(57)【要約】【課題】  白色発光ダイオードの提供。【解決手段】  励起光源と蛍光粉を少なくとも具え、該励起光源が２５８ｎｍから４９０ｎｍの間の波長の光線を発射でき、蛍光粉は励起光源の周囲に配置され、励起光源が発射する光線を受けてる。このほか、蛍光粉の材料は（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）3 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ2+，Ｄｙ3+，Ｍｎ3+からなる群より選択される。この白色発光ダイオードは高い発光効率と良好な演色性を有する。【選択図】        図１
2006332134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色発光ダイオードにおいて、少なくとも、
光線を発射し、且つ該光線の波長が２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間である、励起光源と、  該励起光源の周囲に配置されると共に、該励起光源の発射する該光線を受ける蛍光粉であって、該蛍光粉の材質は、
（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択される、上記蛍光粉と、
を包含したことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項３】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項４】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項５】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項６】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはジスプロシウム、サマリウム、ツリウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛からなる群より一種類以上が選択され、また、蛍光粉中にＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｃｌ，ＳｉＯ4 ，Ｄｙ元素が含有され、そのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項７】
赤色蛍光粉であって、（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳで示され、Ｎａ2 Ｓ工程をさいようして生産され、及びＳｍが添加されて赤色蛍光粉の発光効率及び耐熱性が増され、また赤色蛍光粉中に、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓ，Ｃｌ，Ｅｕ，Ｓｍ元素が含有され、及びそのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、赤色蛍光粉。
【請求項８】
青色蛍光粉であって、（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+にＧｄを添加して生産されて青色蛍光粉の発光効率が増され、（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+Ｇｄ2+青色蛍光粉中にＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，ＰＯ4 ，Ｃｌ，Ｅｕ，Ｇｄ元素が含有され、そのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、青色蛍光粉。
【請求項９】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、励起光源が発光ダイオードチップ及びレーザーダイオードチップのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１０】
白色発光ダイオードにおいて、少なくとも、
表面に凹穴凸塊或いは平面凸塊を具え、出光効率を高めて発光効率を高めることができる載置器と、
該載置器の該凹穴凸塊内或いは平面凸塊上に配置され、ならびに該載置器と電気的に接続され、波長が２５０ｎｍから４９０ｎｍの間の波長の光線を発射する励起光源と、
該載置器上に配置されて該励起光源を被覆して該励起光源を該載置器に固着する封止樹脂と、
該封止樹脂内に配置されならびに該励起光源の発射した光を受ける蛍光粉であって、その材質が、（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択される、上記蛍光粉と、
を包含したことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１１】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、複数のボンディングワイヤを更に包含し、且つこれらボンディングワイヤが励起光源と載置器の間に電気的に接続されたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１２】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、載置器がリードフレーム及び回路基板のいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１３】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、励起光源が発光ダイオードチップ及びレーザーダイオードチップのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１４】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１５】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１６】
請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１７】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１８】
請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはプラセオジム、ルビジウム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、イットリウム、エルビウム、ユーロピウム、ツリウム、イッテルビウム、ガドリニウム、マグネシウム、マンガンからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項１９】
白色発光ダイオードにおいて、
光線を発射し、該光線の波長が２５０ｎｍから４９０ｎｍの間である該発光ダイオードチップと蛍光粉層とを具え、該発光ダイオードチップが、少なくとも、
