JPH03109780A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH03109780A JPH03109780A JP1248823A JP24882389A JPH03109780A JP H03109780 A JPH03109780 A JP H03109780A JP 1248823 A JP1248823 A JP 1248823A JP 24882389 A JP24882389 A JP 24882389A JP H03109780 A JPH03109780 A JP H03109780A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- silicon substrate
- protrusion
- semiconductor light
- fixed
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- Pending
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
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Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光ファイバを用いて構成された光通信シス
テムなどの光源として利用される半導体発光装置に関す
る。
テムなどの光源として利用される半導体発光装置に関す
る。
従来から、この種の半導体発光装置の一例としては、第
２図で示すように構成されて波長１． ３ｐｍの光を放
射する１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ発光ダイオード（以下、
ＬＥＤという）１０が知られている。そして、このＬＥ
ＤＩＯは、無指向性の光ｌを放射する半導体発光素子と
してのＬＥＤチップ１１を備えており、その内部には発
光領域１２が形成されている。
２図で示すように構成されて波長１． ３ｐｍの光を放
射する１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ発光ダイオード（以下、
ＬＥＤという）１０が知られている。そして、このＬＥ
ＤＩＯは、無指向性の光ｌを放射する半導体発光素子と
してのＬＥＤチップ１１を備えており、その内部には発
光領域１２が形成されている。
また、このＬＨＤＩＯは、ＬＥＤチップ１１がら放射さ
れた光ｌの一部を集光するガラス製の球状レンズ１３を
備えている。そして、この球状レンズ１３は、ＬＥＤチ
ップ１１の平坦な表面上の所定位置に球面の一部と対応
する形状で形成された凹部内に嵌入されており、シリコ
ン樹脂などの接着剤（図示していない）によって位置決
め固定されている。
れた光ｌの一部を集光するガラス製の球状レンズ１３を
備えている。そして、この球状レンズ１３は、ＬＥＤチ
ップ１１の平坦な表面上の所定位置に球面の一部と対応
する形状で形成された凹部内に嵌入されており、シリコ
ン樹脂などの接着剤（図示していない）によって位置決
め固定されている。
ところで、このＬＦ、Ｄｌｏによって高い集光特性、す
なわち、光ファイバとの良好な結合効率を得るためには
、幾何学的に完全な球体として形成されており、しかも
、何らの内部欠陥がない球状レンズ１３を用いることが
不可欠となる。しかし、ガラスによって形成された球状
レンズ１３を、幾何学的に完全な球体とするのは製造上
の理由から大変に困難であり、また、その内部に気泡な
どの欠陥が発生してしまうことは避けられない。
なわち、光ファイバとの良好な結合効率を得るためには
、幾何学的に完全な球体として形成されており、しかも
、何らの内部欠陥がない球状レンズ１３を用いることが
不可欠となる。しかし、ガラスによって形成された球状
レンズ１３を、幾何学的に完全な球体とするのは製造上
の理由から大変に困難であり、また、その内部に気泡な
どの欠陥が発生してしまうことは避けられない。
さらにまた、前記従来構成では、ＬＥＤチフプ１１の表
面上に凹部を形成しておき、この凹部によって球状レン
ズ１３を位置決め固定するので、球状レンズ１３の固定
位置に対する自由度がなく、この球状レンズ１３を必ず
しも高い集光機能を発揮するのに最適な位置で固定する
ことができない場合があるため、ＬＨＤＩＯの集光特性
が制限されてしまうことになっていた。
面上に凹部を形成しておき、この凹部によって球状レン
ズ１３を位置決め固定するので、球状レンズ１３の固定
位置に対する自由度がなく、この球状レンズ１３を必ず
しも高い集光機能を発揮するのに最適な位置で固定する
ことができない場合があるため、ＬＨＤＩＯの集光特性
が制限されてしまうことになっていた。
本発明は、このような不都合に鑑みて創案されたもので
あって、集光特性が制限されることがなく、高い集光特
性を得ることができる構成の半導体発光装置を提供する
ことを目的としている。
あって、集光特性が制限されることがなく、高い集光特
性を得ることができる構成の半導体発光装置を提供する
ことを目的としている。
