JPS58186976A - 発光ダイオ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発光効率の優れた可視発光ダイオード圧関す
る。

可視発光ダイオードを用いた表示素子は、消費電力の少
ないこと、可視発光ダイオードの多色性及び樹脂反射板
９組立基板の大きさ。

形を変えることＫよって任意の形状の発光が簡単にでき
るとい５使い易さ、更に可視発光ダイオード素子の高度
の生産技術の開発に基づく低価格化勢によって、パイロ
ットランプをはじめ、ウォッチ、トランシーバ−、ラジ
オ、りｐツク、玩具の数字表示素子として急速に用途を
伸ばしている。

しかしながら、従来のパイロットランプに比べて、明る
さが少ないことが可視発光ダイオードの欠点であった。

特に可視発光ダイオードが、従来の単ｌｉｉ表示用から
進んで、グラフィック表示、映像表示へと用途を広げて
いく場合、この可視発光ダイオードの明るさが大きな問
題となる。

可視発光ダイオードの性能（明るさ）は、発光ダイオー
ド素子の発光効率と発光ダイオードの発光に対する視感
度の積で示される。

本発明者らは、この可視発光ダイオードの性能（明るさ
）の改善について研究を続けてきた結果、同一の発光ダ
イオード素子を使用しても、それを封止している樹脂の
性状によって、可視発光ダイオードの性能が向上するこ
とを見出し１本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、特定の樹脂で封止するととくより
、可視発光ダイオードの性能を向上させるものである。

本発明における特定の樹脂とは、−分子中に芳香核を２
ヶ有し、かつ各芳香核は夫々エチレン性の不飽和基な有
する七ツマ−を一成分とする、屈折率１．５９以上の重
合体よりなる透明樹脂である。

本発明におけるエチレン性の不飽和基とはラジカル重合
可能な２重結合を意味し、中でもビニル基、置換ビニル
基、アリル基などが好ましく、特にジビニル化合物、ジ
メタクリレート化合−、ジアクリレート化合−及びジア
リル化合物より選ばれた少なくともｉｍｌのモノマーが
好適である。

更Ｋ、本発明において、封止材の性能向上のためには前
記モノマーの芳香核に／％　ｐゲンなどの置換基な有す
るものを用いるのが好ましく、’ｌＫ臭素、塩素の置換
基な有するものは、難燃性をも兼ねそなえるため好まし
い。

本発明にあっては、上記七ツマ−を一成分とする屈折率
１．５９以上の重合体よりなる透明樹脂を用いることを
必＊＊件とする。

本発明における上記モノマーの＾体的例はジメタクリロ
キシージフェニルメタン、ジメタクリロキシージ（４−
クールフェニル）メタン、フタール酸−ジ（２−アクリ
ルキシエチル”）　−２，２ビス（４−メタクリルキシ
−３−クロルフェニル）プロパン、２，２ビス（４−ア
クリ−キシ−３−クールフェニル）プロパン、２．２ビ
ス（４−メタクリ−キシフェニル）プロパン、２．２ビ
ス（４−アクリルキシ−３１５−ジクロルフエニル）フ
ロパン、２．２ビス（４−メタクリロキシ−３−ブロム
フェニル）プロパン、２．２ビス（４−アクリルキシ−
３，ｓ−ジブρムフエニル）プロパン、２゜２ビス（４
−メタクリ−キシエトキシフェニル）プロパン、２．２
ビス（４−メタクリルキシエトキシ−３，５−ジブロム
フエニル）フロパン、２，２ビス（４−７クリｐキシエ
トキシフエニル）プロパン、２．２ビス（４−７クリロ
キシエトキシー３．５−ジブρムフェニル）プロパン、
１．５−ジメタクリルキシ−２，４，６゜８−テトラク
ρルナフタレン、１，２ビス（４−ビニルフェニル）エ
タン、ジビニルフェニルエーテルなどがあり、４１に核
にハｐゲンを有するものを用いることにより、１ｌＩｌ
ｉｊＩ折で、かつ難燃性のものを得ることができるので
好ましい。

