(57)【要約】【課題】  発光効率を改善した発光ダイオード素子、及びこれを用いた照明装置を実現することにある。【解決手段】  発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、前記発光領域は、６個以上の対角コーナーを有し、前記対角コーナーが発光ダイオード素子の中心に対して対称となるように配置した照明装置の構成をとる。【選択図】図４
2008130628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、
前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、
前記発光領域は、６個以上の対角コーナーを有し、
前記対角コーナーが発光ダイオード素子の中心に対して対称となるように配置した
照明装置。
【請求項２】
前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、
前記発光ダイオード素子における基板の対角コーナーを、配線の方向に位置するように実装した
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、
かつ前記配線基板に対して三角格子配置又は千鳥配置に実装した
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の照明装置をバックライト光源として用いた
液晶表示装置。
【請求項５】
前記発光ダイオード素子は、反射板を設けてある配線上に搭載実装されている構成をとり、
前記反射板の内周形状は左右両側の方向に対称なコーン状又はピーナッツ状であり、
前記反射板の内周領域の中心に前記発光層が配置し、
前記発光層は透明樹脂により封止される
請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記発光ダイオード素子は、反射板を設けずに配線上に搭載実装されている構成であり、
前記発光層を封止する透明樹脂は、左右両側の方向に対称なコーン状又はピーナッツ状の形状を有し、
前記透明樹脂の内周領域の中心に前記発光層が配置する
請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、
前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、
前記発光領域及び前記基板は、それぞれ４個の対角コーナーを有し、
前記発光領域の対角コーナーの方向と、前記基板の対角コーナーの方向とを、３０度以上６０度以下ずらして配置した
照明装置。
【請求項８】
前記基板における前記発光領域以外の領域に凹凸を設けた
請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、
かつ前記配線基板に対して三角格子配置又は千鳥配置に実装した
請求項７に記載の照明装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の照明装置をバックライト光源として用いた
液晶表示装置。
【請求項１１】
発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、
前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、
前記発光領域は、６個以上の対角コーナーを有し、
かつ前記６個以上の対角コーナーは、前記発光ダイオード素子の中心に対して対称となる位置に設けられた対角コーナーと、
非対称な位置に設けられた対角コーナーと、を有する
照明装置。
【請求項１２】
前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、
前記発光ダイオード素子中の前記発光領域と前記基板において設けられる対角コーナーの位置を分離してあり、
前記発光領域は、８個以上の対角コーナーを有する
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオード素子を配線基板上に複数実装し、
前記発光ダイオード素子の中心部から前記対角コーナーの位置に向けて、導波路を設けてあることにより、前記対角コーナーから前記導波路を伝播した発光成分が出射する構成を有する
