(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光チップと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子において、
前記発光素子は、底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージを有するとともに、前記発光チップは前記パッケージの凹部底面に配置されており、
前記第１の層は少なくとも前記凹部内に位置し、
前記第１の層の上面は凹面を有しており、
前記第２の層は少なくとも前記第１の層上に備えられており、
前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、
前記第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記パッケージの凹部側壁上面に少なくとも前記第２の層が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記パッケージの凹部側壁上面において、前記第２の層の膜厚は１〜１０μｍであり、前記光拡散部材が粒子状であって、その平均粒径は１０〜２０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の層は、少なくとも前記第１の層の凹面上に位置し、
前記凹面上に位置する第２の層の膜厚は端部から中央部にかけて大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記光拡散部材は、前記第２の層内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
複数の前記光拡散部材の一部は、前記第２の層から露出していることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第１の層または前記第２の層は、発光チップからの光により発光する蛍光物質が含有されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記光拡散部材は、顔料または蛍光物質であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
前記蛍光物質は、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質は、イットリウムの一部あるいは全部を他の元素に置換してなることを特徴とする請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種及びＳｉが含有されていることを特徴とする請求項９に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記光拡散部材は、粒子状であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記光拡散部材は、暗色系の顔料を透光性部材が被覆することにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記透光性部材は、絶縁性であることを特徴とする請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記透光性部材は、有機部材からなることを特徴とする請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１６】
前記第２の層に含有される光拡散部材が粒子状であって、その平均粒径は１０〜２０μｍであり、かつ前記第２の層の膜厚は１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載される発光素子を基板に配置して構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
前記基板の上面に前記第２の層を備えることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記発光素子は導電性部材を介して前記基板に配置され、
前記導電性部材は、視認側から見て少なくとも発光素子外部に位置しており、
前記発光素子外部に位置する導電性部材の表面は前記第２の層により被覆されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
発光チップと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子が基板に配置された表示装置の製造方法であって、
底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージの凹部底面に前記発光チップがダイボンディングされ、前記発光チップを覆うように前記凹部内に第１の層となる封止樹脂を充填し第１の層に凹面を形成する工程と、
前記パッケージを有する前記発光素子を前記基板に配置する工程と、
前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有するように、前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程とほぼ同時に、前記基板の視認側から少なくとも前記基板の上面に前記光拡散部材を有する第２の層を形成する工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程とほぼ同時に、少なくとも前記パッケージの凹部側壁上面に前記光拡散部材を有する第２の層を形成する工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記第２の層は、スプレーで吹き付けられることにより形成されることを請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２４】
発光チップと、底面と側壁とを備え前記発光チップが前記底面に配置される凹部を有するパッケージと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子が基板に配置された表示装置の製造方法であって、
底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージの凹部底面に前記発光チップがダイボンディングされ、前記発光チップを覆うように前記凹部内に第１の層となる封止樹脂を充填し第１の層が凹面となるように、前記発光チップを第１の層で被覆する工程と、
前記発光素子を前記基板に配置する工程と、
前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有するように、前記基板の視認側から前記第１の層の上面、並びに、前記基板の上面及び前記パッケージの凹部側壁上面のいずれかに光拡散部材を有する第２の層を形成する工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子および複数の発光素子を使用した表示装置に係わり、特に、表面における光の反射を軽減し、表示コントラストを高めるために改善された発光素子および表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の各色を発光可能なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）や、白色を高輝度に発光可能なＬＥＤが開発された結果、複数のＬＥＤを配列して構成されるＬＥＤ表示装置が種々の分野に応用されつつある。例えば、ＬＥＤは電球と比較して極めて寿命が長く、高効率、且つ振動にも強いため、これらの特性を活かして、広告、行き先案内や道路情報等の表示用、信号機の光源、小型乃至大型ディスプレイとして用いられてきている。
