JP2004296830A - Manufacturing method of white LED - Google Patents

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Abstract

【課題】好ましい発光効率とパワーが得られ、使用寿命が長く、好ましい安定性を具え、さらに、白色光線を中間色系に変更することができ、幅広い用途に応用できる白色LEDを提供する。
【解決手段】波長が425〜475nmの青色LED結晶粒に緑、赤色混合蛍光粉を塗布する。緑色の蛍光粉の成分はLiTiO:Mnか、LiAIO:Mnか、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+から選択する。赤色はY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)か、La・11AI:Mnか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu、Mnから選択し、該青色LED結晶粒から発生する青色光線で混合蛍光粉を励起し、発生する光線と青色光線と混合して白色光線を発生させる。
【選択図】 図2
Provided is a white LED which can obtain a preferable luminous efficiency and power, has a long service life, has a preferable stability, can change a white light to a neutral color system, and can be applied to a wide range of uses.
A mixed green and red fluorescent powder is applied to blue LED crystal grains having a wavelength of 425 to 475 nm. Green component of the phosphor Li 2 TiO 3: or Mn, LiAIO 2: Mn or, 6MgO · As 2 O 5: Mn 4+ or or 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: selected from Mn 4+ . Red Y 3 (Ga x AI 1- x) 5 O 12: Ce (0 <x <1) or, La 2 O 3 · 11AI 2 O 3: Mn or or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2 : Selected from Eu and Mn, the mixed fluorescent powder is excited by the blue light generated from the blue LED crystal grains, and the generated light is mixed with the blue light to generate a white light.
[Selection] Fig. 2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は白色LEDの製造方法に関し、特に使用寿命が長く、高い安定性を有し、指示用ランプ、照明用、もしくは液晶表示装置のバックライトなどの幅広い用途に応用される白色LEDの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)は、使用寿命が長く、節電効果を具え、反応速度も速く、信頼性が高いのみならず、環境保全の観念に適合し、安全性が高いなどの特性を有する。しかも、技術の進歩に伴いLEDの輝度は次第に上昇している。白色LEDの応用もすでに開発がなされていて、21世紀の主要な照明用光源と称されている。このため、世界各国の研究機構でも積極的に白色LEDの研究に取り組んでいる。
【0003】
従来の白色LEDは、2つ以上の異なる色彩の発光体の結晶粒を同一のフレーム、もしくは基板に実装する。かかる製造方法は、パッキングする場合、結晶粒を固定してリードを結線する作業が複雑であり、しかも赤、青、緑の3つの異なる色彩のLED発光体は、結晶粒の材料がそれぞれ異なり、必要とする駆動電圧(Vf)も異なる。このため、電子回路のレイアウト時において、個々のLED結晶粒上に異なる駆動電圧を印加して輝度と色彩を調整するように設計しなければならない。
【0004】
また、最近の製造方式では単一のLED結晶粒から白色光線を発生させることが可能になった。即ち、LEDの結晶粒表面に蛍光粉を塗布して層を形成することによって、発光体の結晶粒から照射される光線が蛍光体の層を励起し、本来発光体の結晶粒が発する光線と混合させて白色光線を発生させる。
【0005】
目下採用されている白色LEDの主な製造方法には次の3種類がある。第1の製造方法は、青色LEDの結晶粒にYAG黄色蛍光粉を加える方式である。即ち、青色の光線でYAG黄色蛍光粉を励起して黄色の光線を発生させ、本来の青色LEDの結晶粒が発する青色の光線と混合し、黄色と青色とによって互いに補い、二種類の波長を具える白色光線を得る方式である。かかる白色LEDの製造技術は、日本国の日亜化学工業株式会社の開発した技術であって、台湾特許公告第383508号、及びアメリカ合衆国特許第5998925に開示される技術である。
【0006】
第2の製造方法は、紫外線LED結晶粒(波長350〜390nm)に赤、青、緑の3原色の蛍光粉を加える方式であって、紫外線で赤、青、緑色を混合した蛍光粉を励起して、3種類の波長の白色光線を発生させる。即ち、本発明者が開発した方法であって、台湾実用新案第157331号、及びアメリカ合衆国特許第5952681に開示される技術である。
【0007】
第3の方式は紫色LED結晶粒(波長390〜410nm)によって3原色の蛍光粉を励起するものであって、赤、青、緑色を混合した蛍光粉を励起して、3種類の波長の白色光線を得る。かかる方法も、本発明者が最先に開発した方法であって、台湾特許出願第090133508に開示される技術である。
【0008】
上述の第1の製造方式は、青色LED結晶粒に黄色の蛍光粉を加える方式である。その最大の欠点は、発生した白色光線の波長が、青色と黄色の2種類のみであり、かかる方式で得られた白色光線は、例えばパイロットランプなどの指示用のランプに応用される程度であって、標準的な照明、もしくはLCDカラーバックライトの光源用として使用するまでには至っていない。また、黄色の蛍光粉の使用量を正確に制御することは難しい。このため、光線の色度が青色、或いは黄色に偏る現象が発生する場合がある。この点も一つの欠点である。
【0009】
第2の方式は、紫外線によって3原色の蛍光粉を励起して3種類の波長の白色光線を得る方式であって、最も理想的な方式である。但し、現実には使用寿命が長く、高効率の紫外線LED結晶粒は、未だに出現していない。現在の紫外線LED結晶粒は約20mW(アメリカ合衆国Cree社製)が最高であるが、但し減衰時間が早く、使用寿命の長い紫外線LED結晶粒を作り出すこと難しい。その主な理由は、目下の材料特性と製造過程の影響によるものである。紫外線を使用するもう一つの欠点は、現在紫外線LEDの実装専用の透明樹脂がないことにある。即ち、ほとんどの有機樹脂は、UV周波数帯において紫外線を吸収するため、樹脂が紫外線の照射によって容易に劣化し、LEDの使用寿命と品質に影響を与える。
【0010】
第3種の方式は、紫色光線(波長390〜410nm)で3原色の蛍光粉を励起し、白色を発生するものである。本発明者は、数多くの実験を重ねた結果、紫色の光線を吸収して励起する蛍光粉を開発し、実用化することに成功し、特許を出願した。目下の紫色LED結晶粒は高効率の白色LEDを製造することができる。但し、使用寿命について、更なる改良が必要である。
【0011】
この他、青色光線と硫化物(ZnSなど)蛍光粉を利用して赤、緑色光線を励起する方法も試されたことがあった(例えばHP社)。但し、かかる方式は、使用寿命と安定性が好ましくない。
【0012】
目下、白色LEDの製造は、その多くが日亜化学工業株式会社の所有する技術を採用している。即ち、青色結晶粒でYAG黄色蛍光粉を励起するものである。該蛍光粉の化学成分は(YGD)Al12:Ceであって、波長約550〜560nmの黄色の光線が発生する。青色光線によってYAG黄色蛍光粉を励起して2種類の波長を具える白色光線を発生させる白色LEDの白色光線スペクトルを図1に開示する。
