JPS6043878A - 発光ダイオ−ド - Google Patents
発光ダイオ−ドInfo
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- JPS6043878A JPS6043878A JP58151520A JP15152083A JPS6043878A JP S6043878 A JPS6043878 A JP S6043878A JP 58151520 A JP58151520 A JP 58151520A JP 15152083 A JP15152083 A JP 15152083A JP S6043878 A JPS6043878 A JP S6043878A
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は内部電流狭さく形の発光ダイオードに係シ、
特に発光素子（ＬＥＤ）の入出力端子構造を改良したも
の。
特に発光素子（ＬＥＤ）の入出力端子構造を改良したも
の。
ＬＥＤから発した光を有効に外部に取り出すための工夫
についてはこれまでに多くの発表がなされている。又，
ＬＥＤを駆動した時に一発生する熱の放散に対する工
夫についても種々の事が行なわれている。ところで、近
年ＬＥＤの発光特性は極めて向上し、ＬＥＤの光を利用
して通信を行なうこともさかんに進められてきている。
についてはこれまでに多くの発表がなされている。又，
ＬＥＤを駆動した時に一発生する熱の放散に対する工
夫についても種々の事が行なわれている。ところで、近
年ＬＥＤの発光特性は極めて向上し、ＬＥＤの光を利用
して通信を行なうこともさかんに進められてきている。
例えばＩ ＥＩＰＪＥ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓａｃｔｉｏ
ｎ ｏｎ Ｇ’ｏｍｐｏｎｅｎ’ｔｓ． ＶｏＬ Ｃｌ
｛ＭＴ−３ ＮＯ４ Ｄｅｃ．１９８０。
ｎ ｏｎ Ｇ’ｏｍｐｏｎｅｎ’ｔｓ． ＶｏＬ Ｃｌ
｛ＭＴ−３ ＮＯ４ Ｄｅｃ．１９８０。
Ｐ２Ｓ５に記載があシ、以下にこれを従来例として簡単
に説明する。
に説明する。
第１図は電流狭さく形見光ダイオードの断面図である。
第１図において、１１はＬＥＤ，１２は球レンズ１３は
第１の端子，１４は第２の端子％ １５は樹脂．１６は
ケースであり、第１と第２の端子間に約２■の電圧を印
加してＬＥＤＩＩから発光が得られるものである。
第１の端子，１４は第２の端子％ １５は樹脂．１６は
ケースであり、第１と第２の端子間に約２■の電圧を印
加してＬＥＤＩＩから発光が得られるものである。
第２図はＬＥＤの拡大断面図である。第２図において２
１は球レンズ、２２は第１の電極、２３はｎ型ＧａＡＡ
Ａｓり２ラド層、２４はＧａＡ／−Ａｓ活性層、２５は
ｐ型ＧａＭＡｓクラッド層、２６はｎ型ＧａＡｓ電流狭
さく層、２７はｐ型ＧａＡｓ基板、２８は第２の電極で
ある。第１と第２の電極間に２■の電圧を印加すると電
流は電流狭さく層２６によって絞られ、 ＬＥＤの中央
部近傍で強い発光が得られる構造と寿っている。ＬＥＤ
に与える電流は１００ｍＡ程度まで必要で、従って電流
集中の起こる部分では発熱はまぬがれ々い。しかしなが
ら従来の電流狭さく形見光ダイオードでは熱放散に対す
る工夫が十分でなく、電流を増加すると発光輝度の飽和
現象が見られ、有効な構造とは云えなかった。
１は球レンズ、２２は第１の電極、２３はｎ型ＧａＡＡ
Ａｓり２ラド層、２４はＧａＡ／−Ａｓ活性層、２５は
ｐ型ＧａＭＡｓクラッド層、２６はｎ型ＧａＡｓ電流狭
さく層、２７はｐ型ＧａＡｓ基板、２８は第２の電極で
ある。第１と第２の電極間に２■の電圧を印加すると電
流は電流狭さく層２６によって絞られ、 ＬＥＤの中央
部近傍で強い発光が得られる構造と寿っている。ＬＥＤ
に与える電流は１００ｍＡ程度まで必要で、従って電流
集中の起こる部分では発熱はまぬがれ々い。しかしなが
ら従来の電流狭さく形見光ダイオードでは熱放散に対す
る工夫が十分でなく、電流を増加すると発光輝度の飽和
現象が見られ、有効な構造とは云えなかった。
〔発明の目的つ
この発明はこうした問題点に対してなされたもので、
ＬＥＤの主面及び裏面からの熱放散性を良くし、且つＬ
ＥＤＯ主面から発する光を有効に外部に取シ出す構造の
発光ダイオードを提供することを目的とする。
