(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップから放射される所定色の可視光と、有機蛍光体から放射される所定色の可視光とを十分に混色させることのできる発光ダイオードを実現する。【解決手段】青色可視光を放射するＬＥＤチップ20の上方に、多数の繊維30が立体的に絡み合って形成され、繊維30間に多数の空隙32が形成された不織布28を配置すると共に、上記不織布28を構成する繊維30に、上記ＬＥＤチップ20の放射光で励起されて黄色可視光を放射する有機蛍光体26を担持させたＬＥＤ10。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定色の可視光を放射するＬＥＤチップの上方に、多数の繊維が立体的に絡み合って形成され、繊維間に多数の空隙が形成された不織布を配置すると共に、上記不織布を構成する繊維に、上記ＬＥＤチップの放射光で励起されて所定色の可視光を放射する有機蛍光体を担持させたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
上記ＬＥＤチップを凹部内に配置して、ＬＥＤチップを該ＬＥＤチップより高さが高い枠部材で囲繞すると共に、上記枠部材上に上記不織布を配置したことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード。
【請求項３】
上記ＬＥＤチップが青色可視光を放射するものであり、上記有機蛍光体が黄色可視光を放射するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）と有機蛍光体を備えた発光ダイオードに係り、特に、ＬＥＤチップから放射される所定色の可視光と、ＬＥＤチップの放射光で励起されて有機蛍光体から放射される所定色の可視光との混色光を得る発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機蛍光体は、無機蛍光体に比べて鮮明な可視光を発光することから発光ダイオード用の蛍光体として用いることが提案されている。
例えば、特開平１０−２００１６５号公報には、「複数のリード（２）（４）と、該複数のリード（２）（４）間に電気的に接続された半導体発光素子（５）と、前記複数のリード（２）（４）の一端及び前記半導体発光素子（５）を封止する樹脂封止体（７）とを備えた半導体発光素子において、有機蛍光体等の蛍光体を含む透光性の蛍光カバー（９）を前記樹脂封止体（７）の外面に被着したことを特徴とする半導体発光装置」が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２００１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記有機蛍光体は、一般に発光色と同じ体色を有しているものである。このため、例えば、ＬＥＤチップから放射される青色可視光と、蛍光体から放射される黄色可視光を混色させて白色光を得る発光ダイオードにおいて、黄色の体色を有する黄色可視光発光用の有機蛍光体を用いた場合、ＬＥＤチップから放射される青色可視光が、黄色の体色を有する有機蛍光体によって遮られてしまい、その結果、ＬＥＤチップの青色可視光と有機蛍光体の黄色可視光とが十分に混色せず、黄色味の強い白色光しか得られないといった事態が生じていた。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＬＥＤチップから放射される可視光と、有機蛍光体から放射される可視光とを十分に混色させることのできる発光ダイオードを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発光ダイオードは、
所定色の可視光を放射するＬＥＤチップの上方に、多数の繊維が立体的に絡み合って形成され、繊維間に多数の空隙が形成された不織布を配置すると共に、上記不織布を構成する繊維に、上記ＬＥＤチップの放射光で励起されて所定色の可視光を放射する有機蛍光体を担持させたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に記載の発光ダイオードは、請求項１に記載の発光ダイオードにおいて、
上記ＬＥＤチップを凹部内に配置して、ＬＥＤチップを該ＬＥＤチップより高さが高い枠部材で囲繞すると共に、上記枠部材上に上記不織布を配置したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に記載の発光ダイオードは、請求項１又は２に記載の発光ダイオードにおいて、
