JP2900928B2 - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JP2900928B2 JP2900928B2 JP30639397A JP30639397A JP2900928B2 JP 2900928 B2 JP2900928 B2 JP 2900928B2 JP 30639397 A JP30639397 A JP 30639397A JP 30639397 A JP30639397 A JP 30639397A JP 2900928 B2 JP2900928 B2 JP 2900928B2
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- Japan
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- light emitting
- light
- emitting element
- wavelength
- fluorescent
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光素子を樹脂モー
ルドで包囲してなる発光ダイオード（以下ＬＥＤとい
う）に関する。
ルドで包囲してなる発光ダイオード（以下ＬＥＤとい
う）に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＬＥＤは図１に示すような構造
を有している。１はｌｍｍ角以下に切断された例えばＧ
ａＡｌＡｓ、ＧａＰ等よりなる発光素子、２はメタルス
テム、３はメタルポスト、４は発光素子を包囲する樹脂
モールドである。発光素子１の裏面電極はメタルステム
２に銀ペースト等で接着され電気的に接続されており、
発光素子１の表面電極は他端子であるメタルポスト３か
ら伸ばされた金線によりその表面でワイヤボンドされ、
さらに発光素子１は透明な樹脂モールド４でモールドさ
れている。
を有している。１はｌｍｍ角以下に切断された例えばＧ
ａＡｌＡｓ、ＧａＰ等よりなる発光素子、２はメタルス
テム、３はメタルポスト、４は発光素子を包囲する樹脂
モールドである。発光素子１の裏面電極はメタルステム
２に銀ペースト等で接着され電気的に接続されており、
発光素子１の表面電極は他端子であるメタルポスト３か
ら伸ばされた金線によりその表面でワイヤボンドされ、
さらに発光素子１は透明な樹脂モールド４でモールドさ
れている。
【０００３】通常、樹脂モールド４は、発光素子の発光
を空気中に効率よく放出する目的で、屈折率が高く、か
つ透明度の高い樹脂が選択されるが、他に、その発光素
子の発光色を変換する目的で、あるいは色を補正する目
的で、その樹脂モールド４の中に着色剤として無機顔
料、または有機顔料が混入される場合がある。
を空気中に効率よく放出する目的で、屈折率が高く、か
つ透明度の高い樹脂が選択されるが、他に、その発光素
子の発光色を変換する目的で、あるいは色を補正する目
的で、その樹脂モールド４の中に着色剤として無機顔
料、または有機顔料が混入される場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
樹脂モールドに着色剤を添加して波長を変換するという
技術はほとんど実用化されておらず、着色剤により色補
正する技術がわずかに使われているのみである。なぜな
ら、樹脂モールドに、波長を変換できるほどの非発光物
質である着色剤を添加すると、ＬＥＤそのもの自体の輝
度が大きく低下してしまうからである。
樹脂モールドに着色剤を添加して波長を変換するという
技術はほとんど実用化されておらず、着色剤により色補
正する技術がわずかに使われているのみである。なぜな
ら、樹脂モールドに、波長を変換できるほどの非発光物
質である着色剤を添加すると、ＬＥＤそのもの自体の輝
度が大きく低下してしまうからである。
【０００５】ところで、現在、ＬＥＤとして実用化され
ているのは、赤外、赤、黄色、緑色発光のＬＥＤであ
り、青色または紫外のＬＥＤは未だ実用化されていな
い。青色、紫外発光の発光素子はＩＩ−ＶＩ族のＺｎＳ
ｅ、ＩＶ−ＩＶ族のＳｉＣ、ＩＩＩ−Ｖ族のＧａＮ等の
半導体材料を用いて研究が進められ、最近、その中でも
一般式がＧａｘＡｌ１−ｘＮ（但しＸは０≦Ｘ≦１であ
る。）で表される窒化ガリウム系化合物半導体が、常温
で、比較的優れた発光を示すことが発表され注目されて
いる。また、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて、初
めてｐｎ接合を実現したＬＥＤが発表されている（応用
物理、６０巻、２号、ｐ１６３〜ｐ１６６、１９９
１）。それによるとｐｎ接合の窒化ガリウム系化合物半
導体を有するＬＥＤの発光波長は、主として４３０ｎｍ
付近にあり、さらに３７０ｎｍ付近の紫外域にも発光ピ
ークを有している。その波長は上記半導体材料の中で最
も短い波長である。しかし、そのＬＥＤは発光波長が示
すように紫色に近い発光色を有しているため視感度が悪
いという欠点がある。
ているのは、赤外、赤、黄色、緑色発光のＬＥＤであ
り、青色または紫外のＬＥＤは未だ実用化されていな
い。青色、紫外発光の発光素子はＩＩ−ＶＩ族のＺｎＳ
ｅ、ＩＶ−ＩＶ族のＳｉＣ、ＩＩＩ−Ｖ族のＧａＮ等の
半導体材料を用いて研究が進められ、最近、その中でも