基板と、
該基板の上方に導電バッファ層を介して位置するダイ層と、
該導電バッファ層と接触しコンタクト層上に位置する陽極電極と、
該導電バッファ層と接触し、ならびに第一と第二クラッド層、発光層、該コンタクト層、及び該陽極電極と隔離された陰極電極と、を具え、
該蛍光粉層は該発光ダイオードチップの周囲に配置され、ならびに発光ダイオードチップの発射する光線を受け取り、該蛍光粉層の材料は、
（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２０】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２１】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２２】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２３】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２４】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはプラセオジム、ルビジウム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、イットリウム、エルビウム、ユーロピウム、ツリウム、イッテルビウム、ガドリニウム、マグネシウム、マンガンからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２５】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、基板の凹穴内に凹穴凸塊が設けられて発光ダイオードチップを載置したことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２６】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、蛍光粉層の厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍとされたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【請求項２７】
請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、基板の材料が、サファイヤ、炭化シリコン、酸化亜鉛、シリコン基板、りん化ガリウム、砒素化ガリウムのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の新規な白色発光ダイオードに係り、特に、青光励起により三から四種類の波長を発生可能で高い演色性を有する白色発光ダイオードに関する。本発明の白色発光ダイオードは、本発明のけい酸ナトリウムの蛍光粉を使用し、それは完全にＹＡＧ＆ＴＡＧ材質には属さず、且つＹ，Ｔｂ，Ａｌ，Ｃｅ等の材料を含有せず、Ｃｅを発光中心とせず、本発明のけい酸ナトリウムの蛍光粉はＥｕを発光中心とし、完全にＮｉｃｈａ特許（ＹＡＧ）及びＯｓｒａｍ（ＴＡＧ）蛍光粉等の特許とは異なり、且つこれまでのＢｌｕｅ−ｃｈｉｐパッケージの演色性不良の問題を改善し、輝度を高め、ならびにＵＶ−ｃｈｉｐのパッケージの輝度を改善し、ＵＶ−ｃｈｉｐを実際のパッケージに使用できる。
【背景技術】
【０００２】
周知の発光ダイオード（ＬＥＤ）は半導体装置に属し、その発光チップの材料はＩＩＩ−Ｖ族化学元素、例えばＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の化合物半導体を使用し、その発光原理は電気エネルギーを光に変換するというもので、即ち化合物半導体に電流を印加し、電子と正孔の結合を通して、過剰なエネルギーを光の形式で放出させ、発光の効果を達成するのである。発光ダイオードの発光現象は過熱発光或いは放電発光でなく、冷性発光に属し、このため発光ダイオードの寿命は１０万時間以上にも達し、且つアイドリングタイム不要である。このほか、発光ダイオードは反応速度が速く（約１０-9秒）、体積が小さく、節電でき、汚染が少なく（水銀を含有しない）、信頼度が高く、量産に適合する、等の長所を有し、このためその応用領域は十分に広い。そのうち最も注目されるのは白色発光ダイオードである。特に近年、発光ダイオードの発光効率が不断に向上されて、白色発光ダイオードはある応用領域、例えばスキャナの光源、液晶ディスプレイのバックライト、或いは照明設備等にあって、既に伝統的な蛍光灯及び白熱灯にとってかわる趨勢にある。
【０００３】
一般に周知の白色発光ダイオードは青光発光ダイオードチップに黄色無機蛍光粉（或いは黄色有機蛍光染料）を組み合わせて白光を発生する。そのうち、青光発光ダイオードの発生する青光波長は４４０ｎｍから４９０ｎｍの間であり、黄色無機蛍光粉が青光照射を受けた後に黄色の蛍光を発生し、且つ黄色蛍光ともとの青光が混光された後に必要な白光が得られる。このような白色発光ダイオードは製造上、上述の第一種の白色発光ダイオードより容易であり、且つ生産コストも低く、このため現在市場の白色発光ダイオードの多くがこの形式とされている。しかし、このような白色発光ダイオードの発光効率は低く、且つそれは二波長型（僅かに青光と黄光の混光を行なう）の白色発光ダイオードであり、このため演色性及び表示色温度上その他の三波長型の白色発光ダイオードのようではない。
【０００４】
また、近年白色発光ダイオードはＮｉｃｈｉａの所有する青光ＬＥＤとＹ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+蛍光粉（以下ＹＡＧと称する）を使用したパッケージの特許（特許文献１、２参照）、及びＯｓｒａｍ蛍光粉Ｔｂ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ3+（以下ＴＡＧと称する）に対する特許の制限の下で、世界で白色発光ダイオードの特許攻防戦が行なわれており、ＹＡＧ＆ＴＡＧに代わる蛍光粉を探し出して、このＮｉｃｈｉａの特許攻防戦を突破することが必要であり、また青光発光ダイオードとＹＡＧ＆ＴＡＧ蛍光粉パッケージの白色発光ダイオードの白光は演色性と表示色温度上、三波長型の白色発光ダイオードに及ばず、また最近のハイパワー発光ダイオードに対する要求、及び高い演色性に対する要求、及び高い安定性と高い発光効率の要求を鑑み、本発明は完全にＹＡＧ＆ＴＡＧ材料とは異なる本発明のけい酸ナトリウムの蛍光粉を使用し、且つＥｕを発光中心とする本発明の白色発光ダイオードを提供するものである。
【０００５】
【特許文献１】ヨーロッパ特許ＷＯ  ９８／０５０７８号
【特許文献２】ヨーロッパ特許ＷＯ  ９８／１２７５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、一種の紫外光及び青光により励起され三から四種類の波長の光線を発生可能な高い演色性の白色発光ダイオードを提供し、比較的高い発光効率と良好な演色性を提供することにある。
【０００７】
