JP2015018953A - Light emitting chip - Google Patents

Light emitting chip Download PDF

Info

Publication number
JP2015018953A
JP2015018953A JP2013145501A JP2013145501A JP2015018953A JP 2015018953 A JP2015018953 A JP 2015018953A JP 2013145501 A JP2013145501 A JP 2013145501A JP 2013145501 A JP2013145501 A JP 2013145501A JP 2015018953 A JP2015018953 A JP 2015018953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
chip
translucent
emitting diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013145501A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
鈴木 稔
Minoru Suzuki
稔 鈴木
卓 岡村
Taku Okamura
卓 岡村
幸太 深谷
kota Fukaya
幸太 深谷
太朗 荒川
Taro Arakawa
太朗 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2013145501A priority Critical patent/JP2015018953A/en
Publication of JP2015018953A publication Critical patent/JP2015018953A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting chip which improves the light extraction efficiency and has a new structure.SOLUTION: A light emitting chip (12) of the invention includes: a chip (14) including a sapphire base (141) and a light emitting layer formed on a surface (141a) of the sapphire base and located on a surface (14a) of the chip; and translucent members (15) which are bonded to a rear surface (141b) of the sapphire base by a translucent resin (16) which transmits an outgoing beam from the light emitting layer. The translucent members transmit the outgoing beam from the light emitting layer. The multiple translucent members are laminated.

Description

本発明は、発光層が形成されたチップを備える発光チップに関する。   The present invention relates to a light emitting chip including a chip on which a light emitting layer is formed.

LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)等を含む発光デバイスが実用化されている。これらの発光デバイスは、通常、電圧の印加によって光を放出する発光層が形成されたチップを有する発光チップを備える。かかるチップの製造は、先ず、結晶成長用基台上における格子状の分割予定ラインで区画された各領域に、発光層としてエピタキシャル層(結晶層)を成長させる。その後、結晶成長用基台を分割予定ラインに沿って分割して個片化することで、個々の発光チップ用のチップが形成される。   Light emitting devices including LEDs (Light Emitting Diodes), LDs (Laser Diodes), and the like have been put into practical use. These light emitting devices usually include a light emitting chip having a chip formed with a light emitting layer that emits light when a voltage is applied. In the manufacture of such a chip, first, an epitaxial layer (crystal layer) is grown as a light emitting layer in each region partitioned by the grid-like division lines on the crystal growth base. Then, the chip | tip for each light emitting chip is formed by dividing | segmenting the base for crystal growth along the division | segmentation scheduled line, and dividing it into pieces.

発光チップにおいて、緑や青色の光を出射する発光層がInGaN系のチップでは、サファイアが結晶成長用基台に一般的に用いられ、このサファイア基台上に順次n型GaN半導体層、InGaN発光層、p型GaN半導体層をエピタキシャル成長させる。そして、n型GaN半導体層とp型GaN半導体層とのそれぞれに外部取り出し用電極が形成される。   In a light-emitting chip, when a light-emitting layer emitting green or blue light is an InGaN-based chip, sapphire is generally used as a base for crystal growth, and an n-type GaN semiconductor layer and an InGaN light emitting layer are sequentially formed on this sapphire base. The p-type GaN semiconductor layer is epitaxially grown. Then, an external extraction electrode is formed on each of the n-type GaN semiconductor layer and the p-type GaN semiconductor layer.

かかるチップの裏面側(サファイア基台側)をリードフレームに固定し、チップの表面側(発光層側)をレンズ部材で覆うことにより、発光ダイオードは形成される。このような発光ダイオードでは、輝度の向上が重要な課題とされており、これまでにも光の取り出し効率を高めるための様々な方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   The back surface side (sapphire base side) of the chip is fixed to the lead frame, and the front surface side (light emitting layer side) of the chip is covered with a lens member to form a light emitting diode. In such a light emitting diode, improvement in luminance is considered as an important issue, and various methods for improving the light extraction efficiency have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開平4−10670号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-10670

ところで、電圧の印加によって発光層で生じる光は、主に、発光層を含む積層体の2つの主面(表面及び裏面)から放出される。例えば、積層体の表面(レンズ部材側の主面)から放出された光は、レンズ部材等を通じて発光ダイオードの外部に取り出される。一方で、積層体の裏面(サファイア基台側の主面)から放出された光は、サファイア基台を伝播し、その一部は、サファイア基台とリードフレームとの界面等で反射して積層体に戻る。   By the way, light generated in the light emitting layer by application of voltage is mainly emitted from two main surfaces (front surface and back surface) of the laminate including the light emitting layer. For example, light emitted from the surface of the laminate (main surface on the lens member side) is extracted outside the light emitting diode through the lens member and the like. On the other hand, the light emitted from the back surface of the laminate (the main surface on the sapphire base side) propagates through the sapphire base, and a part of the light is reflected and laminated at the interface between the sapphire base and the lead frame. Return to the body.

