JP2005252191A - Light-emitting device for increasing luminous action region area - Google Patents
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Description
本発明は一種の発光装置に係り、特に、発光作用領域面積を増加可能な発光装置であり、第1連通回路と第2連通回路が電力供給基板上に設けられ、直接発光ダイオードの発光作用領域を占拠することがないよう形成された発光装置に関する。 The present invention relates to a kind of light emitting device, and more particularly to a light emitting device capable of increasing a light emitting action area, wherein a first communication circuit and a second communication circuit are provided on a power supply board, and a light emitting action area of a direct light emitting diode It is related with the light-emitting device formed so that it may not occupy.
発光ダイオードは体積が小さく、軽量で、電力消耗が少なく、寿命が長い等の長所を有するめ、広くコンピュータ周辺装置、通信製品及びその他の電子装置中に使用されている。一般に量産される発光ダイオードは基板、例えばサファイア基板、炭化ケイ素基板等の材料上に、pn接合を具えたエピタキシャル層を成長させ、p型エピタキシャル層及びn型エピタキシャル層の両側より駆動電圧を導入する時、pn接合に電子−正孔再結合により光を投射させるものである。 Light emitting diodes are widely used in computer peripheral devices, communication products, and other electronic devices because they have advantages such as small volume, light weight, low power consumption, and long life. In general, mass-produced light emitting diodes grow an epitaxial layer having a pn junction on a substrate, for example, a sapphire substrate or a silicon carbide substrate, and introduce drive voltages from both sides of the p-type epitaxial layer and the n-type epitaxial layer. At this time, light is projected onto the pn junction by electron-hole recombination.
周知の発光ダイオード構造は、図1及び図2に示されるようであり、これはそれぞれ周知の発光ダイオード装置の構造側面図及びその構造平面図である。図示されるように、ダイ基板11の情報に第2エピタキシャル層15が成長させられ、第2エピタキシャル層15は突出する第1表面153と凹んだ第2表面155が画定され、そのうち、第1表面153の上に第1エピタキシャル層13が形成されて、第1エピタキシャル層13と第2エピタキシャル層15の間に自然に光を投射する機能を具えた発光作用領域(即ち第1表面153)が形成される。第1エピタキシャル層13の一部上表面に第1電極17が形成され、第2エピタキシャル層15の第1エピタキシャル層13が設けられていない第2表面155に第2電極19が設けられる。このほか、第1電極17の一部上表面に、外界回路との接続用の第1ボンディングパッド171が設けられ、第2電極19の上表面に外界回路との接続用の第2ボンディングパッド191が設けられる。第1電極17と第2電極19に順方向バイアスの駆動電源が導入される時、電流は発光作用領域に進入し、これにより光を生成する。
A known light emitting diode structure is as shown in FIGS. 1 and 2, which are a side view and a structural plan view of a known light emitting diode device, respectively. As shown in the drawing, a second
発光ダイオードに関しては、発光作用領域の作用面積が大きくなるほど、発光量も多くなる。発光作用領域を通過する電流が大きくなるほど、発光強度も大きくなる。ただし、もし発光作用領域を通過する電流密度が不均一であると、一部発光作用領域の電流密度が過高となり、一部の発光作用領域の電流密度が低くなり過ぎる現象が極めて形成されやすくなる。発光作用領域の電流密度が過高となり飽和に達する時、発光効率が下がり、且つ発光作用領域の局部作業温度の上昇を形成し、ひいては損壊を形成しうる。反対に、一部の発光作用領域の電流密度が過低となる時、十分にその発光効率を発揮できなくなり、装置の浪費を形成する。このため、いかに作業電流に均一に発光作用領域を通過させて発光効率を高めるかが発光ダイオードの製造上及び設計上の一大難題となっている。 Regarding the light emitting diode, the larger the working area of the light emitting action region, the larger the light emission amount. The greater the current passing through the light emitting area, the greater the emission intensity. However, if the current density passing through the light emitting action region is not uniform, the current density of some light emitting action regions becomes excessively high, and a phenomenon in which the current density of some light emitting action regions becomes too low is very easily formed. Become. When the current density in the light emitting region becomes excessive and reaches saturation, the light emission efficiency decreases, and an increase in the local working temperature of the light emitting region can be formed, which in turn can cause damage. On the other hand, when the current density in a part of the light emitting action region becomes excessively low, the light emitting efficiency cannot be sufficiently exhibited, and the apparatus is wasted. For this reason, how to increase the light emission efficiency by allowing the working current to uniformly pass through the light emission region is a major challenge in manufacturing and designing the light emitting diode.
