(57)【要約】【課題】改善された色再現性を実現し、かつ蛍光体の材料の安定性及び信頼性に優れた白色発光装置を提供する。【解決手段】白色発光装置１００は、青色ＬＥＤ１０５と、青色ＬＥＤ１０５上に配置された珪酸塩系の緑色の蛍光体１１６と、青色ＬＥＤ１０５上に配置されシリコン酸化膜で表面コーティングされた硫化物系の赤色の蛍光体１１８とを含んでいる。緑色の蛍光体は、Ｅｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、を含み、赤色の蛍光体はＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕを含むことができ、さらに、緑色の蛍光体に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうちから少なくとも一つ選択される希土類元素を添加し、赤色の蛍光体に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうちから少なくとも一つ選択される希土類元素を添加することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色ＬＥＤと、
前記青色ＬＥＤ上に配置された珪酸塩系緑色蛍光体と、
前記青色ＬＥＤ上に配置されシリコン酸化膜で表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体とを含むことを特徴とする白色発光装置。
【請求項２】
前記珪酸塩系緑色蛍光体はＥｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４を含み、前記硫化物系赤色蛍光体はＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕを含むことを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
【請求項３】
ＲｅをＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうちから少なくとも一つ選択される希土類元素として、前記珪酸塩系緑色蛍光体は（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｒｅを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の白色発光装置。
【請求項４】
Ｒｅ’をＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうちから少なくとも一つ選択される希土類元素として、前記硫化物系赤色蛍光体は（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕ、Ｒｅ’を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項５】
前記珪酸塩系緑色蛍光体のピーク波長は５２０〜５５０ｎｍで、前記硫化物系赤色蛍光体のピーク波長は６３０〜６６０ｎｍで、
前記珪酸塩系緑色蛍光体の半値幅は３０〜９０ｎｍで、前記硫化物系赤色蛍光体の半値幅は４０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項６】
前記表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は、
硫化物系赤色蛍光体粒子と、
前記硫化物系赤色蛍光体粒子上に形成されたシリコン酸化膜と、
前記硫化物系赤色蛍光体粒子と前記シリコン酸化膜との間でこれらと結合し、硫黄と炭化水素基を含有したバッファ膜を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項７】
前記炭化水素基はアルキル基であることを特徴とする請求項６に記載の白色発光装置。
【請求項８】
青色ＬＥＤを封止する樹脂封止部をさらに含み、
前記珪酸塩系緑色蛍光体と前記表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は前記樹脂封止部内に分散されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項９】
前記珪酸塩系緑色蛍光体と表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は、前記青色ＬＥＤ上に単一層または多層の蛍光体膜の形態で配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項１０】
反射カップ部を有するパッケージ本体をさらに含み、
前記青色ＬＥＤは前記パッケージ本体の反射カップ部内に実装されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【請求項１１】
