JPH07288341A - Ｌｅｄディスプレイ - Google Patents
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- JPH07288341A JPH07288341A JP7829394A JP7829394A JPH07288341A JP H07288341 A JPH07288341 A JP H07288341A JP 7829394 A JP7829394 A JP 7829394A JP 7829394 A JP7829394 A JP 7829394A JP H07288341 A JPH07288341 A JP H07288341A
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- led
- gallium nitride
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- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化ガリウム系化合物半導体よりなる青色Ｌ
ＥＤチップを用いたフルカラーＬＥＤディスプレイを実
現するにあたり、青色ＬＥＤチップの外部量子効率を上
げてＬＥＤディスプレイの輝度を向上させる。 【構成】 表面に導電体層２が形成されたプリント基板
１上に少なくとも青色ＬＥＤチップＢと、緑色ＬＥＤチ
ップＧと、赤色ＬＥＤチップＲとが載置され、それらＬ
ＥＤチップ全体をモールドして一画素が構成されてお
り、青色ＬＥＤチップＢはサファイア基板上に窒化ガリ
ウム系化合物半導体が積層された窒化ガリウム系化合物
半導体ＬＥＤチップよりなり、さらに窒化ガリウム系化
合物半導体チップのサファイア基板と前記プリント基板
とが透明または白色の絶縁性接着剤５を介して接着され
ているＬＥＤディスプレイ。
ＥＤチップを用いたフルカラーＬＥＤディスプレイを実
現するにあたり、青色ＬＥＤチップの外部量子効率を上
げてＬＥＤディスプレイの輝度を向上させる。 【構成】 表面に導電体層２が形成されたプリント基板
１上に少なくとも青色ＬＥＤチップＢと、緑色ＬＥＤチ
ップＧと、赤色ＬＥＤチップＲとが載置され、それらＬ
ＥＤチップ全体をモールドして一画素が構成されてお
り、青色ＬＥＤチップＢはサファイア基板上に窒化ガリ
ウム系化合物半導体が積層された窒化ガリウム系化合物
半導体ＬＥＤチップよりなり、さらに窒化ガリウム系化
合物半導体チップのサファイア基板と前記プリント基板
とが透明または白色の絶縁性接着剤５を介して接着され
ているＬＥＤディスプレイ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上に青
色、緑色および赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）チップが
載置されてなるフルカラーのＬＥＤディスプレイに係
り、特にサファイア基板上に窒化ガリウム系化合物半導
体が積層された青色ＬＥＤチップを備えるディスプレイ
に関する。
色、緑色および赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）チップが
載置されてなるフルカラーのＬＥＤディスプレイに係
り、特にサファイア基板上に窒化ガリウム系化合物半導
体が積層された青色ＬＥＤチップを備えるディスプレイ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】看板、広告塔等の平面型ディスプレイに
はＬＥＤが使用されている。ＬＥＤディスプレイには大
別して、樹脂でモールドしたＬＥＤを平面上に並べたも
のと、ＬＥＤチップを基板上に載置して電極を接続し、
その上から樹脂でモールドしたものとが知られている。
その中でも後者のＬＥＤディスプレイは一画素を小さく
構成でき、解像度の高い画面が実現できるので将来を嘱
望されている。
はＬＥＤが使用されている。ＬＥＤディスプレイには大
別して、樹脂でモールドしたＬＥＤを平面上に並べたも
のと、ＬＥＤチップを基板上に載置して電極を接続し、
その上から樹脂でモールドしたものとが知られている。
その中でも後者のＬＥＤディスプレイは一画素を小さく
構成でき、解像度の高い画面が実現できるので将来を嘱
望されている。
【０００３】後者のＬＥＤディスプレイにおいて、一般
にＬＥＤチップが載置される基板には導電体層が印刷さ
れたプリント基板が使用されている。そのプリント基板
にはグリーンシートと呼ばれるセラミック基板の表面に
