JP2004296999A - 発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
【課題】蛍光体で波長変換された光の取出し効率を向上させることのできる高輝度な発光ダイオードを実現することにある。
【解決手段】透光性基板２０の底面２０ａにＬＥＤチップ２２を接続すると共に、上記ＬＥＤチップ２２を透光性のコーティング材２６によって被覆・封止し、また、上記コーティング材２６の外表面２６ａに、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層２８を被着形成し、以て、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層２８とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置した。
【選択図】 図１
【解決手段】透光性基板２０の底面２０ａにＬＥＤチップ２２を接続すると共に、上記ＬＥＤチップ２２を透光性のコーティング材２６によって被覆・封止し、また、上記コーティング材２６の外表面２６ａに、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層２８を被着形成し、以て、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層２８とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）の発光を、所定波長の光に変換する波長変換用の蛍光体を備えた発光ダイオード（ＬＥＤ）に係り、特に、蛍光体で波長変換された光の取出し効率を向上させることのできる高輝度な発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長変換用の蛍光体を備えた従来の発光ダイオード６０は、図１１に示すように、発光ダイオードチップ搭載用の第１のリードフレーム６２の先端部６２ａに、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ６４を形成し、該リフレクタ６４の底面に発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップと称する）６６をＡｇペースト等を介してダイボンドすることにより、上記第１のリードフレーム６２と、ＬＥＤチップ６６底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２のリードフレーム６８の先端部６８ａと、上記ＬＥＤチップ６６上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ７０を介して電気的に接続して成る。
【０００３】
上記ＬＥＤチップ６６の上面及び側面は、リフレクタ６４内に充填された透光性エポキシ樹脂等のコーティング材７２によって被覆・封止されており、また、上記コーティング材７２中には、ＬＥＤチップ６６から発光された紫外光等の光を所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体７４が分散状態で多数混入されている。
さらに、コーティング材７２で被覆された上記ＬＥＤチップ６６、第１のリードフレーム６２の先端部６２ａ及び端子部６２ｂの上端、第２のリードフレーム６８の先端部６８ａ及び端子部６８ｂの上端は、エポキシ樹脂等より成り、先端に凸レンズ部７６を有する透光性の外囲器７８によって被覆・封止されている。
【０００４】
而して、上記第１のリードフレーム６２及び第２のリードフレーム６８を介してＬＥＤチップ６６に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ６６が発光して紫外光等の光が放射され、この光が上記コーティング材７２中の蛍光体７４に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換され、波長変換された光が外囲器７８の凸レンズ部７６で集光されて外部へ放射されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＬＥＤ６０にあっては、蛍光体７４で波長変換された光は、コーティング材７２中の蛍光体７４を透過する透過光となるため、コーティング材７２内部を透過してコーティング材７２外部へ出射するまでの間に、その一部が蛍光体７４によって吸収されてしまい、光の取出し効率が良好ではなかった。
【０００６】
この発明は、従来の上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、蛍光体で波長変換された光の取出し効率を向上させることのできる高輝度な発光ダイオードを実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る発光ダイオードは、透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
【０００９】
上記蛍光体層の外面に反射層を形成しても良い。上記反射層を形成した場合には、蛍光体層で波長変換された光の一部が蛍光体層を透過したとしても、上記反射層によって透過光を反射して、ＬＥＤチップの配置された透光性基板側へ導くことができる。
【００１０】
また、本発明に係る他の発光ダイオードは、第１の透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置し、また、上記蛍光体層の外表面側に第２の透光性基板を配置し、さらに、上記蛍光体層の厚さを、該蛍光体層で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された第１の透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる
