JP2002171000A - 半導体発光装置およびそれを用いた発光表示装置 - Google Patents

半導体発光装置およびそれを用いた発光表示装置

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Kiyoshi Suzuki
清 鈴木
Kaori Kanesaka
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体発光素子からの出射光の影響が無く色
調の良好な単色発光の半導体発光装置を提供すること。 【解決手段】 発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
で、人間の視感度が低い近紫外から紫青色の発光色を有
する半導体発光素子を備え、この半導体発光素子の光の
波長を、単色の発光ピークを有する蛍光体で変換する。
蛍光体によって波長変換された光は、人間の視感度を考
慮すると、見かけ上、半導体発光素子からの直接光の影
響を殆ど受けないから、蛍光体からの光の色調は良好で
ある。また、半導体発光装置の構造や半導体発光素子を
変えることなく、蛍光体材料を変えるのみで所望の発光
色を有する半導体発光装置が得られるので、半導体発光
装置の製造コストを削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
や携帯電話・携帯情報端末等のバックライト用光源や、
屋内外公告等に利用されるＬＥＤ（発光ダイオード）表
示装置、各々種携帯機器のインジケータ、照光スイッ
チ、ＯＡ（オフィスオートメーション）機器用光源等に
利用される半導体発光装置に関するものであり、特に半
導体発光素子からの出射光を、蛍光体を利用して波長変
換し、様々な発光色の光源として利用可能な半導体発光
装置と、それを用いた発光表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体発光装置は、小型で消費電力が少
なく高輝度発光を安定に行えるので、各種表示装置にお
ける光源として広く用いられている。また、半導体発光
装置は、各種情報処理装置における情報記録読み取り用
の光源としても利用されている。これまでに広く実用化
されている長波長可視光半導体発光装置に用いられる半
導体発光素子は、使用される発光層の半導体材料や形成
条件等により、赤から緑色の高輝度発光が可能であっ
た。これに対して、近年、青から紫色の短波長可視光を
発光する半導体発光素子が開発され、一般に実用化され
始めてきている。
【０００３】これら様々な発光色の半導体発光装置を用
いて、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色の
発光色を有する半導体発光装置を利用したＬＥＤディス
プレイが市場に出始めている。
【０００４】さらに、青から紫色の短波長可視光を発光
する半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせて、半導体
発光素子の出射光と蛍光体により波長変換された変換光
との混色により白色を得る半導体発光装置が、例えば特
許第２９２７２７９号に開示されている。
【０００５】また、特開平１０-１６３５３５号には、
高輝度でコンパクトな白色の発光色を得るために、青色
または青紫色の発光色を有する半導体発光素子と、この
半導体発光素子からの光を吸収して可視領域の光を発光
する１種または２種類以上の蛍光体とを組み合わせた半
導体発光装置が開示されている。上記半導体発光素子の
発光色と蛍光体の発光色とが互いに補色の関係になっ
て、この半導体発光素子の発光色と蛍光体の発光色とが
加色されて白色に発光するように、上記蛍光体を選択し
ている。
【０００６】また、特開平１０−１２９２５号には、紫
外光および近紫外光を出射する半導体発光素子と、この
半導体発光素子からの光によって蛍光を発する蛍光体と
を備える半導体発光装置が開示されている。上記半導体
発光素子は、通常は青色の光を発する半導体発光素子で
あり、パルス状の大電流を流すことによって、紫外光お
よび近紫外光を出射させている。上記蛍光体の種類を変
えるのみによって、単一種類の半導体発光素子を用いて
複数の発光色を得ることが開示されている。
【０００７】また、特開平９−１５３６４４号には、３
族窒素化物半導体を用いて形成されてピーク波長が３８
０ｎｍの紫外線を発光する発光層と、この発光層からの
紫外線を受光して、赤、青、緑の３原色を各々発光する
３種類の蛍光体層とを備えたドットマトリックスタイプ
の表示装置が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は、以下のような問題点がある。
【０００９】長波長可視光半導体発光装置に用いられて
赤から緑色の発光色を有する半導体発光素子や、青から
紫色の短波長可視光を発光する半導体発光素子は、発光
する波長に応じて使用される材料や素子形状が異なるの
で、互いに異なる波長の半導体素子を実装して半導体発
光装置を得ようとすると、互いに異なる複数の実装材料
や実装工程が必要となって、製造工程が煩雑となると共
にコストアップの要因になるという問題がある。
【００１０】さらに、上記発光色が互いに異なる複数の
半導体発光素子を用いて色彩が良好な白色光を得るため
には、上記複数の半導体発光素子への電流を各々調整す
る必要があるので半導体発光装置が複雑になるという問
題がある。また、上記半導体発光装置を複数個用いて発
光表示装置を形成すると、大量の半導体発光素子の色調
の調整が必要になって製造工程が煩雑になるという問題
点がある。
【００１１】また、上記特許第２９２７２７９号や特開
平１０−１６３５３５号に開示されている半導体発光装
置は、半導体発光素子の出射光と、この出射光と補色の
関係にある蛍光体の発光光とを混色して白色の発光色を
得るので、光の利用効率が悪く、また、色調も良くない
という問題点があった。例えば、半導体発光素子の青色
の出射光と蛍光体の黄色の出射光との混色によって白色
光を得る半導体発光装置を、液晶表示装置のバックライ
トとして利用すると、この白色光は純緑および純赤色の
光量が少ないので、上記液晶表示装置が備える赤色カラ
ーフィルタを透過する光の量が少ないから、上記液晶表
示装置がフルカラー表示をすると、色抜けしたような印
象を与えるという問題点がある。
【００１２】また、特開平１０−１２９２５号に開示さ
れている半導体発光装置は、半導体発光素子にパルス状
の大電流を印加するので、半導体発光素子が破壊したり
発熱して劣化して、寿命が短くて信頼性が低いという問
題点がある。また、上記半導体発光素子は、紫外及び近
紫外の波長に発光波長のピークを有すると共に、青色の
波長にも発光波長のピークを有するので、この青色光が
蛍光の発光光と混色して色調が悪いという問題がある。
さらに、半導体発光装置が劣化した場合には、複数の異
なる発光色を有する半導体発光素子が、輝度が一律に劣
化するのではなくて、青色の波長成分が特に急激に低下
するので、半導体発光装置の色調が変化してしまうとい
う問題点がある。さらに、上記半導体発光素子は、近紫
外（３９０ｎｍ）付近から短波長側の紫外領域の波長の
光を出射するので、人体への影響を防止する施策が必要
である。また、上記半導体発光素子の固定用およびモー
ルド用の樹脂も、上記紫外領域の波長の光によって悪影
響を受けるので、上記固定用樹脂の変質による信頼性の
低下や、上記モールド用樹脂の黒化による発光輝度の低
下を招く虞があるという問題点がある。
【００１３】特開平９―１５３６４４号に開示された半
導体発光装置もまた、３８０ｎｍという紫外領域の発光
波長を利用しているため、人体への影響を防止するため
に紫外領域の光の漏洩防止を施策する必要があると共
に、半導体発光素子の固定用およびモールド用の樹脂が
悪影響を受けて、信頼性の低下や発光輝度の低下の原因
になるという問題点がある。さらに、この半導体発光装
置は、基板上に、赤、青、緑の３原色を発光する蛍光体
層を半導体層と共に形成するので、半導体発光装置の製
造工程が煩雑で歩留りや信頼性が低下するという問題点
がある。
【００１４】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、複数の発光波長の光を出射できる
にも拘らず製造が容易で安価であり、色調が良好で、人
体への影響が少なく、劣化が殆ど無い半導体発光装置
と、それを用いた発光表示装置を提供することを目的と
する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体発光装置は、基体上に半導体発光素
子を搭載してなる半導体発光装置において、上記半導体
発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出
射光を有し、上記半導体発光素子からの出射光により励
起されて、発光波長が６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの波長
領域に主発光ピークを有する赤色の光を出射する蛍光体
を備えることを特徴としている。
【００１６】本発明によれば、上記半導体発光装置にお
いて、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い
短波長領域の出射光を有する上に、上記蛍光体は、発光
波長が赤色の波長領域に主発光ピークを有して単色の赤
色の光を出射するので、もし、上記蛍光体が出射する光
と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混じって
も、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記蛍光体
の出射光の色調が殆ど変化することがない。つまり、上
記蛍光体からの光が、上記半導体発光素子からの直接光
の影響を受けることなく半導体発光装置から出射される
のである。したがって、色調が良好な単色赤色発光の半
導体発光装置が得られる。
【００１７】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。一
方、上記半導体発光素子の発光波長が４２０ｎｍよりも
長いと、この半導体発光素子からの出射光は、可視領域
の発光波長を有するようになるから、上記蛍光体からの
出射光と混色して、半導体発光装置の発光色の色調が変
化してしまう。したがって、上記半導体発光素子の発光
波長を３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍにすることによって、
半導体発光装置の構成部品の劣化を少なくでき、また、
人体に悪影響が殆どなく、しかも、色調が良好な半導体
発光装置が得られる。
【００１８】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、 Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，Ｙから選ばれ
るいずれか一つまたは２以上の元素）、 ０.５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、 Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、 ＹＶＯ4：Ｅｕ、で表される蛍光体の群のうち、いずれ
か一つまたは２以上からなる。
【００１９】上記実施形態によれば、発光波長が３９０
ｎｍ乃至４２０ｎｍのいずれの出射光を有する半導体発
光素子を用いても、上記半導体発光素子の出射光の波長
に応じて上記蛍光体を選択できるので、発光波長が赤色
の波長領域に良好な発光ピークを有する単色赤色発光の
半導体発光装置が得られる。また、複数の蛍光体を組合
わせることによって、半導体発光素子の出射光の波長領
域の略全ての波長を赤色の波長に変換できるので、高効
率な単色赤色発光の半導体発光装置が得られる。
【００２０】本発明の半導体発光装置は、基体上に半導
体発光素子を搭載してなる半導体発光装置において、上
記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０
ｎｍの出射光を有し、上記半導体発光素子からの出射光
により励起されて、発光波長が５００ｎｍ乃至５４０ｎ
ｍの波長領域に主発光ピークを有する緑色の光を出射す
る蛍光体を備えることを特徴としている。
【００２１】本発明によれば、上記半導体発光装置にお
いて、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い
短波長領域の出射光を有する上に、上記蛍光体は、発光
波長が緑色の波長領域に主発光ピークを有して単色の緑
色の光を出射するので、もし、上記蛍光体が出射する光
と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混じって
も、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記蛍光体
の出射光の色調が殆ど変化することがない。つまり、上
記蛍光体からの光が、上記半導体発光素子からの直接光
の影響を受けることなく半導体発光装置から出射される
のである。したがって、色調が良好な単色緑色発光の半
導体発光装置が得られる。
【００２２】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。一
方、上記半導体発光素子の発光波長が４２０ｎｍよりも
長いと、この半導体発光素子からの出射光は、可視領域
の発光波長を有するようになるから、上記蛍光体からの
出射光と混色して、半導体発光装置の発光色の色調が変
化してしまう。したがって、上記半導体発光素子の発光
波長を３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍにすることによって、
半導体発光装置の構成部品の劣化を少なくでき、また、
人体に悪影響が殆どなく、しかも、色調が良好な半導体
発光装置が得られる。
【００２３】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、 ＲＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂ
ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＲＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａ
から選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ｃｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、 ＺｎＯ：Ｚｎ、 Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、 Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、 Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＱはＳｒ，Ｂ
ａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
素）、で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまた
は２以上からなる。
【００２４】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子の発光波長に応じて最適な蛍光体を選択できるので、
発光波長が緑色の波長領域に良好な発光ピークを有する
単色緑色発光の半導体発光装置が得られる。また、複数
の蛍光体を組合わせることによって、半導体発光素子の
出射光の波長領域の略全ての波長を緑色の波長に変換で
きるので、高効率の単色緑色発光の半導体発光装置が得
られる。
【００２５】本発明の半導体発光装置は、基体上に半導
体発光素子を搭載してなる半導体発光装置において、上
記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０
ｎｍの出射光を有し、上記半導体発光素子からの出射光
により励起されて、発光波長が４１０ｎｍ乃至４８０ｎ
ｍの波長領域に主発光ピークを有する青色の光を出射す
る蛍光体を備えることを特徴としている。
【００２６】本発明によれば、上記半導体発光装置にお
いて、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い
短波長領域の出射光を有する上に、上記蛍光体は、発光
波長が青色の波長領域に主発光ピークを有して単色の青
色の光を出射するので、もし、上記蛍光体が出射する光
と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混じって
も、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記蛍光体
の出射光の色調が殆ど変化することがない。つまり、上
記蛍光体からの光が、上記半導体発光素子からの直接光
の影響を受けることなく半導体発光装置から出射される
のである。したがって、色調が良好な単色青色発光の半
導体発光装置が得られる。
【００２７】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。一
方、上記半導体発光素子の発光波長が４２０ｎｍよりも
長いと、この半導体発光素子からの出射光は、可視領域
の発光波長を有するようになるから、上記蛍光体からの
出射光と混色して、半導体発光装置の発光色の色調が変
化してしまう。したがって、上記半導体発光素子の発光
波長を３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍにすることによって、
半導体発光装置の構成部品の劣化を少なくでき、また、
人体に悪影響が殆どなく、しかも、色調が良好な半導体
発光装置が得られる。
【００２８】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、 Ａ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，Ｃａ，
Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまたは２以
上の元素）、 ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから
選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＸＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから選
ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ａｇ、 Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、 Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓｂ、 Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、ＺはＳｒ，Ｂａ，Ｃａ
から選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、 Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、 ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の群のう
ち、いずれか一つまたは２以上からなる。
【００２９】上記実施形態によれば、半導体発光素子の
発光波長に応じて最適な蛍光体を選択できるので、発光
波長が青色の波長領域に良好な発光ピークを有する単色
青色発光の半導体発光装置が得られる。また、複数の蛍
光体を組合わせることによって、上記半導体発光素子の
出射光の波長領域の略全ての波長を青色の波長に変換で
きるので、高効率な単色青色発光の半導体発光装置が得
られる。
【００３０】本発明の半導体発光装置は、基体上に半導
体発光素子を搭載してなる半導体発光装置において、上
記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０
ｎｍの出射光を有し、上記半導体発光素子からの出射光
により励起されて、発光波長が４８０ｎｍ乃至５００ｎ
ｍの波長領域に主発光ピークを有する青緑色の光を出射
する蛍光体を備えることを特徴としている。
【００３１】本発明によれば、上記半導体発光装置にお
いて、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い
短波長領域の出射光を有する上に、上記蛍光体は、発光
波長が青緑色の波長領域に主発光ピークを有して単色の
青緑色の光を出射するので、もし、上記蛍光体が出射す
る光と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混じ
っても、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記蛍
光体の出射光の色調が殆ど変化することがない。つま
り、上記蛍光体からの光が、上記半導体発光素子からの
直接光の影響を受けることなく半導体発光装置から出射
