(57)【要約】【課題】効率よく所望の色を持つ光を発するＬＥＤを提供すること。そのようなＬＥＤを製造する方法を提供すること。【解決手段】ＬＥＤ１０は、樹脂パッケージ１１と、発光素子１４と、陽極１３と、陰極１２とを具備する。樹脂パッケージ１１の中には、複数の蛍光体１６が設けられる。各蛍光体１６は、一方向に長い形状を有しており、かつ、上記発光素子１４を中心として放射状に配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂パッケージと、
上記樹脂パッケージに覆われる発光素子と、
上記発光素子に電気的に接続する陽極と、
上記発光素子に電気的に接続する陰極と、
上記樹脂パッケージの中に設けられる、複数の蛍光体と、
からなる、ＬＥＤであって、
上記各蛍光体は、一方向に長い形状を有しており、かつ、上記発光素子を中心として放射状に配置されている、ことを特徴とするＬＥＤ。
【請求項２】
上記発光素子は、青色光または紫外光からなる短波長光を発するものであり、上記各蛍光体は上記短波長光を吸収し、上記短波長光より長い波長を有する長波長光を発するものであり、全体として白色光を発する、請求項１に記載のＬＥＤ。
【請求項３】
一方向に長い形状を有している、複数の蛍光体を準備する工程と、
上記各蛍光体の両端にそれぞれ異なる極性を付与する工程と、
発光素子と、上記各蛍光体と、を液体樹脂の中に入れる工程と、
上記液体樹脂に場を印加することにより、上記各蛍光体を、上記発光素子を中心として放射状に配置する工程と、
上記液体樹脂を硬化させる工程と、
を含む、ＬＥＤの製造方法。
【請求項４】
上記極性は電気的極性であり、上記場は電場である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記極性は磁気的極性であり、上記場は磁場である、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、照明用光源あるいはインジケータとして幅広く用いられている。多くのＬＥＤは、単色性を有する光、すなわち、当該ＬＥＤが具備する発光素子の材質によって定まる波長を持つ光を発する。
【０００３】
既存の発光素子から所望の色を持つ光が得られない場合には、波長変換機能を有する蛍光材料を含んだＬＥＤが用いられることがある。図５は、様々な波長成分からなる白色光を発するためのＬＥＤの構造を示している。ＬＥＤ９０は、透明な樹脂パッケージ９１と、陰極９２と、陽極９３とを備えている。発光素子９４は、青色光を発するものである。当該発光素子９４は、直接陰極９２と、ならびに、ワイヤ９５を介して陽極９３と、電気的に接続されている。樹脂パッケージ９１は、多数の顆粒状の蛍光体９６を含んでいる。
【０００４】
電源が陰極９２と陽極９３とを介して発光素子９４に接続されると、発光素子９４は青色光を発する。この青色光の一部は直接樹脂パッケージ９１の外へ放射される。青色光の他の一部は、各蛍光体９６によってまず吸収され、次いで青色光よりも波長の長い緑色光または赤色光へと変換される。この長い波長を持つ光もまた、樹脂パッケージ９１の外へ放射される。このようにして、ＬＥＤ９０は、様々な波長成分からなる白色光を発する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示すＬＥＤ９０の構造は、1つの蛍光体９６によって発された長い波長を持つ光が、別の蛍光体９６によって吸収されることを許してしまう。この吸収は、長い波長を持つ光の損失を招く。このため、ＬＥＤ９０が放射する様々な波長成分の強度は、不均一になってしまうおそれがある。その結果、ＬＥＤ９０が白色光を発することが妨げられるうえに、ＬＥＤ９０の出力強度も低下してしまう。
【０００６】
したがって、本発明は、効率よく所望の色を持つ光を発するＬＥＤを提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのようなＬＥＤを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供されるＬＥＤは、樹脂パッケージと、上記樹脂パッケージに覆われる発光素子と、上記発光素子に電気的に接続する陽極と、上記発光素子に電気的に接続する陰極と、上記樹脂パッケージの中に設けられる、複数の蛍光体と、からなる。上記各蛍光体は、一方向に長い形状を有しており、かつ、上記発光素子を中心として放射状に配置されている。
【０００８】
好ましくは、上記発光素子は、青色光または紫外光からなる短波長光を発するものである。上記各蛍光体は上記短波長光を吸収し、上記短波長光より長い波長を有する長波長光を発するものである。上記ＬＥＤは、全体として白色光を発する。
【０００９】
本発明によって提供されるＬＥＤの製造方法は、一方向に長い形状を有している、複数の蛍光体を準備する工程と、上記各蛍光体の両端にそれぞれ異なる極性を付与する工程と、発光素子と、上記各蛍光体と、を液体樹脂の中に入れる工程と、上記液体樹脂に場を印加することにより、上記各蛍光体を、上記発光素子を中心として放射状に配置する工程と、上記液体樹脂を硬化させる工程と、を含む。
【００１０】
好ましくは、上記極性は電気的極性であり、上記場は電場である。
【００１１】
あるいは、上記極性は磁気的極性であり、上記場は磁場である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態を示している。ＬＥＤ１０は、樹脂パッケージ１１と、陰極１２と、陽極１３と、発光素子１４とを備えている。樹脂パッケージ１１は、例えばエポキシやシリコーンなどの、透明な樹脂からなる。さらに、樹脂パッケージ１１は、多数の蛍光体１６を含んでいる。
【００１３】
