JP2006073816A - 半導体発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 色度変動幅（ばらつき）が小さく均一な発光特性を有する半導体発光装置を再現性良く提供することを目的とする。
【解決手段】 硬化前の液状透明樹脂中における蛍光体粒子の沈降速度を、蛍光体粒子間または蛍光体粒子と微粉末との間の結合により制御する。これにより、沈降速度の速い蛍光体粒子のみが半導体発光素子近傍に集中することを抑制し、２種類以上の蛍光体の配合比を透明樹脂中の位置によらず所定値に保つ。半導体発光素子からの放射光により２種類以上の蛍光体が励起され、波長変換された光を発生し、混合色を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体発光素子（例えば、ＬＥＤ:light emitting diode）などを用いた半導体発光装置に関し、特に、半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせた白色光源用途などの半導体発光装置に関する。
近年、半導体発光装置は、照明やディスプレー装置などの各種光源に幅広く用いられるようになりつつある。 特に、ＧａＮ系材料を用いた青色発光素子や紫外線素子の実現により、白色発光装置の用途も飛躍的に拡大している。なかでも、液晶ディスプレー用バックライト、大型を含む各種ディスプレーそして照明用ランプなどは今後さらなる拡大が予想される。
このような半導体発光装置は、短波長の光を放出する半導体発光素子と、この発光を波長変換する蛍光体との組合せにより実現できる。すなわち、互いに異なる波長の光を放出する複数種類の蛍光体を混合することにより、所定のスペクトルの発光が得られる。
例えば、紫外線を吸収して、青色光と、緑色光と、赤色光とに、それぞれ波長変換する３種類の蛍光体の配合比を適切に選ぶことにより、希望する発光色が実現できる（例えば、特許文献１）。白色発光を実現する場合には、それに相当する最適な蛍光体配合比が存在する。一方、紫外線を青色発光蛍光体と黄色発光蛍光体とに照射して、放射された青色光と黄色光とを混合することによっても白色光が実現できる。
しかし、複数種類の異なった蛍光体は、それぞれ異なった比重や粒径分布を持っている。このため、製造工程における各種の要因により、製品の色調ばらつきが生じ、歩留まりも低下するという問題が生ずる。
この問題に対処するため、例えば、青色発光素子を用いて蛍光体を一種類とする方法も考えられる。すなわち、黄色蛍光体に青色光を照射して得た黄色光と発光素子からの青色光とを混合して白色を得ることが可能である。
しかしこの場合、発光素子における発光の温度依存性と、蛍光体における波長変換の温度依存性と、が異なるので、周囲温度の変化に対して色調が不安定になるという問題が生ずる。また、半導体発光素子と単一の蛍光体とを組み合わせる方法では、実現できる色範囲がこれら二色の合成色に限られる点でも、不利である。
特開２００３−３２４２１５号公報
本発明は、複数の蛍光体を用いる利点を生かしつつ色調の変動範囲（ばらつき）を小さく抑え、かつ再現性を改善することにより、量産性に富む半導体発光装置を提供する。
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
第一の波長の光を放射する半導体発光素子と、
前記第一の波長の光を吸収したのち波長変換された光を放射する少なくとも２種類の蛍光体と、
前記少なくとも２種類の蛍光体が分散配置され前記半導体発光素子が埋め込まれた封止樹脂と、
バインダ樹脂と、
を備え、
前記少なくとも２種類の蛍光体が前記バインダ樹脂を介して結合した結合体を含み、前記封止樹脂中に分散配置されたことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、
第一の波長の光を放射する半導体発光素子と、
前記第一の波長の光を吸収したのち波長変換された光を放射する少なくとも２種類の蛍光体と、
前記少なくとも２種類の蛍光体が分散配置され前記半導体発光素子が埋め込まれた封止樹脂と、
を備え、