【０００３】
ここで、特に、フルカラー表示が可能なＬＥＤディスプレイにおいては、ＲＧＢがそれぞれ発光可能なＬＥＤを近接して配置させて１画素とするか、或いは１つのＬＥＤ内部にＲＧＢがそれぞれ発光可能な複数のＬＥＤチップを設置したＬＥＤを１画素として利用している。いずれにしても各ＬＥＤチップからの光を混色することにより１画素としている。また、ＬＥＤディスプレイは例えばポリカーボネート樹脂製の筐体内に複数のＬＥＤを配置させたＬＥＤ表示装置を組み合わせることにより構成される。すなわち、各ＬＥＤ表示装置を例えばビル等の壁面に設けられた取付フレームに固定させ、各々のＬＥＤ表示装置を電気的に接続させることにより、１つのＬＥＤディスプレイを構成させることができる。
【０００４】
一方、ＬＥＤは主に、リード電極を基板に表面実装することが可能なものと、基板にリード電極を貫通させて実装を行うものがある。前者は基板上面と平行な面を備えるようにリード電極が折り曲げられて形成されており、後者は基板上面と垂直を成すようにリード電極が形成されている。
【０００５】
リード電極を基板に表面実装することが可能なＬＥＤとしては、例えばチップタイプＬＥＤが好適に挙げられる。このチップタイプＬＥＤの構成を詳細に説明すると、例えばリード電極が埋め込まれた液晶ポリマーからなるパッケージの凹部底面にＬＥＤチップがダイボンディングされ、必要に応じてワイヤーボンディングがされた後に少なくともそのＬＥＤチップを覆うように凹部内に封止樹脂が充填されている。あるいは、パッケージを用いずに、一種類の封止樹脂のみを用いてリード電極およびＬＥＤチップが封止、固定されている。
【０００６】
また、基板にリード電極を貫通させて実装を行うＬＥＤとしては、例えばランプタイプＬＥＤが好適に挙げられる。このランプタイプＬＥＤの構成を詳細に説明すると、例えばリード電極の凹部底面にＬＥＤチップがダイボンディングされ、必要に応じてワイヤーボンディングがされた後にそのＬＥＤチップを覆うように封止樹脂が例えば砲弾型に形成される。
【０００７】
現在のところ、主にチップタイプＬＥＤなどの基板に表面実装が可能なＬＥＤに比較して、主にランプタイプＬＥＤなどのリード電極を基板に貫通させて実装するＬＥＤはより多量の電流を流すことができ、高輝度に発光させることができる等の理由から、ランプタイプＬＥＤを基板に配置した表示装置は、より高い輝度が必要とされる屋外にて主に使用されている。また、基板への表面実装が可能なチップタイプＬＥＤを表示装置に使用した場合、リード電極を基板に貫通させて実装するランプタイプＬＥＤと比較して、薄型化、軽量化を行うことができる等の利点がある。さらに、画素の幅を狭くすることができ、より密接して個々を配置することができるので、高繊細な画像を得ることができる。これらの理由より、チップタイプＬＥＤを基板に表面実装した表示装置は、観察地点と表示装置との距離が近い屋内にて主に使用されている。
【０００８】
ところで、上記したＬＥＤには、封止樹脂内部に、無機系または有機系の光拡散部材を含有するものがある。このように構成することにより、ＬＥＤチップから視認側への光の取り出し効率を大幅に向上させることができる。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在におけるＬＥＤ或いは複数のＬＥＤを使用したＬＥＤ表示装置においては、その利用分野の拡大或いはより高い表示品位が要求されることに伴い、屋外、屋内を問わず、表示コントラストの低下を軽減することに対して、さらなる改良が求められている。
【０００９】
すなわち、ＬＥＤが点灯している場合、太陽光、照明などの外来光がある角度において当たることにより、主に、ＬＥＤにおける封止樹脂の表面にて光の反射が起こり、表示コントラストが低下するという問題があった。さらには、発光素子の側面においても、光の反射が起こってしまい、表示コントラストが低下するという問題があった。
【００１０】
また、ＬＥＤが点灯していない場合においても、視認側となるＬＥＤの上面および側面に外来光が当たることにより、少なくともその表面にて光の反射が起こり、所謂ギラつきが発生し、見た目に白っぽく映ってしまう。
【００１１】
もちろん、複数のＬＥＤが基板に配置されたＬＥＤ表示装置の場合も、上記した同様の理由で、表示コントラストが低下してしまう。さらに、ＬＥＤ表面だけでなくＬＥＤを配置する基板の表面においても外来光が反射してしまい、表示コントラストがさらに低下してしまう。また、ＬＥＤが消灯している際においても、たとえ基板自体が暗色系に着色されている場合であっても、ＬＥＤおよび基板の表面にて外来光が視認側に反射されるので、表示装置自体が見た目に白く映ってしまう。
【００１２】
これらの結果、本来であれば黒色や紺色等の暗色系であることにより表示品位が保たれていたＬＥＤまたはＬＥＤ表示装置が、その表面にて光を反射することにより表示コントラストが低下するばかりでなく、ギラつきや白っぽく映ることにより、ＬＥＤまたはＬＥＤ表示装置としての品質が損なわれるという問題があった。
【００１３】
一方、ＬＥＤの中には、光の取り出し効率を向上させるために、ＬＥＤチップを覆う封止樹脂の内部にシリカなどの比較的粒径の小さい光拡散部材を含有させたものがある。しかしながら、封止樹脂の表面張力、封止樹脂と光拡散部材との比重などの影響により、最終的に封止樹脂を硬化させると、光拡散部材が封止樹脂内部に完全に取り込まれてしまい、封止樹脂表面が滑らかになってしまう。このため、内部からの光の取り出し効率を向上させることはできても、外来光が滑らかな面である封止樹脂表面に当たり、所謂ギラつきが発生してしまう。なお、ここでいう滑らかな面とは、上記した封止樹脂などの層内部に存在する光拡散部材などの異種部材により、封止樹脂の表面に外部からの光を拡散するのに十分な凸部が形成されていない面を指す。
【００１４】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、外来光による表示コントラストの低下を大幅に軽減することができる発光素子または複数の発光素子を用いた表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光チップと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子において、前記発光素子は、底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージを有するとともに、前記発光チップは前記パッケージの凹部底面に配置されており、前記第１の層は少なくとも前記凹部内に位置し、前記第１の層の上面は凹面を有しており、前記第２の層は少なくとも前記第１の層上に備えられており、前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、前記第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有する発光素子に関する。