されるのである。したがって、色調が良好な単色青緑色
発光の半導体発光装置が得られる。
【００３２】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。一
方、上記半導体発光素子の発光波長が４２０ｎｍよりも
長いと、この半導体発光素子からの出射光は、可視領域
の発光波長を有するようになるから、上記蛍光体からの
出射光と混色して、半導体発光装置の発光色の色調が変
化してしまう。したがって、上記半導体発光素子の発光
波長を３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍにすることによって、
半導体発光装置の構成部品の劣化を少なくでき、また、
人体に悪影響が殆どなく、しかも、色調が良好な半導体
発光装置が得られる。
【００３３】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、 Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、 Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ、 Ｌ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＬはＢａ，Ｃａ，
Ｍｇから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ、で表される蛍光体
の群のうち、いずれか一つまたは２以上からなる。
【００３４】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子の発光波長に応じて最適な蛍光体を選択できるので、
発光波長が青緑色の波長領域に良好な発光ピークを有す
る単色青緑色発光の半導体発光装置が得られる。また、
複数の蛍光体を組合わせることによって、上記半導体発
光素子が出射する光の波長領域の略全ての波長を青緑色
の波長に変換できるので、高効率な単色青緑色発光の半
導体発光装置が得られる。
【００３５】本発明の半導体発光装置は、基体上に半導
体発光素子を搭載してなる半導体発光装置において、上
記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０
ｎｍの出射光を有し、上記半導体発光素子からの出射光
により励起されて、発光波長が５７０ｎｍ乃至６００ｎ
ｍの波長領域に主発光ピークを有する橙色の光を出射す
る蛍光体を備えることを特徴としている。
【００３６】本発明によれば、上記半導体発光装置にお
いて、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い
短波長領域の出射光を有する上に、上記蛍光体は、発光
波長が橙色の波長領域に主発光ピークを有して単色の橙
色の光を出射するので、もし、上記蛍光体が出射する光
と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混じって
も、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記蛍光体
の出射光の色調が殆ど変化することがない。つまり、上
記蛍光体からの光が、上記半導体発光素子からの直接光
の影響を受けることなく半導体発光装置から出射される
のである。したがって、色調が良好な単色橙色発光の半
導体発光装置が得られる。
【００３７】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。一
方、上記半導体発光素子の発光波長が４２０ｎｍよりも
長いと、この半導体発光素子からの出射光は、可視領域
の発光波長を有するようになるから、上記蛍光体からの
出射光と混色して、半導体発光装置の発光色の色調が変
化してしまう。したがって、上記半導体発光素子の発光
波長を３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍにすることによって、
半導体発光装置の構成部品の劣化を少なくでき、また、
人体に悪影響が殆どなく、しかも、色調が良好な半導体
発光装置が得られる。
【００３８】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、 ＺｎＳ：Ｍｎ、 ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｏ、で表される蛍光体の群のう
ち、いずれか一つまたは２以上からなる。
【００３９】上記実施形態によれば、半導体発光素子の
波長領域に応じて最適な蛍光体を選択できるので、発光
波長が橙色の発光波長領域に主発光ピークを有する単色
橙色発光の半導体発光装置を得ることができる。
【００４０】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
の少なくとも一部と、上記半導体発光素子とを封止する
封止樹脂を備え、上記封止樹脂が上記蛍光体を含んでい
る。
【００４１】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子を封止する封止樹脂が蛍光体を含んでいるので、半導
体発光素子からの出射光は必ず波長変換されるから、半
導体発光素子の光の利用効率がよい。また、封止樹脂を
形成すると共に蛍光体を配置できるので、蛍光体を別個
に配置する工程が不要であるから、半導体発光装置の製
造が容易になる。
【００４２】また、この半導体発光装置は、発光波長が
一定の波長領域を有する半導体発光素子と、所定の蛍光
体とを組み合わせることによって、半導体発光素子およ
び半導体発光装置の構造を変えることなく、所望の発光
波長を有する半導体装置が得られる。すなわち、同一の
製造工程で、蛍光体を変えることのみで、所望の発光波
長を有する半導体発光発光装置が得られるので、半導体
発光装置の製造コストを大幅に削減できる。
【００４３】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、カップ形状のマウント部を有するリードフレームで
あり、上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカ
ップ形状のマウント部の底に配置されており、かつ、も
う一つのリードフレームにワイヤーボンディングによっ
て電気的に接続されていて、上記２つのリードフレーム
の少なくとも一部と上記半導体発光素子とが上記封止樹
脂で封止されている。
【００４４】上記実施形態によれば、上記蛍光体を含む
封止樹脂によって、上記カップ形状のマウント部によっ
て集められた上記半導体発光素子からの出射光が、確実
に波長変換されるので、指向性が良く、かつ、発光効率
が良くて色調の良い半導体発光装置が得られる。
【００４５】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、一対のリードフレームの先端に連結された絶縁体で
あり、上記半導体発光素子は上記絶縁体に形成された金
属配線に接続されていて、上記一対のリードフレームの
少なくとも一部と、上記絶縁体と、上記半導体発光素子
とが上記封止樹脂で封止されている。
【００４６】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子を、例えば金属バンプ等によって上記基板の金属配線
に直接接続するので、半導体発光素子とリードフレーム
とを金属ワイヤー等で接続する手間が省かれる。また、
上記封止樹脂に含まれる蛍光体によって、半導体発光素
子からの出射光が確実に波長変換される。したがって、
製造効率が良好で、しかも発光効率が良くて色調のよい
半導体発光装置が得られる。
【００４７】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、カップ形状のマウント部を有するリードフレームで
あり、上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカ
ップ形状のマウント部の底に配置されており、かつ、も
う一つのリードフレームにワイヤーボンディングによっ
て電気的に接続されていて、上記カップ形状のマウント
部に上記蛍光体が充填されていると共に、上記２つのリ
ードフレームの少なくとも一部と、上記半導体発光素子
と、上記蛍光体とが封止樹脂で封止されている。
【００４８】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子からの光が集まるカップ形状のマウント部に蛍光体を
充填するので、半導体発光素子からの光は確実に波長変
換されて、光の利用効率が向上する。また、半導体発光
素子からの光を集めない半導体発光装置と比較して、蛍
光体を配置する領域が小さいので、上記蛍光体の使用量
を少なくできる。
【００４９】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、カップ形状のマウント部を有するリードフレームで
あり、上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカ
ップ形状のマウント部の底に配置されており、かつ、も
う一つのリードフレームにワイヤーボンディングによっ
て電気的に接続されていて、上記カップ形状のマウント
部にコーティング部材を充填して、上記コーティング部
材の上に上記蛍光体が配置されていると共に、上記２つ
のリードフレームの少なくとも一部と、上記半導体発光
素子と、上記コーティング部材と、上記蛍光体とが封止
樹脂で封止されている。
【００５０】上記実施形態によれば、上記蛍光体を、上
記マウント部に充填されたコーティング部材の上に配置
するので、上記マウント部内の全てに蛍光体を充填する
場合に比べて、上記蛍光体の使用量が削減される。ま
た、上記コーティング部材によって、上記半導体発光素
子の発光部と蛍光体との間の距離が略均一になるので、
色むらの無い均一発光の半導体発光装置が得られる。さ
らに、上記コーティング部材によって、上記半導体発光
素子と蛍光体とが離間されるので、半導体発光素子によ
る蛍光体の電気的および熱的劣化が殆どない。
【００５１】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の金属配線に電気的に接続されていて、
上記半導体発光素子を封止する封止樹脂を備え、上記封
止樹脂は上記蛍光体を含んでいる。
【００５２】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子は上記基板に、同一形状または単一種類の半導体発光
素子を、例えばＡｕやＡｌ，Ｃｕ等の金属ワイヤーを用
いて金属配線上に接続したり、あるいは、金属ワイヤー
等を用いることなく金属バンプ等によって直接接続され
る。したがって、従来におけるように、発光色に対応し
て異なる形状の半導体発光素子を用いて異なる形状の半
導体発光装置を製造するよりも、半導体発光装置の製造
過程が容易である。この半導体発光装置において、所望
の波長に対応する所定の蛍光体を配置するのみによっ
て、所望の発光波長を有する半導体発光装置が得られる
ので、従来に比べて半導体発光装置の製造が簡単、か
つ、低コストになる。
【００５３】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の金属配線に電気的に接続されると共に
凹部内に配置されており、上記蛍光体は上記凹部内に充
填されている。
【００５４】上記実施形態によれば、上記基板の凹部に
上記蛍光体を充填するので、この蛍光体の使用量が少量
になって、製造コストが安価で発光効率が良く、しか
も、単色発光で色調が良い半導体発光装置が得られる。
【００５５】１実施形態の半導体発光装置は、上記凹部
は、上記基板に配置された枠によって形成されている。
【００５６】上記実施形態によれば、上記基板に枠を配
置して上記凹部を形成するので、基板を例えば切削して
凹部を形成する加工の手間が削減される。また、上記枠
を、例えば上記半導体発光素子側の側面の形状を、上記
半導体発光素子からの出射光を集光する形状に加工する
ことによって、上記出射光の波長の変換効率がさらに向
上すると共に半導体発光装置の指向性が向上する。その
結果、発光効率が良く、しかも単色発光で色調が良い半
導体発光装置が得られる。
【００５７】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の金属配線に電気的に接続されていると
共に凹部内に配置されており、上記凹部に封止樹脂を充
填すると共に、上記封止樹脂の上に上記蛍光体が配置さ
れている。
【００５８】上記実施形態によれば、上記蛍光体を上記
封止樹脂の上に配置するので、上記基板の凹部の内側に
蛍光体を充填するよりも、さらに少量の蛍光体の使用量
で、所望の発光波長を有する半導体発光装置が得られ
る。また、上記封止樹脂によって、半導体発光素子の発
光部と蛍光体との間の距離が略均一になるので、色むら
が殆ど無い均一発光の半導体発光装置が得られる。ま
た、上記封止樹脂は、上位半導体発光素子と蛍光体とを
離間させるので、上記蛍光体に対する半導体発光素子の
電気的および熱的影響を低減できて、半導体発光装置の
性能が安定する。
【００５９】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の金属配線と電気的に接続されており、
上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反
射する反射体を備え、上記半導体発光素子を封止すると
共に上記反射体からの反射光が透過する封止樹脂を備
え、上記蛍光体が上記封止樹脂に含まれている。
【００６０】上記実施形態によれば、上記半導体発光素
子は上記基板に、同一形状または単一種類の半導体発光
素子を、例えばＡｕやＡｌ，Ｃｕ等の金属ワイヤーを用
いて金属配線上に接続したり、あるいは、金属ワイヤー
等を用いることなく金属バンプ等によって直接接続され
る。したがって、従来におけるように、発光色に対応し
て異なる形状の半導体発光素子を用いて異なる形状の半
導体発光装置を製造するよりも、半導体発光装置の製造
過程が容易である。この半導体発光装置において、所望
の波長に対応する所定の蛍光体を配置するのみによっ
て、所望の発光波長を有する半導体発光装置が得られる
ので、従来に比べて半導体発光装置の製造が簡単、か
つ、低コストになる。
【００６１】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の上記金属配線と電気的に接続されてお
り、上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部
を反射する反射体を備え、上記半導体発光素子から半導
体発光装置の外部に直接出射する光を遮る遮蔽体を備
え、上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体か
らの反射光が透過する封止樹脂を備え、上記蛍光体の層
が、上記反射体において光が反射する面に設けられてい
る。
【００６２】上記実施形態によれば、上記蛍光体の層は
上記反射体において光が反射する面に設けられているの
で、この反射体で反射される光は確実に波長変換され
る。そして、上記半導体発光素子からの出射光は、上記
遮蔽体によって半導体発光装置の外部に漏れることなく
上記反射面で反射されて半導体発光装置外部に出射する
ので、殆ど全てが波長変換された光である。したがっ
て、この半導体発光装置は、反射面のみに設けられて少
ない蛍光体の使用量で、効率良く所望の発光色が得られ
る。さらに、上記蛍光体の層は、半導体発光素子から所
定の距離をなす反射体の反射面に形成されるので、半導
体発光素子の発光部と蛍光体との間の距離が略均一にな
って、色むらの無い均一発光の半導体発光装置が得られ
る。さらに、半導体発光素子と蛍光体とが離間されるの
で、蛍光体に対する半導体発光素子の電気的および熱的
影響が緩和されて、半導体発光装置の性能が安定する。
【００６３】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の上記金属配線と電気的に接続されてお
り、少なくとも上記半導体発光素子の発光部分が上記基
板の凹部内に配置されており、上記半導体発光素子から
の出射光の少なくとも一部を反射する反射体を備え、上
記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体からの反
射光が透過する封止樹脂を備え、上記蛍光体の層が、上
記反射体において光が反射する面に設けられている。
【００６４】上記実施形態によれば、半導体発光素子は
上記凹部内に配置されているので、半導体発光素子から
の光は半導体発光装置の外部へ直接出射されずに、必ず
上記反射体で反射されて波長変換されてから半導体発光
装置の外部に出射される。したがって、この半導体発光
装置は、出射光の色調が良好になる。
【００６５】１実施形態の半導体発光装置は、上記基体
は、金属配線が施された基板であり、上記半導体発光素
子は、上記基板の上記金属配線と電気的に接続されてお
り、上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部
を反射する反射体を備え、上記半導体発光素子を封止す
ると共に上記反射体からの反射光が透過する封止樹脂を
備え、上記蛍光体の層が、上記封止樹脂の光が出射する
面に設けられている。
【００６６】上記実施形態によれば、上記封止樹脂の光
が出射する面に設けられた蛍光体の層によって、半導体
発光素子からの出射光が、半導体発光装置から出射され
る直前に波長変換される。すなわち、この半導体発光装
置からの光は全て波長変換されているので、良好な光の
利用効率の半導体発光装置になる。また、上記蛍光体の
層は、半導体発光素子から所定の距離をおいた位置にあ
るので、半導体発光素子の発光部と蛍光体との間の距離
が略均一になって、色むらの無い均一発光の半導体発光
装置が得られる。さらに、半導体発光素子と蛍光体とが
離間されるので、蛍光体に対する半導体発光素子の電気
的および熱的影響が緩和されて、半導体発光装置の性能
が安定する。
【００６７】本発明の半導体発光装置は、基体上に半導
体発光素子を搭載してなる半導体発光装置において、上
記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０
ｎｍの出射光を有し、第１の蛍光体と、第２の蛍光体
と、第３の蛍光体とを備え、上記第１の蛍光体は、発光
波長が６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの波長領域に主発光ピ
ークを有する赤色の出射光を有し、上記第２の蛍光体
は、発光波長が５００ｎｍ乃至５４０ｎｍの波長領域に
主発光ピークを有する緑色の出射光を有し、上記第３の
蛍光体は、発光波長が４１０ｎｍ乃至４８０ｎｍの波長
領域に主発光ピークを有する青色の出射光を有して、上
記第１、第２、第３の蛍光体からの出射構の色の和が、
白色系であることを特徴としている。
【００６８】上記構成によれば、上記半導体発光素子は
人間の視感度が非常に低い短波長領域を有する上に、上
記第１乃至第３の蛍光体が出射する光は、赤色，緑色，
青色波長領域に各々発光波長の主ピークを有する単色の
光であるので、もし、上記第１乃至第３の蛍光体からの
出射光と上記半導体発光素子からの直接の出射光とが混
じっても、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、半導
体発光装置の出射光の色調は殆ど変化しない。つまり、
上記第１乃至第３のいずれの蛍光体からの光も、上記半
導体発光素子からの直接光の影響を受けることが無い。
したがって、色調が良好な白色系の発光色を有する半導
体発光装置が得られる。また、半導体発光装置の出射光
に関して、半導体発光素子から半導体発光装置外部に直
接出射される光は、人間の可視領域において、蛍光体か
らの光と混色されていないから、半導体発光装置の長時
間の使用の後に、経年変化によって半導体発光素子の発
光性能が低下しても、半導体発光装置の輝度が低下する
のみであって、色調が変化することがない。したがっ
て、上記半導体発光装置は、色調が良好な白色系の光が
安定して得られる。
【００６９】また、上記半導体発光装置において、上記
半導体発光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍ
の出射光を有するので、例えば封止樹脂などの半導体発
光装置の構成部品を損傷し難く、また、人体に有害な作
用が殆ど無い。もし、半導体発光素子の発光波長が３９
０ｎｍよりも短いと、例えば上記封止樹脂を損傷して不
透明化や黒化などの不都合を生じさせる場合がある。し
たがって、上記半導体発光素子の発光波長を３９０ｎｍ
乃至４２０ｎｍにすることによって、半導体発光装置の
構成部品の劣化を少なくでき、また、人体に悪影響が殆
どなく、しかも、色調が良好な半導体発光装置が得られ
る。
【００７０】１実施形態の半導体発光装置は、上記第１
の蛍光体は、 Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，Ｙから選ばれ
るいずれか一つまたは２以上の元素）、 ０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、 Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、 ＹＶＯ4：Ｅｕ、で表される蛍光体の群のうち、いずれ
