JP3978102B2

JP3978102B2 - Light emitting diode

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Publication number: JP3978102B2
Application number: JP2002249967A
Authority: JP
Inventors: 洋美古賀; 誠一高橋; 陽弘加藤
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP2004088011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）と、該ＬＥＤチップの発光を、赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体粒子、緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体粒子、青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体粒子を備え、上記蛍光体粒子から発せられる赤色光、緑色光、青色光の混色により白色光を得ることのできる発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、従来の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）60は、発光ダイオードチップ搭載用の第１のリードフレーム62に、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ64を形成し、該リフレクタ64の底面に、紫外光を発光する発光ダイオードチップ（以下、ＬＥＤチップと称する）66をダイボンドすることにより、上記第１のリードフレーム62と、ＬＥＤチップ66底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２のリードフレーム68と、上記ＬＥＤチップ66上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ70を介して電気的に接続して成る。
【０００３】
上記ＬＥＤチップ66の上面及び側面は、リフレクタ64内に充填された透光性エポキシ樹脂等のコーティング材72によって被覆・封止されている。
また、上記コーティング材72中には、ＬＥＤチップ66から発光された紫外光等の光を、赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体粒子74、緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体粒子74、青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体粒子74が分散状態で混入されている。
さらに、コーティング材72で被覆された上記ＬＥＤチップ66、第１のリードフレーム62の先端部62ａ及び端子部62ｂの上端、第２のリードフレーム68の先端部68ａ及び端子部68ｂの上端は、先端に凸レンズ部76を有する透光性樹脂材78によって被覆・封止されている。
【０００４】
而して、上記第１のリードフレーム62及び第２のリードフレーム68を介してＬＥＤチップ66に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ66が発光して紫外光等の光が放射される。この光が上記コーティング材72中の蛍光体粒子74に照射されることにより、蛍光体粒子74から赤色光、緑色光、青色光が発せられ、これら３色が混色して得られた白色光が、外装体78の凸レンズ部76によって集光されて外部へ放射されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＬＥＤ60にあっては、上記の通り、赤色発光用の蛍光体粒子74、緑色発光用の蛍光体粒子74及び青色発光用の蛍光体粒子74を用い、これら３種類の蛍光体粒子74から発せられる赤色光、緑色光、青色光を混色させて白色光を実現している。
このため、使用する３種類の蛍光体粒子74の発光輝度にばらつきがあると、蛍光体粒子74から発せられる赤色光、緑色光、青色光のバランスが崩れ、いわゆる色ずれを生じていた。
【０００６】
この発明は、従来の上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子及び青色発光用の蛍光体粒子の発光輝度にばらつきがあっても、色ずれを生じることのないＬＥＤを実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明に係る発光ダイオードは、ＬＥＤチップと、赤色発光用の蛍光体粒子と、緑色発光用の蛍光体粒子と、青色発光用の蛍光体粒子と、蛍光ガラスとを備えた発光ダイオードであって、上記蛍光ガラスは、上記赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る発光ダイオードは、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有する蛍光ガラスを備えているので、発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色を、蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。このため、上記３種類の蛍光体粒子及び蛍光ガラスから、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止でき、輝度向上を図ることができる。
【０００９】
基体の一面上に上記ＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを、上記蛍光ガラスで構成されたコーティング材で被覆すると共に、該コーティング材中に、上記赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子を混入して上記発光ダイオードを構成することができる。
この場合、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有する蛍光ガラスによりコーティング材を構成したので、発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色を、コーティング材を構成する蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子及びコーティング材を構成する蛍光ガラスから、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止でき、輝度向上を図ることができる。
【００１０】
また、基体の一面上に上記ＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを、透光性を備えたコーティング材で被覆すると共に、該コーティング材中に、上記蛍光ガラスで被覆された赤色発光用の蛍光体粒子、上記蛍光ガラスで被覆された緑色発光用の蛍光体粒子、上記蛍光ガラスで被覆された青色発光用の蛍光体粒子を混入して上記発光ダイオードを構成しても良い。
【００１１】
この場合、蛍光体粒子を被覆する蛍光ガラスとして、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有するものが用いられているので、発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色を、蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子及び蛍光ガラスから、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止でき、輝度向上を図ることができる。
また、蛍光体粒子を蛍光ガラスで被覆しているので、蛍光ガラス中の蛍光体粒子と、他の蛍光ガラス中の蛍光体粒子との間に、少なくとも蛍光ガラスの厚さに相当する分の間隔が確保される。この結果、蛍光体粒子同士での光の吸収が低減されることとなり、蛍光体粒子で波長変換された光の取出し効率を向上させることができる。
【００１２】
基体の一面上に上記ＬＥＤチップを配置し、該ＬＥＤチップを、透光性を備えたコーティング材で被覆すると共に、該コーティング材中に、上記赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子と、上記蛍光ガラスより成る蛍光ガラス粒子を混入して上記発光ダイオードを構成しても良い。
この場合、コーティング材中に混入する蛍光ガラス粒子として、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有するものが用いられるので、発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色を、蛍光ガラス粒子の発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子及び蛍光ガラス粒子から、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止でき、輝度向上を図ることができる。
【００１３】
上記基体としては、例えば、リードフレームが該当し、この場合、リードフレームに設けた凹部内面を反射面と成して形成したリフレクタの底面上に、上記ＬＥＤチップを配置すると共に、該ＬＥＤチップを、上記リフレクタ内に充填したコーティング材で被覆すれば良い。
尚、上記基体は、リードフレームに限定されず、ＬＥＤチップを配置可能なあらゆる部材を含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明に係るＬＥＤの実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る第１のＬＥＤ10を示す概略断面図であり、この第１のＬＥＤ10は、ＬＥＤチップ搭載用の第１のリードフレーム12の先端部12ａに、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ14を形成し、該リフレクタ14の底面上にＬＥＤチップ16をＡｇペースト等を介してダイボンドにより接続固定し、以て、上記第１のリードフレーム12と、ＬＥＤチップ16底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。また、第２のリードフレーム18の先端部18ａと、上記ＬＥＤチップ16上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ20を介して電気的に接続して成る。
上記ＬＥＤチップ16は、３５０ｎｍ〜４７０ｎｍ波長の紫外光を発光し、例えば、窒化ガリウム系半導体結晶で構成されている。
【００１５】
上記ＬＥＤチップ16の上面及び側面は、リフレクタ14内に充填されたコーティング材22によって被覆・封止されている。該コーティング材22は、上記ＬＥＤチップ16から発光された紫外光を、所定色（赤色、緑色又は青色）の可視光に変換する透明な蛍光ガラスで構成されている。
蛍光ガラスは、ガラス材料に蛍光材料を添加して形成される透明体であり、ガラス材料としては、例えば、酸化物ガラス、珪酸系ガラス、フツ燐酸塩系ガラス等を用いることができる。
また蛍光材料としては、例えば、希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等、或いは、Ｍｎ、Ｚｎ等を単体或いは複数組み合わせて用いることができる。蛍光材料を構成するこれら元素の原子は、通常陽イオン状態となっており、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光の照射を受けて励起され、イオン固有の色の可視光を発光するものである
尚、コーティング材22を構成する蛍光ガラスは、「紫外光」を所定色（赤色、緑色又は青色）の可視光に変換するものだけに限定されず、要するに、ＬＥＤチップ16から発光された光を、所定色の可視光に変換するものであれば良い。
【００１６】
また、上記コーティング材22中には、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光を、赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体粒子24、緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体粒子24、青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体粒子24が分散状態で多数混入されている。
尚、蛍光体粒子24は、「紫外光」を所定色（赤色、緑色又は青色）の可視光に変換するものだけに限定されず、要するに、ＬＥＤチップ16の発光された光を、所定色の可視光に変換するものであれば良い。
【００１７】
上記コーティング材22で被覆されたＬＥＤチップ16、第１のリードフレーム12の先端部12ａ及び端子部12ｂの上端、第２のリードフレーム18の先端部18ａ及び端子部18ｂの上端は、先端に凸レンズ部26を有するエポキシ樹脂等より成る透光性樹脂材28によって被覆・封止されている。
また、上記第１のリードフレーム12の端子部12ｂ及び第２のリードフレーム18の端子部18ｂの下端は、透光性樹脂材28の下端部を貫通して透光性樹脂材28外部へと導出されている。
尚、上記第１のリードフレーム12、第２のリードフレーム18は、銅、銅亜鉛合金、鉄ニッケル合金等により構成される。
【００１８】
本発明においては、赤色発光用の蛍光体粒子24、緑色発光用の蛍光体粒子24、青色発光用の蛍光体粒子24の中で、他の蛍光体粒子24より発光輝度の低い蛍光体粒子24の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有する蛍光ガラスにより、上記コーティング材22を構成している。この結果、発光輝度の低い蛍光体粒子24の発光色を、コーティング材22を構成する蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。
例えば、赤色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低い場合には、上記コーティング材22を赤色発光用の蛍光ガラスで構成する。
また、緑色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低い場合には、上記コーティング材22を緑色発光用の蛍光ガラスで構成する。
さらに、青色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低い場合には、上記コーティング材22を青色発光用の蛍光ガラスで構成する。
【００１９】
而して、第１のリードフレーム12及び第２のリードフレーム18を介してＬＥＤチップ16に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ16が発光して紫外光が放射される。
この紫外光が、上記赤色発光用の蛍光体粒子24、緑色発光用の蛍光体粒子24、青色発光用の蛍光体粒子24に照射されることにより波長変換されて、それぞれ赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が発光される。
また、上記の通り、赤色発光用の蛍光体粒子24、緑色発光用の蛍光体粒子24、青色発光用の蛍光体粒子24の中で、他の蛍光体粒子24より発光輝度の低い蛍光体粒子24の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有する蛍光ガラスにより、上記コーティング材22を構成しているので、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光は、コーティング材22に照射されることにより波長変換されて、赤色可視光、緑色可視光、青色可視光の何れかが発光されることとなる。
そして、３種類の蛍光体粒子24及び蛍光ガラスで構成されたコーティング材22から発光された赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が混色して白色光となり、この白色光が透光性樹脂材28の凸レンズ部26で集光されて外部へ放射されるのである。
【００２０】
本発明の第１のＬＥＤ10にあっては、赤色発光用の蛍光体粒子24、緑色発光用の蛍光体粒子24、青色発光用の蛍光体粒子24の中で、他の蛍光体粒子24より発光輝度の低い蛍光体粒子24の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有する蛍光ガラスによりコーティング材22を構成したので、発光輝度の低い蛍光体粒子24の発光色を、コーティング材22を構成する蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子24及びコーティング材22を構成する蛍光ガラスから、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止でき、輝度向上を図ることができる。