【００１６】
これにより、外来光が照射された際、少なくとも第１の層上における所謂ギラつきを減少させることができるので、見る人に不快感を与えず、また表示コントラストの低下を大幅に軽減することができる。さらに、発光素子内部からの光を均一に散乱し外部に発光させることができると共に、発光素子内部からの光の混色性を向上させることができる。
【００１７】
また、前記発光素子は、前記パッケージの凹部側壁上面に少なくとも前記第２の層が配置されていてもよい。
特に、前記パッケージの凹部側壁上面において、前記第２の層の膜厚は１〜１０μｍであり、前記光拡散部材が粒子状であって、その平均粒径は１０〜２０μｍであることが好ましい。なお、第２の層の膜厚の方が、光拡散部材の平均粒径よりも大きいことを要する。
【００１８】
また、前記第２の層は、少なくとも前記第１の層の凹面上に位置し、前記凹面上に位置する第２の層の膜厚は端部から中央部にかけて大きいことが好ましい。
前記光拡散部材は、前記第２の層内に配置されていることが好ましい。
複数の前記光拡散部材の一部は、前記第２の層から露出していてもよい。
前記第１の層または前記第２の層は、発光チップからの光により発光する蛍光物質が含有されていてもよい。
前記光拡散部材は、顔料または蛍光物質であることが好ましい。
前記蛍光物質は、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質であることが好ましい。
前記イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質は、イットリウムの一部あるいは全部を他の元素に置換してなるものでもよい。
前記イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種及びＳｉが含有されていてもよい。
【００１９】
また、光拡散部材は粒子状であることが好ましい。これにより、外来光を拡散させる凸部を確実かつ容易に形成することができる。また、ＬＥＤチップからの光を効率よく外部に取り出すことができる。
【００２０】
また、第２の層に含有される光拡散部材は、暗色系の顔料を透光性部材が被覆することにより構成することができる。これにより、外来光が照射されることによる表示コントラストの低下を大幅に軽減することができる。
【００２１】
さらに、透光性部材は絶縁性であることが好ましい。これにより、顔料が電気良導体であっても起こりうる短絡を効果的に防止することができる。
【００２２】
前記透光性部材は、有機部材からなるものでもよい。
また、第２の層に含有される光拡散部材が粒子状であって、その平均粒径は１０〜２０μｍであり、かつ第２の層の膜厚は１〜１０μｍであることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の表示装置は、前記発光素子を基板に配置して構成されていることを特徴とする。
【００２４】
さらに、発光素子の第１の層の上面だけでなく、基板の上面においても第２の層を備えることが好ましい。
【００２５】
また、発光素子は導電性部材を介して基板に配置され、導電性部材が視認側から見て少なくとも発光素子外部に位置しており、発光素子外部に位置するこの導電性部材の表面を第２の層により被覆してもよい。これにより、発光素子外部に位置する導電性部材の表面における外来光の反射を軽減することができる。さらに、発光素子外部に位置する導電性部材における短絡および切断を防止することができる。
【００２６】
本発明は、発光チップと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子が基板に配置された表示装置の製造方法であって、底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージの凹部底面に前記発光チップがダイボンディングされ、前記発光チップを覆うように前記凹部内に第１の層となる封止樹脂を充填し第１の層に凹面を形成する工程と、前記パッケージを有する前記発光素子を前記基板に配置する工程と、前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有するように、前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程と、を含む表示装置の製造方法に関する。
前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程とほぼ同時に、前記基板の視認側から少なくとも前記基板の上面に前記光拡散部材を有する第２の層を形成する工程を有することを特徴とする。これにより、作業効率を大幅に向上させることができる。
前記基板の視認側から少なくとも前記第１の層の上面に光拡散部材を有する第２の層を形成する工程とほぼ同時に、少なくとも前記パッケージの凹部側壁上面に前記光拡散部材を有する第２の層を形成する工程を有することを特徴とする。これにより、作業効率を大幅に向上させることができる。
前記第２の層は、スプレーで吹き付けることが好ましい。
本発明は、発光チップと、底面と側壁とを備え前記発光チップが前記底面に配置される凹部を有するパッケージと、前記発光チップを被覆する第１の層と、光拡散部材を含有する第２の層と、を有する発光素子が基板に配置された表示装置の製造方法であって、底面と側壁とを備える凹部を有するパッケージの凹部底面に前記発光チップがダイボンディングされ、前記発光チップを覆うように前記凹部内に第１の層となる封止樹脂を充填し第１の層が凹面となるように、前記発光チップを第１の層で被覆する工程と、前記発光素子を前記基板に配置する工程と、前記第２の層の膜厚は前記光拡散部材の平均粒径よりも小さく、かつ、第２の層の表面は前記光拡散部材の形状に沿った凸部を複数有するように、前記基板の視認側から前記第１の層の上面、並びに、前記基板の上面及び前記パッケージの凹部側壁上面のいずれかに光拡散部材を有する第２の層を形成する工程と、を含む表示装置の製造方法に関する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るＬＥＤおよびＬＥＤ表示装置について詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光素子および表示装置を例示するものであって、本発明は発光素子および表示装置を以下のものに特定しない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするために誇張していることがある。
【００２８】
本発明に係わる発光素子は特に限定されるものではないが、本実施の形態においては、発光素子としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた例について説明する。
【００２９】