上に凸のレンズ状の構造を有し前記青色ＬＥＤを封止する樹脂封止部をさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の白色発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は白色発光装置に関するもので、特に、ＬＥＤを用いた白色発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプのような既存の照明用光源やＬＣＤディスプレーのバックライト光源を代替する次世代の光源製品として、省エネと光効率の面で優れたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）が注目されている。このような高効率ＬＥＤの様々な応用のために、ＬＥＤを用いた白色発光装置の開発と研究が多く進められている。ＬＥＤを用いた白色光の実現方法としては、通常、青色ＬＥＤ上に黄色蛍光体を塗布する技術が多く採用されている。
【０００３】
しかし、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を用いた白色発光装置は、緑色と赤色波長領域の間の区分がはっきりとせず、長波長領域の光強度が低いため、十分に高い色再現性を示すことが出来ない。これにより、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組合せを用いた白色ＬＥＤは、高い色再現性が求められる製品（例えば、携帯電話のカラー画面部またはコンピューターモニター用のＬＣＤディスプレーなど）に使用するには不適切な面がある。
【０００４】
図１（ａ）は、ＬＥＤを用いた従来の白色発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。この発光スペクトルは、青色ＬＥＤとこれにより励起されるＹＡＧ系黄色蛍光体を備えた白色ＬＥＤ装置から出た白色光のものである。図１に示す通り、このスペクトルは緑色領域と赤色領域との間にはっきりとした区分がないだけでなく、長波長（赤色波長領域）では光強度が相対的に低い。このような発光スペクトルの特性は、色再現性の面で不利に作用する。
【０００５】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のスペクトルを有する白色光を青、緑及び赤色のカラーフィルターに透過させた場合に得られるスペクトルを示している。図１（ｂ）に示す通り、カラーフィルターを使用して３つ（青、緑、赤）のスペクトルに分離しても、緑色光スペクトルと赤色光スペクトルの相当の部分が重なっている。さらに赤色カラーフィルターにより分離された赤色光スペクトルは、６００ｎｍ以上の波長で非常に低い相対強度を有する。従って、図１（ａ）のスペクトルを有する白色光を、例えばＬＣＤディスプレーのバックライトとして使用する場合、このＬＣＤディスプレーは色再現性が十分ではない。実際にＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光体の組合せ（白色ＬＥＤ）をバックライト用の光源として使用する場合、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）に比べて約６０〜６５％の色再現性しか実現できない。この程度の色再現性では、天然色に近い多様な色相の表現は困難である。
【０００６】
前述の青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組合せの他に、青色ＬＥＤと赤色及び緑色蛍光体の組合せを使用した白色発光装置が提案されている。このように赤色及び緑色蛍光体を用いた場合、色再現性はある程度向上するがまだ十分ではない状況である。また、白色発光装置に通常使用される赤色または緑色蛍光体は外部エネルギーなどにより損傷するなど、蛍光体材料の不安定性のために製品の信頼性が良好ではないという問題を抱えている。
【０００７】
特に、比較的高い輝度と広い色分布を有する硫化物系蛍光体は優れた光学的特性を有しているが外部物質やエネルギーによりその構造が崩れやすいという材料の安定性の問題を抱えている。例えば、ＳｒＳ：Ｅｕなどの硫化物系赤色蛍光体はシリコン系やエポキシ系などの封止用の樹脂内に添加される硬化用の白金触媒と反応することがあり、また、湿気などに曝された場合、腐食ガスを発生して製品に悪影響を及ぼす恐れがある。硫化物系赤色蛍光体の代わりにＧｄ２Ｏ３：Ｅｕのような酸化物系赤色蛍光体を用いることが考えられるが、このような酸化物系蛍光体は輝度が低く色分布も狭いため、これを用いた白色発光装置では十分な輝度と色再現性を実現することが出来ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、さらに改善された色再現性を実現し、かつ蛍光体の材料の安定性及び信頼性に優れた白色発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の技術的課題を達成すべく、本発明の白色発光装置は、青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤ上に配置された珪酸塩系緑色蛍光体と、青色ＬＥＤ上に配置されシリコン酸化膜で表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体とを含む。
【００１０】
