JP2005101458A - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を利用して、紫外線殺菌、オゾン発生、光触媒による脱臭および照明等の機能を提供する半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light-emitting device that uses a light-emitting element to provide functions such as ultraviolet sterilization, ozone generation, photocatalytic deodorization, and illumination.
従来の半導体発光装置の一例としては、ダイヤモンド紫外線発光素子を用いた装置がある(例えば、特許文献1参照)。このダイヤモンド紫外線発光素子を用いた装置は、電流注入によって235nmの自由励起子再結合発光するダイヤモンド紫外線発光素子を用いて形成されており、このダイヤモンド紫外線発光素子が、紫外線をより波長の長い2次光に変換する波長変換材料で覆われており、蛍光体(即ち、波長変換材料)による2次光発生、光触媒(即ち、ダイヤモンド紫外線発光素子)による殺菌・分解、およびダイヤモンド紫外線発光素子が発光した紫外線によるオゾン製造等を、個別に行なう装置である。 As an example of a conventional semiconductor light emitting device, there is a device using a diamond ultraviolet light emitting element (see, for example, Patent Document 1). This diamond ultraviolet light emitting device is formed using a diamond ultraviolet light emitting device that emits recombination light of 235 nm free exciton by current injection, and this diamond ultraviolet light emitting device emits ultraviolet light with a longer wavelength. Covered with wavelength conversion material that converts light, secondary light generation by phosphor (ie wavelength conversion material), sterilization / decomposition by photocatalyst (ie diamond ultraviolet light emitting element), and diamond ultraviolet light emitting element emits light It is a device that individually performs ozone production using ultraviolet rays.
また、従来の半導体発光装置の他の例としては、半導体チップを封止してなる発光ダイオードがある(例えば、特許文献2参照)。この発光ダイオードは、着色部材、蛍光部材、光触媒、蓄光部材および抗菌部材のうちの1つの部材、または着色部材、蛍光部材、光触媒、蓄光部材および抗菌部材から選択された少なくとも2つの部材を組み合わせて形成された機能性部材を備えてなる。
従来のダイヤモンド紫外線発光素子を用いた装置は、蛍光体による2次光発生、光触媒による殺菌・分解、紫外線によるオゾン製造等といった複数の機能を、各々個別に実施する装置である。従って、これら複数の機能を同時に実現するためには、複数の装置を組み合わせて使用する必要があり、広い設置スペースが必要となり、高価になるといった問題があった。 A conventional apparatus using a diamond ultraviolet light emitting element individually performs a plurality of functions such as secondary light generation by a phosphor, sterilization / decomposition by a photocatalyst, ozone production by ultraviolet light, and the like. Therefore, in order to simultaneously realize the plurality of functions, it is necessary to use a plurality of devices in combination, and there is a problem that a large installation space is required and the cost is increased.
一方、従来の発光ダイオードは、着色部材、蛍光部材、光触媒、蓄光部材および抗菌部材のうちの1つの部材、または着色部材、蛍光部材、光触媒、蓄光部材および抗菌部材から選択された少なくとも2つの部材を組み合わせて形成された機能性部材を備えてなるものであり、複数の機能を同時に実現するという利点はあるものの、個々の機能を選択的に(個別に)実施できないといった問題があった。 On the other hand, the conventional light emitting diode has at least two members selected from a colored member, a fluorescent member, a photocatalyst, a phosphorescent member and an antibacterial member, or a colored member, a fluorescent member, a photocatalyst, a phosphorescent member and an antibacterial member However, there is a problem that individual functions cannot be implemented selectively (individually), although there is an advantage that a plurality of functions can be realized simultaneously.
本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は、それぞれ異なる機能を実現するための発光素子を少なくとも2つ搭載し(例えば、殺菌に適した紫外線発光素子と、照明に適した可視光発光素子とを1つずつ搭載し)、かつ、各発光素子を並列に配線して1つの半導体発光装置を形成することにより、個々の機能を選択的に(個別に)実施することができ、さらに、従来の半導体発光装置のように、複数の機能を同時に実施することもできる半導体発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the actual situation, and the object thereof is to mount at least two light emitting elements for realizing different functions (for example, an ultraviolet light emitting element suitable for sterilization and a visible light suitable for illumination). Each light emitting element is mounted one by one), and each light emitting element is wired in parallel to form one semiconductor light emitting device, so that individual functions can be implemented selectively (individually). Furthermore, another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device that can simultaneously perform a plurality of functions as in a conventional semiconductor light emitting device.
上記課題を解決するため、本発明の半導体発光装置は、殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子、オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子、光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子、および照明光を発する機能を有するかまたは蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子のうちの少なくとも2種類の発光素子を有しており、各発光素子が互いに並列に接続されたものである。このような構成を有することにより、個々の機能を選択的に実施することも、複数の機能を同時に実施することもできる半導体発光装置を提供することができる。 In order to solve the above problems, a semiconductor light emitting device of the present invention has a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization, a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a function of emitting light effective for a photocatalyst. And at least two types of light emitting elements having a function of emitting illumination light or a function of emitting illumination light by illuminating a phosphor, and each light emitting element is mutually connected They are connected in parallel. With such a configuration, it is possible to provide a semiconductor light emitting device that can selectively implement individual functions or simultaneously perform a plurality of functions.
この場合、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子としては、発光波長150nm〜350nmの発光素子、より好ましくは発光波長200nm〜300nmの発光素子が好適である。また、前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子としては、発光波長180nm〜190nmの発光素子が好適である。さらに、前記光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子としては、発光波長100nm〜550nmの発光素子、より好ましくは発光波長100nm〜400nmの発光素子が好適である。 In this case, the light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization is preferably a light emitting element having an emission wavelength of 150 nm to 350 nm, more preferably a light emitting element having an emission wavelength of 200 nm to 300 nm. Moreover, as a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, a light emitting element having an emission wavelength of 180 nm to 190 nm is preferable. Furthermore, as a light emitting element having a function of emitting light effective for the photocatalyst, a light emitting element having an emission wavelength of 100 nm to 550 nm, more preferably a light emitting element having an emission wavelength of 100 nm to 400 nm is suitable.