ＬＥＤの主面及び裏面からの熱放散性を良くし、且つＬ
ＥＤＯ主面から発する光を有効に外部に取シ出す構造の
発光ダイオードを提供することを目的とする。
この発明の骨子は、 ＬＥＤの主面の一部を光取り出し
用窓として除くその他の全ＬＥＴ、）主面及び裏面をそ
れぞれ第１の端子及び第２の端子と例えば低融点金属で
固着した構造の発光ダイオードである。
用窓として除くその他の全ＬＥＴ、）主面及び裏面をそ
れぞれ第１の端子及び第２の端子と例えば低融点金属で
固着した構造の発光ダイオードである。
この発明によって以下に述べる効果が得られた。
■まず、熱放牧性がＩ全めて向上したことによって、
ＬＥＤに与える電流に対して発光強度がほぼ比例して増
加した。即ち２００ｍＡ程度の′電流を与えれば１０ｍ
Ｗ程度の極めて強い発光が得られることにな勺、光ファ
イバーを用いた通信用光源として有りｈであった。
ＬＥＤに与える電流に対して発光強度がほぼ比例して増
加した。即ち２００ｍＡ程度の′電流を与えれば１０ｍ
Ｗ程度の極めて強い発光が得られることにな勺、光ファ
イバーを用いた通信用光源として有りｈであった。
■次に熱放散性の向上によって、ＬＥＤのイ、１頓性が
向上し、光通信用光源として有効であった。特に、第２
図に示したクラッド層、活性層の１ワさが１、〜数ミク
ロンと薄い場合、 ＬＥＤの主面からの熱放散が支配的
となり極めて有効であったっ〔発明の実施例〕 第３図−〜第６図を参照して本発明の詳細な説明する。
向上し、光通信用光源として有効であった。特に、第２
図に示したクラッド層、活性層の１ワさが１、〜数ミク
ロンと薄い場合、 ＬＥＤの主面からの熱放散が支配的
となり極めて有効であったっ〔発明の実施例〕 第３図−〜第６図を参照して本発明の詳細な説明する。
第３図〜第６図は発光ダイオードの断面図を示すもので
特に第３図は斜視断面図で示した。まず第３図において
、 ＬＥＤ３１はＱに述べた第２図の構造であり、次の
ように形成する。ｐ型ＧａＡｓ基板上にｎ型ＱａＡｓ
ｊｑを約２μｍ形成した後ホトエンダレイビングプロセ
ス（ＰＥＰ）によって電流狭さくが可能な形に整形して
電流狭さく層２６を作る。次に電流狭さく層上に順次ｐ
型ＧａＡｌＡｓ層２５ 、ＧａＡ、υＬｓ活性層２４
、 ｎ ｉ５． ＧａＡＡＡｓ 層２３を１〜５μｍの
厚さに制御して構成する。続いて第１及び第２の電極２
２．２８：を形成後、第１の電極を選択的に除いて光の
取シ出し窓を作る。この光取シ出し窓は電流狭さく層２
６のない部分に位置合わせして作ることが重要である。
特に第３図は斜視断面図で示した。まず第３図において
、 ＬＥＤ３１はＱに述べた第２図の構造であり、次の
ように形成する。ｐ型ＧａＡｓ基板上にｎ型ＱａＡｓ
ｊｑを約２μｍ形成した後ホトエンダレイビングプロセ
ス（ＰＥＰ）によって電流狭さくが可能な形に整形して
電流狭さく層２６を作る。次に電流狭さく層上に順次ｐ
型ＧａＡｌＡｓ層２５ 、ＧａＡ、υＬｓ活性層２４
、 ｎ ｉ５． ＧａＡＡＡｓ 層２３を１〜５μｍの
厚さに制御して構成する。続いて第１及び第２の電極２
２．２８：を形成後、第１の電極を選択的に除いて光の
取シ出し窓を作る。この光取シ出し窓は電流狭さく層２
６のない部分に位置合わせして作ることが重要である。
次に第１の′電極及び第２の電１板上に、Ｉｎ 、 Ｓ
ｎ等の低融点金属３２あるいはＡｕ −８ｎ 、ＡｕＳ
ｉ 、 Ｉｎ−Ｇａ 、 ハｙダ等の低融点合金を真空
蒸着あるいはメッキ等によって被着する。次にＬＥＤ
ｋ ０．５＋ａｍ四方程度に切断してＬＥＤを完成する
。次に第１の端子３３及び第２の端子３４を準備する。
ｎ等の低融点金属３２あるいはＡｕ −８ｎ 、ＡｕＳ
ｉ 、 Ｉｎ−Ｇａ 、 ハｙダ等の低融点合金を真空
蒸着あるいはメッキ等によって被着する。次にＬＥＤ
ｋ ０．５＋ａｍ四方程度に切断してＬＥＤを完成する
。次に第１の端子３３及び第２の端子３４を準備する。
第１の端子には一部に光の取シ出し用穴３５をあらかじ
め設けておく。穴の大きさは、発光ダイオードの使用目
的に応じて各種あり、光通信に用いる光フアイバー径の
サイズ程度が使用上有効である。第２の端子は第１の端
子の内部あるいは下部に納まるように設計製造する。第
１の端子及び第２の端子はＬＥＤの熱放散を目的として
いることから、端子の体積は大きい程有効であるが加工
性との兼ねあいづ形状が決定づけられる。
