(57)【要約】【課題】本発明は色度が均一であって、光純度が高い発光ダイオードを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、ＬＥＤチップ及び前記ＬＥＤチップを被覆する封止剤を備え、前記封止剤に複数の蛍光体及び複数の充填体を分布させ、前記複数の充填体は互いに抵触し、前記複数の蛍光体は、前記複数の充填体の間に分布する発光ダイオードを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップ及び前記ＬＥＤチップを被覆する封止剤を備え、前記封止剤に複数の蛍光体及び複数の充填体を分布させ、前記複数の充填体は互いに抵触し、前記複数の蛍光体は前記複数の充填体の間に分布されることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項２】
前記充填体の体積は、前記蛍光体の体積の２７〜３３７５倍である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】
前記複数の充填体は、更に前記複数の蛍光体に抵触する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４】
前記充填体の材料は、透光性樹脂である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５】
前記充填体の材料は、ポリメチルメタアクリレートであることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード。
【請求項６】
ＬＥＤチップ及び前記ＬＥＤチップを被覆する封止剤を備え、前記封止剤に複数の蛍光体及び複数の充填体を分布させ、前記複数の充填体は、前記複数の蛍光体が沈積することを抑制させることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項７】
前記複数の蛍光体は、前記複数の充填体の間の間隙に制限されることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、反応スピードが速く、寿命が長く、色彩飽和度が高い特性があるので、液晶表示装置のバックライトモジュール、携帯電話、交通系の指示灯、前照灯等の各種製品に広く用いられる。
【０００３】
図１は、従来の発光ダイオードの構造を示す図である。発光ダイオード１０は、基板１１と、ＬＥＤチップ１２と、２つのボンディングワイヤ１３と、第一電極１４と、第二電極１５と、第一ピン１６と、第二ピン１７と、封止剤１８と、を備える。
【０００４】
前記基板１１は、上表面１１１及び下表面１１２を備える。前記第一電極１４及び前記第二電極１５は、前記ＬＥＤチップ１２の両側に対称的に配置され、且つ前記第一電極１４、前記第二電極１５及び前記ＬＥＤチップ１２は、全て前記基板１１の上表面１１１に配置される。
【０００５】
前記２つのボンディングワイヤ１３は、前記第一電極１４及び前記第二電極１５を別々に前記ＬＥＤチップ１２に電気接続する。前記基板１１の上、下表面１１１、１１２を貫く前記第一ピン１６の一端は、前記第一電極１４に電気接続し、他端は、前記基板１１の下表面１１２から突き出す。前記基板１１の上、下表面１１１、１１２を貫く前記第二ピン１７の一端は、前記第二電極１５に電気接続し、他端は、前記基板１１の下表面１１２から突き出す。
【０００６】
前記封止剤１８は、前記ＬＥＤチップ１２、前記ボンディングワイヤ１３、前記第一電極１４及び前記第二電極１５を被覆する。前記封止剤１８の内部に複数の蛍光体１８１が分布してある。前記ＬＥＤチップ１２は、青色ＬＥＤチップであり、前記蛍光体１８１は、黄色蛍光体（ＹＡＧ）である。
【０００７】
前記発光ダイオード１０の発光原理は、前記第一ピン１６と前記第二ピン１７との間に電圧を印加して、前記第一電極１４、前記ＬＥＤチップ１２及び前記第二電極１５を導通させて、前記ＬＥＤチップ１２から青色光を出射させ、且つ出射した青色光が前記蛍光体１８１を励起して黄色光を生成し、前記青色光と前記黄色光が混和して白色光に転化し、最終的に白色光を出射する。
【０００８】
