JP2005285920A - Ｌｅｄ - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、簡単な構成により、簡単な構成により、温かみのある白色光を出射するようにしたＬＥＤを提供することを目的とする。
【解決手段】 一対の電極部材１１，１２と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部１１ａ上に接合されると共に、双方の電極部材に対して電気的に接続された二つのＬＥＤチップ１３，１４と、これら二つのＬＥＤチップを包囲するように形成された波長変換材料１５ａを混入した透明樹脂部１５と、を含んでいるＬＥＤ１０であって、上記二つのＬＥＤチップが、それぞれ青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップであり、上記透明樹脂部に混入された波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光をより長波長の緑色光に変換するように、ＬＥＤ１０を構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】 一対の電極部材１１，１２と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部１１ａ上に接合されると共に、双方の電極部材に対して電気的に接続された二つのＬＥＤチップ１３，１４と、これら二つのＬＥＤチップを包囲するように形成された波長変換材料１５ａを混入した透明樹脂部１５と、を含んでいるＬＥＤ１０であって、上記二つのＬＥＤチップが、それぞれ青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップであり、上記透明樹脂部に混入された波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光をより長波長の緑色光に変換するように、ＬＥＤ１０を構成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、所謂電球色の光を出射するＬＥＤに関するものである。
近年、地球温暖化対策や資源の有効活用等の観点から、省電力で寿命の長い照明器具が強く要望されてきている。
これに対して、ＬＥＤは、最近の短波長化及び高輝度化が急速に進んできており、特に青色ＬＥＤを利用した白色ＬＥＤが照明用途として期待されている。
これに対して、ＬＥＤは、最近の短波長化及び高輝度化が急速に進んできており、特に青色ＬＥＤを利用した白色ＬＥＤが照明用途として期待されている。
従来、白色ＬＥＤとして、青色ＬＥＤチップからの光を蛍光体層で黄色光に変換して、青色ＬＥＤチップからの青色光と混色することにより、外部に白色光を出射するようにした砲弾型または表面実装型の白色ＬＥＤが知られている。
ここで、砲弾型の白色ＬＥＤは、例えば図４に示すように構成されている。
即ち、図４において、白色ＬＥＤ１は、一対のリードフレーム２，３と、一方のリードフレーム２の上端面に形成されたチップ実装部２ａ上に実装された青色ＬＥＤチップ４と、上記リードフレーム２のチップ実装部２ａ上にて上記青色ＬＥＤチップ４を包囲するように形成された蛍光体５ａを混入した蛍光体層２と、上記リードフレーム２，３の上端そして青色ＬＥＤチップ４及び蛍光体層５を包囲するようにモールド樹脂により形成されたレンズ部６と、から構成されている。
即ち、図４において、白色ＬＥＤ１は、一対のリードフレーム２，３と、一方のリードフレーム２の上端面に形成されたチップ実装部２ａ上に実装された青色ＬＥＤチップ４と、上記リードフレーム２のチップ実装部２ａ上にて上記青色ＬＥＤチップ４を包囲するように形成された蛍光体５ａを混入した蛍光体層２と、上記リードフレーム２，３の上端そして青色ＬＥＤチップ４及び蛍光体層５を包囲するようにモールド樹脂により形成されたレンズ部６と、から構成されている。
上記リードフレーム２，３は、それぞれその先端にチップ実装部２ａ及びボンディング部２ｂ，３ａを備えるように、アルミニウム等の導電性材料から形成されていると共に、他端が、下方に延びて端子部２ｃ，３ｂを構成している。
上記青色ＬＥＤチップ４は、上記リードフレーム２のチップ実装部２ａ上に接合されると共に、その上面に設けられた二つの電極が、それぞれリードフレーム２，３の先端のボンディング部２ｂ，３ａに対してボンディングワイヤ４ａ，４ｂにより電気的に接続されるようになっている。
ここで、上記青色ＬＥＤチップ４は、例えばＧａＮチップとして構成されており、上記リードフレーム２，３を介して駆動電圧が印加されたとき、４５０乃至４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
ここで、上記青色ＬＥＤチップ４は、例えばＧａＮチップとして構成されており、上記リードフレーム２，３を介して駆動電圧が印加されたとき、４５０乃至４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
上記蛍光体層５は、微粒子状の蛍光体５ａを混入した例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、上記リードフレーム２のチップ実装部２ａ上に形成され、硬化されている。
