JP3028813B1 - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

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Abstract

【要約】 【課題】 発光効率の高い半導体発光装置が要求されて
いる。 【解決手段】 支持体としての皿状電極５に発光素子２
を接着剤層２０で固着する。接着剤層２０に板状銀片２
２を混入する。板状銀片２２によって光を上方向に反射
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光装置に関
し、詳細には発光効率が向上された半導体発光装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体発光素子として窒化ガリウ
ム系半導体を用いた半導体発光装置（発光ダイオード）
が注目を浴びている。図１は従来のこの種の半導体発光
装置１を示し、図２はこの発光装置１に使用されている
窒化ガリウム系半導体発光素子２を示す。半導体発光装
置１は、一対のリード端子３、４と、この一方のリード
端子３に形成されたカップ状電極５に固着された半導体
発光素子２と、この発光素子２の電極とリード端子３、
４との間を電気的に接続する接続導体（リード細線）
６、７と、発光素子２及びリード端子３、４の一端側を
被覆する光透過性樹脂封止体８とから構成されている。
発光素子２は、サファイヤ等から成る絶縁性基板９と、
この上面に順次形成された窒化ガリウム系半導体から成
る第１の導電形（例えば、Ｎ形）の第１の半導体領域１
０及び第２の導電形（例えば、Ｐ形）の第２の半導体領
域１１と、第１の半導体領域１０の上面に電気的に接続
された第１の電極（例えば、カソード電極）１２と、第
２の半導体領域１１の上面に電気的に接続された第２の
電極（例えば、アノード電極）１３とを備えている。半
導体素子２の絶縁性基板９はカップ状電極５の底面に例
えばエポキシ系樹脂から成る接着剤層１４を介して固着
されており、第１の電極１２と第２の電極１３とがそれ
ぞれ一方のリード端子３と他方のリード端子４に接続導
体６、７を介して電気的に接続されている。一対のリー
ド端子３、４を通じて一対の電極１２、１３間に所定の
電圧を印加すると、発光素子２の一対の電極１２、１３
間に電流が流れ、キャリヤの再結合に基づく発光が生じ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光素子２
から放出される光の一部は、発光素子２を固着する接着
剤層１４にあたって反射して装置外部に導出される。従
って、この接着剤層１４の反射率を向上することによっ
て、半導体発光装置の発光効率の向上を図ることが可能
になる。特に、発光層の下側に形成された基板９が光透
過性を有し、素子２の下面から相対的に多くの光が導出
されるタイプの半導体発光装置では、接着剤層１４の反
射効率を向上することが望ましい。
【０００４】そこで、本発明の目的は、発光効率を向上
させることができる半導体発光装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、半導体発光素子と、こ
の半導体発光素子の支持体と、前記半導体発光素子を前
記支持体に固着するための接着剤層とを備えた半導体発
光装置において、前記接着剤層に光反射層を有する板状
薄片が混入されていることを特徴とする半導体発光装置
に係わるものである。
【０００６】なお、請求項２に示すように板状薄片を銀
片即ちフレーク状銀片にすることが望ましい。
【０００７】
【発明の効果】各請求項の発明によれば、光反射性の板
状薄片が接着剤層に混入されているので、接着剤層の反
射性が高くなり、半導体発光装置の効率が高くなる。
【０００８】
【実施形態及び実施例】次に、図３〜図５を参照して本
発明の実施例の半導体発光装置を説明する。但し、図３
において図１及び図２と実質的に同一の部分には同一の
符号を付してその説明を省略する。
【０００９】図３は本発明の実施例の半導体発光装置の
一部を示すものである。図３の半導体発光装置１ａは、
図１の接着剤層１４を新規な接着剤層２０に変え、この
他は図１と同一に構成したものである。従って、実施例
の半導体発光装置１ａは、図３に示されている半導体発