【００２１】
上記コーティング材22を構成する蛍光ガラスは、比較的低温でのガラス合成が可能なゾルゲル法を用いて作製される。このゾルゲル法は、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３等の金属アルコキシドを出発物質として、その加水分解、脱水縮合反応を利用してガラスを合成するものであり、溶液状態から出発するため、任意の形状のガラスに成形容易であると共に、希土類イオン等の蛍光材料を均一に添加することができる。
具体的には、上記コーティング材22は、リフレクタ14内に、蛍光体粒子24の混入された溶液状態の蛍光ガラス材料を充填した後、約２００〜４００℃の温度で数時間加熱することにより形成可能である。
尚、リフレクタ14内への蛍光ガラス材料の充填には適宜な方法を用いることができ、例えば、リフレクタ14形成箇所以外の第１のリードフレーム12及び第２のリードフレーム18表面をマスクし、この状態で、溶液状態の蛍光ガラス材料の満たされた槽内に浸漬したり、或いは溶液状態の蛍光ガラス材料をスプレー塗布すれば良い。またマイクロディスペンサーを用いて、溶液状態の蛍光ガラス材料をリフレクタ14内に充填しても良い。
上記ゾルゲル法で形成される赤色発光用の蛍光ガラスとしては、金属有機化合物、例えば、金属アルコキシド、一般式Ｍ（ＯＲ）n（Ｍ：金属元素、Ｒ：アルキル基、ｎ：金属の酸化数）等の非晶質母体中に、発光中心（蛍光材料）として、例えば、Ｅｕ^３＋やＭｎイオン、Ｓｍイオン等をドープした組成のもの、一例として、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４又はその４量体に、Ｅｕ^３＋源としてＥｕ（ＮＯ_３）_３を使用して、上記非晶質母体中にＥｕ^３＋をドープしたもの等が該当する。
また、緑色発光用の蛍光ガラスとしては、金属有機化合物、例えば、金属アルコキシド、一般式Ｍ（ＯＲ）n（Ｍ：金属元素、Ｒ：アルキル基、ｎ：金属の酸化数）等の非晶質母体中に、発光中心（蛍光材料）として、例えば、Ｔｂイオンをドープした組成のもの、一例として、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４又はその４量体に、Ｔｂイオン源としてＴｂ（ＮＯ_３）_３を使用して、上記非晶質母体中にＴｂイオンをドープしたもの等が該当する。
さらに、青色発光用の蛍光ガラスとしては、金属有機化合物例えば、金属アルコキシド、一般式Ｍ（ＯＲ）n（Ｍ：金属元素、Ｒ：アルキル基、ｎ：金属の酸化数）等の非晶質母体中に、発光中心（蛍光材料）として、例えば、Ｅｕ^２＋等をドープした組成のもの、一例として、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４又はその４量体に、Ｅｕ^２＋源としてＥｕ（ＮＯ_３）_３と、Ａｌイオン源としてＡｌ（ＮＯ_３）_３を使用して、上記非晶質母体中にＥｕ^２＋、Ａｌイオンをドープしたもの等が該当する。
【００２２】
以下、本発明の第１のＬＥＤ10の実施例を示す。
（実施例１）
赤色発光用の蛍光体粒子24として、0.5ＭｇＦ_２・3.5ＭｇＯ・ＧｅＯ_２：Ｍｎ、
緑色発光用の蛍光体粒子24として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎ、
青色発光用の蛍光体粒子24として、(ＳｒＣａＢａ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕを用い、上記0.5ＭｇＦ_２・3.5ＭｇＯ・ＧｅＯ_２：Ｍｎを５６グラム、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎを２１グラム、(ＳｒＣａＢａ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕを２３グラムの量で混合する。
この場合、赤色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低いため、上記コーティング材22は、赤色発光用の蛍光ガラス（ＳｉＯ_２：Ｅｕ）で構成される。
このため、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４より成る金属アルコキシドと、水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属アルコキシドの加水分解・重合反応の調整剤と、発光中心（蛍光材料）としてのＥｕ（ＮＯ_３）_３とを調合し、均質で透明な赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液（固形分５０％）を１００グラム作製する。
そして、上記赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液に、混合された上記３種類の蛍光体粒子24を添加し、この蛍光体粒子24が分散された蛍光ガラス材料溶液を、リフレクタ14内に充填した後、酸化雰囲気中にて約２００℃の温度で１時間加熱して、赤色発光用の蛍光ガラスより成るコーティング材22を形成した。尚、ＬＥＤチップ16上に被覆されたコーティング材22の厚さは、５０μｍ〜７０μｍと成される。
この第１のＬＥＤ10を２０ｍＡの電流で駆動させたところ、その輝度が３ｃｄで、色度座標におけるＸ＝0.2934、Ｙ＝0.3200の白色光が得られた。
（実施例２）
赤色発光用の蛍光体粒子24として、2ＭｇＯ・2ＬｉＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_３：Ｍｎ、
緑色発光用の蛍光体粒子24として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎ、
青色発光用の蛍光体粒子24として、(ＳｒＣａＢａ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕを用い、上記2ＭｇＯ・2ＬｉＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_３：Ｍｎを５６グラム、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎを２３グラム、(ＳｒＣａＢａ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕを２１グラムの量で混合する。
この場合、青色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低いため、上記コーティング材22は、青色発光用の蛍光ガラス（ＳｉＯ_２：Ｅｕ，Ａｌ）で構成される。
このため、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４より成る金属アルコキシドと、水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属アルコキシドの加水分解・重合反応の調整剤と、発光中心（蛍光材料）としてのＥｕ（ＮＯ_３）_３、Ａｌ（ＮＯ_３）_３とを調合し、均質で透明な青色発光用の蛍光ガラス材料溶液（固形分５０％）を１００グラム作製する。
そして、上記青色発光用の蛍光ガラス材料溶液に、混合された上記３種類の蛍光体粒子24を添加し、この蛍光体粒子24が分散された蛍光ガラス材料溶液を、リフレクタ14内に充填した後、還元雰囲気中で約２００℃の温度で１時間加熱して、青色発光用の蛍光ガラスより成るコーティング材22を形成した。尚、ＬＥＤチップ16上に被覆されたコーティング材22の厚さは、５０μｍ〜７０μｍと成される。
この第１のＬＥＤ10を２０ｍＡの電流で駆動させたところ、その輝度が３ｃｄで、色度座標におけるＸ＝0.2934、Ｙ＝0.3200の白色光が得られた。
（実施例３）
赤色発光用の蛍光体粒子24として、2ＭｇＯ・2ＬｉＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_３：Ｍｎ、
緑色発光用の蛍光体粒子24として、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ、
青色発光用の蛍光体粒子24として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕを用い、上記2ＭｇＯ・2ＬｉＯ_２・Ｓｂ_２Ｏ_３：Ｍｎを６０グラム、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕを２０グラム、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕを３０グラムの量で混合する。
この場合、緑色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低いため、上記コーティング材22は、緑色発光用の蛍光ガラス（ＳｉＯ_２：Ｔｂ）で構成される。
このため、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４より成る金属アルコキシドと、水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属アルコキシドの加水分解・重合反応の調整剤と、発光中心（蛍光材料）としてのＴｂ（ＮＯ_３）_３とを調合し、均質で透明な緑色発光用の蛍光ガラス材料溶液（固形分５０％）を１００グラム作製する。
そして、上記緑色発光用の蛍光ガラス材料溶液に、混合された上記３種類の蛍光体粒子24を添加し、この蛍光体粒子24が分散された蛍光ガラス材料溶液を、リフレクタ14内に充填した後、約２００℃の温度で１時間加熱して、緑色発光用の蛍光ガラスより成るコーティング材22を形成した。尚、ＬＥＤチップ16上に被覆されたコーティング材22の厚さは、５０μｍ〜７０μｍと成される。
この第１のＬＥＤ10を２０ｍＡの電流で駆動させたところ、その輝度が２ｃｄで、色度座標におけるＸ＝0.2956、Ｙ＝0.3122の白色光が得られた。
（実施例４）
赤色発光用の蛍光体粒子24として、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕを５４グラム、緑色発光用の蛍光体粒子24として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎを２４グラム、青色発光用の蛍光体粒子24として、(ＳｒＣａＢａ)_５(ＰＯ_４)_３Ｃｌ：Ｅｕを２２グラム用いる。
この場合、赤色発光用の蛍光体粒子24の発光輝度が低いため、上記コーティング材22は、赤色発光用の蛍光ガラス（ＳｉＯ_２：Ｅｕ^３＋）で構成される。
このため、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４より成る金属アルコキシドと、水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属アルコキシドの加水分解・重合反応の調整剤と、発光中心（蛍光材料）としてのＥｕ（ＮＯ_３）_３とを調合し、均質で透明な赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液（固形分５０％）を作製しておく。
そして先ず、上記緑色発光用の蛍光体粒子24（２４グラム）に対して、上記赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液を１０グラム添加して、上記緑色発光用の蛍光体粒子24の表面に、蛍光ガラス材料溶液の被膜を形成する。その後、上記被膜の表面に、赤色発光用の蛍光体粒子24（５４グラム）を付着させた後、２００℃の温度で２０分間焼成することにより、緑色発光用の蛍光体粒子24と赤色発光用の蛍光体粒子24とを強固に接着させる。
次に、上記赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液を１５グラム添加して、強固に接着された上記緑色発光用の蛍光体粒子24と赤色発光用の蛍光体粒子24の表面に、蛍光ガラス材料溶液の被膜を形成する。その後、上記被膜の表面に、青色発光用の蛍光体粒子24（２２グラム）を付着させた後、２００℃の温度で２０分間焼成することにより、青色発光用の蛍光体粒子24を、緑色発光用の蛍光体粒子24と赤色発光用の蛍光体粒子24に強固に接着させる。
そして、上記赤色発光用の蛍光ガラス材料溶液７５グラムに、強固に接着された上記３種類の蛍光体粒子24を添加し、この蛍光体粒子24が分散された蛍光ガラス材料溶液を、リフレクタ14内に充填した後、約２００℃の温度で１時間加熱して、赤色発光用の蛍光ガラスより成るコーティング材22を形成した。
尚、ＬＥＤチップ16上に被覆されたコーティング材22の厚さは、５０μｍ〜７０μｍと成される。
この第１のＬＥＤ10を２０ｍＡの電流で駆動させたところ、その輝度が４ｃｄで、色度座標におけるＸ＝0.2934、Ｙ＝0.3200の白色光が得られた。
【００２３】
尚、赤色発光用の蛍光体粒子24として、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄：Ｅｕ、ＹＶＯ₄：Ｅｕ、（ＳｒＭｇ）₃（ＰＯ₄）：Ｓｎ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＯ_３：Ｐｂ，Ｍｎ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ等を使用しても良い。
また、緑色発光用の蛍光体粒子24として、Ｚｎ_２ＳｉＯ₄：Ｍｎ、（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｍｎ）ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９、Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ，Ｄｙ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｔｂ、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｔｂ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ等を使用しても良い。
更に、青色発光用の蛍光体粒子24として、（ＳｒＭｇ）_２Ｐ_２Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｓｎ、Ｓｒ_５（ＰＯ₄）_３Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ、ＣａＷＯ₄、ＣａＷＯ₄：Ｐｂ青色蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)_１０(ＰＯ_４)_６Ｃｌ_２：Ｅｕ等を使用しても良い。
【００２４】
図２は、本発明に係る第２のＬＥＤ30を示す概略断面図であり、この第２のＬＥＤ30は、コーティング材32を透光性エポキシ樹脂等で構成すると共に、該コーティング材32中に、蛍光ガラス34で被覆された蛍光体粒子36を分散状態で多数混入した点に特徴を有するものである。
すなわち、図３に拡大して示すように、ＬＥＤチップ16から発光される紫外光を波長変換して、赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの３個の蛍光体粒子36が、１つの蛍光ガラス34で被覆されている。
もっとも、後述の方法を用いて、蛍光体粒子36を蛍光ガラス34で被覆する場合、図３に示すような赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの３個の蛍光体粒子36が１つの蛍光ガラス34で被覆されたものだけが形成される訳ではなく、実際には、図４に示すように、１つの蛍光ガラス34で被覆される蛍光体粒子36の数や種類は種々異なることとなる。
【００２５】
上記蛍光ガラス34は、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの中で、他の蛍光体粒子36より発光輝度の低い蛍光体粒子36の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられる。
例えば、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒの発光輝度が低い場合には、赤色発光用の蛍光ガラス34で蛍光体粒子36を被覆する。また、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇの発光輝度が低い場合には、緑色発光用の蛍光ガラス34で蛍光体粒子36を被覆する。さらに、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの発光輝度が低い場合には、青色発光用の蛍光ガラス34で蛍光体粒子36を被覆する。
