(57)【要約】【課題】ドットマトリックス表示の視認性を確保しつつ、同時に、該ＬＥＤ発光表示装置の信頼性と生産性の向上と小形化とを効果的に図ること。【解決手段】銅薄膜３１は蒸着によって基板材１１１の表裏両面とスルーホール１１１ｃの内壁面に成膜された金属膜であり、銅ペースト３２はその後のどぶ漬けメッキ処理によって、メッキしたものである。ここでは、銅薄膜３１と銅ペースト３２のスルーホール１１１ｃの管内に位置する部分が、本発明の充填金属材に相当し、銅薄膜３１と銅ペースト３２の上面１１１ａから上側に位置する部分が、本発明の金属パッド（３０ａ）に相当している。一方、裏面１１１ｂから下側に位置する銅薄膜３１と銅ペースト３２の部分（３１ｂ，３２ｂ）は、ｎ側給電線路３０ｂを構成している。このｎ側給電線路３０ｂは、基板材１１１の裏面１１１ｂ上において、ｘ軸方向に伸延されて互いに繋がっている。【選択図】図１
2008218674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを有してなるドット状に形成された発光単位が二次元配列され、それらの単位表示を任意に組み合わせて所望の文字、記号、または図柄を構成して表示する発光表示装置において、
各ＬＥＤへの給電線路が上面及び裏面の両面に形成され、前記上面から前記裏面に貫通するスルーホールが前記発光単位毎に形成され、前記スルーホールの全体を穴埋めする充填金属材を備え、かつ、前記上面で前記スルーホールと重なって前記充填金属材と一体に平坦に形成された金属パッドを備える配線基板と、
発光表示部の一連の光取り出し面を構成する透光性板材と、
前記透光性板材の裏面に垂直に接合され、前記発光単位をそれぞれ個別に隔離する黒色又は暗色の遮光性隔壁と、
前記遮光性隔壁によって側方から囲い込まれて拘持されつつ前記ＬＥＤを封止する透光性の封止樹脂とを有し、
各前記ＬＥＤは、前記配線基板の前記上面に縦横行列状にフェイスダウンで二次元配列され、一方の電極が前記金属パッドまたは前記充填金属材の平坦面にダイボンディングされて前記上面にフリップチップ実装されていることを特徴とするＬＥＤ発光表示装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤの縦横配列方向における前記遮光性隔壁の配設周期は、２５０μｍ以上
１０００μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光表示装置。
【請求項３】
前記スルーホールの直径は、５０μｍ以上１５０μｍ未満であることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ発光表示装置。
【請求項４】
前記遮光性隔壁は、無機微粒子の集合体の焼成物から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のＬＥＤ発光表示装置。
【請求項５】
前記封止樹脂は、その中またはその表面に蛍光体を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のＬＥＤ発光表示装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤの光取り出し面の一部は、上向きに傾斜した前記ＬＥＤの側壁面から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のＬＥＤ発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを有してなるドット状に形成された発光単位が二次元配列され、それらの単位表示を任意に組み合わせて所望の文字、記号、または図柄を構成して表示する発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＬＥＤを二次元配列することによって表示部が構成された発光表示装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されている装置などが公知である。この従来のＬＥＤ表示装置では、半導体発光素子（ＬＥＤ本体）を直接的に配線基板上に実装（チップオンボード化）している点に特徴があり、この様な実装形態によれば、目的とする表示装置の薄型化や小形軽量化などに、一定の効果が得られるものと考えられる。また、この特許文献１のＬＥＤ表示装置には、遮光シート（遮光層）などを用いてコントラストの改善を図っている点にも特徴がみられる。
【０００３】
また、一般に、複数のＬＥＤを二次元配列することによって表示部が構成される発光表示装置を用いれば、選択されて発光する各発光ドットの組み合わせによって、それらの配置関係に意味のある二次元配列（即ち、文字や記号）を構成しつつ表示することができる。更に、それらのＬＥＤは自ら発光するので、液晶などを用いた場合に比べ、高輝度、高コントラストが実現し易く、表示装置の表示面に外乱光が照射されても、高い視認性が得られ易い点でも有利である。
【０００４】
なお、下記の特許文献２に記載されている発光装置の平面図及び断面図などを図５に示す。この発光装置は、１列に一次元配列された３色の各ＬＥＤをそれぞれ任意に選択して発光させるものである。
【特許文献１】特開２００６−１４５６８２
【特許文献２】特開２００１−３４５４８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載のＬＥＤ表示装置では、比較的小形化（チップオンボード化）し易い構成が採用されてはいるものの、水平配置される遮光シートまたは遮光拡散シートに遮光層が形成されるので、半導体発光素子（ＬＥＤ本体）と半導体発光素子との間には、何ら遮光物が介在することはない。このため、接近して隣接する発光素子間においては、必ずしも十分な遮光作用が得られない。したがって、この従来技術においては、１ｍｍ以下の狭ピッチ化を図ろうとすると、ＬＥＤの配設間隔の短縮に伴って、目的とする二次元配列表示がぼやけてしまい、その結果、表示に関する視認性が全く優れないと言う問題が生じる。
また、上記の特許文献１に記載のＬＥＤ表示装置については、各ＬＥＤに対する給電線路に関する開示が一切なく、その給電方式については不明である。このため、この従来装置を用い、各ＬＥＤの点灯／消灯の自在な組み合わせに基づいて、実際に任意の文字や記号を自由に表示することが可能であるか否かについては不明である。
【０００６】
一方、上記の特許文献２に記載されている発光装置については、各ＬＥＤに対する給電線路に関する具体的な開示がある。しかしながら、これらの給電形態には以下の問題がある。
（問題点１）図５の接続部６Ｇ1 ，６Ｒ1 ，６Ｂ1 ，６Ｃ1 ，６Ｒ1 ，６Ｇ1 は、ワイヤーボンディング領域とスルーホール形成領域の主に２領域から形成されているので、これらの接続部の各専有面積は、ワイヤーボンディングされる各ＬＥＤチップの平面図上における専有面積よりも大きい。
（問題点２）また、上記のスルーホール形成領域を縮小するためにスルーホールの直径を著しく小さくすると、それに伴って各スルーホールめっき９Ｇ，９Ｒ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｒ，９Ｇの信頼性も著しく低下する。
（問題点３）上記の接続部６Ｇ1 ，６Ｒ1 ，６Ｂ1 ，６Ｃ1 ，６Ｒ1 ，６Ｇ1 と各ＬＥＤチップとは、それぞれ互いに離れた位置に配置されており、それらの間がボンディングワイヤー（７Ｇ，７Ｒ，７Ｂ，８Ｂ，７Ｒ，７Ｇ）によって接続されている。