また、蛍光体層の厚さを、該蛍光体層で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定しているので、蛍光体層で波長変換された光の一部は蛍光体層を透過し、該蛍光体層の外表面側に配置した第２の透光性基板から外部へ放射できる。このため、この発光ダイオードにあっては、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の両面を発光させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明に係る発光ダイオードの実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る第１の発光ダイオード１０を示すものであり、この第１の発光ダイオード１０は、開口部を有する第１の枠部材１２、第２の枠部材１４、第３の枠部材１６を有し、これら３つの枠部材１２，１４，１６を、その外側面が略面一となるように積層一体化して成る。上記第１の枠部材１２と第３の枠部材１６の開口部の形状は略同一であるが、第２の枠部材１４の開口部は、上記第１の枠部材１２と第３の枠部材１６の開口部より小さく成されているため、第２の枠部材１４の内端部１４ａが、第１の枠部材１２及び第３の枠部材１６の開口部内に突出している。尚、上記第１の枠部材１２、第２の枠部材１４、第３の枠部材１６は、セラミック等の絶縁材料で構成されている。
【００１３】
また、上記第２の枠部材１４の底面に、相互に絶縁された一対の外部電極端子１８，１８の一端側が配設されると共に、上記外部電極端子１８，１８の他端側が第３の枠部材１６の側面及び底面に沿って配設されている。
さらに、第１の枠部材１２の開口部内に突出した第２の枠部材１４の内端部１４ａ上に、サファイアより成る透光性基板２０が配置されており、該透光性基板２０によって、第２の枠部材１４の開口部は閉塞されている。また、透光性基板２０の底面２０ａには、ＬＥＤチップ２２がエポキシ樹脂等の透光性接着剤を介して接続配置されている。上記透光性基板２０は、サファイア以外に、ガラス等の透光性材料で構成することもできるが、サファイアは熱伝導率が大であるため、透光性基板２０をサファイアで構成した場合には、ＬＥＤチップ２２の発熱を効率良く放熱することができる。
【００１４】
また、上記ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と、第２の枠部材１４の底面に配設された一方の外部電極端子１８とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と、第２の枠部材１４の底面に配設された他方の外部電極端子１８とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されている。
上記ＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４は、第２の枠部材１４及び第３の枠部材１６の開口部内に充填された透光性のコーティング材２６によって被覆・封止されている。上記コーティング材２２は、エポキシ樹脂やガラス等の透光性材料で構成することができる。
【００１５】
また、上記コーティング材２６の外表面２６ａには、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層２８が被着形成されている。この結果、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層２８とが、所定の間隔を設けた状態で対向配置されることとなる。
【００１６】
上記蛍光体層２８を構成する蛍光体としては、例えば以下の組成のものを用いることができる。
ＬＥＤチップ２２の光を赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体として、Ｍ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（Ｍは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの何れか１種）、ＭｇＯ・ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、２ＭｇＯ・２ＬｉＯ２・Ｓｂ２Ｏ３：Ｍｎ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、（ＳｒＭｇ）３（ＰＯ４）：Ｓｎ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＣａＳｉＯ３：Ｐｂ，Ｍｎ等がある。
また、ＬＥＤチップ２２の光を緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体として、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｍｎ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ等がある。
更に、ＬＥＤチップ２２の光を青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体として、（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、（ＳｒＭｇ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：Ｐｂ青色蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ等がある。
【００１７】
上記赤色発光用の蛍光体、緑色発光用の蛍光体、青色発光用の蛍光体を適宜選択・混合して蛍光体層２８を構成することで、種々の色の発色が可能である。例えば、紫外光を発光するＬＥＤチップ２４を用い、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕより成る赤色発光用の蛍光体と、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂより成る緑色発光用の蛍光体と、（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕより成る青色発光用の蛍光体とを混合して上記蛍光体層２８を構成すれば、白色光を得ることができる。
また、ＬＥＤチップ２２が所定色の可視光を発光する場合には、ＬＥＤチップ２２の発光色と蛍光体層２８の発光色との混色を得ることができる。例えば、４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色可視光を発光するＬＥＤチップ２２を用いると共に、黄色発光用のＹＡＧ蛍光体で上記蛍光体層２８を構成すれば、ＬＥＤチップ２２の青色発光と蛍光体層２８の黄色発光とが混色して白色光を得ることができる。
【００１８】
