JP6804498B2 - Ｌｅｄ光源及び直下型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ）に関し、特にパッケージングの良率を向上し、かつ、極めて良い耐湿性と酸化耐性と硫化耐性を有するＬＥＤ光源、ＬＥＤ光源の製造方法および直下型表示装置に関する。
技術の発展につれて、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）はもはや一般的に使用される発光製品となった。各業者でも絶えずＬＥＤの効果、効率及び使用寿命等を改良する方向で研究開発が行われている。
公知のＬＥＤ９は、ＬＥＤチップ９１をベース９０に取り付けて、発光物質９２と実装部材９３とを合わせて実装して、照明または表示に使用する光源が形成され、ＬＥＤチップから出射する光線と、発光物質が光線の励起によって形成する光線とを混合させた後、図１１に示すように、たとえば白光など必要な光線に混合される。さまざまな出光ニーズに合わせて、ＬＥＤに実装される発光物質の選択も異なる。一般に表示用のＬＥＤ光源には、比較的狭い半波長発光物質を使用することによって、表示装置の色純度を向上させて、より広い色域の表示を実現している。
しかし、どの分野への適用するかに拘わらず、ＬＥＤの色温度、演色評価数、色域／色の飽和度及び輝度などは一定の制限がある。そのために、業者らは軒並み前述した主なニーズに基づいて、設計開発に努力し、より優れる効果のＬＥＤの提供を目指している。一例として、台湾特許公告第Ｉ４５３９５７号（特許文献１）によれば、ガラス実装体を基板の上方に被せて、発光ダイオードチップと、ガラス実装体とをしきって設置し、より良い効率のＬＥＤ光源の提供が図られている。または台湾特許公告第Ｉ５８６００１号（特許文献２）によれば、発光物質を有しない紫外線発光ダイオードについて、紫外線発光ダイオードの実装構造を提供し、ケーシング反射に好適な充填材を提供する。例えば、紫外線耐性を有しており、かつ、無機材を使用することによって、紫外線に高反射率をもたせることで、高性能表現と、より低コストの実現が図られている。
台湾特許公告第Ｉ４５３９５７号 台湾特許公告第Ｉ５８６００１号
この他、ＬＥＤに実装する発光物質は次のような課題によく直面する。多くの発光物質は金属イオンを活性剤として使用している。しかし、金属イオンが水や酸素と接触すると、酸化を引き起こしやすく、水または酸化現象によって、金属イオンの原子価を改変し、蛍光体は光線の励起機能を失ってしまう。一例として、もとのＥｕ２＋イオンがＥｕ３＋に変わって、イオンの原子価がずれるか、または発光する量子ドット部材が水や酸素と反応し、ナノクラス構造がミクロン構造に変わるなどする。これらの変化はすべてＬＥＤチップに励起されるべき発光物質を発光させなくするものであるため、発光物質の光線励起機能を失い、ＬＥＤは必要な光線を提供することができない。
しかし、実務面では前述したＬＥＤ実装生産問題のほか、ＬＥＤに実装される発光物質成分の影響で、従来のＬＥＤ実装プロセスにおいて、ＬＥＤの金属反射層が黒変し、光線の反射効果を失い、ＬＥＤ光源の輝度低下を招く現象が発生する。一方、発光物質と接触する実装部材で触媒毒現象が発生し、実装部材の焼付硬化工程で、触媒毒物質と実装部材とを合わせて揮発してしまい、実装部材の触媒毒の硬化が不完全になり兼ねない。既存のＬＥＤ技術ではこのような欠点の解決に至っていない。
このために、本案の考案者は、黒変を防ぎ、触媒毒現象の発光物質を封止することによって、公知ＬＥＤの課題を改善し、ＬＥＤ光源の使用寿命と、出光品位の向上を図る一種のＬＥＤ光源、ＬＥＤ光源の製造方法および直下型表示装置を考案した。
本発明の一目的は、実装する際に、発光物質で発生する触媒毒または硫化現象を有効に解決し、ＬＥＤ光源の良品率及び信頼性を向上すると共に、ＬＥＤ光源がより良い発光効率を有する、ＬＥＤ光源、ＬＥＤ光源の製造方法および直下型表示装置を提供する。
前述目的を達成するため、本発明のＬＥＤ光源は一実施例において、ベースと、少なくとも一つのＬＥＤチップと、一つの硫化耐性構造と、光励起構造と、埋め込み樹脂構造と、保護構造と、を備える。ベースは少なくとも一つの上縁を有し、かかる上縁を囲んで発光領域を形成し、ベースが上縁に沿って、内側に引き込んで取り付け内面を凹設し、取り付け内面に反射層を設ける。少なくとも一つのＬＥＤチップをフリップチップ実装方式により、取り付け内面の底部に取り付ける。硫化耐性構造を連続して反射層と、ＬＥＤチップの表面に形成する。光励起構造は硫化物、鉛またはリンいずれの一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、かかる光励起構造がベースに内設されている。一つの埋め込み樹脂構造をベースに内設して、光励起構造と、ＬＥＤチップとをベースに実装するために用いる。硫化耐性構造によって、反射層とＬＥＤチップとが埋め込み樹脂構造との直接接触することを遮断し、かかる埋め込み樹脂構造は、白金触媒を含む有機シリコンより形成される。保護構造は、接着剤定量吐出方式でベースに取り付けられていて、かつ、埋め込み樹脂構造が被せられている。そのうち、埋め込み樹脂構造の硬度は保護構造より小さい。このように、硫化耐性構造から提供する完全な保護をもって、ベース内部の金属部材の硫化現象を防ぎ、ＬＥＤ実装効果を完備させる。保護構造によって、ＬＥＤ光源全体の水気と酸素に対する遮断効果を強化し、かつ、より良い発光効率を有する。
ＬＥＤチップをフリップチップ実装方式で取り付ける場合、より良い実装効果を図るため、埋め込み樹脂構造の硬度をＤ４０〜Ｄ６０にする。さらに、充分な湿気と酸素の遮断効果を図るため、保護構造の硬度をＤ６０〜Ｄ８０にすることが好ましい。
もう一つの実施例において、本発明のＬＥＤ光源は、ベースと、少なくとも一つのＬＥＤチップと、一つの硫化耐性構造と、光励起構造と、埋め込み樹脂構造と、保護構造と、を備える。ベースは少なくとも一つの上縁を有し、かかる上縁を囲んで発光領域を形成し、ベースが上縁に沿って、内側に引き込んで取り付け内面を凹設し、取り付け内面に反射層を設けられている。少なくとも一つのＬＥＤチップは２種類のワイヤボンディング方式により、取り付け内面の底部に取り付けられている。硫化耐性構造を連続して反射層と、金属ワイヤボンディングと、ＬＥＤチップとの表面に形成されている。光励起構造は硫化物、鉛またはリンいずれの一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、かかる光励起構造がベースに内設されている。一つの埋め込み樹脂構造をベースに内設して、光励起構造と、ＬＥＤチップをベースへの実装に用いる。硫化耐性構造によって、反射層とＬＥＤチップとが埋め込み樹脂構造との直接接触することを遮断し、かかる埋め込み樹脂構造は、白金触媒を含む有機シリコンから形成される。保護構造は、接着剤定量吐出方式でベースに取り付けていて、かつ、埋め込み樹脂構造を被せている。そのうち、埋め込み樹脂構造の硬度は保護構造より小さい。このように、硫化耐性構造から提供する完全な保護をもって、ベース内部の金属部材の硫化現象を防いで、ＬＥＤ実装効果を完備させる。保護構造によって、ＬＥＤ光源全体が水気と酸素に対する遮断効果を強化し、かつ、より良い発光効率を有する。
好ましくは、ＬＥＤチップは２種類のワイヤボンディング方式により、取り付け内面の底部に取り付ける際、埋め込み樹脂構造の硬度をＤ２０〜Ｄ４０にすることはより良い実装効果が得られる。さらに、充分な湿気と酸素の遮断効果を提供するため、保護構造の硬度をＤ６０〜Ｄ８０にする。なお、硫化耐性構造の厚みを２〜１０μｍに設計して、硫化耐性構造が薄すぎて反射層と埋め込み樹脂構造と直接接触の遮断効果を失う、または厚すぎて金属ワイヤボンディングが冷熱膨張テストのときに損傷されることを避ける。
本発明において、ＬＥＤ光源の製造方法が同時に提供されている。（ステップ１）ベースを提供し、ベースに上縁を有しており、上縁を囲んで発光領域を形成し、ベースが上縁に沿って、内側に引き込んで取り付け内面を凹設する。（ステップ２）反射層を取り付け内面に形成する。（ステップ３）少なくとも一つのＬＥＤチップを提供し、フリップチップ実装方式または２種類の金属ワイヤをワイヤボンディング方式によって、取り付け内面の底部取り付ける。（ステップ４）低粘度高揮発性の硫化耐性溶剤をベースの取り付け内面に注入して、硫化耐性溶剤を取り付け内面すべての金属部材を完全に覆わせる。（ステップ５）静置または加熱方法によって、硫化耐性溶剤を揮発させて、連続して続くフィルム態様の硫化耐性構造を形成する。（ステップ６）ベース内部に取り付けられ、鉛またはリンいずれかの一つを有する少なくとも一つの蛍光体硫化物を含む光励起構造を提供する。（ステップ７）白金触媒を含む有機シリコンから形成する埋め込み樹脂構造を用いて、光励起構造と、ＬＥＤチップを実装しておき、金属部材と、埋め込み樹脂構造との直接接触することを遮断するため、硫化耐性構造によって仕切って置く。（ステップ８）保護構造に接着剤定量吐出して、埋め込み樹脂構造を覆わせる。そのうち、埋め込み樹脂構造の硬度は保護構造より低い。これにより、硫化物成分が実装の際に、金属部材または埋め込み樹脂構造に対して化学反応を引き起こして、実装不完全のような現象を有効に防止すると共に、仕上げられたＬＥＤ光源の信頼性と、適用効果を向上できる。
好ましくは、硫化耐性構造を形成する際、硫化耐性溶剤を加熱方式によって揮発させる場合は、加熱温度を１５０℃より低く設定し、温度が高すぎることによって、高揮発性気体の発散が間に合わず、フィルムが固化してしまい、硫化耐性構造成形後の気泡またはフィルムの破裂を避ける。
本発明において、前述ＬＥＤ光源の応用が提示されている。一実施例において、表示モジュールと、背光モジュールと、を備え、表示モジュールは画面表示に用いる。背光モジュールを表示モジュールの一側に設け、電気回路板と、電気回路板に取り付ける複数のＬＥＤ光源とを含み、かかるＬＥＤ光源は上縁を有し、上縁を囲んで発光領域を形成し、上縁に沿って内側へ取り付け内面を凹設され、取り付け内面に反射層を設けるベースと、フリップチップ実装方式によって、取り付け内面の底部に取り付ける少なくとも一つのＬＥＤチップと、連続して反射層と、ＬＥＤチップの表面に形成する硫化耐性構造と、硫化物、鉛またはリンいずれかの一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、ベースに内設する光励起構造と、ベースに内設していて、光励起構造とＬＥＤチップをベースに実装し、反射層と埋め込み樹脂構造との直接接触することを遮断し、白金触媒を含有する有機シリコンからなる埋め込み樹脂構造と、接着剤定量吐出方式によって、ベースに設けていて、かつ、埋め込み樹脂構造を覆う保護構造と、を含み、そのうち、埋め込み樹脂構造の硬度は保護構造より小さい。このように、直下型表示装置がより良い発光効率と色度品位を有するとともに、適用された場合は、ＬＥＤ光源の設置数を有効に軽減できる。
