JP6498286B2 - 発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置 - Google Patents

発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置に関する。
映像を表示する映像表示装置を、多数の表示ユニットに分割して構成することが行われている。個々の表示ユニットは、回路基板上に複数の発光装置をマトリクス状に配列したもので構成される。発光装置には、パッケージに形成された窪み部の底面にＬＥＤチップを実装し、さらにその窪み部を、ＬＥＤチップからの放射光に対して透光性をもつ封止部材で封止したものが用いられている。
特許文献１に示されるように、パッケージを黒色樹脂で形成した発光装置が知られている。これは、コントラストが高い表示ディスプレイを実現することを意図したものである（特許文献１の段落００１６参照）。
特開２００３−１７７５５号公報
視やすい映像表示装置を実現するためには、個々の発光装置の輝度が高いことも必要である。特許文献１に開示された発光装置では、ＬＥＤチップからの放射光が黒色のパッケージで減衰されてしまうので、高い輝度を実現することができない。
本発明の目的は、外部から入射する光の反射又は散乱が生じにくく、かつ発光素子が放射した光の損失が生じにくい発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の発光装置は、光を放射する少なくとも１つの発光素子と、発光素子が配置される基部、及び基部から発光素子に面する内面を有するように立ち上がった壁部を有し、壁部の内面が、暗色に形成された第１の領域、及び第１の領域よりも、発光素子が放射する光に対する反射率が高い明色に形成された第２の領域を含み、第１の領域及び第２の領域が樹脂よりなる発光素子用保持部材と、を備える。壁部は、基部に配置された発光素子の全周囲を取り囲む内周面を有するように基部から立ち上がっている。第１の領域は、壁部の内周面内における対面する２つの領域に形成されている。第２の領域は、壁部の内周面内における第１の領域の対面方向と交差する方向に対面する２つの領域に形成されている。
発光素子用保持部材の壁部の内面が暗色に形成された第１の領域を含むため、外部から入射する光の反射又は散乱が生じにくく、かつ反射率が相対的に高い第２の領域も含むため、発光素子が放射した光の損失が生じにくい。
実施形態による発光装置の斜視図。 図１のＡ−Ａ’線の位置における断面図。 図１に示す発光装置の平面図。 実施形態による表示ユニットの斜視図。 実施形態による表示ユニットのｙｚ平面に平行な断面図。 実施形態による映像表示装置の斜視図。 他の実施形態による表示ユニットのｙｚ平面に平行な断面図。 他の実施形態による発光装置の斜視図。 図７に示す発光装置の平面図。 さらに他の実施形態による発光装置の平面図。 さらに他の実施形態による発光装置の斜視図。 さらに他の実施形態による表示ユニットの断面図。 さらに他の実施形態による発光装置の右側面図。
以下、本発明の実施形態による発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図中、同一又は相当する部分に同一符号を付す。
実施形態による発光装置３０は、図１及び図２に示すように、発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ１と、このＬＥＤチップ１を収容する窪み部２ａが形成されたパッケージ２と、このパッケージ２の窪み部２ａに充填された封止部材７とを備える。なお、図１では、理解を容易にするために、封止部材７の図示を省略している。
パッケージ２は、成形体３と、この成形体３に取り付けられた第１及び第２のリードフレーム４及び５とを備える。
成形体３は、ＬＥＤチップ１が配置される板状基部１０と、この板状基部１０から、ＬＥＤチップ１の全周囲を取り囲む内周面を有するように立ち上がった壁部１１とを備える。これら板状基部１０と壁部１１とによって窪み部２ａが画定されている。
窪み部２ａの底面１０ａに、第１及び第２のリードフレーム４及び５の端部が露出している。第１のリードフレーム４はアノード電極を構成し、第２のリードフレーム５はカソード電極を構成する。なお、第１及び第２のリードフレーム４及び５の他端部は、パッケージ２の外面にも露出している。
