JPH09116192A - 発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、発光層上に積層形成される層の
屈折率を最適化して界面反射損を減少させ、光出力を向
上させることを課題とする。 【解決手段】 この発明は、発光層６上に積層形成され
たクラッド層７における発光波長に対する屈折率は、ク
ラッド層７の下部から上部へ連続的に減少してなり、ク
ラッド層７の上にシリコン窒化薄膜８が積層形成され、
シリコン窒化薄膜８上にポリイミド系薄膜９が積層形成
され、ポリイミド系薄膜９上にエポキシ樹脂１２が形成
され、クラッド層７の上部における発光波長に対する屈
折率をｎ1、シリコン窒化薄膜８の発光波長に対する屈
折率をｎ2 、ポリイミド系薄膜９の発光波長に対する屈
折率をｎ3 、エポキシ樹脂１２の発光波長に対する屈折
率をｎ4 とすると、屈折率はｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 に
設定されて構成される。
屈折率を最適化して界面反射損を減少させ、光出力を向
上させることを課題とする。 【解決手段】 この発明は、発光層６上に積層形成され
たクラッド層７における発光波長に対する屈折率は、ク
ラッド層７の下部から上部へ連続的に減少してなり、ク
ラッド層７の上にシリコン窒化薄膜８が積層形成され、
シリコン窒化薄膜８上にポリイミド系薄膜９が積層形成
され、ポリイミド系薄膜９上にエポキシ樹脂１２が形成
され、クラッド層７の上部における発光波長に対する屈
折率をｎ1、シリコン窒化薄膜８の発光波長に対する屈
折率をｎ2 、ポリイミド系薄膜９の発光波長に対する屈
折率をｎ3 、エポキシ樹脂１２の発光波長に対する屈折
率をｎ4 とすると、屈折率はｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 に
設定されて構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発光層を含む化
合物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により
封止されてなる発光ダイオード（ＬＥＤ）に関し、特に
光出力を向上させた発光ダイオードに関する。
合物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により
封止されてなる発光ダイオード（ＬＥＤ）に関し、特に
光出力を向上させた発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＬＥＤとしては、図２に
示すものが知られている。図２（ａ）はＬＥＤのペレッ
トの断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すペレットを
封止したＬＥＤランプの断面図である。
示すものが知られている。図２（ａ）はＬＥＤのペレッ
トの断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すペレットを
封止したＬＥＤランプの断面図である。
【０００３】図２において、ＬＥＤペレット２０は、Ｍ
ＯＣＶＤ法により、サファイア基板２１上にＧａＮバッ
ファ層２２、ｎ−ＧａＮ層２３、ｎ−ＧａＡｌＮクラッ
ド層２４、発光層となるＩｎＧａＮ活性層２５、ｐ−Ｇ
ａＡｌＮクラッド層２６が順次堆積形成された後、ｎ−
ＧａＡｌＮクラッド層２４、ＩｎＧａＮ活性層２５、ｐ
−ＧａＡｌＮクラッド層２６の一部が剥離されてｎ−Ｇ
ａＮ層２３が露出され、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層２６
上にＡｕ系のｐ型電極２７が、ｎ−ＧａＮ層２３上にＡ
ｌ系のｎ型電極２８が真空蒸着により形成された後、そ
れぞれのペレットに分離されて形成される。
ＯＣＶＤ法により、サファイア基板２１上にＧａＮバッ
ファ層２２、ｎ−ＧａＮ層２３、ｎ−ＧａＡｌＮクラッ
ド層２４、発光層となるＩｎＧａＮ活性層２５、ｐ−Ｇ
ａＡｌＮクラッド層２６が順次堆積形成された後、ｎ−
ＧａＡｌＮクラッド層２４、ＩｎＧａＮ活性層２５、ｐ
−ＧａＡｌＮクラッド層２６の一部が剥離されてｎ−Ｇ
ａＮ層２３が露出され、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層２６
上にＡｕ系のｐ型電極２７が、ｎ−ＧａＮ層２３上にＡ
ｌ系のｎ型電極２８が真空蒸着により形成された後、そ
れぞれのペレットに分離されて形成される。
【０００４】このようにして形成されたＬＥＤペレット
２０は、鉄系の材質に銅及び銀メッキを施したリード２
９に接着用ペースト３０で固着された後、金線３１によ
りＬＥＤペレット２０のそれぞれの電極２７、２８とリ
ード２９が結線され、エポキシ樹脂３２により所定の形
状に封止され、ＬＥＤランプが形成される。
２０は、鉄系の材質に銅及び銀メッキを施したリード２
９に接着用ペースト３０で固着された後、金線３１によ
りＬＥＤペレット２０のそれぞれの電極２７、２８とリ
ード２９が結線され、エポキシ樹脂３２により所定の形
状に封止され、ＬＥＤランプが形成される。
【０００５】このような構造の発光ダイオードでは、Ｌ
