JPH1168169A - 発光ダイオード装置 - Google Patents
発光ダイオード装置Info
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- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光ダイオードチップから発生する光の波長
変換を行う発光ダイオード装置の製造の際に、発光ダイ
オードチップ及びボンディングワイヤの損傷、断線、短
絡又は変形を防止する。 【解決手段】 発光ダイオードチップ（２）から照射さ
れる光を吸収して他の発光波長に変換する蛍光物質を含
む蛍光体チップ（１２）をカップ部（１６）の底部（１
６ａ）に固着し、光透過性の接着剤（１５）を介して蛍
光体チップ（１２）上に発光ダイオードチップ（２）を
固着する。配線導体（３）のカップ部（１６）に予め蛍
光体チップ（１２）を接着した後に発光ダイオードチッ
プ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）を取り付け
て、発光ダイオード装置を製造できるので、シリンジに
より蛍光物質を含んだ樹脂をカップ部（１６）に充填す
る必要がなく、発光ダイオードチップ（２）及びボンデ
ィングワイヤ（５、６）の損傷、断線、短絡又は変形を
発生しない。
変換を行う発光ダイオード装置の製造の際に、発光ダイ
オードチップ及びボンディングワイヤの損傷、断線、短
絡又は変形を防止する。 【解決手段】 発光ダイオードチップ（２）から照射さ
れる光を吸収して他の発光波長に変換する蛍光物質を含
む蛍光体チップ（１２）をカップ部（１６）の底部（１
６ａ）に固着し、光透過性の接着剤（１５）を介して蛍
光体チップ（１２）上に発光ダイオードチップ（２）を
固着する。配線導体（３）のカップ部（１６）に予め蛍
光体チップ（１２）を接着した後に発光ダイオードチッ
プ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）を取り付け
て、発光ダイオード装置を製造できるので、シリンジに
より蛍光物質を含んだ樹脂をカップ部（１６）に充填す
る必要がなく、発光ダイオードチップ（２）及びボンデ
ィングワイヤ（５、６）の損傷、断線、短絡又は変形を
発生しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード装
置、特に発光ダイオードチップから照射される光を波長
変換して外部に放出する発光ダイオード装置に関する。
置、特に発光ダイオードチップから照射される光を波長
変換して外部に放出する発光ダイオード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は発光ダイオードチップから照射さ
れる光の波長を蛍光体によって変換する従来の発光ダイ
オード装置の断面図を示す。図３に示すように、発光ダ
イオード装置（１）では、カソード側のリード（３）の
カップ部（３ａ）の底面（３ｂ）に発光ダイオードチッ
プ（２）を固着し、ボンディングワイヤ（５）により発
光ダイオードチップ（２）のカソード電極をカソード側
のリード（３）の上端部（９）に接続すると共に、発光
ダイオードチップ（２）のアノード電極をボンディング
ワイヤ（６）によりアノード側のリード（４）の上端部
（１０）に接続する。カップ部（３ａ）に固着された発
光ダイオードチップ（２）は、カップ部（３ａ）内に充
填された樹脂（７）により被覆され、更に発光ダイオー
ドチップ（２）、カソード側のリード（３）のカップ部
（３ａ）、アノード側のリード（４）の上端部（１
０）、ボンディングワイヤ（５、６）は光透過性の封止
樹脂（８）内に封入される。樹脂（７）は蛍光物質を混
入した光透過性の樹脂である。
れる光の波長を蛍光体によって変換する従来の発光ダイ
オード装置の断面図を示す。図３に示すように、発光ダ
イオード装置（１）では、カソード側のリード（３）の
カップ部（３ａ）の底面（３ｂ）に発光ダイオードチッ
プ（２）を固着し、ボンディングワイヤ（５）により発
光ダイオードチップ（２）のカソード電極をカソード側
のリード（３）の上端部（９）に接続すると共に、発光
ダイオードチップ（２）のアノード電極をボンディング
ワイヤ（６）によりアノード側のリード（４）の上端部
（１０）に接続する。カップ部（３ａ）に固着された発
光ダイオードチップ（２）は、カップ部（３ａ）内に充
填された樹脂（７）により被覆され、更に発光ダイオー
ドチップ（２）、カソード側のリード（３）のカップ部
（３ａ）、アノード側のリード（４）の上端部（１
０）、ボンディングワイヤ（５、６）は光透過性の封止
樹脂（８）内に封入される。樹脂（７）は蛍光物質を混
入した光透過性の樹脂である。
【０００３】発光ダイオード装置（１）のカソード側の
リード（３）とアノード側のリード（４）との間に電圧
を印加し、発光ダイオードチップ（２）に通電すると、
発光ダイオードチップ（２）から照射される光は、樹脂
（７）内を通りリード（３）のカップ部（３ａ）の側壁
（３ｃ）で反射した後に、透明な封止樹脂（８）を通り
発光ダイオード装置（１）の外部に放出される。なお、
発光ダイオードチップ（２）の上面から放射されてカッ
プ部（３ａ）の側壁（３ｃ）で反射されずに直接に樹脂
（７）及び封止樹脂（８）を通って発光ダイオード装置
（１）の外部に放出される光もある。封止樹脂（８）の
先端にはレンズ部（８ａ）が形成され、封止樹脂（８）
内を通過する光は、レンズ部（８ａ）によって集光され
て指向性が高められる。発光ダイオードチップ（２）の
発光時に、発光ダイオードチップ（２）から照射される