しかし、前記封止剤１８が焼付け硬化される前に、前記発光ダイオード１０を長い時間放置すると、前記封止剤１８内部の蛍光体１８１の一部は、重力の作用によって次第に前記基板１１の上表面１１１に沈積する。即ち、前記蛍光体１８１は、前記封止剤１８の内部で均一的に分布することができない。前記ＬＥＤチップ１２からの光束が異なる光路に沿って出射する時、異なる光路毎に蛍光体１８１の密度が異なるので、異なる光路から出射する白色光の色度も異なる。例えば、蛍光体１８１の密度が大きい光路から出射する白色光は、黄色に片寄り、蛍光体１８１の密度が小さい光路から出射する白色光は、青色に片寄るため、前記発光ダイオード１０から出射する白色光の色度が均一でなく、光純度も低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前記課題を解決し、色度が均一であって、光純度が高い発光ダイオードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係る発光ダイオードは、ＬＥＤチップ及び前記ＬＥＤチップを被覆する封止剤を備え、前記封止剤に複数の蛍光体及び複数の充填体を分布させ、前記複数の充填体は互いに抵触し、前記複数の蛍光体は前記複数の充填体の間に分布する。
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明に係る発光ダイオードは、ＬＥＤチップ及び前記ＬＥＤチップを被覆する封止剤を備え、前記封止剤に複数の蛍光体及び複数の充填体を分布させ、前記複数の充填体は、前記複数の蛍光体が沈積することを抑制する。
【発明の効果】
【００１２】
前記発光ダイオードの封止剤に複数の充填体を分布して前記複数の蛍光体が沈積することを抑制することにより、前記蛍光体の分布状態を均一にして、さらに発光ダイオードから出射する白色光の色度及び光純度を改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図２は、本発明の第１実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。前記発光ダイオード（ＬＥＤ）２０は、基板２１と、ＬＥＤチップ２２と、２つのボンディングワイヤ２３と、第一電極２４と、第二電極２５と、第一ピン２６と、第二ピン２７と、封止剤２８と、を備える。
【００１４】
前記基板２１は、長方形の板状であって、上表面２１１及び下表面２１２を備える。前記第一電極２４、第二電極２５及び前記ＬＥＤチップ２２は、全て前記基板２１の上表面２１１に配置され、且つ前記第一電極２４及び前記第二電極２５は、前記ＬＥＤチップ２２の両側に対称的に配置される。
【００１５】
前記２つのボンディングワイヤ２３は、前記第一電極２４及び前記第二電極２５を別々に前記ＬＥＤチップ２２に電気接続する。前記基板２１の上、下表面２１１、２１２を貫く前記第一ピン２６の一端は、前記第一電極２４に電気接続し、他端は、前記基板２１の下表面２１２から突き出す。前記基板２１の上、下表面２１１、２１２を貫く前記第二ピン２７の一端は、前記第二電極２５に電気接続し、他端は、前記基板２１の下表面２１２から突き出す。
【００１６】
前記封止剤２８は、前記ＬＥＤチップ２２、前記ボンディングワイヤ２３、前記第一電極２４及び前記第二電極２５を被覆する。前記封止剤２８の内部に複数の充填体２８０及び複数の蛍光体２８１が均一に分布される。前記複数の充填体２８０は、前記封止剤２８の内部を充満し、且つアレイ状で配列し、かつ互いに抵触する。前記複数の蛍光体２８１は、前記複数の充填体２８０の間に分布する。
【００１７】
前記ＬＥＤチップ２２は、青色ＬＥＤチップであって、前記蛍光体２８１は、黄色蛍光体（ＹＡＧ）である。前記充填体２８０は、中空または中実の透光性樹脂球体であって、その形状は、円球状または楕円球状である。前記充填体２８０の直径が前記蛍光体２８１の直径の３〜１５倍であるため、前記充填体２８０の体積は前記蛍光体２８１の体積の２７〜３３７５倍であるが、実際は状態によって調整することができ、前記充填体２８０の材料は、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）である。
【００１８】
前記発光ダイオード２０の封止剤２８に互いに抵触する複数の充填体２８０が充填され、且つ前記複数の蛍光体２８１が前記複数の充填体２８０の間に分布するので、たとえ前記封止剤２８が焼付け硬化される前に、前記発光ダイオード２０を長い時間放置するとしても、前記蛍光体２８１は、前記充填体２８０の抑制を受けて、前記複数の充填体２８０の間の間隙から脱離し難く、従って前記蛍光体２８１の均一な分布状態を長時間保持することができ、発光ダイオード２０から出射する白色光の色度及び光純度を改善する。
【００１９】
前記封止剤２８の中の充填体２８０は、拡散粒子であってもよく、従って前記ＬＥＤチップ２２からの光を均一に拡散して、前記発光ダイオード２０から出射する白色光を均一にさせる。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。本実施形態に係る発光ダイオード３０の構造は、第１実施形態に係る発光ダイオード２０の構造と類似するが、異なる部分は、前記発光ダイオード３０の基板３１は、半閉鎖な箱体であって、１つの底板３１１及び複数の側壁３１２を備え、前記側壁３１２の内側面と前記底板３１１が鈍角で構成される。前記発光ダイオード３０の基板３１は、第一電極３４、ＬＥＤチップ３２、ボンディングワイヤ３３、第二電極３５及び封止剤３８を収容する。前記第一電極３４、前記ＬＥＤチップ３２及び前記第二電極３５は、全て前記底板３１１の上に配置され、２つのピン３６、３７は、前記底板３１１を貫いて、別々に前記第一電極３４及び第二電極３５に電気接続する。前記側壁３１２の内側面と前記底板３１１が鈍角で構成されるため、前記発光ダイオード３０からの出射光を中央部に集めることができ、前記発光ダイオード３０の輝度が増加する。
