JPS6063969A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS6063969A JPS6063969A JP58170604A JP17060483A JPS6063969A JP S6063969 A JPS6063969 A JP S6063969A JP 58170604 A JP58170604 A JP 58170604A JP 17060483 A JP17060483 A JP 17060483A JP S6063969 A JPS6063969 A JP S6063969A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は発光素子と球形レンズを組み合わせることに
より鋭い発光指向性を有する発光ダイオードに関する。
より鋭い発光指向性を有する発光ダイオードに関する。
近年、光を利用した情報伝送が盛んに１，１″リ．例え
ば光ファイバーと発光ダイオード（ＬＥＤ）との結合に
関しては各所で開発が進めらｉｔでいる。
ば光ファイバーと発光ダイオード（ＬＥＤ）との結合に
関しては各所で開発が進めらｉｔでいる。
ＬＥＤから出射された光を有効に光ファイバーに導入す
る工夫として，発光素子に球レンズを固着する方法が既
に知られており，１９７７年の７月に発行された工Ｅ
ＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉ’ｏｎ ｏｎ ＥＩｅｃｌｉ
ｏｎｌ）ｅｖｉｃｅｓ ｖｏｌ ＥＤ − ２ ４ 、
Ｎｏ ７ 、に記載さイｔている。
る工夫として，発光素子に球レンズを固着する方法が既
に知られており，１９７７年の７月に発行された工Ｅ
ＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉ’ｏｎ ｏｎ ＥＩｅｃｌｉ
ｏｎｌ）ｅｖｉｃｅｓ ｖｏｌ ＥＤ − ２ ４ 、
Ｎｏ ７ 、に記載さイｔている。
これを引例として以下簡単に説明する。
第１図はＬＥＤの断面図で，光取り出し部上に球レンズ
を設けたものである。第１図において。
を設けたものである。第１図において。
発光素子１は基台２上にハンダ３で固着されており、発
光素子１上には球レンズ４がエポキシ樹脂５で固定され
ている。発光素子１は次に述べる構造となっており，電
流集中の起こる箇所６で強い発光が得られるものである
。まずｎ型ＧａＡｓ基板１１上にｎ型ＧａＡｚＡｓのク
ラッド層１２を結晶成長し、順次ｐ型ｑａＡｓ活性層１
３．ｐ型ＧａＡＪＡｓ窓層１４．ｎ型ＱａＡｍＡＳバリ
ア層１５を液相成長法で各々数ミクロン−メータの厚さ
に結晶成長する。次にｎ型ＧａＡｌＡｓ７９７層１５に
穴を設け、その表面からＺｎを拡散して拡散層１６を形
成し。
光素子１上には球レンズ４がエポキシ樹脂５で固定され
ている。発光素子１は次に述べる構造となっており，電
流集中の起こる箇所６で強い発光が得られるものである
。まずｎ型ＧａＡｓ基板１１上にｎ型ＧａＡｚＡｓのク
ラッド層１２を結晶成長し、順次ｐ型ｑａＡｓ活性層１
３．ｐ型ＧａＡＪＡｓ窓層１４．ｎ型ＱａＡｍＡＳバリ
ア層１５を液相成長法で各々数ミクロン−メータの厚さ
に結晶成長する。次にｎ型ＧａＡｌＡｓ７９７層１５に
穴を設け、その表面からＺｎを拡散して拡散層１６を形
成し。
′成極１７及び１８を設けた発光素子構造となっている
。球レンズ４はサファイア製で光学的に優ワた研磨をし
たもので極めて高価なものである。従って一先威したＬ
ＥＤの製品価格の大部分を占めるす１合もあり、ＬＥＤ
の低廉化に対して問題であった。又、球レンズ材料を光
学ガラスにした場合においても研磨に多大な労力を必要
とする点で同様である。さらに、第１図においては球レ
ンズを位置合わせするごと（発光素子に穴を設けてあり
１発ｙＣ素子と球レンズ七の固着力は比較的強いが、穴
のｒ、４い発光素子であった場合機械的強度に対して弱
（１球レンズの脱落問題が生じ易かった。
。球レンズ４はサファイア製で光学的に優ワた研磨をし
たもので極めて高価なものである。従って一先威したＬ
ＥＤの製品価格の大部分を占めるす１合もあり、ＬＥＤ
の低廉化に対して問題であった。又、球レンズ材料を光
学ガラスにした場合においても研磨に多大な労力を必要
とする点で同様である。さらに、第１図においては球レ
ンズを位置合わせするごと（発光素子に穴を設けてあり
１発ｙＣ素子と球レンズ七の固着力は比較的強いが、穴
のｒ、４い発光素子であった場合機械的強度に対して弱
（１球レンズの脱落問題が生じ易かった。
この発明の目的は発光素子上に設ける球レンズに極めて
安価な材料を用いて従来の特性に劣らないＬＥＤを提供
し、しかも球レンズの脱落を防止したＬＥＤを提供する
こきである。
安価な材料を用いて従来の特性に劣らないＬＥＤを提供
し、しかも球レンズの脱落を防止したＬＥＤを提供する
こきである。
この発明は発光素子と球レンズとを組み合わせたＬＥＤ
の１球レンズ表面を樹脂皮膜で被覆したものである。
の１球レンズ表面を樹脂皮膜で被覆したものである。
この発明によれば、第１に、球レンズ表面に無数の傷の
あるようなものであっても１球レンズ表面に樹脂皮膜を
被覆したことによって、光学的研磨によって得らｎた球
レンズに相当する光学的特性が得られ、従って極めて安