上述の発光ダイオードの構造は、第1電極17と第2電極19は幾何学上、非対称分布を呈し、このため電流密度分布不均一の現象を極めて形成しやすい。このような電流密度不均一の現象を防止するため、業界は作業電流密度を均一に分布させられる発光ダイオード構造を提供している。例えば、図3及び図4のもう一種の周知の発光ダイオードの構造平面図及びそのA−B線断面図に示されるようである。これによると、発光ダイオード20はダイ基板21の上表面に第2エピタキシャル層25、第2エピタキシャル層25が形成され複数の突出する第1表面253と凹んだ第2表面255を画定しており、第1表面253と第2表面255が相互に離間し且つ交錯するよう配列されている。そのうち、第1表面253の上に第1エピタキシャル層23が形成され、第1エピタキシャル層23と第2エピタキシャル層25の接合面に発光作用領域(即ち第1表面253)が形成されている。第1エピタキシャル層23の上表面に第1電極271が形成され、各第2エピタキシャル層25の第2表面255の上表面に第2電極291が形成され、第1電極271と第2電極291両者間は同様に第1表面253と第2表面255の設置位置により相互に離間し且つ交錯するよう配列されている。このほか、さらにこの複数の第1電極271に連通し並びに直接第1エピタキシャル層23に接触する第1連通電極273と、電気的にこの複数の第2電極291に連通し並びに直接第2エピタキシャル層25の第2表面255に接触する第2連通電極293が設けられている。各第1電極271の間は電気的に導通可能で、同様に、各第2電極291の間もまた電気的に導通可能である。各第1電極271及び第2電極291は相互に離間し且つ交錯するよう配列され、幾何学上、相当に対称である。これにより、有効に発光作用領域の作業電流密度が不均一となる現象を減らすことができる。
In the structure of the light emitting diode described above, the
しかし、上述の発光ダイオード構造は作業電流密度の発光ダイオード253における分布の不平均の現象を減らすのに有効であるが、第2連通電極293が直接第2エピタキシャル層25の第2表面255の上に設けられ、言い換えると、第2連通回路293を設置できる一部の第2表面255を削り、第2表面255の発光ダイオード20上にあっての占有範囲を拡大しなければならず、このため発光作用領域の作用面積が減少する。これにより第2連通電極293が一部の発光作用領域の面積を占用し、このため出光量と発光輝度の低減を形成する。
However, although the above-described light emitting diode structure is effective in reducing the phenomenon of uneven distribution of the working current density in the
ゆえに、いかに上述の周知の技術の欠点に対して、発光ダイオードの発光作用領域を増加して発光輝度を高め、また作業電流密度を均一に分布させ、これによりその使用寿命を延長した新たな発光装置を提供するかが本発明の重点である。 Therefore, in response to the above-mentioned disadvantages of the known technology, a new light emission that increases the light emission working area of the light emitting diode to increase the light emission luminance and distribute the working current density uniformly, thereby extending its service life. Providing the device is the focus of the present invention.