【0013】
但し、三原色の一である緑色については、成分がY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)の緑色の蛍光体によってなる蛍光粉によって、波長が515nm〜520nmの緑色の光線が得られる。その他赤色の蛍光粉では、LiTiO:Mn、或いはLiAIO:Mn、或いは6MgO・As:Mn4+ 、或いは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+など、また緑色の蛍光粉についてもLa・11AI:Mn、或いはCaMg(SiOCI:Eu、Mnなどによって、赤色もしくは緑色の光線が得られる。但し、これらの蛍光体は、目下使用されていない。
【0014】
即ち、上述の赤、緑の蛍光粉を適宜な比率で混合し、直接或いは間接的に青色LED結晶粒上に塗布して、混合蛍光粉を青色光線で励起することによっても3種類の波長の白色LEDを得ることができ、係る方式によって色度の純度が高く、好ましい輝度を具えた白色LEDを得ることが可能になる。
【0015】
さらに、応用範囲を広くするために赤、緑の蛍光粉を適宜な比率で調合し、例えば桃色、水色などの中間色系のLEDを得ることもできる。但し、従来の技術においては、これらの試みはなされていなくて、実用化されてもいない。
【0016】
本発明者は多年にわたって白色LEDの研究に従事し、LEDに関連する数多くの特許を獲得しているが、上述の白色LEDについて、それぞれの製造方法の欠点を改善するとともに、新規な材料を応用した技術の開発が業界で望まれていて、本発明者もこれを開発の課題とする。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、波長が425〜475nmの間の青色LED結晶粒で
赤、緑色混合蛍光粉を励起して、三種類の波長を有する白色光線を発生させる白色LEDであって、従来の紫外線よりも高い効率とパワーが得られる白色LEDの製造方法を提供することを課題とする。
【0018】
またこの発明は、使用寿命が長く、安定性を具えた白色LEDの製造方法を提供することを課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、赤色の蛍光体によってなる蛍光粉と、緑色の蛍光体によってなる蛍光粉を混合した混合蛍光粉の層を波長が425〜475nmの青色LED結晶粒に塗布し、青色光線を利用して該赤、緑色の混合蛍光粉層を励起し、発生する光線と本来の青色光線とによって白色光線を得る白色LEDの構造と、その製造方法によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【0020】
即ち、現時点において従来の技術に開示される紫外線LED結晶粒の技術に比して技術が成熟している青色LED結晶粒を応用することによって高い効率とパワーが得られ、さらに従来の硫化物(ZnSなど)に比して使用寿命が長く、特性が安定した酸化物蛍光体である LiTiO:Mnか、もしくはLiAIO:Mnか、もしくは6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+などを成分とする赤色蛍光粉と、Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)か、もしくはLa・11AI:Mnか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu、Mnなどを成分とする緑色蛍光粉を混合した混合蛍光粉を得て、該混合蛍光粉を青色LEDに塗布して青色光線で励起し、白色光線を得る白色LEDの構造と製造方法によって、本発明の課題を解決する白色LEDが得られる。
【0021】
以下、この発明について具体的に説明する。
請求項1に記載する白色LEDの製造方法は、波長が425〜475nmの青色LED結晶粒と、
該青色LED結晶粒から発生する光線を吸収して励起する緑色の蛍光体であって、LiTiO:Mnか、LiAIO:Mnか、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+から選択される緑色蛍光体と、及び該青色LED結晶粒から発生する光線を吸収して励起する赤色の蛍光体であって、Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)か、La・11AI:Mnか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu、Mnから選択される赤色蛍光体とを混合してなる混合蛍光粉とを含んでなり、
該混合蛍光粉が該青色LED結晶粒から発生する青色光線を吸収して励起し発生する光線を該青色光線と混合して3種類の波長を有する白色光線を発生させるように構成する。
【0022】
請求項2に記載する白色LEDの製造方法は、請求項1における青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約659nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光粉は、成分がLiTiO:Mnのものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約670nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光粉は、成分がLiAIO:Mnのものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約650nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光粉は、成分が6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+のものを選択する。
【0023】
請求項3に記載する白色LEDの製造方法は、請求項1における青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約520nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光粉は、成分がLa・11AI:Mn のものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約516nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光粉は、成分がY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)のものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約515nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光粉は、成分がCaMg(SiOCI:Eu、Mnのものを選択する。
【0024】
請求項4に記載する白色LEDの製造方法は、請求項1における青色LEDについて、該赤、緑色の蛍光体を所定の比率で調合し、発生する白色光線を桃色、水色などの中間色系の光線にすることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。
【0025】
請求項5に記載する白色LEDの製造方法は、請求項1における青色LED結晶粒がInGaN型か、もしくはSiC型か、もしくはZnSe型である。
【0026】
請求項6に記載する白色LEDの製造方法は、請求項1における青色LEDが実装することによってランプ型LEDか、もしくは表面実装型LEDにされる。
【0027】
【発明の実施の形態】
この発明は、特に使用寿命が長く、高い安定性を有し、指示用ランプ、照明用、もしくは液晶表示装置のバックライトなどの幅広い用途に応用される白色LEDを提供するものであって、赤色の蛍光体によってなる蛍光粉と、緑色の蛍光体によってなる蛍光粉を混合した混合蛍光粉の層を波長が425〜475nmの青色LED結晶粒に塗布し、青色光線を利用して該赤、緑色の混合蛍光粉層を励起し、発生する光線と本来の青色光線とによって白色光線を得る。
かかる白色LEDの構造と、その製造方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。