光は樹脂（７）内に混入された蛍光物質によって異なる
波長に変換されて放出される。この結果、発光ダイオー
ド装置（１）からは発光ダイオードチップ（２）から照
射された光とは異なる波長の光が放出される。
リード（３）とアノード側のリード（４）との間に電圧
を印加し、発光ダイオードチップ（２）に通電すると、
発光ダイオードチップ（２）から照射される光は、樹脂
（７）内を通りリード（３）のカップ部（３ａ）の側壁
（３ｃ）で反射した後に、透明な封止樹脂（８）を通り
発光ダイオード装置（１）の外部に放出される。なお、
発光ダイオードチップ（２）の上面から放射されてカッ
プ部（３ａ）の側壁（３ｃ）で反射されずに直接に樹脂
（７）及び封止樹脂（８）を通って発光ダイオード装置
（１）の外部に放出される光もある。封止樹脂（８）の
先端にはレンズ部（８ａ）が形成され、封止樹脂（８）
内を通過する光は、レンズ部（８ａ）によって集光され
て指向性が高められる。発光ダイオードチップ（２）の
発光時に、発光ダイオードチップ（２）から照射される
光は樹脂（７）内に混入された蛍光物質によって異なる
波長に変換されて放出される。この結果、発光ダイオー
ド装置（１）からは発光ダイオードチップ（２）から照
射された光とは異なる波長の光が放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の発光ダイオード
装置（１）を製造する際には、まずリード（３）のカッ
プ部（３ａ）に発光ダイオードチップ（２）を取付け、
次に発光ダイオードチップ（２）とリード（３）間にボ
ンディングワイヤ（５、６）を取付け、その後カップ部
（３ａ）に蛍光物質を含有する樹脂（７）を注入する。
樹脂（７）をカップ部（３ａ）に注入するとき、樹脂充
填装置のシリンジ（syringe／スポイト）の先端をカッ
プ部（３ａ）の上部に近接させる。この場合、シリンジ
の先端が発光ダイオードチップ（２）及びボンディング
ワイヤ（５、６）に接触することが多く、発光ダイオー
ドチップ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）に接
触すると、発光ダイオードチップ（２）を傷つけたり、
ボンディングワイヤ（５、６）を変形し又は断線若しく
はフレームとの短絡を生じさせる場合がある。特に金又
はアルミニウム等の軟質金属の細線で形成されるボンデ
ィングワイヤ（５、６）は、小さな外力が加えられても
変形、断線又は短絡を生じやすい。
装置（１）を製造する際には、まずリード（３）のカッ
プ部（３ａ）に発光ダイオードチップ（２）を取付け、
次に発光ダイオードチップ（２）とリード（３）間にボ
ンディングワイヤ（５、６）を取付け、その後カップ部
（３ａ）に蛍光物質を含有する樹脂（７）を注入する。
樹脂（７）をカップ部（３ａ）に注入するとき、樹脂充
填装置のシリンジ（syringe／スポイト）の先端をカッ
プ部（３ａ）の上部に近接させる。この場合、シリンジ
の先端が発光ダイオードチップ（２）及びボンディング
ワイヤ（５、６）に接触することが多く、発光ダイオー
ドチップ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）に接
触すると、発光ダイオードチップ（２）を傷つけたり、
ボンディングワイヤ（５、６）を変形し又は断線若しく
はフレームとの短絡を生じさせる場合がある。特に金又
はアルミニウム等の軟質金属の細線で形成されるボンデ
ィングワイヤ（５、６）は、小さな外力が加えられても
変形、断線又は短絡を生じやすい。
【０００５】ボンディングワイヤ（５、６）が断線又は
短絡した発光ダイオード装置（１）は不良品となる結
果、製造歩留まりが低下する。また、外力が加えられた
ボンディングワイヤ（５、６）は、断線又は短絡しなく
ても、発光ダイオードチップ（２）のカソード電極若し
くはアノード電極又はリード（３、４）に対するボンデ
ィングワイヤ（５、６）の接続部分の接着力が低下する
ことがあり、信頼性の点で問題があった。
短絡した発光ダイオード装置（１）は不良品となる結
果、製造歩留まりが低下する。また、外力が加えられた
ボンディングワイヤ（５、６）は、断線又は短絡しなく
ても、発光ダイオードチップ（２）のカソード電極若し
くはアノード電極又はリード（３、４）に対するボンデ
ィングワイヤ（５、６）の接続部分の接着力が低下する
ことがあり、信頼性の点で問題があった。
【０００６】本発明は、発光ダイオードチップ及びボン
ディングワイヤの損傷、断線、短絡又は変形を発生せず
に、発光ダイオードチップから発生する光の波長変換を
行なう発光ダイオード装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、発光ダイオードチップから照射さ
れる光を蛍光体チップ内で所望の波長に変換して封止樹
脂を通して外部に放出できる発光ダイオード装置を提供
することを目的とする。
ディングワイヤの損傷、断線、短絡又は変形を発生せず
に、発光ダイオードチップから発生する光の波長変換を
行なう発光ダイオード装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、発光ダイオードチップから照射さ
れる光を蛍光体チップ内で所望の波長に変換して封止樹
脂を通して外部に放出できる発光ダイオード装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】本発明による発光ダイオ
ード装置は、一対の配線導体（３、４）と、一対の配線
導体（３、４）の一方の端部に接着された発光ダイオー