ゆえに、本発明の主要な目的は、一種の発光作用領域面積を増加可能な発光装置を提供することにあり、それは、電力供給基板上に設置した第1連通回路及び第2連通回路を発光ダイオードダイ上の対応する複数の第1電極及び第2電極に直接電気的に接続可能とすることで、周知の、発光ダイ上の第1連通電極及び第2連通電極の代わりとし、第1連通電極及び第2連通電極が発光作用領域の面積を占用するのを防止し、これにより、出光量と発光輝度を増す効果を達成できるようにした発光装置であるものとする。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a light emitting device capable of increasing a kind of light emitting action area, which includes a first communication circuit and a second communication circuit installed on a power supply board as light emitting diodes. The first communication electrode can be used in place of the known first communication electrode and second communication electrode on the light-emitting die by enabling direct electrical connection to a plurality of corresponding first electrodes and second electrodes on the die. In addition, it is assumed that the second communication electrode prevents the area of the light emitting action area from being occupied, thereby achieving the effect of increasing the light output amount and the light emission luminance.
本発明の次の目的は、一種の発光作用領域面積を増加可能な発光装置を提供することにあり、それは、複数の第1電極及び第2電極を幾何対称構造に設計し、これにより発光作用領域の電流密度を均一に分配し、これにより発光効率を高め、製品の使用寿命を延長できるようにした発光装置であるものとする。 Another object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of increasing a kind of light-emitting action area, which is a design in which a plurality of first electrodes and second electrodes are designed in a geometrically symmetric structure, thereby providing light-emitting action. It is assumed that the light-emitting device is configured to uniformly distribute the current density in the region, thereby improving the light-emitting efficiency and extending the service life of the product.
本発明のもう一つの目的は、一種の発光作用領域面積を増加可能な発光装置を提供することにあり、それは、電力供給基板上に、発光ダイオードダイの第1電極及び第2電極の幾何図形に照らして配置した第1電力供給回路と第2電力供給回路パターンを直接設けることにより、パッケージ密度を高める目標を達成できるようにした発光装置であるものとする。 Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of increasing a kind of light emitting active area, which includes a first electrode and a second electrode geometry of a light emitting diode die on a power supply substrate. It is assumed that the light-emitting device can achieve the goal of increasing the package density by directly providing the first power supply circuit and the second power supply circuit pattern arranged in view of the above.
本発明のさらにもう一つの目的は、一種の発光作用領域面積を増加可能な発光装置を提供することにあり、それは、そのボンディングパッドの位置が電力供給基板上に設置され、直接発光ダイオードダイ上でワイヤボンディング工程を実施するのではないため、ワイヤボンディング工程により発光ダイオードに対する遮光効果が形成されるのを防止するようにした発光装置であるものとする。 Still another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of increasing a kind of light emitting active area, in which a bonding pad is disposed on a power supply substrate and directly on a light emitting diode die. Therefore, it is assumed that the light-emitting device prevents the light-shielding effect on the light-emitting diode from being formed by the wire-bonding process.
請求項1の発明は、少なくとも一つの発光ダイオードダイと電力供給基板を具え、
各発光ダイオードダイはダイ基板を具え、該ダイ基板に第2エピタキシャル層が設けられ、該第2エピタキシャル層に少なくとも一つの第1表面と少なくとも一つの第2表面が画定され、第1表面に更に第1エピタキシャル層が形成され、該第1エピタキシャル層と該第2エピタキシャル層の間に発光作用領域が形成され、該第1エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第1電極が設けられ、第2エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第2電極設けられ、
該電力供給基板は、その表面にあって第1電極及び第2電極に対応する位置に、少なくとも一つの第1電力供給回路と少なくとも一つの第2電力供給回路が設けられ、各第1電力供給回路が第1連通回路により電気的に接続され、各第2電力供給回路が第2連通回路により電気的に接続され、第1電力供給回路とそれに対応する第1電極が相互に電気的に接続され、第2電力供給回路とそれに対応する第2電極が相互に電気的に接続されたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、電力供給基板が表面絶縁基板とされたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項3の発明は、請求項2記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、電力供給基板が、窒化ケイ素(Si3 N4 )、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、発光ダイオードダイにフリップチップパッケージ方式が採用され、該発光ダイオードダイが逆転されて電力供給基板に貼り合わされることを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、電力供給基板に固定されて第1連通回路と第2電力供給回路に電気的に接続された静電放電保護装置を更に具えたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項6の発明は、請求項5記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、静電放電保護装置がツェナダイオード又はショットキーバリアダイオードのいずれかとされたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項7の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、電力供給基板に固定されて第2連通回路と第1電力供給回路に電気的に接続された静電放電保護装置を更に具えたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項8の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、ダイ基板が、炭化ケイ素、砒素化ガリウム、サファイア、窒化ガリウム及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項9の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、複数の第2電極が直線配列、環状配列、交錯配列及びその組合せのいずれかの配列方式とされたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項10の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、複数の第2電極の側辺に電極絶縁層が設けられたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項11の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、第2エピタキシャル層の第2表面が第1表面より低いことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項12の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、第1連通回路に少なくとも一つの第1ボンディングパッドが設けられ、第2連通回路に少なくとも一つの第2ボンディングパッドが設けられたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
請求項13の発明は、請求項1記載の発光作用領域面積を増加可能な発光装置において、第1電極と第1電力供給回路、及び、第2電極と第2電力供給回路の間に接合層が設けられたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置としている。
The invention of
