う構成とすることもできるし、また、赤の発光ダイオード２Ｒに対して個別に温度補償を行うとともに緑の発光ダイオード２Ｇ及び青の発光ダイオード２Ｂに対しては同じ温度補償を行う構成とすることもできる。
【００５４】
この実施例２の発光素子は、白色発光を行うために、複数の発光ダイオードとして３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色を持つ３個の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが用いられており、その駆動用ＩＣ３−２とそれに接続した各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂからなる発光回路を２つの外部端子５、６間に接続するとともに、外部端子７ＣＬ、７ＳＩ、７ＬＯにそれぞれＣＬＯＣＫ信号、発光入力信号ＳＩ、ＬＯＡＤ信号が、また必要に応じて７ＳＴにストローブ信号ＳＴＢが、それぞれ入力され、外部入力端子７ＳＯから発光入力信号ＳＩと同じ発光出力信号ＳＯが出力される回路構成をとっている。
【００５５】
この実施例２の駆動用ＩＣ３−２は、電源供給回路１１−１〜１１−３、温度補償回路２０−１〜２０−３、３ビットシフトレジスタ１２、ストローブ（ＳＴＢ）制御回路１６、３ビットラッチ１７Ｌ及び不揮発性メモリ１７Ｍとからなる補正回路１７、各種信号制御回路１８及びドライバ１９を備えており、このうちＳＴＢ制御回路１６は省略することも可能である。
【００５６】
補正用メモリ１７Ｍは、３×３ビットの不揮発性メモリによって、各３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶するようになっており、選択された補正レベルに対応する出力を各種信号制御回路１８を経てドライバ１９に送出し、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。
【００５７】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えており、各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、例えば緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用のものを例に取ると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、補正用メモリ１７Ｍからの出力と３ビットラッチ１７Ｌの出力ないしＳＴＢ制御回路１６の出力とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの波形成形回路及びアンド回路１８Ｇ１〜１８Ｇ４の出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに供給されるようになっている。
【００５８】
なお、赤の発光ダイオード２Ｒ及び青の発光ダイオード２Ｂ駆動用の各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂ及びドライバ１９Ｒ、１９Ｂも緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の各種信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略し、また、この発光素子１−２の発光色の調整は実施例１の発光素子１の場合と同様であるので省略する。
【００５９】
したがって、この駆動用ＩＣ３−２においては、補正回路１７の３ビットラッチ１７Ｌの出力ないしＳＴＢ制御回路１６の出力として実施例１の発光素子１の駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢに対応する信号が得られる。また、この駆動用ＩＣ３−２の動作のタイミングチャートは、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合は図９に示すとおりであり、また、ＳＴＢ制御回路１６を使用する場合は図１０に示すとおりとなる。
【００６０】
まず、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合について図９を用いて説明すると、この例では、複数の発光ダイオード２として、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの各色を発光する３種の発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用いているので、発光入力信号ＳＩはＣＬＯＣＫ信号の連続する３パルス分で１周期分となるが、シフトレジスタ１２がＲ、Ｇ、Ｂに対応する信号を分離して保持した後に、ＬＯＡＤ信号により３ビットラッチ１７Ｌがシフトレジスタ１２が保持している信号を読み込み保持するために１パルス分必要である。
【００６１】
駆動用ＩＣ３−２に電源電圧が供給されているとき、３ビットシフトレジスタ１２は、外部端子７ＣＬに加えられているＣＬＯＣＫ信号の立ち下がりに同期して、発光入力信号ＳＩからそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応する３ビット分の信号を分離して保持する。３ビットシフトレジスタ１２が保持した信号はＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌにより読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌはこの読み込んだ信号を次の周期の間保持する。
【００６２】