ドチップ（２）と、発光ダイオードチップ（２）の電極
と一対の配線導体（３、４）の少なくとも一方とを電気
的に接続するボンディングワイヤ（５、６）と、発光ダ
イオードチップ（２）、ボンディングワイヤ（５、６）
及び配線導体（３、４）の端部を被覆する光透過性の封
止樹脂（８）とを備えている。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光を吸収して他の発光波長に変換
する蛍光物質を含む蛍光体チップ（１２）を一対の配線
導体（３、４）の一方に固着し、光透過性の接着剤（１
５）を介して蛍光体チップ（１２）上に発光ダイオード
チップ（２）を固着する。
ード装置は、一対の配線導体（３、４）と、一対の配線
導体（３、４）の一方の端部に接着された発光ダイオー
ドチップ（２）と、発光ダイオードチップ（２）の電極
と一対の配線導体（３、４）の少なくとも一方とを電気
的に接続するボンディングワイヤ（５、６）と、発光ダ
イオードチップ（２）、ボンディングワイヤ（５、６）
及び配線導体（３、４）の端部を被覆する光透過性の封
止樹脂（８）とを備えている。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光を吸収して他の発光波長に変換
する蛍光物質を含む蛍光体チップ（１２）を一対の配線
導体（３、４）の一方に固着し、光透過性の接着剤（１
５）を介して蛍光体チップ（１２）上に発光ダイオード
チップ（２）を固着する。
【０００８】本発明によれば、発光ダイオードチップ
（２）から四方に放射された光成分の内、下方向に放出
された光成分及び横方向に放出されカップ部（１６）の
側壁（１６ｂ）で散乱し反射した光成分の一部は蛍光体
チップ（１２）に達し、そこで波長変換されて異なった
波長の光となった後に、蛍光体チップ（１２）から放出
される。この波長変換された光は、蛍光体チップ（１
２）によって波長変換されない光成分と混じり合って封
止樹脂（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外
部に放出される。配線導体（３）のカップ部（１６）に
予め蛍光体チップ（１２）を接着した後に発光ダイオー
ドチップ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）を取
り付けて本発明の発光ダイオード装置を製造できるの
で、シリンジにより蛍光物質を含んだ樹脂をカップ部
（１６）に充填する必要がなく、発光ダイオードチップ
（２）及びボンディングワイヤ（５、６）の損傷、断
線、短絡又は変形を発生しない。また、発光ダイオード
チップ（２）から照射される光を蛍光体チップ（１２）
内で所望の波長に変換して封止樹脂（８）を通して外部
に放出することができる。光透過性の接着剤（１５）を
使用すると発光ダイオードチップ（２）及び蛍光体チッ
プ（１２）の発光が減衰しない。
（２）から四方に放射された光成分の内、下方向に放出
された光成分及び横方向に放出されカップ部（１６）の
側壁（１６ｂ）で散乱し反射した光成分の一部は蛍光体
チップ（１２）に達し、そこで波長変換されて異なった
波長の光となった後に、蛍光体チップ（１２）から放出
される。この波長変換された光は、蛍光体チップ（１
２）によって波長変換されない光成分と混じり合って封
止樹脂（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外
部に放出される。配線導体（３）のカップ部（１６）に
予め蛍光体チップ（１２）を接着した後に発光ダイオー
ドチップ（２）及びボンディングワイヤ（５、６）を取
り付けて本発明の発光ダイオード装置を製造できるの
で、シリンジにより蛍光物質を含んだ樹脂をカップ部
（１６）に充填する必要がなく、発光ダイオードチップ
（２）及びボンディングワイヤ（５、６）の損傷、断
線、短絡又は変形を発生しない。また、発光ダイオード
チップ（２）から照射される光を蛍光体チップ（１２）
内で所望の波長に変換して封止樹脂（８）を通して外部
に放出することができる。光透過性の接着剤（１５）を
使用すると発光ダイオードチップ（２）及び蛍光体チッ
プ（１２）の発光が減衰しない。
【０００９】本発明の実施の形態では、一対の配線導体
（３、４）の一方の端部に形成されたカップ部（１６）
の底部（１６ａ）に蛍光体チップ（１２）を接着し、蛍
光体チップ（１２）上に発光ダイオードチップ（２）を
接着する。本発明の他の実施の形態では、絶縁性基板
（１７）の一方の主面にカップ部（１６）と、カップ部
（１６）から絶縁性基板（１７）の一方の主面に沿って
互いに反対方向に外側に延びる一対の配線導体（３、
４）とを形成し、カップ部（１６）の底部（１６ａ）に
て一対の配線導体（３、４）の一方に発光ダイオードチ
ップ（２）を固着する。配線導体（３、４）は絶縁性基
板（１７）の一方の主面から側面に沿って他方の主面に
延びる。蛍光体チップ（１２）はカップ部（１６）の上
縁部（１４）から突出しない。蛍光体チップ（１２）が
カップ部（１６）の外側に突出しないため、蛍光体チッ
プ（１２）により光の波長変換を行いつつ外部光による
偽灯も防止できる。
（３、４）の一方の端部に形成されたカップ部（１６）
の底部（１６ａ）に蛍光体チップ（１２）を接着し、蛍
光体チップ（１２）上に発光ダイオードチップ（２）を
接着する。本発明の他の実施の形態では、絶縁性基板
（１７）の一方の主面にカップ部（１６）と、カップ部
（１６）から絶縁性基板（１７）の一方の主面に沿って
互いに反対方向に外側に延びる一対の配線導体（３、
４）とを形成し、カップ部（１６）の底部（１６ａ）に