請求項１に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子を使用する光源及びこの光源をバックライトとして用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置に対して発光ダイオードＬＥＤ素子が適用されるようになってきている状況である反面、従来の冷陰極管ＣＣＦＬに比べて、発光効率はまだ十分満足できるレベルに達していない状況である。発光効率を改善するためには、周辺の樹脂材料に対して高屈折率化がなされていることやパッケージ反射板材料における反射率向上などの工夫がなされている。しかしながら、ＬＥＤ素子では外部量子効率が通常２０−３０％と低く、さらなる改善が必要である。素子自体の光取り出し効率を向上させる構成は、直接的に発光効率が改善できるので重要である。
【０００３】
照明装置の光源や液晶ディスプレイ装置のバックライトモジュールを構成するＬＥＤ素子に対して、光取り出し効率を向上させる公知例技術が以下に示される。
【０００４】
従来の技術では、下記特許文献１に示すように、ＬＥＤ素子に光取り出し溝を設ける構成が記載されている。傾斜角度の範囲を規定して有効に光を取り出す溝を形成し、分割された発光領域から効率よく外部に放射することが述べられている。
【０００５】
また特許文献２及び３では、それぞれ結晶成長する基板上や結晶表面に設ける光透過性電極に対して、凹凸構造を設ける構成が記載されている。基板界面や表面電極に設けた凹凸構造において、界面の全反射角に制限されず拡散光として効率よく透過光として得られることが述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１０７３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１９６５４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２１０９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記公知例では、素子の光取り出し構成を実現するため、発光領域に設ける分割溝や基板界面及び表面電極に設ける凹凸構造について記載しているが、発光領域の形状構成や有効な光取り出し方向について具体的な言及はない。また、素子の発光領域を電気的に分割して制御することについては、全く記述がなされていない。
【０００８】
本発明では、ＬＥＤ素子を光源として搭載したＬＥＤバックライトモジュールと液晶パネルからなる液晶表示装置に関する内容であり、素子の発光効率を改善する発光領域の構成と発光分布の制御について内容を示す。また、パッケージ構成及び封止樹脂形状を工夫することにより、光照射領域を拡大させる内容を記載する。本内容では、照明光源やバックライト光源を高効率で動作させることにより、低消費電力の液晶ディスプレイ装置を実現する。さらに、照射エリアを高均一な輝度分布とする液晶ディスプレイ装置実現する内容を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明では、発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、前記発光領域は、６個以上の対角コーナーを有し、前記対角コーナーが発光ダイオード素子の中心に対して対称となるように配置した照明装置の構成をとる。
【００１０】
また、前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、前記発光ダイオード素子における基板の対角コーナーを、配線の方向に位置するように実装した照明装置の構成をとる。また、前記発光ダイオード素子は配線基板上に複数実装し、かつ前記配線基板に対して三角格子配置又は千鳥配置に実装した照明装置の構成をとる。また、前記照明装置をバックライト光源として用いた液晶表示装置の構成をとる。また、  前記発光ダイオード素子は、反射板を設けてある配線上に搭載実装されている構成をとり、前記反射板の内周形状は左右両側の方向に対称なコーン状又はピーナッツ状であり、前記反射板の内周領域の中心に前記発光層が配置し、前記発光層は透明樹脂により封止される照明装置の構成をとる。また、前記発光ダイオード素子は、反射板を設けずに配線上に搭載実装されている構成であり、前記発光層を封止する透明樹脂は、左右両側の方向に対称なコーン状又はピーナッツ状の形状を有し、前記透明樹脂の内周領域の中心に前記発光層が配置する照明装置の構成をとる。
【００１１】
