JP2002064220A - 発光ダイオードランプ及びそれに用いられる蛍光体 - Google Patents
発光ダイオードランプ及びそれに用いられる蛍光体Info
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- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 より広い範囲の白色の光を発することができ
る発光ダイオードランプとする。 【構成】 発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０
ｎｍである発光ダイオードチップ１００Ａと、この発光
ダイオードチップ１００Ａからの光を受けて６００〜６
５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を放出する第
１の蛍光体２１０Ａと、前記発光ダイオードチップ１０
０Ａからの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペ
クトルを有する蛍光を放出する第２の蛍光体２２０Ａと
を有している。
る発光ダイオードランプとする。 【構成】 発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０
ｎｍである発光ダイオードチップ１００Ａと、この発光
ダイオードチップ１００Ａからの光を受けて６００〜６
５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を放出する第
１の蛍光体２１０Ａと、前記発光ダイオードチップ１０
０Ａからの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペ
クトルを有する蛍光を放出する第２の蛍光体２２０Ａと
を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードラ
ンプとそれに用いられる蛍光体とに関する。
ンプとそれに用いられる蛍光体とに関する。
【０００２】
【従来の技術】白色の発光ダイオードランプとしては、
特開平１０−２４２５１３号公報に記載されたものがあ
る。この白色の発光ダイオードランプは、窒化ガリウム
系化合物半導体からなる発光ダイオードチップと、（Ｒ
Ｅ1-X ＳｍX ）3 （ＡｌY Ｇａ 1-Y ）Ｏ12：Ｃｅ（但
し、０≦ｘ＜１、０≦ｘ≦１、ＲＥはＹ、Ｇｄから選択
される少なくとも一種）である蛍光体とを有し、発光ダ
イオードチップからの光と、発光ダイオードチップから
の光を受けた蛍光体から発せられる光とを混色すること
で白色光を発するようになっている。
特開平１０−２４２５１３号公報に記載されたものがあ
る。この白色の発光ダイオードランプは、窒化ガリウム
系化合物半導体からなる発光ダイオードチップと、（Ｒ
Ｅ1-X ＳｍX ）3 （ＡｌY Ｇａ 1-Y ）Ｏ12：Ｃｅ（但
し、０≦ｘ＜１、０≦ｘ≦１、ＲＥはＹ、Ｇｄから選択
される少なくとも一種）である蛍光体とを有し、発光ダ
イオードチップからの光と、発光ダイオードチップから
の光を受けた蛍光体から発せられる光とを混色すること
で白色光を発するようになっている。
【０００３】この特開平１０−２４２５１３号公報で
は、蛍光体として、上記のもの以外に、Ｙ3 Ａｌ
5 Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3 （Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 ）5 Ｏ12：Ｃ
ｅ、Ｙ3 （Ａｌ 0.5 Ｇａ0.5 ）5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.8
Ｇｄ0.2 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0. 6 Ｇｄ0.4 ）3
Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.4 Ｇｄ0.6 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：
Ｃｅ、（Ｙ0.2 Ｇｄ0.8 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ等が挙げ
られている。
は、蛍光体として、上記のもの以外に、Ｙ3 Ａｌ
5 Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3 （Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 ）5 Ｏ12：Ｃ
ｅ、Ｙ3 （Ａｌ 0.5 Ｇａ0.5 ）5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.8
Ｇｄ0.2 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0. 6 Ｇｄ0.4 ）3
Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.4 Ｇｄ0.6 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：
Ｃｅ、（Ｙ0.2 Ｇｄ0.8 ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ等が挙げ
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の白色の発光ダイオードランプには以下のよう
な問題点がある。すなわち、従来の白色の発光ダイオー
