JPH1131845A - Formation of light emitting diode - Google Patents

Formation of light emitting diode

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JPH1131845A
JPH1131845A JP18874597A JP18874597A JPH1131845A JP H1131845 A JPH1131845 A JP H1131845A JP 18874597 A JP18874597 A JP 18874597A JP 18874597 A JP18874597 A JP 18874597A JP H1131845 A JPH1131845 A JP H1131845A
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light
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce color tone nonuniformity on a light emission observation plane and variation in light emitting diodes and improve mass-productivity, by adhering phosphor on the adhesive applied on a LED chip. SOLUTION: An adhesive 101 is applied on a LED chip 103, and phosphor 102, which operates as a butter layer that smooths the ruggedness of the LED chip 103 and converts the light emitted from the LED chip 103, is adhered on the surface. An adhesive 101 composed of a light transmitting organic resin having excellent weatherability, such as epoxy resin, urea resin and silicone resin, and a light transmitting inorganic material, such as SiO2 , Al2 O3 , MSiO3 , is injected on the LED chip 103. Before the adhesive 101 such as epoxy resin cures, the phosphor 102 is adhered by gas spraying, etc. When the adhesive 101 cures, the phosphor 102 operates as a coating part that covers the LEO chip 103. Thus, the light emitting diode that has extremely small color tone deviation due to light emission observation direction can be formed with excellent yield.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤディスプレイ、
バックライト光源、信号機、照光式スイッチ、各種セン
サー及び各種インジケータなどに利用される発光装置に
係わり、特に発光素子であるＬＥＤチップからの発光を
波長変換して発光可能な蛍光体を有する発光ダイオード
において、発光方位、色調ムラを改善した発光ダイオー
ドの形成方法に関する。The present invention relates to an LED display,
The present invention relates to a light emitting device used for a backlight light source, a traffic light, an illuminated switch, various sensors, various indicators, and the like, and particularly to a light emitting diode having a phosphor that can emit light by converting the wavelength of light emitted from an LED chip as a light emitting element. The present invention relates to a method for forming a light emitting diode with improved light emission direction and color tone unevenness.

【０００２】[0002]

【従来技術】発光装置である発光ダイオード（以下、Ｌ
ＥＤとも呼ぶ。）は、小型で効率が良く鮮やかな色の発
光をする。また、半導体素子であるため球切れなどの心
配がない。駆動特性が優れ、振動やON／OFF点灯の繰り
返しに強いという特徴を有する。そのため各種インジケ
ータや種々の光源として利用されている。しかしなが
ら、ＬＥＤは優れた単色性ピーク波長を有するが故に単
一で白色系などを発光することができない。2. Description of the Related Art Light emitting diodes (hereinafter referred to as L) are light emitting devices.
Also called ED. ) Are small, efficient and emit bright colors. In addition, since it is a semiconductor element, there is no fear of breaking the ball. It has excellent driving characteristics and is resistant to vibration and ON / OFF lighting. Therefore, it is used as various indicators and various light sources. However, since the LED has an excellent monochromatic peak wavelength, it cannot emit a single white light or the like.

【０００３】そこで、本願出願人は、青色発光ダイオー
ドと蛍光物質により青色発光ダイオードからの発光を色
変換させて他の色などが発光可能な発光ダイオードとし
て、特開平５−１５２６０９号公報、特開平７−９９３
４５号公報などに記載された発光ダイオードを開発し
た。これらの発光ダイオードによって、１種類のＬＥＤ
チップを用いて白色系や青色ＬＥＤチップを用いた緑色
など他の発光色を発光させることができる。[0003] The applicant of the present application has proposed a light emitting diode which can convert the color of light emitted from the blue light emitting diode with a blue light emitting diode and a fluorescent substance to emit light of another color or the like. 7-993
No. 45 has developed a light emitting diode. By these light emitting diodes, one kind of LED
Other luminescent colors such as white or green using a blue LED chip can be emitted using the chip.

【０００４】具体的には、青色系が発光可能なＬＥＤチ
ップなどをリードフレームの先端に設けられたカップ上
などに配置する。ＬＥＤチップは、ＬＥＤチップが設け
られたメタルステムやメタルポストとそれぞれ電気的に
接続させる。そして、ＬＥＤチップを被覆する樹脂モー
ルド部材中などにＬＥＤチップからの光を吸収し波長変
換する蛍光物質を含有させて形成させてある。青色系の
発光ダイオードと、その発光を吸収し黄色系を発光する
蛍光物質などとを選択することにより、これらの発光の
混色を利用して白色系を発光させることができる。この
ような発光ダイオードは、白色系を発光する発光ダイオ
ードとして利用した場合においても十分な輝度を発光す
る発光ダイオードとして利用することができる。[0004] Specifically, an LED chip or the like capable of emitting blue light is arranged on a cup provided at the tip of a lead frame. The LED chip is electrically connected to a metal stem or a metal post provided with the LED chip. Further, a fluorescent substance that absorbs light from the LED chip and converts the wavelength is contained in a resin mold member that covers the LED chip. By selecting a blue light emitting diode and a fluorescent substance or the like that absorbs the emitted light and emits a yellow light, a white light can be emitted by using the color mixture of these lights. Such a light emitting diode can be used as a light emitting diode that emits sufficient luminance even when used as a light emitting diode that emits white light.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、形成さ
れた各発光ダイオードの色が所望通りに形成されにくい
傾向にある。すなわち、ＬＥＤチップは、３００μｍ角
程度の極めて小さい。また、ＬＥＤチップからの光を変
換する蛍光体は極めて少量ですむ。そのため蛍光体の塗
布及び配置が極めて難しい。特に、ＬＥＤチップからの
光と、その光により励起され、ＬＥＤからの光とは異な
る光の混色によって発光色を決める発光ダイオードにお
いては、少しの色ずれにより表示色が大きく異なること
となる。蛍光体の混色を用いた発光ダイオードを量産さ
せた場合、この色ずれの範囲が広く。そのため所望の色
度範囲に形成させることが難しく歩留まりが低下する傾
向にある。However, there is a tendency that the color of each formed light emitting diode is difficult to be formed as desired. That is, the LED chip is extremely small, about 300 μm square. Also, an extremely small amount of phosphor is used to convert the light from the LED chip. Therefore, it is extremely difficult to apply and arrange the phosphor. In particular, in a light-emitting diode that determines the emission color by mixing light from the LED chip and light that is excited by the light and is different from light from the LED, the display color greatly differs due to a slight color shift. When mass-producing light emitting diodes using a mixture of phosphors, the range of this color shift is wide. Therefore, it is difficult to form the chromaticity in a desired chromaticity range, and the yield tends to decrease.

【０００６】また、単にマウント・リード上の反射カッ
プ内にＬＥＤチップ及び蛍光体を実装しモールド部材を
形成させると、発光ダイオードの発光観測方位により僅
かながら色むらを生じる場合がある。具体的には、発光
観測面側から見て発光素子であるＬＥＤチップが配置さ
れた中心部が青色ぽく、その周囲方向にリング状に黄、
緑や赤色ぽい部分が見られる場合がある。人間の色調感
覚は、白色において特に敏感である。そのため、わずか
な色調差でも赤ぽい白、緑色ぽい白、黄色っぽい白等と
感じる。Further, when an LED chip and a phosphor are simply mounted in a reflection cup on a mount lead to form a molding member, color unevenness may slightly occur depending on a light emission observation direction of a light emitting diode. Specifically, when viewed from the light emission observation surface side, the central portion where the LED chip, which is the light emitting element, is arranged is blue, and its peripheral direction is yellow in a ring shape.
Green or reddish areas may be seen. Human tone perception is particularly sensitive in white. Therefore, even a slight difference in color tone is perceived as reddish white, greenish white, yellowish white, or the like.

