(57)【要約】【課題】ガラス管２内に、紫外線又は近紫外線の発光層を有する発光ダイオード１を、一対のデュメット線３，４の先端面にて挟持した状態で装填して成る発光ダイオード装置において、紫外線又は近紫外線の発光量のアップを図る。【解決手段】前記発光ダイオードチップ１のうち前記発光層１５と一端における電極１２との間、及び前記発光層１５と他端における電極１９との間の両方の各々に、光反射層１３，１７を形成する。【選択図】                        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管内に、紫外線又は近紫外線の発光層を有する発光ダイオードを、一対のデュメット線の先端面にて挟持した状態で装填して成る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のうち前記発光層と一端における電極との間、及び前記発光層と他端における電極との間の両方の各々に、光反射層を形成したことを特徴とする紫外線又は近紫外線の発光ダイオード装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記発光ダイオードチップにおける発光層を、当該発光ダイオードチップのうち一端における電極に近接する部分に位置する一方、前記発光ダイオードチップの側面を、当該発光ダイオードチップの一端における電極から他端における電極に向かって内向きに傾斜したことを特徴とする紫外線又は近紫外線の発光ダイオード装置。
【請求項３】
前記請求項１又は２の記載において、前記ガラス管の表面を、内面を光反射面に形成した遮光膜にて、当該表面の一部に遮光膜なしの部分を残すように被覆したことを特徴とする紫外線又は近紫外線の発光ダイオード装置。
【請求項４】
前記請求項３の記載において、前記ガラス管の表面のうち前記遮光膜なしの部分に、紫外線を可視光線に波長変換する物質を含む光透過膜を形成したことを特徴とする紫外線又は近紫外線の発光ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード装置のうち、紫外線又は近紫外線を発光する発光ダイオード装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の発光ダイオード装置は、発光ダイオードチップを、透明な合成樹脂にてパッケージするという構成であった。
【０００３】
しかし、この構成において、発光源である発光ダイオードチップが、紫外線又は近紫外線を発光する発光ダイオードチップである場合、これをパッケージする合成樹脂が紫外線又は近紫外線にて急速に劣化し、ひいては、光の透過率が急激に低下することになる。
【０００４】
また、前記発光ダイオード装置の一つに、その発光ダイオードチップをガラス管にてパッケージして成るガラス管シール型のものが存在する（特許文献１及び２を参照）。
【０００５】
このガラス管シール型の発光ダイオード装置は、発光ダイオードチップをガラス管にてパッケージすることにより、紫外線又は近紫外線を発光する発光ダイオードチップに適用した場合に、光の透過率の低下は殆ど発生しない利点を有する。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−９８６８７号公報
【特許文献２】
特開昭６３−５２４９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、その反面、ガラス管内に装填した発光ダイオードチップを、前記ガラス管内にその両端から挿入した金属製のデュメット線にて、前記発光ダイオードチップの両端における電極が当該両デュメット線に接触するように挟み付けるという構成であることにより、前記発光ダイオードチップにおける基板及び電極、並びに、前記両デュメット線が、紫外線又は近紫外線に対して吸収層として機能することになり、換言すると、前記発光ダイオードチップにおける両電極間の発光層において発光した紫外線又は近紫外線の一部が、当該発光ダイオードチップにおける基板及び電極並びに前記デュメット線に吸収されることになるから、これらに吸収される分だけ、前記発光ダイオードチップの側面からガラス管を透過して外向きに発射される紫外線又は近紫外線の光量が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、この問題を解消することを技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「ガラス管内に、紫外線又は近紫外線の発光層を有する発光ダイオードを、一対のデュメット線の先端面にて挟持した状態で装填して成る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のうち前記発光層と一端における電極との間、及び前記発光層と他端における電極との間の両方の各々に、光反射層を形成した。」ことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記発光ダイオードチップにおける発光層を、当該発光ダイオードチップのうち一端における電極に近接する部分に位置する一方、前記発光ダイオードチップの側面を、当該発光ダイオードチップの一端における電極から他端における電極に向かって内向きに傾斜した。」