そして、この蛍光体層５に、青色ＬＥＤチップ４からの青色光が入射することにより、蛍光体５ａが励起され、蛍光体５ａから黄色光を発生させると共に、これらの混色による白色光が外部に出射するようになっている。
そして、この蛍光体層５に、青色ＬＥＤチップ４からの青色光が入射することにより、蛍光体５ａが励起され、蛍光体５ａから黄色光を発生させると共に、これらの混色による白色光が外部に出射するようになっている。
ここで、蛍光体５ａは、例えばセリウムをドープしたＹＡＧ蛍光体，セリウムをドープしたＴＡＧ蛍光体，あるいはオルトシリケート蛍光体（ＢａＳｒＣａ）ＳｉＯ4 等の黄色を中心に幅広い光を発する蛍光体が使用され、例えば５３０乃至５９０ｎｍにピーク波長を有する蛍光を発するようになっている。
上記レンズ部６は、例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、青色ＬＥＤチップ４及び蛍光体層５を中心に、二本のリードフレーム２，３の上端付近全体を包囲するように形成されている。
このような構成の白色ＬＥＤ１によれば、一対のリードフレーム２，３を介して青色ＬＥＤチップ４に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ４が発光し、この光が蛍光体層５に混入された蛍光体５ａに入射することにより、蛍光体５ａが励起されて黄色光を発生させる。
そして、この黄色光が、青色ＬＥＤチップ４からの青色光と混色されることにより、白色光として外部に出射されることになる。この場合、白色光は、例えば図５に示すようなスペクトル分布を有している。
そして、この黄色光が、青色ＬＥＤチップ４からの青色光と混色されることにより、白色光として外部に出射されることになる。この場合、白色光は、例えば図５に示すようなスペクトル分布を有している。
また、表面実装型の白色ＬＥＤ７は、例えば図６に示すように、構成されている。
図６において、白色ＬＥＤ７は、チップ基板８と、チップ基板上に搭載された青色ＬＥＤチップ４と、青色ＬＥＤチップ４を包囲するようにチップ基板８上に形成された枠状部材９と、枠状部材９の凹陥部９ａ内に充填された蛍光体層５と、から構成されている。
図６において、白色ＬＥＤ７は、チップ基板８と、チップ基板上に搭載された青色ＬＥＤチップ４と、青色ＬＥＤチップ４を包囲するようにチップ基板８上に形成された枠状部材９と、枠状部材９の凹陥部９ａ内に充填された蛍光体層５と、から構成されている。
上記チップ基板８は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、その表面にチップ実装ランド８ａ，電極ランド８ｂと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子部８ｃ，８ｄと、を備えている。
そして、チップ基板８のチップ実装ランド８ａ上に青色ＬＥＤチップ４が接合されると共に、チップ実装ランド８ａ及び隣接する電極ランド８ｂに対してそれぞれワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
そして、チップ基板８のチップ実装ランド８ａ上に青色ＬＥＤチップ４が接合されると共に、チップ実装ランド８ａ及び隣接する電極ランド８ｂに対してそれぞれワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
上記枠状部材９は、同様に耐熱性樹脂によりチップ基板８上に形成されると共に、青色ＬＥＤチップ４の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部９ａを備えている。尚、この凹陥部９ａの内面は、反射面として構成されている。
このような構成の白色ＬＥＤ７によれば、表面実装用端子８ｃ，８ｄを介して青色ＬＥＤチップ４に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ４が発光し、この光が蛍光体層５に混入された蛍光体５ａに入射することにより、蛍光体５ａが励起されて黄色光を発生させる。
そして、この黄色光が、青色ＬＥＤチップ４からの青色光と混色されることにより、白色光として外部に出射されることになる。
そして、この黄色光が、青色ＬＥＤチップ４からの青色光と混色されることにより、白色光として外部に出射されることになる。
しかしながら、このような構成の白色ＬＥＤ１，７においては、以下のような問題がある。
即ち、青色ＬＥＤチップ４から出射した青色光を蛍光体５ａにより波長変換して黄色光を発生させ、これら青色光と黄色光の混色により、白色を出射するようになっており、この白色光は、例えば５０００乃至６０００Ｋの色温度を有している。
これに対して、従来照明光源として１００年以上の長い間使用されてきた白熱電球は、例えば２８００乃至３００Ｋ程度の色温度を有している。
即ち、青色ＬＥＤチップ４から出射した青色光を蛍光体５ａにより波長変換して黄色光を発生させ、これら青色光と黄色光の混色により、白色を出射するようになっており、この白色光は、例えば５０００乃至６０００Ｋの色温度を有している。
これに対して、従来照明光源として１００年以上の長い間使用されてきた白熱電球は、例えば２８００乃至３００Ｋ程度の色温度を有している。