か一つまたは２以上からなり、上記第２の蛍光体は、 ＲＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂ
ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＲＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａ
から選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ｃｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、 ＺｎＯ：Ｚｎ、 Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、 Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、 Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＱはＳｒ，Ｂ
ａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
素）、で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまた
は２以上からなり、上記第３の蛍光体は、 Ａ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，Ｃａ，
Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまたは２以
上の元素）、 ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから
選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＸＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから選
ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ａｇ、 Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、 Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓｂ、 Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、ＺはＳｒ，Ｂａ，Ｃａ
から選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、 Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、 ＣａＡｌ2Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の群の
うち、いずれか一つまたは２以上からなる。
【００７１】上記実施形態によれば、発光波長が３９０
ｎｍ乃至４２０ｎｍのうちのいずれの発光波長を有する
半導体発光素子を用いても、この半導体発光素子の発光
波長に対応して上記複数の蛍光体から適切な蛍光体を選
択することによって、単色の赤色、および、緑色、およ
び、青色の発光光が各々得られる。これによって、赤
色、緑色、青色の波長の光が各々適切に混色されて、良
好な色調の白色系の発光色が得られる。また、複数の蛍
光体を組合わせることによって、半導体発光素子が有す
る波長領域の略全ての波長の光を、赤色、緑色、青色の
波長に各々変換することができるので、半導体発光素子
の出射光の利用効率が向上して、高効率な白色系発光の
半導体発光装置が得られる。
【００７２】１実施形態の半導体発光装置は、上記第
１、第２、第３の蛍光体は、総量が１００重量％である
として、上記第１の蛍光体が５０重量％以上７０重量％
以下、上記第２の蛍光体が７重量％以上２０重量％以
下、上記第３の蛍光体が２０重量％以上３０重量％以下
である。
【００７３】上記実施形態によれば、上記第１の蛍光体
が５０重量％以上７０重量％以下、上記第２の蛍光体が
７重量％以上２０重量％以下、上記第３の蛍光体が２０
重量％以上３０重量％以下であるので、上記第２の蛍光
体が出射する緑色の光に比べて視感度が低い第１の蛍光
体が出射する赤色、および第３の蛍光体が出射する青色
の光の強度が強められる。したがって、人間の視感度が
考慮されて、良好な色調の白色系発光の半導体発光装置
が得られる。
【００７４】ここにおいて、半導体発光装置の発光色
は、第１の蛍光体の混合比率が５０重量％より少ない
と、緑色がかった色調の白色になる一方、上記第１の蛍
光体の混合比率が７０重量％より多いと、赤色がかった
色調の白色になる。また、上記半導体発光装置の発光色
は、第２の蛍光体の混合比率が７重量％より少ないと、
赤色がかった色調の白色になり、上記第２の蛍光体の混
合比率が２０重量％より多いと、緑色がかった色調の白
色になる。また、上記半導体発光装置の発光色は、第３
の蛍光体の混合比率が２０重量％より少ないと、赤色が
かった色調の白色になり、上記第３の蛍光体の混合比率
が３０重量％より多いと、緑色がかった色調の白色にな
る。
【００７５】１実施形態の半導体発光装置は、上記封止
樹脂は、上記第１、第２、第３の蛍光体を含んでおり、
上記封止樹脂の重量に対する上記第１、第２、第３の蛍
光体の総重量の比率が、０．５以上１以下である。
【００７６】上記実施形態によれば、上記封止樹脂の重
量に対する上記蛍光体の総重量の比率を、０．５以上１
以下にすることによって、自然光に近い白色系の光を出
射する半導体発光装置が得られる。なお、上記比率が１
より大きくなると、半導体発光装置の出射光の輝度は明
るくなると共に色調が青白くなる一方、上記比率が０．
５より小さくなると、半導体発光装置の出射光の輝度が
暗くなると共に色調が赤味を帯びてしまう。
【００７７】１実施形態の発光表示装置は、上記半導体
発光装置を用いた光源と、上記光源からの光を導く導光
板と、上記導光板からの光を透過させて分光する赤、
緑、青のカラーフィルタとを備え、上記半導体発光装置
の出射光は、上記カラーフィルタの分光特性に適合した
波長分布を有する。
【００７８】上記実施形態によれば、上記半導体発光装
置からの出射光は、上記赤、緑、青のカラーフィルタの
分光特性に適合した波長分布を有するので、このカラー
フィルタによって、発光波長が赤色の波長領域にピーク
を有する光と、発光波長が緑色の波長領域にピークを有
する光と、発光波長が青色の波長領域にピークを有する
光とに、各々適切な強度を有して分光されるから、半導
体発光装置の光の利用効率が良好で、しかも、高輝度な
発光表示装置になる。
【００７９】１実施形態の発光表示装置は、半導体発光
装置の出射光の波長分布が上記カラーフィルタの分光特
性に適合するように、上記半導体発光素子の発光波長
と、上記第１の蛍光体の発光波長と、上記第２の蛍光体
の発光波長と、上記第３の蛍光体の発光波長と、上記第
１、第２、第３の蛍光体の混合比率と、上記封止樹脂の
重量に対する上記第１、第２、第３の蛍光体の総重量の
比率とのうちの少なくとも一つを調節している。
【００８０】上記実施形態によれば、上記半導体発光装
置からの出射光が上記カラーフィルタの分光特性に適合
するように確実かつ効果的に調節されるので、上記発光
表示装置からの出射光は、上記カラーフィルタによっ
て、強度が比較的大きくて略単色の赤色と、緑色と、青
色とに分光されるから、上記発光表示装置は、色抜けな
どが無くて高輝度かつ高コントラストのフルカラー表示
になる。
【００８１】１実施形態の発光表示装置は、上記発光表
示装置は、液晶表示装置である。
【００８２】上記実施形態によれば、色抜けが殆ど無
く、高輝度かつ高コントラストの液晶表示装置が得られ
る。
【００８３】
【発明の実施形態】以下、本発明を図示の実施形態によ
り詳細に説明する。
【００８４】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
実施形態において用いられる半導体発光素子を示す断面
図である。
【００８５】図１（ａ）は、絶縁性の半導体材料からな
る基板を有する半導体発光素子を示す断面図である。こ
の半導体発光素子７ａは、絶縁性のサファイア基板１ａ
上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２、Ｐ型窒化
ガリウム系化合物半導体層３と、金属薄膜または透明導
電膜からなるＰ型層用電極４とを順に積層している。上
記Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２の図１（ａ）に
おいて右側に形成された露出面上にＮ型用パッド電極５
が形成されていると共に、上記Ｐ型層用電極４表面上に
Ｐ型用パッド電極６が形成されている。上記Ｎ型用パッ
ド電極５およびＰ型用パッド電極６の間に電流を流す
と、発光領域８ａから発光する。
【００８６】図１（ｂ）は、導電性の半導体材料からな
る基板を有する半導体発光素子を示す断面図である。こ
の半導体発光素子７ｂは、導電性の窒化ガリウム半導体
基板１ｂ上に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２、
Ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層３、金属薄膜または
透明導電膜からなるＰ型層用電極４を順次積層して形成
されている。上記半導体基板１ｂの下面にＮ型用パッド
電極５が形成されていると共に、上記Ｐ型層用電極４の
上面にＰ型用パッド電極６が形成されている。上記Ｎ型
用パッド電極５とＰ型用パッド電極６との間に電流を流
すと、発光領域８ｂから発光する。
【００８７】図１（ｃ）は、基板を透過させて光を取り
出すタイプの半導体発光素子を示す断面図である。この
半導体発光素子７ｃは、絶縁性のサファイア基板１ａ上
（図１（ｃ）においてはサファイア基板１ａの下方）
に、Ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層２、Ｐ型窒化ガ
リウム系化合物半導体層３、金属薄膜または透明導電膜
からなるＰ型層用電極４を順次積層して、上記Ｎ型窒化
ガリウム系化合物半導体層２の露出面にＮ型用パッド電
極５を形成すると共に、Ｐ型層用電極４の表面にＰ型用
パッド電極６を形成している。そして、図１（ｃ）に示
すように、上記Ｎ型用パッド電極５およびＰ型用パッド
電極６を、例えばＡｕ等からなる金属バンプ１６ａ，１
６ｂによって、半導体発光素子７ｃの下方に配置した図
示しないサブマウントの金属配線等に直接ボールボンデ
ィングする。上記Ｎ型用パッド電極５とＰ型用パッド電
極６との間に電流を流すと、発光領域８から発光し、こ
の発光光は上記サファイア基板１ａを透過して図１
（ｃ）において上方に放射される。
【００８８】なお、上記半導体発光素子７ａ，７ｃの絶
縁性サファイア基板１ａは、ＺｎＯ，ＧａＮ，ＳｉＣ，
ＺｎＳｅ等の他の材料を用いてもよい。また、上記半導
体発光素子７ｂにおける導電性の窒化ガリウム半導体基
板１ｂは、ＳｉＣ，ＺｎＳｅ，Ｓｉ等の他の材料を用い
てもよい。この導電性の半導体基板１ｂを備えた半導体
発光素子７ｂは、上記半導体基板１ｂの下面にも電極を
形成して、半導体発光素子７ｂの上下両面に電極を形成
できるので、絶縁体基板１ａを有して片面に２つの電極
を配置する半導体発光素子７ａ，７ｂに較べて、同一の
サイズで半導体層の発光領域を広く形成できると共にリ
ードフレームや実装基板への実装が容易であるという利
点がある。
【００８９】上記半導体発光素子７ａ，７ｂ，７ｃにお
ける半導体層の材料としては、窒化物系化合物半導体
（IｎｘＧａｙＡｌｚＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０≦ｘ≦
１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１））が好適に利用できる
が、それ以外にＳｉＣやＺｎＳｅ等の半導体材料を用い
てもよい。
【００９０】上記半導体発光素子７ａ，７ｂ，７ｃは、
波長領域が３９０ｎｍから４２０ｎｍまでの光を発光す
る。この波長領域の光に対する人間の視感度は非常に低
いため、この波長領域の光を他の波長の光に変換する蛍
光体を用いると、この蛍光体によって変換された光の色
のみが発光色として認識されて、良好な色調を有する半
導体発光装置が得られる。半導体発光素子の波長が４２
０ｎｍよりも長いと、人間の目には可視光として認識さ
れ易くなり、蛍光体によって波長変換された光が半導体
発光素子からの直接の出射光と混ざって、発光色の色調
が悪くなってしまう。また、半導体発光素子の波長が３
９０ｎｍよりも短いと、この光は人体に有害な紫外線に
なると共に、半導体発光装置に使用されている樹脂部分
に対して例えばモールド樹脂を黒化して輝度を低下させ
たり、樹脂を変質させて信頼性を低下させるといった悪
影響を及ぼす。
【００９１】次に、本発明の半導体発光装置に用いられ
る蛍光体に関して詳細に述べる。
【００９２】下記の表１および表２は、発光波長のピー
クが４１０ｎｍの窒化ガリウム系化合物半導体を発光素
子として作成した半導体発光素子を用いて、各種蛍光体
を励起して発光輝度を評価した結果を示した表である。
また、上記蛍光体を励起して得られた発光のピーク波長
（ｎｍ）も同時に示している。発光の輝度の評価は、赤
色，緑色，青色，青緑色，橙色の各発光色において、蛍
光体毎の発光輝度を比較して優劣を評価し、発光輝度が
優秀なものには◎を、普通のものには○を、やや劣るも
のには△を、劣るものには×を付した。表１は、発光色
が赤色および緑色の蛍光体についてのピーク波長および
輝度の評価結果を示し、表２は、発光色が青色および青
緑色、橙色の蛍光体についてのピーク波長および輝度の
評価結果を示している。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】 表１から分かるように、高い輝度の赤色の発光色を得る
ためには、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、０．５ＭｇＦ2・３．５
ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、ＣａＳ：Ｅｕ，Ｔｍの蛍光体
が好適であり、高い輝度の緑色の発光色を得るために
は、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕの蛍光体が好適である。また、
表２から分かるように、高い輝度の青色の発光色を得る
ためには、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｃｅ）10（ＰＯ4）6Ｃ
ｌ2：Ｅｕの蛍光体が好適であり、高い輝度の青緑色の
発光色を得るためには、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、Ｓｒ4
Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙの蛍光体が好適である。
【００９５】図２乃至７は、本発明の実施形態に用いら
れる主な蛍光体の発光スペクトル及び励起スペクトルを
示した図である。いずれの図も、横軸は波長（ｎｍ）で
あり、縦軸は相対強度（％）である。
【００９６】本発明に用いられる半導体発光素子の発光
波長は、３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍである。より最適な
発光波長範囲は、半導体発光素子の発光波長により励起
される蛍光体の種類や、蛍光体の発光色により変わって
くる。
【００９７】例えば、図２（ａ）に示す蛍光体０．５Ｍ
ｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎによって、６５８
ｎｍに発光波長ピークを有する赤色の発光色を得ようと
する場合、図２（ｂ）から明らかなように、４１０ｎｍ
乃至４２０ｎｍの波長範囲に発光波長のピークを有する
半導体発光素子によって上記蛍光体を励起するのが効果
的である。
【００９８】一方、図３（ａ）に示す蛍光体Ｌａ2Ｏ
2Ｓ：Ｅｕで、６２３ｎｍに発光波長ピークを有する赤
色の発光色を得ようとする場合、図３（ｂ）から明らか
なように、３９０ｎｍの発光波長を有する半導体発光素
子によって上記蛍光体を励起するのが効果的である。
【００９９】本来、蛍光体０．５ＭｇＦ２・３．５Ｍｇ
Ｏ・ＧｅＯ２：ＭｎおよびＬａ２Ｏ ２Ｓ：Ｅｕの励起波
長のピークは３９０ｎｍより短波長側にあるが、蛍光体
を励起する半導体発光素子の発光波長が３９０ｎｍより
短いと、人体に有害な紫外線を放出することとなるので
実用的ではなく、また、半導体発光装置に使用されてい
る樹脂部分にも悪影警を与え、封止樹脂の黒化による輝
度の低下や樹脂の変質による信頼性の低下の原因とな
る。
【０１００】上記蛍光体以外にも、本発明の実施形態で
は、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅ
ｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、ＹＶＯ4：Ｅｕ等が利用可
能である。また、これらの蛍光体を複数用いることで、
より効果的に半導体発光素子の出射光を用いて、発光波
長のピークが６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの赤色の光に変
換することができる。
【０１０１】また、図４（ａ）に示す蛍光体ＢａＭｇ2
Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎで、５１５ｎｍに発光波長ピー
クを有する緑色の発光色を得ようとする場合、図４
（ｂ）から明らかなように、３９０ｎｍの発光波長を有
する半導体発光素子によって上記蛍光体を励起するのが
効果的である。
【０１０２】一方、図５（ａ）に示す蛍光体ＳｒＡｌ2
Ｏ4：Ｅｕで、５２２ｎｍに発光波長ピークを有する緑
色の発光色を得ようとする場合、図５（ｂ）から明らか
なように、３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの波長範囲に発光
波長のピークを有する半導体発光素子によって上記蛍光
体を励起するのが効果的である。
【０１０３】本来、蛍光体ＢａＭｇ2Ａｌ１6Ｏ27：Ｅ
ｕ，Ｍｎ及びＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕの励起波長のピークは
３９０ｎｍより短波長側にあるが、蛍光体を励起する半
導体発光素子の発光波長が３９０ｎｍより短いと、人体
に有害な紫外線を放出することとなるので実用的ではな
く、また、半導体発光装置に使用されている樹脂部分に
も悪影響を与え、封止樹脂の黒化による輝度の低下や樹
脂の変質による信頼性の低下の原因となる。
【０１０４】上記蛍光体以外にも、本発明の実施形態で
は、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｚｎ
Ｏ：Ｚｎ、Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍ
ｎ、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2
Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ等が利用可能である。また、これらの
蛍光体を複数用いることで、より効果的に半導体発光素
子の出射光を用いて、発光波長のピークが５００ｎｍ乃
至５４０ｎｍの緑色の光に変換することができる。
【０１０５】また、図６（ａ）に示す蛍光体（Ｓｒ，Ｃ
ａ，Ｂａ，Ｃｅ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ 2：Ｅｕで、４５７
ｎｍに発光波長ピークを有する青色の発光色を得ようと
する場合、図６（ｂ）から明らかなように、３９０ｎｍ
乃至４００ｎｍの波長範囲に発光波長のピークを有する
半導体発光素子によって上記蛍光体を励起するのが効果
的である。本来、蛍光体（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｃｅ）10
（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕの励起波長のピークは３９０ｎ
ｍより短波長側にあるが、蛍光体を励起する半導体発光
素子の発光波長が３９０ｎｍより短いと、人体に有害な
紫外線を放出することとなるので実用的ではなく、ま
た、半導体発光装置に使用されている樹脂部分にも悪影
響を与え、封止樹脂の黒化による輝度の低下や樹脂の変
質による信頼性の低下の原因となる。
【０１０６】一方、図７（ａ）に示す蛍光体ＢａＭｇＡ
ｌ10Ｏ17：Ｅｕで、４５２ｎｍに発光波長ピークを有す
る青色の発光色を得ようとする場合、図７（ｂ）から明
らかなように、３９０ｎｍの発光波長を有する半導体発
光素子によって上記蛍光体を励起するのが効果的であ
る。本来、蛍光体ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの励起波長
のピークは３９０ｎｍにあるが、蛍光体を励起する半導
体発光素子の発光波長が３９０ｎｍより短いと、人体に
有害な紫外線を放出することとなるので実用的ではな