本発明にあっては、上記のモノマーのみよりなる重合体
は、勿論、上記モノマーに第２七ツマ−として、他の共
重合可能な七ツマ−例えばスチレン、りμルスチレン、
ビニルトルエン、ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル
化合物、アクリルニトリル、アクリルアマイド、アクリ
ル酸メチル、メタアクリル酸メチル等のアクリル化合物
、アクリル酸７エ二−ル、メタアクリル酸フェニール、
αナフチルメタアクリレートなどの芳香族７クリレート
類、塩化ビニル、酢酸ビニルなどのビニル化合物などエ
チレン性の不飽和基を１つ有する化合物が一般に用いら
れる。更に１着色性や強度の向上を図るために、第２七
ツマ−または第３モノマーとして、ジエチレングリコー
ルビス７リルカーボネート、ジアリルタータレートなど
の芳香核を持たない架橋性のモノマーを用いることも場
合によって好ましい。

本発明の別の特徴は、得られた重合体が屈折率が１．５
９以上あることである。かかる屈折率を選定することに
より、約６０％またはそれ以上の光を有効に前方に集め
ることができる。これに対して、従来用いられていた封
止材は、ポリエステルまたはエポキシ樹脂が一般的であ
り、その屈折率はたかだか１．５５程度である。このた
め１本発明の樹脂に比べ光の有効利用率は数％乃至数拾
％は低く、視覚にあたえる明るさに和尚の差がある。

更に、本発明の重要な点は、上記特定のモノマーな使用
するため、その重合速度が極めて速く、封止工程、すな
わち重合時間は従来の場合の％乃至％程度に短縮される
。これは工業的に極めて有意義な点である。今一つの本
発明の特徴は、重合時に高熱を要しない点にある。すな
わち、本発明においては、９０℃程度、好ましくは常温
乃至６０℃で重合を行うことが可能となる。

従って、単にエネルギー的に有利となるだけでなく、熱
に対して比較的影響を受けやすいダイオード素子につい
ても、安定して封止することができる。

封止手段は、従来ポリエステル、エポキシ樹脂について
行われていた方法が、はばそのまま使用できる。すなわ
ち、ダイオード素子の発光部分を金製の中に挿入し、そ
の空間部分に封止樹脂を形成するためのモノマーを注入
し、重合な行わせる。所細注型重合方式が一般的である
。

次に本発明の葺合条件の例を示す。一般にラジカル重合
開始手段例えばパーオキサイド等の薬剤または紫外線、
可視光線、α線、ρ線、γ線あるいはレントゲン線環の
放りｔ綜などが用いられる。これらの具体的例は、ベン
ゾイルバーオキサイド、ラウーイルパーオキサイド、シ
イツブｐビルバーオキシジカーボオート、ターシャリ−
ブチルパーオキシピバレートなどの過酸化物、特にその
分解開始温度が８０℃以下であるものが好ましい。また
ベンゾフェノンの如き公知の増感剤と共に紫外線または
可視光線を照射するのも好ましい態様である。本発明に
あっては、極めて短時間で重合が遂行するため、一般の
発光ダイオードにあっては１時間もあれば十分に封止す
ることかできる。

本発明の特定上ツマ−は、それ自体の重合体は屈折率が
１．５９を越えるものであり、これに第２七ノ１−を混
合共重合する場合は、第２モノマーの種類によって得ら
れる共重合体の屈折率は変化する。従って、あらかじめ
予備的に共重合を行ない、得られる共重合物の屈折率を
確認することＫより、蟲業者が適宜第２七ツマ−を選択
することができる。