本発明において、前述ＬＥＤ光源の応用が提示されている。一実施例において、直下型表示装置が提示される。表示モジュールと、背光モジュールと、を備え、表示モジュールは画面表示に用いる。背光モジュールを表示モジュールの一側に設け、電気回路板と、電気回路板に取り付ける複数のＬＥＤ光源とを含み、ＬＥＤ光源は上縁を有し、上縁を囲んで発光領域を形成し、上縁に沿って内側へ取り付け内面を凹設され、取り付け内面に反射層を設けるベースと、２種類の金属ワイヤと、ワイヤボンディング方式によって、取り付け内面の底部に取り付ける少なくとも一つのＬＥＤチップと、連続して反射層と、金属ワイヤボンディングと、ＬＥＤチップの表面に形成する硫化耐性構造と、硫化物、鉛またはリンいずれかの一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、ベースに内設する光励起構造と、ベースに内設していて、光励起構造とＬＥＤチップをベースに実装し、反射層と、金属ワイヤボンディングと、ＬＥＤチップとの直接接触することを遮断し、白金触媒を含有する有機シリコンからなる埋め込み樹脂構造と、接着剤定量吐出方式によって、ベースに設けていて、かつ、埋め込み樹脂構造を覆う保護構造と、を含み、そのうち、埋め込み樹脂構造の硬度は保護構造より小さい。
前述各実施例に基づき、もう一つの実施例において、かかるＬＥＤ光源は、保護構造に遍在するように取り付ける複数の均一光粒子をさらに含み、かかる均一光粒子はＳｉＯ２、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２のうちいずれかの一つまたはそれらの結合から選択して、ＬＥＤ光源の分光分布の均一性を向上させる。
分光分布の均一度と、輝度の要求を兼ね合わせるため、均一光粒子の保護構造に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％にすることが好ましい。
保護構造の部材が埋め込み樹脂構造に対して極めて強い強度を有すると共に、出射光線がより均一で、しかも異質構造による屈折等の光学問題を避けられる有機シリコンから選択することが好ましい。
一実施例において、ベースの保護構造に対する支持力の向上を図るため、保護構造は接着剤定量吐出方式によってベースの上縁に取り付けられ、保護構造の面積が発光領域の面積より大きく設けられている。詳しく言えば、ベースの上縁を階段状に形成しても良い。この他、多方向の出光効果を達成するため、ベースは例えば、透明材質が良い。好ましくは、一実施例において、ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造が緑色蛍光体と、第１赤色蛍光体とを含み、かつ、緑色蛍光体が硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体には硫化物を含まれていない。そのうち、第１赤色蛍光体はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれか一つを選択される。Ｔは例えば Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択される。Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択して、混合により白光を形成する。
またはもう一つの実施例において、ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造が緑色蛍光体と、第２赤色蛍光体とを含み、かつ、緑色蛍光体と、第２赤色蛍光体とも硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択して、混合により白光を形成する。
またはもう一つの実施例において、ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造が緑色蛍光体と、第１赤色蛍光体と、第２赤色蛍光体とを含み、緑色蛍光体には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体には硫化物を含まれていない、第２赤色蛍光体が硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋いずれか一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択し、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットいずれの一つを選択して、混合により白光を形成する。
またはもう一つの実施例において、ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップを含み、光励起構造は第２赤色蛍光体を含み、第２赤色蛍光体が硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットいずれの一つを選択して、混合により白光を形成する。
またはもう一つの実施例において、ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、光励起構造に第１赤色蛍光体と、第２赤色蛍光体とを含み、第１赤色蛍光体には硫化物を含まれていないが、第２赤色蛍光体には硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットいずれの一つを選択して、混合により白光を形成する。
以上の説明をまとめると、本発明で開示されたＬＥＤ光源、ＬＥＤ光源の製造方法と、直下型表示装置が触媒毒に起因する実装困難の課題を有効に解決できると共に、発光効率と、光色安定性とも向上される。さらに、保護構造によって、埋め込み樹脂構造を低い硬度で光励起構造と、ＬＥＤチップを実装固定することができ、硬度低いによる湿度や酸素遮断性効果低下の心配はない。加えて、その後の適用場面において、直下型表示装置の出光効率を有効に向上し、比較的に高いコントラスト比を有し、より良い光学品位が得られることによって、設置数を大幅に軽減できる。
本発明のベースを示す図である。 本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その１）である。 本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その２）である。 本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その３）である。 本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その４）である。 本発明の第２実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その１）である 本発明の第２実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その２）である。 本発明の第２実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その３）である。 本発明のＬＥＤ光源の製造ステップを示す図である。 本発明の直下型表示装置の分解図である。 公知のＬＥＤ構造を示す図である。
［実施例１］
ＬＥＤ実装プロセス技術が長年にわたって進化しており、実務面で分かるように、ＬＥＤの実装部材から言えば、触媒毒を帯びる発光物質、特に硫化物を含有する発光物質が密閉した高温環境で一緒に実装すると、触媒毒現象が引き起こすことから、実装部材を焼付硬化する際は触媒毒物質と、実装部材とを同時に揮発してしまうため、実装部材触媒毒硬化の不完全により、実装部材をスムーズに硬化させ、ＬＥＤチップと、発光物質を保護する硬度は確保できない。特にシリコンを実装部材する場合、触媒中毒の現象がより深刻である。しかしながら、現在の触媒毒成分を帯びる発光物質には、他の発光物質のスペクトル半値幅よりはるかに低く、より良い色彩表現を有している。さらに、シリコンの特性はＬＥＤにとって、より良い耐熱性、耐湿性などの実装効果を有し、ＬＥＤ寿命を有効に延長できる。ただし、前述した原因から、いまだに有効に実装製造できない状態である。一方、ＬＥＤチップにベース内部の金属反射層を載せているため、ＬＥＤ素子自体または外部環境からの硫化物成分に対して、非常に弱い。硫化物（Ｓ）成分を帯びる発光物質が膠類の実装部材をＬＥＤに実装した後、硫化物によって、ＬＥＤチップを載せたベース内部の金属反射層が腐食される。一例として、金属反射層が電気銀めっき、銀と、硫化物を反応して硫化銀となる。典型的な化学反応は、以下の３種類がある。(1)４Ａｇ＋２Ｈ２Ｓ＋Ｏ２→２Ａｇ２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ(2)２Ａｇ＋Ｓ→Ａｇ２Ｓ(3)Ａｇ２Ｓ＋２Ｏ２→Ａｇ２ＳＯ４／Ａｇ２Ｏ。硫化銀は導電されないため、硫化につれて、ＬＥＤの抵抗値が次第に増大して、ＬＥＤの電気特性に影響し、さらに、ＬＥＤが点灯できなくなる。硫化銀はブラッククリスタル （ｂｌａｃｋ ｃｒｙｓｔａｌ） から形成しているため、ＬＥＤ金属反射層の反射効果を失わせて、ＬＥＤ光源の輝度低下などの現象が発生する。または実装過程で、環境に存在した硫化物成分がＬＥＤ内部にしみ込んだ場合も前述した硫化現象を引き起こされる。よって、既存のＬＥＤ製品は、すべて深刻な硫化と触媒中毒現象があるほか、これらの課題はいまだ有効に解決することはできない。そのため、業者らは硫化物およびその他触媒毒現象を引き起こす部材の使用を諦めて他の部材を用いて、ＬＥＤ光源の実装生産にシフトするしかない。万が一に、前述した発光物質の使用を止む得ない場合は例えば、ＵＶ、アクリルなど触媒毒現象を発生しにくい膠質で実装生産する。しかし、これらの部材は固化可能だが、高温に耐えない特性があるため、膠質はＬＥＤから発生する光熱で変色し割れるなど、ＬＥＤ発光効率も使用時間につれて高速に減衰して行き、良品率と、信頼性はまだ需要に対応できないことが事実である。