【０００７】このような発光観測面を直視することによ
って生ずる色むらは、品質上好ましくないばかりでなく
表示装置に利用したときの表示面における色むらや、光
センサーなど精密機器における誤差を生ずることにもな
る。[0007] Such color unevenness caused by looking directly at the light emission observation surface is not only unfavorable in quality, but also causes color unevenness on the display surface when used in a display device and errors in precision equipment such as an optical sensor. Also.

【０００８】本発明は上記問題点を解決し発光観測面に
おける色調むらや発光ダイオードごとのバラツキが極め
て少なく、量産性の良い発光ダイオードなどを形成させ
ることにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to form a light emitting diode or the like which is excellent in mass productivity, in which color tone unevenness on a light emission observation surface and variation among light emitting diodes are extremely small.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ＬＥＤチップ
と、該ＬＥＤチップからの発光の少なくとも一部を吸収
し波長変換して発光する蛍光体と、を有する発光ダイオ
ードの形成方法である。特に、ＬＥＤチップ上に接着剤
を塗布させる工程と、前記接着剤上に蛍光体を付着させ
る工程と、を有する発光ダイオードの形成方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for forming a light emitting diode having an LED chip and a phosphor that absorbs at least a part of light emitted from the LED chip and converts the wavelength to emit light. In particular, the present invention is a method for forming a light emitting diode, comprising: a step of applying an adhesive on an LED chip; and a step of attaching a phosphor on the adhesive.

【００１０】また、請求項２に記載の発光ダイオードの
形成方法は、ＬＥＤチップの発光層が窒化物系化合物半
導体であり、且つ蛍光体がセリウムで付活されたイット
リウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体である。[0010] According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of forming a light emitting diode, wherein the light emitting layer of the LED chip is a nitride compound semiconductor and the phosphor is cerium-activated yttrium aluminum garnet phosphor. It is.

【００１１】請求項３に記載の発光ダイオードの形成方
法は、ＬＥＤチップの主発光ピークが４００ｎｍから５
３０ｎｍであり、且つ前記蛍光体の主発光波長が前記Ｌ
ＥＤチップの主ピークよりも長いものである。According to a third aspect of the present invention, in the method of forming a light emitting diode, the main emission peak of the LED chip is from 400 nm to 5
30 nm, and the main emission wavelength of the phosphor is L
It is longer than the main peak of the ED chip.

【００１２】本発明の請求項４に記載の発光ダイオード
の形成方法は、蛍光体が（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧ
ａy）5Ｏ12：Ｃｅである。ただし、０≦ｘ＜１、０≦ｙ
≦１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａから選択される少なくと
も一種の元素である。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for forming a light emitting diode, the phosphor is (Re 1 -xSm x ) 3 (Al 1 -yG).
a y ) 5 O 12 : Ce. Where 0 ≦ x <1, 0 ≦ y
≦ 1, Re is at least one element selected from Y, Gd, and La.

【００１３】[0013]

【作用】本発明は、ＬＥＤチップ上に緩衝層として働く
接着剤を介して蛍光体が付着されているために、蛍光体
の量が一定となり均一な発光特性を得ることができる。
そのため発光面における色むらや発光ダイオードごとの
バラツキの極めて少なく歩留まりを高くすることができ
る。According to the present invention, since the phosphor is attached to the LED chip via an adhesive acting as a buffer layer, the amount of the phosphor is constant and uniform light emission characteristics can be obtained.
For this reason, unevenness in color on the light emitting surface and variations among the light emitting diodes are extremely small, and the yield can be increased.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明者は種々の実験の結果、Ｌ
ＥＤチップ上に設けられた接着剤を介して蛍光体を付着
させることにより、発光観測面における色調むらや発光
装置ごとの色バラツキが改善できることを見出し本発明
を成すに到った。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have obtained L
The present inventors have found that, by attaching a phosphor via an adhesive provided on an ED chip, it is possible to improve color tone unevenness on a light emission observation surface and color variation among light emitting devices, thereby achieving the present invention.

【００１５】本発明による特性向上の理由は定かでない
が、ＬＥＤチップ上に設けられた接着剤層が蛍光体の量
を一定にするため色むらや色バラツキが低減すると考え
られる。Although the reason for the improvement of the characteristics according to the present invention is not clear, it is considered that the adhesive layer provided on the LED chip keeps the amount of the phosphor constant so that the color unevenness and the color variation are reduced.

【００１６】即ち、ＬＥＤチップには、リードフレーム
などと電気的に接続させるために電極や金属ワイヤーな
どが設けられている。このような金属ワイヤーや電極
は、その上に形成される蛍光体にとって凹凸となる。凹
凸が大きければ、蛍光体量が部分的に異なる。本発明
は、接着剤層上に蛍光体を設けたことにより、凹凸が緩
和される。また、緩衝層として働く接着剤の表面にのみ
蛍光体が付着することになるため蛍光体の量は厚み方向
においてむらが少なく一定量となる。That is, the LED chip is provided with an electrode, a metal wire, and the like for electrically connecting to the lead frame or the like. Such a metal wire or electrode becomes uneven for the phosphor formed thereon. If the unevenness is large, the amount of the phosphor is partially different. In the present invention, the unevenness is reduced by providing the phosphor on the adhesive layer. In addition, since the phosphor adheres only to the surface of the adhesive acting as the buffer layer, the amount of the phosphor is small and uniform in the thickness direction.

【００１７】したがって、ＬＥＤチップ上の凹凸に左右
されず、蛍光体量が一定となることより、発光観測面に
おける色調むらや発光ダイオードごとのバラツキが生じ
ないこととなる。Therefore, since the amount of the phosphor is constant without being influenced by the irregularities on the LED chip, there is no unevenness of the color tone on the light emission observation surface and no variation among the light emitting diodes.

【００１８】具体的には、図２の如く、マウント・リー
ド２０６上にＬＥＤチップ２０３をダイボンディングさ
せると共にＬＥＤチップ２０３の電極と導電性ワイヤー
である金線２０５をインナー・リード２０７にワイヤー
ボンディングする。エポキシ樹脂をノズルを通してマウ
ント・リードのカップ内に配置されたＬＥＤチップ上に
塗布する。次に、蛍光体２０２をガス吹き付けにより飛
ばし接着剤２０１であるエポキシ樹脂上に配置させた。
接着剤２０１を硬化後、モールド部材２０４を形成し砲
弾型の発光ダイオードを形成させた。形成された発光ダ
イオードは、複数形成させてもバラツキの少ない発光ダ
イオードとすることができる。以下、本発明の構成部材
について詳述する。Specifically, as shown in FIG. 2, the LED chip 203 is die-bonded on the mount lead 206, and the electrode of the LED chip 203 and the gold wire 205 which is a conductive wire are wire-bonded to the inner lead 207. . Epoxy resin is applied through the nozzle onto the LED chip located in the cup of the mount lead. Next, the phosphor 202 was blown off by gas spraying and placed on the epoxy resin as the adhesive 201.
After the adhesive 201 was cured, a mold member 204 was formed to form a bullet-shaped light emitting diode. Even if a plurality of formed light emitting diodes are formed, a light emitting diode with little variation can be obtained. Hereinafter, the constituent members of the present invention will be described in detail.

