(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向しきい値電圧の異なる複数種類のＬＥＤをパラレル接続した半導体発光装置において、
順方向しきい値電圧の低い方の上記ＬＥＤに、少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して、上記複数のＬＥＤを、一つの駆動電圧を用いて駆動するようにしたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１による半導体発光装置において、
上記電圧補正用ダイオードは、１つのシリコンチップに形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
ＬＥＤと、
互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路とを備え、
上記保護回路と、ＬＥＤとをパラレル接続し、
上記ＬＥＤに、そのＬＥＤの順方向しきい値電圧と異なる順方向しきい値電圧を有するＬＥＤをパラレル接続すると共に、
順方向しきい値電圧の低い方の上記ＬＥＤに、少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して、上記順方向しきい値電圧が互いに異なるＬＥＤを、一つの駆動電圧を用いて駆動するようにしたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
青色または緑色のうちの少なくとも一方の光を発光する第１ＬＥＤと、
互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路と、
赤色の光を発光する第２ＬＥＤに少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続してなる赤色発光回路とを備え、
上記第１ＬＥＤと、上記保護回路と、上記赤色発光回路とをパラレル接続して、上記第１ＬＥＤと第２ＬＥＤを、１つの駆動電圧を用いて駆動するようにしたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項３または４による半導体発光装置において、
上記電圧補正用ダイオードおよび上記保護回路は、１つのシリコンチップに形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を備えた半導体発光装置およびそれを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体発光装置としては、図１０に示すようなものがある。この半導体発光装置１００は、ＬＥＤチップ１０１を、第１のリード１０２の先端に搭載して、ＬＥＤチップ１０１の一方の電極と第１のリード１０２とを電気的に接続すると共に、ＬＥＤチップ１０１の他方の電極を金線１０３を介して第２のリード１０４に電気的に接続している。そして、上記ＬＥＤチップ１０１および第１，第２のリード１０２，１０４の先端部を、ＬＥＤチップからの光に対して透明な樹脂１０５によって封止している。このＬＥＤチップ１０１は、図示しないが、Ｐ型層とｎ型層とが直接接合してｐｎ接合を形成するか、その間に活性層を挟持してダブルへテロ接合を形成して構成され、ｐ型層とｎ型層との間に順方向の電圧が印加されることにより、上記ｐｎ接合部または活性層が発光する。
【０００３】
この半導体発光装置１００に交流電圧を印加すると、ＬＥＤチップの整流作用によって、電圧が順方向のときのみに上記ＬＥＤチップ１０１に電流が流れて、発光する。
【０００４】
しかしながら、上記半導体発光装置１００は、逆方向の電圧に対して弱くて、交流駆動に伴う逆方向の電圧が過大であると、ＬＥＤチップ１０１が破壊するという問題がある。また、ＬＥＤチップの基板のハンドリング時に、逆方向静電気が印加されたときも同様に破壊する。
【０００５】