例えば、切削時の加工性向上等を目的としてチップに薄いサファイア基台を用いると、積層体の裏面と、サファイア基台及びリードフレームの界面との距離は短くなる。この場合、サファイア基台とリードフレームとの界面で反射して積層体に戻る光の割合は、サファイア基台が厚い場合と比較して高くなる。積層体は光を吸収するので、このように積層体に戻る光の割合が高くなると、発光ダイオードの光の取り出し効率は低下してしまう。   For example, when a thin sapphire base is used for the chip for the purpose of improving workability during cutting, the distance between the back surface of the laminate and the interface between the sapphire base and the lead frame is shortened. In this case, the ratio of the light that is reflected at the interface between the sapphire base and the lead frame and returns to the stacked body is higher than that when the sapphire base is thick. Since the stacked body absorbs light, when the ratio of light returning to the stacked body increases in this way, the light extraction efficiency of the light emitting diode decreases.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光の取り出し効率を高めることができる新たな構成の発光チップを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a light-emitting chip having a new configuration capable of enhancing light extraction efficiency.

本発明の発光チップは、表面に発光層を備えたチップと、発光層から出射された光を透過する透光性部材と、から少なくとも構成され、透光性部材は複数積層されてチップの裏面に透光性樹脂で貼着されたこと、を特徴とする。   The light-emitting chip of the present invention comprises at least a chip having a light-emitting layer on the surface and a light-transmitting member that transmits light emitted from the light-emitting layer, and a plurality of light-transmitting members are stacked to form the back surface of the chip. It is characterized in that it is attached with a translucent resin.

この構成によれば、チップの裏面に複数積層された透光性部材が貼着されるので、チップの裏面で反射して発光層に戻る光の割合を低く抑え、透光性部材から出る光の割合を多くすることができ、光の取り出し効率を高めることができる。また、透光性部材を複数枚積層させるので、その枚数を調整することで透光性部材から出る光の割合を変えて発光チップの輝度を調整することができる。   According to this configuration, since a plurality of laminated translucent members are attached to the back surface of the chip, the ratio of the light reflected from the back surface of the chip and returning to the light emitting layer is kept low, and the light emitted from the translucent member Can be increased, and the light extraction efficiency can be increased. In addition, since a plurality of light-transmitting members are stacked, the luminance of the light-emitting chip can be adjusted by changing the number of the light-transmitting members by adjusting the number of the light-transmitting members.

また、本発明の発光チップでは、チップの基台はサファイアであり、発光層はGaN半導体層から成ることとされても良い。この構成によれば、青色や緑色の光を放つ発光チップにおいて、光の取り出し効率を高めることができる。また、基台を薄くしても、透光性部材の厚さに応じて、反射光を発光層から外れた位置へ入射できるので、光の取り出し効率を低下させることなく薄い基台を利用でき、薄い結晶成長用基台による加工性を維持することができる。   In the light emitting chip of the present invention, the base of the chip may be sapphire, and the light emitting layer may be composed of a GaN semiconductor layer. According to this configuration, the light extraction efficiency can be increased in a light emitting chip that emits blue or green light. In addition, even if the base is made thin, the thin base can be used without reducing the light extraction efficiency because reflected light can be incident on a position outside the light emitting layer depending on the thickness of the translucent member. The workability of the thin crystal growth base can be maintained.

本発明によれば、光の取り出し効率を高めることができる新たな構成の発光チップを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light emitting chip of the new structure which can improve the extraction efficiency of light can be provided.

実施の形態1に係る発光ダイオードの構成例を模式的に示す斜視図である。2 is a perspective view schematically showing a configuration example of a light emitting diode according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る発光ダイオードにおける光が放出される様子を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing how light is emitted from the light-emitting diode according to the first embodiment. 比較構造に係る発光ダイオードにおける光が放出される様子を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows a mode that the light in the light emitting diode which concerns on a comparison structure is discharge | released. 図4Aは、実施の形態2に係る発光ダイオードの構成例を模式的に示す斜視図であり、図4Bは、実施の形態2に係る発光ダイオードの断面模式図である。4A is a perspective view schematically showing a configuration example of the light-emitting diode according to Embodiment 2, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the light-emitting diode according to Embodiment 2. FIG. 図5Aは、実施例1の断面模式図であり、図5Bは、実施例1、比較例1−1及び1−2の輝度の測定結果を示すグラフである。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of Example 1, and FIG. 5B is a graph showing the measurement results of luminance in Example 1, Comparative Examples 1-1 and 1-2. 図6Aは、実施例2の断面模式図であり、図6Bは、実施例2、比較例2−1及び2−2の輝度の測定結果を示すグラフである。6A is a schematic cross-sectional view of Example 2, and FIG. 6B is a graph showing the measurement results of luminance in Example 2 and Comparative Examples 2-1 and 2-2.

(実施の形態1)
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態1に係る発光ダイオードの構成例を模式的に示す斜視図であり、図2は、実施の形態1に係る発光ダイオードの発光チップから光が放出される様子を示す断面模式図である。図1に示すように、発光ダイオード1は、ベースとなるリードフレーム11と、リードフレーム11に支持固定される発光チップ12とを備えている。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of the light emitting diode according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross section showing a state in which light is emitted from the light emitting chip of the light emitting diode according to the first embodiment. It is a schematic diagram. As shown in FIG. 1, the light emitting diode 1 includes a lead frame 11 as a base and a light emitting chip 12 supported and fixed to the lead frame 11.