【００１９】（接着剤１０１、２０１）本発明に用いら
れる接着剤２０１とは、モールド部材２０４とは別にマ
ウント・リード２０６のカップ内やパッケージ１０４の
開口部内などに設けられるものである。特に、ＬＥＤチ
ップ１０３、２０３上に配置されＬＥＤチップ１０３、
２０３の凹凸を滑らかにする緩衝層として働くと共にＬ
ＥＤチップ１０３、２０３の発光を変換する蛍光体１０
２、２０２を表面に付着する。(Adhesives 101, 201) The adhesive 201 used in the present invention is provided in the cup of the mount lead 206 or in the opening of the package 104 separately from the mold member 204. In particular, the LED chips 103,
203 acts as a buffer layer to smooth the unevenness of
Phosphor 10 for converting light emission of ED chips 103 and 203
2, 202 is attached to the surface.

【００２０】接着剤１０１、２０１の具体的主材料の一
つとしては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹
脂などの耐候性に優れた透光性有機樹脂やＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ 3、ＭＳｉＯ3などの透光性無機部材が好適に用い
られる。これらの接着剤１０１、２０１をＬＥＤチップ
１０３、２０３上に注入させることにより配置させるこ
とができる。接着剤１０１、２０１は、蛍光体１０２、
２０２が付着させるときに少なくとも表面が接着性を持
っていればよい。そのため、上記エポキシ樹脂などの接
着剤１０１、２０１が硬化する前に蛍光体１０２、２０
２をガス・スプレーなどで付着させる。その後、接着剤
１０１、２０１を硬化させることによりＬＥＤチップ１
０３、２０３を被覆したコーティング部としても働く。
接着剤１０１、２０１によりＬＥＤチップ１０３、２０
３などの凹凸を緩和させるためには、接着剤１０１、２
０１の粘性がある程度低い方が好ましい。この場合、接
着剤中の溶媒量を調整することにより所望粘度とするこ
とができる。また、粘性が低いほど蛍光体１０２、２０
２が多くつく傾向にある。また、蛍光体が重いほど多く
つく傾向にある。One of the specific main materials of the adhesives 101 and 201
One is epoxy resin, urea resin, silicone resin
Transparent organic resin or SiO with excellent weather resistance such as fatTwo, A
lTwoO Three, MSiOThreeTranslucent inorganic members such as are preferably used.
Can be These adhesives 101 and 201 are used as LED chips
103 and 203.
Can be. The adhesives 101 and 201 are
At least the surface has adhesiveness when 202 is attached.
It should just be. Therefore, the connection of the epoxy resin etc.
Before the adhesives 101 and 201 are cured, the phosphors 102 and 20 are hardened.
2 is attached by gas spray or the like. Then glue
LED chip 1 by curing 101, 201
It also functions as a coating part covering 03 and 203.
The LED chips 103 and 20 are adhered by the adhesives 101 and 201.
In order to reduce irregularities such as 3, adhesives 101, 2
It is preferable that the viscosity of C.01 be low to some extent. In this case,
The desired viscosity can be obtained by adjusting the amount of solvent in the adhesive.
Can be. Also, the lower the viscosity, the more the phosphors 102, 20
2 tends to stick. Also, the heavier the phosphor, the more
Tends to stick.

【００２１】（蛍光体１０２、２０２）本発明に用いら
れる蛍光体１０２、２０２としては、少なくともＬＥＤ
チップ１０３、２０３の半導体発光層から放出された光
で励起されて発光する蛍光体１０２、２０２をいう。Ｌ
ＥＤチップ１０３、２０３から発光した光と、蛍光体１
０２、２０２から発光する光が補色関係などにある場
合、それぞれの光を混色させることで白色を発光させる
ことができる。具体的には、ＬＥＤチップ１０３、２０
３からの光とそれによって励起され発光する蛍光体１０
２、２０２の光がそれぞれ光の３原色（赤色系、緑色
系、青色系）やＬＥＤチップ１０３、２０３から発光さ
れた青色とそれによって励起され黄色を発光する蛍光体
１０２、２０２の光などが挙げられる。(Phosphors 102 and 202) As the phosphors 102 and 202 used in the present invention, at least an LED
The fluorescent materials 102 and 202 emit light when excited by light emitted from the semiconductor light emitting layers of the chips 103 and 203. L
Light emitted from the ED chips 103 and 203 and phosphor 1
When the light emitted from the light emitting devices 02 and 202 has a complementary color relationship or the like, white light can be emitted by mixing the respective lights. Specifically, the LED chips 103, 20
3. Light from 3 and phosphor 10 excited and emitted by it
2 and 202 are the three primary colors of light (red, green, and blue), the blue light emitted from the LED chips 103 and 203, and the light of the phosphors 102 and 202 that emit yellow light when excited by the light. No.

【００２２】発光色は、蛍光体１０２、２０２の主発光
波長、蛍光体の量、蛍光体の形状、さらには蛍光体の粉
体をガス・スプレーなどにより付着させる場合におけ
る、ノズルから蛍光体を放出する放出圧力などを種々調
整することで変えることができる。また、発光素子であ
るＬＥＤチップの主発光波長を選択することにより電球
色など任意の白色系の色調を提供させることができる。
したがって、発光ダイオードの外部には、ＬＥＤチップ
２０３からの光と蛍光体２０２からの光がモールド部材
２０４を効率よく透過することが好ましい。The emission color is determined by the main emission wavelength of the phosphors 102 and 202, the amount of the phosphor, the shape of the phosphor, and the phosphor from the nozzle when the phosphor powder is attached by gas spraying or the like. It can be changed by variously adjusting the discharge pressure to be discharged. Further, by selecting the main emission wavelength of the LED chip as a light emitting element, an arbitrary white color tone such as a bulb color can be provided.
Therefore, it is preferable that the light from the LED chip 203 and the light from the phosphor 202 pass through the mold member 204 efficiently outside the light emitting diode.

【００２３】半導体発光層からの光によって励起される
蛍光体１０２、２０２は、励起光源となるＬＥＤチップ
１０３、２０３から放出される光により種々選択するこ
とができる。具体的な蛍光体１０２、２０２としては、
クロムで付活されたサファイア、セリウムで付活された
イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体や酸
化エルビウム(3)などが挙げられる。特に、高輝度且つ
長時間の使用時においては（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-y
Ｇａy）5Ｏ12：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、
Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ,Ｌａからなる群より選択される少な
くとも一種の元素である。）などが好ましい。The phosphors 102 and 202 that are excited by light from the semiconductor light emitting layer can be variously selected according to the light emitted from the LED chips 103 and 203 serving as excitation light sources. As specific phosphors 102 and 202,
Examples include sapphire activated by chromium, yttrium / aluminum / garnet-based phosphor activated by cerium, and erbium oxide (3). In particular, at the time of high luminance and long-term use (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y
Ga y ) 5 O 12 : Ce (0 ≦ x <1, 0 ≦ y ≦ 1, provided that
Re is at least one element selected from the group consisting of Y, Gd, and La. Is preferred.

【００２４】特に（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5
Ｏ12：Ｃｅを用いた場合には、ＬＥＤチップと接する或
いは近接して配置され放射照度として（Ｅｅ）＝３Ｗ・
ｃｍ -2以上１０Ｗ・ｃｍ-2以下においても高効率に十分
な耐光性を有する発光ダイオードとすることができる。In particular, (Re1-xSmx)Three(Al1-yGay)Five
O12: When Ce is used, it is in contact with the LED chip.
(Ee) = 3W ·
cm -2More than 10W · cm-2High enough for high efficiency
A light emitting diode having excellent light resistance can be obtained.