【0028】
【実施例】
この発明による白色LEDは、図2、図3の断面図に開示するように、赤色蛍光体によってなる蛍光粉と、緑色蛍光体によってなる蛍光粉とを混合してゲル状の混合蛍光粉(2)を得る。次いで、波長が425nm〜475nmの青色LED結晶粒を選択して固定する。即ち、図2に開示するランプ型LEDの場合は青色LED結晶粒(1)をリードフレーム(3)に固定する。図3に開示するような表面実装型(SMD)LEDの場合は実装基板(6)上に設ける。更にリード(4)の両端を青色LED結晶粒(1)とリードフレーム(3)、もしくは実装基板(6)とにそれぞれ電気的に接続し、該混合蛍光粉(2)を塗布、スポット接着、もしくはスクリーン印刷などの方法で、直接、もしくは間接的に青色LED結晶粒(1)上に塗布して混合蛍光体の層を形成し、樹脂を注入して実装を完成させる。
【0029】
上述の構造の白色LEDは、青色LED結晶粒(1)から発生する青色光線によって赤、緑色を混合した混合蛍光粉(2)を励起し、赤色と緑色の光線を発生させ、本来の青色LED結晶粒(1)から発生する青色光線と混合させて赤、青、緑色が混合した3種類の波長を具える白色光線を得る。その発光スペクトルを図15、16に開示する。
【0030】
青色LED結晶粒(1)は、波長が425nm〜475nmであって、InGaN型か、もしくはSiC型か、もしくはZnSe型から選択する。
【0031】
蛍光粉は安定性と使用寿命に優れる酸化物蛍光粉を用いる。即ち、赤色蛍光粉の成分は、LiTiO:Mnであって、その励起されて発生する光線のスペクトルを図9に励起スペクトル、図10に発光スペクトルを開示する。また、緑色蛍光粉の成分はCaMg(SiOCI:Eu、Mnであって、その励起されて発生する光線のスペクトルを図7に励起スペクトル、図8に発光スペクトルを開示する。
【0032】
但し、蛍光粉の成分は、前記の成分のみに限らず、赤色であればLiTiO:Mnか、LiAIO:Mn以外に、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+から選択することができ、緑色であればY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)か、もしくはLa・11AI:Mnか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu、Mnから選択することができる。
【0033】
LiAlO:Mnを成分とする赤色蛍光粉が励起されて発生する光線のスペクトルを図11に励起スペクトル、12に発光スペクトルを開示する。6MgO・As:Mn4+を成分とする赤色蛍光粉が励起されて発生する光線のスペクトルを図13に開示する。また、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+を成分とする赤色蛍光粉が励起されて発生する光線のスペクトルを図14に開示する。これらは、いずれも青色光線で励起して白色光線を得るのに適する。
【0034】
La・11Al:Mnを成分とする緑色蛍光粉が励起されて発生する光線のスペクトルを図4に開示する。Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)を成分とする緑色蛍光粉が励起されて発生する光線のスペクトルを図5に励起スペクトル、6に発光スペクトルを開示する。これらは、いずれも青色光線で励起して白色光線を得るのに適する。
【0035】
上述するそれぞれの蛍光粉は、励起されて発生する光線のスペクトルと、発生する光線の周波数帯がいずれも若干異なる。よって、異なる波長の青色LED結晶粒の波長特性に基づき、適宜な蛍光粉を選択することができる。例えば、425nmの青色LED結晶粒を使用する場合は、赤色蛍光粉として、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+を用いる。緑色の蛍光粉はY(GaAI1−x12:Ceか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu,Mnを使用する。
【0036】
即ち、赤色蛍光粉の成分については、青色LEDの波長が425 ̄475nmであって、かつ発光波長のピーク値を約659nmとする特性を有する場合、成分がLiTiO:Mnのものを選択し、ピーク値を約670nmとする特性を有する場合、成分がLiAIO:Mnのものを選択し、ピーク値を約650nmとする特性を有する場合、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+のものを選択することによって、白色光線の好ましい発光効率とパワーが得られる。
【0037】
緑色蛍光粉については、青色LEDの波長が425 ̄475nmであって、かつ発光波長のピーク値を約520nmとする特性を有する場合、成分がLa・11AI:Mn のものを選択し、ピーク値を約516nmとする特性を有するものである場合、成分がY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)のものを選択し、ピーク値を約515nmとする特性を有する場合、成分がCaMg(SiOCI:Eu、Mnのものを選択することによって、白色光線の好ましい発光効率とパワーが得られる。
【0038】
この発明を、業界で著名な日亜化学工業株式会社の所有する白色LED関連特許に開示される技術と比較した場合、日亜化学工業の白色LEDが青色LED結晶粒に、成分が(YGd1−xAI12:CeであるYAG黄色蛍光粉を加え、青色光線で該YAG黄色蛍光粉を励起し、黄色と青色とが互いに色を補い合う2種類の波長の白色LEDを得る点において3種類の波長を備える本発明のLEDと異なる。即ち本発明では、日亜化学工業株式会社の特許に開示される技術とは異なる蛍光粉を使用するとともに、得られる白色LEDが3種類の波長を具える点においても異なる。また、この発明においては、混合蛍光粉を励起して3種類の波長を具えた白色光線を得る以外に、赤、緑色の蛍光粉を所定の比例で調合し、例えば桃色、水色などの中間色系のLEDを得ることもできる。
【0039】
目下青色光線でYAG黄色蛍光粉を励起し、2種類の波長を有する白色光線を得るか、もしくは紫外線で赤、青、緑色の混合蛍光粉を励起して3種類の波長の白色光線を得る方法は、いずれも改善すべき欠点を有する。この発明は青色LED結晶粒で赤、緑色の混合蛍光粉を励起して3種類の波長を具える白色LEDの製造方式を提供するものである。現在の青色LED結晶粒は製造技術が熟成し、高い輝度が得られる。よって、係る青色LEDを利用して赤、緑色の混合蛍光粉を励起して得られる3種類の波長の白色LEDは、色度の純度が高く、好ましい輝度を有する。目下の単一白色LEDの中で最も輝度の高い3種類の波長を具える白色光線が得られる。
【0040】
この発明においては、赤、緑色の混合蛍光粉であって、かつ青色光線(波長425〜475nm)の励起に適したものを実験によって得た。係る蛍光粉はいずれも酸化物蛍光粉であって、好ましい安定性と、長い寿命を有する。また、この発明の方法によって得られる3種類の波長の白色LEDは応用範囲が広く、例えばパイロットランプなどの指示用ランプ、照明、もしくは単色、またはカラー液晶表示装置のバックライトなどの用途に応用することができる。
【0041】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【0042】
【発明の効果】
この発明による白色LEDは、波長が425〜475nmの間の青色LED結晶粒で赤、緑色混合蛍光粉を励起して、三種類の波長を有する白色光線を発生させるため、従来の紫外線を利用して混合蛍光粉を励起する方法に比して、青色LEDの成熟した技術を応用することができるため、高い実用性を具えるのみならず、好ましい発光効率とパワーが得られる。
【0043】
またこの発明による白色LEDは、使用寿命が長く、好ましい安定性を具える。
【0044】
さらに、白色光線を中間色系に変更することができ、幅広い用途に応用できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】日亜化学工業株式会社所有の技術であって、青色光線でYAG黄色蛍光粉を励起する白色LEDの発光スペクトルを表わすグラフである。
【図2】この発明による白色LEDのランプ型LEDの実装構造を表わす断面図である。
【図3】この発明による白色LEDの表面実装型LEDの実装構造を表わす断面図である。
