JP5653503B2 - 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 - Google Patents
白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5653503B2 JP5653503B2 JP2013218349A JP2013218349A JP5653503B2 JP 5653503 B2 JP5653503 B2 JP 5653503B2 JP 2013218349 A JP2013218349 A JP 2013218349A JP 2013218349 A JP2013218349 A JP 2013218349A JP 5653503 B2 JP5653503 B2 JP 5653503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- resin layer
- white light
- emitting device
- 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.)
- Active
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 114
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 114
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 56
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 144
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 YAG or TAG Chemical compound 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001217 Terbium Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/77342—Silicates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
-
- 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
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
本発明は、青色発光ダイオードと、この青色発光ダイオードの青色発光を吸収して青緑色から黄色の発光を行う蛍光体粉末を含む樹脂層とを用いることにより、白色光を発光する技術に関し、詳しくは、白色光を発光する白色発光装置、この白色発光装置を用いたバックライト、液晶表示装置および照明装置に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は光を放射する半導体ダイオードであり、電気エネルギーを紫外光または可視光に変換するものである。
従来、発光ダイオードを用いたＬＥＤランプが広く用いられている。
たとえば、透明基板等の基板とＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＰ等の発光材料と用いて発光チップを形成し、この発光チップを透明樹脂で封止すると、可視光を放射するＬＥＤランプが得られる。また、上記発光材料をプリント基板や金属リードの上面に固定し、数字や文字をかたどった樹脂ケースで封止すると、可視光を放射するディスプレイ型のＬＥＤランプが得られる。
ＬＥＤランプは、長寿命で信頼性が高い半導体素子である発光ダイオードを用いるため、交換頻度が低減され、長寿命化が可能である。このため、ＬＥＤランプは、携帯通信機器、パーソナルコンピュータ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、オーディオ機器、自動車等の乗り物、信号灯、スイッチ、バックライト用光源表示板等の表示装置の構成部品として広く用いられるようになってきた。
また、ＬＥＤランプは、発光チップの前表面、封止樹脂や樹脂ケース中に各種の蛍光体粉末を含有させることにより、放射光の色を調整することができる。すなわち、発光チップと、発光チップから放射された光を吸収して所定波長域の光を発光する蛍光体粉末とを組み合わせて用いることにより、発光チップから放射された光と蛍光体粉末から放射された光との作用で、使用用途に応じた可視光領域の光や白色光を発光させることが可能になる。
ＬＥＤランプのうち、特に白色発光のＬＥＤランプは、現在、携帯電話のバックライトや車載用ランプにおいて使用量が著しく拡大している。また、白色発光のＬＥＤランプは、将来的に、蛍光灯の代替物として大きく伸長していくことが期待されている。たとえば、ＥＵのＲｏＨＳ規制（有害化学物質規制）は水銀の使用を禁じているため、水銀を使用しない白色発光ＬＥＤランプが水銀を使用する従来の蛍光灯に置き換わって行くことが予想される。
白色発光ＬＥＤランプとしては、現在、青色発光ダイオードチップと黄色発光蛍光体（ＹＡＧ）とを組み合わせ、必要によりさらに赤色蛍光体を組み合わせたタイプのもの（以下、「白色発光ＬＥＤランプのタイプ１」と称する）や、紫外線または紫光発光ダイオードチップと青色、黄色および赤色それぞれの蛍光体とを組み合わせたタイプのもの（以下、「白色発光ＬＥＤランプのタイプ２」と称する）等が使用または研究されている。
これらのうち、白色発光ＬＥＤランプのタイプ１は、タイプ２よりも高輝度であるため、好ましく用いられている。
白色発光ＬＥＤランプのタイプ１に用いられる黄色蛍光体の材質としては、セリウム付活イットリウムアルミン酸塩蛍光体(ＹＡＧ)、セリウム付活テルビウムアルミン酸塩蛍光体(ＴＡＧ)、アルカリ土類珪酸塩蛍光体等が知られている。
これらのうちＹＡＧおよびアルカリ土類珪酸塩蛍光体は、携帯電話のバックライトの蛍光灯やフライングスポットスキャナー等に既に用いられているが、照明や車のヘッドランプ等として用いるには輝度が十分でないという問題があった。
また、近年、利用者の色彩感覚が向上してきたため、ＬＥＤランプに、微妙な色合いの高精細な再現性や、外観の均一性が要求されるようになってきた。
これに対し、白色発光のＬＥＤランプに、輝度を高くしたり、高演色性や外観の均一性を付与したりするため種々の提案がなされている。
たとえば、特許文献１（国際公開第２００３／０２１６９１号公報）には、アルカリ土類珪酸塩蛍光体を用いた高い光束を有する白色発光ＬＥＤランプが開示されている。この白色発光ＬＥＤランプによれば、ＹＡＧを用いた白色発光ＬＥＤランプと同等の高い光束を有し色むらが少なくなる。
国際公開第２００３／０２１６９１号公報
しかし、アルカリ土類珪酸塩蛍光体は、ＹＡＧ、ＴＡＧ等のアルミン酸塩蛍光体に比べ輝度が劣るとともに、温度が上昇した場合の輝度の低下が大きいという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、青色発光ダイオードチップとアルカリ土類珪酸塩蛍光体とを組み合わせ、長期間にわたり高輝度な白色発光装置、この白色発光装置を用いたバックライト、液晶表示装置および照明装置を提供することを目的とする。
本発明に係る白色発光装置は、上記問題点を解決するものであり、発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を発光する青色発光ダイオードチップと、この青色発光ダイオードチップを封止し、シリコーン樹脂の硬化物からなる第１樹脂層と、この第１樹脂層を被覆し、前記青色光を吸収して発光ピーク波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの光を発光する蛍光体粉末と透明樹脂の硬化物とを含む第２樹脂層とを備え、前記蛍光体粉末は、下記式（１）で表される組成を有し、
