JPH098361A - 発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
臭)、殺菌、防汚、水の浄化等を行うことができる発光
ダイオードを提供する。 【構成】 pn接合された光半導体の結晶体からなり、
波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1以上
のLEDチップ2と、そのLEDチップ2を封止する透
明な合成樹脂材料からなるモールドレンズ3と、そのモ
ールドレンズ3の外側表面に一体に被覆された透明なガ
ラス材料からなるキャップ6と、そのキャップ6の表面
に担持された二酸化チタンの薄膜からなる光触媒7とを
具備し、光触媒7はLEDチップ2の放射する紫外線に
よって活性化され、酸化力のある活性表面を形成するた
め、有機化合物を分解すること等ができる。LEDチッ
プ2の放射光は色彩を有する可視光を含むことができ
る。なお、モールドレンズ3を省いてステム形に形成す
ること等もできる。
Description
ものであり、特に、二酸化チタンの薄膜からなる光触媒
を担持し、その光触媒反応によって脱臭、殺菌、防汚、
水の浄化等が可能な発光ダイオードに関するものであ
る。
ンジケータとして、或いは文字や図形等の表示、信号、
装飾、デザイン等に、小さな半導体発光素子である発光
ダイオード(LED)が広く使用されている。
においてはリードフレームタイプやステムタイプ等があ
り、また形状においては面実装用の平面発光形等の特殊
な形状のものもあるが、いずれの種類または形状のもの
においても、基本的には、pn接合された光半導体の結
晶体からなるLEDチップと、このLEDチップを封止
すると共にその放射光に指向性を与える一般にエポキシ
樹脂からなるモールドレンズとから形成される(なお、
このモールドレンズは、例えば、単なる平板状に形成さ
れ、放射光に指向性を与えない場合もあるが、本願明細
書では、LEDチップを封止すると共にその放射光を外
部に導く透明材料からなる封止体を一般に「モールドレ
ンズ」という)。また、この発光ダイオードは、使用す
る光半導体の結晶体の種類によって、またそれの適切な
ドーピングによって赤、緑、青等の種々の光を発光する
ことができる。そして、紫外線、または色彩のある可視
光と共に紫外線を放射する発光ダイオードも知られてい
る。
代表される光半導体の微粒子による光触媒作用、特に、
その強い酸化触媒作用に高い注目が集められている。
れている。即ち、二酸化チタン等の光半導性を有する粒
子状物質をそのバンドキャップエネルギ以上の光(二酸
化チタンの場合は400nm以下の光、即ち、紫外線)
で照射すると、価電子帯の電子が光励起されて伝導帯に
移り、伝導帯には自由電子が生成すると共に、価電子帯
には正の電荷を帯びた粒子(正孔)が生成する。これら
の正孔と電子とは半導体粒子内部を運動し、時間の経過
と共に再結合して消滅するが、その粒子外部に空気また
は水、或いはそれらの正孔や電子よりもエネルギの低い
空順位を有する化合物やイオンが存在すると、その粒子
表面を通してそれらの正孔と電子が移動する。つまり、
半導体粒子表面に移動した正孔は接触する化合物やイオ
ンを直接酸化し、或いは活性酸素の1つである水酸基ラ
ジカルを生成する。また、この酸化反応に対する電子に
よる還元反応は主に酸素の還元であり、電子が付加され
た酸化性の高い酸素種が生成される。こうして、光半導
体微粒子は光が照射されることによって酸化性の活性表
面を形成し、有機化合物の分解等に触媒として作用する
(「季刊 化学総説 『光が関わる触媒化学』No.2
3,1994)。
作用は、光半導体の中でも二酸化チタンが特に高い。ま
た、二酸化チタンは安定性や安全性にも優れている。そ
こで、この二酸化チタンの微粉末を薄膜として基体表面
に担持して光触媒を形成し、紫外線照射時のその高い酸
化力を有機化合物等の分解に利用した種々の応用が既に
知られている。
流出した原油の分解である。中空のガラスビーズの表面
に、上記の二酸化チタンの薄膜からなる光触媒をコーテ
ィングによって担持させる。そして、このガラスビーズ
を原油が流出した海上に散布する。それによってガラス
ビーズの表面には原油が付着するが、この付着した原油
は、その光触媒が太陽光中の紫外線によって活性化し、
強い酸化触媒作用を発揮することによって、分解され
る。これは実際にはシャーレに水を入れて試験的になさ
れたものであるが、太陽光の下で2週間または1カ月ほ
どで完全に原油を分解できることが報告されている。
臭、殺菌(抗菌)、タバコのヤニや油膜等の汚れの分解
にもその応用が試みられている。具体的には、これらの
例は窓ガラスや蛍光灯のガラスチューブ、或いはタイル
等の表面に二酸化チタンの薄膜からなる光触媒を形成し
たものであり、自然光または蛍光灯の光に含まれる紫外
線を利用してその光触媒を活性化させ、それの酸化触媒
反応によって接触するメルカプタン等の臭気化合物、或
いはタバコのヤニ等の有機物を分解し、または、細菌等
の微生物を死滅させまたはその増殖を抑えるものであ
る。そして、これによる実際の効果も確認され、自動車
や高層ビル等の窓ガラス、或いは衛生用のタイルは既に
実用化段階に入っている。
チタンの薄膜からなる光触媒をコップ等のガラス容器の
表面に形成したものも知られている。これによれば、蛍
光灯の光に含まれる微弱な紫外線によってもその光触媒
が活性化されるため、水道水に含まれるカルキ臭を除去
し、また有機ハロゲン化合物、特に発ガン性物質のトリ
ハロメタンを分解することができる。また、その光触媒
は水のクラスタ(分子の集合体)を微細化する作用もあ
り、美味しい水ができる効果もある。
いが、産業用排水等の排水の浄化、窒素酸化物等の大気
汚染物質の無害化または分解、更には医学的応用として
の癌細胞の死滅除去等である。そして、これらの排水処
理等の例では、二酸化チタンの薄膜からなる光触媒をハ
ニカムやセラミックスウール等の表面積の大きい基体に
担持させると共に、光源としては強い太陽光、或いは強
い紫外線蛍光ランプ(ブラックライト)が用いられてい
る。
において、その薄膜を形成する二酸化チタンの粒子径
は、十分に小さいほど「量子サイズ効果」等によって光
触媒作用が高いことが知られている。そのため、その薄
膜は、二酸化チタンのコロイドを基体表面に塗布し焼成
する等の方法によって、一般に0.3μm以下、好まし
くは0.2μm以下の膜厚の透明な薄膜として、または
そのような薄膜を多層化した薄膜として形成されてい
る。
ン(TiO2 )の薄膜からなる光触媒は、これに紫外線
が照射されることによって高い酸化触媒作用を生じ、有
機化合物等を分解させることができる。そのため、この
光触媒を適当な基体表面に担持させることによって、前
述のように、空気の脱臭または消臭、殺菌(抗菌)、タ
バコのヤニ等の防汚、或いは水の浄化等に有効に利用す
ることができる。
チタンの薄膜からなる光触媒を活性化し、それによって
有機化合物等の分解等の触媒反応を生じさせるためには
紫外線が必要であることである。そして、この紫外線源
としては、従来では主に、太陽の自然光または蛍光灯の