価な球レンズを採用でき、ＬＥＤの低廉化が可能とＵつ
だ。
あるようなものであっても１球レンズ表面に樹脂皮膜を
被覆したことによって、光学的研磨によって得らｎた球
レンズに相当する光学的特性が得られ、従って極めて安
価な球レンズを採用でき、ＬＥＤの低廉化が可能とＵつ
だ。
第２に１球レンズを包み込むように樹脂皮膜を形成した
こ♂によって１球レンズの脱落を防止でき、従って苛酷
な条件下での利用が可能＆ ｆ、Ｅった。
こ♂によって１球レンズの脱落を防止でき、従って苛酷
な条件下での利用が可能＆ ｆ、Ｅった。
以下本発明の第１の実施例を筆２図を参照して説明する
。第２図は本妬明のＬＥＤの断面図で。
。第２図は本妬明のＬＥＤの断面図で。
次のような構成きなっている。まず、放熱効果のある金
属基台２１上に発光素子２２か電極及び低融点金属２３
で固着されており１発光素子２２の光取り出し部２４上
に球レンズ２５を樹脂２６で固定したものである。発光
素子２２は次のように構成したもので、混流集中による
強い発光の得られるものである。まずｐ型Ｑ ａ Ａ
８基板２２１上にｎ型（ｊａＡｓ結晶層２２２を約５μ
ｍ液相成長法によって形成し、このＧａＡｓ結晶層２２
２の一部にホトエングレイピングプロセス（ＰＥＰ）を
利用して穴２２３を設ける。次にこの上にｐ型ＧａＡＡ
’ＡｓＡｔ ２２４ 、 ｐ型ＧａＡＪＡｓ活性１信２
２５ 、 ｎ ｍ ＧａＡ／Ａ＋ｓ層２２６を順層液２
６長法によってそれぞれ１μｍ〜数μｍの厚さに形成す
る。次にｎ型電極２２７及びｐ型電極２３を形成し、ｎ
型電極２２７に光取り出し用窓をＰＥＰ技術を利用して
設ける。この発光素子を基台２１上に同音した後球レン
ズ２５をシリコーン樹脂２６で固定する。固′市する方
法は、まず発光素子上に液状の樹脂を少量載せ、次に球
レンズ２５を樹脂上に落とす。そこで球レンズ２５を回
転させて表面に樹脂皮膜を形成し、その状態で昇温しで
樹脂を硬化させる。硬化した樹脂は第２図に示ごと（球
レンズ表面に皮膜を作り１球レンズ２６に傷２６１があ
った場合においても実質的には研磨した球レンズに相当
する滑らかな球表面が得られる。
属基台２１上に発光素子２２か電極及び低融点金属２３
で固着されており１発光素子２２の光取り出し部２４上
に球レンズ２５を樹脂２６で固定したものである。発光
素子２２は次のように構成したもので、混流集中による
強い発光の得られるものである。まずｐ型Ｑ ａ Ａ
８基板２２１上にｎ型（ｊａＡｓ結晶層２２２を約５μ
ｍ液相成長法によって形成し、このＧａＡｓ結晶層２２
２の一部にホトエングレイピングプロセス（ＰＥＰ）を
利用して穴２２３を設ける。次にこの上にｐ型ＧａＡＡ
’ＡｓＡｔ ２２４ 、 ｐ型ＧａＡＪＡｓ活性１信２
２５ 、 ｎ ｍ ＧａＡ／Ａ＋ｓ層２２６を順層液２
６長法によってそれぞれ１μｍ〜数μｍの厚さに形成す
る。次にｎ型電極２２７及びｐ型電極２３を形成し、ｎ
型電極２２７に光取り出し用窓をＰＥＰ技術を利用して
設ける。この発光素子を基台２１上に同音した後球レン
ズ２５をシリコーン樹脂２６で固定する。固′市する方
法は、まず発光素子上に液状の樹脂を少量載せ、次に球
レンズ２５を樹脂上に落とす。そこで球レンズ２５を回
転させて表面に樹脂皮膜を形成し、その状態で昇温しで
樹脂を硬化させる。硬化した樹脂は第２図に示ごと（球
レンズ表面に皮膜を作り１球レンズ２６に傷２６１があ
った場合においても実質的には研磨した球レンズに相当
する滑らかな球表面が得られる。
しかも機械的震動に対しても強く、民需用への適用が可
能とｕ−）た。
能とｕ−）た。
次に第２の実施例を第３図を参照して説明する。
第３図は第２図同様に構成したＬＥＤである為、発光素
子部の説明を省略する。第３図１こおい、て。
子部の説明を省略する。第３図１こおい、て。
発光素子３１上に設けた球レンズ３２上を第１の樹脂３
３で一旦固定した後にエポキシ樹脂あるいはシリコーン
樹脂３４を球レンズ表面に滴下して皮膜したものである
。この場合１球レンズに通常のガラス玉を用いれば、エ
ポキシ樹脂及びシリコーン樹脂とガラス玉との屈折率は
そｎぞれ約１．５であり、傷のある球レンズで光の散乱
による光結合損失の多かったものが実質的球レンズとな
る本発明の構成によって光結合効率が向上した。
３で一旦固定した後にエポキシ樹脂あるいはシリコーン
樹脂３４を球レンズ表面に滴下して皮膜したものである
。この場合１球レンズに通常のガラス玉を用いれば、エ
ポキシ樹脂及びシリコーン樹脂とガラス玉との屈折率は
そｎぞれ約１．５であり、傷のある球レンズで光の散乱
による光結合損失の多かったものが実質的球レンズとな
る本発明の構成によって光結合効率が向上した。
なお第１及び噴２の笑典例において、ＬＥＤの発光を得
るためには、ｎ型電極とｐ壓電極間に約２ボルトの電圧
を印加すれば良く、微視的に見れば、球レンズ直下のｐ
型ＧａＡＪＡｓ活性！−２２５に電流集中が起こり１強
い発光が観測される。
るためには、ｎ型電極とｐ壓電極間に約２ボルトの電圧
を印加すれば良く、微視的に見れば、球レンズ直下のｐ
型ＧａＡＪＡｓ活性！−２２５に電流集中が起こり１強
い発光が観測される。
第１図は従来のＬＥＤを説明するための断面図。
第２図は本発明のＬＥＤの第１の実砲例を説明するため
の断面図、第３図は本発明のＬＥＤの第２の実縮例を説
