【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a full-color LED display in which blue, green and red LED (light emitting diode) chips are mounted on a printed circuit board, and more particularly to a gallium nitride compound semiconductor on a sapphire substrate. The present invention relates to a display including a stacked blue LED chip.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art LEDs are used in flat displays such as signboards and advertising towers. The LED display is roughly divided into those in which resin-molded LEDs are arranged on a plane, and an LED chip is placed on a substrate and electrodes are connected.
It is known that a resin is molded from above.
Among them, the latter LED display can be configured with one pixel small, and can realize a screen with high resolution, so that the future is expected.
【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。In the latter LED display, a printed circuit board on which a conductive layer is printed is generally used as a board on which an LED chip is mounted. The printed circuit board includes a laminated substrate in which a conductor layer formed on a surface of a ceramic substrate called a green sheet is laminated, and a substrate in which a conductor layer is printed on a single insulating substrate. L
The ED chip is mounted on these printed circuit boards and LED
The positive and negative electrodes of the chip are each electrically connected to a conductor layer on the surface.
【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。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the structure of one pixel of a conventional LED display. 1 is a printed circuit board, 2
Is a conductor layer patterned on the surface of the printed circuit board. The conductor layer 2 is printed with a paste of W, Ag, or the like,
From there, Au is used to improve the adhesion to the LED chip.
It is formed by plating. Conventionally, one pixel of an LED display has a green color L made of, for example, a GaP-based material.
ED chip (G) and red L made of GaAs material
The ED chip (R) is configured to be connected to the conductor layer 2 on the same surface via a conductive adhesive 55 such as silver paste or solder. 3 surrounds the whole LED chip,
A cover member that forms a cavity that forms one pixel, and is usually made of a material such as resin or ceramic.
Reference numeral 4 denotes a resin mold that is injected into the cavity to seal the LED chip, and a diffusing agent may be added to the resin mold 4 in order to perform uniform color mixing. There is also a display in which the LED chip is directly molded with resin without providing the cover member 3.
【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（ＩｎＸＡｌ
ＹＧａ１−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。The conventional LED display does not have a blue LED chip having a sufficient luminous intensity, so that only a multi-color display including a red LED and a green LED as shown in FIG. 5 has been realized. , The applicant has a luminous intensity 1c comparable to that of a red LED.
The blue LED of d or more has been announced, and the display can be made full color. The blue LED is composed of a gallium nitride compound semiconductor (InXAl) on a sapphire substrate.
YGa1-X-YN, 0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1), and has an emission peak at about 450 nm to 480 nm.
【０００６】[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。When a blue LED chip made of the gallium nitride-based compound semiconductor is added to realize a full-color LED display having three primary colors, the gallium nitride-based compound semiconductor should be used as much as possible in order to improve the brightness of the display. It is necessary to take advantage of its characteristics. In particular, gallium nitride-based compound semiconductors are colorless and transparent
Since it is laminated on an insulating substrate of sapphire having a good transmittance in a wavelength region of 0 nm or less, if the external quantum efficiency of the blue LED is increased by utilizing this unique property, it is expected that the brightness of a full-color display will be further improved.
【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。[0007] Further, as shown in FIG.
When the ED chip is mounted on the same surface, there is a disadvantage that a part of the light emission of the short-wavelength LED chip is absorbed by the long-wavelength LED material due to the difference in band gap energy of the material constituting the LED chip. For example, part of the light emitted from a green LED chip made of a GaP-based material is absorbed by a red LED chip made of a GaAs-based material. However, since green light emission has good visibility, even if the light emission is partially absorbed by the red LED, it hardly affects the brightness of the display. Therefore, conventionally, the height of the light emitting portion of the LED chip has hardly been a problem. In FIG. 5, B1 and R1 indicate the positions of the light emitting portions of each LED chip.
【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。However, when a blue LED chip made of a gallium nitride-based compound semiconductor is mounted on the same surface together with a green LED chip made of a conventional material and a red LED chip, the emission of the blue LED chip becomes green LE
It is absorbed by both D and red LED materials. That is, a semiconductor material having a band gap energy smaller than that of the gallium nitride-based compound semiconductor (3.4 eV) absorbs light emitted from the gallium nitride-based compound semiconductor. In particular, wavelengths of 500 nm or less have poor visibility, so it is preferable to avoid absorption as much as possible.
【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。Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to realize a full-color LED display using a blue LED chip made of a gallium nitride-based compound semiconductor.
An object of the present invention is to increase the external quantum efficiency of a blue LED chip to improve the brightness of an LED display.
【００１０】[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チップとが同一面上に載置され、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、かつ前記青色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。[Means for Solving the Problems] We have previously described Japanese Patent Application No. 5-2.