ＥＤペレット２０の表面層のｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
２６が封止樹脂のエポキシ樹脂３２と直接接触している
ため、以下に述べる不具合が生じていた。
ＥＤペレット２０の表面層のｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
２６が封止樹脂のエポキシ樹脂３２と直接接触している
ため、以下に述べる不具合が生じていた。
【０００６】第１に、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層２６の
屈折率は３．０程度であるのに対して、エポキシ樹脂３
２の屈折率は１．５程度であり、両者の屈折率の差はか
なり大きなものになっていた。この屈折率の差は、ＬＥ
Ｄペレット２０とエポキシ樹脂３２との界面における界
面反射を増大させ、光出力の低下を招いていた。
屈折率は３．０程度であるのに対して、エポキシ樹脂３
２の屈折率は１．５程度であり、両者の屈折率の差はか
なり大きなものになっていた。この屈折率の差は、ＬＥ
Ｄペレット２０とエポキシ樹脂３２との界面における界
面反射を増大させ、光出力の低下を招いていた。
【０００７】第２に、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層２６と
エポキシ樹脂３２との熱膨張係数の差ならびに両者の密
着性の悪さにより、封止時の熱衝撃等でＬＥＤペレット
２０とエポキシ樹脂３２との界面が剥離して、剥離した
両者の間に空気層が生じていた。この空気層の屈折率は
１．０程度となるので、界面反射が上述したものに比べ
て大きくなっていた。
エポキシ樹脂３２との熱膨張係数の差ならびに両者の密
着性の悪さにより、封止時の熱衝撃等でＬＥＤペレット
２０とエポキシ樹脂３２との界面が剥離して、剥離した
両者の間に空気層が生じていた。この空気層の屈折率は
１．０程度となるので、界面反射が上述したものに比べ
て大きくなっていた。
【０００８】第３に、高温、高湿下での通電評価時に、
エポキシ樹脂３２あるいはエポキシ樹脂３２とリード２
９との間から水分が侵入し、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
２６のＡｌが酸化されてＡｌの酸化物が生成され、この
酸化物が光吸収層となって発光光を吸収し、光出力の低
下を招いていた。
エポキシ樹脂３２あるいはエポキシ樹脂３２とリード２
９との間から水分が侵入し、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
２６のＡｌが酸化されてＡｌの酸化物が生成され、この
酸化物が光吸収層となって発光光を吸収し、光出力の低
下を招いていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のＬＥＤにおいては、ＬＥＤペレットの表面層と封
止樹脂との屈折率の大きな相違により両者の間の界面反
射損が大きくなり、光出力の低下を招いていた。
従来のＬＥＤにおいては、ＬＥＤペレットの表面層と封
止樹脂との屈折率の大きな相違により両者の間の界面反
射損が大きくなり、光出力の低下を招いていた。
【００１０】また、ＬＥＤペレットの表面層と封止樹脂
との密着性が悪かったため、両者の間に空気層が生じ、
光出力の低下を招いていた。
との密着性が悪かったため、両者の間に空気層が生じ、
光出力の低下を招いていた。
【００１１】さらに、水分の侵入により光吸収層が形成
され、光出力の低下を招いていた。そこで、この発明
は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、発光層上に積層形成される層の屈折率を最適
化して界面反射損を減少させ、光出力を向上させた発光
ダイオードを提供することにある。
され、光出力の低下を招いていた。そこで、この発明
は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、発光層上に積層形成される層の屈折率を最適
化して界面反射損を減少させ、光出力を向上させた発光
ダイオードを提供することにある。
【００１２】また、発光層上に積層形成される層の屈折
率を最適化して界面反射損を減少させ、かつ発光ダイオ
ードの表面層と封止樹脂との密着性及び／又は発光ダイ
オードの耐湿性を向上させて、光出力を向上させた発光
ダイオードを提供することにある。
率を最適化して界面反射損を減少させ、かつ発光ダイオ
ードの表面層と封止樹脂との密着性及び／又は発光ダイ
オードの耐湿性を向上させて、光出力を向上させた発光
ダイオードを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、発光層を含む化合物半導体
層が積層形成されたペレットが封止材により封止されて
なる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導体層の一
方のクラッド層における発光波長に対する屈折率は、前
記クラッド層の下部から上部へ連続的に減少してな
る。。
に、請求項１記載の発明は、発光層を含む化合物半導体