く、また、半導体発光装置に使用されている樹脂部分に
も悪影響を与え、封止樹脂の黒化による輝度の低下や樹
脂の変質による信頼性の低下の原因となる。
【０１０７】上記蛍光体以外にも、本発明の実施形態で
は、ＢａＭｇ２Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ、Ｓｒ
10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓ
ｂ、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅ
ｕ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｎｄ等
が利用可能である。また、これらの蛍光体を複数用いる
ことで、より効果的に半導体発光素子の出射光を、発光
波長のピークが４１０ｎｍ乃至４８０ｎｍの青色の光に
変換することができる。
【０１０８】さらに、使用用途に応じて、Ｓｒ4Ａｌ14
Ｏ25：Ｅｕ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ、（Ｂａ，
Ｃａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8
・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等の蛍光体のうちのいずれか一
つ、または、複数を用いることによって、効果的に半導
体発光素子の出射光を、発光波長のピークが４８０ｎｍ
乃至５００ｎｍの青緑色の光に変換することができる。
【０１０９】また、蛍光体に、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：
Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｏを用いることにより、半導体発光素子
の出射光を、発光波長のピークが５７０ｎｍ乃至６００
ｎｍの橙色の光に変換することができる。
【０１１０】以下、本発明の実施形態の半導体発光装置
について図面を参照して詳しく説明する。
【０１１１】（第１の実施形態）図８（ａ）乃至（ｃ）
は、本発明の第１の実施形態の半導体発光装置を示す断
面図である。
【０１１２】図８（ａ）は、絶縁性基板を有する半導体
発光素子７ａを備え、蛍光体を分散させたランプ形状の
封止樹脂としてのモールド樹脂によって、上記半導体発
光素子７ａを封止したランプ型半導体発光装置の断面図
である。
【０１１３】この半導体発光装置は、基体としてのリー
ドフレーム１０１の先端に、カップ形状の凹みであるマ
ウント部１０ａを有する。このカップ形状のマウント部
１０ａに、上記半導体発光素子７ａが例えばエポキシ樹
脂等からなる接着剤１１で固定されている。上記半導体
発光素子７ａの上面に設けられたＰ側電極６ａが、例え
ばＡｕ，Ａｌ，Ｃｕ等からなる金属ワイヤー６ｐによっ
てリードフレーム１０１の電極部１０ｂに接続されてい
る。また、上記半導体発光素子７ａの上面に設けられた
Ｎ側電極５ａが、金属ワイヤー５ｎによって右側のリー
ドフレーム１０２の電極部１０ｃに接続されている。そ
して、上記半導体発光素子７ａおよびリードフレーム１
０１，１０２の上部を、蛍光体を分散させた例えば透光
性のエポキシ樹脂等のモールド樹脂１３０によって封止
して、ランプ形状の半導体発光装置を形成している。な
お、上記半導体発光素子７ａとリードフレーム１０１の
マウント部１０ａとを接合する接着剤１１は、半導体発
光素子７ａからの光を吸収しない材料であれば特に限定
されない。例えば、上記半導体発光素子７ａの熱特性改
善のために熱伝導性の良い金属材料を混合した樹脂材料
や、上記半導体発光素子７ａからリードフレーム１０１
のマウント部１０ａに向う光を効率よく反射・散乱させ
る材料を含有した樹脂材料等を用いてもよい。
【０１１４】図８（ｂ）は、導電性基板を有する半導体
発光素子７ｂを備え、蛍光体を分散させたランプ形状の
封止樹脂としてのモールド樹脂１３０によって上記半導
体発光素子７ｂを封止したランプ型半導体発光装置の断
面図である。図中、図８（ａ）に示した半導体発光装置
と同一の機能を有する部分は、同一の参照番号を付し
て、詳細な説明を省く。
【０１１５】この半導体発光装置は、上記半導体発光素
子７ｂのＮ側電極部５ｂが、リードフレーム１０１のマ
ウント部１０ａに、例えばインジウム等の金属系からな
る導電性のろう材またはＡｕ‐エポキシ樹脂，Ａｇ‐エ
ポキシ樹脂等からなる接着剤１５によって直接接続され
ている。一方、上記半導体発光素子７ｂの上面に設けら
れたＰ側電極６ｂは、金属ワイヤー６ｐによって図８
（ｂ）において右側のリードフレーム１０２の電極部１
０ｃに接続されている。そして、上記半導体発光素子７
ｂおよびリードフレーム１０１，１０２の上部が、蛍光
体を分散させたモールド樹脂１３０によって封止され
て、ランプ形状の半導体発光装置を形成している。半導
体発光素子７ｂの上下に設けられた電極６ｂ，５ｂは、
従来のＧａＡｓ系やＧａＰ系の半導体発光素子と同様で
あるので、従来の半導体発光装置に用いられたリードフ
レームをそのまま利用できる。
【０１１６】図８（ｃ）は、絶縁性基板を有する半導体
発光素子７ｃを備え、この半導体発光素子７ｃとリード
フレーム１０３，１０３とを金属ワイヤーを用いずに接
続して、蛍光体を分散させたランプ形状の封止樹脂とし
てのモールド樹脂１３０によって上記半導体発光素子７
ｃを封止したランプ型半導体発光装置の断面図である。
【０１１７】この半導体発光装置は、互いに対向して配
置されたリードフレーム１０３，１０３の先端に、基体
としてのサブマウント１７を連結している。このサブマ
ウント１７はＳｉからなって絶縁性であり、サブマウン
ト１７の上面には電極配線１７ａ，１７ｂが形成されて
いる。このサブマウント１７の上面に、上記半導体発光
素子７ｃが半導体層側面（図１（ｃ）における半導体発
光素子７ｃの下側面）を対向させて搭載されている。上
記半導体発光素子７ｃの下側面に設けられたＰ側電極６
ｃとＮ側電極５ｃは、例えばＡｕバンプ等を用いて上記
サブマウント１７の上面に形成された電極配線１７ａ，
１７ｂに接続されている。上記サブマウント１７の上面
に形成された電極配線１７ａ，１７ｂは、リードフレー
ムの先端部１０ｄ，１０ｅに接続して、外部と電気的に
接続している。そして、上記半導体発光素子７ｃおよび
サブマウント１７と、リードフレーム１０３，１０３の
上部を、蛍光体を分散させたエポキシ樹脂からなるモー
ルド樹脂１３０によって封止して、ランプ形状の半導体
発光装置を形成している。この半導体発光装置は、上記
半導体発光素子７ｃをサブマウント１７に直接接続して
いるので、上記半導体発光素子７ｃの発光領域からの熱
をサブマウント１７とリードフレーム１０３，１０３を
介して半導体発光装置の外部に素早く逃がすことができ
るという利点がある。
【０１１８】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示したラン
プ形状の半導体発光装置は、放射される光が図８
（ａ），（ｂ），（ｃ）の上方に向う指向性を有してお
り、特に図８（ａ），（ｂ）の半導体発光装置は、半導
体発光素子７ａ，７ｂから出射された光を効率良く集光
するために、リードフレーム１０１のマウント部１０ａ
がカップ形状に形成されている。上記モールド樹脂１３
０は、エポキシ樹脂以外に例えばシリコン樹脂，ウレタ
ン樹脂，ポリカーボネート樹脂等の透光性を有する熱硬
化性，熱可塑性の樹脂を用いてもよい。また、上記蛍光
体はモールド樹脂１３０全体に均一に分散させてもよい
が、モールド樹脂１３０の表面から半導体発光素子７
ａ，７ｂ，７ｃに向って漸次蛍光体の含有比率を高くす
ると、モールド樹脂１３０の外側からの水分等の影響に
よる蛍光体の劣化を低減できる。また、半導体発光素子
７ａ，７ｂ，７ｃからモールド樹脂１３０の表面に向っ
て漸次蛍光体の含有比率を高くすると、半導体発光素子
７ａ，７ｂ，７ｃによる蛍光体への電気的および熱的影
響を緩和することもできる。このように、モールド樹脂
１３０中の蛍光体の分布は、モールド樹脂の種類，蛍光
体の種類，使用環境，条件または用途等に応じて、様々
な形態をなすことができる。
【０１１９】（第２の実施形態）図９（ａ），（ｂ）
は、本発明の第２の実施形態における半導体発光装置を
示した断面図である。図９（ａ）の半導体発光装置は、
リードフレーム１０１のマウント部１０ａ内に蛍光体を
充填すると共に、モールド樹脂１３１が蛍光体を含まな
いこと以外は、図８（ａ）に示した半導体発光装置と同
一である。図９（ｂ）の半導体発光装置についても、リ
ードフレーム１０１のマウント部１０ａ内に蛍光体を充
填すると共に、モールド樹脂１３１が蛍光体を含まない
こと以外は、図８（ｂ）に示した半導体発光装置と同一
である。したがって、図８（ａ），（ｂ）に示した半導
体発光装置と同一の機能を有する部分には同一の参照番
号を付して、詳細な説明を省略する。以下の他の実施形
態においても同様である。
【０１２０】図９（ａ），（ｂ）に示した半導体発光装
置は、半導体発光素子７ａ，７ｂを、カップ形状のマウ
ント部１０ａの底に配置すると共に、このマウント部１
０ａに蛍光体１２を充填して、この蛍光体１２によって
半導体発光素子７ａ，７ｂからの光の波長を変換するよ
うにしている。すなわち、半導体発光素子７ａ，７ｂか
らの光を集めるマウント部１０ａに上記蛍光体１２を配
置することによって、半導体発光素子７ａ，７ｂからの
光をもれなく変換させて、光の変換効率を高めているの
である。したがって、上記第１の実施形態におけるよう
なモールド樹脂全体に蛍光体を分散させる場合に比べ
て、半導体発光装置の色調が良く、しかも蛍光体はマウ
ント部１０ａ内のみに配置すればよいので、蛍光体の使
用量が低減される。
【０１２１】上記実施形態において、蛍光体１２はリー
ドフレーム１０１のマウント部１０ａ内全体に充填した
が、半導体発光素子７ａ，７ｂからの放出光を充分に所
定の波長に変換できるのであれば、必ずしもマウント部
１０ａ内全体に蛍光体１２を充填させる必要はなく、マ
ウント部１０ａにおいて蛍光体１２を凹状に充填しても
よい。あるいは、蛍光体１２を上記マウント部１０ａ上
端よりも凸状に盛り上がるように充填してもよく、要
は、半導体発光素子７ａ，７ｂからの光の波長を所望の
波長に変換可能な量の蛍光体１２をマウント部１０ａに
充填していればよい。
【０１２２】（第３の実施形態）図１０（ａ），（ｂ）
は、本発明の第３の実施形態の半導体発光装置を示す断
面図である。図１０（ａ）の半導体発光装置は、リード
フレーム１０１のマウント部１０ａにおいて、半導体発
光素子７ａ全体を覆うようにプレコーティング１３ａを
配置して、その上に蛍光体１２を配置した以外は、図９
（ａ）に示した半導体発光装置と同一である。図１０
（ｂ）の半導体発光装置についても、リードフレーム１
０１のマウント部１０ａにおいて、半導体発光素子７ａ
全体を覆うようにプレコーティング１３ａを配置して、
その上に蛍光体１２を配置した以外は、図９（ｂ）に示
した半導体発光装置と同一である。したがって、図９
（ａ），（ｂ）に示した半導体発光装置と同一の機能を
有する部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明を
省略する。
【０１２３】図１０（ａ），（ｂ）において、左側リー
ドフレーム１０１先端に形成されたカップ形状のマウン
ト部１０ａの底に、半導体発光素子７ａ，７ｂを配置し
て、この半導体発光素子７ａ，７ｂ全体を覆うように例
えばエポキシ樹脂，シリコン樹脂，ウレタン樹脂等から
なるプレコーティング１３ａを形成している。このプレ
コーティング１３の上に、上記マウント部１０ａ内側を
満たすように蛍光体１２を層状に配置している。上記蛍
光体１２は、プレコーティング１３ａが形成されたマウ
ント部１０ａをディッピングして、または、マウント部
１０ａ内のプレコーティング１３ａ上にポッティング、
あるいは噴霧，蒸着することによって、プレコーティン
グ１３上に形成する。図１０（ａ），（ｂ）において、
蛍光体１２はリードフレーム１０１のマウント部１０ａ
内側にのみ形成したが、リードフレーム１０１の上面全
てを覆うように形成してもよい。
【０１２４】図１０（ａ），（ｂ）に示す半導体発光装
置は、上記蛍光体１２は、プレコーティング１３ａによ
って、半導体発光素子７ａ，７ｂの発光領域から略等距
離をおいて均一厚さに形成されている。したがって、蛍
光体１２の全ての領域において通過する光量が略等しい
ので、この半導体発光装置はムラの無い均一な発光光が
得られる。また、半導体発光素子７ａ，７ｂから離間し
た位置に蛍光体１２を配置するので、蛍光体１２に対す
る半導体発光素子の電気的および熱的影響を緩和でき
る。その結果、発光特性が良好で、しかも耐久性の良い
半導体発光装置が得られる。
【０１２５】（第４の実施形態）図１１（ａ），（ｂ）
は、本発明の第４の実施形態による半導体発光装置を示
す断面図である。
【０１２６】図１１（ａ）は、絶縁性基板を有する半導
体発光素子７ａを、基体としてのプリント配線基板１８
上に搭載して、上記半導体発光素子７ａを、蛍光体を分
散させた封止樹脂としてのモールド樹脂１３２によって
封止している。
【０１２７】この半導体発光装置は、耐熱性を有するガ
ラスエポキシからなる直方体形状のプリント配線基板１
８上に、エポキシ樹脂からなる接着剤１１によって半導
体発光素子７ａを接着している。この半導体発光素子７
ａの上面に設けられたＰ側電極６ａとＮ側電極５ａは、
金属ワイヤー６ｐ，５ｎによって、プリント配線基板１
８上面の電極部１８ａ，１８ｂに各々接続されている。
これらの電極部１８ａ，１８ｂは、プリント配線基板１
８の上面と下面とを接続する図示しない断面円弧状のス
ルーホールを介して、実装面としてのプリント配線基板
１８の下面に引き回されて、この実装面の両端部にまで
延びている。なお、上記プリント配線基板１８は、絶縁
性フィルムを用いてもよい。
【０１２８】そして、上記プリント配線基板１８上に、
上記半導体発光素子７ａ全体を覆うように、蛍光体を分
散させた封止樹脂としての例えば透光性のエポキシ樹脂
等のモールド樹脂１３２を図１１（ａ）に示すような台
形断面をなすように形成して、チップ部品形状の半導体
発光装置を形成している。
【０１２９】上記半導体発光素子７ａとプリント配線基
板１８とを接着する接着剤１１は、半導体発光素子７ａ
からの光が吸収されない材料であれば特に限定されな
い。例えば、半導体発光素子７ａの熱特性改善のために
熱伝導性の良い金属材料を混合した樹脂材料や、半導体
発光素子７ａからプリント配線基板１８に向って放出さ
れた光を効率よく反射・散乱させる材料を含有した樹脂
材料等を用いてもよい。しかし、金属材料を含む樹脂材
料を使用する場合は、Ｐ側電極６ａとＮ側電極５ａとが
短絡しないように注意する必要がある。
【０１３０】図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における半
導体発光素子７ａに換えて、絶縁性基板を有する半導体
発光素子７ｃを備える以外は、図１１（ａ）の半導体発
光装置と同一である。したがって、図１１（ａ）と同様
の機能を有する部分には同一の参照番号を付して、詳細
な説明を省略する。
【０１３１】図１１（ｂ）の半導体発光装置において、
半導体発光素子７ｃは、半導体発光素子７ｃの図１１
（ｂ）において上側に位置する絶縁性基板を通して光を
出射する。上記半導体発光素子７ｃは、図１１（ｂ）に
おいて下側である半導体積層側に形成されたＰ側電極６
ｃとＮ側電極５ｃを、Ａｕバンプを介してプリント配線
基板１８上の電極部１８ａと１８ｂに各々直接接続して
いる。なお、半導体発光素子７ｃを、予め金属配線が施
されたＳｉからなるサブマウント等に搭載し、このサブ
マウントをプリント配線基板１８にダイボンドやワイヤ
ーボンド等によって電気的に接続してもよい。この半導
体発光装置は、半導体発光素子７ｃを、半導体積層側の
面をプリント配線基板１８に向けて実装するので、上記
半導体発光素子７ｃの発光領域からの熱を外部へ素早く
逃がすことができる。
【０１３２】図１１（ａ），（ｂ）の半導体発光装置に
おけるモールド樹脂１３２は、エポキシ樹脂以外に例え
ばシリコン樹脂，ウレタン樹脂，ポリ力ーボネート樹脂
等の透光性を有する熱硬化性，熱可塑性の樹脂を用いて
もよい。また、蛍光体はモールド樹脂１３２全体に均一
に分散させてもよいが、モールド樹脂１３２の表面から
半導体発光素子に向って漸次蛍光体の含有比率を高くす
ると、水分等の影響による蛍光体の劣化を低減できる。
また、半導体発光素子７ａ，７ｃからモールド樹脂１３
２の表面に向って漸次蛍光体の含有比率を高くすると、
蛍光体に対する半導体発光素子７ａ，７ｃの電気的およ
び熱的影響を緩和することができる。このように、モー
ルド樹脂１３２中の蛍光体の分布は、モールド樹脂の種
類，蛍光体の種類，使用環境，条件，用途等に応じて様
々な形態をなし得る。
【０１３３】なお、上記半導体発光素子７ａ，７ｃに換
えて、導電性基板を有する半導体発光素子７ｂを使用し
てもよい。この場合は、プリント配線基板上の一方の電
極に、半導体発光素子７ｂの下面に形成されたＮ型電極
を、導電性を有する接着剤によって直接接続する。上記
半導体発光素子７ｂの上面に設けられたＰ側電極は、金
属ワイヤーによってプリント配線基板上の他方の電極部
に接続する。上記半導体発光素子７ｂは、従来のＧａＡ
ｓ系やＧａＰ系の半導体発光装置と同様に、半導体発光
素子７ｂの上下両面に電極を有するので、従来のリード
フレームをそのまま利用できるという利点がある。
【０１３４】（第５の実施形態）図１２（ａ），（ｂ）
は、本発明の第５の実施形態の半導体発光装置を示す断
面図である。図１２（ａ）の半導体発光装置は、基体と
してのプリント配線基板１８上に、樹脂からなる枠１９
を備える。このプリント配線基板１８上であって上記樹
脂枠１９の内側に、導電性基板を有する半導体発光素子
７ｂが配置されている。そして、上記樹脂枠１９の内側
に、蛍光体を含む封止樹脂としてのモールド樹脂１３４
を充填して半導体発光素子７ｂを封止している。
【０１３５】この半導体発光装置は、耐熱性を有するガ
ラスエポキシ等からなる直方体形状のプリント基板１８
上に、樹脂からなる枠１９を設けている。この樹脂枠１
９は、内側にモールド樹脂１３４を充填した際に半導体
発光素子７ｂを樹脂１３４が十分に覆う程度の高さを有
する。この枠１９の内側において、プリント配線基板１
８上の一方の電極部１８ａと半導体発光素子７ｂ下面の
Ｎ側電極５ｂとを、導電性を有する接着剤によって接着
して接続している。一方、半導体発光素子７ｂの上面に
設けられたＰ側電極６ｂは、金属ワイヤー６ｐによって
プリント配線基板１８上の他方の電極部１８ｂに接続し
ている。これら電極部１８ａ，１８ｂは、プリント配線
基板１８を貫通する図示しない断面円弧状のスルーホー
ルを介して、プリント配線基板１８の上面から実装面で
ある下面まで立体的に引き回されて、プリント配線基板
１８下面の両端にまで夫々延びている。上記プリント配
線基板１８上かつ樹脂枠１９の内側に、半導体発光素子
７ｂ全体を覆うように、蛍光体を分散させた透光性のエ
ポキシ樹脂からなるモールド樹脂１３４が充填されてい
る。上記半導体発光素子７ｂは、従来のＧａＡｓ系やＧ
ａＰ系の半導体発光素子と同様に上下両面に電極６ｂ，
５ｂを有するので、従来のリードフレームを共通で利用
できるという利点がある。なお、基体としては上記プリ
ント配線基板の他に絶縁性フィルムを用いてもよい。
【０１３６】図１２（ｂ）の半導体発光装置は、基体と
してのプリント基板１８上に樹脂枠１９ａを備え、この
樹脂枠１９ａの内側に、絶縁性基板を有する半導体発光
素子７ｃを備えると共に蛍光体を分散させた封止樹脂と
してのモールド樹脂１３４を充填している。上記樹脂枠
１９ａは、半導体発光素子７ｃに面する側面が、半導体
発光素子７ｃの側面から横方向に出射された光をプリン
ト基板１８の直角方向に反射するように傾斜している。
【０１３７】この半導体発光装置は、ガラスエポキシか
らなる直方体形状のプリント基板１８上に、半導体発光
素子７ｃに面する側面が傾斜した樹脂枠１９ａを備え
る。上記半導体発光素子７ｃは半導体積層側面を下に向
けてプリント配線基板１８に搭載されている。半導体発
光素子７ｃが備えるＰ側電極６ｃとＮ側電極５ｃは、プ
リント配線基板１８上の電極部１８ａと１８ｂに、Ａｕ
バンプを介して各々接続されている。上記電極部１８
ａ，１８ｂは、図１２（ａ）に示した半導体発光装置と
同様に、プリント配線基板１８の上面から図示しないス
ルーホールを介して下面まで立体的に引き回されて、プ
リント配線基板１８の下面両端にまで延長されている。
なお、基体としては上記プリント配線基板１８の他に絶
縁性フィルムを用いてもよい。また、上記半導体発光素
子７ｃはプリント配線基板１８に直接接続したが、半導
体発光素子７ｃを予め金属配線を施してＳｉからなるサ
ブマウント等に搭載し、このサブマウントをプリント配
線基板１８にダイボンドやワイヤーボンド等によって電
気的に接続してもよい。
【０１３８】この半導体発光装置は、半導体発光素子７
ｃの半導体積層側面を直接プリント配線基板１８に実装
しているので、半導体発光素子７ｃの発光領域からの熱
をサブマウントおよびリードフレームを通して外部へ素
早く逃がすことができるという利点がある。
【０１３９】図１２（ａ），（ｂ）の半導体発光装置に
