JPH04239185A - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードInfo
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- JPH04239185A JPH04239185A JP3002019A JP201991A JPH04239185A JP H04239185 A JPH04239185 A JP H04239185A JP 3002019 A JP3002019 A JP 3002019A JP 201991 A JP201991 A JP 201991A JP H04239185 A JPH04239185 A JP H04239185A
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- emitting diode
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- comb
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Led Devices (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオード、特にＰ
型層とＮ型層との接合構造に関する。
型層とＮ型層との接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型・軽量で長寿命である発光ダイオー
ドは、様々な分野において広く活用されている。近年で
は、例えばＬＥＤプリンタや交通表示板などにも活用さ
れており、また、従来の利点を保持したままで更に小型
なものや、安定して大光量を均一に出力できるものが要
望されている。
ドは、様々な分野において広く活用されている。近年で
は、例えばＬＥＤプリンタや交通表示板などにも活用さ
れており、また、従来の利点を保持したままで更に小型
なものや、安定して大光量を均一に出力できるものが要
望されている。
【０００３】図６には従来の一般的な発光ダイオードの
上部の拡大断面が示されている。図示されていない基板
の上部にはｎ型層１０が形成され、更にそのｎ型層１０
には拡散によってｐ型層１２が形成されている。また、
このｐ型層１２の上部には正電極１４が形成され、一方
、基板の裏側には負電極（図示せず）が形成されている
。
上部の拡大断面が示されている。図示されていない基板
の上部にはｎ型層１０が形成され、更にそのｎ型層１０
には拡散によってｐ型層１２が形成されている。また、
このｐ型層１２の上部には正電極１４が形成され、一方
、基板の裏側には負電極（図示せず）が形成されている
。
【０００４】この従来の発光ダイオードにおいて、正電
極１４と負電極との間に電圧を印加し電流を流すことに
よりｐ型層１２とｎ型層１０との接合部分１６で発光が
生じ、この結果、生じた光はｐ型層１２を通って外界に
放射されることになる。
極１４と負電極との間に電圧を印加し電流を流すことに
よりｐ型層１２とｎ型層１０との接合部分１６で発光が
生じ、この結果、生じた光はｐ型層１２を通って外界に
放射されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の発光ダイオードにおいては、生じた光のうち、その
多くがｐ型層１２を通過するため、吸収されて効率の良
い発光が行えないという問題があった。また、接合部１
６の中央と周辺部では、出力される光量にばらつきがあ
る場合が多く、均一な光出力分布が得られないという問
題があった。
来の発光ダイオードにおいては、生じた光のうち、その
多くがｐ型層１２を通過するため、吸収されて効率の良
い発光が行えないという問題があった。また、接合部１
６の中央と周辺部では、出力される光量にばらつきがあ
る場合が多く、均一な光出力分布が得られないという問
題があった。
【０００６】特に、電極（図６において正電極１４）が
透明でない金属等で構成される場合においては、生じた
光がその金属で吸収遮断される場合もあり、このような
ことによっても均一な光出力分布が得られないという問
題があった。
透明でない金属等で構成される場合においては、生じた
光がその金属で吸収遮断される場合もあり、このような
ことによっても均一な光出力分布が得られないという問
題があった。
【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、均一な光出力分布が得られ、
更に光量の増大が図れる発光ダイオードを提供すること
にある。
ものであり、その目的は、均一な光出力分布が得られ、
更に光量の増大が図れる発光ダイオードを提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、Ｐ型層とＮ型層とが接合された接合部に
て発光を生ずる発光ダイオードにおいて、前記Ｐ型層ま
たはＮ型層のうち、一方はくし型状に形成され、前記接
合部の接合端が前記一方の層の周囲に沿って複数折り返
しをもって形成されたことを特徴とする。
に、本発明は、Ｐ型層とＮ型層とが接合された接合部に
て発光を生ずる発光ダイオードにおいて、前記Ｐ型層ま
たはＮ型層のうち、一方はくし型状に形成され、前記接
合部の接合端が前記一方の層の周囲に沿って複数折り返
しをもって形成されたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、Ｐ型層とｎ型層との接合部
を増大できると共に、比較的光量が大きくとれる接合端
を表面に多く露呈できるので、発光ダイオード全体とし
