JP2005333014A

JP2005333014A - Ｌｅｄランプ

Info

Publication number: JP2005333014A
Application number: JP2004150807A
Authority: JP
Inventors: Masataka Tejima; 聖貴手島; Kazuaki Ohara; 和明大原; Yoshimi Katsumoto; 善巳勝本
Original assignee: Koha Co Ltd
Current assignee: Koha Co Ltd
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】発光特性が劣化せず、加工性が良好で、生産性のよいＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】化学的な安定性、光透過性に優れるガラス材料からなるガラス部４をＬＥＤチップ２に対して非接触となるように包囲して設けているので、白濁や変色を生じることなく封止性に優れ、樹脂封止構造では適用できなかった使用環境（例えば、高温多湿環境）で安定的に使用することができる。また、ガラス部４がＬＥＤチップ２に非接触であることにより、ガラス材料の膨張収縮による内部応力がＬＥＤチップ２に加わることがなく、接触不良、発光効率低下等の発生を防げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤランプに関し、特に、発光特性が劣化せず、加工性が良好で、生産性のよいＬＥＤランプに関する。

従来、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode：発光ダイオード）チップを光源とするＬＥＤランプとして、ＬＥＤチップおよびリード等の給電部材を光透過性の封止樹脂材料で封止してパッケージを形成したものがある。

このようなＬＥＤランプを構成するＬＥＤチップ、リード、封止樹脂材料等の熱膨張率はそれぞれ異なり、ＬＥＤチップに対してリード、封止樹脂材料の熱膨張率は大であることから、使用環境、断続点灯（点滅）等による温度変化に伴って、各部の熱膨張率差に起因する内部応力が生じ、樹脂封止部分の剥離、電気接続部の接触不良、断線等の不具合を生じることがある。また、剥離を生じた部分に光を透過させると乱反射が生じて光度低下の原因ともなる。

また、封止樹脂材料として用いられるエポキシ樹脂およびシリコーン樹脂は、加工性に優れるものの短波長光により黄変する特性を有しており、光透過率も低いことから光取り出し効率に限界がある。更に、樹脂材料には吸湿性があるため、ＬＥＤチップの保護性が充分ではなく、吸湿した樹脂が白濁等の変色を生じることによる光取り出し効率低下の問題もある。

上記した問題を解決するものとして、封止部材にガラス材料を用いた発光デバイスがある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載される発光デバイスは、ＬＥＤ素子、ワイヤボンディング部、およびリード部の上端の周囲を透明の低融点ガラスからなる封止体で覆って構成されている。低融点ガラスには、例えば、セレン、タリウム、ヒ素、硫黄等を加えて融点を１３０〜３５０℃としたものが使用される。

特許文献１に記載される発光デバイスによれば、エポキシ系樹脂等が備えている紫外線に対する悪特性あるいは弱特性に起因して、時間経過とともにその封止体が黄色に変色するといった不具合を回避できる。
特開平８−１０２５５３号公報（図２および[００１７]）

しかし、特許文献１に記載されたＬＥＤランプによると、ＬＥＤチップに接してその周囲を粘度の大なるガラス材料で覆って封止しているため、ＬＥＤチップの耐熱温度範囲で加工できるガラス材料の選択および加工方法が限定され、また、ガラス材料は、軟化したとしても樹脂材料と比べて粘度が大であるため、封止加工時に電極やバンプを損傷させるおそれがあるので、歩留りが悪く、生産性が低下するといった問題もある。

従って、本発明の目的は、発光特性が劣化し難く、加工性が良好で、生産性のよいＬＥＤランプを提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、所定の発光波長の光を放射するＬＥＤチップを有する光源部と、前記ＬＥＤチップと非接触で周囲を包囲して設けられるガラス封止部とを有することを特徴とするＬＥＤランプを提供する。