【００２６】
また、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂの中で、一の蛍光体粒子36の発光輝度が高く、他の２種類の蛍光体粒子36の発光輝度が低い場合には、発光輝度の低い２種類の蛍光体粒子36の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有する蛍光ガラス34で蛍光体粒子36を被覆し、これら蛍光体粒子36をコーティング材32中に混入すれば良い。
例えば、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒの発光輝度が高く、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ及び青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの発光輝度が低い場合には、緑色発光用の蛍光ガラス34で被覆した蛍光体粒子36と、青色発光用の蛍光ガラス34で被覆した蛍光体粒子36とを、コーティング材32中に混入すれば良い。
【００２７】
この第２のＬＥＤ30において、第１のリードフレーム12及び第２のリードフレーム18を介してＬＥＤチップ16に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ16が発光して紫外光が放射される。
この紫外光が、上記赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂに照射されることにより波長変換されて、それぞれ赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が発光される。
また、上記の通り、蛍光体粒子36を被覆する蛍光ガラス34は、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの中で、他の蛍光体粒子36より発光輝度の低い蛍光体粒子36の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられているので、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光は、蛍光ガラス34に照射されることにより波長変換されて、赤色可視光、緑色可視光、青色可視光の何れかが発光されることとなる。
そして、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂ及び蛍光ガラス34から発光された赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が混色して白色光となり、この白色光が透光性樹脂材28の凸レンズ部26で集光されて外部へ放射されるのである。
【００２８】
本発明の第２のＬＥＤ30にあっては、蛍光体粒子36を被覆する蛍光ガラス34として、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂの中で、他の蛍光体粒子36より発光輝度の低い蛍光体粒子36の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられているので、発光輝度の低い蛍光体粒子36の発光色を、蛍光ガラス34の発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子36及び蛍光ガラス34から、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止することができる。
【００２９】
また、上記第２のＬＥＤ30にあっては、蛍光体粒子36を蛍光ガラス34で被覆しているので、蛍光ガラス34中の蛍光体粒子36と、他の蛍光ガラス34中の蛍光体粒子36との間に、少なくとも蛍光ガラス34の厚さに相当する分の間隔が確保される。この結果、蛍光体粒子36同士での光の吸収が低減されることとなり、蛍光体粒子36で波長変換された光の取出し効率を向上させることができる。
勿論、上記蛍光ガラス34は、透明体であり透光性を有しているため、蛍光体粒子36から発光された光が蛍光ガラス34によって吸収されることもない。
【００３０】
尚、上記透光性樹脂材28をエポキシ樹脂で構成した場合には、エポキシ樹脂は耐湿性が十分ではないため、第２のＬＥＤ30が高湿環境下で使用されると、空気中の水分が、透光性樹脂材28の表面から内部へ浸入することがあった。その場合、上記蛍光体粒子36がＺｎＳ、（Ｃｄ，Ｚｎ）Ｓ等の硫化物系の蛍光体で構成されていると、蛍光体粒子36が第２のＬＥＤ30内部に浸入した水分及びＬＥＤチップ16の光と反応して光分解し、表面に亜鉛金属等の構成金属元素を析出して黒色等に変色劣化してＬＥＤ30の輝度低下を招来することがある。
【００３１】
しかしながら、本発明の第２のＬＥＤ30にあっては、蛍光体粒子36を蛍光ガラス34で被覆しているので、当該蛍光ガラス34によって、水分が蛍光体粒子36に付着するのを防止でき、蛍光体粒子36の水分劣化に起因する輝度低下を防止することができる。
このため、硫化物系の蛍光体等、水分と反応し易い蛍光体粒子36を使用しても、蛍光体粒子36の変色劣化を生じることがなく、蛍光体選択の自由度が向上することとなる。
尚、硫化物系の蛍光体としては、例えば、３６０〜５００ｎｍ波長の光を受けて青色系の可視光を発光するＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、３６０〜５００ｎｍ波長の光を受けて緑色系の可視光を発光するＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、３６０〜５００ｎｍ波長の光を受けて赤色系の可視光を発光する（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＣａＳ：Ｅｕ等が挙げられる。
【００３２】
次に、上記第２のＬＥＤ30において、蛍光体粒子36を蛍光ガラス34で被覆する方法について説明する。
先ず、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３等の金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等の金属有機化合物と、該金属有機化合物の加水分解のための水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属有機化合物の加水分解・重合反応の調整剤と、希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等の蛍光材料（発光中心）とを調合し、均質で透明な溶液状態の蛍光ガラス材料を作製する。
【００３３】
また、上記赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂを所定量用意し、これらを十分に混合させておく。
次に、上記蛍光ガラス材料溶液に、十分に混合された上記３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂを加えて、混練することにより高粘度のペーストを形成する。この結果、上記３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂは、蛍光ガラス材料で構成されたペースト中に分散されることとなる。
この場合、蛍光ガラス材料溶液と蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂとは、例えば、
蛍光ガラス材料溶液１００グラムに対して、蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂを１００グラム程度の割合で混合される。
【００３４】
次に、上記ペーストを約２００℃で、約１時間加熱すると、上記溶媒が蒸発する。また、金属有機化合物の加水分解・重合反応も一部進行して、蛍光ガラス材料より成る固形体が形成される。勿論、形成された固形体内には、上記３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂが分散されている。
尚、約２００℃程度の温度での加熱では、金属有機化合物の重合反応が不十分なため、完全にはガラス化していない。
【００３５】
次に、ボールミルを用いて上記固形体を粉砕して、所定粒径を有する粒体とする。この場合、蛍光体粒子36に比べて、蛍光ガラス材料で構成された固形体の方が柔らかい（硬度が小さい）ため、固形体の部分で粉砕が生じることとなる。その結果、蛍光体粒子36が蛍光ガラス材料で被覆された状態の粒体を多数形成することができる。
尚、この場合、各粒体を構成する蛍光ガラス材料で被覆される蛍光体粒子36の数は１個とは限らず、各粒体を構成する蛍光ガラス材料で被覆される蛍光体粒子36の数や種類は種々異なることとなる。
【００３６】
次に、上記粒体を、還元雰囲気中で約８００℃〜１０００℃で、約２時間、加熱・焼成する。その結果、粒体を構成している蛍光ガラス材料の重合が完全に進行してガラス化し、蛍光ガラス34が形成され、その結果、図３及び図４に示すような、蛍光ガラス34で被覆された蛍光体粒子36が構成される。
【００３７】
尚、上記方法により、蛍光体粒子36を蛍光ガラス34で被覆した場合、上記約８００℃〜１０００℃での加熱・焼成の結果、蛍光体粒子36と蛍光ガラス34との界面においては、組成変化が生じているものと考えられる。
例えば、蛍光体粒子36が、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎであり、蛍光ガラス34が、ＳｉＯ_２：Ｅｕ^３＋である場合、両者の界面は、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７・ＳｉＯ_２：Ｅｕ，Ｍｎに組成変化している。
このように、蛍光体粒子36と蛍光ガラス34との界面においては、蛍光体粒子36を構成する母体金属元素（Ｂａ，Ｍｇ，Ａｌ）が、蛍光ガラス34（ＳｉＯ_２）中に浸透し、組成変化を生じている結果、蛍光体粒子36と蛍光ガラス34との結合は、非常に強固なものとなっている。
【００３８】
尚、上記３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂは、それぞれ粒径や比重が異なるため、これらをコーティング材32中にそのまま混入した場合、コーティング材32中に均一に分布せず、粒径や比重が等しい蛍光体粒子36の種類毎にほぼ同じ箇所に固まって分布してしまうことがある。この場合、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂの発光色が十分に混色せず、色ムラが生じることとなる。
これに対し、本発明の第２のＬＥＤ30にあっては、上記の通り、予め十分に混合させておいた蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂを蛍光ガラス材料溶液に加えて混練するため、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂは、蛍光ガラス材料で構成されたペースト中に分散されることとなる。そして、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂが分散状態で混入されたペーストを、固形体と成した後粉砕して、蛍光体粒子36が蛍光ガラス材料で被覆された状態の粒体を形成すると、各粒体を構成する蛍光ガラス材料で被覆される蛍光体粒子36の数や種類は種々異なることとなる。従って、上記粒体を加熱・焼成して蛍光ガラス34を構成した場合も、図４に示すように、１つの蛍光ガラス34で被覆される蛍光体粒子36の数や種類は種々異なることとなる。
【００３９】
このように、上記方法を用いて、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂを蛍光ガラス34で被覆すると、１つの蛍光ガラス34で被覆される蛍光体粒子36の数や種類が種々異なるものが多数形成されるため、これら蛍光ガラス34で被覆された蛍光体粒子36を、上記コーティング材32中に混入した場合には、同じ種類の蛍光体粒子36が同じ箇所に固まって分布することはなく、分散させることができる。従って、３種類の蛍光体粒子36Ｒ，36Ｇ，36Ｂの発光色を十分に混色させることができ、色ムラの発生を防止することができる。
【００４０】
図５は、本発明に係る第３のＬＥＤ40を示す概略断面図であり、この第３のＬＥＤ40は、透光性エポキシ樹脂等で構成されたコーティング材42中に、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光を、赤色可視光に変換する赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色可視光に変換する緑色発光用の蛍光体粒子44、青色可視光に変換する青色発光用の蛍光体粒子44を分散状態で多数混入すると共に、上記ＬＥＤチップ16から発光された紫外光を、所定色の可視光に変換する透明な蛍光ガラス粒子46を分散状態で多数混入した点に特徴を有するものである。
【００４１】
上記蛍光ガラス粒子46は、赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色発光用の蛍光体粒子44、青色発光用の蛍光体粒子44の中で、他の蛍光体粒子44より発光輝度の低い蛍光体粒子44の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられる。
例えば、赤色発光用の蛍光体粒子44の発光輝度が低い場合には、赤色発光用の蛍光ガラス粒子46を用いる。また、緑色発光用の蛍光体粒子44の発光輝度が低い場合には、緑色発光用の蛍光ガラス粒子46を用いる。さらに、青色発光用の蛍光体粒子44の発光輝度が低い場合には、青色発光用の蛍光ガラス粒子46を用いる。
【００４２】
また、赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色発光用の蛍光体粒子44、青色発光用の蛍光体粒子44の中で、一の蛍光体粒子44の発光輝度が高く、他の２種類の蛍光体粒子44の発光輝度が低い場合には、発光輝度の低い２種類の蛍光体粒子44の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有する蛍光ガラス粒子46をコーティング材42中に混入すれば良い。
例えば、緑色発光用の蛍光体粒子44の発光輝度が高く、赤色発光用の蛍光体粒子44及び青色発光用の蛍光体粒子44の発光輝度が低い場合には、赤色発光用の蛍光ガラス粒子46と、青色発光用の蛍光ガラス粒子46とを、コーティング材42中に混入すれば良い。
【００４３】
この第３のＬＥＤ40において、第１のリードフレーム12及び第２のリードフレーム18を介してＬＥＤチップ16に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ16が発光して紫外光が放射される。
この紫外光が、上記赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色発光用の蛍光体粒子44、青色発光用の蛍光体粒子44に照射されることにより波長変換されて、それぞれ赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が発光される。
また、上記の通り、蛍光ガラス粒子46は、赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色発光用の蛍光体粒子44、青色発光用の蛍光体粒子44の中で、他の蛍光体粒子44より発光輝度の低い蛍光体粒子44の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられているので、ＬＥＤチップ16から発光された紫外光は、蛍光ガラス粒子46に照射されることにより波長変換されて、赤色可視光、緑色可視光、青色可視光の何れかが発光されることとなる。
そして、３種類の蛍光体粒子44及び蛍光ガラス粒子46から発光された赤色可視光、緑色可視光、青色可視光が混色して白色光となり、この白色光が透光性樹脂材28の凸レンズ部26で集光されて外部へ放射されるのである。
【００４４】
本発明の第３のＬＥＤ40にあっては、コーティング材42中に混入する蛍光ガラス粒子46として、赤色発光用の蛍光体粒子44、緑色発光用の蛍光体粒子44、青色発光用の蛍光体粒子44の中で、他の蛍光体粒子44より発光輝度の低い蛍光体粒子44の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられているので、発光輝度の低い蛍光体粒子44の発光色を、蛍光ガラス粒子46の発光色によって補うことができる。このため、蛍光体粒子44及び蛍光ガラス粒子46から、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止することができる。