【００２５】（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）
5Ｏ12：Ｃｅ蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光
及び水分に強く、励起スペクトルのピークが４７０ｎｍ
付近などにさせることができる。また、発光ピークも５
３０ｎｍ付近にあり７２０ｎｍまで裾を引くブロードな
発光スペクトルを持たせることができる。しかも、組成
のＡｌの一部をＧａで置換することで発光波長が短波長
にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄで置換すること
で、発光波長が長波長へシフトする。このように組成を
変化することで発光色を連続的に調節することが可能で
ある。したがって、長波長側の強度がＧｄの組成比で連
続的に変えられるなど高輝度に発光可能な窒化物系化合
物半導体の青色発光を利用して白色系発光に変換するた
めの理想条件を備えている。(Re 1-x Sm x ) 3 (Al 1-y G ay )
Since the 5 O 12 : Ce phosphor has a garnet structure, it is resistant to heat, light and moisture, and has a peak of an excitation spectrum of 470 nm.
It can be made nearby. The emission peak is 5
A broad emission spectrum that is near 30 nm and extends down to 720 nm can be provided. In addition, the emission wavelength shifts to a short wavelength by substituting a part of the Al in the composition with Ga, and the emission wavelength shifts to a long wavelength by substituting a part of the Y in the composition with Gd. By changing the composition in this way, the emission color can be continuously adjusted. Therefore, an ideal condition for converting to blue light emission using blue light emission of a nitride compound semiconductor capable of emitting light with high luminance such that the intensity on the long wavelength side can be continuously changed by the composition ratio of Gd is provided. I have.

【００２６】この蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ａ
ｌ、Ｌａ及びＧａの原料として酸化物、又は高温で容易
に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で
十分に混合して原料を得る。又は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓ
ｍの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚
酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸
化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を
得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等の
フッ化物を適量混合して坩堝に詰め、空気中１３５０〜
１４５０°Ｃの温度範囲で２〜５時間焼成して焼成品を
得る。次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分
離、乾燥、最後に篩を通すことで所望の蛍光体を得るこ
とができる。This phosphor is composed of Y, Gd, Ce, Sm, A
An oxide or a compound which easily becomes an oxide at a high temperature is used as a raw material of 1, La and Ga, and they are sufficiently mixed in a stoichiometric ratio to obtain a raw material. Or Y, Gd, Ce, S
A co-precipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by dissolving a rare earth element of m in an acid at a stoichiometric ratio with oxalic acid, aluminum oxide, and gallium oxide are mixed to obtain a mixed raw material. An appropriate amount of a fluoride such as ammonium fluoride is mixed as a flux into a crucible and packed in
It is fired in a temperature range of 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a fired product. Next, the fired product is ball-milled in water, washed, separated, dried, and finally passed through a sieve to obtain a desired phosphor.

【００２７】本発明の発光ダイオードにおいて、蛍光体
は、２種類以上の蛍光体を混合させてもよい。即ち、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｌａ及びＧｄやＳｍの含有量が異なる２
種類以上の（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：
Ｃｅ蛍光体を混合させてＲＧＢの波長成分を増やすこと
ができる。また、現在のところ半導体発光素子であるＬ
ＥＤチップの発光波長には、バラツキが生ずるものがあ
るため２種類以上の蛍光体を混合調整させて一定の白色
光などを得ることができる。具体的には、発光素子の発
光波長に合わせて色度点の異なる蛍光体の量を調整し含
有させることでその蛍光体から放出される色間とＬＥＤ
チップから放出される色で結ばれる色度図上の任意の点
を発光させることができる。In the light emitting diode of the present invention, the phosphor may be a mixture of two or more phosphors. That is, A
2, different in contents of l, Ga, Y, La and Gd and Sm
Or more (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12:
It is possible to increase the RGB wavelength components by mixing the Ce phosphor. Further, at present, a semiconductor light emitting element L
Since the emission wavelength of the ED chip may vary, two or more kinds of phosphors can be mixed and adjusted to obtain a constant white light or the like. Specifically, the amount of the phosphor having different chromaticity points is adjusted and included according to the emission wavelength of the light emitting element, so that the distance between the colors emitted from the phosphor and the LED are adjusted.
Any point on the chromaticity diagram connected by the color emitted from the chip can emit light.

【００２８】このような蛍光体を塗布させる装置例とし
て図３に示す。図３には、接着剤(不示図)が塗布された
パッケージ３００を回転可能なテーブル３０４の上に固
定させてある。テーブル３０４は、一定の回転数を保ち
パッケージ３００に塗布を均一にさせる手段として働
く。蛍光体は、容器３０２に入れられ蛍光体を搬送させ
るガスの負圧によって引き出される。蛍光体とガスと
は、ノズル３０３を通して排出される。蛍光体の量は、
蛍光体を搬送するガスの圧力とバルブ３０１により調節
することができる。こうして排出されたガスと蛍光体
は、接着剤に付着される。接着剤を硬化させることで発
光ダイオードを形成することができる。FIG. 3 shows an example of an apparatus for applying such a phosphor. In FIG. 3, a package 300 coated with an adhesive (not shown) is fixed on a rotatable table 304. The table 304 functions as a means for maintaining a constant number of rotations and making the coating on the package 300 uniform. The phosphor is drawn by the negative pressure of the gas which is put in the container 302 and transports the phosphor. The phosphor and the gas are discharged through the nozzle 303. The amount of phosphor is
The pressure can be adjusted by the pressure of the gas carrying the phosphor and the valve 301. The gas and the phosphor thus discharged are attached to the adhesive. By curing the adhesive, a light emitting diode can be formed.

【００２９】（ＬＥＤチップ１０３、２０３）本発明に
用いられるＬＥＤチップ１０３、２０３とは、蛍光体１
０２、２０２を励起可能なものである。発光素子である
ＬＥＤチップ１０３、２０３は、ＭＯＣＶＤ法等により
基板上にＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡ
ｌＰ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａ
Ｎ、ＩｎＧａＡｌＮ等の半導体を発光層として形成させ
る。(LED chips 103 and 203) The LED chips 103 and 203 used in the present invention are phosphor 1
02 and 202 can be excited. The LED chips 103 and 203 as light emitting elements are formed on a substrate by GaAs, InP, GaAlAs, InGaAs by MOCVD or the like.
IP, InN, AlN, GaN, InGaN, AlGa
A semiconductor such as N or InGaAlN is formed as a light emitting layer.

【００３０】半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ
Ｎ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あ
るいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層
の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択するこ
とができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄
膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造と
することもできる。好ましくは、蛍光体１０１、２０１
を効率良く励起できる比較的短波長を効率よく発光可能
な窒化物系化合物半導体（一般式ＩｎiＧａjＡｌkＮ、
但し、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、ｉ＋ｊ＋ｋ＝１）が挙
げられる。The semiconductor structure includes MIS junction, PI
Examples include a homostructure having an N junction or a PN junction, a heterostructure, or a double heterostructure. Various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal thereof. Also, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed as a thin film in which a quantum effect occurs can be used. Preferably, the phosphors 101, 201
Compound semiconductors (general formula In i Ga j Al k N,
However, 0 ≦ i, 0 ≦ j, 0 ≦ k, i + j + k = 1) may be mentioned.