導電体層が形成された基板を積層した積層基板と、単一
の絶縁性基板に導電体層が印刷された基板とがある。Ｌ
ＥＤチップはこれらプリント基板上に載置され、ＬＥＤ
チップの正、負の電極がそれぞれ表面の導電体層に電気
的に接続されている。
にＬＥＤチップが載置される基板には導電体層が印刷さ
れたプリント基板が使用されている。そのプリント基板
にはグリーンシートと呼ばれるセラミック基板の表面に
導電体層が形成された基板を積層した積層基板と、単一
の絶縁性基板に導電体層が印刷された基板とがある。Ｌ
ＥＤチップはこれらプリント基板上に載置され、ＬＥＤ
チップの正、負の電極がそれぞれ表面の導電体層に電気
的に接続されている。
【０００４】図５に従来のＬＥＤディスプレイの一画素
の構造を表す模式断面図を示す。１はプリント基板、２
はプリント基板の表面にパターン形成された導電体層で
ある。導電体層２はＷ、Ａｇ等のペーストが印刷され、
その上からＬＥＤチップとの接着性を高める目的でＡｕ
メッキが施されて形成されている。従来ＬＥＤディスプ
レイの一画素は、例えばＧａＰ系の材料よりなる緑色Ｌ
ＥＤチップ（Ｇ）と、ＧａＡｓ系の材料よりなる赤色Ｌ
ＥＤチップ（Ｒ）とが同一面上に、銀ペースト、半田等
の導電性接着剤５５を介して導電体層２と接続されるこ
とにより構成される。３はＬＥＤチップ全体を包囲し、
一画素となるキャビティーを形成するカバー部材であ
り、通常は樹脂、セラミック等の材料よりできている。
４はキャビティー内に注入されてＬＥＤチップを封止す
る樹脂モールドであり、均一な混色を行う目的で樹脂モ
ールド４中に拡散剤が添加される場合もある。なおカバ
ー部材３を設けずＬＥＤチップを直接樹脂でモールドし
たディスプレイもある。
の構造を表す模式断面図を示す。１はプリント基板、２
はプリント基板の表面にパターン形成された導電体層で
ある。導電体層２はＷ、Ａｇ等のペーストが印刷され、
その上からＬＥＤチップとの接着性を高める目的でＡｕ
メッキが施されて形成されている。従来ＬＥＤディスプ
レイの一画素は、例えばＧａＰ系の材料よりなる緑色Ｌ
ＥＤチップ（Ｇ）と、ＧａＡｓ系の材料よりなる赤色Ｌ
ＥＤチップ（Ｒ）とが同一面上に、銀ペースト、半田等
の導電性接着剤５５を介して導電体層２と接続されるこ
とにより構成される。３はＬＥＤチップ全体を包囲し、
一画素となるキャビティーを形成するカバー部材であ
り、通常は樹脂、セラミック等の材料よりできている。
４はキャビティー内に注入されてＬＥＤチップを封止す
る樹脂モールドであり、均一な混色を行う目的で樹脂モ
ールド４中に拡散剤が添加される場合もある。なおカバ
ー部材３を設けずＬＥＤチップを直接樹脂でモールドし
たディスプレイもある。
【０００５】従来のＬＥＤディスプレイには十分な光度
を有する青色ＬＥＤチップがなかったため、図５に示す
ような赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤよりなるマルチカラーの
ディスプレイしか実現されていなかったが、昨年１１月
下旬、本出願人は赤色ＬＥＤの光度に匹敵する光度１ｃ
ｄ以上の青色ＬＥＤを発表し、ディスプレイのフルカラ
ー化が可能となってきた。その青色ＬＥＤは、サファイ
ア基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体（ＩｎXＡｌY
Ｇａ1-X-YＮ、０≦X≦１、０≦Y≦１）が積層されてな
り、およそ４５０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有す
る。
を有する青色ＬＥＤチップがなかったため、図５に示す
ような赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤよりなるマルチカラーの
ディスプレイしか実現されていなかったが、昨年１１月
下旬、本出願人は赤色ＬＥＤの光度に匹敵する光度１ｃ
ｄ以上の青色ＬＥＤを発表し、ディスプレイのフルカラ
ー化が可能となってきた。その青色ＬＥＤは、サファイ
ア基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体（ＩｎXＡｌY
Ｇａ1-X-YＮ、０≦X≦１、０≦Y≦１）が積層されてな
り、およそ４５０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この窒化ガリウム系化
合物半導体よりなる青色ＬＥＤチップを加え、三原色揃
ったフルカラーＬＥＤディスプレイを実現した場合、デ
ィスプレイの輝度を向上させるためは、できるだけ窒化