No. 6,378,833 discloses a technique of using a transparent insulating adhesive when mounting a blue LED chip made of a gallium nitride-based compound semiconductor on a lead frame. Furthermore, this technology is applied to a full-color display with three primary colors. First, the emission of a blue LED made of a gallium nitride-based compound semiconductor is reflected as much as possible in the cavity to increase the external quantum efficiency. It has been found that the above problem can be solved by making it difficult to be absorbed by other materials. That is, in the LED display of the present invention, at least a blue LED chip, a green LED chip, and a red LED chip are placedon the same surface on a printed circuit board having a conductive layer formed on thesurface thereof.
In an LED display in which one pixel is formed by molding the entire chip, the blue LED chip is formed of a gallium nitride-based compound semiconductor LED chip in which a gallium nitride-based compound semiconductor is laminated on a sapphire substrate, and the gallium nitride-based compound is further provided. The sapphire substrate of the semiconductor chip and the printed circuit board are bonded via a transparent or white insulating adhesive, and the height of the light emitting portion of the blue LED chip is adjusted to a position higher than at least the light emitting portion of the red LED chip. The height is adjusted by the thickness of the insulating adhesive.
【００１１】[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。A transparent insulating adhesive for bonding a sapphire substrate of a blue LED and a printed circuit board is, for example, an epoxy resin-based, urea resin-based, acrylic resin-based, silicon resin-based polymer adhesive, low melting point glass, or the like. Can be used, and the polymer adhesive is used as the white insulating adhesive,
A mixture of a low-melting glass or the like and an insulating white filler can be used. However, in the present invention, “transparent” does not necessarily mean colorless and transparent.
If it transmits the light emission of, it also means that it is colored and transparent. By making this adhesive transparent, blue light emitted through the sapphire substrate can be transmitted to the printed board and reflected on the printed board surface. In addition, when the color is white, blue light emitted through the sapphire substrate can be reflected on the surface of the adhesive and returned to the light emission observation surface side, so that the external quantum efficiency of the blue LED chip is improved.
【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。Preferably, the insulating adhesive is 360
When the white color is mixed with an insulating white filler (filler) having a reflectance of 60% or more in the wavelength range of 500 nm to 500 nm, the reflectance of blue light emission on the surface of the adhesive should be further increased. Can be. If it is less than 60%, blue light reflection becomes insufficient.
【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。As the white filler having the reflectance in the above-mentioned range, for example, white powders such as aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide and barium sulfate can be used. Also, by mixing these white fillers, the viscosity of the insulating adhesive can be adjusted, which is very convenient when adjusting the height of the blue LED described later.
【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。If the reflectance of the surface of the printed circuit board on which the blue LED chip is mounted in a wavelength range of 360 nm to 500 nm is 60% or more, the insulating adhesive is transparent when the insulating adhesive is transparent. Further, the reflectance of blue light emission can be increased.
【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。The means for adjusting the reflectance of the printed circuit board surface to the above range is realized by depositing or plating a conductive material such as Al, Ni, Ag, or Pt at a predetermined position where the blue LED is mounted. it can. The white filler may be mixed with a paste and printed at a predetermined position.
【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。Furthermore, the height of the light emitting portion of the blue LED chip is a transparent or white insulating adhesive, a transparent insulating adhesive used for a printed circuit board having a high reflectance, or a white color containing a filler. If it is adjusted by the thickness of the insulating adhesive and is adjusted at least to a position higher than the light emitting portion of the red LED chip, the chance of light emission of the blue LED chip being absorbed by other materials is reduced, so that the blue LED External quantum efficiency is improved. That is, by increasing the thickness of the insulating adhesive, the height of the light emitting portion of the blue LED chip is higher than the height of the light emitting portion of the LED chip made of a material having a band gap energy smaller than that of the gallium nitride-based compound semiconductor. By doing so, absorption of light emitted from the blue LED can be prevented.
【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。The insulating adhesive has an advantage that its viscosity can be freely adjusted by mixing the properties of the component itself or a filler. As the filler, any material that transmits or reflects the light emitted from the blue LED may be used, but as described above, it is preferably a material that reflects the light emitted from the blue LED and has a reflectance of 360 nm to 50 nm.
A white powder having a reflectance of 60% or more in a wavelength region of 0 nm is used.
【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。Further, as is common in all cases, since the adhesive and the filler mixed into the adhesive are insulative, even if the adhesive comes into contact with the green LED chip or the red LED chip, the distance between the chips may be reduced. There is no worry about short circuit. Furthermore, since there is no risk of electrical short-circuiting between the chips, if the blue LED chip can be placed almost horizontally, the height can be easily increased by increasing the amount of the adhesive.
【００１９】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an LED display of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing one cavity of the LED display according to one embodiment of the present application, and FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structure of the display of FIG. 1 cut along a dashed line, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of a blue LED chip of FIG. 2. The same members are shown.
【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。This display has a blue LE in which one cavity is formed by laminating a GaN-based material on a sapphire substrate.
D chip B, a green LED chip G formed by laminating a GaP-based material on a GaP substrate, and GaAs on a GaAs substrate.
