JPH1168166A - 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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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
む蛍光バインダ層（１０）を介して発光ダイオードチッ
プ（２）をカップ部（１６）の底部（１６ａ）に固着す
る。配線導体（１３）のカップ部（１６）に予め蛍光バ
インダ層（１０）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
より蛍光物質を含有する樹脂をカップ部（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
む蛍光バインダ層（１０）を介して発光ダイオードチッ
プ（２）をカップ部（１６）の底部（１６ａ）に固着す
る。配線導体（１３）のカップ部（１６）に予め蛍光バ
インダ層（１０）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
より蛍光物質を含有する樹脂をカップ部（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７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。図示のように、発光ダイオ
ード装置（１）では、カソード側のリードとしての配線
導体（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
極をカソード側の配線導体（３）の上端部（９ａ）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
ードとしての配線導体（４）の上端部（９ｂ）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）、カソード側の配線導体（３）のカップ部（３
ａ）及び上端部（９ａ）、アノード側の配線導体（４）
の上端部（９ｂ）、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。発光ダイオ
ード装置（１）のカソード側の配線導体（３）とアノー
ド側の配線導体（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）内を通り配線
導体（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。また、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。
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。図示のように、発光ダイオ
ード装置（１）では、カソード側のリードとしての配線
導体（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
極をカソード側の配線導体（３）の上端部（９ａ）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
ードとしての配線導体（４）の上端部（９ｂ）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）、カソード側の配線導体（３）のカップ部（３
ａ）及び上端部（９ａ）、アノード側の配線導体（４）
の上端部（９ｂ）、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。発光ダイオ
ード装置（１）のカソード側の配線導体（３）とアノー
ド側の配線導体（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）内を通り配線
導体（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。また、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。
【０００３】
【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、まず配線導体（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）と配線導体（３、
４）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。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配線導
体（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。
装置（１）を製造する際には、まず配線導体（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）と配線導体（３、
４）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。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配線導
体（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。
【０００４】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
れる光を蛍光バインダ層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
れる光を蛍光バインダ層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。
【０００５】
【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（１３、１４）と、一対の
配線導体（１３、１４）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）の上面に形成された電極（２ａ、２ｂ）と一対の
配線導体（１３、１４）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
（１３、１４）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
ら照射される光に対して光透過性を有するホットメルト
接着剤等のバインダと、バインダ内に混合され且つ発光
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とを含む蛍光バインダ層
（１０）を介して発光ダイオードチップ（２）を一対の
配線導体（１３、１４）の一方に固着する。本発明によ
れば、配線導体（１３、１４）の一方に予め蛍光バイン
ダ層（１０）を塗布した後に、発光ダイオードチップ