上述の目的のために、本発明は本発明の蛍光粉を開発し、それは完全にＮｉｃｈｉａの特許（ＹＡＧ）及びＯｓｒａｍの特許（ＴＡＧ）とは異なり、そのうち蛍光粉材料はＹ，Ｔｂ，Ａｌ，Ｃｅ等の材料を含有せず、Ｃｅを発光中心としない。この本発明のけい酸ナトリウムの蛍光粉の材料はＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｃｌ，ＳｉＯ4 等より選択され、且つＥｕを発光中心とする。この蛍光粉の長所は以下のとおりである。即ち、けい酸ナトリウムの蛍光粉は耐水性がアルミニウム酸ナトリウムよりも良好で、透光性が高く、発光効率が高く、且つＥｕを発光体とし、衰退しにくく、Ｃｅに較べて安定している。けい酸ナトリウムの蛍光粉はＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇを蛍光粉基本材料として採用し、比重が低く（新規けい酸ナトリウム蛍光粉の比重は３．４５８でありＹＡＧ＆ＴＡＧ蛍光粉の比重は４．３３）これにより新規けい酸ナトリウム蛍光粉は発光ダイオードパッケージにおいて沈降しにくく、パッケージが良好なものとなる。
【０００８】
且つ本発明の蛍光粉は蛍光粉の励起波長２５０ｎｍ〜４８５ｎｍで、ＵＶ−ｃｈｉｐ及びＢｌｕｅ−ｃｈｉｐに適用され、その他の蛍光粉が小局部波長だけを吸収できるのとは異なり、その励起光の波長幅は広く、放射波長は安定し、ゆえにチップエネルギーを全て変換でき、ゆえに発光効率が高く、２５０ｎｍ〜４８５ｎｍ波長ＬＥＤパッケージに適用され、パッケージ後の色度が安定し、演色性もまた良好である。
【０００９】
本発明は一種の白色発光ダイオードを提供し、それは少なくとも励起光源、載置器、封止樹脂、及び蛍光粉を包含する。そのうち、載置器の表面に凹穴があり、励起光源が載置器の凹穴内に配置され、ならびに載置器と電気的に接続され、且つ励起光源は光線を発射し、光線の波長は２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間とされる。封止樹脂は載置器の上に配置され、且つ励起光源を被覆し、励起光源を載置器に固着する。このほか、蛍光粉は励起光源周囲に配置されて励起光源の発射する光線を受け取り、且つ本発明の蛍光粉材質は（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）3 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ2+，Ｄｙ3+，Ｍｎ3+からなる群より一種類或いは二種類以上が選択される。
【００１０】
本発明の白色発光ダイオードは複数のボンディングワイヤを包含し、それは電気的に励起光源と載置器の間に接続される。このほか、載置器はリードフレーム或いは回路基板とされ、励起光源は発光ダイオードチップ或いはレーザーダイオードチップとされる。
本発明に記載の蛍光粉の材料は励起光源が発射する光線の波長に応じて調整可能で、そのうち、例えば光線の波長が２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材料は（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）3 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ2+，Ｄｙ3+，Ｍｎ3+からなる群より一種類或いは二種類以上が選択される。
【００１１】
上述の蛍光粉の材料中、（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ：，０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０である。このほか、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類或いは二種類以上が選択され、Ｒｅはジスプロシウム、サマリウム、ツリウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛からなる群のうち一種類或いは二種類以上が選択される。
【００１２】
本発明のけい酸ナトリウム蛍光粉はＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＳｉＯ4 ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｍｎ等の成分比率を調整することにより、緑光（Ｇｒｅｅｎ）、マゼンタ光（Ｍａｇｅｎｔａ）の蛍光粉を製造でき、及び（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 赤色蛍光粉製造にはＮａ2 Ｓ工程を採用し、またＳｍの添加により赤色蛍光粉の発光効率と耐熱性を向上できる。及びＳｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15青光蛍光粉生産はＧｄ添加により青光蛍光粉の発光効率を２倍に増強できる。
【００１３】
以上述べたことに基づき、本発明の白色発光ダイオードは発光波長が２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの発光ダイオードチップ（或いはレーザーダイオードチップ）を励起光源とし、ならびに異なる材質の蛍光粉を組み合わせることで、黄色、赤色、緑色、青色等の異なる色の蛍光を発生し、ならびに既存の励起光源が発生する励起光と混光を行い、白光を形成する。本発明の白色発光ダイオードは三から四波長型の白色発光ダイオード及びチップとされ、それは比較的的高い発光効率と良好な演色性を有している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、白色発光ダイオードにおいて、少なくとも、
光線を発射し、且つ該光線の波長が２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間である、励起光源と、  該励起光源の周囲に配置されると共に、該励起光源の発射する該光線を受ける蛍光粉であって、該蛍光粉の材質は、
（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択される、上記蛍光粉と、
を包含したことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項４の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項５の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはジスプロシウム、サマリウム、ツリウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛からなる群より一種類以上が選択され、また、蛍光粉中にＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｃｌ，ＳｉＯ4 ，Ｄｙ元素が含有され、そのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項７の発明は、赤色蛍光粉であって、（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳで示され、Ｎａ2 Ｓ工程をさいようして生産され、及びＳｍが添加されて赤色蛍光粉の発光効率及び耐熱性が増され、また赤色蛍光粉中に、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓ，Ｃｌ，Ｅｕ，Ｓｍ元素が含有され、及びそのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、赤色蛍光粉としている。