また、前記蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子として青色発光素子を用い、蛍光体として赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いることができる。または、前記蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子として青色発光素子を用い、蛍光体として黄色蛍光体を用いることができる。さらに、前記蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子として紫外線発光素子を用い、蛍光体として赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体のうち一つ以上を用いることができる。 Moreover, a blue light emitting element can be used as a light emitting element having a function of emitting illumination light by causing the phosphor to emit light, and a red phosphor and a green phosphor can be used as the phosphor. Alternatively, a blue light-emitting element can be used as a light-emitting element having a function of emitting illumination light by causing the phosphor to emit light, and a yellow phosphor can be used as the phosphor. Further, an ultraviolet light emitting element can be used as a light emitting element having a function of emitting illumination light by causing the phosphor to emit light, and one or more of a red phosphor, a green phosphor and a blue phosphor can be used as the phosphor.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子、前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子および前記照明光を発する機能を有する発光素子のうちの1個の発光素子と、前記光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子とを備えており、これらの発光素子の光路内に光触媒が存在しない領域を形成した構造としてもよい。これにより、光触媒としての機能と、照明としての機能とを使い分けることが可能となる。 Further, the semiconductor light emitting device of the present invention includes a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization, a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a light emitting element having a function of emitting illumination light. One of the light emitting elements and a light emitting element having a function of emitting effective light to the photocatalyst may be provided, and a region in which no photocatalyst is present may be formed in the light path of these light emitting elements. Thereby, it becomes possible to use properly the function as a photocatalyst and the function as illumination.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子、前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子および前記照明光を発する機能を有する発光素子のうちの1個の発光素子と、前記光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子とを備えており、これらの発光素子の全ての光路内に光触媒が存在しており、かつ、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子から出射した光、前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子から出射した光および前記照明光を発する機能を有する発光素子から出射した光が光触媒を通過する構造としてもよい。このように、光触媒を全体に塗布することにより、光触媒反応を広範囲で実現することが可能となり、殺菌・消臭機能を強化することが可能となる。 Further, the semiconductor light emitting device of the present invention includes a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization, a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a light emitting element having a function of emitting illumination light. One of the light-emitting elements and a light-emitting element having a function of emitting light effective for the photocatalyst, and the photocatalyst is present in all the light paths of these light-emitting elements, and is used for the sterilization. Light emitted from a light emitting element having a function of emitting effective light, light emitted from a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and light emitted from a light emitting element having a function of emitting illumination light are photocatalysts. It is good also as a structure which passes. Thus, by applying the photocatalyst to the whole, it is possible to realize a photocatalytic reaction in a wide range, and to enhance the sterilizing / deodorizing function.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子または前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子と、蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子とを有しており、これらの発光素子の光路内に蛍光体が存在しない領域がある構造としてもよい。これにより、殺菌またはオゾン発生の機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能とを使い分けることが可能となる。 In addition, the semiconductor light emitting device of the present invention emits illumination light by illuminating a phosphor with a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization or a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone. A light emitting element having a function may be included, and a structure in which a phosphor is not present in the optical path of these light emitting elements may be used. Thereby, it becomes possible to use properly the function of sterilization or ozone generation, and the function as illumination by the method of making fluorescent substance shine.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子または前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子と、蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子とを有しており、これらの発光素子の全ての光路内に蛍光体が存在しており、かつ、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子から出射した光および前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子から出射した光が蛍光体を通過する構造であってもよい。これにより、紫外線そのものによる殺菌機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能とを使い分けることが可能となる。 In addition, the semiconductor light emitting device of the present invention emits illumination light by illuminating a phosphor with a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization or a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone. A light-emitting element having a function, a phosphor is present in all the optical paths of these light-emitting elements, and light emitted from the light-emitting element having a function of emitting light effective for sterilization and The structure may be such that light emitted from a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone passes through a phosphor. Thereby, it becomes possible to use properly the disinfection function by the ultraviolet ray itself and the function as the illumination by the method of illuminating the phosphor.
また、本発明の半導体発光装置は、前記光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子および蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子を有しており、全ての光路内に光触媒と蛍光体とが存在している構造であってもよい。 The semiconductor light-emitting device of the present invention has a light-emitting element having a function of emitting effective light to the photocatalyst and a light-emitting element having a function of emitting illumination light by causing the phosphor to emit light, and is included in all optical paths. A structure in which a photocatalyst and a phosphor are present may be used.
また、本発明の半導体発光装置は、前記光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子および蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子を有しており、一部の光路内に光触媒が存在しており、他の一部の光路内に蛍光体が存在している構造であってもよい。これにより、光触媒としての機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能とを使い分けることが可能となる。 The semiconductor light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element having a function of emitting effective light to the photocatalyst and a light-emitting element having a function of emitting illumination light by illuminating a phosphor, A structure in which a photocatalyst is present and a phosphor is present in another part of the optical path may be used. Thereby, it becomes possible to use properly the function as a photocatalyst and the function as illumination by the method of making fluorescent substance shine.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子または前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子と、光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子と、蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子とを有しており、全ての光路内に光触媒と蛍光体とが存在している構造であってもよい。これにより、殺菌またはオゾン発生の機能と、光触媒としての機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能とを使い分けることが可能となる。 Further, the semiconductor light emitting device of the present invention has a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization or a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a function of emitting light effective for a photocatalyst. It may have a structure in which a light emitting element and a light emitting element having a function of emitting illumination light by causing the phosphor to emit light, and a photocatalyst and a phosphor exist in all the optical paths. Thereby, it is possible to selectively use a function of sterilization or ozone generation, a function as a photocatalyst, and a function as illumination by a method of illuminating a phosphor.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子または前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子と、光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子と、蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子とを有しており、一部の光路内に光触媒が存在しており、他の一部の光路内に蛍光体が存在している構造であってもよい。これにより、光触媒としての機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能と、殺菌・消臭機能とを使い分けることが可能となる。 Further, the semiconductor light emitting device of the present invention has a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization or a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a function of emitting light effective for a photocatalyst. A light-emitting element and a light-emitting element having a function of emitting illumination light by illuminating the phosphor, a photocatalyst is present in some of the optical paths, and the phosphor is in some of the other optical paths. It may be an existing structure. Thereby, it becomes possible to use properly the function as a photocatalyst, the function as illumination by the method of making fluorescent substance shine, and the disinfection / deodorization function.
