JP2008047809A

JP2008047809A - フルカラーｌｅｄ

Info

Publication number: JP2008047809A
Application number: JP2006224172A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Ueji; 啓倫上路
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】好適に混色でき、かつ発光効率の低下を抑制することができるフルカラーＬＥＤを提供する。
【解決手段】本発明のフルカラーＬＥＤは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を発光するＬＥＤチップ１が透明樹脂３に封止されており、透明樹脂３にはアルミナの粉体および窒化アルミニウムの粉体の少なくとも一方が分散して混入されている。
【選択図】図１

Description

本発明はフルカラーＬＥＤに関する。

フルカラーＬＥＤは、一般的に、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、その他中間色の発光ダイオード（ＬＥＤ）をひとつのパッケージ内に納め、全体を樹脂モールドした構造を有するが、光の透過率の高い透明な樹脂で封止すると、各色のＬＥＤの光が分裂してみえてしまう。このため、従来、ＬＥＤの前面に光の拡散効果のあるレンズを取付けたり、拡散シートで覆うことで、光が分裂して見えないようにしていた（例えば、特許文献１等）。しかしながら、これらの方法の場合、レンズや拡散シートから光源となるＬＥＤチップまでの距離が遠くなるため、光の分散効率が低くなってしまう。そこで、ＬＥＤを封止する透明な樹脂に拡散効果のある材料を分散混入させることで光の分離を抑制し、光の３原色を混色させ、フルカラー化する方法が考えられる。
特開２００６−０８０３３４号公報

しかしながら、封止樹脂に光拡散効果の高い材料を分散混入させた場合、光量が低下してしまう場合がある。また、ＬＥＤは発光時の自己発熱による温度上昇で発光効率が低下してしまうという特性を有する。このため、拡散剤を樹脂に分散混入させると樹脂内に蓄熱されてしまいＬＥＤの発光効率が低下してしまう場合がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑み、好適に混色でき、かつ発光効率の低下を抑制することができるフルカラーＬＥＤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のフルカラーＬＥＤは、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ発光する複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを封止する透明樹脂とを有するフルカラーＬＥＤにおいて、透明樹脂に、アルミナの粉体および窒化アルミニウムの粉体の少なくとも一方が分散して混入されていることを特徴とする。

窒化アルミニウムの粉体やアルミナの粉体は、熱伝導率が高く、かつ透光性、反射性が高い。このような窒化アルミニウムの粉体やアルミナの粉体を透明樹脂に分散混入させることでＬＥＤチップの各色は拡散されて混色されることとなるが、窒化アルミニウムの粉体やアルミナの粉体は透光性が高いことから光量の低減を抑制することができる。また、これら粉体は熱伝導率も高いため、ＬＥＤチップの発光により生じた熱を、ＬＥＤチップが実装された基板側からだけでなく透明樹脂側からも放熱させることができる。これにより、熱によるＬＥＤの発光効率の低下を抑制することができる。

本発明によれば、ＬＥＤチップを封止する樹脂に、熱伝導率が高く、かつ透光性、反射性が高い窒化アルミニウムの粉体やアルミナの粉体を分散混入させているため、光量の低下を抑制しつつ好適に混色することができるとともに、高い放熱効果を得ることで、発光効率の低下も抑制することができる。

図１に本発明のフルカラーＬＥＤパッケージの模式的な側断面図を示す。

本実施形態のフルカラーＬＥＤパッケージ１０は、凹断面形状のケース２と、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３つのＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を封止する透明樹脂３と、透明樹脂３に混入させている拡散剤４とを有する。

ケース２は、一端側が開口し、他端側に底面が形成された形状を有しており、その内面はＬＥＤチップ１の光を反射させるための処理が施されている。ケース２は、例えば、高放熱材料であるアルミナ及び窒化アルミのセラミックスや、高反射材の白色アルミナ、白色窒化アルミからなるものであってもよい。

Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３つのＬＥＤチップ１はケース２の底面に形成された不図示の基板上に配置されているとともに、不図示の電気接続部に対してボンディングワイヤ５により接続されている。ＬＥＤチップ１は、基板と電気接続部に電圧が印加されることによりボンディングワイヤ５を介して電流が流れ発光する。

これらＬＥＤチップ１が底面に配置されたケース２内に拡散剤４を分散混入させた透明樹脂３が注入されている。透明樹脂３としては、透明なエポキシ樹脂の他、固化後に透明となるシリコン樹脂を用いても良い。

拡散剤４は、透光性、反射性が高く、さらには熱伝導率も高い窒化アルミニウムの粉体、あるいはアルミナの粉体が用いられている。なお、拡散剤４は窒化アルミニウムの粉体のみ、アルミナの粉体のみ、あるいはこれらを混合したものであってもよい。

透明樹脂３のみではＲ、Ｇ、Ｂの各色が分離して見えてしまうが、本実施形態の透明樹脂３には反射性の高い拡散剤４が分散混入されているので各色が分離せず、好適に混色された色として見える。また、本実施形態の場合、透明樹脂３内に拡散効果のある拡散剤４を分散させていることで透明樹脂３の表面に拡散レンズや拡散シートを装着した従来の構成に比べて、拡散剤４と光源であるＬＥＤチップ１との距離が近接することとなり、効率よく光を分散させることができる。また、拡散剤４は透光性が高いため、光の減衰を極力抑え、発光効率の低下を抑制することができる。

ＬＥＤは一般に温度上昇にともなって発光効率が低下するという性質を有する。このため、発光により生じた熱を放熱する必要があるが、従来この熱は主にダイボンディングしてある基板側から放熱されていた。これに対して本実施形態の場合、熱伝導率が高い窒化アルミニウムの粉体、あるいはアルミナの粉体からなる拡散剤４が透明樹脂３に混入されているので拡散剤４により樹脂内の熱伝導が促進され、基板側のみならず樹脂側からも効率よく放熱することができる。これにより、温度上昇にともなう発光効率の低下を抑制することができる。

なお、拡散剤４は透明樹脂３内に均一に分散させてもよいし、あるいは、分布濃度を持たせてもよい。

本発明のフルカラーＬＥＤパッケージの模式的な側断面図である。

符号の説明

１ＬＥＤチップ
２ケース
３透明樹脂
４拡散剤
５ボンディングワイヤ

Claims

Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ発光する複数のＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを封止する透明樹脂とを有するフルカラーＬＥＤにおいて、
前記透明樹脂に、アルミナの粉体および窒化アルミニウムの粉体の少なくとも一方が分散して混入されていることを特徴とするフルカラーＬＥＤ。