ドランプは、図６に示すような範囲でのみ発光してい
た。すなわち、発することができる白色の範囲は狭いも
のである。この従来の発光ダイオードランプの発光可能
な白色の範囲は、特開平１０−２４２５１３号の発明者
である清水義則氏及び阪野顕正氏と、坂東完治氏、野口
泰延氏の４氏の論文『白色ＬＥＤの開発と応用』（第２
６４回蛍光体学会予講集（１９９６年１１月２９日発
行））の図７に記載されている。
うな従来の白色の発光ダイオードランプには以下のよう
な問題点がある。すなわち、従来の白色の発光ダイオー
ドランプは、図６に示すような範囲でのみ発光してい
た。すなわち、発することができる白色の範囲は狭いも
のである。この従来の発光ダイオードランプの発光可能
な白色の範囲は、特開平１０−２４２５１３号の発明者
である清水義則氏及び阪野顕正氏と、坂東完治氏、野口
泰延氏の４氏の論文『白色ＬＥＤの開発と応用』（第２
６４回蛍光体学会予講集（１９９６年１１月２９日発
行））の図７に記載されている。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
であって、より広い範囲の白色の光を発することができ
る発光ダイオードランプを提供することを目的としてい
る。
であって、より広い範囲の白色の光を発することができ
る発光ダイオードランプを提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る発光ダイオ
ードランプは、発光スペクトルの主ピークが４２０〜４
８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光ダイ
オードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範
囲でスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５
８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２
の蛍光体とを備えている。
ードランプは、発光スペクトルの主ピークが４２０〜４
８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光ダイ
オードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範
囲でスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５
８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２
の蛍光体とを備えている。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
に係る発光ダイオードランプの概略的断面図、図２は本
発明の第２の実施の形態に係る発光ダイオードランプの
要部の概略的断面図、図３は本発明の第３の実施の形態
に係る発光ダイオードランプの要部の概略的断面図、図
４は本発明の第４の実施の形態に係る発光ダイオードラ
ンプの要部の概略的断面図、図５は本発明の第５の実施
の形態に係る発光ダイオードランプの要部の概略的断面
図、図６は本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラ
ンプの発光が可能な範囲を示すＣＩＥ表色系、図７は本
発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いら
れる第２の蛍光体の発光スペクトル図、図８は本発明の
実施の形態に係る発光ダイオードランプの発光のＣＩＥ
表色系、図９は本発明の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプに用いられる第１の蛍光体の発光スペクトル
図、図１０は本発明の実施の形態に係る発光ダイオード
ランプの発光のＣＩＥ表色系、図１１は本発明に係る発
光ダイオードランプに用いられる赤色の光を発する蛍光
体の励起スペクトル図である。
に係る発光ダイオードランプの概略的断面図、図２は本
発明の第２の実施の形態に係る発光ダイオードランプの
要部の概略的断面図、図３は本発明の第３の実施の形態
に係る発光ダイオードランプの要部の概略的断面図、図
４は本発明の第４の実施の形態に係る発光ダイオードラ
ンプの要部の概略的断面図、図５は本発明の第５の実施
の形態に係る発光ダイオードランプの要部の概略的断面
図、図６は本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラ
ンプの発光が可能な範囲を示すＣＩＥ表色系、図７は本
発明の実施の形態に係る発光ダイオードランプに用いら
れる第２の蛍光体の発光スペクトル図、図８は本発明の
実施の形態に係る発光ダイオードランプの発光のＣＩＥ
表色系、図９は本発明の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプに用いられる第１の蛍光体の発光スペクトル
図、図１０は本発明の実施の形態に係る発光ダイオード
ランプの発光のＣＩＥ表色系、図１１は本発明に係る発
光ダイオードランプに用いられる赤色の光を発する蛍光
体の励起スペクトル図である。
【０００８】本発明の第１の実施の形態に係る発光ダイ
オードランプＡは、発光スペクトルの主ピークが４２０
〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップ１００Ａと、
この発光ダイオードチップ１００Ａからの光を受けて６
００〜６５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を放
出する第１の蛍光体２１０Ａと、前記発光ダイオードチ
