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`Japanese Patent No. JP 5-152609 to
`Tadatsu et al. (with Translation)
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`(“Tadatsu”)
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`(57)【要約】
`【目的】 発光ピークが430nm付近、および370
`nm付近にある窒化ガリウム系化合物半導体材料よりな
`る発光素子を有する発光ダイオードの視感度を良くし、
`またその輝度を向上させる。
`【構成】 ステム上に発光素子を有し、それを樹脂モー
`ルドで包囲してなる発光ダイオードにおいて、前記発光
`素子が、一般式GaX Al1-X N(但し0≦X≦1であ
`る)で表される窒化ガリウム系化合物半導体よりなり、
`さらに前記樹脂モールド中に、前記窒化ガリウム系化合
`物半導体の発光により励起されて蛍光を発する蛍光染
`料、または蛍光顔料が添加されてなる発光ダイオード。
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`Kingbright Elec. Co. Ltd., Kingbright Corp., SunLED Corp.,
`Kingbright Co. LLC, SunLED Co. LLC and Sunscreen Co. Ltd.
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`【特許請求の範囲】
`【請求項1】 ステム上に発光素子を有し、それを樹脂
`モールドで包囲してなる発光ダイオードにおいて、前記
`発光素子が、一般式GaX Al1-X N(但し0≦X≦1で
`ある)で表される窒化ガリウム系化合物半導体よりな
`り、さらに前記樹脂モールド中に、前記窒化ガリウム系
`化合物半導体の発光により励起されて蛍光を発する蛍光
`染料、または蛍光顔料が添加されてなることを特徴とす
`る発光ダイオード。
`【発明の詳細な説明】
`【0001】
`【産業上の利用分野】本考案は発光素子を樹脂モールド
`で包囲してなる発光ダイオード(以下LEDという)に
`係り、特に一種類の発光素子で多種類の発光ができ、さ
`らに高輝度な波長変換発光ダイオードに関する。
`【0002】
`【従来の技術】一般に、LEDは図1に示すような構造
`を有している。1は1mm角以下に切断された例えばG
`aAlAs、GaP等よりなる発光素子、2はメタルス
`テム、3はメタルポスト、4は発光素子を包囲する樹脂
`モールドである。発光素子1の裏面電極はメタルステム
`2に銀ペースト等で接着され電気的に接続されており、
`発光素子1の表面電極は他端子であるメタルポスト3か
`ら伸ばされた金線によりその表面でワイヤボンドされ、
`さらに発光素子1は透明な樹脂モールド4でモールドさ
`れている。
`【0003】通常、樹脂モールド4は、発光素子の発光
`を空気中に効率よく放出する目的で、屈折率が高く、か
`つ透明度の高い樹脂が選択されるが、他に、その発光素
`子の発光色を変換する目的で、あるいは色を補正する目
`的で、その樹脂モールド4の中に着色剤として無機顔
`料、または有機顔料が混入される場合がある。例えば、
`GaPの半導体材料を有する緑色発光素子の樹脂モール
`ド中に、赤色顔料を添加すれば発光色は白色とすること
`ができる。
`【0004】
`【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
`樹脂モールドに着色剤を添加して波長を変換するという
`技術はほとんど実用化されておらず、着色剤により色補
`正する技術がわずかに使われているのみである。なぜな
`ら、樹脂モールドに、波長を変換できるほどの非発光物
`質である着色剤を添加すると、LEDそのもの自体の輝
`度が大きく低下してしまうからである。
`【0005】ところで、現在、LEDとして実用化され
`ているのは、赤外、赤、黄色、緑色発光のLEDであ
`り、青色または紫外のLEDは未だ実用化されていな
`い。青色、紫外発光の発光素子はII-VI族のZnSe、I
`V-IV族のSiC、III-V族のGaN等の半導体材料を用
`いて研究が進められ、最近、その中でも一般式がGaX
`Al1-X N(但しXは0≦X≦1である。)で表される窒
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`40