更に、本発明の他の構成としては、発光ダイオード素子を複数実装して構成する照明装置において、前記発光ダイオード素子は、基板と、前記基板上に結晶成長した発光層とクラッド層を有する発光領域と、負極電極と、正極電極と、を有し、前記発光領域及び前記基板は、それぞれ４個の対角コーナーを有し、前記発光領域の対角コーナーの方向と、前記基板の対角コーナーの方向とを、３０度以上６０度以下ずらして配置した照明装置の構成をとる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、独自の光取り出し構成を導入することにより発光効率を向上できるLED素子とし、本発明のパッケージに搭載することにより輝度均一性を高めた照明装置とこの照明装置をバックライトとして用いた表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明において、照明装置や液晶表示装置の光源となるＬＥＤ素子に対して、光取り出し構成により発光効率を向上させるとともに、パッケージ構成により発光分布を制御する構成について、以下に述べる。
【００１４】
以下に本発明を実施するための具体的な形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１から図１０を用いて、本発明の一実施例を以下に説明する。
【００１６】
代表的な発光素子の封止形態には、表面実装型のパッケージ構成がある。本発明のLED素子が搭載されるパッケージ構成について断面図を図１に示す。図１のパッケージ構成に搭載されるＬＥＤ素子は、実装形態としてワイヤボンディング実装とフリップチップ実装があるが、ここではワイヤボンディング実装する場合について説明する。まず絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１上に、ＬＥＤ素子を搭載する配線２を設け、搭載位置をアライメントした反射板３をマウントした後、発光ダイオード素子４をダイボンディング及びＡｕワイヤ５を用いてワイヤボンディングを行って実装する。次に、透明樹脂６を用いて封止することにより、パッケージ構成が形成される。
【００１７】
通常パッケージ構成に封止される素子について以下説明する。
【００１８】
従来のＬＥＤ素子の上面図を図２に示す。単結晶基板７上に設けられた発光層及びクラッド層を含む発光領域８及び透明電極層９をウェットエッチング或いはドライエッチング加工で作製した後、正極電極１０及び正極細線電極１１と負極電極１２を蒸着形成する。電極の極性については、半導体層の極性に対応させておけばよく正極電極と負極電極の配置は逆の配置構成になっていてもよい。
【００１９】
従来のＬＥＤ素子では、発光分布が図３に示すものとなる。図３では、縦軸を発光強度、横軸をＬＥＤ素子発光面に垂直な方向からの傾斜角度（°）で表している。また、「上下左右０°，９０°」のプロットは、発光領域に対し面内で０°，９０°の方向についてプロットしたものであり、「対角４５°」のプロットは、発光領域に対し面内で４５°の方向についてプロットしたものである。
【００２０】
図２中、「上下左右０°，９０°」の方向は矢印Ａで表され、「対角４５°」の方向は矢印Ｂで表される。
【００２１】
図３では、対角４５°方向の強度分布と上下０°方向及び左右９０°方向の強度分布に大差はなく同様の発光分布形状となっている。またベア素子では、表面層の屈折率を反映して、強度分布は全反射角近傍で最大を示す発光分布となる傾向にある。完全な拡散分布を図３に示しているが、この分布と比較すると、異方性のある発光分布を示している。
【００２２】
これに対して、本実施例に係るＬＥＤ素子の構成について、以下に述べる。
【００２３】
本実施例の構成では、発光強度分布が全反射と対角コーナー反射により増大するように構成し、素子の形状における対角方向に光取り出しを有効に行われるようにする。これにより、素子の上下０°方向及び左右９０°方向に比べて、対角４５°方向の強度分布を大きくさせることが可能である。ここで「対角コーナー」とは、発光領域や基板等における３次元的な角の部分であり、少なくとも３つの面の交わって形成される稜線が合わさった角を示す。
【００２４】
この目的を実現するため、上下左右方向の発光領域を電極構成に割り当て、対角方向には面積の大きな電極を設けず細線電極構造とする。さらに、対角コーナー反射による光取り出しを有効に行うために、素子の基板と独立に発光層とクラッド層からなる発光領域を形成し、さらに直方体の発光領域を分割して設けて対角コーナーを数多く設ける形状とするように設計している。
【００２５】