而して、上記一対の外部電極端子１８，１８を介してＬＥＤチップ２２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２２が発光して紫外光等の光が放射され、この光が、上記ＬＥＤチップ２２と対向配置されたコーティング材外表面２６ａの蛍光体層２８に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換される。波長変換された光は、蛍光体層２８で反射されて透光性基板２０側に導かれ、該透光性基板２０を透過して外部へ放射されるようになっている。
【００１９】
上記第１の発光ダイオード１０にあっては、ＬＥＤチップ２２と蛍光体層２８とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置したので、蛍光体で波長変換される光を、蛍光体層２８で反射された反射光として取り出すことができる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
尚、上記第１の発光ダイオード１０は、第３の枠部材１６の底面が平坦面と成されているため、第３の枠部材１６底面に配設された一対の外部電極端子１８，１８を半田付けすることによって、図示しない回路基板への表面実装が可能である。
【００２０】
図２は、本発明に係る第２の発光ダイオード３０を示すものであり、この第２の発光ダイオード３０は、上記蛍光体層２８の外表面２８ａの略全面に亘って、反射層３２を形成した点に特徴を有し、その他の構成は、上記第１の発光ダイオード１０と実質的に同じである。
上記反射層３２は光反射率の高い材料で構成され、例えば、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属の粉粒を重量比８０％以下で混合した樹脂、或いは、光反射効率が良好な白色の樹脂等で構成することができる。
【００２１】
而して、上記の通り蛍光体層２８で波長変換された光は、蛍光体層２８で反射されて、透光性基板２０側に導かれるが、蛍光体層２８が薄膜状に形成されている場合には、波長変換された光の一部が蛍光体層２８を透過して外部へ漏出することがある。しかしながら、上記第２の発光ダイオード３０にあっては、蛍光体層２８の外表面２８ａに反射層３２を形成しているので、蛍光体層２８を透過した光を反射して透光性基板２０側へ導くことができ、輝度向上を図ることができる。
【００２２】
以下において、上記第２の発光ダイオード３０の製造方法の一例を、図３乃至図９に基づいて説明する。
先ず、図３に示すように、第１の枠部材１２、底面に一対の外部電極端子１８，１８の一端側が接続された第２の枠部材１４、及び第３の枠部材１６を、図示しない接着剤を介して、その外側面が略面一となるように積層一体化し、その後、上記外部電極端子１８，１８の他端側を折曲げ加工して、第３の枠部材１６の側面及び底面に沿って配設する（図４）。
【００２３】
次に、第１の枠部材１２の開口部内に突出した第２の枠部材１４の内端部１４ａ上に、透光性基板２０を図示しない半田や接着剤等を介して接続する（図５）。
その後、図６に示すように、第１乃至第３の枠部材１２，１４，１６の積層体の上下を逆にし、透光性基板２０の底面２０ａが上向きに配置された状態で、ＬＥＤチップ２２を、透光性接着剤（図示せず）を介して透光性基板２０の底面２０ａに接続する。また、ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と一方の外部電極端子１８とをボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続すると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と他方の外部電極端子１８とをボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続する。
【００２４】
次に、第２の枠部材１４及び第３の枠部材１６の開口部内に、未硬化状態のコーティング材２６を所定量充填した後、該コーティング材２６を硬化させてＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４を被覆・封止する（図７）。
その後、コーティング材２６の外表面２６ａに、蛍光体が混入された未硬化状態の樹脂や無機結合剤を被着した後、硬化させて蛍光体層２８を形成する（図８）。因みに、この段階で上記第１の発光ダイオード１０が完成することとなる。
第２の発光ダイオード３０を製造する場合には、さらに図９に示すように、蛍光体層２８の外表面２８ａの略全面に亘って反射層３２を形成する。具体的には、光反射率の高い未硬化状態の材料（例えば、光反射効率が良好な白色樹脂、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属の粉粒を重量比８０％以下で混合した樹脂等）を、蛍光体層２８の外表面２８ａに被着後硬化させたり、或いは、光反射率の高い銀やアルミニウム等より成る金属箔を、蛍光体層２８の外表面２８ａに接着剤等を介して被着すれば良い。
【００２５】
図１０は、本発明に係る第３の発光ダイオード３４を示すものであり、この第３の発光ダイオード３４は、開口部を有する第１の枠部材３６、第２の枠部材３８、第３の枠部材４０、第４の枠部材４２を有し、これら４つの枠部材３６，３８，４０，４２を、その外側面が略面一となるように積層一体化して成る。
上記第２の枠部材３８の開口部は、第１の枠部材３６、第３の枠部材４０の開口部より小さく成されているため、第２の枠部材３８の内端部３８ａが、第１の枠部材３６及び第３の枠部材４０の開口部内に突出している。また、第３の枠部材４０の開口部は、第４の枠部材４２の開口部より小さく成されているため、第３の枠部材４０の内端部４０ａが、第４の枠部材４２の開口部内に突出している。尚、上記第１の枠部材３６、第２の枠部材３８、第３の枠部材４０、第４の枠部材４２は、セラミック等の絶縁材料で構成されている。
また、相互に絶縁された一対の外部電極端子４４，４４が、第２の枠部材３８の底面、第１の枠部材３６の上面、４つの枠部材３６，３８，４０，４２外側面、第４の枠部材４２の底面に沿って配設されている。
【００２６】
さらに、第１の枠部材３６の開口部内に突出した第２の枠部材３８の内端部３８ａ上に、サファイアより成る第１の透光性基板４５が配置されており、該第１の透光性基板４５によって、第２の枠部材３８の開口部は閉塞されている。また、第１の透光性基板４５の底面４５ａには、ＬＥＤチップ２２がエポキシ樹脂等の透光性接着剤を介して接続されている。
