JP4027910B2 - 半導体発光装置の製法 - Google Patents
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Description
この半導体発光装置の発光色は、半導体発光素子(5)の固有の発光波長によって決定され、例えば、GaAlP系、GaP系及びGaN系の半導体発光素子を半導体発光素子(5)に使用すれば発光色は、それぞれ赤色、緑色及び青色となる。また、GaAs系の半導体発光素子を使用すれば赤外発光の半導体発光装置が得られる。
そこで、本発明では、高輝度で所望の発光色が得られる半導体発光装置の製法を提供することを目的とする。
図1に示すように、本実施の形態による半導体発光装置は、レンズ形の樹脂封止体(7)を備えたLED(半導体発光ダイオード)(8)と、樹脂封止体(7)を包囲する蛍光カバー(9)とを備えている。周知のトランスファモールド法又はキャスティング法によって形成される樹脂封止体(7)は、円柱状の封止部(7a)と、封止部(7a)の一端側にこれと一体に形成されたほぼ半球状のレンズ部(7b)とを有する。樹脂封止体(7)は光透過性を有する例えばエポキシ系樹脂等を主成分とし、これにシリカ等から成る散乱剤が混入され、若干の非発光物質の顔料が添加される場合もある。図2に示すLED(8)は、図5に示す従来の半導体発光装置と基本的に同一の構造を備えているが、樹脂封止体(7)には蛍光体は添加されない。図2に示すLED(8)の半導体発光素子(5)には、430〜480nm付近に発光ピークを有する青色系発光色を生ずるGaN系の半導体発光素子が使用される。蛍光カバー(9)は、例えば樹脂基材中に半導体発光素子(5)の発光によって励起されて蛍光を発する蛍光体が添加されている。樹脂基材は透光性のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン、ナイロン、シリコーン樹脂、塩化ビニル、ポリスチロール、ベークライト、CR39(アクリル・グリコール・カーボネート樹脂)等から選択される。ウレタン、ナイロン、シリコーン樹脂は蛍光カバー(9)にある程度の弾力性を付与するため、樹脂封止体(7)への装着が容易である。蛍光体は、光線が照射されたときに、その光線を吸収しながら、その光線の波長とは異なる波長の可視光線を発射する物質をいう。一般に蛍光体は、基体、付活体及び融剤よりなる。基体には、亜鉛、カドミウム、マグネシウム、シリコン、イットリウム等の稀土類元素等の酸化物、硫化物、珪酸塩、バナジン酸塩等が適し、銅、鉄、ニッケルのそれ等は不適である。付活体は銀、銅、マンガン、クロム、ユウロビウム、亜鉛、アルミニウム、鉛、リン、砒素、金等で一般に0.001%〜数%程度の微量が用いられる。融剤は普通塩化ナトリウム、塩化カリウム、炭酸マグネシウム、塩化バリウムが使用される。前記無機蛍光体の外、フルオレセイン、エオシン、油類(鉱物油)等の有機蛍光体を使用できる。
<1> 半導体発光素子(5)から生ずる光と蛍光体によって波長変換された光とを混合して所望の発光色が高輝度で得られる。
<2> 複数種の蛍光体を蛍光カバー(9)に混合することにより所望の混合色又は中間色の光を取り出すことができる。
<3> 蛍光体は蛍光カバー(9)に添加され、樹脂封止体(7)中には添加されないので、樹脂封止体(7)内では蛍光体による光散乱が生じない。
<4> また、十分に肉薄なフィルム状の蛍光カバー(9)内では蛍光体による光散乱は比較的小さい。このため、ヘッダ(1)及び樹脂封止体(7)のレンズ部(7b)の形状等によって所望の光指向性が得られ、波長変換に伴う輝度の低下を最小限に抑制することができる。
<5> 蛍光カバー(9)によって市販の半導体発光素子(5)から生ずる光とは異なる波長の光を取り出すことができる。
<6> 蛍光カバー(9)を容易に交換して異なる波長の光を取り出すことができる。
<7> 蛍光カバー(9)が樹脂封止体(7)に密着して装着されるので、装着後に振動等の外力が蛍光カバー(9)に加えられても蛍光カバー(9)は樹脂封止体(7)から容易には離脱しない。
<8> 市販の半導体発光素子(5)に蛍光カバー(9)を被着できるので、半導体発光装置を安価に製造することができる。
Claims (5)
- 複数のリードと、該複数のリード間に電気的に接続された半導体発光素子と、前記複数のリードの一端及び前記半導体発光素子を封止する樹脂封止体とを備えた半導体発光装置を準備する工程と、
蛍光体を含む樹脂の射出成形により、前記樹脂封止体と同一の形状の内面と開口部とを備え且つ透光性と弾力性とを有する蛍光カバーを形成する工程と、
前記開口部から前記樹脂封止体を前記蛍光カバー内に挿入し、弾力性を有する前記蛍光カバーを前記樹脂封止体に密着させて且つ交換可能に被着する工程とを含み、
前記半導体発光素子から光を照射したとき、前記樹脂封止体に被着した前記蛍光カバー内に配合した蛍光体を前記半導体発光素子からの光により励起し、前記半導体発光素子から生ずる光とは異なる波長の光を前記蛍光カバーの外部に取り出すことを特徴とする半導体発光装置の製法。 - 複数種の前記蛍光体を含む前記蛍光カバーを形成する工程を含む請求項1に記載の半導体発光装置の製法。
- 複数個の小さな孔を前記蛍光カバーに形成する工程を含み、前記蛍光体によって波長変換された光と、前記孔を通じて放出される前記半導体発光素子からの光との混合色を取り出す請求項1又は2に記載の半導体発光装置の製法。
- 前記樹脂封止体は、円柱状の封止部と、該封止部の一端側にこれと一体に形成された略半球状のレンズ部とを備え、前記蛍光カバーは、円筒状のカバー本体と、該カバー本体に一体に半球状に形成された球面部とを備え、前記カバー本体は、前記樹脂封止体の前記封止部に合致する形状を有し、前記球面部は、前記樹脂封止体の前記レンズ部に合致する形状を有し、
弾力性を有する前記蛍光カバーのカバー本体及び球面部は、それぞれ樹脂封止体の封止部及びレンズ部に密着する請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体発光装置の製法。 - 前記樹脂封止体に被着された前記蛍光カバーに対向してライトガイドを配置して、前記樹脂封止体と前記ライトガイドとの間に前記蛍光カバーを配置する工程を含み、
前記半導体発光素子から照射され且つ前記蛍光カバー内で波長変換された光を前記ライトガイドの一端から前記ライトガイド内に受光させ、前記ライトガイドの他端又は一方の主面から波長変換された光を照射する請求項1に記載の半導体発光装置の製法。
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