本発明のＬＥＤ素子における発光領域及び電極構成について上面図を図４及び図５に示す。図４では、まず単結晶基板７の上に結晶成長により発光層とクラッド層を含む発光領域を形成した後、図４に示す発光領域８をエッチング加工により作製する。その後、透明電極層９と正極電極１０及び正極細線電極１１を形成し、次に負極電極１２と負極細線電極１３を形成する。ここでは、素子の中央に正極電極を設けて、対角コーナー方向に面積の大きな発光領域を設定してある。本素子構成では、細線電極を活用して、電流を対角方向へ印加し、また発光領域内の発光成分を対角方向へ導波伝播するように構成してある。これらにより、対角コーナー方向に発光強度分布を相対的に増大させる。図５では、まず単結晶基板７の上に結晶成長により発光層とクラッド層を含む発光領域を形成した後、図５に示す発光領域８をエッチング加工により作製する。その後、透明電極層９と正極電極１０及び正極細線電極１１を形成し、次に負極電極１２と負極細線電極１３を形成する。ここでは、素子の中央に負極電極を設け、かつ直方体の発光領域を中心対称に素子の対角側に設けており、対角コーナー方向から発光成分を有効に取り出すように構成してある。面積の大きな正極電極は、発光分布を遮る方向に旗開くので、対角コーナー方向に設けることは避けている。これらは、本発明の代表例を示すものであり、発光領域を素子の中心対称に設けること及び対角コーナーから光取り出しを有効に行う構成を主体としている。素子内において、発光領域は基板とは独立に設けてあり、主として直方体からなり対角コーナーの数が少なくとも６個以上あることを特徴としている。
【００２６】
本発明のＬＥＤ素子における発光分布について代表例を図６に示す。
【００２７】
図６は図３と同様に縦軸を発光強度、横軸を垂直方向からの傾き角度でとり、上下左右
０°，９０°，対角４５°、及び完全な拡散分布をそれぞれ示している。
【００２８】
素子の上下０°左右９０°方向では、通常従来の素子と同様な傾向であり、大差のない発光分であるが、対角４５°方向では特異的な発光分布を示している。角度３０°から
５０°範囲でピークを有する発光強度分布となり、上下０°左右９０°方向に比べて、
１.２倍から１.３倍の増大が見られている。これは、対角コーナー方向から有効に光取り出しが行われていることを示す。
【００２９】
本発明のＬＥＤ素子における別の構成を示す。図７では、素子の単結晶基板７の対角コーナーの方向に対して、発光領域８の対角コーナーの方向をずらし、基板の対角コーナーと発光領域の対角コーナーを独立に形成する構成とする。この構成により、有効な光取り出しとなる対角コーナーの箇所を増加することができる。図７では、単結晶基板７の上に結晶成長により発光層とクラッド層を含む発光領域を形成した後、図７に示す発光領域の発光領域８をエッチング加工により作製する。その後、透明電極層９と正極電極１０及び正極細線電極１１を形成し、次に負極電極１２と負極細線電極１３を形成する。ここでは、素子の対角コーナーの数は基板の対角４箇所と発光領域の対角コーナー４箇所相当により、少なくとも８箇所の対角コーナーを設けていることになる。
【００３０】
尚、図７では基板の対角コーナーの方向に対し、発光領域の対角コーナーの方向を約
４５°（３０°以上６０°以下）ずらした構成をとる。
【００３１】
図８では、図７と同様に作製するが、発光領域８の対角コーナーを単結晶基板７の対角コーナーからずらして配置してあり、単結晶基板７の対角コーナーには発光領域が存在しない領域があるため、単結晶基板７の対角コーナーに基板凹凸形状１４をエッチング加工時に作製することを適用している。対角コーナーにおける素子の発光分布に適応させ、基板凹凸形状１４を断面三角形状の光取り出し面に適切に設計することにより、基板の対角コーナーからさらに光取り出しを有効に行い、光取り出し効率を向上させることが可能である。
【００３２】
さらに、図９では、図７の構成よりも発光領域を多角形として複合させた形状とすることにより、有効な光取り出しとなる対角コーナーの箇所を増加してある。図９では、単結晶基板７の上に結晶成長により発光層とクラッド層を含む発光領域を形成した後、図９に示す発光領域の発光領域８をエッチング加工により作製する。その後、透明電極層９と正極電極１０及び正極細線電極１１を形成し、次に負極電極１２と負極細線電極１３を形成する。図１０では、図９と同様に作製するが、発光領域を多角形体として設けてあり、基板の対角コーナーには発光領域が存在しない領域があるため、ここに基板の凹凸形状をエッチング加工時に作製することを適用している。対角コーナーにおける素子の発光分布に適応させ、凹凸形状を断面三角形状の光取り出し面に適切に設計することにより、基板の対角コーナーからさらに光取り出しを有効に行い、光取り出し効率を向上させることが可能である。
【００３３】
本発明における実施例により、発光素子特にＬＥＤ素子の対角コーナー方向での発光分布を制御し、光取り出しを増大させる構成を実現できる。ＬＥＤ素子の方向性を活用することにより、パッケージでの実装や配置する方向を照明光源及びバックライト光源の用途に合わせることができ、設計に適合する活用の仕方を新規に見出すことが可能になる。本実施例の発光ダイオード素子構成は、照明光源やテレビ用液晶パネル表示装置や、パーソナルコンピュータ用液晶パネル及びカーナビゲーションのバックライト光源にも適用できる。