ての光量の増大を図ることが可能となる。また、接合端
は前記一方の層の周辺に沿って複数折り返しをもって形
成されるため、単位面積当たりの折り返しの数を適宜調
節することにより、発光面全体としての光出力分布の均
一化を図ることが可能となる。
を増大できると共に、比較的光量が大きくとれる接合端
を表面に多く露呈できるので、発光ダイオード全体とし
ての光量の増大を図ることが可能となる。また、接合端
は前記一方の層の周辺に沿って複数折り返しをもって形
成されるため、単位面積当たりの折り返しの数を適宜調
節することにより、発光面全体としての光出力分布の均
一化を図ることが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１には本発明に係る発光ダイオードの上
面図が示されている。また、図２には、図１に示すＩＩ
−ＩＩ´断面が示されている。この図１及び図２に示さ
れる発光ダイオードは、本実施例において、発光ダイオ
ードアレイの一要素をなすものである。
面図が示されている。また、図２には、図１に示すＩＩ
−ＩＩ´断面が示されている。この図１及び図２に示さ
れる発光ダイオードは、本実施例において、発光ダイオ
ードアレイの一要素をなすものである。
【００１２】図１及び図２において、基板１８の上部に
はｎ型層２０が形成されている。そして、このｎ型層２
０の上面には、拡散によってくし型状のｐ型層２２が形
成されいる。図１には、このｐ型層の上面から見た形状
が示されており、このｐ型層２２は互いに平行に縞状に
形成された複数の要素領域２２ａと、各要素領域２２ａ
の一方端を結合させた結合領域２２ｂとで構成されてい
る。すなわち、上述したように、このｐ型層２２は、く
し型状に形成されているものである。
はｎ型層２０が形成されている。そして、このｎ型層２
０の上面には、拡散によってくし型状のｐ型層２２が形
成されいる。図１には、このｐ型層の上面から見た形状
が示されており、このｐ型層２２は互いに平行に縞状に
形成された複数の要素領域２２ａと、各要素領域２２ａ
の一方端を結合させた結合領域２２ｂとで構成されてい
る。すなわち、上述したように、このｐ型層２２は、く
し型状に形成されているものである。
【００１３】このくし型状のｐ型層２２の上面には、こ
れと同様にくし型状をした金属部材から成る正電極２４
が配置されている。ここで、この正電極２４は、前記ｐ
型層の各要素領域２２ａ毎に設けられたエレメント２４
ａと各エレメント２４ａの一方端を結合させた結合部２
４ｂとで構成されている。また、この結合部２４ｂには
フレキシブルなリード２６の一方端が接合されており、
その他方端は横方向に広がってボンディングパッドを構
成している。
れと同様にくし型状をした金属部材から成る正電極２４
が配置されている。ここで、この正電極２４は、前記ｐ
型層の各要素領域２２ａ毎に設けられたエレメント２４
ａと各エレメント２４ａの一方端を結合させた結合部２
４ｂとで構成されている。また、この結合部２４ｂには
フレキシブルなリード２６の一方端が接合されており、
その他方端は横方向に広がってボンディングパッドを構
成している。
【００１４】図２において、ｎ型層２０の上面には素子
の保護のためシリコン窒化膜２８が形成されている。更
に、基板１８の裏側には、前記正電極２４と対を成す負
電極３０が形成されている。
の保護のためシリコン窒化膜２８が形成されている。更
に、基板１８の裏側には、前記正電極２４と対を成す負
電極３０が形成されている。
【００１５】以上のように構成された本発明に係る発光
ダイオードの作用について以下に説明する。
ダイオードの作用について以下に説明する。
【００１６】正電極２４と負電極３０との間に電圧を印
加し電流を流すと、ｎ型層２０とｐ型層２２との境界面
、すなわち接合部で発光が生じることになる。本発明に
おいて上述したように、ｐ型層はくし型状を成しており
、これによって発光が生じる接合部の単位面積当たりの
割合を従来例に比べ増加させることが可能となる。また
、接合部の接合端が、くし型状のｐ型層２２の周囲に沿
って複数折り返しをもって形成されているため、従来に
比べ、接合端の割合を増加させて、効率の良い発光を生
じさせることが可能である。つまり、比較的光出力の大
きい接合端の割合を増加させて効率的な発光を実現でき
る。なお、このようなことは、いわゆる端面発光型の発
光ダイオードが一般的な面発光型の発光ダイオードより
光出力が極めて大きいということからも理解できるもの
である。
加し電流を流すと、ｎ型層２０とｐ型層２２との境界面
、すなわち接合部で発光が生じることになる。本発明に
おいて上述したように、ｐ型層はくし型状を成しており
、これによって発光が生じる接合部の単位面積当たりの
割合を従来例に比べ増加させることが可能となる。また
、接合部の接合端が、くし型状のｐ型層２２の周囲に沿
って複数折り返しをもって形成されているため、従来に
比べ、接合端の割合を増加させて、効率の良い発光を生
じさせることが可能である。つまり、比較的光出力の大
きい接合端の割合を増加させて効率的な発光を実現でき
る。なお、このようなことは、いわゆる端面発光型の発
光ダイオードが一般的な面発光型の発光ダイオードより
光出力が極めて大きいということからも理解できるもの
である。
【００１７】図３には、図１及び図２に示した発光ダイ
オードの光出力特性が示されている。ここにおいて、横
軸は図１に示すＩＩ−ＩＩ´に沿った座標位置が示され
、縦軸には光出力が示されている。この図３から明らか
なように、発光ダイオードの発光面全域に渡ってほぼ均