明するための断面図である。 ２．２１・・・基台、１，２２．３１・・・発光素子。 ４．２５．３２・・・球形レンズ、５，２６，３３゜３
４・・・樹脂。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ｌ・泳か１名）第１図 筑３図
の断面図、第３図は本発明のＬＥＤの第２の実縮例を説
明するための断面図である。 ２．２１・・・基台、１，２２．３１・・・発光素子。 ４．２５．３２・・・球形レンズ、５，２６，３３゜３
４・・・樹脂。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ｌ・泳か１名）第１図 筑３図
Claims (3)
- （１）発光素子の光取り出し部上に球形レンズを設けて
なる発光ダイオードにおいて１発光素子と球形レンズと
を固着する樹脂が該球形レンズの表面を被１イしたこと
を特徴とする発光ダイオード。 - （２）前記発光素子がＧａＡｓ及びＧａＡｊ’Ａ３を材
料としたダブルへテロ型発光素子であって１球形レンズ
かガラスを材Ｈとしたレンズであることを特徴とする特
許 オード。 - （３）発光東予の光取り部上に球形レンズを設けてなる
允元ダイオードにおいて，前記発光素子と球形レンズと
が市１の樹脂で固着された発光ダイオードの少なくとも
球形レンズ部を、球形レンズ部の屈折率を有する第２の
樹脂で被覆したことを特数とする発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170604A JPS6063969A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170604A JPS6063969A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063969A true JPS6063969A (ja) | 1985-04-12 |
| JPH0558272B2 JPH0558272B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=15907929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170604A Granted JPS6063969A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| JP2017034116A (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| US11139409B2 (en) | 2015-08-03 | 2021-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Concentrator photovoltaic unit, concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, and concentrator photovoltaic device |
-
1983
- 1983-09-17 JP JP58170604A patent/JPS6063969A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| JPWO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2017-03-09 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| US10608580B2 (en) | 2013-10-31 | 2020-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Concentrator photovoltaic unit, concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, and concentrator photovoltaic apparatus |
| JP2017034116A (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| CN107851679A (zh) * | 2015-08-03 | 2018-03-27 | 住友电气工业株式会社 | 聚光型光伏单元、聚光型光伏模块、聚光型光伏面板以及聚光型光伏装置 |
| US11139409B2 (en) | 2015-08-03 | 2021-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Concentrator photovoltaic unit, concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, and concentrator photovoltaic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558272B2 (ja) | 1993-08-26 |
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