(57)【要約】【課題】高発光強度の発光デバイスを提供する。【解決手段】４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する発光チップ、発光チップを封入する封止材料、及び封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされたセレン化カドミウム、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体を有する発光デバイス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップ、
前記発光チップを封入する封止材料、及び
前記封止材料に散布され、前記発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされたセレン化カドミウム、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体を有することを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
前記蛍光体は、Ｃｄ1-x Ｓ：Ｃｕx 、Ｃｄ1-x Ｓｅ：Ｃｕx またはＣｄ1-x Ｔｅ：Ｃｕx を含み、０．０１＜ｘ＜０．１であることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記発光チップは、窒化ガリウムまたは窒化インジウムガリウムを含む積層構造であることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記積層構造は、サファイア基板と、前記サファイア基板上に順次に積層されるマグネシウムをドープした窒化ガリウム層、窒化ガリウム層、及びシリコンをドープした窒化ガリウム層とを含むことを特徴とする請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記発光チップは、青色波長帯の光を放出することを特徴とする請求項４に記載の発光デバイス。
【請求項６】
導線とリードフレームを更に有し、前記導線が前記リードフレームに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記リードフレームは、外部電流を提供し、前記導線によって前記発光チップを駆動して光を放出させることを特徴とする請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項８】
請求項１に記載の発光デバイスを装着している電子デバイスにおいて、光センサー入力装置、リモートコントローラ、またはローカルネットワークシグナルトランシーバを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップ、
前記発光チップを封入する封止材料、及び
前記封止材料に散布され、前記発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、ナトリウムドープされた硫酸バリウム、カリウムドープされた硫酸バリウム、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、カリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体を有することを特徴とする発光デバイス。
【請求項１０】
前記蛍光体は、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはカリウムドープされた硫酸ストロンチウムを含み、アルカリ性の金属がナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはカリウムドープされた硫酸ストロンチウムに添加されることを特徴とする請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記蛍光体は、スズドープされた、鉄ドープされた、またはニッケルドープされた蛍光体を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記蛍光体は、（Ｂａ1-x Ｓｒx ＳＯ4 ：（Ｎａ，Ｋ）y ，（Ｓｎ，Ｆｅ，Ｎｉ）z であり、０≦ｘ≦１、０．０００１≦ｙ≦０．１、０≦ｚ≦０．０１であることを特徴とする請求項１１に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記発光チップは、窒化ガリウムまたは窒化インジウムガリウムを含む積層構造であることを特徴とする請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記積層構造は、サファイア基板と、前記サファイア基板上に順次に積層されるマグネシウムをドープした窒化ガリウム層、窒化ガリウム層、及びシリコンをドープした窒化ガリウム層とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記発光チップは、青色波長帯の光を放出することを特徴とする請求項１４に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
導線とリードフレームを更に有し、前記導線が前記リードフレームに電気的に接続されることを特徴とする請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
前記リードフレームは、外部電流を提供し、前記導線によって前記発光チップを駆動して光を放出させることを特徴とする請求項１６に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
請求項９に記載の発光デバイスを装着している電子デバイスにおいて、光センサー入力装置、リモートコントローラ、またはローカルネットワークシグナルトランシーバを含むことを特徴とする電子デバイス。
【請求項１９】
基板、及び
前記基板上にアレイ状に配列されて設置された請求項１に記載の複数の発光デバイスを備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２０】