例えば、図９においては、第１周期の発光入力信号ＳＩは順にＢ、Ｇ、Ｒに対応する信号がＨレベルとなっており、この発光入力信号ＳＩは、第１周期の間に３ビットシフトレジスタ１２によりＲ、Ｇ、Ｂ毎に分離して保持され、ＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌに読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌが読み込んだシフトレジスタ１２が保持していた信号は第２周期の間そのまま保持される。したがって、第２周期の間、３ビットラッチ１７ＬのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するラッチ出力は全てＨレベルとなる。
【００６３】
この３ビットラッチ１７Ｌの出力によって信号処理回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが駆動されるため、第２周期の間には、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは全て発光するので、結果として温度補償された白色光（Ｗ）が得られる。
【００６４】
同様にして、例えば第２周期及び第３周期の発光入力信号ＳＩはそれぞれＲ及びＧに対応する信号のみがＨレベルとなっているため、第３周期では赤の発光ダイオード２Ｒのみが発光して温度補償された赤色光が得られ、第４周期では緑の発光ダイオード２Ｇのみが発光して温度補償された緑色光が得られる。
【００６５】
このようにして、実施例２の発光素子１−２においてＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合には、発光入力信号ＳＩの１周期分に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの各成分の組合せに基いて、次の周期の間にわたりその組み合わせられた色を発光させることができるため、少なくともＷ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＲＧ、ＲＢ、ＧＢの７色の温度補償された発光が可能となる。
【００６６】
次に、ＳＴＢ制御回路１６を使用する場合について説明する。このＳＴＢ制御回路１６を含めた発光素子１−２の駆動用ＩＣ３−２の動作は図１０のタイミングチャートに示したとおりである。すなわち、駆動用ＩＣ３−２に電源電圧が供給されているとき、３ビットシフトレジスタ１２は、外部端子７ＣＬに加えられているＣＬＯＣＫ信号の立ち下がりに同期して、発光入力信号ＳＩからそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに対応する３ビット分の信号を分離して保持し、３ビットシフトレジスタ１２が保持した信号はＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌにより読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌはこの読み込んだ信号を次の周期の間保持する。
【００６７】
しかしながら、ＳＴＢ制御回路１６を使用しない場合は、３ビットラッチ１７Ｌが保持している信号を１周期の間そのまま信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給するようになっているが、ＳＴＢ制御回路１６を使用すると、ＳＴＢ制御回路１６により３ビットラッチ１７Ｌが保持している信号と外部端子７ＳＴより入力されたストローブ信号ＳＴＢとのアンド出力が信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給されるようになっている。そのため、ＳＴＢ制御回路１６を使用すると、１周期の間に信号処理回路１８を経てドライバ１９へ供給される信号をストローブ信号ＳＴＢによって制御することができる。
【００６８】
例えば、図１０においては、第１周期の発光入力信号ＳＩは順にＢ、Ｇ、Ｒに対応する信号がＨレベルとなっており、この発光入力信号ＳＩは、第１周期の間に３ビットシフトレジスタ１２を介して保持され、ＬＯＡＤ信号に同期して３ビットラッチ１７Ｌに読み込まれ、３ビットラッチ１７Ｌが読み込んだシフトレジスタ１２が保持した信号は第２周期の間そのまま保持され、３ビットラッチ１７ＬのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するラッチ出力は全てＨレベルとなる。
【００６９】
しかしながら、この３ビットラッチ１７Ｌの出力は、ＳＴＢ制御回路１６においてストローブ信号ＳＴＢとのアンド出力がとられて信号処理回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが駆動されるため、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、第２周期の間にストローブ信号ＳＴＢに同期して発光することとなり、この場合においてはストローブ信号ＳＴＢに対応して２回に分けて全て発光するので、結果として第２周期の間に２回点滅する温度補償された白色光（Ｗ）が得られる。
【００７０】
同様にして、例えば第２周期及び第３周期の発光入力信号Ｓ１はそれぞれＲ及びＧに対応する信号のみがＨレベルとなっているため、第３周期では第３周期のストローブ信号ＳＴＢに対応して赤の発光ダイオード２Ｒのみが１周期の期間より短い時間だけ発光する温度補償された赤色光が得られ、第４周期では第４周期のストローブ信号ＳＴＢに対応して緑の発光ダイオード２Ｇのみが１周期の期間より短い時間だけ発光する温度補償された緑色光が得られる。
【００７１】