【０００７】
したがって、これらの構造（問題点１〜３）により、ＬＥＤ配列周期が縦横共にそれぞれ１ｍｍ未満の非常に小形のＬＥＤ発光表示装置を、上記の従来の給電形態に基づいて構成することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、ＬＥＤ発光の発光ドットを多数個二次元配列することによって表示部が構成され、任意の文字や記号をそれらの選択的発光によって表示する発光表示装置において、その視認性、信頼性、及び生産性を確保しつつ、同時にその小形化を効果的に図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、ＬＥＤを有してなるドット状に形成された発光単位が二次元配列され、それらの単位表示を任意に組み合わせて所望の文字、記号、または図柄を構成して表示する発光表示装置において、各ＬＥＤへの給電線路が上面及び裏面の両面に形成され、その上面から裏面に貫通するスルーホールが上記の発光単位毎に形成され、このスルーホールの全体を穴埋めする充填金属材を備え、かつ、上記の上面で上記のスルーホールと重なって上記の充填金属材と一体に平坦に形成された金属パッドを備える配線基板と、発光表示部の一連の光取り出し面を構成する透光性板材と、上記の透光性板材の裏面に垂直に接合され、上記の発光単位をそれぞれ個別に隔離する黒色又は暗色の遮光性隔壁と、上記の遮光性隔壁によって側方から囲い込まれて拘持されつつ上記のＬＥＤを封止する透光性の封止樹脂とを設け、上記の各ＬＥＤを、上記の配線基板の上記の上面に縦横行列状にフェイスダウンで二次元配列し、各ＬＥＤの一方の電極を上記の各金属パッドまたは各充填金属材の平坦面にダイボンディングして、上記の上面にフリップチップ実装することである。
【００１０】
ただし、上記の各充填金属材は、配線基板の裏面に形成された上記の給電配線と、各スルーホールの裏面側で繋がっており、また、各ＬＥＤのもう一方の電極は、配線基板の上面に形成された上記の給電配線にダイボンディングされるものとする。
また、上記の透光性板材は、ガラス製の板材でも樹脂製の板材でもよい。
また、各金属パッド及び各充填金属材の平坦面は、充填後の充填金属材に対する研磨処理によって形成することが望ましい。
【００１１】
また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、上記のＬＥＤの縦横配列方向における上記の遮光性隔壁の配設周期を２５０μｍ以上１０００μｍ未満にすることである。
ただし、この配設周期を短くし過ぎると、個々のＬＥＤを非常に小さく形成しなければならなくなり、それによって個々のＬＥＤの発光出力が低下してしまうので望ましくない。また、必要以上に高度な加工精度が要求されるので望ましくない。或いは、単体ＬＥＤチップの製造、接続、又は該隔壁の形成に関する加工精度の限界に達して、当該発光表示装置を生産することが困難となるか、その品質や歩留りが大幅に低下するので、その様な設定は工業的見地から現実的ではなくなる。このため、この配設周期は、３００μｍ以上にすることが更により望ましい。
一方、この配設周期を長くし過ぎると、所望のＬＥＤ発光表示装置の十分な小形化が阻害されるので望ましくない。したがって、小形化と加工精度の観点から、遮光性隔壁の配設周期、即ち発光単位の形成周期は、３００μｍ以上８００μｍ以下とすることがより一層望ましい。
【００１２】
また、本発明の第３の手段は、上記の第２の手段において、上記のスルーホールの直径を５０μｍ以上１５０μｍ未満にすることである。
【００１３】
また、本発明の第４の手段は、上記の第１乃至第３の何れか１つの手段において、上記の遮光性隔壁を、無機微粒子の集合体の焼成物から形成することである。
【００１４】
また、本発明の第５の手段は、上記の第１乃至第４の何れか１つの手段において、上記の封止樹脂の中または表面に蛍光体を備えることである。
ただし、用いる蛍光体としては、一般のＬＥＤ照明や従来のＬＥＤ発光表示装置等に用いられている公知のもの等を使用することができる。したがって、例えば、発光表示部の内側または外部に、紫外線を適当な可視光に変換する蛍光体を用いれば、紫外線発光のＬＥＤを用いることも可能であり、例えば、上記のＬＥＤを紫外線発光の III族窒化物系化合物半導体から構成し、更に蛍光体としては、紫外線を赤色光、緑色光、青色光の各色にそれぞれ変換する計３種類のものを同時に使用するなどしてもよい。また、これらの原色の補色を発光する蛍光体などを使用してもよい。ただし、紫外線発光のＬＥＤを用いる場合には、ＵＶカットフィルムなどを併用することがより望ましい。
【００１５】
また、本発明の第６の手段は、上記の第１乃至第５の何れか１つの手段において、上記のＬＥＤの光取り出し面の一部を、上向きに傾斜した該ＬＥＤの側壁面から形成することである。ただし、このＬＥＤの側壁の傾斜面は、平面で構成しても曲面で構成してもよい。また、同時に、ＬＥＤの基板の裏面に傾きを持たせたり、或いは、基板の裏面をも曲面で形成したりしてもよい。したがって、例えば、ＬＥＤの基板を、光取り出し方面に凸の凸レンズ状に形成することによって、本発明の第６の手段を具現してもよい。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、当該ＬＥＤ発光表示装置を構成する各ＬＥＤは、それぞれフェイスダウンで配線基板に直接フリップチップ実装されるので、上記の従来のワイヤーボンディング領域などの様な、ボンディングワイヤーを接続するためのリード電極の形成領域を配線基板の上面に確保する必要がない。このため、本発明の第１の手段によれば、２次元配列される各発光単位が占める占有面積を最小限に抑えることができる。また、通常、金属パッドやリード電極などの表面に凹凸があると接続不良（未半田）の原因になり易いが、本発明の金属パッドはスルーホールと重なってその全体を確実に穴埋めする充填金属材と一体に平坦に形成されるので、各ＬＥＤの片方の電極は、これらの金属パッドの平坦面またはそれと一体の充填金属材の平坦面にダイボンディングすることによって、配線基板の裏面側の給電線路に電気的に確実に接続することが可能となる。したがって、配線の信頼性が向上する。また、この様な配線形態を採用すれば、高価なビルドアップ基板などを導入する必要もなくなるので、製造コストを効果的に削減することができ、これによって、装置の生産性も向上する。
【００１７】
したがって、本発明の第１の手段によれば、各発光単位が占める占有面積を最小限に抑えつつ、信頼性が十分に高い給電回路を小形かつ安価に形成することができる。
また、この様な手段に基づいて狭ピッチで（短周期で）縦横行列状に２次元配列された各ＬＥＤは、上記の黒色又は暗色の遮光性隔壁によって個別に隔離されて、上記の封止樹脂と共に各発光単位をそれぞれ構成するので、隣接する各ＬＥＤからの発光は、この遮光性隔壁による効果的な遮光作用によって互いに干渉し難くなる。このため、本発明の第１の手段によれば、コントラストに優れた視認性の高い小形のマトリックス表示を実現することができる。
したがって、本発明の第１の手段によれば、視認性が高い２次元ドットマトリックス表示が可能な信頼性の高い所望のＬＥＤ表示装置を非常に小形かつ安価に製造することができる。
【００１８】