ＬＥＤチップ１は、略直方体状をなしており、その下面にアノード電極、上面にカソード電極を有する。ＬＥＤチップ１は、第１のリードフレーム４上に載置され、この第１のリードフレーム４とＬＥＤチップ１下面のアノード電極とが電気的に接続されている。ＬＥＤチップ１上面のカソード電極は、ボンディングワイヤ６で第２のリードフレーム５と電気的に接続されている。
窪み部２ａの開口の平面視での形状は、略四角形である。窪み部２ａの底面１０ａの平面視での形状も、略四角形である。但し、窪み部２ａの開口から底面１０ａに近づくに従って、壁部１１がＬＥＤチップ１に近づくよう傾斜している。このため、窪み部２ａは、天地逆向きの略截頭四角錐体状をなしている。ここで截頭錐体とは、錐体の、頂点を含む頭部を該錐体の底面に略平行な面で切断したときの頭部を除く残部を指す。
窪み部２ａの底面１０ａの、第１及び第２のリードフレーム４及び５以外の領域は、黒色を呈している。また、第１及び第２のリードフレーム４及び５の、窪み部２ａの底面１０ａに露出した表面も、黒色を呈している。
また、壁部１１の内周面のうち、１組の互いに対面する面１２ａ及び１２ｂも黒色を呈している。理解を容易にするために、図１に示すように、平面視で略四角形をなす窪み部２ａの底面１０ａの１辺に平行な方向をξ方向、その辺と隣り合う辺に平行な方向をη方向とするξη直交座標を考える。黒色の面１２ａ及び１２ｂはξ方向に対面している。
一方、壁部１１の内周面のうち、η方向に対面する面１３ａ及び１３ｂは白色を呈している。なお、図１では、理解を容易にするために、白色の領域を網掛けで表示した（後述する図３、図７、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９も同様）。これら白色の面１３ａ及び１３ｂは、ＬＥＤチップ１からの放射光に対する反射率が黒色の面１０ａ、１２ａ、及び１２ｂよりも高い。白色の面１３ａ及び１３ｂは、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である図２に示すように、成形体３の壁部１１が備える白色薄板１１ａ及び１１ｂによって構成されている。
図３に示すように、発光装置３０の平面視において、黒色の面１２ａ及び１２ｂ、並びに白色の面１３ａ及び１３ｂの境界は、四角形状の底面１０ａの交差する２つの対角線をそれぞれ延長させて得られる仮想直線の位置で画定されている。本実施形態では、窪み部２ａの底面１０ａ及び開口は共に略正方形状をなしており、対角線が交差する角度θは９０°である。このため、黒色の面１２ａ及び１２ｂの面積と、白色の面１３ａ及び１３ｂの面積とは等しい。なお、理解を容易にするために、図３には、リードフレーム４及び５、ボンディングワイヤ６、並びにＬＥＤチップ１の図示を省略した。
以下、この発光装置３０の製造方法について説明する。以下では、成形体３のうち図２に示す白色薄板１１ａ及び１１ｂを除く部分を本体部分と呼ぶ。
まず、暗色系着色材としてのカーボンブラックを、加熱し溶融させた母材としてのエポキシ樹脂中に分散させた溶融状体の黒色樹脂を準備する。
ここで、暗色系着色材とは、母材よりも明度の低い材料を指す。ここでは暗色系着色材にカーボンブラックを用いたが、他に例えば、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄等の無機酸化物を用いることもできる。また、ここでは母材にエポキシ樹脂を用いたが、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフタルアミド等の樹脂を用いることもできる。
次に、上記溶融状体の黒色樹脂を、予め第１及び第２のリードフレーム４及び５がインサートされた金型に圧入する。圧入した黒色樹脂が固化した後、これを金型から取り出すと、成形体３の本体部分に第１及び第２のリードフレーム４及び５が一体化された中間生成体を得る。
一方、明色系着色材としての酸化チタンを、母材としてのエポキシ樹脂に分散させた溶融状態の白色樹脂を準備する。この白色樹脂を、略台形を成す薄板状にプレス成形することにより、白色薄板１１ａ及び１１ｂを形成しておく。
ここで、明色系着色材とは、母材よりも明度の高い材料を指す。ここでは明色系着色材に酸化チタンを用いたが、他に例えば、酸化亜鉛等を用いることもできる。
次に、上記白色薄板１１ａ及び１１ｂを、上記中間生成体に接着することで、パッケージ２が完成する。
次に、第１のリードフレーム４上にＬＥＤチップ１を配置し、両者を電気的に接合する。また、ＬＥＤチップ１上面の電極と、第２のリードフレーム５とを、ボンディングワイヤ６で電気的に接続する。