［化１］
（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＥｕｙ）２ＳｉＯ４ （１）
(式（１）中、ｘおよびｙは、０．３５≦ｘ≦０．４５、０．１≦ｙ≦０．１５を満たす。)
前記蛍光体粉末は、平均粒径が３０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、前記第１樹脂層は、前記青色発光ダイオードチップの底面の中心部と前記第２樹脂層の表面とを結ぶ線分のうち、第１樹脂層中に存在する部分の長さである厚さが２００μｍ〜２０００μｍの範囲内にあることを特徴とする。
［化１］
（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＥｕｙ）２ＳｉＯ４ （１）
(式（１）中、ｘおよびｙは、０．３５≦ｘ≦０．４５、０．１≦ｙ≦０．１５を満たす。)
前記蛍光体粉末は、平均粒径が３０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、前記第１樹脂層は、前記青色発光ダイオードチップの底面の中心部と前記第２樹脂層の表面とを結ぶ線分のうち、第１樹脂層中に存在する部分の長さである厚さが２００μｍ〜２０００μｍの範囲内にあることを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトは、上記問題点を解決するものであり、前記白色発光装置を光源として用いたことを特徴とする。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上記問題点を解決するものであり、前記バックライトを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る照明装置は、上記問題点を解決するものであり、前記白色発光装置を光源として用いたことを特徴とする。
本発明に係る発光装置は、長期間にわたり高輝度である。
また、本発明に係るバックライトは、長期間にわたり高輝度である。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、長期間にわたり高輝度である。
また、本発明に係る照明装置は、長期間にわたり高輝度である。
また、本発明に係るバックライトは、長期間にわたり高輝度である。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、長期間にわたり高輝度である。
また、本発明に係る照明装置は、長期間にわたり高輝度である。
１、１Ａ ＬＥＤランプ（白色発光装置）
２ 基材
３ 導電層
４ サブマウント基板（ＡｌＮ基板）
５ 発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）
５ａ 発光ダイオードチップの頂部
５ｂ 発光ダイオードチップの底部の中心
６ 枠部
６ａ 枠部の反射面
７ 電極部
８ ボンディングワイヤ
９ プリント配線板
１０、１０Ａ シリコーン樹脂層（第１樹脂層）
１１ シリコーン樹脂の硬化物
２０、２０Ａ 蛍光体層（第２樹脂層）
２１ 透明樹脂の硬化物
２２ 蛍光体粒子（蛍光体粉末）
２３ 蛍光体層の表面
３０、３０Ａ シリコーン樹脂層と蛍光体層との界面（シリコーン樹脂層の表面）
４０ 凹部
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４ シリコーン樹脂層の厚さ
Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４ 蛍光体層の厚さ
２ 基材
３ 導電層
４ サブマウント基板（ＡｌＮ基板）
５ 発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）
５ａ 発光ダイオードチップの頂部
５ｂ 発光ダイオードチップの底部の中心
６ 枠部
６ａ 枠部の反射面
７ 電極部
８ ボンディングワイヤ
９ プリント配線板
１０、１０Ａ シリコーン樹脂層（第１樹脂層）
１１ シリコーン樹脂の硬化物
２０、２０Ａ 蛍光体層（第２樹脂層）
２１ 透明樹脂の硬化物
２２ 蛍光体粒子（蛍光体粉末）
２３ 蛍光体層の表面
３０、３０Ａ シリコーン樹脂層と蛍光体層との界面（シリコーン樹脂層の表面）
４０ 凹部
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４ シリコーン樹脂層の厚さ
Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４ 蛍光体層の厚さ
＜白色発光装置＞
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る白色発光装置の第１実施形態の断面図である。図１に示すように、白色発光装置１は、プリント配線板９に実装された青色発光ダイオードチップ５と、青色発光ダイオードチップ５を封止し、シリコーン樹脂の硬化物１１からなる第１樹脂層１０と、第１樹脂層１０を被覆し、蛍光体粉末２２と透明樹脂の硬化物２１とを含む第２樹脂層２０とを備える。
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る白色発光装置の第１実施形態の断面図である。図１に示すように、白色発光装置１は、プリント配線板９に実装された青色発光ダイオードチップ５と、青色発光ダイオードチップ５を封止し、シリコーン樹脂の硬化物１１からなる第１樹脂層１０と、第１樹脂層１０を被覆し、蛍光体粉末２２と透明樹脂の硬化物２１とを含む第２樹脂層２０とを備える。
（プリント配線板）
プリント配線板９は、基材２と、基材２表面等に設けられた導電層３とを有する。基材２としては、たとえば、ガラスエポキシ樹脂基材やセラミック基材が用いられる。導電層３としては、たとえば、銅箔のエッチング等により形成された銅製の回路が用いられる。
プリント配線板９は、基材２と、基材２表面等に設けられた導電層３とを有する。基材２としては、たとえば、ガラスエポキシ樹脂基材やセラミック基材が用いられる。導電層３としては、たとえば、銅箔のエッチング等により形成された銅製の回路が用いられる。
プリント配線板９の図中、上側には、枠部６が設けられている。枠部６は、プリント配線板９と枠部６とで囲まれて形成される凹部４０の形状が、プリント配線板９から遠ざかるにつれて拡開する円錐台形状になるように形成されている。凹部４０は、円錐台形状以外の形状、たとえば、円柱形状、四角柱形状等の種々の形状を採用することができるが、円錐台形状であると、発光面が広くなるため好ましい。枠部６の材質としては、たとえばプラスチック、ＡｌＮ等のセラミック、Ｃｕ板等が用いられる。枠部６としてＣｕ板のような金属を用いる場合は、通常、表面に絶縁性膜を設ける。
枠部６の壁面６ａは、青色発光ダイオードチップ５や蛍光体粉末２２から放射される光を反射する反射面になっている。反射面は、金属でメッキする等の公知の方法で得られる。
（青色発光ダイオードチップ）
青色発光ダイオードチップ５は、発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を発光する発光ダイオードチップである。青色発光ダイオードチップ５としては、たとえば、図示しないサファイア基板やＳｉＣ基板等の透明基板の表面に、ＩｎＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体；ＺｎＣｄＳｅ等のセレン化亜鉛半導体；ＺｎＯ等の酸化亜鉛半導体等が積層されたものが用いられる。
青色発光ダイオードチップ５は、発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を発光する発光ダイオードチップである。青色発光ダイオードチップ５としては、たとえば、図示しないサファイア基板やＳｉＣ基板等の透明基板の表面に、ＩｎＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体；ＺｎＣｄＳｅ等のセレン化亜鉛半導体；ＺｎＯ等の酸化亜鉛半導体等が積層されたものが用いられる。