この発明に係る半導体発光装置は、無指向性の光を放射
する半導体発光素子の平坦な表面上に、集光レンズとし
て機能する半球状の突出部が表面上に形成されたシリコ
ン基板の平坦な裏面を位置決め固定したことを特徴とす
るものである。
する半導体発光素子の平坦な表面上に、集光レンズとし
て機能する半球状の突出部が表面上に形成されたシリコ
ン基板の平坦な裏面を位置決め固定したことを特徴とす
るものである。
上記構成によれば、シリコン基板の表面上に、半導体発
光素子から放射された無指向性の光に対する透明な集光
レンズとして機能する半球状の突出部を形成しているが
、このシリコン基板の微細加工性はガラスの成形性に比
べて大幅に優れているため、この突出部を幾何学的によ
り完全な半球状として形成することは容易である。
光素子から放射された無指向性の光に対する透明な集光
レンズとして機能する半球状の突出部を形成しているが
、このシリコン基板の微細加工性はガラスの成形性に比
べて大幅に優れているため、この突出部を幾何学的によ
り完全な半球状として形成することは容易である。
さらにまた、上記構成によれば、シリコン基板の突出部
を位置決めするに際して、シリコン基板の平坦な裏面を
半導体発光素子の平坦な表面上で自由に移動させ得るの
で、この突出部の固定位置が高い集光機能を発揮するの
に最適な位置となるように位置決め調整したうえで半導
体発光素子の表面上にシリコン基板の裏面を固定するこ
とができる。
を位置決めするに際して、シリコン基板の平坦な裏面を
半導体発光素子の平坦な表面上で自由に移動させ得るの
で、この突出部の固定位置が高い集光機能を発揮するの
に最適な位置となるように位置決め調整したうえで半導
体発光素子の表面上にシリコン基板の裏面を固定するこ
とができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。な
お、本発明は、シリコンのバンドギャップ波長が０．９
μｍであり、これよりも長い波長の光を透過するという
事実、また、シリコンの有する屈折率の方が空気の屈折
率よりも高いという事実に着目してなされたものである
。
お、本発明は、シリコンのバンドギャップ波長が０．９
μｍであり、これよりも長い波長の光を透過するという
事実、また、シリコンの有する屈折率の方が空気の屈折
率よりも高いという事実に着目してなされたものである
。
第１図は本発明を半導体発光装置としてのＬＥＤに適用
した際の概略構成を示す断面図であり、この図における
符号１はＬＥＤである。そして、このＬＥＤＩは、波長
１．３μｍで無指向性の光ｌを放射する半導体発光素子
としてのＬＥＤチップ２を備えており、その内部には発
光領域３が形成されている。なお、このＬＥＤチップ２
の表面は、平坦面として形成されている。
した際の概略構成を示す断面図であり、この図における
符号１はＬＥＤである。そして、このＬＥＤＩは、波長
１．３μｍで無指向性の光ｌを放射する半導体発光素子
としてのＬＥＤチップ２を備えており、その内部には発
光領域３が形成されている。なお、このＬＥＤチップ２
の表面は、平坦面として形成されている。
また、このＬＥＤｌは、バンドギャップ波長が０．９μ
ｍであることから波長１．３μｍの光！に対しては透明
物質と同様に作用するシリコンからなる基板、すなわち
、シリコン基板４を備えている。そして、このシリコン
基板４の表面上の所定位置には、幾何学的により完全な
半球状の突出部５がエツチング技術によって形成されて
いる。
ｍであることから波長１．３μｍの光！に対しては透明
物質と同様に作用するシリコンからなる基板、すなわち
、シリコン基板４を備えている。そして、このシリコン
基板４の表面上の所定位置には、幾何学的により完全な
半球状の突出部５がエツチング技術によって形成されて
いる。
そこで、この突出部５は、シリコンの有する屈折率（３
，５）の方が空気の屈折率（１）よりも高いことから、
ＬＥＤチップ２から放射されてシリコン基板４の裏面側
から入射してきた無指向性の光！の一部を集光する集光
レンズとして機能することになる。なお、このシリコン
基板４の裏面は、平坦面となっている。
，５）の方が空気の屈折率（１）よりも高いことから、
ＬＥＤチップ２から放射されてシリコン基板４の裏面側
から入射してきた無指向性の光！の一部を集光する集光
レンズとして機能することになる。なお、このシリコン
基板４の裏面は、平坦面となっている。
さらに、このシリコン基板４は、その表面上に形成され
た突出部５のＬＥＤチップ２に対する固定位置が高い集
光機能を発揮するのに最適な位置となるように、その平
坦な裏面をＬＥＤチップ２の平坦な表面上で自由に移動
させながら位置決め調整したうえ、シリコン樹脂などの
ような接着剤（図示していない）を介して固定されてい
る。
た突出部５のＬＥＤチップ２に対する固定位置が高い集
光機能を発揮するのに最適な位置となるように、その平
坦な裏面をＬＥＤチップ２の平坦な表面上で自由に移動
させながら位置決め調整したうえ、シリコン樹脂などの
ような接着剤（図示していない）を介して固定されてい
る。
したがって、こ０ＬＥＤＩにおいては、外部から電流を
注入することによってＬＥＤチップ２の発光領域３から