次に、第１及び第２のリードフレーム４及び５の表面に、暗色系塗料としての黒色インクを塗布する。ここで暗色系塗料とは、下地、即ちリードフレーム４及び５を構成する導電板よりも明度の低い塗料を指す。なお、暗色系塗料に、上記黒色樹脂を用いてもよい。
次に、窪み部２ａに、ＬＥＤチップ１からの放射光に対して透過光性をもつ透過光性材料としてのシリコーン樹脂を充填し、封止部材７を形成する。以上の工程を経て発光装置３０が完成する。
以上説明した発光装置３０によれば、窪み部２ａの底面１０ａと、内周面のうちの面１２ａ及び１２ｂとが黒色に形成されているため、仮にこの発光装置３０に外光が入射しても、これら黒色の面１０ａ、１２ａ、及び１２ｂで外光が減衰される。このため、外光が反射又は散乱を起こしにくい。
ここで外光とは、発光装置３０の外部から発光装置３０に入射する光を指し、例えば、太陽光や照明光等がこれに該当する。
一方、窪み部２ａの内周面のうち面１３ａ及び１３ｂは白色に形成されている。これら白色の面１３ａ及び１３ｂは、ＬＥＤチップ１の放射光に対する反射率が、黒色の面１０ａ、１２ａ、及び１２ｂよりも高い。このため、ＬＥＤチップ１の放射光は、面１３ａ及び１３ｂでは殆ど減衰することなく反射されて外部に向かう。このため、ＬＥＤチップ１が放射した光の損失が生じにくい。
次に、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５を参照し、上記発光装置３０を複数備えた表示ユニット３００と、表示ユニット３００を複数備えた映像表示装置５００とについて説明する。
表示ユニット３００は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、複数の発光装置３０と、これら発光装置３０が配置された回路基板３１と、各々の発光装置３０の周囲を覆うように回路基板３１上に設けられた防水部材３２とを備える。なお、図４Ｂには、表示ユニット３００のｙｚ平面に平行な断面を示すが、ｘｚ平面に平行な断面も図４Ｂと同様に構成されている。
複数の発光装置３０は、回路基板３１上に、マトリクス状に配列されている。図示しないが、個々の発光装置３０の第１及び第２リードフレーム４及び５と、回路基板３１に形成されたアノード配線及びカソード配線とが、はんだ付けにより、機械的及び電気的に接続されている。
そして、回路基板３１に取り付けられた各発光装置３０の周囲と、回路基板３１の表面とが防水部材３２で覆われている。防水部材３２は、回路基板３１と発光装置３０との電気的接続部分や、発光装置３０のパッケージ２外面に露出した第１及び第２リードフレーム４及び５への水分の付着を防止する。このため、本表示ユニット３００を複数備えて構成される後述する映像表示装置５００（図５参照）は、屋外で使用することも可能である。
防水部材３２は、ペースト状のシリコーン樹脂を回路基板３１に塗布することで形成される。なお、防止部材３２は、防水性を有するものであれば特に限定されず、例えば、フィルム状のものを回路基板３１に貼り付けることで形成してもよい。
なお、図４Ａには、発光装置３０を４行４列に配列した構成を示すが、発光装置３０の配置数は特に限定されない。発光装置３０を、例えば１６行１６列に配列してもよいし、３２行３２列に配列してもよい。回路基板３１上で隣り合う発光装置３０の間隔は、例えば、４ｍｍ〜２０ｍｍである。
以下、発光装置３０の各々において、白色の面１３ａ及び１３ｂが対面する方向（図１のη方向）を、第１の方向と呼ぶことにする。また、黒色の面１２ａ及び１２ｂが対面する方向（図１のξ方向）を、第２の方向と呼ぶことにする。
各表示ユニット３００においては、回路基板３１上のすべての発光装置３０の上記第１の方向（図１のη方向）が、回路基板３１上で発光装置３０の配置位置が構成するマトリクスの行方向（図４Ａ及び図４Ｂのｘ方向）にそろえられ、上記第２の方向（図１のξ方向）は、列方向（図４Ａ及び図４Ｂのｙ方向）にそろえられている。
ここで、マトリクスの行方向とは、そのマトリクスの１行の長さ方向をいい、列方向とは、そのマトリクスの１列の長さ方向をいう。
図５に示すように、表示ユニット３００が複数、平面的にマトリクス状に並べられることにより、映像を表示する映像表示装置５００が構成される。それら複数の表示ユニット３００が全体として１つの表示画面５００ａを構成している。赤色光を放射する表示ユニット３００、緑色光を放射する表示ユニット３００、及び青色光を放射する表示ユニット３００の組み合わせで、表示画面５００ａの１つの画素が構成される。表示画面５００ａは多数の画素で構成され、カラー映像を表示することができる。なお、１つの表示ユニット３００が、赤色光を放射する発光装置３０、緑色光を放射する発光装置３０、及び青色光を放射する発光装置３０を備えてもよい。
