JP2005285925A - Led - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED which emits white light of warmth, using a simple constitution. <P>SOLUTION: LED 10 includes a pair of electrode members 11 and 12, an LED chip 13, which is bonded onto a chip mounting part 11a installed at the tip of one electrode member and is electrically connected to both electrode members and a transparent resin 14 into which wavelength conversion materials formed to surround the LED chip are mixed. The LED chip emits ultraviolet light, blue light and/or green light. The wavelength conversion materials 14a and 14b mixed into the transparent resin constitute LED 10 so that light from the LED chip 13 is converted into a green light and a red light of longer wavelengths. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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。   The present invention relates to an LED that emits light of a so-called light bulb color.

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。 In recent years, from the viewpoint of global warming countermeasures and effective use of resources, there has been a strong demand for a lighting device that saves power and has a long life.
In contrast, LEDs have recently been rapidly shortened in wavelength and increased in brightness, and in particular, white LEDs using blue LEDs are expected as illumination applications.

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。   Conventionally, as a white LED, a shell type or a white LED that emits white light to the outside by converting light from a blue LED chip into yellow light by a phosphor layer and mixing it with blue light from a blue LED chip or A surface-mounted white LED is known.

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。 Here, the bullet-type white LED is configured as shown in FIG. 4, for example.
That is, in FIG. 4, the white LED 1 includes a pair of lead frames 2 and 3, a blue LED chip 4 mounted on a chip mounting portion 2 a formed on the upper end surface of one lead frame 2, and the lead frame 2. The phosphor layer 2 mixed with the phosphor 5a formed so as to surround the blue LED chip 4 on the chip mounting portion 2a, the upper ends of the lead frames 2 and 3, the blue LED chip 4 and the phosphor layer And a lens portion 6 formed of a mold resin so as to surround 5.

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。   The lead frames 2 and 3 are formed of a conductive material such as aluminum so that each of the lead frames 2 and 3 has a chip mounting portion 2a and bonding portions 2b and 3a at their tips. 2c and 3b are configured.

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。 The blue LED chip 4 is bonded onto the chip mounting portion 2a of the lead frame 2, and two electrodes provided on the upper surface thereof are respectively connected to the bonding portions 2b and 3a at the tips of the lead frames 2 and 3, respectively. Thus, they are electrically connected by bonding wires 4a and 4b.
Here, the blue LED chip 4 is configured as a GaN chip, for example, and emits light having a peak wavelength at 450 to 470 nm when a drive voltage is applied through the lead frames 2 and 3. ing.

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。 The phosphor layer 5 is made of, for example, a transparent epoxy resin mixed with particulate phosphor 5a, and is formed on the chip mounting portion 2a of the lead frame 2 and cured.
Then, when the blue light from the blue LED chip 4 is incident on the phosphor layer 5, the phosphor 5 a is excited to generate yellow light from the phosphor 5 a, and white light due to the mixed color of these is emitted to the outside. It comes out.

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。 Here, as the phosphor 5a, for example, a phosphor emitting a wide range of light centering on yellow, such as a YAG phosphor doped with cerium, a TAG phosphor doped with cerium, or an orthosilicate phosphor (BaSrCa) SiO 4 is used. For example, fluorescence having a peak wavelength at 530 to 590 nm is emitted.

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。   The lens portion 6 is made of, for example, a transparent epoxy resin, and is formed so as to surround the entire vicinity of the upper ends of the two lead frames 2 and 3 around the blue LED chip 4 and the phosphor layer 5. Yes.

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。 According to the white LED 1 having such a configuration, when a driving voltage is applied to the blue LED chip 4 via the pair of lead frames 2 and 3, the blue LED chip 4 emits light, and this light is applied to the phosphor layer 5. By entering the mixed phosphor 5a, the phosphor 5a is excited to generate yellow light.
The yellow light is mixed with the blue light from the blue LED chip 4 and is emitted to the outside as white light. In this case, the white light has a spectral distribution as shown in FIG. 5, for example.

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。 Further, the surface-mounted white LED 7 is configured as shown in FIG. 6, for example.
In FIG. 6, the white LED 7 includes a chip substrate 8, a blue LED chip 4 mounted on the chip substrate, a frame-shaped member 9 formed on the chip substrate 8 so as to surround the blue LED chip 4, and a frame And a phosphor layer 5 filled in the recessed portion 9a of the member 9.