この問題を解決するために、図１１に示すような半導体発光装置が提案されている。この半導体発光装置１１０は、第１のリード１１１と第２のリード１１２を備え、上記第１のリード１１１の先端に設けた凹部にツェナダイオードチップ１１５をダイボンディングし、このツェナダイオードチップ１１５の表面に、一面側にｐ側電極およびｎ側電極を形成したＬＥＤチップ１１６をフェイスダウンボンディングしている。上記ツェナダイオードチップ１１５と上記ＬＥＤチップ１１６とは互いに逆方向にパラレル接続している。このパラレル接続したツェナダイオードチップ１１５とＬＥＤチップ１１６とは、第１のリード１１１に接続していると共に、金線１１４を介して第２のリード１１２に接続している。上記ツェナダイオードチップ１１５、ＬＥＤチップ１１６および第１，第２のリード１１１，１１２の先端部を樹脂１１７で封止して、半導体発光装置１１０を構成している。
【０００６】
この半導体発光装置１１０に交流電圧を印加すると、順方向電圧の場合はＬＥＤチップ１１６に電流が流れて発光すると共に、上記ツェナダイオードチップ１１５は一定電圧になるまでオフ状態であり、一方、逆方向電圧の場合には、上記ツェナダイオードチップ１１５がオンして、ＬＥＤチップ１１６には高い電圧が印加されない。このように、ツェナダイオードチップ１１５を設けることによって、逆方向電圧によるＬＥＤチップ１１６の破壊を防止している。
【０００７】
上記従来の半導体発光装置１１０を利用した表示装置として、図１２に示すようなものがある。この表示装置１２０は、ダイナミック駆動型の表示装置であり、縦方向と横方向に複数の配線を設けて、これらの配線の交点に、ＬＥＤｉｊ（ｉ＝１〜３，ｊ＝１〜３）とツェナダイオードＺｉｊからなる半導体発光装置をマトリックス状に配置して接続している。上記複数の配線の一端にはトランジスタＴＲｋ（ｋ＝１〜６）を夫々設けている。これらのトランジスタＴＲｋを制御して所望の半導体発光装置ＬＥＤｉｊを点灯させて、表示装置１２０に画像を表示するようにしている。
【０００８】
なお、この表示装置１２０は、赤色ＬＥＤｉ１（ｉ＝１〜３）と緑色ＬＥＤｉ２（ｉ＝１〜３）と青色ＬＥＤｉ３（ｉ＝１〜３）とを備えたフルカラーの半導体発光装置であり、上記赤色ＬＥＤｉ１（ｉ＝１〜３）の順方向しきい値電圧は２．１Ｖ、緑色ＬＥＤｉ２（ｉ＝１〜３）および青色ＬＥＤｉ３（ｉ＝１〜３）の順方向しきい値電圧は３．５Ｖである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記表示装置１２０において、ＬＥＤ２２を点灯するためにトランジスタＴＲ２およびＴＲ５をオンにすると、矢印Ａで示すようにツェナダイオードＺ１１を介してリーク電流が流れて、ＬＥＤ２２が点灯するのみでなく、ＬＥＤ２１とＬＥＤ１２も微点灯するという問題がある。
【００１０】
また、上記表示装置１２０は、緑色ＬＥＤｉ２（ｉ＝１〜３）および青色ＬＥＤｉ３（ｉ＝１〜３）の順方向しきい値電圧に対応して３．５Ｖ以上で駆動すると、順方向しきい値電圧が２．１Ｖである赤色ＬＥＤｉ１（ｉ＝１〜３）では、ドライバーＩＣの残り電圧が高くなる。そうすると、この赤色ＬＥＤｉ１（ｉ＝１〜３）の定電流ドライバーＩＣ（集積回路）に負担がかかって温度上昇し、ドライバーＩＣの信頼性、ひいては表示装置１２０の信頼性が低下するという問題がある。
【００１１】
【００１２】
そこで、本発明の目的は、順方向しきい値電圧が異なるＬＥＤをパラレル接続しても、特定のＬＥＤを駆動する定電流ドライバーＩＣにかかる負担が大きくならなくて、したがって、特定の定電流ドライバーＩＣが温度上昇することがなくて、信頼性の高い半導体発光装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
参考例の半導体発光装置は、
ＬＥＤと、互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路とを備え、
上記保護回路と、ＬＥＤとをパラレル接続したことを特徴としている。
【００１４】
この参考例の半導体発光装置によれば、上記ＬＥＤに、上記保護回路の降服電圧以下の順方向電圧が印加されると、保護回路の逆方向のツェナダイオードがオフになって保護回路に電流が流れないと共に、ＬＥＤに電流が流れてＬＥＤが発光する。一方、逆方向印加電圧のときは、保護回路の順方向のツェナダイオードがオフになって保護回路に電流が流れないと共に、ＬＥＤもオフになって電流が流れない。さらに、上記ＬＥＤに、保護回路の降服電圧以上の電圧が印加されると、順方向印加電圧のときは保護回路の逆方向のツェナダイオードが降服して保護回路に電流が流れる。一方、逆方向印加電圧のときは保護回路の順方向のツェナダイオードが降服して保護回路に電流が流れる。すなわち、この半導体発光装置は、保護回路の降服電圧よりも高い電圧が正逆どちらかに印加されると、保護回路に電圧の印加方向の電流が流れるので、ＬＥＤに高い電圧が印加されなくて、ＬＥＤの損傷や破壊が防止される。なお、上記保護回路において、逆方向のツェナダイオードのツェナ電圧と順方向のツェナダイオードの順方向しきい値電圧との合計を、上記ＬＥＤの動作電圧よりも大きくしている。