一な光出力分布を得ることが可能である。特に、本実施
例においては、正電極２４をＡｕで構成したかが、これ
を透明電極で構成することにより、更にこの光出力の特
性をよりフラットなものとすることができる。
オードの光出力特性が示されている。ここにおいて、横
軸は図１に示すＩＩ−ＩＩ´に沿った座標位置が示され
、縦軸には光出力が示されている。この図３から明らか
なように、発光ダイオードの発光面全域に渡ってほぼ均
一な光出力分布を得ることが可能である。特に、本実施
例においては、正電極２４をＡｕで構成したかが、これ
を透明電極で構成することにより、更にこの光出力の特
性をよりフラットなものとすることができる。
【００１８】図４には、この発光ダイオードを要素とし
て発光ダイオードアレイ３３を構成した場合の概念が示
されている。図４において、複数の発光ダイオード３３
ａはそれぞれ交互に上下逆向きに並べられており、直線
状のアレイが構成されている。図示されてはいないが、
基板１８の両側辺には正電極に電圧を印加するための電
極ラインが形成されており、この電極ラインに上述した
リード２６の他方端が接合されることにより、正電極へ
の電気的な接続が図られている。なお、図４には一次元
のアレイを示したが、当然の如く二次元のアレイを構成
しても好適である。 本発明における発光ダイオード
は、不純物の拡散に用いられる拡散マスクの開口形状を
適宜に設定することにより、ｐ型層２２の種々の形状を
採用することが可能である。図５には、その一例として
ｐ型層３４の上面が示されている。ここで、正電極につ
いては、図示省略されている。
て発光ダイオードアレイ３３を構成した場合の概念が示
されている。図４において、複数の発光ダイオード３３
ａはそれぞれ交互に上下逆向きに並べられており、直線
状のアレイが構成されている。図示されてはいないが、
基板１８の両側辺には正電極に電圧を印加するための電
極ラインが形成されており、この電極ラインに上述した
リード２６の他方端が接合されることにより、正電極へ
の電気的な接続が図られている。なお、図４には一次元
のアレイを示したが、当然の如く二次元のアレイを構成
しても好適である。 本発明における発光ダイオード
は、不純物の拡散に用いられる拡散マスクの開口形状を
適宜に設定することにより、ｐ型層２２の種々の形状を
採用することが可能である。図５には、その一例として
ｐ型層３４の上面が示されている。ここで、正電極につ
いては、図示省略されている。
【００１９】この図５に示される発光ダイオードにおい
ては、ｐ型層３４における各要素領域３４ａの間隔（要
素領域３４ａの長手方向と直交する方向の間隔）が両サ
イド（図において左右）で密に形成されている。つまり
、左右単近傍で接合部を密にすることにより、光出力が
不足しがちな発光ダイオードの発光面端部の光出力特性
を改善することが可能となる。なお、要素領域の幅や長
さあるいは各要素領域の間隔は上述したように拡散マス
クの開口形状によって容易に変更設計することが可能で
ある。従って、この発光ダイオードが装着される装置の
要望に応じて、適宜にその形状を定めることが好適であ
る。
ては、ｐ型層３４における各要素領域３４ａの間隔（要
素領域３４ａの長手方向と直交する方向の間隔）が両サ
イド（図において左右）で密に形成されている。つまり
、左右単近傍で接合部を密にすることにより、光出力が
不足しがちな発光ダイオードの発光面端部の光出力特性
を改善することが可能となる。なお、要素領域の幅や長
さあるいは各要素領域の間隔は上述したように拡散マス
クの開口形状によって容易に変更設計することが可能で
ある。従って、この発光ダイオードが装着される装置の
要望に応じて、適宜にその形状を定めることが好適であ
る。
【００２０】以上のように、本発明に係る発光ダイオー
ドは発光面内で極めて均一な光出力特性が得られ、かつ
、光出力を増大させることが可能であるので、ＬＥＤプ
リンタ等に好適な発光ダイオードアレイを構成すること
が可能である。特に、ＬＥＤプリンタに本発明に係る発
光ダイオードを適用した場合には、各画素の均一化及び
画素内の光の均一化を図ることができるので、鮮明なプ
リントを行えるという利点がある。更に、従来に比し、
極めて効率的な発光が行えるので、例えば、明るく鮮明
な表示板を構成できるという効果がある。
ドは発光面内で極めて均一な光出力特性が得られ、かつ
、光出力を増大させることが可能であるので、ＬＥＤプ
リンタ等に好適な発光ダイオードアレイを構成すること
が可能である。特に、ＬＥＤプリンタに本発明に係る発
光ダイオードを適用した場合には、各画素の均一化及び
画素内の光の均一化を図ることができるので、鮮明なプ
リントを行えるという利点がある。更に、従来に比し、
極めて効率的な発光が行えるので、例えば、明るく鮮明
な表示板を構成できるという効果がある。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る発光
ダイオードによれば、単位面積当たりの接合部の割合を
増加でき、かつ、接合端の経路を長くできるので、効率
の良い発光により光出力を増大させることが可能である
。また、発光面全域に渡って均一な光出力特性を有する
発光ダイオードを構成することが可能である。
ダイオードによれば、単位面積当たりの接合部の割合を
増加でき、かつ、接合端の経路を長くできるので、効率
の良い発光により光出力を増大させることが可能である
。また、発光面全域に渡って均一な光出力特性を有する
発光ダイオードを構成することが可能である。
【００２２】従って、例えばＬＥＤプリンタ等に好適な
鮮明な画像が形成できる発光ダイオードアレイを提供で
