JP3468018B2 - 発光装置及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

発光装置及びそれを用いた表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、各種デ−タを表示可
能なディスプレイ、ラインセンサ−の光源やホトインタ
ラプタなどの光センサーなどに利用される発光素子を用
いた発光装置や表示装置に係わり、特に発光輝度及びコ
ントラスト比の高い発光装置及びそれを用いた高精細、
広視野角で高コントラスト表示が可能な表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】今日、１０００ｍｃｄ以上にも及ぶ超高輝
度に発光可能な半導体発光素子がＲＧＢそれぞれ形成さ
れた。このような発光素子を利用した発光装置は、屋内
または屋外でフルカラ−発光可能なＬＥＤディスプレ
イ、各種センサーやインジケータなど種々の分野に利用
され始めている。このような半導体発光素子を利用した
発光装置の例として図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の如き
表面実装型ＬＥＤがある。表面実装型ＬＥＤは、チップ
抵抗などの他の表面実装型電子部品と同様にチップマウ
ンタ−と半田リフローにて実装が可能である。表面実装
型ＬＥＤは、小型化可能であると共に比較的高密度に信
頼性よく実装できる。
【０００３】このような発光装置は、何れもエポキシ樹
脂や液晶ポリマーなどの各種樹脂、セラミックなどによ
って形成されたパッケージ５０２上等に発光素子５０３
を配置させ外部電極５０４によって外部と電気的に接続
させている。発光素子５０３と外部電極５０４とは、金
線などの導電性ワイヤーやＡｇペーストを利用した導電
性接着剤である電気的接続部材５０５で電気的に接続さ
れている。また、発光素子５０３上には外部環境から保
護するために透光性のモールド部材５０１が設けられて
いる。表面実装型ＬＥＤは、レンズ効果が無い、或いは
レンズ効果が小さいため広範囲から視認でき視野角が広
い。その反面正面輝度が低くくなる。そのため、図５
（Ｂ）、（Ｃ）の如く発光素子５０３からの光を乳白色
や白色系のパッケージ内側面の反射を利用し発光効率を
向上させている。このような発光装置に外部から電力を
供給することによって発光装置を効率よく発光させるこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな発光装置では、高輝度且つコントラスト比の高い発
光装置とすることができなかった。具体的には、発光装
置を表示装置や光センサーとして利用するときは、発光
装置が発光している時の正面輝度と、発光していないと
きの暗輝度（ＬＥＤを点灯していないときの外光による
正面反射輝度）の差が大きいことが好ましい。即ち、表
示装置などは、発光装置を点灯させ所望の色の発光を得
ることができる。一方、発光装置を非点灯時は、黒色系
を表示することとなる。したがって、発光時と非発光時
の差であるコントラスト比（（ＬＥＤ正面輝度＋正面反
射輝度）／正面反射輝度）が大きい表示装置とすること
でより鮮明な画像が表示可能となる。同様に、光センサ
ーに上記発光装置を利用した場合においても誤作動のよ
り少ない発光装置とすることができる。
【０００５】このような発光時と非発光時の差を大きく
させるため、発光部を除くパッケージの発光観測面側表
面を黒色にさせる或いは、パッケージに黒色系の着色剤
などを含有させることによってコントラスト比を稼ぐこ
とが考えられる。
【０００６】しかしながら、発光観測面側表面を暗色系
に着色させる場合は、発光素子が搭載されているパッケ
ージ開口部の面積に対して暗色部の面積が大きくとれな
いためコントラスト比が大きく改善されない。そのため
発光部を除く発光面側表面を暗色系にさせたとしてもコ
ントラスト比が２７／１から４４／１に改善される程度
であり、十分なコントラスト比を稼ぐことはできない。
さらに、表面のみ暗色系に着色させたものは、視認角度
によって発光素子を配置させるパッケージ開口部内壁の
側壁部が反射率が高いことからコントラスト比を低下さ
せる原因ともなる。
【０００７】また、パッケージとなる成型樹脂など自体
に暗色系の着色を施すことにより、暗色面積比率を高く
することができる。しかしパッケージ開口部内壁の側壁
部による反射がほとんど利用できない。そのため、ＬＥ
Ｄ正面輝度は白色の成形樹脂品と比較して半分以下に低
下する。暗輝度の低下に対して正面輝度（ＬＥＤ正面輝
度＋暗輝度）の低下分が大きくなりすぎる。そのため、
正面輝度が下がるばかりでなくコントラスト比も３２／