本発明のＬＥＤランプによれば、ガラス封止部をＬＥＤチップに対して非接触となるように設けたため、発光特性が劣化し難く、加工性が良好で、生産性のよいＬＥＤランプが得られる。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ＧａＮ系半導体化合物からなる上下電極タイプのＬＥＤチップ２と、銅合金によって形成されてＬＥＤチップ２の上下の電極と電気的に接続されるリード部３Ａ，３Ｂと、ＬＥＤチップ２、リード部３Ａ，３Ｂの周囲を覆う透明な筒状のガラス材料からなるガラス部４と、ＬＥＤチップ２とリード部３Ａ，３Ｂとを電気的に接続する半田部５とを有する。

リード部３Ａ，３Ｂは、図示しないリードフレームのプレス加工時に同時に加工される拡大部３ａを有し、拡大部３ａのチップ接合端面部分はＬＥＤチップ２のサイズより大なるサイズを有して形成されている。

ガラス部４は、予め筒状に形成されたガラス材料の端部を加熱して減縮加工した減縮部４Ａと、減縮部４Ａの先端をリード部３Ａ，３Ｂとともに溶着して封止した溶着部４Ｂとを有し、内部に窒素等の不活性ガスが封入されている。ガラス材料には、加工温度がＬＥＤチップ２の耐熱温度を超えない３００℃程度のものを用いることが好ましい。なお、不活性ガスを封入せずにガラス部４の内部を真空とした状態にしても良い。

半田部５は、リード部３Ａ，３Ｂの先端にクリーム半田等により予め設けておき、ＬＥＤチップ２を配置してリフロー処理等によって接合することができる。なお、リード部３Ａ，３ＢとＬＥＤチップ２との良好な電気接合性が確保できれば、半田部５を省略し、圧着によって接合しても良い。また、金バンプやＡｇペースト等の導電性接着剤を用いても良い。

（ＬＥＤチップの構成）
図２は、ＬＥＤチップの断面図である。このＬＥＤチップ２は、ＳｉＣ等の基板２０上にｎ型ＧａＮ層２１と、電流を注入されることに基づいて発光する発光層２２と、ｐ型ＧａＮ層２４とを順次成長させることによって形成されている。また、ｐ型ＧａＮ層２４上にはｐ側電極２５が設けられており、基板２０の底面にはｎ側電極２６が設けられている。

（ＬＥＤランプの製造方法）
図３（ａ）から（ｃ）は、第１の実施の形態のＬＥＤランプ１の製造方法を示す説明図である。まず、（ａ）に示すように、別工程にて銅合金を拡大部３ａを含む形状に予めプレス加工したリード部３Ａ，３Ｂを用意し、対向する拡大部３ａの間にＬＥＤチップ２を配置する。このとき、ＬＥＤチップ２に設けられる電極が拡大部３ａの部分に位置するようにする。

次に、（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ２の固定されたリード部３Ａ，３Ｂを図示しない治具で保持し、ＬＥＤチップ２、リード部３Ａ，３Ｂが中心に位置するように予め所定の長さに加工された筒状のガラス部４を配置する。

次に、（ｃ）に示すように、リード部３Ａ，３Ｂおよびガラス部４を窒素雰囲気とした加熱炉内に収容して加熱する。この加熱に基づいてガラス部４が軟化し、表面張力に基づいて開口されている端部が減縮することによってリード部３Ａ，３Ｂに溶着する。溶着した部分はガラス部４を封止するとともにリード部３Ａ，３Ｂと一体化して溶着部４Ｂとなる。また、溶着部４Ｂに連続する部分が減縮部４Ａとして形成される。

（ＬＥＤランプの動作）
リード部３Ａ，３Ｂを図示しない電源部に接続し、電源部から電力を供給することによってＬＥＤチップ２が発光する。ＬＥＤチップ２は発光に基づいて青色光を放射する。ＬＥＤチップ２から放射された青色光は、ガラス部４を透過して外部に放射される。また、ＬＥＤチップ２の発光に伴って生じる熱はリード部３Ａ，３Ｂを介して熱伝導することにより、ガラス部４の外部に導かれて大気放散される。