ことを特徴としている。
【００１１】
更にまた、本発明の請求項３は、
「前記請求項１又は２の記載において、前記ガラス管の表面を、内面を光反射面に形成した遮光膜にて、当該表面の一部に遮光膜なしの部分を残すように被覆した。」
ことを特徴としている。
【００１２】
加えて、本発明の請求項４は、
「前記請求項３の記載において、前記ガラス管の表面のうち前記遮光膜なしの部分に、紫外線を可視光線に波長変換する物質を含む光透過膜を形成した。」
ことを特徴としている。
【００１３】
【発明の作用・効果】
このように、発光ダイオードチップのうち紫外線又は近紫外線の発光層と一端における電極との間、及び前記発光層と他端における電極との間の両方の各々に、光反射層を形成することにより、発光ダイオードチップにおける発光層は、二つの光反射層にて挟まれた形態になり、前記発光層において発光する紫外線又は近紫外線が、発光ダイオードチップにおける基板及び電極、並びにデュメット線に吸収されることを、これを挟む前記両光反射層によって確実に低減できるから、前記発光ダイオードチップの側面からガラス管を透過して外向きに発射される紫外線又は近紫外線の光量、つまり、発光ダイオード装置における紫外線又は近紫外線の発光量を大幅にアップすることができる。
【００１４】
この場合において、請求項２に記載した構成にすることにより、発光層を比較的広い面積にした上で、この発光層において発光する紫外線又は近紫外線を、内向きに傾斜する側面から光の減衰が少ない状態で出射することができるから、前記発光ダイオードチップの側面からガラス管を透過して外向きに発射される紫外線又は近紫外線の光量、つまり、発光ダイオード装置における紫外線又は近紫外線の発光量を更にアップすることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載した構成にすることにより、発光ダイオードチップにおいて発光する紫外線又は近紫外線は、その殆ど総てがガラス管のうち遮光膜を形成していない部分に集中できて、この部分から強い紫外線又は近紫外線として出射することができる。
【００１６】
更にまた、請求項４に記載した構成にすることにより、前記紫外線又は近紫外線を、被膜を透過するときにおいて可視光線に波長変換して、集中的に出射することができるから、カメラ等におけるフラッシュとして使用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１８】
図１〜図３は、第１の実施の形態を示す。
【００１９】
この図において、符号１は、紫外線又は近紫外線を発光する発光ダイオードチップを、符号２は、ガラス管を、符号３及び４は、一対のデュメット線を各々示す。
【００２０】
前記発光ダイオードチップ１は、基板１１の下面に、カソードの電極１２を形成する一方、前記基板１１の上面に、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）層等の光反射層１３、ｎ型半導体層１４、発光層１５、ｐ型半導体層１６、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）層等の光反射層１７、ｐ型コンタクト層１８及びアノードの電極１９を積層状に形成したものに構成され、前記カソードの電極１２及びアノードの電極１９の各々には、銀又は半田等によるバンプ１２′，１９′が設けられている。
【００２１】
また、前記発光ダイオードチップ１は、ｎ型半導体層１４を薄くする一方、ｐ型半導体層１６を厚くすることにより、その発光層１５をカソードの電極１２に近接する部位に位置するように構成している。
【００２２】
更にまた、前記発光ダイオードチップ１は、その一端におけるカソードの電極１２側の寸法Ｄ１を大きく、その他端におけるアノードの電極１９側の寸法Ｄ２を小さくすることにより、当該発光ダイオードチップ１における側面１ａを、その一端におけるカソードの電極１２側からその他端におけるアノードの電極１９側に向かって内向きに傾斜するように構成している。
【００２３】
そして、前記発光ダイオードチップ１を、前記一対のデュメット線３，４の先端面にて挟持した状態で、前記ガラス管２内に挿入したのち、ガラス管２を加熱にて両デュメット線３，４に対して密着することによって、ガラス管シール型の発光ダイオード装置に構成する。