また、本発明の第２の手段によれば、上記の発光ドットの配設ピッチが適切に確保されるため、工業的に現実的な生産性を確保しつつ、従来よりも遥かに小形で視認性の高いＬＥＤ発光表示装置を製造することができる。また、特に、遮光性隔壁の設定周期を３００μｍ以上８００μｍ以下とした場合には、３ｍ以内、特に数十センチメートルから１メートル前後の目視距離における視認性が非常に良好な、優れて小形のＬＥＤ表示装置を構成することができる。
【００１９】
また、本発明の第３の手段によれば、上記の第２の手段において、給電回路の信頼性と上記の狭ピッチ（２５０μｍ以上１０００μｍ未満）とを十分に良好に両立させることができる。
【００２０】
また、本発明の第４の手段によれば、周知の感光性ガラスペースト法などに基づいて、上記の遮光性隔壁を非常に小形かつ高精度に形成することができる。
また、本発明の第５の手段によれば、例えば、青色発光のＬＥＤや紫外線発光のＬＥＤなどの唯一色のＬＥＤを用いた場合にも、白色または混合色の発光表示を実現することができる。また、これらの蛍光体の蛍光色の組み合わせは任意であるから、所望の発光色を実現することもできる。
【００２１】
また、本発明の第６の手段によれば、ＬＥＤの側壁面が上方を向いて傾斜しているので、その側壁面から出力される光を上記の遮光性隔壁に反射させて上方に効率よく取り出すことができる。このため、本発明の第６の手段によれば、各ＬＥＤの外部発光効率が向上する。また、この第６の手段に基づいて、例えば、各ＬＥＤの基板を適当な凸レンズ状に形成すれば、その適度な集光作用と上記の反射作用とによって、光を発光表示部の正面方向に効率よく出力することもできる。
【００２２】
また、ＬＥＤの側壁面を傾斜面で構成しておけば、各ＬＥＤが接続された上記の配線基板上に、上記の遮光性隔壁を組み付ける際に、その遮光性隔壁がＬＥＤに当接しても遮光性隔壁が傾斜面に沿ってＬＥＤの周囲に逃げ易くなる。このため、遮光性隔壁の組付けの際に若干の位置付け誤差が生じた場合に、遮光性隔壁が破損し難くなる。したがって、本発明の第６の手段によれば、ＬＥＤ発光表示装置の歩留りや品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
なお、上記の透光性板材としてガラス板を用いる場合には、上記の遮光性隔壁はそのガラス板の上で形成したり焼成したりすることもできるが、遮光性隔壁の形成や焼成は、必ずしも上記の透光性板材と共に実施する必要はない。
【００２４】
また、上記の遮光性隔壁の厚さは、３０μｍ以上１０００μｍ以下にすることが望ましい。ただし、この遮光性隔壁の厚さのより望ましい値は、３０μｍ以上５００μｍ以下であり、更に望ましい値は、５０μｍ以上２００μｍ以下である。この厚さが薄過ぎると該隔壁における十分な強度と遮光性が得られ難くなり望ましくない。また、この厚さを厚くし過ぎると、表示のコントラストは十分に確保できるが、発光表示装置の小形化を促進する上で不利となる。なお、この遮光性隔壁の厚さは、必ずしも均一である必要はなく、厚い部分と薄い部分とを混在させてもよい。したがって、１辺の隔壁において厚い部位と薄い部位とを混在させて形成してもよく、例えば、隔壁の脚部を厚くして隔壁の上端部を薄くする様にしてもよい。また、強度や視認性などを考慮して、隔壁を形成する方向によって厚さを替える様にしてもよい。
そして、この様な遮光性隔壁の厚さ設定に従えば、遮光性隔壁の遮光作用と強度を確保しつつ、更に、所望のＬＥＤ発光表示装置の小形化に最適な薄い隔壁を形成することができる。
【００２５】
また、上記の遮光性隔壁の高さは、１００μｍ以上１５００μｍ以下にすることが望ましい。ただし、この隔壁の高さのより望ましい値は、４００μｍ以上１０００μｍ以下である。この高さが低過ぎると、当該隔壁が形成する枠内にＬＥＤ、封止樹脂、及び給電配線などを格納するための十分な空間が得られ難くなり望ましくない。また、この高さを高くし過ぎると、該隔壁をその高さ方向に多段構成に繰り返し積層形成する必要が生じるため、必要以上に製造工程が増えてしまい望ましくない。
そして、この様な遮光性隔壁の高さ設定に従えば、この遮光性隔壁が形成する枠内に、ＬＥＤ、給電配線、及び封止樹脂を格納するのに必要かつ十分な高さを確保しつつ、更に、所望のＬＥＤ発光表示装置の薄形化に最適な高さの隔壁を形成することができる。
【００２６】
また、上記の封止樹脂中において、蛍光体を透光性板材の内壁面近傍まで沈降した層状に分布させる様にしてもよい。ただし、この分布はできるだけ薄く均一であることがより望ましい。また、上記の遮光性隔壁の側壁面及び上記の透光性板材の内壁面に上記の蛍光体を塗布する様にしてもよい。ただし、この塗布は、できるだけ薄く均一にすることがより望ましい。
【００２７】
また、上記の透光性板材内での光の反射を減衰させるためには、有色ガラスや有色樹脂などを用いることがより望ましい。また、それらの有色化は、表示部の外部からの入射光の反射を装置内部に留めることによって、発光表示の視認性を高めるためにも有効である。
また、上記の透光性板材の表示面（光取り出し面）には、一般のテレビ、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム、携帯電話等の液晶ディスプレー装置に用いられているものと同等の光拡散フィルムなどを用いてもよい。これによって、表示面を斜視した場合にも、高い視認性を得ることが可能となる。
【００２８】
また、上記の遮光性隔壁の形成の際に利用することができる感光性ペーストの無機微粒子としては、例えばガラスやセラミック（アルミナ、コーディライトなど）などがあり、特に、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、または、アルミニウム酸化物を必須成分とするガラスやセラミックスなどを用いることがより望ましい。これらの無機微粒子の粒子径は、作製しようとするパターンの形状を考慮して選ばれるが、体積平均粒子径（Ｄ５０）が、１〜１０μｍであることが望ましく、より望ましくは、１〜５μｍである。Ｄ５０を１０μｍ以下とすることで、表面凸凹が生じるのを防ぐことができる。また、１μｍ以上とすることで、ペーストの粘度調整を容易にすることができる。さらに、比表面積０．２〜３ｍ2 ／ｇのガラス微粒子を用いることが、パターン形成において、特に望ましい。
また、これらの無機微粒子として、熱軟化温度が３５０℃〜６００℃のガラス微粒子を６０重量％以上含む無機微粒子を用いることが望ましい。また、熱軟化温度が６００℃以上のガラス微粒子やセラミック微粒子を添加することによって、焼成時の収縮率を抑制することができる。その量は、４０重量％以下が望ましい。
【００２９】
また、特にガラス粉末としては、焼成時に透光性ガラス板にそりを生じさせないためには線膨脹係数が５０×１０-7〜９０×１０-7のガラス微粒子を用いることが望ましく、更には、６０×１０-7〜９０×１０-7のガラス微粒子を用いることが望ましい。
また、これらのガラス微粒子に更に、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化亜鉛のうちの少なくとも１種類を合計で５〜５０重量％含有させることによって、透光性ガラス板上にパターン加工するのに適した温度特性を有するガラスペーストを得ることができる。特に、酸化ビスマスを５〜５０重量％含有するガラス微粒子を用いると、ペーストのポットライフが長いなどの利点が得られる。