ップ１００Ａからの光を受けて５４０ｎｍのスペクトル
を有する蛍光を放出する第２の蛍光体２２０Ａとを有し
ている。
オードランプＡは、発光スペクトルの主ピークが４２０
〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップ１００Ａと、
この発光ダイオードチップ１００Ａからの光を受けて６
００〜６５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を放
出する第１の蛍光体２１０Ａと、前記発光ダイオードチ
ップ１００Ａからの光を受けて５４０ｎｍのスペクトル
を有する蛍光を放出する第２の蛍光体２２０Ａとを有し
ている。
【０００９】前記発光ダイオードチップ１００Ａとして
は、青色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなるも
のを用いる。なお、この発光ダイオードチップ１００Ａ
は、上述した構造のものに限定されるものではなく、発
光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍであるも
のであればよい。
は、青色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなるも
のを用いる。なお、この発光ダイオードチップ１００Ａ
は、上述した構造のものに限定されるものではなく、発
光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍであるも
のであればよい。
【００１０】一方、図１において小さな白丸で示す前記
第１の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5
Ｏ12で、付活剤にＰｒを用いたものである。この第１の
蛍光体２１０Ａは、前記発光ダイオードチップ１００Ａ
からの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範囲でスペクト
ルを有する赤色の蛍光を発する。
第１の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5
Ｏ12で、付活剤にＰｒを用いたものである。この第１の
蛍光体２１０Ａは、前記発光ダイオードチップ１００Ａ
からの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範囲でスペクト
ルを有する赤色の蛍光を発する。
【００１１】また、図１において小さな黒丸で示す前記
第２の蛍光体２２０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5
Ｏ12で、付活剤にＴｂを用いたものである。この第２の
蛍光体２２０Ａは、前記発光ダイオードチップ１００Ａ
からの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペクト
ルを有する緑色の蛍光を発する。
第２の蛍光体２２０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5
Ｏ12で、付活剤にＴｂを用いたものである。この第２の
蛍光体２２０Ａは、前記発光ダイオードチップ１００Ａ
からの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペクト
ルを有する緑色の蛍光を発する。
【００１２】これらの第１の蛍光体２１０Ａ及び第２の
蛍光体２２０Ａは、発光ダイオードランプ１００Ａを構
成するモールド樹脂３００Ａに混入されている。モール
ド樹脂３００Ａは、透光性を有する合成樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂であって、発光ダイオードチップ１００Ａが
ダイボンディングされたダイボンディングリード４１０
Ａと、このダイボンディングリード４１０Ａに隣接され
ており、金線等のボンディングワイヤ４３０Ａによって
前記発光ダイオードチップ１００Ａに接続されたワイヤ
ボンディング用リード４２０Ａとをモールドするもので
ある。
蛍光体２２０Ａは、発光ダイオードランプ１００Ａを構
成するモールド樹脂３００Ａに混入されている。モール
ド樹脂３００Ａは、透光性を有する合成樹脂、例えばエ
ポキシ樹脂であって、発光ダイオードチップ１００Ａが
ダイボンディングされたダイボンディングリード４１０
Ａと、このダイボンディングリード４１０Ａに隣接され
ており、金線等のボンディングワイヤ４３０Ａによって
前記発光ダイオードチップ１００Ａに接続されたワイヤ
ボンディング用リード４２０Ａとをモールドするもので
ある。
【００１３】このようにモールド樹脂３００Ａに、第１
の蛍光体２１０Ａと第２の蛍光体２２０Ａとが混入され
ていると、発光ダイオードチップ１００Ａから発せられ
た光は、一部が両蛍光体２１０Ａ、２２０Ａに入射され
ることなく直接外部に出る青色の光Ｌ１になり、また一
部が第１の蛍光体２１０Ａに入射されて赤色の蛍光とな
って外部に出る光Ｌ２となり、また一部が第２の蛍光体
２２０Ａに入射されて緑色の蛍光となって外部に出る光
Ｌ３となる。これらの３種類の光、すなわち青色の光Ｌ
１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３とが混合されるこ
とで白色の光となるのである（図６参照）。
の蛍光体２１０Ａと第２の蛍光体２２０Ａとが混入され
ていると、発光ダイオードチップ１００Ａから発せられ
た光は、一部が両蛍光体２１０Ａ、２２０Ａに入射され
ることなく直接外部に出る青色の光Ｌ１になり、また一
部が第１の蛍光体２１０Ａに入射されて赤色の蛍光とな
