JP3036465B2 - 発光ダイオードを用いたディスプレイ - Google Patents
発光ダイオードを用いたディスプレイInfo
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオード（以
下ＬＥＤという。）を用いたディスプレイに関する。
下ＬＥＤという。）を用いたディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のＬＥＤの一構造を示す模式
断面図であり、１は化合物半導体よりなる発光チップ、
２はリードフレーム、３は発光チップの発光を発光観測
面側に反射させる目的で設けられたカップ、４は発光素
子全体を封止する樹脂である。通常、樹脂４は発光チッ
プ１の発光を空気中に効率よく放出する目的で透明度の
高い樹脂が選択される。この樹脂４は、発光チップ１の
発光色を変換する目的で、あるいは色を補正する目的
で、内部に発光チップ１の発光を他の波長に変換する蛍
光物質、または発光波長の一部を吸収するフィルター物
質等の波長変換材料５が混入されるものがある。この構
造のＬＥＤは、波長変換材料５を樹脂４に均一に分散し
て混入している。
断面図であり、１は化合物半導体よりなる発光チップ、
２はリードフレーム、３は発光チップの発光を発光観測
面側に反射させる目的で設けられたカップ、４は発光素
子全体を封止する樹脂である。通常、樹脂４は発光チッ
プ１の発光を空気中に効率よく放出する目的で透明度の
高い樹脂が選択される。この樹脂４は、発光チップ１の
発光色を変換する目的で、あるいは色を補正する目的
で、内部に発光チップ１の発光を他の波長に変換する蛍
光物質、または発光波長の一部を吸収するフィルター物
質等の波長変換材料５が混入されるものがある。この構
造のＬＥＤは、波長変換材料５を樹脂４に均一に分散し
て混入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
目的で波長変換材料５を樹脂４に均一に分散させると、
この図に示すように、波長変換された光、または不要な
波長がカットされた光は、樹脂４の内部で四方八方に散
乱してしまい、集光が悪くなるという問題がある。図２
の矢印は、発光チップ１の発光が波長変換材料５にあた
り、波長変換された光が散乱する様子を模式的に示した
図である。つまり、波長変換された光が散乱されること
により、発光観測面側の光量が減少して輝度が低くなる
のである。
目的で波長変換材料５を樹脂４に均一に分散させると、
この図に示すように、波長変換された光、または不要な
波長がカットされた光は、樹脂４の内部で四方八方に散
乱してしまい、集光が悪くなるという問題がある。図２
の矢印は、発光チップ１の発光が波長変換材料５にあた
り、波長変換された光が散乱する様子を模式的に示した
図である。つまり、波長変換された光が散乱されること
により、発光観測面側の光量が減少して輝度が低くなる
のである。
【０００４】また、波長変換材料５を蛍光物質に限定し
た場合、新たな問題点として、異なる発光色のＬＥＤを
接近して設置した際に、他のＬＥＤ発光による蛍光物質
のよけいな発光の問題がある。例えば、青色発光チップ
で緑色発光が得られる蛍光物質を含む緑色ＬＥＤと、単
なる青色発光チップのみからなる青色ＬＥＤとを同一平
面上に水平に近接して並べた場合、緑色ＬＥＤを消灯し
て、青色ＬＥＤを点灯すると、青色ＬＥＤから洩れ出る
光、つまり散乱する光により、緑色ＬＥＤの蛍光物質が
励起され、消灯した緑色ＬＥＤがあたかも点灯したよう
な状態となり、両ＬＥＤの混色が発生する。
た場合、新たな問題点として、異なる発光色のＬＥＤを
接近して設置した際に、他のＬＥＤ発光による蛍光物質
のよけいな発光の問題がある。例えば、青色発光チップ
で緑色発光が得られる蛍光物質を含む緑色ＬＥＤと、単
なる青色発光チップのみからなる青色ＬＥＤとを同一平
面上に水平に近接して並べた場合、緑色ＬＥＤを消灯し
て、青色ＬＥＤを点灯すると、青色ＬＥＤから洩れ出る
光、つまり散乱する光により、緑色ＬＥＤの蛍光物質が
励起され、消灯した緑色ＬＥＤがあたかも点灯したよう
な状態となり、両ＬＥＤの混色が発生する。
【０００５】本発明は、このような欠点を解消すること
を目的に開発されたもので、本発明の目的とするところ
は、ＬＥＤの樹脂に波長変換材料を含有させて発光チッ
プの波長変換を行う際、変換された発光の集光を効率よ
くして輝度を高めることを目的とし、さらに、蛍光顔料
を使用した際、波長の異なるＬＥＤを近接して設置して
も混色の起こらないディスプレイを提供することを目的
とする。
を目的に開発されたもので、本発明の目的とするところ
は、ＬＥＤの樹脂に波長変換材料を含有させて発光チッ
プの波長変換を行う際、変換された発光の集光を効率よ
くして輝度を高めることを目的とし、さらに、蛍光顔料
を使用した際、波長の異なるＬＥＤを近接して設置して
も混色の起こらないディスプレイを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＬＥＤを用いた
ディスプレイは、前述の目的を達成するために下記の構
成を備える。本発明は、カップ内に発光チップを設けて
いる発光素子全体を封止樹脂で封止してなる発光ダイオ
ードを備える平面ディスプレイである。 本発明の請求項
１のディスプレイは、発光ダイオードの封止樹脂を、カ
ップ内部に充填された第一の樹脂部と、第一の樹脂部を