前述部材を含有するＬＥＤ光源が生産プロセスと、その後の使用で発生される欠点について、本案の考案者はこの方向に研究開発、思案した結果、以下に述べるＬＥＤ光源を提供することに至った。図１から図３の本発明のベースを示す図と、第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その１）と、第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その２）を参照する。この実施例において、ＬＥＤ光源１を提供する。ＬＥＤ光源１は、ベース１０と、少なくとも一つのＬＥＤチップ１１と、一つの硫化耐性構造１２と、光励起構造１３と、埋め込み樹脂構造１４と、保護構造１５と、を備える。ベース１０は、上縁１０１を有し、上縁１０１を囲んで発光領域Ａを形成し、ベース１０が上縁１０１に沿って、内側に引き込んで取り付け内面１０２を凹設し、取り付け内面１０２に反射層１０２１を設けられている。そのうち、ここで言う発光領域Ａは、ベース１０の上縁１０１によって囲まれた領域を指す、反射層１０２１の設置範囲を取り付け内面１０２に遍在させるか、または必要に応じて、取り付け内面１０２の一部領域に形成しても良い。反射層１０２１は例えば銀または金など反射効果を有する金属部材が好ましい。ＬＥＤチップ１１は、フリップチップ実装方式によって、取り付け内面１０２の底部に取り付けられ、かかる反射層１０２１の設置によって、ＬＥＤチップ１１の固定前または固定後に成形加工ができる。硫化耐性構造１２は、連続して反射層１０２１と、ＬＥＤチップ１１の表面に形成されている。そのうち、硫化耐性構造１２の連続構造特徴によって、いかなる硫化が起きても隙間が形成されない効果を奏する。よって、本発明の硫化耐性構造１２にかかる連続構造特徴は、その必要性と、相応の効果がある。光励起構造１３は硫化物、鉛またはリンいずれか一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、かつ、かかる光励起構造１３をベース１０の内部に取り付けられている。埋め込み樹脂構造１４をベース１０の内部に取り付けて、光励起構造１３と、ＬＥＤチップ１１とをベース１０内部への実装に提供する。硫化耐性構造１２によって、反射層１０２１とＬＥＤチップ１１が埋め込み樹脂構造１４との直接接触することが防止され、埋め込み樹脂構造１４は白金触媒を含む有機シリコンから形成される。保護構造１５を接着剤定量吐出方式によって、ベース１０に取り付けて、埋め込み樹脂構造１４に被せる。そのうち、埋め込み樹脂構造１４の硬度の保護構造１５より低い。
本発明のＬＥＤ光源１は硫化耐性構造１２を介して、ベース１０内部の金属部材を有効に保護しておき、硫化物の影響による黒変などの現象を避けられる。ＬＥＤの実装過程とその保存環境において、空気に硫化物成分を含まれる可能性があるため、この場合には、硫化耐性構造１２によって、外部からＬＥＤ光源１に侵入する硫化物を有効に阻止して、反射層１０２１を保護できる。特に光励起構造１３の蛍光体に硫化物を含む場合は、硫化耐性構造１２を利用して、優れる保護効果を達成できる。さらに、埋め込み樹脂構造１４が実装の焼付プロセスで、白金触媒と、硫化物、鉛またはリン成分の作用により、硬度を低下させた場合は、保護構造１５によって、埋め込み樹脂構造１４の固化が不完全により、ＬＥＤチップ１１と、光励起構造１３に有効な実装と保護できない問題を防げる。さらに、水気と、酸素侵入防止の目的を達成しＬＥＤ光源１が空気中の湿気影響による酸化を避けることができ、ＬＥＤ光源１の良品率及び信頼性を向上できる。
ＬＥＤ光源１に多方向の出光効果を図るため、透明材質のベース１０を使用しても良い。埋め込み樹脂構造１４を低温１時間の焼付条件で固化することによって、埋め込み樹脂構造１４に僅かな粘性をもたせて、規範の固化硬度において、保護構造１５とスムーズに結合させる。さらに、比較的低い焼付温度を使用した場合でも白金触媒と、硫化物、鉛またはリン成分との作用程度を軽減できる。保護構造１５は例えば有機シリコンを選択するなど、埋め込み樹脂構造２３との結合に有利し、異質構造がＬＥＤ光源１の出光に与える影響を避ける。そのうち、ＬＥＤ光源１の出光角度は１３０〜１４０度が好ましい。
特に説明すべきことは、公知技術と明らかに異なる点として、ＬＥＤ光源１の保護構造１５は従来の遮光板の構造設計とは異なる。この実施例による保護構造１５は接着剤定量吐出方式によって成形され、保護構造１５と、埋め込み樹脂構造１４とも膠質でできているため、両者の密着結合を向上し、より良い出光効果及び保護効果が得られる。換言すれば、プロセスの工法として、保護構造１５が膠質であり、成形した後に貼り合わせ方式で埋め込み樹脂構造１４に取り付けるではなく、埋め込み樹脂構造１４に接着剤定量吐出または接着剤定量吐出した後に、固化処理の方法で、埋め込み樹脂構造１４と緊密に結合させる。ＬＥＤ光源１の詳細製造ステップは、後に説明する。
ＬＥＤチップ１１をフリップチップ実装方式によって、取り付け内面１０２の底部に取り付けることで、ＬＥＤチップ１１はワイヤボンディングプロセスを実施しなくても良い。好ましくは、埋め込み樹脂構造１４の硬度をＤ４０〜Ｄ６０に設定することで、硬度の低すぎで埋め込み樹脂構造１４が液体に変性して、光励起構造１３が反応を失われるか、または埋め込み樹脂構造１４が柔らかすぎて、光励起構造１３と、ＬＥＤチップ１１実装の妨げを避ける。このほか、このほか、膠質の緻密性が高いほど、対応する硬度と酸素、湿気の遮断強度も高い。さらに、ＬＥＤ光源１の保護構造１５を構造体の一番外層に取り付けて、酸素と、湿気を遮断する第一線の素子とする。好ましい硬度はＤ６０〜Ｄ８０がより高い緻密度を有し、水気と、酸素を遮断できるほか、より良い保護強度を有する。
本発明で開示するＬＥＤ光源１は、前述したとおり、硫化物を含む光励起構造１３を効率よく実装できるほか、極めて良い保護機能と、優れる発光効率を有する。その後にＬＥＤを電気回路板にハンダ付けして応用する場合は、表面実装技術リフローはんだ付け試験（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｆｌｏｗ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｓｔ， ＳＭＴＲＳＴ）を実施し通過しなければならず、しかし、テストを受けるときに減衰が激しい場合、そのＬＥＤは使えなくなる。本案の考案者は、ＬＥＤ光源１について、公知ＬＥＤと、２６０度の表面実装技術リフローはんだ付け試験（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｆｌｏｗ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｓｔ， ＳＭＴＲＳＴ）を実施した。その結果によれば、本発明のＬＥＤ光源１は確かに均一光色と輝度表現を示しており、より良い製品信頼性を有することが分かった。実験結果と詳細内容は、後述する。
ＬＥＤの製造分野において、所要の出光色を得るために、ＬＥＤは必要に応じてＣＩＥ色度図うち一つの目標色域に限定されている。よって、ＬＥＤがかかる目標色域における振れ幅をできる限りに抑止し、ＬＥＤの各角度における出光色を一致させることは、ＬＥＤの開発にあたり、極めて重要な要素と言える。換言すれば、ＬＥＤにより良い分光分布の均一度をもたせることである。特に説明することは、現時点の実務において、ＬＥＤ出光の目標色域について、ＣＩＥ−ｘの軸方向範囲が大体限定されている。主な理由として、色ずれが発生する部分は、ＣＩＥ−ｙの軸方向範囲にある。よって、ＣＩＥ−ｙ軸方向の色差値を有効に低下できれば、ＬＥＤ出光色の均一度を大幅に向上できる。本発明はＬＥＤ光源１の出光色をより一致性を持たせて、色ずれを低減させるため、ＬＥＤ光源１は例えば、複數の均一光粒子１６をさらに含め、均一光粒子１６を保護構造１５に遍在するように取り付け、かつ、やや均一に分布させる。均一光粒子１６は、ＳｉＯ２、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２のうちいずれかの一つまたはその結合から選択する。均一光粒子１６の保護構造１５に通過する光線を屈折または反射させ、保護構造１５によって、光線の混色効果を向上し、ＬＥＤ光源１の各角度における出光色を一致させ、全体の出光をより均一にする。好ましくは、均一光粒子１６の保護構造１５に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％にすることで、設置した均一光粒子１６の重量パーセント濃度が低すぎて、過大な光色変化を引き起こすか、または重量パーセント濃度が高すぎて、輝度の減衰が大き過ぎて、使用の要求に対応できない。さらに、異なる重量パーセント濃度の均一光粒子１６を取り付けたＬＥＤ光源１について、本案の考案者は光色と、輝度について測定した結果、均一光粒子１６を添加した後は、確かに升ＬＥＤ光源１が各角度における出光色の均一度をさらに向上できる。測定結果は、後述する。
ＬＥＤ光源１の構造詳細は図２に示すように、本実施例において、ＬＥＤチップ１１の発光波長は４００〜４６０ｎｍであり、かつ、光励起構造１３に緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択する。これにより、ＬＥＤ光源１が駆動された後ＬＥＤチップ１１より出射する光線と、緑色蛍光体１３１が励起によって出射する緑光と、第１赤色蛍光体１３２が励起によって出射する赤光とを混合して、白光を形成して出射される。緑色蛍光体１３１は例えば、ＣｄＳ、ＺｎＳの量子ドット発光物質またはＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｎ２＋のうちいずれ一つ部材を選択し、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲が２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍが好ましい。そのうち、緑色蛍光体１３１は前述部材を使用する以外、他の実施態様において、緑色蛍光体１３１は例えば、ＣｓＰｂＢｒ３またはＩｎＰなど鉛またはリンを含有する量子ドットのうちいずれ一つの発光物質を選択することもできる。そのうち、４００〜４６０ｎｍの発光波長は、光励起構造１３の吸収にもっとも相応しい。さらに、表示領域の光色規格に合致できる。よって、ここでは発光波長が４００〜４６０ｎｍのＬＥＤチップ１１を選択して、より良い出光効果と、発光効率を獲得する。
図１と、図３とを合わせて参照する。図３は本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その２）である。前述設置態様のほか、この実施例において、ＬＥＤチップ１１の光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３が緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、かつ、緑色蛍光体１３１及び第２赤色蛍光体１３３はともに硫化物が含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ２ＺｎＳ３：Ｍｎ２＋または赤色量子ドットのうちいずれか一つの発光物質を１３３選択する。緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。そのうち、赤色蛍光体１３３が赤色量子ドット部材を選択する場合、第２赤色蛍光体１３３は例えばＺｎＳ、ＣｄＳなどの量子ドット発光物質を使用することができる。これにより、蛍光体の緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３が共に硫化物を含むため、ＬＥＤ光源１がより良い混色効果が得られる。さらに、この構造態様において、反射層１０２１が取り付け内面１０２を完全に被せていない例である。この場合において、硫化耐性構造１２は図３に示すように、連続して、反射層１０２１と、ＬＥＤチップ１１表面に形成する態様でもって、ベース１０に内設された金属部材の硫化現象を確実に阻止できれば良い。緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３は前述部材を使用する以外は、他の実施態様において、第２赤色蛍光体１３３は例えば ＣｓＰｂＢｒ３またはＩｎＰ鉛またはリンの量子ドット発光物質のうちいずれ一つを選択し、緑色蛍光体１３１は例えばＣｓＰｂＢｒ３またはＩｎＰ鉛またはリンの量子ドット発光物質のうちいずれ一つを選択することによって、同じく、ＬＥＤ光源１に適用できる。