また、低融点ガラス粉末は、ペースト形成時の充填性および分散性が良好で、ペーストの均一な厚さでの塗布が可能であると共にパターン形成性を良好に保つためには、平均粒子径が１〜７μｍであり、最大粒子径が４０μｍ以下であることが望ましい。
【００３０】
なお、用いる感光性ペーストとしては、焼成後に黒色に変化することが重要である。これは、焼成後に黒色に変化しないと、例えば露光時に高透過性を期して透明な感光性ペーストを使用しても焼成後にディスプレイのコントラスト向上を達成することができず、一方、焼成前から黒色を呈する感光性ペーストを使用しても、露光光を吸収してしまい良好なパターニング性を得ることができないためである。焼成後に呈する黒色は、ＸＹＺ表色系におけるＹ値で１５以下、さらには６以下、またさらには３以下であることが望ましい。また、反射ＯＤ値としては１．３以上、さらには１．５以上、またさらには１．６以上であることが望ましい。ここで反射ＯＤ値は、入射光強度をＩ0 とし、反射光強度をＩとした場合に、−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ0 ）で定義される値である。
【００３１】
焼成後に黒色に変化するという特性は、焼成により黒色の酸化物に変換する化合物を感光性ペーストに含有させることによって達成することができる。このような化合物としては、例えばＲｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕの化合物の群から選ばれた少なくとも一種を含むことが望ましい。これらの化合物は熱分解・酸化されてそれぞれの酸化物、即ち、酸化ルテニウム、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化鉄、酸化コバルト、または酸化銅となって、黒色に変化する。
また、これらの化合物は特に限定されるものではないが、上記の金属（Ｒｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ）のアルコキシド誘導体類、β−ジケトン類の錯体、β−ケト酸エステル類の錯体、有機カルボン酸誘導体類などを用いてもよい。
【００３２】
また、用いる有機成分としては、適当な有機溶媒に対して、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーのうちの少なくとも１種類から選ばれた感光性成分を含有させ、更に、必要に応じて、光重合開始剤、光吸収剤、増感剤、増感助剤、重合禁止剤などを添加するとよい。
【００３３】
感光性ペーストの粘度は、有機溶媒により１万〜２０万ｃｐｓ（センチ・ポイズ）程度に調整することが望ましい。用いる有機溶媒としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ブロモベンゼン、クロロベンゼン、ジブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安息香酸、クロロ安息香酸などが有用であり、本発明の有機成分としては、これらのうちの１種以上を含有する有機溶媒混合物が用いられる。
【００３４】
また、上記の感光性モノマーとしては、炭素−炭素不飽和結合を含有する化合物で、その具体例としては、例えば、単官能および多官能性の（メタ）アクリレート類、ビニル系化合物類、アリル系化合物類などを用いることができる。これらは１種または２種以上使用することができる。
また、上記の感光性オリゴマーや上記の感光性ポリマーとしては、炭素−炭素２重結合を有する化合物のうちの少なくとも１種類を重合して得られるオリゴマーやポリマーを用いることができる。ポリマーやオリゴマーに不飽和カルボン酸などの不飽和酸を共重合することによって、感光後の現像性を向上することができる。
【００３５】
更に、上記の光重合開始剤の具体的な例としては、ベンゾフェノン、Ｏ- ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，３−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−２−フェニルアセトフェノンなどが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。光重合開始剤は、感光性成分に対し、望ましくは０．０５〜１０重量％の範囲で添加され、より望ましくは、０．１〜５重量％の範囲で添加される。重合開始剤の量が少な過ぎると、光感度が低下する傾向にあり、光重合開始剤の量が多すぎると、露光部の残存率が小さくなり過ぎる傾向にある。
【００３６】
また、光吸収剤を添加することも有効である。紫外光や可視光の吸収効果が高い化合物を添加することによって、高アスペクト比、高精細、高解像度が得られる。光吸収剤としては、有機系染料からなるものが望ましく用いられる、具体的には、アゾ系染料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン系染料、アントラキノン系染料、ベンゾフェノン系染料、ジフェニルシアノアクリレート系染料、トリアジン系染料、ｐ−アミノ安息香酸系染料などを使用することができる。
【００３７】
また、感度を向上させるために添加される増感剤の具体例としては、例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，３−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロペンタノン、２，６−ビス（４−ジメチルアミノベンザル）シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらの増感剤は、２種以上を同時に使用することもできる。
【００３８】
これらの原材料から作ることができる感光性ペーストは、通常、上記の無機微粒子や有機成分を所定の組成になるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。
また、これらの感光性ペーストを塗布する方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター法、ロールコータ法、ドクターブレード法などを用いることができる。この時、塗布厚さは、塗布回数、スクリーンのメッシュ、ペーストの粘度を選ぶことによって調整することができる。いずれの場合においても、塗布厚さは、所望の隔壁の高さとペーストの焼成収縮率を考慮して決めることができる。また、感光性ペーストを塗布する前に、塗布面の表面処理を行って接着性を向上させることが有効である。このような表面処理にはシラン系カップリング剤や金属アルコキシ化合物などが有用である。
【００３９】
感光性ペーストを塗布した後は、該塗布領域を通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ炉などを用いて十分に乾燥させて、感光性ペーストの塗布膜を形成することが望ましい。
続いて、露光装置を用いて露光を行う。露光は、通常のフォトリソグラフィ法で行われるように、フォトマスクを用いてマスク露光する。この際使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も望ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。