ガリウム系化合物半導体の特性を生かす必要がある。特
に、窒化ガリウム系化合物半導体は無色透明でかつ５０
０ｎｍ以下の波長域の透過率が良いサファイアという絶
縁性基板上に積層されるので、この特有の性質を利用し
て青色ＬＥＤの外部量子効率を上げればさらなるフルカ
ラーディスプレイの輝度向上が期待される。
合物半導体よりなる青色ＬＥＤチップを加え、三原色揃
ったフルカラーＬＥＤディスプレイを実現した場合、デ
ィスプレイの輝度を向上させるためは、できるだけ窒化
ガリウム系化合物半導体の特性を生かす必要がある。特
に、窒化ガリウム系化合物半導体は無色透明でかつ５０
０ｎｍ以下の波長域の透過率が良いサファイアという絶
縁性基板上に積層されるので、この特有の性質を利用し
て青色ＬＥＤの外部量子効率を上げればさらなるフルカ
ラーディスプレイの輝度向上が期待される。
【０００７】また図５に示すように、発光色が異なるＬ
ＥＤチップを同一面上に載置すると、ＬＥＤチップを構
成する材料のバンドギャップエネルギーの違いから、短
波長のＬＥＤチップの発光の一部が長波長のＬＥＤ材料
に吸収されてしまう欠点がある。例えばＧａＰ系の材料
からなる緑色ＬＥＤチップの発光の一部が、ＧａＡｓ系
の材料からなる赤色ＬＥＤチップに吸収される。しかし
緑色発光は視感度がよいため、発光が一部赤色ＬＥＤに
吸収されてもほとんどディスプレイの輝度には影響しな
い。従って従来ではＬＥＤチップの発光部の高さはほと
んど問題にならなかった。なお、図５においてＢ1およ
びＲ1は各ＬＥＤチップの発光部の位置を示している。
ＥＤチップを同一面上に載置すると、ＬＥＤチップを構
成する材料のバンドギャップエネルギーの違いから、短
波長のＬＥＤチップの発光の一部が長波長のＬＥＤ材料
に吸収されてしまう欠点がある。例えばＧａＰ系の材料
からなる緑色ＬＥＤチップの発光の一部が、ＧａＡｓ系
の材料からなる赤色ＬＥＤチップに吸収される。しかし
緑色発光は視感度がよいため、発光が一部赤色ＬＥＤに
吸収されてもほとんどディスプレイの輝度には影響しな
い。従って従来ではＬＥＤチップの発光部の高さはほと
んど問題にならなかった。なお、図５においてＢ1およ
びＲ1は各ＬＥＤチップの発光部の位置を示している。
【０００８】しかしながら、窒化ガリウム系化合物半導
体からなる青色ＬＥＤチップを従来の材料からなる緑色
ＬＥＤチップ、および赤色ＬＥＤチップと一緒に同一面
上に載置すると、青色ＬＥＤチップの発光は緑色ＬＥ
Ｄ、赤色ＬＥＤ両材料に吸収される。つまり窒化ガリウ
ム系化合物半導体（３．４ｅＶ）よりも小さいバンドギ
ャップエネルギーを持つ半導体材料は窒化ガリウム系化
合物半導体の発光を吸収する。特に５００ｎｍ以下の波
長は視感度が悪いので、できるだけ吸収を避けた方が好
ましい。
体からなる青色ＬＥＤチップを従来の材料からなる緑色
ＬＥＤチップ、および赤色ＬＥＤチップと一緒に同一面
上に載置すると、青色ＬＥＤチップの発光は緑色ＬＥ
Ｄ、赤色ＬＥＤ両材料に吸収される。つまり窒化ガリウ
ム系化合物半導体（３．４ｅＶ）よりも小さいバンドギ
ャップエネルギーを持つ半導体材料は窒化ガリウム系化
合物半導体の発光を吸収する。特に５００ｎｍ以下の波
長は視感度が悪いので、できるだけ吸収を避けた方が好
ましい。
【０００９】従って、本発明はこのような事情を鑑みて
成されたものであり、その目的とするところは、窒化ガ
リウム系化合物半導体よりなる青色ＬＥＤチップを用い
たフルカラーＬＥＤディスプレイを実現するにあたり、
青色ＬＥＤチップの外部量子効率を上げてＬＥＤディス
プレイの輝度を向上させることにある。
成されたものであり、その目的とするところは、窒化ガ
リウム系化合物半導体よりなる青色ＬＥＤチップを用い
たフルカラーＬＥＤディスプレイを実現するにあたり、
青色ＬＥＤチップの外部量子効率を上げてＬＥＤディス
プレイの輝度を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】我々は先に特願平５−２
６３７８３号において、窒化ガリウム系化合物半導体よ
りなる青色ＬＥＤチップをリードフレームに載置するに
際し、透明な絶縁性接着剤を使用する技術を示した。さ
らにこの技術を三原色揃ったフルカラーディスプレイに
応用し、第一に窒化ガリウム系化合物半導体よりなる青
色ＬＥＤの発光をキャビティー内でできるだけ反射させ
て外部量子効率を高め、第二に青色ＬＥＤの発光を他の
材料に吸収されにくくすることにより前記問題が解決で
きることを見いだした。即ち本発明のＬＥＤディスプレ
イは、表面に導電体層が形成されたプリント基板上に少