【００４５】
次に、溶融法を用いて上記蛍光ガラス粒子46を形成する方法について説明する。
先ず、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＣａＯ等のガラス材料と、希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等の蛍光材料（発光中心）とを調合し、これらを約１０００℃〜１２００℃の高温で溶融した後、型に入れて成形することにより、ブロック状の蛍光ガラスを形成する。
次に、ボールミルを用いて上記ブロック状の蛍光ガラスを粉砕することにより、所定粒径を有する上記蛍光ガラス粒子46を形成することができる。
上記溶融法によって、蛍光ガラス粒子46を形成した場合において、赤色発光用の蛍光ガラス粒子46の組成としては、例えば、ＳｉＯ_２・Ｂ_２Ｏ_３・ＢａＯ・ＺｎＯ：Ｅｕ^３＋、緑色発光用の蛍光ガラス粒子46の組成としては、例えば、Ｂ_２Ｏ_３・ＣａＯ・ＳｉＯ_２・Ｌａ_２Ｏ_３：Ｔｂ^３＋、青色発光用の蛍光ガラス粒子46の組成としては、例えば、Ｐ_２Ｏ_５・ＡｌＦ_３・ＭｇＦ_２・ＣａＦ_２・ＳｒＦ_２・ＢａＣｌ_２：Ｅｕ^２＋が挙げられる。
【００４６】
また、ゾルゲル法を用いた蛍光ガラス粒子46の形成方法は次の通りである。ゾルゲル法は、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３等の金属アルコキシドを出発物質として、その加水分解、重合反応を利用してガラスを合成するものであり、溶液状態から出発するため、希土類イオン等の蛍光材料を均一に添加することができるものである。
先ず、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、Ｙ_２Ｏ_３等の金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等の金属有機化合物と、該金属有機化合物の加水分解のための水と、メタノール、DMF（ヂメチルフォルムアミド）等の溶媒と、アンモニア等、上記金属有機化合物の加水分解・重合反応の調整剤と、希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等の蛍光材料（発光中心）とを調合し、均質で透明な溶液状態の蛍光ガラス材料を作製する。
【００４７】
次に、上記溶液状態の蛍光ガラス材料を、所定の型に入れた後、約８００℃〜１０００℃の高温で加熱すると、上記金属有機化合物の加水分解・重合反応が進行してガラス化し、ブロック状の蛍光ガラスが形成される。
その後、ボールミルを用いて上記ブロック状の蛍光ガラスを粉砕することにより、所定粒径を有する上記蛍光ガラス粒子46を形成することができる。
【００４８】
尚、このゾルゲル法の場合には、４００℃程度の比較的低温で、上記溶液状態の蛍光ガラス材料を加熱した場合にも蛍光ガラスを形成することができる。
しかし、本発明の如く、約８００℃〜１０００℃の高温で加熱して蛍光ガラスを形成すると、上記希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等の蛍光材料（発光中心）が、母体ガラス結晶中に十分に拡散するので、４００℃程度の低温で形成した場合に比較して、蛍光ガラスの発光特性が向上する。すなわち、４００℃程度の低温で蛍光ガラスを形成した場合には、上記希土類元素の２価及び３価のＥｕ、Ｔｂ、Ｓｍ等の蛍光材料（発光中心）の母体ガラス結晶中への拡散が不十分である。
【００４９】
上記第２のＬＥＤ30、第３のＬＥＤ40においては、コーティング材32，42を透光性エポキシ樹脂等で構成した場合を例に挙げて説明したが、第１のＬＥＤ10と同様に、上記コーティング材32，42を蛍光ガラスで構成しても良い。この場合、コーティング材32，42を構成する蛍光ガラスは、赤色発光用の蛍光体粒子36Ｒ，44、緑色発光用の蛍光体粒子36Ｇ，44、青色発光用の蛍光体粒子36Ｂ，44の中で、他の蛍光体粒子36，44より発光輝度の低い蛍光体粒子36，44の発光色と、同一若しくは同等の発光色を有するものが用いられる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る発光ダイオードは、赤色発光用の蛍光体粒子、緑色発光用の蛍光体粒子、青色発光用の蛍光体粒子の中で、他の蛍光体粒子より発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色と、同一の発光色を有する蛍光ガラスを備えているので、発光輝度の低い蛍光体粒子の発光色を、蛍光ガラスの発光色によって補うことができる。このため、上記３種類の蛍光体粒子及び蛍光ガラスから、赤色光、緑色光、青色光がバランス良く発せられ、色ずれの発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１のＬＥＤの概略断面図である。
【図２】本発明に係る第２のＬＥＤの概略断面図である。
【図３】蛍光ガラスで被覆された蛍光体粒子の一例を示す拡大概略断面図である。
【図４】蛍光ガラスで被覆された蛍光体粒子の他の例を示す拡大概略断面図である。
【図５】本発明に係る第３のＬＥＤの概略断面図である。
【図６】従来のＬＥＤの概略断面図である。
【符号の説明】
10 第１のＬＥＤ
12 第１のリードフレーム
14 リフレクタ
16 ＬＥＤチップ
18 第２のリードフレーム
22 コーティング材
24 蛍光体粒子
28 透光性樹脂材
30 第２のＬＥＤ
32 コーティング材
34 蛍光ガラス
36 蛍光体粒子
40 第３のＬＥＤ
42 コーティング材
44 蛍光体粒子
46 蛍光ガラス粒子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting diode chip (LED chip), red light emitting phosphor particles for converting light emitted from the LED chip into red visible light, green light emitting phosphor particles for converting green visible light, and blue visible light. The present invention relates to a light emitting diode (LED) that includes phosphor particles for blue light emission that are converted into light and that can obtain white light by mixing red light, green light, and blue light emitted from the phosphor particles.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 6, a conventional light-emitting diode (hereinafter referred to as LED) 60 has a substantially funnel with a hole diameter gradually increasing upward from the bottom surface to a first lead frame 62 for mounting a light-emitting diode chip. A concave portion having a shape is formed and the inner surface of the concave portion is formed as a reflecting surface to form a reflector 64, and a light emitting diode chip (hereinafter referred to as an LED chip) 66 that emits ultraviolet light is die-bonded to the bottom surface of the reflector 64. Thus, the first lead frame 62 is electrically connected to one electrode (not shown) on the bottom surface of the LED chip 66. Further, the second lead frame 68 and the other electrode (not shown) on the upper surface of the LED chip 66 are electrically connected via a bonding wire 70.
[0003]
The upper and side surfaces of the LED chip 66 are covered and sealed with a coating material 72 such as a translucent epoxy resin filled in the reflector 64.
Also, in the coating material 72, phosphor particles 74 for red light emission that convert light such as ultraviolet light emitted from the LED chip 66 into red visible light, and fluorescence for green light emission that converts green light into visible light. Body particles 74 and phosphor particles 74 for blue light emission to be converted into blue visible light are mixed in a dispersed state.
Further, the LED chip 66 covered with the coating material 72, the top ends 62a and 62b of the first lead frame 62, the top ends 68a and 68b of the second lead frame 68 are the top ends. It is covered and sealed with a translucent resin material 78 having a convex lens portion 76.
[0004]
Thus, when a voltage is applied to the LED chip 66 through the first lead frame 62 and the second lead frame 68, the LED chip 66 emits light and emits light such as ultraviolet light. By irradiating the phosphor particles 74 in the coating material 72 with this light, the phosphor particles 74 emit red light, green light, and blue light, and white light obtained by mixing these three colors is emitted. The light is condensed by the convex lens portion 76 of the exterior body 78 and emitted to the outside.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional LED 60, as described above, the phosphor particles 74 for red light emission, the phosphor particles 74 for green light emission, and the phosphor particles 74 for blue light emission are used, and these three types of phosphor particles 74 are used. White light is realized by mixing the emitted red light, green light, and blue light.
For this reason, if the emission luminance of the three types of phosphor particles 74 used varies, the balance of red light, green light, and blue light emitted from the phosphor particles 74 is lost, and so-called color shift occurs.
[0006]
The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide phosphor particles for red light emission, phosphor particles for green light emission, and phosphor particles for blue light emission. It is to realize an LED that does not cause a color shift even if there is a variation in the emission luminance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention includes an LED chip, phosphor particles for red light emission, phosphor particles for green light emission, phosphor particles for blue light emission, and fluorescent glass. The phosphor glass has a luminance higher than that of the other phosphor particles among the phosphor particles for red light emission, the phosphor particles for green light emission, and the phosphor particles for blue light emission. Emission color of low phosphor particles, Same emission color It is characterized by having.
[0008]
The light emitting diode according to the present invention emits phosphor particles having a lower luminance than other phosphor particles among phosphor particles for red light emission, phosphor particles for green light emission, and phosphor particles for blue light emission. Color, Same emission color Therefore, the emission color of the phosphor particles having low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescence glass. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted from the above three types of phosphor particles and fluorescent glass in a well-balanced manner, and the occurrence of color misregistration can be effectively prevented and luminance can be improved.