１程度となる。何れの場合においても、ＬＥＤ正面輝度
及びコントラスト比の高い発光装置とすることができな
い。したがって、本願発明は、より高輝度且つコントラ
スト比の高い発光装置及びそれを用いた表示装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、パッケージ
の凹部内に配された発光素子と、凹部内に配されたモー
ルド部材とを有し、発光素子から放出された光がパッケ
ージの凹部内壁に吸収損失される発光装置であって、発
光素子上の厚みよりも該発光素子からパッケージ側面ま
での厚みのほうが大きくなるように配されたモールド部
材は、発光装置の暗輝度低下率よりもＬＥＤ輝度低下率
を小さくさせる拡散剤を分散させていることを特徴とす
る発光装置である。
【０００９】モールド部材は、拡散剤の濃度が異なる多
層構造とすることが好ましい。また、モールド部材は、
蛍光物質を含有することができる。さらに、蛍光物質
は、発光素子に近づくにつれて含有濃度が増加すること
が好ましい。また、発光素子は、少なくともＲ（赤色
系）の光を発光可能な素子、Ｇ（緑色系）の光を発光可
能な素子、Ｂ（青色系）の光を発光可能な素子の３種類
とすることができる。また、パッケージ中及びパッケー
ジの発光面側表面に暗色系の着色剤を有することができ
る。
【００１０】本願発明の請求項７に記載の発明は、ドッ
トマトリクス状に配置された表面実装型ＬＥＤと、該表
面実装型ＬＥＤを駆動する駆動手段と、を有する表示装
置であって、表面実装型ＬＥＤのパッケージが暗色系で
あり、且つパッケージ凹状開口部内にて、発光素子上の
厚みよりも発光素子からパッケージ凹状開口部の側面ま
での厚みのほうが大きくなるように発光素子を封止する
モールド部材は、発光装置の暗輝度低下率よりもＬＥＤ
輝度低下率を小さくさせる拡散剤を分散させていること
を特徴とする表示装置である。
【作用】本願発明の発光装置は、発光素子から放出され
た光がパッケージ開口部内壁の側壁部などに向かうまで
に拡散剤にて拡散される。そのためパッケージ開口部内
壁の側壁部などに吸収損失されることがない。一方、発
光素子上のモールド部材は、拡散剤の量が少ないために
光の拡散吸収が抑制される。そのため、ＬＥＤ輝度低下
を抑制させつつ（ＬＥＤ輝度低下率を小さくさせる）コ
ントラスト比を向上させることができる。
【００１１】特に、発光装置を構成するパッケージを黒
色など暗色系に着色する、或いは発光装置の発光表面側
を黒色に印刷などさせることによって、ＬＥＤ輝度低下
への影響を少なくしつつ著しく暗輝度を低下させること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本願発明者は、種々の実験の結
果、拡散剤を含有させることによる暗輝度低下率とＬＥ
Ｄ輝度の低下率の違いを利用することによってよりコン
トラストが高く高輝度に発光可能な発光装置としうるこ
とを見いだし本願発明を成すに到った。
【００１３】即ち、通常砲弾型などの発光ダイオードに
拡散剤を含有させ拡散効果を生じさせる場合がある。し
かしながら、このような発光ダイオードに拡散材を含有
させると発光輝度が低下する。本願発明は、特定のモー
ルド部材やパッケージとすることによって拡散材を含有
させてもＬＥＤからの発光輝度が逆に向上することを見
いだした。本願発明の発光装置は、モールド部材中に拡
散剤を含有させることにより暗輝度低下率（ＬＥＤを点
灯していないときの外光による正面反射輝度の低下する
割合）よりもＬＥＤ輝度低下率（ＬＥＤの正面輝度が低
下する割合）が少ない発光装置とし発光輝度及びコント
ラストの高い発光装置とするものである。
【００１４】より具体的には、図２に示す如く液晶ポリ
マーなどによって形成されたパッケージ２０２凹部内に
発光素子２０３を配置させる。パッケージ２０２には外
部と電気的に接続可能な如く外部電極２０４が設けられ
ている。発光素子２０３の電極と外部電極２０４とは、
それぞれ金線などの導電性ワイヤー２０５で電気的に接
続されている。また、発光素子２０３上には半導体を外
部環境から保護するために透光性のモールド部材２０１
が設けらている。特に、本願発明においては、パッケー
ジ開口部内壁による発光素子からの反射を利用すること
よりもコントラスト比向上のためにパッケージ２０２を
構成する樹脂中にカーボンブラックを含有させ黒や灰色
などの暗色系のパッケージとさせてある。一方、モール
ド部材中には、パッケージ開口部内壁も暗色系でありパ
ッケージ開口部内壁における反射の利用が見込めないこ
とを考慮して拡散剤２１１を含有させる。この拡散剤２
１１を含有させることによって図２の矢印の如くパッケ
