JP2008235500A

JP2008235500A - Semiconductor light-emitting device

Info

Publication number: JP2008235500A
Application number: JP2007071848A
Authority: JP
Inventors: Teruo Yamazaki; 照夫山▲崎▼; Mitsuhiko Sakai; 光彦酒井
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light-emitting device capable of emitting clear white light having high brightness. <P>SOLUTION: The semiconductor light-emitting device A1 includes an ultraviolet LED 4uv serving as a light source, and mixes red light Lr, green light Lg, and blue light Lb to emit white light Lw. In the semiconductor light-emitting device A1, a red light area 3r for emitting the red light Lr, a green light area 3g for emitting the green light Lg, and a blue light area 3b for emitting blue light Lb are arranged in parallel with each other relative to the direction of emission of the white light Lw. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、赤色光、緑色光、および青色光を混色することにより白色光を出射する半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device that emits white light by mixing red light, green light, and blue light.

図５は、従来の半導体発光装置の一例を示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示された半導体発光装置Ｘは、基板９１、ケース９２、紫外線ＬＥＤ９３、および封止樹脂９４を備えている。基板９１は、絶縁材料からなる。ケース９２は、基板９１の中央寄り部分を囲う枠状とされており、たとえば白色樹脂からなる。紫外線ＬＥＤ９３は、紫外線を発光可能に構成されており、基板９１の中央に搭載されている。ケース９２の内側には、封止樹脂９４が設けられている。 FIG. 5 shows an example of a conventional semiconductor light emitting device (see, for example, Patent Document 1). The semiconductor light emitting device X shown in the figure includes a substrate 91, a case 92, an ultraviolet LED 93, and a sealing resin 94. The substrate 91 is made of an insulating material. The case 92 has a frame shape surrounding the central portion of the substrate 91, and is made of, for example, white resin. The ultraviolet LED 93 is configured to emit ultraviolet light and is mounted at the center of the substrate 91. A sealing resin 94 is provided inside the case 92.

封止樹脂９４は、紫外線ＬＥＤ９３を覆っており、赤色蛍光体樹脂９４ｒ、緑色蛍光体樹脂９４ｇ、および青色蛍光体樹脂９４ｂが積層された構造とされている。赤色蛍光体樹脂９４ｒは、紫外線によって励起されることにより赤色光を発光する蛍光体を含んでいる。緑色蛍光体樹脂９４ｇは、紫外線によって励起されることにより緑色光を発光する蛍光体を含んでいる。青色蛍光体樹脂９４ｂは、紫外線によって励起されることにより青色光を発光する蛍光体を含んでいる。紫外線ＬＥＤ９３から紫外線Ｌｕｖが発せられると、赤色蛍光体樹脂９４ｒ、緑色蛍光体樹脂９４ｇ、および青色蛍光体樹脂９４ｂが励起され、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂが出射される。これらの赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂが混色することにより、白色光Ｌｗとなる。 The sealing resin 94 covers the ultraviolet LED 93 and has a structure in which a red phosphor resin 94r, a green phosphor resin 94g, and a blue phosphor resin 94b are laminated. The red phosphor resin 94r includes a phosphor that emits red light when excited by ultraviolet rays. The green phosphor resin 94g contains a phosphor that emits green light when excited by ultraviolet rays. The blue phosphor resin 94b includes a phosphor that emits blue light when excited by ultraviolet rays. When the ultraviolet LED Luv is emitted from the ultraviolet LED 93, the red phosphor resin 94r, the green phosphor resin 94g, and the blue phosphor resin 94b are excited, and the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb are emitted. These red light Lr, green light Lg, and blue light Lb are mixed to form white light Lw.