【００４０】
露光条件は、塗布厚みによって異なるが、１〜１００ｍＷ／ｃｍ2 の出力の超高圧水銀灯を用いて０．１〜１０分間露光を行う。更に望ましくは、５〜３０ｍＷ／ｃｍ2 の出力の超高圧水銀灯を用いて２０秒〜５分間露光を行うのが望ましい。露光の際、ペースト塗布膜とフォトマスクを密着して行う方法と一定の間隔をあけて行う方法（プロキシミティ露光）のいずれを用いてもよい。
この際、用いるフォトマスクパターン、フォトマスクの線幅によって、形成される隔壁パターン形状、および隔壁の幅が決定される。ただし、ここで言うフォトマスクの線幅とは、スリット部分、すなわち光が透過する部分のストライプ幅のことである。
【００４１】
感光性ペーストの塗布膜から露光・現像の工程を経て形成された隔壁パターンは次に焼成炉で焼成されて、有機成分を熱分解して除去し、同時に無機微粒子成分中の低融点ガラスを溶融させて無機質の隔壁を形成する。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なるが、通常は、空気中で焼成される。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。
【００４２】
バッチ式の焼成を行うには通常、隔壁パターンが形成されたガラス基板を室温から５００℃程度まで数時間掛けてほぼ等速で昇温した後、焼成温度として設定された５００〜５８０℃に６０分〜５時間で上昇させて、約１０〜３０分間保持して焼成を行う。焼成温度は用いるガラス基板のガラス転移点より低くなければならないので自ずから上限が存在する。即ち、焼成温度が高すぎたり、焼成時間が長すぎたりすると隔壁の形状にダレなどの欠陥が発生するため、注意を要する。また、有機成分に含まれる感光性モノマー、感光性オリゴマーもしくはポリマー、種々の添加剤の熱分解特性とガラス粉末成分の熱特性が不釣り合いになると、隔壁が褐色に着色したり、隔壁が基板から剥がれたりする欠陥が発生する場合があるため、注意を要する。
【００４３】
なお、特に、遮光性隔壁の構造を段差（壁幅差）を持つ２段構造に形成する場合には、露光された１層目の感光性ペースト塗布膜上に、さらに感光性ペーストを塗布、乾燥し、２層目の感光性ペースト塗布膜を形成する。
また、少なくとも２層目の感光性ペーストに焼成して黒色を呈するものを用いることにより、コントラストを向上させることができる。感光性ペーストが焼成して黒色を呈する様にするには、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの金属もしくはそれらの酸化物を合計で１〜１５重量％含有するガラスを用いると良い。また、ガラス粉末に黒色金属又は金属酸化物を付着させるか、または被服させても良い。また、１層目の感光性ペースト塗布膜を露光・現像して隔壁パターンの一部を形成した後に、２層目の感光性ペーストを塗布し、露光・現像して隔壁を形成しても良い。
【００４４】
なお、本発明を具体的に実施する際に応用することができるこれらの所謂感光性ペースト法（または感光性ガラスペースト法）については、例えば下記の参考文献１〜１０などを参考にすることができる。これらの公知技術は、従来より専ら、プラズマディスプレイパネルや、電子放出素子を用いた画像形成装置などの製造工程に用いられてきた経緯を有する技術ではあるが、しかしながら、これらの従来技術は、上記の本発明の手段に基づいて適宜応用することによって、本発明のＬＥＤ発光表示装置の設計及び製造においても、本発明の作用に基づいて、部分的には十分に有効利用し得るものである。
【００４５】
（参考文献１）特開平１１−３１４９３７号公報
（参考文献２）特開２０００−１４９７８２号公報
（参考文献３）特開２０００−２８４４７１号公報
（参考文献４）特開２０００−３４７３９４号公報
（参考文献５）特開２００１−０９２１１９号公報
（参考文献６）特開２００２−０４９１４６号公報
（参考文献７）特開２００３−１８６２０７号公報
（参考文献８）特開２００４−２６５８６７号公報
（参考文献９）特開２００４−３０３５５０号公報
（参考文献１０）特開２００６−２２２０７５号公報
【００４６】
即ち、これらの参考文献からは、本発明で利用することができる感光性ペースト法に関して、例えば下記項目（１）〜（５）などの具体例、適正範囲、または具体的な実施条件等を詳しく知ることができる。
（１）可用または望ましい無機微粒子の種類と、粒子径の適正範囲や望ましい粒度分布
（２）可用または望ましい有機成分の種類
（３）可用または望ましい現像液の種類
（４）望ましい露光処理条件（波長、時間など）
（５）望ましい焼成処理条件（温度、時間など）
【００４７】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４８】
図１に本実施例１のＬＥＤ発光表示装置の発光表示部１００の部分的な断面図を示す。この発光表示部１００は、水平面である配線基板１１０の上面１１１ａ側に、ＬＥＤ５０を縦横行列状に２次元配列してフリップチップ実装したものである。以下、この上面１１１ａに垂直な上向き、即ち鉛直方向の上向きをｚ軸の正の向きとする。
この発光表示部１００の光取り出し面は、厚さ約１ｍｍのスモーク状に有色の透光性樹脂板材１３１の裏面に蛍光体を含む蛍光フィルム１３２を貼り付けて形成した透光性板材１３０の上面１３１ａで構成されている。この蛍光体は青色光を黄色光に変換するＹＡＧ剤からなる。配線基板１１０の基板材１１１は、ガラスエポキシ（ＦＲ４）から形成されており、その厚さは１ｍｍで、そこには直径０．１ｍｍの円筒形状のスルーホール１１１ｃが、垂直方向に彫られ、それらが多数水平方向に周期的に２次元配列されている。その配設周期Ｌは、０．５ｍｍである。また、無機微粒子の集合体の焼成物（ガラス）から形成された黒色ガラス製の遮光性隔壁１２０も、同様の周期Ｌで形成されている。
【００４９】
この図１のＡ−Ａ断面を見下ろした平面図を図２に示す。即ち、図２は、この発光表示部１００を構成する配線基板１１０の部分的な平面図である。以下、本図２におけるスルーホール１１１ｃを並べた縦方向をｙ軸方向、スルーホール１１１ｃを並べた横方向をｘ軸方向とする。スルーホール１１１ｃは、縦方向（ｙ軸方向）にも横方向（ｘ軸方向）にも周期Ｌ＝０．５ｍｍで形成されている。図１の断面は、図２のＢ−Ｂ断面に相当している。即ち、このＢ−Ｂ断面は、平面ｙ＝−ｘに平行でスルーホールの中心軸を含む面であり、図１にはこの断面をｘ軸方向から斜視した図が描かれている。
図２に破線で示した格子状の図形は、図１の遮光性隔壁１２０の配置位置を示している。即ち、遮光性隔壁１２０は、縦横共に配設周期Ｌ＝０．５ｍｍ，厚さｔ＝７０μｍで格子状に形成されており、その高さｈは、６８０μｍである。
【００５０】
図１の銅薄膜３１は蒸着によって基板材１１１の表裏両面（１１１ａ，１１１ｂ）とスルーホール１１１ｃの内壁面に成膜された金属膜であり、銅ペースト３２はその後のどぶ漬けメッキ処理によって、銅薄膜３１の上とスルーホール１１１ｃの管内全体を埋める様にメッキしたものである。ここでは、銅薄膜３１と銅ペースト３２のスルーホール１１１ｃの管内に位置する部分が、本発明の充填金属材に相当し、銅薄膜３１と銅ペースト３２の上面１１１ａから上側に位置する部分（３１ａ，３２ａ）が、本発明の金属パッド（３０ａ）に相当している。一方、基板材１１１の裏面１１１ｂから下側に位置する銅薄膜３１と銅ペースト３２の部分（３１ｂ，３２ｂ）は、ｎ側給電線路３０ｂを構成している。このｎ側給電線路３０ｂは、基板材１１１の裏面１１１ｂ上において、図２の横方向即ち図１、図２のｘ軸方向に伸延されて互いに繋がっており、これによって、横方向（ｘ軸方向）に並ぶ各充填金属材（銅薄膜３１と銅ペースト３２）は、それぞれ同電位に維持される。