ージ開口部内壁方向に向かう発光素子からの光を拡散し
有効利用させることによって発光輝度を向上させる。ま
た、発光素子上にもモールド部材は、配置されるがパッ
ケージ開口部内壁までの距離に対して薄いため光の吸収
散乱が少ない。そのため発光輝度の低下を抑制させるも
のである。以下、本願発明の各構成について詳述する。 （モールド部材１０１、２０１） 本願発明のモールド部材２０１は、各発光素子２０３や
その電気的接続のためのワイヤー等を外部力、塵芥や水
分などから保護するために設けられる。また、発光素子
２０３からの光を有効に取り出しつつ暗輝度を向上させ
るために拡散剤２１１が含有されている。モールド部材
２０１は、拡散剤２１１を含有させることによって暗輝
度低下率よりもＬＥＤ正面輝度の低下率が小さい限り、
一層で形成させても良いし拡散剤２１１の濃度や屈折率
の異なる多層構成など所望に応じて２層以上に構成させ
てもよい。同様に断面形状だけではなく発光観測面側か
ら見て年輪の如く順次拡散剤濃度を高くするなどした拡
散濃度の異なる多層構造とさせることもできる。このよ
うなモールド部材２０１の材料として具体的には、エポ
キシ樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポ
リカーボネート樹脂などなどの耐候性に優れた樹脂の有
機部材やＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの無機部材が好適に用
いられる。温度サイクルの激しい使用環境下において
は、モールド部材はパッケージなどとの熱膨張率が近い
方がより好ましい。
【００１５】また、発光装置を構成するモールド部材２
０１には、拡散剤２１１を含有させることによって暗輝
度低下率よりもＬＥＤ正面輝度低下率が小さい限り、所
望に応じて着色剤、光安定化剤や蛍光物質など種々の添
加剤などを含有させることもできる。これにより発光素
子２０３からの発光ピークを調節させたり指向性を緩和
させ視野角を増やすこともできる。また、所望の発光波
長を有する発光装置とすることもできる。さらに野外の
使用においてもより耐候性を有する発光装置とすること
ができる。
【００１６】着色剤としては、モールド部材２０１に含
有され発光素子２０３が発光した光のうち所望外の波長
をカットして発光特性を向上させるフィルター効果を持
たせるためのものである。したがって、発光装置の発光
色（発光の主ピークである主発光波長）などに応じて種
々の染料及び／又は顔料が種々選択される。
【００１７】発光素子２０３から放出される光は単色性
ピーク波長を持つため蛍光物質などとの組み合わせによ
り白色系を表示させた発光装置を形成させることもでき
る。この場合、発光波長のエネルギーが大きい青色系の
窒化ガリウム系化合物半導体と、セリウムで付加された
イットリム・アルミニウム酸化物系蛍光物質やペリレン
系誘導体である蛍光物質などを用いることによって効率
よく高輝度に発光させることができる。
【００１８】また、本願発明に用いられる拡散剤に加え
て、含有可能な着色剤、光安定化部材、蛍光物質など
は、所望に応じてモールド部材中に種々の割合で分散さ
せて形成させても良い。すなわち、発光素子に近づくに
つれ含有濃度を増やしたり或いは減少させたり種々選択
することができる。 （拡散剤２１１） モールド部材２０１に含有される拡散剤２１１は、発光
素子２０３から放出される光のうち発光観測面側に放出
される光の散乱吸収を少なくし、パッケージ内開口部内
壁側に向かう光を多く散乱させることで発光装置の発光
輝度を向上させるものである。また、拡散剤２１１の含
有量によって発光素子２０３が配置されたパッケージ開
口部の暗輝度をも調整させることができる。このような
拡散剤２１１としては、チタン酸バリウム、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化珪素等の無機部材やメラミ
ン樹脂、ＣＴＵグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂
などの有機部材が好適に用いられる。
【００１９】本願発明の効果を示すために、暗色系とし
てカーブラックにより黒色に着色したパッケージ内に配
置されたモールド部材２０１として有機部材であるベン
ゾグアナミン樹脂を用いた拡散剤濃度との関係を図４に
示す。
【００２０】図４から拡散剤の分散濃度が増加すれば、
発光装置の正面輝度は増加する。これは、発光素子から
放出される光が発光観測正面方向のみならずパッケージ
開口部内壁方向に多く向かうことから側壁で吸収されて
いた損失光が、拡散材の散乱などにより前面に導かれた
ためと考えられる。また、拡散剤濃度が過多になれば、