本発明の一実施態様では、珪酸塩系緑色蛍光体はＥｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４を含み、硫化物系赤色蛍光体はＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕを含む。
【００１１】
他の実施態様では、珪酸塩系緑色蛍光体は（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｒｅ（ＲｅはＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうち少なくとも一つ選択される希土類元素である）を含むことが出来る。また、硫化物系赤色蛍光体は（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕ、Ｒｅ’（Ｒｅ’はＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうち少なくとも一つ選択される希土類元素である）を含むことが出来る。
【００１２】
本発明の他の実施態様では、珪酸塩系緑色蛍光体のピーク波長は５２０〜５５０ｎｍで、硫化物系赤色蛍光体のピーク波長は６３０〜６６０ｎｍとすることが出来る。また、珪酸塩系緑色蛍光体の半値幅は３０〜９０ｎｍで、硫化物系赤色蛍光体の半値幅は４０〜１００ｎｍとすることが出来る。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は、硫化物系赤色蛍光体粒子と、硫化物系赤色蛍光体粒子上に形成されたシリコン酸化膜と、硫化物系赤色蛍光体粒子とシリコン酸化膜との間でこれらと結合し、硫黄（Ｓ）と炭化水素基を含有するバッファ膜とを含むことが出来る。炭化水素基は特にアルキル基とすることが出来る。
【００１４】
本発明の他の実施態様によると、白色発光装置は青色ＬＥＤを封止する樹脂封止部をさらに含み、珪酸塩系緑色蛍光体と、表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は樹脂封止部内に分散させることが出来る。
【００１５】
本発明の他の実施態様によると、珪酸塩系緑色蛍光体と、表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体は、青色ＬＥＤ上に単一層または多層の蛍光体膜の形態で配置することが出来る。
【００１６】
本発明の他の実施態様によると、白色発光装置は反射カップ部を有するパッケージ本体をさらに含み、青色ＬＥＤはパッケージ本体の反射カップ部内に実装することが出来る。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、白色発光装置は上に凸のレンズ状の構造を有し青色ＬＥＤを封止する樹脂封止部をさらに含むことが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、青色ＬＥＤと共に、珪酸塩系緑色蛍光体、及びシリコン酸化膜が表面コーティングされた赤色硫化物系蛍光体を使用することにより、色再現性を大きく向上させ装置の信頼性を高めることが出来る。このような白色発光装置を用いることで色品質と信頼性が改善されたＬＣＤディスプレーを実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲は、以下に説明する実施形態により限定されるものではない。本発明の実施形態は当業界において平均的な知識を有している者に本発明をより完全に説明するために提供される。従って、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されていることがある。
【００２０】
図２（ａ）は、本発明の一実施形態による白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。図２（ａ）の発光スペクトルは青色ＬＥＤと、Ｅｕ−ドープ（即ち、Ｅｕがドーピングされた）（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４の珪酸塩系緑色蛍光体と、Ｅｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）の硫化物系赤色蛍光体の組合せを使用した白色発光装置から得たものである。材料の安定性のため、赤色硫化物系蛍光体のＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）はシリコン酸化膜で予め表面コーティングされている。特に、青色ＬＥＤとしてＩｎＧａＮ系ＬＥＤを使用し、珪酸塩系緑色蛍光体としてＥｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４を使用し、硫化物系赤色蛍光体として、シリコン酸化膜が表面コーティングされたＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）を使用して図２（ａ）のスペクトルを得た。
【００２１】
Ｅｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４の珪酸塩系蛍光体は青色光により励起されて５２０〜５５０ｎｍのピーク波長と３０〜９０ｎｍの半値幅の光を出力することが出来る。またＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）の硫化物系蛍光体は青色光により励起されて６３０〜６６０ｎｍのピーク波長と４０〜１００ｎｍの半値幅の光を出力することが出来る。このような緑色及び赤色蛍光体を使用して高い色再現性を実現する白色光スペクトルを得ることが出来る（図２（ｂ）参照）。この場合、各蛍光体にはＥｕと共に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうち選択された少なくとも一つの希土類元素をさらに添加することが出来る。白色発光装置の構造に関する具体的な例については、図５及び図６を参照して後述する。
【００２２】
図２（ａ）を参照すると、この発光スペクトルは、既存のＹＡＧ系蛍光体を用いた装置の発光スペクトル（図１参照）とは違い、赤色領域と緑色領域が十分な光強度を有し明確に区分されているだけでなく、６００ｎｍ以上の長波長領域で十分な相対強度を有している。図２（ａ）に示す通り、このスペクトルは、４３０−４５０ｎｍ、５１０−５４０ｎｍ、６３５−６５５ｎｍの範囲の、青、緑及び赤色領域にそれぞれピーク波長を有し、青色領域のピーク波長の光強度に対比して緑色領域及び赤色領域のピーク波長の相対強度は約３５％以上に至り、特に６５０ｎｍの近傍に明確な赤色ピーク波長が現れている。このような光強度分布とピーク波長によって、著しく改善された色再現性を得ることが可能となる。
【００２３】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のスペクトルを有する白色光を、青、緑及び赤色カラーフィルターに透過させることで分離した赤緑青（ＲＧＢ）それぞれの光のスペクトルである。これらのカラーフィルターはＬＣＤディスプレーにも使用される。図２（ｂ）に示す通り、３原色の各カラーフィルターにより分離された光のスペクトル（青色光、緑色光及び赤色光スペクトル）は、分離前の白色光スペクトル（図２（ａ）参照）のＲＧＢ各波長領域と比較したときほぼ類似したピーク波長とそのピークでの相対強度を有している。
【００２４】
即ち、それぞれのカラーフィルターを透過した後に得られた青、緑及び赤色光スペクトルは、無視しても良い程度のピーク波長移動があるだけでフィルター透過前の白色光のＲＧＢ各領域のピーク波長（４３０−４５０ｎｍ、５１０−５４０ｎｍ、６３５−６５５ｎｍ）とほぼ同一のピーク波長を示している。また、カラーフィルター透過後の、各ピークでの相対強度も、白色光のＲＧＢ各波長領域のピークの相対強度とほぼ同一である。その結果、カラーフィルター透過後に得られた３原色光を用いると、色再現性がＮＴＳＣに比べて約８０％以上の高い色再現性を実現することが出来る。この色再現性は、従来のＬＥＤ−蛍光体の組合せに比べて著しく改善されたもので、総天然色に近い様々な色表現を可能とする。
【００２５】
青色ＬＥＤと組み合わせて使用される珪酸塩系緑色蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）と、硫化物系赤色蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕ）としては、必要に応じて様々な組成のものを使用することが出来る。例えば、緑色蛍光体内のＢａ，Ｓｒ，Ｃａ及びＭｇの組成比を変化させるか、赤色蛍光体内のＳとＳｅの組成比を変化させることにより、発光特性を一定の範囲内で調整できる。
【００２６】
また、珪酸塩系緑色蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）及び／または硫化物系赤色蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕ）には、Ｅｕ以外に他の希土類元素を添加されることができ、例えばＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＥｒのうち選択された少なくとも一つの希土類元素をさらに添加することが出来る。例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃｅまたは（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）：Ｅｕ、Ｐｒのように、Ｅｕに加えて副活性剤としてＣｅまたはＰｒを添加することが出来る。
【００２７】
硫化物系赤色蛍光体自体は、外部の湿気やエネルギーなどに対して容易に反応するため、このような材料の不安定性を抑制するため、使用前に硫化物系赤色蛍光体の表面をシリコン酸化膜で予め表面コーティングする。特に、本出願人が既に出願した韓国特許出願第１０−２００５−０１２７３６５号に開示された表面コーティング技術を適用することにより、硫化物に強く結合されたシリコン酸化膜による表面コーティングを形成することが出来る。
【００２８】
図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、硫化物系赤色蛍光体に適用できる表面コーティング方法を説明するための模式図である。
【００２９】