しかしながら、赤色光Ｌｒは、緑色蛍光体樹脂９４ｇおよび青色蛍光体樹脂９４ｂを透過する過程において、減衰することが避けられない。緑色蛍光体樹脂９４ｇを励起させる紫外線Ｌｕｖは、赤色蛍光体樹脂９４ｒを透過する間に減衰してしまう。また、緑色蛍光体樹脂９４ｇからの緑色光Ｌｇは、青色蛍光体樹脂９４ｂを透過することにより減衰する。さらに、青色蛍光体樹脂９４ｂを励起させるには、赤色蛍光体樹脂９４ｒおよび緑色蛍光体樹脂９４ｇを透過してきた紫外線Ｌｕｖが用いられる。このように、赤色蛍光体樹脂９４ｒ、緑色蛍光体樹脂９４ｇ、および青色蛍光体樹脂９４ｂは、それぞれから発せられた赤色光９４ｒ、緑色光９４ｇ、および青色光９４ｂに対して互いに影響を及ぼしあってしまう。このようなことでは、鮮明であり、かつ輝度が高い白色光Ｌｗを得ることは困難であった。 However, the red light Lr is unavoidably attenuated in the process of passing through the green phosphor resin 94g and the blue phosphor resin 94b. The ultraviolet ray Luv that excites the green phosphor resin 94g is attenuated while passing through the red phosphor resin 94r. Further, the green light Lg from the green phosphor resin 94g is attenuated by passing through the blue phosphor resin 94b. Furthermore, in order to excite the blue phosphor resin 94b, ultraviolet light Luv that has passed through the red phosphor resin 94r and the green phosphor resin 94g is used. As described above, the red phosphor resin 94r, the green phosphor resin 94g, and the blue phosphor resin 94b influence each other on the red light 94r, the green light 94g, and the blue light 94b emitted from each. End up. In such a case, it is difficult to obtain white light Lw that is clear and has high luminance.

また、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および紫外線Ｌｕｖが適切に進行するためには、赤色蛍光体樹脂９４ｒ、緑色蛍光体樹脂９４ｇ、および青色蛍光体樹脂９４ｂどうしの界面を透過する必要がある。これらの界面に対して、臨界反射角よりも大きい入射角で入射した赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および紫外線Ｌｕｖは、全反射されてしまう。これは、半導体発光装置Ｘの出射効率が低下する原因となっていた。 Further, in order for the red light Lr, the green light Lg, and the ultraviolet light Luv to travel appropriately, it is necessary to transmit through the interfaces of the red phosphor resin 94r, the green phosphor resin 94g, and the blue phosphor resin 94b. The red light Lr, the green light Lg, and the ultraviolet light Luv incident on these interfaces at an incident angle larger than the critical reflection angle are totally reflected. This has been a cause of a decrease in the emission efficiency of the semiconductor light emitting device X.

特開２００４−２２８４６４号公報JP 2004-228464 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、鮮明であり、かつ輝度が高い白色光を出射することが可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。 An object of the present invention is to provide a semiconductor light-emitting device that has been conceived under the circumstances described above and that can emit white light that is clear and has high luminance.

本発明によって提供される半導体発光装置は、光源として１以上の半導体発光素子を備えており、赤色光、緑色光、および青色光を混色させることにより白色光を出射する半導体発光装置であって、赤色光を出射する赤色光領域、緑色光を出射する緑色光領域、および青色光を出射する青色光領域が、白色光の出射方向に対して互いに並列に配置された構成とされていることを特徴としている。 The semiconductor light-emitting device provided by the present invention is a semiconductor light-emitting device that includes one or more semiconductor light-emitting elements as a light source, and emits white light by mixing red light, green light, and blue light, The red light region that emits red light, the green light region that emits green light, and the blue light region that emits blue light are arranged in parallel to each other in the direction of white light emission. It is a feature.