（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態のＬＥＤランプによると、以下の効果が得られる。
（１）化学的な安定性、光透過性に優れるガラス材料からなるガラス部４をＬＥＤチップ２に対して非接触となるように包囲して設けているので、白濁や変色を生じることなく封止性に優れ、樹脂封止構造では適用できなかった使用環境（例えば、高温多湿環境）で安定的に使用することができる。また、ガラス部４がＬＥＤチップ２と非接触であることにより、ガラス材料の膨張収縮による内部応力がＬＥＤチップ２に加わることがなく、接触不良、発光効率低下等の発生を防げる。

（２）樹脂材料と比べてＬＥＤチップ２やリード部３Ａ，３Ｂとの熱膨張率差が小であるガラス材料を用いて封止するので、使用環境の温度変化等による故障の発生を防ぐことができる。

（３）ガラス材料はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料に比べて光透過性、屈折率が大であるので、光取り出し性が向上し、高輝度のＬＥＤランプが得られる。また、使用するＬＥＤチップ２から放射される光の波長に応じて光透過性の良好なガラス材を選択することも可能である。

（４）ガラス部４の内部に不活性ガスを封入しているので、ＬＥＤチップ２の経時変質が生じにくくなり、長寿命化を実現できる。

（５）ガラス部４が機械的強度を有するので、ある一定の外力までは構造的に耐えることができ、点灯不良等の故障が生じにくい。

（６）リード部３Ａ，３ＢにＬＥＤチップ２を挟み、治具で固定してガラス材料を加熱して溶融させることでＬＥＤランプ１が得られるので、部品点数を小にでき、かつ、簡単な製造工程で容易にＬＥＤランプ１を製造できる。従来より高信頼性を求めるＬＥＤランプ１において使用されているハーメチックシール（気密封止）等に比較して安価である。

なお、第１の実施の形態では、ＬＥＤチップ２としてＧａＮ系ＬＥＤチップを用いた構成を説明したが、ＧａＡｓ系、ＧａＰ系等の他のＬＥＤチップ２を用いても良い。

また、第１の実施の形態では、ガラス部４に透明なガラス材料を用いた構成を説明したが、ガラス部４が半透明であっても良い。

［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の表面に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６を設けた波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第１の実施の形態と相違している。なお、以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については同一の引用数字を付して説明する。

蛍光体層６は、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）からなり、ガラス部４の表面に薄膜状に形成されており、ＬＥＤチップ２から放射される光によって励起されて黄色光を生じる。なお、ＹＡＧに代えて、例えば、ＲＧＢ蛍光体、珪酸塩蛍光体等の蛍光体を用いることも可能である。

（蛍光体層の形成方法）
蛍光体層６の形成方法は、まず、所定の量の蛍光体６Ａをバインダーに溶解した蛍光体溶液をガラス部４の表面に所定の膜厚となるように塗布する。次に、蛍光体溶液を塗布されたガラス部４を加熱炉内に収容し、１５０℃で加熱してバインダーを除去することによりガラス部４と一体化させる。なお、ＬＥＤランプ１の表面に蛍光体層６を保護する透明樹脂等からなる保護層を設けても良い。

（ＬＥＤランプの動作）
リード部３Ａ，３Ｂを図示しない電源部に接続し、電源部から電力を供給するとＬＥＤチップ２の発光層２２に電流が注入されて発光し、青色光が放射される。ＬＥＤチップ２から放射された青色光は、ガラス部４の表面に設けられている蛍光体層６に照射される。蛍光体層６は、青色光の照射に基づいて励起されることにより黄色光を放射する。この黄色光と青色光とが混合されることにより白色光を生じる。

（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態のＬＥＤランプによると、第１の実施の形態の好ましい効果に加えてガラス部４の表面に均一な厚さで薄膜状の波長変換部を設けることができるので、製品毎のばらつきが生じることを防いで一定の品質を確保でき、光度低下が少なく高輝度の波長変換型ＬＥＤランプ１が得られる。

なお、第２の実施の形態では、青色光と黄色光との混合に基づいて白色光を得る波長変換型ＬＥＤランプ１について説明したが、発光色および波長変換光については他の色であっても良い。