ところで、白色ＬＥＤを従来の白熱電球の代わりに照明器具に使用する場合、前述したように比較的高い色温度のために、図５に示すように赤色領域の光量が不十分であることから、白熱電球の赤みを帯びた温かみのある所謂電球色とは異なり、青白い光に見えることになり、冷たい印象を与えることになってしまう。
また、最近になって、青色光で励起されて赤色光を発生させる赤色蛍光体も開発されてきており、このような赤色蛍光体を使用することも考えられるが、赤色蛍光体は、一般に例えばアルカリ土類金属から成ることから、湿度に弱く、信頼性の高いＬＥＤを構成することが困難であると共に、十分な光量の赤色光を得ることができない。
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、温かみのある白色光を出射するようにしたＬＥＤを提供することを目的としている。
上記目的は、本発明によれば、一対の電極部材と、一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、双方の電極部材に対して電気的に接続された二つのＬＥＤチップと、これら二つのＬＥＤチップを包囲するように形成された波長変換材料を混入した透明樹脂部と、を含んでいるＬＥＤであって、上記二つのＬＥＤチップが、それぞれ青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップであり、上記透明樹脂部に混入された波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光をより長波長の緑色光に変換することを特徴とする、ＬＥＤにより、達成される。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記一対の電極部材が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、さらに、双方のＬＥＤチップ及び透明樹脂部を包囲する透明樹脂から成るレンズ部を備えている。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記一対の電極部材が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから構成されており、上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材のチップ実装部を露出させるように上方に拡った凹陥部内に充填されている。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記青色ＬＥＤチップが、４４０乃至４８０ｎｍにピーク波長を有し、また上記赤色ＬＥＤチップが、６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有する。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光により、５３５乃至５６０ｎｍにピーク波長を有する緑色光を発生させる。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記波長変換材料が、チオガレート蛍光体及び／または希土類を付活したアルミン酸塩及び／または希土類を付活したオルトケイ酸塩である。
本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記波長変換材料が、フェニル基を含まない脂環式エポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂中に分散されている。
上記構成によれば、一対の電極部材を介して各ＬＥＤチップに駆動電圧が印加されることにより、各ＬＥＤチップがそれぞれ光を出射する。
即ち、青色ＬＥＤチップが例えば４４０乃至４８０ｎｍにピーク波長を有する青色光を、また赤色ＬＥＤチップが例えば６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を出射する。
そして、各ＬＥＤチップから出射した光は、透明樹脂部を介して外部に出射する。その際、青色ＬＥＤチップから出射した青色光が透明樹脂部内の波長変換材料に入射することにより、波長変換材料が励起され、例えば５３５乃至５６０ｎｍにピーク波長を有する青色光より長波長の緑色光を出射することになる。
即ち、青色ＬＥＤチップが例えば４４０乃至４８０ｎｍにピーク波長を有する青色光を、また赤色ＬＥＤチップが例えば６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を出射する。
そして、各ＬＥＤチップから出射した光は、透明樹脂部を介して外部に出射する。その際、青色ＬＥＤチップから出射した青色光が透明樹脂部内の波長変換材料に入射することにより、波長変換材料が励起され、例えば５３５乃至５６０ｎｍにピーク波長を有する青色光より長波長の緑色光を出射することになる。
従って、これらの青色光，赤色光及び緑色光が互いに混色されることにより、従来の青色光と黄色の蛍光との混色により青白い白色光を出射する白色ＬＥＤと比較して、赤色領域の光を有する色再現性に優れた温かみのある白色光、特に電球色光が得られることになる。