請求項８の発明は、青色蛍光粉であって、（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+にＧｄを添加して生産されて青色蛍光粉の発光効率が増され、（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+Ｇｄ2+青色蛍光粉中にＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，ＰＯ4 ，Ｃｌ，Ｅｕ，Ｇｄ元素が含有され、そのうちの原料粉体は金属化合物の酸化物、硝酸塩，有機金属化合物或いはその金属塩類を使用できることを特徴とする、青色蛍光粉としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、励起光源が発光ダイオードチップ及びレーザーダイオードチップのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１０の発明は、白色発光ダイオードにおいて、少なくとも、
表面に凹穴凸塊或いは平面凸塊を具え、出光効率を高めて発光効率を高めることができる載置器と、
該載置器の該凹穴凸塊内或いは平面凸塊上に配置され、ならびに該載置器と電気的に接続され、波長が２５０ｎｍから４９０ｎｍの間の波長の光線を発射する励起光源と、
該載置器上に配置されて該励起光源を被覆して該励起光源を該載置器に固着する封止樹脂と、
該封止樹脂内に配置されならびに該励起光源の発射した光を受ける蛍光粉であって、その材質が、（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択される、上記蛍光粉と、
を包含したことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、複数のボンディングワイヤを更に包含し、且つこれらボンディングワイヤが励起光源と載置器の間に電気的に接続されたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１２の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、載置器がリードフレーム及び回路基板のいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１３の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、励起光源が発光ダイオードチップ及びレーザーダイオードチップのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１４の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１５の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１６の発明は、請求項１記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１７の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１８の発明は、請求項１０記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはプラセオジム、ルビジウム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、イットリウム、エルビウム、ユーロピウム、ツリウム、イッテルビウム、ガドリニウム、マグネシウム、マンガンからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項１９の発明は、白色発光ダイオードにおいて、
光線を発射し、該光線の波長が２５０ｎｍから４９０ｎｍの間である該発光ダイオードチップと蛍光粉層とを具え、該発光ダイオードチップが、少なくとも、
基板と、
該基板の上方に導電バッファ層を介して位置するダイ層と、
該導電バッファ層と接触しコンタクト層上に位置する陽極電極と、
該導電バッファ層と接触し、ならびに第一と第二クラッド層、発光層、該コンタクト層、及び該陽極電極と隔離された陰極電極と、を具え、
該蛍光粉層は該発光ダイオードチップの周囲に配置され、ならびに発光ダイオードチップの発射する光線を受け取り、該蛍光粉層の材料は、
（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ，（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２０の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２１の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、前記光線の波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間の時、蛍光粉の材質は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn 及び（Ｍｅ1-x Ｅｕx ）ＲｅＳ  及び（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+  からなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２２の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０であることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２３の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２４の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、Ｒｅはプラセオジム、ルビジウム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、イットリウム、エルビウム、ユーロピウム、ツリウム、イッテルビウム、ガドリニウム、マグネシウム、マンガンからなる群より一種類以上が選択されることを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２５の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、基板の凹穴内に凹穴凸塊が設けられて発光ダイオードチップを載置したことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２６の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、蛍光粉層の厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍとされたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