また、上記ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と、第２の枠部材３８の底面に配設された一方の外部電極端子４４とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と、第２の枠部材３８の底面に配設された他方の外部電極端子４４とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されている。
【００２７】
上記ＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４は、第２の枠部材３８及び第３の枠部材４０の開口部内に充填された透光性のコーティング材２６によって被覆・封止されている。
また、上記コーティング材２６の外表面２６ａには、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層４６が被着形成されている。この結果、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層４６とが、所定の間隔を設けた状態で対向配置されることとなる。
【００２８】
さらに、第４の枠部材４２の開口部内に突出した第３の枠部材４０の内端部４０ａ上に、サファイアより成る第２の透光性基板４８を配置し、以て、上記蛍光体層４６の外表面４６ａ側に第２の透光性基板４８を配置して成る。
【００２９】
尚、第３の発光ダイオード３４の蛍光体層４６は、上記第１の発光ダイオード１０及び第２の発光ダイオード３０の蛍光体層２８に比べて、厚さが薄く成されている。
すなわち、第１の発光ダイオード１０及び第２の発光ダイオード３０の蛍光体層２８は、その厚さが、１００μｍ〜３００μｍ程度であるのに対し、第３の発光ダイオード３４の蛍光体層４６は、その厚さが、３０μｍ〜１００μｍ程度である。
この第３の発光ダイオード３４にあっては、後述する通り、蛍光体層４６で波長変換された光の一部は、該蛍光体層４６を透過させて第２の透光性基板４８側からも取り出すように構成しているため、上記蛍光体層４６の厚さは、波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定されている。
因みに、蛍光体層４６の厚さが薄いほど、蛍光体層４６を透過する光の量は増加するため、上記蛍光体層４６の厚さを適宜調整することにより、蛍光体層４６を透過する光の量を任意に制御することができる。
【００３０】
而して、上記一対の外部電極端子４４，４４を介してＬＥＤチップ２２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２２が発光して紫外光等の光が放射され、この光が、上記ＬＥＤチップ２２と対向配置されたコーティング材外表面２６ａの蛍光体層４６に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換される。波長変換された光は、蛍光体層４６で反射されて第１の透光性基板４５側に導かれ、該第１の透光性基板４５を透過して外部へ放射されるようになっている。
また、蛍光体層４６の厚さを、該蛍光体層４６で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定しているので、蛍光体層４６で波長変換された光の一部は蛍光体層４６を透過し、さらに、上記蛍光体層４６の外表面４６ａ側に配置した第２の透光性基板４８を透過して外部へ放射されるようになっている。
【００３１】
上記第３の発光ダイオード３４にあっては、ＬＥＤチップ２２と蛍光体層４６とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置したので、蛍光体で波長変換される光を、蛍光体層４６で反射された反射光として取り出すことができる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
また、上記の通り、蛍光体層４６で波長変換された光の一部については、蛍光体層４６及び該蛍光体層４６の外表面４６ａ側に配置した第２の透光性基板４８を透過させて外部へ取り出しているため、第３の発光ダイオード３４の上下両面を発光させることが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る第２の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図３】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図４】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図５】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図６】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図７】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図８】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図９】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第３の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図１１】従来の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の発光ダイオード
２０ 透光性基板
２２ ＬＥＤチップ
２６ コーティング材
２８ 蛍光体層
３０ 第２の発光ダイオード
３２ 反射層
３４ 第３の発光ダイオード
４５ 第１の透光性基板
４６ 蛍光体層
４８ 第２の透光性基板