また、本発明の半導体発光装置は、前記殺菌に有効な光を発する機能を有する発光素子または前記オゾン発生に有効な光を発する機能を有する発光素子と、光触媒に有効な光を発する機能を有する発光素子と、蛍光体を光らせることにより照明光を発する機能を有する発光素子とを有しており、一部の光路内に光触媒が存在しており、他の一部の光路内に蛍光体が存在しており、さらに他の一部の光路内には光触媒および蛍光体が存在していない構造であってもよい。これにより、光触媒としての機能と、蛍光体を光らせる方法による照明としての機能と、殺菌・消臭機能とを使い分けることが可能となる。 Further, the semiconductor light emitting device of the present invention has a light emitting element having a function of emitting light effective for sterilization or a light emitting element having a function of emitting light effective for generating ozone, and a function of emitting light effective for a photocatalyst. A light-emitting element and a light-emitting element having a function of emitting illumination light by illuminating the phosphor, a photocatalyst is present in some of the optical paths, and the phosphor is in some of the other optical paths. It may be a structure in which a photocatalyst and a phosphor are not present in some other optical paths. Thereby, it becomes possible to use properly the function as a photocatalyst, the function as illumination by the method of making fluorescent substance shine, and the disinfection / deodorization function.
なお、上記構成の各発光素子は、互いに並列に配線された構造となっている。また、複数の発光素子のうちの少なくとも1つの発光素子としてダイヤモンドLEDチップを用いることが可能である。さらに、複数の発光素子のうちの少なくとも1つの発光素子としてGaAIInNを用いて形成された発光素子をが用いることが可能である。 In addition, each light emitting element of the said structure has a structure wired mutually in parallel. Further, a diamond LED chip can be used as at least one of the plurality of light emitting elements. Further, a light-emitting element formed using GaAIInN can be used as at least one light-emitting element of the plurality of light-emitting elements.
以上説明したように、本発明の半導体発光装置によれば、紫外線殺菌機能、オゾン発生機能、光触媒機能、蛍光体による照明機能といった、異なる機能を実現するための発光素子を少なくとも2つ以上有し、各発光素子を並列に配線している。これにより、1つの半導体発光装置により、個々の機能を選択的に実施することができるとともに、複数の機能を同時に実施することができる。 As described above, according to the semiconductor light emitting device of the present invention, the semiconductor light emitting device has at least two or more light emitting elements for realizing different functions such as an ultraviolet sterilization function, an ozone generation function, a photocatalytic function, and a lighting function using a phosphor. The light emitting elements are wired in parallel. Accordingly, individual functions can be selectively performed by one semiconductor light emitting device, and a plurality of functions can be simultaneously performed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施例1について、図面を参照して説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例1を示す側面図、図2は、図1に示す半導体発光装置を矢印Aで示す方向から見た状態を示す平面図、図3は、図1に示す半導体発光装置のB−B線断面図である。なお、図1〜図3においては、より分かりやすくするために、電極パターンと光触媒部とをハッチングを用いて示している。 1 is a side view showing a first embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1 as viewed from the direction indicated by arrow A, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. In FIG. 1 to FIG. 3, the electrode pattern and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、図1〜図3に示すように、エポキシ基板1と、このエポキシ基板1上に形成された配線用の電極パターン2と、この電極パターン2上の所定の位置にそれぞれ搭載され、Au線4を用いて所定の電極パターン2にワイヤボンドされることによって並列に接続されている光触媒用の発光波長380nmの紫外線LEDチップ(材料はInGaN)3a、赤色発光LEDチップ(R)3b、緑色発光LEDチップ(G)3cおよび青色発光LEDチップ(B)3dと、これら紫外線LEDチップ3a、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3c、青色発光LEDチップ3dおよびその周辺部をモールドし封止するためのエポキシ樹脂で形成された封止樹脂部5と、この封止樹脂部5表面に光触媒をコート(塗布)することにより形成された光触媒部6とからなるものである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor light emitting device of this embodiment includes an
本実施例においては、光触媒として酸化チタンが使用されており、この光触媒は、光を照射することにより触媒表面に付着した有機物(例えばホルムアルデヒド等)を分解するといった作用をもつ。また、有機物分解以外に、雑菌や、窒素酸化物(NOx)、硫化酸化物(SOx)を分解する作用をもち、それにより殺菌や消臭を行なうことが可能である。
さらに詳しくは、光触媒を封止樹脂部5表面の半分の領域(即ち、紫外線LEDチップ3a周辺部)にのみ塗布しており、封止樹脂部5表面のうちの光触媒を塗布していない領域(即ち、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3d周辺部)ではLED光は光触媒で吸収されることなく封止樹脂部5を透過して外部に出射する。
In this embodiment, titanium oxide is used as a photocatalyst, and this photocatalyst has an action of decomposing an organic substance (for example, formaldehyde) adhering to the catalyst surface by irradiating light. In addition to the decomposition of organic substances, it has an action of decomposing bacteria, nitrogen oxides (NOx), and sulfide oxides (SOx), thereby enabling sterilization and deodorization.
More specifically, the photocatalyst is applied only to a half region of the surface of the sealing resin portion 5 (that is, the peripheral portion of the
従って、半導体発光装置を光触媒として単独に機能させたい場合は、紫外線LEDチップ3aだけを発光させ、半導体発光装置を照明として機能させる場合は、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dを同時に発光させ白色光を発生させる。
Therefore, when the semiconductor light emitting device is desired to function alone as a photocatalyst, only the
紫外線LEDチップ3a、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dはそれぞれ並列に配線されているため、照明機能だけが必要なときは、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dだけを発光させ、光触媒機能だけが必要な時は紫外線LEDチップ3aだけを発光させることにより、各々の機能を独立に実現することが可能である。
Since the
なお、本実施例では、白色照明のため、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dを使用しているが、本発明の半導体発光装置において照明は白色に限定されるものではなく、例えば、半導体発光装置を緑色の単色照明の用途で用いる場合には、緑色発光LEDチップのみを搭載することも可能である。即ち、この場合には、半導体発光装置は、紫外線LEDチップと緑色発光LEDチップとを有する、2チップ構成となる。
In this embodiment, red light emitting
一般に、光触媒の有機物分解作用は、光触媒効果の一例を示すグラフである図4(横軸に波長(nm)を示し、縦軸に有機物分解速度を示している。)に示すように、特に、可視光に比べて紫外光のような短波長の光を入射した場合の方が強い傾向がある。そのため、本実施例では、紫外線LEDチップを使用している。しかし、青色光(波長430〜470nm付近の光)〜緑色光(波長500〜550nm付近の光)でもいくらかの触媒作用を示すため、紫外線LEDチップを、青色発光LEDチップまたは緑色発光LEDチップに置き換えてもよい。 In general, the organic matter decomposition action of the photocatalyst is particularly a graph showing an example of the photocatalytic effect, as shown in FIG. 4 (the horizontal axis indicates the wavelength (nm) and the vertical axis indicates the organic matter decomposition rate). There is a tendency that light having a short wavelength such as ultraviolet light is incident as compared with visible light. Therefore, in this embodiment, an ultraviolet LED chip is used. However, since blue light (light near 430 to 470 nm) to green light (light near 500 to 550 nm) shows some catalytic action, the UV LED chip is replaced with a blue light emitting LED chip or a green light emitting LED chip. May be.