リードフレーム11は、金属等の材料で円柱状に形成されており、一方の底面に相当する裏面側には、導電性を有する2本のリード部材111a,111bが設けられている。リード部材111a,111bは互いに絶縁されており、それぞれ発光ダイオード1の正極、負極として機能する。このリード部材111a,111bは、配線(不図示)等を通じて外部の電源(不図示)に接続される。   The lead frame 11 is made of a material such as metal in a columnar shape, and two lead members 111a and 111b having conductivity are provided on the back surface corresponding to one bottom surface. The lead members 111a and 111b are insulated from each other and function as a positive electrode and a negative electrode of the light emitting diode 1, respectively. The lead members 111a and 111b are connected to an external power source (not shown) through wiring (not shown) or the like.

リードフレーム11の他方の底面に相当する表面11aには、互いに絶縁された2個の接続端子112a,112bが所定の間隔をあけて配置されている。接続端子112aとリード部材111aとは、リードフレーム11の内部において接続されている。また、接続端子112bとリード部材111bとは、リードフレーム11の内部において接続されている。このため、接続端子112a,112bの電位は、それぞれ、リード部材111a,111bの電位と同程度になる。   On the surface 11a corresponding to the other bottom surface of the lead frame 11, two connection terminals 112a and 112b that are insulated from each other are arranged at a predetermined interval. The connection terminal 112 a and the lead member 111 a are connected inside the lead frame 11. Further, the connection terminal 112 b and the lead member 111 b are connected inside the lead frame 11. For this reason, the potentials of the connection terminals 112a and 112b are approximately the same as the potentials of the lead members 111a and 111b, respectively.

発光チップ12は、リードフレーム11の表面11aであって、接続端子112aと接続端子112bとの間に配置されている。図2に示すように、発光チップ12は、チップ14と、このチップ14の裏面14bに透光性樹脂16によって貼着された透光性部材15とを有する。チップ14は、平面形状が矩形状のサファイア基台141と、サファイア基台141の表面141aに設けられた積層体142とを備えている。積層体142は、GaN系の半導体材料を用いて形成される複数の半導体層(GaN半導体層)を含む。   The light emitting chip 12 is the surface 11a of the lead frame 11, and is disposed between the connection terminal 112a and the connection terminal 112b. As shown in FIG. 2, the light emitting chip 12 includes a chip 14 and a translucent member 15 attached to the back surface 14 b of the chip 14 with a translucent resin 16. The chip 14 includes a sapphire base 141 having a rectangular planar shape and a stacked body 142 provided on the surface 141 a of the sapphire base 141. The stacked body 142 includes a plurality of semiconductor layers (GaN semiconductor layers) formed using a GaN-based semiconductor material.

積層体142は、電子が多数キャリアとなるn型半導体層(例えば、n型GaN層)、発光層となる半導体層(例えば、InGaN層)、正孔が多数キャリアとなるp型半導体層(例えば、p型GaN層)を順にエピタキシャル成長させることで形成される。また、サファイア基台141には、n型半導体層及びp型半導体層のそれぞれと接続され、積層体142に電圧を印加する2個の電極(不図示)が形成される。なお、これらの電極は、積層体142に含まれても良い。   The stacked body 142 includes an n-type semiconductor layer (for example, an n-type GaN layer) in which electrons are a majority carrier, a semiconductor layer (for example, an InGaN layer) that is a light-emitting layer, and a p-type semiconductor layer (for example, a hole is in majority carriers). , P-type GaN layer) are sequentially epitaxially grown. The sapphire base 141 is formed with two electrodes (not shown) that are connected to the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer and apply a voltage to the stacked body 142. Note that these electrodes may be included in the stacked body 142.

透光性部材15は、ガラス(例えば、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等)や樹脂等からなり、発光層から出射された光を透過する材料で形成されている。透光性部材15は、複数枚(本実施の形態では2枚)設けられ、透光性樹脂(不図示)を介して接着されることで積層されている。各透光性部材15の表面15aの面積は、サファイア基台141の裏面141bの面積より大きくなっている。また、透光性部材15は、サファイア基台141と同等以上の厚みを有することが望ましい。なお、リードフレーム11側(図2中下側)の透光性部材15の裏面15bは、リードフレーム11の表面11aに樹脂(不図示)によって接着され、かかる樹脂は透光性樹脂16と同様の材質とされる。なお、本実施の形態では、各透光性部材15は、平面形状及び厚みを同一に形成したが、それらが相違する透光性部材15を積層してもよい。また、透光性部材15の枚数は、2枚に限られず、3枚以上としてもよい。   The translucent member 15 is made of glass (for example, soda glass, borosilicate glass, or the like), resin, or the like, and is formed of a material that transmits light emitted from the light emitting layer. A plurality of translucent members 15 (two in the present embodiment) are provided, and are laminated by being bonded via a translucent resin (not shown). The area of the front surface 15 a of each translucent member 15 is larger than the area of the back surface 141 b of the sapphire base 141. The translucent member 15 preferably has a thickness equal to or greater than that of the sapphire base 141. The back surface 15b of the translucent member 15 on the lead frame 11 side (the lower side in FIG. 2) is bonded to the front surface 11a of the lead frame 11 with a resin (not shown), and this resin is the same as the translucent resin 16. It is made of the material. In addition, in this Embodiment, although each translucent member 15 formed the same planar shape and thickness, you may laminate | stack the translucent member 15 from which they differ. The number of translucent members 15 is not limited to two and may be three or more.