上記ＬＥＤチップが青色可視光を放射するものであり、上記有機蛍光体が黄色可視光を放射するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発光ダイオードにあっては、所定色の可視光を放射するＬＥＤチップの上方に、多数の繊維が立体的に絡み合って形成され、繊維間に多数の空隙が形成された不織布を配置すると共に、上記不織布を構成する繊維に、上記ＬＥＤチップの放射光で励起されて所定色の可視光を放射する有機蛍光体を担持させたことから、ＬＥＤチップから放射される所定色の可視光は、不織布の上記空隙を通ることにより、有機蛍光体から放射される所定色の可視光と十分に混色させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づき、本発明に係るＬＥＤ10の実施形態を説明する。
本発明に係るＬＥＤ10は図１及び図２に示すように、樹脂やセラミック等の絶縁材料より成り、口径が下端から上端に向かって拡開する略リング状の枠部材14と、銅等より成る第１のリードフレーム16及び第２のリードフレーム18を有している。
【００１０】
上記枠部材14の底面14ａ及び底面開口を、第１のリードフレーム16の先端部16ａで覆うことにより凹部17が形成されており、該凹部17内に露出した第１のリードフレーム16の先端部16ａに、ＬＥＤチップ20をダイボンドすることにより、第１のリードフレーム16とＬＥＤチップ20底面の一方の電極（図示せず）とを電気的に接続している。第１のリードフレーム16の後端部16ｂは、枠部材14を貫通して外方へ向かって水平方向に取り出されている。
而して、凹部17内に露出した第１のリードフレーム16の先端部16ａに、ＬＥＤチップ20を配置したことにより、ＬＥＤチップ20は、該ＬＥＤチップ20より高さが高い枠部材14によって囲繞されることとなる。
上記ＬＥＤチップ20は、窒化ガリウム系半導体結晶等で構成されており、後述する有機蛍光体を励起させる波長の紫外線及び青色可視光を発光するものである。
【００１１】
また、第２のリードフレーム18は、上記枠部材14を貫通して凹部17内に露出する先端部18ａと、枠部材14の外方へ向かって水平方向に取り出されている後端部18ｂを有しており、第２のリードフレーム18の先端部18ａと、上記ＬＥＤチップ20上面の他方の電極（図示せず）とをボンディングワイヤ22を介して電気的に接続して成る。
【００１２】
上記第１のリードフレーム16の先端部16ａと、第２のリードフレーム18の先端部18ａは、上下方向に所定の間隙を設けて対向配置されることにより、相互に絶縁されている。
【００１３】
上記枠部材14の上端には、枠部材14上端の内壁を薄くして形成した段部24が形成されており、該段部24上に、有機蛍光体26を担持して成る円盤状の不織布28（図３）が配置されている。この結果、ＬＥＤチップ20上方の枠部材14上に、有機蛍光体26が担持された不織布28が配置され、また、枠部材14の上面開口が上記円盤状の不織布28によって閉塞されることとなる。
【００１４】
上記不織布28は、図３〜図６に示すように、多数の繊維30が立体的に絡み合ってシート状と成され、繊維30間に多数の空隙32（図５参照）が形成されており、また、多数の繊維30が立体的に絡み合っているため、単位体積当たりの繊維30の表面積が極めて大きいものである。
【００１５】
上記繊維30は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の樹脂繊維、レーヨン等のセルロース系の化学繊維、ガラス繊維等の短繊維から成り、その直径は１〜５０μｍ、長さは０．５〜２０mm、繊維密度は３０〜１００ｇ／ｃｍ２程度である。光の透過性の観点から、透光性材料で繊維30を構成することが好ましい。
尚、長さが５０〜１００mm程度の長繊維から成る繊維30を用いることも勿論可能である。
上記繊維30の繊維密度や、不織布の厚さ、目付等を適宜調整することにより、不織布を構成する繊維30の総表面積を任意に増減可能である。
【００１６】
図６に示すように、有機蛍光体26は、不織布28を構成する繊維30の表面に被着・担持されているものである。
以下において、、不織布28を構成する繊維30の表面に有機蛍光体26を担持させる方法について説明する。
先ず、ポリプロピレン等の高融点材料より成る繊維30を、ポリエチレン等の低融点材料より成る繊維34で被覆した所定長さの複合繊維36（図７参照）を多数準備し、カード法やエアレイ法等を用いて、これら多数の複合繊維36より成るシート状の集積体（ウェブ）を形成する。
【００１７】
次に、シート状の集積体を、上記複合繊維36を構成する低融点材料より成る繊維34の融点より高く、且つ、高融点材料より成る繊維30の融点より低い温度で加熱し、低融点材料より成る繊維34のみを溶融させると共に、粒子状の有機蛍光体26を上記集積体に吹き付ける。
【００１８】
この結果、高融点材料より成る繊維30の交差部分が、溶融した低融点材料より成る繊維34を介して接着することにより、不織布28が形成されると共に、粒子状の有機蛍光体26が、溶融した低融点材料より成る繊維34を介して、不織布28を構成する繊維30の表面に接着・担持される。