光に含まれる紫外線が利用されている。しかしながら、
これらの光を利用することは新たな光源を必要としない
利点はあるが、その光触媒による触媒反応系の適用場所
等は自ずと限定されたものとなる。即ち、それらの光が
当たらないかまたは十分には当たらない場所には光触媒
を適用することはできず、光触媒を担持させる基体は、
それらの光を十分に受けることができる窓ガラスや蛍光
灯のカバー、またはそれらの光の下に置くことができる
ガラスコップ等に専ら限定される。また、光触媒の光触
媒反応によって有機化合物等を完全に分解するためには
ある程度の時間が必要であるが、夜間或いは消灯時には
その光触媒反応を生じさせることができない。
せるための紫外線源としては紫外線蛍光ランプ(ブラッ
クライト)の使用が考えられ、また、実際に従来におい
ても、特に、試験等には紫外線蛍光ランプが使用されて
いる。しかし、このような紫外線蛍光ランプは、それを
設置するために比較的広い空間と場所とを要し、狭い空
間等には設置することができない。また、それの電力消
費量も、終日使用される場合にはかなり多いものとな
る。したがって、紫外線蛍光ランプの場合も、それが放
射する紫外線には人体に有害な遠紫外線が多く含まれる
ことも合わせて、その具体的な適用場所等は限定される
ものであった。
って空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、防汚、水の浄
化等が可能で、広範な活用用途が見込まれる発光ダイオ
ードの提供を課題とするものである。
イオードは、pn接合された光半導体の結晶体からな
り、波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1
以上のLEDチップと、そのLEDチップを封止する透
明なレンズと、そのレンズの外側表面に一体に被覆され
た透明なガラス材料からなるキャップと、そのキャップ
の表面に担持された光触媒とを具備するものである。
接合された光半導体の結晶体からなり、波長360〜4
00nmの紫外線を主に放射する1以上のLEDチップ
と、そのLEDチップを封止する透明材料からなるレン
ズと、そのレンズの外側表面に担持された光触媒とを具
備するものである。
接合された光半導体の結晶体からなり、波長360〜4
00nmの紫外線を主に放射する1以上のLEDチップ
と、そのLEDチップを支持するステムと、そのステム
に密封的に固着され、LEDチップを封止する透明材料
からなるキャップと、そのキャップの外側表面に担持さ
れた光触媒とを具備するものである。
項1乃至請求項3のいずれか1項において、前記光触媒
を二酸化チタンの薄膜としたものである。
項1乃至請求項4のいずれか1項において、そのLED
チップが、色彩を有する可視光と前記紫外線とを主に放
射するものからなるものである。
項1乃至請求項5のいずれか1項において、そのLED
チップが、青色の光と前記紫外線とを主に放射するpn
接合された窒化ガリウム(GaN)系光半導体の結晶体
からなるものである。
れた紫外線は、透明なレンズを透過し、更にそれを被覆
する透明なガラス材料からなるキャップを透過して、そ
の表面に担持された光触媒に当たり、これを活性化す
る。そして、活性化された光触媒は、前述のように酸化
力のある活性表面を形成するため、これに接触する臭成
分或いはタバコのヤニ等の有機化合物等を酸化分解し、
また、これに接触する細菌等の微生物を死滅させまたは
その成育を阻害する。そのため、そのような光触媒反応
によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコの
ヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことができる発光ダイ
オードを得ることができる。更に、LEDチップを複数
にしたものにおいては、より多くの紫外線が放射され、
また、色彩を有する可視光もより多く放射されるので、
光触媒の光触媒反応の能力をより高くし、また、色彩を
有する可視光の発光容量を増加することができる。その
ため、光触媒の光触媒反応によって空気の浄化(脱
臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の浄化
等を行うことができ、また有彩色に発光することができ
ると共に、それらの能力の高い発光ダイオードを得るこ
とができる。
射された紫外線は、透明材料からなるレンズを透過し、
その表面に担持された光触媒に当たり、これを活性化す
る。そのため、請求項1の場合と同様に、光触媒の光触
媒反応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タ
バコのヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことができる発
光ダイオードを得ることができる。更に、LEDチップ
を複数にしたものにおいては、より多くの紫外線が放射
され、また、色彩を有する可視光もより多く放射される
ので、光触媒の光触媒反応の能力をより高くし、また、
色彩を有する可視光の発光容量を増加することができ
る。そのため、光触媒の光触媒反応によって空気の浄化
(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の
浄化等を行うことができ、また有彩色に発光することが
できると共に、それらの能力の高い発光ダイオードを得
ることができる。
射された紫外線は、透明材料からなるキャップを透過
し、その外側表面に担持された光触媒に当たり、これを
活性化する。そのため、請求項1の場合と同様に、光触
媒の光触媒反応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗
菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことが
できる発光ダイオードを得ることができる。更に、LE
Dチップを複数にしたものにおいては、より多くの紫外
線が放射され、また、色彩を有する可視光もより多く放
射されるので、光触媒の光触媒反応の能力をより高く
し、また、色彩を有する可視光の発光容量を増加するこ
とができる。そのため、光触媒の光触媒反応によって空
気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防
汚、水の浄化等を行うことができ、また有彩色に発光す
ることができると共に、それらの能力の高い発光ダイオ
ードを得ることができる。
射された紫外線は、二酸化チタンの薄膜とした光触媒に
当たり、これを効率よく、活性化する。
射される放射光のうちの色彩を有する可視光は、光触媒
に吸収されないため、そのままこれを透過する。そのた
め、光触媒の光触媒反応によって空気の浄化(脱臭)、
殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の浄化等を行
うことができると共に、その色彩に発光する発光ダイオ
ードを得ることができる。
波長に近いものであるため、LEDチップの放射光のス