【００１５】
他の参考例では、上記ＬＥＤは、窒化物化合物半導体からなる。
【００１６】
この参考例によれば、上記ＬＥＤは窒化物化合物半導体からなるから、例えばＡｌＧａＩｎＰ（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）からなるＬＥＤに比べて動作電圧が高い。そのため、この半導体発光装置を交流駆動する場合、逆方向印加電圧が過大になる可能性もあるが、上記保護回路は過大な逆方向印加電圧でも降服して電流を流すので、窒化物化合物半導体からなるＬＥＤを高い逆方向印加電圧から保護できる。
【００１７】
他の参考例では、上記保護回路は１つのシリコンチップに形成されている。
【００１８】
この参考例によれば、上記複数のツェナダイオードからなる保護回路を１つのシリコンチップに形成しているので、半導体発光装置がコンパクトになる。
【００１９】
他の参考例では、上記シリコンチップの上に上記ＬＥＤを少なくとも１個配置している。
【００２０】
この参考例によれば、上記保護回路を形成したシリコンチップの上に上記ＬＥＤを配置するので、半導体発光装置がさらにコンパクトになる。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明の半導体発光装置は、順方向しきい値電圧の異なる複数種類のＬＥＤをパラレル接続した半導体発光装置において、
順方向しきい値電圧の低い方の上記ＬＥＤに、少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して、上記複数のＬＥＤを、一つの駆動電圧を用いて駆動するようにしたことを特徴としている。
【００２２】
この発明の半導体発光装置によれば、順方向しきい値電圧が異なる複数のＬＥＤをパラレル接続して一定の電圧で駆動する場合、順方向しきい値電圧が低い方のＬＥＤに電圧補正用ダイオードをシリーズ接続してＬＥＤの見かけの順方向しきい値電圧を高くする。そうすると、上記順方向しきい値電圧が低いＬＥＤの見かけの順方向しきい値電圧を、順方向しきい値電圧が高いＬＥＤと略同じにすることができ、ドライバーＩＣの残り電圧を略同じにすることができる。したがって、半導体発光装置を駆動する定電流ドライバーＩＣの負担が少なくなって、半導体発光装置の性能が安定する。
【００２３】
本発明の１実施形態では、上記電圧補正用ダイオードは、１つのシリコンチップに形成されている。
【００２４】
この実施形態によれば、上記電圧補正用ダイオードを１つのシリコンチップに形成しているので、半導体発光装置がコンパクトになる。
【００２５】
第２の発明の半導体発光装置は、ＬＥＤと、
互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路とを備え、
上記保護回路と、ＬＥＤとをパラレル接続し、
上記ＬＥＤに、そのＬＥＤの順方向しきい値電圧と異なる順方向しきい値電圧を有するＬＥＤをパラレル接続すると共に、
順方向しきい値電圧の低い方の上記ＬＥＤに、少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して、上記順方向しきい値電圧が互いに異なるＬＥＤを、一つの駆動電圧を用いて駆動するようにしている。
【００２６】
この発明によれば、保護回路を備えるＬＥＤに、そのＬＥＤと順方向しきい値電圧が異なるＬＥＤをパラレル接続して、上記保護回路を備えるＬＥＤおよび順方向しきい値電圧が異なるＬＥＤのうち、順方向しきい値電圧が低いほうのＬＥＤに電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して見かけの順方向しきい値電圧を高くしている。そうすると、順方向しきい値電圧が異なる複数のＬＥＤを一定の電圧で駆動しても、順方向しきい値電圧が低いＬＥＤのドライバーＩＣの残り電圧が高くならず、この半導体発光装置の定電流ドライバーＩＣに負担がかからない。したがって、この半導体発光装置の性能を安定させることができる。