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。 The chip substrate 8 is made of a heat-resistant resin as a flat copper-clad wiring substrate. The chip mounting land 8a and the electrode land 8b are formed on the surface of the chip substrate 8 and the surface-mounting terminal portion that wraps around the lower surface via both end edges. 8c, 8d.
The blue LED chip 4 is bonded onto the chip mounting land 8a of the chip substrate 8 and is electrically connected to the chip mounting land 8a and the adjacent electrode land 8b by wire bonding. .

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。   The frame-like member 9 is similarly formed on the chip substrate 8 from a heat-resistant resin, and includes an inverted truncated cone-shaped recess 9 a so as to surround the blue LED chip 4. In addition, the inner surface of this recessed part 9a is comprised as a reflective surface.

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。 According to the white LED 7 having such a configuration, when a driving voltage is applied to the blue LED chip 4 via the surface mounting terminals 8 c and 8 d, the blue LED chip 4 emits light, and this light is applied to the phosphor layer 5. By entering the mixed phosphor 5a, the phosphor 5a is excited to generate yellow light.
The yellow light is mixed with the blue light from the blue LED chip 4 and is emitted to the outside as white light.

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。 However, the white LEDs 1 and 7 having such a configuration have the following problems.
That is, the blue light emitted from the blue LED chip 4 is converted in wavelength by the phosphor 5a to generate yellow light, and the white light is emitted by mixing the blue light and the yellow light. For example, it has a color temperature of 5000 to 6000K.
In contrast, incandescent bulbs that have been used for a long time as a conventional illumination light source for more than 100 years have a color temperature of about 2800 to 300K, for example.

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。   By the way, when using a white LED in a lighting fixture instead of a conventional incandescent bulb, because of the relatively high color temperature as described above, the amount of light in the red region is insufficient as shown in FIG. Unlike the so-called light bulb color, which is warm with reddish incandescent light bulbs, it looks like pale light and gives a cold impression.

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。   Recently, red phosphors that are excited by blue light to generate red light have been developed, and it is conceivable to use such red phosphors. Since it is made of an alkaline earth metal, it is difficult to construct a highly reliable LED that is sensitive to humidity, and a sufficient amount of red light cannot be obtained.

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。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an LED that emits warm white light with a simple configuration.

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ＬＥＤチップと、この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ＬＥＤチップが、紫外光，青色光及び／または緑色光を出射する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、上記ＬＥＤチップからの少なくとも一部の光をより長波長の緑色光及び赤色光に変換することを特徴とする、ＬＥＤにより、達成される。   According to the present invention, the above object is achieved by a pair of electrode members and an LED electrically connected to both electrode members while being bonded onto a chip mounting portion provided at the tip of one electrode member. An LED including a chip and a transparent resin portion mixed with a wavelength conversion material formed so as to surround the LED chip, wherein the LED chip emits ultraviolet light, blue light and / or green light. An LED chip that emits light, wherein the wavelength conversion material mixed in the transparent resin portion converts at least part of light from the LED chip into longer wavelength green light and red light. Is achieved.

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。   In the LED according to the present invention, preferably, the pair of electrode members includes two lead frames extending in parallel to each other, and further includes a lens portion made of a transparent resin surrounding both the LED chip and the transparent resin portion. ing.

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。   In the LED according to the present invention, preferably, the pair of electrode members are formed of a conductive pattern formed on a chip substrate and wrapping to the back surface of the chip substrate to define a surface mounting terminal. However, it is filled in the recessed portion that extends upward so as to expose the chip mounting portion of the frame-shaped member formed on the chip substrate.

本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記波長変換材料が、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と、６２０乃至６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を発生させる。   In the LED according to the present invention, preferably, the wavelength conversion material generates green light having a peak wavelength at 535 to 560 nm and red light having a peak wavelength at 620 to 640 nm by light from the LED chip.

本発明によるＬＥＤは、好ましくは、上記波長変換材料が、第一の蛍光体としてのチオガレート蛍光体と、第二の蛍光体としての希土類を付活したアルミン酸塩または希土類を付活したオルトケイ酸塩と、を含んでいる。   In the LED according to the present invention, preferably, the wavelength converting material is a thiogallate phosphor as a first phosphor and an aluminate activated by a rare earth as a second phosphor or an orthosilicate activated by a rare earth. Salt.