ペクトルを範囲を比較的狭いものとすることができ、よ
り高い発光効率を得ることができる。そのため、光触媒
の光触媒反応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗
菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことが
できると共に、青色に発光することができ、しかも発光
効率の良い発光ダイオードを得ることができる。
の発光ダイオードを模式的に示す断面図である。
発光ダイオードは、pn接合された半導体の結晶体から
なる光(電磁波)を放射するLEDチップ2と、このL
EDチップ2を封止するモールドレンズ3とを備えてい
る。なお、このモールドレンズ3はエポキシ樹脂または
アクリル系樹脂等の透明な合成樹脂材料から形成され、
また、LEDチップ2からの放射光に指向性を与えて外
部に導くように、レンズ形状に形成されている。また、
本実施例の発光ダイオード1はリードフレーム形に形成
され、フレームを兼ねた一方の外部リード4の先端にL
EDチップ2が融着されると共に、このLEDチップ2
のp側電極と他方の外部リード4とが金線5により接続
されている。なお、この構造は一般の発光ダイオードと
同じであり、また、このLEDチップ2とモールドレン
ズ3とを備えた発光ダイオードの構造は、セラミックス
テムを備えたステム形等であることもできる。
いては、モールドレンズ3の外側を覆うようにガラス材
料からなるキャップ6が一体に設けられ、更にそのキャ
ップ6の外側表面のほぼ全面に、二酸化チタンの薄膜か
らなる光触媒7が担持されている。またここで、LED
チップ2は、波長360〜400nmの紫外線(近紫外
線)を主に、即ち十分な容量で放射するものとされてい
る。
を加えて作動すると、LEDチップ2はその紫外線を含
む光を放射し、その紫外線がモールドレンズ3を透過
し、更にキャップ6を透過して、その表面の光触媒7に
照射される。それによって、光触媒7は活性化され、そ
の触媒作用、特に酸化触媒作用によって、有機化合物の
分解等の光触媒反応が生起される。そして、例えば、メ
ルカプタン類或いはタバコの臭成分、或いは有機溶剤等
の有機化合物を含む室内等の空気と接触させた場合に
は、それらの有機化合物が酸化分解されるため、その空
気を浄化し、脱臭することができる。
を飲料水等の水と接触させた場合には、それに溶存する
トリハロメタン等の有害化合物を分解し、またカルキ
臭、カビ臭の原因物質(例えば、2−メチルイソボルネ
オール)等を分解することができ、その水を浄化するこ
とができる。また、活性化された光触媒7は水のクラス
タ(水分子の集合体)を細分化する作用も有し、それに
よって美味しく、また健康に良い水を生成することがで
きる。
これに接触する細菌、カビ等の微生物を死滅させ、また
はその成育を阻害する。そのため、この発光ダイオード
1は、殺菌力のある抗菌表面を形成し、衛生的で、また
清潔な表面を提供する。
によれば、空気の浄化(脱臭)、抗菌(殺菌)、付着す
るタバコのヤニや油膜等による汚染の防止(防汚)、水
の浄化等が可能な光触媒反応素子としての発光ダイオー
ドを得ることができる。そして、この発光ダイオード1
は小さな素子として形成されるため、狭い場所等を含む
あらゆる場所に容易に適用し、設置することができる。
1を基本的に形成するLEDチップ2、モールドレンズ
3、キャップ6、及び光触媒7について、更に詳細に説
明する。
接合された半導体の結晶体からなる。そして、このよう
なLEDチップはその半導体結晶体の種類等によって種
々のスペクトルの光を放射するが、本実施例において
は、光触媒7の活性化のために、波長360〜400n
mの光(近紫外線)を主に放射するものが使用される。
つまり、二酸化チタンは380〜390nm(理論値は
388nm)に光吸収スペクトルピークを有している。
そのため、LEDチップ2は、その波長360〜400
nmの範囲の紫外線を十分に放射することができるもの
が使用される。
素子として機能する発光ダイオード1を得るためには、
波長360〜400nmのスペクトル範囲内の光のみを
放射するものであることが、発光効率及び電力消費の点
では好ましい。しかし、実際には、発光ダイオードの放
射する光は、半導体レーザの場合とは異なり、一般に少
なくとも50nmのスペクトル範囲を有するため、波長
360〜400nmのみの光を放射するLEDチップを
得ることは困難である。そのため、ここで使用するLE
Dチップ2としては、波長360〜400nmの紫外線
を十分に含む光(電磁波)を放射するものであればよ
い。
ましくは、人体に有害な紫外線、即ち、320nm以下
の波長の遠紫外線を放射しないものが好ましい。更に、
より好ましいのは、そのような遠紫外線だけでなく、日
焼けを生じさせるような紫外線(Bランクの紫外線)も
放射しない、即ち、350nm以下の波長の紫外線を実
質的に放射しないLEDチップである。そして、このよ
うなLEDチップによれば、人体に全く無害な発光ダイ
オード1を形成することができ、日常生活における用途
にも安全に使用することができる。したがって、使用す
るLEDチップ2としては、波長350nm以上(より
好ましくは、360nm以上)の光のみを実質的に放射
するものが好ましい(ただし、LEDチップ2の放射光
に遠紫外線が含まれる場合であっても、その少くとも一
部は光触媒7によって吸収されることができる)。
上の波長の光は、光触媒7には実質的には吸収されずに
これを透過するが、人体に無害であるため、このような
可視光を含む光を放射するLEDチップは、何等問題な
く使用することができる。また、そのようなLEDチッ
プを使用することによって、その発光ダイオード1が作
動していることを容易に確認することができる。更に、
その可視光が明彩色である場合には、発光ダイオード1
がそのような色彩色に発光するため、照明や表示手段と
しての機能を合わせて有する発光ダイオード1を得るこ
とができる。
視光と波長360〜400nmの紫外線とを主に放射す
るものであることが、好ましい態様の一つである。これ
によって、可視発光ランプとしての機能を有し、しかも
空気の浄化等の光触媒反応を行うことができる発光ダイ
オード1を得ることができる。
の任意の有彩色であることができ、また、そのような可
視光と上記の紫外線とを主に放射するLEDチップ2
は、それを形成する半導体結晶体の種類を選定し、また
適切なドーピング処理等を行うことによって適宜得るこ
とができる。しかしながら、その有彩の可視光としてよ
り好ましいのは、波長が450nm程度である青色の光
である。それによれば、LEDチップ2の放射する光の
スペクトル範囲を比較的狭いものとすることができ、よ
り高い発光効率を得ることができる。そして、この青色
の光と波長360〜400nmの紫外線とを主に放射す
るLEDチップ2は、それを形成する半導体結晶体とし
て窒化ガリウム(GaN)系、炭化ケイ素(SiC)
系、硫化亜鉛(ZnS)系、硫化セレン(SeS)系等
の半導体材料を用いて、一般に製造することができる。