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）の発光を、所定波長の光に変換する波長変換用の蛍光体を備えた発光ダイオード（ＬＥＤ）に係り、特に、蛍光体で波長変換された光の取出し効率を向上させることのできる高輝度な発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長変換用の蛍光体を備えた従来の発光ダイオード６０は、図１１に示すように、発光ダイオードチップ搭載用の第１のリードフレーム６２の先端部６２ａに、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ６４を形成し、該リフレクタ６４の底面に発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップと称する）６６をＡｇペースト等を介してダイボンドすることにより、上記第１のリードフレーム６２と、ＬＥＤチップ６６底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２のリードフレーム６８の先端部６８ａと、上記ＬＥＤチップ６６上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ７０を介して電気的に接続して成る。
【０００３】
上記ＬＥＤチップ６６の上面及び側面は、リフレクタ６４内に充填された透光性エポキシ樹脂等のコーティング材７２によって被覆・封止されており、また、上記コーティング材７２中には、ＬＥＤチップ６６から発光された紫外光等の光を所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体７４が分散状態で多数混入されている。
さらに、コーティング材７２で被覆された上記ＬＥＤチップ６６、第１のリードフレーム６２の先端部６２ａ及び端子部６２ｂの上端、第２のリードフレーム６８の先端部６８ａ及び端子部６８ｂの上端は、エポキシ樹脂等より成り、先端に凸レンズ部７６を有する透光性の外囲器７８によって被覆・封止されている。
【０００４】
而して、上記第１のリードフレーム６２及び第２のリードフレーム６８を介してＬＥＤチップ６６に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ６６が発光して紫外光等の光が放射され、この光が上記コーティング材７２中の蛍光体７４に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換され、波長変換された光が外囲器７８の凸レンズ部７６で集光されて外部へ放射されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＬＥＤ６０にあっては、蛍光体７４で波長変換された光は、コーティング材７２中の蛍光体７４を透過する透過光となるため、コーティング材７２内部を透過してコーティング材７２外部へ出射するまでの間に、その一部が蛍光体７４によって吸収されてしまい、光の取出し効率が良好ではなかった。
【０００６】
この発明は、従来の上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、蛍光体で波長変換された光の取出し効率を向上させることのできる高輝度な発光ダイオードを実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る発光ダイオードは、透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
【０００９】
上記蛍光体層の外面に反射層を形成しても良い。上記反射層を形成した場合には、蛍光体層で波長変換された光の一部が蛍光体層を透過したとしても、上記反射層によって透過光を反射して、ＬＥＤチップの配置された透光性基板側へ導くことができる。
【００１０】
また、本発明に係る他の発光ダイオードは、第１の透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置し、また、上記蛍光体層の外表面側に第２の透光性基板を配置し、さらに、上記蛍光体層の厚さを、該蛍光体層で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された第１の透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる
また、蛍光体層の厚さを、該蛍光体層で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定しているので、蛍光体層で波長変換された光の一部は蛍光体層を透過し、該蛍光体層の外表面側に配置した第２の透光性基板から外部へ放射できる。このため、この発光ダイオードにあっては、第１の透光性基板及び第２の透光性基板の両面を発光させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明に係る発光ダイオードの実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る第１の発光ダイオード１０を示すものであり、この第１の発光ダイオード１０は、開口部を有する第１の枠部材１２、第２の枠部材１４、第３の枠部材１６を有し、これら３つの枠部材１２，１４，１６を、その外側面が略面一となるように積層一体化して成る。上記第１の枠部材１２と第３の枠部材１６の開口部の形状は略同一であるが、第２の枠部材１４の開口部は、上記第１の枠部材１２と第３の枠部材１６の開口部より小さく成されているため、第２の枠部材１４の内端部１４ａが、第１の枠部材１２及び第３の枠部材１６の開口部内に突出している。尚、上記第１の枠部材１２、第２の枠部材１４、第３の枠部材１６は、セラミック等の絶縁材料で構成されている。
【００１３】
また、上記第２の枠部材１４の底面に、相互に絶縁された一対の外部電極端子１８，１８の一端側が配設されると共に、上記外部電極端子１８，１８の他端側が第３の枠部材１６の側面及び底面に沿って配設されている。
さらに、第１の枠部材１２の開口部内に突出した第２の枠部材１４の内端部１４ａ上に、サファイアより成る透光性基板２０が配置されており、該透光性基板２０によって、第２の枠部材１４の開口部は閉塞されている。また、透光性基板２０の底面２０ａには、ＬＥＤチップ２２がエポキシ樹脂等の透光性接着剤を介して接続配置されている。上記透光性基板２０は、サファイア以外に、ガラス等の透光性材料で構成することもできるが、サファイアは熱伝導率が大であるため、透光性基板２０をサファイアで構成した場合には、ＬＥＤチップ２２の発熱を効率良く放熱することができる。
【００１４】
