JP2003110151A - 発光ダイオード - Google Patents

発光ダイオード

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JP2003110151A JP2001305860A JP2001305860A JP2003110151A JP 2003110151 A JP2003110151 A JP 2003110151A JP 2001305860 A JP2001305860 A JP 2001305860A JP 2001305860 A JP2001305860 A JP 2001305860A JP 2003110151 A JP2003110151 A JP 2003110151A
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洋美 古賀
Seiichi Takahashi
誠一 高橋
Akihiro Kato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＬＥＤチップより短い波長の光を発光
するＬＥＤを用い、又蛍光物質も発光色の異なる２種類
の蛍光物質を混合して使用する事により、演色性に優れ
た発光ダイオードの提供を目的とする。 【解決手段】 発光ダイオード１０は、紫色から青紫色
に発光するＬＥＤチップ１４と、このＬＥＤチップ１０
からの発光で励起される緑系蛍光物質と、赤系蛍光物質
とを備える。そして、この発光ダイオード１０は、ＬＥ
Ｄチップからの紫色から青紫色の発光色と、上記緑系蛍
光物質と赤系蛍光物質からの緑色光及び赤色光とを混色
して白色光を発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、この発明はＬＥＤ
チップからの発光を蛍光物質の励起光源とする発光ダイ
オードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＥＤチップからの発光を蛍光物
質の励起光源とする発光ダイオードにとしては、主発光
ピーク波長４００〜５３０ｎｍの青色光を発光するＬＥ
Ｄチップと、このＬＥＤチップの周囲に、青色光により
励起されて黄色発光する蛍光物質とを配置していた。そ
して、このＬＥＤチップの青色光と、蛍光物質の黄色光
とを混色して白色光を発光するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のＬＥＤチップは、ＬＥＤチップの青色光と、この光
で励起される蛍光物質からの狭波長域の黄色光とを混色
させることで、白色域の発光を得るものであり、この白
色光は、可視光領域の全て光は含んでいないため、青色
系若しくは黄色系のいずれかになりがちであり、演色性
に問題があった。
【０００４】そこで本発明は、従来のＬＥＤチップより
短い波長の光を発光するＬＥＤを用い、又蛍光物質も発
光色の異なる２種類の蛍光物質を混合して使用する事に
より、演色性に優れた発光ダイオードの提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発光ダイオードは、紫色から青紫色に発光
するＬＥＤチップと該ＬＥＤチップからの発光で励起さ
れる緑系蛍光物質と赤系蛍光物質とを備え、ＬＥＤチッ
プからの発光色と上記蛍光物質からの発光色とを混色し
て白色光を発光することを特徴とするものである。
【０００６】また、ＬＥＤチップは、その主発光ピーク
波長が３５０ｎｍから４００ｎｍの発光波長を有するこ
とを特徴とするものである。
【０００７】また、緑系蛍光物質の発光は、色度座標の
（０．１５，０．００５）から（０．３０，０．６３）
の範囲で、かつ赤系蛍光物質の発光は、色度座標の
（０．１５，０．００５）から（０．６３，０．３０）
の範囲であることを特徴とするものである。
【０００８】また、緑系蛍光物質は、（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
ｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ（但し、０≦ｘ≦０．１５）、
（Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ｃｌ（但し、０≦ｘ
≦０．２０）、（Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ
（但し、０．０７≦ｘ≦０．５０）、（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
ｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ａｌ（但し、０．０７≦ｘ≦０．５
０）、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌの少なくなくとも一種