なくとも青色ＬＥＤチップと、緑色ＬＥＤチップと、赤
色ＬＥＤチップとが載置され、それらＬＥＤチップ全体
をモールドして一画素が構成されたＬＥＤディスプレイ
において、前記青色ＬＥＤチップはサファイア基板上に
窒化ガリウム系化合物半導体が積層された窒化ガリウム
系化合物半導体ＬＥＤチップよりなり、さらに前記窒化
ガリウム系化合物半導体チップのサファイア基板と前記
プリント基板とが透明または白色の絶縁性接着剤を介し
て接着されていることを特徴とする。
６３７８３号において、窒化ガリウム系化合物半導体よ
りなる青色ＬＥＤチップをリードフレームに載置するに
際し、透明な絶縁性接着剤を使用する技術を示した。さ
らにこの技術を三原色揃ったフルカラーディスプレイに
応用し、第一に窒化ガリウム系化合物半導体よりなる青
色ＬＥＤの発光をキャビティー内でできるだけ反射させ
て外部量子効率を高め、第二に青色ＬＥＤの発光を他の
材料に吸収されにくくすることにより前記問題が解決で
きることを見いだした。即ち本発明のＬＥＤディスプレ
イは、表面に導電体層が形成されたプリント基板上に少
なくとも青色ＬＥＤチップと、緑色ＬＥＤチップと、赤
色ＬＥＤチップとが載置され、それらＬＥＤチップ全体
をモールドして一画素が構成されたＬＥＤディスプレイ
において、前記青色ＬＥＤチップはサファイア基板上に
窒化ガリウム系化合物半導体が積層された窒化ガリウム
系化合物半導体ＬＥＤチップよりなり、さらに前記窒化
ガリウム系化合物半導体チップのサファイア基板と前記
プリント基板とが透明または白色の絶縁性接着剤を介し
て接着されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】青色ＬＥＤのサファイア基板とプリント基板と
を接着する透明な絶縁性接着剤としては、例えばエポキ
シ樹脂系、ユリア樹脂系、アクリル樹脂系、シリコン樹
脂系の高分子接着剤、低融点ガラス等を用いることがで
き、また白色で絶縁性の接着剤には前記高分子接着剤、
低融点ガラス等に絶縁性の白色フィラーを混合したもの
を用いることができる。但し本発明において、透明とは
必ずしも無色透明を意味するものではなく、青色ＬＥＤ
の発光を透過すれば、着色されて透明となっているもの
も意味する。この接着剤を透明とすることによりサファ
イア基板を透過する青色発光をプリント基板まで透過さ
せてプリント基板面で反射させることができる。また白
色であれば、サファイア基板を透過する青色発光を接着
剤の表面で反射させて発光観測面側に返すことができる
ので、青色ＬＥＤチップの外部量子効率が向上する。
を接着する透明な絶縁性接着剤としては、例えばエポキ
シ樹脂系、ユリア樹脂系、アクリル樹脂系、シリコン樹
脂系の高分子接着剤、低融点ガラス等を用いることがで
き、また白色で絶縁性の接着剤には前記高分子接着剤、
低融点ガラス等に絶縁性の白色フィラーを混合したもの
を用いることができる。但し本発明において、透明とは
必ずしも無色透明を意味するものではなく、青色ＬＥＤ
の発光を透過すれば、着色されて透明となっているもの
も意味する。この接着剤を透明とすることによりサファ
イア基板を透過する青色発光をプリント基板まで透過さ
せてプリント基板面で反射させることができる。また白
色であれば、サファイア基板を透過する青色発光を接着
剤の表面で反射させて発光観測面側に返すことができる
ので、青色ＬＥＤチップの外部量子効率が向上する。
【００１２】また前記絶縁性接着剤に好ましくは３６０
ｎｍ〜５００ｎｍの波長域における反射率が６０％以上
である絶縁性の白色フィラー（充填剤）が混入されて白
色とされている場合は、接着剤表面で青色発光の反射率
をさらに大きくすることができる。６０％よりも少ない
と青色光の反射が不十分となる。
ｎｍ〜５００ｎｍの波長域における反射率が６０％以上
である絶縁性の白色フィラー（充填剤）が混入されて白
色とされている場合は、接着剤表面で青色発光の反射率
をさらに大きくすることができる。６０％よりも少ない
と青色光の反射が不十分となる。
【００１３】反射率が前記範囲である白色フィラーとし
ては、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグ
ネシウム、硫酸バリウム等の白色粉末が使用できる。ま
たこれら白色フィラーを混合することにより、絶縁性接
着剤の粘度を調整することができるので、後に述べる青
色ＬＥＤの高さを調整する際に非常に好都合である。
ては、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグ
ネシウム、硫酸バリウム等の白色粉末が使用できる。ま
たこれら白色フィラーを混合することにより、絶縁性接
着剤の粘度を調整することができるので、後に述べる青
色ＬＥＤの高さを調整する際に非常に好都合である。
【００１４】また前記青色ＬＥＤチップが載置されるプ
リント基板面の３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域におけ
る反射率が６０％以上であれば、前記絶縁性接着剤が透
明である場合に、プリント基板面でさらに青色発光の反
射率を大きくすることができる。
リント基板面の３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域におけ
る反射率が６０％以上であれば、前記絶縁性接着剤が透
明である場合に、プリント基板面でさらに青色発光の反
射率を大きくすることができる。
【００１５】プリント基板面の反射率を前記範囲に調整
できる手段には、例えばＡｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｔ等の導
電性材料を青色ＬＥＤを載置する所定の位置に蒸着また
はメッキすることにより実現できる。また前記白色フィ
ラーをペーストと混合して所定の位置に印刷してもよ
い。
できる手段には、例えばＡｌ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｔ等の導
電性材料を青色ＬＥＤを載置する所定の位置に蒸着また
はメッキすることにより実現できる。また前記白色フィ
ラーをペーストと混合して所定の位置に印刷してもよ
い。
【００１６】さらにまた、前記青色ＬＥＤチップの発光
部の高さが、透明もしくは白色の絶縁性接着剤、または
反射率が高いプリント基板に使用した透明な絶縁性接着
剤、あるいはフィラーを含む白色の絶縁性接着剤の厚さ
により調整されて、少なくとも赤色ＬＥＤチップの発光
部よりも高い位置に調整されていれば、青色ＬＥＤチッ
プの発光が他の材料に吸収される機会が少なくなるので
青色ＬＥＤの外部量子効率が向上する。つまり、絶縁性
接着剤の厚さを厚くして、青色ＬＥＤチップの発光部の
高さを窒化ガリウム系化合物半導体よりも小さいバンド
ギャップエネルギーを有する材料からなるＬＥＤチップ
の発光部の高さよりも高くすることにより青色ＬＥＤの
発光の吸収を防止できる。
部の高さが、透明もしくは白色の絶縁性接着剤、または
反射率が高いプリント基板に使用した透明な絶縁性接着
剤、あるいはフィラーを含む白色の絶縁性接着剤の厚さ
により調整されて、少なくとも赤色ＬＥＤチップの発光
部よりも高い位置に調整されていれば、青色ＬＥＤチッ
プの発光が他の材料に吸収される機会が少なくなるので
青色ＬＥＤの外部量子効率が向上する。つまり、絶縁性
接着剤の厚さを厚くして、青色ＬＥＤチップの発光部の
高さを窒化ガリウム系化合物半導体よりも小さいバンド
ギャップエネルギーを有する材料からなるＬＥＤチップ
の発光部の高さよりも高くすることにより青色ＬＥＤの
発光の吸収を防止できる。
【００１７】絶縁性接着剤はその成分自体の性質、また
はフィラーを混入することによりその粘度を自由に調整
できるという利点がある。フィラーには青色ＬＥＤの発
光を透過する材料、または反射する材料いずれの材料を
用いてもよいが、前記のように好ましくは青色ＬＥＤの
発光を反射する材料で、その反射率が３６０ｎｍ〜５０
０ｎｍの波長域において６０％以上の反射率を有する白
色粉末を用いる。
はフィラーを混入することによりその粘度を自由に調整
できるという利点がある。フィラーには青色ＬＥＤの発
光を透過する材料、または反射する材料いずれの材料を
用いてもよいが、前記のように好ましくは青色ＬＥＤの
発光を反射する材料で、その反射率が３６０ｎｍ〜５０
０ｎｍの波長域において６０％以上の反射率を有する白
色粉末を用いる。
【００１８】さらに、全ての場合において共通すること
であるが、接着剤および接着剤に混入するフィラーが絶
縁性であることにより、接着剤が緑色ＬＥＤチップ、赤
色ＬＥＤチップと接触してもチップ間でショートする心
配がない。さらにまた、チップ間で電気的にショートす
る心配がないので、青色ＬＥＤチップをほぼ水平に載置
できれば、接着剤の量を増やすことにより簡単にその高
さを高くすることが可能である。
であるが、接着剤および接着剤に混入するフィラーが絶
縁性であることにより、接着剤が緑色ＬＥＤチップ、赤
色ＬＥＤチップと接触してもチップ間でショートする心
配がない。さらにまた、チップ間で電気的にショートす
る心配がないので、青色ＬＥＤチップをほぼ水平に載置