基板、及び
前記基板上にアレイ状に配列されて設置された請求項９に記載の複数の発光デバイスを備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２１】
基板、
前記基板上にアレイ状に配列されて設置された、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する複数の発光チップ、
前記基板に形成された封止材料、及び
前記封止材料に散布され、前記発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされたセレン化カドミウム、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体を有することを特徴とする発光デバイス。
【請求項２２】
前記蛍光体は、Ｃｄ1-x Ｓ：Ｃｕx 、Ｃｄ1-x Ｓｅ：Ｃｕx またはＣｄ1-x Ｔｅ：Ｃｕx を含み、０．０１＜ｘ＜０．１であることを特徴とする請求項２１に記載の発光デバイス。
【請求項２３】
前記発光チップを覆うパッケージングプレートを更に有することを特徴とする請求項２１に記載の発光デバイス。
【請求項２４】
前記発光チップは、窒化ガリウムまたは窒化インジウムガリウムを含む積層構造であることを特徴とする請求項２１に記載の発光デバイス。
【請求項２５】
前記積層構造は、サファイア基板と、前記サファイア基板上に順次に積層されるマグネシウムをドープした窒化ガリウム層、窒化ガリウム層、及びシリコンをドープした窒化ガリウム層とを含むことを特徴とする請求項２４に記載の発光デバイス。
【請求項２６】
基板、
前記基板上にアレイ状に配列されて設置された、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する複数の発光チップ、
前記基板に形成された封止材料、及び
前記封止材料に散布され、前記発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、ナトリウムドープされた硫酸バリウム、カリウムドープされた硫酸バリウム、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、カリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはその組み合わせからなるグループの１つから選択された蛍光体を有することを特徴とする発光デバイス。
【請求項２７】
前記発光チップを覆うパッケージングプレートを更に有することを特徴とする請求項２６に記載の発光デバイス。
【請求項２８】
前記発光チップは、窒化ガリウムまたは窒化インジウムガリウムを含む積層構造であることを特徴とする請求項２６に記載の発光デバイス。
【請求項２９】
前記積層構造は、サファイア基板と、前記サファイア基板上に順次に積層されるマグネシウムをドープした窒化ガリウム層、窒化ガリウム層、及びシリコンをドープした窒化ガリウム層とを含むことを特徴とする請求項２８に記載の発光デバイス。
【請求項３０】
前記蛍光体は、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはカリウムドープされた硫酸ストロンチウムを含み、アルカリ性の金属がナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはカリウムドープされた硫酸ストロンチウムに添加されることを特徴とする請求項２６に記載の発光デバイス。
【請求項３１】
前記蛍光体は、スズドープされた、鉄ドープされた、またはニッケルドープされた蛍光体を更に含むことを特徴とする請求項３０に記載の発光デバイス。
【請求項３２】
前記蛍光体は、（Ｂａ1-x Ｓｒx ＳＯ4 ：（Ｎａ，Ｋ）y ，（Ｓｎ，Ｆｅ，Ｎｉ）z であり、０≦ｘ≦１、０．０００１≦ｙ≦０．１、０≦ｚ≦０．０１であることを特徴とする請求項３１に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスに関し、特に、高発光強度の赤外線発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、各種領域で広く用いられている。例えば、青色、赤色、緑色ＬＥＤを含む可視光ＬＥＤは、照明と表示の領域に用いられることができる。不可視光領域の照明光の赤外線ＬＥＤは、無線リモートコントロールとセンサー領域に用いられることができる。
【０００３】
一般的に、従来の赤外線ＬＥＤの製造方法は、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）を用いて基板とし、基板に類似した材料（例えば、ＧａＡｓまたはＧａＡｌＡｓ材料）を有する発光層を基板上に積層し、前記赤外線ＬＥＤのチップから発光波長範囲が８５０〜９４０ｎｍの赤外線を放射する。しかし、従来の製造方法で作られた赤外線ＬＥＤでは、発光強度が低いだけではなく発光波長範囲も狭くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−０３３７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、高発光強度の赤外線を放出する発光デバイスが必要とされる。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高発光強度の赤外線発光デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る発光デバイスは、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップと、発光チップを封入する封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされたセレン化カドミウム、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【０００８】