前記少なくとも２種類の蛍光体のうちの少なくともいずれかの表面には、前記２種類の蛍光体のいずれとも異なる材料からなり且つ粒径が小なる微粉末が付着されて前記封止樹脂中に分散配置されたことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
本発明によれば、色度変動（ばらつき）が少なく良好な再現性を有する、蛍光体による波長変換型の半導体発光装置を提供でき、産業上のメリットは多大である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態にかかる半導体発光装置の要部構成を例示する模式断面図である。
すなわち、本実施形態の半導体発光装置は、実装基板上に高密度実装を行うのに適した表面実装型発光装置（ＳＭＤ：Surface Mount Device）である。半導体発光素子１００は、第一のリード５１０上に、接着剤５３０などで接着されている。半導体発光素子１００の上面に設けられた第一の電極は、ボンディングワイヤ５４０により第一のリード５１０に接続されている。また、半導体発光素子１００の上面に設けられた第二の電極は、ボンディングワイヤで第二のリード５１２に接続されている。リード５１０及び５１２は、予めリードフレーム上に連結された状態で、熱可塑性樹脂５２０などを用いて射出成形などにより埋め込まれて固定されている。熱可塑性樹脂５２０に光を反射する材料を混合すれば、リード５１０及び５１２の埋め込み後に、光反射性の傾斜面５２１を形成できる。
半導体発光素子１００には、例えばＧａＮ系材料やＩｎＧａＡｌＰ系の材料などが用いられる。ＧａＮ系発光素子からは、例えば３３０ナノメータから４００ナノメータの波長帯の紫外線が放出される。また、ＩｎＧａＡｌＰ系発光素子では、例えば４００ナノメータから７００ナノメータの波長帯の可視光が放射される。
半導体発光素子１００は、透明樹脂３００により封止されている。そして、透明樹脂３００には、結合蛍光体２２０、２２１、２２３が分散されている。半導体発光素子１００から放出された１次光は、これら結合蛍光体２２０、２２１、２２３に吸収され、波長変換されて２次光が放出される。
図２は、本実施形態にかかる半導体発光装置において、結合蛍光体が透明樹脂３００中に分散している状態を例示する模式図である。
結合蛍光体２２０〜２２３は、バインダ樹脂２５により結合された青色蛍光体２１、緑色蛍光体２２、赤色蛍光体２３などにより構成される。所望の白色光を得るためには、これら蛍光体２１、２２、２３を所定の配合比で結合させることが望ましい。青色蛍光体２１としては例えば、(Sr,Ca,Ba,Eu)10（PO4)6:Cl2などを用いることができる。緑色蛍光体２２としては例えば、３（Ba,Mg,Eu,Mn）O:8Al2Oなどを用いることができる。また、赤色蛍光体２３としては、例えばLa2O2S：（Eu,Sm)などを用いることができる。
３色混合によって白色を得ようとすると、他に比べて発光強度が低い赤色蛍光体２３は高い配合比（重量比）が必要である。配合比の一例を重量比で表すと、青色：緑色：赤色＝０．７：１：５である。通常、赤色蛍光体２３の粒径は５〜１５マイクロメータ（μｍ）程度である。また、青色蛍光体２１及び緑色蛍光体２２の粒径は、３〜１２マイクロ波程度である。また、赤色蛍光体２３の比重は、約５．７であり、青色蛍光体２１の約４．２や緑色蛍光体２２の３．８よりも大きい。このために赤色蛍光体２３は硬化前の透明樹脂３００中において、沈降速度が大きい。
ここで、透明樹脂３００の硬化前の液状透明樹脂中での蛍光体（結合蛍光体）の沈降速度は、ストークスの式で近似できる。つまり、蛍光体の沈降速度は、（粒径の二乗×比重）に比例する。
配合比の高い赤色蛍光体２３の粒径は一般的に大きいため、赤色蛍光体２３の沈降速度は一層高くなる。
図３は、本発明者が本発明に至る過程で検討した比較例の半導体発光装置を模式的に表す断面図である。本比較例の半導体発光装置も、表面実装型発光装置（ＳＭＤ）である。同図については、図１及び図２に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