Each light emitting diode die includes a die substrate, the die substrate being provided with a second epitaxial layer, wherein the second epitaxial layer is defined with at least one first surface and at least one second surface, and further on the first surface. A first epitaxial layer is formed, a light emitting action region is formed between the first epitaxial layer and the second epitaxial layer, at least one first electrode is provided on a partial surface of the first epitaxial layer, 2 at least one second electrode is provided on a partial surface of the epitaxial layer;
The power supply board is provided with at least one first power supply circuit and at least one second power supply circuit at positions corresponding to the first electrode and the second electrode on the surface thereof, and each first power supply is provided. The circuit is electrically connected by the first communication circuit, each second power supply circuit is electrically connected by the second communication circuit, and the first power supply circuit and the corresponding first electrode are electrically connected to each other The light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region is characterized in that the second power supply circuit and the corresponding second electrode are electrically connected to each other.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light-emitting device capable of increasing the light-emitting action area, according to
According to a third aspect of the present invention, in the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to the second aspect, the power supply substrate is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), A light-emitting device capable of increasing the area of the light-emitting region, characterized by being formed of either gallium nitride (GaN) or a combination thereof.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to the first aspect, a flip chip package system is adopted for the light emitting diode die, and the light emitting diode die is reversed and bonded to the power supply substrate. Thus, the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region is provided.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the light emitting device capable of increasing the light emitting action region area according to the first aspect, wherein the electrostatic device is fixed to the power supply board and electrically connected to the first communication circuit and the second power supply circuit. A light-emitting device capable of increasing the area of the light-emitting action region, further comprising a discharge protection device.
The invention according to claim 6 is the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to claim 5, wherein the electrostatic discharge protection device is either a zener diode or a Schottky barrier diode. The light emitting device can increase the area of the region.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the light emitting device capable of increasing the light emitting action area according to the first aspect, wherein the electrostatic device is fixed to the power supply board and electrically connected to the second communication circuit and the first power supply circuit. A light-emitting device capable of increasing the area of the light-emitting action region, further comprising a discharge protection device.
The invention according to claim 8 is the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to
According to a ninth aspect of the present invention, in the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to the first aspect, the plurality of second electrodes are arranged in any one of a linear arrangement, an annular arrangement, a cross arrangement and a combination thereof. Thus, a light emitting device capable of increasing the area of the light emitting region is provided.
The invention of
The invention according to
According to a twelfth aspect of the present invention, in the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to the first aspect, at least one first bonding pad is provided in the first communication circuit, and at least one second in the second communication circuit. A light-emitting device capable of increasing the area of the light-emitting action region is provided with a bonding pad.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to the first aspect, a bonding layer is provided between the first electrode and the first power supply circuit and between the second electrode and the second power supply circuit. A light emitting device capable of increasing the area of the light emitting region is provided.
本発明の発光作用領域面積を増加可能な発光装置は、発光作用領域面積を増すことができ、並びにこれにより発光効率を高めることができる。ゆえに本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する。 The light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action area of the present invention can increase the area of the light emitting action area, and can thereby increase the light emission efficiency. Therefore, the present invention has novelty, inventive step and industrial utility value.