（２）を蛍光バインダ層（１０）の上に付着させ、発光
ダイオードチップ（２）の電極（２ａ、２ｂ）にボンデ
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、発光ダイオードチップ（２）を
配線導体（１３、１４）の一方に接着しボンディングワ
イヤ（５、６）を取り付けた後にシリンジにより樹脂
（７）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バ
インダ層（１０）内で所望の波長に波長変換して封止樹
脂（８）を通して外部に放出することができるので、蛍
光バインダ層（１０）により発光ダイオードチップ
（２）の接着作用と波長変換作用を兼用することができ
る。異なる波長に波長変換された光は、蛍光バインダ層
（１０）によって波長変換されない光成分と混合して又
は混合せずに封止樹脂（８）を通して発光ダイオード装
置（１１）の外部に放出される。
ード装置は、一対の配線導体（１３、１４）と、一対の
配線導体（１３、１４）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）の上面に形成された電極（２ａ、２ｂ）と一対の
配線導体（１３、１４）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
（１３、１４）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
ら照射される光に対して光透過性を有するホットメルト
接着剤等のバインダと、バインダ内に混合され且つ発光
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とを含む蛍光バインダ層
（１０）を介して発光ダイオードチップ（２）を一対の
配線導体（１３、１４）の一方に固着する。本発明によ
れば、配線導体（１３、１４）の一方に予め蛍光バイン
ダ層（１０）を塗布した後に、発光ダイオードチップ
（２）を蛍光バインダ層（１０）の上に付着させ、発光
ダイオードチップ（２）の電極（２ａ、２ｂ）にボンデ
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、発光ダイオードチップ（２）を
配線導体（１３、１４）の一方に接着しボンディングワ
イヤ（５、６）を取り付けた後にシリンジにより樹脂
（７）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バ
インダ層（１０）内で所望の波長に波長変換して封止樹
脂（８）を通して外部に放出することができるので、蛍
光バインダ層（１０）により発光ダイオードチップ
（２）の接着作用と波長変換作用を兼用することができ
る。異なる波長に波長変換された光は、蛍光バインダ層
（１０）によって波長変換されない光成分と混合して又
は混合せずに封止樹脂（８）を通して発光ダイオード装
置（１１）の外部に放出される。
【０００６】本発明の実施の形態では、一対の配線導体
（１３、１４）の一方の端部にカップ部（１６）を形成
し、蛍光バインダ層（１０）を介して発光ダイオードチ
ップ（２）をカップ部（１６）の底部（１６ａ）に接着
する。本発明の他の実施の形態では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）と、カップ部（１
６）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（１３、１
４）とを形成し、カップ部（１６）の底部（１６ａ）に
て一対の配線導体（１３、１４）の一方に蛍光バインダ
層（１０）を介して発光ダイオードチップ（２）を固着
する。配線導体（１３、１４）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
バインダ層（１０）はカップ部（１６）の上縁部（１６
ｃ）から突出しない。蛍光バインダ層（１０）がカップ
部（１６）の外側に突出しないため、蛍光バインダ層
（１０）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。発光ダイオードチップ（２）から下方
に照射される光は、蛍光バインダ層（１０）内で波長変
換されて異なった波長の光となった後に蛍光バインダ層
（１０）から放出され、カップ部（１６）の側壁（１６
ｂ）で反射して封止樹脂（８）の外部に放出される。ま
た、波長変換された光は、波長変換されない発光ダイオ
ードチップ（２）からの光成分と混合して封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。蛍光バインダ層（１０）のバインダは、蛍光
バインダ層（１０）を通り波長変換された光の発光波長
に対しても透明である。発光ダイオードチップ（２）か
ら照射される光及び蛍光バインダ層（１０）を通り波長
変換された光の両方の発光波長に対し透明な接着剤を蛍
光バインダ層（１０）に使用すると、発光ダイオードチ
ップ（２）及び蛍光バインダ層（１０）の発光が減衰し
ない。カップ部（１６）の上縁部（１６ｃ）から突出し
ない追加の蛍光バインダ層（１０ａ）をカップ部（１
６）の側壁（１６ｂ）に固着してもよい。発光ダイオー
ドチップ（２）の上面に反射膜（１８）又は上面蛍光バ
インダ層（１０ｂ）を形成して、発光ダイオード装置
（１１）の外部に放出される光の色調を変更してもよ
い。
（１３、１４）の一方の端部にカップ部（１６）を形成
し、蛍光バインダ層（１０）を介して発光ダイオードチ
ップ（２）をカップ部（１６）の底部（１６ａ）に接着
する。本発明の他の実施の形態では、絶縁性基板（１
７）の一方の主面にカップ部（１６）と、カップ部（１
６）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（１３、１
４）とを形成し、カップ部（１６）の底部（１６ａ）に
て一対の配線導体（１３、１４）の一方に蛍光バインダ
層（１０）を介して発光ダイオードチップ（２）を固着
する。配線導体（１３、１４）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
バインダ層（１０）はカップ部（１６）の上縁部（１６
ｃ）から突出しない。蛍光バインダ層（１０）がカップ
部（１６）の外側に突出しないため、蛍光バインダ層
（１０）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。発光ダイオードチップ（２）から下方
に照射される光は、蛍光バインダ層（１０）内で波長変
換されて異なった波長の光となった後に蛍光バインダ層
（１０）から放出され、カップ部（１６）の側壁（１６
ｂ）で反射して封止樹脂（８）の外部に放出される。ま
た、波長変換された光は、波長変換されない発光ダイオ
ードチップ（２）からの光成分と混合して封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。蛍光バインダ層（１０）のバインダは、蛍光