映像表示装置５００は、複数の表示ユニット３００を、図４Ａにも示したｘｙｚ直交座標系のｘ方向及びｙ方向に配列することで構成される。即ち、映像表示装置５００においては、すべての表示ユニット３００における発光装置３０の上記第１の方向（図１のη方向）が、複数の表示ユニット３００の配置位置が構成するマトリクスの行方向（図５のｘ方向）にそろえられ、上記第２の方向（図１のξ方向）が、列方向（図５のｙ方向）にそろえられている。
このため、映像表示装置５００を、ｙ方向が天地方向（上下方向）を向き、ｘ方向が水平方向（左右方向）を向くように設置した場合、図１に示す黒色の面１２ａ及び１２ｂがｙ方向（上下方向）に向かい合う。
この場合、回路基板３１の法線（図４Ａのｚ軸）とｙ軸とで形成される面内（図５のｙｚ面内）において、斜め方向から発光装置３０に照射された外光は、黒色の面１２ａ又は１２ｂに入射し、黒色の面１２ａ又は１２ｂで減衰する。このため、外光の反射又は散乱が生じにくい。また、正面から発光装置３０に照射された外光は、窪み部２ａの黒色の底面１０ａに入射し、底面１０ａで減衰するため、反射又は散乱を生じにくい。この結果、外光が入射する環境下においても、コントラストがｙｚ面内での視る角度に依存しにくい映像表示装置５００が実現される。
一方、白色の面１３ａ及び１３ｂが、ｘ方向（左右方向）に向かい合う。個々の発光装置３０において、ＬＥＤチップ１からの放射光は、白色の面１３ａ及び１３ｂで殆ど減衰せずに反射されて外部に向かうため、ＬＥＤチップ１が放射した光の損失が生じにくい。この結果、輝度の高い映像表示装置５００が実現される。以上のように、高い輝度と高いコントラストとを兼ね備えた映像表示装置５００が実現される。
以上、一実施形態による発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置について説明した。これらの構成について、例えば、以下の（１）〜（３）に述べる変更が可能である。
（１）表示ユニット３０１は、図６に示すように、シェダー３３を備えてもよい。シェダー３３は、回路基板３１上に配置され、隣り合う発光装置３０の間において、発光装置３０よりも高くひさし状に突出している。
シェダー３３は、ポリカーボネート樹脂にカーボンブラックを添加したもので形成されており、黒色を呈している。なお、シェダー３３を構成する材料は、黒色を呈するものであれば、特に限定されない。
シェダー３３は、平面視においては、個々の発光装置３０を取り囲む矩形状をなしている。このため、シェダー３３によって、上下方向及び左右方向に関して、外光の反射又は散乱が防止される。この結果、視る角度に依らずに良好なコントラストが実現される。
なお、シェダー３３は、平面視で矩形状をなしていなくてもよく、例えば、行方向（ｘ方向）にのみ延在する凸条状に形成されていてもよい。
（２）パッケージ２の窪み部２ａの形状は、特に截頭四角錐体状に限られない。例えば、図７に示すように、パッケージ２０の窪み部２０ａを截頭円錐体状に形成してもよい。
この窪み部２０ａの内周面は、その周方向に関して略均等に４つの領域に区分されている。このうち、ξ方向に向かい合う２つの領域２１ａ及び２１ｂが黒色に形成され、η方向に向かい合う２つの領域２２ａ及び２２ｂが白色に形成されている。
図８Ａに示すように、発光装置３１の平面視において、黒色の領域２１ａ及び２１ｂと、白色の領域２２ａ及び２２ｂとは、共に円形の底面１０ａの中心を通り交差角θで交差する２つの仮想直線の位置で画定されている。本実施形態では、底面１０ａ及び窪み部２０ａの開口は、正円状をなしており、上記交差角θは９０°である。このため、黒色の領域２１ａ及び２１ｂの面積と、白色の領域２２ａ及び２２ｂの面積とは等しい。なお、理解を容易にするために、図８Ａには、リードフレーム４及び５、ボンディングワイヤ６、並びにＬＥＤチップ１の図示を省略した。この発光装置３１によっても、図１の発光装置と同様の作用効果が得られる。
なお、窪み部２０ａの底面１０ａ及び開口の平面視での形状はこれらに限定されず、例えば、３角形や５角形以上の多角形状に形成されていてもよい。
図８Ｂに示すように、窪み部２０ａの底面１０ａ及び開口の形状を平面視で楕円形に形成してもよい。この発光装置３２では、平面視において、黒色の領域２１ａ及び２１ｂと、白色の領域２２ａ及び２２ｂとは、共に窪み部２０ａの開口が織りなす楕円に内接する仮想長方形の対角線の位置で画定されている。