請求項２７の発明は、請求項１９記載の白色発光ダイオードにおいて、基板の材料が、サファイヤ、炭化シリコン、酸化亜鉛、シリコン基板、りん化ガリウム、砒素化ガリウムのいずれかとされたことを特徴とする、白色発光ダイオードとしている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の特徴は波長が２５０ｎｍから４９０ｎｍの間の励起光源により、異なる色の光線を放射する蛍光粉に対して励起動作を行い、これにより励起光の波長（周波数）の違いにより、励起される蛍光粉材料も異なる。周知の二波長型の白色発光ダイオードと比較すると、本発明の三波長から四波長型の白色発光ダイオードは比較的高い発光効率と良好な演色性を有している。このほか、周知の複数の発光ダイオードチップを使用して混光を行なう白色発光ダイオードと較べると、本発明の白色発光ダイオードは比較的低い生産コストと比較的快速な生産速度を有する。
【００１６】
注意すべきことは、本発明の白色発光ダイオードの励起光源は、上述の実施例の発光ダイオードチップのほか、レーザーダイオード等その他の励起光源も包含することである。このほか、本発明の精神範囲より逸脱しなければ、本発明の蛍光粉の配合比及びその選択する材質は、必要な出力光の性質（例えば色或いは輝度）及び励起光源の波長等の外在条件により変更可能であり、本発明の白色発光ダイオードは更に蛍光粉の材質の配合調整により、特定輝度或いは色の出力光を出力でき、これによりフルカラー系列の発光ダイオードに発展させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の蛍光粉合成は以下の実施例を包含する：
実施例一（緑色蛍光粉固相反応法）：
一：化学計量比により５．０グラムの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）、１．８３グラムの二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、０．５８６０グラムの酸化ユーロピウム（Ｅｕ2 Ｏ3 ）と０．４１４１グラムの酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2 Ｏ3 ）、１．１１８５グラムの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を取り、計った原料を研磨方式で均一に混合する。さらに適量のＨＣｌを加える。それに形成させる配合は、
Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08
である。
二．混合物を坩堝中に置き、ならびに窒素ガス中で摂氏５度／分の昇温速度で摂氏１２００度まで加熱し、か焼（ｃａｌｃｉａｔｉｏｎｓ）する。６時間後に摂氏５度／分の降温速度で室温まで冷却する。
三．か焼後の粉末を研磨し、さらに坩堝中に置き空気中で摂氏１２００度で５時間焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）し、焼結工程の昇温速度は摂氏５度／分である。
四．焼結後の粉末を研磨し、更にＨ2 ／Ｎ2 （１５％／８５％）の還元ガス雰囲気中で摂氏１０００度で６時間還元（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）する。これがサンプル中のＥｕ3+イオンを還元してＥｕ2+となし、これによりその発光輝度を高め、ゆえにこの工程は情況により決定され、絶対に必要な工程というわけではない。
凡例１：Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08励起スペクトル及び放射スペクトル（図９）。
凡例２：同時にユーロピウムとジスプロシウムを添加した緑色蛍光体
Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08のＸＲＤスペクトル（図１０）。
凡例３：Ｃａ7.6 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.32Ｄｙ0.06励起スペクトル及び放射スペクトル（図１１）。
【００１８】
実施例二（マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）色蛍光粉固相反応法）：
一：化学計量比により５．０グラムの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、０．９９７０グラムの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）、３．２９グラムの二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、１．０５１５グラムの酸化ユーロピウム（Ｅｕ2 Ｏ3 ）と１．１４５グラムの酸化マンガン（Ｍｎ2 Ｏ3 ）、２．００７グラムの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を取り、計った原料を研磨方式で均一に混合する。さらに適量のＨＣｌを加える。それに形成させる配合は、
（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 
である。
二．混合物を坩堝中に置き、ならびに窒素ガス中で摂氏５度／分の昇温速度で摂氏１２５０度まで加熱し、か焼（ｃａｌｃｉａｔｉｏｎｓ）する。６時間後に摂氏５度／分の降温速度で室温まで冷却する。
三．か焼後の粉末を研磨し、さらに坩堝中に置き空気中で摂氏１２５０度で５時間焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）し、焼結工程の昇温速度は摂氏５度／分である。
四．焼結後の粉末を研磨し、更にＨ2 ／Ｎ2 （１５％／８５％）の還元ガス雰囲気中で摂氏１０００度で６時間還元（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）する。これによりサンプル中のＥｕ3+イオンが還元されＥｕ2+となり、これによりその発光輝度が高められ、ゆえにこの工程は情況により決定され、絶対に必要な工程というわけではない。
凡例４：（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 励起スペクトル及び放射スペクトル（図１２）。