上記一対の電極部材が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、さらに、双方のＬＥＤチップ及び透明樹脂部を包囲する透明樹脂から成るレンズ部を備えている場合には、砲弾型のＬＥＤを構成することができる。
上記一対の電極部材が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから構成されており、上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材のチップ実装部を露出させるように上方に拡った凹陥部内に充填されている場合には、表面実装型のＬＥＤを構成することができる。
上記波長変換材料が、チオガレート蛍光体及び／または希土類を付活したアルミン酸塩及び／または希土類を付活したオルトケイ酸塩である場合には、これらの材料が湿度に強いことから、信頼性の高いＬＥＤが構成され得ることになる。
上記波長変換材料が、フェニル基を含まない脂環式エポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂中に分散されている場合には、波長変換材料が確実に封止されることによって、同様にして湿度による影響を受けないので、信頼性の高いＬＥＤが構成され得ることになる。
このようにして、本発明によれば、青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップにより青色光及び赤色光を照射すると共に、青色ＬＥＤチップからの青色光を波長変換材料により緑色に変換して照射することにより、光の三原色が得られることになり、これらの混色により色再現性及び信頼性に優れた白色ＬＥＤを構成することができる。
従って、赤色領域の光を含む温かみのある白色光を照射することができるので、従来の白熱電球の代わりに照明光源として各種照明器具や液晶バックライト用照明光源等の照明装置に使用することができる。これにより、従来の白熱電球を使用した場合と同様の照明効果が得られると共に、消費電力及び発熱量が少なく、且つ超寿命の光源が得られることになる。
従って、赤色領域の光を含む温かみのある白色光を照射することができるので、従来の白熱電球の代わりに照明光源として各種照明器具や液晶バックライト用照明光源等の照明装置に使用することができる。これにより、従来の白熱電球を使用した場合と同様の照明効果が得られると共に、消費電力及び発熱量が少なく、且つ超寿命の光源が得られることになる。
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図３を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図１は、本発明によるＬＥＤの第一の実施形態の構成を示している。
図１において、ＬＥＤ１０は、所謂砲弾型のＬＥＤとして構成されており、一対のリードフレーム１１，１２と、一方のリードフレーム１１の上端面に形成されたチップ実装部１１ａ上に並んで実装された青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４と、上記リードフレーム１１のチップ実装部１１ａ上にて上記青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４を包囲するように形成された蛍光体１５ａを混入した透明樹脂部１５と、上記リードフレーム１１，１２の上端そして青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４及び透明樹脂部１５を包囲するようにモールド樹脂により形成されたレンズ部１６と、から構成されている。
図１において、ＬＥＤ１０は、所謂砲弾型のＬＥＤとして構成されており、一対のリードフレーム１１，１２と、一方のリードフレーム１１の上端面に形成されたチップ実装部１１ａ上に並んで実装された青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４と、上記リードフレーム１１のチップ実装部１１ａ上にて上記青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４を包囲するように形成された蛍光体１５ａを混入した透明樹脂部１５と、上記リードフレーム１１，１２の上端そして青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４及び透明樹脂部１５を包囲するようにモールド樹脂により形成されたレンズ部１６と、から構成されている。
上記リードフレーム１１，１２は、それぞれその上端にチップ実装部１１ａ及びボンディング部１１ｂ，１２ａを備えるように、アルミニウム等の導電性材料から形成されていると共に、他端が、下方に延びて端子部１１ｃ，１１ｂを構成している。
上記青色ＬＥＤチップ１３は、上記リードフレーム１１のチップ実装部１１ａ上に接合されると共に、その上面に設けられた二つの電極が、それぞれリードフレーム１１，１２の先端のボンディング部１１ｂ，１２ａに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