（３）窪み部２ａが形成されたパッケージ２に代えて、図９に示すように、壁部４２が取り付けられた素子基板４１を用いてもよい。この発光装置４０は、ＬＥＤチップ１と、このＬＥＤチップ１が表面に配置される素子基板４１と、この素子基板４１からＬＥＤチップ１に面する内面を有するように略垂直に立ち上がった壁部４２と、素子基板４１上のＬＥＤチップ１を封止する封止部材７とを備える。
素子基板４１は、第１及び第２のリードフレーム４及び５と、これら第１及び第２のリードフレーム４及び５が取り付けられた板状体とで構成される。素子基板４１の表面は、黒色を呈している。これは素子基板４１を構成する板状体を黒色樹脂で形成すると共に、第１及び第２のリードフレーム４及び５の表面に黒色塗料を塗布することで実現される。
壁部４２の、ＬＥＤチップ１に面する内面は、白色を呈する白色領域４２ａと、黒色を呈する黒色領域４２ｂとで構成されている。具体的には、壁部４２の内面は、壁部４２の高さ方向に関して２分割されており、そのうちＬＥＤチップ１に近い方の領域が白色領域４２ａであり、残余の領域が黒色領域４２ｂである。また、壁部４２の裏面は、全域が黒色を呈している。
この発光装置４０の製造方法について説明する。まず、絶縁性を有する黒色塗料が、表面に塗布された板状体に、第１及び第２のリードフレーム４及び５を取り付けることで、素子基板４１を形成する。別途、黒色樹脂を板状に成形したものの片側の表面の、白色領域４２ａとなる領域に、白色塗料を塗布することで、壁部４２を形成しておく。
次に、素子基板４１上にＬＥＤチップ１を取り付けると共に、素子基板４１の側面に壁部４２を取り付ける。次に、素子基板４１上のＬＥＤチップ１を封止部材７で封止する。以上の工程を経て、発光装置４０が得られる。
図１０に示すように、この発光装置４０を回路基板３１上に配列して構成した表示ユニット４００では、各発光装置４０の壁部４２内面の黒色領域４２ｂ、及び壁部４２の黒色の裏面が、素子基板４１への外光の入射を防止するひさしの役割を果たす。また、素子基板４１の黒色の表面が、これに入射した外光を減衰させ、外光の反射又は散乱を抑える役割を果たす。この結果、高いコントラストが実現される。
また、壁部４２内面の白色領域４２ａが、ＬＥＤ１チップからの放射光に対してリフレクタとしての役割を果たすので、輝度が犠牲となりにくい。こうして、高い輝度とコントラストとを兼ね備えた発光装置４０が実現される。
なお、図９には、壁部４２が素子基板４１から略垂直に立ち上がった例を示したが、壁部４２を、素子基板４１から傾けて立ち上がらせてもよい。例えば、図１１に右側面図を示すように、壁部４２を、その上端に近づくに従って外方に傾斜するように立ち上がらせてもよい。これにより、ＬＥＤチップ１からの放射光のうち、白色領域４２ａで反射された光の、素子基板４１の法線方向に進行する成分の量を増やすことができ、さらに高い輝度が実現される。なお、素子基板４１の平面視での形状は、四角形に限られず、多角形や円形や楕円形であってもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。
上記実施形態では、窪み部２ａの内面１２ａ、１２ｂ、２１ａ、及び２１ｂ、窪み部２ａの底面１０ａ、壁部４２内面の領域４２ｂ、素子基板４１の表面を黒色に形成したが、必ずしも黒色でなくても暗色（黒色を含む）であればよい。暗色とは、太陽光に対する反射率（以下、単に反射率という。）及び明度を低下させる処理が施されて得られる色を指す。例えば、下地上に、該下地よりも反射率及び明度の低い着色材を含有する皮膜を形成するか、又は母材に該母材よりも反射率及び明度の低い着色材を含有させた材料で素子基板を形成することにより、暗色の表面を実現できる。具体的には、暗色としては、黒色の他に、例えば、灰色、濃青色、濃茶色、濃紫色、紺色、深緑色等が挙げられる。暗色は、無彩色であっても有彩色であってもよい。視認テストの結果、暗色としては、マンセル表色系で明度４以下の色が好ましく、２以下であることがより好ましい。また、視認テストの結果、暗色の反射率は、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。
