JP3246386B2 - 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材 - Google Patents

発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材

Info

Publication number
JP3246386B2
JP3246386B2 JP6904297A JP6904297A JP3246386B2 JP 3246386 B2 JP3246386 B2 JP 3246386B2 JP 6904297 A JP6904297 A JP 6904297A JP 6904297 A JP6904297 A JP 6904297A JP 3246386 B2 JP3246386 B2 JP 3246386B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
fluorescent material
led chip
emitting diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6904297A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10247750A (ja
Inventor
泰延 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP6904297A priority Critical patent/JP3246386B2/ja
Publication of JPH10247750A publication Critical patent/JPH10247750A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3246386B2 publication Critical patent/JP3246386B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/32257—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic the layer connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、ＬＥＤディスプ
レイ、バックライト光源、信号機、光センサー、照光式
スイッチ及び各種インジケータなどに利用される発光ダ
イオード（以下、ＬＥＤランプともいう）に係わり、特
に半導体発光素子（以下、ＬＥＤチップともいう。）か
らの発光を変換して発光させる蛍光物質を有し、高輝
度、高均一に発光可能な発光ダイオードとその発光ダイ
オードに適したモールド部材に関する。
【０００２】
【従来技術】発光ダイオードは、小型で効率が良く鮮や
かな色の発光をする。また、ＬＥＤランプに用いられる
ＬＥＤチップは、半導体素子であるため球切れなどの心
配がない。初期駆動特性が優れ、振動やON／OFF点灯の
繰り返しに強いという特徴を有する。また、使用される
発光層の半導体材料、形成条件などによって紫外から赤
外まで種々の発光波長を放出させることが可能である。
また、優れた単色性のピーク波長を有する。そのため各
種インジケータや種々の光源として利用されている。
【０００３】しかしながら、発光ダイオードは優れた単
色性のピーク波長を有するが故に白色系発光光源などと
させるためには、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）などが発
光可能な各ＬＥＤチップをそれぞれ近接して発光させ拡
散混色させる必要がある。このような発光ダイオード
は、種々の色を自由に発光させることができる。他方、
白色系のみを発光させる場合においてもＲＧＢなどのＬ
ＥＤチップをそれぞれ使用せざるを得ない。本出願人は
先にＬＥＤチップの発光色を蛍光物質で色変換させた発
光ダイオードとして特開平５−１５２６０９号公報、特
開平７−９９３４５号公報などに記載された発光ダイオ
ードを提案した。このようなＬＥＤチップからの光と、
この光によって励起され発光する蛍光物質を利用するこ
とによって、１種類のＬＥＤチップのみを用いた場合で
あっても白色系など種々の発光色をえることができる。
【０００４】
【発明が解決する課題】しかしながら、ＬＥＤチップ周
辺に近接して配置された蛍光物質は、太陽光よりも約３
０倍から４０倍にも及ぶ強照射強度の光線やＬＥＤチッ
プの昇温などに伴う高温、更には直流電界にさらされ
る。特に、ＬＥＤチップを高エネルギーバンドギャップ
を有する窒化物系化合物半導体を用いた場合などにおい
ては、ＬＥＤチップから発光した光エネルギーが必然的
に高くなる。この場合、発光強度を更に高め長期に渡っ
て使用すると、蛍光物質自体が劣化し、発光した光の色
調がずれる或いは外部取り出し効率が低下する蛍光物質
もある。さらに、ＬＥＤランプは、一般的に樹脂モール
ドに被覆されてはいるものの外部環境からの水分の進入
などを完全に防ぐことや製造時に付着した水分を完全に
除去することはできない。蛍光物質によっては、このよ
うな水分が発光素子からの高エネルギー光や熱によって
蛍光物質の劣化を促進する場合もある。そこで、本発明
者らは、鋭意研究の結果、窒化物系化合物半導体を発光
層に有する半導体発光素子を用いる場合、蛍光物質にセ
リウムで付活したイットリウム・アルミニウム酸化物系
蛍光物質を用いることによって十分な発光輝度を安定し
て発光することを見出した。本発明は特に、蛍光物質に
セリウムで付活したイットリウム・アルミニウム酸化物
系蛍光物質を用いる発光ダイオードにおいて、更なる発
光特性の向上を図り、より高輝度、高均一な発光ダイオ
ードを提供することと、発光ダイオード用の色変換モー
ルド部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の実
験の結果、可視光域における光エネルギーが比較的高い
窒化物系化合物半導体を発光層に有する半導体発光素子
を用いる場合、半導体発光素子からの光によって励起さ
れ且つ発光するセリウムで付活されたイットリウム・ア
ルミニウム酸化物系蛍光物質が、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃ
ａおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種の
元素成分及び／又はＳｉ元素成分を含有すると、より高
輝度、高均一なＬＥＤランプが得られることを見い出し
完成したものである。すなわち、本発明に係る第１の色
変換モールド部材は、窒化物系化合物半導体を発光層に
有する半導体発光素子からの可視光を色変換させるため
の蛍光物質が分散された透明樹脂からなるモールド部材
であって、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
つＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される
少なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイッ
トリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることを
特徴とする。また、本発明に係る第２の色変換モールド
部材は、窒化物系化合物半導体を発光層に有する半導体
発光素子からの可視光を色変換させるための蛍光物質が
分散された透明樹脂からなるモールド部材であって、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
つＳｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる
群から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウム
で付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光
物質であることを特徴とする。また、本発明に係る第１
と第２の色変換モールド部材は、前記蛍光物質にＴｂ、
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｔｉ、Ｅｕの少なくとも一種が含有されていてもよ
い。また、本発明に係る第１と第２の色変換モールド部
材は、前記蛍光物質の平均粒径が１．０μｍから２０μ
ｍの大きさであることが好ましい。
【０００６】本発明に係る第１の発光ダイオードは、窒
化物系化合物半導体を発光層に有する半導体発光素子
と、該半導体発光素子が発光する光によって励起されて
補色関係にある光を発光させる蛍光物質が分散された透
明樹脂或いは硝子とを有する発光ダイオードであって、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
つＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される
少なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイッ
トリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることを
特徴とする。また、本発明に係る第２の発光ダイオード
は、窒化物系化合物半導体を発光層に有する半導体発光
素子と、該半導体発光素子が発光する光によって励起さ
れて補色関係にある光を発光させる蛍光物質が分散され
た透明樹脂或いは硝子とを有する発光ダイオードであっ
て、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
３Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
質であることを特徴とする。さらに、本発明に係る第３
の発光ダイオードは、マウント・リードのカップ内に配
置され且つ電気的に接続させた発光層が窒化物系化合物
半導体であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップと電気的
に接続させたインナー・リードと、前記ＬＥＤチップが
発光した光によって励起され発光する蛍光物質を含有す
る透明樹脂を前記カップ内に充填させたコーティング部
材と、該コーティング部材、ＬＥＤチップ及びマウント
・リードとインナー・リードの先端を被覆するモールド
部材とを有する発光ダイオードであって、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される少
なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイット
リウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であり、前記Ｌ
ＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光によって
白色系が発光可能なことを特徴とする。またさらに、本
発明に係る第４の発光ダイオードは、マウント・リード
のカップ内に配置され且つ電気的に接続させた発光層が
窒化物系化合物半導体であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤ
チップと電気的に接続させたインナー・リードと、前記
ＬＥＤチップが発光した光によって励起され発光する蛍
光物質を含有する透明樹脂を前記カップ内に充填させた
コーティング部材と、該コーティング部材、ＬＥＤチッ
プ及びマウント・リードとインナー・リードの先端を被
覆するモールド部材とを有する発光ダイオードであっ
て、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
質であり、前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質
からの光によって白色系が発光可能なことを特徴とす
る。また、本発明に係る第５の発光ダイオードは、筐体
内に配置させた発光層が窒化物系化合物半導体であるＬ
ＥＤチップと、該ＬＥＤチップが発光した光によって励
起されて発光する蛍光物質を含有する透明樹脂を前記Ｌ
ＥＤチップが配置された筐体内に充填されたモールド部
材とを有する発光ダイオードであって、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される少
なくとも一種の元素成分を含むセリウムで付活されたイ
ットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であり、前
記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光によ
って白色系が発光可能なことを特徴とする。また、本発
明に係る第６の発光ダイオードは、筐体内に配置させた
発光層が窒化物系化合物半導体であるＬＥＤチップと、
該ＬＥＤチップが発光した光によって励起されて発光す
る蛍光物質を含有する透明樹脂を前記ＬＥＤチップが配
置された筐体内に充填されたモールド部材とを有する発
光ダイオードであって、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
質であり、前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質
からの光によって白色系が発光可能なことを特徴とす
る。また、本発明に係る第１〜第６の発光ダイオードに
おいて、前記蛍光物質の平均粒径が１．０μｍから２０
μｍの大きさであることが好ましい。また、本発明に係
る第１〜第６の発光ダイオードにおいて、前記蛍光物質
にＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕの少なくとも一種が含有されて
いてもよい。また、本発明に係る第１〜第６の発光ダイ
オードにおいて、前記透明樹脂はエポキシ樹脂、ユリア
樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択される一種で
構成することができる。また、本発明に係る第１〜第６
の発光ダイオードにおいて、前記透明樹脂に拡散剤、着
色剤、紫外線吸収剤からなる群から選択される少なくと
も一種を含有させてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本願発明は、半導体発光素子から
の光をセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウ
ム・酸化物系蛍光物質によって色変換させる発光ダイオ
ードにおいて、イットリウム・アルミニウム酸化物にＢ
ａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種及び／又
はＳｉを含有させることにより発光ダイオードの輝度、
均一性が向上させるものである。その理由は定かではな
いが、上記元素成分の少なくとも一種が窒化物系化合物
半導体から放出される光に対して反応性の良い蛍光物質
の種結晶などとなり、結晶性が著しく向上するためと考
えられる。特に、半導体発光素子から放出された光は、
蛍光物質によって、吸収、反射や散乱が高密度に生ずる
ため蛍光物質の結晶性や粒径などが発光ダイオードの発
光特性に大きく寄与するものと考えられる。
【０００８】具体的な発光ダイオードの一例として、チ
ップタイプＬＥＤを図２に示す。チップタイプＬＥＤの
筐体２０４内にサファイア基板を用いた窒化ガリウム系
半導体を発光層に用いた半導体発光素子２０２（ＬＥＤ
チップ）をＡｇ含有のエポキシ樹脂などを用いて固定さ
せる。また、導電性ワイヤー２０３として金線を半導体
発光素子２０２（ＬＥＤチップ）の各電極と筐体２０４
に設けられた配線にそれぞれ電気的に接続させてある。
Ｍｇが含有され且つセリウムで付活されたイットリウム
・アルミニウム酸化物系蛍光物質をシリコーン樹脂中に
混合分散させたものをＬＥＤチップ、導電性ワイヤーな
どを外部応力などから保護するモールド部材兼コーティ
ング部材として均一に硬化させてコーティング部材２０
１を形成する。このような発光ダイオードに配線２０５
を介して電力を供給させることによってＬＥＤチップ２
０２を発光させる。半導体発光素子２０２（ＬＥＤチッ
プ）からの光と、その光によって励起され発光する蛍光
物質からの光との混色により白色系などが発光可能な発
光ダイオードとすることができる。また、他の具体例と
して、図３に面状発光タイプの発光ダイオードの概略断
面図を示す。図３の発光ダイオードは、フォトルミネッ
センス蛍光体をコーティング部材３００や導光板３０８
の一方の主面上に設けられた散乱シート３０１に含有さ
せる。あるいは、バインダー樹脂と共に散乱シート３０
１に塗布してもよい。具体的には、絶縁層及び導電性パ
ターンが形成されたコの字型の金属基板３０４の内側の
底部にＬＥＤチップ３０２を固定する。ＬＥＤチップ３
０２と導電性パターンとの電気的導通をとった後、フォ
トルミネッセンス蛍光体をエポキシ樹脂と混合撹拌しＬ
ＥＤチップ３０２が搭載されたコの字型の金属基板３０
４の内側に充填させる。こうしてＬＥＤチップが固定さ
れた金属基板３０４は、アクリル製導光板３０８の一方
の端面にエポキシ樹脂等で固定される。また、導光板３
０８の他方の主面上には、蛍現象防止のための白色散乱
剤が含有されたフィルム状の反射部材３０７を配置さ
せ、ＬＥＤチップ３０２が設けられていない他方の端面
上にも反射部材３０７を設ける。すなわち、金属基板３
０４が取り付けられた端面及び散乱シート３０１が形成
された部分を除いて、導光板３０８を覆うように反射部
材３０７を形成して、発光効率を向上させてある。以上
のように構成することにより、図３の発光ダイオード
は、例えばＬＥＤのバックライトとして十分な明るさが
得られる。またさらに異なる具体例として、図１に示
す、インナーリード１０６及びマウントリード１０５と
を用いたリードタイプのＬＥＤランプ（詳細は、実施例
１の説明において記述する。）等もあり、本発明は、上
述の図１〜図３の発光ダイオードを含む種々の発光ダイ
オードに適用することができる。
【０００９】以下、本願発明の構成部材について詳述す
る。 （蛍光物質） 本願発明に用いられる蛍光物質は、窒化物系化合物半導
体を発光層とする半導体発光素子から発光された光で励
起されて発光できるセリウムで付活されたイットリウム
・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとしたもので
ある。具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍
光物質としては、 ＹＡｌＯ3：Ｃｅ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃ
ｅ）やＹ4Ａｌ2Ｏ9：Ｃｅ、更には、これらの混合物な
どが挙げられる。イットリウム・アルミニウム酸化物系
蛍光物質にＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも
一種を含有させるためには、これらの元素成分が含有さ
れた化合物などを蛍光物質の焼成時に混合させることに
よって蛍光物質に含有させることできる。具体的には、
蛍光物質として、Ｙ、Ｃｅ及びＡｌの原料としての酸化
物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、そ
れらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、
Ｙ、Ｃｅの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解
液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物
と、酸化アルミニウムとを混合して混合原料を得る。こ
れらの原料とＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくと
も一種を含有する化合物とを適量混合して坩堝に詰め、
空気中約１３５０〜１４５０°Ｃの温度範囲で２〜５時
間焼成して焼成品を得、次に焼成品を水中でボールミル
して、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで得るこ
とができる。
【００１０】本願発明においてＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ
およびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種が結
晶性を向上させる元素成分となるが、通常化合物の形態
で添加される。この種化合物としては、ＢａＦ2、Ｂａ
Ｃｌ2、ＢａＣＯ3、ＳｒＦ2、ＳｒＣｌ2、ＳｒＣＯ3、
ＭｇＦ2、ＭｇＣｌ2、ＭｇＣＯ3、ＣａＦ2、ＣａＣ
ｌ2、ＣａＣＯ3、ＺｎＦ2、ＺｎＣｌ2、ＺｎＣＯ3など
が好適に挙げられる。セリウムで付活されたイットリウ
ム・アルミニウム酸化物系蛍光物質に含有されるＢａ、
Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎから選択される少なくとも一
種の元素は、０．０１〜１０．０％含有されることが好
ましく、０．１〜５．０％含有させることがより好まし
い。
【００１１】また、蛍光物質の励起スペクトルを窒化物