青色発光ダイオードチップ５は、透明基板側がプリント配線板９側に面するように配置してもよいし、透明基板と反対側の面がプリント配線板９側に面するように配置してもよい。
青色発光ダイオードチップ５としては、ピーク順方向電流が１００ｍＡ以上の高出力なものでも用いることができる。ピーク順方向電流が大きい青色発光ダイオードチップ５は発熱量が大きいため、蛍光体粉末を含有する樹脂層で青色発光ダイオードチップ５を封止する従来の白色発光装置では、蛍光体粉末が熱で劣化しやすかった。これに対し、本発明の白色発光装置１は、青色発光ダイオードチップ５と、蛍光体粉末２２を含む第２樹脂層２０との間に、蛍光体粉末２２を含まない第１樹脂層（シリコーン樹脂層）１０を設けたため、蛍光体粉末２２は直接に高熱にさらされず、劣化しにくい。
青色発光ダイオードチップ５は、プリント配線板９と枠部６とで囲まれて形成される円錐台形状の凹部の底部に、サブマウント基板４を介してプリント配線板９に実装される。サブマウント基板４は、青色発光ダイオードチップ５からの発熱をプリント配線板９等に直接伝えないために用いられるものであり、ＡｌＮ等の熱伝導のよい物質で形成される。
青色発光ダイオードチップ５は、図示しないリードやハンダボール等でサブマウント基板４に電気的に接続される。サブマウント基板４は、図示しないリードやハンダボール等で導電層３に電気的に接続される。
青色発光ダイオードチップ５は、青色発光ダイオードチップの頂部５ａが、枠部６の頂部に設けた電極部７に、金製のボンディングワイヤ８で電気的に接続される。
（第１樹脂層）
第１樹脂層（シリコーン樹脂層）１０は、シリコーン樹脂の硬化物１１からなり、青色発光ダイオードチップ５を封止する。第１樹脂層１０の形成に用いられるシリコーン樹脂としては、公知のシリコーン樹脂が挙げられる。第１樹脂層１０は、シリコーン樹脂を、たとえば、１００℃〜１６０℃に加熱することにより硬化させることができる。
第１樹脂層（シリコーン樹脂層）１０は、シリコーン樹脂の硬化物１１からなり、青色発光ダイオードチップ５を封止する。第１樹脂層１０の形成に用いられるシリコーン樹脂としては、公知のシリコーン樹脂が挙げられる。第１樹脂層１０は、シリコーン樹脂を、たとえば、１００℃〜１６０℃に加熱することにより硬化させることができる。
図１に示すように、第１樹脂層１０は第２樹脂層（蛍光体層）２０との界面３０がドーム状になっている。第１樹脂層１０の界面３０をドーム状に形成する方法としては、たとえば、粘度の高いシリコーン樹脂を用いシリコーン樹脂の表面張力でドーム状を形成しこのまま硬化させる方法、流下したシリコーン樹脂にドーム状の型を押し付けて硬化させる方法、シリコーン樹脂の流下を複数回行ってドーム状に形成する方法が挙げられる。
第１樹脂層１０は、青色発光ダイオードチップ５の底面の中心部５ｂと第２樹脂層２０の表面とを結ぶ線分のうち、第１樹脂層１０中に存在する部分の長さである厚さが、通常２００μｍ〜２０００μｍ、好ましくは５００μｍ〜１０００μｍの範囲内にある。
ここで、青色発光ダイオードチップ５の底面とは青色発光ダイオードチップ５のプリント配線板９に面した面を意味し、底面の中心部５ｂとは底面の重心を意味する。
第１樹脂層１０の厚さは、たとえば、図１に符号Ｔ１１、Ｔ１２で示される。Ｔ１１、Ｔ１２はそれぞれ上記数値範囲内にある。つまり、底面の中心部５ｂから第２樹脂層２０までの距離が通常２００μｍ〜２０００μｍの範囲内にある。
（第２樹脂層）
第２樹脂層（蛍光体層）２０は、青色発光ダイオードチップ５が放射する発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を吸収して発光ピーク波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの光を発光する蛍光体粉末２２と、透明樹脂の硬化物２１とを含み、第１樹脂層１０を被覆する。第２樹脂層２０中、蛍光体粉末２２は、透明樹脂の硬化物２１中に均一に分散していることが好ましい。
第２樹脂層（蛍光体層）２０は、青色発光ダイオードチップ５が放射する発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を吸収して発光ピーク波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの光を発光する蛍光体粉末２２と、透明樹脂の硬化物２１とを含み、第１樹脂層１０を被覆する。第２樹脂層２０中、蛍光体粉末２２は、透明樹脂の硬化物２１中に均一に分散していることが好ましい。
蛍光体粉末２２は、下記式（１）で表される組成を有する。
［化２］
（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＥｕｙ）２ＳｉＯ４ （１）
上記式（１）中、ｘおよびｙは、通常、０．０５＜ｘ＜０．５、０．０５＜ｙ＜０．３を満たし、好ましくは、０．０５＜ｘ＜０．１５、０．１＜ｙ＜０．１５を満たし、さらに好ましくは、０．３５≦ｘ≦０．４５、０．１≦ｙ≦０．１５を満たす。
［化２］
（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＥｕｙ）２ＳｉＯ４ （１）
上記式（１）中、ｘおよびｙは、通常、０．０５＜ｘ＜０．５、０．０５＜ｙ＜０．３を満たし、好ましくは、０．０５＜ｘ＜０．１５、０．１＜ｙ＜０．１５を満たし、さらに好ましくは、０．３５≦ｘ≦０．４５、０．１≦ｙ≦０．１５を満たす。
蛍光体粉末２２は、上記式（１）中のｘおよびｙが後者の条件を満たすほど高輝度であるため好ましい。
蛍光体粉末２２は、平均粒径が、通常３０μｍ〜８０μｍ、好ましくは４０μｍ〜６０μｍの範囲内にある。ここで平均粒径とは、重量積算値５０％の粒径を示すＤ５０を意味する。
蛍光体粉末２２の平均粒径Ｄ５０が３０μｍ未満であると、光が蛍光体粉末２２で散乱して、光を有効利用しにくく、輝度が低くなるため好ましくない。また、蛍光体粉末２２の平均粒径Ｄ５０が８０μｍを超えると、蛍光体粉末２２の組成が不均一になり、発光性能が低下しやすいため好ましくない。
蛍光体粉末２２は、ＳｒＣＯ３等のＳｒ含有原料、ＢａＣＯ３等のＢａ含有原料、Ｅｕ２Ｏ３等のＥｕ含有原料、およびＳｉＯ２等のＳｉ含有原料を所定の配合比で混合し、混合物を焼成し、焼成物を分級することにより得られる。また、各原料粉末は平均粒径１〜１５μｍのものが好ましい。平均粒径１５μｍ以下の微細な原料粉を用いることにより反応を均一に行うことができる。
混合物の焼成は、たとえば、水素を含有した窒素などの還元性雰囲気下、１１００℃〜１６００℃で、２時間〜１０時間処理することにより行う。
焼成物を、適宜、粉砕し、分級し、乾燥することにより、蛍光体粉末２２を得ることができる。
第２樹脂層２０の形成に用いられる透明樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。
第２樹脂層２０は、たとえば、透明樹脂と蛍光体粉末とを混合して、蛍光体粉末が透明樹脂中に分散した第２樹脂層スラリーを調製し、この第２樹脂層スラリーを第１樹脂層１０の上から流下し硬化させることにより作製される。
第２樹脂層スラリーは、スラリー濃度が通常１０重量％〜５０重量％である。スラリー濃度がこの範囲内にあると、蛍光体が均一に分散されるため好ましい。本発明は青色発光ダイオードを用いている。発光ダイオードからの青色が第２樹脂層を均一に透過することによりきれいな白色発光が得られる。蛍光体が不均一に分散されているときれいな白色になり難い。
第２樹脂層スラリーは、たとえば、１００℃〜１６０℃に加熱することにより硬化させることができる。
第２樹脂層２０は、青色発光ダイオードチップ５の底面の中心部５ｂと第２樹脂層２０の表面とを結ぶ線分のうち、第２樹脂層２０中に存在する部分の長さである厚さが、通常１０００μｍ〜５０００μｍ、好ましくは２０００μｍ〜３５００μｍの範囲内にある。第２樹脂層の厚さが１０００μｍ未満では蛍光体の量が少なく色の調整が難しい。一方、５０００μｍを越えるとそれ以上の効果が得られないだけでなく発光ダイオードからの光が透過し難くなる。