【００３１】窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場
合、半導体基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓ
ｉ、ＺｎＯ、ＧａＮ等の材料が好適に用いられる。結晶
性の良い窒化ガリウムを形成させるためにはサファイヤ
基板を用いることがより好ましい。サファイヤ基板上に
半導体膜を成長させる場合、ＧａＮ、ＡｌＮ等のバッフ
ァー層を形成しその上にＰＮ接合を有する窒化ガリウム
半導体を形成させることが好ましい。また、サファイア
基板上にＳｉＯ2をマスクとして選択成長させたＧａＮ
単結晶自体を基板として利用することもできる。この場
合、各半導体層を形成後ＳｉＯ2をエッチング除去させ
ることによって発光素子とサファイア基板とを分離させ
ることもできる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純
物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。発光効率を
向上させるなど所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成さ
せる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、
Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、Ｐ型
窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパン
ドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドー
プさせる。When a gallium nitride-based compound semiconductor is used, sapphire, spinel, SiC, S
Materials such as i, ZnO, and GaN are preferably used. In order to form gallium nitride having good crystallinity, it is more preferable to use a sapphire substrate. When a semiconductor film is grown on a sapphire substrate, it is preferable to form a buffer layer such as GaN or AlN and form a gallium nitride semiconductor having a PN junction thereon. GaN selectively grown on a sapphire substrate using SiO 2 as a mask
The single crystal itself can be used as a substrate. In this case, the light emitting element and the sapphire substrate can be separated by etching and removing SiO 2 after forming each semiconductor layer. Gallium nitride-based compound semiconductors exhibit N-type conductivity without being doped with impurities. When a desired N-type gallium nitride semiconductor is formed, for example, to improve luminous efficiency, Si, Ge, Se,
It is preferable to appropriately introduce Te, C, and the like. On the other hand, in the case of forming a P-type gallium nitride semiconductor, P-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba are doped.

【００３２】窒化ガリウム系化合物半導体は、Ｐ型ドー
パントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ド
ーパント導入後に、炉による加熱、低速電子線照射やプ
ラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させるこ
とが好ましい。具体的なＬＥＤチップの層構成として
は、窒化ガリウム、窒化アルミニウムなどを低温で形成
させたバッファ層を有するサファイア基板や炭化珪素上
に、窒化ガリウム半導体であるＮ型コンタクト層、窒化
アルミニウム・ガリウム半導体であるＮ型クラッド層、
Ｚｎ及びＳｉをドープさせた窒化インジュウム・ガリウ
ム半導体である活性層、窒化アルミニウム・ガリウム半
導体であるＰ型クラッド層、窒化ガリウム半導体である
Ｐ型コンタクト層が積層されたものが挙げられる。ＬＥ
Ｄチップを形成させるためにはサファイア基板を有する
ＬＥＤチップの場合、エッチングなどによりＰ型半導体
及びＮ型半導体の露出面を形成させた後、半導体層上に
スパッタリング法や真空蒸着法などを用いて所望の形状
の各電極を形成させる。ＳｉＣ基板の場合、基板自体の
導電性を利用して半導体を介して一対の電極を形成させ
る。The gallium nitride-based compound semiconductor is difficult to be converted into a P-type only by doping it with a P-type dopant. After the introduction of the P-type dopant, the gallium nitride-based compound semiconductor is annealed by heating in a furnace, low-speed electron beam irradiation, plasma irradiation, etc. Is preferred. The specific layer structure of the LED chip includes a sapphire substrate or a silicon carbide substrate having a buffer layer formed of gallium nitride, aluminum nitride, or the like at a low temperature, an n-type contact layer of a gallium nitride semiconductor, an aluminum gallium nitride semiconductor. An N-type cladding layer,
An active layer of an indium-gallium nitride semiconductor doped with Zn and Si, a P-type cladding layer of an aluminum-gallium nitride semiconductor, and a P-type contact layer of a gallium nitride semiconductor are stacked. LE
In order to form a D chip, in the case of an LED chip having a sapphire substrate, after forming an exposed surface of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor by etching or the like, using a sputtering method or a vacuum evaporation method on a semiconductor layer. Each electrode having a desired shape is formed. In the case of a SiC substrate, a pair of electrodes is formed via a semiconductor using the conductivity of the substrate itself.

【００３３】次に、形成された半導体ウエハー等をダイ
ヤモンド製の刃先を有するブレードが回転するダイシン
グソーにより直接フルカットするか、又は刃先幅よりも
広い幅の溝を切り込んだ後（ハーフカット）、外力によ
って半導体ウエハーを割る。あるいは、先端のダイヤモ
ンド針が往復直線運動するスクライバーにより半導体ウ
エハーに極めて細いスクライブライン（経線）を例えば
碁盤目状に引いた後、外力によってウエハーを割り半導
体ウエハーからチップ状にカットする。こうしてＬＥＤ
チップを形成させることができる。Next, the formed semiconductor wafer or the like is directly full-cut by a dicing saw in which a blade having a diamond cutting edge is rotated, or after a groove having a width larger than the cutting edge width is cut (half cut). The semiconductor wafer is broken by external force. Alternatively, a very thin scribe line (meridian) is drawn on the semiconductor wafer, for example, in a checkerboard pattern by a scriber in which a diamond needle at the tip reciprocates linearly, and then the wafer is cut by an external force and cut into chips from the semiconductor wafer. Thus LED
Chips can be formed.

【００３４】本発明の発光ダイオードにおいて白色系を
発光させる場合は、蛍光体１０２、２０２との補色等を
考慮してＬＥＤチップ１０３、２０３の主発光波長は４
００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以
上４９０ｎｍ以下がより好ましい。ＬＥＤチップ１０
３、２０３と蛍光体１０３、２０２との効率をそれぞれ
より向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以
下がさらに好ましい。When white light is to be emitted from the light emitting diode of the present invention, the main emission wavelength of the LED chips 103 and 203 is 4 in consideration of the complementary color with the phosphors 102 and 202.
The thickness is preferably from 00 nm to 530 nm, more preferably from 420 nm to 490 nm. LED chip 10
In order to further improve the efficiency of each of the phosphors 3 and 203 and the phosphors 103 and 202, the thickness is more preferably 450 nm or more and 475 nm or less.

【００３５】（パッケージ１０４）パッケージ１０４
は、ＬＥＤチップ１０３を凹部内に固定保護すると共に
外部との電気的接続が可能な外部電極１０６を有するも
のである。したがって、ＬＥＤチップ１０３の数や大き
さに合わせて複数の開口部を持ったパッケージ１０４と
することもできる。また、好適には遮光機能を持たせる
ために黒や灰色などの暗色系に着色させる、或いはパッ
ケージ１０４の発光観測表面側が暗色系に着色されてい
る。パッケージ１０４はＬＥＤチップ１０３をさらに外
部環境から保護するために接着剤１０１に加えて透光性
保護体であるモールド部材を設けることもできる。(Package 104) Package 104
Has an external electrode 106 that fixes and protects the LED chip 103 in the concave portion and that can be electrically connected to the outside. Therefore, a package 104 having a plurality of openings can be provided according to the number and size of the LED chips 103. Further, it is preferable that the package 104 is colored in a dark color system such as black or gray to have a light shielding function, or the light emission observing surface side of the package 104 is colored in a dark color system. In order to further protect the LED chip 103 from the external environment, the package 104 may be provided with a mold member which is a light-transmitting protective body in addition to the adhesive 101.

【００３６】パッケージ１０４は、コーティング部やモ
ールド部材との接着性がよく剛性の高いものが好まし
い。ＬＥＤチップ１０３と外部とを電気的に遮断させる
ために絶縁性を有することが望まれる。さらに、パッケ
ージ１０４は、ＬＥＤチップ１０３などからの熱の影響
をうけた場合、モールド部材などとの密着性を考慮して
熱膨張率の小さい物が好ましい。パッケージ１０４の凹
部内表面は、エンボス加工させて接着面積を増やした
り、プラズマ処理してモールド部材などとの密着性を向
上させることもできる。The package 104 preferably has good adhesion to the coating portion and the mold member and high rigidity. It is desired that the LED chip 103 has an insulating property in order to electrically disconnect the LED chip 103 from the outside. Further, when the package 104 is affected by heat from the LED chip 103 or the like, it is preferable that the package 104 has a small coefficient of thermal expansion in consideration of adhesion to a mold member or the like. The inner surface of the concave portion of the package 104 can be embossed to increase the bonding area, or can be plasma-treated to improve the adhesion to a mold member or the like.