なお、ＬＥＤには、リード電極を基板に表面実装することが可能なものと、リード電極を基板に貫通させて実装するものがある。本実施の形態では、リード電極を基板に表面実装可能なＬＥＤとして、図１、３、５に示すチップタイプＬＥＤを用い、リード電極を基板に貫通させて実装するＬＥＤとして、図４に示すランプタイプＬＥＤを用いる。
【００３０】
まず、図１に示すパッケージを備えるチップタイプＬＥＤについて説明する。図１のＬＥＤは、リード電極２が埋め込まれた例えば液晶ポリマーからなるパッケージ１の凹部底面にＬＥＤチップ３がダイボンディングされ、必要に応じて金線などからなるワイヤー４が張られた後に少なくともＬＥＤチップ３を覆うように凹部内に第１の層５となる封止樹脂が充填される。なお、パッケージ１は側壁１ａを備えており、側壁１ａにより封止樹脂が充填される凹部が形成される。さらにＬＥＤは、少なくとも第１の層５の上面に、光拡散部材７を有する第２の層６を備える。
【００３１】
ここでは、第１の層５の上面だけでなく側壁１ａの上面および側面においても第２の層６を連続して形成している。また、ＬＥＤ側面に露出したリード電極２の視認側の一部に第２の層６を形成してもよい。なお、本明細書における上面とは、視認側に位置する面を示す。
【００３２】
図２に、図１の点線枠内の部分拡大図を示す。ここに示すように本発明においては、第２の層６の表面が光拡散部材に沿った凸部を複数有する。これにより、外来光によるギラつきを軽減すると共に、ＬＥＤ内部からの光を均一に散乱させ外部へ発光させることができる。さらに、第２の層が光拡散部材に沿った凸部を有することにより、ＬＥＤ内部からの光の混色性をも向上させることができる。
【００３３】
ここで、光拡散部材７の形状は粒子状であることが好ましい。なお、本発明において粒子状とは、断面が円形すなわちその外形が略球形である形状を示す。これにより、第２の層の表面に複数の凸部をより確実かつ容易に形成することができる。
【００３４】
また、粒子状の光拡散部材を用いることにより、第２の層中における光拡散部材の流動性を向上させることができるので、第２の層中において光拡散部材をムラ無く配置させることができるとともに、第２の層の形成自体が容易となる。もちろん、第２の層における光拡散部材の流動性がある程度得られる形状であれば、断面が楕円形、多角形など種々の形状とすることもできる。さらに、上記した種々の形状の光拡散部材において、たとえば製造過程などで、光拡散部材の表面に微細な凹凸が形成されていてもよい。
【００３５】
また、第２の層の凸部において、光拡散部材全体が第２の層で被覆される必要はなく、第２の層から光拡散部材が剥離しない程度に、光拡散部材の一部が露出していてもよい。
【００３６】
さらに、第２の層６の膜厚を１〜１０μｍ、粒子状である光拡散部材７の平均粒径を１０〜２０μｍとすることが好ましい。これより、第２の層に光拡散部材に沿った凸部を容易に形成することができる。なお、ここでいう膜厚とは、凸部が形成されていない領域における第２の層の膜厚を示すものであり、凸部を含む膜厚あるいは光拡散部材の外周を被覆している第２の層の膜厚を示すものではない。
【００３７】
また、粒子状の光拡散部材を用いて、第２の層６の膜厚を１〜１０μｍ、粒子状である光拡散部材７の平均粒径を１０〜２０μｍとすることにより、少なくとも第１の層の上面に、第１の層の上面と垂直をなす方向に光拡散部材７を重複させることなく平面的に位置させることができる。これにより、殆ど全ての光拡散部材により凸部が形成されるので、外来光を効率よく拡散することができる。さらに、第２の層６を光拡散部材７の形状に沿った凸部が形成されるほど薄くすることにより、ＬＥＤチップ３からの光出力（輝度）の低下を最大限に抑えることができる。
【００３８】
さらに、第１の層５の屈折率よりも第２の層６の屈折率が小さいことが好ましい。すなわち、ＬＥＤチップ３の屈折率（詳細にはＬＥＤチップ３を構成する各部材の屈折率）、第１の層５の屈折率、第２の層６の屈折率、第２の層６に接触する外部領域の屈折率、をＬＥＤチップ側から徐々に小さくすることが好ましい。これにより、各界面において屈折率の差により光が全反射する程度を軽減することができるので、ＬＥＤチップ３から外部への光の取り出し効率を向上させることができる。すなわち、輝度を向上させることができる。
【００３９】
次に、第２の層６を膜厚を１〜１０μｍとし粒子状である光拡散部材７の平均粒径を１０〜２０μｍとした上記の関係が成り立たない場合について説明する。例えば、光拡散部材７の平均粒径のみを大きくすると、第２の層６から光拡散部材７が剥離してしまう可能性が発生し好ましくない。すなわち、光拡散部材７を有する第２の層６を形成すること自体が困難となる。さらに、第２の層６の膜厚のみを大きくすると、外来光を散乱する凸部が形成されにくくなるばかりでなく、第２の層を必要以上に厚く形成するので光の取り出し効率が大幅に低下してしまう。さらに、第２の層６の膜厚と光拡散部材７の平均粒径を上記の関係のまま小さくすると、外来光を散乱させる効率を低下させてしまう。さらに、第２の層６の膜厚と光拡散部材７の平均粒径を上記の関係のまま大きくすると、外来光を散乱させる効率が低下するばかりでなく、光の取り出し効率をも低下させてしまう。
【００４０】
すなわち、第２の層６の膜厚と光拡散部材７の平均粒径を上記の関係とすることにより、外来光を散乱させるのに適当な大きさの凸部が容易かつ確実に形成される。さらに、必要以上に第２の層の膜厚を大きくしないので、ＬＥＤチップ３からの光を効率よく視認側に取り出すことができる。さらには、光拡散部材７を有する第２の層６を比較的容易に形成することができる。
【００４１】
また、図１に示すようなパッケージ１を備えるチップタイプＬＥＤは、パッケージ１の凹部内に第１の層５となる封止樹脂が充填されるが、最終的に封止樹脂を硬化させると、パッケージ側壁１ａへの表面張力などの影響により、封止樹脂の上面が凹面となる場合がある。一般に、封止樹脂が凹面である場合、視認側から見ると、凹面内側に反射光が集中することにより凹面内側が見た目に白く映ってしまう。しかしながら、少なくとも第１の層５の凹面上に複数の凸部を有する第２の層６を形成することにより、その表面における外来光の反射を飛躍的に軽減することができる。ここで、凹面とは、ある領域における縁部からその内部に向かって徐々に窪んだ凹状の面を表すものである。
【００４２】
また、凹面を有する第１の層５上に第２の層６を形成することにより、少なくとも第１の層５上に位置する第２の層６の膜厚を、端部から中央部かけて大きくすることが好ましい。すなわち、凹面を有する第１の層５上に第２の層６を形成することにより、第２の層６が第１の層５の凹面中心部に集まり、第２の層６の傾斜を小さくすることができる。特に、第２の層６を、例えば光拡散部材７に沿った凸部が形成されるほど薄く形成することにより、より大きな効果を得ることができる。すなわち、第２の層６を薄く形成する場合は、第２の層６を厚く形成する場合に比較して、第２の層６を硬化させる際の体積減少の程度が小さいので、第２の層６の傾きを第１の層の傾きに比較してより小さくすることができる。これにより、第２の層６表面をより平面に近づけることができるので、凹面内側に外来光が集中するのを大幅に軽減することができる。
【００４３】