この他、硬度の高い保護構造１５が接着剤定量吐出成形した後に埋め込み樹脂構造１４が圧損されることを避けるため、この例において、保護構造１５を接着剤定量吐出により、ベース１０の上縁１０１に取り付けられ、かつ、保護構造１５の面積を発光領域Ａの面積より大きい例を示した。これにより、保護構造１５に支持力が提供される。
図１と、図４とを合わせて参照する。図４は本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その３）である。前述した設置態様のほか、ここで以下の構造を例示する。ＬＥＤ光源１のＬＥＤチップ１１の発光波長が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含み、そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。好ましくは、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにする。このように、硫化物を含むと、硫化物を含まない第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３を使用することによって、ＬＥＤ光源１の光色表現を向上できる他、一部の応用では、赤光ラスターの問題を軽減し、ＬＥＤ光源１の出光効率を有効に向上できる。第２赤色蛍光体１３３と、緑色蛍光体１３１に前述部材を使用する他、ほかの実施態様において、第２赤色蛍光体１３３は例えばＣｓＰｂＢｒ３またはＩｎＰ鉛またはリンの量子ドット発光物質のうちいずれ一つを選択し、緑色蛍光体１３１は例えばＣｓＰｂＢｒ３またはＩｎＰ鉛またはリンの量子ドット発光物質のうちいずれ一つを選択することも、同じくＬＥＤ光源１に適用できる。
図１と、図５とを合わせて参照する。図５は本発明の第１実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その４）である。前述した保護構造１５の面積を発光領域Ａの面積より大きく設けるほか、ベース１０の上縁１０１は例えば階段状に形成するなど、保護構造１５の収容及び保護効果を達成し、固定と支持効果をより強化し、保護構造１５によって、埋め込み樹脂構造１４を押し潰される現象を阻止できるとともに、接着剤定量吐出プロセスにもより良い作業効率を有する。そのうち、ＬＥＤ光源１のＬＥＤチップ１１を複数設置しており、かつ、発光波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップを含み、光励起構造１３は第２赤色蛍光体１３３を有し、第２赤色蛍光体１３３には硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドット発光物質いずれの一つを１３３選択して実施することができる。第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。この例において、ＬＥＤ光源１がＬＥＤチップ１１から出射する光線に硫化物を含む第２赤色蛍光体１３３と結合して、白光に混色する。または図５に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、光励起構造１３は第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていないが、第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択したものを例示している。第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。この実施態様において、硫化物を含むと硫化物を含まない第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３の高い光色表現は赤光による残像を低減できる。当然ながら、ベース１０の上縁１０１を階段状に仕上げた場合もＬＥＤチップの発光波長は４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３に緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２及び／または第２赤色蛍光体１３３を含む構造で実施可能である。そのうち、第２赤色蛍光体１３３は前述部材のほか、他の実施態様において、第２赤色蛍光体１３３が赤色量子ドットの場合は例えばＣｓＰｂＢｒ３、ＩｎＰの鉛またはリンの量子ドット発光物質のうちいずれ一つを選択しても、同じくＬＥＤ光源に適用することができ、より良い混色効果がある。
［実施例２］
図１と、図６とを合わせて参照する。図６は本発明の第２実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その１）である。ＬＥＤ光源１のＬＥＤチップ１１は、フリップチップ実装方式のほか、ワイヤボンディング方式に設置することができる。以下に詳細説明する。本実施例において、ＬＥＤ光源１は同じくベース１０と、ＬＥＤチップ１１と、硫化耐性構造１２と、光励起構造１３と、埋め込み樹脂構造１４と、保護構造１５とを含み、ベース１０は、上縁１０１を有し、上縁１０１を囲んで発光領域Ａを形成し、ベース１０が上縁１０１に沿って、内側に引き込んで取り付け内面１０２を凹設し、取り付け内面１０２に反射層１０２１を設けられている。そのうち、ここで言う発光領域Ａは図１に示すとおり、ベース１０の上縁１０１によって囲まれた領域である。反射層１０２１の設置範囲を取り付け内面１０２に遍在するか、または必要に応じて、取り付け内面１０２の一部領域に成形することもできる。ＬＥＤチップ１１は、２つの金属ワイヤ１７を結合してワイヤボンディングにより、取り付け内面１０２の底部に取り付け、硫化耐性構造１２は連続して、反射層１０２１と、金属ワイヤ１７と、ＬＥＤチップ１１の表面に取り付けられている。そのうち、硫化耐性構造１２の連続構造特徴によって、いかなる硫化による隙間が形成されない効果を奏する。よって、本発明の硫化耐性構造１３に関わる連続構造特徴は、必要性と、相応の効果がある。光励起構造１３は鉛またはリンいずれか一つを有する少なくとも一つの蛍光体硫化物を含み、光励起構造１３をベース１０内部に取り付けていて、埋め込み樹脂構造１４をベース１０の内部に取り付けて光励起構造１３と、ＬＥＤチップ１１とをベース１０内部への実装に用いる。硫化耐性構造１２でもって、反射層１０２１と、ＬＥＤチップ１１と、埋め込み樹脂構造１４との直接接触することを防止し、埋め込み樹脂構造１４は白金触媒を含む有機シリコンから形成される。保護構造１５が接着剤定量吐出方式により、ベース１０に取り付けて、埋め込み樹脂構造１４を被せている。
同じく、硫化耐性構造１２によっても、ベース１０内部の金属部材構造を保護することができ、環境または光励起構造または他の素子からの硫化影響を防げる。さらに、保護構造１５によって、埋め込み樹脂構造１４の固化不完全がために有効に実装できない現象を防げると共に、ＬＥＤチップ１１と、光励起構造１３を保護し、水気と、酸素侵入の防止目的を達成し、ＬＥＤ光源１の良品率及び信頼性を向上できる。ワイヤボンディング方式によるＬＥＤ光源１の取り付けも、ベース１０を透明にすることができ、保護構造１５は例えば有機シリコンを選択するなど、埋め込み樹脂構造２３との結合に有利し、異質構造がＬＥＤ光源１の光出射への影響を避けられる。そのうち、埋め込み樹脂構造１４を低温１時間の焼付条件で固化することによって、固化硬度範囲において、保護構造１５とスムーズに結合できる。その他技術特徴は、前記した実施内容を参照されたい。
特に説明すべきことは、公知技術と明らかに異なる点として、ＬＥＤ光源１の保護構造１５は従来の遮光板の構造設計とは異なる。この実施例による保護構造１５は接着剤定量吐出方式によって成形され、保護構造１５と、埋め込み樹脂構造１４とも膠質でできているため、両者の密着結合を向上し、より良い出光効果及び保護効果が得られる。換言すれば、プロセス工法として、保護構造１５は成形した後に貼り合わせ方式で埋め込み樹脂構造１４に取り付けるではなく、埋め込み樹脂構造１４に接着剤定量吐出または接着剤定量吐出した後に、固化処理の方法で、埋め込み樹脂構造１４と緊密に結合させる。
ＬＥＤチップ１１は金属ワイヤ１７と合わせて、取り付け内面１０２の底部に取り付けられている。このとき、埋め込み樹脂構造１４の硬度が高すぎると、金属ワイヤ１７断線の恐れがある。したがって埋め込み樹脂構造２３の硬度は、Ｄ２０〜Ｄ４０が好ましい。硬度が高すぎて、金属ワイヤ１７の断線を避ける。このほか、膠質の緻密性が高いほど、対応する硬度と酸素、湿気の遮断強度も高い。さらに、ＬＥＤ光源１の保護構造１５を構造体の一番外層に取り付けて、酸素と、湿気を遮断する第一線の素子とする。好ましい硬度はＤ６０〜Ｄ８０の間がより高い緻密度有し、水気と、酸素を遮断できるほか、より良い保護強度を有する。
このほか、硫化耐性構造１２の硬度が約Ｄ７０〜Ｄ１００であるが、一方、ＬＥＤチップ１１が金属ワイヤ１７と結合して形成するハンダ付け箇所ゴールドボールの厚みは一般として１０〜２０μｍである。高硬度の硫化耐性構造１２が分厚く、金属ワイヤ１７が温度応力の影響で損傷されるか、または硫化耐性構造１２が薄すぎて、反射層１０２１の保護効果を失われることを避けるため、硫化耐性構造１２の厚みを２〜１０μｍに設計することができる。
金属ワイヤ１７方式により、ＬＥＤチップ１１に取り付けるＬＥＤ光源１も同じく、前述成分の光励起構造１３を効率よく実装できるほか、極めて良い保護機能と、優れる発光効率を有する。ＬＥＤ光源１と公知ＬＥＤが２６０度の表面実装技術リフローはんだ付け試験（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｆｌｏｗ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｓｔ， ＳＭＴＲＳＴ）の実験結果の数値について、後で説明する。