包囲する第二の樹脂部とで構成する。第一の樹脂部は、
前記発光チップからの可視光をそれよりも長波長の可視
光に変換する蛍光物質を含み、かつ、カップの縁部の水
平面よりも実質的に低く配置している。
ディスプレイは、前述の目的を達成するために下記の構
成を備える。本発明は、カップ内に発光チップを設けて
いる発光素子全体を封止樹脂で封止してなる発光ダイオ
ードを備える平面ディスプレイである。 本発明の請求項
１のディスプレイは、発光ダイオードの封止樹脂を、カ
ップ内部に充填された第一の樹脂部と、第一の樹脂部を
包囲する第二の樹脂部とで構成する。第一の樹脂部は、
前記発光チップからの可視光をそれよりも長波長の可視
光に変換する蛍光物質を含み、かつ、カップの縁部の水
平面よりも実質的に低く配置している。
【０００７】本発明の請求項２に記載するディスプレイ
は、発光ダイオードの封止樹脂を、カップ内部に充填さ
れた第一の樹脂部と、第一の樹脂部を包囲する第二の樹
脂部とで構成すると共に、第一の樹脂部に、発光チップ
からの青色光をそれよりも長波長の可視光に変換する蛍
光物質を含有させて、さらに、第一の樹脂部を、カップ
の縁部の水平面よりも実質的に低く配置している。
は、発光ダイオードの封止樹脂を、カップ内部に充填さ
れた第一の樹脂部と、第一の樹脂部を包囲する第二の樹
脂部とで構成すると共に、第一の樹脂部に、発光チップ
からの青色光をそれよりも長波長の可視光に変換する蛍
光物質を含有させて、さらに、第一の樹脂部を、カップ
の縁部の水平面よりも実質的に低く配置している。
【０００８】
【作用】ＬＥＤは、発光チップの発光を第一の樹脂内に
おいて所望の波長に変換、または不要な波長を一部吸収
する。このようにして波長変換された光は四方八方に散
乱するが、散乱した光のほとんどは、カップにより反射
され、発光観測面側に集光される。つまり本願のカップ
は第一の樹脂内で波長変換材料により波長変換された光
を反射して集光できるので、変換光の集光効率が格段に
向上する。
おいて所望の波長に変換、または不要な波長を一部吸収
する。このようにして波長変換された光は四方八方に散
乱するが、散乱した光のほとんどは、カップにより反射
され、発光観測面側に集光される。つまり本願のカップ
は第一の樹脂内で波長変換材料により波長変換された光
を反射して集光できるので、変換光の集光効率が格段に
向上する。
【０００９】さらに、波長変換材料を蛍光物質とした場
合、蛍光物質をカップの内部に充填しているので、外部
から入射する光がカップの縁で遮られて、蛍光物質を励
起するのを少なくできる。このため、接近して配設され
るＬＥＤ間の混色を防止することができる。この構造の
ＬＥＤは、カップを深くして蛍光物質をカップからはみ
出さないようにすることもできる。この構造のＬＥＤ
は、蛍光物質の励起源を発光チップの発光波長のみに制
限できる。
合、蛍光物質をカップの内部に充填しているので、外部
から入射する光がカップの縁で遮られて、蛍光物質を励
起するのを少なくできる。このため、接近して配設され
るＬＥＤ間の混色を防止することができる。この構造の
ＬＥＤは、カップを深くして蛍光物質をカップからはみ
出さないようにすることもできる。この構造のＬＥＤ
は、蛍光物質の励起源を発光チップの発光波長のみに制
限できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例のディ
スプレイ用のＬＥＤの構造を示す模式断面図であり、図
２と同様に、カップ３を有するリードフレーム２上に化
合物半導体よりなる発光チップ１を載置した発光素子全
体を、樹脂４で封止した構造としている。図２の従来の
ＬＥＤと異なるところは、封止樹脂がカップ３内部を充
填する第一の樹脂１１と、その第一の樹脂を包囲する第
二の樹脂１２とからなり、第一の樹脂１１には発光チッ
プの発光波長を他の波長に変換、または一部吸収する波
長変換材料５が含有されている。
スプレイ用のＬＥＤの構造を示す模式断面図であり、図
２と同様に、カップ３を有するリードフレーム２上に化
合物半導体よりなる発光チップ１を載置した発光素子全
体を、樹脂４で封止した構造としている。図２の従来の
ＬＥＤと異なるところは、封止樹脂がカップ３内部を充
填する第一の樹脂１１と、その第一の樹脂を包囲する第
二の樹脂１２とからなり、第一の樹脂１１には発光チッ
プの発光波長を他の波長に変換、または一部吸収する波
長変換材料５が含有されている。
【００１１】ＬＥＤにおいて、第一の樹脂１１と第二の
樹脂１２の材料は同一材料でもよく、例えば両方ともエ
ポキシ樹脂で構成し、第一の樹脂１１にのみ波長変換材
料５である蛍光物質を含有させればよい。さらに、第二
の樹脂１２の材料は、図２の樹脂４と同一の樹脂でもよ
いことはいうまでもない。また、波長変換材料５は、蛍
光物質であれば蛍光体染料、蛍光顔料、蛍光体等、発光
チップ１の発光波長を他の波長に変換して発光色を変換
できる材料であれば、どのようなものを使用してもよ
い。
樹脂１２の材料は同一材料でもよく、例えば両方ともエ
ポキシ樹脂で構成し、第一の樹脂１１にのみ波長変換材
料５である蛍光物質を含有させればよい。さらに、第二
の樹脂１２の材料は、図２の樹脂４と同一の樹脂でもよ
いことはいうまでもない。また、波長変換材料５は、蛍
光物質であれば蛍光体染料、蛍光顔料、蛍光体等、発光
チップ１の発光波長を他の波長に変換して発光色を変換
できる材料であれば、どのようなものを使用してもよ