ここで、上記青色ＬＥＤチップ１３は、例えばＧａＮチップとして構成されており、上記リードフレーム１１，１２を介して駆動電圧が印加されたとき、４５０乃至４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
尚、上記青色ＬＥＤチップ１３は、例えばＩｎＧａＮチップとして構成されていてもよい。
ここで、上記青色ＬＥＤチップ１３は、例えばＧａＮチップとして構成されており、上記リードフレーム１１，１２を介して駆動電圧が印加されたとき、４５０乃至４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
尚、上記青色ＬＥＤチップ１３は、例えばＩｎＧａＮチップとして構成されていてもよい。
また、上記赤色ＬＥＤチップ１４は、上記リードフレーム１１のチップ実装部１１ａ上にダイボンディングされると共に、その上面に設けられた電極が、リードフレーム１２の先端のボンディング部１２ａに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
ここで、上記赤色ＬＥＤチップ１４は、例えばＡｌＩｎＧａＰチップとして構成されており、上記リードフレーム１１，１２を介して駆動電圧が印加されたとき、６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
尚、上記赤色ＬＥＤチップ１４は、例えばＡｌＧａＡｓチップとして構成されていてもよい。
ここで、上記赤色ＬＥＤチップ１４は、例えばＡｌＩｎＧａＰチップとして構成されており、上記リードフレーム１１，１２を介して駆動電圧が印加されたとき、６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有する光を発するようになっている。
尚、上記赤色ＬＥＤチップ１４は、例えばＡｌＧａＡｓチップとして構成されていてもよい。
上記透明樹脂部１５は、微粒子状の蛍光体１５ａを混入した例えば酸無水物硬化またはカチオン硬化のエポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂を組み合わせることにより構成されており、上記リードフレーム１１のチップ実装部１１ａ上に形成され、硬化されている。
そして、この透明樹脂部１５に、青色ＬＥＤチップ１３からの青色光が入射することにより、蛍光体１５ａが励起され、蛍光体１５ａから緑色光を発生させるようになっている。
そして、この透明樹脂部１５に、青色ＬＥＤチップ１３からの青色光が入射することにより、蛍光体１５ａが励起され、蛍光体１５ａから緑色光を発生させるようになっている。
ここで、蛍光体１５ａは、例えばチオガレート蛍光体が使用され、例えば５３５乃至５６０ｎｍにピーク波長を有する蛍光を発するようになっている。
上記レンズ部１６は、例えば透明エポキシ樹脂等から構成されており、青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４及び透明樹脂部１５を中心に、二本のリードフレーム１１，１２の上端付近全体を包囲するように形成されている。
本発明実施形態によるＬＥＤ１０は、以上のように構成されており、一対のリードフレーム１１，１２を介して青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ１３及び赤色ＬＥＤチップ１４が発光して、それぞれ青色光及び赤色光が出射する。
そして、青色ＬＥＤチップ１３から出射する青色光の一部が、透明樹脂部１５に混入された蛍光体１５ａに入射することにより、蛍光体１５ａが励起されて、緑色光を発生させる。
この緑色光が、各ＬＥＤチップ１３，１４からの青色光及び赤色光と互いに混色されることにより、白色光となって、透明樹脂部１５を通って、レンズ部１６に入射し、さらにこのレンズ部１６から外部に出射することになる。
そして、青色ＬＥＤチップ１３から出射する青色光の一部が、透明樹脂部１５に混入された蛍光体１５ａに入射することにより、蛍光体１５ａが励起されて、緑色光を発生させる。
この緑色光が、各ＬＥＤチップ１３，１４からの青色光及び赤色光と互いに混色されることにより、白色光となって、透明樹脂部１５を通って、レンズ部１６に入射し、さらにこのレンズ部１６から外部に出射することになる。
このようにして、本発明実施形態による表面実装型白色ＬＥＤ１０によれば、各ＬＥＤチップ１３，１４から出射する青色光及び赤色光と、蛍光体層１５ａによる緑色光とが互いに混色されることにより、図２のスペクトル分布グラフに示すように、赤色領域の光を含む色再現性に優れた白色光、特に電球色光が得られることになる。
この場合、蛍光体１５ａは、上記透明樹脂により確実に封止されることになるので、比較的湿度に強く、信頼性の高いＬＥＤ１０が得られることになる。
この場合、蛍光体１５ａは、上記透明樹脂により確実に封止されることになるので、比較的湿度に強く、信頼性の高いＬＥＤ１０が得られることになる。
図３は、本発明によるＬＥＤの第二の実施形態の構成を示している。
図３において、ＬＥＤ２０は、所謂表面実装型のＬＥＤとして構成されており、チップ基板２１と、チップ基板２１上に搭載された青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３と、青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３を包囲するようにチップ基板２１上に形成された枠状部材２４と、枠状部材２４の凹陥部２４ａ内に充填された透明樹脂部２５と、から構成されている。