て一対の配線導体（３、４）の一方に発光ダイオードチ
ップ（２）を固着する。配線導体（３、４）は絶縁性基
板（１７）の一方の主面から側面に沿って他方の主面に
延びる。蛍光体チップ（１２）はカップ部（１６）の上
縁部（１４）から突出しない。蛍光体チップ（１２）が
カップ部（１６）の外側に突出しないため、蛍光体チッ
プ（１２）により光の波長変換を行いつつ外部光による
偽灯も防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による発光ダイオー
ド装置の実施の形態を図１及び図２について説明する。
図１及び図２では図３に示す箇所と同一の部分には同一
の符号を付し説明を省略する。図１に示すように、本発
明による発光ダイオード装置（１１）は、カソード側の
リードとしての配線導体（３）のカップ部（１６）の底
部（１６ａ）に蛍光体チップ（１２）を接着剤（１３）
により固着する。蛍光体チップ（１２）は蛍光物質を含
む光透過性の結晶体、焼成体、樹脂等の混合無機材料、
混合有機材料又は混合無機有機材料によって構成され
る。接着剤（１３）は、光透過性の又は透明な有機接着
剤が使用される。蛍光体チップ（１２）の上部には、発
光ダイオードチップ（２）がカップ部（１６）の上縁部
（１４）から突出しないように、光透過性の又は透明な
接着剤（１５）を介して固着されている。
ド装置の実施の形態を図１及び図２について説明する。
図１及び図２では図３に示す箇所と同一の部分には同一
の符号を付し説明を省略する。図１に示すように、本発
明による発光ダイオード装置（１１）は、カソード側の
リードとしての配線導体（３）のカップ部（１６）の底
部（１６ａ）に蛍光体チップ（１２）を接着剤（１３）
により固着する。蛍光体チップ（１２）は蛍光物質を含
む光透過性の結晶体、焼成体、樹脂等の混合無機材料、
混合有機材料又は混合無機有機材料によって構成され
る。接着剤（１３）は、光透過性の又は透明な有機接着
剤が使用される。蛍光体チップ（１２）の上部には、発
光ダイオードチップ（２）がカップ部（１６）の上縁部
（１４）から突出しないように、光透過性の又は透明な
接着剤（１５）を介して固着されている。
【００１１】従来の発光ダイオード装置（１）と同様
に、発光ダイオードチップ（２）のカソード電極及びア
ノード電極をそれぞれボンディングワイヤ（５、６）に
よりカソード側及びアノード側のリードとしての配線導
体（３、４）に接続する。従来の発光ダイオード装置と
同様に封止樹脂（８）によって発光ダイオードチップ
（２）、カツプ部（１６）、ボンディングワイヤ（５、
６）及び配線導体（３、４）の端部が被覆される。配線
導体（３、４）間に電圧を印加して発光ダイオードチッ
プ（２）に通電すると、発光ダイオードチップ（２）か
ら光が照射される。その際に、発光ダイオードチップ
（２）から四方に放射された光成分の内、下方向に放出
された光成分及び横方向に放出されカップ部（１６）の
側壁（３ｃ）で散乱し反射した光成分の一部は蛍光体チ
ップ（１２）に達し、そこで波長変換されて異なった波
長の光となった後に蛍光体チップ（１２）から放出され
る。この波長変換された光は、発光ダイオードチップ
（２）の上面側から照射されて蛍光体チップ（１２）に
よって波長変換されない光成分と混じり合って封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。
に、発光ダイオードチップ（２）のカソード電極及びア
ノード電極をそれぞれボンディングワイヤ（５、６）に
よりカソード側及びアノード側のリードとしての配線導
体（３、４）に接続する。従来の発光ダイオード装置と
同様に封止樹脂（８）によって発光ダイオードチップ
（２）、カツプ部（１６）、ボンディングワイヤ（５、
６）及び配線導体（３、４）の端部が被覆される。配線
導体（３、４）間に電圧を印加して発光ダイオードチッ
プ（２）に通電すると、発光ダイオードチップ（２）か
ら光が照射される。その際に、発光ダイオードチップ
（２）から四方に放射された光成分の内、下方向に放出
された光成分及び横方向に放出されカップ部（１６）の
側壁（３ｃ）で散乱し反射した光成分の一部は蛍光体チ
ップ（１２）に達し、そこで波長変換されて異なった波
長の光となった後に蛍光体チップ（１２）から放出され
る。この波長変換された光は、発光ダイオードチップ
（２）の上面側から照射されて蛍光体チップ（１２）に
よって波長変換されない光成分と混じり合って封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。
【００１２】具体的には、例えば発光ダイオードチップ
（２）に発光波長のピークが約４４０ｎｍから約４７０
ｎｍのＧａＮ系の青色発光ダイオードチップ（２）を用
い、また蛍光体チップ（１２）に付活剤としてＣｅ（セ
リウム）を適量添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット・化学式Ｙ3Ａ15Ｏ12、励起波長の
ピーク約４５０ｎｍ、発光波長のピーク約５４０ｎｍの
黄緑色光）の単結晶を用いれば、青色発光ダイオードチ
ップ（２）の発光波長とＹＡＧ蛍光体の励起波長とがほ
ぼ一致するため効率良く波長変換が行なわれる。またＹ
ＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎｍ
と広域なため、発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される光は発光ダイオードチップ（２）の発光と蛍光
体チップ（１２）の発光とが混色された青みがかった白
