DE102005014144A1

DE102005014144A1 - Leuchtdiode

Info

Publication number: DE102005014144A1
Application number: DE102005014144A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nomura; Minoru Tanaka; Yasumasa Morita
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2005-11-24
Also published as: CN1677702A; US7586127B2; US20050211992A1

Abstract

Eine LED kann Folgendes umfassen: ein Paar von Elektrodengliedern, einen LED-Chip, der oben auf einem Chipanbringungsteil angebaut ist, der bei einem Ende von einem des Paars von Elektrodengliedern angeordnet ist. Der LED-Chip kann elektrisch mit beiden des Paars von Elektrodengliedern verbunden sein, und ein Klarharzteil kann geformt sein, um den LED-Chip zu umgeben. Der Klarharzteil kann ein dort hineingemischtes Wellenlängenkonversionsmaterial umfassen, wobei der LED-Chip ultraviolettes, blaues und/oder gelbes Licht emittiert und wobei das in den Klarharzteil gemischte Wellenlängenkonversionsmaterial Licht von dem LED-Chip zu grünem und rotem Licht konvertiert, das eine längere Wellenlänge besitzt als das ursprünglich von dem LED-Chip emittierte Licht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtdiode (LED), und insbesondere auf eine LED, die Licht sogenannter elektrischer Glühlampenfarben, wie beispielsweise weiß, altweiß oder ecru (off-white), hellblau, hellgelb etc. emittiert.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In letzter Zeit besteht eine zunehmend starke Nachfrage nach energiesparender, langlebiger Beleuchtungseinrichtung bzw. -ausrüstung aus dem Gesichtspunkt der Verhinderung der globalen Erwärmung, der effektiven Nutzung der Ressourcen usw. Ansprechend darauf werden LEDs rapide kürzer in ihrer Wellenlänge und höher in ihrer Helligkeit. Besondere Hoffnung wird auf weiße LEDs gesetzt, die blaue LEDs verwenden, die Anwendung bei der Beleuchtung finden.

Weiße LEDs, die eine gehäuseförmige oder Oberflächenbefestigungs- (Surface Mounting) Konfiguration besitzen, sind herkömmlicher Weise bekannt. Die herkömmliche weiße LED ist dafür ausgelegt, um weißes Licht nach außen zu emittieren, durch Konvertieren von Licht von einem blauen LED-Chip zu gelbem Licht mit einer Leuchtstoffschicht, und durch Mischen des gelben Lichts mit dem blauen Licht von dem blauen LED-Chip, um das weiße Licht zu erzeugen.

Eine herkömmliche, gehäuseförmige, weiße LED ist beispielsweise wie in 4 gezeigt konfiguriert. D.h. in 4 umfasst eine weiße LED 1 ein Paar von Leitungsrahmen oder Leadframes 2 und 3, und einen blauen LED-Chip 4, der auf einem Chipanbringungsteil 2a, der auf der oberen Endoberfläche des Leitungsrahmens 2 geformt ist, angebracht ist. Eine Leuchtstoffschicht 5 ist den blauen LED-Chip 4 umgebend auf dem Chipanbringungsteil 2a des Leitungsrahmens 2 gebildet und umfasst einen dort hinein gemischten Leuchtstoff 5a. Ein Linsenteil 6 ist mit Gussharz gebildet, um die oberen Enden der Leitungsrahmen 2 und 3, den blauen LED-Chip 4 und die Leuchtstoffschicht 5 zu umgeben.

Die Leitungsrahmen 2 und 3 sind aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Aluminium, gebildet und mit dem Chipanbringungsteil 2a und Verbindungs- oder Bonding-Teilen 2b und 3a bei entsprechenden Enden von diesen vorgesehen. Die anderen Enden der Leitungsrahmen erstrecken sich nach unten, um die Anschlussteile 2c und 3b zu bilden.

Der blaue LED-Chip 4 ist auf dem Chipanbringungsteil 2a des Leitungsrahmens 2 mit zwei Elektroden verbunden, die auf der oberen Oberfläche davon vorgesehen sind und elektrisch mit den Bonding-Teilen 2b und 3a an den Enden des Leitungsrahmens 2 und 3 durch die Verbindungs- oder Bonding-Drähte 4a und 4b verbunden sind. Hier ist der blaue LED-Chip 4 beispielsweise als ein GaN-Chip konfiguriert und dafür ausgelegt, wenn eine Antriebsspannung über die Leitungsrahmen 2 und 3 angelegt wird, Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 bis 470 nm zu emittieren.

Die Leuchtstoffschicht 5 ist beispielsweise aus einem klaren Epoxidharz hergestellt, in das der Leuchtstoff 5a in feiner Partikelform gemischt wird. Die Leuchtstoffschicht 5 wird geformt und auf dem Chipanbringungsteil 2a des Leitungsrahmens 2 gehärtet.

Während blaues Licht von dem blauen LED-Chip 4 auf die Leuchtstoffschicht 5 fällt, wird der Leuchtstoff 5a erregt, was ein gelbes Licht von dem Leuchtstoff 5a erzeugt und weißes Licht als ein Ergebnis des Mischens der beiden Lichter nach außen emittiert. Hier umfasst der Leuchtstoff 5a einen Leuchtstoff, der eine weite Bandbreite von Lichtern emittiert, die um gelbes Licht zentriert sind, wie beispielsweise YAG-Leuchtstoff (YAG = Yttrium-Aluminium-Granat) legiert mit Zer, TAG-Leuchtstoff legiert mit Zer oder Orthosilikat-Leuchtstoff (BaSrCa)SiO₄, und ist ausgelegt um eine Fluoreszenz mit beispielsweise einer Wellenlänge von ungefähr 530 bis 590 nm zu erzeugen.

Der Linsenteil 6 ist beispielsweise aus einem klaren Epoxidharz hergestellt und ist derart geformt, das er den gesamten Bereich nahe den oberen Enden der Leitungsrahmen 2 und 3 umgibt, und zwar zentriert um den blauen LED-Chip 4 und die Leuchtstoffschicht 5.

Basierend auf der auf diese Weise konfigurierten weißen LED 1, emittiert der blaue LED-Chip 4 Licht, wenn eine Antriebsspannung über das Paar von Leitungsrahmen 2 und 3 angelegt wird. Das Licht fällt auf den Leuchtstoff 5a, der in die Leuchtstoffschicht 5 gemischt ist, wodurch der Leuchtstoff 5a erregt und gelbes Licht erzeugt wird. Dann wird dieses gelbe Licht mit blauem Licht von dem blauen LED-Chip 4 gemischt, wodurch die Mischung veranlasst wird, nach außen emittiertes weißes Licht zu sein. In diesem Fall besitzt das weiße Licht eine Spektralverteilung, beispielsweise wie sie in 5 gezeigt ist.