このように、発光素子１−２においてＳＴＢ制御回路１６を使用すると、それぞれの周期内の各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの発光時間を変えることができるようになるので、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光色の階調を変えることができ、見かけ上温度補償された多色の発色光が得られるようになる。
【００７２】
なお、実施例２の発光素子１−２においては、外部入力端子７ＳＯから発光入力信号ＳＩと同じ発光出力信号ＳＯが出力されているため、この発光出力信号ＳＯを別の発光素子の外部入力端子７ＳＯに入力することにより複数Ｎ個の発光素子をカスケード接続してまとめて発光制御することもできる。この場合、ＬＯＡＤデータ間のデータの数を３×Ｎとすればよい。
【００７３】
また、実施例２の発光素子の実装形態として、駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例を図１１に示す。なお、図１１は駆動用ＩＣ３上に各発光ダイオードを実装した発光素子を、モールド樹脂９を透過して表した斜視図であり、図４に示した実施例１の発光素子と同一の構成部分には同一の参照符号を付与してある。
【００７４】
この実施例２の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例である発光素子が図４に示した実施例１の発光素子と大きく構成が異なる点は、図４の発光素子では駆動信号入力端子が３ＣＲ、３ＣＧ及び３ＣＢであるのに対し、図１１の発光素子ではＣＬＯＣＫ信号入力端子３ＣＬ、発光信号入力端子３ＳＩ、ＬＯＡＤ信号入力端子３ＬＯ及び駆動信号出力端子３ＳＯを備えている点であり、その他の構成は図４の発光素子と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００７５】
実施例３の発光素子として、駆動用ＩＣ内にカウンタ回路を使用したものを作製した。この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３のブロック図を図１２に、この駆動用ＩＣ３−３の内部回路の一具体例を図１３に、また、この駆動用ＩＣ３−３の動作を説明するためのタイミングチャートを図１４に示す。なお、図１２及び図１３においては、実施例１、２及び前記先願発明と同一の構成部分には同一の参照符号を付与して一部の説明は省略することとする。また、実施例３においては各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ毎に個別に温度補償を行う構成のものを示すが、実施例１の場合と同様に、全ての発光ダイオードに対して同じ温度補償を行うかあるいは赤色の発光ダイオード２Ｒについてのみ温度補償を行う構成とすることもできるし、また、赤の発光ダイオード２Ｒに対して個別に温度補償を行うとともに緑の発光ダイオード２Ｇ及び青の発光ダイオード２Ｂに対しては同じ温度補償を行う構成とすることもできる。
【００７６】
この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３は、電源供給回路１１−１〜１１−３、温度補償回路２０−１〜２０−３、３ビットカウンタ回路２１、３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７、各種信号制御回路１８及びドライバ１９を備えており、そのうち３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７はそれぞれのビット毎に３ビット分、すなわち８段階の補正レベルを記憶しており、選択された補正レベルの出力は各種信号制御回路１８及びドライバ１９を経て各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに対して所定の補正された電流を供給するようになっている。
【００７７】
各種信号制御回路１８は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれに対応する３つの信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを備えており、各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、例えば緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用のものを例に取ると、２つの反転回路を直列接続した波形成形回路１８Ｇ１と、３×３ビット不揮発性メモリからなる補正回路１７からの出力とカウンタ回路１２の出力端子１２２の出力とのアンド出力をとる３つのアンド回路１８Ｇ２〜１８Ｇ４からなり、それぞれの信号制御回路１８Ｇの出力はドライバ１９Ｇの対応するドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４に入力され、それぞれのドライバ回路１９Ｇ１〜１９Ｇ４の出力は並列に接続されて対応する緑の発光ダイオード２Ｇに供給されるようになっている。
【００７８】
なお、赤の発光ダイオード２Ｒ及び青の発光ダイオード２Ｂ駆動用の各信号制御回路１８Ｒ、１８Ｂ及びドライバ１９Ｒ、１９Ｂも緑の発光ダイオード２Ｇ駆動用の信号制御回路１８Ｇ及びドライバ１９Ｇと同様の構成を備えているが、図示は省略し、また、この発光素子１−３の発光色の調整は実施例１の発光素子１の場合と同様であるので省略する。
【００７９】
したがって、この駆動用ＩＣ３−３においては、カウンタ回路１２の出力端子１２１、１２２、１２３の出力として実施例１の発光素子１の駆動信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢに対応する信号が得られる。
【００８０】