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。   In the LED according to the present invention, preferably, the wavelength conversion material is dispersed in an alicyclic epoxy resin or olefin resin not containing a phenyl group.

上記構成によれば、一対の電極部材を介してＬＥＤチップに駆動電圧が印加されることにより、ＬＥＤチップが光を出射する。
そして、ＬＥＤチップから出射した紫外光，青色光または緑色光は、透明樹脂部を介して外部に出射する。その際、ＬＥＤチップから出射した光の少なくとも一部が、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緑色光と、例えば６２０乃至６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を出射することになる。 According to the above configuration, the LED chip emits light when a driving voltage is applied to the LED chip via the pair of electrode members.
The ultraviolet light, blue light, or green light emitted from the LED chip is emitted to the outside through the transparent resin portion. At that time, at least a part of the light emitted from the LED chip is incident on the wavelength conversion material in the transparent resin portion to excite the wavelength conversion material, for example, green light having a peak wavelength of 535 to 560 nm, for example 620 Red light having a peak wavelength of ˜640 nm is emitted.

従って、これらの紫外光，青色光または緑色光と、波長変換材料からの緑色光及び赤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。   Accordingly, when these ultraviolet light, blue light or green light and green light and red light from the wavelength conversion material are mixed with each other, a pale white light is emitted by mixing the conventional blue light and yellow fluorescence. Compared with a white LED, warm white light, particularly light bulb color light, having excellent color reproducibility with light in the red region can be obtained.

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。   When the pair of electrode members are two lead frames extending in parallel to each other and further including a lens portion made of a transparent resin surrounding both the LED chip and the transparent resin portion, An LED can be constructed.

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。   The pair of electrode members are formed on a chip substrate, are formed of a conductive pattern that wraps around to the back surface of the chip substrate to define a surface mounting terminal, and the transparent resin portion is formed on the chip substrate. In the case where the recessed portion that extends upward so as to expose the chip mounting portion of the frame-shaped member is filled, a surface-mount type LED can be configured.

上記波長変換材料が、第一の蛍光体としてのチオガレート蛍光体と、第二の蛍光体としての希土類を付活したアルミン酸塩または希土類を付活したオルトケイ酸塩と、を含んでいる場合には、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。   When the wavelength conversion material contains a thiogallate phosphor as the first phosphor and an aluminate or rare earth-activated orthosilicate as the second phosphor. Since these materials are resistant to humidity, highly reliable LEDs can be constructed.

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。   When the wavelength conversion material is dispersed in an alicyclic epoxy resin or olefin resin that does not contain a phenyl group, the wavelength conversion material is reliably sealed, and similarly affected by humidity. As a result, a highly reliable LED can be constructed.

このようにして、本発明によれば、ＬＥＤチップにより紫外光，青色光または緑色を照射すると共に、ＬＥＤチップからの光を波長変換材料により緑色光及び赤色光に変換して照射することにより、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。 Thus, according to the present invention, ultraviolet light, blue light, or green is emitted from the LED chip, and light from the LED chip is converted into green light and red light by the wavelength conversion material, and then irradiated. A white LED excellent in color reproducibility and reliability can be formed by mixing these colors.
Therefore, it is possible to radiate warm white light including light in the red region, so that it can be used as an illumination light source instead of a conventional incandescent light bulb in an illumination device such as various illumination fixtures or a liquid crystal backlight illumination light source. it can. As a result, the same lighting effect as when a conventional incandescent bulb is used is obtained, and a light source that consumes less power and generates less heat and has a long lifetime can be obtained.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.

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上に実装された青色ＬＥＤチップ１３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を包囲するように形成された蛍光体１４ａを混入した透明樹脂部１４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及び透明樹脂部１４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１５と、から構成されている。 FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment of an LED according to the present invention.
In FIG. 1, an LED 10 is configured as a so-called bullet-type LED, and is a blue LED mounted on a pair of lead frames 11 and 12 and a chip mounting portion 11 a formed on the upper end surface of one lead frame 11. A chip 13, a transparent resin portion 14 mixed with a phosphor 14a formed so as to surround the blue LED chip 13 on the chip mounting portion 11a of the lead frame 11, the upper ends of the lead frames 11 and 12, and The lens portion 15 is formed of a mold resin so as to surround the blue LED chip 13 and the transparent resin portion 14.