半導体発光素子１００は透明樹脂３００により封止されているが、熱硬化前の透明樹脂３００は液状であり、その中には蛍光体（青色発光用２１、緑色発光用２２、赤色発光用２３）が所定の配合比に混合されている。これら蛍光体は、半導体発光素子１００から放出される紫外線を吸収して青色光２０１、緑色光２０２、赤色２０３などに波長変換する機能を有する。このため蛍光体の配合比を適切に選ぶ事により、希望する発光色が実現できる。
しかしながら、本比較例の半導体発光装置の場合、以下のような問題がある。すなわち、複数種類の蛍光体はそれぞれ異なった比重や粒径分布を持っているため、液状の透明樹脂素材（加熱硬化前）に、これら蛍光体を所定の配合比で混合したとしても、半導体発光素子１００の周辺に注入する前に、その沈降速度の差によってディスペンサ内に配合比の不均一を生じる。また同様に、半導体発光装置１００の周囲に注入後にも加熱硬化前までは沈降が進むため、蛍光体の配合比は透明樹脂３００内の位置により変化する。
図３に例示したように、比重が他の蛍光体よりも大きい赤色蛍光体２３は、他の蛍光体（青色蛍光体２１、緑色蛍光体２２）より沈降が早く進む。また、赤色は他の色と比較して発光強度が低いため、配合比（重量比）を高くする必要がある。このためには、粒径を大きくすることが望ましい。しかし、液状透明樹脂３００中の沈降速度は、前述の如く、近似的に粒径の２乗に比例するため、赤色蛍光体２３の沈降速度はさらに高まる。
このため、半導体発光素子１００の近傍に赤色蛍光体２３が多く分布して加熱硬化される。半導体発光素子１００から放射された紫外線１０は、赤色蛍光体２３に吸収されると赤色光２０３に変換され、青色蛍光体２１に吸収されると青色光２０１に変換され、緑色蛍光体２２に吸収されると緑色光２０２に変換される。ところが、発光素子１００の近傍に赤色蛍光体２３が多量に存在するために、一次光である紫外線の多くが赤色蛍光体２３に吸収されてしまう。この結果、赤が強調された色調となる。
図４は、時間の経過が色調に及ぼす影響を示す実験結果をボックスプロット（boxplot）にて表示したグラフ図である。
すなわち、同図の横軸は、３色蛍光体を液状樹脂３００に混合しディスペンサにより発光素子１００の周囲に注入後、加熱硬化開始までの時間を表す。縦軸は、完成後の白色発光装置の色調を、色座標Ｏ−Ｃｘで表す。その平均値は、塗りつぶし四角印により表した。
図４から、加熱硬化開始までの放置時間が長くなるとともに、色座標Ｃｘが大きくなり、かつ“ばらつき”も大きくなり、色調変動が大きくなったことが分かる。量産時には 液状の透明樹脂３００注入から加熱硬化開始までの時間にある程度の幅（ばらつき）が生ずることは避けられない。この結果、製品の色調ばらつきが生じ、歩留まりも当然低下する。
この問題を抑制するには、赤色蛍光体２３を単独で配置せずに、他色の蛍光体と結合させることが望ましい。３種類の蛍光体は一体となって結合されることが望ましいが、配合比と個々の粒径の関係から、必ずしも常に実現できるとは限らない。本実施形態における結合蛍光体の組み合わせとしては、主として次の４組があるが、これ以外の組み合わせもあり得る（例えば、同種類の蛍光体どうしの結合）。
すなわち、結合蛍光体２２０は、赤色、青色、緑色の３種類蛍光体がバインダ樹脂２５を介して結合している。また、結合蛍光体２２１は、赤色、緑色の２種類の蛍光体がバインダ樹脂２５を介して結合している。また、結合蛍光体２２２は、緑色、青色の２種類の蛍光体がバインダ樹脂２５を介して結合している。そして、結合蛍光体２２３は、赤色、青色の２種類の蛍光体がバインダ樹脂２５を介して結合している。
これらの結合により、赤色蛍光体２３が単独で沈降することを抑制できるので、赤色の強調は大幅に緩和される。
図１に例示したように、この結合蛍光体は例えば紫外線１０を吸収して、それぞれの蛍光体が波長変換作用を行い、それぞれ青色光２０１、緑色光２０２、赤色光２０３を放射する。これら三色の混合色として白色光が得られる。
以上のように、結合蛍光体を形成して透明樹脂３００中に分散すれば、比重の大きい赤色蛍光体２３のみが発光素子１００近辺に局在することを抑制できる。このような結合蛍光体は、各蛍光体を所定の配合比で混合した後に、バインダ樹脂などを介して蛍光体粒子どうしを互いに結合させることにより形成できる。その方法つついては、後に詳述する。