バインダ層（１０）を通り波長変換された光の発光波長
に対しても透明である。発光ダイオードチップ（２）か
ら照射される光及び蛍光バインダ層（１０）を通り波長
変換された光の両方の発光波長に対し透明な接着剤を蛍
光バインダ層（１０）に使用すると、発光ダイオードチ
ップ（２）及び蛍光バインダ層（１０）の発光が減衰し
ない。カップ部（１６）の上縁部（１６ｃ）から突出し
ない追加の蛍光バインダ層（１０ａ）をカップ部（１
６）の側壁（１６ｂ）に固着してもよい。発光ダイオー
ドチップ（２）の上面に反射膜（１８）又は上面蛍光バ
インダ層（１０ｂ）を形成して、発光ダイオード装置
（１１）の外部に放出される光の色調を変更してもよ
い。
【０００７】
【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〜図６について説明する。図
１〜図６では図７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）に蛍光バインダ層（１０）を介して固着され
た発光ダイオードチップ（２）を有する。発光ダイオー
ドチップ（２）は、カップ部（１６）の上縁部（１６
ｃ）から突出しないように、蛍光バインダ層（１０）上
に接着される。蛍光バインダ層（１０）は、発光ダイオ
ードチップ（２）から照射される光に対して光透過性を
有するホットメルト接着剤等のバインダと、バインダ内
に混合され且つ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とを
含む。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂を主成分と
した１００％固形分の常温では固体の光透過性の又は透
明な接着剤である。アプリケータと呼ばれる塗布機の中
で加熱溶融し、溶融状態でカップ部（１６）の底部（１
６ａ）に塗布した後、発光ダイオードチップ（２）を接
着剤上に配置して、圧着し、数秒で接着を完了すること
ができる。ホットメルト接着剤は、水又は溶剤を含まな
いため、乾燥時間や乾燥装置を必要としないので、バイ
ンダを適用後短時間の圧着で接着を完了でき、接着作業
の高速化を図ると共に、接着作業時の無公害化に適す
る。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂、粘着付与
剤、ワックス類などで、必要に応じて酸化防止剤、充填
剤が配合される。各成分の配合割合は、溶融粘度、オー
プンタイム、固化速度、熱安定性等の作業性及び接着
性、耐熱性、耐寒性等の性能を考慮して決定される。ベ
ースポリマーの条件として凝集力、接着力、撓み性に優
れることのほかに、封止樹脂（８）との相溶性が良いこ
とである。例えば、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル
コポリマー（ＥＶＡ）、ポリエチレン、アタクチックポ
リプロピレン（ＡＰＰ）、エチレン−アクリル酸エチレ
ンコポリマー（ＥＥＡ）、ポリエステルが代表的で、特
殊なものとして、ポリカーボネート、ポリビニルエーテ
ル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、セルロース
系などがある。
ド装置の実施の形態を図１〜図６について説明する。図
１〜図６では図７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）に蛍光バインダ層（１０）を介して固着され
た発光ダイオードチップ（２）を有する。発光ダイオー
ドチップ（２）は、カップ部（１６）の上縁部（１６
ｃ）から突出しないように、蛍光バインダ層（１０）上
に接着される。蛍光バインダ層（１０）は、発光ダイオ
ードチップ（２）から照射される光に対して光透過性を
有するホットメルト接着剤等のバインダと、バインダ内
に混合され且つ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とを
含む。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂を主成分と
した１００％固形分の常温では固体の光透過性の又は透
明な接着剤である。アプリケータと呼ばれる塗布機の中
で加熱溶融し、溶融状態でカップ部（１６）の底部（１
６ａ）に塗布した後、発光ダイオードチップ（２）を接
着剤上に配置して、圧着し、数秒で接着を完了すること
ができる。ホットメルト接着剤は、水又は溶剤を含まな
いため、乾燥時間や乾燥装置を必要としないので、バイ
ンダを適用後短時間の圧着で接着を完了でき、接着作業
の高速化を図ると共に、接着作業時の無公害化に適す
る。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂、粘着付与
剤、ワックス類などで、必要に応じて酸化防止剤、充填
剤が配合される。各成分の配合割合は、溶融粘度、オー
プンタイム、固化速度、熱安定性等の作業性及び接着
性、耐熱性、耐寒性等の性能を考慮して決定される。ベ
ースポリマーの条件として凝集力、接着力、撓み性に優
れることのほかに、封止樹脂（８）との相溶性が良いこ
とである。例えば、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル
コポリマー（ＥＶＡ）、ポリエチレン、アタクチックポ
リプロピレン（ＡＰＰ）、エチレン−アクリル酸エチレ
ンコポリマー（ＥＥＡ）、ポリエステルが代表的で、特
殊なものとして、ポリカーボネート、ポリビニルエーテ
ル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、セルロース
系などがある。
【０００８】バインダ中に含まれる蛍光物質は、発光ダ
イオードチップ（２）の光線を吸収しながら、その光線
の波長とは異なる波長の光線を発する。蛍光物質は、基
体、付活体及び融剤より成る。基体は、亜鉛、カドミウ
ム、マグネシウム、シリコン、イットリウム等の金属及
び稀土類元素等の酸化物、硫化物、珪酸塩、バナジン酸
塩等の無機蛍光体から選択され、銅、鉄、ニッケルのそ
れらは不適である。付活体は、銀、銅、マンガン、クロ
ム、ユウロビウム、セリウム、亜鉛、アルミニウム、
鉛、リン、砒素、金等で一般に０.００１％〜数％程度
の微量が用いられる。融剤は、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、炭酸マグネシウム、塩化バリウムが使用され
る。前記無機蛍光体の外、フルオレセイン、エオシン、
油類（鉱物油）及び市販の蛍光顔料、蛍光染料等の有機
蛍光体を使用できる。本実施の形態では、蛍光バインダ
層（１０）は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット）蛍光体の粉末をエポキシ樹脂のバイ
ンダに混合して製造するが、一般の蛍光顔料や蛍光染料
をバインダーに混合したものでもよい。
イオードチップ（２）の光線を吸収しながら、その光線