一般式がＧａｘＡｌ１−ｘＮ（但しＸは０≦Ｘ≦１であ
る。）で表される窒化ガリウム系化合物半導体が、常温
で、比較的優れた発光を示すことが発表され注目されて
いる。また、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて、初
めてｐｎ接合を実現したＬＥＤが発表されている（応用
物理、６０巻、２号、ｐ１６３〜ｐ１６６、１９９
１）。それによるとｐｎ接合の窒化ガリウム系化合物半
導体を有するＬＥＤの発光波長は、主として４３０ｎｍ
付近にあり、さらに３７０ｎｍ付近の紫外域にも発光ピ
ークを有している。その波長は上記半導体材料の中で最
も短い波長である。しかし、そのＬＥＤは発光波長が示
すように紫色に近い発光色を有しているため視感度が悪
いという欠点がある。
【０００６】本発明はこのような事情を鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、窒化ガリウム系化合物
半導体材料よりなる発光素子を有するＬＥＤの視感度を
良くし、またその輝度を向上させることにある。
ので、その目的とするところは、窒化ガリウム系化合物
半導体材料よりなる発光素子を有するＬＥＤの視感度を
良くし、またその輝度を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
は、発光素子１１と、この発光素子１１からの波長によ
り励起されて、励起波長よりも長波長の可視光を出す蛍
光染料又は蛍光顔料５とを有する。さらに、本発明の発
光ダイオードは、蛍光染料又は蛍光顔料５が、メタル上
の発光素子１１を包囲するよう配置されると共に、発光
素子が、ｎ型およびｐ型に積層されてなる青色の可視光
を発光する窒化ガリウム系化合物半導体を備える。窒化
ガリウム系化合物半導体からなる発光素子１１は、メタ
ルに対向する面の反対側に位置する同一面側に一対の電
極を金線によりワイヤボンドして接続している。一方の
電極は、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体の表面を露出
させた部分に接続されたオーミック電極である。
は、発光素子１１と、この発光素子１１からの波長によ
り励起されて、励起波長よりも長波長の可視光を出す蛍
光染料又は蛍光顔料５とを有する。さらに、本発明の発
光ダイオードは、蛍光染料又は蛍光顔料５が、メタル上
の発光素子１１を包囲するよう配置されると共に、発光
素子が、ｎ型およびｐ型に積層されてなる青色の可視光
を発光する窒化ガリウム系化合物半導体を備える。窒化
ガリウム系化合物半導体からなる発光素子１１は、メタ
ルに対向する面の反対側に位置する同一面側に一対の電
極を金線によりワイヤボンドして接続している。一方の
電極は、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体の表面を露出
させた部分に接続されたオーミック電極である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２は本発明のＬＥＤの構造を示
す一実施例である。１１はサファイア基板の上にＧａＡ
ｌＮがｎ型およびｐ型に積層されてなる青色発光素子、
２および３は図１と同じくメタルステム、メタルポス
ト、４は発光素子を包囲する樹脂モールドである。発光
素子１１の裏面はサファイアの絶縁基板であり裏面から
電極を取り出せないため、ＧａＡｌＮ層のｎ電極をメタ
ルステム２と電気的に接続するため、ＧａＡｌＮ層をエ
ッチングしてｎ型層の表面を露出させてオーミック電極
を付け、金線によって電気的に接続する手法が取られて
いる。また他の電極は図１と同様にメタルポスト３から
伸ばした金線によりｐ型層の表面でワイヤボンドされて
いる。さらに樹脂モールド４には４２０〜４４０ｎｍ付
近の波長によって励起されて４８０ｎｍに発光ピークを
有する波長を発光する蛍光染料５が添加されている。
す一実施例である。１１はサファイア基板の上にＧａＡ
ｌＮがｎ型およびｐ型に積層されてなる青色発光素子、
２および３は図１と同じくメタルステム、メタルポス
ト、４は発光素子を包囲する樹脂モールドである。発光
素子１１の裏面はサファイアの絶縁基板であり裏面から
電極を取り出せないため、ＧａＡｌＮ層のｎ電極をメタ
ルステム２と電気的に接続するため、ＧａＡｌＮ層をエ
ッチングしてｎ型層の表面を露出させてオーミック電極
を付け、金線によって電気的に接続する手法が取られて
いる。また他の電極は図１と同様にメタルポスト３から
伸ばした金線によりｐ型層の表面でワイヤボンドされて
いる。さらに樹脂モールド４には４２０〜４４０ｎｍ付
近の波長によって励起されて４８０ｎｍに発光ピークを
有する波長を発光する蛍光染料５が添加されている。
【０００９】
【発明の効果】本発明の発光ダイオードの蛍光染料、蛍
光顔料は、可視光の光によって励起され、励起波長より
も長波長光を発光する。逆に長波長の光によって励起さ
れて短波長の光を発光する蛍光顔料もあるが、それはエ
ネルギー効率が非常に悪く微弱にしか発光しない。前記
したように窒化ガリウム系化合物半導体はＬＥＤに使用
される半導体材料中で最も短波長側にその発光ピークを
有するものであり、しかも紫外域にも発光ピークを有し
ている。そのためそれを発光素子の材料として使用した