図５は、本実施形態にかかる半導体発光装置の組み立て工程の一部を例示する模式図である。
結合蛍光体２００〜２０３は、加熱硬化前の液状の透明樹脂３００に混合されて、ディスペンサ６００などを用いて発光素子１００の上に滴下（注入）される。結合蛍光体は、液状透明樹脂３００に対して２０−３０％の重量比で混合することが望ましい。量産工程においては、リードフレーム５１５上に透明樹脂注入前の多数の半導体発光装置７００が配列されており、連続して液状透明樹脂の注入がなされる。この際に、矢印方向にリードフレームが自動搬送される。その後、加熱硬化工程を経て透明樹脂３００が形成される。透明樹脂３００の例としては、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などがある。これらのうちで、特にシリコーン樹脂を用いると、半導体発光素子１００から放射される紫外線による変色などの劣化がなく、長期間にわたり安定した発光特性が得られる。
蛍光体の沈降は、液状の透明樹脂３００に混合された時から始まる。量産用ディスペンサー６００などでは、蛍光体の混合から発光素子１００上に樹脂３００が注入されるまで数時間要することもあり、この間、蛍光体の沈降が進行する。
図５において、Ａ部及びＢ部は結合蛍光体が液状透明樹脂中に混合された状態を模式的に表した一部拡大図である。上方のＡ部は下方のＢ部よりも結合蛍光体の濃度が低い状態となることが例示されている。結合蛍光体の濃度が異なっても、３種類の蛍光体はＡ部においても、Ｂ部においても、所定の配合比で混合されている。この結果、比較例のように赤色が強調された発光装置が不本意に生産されることはない。また、生産時に一定の時間間隔でディスペンサー６００内を撹拌すれば、Ａ部及びＢ部の濃度差を極めて小さくすることが可能である。
次に、結合蛍光体２００〜２０３の形成方法を説明する。
図６は、結合蛍光体の形成方法を例示するフローチャートである。
まず、所定の比率に秤量した少なくとも２種類の蛍光体を液体中に分散させる（ステップＳ１１０）。蛍光体を分散させる溶質としては、例えば、水や、アルコール等の有機溶媒などを用いることができる。
次に、バインダを添加する（ステップＳ１２０）。バインダとしては、例えば、アクリル系樹脂やシリコーン系樹脂などを用いることができる。アクリル系樹脂は結合強度が高いが、半導体発光素子から放出される短波長光などにより変色を起こすことがあり、光度が低下する場合がある。
また、溶質に対するバインダの濃度は、例えば、０．０１パーセント乃至０．５パーセントとすることができる。また、ステップＳ１１０とＳ１２０の順序は前後させてもよい。すなわち、予めバインダを添加した溶質に、蛍光体を分散させてもよい。
次に、撹拌（例えば一時間）させて蛍光体を凝集する（ステップＳ１３０）。溶質中に分散した蛍光体粒子どうしが凝集し、バインダ樹脂の皮膜により結合が促進される。
その後、濾過乾燥し（ステップＳ１４０）、さらにフルイ（例えば、２００メッシュ）などにかけて分別する（ステップＳ１５０）。
図７は、このような結合処理により形成された結合蛍光体を拡大して表したＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）写真である。
蛍光体粒子の表面にバインダの被膜Ｂが形成され、この被膜Ｂにより隣接する蛍光体同士が結合されていることが分かる。
図８は、結合処理の有無による粒径の分布の変化を例示するグラフ図である。
すなわち、同図の横軸は、蛍光体（結合蛍光体）の平均粒径（単位：マイクロメータ）を表し、縦軸は、各々の粒子径群が蛍光体の全体に占める体積比率（パーセント）を表す。
この例において、結合処理前の蛍光体の平均粒径は９マイクロメータ（赤色）、７マイクロメータ（緑色）、６マイクロメータ（青色）である。また、配合比（重量比）は、赤色：緑色：青色＝５：１：０．７とした。