色光となる。蛍光体チップ（１２）の発光スペクトル分
布をシフトさせて発光ダイオード装置（１１）の発光を
更に所望の色調に調整するときは、ＹＡＧ蛍光体の結晶
構造を一部変更すればよい。例えばＧａ（ガリウム）又
は／及びＬｕ（ルテチウム）を適量添加すれば短波長側
にシフトし、Ｇｄ（ガドリニウム）等を適量添加すれば
長波長側にシフトする。
（２）に発光波長のピークが約４４０ｎｍから約４７０
ｎｍのＧａＮ系の青色発光ダイオードチップ（２）を用
い、また蛍光体チップ（１２）に付活剤としてＣｅ（セ
リウム）を適量添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット・化学式Ｙ3Ａ15Ｏ12、励起波長の
ピーク約４５０ｎｍ、発光波長のピーク約５４０ｎｍの
黄緑色光）の単結晶を用いれば、青色発光ダイオードチ
ップ（２）の発光波長とＹＡＧ蛍光体の励起波長とがほ
ぼ一致するため効率良く波長変換が行なわれる。またＹ
ＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎｍ
と広域なため、発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される光は発光ダイオードチップ（２）の発光と蛍光
体チップ（１２）の発光とが混色された青みがかった白
色光となる。蛍光体チップ（１２）の発光スペクトル分
布をシフトさせて発光ダイオード装置（１１）の発光を
更に所望の色調に調整するときは、ＹＡＧ蛍光体の結晶
構造を一部変更すればよい。例えばＧａ（ガリウム）又
は／及びＬｕ（ルテチウム）を適量添加すれば短波長側
にシフトし、Ｇｄ（ガドリニウム）等を適量添加すれば
長波長側にシフトする。
【００１３】このように、発光ダイオードチップ（２）
から照射される光の一部は蛍光体チップ（１２）を通過
する際に蛍光体チップ（１２）に含まれる蛍光物質によ
って吸収され、他の異なる発光波長に変換されるため、
発光ダイオードチップ（２）から照射された光とは異な
る発光色となって封止樹脂（８）内に入射される。発光
ダイオードチップ（２）及び蛍光体チップ（１２）の発
光を減衰させないため、接着剤（１３）（１５）は、発
光ダイオードチップ（２）から照射される光及び蛍光体
チップ（１２）を通り波長変換された光の両方の発光波
長に対し透明である。この場合、発光ダイオード装置
（１１）から外部に放出される光の指向角を広げ又は発
光ダイオードチップ（２）から極力多量の光を蛍光体チ
ップ（１２）に到達させるため、粉末シリカ等の散乱剤
を封止樹脂（８）に混合しても良い。
から照射される光の一部は蛍光体チップ（１２）を通過
する際に蛍光体チップ（１２）に含まれる蛍光物質によ
って吸収され、他の異なる発光波長に変換されるため、
発光ダイオードチップ（２）から照射された光とは異な
る発光色となって封止樹脂（８）内に入射される。発光
ダイオードチップ（２）及び蛍光体チップ（１２）の発
光を減衰させないため、接着剤（１３）（１５）は、発
光ダイオードチップ（２）から照射される光及び蛍光体
チップ（１２）を通り波長変換された光の両方の発光波
長に対し透明である。この場合、発光ダイオード装置
（１１）から外部に放出される光の指向角を広げ又は発
光ダイオードチップ（２）から極力多量の光を蛍光体チ
ップ（１２）に到達させるため、粉末シリカ等の散乱剤
を封止樹脂（８）に混合しても良い。
【００１４】本実施の形態では、前記のように配線導体
（３）のカップ部（１６）に蛍光体チップ（１２）を接
着した後にボンディングワイヤ（５、６）を取付けて、
本発明の発光ダイオード装置（１１）を製造できるの
で、シリンジにより蛍光物質の混入した樹脂をカップ部
（１６）に充填する必要がなく、発光ダイオードチップ
（２）及びボンディングワイヤ（５、６）の損傷、断
線、短絡又は変形を発生しない。また、発光ダイオード
チップ（２）から照射される光を蛍光体チップ（１２）
内で、所望の波長に変換して封止樹脂（８）を通して外
部に放出することができる。更に、複数の発光ダイオー
ド装置（１１）が互いに隣接して配置されるとき、通電
され且つ点灯された発光ダイオード装置（１１）からの
放射光によって隣接する他の発光ダイオード装置（１
１）が励起されて点灯して見える偽灯が生じるおそれが
ある。本実施の形態では、発光ダイオードチップ（２）
がカップ部（１６）の上縁部（１４）よりも外側に突出
しないため、蛍光体チップ（１２）により光の波長変換
を行いつつ外部光による偽灯を確実に防止できる。な
お、蛍光体チップ（１２）がカップ部（１６）の上縁部
（１４）よりも外側に突出しなければ、この偽灯防止効
果を得ることができる。
（３）のカップ部（１６）に蛍光体チップ（１２）を接
着した後にボンディングワイヤ（５、６）を取付けて、
本発明の発光ダイオード装置（１１）を製造できるの
で、シリンジにより蛍光物質の混入した樹脂をカップ部
（１６）に充填する必要がなく、発光ダイオードチップ
（２）及びボンディングワイヤ（５、６）の損傷、断
線、短絡又は変形を発生しない。また、発光ダイオード
チップ（２）から照射される光を蛍光体チップ（１２）
内で、所望の波長に変換して封止樹脂（８）を通して外
部に放出することができる。更に、複数の発光ダイオー
ド装置（１１）が互いに隣接して配置されるとき、通電
され且つ点灯された発光ダイオード装置（１１）からの
放射光によって隣接する他の発光ダイオード装置（１
１）が励起されて点灯して見える偽灯が生じるおそれが
ある。本実施の形態では、発光ダイオードチップ（２）
がカップ部（１６）の上縁部（１４）よりも外側に突出