Andererseits kann eine oberflächenbefestigte weiße LED 7 konfiguriert sein, wie beispielsweise in 6 gezeigt. In 6 umfasst die weiße LED 7 ein Chipsubstrat 8, einen blauen LED-Chip 4, der oben auf dem Chipsubstrat angebracht ist, ein rahmenförmiges Glied 9, das oben auf dem Chipsubstrat 8 geformt ist, um den blauen LED-Chip 4 zu umgeben, sowie eine Leuchtstoffschicht 5, die in einen tiefgelegten Teil 9a des rahmenförmigen Glieds 9 geladen ist.

Das Chipsubstrat 8 ist aus einem wärmebeständigen Harz als eine flache, kupferummantelte Leiterplatte hergestellt, und ist mit einer Chipanbringungsfläche 8a und einer Elektrodenfläche 8b auf der Oberfläche vorgesehen. Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlussteile 8c und 8d erstrecken sich von diesen Flächen über beide Endkanten um das Substrat auf die unteren Oberfläche. Der blaue LED-Chip 4 ist oben auf diesem Chipanbringungssteg 8a des Chipsubstrats 8 verbunden mit dem blauen LED-Chip 4, der elektrisch mit dem Chipanbringungssteg 8a und dem Elektrodensteg 8b durch Verbindungs- oder Bonding-Drähte verbunden ist.

Das rahmenförmige Glied 9, das in ähnlicher Weise oben auf dem Chipsubstrat 8 mit einem wärmebeständigen Harz geformt ist, ist mit einem ausgenommenen Teil 9a – einem Teil in der Form eines invertierten Kegelstumpfes – vorgesehen, um den blauen LED-Chip 4 zu umgeben. Es sei bemerkt, dass die Innenoberfläche des ausgenommenen Teils 9a als eine Reflexionsoberfläche konfiguriert ist.

Basierend auf der auf diese Weise konfigurierten weißen LED 7, emittiert der blaue LED-Chip 4 Licht, wenn eine Antriebsspannung über die oberflächenabgebrachten Anschlussteile 8c und 8d angelegt wird, was veranlasst, das Licht auf den Leuchtstoff 5a fällt, der in die Leuchtstoffschicht 5 gemischt ist, was den Leuchtstoff 5a erregt und ein gelbes Licht erzeugt. Dann wird dieses gelbe Licht mit blauem Licht von dem blauen LED-Chip 4 vermischt, wodurch die Mischung veranlasst wird, als weißes Licht nach außen emittiert zu werden.

Jedoch bestehen Probleme mit den weißen LEDs 1 und 7, die wie oben beschrieben konfiguriert sind. Zum Beispiel wird blaues Licht, das von dem blauen LED-Chip 4 emittiert wird, in der Wellenlänge durch den Leuchtstoff 5a konvertiert, um ein gelbes Licht zu erzeugen, wobei die blauen und gelben Lichter zusammengemischt werden, um weißes Licht zu emittieren. Dieses weiße Licht besitzt eine Farbtemperatur beispielsweise von 5.000 bis 6.000K. Im Gegensatz dazu besitzt die (Weißglut-)Glühlampe (eine Lampe, die herkömmlicher Weise über die letzten mehr als 100 Jahre verwendet wurde) eine Farbtemperatur beispielsweise von 2.800 bis 3.000K.

Wenn im Übrigen eine herkömmliche weiße LED-Lampe anstelle einer Glühlampe in der Beleuchtungsausrüstung verwendet wird, erscheint das von der weißen LED erzeugte Licht als ein bläulich-weißes Licht anders als die sog. elektrische Glühbirnenlichtfarbe (die als eine warm aussehende Farbe mit einem Rotstich erscheint). Dies ist tatsächlich so, da das herkömmliche weiße LED-Licht eine unzureichende Lichtintensität im Rotbereich besitzt, wie in 5 gezeigt ist, und zwar aufgrund der relativ hohen Farbtemperatur, wie oben beschrieben, was einen kalten Eindruck vermittelt.

Andererseits, während ein roter Leuchtstoff, der rotes Licht durch Erregung mit blauem Licht erzeugt, – eine neuere Entwicklung – verwendet werden kann, bestehen rote Leuchtstoffe im Allgemeinen aus Erdalkalimetallen und sind damit angreifbar durch Feuchtigkeit, was es schwierig macht, eine sehr zuverlässige LED zu konfigurieren, und schwierig macht, eine ausreichende Intensität des roten Lichts zu erhalten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Obigen und gemäß einem Aspekt der Erfindung, kann ein weißes LED-Licht vorgesehen werden, das warm aussehendes weißes Licht emittiert und eine einfache Konfiguration besitzt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine LED vorgesehen, die folgendes umfassen kann: ein Paar von Elektrodengliedern, einen LED-Chip, der oben auf einem Chipanbringungsteil verbunden ist, welcher an einem Ende des einen aus dem Paar von Elektrodengliedern angeordnet ist, wobei der LED-Chip elektrisch mit beiden des Paars von Elektrodengliedern verbunden ist, und einen klaren oder durchsichtigen Harzteil, der derart geformt ist, dass er den LED-Chip umgibt. Der klare Harzteil kann ein Wellenlängenkonversionsmaterial umfassen, das dort hinein gemischt ist, wobei der LED-Chip ultraviolettes, blaues und/oder gelbes Licht emittiert, und wobei das in den klaren Harzteil gemischte Wellenlängenkonversionsmaterial zumindest einen Teil des Lichts von dem LED-Chip zu grünem und/oder rotem Licht konvertiert, das eine längere Wellenlänge besitzt.

In der oben beschriebenen LED kann das Paar von Elektrodengliedern zwei Leitungsrahmen umfassen, die sich parallel zueinander erstrecken. Die LED kann ferner einen Linsenteil umfassen, der aus einem klaren Harz hergestellt ist, und der sowohl den LED-Chip als auch den Klarharzteil umgibt. Das Paar von Elektro dengliedern kann auch mit einem Leiterbild bzw. leitendem Muster konfiguriert sein, das auf einem Chipsubstrat geformt ist und das sich um das Chipsubstrat herum die Rückseite des Chipsubstrats erstreckt, um die Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlüsse zu definieren. Der klare Harzteil kann in einen ausgenommenen Teil geladen werden, der sich in einer solchen Art und Weise nach oben erweitert, um einen Chipanbringungsteil freizulegen, der oben auf einem Chipsubstrat gebildet ist.

Das Wellenlängenkonversionsmaterial kann konfiguriert werden, um ein grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm und ein rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 640 nm zu erzeugen, das von dem Licht, das ursprünglich von dem LED-Chip emittiert wird, konvertiert wird. Das Wellenlängenkonversionsmaterial kann auch einen Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erden aktiviertes Aluminat oder ein durch Seltene Erden aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff enthalten. Das Wellenlängenkonversionsmaterial kann in alizyklischem Epoxidharz dispergiert sein, der keine Phenylradikale oder olefinbasiertes Harz enthält.