上記方法にあっては、高融点材料より成る繊維30を低融点材料より成る繊維34で被覆した複合繊維36を用い、低融点材料より成る繊維34のみを溶融させて接着剤として機能させることにより、不織布28の形成と、不織布28を構成する繊維34の表面への有機蛍光体26の担持を略同時に行うことができるので、極めて製造容易である。
【００１９】
上記製造方法以外にも、例えば、不織布28を加熱して、該不織布28を構成する繊維30の表面を溶融させた状態で有機蛍光体26を吹き付けることにより、不織布28を構成する繊維30の表面に有機蛍光体26を被着・担持させることもできる。
さらに、高温加熱した有機蛍光体26を不織布28に吹きつけ、不織布28を構成する繊維30を一部溶融させることにより、不織布28を構成する繊維30の表面に有機蛍光体26を被着・担持させても良い。
【００２０】
上記有機蛍光体26は、ＬＥＤチップ20の放射光（紫外線及び青色可視光）によって励起されて黄色可視光を放射するものであり、黄色の体色を有している。
而して、上記ＬＥＤ10は、第１のリードフレーム16及び第２のリードフレーム18を介してＬＥＤチップ20に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ20から上記有機蛍光体26を励起する紫外線及び青色可視光が発光する。この光が、ＬＥＤチップ20の上方に配置されている不織布28に担持された有機蛍光体26を励起し、有機蛍光体26から黄色可視光が放射され、この黄色可視光とＬＥＤチップ20の青色可視光とが混色した白色光が外部へ放射されるのである。
【００２１】
本発明のＬＥＤ10にあっては、青色可視光を放射するＬＥＤチップ20の上方に、多数の繊維30が立体的に絡み合って形成され、繊維30間に多数の空隙32が形成された不織布28を配置すると共に、上記不織布28を構成する繊維30に黄色可視光を放射する有機蛍光体26を担持させたことから、ＬＥＤチップ20から放射される青色可視光は、不織布28の上記空隙32を通ることにより、有機蛍光体26から放射される黄色可視光と十分に混色させることができる。
【００２２】
また、本発明のＬＥＤ10は、多数の繊維30が立体的に絡み合っているため、単位体積当たりの繊維30の表面積が極めて大きい不織布28を用い、該不織布28を構成する繊維30に有機蛍光体26を担持させたことから、単位体積当たりの有機蛍光体26の担持量を多く確保することができ、高輝度な発光を得ることができる。
【００２３】
上記においては、ＬＥＤチップ20から放射される青色可視光と、有機蛍光体26から放射される黄色可視光とを混色させて白色光を得るＬＥＤ10を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ20から放射される所定色の可視光と、有機蛍光体26から放射される所定色の可視光とを混色させた光を得るＬＥＤ10に適用可能である。
【００２４】
また上記においては、不織布28が円盤状の場合を例示したが、これに限定されるものではなく、四角盤等の角盤状の不織布等、他の盤状の不織布28を用いることも勿論できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る発光ダイオードにおける不織布を取り外した状態を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明に係る発光ダイオードにおける有機蛍光体を担持した不織布を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明に係る発光ダイオードにおける有機蛍光体を担持した不織布を模式的に示す部分拡大図である。
【図５】本発明に係る発光ダイオードにおける有機蛍光体を担持した不織布を模式的に示す要部拡大図である。
【図６】本発明に係る発光ダイオードにおける有機蛍光体を担持した不織布を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図７】複合繊維を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
10    ＬＥＤ
14    枠部材
14ａ  枠部材の底面
16    第１のリードフレーム
16ａ  第１のリードフレームの先端部
16ｂ  第１のリードフレームの後端部
17    凹部
18    第２のリードフレーム
18ａ  第２のリードフレームの先端部
18ｂ  第２のリードフレームの後端部
20    ＬＥＤチップ
22    ボンディングワイヤ
24    枠部材の段部
26    有機蛍光体
28    不織布
30    繊維
32    空隙
34    低融点材料より成る繊維
36    複合繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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