【００２７】
第３の発明の半導体発光装置は、青色または緑色のうちの少なくとも一方の光を発光する第１ＬＥＤと、
互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路と、
赤色の光を発光する第２ＬＥＤに少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続してなる赤色発光回路とを備え、
上記第１ＬＥＤと、上記保護回路と、上記赤色発光回路とをパラレル接続して、上記第１ＬＥＤと第２ＬＥＤを、１つの駆動電圧を用いて駆動するようにしたことを特徴としている。
【００２８】
この発明による半導体発光装置によれば、例えば窒化物化合物半導体からなる青色または緑色の光を発光する第１ＬＥＤは、例えばＡｌＧａＩｎＰからなる赤色の光を発光する第２ＬＥＤよりも順方向しきい値電圧が高い。そのため、上記第２ＬＥＤに電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して、見かけの順方向しきい値電圧を上記第１ＬＥＤの順方向しきい値電圧と略同じにしている。そうすると、この半導体発光装置を第１ＬＥＤのしきい値電圧に対応した電圧で駆動しても、第２ＬＥＤのドライバーＩＣの残り電圧が高くならず、この半導体発光装置の定電流ドライバーＩＣに負担がかからない。したがって、この半導体発光装置の性能を安定させることができる。また、この半導体発光装置は保護回路を備えるので、保護回路の降服電圧以下の交流電圧が印加されると、上記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤに正方向電流が流れて発光する一方、半導体発光装置の逆方向には電流が流れない。さらに、上記保護回路の降服電圧以上の交流電圧が印加されると、保護回路に正逆どちらの方向にも電流が流れて上記第１ＬＥＤおよび第２ＬＥＤが保護される。すなわち、この半導体発光装置は、安定した性能を有すると共に、ＬＥＤが破損または破壊しにくい。
【００２９】
本発明の１実施形態では、上記電圧補正用ダイオードおよび上記保護回路は、１つのシリコンチップに形成されている。
【００３０】
この実施形態によれば、電圧補正用ダイオードと保護回路とを１つのシリコンチップに形成するので、半導体発光装置がコンパクトになる。
【００３１】
参考例では、上記ツェナダイオードは、アノードコモンまたはカソードコモンに配線されている。
【００３２】
この参考例によれば、上記保護回路のツェナダイオードは、シリコンチップ上の配線によってアノードコモンまたはカソードコモンであるので、上記保護回路に接続するＬＥＤの極性を限定しなくてよい。
【００３３】
他の参考例では、上記半導体発光装置を用いて、ダイナミック駆動型の表示装置を形成する。
【００３４】
この参考例によれば、表示装置を構成する半導体発光装置が備える保護回路は、正方向のツェナダイオードを有するので逆方向のリーク電流が流れない。したがって、この表示装置は誤表示しない。また、上記電圧補正用ダイオードは、順方向しきい値電圧が低いＬＥＤの見かけの順方向しきい値電圧を、順方向が高いＬＥＤの順方向しきい値電圧に揃えるので、半導体発光装置のドライバーＩＣの残り電圧が高くならず、半導体発光装置の性能、ひいては表示装置の性能を安定させる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３６】
図１は本発明による半導体発光装置の斜視図である。この半導体発光装置１は、第１のリード１１と、第２のリード１２、第３のリード１３および第４のリード１４を備え、これらはリードフレームに形成している。上記第１のリード１１の上端に設けた凹部に、シリコンチップ１６を搭載している。このシリコンチップ１６の上側表面には、窒化物化合物半導体からなる緑色ＬＥＤチップ２５と青色ＬＥＤチップ２６をバンプによってボンディングしていると共に、ＡｌＧａＩｎＰからなる赤色ＬＥＤチップ２７をＡｇペーストによってダイボンドしている。
【００３７】