さらに、ＬＥＤ光源１の出光色により一致性を帯び色ずれの低減を図るため、本実施例において、ＬＥＤ光源１は、複数の均一光粒子１６をさらに含むことができる。均一光粒子１６を保護構造１５に遍在するように取り付けて、均一光粒子１６はＳｉＯ２、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２のうちいずれかの一つまたはこれらの結合ものから選択する。均一光粒子１６の保護構造１５に通過する光線を屈折または反射させ、保護構造１５によって、光線の混色効果を向上し、ＬＥＤ光源１の各角度における出光色を一致させ、全体の出光をより均一にする。好ましくは、均一光粒子１６の保護構造に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％にすることで、取り付けられた均一光粒子１６の重量パーセント濃度が低すぎて、光色が大きく変化するか、または重量パーセント濃度が高すぎて、輝度を過大に減衰され、使用に堪えなくなることを避ける。引き続き、異なる重量パーセント濃度を添加された均一光粒子１６のＬＥＤ光源１について、本案の考案者はその光色と、輝度について測定し、その結果から、均一光粒子１６を添加された後、確かにＬＥＤ光源１の各角度における出光色の均一度を向上できることが分かった。その測定結果は、後述する。
本実施例において、ＬＥＤ光源１の構造詳細は図６に示すように、ＬＥＤチップ１１の発光波長は４００〜４６０ｎｍであり、かつ、光励起構造１３に緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択する。これにより、ＬＥＤ光源１が駆動された後ＬＥＤチップ１１より出射する光線と、緑色蛍光体１３１が励起によって出射する緑光と、第１赤色蛍光体１３２が励起によって出射する赤光とを混合して、白光を形成して出射される。緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは７５〜９５ｎｍにすることが好ましい。そのうち、埋め込み樹脂構造１４のさらなる保護を図るため、例えば図６に示すように、保護構造１５を接着剤定量吐出方式によって、ベース１０の上縁１０１に取り付け、保護構造１５の面積が発光領域Ａ面積を例として、ベース１０の上縁１０１に支えを形成して、保護構造１５が硬すぎによって、保護構造１５が埋め込み樹脂構造１４を押しつぶされるような状況を防げる。当然ながら、ＬＥＤチップ１１をワイヤボンディング方式で設置する場合は、例えば保護構造１５に直接接着剤定量吐出するなど、図２に示すような構造で仕上げることもできる。その他、前述実施例に同じ詳細な技術特徴は、前述内容を参照したい。
図１と、図７とを合わせて参照する。図７は本発明の実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その２）である。前述設置態様のように、この実施例において、ＬＥＤチップ１１の光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３が緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、かつ、緑色蛍光体１３１及び第２赤色蛍光体１３３はともに硫化物が含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つの発光物質を１３３選択した例である。緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。これにより、蛍光体の緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３が共に硫化物を含むため、ＬＥＤ光源１により良い混色効果が得られる。さらに、この構造態様において、反射層１０２１が取り付け内面１０２を完全に被せていない例であり、この場合において、硫化耐性構造１２は図７に示すように、連続して、反射層１０２１と、ＬＥＤチップ１１表面に形成する態様でもって、ベース１０に内設された金属部材の硫化現象を確実に阻止できれば良い。またはＬＥＤ光源１のＬＥＤチップ１１の発光波長が４００〜４６０ｎｍの場合、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含むことができる。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。好ましくは、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにする。このように、硫化物を含むと、硫化物を含まない第１赤色蛍光体１３２と第２赤色蛍光体１３３を使用することによって、ＬＥＤ光源１の光色表現を向上できる他、一部の応用では、赤光ラスターの問題を軽減し、ＬＥＤ光源１の出光効率を有効に向上できる。
図１と、図８とを合わせて参照する。図８は本発明の実施例によるＬＥＤ光源の断面を示す図（その３）である。前述した設置態様のように、ベース１０の上縁１０１は例えば階段状に形成するなど、保護構造１５を収容し、固定と支持効果をより強化させ、接着剤定量吐出プロセスにもより良い作業効率を有する。この例において、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、かつ、発光波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、光励起構造１３は第２赤色蛍光体１３３を含み、第２赤色蛍光体１３３には硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドット発光物質いずれの一つを１３３選択して実施することができる。第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。この例において、ＬＥＤ光源１が青色と緑色ＬＥＤチップ１１に硫化物を含まない第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを結合して、白光に混色する。または図８に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップを含む場合でも、光励起構造１３は第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、第１赤色蛍光体１３２は硫化物が含まれていないが、第２赤色蛍光体１３３は硫化物が含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅は約２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅は約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。この実施態様において、硫化物を含むと硫化物を含まない第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３の高い光色表現は赤光による残像を低減できる。この実施態様は、ベース１０の上縁１０１を階段状に形成するものを例示し、保護結構１５が埋め込み樹脂構造１４によって押し潰されることをさらに防止する。
以下の内容は、本発明のＬＥＤ光源１と、公知ＬＥＤ９と２６０度の表面実装技術リフローはんだ付け試験（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｆｌｏｗ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｓｔ， ＳＭＴＲＳＴ）を実施した数値結果である。
下表１に示すものは、従来の紫色ＬＥＤチップまたは青色ＬＥＤチップのＬＥＤに２回のＳＭＴＲＳＴ実験を実施した結果である。ここで、テストが実施された公知ＬＥＤ９構造は図１１に示すどおり、ベース９０を有し、実装部材９３によって、硫化物を含む発光物質９２と、青色または紫色ＬＥＤチップ９１をベース９０に封入して形成したものである。表１より、公知ＬＥＤ９がＳＭＴＲＳＴ実施後、その輝度の減衰はおよそ２０〜３０％、光色のずれはおよそ５〜１１ＢＩＮ（１ＢＩＮの値は０．００５）であることが分かる。
Figure 0006804498
表２に示すものは、本発明のＬＥＤ光源１が有機シリコン、硬度Ｄ８０の保護構造１５を使用し、青色光または紫色ＬＥＤチップ１１を組み合わせたものの実験結果である。表２はＬＥＤ光源１がＳＭＴＲＳＴ試験後の輝度減衰は約６％以下、光色ずれは焼く３ＢＩＮ以内（１ＢＩＮの値は０．００５）であることが分かる。
Figure 0006804498
表３は本発明のＬＥＤ光源１が有機シリコン、硬度Ｄ６５の保護構造１５を使用し、青色光または紫色ＬＥＤチップ１１と組み合わせたものの実験結果である。表３から分かるように、ＬＥＤ光源１がＳＭＴＲＳＴ試験後の輝度減衰は約１０％以下、光色ずれは約３ＢＩＮ以内（１ＢＩＮの値は０．００５）であることが分かる。
Figure 0006804498
前述実験結果から分かるように、本発明のＬＥＤ光源１によれば、公知ＬＥＤ９の減衰問題を確実に解決し、輝度減衰は２０〜３０％から１５％以内に引き下げられた。さらに６％以下に達することができる。光色減衰は５〜１５ＢＩＮから３ＢＩＮ以内にすることができ、さらに２ＢＩＮ以内に管理することができる。
引き続き、以下に示す各表の内容を参照したい。均一光粒子１６未添加と、異なる重量パーセント濃度（Ａｌ２Ｏ３の例）を添加したＬＥＤ光源１の光色ＣＩＥ−ｘ色差、光色ＣＩＥ−ｙ色差と、輝度減衰測定結果である。そのうち、ＬＥＤ光源１の出光角度が約１３０〜１４０度のため、最大な測定角度は±７０度は十分である。
表４はＬＥＤ光源１の保護構造１５に異なる重量パーセント濃度の均一光粒子１６を添加した後、光色のＣＩＥ−ｘ色差を測定した結果数値である。表５はＬＥＤ光源１の保護構造１５に異なる重量パーセント濃度の均一光粒子１６を添加した後、光色の色ＣＩＥ−ｙを測定した結果数値である。表６はＬＥＤ光源１の保護構造１５に異なる重量パーセント濃度の均一光粒子１６を添加した後、輝度減衰を測定した結果数値である。そのうち、表に示す各角度における光色ＣＩＥ−ｘ色差と、光色ＣＩＥ−ｙ色差と、輝度は、それぞれの角度位置と０度位置におけるＣＩＥ−ｘ、ＣＩＥ−ｙと、輝度の差である。
Figure 0006804498
Figure 0006804498
Figure 0006804498
前記各表に示す内容から分かるように、均一光粒子１６の重量パーセント濃度は大きいほど、ＬＥＤ光源１の光色色差は小さい、これに対して輝度も低い。よって、均一光粒子１６の保護構造１５に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％の間に維持できれば、輝度と、光色均一性の需要を兼ね合うと同時に、ＬＥＤ光源１の出光効果を一層に向上できる。
引き続き図９、本発明のＬＥＤ光源の製造に関わるステップフロー図と、図１〜８のＬＥＤ光源構造態様図と、合わせて参照したい。本発明において、前述ＬＥＤ光源の製造方法は、以下に示すステップが含まれている。
まず、ベース１０を提供し、ベース１０に上縁１０１を有し、上縁１０１を囲んで発光領域Ａを形成し、ベース１０が上縁１０１に沿って、内側に引き込んで取り付け内面１０２を形成する（ステップＳ０１）。同じく、ここで言う発光領域ＡはＬＥＤ光源の発光領域ではなく、ベース１０の上縁１０１によって囲まれた領域である。つづいて、反射層１０２１を取り付け内面１０２に形成する（ステップＳ０２）。少なくとも一つのＬＥＤチップ１１を提供し、フリップチップ実装方式または２つの金属ワイヤ１７実装方式により、取り付け内面１０２の底部に取り付ける（ステップＳ０３）。反射層１０２１の設置範囲は取り付け内面１０２に遍在させるか、または必要に応じて、取り付け内面１０２の一部領域に形成しても良い。さらに、反射層１０２１の成形については、ＬＥＤチップ１１の設置前または設置後に実施しても良い。スステップの順番はこれに限られないものとする。