おけるモールド樹脂１３４は、図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）のモールド樹脂１３と同様の材料であり、上記モ
ールド樹脂中の蛍光体の分布は、モールド樹脂の種類，
蛍光体の種類，使用環境，条件，用途等に応じて様々な
形態を取り得る。
【０１４０】図１２（ａ），（ｂ）において、上記樹脂
枠１９，１９ａはプリント配線基板１８と別に形成した
後、プリント配線基板１８に張付けたが、厚めのプリン
ト配線基板の一部を除去して凹部を形成して、この凹部
の周りを枠にしてもよい。さらに、プリント配線基板に
貫通穴を形成して、このプリント配線基板の底面に金属
箔による電極兼配線を配置して、この電極兼配線の上に
半導体発光素子を配置すると共に上記貫通穴部分を封止
樹脂で封止してもよい。
【０１４１】また、図１２（ａ），（ｂ）の半導体発光
装置において、半導体発光素子７ｂ，７ｃは、図１
（ａ）に示した半導体発光素子７ａでもよく、この半導
体発光素子７ａを用いた場合には、金属ワイヤーによっ
て半導体発光素子７ａの電極とプリント配線基板の電極
部とを接続する。
【０１４２】（第６の実施形態）図１３は、本発明の第
６の実施形態における半導体発光装置を示す断面図であ
る。
【０１４３】この半導体発光装置は、図１２（ｂ）に示
した半導体発光装置が備える枠と同様の枠１９ａを有す
る。この枠１９ａは、ガラスエポキシからなる直方体状
の基体としてのプリント基板１８上に設置されて、この
枠１９ａの半導体発光素子７ｃに面した側面が、半導体
発光素子７ｃの側面からの光をプリント基板１８の直角
方向に反射するように傾斜している。上記半導体発光素
子７ｃは半導体積層側を図１３において下側に向けて、
図１３において上側の基板側から光を出射するようにプ
リント配線基板１８上に搭載されている。この半導体発
光素子７ｃの電極６ｃ，５ｃは、図１２（ｂ）に示した
半導体発光装置と同様に、バンプによってプリント配線
基板１８の電極部１８ａ，１８ｂに接続されている。上
記プリント配線基板１８上に配置された枠１９ａの内側
には、エポキシ樹脂からなる透光性の封止樹脂としての
モールド樹脂１３５を充填して上記半導体発光素子７ｃ
を封止している。そして、上記枠１９ａおよびモールド
樹脂１３の上に、蛍光体１２が所定の層厚を有して層状
に形成されている。
【０１４４】この実施形態における半導体発光装置は、
蛍光体１２は半導体発光素子７ｃの発光領域から略等距
離の位置に均一の厚さで形成されているので、全ての蛍
光体１２の位置において、蛍光体１２を通過する光量が
略一定になって、ムラの無い均一な発光が可能である。
また、上記蛍光体１２は、半導体発光素子７ｃから所定
の距離をおいて形成されているので、蛍光体１２に対す
る半導体発光素子の電気的および熱的影響を緩和するこ
とができる。
【０１４５】上記実施形態では、蛍光体１２は樹脂枠１
９ａの上面にも形成したが、樹脂枠１９ａが遮光性の材
料で形成されていれば、蛍光体１２はモールド樹脂１３
５の上のみに形成してもよい。また、樹脂枠１９ａの高
さを高くして、モールド樹脂１３を半導体発光素子７ｃ
の上端を僅かに越える程度に充填した後、上記樹脂枠１
９ａ内であって上記モールド樹脂１３５の上に、ポッテ
ィング等で蛍光体を配置してもよい。
【０１４６】上記樹脂枠１９ａは、図１２（ｂ）の半導
体発光装置に関して述べた際と同様に、厚めのプリント
配線基板１８の一部を除去して残った凸部を枠として使
用してもよい。さらに、貫通穴を有するプリント配線基
板の底部に、金属箔による電極兼配線を設けて凹部を形
成しても良い。
【０１４７】また、外部への光取出し効率は落ちるが、
半導体発光素子７ｃに面した側面が垂直に形成された樹
脂枠を利用してもよい。
【０１４８】なお、上記半導体発光素子７ｃは、図１に
示した半導体発光素子７ａ，７ｂを用いてもよい。特
に、導電性基板を有する半導体発光素子７ｂは、上側お
よび下側に電極を備え、従来のＧａＡｓ系やＧａＰ系の
半導体発光素子と同様の電極構造であるので、従来のリ
ードフレームをそのまま利用できるという利点がある。
【０１４９】（第７の実施形態）図１４（ａ），（ｂ）
は、本発明の第７の実施形態における半導体発光装置を
示す断面図である。
【０１５０】図１４（ａ）は、この半導体発光装置を発
光方向から見た断面図であり、図１４（ｂ）は発光方向
に対して直角方向から見た断面図である。
【０１５１】この半導体発光装置は、ガラスエポキシか
らなる直方体状の基体としてのプリント配線基板１８上
に、エポキシ樹脂等の接着剤１１によって半導体発光素
子７ａが接着されて、この半導体発光素子７ａの上面に
設けられたＰ側電極６ａとＮ側電極５ａが、金属ワイヤ
ー６ｐ，５ｎによってプリント配線基板１８の電極部１
８ａ，１８ｂに各々接続されている。これらの電極部１
８ａ，１８ｂは、プリント配線基板１８を貫通して形成
された断面円弧状のスルーホール１９，１９を介してプ
リント配線基板１８の下面に立体的に引き回されて、こ
のプリント配線基板１８の下面である実装面の両端まで
延びている。なお、上記プリント配線基板１８に換えて
絶縁性フィルムを用いてもよい。
【０１５２】さらに、上記半導体発光素子７ａ全体を、
蛍光体を分散させた透光性のエポキシ樹脂からなる封止
樹脂としてのモールド樹脂１３６によって封止してい
る。このモールド樹脂１３６は、図１４（ｂ）において
左側縁と下側縁が直線をなす略４分の１楕円形状の断面
を有する一方、図１４（ａ）において幅方向が高さ方向
よりも長い矩形断面を有する。そして、上記モールド樹
脂１３６の上に、上記半導体発光素子７ａからの光を反
射するための反射体２０を形成している。
【０１５３】上記モールド樹脂１３６は、透光性を有
し、かつ実装工程での半田リフローの際の高温にも耐え
得る熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、プリント配線
基板１８上に、樹脂ポッティング法やトランスファモー
ルド法、インジェクションモールド法等によって形成す
る。上記モールド樹脂１３６の上面は、図１４（ｂ）に
示すように放物線をなして湾曲するとともに、この放物
線の中心線Ｉ−Ｉよりも上方に半導体発光素子７ａを配
置している。また、上記モールド樹脂１３６の光の出射
側面Ａは平坦に形成して、プリント配線基板１８の側面
と略同一面にしている。なお、上記モールド樹脂１３６
の曲面は、上記半導体発光素子７ａが曲面の放物線の中
心線Ｉ−Ｉよりも下方に位置するように形成してもよ
い。
【０１５４】上記反射体２０は、半導体発光素子７ａの
光及び蛍光体１２により波長変換された光を反射する材
料を少なくとも含み、上記モールド樹脂１３６と同様
に、半田リフローの際の高温にも耐え得る熱硬化性樹脂
または熱可塑性樹脂を用いて、上記モールド樹脂１３６
の上側面を覆うように樹脂ポッティング法やトランスフ
ァモールド法、インジェクションモールド法等によって
形成する。この反射体２０は、図１４（ｂ）の断面に示
すように、下側縁端がモールド樹脂１３６の上側縁端と
接して湾曲する一方、左側縁端がモールド樹脂１３６の
光出射面Ａと同一の平面をなすように、また、反射体２
０の右側縁端が直線をなして上記プリント配線基板１８
の右側端面に連続するように形成されている。そして、
上記反射体の上端縁は上記プリント配線基板１８に平行
に形成されている。この半導体発光装置は、モールド樹
脂１３６の上面と反射体２０の下面との境界面が反射面
となっている。この反射面で反射されて出射する光は、
図１４（ａ）において水平方向左側に拡散される一方、
上下方向には反射体２０およびプリント配線基板１８に
よって遮られる。したがって、半導体発光素子７ａから
の直接光及び反射光は、水平方向に絞られた指向特性と
なる。具体的には、照射光における水平方向の半値角が
±６５゜、垂直方向の半値角が±３０゜の指向特性を有
する。したがって、半導体発光素子７ａからの光は、モ
ールド樹脂１３６中の蛍光体１２により波長変換され
て、直接出射すると共に反射体２０で反射されて、モー
ルド樹脂１３６の側面部から外部へ出射するので、水平
方向に有効照射領域が広く、かつ高輝度なサイド発光型
半導体発光装置を提供できる。
【０１５５】なお、反射体２０は、モールド樹脂１３６
と接する部分にのみ反射作用を有していればよいので、
モールド樹脂１３６の湾曲した上側面、あるいは反射体
２０の湾曲部した下側面のいずれかに、例えば金属や白
色塗料等からなる反射層を設けるだけでもよい。
【０１５６】上記半導体発光素子７ａをプリント配線基
板１８に接着する樹脂は、半導体発光素子７ａからの光
が吸収されないものであれば特に限定無く利用可能であ
る。例えば、半導体発光素子７ａの熱特性改善のために
熱伝導性のよい金属を混合した樹脂や、リードフレーム
マウント部方向に放出された光を効率よく反射・散乱さ
せる材料を含有した樹脂等を用いてもよい。しかし、金
属を含む樹脂を使用する場合は、Ｐ側電極とＮ側電極と
が短絡しないように注意する必要がある。
【０１５７】なお、この実施形態における半導体発光装
置において、上記半導体発光素子７ａに換えて、図１
（ｂ）に示した上面および下面に夫々電極を備える半導
体発光素子７ｂや、図１（ｃ）に示した基板側から光を
出射するタイプの半導体発光素子７ｃを用いてもよい。
上記半導体発光素子７ｂは、従来のＧａＡｓ系やＧａＰ
系の半導体発光装置と同一の電極構造を有するので、従
来のリードフレームをそのまま利用できるという利点が
ある。上記半導体発光素子７ｃは、半導体積層側面を直
接電気配線に実装するので、発光領域からの熱をサブマ
ウント・リードフレームを通して外部へ速やかに逃がし
てやる事ができるという利点がある。
【０１５８】（第８の実施形態）図１５（ａ），（ｂ）
は、本発明の第８の実施形態としてのサイド発光型半導
体発光装置を示す断面図である。
【０１５９】図１５（ａ）は、この半導体発光装置を発
光方向から見た断面図を示し、図１５（ｂ）は発光方向
に対して直角方向から見た断面図である。図１５
（ａ），（ｂ）の半導体発光装置は、上面と下面に電極
を有する半導体発光素子７ｂを使用したことと、蛍光体
を封止樹脂中に分散させずに、封止樹脂としてのモール
ド樹脂１３７の光の出射面Ａ側に蛍光体１２を層状に設
けたこと以外は、図１４（ａ），（ｂ）の半導体発光装
置と同一であり、同一の機能を有する部分には同一の参
照番号を付して詳細な説明を省略する。
【０１６０】このサイド発光型半導体発光装置は、蛍光
体１２を半導体発光素子７ｂの発光領域から略等距離の
位置に均一の層厚に形成したので、蛍光体１２の略全域
において通過する光の量が常に一定となり、ムラの無い
均一な発光が可能になる。また、半導体発光素子７ｂか
ら離間した位置に蛍光体１２を配置したので、蛍光体１
２に対する半導体発光素子７ｂの電流や熱による影響を
緩和できる。また、上記半導体発光素子７ｂにおいて上
面と下面に電極６ｂ，５ｂを配置したタイプは、従来の
ＧａＡｓ系やＧａＰ系の半導体発光素子と電極構造が同
一であるので、従来のリードフレームをそのまま利用で
きるという利点がある。
【０１６１】本発明の実施形態において、上記半導体発
光素子７ｂは、図１（ａ）の半導体発光素子７ａおよび
図１（ｃ）の半導体発光素子７ｃを使用してもよい。
【０１６２】（第９の実施形態）図１６（ａ），（ｂ）
は、本発明の第９の実施形態であるサイド発光型半導体
発光装置を示す図である。
【０１６３】図１６（ａ）はこの半導体発光装置を発光
方向から見た断面図であり、（ｂ）は発光方向に対して
直角方向から見た断面図である。この半導体発光装置
は、基体としてのプリント配線基板１８上に、半導体発
光素子７ｃを封止する封止樹脂としてのモールド樹脂１
３９を備える。このモールド樹脂１３９は、図１６
（ａ）において楕円の下半分が除去されたような形状で
ある略半楕円形状の断面を有すると共に、図１６（ｂ）
において楕円の左側と下方が除去されたような形状であ
る略４分の１楕円形状の断面を有する。すなわち、上記
モールド樹脂１３９は、プリント配線基板１８上におい
て、光出射面Ａを除く面が所定の曲率半径を有するドー
ム形状をなす。そして、このモールド樹脂１３９の外側
面の曲面部分を覆って蛍光体としての蛍光体層１２ａが
形成されていて、さらにその外側面に半導体発光素子７
ｃからの光を反射するための反射体２０が形成されてい
る。
【０１６４】さらに、プリント配線基板１８上の半導体
発光素子７ｃの光出射面Ａ側に、半導体発光素子７ｃか
らの光を直接外部へ出さないように遮断する遮蔽体とし
ての障壁体２１が設けられている。この障壁体２１は、
半導体発光装置９４の発光面Ａ側から見て（図１６
（ａ）参照）、半導体発光素子７ｃの発光領域を遮る高
さおよび幅を有し、半導体発光素子７ｃの光に対して不
透明な樹脂や金属等が用いられる。また、障壁体２１の
材料として光を吸収する材料を利用してもよいが、その
場合、光の利用効率が悪くなる。また，図１６（ｂ）に
破線で示すように、半導体発光素子７ｃの周りを囲む樹
脂枠からなる障壁体２１ａを用いてもよい。また、上記
半導体発光素子７ｃから直接出射される光を遮るため
に、厚めのプリント配線基板の一部に凹部を形成して、
この凹部に発光領域が隠れるように半導体発光素子を配
置してもよい。半導体発光素子７ｃは、半導体積層側を
直接プリント配線基板１８に接続して搭載するので、発
光領域からの熱をサブマウント・リードフレームを通し
て外部へ素早く逃がしてやる事ができると共に、半導体
発光素子の発光領域が下方に位置するので障壁体の高さ
を低くすることができて、光の利用効率が大きい。な
お、上述の遮蔽体２１，２１ａおよび凹部を、図１４
（ａ），（ｂ）に示した第７の実施形態の半導体発光装
置に用いることも可能である。
【０１６５】上記半導体発光素子７ｃからの出射光は上
記蛍光体層１２ａで波長変換された後、この蛍光体層１
２ａに接する反射体２０で反射されて、再び蛍光体層１
２ａで波長変換された後に、半導体発光装置外部に出射
される。したがって、単に半導体発光素子からの光が透
過するように光の出射方向に配置された蛍光体を備える
半導体発光装置に較べて、この半導体発光装置は略二倍
の波長変換効率を有する。したがって、蛍光体層１２ａ
を薄くしても充分な波長変換効果が期待できるので、蛍
光体の使用量を削減できて、半導体発光装置のコストを
低減できる。
【０１６６】上記実施形態における蛍光体層１２ａは光
を透過させて波長変換を行ったが、非透過であって、光
を波長変換すると共に反射させる蛍光体を反射体として
形成してもよい。例えば、光を反射・散乱させる性質を
もった微細粒子の表面に蛍光材料を塗布した蛍光体等が
考えられる。
【０１６７】なお、本実施形態において、半導体発光素
子７ｃに換えて図１（ａ），（ｂ）に示す半導体発光素
子７ａ，７ｂを用いてもよい。特に、導電性基板を有す
る半導体発光素子７（ｂ）は、上下両側面に電極を有す
る従来のＧａＡｓ系やＧａＰ系の半導体発光素子と同様
の電極構造を有するので、従来のリードフレームをその
まま利用できる。
【０１６８】（第１０の実施形態）図１７（ａ），
（ｂ）は、本発明の第１０の実施形態としてのサイド発
光型半導体発光装置を示す断面図である。
【０１６９】図１７（ａ）は上記半導体発光装置を発光
方向から見た断面図を示し、図１７（ｂ）は発光方向に
対して直角方向から見た断面図である。本実施形態が、
図１６（ａ），（ｂ）に示した第９の実施形態と異なる
点は、半導体発光素子７ｃに換えて導電性基板を有する
半導体発光素子７ｂを用いた点と、プリント配線基板１
８に換えて、貫通穴Ｂを有するガラスエポキシ基板の底
面に、金属箔からなり電極兼配線を備えた極薄型プリン
ト配線基板２３を装着してなる基体としてのプリント配
線基板１８ａを用いた点である。
【０１７０】図１７（ａ），（ｂ）に示すように、この
サイド発光型半導体発光装置は、半導体発光素子７ｂ
を、プリント配線基板１８ａの貫通孔Ｂ内に没するよう
に、上記極薄プリント配線基板２３の上に設置してい
る。したがって、半導体発光素子７ｂの高さをプリント
配線基板１８ａの厚さで吸収できるので、半導体発光装
置の薄型化が可能になると共に、半導体発光素子７ｂの
発光領域が外部から完全に隠れるので、半導体発光素子
７ｂから出射される光が直接外部に出ない。すなわち、
蛍光体としての蛍光体層１２ａによって波長が変換され
た光のみが半導体発光装置の外部に出射されるので、半
導体発光装置の色調が、さらに良くなる。なお、上記貫
通孔Ｂの深さは、少なくとも半導体発光素子７ｂの発光
領域が、光の出射面Ａ（図１７（ｂ）参照）側から見て
隠れる程度であればよい。
【０１７１】なお、上記実施形態において、半導体発光
素子７ｂは、図１（ａ），（ｃ）に示した半導体発光素
子７ａ，７ｃを用いてもよい。特に、上記半導体発光素
子７ｃは、貫通孔Ｂ内に配置した場合、貫通穴Ｂの底部
近くに発光領域が位置するので、半導体発光装置を更に
薄型にできる。
【０１７２】（第１１の実施形態）図１８（ａ），
（ｂ），（ｃ）および図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）
は、本発明の第１１の実施形態の半導体発光装置が出射
する光の波長分布を示した図である。この半導体発光装
置は、基体上に半導体発光素子を備え、この半導体発光
素子の出射光は、３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの波長領域
のうちの４１０ｎｍに発光波長のピークを有する。さら
に、この半導体発光装置は、上記半導体発光素子の出射
光を変換する第１、第２、第３の蛍光体を備える。上記
半導体発光素子は、この半導体発光素子によって損傷し
ない樹脂からなる封止樹脂で封止されていて、この封止
樹脂に、上記第１、第２、第３の蛍光体が、略均一に混
合された状態で含まれている。上記第１の蛍光体は、
０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎの蛍光体
からなり、上記半導体発光素子の出射光によって励起さ
れて、発光波長が６５８ｎｍに主ピークを有する赤色の
光を出射する。上記第２の蛍光体は、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅ
ｕの蛍光体からなり、発光波長が５２２ｎｍに主ピーク
を有する緑色の光を出射する。上記第３の蛍光体は、Ｂ
ａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの蛍光体からなり、発光波長が
４５２ｎｍに主ピークを有する青色の光を出射する。こ
の半導体発光装置は、上記第１、第２、第３の蛍光体か
らの出射光を混色することによって白色の光を出射し、
携帯電話や携帯情報端末，パーソナルコンピュータ等の
表示装置のバックライト用光源として用いられる。な
お、上記半導体発光素子の発光波長のピークは、３９０
ｎｍ乃至４２０ｎｍの波長領域にあるが、４００ｎｍ乃
至４２０ｎｍの波長領域にあれば、より好ましい。
【０１７３】図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記半
導体発光装置において、上記第１、第２、第３の蛍光体
の混合比率を変えた場合、出射光の波長分布に生じる変
化を示した図である。いずれも、横軸は波長（ｎｍ）で
あり、縦軸は相対強度（％）である。また、いずれにお
いても、上記封止樹脂の重量に対する上記第１、第２、
第３の蛍光体の総重量の比率は、０．５である。
【０１７４】図１８（ａ）は、第１、第２、第３の蛍光
体の総量が１００重量％であるとして、第１の蛍光体が
４７重量％、第２の蛍光体が１３重量％、第３の蛍光体
が４０重量％である場合の半導体発光装置による出射光
の波長分布を示した図である。この場合の半導体発光装
置の出射光は、やや緑色がかった色調の白色になる。
【０１７５】図１８（ｂ）は、第１、第２、第３の蛍光
体の総量が１００重量％であるとして、第１の蛍光体が
５６重量％、第２の蛍光体が１１重量％、第３の蛍光体
が３３重量％である場合の半導体発光装置による出射光
の波長分布を示した図である。この場合の半導体発光装
置の出射光は、良好な色調の白色になる。
【０１７６】図１８（ｃ）は、第１、第２、第３の蛍光
体の総量が１００重量％であるとして、第１の蛍光体が
６５重量％、第２の蛍光体が２６重量％、第３の蛍光体
が９重量％である場合の半導体発光装置による出射光の
波長分布を示した図である。この場合の半導体発光装置
の出射光は、やや赤色がかった色調の白色、いわゆる、
昼白色になる。
【０１７７】また、第１の蛍光体としてのＬａ２Ｏ
２Ｓ：Ｅｕと、第２の蛍光体としてのＢａＭｇ２Ａｌ
１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎと、第３の蛍光体としての（Ｓ
ｒ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｃｅ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
とを、順に７２重量％、７重量％、２１重量％の割合で
備える半導体発光装置を形成した。この半導体発光装置
の出射光は、良好な白色光であった。さらに、上記第
１、第２、第３の蛍光体を、順に、５８重量％、２２重
量％、２０重量％の割合で備える半導体発光装置もま
た、良好な白色の出射光が得られた。以上の実験結果を
考慮すると、上記半導体発光装置の発光色は、第１の蛍
光体、すなわち、赤色発光の蛍光体の混合比率が５０重
量％より少ないと、緑色がかった色調の白色になる一
方、上記第１の蛍光体の混合比率が７０重量％より多い
と、赤色がかった色調の白色になることが分かった。ま