しないため、蛍光体チップ（１２）により光の波長変換
を行いつつ外部光による偽灯を確実に防止できる。な
お、蛍光体チップ（１２）がカップ部（１６）の上縁部
（１４）よりも外側に突出しなければ、この偽灯防止効
果を得ることができる。
【００１５】図２は、チップ形発光ダイオード装置（２
１）に適用した本発明の他の実施の形態を示す。チップ
形発光ダイオード装置（２１）では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）と、相互に離間し
た配線導体（３、４）とが形成され、配線導体（３、
４）の一方の端部は、カップ部（１６）内に配置され
る。発光ダイオードチップ（２）はカップ部（１６）の
底部（１６ａ）にて配線導体（３）に蛍光体チップ（１
２）を介して固着される。図１の発光ダイオード装置と
同様に、蛍光体チップ（１２）は接着剤（１３）によつ
て配線電極（３）に固着され、発光ダイオードチップ
（２）は接着剤（１５）によって蛍光体チップ（１２）
に固着される。接着剤（１３、１５）は、発光ダイオー
ドチップ（２）から照射される光及び蛍光体チップ（１
２）を通り波長変換された光の両方の発光波長に対し透
明である。配線導体（３、４）の他方の端部は、絶縁性
基板（１７）の側面及び他方の主面に延びて配置され
る。発光ダイオードチップ（２）のカソード電極及びア
ノード電極はそれぞれボンディングワイヤ（５、６）に
より配線導体（３、４）に接続される。発光ダイオード
チップ（２）、カップ部（１６）、ボンディングワイヤ
（５、６）、配線導体（３、４）の一方の端部側は絶縁
性基板（１７）の一方の主面に形成された断面台形状の
封止樹脂（８）によって被覆される。図２の発光ダイオ
ード装置（２１）でも、発光ダイオードチップ（２）か
ら照射された光の一部が蛍光体チツプ（１２）の蛍光物
質によって発光波長が変換され、図１の発光ダイオード
装置と同様の作用効果が得られる。
１）に適用した本発明の他の実施の形態を示す。チップ
形発光ダイオード装置（２１）では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）と、相互に離間し
た配線導体（３、４）とが形成され、配線導体（３、
４）の一方の端部は、カップ部（１６）内に配置され
る。発光ダイオードチップ（２）はカップ部（１６）の
底部（１６ａ）にて配線導体（３）に蛍光体チップ（１
２）を介して固着される。図１の発光ダイオード装置と
同様に、蛍光体チップ（１２）は接着剤（１３）によつ
て配線電極（３）に固着され、発光ダイオードチップ
（２）は接着剤（１５）によって蛍光体チップ（１２）
に固着される。接着剤（１３、１５）は、発光ダイオー
ドチップ（２）から照射される光及び蛍光体チップ（１
２）を通り波長変換された光の両方の発光波長に対し透
明である。配線導体（３、４）の他方の端部は、絶縁性
基板（１７）の側面及び他方の主面に延びて配置され
る。発光ダイオードチップ（２）のカソード電極及びア
ノード電極はそれぞれボンディングワイヤ（５、６）に
より配線導体（３、４）に接続される。発光ダイオード
チップ（２）、カップ部（１６）、ボンディングワイヤ
（５、６）、配線導体（３、４）の一方の端部側は絶縁
性基板（１７）の一方の主面に形成された断面台形状の
封止樹脂（８）によって被覆される。図２の発光ダイオ
ード装置（２１）でも、発光ダイオードチップ（２）か
ら照射された光の一部が蛍光体チツプ（１２）の蛍光物
質によって発光波長が変換され、図１の発光ダイオード
装置と同様の作用効果が得られる。
【００１６】本発明の前記実施の形態は変更が可能であ
る。例えば、図１及び図２の発光ダイオード装置（１
１、２１）では、カップ部（１６）に接着剤（１３）に
よって蛍光体チップ（１２）を接着した後に、接着剤
（１５）により蛍光体チップ（１２）の上面に発光ダイ
オードチップ（２）を接着するか又は予め蛍光体チップ
（１２）と発光ダイオードチップ（２）とを接着剤（１
５）で接着した組立体を用意した後、接着剤（１３）に
より蛍光体チップ（１２）をカップ部（１６）の底部
（１６ａ）に接着してもよい。また、発光ダイオードチ
ップ（２）の表面を蛍光物質を含有しない透明の樹脂で
被覆してもよい。蛍光物質を含有しない樹脂であれば、
発光ダイオードチップ（２）の上にラフに被覆でき、ま
た流動性にも優れるので、発光ダイオードチップ（２）
又はボンディングワイヤ（５、６）の損傷等を生じさせ
ることがない。また、カップ部（１６）の上縁部（１
４）から突出しない追加の蛍光体チップ（１２）をカッ
プ部（１６）の側壁（１６ｂ）に固着してもよい。図２
の発光ダイオード装置（２１）では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）を設けない構造と
することもできる。
る。例えば、図１及び図２の発光ダイオード装置（１
１、２１）では、カップ部（１６）に接着剤（１３）に
よって蛍光体チップ（１２）を接着した後に、接着剤
（１５）により蛍光体チップ（１２）の上面に発光ダイ
オードチップ（２）を接着するか又は予め蛍光体チップ
（１２）と発光ダイオードチップ（２）とを接着剤（１
５）で接着した組立体を用意した後、接着剤（１３）に
より蛍光体チップ（１２）をカップ部（１６）の底部
（１６ａ）に接着してもよい。また、発光ダイオードチ
ップ（２）の表面を蛍光物質を含有しない透明の樹脂で
被覆してもよい。蛍光物質を含有しない樹脂であれば、
発光ダイオードチップ（２）の上にラフに被覆でき、ま
た流動性にも優れるので、発光ダイオードチップ（２）