できれば、接着剤の量を増やすことにより簡単にその高
さを高くすることが可能である。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本願のＬＥＤディ
スプレイを詳説する。図１は本願の一実施例のＬＥＤデ
ィスプレイの一キャビティーを示す平面図であり、図２
は図１のディスプレイを一点鎖線で切断した際の構造を
示す模式断面図であり、図３は図２の青色ＬＥＤチップ
の部分を拡大して示す模式断面図であり、図において同
一符号は全て同一部材を示している。
スプレイを詳説する。図１は本願の一実施例のＬＥＤデ
ィスプレイの一キャビティーを示す平面図であり、図２
は図１のディスプレイを一点鎖線で切断した際の構造を
示す模式断面図であり、図３は図２の青色ＬＥＤチップ
の部分を拡大して示す模式断面図であり、図において同
一符号は全て同一部材を示している。
【００２０】このディスプレイは一キャビティーがサフ
ァイア基板上にＧａＮ系の材料を積層して成る青色ＬＥ
ＤチップＢと、ＧａＰ基板上にＧａＰ系の材料を積層し
て成る緑色ＬＥＤチップＧと、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓ系の材料を積層して成る赤色ＬＥＤチップＲよりな
り、青色ＬＥＤチップＢの発光波長はおよそ４６０ｎ
ｍ、緑色ＬＥＤチップＧの発光波長はおよそ５５０ｎ
ｍ、赤色ＬＥＤチップの発光波長はおよそ６６０ｎｍで
ある。図１に示すようにこれら三原色に発光する各ＬＥ
ＤチップＢ、Ｇ、Ｒは例えばＡｕよりなる導電体層２が
形成されたプリント基板１上に直線状に載置されてい
る。
ァイア基板上にＧａＮ系の材料を積層して成る青色ＬＥ
ＤチップＢと、ＧａＰ基板上にＧａＰ系の材料を積層し
て成る緑色ＬＥＤチップＧと、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓ系の材料を積層して成る赤色ＬＥＤチップＲよりな
り、青色ＬＥＤチップＢの発光波長はおよそ４６０ｎ
ｍ、緑色ＬＥＤチップＧの発光波長はおよそ５５０ｎ
ｍ、赤色ＬＥＤチップの発光波長はおよそ６６０ｎｍで
ある。図１に示すようにこれら三原色に発光する各ＬＥ
ＤチップＢ、Ｇ、Ｒは例えばＡｕよりなる導電体層２が
形成されたプリント基板１上に直線状に載置されてい
る。
【００２１】さらに各ＬＥＤの電極からは導電体層２に
ワイヤーボンディングが施され、カバー部材３でもって
これらＬＥＤチップが包囲されて一キャビティーを形成
している。各ＬＥＤの発光はこのキャビティー内で混色
される。カバー部材３の内面にはＬＥＤチップの発光を
発光観測面側に反射させてＬＥＤディスプレイの輝度を
向上させると共に、キャビティー内で発光色の混色を行
う目的で、例えば放射状に広がる反射鏡が形成されてい
る。この反射鏡にＡｌ、Ｎｉ等の反射率の高い材料を蒸
着するかまたは、可視光の反射率の高い白色物質が塗布
することはディスプレイの輝度を高める上で以上に好ま
しい手段の一つである。
ワイヤーボンディングが施され、カバー部材３でもって
これらＬＥＤチップが包囲されて一キャビティーを形成
している。各ＬＥＤの発光はこのキャビティー内で混色
される。カバー部材３の内面にはＬＥＤチップの発光を
発光観測面側に反射させてＬＥＤディスプレイの輝度を
向上させると共に、キャビティー内で発光色の混色を行
う目的で、例えば放射状に広がる反射鏡が形成されてい
る。この反射鏡にＡｌ、Ｎｉ等の反射率の高い材料を蒸
着するかまたは、可視光の反射率の高い白色物質が塗布
することはディスプレイの輝度を高める上で以上に好ま
しい手段の一つである。
【００２２】次に図２に示すように、緑色ＬＥＤチップ
Ｇおよび赤色ＬＥＤチップＲはいずれも基板が導電性材
料であるので、基板と導電体層２とは半田等の導電性接
着剤５５により直接接続されている。一方、サファイア
基板上にＧａＮ系の材料が積層された青色ＬＥＤチップ
Ｂは、導電体層２が形成されていないプリント基板１上
に載置され、プリント基板１とサファイア基板とは透明
なエポキシ樹脂よりなる絶縁性接着剤５により接着され
ている。また青色ＬＥＤチップＢの発光部Ｂ１の高さが
赤色ＬＥＤチップＲの発光部の高さＲ１および、緑色Ｌ
ＥＤチップＧの発光部の高さＧ１よりも高くなるよう
に、絶縁性接着剤５の厚さにより調整されている。さら
に、絶縁性接着剤にはフィラー６としてアルミナ微粉末
が混合されており、このアルミナ微粉末により絶縁性接
着剤が白色とされている。４はＬＥＤチップを封止する
モールドであり樹脂、ガラス等が使用される。なお図２