このような構成によれば、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光は、上記赤色光領域、上記緑色光領域、および上記青色光領域のうちそれぞれが出射された領域以外の領域を透過することがない。これにより、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光が不当に減衰されることを回避することが可能である。したがって、上記白色光の輝度を高めるとともに、上記白色光を鮮明なものとすることができる。また、上記赤色光領域、上記緑色光領域、および上記青色光領域どうしの界面は、上記赤色光、上記緑色光、上記青色光の進行方向に対して平行となる。このため、これらの界面によって上記赤色光、上記緑色光、上記青色が全反射されてしまうことがない。これは、上記半導体発光装置の出射効率を高めるのに適している。 According to such a configuration, the red light, the green light, and the blue light are transmitted through a region other than the region from which the red light region, the green light region, and the blue light region are emitted. There is nothing to do. Accordingly, it is possible to avoid the red light, the green light, and the blue light from being attenuated inappropriately. Therefore, the brightness of the white light can be increased and the white light can be made clear. The interfaces of the red light region, the green light region, and the blue light region are parallel to the traveling direction of the red light, the green light, and the blue light. For this reason, the red light, the green light, and the blue are not totally reflected by these interfaces. This is suitable for increasing the emission efficiency of the semiconductor light emitting device.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体発光素子は、紫外線を発光し、上記赤色光領域は、紫外線によって励起されることにより、赤色光を発する赤色蛍光体を含んでおり、上記緑色光領域は、紫外線によって励起されることにより、緑色光を発する緑色蛍光体を含んでおり、上記青色光領域は、紫外線によって励起されることにより、青色光を発する青色蛍光体を含んでいる。このような構成によれば、上記赤色光領域に混入する蛍光体の種類および量は、上記緑色光や上記青色光への影響を考慮することなく、上記半導体発光素子からの紫外線の波長や輝度などと、得ようとする上記赤色光の波長や輝度などとに基づいて決定することができる。同様に、上記緑色光領域および上記青色蛍領域に混入する蛍光体の種類および量についても、それぞれから得ようとする光の波長や輝度に基づいて独立して決定することができる。この結果、上記赤色光、上記緑色光、および上記青色光の波長および輝度を、混色によって上記白色光を生成するのに適したものとすることが可能である。また、比較的短波長である上記青色光が、上記赤色蛍光体および上記緑色蛍光体によって、比較的長波長である上記赤色光および緑色光に再変換されることがない。これは、上記白色光を鮮明にするのに好適である。 In a preferred embodiment of the present invention, the semiconductor light emitting element emits ultraviolet light, and the red light region includes a red phosphor that emits red light when excited by ultraviolet light, and the green light The region includes a green phosphor that emits green light when excited by ultraviolet rays, and the blue light region includes a blue phosphor that emits blue light when excited by ultraviolet rays. According to such a configuration, the type and amount of the phosphor mixed in the red light region can be determined by the wavelength and brightness of the ultraviolet light from the semiconductor light emitting element without considering the influence on the green light and the blue light. And based on the wavelength and brightness of the red light to be obtained. Similarly, the type and amount of the phosphor mixed in the green light region and the blue firefly region can be determined independently based on the wavelength and luminance of the light to be obtained from each. As a result, it is possible to make the wavelength and luminance of the red light, the green light, and the blue light suitable for generating the white light by mixing colors. Further, the blue light having a relatively short wavelength is not reconverted to the red light and green light having relatively long wavelengths by the red phosphor and the green phosphor. This is suitable for sharpening the white light.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記赤色光領域、上記緑色光領域、および上記青色光領域のそれぞれに一つずつ含まれる３つの上記半導体発光素子を備えており、上記３つの半導体発光素子は、いずれもＩｎＧａＮ系半導体からなる。このような構成によれば、上記３つの半導体発光素子は、効率よく発光させるのに適した順方向電圧がほとんど同じである。このため、上記半導体発光装置の発光を制御するためのデバイスは、ほとんど単一の電圧である電力を制御すれば足り、互いの電圧が大きく異なる電力を制御する必要がない。これは、上記デバイスの簡略化に適しており、コスト削減を図ることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the semiconductor light emitting device includes three semiconductor light emitting elements each included in each of the red light region, the green light region, and the blue light region. Are each made of an InGaN-based semiconductor. According to such a configuration, the three semiconductor light emitting elements have almost the same forward voltage suitable for efficient light emission. For this reason, the device for controlling the light emission of the semiconductor light-emitting device only needs to control the power that is almost a single voltage, and does not need to control the power that is greatly different from each other. This is suitable for simplification of the device and can reduce the cost.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る半導体発光装置の第１実施形態を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ１は、基板１、ケース２、３つの紫外線ＬＥＤ４ｕｖ、および封止樹脂５を備えている。半導体発光装置Ａ１は、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂを出射し、これらを混色することにより、白色光Ｌｗを発する構成とされている。 FIG. 1 shows a first embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A1 of this embodiment includes a substrate 1, a case 2, three ultraviolet LEDs 4uv, and a sealing resin 5. The semiconductor light emitting device A1 is configured to emit red light Lr, green light Lg, and blue light Lb, and emit white light Lw by mixing these colors.