また、上記ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と、第２の枠部材１４の底面に配設された一方の外部電極端子１８とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と、第２の枠部材１４の底面に配設された他方の外部電極端子１８とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されている。
上記ＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４は、第２の枠部材１４及び第３の枠部材１６の開口部内に充填された透光性のコーティング材２６によって被覆・封止されている。上記コーティング材２２は、エポキシ樹脂やガラス等の透光性材料で構成することができる。
【００１５】
また、上記コーティング材２６の外表面２６ａには、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層２８が被着形成されている。この結果、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層２８とが、所定の間隔を設けた状態で対向配置されることとなる。
【００１６】
上記蛍光体層２８を構成する蛍光体としては、例えば以下の組成のものを用いることができる。
ＬＥＤチップ２２の光を赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体として、Ｍ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（Ｍは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙの何れか１種）、ＭｇＯ・ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、２ＭｇＯ・２ＬｉＯ２・Ｓｂ２Ｏ３：Ｍｎ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、（ＳｒＭｇ）３（ＰＯ４）：Ｓｎ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＣａＳｉＯ３：Ｐｂ，Ｍｎ等がある。
また、ＬＥＤチップ２２の光を緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体として、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｍｎ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ等がある。
更に、ＬＥＤチップ２２の光を青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体として、（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、（ＳｒＭｇ）２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：Ｐｂ青色蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ等がある。
【００１７】
上記赤色発光用の蛍光体、緑色発光用の蛍光体、青色発光用の蛍光体を適宜選択・混合して蛍光体層２８を構成することで、種々の色の発色が可能である。例えば、紫外光を発光するＬＥＤチップ２４を用い、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕより成る赤色発光用の蛍光体と、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂより成る緑色発光用の蛍光体と、（ＳｒＣａＢａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕより成る青色発光用の蛍光体とを混合して上記蛍光体層２８を構成すれば、白色光を得ることができる。
また、ＬＥＤチップ２２が所定色の可視光を発光する場合には、ＬＥＤチップ２２の発光色と蛍光体層２８の発光色との混色を得ることができる。例えば、４５０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色可視光を発光するＬＥＤチップ２２を用いると共に、黄色発光用のＹＡＧ蛍光体で上記蛍光体層２８を構成すれば、ＬＥＤチップ２２の青色発光と蛍光体層２８の黄色発光とが混色して白色光を得ることができる。
【００１８】
而して、上記一対の外部電極端子１８，１８を介してＬＥＤチップ２２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２２が発光して紫外光等の光が放射され、この光が、上記ＬＥＤチップ２２と対向配置されたコーティング材外表面２６ａの蛍光体層２８に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換される。波長変換された光は、蛍光体層２８で反射されて透光性基板２０側に導かれ、該透光性基板２０を透過して外部へ放射されるようになっている。
【００１９】
上記第１の発光ダイオード１０にあっては、ＬＥＤチップ２２と蛍光体層２８とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置したので、蛍光体で波長変換される光を、蛍光体層２８で反射された反射光として取り出すことができる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
尚、上記第１の発光ダイオード１０は、第３の枠部材１６の底面が平坦面と成されているため、第３の枠部材１６底面に配設された一対の外部電極端子１８，１８を半田付けすることによって、図示しない回路基板への表面実装が可能である。
【００２０】
図２は、本発明に係る第２の発光ダイオード３０を示すものであり、この第２の発光ダイオード３０は、上記蛍光体層２８の外表面２８ａの略全面に亘って、反射層３２を形成した点に特徴を有し、その他の構成は、上記第１の発光ダイオード１０と実質的に同じである。
上記反射層３２は光反射率の高い材料で構成され、例えば、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属の粉粒を重量比８０％以下で混合した樹脂、或いは、光反射効率が良好な白色の樹脂等で構成することができる。