しかし、これらの半導体材料の中でも、窒化ガリウム
(GaN)系半導体材料によれば、最もそのような光の
発光効率が高いLEDチップ2を得ることができる。
ド1)を作動させる電源は、一般の発光ダイオードの場
合と同じである。特に、低い電圧で作動させることがで
き、またその消費電力も少ないので、乾電池、或いは充
電池等の蓄電池も適宜用いることができる。そのため、
本実施例の発光ダイオード1は、電源配線のない場所に
も適用することができ、そして光触媒反応を生じさせる
ことができる。また、家庭用の交流電源を使用すること
もできる。そしてこの場合、例えば、単にシリコンダイ
オードを用いて半波整流するか、または、2つの発光ダ
イオード1を互いに逆方向接続して使用すればよいた
め、簡単にその電源を利用することができる。更に、そ
の電源回路にはスイッチ、タイマ等を設けることもで
き、それによって発光ダイオード1の不必要な作動をな
くし、消費電力の節約を図ることができる。
前述のように、LEDチップ2を封止し、またそれが放
射する放射光を外部に透過させるためのものである。そ
のため、このモールドレンズ3は光透過性の透明な材料
から形成され、一般にエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポ
リカーボネート等の合成樹脂材料から形成することがで
きる。なお、この透明な合成樹脂材料は、LEDチップ
2が色彩を有する可視光を紫外線と共に放射する場合、
その色彩に着色することもできる。
チップ2を十分に封止できる形状であれば、適宜の形状
に形成することができる。例えば、図1の場合において
は、LEDチップ2からの放射光に指向性を与えるため
に、先端に丸みを有する凸レンズの形状に形成されてい
る。また、レンズ形状だけでなく、例えば、先端が平坦
なものとして形成することもでき、この場合、モールド
レンズ3の先端部分にシリカ粉等の光分散体を混入する
ことによって、分散(拡散)発光型の発光ダイオード1
を得ることができる。
EDチップを封止する封止体としては、先端にガラスレ
ンズを備えた金属製キャップも知られている。そこで、
モールドレンズ3に代えて、このような金属製キャップ
をLEDチップ2の封止体として使用することもでき
る。この場合、光触媒7はそのレンズの外側表面に担持
される。しかし、透明な合成樹脂材料からなるモールド
レンズ3は、キャスティングモールド法やトランスファ
モールド法等によって簡単にモールド成形することがで
きるため、製造が容易である利点がある。
光触媒7をその外側表面に担持し、光触媒反応表面を提
供するためのものであり、モールドレンズ3を覆うよう
にこれに一体に設けられる。そのため、このキャップ6
は、モールドレンズ3と共にLEDチップ2からの放射
光を透過できるように、透明な材料から形成される。そ
して、キャップ6を形成するこの透明材料としては、光
触媒7の光触媒作用、特に酸化触媒作用に対して不活性
な材料であればよく、ポリカーボネート、或いはアクリ
ル系樹脂等の合成樹脂材料も使用することができる。し
かし、合成樹脂材料は、長い間にはその光触媒7の光触
媒作用によって劣化するため、余り好ましくはない。ま
た、ガラスセラミックスは化学的に安定な材料である
が、その成形が比較的困難である。そのため、キャップ
6を形成する透明材料としては、ガラス材料が化学的な
安定性、成形性の点からも好ましい。そして、このガラ
ス材料としては、強度等の点では石英ガラス、或いは高
シリカガラスやホウケイ酸ガラス等が好ましいが、通常
のソーダ石灰ガラス等も好適に使用することができる。
することができるが、一般にはモールドレンズ3の形状
に従った形状、即ち、均一な厚さのカバー状に形成され
る。しかし、キャップ6はモールドレンズ3と一体に形
成されるため、例えば、凸レンズ形状の発光ダイオード
1を形成する場合、キャップ6自体の先端部を肉厚に形
成することもできる。また、このキャップ6の外側表面
には、光触媒7を担持可能な表面積をより拡大し、それ
によって光触媒反応をより強くするために、凹凸や突
起、或いは粗面を形成することもできる。なお、そのよ
うな粗面は、械的加工等によって形成することができる
が、ガラスの粉末をキャップ6の表面に融着させること
によっても形成することもできる。
単一のLEDチップ2を備えたものとして形成され、そ
のため、キャップ6は鉛筆のキャップのような形状に形
成されているが、そのLEDチップ2を複数個配列して
同様な発光ダイオード1を形成することも可能であり、
その場合、そのキャップ6はそれに応じた形状に形成さ
れる。これについては、後の実施例において説明する。
担持される光触媒7は、光半導体である二酸化チタン
(TiO2 )の薄膜、具体的には、その微粒子のコーテ
ィングからなっている。なお、同様な光触媒反応を生じ
る光半導体としては、酸化亜鉛(ZnO)、硫化カドニ
ウム(CdS)、硫化亜鉛(ZnS)、チタン酸ストロ
ンチウム等の種々のものが知られているが、例えば、硫
化亜鉛は、光を受けると水中では亜鉛イオンとなって溶
解する。これらに対して二酸化チタンは、光触媒反応性
が高いだけでなく、化学的に安定であって反応持続性が
あり(永久的)、しかも人体に全く無害である。
タンの微粒子は、光触媒反応を生じるためには、「量子
サイズ効果」等により十分に小さい必要があることが既
に知られている。そのため、この二酸化チタンの薄膜
は、一般に0.3μm以下、好ましくは0.2μm以下
の膜厚の透明な薄膜として、または、そのような薄膜を
多層化した薄膜(例えば、0.7μm〜1μm程度の透
明な薄膜)として形成される。なお、このような薄膜は
一般に淡い虹彩を呈する。
られた種々の方法によって、担持体としてのキャップ6
の表面に形成することができる。最も一般的な方法は、
二酸化チタンのコロイド(ゾル)をその表面に薄く塗布
し、或いは電気泳動法によって沈着させ、次いで焼成す
る方法である。この方法によれば、十分に小さな二酸化
チタン微粒子の薄膜を得ることができ、しかも、ガラス
材料からなるキャップ6に強固に被着された薄膜を形成
することができる。また、真空蒸着法、或いは気相反応
による化学的析出法(気相成長法)は、担持体がプラス
チック材料からなる場合等に特に適した方法である。な
お、仏具等の工芸用陶磁器に真珠様の光沢を付与するた
めに古くから用いられている「真珠ラスター」も、適宜
利用することもできる。これはチタンの樹脂石鹸の溶液
であり、これを塗布し、600℃程度で加熱焼成するこ
とによって、二酸化チタンの透明な薄膜を形成すること
ができる。
える本実施例の発光ダイオード1は、例えば、予めキャ
ップ6の外側表面に光触媒7を担持させた後、このキャ
ップ6をLEDチップ2と共に金型内に配置し、次いで
モールドレンズ3をキャスティングモールド法等によっ
てモールド成形する方法で、容易に作製することができ
る。また、光触媒7を担持させたキャップ6を、透明な
接着剤を用いて、予めLEDチップ2をモールドレンズ
3で封止した発光ダイオード素子に被せて接着する方法
によっても、同様に発光ダイオード1を作製することが
できる。