系化合物半導体の発光波長に合わせて調整したり、蛍光
物質からの発光スペクトルを所望の発光波長とするため
にイットリウムの少なくとも一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌａ、
Ｇｄ、Ｓｍに置換することもできる。同様に、アルミニ
ウムの少なくとも一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａに置換す
ることもできる。この場合も、上記蛍光物質の原料にこ
れらの元素成分を含む酸化物などを所望量に応じて混合
させ焼成させることによって得ることができる。ここ
で、Ｇｄ等が加えられるほど蛍光物質の励起スペクトル
及び発光スペクトルが長波長側にずれ、Ａｌ等が加えら
れるほど、蛍光物質の励起スペクトル及び発光スペクト
ルが短波長側にずれる傾向にある。なお、励起スペクト
ルの波長のずれは、発光スペクトルの波長のずれに比べ
て小さいので発光効率を維持したまま発光色を変調する
ことができる。さらに、所望に応じて付活剤として働く
Ｃｅに加えＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎ
ｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕらを含有させること
もできる。
【００１２】また、セリウムで付活されたイットリウム
・アルミニウム酸化物系化合物にＳｉを含有させること
によって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃
えることができる。本願発明においては、Ｂａ、Ｓｒ、
Ｍｇ、ＣａおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくと
も一種の添加により結晶性の優れた蛍光物質を形成する
ことを主眼とするが、結晶粒径が大きすぎると半導体発
光素子からの光量を増やしても蛍光物質からの光量が増
加しにくくバラツキが大きくなる傾向がある。そのた
め、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＣａおよびＺｎからなる群から
選ばれる少なくとも一種に代えてＳｉを添加してもよ
い。または、それらの１種と併用して結晶性の優れた蛍
光物質を形成すると同時に、Ｓｉを本願発明の蛍光物質
に含有させることによって結晶成長を制御し、蛍光物質
の粒子を揃えるようにしてもよい。
【００１３】本願発明において、Ｓｉを含有させるため
には、原材料としてＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣなどを
混合させることによって形成させることができる。セリ
ウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系
蛍光物質に含有されるＳｉは、０．００１〜５．０％含
有されることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜
３．０％である。
【００１４】本願発明に利用される蛍光物質の平均粒径
は、よりすぐれた発光特性とするために１．０から２０
μｍが好ましく、３．０から１５．０μｍがより好まし
い。
【００１５】形成された蛍光物質から放出された光と、
窒化物系化合物半導体を発光層に用いた半導体発光素子
から発光した光とが補色関係などにある場合、混色を利
用して白色系の発光色の表示を行うことができる。この
場合、発光ダイオードの外部には、ＬＥＤチップからの
光と蛍光物質からの光とがそれぞれ放出される必要があ
る。したがって、蛍光物質のバルク層内などにＬＥＤチ
ップを閉じこめ、蛍光物質のバルクにＬＥＤチップから
の光が透過する開口部を１乃至２以上有する構成や蛍光
物質をＬＥＤチップからの光が外部に放出される程度の
薄膜とした構成のＬＥＤランプとしても良い。また、蛍
光物質の粉体を樹脂や硝子中に含有させＬＥＤチップか
らの光が透過する程度に薄く形成させても良い。蛍光物
質と樹脂などとの比率や塗布、充填量を種々調整するこ
と及び発光素子の発光波長を選択することにより白色を
含め電球色など任意の色調を提供させることができる。
【００１６】さらに、蛍光物質の含有分布は、混色性や
耐久性にも影響する。すなわち、蛍光物質が含有された
コーティング部材やモールド部材の表面側からＬＥＤチ
ップに向かって蛍光物質の分布濃度が高い場合は、外部
環境からの水分などの影響をより受けにくく水分による
劣化を抑制しやすい。他方、蛍光物質の含有分布をＬＥ
Ｄチップからモールド部材表面側に向かって分布濃度が
高くなると外部環境からの水分の影響を受けやすいがＬ
ＥＤチップからの発熱、照射強度などの影響がより少な
く蛍光物質などの劣化を抑制することができる。このよ
うな、蛍光物質の分布は、蛍光物質を含有する部材、形
成温度、粘度や蛍光物質の形状、粒度分布などを調整さ
せることによって種々形成させることができる。したが
って、使用条件などにより蛍光物質の分布濃度を、種々
選択することができる。
【００１７】本願発明の蛍光物質は、特にＬＥＤチップ
と接する或いは近接して配置され放射照度として（Ｅ
ｅ）＝３Ｗ・ｃｍ-2以上１０Ｗ・ｃｍ-2以下においても
高効率に十分な耐光性有する発光ダイオードとすること
ができる。
【００１８】本願発明の発光ダイオードにおいてこのよ
うな蛍光物質は、組成の異なる２種類以上のセリウムで
付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
質を混合させてもよい。これによって、発光色や、励起
光が種々選択できるセンサーやＲＧＢの波長成分を有す
る発光ダイオードとすることができる。
【００１９】（半導体発光素子） 本願発明に用いられる半導体発光素子としてとは、セリ
ウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系
蛍光物質を効率良く励起できる窒化物系化合物半導体を
発光層に用いたものが挙げられる。半導体発光素子とし
ては、ＨＤＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩ
ｎＧａＮやＧａＮ等の窒化物系化合物半導体を発光層と
して形成させる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、
ＰＩＮ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構
造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導
体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択す
ることができる。また、半導体活性層を量子効果が生ず
る薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構
造とすることもできる。
【００２０】窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場
合、半導体基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓ
ｉ、ＺｎＯ等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い
窒化ガリウムを形成させるためにはサファイヤ基板を用
いることがより好ましい。また、サファイヤ基板上に
は、単結晶を形成させる場合よりも低温でＧａＮ、Ａｌ
Ｎ等のバッファー層を形成することが好ましい。
【００２１】なお、窒化物系化合物半導体は、不純物を
ドープしない状態でｎ型導電性を示す。発光効率を向上
させるなど所望のｎ型窒化ガリウム半導体を形成させる
場合は、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、ｐ型窒
化ガリウム半導体を形成させる場合は、ｐ型ドーパンド
であるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープ
させる。窒化ガリウム系化合物半導体は、ｐ型ドーパン
トをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパ
ント導入後に、炉による加熱、低速電子線照射やプラズ
マ照射等によりｐ型化させることが好ましい。
【００２２】絶縁性基板を用いた半導体発光素子の場合
は、絶縁性基板の一部を除去する、或いは半導体表面側
からｐ型半導体及びｎ型半導体の露出面をエッチングす
ることなどによりｐ型及びｎ型用の電極面を形成するこ
とができる。各半導体の電極面上にスパッタリング法や
真空蒸着法などを用いて所望の形状の各電極を形成させ
る。発光面側に設ける電極は、全被覆せずに発光領域を
取り囲むようにパターニングするか、或いは金属薄膜や
金属酸化物などの透光性電極を用いることができる。こ
のように形成された半導体発光素子をそのまま利用する
こともできるし、個々に分割したＬＥＤチップとして使
用しても良い。
【００２３】個々に分割されたＬＥＤチップとして使用
する場合は、形成された半導体ウエハー等をダイヤモン
ド製の刃先を有するブレードが回転するダイシングソー
により直接フルカットするか、又は刃先幅よりも広い幅
の溝を切り込んだ後（ハーフカット）、外力によって半
導体ウエハーを割る。あるいは、先端のダイヤモンド針
が往復直線運動するスクライバーにより半導体ウエハー
に極めて細いスクライブライン（経線）を例えば碁盤目
状に引いた後、外力によってウエハーを割り半導体ウエ
ハーからチップ状にカットする。このようにしてＬＥＤ
チップを形成させることができる。
【００２４】本願発明の発光ダイオードにおいて白色系
を発光させる場合は、蛍光物質との補色関係や樹脂劣化
等を考慮して発光素子の発光波長は４００ｎｍ以上５３
０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下
がより好ましい。ＬＥＤチップと蛍光物質との効率をそ
れぞれより向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５
ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００２５】（導電性ワイヤー） 導電性ワイヤーとしては、半導体発光素子の電極とのオ
ーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が
よいものが好ましい。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ
／ｃｍ2／ｃｍ／℃以上が好ましく、より好ましくは