【００３７】パッケージ１０４は、外部電極１０６と一
体的に形成させてもよく、パッケージ１０４が複数に分
かれ、はめ込みなどにより組み合わせて構成させてもよ
い。このようなパッケージ１０４は、インジェクション
成形などにより比較的簡単に形成することができる。具
体的なパッケージ材料としてポリカーボネート樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー
（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂やセラミックな
どが挙げられる。また、パッケージを暗色系に着色させ
る着色剤としては種々の染料や顔料が好適に用いられ
る。具体的には、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3やカー
ボンブラックなどが好適に挙げられる。The package 104 may be formed integrally with the external electrode 106, or the package 104 may be divided into a plurality of parts and combined with each other by fitting. Such a package 104 can be formed relatively easily by injection molding or the like. Specific package materials include polycarbonate resin, polyphenylene sulfide (PPS), liquid crystal polymer (LCP), ABS resin, epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, PBT resin, and other resins and ceramics. Various dyes and pigments are suitably used as a coloring agent for coloring the package in a dark color system. Specifically, Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , carbon black and the like are preferably exemplified.

【００３８】ＬＥＤチップ１０３とパッケージ１０４と
の接着は、熱硬化性樹脂などによって行うことができ
る。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド
樹脂などが挙げられる。固定されたＬＥＤチップは、金
線などの導電性ワイヤー１０６により電気的に接続する
ことができる。また、ＬＥＤチップ１０３を配置固定さ
せると共にパッケージ１０４内の外部電極１０６と電気
的に接続させるためにはＡｇペースト、カーボンペース
ト、ＩＴＯペースト、金属バンプ等を用いることもでき
る。The bonding between the LED chip 103 and the package 104 can be performed with a thermosetting resin or the like. Specifically, an epoxy resin, an acrylic resin, an imide resin, and the like can be given. The fixed LED chips can be electrically connected by a conductive wire 106 such as a gold wire. In addition, an Ag paste, a carbon paste, an ITO paste, a metal bump, or the like can be used to dispose and fix the LED chip 103 and electrically connect the LED chip 103 to the external electrode 106 in the package 104.

【００３９】（外部電極１０６）外部電極１０６は、パ
ッケージ１０４外部からの電力を内部に配置されたＬＥ
Ｄチップ１０３に供給させるために用いられるためのも
のである。そのためパッケージ１０４上に設けられた導
電性を有するパターンやリードフレームを利用したもの
など種々のものが挙げられる。また、外部電極１０６は
放熱性、電気伝導性、ＬＥＤチップ１０３の特性などを
考慮して種々の大きさに形成させることができる。外部
電極１０６は、各ＬＥＤチップ１０３を配置すると共に
ＬＥＤチップ１０３から放出された熱を外部に放熱させ
るため熱伝導性がよいことが好ましい。外部電極１０６
の具体的な電気抵抗としては３００μΩ・ｃｍ以下が好
ましく、より好ましくは、３μΩ・ｃｍ以下である。ま
た、具体的な熱伝導度は、０．０１ｃａｌ／(Ｓ)(ｃ
ｍ2）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは
０．５ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。(External Electrode 106) The external electrode 106 is provided with an external power
This is to be used for supplying to the D chip 103. Therefore, there are various types such as those using a conductive pattern provided on the package 104 and a lead frame. Further, the external electrode 106 can be formed in various sizes in consideration of heat dissipation, electric conductivity, characteristics of the LED chip 103, and the like. It is preferable that the external electrodes 106 have good thermal conductivity in order to dispose the LED chips 103 and radiate the heat emitted from the LED chips 103 to the outside. External electrode 106
Is preferably 300 μΩ · cm or less, more preferably 3 μΩ · cm or less. The specific thermal conductivity is 0.01 cal / (S) (c
m 2 ) (° C./cm) or more, more preferably
It is 0.5 cal / (S) (cm 2 ) (° C./cm) or more.

【００４０】外部電極１０６の具体的材料としては、銅
やりん青銅板表面に銀、パラジウム或いは金などの金属
メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられ
る。外部電極１０６としてリードフレームを利用した場
合は、電気伝導度、熱伝導度によって種々利用できるが
加工性の観点から板厚０．１ｍｍから２ｍｍが好まし
い。ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの基板上など
に設けられた外部電極１０６としては、銅箔やタングス
テン層を形成させることができる。プリント基板上に金
属箔を用いる場合は、銅箔などの厚みとして１８〜７０
μｍとすることが好ましい。また、銅箔等の上に金、半
田メッキなどを施しても良い。As a specific material of the external electrode 106, a material in which a copper or phosphor bronze plate surface is plated with a metal such as silver, palladium or gold, or a solder plating is preferably used. When a lead frame is used as the external electrode 106, it can be variously used depending on the electric conductivity and the heat conductivity, but the thickness is preferably 0.1 mm to 2 mm from the viewpoint of workability. A copper foil or a tungsten layer can be formed as the external electrode 106 provided on a substrate made of glass epoxy resin, ceramic, or the like. When a metal foil is used on a printed circuit board, the thickness of the copper foil or the like is 18 to 70.
It is preferably set to μm. Further, gold, solder plating, or the like may be applied on copper foil or the like.

【００４１】（導電性ワイヤー１０５、２０５）導電性
ワイヤー１０５、２０５としては、ＬＥＤチップ１０
３、２０３の電極とのオーミック性、機械的接続性、電
気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導
度としては０．０１ｃａｌ／(Ｓ)(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）
以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／(Ｓ)
(ｃｍ2）（℃／ｃｍ）以上である。また、作業性などを
考慮して導電性ワイヤー１０５、２０５の直径は、好ま
しくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。この
ような導電性ワイヤー１０５、２０５として具体的に
は、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの
合金を用いた導電性ワイヤー１０５、２０５が挙げられ
る。このような導電性ワイヤー１０５、２０５は、各Ｌ
ＥＤチップ１０３、２０３の電極と、インナー・リード
２０７及びマウント・リード２０６などをワイヤーボン
ディング機器によって容易に接続させることができる。(Conductive Wires 105 and 205) As the conductive wires 105 and 205, the LED chip 10
Those having good ohmic properties, mechanical connectivity, electrical conductivity, and thermal conductivity with the electrodes 3 and 203 are required. The thermal conductivity is 0.01 cal / (S) (cm 2 ) (° C./cm)
The above is preferable, and more preferably 0.5 cal / (S)
(cm 2 ) (° C./cm) or more. Further, the diameter of the conductive wires 105 and 205 is preferably Φ10 μm or more and Φ45 μm or less in consideration of workability and the like. Specific examples of such conductive wires 105 and 205 include conductive wires 105 and 205 using metals such as gold, copper, platinum, and aluminum and alloys thereof. Such a conductive wire 105, 205
The electrodes of the ED chips 103 and 203 can be easily connected to the inner leads 207 and the mount leads 206 by a wire bonding device.

【００４２】（モールド部材２０４）モールド部材２０
４は、発光ダイオードの使用用途に応じてＬＥＤチップ
２０３、導電性ワイヤー２０５、蛍光体２０２が付着し
た接着剤２０１などを外部から保護するために設けるこ
とができる。モールド部材２０４は、各種樹脂や硝子な
どを用いて形成させることができる。モールド部材２０
４の具体的材料としては、主としてエポキシ樹脂、ユリ
ア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂
や硝子などが好適に用いられる。また、モールド部材２
０４に拡散剤を含有させることによってＬＥＤチップ２
０３からの指向性を緩和させ視野角を増やすこともでき
る。このような、モールド部材２０４は、コーティング
部として働く接着剤２０１と同じ材料を用いても良いし
異なる材料としても良い。以下、本発明の実施例につい
て説明するが、本発明は具体的実施例のみに限定される
ものではないことは言うまでもない。(Mold member 204) Mold member 20
Reference numeral 4 can be provided to protect the LED chip 203, the conductive wire 205, the adhesive 201 to which the phosphor 202 is attached, and the like from the outside according to the application of the light emitting diode. The mold member 204 can be formed using various resins, glass, or the like. Mold member 20
As a specific material of 4, a transparent resin having excellent weather resistance, such as an epoxy resin, a urea resin, or a silicone resin, or glass is preferably used. Also, the molding member 2
LED chip 2 by adding a diffusing agent
The viewing angle can also be increased by relaxing the directivity from 03. Such a mold member 204 may be made of the same material as the adhesive 201 serving as the coating portion, or may be made of a different material. Hereinafter, examples of the present invention will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to only specific examples.