基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなり、矩形状とされている。基板１には、紫外線ＬＥＤ４ｕｖに電力供給するための配線パターン（図示略）が形成されている。 The substrate 1 is made of an insulating material such as glass epoxy resin and has a rectangular shape. On the substrate 1, a wiring pattern (not shown) for supplying power to the ultraviolet LED 4uv is formed.

ケース２は、基板１の中央寄り部分を囲う枠状とされており、たとえば白色樹脂によって形成されている。ケース２の内面は、基板１から離間するほど向かい合う内面との距離が大となる傾斜面とされている。 The case 2 has a frame shape surrounding the central portion of the substrate 1 and is made of, for example, white resin. The inner surface of the case 2 is an inclined surface whose distance from the facing inner surface increases as the distance from the substrate 1 increases.

紫外線ＬＥＤ４ｕｖは、ＩｎＧａＮ系半導体からなる半導体発光素子であり、紫外線Ｌｕｖを発光するように構成されている。本実施形態においては、３つの紫外線ＬＥＤ４ｕｖが、基板１上のうちケース２に囲まれた部分に、互いに間隔を隔てて直列に配置されている。 The ultraviolet LED 4uv is a semiconductor light emitting element made of an InGaN-based semiconductor, and is configured to emit ultraviolet light Luv. In the present embodiment, three ultraviolet LEDs 4uv are arranged in series at a portion of the substrate 1 surrounded by the case 2 with a space therebetween.

封止樹脂５は、ケース２によって囲まれた領域に設けられており、３つの紫外線ＬＥＤ４ｕｖを覆っている。封止樹脂５は、赤色蛍光体樹脂５ｒ、緑色蛍光体樹脂５ｇ、および青色蛍光体樹脂５ｂからなる。 The sealing resin 5 is provided in a region surrounded by the case 2 and covers the three ultraviolet LEDs 4uv. The sealing resin 5 includes a red phosphor resin 5r, a green phosphor resin 5g, and a blue phosphor resin 5b.

赤色蛍光体樹脂５ｒは、基板１の一端寄りに配置された紫外線ＬＥＤ４ｕｖを覆っている。赤色蛍光体樹脂５ｒには、紫外線Ｌｕｖによって励起されることにより赤色光Ｌｒを発する蛍光体が混入されている。このような蛍光体としては、たとえば付活剤としてユウロピウムを含む酸化イットリウムやその複合酸化物、あるいは付活剤としてユウロピウムを含むフッ化物蛍光体などが挙げられる。 The red phosphor resin 5r covers the ultraviolet LED 4uv disposed near one end of the substrate 1. The red phosphor resin 5r is mixed with a phosphor that emits red light Lr when excited by the ultraviolet light Luv. Examples of such a phosphor include yttrium oxide containing europium as an activator and a composite oxide thereof, or a fluoride phosphor containing europium as an activator.

緑色蛍光体樹脂５ｇは、中央にある紫外線ＬＥＤ４ｕｖを覆っている。緑色蛍光体樹脂５ｇには、紫外線Ｌｕｖによって励起されることにより緑色光Ｌｇを発する蛍光体が混入されている。このような蛍光体としては、付活剤として２価のマンガンおよびユウロピウムを含むアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体や、付活剤として３価のテルビウムおよびセリウムを含む希土類珪酸塩蛍光体などが挙げられる。 The green phosphor resin 5g covers the ultraviolet LED 4uv at the center. The green phosphor resin 5g is mixed with a phosphor that emits green light Lg when excited by the ultraviolet light Luv. Examples of such phosphors include alkaline earth aluminate phosphors containing divalent manganese and europium as activators, and rare earth silicate phosphors containing trivalent terbium and cerium as activators. It is done.