ＬＥＤチップ１１は、フリップチップ実装または金属ワイヤ１７と結合した方式で設置することができる。ＬＥＤチップをフリップチップ実装方式で取り付ける場合は、埋め込み樹脂構造１４の硬度をＤ４０〜Ｄ６０に設定し、埋め込み樹脂構造１４によって、光励起構造１３と、ＬＥＤチップを確実に保護できる。もし、ＬＥＤチップ１１を金属ワイヤ１７と組み合わせて設置する場合、埋め込み樹脂構造１４が金属ワイヤ１７への影響を避けるため、埋め込み樹脂構造１４の硬度をＤ２０〜Ｄ４０に設定することが好ましい。さらに、ＬＥＤ光源１の出光効率を向上させるため、ベース１０は例えば透明材質を使用することが好ましい。これにより、ＬＥＤ光源１に多方向の出光形態で形成することができる。
つづいて、低粘度高揮発性の硫化耐性溶剤をベース１０の取り付け内面１０２に注入して、硫化耐性溶剤を取り付け内面１０２すべての金属部材を覆いかぶせて置く（ステップＳ０４）。その後、静置または加熱によって、硫化耐性溶剤を揮発させて、一つの硫化耐性構造１２が形成される。かかる硫化耐性構造１２は、連続したフィルム態様を形成する（ステップＳ０５）。好ましくは、かかる硫化耐性溶剤は例えばシリコン溶剤を選択して、内部のシリコン固体含量は約２〜３％、残りの部分を溶剤とし、溶剤は例えば酢酸エチルと、０．２％以下のトルエンを選択するなど、硫化耐性溶剤に低粘度高揮発性を持たせる。硫化耐性溶剤を揮発させた後に形成する硫化耐性構造１２を成形した後の硬度はＤ７０〜Ｄ１００、透湿性は１０ｇ／ｍ２．２４ｈ以下、酸素透過性は５００ｃｍ３／ｍ２．２４ｈ．ａｔｍ以下にする。そのうち、硫化耐性溶剤を加熱方式によって揮発させる場合は、加熱温度を１５０℃より低く設定し、温度が高すぎることによって、高揮発性気体の発散が間に合わずフィルムが固化し、硫化耐性構造１２成形後の気泡またはフィルムの破裂を避ける。ＬＥＤチップ１１を金属ワイヤ１７方式で設置する場合は、高硬度の埋め込み樹脂構造１２が厚すぎるため、金属ワイヤ１７が温度応力によって損傷する避けるため、埋め込み樹脂構造１２の厚みを２〜２μに設定することが好ましい。
引き続き、硫化物、鉛またはリンいずれか一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、光励起構造１３を提供する。かかる光励起構造１３をベース１０の内部に取り付ける（ステップＳ０６）。埋め込み樹脂構造１４を用いて、光励起構造１３と、ＬＥＤチップ１１とを実装する。硫化耐性構造１２によって、取り付け内面１０２すべての金属部材と、埋め込み樹脂構造１４との直接接触することを防止すし、埋め込み樹脂構造１４は白金触媒を含む有機シリコンから形成される（ステップＳ０７）。最後に、保護構造１５を接着剤定量吐出方式によって、ベース１０に取り付けて、埋め込み樹脂構造１４に被せる。そのうち、埋め込み樹脂構造１４の硬度の保護構造１５より低い（ステップＳ０８）。保護構造１５と、埋め込み樹脂構造１４とをもっと確実に結合し、異質部材による光線出射効果への影響を避けるため、保護構造１５の部材は例えば、有機シリコンを選択しても良い。この他、湿度の阻止効果を確実に達成するため、保護構造１５の硬度はＤ６０〜Ｄ８０である。前述した各ステップに沿って製造されたＬＥＤ光源１の構造態様と、詳細な技術特徴の説明と、前記段落の内容と、図１〜８をあわせて参照したい。そのうち、保護構造１５を確実に支えて、硬度の低い埋め込み樹脂構造１４が押しつぶされることを避けるため、保護構造１５を接着剤定量吐出方式によって、ベース１０の上縁１０１に取り付けると共に、保護構造１５を発光領域Ａより大きく設ける（図１、３、４と、６〜７に示す）面積は、ベース１０の上縁１０１を階段状に形成しても良い（図５と、８に示す）。
かかる保護構造１５に遍在するように設置した複数の均一光粒子をさらに含む。かかる均一光粒子１６はＳｉＯ２、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２のうちいずれかの一つまたはそれらの結合から選択して、ＬＥＤ光源の分光分布の均一性を向上させる。好ましくは、均一光粒子１６の保護構造に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％にすることで、均一光粒子１６の重量パーセント濃度が低すぎて、光の均一効果が不足し、または高すげて、輝度が不足することを避ける。異なる重量パーセント濃度を添加された均一光粒子１６が得られる光出射の効果は、前記測定結果を参照したい。
具体的にいえば、実務応用におけるＬＥＤ光源１は多種の設置方式で混色し白光を出射することができる。図２または６に示すように、ＬＥＤチップ１１の発光波長は４００〜４６０ｎｍであり、かつ、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択する。好ましくは、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍが好ましい。これにより、ＬＥＤ光源１が駆動された後ＬＥＤチップ１１より出射する光線と、緑色蛍光体１３１が励起示す出射する緑光と、第１赤色蛍光体１３２が励起示す出射する赤光とを混合して、白光を形成して出射される。または図３あるいは図７に示すように、ＬＥＤチップ１１の光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３が緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、かつ、緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とも硫化物を１３含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちの一つの発光物質を選択することができる。緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。これにより、蛍光体の緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３が共に硫化物を含むことにより、ＬＥＤ光源１はより良い混色効果が得られる。または図４に示すように、ＬＥＤ光源１のＬＥＤチップ１１の発光波長が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含むことができる。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。好ましくは、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにする。２種類の赤色蛍光体の設置方式により、赤光による残像現象が有効に抑止され、ＬＥＤ光源１の出光効率をさらに向上できる。
または図４に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、かつ、発光波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、光励起構造１３は第２赤色蛍光体１３３を含み、第２赤色蛍光体１３３には硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドット発光物質いずれの一つを１３３選択して実施することができる。第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。これにより、ＬＥＤ光源１はＬＥＤチップ１１より出射する光線と、第２赤色蛍光体１３３が励起によって出射する赤光を混合して白光を形成し出射されるとともに、より良い白色光の表現が得られる。または図５と図８に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップを含む場合でも、光励起構造１３は第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていないが、第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅は約２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅は約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。このように、硫化物を含むと含まない赤色蛍光体の設計によって、赤光による残像現象を有効に抑止し、ＬＥＤ光源１の出光効率を向上できる。以上に取り上げた部材のほか、前述各実施態様における緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３が選択可能な部材は、すでに前記各実施例に説明しており、ここでの説明を省略する。
前述製造方法によって、製造されたＬＥＤ光源１と、公知ＬＥＤ９との実験の比較結果は、表１ないし表３とそれぞれ対応の内容に示すどおりである。この方式で製造されたＬＥＤ光源１は、ＬＥＤをＳＭＴＲＳＴテストにおける高温炉を通過した後、ＬＥＤの輝度と光色減衰の課題を有効に改善できる。一方、異なる重量パーセント濃度の均一光粒子１６を添加した後、各角度でテストした出射光色と、輝度の結果及び全体の出射分光分布の均一性について、前記表４ないし表６とそれぞれの対応内容を参照したい。均一光粒子１６を添加した後のＬＥＤ光源１は分光分布の均一性が確実に向上されている。
図１０、本考案の直下型表示装置の分解図と、図１〜８を合わせて参照する。かかる直下型表示装置２は、表示モジュール２０と、背光モジュール２１とを備える。背光モジュール２１を表示モジュール２０の一側に取り付けていて、かつ、回路基板２１１と、複数の前述ＬＥＤ光源１とを含み、ＬＥＤ光源１を回路基板２１１に取り付けていて、かつ、ベース１０と、少なくとも一つのＬＥＤチップ１１と、一つの硫化耐性構造１２と、光励起構造１３と、埋め込み樹脂構造１４と、保護構造１５とを含み、ＬＥＤ光源１の構造及び接続関係は前述とおりである。ここでの説明を省略する。前述内容を合わせて参照したい。そのうち、ＬＥＤチップ１１は例えばフリップチップ実装方式または２つの金属ワイヤ１７を結合した方式で、取り付け内面１０２の底部に取り付けることができる。ＬＥＤチップ１１をフリップチップ実装方式によって設置する場合、硫化耐性構造１２は連続して、反射層１０２１と、ＬＥＤチップ１１の表面に形成される。そして、ＬＥＤチップ１１を金属ワイヤ１７方式よって設置する場合、硫化耐性構造１２を連続して、反射層１０２１と、金属ワイヤ１７と、ＬＥＤチップ１１の表面に取り付ける。これによって、ベース１０内部の金属部材を保護しておき、硫化物成分の影響による硫化現象を避ける。この他、同じの詳細な技術特徴は前述各実施例の内容を参照されたい。