以下に実施例を示すが、いかなる意味においても、本発
明がこれらの例に限定されるものではない。

以下の実施例において、表示される略号は次の意味を有
する。

Ｓｔ　：スチレン ｃｚｓｔ：りｐルスチレン ＴＢ　　：　２，２ビス（４−メタクリロキシエトキシ
−３，５−ジグρムフェニル）フ 一　ノく　ン ＢＭＥＰＰ　：　２，２ビス（４−メタクリルキシエト
キシフェニル）プロパン ＤＡＴ　　：酒石酸ジアリル ＢＡＣニジエチレングリコールビス７リルカーボネート ＭＭＡ　　：メチルメタクリレート ＤＭＥＢＺ　：　１１４ジメタクリロキシベンゼンＢｒ
ｐｈＭＡ　　ニブロムフェニルメタクリレート 実施例　１〜６ スチレン５０重量部に、２，２ビス（４−メタクリルキ
シエトキシ−３，５−ジブρムフエニル）プロパン５０
重量部を溶解させ、ラジカル重合開始剤としてベンゾイ
ルパーオキサイド１重量部添加し、よく混合した。この
混合液を内径３．　Ｑ　ｍ　、　ｆｋさ４．５閣のガラ
ス管からなる鋳蓋に注入した。次にこの鋳ｍに第１表に
示す発光ダイオード素子を浸漬し、９０℃で１時間重合
し発光ダイオード封止剤を硬化させた。− 鋳型より発光ダイオードを取り出したととろ、丸臘状の
発光ダイオードが得られた。得られた発光ダイオードの
電気的光学特性の結果を第１＊に示した。

比較例　ｌ〜１０ 実施例１〜６において、スチレンと２，２ビス（４−メ
タクリルキシエトキシ−３，５−ジブｐムフエニル）プ
ラノ（ンにかわり、発光ダイオード封止剤として、エポ
キシ樹脂及びポリエステル樹脂を用いた。重合条件は１
２０℃で３時間とした。得られた発光ダイオードの形状
は実施例１〜６と全く同様にした。結果をｘｉ表に示し
た。

第１表の結果より、本発１８ＩＩＫおける屈折率の高い
樹脂で発光ダイオード素子を封止することＫより、同一
の発光ダイオード素子を用いていても屈折率の低い樹脂
で封止した場合よりも、発光光度の優れた発光ダイオー
ドが得られることが明白である。

なお、第１表に示した封止樹脂の屈折率はａｔ／ＴＢ＝
５０１５０の場合　ｎＤ”　　Ｌ　５９８不飽和ポリエ
ステルの場合 ｎ♂’　　１．５６２ エポキシ樹脂の場合　ｎｐ　　　１．５４７である。

実施例　７〜１４ 第２表に示す各種の単量体の組合せで、可視発光ダイオ
ードを封止した。他は実施例１〜６と同様に実施した。

順電圧１．７Ｖｔ順電流２０１１ＡでのＧａＡｊＡｓ　
　ダイオードチップを封止したものの発光光度の結果を
第２表に示した。

第　　　　２１！ 比較例　１１．１２ 実施例７〜１４において、封止樹脂としてメチルメタク
リレート（ＨＭＡ）とジエチレングリコールビス（アリ
ルカーボネート）（ＢＡＣ）を用いて可視発光ダイオー
ドを封止した。他は実施例７〜１４と同ｍに実施し、重
合温度９０℃、１時間行った。結果を第２表に示した。

第２表の結果より、本発明における高屈折率の封止樹脂
を用いると、低屈折率の封止樹脂を用いる場合より、同
一の発光ダイオード素子を用いても、発光光度の値が高
く、本発明の効果が明白である。

実施例　１５〜１６及び比較例１３〜１６実施例１にお
いて、外径をり５．０■、ρＳ、Ｏ謁に変更した以外は
、全て実施例１と同様に実施した。結果を第３表に示し
た。

第３表の結果より、高屈折率の樹脂を発光ダイオードの
封止剤に用いた場合、特にその効果が大きいことが明白
である。

３１３表 発光素子は、Ｇａｐ　　チップ（黄色）を用いＪａｍ圧
２．ＩＶ、ｌｌ［１１流２０ｍＡで発光光度を測定した
。

特許出願人 徳山Ｗ＊株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｌ）１分子中に芳瞥核ｔ’２ヶ有し、かつ各芳香核は
   夫々一つのエチレン性の不飽和基な有するモノマーを一
   成分とする、屈折率１，５９以上の重合体よりなる透Ｗ
   ＡＩ１１脂で封止された可視発光ダイオード （２）　１分子中に芳香核ｔ３ケ有し、かつ各芳香核は
   夫々一つのエチレン性の不飽和基な有する七ツマ−がジ
   ビニル化合物、ジメタクリレート化合物、ジアクリレー
   ト化合物及びジアリル化合物より選ばれた少なくともＩ
   ＩＩのモノマーである特許請求の範Ｓ第１項記載のダイ
   オード （３）　　芳香核に置換基を有する七ツマ−を用いる特
   許請求の範１！１ｊ１１項記龜のダイオード