凡例５：同時にユーロピウムとマンガンを添加したマゼンタ色蛍光体
（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 のＸＲＤスペクトル（図１３）。
凡例６：（Ｓｒ7.28Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.32Ｍｎ0.2 励起スペクトル及び放射スペクトル（図１４）。
【００１９】
実施例三（赤色蛍光粉固相反応法）：
一：化学計量比により０．８０５９グラムの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）、５．０グラムの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、３．６９４５グラムの硫化ナトリウム（Ｎａ2 Ｓ）、１．６６６８グラムの酸化ユーロピウム（Ｅｕ2 Ｏ3 ）と０．３８１２グラムの酸化サマリウム（Ｓｍ2 Ｏ3 ）を取り、計った原料を研磨方式で均一に混合する。それに形成させる配合は、
（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 
である。
二．混合物を坩堝中に置き、Ｈ2 ／Ｎ2 （１５％／８５％）の還元ガス雰囲気中で摂氏１１００度でか焼と還元を６時間進行する。その後、摂氏５度／分の降温速度で室温まで冷却する。
三．焼結後の粉末を、更にＨ2 ／Ｎ2 （１５％／８５％）の還元ガス雰囲気中で摂氏１１００度で６時間還元する。これによりサンプル中のＥｕ3+イオンが還元されＥｕ2+となり、その発光輝度が高められ、ゆえにこの工程は情況により決定され、絶対に必要な工程というわけではない。
四．赤色蛍光粉生産にはＮａ2 Ｓ工程を採用し、またＳｍの添加により赤色蛍光粉の降温速度と耐熱性が向上する。
凡例７：（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 励起スペクトル及び放射スペクトル（図１５）。
凡例８：同時にユーロピウムとサマリウムを添加した赤色蛍光体
（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 のＸＲＤスペクトル（図１６）。
凡例９：（Ｓｒ0.35Ｃａ0.6 ）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 励起スペクトル及び放射スペクトル（図１７）。
【００２０】
実施例四（青色蛍光粉固相反応法）：
一：化学計量比により５．０グラムの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3 ）、０．３５７５グラムの酸化ユーロピウム（Ｅｕ2 Ｏ3 ）、０．３６８３グラムの酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ3 ）を取り、計った原料を研磨方式で均一に混合する。さらに適量のＨＣｌを加える。それに形成させる配合は、
Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15 
である。
二．混合物を坩堝中に置き、ならびに窒素ガス中で摂氏５度／分の昇温速度で摂氏１２５０度まで加熱し、か焼（ｃａｌｃｉａｔｉｏｎｓ）する。６時間後に摂氏５度／分の降温速度で室温まで冷却する。
三．か焼後の粉末を研磨し、さらに坩堝中に置き空気中で摂氏１２５０度で５時間焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）し、焼結工程の昇温速度は摂氏５度／分である。
四．焼結後の粉末を研磨し、更にＨ2 ／Ｎ2 （１５％／８５％）の還元ガス雰囲気中で摂氏１０００度で６時間還元（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）する。これによりサンプル中のＥｕ3+イオンが還元されＥｕ2+となり、これによりその発光輝度が高められ、ゆえにこの工程は情況により決定され、絶対に必要な工程というわけではない。
五．青色蛍光粉生産にＧｄを加え、青色蛍光粉の発光効率を高める。
凡例１０：Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15  励起スペクトル及び放射スペクトル（図１８）。
凡例１１：同時にユーロピウムとガドリニウムを添加した青色蛍光体
Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15  のＸＲＤスペクトル（図１９）。
凡例１２：Ｓｒ4.85（ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15励起スペクトル及び放射スペクトル（図２０）。
【００２１】
図１は本発明の白色発光ダイオードの表示図である。この白色発光ダイオード１００は、リードフレーム１１０、発光ダイオードチップ１２０及び封止樹脂１３０を包含する。そのうち、リードフレーム１１０は第１接点１１２ａ、第２接点１１２ｂ及び凹穴１１０ａを具え、且つ発光ダイオードチップ１２０は接着剤１４０で凹穴１１０ａ内に配置される。このほか、発光ダイオードチップ１２０は陽極電極１２２ａと陰極電極１２２ｂを具え、それらはそれぞれボンディングワイヤ１５０によりリードフレーム１１０の第１接点１１２ａと第２接点１１２ｂに電気的に接続され、封止樹脂１３０は発光ダイオードチップ１２０の上を被覆し、発光ダイオードチップ１２０を凹穴１１０ａ内に固着させている。
【００２２】
図１に示されるように、発光ダイオードチップ１２０は励起光１２４を発射し、封止樹脂１３０内には蛍光粉１３２がドープされている。そのうち一部の励起光１２４は直接封止樹脂１３０を透過して射出され、その他の部分の励起光１２４は蛍光粉１３２に照射される。そのうち、励起光１２４の照射を受けた後、蛍光粉１３２内の蛍光物質が励起され、電子エネルギーレベルの躍進を発生し、これにより蛍光１３４を発射し、最後に励起光１２４と蛍光１３４が混光されることで、白色発光ダイオード１００が白光を射出する。
【００２３】
このほか、上述のリードフレームの代わりに、本発明の白色発光ダイオードは回路基板を使用することができる。図２は本発明の別の種類の白色発光ダイオードの表示図である。白色発光ダイオード２００ａは回路基板２１０、発光ダイオードチップ２２０、及び封止樹脂２３０を包含し、そのうち、且つ発光ダイオードチップ２２０は接着剤２４０で回路基板２１０の凹穴２１０ａ内の凹穴凸塊或いは平面凸塊２１０ｂ上に配置され、ならびにワイヤボンディングにより回路基板２１０と電気的に接続される。封止樹脂２３０封止樹脂２３０内には蛍光粉２３２がドープされ、且つ封止樹脂２３０は発光ダイオードチップ２２０の上を被覆する。上述の関係部品の詳細な作用とその接続関係は図１中に描かれる実施例と類似するため、重複する説明は省略するので図１の関係説明を参照されたい。図３、４、５はまた別の種類の白色発光ダイオードの表示図である。白色発光ダイオード２００ｂと白色発光ダイオード２００ｃは発光ダイオードフリップチップパッケージに用いられる。