ここで、青色発光ダイオードチップ５の底面とは青色発光ダイオードチップ５のプリント配線板９に面した面を意味し、底面の中心部５ｂとは底面の重心を意味する。
第２樹脂層２０の厚さは、たとえば、図１に符号Ｔ２１、Ｔ２２で示される。Ｔ２１、Ｔ２２はそれぞれ上記数値範囲内にある。
（作用）
次に、白色発光装置１の作用について説明する。
次に、白色発光装置１の作用について説明する。
青色発光ダイオードチップ５は通電等により青色光を放射する。青色発光ダイオードチップ５から放射された青色光は、シリコーン樹脂層１０を透過し、蛍光体層２０に到達する。蛍光体層２０中に含まれる蛍光体粉末２２は発光ダイオードチップ５から放射された光を受けて黄色〜青緑色の光を放射する。
青色発光ダイオードチップ５から放射された青色光、および蛍光体粉末２２から放射された黄色〜青緑色の光は、そのままで、または枠部の反射面６ａで反射されて、蛍光体層の表面２３側に導かれる。蛍光体層の表面２３側から外部に放射される光は、青色光と、黄色〜青緑色の光との作用により、実質的に白色になる。
発光ダイオードチップ５は発光の際に発熱するため、発光ダイオードチップ５の周囲のシリコーン樹脂層１０は高温になる。しかし、シリコーン樹脂層１０中には、高温により劣化して輝度が低下しやすい蛍光体粉末２２が含まれていないため、白色発光装置１は長期間使用しても輝度が低下しにくい。
白色発光装置１によれば、青色発光ダイオードチップ５と、蛍光体粉末２２を含む第２樹脂層２０との間に、蛍光体粉末２２を含まない第１樹脂層１０が設けられ、青色発光ダイオードチップ５の発熱で劣化しやすい蛍光体粉末２２の発光性能が低下しにくいため、長期間にわたり高輝度を維持することができる。
また、白色発光装置１によれば、第１樹脂層１０と第２樹脂層２０との界面３０がドーム状になっているため、第１樹脂層１０の形成範囲を蛍光体粉末２２の劣化が生じにくい程度に青色発光ダイオードチップ５の周囲に限定し、第２樹脂層２０の形成範囲を相対的に大きくすることができる。これにより、第１樹脂層１０を設けても白色発光装置１の輝度が低下したり、輝度低下を補うために白色発光装置１が大きくなったりしにくい。
［第２実施形態］
図２は、本発明に係る白色発光装置の第２実施形態の断面図である。図２に示される第２実施形態の白色発光装置１Ａは、図１に示される第１実施形態の白色発光装置１に対し、第１樹脂層１０に代えて第１樹脂層１０Ａが形成されるとともに、第２樹脂層２０に代えて第２樹脂層２０Ａが形成される点でのみ異なる。
図２は、本発明に係る白色発光装置の第２実施形態の断面図である。図２に示される第２実施形態の白色発光装置１Ａは、図１に示される第１実施形態の白色発光装置１に対し、第１樹脂層１０に代えて第１樹脂層１０Ａが形成されるとともに、第２樹脂層２０に代えて第２樹脂層２０Ａが形成される点でのみ異なる。
このため、以下、第２実施形態の白色発光装置１Ａと第１実施形態の白色発光装置１との間で異なる点についてのみ説明し、白色発光装置１Ａと白色発光装置１との同一構成については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
（第１樹脂層）
第１樹脂層１０Ａは、第１樹脂層１０における第２樹脂層（蛍光体層）２０との界面３０がドーム状になっているのに対し、第２樹脂層（蛍光体層）２０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっている点で異なる。
第１樹脂層１０Ａは、第１樹脂層１０における第２樹脂層（蛍光体層）２０との界面３０がドーム状になっているのに対し、第２樹脂層（蛍光体層）２０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっている点で異なる。
第１樹脂層１０Ａの第２樹脂層２０Ａとの界面３０Ａを平坦状に形成する方法としては、たとえば、粘度の低いシリコーン樹脂を流下して硬化させる方法が挙げられる。
第１樹脂層１０Ａは、青色発光ダイオードチップ５の底面の中心部５ｂと第２樹脂層２０Ａの表面とを結ぶ線分のうち、第１樹脂層１０Ａ中に存在する部分の長さである厚さが、通常２００μｍ〜２０００μｍ、好ましくは５００μｍ〜１０００μｍの範囲内にある。
第１樹脂層１０Ａの厚さは、たとえば、図２に符号Ｔ１３、Ｔ１４で示される。Ｔ１３、Ｔ１４はそれぞれ上記数値範囲内にある。つまり、底面の中心部５ｂから第２樹脂層２０までの距離が２００μｍ〜２０００μｍの範囲内であることを意味する。
（第２樹脂層）
第２樹脂層２０Ａは、第２樹脂層２０における第１樹脂層１０との界面３０がドーム状になっているのに対し、第１樹脂層１０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっている点で異なる。
第２樹脂層２０Ａは、第２樹脂層２０における第１樹脂層１０との界面３０がドーム状になっているのに対し、第１樹脂層１０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっている点で異なる。
第２樹脂層２０Ａは、青色発光ダイオードチップ５の底面の中心部５ｂと第２樹脂層２０Ａの表面とを結ぶ線分のうち、第２樹脂層２０Ａ中に存在する部分の長さである厚さが、通常１０００μｍ〜５０００μｍ、好ましくは２０００μｍ〜３５００μｍの範囲内にある。
第２樹脂層２０Ａの厚さは、たとえば、図２に符号Ｔ２３、Ｔ２４で示される。Ｔ２３、Ｔ２４はそれぞれ上記数値範囲内にある。
（作用）
次に、白色発光装置１Ａの作用について説明する。
次に、白色発光装置１Ａの作用について説明する。
白色発光装置１Ａの作用は、白色発光装置１の作用に対し、シリコーン樹脂層１０Ａとシリコーン樹脂層１０との構成の相違に基づく点でのみ作用が異なる。この他の構成は、白色発光装置１Ａと白色発光装置１とで同じであるため、両者の作用の共通する点については説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。
白色発光装置１Ａのシリコーン樹脂層１０Ａは蛍光体層２０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっているため、蛍光体層２０との界面３０がドーム状になっている白色発光装置１のシリコーン樹脂層１０よりも形成が容易になる。すなわち、シリコーン樹脂層１０Ａは、凹部４０内の青色発光ダイオードチップ５の上にシリコーン樹脂を流下して、硬化させるだけで得られるため、白色発光装置１のシリコーン樹脂層１０のように、シリコーン樹脂の粘度を高くしたり、流下後のシリコーン樹脂をドーム状に成形したりする必要がなく、シリコーン樹脂層１０Ａの形成が容易である。
白色発光装置１Ａによれば、青色発光ダイオードチップ５と、蛍光体粉末２２を含む第２樹脂層２０Ａとの間に、蛍光体粉末２２を含まない第１樹脂層１０Ａが設けられ、青色発光ダイオードチップ５の発熱で劣化しやすい蛍光体粉末２２の発光性能が低下しにくいため、長期間にわたり高輝度を維持することができる。
また、白色発光装置１Ａによれば、第１樹脂層１０Ａと第２樹脂層２０Ａとの界面３０Ａが平坦状になっているため、第１樹脂層１０Ａの形成が容易になる。
＜バックライト＞
本発明に係るバックライトは、上記白色発光装置を光源として用いたものである。
本発明に係るバックライトは、上記白色発光装置を光源として用いたものである。
本発明に係るバックライトは、たとえば、上記白色発光装置を複数個、横に一直線状に並べて作製した光源ユニットと、この光源ユニットから放射される略帯状の光を側面から受光するとともに正面から出光する導光板と、を備えた構成とすることができる。
本発明に係るバックライトによれば、上記白色発光装置を光源として用いるため、長期間にわたり高輝度を維持することができる。
＜液晶表示装置＞
本発明に係る液晶表示装置は、上記バックライトを備えるものである。