[0009]
The LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is coated with a coating material composed of the fluorescent glass. In the coating material, the phosphor particles for red light emission and the green light emission material are coated. The light emitting diode can be configured by mixing phosphor particles and phosphor particles for blue light emission.
In this case, among the phosphor particles for red light emission, the phosphor particles for green light emission, and the phosphor particles for blue light emission, the emission color of the phosphor particles whose emission luminance is lower than other phosphor particles, Same emission color Since the coating material is configured by the fluorescent glass having the above, the emission color of the phosphor particles having low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass constituting the coating material. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted in a well-balanced manner from the fluorescent glass that constitutes the phosphor particles and the coating material, the occurrence of color misregistration can be effectively prevented, and luminance can be improved.
[0010]
In addition, the LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is coated with a coating material having translucency, and the fluorescent material for red light emission coated with the fluorescent glass in the coating material. The light emitting diode may be configured by mixing body particles, phosphor particles for green light emission coated with the fluorescent glass, and phosphor particles for blue light emission coated with the fluorescent glass.
[0011]
In this case, the phosphor glass that covers the phosphor particles has a lower emission luminance than the other phosphor particles among the phosphor particles for red light emission, the phosphor particles for green light emission, and the phosphor particles for blue light emission. The emission color of the phosphor particles; Same emission color Therefore, the emission color of the phosphor particles having a low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted in a well-balanced manner from the phosphor particles and the fluorescent glass, so that the occurrence of color misregistration can be effectively prevented and the luminance can be improved.
In addition, since the phosphor particles are coated with the fluorescent glass, at least an interval corresponding to the thickness of the fluorescent glass is provided between the phosphor particles in the fluorescent glass and the phosphor particles in the other fluorescent glass. Is secured. As a result, light absorption between the phosphor particles is reduced, and the extraction efficiency of the light whose wavelength is converted by the phosphor particles can be improved.
[0012]
The LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is covered with a coating material having translucency, and the phosphor material for red light emission and the fluorescence for green light emission are included in the coating material. The light emitting diode may be configured by mixing body particles, phosphor particles for blue light emission, and fluorescent glass particles made of the fluorescent glass.
In this case, as fluorescent glass particles mixed in the coating material, among the phosphor particles for red light emission, the phosphor particles for green light emission, and the phosphor particles for blue light emission, the emission luminance is higher than that of other phosphor particles. Low phosphor particle emission color, Same emission color Therefore, the emission color of the phosphor particles having low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass particles. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted from the phosphor particles and the fluorescent glass particles in a well-balanced manner, and the occurrence of color shift can be effectively prevented, and the luminance can be improved.
[0013]
As the substrate, for example, a lead frame corresponds, and in this case, the LED chip is disposed on the bottom surface of a reflector formed by forming the inner surface of a recess provided in the lead frame as a reflecting surface, and the LED chip is What is necessary is just to coat | cover with the coating material with which it filled in the said reflector.
The base is not limited to the lead frame, and includes any member on which the LED chip can be disposed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the LED according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first LED 10 according to the present invention. This first LED 10 is directed upward from the bottom surface of the leading end portion 12a of the first lead frame 12 for mounting an LED chip. A concave portion having a substantially funnel shape with a gradually increasing hole diameter is provided and the inner surface of the concave portion is formed as a reflecting surface to form a reflector 14, and an LED chip 16 is formed on the bottom surface of the reflector 14 by die bonding via Ag paste or the like. Thus, the first lead frame 12 and one electrode (not shown) on the bottom surface of the LED chip 16 are electrically connected. Further, the tip end portion 18 a of the second lead frame 18 and the other electrode (not shown) on the upper surface of the LED chip 16 are electrically connected through a bonding wire 20.
The LED chip 16 emits ultraviolet light having a wavelength of 350 nm to 470 nm and is made of, for example, a gallium nitride based semiconductor crystal.
[0015]
The upper and side surfaces of the LED chip 16 are covered and sealed with a coating material 22 filled in the reflector 14. The coating material 22 is made of transparent fluorescent glass that converts ultraviolet light emitted from the LED chip 16 into visible light of a predetermined color (red, green, or blue).
The fluorescent glass is a transparent body formed by adding a fluorescent material to a glass material. As the glass material, for example, oxide glass, silicate glass, or fluorophosphate glass can be used.
As the fluorescent material, for example, rare earth divalent and trivalent Eu, Tb, Sm, etc., or Mn, Zn, etc. can be used alone or in combination. The atoms of these elements constituting the fluorescent material are normally in a cation state, and are excited by irradiation with ultraviolet light emitted from the LED chip 16 to emit visible light having a color unique to the ions.
The fluorescent glass constituting the coating material 22 is not limited to one that converts “ultraviolet light” into visible light of a predetermined color (red, green, or blue). In short, the light emitted from the LED chip 16 is not limited. Any device that converts visible light of a predetermined color may be used.
[0016]
Further, in the coating material 22, red light emitting phosphor particles 24 that convert ultraviolet light emitted from the LED chip 16 into red visible light, and green light emitting phosphor particles 24 that convert green light into visible light. A large number of phosphor particles 24 for blue light emission that are converted into blue visible light are mixed in a dispersed state.
The phosphor particles 24 are not limited to those that convert “ultraviolet light” into visible light of a predetermined color (red, green, or blue). In short, the light emitted from the LED chip 16 has a predetermined color. Any device that converts visible light may be used.
[0017]
The LED chip 16 covered with the coating material 22, the top ends of the leading end portion 12a and the terminal portion 12b of the first lead frame 12, and the top end portions 18a and 18b of the second lead frame 18 are convex lenses at the leading end. It is covered and sealed with a translucent resin material 28 made of an epoxy resin or the like having a portion 26.
Further, the lower ends of the terminal portion 12b of the first lead frame 12 and the terminal portion 18b of the second lead frame 18 pass through the lower end portion of the translucent resin material 28 to the outside of the translucent resin material 28. Has been derived.
The first lead frame 12 and the second lead frame 18 are made of copper, copper zinc alloy, iron nickel alloy or the like.
[0018]
In the present invention, among the phosphor particles 24 for red light emission, the phosphor particles 24 for green light emission, and the phosphor particles 24 for blue light emission, the phosphor particles 24 having lower emission luminance than the other phosphor particles 24. The coating material 22 is made of fluorescent glass having the same or equivalent emission color as the above emission color. As a result, the emission color of the phosphor particles 24 with low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass constituting the coating material 22.
For example, when the emission luminance of the phosphor particles 24 for red light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass for red light emission.
When the emission brightness of the phosphor particles 24 for green light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass for green light emission.
Further, when the emission luminance of the phosphor particles 24 for blue light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass for blue light emission.
[0019]
Thus, when a voltage is applied to the LED chip 16 via the first lead frame 12 and the second lead frame 18, the LED chip 16 emits light and emits ultraviolet light.
The ultraviolet light is irradiated to the phosphor particles 24 for red light emission, the phosphor particles 24 for green light emission, and the phosphor particles 24 for blue light emission, so that the wavelength is converted, and red visible light and green visible light respectively. Light, blue visible light is emitted.
Further, as described above, among the phosphor particles 24 for red light emission, the phosphor particles 24 for green light emission, and the phosphor particles 24 for blue light emission, the phosphor particles having lower emission luminance than the other phosphor particles 24. Since the coating material 22 is made of fluorescent glass having the same or equivalent emission color as the 24 emission colors, the ultraviolet light emitted from the LED chip 16 is irradiated with the coating material 22 to generate a wavelength. After the conversion, one of red visible light, green visible light, and blue visible light is emitted.
The red visible light, green visible light, and blue visible light emitted from the coating material 22 composed of the three types of phosphor particles 24 and the fluorescent glass are mixed into white light, and the white light is translucent resin. The light is condensed by the convex lens portion 26 of the material 28 and emitted to the outside.
[0020]
In the first LED 10 of the present invention, the phosphor particles 24 for red light emission, the phosphor particles 24 for green light emission, and the phosphor particles 24 for blue light emission emit light from the other phosphor particles 24. Since the coating material 22 is made of fluorescent glass having the same or equivalent emission color as the emission color of the phosphor particles 24 with low luminance, the emission color of the phosphor particles 24 with low emission luminance constitutes the coating material 22 It can be compensated by the emission color of the fluorescent glass. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted in a well-balanced manner from the fluorescent glass constituting the phosphor particles 24 and the coating material 22, and the occurrence of color misregistration can be effectively prevented and the luminance can be improved. .
[0021]
The fluorescent glass constituting the coating material 22 is manufactured using a sol-gel method that enables glass synthesis at a relatively low temperature. This sol-gel method uses SiO ₂ , ZnO, Y ₂ O ₃ Starting from a solution state, it is easy to mold into glass of any shape, rare earth ions, etc. The fluorescent material can be uniformly added.
Specifically, the coating material 22 is formed by filling the reflector 14 with a fluorescent glass material in a solution state in which the phosphor particles 24 are mixed, and then heating at a temperature of about 200 to 400 ° C. for several hours. Is possible.
An appropriate method can be used for filling the reflector 14 with the fluorescent glass material. For example, the surfaces of the first lead frame 12 and the second lead frame 18 other than the portion where the reflector 14 is formed are masked. In such a state, it may be immersed in a tank filled with a fluorescent glass material in a solution state, or sprayed with a fluorescent glass material in a solution state. Further, the reflector 14 may be filled with a fluorescent glass material in a solution state using a micro dispenser.
As the fluorescent glass for red light emission formed by the sol-gel method, a metal organic compound, for example, metal alkoxide, general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group, n: oxidation number of metal) As an emission center (fluorescent material) in an amorphous matrix such as, for example, Eu ³⁺ For example, a composition doped with Mn ions, Sm ions, etc., for example, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ Or its tetramer, Eu ³⁺ Eu (NO as a source ₃ ) ₃ And Eu in the amorphous matrix. ³⁺ Applicable to those doped with.
Moreover, as fluorescent glass for green light emission, metal organic compounds, for example, metal alkoxides, amorphous compounds such as general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group, n: metal oxidation number), etc. In the matrix, as a luminescent center (fluorescent material), for example, a composition doped with Tb ions, for example, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ Or, as a Tb ion source, Tb (NO ₃ ) ₃ And the like, in which the amorphous matrix is doped with Tb ions.
Furthermore, as fluorescent glass for blue light emission, amorphous matrix such as metal organic compound, for example, metal alkoxide, general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group, n: oxidation number of metal), etc. For example, Eu as the emission center (fluorescent material) ²⁺ For example, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ Or its tetramer, Eu ²⁺ Eu (NO as a source ₃ ) ₃ Al (NO) as an Al ion source ₃ ) ₃ And Eu in the amorphous matrix. ²⁺ And those doped with Al ions.
[0022]
Hereinafter, examples of the first LED 10 of the present invention will be described.