【００２４】
このほか、上述の図中にはいずれも二つの電極が共にチップ上部に位置する発光ダイオードチップが描かれているが、実際の運用上は、本発明の凹穴２１０ａ内の凹穴凸塊或いは平面凸塊２１０ｂが出光効率を高めて発光効率を高めるため、二つの電極がチップの上部と底部に位置する発光ダイオードチップを採用でき、且つ電極位置の違いにより、発光ダイオードチップとリードフレーム（又は回路基板）の間の接続方式も違いがある。
【００２５】
図５から図８は本発明が採用する発光ダイオード白光ダイの側面断面及び平面実施例図である。それは、回路基板ベース３１０、発光ダイオードチップ層３３０及び蛍光粉層３４０を包含し、この発光ダイオードチップ層３３０はコンタクト層３５０を介して回路基板ベース３１０表層の陽極電極３２０及び陰極電極３６０と電気的に接続されている。また、白光ダイ蛍光粉層３４０の厚さは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ内にあって出光効率を高めることができ、これにより発光効率を高めることができる。
【００２６】
本発明の特徴により、上述の発光ダイオードチップの発射する励起光の波長は例えば２５０ｎｍ〜４９０ｎｍの間とされ、蛍光粉は例えば緑光蛍光粉、マゼンタ色蛍光粉、及び赤光蛍光粉、及び青色蛍光粉を包含する。そのうち、緑光及びマゼンタ色蛍光粉の材料は、（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）8 Ｍｇz （ＳｉＯ4 ）m ，Ｃｌn ：からなる群より一種類或いは二種類以上が選択される。赤色蛍光粉の材料は（Ｍｅ1-x-y Ｅｕx Ｒｅy ）Ｓ：．．．からなる群より一種類が選択される。青色蛍光粉の材料は、（Ｃａ1-x-y ，Ｓｒx ，Ｂａy ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ2+，Ｇｄ2+からなる群より一種類が選択される。０＜ｘ≦０．８，０≦ｙ≦２．０，０≦ｚ≦１．０，１．０≦ｍ≦６．０，０．１≦ｎ≦３．０である。このほか、Ｍｅはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群より一種類が選択され、Ｒｅはジスプロシウム、サマリウム、ツリウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛からなる群のうち一種類或いは二種類以上が選択される。
【００２７】
注意すべきことは以下のことである。励起光の波長（周波数）及びそれに組み合わされる蛍光粉の違いにより、本発明の白色発光ダイオードの出力する発射スペクトルも異なり、これについては以下にいくつかの実施例を挙げて説明する。
【００２８】
実施例五：
例えば、発光ダイオードチップが波長が４４０ｎｍから４９０ｎｍの間の青色発光ダイオードチップの時、蛍光粉例えば上述の緑色蛍光粉及びマゼンタ色蛍光粉等の励起エネルギーレベルが比較的低い蛍光材料を包含する。図９は、本発明の第一実施例の一種の白色発光ダイオードの放射スペクトルを示し、そのうち、蛍光粉の配合例は、２０％の緑色蛍光粉Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08に８０％のマゼンタ色蛍光粉（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 を組合せたものとされ、発光ダイオードチップは例えば波長が４５５ｎｍの青色励起光を発射できるものとされる。励起光照射の後、緑色蛍光粉は例えば波長５１０ｎｍ〜５２５ｎｍの間の緑色蛍光を発射し、マゼンタ色蛍光粉は例えば波長ピーク値が５６０ｎｍ〜５９０ｎｍのマゼンタ色蛍光を発射する。青色励起光、緑色蛍光及びマゼンタ色蛍光の混光により高い演色性の白光が形成され、本発明の白色発光ダイオードは即ち三波長型白色発光ダイオードとされる（図２１）。
【００２９】
実施例六：
上述の実施例五に基づき、蛍光粉の材料種類を変更し、各材料の組成百分率を変更する前提下で、白色発光ダイオードが出力する結果もまた異なるものとなる。例えば、蛍光粉の配合比を変更して１００％の緑色蛍光粉Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08とし、発光ダイオードチップは例えば波長４５５ｎｍの青色励起光を発射できるものとする。励起光照射後に、緑色蛍光粉の発射する緑色光色度は、高輝度の緑色発光ダイオードを形成する。青色発光ダイオードが蛍光粉を介して直接パッケージされて緑色発光ダイオードとされ、且つそれは高輝度を具え、全世界の先進の製品となる（図２２）。
【００３０】
実施例七（励起光波長が２５０ｎｍから４４０ｎｍの間）：
図２３は本発明の実施例五の白色発光ダイオードの放射スペクトルを示し、そのうち、適当な蛍光粉配合比で配合された、マゼンタ色蛍光粉、緑色蛍光粉、赤色蛍光粉（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 、及び青色蛍光粉Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15を包含し、ならびに波長が３８５ｎｍの紫光を励起光として提供する。励起光で励起後に、緑色蛍光粉が５０８．２ｎｍ波長の緑色蛍光４２０を発射し、青色蛍光粉が４５０．２ｎｍ波長の青色蛍光４１０を発射し、赤色蛍光粉が増強された波長６１５．６ｎｍの赤色蛍光４４０を発射し、マゼンタ色蛍光粉が５６４ｎｍのマゼンタ色蛍光４３０を発射し、これにより四波長で演色性が良好な白光を形成する（図２３）。
【００３１】
以上の多くの実施例から分かるように、本発明の白色発光ダイオードは比較的高いエネルギーの励起光、例えば波長が３６５ｎｍから３９５ｎｍの間の紫光励起光を応用するか、或いは波長が更に低い（３６５ｎｍより低い）紫外光励起光を応用し、蛍光粉は周知の赤色蛍光粉或いはマゼンタ色蛍光粉のほかに、さらに緑色蛍光粉或いは青色蛍光粉等の励起エネルギーレベルが比較的高い材料を包含する。ならびに本発明の発光ダイオードチップの発射する励起光はその波長が短いほどそのエネルギーが高く、この励起光と反応する蛍光粉の種類もまた多くなり、且つ蛍光粉が励起される程度もますます完全になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の白色発光ダイオードの実施例の表示図である。
【図２】本発明の白色発光ダイオードの別の実施例の表示図である。
【図３】本発明の白色発光ダイオードの別の実施例の表示図である。
【図４】本発明の白色発光ダイオードの別の実施例の表示図である。
【図５】本発明の白色発光ダイオードの白光ダイの側面断面図である。
【図６】本発明の白色発光ダイオードの白光ダイの平面実施例図である。
【図７】本発明の白色発光ダイオードの白光ダイの平面実施例図である。
【図８】本発明の白色発光ダイオードの白光ダイの平面実施例図である。