透光性樹脂16は、発光層から出射された光を透過するダイボンディング剤等の樹脂材料からなり、チップ14の裏面14bの全体に設けられてチップ14の裏面14bと、チップ14側(図2中上側)に位置する透光性部材15の表面15aとを貼着している。   The translucent resin 16 is made of a resin material such as a die bonding agent that transmits light emitted from the light emitting layer. The translucent resin 16 is provided on the entire back surface 14b of the chip 14 so that the back surface 14b of the chip 14 and the chip 14 side (see FIG. 2 and the surface 15a of the translucent member 15 located on the upper side.

リードフレーム11に設けられた2個の接続端子112a,112bは、それぞれ、導電性を有するリード線17a,17bを介して、発光チップ12の2個の電極に接続されている。これにより、リード部材111a,111bに接続される電源の電圧が積層体142に印加される。積層体142に電圧が印加されると、発光層となる半導体層には、n型半導体層から電子が流れ込むと共に、p型半導体層から正孔が流れ込む。その結果、発光層となる半導体層において電子と正孔との再結合が生じ、所定の波長の光が放出される。本実施の形態では、GaN系の半導体材料を用いて発光層となる半導体層を形成しているので、GaN系の半導体材料のバンドギャップに相当する青色や緑色の光が放出される。   The two connection terminals 112a and 112b provided on the lead frame 11 are connected to the two electrodes of the light emitting chip 12 via conductive lead wires 17a and 17b, respectively. Thereby, the voltage of the power source connected to the lead members 111a and 111b is applied to the stacked body 142. When a voltage is applied to the stacked body 142, electrons flow from the n-type semiconductor layer and holes flow from the p-type semiconductor layer to the semiconductor layer serving as the light-emitting layer. As a result, recombination of electrons and holes occurs in the semiconductor layer serving as the light emitting layer, and light having a predetermined wavelength is emitted. In the present embodiment, since the semiconductor layer to be the light emitting layer is formed using a GaN-based semiconductor material, blue or green light corresponding to the band gap of the GaN-based semiconductor material is emitted.

リードフレーム11の表面11a側の外周縁には、チップ14の表面14a側を覆うドーム状のレンズ部材18が取り付けられている。レンズ部材18は、所定の屈折率を有する樹脂等の材料で形成されており、チップ14の積層体142から出射される光を屈折させ、発光ダイオード1の外部の所定方向へと導く。このように、チップ14から出射された光は、レンズ部材18を通じて発光ダイオード1の外部に取り出される。   A dome-shaped lens member 18 that covers the surface 14 a side of the chip 14 is attached to the outer peripheral edge of the lead frame 11 on the surface 11 a side. The lens member 18 is formed of a material such as a resin having a predetermined refractive index, and refracts the light emitted from the stacked body 142 of the chip 14 and guides it in a predetermined direction outside the light emitting diode 1. As described above, the light emitted from the chip 14 is extracted to the outside of the light emitting diode 1 through the lens member 18.

次に、実施の形態1に係る発光ダイオード1による輝度改善効果について、図3の比較構造に係る発光ダイオードを参照しながら説明する。図3は、実施の形態1と比較するための比較構造に係る発光ダイオードの発光チップから光が放出される様子を示す断面模式図である。比較構造に係る発光ダイオードは、透光性部材15を1枚とした点を除き、実施の形態1に係る発光ダイオード1と共通の構成を備える。すなわち、比較構造に係る発光チップ22では、平面形状が矩形状のサファイア基台241と、サファイア基台241の表面241aに設けられた積層体242とを備えるチップ24が透光性樹脂26によって透光性部材25に接着される。   Next, the brightness improvement effect of the light-emitting diode 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to the light-emitting diode according to the comparative structure in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which light is emitted from the light emitting chip of the light emitting diode according to the comparative structure for comparison with the first embodiment. The light-emitting diode according to the comparative structure has the same configuration as that of the light-emitting diode 1 according to Embodiment 1 except that the light-transmitting member 15 is a single sheet. That is, in the light-emitting chip 22 according to the comparative structure, the chip 24 including the sapphire base 241 having a rectangular planar shape and the laminate 242 provided on the surface 241 a of the sapphire base 241 is transmitted by the translucent resin 26. Bonded to the light member 25.