【図4】La・11AI:Mnを成分とする緑色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルと発光スペクトルを表わすグラフである。
【図5】Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)を成分とする緑色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルを表わすグラフである。
【図6】Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)を成分とする緑色蛍光粉を励起したときの発光スペクトルを表わすグラフである。
【図7】CaMg(SiOCI:Eu、Mnを成分とする緑色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルを表わすグラフである。
【図8】CaMg(SiOCI:Eu、Mnを成分とする緑色蛍光粉を励起したときの発光スペクトルを表わすグラフである。
【図9】LiTiO:Mnを成分とする赤色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルを表わすグラフである。
【図10】LiTiO:Mnを成分とする赤色蛍光粉を励起したときの発光スペクトルを表わすグラフである。
【図11】LiAIO:Mnを成分とする赤色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルを表わすグラフである。
【図12】LiAIO:Mnを成分とする赤色蛍光粉を励起したときの発光スペクトルを表わすグラフである。
【図13】6MgO・As:Mn4+を成分とする赤色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルと発光スペクトルを表わすグラフである。
【図14】3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+ を成分とする赤色蛍光粉を励起したときの励起スペクトルと発光スペクトルを表わすグラフである。
【図15】この発明によるランプ型白色LEDの光線のスペクトルを表わすグラフである。
【図16】この発明による表面実装型白色LEDの他の実施形態の光線スペクトルを表わすグラフである。
【符号の説明】
1 青色LED結晶粒
2 混合蛍光粉
3 リードフレーム
4 リード
5 樹脂
6 実装基板
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a white LED, and particularly to a method for producing a white LED which has a long service life, has high stability, and is applied to a wide range of uses such as an indicator lamp, illumination, or a backlight of a liquid crystal display device. About.
[0002]
[Prior art]
Light Emitting Diodes (LEDs) have characteristics such as long service life, energy saving effect, fast reaction speed, high reliability, as well as conformity to the idea of environmental conservation and high safety. Have. In addition, the luminance of LEDs is gradually increasing with the advance of technology. The application of the white LED has already been developed, and is called a major illumination light source in the 21st century. For this reason, research organizations around the world are actively working on research on white LEDs.
[0003]
In a conventional white LED, crystal grains of two or more different colored light emitters are mounted on the same frame or substrate. In such a manufacturing method, when packing, the work of fixing the crystal grains and connecting the leads is complicated, and the LED light emitters of three different colors of red, blue and green have different crystal grain materials, The required driving voltage (Vf) is also different. For this reason, when laying out an electronic circuit, it is necessary to apply a different driving voltage to each LED crystal grain to adjust the brightness and the color.
[0004]
Also, recent manufacturing methods have made it possible to generate white light from a single LED crystal grain. In other words, by applying a fluorescent powder to the surface of the crystal grains of the LED to form a layer, the light emitted from the crystal grains of the light emitter excites the phosphor layer, and the light emitted by the crystal grains of the light emitter originally. Mix to produce white light.
[0005]
Currently, there are three main types of white LED manufacturing methods employed. The first manufacturing method is a method of adding YAG yellow fluorescent powder to crystal grains of a blue LED. That is, the blue light excites the YAG yellow fluorescent powder to generate a yellow light, which is mixed with the blue light emitted from the crystal grains of the original blue LED, and complements each other with the yellow and blue light, thereby compensating the two wavelengths. This is a method to obtain a white light. The technology for manufacturing such white LEDs is a technology developed by Nichia Corporation in Japan and disclosed in Taiwan Patent Publication No. 383508 and US Pat. No. 5,998,925.