無指向性の光βを放射させると、四方にわたって放射さ
れた光ｉの一部がシリコン基板４の裏面側から突出部５
に入射することになる。そして、この突出部５に入射し
て屈折された光ｌは、この突出部５の外部前方（図では
、上方）で集光することになる。
注入することによってＬＥＤチップ２の発光領域３から
無指向性の光βを放射させると、四方にわたって放射さ
れた光ｉの一部がシリコン基板４の裏面側から突出部５
に入射することになる。そして、この突出部５に入射し
て屈折された光ｌは、この突出部５の外部前方（図では
、上方）で集光することになる。
なお、以上の説明においては、ＬＥＤｌが波長１．３μ
ｍの光Ｃを放射するものとしているが、これには限定さ
れず、例えば、波長１．５５μｍの光ｌを放射するＬＥ
Ｄに対しても本発明を適用できることはいうまでもない
。
ｍの光Ｃを放射するものとしているが、これには限定さ
れず、例えば、波長１．５５μｍの光ｌを放射するＬＥ
Ｄに対しても本発明を適用できることはいうまでもない
。
以上説明したように、この発明においては、ガラスより
も微細加工性に優れたシリコン基板を用いたうえ、その
表面上に集光レンズとして機能する半球状の突出部を形
成するとともに、このシリコン基板の平坦な裏面をＬＥ
Ｄチップの平坦な表面上に対して位置決め調整したうえ
で固定している。したがって、本発明によれば、従来例
のように、球状レンズの形状などによってＬＥＤの集光
特性が制限を受けることはな（、高い集光特性を存する
ＬＥＤを容易に構成することができるという優れた効果
が得られる。
も微細加工性に優れたシリコン基板を用いたうえ、その
表面上に集光レンズとして機能する半球状の突出部を形
成するとともに、このシリコン基板の平坦な裏面をＬＥ
Ｄチップの平坦な表面上に対して位置決め調整したうえ
で固定している。したがって、本発明によれば、従来例
のように、球状レンズの形状などによってＬＥＤの集光
特性が制限を受けることはな（、高い集光特性を存する
ＬＥＤを容易に構成することができるという優れた効果
が得られる。
第１図は本発明に係るＬＥＤの概略構成を示す断面図で
あり、第２図は従来例に係るＬＥＤの概略構成を示す断
面図である。 図における符号１はＬＥＤ（半導体発光装置）、２はＬ
ＥＤチップ（半導体発光素子）、４はシリコン基板、５
は突出部、ｌは光である。
あり、第２図は従来例に係るＬＥＤの概略構成を示す断
面図である。 図における符号１はＬＥＤ（半導体発光装置）、２はＬ
ＥＤチップ（半導体発光素子）、４はシリコン基板、５
は突出部、ｌは光である。
Claims (1)
- （１）無指向性の光を放射する半導体発光素子の平坦な
表面上に、集光レンズとして機能する半球状の突出部が
表面上に形成されたシリコン基板の平坦な裏面を位置決
め固定したことを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248823A JPH03109780A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248823A JPH03109780A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03109780A true JPH03109780A (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=17183950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248823A Pending JPH03109780A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03109780A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011138982A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Omron Corp | 照明装置および照明装置の製造方法 |
| JP4728100B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-07-20 | 株式会社エンジェリーベ | マタニティ用下半身着衣 |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248823A patent/JPH03109780A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4728100B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-07-20 | 株式会社エンジェリーベ | マタニティ用下半身着衣 |
| JP2011138982A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Omron Corp | 照明装置および照明装置の製造方法 |
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