図３（ａ）を参照すると、表面コーティングの前に予めＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）硫化物系の赤色の蛍光体粒子３１の粉末を用意した後、図３（ｂ）に示す通り、この蛍光体の粉末にシラン系改質材（好ましくは液状）を付加して有機高分子被膜を形成する。例えば、メルカプト基（ｍｅｒｃａｐｔｏ  ｇｒｏｕｐ）シラン系改質材を使用する場合、改質材作用基の末端の“−ＳＨ”基がＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）の蛍光体粒子３１の表面の硫黄と反応して安定した結合を維持しながら、蛍光体粒子３１の表面に有機高分子被膜３２を形成することが出来る。このように蛍光体表面の硫黄と反応して結合できるシラン系改質材としては、アルキルシラン、アルコキシシラン、メチルシラン、メトキシシラン、ヒドロキシシラン及びその組合せで構成されたグループから選択された、シランを含む改質材がある。
【００３０】
次に、図３（ｃ）のように、有機高分子被膜３２からシリコン酸化膜３５が得られるよう有機高分子被膜３２が形成された蛍光体を２００〜６００℃程度の温度で熱処理する。この熱処理により蛍光体粒子３１の表面全体に渡って緻密に結合したシリコン酸化膜３５が得られる。このシリコン酸化膜３５は硬化触媒剤のＰｔと硫化物系蛍光体３１との間の反応を効果的に遮断することが出来る。実施例によっては、シリコン酸化膜３５と蛍光体３１との間には、硫黄（Ｓ）と炭化水素基（例えば、アルキル基）を含む薄いバッファ膜を形成することが出来る。このバッファ膜はシリコン酸化膜３５を蛍光体３１に強く結合させる役割をする。
【００３１】
図４は図３に図示された硫化物系赤色蛍光体の表面コーティングの過程をより具体的に説明するための図面である。
【００３２】
図４を参照すると、Ｅｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）と３（メルカプトプロピル）トリメトキシシラン（ＴＭＳ）を反応させ、Ｅｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）粒子の表面にあるＳ（不図示）とＴＭＳのＳＨ基を結合させる。これによって、Ｅｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）粒子の表面にＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３の有機高分子被膜が形成される。
【００３３】
その後、熱処理工程によって、Ｅｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）粒子の表面にバッファ膜（Ｓ−Ｒ）とシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を形成する。バッファ膜（Ｓ−Ｒ）は硫黄（Ｓ）とアルキル基（Ｒ）を含み、蛍光体粒子と結合している。また、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）はバッファ膜（Ｓ−Ｒ）と強く結合している。これによって、シリコン酸化膜が強く結合した“表面コーティングＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）硫化物系赤色蛍光体”が得られる。このシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）は外部の湿気、Ｐｔなどの硬化触媒、その他の外部環境から硫化物蛍光体を効果的に保護する。従って、硫化物系赤色蛍光体が有する良好な光特性を安定して確保することが可能になる。
【００３４】
また、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕのような珪酸塩系緑色蛍光体を使用することにより、緑色蛍光体材料の安定性を高めることが出来る。この珪酸塩系緑色蛍光体は、外部の湿気やＰｔ触媒やその他の外部環境に対して安定した状態を維持するだけでなく、上述の硫化物系赤色蛍光体と共に使用して優れた色再現性を実現することが出来る。また、珪酸塩系緑色蛍光体は、表面コーティングされた硫化物系緑色蛍光体より優れた材料信頼性を有するものとすることが出来る。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態による白色発光装置の断面構造を概略的に示した図である。図５を参照すると、白色発光装置１００は、中央に反射カップ部が形成されたパッケージ本体１０１と、反射カップ部の底部に実装された青色ＬＥＤ１０５を備えている。反射カップ部内には透明な樹脂封止部１１０が充填されて青色ＬＥＤ１０５を封止している。樹脂封止部１１０は、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ハイブリッド樹脂、ポリビニル系樹脂などを用いて形成することが出来る。
【００３６】