の波長とは異なる波長の光線を発する。蛍光物質は、基
体、付活体及び融剤より成る。基体は、亜鉛、カドミウ
ム、マグネシウム、シリコン、イットリウム等の金属及
び稀土類元素等の酸化物、硫化物、珪酸塩、バナジン酸
塩等の無機蛍光体から選択され、銅、鉄、ニッケルのそ
れらは不適である。付活体は、銀、銅、マンガン、クロ
ム、ユウロビウム、セリウム、亜鉛、アルミニウム、
鉛、リン、砒素、金等で一般に０.００１％〜数％程度
の微量が用いられる。融剤は、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、炭酸マグネシウム、塩化バリウムが使用され
る。前記無機蛍光体の外、フルオレセイン、エオシン、
油類（鉱物油）及び市販の蛍光顔料、蛍光染料等の有機
蛍光体を使用できる。本実施の形態では、蛍光バインダ
層（１０）は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット）蛍光体の粉末をエポキシ樹脂のバイ
ンダに混合して製造するが、一般の蛍光顔料や蛍光染料
をバインダーに混合したものでもよい。
【０００９】その後、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
（２ａ）及びアノード電極（２ｂ）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
の配線導体（１３、１４）に接続して、封止樹脂（８）
によって発光ダイオードチップ（２）、カップ部（１
６）、ボンディングワイヤ（５、６）及び配線導体（１
３、１４）の端部が被覆される。使用の際に配線導体
（１３、１４）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
ら下方に照射される光は、蛍光バインダ層（１０）内を
通過した後、カップ部（１６）の側壁（１６ｂ）で反射
して封止樹脂（８）の外部に放出される。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（１６ｂ）で散乱し反射した光
成分の一部は蛍光バインダ層（１０）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バイン
ダ層（１０）から放出され、波長変換されない発光ダイ
オードチップ（２）からの光成分と混合して封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。
と同様に、発光ダイオードチップ（２）のカソード電極
（２ａ）及びアノード電極（２ｂ）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
の配線導体（１３、１４）に接続して、封止樹脂（８）
によって発光ダイオードチップ（２）、カップ部（１
６）、ボンディングワイヤ（５、６）及び配線導体（１
３、１４）の端部が被覆される。使用の際に配線導体
（１３、１４）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
ら下方に照射される光は、蛍光バインダ層（１０）内を
通過した後、カップ部（１６）の側壁（１６ｂ）で反射
して封止樹脂（８）の外部に放出される。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（１６ｂ）で散乱し反射した光
成分の一部は蛍光バインダ層（１０）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バイン
ダ層（１０）から放出され、波長変換されない発光ダイ
オードチップ（２）からの光成分と混合して封止樹脂
（８）を通して発光ダイオード装置（１１）の外部に放
出される。
【００１０】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、また蛍光バインダ層（１０）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５４０ｎ
ｍ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よく波長変換が行われる。また
ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎ
ｍ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
光バインダ層（１０）の発光とが混色された青みがかっ
た白色光となる。蛍光バインダ層（１０）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。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光の一部又は全部は蛍光バインダ
層（１０）を通過する際に蛍光バインダ層（１０）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、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
び蛍光バインダ層（１０）の発光を減衰させないため、
バインダは、発光ダイオードチップ（２）から照射され
る光及び蛍光バインダ層（１０）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。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）からの極力多量の光を蛍
光バインダ層（１０）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。
（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、また蛍光バインダ層（１０）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５４０ｎ
ｍ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よく波長変換が行われる。また
ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎ
ｍ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
光バインダ層（１０）の発光とが混色された青みがかっ
た白色光となる。蛍光バインダ層（１０）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。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光の一部又は全部は蛍光バインダ
層（１０）を通過する際に蛍光バインダ層（１０）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、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