Example 1
As phosphor particles 24 for red light emission, 0.5 MgF ₂ ・ 3.5MgO ・ GeO ₂ : Mn,
As phosphor particles 24 for green light emission, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn,
As phosphor particles 24 for blue light emission, (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Using Cl: Eu, the above 0.5MgF ₂ ・ 3.5MgO ・ GeO ₂ : Mn 56g, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : 21 grams of Eu, Mn, (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl: Eu is mixed in an amount of 23 grams.
In this case, since the emission luminance of the phosphor particles 24 for red light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass for red light emission (SiO 2). ₂ : Eu).
For this reason, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ A metal alkoxide comprising water, a solvent such as methanol and DMF (dimethylformamide), a regulator of hydrolysis and polymerization reaction of the metal alkoxide such as ammonia, and Eu as a luminescent center (fluorescent material). NO ₃ ) ₃ And 100 g of a homogeneous and transparent fluorescent glass material solution for red light emission (solid content 50%) is prepared.
Then, after adding the three kinds of phosphor particles 24 mixed with the phosphor glass material solution for red light emission and filling the reflector 14 with the phosphor glass material solution in which the phosphor particles 24 are dispersed. The coating material 22 made of fluorescent glass for red light emission was formed by heating in an oxidizing atmosphere at a temperature of about 200 ° C. for 1 hour. The thickness of the coating material 22 coated on the LED chip 16 is 50 μm to 70 μm.
When the first LED 10 was driven with a current of 20 mA, the luminance was 3 cd, and white light with X = 0.2934 and Y = 0.3200 in chromaticity coordinates was obtained.
(Example 2)
As phosphor particles 24 for red light emission, 2MgO · 2LiO ₂ ・ Sb ₂ O ₃ : Mn,
As phosphor particles 24 for green light emission, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn,
As phosphor particles 24 for blue light emission, (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Using Cl: Eu, the above 2MgO.2LiO ₂ ・ Sb ₂ O ₃ : Mn 56g, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn 23 grams, (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl: Eu is mixed in an amount of 21 grams.
In this case, since the emission luminance of the phosphor particles 24 for blue light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass (SiO2) for blue light emission. ₂ : Eu, Al).
For this reason, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ A metal alkoxide comprising water, a solvent such as methanol and DMF (dimethylformamide), a regulator of hydrolysis and polymerization reaction of the metal alkoxide such as ammonia, and Eu as a luminescent center (fluorescent material). NO ₃ ) ₃ , Al (NO ₃ ) ₃ And 100 g of a homogeneous and transparent fluorescent glass material solution for blue light emission (solid content: 50%) is prepared.
Then, after adding the three kinds of phosphor particles 24 mixed to the phosphor glass material solution for blue light emission and filling the reflector 14 with the phosphor glass material solution in which the phosphor particles 24 are dispersed. The coating material 22 made of fluorescent glass for blue light emission was formed by heating in a reducing atmosphere at a temperature of about 200 ° C. for 1 hour. The thickness of the coating material 22 coated on the LED chip 16 is 50 μm to 70 μm.
When the first LED 10 was driven with a current of 20 mA, the luminance was 3 cd, and white light with X = 0.2934 and Y = 0.3200 in chromaticity coordinates was obtained.
(Example 3)
As phosphor particles 24 for red light emission, 2MgO · 2LiO ₂ ・ Sb ₂ O ₃ : Mn,
As phosphor particles 24 for green light emission, SrAl ₂ O ₄ : Eu,
As the phosphor particles 24 for blue light emission, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu and the above 2MgO · 2LiO ₂ ・ Sb ₂ O ₃ : Mn 60g, SrAl ₂ O ₄ : 20 grams of Eu, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Mix Eu in an amount of 30 grams.
In this case, since the emission luminance of the phosphor particles 24 for green light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass (SiO2) for green light emission. ₂ : Tb).
For this reason, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ A metal alkoxide comprising water, a solvent such as methanol and DMF (dimethylformamide), a regulator of hydrolysis and polymerization reaction of the metal alkoxide such as ammonia, and Tb (luminescent material) as a luminescent center (fluorescent material). NO ₃ ) ₃ And 100 g of a homogeneous and transparent fluorescent glass material solution for green light emission (solid content 50%) is prepared.
Then, after adding the three kinds of phosphor particles 24 mixed to the phosphor glass material solution for green light emission and filling the reflector 14 with the phosphor glass material solution in which the phosphor particles 24 are dispersed. The coating material 22 made of fluorescent glass for green emission was formed by heating at a temperature of about 200 ° C. for 1 hour. The thickness of the coating material 22 coated on the LED chip 16 is 50 μm to 70 μm.
When the first LED 10 was driven with a current of 20 mA, the luminance was 2 cd, and white light with X = 0.2956 and Y = 0.3122 in chromaticity coordinates was obtained.
Example 4
As phosphor particles 24 for red light emission, Y ₂ O ₂ S: 54 grams of Eu, as phosphor particles 24 for green light emission, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn 24 grams, as phosphor particles 24 for blue light emission, (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Use 22 grams of Cl: Eu.
In this case, since the emission luminance of the phosphor particles 24 for red light emission is low, the coating material 22 is made of fluorescent glass for red light emission (SiO 2). ₂ : Eu ³⁺ ).
For this reason, tetraethoxysilane Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ A metal alkoxide comprising water, a solvent such as methanol and DMF (dimethylformamide), a regulator of hydrolysis and polymerization reaction of the metal alkoxide such as ammonia, and Eu as a luminescent center (fluorescent material). NO ₃ ) ₃ To prepare a homogeneous and transparent fluorescent glass material solution for red light emission (solid content 50%).
First, 10 grams of the fluorescent glass material solution for red light emission is added to the phosphor particles 24 for green light emission (24 grams), and the surface of the phosphor particles 24 for green light emission is fluorescent. A glass material solution film is formed. Thereafter, after phosphor particles 24 (54 grams) for red light emission are attached to the surface of the coating, the phosphor particles 24 for green light emission and the red light emission particles are baked at a temperature of 200 ° C. for 20 minutes. The phosphor particles 24 are firmly bonded.
Next, 15 grams of the fluorescent glass material solution for red light emission is added, and the fluorescent glass material solution is applied to the surfaces of the green light emitting phosphor particles 24 and the red light emitting phosphor particles 24 that are firmly bonded. Form a coating. Thereafter, phosphor particles 24 for blue light emission (22 grams) are attached to the surface of the coating, and then fired at a temperature of 200 ° C. for 20 minutes, thereby causing the phosphor particles 24 for blue light emission to emit green light. The phosphor particles 24 and the phosphor particles 24 for red light emission are firmly bonded.
Then, the three types of phosphor particles 24 that are firmly bonded are added to 75 grams of the fluorescent glass material solution for red light emission, and the fluorescent glass material solution in which the phosphor particles 24 are dispersed is added to the reflector 14. Then, the coating material 22 made of fluorescent glass for red light emission was formed by heating at a temperature of about 200 ° C. for 1 hour.
The thickness of the coating material 22 coated on the LED chip 16 is 50 μm to 70 μm.
When the first LED 10 was driven with a current of 20 mA, the luminance was 4 cd, and white light with X = 0.2934 and Y = 0.3200 in chromaticity coordinates was obtained.
[0023]
As phosphor particles 24 for red light emission, Y (P, V) O _Four : Eu, YVO _Four : Eu, (SrMg) _Three (PO _Four ): Sn, Y ₂ O ₃ : Eu, CaSiO ₃ : Pb, Mn, Y ₂ O ₂ S: Eu, La ₂ O ₂ S: Eu, Gd ₂ O ₂ S: Eu, ZnS: Mn, or the like may be used.
Further, as phosphor particles 24 for green light emission, Zn ₂ SiO _Four : Mn, (Ce, Tb, Mn) MgAl ₁₁ O ₁₉ , LaPO _Four : Ce, Tb, (Ce, Tb) MgAl ₁₁ O ₁₉ , Y ₂ SiO ₅ : Ce, Tb, ZnS: Cu, Al, ZnS: Cu, Au, Al, (Zn, Cd) S: Cu, Al, SrAl ₂ O ₄ : Eu, SrAl ₂ O ₄ : Eu, Dy, Sr ₄ Al ₁₄ O ₂₅ : Eu, Dy, Y ₃ Al ₅ O ₁₂ : Tb, Y ₃ (Al, Ga) ₅ O ₁₂ : Tb, Y ₃ Al ₅ O ₁₂ : Ce, Y ₃ (Al, Ga) ₅ O ₁₂ : Ce or the like may be used.
Further, as phosphor particles 24 for blue light emission, (SrMg) ₂ P ₂ O ₇ : Eu, Sr ₂ P ₂ O ₇ : Eu, Sr ₂ P ₂ O ₇ : Sn, Sr ₅ (PO _Four ) ₃ Cl: Eu, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, CaWO _Four , CaWO _Four : Pb blue phosphor, ZnS: Ag, Cl, ZnS: Ag, Al, (Sr, Ca, Mg) ₁₀ (PO ₄ ) ₆ Cl ₂ : Eu or the like may be used.
[0024]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second LED 30 according to the present invention. The second LED 30 includes a coating material 32 made of a translucent epoxy resin or the like, and a fluorescent material in the coating material 32. This is characterized in that a large number of phosphor particles 36 coated with glass 34 are mixed in a dispersed state.
That is, as shown in FIG. 3 in an enlarged manner, the wavelength of the ultraviolet light emitted from the LED chip 16 is converted to red light-emitting phosphor particles 36R for conversion into red visible light, and the green light emission for conversion into green visible light. Three fluorescent particles 36 are coated with one fluorescent glass 34, a fluorescent particle 36G for blue light and a phosphor particle 36B for blue light emission that is converted into blue visible light.
However, when the phosphor particles 36 are coated with the fluorescent glass 34 using the method described later, the phosphor particles 36R for red light emission, the phosphor particles 36G for green light emission, and the blue light emission particles as shown in FIG. Not only the three phosphor particles 36B of the phosphor particles 36B covered with one fluorescent glass 34 are formed, but actually, as shown in FIG. The number and type of phosphor particles 36 to be used are different.
[0025]
The fluorescent glass 34 is a phosphor particle having a lower emission luminance than the other phosphor particles 36 among the phosphor particles 36R for red light emission, the phosphor particles 36G for green light emission, and the phosphor particles 36B for blue light emission. Those having the same or equivalent emission color as the 36 emission colors are used.
For example, when the emission luminance of the phosphor particles 36R for red light emission is low, the phosphor particles 36 are covered with the fluorescent glass 34 for red light emission. Further, when the emission luminance of the phosphor particles 36G for green light emission is low, the phosphor particles 36 are covered with the fluorescent glass 34 for green light emission. Furthermore, when the emission luminance of the phosphor particles 36B for blue light emission is low, the phosphor particles 36 are covered with a fluorescent glass 34 for blue light emission.
[0026]
Of the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B, when the emission luminance of one phosphor particle 36 is high and the emission luminance of the other two types of phosphor particles 36 is low, the emission luminance is low. The phosphor particles 36 may be covered with a fluorescent glass 34 having the same or equivalent light emission color as the two low-quality phosphor particles 36, and these phosphor particles 36 may be mixed into the coating material 32.