【実施例２】
【００３４】
本発明におけるＬＥＤ素子を搭載するパッケージ構成について、図１１から図２３に示し以下に述べる。本実施例では、実施例１に記載するようなＬＥＤ素子を実装し、設計すべき発光分布に適合するようなパッケージ構成とすることである。図１１では、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の上に、配線１６を形成し、反射板１７を一体型で構成させる。次に、発光ダイオード素子１８を下地にダイボンディングした後、Ａｕワイヤ１９によるワイヤボンディング実装する。さらに、透明樹脂２０を用いて、発光ダイオード素子１８を封止することにより、図１１に示す表面実装型のパッケージ構成が作製される。
【００３５】
この際、発光ダイオード素子１８の対角コーナーの方向は、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の対角コーナーの方向に対し、約４５°ずらしてダイボンディングする実装としてある。更に、透明樹脂２０の封止形状は、発光ダイオード素子１８の対角コーナーの方向に合わせ、透明樹脂２０の対角コーナーを発光ダイオード素子１８と同様に上下左右に合わせて配置構成してある。図１２では、図１１と同様にパッケージ構成を作製するが、反射板１７を使用せず透明樹脂２０を直接金型により直方体菱形形状をＬＥＤ素子に合わせて作製する。
【００３６】
上記実施例において、透明樹脂の形状の方向による発光分布の違いを以下に述べる。
【００３７】
本実施例における発光分布を図１３に示す。図１３は図３，図６と同様に縦軸を発光強度、横軸を発光面垂直方向からの傾きの角度で表している。一方、図３，図６がＬＥＤ素子そのものの発光分布を示すのに対し、図１３はＬＥＤ素子を搭載するパッケージ構成
（モジュール構成）としての発光分布を示す。
【００３８】
尚、上下左右０°，９０°はＬＥＤ素子の発光領域に対し面内で０°，９０°の方向を示すため、図１１における矢印Ａの方向となる。また、対角４５°は図１１における矢印Ｂの方向となる。
【００３９】
また図１３では、上下左右０°，９０°における発光強度と対角４５°における発光強度とを規格化して表しているが、実際には対角４５°における発光強度の方が大きな値となる。
【００４０】
図１３に示すように、透明樹脂の対角４５°方向では、透明樹脂の上下０°左右９０°方向に比べて、放射角のピークとなる角度を拡大することができ、放射角で１０°から
１５°の範囲で高角度側へピークをシフトさせることが可能である。ＬＥＤ素子を封止する透明樹脂においても、対角コーナーを活用することにより、パッケージ構成の発光分布の制御が実現される。
【００４１】
パッケージ構成の他の形状として、上下左右方向の発光分布を強調し強度を増大させる、強い異方性を特徴とすることができる。図１４では、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の上に、配線１６を形成し、反射板１７を一体型で構成させる。次に、発光ダイオード素子１８を下地にダイボンディングした後、Ａｕワイヤ１９によるワイヤボンディング実装する。さらに、透明樹脂２０を用いて、発光ダイオード素子１８を封止することにより、図１４に示す表面実装型のパッケージ構成が作製される。この際、発光ダイオード素子１８の対角コーナーの方向は、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の対角コーナーの方向に対し、約４５°ずらしてダイボンディングする実装としてある。更に、透明樹脂２０の封止形状は、発光ダイオード素子１８の形状から対角コーナー方向に発光分布を増大し、さらに異方性を出すように上下左右方向に集光される樹脂形状としている。図１５では、図１４と同様にパッケージ構成を作製するが、反射板１７を使用せず透明樹脂２０を直接金型により直方体菱形形状をＬＥＤ素子に合せて作製する。発光分布は同様に制御することができる。この樹脂形状では、上記にある図１１や図１２に示す直方体菱形形状の場合よりも、上下左右方向において発光強度が強調された異方性のより強い発光分布の制御が可能である。
【００４２】
パッケージ構成の他の形状として、左右方向でさらに異方性の強い発光分布が実現可能である。図１６から図１９に示すように、素子をパッケージ中心にして反射板内周形状や透明樹脂形状を左右に分布を拡大させる形状とする。図１６及び図１８では、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の上に、配線１６を形成し、反射板１７を一体型で構成させる。次に、発光ダイオード素子１８を下地にダイボンディングした後、Ａｕワイヤ