逆に正面輝度は下がり始める。これは、発光素子である
ＬＥＤチップからの直接光を散乱する割合が増加し正面
輝度の増加は頭打ちになるためと考えられる。また、拡
散剤濃度が増加するにしたがい、外光の進入が散乱反射
され暗輝度を低下させる効果も付与されると考えられ
る。なお、他の無機材料などにおいてもほぼ同様の傾向
が得られることを確認してある。
【００２１】特に、屋内または屋外にてＬＥＤディスプ
レイを見る場合、太陽光などのさまざまな外光が進入す
る可能性があるため、ＬＥＤディスプレイの暗輝度を十
分に下げコントラスト比が５０以上とさせなければ外光
反射により視認性が極端に低下する。そのため、拡散剤
の濃度は材料などにもよるが拡散剤の分散濃度として３
〜１２％が好ましい。これにより正面輝度の増加は最適
化される。また拡散剤により外光進入も直接パッケージ
底面に設けられた外部電極等へ達することなく、或いは
外部電極などへ達しても外部に反射散乱することを抑制
することができる。そのため、暗輝度の低下傾向も強め
ることができる。これにより、コントラスト比を５０以
上に最適化することができる。また、球形状のポリマー
などは、０．１〜２０μｍが好適に利用することができ
るが、小さすぎれば分散性が悪く、大きすぎれば沈降し
やす過ぎるため１〜５μｍがより好ましい。この拡散剤
濃度は、通常砲弾型発光ダイオードに使用される拡散濃
度に比べて１桁以上多い濃度となっている。発光観測面
側のモールド部材の厚みを薄くさせているために１桁以
上多く含有させてもＬＥＤの正面輝度低下は少なくてす
む。 （パッケージ１０２、２０２） パッケージ２０２は、発光素子２０３を凹部内に固定保
護するとともに外部との電気的接続が可能な外部電極２
０４を有するものである。したがって、発光素子２０３
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２０２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２０２は発光素子２０３をさらに外
部環境から保護するために透光性保護体であるモールド
部材２０１を設ける。パッケージ２０２は、モールド部
材２０１との接着性がよくモールド部材よりも剛性の高
いものが好ましい。モールド部材２０１との接着性を向
上させ熱膨張時にモールド部材２０１から働く力を外部
に向かわせるためには、筒状部を外部に向けて広がる摺
鉢形状とすることが好ましい。また、発光素子２０３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２０２は、発光素子２
０３などからの熱の影響をうけた場合、モールド部材２
０１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２０２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２０１との密着性を向上させることもできる。パッ
ケージ２０２は、外部電極２０４と一体的に形成させて
もよく、パッケージ２０２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２０２は、インサート成形などにより比較的簡
単に形成することができる。
【００２２】このよう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（ＰＰ
Ｓ）、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を用いることができる。また、パ
ッケージ２０２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、Ｃｒ
2Ｏ3、ＭｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3やカーボンブラックなどが好
適に挙げられる。
【００２３】発光素子２０３とパッケージ２０２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。また、発光素子２０３を配置固定させる
と共にパッケージ２０２内の外部電極２０４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、
金属バンプ等を用いることができる。 （外部電極１０４、２０４） 外部電極２０４は、パッケージ２０２外部からの電力を
内部に配置された発光素子２０３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２０４は放熱性、電気伝導性、発光素子２０３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２０４は、各発光素子２０３を配置すると