光素子２、金属リード端子３、内部接続導体（リード細
線）６、７、接着剤層２０の他に、図１に示されている
リード端子４、光透過性樹脂封止体８と同様なものも有
している。
【００１０】リード端子３に一体に形成された皿状電極
５は、発光素子２の支持体として機能していると共に、
光反射体としても機能している。発光素子２の底面即ち
基板９の下面は、接着剤層２０によって皿状電極５の凹
部５ａの底面に固着されている。発光素子２は、３５０
ｎｍ〜５００ｎｍの紫外線、近紫外線又は可視光青色等
を発光するものであり、絶縁性及び光透過性基板９の上
に窒化ガリウム系半導体領域１０、１１を有する。
【００１１】接着剤層２０は、光透過性エポキシ系樹脂
２１と板状薄片としての銀片２２とから成る。樹脂２１
と銀片２２との混合割合は、銀片６０〜８０重量％、樹
脂２０〜４０重量％である。銀片２２の割合を６０重量
％よりも小さくすると、光反射率を高める効果を良好に
得ることができない。また、銀片２２の割合を８０重量
％よりも大きくすると、接着剤層２０の光反射率は向上
するが、接着機能が低下する。
【００１２】銀片２２は、図５の拡大図から明らかなよ
うに平面形状が楕円の板状体であって、長さＬは３０〜
５０μｍ程度、厚みｔは例えば５μｍである。従って、
長さＬと厚みｔとの比は１／６〜１／１０程度である。
板状の銀片２２を溶液状接着剤に混入したものを皿状電
極５の凹部５ａの底面５ｂに塗布すると、銀片２２の大
部分は、銀片の主面２３が凹部５ａの底面５ｂに平行に
なるように配置される。即ち、銀片２２の大部分は、こ
の主面２３が接着剤層２０の主面２４に平行に配置され
る。銀片２２は接着剤層２０に均一に混入されているの
で、接着剤層２０を平面的に見た時に、大部分の領域に
銀片２２が存在し、接着剤層２０の全部が反射体として
機能する。
【００１３】本実施例によれば、発光素子２を皿状電極
５に固着するための接着剤層２０に平板状の銀片２２を
混入したので、発光素子２から下方に放射された光が銀
片２２で良好に上方に反射し、発光効率が向上する。な
お、従来、接着強度を上げるために接着剤の中に球状の
銀粒子を混入することがあるが、従来の球状銀粒子を混
入した場合には光が不特定方向に散乱し、銀粒子は発光
効率の向上にさほど寄与しない。
【００１４】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 電極５に凹部５ａが無い場合にも本発明を適用
することができる。 （２） 板状薄片として銀片２２以外の金属等から成る
光反射物体を接着剤２１に混入することができる。 （３） 接着剤２１としてエポキシ系樹脂以外の光透過
性接着剤を使用することができる。 （４） 銀片２２の主面２３を凹部５ａの底面５ｂに平
行にするために、接着剤２１が固化する前に超音波等で
振動を加えることができる。 （５） 銀片２２等の光反射薄片の大きさは、発光素子
２の大きさに合せて変えることができる。図５の長さＬ
は２０〜１００μｍ程度、幅Ｗは１０〜５０μｍ程度、
厚さｔは２〜１０μｍ程度にすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体発光装置を概略的に示す断面図で
ある。
【図２】図１の発光ダイオードチップの拡大断面図であ
る。
【図３】実施例の半導体発光装置の一部を示す断面図で
ある。
【図４】図３の接着剤層の一部を拡大して示す断面図で
ある。
【図５】図３の銀片を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ 半導体発光装置 ２ 半導体発光素子 ３、４ リード端子 ５ 皿状電極 ２０ 接着剤層 ２１ 接着剤 ２２ 板状銀片

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体発光素子と、この半導体発光素子
    の支持体と、前記半導体発光素子を前記支持体に固着す
    るための接着剤層とを備えた半導体発光装置において、 前記接着剤層に光反射層を有する板状薄片が混入されて
    いることを特徴とする半導体発光装置。
  2. 【請求項２】 前記板状薄片は銀片であることを特徴と
    する請求項１記載の半導体発光装置。
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