め設けておく。穴の大きさは、発光ダイオードの使用目
的に応じて各種あり、光通信に用いる光フアイバー径の
サイズ程度が使用上有効である。第２の端子は第１の端
子の内部あるいは下部に納まるように設計製造する。第
１の端子及び第２の端子はＬＥＤの熱放散を目的として
いることから、端子の体積は大きい程有効であるが加工
性との兼ねあいづ形状が決定づけられる。
次に、第１及び第２の端子とＬＥＤの第１及び第２の電
極ゑ低融点金萬で固着する方法を以下・に述べる。まず
、第１の端子の光取り出し用穴３５とＬＥＤの光取り出
し用窓３６との位置合わせをさかさまの状態で行ない、
ＬＥＤを狭むように第１の端子と第２の端子とで固定す
る。次にこれを水素ガス中あるいは不活性ガス中で低融
点金属がＬＥＤと端子とを固着する温度例えば１５０℃
〜５５σＣＫＪ％、、Ｎし、冷却する。次に第１の端子
と第２の端子とを絶縁して固定するためのエポキシ樹脂
３７を第１の端子内に設けて発光タイオードを完成する
。そして、第１の端子の光取シ出し用穴の内部にガラス
球しン、＜３８ｆ：シリコーンゴムで取シ付けることに
よってＬＥＤから発した光は指向性が鋭くなシ、光ファ
イバーとの結合性が良く々るものである。なお、第１の
端子の一部にねじを設けておくことにょ垢外部ソケット
等との密着度が良く、さらに熱放散性が向上するもので
ある。
極ゑ低融点金萬で固着する方法を以下・に述べる。まず
、第１の端子の光取り出し用穴３５とＬＥＤの光取り出
し用窓３６との位置合わせをさかさまの状態で行ない、
ＬＥＤを狭むように第１の端子と第２の端子とで固定す
る。次にこれを水素ガス中あるいは不活性ガス中で低融
点金属がＬＥＤと端子とを固着する温度例えば１５０℃
〜５５σＣＫＪ％、、Ｎし、冷却する。次に第１の端子
と第２の端子とを絶縁して固定するためのエポキシ樹脂
３７を第１の端子内に設けて発光タイオードを完成する
。そして、第１の端子の光取シ出し用穴の内部にガラス
球しン、＜３８ｆ：シリコーンゴムで取シ付けることに
よってＬＥＤから発した光は指向性が鋭くなシ、光ファ
イバーとの結合性が良く々るものである。なお、第１の
端子の一部にねじを設けておくことにょ垢外部ソケット
等との密着度が良く、さらに熱放散性が向上するもので
ある。
次に本発明の変形例を第４図〜第６図を参照して説明す
る。第４図は第１の端子光取り出し穴４１にテーパを設
け、さらに、第１及び第２の端子の体積を相対的に増し
たものである。この場合、熱放散性はさらに向上し、光
ファイバーとの結合性も良くなる利点があった。第５図
は第１の端子の光取り出し穴５１の側面を反射体として
、球レンズ５２を穴５１の上部にはするように構成した
ものである。この場合ＬＥＤから発した光の大部分は球
レンズを通過し高出力の発光が得られる効果があった。
る。第４図は第１の端子光取り出し穴４１にテーパを設
け、さらに、第１及び第２の端子の体積を相対的に増し
たものである。この場合、熱放散性はさらに向上し、光
ファイバーとの結合性も良くなる利点があった。第５図
は第１の端子の光取り出し穴５１の側面を反射体として
、球レンズ５２を穴５１の上部にはするように構成した
ものである。この場合ＬＥＤから発した光の大部分は球
レンズを通過し高出力の発光が得られる効果があった。
第６図はリードフレーム６１ 、６２を用いて発光ダイ
オードを構成したもので、あらかじめＬＥＤを挟持する
ように第１の端子と第２の端子を用意し、挟持した状態
でＬＥＤを固着し、その後で樹脂６３をモールドしたも
のである。この場合、製造工程は簡便となシ、又材料費
も低廉化できる利点があった。
オードを構成したもので、あらかじめＬＥＤを挟持する
ように第１の端子と第２の端子を用意し、挟持した状態
でＬＥＤを固着し、その後で樹脂６３をモールドしたも
のである。この場合、製造工程は簡便となシ、又材料費
も低廉化できる利点があった。
第１図は従来の発光ダイオードの断面図、第２図は電流
狭さく型ＬＥＤの断面図、第３図は本発明の一実施例を
説明するための斜視断面図、第４図〜第６図は変形例を
説明するための断面図である。 ３１ ・・電流狭さく型ＬＥＱ ３５，４１．５１ ・
・光取り出し穴、３２・・低融点金属、３６・・・光取
り出し窓、３３．６１・・第１の端子、３７９１．樹脂
３４．６２・・第２の端子、 代理人 弁理士 則近 意佑（ほか１名）第 ６ 図