[0006]
The second manufacturing method is a method in which fluorescent powders of three primary colors of red, blue and green are added to ultraviolet LED crystal grains (wavelength 350 to 390 nm), and the fluorescent powder mixed with red, blue and green is excited by ultraviolet light. As a result, white light rays having three wavelengths are generated. That is, the method developed by the inventor and disclosed in Taiwan Utility Model No. 157331 and US Pat. No. 5,952,681.
[0007]
The third method is to excite fluorescent powder of three primary colors by violet LED crystal grains (wavelength 390 to 410 nm), and to excite fluorescent powder that is a mixture of red, blue and green to produce white light of three different wavelengths. Get the rays. This method is also the method developed first by the present inventors, and is a technique disclosed in Taiwan Patent Application No. 090133508.
[0008]
The first manufacturing method described above is a method of adding yellow fluorescent powder to blue LED crystal grains. The biggest disadvantage is that the generated white light has only two kinds of wavelengths, blue and yellow, and the white light obtained by such a method is of a degree that can be applied to an instruction lamp such as a pilot lamp. Therefore, it has not yet been used for standard illumination or as a light source for an LCD color backlight. Also, it is difficult to accurately control the amount of yellow fluorescent powder used. For this reason, a phenomenon in which the chromaticity of the light beam is biased toward blue or yellow may occur. This is another disadvantage.
[0009]
The second method is a method in which three primary colors of fluorescent powder are excited by ultraviolet rays to obtain white light beams of three wavelengths, and is the most ideal method. However, in reality, high-efficiency ultraviolet LED crystal grains having a long service life have not yet appeared. Currently, the maximum UV LED crystal grain is about 20 mW (manufactured by Cree, USA), but it is difficult to produce a UV LED crystal grain having a long decay time and a long service life. The main reasons are the current material properties and the influence of the manufacturing process. Another disadvantage of using UV light is that there is currently no transparent resin dedicated to mounting UV LEDs. That is, since most organic resins absorb ultraviolet rays in the UV frequency band, the resins are easily deteriorated by the irradiation of the ultraviolet rays, which affects the service life and quality of the LED.
[0010]
The third type is to excite the three primary color fluorescent powders with violet light (wavelength 390 to 410 nm) to generate white. As a result of many experiments, the present inventor has successfully developed and put to practical use a fluorescent powder that absorbs and excites violet light, and has applied for a patent. The current purple LED crystal grains can produce a highly efficient white LED. However, further improvement in the service life is required.
[0011]
In addition, a method of exciting red and green light using blue light and sulfide (such as ZnS) fluorescent powder has been tried (for example, HP). However, such a method is not preferable in use life and stability.
[0012]
Currently, most of the white LEDs are manufactured using technologies owned by Nichia Corporation. That is, the YAG yellow fluorescent powder is excited by the blue crystal grains. The chemical component of the fluorescent powder is (YGD) 3 Al 5 O 12 : Ce, and a yellow light having a wavelength of about 550 to 560 nm is generated. FIG. 1 shows a white light spectrum of a white LED that excites a YAG yellow fluorescent powder with a blue light to generate a white light having two wavelengths.
[0013]
However, the green is one of the three primary colors, component Y 3 (Ga x AI 1- x) 5 O 12: the phosphor made by the green phosphor Ce (0 <x <1) , wavelength 515nm~ A green light of 520 nm is obtained. In other red fluorescent powder, Li 2 TiO 3: Mn, or LiAIO 2: Mn, or 6MgO · As 2 O 5: Mn 4+, or 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: such as Mn 4+, also green Red powder or green light can be obtained with La 2 O 3 .11AI 2 O 3 : Mn or Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 CI 2 : Eu, Mn. However, these phosphors are not currently used.
[0014]
That is, the above-mentioned red and green fluorescent powders are mixed at an appropriate ratio, applied directly or indirectly to blue LED crystal grains, and the mixed fluorescent powders are excited by blue light to produce three wavelengths. A white LED can be obtained, and by such a method, a white LED having high chromaticity purity and preferable luminance can be obtained.
[0015]
Furthermore, in order to broaden the application range, red and green fluorescent powders can be mixed at an appropriate ratio to obtain a neutral color LED such as pink or light blue. However, in the prior art, these attempts have not been made and have not been put to practical use.
[0016]
The inventor has been engaged in the research of white LEDs for many years, and has obtained many patents related to the LEDs. The development of such a technology is desired in the industry, and the present inventor has made this a subject of development.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a white LED in which red and green mixed fluorescent powders are excited by blue LED crystal grains having a wavelength of 425 to 475 nm to generate white light having three kinds of wavelengths. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a white LED capable of obtaining high efficiency and power.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a white LED having a long service life and having stability.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the present inventor has conducted intensive studies in view of the drawbacks found in the prior art, and as a result, has determined that a layer of a mixed fluorescent powder obtained by mixing a fluorescent powder made of a red phosphor and a fluorescent powder made of a green phosphor is used. Is applied to blue LED crystal grains of 425 to 475 nm, and the red and green mixed fluorescent powder layers are excited by using blue light to obtain white light by the generated light and the original blue light. The present invention has been completed based on such knowledge, with a focus on the fact that the problem can be solved by the manufacturing method.
[0020]
That is, high efficiency and power can be obtained by applying a blue LED crystal grain whose technology is matured compared to the technology of the ultraviolet LED crystal grain disclosed in the conventional technology at the present time, and the conventional sulfide ( ZnS, etc.) long service life compared to characteristics stable oxide phosphor in which Li 2 TiO 3: or Mn, or LiAIO 2: Mn or or 6MgO · as 2 O 5: Mn 4+ or, or 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: Mn red fluorescent powder to a component such as 4+, Y 3 (Ga x AI 1-x) 5 O 12: Ce (0 <x <1) or, or La 2 O 3 · 11AI 2 O 3 : Mn or or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2: Eu, to obtain a mixed fluorescent powder obtained by mixing a green fluorescent powder, and the like components Mn, the mixture firefly I was excited by the blue light by applying a powder blue LED, depending on the structure and production method of the white LED to obtain white light, the white LED is obtained solving the problem of the present invention.