た、上記半導体発光装置の発光色は、第２の蛍光体、す
なわち、緑色発光の蛍光体の混合比率が７重量％より少
ないと、赤色がかった色調の白色になり、上記第２の蛍
光体の混合比率が２０重量％より多いと、緑色がかった
色調の白色になることが分かった。また、上記半導体発
光装置の発光色は、第３の蛍光体、すなわち、青色発光
の蛍光体の混合比率が２０重量％より少ないと、赤色が
かった色調の白色になり、上記第３の蛍光体の混合比率
が３０重量％より多いと、緑色がかった色調の白色にな
ることが分かった。したがって、第１１の実施形態の半
導体発光装置は、封止樹脂の重量に対する第１乃至第３
の蛍光体の総重量の比率が０．５である場合、第１、第
２、第３の蛍光体が、各々５６重量％、１１重量％、３
３重量％の混合比率であると良好な白色の出射光が得ら
れる。
【０１７８】図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記半
導体発光装置において、封止樹脂の重量に対する第１、
第２、第３の蛍光体の総重量の比率を変えた場合、出射
光の波長分布に生じる変化を示した図である。いずれ
も、横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は相対強度（％）
である。また、いずれにおいても、第１、第２、第３の
蛍光体の総量が１００重量％であるとして、第１の蛍光
体が６５重量％、第２の蛍光体が２６重量％、第３の蛍
光体が９重量％の混合比率である。
【０１７９】図１９（ａ）は、封止樹脂の重量に対する
第１、第２、第３の蛍光体の総重量の比率が、０．５で
ある場合の半導体発光装置による出射光の波長分布を示
した図である。この半導体発光装置の出射光は、やや赤
色がかった色調の白色、いわゆる、昼白色になる。
【０１８０】図１９（ｂ）は、封止樹脂の重量に対する
第１、第２、第３の蛍光体の総重量の比率が、０．６６
である場合の半導体発光装置による出射光の波長分布を
示した図である。この半導体発光装置の出射光は、良好
な色調の白色になる。
【０１８１】図１９（ｃ）は、封止樹脂の重量に対する
第１、第２、第３の蛍光体の総重量の比率が、１．０で
ある場合の半導体発光装置による出射光の波長分布を示
した図である。この半導体発光装置の出射光は、やや緑
色がかった色調の白色になる。
【０１８２】図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）より、上記
半導体発光装置は、上記第１、第２、第３の蛍光体が、
各々６５重量％、２６重量％、９重量％であって、封止
樹脂の重量に対する第１、第２、第３の蛍光体の総重量
の比率が０．５以上１．０以下の場合に、良好な色調の
白色の出射光が得られることが分かる。
【０１８３】図２０は、図１９（ａ）に示した半導体発
光装置の発光スペクトル１５０と、人間の比視感度１５
１を考慮した半導体発光装置の実効発光スペクトル１５
２とを示す図である。横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸
は相対強度（％）である。
【０１８４】図２０から分かるように、上記半導体発光
装置の発光スペクトル１５０は、人間の比視感度１５１
が有する波長領域より大きい発光波長領域を有するの
で、上記比視感度１５１の波長領域を網羅する波長領域
の実効発光スペクトル１５２が得られるから、人間の視
覚において、色調が良好な白色の発光色にできる。
【０１８５】さらに、上記半導体発光装置は、上記封止
樹脂が半導体発光素子からの出射光によって損傷しない
樹脂であるから、この封止樹脂は、例えば黒化などの不
都合が生じない。したがって、半導体発光装置の輝度の
低下などの不都合を防止でき、半導体発光装置の性能を
長期に亘って安定にできる。
【０１８６】上記半導体発光装置において、上記第１、
第２、第３の蛍光体に、各々複数種類の蛍光体を用いる
ことによって、上記実効発光スペクトル１５２の波長領
域を人間の比視感度１５１の波長領域範囲と略等しくし
てもよい。これによって、半導体発光装置の発光色の色
調を良好にできるとともに、半導体発光装置の発光波長
領域を人間の可視領域のみにできるので、半導体発光装
置の発光効率を向上できる。
【０１８７】本実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を封止する封止樹脂に、上記第１、第２、第３の
蛍光体を略均一に混合したが、上記第１、第２、第３の
蛍光体のみを混合し、この混合した蛍光体を、封止樹脂
の表面に層状に配置してもよく、また、上記第１、第
２、第３の蛍光体を、上記封止樹脂の表面に各々別個に
層状に設けてもよい。この場合、光の発光・吸収波長な
どを考慮して、半導体発光素子に近い側から遠い側に向
って、各々の層を、その層が含む蛍光体の発光波長が短
い順に配置するのが好ましい。また、本実施形態の半導
体装置は、上記第１乃至１０の実施形態の半導体発光装
置と同様の構造に形成してもよい。これによって、ラン
プ型、チップ部品型、サイド発光型の半導体発光装置に
おいて、良好な色調の白色発光を得ることができる。
【０１８８】（第１２の実施形態）図２１は、本発明の
第１２の実施形態の発光表示装置を示す模式図である。
この発光表示装置２００は、上記第１１の実施形態の半
導体発光装置からなる光源２０１と、光源２０１からの
光２０５を導く導光板２０２と、この導光板２０２から
の光を分光するカラーフィルタを備えた液晶パネル２０
３とを有する液晶表示装置である。
【０１８９】上記光源２０１は、上記第１乃至１１の実
施形態の半導体発光装置のいずれを用いて形成してもよ
い。特に、上記発光表示装置２００が、携帯電話や携帯
情報端末，パーソナルコンピュータなどの表示装置とし
て用いられる場合は、光源２０１として、上記第１１の
実施形態の白色発光の半導体発光装置が好適である。ま
た、上記第１１の実施形態の半導体発光装置が備える第
１、第２、第３の蛍光体を、上記第４乃至６の実施形態
の半導体発光装置の蛍光体として用いると、チップ部品
形状を有して白色発光可能な半導体発光装置が得られ
る。この半導体発光装置は、チップ部品形状を有するの
で、発光表示装置２００に実装する際の取り扱いが容易
になる。また、上記チップ部品形状を有する半導体発光
装置は、上記導光板２０２の側面２０２ａに直接取り付
けることができるので、発光光を効率良く導光板２０２
に導くことができる。また、上記第７乃至１０の実施形
態の半導体発光装置に、第１１の実施形態の蛍光体を搭
載した半導体発光装置を用いて光源２０１を構成する
と、この半導体発光装置はサイド発光型であるから、基
体としてのプリント配線基板１８が導光板２０２に略平
行になるように、導光板の側面２０２ａに半導体発光装
置を取り付けることによって、この導光板２０２の光出
射方向の発光表示装置２００の厚みを効果的に小さくで
きる。なお、上記光源２０１は、複数の半導体発光装置
を用いたが、光の強度が十分であれば１個の半導体発光
装置によって構成してもよい。
【０１９０】上記導光板２０２は、例えばポリカーボネ
ートやアクリル系樹脂などから形成する。また、光源２
０１からの光が導入される側面２０２ａと、導入した光
を放出する光放出面２０２ｂ以外の面に光反射部を設け
ると、光源２０１からの光を効率良く光放出面２０２ｂ
から放出できる。また、導光板２０２への光は、１つの
側面２０２ａのみからではなく、例えば対向する２つの
側面から導入してもよく、あるいは、３つおよび４つの
側面から導入してもよい。さらに、光放出面２０２ｂに
おける放出光の強度を均一にするために、導光板２０２
中に光散乱剤を混入したり、上記光放出面２０２ｂと対
向する図２１における底側の面を傾斜させて、導光板の
側面２０２ａから導入された光を上記傾斜させた底側面
で反射させて光放出面２０２ｂから放出してもよい。上
記底側面に光散乱パターンを設けると、光放出面２０２
ｂからの光２０６の強度が、さらに均一にできる。
【０１９１】上記液晶パネル２０３は、透明電極を設け
た２つの透明な基板と、この２つの基板間に封入された
液晶と、偏光板と、上記基板に貼り付けられたカラーフ
ィルタを備える。上記カラーフィルタには、上記透明電
極に印加する信号によって上記液晶を透過する光量が調
節される複数の画素に対応して、赤色、緑色、青色のカ
ラーフィルタが形成されている。このカラーフィルタ
は、シート状に形成したポリカーボネートやポリエチレ
ンテレフタレートなどに、微小なハニカム形状あるいは
デルタ配列形状の画素をなすように、光透過性の染料ま
たは顔料などで、赤色，緑色，青色に着色して、赤色、
緑色、青色のカラーフィルタが形成されている。
【０１９２】図２２は、上記カラーフィルタの分光特性
を示した図であり、２１０が赤色のカラーフィルタの分
光特性であり、２１１が緑色のカラーフィルタの分光特
性であり、２１２は青色のカラーフィルタの分光特性で
ある。このカラーフィルタの分光特性２１０，２１１，
２１２に適合するように、上記光源２０１からの光の波
長分布が調節されている。より詳しくは、光源２０１を
構成する半導体発光装置において、半導体発光素子の発
光波長や、第１、第２、第２の蛍光体の発光波長および
混合比率や、第１乃至３の蛍光体の総重量と封止用樹脂
の重量との配合比率などを調節して、光源２０１からの
光２０５の波長分布を、上記カラーフィルタの分光特性
２１０，２１１，２１２に適合させている。例えば、良
好な色調を有して図１９（ｂ）の波長分布をなす半導体
発光装置は、図２２の分光特性に適合している。この半
導体発光装置は、上記分光特性に適合するように、上記
第１乃至３の蛍光体の総重量と封止用樹脂の重量との配
合比率が調節されているからである。このように、上記
光源２０１は上記カラーフィルタの分光特性に適合する
波長分布を有するから、この光源２０１からの光２０５
は、上記導光板２０２を介して液晶パネル２０３に導か
れると、この液晶パネル２０３のカラーフィルタによっ
て、輝度が高くて略単一の赤色、緑色、青色の光２０７
に分光される。その結果、この発光表示装置２００は、
色調が良好な、しかも、高輝度かつ高コントラストの画
像や映像が表示できる。
【０１９３】
【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の半導
体発光装置は、上記半導体発光素子は発光波長が３９０
ｎｍ乃至４２０ｎｍで人間の視感度が非常に低い短波長
領域の出射光を有すると共に、この半導体発光素子から
の出射光を６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの赤色の発光波長
に変換する蛍光体を備えるので、この蛍光体からの光
は、人間の視感度を考慮すると、見かけ上、上記半導体
発光素子からの直接光によって色調が殆ど変わらないか
ら、この半導体発光装置は色調が良好で単色赤色の光を
発光できる。また、上記半導体発光素子の発光波長は３
９０ｎｍ乃至４２０ｎｍであるので、上記半導体発光装
置を構成する部品の損傷や、人体への悪影響を効果的に
防止できる。
【０１９４】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，Ｙから
選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、０.５Ｍ
ｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、
Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、ＹＶＯ4：Ｅｕ、で表される蛍
光体の群のうち、いずれか一つまたは２以上からなるの
で、上記半導体発光素子の発光波長に応じて最適な蛍光
体を選択できて、良好な色調の単色赤色発光の半導体発
光装置を得ることができ、複数の蛍光体を組合わせて、
半導体発光素子の光の利用効率が高い半導体発光装置に
できる。
【０１９５】本発明の半導体発光装置は、上記半導体発
光素子は発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出射光
を有すると共に、この半導体発光素子からの出射光を５
００ｎｍ乃至５４０ｎｍの緑色の発光波長に変換する蛍
光体を備えるので、この蛍光体からの光は、人間の視感
度を考慮すると、見かけ上、上記半導体発光素子からの
直接光によって色調が殆ど変わらないから、この半導体
発光装置は色調が良好で単色緑色の光を発光できる。ま
た、上記半導体発光素子の発光波長は３９０ｎｍ乃至４
２０ｎｍであるので、上記半導体発光装置を構成する部
品の損傷や、人体への悪影響を効果的に防止できる。
【０１９６】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、ＲＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳ
ｒ，Ｂａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元
素）、ＲＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳ
ｒ，Ｂａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元
素）、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、ＳｒＡｌ2
Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍ
ｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍ
ｎ（但し、ＱはＳｒ，Ｂａ，Ｃａから選ばれるいずれか
一つまたは２以上の元素）、で表される蛍光体の群のう
ち、いずれか一つまたは２以上からなるので、上記半導
体発光素子の発光波長に応じて最適な蛍光体を選択でき
て、緑色の単色発光の半導体発光装置を得ることがで
き、複数の蛍光体を組合わせて、半導体発光素子の光の
利用効率が高い半導体発光装置にできる。
【０１９７】本発明の半導体発光装置は、上記半導体発
光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出射
光を有すると共に、この半導体発光素子からの出射光を
４１０ｎｍ乃至４８０ｎｍの青色の発光波長に変換する
蛍光体を備えるので、この蛍光体からの光は、人間の視
感度を考慮すると、見かけ上、上記半導体発光素子から
の直接光によって色調が殆ど変わらないから、この半導
体発光装置は色調が良好で単色青色の光を発光できる。
また、上記半導体発光素子の発光波長は３９０ｎｍ乃至
４２０ｎｍであるので、上記半導体発光装置を構成する
部品の損傷や、人体への悪影響を効果的に防止できる。
【０１９８】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、Ａ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，
Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまた
は２以上の元素）、ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、
ＸはＳｒ，Ｂａから選ばれるいずれか一つまたは両方の
元素）、ＸＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂ
ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、Ｚｎ
Ｓ：Ａｇ、Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、Ｃａ10（Ｐ
Ｏ4）6Ｆ2：Ｓｂ、Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、Ｚは
Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以
上の元素）、ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：
Ｅｕ、ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の
群のうち、いずれか一つまたは２以上からなるので、上
記半導体発光素子の発光波長に応じて最適な蛍光体を選
択できて、青色の単色発光の半導体発光装置を得ること
ができ、複数の蛍光体を組合わせて、半導体発光素子の
光の利用効率が高い半導体発光装置にできる。
【０１９９】本発明の半導体発光装置は、上記半導体発
光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出射
光を有すると共に、この半導体発光素子からの出射光を
４８０ｎｍ乃至５００ｎｍの青緑色の発光波長に変換す
る蛍光体を備えるので、この蛍光体からの光は、人間の
視感度を考慮すると、見かけ上、上記半導体発光素子か
らの直接光によって色調が殆ど変わらないから、この半
導体発光装置は色調が良好で単色青緑色の光を発光でき
る。また、上記半導体発光素子の発光波長は３９０ｎｍ
乃至４２０ｎｍであるので、上記半導体発光装置を構成
する部品の損傷や、人体への悪影響を効果的に防止でき
る。
【０２００】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅ
ｕ，Ｄｙ、Ｌ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＬはＢ
ａ，Ｃａ，Ｍｇから選ばれるいずれか一つまたは２以上
の元素）、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ、で表さ
れる蛍光体の群のうち、いずれか一つまたは２以上から
なるので、上記半導体発光素子の発光波長に応じて最適
な蛍光体を選択できて、良好な色調の青緑色単色発光の
半導体発光装置を得ることができ、複数の蛍光体を組合
わせて、半導体発光素子の光の利用効率が高い半導体発
光装置を得ることができる。
【０２０１】本発明の半導体発光装置は、上記半導体発
光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出射
光を有すると共に、この半導体発光素子からの出射光を
５７０ｎｍ乃至６００ｎｍの橙色の発光波長に変換する
蛍光体を備えるので、この蛍光体からの光は、人間の視
感度を考慮すると、見かけ上、上記半導体発光素子から
の直接光によって色調が殆ど変わらないから、この半導
体発光装置は色調が良好で単色橙色の光を発光できる。
また、上記半導体発光素子の発光波長は３９０ｎｍ乃至
４２０ｎｍであるので、上記半導体発光装置を構成する
部品の損傷や、人体への悪影響を効果的に防止できる。
【０２０２】１実施形態の半導体発光装置は、上記蛍光
体は、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｏ、で表
される蛍光体の群のうち、いずれか一つまたは２以上か
らなるので、上記半導体発光素子の発光波長に応じて最
適な蛍光体を選択することができて、橙色の単色発光の
半導体発光装置を得ることができる。
【０２０３】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を搭載する基体の少なくとも一部と、上記半導体
発光素子とを封止する封止樹脂が蛍光体を含んでいるの
で、半導体発光素子からの出射光を確実に波長変換でき
て、高効率の半導体発光装置にできる。また、封止樹脂
を形成すれば蛍光体を配置できるから、蛍光体を別個に
配置する必要がなくて、半導体発光装置の製造を容易に
できる。
【０２０４】また、上記半導体発光装置は、発光波長が
一定の波長領域を有する半導体発光素子と、所定の発光
波長を有する蛍光体とを組み合わせることによって所望
の発光波長を得るので、同一の製造工程で蛍光体を変え
ることのみによって、所望の発光波長の半導体発光発光
装置を得ることができるから、半導体発光装置の製造コ
ストを大幅に削減できる。
【０２０５】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を、リードフレームの先端に形成されたカップ形
状のマウント部の底に配置すると共に、もう一つのリー
ドフレームに電気的に接続して、上記２つのリードフレ
ームの少なくとも一部と上記半導体発光素子とを上記封
止樹脂で封止しているので、上記カップ形状のマウント
部で集められた半導体発光素子からの出射光が、上記封
止樹脂が含む蛍光体によって確実に波長変換されるか
ら、指向性が良く、かつ、発光効率が良くて色調の良い
半導体発光装置を得ることができる。
【０２０６】１実施形態の半導体発光装置は、上記半導
体発光素子を、一対のリードフレームの先端に連結され
た絶縁体の金属配線に直接接続して、上記一対のリード
フレームの少なくとも一部と、上記絶縁体と、上記半導
体発光素子とを上記封止樹脂で封止しているので、半導
体発光素子をワイヤーボンディング等で金属配線に接続
するよりも容易に半導体発光装置を製造できる。
【０２０７】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を、リードフレームの先端に形成されたカップ形
状のマウント部の底に配置すると共に、もう一つのリー
ドフレームに電気的に接続して、上記カップ形状のマウ
ント部に蛍光体を充填して、上記リードフレームの少な