０．５ｃａｌ／ｃｍ2／ｃｍ／℃以上である。また、作
業性などを考慮して導電性ワイヤーの直径は、好ましく
は、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。このよう
な導電性ワイヤーとして具体的には、金、銅、白金、ア
ルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワ
イヤーが挙げられる。このような導電性ワイヤーは、各
半導体発光素子であるＬＥＤチップの電極と、インナー
・リード及びマウント・リードなどと、をワイヤーボン
ディング機器によって容易に接続させることができる。
【００２６】（マウント・リード） マウント・リードとしては、ＬＥＤチップを配置させる
ものであり、ダイボンド機器などで積載するのに十分な
大きさがあれば良い。また、ＬＥＤチップを複数設置し
マウント・リードをＬＥＤチップの共通電極として利用
する場合においては、十分な電気伝導性とボンディング
ワイヤー等との接続性が求められる。また、マウント・
リード上のカップ内にＬＥＤチップを配置すると共に蛍
光物質を内部に充填させる場合は、近接して配置させた
別のＬＥＤランプなどからの光により疑似励起されるこ
とを防止することができる。
【００２７】ＬＥＤチップとマウント・リードのカップ
との接着は熱硬化性樹脂などによって行うことができ
る。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド
樹脂などが挙げられる。また、フェースダウンＬＥＤチ
ップなどによりマウント・リードと接着させると共に電
気的に接続させるためにはＡｇペースト、カーボンペー
スト、金属バンプ等を用いることができる。さらに、Ｌ
ＥＤランプの光利用効率を向上させるためにＬＥＤチッ
プが配置されるマウント・リードの表面を鏡面状とし、
表面に反射機能を持たせても良い。この場合の表面粗さ
は、０．１Ｓ以上０．８Ｓ以下が好ましい。また、マウ
ント・リードの具体的な電気抵抗としては３００μΩｃ
ｍ以下が好ましく、より好ましくは、３μΩｃｍ以下で
ある。また、マウント・リード上に複数のＬＥＤチップ
を積載する場合は、ＬＥＤチップからの発熱量が多くな
るため熱伝導度がよいことが求められる。具体的には、
０．０１ｃａｌ／ｃｍ2／ｃｍ／℃以上が好ましく、よ
り好ましくは ０．５ｃａｌ／ｃｍ2／ｃｍ／℃以上であ
る。これらの条件を満たす材料としては、鉄、銅、鉄入
り銅、錫入り銅、メタライズパターン付きセラミック等
が挙げられる。
【００２８】（インナー・リード） インナー・リードとしては、マウント・リード上に配置
されたＬＥＤチップ接続された導電性ワイヤーとの接続
を図るものである。マウント・リード上に複数のＬＥＤ
チップを設けた場合は、各導電性ワイヤー同士が接触し
ないよう配置できる構成とする必要がある。具体的に
は、マウント・リードから離れるに従って、インナー・
リードのワイヤーボンディングさせる端面の面積を大き
くする或は、マウントリードから離れるに従って、イン
ナーリードを低くすることなどによってマウント・リー
ドからより離れたインナー・リードと接続させる導電性
ワイヤーの接触を防ぐことができる。導電性ワイヤーと
の接続端面の粗さは、密着性を考慮して１．６Ｓ以上１
０Ｓ以下が好ましい。インナー・リードの先端部を種々
の形状に形成させるためには、あらかじめリードフレー
ムの形状を型枠で決めて打ち抜き形成させてもよく、或
いは全てのインナー・リードを形成させた後にインナー
・リード上部の一部を削ることによって形成させても良
い。さらには、インナー・リードを打ち抜き形成後、端
面方向から加圧することにより所望の端面の面積と端面
高さを同時に形成させることもできる。
【００２９】インナー・リードは、導電性ワイヤーであ
るボンディングワイヤー等との接続性及び電気伝導性が
良いことが求められる。具体的な電気抵抗としては、３
００μΩｃｍ以下が好ましく、より好ましくは３μΩｃ
ｍ以下である。これらの条件を満たす材料としては、
鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀などをメッ
キしたアルミニウム、鉄や銅等が挙げられる。
【００３０】（コーティング部材） コーティング部材とは、モールド部材とは別にマウント
・リードのカップに設けられるものでありＬＥＤチップ
の発光を変換する蛍光物質が含有されるものである。コ
ーティング部材の具体的材料としては、エポキシ樹脂、
ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明
樹脂や硝子などが好適に用いられる。また、蛍光物質と
共に拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤として
は、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化珪素等が好適に用いられる。また、光安定化剤
や着色剤を含有させても良い。半導体発光素子は、単色
性のピーク波長であるが、ある程度の波長幅を持つ。そ
のため主発光ピークが紫外光に近付くにつれ紫外光成分
を含む場合もある。ＬＥＤランプを構成するコーティン
グ部材やモールド部材が樹脂等で形成されている場合、
半導体発光素子からの紫外光成分によって劣化が生じ着
色などする場合がある。したがって、主発光ピークが紫
外光に近ければ近いほど光安定化剤としての紫外線吸収
材を含有させることが望ましい。
【００３１】（モールド部材） モールド部材は、発光ダイオードの使用用途に応じてＬ
ＥＤチップ、導電性ワイヤー、蛍光物質が含有されたコ
ーティング部材などを外部から保護するために所望に応
じて設けることができる。本願発明において、蛍光物質
を含有させることにより視野角を増やすことができる
が、樹脂モールドに拡散剤を含有させることによってＬ
ＥＤチップからの指向性を緩和させ視野角をさらに増や
すことができる。更にまた、モールド部材を所望の形状
にすることによってＬＥＤチップからの発光を集束させ
たり拡散させたりするレンズ効果を持たせることができ
る。従って、モールド部材は複数積層した構造でもよ
い。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらに
は、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合
わせた物である。モールド部材の具体的材料としては、
主としてエポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂な
どの耐候性に優れた透明樹脂や硝子などが好適に用いら
れる。また、拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いら
れる。さらに、拡散剤に加えてモールド部材中にも着色
剤、紫外線吸収剤や蛍光物質を含有させることもでき
る。蛍光物質はモールド部材中に含有させてもそれ以外
のコーティング部材などに含有させて用いてもよい。ま
た、コーティング部材を蛍光物質が含有された樹脂、モ
ールド部材を硝子などとした異なる部材を用いて形成さ
せても良い。この場合、より水分などの影響が少ない発
光ダイオードとすることができる。また、屈折率を考慮
してモールド部材とコーティング部材とを同じ部材を用
いて形成させても良い。以下、本願発明の実施例につい
て説明するが、本願発明は具体的実施例のみに限定され
るものではないことは言うまでもない。
【００３２】
【実施例】（実施例１） 実施例１のＬＥＤランプは、図１に示すようにリードタ
イプのＬＥＤランプであって、発光ピークが４６０ｎｍ
のＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ半導体発光層を有する半導体発光素
子１０２を用いた。半導体発光素子１０２（以下、ＬＥ
Ｄチップ１０２ともいう。）は、洗浄させたサファイヤ
基板上にＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス、ＴＭＩ
（トリメチルインジュウム）ガス、窒素ガス及びドーパ
ントガスをキャリアガスと共に流し、ＭＯＣＶＤ法で窒
化物系化合物半導体を成膜させることにより形成させ
た。ドーパントガスとしてＳｉＨ4とＣｐ2Ｍｇと、を切
り替えることによってｎ型導電性やｐ型導電性を有する
窒化物系化合物半導体を形成させる。半導体発光素子１
０２としては、ｎ型導電性を有する窒化ガリウム半導体
であるコンタクト層と、ｐ型導電性を有する窒化ガリウ
ムアルミニウム半導体であるクラッド層、ｐ型導電性を
有する窒化ガリウム半導体であるコンタクト層を形成さ
せた。ｎ型導電性を有するコンタクト層とｐ型導電性を
有するクラッド層との間に厚さ約３ｎｍであり、単一量
子井戸構造とされるノンドープＩｎＧａＮの活性層を形
成した。（なお、サファイア基板上には低温で窒化ガリ
ウム半導体を形成させバッファ層とさせてある。また、
ｐ型導電性を有する半導体は、成膜後４００℃以上でア
ニールさせてある。）
【００３３】エッチングによりサファイア基板上のＰＮ
各半導体表面を露出させた後、スパッタリングにより各
電極をそれぞれ形成させた。こうして出来上がった半導
体ウエハーをスクライブラインを引いた後、外力により
分割させ発光素子としてＬＥＤチップ１０２を形成させ
た。
【００３４】銀メッキした銅製リードフレームの先端に
カップを有するマウント・リード１０５にＬＥＤチップ
１０２をＡｇが含有されたエポキシ樹脂でダイボンディ
ングした。ＬＥＤチップ１０２の各電極とマウント・リ
ード１０５及びインナー・リード１０６と、をそれぞれ
導電性ワイヤー１０３（金線）でワイヤーボンディング
し電気的導通を取った。
【００３５】一方、蛍光物質は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅの希土
類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈
させた。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化ア
ルミニウムと混合して混合原料を得る。これにＢａＦ2
を混合して坩堝に詰め、空気中１４００°Ｃの温度で３
時間焼成して焼成品を得た。焼成品を水中でボールミル
して、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通して形成させ
た。
【００３６】Ｂａが３．１％含有されたセリウム付活の
イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質として
（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ蛍光物質を８０重量