ところで、パッケージを備えるＬＥＤは、パッケージ自体が側壁を備えることにより凹部が形成される。このようなパッケージを有するＬＥＤの場合、例えば図５に示すように、パッケージ１８の凹部内に第１の層２２となる封止樹脂を充填すると、パッケージ側壁１８ａの表面張力や封止樹脂の過剰量の使用などにより、パッケージ側壁１８ａの上面まで封止樹脂が這い上がり、パッケージ側壁１８ａの上面を被覆する場合が多々ある。このようになると、パッケージ側壁１８ａの上面に封止樹脂による凸部が連続して形成されてしまう。すなわち、視認側から見て、ＬＥＤの上面における第１の層の周縁部が盛り上がってしまう。これにより、外来光が照射されると、ＬＥＤの上面の周縁部が特にギラついて見える。そこで、少なくとも周縁部の盛り上がりを含む第１の層上面に第２の層を形成することにより、ＬＥＤ上面のギラつきを効果的に軽減することができる。さらに、第１の層２２上に光拡散部材を有する第２の層２３を形成することにより、パッケージ１８の凹部底面に載置されたＬＥＤチップ２０からの光が、パッケージ側壁１８ａの上面に位置する第１の層２２を介することにより、視認側と異なる方向に出射されるのを軽減することができる。
【００４４】
一方、図１および図５においてはパッケージを備えるＬＥＤについて説明したが、もちろん図３に示すようにパッケージを備えないＬＥＤに第２の層を形成することもできる。パッケージを備えないＬＥＤは、リード電極８およびＬＥＤチップ９を第１の層１１のみで被覆し固定しているので、第２の層１２を備えない状態ではＬＥＤの上面だけでなく側面も第１の層１１が露出している。次に、少なくとも第１の層１１の上面に光拡散部材を有する第２の層１２が形成される。なお、第２の層１２の表面は、図２に示すように光拡散部材に沿った凸部を複数備えた構成となる。
【００４５】
図３の例では、ＬＥＤの上面および側面に第２の層１２を連続して形成している。これにより、ＬＥＤの上面だけでなく側面における外来光の反射を軽減することができる。さらに、ＬＥＤ側面に露出したリード電極８の視認側の一部に第２の層１２を形成してもよい。
【００４６】
パッケージを備えないＬＥＤは、透光性である第１の層１１が側面にも位置している。これにより、上面だけでなく側面においても外来光を反射してしまい、見た目に白く映ってしまうので、ＬＥＤの上面および側面に第２の層１２を備えることはパッケージを備えないＬＥＤに対して特に効果的である。
【００４７】
また、図１、３、５においてはリード電極を基板に表面実装が可能なチップタイプＬＥＤについて説明したが、もちろん、図４に示すように、リード電極を基板に貫通させて実装するランプタイプＬＥＤを用いることもできる。ランプタイプＬＥＤは、リード電極１３の凹部底面にＬＥＤチップ１４がダイボンディングされ、必要に応じてワイヤー１５が張られた後に、ＬＥＤチップ１４を覆うように第１の層１６となる封止樹脂が例えば砲弾型に形成される。そしてこの場合も同様に、第１の層１６表面に光拡散部材を有する第２の層１７が形成される。なお、第２の層１７の表面は、図２に示すように、光拡散部材に沿った凸部を複数備えた構成となる。
【００４８】
また、多くの表面実装が可能なＬＥＤは、実装後の強度を確保するためにリード電極が側面に露出している。これにより、最終的にＬＥＤが半田などの導電性部材により基板に実装される際に、導電性部材が側面に露出したリード電極をある程度まで這い上がることにより実装強度を保持することができる。また、ＬＥＤ自体の強度を確保するために、側面に位置するリード電極の高さがある程度必要となる。このような事情によりＬＥＤの側面に露出したリード電極は、例えば大気に曝され水分が付着すると最悪の場合、錆などを発生しリード電極が切断されてしまう。
【００４９】
そこで、実装後の強度を低下させない程度に側面に露出したリード電極の基板側領域を確保し、側面に露出するリード電極の視認側の一部をＬＥＤの上面から連続して被覆するように第２の層を形成することができる。この際、後に導電性部材が這い上がることにより側面に露出するリード電極全域が第２の層および導電性部材で被覆されることが好ましい。
【００５０】
次に、図６および図７に基づいて本発明の表示装置について説明する。本発明に関わる表示装置としては、特に限定されるものではないが、ＲＧＢそれぞれから選択される２以上のＬＥＤを１画素として構成し、基板上にｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは１以上の整数）の画素を配置したＬＥＤ表示装置、１つのＬＥＤ内部にＲＧＢそれぞれから選択される２以上のＬＥＤチップを設置したＬＥＤを１画素として基板上にｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは１以上の整数）配列したＬＥＤ表示装置、或いは単色のＬＥＤを基板上にｍ行×ｎ列（ｍ、ｎは１以上の整数）配列したＬＥＤ表示装置などが好適に挙げられる。
【００５１】
ここでは発光素子として表面実装が可能なチップタイプＬＥＤ２５を用いた例について述べる。まず、複数のＬＥＤ２５が各ＬＥＤに対応する導体パターンを備える基板２４に配置される。各ＬＥＤ２５は、ＬＥＤチップ２８がリード電極２７にワイヤー２９により接続されており、少なくともＬＥＤチップ２８を覆うように第１の層３０となる封止樹脂が形成されている。さらに、第１の層３０の上面および基板２４の上面が共に、光拡散部材を有する第２の層３１により被覆されている。なお、第２の層３１の上面は、図２に示すように光拡散部材に沿った凸部を複数備えた構成となる。
【００５２】
一方、ＬＥＤ２５は半田などの導電性部材３２を介して基板２４に接続されるのが一般的である。この際、表面実装が可能なチップタイプＬＥＤ２５の場合、実装強度を確保するために、視認側から表示装置を見るとＬＥＤ２５の外側に導電性部材３２が位置するように形成される。そこで、本発明の第２の層３１を導電性部材３２表面にも形成することが好ましい。
【００５３】
すなわち、主に屋外にて表示装置を使用する場合、導電性部材３２表面に水分が付着する場合がある。これにより、最悪の場合短絡が発生してしまう可能性があった。本発明によれば、導電性部材３２表面を第２の層で覆うことにより、少なくともその部位に直接水分が付着することを防止することができるので、それにより発生する短絡を効果的に防止することができる。さらに、導電性部材３２に錆などが発生した場合は、最悪の場合導電性部材３２が切断されてしまう可能性もあるが、導電性部材３２表面に第２の層３１を形成することにより、錆などの発生を効果的に抑制することができる。また、半田などの導電性部材３２表面に第２の層３１を形成することにより、導電性部材３２表面における外来光の反射を効果的に軽減することもできる。
【００５４】
もちろん、ＬＥＤ２５の側面に露出したリード電極２７、基板２４の導体パターンの表面にも第２の層３１を形成することにより、それらの部位における短絡および切断を効果的に防止し保護することができる。さらに好ましくは、表示装置の視認側の全域を第２の層３１で覆うことにより、表示装置表面全域における外来光の反射を軽減するとともに、表示装置表面全域の保護を効果的に行うことができる。
【００５５】
さらに、上記ＬＥＤおよびＬＥＤ表示装置において、表面に複数の凸部を備える第２の層を形成し外来光を散乱させることにより、第２の層で被覆された部位における外来光による光劣化を大幅に軽減することができる。すなわち、第２の層は保護層および艶消し層として機能する。