場合、その発光素子を包囲する樹脂モールドに蛍光染
料、蛍光顔料を添加することにより、最も好適にそれら
蛍光物質を励起することができる。したがって青色ＬＥ
Ｄの色補正はいうにおよばず、蛍光染料、蛍光顔料の種
類によって数々の波長の光を変換することができる。さ
らに、可視光の光を長波長に変え、エネルギー効率がよ
い為、添加する蛍光染料、蛍光顔料が微量で済み、輝度
の低下の点からも非常に好都合である。
光顔料は、可視光の光によって励起され、励起波長より
も長波長光を発光する。逆に長波長の光によって励起さ
れて短波長の光を発光する蛍光顔料もあるが、それはエ
ネルギー効率が非常に悪く微弱にしか発光しない。前記
したように窒化ガリウム系化合物半導体はＬＥＤに使用
される半導体材料中で最も短波長側にその発光ピークを
有するものであり、しかも紫外域にも発光ピークを有し
ている。そのためそれを発光素子の材料として使用した
場合、その発光素子を包囲する樹脂モールドに蛍光染
料、蛍光顔料を添加することにより、最も好適にそれら
蛍光物質を励起することができる。したがって青色ＬＥ
Ｄの色補正はいうにおよばず、蛍光染料、蛍光顔料の種
類によって数々の波長の光を変換することができる。さ
らに、可視光の光を長波長に変え、エネルギー効率がよ
い為、添加する蛍光染料、蛍光顔料が微量で済み、輝度
の低下の点からも非常に好都合である。
【図１】 従来の一ＬＥＤの構造を示す模式断面図
【図２】 本発明のＬＥＤの一実施例の構造を示す模式
断面図
断面図
１１・・・発光素子 ２・・・メタルステム ３・・・メタルポスト ４・・・樹脂モールド ５・・・蛍光染料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−179471（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−24692（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−41660（ＪＰ，Ｙ１) 応用物理 1991年 60巻，２号，ｐ 163−ｐ166 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】 メタル上の発光素子(11)と、この発光素
子(11)全体を包囲する樹脂モールド中に発光素子(11)か
らの波長により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍
光を出す蛍光染料又は蛍光顔料が添加された発光ダイオ
ードにおいて、 前記記蛍光染料又は蛍光顔料(5)は、発光素子からの可
視光により励起されて、励起波長よりも長波長の可視光
を出すと共に、 前記発光素子は、サファイア基板上に青色の可視光を発
光する ｎ型およびｐ型に積層されてなる窒化ガリウム系
化合物半導体を備え、 この窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光素子(11)
は、メタルに対向する面の反対側に位置する同一面側
に、一対の電極を金線によりワイヤボンドして接続して
おり、一方の電極はｎ型窒化ガリウム系化合物半導体の
表面を露出させた部分に接続されたオーミック電極であ
ることを特徴とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30639397A JP2900928B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30639397A JP2900928B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 発光ダイオード |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33601191A Division JPH05152609A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 発光ダイオード |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37712898A Division JP3366586B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093146A JPH1093146A (ja) | 1998-04-10 |
| JP2900928B2 true JP2900928B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=17956483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30639397A Expired - Lifetime JP2900928B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900928B2 (ja) |
Cited By (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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