【００２１】
而して、上記の通り蛍光体層２８で波長変換された光は、蛍光体層２８で反射されて、透光性基板２０側に導かれるが、蛍光体層２８が薄膜状に形成されている場合には、波長変換された光の一部が蛍光体層２８を透過して外部へ漏出することがある。しかしながら、上記第２の発光ダイオード３０にあっては、蛍光体層２８の外表面２８ａに反射層３２を形成しているので、蛍光体層２８を透過した光を反射して透光性基板２０側へ導くことができ、輝度向上を図ることができる。
【００２２】
以下において、上記第２の発光ダイオード３０の製造方法の一例を、図３乃至図９に基づいて説明する。
先ず、図３に示すように、第１の枠部材１２、底面に一対の外部電極端子１８，１８の一端側が接続された第２の枠部材１４、及び第３の枠部材１６を、図示しない接着剤を介して、その外側面が略面一となるように積層一体化し、その後、上記外部電極端子１８，１８の他端側を折曲げ加工して、第３の枠部材１６の側面及び底面に沿って配設する（図４）。
【００２３】
次に、第１の枠部材１２の開口部内に突出した第２の枠部材１４の内端部１４ａ上に、透光性基板２０を図示しない半田や接着剤等を介して接続する（図５）。
その後、図６に示すように、第１乃至第３の枠部材１２，１４，１６の積層体の上下を逆にし、透光性基板２０の底面２０ａが上向きに配置された状態で、ＬＥＤチップ２２を、透光性接着剤（図示せず）を介して透光性基板２０の底面２０ａに接続する。また、ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と一方の外部電極端子１８とをボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続すると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と他方の外部電極端子１８とをボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続する。
【００２４】
次に、第２の枠部材１４及び第３の枠部材１６の開口部内に、未硬化状態のコーティング材２６を所定量充填した後、該コーティング材２６を硬化させてＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４を被覆・封止する（図７）。
その後、コーティング材２６の外表面２６ａに、蛍光体が混入された未硬化状態の樹脂や無機結合剤を被着した後、硬化させて蛍光体層２８を形成する（図８）。因みに、この段階で上記第１の発光ダイオード１０が完成することとなる。
第２の発光ダイオード３０を製造する場合には、さらに図９に示すように、蛍光体層２８の外表面２８ａの略全面に亘って反射層３２を形成する。具体的には、光反射率の高い未硬化状態の材料（例えば、光反射効率が良好な白色樹脂、銀やアルミニウム等の光反射率の高い金属の粉粒を重量比８０％以下で混合した樹脂等）を、蛍光体層２８の外表面２８ａに被着後硬化させたり、或いは、光反射率の高い銀やアルミニウム等より成る金属箔を、蛍光体層２８の外表面２８ａに接着剤等を介して被着すれば良い。
【００２５】
図１０は、本発明に係る第３の発光ダイオード３４を示すものであり、この第３の発光ダイオード３４は、開口部を有する第１の枠部材３６、第２の枠部材３８、第３の枠部材４０、第４の枠部材４２を有し、これら４つの枠部材３６，３８，４０，４２を、その外側面が略面一となるように積層一体化して成る。
上記第２の枠部材３８の開口部は、第１の枠部材３６、第３の枠部材４０の開口部より小さく成されているため、第２の枠部材３８の内端部３８ａが、第１の枠部材３６及び第３の枠部材４０の開口部内に突出している。また、第３の枠部材４０の開口部は、第４の枠部材４２の開口部より小さく成されているため、第３の枠部材４０の内端部４０ａが、第４の枠部材４２の開口部内に突出している。尚、上記第１の枠部材３６、第２の枠部材３８、第３の枠部材４０、第４の枠部材４２は、セラミック等の絶縁材料で構成されている。
また、相互に絶縁された一対の外部電極端子４４，４４が、第２の枠部材３８の底面、第１の枠部材３６の上面、４つの枠部材３６，３８，４０，４２外側面、第４の枠部材４２の底面に沿って配設されている。
【００２６】
さらに、第１の枠部材３６の開口部内に突出した第２の枠部材３８の内端部３８ａ上に、サファイアより成る第１の透光性基板４５が配置されており、該第１の透光性基板４５によって、第２の枠部材３８の開口部は閉塞されている。また、第１の透光性基板４５の底面４５ａには、ＬＥＤチップ２２がエポキシ樹脂等の透光性接着剤を介して接続されている。
また、上記ＬＥＤチップ２２底面の一方の電極（図示せず）と、第２の枠部材３８の底面に配設された一方の外部電極端子４４とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されると共に、ＬＥＤチップ２２底面の他方の電極（図示せず）と、第２の枠部材３８の底面に配設された他方の外部電極端子４４とがボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続されている。
【００２７】
上記ＬＥＤチップ２２及びボンディングワイヤ２４は、第２の枠部材３８及び第３の枠部材４０の開口部内に充填された透光性のコーティング材２６によって被覆・封止されている。
また、上記コーティング材２６の外表面２６ａには、その略全面に亘って、ＬＥＤチップ２２から発光される紫外光等の光を、所定波長の可視光等の光に変換する波長変換用の蛍光体層４６が被着形成されている。この結果、透光性基板２０の底面２０ａに接続された上記ＬＥＤチップ２２と、コーティング材２６の外表面２６ａに形成された蛍光体層４６とが、所定の間隔を設けた状態で対向配置されることとなる。
【００２８】
さらに、第４の枠部材４２の開口部内に突出した第３の枠部材４０の内端部４０ａ上に、サファイアより成る第２の透光性基板４８を配置し、以て、上記蛍光体層４６の外表面４６ａ側に第２の透光性基板４８を配置して成る。
【００２９】
尚、第３の発光ダイオード３４の蛍光体層４６は、上記第１の発光ダイオード１０及び第２の発光ダイオード３０の蛍光体層２８に比べて、厚さが薄く成されている。
すなわち、第１の発光ダイオード１０及び第２の発光ダイオード３０の蛍光体層２８は、その厚さが、１００μｍ〜３００μｍ程度であるのに対し、第３の発光ダイオード３４の蛍光体層４６は、その厚さが、３０μｍ〜１００μｍ程度である。