【００５６】
また、本発明の表示装置は、基板上にさらにマスクを有してもよい。マスクは、ＬＥＤ表示装置の場合、表示装置の視認側におけるＬＥＤ以外の領域を覆うものであり、例えばポリカーボネートなどの樹脂から構成される。これにより、マスクで覆われた部分を、外部衝撃などから容易に保護することができる。さらには、ＬＥＤ表示装置を視認側から見た際に、ＬＥＤ以外の部分をマスクで覆うことにより、ＬＥＤ表示装置としての品質を保持することができる。さらに、マスクの上面が第２の層により被覆されることが好ましい。これにより、ＬＥＤ上面だけでなくマスク上面における外来光の反射を軽減することができ、表示装置としての品質を確保することができる。
【００５７】
なお、第１の層となる封止樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの透光性樹脂が好ましい。
【００５８】
また、第２の層は特に限定されるものではないが、フッ素樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等が好ましい。特に、フッ素樹脂を用いることにより光拡散部材や後に記載する顔料の劣化を大幅に低減し、ＬＥＤの色調変化を効果的に防止することができる。なお、フッ素樹脂とは分子内に少なくともフッ素を含有する樹脂を指す。
【００５９】
また、光拡散部材は、特に限定されるものではないが、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウムなどの無機部材や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ＣＴＵグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの有機部材を好適に用いることができる。また、後に記載するように、上記した光拡散部材は、顔料、蛍光物質など他の部材を透光性部材で被覆した構成とすることもできる。
【００６０】
また、上記の発光素子および表示装置に用いられる第２の層を黒色などの暗色系に着色してもよい。これにより、表示コントラストを飛躍的に向上させることができる。第２の層を暗色系に着色するには、暗色系の顔料を透光性部材で被覆することにより光拡散部材を構成することが好ましい。このように構成することにより、１種類の部材で光拡散部材および顔料としての双方の機能を果たすことができる。なお、ここでいう透光性部材とは特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ＣＴＵグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの有機部材が好適に挙げられる。さらに、透光性部材とは必ずしも無色透明の部材を意味するものではない。すなわち、ＬＥＤからの光を少しでも透過すればよく、たとえば、半透明の部材や着色された部材なども含むものとする。
【００６１】
このように、光拡散部材が顔料を含むことにより、第２の層に含まれる部材の種類および数量を最小限にすることができるので、例えば第２の層をスプレーにより形成する場合は、光拡散部材をよりムラなく均一に位置させることができる。これにより、外来光を効率よく拡散するとともに、ＬＥＤチップからの光を効率よく外部に取り出すことができる。さらには、透光性部材で顔料を被覆することにより、光拡散部材自体の粒径を容易に確保することができる。これにより、第２の層表面に複数の凸部を容易かつ確実に形成することができる。
【００６２】
ここでは、光拡散部材が顔料を含有し、光拡散部材自体が暗色系に着色される構成としたが、もちろん光拡散部材とは別に、第２の層に顔料を含有させて暗色系に着色することもできる。また、第１の層を着色してもよいし、第１の層および第２の層の双方を着色することもできる。
【００６３】
さらに、暗色系の顔料の他に、ＲＧＢなど暗色系以外の顔料を用いることができる。これらを使用する際は単色に限定されず、複数色を組み合わせて用いることができる。もちろん、これら暗色系以外の顔料に暗色系の顔料を組み合わせてもよい。これにより、ＬＥＤ自体にフィルター効果を持たせ、外来光がＬＥＤ内部に取り込まれる割合に比較して、一旦内部に取り込まれた外来光が再び外部に放出される割合を軽減することができるので、視認側から見てＬＥＤ自体が白く映ることを効果的に抑制することができると考えられる。
【００６４】
また、暗色系の顔料としては、カーボンブラックを主成分とする無機顔料を用いることにより、劣化による色変化を最小限に抑えることができる。すなわち、カーボンブラックを主成分とする無機顔料は、染料などの有機顔料に比較して光劣化に対して優れた耐久性を有する。さらに、カーボンブラックを主成分とする無機顔料を用いる場合、絶縁性の透光性部材で顔料自体を被覆した構成とすることが好ましい。
【００６５】
すなわち、カーボンブラックは電気良導体であるので、導電性顔料を過度に含有させた第２の層をリード電極などの導電性部材表面に形成すると、最悪の場合、短絡が発生する可能性がある。そこで、カーボンブラックなどの導電性顔料を上記したアクリル樹脂などの絶縁性の透光性部材で被覆することにより、起こりうる短絡を効果的に防止することができる。もちろん、導電性顔料を絶縁性の透光性部材で被覆しなくても、その濃度を短絡しない程度に制御することにより使用可能である。
【００６６】
次に、第２の層の形成方法について説明する。ＬＥＤおよびＬＥＤ表示装置に第２の層を形成する手段としては、スプレーやディップ等公知の全ての方法を用いることができる。特に、本発明においては、スプレーを用いて第２の層を噴き付けることにより、発光素子または表示装置の表面に、１〜１０μｍの薄膜を容易に形成することができるので好ましい。
【００６７】
まず、ＬＥＤのみに第２の層を形成する場合について説明する。この場合、ＬＥＤが後にリード電極となるフレームに接続された状態で、第２の層を形成することが好ましい。この段階では、ＬＥＤがフレームからまだ切り離されていないので、基板に実装する際、最終的に導電性部材と接触するリード電極部分は、マスキングなどにより第２の層が形成されないようにする。また、マスキングを施す部位を制御することにより、ＬＥＤの上面だけでなく、側面にも第２の層を形成することができる。また、ＬＥＤがフレームからまだ切り離されていないこの段階においては、複数のＬＥＤが１つのフレームに接続されているので、多数のＬＥＤに同時に第２の層を形成することができる。
【００６８】
ここでは、多数のＬＥＤがフレームに接続された状態で第２の層を形成する方法について述べたが、もちろん基板にＬＥＤを実装した後に、例えばマスキングなどを施しＬＥＤの上面のみを露出させ、露出部分に第２の層を形成することもできる。
【００６９】
次に、ＬＥＤ表示装置において、ＬＥＤと基板の双方に第２の層を形成する場合について説明する。この場合は、ＬＥＤを基板に配置しＬＥＤ表示装置とした後、ＬＥＤ表示装置の視認側から、少なくとも第１の層の上面および基板の上面に、第２の層を同時に形成することが好ましい。もちろん、ＬＥＤと基板に別々に第２の層を形成した後、基板にＬＥＤを載置してＬＥＤ表示装置とすることもできる。
【００７０】