狭さく型ＬＥＤの断面図、第３図は本発明の一実施例を
説明するための斜視断面図、第４図〜第６図は変形例を
説明するための断面図である。 ３１ ・・電流狭さく型ＬＥＱ ３５，４１．５１ ・
・光取り出し穴、３２・・低融点金属、３６・・・光取
り出し窓、３３．６１・・第１の端子、３７９１．樹脂
３４．６２・・第２の端子、 代理人 弁理士 則近 意佑（ほか１名）第 ６ 図
Claims (3)
- （１）半導体素子の一部に電流狭さく層を形成して集中
的な発光部ｋ ＊４成する電流狭さく形見光素子を用い
た発光ダイオードにおいて、前記発光素子の主面の一部
に有する前記発光部を除いて形成した第１の電極を［Ｙ
うように接続をなす第１の端子と、前記発光素子の裏面
に形成した第２の電極と接続ををなす第２の端子と１、
第１０婦子と第２の端子と発光素子とを固定する樹脂と
を具備したことを特徴とする発光ダイオード。 - （２）前記発光素子の第１及び第２の電極と前記第１及
び第２の端子との接続を低融点金属もしくは低融点合金
で！ｉ！！１着したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の発光ダイオード。 - （３）前記発光部上で且つ鎮１の端子に設けた穴部に球
形レンズを具備したことを特徴とする前記特許Ｍ請求の
範囲第１項記載の発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151520A JPS6043878A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151520A JPS6043878A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 発光ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043878A true JPS6043878A (ja) | 1985-03-08 |
Family
ID=15520307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58151520A Pending JPS6043878A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043878A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452113B2 (en) * | 2004-03-09 | 2008-11-18 | Gentex Corporation | Optics for controlling the direction of light rays and assemblies incorporating the optics |
| US11999001B2 (en) | 2012-12-03 | 2024-06-04 | Adeia Semiconductor Technologies Llc | Advanced device assembly structures and methods |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP58151520A patent/JPS6043878A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452113B2 (en) * | 2004-03-09 | 2008-11-18 | Gentex Corporation | Optics for controlling the direction of light rays and assemblies incorporating the optics |
| US11999001B2 (en) | 2012-12-03 | 2024-06-04 | Adeia Semiconductor Technologies Llc | Advanced device assembly structures and methods |
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