Basierend auf der obigen Konfiguration kann eine Treiber- oder Betriebsspannung an ein LED-Chip über ein Paar von Elektrodengliedern angelegt werden, was auf diese Weise dem LED-Chip ermöglicht, Licht zu emittieren. Dann kann ultraviolettes, blaues oder gelbes Licht, das von dem LED-Chip emittiert wird, nach außen über einen klaren Harzteil emittiert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Teil des Lichts, das von dem LED-Chip emittiert wird, geleitet werden, um auf ein Wellenlängenkonversionsmaterial innerhalb eines klaren Harzteils zu fallen, wodurch das Wellenlängenkonversionsmaterial erregt wird und ein grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm und ein rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 640 nm emittiert wird. Auf diese Weise können ultraviolettes, blaues oder gelbes Licht und grünes und rotes Licht von dem Wellenlängenkonversionsmaterial miteinander gemischt werden, was es ermöglicht, ein warm aussehendes weißes Licht mit Lichtcharakteristiken im roten Bereich zu erhalten. Das Licht besitzt eine hervorragende Farbreproduzierbarkeit, verglichen mit einer herkömmlichen weißen LED, die bläulich weißes Licht durch Mischen von blauem Licht und gelber Fluoreszenz emittiert.

Es ist möglich, eine gehäuseförmige LED zu erhalten durch Konfigurieren des Paars von Elektrodengliedern als zwei Leitungsrahmen oder Leadframes, die sich parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, und durch Vorsehen eines Linsenteils, der aus einem klaren Harz hergestellt ist und der sowohl den LED-Chip als auch den Klarharzteil umgibt.

Es ist ebenfalls möglich, eine oberflächenmontierbare oder Surface-Mount-LED zu erhalten durch Konfigurieren des Paars von Elektrodengliedern als ein leitendes Muster, das auf einem Chipsubstrat gebildet ist, und durch Vorsehen von Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlüssen, indem das Muster um das Chipsubstrat herum auf die Rückseite des Chipsubstrats erstreckt wird. Der Klarharzteil kann in einen nach oben erweiterten, ausgenommenen Teil geladen werden, um einen Chipanbringungsteil eines rahmenförmigen Glieds freizulegen, das oben auf einem Chipsubstrat gebildet ist.

Eine hoch zuverlässige LED kann erhalten werden, wenn das Wellenlängenkonversionsmaterial Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erden aktiviertes Aluminat oder ein durch Seltene Erden aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff enthält. Der hohe Widerstand dieser Materialien gegenüber Feuchtigkeit führt zu einer hohen Zuverlässigkeit und anderen Vorteilen.

Eine hoch zuverlässige LED kann ebenfalls erzeugt werden, wenn das Wellenlängenkonversionsmaterial in einem alizyklischen Epoxidharz dispergiert ist, das kein Phenylradikal oder Olefinharz enthält. Das Wellenlängenkonversionsmaterial kann in ähnlicher Weise unbeeinflusst durch Feuchtigkeit aufgrund von sicherem Abdichten sein.

Auf diese Weise ist es durch Ausstrahlen von ultraviolettem, blauem oder gelbem Licht von dem LED-Chip und Konvertieren des Lichts von dem LED-Chip zu grünem oder rotem Licht mit dem Wellenlängenkonversionsmaterial, und durch Ausstrahlen des resultierenden Lichts möglich, durch Mischen dieser Lichter eine weiße LED mit hervorragender Lichtreproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit zu erhalten. Daher kann ein warm aussehendes weißes Licht, das Licht in dem roten Bereich enthält, ausgestrahlt werden, was die weiße LED anwendbar für die Verwendung in verschiedenen Beleuchtungsausrüstungen, wie beispielsweise Lichtquellen für eine Vielzahl von Beleuchtungsinstrumenten und LCD-Hintergrundbeleuchtungen (anstelle von herkömmlichen Glüh- und anderen Lampen), macht. Dies macht es möglich, die gleichen Beleuchtungseffekte zu erhalten, wie bei der Verwendung einer herkömmlichen Glühlampe oder einer anderen herkömmlichen Lampe, und gleichzeitig eine Lichtquelle von langer Lebensdauer mit geringem Energieverbrauch und geringer Wärmeerzeugung, unter anderen Vorteilen, zu erhalten.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine LED vorgesehen, die folgendes umfasst: ein Paar von Elektrodengliedern, zwei LED-Chips, die oben auf einem Chipanbringungsteil angebracht sind, der an einem Ende des einen des Paars von Elektrodengliedern angeordnet ist, wobei jeder der LED-Chips elektrisch mit beiden des Paars von Elektrodengliedern verbunden ist, und einen Klarharzteil, der derart geformt ist, dass er die LED-Chips umgibt. Der Klarharzteil kann ein hineingemischtes Wellenlängenkonversionsmaterial umfassen, wobei einer der LED-Chips blaues Licht emittiert und ein anderer der LED-Chips rotes Licht emittiert, wobei das in den Klarharzteil gemischte Wellenlängenkonversionsmaterial zumindest einen Teil des Lichts von dem einen LED-Chip zu grünem Licht konvertiert, das eine längere Wellenlänge besitzt.

In der oben beschriebenen LED emittiert der eine LED-Chip blaues Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 440 bis 480 nm und eine anderer LED-Chip emittiert rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 660 nm. Das Wellenlängenkonversionsmaterial ist konfiguriert, um das blaue Licht von dem einen LED-Chip in ein grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm zu konvertieren.

Basierend auf der obigen Konfiguration kann eine Antriebsspannung an die beiden LED-Chips über ein Paar von Elektrodengliedern angelegt werden, was auf diese Weise den LED-Chips ermöglicht, blaues und rotes Licht zu emittieren. Somit emittiert einer der LED-Chips blaues Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 420 bis 480 nm, und der andere der LED-Chips emittiert rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 660 nm. Dann kann blaues und rotes Licht, das von den LED-Chips emittiert wird, nach außen über einen Klarharzteil emittiert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Teil des blauen Lichts, das von dem einen LED-Chip emittiert wird, geleitet werden, um auf ein Wellenlängenkonversionsmaterial innerhalb eines Klarharzteils zu fallen, wodurch das Wellenlängenkonversionsmaterial erregt wird und ein grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm emittiert wird. Auf diese Weise können blaues, rotes und grünes Licht miteinander gemischt werden, was es ermöglicht, ein warm aussehendes weißes Licht mit Lichtcharakteristiken im roten Bereich zu erhalten. Das weiße Licht besitzt eine hervorragende Farbreproduzierbarkeit, verglichen mit einer herkömmlichen weißen LED, die bläulich weißes Licht durch Mischen von blauem Licht und gelber Fluoreszenz emittiert.