び蛍光バインダ層（１０）の発光を減衰させないため、
バインダは、発光ダイオードチップ（２）から照射され
る光及び蛍光バインダ層（１０）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。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）からの極力多量の光を蛍
光バインダ層（１０）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。
【００１１】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）に蛍光バインダ層（１０）を
介して発光ダイオードチップ（２）を接着した後にボン
ディングワイヤ（５、６）を取付けて、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
光を蛍光バインダ層（１０）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（１１）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（１６ｃ）よりも外側に突出しないため、蛍光バイン
ダ層（１０）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。なお、蛍光バインダ層（１０）が
カップ部（１６）の上縁部（１６ｃ）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。ま
た、蛍光バインダ層（１０）は、簡単な製造方法により
安価な蛍光体粉末や蛍光顔料、蛍光染料を使用できる利
点がある。
（３）のカップ部（１６）に蛍光バインダ層（１０）を
介して発光ダイオードチップ（２）を接着した後にボン
ディングワイヤ（５、６）を取付けて、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
光を蛍光バインダ層（１０）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（１１）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（１６ｃ）よりも外側に突出しないため、蛍光バイン
ダ層（１０）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。なお、蛍光バインダ層（１０）が
カップ部（１６）の上縁部（１６ｃ）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。ま
た、蛍光バインダ層（１０）は、簡単な製造方法により
安価な蛍光体粉末や蛍光顔料、蛍光染料を使用できる利
点がある。
【００１２】図２〜図６は、本発明の他の実施の形態を
示す。図２は、カップ部（１６）の底部（１６ａ）及び
側壁（１６ｂ）を含む内部全体に蛍光バインダ層（１
０）及び追加の蛍光バインダ層（１０ａ）を塗布した例
を示す。蛍光バインダ層（１０）の塗布面積が少ないた
め波長変換された光成分が少なくなり、その結果発光ダ
イオード装置（１１）の発光が所望の色調にならない場
合は、図２に示すように、カップ部（１６）の上縁部
（１６ｃ）を越えない範囲で、カップ部（１６）の底部
（１６ａ）から側面（１６ｂ）に至るまでのカップ部
（１６）の内部全面に蛍光バインダ層（１０）を塗布し
てもよい。この場合、追加の蛍光バインダ層（１０ａ）
は、偽灯を防ぐため、上縁部（１６ｃ）から上方に突出
しない。
示す。図２は、カップ部（１６）の底部（１６ａ）及び
側壁（１６ｂ）を含む内部全体に蛍光バインダ層（１
０）及び追加の蛍光バインダ層（１０ａ）を塗布した例
を示す。蛍光バインダ層（１０）の塗布面積が少ないた
め波長変換された光成分が少なくなり、その結果発光ダ
イオード装置（１１）の発光が所望の色調にならない場
合は、図２に示すように、カップ部（１６）の上縁部
（１６ｃ）を越えない範囲で、カップ部（１６）の底部
（１６ａ）から側面（１６ｂ）に至るまでのカップ部
（１６）の内部全面に蛍光バインダ層（１０）を塗布し
てもよい。この場合、追加の蛍光バインダ層（１０ａ）
は、偽灯を防ぐため、上縁部（１６ｃ）から上方に突出
しない。
【００１３】図３は、ボンディングワイヤ（５、６）の
接続に悪影響を与えず且つ発光ダイオードチップ（２）
の電極に付着しない範囲で、カップ部（１６）内に蛍光
バインダ層（１０）を形成した例を示す。
接続に悪影響を与えず且つ発光ダイオードチップ（２）
の電極に付着しない範囲で、カップ部（１６）内に蛍光
バインダ層（１０）を形成した例を示す。
【００１４】図４は、通常の発光ダイオードチップ
（２）の電極（２ａ、２ｂ）を除く上部表面全体に鏡面
状の反射膜（１８）を予め形成した発光ダイオードチッ
プ（２）を用いる例を示す。図１〜図３の実施の形態の
構造では、波長変換されない発光ダイオードチップ
（２）の上面からの光成分がまだ相当大きいため発光ダ
イオード装置（１１）の発光が所望の色調にならないと
き又は発光ダイオードチップ（２）から発光される全量
の光を波長変換させる場合に、図４の構造が有効であ
る。発光ダイオードチップ（２）の内部で上方に向かう
発光成分も、反射膜（１８）で反射し又は散乱して、反
射膜（１８）の外側に放出されず、発光ダイオードチッ
プ（２）の内部で多重反射を繰り返しながら最終的には
発光ダイオードチップ（２）の底部又は側面から放出さ
れて、蛍光バインダ層（１０）に達し、そこで波長変換
されて発光ダイオード装置（１１）の外部に放出され
る。反射膜（１８）を半鏡面（半透明）で発光ダイオー
ドチップ（２）の上面に形成すると、発光ダイオードチ
ップ（２）の内部から上方に向かう発光成分の内、その
一部は反射されて蛍光バインダ層（１０）に達するが、
残りの発光成分はそのまま反射膜（１８）を透過するの
で、蛍光バインダ層（１０）で波長変換された光と発光
ダイオードチップ（２）の上面から波長変換されずに放
出される光とが混合された色調の光が発光ダイオード装
置（１１）の外部に放出される。このように、図４の実
施の形態では、発光ダイオードチップ（２）の上面の反
射膜（１８）の反射率を変更することによって、蛍光バ
インダ層（１０）で波長変換された色調の光から一部発
光ダイオードチップ（２）の発光成分が混合した色調の
光まで、発光ダイオード装置（１１）の外部に放出され
る光の色調を自由に変えることができる。反射膜（１
８）は、金属、ガラス又はプラスチック等の無機材料又
は有機材料を蒸着、ＭＯＣＶＤ（有機金属化合物気相成
長法）、スパッタリング、コーティング等の方法を用い
て形成される。
（２）の電極（２ａ、２ｂ）を除く上部表面全体に鏡面
状の反射膜（１８）を予め形成した発光ダイオードチッ
プ（２）を用いる例を示す。図１〜図３の実施の形態の
構造では、波長変換されない発光ダイオードチップ
（２）の上面からの光成分がまだ相当大きいため発光ダ