青色蛍光体樹脂５ｂは、基板１の他端寄りに配置された紫外線ＬＥＤ４ｕｖを覆っている。青色蛍光体樹脂５ｂには、紫外線Ｌｕｖによって励起されることにより青色光Ｌｂを発する青色蛍光体が混入されている。このような蛍光体としては、付活剤としてセリウム、ユウロピウム、マンガン、ガドリニウム、サマリウム、テルビウム、スズ、クロム、アンチモンを含むハロリン酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、珪酸塩蛍光体などが挙げられる。 The blue phosphor resin 5 b covers the ultraviolet LED 4 uv disposed near the other end of the substrate 1. The blue phosphor resin 5b is mixed with a blue phosphor that emits blue light Lb when excited by the ultraviolet light Luv. Examples of such phosphors include cerium, europium, manganese, gadolinium, samarium, terbium, tin, chromium, halophosphate phosphors containing antimony, aluminate phosphors, and silicate phosphors as activators. It is done.

上述した構成により、半導体発光装置Ａ１には、赤色光領域３ｒ、緑色光領域３ｇ、および青色光領域３ｂが形成されている。赤色光領域３ｒは、赤色光Ｌｒを出射する領域であり、赤色蛍光体樹脂５ｒおよびこれに覆われた紫外線ＬＥＤ４ｕｖによって構成されている。緑色光領域３ｇは、緑色光Ｌｇを出射する領域であり、緑色蛍光体樹脂５ｇおよびこれに覆われた紫外線ＬＥＤ４ｕｖによって構成されている。青色光領域３ｂは、青色光Ｌｂを出射する領域であり、青色蛍光体樹脂５ｂおよびこれに覆われた紫外線ＬＥＤ４ｕｖによって構成されている。赤色光領域３ｒ、緑色光領域３ｇ、および青色光領域３ｂは、白色光Ｌｗの出射方向に対して、互いに並列に配置されている。 With the above-described configuration, the red light region 3r, the green light region 3g, and the blue light region 3b are formed in the semiconductor light emitting device A1. The red light region 3r is a region that emits red light Lr, and includes a red phosphor resin 5r and an ultraviolet LED 4uv covered by the red phosphor resin 5r. The green light region 3g is a region that emits green light Lg, and includes a green phosphor resin 5g and an ultraviolet LED 4uv covered by the green phosphor resin 5g. The blue light region 3b is a region that emits the blue light Lb, and is configured by the blue phosphor resin 5b and the ultraviolet LED 4uv covered by the blue phosphor resin 5b. The red light region 3r, the green light region 3g, and the blue light region 3b are arranged in parallel to each other with respect to the emission direction of the white light Lw.

次に、半導体発光装置Ａ１の作用について説明する。 Next, the operation of the semiconductor light emitting device A1 will be described.

本実施形態によれば、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂは、赤色光領域３ｒ、緑色光領域３ｇ、および青色光領域３ｂのうちそれぞれが出射された領域以外の領域を透過することがない。これにより、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂが不当に減衰されることを回避することが可能である。したがって、白色光Ｌｗの輝度を高めるとともに、白色光Ｌｗを鮮明なものとすることができる。 According to the present embodiment, the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb pass through regions other than the region from which each of the red light region 3r, the green light region 3g, and the blue light region 3b is emitted. There is nothing. Thereby, it is possible to avoid the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb from being attenuated inappropriately. Therefore, the brightness of the white light Lw can be increased and the white light Lw can be made clear.

また、赤色蛍光体樹脂５ｒ、緑色蛍光体樹脂５ｇ、および青色蛍光体樹脂５ｂどうしの界面は、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂの進行方向に対して平行となっている。これにより、これらの界面によって赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂが全反射されてしまうことがない。したがって、半導体発光装置Ａ１の出射効率を高めることができる。さらに、比較的短波長である青色光Ｌｂが、赤色蛍光体樹脂５ｒおよび緑色蛍光体樹脂５ｇによって比較的長波長である赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇに再変換されてしまうことがない。したがって、白色光Ｌｗを鮮明な白色とするのに適している。 The interfaces between the red phosphor resin 5r, the green phosphor resin 5g, and the blue phosphor resin 5b are parallel to the traveling directions of the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb. Thereby, the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb are not totally reflected by these interfaces. Therefore, the emission efficiency of the semiconductor light emitting device A1 can be increased. Further, the blue light Lb having a relatively short wavelength is not reconverted into the red light Lr and the green light Lg having relatively long wavelengths by the red phosphor resin 5r and the green phosphor resin 5g. Therefore, it is suitable for making the white light Lw clear white.