【図９】本発明のＣａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08の励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、放射スペクトルは５０８．２ｎｍである。
【図１０】本発明の同時にユーロピウムとジスプロシウムを添加した緑色蛍光体Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08のＸＲＤスペクトルグラフである。
【図１１】本発明のＣａ7.6 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.32Ｄｙ0.06励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、Ｅｕが増加され、放射スペクトルは５１１．８ｎｍに増長している。
【図１２】本発明の（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、放射スペクトルは５６３ｎｍである。
【図１３】本発明の同時にユーロピウムとマンガンを添加したマゼンタ色蛍光体（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 のＸＲＤスペクトルグラフである。
【図１４】本発明の（Ｓｒ7.28Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.32Ｍｎ0.2 励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、Ｅｕが増加され、放射スペクトルは５６４．４ｎｍに増長している。
【図１５】本発明の（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、放射スペクトルは６１６．２ｎｍである。
【図１６】本発明の同時にユーロピウムとサマリウムを添加した赤色蛍光体（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 のＸＲＤスペクトルグラフである。
【図１７】本発明の（Ｓｒ0.35Ｃａ0.6 ）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、Ｃａが増され、放射光スペクトルは６４１．８ｎｍに増長している。
【図１８】本発明のＳｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15  励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、放射スペクトルは２倍強度に増している。
【図１９】本発明の同時にユーロピウムとガドリニウムを添加した青色蛍光体Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15  のＸＲＤスペクトルグラフである。
【図２０】本発明のＳｒ4.85（ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15励起スペクトル及び放射スペクトルグラフであり、Ｇｄ未添加時の放射スペクトルの強度を示す。
【図２１】本発明の２０％の緑色蛍光粉Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08に８０％のマゼンタ色蛍光粉（Ｓｒ7.48Ｃａ0.2 ）Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｍｎ0.2 を組合せ、発光ダイオードチップに波長が４５５ｎｍの青色励起光を発射できるものを使用してなる三波長型白色発光ダイオードのスペクトルグラフである。
【図２２】本発明の１００％の緑色蛍光粉Ｃａ7.8 Ｍｇ（ＳｉＯ4 ）4 Ｃｌ2 ：Ｅｕ0.12Ｄｙ0.08を使用し、発光ダイオードチップに波長４５５ｎｍの青色励起光を発射できるものを使用してなる発光ダイオードの色度スペクトルグラフである。
【図２３】本発明の、適当な蛍光粉配合比で配合された、マゼンタ色蛍光粉、緑色蛍光粉、赤色蛍光粉（Ｓｒ0.78Ｃａ0.17）Ｓ：Ｅｕ0.1 Ｓｍ0.015 、及び青色蛍光粉Ｓｒ4.7 （ＰＯ4 ）2 Ｃｌ：Ｅｕ0.15Ｇｄ0.15を使用し、ならびに波長が３８５ｎｍの紫光を励起光としたスペクトルグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１００  白色発光ダイオード        １１０  リードフレーム
１１０ａ  凹穴                    １１２ａ  第１接点
１１２ｂ  第２接点                １２０  発光ダイオードチップ
１２２ａ  陽極電極                １２２ｂ  陰極電極
１２４  励起光                    １３０  封止樹脂
１３２  蛍光粉                    １３４  蛍光
１４０  接着剤                    １５０  ボンディングワイヤ
２００  白色発光ダイオード        ２１０  回路基板
２１０ａ  凹穴                    ２１０ｂ  凹穴凸塊或いは平面凸塊
２２０  発光ダイオードチップ      ２３０  封止樹脂
２３２  蛍光粉                    ２４０  接着剤
３１０  ベース                    ３２０  陽極電極
３３０  発光ダイオードチップ層    ３４０  蛍光粉層
３５０  コンタクト層              ３６０  陰極電極
４１０  青色蛍光                  ４２０  緑色蛍光
４３０  マゼンタ色蛍光            ４４０  赤色蛍光
【図１】
2006332134.tif 000003
【図２】
2006332134.tif 000004
【図３】
2006332134.tif 000005
【図４】
2006332134.tif 000006
【図５】
2006332134.tif 000007
【図６】
2006332134.tif 000008
【図７】
2006332134.tif 000009
【図８】
2006332134.tif 000010
【図９】
2006332134.tif 000011
【図１０】
2006332134.tif 000012
【図１１】
2006332134.tif 000013
【図１２】
2006332134.tif 000014
【図１３】
2006332134.tif 000015
【図１４】
2006332134.tif 000016
【図１５】
2006332134.tif 000017
【図１６】
2006332134.tif 000018
【図１７】
2006332134.tif 000019
【図１８】
2006332134.tif 000020
【図１９】
2006332134.tif 000021
【図２０】
2006332134.tif 000022
【図２１】
2006332134.tif 000023
【図２２】
2006332134.tif 000024
【図２３】
2006332134.tif 000025