次に、本発明の実施例2について、図面を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例2を示す側面図、図6は、図5に示す半導体発光装置を矢印Cで示す方向から見た状態を示す平面図、図7は、図5に示す半導体発光装置のD−D線断面図である。なお、図5〜図7においては、より分かりやすくするために、電極パターンと光触媒部とをハッチングを用いて示している。 5 is a side view showing Example 2 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 6 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 5 as viewed from the direction indicated by arrow C, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line DD of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 5. 5 to 7, the electrode pattern and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、紫外線そのものによる殺菌を行なうといった機能(紫外線殺菌機能)と、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of this embodiment realizes a function of performing sterilization by ultraviolet rays (ultraviolet sterilization function) and a function of playing a role as a photocatalyst (photocatalytic function).
この半導体発光装置は、図5〜図7に示すように、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dの代わりに殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップ3eが1個用いられている点で、前述した実施例1の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 5 to 7, one
このような構成を有しているため、光触媒を塗布していない領域(即ち、殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップ3e上方の領域)では紫外線は封止樹脂部5を透過し外部に出射して殺菌を行なうことができる。
Since it has such a configuration, in the region where the photocatalyst is not applied (that is, the region above the
一般に、紫外線による殺菌効果の波長特性によれば、紫外線による殺菌効果の一例を示すグラフである図8(横軸に波長(nm)を示し、縦軸に殺菌効果のレベルを示す。)に示すように、波長200〜300nm付近の紫外線が最も殺菌力が強い(なお、殺菌する菌の種類にはほとんど関係しない)。そのため、本実施例では、殺菌力を強めるために、殺菌用の紫外線LEDチップ3eとして発光波長255nmのGaAlInNのLEDチップを用いている。また、このGaAlInNのLEDチップの代わりに、発光波長235nmのダイヤモンドLEDチップを用いてもよい。
In general, according to the wavelength characteristic of the sterilizing effect by ultraviolet rays, a graph showing an example of the sterilizing effect by ultraviolet rays is shown in FIG. 8 (wavelength (nm) is shown on the horizontal axis and the level of sterilizing effect is shown on the vertical axis). As described above, ultraviolet light having a wavelength of 200 to 300 nm has the strongest sterilizing power (note that it has little relation to the type of bacteria to be sterilized). Therefore, in this embodiment, in order to enhance the sterilizing power, a GaAlInN LED chip having an emission wavelength of 255 nm is used as the
このように、LEDチップを殺菌用の紫外線光源として用いる場合には、波長150〜350nm(図8において、両方向矢印E1で示す範囲)の紫外光を発光する紫外線LEDチップを用いることが好ましく、波長200〜300nm(図8において、両方向矢印E2で示す範囲)の紫外光を発光する紫外線LEDチップを用いることがさらに望ましい。 Thus, when the LED chip is used as an ultraviolet light source for sterilization, it is preferable to use an ultraviolet LED chip that emits ultraviolet light having a wavelength of 150 to 350 nm (in the range indicated by a double-headed arrow E1 in FIG. 8). It is further desirable to use an ultraviolet LED chip that emits ultraviolet light having a wavelength of 200 to 300 nm (a range indicated by a double arrow E2 in FIG. 8).
一方、前述の実施例1で参照した図4に示すように、光触媒用の紫外線LEDチップ3aは殺菌用の紫外線LEDチップ3eほど波長依存性が強くないため、光触媒用の紫外線LEDチップ3aとして、高出力のLEDチップであり、発光波長380nmの紫外光を発光するInGaNのLEDチップが用いられていることが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 4 referred to in Example 1 above, the
次に、本発明の実施例3について、図面を参照して説明する。
Next,
図9は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例3を示す側面図、図10は、図9に示す半導体発光装置を矢印Fで示す方向から見た状態を示す平面図、図11は、図9に示す半導体発光装置のG−G線断面図である。なお、図9〜図11においては、より分かりやすくするために、電極パターンと光触媒部とをハッチングを用いて示している。 9 is a side view showing a third embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 10 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 9 as viewed from the direction indicated by the arrow F, and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 9 taken along the line GG. 9 to 11, the electrode pattern and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、オゾンを発生させ、このオゾンによって殺菌を行なうといった機能(オゾン殺菌機能)と、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function of generating ozone and performing sterilization with this ozone (ozone sterilization function) and a function of serving as a photocatalyst (photocatalytic function).
この半導体発光装置は、図9〜図11に示すように、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dの代わりにオゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップ3fが1個用いられている点で、前述した実施例1の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 9 to 11, one
このような構成を有しているため、光触媒を塗布していない領域(即ち、オゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップ3f上方の領域)では紫外線は封止樹脂部5を透過し外部に出射する。この出射した紫外線は、空気中の酸素(O2)と反応してオゾン(O3)を発生する。オゾンは不安定な物質であり自然分解しやすく、その結果、活性酸素が発生する。この活性酸素は強力な酸化作用をもつため、脱臭や殺菌が可能である。
本実施例では、オゾン発生用の紫外線LEDチップ3fとして、オゾン発生に適した波長185nmの紫外線を用いているため、効率よくオゾンを発生させることが可能である。また、光触媒では光触媒表面に接触した物質だけを殺菌・分解するが、オゾンは空気中に拡散するため、空気中に浮遊する菌・有機物等を分解することが可能である。
Since it has such a configuration, in the region where the photocatalyst is not applied (that is, the region above the
In this embodiment, since the
次に、本発明の実施例4について、図面を参照して説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図12は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例4を示す側面図、図13は、図12に示す半導体発光装置を矢印Hで示す方向から見た状態を示す平面図、図14は、図12に示す半導体発光装置のI−I線断面図である。なお、図12〜図14においては、より分かりやすくするために、電極パターンと光触媒部とをハッチングを用いて示している。 12 is a side view showing Example 4 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 13 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 12 as viewed from the direction indicated by arrow H, and FIG. It is the II sectional view taken on the line of the semiconductor light-emitting device shown in FIG. In FIGS. 12 to 14, the electrode pattern and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)と、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function that plays a role as illumination (lighting function) and a function that plays a role as a photocatalyst (photocatalytic function).