って外部に出る光Ｌ２となり、また一部が第２の蛍光体
２２０Ａに入射されて緑色の蛍光となって外部に出る光
Ｌ３となる。これらの３種類の光、すなわち青色の光Ｌ
１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３とが混合されるこ
とで白色の光となるのである（図６参照）。
【００１４】また、第１の蛍光体２１０Ａと第２の蛍光
体２２０Ａとをモールド樹脂３００Ａに混入する代わり
に、図２に示すように、第１の蛍光体２１０Ａと第２の
蛍光体２２０Ａとを混入した樹脂５１０Ａ、例えばエポ
キシ樹脂を発光ダイオードチップ１００Ａの上面に塗布
するという手法を採用することも可能である（第２の実
施の形態）。ただし、この場合には、発光ダイオードチ
ップ１００Ａの上面に形成されているＮ型電極１９１
Ａ、Ｐ型電極１９２Ａ、すなわちボンディングワイヤ４
３０Ａの一端が接続される部分には前記樹脂５１０Ａを
塗布しないようにする。
体２２０Ａとをモールド樹脂３００Ａに混入する代わり
に、図２に示すように、第１の蛍光体２１０Ａと第２の
蛍光体２２０Ａとを混入した樹脂５１０Ａ、例えばエポ
キシ樹脂を発光ダイオードチップ１００Ａの上面に塗布
するという手法を採用することも可能である（第２の実
施の形態）。ただし、この場合には、発光ダイオードチ
ップ１００Ａの上面に形成されているＮ型電極１９１
Ａ、Ｐ型電極１９２Ａ、すなわちボンディングワイヤ４
３０Ａの一端が接続される部分には前記樹脂５１０Ａを
塗布しないようにする。
【００１５】この場合も、発光ダイオードチップ１００
Ａから発せられた光は、一部が両蛍光体２１０Ａ、２２
０Ａに入射されることなく直接外部に出る青色の光Ｌ１
になり、また一部が第１の蛍光体２１０Ａに入射されて
赤色の蛍光となって外部に出る光Ｌ２となり、また一部
が第２の蛍光体２２０Ａに入射されて緑色の蛍光となっ
て外部に出る光Ｌ３となる。これらの３種類の光、すな
わち青色の光Ｌ１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３と
が混合されることで白色の光となるのである。
Ａから発せられた光は、一部が両蛍光体２１０Ａ、２２
０Ａに入射されることなく直接外部に出る青色の光Ｌ１
になり、また一部が第１の蛍光体２１０Ａに入射されて
赤色の蛍光となって外部に出る光Ｌ２となり、また一部
が第２の蛍光体２２０Ａに入射されて緑色の蛍光となっ
て外部に出る光Ｌ３となる。これらの３種類の光、すな
わち青色の光Ｌ１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３と
が混合されることで白色の光となるのである。
【００１６】さらに、図３に示すように、第１の蛍光体
（図示省略）と第２の蛍光体（図示省略）とが混入され
た透光性フィルム５００Ａをモールド樹脂３００Ａに入
れ込むという手法の採用も可能である（第３の実施の形
態）。
（図示省略）と第２の蛍光体（図示省略）とが混入され
た透光性フィルム５００Ａをモールド樹脂３００Ａに入
れ込むという手法の採用も可能である（第３の実施の形
態）。
【００１７】ところで、図４に示すように、発光ダイオ
ードチップ１００Ａの下面に第１の蛍光体（図示省略）
及び第２の蛍光体（図示省略）を含んだ蛍光体層１３０
Ａを形成することも可能である（第４の実施の形態）。
この場合には、発光ダイオードチップ１００Ａの上面か
ら直接外部に放出される青色の光Ｌ１と、下面に向かっ
て放射され、蛍光体層１３０Ａの第１の蛍光体に入射さ
れ、赤色の蛍光となり、ダイボンディング用リード４１
０Ａに形成されたカップ部４１１Ａの底面４１２Ａで反
射されて外部に放出される光Ｌ２と、蛍光体層１３０Ａ
の第２の蛍光体に入射され、緑色の蛍光となり、ダイボ
ンディング用リード４１０Ａに形成されたカップ部４１
１Ａの底面４１２Ａで反射されて外部に放出される光Ｌ
３とが混合されることによって白色の光となる。なお、
図４においては、作図の都合上、ボンディングワイヤ４
３０Ａを省略している。
ードチップ１００Ａの下面に第１の蛍光体（図示省略）
及び第２の蛍光体（図示省略）を含んだ蛍光体層１３０
Ａを形成することも可能である（第４の実施の形態）。
この場合には、発光ダイオードチップ１００Ａの上面か
ら直接外部に放出される青色の光Ｌ１と、下面に向かっ
て放射され、蛍光体層１３０Ａの第１の蛍光体に入射さ
れ、赤色の蛍光となり、ダイボンディング用リード４１
０Ａに形成されたカップ部４１１Ａの底面４１２Ａで反
射されて外部に放出される光Ｌ２と、蛍光体層１３０Ａ
の第２の蛍光体に入射され、緑色の蛍光となり、ダイボ
ンディング用リード４１０Ａに形成されたカップ部４１
１Ａの底面４１２Ａで反射されて外部に放出される光Ｌ
３とが混合されることによって白色の光となる。なお、
図４においては、作図の都合上、ボンディングワイヤ４
３０Ａを省略している。
【００１８】また、図５に示すように、発光ダイオード
チップ１００Ａのサファイア基板１１０Ａに穴１１１Ａ
を開設し、この穴１５１Ａに第１の蛍光体２１０Ａ（図
５では小さな白丸で示している。）と第２の蛍光体２２
０Ａ（図５では小さな黒丸で示している。）とが混入さ
れた樹脂５２０Ａを埋め込むという手法もある（第５の
実施の形態）。この場合も、発光ダイオードチップ１０
０Ａの上面から直接外部に放出される青色の光Ｌ１と、
下面に向かって放射され、穴１１１Ａに埋め込まれた樹
脂５２０Ａ中の第１の蛍光体２１０Ａに入射され、赤色
の蛍光となり、ダイボンディング用リード４１０Ａに形
成されたカップ部４１１Ａの底面４１２Ａで反射されて
外部に１出される光Ｌ２と、穴１５１Ａに埋め込まれた
第２の蛍光体２２０Ａに入射され、緑色の蛍光となり、
ダイボンディング用リード４１０Ａに形成されたカップ