い。
【００１２】このような構造のＬＥＤを得るには、例え
ばＬＥＤ製造工程において、通常カップ３の空気を追い
出す目的で、予め発光チップ１を載置したカップ３内部
を樹脂でプレディップするのであるが、プレディップす
る際に、第一の樹脂１１に波長変換材料５を含有させて
おき、波長変換材料５を含む第一の樹脂１１が硬化した
後、第二の樹脂１２で封止することにより得ることがで
きる。また予め波長変換材料５を含む第一の樹脂１１を
カップ３内部に注入してもよい。このようにして、波長
変換材料５を含む第一の樹脂１１をカップ３の内部に充
填し、第一の樹脂１１で波長変換された光のほとんどが
カップ３の反射鏡内に戻り、発光観測面に反射すること
によりＬＥＤの集光が格段に向上する。
ばＬＥＤ製造工程において、通常カップ３の空気を追い
出す目的で、予め発光チップ１を載置したカップ３内部
を樹脂でプレディップするのであるが、プレディップす
る際に、第一の樹脂１１に波長変換材料５を含有させて
おき、波長変換材料５を含む第一の樹脂１１が硬化した
後、第二の樹脂１２で封止することにより得ることがで
きる。また予め波長変換材料５を含む第一の樹脂１１を
カップ３内部に注入してもよい。このようにして、波長
変換材料５を含む第一の樹脂１１をカップ３の内部に充
填し、第一の樹脂１１で波長変換された光のほとんどが
カップ３の反射鏡内に戻り、発光観測面に反射すること
によりＬＥＤの集光が格段に向上する。
【００１３】また第一の樹脂１１と、第二の樹脂１２と
を異なる材料とし、第一の樹脂１１、第二の樹脂１２の
屈折率を順に小さくして空気の屈折率１に近くなるよう
に設定することにより波長変換された光の外部量子効率
が向上する。なおこの場合、第一の樹脂１１の材料に
は、発光チップ１の屈折率よりも小さい材料を選定する
ことは言うまでもない。
を異なる材料とし、第一の樹脂１１、第二の樹脂１２の
屈折率を順に小さくして空気の屈折率１に近くなるよう
に設定することにより波長変換された光の外部量子効率
が向上する。なおこの場合、第一の樹脂１１の材料に
は、発光チップ１の屈折率よりも小さい材料を選定する
ことは言うまでもない。
【００１４】図３および図４は、本発明の他の実施例に
係るＬＥＤのカップ３の部分を拡大して示す模式断面図
であり、図３は第一の樹脂１１の表面が凸状になって硬
化してカップ３に充填された状態、図４は逆に凹状とな
って硬化して充填された状態を示している。いずれの状
態においても、波長変換材料５を蛍光物質とした場合、
その蛍光物質を含む第一の樹脂１１がカップ３の縁部の
水平面よりも低くなるように充填されており、カップ３
からはみ出していないので、カップ３の縁部により蛍光
物質を励起する外部光を遮断でき、ＬＥＤの混色を防止
することができる。
係るＬＥＤのカップ３の部分を拡大して示す模式断面図
であり、図３は第一の樹脂１１の表面が凸状になって硬
化してカップ３に充填された状態、図４は逆に凹状とな
って硬化して充填された状態を示している。いずれの状
態においても、波長変換材料５を蛍光物質とした場合、
その蛍光物質を含む第一の樹脂１１がカップ３の縁部の
水平面よりも低くなるように充填されており、カップ３
からはみ出していないので、カップ３の縁部により蛍光
物質を励起する外部光を遮断でき、ＬＥＤの混色を防止
することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスプ
レイ用のＬＥＤは、カップ内部に波長変換材料を含有す
る第一の樹脂を充填しているため、変換光がカップ内部
で反射して集光されるため、輝度は倍以上に向上する。
また、蛍光顔料を第一の樹脂に含有させて波長変換を行
う場合、カップ深さを深くして、第一の樹脂がカップか
らはみ出さないようにすることにより、ＬＥＤ間の混色
が発生せず、ＬＥＤで平面ディスプレイを実現して、非
常に解像度のよい画像を得ることができる。
レイ用のＬＥＤは、カップ内部に波長変換材料を含有す
る第一の樹脂を充填しているため、変換光がカップ内部
で反射して集光されるため、輝度は倍以上に向上する。
また、蛍光顔料を第一の樹脂に含有させて波長変換を行
う場合、カップ深さを深くして、第一の樹脂がカップか
らはみ出さないようにすることにより、ＬＥＤ間の混色
が発生せず、ＬＥＤで平面ディスプレイを実現して、非
常に解像度のよい画像を得ることができる。
【図１】本発明の実施例のＬＥＤの構造を示す模式断面
図
図
【図２】従来のＬＥＤの構造を示す模式断面図
【図３】本発明の他の実施例に係るＬＥＤのカップの部
分を拡大して示す模式断面図
分を拡大して示す模式断面図
【図４】本発明の他の実施例に係るＬＥＤのカップの部
分を拡大して示す模式断面図
分を拡大して示す模式断面図
１…発光チップ ２…リードフレーム ３…カップ ４…樹脂 ５…波長変換材料 ６…ワイヤー １１…第一の樹脂 １２…第二の樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−40687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−192083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−56595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−122292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−122677（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09F 9/33 G09F 13/20 G09G 3/00 - 3/16 G09G 3/20 - 3/34 H04N 5/66 H01L 33/00