くとも一部と、上記半導体発光素子と、上記蛍光体とを
封止樹脂で封止するので、半導体発光素子からの光を確
実に波長変換できて高効率の半導体発光装置にすること
ができると共に、上記蛍光体の使用量を、上記実施形態
におけるように封止樹脂に蛍光体を含有させるよりも少
なくできる。
【０２０８】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を、リードフレームの先端に形成されたカップ形
状のマウント部の底に配置すると共に、もう一つのリー
ドフレームに電気的に接続して、上記カップ形状のマウ
ント部にコーティング部材を充填し、さらに上記コーテ
ィング部材の上に蛍光体を配置して、上記２つのリード
フレームの少なくとも一部と、上記半導体発光素子と、
上記コーティング部材と、上記蛍光体とを封止樹脂で封
止するので、上記マウント部内の全てに蛍光体を充填す
る場合よりも蛍光体の使用量を少なくできる。また、上
記コーティング部材によって上記半導体発光素子の発光
部と蛍光体との間の距離を略均一にできるので、半導体
発光装置の光を色むらが無く均一にできる。さらに、上
記コーティング部材は上記半導体発光素子と蛍光体とを
離間するので、半導体発光素子による蛍光体の電気的お
よび熱的劣化を防止できる。
【０２０９】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子を基板の金属配線に接続して搭載し、上記半導体
発光素子を、蛍光体を含んだ封止樹脂によって封止する
ので、上記半導体発光素子の種類を変えないで、上記封
止樹脂に含まれる蛍光体の種類を変えるのみで所望の発
光波長の半導体発光装置が得られるから、複数の所望の
半導体発光装置が従来よりも容易に製造できて、その結
果、半導体発光装置が低コストに製造できる。
【０２１０】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子が基板の金属配線に電気的に接続されていると共
に基板の凹部内に配置されており、蛍光体が上記凹部に
充填されているので、上記蛍光体の使用量を少量にでき
て製造コストを安価にでき、しかも、半導体発光素子か
らの光は確実に上記蛍光体で波長変換されるから、発光
効率が良い半導体発光装置が得られる。
【０２１１】１実施形態の半導体発光装置は、上記凹部
は、上記基板に配置された枠によって形成されているの
で、基板を例えば切削して凹部を形成する加工の手間が
削減できる。また、上記枠の半導体発光素子側の面を、
上記半導体発光素子からの出射光を集光する形状に加工
すると、上記出射光の波長の変換効率をさらに向上でき
る。
【０２１２】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子が基板の金属配線に電気的に接続されていると共
に基板の凹部内に配置されており、この凹部に封止樹脂
を充填していると共に、上記封止樹脂の上に蛍光体を配
置しているので、上記実施形態のように基板の凹部の内
側に蛍光体を充填するよりも、上記蛍光体の使用量を削
減できる。また、上記封止樹脂は、半導体発光素子の発
光部と蛍光体との間の距離を略均一にするので、色むら
が殆ど無い均一の発光を得ることができる。また、上記
封止樹脂は、上位半導体発光素子と蛍光体とを離間させ
るので、上記蛍光体に対する半導体発光素子の電気的お
よび熱的影響を低減して、半導体発光装置の性能を安定
にできる。
【０２１３】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子が基板の金属配線に接続されて、上記半導体発光
素子からの出射光の少なくとも一部を反射する反射体を
備え、上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体
からの反射光が透過する封止樹脂を備え、蛍光体が上記
封止樹脂に含まれているので、上記半導体発光素子の種
類を変えないで、上記蛍光体の種類を変えることのみに
よって所望の発光波長の半導体発光装置が得られるか
ら、従来よりも容易に、しかも安価に半導体発光装置が
製造できる。また、上記半導体発光素子からの出射光
と、上記反射体によって反射された反射光とが確実に波
長変換されるから、光の利用効率が良い半導体発光装置
を得ることができる。
【０２１４】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子は基板の金属配線と電気的に接続されており、上
記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反射
する反射体を備えると共に、上記半導体発光素子から半
導体発光装置の外部に直接出射する光を遮る遮蔽体を備
え、上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体か
らの反射光が透過する封止樹脂を備え、蛍光体の層が、
上記反射体において光が反射する面に設けられているの
で、半導体発光素子からの光は必ず上記反射体で反射さ
れると共に波長変換されて、半導体発光装置の外部に出
射するから、蛍光体を反射面のみに設ければよいので蛍
光体の使用量が削減できて、安価に効率が良い半導体発
光装置が得られる。さらに、上記蛍光体の層は、半導体
発光素子から所定の距離をなす反射体の反射面に形成さ
れて、半導体発光素子から略均一の距離をおいて配置さ
れるので、色むらの無い均一発光の半導体発光装置にで
きる。さらに、半導体発光素子と蛍光体とが離間される
ので、この蛍光体に対する半導体発光素子の電気的およ
び熱的影響が緩和されて、安定した性能を有する半導体
発光装置にできる。
【０２１５】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子は基板の金属配線と電気的に接続されており、上
記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反射
する反射体を備えると共に、上記半導体発光素子の発光
部分が上記基板の凹部内に配置されていて、上記半導体
発光素子を封止すると共に上記反射体からの反射光が透
過する封止樹脂を備え、蛍光体の層が、上記反射体にお
いて光が反射する面に設けられているので、上記半導体
発光素子からの光は半導体発光装置の外部へ直接出射さ
れずに、必ず上記反射体で反射されると共に波長変換さ
れてから半導体発光装置の外部に出射されるから、色調
が良好な出射光を有する半導体発光装置にできる。
【０２１６】１実施形態の半導体発光装置は、半導体発
光素子は基板の金属配線と電気的に接続されており、上
記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反射
する反射体を備え、上記半導体発光素子を封止すると共
に上記反射体からの反射光が透過する封止樹脂を備え、
蛍光体の層が、上記封止樹脂の光が出射する面に設けら
れているので、半導体発光装置から出射される光は必ず
波長変換されて、光の利用効率の良い半導体発光装置に
できる。また、上記蛍光体の層は、半導体発光素子から
略均一の距離をおいて配置されるので、色むらの無い均
一発光の半導体発光装置にできると共に、上記蛍光体に
対する半導体発光素子の電気的および熱的影響を緩和で
きて、安定した性能を有する半導体発光装置にできる。
【０２１７】本発明の半導体発光装置は、基体上に、発
光波長が３９０ｎｍ乃至４２０ｎｍの出射光を有する半
導体発光素子を搭載し、発光波長が６００ｎｍ乃至６７
０ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する赤色の出射光
を有する第１の蛍光体と、発光波長が５００ｎｍ乃至５
４０ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する緑色の出射
光を有する第２の蛍光体と、発光波長が４１０ｎｍ乃至
４８０ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する青色の出
射光を有する第３の蛍光体とを備え、上記第１、第２、
第３の蛍光体からの出射光の色の和が白色系であるの
で、上記半導体発光素子は人間の視感度が非常に低い短
波長領域の発光波長を有する上に、上記各々の蛍光体が
出射する光は、各々、赤色，緑色，青色の単色の光であ
るから、上記各々の蛍光体からの出射光が上記半導体発
光素子からの直接の出射光によって色調が変化すること
なく、良好な色調の白色系の発光色を得ることができ
る。また、上記半導体発光素子から半導体発光装置外部
に直接出射される光は、人間の可視領域において、蛍光
体からの光と混色されていないから、経年変化によって
半導体発光素子の発光性能が低下しても、半導体発光装
置の輝度が低下するのみで、色調が変化することが防止
できる。また、上記半導体発光素子の発光波長は３９０
ｎｍ乃至４２０ｎｍであるので、上記半導体発光装置を
構成する部品の損傷や、人体への悪影響を効果的に防止
できる。
【０２１８】１実施形態の半導体発光装置は、上記第１
の蛍光体は、Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，
Ｙから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、
０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、Ｙ
2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、ＹＶＯ4：Ｅｕ、
で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまたは２以
上からなり、上記第２の蛍光体は、ＲＭｇ2Ａｌ
16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａから選ばれ
るいずれか一つまたは両方の元素）、ＲＭｇＡｌ
10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａから選ばれ
るいずれか一つまたは両方の元素）、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｓ
ｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｚｎ
Ｏ：Ｚｎ、Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍ
ｎ、Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＱはＳｒ，
Ｂａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
素）、で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまた
は２以上からなり、上記第３の蛍光体は、Ａ10（Ｐ
Ｏ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍ
ｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
素）、ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂ
ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、ＸＭ
ｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから選ばれ
るいずれか一つまたは両方の元素）、ＺｎＳ：Ａｇ、Ｓ
ｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓ
ｂ、Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、ＺはＳｒ，Ｂａ，
Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、
ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ 7：Ｅｕ、ＣａＡ
ｌ2Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の群のうち、
いずれか一つまたは２以上からなるので、発光波長が３
９０ｎｍ乃至４２０ｎｍのうちのいずれの発光波長を有
する半導体発光素子を用いても、この半導体発光素子の
発光波長に対応して上記複数の蛍光体から適切な蛍光体
を選択することによって、単色の赤色、および、緑色、
および、青色の発光光が各々得ることができるから、こ
れらの単色の赤色、緑色、青色の光の混色によって、良
好な色調の白色系の光を得ることができる。また、上記
蛍光体を複数の蛍光体を組合わせて形成することによっ
て、半導体発光素子の発光波長の略全ての波長の光を、
赤色、緑色、青色の波長に各々変換することができるの
で、半導体発光素子の出射光の利用効率を向上できて、
高効率な白色系の発光色を有する半導体発光装置にでき
る。
【０２１９】１実施形態の半導体発光装置は、上記第
１、第２、第３の蛍光体は、総量が１００重量％である
として、上記第１の蛍光体が５０重量％以上７０重量％
以下、上記第２の蛍光体が７重量％以上２０重量％以
下、上記第３の蛍光体が２０重量％以上３０重量％以下
であるので、上記第２の蛍光体が出射する緑色の光に比
べて人間の視感度が低い第１および第３の蛍光体の出射
光、すなわち、青色および赤色の光の強度を強めるか
ら、人間の視感度を考慮して、良好な色調の白色系の発
光色を有する半導体発光装置にできる。
【０２２０】１実施形態の半導体発光装置は、上記封止
樹脂は、上記第１、第２、第３の蛍光体を含んでおり、
上記封止樹脂の重量に対する上記第１、第２、第３の蛍
光体の総重量の比率が、０．５以上１以下であるので、
自然光に近い白色系の発光色を有する半導体発光装置に
できる。
【０２２１】１実施形態の発光表示装置は、上記半導体
発光装置を用いた光源と、上記光源からの光を導く導光
板と、上記導光板からの光を透過させて分光する赤、
緑、青のカラーフィルタとを備え、上記半導体発光装置
の出射光は、上記カラーフィルタの分光特性に適合した
波長分布を有するので、上記半導体発光装置の出射光
は、赤、緑、青の単色で、かつ、比較的大きい強度の光
に分光できるから、光の利用効率が良好で高輝度の発光
表示装置にできる。
【０２２２】１実施形態の発光表示装置は、半導体発光
装置の出射光の波長分布が上記カラーフィルタの分光特
性に適合するように、上記半導体発光素子の発光波長
と、上記第１の蛍光体の発光波長と、上記第２の蛍光体
の発光波長と、上記第３の蛍光体の発光波長と、上記第
１、第２、第３の蛍光体の混合比率と、上記封止樹脂の
重量に対する上記第１、第２、第３の蛍光体の総重量の
比率とのうちの少なくとも一つを調節したので、上記半
導体発光装置からの光を、上記カラーフィルタによっ
て、確実に赤、緑、青の単色かつ比較的高い強度の光に
分光できるから、上記発光表示装置は、色抜けなどが無
くて高輝度かつ高コントラストのフルカラー表示ができ
る。
【０２２３】１実施形態の発光表示装置は、上記発光表
示装置は、液晶表示装置であるので、色抜けが殆ど無
く、高輝度かつ高コントラストの液晶表示装置が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明にお
いて用いられる半導体発光素子の断面図である。
【図２】 図２（ａ）は、赤色の発光色について、蛍光
体の発光スペクトルを示す図であり、図２（ｂ）は蛍光
体の励起スペクトルを示す図である。
【図３】 図３（ａ）は、赤色の発光色について、図２
と異なる蛍光体の発光スペクトルを示す図であり、図３
（ｂ）は蛍光体の励起スペクトルを示す図である。
【図４】 図４（ａ）は、緑色の発光色について、蛍光
体の発光スペクトルを示す図であり、図４（ｂ）は蛍光
体の励起スペクトルを示す図である。
【図５】 図５（ａ）は、緑色の発光色について、図４
と異なる蛍光体の発光スペクトルを示す図であり、図５
（ｂ）は蛍光体の励起スペクトルを示す図である。
【図６】 図６（ａ）は、青色の発光色について、蛍光
体の発光スペクトルを示す図であり、図６（ｂ）は蛍光
体の励起スペクトルを示す図である。
【図７】 図７（ａ）は、青色の発光色について、図６
と異なる蛍光体の発光スペクトルを示す図であり、図７
（ｂ）は蛍光体の励起スペクトルを示す図である。
【図８】 図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第
１の実施形態における半導体発光装置を示す断面図であ
る。
【図９】 図９（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施
形態における半導体発光装置を示す断面図である。
【図１０】 図１０（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の
実施形態における半導体発光装置を示す断面図である。
【図１１】 図１１（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の
実施形態における半導体発光装置を示す断面図である。
【図１２】 図１２（ａ），（ｂ）は、本発明の第５の
実施形態における半導体発光装置を示す断面図である。
【図１３】 本発明の第６の実施形態における半導体発
光装置を示す断面図である。
【図１４】 図１４（ａ）は、本発明の第７の実施形態
における半導体発光装置の正面から見た断面図であり、
図１４（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図１５】 図１５（ａ）は、本発明の第８の実施形態
における半導体発光装置の正面から見た断面図であり、
図１５（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図１６】 図１６（ａ）は、本発明の第９の実施形態
における半導体発光装置の正面から見た断面図であり、
図１６（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図１７】 図１７（ａ）は、本発明の第１０の実施形
態における半導体発光装置の正面から見た断面図であ
り、図１７（ｂ）は側面から見た断面図である。
【図１８】 図１８（ａ）は第１の蛍光体が４７重量
％、第２の蛍光体が１３重量％、第３の蛍光体が４０重
量％である場合、図１８（ｂ）は、第１の蛍光体が５６
重量％、第２の蛍光体が１１重量％、第３の蛍光体が３
３重量％である場合、図１８（ｃ）は、第１の蛍光体が
６５重量％、第２の蛍光体が２６重量％、第３の蛍光体
が９重量％である場合の半導体発光装置の出射光の波長
分布を示した図である。
【図１９】 図１９（ａ）は、封止樹脂の重量に対する
第１、第２、第３の蛍光体の総重量の比率が０．５であ
る場合、図１９（ｂ）は０．６６である場合、図１９
（ｃ）は１．０である場合の半導体発光装置の出射光の
波長分布を示した図である。
【図２０】 図１９（ａ）に示した半導体発光装置の発
光スペクトル１５０と、人間の比視感度１５１を考慮し
た半導体発光装置の実効発光スペクトル１５２とを示す
図である。
【図２１】 本発明の第１２の実施形態の発光表示装置
を示す模式図である。
【図２２】 本発明の発光表示装置が備えるカラーフィ
ルタの分光特性を示した図である。
【符号の説明】
７ａ 半導体発光素子 ７ｂ 半導体発光素子 ７ｃ 半導体発光素子 １０ リードフレーム １２ 蛍光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 11/61 Ｃ０９Ｋ 11/61 11/64 11/64 11/66 11/66 11/71 11/71 11/72 11/72 11/78 11/78 11/82 11/82 11/83 11/83 11/84 ＣＰＢ 11/84 ＣＰＢ ＣＰＣ ＣＰＣ ＣＰＤ ＣＰＤ ＣＰＭ ＣＰＭ ＣＰＲ ＣＰＲ ＣＰＳ ＣＰＳ ＣＰＴ ＣＰＴ ＣＰＶ ＣＰＶ ＣＰＷ ＣＰＷ ＣＰＸ ＣＰＸ ＣＱＡ ＣＱＡ (72)発明者 高瀬 渉 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 鈴木 清 東京都杉並区上荻１丁目15番１号 丸三ビ ル 根本特殊化学株式会社内 (72)発明者 金坂 香里 東京都杉並区上荻１丁目15番１号 丸三ビ ル 根本特殊化学株式会社内 (72)発明者 相良 智和 東京都杉並区上荻１丁目15番１号 丸三ビ ル 根本特殊化学株式会社内 Ｆターム(参考） 4H001 CA02 XA08 XA09 XA12 XA13 XA14 XA15 XA16 XA17 XA20 XA23 XA30 XA32 XA38 XA39 XA56 XA57 XA58 XA64 YA25 YA27 YA29 YA30 YA47 YA51 YA60 YA63 YA66 5F041 AA12 AA42 AA44 CA34 CB28 DA02 DA07 DA12 DA17 DA43 DA81 EE22 EE23 EE25 FF01

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体上に半導体発光素子を搭載してなる
    半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 上記半導体発光素子からの出射光により励起されて、発