部４１１Ａの底面４１２Ａで反射されて外部に放出され
る光Ｌ３とが混合されることによって白色の光となる。
チップ１００Ａのサファイア基板１１０Ａに穴１１１Ａ
を開設し、この穴１５１Ａに第１の蛍光体２１０Ａ（図
５では小さな白丸で示している。）と第２の蛍光体２２
０Ａ（図５では小さな黒丸で示している。）とが混入さ
れた樹脂５２０Ａを埋め込むという手法もある（第５の
実施の形態）。この場合も、発光ダイオードチップ１０
０Ａの上面から直接外部に放出される青色の光Ｌ１と、
下面に向かって放射され、穴１１１Ａに埋め込まれた樹
脂５２０Ａ中の第１の蛍光体２１０Ａに入射され、赤色
の蛍光となり、ダイボンディング用リード４１０Ａに形
成されたカップ部４１１Ａの底面４１２Ａで反射されて
外部に１出される光Ｌ２と、穴１５１Ａに埋め込まれた
第２の蛍光体２２０Ａに入射され、緑色の蛍光となり、
ダイボンディング用リード４１０Ａに形成されたカップ
部４１１Ａの底面４１２Ａで反射されて外部に放出され
る光Ｌ３とが混合されることによって白色の光となる。
【００１９】なお、この場合は、発光ダイオードチップ
１００Ａの下面に反射膜を形成しておけば、カップ部４
１１Ａの底面４１２Ａでの反射より効率よく光Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３を外部に放出することが可能となる。
１００Ａの下面に反射膜を形成しておけば、カップ部４
１１Ａの底面４１２Ａでの反射より効率よく光Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３を外部に放出することが可能となる。
【００２０】また、上述した第１〜第５の実施の形態に
係る発光ダイオードランプＡでは、第１の蛍光体２１０
Ａと、第２の蛍光体２２０Ａとの両方を用いたが、いず
れか一方の蛍光体のみを用いるようにしてもよい。ただ
し、この場合には、白色の発光は不可能で、中間色、例
えば第１の蛍光体２１０Ａのみを用いた場合には紫色、
第２の蛍光体２２０Ａのみを用いた場合には青緑色の発
光が可能となる。
係る発光ダイオードランプＡでは、第１の蛍光体２１０
Ａと、第２の蛍光体２２０Ａとの両方を用いたが、いず
れか一方の蛍光体のみを用いるようにしてもよい。ただ
し、この場合には、白色の発光は不可能で、中間色、例
えば第１の蛍光体２１０Ａのみを用いた場合には紫色、
第２の蛍光体２２０Ａのみを用いた場合には青緑色の発
光が可能となる。
【００２１】さらに、上述した実施の形態では、赤色の
光を発する第２の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃ
ｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤にＴｂを用いたものである
としたが、母材が（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ1-z ，
Ｇａ）5 Ｏ12 で付活剤にＴｂ y を用いた赤色の光を発
する蛍光体を用いることも可能である。なお、０＜ｘ＜
０．１、０＜ｙ≦０．４、０＜ｚ≦１である。
光を発する第２の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃ
ｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤にＴｂを用いたものである
としたが、母材が（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ1-z ，
Ｇａ）5 Ｏ12 で付活剤にＴｂ y を用いた赤色の光を発
する蛍光体を用いることも可能である。なお、０＜ｘ＜
０．１、０＜ｙ≦０．４、０＜ｚ≦１である。
【００２２】この蛍光体（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｔｂy は、以下のようにして製造
される。まず、Ｙ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｃｅ2 Ｏ3 、Ｔ
ｂ2Ｏ3 を原料として、化学量論比でＹ：Ｔｂ：Ｃｅ＝
０．７９８：０．２：０．００２、Ａｌ：Ｇａ＝０．
２：０．８の割合で混合した。この混合物をるつぼ中で
１６００℃で２時間焼結し、数回洗浄した後に、ふるい
を用いて分級することによって得た。このようにして得
られた蛍光体の発光スペクトルは図８に示す。
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｔｂy は、以下のようにして製造
される。まず、Ｙ2 Ｏ3 、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｃｅ2 Ｏ3 、Ｔ
ｂ2Ｏ3 を原料として、化学量論比でＹ：Ｔｂ：Ｃｅ＝
０．７９８：０．２：０．００２、Ａｌ：Ｇａ＝０．
２：０．８の割合で混合した。この混合物をるつぼ中で
１６００℃で２時間焼結し、数回洗浄した後に、ふるい
を用いて分級することによって得た。このようにして得
られた蛍光体の発光スペクトルは図８に示す。
【００２３】かかる蛍光体をエポキシ樹脂と混合してス
ラリーとしてのち、４４０ｎｍにピーク波長を有する青
色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなる発光ダイ
オードチップ１００Ａをモールドした発光ダイオードラ
ンプＡを製造した。なお、第２の蛍光体２２０Ａとして
は、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤がＴｂ
である蛍光体、すなわち（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｔ
ｂを用いた。
ラリーとしてのち、４４０ｎｍにピーク波長を有する青
色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなる発光ダイ
オードチップ１００Ａをモールドした発光ダイオードラ
ンプＡを製造した。なお、第２の蛍光体２２０Ａとして
は、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤がＴｂ
である蛍光体、すなわち（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｔ
ｂを用いた。
【００２４】かかる発光ダイオードランプＡから発せら
れる光の色度座標は、図９に示すようになった。
れる光の色度座標は、図９に示すようになった。
【００２５】また、上述した実施の形態では、赤色の光
を発する第１の蛍光体２２０Ａは、、母材が
（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で付
活剤にＰｒy を用いた赤色の光を発する蛍光体を用いる
ことも可能である。なお、０≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦
０．１、０≦ｚ≦１である。
を発する第１の蛍光体２２０Ａは、、母材が
（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で付
活剤にＰｒy を用いた赤色の光を発する蛍光体を用いる
ことも可能である。なお、０≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦
０．１、０≦ｚ≦１である。
【００２６】この蛍光体（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｐｒy は、以下のようにして製造
される。まず、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｅｕ2 Ｏ3 、Ｐ
ｒ2Ｏ3 を原料として、化学量論比でＹ：Ｐｒ：Ｅｕ＝
０．９９３：０．００６：０．００１の割合で混合し
た。この混合物をるつぼ中で１６００℃で２時間焼結
し、ふるいを用いて分級した。この蛍光体の発光スペク
トルは図１１に示す。
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12：Ｐｒy は、以下のようにして製造
される。まず、Ｙ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｅｕ2 Ｏ3 、Ｐ
ｒ2Ｏ3 を原料として、化学量論比でＹ：Ｐｒ：Ｅｕ＝
０．９９３：０．００６：０．００１の割合で混合し
た。この混合物をるつぼ中で１６００℃で２時間焼結
し、ふるいを用いて分級した。この蛍光体の発光スペク
トルは図１１に示す。
【００２７】かかる蛍光体をエポキシ樹脂と混合してス
ラリーとしてのち、４４０ｎｍにピーク波長を有する青
色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなる発光ダイ
オードチップ１００Ａをモールドした発光ダイオードラ
ンプＡを製造した。なお、第１の蛍光体２１０Ａとして
は、第１の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3Ａ
ｌ5 Ｏ12で、付活剤にＰｒがである蛍光体、すなわち
（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ 12：Ｐｒを用いた。
ラリーとしてのち、４４０ｎｍにピーク波長を有する青
色の光を発する窒化ガリウム系半導体からなる発光ダイ
オードチップ１００Ａをモールドした発光ダイオードラ
ンプＡを製造した。なお、第１の蛍光体２１０Ａとして
は、第１の蛍光体２１０Ａは、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3Ａ
ｌ5 Ｏ12で、付活剤にＰｒがである蛍光体、すなわち
（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ 12：Ｐｒを用いた。
【００２８】かかる発光ダイオードランプＡから発せら
れる光の色度座標は、図１２に示すようになった。
れる光の色度座標は、図１２に示すようになった。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る発光ダイオードランプは、
発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍである
発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップか
らの光を受けて６００〜６５０ｎｍのスペクトルを有す
る蛍光を発する第１の蛍光体と、前記発光ダイオードチ
ップからの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペ
クトルを有する蛍光を発する第２の蛍光体とを備えてい
る。
発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍである
発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップか
らの光を受けて６００〜６５０ｎｍのスペクトルを有す
る蛍光を発する第１の蛍光体と、前記発光ダイオードチ
ップからの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペ
クトルを有する蛍光を発する第２の蛍光体とを備えてい