この半導体発光装置は、図12〜図14に示すように、封止樹脂部5表面の一部の領域に形成されていた光触媒部6の代わりに、封止樹脂部5表面の全体に光触媒を塗布して形成された光触媒部6を有している点で、前述した実施例1の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 12 to 14, the photocatalyst is applied to the entire surface of the sealing
このように、光触媒を全体に塗布することにより、光触媒反応を広範囲で実現することが可能となり、殺菌・消臭機能を強化することが可能である。この光触媒は、可視光を全て吸収するわけではなく、一部は透過するため、光触媒を透過した光によって照明機能も実現することが可能である。 Thus, by applying the photocatalyst to the whole, it is possible to realize the photocatalytic reaction in a wide range, and to enhance the sterilizing / deodorizing function. Since this photocatalyst does not absorb all visible light but partially transmits it, it is possible to realize an illumination function by the light transmitted through the photocatalyst.
本実施例では、白色照明のため、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dを使用しているが、白色にこだわらず、例えば緑色の単色を照明の用途で用いる場合、緑色発光LEDチップを1チップのみ搭載させることも可能である。この場合、LEDチップは紫外線LEDチップ3aと緑色発光LEDチップ3cとからなり、計2チップを搭載した構成となる。
In the present embodiment, the red light emitting
また、青色光(波長430〜470nm付近の光)〜緑色光(波長500〜550nm付近の光)でもいくらかの触媒作用を示すため、紫外線LEDチップ3aを、青色LEDチップ3dまたは緑色LEDチップ3cに置き換えた構成であっても、光触媒機能を実現することが可能である。
In addition, since blue light (light near wavelength 430 to 470 nm) to green light (light near
なお、図示しないが、実施例2と同様に、白色照明のための赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dを殺菌用の紫外線LEDチップに置き換えて、照明機能の代わりに紫外線殺菌機能を光触媒機能と両立させたり、実施例3と同様に、白色照明のための赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dをオゾン発生用の紫外線LEDチップに置き換えて、照明機能の代わりにオゾン殺菌機能を光触媒機能と両立させたりすることも可能である。
Although not shown, as in the second embodiment, the red light emitting
次に、本発明の実施例5について、図面を参照して説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図15は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例5を示す側面図、図16は、図15に示す半導体発光装置を矢印Jで示す方向から見た状態を示す平面図、図17は、図15に示す半導体発光装置のK−K線断面図である。なお、図15〜図17においては、より分かりやすくするために、電極パターンと蛍光体部とをハッチングを用いて示している。 15 is a side view showing Example 5 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 16 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 15 as viewed from the direction indicated by arrow J, and FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 15 taken along the line KK. In FIGS. 15 to 17, the electrode pattern and the phosphor portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、紫外線そのものによる殺菌を行なうといった機能(紫外線殺菌機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of this embodiment realizes a function of performing sterilization by ultraviolet rays (ultraviolet sterilization function) and a function of serving as illumination by a method of illuminating a phosphor (illumination function).
この半導体発光装置は、図15〜図17に示すように、紫外線LEDチップ3aの代わりに蛍光体照射用に青色発光LEDチップ3dが1個用いられており、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dの代わりにGaAlInNからなる発光波長255nmの紫外線LEDチップ3eが紫外線殺菌用に1個用いられている点と、封止樹脂部5表面のうち青色発光LEDチップ3d上方の領域のみに赤色および緑色の発光スペクトルをもつ蛍光体(即ち、赤色蛍光体および緑色蛍光体)が塗布され蛍光体部7が形成されている点とで、前述した実施例1の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 15 to 17, one blue light emitting
一般に、青色発光LEDチップ3dから出射された波長400nm付近の光は、蛍光体の発光スペクトルの一例を示すグラフである図18(横軸に波長(nm)を示し、縦軸に発光強度相対値(%)を示している。)に示すように、蛍光体部7に入射すると、一部が緑色(波長530nm程度)の光に変換され、他の一部が赤色(波長660nm程度)の光に変換され、さらに他の一部は変換されず青色光のまま出射される。その結果、緑色、赤色および青色の光が合わさることにより白色光となり、この白色光によって照明機能を実現することが可能となる。なお、図18中、実線は蛍光体照射前の状態を示し、破線は蛍光体照射後の状態を示している。
In general, the light having a wavelength of about 400 nm emitted from the blue light emitting
一方、紫外線LEDチップ3eから出射した紫外光は、蛍光体部7が形成されていない領域では、封止樹脂部5から出射し、紫外線による殺菌・消臭の機能を実現する。
On the other hand, the ultraviolet light emitted from the
本実施例では、蛍光体部7を形成する際に緑色と赤色に発光スペクトルをもつ蛍光体を用いたが、黄色に発光スペクトルをもつ蛍光体(即ち、黄色蛍光体)を用いてもよい。この場合、青色光と黄色光が合わさることにより、疑似白色光となり、この擬似白色光によって照明機能を実現することが可能となる。
In the present embodiment, a phosphor having an emission spectrum in green and red is used when forming the
また、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3eと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、紫外線に対して青色、緑色または赤色の発光スペクトルをもつ蛍光体を用いることにより、紫外線LEDチップを2個用いた2チップ構成とすることも可能である。
Further, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
さらにまた、本実施例では、紫外線殺菌用のLEDチップとして、GaAlInNからなる発光波長255nmの紫外線LEDチップ3eを用いているが、発光波長235nmのダイヤモンドLEDチップを用いることも可能である。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、本発明の実施例6について、図面を参照して説明する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図19は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例6を示す側面図、図20は、図19に示す半導体発光装置を矢印Lで示す方向から見た状態を示す平面図、図21は、図19に示す半導体発光装置のM−M線断面図である。なお、図19〜図21においては、より分かりやすくするために、電極パターンと蛍光体部とをハッチングを用いて示している。 19 is a side view showing Example 6 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 20 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 19 as viewed from the direction indicated by the arrow L, and FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 19 taken along line MM. In FIG. 19 to FIG. 21, the electrode pattern and the phosphor portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、オゾンを発生させ、このオゾンによって殺菌を行なうといった機能(オゾン殺菌機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function of generating ozone and sterilizing with this ozone (ozone sterilization function) and a function of serving as illumination by a method of illuminating a phosphor (illumination function). To do.