本発明によると、発光作用領域面積を増加可能な発光装置は、少なくとも一つの発光ダイ、及び一つの電力供給基板を具えている。該発光ダイは、ダイ基板を具え、該ダイ基板に第2エピタキシャル層が設けられ、該第2エピタキシャル層は少なくとも一つの第1表面及び少なくとも一つの第2表面を画定可能で、第1表面の上に第1エピタキシャル層が形成され、第1エピタキシャル層と第2エピタキシャル層の間の自然に発光作用領域が形成され、第1エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第1電極が設けられ、第2エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第2電極が設けられている。上記電力供給基板は、その表面にあって上記第1電極及び第2電極に対応する位置に、それぞれ少なくとも一つの第1電力供給回路と少なくとも一つの第2電力供給回路が設けられ、各第1電力供給回路は第1連通回路により電気的に接続され、各第2電力供給回路は第2連通回路により電気的に接続され、第1電力供給回路はそれと対応する第1電極と相互に電気的に接続され、第2電力供給回路はそれと対応する第2電極と相互に電気的に接続されている。 According to the present invention, a light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region includes at least one light emitting die and one power supply substrate. The light emitting die includes a die substrate, the die substrate being provided with a second epitaxial layer, the second epitaxial layer being capable of defining at least one first surface and at least one second surface, A first epitaxial layer is formed thereon, a light emitting action region is naturally formed between the first epitaxial layer and the second epitaxial layer, and at least one first electrode is provided on a partial surface of the first epitaxial layer; At least one second electrode is provided on a partial surface of the second epitaxial layer. The power supply board is provided with at least one first power supply circuit and at least one second power supply circuit at positions corresponding to the first electrode and the second electrode on the surface thereof, respectively. The power supply circuit is electrically connected by the first communication circuit, each second power supply circuit is electrically connected by the second communication circuit, and the first power supply circuit is electrically connected to the corresponding first electrode. The second power supply circuit is electrically connected to the corresponding second electrode.
図5から図7は本発明の好ましい実施例の構造平面図、C−D線断面図及び電力供給基板の構造平面図である。図示されるように、発光作用領域面積を増加可能な発光装置は、発光ダイオードダイ30と電力供給基板41を組み合わせて成る。そのうち、発光ダイオードダイ30は、ダイ基板31の上に第2エピタキシャル層35が形成され、該第2エピタキシャル層35が突出する第1表面353と凹んだ第2表面355を画定可能で、第1表面353の上にさらに第1エピタキシャル層33が形成され、これにより第1エピタキシャル層33と第2エピタキシャル層35の間に自然に発光作用領域(即ち第1表面353)が形成されている。通常、ダイ基板31は炭化ケイ素、砒素化ガリウム、サファイア、窒化ガリウム等の材料で組成され、第1エピタキシャル層33及び第2エピタキシャル層35は、窒化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、リン化インジウムガリウム(InGaP)、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)等、3−5族元素で組成される。
5 to 7 are a structural plan view, a cross-sectional view taken along line CD, and a structural plan view of a power supply board according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region is formed by combining a light emitting diode die 30 and a