なお、第１の層または第２の層にＬＥＤチップからの光により発光する蛍光物質を含有させてもよい。蛍光物質は公知の全てのものを用いることができる。なお、ＬＥＤチップから出射される光の波長は、ＬＥＤチップを構成する半導体層の材料やその混晶度によって種々選択することができる。
【００７１】
さらに、蛍光物質を透光性部材で被覆することにより光拡散部材を構成してもよい。これにより、光拡散部材に沿った凸部が第２の層の表面に形成されてない場合に比較して、蛍光物質の外周を被覆する第２の層の膜厚を小さくすることができるので、光拡散部材から外部に出射される光の第２の層による吸収を大幅に軽減することができる。すなわち、蛍光物質により発光した光を効率よく外部に取り出すことができる。
【００７２】
蛍光物質としては、例えば窒化物系半導体を発光層とするＬＥＤから発光された光を励起させて発光できるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとしたものが挙げられる。具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質としては、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）やＹ４Ａｌ２Ｏ９：Ｃｅ、さらにはこれらの混合物などが挙げられる。また、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質にＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種が含有されていてもよい。また、Ｓｉを含有させることによって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃えることもできる。さらに、イットリウムの一部あるいは全体を、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ及びＳｍからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素に置換するか、あるいは、アルミニウムの一部あるいは全体をＢａ、Ｔｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れかで置換してもよい。
【００７３】
さらに、第１の層、第２の層それぞれは単層である必要はなく、多層とすることもできる。また、上記の無機部材または有機部材からなる光拡散部材を、光の取り出し効率を向上させるために第１の層に含有させてもよい。
【００７４】
また、第２の層の膜厚は、ある面に第２の層を形成した後、触針を用いて第２の層を掻き、表面粗さ計によりその膜厚を測定した。さらに、光拡散部材の平均粒径とは、空気透過法を基本原理としてサブシーブサイザーにて測定された平均粒子径である。
【００７５】
【実施例】
（実施例１）
図６および図７に、本発明を、ＲＧＢそれぞれに発光可能な３つのＬＥＤチップが１つのパッケージの凹部底面に配置されたフルカラー表示が可能な３ｍｍ×３ｍｍ×１．８ｍｍ（視認側から見て、縦×横×高さ）のチップタイプＬＥＤを１２８ｍｍ×１２８ｍｍ（縦×横）の基板２に１６×１６ドット（縦×横）で表面実装したＬＥＤ表示装置に適用した場合の実施例を示す。
【００７６】
ここで、実施例１においては、基板２４にチップタイプＬＥＤ２５を配置した後に、チップタイプＬＥＤ２５の上面、および基板２４の上面に平均粒径５〜１０μｍのシリカおよび平均粒径１５μｍのアクリル樹脂を含有したフッ素樹脂を膜厚１〜１０μｍでスプレーにより塗布し、第２の層３１を形成した。
【００７７】
なお、シリカおよびアクリルは、各々の形状が共に略球形の粒子状であり、各々の屈折率が１．４５および１．５０である。また、フッ素樹脂の屈折率は１．４１である。
【００７８】
実施例１のＬＥＤ表示装置は、図７に示すように、チップタイプＬＥＤ２５が基板２４に導電性部材３２である半田を用いて配置されている。チップタイプＬＥＤ２５は側壁２６ａを有するパッケージ２６を備え、これによりＬＥＤチップ２８を載置する凹部が形成されている。そして、パッケージ２６の凹部底面にＬＥＤチップ２８がダイボンディングされ、ＬＥＤチップ２８はワイヤー２９を介してリード電極２７と接続される。第１の層３０を構成する封止樹脂はパッケージ７の凹部内にＬＥＤチップ２８を覆うように充填される。なお、本実施例においては、第１の層３０を構成する封止樹脂として、屈折率１．５４のエポキシ樹脂を用いた。
【００７９】
次に、実施例１の表示装置において、ＲＧＢ全ＬＥＤを点灯させＷｈｉｔｅとした際の色度座標および輝度、Ｒのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｇのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｂのみを発光させた際の色度座標および輝度の実験データを示す。なお、色度座標はＣＩＥ（国際照明委員会）色度図に基づいて測定したものであり、ｘ座標およびｙ座標から構成される。
0004066620.tif 000002
【００８０】
さらに、実施例１のＬＥＤ表示装置において、全ＬＥＤを消灯させ、正面４５度上方から光を照射し、表示装置の表面における照度を５０００ｌｘとして、ある物質に対する光の反射の程度を示す暗輝度を測定したところ、１６５．９ｃｄ／ｍ２であった。
【００８１】
（実施例２）
第２の層が膜厚１０〜２０μｍで形成される以外は、実施例１の表示装置と同様に構成した。なお、第２の層を形成する際は、実施例１に記載する形成方法を、２回繰り返して行うことにより第２の層を形成した。
【００８２】
次に、実施例２のＬＥＤ表示装置において、ＲＧＢ全ＬＥＤを点灯させＷｈｉｔｅとした際の色度座標および輝度、Ｒのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｇのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｂのみを発光させた際の色度座標および輝度の実験データを示す。
0004066620.tif 000003
【００８３】
さらに、実施例２のＬＥＤ表示装置において、実施例１と同様に暗輝度を測定したところ、１７５．８ｃｄ／ｍ２であった。
【００８４】
（比較例１）
第２の層が形成されていない以外は実施例１の表示装置と同様に構成した比較のためのＬＥＤ表示装置を製造した。
【００８５】
次に、比較例のＬＥＤ表示装置において、ＲＧＢ全ＬＥＤを点灯させＷｈｉｔｅとした際の色度座標および輝度、Ｒのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｇのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｂのみを発光させた際の色度座標および輝度の実験データを示す。
0004066620.tif 000004
【００８６】
さらに、比較例１のＬＥＤ表示装置において、実施例１と同様に暗輝度を測定したところ、１８４．２ｃｄ／ｍ２であった。
【００８７】