図2に示すように、実施の形態1に係る発光チップ12において、発光層となる半導体層で生じた光は、主に、積層体142の表面142a(すなわち、発光チップ14の表面14a)、及び裏面142bから放出される。積層体142の表面142aから放出された光(例えば、光路A1)は、上述のように、レンズ部材18(図1参照)等を通じて発光ダイオード1の外部に取り出される。一方で、例えば、積層体142の裏面142bから出射されて光路A2を伝播する光は、サファイア基台141と透光性部材15との界面である発光チップの裏面14bに入射し、2枚の透光性部材15を透過する(光路A3)。光路A3を伝播する光は、リードフレーム11の表面11aで反射され(光路A4)、透光性部材15の側面に入射し、外部へ放出される。   As shown in FIG. 2, in the light emitting chip 12 according to the first embodiment, the light generated in the semiconductor layer serving as the light emitting layer is mainly the surface 142a of the stacked body 142 (that is, the surface 14a of the light emitting chip 14), And from the back surface 142b. Light (for example, the optical path A1) emitted from the surface 142a of the multilayer body 142 is extracted outside the light emitting diode 1 through the lens member 18 (see FIG. 1) and the like as described above. On the other hand, for example, light emitted from the back surface 142b of the multilayer body 142 and propagating through the optical path A2 is incident on the back surface 14b of the light emitting chip, which is an interface between the sapphire base 141 and the translucent member 15, and It passes through the translucent member 15 (optical path A3). The light propagating in the optical path A3 is reflected by the surface 11a of the lead frame 11 (optical path A4), enters the side surface of the translucent member 15, and is emitted to the outside.

これに対し、図3に示すように、比較構造に係る発光チップ22の光路B1,B2は、実施の形態1に係る発光チップ12の光路A1,A2と同様となるが、実施の形態1における光路A3は、2枚の透光性部材15を透過するのに対し、比較構造における光路B3は、透過する透光性部材25が1枚となる。光路B3を伝播する光は、リードフレーム11の表面11aで反射されて光路B4を伝播する。光路B4を伝播する光は、1枚の透光性部材25を透過してからサファイア基台241を透過し、積層体242に入射して吸収されるため、外部に取り出すことができなくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the optical paths B1 and B2 of the light emitting chip 22 according to the comparative structure are the same as the optical paths A1 and A2 of the light emitting chip 12 according to the first embodiment. The optical path A3 transmits through the two translucent members 15, whereas the optical path B3 in the comparative structure has one transmitting translucent member 25. The light propagating through the optical path B3 is reflected by the surface 11a of the lead frame 11 and propagates through the optical path B4. The light propagating through the optical path B4 passes through the single translucent member 25, then passes through the sapphire base 241, enters the stacked body 242, and is absorbed, and thus cannot be extracted outside.

以上のように、実施の形態1に係る発光ダイオード1によれば、積層体142から出射して光路A2と同様に伝播する光を、2枚の透光性部材15によって光路A3,A4のように伝播させて外部に取り出すことができる。ここで、光路A3を伝播する光は、比較構造の光路B3を伝播する光に比べ、透光性部材15の枚数が2枚となったため、リードフレーム11の表面11aに入射する位置を透光性部材15の外周寄りとすることができる。従って、光路A3,A4を伝播した光においては、比較構造の光路B3,B4を伝播した光に比べ、積層体142に戻る光の割合を低く抑えることができる。これにより、透光性部材15から出る光の割合を多くでき、光の取り出し効率を高めて、輝度の向上を図ることができる。また、実施の形態1の発光チップ12では、透光性部材15の積層枚数を変えることによって、発光チップ12における輝度を調整することができる。   As described above, according to the light-emitting diode 1 according to Embodiment 1, the light that is emitted from the multilayer body 142 and propagates in the same manner as the optical path A2 is transmitted by the two translucent members 15 in the optical paths A3 and A4. It can be propagated to the outside and taken out. Here, the light propagating through the optical path A3 has two translucent members 15 as compared with the light propagating through the optical path B3 of the comparative structure, so that the position incident on the surface 11a of the lead frame 11 is translucent. It can be closer to the outer periphery of the sex member 15. Therefore, in the light propagated through the optical paths A3 and A4, the ratio of the light returning to the stacked body 142 can be suppressed lower than the light propagated through the optical paths B3 and B4 of the comparative structure. Thereby, the ratio of the light emitted from the translucent member 15 can be increased, the light extraction efficiency can be increased, and the luminance can be improved. Further, in the light emitting chip 12 according to the first embodiment, the luminance of the light emitting chip 12 can be adjusted by changing the number of laminated light-transmitting members 15.

なお、サファイア基台は硬くて加工が容易でないので、薄いサファイア基台を用いて加工性を高めておくことが望ましい。上記の発光ダイオード1では、サファイア基台141を薄くしても透光性部材15によって光の取り出し効率を高く維持できる。つまり、光の取り出し効率を維持するためにサファイア基台141を厚くして加工性を犠牲にする必要はない。   In addition, since a sapphire base is hard and processing is not easy, it is desirable to improve workability using a thin sapphire base. In the light emitting diode 1 described above, even if the sapphire base 141 is thinned, the light extraction efficiency can be maintained high by the translucent member 15. That is, there is no need to sacrifice the workability by increasing the thickness of the sapphire base 141 in order to maintain the light extraction efficiency.