いままでの直下型表示装置に適用されているＬＥＤ自体の出光色振れが大きすぎる場合には、ＬＥＤの他にレンズなどの光学素子を追加して、二次光学によって必要な出光を調節しなければならない。しかし、コストが大幅に増加するばかりでなく、素子組み立てのハードルも高くなる。それに加えて、ＬＥＤにはレンズの二次光学による拡大効果から黄色リング状の出光現象が現れる。またはＬＥＤを集中して配列設置の方式でもって、光色振れの欠点解決が図られているが、ＬＥＤの位置があまりも接近していて、ホットスポット現象のような出光輝度の不均一という問題が引き起こされる。前述実施例の内容によれば、ＬＥＤ光源１は硫化物、鉛またはリンを含まれた光励起構造を実装できるほか、ベース１０内部の金属部材が硫化物成分による硫化現象を打ち消すことができる。埋め込み樹脂構造１４が前述成分による触媒毒現象で、硬度不十分の欠点が解消されると共に、かかる保護構造１５でもって有効に解決し、ＬＥＤ光源１の光色表現と、出光効果が大幅に向上される。ＬＥＤ光源１単体はすでに極めて良い出光効果を有しており、直下型表示装置２に適用した場合、ＬＥＤ光源１の優れる出光特性によって、設置数を大幅に低減し、製品の製造コストを軽減できると共に、異色現象を軽減し、直下型表示装置２がより高い画面コントラスト比を有し、単独領域で色ムラを発生しないことから、出光の品位が大幅に向上される。
好ましくは、ＬＥＤ光源１は例えば、複數の均一光粒子１６をさらに含め、均一光粒子１６を保護構造１５に配置する。かかる均一光粒子１６は、ＳｉＯ２、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２のうちいずれかの一つまたは結合より選択する。好ましくは、均一光粒子の保護構造に対する重量パーセント濃度を５％〜１５％にする。均一光粒子１６の添加は、ＬＥＤ光源１出光の分光分布の均一度を一層に向上させるためである。これにより、設置された直下型表示装置２の異色現象をなくして、より良い分光分布効果の製品が得られる。均一光粒子１６を添加した後の光色と、輝度のテスト結果は、第１実施例表４〜６及びそれぞれ対応の説明内容を参照したい。
かかる直下型表示装置２に追加される技術特徴は、各前記実施例の説明通りである。一例として、保護部材１５は例えば有機シリコンを選択して、埋め込み樹脂構造１４との結合強度と、異質部材による光学影響を避ける。さらに、より良い湿度、酸素の阻止効果を図るため、保護構造の硬度はＤ６０〜Ｄ８０が好ましい。この他、ＬＥＤ光源１の出光効率を向上させるため、ベース１０は例えば透明材質を使用することが好ましい。硬度の低い埋め込み樹脂構造１４の保護構造１５によって押し潰されることを避けるため、保護構造１５を接着剤定量吐出方式によってベース１０の上縁１０１取り付けるほか、保護構造１５の面積を発光領域Ａの面積より大きく設ける。さらに例えば、ベース１０の上縁１０１を階段状に形成して、保護構造１５の設置に便利させる。ＬＥＤチップ１１をフリップチップ実装方式で設置する場合、埋め込み樹脂構造１４の硬度はＤ４０〜Ｄ６０が好ましい。ＬＥＤチップ１１を金属ワイヤ１７と合わせて設置する場合、埋め込み樹脂構造１４の硬度はＤ２０〜Ｄ４０が好ましい。その他同じ詳細な技術特徴は、前述内容を参照されたい。
具体的な応用は、直下型表示装置２それぞれのＬＥＤ光源１は例えば、図２または５に示すように、ＬＥＤチップ１１の発光波長は４００〜４６０ｎｍであり、かつ、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋またはのうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択する。好ましくは、緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅範囲は２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍが好ましい。これにより、ＬＥＤチップ１１から出射する光線と、緑色蛍光体１３１が励起示す出射する緑光と、第１赤色蛍光体１３２が励起に出射する赤光を混合して、白光を形成して出射される。または図３あるいは図７に示すように、ＬＥＤチップ１１の光波が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３が緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、かつ、緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３とも硫化物を１３含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ あるいは赤色量子ドットのうちの一つの発光物質を選択することができる。緑色蛍光体１３１のスペクトル半値幅範囲が約２０〜４０ｎｍまたは４０〜６０ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅範囲が２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍにすることが好ましい。これにより、蛍光体の緑色蛍光体１３１と、第２赤色蛍光体１３３が共に硫化物を含むことにより、ＬＥＤ光源１はより良い混色効果が得られる。またはＬＥＤチップ１１の波長が４００〜４６０ｎｍであり、光励起構造１３は緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、緑色蛍光体１３１には硫化物を含まれているが、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていない、第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅は約２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅は約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。２種類の赤色蛍光体の設置方式により、赤光による残像現象を有効に抑止され、ＬＥＤ光源１の出光効率をさらに向上できる。
または図４に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、かつ、発光波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップを含み、光励起構造１３は第２赤色蛍光体１３３を含み、第２赤色蛍光体１３３には硫化物を含まれている。そのうち、第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドット発光物質いずれの一つを１３３選択して実施することができる。第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。これにより、ＬＥＤ光源１はＬＥＤチップ１１より出射する光線と、第２赤色蛍光体１３３が励起によって出射する赤光を混合して白光を形成し出射されるとともに、より良い白色光の表現が得られる。または図５と図８に示すように、ＬＥＤチップ１１を複数設置しており、緑色チップを含む場合でも、光励起構造１３は第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３とを含み、第１赤色蛍光体１３２は硫化物を含まれていないが、第２赤色蛍光体１３３は硫化物を含まれている。そのうち、第１赤色蛍光体１３２はＴ２ＸＦ６：Ｍｎ４＋またはＭ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋のうちいずれ一つを選択し、Ｔは例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれ一つを選択し、Ｘは例えばＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれ一つを選択し、Ｍは例えばＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれ一つを選択し、第２赤色蛍光体１３３はＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれ一つを選択する。第１赤色蛍光体１３２のスペクトル半値幅は約２〜７ｎｍまたは７５〜９５ｎｍであり、第２赤色蛍光体１３３のスペクトル半値幅は約２０〜４０ｎｍまたは５５〜７５ｎｍが好ましい。このように、硫化物を含むと含まない赤色蛍光体の設計によって、赤光による残像現象を有効に抑止し、ＬＥＤ光源１の出光効率を向上できる。以上に取り上げた部材のほか、前述各実施態様における緑色蛍光体１３１と、第１赤色蛍光体１３２と、第２赤色蛍光体１３３が選択可能な部材は、すでに前記各実施例に説明しており、ここでの説明を省略する。
以上の説明をまとめると、本発明で開示するＬＥＤ光源、ＬＥＤ光源の製造方法およびその直下型表示装置、ＬＥＤ光源によれば、硫化物、鉛またはリン成分を含まれたより良い光色表現の蛍光体を実装することができるほか、連続した硫化耐性構造によって、金属部材が硫化物成分による硫化現象を打ち消すことができる。埋め込み樹脂構造が前述成分によって触媒毒を発生し、ＬＥＤチップと、光励起構造の保護効果を失われる課題は保護構造によって有効に解決し、保護構造によって、埋め込み樹脂構造を比較的に低い硬度で光励起構造と、ＬＥＤチップを実装固定することができ、硬度の低すぎによって、湿気阻止の保護効果を低下させる心配はない。これにより、ＬＥＤ光源の光色表現と、出光効果が大幅に向上される。その後直下型背光表示装置の応用について、本発明のＬＥＤ光源を適用すれば、設置数を大幅に軽減し、製品の生産コストが軽減されると共に、異色現象を低減できることから、出光の品位が大幅に向上される。
１ ＬＥＤ光源
１０ ベース
１０１ 上縁
１０２ 取り付け内面
１０２１ 反射層
１１ ＬＥＤチップ
１２ 硫化耐性構造
１３ 光励起構造
１３１ 緑色蛍光体
１３２ 第１赤色蛍光体
１３３ 第２赤色蛍光体
１４ 埋め込み樹脂構造
１５ 保護構造
１６ 均一光粒子
１７ 金属ワイヤ
２ 直下型表示装置
２０ 表示モジュール
２１ 背光モジュール
２１１ 回路基板
Ａ 発光領域
Ｓ０１〜Ｓ０６ ステップ
９ 公知ＬＥＤ
９０ ベース
９１ ＬＥＤチップ
９２ 発光物質
９３ 実装部材

Claims (26)

  1. ベースと、少なくとも一つのＬＥＤチップと、一つの硫化耐性構造と、光励起構造と、埋め込み樹脂構造と、保護構造と、を備え、
    前記ベースは上縁を有し、前記上縁に囲まれた発光領域が形成され、前記上縁に沿って、内側に引き込まれた取り付け内面を凹設し、前記取り付け内面に反射層を設け、
    前記少なくとも一つのＬＥＤチップを２つの金属ワイヤを用いてワイヤボンディング方式により、取り付け内面の底部に取り付け、
    前記一つの硫化耐性構造は連続して前記反射層と、前記金属ワイヤと前記ＬＥＤチップとの表面に形成され、