１９によるワイヤボンディング実装する。さらに、透明樹脂２０を用いて、発光ダイオード素子１８を封止することにより、図１６及び図１８に示す表面実装型のパッケージ構成が作製される。
【００４３】
この際、発光ダイオード素子１８の対角コーナーの方向は、絶縁層付金属基板或いはセラミック基板１５の対角コーナーの方向に対し、約４５°ずらしてダイボンディングする実装としてある。更に、透明樹脂２０の封止形状は、発光ダイオード素子１８の形状から左右の対角コーナー方向に発光分布が増大される。透明樹脂２０の封止形状は、左右両側にコーン形状であるか或いはピーナッツ形状を有しているように作製される。これにより、パッケージ構成での発光分布は、ＬＥＤ素子を中心として、両側の対角コーナー方向において高角度側にピーク強度を有する発光分布を実現することができる。図１７や図１９では、図１６や図１８と同様にパッケージ構成を作製するが、反射板１７を使用せず透明樹脂２０を直接金型により直方体菱形形状をＬＥＤ素子に合せて作製する。発光分布は同様に制御することができる。この樹脂形状では、左右方向において、発光強度が強調された、異方性のより強い発光分布の制御が可能である。
【００４４】
各三原色ＲＧＢ色のＬＥＤ素子をパッケージ内に実装するには、２通りの実装方法がある。図２０では、各ＲＧＧＢのＬＥＤ素子を各パッケージの独立に実装して構成してある。図２１では、各ＲＧＧＢのＬＥＤ素子を同一パッケージに実装して構成してある。これらをそれぞれ筺体に搭載し、貼り合わせ接続すると、図２２及び図２３のようになる。図
２０及び図２１のパッケージを筺体に搭載する際には、三角格子状或いは千鳥状配置にして、実装貼り合わせしてある。上記にあるように、パッケージ構成の発光分布は、ＬＥＤ素子の実装配置及び透明樹脂の封止形状を制御することにより、上下左右方向に光取り出しを増大させた異方性の強い発光分布となっており、パッケージの筺体搭載の配置である三角格子状或いは千鳥状配置に適合している。図２２及び図２３のどちらの構成においても、照明装置及びバックライト光源として十分な輝度を達成し、面内における均一な輝度分布を実現することが可能である。また、パッケージ間の距離やパネル光学系との光学距離を適切に設定することにより、面内における均一な色度分布を実現することも可能である。
【００４５】
本発明における実施例により、ＬＥＤ素子だけでなく透明樹脂の封止形状により対角コーナー方向での発光分布を制御し、光取り出しを増大させる構成を実現できる。パッケージ構成の発光分布における方向性を活用することにより、照明光源及びバックライト光源の用途に合せることができ、設計に適合する活用の仕方を新規に見出すことが可能になる。反射板を使用しないパッケージ構成にも対応できるので、低コスト化に適合する技術としても有用である。本実施例のパッケージ構成は、照明光源やテレビ用液晶パネル表示装置や、パーソナルコンピュータ用液晶パネル及びカーナビゲーションのバックライト光源にも適用できる。
【実施例３】
【００４６】
本発明の他実施例について、図２４から図２６を用いて説明する。
【００４７】
本発明の実施例における発光ダイオード素子を実装搭載する、テレビ用液晶表示装置の断面構成を図２４に示す。バックライトモジュール筐体２４上に、ＬＥＤ素子実装パッケージを搭載するモジュールを構成する。パッケージから出射されたバックライト光線２７は、拡散板２８，正プリズムシート２９，拡散フィルム３０，下部偏光板３１，ＴＶ用薄膜トランジスタ回路及び液晶パネル３２，上部偏光板３３を透過して、液晶パネル表示装置を照明する。
【００４８】
本実施例の液晶パネル表示装置を構成するバックライトモジュールには、上記実施例のＬＥＤ素子の構成と透明樹脂の形状について発明内容が組み込まれている。上面図を示す図２５では、大型液晶テレビに対応する構成であり、バックライト筺体３４，駆動回路
３５及び大型液晶表示パネル３６を組み込んで構成される。図２６には、バックライトモジュール及び光学系を含む中小型液晶表示パネル３７と、回路配線３８、及び駆動回路
３９の構成を示す。
【００４９】
本発明実施例により、液晶表示装置のサイズは大型だけではなく中小型にしても、パッケージ構成の発光分布を制御したバックライトモジュールを機能させることにより、必要とされる輝度分布や色度分布の均一性を確保できる。本実施例のパッケージ構成は、照明光源やテレビ用液晶パネル表示装置や、パーソナルコンピュータ用液晶パネル及びカーナビゲーションのバックライト光源にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明内容は、高効率の高輝度白色光源や、大型液晶テレビ用の液晶表示装置や携帯電話やパソコン用などの中小型液晶表示装置に対するバックライトモジュール及びバックライト光源として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】表面実装型発光ダイオード素子搭載パッケージ構成の断面図。