結合処理を施さない場合の平均粒径は６〜１０マイクロメータであるのに対して、バインダ樹脂を用いた結合処理により、結合蛍光体の平均粒径は、１２〜１６マイクロメータまで大きくなっており、蛍光体粒子の結合が生じたことが分かる。
ところで、透明樹脂３００に蛍光体を分散し、発光素子１００上に注入した後 樹脂３００が加熱硬化するまでの時間は短いことが望ましいが、実際の量産工程では、数時間以上を要する場合も多い。この間にも、蛍光体（結合蛍光体）沈降は進行する。
図９は、結合蛍光体が半導体発光素子１００の近傍に沈降している状態を表した模式図である。
同図に表したように、結合蛍光体２２０、２２１、２２２、２２３は、半導体発光素子１００の近傍に沈降している。しかし、本実施形態によれば、このように沈降が生じたとしても、青色、緑色、赤色蛍光体の配合比は一定なので、色調の変動範囲を極めて小さく抑えることができる。本発明者が試作した結果、図３及び図４に関して前述した比較例の場合には色座標上の色度ばらつきがプラスマイナス０．０２４であったのに対して、本実施形態の半導体発光装置の場合には、色度のばらつきをプラスマイナス０．００５以内に抑えることができた。この結果、極めて分散の小さい特性分布（とくに色調）が再現性良く得られるので、量産におけるメリットは非常に大きい。
一方、蛍光体の輝度には、粒径依存性がある。例えば、青色蛍光体においては、粒径が１５マイクロメータの場合は６マイクロメータの場合よりも輝度が１０〜１５パーセント向上する。ところが 蛍光体の大粒径化は沈降速度を速くし、色度ばらつき増加及び歩留低下を招く。これに対して、本実施形態によれば、粒径を大きくしても蛍光体同士の結合処理を実施することにより色度ばらつきを低減できるので、高輝度ランプの量産が可能になる。
半導体発光装置では、半導体発光素子１００と蛍光体とは近接して配置されるので、蛍光体の分布が色によって異なることは全体の色調に大きな影響を及ぼす。従って、蛍光灯などに比べて、励起光源（すなわち半導体発光素子）からの距離に依存する事なく、蛍光体の配合比を一定にすることは極めて重要である。これに対して、本実施形態によれば、蛍光体に結合処理を施して結合蛍光体を形成することにより、によって異なることは全体の色調に大きな影響を及ぼす。従って、蛍光灯などに比べて、半導体発光素子からの距離に依存することなく、蛍光体の配合比を一定にすることができ、色度の変動やばらつきを確実且つ容易に抑えることができる。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１０（ａ）は、本発明の第２の実施の形態にかかる半導体発光装置の要部構成を例示する模式断面図である。また、図１０（ｂ）は、その蛍光体の拡大模式断面図である。
同図についても、図１乃至図９に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態においては、複数の蛍光体（例えば、青色蛍光体２１、緑色蛍光体２２、赤色蛍光体２３）のうち、沈降しやすい蛍光体（例えば、赤色蛍光体２３）の表面に透光性微粉末２１０を付着した微粉末付き蛍光体２３０を形成する。透光性微粉末２１０は、蛍光体２３とは異なる材料からなり、その粒径も蛍光体２３よりも小なる粉末である。透光性微粉末２１０としては、例えば、シリカやアルミナなどの可視光線及び紫外線に対して透過性の良い材料を用いることができる。シリカやアルミナを表面改質（例えば、官能基を付着させる）することにより、硬化前の液状の樹脂３００に対して親媒性を高めることができる。この結果、沈降速度を遅くできる。また、微粉末２１０を付着すると、蛍光体粒子同士の結合は起きにくくなり、大粒径化による沈降を抑制できる。
微粉末２１０の平均粒径は、０．０１マイクロメータ〜０．０８マイクロメータの範囲内であることが望ましい。平均粒径が０．０８マイクロメータを超えると微粒子２１０の表面積が小さくなり、樹脂との親媒性を高める効果が小さくなる。一方、微粉末２１０の平均粒径が０．０１マイクロメータを下回ると、微粒子同士が凝集しやすくなる。その結果、蛍光体の表面に付着させるための処理液として望ましい単分散のコロイド状態になりなくくなる。