図３において、ＬＥＤ２０は、所謂表面実装型のＬＥＤとして構成されており、チップ基板２１と、チップ基板２１上に搭載された青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３と、青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３を包囲するようにチップ基板２１上に形成された枠状部材２４と、枠状部材２４の凹陥部２４ａ内に充填された透明樹脂部２５と、から構成されている。
尚、上記青色ＬＥＤチップ２２，赤色ＬＥＤチップ２３及び透明樹脂部２５は、図１に示したＬＥＤ１０における青色ＬＥＤチップ１３，赤色ＬＥＤチップ１４及び透明樹脂部１５と同じ構成であるので、その説明を省略する。
上記チップ基板２１は、平坦な銅張り配線基板として耐熱性樹脂から構成されており、その表面にチップ実装ランド２１ａ，電極ランド２１ｂと、これらから両端縁を介して下面に回り込む表面実装用端子部２１ｃ，２１ｄと、を備えている。
そして、チップ基板２１のチップ実装ランド２１ａ上に青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３が接合されると共に、青色ＬＥＤチップ２２は、その表面がチップ実装ランド２１ａ及び隣接する電極ランド２１ｂに対してそれぞれワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
また、赤色ＬＥＤチップ２３は、その上面が電極ランド２１ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
そして、チップ基板２１のチップ実装ランド２１ａ上に青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３が接合されると共に、青色ＬＥＤチップ２２は、その表面がチップ実装ランド２１ａ及び隣接する電極ランド２１ｂに対してそれぞれワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
また、赤色ＬＥＤチップ２３は、その上面が電極ランド２１ｂに対してワイヤボンディングにより電気的に接続されるようになっている。
上記枠状部材２４は、同様に耐熱性樹脂によりチップ基板２１上に形成されると共に、青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部２４ａを備えている。尚、この凹陥部２４ａの内面は、反射面として構成されている。
このような構成のＬＥＤ２０によれば、表面実装用端子２１ｃ，２１ｄを介して青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ２２及び赤色ＬＥＤチップ２３が発光して、それぞれ青色光及び赤色光が出射する。
そして、青色ＬＥＤチップ２２から出射する青色光の一部が、透明樹脂部２５に混入された蛍光体２５ａに入射することにより、蛍光体２５ａが励起されて、緑色光を発生させる。
この緑色光が、各ＬＥＤチップ２２，２３からの青色光及び赤色光と互いに混色されることにより、白色光となって、透明樹脂部２５を通って、一部が直接に、また他の一部が枠状部材２４の凹陥部２４ａの内面で反射されて、外部に出射することになる。
そして、青色ＬＥＤチップ２２から出射する青色光の一部が、透明樹脂部２５に混入された蛍光体２５ａに入射することにより、蛍光体２５ａが励起されて、緑色光を発生させる。
この緑色光が、各ＬＥＤチップ２２，２３からの青色光及び赤色光と互いに混色されることにより、白色光となって、透明樹脂部２５を通って、一部が直接に、また他の一部が枠状部材２４の凹陥部２４ａの内面で反射されて、外部に出射することになる。
このようにして、上述したＬＥＤ２０によれば、図１に示したＬＥＤ１０と同様に作用して、各ＬＥＤチップ２２，２３から出射する青色光及び赤色光と、蛍光体層２５ａによる緑色光とが互いに混色されることにより、赤色領域の光を含む色再現性に優れた白色光、特に電球色光が得られることになる。
上述した実施形態においては、青色ＬＥＤチップ１３，２２は、４５０乃至４７０ｎｍにピーク波長を有するように構成されているが、これに限らず、例えば４４０乃至４８０ｎｍにピーク波長を有していればよい。
また、上述した実施形態においては、蛍光体１５ａ，２５ａとして、チオガレート蛍光体が使用されているが、これに限らず、青色ＬＥＤチップ１３，２２からの青色光により緑色光を発生させればよく、例えばチオガレート蛍光体及び／または希土類を付活したアルミン酸塩及び／または希土類を付活したオルトケイ酸塩も使用され得る。
さらに、上述した実施形態においては、透明樹脂部１５，２５を構成する透明樹脂として、酸無水物硬化またはカチオン硬化のエポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂を組み合わせたものが使用されているが、これに限らず、蛍光体１５ａ，２５ａを分散させて確実に封止するものであればよく、例えばフェニル基を含まない脂環式エポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂も使用され得る。