層が積層形成されたペレットが封止材により封止されて
なる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導体層の一
方のクラッド層における発光波長に対する屈折率は、前
記クラッド層の下部から上部へ連続的に減少してな
る。。
【００１４】請求項２記載の発明は、発光層を含む化合
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有する少なくとも一層以上の透
明薄膜が形成されてなる。
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有する少なくとも一層以上の透
明薄膜が形成されてなる。
【００１５】請求項３記載の発明は、発光層を含む化合
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止材と密着性の高
い密着性透明薄膜又は高密度の耐湿性透明薄膜が形成さ
れてなる。
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止材と密着性の高
い密着性透明薄膜又は高密度の耐湿性透明薄膜が形成さ
れてなる。
【００１６】請求項４記載の発明は、発光層を含む化合
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止材と密着性の高
い密着性透明薄膜と高密度の耐湿性透明薄膜が形成され
てなる。
物半導体層が積層形成されたペレットが封止材により封
止されてなる発光ダイオードにおいて、前記化合物半導
体層の一方のクラッド層と前記封止材との間に、前記ク
ラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ1 、前記封止材
の発光波長に対する屈折率をｎ2 とすると、屈折率ｎ3
（ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止材と密着性の高
い密着性透明薄膜と高密度の耐湿性透明薄膜が形成され
てなる。
【００１７】請求項５記載の発明は、ＩｎＧａＮからな
る発光層を含む化合物半導体層が積層形成されたペレッ
トがエポキシ樹脂により封止されてなる発光ダイオード
において、前記発光層上に積層形成されたＧａＡｌＮか
らなるクラッド層における発光波長に対する屈折率は、
前記クラッド層の下部から上部へ連続的に減少してな
り、前記クラッド層上にシリコン窒化薄膜が積層形成さ
れ、前記シリコン窒化薄膜上にポリイミド系薄膜が積層
形成され、前記ポリイミド系薄膜上に前記エポキシ樹脂
が形成され、前記クラッド層の上部における発光波長に
対する屈折率をｎ1 、シリコン窒化薄膜の発光波長に対
する屈折率をｎ2 、前記ポリイミド系薄膜の発光波長に
対する屈折率をｎ3 、前記エポキシ樹脂の発光波長に対
する屈折率をｎ4 とすると、前記それぞれの屈折率はｎ
1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 に設定されてなる。
る発光層を含む化合物半導体層が積層形成されたペレッ
トがエポキシ樹脂により封止されてなる発光ダイオード
において、前記発光層上に積層形成されたＧａＡｌＮか
らなるクラッド層における発光波長に対する屈折率は、
前記クラッド層の下部から上部へ連続的に減少してな
り、前記クラッド層上にシリコン窒化薄膜が積層形成さ
れ、前記シリコン窒化薄膜上にポリイミド系薄膜が積層
形成され、前記ポリイミド系薄膜上に前記エポキシ樹脂
が形成され、前記クラッド層の上部における発光波長に
対する屈折率をｎ1 、シリコン窒化薄膜の発光波長に対
する屈折率をｎ2 、前記ポリイミド系薄膜の発光波長に
対する屈折率をｎ3 、前記エポキシ樹脂の発光波長に対
する屈折率をｎ4 とすると、前記それぞれの屈折率はｎ
1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 に設定されてなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１９】図１は請求項１記載の発明の一実施形態に
係わる発光ダイオード（ＬＥＤ）の構成を示す断面図で
ある。
係わる発光ダイオード（ＬＥＤ）の構成を示す断面図で
ある。
【００２０】図１において、ＬＥＤペレット１は、ＭＯ
ＣＶＤ法により、サファイア基板２上にＧａＮバッファ
層３、ｎ−ＧａＮ層４、ｎ−ＧａＡｌＮクラッド層５、
発光層となるＩｎＧａＮ活性層６、ｐ−ＧａＡｌＮクラ
ッド層７が順次堆積形成され、さらに、ｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７上にシリコン窒化薄膜８、ポリイミド系薄
膜９が順次堆積形成された後、シリコン窒化薄膜８及び
ポリイミド系薄膜９の一部が除去されてｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７の一部が露出され、ｎ−ＧａＡｌＮクラッ
ド層５、ＩｎＧａＮ活性層６、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド
層７、シリコン窒化薄膜８及びポリイミド系薄膜９の一