[0021]
Hereinafter, the present invention will be described specifically.
The method for producing a white LED according to claim 1, comprising: a blue LED crystal grain having a wavelength of 425 to 475 nm;
A green phosphor that absorbs and excites light rays generated from the blue LED crystal grains, and is Li 2 TiO 3 : Mn, LiAIO 2 : Mn, 6MgO · As 2 O 5 : Mn 4+ , or 3 .5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: a Mn 4+ a green phosphor selected from, and a red phosphor which absorbs to excite the light generated from the blue LED grain, Y 3 (Ga x AI 1-x) 5 O 12: Ce (0 <x <1) or, La 2 O 3 · 11AI 2 O 3: Mn or or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2: Eu, selected from Mn And a mixed fluorescent powder obtained by mixing a red phosphor to be used,
The mixed fluorescent powder absorbs and excites the blue light generated from the blue LED crystal grains, and mixes the generated light with the blue light to generate a white light having three wavelengths.
[0022]
The method of manufacturing a white LED according to claim 2, wherein the blue LED of claim 1 has a wavelength of 425 to 475 nm and has a characteristic that a peak value of an emission wavelength is about 659 nm. The red fluorescent powder excited by is selected from those whose components are Li 2 TiO 3 : Mn,
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 670 nm, the red fluorescent powder excited by the blue light has a component of LiAIO 2 : Mn. Choose one,
In the case where the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 650 nm, the red fluorescent powder excited by the blue light has a component of 6MgO · As 2 O. 5 : Mn 4+ or 3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 : Mn 4+ is selected.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a white LED, wherein the blue LED according to the first aspect has a wavelength of 425 to 475 nm and has a characteristic that a peak value of an emission wavelength is about 520 nm. The green fluorescent powder excited by is selected from those whose components are La 2 O 3 .11AI 2 O 3 : Mn,
When the blue LED has a wavelength of 425 to 475 nm and has a characteristic of having a peak emission wavelength of about 516 nm, the green fluorescent powder excited by the blue light has a component of Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1),
When the blue LED has a wavelength of 425 to 475 nm and has a characteristic of having a peak emission wavelength of about 515 nm, the green fluorescent powder excited by the blue light has a component of Ca 8 Mg (SiO 2). 4) 4 CI 2: Eu, select the one of Mn.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a white LED, comprising mixing the red and green phosphors at a predetermined ratio with respect to the blue LED of the first aspect, and generating a white light ray of a neutral color such as pink or light blue. The method for producing a white LED according to claim 1, wherein:
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a white LED, wherein the blue LED crystal grains in the first aspect are of InGaN type, SiC type, or ZnSe type.
[0026]
According to the method of manufacturing a white LED described in claim 6, the blue LED in claim 1 is mounted to be a lamp type LED or a surface mount type LED.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention provides a white LED which has a particularly long service life, has high stability, and is applied to a wide range of uses such as an indicator lamp, illumination, or a backlight of a liquid crystal display device. A layer of a mixed fluorescent powder obtained by mixing a fluorescent powder made of a phosphor of the above and a fluorescent powder made of a green phosphor is applied to blue LED crystal grains having a wavelength of 425 to 475 nm, and the red and green colors are applied using blue light. To excite the mixed fluorescent powder layer, and a white light is obtained by the generated light and the original blue light.
In order to detail the structure of such a white LED and the features of its manufacturing method, a specific example will be described below with reference to the drawings.
[0028]
【Example】
As disclosed in the cross-sectional views of FIG. 2 and FIG. 3, the white LED according to the present invention mixes a fluorescent powder made of a red phosphor and a fluorescent powder made of a green phosphor to form a gel mixed phosphor powder (2). Get) Next, blue LED crystal grains having a wavelength of 425 nm to 475 nm are selected and fixed. That is, in the case of the lamp-type LED disclosed in FIG. 2, the blue LED crystal grains (1) are fixed to the lead frame (3). In the case of a surface mount type (SMD) LED as disclosed in FIG. 3, it is provided on a mounting substrate (6). Further, both ends of the lead (4) are electrically connected to the blue LED crystal grain (1) and the lead frame (3) or the mounting substrate (6), respectively, and the mixed fluorescent powder (2) is applied, spot bonding, Alternatively, the mixed phosphor layer is formed by applying directly or indirectly to the blue LED crystal grains (1) by a method such as screen printing, and the resin is injected to complete the mounting.
[0029]
The white LED having the above structure excites a mixed fluorescent powder (2) in which red and green are mixed by a blue light generated from a blue LED crystal grain (1) to generate red and green light. By mixing with the blue light generated from the crystal grain (1), a white light having three wavelengths of red, blue and green mixed is obtained. The emission spectrum is disclosed in FIGS.
[0030]
The blue LED crystal grain (1) has a wavelength of 425 nm to 475 nm and is selected from InGaN type, SiC type, and ZnSe type.
[0031]
As the fluorescent powder, an oxide fluorescent powder having excellent stability and service life is used. That is, the component of the red fluorescent powder is Li 2 TiO 3 : Mn, and FIG. 9 shows an excitation spectrum and FIG. 10 shows an emission spectrum of a light ray generated by excitation. The component of the green fluorescent powder is Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 CI 2 : Eu, Mn, and FIG. 7 shows the spectrum of a light beam excited and generated, and FIG. 8 shows the emission spectrum. .
[0032]
However, the components of the fluorescent powder are not limited to the above-described components. If the color is red, other than Li 2 TiO 3 : Mn, LiAIO 2 : Mn, 6MgO · As 2 O 5 : Mn 4+ , or 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: can be selected from Mn 4+, if green Y 3 (Ga x AI 1- x) 5 O 12: Ce (0 <x <1) or, or La 2 O 3 · 11AI 2 O 3: Mn or or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2: Eu, can be selected from Mn.