この半導体発光装置は、図19〜図21に示すように、GaAlInNからなる発光波長255nmの紫外線LEDチップ3eの代わりにオゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップ3fを用いている点で、前述した実施例5の半導体発光装置と異なっている。
このような構成を有しているため、封止樹脂部5表面のうち蛍光体部7を形成していない領域(即ち、オゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップ3f周辺部)では、紫外線が封止樹脂部5を透過し外部に出射する。その結果、この出射した紫外線を用いて、オゾン(O3)を発生させ、脱臭や殺菌機能を実現することが可能である。なお、照明機能は、前述の実施例5の場合と同様のものである。
As shown in FIGS. 19 to 21, this semiconductor light emitting device is described above in that an
Since it has such a structure, ultraviolet rays are emitted from the surface of the sealing
次に、本発明の実施例7について、図面を参照して説明する。
Next,
図22は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例7を示す側面図、図23は、図22に示す半導体発光装置を矢印Nで示す方向から見た状態を示す平面図、図24は、図22に示す半導体発光装置のO−O線断面図である。なお、より分かりやすくするために、図22および図23においては、電極パターンと蛍光体混合樹脂部とをハッチングを用いて示しており、図24においては、電極パターンのみをハッチングを用いて示している。 22 is a side view showing Example 7 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 23 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 22 as viewed from the direction indicated by arrow N, and FIG. FIG. 23 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 22 taken along the line OO. For easier understanding, in FIGS. 22 and 23, the electrode pattern and the phosphor mixed resin portion are shown using hatching, and in FIG. 24, only the electrode pattern is shown using hatching. Yes.
本実施例の半導体発光装置は、紫外線そのものによる殺菌を行なうといった機能(紫外線殺菌機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of this embodiment realizes a function of performing sterilization by ultraviolet rays (ultraviolet sterilization function) and a function of serving as illumination by a method of illuminating a phosphor (illumination function).
この半導体発光装置は、図22〜図24に示すように、蛍光体部7および封止樹脂部5の代わりに、エポキシ樹脂に蛍光体を混ぜ合わせて封止樹脂部5と同様の形状および部位に形成された蛍光体混合樹脂部15を備えている点で前述した実施例5の半導体発光装置と異なっている。
As shown in FIGS. 22 to 24, this semiconductor light emitting device has the same shape and part as the sealing
照明機能については、このような構成を有しているので、光路全体を蛍光体で覆うことができ、その結果、得られる照明光(白色光)の強度を、実施例5に示した半導体発光装置と比べて、より強くすることが可能である。 Since the illumination function has such a configuration, the entire optical path can be covered with the phosphor, and as a result, the intensity of the illumination light (white light) obtained is the semiconductor light emission shown in Example 5. It can be made stronger than the device.
なお、紫外線殺菌機能については、紫外線LEDチップ3eからの紫外光の一部が、蛍光体によって吸収されずに蛍光体混合樹脂部15を透過する。そして、この透過した紫外線によって、殺菌・消臭機能が実現される。
As for the ultraviolet sterilization function, a part of the ultraviolet light from the
また、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3eと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、紫外線に対して青色、緑色または赤色の発光スペクトルをもつ蛍光体(即ち、青色蛍光体、緑色蛍光体または赤色蛍光体)を用いることにより、紫外線LEDチップを2個用いた2チップ構成とすることも可能である。
Further, the semiconductor light emitting device of this example has a two-chip configuration of the
次に、本発明の実施例8について、図面を参照して説明する。 Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図25は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例8を示す側面図、図26は、図25に示す半導体発光装置を矢印Pで示す方向から見た状態を示す平面図、図27は、図25に示す半導体発光装置のQ−Q線断面図である。なお、より分かりやすくするために、図25および図26においては、電極パターンと蛍光体混合樹脂部とをハッチングを用いて示しており、図27においては、電極パターンのみをハッチングを用いて示している。 25 is a side view showing Example 8 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 26 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 25 as viewed from the direction indicated by arrow P, and FIG. It is QQ sectional view taken on the line of the semiconductor light-emitting device shown in FIG. For easier understanding, in FIGS. 25 and 26, the electrode pattern and the phosphor mixed resin portion are shown using hatching, and in FIG. 27, only the electrode pattern is shown using hatching. Yes.
本実施例の半導体発光装置は、オゾンを発生させ、このオゾンによって殺菌を行なうといった機能(オゾン殺菌機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function of generating ozone and sterilizing with this ozone (ozone sterilization function) and a function of serving as illumination by a method of illuminating a phosphor (illumination function). To do.
この半導体発光装置は、図25〜図27に示すように、蛍光体部7および封止樹脂部5の代わりに、エポキシ樹脂に蛍光体を混ぜ合わせて封止樹脂部5と同様の形状および部位に形成された蛍光体混合樹脂部15を備えている点で前述した実施例6の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 25 to 27, instead of the
このような構成を有しているので、紫外線LEDチップ3fからの紫外光の一部は、蛍光体によって吸収されずに蛍光体混合樹脂部15を透過し外部に出射する。この出射した紫外線によって、オゾンを発生し、脱臭や殺菌効果を実現することが可能となる。なお、照明機能は、前述の実施例7の場合と同様のものである。
Since it has such a configuration, a part of the ultraviolet light from the
次に、本発明の実施例9について、図面を参照して説明する。 Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図28は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例9を示す側面図、図29は、図28に示す半導体発光装置を矢印Rで示す方向から見た状態を示す平面図、図30は、図28に示す半導体発光装置のS−S線断面図である。なお、より分かりやすくするために、図28においては、電極パターンと蛍光体混合樹脂部と光触媒部とをハッチングを用いて示しており、図29においては、電極パターンと光触媒部とをハッチングを用いて示しており、図30においては、電極パターンのみをハッチングを用いて示している。 28 is a side view showing Example 9 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 29 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 28 as viewed from the direction indicated by arrow R, and FIG. FIG. 29 is a cross-sectional view taken along the line SS of the semiconductor light emitting device illustrated in FIG. 28. For easier understanding, in FIG. 28, the electrode pattern, the phosphor mixed resin portion, and the photocatalyst portion are shown by hatching, and in FIG. 29, the electrode pattern and the photocatalyst portion are used by hatching. In FIG. 30, only the electrode pattern is shown by hatching.
本実施例の半導体発光装置は、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function (photocatalytic function) that plays a role as a photocatalyst and a function (lighting function) that plays a role as illumination by a method of illuminating a phosphor.