(実施の形態2)
以下、実施の形態2について説明する。なお、実施の形態2において、実施の形態1と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。図4Aは、実施の形態2に係る発光ダイオードの構成例を模式的に示す斜視図であり、図4Bは、実施の形態2に係る発光ダイオードの断面模式図である。図4A及び図4Bに示すように、実施の形態2に係る発光ダイオード3は、パッケージ30の凹部31における底面に形成された実装面32に発光チップ12を支持固定してなる。実装面32には、互いに絶縁された2個の接続電極32a,32bが所定の間隔をあけて配置されている。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below. Note that, in the second embodiment, the same reference numerals are given to components common to the first embodiment, and description thereof is omitted. 4A is a perspective view schematically showing a configuration example of the light-emitting diode according to Embodiment 2, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the light-emitting diode according to Embodiment 2. FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, the light emitting diode 3 according to the second embodiment is formed by supporting and fixing the light emitting chip 12 on a mounting surface 32 formed on the bottom surface of the recess 31 of the package 30. On the mounting surface 32, two connection electrodes 32a and 32b that are insulated from each other are arranged at a predetermined interval.

実施の形態2の発光チップ12は、実施の形態1の発光チップ12と同様に、透光性樹脂16で接着されたチップ14及び複数枚積層された透光性部材15を備え、その上下の向きが実施の形態1に対して反転した状態で固定されている。実施の形態2におけるチップ14の表面14aに設けられた電極(不図示)は、バンプと呼ばれる突起状の端子によって形成され、チップ14の表面14aが実装面32に支持固定されることで、接続電極32a,32bに接続され、発光チップ12がフリップチップ実装される。   Similar to the light emitting chip 12 of the first embodiment, the light emitting chip 12 of the second embodiment includes the chip 14 bonded with the translucent resin 16 and a plurality of translucent members 15 that are stacked. The direction is fixed in a state reversed with respect to the first embodiment. The electrodes (not shown) provided on the surface 14a of the chip 14 in the second embodiment are formed by protruding terminals called bumps, and the surface 14a of the chip 14 is supported and fixed to the mounting surface 32 so that the connection is achieved. The light emitting chip 12 is flip-chip mounted by being connected to the electrodes 32a and 32b.

次に、上記の実施の形態に係る発光ダイオードの輝度改善効果を確認するために行った実験について説明する。本実験では、実施例1として、図5Aに示す構成となる発光ダイオード5を作成した。実施例1の発光ダイオード5は、パッケージ50と、パッケージ50の凹部51に透光性樹脂(不図示)を介して接着された2枚の透光性部材55と、透光性部材55に透光性樹脂(不図示)を介して接着されたチップ54とにより構成した。比較例1−1は、実施例1の2枚の透光性部材55を全て省略した構成とし、比較例1−2は、実施例1における透光性部材55を1枚に変更した構成とした。また、本実験では、実施例2として、図6Aに示す構成となる発光ダイオード5aを作成した。実施例2の発光ダイオード5aは、図5Aの発光ダイオード5における凹部51の内部に、封止樹脂56を充填した構成とした。封止樹脂56は、東レ・ダウコーニング社製 OE−6550(屈折率1.54、透明度100%(at 450nm))を用いた。比較例2−1は、実施例2の2枚の透光性部材55を全て省略した構成とし、比較例2−2は、実施例2における透光性部材55を1枚に変更した構成とした。   Next, an experiment conducted for confirming the luminance improvement effect of the light emitting diode according to the above embodiment will be described. In this experiment, the light-emitting diode 5 having the configuration shown in FIG. The light-emitting diode 5 according to the first embodiment includes a package 50, two translucent members 55 bonded to the recesses 51 of the package 50 via a translucent resin (not shown), and a translucent member 55. The chip 54 is bonded with a light resin (not shown). Comparative Example 1-1 has a configuration in which the two translucent members 55 of Example 1 are all omitted, and Comparative Example 1-2 has a configuration in which the translucent member 55 in Example 1 is changed to one. did. In this experiment, a light-emitting diode 5a having the configuration shown in FIG. The light emitting diode 5a of Example 2 was configured such that the inside of the recess 51 in the light emitting diode 5 of FIG. As the sealing resin 56, OE-6550 (refractive index 1.54, transparency 100% (at 450 nm)) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. was used. Comparative Example 2-1 has a configuration in which all of the two translucent members 55 of Example 2 are omitted, and Comparative Example 2-2 has a configuration in which the translucent member 55 in Example 2 is changed to one. did.

各実施例及び各比較例において、透光性部材55は、表面及び裏面の面積(縦×横)を0.8mm×0.8mm、厚みを150μmのガラスを用いた。実施例1及び2では、2枚の透光性部材55を透光性樹脂によって接着した。   In each example and each comparative example, the translucent member 55 was made of glass having a front and back surface area (vertical × horizontal) of 0.8 mm × 0.8 mm and a thickness of 150 μm. In Examples 1 and 2, the two translucent members 55 were bonded with a translucent resin.