【００２４】
この構成の発光ダイオード装置は、前記両デュメット線３，４に所定の電流を印加することにより、紫外線又は近紫外線を発光する。
【００２５】
この場合において、前記発光ダイオードチップ１における発光層１５は、二つの光反射層１３，１７にて挟まれた形態になっていることにより、前記発光層１５において発光する紫外線又は近紫外線が、発光ダイオードチップ１における基板１１、両電極１２，１９、及び両バンプ１２′，１９′、並びに両デュメット線３，４に吸収されることを、これを挟む前記両光反射層１３，１７によって確実に低減できるから、前記発光ダイオードチップ１の側面１ａからガラス管２を透過して外向きに発射される紫外線又は近紫外線の光量、つまり、発光ダイオード装置における紫外線又は近紫外線の発光量を、当該紫外線又は近紫外線が基板１１内に吸収されない分だけ、大幅にアップすることができる。
【００２６】
また、前記発光ダイオードチップ１は、前記したように、その発光層１５を、当該発光ダイオードチップ１のうち一端における電極１２に近接する部分に位置する一方、前記発光ダイオードチップ１の側面１ａを、当該発光ダイオードチップ１の一端における電極１２から他端における電極１９に向かって内向きに傾斜したことにより、発光層１５を比較的広い面積にした上で、この発光層１５において発光する紫外線又は近紫外線を、内向きに傾斜する側面１ａから光の減衰が少ない状態で出射することができるから、前記発光ダイオードチップ１の側面１ａからガラス管２を透過して外向きに発射される紫外線又は近紫外線の光量、つまり、発光ダイオード装置における紫外線又は近紫外線の発光量を更にアップすることができる。
【００２７】
次に、図４及び図５は、第２の実施の形態を示す。
【００２８】
この第２の実施の形態は、前記した構成の発光ダイオード装置において、そのガラス管２の表面を、内面を光反射面に形成した遮光膜５にて、当該表面の一部に遮光膜５なしの部分を残すように被覆したものである。
【００２９】
この構成により、発光ダイオードチップ１において発光する紫外線又は近紫外線は、その殆ど総てがガラス管２のうち遮光膜５を形成していない部分に集中できて、この部分から強い紫外線又は近紫外線として出射することができる。
【００３０】
また、この第２の実施の形態においては、前記ガラス管２の表面のうち前記遮光膜５にて被覆されていない部分に、紫外線を白色等の可視光線に波長変換する物質を含む光透過膜６を形成する。
【００３１】
この場合において、前記光透過膜６により紫外線を、例えば、可視光線の一つである白色に波長変換する場合には、前記光透過膜６に、赤色に波長変換する螢光物質、緑色に波長変換する螢光物質、及び青色に波長変換する螢光物質を適宜混合して混入するという構成にする。
【００３２】
これにより、前記発光ダイオードチップ１において発光する紫外線又は近紫外線を、白色の螢光膜６を透過するときにおいて可視光線に変換して、集中的に出射することができるから、カメラ等におけるフラッシュとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する発光ダイオードチップの拡大縦断正面図である。
【図２】第１の実施の形態による発光ダイオード装置を示す縦断正面図である。
【図３】第１の実施の形態による発光ダイオード装置の分解斜視図である。
【図４】第２の実施の形態による発光ダイオード装置を示す斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ視拡大断面図である。
【符号の説明】
１                          発光ダイオードチップ
１１                        基板
１２，１９                  電極
１３，１７                  光反射層
１４                        ｎ型半導体層
１５                        発光層
１６                        ｐ型半導体層
２                          ガラス管
３，４                      デュメット線
５                          遮光膜
６                          螢光膜
【図１】
2004356501.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004356501.tif 000006
【図５】
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