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。   The lead frames 11 and 12 are formed of a conductive material such as aluminum so as to have a chip mounting portion 11a and bonding portions 11b and 12a at their upper ends, respectively, and the other end extends downward to a terminal portion. 11c, 11b.

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。 The blue LED chip 13 is bonded onto the chip mounting portion 11a of the lead frame 11, and the two electrodes provided on the upper surface thereof are bonded to the bonding portions 11b and 12a at the tips of the lead frames 11 and 12, respectively. Then, they are electrically connected by wire bonding.
Here, the blue LED chip 13 is configured as a GaN chip, for example, and emits light having a peak wavelength at 450 to 470 nm when a drive voltage is applied through the lead frames 11 and 12. ing.

上記透明樹脂部１４は、微粒子状の第一の蛍光体１４ａ及び第二の蛍光体１４ｂ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１４に、青色ＬＥＤチップ１３からの青色光が入射することにより、第一の蛍光体１４ａが励起されて、蛍光体１４ａから緑色光を発生させると共に、第二の蛍光体１４ｂが励起されて、蛍光体１４ｂから赤色光を発生させるようになっている。 The transparent resin portion 14 is configured by combining, for example, an acid anhydride-cured or cation-cured epoxy resin or olefin resin mixed with the fine particle-like first phosphor 14a and the second phosphor 14b, It is formed on the chip mounting portion 11a of the lead frame 11 and cured.
When the blue light from the blue LED chip 13 is incident on the transparent resin portion 14, the first phosphor 14 a is excited to generate green light from the phosphor 14 a and the second phosphor. 14b is excited to generate red light from the phosphor 14b.

ここで、第一の蛍光体１４ａ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緑色の蛍光を発するようになっている。
また、第二の蛍光体１４ａ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蛍光体またはオルトシリケート蛍光体が使用され、例えば６２０乃至６４０ｎｍにピーク波長を有する赤色の蛍光を発するようになっている。 Here, for example, a thiogallate phosphor is used as the first phosphor 14a, and emits green fluorescence having a peak wavelength at, for example, 535 to 560 nm.
The second phosphor 14a is, for example, a YAG phosphor doped with cerium, a TAG phosphor doped with cerium, or an orthosilicate phosphor, and emits red fluorescence having a peak wavelength at, for example, 620 to 640 nm. It has become.

上記レンズ部１５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及び透明樹脂部１４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。   The lens portion 15 is made of, for example, a transparent epoxy resin, and is formed so as to surround the entire vicinity of the upper ends of the two lead frames 11 and 12 around the blue LED chip 13 and the transparent resin portion 14. Yes.

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に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ１３が発光して、青色光が出射する。
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１４に混入された蛍光体１４ａ及び１４ｂに入射することにより、蛍光体１４ａ及び１４ｂが励起されて、緑色光及び赤色光を発生させる。
この緑色光及び赤色光が、上記ＬＥＤチップ１３からの青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１４を通って、レンズ部１５に入射し、さらにこのレンズ部１５から外部に出射することになる。 The LED 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above, and when a driving voltage is applied to the blue LED chip 13 through the pair of lead frames 11 and 12, the blue LED chip 13 emits light, and the blue LED chip 13 emits blue light. Light is emitted.
Then, a part of the blue light emitted from the blue LED chip 13 is incident on the phosphors 14a and 14b mixed in the transparent resin portion 14, whereby the phosphors 14a and 14b are excited, and green light and red light are excited. Is generated.
The green light and the red light are mixed with the blue light from the LED chip 13 so as to become white light, enter the lens portion 15 through the transparent resin portion 14, and the lens portion 15. The light is emitted from the outside.

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、上記ＬＥＤチップ１３から出射する青色光と、蛍光体層１４ａ及び１４ｂによる緑色光及び赤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１４ａ，１４ｂ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。 Thus, according to the surface-mounted white LED 10 according to the embodiment of the present invention, the blue light emitted from the LED chip 13 and the green light and the red light from the phosphor layers 14a and 14b are mixed with each other. As shown in the spectrum distribution graph of FIG. 2, white light with excellent color reproducibility including light in the red region, in particular, light bulb color light can be obtained.
In this case, since the phosphors 14a and 14b are surely sealed by the transparent resin, the LED 10 having a relatively high humidity and high reliability can be obtained.