イオード装置（１１）の発光が所望の色調にならないと
き又は発光ダイオードチップ（２）から発光される全量
の光を波長変換させる場合に、図４の構造が有効であ
る。発光ダイオードチップ（２）の内部で上方に向かう
発光成分も、反射膜（１８）で反射し又は散乱して、反
射膜（１８）の外側に放出されず、発光ダイオードチッ
プ（２）の内部で多重反射を繰り返しながら最終的には
発光ダイオードチップ（２）の底部又は側面から放出さ
れて、蛍光バインダ層（１０）に達し、そこで波長変換
されて発光ダイオード装置（１１）の外部に放出され
る。反射膜（１８）を半鏡面（半透明）で発光ダイオー
ドチップ（２）の上面に形成すると、発光ダイオードチ
ップ（２）の内部から上方に向かう発光成分の内、その
一部は反射されて蛍光バインダ層（１０）に達するが、
残りの発光成分はそのまま反射膜（１８）を透過するの
で、蛍光バインダ層（１０）で波長変換された光と発光
ダイオードチップ（２）の上面から波長変換されずに放
出される光とが混合された色調の光が発光ダイオード装
置（１１）の外部に放出される。このように、図４の実
施の形態では、発光ダイオードチップ（２）の上面の反
射膜（１８）の反射率を変更することによって、蛍光バ
インダ層（１０）で波長変換された色調の光から一部発
光ダイオードチップ（２）の発光成分が混合した色調の
光まで、発光ダイオード装置（１１）の外部に放出され
る光の色調を自由に変えることができる。反射膜（１
８）は、金属、ガラス又はプラスチック等の無機材料又
は有機材料を蒸着、ＭＯＣＶＤ（有機金属化合物気相成
長法）、スパッタリング、コーティング等の方法を用い
て形成される。
【００１５】図５に示す実施の形態は、反射膜（１８）
の代わりに上面蛍光バインダ層（１０ｂ）を発光ダイオ
ードチップ（２）の上部表面に形成した例を示す。反射
膜（１８）で反射した光が発光ダイオードチップ（２）
の内部で更に多重反射を繰り返す場合、発光ダイオード
チップ（２）の発光成分の一部が吸収され、発光ダイオ
ード装置（１１）の外部に放出される光量が若干減少す
る欠点がある。電極（２ａ、２ｂ）を除く発光ダイオー
ドチップ（２）の上部表面全体に上面蛍光バインダ層
（１０ｂ）を形成し、発光ダイオードチップ（２）の内
部から上方に向かう発光成分を上面蛍光バインダ層（１
０ｂ）を通じて波長変換した後、上方に放出させて、発
光ダイオードチップ（２）内での光の吸収を抑制するこ
とができる。上面蛍光バインダ層（１０ｂ）は、図４の
実施の形態と同様に、蒸着、ＭＯＣＶＤ、スパッタリン
グ、コーティング等の被覆方法により、電極（２ａ、２
ｂ）を除く発光ダイオードチップ（２）の上部表面全体
に、蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等のコーティング材料
を含む物質を予め付着して形成される。図５の実施の形
態では、発光ダイオードチップ（２）の内部で上方向に
向かう発光成分が蛍光体ペースト層によって形成された
上面蛍光バインダ層（１０ｂ）を通じて波長変換されて
上方に放出されるので、発光ダイオードチップ（２）内
での反射による損失は極めて小さい。図４の実施の形態
と同様に、蛍光体ペースト層の厚さ又は含有する蛍光物
質の濃度又は成分を調整して、上面蛍光バインダ層（１
０ｂ）の変換波長又は波長変換効率を変更して、発光ダ
イオード装置（１１）の外部に放出される光を所望の色
調に変えることができる。上面蛍光バインダ層（１０
ｂ）は、作業工程上の制約又は波長変換特性の調整のた
めに、カップ部（１６）内に塗布する蛍光バインダ層
（１０）と異なる成分でもよい。
の代わりに上面蛍光バインダ層（１０ｂ）を発光ダイオ
ードチップ（２）の上部表面に形成した例を示す。反射
膜（１８）で反射した光が発光ダイオードチップ（２）
の内部で更に多重反射を繰り返す場合、発光ダイオード
チップ（２）の発光成分の一部が吸収され、発光ダイオ
ード装置（１１）の外部に放出される光量が若干減少す
る欠点がある。電極（２ａ、２ｂ）を除く発光ダイオー
ドチップ（２）の上部表面全体に上面蛍光バインダ層
（１０ｂ）を形成し、発光ダイオードチップ（２）の内
部から上方に向かう発光成分を上面蛍光バインダ層（１
０ｂ）を通じて波長変換した後、上方に放出させて、発
光ダイオードチップ（２）内での光の吸収を抑制するこ
とができる。上面蛍光バインダ層（１０ｂ）は、図４の
実施の形態と同様に、蒸着、ＭＯＣＶＤ、スパッタリン
グ、コーティング等の被覆方法により、電極（２ａ、２
ｂ）を除く発光ダイオードチップ（２）の上部表面全体
に、蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等のコーティング材料
を含む物質を予め付着して形成される。図５の実施の形
態では、発光ダイオードチップ（２）の内部で上方向に
向かう発光成分が蛍光体ペースト層によって形成された
上面蛍光バインダ層（１０ｂ）を通じて波長変換されて
上方に放出されるので、発光ダイオードチップ（２）内
での反射による損失は極めて小さい。図４の実施の形態
と同様に、蛍光体ペースト層の厚さ又は含有する蛍光物
質の濃度又は成分を調整して、上面蛍光バインダ層（１
０ｂ）の変換波長又は波長変換効率を変更して、発光ダ
イオード装置（１１）の外部に放出される光を所望の色
調に変えることができる。上面蛍光バインダ層（１０
ｂ）は、作業工程上の制約又は波長変換特性の調整のた
めに、カップ部（１６）内に塗布する蛍光バインダ層
（１０）と異なる成分でもよい。
【００１６】図６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（１３、１４）とが形成され、配線導体（１
３、１４）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（１
６）の底部（１６ａ）にて配線導体（３）に蛍光バイン
ダ層（１０）を介して固着される。配線導体（１３、１
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（２ａ）及びアノード電極（２
ｂ）はそれぞれボンディングワイヤ（５、６）により配
線導体（１３、１４）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（１３、１４）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６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バインダ層（１
０）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（１３、１４）とが形成され、配線導体（１
３、１４）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（１
６）の底部（１６ａ）にて配線導体（３）に蛍光バイン
ダ層（１０）を介して固着される。配線導体（１３、１