ここで、暗色を実現するための暗色系着色材としては、例えば、カーボンブラック等の無定形炭素、又は酸化クロムや酸化マンガンや酸化鉄等の無機酸化物が挙げられる。暗色着色材が含有される上記母材又は被膜としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフタルアミド等の樹脂や、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミックスが挙げられる。
上記実施形態では、窪み部２ａの内面１３ａ、１３ｂ、２２ａ、及び２２ｂ、並びに壁部４２内面の領域４２ａを白色に形成したが、必ずしも白色でなくても明色であってもよい。明色とは、明度を向上させる処理が施されて得られる色を指す。例えば、母材に該母材よりも明度の高い着色材を含有させた材料で素子基板を形成するか、又は下地上に、該下地よりも明度の高い着色材を含有する皮膜を形成することにより、明色の表面を実現できる。具体的には、明色としては、白色の他に、例えば、乳白色、黄色、銀色等が挙げられる。明色は、無彩色であっても有彩色であってもよい。視認テストの結果、明色としては、マンセル表色系で明度６以上の色が好ましく、８以上であることがより好ましい。
ここで、明色を実現するための明色系着色材としては、例えば、酸化チタンや、酸化亜鉛等が挙げられる。明色系着色材が含有される母材又は被膜としては、例えば、上記暗色系着色材が含有される母材又は皮膜と同様のものが用いられ得る。
また、窪み部２ａの内面１３ａ、１３ｂ、２２ａ、及び２２ｂ、並びに壁部４２内面の白色領域４２ａは、窪み部２ａの内面１２ａ、１２ｂ、２１ａ、及び２１ｂ、壁部４２内面の黒色領域４２ｂよりも、ＬＥＤチップ１からの放射光に対する反射率が高ければ、明色に形成されていなくてもよい。
例えば、窪み部２ａの内面１３ａ、１３ｂ、２２ａ、及び２２ｂ、並びに壁部４２内面の白色領域４２ａは、鏡面で構成することもできる。鏡面は、例えば金属で構成することができる。具体的には、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、若しくはニッケル等、又はこれらの合金よりなる金属の薄板によって形成することができる。また、これら金属の蒸着又はめっきによっても形成することができる。鏡面によれば、ＬＥＤチップ１からの放射光に対する高い反射率が実現される。
上記実施形態では、１つの発光装置が１つのみの発光素子を備えたが、１つの発光装置が、例えば、３原色に対応する３つの発光素子を備えてもよいし、４つ以上の発光素子を備えてもよい。封止部材７は、蛍光体やフィラー等を含んでもよい。また、コントラスト向上のため、封止部材７に暗色系着色材を含有せしめてもよい。また、光学装置のサイズは特に限定されず、映像表示ユニットの画素サイズ、発光素子のサイズや数、用途及び目的に応じて任意に選択される。本発明の表示ユニットは、屋外での使用の用途に限られず、屋内でも使用できることは勿論である。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。即ち、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
本発明の発光装置、表示ユニット、及び映像表示装置は、例えば、屋外又は屋内に設置される表示ディスプレイに用いることができる。
１ ＬＥＤチップ（発光素子）、２，２０ パッケージ（発光素子用保持部材）、２ａ，２０ａ 窪み部、３ 成形体、４，５ リードフレーム、６ ボンディングワイヤ、７ 封止部材、１０ 板状基部（基部）、１０ａ 底面、１１，４２ 壁部、１１ａ，１１ｂ 白色薄板、１２ａ，１２ｂ 面（第１の領域）、１３ａ，１３ｂ 面（第２の領域）、２１ａ，２１ｂ 第１の領域、２２ａ，２２ｂ 第２の領域、３０，４０ 発光装置、３１ 回路基板、３２ 防水部材、３３ シェダー、４１ 素子基板、４２ａ 白色領域、４２ｂ 黒色領域、３００，３０１，４００ 表示ユニット、５００ 映像表示装置、５００ａ 表示画面。

Claims (8)

  1. 光を放射する少なくとも１つの発光素子と、
    前記発光素子が配置される基部、及び前記基部から前記発光素子に面する内面を有するように立ち上がった壁部を有し、前記壁部の前記内面が、暗色に形成された第１の領域、及び該第１の領域よりも、前記発光素子が放射する光に対する反射率が高い明色に形成された第２の領域を含み、前記第１の領域及び前記第２の領域が樹脂よりなる発光素子用保持部材と、
    を備え、
    前記壁部が、前記基部に配置された前記発光素子の全周囲を取り囲む内周面を有するように前記基部から立ち上がっており、前記第１の領域が、前記壁部の前記内周面内における対面する２つの領域に形成され、前記第２の領域が、前記壁部の前記内周面内における前記第１の領域の対面方向と交差する方向に対面する２つの領域に形成されている、