[0033]
FIG. 11 shows an excitation spectrum and FIG. 12 shows an emission spectrum of a light beam generated by exciting a red fluorescent powder containing LiAlO 2 : Mn as a component. FIG. 13 shows a spectrum of a light beam generated by exciting the red fluorescent powder containing 6MgO.As 2 O 5 : Mn 4+ as a component. Further, 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2 : red fluorescent powder and Mn 4+ components disclose the spectrum of light generated is excited in Fig. These are all suitable for being excited by blue light to obtain white light.
[0034]
FIG. 4 shows a spectrum of a light beam generated by exciting the green fluorescent powder containing La 2 O 3 .11Al 2 O 3 : Mn as a component. FIG. 5 shows an excitation spectrum, and FIG. 6 shows an emission spectrum of a light ray generated by exciting a green fluorescent powder having Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1) as a component. Disclose. These are all suitable for being excited by blue light to obtain white light.
[0035]
Each of the above-described fluorescent powders has a slightly different spectrum of a light beam generated by excitation and a frequency band of the generated light beam. Therefore, an appropriate fluorescent powder can be selected based on the wavelength characteristics of the blue LED crystal grains having different wavelengths. For example, when a 425 nm blue LED crystal grain is used, 6MgO.As 2 O 5 : Mn 4+ or 3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 : Mn 4+ is used as the red fluorescent powder. Green fluorescent powder is Y 3 (Ga x AI 1- x) 5 O 12: Ce or, or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2: Eu, to use Mn.
[0036]
That is, as for the component of the red fluorescent powder, when the wavelength of the blue LED is 425 ̄475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 659 nm, the component of Li 2 TiO 3 : Mn is selected. When the component has a peak value of about 670 nm, the component is selected from those of LiAIO 2 : Mn. When the component has a peak value of about 650 nm, 6MgO · As 2 O 5 : Mn 4+ or 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: by selecting those of Mn 4+, preferably luminous efficiency and power of the white light can be obtained.
[0037]
As for the green fluorescent powder, when the wavelength of the blue LED is 425 ̄475 nm and has a characteristic that the peak value of the emission wavelength is about 520 nm, the component is La 2 O 3 .11AI 2 O 3 : Mn. If the component has a characteristic of making the peak value about 516 nm, a component having a component of Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1) is selected, and the peak value is selected. Is about 515 nm, a preferable luminous efficiency and power of white light can be obtained by selecting a component of Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 CI 2 : Eu, Mn.
[0038]
When the present invention is compared with a technology disclosed in a white LED-related patent owned by Nichia Chemical Industry Co., Ltd., which is well known in the industry, the white LED of Nichia Chemical Industry has blue LED crystal grains and a component of (Y x Gd 1-x ) 3 AI 5 O 12 : Ce YAG yellow fluorescent powder is added, and the YAG yellow fluorescent powder is excited by blue light to produce two types of white LEDs in which yellow and blue complement each other. It differs from the LED of the present invention having three types of wavelengths in terms of gain. That is, the present invention uses a fluorescent powder different from the technology disclosed in the patent of Nichia Corporation, and also differs in that the obtained white LED has three types of wavelengths. Further, in the present invention, in addition to exciting the mixed fluorescent powder to obtain a white light having three wavelengths, red and green fluorescent powders are mixed in a predetermined proportion, and for example, an intermediate color system such as pink, light blue, etc. LED can also be obtained.
[0039]
A method of exciting a YAG yellow fluorescent powder with a blue light to obtain a white light having two wavelengths or a method of exciting a mixed fluorescent powder of red, blue and green with an ultraviolet light to obtain a white light having three wavelengths. Have disadvantages to be improved. The present invention provides a method of manufacturing a white LED having three wavelengths by exciting a mixed fluorescent powder of red and green with blue LED crystal grains. The current blue LED crystal grains have matured manufacturing technology, and high brightness can be obtained. Therefore, the white LED of three wavelengths obtained by exciting the mixed fluorescent powder of red and green using the blue LED has high chromaticity purity and preferable brightness. A white light beam having three wavelengths with the highest luminance among the single white LEDs at present is obtained.
[0040]
In the present invention, a mixture of red and green fluorescent powders suitable for excitation of blue light (wavelength 425 to 475 nm) was obtained by experiments. Such fluorescent powders are all oxide fluorescent powders and have favorable stability and long life. Further, the white LED of three kinds of wavelengths obtained by the method of the present invention has a wide application range, for example, it is applied to indication lamps such as pilot lamps, illumination, or backlights of monochromatic or color liquid crystal display devices. be able to.
[0041]
The above is a preferred embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Therefore, any modification or alteration that can be made by those skilled in the art and that is made in the spirit of the present invention and that has an equivalent effect on the present invention shall fall within the scope of the claims of the present invention. I do.
[0042]
【The invention's effect】
The white LED according to the present invention utilizes the conventional ultraviolet light to excite the red and green mixed fluorescent powder with blue LED crystal grains having a wavelength between 425 and 475 nm to generate white light having three wavelengths. Compared with the method of exciting the mixed fluorescent powder, the technology that is more mature of the blue LED can be applied, so that not only high practicality is obtained but also favorable luminous efficiency and power are obtained.
[0043]
Further, the white LED according to the present invention has a long service life and has favorable stability.
[0044]
Further, the white light can be changed to a neutral color system, which has the effect of being applicable to a wide range of applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing an emission spectrum of a white LED, which is a technology owned by Nichia Corporation and excites YAG yellow fluorescent powder with blue light.
FIG. 2 is a sectional view illustrating a mounting structure of a lamp-type LED of a white LED according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a mounting structure of a surface-mounted LED of a white LED according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing an excitation spectrum and an emission spectrum when a green fluorescent powder containing La 2 O 3 .11AI 2 O 3 : Mn is excited.
FIG. 5 is a graph showing an excitation spectrum when a green fluorescent powder containing Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1) is excited.