部が剥離されてｎ−ＧａＮ層４の一部が露出され、露出
されたｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７上にＡｕ系のｐ型電
極１０が、露出されたｎ−ＧａＮ層４上にＡｌ系のｎ型
電極１１が真空蒸着によりそれぞれ形成された後、それ
ぞれのペレットに分離されて形成される。このようにし
て形成されるＬＥＤペレット１は、図３に示すと同様に
してエポキシ樹脂１２により封止されて、ＬＥＤランプ
が形成される。
ＣＶＤ法により、サファイア基板２上にＧａＮバッファ
層３、ｎ−ＧａＮ層４、ｎ−ＧａＡｌＮクラッド層５、
発光層となるＩｎＧａＮ活性層６、ｐ−ＧａＡｌＮクラ
ッド層７が順次堆積形成され、さらに、ｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７上にシリコン窒化薄膜８、ポリイミド系薄
膜９が順次堆積形成された後、シリコン窒化薄膜８及び
ポリイミド系薄膜９の一部が除去されてｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７の一部が露出され、ｎ−ＧａＡｌＮクラッ
ド層５、ＩｎＧａＮ活性層６、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド
層７、シリコン窒化薄膜８及びポリイミド系薄膜９の一
部が剥離されてｎ−ＧａＮ層４の一部が露出され、露出
されたｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７上にＡｕ系のｐ型電
極１０が、露出されたｎ−ＧａＮ層４上にＡｌ系のｎ型
電極１１が真空蒸着によりそれぞれ形成された後、それ
ぞれのペレットに分離されて形成される。このようにし
て形成されるＬＥＤペレット１は、図３に示すと同様に
してエポキシ樹脂１２により封止されて、ＬＥＤランプ
が形成される。
【００２１】このような製造工程において、ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７を堆積形成する際に、堆積時間に対し
て複数の原料ガスの混合比、濃度をコンピュータ等によ
り調整することにより、ｐ−Ｇａ1-X ＡｌX Ｎクラッド
層７のＡｌの混晶比X を連続的に増加させ、ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７の下部から上部にしたがってＡｌの混
晶比X が連続的に増加するようにしている。このように
してｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７を堆積形成することに
より、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７の屈折率を連続的に
減少されることが可能となる。
ｌＮクラッド層７を堆積形成する際に、堆積時間に対し
て複数の原料ガスの混合比、濃度をコンピュータ等によ
り調整することにより、ｐ−Ｇａ1-X ＡｌX Ｎクラッド
層７のＡｌの混晶比X を連続的に増加させ、ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７の下部から上部にしたがってＡｌの混
晶比X が連続的に増加するようにしている。このように
してｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７を堆積形成することに
より、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７の屈折率を連続的に
減少されることが可能となる。
【００２２】したがって、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７
を挟むＩｎＧａＮ活性層６の屈折率は３．０程度、シリ
コン窒化薄膜８の屈折率は２．０程度であるため、ｐ−
ＧａＡｌＮクラッド層７の堆積開始時には、ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７の屈折率がＩｎＧａＮ活性層６の屈折
率３．０程度と同等又はできる限り近い値となるように
Ａｌの混晶比X を設定し、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７
の堆積終了時には、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７の屈折
率がシリコン窒化薄膜８の屈折率２．０程度と同等又は
できる限り近い値となるようにＡｌの混晶比X を設定す
るようにすれば、ＩｎＧａＮ活性層６とｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７の界面ならびにｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
７とシリコン窒化薄膜８の界面における発光光の界面反
射損を最小化することができる。これにより、光出力の
界面反射損による低下が抑制され、従来に比べて光出力
を向上させることができる。
を挟むＩｎＧａＮ活性層６の屈折率は３．０程度、シリ
コン窒化薄膜８の屈折率は２．０程度であるため、ｐ−