赤色蛍光体樹脂５ｒに混入する蛍光体の種類および量は、紫外線ＬＥＤ４ｕｖからの紫外線Ｌｕｖの波長や輝度などと、得ようとする赤色光Ｌｒの波長や輝度などとに基づいて決定することができる。赤色蛍光体樹脂５ｒには、緑色光Ｌｇや青色光Ｌｂが入射しないため、これらの光への影響を考慮する必要はない。同様に、緑色蛍光樹脂５ｇおよび青色蛍光樹脂５ｂに混入する蛍光体の種類および量についても、それぞれから得ようとする光の波長や輝度に基づいて独立して決定することができる。この結果、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂの波長および輝度を、混色によって白色光Ｌｗを生成するのに適したものとすることが可能である。 The type and amount of the phosphor mixed in the red phosphor resin 5r can be determined based on the wavelength and luminance of the ultraviolet light Luv from the ultraviolet LED 4uv and the wavelength and luminance of the red light Lr to be obtained. . Since the green light Lg and the blue light Lb do not enter the red phosphor resin 5r, it is not necessary to consider the influence on these lights. Similarly, the types and amounts of the phosphors mixed in the green fluorescent resin 5g and the blue fluorescent resin 5b can be determined independently based on the wavelength and luminance of light to be obtained from each. As a result, it is possible to make the wavelengths and luminances of the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb suitable for generating the white light Lw by mixing colors.

３つの紫外線ＬＥＤ４ｕｖは、いずれもＩｎＧａＮ系半導体からなるため、効率よく発光させるのに適した順方向電圧がほとんど同じである。このため、半導体発光装置Ａ１の発光を制御するためのデバイスは、ほとんど単一の電圧である電力を制御すれば足り、互いの電圧が大きく異なる電力を制御する必要がない。これは、上記デバイスの簡略化に適しており、コスト削減を図ることができる。 Since the three ultraviolet LEDs 4uv are all made of an InGaN-based semiconductor, the forward voltages suitable for efficient light emission are almost the same. For this reason, the device for controlling the light emission of the semiconductor light emitting device A1 only needs to control the power that is almost a single voltage, and does not need to control the power of which the voltages are greatly different. This is suitable for simplification of the device and can reduce the cost.

図２〜図４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。 2 to 4 show other embodiments of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.

図２は、本発明に係る半導体発光装置の第２実施形態を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ２は、緑色ＬＥＤ４ｇおよび青色ＬＥＤ４ｂを備える点、および封止樹脂５の構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、封止樹脂５は、赤色蛍光体樹脂５ｒと透明樹脂５ｔとからなる。緑色ＬＥＤ４ｇおよび青色ＬＥＤ４ｂは、ともにＩｎＧａＮ系半導体からなる。緑色ＬＥＤ４ｇは、緑色光Ｌｇを発光し、青色ＬＥＤ４ｂは、青色光Ｌｂを発光する。 FIG. 2 shows a second embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A2 of the present embodiment is different from the above-described embodiment in that it includes a green LED 4g and a blue LED 4b, and the configuration of the sealing resin 5. In the present embodiment, the sealing resin 5 includes a red phosphor resin 5r and a transparent resin 5t. Both the green LED 4g and the blue LED 4b are made of an InGaN-based semiconductor. The green LED 4g emits green light Lg, and the blue LED 4b emits blue light Lb.