は、pn接合された光半導体の結晶体からなり、波長3
60〜400nmの紫外線を主に放射するLEDチップ
2と、そのLEDチップ2を封止する透明な合成樹脂材
料からなるモールドレンズ3と、そのモールドレンズ3
の外側表面に一体に被覆された透明なガラス材料からな
るキャップ6と、そのキャップ6の表面に担持された二
酸化チタンの薄膜からなる光触媒7とを具備するもので
ある。そのため、前述のように、その光触媒7の光触媒
反応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、防
汚、水の浄化等を行うことができる発光ダイオード1
(光触媒反応素子)を得ることができる。
60〜400nmの紫外線と共に色彩を有する可視光を
主に放射するものを使用することもできる。これによれ
ば、可視光は光触媒7には吸収されないため、発光ダイ
オード1はその色彩に発光するので、脱臭等の光触媒反
応を行うことができると共に可視発光ランプとしての機
能を有する発光ダイオード1を得ることができる。なお
この場合、紫外線は光触媒7によって吸収されるので、
場合によっては有害となるそのような紫外線が除去され
るという効果もある。そのため、このような発光ダイオ
ード1は、表示、照明、或いは装飾等を兼ねた用途にお
いて好適に利用することができる。
を、適当なソケットを介してまたは直接、電線で繋ぎ合
せて、クリスマスツリーに使用するような発光照明飾り
を形成し、そして、この発光照明飾りをそのまま室内
で、または適当な室内装飾基体に取付けて使用すること
によって、その室内の装飾だけでなく、タバコの臭等を
消臭することができる。
トランプ、インジケータ、或いはドットマトリックスデ
ィスプレイとして用いられている一般の可視発光ダイオ
ードに代えて、そのまま使用することもできる。この場
合、接触する空気を浄化できる効果もあるが、付着する
タバコのヤニや手垢が分解され、常に清浄な発光表面が
維持される効果がある。
の発光ダイオードを模式的に示す断面図である。なお、
同図において、図1の第一実施例と同一または相当する
部分には同じ符号を使用している。
の発光ダイオードは、図1との対比から分かるように、
第一実施例の発光ダイオード1におけるキャップ6を省
き、光触媒7をモールドレンズ3の表面に直接担持させ
たものである。即ち、本実施例の発光ダイオード10
は、pn接合された光半導体の結晶体からなり、波長3
60〜400nmの紫外線を主に放射するLEDチップ
2と、そのLEDチップ2を封止する透明な材料からな
るモールドレンズ3と、そのモールドレンズ3の表面に
担持された二酸化チタンの薄膜からなる光触媒7とを具
備するものである。
ドレンズ3、及び光触媒7に関する技術的詳細は第一実
施例の場合と同じであり、また例えば、LEDチップ2
は色彩を有する可視光と波長360〜400nmの紫外
線とを主に放射するものであることができる。ただし、
本実施例の発光ダイオード10の場合には、モールドレ
ンズ3は、第一実施例の場合と同様に合成樹脂材料から
形成することができるが、必要に応じて、化学的に安定
なガラス材料(ただし、低融点の)から形成することも
できる。
用と効果も、第一実施例の場合と同様であり、光触媒7
の光触媒反応によって空気の浄化等を行うことができる
発光ダイオード10を得ることができる。そして、光触
媒7をモールドレンズ3の表面に直接担持させるもので
あるため、第一実施例の場合よりも、より簡単にまた低
コストで製造することができる効果がある。しかし、光
触媒7を形成する場合に高い温度を加えることができな
いため、それの形成方法は真空蒸着法等に限定される。
そのため、本実施例の発光ダイオード10は、光触媒7
が比較的剥れ易いため、それの強固な被着が必要とされ
る用途には不向きである。
の発光ダイオードを模式的に示す断面図である。なお、
同図において、図1の第一実施例と同一または相当する
部分には同じ符号を使用している。
の発光ダイオードは、図1の発光ダイオード1における
モールドレンズ3を省き、光触媒7を担持したキャップ
6をLEDチップ2のための封止体としたものである。
そのため、本実施例の発光ダイオード20は、一般にセ
ラミックス材料から形成された基部としてのステム8を
備え、このステム8にLEDチップ2が外部リード4と
共に取付けられて、固定支持されている。そして、光触
媒7を担持したキャップ6は、接着によって、即ち、接
着剤層9を介してそのステム8に密封的に固着されてい
る。なお、この接着剤としては、エポキシ系、シリコン
系、またはウレタン系等の適宜のものが使用される。
6、及び光触媒7の技術的詳細は第一実施例の場合と同
じである。そして、このキャップ6はガラスまたは透明
な樹脂材料等の透明材料から形成することができ、また
その形状も、図示されたような帽子状の形状だけでな
く、半球状、或いは平坦状等のその他の任意の形状とす
ることができる。また、このキャップ6は、LEDチッ
プ2からの放射光に指向性を与えるために、その先端部
分を凸レンズ等の形状に形成することができる。或い
は、その放射光を分散しまたは拡散させるために、その
キャップ6の内面に粗面等を形成することもできる。
0は、内部が中空なステム型に形成され、pn接合され
た光半導体の結晶体からなり、波長360〜400nm
の紫外線を主に放射するLEDチップ2と、そのLED
チップ2を固定支持するステム8と、そのステム8に接
着固定され、LEDチップ2を封止する透明な材料から
なるキャップ6と、そのキャップ6の外側表面に担持さ
れた二酸化チタンの薄膜からなる光触媒7とを具備する
ものである。
2として色彩を有する可視光と波長360〜400nm
の紫外線とを主に放射するものを用いた場合を含めて、
第一実施例の場合と同じであり、光触媒7の光触媒反応
によって空気の浄化(脱臭)等を行うことができる発光
ダイオード20を得ることができる。したがってまた、
本実施例の発光ダイオード20は、第一実施例の発光ダ
イオード1と同じ用途に利用することができる。なお、
本実施例の発光ダイオード20は、製造には比較的手間
がかかるが、基部としてのステム8を有するため、LE
Dチップ2を正確に位置付け、また配置できる効果があ
る。
イオード1,10,20は単一のLEDチップ2を備え
たもので、最少単位の発光ダイオードとして形成された
ものである。そして、これらの発光ダイオード1,1
0,20は、要求される光触媒反応の能力、或いは放射
される可視光(色彩光)の容量に応じて、それに必要な
個数を例えば束状に集めて使用することができる。しか
し、これらを予め一体化し、複数のLEDチップ2を備
えた単一の発光ダイオードを形成することもできる。
ドを示す平面図である。また、図5は図4のA−A線断
面図である。なお、これらの図において、図1乃至図3
の第一実施例乃至第三実施例と同一または相当する部分
には、同じ符号を使用している。
本実施例の発光ダイオードは、図3の中空のステム型の
発光ダイオード20において、LEDチップ2を複数
(本実施例では、4個)用いて、脱臭等の光触媒反応の
能力と、放射する可視光の容量の増大を図ったものであ