部、シリコーン樹脂１００重量部をよく混合してスラリ
ーとさせた。このスラリーをＬＥＤチップが配置された
マウント・リード１０５上のカップ内に注入させた。注
入後、蛍光物質が含有された樹脂を１３０℃１時間で硬
化させた。こうしてＬＥＤチップ上に厚さ１００μの蛍
光物質が含有されたコーティング部材１０１が形成され
た。その後、さらにＬＥＤチップ１０２や蛍光物質を外
部応力、水分及び塵芥などから保護する目的でモールド
部材として透光性エポキシ樹脂を形成させた。モールド
部材は、砲弾型の型枠の中にコーティング部材１０２が
形成されたリード・フレームを挿入し透光性エポシキ樹
脂を混入後、１５０℃５時間にて硬化させた。
【００３７】以上のようにして得られたＬＥＤランプの
発光スペクトルを図４に示し、また、該ＬＥＤランプに
用いたＬＥＤチップからの発光スペクトルを図５に示
し、蛍光物質の発光スペクトルと励起スペクトルとを図
６に示す。また、こうして得られた白色系が発光可能な
ＬＥＤランプの１００個平均の色度点、演色性指数を測
定した。それぞれ、色度点（ｘ＝０．３０２、ｙ＝０．
３０１）、Ｒａ（演色性指数）＝８７．５を示した。
【００３８】蛍光物質形成時にＢａＦ２を含有させない
以外は、同様にしてイットリウム・アルミニウム酸化物
である（Ｙ0.8Ｇｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅを形成させ
た。この蛍光物質を用い同様にしてＬＥＤランプを１０
０個形成させた。Ｂａ含有のＬＥＤランプは、含有させ
なかったＬＥＤランプと比較して平均約１８％の輝度が
向上していた。また、色度のバラツキも平均約２％以上
低減されていた。
【００３９】（実施例２） ＢａＦ２の代わりにＳｒＣｌ２を用い各原料の混合量を
変えた以外実施例１と同様にしてセリウム付活のイット
リウム・アルミニウム酸化物蛍光物質を形成させた。形
成された蛍光物質は、Ｓｒが０．１％含有された（Ｙ
0.6Ｇｄ0.4）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ蛍光物質である。この蛍
光物質を用いて実施例１と同様にＬＥＤランプを１００
個形成させた。Ｓｒ含有のＬＥＤランプは、含有させな
かったＬＥＤランプと比較して平均約１５％の輝度の向
上があった。また、色度のバラツキも平均約５％以上低
減されていた。
【００４０】（実施例３） 実施例１の半導体発光素子を発光ピークが４５０ｎｍの
Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎに代えた。ＬＥＤチップは、洗浄さ
せたサファイヤ基板上にＴＭＧ（トリメチルガリウム）
ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジュウム）ガス、窒素ガ
ス及びドーパントガスをキャリアガスと共に流し、ＭＯ
ＣＶＤ法で窒化物系化合物半導体を成膜させることによ
り形成させた。ドーパントガスとしてＳｉＨ4とＣｐ2Ｍ
ｇと、を切り替えることによってｎ型導電性やｐ型導電
性を有する窒化物系化合物半導体を形成させる。半導体
発光素子としては、ｎ型導電性を有する窒化ガリウム半
導体であるコンタクト層、クラッド層、ｐ型導電性を有
するクラッド層、コンタクト層を形成させた。ｎ型導電
性を有するクラッド層とｐ型導電性を有するクラッド層
との間にダブルヘテロ接合となるＺｎドープＩｎＧａＮ
の活性層を形成した。なお、サファイア基板上には低温
で窒化ガリウム半導体を形成させバッファ層とさせてあ
る。また、ｐ型導電性を有する半導体は、成膜後４００
℃以上でアニールさせてある。
【００４１】エッチングによりサファイア基板上のＰＮ
各半導体表面を露出させた後、スパッタリングにより各
電極をそれぞれ形成させた。こうして出来上がった半導
体ウエハーをスクライブラインを引いた後、外力により
分割させ発光素子としてＬＥＤチップを形成させた。一
方、蛍光物質を、Ｙ、Ｃｄ、Ｃｅの希土類元素を化学量
論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈させた。これを
焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウムと混
合して混合原料を得る。これにＳｉＯ2を混合して坩堝
に詰め、空気中１４５０°Ｃの温度で約３時間焼成して
焼成品を得た。焼成品を水中でボールミルして、洗浄、
分離、乾燥、最後に篩を通して形成させた。
【００４２】形成された蛍光物質は、Ｓｉが０．７％含
有された（Ｙ0.4Ｇｄ0.6）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅであった。
このように形成された蛍光物質を用いて実施例１と同様
にしてＬＥＤランプを１００個形成させた。蛍光物質形
成時にＳｉＯ2を含有させない以外は実施例１と同様に
してイットリウム・アルミニウム酸化物系である（Ｙ
0.4Ｇｄ0.6）3Ａｌ5：Ｃｅを形成させた。この蛍光物質
を用い同様にしてＬＥＤランプ１００個形成させた。Ｓ
ｉ含有のＬＥＤランプは、含有させなかったＬＥＤラン
プと比較して輝度自体の変化は少なかったが色度のバラ
ツキが平均１８％以上低減された。
【００４３】（実施例４） 実施例１で形成させたＬＥＤチップをタングステンの導
電パターンが形成されたセラミック基板上に配置した。
ＬＥＤチップの電極と導電パターンとをＡｇを用いて電
気的に接続させた。これをアクリル性導光板の端部に光
学的に接続させた。
【００４４】一方、蛍光物質として、Ｙ、Ｃｅの希土類
元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈さ
せた。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アル
ミニウム及び酸化ガリウムと混合して混合原料を得る。
これにＺｎＣｌ2を混合して坩堝に詰め、空気中１３５
０°Ｃの温度で約３時間焼成して焼成品を得た。焼成品
を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩
を通して形成させた。
【００４５】形成された蛍光物質は、Ｚｎが０．１８％
含有されたＹ3（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）5Ｏ12：Ｃｅであっ
た。この蛍光物質をペット樹脂に混入しシート形状に形
成させた。導光板上にシート形状に形成させたものを配
置し発光ダイオードを形成させた。これにより、液晶装
置のバックライト光源などとして十分な明るさを得られ
る白色系が発光可能な発光ダイオードとすることができ
る。
【００４６】（実施例５） 実施例５のＬＥＤランプは、図７に示すように、実施例
１に類似したリードタイプのＬＥＤランプであって、主
発光ピークが４３０ｎｍのＧａＮ半導体発光層を有する
半導体発光素子７０２を用いた。実施例５のＬＥＤチッ
プは、導電性を有するＳｉＣ（６Ｈ−ＳｉＣ）基板上に
ＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガス、ＴＭＡ（トリメチ
ルアルミニウム）ガス、窒素ガス及びドーパントガスを
キャリアガスと共に流し、ＭＯＣＶＤ法で窒化物系化合
物半導体を形成させた。ドーパントガスとしてＳｉＦ4
とＣｐ2Ｍｇと、を切り替えることによりｎ型導電性や
ｐ型導電性を有する窒化物系化合物半導体を形成させ
る。半導体発光素子７０２としては、ｎ型導電性を有す
る窒化ガリウムアルミニウム半導体であるクラッド層
と、ｐ型導電性を有する窒化ガリウムアルミニウム半導
体であるクラッド層との間に発光層となる窒化ガリウム
を形成させた。（なお、ＳｉＣ基板上には、低温で形成
させた窒化ガリウムアルミニウム半導体を形成させバッ
ファ層とさせてある。また、ｐ型導電性を有する半導体
は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。）Ｓｉ
Ｃ基板及び発光層を介してＳｉＣ基板と対向する面側の
半導体表面上にそれぞれ電極を形成させた。
【００４７】銀メッキをした銅製リードフレームの先端
にカップを有するマウント・リード７０５に半導体発光
素子７０２（ＬＥＤチップ７０５）をＡｇが含有された
エポキシ樹脂でダイボンディングさせると共に電気的に
接続させた。また、ＬＥＤチップ７０５の他方の電極を
導電性ワイヤー７０３（金線）を用いてインナー・リー
ド７０６とワイヤーボンディングし電気的導通を取っ
た。
【００４８】一方、蛍光物質は、Ｙ、Ｃｅの希土類元素
を化学量論比で酸に溶解した熔解液を蓚酸で共沈させ
た。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミ
ニウムとを混合して混合原料を得る。これにＳｉＯ2及
びＣａＣｌ2を混合して坩堝に詰め、空気中１３５０℃
の温度で３時間焼成して焼成品を得た。焼成品を水中で
ボールミル粉砕して、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通
して形成させた。
【００４９】Ｓｉ及びＣａがそれぞれ０．８３％、０．
２０％含有させたセリウム付活のイットリウム・アルミ
ニウム酸化物系蛍光物質としてＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+：
蛍光物質を５０重量部、エポキシ樹脂８０重量部を良く
混合してスラリーとした。なお、スラリーには、光安定
化剤である紫外線吸収材を混入させた。このスラリーを
ＬＥＤチップが配置されたマウント・リード上のカップ
内に注入させた。注入後１３０℃１時間で硬化させた。
こうしてＬＥＤチップ上にコーティング部材が形成され
る。この後、コーティング部材が形成されたリードフレ
ームの先端を砲弾型の型枠の中に入れ透光性エポキシ樹
脂を用いてモールド部材を形成させた。以上のようにし
て、図７の模式的断面図に示す実施例５のＬＥＤランプ
が形成される。また、発光スペクトルを図８に示す。
【００５０】この蛍光物質を用いて実施例１と同様にＬ
ＥＤランプを１００個形成して評価した結果、Ｃａ及び
Ｓｉ含有のＬＥＤランプは、Ｇａ及びＳｉを含有させな
かったＬＥＤランプと比較して平均７％の輝度の向上が
あった。また、色度のバラツキも平均１５％以上低減さ
れた。なお、Ｃａを含有させＳｉを含有させなかったＬ
ＥＤランプに比べ輝度は平均１０％ほど低下したが、バ
ラツキが平均１８％ほど小さくなった。逆にＳｉを含有
させＣａを含有させなかったＬＥＤランプに比べ輝度は
平均１４％ほど向上していたが、バラツキが平均約５％
ほど大きくなった。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、蛍光物質がＢａ、Ｓ