において各ＬＥＤの電極と導電体層２とが接続されたワ
イヤーは特に示していない。
Ｇおよび赤色ＬＥＤチップＲはいずれも基板が導電性材
料であるので、基板と導電体層２とは半田等の導電性接
着剤５５により直接接続されている。一方、サファイア
基板上にＧａＮ系の材料が積層された青色ＬＥＤチップ
Ｂは、導電体層２が形成されていないプリント基板１上
に載置され、プリント基板１とサファイア基板とは透明
なエポキシ樹脂よりなる絶縁性接着剤５により接着され
ている。また青色ＬＥＤチップＢの発光部Ｂ１の高さが
赤色ＬＥＤチップＲの発光部の高さＲ１および、緑色Ｌ
ＥＤチップＧの発光部の高さＧ１よりも高くなるよう
に、絶縁性接着剤５の厚さにより調整されている。さら
に、絶縁性接着剤にはフィラー６としてアルミナ微粉末
が混合されており、このアルミナ微粉末により絶縁性接
着剤が白色とされている。４はＬＥＤチップを封止する
モールドであり樹脂、ガラス等が使用される。なお図２
において各ＬＥＤの電極と導電体層２とが接続されたワ
イヤーは特に示していない。
【００２３】図３はこの青色ＬＥＤの載置部分を拡大し
て示す図であり、この図の矢線は青色ＬＥＤチップＢの
発光部から出た光の軌跡を説明している。この図に示す
ように、青色発光はサファイア基板を透過して、反射率
の高い白色フィラー６を含む絶縁性接着剤５の表面で反
射する。また発光部の周囲に出る光も、その光を吸収す
る材料が隣にないので、吸収される機会が少なくなり青
色ＬＥＤチップの外部量子効率が向上する。
て示す図であり、この図の矢線は青色ＬＥＤチップＢの
発光部から出た光の軌跡を説明している。この図に示す
ように、青色発光はサファイア基板を透過して、反射率
の高い白色フィラー６を含む絶縁性接着剤５の表面で反
射する。また発光部の周囲に出る光も、その光を吸収す
る材料が隣にないので、吸収される機会が少なくなり青
色ＬＥＤチップの外部量子効率が向上する。
【００２４】また図４は本願の他の実施例によるＬＥＤ
ディスプレイの構造を示す模式断面図であり、図３と同
様に青色ＬＥＤチップを載置部分を拡大して示してい
る。このディスプレイが図１〜図３と異なるところは、
青色ＬＥＤのサファイア基板とプリント基板を接着する
絶縁性接着剤５をフィラーを含まない透明な接着剤とし
ており、さらにサファイア基板の真下のプリント基板１
面にＡｌを蒸着し、反射率の高い反射層７を形成してい
ることである。このように、サファイア基板を接着する
プリント基板面に反射層７として反射率の高い光沢面ま
たは白色面とすると、図３と同様に青色光を効率よく反
射できるので、青色ＬＥＤの外部量子効率が向上する。
ディスプレイの構造を示す模式断面図であり、図３と同
様に青色ＬＥＤチップを載置部分を拡大して示してい
る。このディスプレイが図１〜図３と異なるところは、
青色ＬＥＤのサファイア基板とプリント基板を接着する
絶縁性接着剤５をフィラーを含まない透明な接着剤とし
ており、さらにサファイア基板の真下のプリント基板１
面にＡｌを蒸着し、反射率の高い反射層７を形成してい
ることである。このように、サファイア基板を接着する
プリント基板面に反射層７として反射率の高い光沢面ま
たは白色面とすると、図３と同様に青色光を効率よく反
射できるので、青色ＬＥＤの外部量子効率が向上する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＥＤデ
ィスプレイはサファイア基板を有する青色ＬＥＤの接着
剤で青色発光を反射、または透過させるので、青色発光
が損失少なく外部に取り出される。また接着剤の厚さで
青色発光を他のＬＥＤ材料に吸収されにくい位置に調整
しているので、青色発光の損失が少ない。さらに接着剤
は絶縁性でもあるので、仮にその接着剤が他のＬＥＤ材
料と接触しても電気的には全く影響がないので、信頼性
にも優れている。またコントラストを良くする目的で、
発光観測面側のカバー部材３の表面を黒色にしても良
い。このように本発明のＬＥＤディスプレイによると窒
化ガリウム系化合物半導体を用いた青色ＬＥＤの発光を
有効に取り出すことができるので、ディスプレイの輝度
を向上させることができ、その産業上の利用価値は大き
い。
ィスプレイはサファイア基板を有する青色ＬＥＤの接着
剤で青色発光を反射、または透過させるので、青色発光
が損失少なく外部に取り出される。また接着剤の厚さで
青色発光を他のＬＥＤ材料に吸収されにくい位置に調整
しているので、青色発光の損失が少ない。さらに接着剤
は絶縁性でもあるので、仮にその接着剤が他のＬＥＤ材
料と接触しても電気的には全く影響がないので、信頼性