本発明に係る液晶表示装置は、上記バックライトを備えるものである。
本発明に係る液晶表示装置は、たとえば、上記バックライトを液晶ディスプレイの中に組み込んだ構成とすることができる。
本発明に係る液晶表示装置によれば、上記バックライトが上記白色発光装置を光源として用いたものであるため、長期間にわたり高輝度を維持することができる。
＜照明装置＞
本発明に係る照明装置は、上記白色発光装置を光源として用いたものである。
本発明に係る照明装置は、上記白色発光装置を光源として用いたものである。
本発明に係る照明装置は、たとえば、上記白色発光装置を複数個用いて、直線状、格子状、放射状に配列したり、これらを組み合わせたりした配列とした構成とすることができる。
本発明に係る照明装置によれば、上記白色発光装置を光源として用いるため、長期間にわたり高輝度を維持することができる。
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。
［実施例１］
以下の手順で、図１に示すＬＥＤランプ１を作製した。
以下の手順で、図１に示すＬＥＤランプ１を作製した。
（蛍光体粉末の生成）
ＳｒＣＯ３粉末(平均粒径６μｍ)、ＢａＣＯ３粉末(平均粒径１０μｍ)、Ｅｕ２Ｏ３粉末(平均粒径８μｍ)、およびＳｉＯ２粉末(平均粒径４μｍ)を、所定のモル比で混合した。得られた混合物をアルミナ坩堝に収容し、Ｎ２９０容量％とＨ２１０容量％とからなる還元性雰囲気中、１３００℃で５時間焼成した。焼成物の組成をＸ線粉末回折装置で分析した。焼成物を粉砕し、水洗し、分級し、乾燥して、所定の平均粒径の蛍光体粉末を得た。ここで平均粒径とは、重量積算値５０％の粒径を示すＤ５０を意味する。
ＳｒＣＯ３粉末(平均粒径６μｍ)、ＢａＣＯ３粉末(平均粒径１０μｍ)、Ｅｕ２Ｏ３粉末(平均粒径８μｍ)、およびＳｉＯ２粉末(平均粒径４μｍ)を、所定のモル比で混合した。得られた混合物をアルミナ坩堝に収容し、Ｎ２９０容量％とＨ２１０容量％とからなる還元性雰囲気中、１３００℃で５時間焼成した。焼成物の組成をＸ線粉末回折装置で分析した。焼成物を粉砕し、水洗し、分級し、乾燥して、所定の平均粒径の蛍光体粉末を得た。ここで平均粒径とは、重量積算値５０％の粒径を示すＤ５０を意味する。
（プリント配線板上への発光ダイオードチップの実装）
図１に示すように、絶縁性基材２と導電層３とを有するプリント配線板９の片側表面に、エポキシ樹脂製の枠部６を設けた。枠部６は、プリント配線板９と枠部６とで囲まれて形成される凹部の形状が、プリント配線板９から離れるにつれて拡開する円錐台形状になるようにした。
図１に示すように、絶縁性基材２と導電層３とを有するプリント配線板９の片側表面に、エポキシ樹脂製の枠部６を設けた。枠部６は、プリント配線板９と枠部６とで囲まれて形成される凹部の形状が、プリント配線板９から離れるにつれて拡開する円錐台形状になるようにした。
次に、プリント配線板９上に、ＡｌＮ製のサブマウント基板４を介して幅１．５ｍｍ×奥行き２．０ｍｍ×高さ０．０１ｍｍの青色発光ダイオードチップ５を実装した。青色発光ダイオードチップ５は、図示しないハンダボールを用い、透明基板側をサブマウント基板４上に実装した。また、サブマウント基板４とプリント配線板９の導電層３とは、ハンダ付けにより接続した。さらに、青色発光ダイオードチップ５の頂部５ａと、枠部６の頂部に設けた電極部７との間を金製のボンディングワイヤ８で電気的に接続した。
（シリコーン樹脂層の作製）
基材２と枠部６とで囲まれた円錐台形状の凹部４０内に、透明樹脂としてシリコーン樹脂を流下し、発光ダイオードチップ５を被覆した。発光ダイオードチップ５を被覆したシリコーン樹脂は、表面張力によりドーム状になった。このシリコーン樹脂を１４０℃で乾燥処理して硬化させたところ、図１に示すように、ドーム状に硬化したシリコーン樹脂１１からなるシリコーン樹脂層１０が得られた。
基材２と枠部６とで囲まれた円錐台形状の凹部４０内に、透明樹脂としてシリコーン樹脂を流下し、発光ダイオードチップ５を被覆した。発光ダイオードチップ５を被覆したシリコーン樹脂は、表面張力によりドーム状になった。このシリコーン樹脂を１４０℃で乾燥処理して硬化させたところ、図１に示すように、ドーム状に硬化したシリコーン樹脂１１からなるシリコーン樹脂層１０が得られた。
シリコーン樹脂層１０の厚さは、後述の蛍光体層２０を形成した後に、発光ダイオードチップ５の底部の中心５ｂと、蛍光体層２０の表面２３とを結ぶ線分のうち、シリコーン樹脂層１０中に存在する部分の長さを測定して求めた。
（蛍光体層の作製）
シリコーン樹脂と、上記蛍光体粉末とを混合し、蛍光体粉末が分散したスラリー濃度３０質量％の蛍光体層スラリーを調製した。
シリコーン樹脂と、上記蛍光体粉末とを混合し、蛍光体粉末が分散したスラリー濃度３０質量％の蛍光体層スラリーを調製した。
この蛍光体層スラリーを、シリコーン樹脂層１０の上から流下した。この蛍光体層スラリーを、１４０℃で乾燥処理して硬化させたところ、図１に示すように、蛍光体粉末の粒子２２がシリコーン樹脂の硬化物２１中に分散した蛍光体層２０が得られた。
蛍光体層２０の厚さは、発光ダイオードチップ５の底部の中心５ｂと蛍光体層２０の表面２３とを結ぶ線分のうち、蛍光体層２０内にある部分の長さを測定して求めた。
ＬＥＤランプ１につき、輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
（輝度の測定方法）
２５℃にて発光ダイオードチップを電流値６０ｍＡで発光させ１０分後の輝度を、大塚電子社製ＭＣＰＤ装置を使い測定した。
２５℃にて発光ダイオードチップを電流値６０ｍＡで発光させ１０分後の輝度を、大塚電子社製ＭＣＰＤ装置を使い測定した。
（寿命の測定方法）
ＬＥＤランプ１を５０℃の環境下で３０日連続点灯させたときの輝度の低下率を測定した。具体的には、２５℃で１０分連続点灯後の輝度と比較して、輝度の低下率を、［｛（２５℃で１０分連続点灯後の輝度）−（５０℃で３０日連続点灯後の輝度）｝／（２５℃で１０分連続点灯後の輝度）］×１００（％）で示した。なお、５０℃を選択したのは発光ダイオードチップの連続稼動により発熱するチップの温度を想定したものである。
ＬＥＤランプ１を５０℃の環境下で３０日連続点灯させたときの輝度の低下率を測定した。具体的には、２５℃で１０分連続点灯後の輝度と比較して、輝度の低下率を、［｛（２５℃で１０分連続点灯後の輝度）−（５０℃で３０日連続点灯後の輝度）｝／（２５℃で１０分連続点灯後の輝度）］×１００（％）で示した。なお、５０℃を選択したのは発光ダイオードチップの連続稼動により発熱するチップの温度を想定したものである。
［比較例１］
シリコーン樹脂層１０を設けず、発光ダイオードチップ５を蛍光体層２０で封止した以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
シリコーン樹脂層１０を設けず、発光ダイオードチップ５を蛍光体層２０で封止した以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
［比較例２］
蛍光体組成を範囲外とした以外は実施例１と同様のＬＥＤランプを作製し、実施例１と同様の測定を行った。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
蛍光体組成を範囲外とした以外は実施例１と同様のＬＥＤランプを作製し、実施例１と同様の測定を行った。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
［比較例３および４］
シリコーン樹脂層１０の厚さを変えた以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
シリコーン樹脂層１０の厚さを変えた以外は、実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
［実施例２〜８］
作製条件を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