このように、実施例１のＬＥＤ表示装置、実施例２のＬＥＤ表示装置は、上記各色の色度座標において比較例１の表示装置とほぼ同等の値を示した。さらに、実施例１のＬＥＤ表示装置、実施例２のＬＥＤ表示装置における暗輝度は、比較例１の表示装置の暗輝度に比較して、それぞれ９．９％、４．６％低下することが明らかとなった。さらに、実施例１のＬＥＤ表示装置、実施例２のＬＥＤ表示装置は、第２の層を形成しているにも係わらず、比較例１の表示装置とほぼ同等の光出力（輝度）を示した。
【００８８】
また、以上の実験結果から明らかなように、このＬＥＤ表示装置においては、ＬＥＤ表示装置の表面に形成される第２の層の膜厚が１〜１０μｍであることにより、色度座標や光出力はそのままに、その表面における光の反射（暗輝度）を最大限に軽減することができる。これは、実施例２において第２の層を２回繰り返して形成することにより、第２の層表面に光を反射するための凸部が過剰に形成されたためであると考えられる。
【００８９】
（実施例３）
本実施例では、実施例１と同じチップタイプＬＥＤを９２ｍｍ×１２８ｍｍ（縦×横）の基板に１２×１６ドット（縦×横）で表面実装したＬＥＤ表示装置を示す。
【００９０】
実施例３においては、基板にチップタイプＬＥＤを配置した後に、チップタイプＬＥＤの上面、側面および基板の上面に平均粒径１５μｍの光拡散部材を１１．０ｗｔ％で含有したフッ素樹脂を膜厚２〜５μｍでスプレーにより塗布し、第２の層３を形成した。なお、本実施例における第２の層は、黒色に着色されている。すなわち、アクリル樹脂がカーボンブラックからなる黒色顔料を被覆することにより光拡散部材が構成される。なお、本実施例における光拡散部材の形状は略球形の粒子状である。
【００９１】
次に、実施例３のＬＥＤ表示装置において、ＲＧＢ全ＬＥＤを点灯させＷｈｉｔｅとした際の色度座標および輝度、Ｒのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｇのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｂのみを発光させた際の色度座標および輝度の実験データを示す。なお、実施例３のＬＥＤ表示装置は、実施例１のＬＥＤ表示装置と各ＬＥＤの駆動手段が異なる。このため、実施例３の各色に対応する色度座標および輝度は、比較例１の各色に対応する色度座標および輝度と当然異なっている。
0004066620.tif 000005
【００９２】
さらに、実施例３のＬＥＤ表示装置において、正面４５度上方から光を照射し、表示装置の表面における照度を１００ｌｘとして、ある物質に対する光の反射の程度を示す暗輝度を測定したところ、５．２１ｃｄ／ｍ２であった。
【００９３】
（比較例２）
第２の層が形成されていない以外は実施例３の表示装置と同様に構成した比較のための表示装置を製造した。
【００９４】
次に、比較例の表示装置において、ＲＧＢ全ＬＥＤを点灯させＷｈｉｔｅとした際の色度座標および輝度、Ｒのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｇのみを発光させた際の色度座標および輝度、Ｂのみを発光させた際の色度座標および輝度の実験データを示す。
0004066620.tif 000006
【００９５】
さらに、比較例２の表示装置において、実施例３と同様に暗輝度を測定したところ、３．６９ｃｄ／ｍ２であった。
【００９６】
このように、実施例３の表示装置は、上記各色の色度座標において比較例２の表示装置とほぼ同等の値を示した。さらに、実施例３の表示装置における暗輝度は、比較例２の表示装置の暗輝度に比較して、２９．１％低下することが明らかとなった。これは、光拡散部材が暗色系の顔料を含有するためであると考えられる。
【００９７】
また、比較例２に比較すると実施例３のＬＥＤ表示装置は輝度の低下を伴っているが、各ＬＥＤに供給する電流を大きくすることにより輝度を目的値まで向上させることが容易にできる。一般に、ＬＥＤは他の光源に比較して輝度が高く実際に使用する際には電流値を制御することにより輝度を抑制する場合がある。さらには、電流値を可能な限りに低くしても目的とする輝度以上の輝度が伴ってしまう場合さえある。この事実からも、場合によっては、ＬＥＤの輝度のみを向上させることは比較的容易であることがわかる。
【００９８】
ちなみに、実施例３のＬＥＤ表示装置において、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤを１６００ｃｄ/ｍ２に保つには、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤに供給する電流を、それぞれ１．２倍、１．４倍、１．４倍とすることにより、第２の層を形成しない各ＬＥＤと略同等の輝度とすることができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の発光素子によれば、発光素子における少なくとも第１の層の上面にて起こる光の反射を軽減することができ、その表面にて起こる所謂ギラつきを減少させることができるので、表示コントラストの低下を軽減し、また発光素子としての品質を確保することができる。また、本発明の表示装置によれば、発光素子における少なくとも第１の層の上面および基板の上面にて起こる外来光の反射を軽減することができる。これにより、ギラつきや見た目に白く映るのを軽減することができるので、表示コントラストの低下を軽減し、視認性に優れた表示装置を得ることができる。また、点灯していない状態においても、発光素子または表示装置の表面で外来光が反射し見た目に白く映りにくくなるので、発光素子または表示装置としての品質も確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係わる発光素子の構成を示す断面図である。
【図２】図１の点線内部における部分拡大図である。
【図３】本発明の１実施例に係わる他の発光素子の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の１実施例に係わる他の発光素子の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の１実施例に係わる他の発光素子の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の１実施例に係わる表示装置の斜視図である。
【図７】本発明の１実施例に係わる表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１８、２６・・・パッケージ
１ａ、１８ａ、２６ａ・・・側壁
２、８、１３、１９、２７・・・リードフレーム
３、９、１４、２０、２８・・・ＬＥＤチップ
４、１０、１５、２１、２９・・・ワイヤー
５、１１、１６、２２、３０・・・第１の層
６、１２、１７、２３、３１・・・第２の層
７・・・光拡散部材
２４・・・基板
２５・・・ＬＥＤ
【図１】
0004066620.tif 000007
【図２】
0004066620.tif 000008
【図３】
0004066620.tif 000009
【図４】
0004066620.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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