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（２ａ）及びアノード電極（２
ｂ）はそれぞれボンディングワイヤ（５、６）により配
線導体（１３、１４）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（１３、１４）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６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バインダ層（１
０）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。
【００１７】本発明の前記実施の形態は変更が可能であ
る。例えば、図６の発光ダイオード装置（２１）では、
絶縁性基板（１７）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。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
じさせない。
る。例えば、図６の発光ダイオード装置（２１）では、
絶縁性基板（１７）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。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
じさせない。
【００１８】
【発明の効果】前記のように、本発明では、発光ダイオ
ードチップを配線導体に接着した後、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。また、蛍光バインダ層により発光ダ
イオードチップの接着作用と波長変換作用を兼用するこ
とができるので、製造工程を簡素化でき且つ製造価格を
低減することができる。
ードチップを配線導体に接着した後、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。また、蛍光バインダ層により発光ダ
イオードチップの接着作用と波長変換作用を兼用するこ
とができるので、製造工程を簡素化でき且つ製造価格を
低減することができる。
【図１】 本発明による発光ダイオード装置の断面図
【図２】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図
【図３】 本発明の第３の実施の形態を示す断面図
【図４】 本発明の第４の実施の形態を示す断面図
【図５】 本発明の第５の実施の形態を示す断面図
【図６】 チップ形発光ダイオード装置に適用した本発
明の第６の実施の形態を示す断面図
明の第６の実施の形態を示す断面図
【図７】 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、 １３、１４・・配線導
体、 ５、６・・ボンディングワイヤ、 ８・・封止樹
脂、 １０・・蛍光バインダ層、 １０ａ・・追加の蛍
光バインダ層、 １０ｂ・・上面蛍光バインダ層、 １
１、２１・・発光ダイオード装置、 １６・・カップ
部、 １６ａ・・底部、 １６ｂ・・側壁、 １６ｃ・
・上縁部、 １７・・絶縁性基板、 １８・・反射膜、
体、 ５、６・・ボンディングワイヤ、 ８・・封止樹
脂、 １０・・蛍光バインダ層、 １０ａ・・追加の蛍
光バインダ層、 １０ｂ・・上面蛍光バインダ層、 １
１、２１・・発光ダイオード装置、 １６・・カップ
部、 １６ａ・・底部、 １６ｂ・・側壁、 １６ｃ・
・上縁部、 １７・・絶縁性基板、 １８・・反射膜、
─────────────────────────────────────────────────────
【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】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】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、また蛍光バインダ層（１０）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５４０ｎ
ｍ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よく波長変換が行われる。また
ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎ
ｍ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
光バインダ層（１０）の発光とが混色された青みがかっ
た白色光となる。蛍光バインダ層（１０）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。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光の一部又は全部は蛍光バインダ
層（１０）を通過する際に蛍光バインダ層（１０）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、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
び蛍光バインダ層（１０）の発光を減衰させないため、
バインダは、発光ダイオードチップ（２）から照射され
る光及び蛍光バインダ層（１０）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。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）からの極力多量の光を蛍
光バインダ層（１０）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。
（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、また蛍光バインダ層（１０）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５４０ｎ
ｍ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よく波長変換が行われる。また
ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトル分布が半値幅約１３０ｎ
ｍ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
光バインダ層（１０）の発光とが混色された青みがかっ
た白色光となる。蛍光バインダ層（１０）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。発光ダイオードチップ
（２）から照射される光の一部又は全部は蛍光バインダ