【００５１】
また、銅薄膜２１と銅ペースト２２は、上記の銅薄膜３１及び銅ペースト３２と同様に、同じ工程でそれぞれ積層されたものであり、銅ペースト２２と銅ペースト３２ａの各上面は、共に同一の研磨処理によって同じ高さに平坦化されている。図２には、それらの平坦面が図示されている。そして、銅薄膜２１と銅ペースト２２は、上面１１１ａ側の給電線路を構成するｐ側リード電極２０を形成している。このｐ側リード電極２０は、基板材１１１の上面１１１ａ上において、図２の縦方向即ち図１、図２のｙ軸方向に伸延されて互いに繋がっており、これによって、縦方向（ｙ軸方向）に並ぶ各ｐ側リード電極２０は、それぞれ同電位に維持される。図３には、このｐ側リード電極２０と上記のｎ側給電線路３０ｂの各伸延方向が図示されている。
【００５２】
青色発光のＬＥＤ５０は、サファイア基板５１の上に、ｐコンタクト層や発光層などを含む複層構造の半導体結晶層５２を結晶成長によって積層して形成したものであり、その大きさは、縦、横、高さがそれぞれ、約３００μｍ、約３００μｍ、及び約１５０μｍである。ただし、サファイア基板５１は、半導体ウェハからの単体チップ化工程において、上（サファイア基板の裏面側）に凸の凸レンズ状に形成されている。
また、ＬＥＤ５０の各電極については、金属層５３がｎ電極を構成し、金属層５４がｐ電極を構成している。これらの金属層は、半導体結晶層５２との密着性、オーミック特性、電気伝導度、反射率、用いる半田材との親和性、及び各金属層の拡散合金化（劣化）防止作用などを考慮して、それぞれ複層構造に形成することが望ましい。ｎ電極５３の平面形状は正方形、ｐ電極５４の平面形状はＬ字形またはくの字形に形成する。
なお、符号６０は半田材を指している。また、遮光性隔壁１２０で格子状に仕切られた各発光単位の内部空間における隙間領域は、エポキシ材からなる封止樹脂７０で満たされている。そして、遮光性隔壁１２０と透光性板材１３０は共に、この封止樹脂７０の硬化によって、ＬＥＤ５０を具備する配線基板１１０に接合されている。
【００５３】
言い換えれば、エポキシ材のポッティング及びその後の硬化処理によって形成された透光性の封止樹脂７０は、遮光性隔壁１２０によって側方から囲い込まれて拘持されつつＬＥＤ５０を封止している。このため、各ＬＥＤ５０とそれを封止する封止樹脂７０から構成される各発光ドットは、遮光性隔壁１２０が形成する格子状の各枠体でそれぞれ個別に隔離されている。これらの各発光ドットは、上記の様に二次元配列されることによって、ドットマトリックスを構成するものであり、所望の発光表示を実現する上でのＯＮ／ＯＦＦ制御（または輝度制御）の制御単位になっている。ただし、透光性の封止樹脂７０は、その他にも例えばシリコン樹脂などから形成してもよい。
【００５４】
図３に、上記の発光表示部１００を有する発光回路２００の平面図を示す。この発光表示部１００は、上記の青色発光のＬＥＤ５０を縦方向に７個、横方向に１０個、合計７０個等間隔に整列させたものである。この２次元配列された各ＬＥＤ５０の点灯／消灯の組み合わせにより、２文字の任意の英数字の表示が可能である。基板材１１１の上面１１１ａ上を主に縦方向（ｙ軸方向）に延びる各ｐ側リード電極２０の終端部には、円形の電極パッド２０１〜２１０がそれぞれ形成されている。また、基板材１１１の裏面１１１ｂ上を主に横方向（ｘ軸方向）に延びる各ｎ側給電線路３０ｂの右側終端部には、円形の電極パッド２１１〜２１７がそれぞれ形成されている。ただし、裏面１１１ｂ側の各ｎ側給電線路３０ｂに接続された各電極パッド２１１〜２１７はそれぞれ、各位置の基板材１１１に垂直に（ｚ軸方向に）形成されたスルーホールを介して、基板材１１１の上面１１１ａ上に形成されている。
【００５５】
以下、上記の発光表示部１００を中心とするこの発光回路２００の製造方法について、各工程毎に説明する。
１．配線基板１１０の作成工程
（１）穴あけ
まず最初に、厚さ１ｍｍのガラスエポキシ（ＦＲ４）からなる基板材１１１に垂直に（ｚ軸方向に）、直径０．１ｍｍのスルーホール１１１ｃを形成する。この時、既に図２、図３を用いて示した様に、その配列周期Ｌは、０．５ｍｍとし、縦方向（ｙ軸方向）に７個、横方向（ｘ軸方向）に１０個、合計７０個のスルーホール１１１ｃを２次元行列状に形成する。
【００５６】
（２）銅薄膜の蒸着
次に、基板材１１１の上面１１１ａ及び裏面１１１ｂに銅を蒸着する。これによって、銅薄膜３１（３１ａ，３１ｂ）を基板材１１１の露出表面（表裏両面）上とスルーホール１１１ｃの内壁面上に成膜する。この時、スルーホール１１１ｃの内壁面上には、必ずしも全域に渡って完全に１層状に蒸着できなくてもよい。銅薄膜３１の膜厚は、上面１１１ａ及び裏面１１１ｂにおいて１０〜４０μｍ程度とする。
【００５７】
（３）どぶ漬けメッキ処理
次に、この基板材１１１を銅ペーストでどぶ漬けメッキ処理する。この時、銅ペーストには、加熱溶融させた銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との溶融物を用いるが、銅ペースト３２の特性改質のため鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、または銀（Ａｇ）などを混ぜたりしてもよい。また、銅ペースト３２の酸化を防止するために、窒素などの不活性ガス雰囲気下でどぶ漬け処理することが望ましい。積層する銅ペースト３２の膜厚は、上面１１１ａ及び裏面１１１ｂにおいて、４０〜１００μｍ程度とする。また、スルーホール１１１ｃの内部空間は完全に埋めることが望ましいが、少なくともスルーホール１１１ｃの開口部を完全に埋めると共に、それらの表裏両開口部間の導通が確実にとれる様に、本どぶ漬けメッキ処理によってスルーホール１１１ｃの内部空間を埋め込む。
【００５８】
（４）研磨処理
次に、表裏両面（上面１１１ａ及び裏面１１１ｂ）に成膜された銅ペースト３２の表面をそれぞれ機械的な研磨処理によって平坦化する。ただし、裏面１１１ｂ側の研磨処理は、省略してもよい。この研磨処理によって、銅薄膜３１と銅ペースト３２の２層を合せた厚さ（即ち、図１、図２の金属パッド３０ａとｐ側リード電極２０の各厚さ）をそれぞれ４０〜７０μｍの間の略一定の厚さに平坦化する。
【００５９】
（５）半田材の蒸着
次に、上面１１１ａ側の銅ペースト３２の上に半田材６０を蒸着する。ただし、図３の発光表示部１００の領域以外の部位には、この半田材６０を蒸着する必要はないので、これらの半田不要な領域には、レジストマスクを掛けておいて、蒸着された半田材６０を後から、そのレジストマスクに対するウエットエッチングなどによってリフトオフしてもよい。
【００６０】
（６）配線パターンの形成
最後に、ドライエッチングによって、表裏各面の各配線パターン（即ち、ｐ側リード電極２０、金属パッド３０ａ、ｎ側給電線路３０ｂ及び電極パッド２０１〜２１７）を形成する。
【００６１】
２．ＬＥＤの単体化と接合
その後、以下の手順で、ＬＥＤ５０を半導体ウェハから各単体に切り出して、上記の配線基板１１０の各部に接合する。
（１）半田材の蒸着
ＬＥＤ５０の各電極（ｎ電極５３とｐ電極５４）の表面にも、上記と同じ半田材６０を蒸着する。