緑色ＬＥＤ４ｇからの緑色光Ｌｇおよび青色ＬＥＤ４ｂからの青色光Ｌｂは、透明樹脂５ｔを透して波長変換されることなく半導体発光装置Ａ２外に出射される。すなわち、透明樹脂５ｔのうち緑色ＬＥＤ４ｇを覆う部分と緑色ＬＥＤ４ｇとによって緑色光領域３ｇが構成されており、透明樹脂５ｔのうち青色ＬＥＤ４ｂを覆う部分と青色ＬＥＤ４ｂとによって青色光領域３ｂが構成されている。 The green light Lg from the green LED 4g and the blue light Lb from the blue LED 4b are emitted outside the semiconductor light emitting device A2 through the transparent resin 5t without being wavelength-converted. That is, the green light region 3g is configured by the portion of the transparent resin 5t that covers the green LED 4g and the green LED 4g, and the blue light region 3b is configured by the portion of the transparent resin 5t that covers the blue LED 4b and the blue LED 4b. Yes.

このような構成によっても、白色光Ｌｗの輝度を高め、白色光Ｌｗを鮮明なものとすることができる。緑色光Ｌｇと青色光Ｌｂとは、蛍光体による波長変換を経ないため、投入電力に対して得られる輝度が大きくなる。したがって、半導体発光装置Ａ２によれば、さらなる高輝度化、あるいは省電力化を図ることができる。 Even with such a configuration, the brightness of the white light Lw can be increased and the white light Lw can be made clear. Since the green light Lg and the blue light Lb are not subjected to wavelength conversion by the phosphor, the luminance obtained with respect to the input power is increased. Therefore, according to the semiconductor light emitting device A2, it is possible to further increase the luminance or save power.

図３は、本発明に係る半導体発光装置の第３実施形態を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ３は、赤色ＬＥＤ４ｒ、緑色ＬＥＤ４ｇ、および青色ＬＥＤ４ｂを備える点、および封止樹脂５が透明樹脂５ｔのみによって構成されている点、が上述した第１実施形態と異なっている。赤色ＬＥＤ４ｒは、赤色光を発するものであり、本実施形態においては緑色ＬＥＤ４ｇおよび青色ＬＥＤ４ｂと同様に、ＩｎＧａＮ系半導体からなる。 FIG. 3 shows a third embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A3 of the present embodiment is different from the first embodiment described above in that the red LED 4r, the green LED 4g, and the blue LED 4b are included, and the sealing resin 5 is configured only by the transparent resin 5t. Yes. The red LED 4r emits red light. In the present embodiment, the red LED 4r is made of an InGaN-based semiconductor, like the green LED 4g and the blue LED 4b.

一般に、緑色ＬＥＤ４ｇまたは青色ＬＥＤ４ｂを形成する際には、ＧａＮ結晶のｃ面を成長面として用い、ｃ軸を成長軸としてＩｎＧａＮを成長させる。このＩｎＧａＮには、ｃ軸方向にピエゾ電界が生じてしまう。このピエゾ電界は、電子と正孔との再結合確率を低下させる。これがＩｎＧａＮ系半導体によって赤色光の発光が困難とされる原因である。本実施形態の赤色ＬＥＤ４ｒは、たとえばＧａＮ結晶のｍ面と呼ばれる無極性面や、ｃ面に対して傾斜した半極性面を成長面として用いることにより形成される。このような形成手法は、比較的発光効率が高い赤色ＬＥＤ４ｒを得るのに適している。 Generally, when forming the green LED 4g or the blue LED 4b, InGaN is grown using the c-plane of the GaN crystal as the growth plane and the c-axis as the growth axis. In InGaN, a piezoelectric field is generated in the c-axis direction. This piezo electric field reduces the recombination probability between electrons and holes. This is the reason why the InGaN-based semiconductor makes it difficult to emit red light. The red LED 4r of the present embodiment is formed by using, for example, a nonpolar plane called an m-plane of a GaN crystal or a semipolar plane inclined with respect to the c-plane as a growth plane. Such a forming method is suitable for obtaining the red LED 4r having relatively high luminous efficiency.

このような実施形態によれば、蛍光体による波長変換を一切用いないため、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂの全ての発光効率を高めることが可能である。したがって、半導体発光装置Ａ３によれば、さらなる高輝度化、あるいは省電力化を図るのに好適である。 According to such an embodiment, since no wavelength conversion by the phosphor is used, it is possible to increase the luminous efficiency of all of the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb. Therefore, the semiconductor light emitting device A3 is suitable for further increasing the brightness or saving power.