Auf diese Weise ist es durch Ausstrahlen von blauem und rotem Licht von den LED-Chips und durch Konvertieren des blauen Lichts von dem einen LED-Chip zu grünem Licht mit dem Wellenlängenkonversionsmaterial und durch Ausstrahlen des sich ergebenden, sogenannten Primär- oder Grundfarben-Lichts möglich, durch Mischen dieses Lichts eine weiße LED mit hervorragender Farbreproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit zu erhalten. Daher kann warm aussehendes weißes Licht, das Licht in dem roten Bereich enthält, ausgestrahlt werden, was die weiße LED anwendbar für die Verwendung in verschiedenen Beleuchtungsausrüstungen, wie beispielsweise Lichtquellen für eine Vielzahl von Beleuchtungsinstrumenten und LCD-Hintergrundbeleuchtungen (anstelle von herkömmlichen Glüh- und anderen Lampen), macht. Dies macht es möglich, die gleichen Beleuchtungseffekte zu erhalten, wie bei der Verwendung einer herkömmlichen Glühlampe oder einer anderen herkömmlichen Lampe, und gleichzeitig eine Lichtquelle von langer Lebensdauer mit geringem Energieverbrauch und geringer Wärmeerzeugung, unter anderen Vorteilen, zu erhalten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher werden, wenn diese gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen zeigt:

1 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels einer LED zeigt, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde;

2 ein Diagramm, das eine Spektralverteilung des weißen Lichts zeigt, das durch die LED der 1 erzeugt wird;

3 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels einer LED zeigt, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde;

4 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines dritten Ausführungsbeispiels einer LED zeigt, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde;

5 ein Diagramm, das eine Spektralverteilung des weißen Lichts zeigt, das durch die LED der 4 erzeugt wird;

6 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines vierten Ausführungsbeispiels einer LED zeigt, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde;

7 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Beispiels einer herkömmlichen gehäuseförmigen weißen LED zeigt;

8 ein Diagramm, das eine Spektralverteilung des weißen Lichts zeigt, das durch die LED der 7 erzeugt wird; und