る。
0は板状の基部をなすステム8を備え、このステム8
に、複数(4個)のLEDチップ2が外部リード4と共
に固定的に取付けられ、直線状の配列で支持されてい
る。また、光触媒7を外側表面に担持するキャップ6
は、ガラス等の透明材料から、それらのLEDチップ2
を覆うようなカバー状(皿状)に形成され、矩形状の平
坦な外側表面を備えた形状に形成されている。そして、
このキャップ6は、接着剤層9を介して、ステム8に密
封的に接着されている。なお、このキャップ6の外側表
面及び内側表面の少なくとも一方には、LEDチップ2
からの可視光を分散または拡散するために、粗面が形成
されている。なおまた、光触媒7は、キャップ6をステ
ム8に接着する前に予め形成され、その外側表面のほぼ
全面に担持されている。
に形成され、基本的には図3の第三実施例と同様に、p
n接合された光半導体の結晶体からなり、波長360〜
400nmの紫外線を主に放射する複数のLEDチップ
2と、それらのLEDチップ2を固定支持するステム8
と、そのステム8に接着固定され、それらのLEDチッ
プ2を封止する透明な材料からなるキャップ6と、その
キャップ6の外側表面に担持された二酸化チタンの薄膜
からなる光触媒7とを具備するものである。なおここ
で、それらのLEDチップ2は、これまでの実施例と同
様に、その紫外線と共に色彩を有する可視光を放射する
ものであることができる。
0の作用効果はこれまでと同じであり、光触媒7の光触
媒反応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、防
汚、水の浄化等を行うことができる。また、LEDチッ
プ2として紫外線と共に色彩を有する可視光を含む光を
放射するものを使用した場合には、発光ダイオード30
はその色彩に発光するため、表示、照明、或いは装飾等
を兼ねた発光ダイオード30を得ることができる。
備えた発光ダイオードは、図1の第1実施例及び図2の
第二実施例のような全モールド形としても、同様に形成
することができる。即ち、これらの場合、本実施例の発
光ダイオード30におけるステム8はモールドレンズ3
に代わり、またこのモールドレンズ3がキャップ6内の
全空間に充填されることになる。また、ステム8をその
まま備え、このステム8とキャップ6との間の空間に、
更に透明な合成樹脂材料を充填してモールドレンズ3を
形成することもできる。これらのいずれの形態とするか
は、具体的な用途等に応じて決めることができる。
み、このような複数のLEDチップ2を備えた発光ダイ
オード30において、そのLEDチップ2の個数とその
全体の大きさ等は、要求される脱臭等の光触媒反応の能
力や可視光の発光容量等に応じて、適宜に決めることが
できる。そのため、このような発光ダイオード30は、
冷蔵庫等の狭い場所だけでなく、トイレ、更衣室等の比
較的広い空間の脱臭装置として(または、照明装置を兼
ねた脱臭装置として)適用することができる。
のような平坦面を有する比較的偏平な形状だけでなく、
曲面状、球状または半球状、或いはリング状等の他の任
意の形状に形成することができる。ただし、本実施例の
発光ダイオード30のような比較的偏平な形状は、突出
しないため、冷蔵庫、食器乾燥機、衣類乾燥機等の内壁
面、或いは一般の建造物の壁面等に設置するのに適した
ものである。そのためまた、このような発光ダイオード
30は、案内等を表示する壁面の表示装置としても適用
することができる。更に、発光ダイオード30のそのよ
うな平坦面は、例えば、体重計の足を乗せる部分、即ち
踏面部として利用することができる。この場合、光触媒
7の殺菌(抗菌)力によって、その踏面部を常に衛生的
に保つことができる。なお、ポット等の飲料水の容器の
内壁面に適用する場合には、その内壁面の形状に従った
曲面状またはリング状に形成することができる。
例)〕次に、以上の実施例の発光ダイオードの適用例を
具体的に説明する。
動車等の収納型の灰皿を示す断面図である。
の収納型灰皿は、自動車のコンソールボックス41等に
据付けられた開閉形式の灰皿である。そして、この灰皿
40は、灰皿容器42と、コンソールボックスまたは座
席シートの後部壁面41に取付けられ、この灰皿容器4
2を収納すると共にこれを傾動可能に支持する容器状の
外囲体43とを備えて形成されている。なお、これらの
他に、灰皿容器42を閉じた状態と開いた状態とに保持
する板バネ等が備えられるが、ここでは図示されていな
い。
1の第一実施例の発光ダイオード1が、その外囲体43
の上側壁面に下方に向けて取付けられている。なお、本
実施例において、この発光ダイオード1は、その外囲体
43の上側壁面の左右に(図6の紙面の上下に)対で2
個設けられ、また、カーバッテリーによって作動される
ようになっている。
喫煙後その灰皿40内に充満するニコチンやタールを含
むタバコの煙を、発光ダイオード1(光触媒7)の光触
媒反応によって分解することができ、悪臭の発生源とな
るその灰皿40内を消臭し、脱臭することができる。ま
たこの場合、発光ダイオード1のLEDチップ2を、紫
外線に加えて色彩を有する可視光、例えば、青色の光を
放射するものとすれば、その可視光によって灰皿40の
周囲を照明することができ、夜間での灰皿40の使用が
容易となる効果がある。
1は、狭い空間である収納型の灰皿40にも容易に適用
することができ、そしてその内部の空気を浄化し、脱臭
することができる。なお、このことは第二実施例及び第
三実施例の発光ダイオード10,20についても全く同
じであり、これらをその発光ダイオード1に代えて使用
することもできる。また、これらの発光ダイオード1,
10,20は、自動車のダッシュボードに据付けられた
引出し形式の収納型灰皿にも、同様に適用することがで
きる。ただし、この引出し形式の灰皿の場合は比較的広
い空間を有しているので、第四実施例のような複数のL
EDチップ2を備えた発光ダイオード30が好適であ
り、これを、例えば、灰皿容器の収納凹部の上側の壁面
に設置することができる。
い時も多いので、例えば、灰皿容器42が開かれた際に
作動するスイッチ手段とタイマ手段とを電源回路に設け
て、発光ダイオード1が、必要時のみに所定時間だけ作
動されるようにすることが好ましい。
イオード、特に、複数のLEDチップを備えた第四実施
例の発光ダイオードを特殊な形状に変形し、コースタ
(コップ受)として形成した応用例について説明する。
なお、同図において、これまでの実施例と同一または相
当する部分には同一の符号を使用している。
のコースタは、図4及び図5の第四実施例(または、図
3の第三実施例)の発光ダイオード30(20)におい
て、光触媒7を担持するそのキャップ6の外側表面を受
皿状に形成して、全体をコースタの形状に変形したもの
に相当する。即ち、本実施例のコースタ50は、外側
(上側)表面が受皿状に形成されたコースタ本体51
と、波長360〜400nmの紫外線を主に放射するL
EDチップ2と、このLEDチップ2を固定的に支持す
る取付基板としてのステム8とを備えて形成されてい
る。そして、このコースタ本体51はガラス等の透明材