この実施例３の発光素子１−３の駆動用ＩＣ３−３の動作は図１４のタイミングチャートに示したとおりである。すなわち、駆動用ＩＣ３−３に電源電圧が供給されているとき、外部端子７にパルス状の制御信号ＣＲＧＢが入力されると、そのパルスの立ち上がりに同期して３ビットカウンタ回路２１の出力端子１２１〜１２３のうちの一つの端子に出力が現われ、そのパルスの立ち下がりに同期してその端子の出力が消失する。そして、外部端子７に次のパルスが入力されると、最初に選択された出力端子とは異なる次の端子に出力が現われる。すなわち、３ビットカウンタ回路２１は、外部端子７にパルスが入力される毎に、出力端子１２１〜１２３の何れかが選択され、その出力端子１２１〜１２３の出力によって信号制御回路１８を経てドライバ１９によって温度補償された電流供給回路１１−１〜１１−３より供給された電流に基いて発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの何れか１つが発光し、出力端子１２１〜１２３のいずれも選択されていないときは発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのいずれも発光するようになる。したがって、実施例３の発光素子１−３においても、温度補償された発光が可能となる。
【００８１】
この場合、発光素子１−３では、３パルスで１周期となり、その１周期の間に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが順番に発光するようになる。したがって、図１４に示したように、制御信号ＣＲＧＢとして１周期内の３連続するパルスの幅が全て等しい場合（例えば、ａの領域の場合）は、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光時間は等しくなるので、発光間隔を人の目の残像時間を考慮して定めれば、人の目に見える発光色は白色となる。また、制御信号ＣＲＧＢとして３連続するパルスの幅がそれぞれ異なる場合（例えば、ｂの領域の場合）には、発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのそれぞれの発光時間は対応する制御信号ＣＲＧＢのパルスの幅に等しくなり、人の目にみえる発光色は発光時間の長い色が強調された色となる。
【００８２】
また、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは予め定められた順番に発光するから、例えば赤色光を得たい場合、制御信号ＣＲＧＢにおける赤色発光ダイオード２Ｒに対応するパルス幅を１周期中で最も大きくし、緑色発光ダイオード２Ｇ及び青色発光ダイオード２Ｂに対応するパルス幅を３ビットカウンタ回路２１が応答できる範囲内で最も小さくすればよい。なお、実施例３の発光素子１−３においては、必要に応じて３ビットカウンタ回路２１をリセットするためのＳＥＴ端子を設けてもよい。
【００８３】
このように、実施例３の発光素子１−３においては、制御信号ＣＲＧＢとしての３連続するそれぞれのパルスの幅を必要とする発光色に応じて変化させることにより、赤色から青色まで実質的に無段階の温度補償された色を発色させることができるとともに、白色光の場合には赤色、緑色、青色の発光成分を有して色度精度の高い温度補償された白色光を得ることができる。
【００８４】
実施例３の発光素子は、入力電圧はＣＲＧＢの一つですむため、一方の電源端子として機能する外部端子５及び他方の電源端子として機能する外部端子６を含めて３端子型（１方の電源端子を２端子としたものも含む）とすることができる。この実施例３の発光素子の実装例を図１５、図１６に示す。
【００８５】
なお、図１５は駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子のモールド樹脂９を透視した斜視図であり、図１６は駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを固定するとともにこの駆動用ＩＣを端子上に固定したランプ型の発光素子のモールド樹脂９を透視した平面図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は側面図である。
【００８６】
図１５に示す発光素子は、図４に示した実施例１及び図１１に示した実施例２の発光素子と大きく構成が異なる点は、駆動信号入力端子が制御信号端子３ＣＲＧＢのみだけである点であり、その他の構成は図４及び図１１の発光素子と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
また、図１６に示す発光素子は、駆動用ＩＣ３上に各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをそれぞれ固定するとともにこの駆動用ＩＣ３を端子６上に固定したものであるが、その各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂも図２に示したものと同様な構造をしている。また、駆動用ＩＣ３の上面には、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａに対応した出力パッドと、カソード端子パッド２Ｋに対応した共通パッドが設けられており、それらのパッドに各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのアノード端子パッド２Ａとカソード端子パッド２Ｋとをそれぞれ当接されるようにして、各発光ダイオード２Ｒ、２Ｇ、２Ｂをフリップ接続させる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１の発光素子の平面図である。
【図２】実施例１の発光ダイオードの裏面斜視図である。
【図３】実施例１の駆動用ＩＣの平面図である。