作製条件を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
［実施例９〜１１、比較例５および６］
蛍光体粉末の平均粒径を表１に示すように変えた以外は実施例６と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
蛍光体粉末の平均粒径を表１に示すように変えた以外は実施例６と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
［実施例１２および１３、比較例７および８］
蛍光体粉末の平均粒径を表１に示すように変えた以外は実施例４と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
蛍光体粉末の平均粒径を表１に示すように変えた以外は実施例４と同様にしてＬＥＤランプを作製した。得られたＬＥＤランプにつき、実施例１と同様にして輝度と寿命を測定した。結果を表１に示す。
表１から、本実施例にかかる白色発光装置（ＬＥＤランプ）は輝度１２０ｍｃｄ以上の高輝度を維持し、かつ高温環境下でも輝度の低下を抑制した白色発光装置が得られることが分かった。
これに対し、比較例１のように第１樹脂層を具備しないものは高温環境下での輝度低下が大きい。また、比較例２のように蛍光体の組成が範囲外のものは輝度が向上しない。また、比較例３のように第１樹脂層が薄いものは保護層としての機能が不十分であることから高温環境下での輝度低下が大きい。また、比較例４のように第１樹脂層が厚いものは輝度低下を抑制する効果は得られるがチップから蛍光体層（第２樹脂層）までの距離が大きすぎるため高輝度化ができなかった。
また、実施例９〜１３の比較および実施例１４〜１７の比較より、蛍光体粉末の平均粒径は、３０μｍ〜８０μｍが好ましいことが分かった。
本発明に係る白色発光装置、バックライトおよび液晶表示装置は、たとえば携帯通信機器、パーソナルコンピュータ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、オーディオ機器、自動車等の乗り物、信号灯、スイッチ、バックライト用光源表示板等の表示装置の構成部品として使用することができる。
本発明に係る照明装置は、たとえば公知の照明器具に使用することができる。
Claims (9)
- 発光ピーク波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を発光する青色発光ダイオードチップと、
この青色発光ダイオードチップを封止し、シリコーン樹脂の硬化物からなる第１樹脂層と、
この第１樹脂層を被覆し、前記青色光を吸収して発光ピーク波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの光を発光する蛍光体粉末と透明樹脂の硬化物とを含む第２樹脂層とを備え、
前記蛍光体粉末は、下記式（１）で表される組成を有し、
［化１］
（Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＥｕｙ）２ＳｉＯ４ （１）
(式（１）中、ｘおよびｙは、０．３５≦ｘ≦０．４５、０．１≦ｙ≦０．１５を満たす。)
前記蛍光体粉末は、平均粒径が３０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、
前記第１樹脂層は、前記青色発光ダイオードチップの底面の中心部と前記第２樹脂層の表面とを結ぶ線分のうち、第１樹脂層中に存在する部分の長さである厚さが２００μｍ〜２０００μｍの範囲内にあることを特徴とする白色発光装置。 - 前記蛍光体粉末は、平均粒径が４０μｍ〜６０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置
- 前記第１樹脂層は、前記厚さが５００μｍ〜１０００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
- 前記第２樹脂層は、前記青色発光ダイオードチップの底面の中心部と前記第２樹脂層の表面とを結ぶ線分のうち、第２樹脂層中に存在する部分の長さである厚さが１０００μｍ〜５０００μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
- 前記第２樹脂層の形成範囲が、前記第１樹脂層の形成範囲より相対的に大きいことを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
- 前記青色発光ダイオードチップは、ピーク順方向電流が１００ｍＡ以上であることを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
- 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の白色発光装置を光源として用いたことを特徴とするバックライト。
- 請求項７に記載のバックライトを備えることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の白色発光装置を光源として用いたことを特徴とする照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013218349A JP5653503B2 (ja) | 2008-04-17 | 2013-10-21 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008107973 | 2008-04-17 | ||
| JP2008107973 | 2008-04-17 | ||
| JP2013218349A JP5653503B2 (ja) | 2008-04-17 | 2013-10-21 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010508225A Division JP5542660B2 (ja) | 2008-04-17 | 2009-04-15 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014013943A JP2014013943A (ja) | 2014-01-23 |
| JP5653503B2 true JP5653503B2 (ja) | 2015-01-14 |
Family
ID=41199156
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010508225A Active JP5542660B2 (ja) | 2008-04-17 | 2009-04-15 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
| JP2013218349A Active JP5653503B2 (ja) | 2008-04-17 | 2013-10-21 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010508225A Active JP5542660B2 (ja) | 2008-04-17 | 2009-04-15 | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8598618B2 (ja) |
| JP (2) | JP5542660B2 (ja) |
| KR (1) | KR101180216B1 (ja) |
| CN (1) | CN102017206A (ja) |
| WO (1) | WO2009128468A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010182746A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Showa Denko Kk | 発光装置、発光モジュールおよび発光装置を備えた電気装置 |