料から形成され、またステム8に対して密封的に接着さ
れている。また、二酸化チタンの薄膜からなる光触媒7
は、コースタ本体51の外側表面のほぼ全面に設けられ
ている。なお、ステム8を備えたこの構造は、図1また
は図2の全モールド形に代えることもできる。
のコースタ50は、第一実施例乃至第四実施例(特に、
第四実施例)の発光ダイオードと基本的に同じ発光ダイ
オードを形成している。なお、本実施例では、コースタ
本体51の下面側には、LEDチップ2の外部リードを
保護すると共に、テーブル等の表面に対する載置面を形
成する基台部52が設けられている。この基台部52
は、適宜に着色した合成樹脂材料等から形成することが
できる。
は、複数個のLEDチップ2が用いられ、ステム8に適
当に分散されて配置されている。ただし、このLEDチ
ップ2の数は1個であることもできる。そして、これら
のLEDチップ2は適当な直流電源、例えば、半波整流
した家庭用交流電源によって作動されるようになってい
る。
れば、コースタ本体51の上側表面に担持された光触媒
7がLEDチップ2の放射する紫外線によって活性化さ
れるため、その活性化された光触媒7の光触媒反応によ
って、付着する細菌等に対して殺菌力のある抗菌表面が
形成される。そのため、コップc等が載せられるコース
タ本体51の上側表面を常に清潔で、衛生的に維持する
ことができる。またこの場合、LEDチップ2として紫
外線と共に色彩を有する可視光を放射するものを用いる
ことによって、その色彩に発光するコースタ50を形成
することができ、それにより、美的効果を高め、また清
潔な印象を与えることができる。
(特に、第四実施例)の発光ダイオードにおいて、その
キャップ6は種々の形状に形成することができ、本実施
例のようなコースタ50に形成することもできる。その
ため、例えば、本実施例のコースタ50のような構造に
おいて、そのコースタ本体51をポットのような飲料水
容器の形状に形成し、そしてその内面に光触媒7を担持
させることができる。それによって、飲料水を浄化し、
また、美味しく健康に良い水を生成することができる飲
料水容器を得ることができる。
pn接合された光半導体の結晶体からなり、波長360
〜400nmの紫外線を主に放射する1以上のLEDチ
ップと、そのLEDチップを封止する透明材料からなる
モールドレンズと、そのモールドレンズの外側表面に担
持された二酸化チタンの薄膜からなる光触媒とを具備す
るものである。このような発光ダイオードは小さな素子
として形成され、それを設置するために広い場所を要し
ないため、狭い場所を含むあらゆる場所に適用すること
ができる。例えば、脱臭のための用途においては、自動
車または通常の室内、冷蔵庫、ロッカ、下駄箱、トイ
レ、押入等の壁面、また、自動車の灰皿、衣類乾燥機や
食器乾燥機の内部、エアコンの空気流通経路、生ゴミ容
器の蓋、置物または装飾品等が挙げられる。また、この
発光ダイオードを水と接触させてその水を浄化する用途
においては、各種の飲料水ポット、水道の蛇口、浴槽、
観賞魚用水槽等が挙げられる。更に、殺菌または抗菌性
の表面の提供のための用途においては、箸立て等の飲食
具用容器、衛生容器、歯ブラシ立て等の洗面用容器、或
いはこれらの据付け形の収納部、または冷蔵庫の棚等の
細菌等が付着しまた繁殖し易い場所(例えば、容器の
底)、電話器、体重計、ドアの把手、吊革、椅子の肘掛
け部分、水道栓等の多くの人の手足が触れる場所、或い
は便座または便器等が挙げられる。そして、これらの場
合、その光触媒素子としての発光ダイオードは、その具
体的な用途に応じた所望の個数で、または所望の数のL
EDチップを含む単一の発光ダイオードとして使用する
ことができる。
のLEDチップを備えるため、より多くの紫外線が放射
され、また、色彩を有する可視光もより多く放射される
ので、光触媒の光触媒反応の能力をより高くし、また、
色彩を有する可視光の発光容量を増加することができ
る。そのため、光触媒の光触媒反応によって空気の浄化
(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の
浄化等を行うことができ、また有彩色に発光することが
できると共に、それらの能力の高い発光ダイオードを得
ることができる効果がある。
チタンの薄膜からなるものであるが、本発明を実施する
場合には、他の光触媒の使用が可能である。特に、二酸
化チタンの薄膜からなる光触媒7の場合には、pn接合
された光半導体の結晶体からなり、波長360〜400
nmの紫外線を主に放射するLEDチップ2が使用で
き、人体に無害な近紫外線の使用が可能である。
イオードは、pn接合された光半導体の結晶体からな
り、波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1
以上のLEDチップと、そのLEDチップを封止する透
明なレンズと、そのレンズの外側表面に一体に被覆され
た透明なガラス材料からなるキャップと、そのキャップ
の表面に担持された光触媒とを具備するものである。
ば、LEDチップから放射された紫外線は、透明なレン
ズを透過し、更にそれを被覆する透明なガラス材料から
なるキャップを透過して、その表面に担持された光触媒
に当たり、これを活性化する。そして、活性化された光
触媒は、酸化力のある活性表面を形成するため、これに
接触する空気中の臭成分、水中のハロゲン化合物、或い
はタバコのヤニ等の有機化合物等を酸化分解し、また、
これに接触する細菌等の微生物を死滅させまたはその成
育を阻害する。そのため、光触媒のそのような光触媒反
応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコ
のヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことができる発光ダ
イオードを得ることができ、そして、その光触媒素子と
しての発光ダイオードは、その具体的な用途に応じた所
望の個数で、または所望の数のLEDチップを含む単一
の発光ダイオードとして使用することができる効果があ
る。
接合された光半導体の結晶体からなり、波長360〜4
00nmの紫外線を主に放射する1以上のLEDチップ
と、そのLEDチップを封止する透明材料からなるレン
ズと、そのレンズの外側表面に担持された光触媒とを具
備するものである。
ば、LEDチップから放射された紫外線は、透明材料か
らなるレンズを透過し、その表面に担持された光触媒に
当たり、これを活性化する。そのため、請求項1の場合
と同様に、光触媒の光触媒反応によって空気の浄化(脱
臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水の浄化
等を行うことができる発光ダイオードを得ることがで
き、そして、その光触媒素子としての発光ダイオード
は、その具体的な用途に応じた所望の個数で、または所
望の数のLEDチップを含む単一の発光ダイオードとし
て使用することができる効果がある。
接合された光半導体の結晶体からなり、波長360〜4
00nmの紫外線を主に放射する1以上のLEDチップ