る。
【００３０】このため、この発光ダイオードランプで
は、図６に示すように、第１の蛍光体と第２の蛍光体の
混合の割合を変化させることで、従来のものより広い範
囲での発光が可能となる。
は、図６に示すように、第１の蛍光体と第２の蛍光体の
混合の割合を変化させることで、従来のものより広い範
囲での発光が可能となる。
【００３１】そして、前記第１の蛍光体は、母剤が
（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤にＰｒを用いたも
のであり、前記第２の蛍光体は、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3
Ａｌ5 Ｏ 12で、付活剤にＴｂを用いたものであればよ
い。
（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤にＰｒを用いたも
のであり、前記第２の蛍光体は、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3
Ａｌ5 Ｏ 12で、付活剤にＴｂを用いたものであればよ
い。
【００３２】また、発光スペクトルの主ピークが４２０
〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光
ダイオードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍ
のスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、前
記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５８
０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２の
蛍光体とのうち、いずれか一方の蛍光体とを備える発光
ダイオードランプでは、中間色の発光が可能になる。
〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光
ダイオードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍ
のスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、前
記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５８
０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２の
蛍光体とのうち、いずれか一方の蛍光体とを備える発光
ダイオードランプでは、中間色の発光が可能になる。
【００３３】一方、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で
付活剤にＰｒを用いており、赤色発光する蛍光体や、母
剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で付活剤にＴｂを用いて
おり、緑色発光する蛍光体は、発光スペクトルの主ピー
クが４２０〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップと
組み合わせることによって、白色の発光や中間色の発光
等が可能になる。
付活剤にＰｒを用いており、赤色発光する蛍光体や、母
剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で付活剤にＴｂを用いて
おり、緑色発光する蛍光体は、発光スペクトルの主ピー
クが４２０〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップと
組み合わせることによって、白色の発光や中間色の発光
等が可能になる。
【００３４】また、前記第２の蛍光体としては母剤が
（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で、
付活剤にＴｂy を用いたものを、前記第１の蛍光体とし
ては母剤が（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）
5 Ｏ12で、付活剤にＰｒy を用いたものをそれぞれ使用
すると、従来の発光ダイオードランプでは表現できなか
った中間色表示が可能になるという効果がある。
（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で、
付活剤にＴｂy を用いたものを、前記第１の蛍光体とし
ては母剤が（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）
5 Ｏ12で、付活剤にＰｒy を用いたものをそれぞれ使用
すると、従来の発光ダイオードランプでは表現できなか
った中間色表示が可能になるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプの概略的断面図である。
ドランプの概略的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプの要部の概略的断面図である。
ドランプの要部の概略的断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプの要部の概略的断面図である。
ドランプの要部の概略的断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプの要部の概略的断面図である。
ドランプの要部の概略的断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る発光ダイオー