（２）凸レンズ形成と分離
ＬＥＤ５０を有する半導体ウェハを構成するサファイア基板５１の裏面側に、レーザビームを用いて各単体チップ（ＬＥＤ５０）単位に分離するためのＶ字形の分離溝を形成し、ウエットエッチングによってレーザ照射時の飛散物を洗浄し、その後、その半導体ウェハを乾燥させる。
そして、そのＶ字溝に対するブラスト処理により、サファイア基板５１を凸レンズ状に形成してから、その半導体ウェハを各単体チップに分離する。これにより、図１に示した形状のＬＥＤ５０を得る。
【００６２】
（３）仮接合材
次に、ＬＥＤ５０の各電極表面に蒸着された半田材６０と、ｐ側リード電極２０及び金属パッド３０ａ上に成膜された半田材６０とをそれぞれ、仮接合材であるフラックスを用いて、図１に示す所定の位置で接合する。即ち、配線パターンが形成された配線基板１１０の上面１１１ａ側のＬＥＤ接合領域の一体に仮接合用のフラックスを塗布し、ｐ側リード電極２０の上に半田材６０を介してｐ電極５４を配置し、金属パッド３０ａの上に半田材６０を介してｎ電極５３を配置して、この配線基板１１０の上に個々のＬＥＤ５０を仮接合材する。
【００６３】
（４）半田付け
次に、適度な押圧によって、各ＬＥＤ５０をそれぞれ配線基板１１０に密着させながら、この双方を半田材６０の融点を超えるその融点近傍の温度にまで昇温して、ＬＥＤ５０をそれぞれ配線基板１１０に半田付けする。
（５）後処理
その後、ウエットエッチングによって、上記のフラックス（仮接合材）を除去してから、配線基板１１０を洗浄して、十分に乾燥させる。
【００６４】
３．遮光性隔壁１２０の作成
（１）感光性ガラスペーストの製造工程
ガラス転位点４００℃〜５５０℃、荷重軟化点４５０℃〜６００℃の透光性の低融点ガラスの粉末からなる無機微粒子を、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、またはこれらの金属の酸化物が合計１〜１５重量％の比率で含有、付着または被覆されたガラス粉末か、或いは、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＣｕからなる金属の酸化物を有する１０〜５０重量％のフィラーと、５０〜９０重量％のガラス粉末との混合物から構成する。そして、この無機微粒子と所定の感光性有機成分（即ち、有機溶剤に、感光性モノマー、光重合開始剤、光吸収剤、増感剤、増感助剤、及び重合禁止剤を混合したもの）とを調合して感光性ペーストを製造する。ただし、無機微粒子の平均粒子径は、１〜７μｍの間とし、最大粒子径は４０μｍ以下とする。
【００６５】
なお、焼成により黒色の酸化物に変換する有機金属化合物を用いる場合には、その含有量は溶媒を除した状態の感光性ペーストに対して６〜３０重量％であることが望ましい。６重量％以上とすることで、焼成後の反射率低下の効果を得ることができる。また、３０重量％以下とすることで、ペースト塗布膜の状態で光透過を阻害せずパターニング性を保つことができる。
【００６６】
（２）ペースト塗布工程
次に、ＳｉＯ2 基板、耐熱ガラス板材、または金属板などからなる耐熱性を有する焼成用基台の上に、シリコン（Ｓｉ）シートを固定し、このシリコン（Ｓｉ）シートの上面に、上記の感光性ペーストを層状に塗布する。そして、該塗布領域を通風オーブンなどを用いて十分に乾燥させる。なお、感光性ガラスペーストを塗布する方法は任意でよい。ただし、ここでは、最終的に、図１の遮光性隔壁１２０の高さｈが前述の高さになる様に、塗布する感光性ペーストの膜厚を調整する。
【００６７】
（３）露光工程
この感光性ガラスペーストが塗布された領域の内の、目的とする遮光性隔壁１２０を形成すべき箇所にのみ、即ち周期Ｌ＝５００μｍ、幅（厚さ）ｔ＝７０μｍの格子状に、選択的に可視光、紫外線、または近赤外光を当てる。これらの工程は、周知のフォトリソグラフィ法に基づいて実施することができる。ただし、これらの中で紫外線が最も望ましく、その光源としては例えば超高圧水銀灯などが好適である。
露光条件は、塗布厚みによって異なるが、５〜３０ｍＷ／ｃｍ2 の出力の超高圧水銀灯を用いて２０秒〜５分間露光を行う。
【００６８】
（４）現像工程
上記の露光工程において露光されなかった領域を占める上記の感光性ガラスペーストを現像処理によって流し落とす。これらの工程は、周知のフォトリソグラフィ法に基づいて実施することができる。即ち、露光後、露光部分と未露光部分の現像液に対する溶解度差を利用して現像処理を行う。
この場合、浸漬法、スプレー法、またはブラシ法などを用いることができる。また、特に、感光性ペーストが側鎖にカルボキシル基を有する場合には、アルカリ水溶液での現像が可能になる。アルカリとしては、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去し易いので望ましい。有機アルカリとしては、アミン化合物を用いることができる。具体的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどがあげられる。アルカリ水溶液の濃度は通常０．０５〜１重量％、より望ましくは０．１〜０．５重量％である。アルカリ濃度が低すぎれば可溶部が完全に除去されず、アルカリ濃度が高すぎれば、露光部のパターン（遮光性隔壁１２０）を剥離させたり、侵食したりする恐れが生じ得るので注意を要する。
なお、現像時の温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上望ましい。
【００６９】
（５）焼成工程
上記の現像処理によって、シリコン（Ｓｉ）シートの上に残った感光性ペーストを上記の焼成用基台と共に熱処理して無機微粒子を焼成することによって、上記の遮光性隔壁１２０を形成する。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なるが、通常は、空気中で焼成することができる。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。バッチ式の焼成を行うには通常、隔壁パターンが形成されたシリコン（Ｓｉ）シートを室温から５００℃程度まで数時間掛けてほぼ等速で昇温した後、焼成温度として設定された５００〜５８０℃に６０分〜５時間で上昇させて、約１０〜３０分間保持して焼成を行う。
【００７０】
（６）シート除去工程
焼成用基台から、焼成された遮光性隔壁１２０ごと上記のシリコン（Ｓｉ）シートを取り外し、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）等の塩基性水溶液を用いたウェットエッチングまたは電解エッチングによって、このシリコン（Ｓｉ）シートを除去し、残った遮光性隔壁１２０を洗浄する。これによって、図１、図２に示した格子状の遮光性隔壁１２０を得ることができる。また、このエッチング処理の処理時間を短縮するために、シリコン（Ｓｉ）シートの露光されない領域の中央部分（各格子の中央部分）に、最初からそれぞれ穴を空けておいてもよい。また、シリコン（Ｓｉ）シートの代わりに、上記の焼成温度に対する耐熱性があり、かつ、エッチング除去され易いその他の材料からなるシート材や薄膜などを用いてもよい。
【００７１】
４．各部の組み付け
（１）ポッティング工程
図３の発光表示部１００の形成領域に合わせて、基板材１１１の上面１１１ａの上に外枠を付けて、その中に、封止樹脂７０の原料となるエポキシ剤を注入する。