［第３の実施の形態］
図５は、本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の内側に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６を設けた波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第２の実施の形態と相違している。

（蛍光体層の形成方法）
蛍光体層６の形成方法は、まず、ガラス部４となる筒状のガラス材料を用意する。次に、所定の量の蛍光体６Ａをバインダーに溶解した蛍光体溶液を筒状のガラス材料の内側に均一な膜厚となるように塗布する。次に、蛍光体溶液を塗布された筒状のガラス材料を加熱炉内に収容し、１５０℃で加熱してバインダーを除去する。このことにより筒状のガラス材料の内側に蛍光体層６が均一な膜厚で形成される。このようにして蛍光体層６を形成された筒状のガラス材料を用いて第１の実施の形態で説明したようにガラス封止加工を行う。

（第３の実施の形態の効果）
第３の実施の形態のＬＥＤランプによると、第２の実施の形態の好ましい効果に加えて蛍光体層６がガラス部４の内側に保持されるので、蛍光体６Ａが温度変化や湿気から保護されて波長変換性の長寿命化を図れる。

［第４の実施の形態］
図６は、本発明の第４の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の内側に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６と、着色されたガラス材料からなるガラス部４を用いてＬＥＤチップ２およびリード部３Ａ，３Ｂを封止した波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第１の実施の形態と相違している。

ＬＥＤチップ２は、例えば青色を発光するものを使用する。蛍光体層６は、ＬＥＤチップ２から放射される青色光によって励起されて黄色光を生じる、例えば、ＹＡＧからなり、ガラス部４の内表面または内面に形成される。また、ガラス材料への着色は、ガラス材料に着色剤を練り込むことにより行う。なお、ガラス材料への着色は、任意の色が可能である。

第４の実施の形態のＬＥＤランプによると、第１の実施の形態の好ましい効果に加えて、ガラス部４の内側に青色光を照射すると黄色光を生じる蛍光体層６を形成したため黄色光と青色光の混色により、白色光を容易に取り出すことができる。また、白色光を出射するガラス材料に着色剤が練り込まれているため、ＬＥＤチップ２が発光することのできない中間色（例えば、パステルカラー）を発光することができる。

［第５の実施の形態］
図７は、本発明の第５の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、３つのＬＥＤチップ２Ｒ（赤色）、２Ｇ（緑色）、および２Ｂ（青色）をリード部３Ａ，３Ｂの長さ方向に直線状に配置した多色同時発光（放射）型のＬＥＤランプ１である構成において第１の実施の形態と相違している。

ＬＥＤチップ２は、ＡｌＩｎＧａＰ系半導体で形成されて赤色光を放射するＬＥＤチップ２Ｒと、ＧａＮ系半導体で形成されて緑色光を放射するＬＥＤチップ２Ｇと、ＧａＮ系半導体で形成されて青色光を放射するＬＥＤチップ２Ｂとを有し、ＬＥＤチップ２Ｒのｐ側電極とＬＥＤチップ２Ｇのｎ側電極、ＬＥＤチップ２Ｇのｐ側電極とＬＥＤチップ２Ｂのｎ側電極とが半田部５で電気的に接合されており、ＬＥＤチップ２Ｒのｎ側電極は半田部５を介してリード部３Ａに、ＬＥＤチップ２Ｂのｐ側電極は半田部５を介してリード部３Ｂにそれぞれ接続されている。

（第５の実施の形態の効果）
第５の実施の形態のＬＥＤランプによると、第１の実施の形態の好ましい効果に加えてＬＥＤチップ２Ｒ、２Ｇ、および２Ｂから放射される光の混合に基づいて、高価な蛍光体を用いなくとも白色光を得ることができる。