図２は、シリコンチップ１６の断面図である。このシリコンチップ１６は、順方向のツェナダイオード１７ａ，１８ａと逆方向のツェナダイオード１７ｂ，１８ｂをシリーズ接続してなる２個の保護回路１７，１８を備える。さらに、互いに同じ方向にシリーズ接続した２個の電圧補正用ダイオード２１，２２を備える。上記シリコンチップ１６の下面にはｐ電極２３を設け、このｐ電極２３を上記第１のリード１１に、Ａｇ（銀）ペーストによってボンディングしている。
【００３８】
上記緑色ＬＥＤチップ２５は保護回路１７とパラレル接続していて、この保護回路１７の逆方向のツェナダイオード１７ｂのｐ側電極が、金線３０を介して第２のリード１２に接続している。また、上記青色ＬＥＤチップ２６は保護回路１８とパラレル接続していて、上記保護回路１８の逆方向のツェナダイオード１８ｂのｐ側電極が、金線３１を介して第３のリード１３に接続している。一方、上記赤色ＬＥＤチップ２７は上記電圧補正用ダイオード２１，２２とシリーズ接続していて、赤色ＬＥＤチップ２７のｐ側電極が電圧補正用ダイオード２２のｎ側電極とＡｇペーストで接続している一方、赤色ＬＥＤチップ２７のｎ側電極が金線３２を介して第４のリード１４に接続している。
【００３９】
そして、図１に示すように、上記第１のリードの先端に搭載したシリコンチップ１６、緑色ＬＥＤチップ２５、青色ＬＥＤチップ２６、および赤色ＬＥＤチップ２７と、第２のリードの先端部と、第３のリードの先端部と、第４のリードの先端部とを、透明な樹脂３５によってドーム形状に封止して、ランプ型の半導体発光装置１を形成している。
【００４０】
図３に示す回路図を用いて、半導体発光装置１の動作を説明する。図１および図２に示した部分と同一の部分には、同一の参照番号を付している。
【００４１】
上記保護回路１７，１８は、順方向のツェナダイオード１７ａ，１８ａの順方向しきい値電圧と、逆方向のツェナダイオード１７ｂ，１８ｂのツェナ電圧とを合計してなる降服電圧を有する。この降服電圧は、緑色ＬＥＤチップ２５および青色ＬＥＤチップ２６の動作電圧よりも大きくしてある。なお、順方向のツェナダイオード１７ａ，１８ａと逆方向のツェナダイオード１７ｂ，１８ｂは、夫々同じ種類のツェナダイオードを使用して、保護回路１７，１８の順方向の降服電圧と逆方向の降服電圧を同じにしている。
【００４２】
上記第１のリード１１と第２のリード１２に交流電圧を印加すると、この電圧が保護回路の降服電圧以下の場合、電圧が順方向のときは緑色ＬＥＤチップ２５に電流が流れて緑色ＬＥＤが発光する。一方、電圧が逆方向のときは緑色ＬＥＤチップ２５に電流が流れないと共に、保護回路１７に備える順方向のツェナダイオード１７ａによって保護回路１７にも電流が流れない。したがって、この緑色ＬＥＤチップ２５と保護回路１７には逆方向に電流が流れない。
【００４３】
さらに、この緑色ＬＥＤチップ２５と保護回路１７に、静電気などによって、保護回路１７の降服電圧よりも大きい電圧が印加された場合、この電圧が順方向の場合は保護回路１７の逆方向のツェナダイオード１７ｂが降服して、保護回路１７を順方向に電流が流れる。上記電圧が逆方向の場合は、保護回路１７の順方向のツェナダイオード１７ａが降服して、保護回路１７を逆方向に電流が流れる。すなわち、保護回路１７の降服電圧よりも過大な電圧が印加すると、保護回路１７に電流が流れて緑色ＬＥＤチップ２５に対する電圧の印加が回避されて、緑色ＬＥＤチップ２５の損傷が防止される。
【００４４】
また、パラレル接続した青色ＬＥＤ２６チップと保護回路１８も、上述のパラレル接続した緑色ＬＥＤ２５と保護回路１７と、同一の機能を有する。すなわち、第１のリード１１と第３のリード１３に印加する電圧が保護回路１８の降服電圧よりも小さい場合は、電圧が正方向のときは上記青色ＬＥＤチップ２６が発光する一方、電圧が逆方向のときは上記青色ＬＥＤチップ２６と保護回路１８は逆方向に電流を流さない。さらに、印加電圧が保護回路１８の降服電圧よりも高い場合は、電圧が正逆どちらの方向のときも保護回路１８が電圧の印加方向に電流を流して青色ＬＥＤチップ２６を保護する。
【００４５】