FIG. 6 is a graph showing an emission spectrum when a green fluorescent powder containing Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1) is excited.
FIG. 7 is a graph showing an excitation spectrum when a green fluorescent powder containing Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 CI 2 : Eu, Mn is excited.
FIG. 8 is a graph showing an emission spectrum when a green fluorescent powder containing Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 CI 2 : Eu, Mn is excited.
FIG. 9 is a graph showing an excitation spectrum when a red fluorescent powder containing Li 2 TiO 3 : Mn as a component is excited.
FIG. 10 is a graph showing an emission spectrum when a red fluorescent powder containing Li 2 TiO 3 : Mn is excited.
FIG. 11 is a graph showing an excitation spectrum when a red fluorescent powder containing LiAIO 2 : Mn as a component is excited.
FIG. 12 is a graph showing an emission spectrum when a red fluorescent powder containing LiAIO 2 : Mn is excited.
FIG. 13 is a graph showing an excitation spectrum and an emission spectrum when a red fluorescent powder containing 6MgO.As 2 O 5 : Mn 4+ is excited.
FIG. 14 is a graph showing an excitation spectrum and an emission spectrum when a red fluorescent powder containing 3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 : Mn 4+ is excited.
FIG. 15 is a graph showing a spectrum of a light beam of the lamp-type white LED according to the present invention.
FIG. 16 is a graph showing a light spectrum of another embodiment of the surface mounted white LED according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blue LED crystal grain 2 Mixed fluorescent powder 3 Lead frame 4 Lead 5 Resin 6 Mounting substrate

Claims (6)

波長が425〜475nmの青色LED結晶粒と、
該青色LED結晶粒から発生する光線を吸収して励起する緑色の蛍光体であって、LiTiO:Mnか、LiAIO:Mnか、6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn4+から選択される緑色蛍光体と、及び該青色LED結晶粒から発生する光線を吸収して励起する赤色の蛍光体であって、Y(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)か、La・11AI:Mnか、もしくはCaMg(SiOCI:Eu、Mnから選択される赤色蛍光体とを混合してなる混合蛍光粉とを含んでなり、
該混合蛍光体が該青色LED結晶粒から発生する青色光線を吸収して励起し発生する光線を該青色光線と混合して3種類の波長を有する白色光線を発生させるように構成することを特徴とする白色LEDの製造方法。
Blue LED crystal grains having a wavelength of 425 to 475 nm,
A green phosphor that absorbs and excites light rays generated from the blue LED crystal grains, and is Li 2 TiO 3 : Mn, LiAIO 2 : Mn, 6MgO · As 2 O 5 : Mn 4+ , or 3 .5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2: a Mn 4+ a green phosphor selected from, and a red phosphor which absorbs to excite the light generated from the blue LED grain, Y 3 (Ga x AI 1-x) 5 O 12: Ce (0 <x <1) or, La 2 O 3 · 11AI 2 O 3: Mn or or Ca 8 Mg (SiO 4) 4 CI 2: Eu, selected from Mn And a mixed fluorescent powder obtained by mixing a red phosphor to be used,
The mixed phosphor absorbs and excites blue light generated from the blue LED crystal grains and mixes the generated light with the blue light to generate white light having three wavelengths. A method of manufacturing a white LED.
前記青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約659nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光体は、成分がLiTiO:Mnのものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約670nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光体は、成分がLiAIO:Mnのものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約650nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される赤色蛍光体は、成分が6MgO・As:Mn4+か、もしくは3.5Mg・0.5MgOF・GeO:Mn4+のものを選択することを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 659 nm, the red phosphor excited by the blue light has a component of Li 2 TiO 3 : Select the one of Mn,
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 670 nm, the red phosphor excited by the blue light has a component of LiAIO 2 : Mn. Choose one,
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 650 nm, the red phosphor excited by the blue light has a component of 6MgO · As 2 O. 5: Mn 4+ or or 3.5Mg · 0.5MgOF 2 · GeO 2: white LED manufacturing method according to claim 1, characterized by selecting those Mn 4+.
前記青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約520nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光体は、成分がLa・11AI:Mn のものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約516nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光体は、成分がY(GaAI1−x12:Ce(0<x<1)のものを選択し、
該青色LEDの波長が425〜475nmであり、かつ発光波長のピーク値を約515nmとする特性を有するものである場合、該青色光線によって励起される緑色蛍光体は、成分がCaMg(SiOCI:Eu、Mnのものを選択することを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the peak value of the emission wavelength is about 520 nm, the component of the green phosphor excited by the blue light is La 2 O 3. 11AI 2 O 3 : Mn is selected,
When the blue LED has a wavelength of 425 to 475 nm and has a characteristic that the peak value of the emission wavelength is about 516 nm, the green phosphor excited by the blue light has a component of Y 3 (Ga x AI 1-x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1),
When the wavelength of the blue LED is 425 to 475 nm and the emission wavelength has a peak value of about 515 nm, the green phosphor excited by the blue light has a component of Ca 8 Mg (SiO 2). 4) 4 CI 2: Eu, a white LED manufacturing method according to claim 1, characterized by selecting those Mn.
前記青色LEDは、該赤、緑色の蛍光体を所定の比率で調合し、発生する白色光線を桃色、水色などの中間色系の光線にすることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。2. The white LED according to claim 1, wherein the blue LED mixes the red and green phosphors at a predetermined ratio, and converts a generated white light into a light of a neutral color such as pink or light blue. Production method. 前記青色LED結晶粒がInGaN型か、もしくはSiC型か、もしくはZnSe型であることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。The white LED manufacturing method according to claim 1, wherein the blue LED crystal grains are of InGaN type, SiC type, or ZnSe type. 前記青色LEDは実装することによってランプ型LEDか、もしくは表面実装型LEDにすることを特徴とする請求項1に記載の白色LEDの製造方法。The method of claim 1, wherein the blue LED is a lamp-type LED or a surface-mount LED by being mounted.
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