なお、第５の実施の形態では、ＲＧＢのＬＥＤチップ２Ｒ、２Ｇ、および２Ｂを直線状に配置した構成について説明したが、ＲＧＢいずれか単色のＬＥＤチップ２を直線状に複数個配置する構成としても良く、また、各色の光量バランスを最適化することによりＲＧＢのＬＥＤチップ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを複数個使用し、ホワイトバランスの取れたＬＥＤランプ１としても良い。この場合には、光量が増大することにより、高輝度化を実現できる。また、例えば、第１の発光色を放射する２個のＬＥＤチップ２と第２の発光色を放射する１個のＬＥＤチップ２とを組み合わせるような任意の組合せによりＬＥＤランプ１を構成しても良い。

また、第５の実施の形態についても、ガラス部４の外側あるいは内側に蛍光体層を設けて蛍光体による波長変換型ＬＥＤランプ１とすることもできる。

［第６の実施の形態］
図８は、本発明の第６の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、２つのＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂに対して並列に配置したものであり、リード部３Ａ，３Ｂに設けられる拡大部３ａは、２つのＬＥＤチップ２の並列配置に対応して拡大された構成を有している。

第６の実施の形態のＬＥＤランプによると、第５の実施の形態の好ましい効果に加えて２つのＬＥＤチップ２の発光に伴う発熱をリード部３Ａ，３Ｂを介して速やかにガラス部４の外部に放散させることができ、高輝度化、高出力化に対応させることができる。

また、第６の実施の形態についても、ガラス部４の外側あるいは内側に蛍光体層を設けて蛍光体による波長変換型ＬＥＤランプ１とすることもできる。

［第７の実施の形態］
図９は、本発明の第７の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、２つのＬＥＤチップ２をアノード側のリード部３Ａに対して並列に配置するとともに、カソード側に複数のリード３Ｂ、３Ｃを配置したものであり、アノード側のリード部３Ａに設けられる拡大部３ａは、２つのＬＥＤチップ２の並列配置に対応して拡大された構成を有している。

第７の実施の形態のＬＥＤランプによると、第６の実施の形態の好ましい効果に加えて２つのＬＥＤチップ２の発光に伴う発熱をリード部３Ａ，３Ｂ，および３Ｃを介して速やかにガラス部４の外部に放散させることができる。また、カソード側にリード３Ｂ，３Ｃを独立して設けることにより、２つのＬＥＤチップ２を独立して発光制御することができる。

また、第７の実施の形態についても、ガラス部４の外側あるいは内側に蛍光体層を設けて蛍光体による波長変換型ＬＥＤランプ１とすることもできる。また、アノード側のリード３Ａを共通にせず、ガラス部４の上下から複数のリード部をそれぞれのＬＥＤチップ２に接続し、それぞれのＬＥＤチップ２に独立して電源を供給し、独立に発光するようにしても良い。

［第８の実施の形態］
図１０は、本発明の第８の実施の形態に係るＬＥＤランプを示し、（ａ）はＬＥＤランプの側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部におけるＬＥＤチップおよびリード部の断面図である。このＬＥＤランプ１は、（ａ）に示すようにＧａＮ系半導体化合物からなるフリップチップタイプのＬＥＤチップ２と、銅合金によって形成されてＬＥＤチップ２とフリップチップ接合されるとともに一方向に取り出されるリード部３Ａ，３Ｂと、ＬＥＤチップ２、リード部３Ａ，３Ｂの周囲を覆う筒状のガラス材料からなるガラス部４とを有する。

（ＬＥＤチップ２の構成）
ＬＥＤチップ２は、（ｂ）に示すようにＡｌ_２Ｏ_３（サファイア）からなる基板２０と、ｎ型ＧａＮ層２１と、電流を注入されることに基づいて発光する発光層２２と、ｐ型ＧａＮ層２４と、ｐ型ＧａＮ層２４からｎ型ＧａＮ層２１にかけてエッチングによって部分的に除去された部分に設けられるｎ側電極２６と、ｐ型ＧａＮ層２４の表面に設けられるｐ側電極２５とを有し、ｐ側電極２５およびｎ側電極２６は、Ａｕバンプまたは半田バンプ７を介してリード部３Ａ，３Ｂと電気的に接続されている。