9 eine schematische Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Beispiels einer herkömmlichen oberflächenangebrachten weißen LED zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf die 1 bis 6 gegeben werden. Es sollte bemerkt werden, dass während die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele spezifische Beispiele sind und dadurch verschiedene technische Merkmale umfassen, der Rahmen dieser Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
1 zeigt eine Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels einer LED, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde. In 1 kann eine LED 10 als eine sogenannte gehäuseförmige LED konfiguriert sein und kann Folgendes umfassen: ein Paar von Leitungsrahmen oder Leadframes 11 und 12, einen blauen LED-Chip 13, der oben auf einem Chipanbringungsteil 11a befestigt ist, der auf einer oberen Endoberfläche des Leitungsrahmens 11 gebildet ist, und einen Klarharzteil 14, der geformt ist, um benachbart zu dem blauen LED-Chip 13 oben auf dem Chipanbringungsteil 11a des Leitungsrahmens 11 zu sein und/oder um diesen zu umgeben. Ein Leuchtstoff 14a kann in den Klarharzteil 14 gemischt sein und ein Linsenteil 15 kann mit einem Gussharz geformt sein, um benachbart zu den oberen Enden der Leitungsrahmen 11 und 12, dem blauen LED-Chip 13 und dem Klarharzteil 14 zu sein und/oder um diese zu umgeben.
Die Leitungsrahmen 11 und 12 können aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Aluminium gebildet sein, und können mit einem Chipanbringungsteil 11a und Verbindungs- oder Bonding-Teilen 11b und 12a an deren entsprechenden oberen Enden vorgesehen sein. Die anderen Enden der Leitungsrahmen können dagegen geformt sein, um sich nach unten zu erstrecken, um die Anschlussteile 11c und 12b zu bilden.
Der blaue LED-Chip 13 kann oben auf dem Chipanbringungsteil 11a des Leitungsrahmens 11 angebracht sein, wobei zwei Elektroden auf dessen oberer Oberfläche vorgesehen sind, die elektrisch mit den Bonding-Teilen 11b und 12a bei den Enden der Leitungsrahmen 11 und 12 durch Bonding-Drähte 17 verbunden sind.
Hier kann der blaue LED-Chip 13 beispielsweise als ein GaN-Chip konfiguriert sein und kann derart aufgebaut sein, dass wenn eine Treiber- oder Betriebsspannung über die Leitungsrahmen 11 und 12 angelegt wird, Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 bis 470 nm emittiert wird.
Der Klarharzteil 14 kann konfiguriert werden durch Kombinieren von beispielsweise Epoxidharzen, gehärtet mit Säureanhydrid oder Kationen, oder Olefin-basierten Harzen – Harze, in die der erste Leuchtstoff 14a und ein zweiter Leuchtstoff 14b in Feinpartikelform gemischt werden können – und kann geformt und oben auf dem Chipanbringungsteil 11a des Leitungsrahmens 11 gehärtet werden.
Wenn das blaue Licht von dem blauen LED-Chip 13 auf den Klarharzteil 14 fällt, wird der erste Leuchtstoff 14a erregt, wodurch grünes Licht von dem Leuchtstoff 14a erzeugt wird. Zum gleichen Zeitpunkt wird der zweite Leuchtstoff 14b erregt, wodurch rotes Licht von dem Leuchtstoff 14b erzeugt wird. Hier kann der erste Leuchtstoff 14a beispielsweise Thiogallat-Leuchtstoff umfassen und kann ausgelegt sein, um eine grüne Fluoreszenz mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm zu erzeugen.
Andererseits kann der zweite Leuchtstoff 14b YAG-Leuchtstoff legiert mit Zer, TAG-Leuchtstoff legiert mit Zer oder Orthosilikat-Leuchtstoff umfassen, und kann ausgelegt sein, um eine rote Fluoreszenz mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 640 nm zu erzeugen.
Der Linsenteil 15 kann beispielsweise aus einem klaren Epoxidharz hergestellt sein und kann derart geformt sein, dass er benachbart zu dem gesamten Bereich nahe der oberen Enden der Leitungsrahmen 11 und 12, und zwar zentriert um den blauen LED-Chip 13 und den Klarharzteil 14, ist und/oder diesen umgibt. Die LED 10 kann wie oben beschrieben konfiguriert sein, und der blaue LED-Chip 13 kann eine Blaulichtemission erzeugen, wenn eine Betriebsspannung über das Paar von Leitungsrahmen 11 und 12 angelegt wird. Dann kann ein Teil des Lichts, das von dem LED-Chip 13 emittiert wird, auf die Leuchtstoffe 14a und 14b fallen, die in den Klarharzteil 14 gemischt sind, wodurch die Leuchtstoffe 14a und 14b erregt werden und grünes und rotes Licht erzeugen. Das grüne und rote Licht kann mit blauem Licht von dem LED-Chip 13 gemischt werden, wodurch das nachfolgend emittierte Licht zu weißem Licht gemacht wird, das auf den Linsenteil 15 durch den Klarharzteil 14 fallen und von dem Linsenteil 15 weiter nach außen emittiert werden kann.
Auf diese Weise kann, basierend auf der oberflächenangebrachten weißen LED 10, blaues Licht von dem LED-Chip 13 mit grünem und rotem Licht, das durch die Leuchtstoffschichten 14a und 14b erzeugt wird, gemischt werden, wodurch es möglich gemacht wird, weißes Licht zu erhalten, das Licht in dem roten Bereich enthält, und das eine hervorragende Lichtreproduzierbarkeit besitzt, und das insbesondere sich der Lichtfarbe annähern kann, die durch eine typische elektrische Glühbirne erzeugt wird. Eine Spektralverteilung des weißen Lichts ist in dem Diagramm der 2 gezeigt.
Die Leuchtstoffe 14a und 14b können auch sicher durch klares Harz abgedichtet werden, was es auf diese Weise möglich macht, eine höchst zuverlässige LED 10 zu erhalten, die relativ widerstandsfähig gegenüber Feuchtigkeit ist.
3 zeigt eine Konfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels einer LED. In 3 ist eine LED 20 als eine sogenannte oberflächenangebrachte LED konfiguriert und kann Folgendes umfassen: ein Chipsubstrat 21, einen blauen LED-Chip 22, der oben auf dem Chipsubstrat 21 angebracht ist, ein rahmenförmiges Glied 23, das oben auf dem Chipsubstrat 21 derart geformt ist, dass es be nachbart zu einem blauen LED-Chip 22 ist und/oder diesen umgibt. Ein Klarharzteil 24 kann in einen ausgenommenen Teil 23a des rahmenförmigen Glieds 23 geladen werden, um den blauen LED-Chip 22 abzudecken.
Es sei bemerkt, dass der blaue LED-Chip 22 und der Klarharzteil 24 die gleiche Konfiguration wie in dem LED-Chip 13 besitzen können und dass der Klarharzteil 14 der in 1 gezeigten LED 10 weggelassen werden kann.
Das Chipsubstrat 21 kann aus einem wärmebeständigen Harz hergestellt sein und kann eine flache, kupferummantelte Leiterplatte umfassen. Eine Chipanbringungsfläche 21a und eine Elektrodenfläche 21b können auf einer Oberfläche des Chipsubstrats 21 vorgesehen sein. Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlussteile 21c und 21d können derart konfiguriert sein, um von diesen Flächen über beide Endkanten des Chipsubstrats 21 um das Chipsubstrat herum zu der unteren Oberfläche zu erstrecken.
Der blaue LED-Chip 22 kann oben auf der Chipanbringungsfläche 21a des Chipsubstrats 21 angebracht sein, wobei die Oberfläche des blauen LED-Chips 22 elektrisch mit der Chipanbringungsfläche 21a und der benachbarten Elektrodenfläche 21b durch einen Bonding-Draht 25 verbunden ist. Das rahmenförmige Glied 23 kann auch oben auf dem Chipsubstrat 21 mit einem wärmebeständigen Harz geformt sein und kann mit einem ausgenommenen Teil 23a (zum Beispiel einem Teil in der Form eines invertierten Kegelstumpfes) vorgesehen sein, um benachbart zu dem blauen LED-Chip 22 zu sein und/oder diesen zu umgeben. Es sei bemerkt, dass die Innenoberfläche des ausgenommenen Teils 23a als eine Reflexionsoberfläche konfiguriert sein kann.