For example, when the emission luminance of the phosphor particles 36R for red emission is high and the emission luminance of the phosphor particles 36G for green emission and the phosphor particles 36B for blue emission is low, the fluorescent glass 34 for green emission is used. The coated phosphor particles 36 and the phosphor particles 36 coated with the blue light emitting fluorescent glass 34 may be mixed into the coating material 32.
[0027]
In the second LED 30, when a voltage is applied to the LED chip 16 through the first lead frame 12 and the second lead frame 18, the LED chip 16 emits light and emits ultraviolet light.
The ultraviolet light is irradiated to the phosphor particles 36R for red light emission, the phosphor particles 36G for green light emission, and the phosphor particles 36B for blue light emission, so that the wavelength is converted, and red visible light and green visible light respectively. Light, blue visible light is emitted.
In addition, as described above, the fluorescent glass 34 that covers the phosphor particles 36 includes other phosphor particles 36R for red light emission, phosphor particles 36G for green light emission, and phosphor particles 36B for blue light emission. Since the phosphor particle 36 having a light emission color lower than that of the phosphor particle 36 has the same or equivalent emission color, the ultraviolet light emitted from the LED chip 16 is irradiated to the fluorescent glass 34. Thus, the wavelength is converted, and any one of red visible light, green visible light, and blue visible light is emitted.
The red visible light, green visible light, and blue visible light emitted from the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B and the fluorescent glass 34 are mixed to form white light, and the white light is translucent resin material 28. The light is condensed by the convex lens portion 26 and emitted to the outside.
[0028]
In the second LED 30 of the present invention, as fluorescent glass 34 covering the phosphor particles 36, phosphor particles 36R for red light emission, phosphor particles 36G for green light emission, and phosphor particles 36B for blue light emission. Among them, those having the same or equivalent emission color as the emission color of the phosphor particles 36 whose emission luminance is lower than that of the other phosphor particles 36 are used. The color can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass 34. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted from the phosphor particles 36 and the fluorescent glass 34 in a well-balanced manner, and the occurrence of color misregistration can be effectively prevented.
[0029]
In the second LED 30, since the phosphor particles 36 are covered with the fluorescent glass 34, the phosphor particles 36 in the fluorescent glass 34 and the phosphor particles 36 in the other fluorescent glass 34 In the meantime, an interval corresponding to at least the thickness of the fluorescent glass 34 is secured. As a result, the absorption of light between the phosphor particles 36 is reduced, and the light extraction efficiency of the wavelength-converted light by the phosphor particles 36 can be improved.
Of course, since the fluorescent glass 34 is a transparent body and has translucency, the light emitted from the phosphor particles 36 is not absorbed by the fluorescent glass 34.
[0030]
When the translucent resin material 28 is made of an epoxy resin, the epoxy resin has insufficient moisture resistance. Therefore, when the second LED 30 is used in a high humidity environment, the moisture in the air is reduced. In some cases, the translucent resin material 28 penetrated into the interior from the surface. In that case, if the phosphor particles 36 are made of a sulfide-based phosphor such as ZnS or (Cd, Zn) S, the moisture and the LED chip 16 in which the phosphor particles 36 have entered the second LED 30. It may be photodecomposed by reacting with light, and a constituent metal element such as zinc metal may be deposited on the surface to cause discoloration deterioration to black or the like, leading to a decrease in luminance of the LED 30.
[0031]
However, in the second LED 30 of the present invention, since the phosphor particles 36 are covered with the fluorescent glass 34, the fluorescent glass 34 can prevent moisture from adhering to the phosphor particles 36, and It is possible to prevent a reduction in luminance due to moisture deterioration of the body particles 36.
For this reason, even when using phosphor particles 36 that easily react with moisture, such as sulfide-based phosphors, discoloration deterioration of the phosphor particles 36 does not occur, and the degree of freedom in phosphor selection is improved. Become.
As the sulfide-based phosphor, for example, ZnS: Ag, ZnS: Ag, Cl, ZnS: Ag, Cu, Ga, Cl, which emits blue visible light upon receiving light having a wavelength of 360 to 500 nm, ZnS: Cu, ZnS: Cu, Al, ZnS: Au, Cu, Al, (Zn, Cd) S: Cu, (Zn, Cd) S that emits green-based visible light upon receiving light having a wavelength of 360 to 500 nm : Ag, (Zn, Cd) S: Ag, Cl, ZnS: Mn, CaS: Eu, etc. that emits red visible light upon receiving light having a wavelength of 360 to 500 nm.
[0032]
Next, a method of coating the phosphor particles 36 with the fluorescent glass 34 in the second LED 30 will be described.
First, SiO ₂ , ZnO, Y ₂ O ₃ Metal organic compounds such as metal alkoxides, metal acetylacetonates, metal carboxylates, etc., water for hydrolysis of the metal organic compounds, methanol, solvents such as DMF (dimethylformamide), ammonia, etc. The above-mentioned metal organic compound hydrolysis / polymerization reaction regulator and rare earth element divalent and trivalent fluorescent materials (emission centers) such as Eu, Tb, Sm, etc. are prepared, and the fluorescence in a homogeneous and transparent solution state is prepared. A glass material is produced.
[0033]
In addition, a predetermined amount of the phosphor particles 36R for red light emission, the phosphor particles 36G for green light emission, and the phosphor particles 36B for blue light emission are prepared, and these are sufficiently mixed.
Next, the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B that are sufficiently mixed are added to the fluorescent glass material solution and kneaded to form a high-viscosity paste. As a result, the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B are dispersed in a paste made of a fluorescent glass material.
In this case, the fluorescent glass material solution and the phosphor particles 36R, 36G, 36B are, for example,
The phosphor particles 36R, 36G, and 36B are mixed at a rate of about 100 grams with respect to 100 grams of the fluorescent glass material solution.
[0034]
Next, when the paste is heated at about 200 ° C. for about 1 hour, the solvent evaporates. In addition, the hydrolysis / polymerization reaction of the metal organic compound partially proceeds to form a solid body made of a fluorescent glass material. Of course, the three kinds of phosphor particles 36R, 36G, and 36B are dispersed in the formed solid body.
In addition, heating at a temperature of about 200 ° C. is not completely vitrified because the polymerization reaction of the metal organic compound is insufficient.
[0035]
Next, the solid body is pulverized using a ball mill to form granules having a predetermined particle diameter. In this case, since the solid body made of the fluorescent glass material is softer (has lower hardness) than the phosphor particles 36, the solid body portion is crushed. As a result, a large number of particles in a state where the phosphor particles 36 are covered with the fluorescent glass material can be formed.
In this case, the number of phosphor particles 36 covered with the fluorescent glass material constituting each particle is not limited to one, and the number of phosphor particles 36 covered with the fluorescent glass material constituting each particle is not limited. Numbers and types will vary.
[0036]
Next, the particles are heated and fired in a reducing atmosphere at about 800 ° C. to 1000 ° C. for about 2 hours. As a result, the polymerization of the fluorescent glass material composing the particles is completely vitrified to form a fluorescent glass 34, and as a result, is coated with the fluorescent glass 34 as shown in FIGS. The phosphor particles 36 are configured.
[0037]
When the phosphor particles 36 are coated with the fluorescent glass 34 by the above method, the composition changes at the interface between the phosphor particles 36 and the fluorescent glass 34 as a result of the heating and baking at about 800 ° C. to 1000 ° C. Is considered to have occurred.
For example, the phosphor particles 36 are BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn and fluorescent glass 34 is SiO ₂ : Eu ³⁺ The interface between the two is BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ ・ SiO ₂ : The composition changes to Eu and Mn.
Thus, at the interface between the phosphor particles 36 and the fluorescent glass 34, the base metal elements (Ba, Mg, Al) constituting the phosphor particles 36 are converted into the fluorescent glass 34 (SiO ₂ ) As a result of penetration into the composition and a change in composition, the bond between the phosphor particles 36 and the fluorescent glass 34 is very strong.
[0038]
The above three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B have different particle sizes and specific gravity. Therefore, when these particles are mixed in the coating material 32 as they are, they are not uniformly distributed in the coating material 32, and the particle size In other words, the phosphor particles 36 having the same specific gravity may be hardened and distributed in almost the same place. In this case, the luminescent colors of the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B are not sufficiently mixed, resulting in color unevenness.
On the other hand, in the second LED 30 of the present invention, as described above, the phosphor particles 36R, 36G, and 36B that are sufficiently mixed in advance are added to the fluorescent glass material solution and kneaded, so that there are three types. The phosphor particles 36R, 36G, and 36B are dispersed in a paste made of a fluorescent glass material. Then, a paste in which three kinds of phosphor particles 36R, 36G, and 36B are mixed in a dispersed state is formed into a solid body and then pulverized to form particles in which the phosphor particles 36 are coated with a fluorescent glass material. Once formed, the number and type of phosphor particles 36 covered with the fluorescent glass material constituting each particle will vary. Accordingly, when the fluorescent glass 34 is formed by heating and firing the above-mentioned particles, the number and types of the fluorescent particles 36 covered with one fluorescent glass 34 are different as shown in FIG. .
[0039]
As described above, when the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B are coated with the fluorescent glass 34 using the above-described method, the number and types of the phosphor particles 36 coated with one fluorescent glass 34 are different. Therefore, when the phosphor particles 36 coated with the fluorescent glass 34 are mixed in the coating material 32, the same type of phosphor particles 36 are hardened and distributed in the same place. And can be dispersed. Accordingly, the emission colors of the three types of phosphor particles 36R, 36G, and 36B can be sufficiently mixed, and the occurrence of color unevenness can be prevented.
[0040]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a third LED 40 according to the present invention. The third LED 40 is emitted from the LED chip 16 in a coating material 42 made of a translucent epoxy resin or the like. Disperse phosphor particles 44 for red light emission that converts ultraviolet light into red visible light, phosphor particles 44 for green light emission that converts green visible light, and phosphor particles 44 for blue light emission that convert blue visible light This is characterized in that a large number of transparent fluorescent glass particles 46 that convert ultraviolet light emitted from the LED chip 16 into visible light of a predetermined color are mixed in a dispersed state.
[0041]
The fluorescent glass particle 46 is a phosphor having a lower emission luminance than the other phosphor particles 44 among the phosphor particles 44 for red light emission, the phosphor particles 44 for green light emission, and the phosphor particles 44 for blue light emission. A particle having the same or equivalent emission color as that of the particles 44 is used.
For example, when the emission luminance of the phosphor particles 44 for red light emission is low, the fluorescent glass particles 46 for red light emission are used. Further, when the emission luminance of the phosphor particles 44 for green light emission is low, the fluorescent glass particles 46 for green light emission are used. Further, when the emission luminance of the phosphor particles 44 for blue light emission is low, the fluorescent glass particles 46 for blue light emission are used.
[0042]
In addition, among the phosphor particles 44 for red light emission, the phosphor particles 44 for green light emission, and the phosphor particles 44 for blue light emission, one phosphor particle 44 has high emission luminance, and the other two types of fluorescence. When the light emission luminance of the body particles 44 is low, fluorescent glass particles 46 having the same or equivalent light emission color as the two types of phosphor particles 44 having low light emission luminance may be mixed in the coating material 42. .