共に発光素子２０３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２０４
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／ｃｍ2／ｃ
ｍ／℃以上が好ましく、より好ましくは ０．５ｃａｌ
／ｃｍ2／ｃｍ／℃以上である。このような外部電極２
０４としては、銅やりん青銅板表面に銀、パラジュウム
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２０４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〜
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２０４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１８〜７０μｍ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。 （発光素子１１３、１２３、１３３、２０３） 本願発明に用いられる発光素子２０３としては、液相成
長法やＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩｎＮ、ＡｌＮ、
ＧａＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡ
ｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｌＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、Ｉｎ
ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成
させたものが好適に用いられる。半導体の構造として
は、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構
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
を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。さ
らに、量子効果を持たせるため発光層を単一量子井戸構
造、多重量子井戸構造とさせても良い。
【００２４】こうしてできた半導体に真空蒸着法や熱、
光、放電エネルギーなどを利用した各種ＣＶＤ法などを
用いて所望の電極を形成させる。発光素子２０４の電極
は、半導体の一方の側に設けてもよいし、両面側にそれ
ぞれ設けてもよい。電極が形成された半導体ウエハーを
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、または刃先幅
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させるなどして
発光素子であるＬＥＤチップを形成させることができ
る。
【００２５】発光装置をフルカラー発光させるために
は、ＲＧＢの発光色を発光するＬＥＤチップを用いるこ
とができる。特に、野外などの使用を考慮する場合、高
輝度な半導体材料として緑色及び青色を窒化ガリウム系
化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色では
ガリウム・アルミニウム・砒素系やアルミニウム・イン
ジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ま
しいが、用途によって種々利用できる。
【００２６】なお、フルカラー発光可能な発光装置とし
て、ＲＧＢがそれぞれ発光可能な発光素子を利用するた
めには赤色系の発光波長が６００ｎｍから７００ｎｍ、
緑色系が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長
が４００ｎｍから４９０ｎｍの半導体を用いたＬＥＤチ
ップを使用することが好ましい。 （電気的接続部材１０５、２０５） 電気的接続部材２０５としては、発光素子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。導電性ワイヤーを用いた
場合、熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／ｃｍ2／ｃｍ
／℃以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／ｃ