きるという効果がある。
鮮明な画像が形成できる発光ダイオードアレイを提供で
きるという効果がある。
【図１】本発明に係る発光ダイオードの上面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ´断面を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る発光ダイオードの光出力特性の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】本発明に係る発光ダイオードをアレイ状に配置
した発光ダイオードアレイを示す概念図である。
した発光ダイオードアレイを示す概念図である。
【図５】本発明に係る発光ダイオードの他の例を示す図
である。
である。
【図６】従来の発光ダイオードの上部を示す断面図であ
る。
る。
１８ 基板
２０ ｎ型層
２２ くし型形状のｐ型層
２４ くし型形状の正電極
３０ 負電極
Claims (1)
- 【請求項１】Ｐ型層とＮ型層とが接合された接合部にて
発光を生ずる発光ダイオードにおいて、前記Ｐ型層また
はＮ型層のうち、一方の層はくし型状に形成され、前記
接合部の接合端が前記一方の層の周囲に沿って複数折り
返しをもって形成された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 |
|---|---|---|---|
| JP3002019A JPH04239185A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3002019A JPH04239185A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239185A true JPH04239185A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=11517626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3002019A Pending JPH04239185A (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04239185A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8129739B2 (en) | 2005-07-15 | 2012-03-06 | Panasonic Corporation | Semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device mounted board |
| JP2013045832A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子アレイ及び車両用灯具 |
| CN102956785A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 斯坦雷电气株式会社 | 能够减小不均匀亮度分布的led阵列 |
| JP2013055186A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子アレイ及び車両用灯具 |
| US9070836B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-06-30 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device |
| EP2642521B1 (en) * | 2012-03-22 | 2018-08-29 | Stanley Electric Co., Ltd. | Light emitting device |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3002019A patent/JPH04239185A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8129739B2 (en) | 2005-07-15 | 2012-03-06 | Panasonic Corporation | Semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device mounted board |
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| EP2562813A3 (en) * | 2011-08-23 | 2014-03-05 | Stanley Electric Co., Ltd. | LED array capable of reducing uneven brightness distribution |
| JP2013055186A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子アレイ及び車両用灯具 |
| US9070836B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-06-30 | Stanley Electric Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device |
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