本発明に係る他の発光デバイスは、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップと、発光チップを封入する封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、ナトリウムドープされた硫酸バリウム、カリウムドープされた硫酸バリウム、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、カリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【０００９】
本発明に係る電子デバイスは、上述した一または他の発光デバイスと、光センサー入力装置、リモートコントローラ、またはローカルネットワークシグナルトランシーバとを備える。
【００１０】
本発明に係る一の発光装置は、基板と、基板上にアレイ状に配列されて設置された複数の発光デバイスとを備えており、発光デバイスが、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップと、発光チップを封入する封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされた硫化セレン、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【００１１】
本発明に係る他の発光装置は、基板と、基板上にアレイ状に配列されて設置された複数の発光デバイスとを備えており、発光デバイスが、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する発光チップと、発光チップを封入する封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、ナトリウムドープされた硫酸バリウム、カリウムドープされた硫酸バリウム、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、カリウムドープされた硫酸ストロンチウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【００１２】
本発明に係る更に他の発光デバイスは、基板と、基板上にアレイ状に配列されて設置された、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する複数の発光チップと、基板に形成された封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、銅ドープされた硫化カドミウム、銅ドープされた硫化セレン、銅ドープされたテルル化カドミウム、またはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【００１３】
本発明に係る更に他の発光デバイスは、基板と、基板上にアレイ状に配列されて設置された、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光を発する複数の発光チップと、基板に形成された封止材料と、封止材料に散布され、発光チップから放出された光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出し、ナトリウムドープされた硫酸バリウム、カリウムドープされた硫酸バリウム、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム、カリウムドープされた硫酸ストロンチウムまたはその組み合わせからなるグループから選択された蛍光体とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発光デバイスは、発光チップと蛍光体を用いることで高発光強度を有する赤外線を効果的に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の発光デバイスの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の発光デバイスの一実施例の発光強度シミュレーションを示す図である。
【図３】本発明の発光装置の実施例を示す図である。
【図４】本発明の発光デバイスの他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の発光デバイスの一実施例を用いた電子デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【００１７】
本発明は、例えば、発光ダイオードパッケージの発光デバイスを製造する方法の実施例に関して説明される。着目すべきことは、本発明の実施例の発光デバイスは、例えばイメージリモートコントローラまたはドアエントリコントローラなどのリモートコントローラ、例えば煙センサーまたはローカルネットワークシグナルトランシーバなどの光学センサー、または光学マウスなどの光センサー入力装置が各種電子デバイスに用いられ得ることである。
【００１８】
図１は、本発明の発光デバイス１０の一実施例を示している。図１に示されるように、発光デバイス１０は発光チップ１２（例えば、発光ダイオード）を有する。発光チップ１２は、４６０ｎｍ〜６５０ｎｍの短波長帯で光を放出することができる。好ましくは、発光チップ１２は、窒化ガリウムまたは窒化インジウムガリウムを含む積層構造である。積層構造は、例えばサファイア基板にマグネシウムをドープした窒化ガリウム（ｐ−ＧａＮ）層、窒化ガリウム層、及びシリコンをドープした窒化ガリウム（ｎ−ＧａＮ）層の順に積層される構造である。駆動電流を印加することで前記積層構造になっているチップから青色光を放出することができる。
【００１９】
図１では、導線１４は、発光チップ１２に電気的に接続される。発光チップ１２と導線１４は、蛍光体１６が散布された封止材料１８を用いて封入される。図１に示されるように、リードフレーム２０は、導線１４に電気的に接続される。リードフレーム２０は、外部電流を提供し、導線１４によって発光チップ１２を駆動して光を放出させる。
【００２０】