一方、例えば、青色蛍光体２１及び緑色蛍光体２２には微粉末を付着させない。この結果、微粉末付き蛍光体の沈降速度が相対的に低下し、青色及び緑色の蛍光体の沈降速度に近づく。
微粉末付き蛍光体２３０、青色蛍光体２１及び緑色蛍光体２２を液状透明樹脂に混合した後、図５に例示した如くディスペンサ６００に充填する。この後、発光素子１００上に注入し、加熱硬化する。この具体例においては、微粉末付き蛍光体２３０（この例では赤色蛍光体２３を含む）の沈降速度が青色蛍光体２１や緑色蛍光体２２のそれと近づくので、従来のような極端な赤色蛍光体の集中は起こらない。つまり、赤色蛍光体２３のみが半導体発光素子１００の周囲に沈降して色度が赤色に近い方向にずれるという問題を解消できる。その結果、大量に生産した場合などでも、製品毎の配合比の差を減少することができる。例えば、微粉末２１０を付着させずに形成した半導体発光装置においてはプラスマイナス０．０２４あった色度ばらつきが、本具体例においてはプラスマイナス０．０１３にまで減少でき、色調のばらつきが減少する。このようにして、歩留まりや生産性の向上が実現できる。
本発明の第２実施形態は、前述した第１実施形態と比べると、各色（種類）の蛍光体の沈降速度を厳密に一致させる点ではやや不利な場合もある。しかし、第２実施形態の場合、蛍光体が互いに結合されていないため、各蛍光体粒子の粒径は小さく、第１実施形態よりも沈降速度を遅くできる。
ディスペンサ６００の中で速く沈降すると、樹脂の滴下工程において、工程の初期に滴下した半導体発光装置の蛍光体の量は多く、工程の終期に滴下した半導体発光装置の蛍光体の量が少なくなる。また、同様に、工程の初期に滴下した半導体発光装置においては、半導体発光素子１００の周囲に大量の蛍光体が沈降し、工程の終期に滴下した半導体発光装置においては半導体発光素子１００の周囲への蛍光体の沈降量は少ない。つまり、製品毎に、蛍光体の含有量や分布が異なり、光度のばらつきが生ずる場合がある。
これに対して、第２実施形態においては、蛍光体の沈降速度が増加しないので、製品毎の光度のばらつきを抑制できる点で有利である。
ただし、光度のばらつきは半導体発光素子１００にも存在し、例えば駆動電流により調整可能である。従って、第１実施形態において若干の光度のばらつきが生じたとしても、実用上は十分に対応できる範囲内である。
次に、微粉末付き蛍光体２３０の形成方法について説明する。
図１１は、微粉末付き蛍光体を形成する方法を表すフローチャートである。
まず、可視光や紫外線光に対して透過性の良いシリカやアルミナなどの透光性微粉末２１０を水あるいは有機溶剤（例えばアルコールなど）などの溶質中に投入し、超音波をかけてよく分散させる（ステップＳ２１０）。その後、撹拌しながら蛍光体２３を徐々に添加し（ステップＳ２２０）、一定時間撹拌を継続した後（ステップＳ２３０）、その蛍光体スラリーを乾燥（例えば、１００〜１５０℃）することにより微粉末付き蛍光体２３０が得られる（ステップＳ２４０）。このようにして形成された微粉末付き蛍光体２３０は、他の蛍光体（例えば緑色蛍光体や青色蛍光体）と共に、液状透明樹脂（例えばシリコーン、エポキシなど）に混合され、滴下されて加熱硬化される。
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。
例えば、半導体発光素子１００として用いることができるものは、ＩｎＧａＡｌＰ系やＧａＮ系に限定されず、その他、ＧａＡｌＡｓ系、ＩｎＰ系をはじめとする各種のIII−Ｖ族化合物半導体や、その他、II−VI族化合物半導体あるいはそれ以外の各種の半導体を用いたものであってもよい。
半導体発光素子から放射される光についても、同様に、紫外線光ばかりでなく、可視光あるいは赤外光でも良い。また、蛍光体の種類や配合比についても、適切に選択することにより、任意の発光色が得られる。例えば、蛍光体は、青、緑、赤の三種類に限定されることはなく、２種類でも、４種類以上でも、同様の効果が得られる。
その他、半導体発光装置を構成する半導体発光素子、リード、埋め込み樹脂、蛍光体、微粉末、封止樹脂などの各要素の形状、サイズ、材質、配置関係などに関して当業者が各種の設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を有する限りにおいて本発明の範囲に包含される