第1エピタキシャル層33の上表面に第1電極331が設けられ、第1電極331の両側に第2電極351が設けられ、これにより第2電極351が第2エピタキシャル層35の第2表面355に接触させられ、並びに電極絶縁層37で第1エピタキシャル層33及び第1電極331と電気的に絶縁されてい。第1電極331及び第2電極351は相互に離間し且つ交錯するよう配列され、これにより作用電流が均一に発光作用領域を通過し、これにより発光効率が増し、並びに局部電流密度が過高となり発光作用領域を損壊するのを防止している。
The
また、電力供給基板41の上表面にあって、発光ダイオードダイ30の第1電極331と第2電極351に対応する位置に、少なくとも一つの第1電力供給回路431と第2電力供給回路451が直接設けられる。このほか、更に第1連通回路43が電気的に該第1電力供給回路431に接続され、第2連通回路45もまた各第2電力供給回路451に電気的に接続される。第1電力供給回路431及び第2電力供給回路451の数量は第1電極331及び第2電極351の数量と同じである。そのうち、電力供給基板41には窒化ケイ素(Si3 N4 )、酸化アルミニウム(Al2 O3 )、窒化アルミニウム(AlN)、酸化ベリリウム(BeO)及び誘電質材料(SiO2 、TiO2 、Si3 N4 等)を被覆した炭化ケイ素(SiC)、シリコン(Si)、窒化ガリウム(GaN)等の絶縁材料が使用される。
In addition, at least one first
続いて、図8及び図9の、発光ダイオードダイの組合せ後の構造平面図、及びそのE−F線断面図を参照されたい。図示されるように、発光ダイオードダイ30を倒置し、並びに接合層48を利用し、その第1電極331と第2電極351を対応する第1電力供給回路431と第2電力供給回路451に接合する。本実施例では直接電力供給基板41上に設けられた第2第2連通回路45が複数の第2電力供給回路451を通してそれぞれ対応する第2電極351に接続され、周知の構造において発光ダイオードダイ20に直接設けられた第2連通電極293が各第2電極291に接続されて第2連通電極293が発光作用領域の面積を占用するのを防止しているのとは異なり、このため本発明は発光作用領域の面積を増すことができる。このほか、接合層47の材料には錫−金(AuSn)、ケイ素−金(AuSi)、錫−鉛(PbSn)、錫−銀(SnAg)、錫−インジウム−銀(SnInAg)、銀ろう或いは錫ペースト等の材料を選択可能で、これにより発光作用領域の作業の熱を電力供給基板41より排除することができる。
Next, refer to the plan view of the structure after the combination of the light-emitting diode dies and the sectional view taken along the line EF in FIGS. As shown in the drawing, the LED die 30 is turned upside down, and the
図10、図11は本発明の別の実施例の分解図及びその組合せ表示図である。図示されるように、電力供給基板51の上表面に第1連通回路53及び第2連通回路55が設けられ、第1連通回路53に複数の第1電力供給回路531が接続され、第2連通回路55に複数の第2電力供給回路551が接続されている。複数の発光ダイオードダイ30が電力供給基板51の上に貼り合わされる時、各発光ダイオードダイ30の第1電極331と第2電極351は対応する第1電力供給回路531及び第2電力供給回路551に貼り合わされ、これにより電力供給基板51上に複数の発光ダイオードダイ30を設けることができ、これにより発光輝度を高めることができる。且つもし複数の発光ダイオードダイ30に異なる色の光、例えば青光、緑光、或いは赤光を投射するものを選択すれば、全体として白色光或いはフルカラー光を発生するものとなすことができる。
10 and 11 are an exploded view and a combination display diagram of another embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a
このほか、静電放電保護装置57、例えばツェナダイオード或いはショットキーバリアダイオードを、電力供給基板51の上に固定し、並びにその二つの電極を第1連通回路53及び第2電力供給回路551のうちの一つ或いは第2連通回路55及び第1電力供給回路531(図示せず)のうちの一つに電気的に接続すれば、静電放電効果により形成される発光ダイオードダイ30の意外な毀損を防止でき、これにより発光ダイオードダイ30の正常使用を確保できる。
In addition, an electrostatic
電力供給基板51上の複数の第1電力供給回路531及び第2電力供給回路551は発光ダイオードダイ30の第1電極331及び第2電極351の数量に合わせて設けられ、これにより最小面積の電力供給基板51上に最も多くの発光ダイオードダイ30を取り付けることができ、これによりパッケージ密度を高めて発光装置の軽量薄型化、コンパクト化の目的を達成することができる。
The plurality of first
また、図12から図14は本発明のさらに別の実施例の発光ダイオードダイの構造平面図、断面図及び電力供給基板の構造平面図である。図示されるように、発光ダイオードダイ60のダイ基板61を具え、その上表面に第2エピタキシャル層65が設けられ、該第2エピタキシャル層65に複数の突出する第1表面653と複数の凹んだ第2表面655が画定されている。各第1表面653の上に第1エピタキシャル層63が設けられ、各第1エピタキシャル層63と第2エピタキシャル層65の間に自然に発光作用領域(即ち第1表面653)が形成されている。各第1エピタキシャル層63の上表面に第1電極631が設けられ、第2エピタキシャル層65の第2表面655の上表面に第2電極651が設けられ、第1電極631と第2電極651が相互に離間し且つ交錯するよう配置される。このほか、第2電極651の周囲に一層の電極絶縁層67が設けられて、第2電極651の第1エピタキシャル層63及び第1電極631との直接接触が防止されている。