【００４３】[0043]

【実施例】【Example】

（実施例１）ＬＥＤチップとして主発光波長が４６０ｎ
ｍのＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ半導体を用いた。ＬＥＤチップ
は、洗浄されたサファイヤ基板上にＴＭＧ（トリメチル
ガリウム）ガス、ＴＭＩ（トリメチルインジュウム）ガ
ス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスと共に
流し、ＭＯＣＶＤ法で窒化ガリウム系化合物半導体を成
膜させることにより形成させた。ドーパントガスとして
ＳｉＨ4とＣｐ2Ｍｇと、を切り替えることによってＮ型
導電性を有する窒化ガリウム系半導体とＰ型導電性を有
する窒化ガリウム系半導体を形成しＰＮ接合を形成させ
る。半導体発光素子としては、Ｎ型導電性を有する窒化
ガリウム半導体であるコンタクト層と、Ｐ型導電性を有
する窒化ガリウムアルミニウム半導体であるクラッド
層、Ｐ型導電性を有する窒化ガリウム半導体であるコン
タクト層を形成させた。Ｎ型導電性を有するコンタクト
層とＰ型導電性を有するクラッド層との間に厚さ約３ｎ
ｍであり、単一量子井戸構造とされるノンドープＩｎＧ
ａＮの活性層を形成させた。（なお、サファイア基板上
には低温で窒化ガリウム半導体を形成させバッファ層と
させてある。また、Ｐ型導電性を有する半導体は、成膜
後４００℃以上でアニールさせてある。） エッチングによりサファイア基板上のＰＮ各半導体表面
を露出させた後、スパッタリングにより各電極をそれぞ
れ形成させた。こうして出来上がった半導体ウエハーを
スクライブラインを引いた後、外力により分割させ発光
素子として３５０μｍ角のＬＥＤチップを形成させた。(Example 1) Main emission wavelength of 460n as LED chip
m In 0.2 Ga 0.8 N semiconductor was used. The LED chip is formed by flowing a TMG (trimethyl gallium) gas, a TMI (trimethyl indium) gas, a nitrogen gas and a dopant gas together with a carrier gas on a cleaned sapphire substrate, and forming a gallium nitride-based compound semiconductor by MOCVD. Formed. By switching between SiH 4 and Cp 2 Mg as the dopant gas, a gallium nitride-based semiconductor having N-type conductivity and a gallium nitride-based semiconductor having P-type conductivity are formed to form a PN junction. As a semiconductor light emitting device, a contact layer made of a gallium nitride semiconductor having N-type conductivity, a cladding layer made of a gallium aluminum nitride semiconductor having P-type conductivity, and a contact layer made of a gallium nitride semiconductor having P-type conductivity are provided. Formed. A thickness of about 3 n between a contact layer having N-type conductivity and a cladding layer having P-type conductivity
m, and a non-doped InG having a single quantum well structure.
An active layer of aN was formed. (Note that a gallium nitride semiconductor is formed at a low temperature on a sapphire substrate to serve as a buffer layer. A semiconductor having P-type conductivity is annealed at 400 ° C. or more after film formation.) Sapphire by etching After exposing the surface of each PN semiconductor on the substrate, each electrode was formed by sputtering. After a scribe line was drawn on the semiconductor wafer thus completed, the wafer was divided by external force to form LED chips of 350 μm square as light emitting elements.

【００４４】一方、インサート成形によりポリカーボネ
ート樹脂を用いてチップタイプＬＥＤのパッケージを形
成させた。チップタイプＬＥＤのパッケージ内は、ＬＥ
Ｄチップが配される開口部を備えている。パッケージ中
には、銀メッキした銅板を外部電極として配置させてあ
る。パッケージ内部でＬＥＤチップをエポキシ樹脂など
を用いて固定させる。導電性ワイヤーである金線をＬＥ
Ｄチップの各電極とパッケージに設けられた各外部電極
とにそれぞれワイヤーボンディングさせ電気的に接続さ
せてある。次に、接着剤として、エポキシ樹脂をパッケ
ージの開口部内に塗布させた。こうしてＬＥＤチップが
配置されたパッケージを１０００個形成させた。On the other hand, a chip type LED package was formed by insert molding using a polycarbonate resin. LE inside the chip type LED package
It has an opening in which the D chip is arranged. In the package, a silver-plated copper plate is arranged as an external electrode. The LED chip is fixed using an epoxy resin or the like inside the package. LE wire is a conductive wire
Each electrode of the D chip and each external electrode provided on the package are electrically connected by wire bonding. Next, an epoxy resin was applied to the inside of the opening of the package as an adhesive. In this way, 1000 packages on which the LED chips were arranged were formed.

【００４５】他方、蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅの希土類
元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈さ
せた。これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アル
ミニウムと混合して混合原料を得る。これにフラックス
としてフッ化アンモニウムを混合して坩堝に詰め、空気
中１４００°Ｃの温度で３時間焼成して焼成品を得た。
焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最
後に篩を通して形成させた。形成された（Ｙ0.8Ｇ
ｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ蛍光体をＮ2ガスにより飛ばし
ノズルを通して、接着剤表面に付着させた。On the other hand, as a phosphor, a solution in which rare earth elements of Y, Gd and Ce were dissolved in an acid at a stoichiometric ratio was coprecipitated with oxalic acid. This is mixed with a coprecipitated oxide obtained by calcination and aluminum oxide to obtain a mixed raw material. This was mixed with ammonium fluoride as a flux, packed in a crucible, and fired in air at a temperature of 1400 ° C. for 3 hours to obtain a fired product.
The calcined product was ball milled in water, washed, separated, dried, and finally formed through a sieve. Formed (Y 0.8 G
d 0.2) 3 Al 5 O 12 : Ce phosphor through a nozzle skipping by N 2 gas, was attached to the adhesive surface.

【００４６】塗布後、ノズルからＮ2ガスのみを吹き付
け余分な蛍光体を飛ばした。接着剤上に蛍光体が堆積し
たパッケージを１２０度に加熱し接着剤を硬化させ蛍光
体を固定させる。この後に、さらに、ＬＥＤチップや蛍
光体を外部応力、水分及び塵芥などから保護する目的で
コーティング部が形成されたパッケージ開口部内にモー
ルド部材として透光性エポキシ樹脂を形成させた。透光
性エポシキ樹脂を混入後、１５０℃５時間にて硬化さ
せ、図１の如き発光ダイオードを形成させた。After the application, only N 2 gas was blown from the nozzle to blow off excess phosphor. The package in which the phosphor is deposited on the adhesive is heated to 120 degrees to cure the adhesive and fix the phosphor. Thereafter, a translucent epoxy resin was formed as a mold member in the package opening where the coating was formed for the purpose of protecting the LED chip and the phosphor from external stress, moisture, dust and the like. After mixing the translucent epoxy resin, the mixture was cured at 150 ° C. for 5 hours to form a light emitting diode as shown in FIG.