    前記光励起構造は硫化物、鉛またはリンのいずれか一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、かつ前記ベースの内部に取り付けられ、
    前記埋め込み樹脂構造を前記ベースの内部に取り付けて、前記光励起構造と、前記ＬＥＤチップとを前記ベースの内部へ実装し、前記硫化耐性構造によって、前記反射層と、前記金属ワイヤと、前記ＬＥＤチップとが前記埋め込み樹脂構造と直接接触することを防止し、前記埋め込み樹脂構造は白金触媒を含む有機シリコンから形成され、
    前記保護構造は、接着剤により前記埋め込み樹脂構造に被せるように前記ベースに取り付けられ、前記埋め込み樹脂構造の硬度が前記保護構造より低いことを特徴とする、ＬＥＤ光源。
  2. 前記保護構造の部材は、有機シリコンから選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  3. 前記埋め込み樹脂構造の硬度はＤ２０〜Ｄ４０であることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  4. 前記保護構造の硬度がＤ６０〜Ｄ８０であることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  5. 前記硫化耐性構造の厚みは２〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  6. 前記ベースは、透明部材であることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  7. 前記保護構造が接着剤により前記ベースの前記上縁に取り付けられ、前記保護構造の面積を発光領域の面積より大きく設けることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  8. 前記ベースの前記上縁が階段状に形成されていることを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  9. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造は緑色蛍光体と第１赤色蛍光体とを含み、かつ、前記緑色蛍光体には硫化物を含まれているが、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれておらず、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  10. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造は緑色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、かつ、前記緑色蛍光体と前記第２赤色蛍光体とには硫化物が含まれており、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  11. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造が緑色蛍光体と第１赤色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、前記緑色蛍光体には硫化物が含まれているが、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれておらず、前記第２赤色蛍光体が硫化物を含んでおり、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択し、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  12. 前記ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、前記光励起構造は第２赤色蛍光体を含み、前記第２赤色蛍光体には硫化物が含まれており、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  13. 前記ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと、緑色チップとを含み、前記光励起構造は第１赤色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれていないが、前記第２赤色蛍光体には硫化物が含まれており、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択し、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１記載のＬＥＤ光源。
  14. 表示モジュールと、
    前記表示モジュールの一側に設ける背光モジュールと、を含み、
    前記背光モジュールは、
    電気回路基板と、
    電気回路板に取り付ける複数のＬＥＤ光源と、を含み、
    前記背光モジュールの前記電気回路基板が配置された面が、前記表示モジュールに対向する直下型表示装置であって、
    前記ＬＥＤ光源は、
    上縁を有し、前記上縁に囲まれた発光領域が形成され、前記上縁に沿って、内側に引き込まれた取り付け内面を凹設し、前記取り付け内面に反射層を設けるベースと、
    ２つの金属ワイヤを用いたワイヤボンディング実装方式により、取り付け内面の底部に取り付ける少なくとも一つのＬＥＤチップと、
    連続して前記反射層と、前記金属ワイヤと前記ＬＥＤチップとの表面に形成する一つの硫化耐性構造と、
    硫化物、鉛またはリンのいずれか一つを有する少なくとも一つの蛍光体を含み、前記ベースの内部に取り付ける光励起構造と、
    前記ベースの内部に取り付けられ、前記光励起構造と前記ＬＥＤチップとを前記ベース内部へ実装し、前記硫化耐性構造によって、前記反射層と、前記金属ワイヤと、ＬＥＤチップとが直接接触することを防止し、白金触媒を含む有機シリコンから形成する埋め込み樹脂構造と、
    接着剤により前記埋め込み樹脂構造に被せるように前記ベースに取り付けられる保護構造と、を含み、前記埋め込み樹脂構造の硬度が前記保護構造より低いことを特徴とする、直下型表示装置。
  15. 前記保護構造の部材は、有機シリコンから選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  16. 前記埋め込み樹脂構造の硬度はＤ２０〜Ｄ４０であることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  17. 前記保護構造の硬度はＤ６０〜Ｄ８０であることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  18. 前記硫化耐性構造の厚みは２〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  19. 前記ベースは、透明部材であることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  20. 前記保護構造は接着剤により前記ベースの前記上縁に取り付けられ、前記保護構造の面積を発光領域の面積より大きく設けることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  21. 前記ベースの前記上縁は階段状に形成されることを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  22. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造は緑色蛍光体と第１赤色蛍光体とを含み、かつ、前記緑色蛍光体には硫化物が含まれているが、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれておらず、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  23. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造が緑色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、かつ、前記緑色蛍光体と前記第２赤色蛍光体とには硫化物が含まれており、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  24. 前記ＬＥＤチップの光波が４００〜４６０ｎｍであり、前記光励起構造が緑色蛍光体と第１赤色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、前記緑色蛍光体には硫化物が含まれているが、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれておらず、前記第２赤色蛍光体には硫化物が含まれており、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択し、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  25. 前記ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと緑色チップとを含み、前記光励起構造は第２赤色蛍光体を含み、前記第２赤色蛍光体には硫化物が含まれており、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
  26. 前記ＬＥＤチップを複数設置しており、かつ、波長が４００〜４６０ｎｍのチップと緑色チップとを含み、前記光励起構造に第１赤色蛍光体と第２赤色蛍光体とを含み、前記第１赤色蛍光体には硫化物が含まれていないが、前記第２赤色蛍光体には硫化物が含まれており、前記第１赤色蛍光体はＴ ２ ＸＦ ６ ：Ｍｎ ４＋ またはＭ ２ Ｓｉ ５ Ｎ ８ ：Ｅｕ ２＋ またはＣａＡｌＳｉＮ ３ ：Ｅｕ ２＋ のうちいずれか一つを選択し、ＴはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂのうちいずれか一つを選択し、ＸはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔｉのうちいずれか一つを選択し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｂａのうちいずれか一つを選択し、前記第２赤色蛍光体はＣａＳ：Ｅｕ ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ ２＋ またはＢａ ２ ＺｎＳ ３ ：Ｍｎ ２＋ または赤色量子ドットのうちいずれか一つを選択することを特徴とする、請求項１４記載の直下型表示装置。
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