| KR101034054B1 (ko) * | 2009-10-22 | 2011-05-12 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
| GB2497005B (en) * | 2010-06-17 | 2014-10-22 | Achrolux Inc | Light-emitting structure and a method for fabricating the same |
| JP5748496B2 (ja) | 2011-02-10 | 2015-07-15 | ローム株式会社 | Ｌｅｄモジュール |
| US8742654B2 (en) * | 2011-02-25 | 2014-06-03 | Cree, Inc. | Solid state light emitting devices including nonhomogeneous luminophoric particle size layers |
| CN102679199A (zh) * | 2011-03-08 | 2012-09-19 | 威力盟电子股份有限公司 | 发光二极管球泡灯及其制造方法 |
| JPWO2012131792A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2014-07-24 | パナソニック株式会社 | 半導体発光装置 |
| KR20120128962A (ko) * | 2011-05-18 | 2012-11-28 | 삼성전자주식회사 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
| JP5827864B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-12-02 | 日東電工株式会社 | 封止用シートおよび光半導体素子装置 |
| US8876325B2 (en) | 2011-07-01 | 2014-11-04 | Cree, Inc. | Reverse total internal reflection features in linear profile for lighting applications |
| WO2013024911A1 (ko) * | 2011-08-16 | 2013-02-21 | 삼성전자주식회사 | 광효율이 개선된 ｌｅｄ 장치 |
| CN102364710A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-02-29 | 苏州晶雷光电照明科技有限公司 | Led白光光源装置 |
| CN102956797B (zh) * | 2012-11-23 | 2015-01-07 | 天津三安光电有限公司 | 发光二极管的制造方法 |
| JP6070498B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2017-02-01 | 信越化学工業株式会社 | 蛍光体含有層と白色顔料含有層を有する熱硬化性シリコーン樹脂シート、それを使用する発光装置の製造方法及び封止発光半導体装置 |
| JP2014127574A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Nitto Denko Corp | 封止シート |
| DE102013103416A1 (de) * | 2013-04-05 | 2014-10-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Elektromagnetische Strahlung emittierende Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektromagnetische Strahlung emittierenden Baugruppe |
| US20140361680A1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Q Technology, Inc. | Lighting system using dispersed fluorescence |
| JP6036728B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2016-11-30 | 信越化学工業株式会社 | 照明装置 |
| KR102161272B1 (ko) * | 2014-03-25 | 2020-09-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 패키지 |
| KR101501553B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2015-03-12 | 주식회사 아모센스 | 발광소자 패키지 |
| KR102357584B1 (ko) * | 2014-12-17 | 2022-02-04 | 삼성전자주식회사 | 질화물 형광체, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치 |
| JP2017045807A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | デクセリアルズ株式会社 | 発光装置、及び発光装置の製造方法 |
| WO2020003789A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法および発光装置 |
| KR20200080063A (ko) | 2018-12-26 | 2020-07-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 모듈, 조명 장치 및 그 제조방법 |
| JP2020053697A (ja) * | 2019-12-09 | 2020-04-02 | デクセリアルズ株式会社 | 発光装置、及び発光装置の製造方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3065263B2 (ja) | 1996-12-27 | 2000-07-17 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びそれを用いたｌｅｄ表示器 |
| JP4171107B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2008-10-22 | スタンレー電気株式会社 | 面状光源 |
| CN100423296C (zh) * | 2001-09-03 | 2008-10-01 | 松下电器产业株式会社 | 半导体发光元件、发光装置及半导体发光元件的制造方法 |
| JP3881653B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2007-02-14 | 京セラ株式会社 | 発光装置 |
| US20050211991A1 (en) | 2004-03-26 | 2005-09-29 | Kyocera Corporation | Light-emitting apparatus and illuminating apparatus |
| US7391060B2 (en) | 2004-04-27 | 2008-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphor composition and method for producing the same, and light-emitting device using the same |