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`化ガリウム系化合物半導体が、常温で、比較的優れた発
`光を示すことが発表され注目されている。また、窒化ガ
`リウム系化合物半導体を用いて、初めてpn接合を実現
`したLEDが発表されている(応用物理,60巻,2
`号,p163〜p166,1991)。それによるとp
`n接合の窒化ガリウム系化合物半導体を有するLEDの
`発光波長は、主として430nm付近にあり、さらに3
`70nm付近の紫外域にも発光ピークを有している。そ
`の波長は上記半導体材料の中で最も短い波長である。し
`かし、そのLEDは発光波長が示すように紫色に近い発
`光色を有しているため視感度が悪いという欠点がある。
`【0006】本発明はこのような事情を鑑みなされたも
`ので、その目的とするところは、発光ピークが430n
`m付近、および370nm付近にある窒化ガリウム系化
`合物半導体材料よりなる発光素子を有するLEDの視感
`度を良くし、またその輝度を向上させることにある。
`【0007】
`【課題を解決するための手段】本発明は、ステム上に発
`光素子を有し、それを樹脂モールドで包囲してなる発光
`ダイオードにおいて、前記発光素子が、一般式GaX A
`l1-X N(但し0≦X≦1である)で表される窒化ガリウ
`ム系化合物半導体よりなり、さらに前記樹脂モールド中
`に、前記窒化ガリウム系化合物半導体の発光により励起
`されて蛍光を発する蛍光染料、または蛍光顔料が添加さ
`れてなることを特徴とするLEDである。
`【0008】図2は本発明のLEDの構造を示す一実施
`例である。11はサファイア基板の上にGaAlNがn
`型およびp型に積層されてなる青色発光素子、2および
`3は図1と同じくメタルステム、メタルポスト、4は発
`光素子を包囲する樹脂モールドである。発光素子11の
`裏面はサファイアの絶縁基板であり裏面から電極を取り
`出せないため、GaAlN層のn電極をメタルステム2
`と電気的に接続するため、GaAlN層をエッチングし
`てn型層の表面を露出させてオーミック電極を付け、金
`線によって電気的に接続する手法が取られている。また
`他の電極は図1と同様にメタルポスト3から伸ばした金
`線によりp型層の表面でワイヤボンドされている。さら
`に樹脂モールド4には420〜440nm付近の波長に
`よって励起されて480nmに発光ピークを有する波長
`を発光する蛍光染料5が添加されている。
`【0009】
`【発明の効果】蛍光染料、蛍光顔料は、一般に短波長の
`光によって励起され、励起波長よりも長波長光を発光す
`る。逆に長波長の光によって励起されて短波長の光を発
`光する蛍光顔料もあるが、それはエネルギー効率が非常
`に悪く微弱にしか発光しない。前記したように窒化ガリ
`ウム系化合物半導体はLEDに使用される半導体材料中
`で最も短波長側にその発光ピークを有するものであり、
`しかも紫外域にも発光ピークを有している。そのためそ
`れを発光素子の材料として使用した場合、その発光素子
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`を包囲する樹脂モールドに蛍光染料、蛍光顔料を添加す
`ることにより、最も好適にそれら蛍光物質を励起するこ
`とができる。したがって青色LEDの色補正はいうにお
`よばず、蛍光染料、蛍光顔料の種類によって数々の波長
`の光を変換することができる。さらに、短波長の光を長
`波長に変え、エネルギー効率がよい為、添加する蛍光染
`料、蛍光顔料が微量で済み、輝度の低下の点からも非常
`に好都合である。
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`(3)
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`【図面の簡単な説明】
`【図1】 従来の一LEDの構造を示す模式断面図。
`【図2】 本発明のLEDの一実施例の構造を示す模式
`断面図。
`【符号の説明】
`11・・・発光素子 2・・・メタルステム
`3・・・メタルポスト 4・・・樹脂モールド
`5・・・蛍光染料。
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`【図1】
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`【図2】
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