Claims (2)
- 【請求項１】 カップ内に発光チップを設けている発光
素子全体を封止樹脂で封止してなる発光ダイオードを用
いた平面ディスプレイにおいて、発光ダイオードの封止樹脂が、カップ内部に充填された
第一の樹脂部と、第一の樹脂部を包囲する第二の樹脂部
とを備え、 第一の樹脂部が、前記発光チップからの可視光を それよ
りも長波長の可視光に変換する蛍光物質を含み、かつ、
カップの縁部の水平面よりも実質的に低く配置されてな
ることを特徴とする発光ダイオードを用いたディスプレ
イ。 - 【請求項２】 カップ内に発光チップを設けている発光
素子全体を封止樹脂で封止してなる発光ダイオードを用
いたディスプレイにおいて、 発光ダイオードの封止樹脂が、カップ内部に充填された
第一の樹脂部と、第一の樹脂部を包囲する第二の樹脂部
とを備え、 第一の樹脂部が、前記発光チップからの青色光をそれよ
りも長波長の可視光に変換する蛍光物質を含み、かつ、
カップの縁部の水平面よりも実質的に低く配置されてな
ることを特徴とする発光ダイオードを用いたディスプレ
イ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143159A JP3036465B2 (ja) | 1997-05-17 | 1997-05-17 | 発光ダイオードを用いたディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143159A JP3036465B2 (ja) | 1997-05-17 | 1997-05-17 | 発光ダイオードを用いたディスプレイ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9143157A Division JP2998696B2 (ja) | 1997-05-17 | 1997-05-17 | 発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1091091A JPH1091091A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3036465B2 true JP3036465B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=15332300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9143159A Expired - Lifetime JP3036465B2 (ja) | 1997-05-17 | 1997-05-17 | 発光ダイオードを用いたディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036465B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7265486B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-09-04 | Toshinobu Yoko | Light emitting diode including a cover covering a light emitting diode element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7679672B2 (en) | 2004-10-14 | 2010-03-16 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Electronic flash, imaging device and method for producing a flash of light having a wavelength spectrum in the visible range and the infrared range using a fluorescent material |
-
1997
- 1997-05-17 JP JP9143159A patent/JP3036465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7265486B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-09-04 | Toshinobu Yoko | Light emitting diode including a cover covering a light emitting diode element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1091091A (ja) | 1998-04-10 |
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