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と、青色ＬＥＤチップ２２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２３と、枠状部材２３の凹陥部２３ａ内に充填された透明樹脂部２４と、から構成されている。 FIG. 3 shows the configuration of a second embodiment of an LED according to the present invention.
In FIG. 3, the LED 20 is configured as a so-called surface mount type LED, and the chip substrate 21, the blue LED chip 22 mounted on the chip substrate 21, and the chip substrate 21 so as to surround the blue LED chip 22. The frame-shaped member 23 formed above and the transparent resin portion 24 filled in the recessed portion 23 a of the frame-shaped member 23 are configured.

尚、上記青色ＬＥＤチップ２２及び透明樹脂部２４は、図１に示したＬＥＤ１０における青色ＬＥＤチップ１３及び透明樹脂部１４と同じ構成であるので、その説明を省略する。   The blue LED chip 22 and the transparent resin portion 24 have the same configuration as the blue LED chip 13 and the transparent resin portion 14 in the LED 10 shown in FIG.

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。 The chip substrate 21 is made of a heat-resistant resin as a flat copper-clad wiring substrate. The chip mounting land 21a and the electrode land 21b are formed on the surface of the chip substrate 21. The surface mounting terminal portion wraps around the lower surface via both end edges. 21c, 21d.
The blue LED chip 22 is bonded onto the chip mounting land 21a of the chip substrate 21, and the surface of the blue LED chip 22 is electrically bonded to the chip mounting land 21a and the adjacent electrode land 21b by wire bonding. To be connected to.

上記枠状部材２３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の周りを包囲するように逆円錐台状の凹陥部２３ａを備えている。尚、この凹陥部２３ａの内面は、反射面として構成されている。   The frame-like member 23 is similarly formed on the chip substrate 21 with a heat-resistant resin, and includes an inverted frustoconical concave portion 23 a so as to surround the blue LED chip 22. In addition, the inner surface of this recessed part 23a is comprised as a reflective surface.

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に駆動電圧が印加されると、青色ＬＥＤチップ２２が発光して、青色光が出射する。
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２４に混入された蛍光体２４ａ及び２４ｂに入射することにより、蛍光体２４ａ及び２４ｂが励起されて、緑色光及び赤色光を発生させる。
この緑色光及び赤色光が、上記ＬＥＤチップ２２からの青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２４を通って、一部が直接に、また他の一部が枠状部材２３の凹陥部２３ａの内面で反射されて、外部に出射することになる。 According to the LED 20 having such a configuration, when a driving voltage is applied to the blue LED chip 22 via the surface mounting terminals 21c and 21d, the blue LED chip 22 emits light and emits blue light.
Then, a part of the blue light emitted from the blue LED chip 22 is incident on the phosphors 24a and 24b mixed in the transparent resin portion 24, whereby the phosphors 24a and 24b are excited to generate green light and red light. Is generated.
The green light and the red light are mixed with the blue light from the LED chip 22 to become white light, and partly directly through the transparent resin portion 24 and the other part. The light is reflected from the inner surface of the recessed portion 23a of the frame-like member 23 and emitted to the outside.

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、上記ＬＥＤチップ２２から出射する青色光と、蛍光体層２４ａ及び２４ｂによる緑色光及び赤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。
この場合、蛍光体２４ａ，２４ｂ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ＬＥＤ２０が得られることになる。 In this way, according to the LED 20 described above, the blue light emitted from the LED chip 22 and the green light and the red light by the phosphor layers 24a and 24b operate in the same manner as the LED 10 shown in FIG. By being mixed with each other, white light having excellent color reproducibility including light in the red region, particularly light bulb color light, can be obtained.
In this case, since the phosphors 24a and 24b are surely sealed with the transparent resin, the LED 20 having a relatively high humidity and high reliability can be obtained.