ＧａＡｌＮクラッド層７の堆積開始時には、ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７の屈折率がＩｎＧａＮ活性層６の屈折
率３．０程度と同等又はできる限り近い値となるように
Ａｌの混晶比X を設定し、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７
の堆積終了時には、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７の屈折
率がシリコン窒化薄膜８の屈折率２．０程度と同等又は
できる限り近い値となるようにＡｌの混晶比X を設定す
るようにすれば、ＩｎＧａＮ活性層６とｐ−ＧａＡｌＮ
クラッド層７の界面ならびにｐ−ＧａＡｌＮクラッド層
７とシリコン窒化薄膜８の界面における発光光の界面反
射損を最小化することができる。これにより、光出力の
界面反射損による低下が抑制され、従来に比べて光出力
を向上させることができる。
【００２３】また、図１に示す構造では、ｐ−ＧａＡｌ
Ｎクラッド層７上に発光光に対して透明なシリコン窒化
薄膜８及びポリイミド系薄膜９が形成されており、シリ
コン窒化薄膜８の屈折率は２．０程度、ポリイミド系薄
膜９の屈折率は１．８程度及びポリイミド系薄膜９の上
部に接するエポキシ樹脂１２の屈折率は１．５程度であ
るため、シリコン窒化薄膜８とポリイミド系薄膜９との
界面ならびにポリイミド系薄膜９とエポキシ樹脂１２と
の界面における屈折率の相違は極めて小さくすることが
できる。これにより、シリコン窒化薄膜８とポリイミド
系薄膜９との界面ならびにポリイミド系薄膜９とエポキ
シ樹脂１２との界面における発光光の界面反射損を極め
て小さなものにできる。したがって、ｐ−ＧａＡｌＮク
ラッド層７の上層の部分においても、界面反射損による
光出力の低下が抑制され、従来に比べて光出力を向上さ
せることができる。
Ｎクラッド層７上に発光光に対して透明なシリコン窒化
薄膜８及びポリイミド系薄膜９が形成されており、シリ
コン窒化薄膜８の屈折率は２．０程度、ポリイミド系薄
膜９の屈折率は１．８程度及びポリイミド系薄膜９の上
部に接するエポキシ樹脂１２の屈折率は１．５程度であ
るため、シリコン窒化薄膜８とポリイミド系薄膜９との
界面ならびにポリイミド系薄膜９とエポキシ樹脂１２と
の界面における屈折率の相違は極めて小さくすることが
できる。これにより、シリコン窒化薄膜８とポリイミド
系薄膜９との界面ならびにポリイミド系薄膜９とエポキ
シ樹脂１２との界面における発光光の界面反射損を極め
て小さなものにできる。したがって、ｐ−ＧａＡｌＮク
ラッド層７の上層の部分においても、界面反射損による
光出力の低下が抑制され、従来に比べて光出力を向上さ
せることができる。
【００２４】また、シリコン窒化薄膜８は、膜質が高密
度で緻密であるため耐湿性を高めることができる。これ
により、ＬＥＤランプに侵入した湿気が直接ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７に触れることは抑制され、Ａｌの酸化
による光出力の低下を抑制することができるようにな
る。
度で緻密であるため耐湿性を高めることができる。これ
により、ＬＥＤランプに侵入した湿気が直接ｐ−ＧａＡ
ｌＮクラッド層７に触れることは抑制され、Ａｌの酸化
による光出力の低下を抑制することができるようにな
る。
【００２５】さらに、ポリイミド系薄膜９は、封止樹脂
のエポキシ樹脂１２との密着性が良好であるため、熱衝
撃等による界面剥離を防止することができる。これによ
り、従来生じていた界面剥離による空気層の形成が防止
され、光出力の低下を抑制することができる。
のエポキシ樹脂１２との密着性が良好であるため、熱衝
撃等による界面剥離を防止することができる。これによ
り、従来生じていた界面剥離による空気層の形成が防止
され、光出力の低下を抑制することができる。
【００２６】なお、シリコン窒化薄膜８ならびにポリイ
ミド系薄膜９の膜厚を発光波長の１／４の整数倍とする
ことにより、界面反射損をより一層低減することが可能
となる。
ミド系薄膜９の膜厚を発光波長の１／４の整数倍とする
ことにより、界面反射損をより一層低減することが可能
となる。
【００２７】このように、上記実施形態では、ｐ−Ｇａ
ＡｌＮクラッド層７の屈折率の連続的な減少による屈折
率の最適化、ならびに界面反射を抑制する膜として機能
するシリコン窒化薄膜８及びポリイミド系薄膜９の形成
によって、従来に比べて光出力を格段に向上させること
ができる。
ＡｌＮクラッド層７の屈折率の連続的な減少による屈折
率の最適化、ならびに界面反射を抑制する膜として機能
するシリコン窒化薄膜８及びポリイミド系薄膜９の形成
によって、従来に比べて光出力を格段に向上させること
ができる。
【００２８】一方、ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層７の屈折
率の連続的な減少による屈折率の最適化、又は界面反射
を抑制する膜として機能するシリコン窒化薄膜８の形成
あるいはポリイミド系薄膜９の形成のいずれか１つ又は
いずれか２つを組み合わせて実施した場合であっても、
上述したように従来に比べて有利な作用効果を得ること