樹脂封止部１１０内には、Ｅｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４の珪酸塩系の緑色の蛍光体１１６と、シリコン酸化膜が表面コーティングされたＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）の硫化物系の赤色の蛍光体１１８とが均一に分散されている。反射カップ部の底部には、リードなどの接続用の導電体（未図示）が形成され、ワイヤボンディングまたはフリップチップボンディングなどによって青色ＬＥＤ１０５の電極と連結されている。
【００３７】
青色ＬＥＤ１０５から出た青色光は、Ｅｕ−ドープ（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４の緑色の蛍光体１１６とＥｕ−ドープ（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｓ，Ｓｅ）の赤色の蛍光体１１８とを励起させ、蛍光体１１６，１１８から緑色及び赤色光が放出される。この緑色光及び赤色光と、青色ＬＥＤ１０５から出た青色光が混合して高い色再現性を実現することが出来る白色光が出力されることになる。また、上述のように、各蛍光体１１６，１１８は、それぞれ、珪酸塩系自体の材料的な安定性を有し、または、シリコン酸化膜表面コーティングを施されているために、白色発光装置１００は高い安定性と信頼性を示す。
【００３８】
図５の白色発光装置１００は一実施形態を示すものであり、他のパッケージ構造を採用することが出来る。図６は様々な実施形態による白色発光装置２００〜４００を示す断面図である。
【００３９】
図６（ａ）及び（ｂ）の白色発光装置２００，３００では、蛍光体１１６，１１８が樹脂封止部１１０内に分散されているのではなく、青色ＬＥＤ１０５の表面にコーティングされた蛍光体膜２１０または２１６，２１８の形態で設けられている。特に、図６（ａ）の白色発光装置２００では、上述の緑色及び赤色の蛍光体１１６，１１８が、単一層の構造を有する蛍光体膜２１０内に分布している。
【００４０】
しかし、図６（ｂ）の白色発光装置３００では、各蛍光体１１６，１１８が蛍光体膜２１６，２１８にそれぞれ配置され全体として多層構造となっている。このような蛍光体膜は必ずしもＬＥＤ１０５の表面に直接配置する必要は無い。例えば、蛍光体膜は、ＬＥＤ１０５の表面から離隔した位置（例えば、樹脂封止部１１０の上面）に配置することも出来る。また、各蛍光体層２１６，２１８は必ずしも相互に接触している必要も無い。
【００４１】
図６（ｃ）はさらに他の実施形態の白色発光装置４００を示したもので、別途のパッケージ本体１０１なしで、上に凸のレンズ状（例えば、半球状）の樹脂封止部４１０が青色ＬＥＤ１０５を覆っている。この樹脂封止部４１０には、上述の珪酸塩系緑色蛍光体と、表面コーティングされた硫化物系赤色蛍光体が分散している。この青色ＬＥＤ１０５は、回路基板（未図示）上に直接実装されることにより、広い指向角を有するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）方式のＬＥＤパッケージを構成することが出来る。図６（ｃ）の実施形態において、蛍光体１１６，１１８は必ずしも樹脂封止部内に分散されている必要は無く、例えば蛍光体膜の形態で配置することも出来る。
【００４２】
本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲により規定される。特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは、当該技術分野において通常の知識を有している者に自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の白色発光装置の発光スペクトル（図１（ａ））と、従来の白色発光装置の出力光を青色、緑色及び赤色カラーフィルターで分離させたときに得られるスペクトル（図１（ｂ））を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による白色発光装置の発光スペクトル（図２（ａ））と、この白色発光装置の出力光を青色、緑色及び赤色カラーフィルターで分離させたときに得られるスペクトル（図２（ｂ））を示す図である。
【図３】本発明に適用できる硫化物系赤色蛍光体の被膜形成工程を概略的に説明するための模式図である。
【図４】図３の被膜形成工程の例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による白色発光装置を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の様々な実施形態による白色発光装置を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  白色発光装置
１０１  パッケージ本体
１０５  青色ＬＥＤ
１１０  樹脂封止部
１１６  緑色蛍光体
１１８  赤色蛍光体
【図１】
2008205437.tif 000003
【図２】
2008205437.tif 000004
【図３】
2008205437.tif 000005
【図４】
2008205437.tif 000006
【図５】
2008205437.tif 000007
【図６】
2008205437.tif 000008