各実施例及び各比較例の全てにおいて、実施の形態1のチップ14(図2参照)と同様となる同一仕様のチップ54を用いた。具体的には、チップ54は2インチウェハ(Tekcore製)を分割してチップ化したものであり、表面及び裏面の面積(縦×横)が7.975mm×7.725mmのサファイア基台に、GaN半導体層からなる発光層を含む積層体が形成されたものとした。また、各実施例及び各比較例の全てにおいて透光性樹脂(不図示)は、光を透過するダイボンディング剤(信越化学製、KER−M2)を用いた。   In each of the examples and the comparative examples, a chip 54 having the same specification as that of the chip 14 of the first embodiment (see FIG. 2) was used. Specifically, the chip 54 is obtained by dividing a 2-inch wafer (manufactured by Tekcore) into chips, and on the sapphire base whose front and back areas (vertical x horizontal) are 7.975 mm x 7.725 mm, A laminated body including a light emitting layer made of a GaN semiconductor layer was formed. Moreover, in all of each Example and each comparative example, the translucent resin (not shown) used the die-bonding agent (made by Shin-Etsu Chemical, KER-M2) which permeate | transmits light.

本実験では、各実施例及び各比較例の発光ダイオードの輝度を測定した。具体的には、各発光ダイオードから放射される全ての光の強度(パワー)の合計値を測定し(全放射束測定、測定器:テクノローグ製、LX4651C)、比較例を基準(100%)とする輝度に換算した。図5B及び図6Bは、測定結果を示すグラフである。図5B及び図6Bにおいて、縦軸は、各発光ダイオードの全放射束(mW)、又は輝度(%)を示している。   In this experiment, the luminance of the light emitting diodes of the examples and the comparative examples was measured. Specifically, the total value of the intensity (power) of all light emitted from each light emitting diode was measured (total radiant flux measurement, measuring instrument: manufactured by Technolog, LX4651C), and a reference example (100%) And converted into luminance. 5B and 6B are graphs showing the measurement results. 5B and 6B, the vertical axis represents the total radiant flux (mW) or luminance (%) of each light-emitting diode.

図5Bに示すように、実施例1は、基準(100%)となる比較例1−1に比べ、輝度が11.5%高まり、比較例1−2に比べ、輝度が2.6%高まっており、光の取り出し効率を高めることができる。また、図6Bに示すように、実施例2は、基準(100%)となる比較例2−1に比べ、輝度が5.7%高まり、比較例2−2に比べ、輝度が1.9%高まっており、光の取り出し効率を高めることができる。各実施例及び各比較例の上記条件と図5B及び図6Bの結果とから、透光性部材55の枚数が多くなる程、発光ダイオードの輝度が高まるという傾向を確認できた。   As shown in FIG. 5B, the brightness of Example 1 is 11.5% higher than that of Comparative Example 1-1 that is the reference (100%), and the brightness is 2.6% higher than that of Comparative Example 1-2. The light extraction efficiency can be increased. Further, as shown in FIG. 6B, the brightness of Example 2 is increased by 5.7% compared to Comparative Example 2-1 serving as the reference (100%), and the brightness is 1.9 compared with Comparative Example 2-2. %, And the light extraction efficiency can be increased. From the above conditions of each example and each comparative example and the results of FIGS. 5B and 6B, it was confirmed that the luminance of the light emitting diode increases as the number of translucent members 55 increases.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、上記実施の形態では、サファイア基台とGaN系の半導体材料とを用いるチップ14を例示したが、結晶成長用基台としてGaN基板を用いる等、結晶成長用基台及び半導体材料は実施の形態に限定されない。なお、加工性を高めるためには、サファイア基台等の結晶成長用基台を薄くすると良いが、結晶成長用基台は必ずしも薄くなくて良い。   For example, in the above embodiment, the chip 14 using the sapphire base and the GaN-based semiconductor material is exemplified, but the crystal growth base and the semiconductor material are implemented such as using a GaN substrate as the crystal growth base. The form is not limited. In order to improve the workability, the crystal growth base such as the sapphire base is preferably thinned, but the crystal growth base is not necessarily thin.

また、上記実施の形態では、n型半導体層、発光する半導体層、及びp型半導体層を順に設けた積層体142を例示したが、積層体142の構成はこれに限定されない。積層体142は、少なくとも、電子と正孔との再結合により光を放出できるように構成されていれば良い。   In the above-described embodiment, the stacked body 142 in which the n-type semiconductor layer, the light-emitting semiconductor layer, and the p-type semiconductor layer are sequentially provided is illustrated; however, the structure of the stacked body 142 is not limited thereto. The stacked body 142 only needs to be configured so that light can be emitted by recombination of electrons and holes.