と、そのLEDチップを支持するステムと、そのステム
に密封的に固着され、LEDチップを封止する透明材料
からなるキャップと、そのキャップの外側表面に担持さ
れた光触媒とを具備するものである。
ば、LEDチップから放射された紫外線は、透明材料か
らなるキャップを透過し、その外側表面に担持された光
触媒に当たり、これを活性化する。そのため、請求項1
の場合と同様に、光触媒の光触媒反応によって空気の浄
化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水
の浄化等を行うことができる発光ダイオードを得ること
ができ、そして、その光触媒素子としての発光ダイオー
ドは、その具体的な用途に応じた所望の個数で、または
所望の数のLEDチップを含む単一の発光ダイオードと
して使用することができる効果がある。
項1乃至請求項3のいずれか1項に加えて、光触媒を二
酸化チタンの薄膜としたものであるから、LEDチップ
から放射された紫外線は、二酸化チタンの薄膜とした光
触媒に当たり、これを効率よく、活性化する。このよう
な発光ダイオードは小さな素子として形成され、それを
設置するために広い場所を要しないため、狭い場所を含
むあらゆる場所に適用することができる。例えば、この
発光ダイオードを水と接触させてその水を浄化する用途
においては、各種の飲料水ポット、水道の蛇口、浴槽、
観賞魚用水槽等が挙げられる。更に、殺菌または抗菌性
の表面の提供のための用途においては、箸立て等の飲食
具用容器、衛生容器、歯ブラシ立て等の洗面用容器、或
いはこれらの据付け形の収納部、または冷蔵庫の棚等の
細菌等が付着しまた繁殖し易い場所(例えば、容器の
底)、電話器、体重計、ドアの把手、吊革、椅子の肘掛
け部分、水道栓等の多くの人の手足が触れる場所、或い
は便座または便器等が挙げられる。
項1乃至請求項4のいずれか1項に加えて、そのLED
チップが、色彩を有する可視光と前記紫外線とを主に放
射するものからなるものであるから、請求項1乃至請求
項4のいずれか1項の効果に加えて、この発光ダイオー
ドによれば、LEDチップから放射される放射光のうち
の色彩を有する可視光は、光触媒に吸収されないため、
そのままこれを透過する。そのため、光触媒の光触媒反
応によって空気の浄化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコ
のヤニ等の防汚、水の浄化等を行うことができると共
に、その色彩に発光する発光ダイオードを得ることがで
きる効果がある。
項1乃至請求項5のいずれか1項において、そのLED
チップが、青色の光と前記紫外線とを主に放射するpn
接合された窒化ガリウム(GaN)系光半導体の結晶体
からなるものであるから、請求項1乃至請求項5のいず
れか1項の効果に加えて、この発光ダイオードによれ
ば、青色の光が紫外線の波長に近いものであるため、L
EDチップの放射光のスペクトルを範囲を比較的狭いも
のとすることができ、より高い発光効率を得ることがで
きる。そのため、光触媒の光触媒反応によって空気の浄
化(脱臭)、殺菌(抗菌)、タバコのヤニ等の防汚、水
の浄化等を行うことができると共に、青色に発光するこ
とができ、しかも発光効率の良い発光ダイオードを得る
ことができる効果がある。
を模式的に示す断面図である。
を模式的に示す断面図である。
を模式的に示す断面図である。
を示す平面図である。
イオードを使用した自動車等の収納型灰皿を示す断面図
である。
して形成したコースタを示す断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 pn接合された光半導体の結晶体からな
り、波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1
以上のLEDチップと、 前記LEDチップを封止する透明なレンズと、 前記レンズの外側表面に一体に被覆された透明なガラス
材料からなるキャップと、 前記キャップの表面に担持された光触媒とを具備するこ
とを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項2】 pn接合された光半導体の結晶体からな
り、波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1
以上のLEDチップと、 前記LEDチップを封止する透明材料からなるレンズ
と、 前記レンズの外側表面に担持された光触媒とを具備する
ことを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項3】 pn接合された光半導体の結晶体からな
り、波長360〜400nmの紫外線を主に放射する1
以上のLEDチップと、 前記LEDチップを支持するステムと、 前記ステムに密封的に固着され、前記LEDチップを封
止する透明材料からなるキャップと、 前記キャップの外側表面に担持された光触媒とを具備す
ることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項4】 前記光触媒は、二酸化チタンの薄膜から
なることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
1項に記載の発光ダイオード。 - 【請求項5】 前記LEDチップは、色彩を有する可視
光と波長360〜400nmの紫外線とを主に放射する
ものからなることを特徴とする請求項1乃至請求項4の
いずれか1項に記載の発光ダイオード。 - 【請求項6】 前記LEDチップは、青色の光と前記紫
外線とを主に放射するpn接合された窒化ガリウム(G
aN)系光半導体の結晶体からなることを特徴とする請
求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発光ダイオ
ード。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP15166295A JP3658800B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 発光ダイオード |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15166295A JP3658800B2 (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 発光ダイオード |
Publications (2)
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JPH098361A true JPH098361A (ja) | 1997-01-10 |
JP3658800B2 JP3658800B2 (ja) | 2005-06-08 |
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ID=15523488
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