| JP4128564B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2008-07-30 | 松下電器産業株式会社 | 発光装置 |
| JP4876426B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2012-02-15 | 日亜化学工業株式会社 | 耐熱性及び耐光性に優れる発光装置 |
| TW200717866A (en) | 2005-07-29 | 2007-05-01 | Toshiba Kk | Semiconductor light emitting device |
| DE602006011168D1 (de) | 2005-08-04 | 2010-01-28 | Nichia Corp | Leuchtstoff und leuchtvorrichtung |
| JP2007116131A (ja) | 2005-09-21 | 2007-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｌｅｄ発光装置 |
| JP4872296B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-02-08 | 日亜化学工業株式会社 | シリコーンゴム封止型発光装置、及び該発光装置の製造方法 |
| KR100731678B1 (ko) * | 2006-05-08 | 2007-06-22 | 서울반도체 주식회사 | 칩형 발광 다이오드 패키지 및 그것을 갖는 발광 장치 |
| US7655486B2 (en) * | 2006-05-17 | 2010-02-02 | 3M Innovative Properties Company | Method of making light emitting device with multilayer silicon-containing encapsulant |
| JP2008028042A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Toshiba Corp | 発光装置 |
| JPWO2008038691A1 (ja) | 2006-09-27 | 2010-01-28 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置、この半導体発光装置からなるバックライトおよび表示装置 |
| JP2008091488A (ja) | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体製造方法 |
-
2009
- 2009-04-15 WO PCT/JP2009/057561 patent/WO2009128468A1/ja active Application Filing
- 2009-04-15 JP JP2010508225A patent/JP5542660B2/ja active Active
- 2009-04-15 CN CN2009801136932A patent/CN102017206A/zh active Pending
- 2009-04-15 US US12/988,330 patent/US8598618B2/en active Active
- 2009-04-15 KR KR1020107023143A patent/KR101180216B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-10-21 JP JP2013218349A patent/JP5653503B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102017206A (zh) | 2011-04-13 |
| JPWO2009128468A1 (ja) | 2011-08-04 |
| WO2009128468A9 (ja) | 2010-11-11 |
| JP2014013943A (ja) | 2014-01-23 |
| WO2009128468A1 (ja) | 2009-10-22 |
| US20110031523A1 (en) | 2011-02-10 |
| US8598618B2 (en) | 2013-12-03 |
| KR20100127278A (ko) | 2010-12-03 |
| KR101180216B1 (ko) | 2012-09-05 |
| JP5542660B2 (ja) | 2014-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5653503B2 (ja) | 白色発光装置、バックライト、液晶表示装置および照明装置 | |
| JP4992250B2 (ja) | 発光装置 | |
| KR100849766B1 (ko) | 발광 장치 | |
| JP2007227791A (ja) | 発光装置の製造方法および発光装置 | |
| JP4868685B2 (ja) | 蛍光体 | |
| JP2013201434A (ja) | 発光装置、表示装置および照明装置 | |
| JP2006524425A (ja) | 白色半導体発光装置 | |
| JP2009096883A (ja) | 発光装置、それを用いた車両用灯具、およびヘッドランプ | |
| JP2006049799A (ja) | 発光装置 | |
| JP2008227523A (ja) | 窒化物蛍光体及びその製造方法並びに窒化物蛍光体を用いた発光装置 | |
| JP2002198573A (ja) | 発光ダイオード | |
| JPH10247750A (ja) | Ｌｅｄランプ | |
| JP2009016689A (ja) | 照明装置 | |
| KR102098590B1 (ko) | 발광모듈 및 이를 구비한 면 조명장치 | |
| CN101740710A (zh) | 发光装置 | |
| CN101438428B (zh) | 发光装置 | |
| JP2008078225A (ja) | 発光装置 | |
| JP4931372B2 (ja) | 発光装置 | |
| JP4425977B1 (ja) | 窒化物赤色蛍光体及びこれを利用する白色発光ダイオード | |
| JP2016157795A (ja) | 発光モジュール | |
| JP4221950B2 (ja) | 蛍光体 | |
| JP4009868B2 (ja) | 窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置 | |
| JP5683625B2 (ja) | 発光装置、それを用いた車両用灯具、およびヘッドランプ | |
| JP4492189B2 (ja) | 発光装置 | |
| KR100684043B1 (ko) | 백색 발광다이오드 및 그의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131021 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140805 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140930 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141021 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5653503 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| 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 |