また、チップ14は、赤外光を発するチップ(AlGaAs,GaAsPなど)としてもよく、この場合、透光性部材15が赤外光を透過する材質で形成することで、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。更に、チップ14が紫外光を発し、透光性部材15が紫外光を透過する材質で形成した場合も、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。   The chip 14 may be a chip that emits infrared light (AlGaAs, GaAsP, or the like). In this case, the translucent member 15 is formed of a material that transmits infrared light, so that the above-described embodiment can be achieved. Similar effects can be obtained. Further, when the chip 14 emits ultraviolet light and the translucent member 15 is formed of a material that transmits ultraviolet light, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

本発明は、発光層が形成されたチップを備える発光チップの光取り出し効率を高めるために有用である。   The present invention is useful for increasing the light extraction efficiency of a light emitting chip including a chip on which a light emitting layer is formed.

1 発光ダイオード
12 発光チップ
14 チップ
141 サファイア基台
15 透光性部材
16 透光性樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting diode 12 Light emitting chip 14 Chip 141 Sapphire base 15 Translucent member 16 Translucent resin

Claims (2)

表面に発光層を備えたチップと、該発光層から出射された光を透過する透光性部材と、から少なくとも構成され、
該透光性部材は複数積層されて該チップの裏面に透光性樹脂で貼着されたこと、を特徴とする発光チップ。
A chip having a light emitting layer on the surface, and a translucent member that transmits light emitted from the light emitting layer; and
A light-emitting chip, wherein a plurality of the light-transmitting members are laminated and attached to the back surface of the chip with a light-transmitting resin.
該チップの基台はサファイアであり、該発光層はGaN半導体層から成ること、を特徴とする請求項1記載の発光チップ。   The light emitting chip according to claim 1, wherein the base of the chip is sapphire, and the light emitting layer is made of a GaN semiconductor layer.
JP2013145501A 2013-07-11 2013-07-11 Light emitting chip Pending JP2015018953A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013145501A JP2015018953A (en) 2013-07-11 2013-07-11 Light emitting chip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013145501A JP2015018953A (en) 2013-07-11 2013-07-11 Light emitting chip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015018953A true JP2015018953A (en) 2015-01-29

Family

ID=52439702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013145501A Pending JP2015018953A (en) 2013-07-11 2013-07-11 Light emitting chip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015018953A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018113384A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018116967A (en) * 2017-01-16 2018-07-26 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129341A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129342A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129344A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129370A (en) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129343A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129371A (en) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148016A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148015A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Manufacturing method of light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148014A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148095A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148094A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148096A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148093A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148092A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018182165A (en) * 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018182168A (en) * 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018186168A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018186169A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058913A (en) * 1998-08-03 2000-02-25 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device
JP2007287713A (en) * 2006-04-12 2007-11-01 Showa Denko Kk Light-emitting device, and manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058913A (en) * 1998-08-03 2000-02-25 Toyoda Gosei Co Ltd Light-emitting device
JP2007287713A (en) * 2006-04-12 2007-11-01 Showa Denko Kk Light-emitting device, and manufacturing method thereof

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018113384A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018116967A (en) * 2017-01-16 2018-07-26 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129341A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129342A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129344A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129343A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129370A (en) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018129371A (en) * 2017-02-07 2018-08-16 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148014A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148015A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Manufacturing method of light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148016A (en) * 2017-03-06 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148095A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148094A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148096A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148093A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018148092A (en) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018182165A (en) * 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018182168A (en) * 2017-04-18 2018-11-15 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018186168A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip
JP2018186169A (en) * 2017-04-25 2018-11-22 株式会社ディスコ Method for manufacturing light-emitting diode chip and light-emitting diode chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015018953A (en) Light emitting chip
JP6255235B2 (en) Light emitting chip
JP2014175354A (en) Light-emitting diode
JP6283483B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT AND LIGHTING SYSTEM HAVING THE SAME
KR102294163B1 (en) Light emitting module
KR101953716B1 (en) Light emitting device, light emitting device package, and lighting system
JP5458044B2 (en) Light emitting device and method for manufacturing light emitting device
JP5858633B2 (en) Light emitting device, light emitting device package
JP5479384B2 (en) Light emitting device, light emitting device package, and lighting system
JP2016082231A (en) Light-emitting element package and lighting system including the same
KR20110103608A (en) Light emitting device, method for fabricating the light emitting device and light emitting device package
US8884506B2 (en) Light emitting device capable of preventing breakage during high drive voltage and light emitting device package including the same
JP2016149476A (en) Light-emitting element
KR102402258B1 (en) Light emitting unit and light source unit including the same
JP2015012212A (en) Light-emitting chip
US11367819B2 (en) Light-emitting device array and light-emitting apparatus including light-emitting device array
KR102131355B1 (en) Light emitting device and lighting apparatus
JP2015156484A (en) Light emitting element
KR102309671B1 (en) Light emitting device package and lighiting device
JP2015008274A (en) Light-emitting chip
KR102200005B1 (en) Light emitting device
KR102156374B1 (en) A light emitting device
US20140361307A1 (en) Light emitting chip
JP2015002232A (en) Light-emitting device
KR101063907B1 (en) A light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170808