ができる。
率の連続的な減少による屈折率の最適化、又は界面反射
を抑制する膜として機能するシリコン窒化薄膜８の形成
あるいはポリイミド系薄膜９の形成のいずれか１つ又は
いずれか２つを組み合わせて実施した場合であっても、
上述したように従来に比べて有利な作用効果を得ること
ができる。
【００２９】なお、上記実施形態では、ＧａＡｌＮ系の
化合物半導体を一例として説明したが、ＧａＮ、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｌＰ系の化合物半導体等のＩＩ
族からＶＩ族の元素を含む化合物半導体を使用した発光
ダイオードに対しても適用可能である。
化合物半導体を一例として説明したが、ＧａＮ、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｌＰ系の化合物半導体等のＩＩ
族からＶＩ族の元素を含む化合物半導体を使用した発光
ダイオードに対しても適用可能である。
【００３０】また、界面反射を抑制しかつ耐湿性膜とし
て機能するシリコン窒化薄膜８は、シリコン酸化膜、酸
化タンタル膜あるいは金属の酸化膜に代えても同様の効
果を得ることができる。
て機能するシリコン窒化薄膜８は、シリコン酸化膜、酸
化タンタル膜あるいは金属の酸化膜に代えても同様の効
果を得ることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、発光層の上層の屈折率を発光層の屈折率に対して最
適化を図るようにしたので、界面反射損を最小化するこ
とができ、光出力を向上させることができる。また、耐
湿性膜又は／及び高密着性膜を形成するようにしたの
で、耐湿性の向上又は／及び界面剥離の防止が可能とな
り、光出力を向上させることができる。
ば、発光層の上層の屈折率を発光層の屈折率に対して最
適化を図るようにしたので、界面反射損を最小化するこ
とができ、光出力を向上させることができる。また、耐
湿性膜又は／及び高密着性膜を形成するようにしたの
で、耐湿性の向上又は／及び界面剥離の防止が可能とな
り、光出力を向上させることができる。
【図１】請求項１記載の発明の一実施形態に係わるＬＥ
Ｄのペレットの構成を示す断面図である。
Ｄのペレットの構成を示す断面図である。
【図２】従来のＬＥＤのペレットの構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】図１又は図２に示すペレットが封止されてなる
ＬＥＤランプの構成を示す断面図である。
ＬＥＤランプの構成を示す断面図である。
１ ＬＥＤペレット ２ サファイア基板 ３ ＧａＮバッファ層 ４ ｎ−ＧａＮ層 ５ ｎ−ＧａＡｌＮクラッド層 ６ ＩｎＧａＮ活性層 ７ ｐ−ＧａＡｌＮクラッド層 ８ シリコン窒化薄膜 ９ ポリイミド系薄膜 １２ エポキシ樹脂
Claims (5)
- 【請求項１】 発光層を含む化合物半導体層が積層形成
されたペレットが封止材により封止されてなる発光ダイ
オードにおいて、 前記化合物半導体層の一方のクラッド層における発光波
長に対する屈折率は、前記クラッド層の下部から上部へ
連続的に減少してなることを特徴とする発光ダイオー
ド。 - 【請求項２】 発光層を含む化合物半導体層が積層形成
されたペレットが封止材により封止されてなる発光ダイ
オードにおいて、 前記化合物半導体層の一方のクラッド層と前記封止材と
の間に、前記クラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ
1 、前記封止材の発光波長に対する屈折率をｎ2 とする
と、屈折率ｎ3 （ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有する少なくと
も一層以上の透明薄膜が形成されてなることを特徴とす
る発光ダイオード。 - 【請求項３】 発光層を含む化合物半導体層が積層形成
されたペレットが封止材により封止されてなる発光ダイ
オードにおいて、 前記化合物半導体層の一方のクラッド層と前記封止材と
の間に、前記クラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ
1 、前記封止材の発光波長に対する屈折率をｎ2 とする
と、屈折率ｎ3 （ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止
材と密着性の高い密着性透明薄膜又は高密度の耐湿性透
明薄膜が形成されてなることを特徴とする発光ダイオー
ド。 - 【請求項４】 発光層を含む化合物半導体層が積層形成
されたペレットが封止材により封止されてなる発光ダイ
オードにおいて、 前記化合物半導体層の一方のクラッド層と前記封止材と
の間に、前記クラッド層の発光波長に対する屈折率をｎ
1 、前記封止材の発光波長に対する屈折率をｎ2 とする
と、屈折率ｎ3 （ｎ1 ＞ｎ3 ＞ｎ2 ）を有し、前記封止
材と密着性の高い密着性透明薄膜と高密度の耐湿性透明
薄膜が形成されてなることを特徴とする発光ダイオー
ド。 - 【請求項５】 ＩｎＧａＮからなる発光層を含む化合物
半導体層が積層形成されたペレットがエポキシ樹脂によ
り封止されてなる発光ダイオードにおいて、 前記発光層上に積層形成されたＧａＡｌＮからなるクラ