    光波長が６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの波長領域に主発光
    ピークを有する赤色の光を出射する蛍光体を備えること
    を特徴とする半導体発光装置。
  2. 【請求項２】 上記蛍光体は、 Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，Ｙから選ばれ
    るいずれか一つまたは２以上の元素）、 ０.５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、 Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、 ＹＶＯ4：Ｅｕ、で表される蛍光体の群のうち、いずれ
    か一つまたは２以上からなることを特徴とする請求項１
    に記載の半導体発光装置。
  3. 【請求項３】 基体上に半導体発光素子を搭載してなる
    半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 上記半導体発光素子からの出射光により励起されて、発
    光波長が５００ｎｍ乃至５４０ｎｍの波長領域に主発光
    ピークを有する緑色の光を出射する蛍光体を備えること
    を特徴とする半導体発光装置。
  4. 【請求項４】 上記蛍光体は、 ＲＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂ
    ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＲＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａ
    から選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ｃｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、 ＺｎＯ：Ｚｎ、 Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、 Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、 Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＱはＳｒ，Ｂ
    ａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
    素）、で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまた
    は２以上からなることを特徴とする請求項３に記載の半
    導体発光装置。
  5. 【請求項５】 基体上に半導体発光素子を搭載してなる
    半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 上記半導体発光素子からの出射光により励起されて、発
    光波長が４１０ｎｍ乃至４８０ｎｍの波長領域に主発光
    ピークを有する青色の光を出射する蛍光体を備えること
    を特徴とする半導体発光装置。
  6. 【請求項６】 上記蛍光体は、 Ａ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，Ｃａ，
    Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまたは２以
    上の元素）、 ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから
    選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＸＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから選
    ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ａｇ、 Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、 Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓｂ、 Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、ＺはＳｒ，Ｂａ，Ｃａ
    から選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、 Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、 ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の群のう
    ち、いずれか一つまたは２以上からなることを特徴とす
    る請求項５に記載の半導体発光装置。
  7. 【請求項７】 基体上に半導体発光素子を搭載してなる
    半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 上記半導体発光素子からの出射光により励起されて、発
    光波長が４８０ｎｍ乃至５００ｎｍの波長領域に主発光
    ピークを有する青緑色の光を出射する蛍光体を備えるこ
    とを特徴とする半導体発光装置。
  8. 【請求項８】 上記蛍光体は、 Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、 Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｄｙ、 Ｌ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＬはＢａ，Ｃａ，
    Ｍｇから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ、で表される蛍光体
    の群のうち、いずれか一つまたは２以上からなることを
    特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
  9. 【請求項９】 基体上に半導体発光素子を搭載してなる
    半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 上記半導体発光素子からの出射光により励起されて、発
    光波長が５７０ｎｍ乃至６００ｎｍの波長領域に主発光
    ピークを有する橙色の光を出射する蛍光体を備えること
    を特徴とする半導体発光装置。
  10. 【請求項１０】 上記蛍光体は、 ＺｎＳ：Ｍｎ、 ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｏ、で表される蛍光体の群のう
    ち、いずれか一つまたは２以上からなることを特徴とす
    る請求項９に記載の半導体発光装置。
  11. 【請求項１１】 上記基体の少なくとも一部と、上記半
    導体発光素子とを封止する封止樹脂を備え、 上記封止樹脂が上記蛍光体を含んでいることを特徴とす
    る請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の半導体発光
    装置。
  12. 【請求項１２】 上記基体はカップ形状のマウント部を
    有するリードフレームであり、 上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカップ形
    状のマウント部の底に配置されており、かつ、もう一つ
    のリードフレームにワイヤーボンディングによって電気
    的に接続されていて、 上記２つのリードフレームの少なくとも一部と上記半導
    体発光素子とが上記封止樹脂で封止されていることを特
    徴とする請求項１１に記載の半導体発光装置。
  13. 【請求項１３】 上記基体は、一対のリードフレームの
    先端に連結された絶縁体であり、 上記半導体発光素子は上記絶縁体に形成された金属配線
    に接続されていて、 上記一対のリードフレームの少なくとも一部と、上記絶
    縁体と、上記半導体発光素子とが上記封止樹脂で封止さ
    れていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体発
    光装置。
  14. 【請求項１４】 上記基体は、カップ形状のマウント部
    を有するリードフレームであり、 上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカップ形
    状のマウント部の底に配置されており、かつ、もう一つ
    のリードフレームにワイヤーボンディングによって電気
    的に接続されていて、 上記カップ形状のマウント部に上記蛍光体が充填されて
    いると共に、 上記２つのリードフレームの少なくとも一部と、上記半
    導体発光素子と、上記蛍光体とが封止樹脂で封止されて
    いることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つ
    に記載の半導体発光装置。
  15. 【請求項１５】 上記基体は、カップ形状のマウント部
    を有するリードフレームであり、 上記半導体発光素子は、上記リードフレームのカップ形
    状のマウント部の底に配置されており、かつ、もう一つ
    のリードフレームにワイヤーボンディングによって電気
    的に接続されていて、 上記カップ形状のマウント部にコーティング部材を充填
    して、上記コーティング部材の上に上記蛍光体が配置さ
    れていると共に、 上記２つのリードフレームの少なくとも一部と、上記半
    導体発光素子と、上記コーティング部材と、上記蛍光体
    とが封止樹脂で封止されていることを特徴とする請求項
    １乃至１０のいずれか一つに記載の半導体発光装置。
  16. 【請求項１６】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の金属配線に電気的に
    接続されていて、 上記半導体発光素子を封止する封止樹脂を備え、 上記封止樹脂は上記蛍光体を含んでいることを特徴とす
    る請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の半導体発光
    装置。
  17. 【請求項１７】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の金属配線に電気的に
    接続されていると共に凹部内に配置されており、 上記蛍光体は上記凹部内に充填されていることを特徴と
    する請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の半導体発
    光装置。
  18. 【請求項１８】 上記凹部は、上記基板に配置された枠
    によって形成されていることを特徴とする請求項１７に
    記載の半導体発光装置。
  19. 【請求項１９】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の金属配線に電気的に
    接続されていると共に凹部内に配置されており、 上記凹部に封止樹脂を充填すると共に、 上記封止樹脂の上に上記蛍光体が配置されていることを
    特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の半
    導体発光装置。
  20. 【請求項２０】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の金属配線と電気的に
    接続されており、 上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反
    射する反射体を備え、 上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体からの
    反射光が透過する封止樹脂を備え、 上記蛍光体が上記封止樹脂に含まれていることを特徴と
    する請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の半導体発
    光装置。
  21. 【請求項２１】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の上記金属配線と電気
    的に接続されており、 上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反
    射する反射体を備え、 上記半導体発光素子から半導体発光装置の外部に直接出
    射する光を遮る遮蔽体を備え、 上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体からの
    反射光が透過する封止樹脂を備え、 上記蛍光体の層が、上記反射体において光が反射する面
    に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０の
    いずれか一つに記載の半導体発光装置。
  22. 【請求項２２】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の上記金属配線と電気
    的に接続されており、 少なくとも上記半導体発光素子の発光部分が上記基板の
    凹部内に配置されており、 上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反
    射する反射体を備え、 上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体からの
    反射光が透過する封止樹脂を備え、 上記蛍光体の層が、上記反射体において光が反射する面
    に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０の
    いずれか一つに記載の半導体発光装置。
  23. 【請求項２３】 上記基体は、金属配線が施された基板
    であり、 上記半導体発光素子は、上記基板の上記金属配線と電気
    的に接続されており、 上記半導体発光素子からの出射光の少なくとも一部を反
    射する反射体を備え、 上記半導体発光素子を封止すると共に上記反射体からの
    反射光が透過する封止樹脂を備え、 上記蛍光体の層が、上記封止樹脂の光が出射する面に設
    けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいず
    れか一つに記載の半導体発光装置。
  24. 【請求項２４】 基体上に半導体発光素子を搭載してな
    る半導体発光装置において、 上記半導体発光素子は、発光波長が３９０ｎｍ乃至４２
    ０ｎｍの出射光を有し、 第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体とを備
    え、 上記第１の蛍光体は、発光波長が６００ｎｍ乃至６７０
    ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する赤色の出射光を
    有し、 上記第２の蛍光体は、発光波長が５００ｎｍ乃至５４０
    ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する緑色の出射光を
    有し、 上記第３の蛍光体は、発光波長が４１０ｎｍ乃至４８０
    ｎｍの波長領域に主発光ピークを有する青色の出射光を
    有して、 上記第１、第２、第３の蛍光体からの出射光の色の和
    が、白色系であることを特徴とする半導体発光装置。
  25. 【請求項２５】 上記第１の蛍光体は、 Ｍ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（但し、ＭはＬａ，Ｇｄ，Ｙから選ばれ
    るいずれか一つまたは２以上の元素）、 ０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、 Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ、 ＹＶＯ4：Ｅｕ、で表される蛍光体の群のうち、いずれ
    か一つまたは２以上からなり、 上記第２の蛍光体は、 ＲＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂ
    ａから選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＲＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＲはＳｒ，Ｂａ
    から選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ｃｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、 ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ、 ＺｎＯ：Ｚｎ、 Ｚｎ2Ｇｅ2Ｏ4：Ｍｎ、 Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、 Ｑ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ（但し、ＱはＳｒ，Ｂ
    ａ，Ｃａから選ばれるいずれか一つまたは２以上の元
    素）、で表される蛍光体の群のうち、いずれか一つまた
    は２以上からなり、 上記第３の蛍光体は、 Ａ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（但し、ＡはＳｒ，Ｃａ，
    Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｅから選ばれるいずれか一つまたは２以
    上の元素）、 ＸＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから
    選ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＸＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ（但し、ＸはＳｒ，Ｂａから選
    ばれるいずれか一つまたは両方の元素）、 ＺｎＳ：Ａｇ、 Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、 Ｃａ10（ＰＯ4）6Ｆ2：Ｓｂ、 Ｚ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ（但し、ＺはＳｒ，Ｂａ，Ｃａ
    から選ばれるいずれか一つまたは２以上の元素）、 ＳｒＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ、 Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、 ＣａＡｌ2Ｏ４：Ｅｕ，Ｎｄ、で表される蛍光体の群の
    うち、いずれか一つまたは２以上からなることを特徴と
    する請求項２４に記載の半導体発光装置。
  26. 【請求項２６】 上記第１、第２、第３の蛍光体は、総
    量が１００重量％であるとして、 上記第１の蛍光体が５０重量％以上７０重量％以下、 上記第２の蛍光体が７重量％以上２０重量％以下、 上記第３の蛍光体が２０重量％以上３０重量％以下であ
    ることを特徴とする請求項２４または２５に記載の半導
    体発光装置。
  27. 【請求項２７】 上記封止樹脂は、上記第１、第２、第
    ３の蛍光体を含んでおり、 上記封止樹脂の重量に対する上記第１、第２、第３の蛍
    光体の総重量の比率が、０．５以上１以下であることを
    特徴とする請求項２６に記載の半導体発光装置。
  28. 【請求項２８】 請求項２４乃至２７のいずれか一つに
    記載の半導体発光装置を用いた光源と、 上記光源からの光を導く導光板と、 上記導光板からの光を透過させて分光する赤、緑、青の
    カラーフィルタとを備え、 上記半導体発光装置の出射光は、上記カラーフィルタの
    分光特性に適合した波長分布を有することを特徴とする
    発光表示装置。
  29. 【請求項２９】 半導体発光装置の出射光の波長分布が
    上記カラーフィルタの分光特性に適合するように、 上記半導体発光素子の発光波長と、 上記第１の蛍光体の発光波長と、 上記第２の蛍光体の発光波長と、 上記第３の蛍光体の発光波長と、 上記第１、第２、第３の蛍光体の混合比率と、 上記封止樹脂の重量に対する上記第１、第２、第３の蛍
    光体の総重量の比率とのうちの少なくとも一つを調節し
    たことを特徴とする請求項２８に記載の発光表示装置。
  30. 【請求項３０】 上記発光表示装置は、液晶表示装置で
    あることを特徴とする請求項２８または２９に記載の発
    光表示装置。
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