ｒ、Ｍｇ、ＣａおよびＺｎからなる群から選ばれる少な
くとも一種の元素成分を含有するので、より高輝度且つ
高均一な発光ダイオードなどとすることができる。この
ような発光ダイオードは、ＬＥＤディスプレイやＬＥＤ
信号機など種々の分野に有効に利用することができる。
【００５２】さらに、蛍光物質が更にＳｉ元素成分を含
有することにより、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＣａおよびＺｎ
からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素成分と相
俟って発光ダイオードなどの均一発光性をさらに向上さ
せることができる。
【００５３】また、上記蛍光物質はＳｉ元素成分のみを
含有していてもよく、それにより発光ダイオードからの
均一発光性を向上させることができる。
【００５４】なお、マウント・リードのカップ内に配置
され且つ電気的に接続させた発光層が窒化物系化合物半
導体であるＬＥＤチップと、このＬＥＤチップと電気的
に接続させたインナー・リードと、ＬＥＤチップが発光
した光によって励起され発光する蛍光物質を含有する透
明樹脂を上述のカップ内に充填させたコーティング部材
と、コーティング部材、ＬＥＤチップ及びマウント・リ
ードとインナー・リードの先端を被覆するモールド部材
とを有する発光ダイオードであって、蛍光物質がＢａ、
Ｓｒ、Ｍｇ、ＣａおよびＺｎからなる群から選ばれる少
なくとも一種の元素成分及び／又はＳｉ元素成分を有
し、且つＬＥＤチップからの光及び蛍光物質からの光に
よって白色系が発光可能な発光ダイオードとすること
で、より小型で高輝度且つ高均一な発光ダイオードとす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の発光ダイオードの模式的断面図であ
る。
【図２】本願発明の他の発光ダイオードの模式的断面図
である。
【図３】本願発明の別の発光ダイオードの模式的断面図
である。
【図４】実施例１の発光ダイオードの発光スペクトルを
示すグラフである。
【図５】実施例１の発光ダイオードに用いたＬＥＤチッ
プからの発光スペクトルを示すグラフである。
【図６】（ａ）は実施例１の発光ダイオードに用いた蛍
光物質の励起スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）は
実施例１の発光ダイオードに用いた蛍光物質の発光スペ
クトルを示すグラフである。
【図７】実施例５の発光ダイオードの模式的断面図であ
る。
【図８】実施例５の発光ダイオードの発光スペクトルを
示すグラフである。
【符号の説明】
１０１、２０１、７０１…特定の元素を有するイットリ
ウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質含有のコーティン
グ部材、 １０２、２０２、３０２、７０２…半導体発光素子、 １０３、２０３、７０３…導電性ワイヤー、 １０４、７０４…モールド部材、 １０５、７０５…マウント・リード、 １０６、７０６…インナー・リード、 ２０４…筐体、 ２０５…筐体に設けられた配線、 ３０１…特定の元素を有するイットリウム・アルミニウ
ム酸化物系蛍光物質含有の色変換部、 ３０７…反射部材、 ３０８…導光板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−43913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−277488（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−152609（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−99345（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−1221（ＪＰ，Ｂ１) Ｊ．Ｐｈｙｓ． ： Ｃｏｎｄｅｎ ｓ．Ｍａｔｔｅｒ Ｖｏｌ．８，Ｎｏ. 19，ｐ．3505−３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ．71，Ｎ ｏ．３，ｐ．1209−１ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 C09K 11/80

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 窒化物系化合物半導体を発光層に有する
    半導体発光素子からの可視光を色変換させるための蛍光
    物質が分散された透明樹脂からなるモールド部材であっ
    て、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
    ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
    Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
    の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
    た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
    つＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される
    少なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイッ
    トリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることを
    特徴とする色変換モールド部材。
  2. 【請求項２】 窒化物系化合物半導体を発光層に有する
    半導体発光素子からの可視光を色変換させるための蛍光
    物質が分散された透明樹脂からなるモールド部材であっ
    て、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
    ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
    Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
    の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
    た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
    つＳｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる
    群から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウム
    で付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光
    物質であることを特徴とする色変換モールド部材。
  3. 【請求項３】 前記蛍光物質にＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
    ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕ
    の少なくとも一種が含有された請求項１又は２に記載の
    色変換モールド部材。
  4. 【請求項４】 前記蛍光物質の平均粒径が１．０μｍか
    ら２０μｍの大きさである請求項１〜３のうちの１つに
    記載の色変換モールド部材。
  5. 【請求項５】 窒化物系化合物半導体を発光層に有する
    半導体発光素子と、該半導体発光素子が発光する光によ
    って励起されて補色関係にある光を発光させる蛍光物質
    が分散された透明樹脂或いは硝子とを有する発光ダイオ
    ードであって、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
    ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅおいて、Ｙの一部をＬｕ、Ｓｃ、
    Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌ
    の一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換し
    た蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、か
    つＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される
    少なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイッ
    トリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることを
    特徴とする発光ダイオード。
  6. 【請求項６】 窒化物系化合物半導体を発光層に有する
    半導体発光素子と、該半導体発光素子が発光する光によ
    って励起されて補色関係にある光を発光させる蛍光物質
    が分散された透明樹脂或いは硝子とを有する発光ダイオ
    ードであって、 前記蛍光物質は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ
    ３Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
    ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
    一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
    蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
    Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
    から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
    付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
    質であることを特徴とする発光ダイオード。
  7. 【請求項７】 マウント・リードのカップ内に配置され
    且つ電気的に接続させた発光層が窒化物系化合物半導体
    であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップと電気的に接続
    させたインナー・リードと、前記ＬＥＤチップが発光し
    た光によって励起され発光する蛍光物質を含有する透明
    樹脂を前記カップ内に充填させたコーティング部材と、
    該コーティング部材、ＬＥＤチップ及びマウント・リー
    ドとインナー・リードの先端を被覆するモールド部材と
    を有する発光ダイオードであって、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
    Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
    ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
    一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
    蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
    Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される少
    なくとも一種の元素を含むセリウムで付活されたイット
    リウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であり、 前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光に
    よって白色系が発光可能なことを特徴とする発光ダイオ
    ード。
  8. 【請求項８】 マウント・リードのカップ内に配置され
    且つ電気的に接続させた発光層が窒化物系化合物半導体
    であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップと電気的に接続
    させたインナー・リードと、前記ＬＥＤチップが発光し
    た光によって励起され発光する蛍光物質を含有する透明
    樹脂を前記カップ内に充填させたコーティング部材と、
    該コーティング部材、ＬＥＤチップ及びマウント・リー
    ドとインナー・リードの先端を被覆するモールド部材と
    を有する発光ダイオードであって、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
    Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
    ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
    一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
    蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
    Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
    から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
    付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
    質であり、 前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光に
    よって白色系が発光可能なことを特徴とする発光ダイオ
    ード。
  9. 【請求項９】 筐体内に配置させた発光層が窒化物系化
    合物半導体であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップが発
    光した光によって励起されて発光する蛍光物質を含有す
    る透明樹脂を前記ＬＥＤチップが配置された筐体内に充
    填されたモールド部材とを有する発光ダイオードであっ
    て、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
    Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
    ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
    一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
    蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
    Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選択される少
    なくとも一種の元素成分を含むセリウムで付活されたイ
    ットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であり、 前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光に
    よって白色系が発光可能なことを特徴とする発光ダイオ
    ード。
  10. 【請求項１０】 筐体内に配置させた発光層が窒化物系
    化合物半導体であるＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップが
    発光した光によって励起されて発光する蛍光物質を含有
    する透明樹脂を前記ＬＥＤチップが配置された筐体内に
    充填されたモールド部材とを有する発光ダイオードであ
    って、 前記蛍光物質がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光物質、Ｙ３
    Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅおいてＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｌ
    ａ、Ｇｄ、Ｓｍのいずれかにより置換及び／又はＡｌの
    一部をＩｎ、Ｂ、Ｔｌ、Ｇａのいずれかにより置換した
    蛍光物質からなる群から選択された１つからなり、かつ
    Ｓｉ、又はＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ及びＺｎからなる群
    から選択される少なくとも一種とＳｉを含むセリウムで
    付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物
    質であり、 前記ＬＥＤチップからの光及び前記蛍光物質からの光に
    よって白色系が発光可能なことを特徴とする発光ダイオ
    ード。
  11. 【請求項１１】 前記蛍光物質の平均粒径が１．０μｍ
    から２０μｍの大きさである請求項５〜１０のうちのい
    ずれか１項に記載の発光ダイオード。
  12. 【請求項１２】 前記蛍光物質にＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
    ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕ
    の少なくとも一種が含有された請求項５〜１１のうちの
    いずれか１項に記載の発光ダイオード。
  13. 【請求項１３】 前記透明樹脂がエポキシ樹脂、ユリア
    樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択される一種で
    ある請求項５〜１２のうちのいずれか１項に記載の発光
    ダイオード。
  14. 【請求項１４】 前記透明樹脂に拡散剤、着色剤、紫外
    線吸収剤からなる群から選択される少なくとも一種が含
    有された請求項１３に記載の発光ダイオード。
JP6904297A 1997-03-05 1997-03-05 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材 Expired - Lifetime JP3246386B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6904297A JP3246386B2 (ja) 1997-03-05 1997-03-05 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6904297A JP3246386B2 (ja) 1997-03-05 1997-03-05 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10247750A JPH10247750A (ja) 1998-09-14
JP3246386B2 true JP3246386B2 (ja) 2002-01-15

Family

ID=13391145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6904297A Expired - Lifetime JP3246386B2 (ja) 1997-03-05 1997-03-05 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3246386B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7005086B2 (en) 2002-11-08 2006-02-28 Seiwa Electric Mfg. Co., Ltd. Fluorescent substance, light-emitting diode and method for producing fluorescent substance
US7029602B2 (en) 2002-09-25 2006-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Inorganic oxide and phosphor
JP2006219646A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Kri Inc 調光光学要素
JP2006227384A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像形成装置および画像読み取り方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3663281B2 (ja) * 1997-07-15 2005-06-22 ローム株式会社 半導体発光素子