又はボンディングワイヤ（５、６）の損傷等を生じさせ
ることがない。また、カップ部（１６）の上縁部（１
４）から突出しない追加の蛍光体チップ（１２）をカッ
プ部（１６）の側壁（１６ｂ）に固着してもよい。図２
の発光ダイオード装置（２１）では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）を設けない構造と
することもできる。
【００１７】
【発明の効果】前記のように、本発明では、蛍光物質を
含む樹脂をカップ部に注入する必要がないため、発光ダ
イオードチップ又はボンディングワイヤを損傷、破断、
短絡又は変形させない。このため、蛍光体により発光ダ
イオードチップから照射される光を所望の波長に変換で
き且つ信頼性が高く安価な発光ダイオード装置を歩留ま
り良く得ることができる。
含む樹脂をカップ部に注入する必要がないため、発光ダ
イオードチップ又はボンディングワイヤを損傷、破断、
短絡又は変形させない。このため、蛍光体により発光ダ
イオードチップから照射される光を所望の波長に変換で
き且つ信頼性が高く安価な発光ダイオード装置を歩留ま
り良く得ることができる。
【図１】 本発明による発光ダイオード装置の断面図
【図２】 本発明の他の実施の形態を示す発光ダイオー
ド装置の断面図
ド装置の断面図
【図３】 従来の発光ダイオード装置の断面図
２・・発光ダイオードチップ、 ３、４・・配線導体、
５、６・・ボンディングワイヤ、 ８・・封止樹脂、
１１、２１・・発光ダイオード装置、 １２・・蛍光
体チップ、 １３、１５・・接着剤、 １６・・カップ
部、 １７・・絶縁性基板、
５、６・・ボンディングワイヤ、 ８・・封止樹脂、
１１、２１・・発光ダイオード装置、 １２・・蛍光
体チップ、 １３、１５・・接着剤、 １６・・カップ
部、 １７・・絶縁性基板、
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】具体的には、例えば発光ダイオードチップ
（２）に発光波長のピークが約４４０ｎｍから約４７０
ｎｍのＧａＮ系の青色発光ダイオードチップ（２）を用
い、また蛍光体チップ（１２）に付活剤としてＣｅ（セ
リウム）を適量添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット・化学式Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、励起波長の
ピーク約４５０ｎｍ、発光波長のピーク約５４０ｎｍの
黄緑色光）の単結晶を用いれば、青色発光ダイオードチ
ップ（２）の発光波長とＹＡＧ蛍光体の励起波長とがほ
ぼ一致するため効率良く波長変換が行なわれる。またＹ
ＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎｍ
と広域なため、発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される光は発光ダイオードチップ（２）の発光と蛍光
体チップ（１２）の発光とが混色された青みがかった白
色光となる。蛍光体チップ（１２）の発光スペクトル分
布をシフトさせて発光ダイオード装置（１１）の発光を
更に所望の色調に調整するときは、ＹＡＧ蛍光体の結晶
構造を一部変更すればよい。例えばＧａ（ガリウム）又
は／及びＬｕ（ルテチウム）を適量添加すれば短波長側
にシフトし、Ｇｄ（ガドリニウム）等を適量添加すれば
長波長側にシフトする。
（２）に発光波長のピークが約４４０ｎｍから約４７０
ｎｍのＧａＮ系の青色発光ダイオードチップ（２）を用
い、また蛍光体チップ（１２）に付活剤としてＣｅ（セ
リウム）を適量添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット・化学式Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、励起波長の
ピーク約４５０ｎｍ、発光波長のピーク約５４０ｎｍの
黄緑色光）の単結晶を用いれば、青色発光ダイオードチ
ップ（２）の発光波長とＹＡＧ蛍光体の励起波長とがほ
ぼ一致するため効率良く波長変換が行なわれる。またＹ
ＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎｍ
と広域なため、発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される光は発光ダイオードチップ（２）の発光と蛍光
体チップ（１２）の発光とが混色された青みがかった白
色光となる。蛍光体チップ（１２）の発光スペクトル分
布をシフトさせて発光ダイオード装置（１１）の発光を
更に所望の色調に調整するときは、ＹＡＧ蛍光体の結晶
構造を一部変更すればよい。例えばＧａ（ガリウム）又
は／及びＬｕ（ルテチウム）を適量添加すれば短波長側
にシフトし、Ｇｄ（ガドリニウム）等を適量添加すれば
長波長側にシフトする。
Claims (5)
- 【請求項１】 一対の配線導体（３、４）と、該一対の
配線導体（３、４）の一方の端部に接着された発光ダイ
オードチップ（２）と、該発光ダイオードチップ（２）
の電極と前記一対の配線導体（３、４）の少なくとも一
方とを電気的に接続するボンディングワイヤ（５、６）
と、前記発光ダイオードチップ（２）、ボンディングワ
イヤ（５、６）及び配線導体（３、４）の端部を被覆す
る光透過性の封止樹脂（８）とを備えた発光ダイオード
装置において、 前記発光ダイオードチップ（２）から照射される光を吸
収して他の発光波長に変換する蛍光物質を含む蛍光体チ
ップ（１２）を前記一対の配線導体（３、４）の一方に