ドランプの要部の概略的断面図である。
ドランプの要部の概略的断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラン
プの発光が可能な範囲を示すＣＩＥ表色系である。
プの発光が可能な範囲を示すＣＩＥ表色系である。
【図７】本発明の形態に係る発光ダイオードランプに用
いられる第２の蛍光体の発光スペクトル図である。
いられる第２の蛍光体の発光スペクトル図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラン
プの発光のＣＩＥ表色系である。
プの発光のＣＩＥ表色系である。
【図９】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラン
プに用いられる第１の蛍光体の発光スペクトル図であ
る。
プに用いられる第１の蛍光体の発光スペクトル図であ
る。
【図１０】本発明の実施の形態に係る発光ダイオードラ
ンプの発光のＣＩＥ表色系である。
ンプの発光のＣＩＥ表色系である。
【図１１】本発明に係る発光ダイオードランプに用いら
れる赤色の光を発する蛍光体の励起スペクトル図であ
る。
れる赤色の光を発する蛍光体の励起スペクトル図であ
る。
１００Ａ 発光ダイオードチップ ２１０Ａ 第１の蛍光体 ２２０Ａ 第２の蛍光体
Claims (8)
- 【請求項１】 発光スペクトルの主ピークが４２０〜４
８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光ダイ
オードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範
囲でスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５
８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２
の蛍光体とを具備したことを特徴とする発光ダイオード
ランプ。 - 【請求項２】 発光スペクトルの主ピークが４２０〜４
８０ｎｍである発光ダイオードチップと、この発光ダイ
オードチップからの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範
囲でスペクトルを有する蛍光を発する第１の蛍光体と、
前記発光ダイオードチップからの光を受けて５３０〜５
８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光を発する第２
の蛍光体とのうち、いずれか一方の蛍光体とを具備した
ことを特徴とする発光ダイオードランプ。 - 【請求項３】 前記第１の蛍光体は、母剤が（Ｙ，Ｃ
ｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で、付活剤にＰｒを用いたものであ
り、前記第２の蛍光体は、母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3Ａｌ5
Ｏ12で、付活剤にＴｂを用いたものであることを特徴と
する請求項１又は２記載の発光ダイオードランプ。 - 【請求項４】 前記第２の蛍光体は、母剤が
（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ 1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で、
付活剤にＴｂy を用いたものであり、前記第１の蛍光体
は、母剤が（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ1-z ，Ｇａ）
5 Ｏ12で、付活剤にＰｒ y を用いたものであることを特
徴とする請求項１又は２記載の発光ダイオードランプ。
ただし、第２の蛍光体では、０＜ｘ＜０．１、０＜ｙ≦
０．４、０＜ｚ≦１、第１の蛍光体では、０≦ｘ≦０．
４、０＜ｙ≦０．１、０≦ｚ≦１である。 - 【請求項５】 母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で付活
剤にＰｒを用いており、赤色発光する蛍光体。 - 【請求項６】 母剤が（Ｙ，Ｃｅ）3 Ａｌ5 Ｏ12で付活
剤にＴｂを用いており、緑色発光する蛍光体。 - 【請求項７】 母材が（Ｙ1-x-y ，Ｃｅx ）3 （Ａｌ
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で付活剤にＴｂy を用いた蛍光体。
ただし、０＜ｘ＜０．１、０＜ｙ≦０．４、０＜ｚ≦１
である。 - 【請求項８】 母材が（Ｙ1-x-y ，Ｅｕx ）3 （Ａｌ
1-z ，Ｇａ）5 Ｏ12で付活剤にＰｒy を用いた蛍光体。
ただし、０≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．１、０≦ｚ≦１
である。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP2001240858A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-04 | Nemoto & Co Ltd | 蛍光体 |
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-
2001
- 2001-06-01 JP JP2001167396A patent/JP4817534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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