DE19951790A1 (de) * 1999-10-27 2001-05-03 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Leuchtstoff für Lichtquellen und zugehörige Lichtquelle
CN100334746C (zh) 1999-07-23 2007-08-29 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 荧光材料混合物、波长转换的浇注料和光源装置
CN1190997C (zh) * 1999-07-23 2005-02-23 电灯专利信托有限公司 光源的发光物质及其相关的光源
DE10010638A1 (de) * 2000-03-03 2001-09-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines lichtabstrahlenden Halbleiterkörpers mit Lumineszenzkonversionselement
JP2002043625A (ja) * 2000-07-19 2002-02-08 Koha Co Ltd Ｌｅｄ装置
JP2002050798A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Stanley Electric Co Ltd 白色ｌｅｄランプ
AT410266B (de) * 2000-12-28 2003-03-25 Tridonic Optoelectronics Gmbh Lichtquelle mit einem lichtemittierenden element
ATE525755T1 (de) * 2001-10-12 2011-10-15 Nichia Corp Lichtemittierendes bauelement und verfahren zu seiner herstellung
JP2003298120A (ja) * 2002-04-03 2003-10-17 Idec Izumi Corp 光源装置および蛍光パターンシート、それらの製造方法、ならびにそれを用いた液晶ディスプレイ装置、照明装置、掲示灯、表示灯および押しボタンスイッチ
WO2005022032A1 (ja) 2003-08-28 2005-03-10 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置及び蛍光体
US7915085B2 (en) 2003-09-18 2011-03-29 Cree, Inc. Molded chip fabrication method
DE10360546A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Leuchtstoff und Lichtquelle mit derartigem Leuchtstoff
WO2006054673A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 Showa Denko K.K. Group iii nitride semiconductor light-emitting device
CN101128563B (zh) 2005-02-28 2012-05-23 三菱化学株式会社 荧光体、其制造方法及其应用
US8076680B2 (en) 2005-03-11 2011-12-13 Seoul Semiconductor Co., Ltd. LED package having an array of light emitting cells coupled in series
US7731377B2 (en) 2006-03-21 2010-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Backlight device and display device
US8133461B2 (en) 2006-10-20 2012-03-13 Intematix Corporation Nano-YAG:Ce phosphor compositions and their methods of preparation
US8529791B2 (en) * 2006-10-20 2013-09-10 Intematix Corporation Green-emitting, garnet-based phosphors in general and backlighting applications
US9159888B2 (en) 2007-01-22 2015-10-13 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US9024349B2 (en) 2007-01-22 2015-05-05 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
KR100886784B1 (ko) 2007-06-04 2009-03-04 박기운 발광 다이오드용 리드 프레임 및 발광 다이오드
KR101220669B1 (ko) * 2007-09-25 2013-01-09 도시바 마테리알 가부시키가이샤 형광체 및 그것을 사용한 ｌｅｄ 램프
JP5075552B2 (ja) * 2007-09-25 2012-11-21 株式会社東芝 蛍光体およびそれを用いたｌｅｄランプ
US9041285B2 (en) 2007-12-14 2015-05-26 Cree, Inc. Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force
US8878219B2 (en) 2008-01-11 2014-11-04 Cree, Inc. Flip-chip phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US10546846B2 (en) 2010-07-23 2020-01-28 Cree, Inc. Light transmission control for masking appearance of solid state light sources
US9166126B2 (en) 2011-01-31 2015-10-20 Cree, Inc. Conformally coated light emitting devices and methods for providing the same
JP2012041538A (ja) * 2011-09-20 2012-03-01 Fujifilm Corp 無機化合物及びこれを含む組成物と成形体、発光装置、固体レーザ装置
TWI597349B (zh) 2012-09-21 2017-09-01 住友大阪水泥股份有限公司 複合波長變換粉體、含有複合波長變換粉體的樹脂組成物及發光裝置
US11584885B2 (en) 2013-01-23 2023-02-21 University Of Tennessee Research Foundation Codoping method for modifying the scintillation and optical properties of garnet-type scintillators
TWI592467B (zh) * 2013-12-26 2017-07-21 奇美實業股份有限公司 螢光體與發光裝置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ｊ．Ｐｈｙｓ． ： Ｃｏｎｄｅｎｓ．Ｍａｔｔｅｒ Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．１９，ｐ．３５０５−３
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ．７１，Ｎｏ．３，ｐ．１２０９−１

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7029602B2 (en) 2002-09-25 2006-04-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Inorganic oxide and phosphor
US7005086B2 (en) 2002-11-08 2006-02-28 Seiwa Electric Mfg. Co., Ltd. Fluorescent substance, light-emitting diode and method for producing fluorescent substance
JP2006219646A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Kri Inc 調光光学要素
JP2006227384A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像形成装置および画像読み取り方法
JP4669713B2 (ja) * 2005-02-18 2011-04-13 株式会社リコー 画像読取装置及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10247750A (ja) 1998-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3246386B2 (ja) 発光ダイオード及び発光ダイオード用の色変換モールド部材
JP6101943B2 (ja) 発光装置と表示装置
JP3809760B2 (ja) 発光ダイオード
JP5066786B2 (ja) 窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置
JP4892861B2 (ja) 窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置
JP2003179259A6 (ja) 発光装置と表示装置
JP3604298B2 (ja) 発光ダイオードの形成方法
JP2002050800A (ja) 発光装置及びその形成方法
JP3835276B2 (ja) 発光ダイオードおよびその形成方法
JP3674387B2 (ja) 発光ダイオードおよびその形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term