この半導体発光装置は、図28〜図30に示すように、紫外線LEDチップ3eの代わりに光触媒用の発光波長380nmの紫外線LEDチップ3aを備えており、かつ、蛍光体混合樹脂部15の表面に光触媒を塗布することにより形成された光触媒部6を備えている点で、前述した実施例7の半導体発光装置と異なっている。
As shown in FIGS. 28 to 30, this semiconductor light emitting device includes an
このような構成を有しているため、青色発光LEDチップ3dから出射された波長400nm付近の光は、蛍光体に入射し、一部が緑色(波長530nm程度)の光に変換され、一部が赤色(波長660nm程度)の光に変換され、そして、一部は変換されず青色光のまま蛍光体混合樹脂部15を透過する。その結果、緑色、赤色および青色の光が合わさることにより白色光となり、この白色光は光触媒部6を透過して、照明光として使用される。
Since it has such a configuration, light having a wavelength of around 400 nm emitted from the blue light emitting
一方、紫外線LEDチップ3aから出射した紫外線は、蛍光体混合樹脂部15を通過し、光触媒部6に入射する。このように、紫外線が入射することにより、光触媒部6表面に付着した有機物(ホルムアルデヒド等)、雑菌、窒素酸化物(NOx)および硫化酸化物(SOx)等が分解されるため、殺菌や消臭機能を実現することが可能となる。
On the other hand, the ultraviolet rays emitted from the
さらにまた、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3aと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップ(GaAlInN)を追加して、3チップ構成とすることも可能である。この殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップから出射した紫外線は、一部が蛍光体混合樹脂部15と光触媒部6とを通過するため、通過した紫外線(特に波長255nmの紫外線)により、紫外線殺菌を行なうことが可能である。
Furthermore, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
また、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3aと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、オゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップを追加して3チップ構成とすることにより、蛍光体混合樹脂部15と光触媒部6とを通過した紫外線(特に波長185nmの紫外線)を用いて、オゾンを発生させ、殺菌・脱臭機能を実現することも可能である。
In addition, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
次に、本発明の実施例10について、図面を参照して説明する。 Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図31は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例10を示す側面図、図32は、図31に示す半導体発光装置を矢印Tで示す方向から見た状態を示す平面図、図33は、図31に示す半導体発光装置のU−U線断面図である。なお、図31〜図33においては、より分かりやすくするために、電極パターンと蛍光体混合樹脂部と光触媒部とをハッチングを用いて示している。 FIG. 31 is a side view showing Example 10 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 32 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 31 as viewed from the direction indicated by arrow T, and FIG. FIG. 32 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 31 taken along the line U-U. 31 to 33, the electrode pattern, the phosphor mixed resin portion, and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of the present embodiment realizes a function (photocatalytic function) that plays a role as a photocatalyst and a function (lighting function) that plays a role as illumination by a method of illuminating a phosphor.
この半導体発光装置は、図31〜図33に示すように、赤色発光LEDチップ3b、緑色発光LEDチップ3cおよび青色発光LEDチップ3dの代わりに青色発光LEDチップ3dのみを実装している点と、封止樹脂部5の表面には光触媒部6が形成されている領域と蛍光体部7が形成されている領域とがある点とで、前述した実施例1の半導体発光装置と異なっている。
In this semiconductor light emitting device, as shown in FIGS. 31 to 33, only the blue light emitting
さらに詳しく説明すると、光触媒部6は、図33中左側に配置されている紫外線LEDチップ3a周辺部を覆うように、封止樹脂部5表面のうちの左側半分の領域に形成されており、一方、蛍光体部7は、図33中右側に配置されている青色発光LEDチップ3d周辺部を覆うように、封止樹脂部5表面のうちの右側半分の領域に形成されている(図31、図32参照)。
More specifically, the
このような構成を有しているため、青色発光LEDチップ3dから出射された波長400nm付近の光は、蛍光体部7に入射し、一部が緑色(波長530nm程度)の光に変換され、一部が赤色(波長660nm程度)の光に変換され、一部は変換されず青色光のまま透過する。そして、これら緑色、赤色および青色の光が合わさることより白色光となり、照明光として使用可能になる。
Since it has such a configuration, light having a wavelength of around 400 nm emitted from the blue light emitting
一方、紫外線LEDチップ3aから出射した紫外線は、光触媒部6に入射する。このように、紫外線が入射することにより、光触媒部6表面に付着した有機物(ホルムアルデヒド等)、雑菌、窒素酸化物(NOx)および硫化酸化物(SOx)等が分解されるため、殺菌や消臭機能を実現することが可能となる。
On the other hand, the ultraviolet rays emitted from the
また、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3eと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、紫外線に対して青色、緑色または赤色の発光スペクトルをもつ蛍光体を用いることにより、紫外線LEDチップを2個用いた2チップ構成とすることも可能である。
Further, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
さらにまた、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3aと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップ(GaAlInN)を追加して、3チップ構成とすることも可能である。この殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップから出射した紫外線は、一部が蛍光体部5と光触媒部6とを通過するため、この通過した紫外線により、紫外線殺菌を行なうことが可能である。
Furthermore, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
また、本実施例の半導体発光装置は、紫外線LEDチップ3aと青色発光LEDチップ3dとの2チップ構成であったが、オゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップを追加して3チップ構成とすることにより、蛍光体混合樹脂部15と光触媒部6とを通過した紫外線(特に波長185nmの紫外線)を用いて、オゾンを発生させ、殺菌・脱臭機能を実現することも可能である。
In addition, the semiconductor light emitting device of the present embodiment has a two-chip configuration of the
次に、本発明の実施例11について、図面を参照して説明する。 Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図34は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例11を示す側面図、図35は、図34に示す半導体発光装置を矢印Vで示す方向から見た状態を示す平面図、図36は、図34に示す半導体発光装置のW−W線断面図である。なお、図34〜図36においては、より分かりやすくするために、電極パターンと蛍光体混合樹脂部と光触媒部とをハッチングを用いて示している。 34 is a side view showing Example 11 of the semiconductor light emitting device according to the present invention, FIG. 35 is a plan view showing the semiconductor light emitting device shown in FIG. 34 viewed from the direction indicated by the arrow V, and FIG. FIG. 35 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 34 taken along the line WW. 34 to 36, the electrode pattern, the phosphor mixed resin portion, and the photocatalyst portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施例の半導体発光装置は、光触媒としての役割を果たすといった機能(光触媒機能)と、蛍光体を光らせる方法による照明としての役割を果たすといった機能(照明機能)と、紫外線そのものによる殺菌を行なうといった機能(紫外線殺菌機能)とを実現するものである。 The semiconductor light emitting device of this embodiment performs a function as a photocatalyst (photocatalytic function), a function as an illumination by a method of illuminating a phosphor (illumination function), and sterilization by ultraviolet light itself. The function (ultraviolet sterilization function) is realized.