    発光装置。
  2. 前記明色が白色である請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記暗色が黒色である請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. 光を放射する少なくとも１つの発光素子と、
    前記発光素子が配置される基部、及び前記基部から前記発光素子に面する内面を有するように立ち上がった壁部を有し、前記壁部の前記内面が、暗色に形成された第１の領域、及び該第１の領域よりも、前記発光素子が放射する光に対する反射率が高い明色に形成された第２の領域を含み、前記第１の領域及び前記第２の領域が樹脂よりなる発光素子用保持部材と、
    を備えた発光装置が、回路基板上にマトリクス状に複数配列されて構成された表示ユニットであって、
    前記発光装置の各々において、前記壁部が、前記発光素子の全周囲を取り囲む内周面を有するように前記基部から立ち上がっており、前記第１の領域が、前記壁部の前記内周面内の、第１の方向に対面する２つの領域に形成され、前記第２の領域が、前記壁部の前記内周面内の、前記第１の方向と略直交する第２の方向に対面する２つの領域に形成されている、
    表示ユニット。
  5. 前記回路基板上のすべての前記発光装置の前記第１の方向が、前記マトリクスの行方向及び列方向の一方にそろえられ、前記第２の方向が、前記行方向及び列方向の他方にそろえられて構成された請求項４に記載の表示ユニット。
  6. 請求項４に記載の表示ユニットがマトリクス状に複数配列されて構成され、それら複数の前記表示ユニットによって構成される表示画面に映像を表示する映像表示装置。
  7. 前記各表示ユニットが、前記回路基板上のすべての前記発光装置の前記第１の方向が、該回路基板上で前記発光装置の配置位置が構成する前記マトリクスの行方向及び列方向の一方にそろえられ、前記第２の方向が、該行方向及び列方向の他方にそろえられて構成された請求項６に記載の映像表示装置。
  8. すべての前記表示ユニットにおける前記発光装置の前記第１の方向が、複数の前記表示ユニットの配置位置が構成する前記マトリクスの行方向及び列方向の一方にそろえられ、前記第２の方向が、該行方向及び列方向の他方にそろえられて構成された請求項７に記載の映像表示装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108257519B (zh) * 2018-04-17 2020-09-08 深圳市洲明科技股份有限公司 一种led显示屏
TWI676851B (zh) 2018-08-22 2019-11-11 隆達電子股份有限公司 畫素陣列封裝結構及顯示面板
JP6798073B2 (ja) * 2019-06-04 2020-12-09 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 移動体、及びセンサユニット
CN110416386A (zh) * 2019-08-02 2019-11-05 山西高科华兴电子科技有限公司 一种提升深色塑胶碗杯封装led亮度的方法及led
JP7447035B2 (ja) 2021-02-25 2024-03-11 日東電工株式会社 光半導体素子封止用シート

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132029A (en) * 1977-05-09 1979-01-02 Positive Pyramids, Inc. Pyramid flyer
JPH0654081U (ja) * 1992-12-21 1994-07-22 タキロン株式会社 発光表示体
JP3316838B2 (ja) * 1997-01-31 2002-08-19 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP3468018B2 (ja) 1997-04-10 2003-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置及びそれを用いた表示装置
JP2000299502A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Seiwa Electric Mfg Co Ltd Ｌｅｄランプ