で、赤系蛍光物質は、Ｍｇ ４（Ｆ）ＧｅＯ６：Ｍｎ，Ｍ
ｇ４（Ｆ）(Ｇｅ，Ｓｎ)Ｏ６：Ｍｎの少なくなくとも一
種とすることを特徴とするものである。
【０００９】また、緑系蛍光物質と赤系蛍光物質との混
合比を１：１〜６とすることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の発光ダイオードについて
以下に説明する。本発明の発光ダイオードは、使用する
ＬＥＤチップの主ピーク発光波長が３５０ｎｍから４０
０ｎｍの紫から青紫の色の光を発光するものである。２
種類の蛍光物質は、蛍光物質１として（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
ｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ（但し、０≦ｘ≦０．１５）、
（Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ｃｌ（但し、０≦ｘ
≦０．２０）、（Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ
（但し、０．０７≦ｘ≦０．５０）、（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
ｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ａｌ（但し、０．０７≦ｘ≦０．５
０）、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌの少なくなくとも一種
の緑系（以下緑系と略す）の蛍光物質を使用する。蛍光
物質２としては、Ｍｇ４（Ｆ）ＧｅＯ６：Ｍｎ，Ｍｇ４
（Ｆ）（Ｇｅ，Ｓｎ）Ｏ６：Ｍｎ等の少なくなくとも一
種の赤系（以下赤系と略す）の蛍光物質を使用する。蛍
光物質１の緑系の蛍光物質を樹脂に混合した樹脂を樹脂
１とし、赤系の蛍光物質を樹脂に混合した樹脂を樹脂２
と定義して、この樹脂１と樹脂２を混合した樹脂を樹脂
３とする。
【００１１】この樹脂３をＬＥＤチップの上面及び側面
を覆うように被膜して、ＬＥＤを発光させる事により、
樹脂３からは緑系の蛍光と赤系の蛍光が同時に励起され
発光し、ＬＥＤチップからの発光と混色し演色性に優れ
た発光ダイオードを得る事ができる。
【００１２】このような構成からなる本発明の発光ダイ
オードにあっては、蛍光物質１の緑系蛍光物質は、樹脂
との重量比で１％から５０％の混合比で混合させると、
ＬＥＤの発光波長３５０ｎｍから４００ｎｍの発光光に
対して色度座標の（０．１５，０．００５）から（０．
３０，０．６３）まで直線的に変化する蛍光が得られ
る。
【００１３】蛍光物質２の赤系蛍光物質は、樹脂との重
量比で１％から５０％の混合比で混合させると、ＬＥＤ
の発光波長３５０ｎｍから４００ｎｍの発光光に対して
色度座標の（０．１５，０．００５）から（０．６３，
０．３０）まで直線的に変化する蛍光が得られる。
【００１４】蛍光物質１の緑系蛍光物質から発光される
蛍光光度は、蛍光物質２の赤系蛍光物質からの蛍光光度
に対して同等又は数倍高い事が実験的に得られている。
そのため、前記樹脂３における樹脂１と樹脂２の混合比
率は、重量比で樹脂１が１に対し樹脂２を１から６の範
囲とする。
【００１５】図１は、本発明の発光ダイオードの具体的
形状の第１の実施例を示す。発光ダイオード１０は、陰
極リード１１を接続するボンディングパッド１２上にＬ
ＥＤチップ１３を配置し、ＬＥＤチップ１３の周囲を被
覆するようにボンディングパッド１２内に合成樹脂層１
４を形成するとともに、ＬＥＤチップ１３とボンディン
グワイヤー１５で接続する陽極リード１６、上記陰極リ
ード線１１とともに全体を樹脂レンズ１１で砲弾型に形
成したものである。図２は、同じく本発明の発光ダイオ
ードの具体的形状の第２の実施例であるチップ型の発光
ダイオードを示すものである。この発光ダイオード２０
は、基板２１上に陰極リード２２を接続するボンディン
グパッド２３を配置し、ボンディングパッド２３上にＬ
ＥＤチップ２４を配置する。ＬＥＤチップ２４の周囲を
被覆するようにボンディングパッド２３内に合成樹脂層
２５を充填するとともに、陰極リード２２と、ＬＥＤチ
ップ２４とボンディングワイヤー２６で接続する陽極リ
ード２７を基板２１に沿って下方に配置するとともに、
基板２１上面を樹脂レンズ２８で凸状に形成したもので
ある。
【００１６】具体的には、エポキシ系樹脂に緑系蛍光物
質を重量比２０％混合した樹脂１と、エポキシ系樹脂に
赤系蛍光物質を重量比２０％混合した樹脂２とを、１：
４．７の重量比率で混合した樹脂３を，合成樹脂層１
４，２５とし、これで３８０ｎｍの主発光ピーク波長の
ＬＥＤチップ１３，２４を被覆することで、色度座標の
（０．３３，０．３３）の演色性のよい白色光が得られ
るものである。