ｍ2／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
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が挙げられ
る。このような導電性ワイヤーは、各発光素子２０３の
電極と、外部電極２０４などと、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。
【００２７】また、導電性ペーストを用いた場合、導電
性を有するＣ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ａｇ、金属バンプなど
をエポキシ樹脂など所望の樹脂中に含有させることによ
って利用することができる。このような導電性ペースト
を利用することによって電気的導通ばかりでなく発光素
子２０３の固定をもさせることができる。 （基板） 基板としては、各発光装置をマトリックス状など所望形
状に配置すると共に電気的に接続させるために好適に用
いられる。このような基板は、発光装置の配置のみなら
ず駆動回路用の基板と兼用しても良い。したがって基板
は、機械的強度が高く熱変形の少ないものが好ましい。
具体的にはタングステン層などの導電性パターンが形成
されたセラミックス、銅箔などの導電性パターンが形成
された硝子エポキシ樹脂や表面に絶縁層を有する金属又
は合金などが好適に利用できる。発光装置が実装される
基板表面はＬＥＤ表示器の表示面と一致するためコント
ラスト向上のために暗褐色や黒色などに着色させてもよ
い。
【００２８】
【実施例】以下、本願発明の具体的実施例について詳述
するが、本願発明はこれのみに限定されるものではない
ことは言うまでもない。 （実施例１〜５） ０．１ｍｍ厚のりんせい銅をプレス加工し外部電極とし
て使用する。この外部電極を、液晶ポリマ−樹脂にて成
型加工行う。この液晶ポリマ−樹脂の原材料は乳白色で
あるが、カ−ボンブラックを０．４％混入し黒色に着色
している。こうして形成されたパッケージ１０２は、厚
さ１ｍｍであり、１辺が３ｍｍ角である。また、発光素
子が配置される凹部の開口部（直径２．６ｍｍ）を持っ
ている。
【００２９】外部電極１０４となるリ−ドフレ−ム上に
ＲＧＢ（赤色系、緑色系、青色系）がそれぞれ発光可能
な発光素子としてＬＥＤベアチップ１１３、１２３、１
３３を搭載した。ＢＧが発光可能な発光素子１１３、１
２３は、発光層に窒化ガリウム系半導体を利用したもの
を用いた。Ｒが発光可能な発光素子１３３は、ガリウム
・インジュウム・アルミニウム・燐系半導体を利用した
ものを用いてある。各発光素子は、Ａｇペーストを用い
て固定させた。Ｒが発光可能な発光素子１３３は、固定
と共に電気的に接続もされている。ＢＧが発光可能な発
光素子１１３、１２３は、活性層がサファイア基板上に
形成されているために同一表面側から金ワイヤ−１０５
にて外部電極とワイヤーボンディングさせそれぞれ電気
的に接続し図１の如き構成とさせた。
【００３０】次に、パッケージ開口部内にエポキシで封
止硬化しモールド部材２０１を形成させた。エポキシ樹
脂中に球状ポリマ−（ベンゾグアナミン樹脂、平均球径
が約２μｍ）を拡散剤として、重量比９％で分散混合さ
せてある。同様に重量比のみ代えて１、３、６、１２％
で分散混合させたものもそれぞれ実施例２、３、４、５
用として形成させた。各モールド部材２０１は各発光素
子の端部からパッケージ開口の側壁部までが約１ｍｍで
あり、発光素子上は約０．２ｍｍの厚みがあった。
【００３１】このような発光装置の発光特性として輝度
及びコントラスト比をトプコン社製（ＢＭ−７）によっ
て調べた。ＲＧＢを全て点灯させ白色光とさせたときの
正面輝度は、８２３ｃｄ／ｍ2であり、暗輝度は、１０
ｃｄ／ｍ2であった。なお、暗輝度は照度計を発光装置
と平行に配置させ外部から４００ルックスの光を照射し
て測定してある。このときの、コントラスト比は８２：
１である。
【００３２】このようにして形成されたＲＧＢが発光可
能な発光装置を、半田クリ−ムを印刷したプリント基板
上にチップマウンタ−で表面実装した。これを半田リフ
ロ−炉で半田接合を行い各発光装置と基板とを電気的に
接続させた。こうして、図３の如き、４ｍｍドットピッ
チで発光装置を１６×３２個ドットマトリックス状に配
置されたＬＥＤ表示器を構成することができる。発光装
置が配置され電気的に接続された基板と、ＬＥＤ表示器
を駆動させる駆動回路とを電気的に接続させることによ
りフルカラー表示装置を構成させることができる。 （比較例１） モールド部材形成時に拡散剤を入れない他は実施例と同
様にして発光装置を形成させた。また、同様に発光装置