この第３の発光ダイオード３４にあっては、後述する通り、蛍光体層４６で波長変換された光の一部は、該蛍光体層４６を透過させて第２の透光性基板４８側からも取り出すように構成しているため、上記蛍光体層４６の厚さは、波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定されている。
因みに、蛍光体層４６の厚さが薄いほど、蛍光体層４６を透過する光の量は増加するため、上記蛍光体層４６の厚さを適宜調整することにより、蛍光体層４６を透過する光の量を任意に制御することができる。
【００３０】
而して、上記一対の外部電極端子４４，４４を介してＬＥＤチップ２２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２２が発光して紫外光等の光が放射され、この光が、上記ＬＥＤチップ２２と対向配置されたコーティング材外表面２６ａの蛍光体層４６に照射されることにより、所定波長の可視光等の光に波長変換される。波長変換された光は、蛍光体層４６で反射されて第１の透光性基板４５側に導かれ、該第１の透光性基板４５を透過して外部へ放射されるようになっている。
また、蛍光体層４６の厚さを、該蛍光体層４６で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定しているので、蛍光体層４６で波長変換された光の一部は蛍光体層４６を透過し、さらに、上記蛍光体層４６の外表面４６ａ側に配置した第２の透光性基板４８を透過して外部へ放射されるようになっている。
【００３１】
上記第３の発光ダイオード３４にあっては、ＬＥＤチップ２２と蛍光体層４６とを、所定の間隔を設けた状態で対向配置したので、蛍光体で波長変換される光を、蛍光体層４６で反射された反射光として取り出すことができる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
また、上記の通り、蛍光体層４６で波長変換された光の一部については、蛍光体層４６及び該蛍光体層４６の外表面４６ａ側に配置した第２の透光性基板４８を透過させて外部へ取り出しているため、第３の発光ダイオード３４の上下両面を発光させることが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の発光ダイオードにあっては、ＬＥＤチップとコーティング材の外表面に形成した蛍光体層とを所定の間隔で対向配置しているので、蛍光体で波長変換される光を、上記蛍光体層で反射された反射光として取り出し、この反射光をＬＥＤチップの配置された透光性基板から外部へ放射できる。このため、蛍光体７４で波長変換される光を透過光として取り出していた従来の発光ダイオード６０に比べ、光の取出し効率が向上し、高輝度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る第２の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図３】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図４】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図５】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図６】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図７】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図８】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図９】第２の発光ダイオードの製造方法を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第３の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【図１１】従来の発光ダイオードを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の発光ダイオード
２０ 透光性基板
２２ ＬＥＤチップ
２６ コーティング材
２８ 蛍光体層
３０ 第２の発光ダイオード
３２ 反射層
３４ 第３の発光ダイオード
４５ 第１の透光性基板
４６ 蛍光体層
４８ 第２の透光性基板
Claims (3)
- 透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置したことを特徴とする発光ダイオード。
- 上記蛍光体層の外面に、反射層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
- 第１の透光性基板の一面にＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを透光性のコーティング材で封止すると共に、上記コーティング材の外表面に蛍光体層を形成し、以て、上記ＬＥＤチップと上記蛍光体層とを所定の間隔で対向配置し、また、上記蛍光体層の外表面側に第２の透光性基板を配置し、さらに、上記蛍光体層の厚さを、該蛍光体層で波長変換された光の一部が透過できる厚さに設定したことを特徴とする発光ダイオード。
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|---|---|---|---|
| JP2003090638A JP2004296999A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 発光ダイオード |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2004296999A true JP2004296999A (ja) | 2004-10-21 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003090638A patent/JP2004296999A/ja active Pending
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