（２）接合工程
次に、その液状のエポキシ剤の上から、遮光性隔壁１２０をエポキシ剤の中に押し込んで、遮光性隔壁１２０を図１に示す所定の位置に配置する。その後、前述の透光性板材１３０を遮光性隔壁１２０の上に乗せて、図１に示す所定の位置に配置する。この様な手順によれば、透光性板材１３０と遮光性隔壁１２０とが最初から接合された枡目状の結合体の枠内（枡内）に、それぞれ液状のエポキシ剤を注入して、その後その各枠内に、配線基板１１０に半田付けされた個々のＬＥＤ５０を位置付けてそれぞれ組み入れる場合よりも、エポキシ剤の注入ムラが生じ難くなる。
【００７２】
（３）樹脂硬化工程
その後、ＬＥＤ５０が半田付けされた配線基板１１０と遮光性隔壁１２０と透光性板材１３０とが互いにエポキシ剤で接合された図１の位置関係を維持しつつ、これらを加熱処理して、エポキシ剤を硬化させて、図１に図示する硬化された封止樹脂７０を有する発光表示部１００を得る。
以上の用にして製造することができる発光回路２００は、例えば、以下の様にして使用することができる。
【００７３】
図４に、本実施例１のＬＥＤ発光表示装置３００の回路図を示す。本図４の発光回路２００′は、図３の発光回路２００に対応するものであり、本図４を用いて以下に説明する様に、このＬＥＤ発光表示装置３００の制御方式に従えば、縦横行列状に２次元配列されるＬＥＤの行数及び列数は、それぞれ任意に増やすことができるので、図３の発光回路２００についても、全く同様の制御方式によって、その発光表示を自在に駆動制御することができる。
【００７４】
本図４の発光回路２００′を構成する各発光ダイオードＤmn（ｍとｎは共に１以上４以下の整数）は、それぞれ図１のＬＥＤ５０から構成されている。また、本図４の電極パッド２０１〜２０４及び電極パッド２１１〜２１４は、それぞれ図３の各電極パッドに相当している。電極パッド２０１は、ＮＰＮ形のトランジスタ３０１のエミッタ端子に接続されており、このトランジスタ３０１のコレクタ端子は抵抗Ｒ１を介して直流電源３３０の正電極に接続されている。また、電極パッド２１１は、ＮＰＮ形のトランジスタ３１１のコレクタ端子に接続されており、このトランジスタ３１１のエミッタ端子は、直流電源３３０のアースされた負電極に接続されている。また、トランジスタ３０１、トランジスタ３１１の各ベース端子の電圧は、それぞれ制御回路３２０によって電圧制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）される。
【００７５】
このため、第１列目の発光ダイオードＤm1のＯＮ／ＯＦＦ状態は、トランジスタ３０１のベース電圧によって制御することができ、第１行目の発光ダイオードＤ1nのＯＮ／ＯＦＦ状態は、トランジスタ３１１のベース電圧によって制御することができる。したがって、例えば、発光ダイオードＤ11は、トランジスタ３０１とトランジスタ３１１の双方のベース電圧をＯＮ状態に制御した場合にのみ点灯させることができる。また、その他の列及び行についてもそれぞれ同様に、トランジスタ３０２〜３０４またはトランジスタ３１２〜３１４の各ベース電圧によって、それぞれのＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することができる。更に、その他の発光ダイオードＤmnについても、発光ダイオードＤ11と同様にその点灯／消灯状態を制御することができる。
【００７６】
したがって、例えば、トランジスタ３１１〜３１４の各ベース電圧の周期的な変更制御によって、ＯＮ状態とする行を常時唯一選択すると共に、その行をサイクリックに、１０Ｈｚ以上、望ましくは２０Ｈｚ以上の高速サイクルで変更し、かつ、各行がＯＮ状態となっている各タイミングで、対応するその行において発光させるべき個々の発光ダイオードＤmnの列だけを、それぞれトランジスタ３０１〜３０４によってＯＮ状態に制御すれば、人間の視覚的な残像作用に基づいて、各発光ダイオードＤmn（ｍとｎは共に１以上４以下の整数）の選択組み合わせによる所望の発光パターンを発光回路２００′上に任意に表示することができる。
したがって、同様の駆動制御方式に従えば、図３の発光表示部１００においては、合計７０個のＬＥＤ５０を用いて、所望の英数字を２文字横に並べて、任意に表示することができる。
【００７７】
〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
【００７８】
（変形例１）
例えば、上記の実施例１では、蛍光体を含む蛍光フィルム１３２を有する透光性板材１３０を用いたが、ポッティング前の液状の封止樹脂７０に蛍光体の粒子を混入させておき、ポッティングした液状の封止樹脂７０を硬化させる前に、透光性板材１３０を下側にして、透光性板材１３０の内壁面上に蛍光体の粒子を薄い層状に自然に沈降させる様にしてもよい。これにより、蛍光フィルム１３２の代わりとなる蛍光層を各発光単位毎に積層することができる。また、この様な沈降処理は、遠心分離機などを利用して強制的に実施してもよい。特にその場合には、蛍光体の沈降過程に掛かる時間が大幅に短縮できると共に、蛍光フィルム１３２の代わりとなる蛍光層を薄くより高密度に積層することができる。また、その様な蛍光体の粒子は、硬化される封止樹脂７０の略全体に分布させてもよい。また、封止樹脂７０には、光拡散剤を略全体に分布させてもよい。
【００７９】
（変形例２）
また、上記の実施例１では、発光ドットを碁盤目状に配列したが、これらの配列方法は任意でよい。その他にも例えば、正六角形などを基調とするハニカム状に配列してもよいし、正三角形などを基調として２次元配列してもよい。
なお、ＬＥＤのフリップチップ実装は、半田付けの代わりに電極バンプなどを用いて実施してもよく、その接合方法は任意である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、ＬＥＤを用いて構成される発光ドットを多数個二次元配列することによって構成されるドットマトリックスによって表現される任意の表示用途に利用することができ、例えば車両のフロントパネルの表示装置や、デジタル表示の腕時計や、家電製品の表示部や、或いはモロクロテレビやフルカラーテレビなどのＬＥＤディスプレイヤに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例１のＬＥＤ発光表示装置の発光表示部１００の部分的な断面図
【図２】発光表示部１００を構成する配線基板１１０の部分的な平面図
【図３】発光表示部１００を有する発光回路２００の平面図
【図４】実施例１のＬＥＤ発光表示装置３００の回路図
【図５】特許文献２に記載の従来の発光装置の平面図、断面図、及び裏面図
【符号の説明】
【００８２】
２０  ：  ｐ側リード電極（給電線路）
３０ａ：  金属パッド
３０ｂ：  ｎ側給電線路
３２  ：  充填金属材
５０  ：  ＬＥＤ
７０  ：  封止樹脂
１００  ：  発光表示部
１１０  ：  配線基板
１１１  ：  基板材
１１１ｃ：  スルーホール
１２０  ：  遮光性隔壁
１３０  ：  透光性板材
２００  ：  発光回路
３００  ：  ＬＥＤ発光表示装置
【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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