Basierend auf der auf diese Weise konfigurierten weißen LED 20, kann der blaue LED-Chip 22 blaues Licht emittieren, wenn eine Betriebsspannung über die oberflächenangebrachten Anschlüsse 21c und 21d angelegt wird. Dann kann ein Teil des von dem LED-Chip 22 emittierten Lichts geleitet werden, um auf die Leuchtstoffe 24a und 24b zu fallen, die in den Klarharzteil 24 gemischt sind, wodurch die Leuchtstoffe 24a und 24b erregt werden und grünes und rotes Licht er zeugen. Das grüne und rote Licht kann sich dann mit dem blauen Licht des LED-Chips 22 mischen, wodurch das Licht zu weißem Licht wird. Das weiße Licht kann dann geleitet werden, um durch den Klarharzteil 24 hindurch zu gehen. Ein Teil des weißen Lichts kann dann direkt ausgestrahlt werden, während ein anderer Teil durch die Innenoberfläche des ausgenommenen Teils 23a des rahmenförmigen Glieds 23 reflektiert wird, wodurch es nach außen emittiert wird.
Die oben beschriebene LED 20 kann in ähnlicher Weise arbeiten wie die in 1 gezeigte LED 10, indem sie blaues Licht, das von dem LED-Chip 22 emittiert wird, mit grünem und rotem Licht mischt, das durch die Leuchtstoffschichten 24a und 24b erzeugt wird, um weißes Licht zu erzeugen. Das weiße Licht kann Licht im roten Bereich umfassen, das eine hervorragende Lichtreproduzierbarkeit besitzt und insbesondere eine Farbe ähnlich zu der Lichtfarbe einer herkömmlichen elektrischen Glühbirne besitzen kann.
Die Leuchtstoffe 24a und 24b können durch das klare Harz sicher abgedichtet werden, wodurch es der LED 20 ermöglicht wird, höchst zuverlässig und relativ widerstandsfähig gegenüber Feuchtigkeit zu sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der LED-Chip eine Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 bis 470 nm besitzen. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und der Bereich kann derart verbreitert werden, dass der LED-Chip eine Spitzenwellenlänge beispielsweise von ungefähr 440 bis 480 nm besitzt. Der LED-Chip ist auch nicht auf einen blauen LED-Chip beschränkt und kann ein ultravioletter oder grüner LED-Chip sein.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen Epoxidharze, gehärtet mit Säureanhydrid oder Kationen, oder Olefin-basierte Harze zur Verwendung als das klare Harz kombiniert werden können, um die Klarharzteile 14 und 24 zu bilden, ist andererseits die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Leuchtstoffe 14a, 14b, 24a und 24b können dispergiert und sicher abgedichtet werden, und alizyklisches Epoxidharz, das beispielsweise kein Phenylradikal oder Olefinharz enthält, kann ebenfalls verwendet werden. Auf diese Weise ist es mög lich, durch eine einfache Konfiguration eine LED vorzusehen, die imstande ist, warm aussehendes weißes Licht zu emittieren.
4 zeigt eine Konfiguration eines dritten Ausführungsbeispiels einer LED, die gemäß den Prinzipien der Erfindung hergestellt ist. In 4 kann eine LED 30 als eine sogenannte gehäuseförmige LED konfiguriert sein und kann Folgendes umfassen: ein Paar von Leitungsrahmen oder Leadframes 31 und 32, einen blauen LED-Chip 33 und einen roten LED-Chip 34, die benachbart zueinander oben auf einem Chipanbringungsteil 31 angebracht sind, der auf der oberen Endoberfläche des Leitungsrahmens 31 gebildet ist, sowie einen Klarharzteil 35, der geformt ist, um benachbart zu dem blauen LED-Chip 33 und dem roten LED-Chip 34 oben auf dem Chipanbringungsteil 31a des Leitungsrahmens 31 zu sein und/oder um diese zu umgeben. Ein Leuchtstoff 35a kann in den Klarharzteil 35 gemischt sein und ein Linsenteil 36 kann mit einem Gussharz geformt sein, um benachbart zu den oberen Enden der Leitungsrahmen 31 und 32, dem blauen LED-Chip 13, dem roten LED-Chip 34 und dem Klarharzteil 35 zu sein und/oder um diese zu umgeben.
Die Leitungsrahmen 31 und 32 können aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Aluminium, gebildet und mit dem Chipanbringungsteil 31a und Bonding-Teilen 31b und 32a bei entsprechenden Enden von diesen vorgesehen sein. Die anderen Enden der Leitungsrahmen können währenddessen geformt sein, um sich nach unten zu erstrecken, um die Anschlussteile 31c und 32b zu bilden.
Der blaue LED-Chip 33 kann auf dem Chipanbringungsteil 31a des Leitungsrahmens 31 mit den beiden Elektroden verbunden sein, die auf der oberen Oberfläche davon vorgesehen sind und elektrisch mit den Bonding-Teilen 31b und 32a an den Enden der Leitungsrahmen 31 und 32 durch den Bonding-Draht 37 verbunden sind.
Hier kann der blaue LED-Chip 33 beispielsweise als ein GaN-Chip konfiguriert sein und derart aufgebaut sein, dass wenn eine Treiber- oder Betriebsspan nung über die Leitungsrahmen 31 und 32 angelegt wird, Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 bis 470 nm emittieren wird. Hier kann der blaue LED-Chip 33 auch als ein InGaN-Chip konfiguriert sein.
Der rote LED-Chip 34 kann oben auf dem Chipanbringungsteil 31a des Leitungsrahmens 31 chip-gebondet bzw. montiert werden, wobei eine Elektrode auf dessen oberer Oberfläche vorgesehen ist, die elektrisch mit dem Bonding-Teil 32a an den Enden des Leitungsrahmens 32 durch den Bonding-Draht 37 verbunden ist.
Hier kann der rote LED-Chip 34 beispielsweise als ein AlInGaP-Chip konfiguriert sein und kann derart aufgebaut sein, dass wenn eine Antriebsspannung über die Leitungsrahmen 31 und 32 angelegt wird, Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 660 nm emittiert wird. Der rote LED-Chip 33 kann hier auch als ein AlGaAs-Chip konfiguriert sein.
Der Klarharzteil 35 kann durch Kombinieren beispielsweise von Epoxidharzen, gehärtet mit Säureanhydrid oder Kationen, oder Olefin-basierten Harzen – Harze in die der Leuchtstoff 35 in Feinpartikelform gemischt werden kann – konfiguriert und geformt werden und oben auf dem Chipanbringungsteil 31a des Leitungsrahmens 31 gehärtet werden.
Wenn blaues Licht von dem blauen LED-Chip 33 auf den Klarharzteil 35 fällt, wird der Leuchtstoff 35a erregt, wodurch grünes Licht von dem Leuchtstoff 35a erzeugt wird. Der Leuchtstoff 35a kann hier beispielsweise Thiogallat-Leuchtstoff umfassen und kann ausgelegt sein, um grüne Fluoreszenz mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm zu erzeugen.
Der Linsenteil 36 kann beispielsweise aus klarem Epoxidharz hergestellt sein und kann derart geformt sein, dass er benachbart zu dem gesamten Bereich nahe der oberen Enden der Leitungsrahmen 31 und 32, zentriert um den blauen LED-Chip 33, den roten LED-Chip 34 und den Klarharzteil 35, ist und/oder diese umgibt.
Die LED 30 kann wie oben beschrieben konfiguriert sein und der blaue LED-Chip 33 und der rote LED-Chip 34 können blaue und rote Lichtemissionen erzeugen, wenn eine Antriebsspannung über das Paar von Leitungsrahmen 31 und 32 angelegt wird. Dann kann ein Teil des blauen Lichts, das von dem blauen LED-Chip 33 emittiert wird, auf den Leuchtstoff 34a fallen, der in den Klarharzteil 35 gemischt ist, wodurch der Leuchtstoff 35a erregt und ein grünes Licht erzeugt wird. Das grüne Licht kann mit dem blauen und roten Licht von den LED-Chips 33 und 34 gemischt werden, wodurch das nachfolgend emittierte Licht in weißes Licht gewandelt wird, das auf den Linsenteil 36 durch den Klarharzteil 35 fallen kann und weiter von dem Linsenteil 36 nach außen emittiert wird.