図４は、本発明に係る半導体発光装置の第４実施形態を示している。本実施形態の半導体発光装置Ａ４は、紫外線ＬＥＤ４ｕｖを１つだけ備える点が、上述した第１実施形態と異なっている。紫外線ＬＥＤ４ｕｖは、上述した実施形態に用いられた紫外線ＬＥＤ４ｕｖよりも格段にサイズが大とされている。そして、赤色蛍光体樹脂５ｒ、緑色蛍光体樹脂５ｇ、および青色蛍光体樹脂５ｂのそれぞれが、紫外線ＬＥＤ４ｕｖの一部ずつを覆っている。このような構成によっても、白色光Ｌｗの輝度を高め、白色光Ｌｗを鮮明なものとすることができる。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A4 of this embodiment is different from the first embodiment described above in that it includes only one ultraviolet LED 4uv. The ultraviolet LED 4uv is much larger in size than the ultraviolet LED 4uv used in the above-described embodiment. Each of the red phosphor resin 5r, the green phosphor resin 5g, and the blue phosphor resin 5b covers a part of the ultraviolet LED 4uv. Even with such a configuration, the brightness of the white light Lw can be increased and the white light Lw can be made clear.

本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The semiconductor light emitting device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the semiconductor light emitting device according to the present invention can be varied in design in various ways.

本発明に係る半導体発光装置の第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the semiconductor light-emitting device concerning this invention. 本発明に係る半導体発光装置の第２実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the semiconductor light-emitting device concerning this invention. 本発明に係る半導体発光装置の第３実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the semiconductor light-emitting device based on this invention. 本発明に係る半導体発光装置の第４実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 4th Embodiment of the semiconductor light-emitting device based on this invention. 従来の半導体発光装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional semiconductor light-emitting device.

Explanation of symbols

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４半導体発光装置
Ｌｗ白色光
Ｌｒ赤色光
Ｌｇ緑色光
Ｌｂ青色光
Ｌｕｖ紫外線
１基板
２ケース
３ｒ赤色光領域
３ｇ緑色光領域
３ｂ青色光領域
４ｕｖ紫外線ＬＥＤ（半導体発光素子）
４ｒ赤色ＬＥＤ（半導体発光素子）
４ｇ緑色ＬＥＤ（半導体発光素子）
４ｂ青色ＬＥＤ（半導体発光素子）
５封止樹脂
５ｒ赤色蛍光体樹脂
５ｇ緑色蛍光体樹脂
５ｂ青色蛍光体樹脂
５ｔ透明樹脂 A1, A2, A3, A4 Semiconductor light emitting device Lw White light Lr Red light Lg Green light Lb Blue light Luv Ultraviolet 1 Substrate 2 Case 3r Red light region 3g Green light region 3b Blue light region 4uv Ultraviolet LED (semiconductor light emitting element)
4r red LED (semiconductor light emitting device)
4g Green LED (Semiconductor Light Emitting Element)
4b Blue LED (semiconductor light emitting device)
5 Sealing resin 5r Red phosphor resin 5g Green phosphor resin 5b Blue phosphor resin 5t Transparent resin

Claims

It has one or more semiconductor light emitting elements as a light source,
A semiconductor light emitting device that emits white light by mixing red light, green light, and blue light,
The red light region that emits red light, the green light region that emits green light, and the blue light region that emits blue light are arranged in parallel with each other in the direction of white light emission. A semiconductor light emitting device is characterized.

The semiconductor light emitting device emits ultraviolet light,
The red light region includes a red phosphor that emits red light when excited by ultraviolet rays.
The green light region includes a green phosphor that emits green light when excited by ultraviolet rays.
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the blue light region includes a blue phosphor that emits blue light when excited by ultraviolet rays.

Including three semiconductor light-emitting elements each included in each of the red light region, the green light region, and the blue light region;
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein each of the three semiconductor light emitting elements is made of an InGaN-based semiconductor.