ガラス部４は、予め筒状に形成されたガラス材料の端部を加熱して減縮加工した減縮部４Ａと、減縮部４Ａの先端をリード部３Ａ，３Ｂとともに溶着して封止した溶着部４Ｂと、溶着部４Ｂの反対側に設けられる封止先端４Ｃとを有し、内部に窒素等の不活性ガスが封入されている。ガラス材料には、加工温度がＬＥＤチップ２の耐熱温度を超えない３００℃程度のものを用いることが好ましい。なお、不活性ガスを封入する代わりにガラス部４の内部を真空にしても良い。

（ＬＥＤランプ１の製造方法）
図１１（ａ）から（ｃ）は、第８の実施の形態のＬＥＤランプ１の製造方法を示す説明図である。まず、（ａ）に示すように、別工程にて銅合金を予めプレス加工したリード部３Ａ，３Ｂを用意する。このリード部３Ａ，３Ｂは、ＬＥＤチップの搭載に支障がなく、かつ、リード部間で短絡を生じることのない間隔を有して平行に形成される。次に、ｐ側電極２５およびｎ側電極２６に半田バンプ７を設けられたＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂに対して位置決めし、超音波と熱圧着との併用に基づいてＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂにフリップチップ接合する。

また、リード部３Ａ，３Ｂの取り出し側の反対側では、軟化したガラスが表面張力に基づいて減縮することによって端部を封止することにより封止先端４Ｃが形成される。

（第８の実施の形態の効果）
第８の実施の形態のＬＥＤランプによると、平行に設けられるリード部３Ａ，３ＢにＬＥＤチップ２をフリップチップ接合し、その周囲を筒状に形成されたガラス材料で覆ってガラス部４を形成したので、第１の実施の形態の好ましい効果に加えて封止先端４Ｃ側から広範囲に光を放射させることができる。

なお、第８の実施の形態では、リード部３Ａ，３Ｂの一方の面にＬＥＤチップ２をフリップチップ接合した構成を説明したが、例えば、リード部３Ａ，３Ｂの両面にＬＥＤチップ２をフリップチップ接合しても良い。

また、ＬＥＤチップ２の搭載についてもフリップチップ接合に限定されず、リード部３Ａ，３Ｂの一方にＬＥＤチップ２をフェイスアップ状態で搭載し、Ａｕワイヤでｐ側電極およびｎ側電極をそれぞれリード部３Ａ，３Ｂとボンディングしても良い。

［第９の実施の形態］
図１２は、本発明の第９の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の表面に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６を設けた波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第８の実施の形態と相違している。蛍光体層６の組成および形成方法は、第２の実施の形態で説明したものと同一であるので、重複する説明を省略する。

第９の実施の形態のＬＥＤランプによると、第８の実施の形態の好ましい効果に加えて広範囲に光を放射させることが可能な波長変換型ＬＥＤランプ１が得られる。

なお、第９の実施の形態についても、ＬＥＤランプ１の表面に蛍光体層６を保護する透明樹脂等からなる保護層を設けても良い。

［第１０の実施の形態］
図１３は、本発明の第１０の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の内側に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６を設けた波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第９の実施の形態と相違している。

第１０の実施の形態のＬＥＤランプによると、第９の実施の形態の好ましい効果に加えて蛍光体層６がガラス部４の内側に保持されるので、蛍光体６Ａが温度変化や湿気から保護されて波長変換性の長寿命化を図れる。

［第１１の実施の形態］
図１４は、本発明の第１１の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、ガラス部４の内側に蛍光体６Ａからなる蛍光体層６と、例えば、パステルカラーに着色されたガラス材料からなるガラス部４を用いてＬＥＤチップ２およびリード部３Ａ，３Ｂを封止した波長変換型のＬＥＤランプ１である構成において第８の実施の形態と相違している。

第１１の実施の形態のＬＥＤランプによると、第８の実施の形態の好ましい効果に加えて、ガラス部４の内側に青色光を照射すると黄色光を生じる蛍光体層６を形成したため黄色光と青色光の混色により、白色光を容易に取り出すことができる。また、白色光を出射するガラス材料に着色剤が練り込まれているため、ＬＥＤチップ２が発光することのできない中間色（例えば、パステルカラー）を発光することができる。