ッド層における発光波長に対する屈折率は、前記クラッ
ド層の下部から上部へ連続的に減少してなり、 前記クラッド層上にシリコン窒化薄膜が積層形成され、
前記シリコン窒化薄膜上にポリイミド系薄膜が積層形成
され、前記ポリイミド系薄膜上に前記エポキシ樹脂が形
成され、前記クラッド層の上部における発光波長に対す
る屈折率をｎ1、シリコン窒化薄膜の発光波長に対する
屈折率をｎ2 、前記ポリイミド系薄膜の発光波長に対す
る屈折率をｎ3 、前記エポキシ樹脂の発光波長に対する
屈折率をｎ4 とすると、前記それぞれの屈折率はｎ1 ＞
ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 に設定されてな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 |
|---|---|---|---|
| JP26737095A JPH09116192A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26737095A JPH09116192A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116192A true JPH09116192A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17443899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26737095A Pending JPH09116192A (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09116192A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11340514A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Nichia Chem Ind Ltd | フリップチップ型光半導体素子 |
| JP2013140983A (ja) * | 2012-01-03 | 2013-07-18 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子 |
| JP2016171141A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 旭化成株式会社 | 窒化物発光素子および窒化物発光素子の製造方法 |
| KR20170049405A (ko) | 2015-10-27 | 2017-05-10 | 가부시기가이샤 디스코 | Led 기판의 형성 방법 |
| CN110379901A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-10-25 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
| CN113285000A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-20 | 衢州职业技术学院 | 薄膜、安装结构、led芯片结构、led灯和光束角度调节方法 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26737095A patent/JPH09116192A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11340514A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Nichia Chem Ind Ltd | フリップチップ型光半導体素子 |
| JP2013140983A (ja) * | 2012-01-03 | 2013-07-18 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子 |
| JP2016171141A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 旭化成株式会社 | 窒化物発光素子および窒化物発光素子の製造方法 |
| KR20170049405A (ko) | 2015-10-27 | 2017-05-10 | 가부시기가이샤 디스코 | Led 기판의 형성 방법 |
| CN110379901A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-10-25 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
| CN113285000A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-20 | 衢州职业技术学院 | 薄膜、安装结构、led芯片结构、led灯和光束角度调节方法 |
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