本発明の第一の実施の形態にかかる半導体発光装置の要部構成を例示する模式断面図である。 第１実施形態にかかる半導体発光装置において、結合蛍光体が透明樹脂３００中に分散している状態を例示する模式図である。 本発明者が本発明に至る過程で検討した比較例の半導体発光装置を模式的に表す断面図である。 時間の経過が色調に及ぼす影響を示す実験結果をボックスプロット（boxplot）にて表示したグラフ図である。 第１実施形態にかかる半導体発光装置の組み立て工程の一部を例示する模式図である。 結合蛍光体の形成方法を例示するフローチャートである。 結合処理により形成された結合蛍光体を拡大して表したＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）写真である。 結合処理の有無による粒径の分布の変化を例示するグラフ図である。 結合蛍光体が半導体発光素子１００の近傍に沈降している状態を表した模式図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態にかかる半導体発光装置の要部構成を例示する模式断面図であり、（ｂ）は、その蛍光体の拡大模式断面図である。 微粉末付き蛍光体を形成する方法を表すフローチャートである。
符号の説明
１０ 紫外線光
２１ 青色蛍光体
２２ 緑色蛍光体
２３ 赤色蛍光体
２５ バインダ
２０１ 青色光
２０２ 緑色光
２０３ 赤色光
２１０ 透光性微粉末
２２０ 結合蛍光体
２２１ 結合蛍光体
２２２ 結合蛍光体
２２３ 結合蛍光体
２３０ 微粉末付き蛍光体
１００ 半導体発光素子
３００ 透明樹脂
５１０ 第一のリード
５１２ 第二のリード
５１５ リードフレーム
５２０ 熱可塑性樹脂
５２１ 光反射面
５３０ 接着剤
５４０ ボンディングワイヤ
６００ ディスペンサー
７００ 透明樹脂注入前の半導体発光装置

Claims (6)

  1. 第一の波長の光を放射する半導体発光素子と、
    前記第一の波長の光を吸収したのち波長変換された光を放射する少なくとも２種類の蛍光体と、
    前記少なくとも２種類の蛍光体が分散配置され前記半導体発光素子が埋め込まれた封止樹脂と、
    バインダ樹脂と、
    を備え、
    前記少なくとも２種類の蛍光体が前記バインダ樹脂を介して結合した結合体を含み、前記封止樹脂中に分散配置されたことを特徴とする半導体発光装置。
  2. 前記バインダ樹脂は、シリコーン系またはアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
  3. 第一の波長の光を放射する半導体発光素子と、
    前記第一の波長の光を吸収したのち波長変換された光を放射する少なくとも２種類の蛍光体と、
    前記少なくとも２種類の蛍光体が分散配置され前記半導体発光素子が埋め込まれた封止樹脂と、
    を備え、
    前記少なくとも２種類の蛍光体のうちの少なくともいずれかの表面には、前記２種類の蛍光体のいずれとも異なる材料からなり且つ粒径が小なる微粉末が付着されて前記封止樹脂中に分散配置されたことを特徴とする半導体発光装置。
  4. 前記微粉末は、シリカ及びアルミナの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置。
  5. 前記微粉末の平均粒径は、０．０１マイクロメータ以上０．０８マイクロメータ以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の半導体発光装置。
  6. 前記第一の波長は紫外線光領域にあり、
    前記少なくとも２種類の蛍光体は、第二の波長である青色光を放射させる青色蛍光体と、第三の波長である緑色光を放射させる緑色蛍光体と、第四の波長である赤色を放射する赤色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
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