For example, when the emission luminance of the phosphor particles 44 for green emission is high and the emission luminance of the phosphor particles 44 for red emission and the phosphor particles 44 for blue emission is low, the fluorescent glass particles 46 for red emission are used. And fluorescent glass particles 46 for emitting blue light may be mixed into the coating material 42.
[0043]
In the third LED 40, when a voltage is applied to the LED chip 16 through the first lead frame 12 and the second lead frame 18, the LED chip 16 emits light and emits ultraviolet light.
The ultraviolet light is irradiated to the red light emitting phosphor particles 44, the green light emitting phosphor particles 44, and the blue light emitting phosphor particles 44 so that the wavelength is converted, and red visible light and green visible light are respectively emitted. Light, blue visible light is emitted.
Further, as described above, the fluorescent glass particles 46 emit light from the other phosphor particles 44 among the phosphor particles 44 for red light emission, the phosphor particles 44 for green light emission, and the phosphor particles 44 for blue light emission. Since a phosphor having the same or equivalent emission color as that of the phosphor particles 44 having a low luminance is used, the ultraviolet light emitted from the LED chip 16 is irradiated with the fluorescent glass particles 46 so as to have a wavelength. After the conversion, one of red visible light, green visible light, and blue visible light is emitted.
Then, red visible light, green visible light, and blue visible light emitted from the three types of phosphor particles 44 and fluorescent glass particles 46 are mixed to form white light, and this white light is a convex lens portion of the translucent resin material 28. It is condensed at 26 and radiated to the outside.
[0044]
In the third LED 40 of the present invention, as fluorescent glass particles 46 mixed in the coating material 42, phosphor particles 44 for emitting red light, phosphor particles 44 for emitting green light, and phosphor particles for emitting blue light. Among the phosphor particles 44, those having the same or equivalent emission color as the emission color of the phosphor particles 44 whose emission luminance is lower than that of the other phosphor particles 44 are used. The emission color can be supplemented by the emission color of the fluorescent glass particles 46. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted from the phosphor particles 44 and the fluorescent glass particles 46 in a well-balanced manner, and the occurrence of color misregistration can be effectively prevented.
[0045]
Next, a method for forming the fluorescent glass particles 46 using a melting method will be described.
First, SiO ₂ , B ₂ O ₃ , A glass material such as CaO, and a rare earth element divalent and trivalent fluorescent material (emission center) such as Eu, Tb, Sm, etc., and after melting these at a high temperature of about 1000 ° C. to 1200 ° C., A block-shaped fluorescent glass is formed by molding in a mold.
Next, the fluorescent glass particles 46 having a predetermined particle diameter can be formed by pulverizing the block-shaped fluorescent glass using a ball mill.
When the fluorescent glass particles 46 are formed by the melting method, the composition of the fluorescent glass particles 46 for red light emission is, for example, SiO ₂ ・ B ₂ O ₃ ・ BaO ・ ZnO: Eu ³⁺ As the composition of the fluorescent glass particles 46 for green light emission, for example, B ₂ O ₃ ・ CaO ・ SiO ₂ ・ La ₂ O ₃ : Tb ³⁺ As the composition of the fluorescent glass particles 46 for blue light emission, for example, P ₂ O ₅ ・ AlF ₃ ・ MgF ₂ ・ CaF ₂ ・ SrF ₂ ・ BaCl ₂ : Eu ²⁺ Is mentioned.
[0046]
The method for forming the fluorescent glass particles 46 using the sol-gel method is as follows. The sol-gel method uses SiO ₂ , ZnO, Y ₂ O ₃ Starting from a solution state, a fluorescent material such as a rare earth ion can be uniformly added since a glass is synthesized using a metal alkoxide such as is there.
First, SiO ₂ , ZnO, Y ₂ O ₃ Metal organic compounds such as metal alkoxides, metal acetylacetonates, metal carboxylates, etc., water for hydrolysis of the metal organic compounds, methanol, solvents such as DMF (dimethylformamide), ammonia, etc. The above-mentioned metal organic compound hydrolysis / polymerization reaction regulator and rare earth element divalent and trivalent fluorescent materials (emission centers) such as Eu, Tb, Sm, etc. are prepared, and the fluorescence in a homogeneous and transparent solution state is prepared. A glass material is produced.
[0047]
Next, after the fluorescent glass material in the solution state is put into a predetermined mold and heated at a high temperature of about 800 ° C. to 1000 ° C., the hydrolysis / polymerization reaction of the metal organic compound proceeds to become a vitrified block. A fluorescent glass is formed.
Thereafter, the block-shaped fluorescent glass is pulverized using a ball mill, whereby the fluorescent glass particles 46 having a predetermined particle diameter can be formed.
[0048]
In the case of this sol-gel method, the fluorescent glass can be formed even when the solution-like fluorescent glass material is heated at a relatively low temperature of about 400 ° C.
However, when the fluorescent glass is formed by heating at a high temperature of about 800 ° C. to 1000 ° C. as in the present invention, the rare earth element divalent and trivalent Eu, Tb, Sm and other fluorescent materials (emission centers) Since it sufficiently diffuses into the base glass crystal, the emission characteristics of the fluorescent glass are improved as compared with the case where it is formed at a low temperature of about 400 ° C. That is, when the fluorescent glass is formed at a low temperature of about 400 ° C., the diffusion of the rare earth element divalent and trivalent fluorescent materials (emission centers) such as Eu, Tb, and Sm into the host glass crystal is not allowed. It is enough.
[0049]
In the second LED 30 and the third LED 40, the case where the coating materials 32 and 42 are made of a translucent epoxy resin or the like has been described as an example. However, similarly to the first LED 10, the coating material 32 , 42 may be made of fluorescent glass. In this case, the fluorescent glass constituting the coating materials 32 and 42 is among the phosphor particles 36R and 44 for red light emission, the phosphor particles 36G and 44 for green light emission, and the phosphor particles 36B and 44 for blue light emission. A phosphor having the same or equivalent emission color as that of the phosphor particles 36 and 44 having lower emission luminance than the other phosphor particles 36 and 44 is used.
[0050]
【The invention's effect】
The light emitting diode according to the present invention emits phosphor particles having a lower luminance than other phosphor particles among phosphor particles for red light emission, phosphor particles for green light emission, and phosphor particles for blue light emission. Color, Same emission color Therefore, the emission color of the phosphor particles having low emission luminance can be supplemented by the emission color of the fluorescence glass. For this reason, red light, green light, and blue light are emitted in a well-balanced manner from the three types of phosphor particles and fluorescent glass, and the occurrence of color misregistration can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a first LED according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a second LED according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view showing an example of phosphor particles coated with fluorescent glass.
FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view showing another example of phosphor particles coated with fluorescent glass.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a third LED according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional LED.
[Explanation of symbols]
10 First LED
12 First lead frame
14 Reflector
16 LED chip
18 Second lead frame
22 Coating material
24 phosphor particles
28 Translucent resin material
30 Second LED
32 Coating material
34 Fluorescent glass
36 Phosphor particles
40 Third LED
42 Coating material
44 phosphor particles
46 Fluorescent glass particles

Claims

A light emitting diode comprising an LED chip, phosphor particles for red light emission, phosphor particles for green light emission, phosphor particles for blue light emission, and fluorescent glass, wherein the fluorescent glass is the red color Among the phosphor particles for light emission, the phosphor particles for green light emission, and the phosphor particles for blue light emission, the same emission color as the emission color of the phosphor particles having lower emission brightness than other phosphor particles A light emitting diode characterized by that.

The LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is covered with a coating material composed of the fluorescent glass. In the coating material, the phosphor particles for red light emission and the green light emission material are coated. The light emitting diode according to claim 1, wherein phosphor particles and phosphor particles for blue light emission are mixed.

The LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is coated with a coating material having translucency, and the phosphor particles for red light emission coated with the fluorescent glass in the coating material. The light emitting diode according to claim 1, wherein phosphor particles for green light emission coated with the fluorescent glass and phosphor particles for blue light emission coated with the fluorescent glass are mixed.

The LED chip is disposed on one surface of the substrate, and the LED chip is covered with a coating material having translucency, and the phosphor material for red light emission and the fluorescent material for green light emission are included in the coating material. The light emitting diode according to claim 1, wherein body particles, phosphor particles for blue light emission, and fluorescent glass particles made of the fluorescent glass are mixed.

The base is a lead frame, and the LED chip is disposed on the bottom surface of the reflector formed by forming the inner surface of the recess provided in the lead frame as a reflecting surface, and the LED chip is filled in the reflector. The light emitting diode according to any one of claims 2 to 4, wherein the light emitting diode is coated with the coating material.

The phosphor particles are composed of a matrix and an activator, and the matrix is composed of cadmium, zinc, magnesium, silicon, strontium, rare earth element oxide, rare earth element oxysulfide, rare earth element sulfide, rare earth element Selected from silicate, rare earth element phosphate, rare earth element vanadate, and the activator is selected from lead, silver, copper, manganese, chromium, rare earth element, zinc, aluminum, phosphorus, arsenic, gold The light emitting diode according to claim 1, wherein the light emitting diode is a light emitting diode.

The phosphor particles for red light emission are M ₂ O ₂ S: Eu (M is one of La, Gd and Y), 0.5 MgF ₂ .3.5MgO.GeO ₂ : Mn, 2MgO · 2LiO _2. Sb ₂ O ₃ : Mn, Y (P, V) O ₄ : Eu, YVO ₄ : Eu, (SrMg) ₃ (PO ₄ ): Sn, Y ₂ O ₃ : Eu, CaSiO ₃ : Pb, Mn One or more,
The phosphor particles for green light emission are BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, Mn, Zn ₂ SiO ₄ : Mn, (Ce, Tb, Mn) MgAl ₁₁ O ₁₉ , LaPO ₄ : Ce, Tb, (Ce, Tb) MgAl ₁₁ O ₁₉ , Y ₂ SiO ₅ : Ce, Tb, ZnS: Cu, Al, ZnS: Cu, Au, Al, (Zn, Cd) S: Cu, Al, SrAl ₂ O ₄ : Eu, SrAl ₂ _{_{_{_{O 4: Eu, Dy, Sr}}}} 4 Al 14 O 25: Eu, Dy, Y 3 Al 5 O 12: Tb, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12: Tb, Y 3 Al 5 O 12: Ce, Y ₃ (Al, Ga) ₅ O ₁₂ : Any one or more of Ce,
The phosphor particles for blue light emission are (SrCaBa) ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl: Eu, BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu, (SrMg) ₂ P ₂ O ₇ : Eu, Sr ₂ P ₂ O ₇ : _{_{_{Eu, Sr 2 P 2 O 7}}} : Sn, Sr 5 (PO 4) 3 Cl: Eu, BaMg 2 Al 16 O 27: Eu, CaWO 4, CaWO 4: Pb blue phosphor, ZnS: Ag, Cl, ZnS : The light emitting diode according to claim 1, wherein the light emitting diode is one or more of Ag, Al, (Sr, Ca, Mg) ₁₀ (PO ₄ ) ₆ Cl ₂ : Eu.