上述した実施形態においては、ＬＥＤチップ１３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く、また青色ＬＥＤチップに限らず、紫外線ＬＥＤチップや緑色ＬＥＤチップであってもよい。
また、上述した実施形態においては、透明樹脂部１４，２４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１４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ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。 In the embodiment described above, the LED chip 13 is configured to have a peak wavelength in the range of 450 to 470 nm. However, the present invention is not limited to this. For example, the LED chip 13 may have a peak wavelength in the range of 440 to 480 nm. Not only the LED chip but also an ultraviolet LED chip or a green LED chip may be used.
Moreover, in embodiment mentioned above, what combined the acid anhydride hardening or the cation hardening epoxy resin or olefin resin is used as transparent resin which comprises the transparent resin parts 14 and 24, However, It is not restricted to this The phosphors 14a, 14b, 24a, and 24b may be dispersed and securely sealed. For example, an alicyclic epoxy resin or an olefin resin that does not include a phenyl group may be used.

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。   Thus, according to the present invention, an LED configured to emit warm white light can be provided with a simple configuration.

本発明によるＬＥＤの第一の実施形態の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of 1st embodiment of LED by this invention. 図１のＬＥＤによる白色光のスペクトル分布を示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum distribution of the white light by LED of FIG. 本発明によるＬＥＤの第二の実施形態の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of 2nd embodiment of LED by this invention. 従来の砲弾型白色ＬＥＤの一例の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an example of the conventional bullet-type white LED. 図４のＬＥＤによる白色光のスペクトル分布を示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum distribution of the white light by LED of FIG. 従来の表面実装型白色ＬＥＤの一例の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of an example of the conventional surface mount type white LED.

符号の説明Explanation of symbols

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 透明樹脂部
１４ａ 蛍光体
１５ 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 枠状部材
２３ａ 凹陥部
２４ 透明樹脂部
２４ａ 蛍光体 10 LED (cannonball type LED)
11, 12 Lead frame (electrode member)
11a Chip mounting portion 11b, 12a Bonding portion 11c, 12b Terminal portion 13 Blue LED chip 14 Transparent resin portion 14a Phosphor 15 Lens portion 17 Gold wire 20 LED (surface mount type LED)
21 Chip substrate 21a Chip mounting land (electrode member)
21b Electrode land (electrode member)
21c, 21d Surface mount terminal portion 22 Blue LED chip 23 Frame member 23a Recessed portion 24 Transparent resin portion 24a Phosphor

Claims (6)

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ＬＥＤチップと、この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ＬＥＤチップが、紫外光，青色光及び／または緑色光を出射する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、上記ＬＥＤチップからの少なくとも一部の光をより長波長の緑色光及び赤色光に変換することを特徴とする、ＬＥＤ。 A pair of electrode members;
An LED chip that is bonded onto a chip mounting portion provided at the tip of one electrode member and electrically connected to both electrode members, and a wavelength conversion formed so as to surround the LED chip An LED including a transparent resin portion mixed with a material,
The LED chip is an LED chip that emits ultraviolet light, blue light and / or green light,
The LED, wherein the wavelength conversion material mixed in the transparent resin portion converts at least part of light from the LED chip into longer wavelength green light and red light. 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。 The pair of electrode members are two lead frames extending in parallel with each other,
The LED according to claim 1, further comprising a lens portion made of a transparent resin surrounding both the LED chip and the transparent resin portion. 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。 The pair of electrode members are formed on a chip substrate, and are composed of a conductive pattern that wraps around to the back surface of the chip substrate and defines a surface mounting terminal.
2. The LED according to claim 1, wherein the transparent resin portion is filled in a concave portion extending upward so as to expose a chip mounting portion of a frame-like member formed on the chip substrate. . 上記波長変換材料が、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と、６２０乃至６４０ｎｍにピーク波長を有する赤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。   5. The wavelength conversion material according to claim 4, wherein the wavelength conversion material generates green light having a peak wavelength at 535 to 560 nm and red light having a peak wavelength at 620 to 640 nm by light from the LED chip. LED. 上記波長変換材料が、第一の蛍光体としてのチオガレート蛍光体と、第二の蛍光体としての希土類を付活したアルミン酸塩または希土類を付活したオルトケイ酸塩と、を含んでいることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載のＬＥＤ。   The wavelength conversion material includes a thiogallate phosphor as a first phosphor and an aluminate activated by a rare earth or an orthosilicate activated by a rare earth as a second phosphor. LED according to any one of claims 1 to 4, characterized in. 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５の何れかに記載のＬＥＤ。   6. The LED according to claim 1, wherein the wavelength conversion material is dispersed in an alicyclic epoxy resin or olefin resin not containing a phenyl group.
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