［第１２の実施の形態］
図１５は、本発明の第１２の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、リード部３Ａ，３Ｂの先端にＡｕバンプまたは半田バンプ７を介してＬＥＤチップ２をフリップチップ接合した構成において第８の実施の形態と相違している。

第１２の実施の形態のＬＥＤランプによると、リード部３Ａ，３Ｂの先端にＬＥＤチップ２がフリップチップ接合されるので、ＬＥＤチップ２から放射される光がリード部３Ａ，３Ｂによって遮られることがなく、そのことによってより広範囲に光を放射させることが可能になる。

［第１３の実施の形態］
図１６は、本発明の第１３の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、平行に配置されるリード部３Ａ，３Ｂの先端近傍に図２で説明したＬＥＤチップ２を挟み込み、半田部５でＬＥＤチップ２のｎ側電極およびｐ型側電極とリード部３Ａ，３Ｂとを電気的に接続している構成において第８の実施の形態と相違している。

第１３の実施の形態のＬＥＤランプによると、ＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂで挟み込んでいるので、第８の実施の形態の好ましい効果に加えてＬＥＤチップ２の発する熱を効率良くガラス部４の外部に熱伝導させることができる。なお、第１３の実施の形態では、ＬＥＤチップ２が１個の構成を説明したが、複数設けられていても良い。

［第１４の実施の形態］
図１７は、本発明の第１４の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、フリップチップタイプの複数のＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂの長さ方向に所定の間隔でフリップチップ接合した構成において第８の実施の形態と相違している。

第１４の実施の形態のＬＥＤランプによると、複数のＬＥＤチップ２をリード部３Ａ，３Ｂの長さ方向にフリップチップ接合しているので、所望の光量に応じてＬＥＤチップ２の搭載数を容易に設定することができる。また、図示したように３個のＬＥＤチップ２を搭載する場合、ＲＧＢの３個のＬＥＤチップ２を搭載することで多色同時発光（放射）型のＬＥＤランプ１を蛍光体を用いずに実現できる。

なお、第１４の実施の形態では、リード部３Ａ，３Ｂの一方の面に搭載する構成を説明したが、リード部３Ａ，３Ｂの両方の面にそれぞれ３個のＬＥＤチップ２を搭載しても良い。また、各色の光量バランスを最適化することによりＲＧＢのＬＥＤチップを複数個使用し、ホワイトバランスの取れたＬＥＤランプ１としても良い。この場合には、光量が増大することにより、高輝度化を実現できる。また、例えば、第１の発光色を放射する２個のＬＥＤチップ２と第２の発光色を放射する１個のＬＥＤチップ２とを組み合わせるような任意の組合せによりＬＥＤランプ１を構成しても良い。

［第１５の実施の形態］
図１８は、本発明の第１５の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。このＬＥＤランプ１は、平行に配置されるリード部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに対して２個のＬＥＤチップ２をフリップチップ接合して構成されており、リード部３Ａ，３Ｃはカソード、リード部３Ｂは共用のアノードである。２個のＬＥＤチップ２の一方はリード部３Ａおよび３Ｂに電気的に接続されており、もう一方はリード部３Ｂおよび３Ｃに電気的に接続されている。

第１５の実施の形態のＬＥＤランプによると、第８の実施の形態の好ましい効果に加えて２つのＬＥＤチップ２の発光に伴う発熱をリード部３Ａ，３Ｂ，および３Ｃを介して速やかにガラス部４の外部に放散させることができる。また、ＬＥＤチップ２がそれぞれ独立したカソード（リード部３Ａ，３Ｃ）に接続されることから、２つのＬＥＤチップ２を独立して発光制御することができる。

なお、第１５の実施の形態では、リード部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの一方の面に複数のＬＥＤチップ２をフリップチップ接合する構成を説明したが、リード部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの両面にＬＥＤチップ２をフリップチップ接合しても良い。フリップチップ接合されるＬＥＤチップ２は同一発光色のものの他に、異なる発光色のＬＥＤチップ２であっても良い。