The red LED chip R is formed by stacking s-based materials, and the emission wavelength of the blue LED chip B is approximately 460n.
m, the emission wavelength of the green LED chip G is about 550n
m, the emission wavelength of the red LED chip is about 660 nm. As shown in FIG. 1, each of the LEs emitting the three primary colors
The D chips B, G, and R are linearly mounted on a printed circuit board 1 on which a conductor layer 2 made of, for example, Au is formed.
【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。Further, wire bonding is applied to the conductor layer 2 from the electrode of each LED, and these LED chips are surrounded by the cover member 3 to form one cavity. The light emission of each LED is mixed in this cavity. On the inner surface of the cover member 3, for example, a reflecting mirror that spreads radially is formed in order to improve the brightness of the LED display by reflecting the light emitted from the LED chip to the emission observation surface side and to mix the emitted light in the cavity. Have been. Evaporating a material having a high reflectance such as Al or Ni on the reflector or applying a white material having a high reflectance of visible light is one of more preferable means for increasing the brightness of the display. .
【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。Next, as shown in FIG. 2, the substrate of each of the green LED chip G and the red LED chip R is made of a conductive material. Therefore, the substrate and the conductive layer 2 are connected by a conductive adhesive 55 such as solder. Directly connected. On the other hand, a blue LED chip B in which a GaN-based material is laminated on a sapphire substrate is placed on a printed circuit board 1 on which the conductor layer 2 is not formed, and the printed circuit board 1 and the sapphire substrate are made of a transparent epoxy resin. Bonded by an insulating adhesive 5 made of Also, the height of the light emitting portion B1 of the blue LED chip B is equal to the height R1 of the light emitting portion of the red LED chip R and the height of the green light L
The thickness is adjusted by the thickness of the insulating adhesive 5 so as to be higher than the height G1 of the light emitting portion of the ED chip G. Further, the insulating adhesive is mixed with alumina fine powder as a filler 6, and the alumina adhesive turns white with the alumina fine powder. Reference numeral 4 denotes a mold for sealing the LED chip, which is made of resin, glass, or the like. FIG. 2
In FIG. 2, wires connecting the electrodes of each LED and the conductor layer 2 are not particularly shown.
【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。FIG. 3 is an enlarged view showing the mounting portion of the blue LED, and the arrows in this figure explain the trajectory of light emitted from the light emitting portion of the blue LED chip B. As shown in this figure, blue light is transmitted through the sapphire substrate and reflected on the surface of the insulating adhesive 5 including the white filler 6 having high reflectance. Also, the light emitted around the light-emitting portion is not adjacent to the light-absorbing material, so that the chance of absorption is reduced and the external quantum efficiency of the blue LED chip is improved.
【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。FIG. 4 shows an LED according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a structure of the display, in which a mounting portion of a blue LED chip is enlarged as in FIG. 3. The difference between this display and Figs.
The insulating adhesive 5 for bonding the blue LED sapphire substrate and the printed circuit board is a transparent adhesive containing no filler, and the printed circuit board 1 directly below the sapphire substrate.
This means that Al is deposited on the surface to form a reflective layer 7 having a high reflectance. As described above, when a glossy surface or a white surface having a high reflectivity is used as the reflective layer 7 on the printed circuit board surface to which the sapphire substrate is bonded, blue light can be efficiently reflected as in FIG. improves.
【００２５】[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。As described above, the LED display of the present invention reflects or transmits blue light with the adhesive of the blue LED having the sapphire substrate, so that the blue light is extracted outside with little loss. Further, the blue light emission is adjusted to a position where it is hardly absorbed by other LED materials by the thickness of the adhesive, so that the loss of blue light emission is small. Further, since the adhesive is insulative, even if the adhesive comes into contact with other LED materials, there is no electrical effect at all, and therefore the reliability is excellent. Also, for the purpose of improving the contrast,
The surface of the cover member 3 on the emission observation surface side may be black. As described above, according to the LED display of the present invention, the light emission of the blue LED using the gallium nitride-based compound semiconductor can be effectively taken out, so that the brightness of the display can be improved and its industrial value is great.
【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。FIG. 1 is a plan view showing the structure of one cavity of an LED display according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a structure when the display of FIG. 1 is cut along a dashed line.
【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。FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a mounting portion of the blue LED chip of FIG. 2;
【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。FIG. 4 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of an LED display according to another embodiment of the present application.
【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。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the structure of one cavity of a conventional LED display.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printed circuit board 2 ... Conductor layer 3 ... Cover member 4 ... Resin mold 5 ... Insulating adhesive 6 ... Filler 7 ... Reflection layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−101090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−18692（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69546（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231380（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−38926（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-62-101090 (JP, A) JP-A-54-18692 (JP, A) JP-A-6-69546 (JP, A) JP-A-1 231380 (JP, A) Hira 5-38926 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl.7 , DB name) H01L 33/00 JICST file (JOIS)
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