また、上述した実施形態においては、蛍光体１５ａ，２５ａとして、チオガレート蛍光体が使用されているが、これに限らず、青色ＬＥＤチップ１３，２２からの青色光により緑色光を発生させればよく、例えばチオガレート蛍光体及び／または希土類を付活したアルミン酸塩及び／または希土類を付活したオルトケイ酸塩も使用され得る。
さらに、上述した実施形態においては、透明樹脂部１５，２５を構成する透明樹脂として、酸無水物硬化またはカチオン硬化のエポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂を組み合わせたものが使用されているが、これに限らず、蛍光体１５ａ，２５ａを分散させて確実に封止するものであればよく、例えばフェニル基を含まない脂環式エポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂も使用され得る。
このようにして、本発明によれば、簡単な構成により、温かみのある白色光を出射するようにしたＬＥＤが提供され得る。
１０ ＬＥＤ（砲弾型ＬＥＤ）
１１，１２ リードフレーム（電極部材）
１１ａ チップ実装部
１１ｂ，１２ａ ボンディング部
１１ｃ，１２ｂ 端子部
１３ 青色ＬＥＤチップ
１４ 赤色ＬＥＤチップ
１５ 透明樹脂部
１５ａ 蛍光体
１６ レンズ部
１７ 金線
２０ ＬＥＤ（表面実装型ＬＥＤ）
２１ チップ基板
２１ａ チップ実装ランド（電極部材）
２１ｂ 電極ランド（電極部材）
２１ｃ，２１ｄ 表面実装用端子部
２２ 青色ＬＥＤチップ
２３ 赤色ＬＥＤチップ
２４ 枠状部材
２４ａ 凹陥部
２５ 透明樹脂部
２５ａ 蛍光体
１１，１２ リードフレーム（電極部材）
１１ａ チップ実装部
１１ｂ，１２ａ ボンディング部
１１ｃ，１２ｂ 端子部
１３ 青色ＬＥＤチップ
１４ 赤色ＬＥＤチップ
１５ 透明樹脂部
１５ａ 蛍光体
１６ レンズ部
１７ 金線
２０ ＬＥＤ（表面実装型ＬＥＤ）
２１ チップ基板
２１ａ チップ実装ランド（電極部材）
２１ｂ 電極ランド（電極部材）
２１ｃ，２１ｄ 表面実装用端子部
２２ 青色ＬＥＤチップ
２３ 赤色ＬＥＤチップ
２４ 枠状部材
２４ａ 凹陥部
２５ 透明樹脂部
２５ａ 蛍光体
Claims (7)
- 一対の電極部材と、
一方の電極部材の先端に設けられたチップ実装部上に接合されると共に、双方の電極部材に対して電気的に接続された二つのＬＥＤチップと、これら二つのＬＥＤチップを包囲するように形成された波長変換材料を混入した透明樹脂部と、を含んでいるＬＥＤであって、
上記二つのＬＥＤチップが、それぞれ青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップであり、
上記透明樹脂部に混入された波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光をより長波長の緑色光に変換することを特徴とする、ＬＥＤ。 - 上記一対の電極部材が、互いに並行に延びる二本のリードフレームであって、
さらに、双方のＬＥＤチップ及び透明樹脂部を包囲する透明樹脂から成るレンズ部を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ。 - 上記一対の電極部材が、チップ基板上に形成され、チップ基板裏面まで回り込んで表面実装用端子を画成する導電パターンから構成されており、
上記透明樹脂部が、チップ基板上に形成された枠状部材のチップ実装部を露出させるように上方に拡った凹陥部内に充填されていることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ。 - 上記青色ＬＥＤチップが、４４０乃至４８０ｎｍにピーク波長を有し、また上記赤色ＬＥＤチップが、６２０乃至６６０ｎｍにピーク波長を有することを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載のＬＥＤ。
- 上記波長変換材料が、青色ＬＥＤチップからの光により、５３５乃至５６０ｎｍにピーク波長を有する緑色光を発生させることを特徴とする、請求項４に記載のＬＥＤ。
- 上記波長変換材料が、蛍光体として、チオガレート蛍光体及び／または希土類を付活したアルミン酸塩及び／または希土類を付活したオルトケイ酸塩を含んでいることを特徴とする、請求項１から５の何れかに記載のＬＥＤ。
- 上記波長変換材料が、フェニル基を含まない脂環式エポキシ樹脂またはオレフィン系樹脂中に分散されていることを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載のＬＥＤ。
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| KR101274044B1 (ko) * | 2006-03-31 | 2013-06-12 | 서울반도체 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함한 ｌｅｄ 백라이트 |
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