また、ＬＥＤチップ２から放射される光によって励起される蛍光体をガラス部４の外側あるいは内側に薄膜状に設けて波長変換型ＬＥＤランプ１としても良い。

また、蛍光体を用いずに色付きガラス等を透過させることに基づいて波長変換を行う波長変換型ＬＥＤランプ１であっても良い。すなわち、塗料等からなる着色剤層をガラス部４の表面または内面に形成しても良い。また、ガラス材料に着色剤または蛍光体を練り込んだガラス部４を用いても良い。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。
上記の第４および第１１の実施の形態において、ＬＥＤチップ２として、紫外光を発光するものを用い、蛍光体層６は、ＬＥＤチップから放射される紫外光によって励起されて白色光を生じるＲＧＢ蛍光体を含む蛍光体層に変更してもよい。この構成によっても、ＬＥＤチップが発光することのできない中間色（例えば、パステルカラー）を発光することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。ＬＥＤチップの断面図である。（ａ）から（ｃ）は、第１の実施の形態のＬＥＤランプ１の製造方法を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第４の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第５の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第６の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第７の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第８の実施の形態に係るＬＥＤランプを示し、（ａ）はＬＥＤランプの側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部におけるＬＥＤチップおよびリード部の断面図である。（ａ）から（ｃ）は、第８の実施の形態のＬＥＤランプ１の製造方法を示す説明図である。本発明の第９の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１０の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１１の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１２の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１３の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１４の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。本発明の第１５の実施の形態に係るＬＥＤランプの側面図である。

符号の説明

１、ＬＥＤランプ２、ＬＥＤチップ２Ｒ、ＬＥＤチップ
２Ｇ、ＬＥＤチップ２Ｂ、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、リード部
３ａ、拡大部４、ガラス部４Ａ、減縮部４Ｂ、溶着部４Ｃ、封止先端
５、半田部６、蛍光体層６Ａ、蛍光体７、半田バンプ
８、Ｓｉ封止部２０、基板２１、ｎ型ＧａＮ層、２２、発光層
２４、ｐ型ＧａＮ層２５、ｐ側電極２６、ｎ側電極

Claims

所定の発光波長の光を放射するＬＥＤチップを有する光源部と、
前記ＬＥＤチップと非接触で周囲を包囲して設けられる透明または半透明のガラス封止部とを有することを特徴とするＬＥＤランプ。
前記ガラス封止部は、筒状のガラス材料の熱処理に基づいて前記ＬＥＤチップを気密封止していることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ
前記ガラス封止部は、内部が真空か、または内部に不活性ガスが封入されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
前記ガラス封止部は、前記ＬＥＤチップから放射される光を波長変換する波長変換部を含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
前記波長変換部は、前記ガラス封止部に形成される蛍光体層または着色剤層であることを特徴とする請求項４記載のＬＥＤランプ。
前記蛍光体層は、前記ガラス封止部の表面または内面に塗布されるか、または蛍光体を混合したガラス材料からなることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤランプ。
前記着色剤層は、前記ガラス封止部の表面または内面に形成されるか、または着色剤を混合したガラス材料からなることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤランプ。
前記ＬＥＤチップは、青色光あるいは紫外光を放射し、
前記ガラス封止部は、その内側に前記ＬＥＤチップの前記青色光あるいは前記紫外光を波長変換して外側に白色光を放射する蛍光体層と、前記蛍光体層の外側に設けられ、前記蛍光体層から放射された前記白色光を受け、前記白色光を着色して外部に放射する着色層とを備えたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
前記光源部は、前記ＬＥＤチップを電気的に接続した一対のリード部を含み、前記一対のリード部は筒状の前記ガラス封止部の一方または相対向する双方から取り出されるとともに前記ガラス封止部との溶着に基づいて支持されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。
前記ガラス封止部は、前記ＬＥＤチップとの空隙に充填する充填材を含むことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。