Auf diese Weise kann, basierend auf der oberflächenmontierten weißen LED 30, blaues und rotes Licht von den LED-Chips 33 und 34 mit grünem Licht gemischt werden, das durch die Leuchtstoffschicht 35a erzeugt wird, wodurch es ermöglicht wird, weißes Licht zu erhalten, das Licht in dem roten Bereich umfasst sowie Licht, das eine hervorragende Farbreproduzierbarkeit besitzt und sich insbesondere der Lichtfarbe annähern kann, die durch eine typische elektrische Glühbirne erzeugt wird. Eine Spektralverteilung des weißen Lichts ist in dem Diagramm der 5 gezeigt.
Der Leuchtstoff 35a kann auch sicher durch das klare Harz abgedichtet werden, wodurch es möglich gemacht wird, eine höchst zuverlässige LED 30 zu erhalten, die relativ widerstandsfähig gegenüber Feuchtigkeit ist.
6 zeigt eine Konfiguration des vierten Ausführungsbeispiels einer LED. In 6 ist eine LED 40 als eine sogenannte oberflächenmontierbare oder Surface-Mount-LED konfiguriert und kann Folgendes umfassen: ein Chipsubstrat 41, einen blauen LED-Chip 42 und einen roten LED-Chip 43, die oben auf dem Chipsubstrat 41 angebracht sind, und ein rahmenförmiges Glied 44, das oben auf dem Chipsubstrat 41 derart geformt ist, dass es benachbart zu dem blauen LED-Chip 42 und dem roten LED-Chip 43 ist und/oder diese umgibt. Ein Klarharzteil 45 kann in einen ausgenommenen Teil 44a des rahmenförmigen Glieds 44 geladen werden, um den blauen LED-Chip 42 und den roten LED-Chip 43 abzudecken.
Es sei bemerkt, dass der blaue LED-Chip 42, der rote LED-Chip 43 und der Klarharzteil 45 die gleiche Konfiguration besitzen können wie in den LED-Chips 33 und 34, und dass der Klarharzteil 35 der in 4 gezeigten LED 30 weggelassen werden kann.
Das Chipsubstrat 41 kann aus einem wärmebeständigen Harz bestehen und eine flache, kupferummantelte Leiterplatte umfassen. Eine Chipanbringungsfläche 41a und eine Elektrodenfläche 41b können auf einer Oberfläche des Chipsubstrats 41 vorgesehen sein. Oberflächenmontierbare Anschlussteile 41c und 41d können derart konfiguriert sein, dass sie sich von diesen Flächen über beide Endkanten des Chipsubstrats 41 um das Chipsubstrat herum auf die Unterseite erstrecken.
Der blaue LED-Chip 42 und der rote LED-Chip 43 können oben auf der Chipanbringungsfläche 41a des Chipsubstrats 41 angebaut sein, wobei die Oberfläche des blauen LED-Chips 42 elektrisch mit der Chipanbringungsfläche 41a und der benachbarten Elektrodenfläche 41b durch den Bonding-Draht 46 verbunden sind. Die Oberfläche des roten LED-Chips 43 kann elektrisch mit der Elektrode 41b durch den Bonding-Draht 46 verbunden sein.
Das rahmenförmige Glied 44 kann auch oben auf dem Chipsubstrat 41 mit einem wärmebeständigen Harz geformt sein und kann mit einem ausgenommenen Teil 44a (z.B. ein Teil in der Form eines invertierten Kegelstumpfes) vorgesehen sein, um benachbart zu dem blauen LED-Chip 42 und dem roten LED-Chip 43 zu sein und/oder um diese zu umgeben. Es sei bemerkt, dass die Innenoberfläche des ausgenommenen Teils 44a als eine Reflexionsoberfläche konfiguriert sein kann.
Basierend auf der auf diese Weise konfigurierten weißen LED 40, können der blaue LED-Chip 42 und der rote LED-Chip 43 blaues und rotes Licht emittie ren, wenn eine Betriebsspannung über die Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlüsse 41c und 41d angelegt wird. Dann kann ein Teil des blauen Lichts, das von dem blauen LED-Chip 42 emittiert wird, geleitet werden, um auf den Leuchtstoff 45a zu fallen, der in den Klarharzteil 45 gemischt ist, wodurch der Leuchtstoff 45a erregt und grünes Licht erzeugt wird. Das grüne Licht kann sich dann mit dem blauen und roten Licht von den LED-Chips 42 und 43 vermischen, wodurch das Licht in weißes Licht umgewandelt wird. Das weiße Licht kann dann geleitet werden, um durch den Klarharzteil 45 hindurch zu gehen. Ein Teil des weißen Lichts kann direkt ausgestrahlt werden, während ein anderer Teil durch die Innenoberfläche des ausgenommenen Teils 44a des rahmenförmigen Glieds 44 reflektiert wird und auf diese Weise nach außen emittiert wird.
Die oben beschriebene LED 40 arbeitet ähnlich wie die in 4 gezeigte LED 30, und zwar durch Mischen von blauem und rotem Licht, das von den LED-Chips 42 und 43 emittiert wird, mit grünem Licht, das durch die Leuchtstoffschicht 45a erzeugt wird, um weißes Licht zu erzeugen. Das weiße Licht kann Licht im roten Bereich umfassen, das eine hervorragende Farbreproduzierbarkeit besitzt, und insbesondere eine Farbe ähnlich zu der Farbe des Lichts einer herkömmlichen elektrischen Glühbirne besitzen kann.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der LED-Chip eine Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 bis 470 nm besitzen. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und der Bereich kann derart erweitert werden, dass der LED-Chip eine Spitzenwellenlänge beispielsweise von ungefähr 440 bis 480 nm besitzt. Der LED-Chip ist auch nicht auf einen blauen LED-Chip beschränkt und kann ein ultravioletter oder grüner LED-Chip sein.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen Epoxidharze, gehärtet mit Säureanhydrid oder Kationen, oder Olefin-basierte Harze zur Verwendung als das klare Harz kombiniert werden können, um die Klarharzteile 14 und 24 zu bilden, ist andererseits die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Leuchtstoffe 14a, 14b, 24a und 24b können dispergiert und sicher abgedichtet werden, und alizyklisches Epoxidharz, das beispielsweise kein Phenylradikal oder Olefinharz enthält, kann ebenfalls verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, durch eine einfache Konfiguration eine LED vorzusehen, die imstande ist, warm aussehendes weißes Licht zu emittieren.
Die Mittel zum Konvertieren des Lichts umfassen wie oben beschrieben einen ersten Leuchtstoff und einen zweiten Leuchtstoff. Die ersten und zweiten Leuchtstoffe können Thiogallat-Leuchtstoff als ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erden aktiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erden aktiviertes Orthosilikat als zweiten Leuchtstoff enthalten. Es sollte jedoch verstanden werden, dass es innerhalb des Rahmens der Erfindung liegt, dass die ersten und zweiten Leuchtstoffe umfassen, aufweisen oder bestehen aus anderen Materialien, von denen bekannt ist, dass sie Licht in grünes und/oder rotes Wellenlängenlicht konvertieren. Zusätzlich wird das Wellenlängenkonversionsmaterial als in alizyklischem Epoxidharz dispergiert beschrieben, das kein Phenylradikal oder Olefin basiertes Harz enthält. Jedoch können andere Epoxidharze, Kunststoffe, kristalline Strukturen und Materialien verwendet werden, um das Wellenlängenkonversionsmaterial zu tragen. Während eine LED vom Gehäusetyp und eine oberflächenangebrachte LED oben beschrieben werden, gibt es darüber hinaus andere Typen von LED-Konfigurationen in denen die Prinzipien der Erfindung angewendet werden können.
Während darstellende Ausführungsbeispiele der Erfindung hierin im Detail beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass die erfindungsgemäßen Konzepte andernfalls in verschiedenartiger Weise ausgeführt und eingesetzt werden können und dass die angehängten Ansprüche ausgelegt werden sollen, um derartige Variationen zu umfassen, außer insofern als sie durch den Stand der Technik beschränkt sind.