層（１０）を通過する際に蛍光バインダ層（１０）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、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
び蛍光バインダ層（１０）の発光を減衰させないため、
バインダは、発光ダイオードチップ（２）から照射され
る光及び蛍光バインダ層（１０）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。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）からの極力多量の光を蛍
光バインダ層（１０）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。
Claims (11)
- 【請求項１】 一対の配線導体（１３、１４）と、該一
対の配線導体（１３、１４）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）の上面に形成された電極（２ａ、２ｂ）と前記
一対の配線導体（１３、１４）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（１３、１４）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）から照射される光に対
して光透過性を有するバインダと、該バインダ内に混合
され且つ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とを含
む蛍光バインダ層（１０）を介して前記発光ダイオード
チップ（２）を前記一対の配線導体（１３、１４）の一
方に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（１３、１４）の一
方の端部にカップ部（１６）を形成し、前記蛍光バイン
ダ層（１０）を介して前記発光ダイオードチップ（２）
を前記カップ部（１６）の底部（１６ａ）に接着した請
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（１３、１４）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（１３、１４）の一方に前記蛍光バインダ
層（１０）を介して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】 前記蛍光バインダ層（１０）は前記カッ
プ部（１６）の上縁部（１６ｃ）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（１３、１４）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。 - 【請求項６】 前記発光ダイオードチップ（２）から下
方に照射される光は、前記蛍光バインダ層（１０）内を
通過した後、カップ部（１６）の側壁（１６ｂ）で反射
して前記封止樹脂（８）の外部に放出される請求項１に
記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項７】 前記カップ部（１６）の上縁部（１６
ｃ）から突出しない追加の蛍光バインダ層（１０ａ）を
カップ部（１６）の側壁（１６ｂ）に固着した請求項１
〜請求項６のいずれか１項に記載の発光ダイオード装
置。 - 【請求項８】 前記蛍光バインダ層（１０）のバインダ
は、前記蛍光バインダ層（１０）を通り波長変換された
光の発光波長に対しても透明である請求項１〜請求項７
のいずれか１項に記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項９】 前記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前記カップ部（１６）の側壁（１
６ｂ）で散乱し反射した光成分の一部は前記蛍光バイン
ダ層（１０）に達し、前記蛍光バインダ層（１０）内で
異なる波長に波長変換された光と、波長変換されない前
記発光ダイオードチップ（２）からの光成分とが混合し
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請求項１〜請求項８のいずれか１項
に記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項１０】 前記蛍光バインダ層（１０）のバイン
ダは、ホットメルト接着剤である請求項１〜請求項９の
いずれか１項に記載の発光ダイオード装置。 - 【請求項１１】 前記発光ダイオードチップ（２）の上
面に反射膜（１８）又は上面蛍光バインダ層（１０ｂ）
を形成した請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載
の発光ダイオード装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22278797A JP2947344B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP22278797A JP2947344B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 発光ダイオード装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168166A true JPH1168166A (ja) | 1999-03-09 |
| JP2947344B2 JP2947344B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=16787899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22278797A Expired - Fee Related JP2947344B2 (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 発光ダイオード装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2947344B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6943379B2 (en) | 2002-04-04 | 2005-09-13 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting diode |
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1997
- 1997-08-19 JP JP22278797A patent/JP2947344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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