発光素子１４は、たとえば、青色光を発するものであり、例えばＳｉＣやＡｌ2Ｏ3などからなる。当該発光素子１４は、直接陰極１２と、ならびに、ワイヤ１５を介して陽極１３と、電気的に接続されている。
【００１４】
各蛍光体１６は、波長変換を行うためのものである。各蛍光体１６は、特徴的に、一方向に長い形状を有しており、さらに、発光素子１４を中心として放射状に配置されている。各蛍光体１６は、例えば、以下に述べる２種類の蛍光材料のいずれかからなる。１つは、青色の光によって励起されることにより、緑色の光を発する蛍光材料であり、もう１つは、青色または緑色の光によって励起されることにより、赤色の光を発する蛍光材料である。前者の例としては、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＭＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの少なくとも１種）が挙げられる。後者の例としては、ＲＥｕＷ2Ｏ8（ＲはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのうちの少なくとも１種）、Ｍ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ（ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの少なくとも１種）、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕが挙げられる。
【００１５】
ＬＥＤ１０は、以下のように動作する。電源が陰極１２と陽極１３とを介して発光素子１４に接続されると、発光素子１４は青色光を発する。この青色光の一部は直接樹脂パッケージ１１の外へ放射される。青色光の他の一部は、各蛍光体１６によってまず吸収され、次いで青色光よりも波長の長い緑色光または赤色光へと変換される。この長い波長を持つ光もまた、樹脂パッケージ１１の外へ放射される。このようにして、ＬＥＤ１０は、様々な波長成分からなる白色光を発する。
【００１６】
このような構成によれば、1つの蛍光体１６によって発された長い波長を持つ光が、別の蛍光体１６によって吸収される確率は低減される。したがって、当該長い波長を持つ光は効率よく外部へと放射される。これにより、ＬＥＤ１０は各波長成分を均等に有する白色光を発することできるうえに、ＬＥＤ１０の出力強度は大きく保たれる。
【００１７】
次に、ＬＥＤ１０の製造方法について、図２および図３を参照して説明する。まず、それぞれ一方向に長い形状を有する、多数の蛍光体１６を作る。次に、各蛍光体１６の両端が異なる電気的極性を持つように、各蛍光体１６を帯電させる。次に、図２に示すように、金型２２に透明な液体樹脂２１を入れ、さらに、当該液体樹脂２１の中に、帯電した蛍光体１６を入れる。次に、図３に示すように、発光素子１４を実装したリードフレーム２３を、液体樹脂２１の中に漬け、その後、金型２２およびリードフレーム２３を電源２４に接続する。これにより、液体樹脂２１内に電場が形成され、この電場によって各蛍光体１６が放射状に配列する。次に、液体樹脂２１を硬化させる。この硬化は、電場の印加と同時に行ってもよい。最後に、リードフレーム２３を切断して、陰極１２および陽極１３を作製する。以上の手順によって、ＬＥＤ１０が完成する。
【００１８】
蛍光体１６の配列は、電場に代えて、磁場によって行われてもよい。この場合には、図４に示すように、蛍光体１６の両端が異なる磁気的極性を持つように、各蛍光体１６は帯磁される。金型２２は磁性を帯びたものを使用する。リードフレーム２３はコイルを巻きつけられ、電源２４の働きによって電磁石として機能させられる。
【００１９】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明の各部の具体的な構成は、適宜に変更可能である。発光素子１４は青色光ではない、たとえば紫外光などの、他の色の光を発してもよい。蛍光体１６が行う色変換の機能の対象となる波長も、自由に選択してよい。たとえば、蛍光体１６は、紫外光を吸収して、青色光を発するものであってもよい。さらに、ＬＥＤ１０は、必ずしも白色を発することを目的とせず、他の色を発することを目的としてもよい。ＬＥＤ１０は、本発明の考え方に基づいて作られる限り、チップ型素子でもよい。蛍光体１６をより正確に配列させるため、リードフレーム２３の形状は、図３および図４に示したものから適宜変更してもよい。例えば、リードフレーム２３は、発光素子１４の底面の直下に位置する先端を有する針のような形状を有していてもよい。その場合、その先端に対して電気力線または磁力線が集中する。このため、各蛍光体１６は、その先端を中心とした放射状に、より正確に配列することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るＬＥＤの構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤの製造方法の工程の１つを示す断面図である。
【図３】図２に示した工程に続く工程を示す断面図である。
【図４】図３に示した工程に代わる工程を示す断面図である。
【図５】従来のＬＥＤの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  ＬＥＤ
１１  樹脂パッケージ
１２  陰極
１３  陽極
１４  発光素子
１５  ワイヤ
１６  蛍光体
２１  液体樹脂
２２  金型
２３  リードフレーム
２４  電源
【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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