Claims

Eine LED, die Folgendes aufweist: ein Paar von Elektrodengliedern, die einen Chipanbringungsteil umfassen, der an einem Ende von einem des Paars von Elektrodengliedern angeordnet ist; einen LED-Chip, der benachbart zu dem Chipanbringungsteil gelegen ist, wobei der LED-Chip elektrisch mit beiden des Paars von Elektrodengliedern verbunden ist; und einen Klarharzteil, der benachbart zu dem LED-Chip gelegen ist, wobei der Klarharzteil ein dort hinein gemischtes Wellenlängenkonversionsmaterial enthält, wobei der LED-Chip so konfiguriert ist, dass er ein ultraviolettes, blaues oder gelbes Licht emittiert, und wobei das in den Klarharzteil gemischte Wellenlängenkonversionsmaterial zumindest einen Teil des Lichts von dem LED-Chip in ein grünes und/oder ein rotes Licht konvertiert, das eine längere Wellenlänge als das Licht besitzt, das durch den LED-Chip emittiert wird.
LED gemäß Anspruch 1, wobei das Paar von Elektrodengliedern zwei Leitungsrahmen umfasst, die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, wobei die LED ferner einen aus einem klaren Harz bestehenden Linsenteil umfasst, der benachbart zu sowohl dem LED-Chip als auch dem Klarharzteil gelegen ist.
LED gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: ein Chipsubstrat, das eine Oberseite und eine Rückseite und einen ausgenommenen Teil besitzt, der benachbart zu der Oberseite des Chipsubstrats gelegen ist, wobei das Paar von Elektrodengliedern ein Leiterbild bzw. leitendes Muster umfasst, das auf dem Chipsubstrat gebildet ist, wobei das Muster sich um das Chipsubstrat herum zu der Rückseite des Chipsubstrats erstreckt, um Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlüsse zu definieren.
LED gemäß Anspruch 1, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial konfiguriert ist, um das Licht von dem LED-Chip in grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm und rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 640 nm zu konvertieren.
LED gemäß Anspruch 1, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erde aktiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erde aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff umfasst.
LED gemäß Anspruch 1, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial in alizyklischem Epoxidharz dispergiert ist, der kein Phenylradikal oder Olefinbasiertes Harz enthält.
LED gemäß Anspruch 3, wobei der ausgenommene Teil derart nach oben offen ist, dass ein Chipanbringungsteil freigelegt ist, wobei der Chipanbringungsteil der Elektrode benachbart zu einem rahmenförmigen Glied gelegen ist, das oben auf dem Chipsubstrat gebildet ist, und wobei der Klarharzteil in den ausgenommenen Teil geladen ist.
LED gemäß Anspruch 2, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erde aktiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erde aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff umfasst.
LED gemäß Anspruch 3, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erde aktiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erde aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff umfasst.
LED gemäß Anspruch 4, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und ein durch Seltene Erde ak tiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erde aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff umfasst.
LED gemäß Anspruch 2, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial in alizyklischem Epoxidharz dispergiert ist, der kein Phenylradikal oder Olefinbasiertes Harz enthält.
LED gemäß Anspruch 3, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial in alizyklischem Epoxidharz dispergiert ist, der kein Phenylradikal oder Olefinbasiertes Harz enthält.
LED gemäß Anspruch 4, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial in alizyklischem Epoxidharz dispergiert ist, der kein Phenylradikal oder Olefinbasiertes Harz enthält.
LED gemäß Anspruch 5, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial in alizyklischem Epoxidharz dispergiert ist, der kein Phenylradikal oder Olefinbasiertes Harz enthält.
LED gemäß Anspruch 1, wobei der LED-Chip oben auf dem Chipanbringungsteil gelegen ist, und der Klarharzteil den LED-Chip umgibt.
LED gemäß Anspruch 2, wobei das klare Harz des Linsenteils sowohl den LED-Chip als auch den Klarharzteil umgibt.
Eine LED, die Folgendes aufweist: ein Paar von Elektrodengliedern, das einen Chipanbringungsteil umfasst, der an einem Ende von einem des Paars von Elektrodengliedern angeordnet ist; einen LED-Chip benachbart zu dem Chipanbringungsteil, wobei der LED-Chip elektrisch mit dem Paar von Elektrodengliedern verbunden ist; und einen Klarharzteil benachbart zu dem LED-Chip, wobei der LED-Chip so konfiguriert ist, dass er entweder ein ultraviolettes, blaues oder gelbes Licht emittiert, und wobei der Klarharzteil Mittel zum Konvertieren von zumindest einem Teil des Lichts von dem LED-Chip in ein grünes und/oder rotes Licht aufweist, das eine längere Wellenlänge besitzt, als das Licht, das von dem LED-Chip emittiert wird.
LED gemäß Anspruch 17, wobei das Paar von Elektrodengliedern zwei Leitungsrahmen umfasst, die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, wobei die LED ferner einen Linsenteil aus einem klaren Harz umfasst, der benachbart zu sowohl dem LED-Chip als auch dem Klarharzteil gelegen ist.
LED gemäß Anspruch 17, die ferner Folgendes aufweist: ein Chipsubstrat mit einer Oberseite und einer Rückseite und einem ausgenommenen Teil, der benachbart zu der oberen Oberfläche des Chipsubstrats gelegen ist, wobei das Paar von Elektrodengliedern ein Leiterbild bzw. leitendes Muster umfasst, das auf dem Chipsubstrat gebildet ist, und wobei sich das Muster auf die Rückseite des Chipsubstrat erstreckt, um Oberflächenanbringungs- oder Surface-Mount-Anschlüsse zu definieren.
LED gemäß Anspruch 17, wobei die Mittel zum Konvertieren Thiogallat-Leuchtstoff als einen ersten Leuchtstoff und einen durch Seltene Erden aktiviertes Aluminat und/oder ein durch Seltene Erden aktiviertes Orthosilikat als einen zweiten Leuchtstoff umfasst.
Eine LED, die Folgendes aufweist: ein Paar von Elektrodengliedern, das einen Chipanbringungsteil umfasst, der an einem Ende eines des Paars von Elektrodengliedern angeordnet ist; zwei LED-Chips, die benachbart zu dem Chipanbringungsteil gelegen sind, wobei jeder der LED-Chips elektrisch mit beiden des Paars von Elektrodengliedern verbunden ist; und einen Klarharzteil, der benachbart zu den LED-Chips gelegen ist, wobei der Klarharzteil ein dort hinein gemischtes Wellenlängenkonversionsmaterial enthält, wobei einer der LED-Chips konfiguriert ist, um blaues Licht zu emittieren, und ein anderer konfiguriert ist, um rotes Licht zu emittieren, und wobei das in den Klarharzteil gemischte Wellenlängenkonversionsmaterial zumindest einen Teil des blauen Lichts von dem einen LED-Chip zu grünem Licht konvertiert, das länger in der Wellenlänge ist als das Licht, das von dem einen LED-Chip emittiert wird.
LED gemäß Anspruch 21, wobei der eine LED-Chip blaues Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 440 bis 480 nm emittiert und der andere LED-Chip rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 620 bis 660 nm emittiert.
LED gemäß Anspruch 22, wobei das Wellenlängenkonversionsmaterial konfiguriert ist, um blaues Licht von dem einen LED-Chip zu grünem Licht mit einer Spitzenwellenlänge von ungefähr 535 bis 560 nm zu konvertieren.