12 to 14 are a structural plan view, a sectional view, and a structural plan view of a power supply substrate of a light emitting diode die according to still another embodiment of the present invention. As shown in the figure, a
電力供給基板71の情報に第1連通回路73及び第2連通回路75が設けられ、第1連通回路73に複数の第1電力供給回路731が接続され、第2連通回路75に複数の第2電力供給回路751が接続されている。そのうち、複数の第1電力供給回路731と複数の第2電力供給回路751の位置及び数量は第1電極631及び第2電極651の位置及び数量に合わせて設けられる。
A
また、第1連通回路73の適当な位置に第1ボンディングパッド735が設けられ、第2連通回路75の適当な位置に第2ボンディングパッド755が設けられ、ワイヤボンディング工程に供される。第1ボンディングパッド735と第2ボンディングパッド755は電力供給基板71の上に設けられ、直接発光ダイオードダイ60の上に設けられるのではなく、これによりワイヤボンディング工程で発光ダイオードダイ60に対して直接損害形成されるのを防止し、これにより発光ダイオードダイ60の正常作業を保護することができる。
Further, a
最後に、図15及び図16は図12及び図13に示される実施例の組合せ後の構造平面図及びその断面表示図である。図示されるように、発光ダイオードダイ60を裏返した後に電力供給基板71に貼り合わせ、複数の第1電極631を対応する第1電力供給回路731に接続し、第2電極651を対応する第2電力供給回路751に接続する。
Finally, FIG. 15 and FIG. 16 are structural plan views and sectional views thereof after the combination of the embodiments shown in FIG. 12 and FIG. As shown in the drawing, after turning over the light emitting diode die 60, the light emitting diode die 60 is attached to the
第1電極631と第2電極651は相互に離間し且つ交錯するように設置され、対称性を具備し、これにより各発光作用領域の作業電流密度は非常に均一となる。このほか、各第2電極651は電力供給基板71上に設けられた第2連通回路75により導通し、これにより、本発明は、周知の構造における発光ダイオードダイ20上に各第2電極291を接続する第2連通電極293が直接設ける必要があるために発光作用領域の面積を占用するという問題がない。
The
また、上述の実施例はいずれも直線配列の第2電極で説明しているが、これに限定されるわけではなく、環状配列、交錯配列及びその他の幾何対称配列により実施可能で、ただ第1連通回路73及び第2連通回路75が電力供給基板71の上に設けられて、発光ダイオードダイ60の上に直接設けられないことが必要で、これにより発光作用面積を増す効果を達成する。
In addition, although all of the above-described embodiments have been described with the second electrode having a linear array, the present invention is not limited to this, and can be implemented by a circular array, a crossed array, and other geometrically symmetric arrays. It is necessary that the
また、上述の各実施例中、各発光ダイオードダイ30、60の第2電極351、651は第1電極331、631と近似或いは同じ水平高度に設計されているが、本発明の技術特徴下で、図4に示される周知の発光ダイオードダイ20もまた適用可能であり、ただ第2連通回路293が電力供給基板41の上に設けられればよく、同様に本発明の達成したい効果を達成する。
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、上述の各実施例中、電力供給基板41、51、71は絶縁材料で製造されるが、異なる実施例中では硫化ケイ素、シリコン、砒素化ガリウム等の材料に代えてもよく、ただ電力供給基板上を更に絶縁材料で被覆すればよい。
In each of the above-described embodiments, the
11 ダイ基板 13 第1エピタキシャル層
15 第2エピタキシャル層 153 第1表面
155 第2表面 17 第1電極
19 第2電極 171 第1ボンディングパッド
191 第2ボンディングパッド 20 発光ダイオード
21 ダイ基板 23 第1エピタキシャル層
25 第2エピタキシャル層 253 第1表面
255 第2表面 271 第1電極
273 第1連通電極 291 第2電極
293 第2連通電極 30 発光ダイオードダイ
31 ダイ基板 33 第1エピタキシャル層
331 第1電極 35 第2エピタキシャル層
351 第2電極 353 第1表面
355 第2表面 37 電極絶縁層
41 電力供給基板 43 第1連通回路
431 第1電力供給回路 45 第2連通回路
451 第2電力供給回路 47 接合層
51 電力供給基板 53 第1連通回路
531 第1電力供給回路 55 第2連通回路
551 第2電力供給回路 57 静電放電保護装置
60 発光ダイオードチップ 61 ダイ基板
63 第1エピタキシャル層 631 第1電極
65 第2エピタキシャル層 651 第2電極
653 第1表面 655 第2表面
67 電極絶縁層 71 電力供給基板
73 第1連通回路 731 第1電力供給回路
735 第1ボンディングパッド 75 第2連通回路