【図２】従来の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図３】従来の発光ダイオード素子における発光角度分布を示す図。
【図４】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図５】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図６】本発明の発光ダイオード素子における発光角度分布を示す図。
【図７】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図８】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図９】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図１０】本発明の発光ダイオード素子における電極構成を示す上面図。
【図１１】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１２】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１３】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成における発光角度分布を示す図。
【図１４】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１５】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１６】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１７】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１８】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図１９】本発明の発光ダイオード素子を搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図２０】本発明の発光ダイオード素子を独立実装して搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図２１】本発明の発光ダイオード素子を同一実装して搭載するパッケージ構成を示す上面図。
【図２２】本発明の発光ダイオード素子を独立実装して搭載するバックライト筺体を示す上面図。
【図２３】本発明の発光ダイオード素子を同一実装して搭載するバックライト筺体を示す上面図。
【図２４】本発明の発光ダイオード素子バックライトモジュールと光学フィルム及び液晶パネル構成を示す断面図。
【図２５】本発明の発光ダイオード素子バックライトモジュールを用いた大型液晶パネル表示装置の断面図。
【図２６】本発明の発光ダイオード素子バックライトモジュールを用いた中小型液晶パネル表示装置の断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１，１５，２１  絶縁層付金属基板或いはセラミック基板
２，１６  配線
３，１７  反射板
４，１８  発光ダイオード素子
５，１９  Ａｕワイヤ
６，２０  透明樹脂
７  単結晶基板
８  発光領域
９  透明電極層
１０  正極電極
１１  正極細線電極
１２  負極電極
１３  負極細線電極
１４  基板凹凸形状
２２  光源独立実装
２３  光源同一実装用反射板
２４  バックライトモジュール筺体
２５  光源独立実装パッケージ構成
２６  光源同一実装パッケージ構成
２７  バックライト光線
２８  拡散板
２９  正プリズムシート
３０  拡散フィルム
３１  下部偏光板
３２  薄膜トランジスタ回路とカラーフィルタ及び液晶パネル
３３  上部偏光板
３４  バックライト筺体
３５  駆動回路
３６  大型液晶表示パネル
３７  バックライトモジュール及び光学系を含む中小型液晶表示パネル
３８  回路配線
３９  駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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