JP2003282955A (ja) 2001-07-19 2003-10-03 Rohm Co Ltd 反射ケース付半導体発光装置
US6670648B2 (en) 2001-07-19 2003-12-30 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device having a reflective case
JP2003017755A (ja) 2002-06-13 2003-01-17 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP4132039B2 (ja) * 2003-03-24 2008-08-13 京セラ株式会社 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
JP4863193B2 (ja) * 2005-08-31 2012-01-25 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP2007286412A (ja) 2006-04-18 2007-11-01 Seiwa Electric Mfg Co Ltd Ｌｅｄユニットの点灯制御方法
JP2007300018A (ja) 2006-05-02 2007-11-15 Enomoto Co Ltd Ｌｅｄデバイス
US8785525B2 (en) * 2007-09-25 2014-07-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Thermosetting light-reflecting resin composition, optical semiconductor element mounting board produced therewith, method for manufacture thereof, and optical semiconductor device
JP2010171130A (ja) 2009-01-21 2010-08-05 Showa Denko Kk ランプおよびランプの製造方法
DE102009055786A1 (de) * 2009-11-25 2011-05-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Gehäuse, optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses
DE102009058421A1 (de) 2009-12-16 2011-06-22 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, Gehäuse und optoelektronisches Halbleiterbauteil
JP5347953B2 (ja) 2009-12-28 2013-11-20 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
TWM401205U (en) 2010-06-17 2011-04-01 Ru-Yuan Yang Reflective white light-emitting diode packing structure
CN102386317A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 发光二极管导线架组合
JP5826062B2 (ja) 2012-02-14 2015-12-02 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板、およびそれを用いた発光装置
JP5398939B1 (ja) * 2012-08-10 2014-01-29 パナソニック株式会社 半導体発光装置
KR101629622B1 (ko) * 2012-09-28 2016-06-21 샤프 가부시키가이샤 형광체 함유 봉지재의 제조 방법, 발광 장치의 제조 방법 및 디스펜서
CN104566230B (zh) 2013-10-15 2017-07-11 深圳市光峰光电技术有限公司 波长转换装置及其光源系统、投影系统

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