【００１７】尚、上述した実施例にあっては、緑系蛍光
物質と赤系蛍光物質とを１つの層内に含むものとして説
明したが、これに限定されることなく、緑系蛍光物質の
合成樹脂層と、赤系蛍光物質の合成樹脂層を重ねる構成
としてもよいものである。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の発光ダイオ
ードは、紫色から青紫色に発光するＬＥＤチップと２種
類の蛍光物質とを備えている為、ＬＥＤを発光させる事
により、樹脂からは緑系の蛍光と赤系の蛍光が同時に励
起され発光し、ＬＥＤからの発光光との３色の混色光が
外部に取り出させる為、演色性に優れた白色光の発光ダ
イオードを得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光ダイオードの第１の実施例を示す
説明図である。
【図２】本発明の発光ダイオードの第２の実施例を示す
説明図である。
【符号の説明】
１０ 発光ダイオード １１ 陰極リード １２ ボンディングパッド １３ ＬＥＤチップ １４ 合成樹脂層 １５ ボンディングワイヤー １６ 陽極リード １７ 樹脂レンズ ２０ 発光ダイオード ２１ 基板 ２２ 陰極リード ２３ ボンディングパッド ２４ ＬＥＤチップ ２５ 合成樹脂層 ２６ ボンディングワイヤー ２７ 陽極リード ２８ 樹脂レンズ
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/66 Ｃ０９Ｋ 11/66 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｆ 23/31 (72)発明者 加藤 陽弘 東京都世田谷区三軒茶屋２−46−３ 岡谷 電機産業株式会社東京事業所内 Ｆターム(参考） 4H001 CA02 CA04 CA05 XA08 XA09 XA12 XA16 XA30 XA32 XA48 XA50 YA13 YA17 YA25 YA29 YA47 4M109 AA02 BA01 EA02 EB18 EC11 EE12 GA01 5F041 AA11 DA07 DA17 DA18 DA44 DA55 DA58 DB01 DB09 EE25

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紫色から青紫色に発光するＬＥＤチップ
    と該ＬＥＤチップからの発光で励起される緑系蛍光物質
    と赤系蛍光物質とを備え、ＬＥＤチップからの発光色と
    上記蛍光物質からの発光色とを混色して白色光を発光す
    ることを特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項２】 ＬＥＤチップは、その主発光ピーク波長
    が３５０ｎｍから４００ｎｍの発光波長を有することを
    特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。
  3. 【請求項３】 緑系蛍光物質の発光は、色度座標の
    （０．１５，０．００５）から（０．３０，０．６３）
    の範囲で、かつ赤系蛍光物質の発光は、色度座標の
    （０．１５，０．００５）から（０．６３，０．３０）
    の範囲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。
  4. 【請求項４】 緑系蛍光物質は、（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
    ｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ（但し、０≦ｘ≦０．１５）、
    （Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ｃｕ，Ｃｌ（但し、０≦ｘ
    ≦０．２０）、（Ｚｎ１−Ｘ，ＣｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ
    （但し、０．０７≦ｘ≦０．５０）、（Ｚｎ１−Ｘ，Ｃ
    ｄＸ）Ｓ：Ａｇ，Ａｌ（但し、０．０７≦ｘ≦０．５
    ０）、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌの少なくなくとも一種
    で、赤系蛍光物質は、Ｍｇ４（Ｆ）ＧｅＯ６：Ｍｎ，Ｍ
    ｇ４（Ｆ）(Ｇｅ，Ｓｎ)Ｏ６：Ｍｎの少なくなくとも一
    種とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の発光ダ
    イオード。
  5. 【請求項５】 緑系蛍光物質と赤系蛍光物質との混合比
    を１：１〜６とすることを特徴とする請求項１乃至４記
    載の発光ダイオード。
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