のＬＥＤ輝度及び暗輝度を測定した。 （比較例２） モールド部材形成時に拡散剤及び着色剤を入れない以外
は実施例と同様にして発光装置を形成させた。また、同
様に発光装置のＬＥＤ輝度及び暗輝度を測定した。 （比較例３） モールド部材形成時に拡散剤及び着色剤を入れない以外
は実施例と同様にして発光装置を形成させた。また、同
様に発光装置のＬＥＤ輝度及び暗輝度を測定した。これ
ら比較例１〜３の発光装置と、実施例１〜５の発光装置
とをそれぞれ比較した結果を表１に示す。表１から実施
例１は比較例１の約１．５倍以上の正面輝度が得られ
た。また、実施例１は比較例１のコントラスト比が３
８：１に対して８２：１と極めて高くさせることができ
た。
【００３３】
【発明の効果】本願発明の構成とすることによって、視
認性の良い表示装置を構成させることや誤差動がより少
ない光センサーなどを構成させることができる。特に、
拡散剤を含有させてもＬＥＤ輝度を向上させることがで
きる。また、コントラスト比を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本願発明の発光装置の模式的平面図
である。
【図２】 図２は、本願発明の発光装置の作用を示す模
式的断面図である。
【図３】 図３は、本願発明の発光装置を利用した表示
装置を示した模式図である。
【図４】 図４は、拡散剤濃度と正面輝度との関係を表
す図である。
【図５】 図５は、本願発明と比較のために示す発光装
置の模式的断面図である。
【符号の説明】
１０１・・・拡散材が含有されたモールド部材 １０２・・・パッケージ １１３、１２３、１３３・・・発光素子 １０４・・・外部電極 １０５・・・導電性ワイヤー ２０１・・・モールド部材 ２０２・・・パッケージ ２１１・・・拡散材 ２０３・・・発光素子 ２０４・・・外部電極 ２０５・・・電気的接続部材 ５０１・・・モールド部材 ５０２・・・パッケージ ５０３・・・発光素子 ５０４・・・外部電極 ５０５・・・電気的接続部材
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−206672（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−175591（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−28921（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パッケージの凹部内に配された発光素子
    と、前記凹部内に配されたモールド部材とを有し、前記
    発光素子から放出された光が前記パッケージの凹部内壁
    に吸収損失される発光装置であって、 前記発光素子上の厚みよりも該発光素子からパッケージ
    側面までの厚みのほうが大きくなるように配されたモー
    ルド部材は、発光装置の暗輝度低下率よりもＬＥＤ輝度
    低下率を小さくさせる拡散剤を分散させていることを特
    徴とする発光装置。
  2. 【請求項２】 前記モールド部材は、前記拡散剤の濃度
    が異なる多層構造である請求項１に記載の発光装置。
  3. 【請求項３】 前記モールド部材は、蛍光物質を含有し
    ている請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 【請求項４】 前記蛍光物質は、前記発光素子に近づく
    につれて含有濃度が増加する請求項３記載の発光装置。
  5. 【請求項５】 前記発光素子は、少なくともＲ（赤色
    系）の光を発光可能な素子、Ｇ（緑色系）の光を発光可
    能な素子、Ｂ（青色系）の光を発光可能な素子の３種類
    である請求項１または２に記載の発光装置。
  6. 【請求項６】 前記パッケージ中及びパッケージの発光
    面側表面に暗色系の着色剤を有する請求項１乃至５記載
    の発光装置。
  7. 【請求項７】 ドットマトリクス状に配置された表面実
    装型ＬＥＤと、該表面実装型ＬＥＤを駆動する駆動手段
    と、を有する表示装置であって、 前記表面実装型ＬＥＤのパッケージが暗色系であり、且
    つパッケージ凹状開口部内にて、前記発光素子上の厚み
    よりも発光素子からパッケージ凹状開口部の側面までの
    厚みのほうが大きくなるように発光素子を封止するモー
    ルド部材は、発光装置の暗輝度低下率よりもＬＥＤ輝度
    低下率を小さくさせる拡散剤を分散させていることを特
    徴とする表示装置。
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