にも優れている。またコントラストを良くする目的で、
発光観測面側のカバー部材３の表面を黒色にしても良
い。このように本発明のＬＥＤディスプレイによると窒
化ガリウム系化合物半導体を用いた青色ＬＥＤの発光を
有効に取り出すことができるので、ディスプレイの輝度
を向上させることができ、その産業上の利用価値は大き
い。
【図１】 本願の一実施例のＬＥＤディスプレイの一キ
ャビティーの構造を示す平面図。
ャビティーの構造を示す平面図。
【図２】 図１のディスプレイを一点鎖線で切断した際
の構造を示す模式断面図。
の構造を示す模式断面図。
【図３】 図２の青色ＬＥＤチップの載置部分を拡大し
て示す模式断面図。
て示す模式断面図。
【図４】 本願の他の実施例によるＬＥＤディスプレイ
の構造を示す拡大模式断面図。
の構造を示す拡大模式断面図。
【図５】 従来のＬＥＤディスプレイの一キャビティー
の構造を示す模式断面図。
の構造を示す模式断面図。
１・・・・プリント基板 ２・・・・導電体層 ３・・・・カバー部材 ４・・・・樹脂モールド ５・・・・絶縁性接着剤 ６・・・・フィラー ７・・・・反射層
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に導電体層が形成されたプリント基
板上に少なくとも青色ＬＥＤチップと、緑色ＬＥＤチッ
プと、赤色ＬＥＤチップとが載置され、それらＬＥＤチ
ップ全体をモールドして一画素が構成されたＬＥＤディ
スプレイにおいて、前記青色ＬＥＤチップはサファイア
基板上に窒化ガリウム系化合物半導体が積層された窒化
ガリウム系化合物半導体ＬＥＤチップよりなり、さらに
前記窒化ガリウム系化合物半導体チップのサファイア基
板と前記プリント基板とが透明または白色の絶縁性接着
剤を介して接着されていることを特徴とするＬＥＤディ
スプレイ。 - 【請求項２】 前記絶縁性接着剤には３６０ｎｍ〜５０
０ｎｍの波長域における反射率が６０％以上を有する絶
縁性のフィラーが混入されていることを特徴とする請求
項１に記載のＬＥＤディスプレイ。 - 【請求項３】 前記青色ＬＥＤチップが載置されるプリ
ント基板面の３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域における
反射率が６０％以上であることを特徴とする請求項１に
記載のＬＥＤディスプレイ。 - 【請求項４】 前記青色ＬＥＤチップの発光部の高さは
少なくとも赤色ＬＥＤチップの発光部よりも高い位置に
調整されており、その高さは前記絶縁性接着剤の厚さに
より調整されていることを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7829394A JP3329573B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Ｌｅｄディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7829394A JP3329573B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Ｌｅｄディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288341A true JPH07288341A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3329573B2 JP3329573B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=13657894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7829394A Expired - Fee Related JP3329573B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Ｌｅｄディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329573B2 (ja) |
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- 1994-04-18 JP JP7829394A patent/JP3329573B2/ja not_active Expired - Fee Related
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