755 第2ボンディングパッド 751 第2電力供給回路
11 die
Claims (13)
各発光ダイオードダイはダイ基板を具え、該ダイ基板に第2エピタキシャル層が設けられ、該第2エピタキシャル層に少なくとも一つの第1表面と少なくとも一つの第2表面が画定され、第1表面に更に第1エピタキシャル層が形成され、該第1エピタキシャル層と該第2エピタキシャル層の間に発光作用領域が形成され、該第1エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第1電極が設けられ、第2エピタキシャル層の一部表面に少なくとも一つの第2電極設けられ、
該電力供給基板は、その表面にあって第1電極及び第2電極に対応する位置に、少なくとも一つの第1電力供給回路と少なくとも一つの第2電力供給回路が設けられ、各第1電力供給回路が第1連通回路により電気的に接続され、各第2電力供給回路が第2連通回路により電気的に接続され、第1電力供給回路とそれに対応する第1電極が相互に電気的に接続され、第2電力供給回路とそれに対応する第2電極が相互に電気的に接続されたことを特徴とする、発光作用領域面積を増加可能な発光装置。 Comprising at least one light emitting diode die and a power supply substrate;
Each light emitting diode die includes a die substrate, the die substrate being provided with a second epitaxial layer, wherein the second epitaxial layer is defined with at least one first surface and at least one second surface, and further on the first surface. A first epitaxial layer is formed, a light emitting action region is formed between the first epitaxial layer and the second epitaxial layer, at least one first electrode is provided on a partial surface of the first epitaxial layer, 2 at least one second electrode is provided on a partial surface of the epitaxial layer;
The power supply board is provided with at least one first power supply circuit and at least one second power supply circuit at positions corresponding to the first electrode and the second electrode on the surface thereof, and each first power supply is provided. The circuit is electrically connected by the first communication circuit, each second power supply circuit is electrically connected by the second communication circuit, and the first power supply circuit and the corresponding first electrode are electrically connected to each other And a second power supply circuit and a second electrode corresponding to the second power supply circuit are electrically connected to each other.
2. The light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region according to claim 1, wherein a bonding layer is provided between the first electrode and the first power supply circuit and between the second electrode and the second power supply circuit. A light emitting device capable of increasing the area of the light emitting action region.
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---|---|---|---|---|
JP2008294399A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Augux Co Ltd | Fixing method of light emitting diode by tin solder |
JP2013187400A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Unistar Opto Corp | Light emitting diode light module having no jumper wire |
-
2004
- 2004-03-08 JP JP2004064476A patent/JP2005252191A/en active Pending
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