ところで、窒化物化合物半導体からなる緑色ＬＥＤチップ２５と青色ＬＥＤチップ２６の順方向しきい値電圧は３．５Ｖである一方、ＡｌＧａＩｎＰからなる赤色ＬＥＤチップ２７の順方向しきい値電圧は２．１Ｖである。そのため、この半導体発光装置１を緑色ＬＥＤチップ２５と青色ＬＥＤチップ２６に対応して３．５Ｖ以上で駆動すると、上記赤色ＬＥＤチップ２７に対しては電圧が過大になって、赤色ＬＥＤチップ２７のドライバーＩＣの残り電圧が高くなってしまう。そこで、赤色ＬＥＤチップ２７の見かけの順方向しきい値電圧を補正するために、赤色ＬＥＤチップ２７に２個の電圧補正用ダイオード２１，２２をシリーズ接続している。この電圧補正用ダイオード２１，２２の順方向しきい値電圧は夫々０．７Ｖであるので、赤色ＬＥＤチップ２７と電圧補正用ダイオード２１，２２との見かけの順方向しきい値電圧は３．５Ｖになる。したがって、この半導体発光装置１が３．５Ｖで駆動されても、赤色ＬＥＤチップ２７のドライバーＩＣの残り電圧が高くならず、半導体発光装置１の図示しない定電流ドライバーＩＣに過大な負担がかからないので、この半導体発光装置１の性能が安定する。
【００４６】
なお、上記実施形態では赤色ＬＥＤチップは４元のｎ型のＡｌＧａＩｎＰからなるが、ｐ型のＧａＡｌＡｓ（ガリウム・アルミニウム・砒素）によるものでもよい。
【００４７】
図４（ａ）は、図１１に示した従来の半導体発光装置１１０の電流−電圧特性を示す図であり、図４（ｂ）は、図１，図２および図３に示す本発明の半導体発光装置に備える緑色ＬＥＤチップ２５および保護回路１７の電流−電圧特性を示す図である。図４（ａ）に示すように、従来の半導体発光装置１１０は、逆方向電圧Ｖｒｄを印加するとツェナダイオードに電流が流れて、半導体発光装置１１０の逆方向に電流が流れる。一方、本発明の半導体発光装置の緑色ＬＥＤチップ２５および保護回路１７は、図４（ｂ）に示すように、逆方向電圧Ｖｒｄが印加されても、保護回路１７に順方向のツェナダイオード１７ａを備えるため、逆方向に電流が流れない。
【００４８】
また、図４（ｂ）に示すように、上記緑色ＬＥＤチップ２５および保護回路１７の順方向に、保護回路の降服電圧Ｖｆｂよりも高い電圧が印加すると、保護回路が降服して電流が流れてＬＥＤに高い電圧が印加しないので、ＬＥＤが破損しない。また、緑色ＬＥＤチップ２５および保護回路１７の逆方向に、保護回路の降服電圧Ｖｒｂよりも高い電圧が印加すると、保護回路が降服して電流が流れてＬＥＤに高い電圧が印加しないので、ＬＥＤが破損しない。
【００４９】
図５は、本発明の他の実施形態としての半導体発光装置を示した図である。この半導体発光装置３５は、基板３６の上に、保護回路および電圧補正用ダイオードを備えたシリコンチップ３７を搭載し、このシリコンチップ３７の上にＬＥＤチップ３８を配置して、上記シリコンチップ３７とＬＥＤチップ３８を樹脂３９で封止して、チップ型の半導体発光装置３５を形成している。
【００５０】
図６は、本発明による半導体発光装置を用いたセグメント型の数字表示装置を示した図である。この数字表示装置４０は、保護回路および電圧補正用ダイオードを形成したシリコンチップとＬＥＤチップとを備えるセグメント４５，４５・・・を７個配置して、セグメント型の数字表示装置４０を構成している。
【００５１】
図７は、本発明の半導体発光装置をマトリックス状に接続したダイナミック駆動型の表示装置を示す正面図で、図８はその側面図である。この表示装置５０の一部を構成するＬＥＤ５１，５１・・・は、このＬＥＤ５１，５１・・・の各々にパラレル接続した図３に示す保護回路１７，１８と同じ保護回路を備え、この保護回路には逆方向にシリーズ接続して２つのツェナダイオードを有するので、この保護回路は正逆両方向の降服電圧以下ではオフして、逆に電流が流れない。したがって、この表示装置５０では、従来の図１２に示すようなリーク電流が流れないので、この表示装置５０は誤表示しにくい。
【００５２】
上記実施形態の半導体発光装置は、図３に示したようにアノードコモンに接続したが、図９に示すようにカソードコモンに接続してもよい。また、アノードコモンとカソードコモンは、保護回路および電圧補正用ダイオードを形成したシリコンチップ上の配線によって設定できるので、半導体発光装置に使用するＬＥＤの極性を限定しなくてよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、参考例の半導体発光装置は、互いに逆方向のツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路を、ＬＥＤにパラレル接続しているので、半導体発光装置に印加する電圧が上記保護回路の降服電圧以下の場合は、順方向に電流が流れてＬＥＤが発光する一方、逆方向には電流が流れない。さらに、半導体発光装置に印加する電圧が保護回路の降服電圧以上の場合は、保護回路が降服して正逆どちらの方向にも電流を流すので、ＬＥＤに高い電圧が印加しなくてＬＥＤを保護できる。