固着し、 光透過性の接着剤（１５）を介して前記蛍光体チップ
（１２）上に前記発光ダイオードチップ（２）を固着し
たことを特徴とする発光ダイオード装置。 - 【請求項２】 前記一対の配線導体（３、４）の一方の
端部に形成されたカップ部（１６）の底部（１６ａ）に
前記蛍光体チップ（１２）を接着し、該蛍光体チップ
（１２）上に前記発光ダイオードチップ（２）を接着し
た請求項１に記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項３】 絶縁性基板（１７）の一方の主面にカッ
プ部（１６）と、該カップ部（１６）から前記絶縁性基
板（１７）の一方の主面に沿って互いに反対方向に外側
に延びる前記一対の配線導体（３、４）とを形成し、前
記カップ部（１６）の底部（１６ａ）にて前記一対の配
線導体（３、４）の一方に前記発光ダイオードチップ
（２）を固着した請求項１に記載の発光ダイオード装
置。 - 【請求項４】 前記蛍光体チップ（１２）は前記カップ
部（１６）の上縁部（１４）から突出しない請求項２又
は請求項３の何れかに記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項５】 前記配線導体（３、４）は前記絶縁性基
板（１７）の一方の主面から側面に沿って他方の主面に
延びる請求項３に記載の発光ダイオード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22278597A JP2947343B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 発光ダイオード装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22278597A JP2947343B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 発光ダイオード装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168169A true JPH1168169A (ja) | 1999-03-09 |
| JP2947343B2 JP2947343B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16787866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22278597A Expired - Fee Related JP2947343B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 発光ダイオード装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947343B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024238A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Citizen Electronics Co Ltd | 多色発光ダイオード |
| JP2001085747A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| EP1187228A1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-03-13 | Nippon Leiz Corporation | Light source |
| JP2002141559A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Sanken Electric Co Ltd | 発光半導体チップ組立体及び発光半導体リードフレーム |
| EP1473771A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-03 | Epitech Corporation, Ltd. | Color mixing light emitting diode |
| US6914267B2 (en) | 1999-06-23 | 2005-07-05 | Citizen Electronics Co. Ltd. | Light emitting diode |
| JP2014132677A (ja) * | 2014-03-06 | 2014-07-17 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202005002110U1 (de) * | 2004-02-19 | 2005-05-04 | Hong-Yuan Technology Co., Ltd., Yonghe | Lichtemittierende Vorrichtung |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP22278597A patent/JP2947343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6914267B2 (en) | 1999-06-23 | 2005-07-05 | Citizen Electronics Co. Ltd. | Light emitting diode |
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