【図４】実施例１の発光素子の変形例の斜視図である。
【図５】実施例１の駆動用ＩＣのブロック図である。
【図６】実施例１の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【図７】実施例２の駆動用ＩＣをブロック図である。
【図８】実施例２の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例を示す図である。
【図９】実施例２の駆動用ＩＣのＳＴＢ制御回路を使用しない場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】実施例２の駆動用ＩＣのＳＴＢ制御回路を使用する場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】実施例２の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子の斜視図である。
【図１２】実施例３の駆動用ＩＣのブロック図である。
【図１３】実施例３の駆動用ＩＣの内部回路の一具体例である。
【図１４】実施例３の駆動用ＩＣの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】実施例３の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した発光素子の斜視図である。
【図１６】実施例３の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを固定するとともにこの駆動用ＩＣを端子上に固定したランプ型の発光素子の平面図（図１６（ａ））と側面図（図１６（ｂ））である。
【図１７】典型的な各種発光ダイオードの発光強度−順電流特性を表す図である。
【図１８】各種発光ダイオードのスペクトル分布特性図である。
【図１９】先願発明の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装して成形フレーム上に実装した発光素子の平面図である。
【図２０】先願発明の駆動用ＩＣ上に各発光ダイオードを実装した例の斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１、１−１〜１−３ 発光素子
２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ 発光ダイオード
３、３−１〜３−３ 駆動用ＩＣ
４ 回路基板
５、６、７ＣＬ、７ＳＩ、７ＬＯ、７ＳＯ、７ＳＴ、７ＳＥ 外部端子
７ＣＲ、７ＣＧ、７ＣＢ 外部端子
８ 成形フレーム
９ 光透過性のモールド樹脂
１１、１１−１〜１１−３ 電流供給回路
１２ ３ビットシフトレジスタ
１７ 補正回路
１７Ｌ ３ビットラッチ
１７Ｍ 補正用メモリ
１８ 各種信号制御回路
１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ 信号制御回路
１９、１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ ドライバ
１９Ｇ１〜１９Ｇ４ ドライバ回路
２０、２０−１〜２０−３ 温度補償回路
２１ ３ビットカウンタ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣと発光ダイオードは、フリップ接続されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むことを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項６】
前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１】
複数の発光ダイオードと、これらの発光ダイオードを駆動する駆動用ＩＣを一体化した発光素子であって、前記駆動用ＩＣと発光ダイオードは、フリップ接続されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記駆動用ＩＣは、前記複数の発光ダイオード毎の電流値もしくは前記発光ダイオード毎の電流比率を一定に制御することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記複数の発光ダイオードは、それらの光の混色によって白色発光が可能な発光色を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記複数の発光ダイオードは、赤、緑、青色の３原色を含むことを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記駆動用ＩＣは、温度補償回路、電流供給回路、複数ビットドライバを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項６】
前記複数の発光ダイオードと前記駆動用ＩＣは、同じ樹脂によって覆われていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１８０１８７（Ｐ２００７−１８０１８７Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７５５４９（Ｐ２００５−３７５５４９）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）鳥取三洋電機株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００２１４８９２）鳥取三洋電機株式会社 (1,582)
【Ｆターム（参考）】
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