蛍光体１６は、光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する赤外線を放出する。蛍光体１６は、例えば銅ドープされた硫化カドミウム（ＣｄＳ：Ｃｕと呼ばれる）、銅ドープされたセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ：Ｃｕと呼ばれる）、銅ドープされたテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ：Ｃｕと呼ばれる）、またはその組み合わせからなるグループから選択されることができる。例えば、蛍光体１６は、Ｃｄ1-x Ｓ：Ｃｕx 、Ｃｄ1-x Ｓｅ：Ｃｕx またはＣｄ1-x Ｔｅ：Ｃｕx を含むことができ、０．０１＜ｘ＜０．１である。また、蛍光体１６は、ナトリウムドープされた硫酸バリウム（ＢａＳＯ4 ：Ｎａと呼ばれる）、カリウムドープされた硫酸バリウム（ＢａＳＯ4 ：Ｋと呼ばれる）、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ4 ：Ｎａと呼ばれる）、カリウムドープされた硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ4 ：Ｋと呼ばれる）、またはその組み合わせを含むことができる。なお、ナトリウムドープされた硫酸ストロンチウムまたはカリウムドープされた硫酸ストロンチウムの蛍光体１６に、選択的に、例えばスズ、鉄またはニッケルなどのアルカリ性金属イオンを入れることもできる。例えば、蛍光体１６は、（Ｂａ1-x Ｓｒx ＳＯ4 ：（Ｎａ，Ｋ）y ，（Ｓｎ，Ｆｅ，Ｎｉ）z を含むことができ、０≦ｘ≦１、０．０００１≦ｙ≦０．１と、０≦ｚ≦０．０１である。
【００２１】
図２を参照すると、本発明の発光デバイスの一実施例の発光スペクトルの発光強度シミュレーションを示している。図２に示されるように、点線は、発光チップ１２の発光波長範囲を示している。発光チップ１２の発光波長範囲は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの間であり、青色光範囲にある。実線は、蛍光体１６の発光波長範囲を示している。蛍光体１６の発光波長範囲は、７００ｎｍ〜９５０ｎｍの間であり、赤外線範囲である。発光チップは、より高い発光強度を有するため、発光チップが発する光によって励起された蛍光体もより高い発光強度を有する。よって、高発光強度を有する赤外線を放出する発光デバイスが得られる。
【００２２】
着目すべきことは、蛍光体の発光波長範囲が、蛍光体に含まれた元素間の比、例えば、テルル化カドミウムと銅ドープされた金属間の含有量の割合を調節することで調整され得ることである。また、発光デバイスから放出された、例えば青色光範囲にある迷光を排除するのに用いられる光フィルターが発光デバイスの発光面に選択的に設置され、発光デバイスの光の純度を改善することができる。
【００２３】
図３は、本発明の発光装置の実施例を示している。図３に示されるように、図１に示されたような複数の発光デバイス１０が提供される。発光デバイス１０は、基板２２上にアレイ状に配列されて設置される。一実施例では、その上に形成されたソケットと駆動回路を有する基板２２が提供される。続いて発光デバイス１０は、基板２２のソケットに接続され、図３に示す発光装置を形成する。
【００２４】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の発光デバイスの他の実施例を示している。図４（ａ）に示されるように、基板２２が提供され、複数の発光チップ１２が基板２２上にアレイに配列されて設置される。一実施例ではまず、接着剤層（図示せず）が例えば滴下法のような方法によって基板２２上に形成される。続いて、発光チップ１２が提供され、基板２２上に取り付けられる。着目すべきことは、接着剤層は、スピンコーティングによっても基板２２上に全面的に形成され得ることである。
【００２５】
続いて、図４（ｂ）に示されるように、その表面に塗布された封止材料１８を有するパッケージングプレート２４が提供され、封止材料１８は、そこに散布された蛍光体１６を有する。パッケージングプレート２４は、基板２２上に設置され、発光チップ１２と基板２２を覆う。この実施例では、封止材料１８は、エポキシ樹脂を含むことができる。パッケージングプレート２４は、光をそこに通過させる透明基板を含むことが好ましい。また、基板２２は、金膜付着のセラミックプレート、印刷回路板などを含むことができる。基板２２は、ベース基板として発光チップ１２を支える。
【００２６】
蛍光体１６の材料は、上述の実施例と同じであることができる。蛍光体１６は、発光チップ１２から放出された４６０ｎｍ〜６５０ｎｍ間の波長を有する光によって励起されて、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ間の波長を有する光を放出する。
【００２７】
図５は、本発明の発光デバイスの一実施例を用いた電子デバイスを示している。図５に示されるように、例えばイメージコントローラなどのリモートコントローラ２６が提供される。リモートコントローラ２６は、発光デバイス１０と入力キー２８を有する。ユーザは入力キー２８によって信号を入力することができる。信号は、発光デバイス１０によって、例えばテレビなど画像表示装置の信号受信機に伝送されることができ、よって、例えば、画像表示装置のチャネルをオンにする、オフにする、または切り替える操作を制御する。本発明の発光デバイスの実施例は、ここに示された実施例を限定するものではなく、例えば、発光デバイスは、ドアエントリコントローラ、携帯用計器、赤外線光学マウス、煙センサー、または赤外線ローカルネットワークシグナルトランシーバも含むことができ、赤外線を感知することで制御、または操作されることができる点に着目すべきである。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２９】
１０  発光デバイス
１２  発光チップ
１４  導線
１６  蛍光体
１８  封止材料
２０  リードフレーム
２２  基板
２４  パッケージングプレート
２６  リモートコントローラ
２８  入力キー
【図１】
2010251763.tif 000003
【図２】
2010251763.tif 000004
【図３】
2010251763.tif 000005
【図４】
2010251763.tif 000006
【図５】
2010251763.tif 000007