【００４７】こうして得られた発光ダイオードに電力を
供給させることによって白色系を発光させることができ
る。発光ダイオードの正面から色温度、演色性をそれぞ
れ測定した。色温度８０４０Ｋ、Ｒａ（演色性指数）＝
８７．４を示した。また、発光光率は１０．６ ｌｍ／
ｗであった。また、バラツキを色度座標上の面積として
測定した。By supplying power to the light emitting diode thus obtained, white light can be emitted. The color temperature and the color rendering were measured from the front of the light emitting diode. Color temperature 8040K, Ra (color rendering index) =
87.4. The light emission rate is 10.6 lm /
w. The variation was measured as an area on the chromaticity coordinates.

【００４８】（比較例１）エポキシ樹脂中に（Ｙ0.8Ｇ
ｄ0.2）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ蛍光体を混合させてノズルか
ら突出させコーティング部を形成させた以外は、実施例
１と同様にして発光装置を形成させた。形成された発光
装置の断面は、コーティング部の端面がはい上がってい
ると共に蛍光物質の量が不均一であった。こうして形成
された発光ダイオードの色度点を実施例１と同様に測定
した。形成された発光ダイオードは、ＬＥＤチップの発
光波長と蛍光体の発光波長を結んだ線上に略位置した
が、バラツキが大きかった。実施例１と同様にして色度
座標上のバラツキ面積を測定した。比較例１の面積は、
実施例１の面積の約１５倍でありバラツキが大きかっ
た。(Comparative Example 1) (Y 0.8 G
d 0.2) 3 Al 5 O 12 : by mixing Ce phosphor except that to form the coating portion to protrude from the nozzle, to form a light emitting device in the same manner as in Example 1. In the cross section of the formed light emitting device, the end face of the coating portion was raised and the amount of the fluorescent substance was not uniform. The chromaticity point of the light emitting diode thus formed was measured in the same manner as in Example 1. The light emitting diode thus formed was located substantially on a line connecting the light emitting wavelength of the LED chip and the light emitting wavelength of the phosphor, but the dispersion was large. The variation area on the chromaticity coordinates was measured in the same manner as in Example 1. The area of Comparative Example 1 is
The area was about 15 times the area of Example 1, and the variation was large.

【００４９】[0049]

【発明の効果】ＬＥＤチップ上に配置された接着剤が、
ＬＥＤチップなどの凹凸を緩和すると共に蛍光体の厚み
を一定とする。そのため発光観測面方位による色調ずれ
が極めて少ない発光ダイオードとさせることができる。
また、量産時における各発光ダイオードごとのバラツキ
が少なく、歩留まりの高い発光ダイオードとすることが
できる。According to the present invention, the adhesive disposed on the LED chip is
The unevenness of the LED chip or the like is reduced, and the thickness of the phosphor is made constant. Therefore, a light-emitting diode with extremely small color tone shift due to the light emission observation plane direction can be obtained.
In addition, variations in each light emitting diode during mass production are small, and a light emitting diode with high yield can be obtained.

【００５０】特に、本発明の請求項１に記載の方法とす
ることにより、比較的簡単な方法で歩留まり良く発光観
測方位による色調ずれなどが極めて少ない発光ダイオー
ドが形成できる。In particular, by adopting the method described in claim 1 of the present invention, it is possible to form a light-emitting diode with a relatively high yield and a very small color tone shift due to the luminous observation direction by a relatively simple method.

【００５１】本発明の請求項２の方法とすることによ
り、高輝度、長時間の使用においても色ずれ、発光光率
の低下が極めて少ない発光ダイオードとすることができ
る。By adopting the method according to the second aspect of the present invention, a light emitting diode can be obtained which has a high luminance and a very small decrease in the luminous efficiency even when used for a long time.

【００５２】本発明の請求項３の方法とすることによ
り、より耐光性及び発光効率の高い白色系が発光可能な
発光ダイオードとすることができる。According to the method of the third aspect of the present invention, a light emitting diode capable of emitting a white light with higher light resistance and higher luminous efficiency can be obtained.

【００５３】本発明の請求項４の構成とすることによ
り、白色発光可能でより耐光性及び発光効率の高い白色
系が発光可能な発光ダイオードとすることができる。By adopting the structure of the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a light emitting diode capable of emitting white light, capable of emitting white light having higher light resistance and higher luminous efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は、本発明の発光ダイオードであるチップ
タイプＬＥＤの模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a chip type LED which is a light emitting diode of the present invention.

【図２】図２は、本発明の発光ダイオードである砲弾型
発光ダイオードの模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a shell type light emitting diode which is a light emitting diode of the present invention.

【図３】図３は、本発明の発光ダイオードを形成させる
形成装置を示した模式的説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a forming apparatus for forming a light emitting diode of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００・・・チップタイプＬＥＤ １０１、２０１・・・接着剤 １０２、２０２・・・蛍光体 １０３、２０３・・・ＬＥＤチップ １０４・・・パッケージ １０５、２０５・・・導電性ワイヤー １０６・・・外部電極 ２０４・・・モールド部材 ２０６・・・マウント・リード ２０７・・・インナー・リード ３００・・・接着剤が塗布されたパッケージ ３０１・・・蛍光体量を調節するバルブ ３０２・・・蛍光体を入れた容器 ３０３・・・蛍光体を放出させるノズル ３０４・・・テーブル 100 ... chip type LED 101, 201 ... adhesive 102, 202 ... phosphor 103, 203 ... LED chip 104 ... package 105, 205 ... conductive wire 106 ... outside Electrode 204: Mold member 206: Mount lead 207: Inner lead 300: Package coated with adhesive 301: Valve for adjusting the amount of phosphor 302: Phosphor Container in which 303 is placed Nozzle for emitting phosphor 304 Table

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップからの発
光の少なくとも一部を吸収し波長変換して発光する蛍光
体と、を有する発光ダイオードの形成方法であって、 前記ＬＥＤチップ上に接着剤を塗布させる工程と、 前記接着剤上に蛍光体を付着させる工程と、を有するこ
とを特徴とする発光ダイオードの形成方法。1. A method for forming a light emitting diode, comprising: an LED chip; and a phosphor that absorbs at least a part of light emitted from the LED chip and converts the wavelength to emit light, wherein an adhesive is provided on the LED chip. And a step of attaching a phosphor onto the adhesive. A method for forming a light emitting diode, comprising: 【請求項２】前記ＬＥＤチップは発光層が窒化物系化合
物半導体であり、且つ前記蛍光体がセリウムで付活され
たイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体で
ある請求項１記載の発光ダイオードの形成方法。2. The light emitting diode according to claim 1, wherein the light emitting layer of the LED chip is a nitride-based compound semiconductor, and the phosphor is a yttrium-aluminum-garnet-based phosphor activated with cerium. Method. 【請求項３】前記ＬＥＤチップの主発光ピークが４００
ｎｍから５３０ｎｍであり、且つ前記蛍光体の主発光波
長が前記ＬＥＤチップの主ピークよりも長い請求項２記
載の発光ダイオードの形成方法。3. The main emission peak of the LED chip is 400
The method for forming a light emitting diode according to claim 2, wherein the main emission wavelength of the phosphor is longer than the main peak of the LED chip. 【請求項４】前記蛍光体が（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-y
Ｇａy）5Ｏ12：Ｃｅである請求項１記載の発光ダイオー
ドの形成方法。ただし、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、Ｒｅ
は、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａから選択される少なくとも一種の元
素である。Wherein said phosphor is (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y
2. The method according to claim 1, wherein Ga y ) 5 O 12 : Ce. However, 0 ≦ x <1, 0 ≦ y ≦ 1, Re
Is at least one element selected from Y, Gd, and La.
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