この半導体発光装置は、図34〜図36に示すように、光触媒用の発光波長380nmの紫外線LEDチップ(材料はInGaN)3aおよび青色発光LEDチップ3dに加えて殺菌用の発光波長255nmの紫外線LEDチップ(材料はGaAlInN)3eが1個実装されている点と、封止樹脂部5の表面には、光触媒および蛍光体ともに塗布されておらず光触媒部6および蛍光体部7ともに形成されていない領域が存在している点とで、前述した実施例10の半導体発光装置と異なっている。
As shown in FIGS. 34 to 36, this semiconductor light-emitting device includes an ultraviolet LED chip having a light emission wavelength of 255 nm for sterilization in addition to an ultraviolet LED chip (material is InGaN) 3a and a blue light-emitting
このような構成を有しているため、紫外線(特に波長255nmの紫外線)を効率よく封止樹脂部5外部に取り出すことが可能であり、紫外線による殺菌をより強力に行なうことが可能となる。
Since it has such a configuration, it is possible to efficiently extract ultraviolet rays (particularly, ultraviolet rays having a wavelength of 255 nm) to the outside of the sealing
また、図示しないが、殺菌用の波長255nmの紫外線LEDチップ3eを、オゾン発生用の波長185nmの紫外線LEDチップに置き換えることも可能である。それにより、オゾンを発生させることができ、発生したオゾンによる殺菌・脱臭機能を実現することが可能となる。この場合も、封止樹脂部5表面に光触媒および蛍光体ともに塗布しない領域を形成しておくことにより、紫外線を効率よく封止樹脂外部に取り出すことが可能となる。
Although not shown, the
次に、本発明の実施例12について、図面を参照して説明する。
Next,
図37は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例12を示す側面図である。なお、図37においては、より分かりやすくするために、電極パターンと光触媒部と蛍光体部とセラミックパッケージとをハッチングを用いて示している。 FIG. 37 is a side view showing Example 12 of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In FIG. 37, the electrode pattern, the photocatalyst portion, the phosphor portion, and the ceramic package are shown by hatching for easier understanding.
本実施の形態の半導体発発光装置は、実施例1〜実施例11の他の形態であり、図37に示すように、セラミックパッケージ8上に発光素子3を搭載し平板ガラス9で密閉した構成を有している。この場合、光触媒部6および蛍光体部7は、平板ガラス9上に光触媒や蛍光体を塗布することによって形成されている。なお、発光素子3の個数や配置位置、および光触媒部6や蛍光体部7の有無や配置位置等については、各実施例の半導体発光装置の構成に従って変更されるものであり、図37に示した構成は一例である。
The semiconductor light emitting and emitting device according to the present embodiment is another embodiment of the first to eleventh embodiments. As shown in FIG. 37, the
また、実現できる機能等については、実施例1〜実施例11において示したものと同様であるため、説明は省略する。 Further, since the functions and the like that can be realized are the same as those shown in the first to eleventh embodiments, the description thereof is omitted.
次に、本発明の実施例13について、図面を参照して説明する。
Next,
図38は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例13を示す断面図である。なお、図38においては、より分かりやすくするために、光触媒部と蛍光体部とをハッチングを用いて示している。 FIG. 38 is a sectional view showing Example 13 of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In FIG. 38, the photocatalyst portion and the phosphor portion are shown by hatching for easier understanding.
本実施の形態の半導体発発光装置は、実施例1〜実施例11の他の形態であり、図38に示すように、キャンパッケージ(ステム10上に発光素子3を搭載しキャップ11をシールドする構成)も可能である。この場合、光触媒部6および蛍光体部7は、キャップガラス12上に光触媒や蛍光体を塗布することに形成されている。なお、リードフレーム13上に搭載されている発光素子3の個数や配置位置、および光触媒部6や蛍光体部7の有無や配置位置等については、各実施例の半導体発光装置の構成に従って変更されるものであり、図38に示した構成は一例である。
The semiconductor light emitting and emitting device according to the present embodiment is another embodiment of the first to eleventh embodiments. As shown in FIG. 38, the can package (the
また、実現できる機能等については、実施例1〜実施例11において示したものと同様であるため、説明は省略する。 Further, since the functions and the like that can be realized are the same as those shown in the first to eleventh embodiments, the description thereof is omitted.
次に、本発明の実施例14について、図面を参照して説明する。 Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図39は、本発明に係わる半導体発光装置の実施例14を示す断面図である。なお、図39においては、より分かりやすくするために、光触媒部と蛍光体部とをハッチングを用いて示している。 FIG. 39 is a sectional view showing Example 14 of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In FIG. 39, the photocatalyst part and the phosphor part are shown by hatching for easier understanding.
本実施の形態の半導体発発光装置は、実施例1〜実施例11の他の形態であり、図39に示すように、リードタイプの樹脂パッケージ(リードフレーム13上に発光素子3を搭載し、発光素子3周辺部を樹脂でモールドして封止樹脂部5を形成する構成)も可能である。この場合、光触媒部6は、封止樹脂部5表面に光触媒を塗布することにより形成されており、蛍光体部7は、発光体素子9周辺に蛍光体をポッティングすることにより形成されている。但し、蛍光体部7については、封止樹脂部5表面に蛍光体を塗布することにより形成されていてもよい。なお、発光素子3の個数や配置位置、および光触媒部6や蛍光体部7の有無や配置位置等については、各実施例の半導体発光装置の構成に従って変更されるものであり、図39に示した構成は一例である。
The semiconductor light emitting and emitting device of the present embodiment is another form of Examples 1 to 11, and as shown in FIG. 39, a lead type resin package (with the
また、実現できる機能等については、実施例1〜実施例11において示したものと同様であるため、説明は省略する。 Further, since the functions and the like that can be realized are the same as those shown in the first to eleventh embodiments, the description thereof is omitted.
本発明の半導体発光装置は、小型化および軽量化を必要とする電子機器類において活用できる。 The semiconductor light-emitting device of the present invention can be used in electronic devices that require reduction in size and weight.
1 エポキシ基板
2 電極パターン
3 発光素子
3a,3e,3f 紫外線LEDチップ
3b 赤色発光LEDチップ
3c 緑色発光LEDチップ
3d 青色発光LEDチップ
4 Au線
5 封止樹脂部
6 光触媒部
7 蛍光体部
8 セラミックパッケージ
9 平板ガラス
10 ステム
11 キャップ
12 キャップガラス
13 リードフレーム
15 蛍光体混合樹脂部
DESCRIPTION OF
Claims (21)
A light-emitting element formed using GaAlInN as at least one light-emitting element among the plurality of light-emitting elements is used. , 12, 13, 16, 17, 18 or 19.
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