【００２１】
図４は、本発明の第３実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。本実施形態に係る発光ダイオード４０の構造は、第２実施形態に係る発光ダイオード３０の構造と類似するが、異なる部分は、側壁４１２の内側面と底板４１１が直角で構成され、前記発光ダイオード４０からの出射光を更に中央部に集めて、前記発光ダイオード３０の輝度が更に増加する。
【００２２】
図５は、本発明の第４実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。本実施形態に係る発光ダイオード５０の構造は、第１実施形態に係る発光ダイオード２０の構造と類似するが、異なる部分は、銀接着剤によってＬＥＤチップ５２を第一電極５４の上に設置することにより、前記ＬＥＤチップ５２が前記第一電極５４に電気接続し、２つのピン５６、５７は、別々に基板５１の両端に配置され、前記第一電極５４及び第二電極５５は、別々に前記基板５１の両端に向かって伸び出して、前記２つのピン５６、５７に電気接続する。
【００２３】
図６は、本発明の第５実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。本実施形態に係る発光ダイオード６０の構造は、第１実施形態に係る発光ダイオード２０の構造と類似するが、異なる部分は、第一電極６４が茶碗構造部分を備え、ＬＥＤチップ６２は前記茶碗構造の内底面の上に配置され、前記第一電極６４に電気接続し、封止剤６８は前記第一電極６４の茶碗構造を被覆する。前記発光ダイオード６０は、前記第一電極６４、第二電極６５、ＬＥＤチップ６２、ボンディングワイヤ６３及び封止剤６８を収容する外殻６９を更に備える。
【００２４】
図７は、本発明の第６実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。本実施形態に係る発光ダイオード７０の構造は、第１実施形態に係る発光ダイオード２０の構造と類似するが、異なる部分は、充填体７８０の四面が全て三角形である四面体であって、複数の蛍光体７８１と前記複数の充填体７８０が互いに抵触して、前記複数の蛍光体７８１の位置を限定することにより、複数の蛍光体７８１の均一な分布状態が長時間保持される。
【００２５】
また、前記第１実施形態において、前記ＬＥＤチップ２２は、紫外線発光チップであることができ、これに対応して、蛍光体２８１は、ＲＧＢ蛍光体であることができ、前記封止剤２８の材料は、ガラス材料であることができる。前記第２実施形態において、半閉鎖な箱体型の基板３１の側壁３１２の内側面に反射層を塗布して、発光ダイオード３０の光利用率を増加させることができる。前記第６実施形態において、充填体７８０は、正方体、長方体及び八面体又は他の不規則な形状であることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の発光ダイオードの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る発光ダイオードの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
２０、３０、４０、５０、６０、７０    発光ダイオード
２１、３１、５１    基板
２１１    上表面
２１２    下表面
３１１、４１１    底板
３１２、４１２    側壁
２２、３２、５２、６２    ＬＥＤチップ
２３、３３、６３    ボンディングワイヤ
２４、３４、５４、６４    第一電極
２５、３５、５５、６５    第二電極
２６、３６、５６    第一ピン
２７、３７、５７    第二ピン
２８、３８、６８    封止剤
２８１、７８１    蛍光体
２８０、７８０    充填体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009117831.tif 000006
【図５】
2009117831.tif 000007
【図６】
2009117831.tif 000008
【図７】
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