【００５４】
また、この発明の半導体発光装置は、順方向しきい値電圧が互いに異なる複数のＬＥＤを設けて、順方向しきい値電圧が低い方のＬＥＤに電圧補正用ダイオードをシリーズ接続して見かけの順方向しきい値電圧を上げて、順方向しきい値電圧が高いＬＥＤと略同じ順方向しきい値電圧にする。そうすると、この半導体発光装置に、順方向しきい値電圧が高い方のＬＥＤに合わせた駆動電圧を印加しても、順方向しきい値電圧が低い方のＬＥＤのドライバーＩＣの残り電圧が高くならず、この半導体発光装置の定電流ドライバーＩＣに大きな負担がかからない。したがって、この半導体発光装置の性能を安定させることができる。
【００５５】
また、この発明の半導体発光装置は、青色または緑色のうちの少なくとも一方の光を発光する第１ＬＥＤと、互いに逆方向にツェナダイオードをシリーズ接続してなる保護回路と、赤色の光を発光する第２ＬＥＤに少なくとも１個の電圧補正用ダイオードをシリーズ接続してなる赤色発光回路とを備え、上記第１ＬＥＤと、上記保護回路と、上記赤色発光回路とをパラレル接続するので、例えば窒化物化合物半導体からなる第１ＬＥＤよりも順方向しきい値電圧が低い例えばＡｌＧａＩｎＰからなる第２ＬＥＤに、電圧補正用ダイオードをシリーズ接続することによって、第２ＬＥＤの見かけの順方向しきい値電圧を第１ＬＥＤの順方向しきい値電圧と略同じにして、上記第２ＬＥＤのドライバーＩＣの残り電圧の上昇を防止して、半導体発光装置の性能を安定にできる。さらに、上記保護回路を備えるので、保護回路の降服電圧以下の印加電圧に対しては半導体発光装置の逆方向に電流を流さない一方、保護回路の降服電圧以上の印加電圧に対しては半導体発光装置の正逆どちらにも電流を流して、上記第１および第２ＬＥＤを損傷や破損から保護することができる。
【００５６】
さらに、この発明の半導体発光装置をマトリックス状に接続した参考例のダイナミック駆動型表示装置は、半導体発光装置の保護回路に備えた順方向のツェナダイオードがリーク電流を流さないので、誤表示しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による半導体発光装置の斜視図である。
【図２】  図１に示した半導体発光装置が備えるシリコンチップの断面図である。
【図３】  図１に示した半導体発光装置の回路図である。
【図４】  図４（ａ）は、図１１に示す従来の半導体発光装置の電流−電圧特性を示す図であり、図４（ｂ）は、図１に示した本発明による半導体発光装置が備える緑色ＬＥＤチップおよび保護回路の電流−電圧特性を示す図である。
【図５】  本発明の他の実施形態の半導体発光装置を示す斜視図である。
【図６】  本発明による半導体発光装置を用いた数字表示装置である。
【図７】  本発明による半導体発光装置を用いたダイナミック駆動型の表示装置を示す正面図である。
【図８】  図７に示すダイナミック駆動型の表示装置の側面図である。
【図９】  本発明による半導体発光装置が備えるツェナダイオードをカソードコモンに接続した様子を示す回路図である。
【図１０】  従来の半導体発光装置を示す断面図である。
【図１１】  従来の半導体発光装置を示す断面図である。
【図１２】  従来の半導体発光装置を用いた表示装置の回路図である。
【符号の説明】
１  半導体発光装置
１１  第１のリード
１２  第２のリード
１３  第３のリード
１４  第４のリード
１７  保護回路
１７ａ  順方向のツェナダイオード
１７ｂ  逆方向のツェナダイオード
１８  保護回路
１８ａ  順方向のツェナダイオード
１８ｂ  逆方向のツェナダイオード
２１  電圧補正用ダイオード
２２  電圧補正用ダイオード
２５  緑色ＬＥＤチップ
２６  青色ＬＥＤチップ
２７  赤色ＬＥＤチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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