JP2008186892A - Semiconductor light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDなどの半導体発光素子を用いた半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device using a semiconductor light emitting element such as an LED.
図4は、従来の半導体発光装置の一例を示している。同図に示された半導体発光装置Xは、基板91、半導体発光素子92、接続部材93A,93B、および電極94A,94Bを備えており、たとえば電子機器の光源として用いられる。基板91は、絶縁材料からなり、半導体発光素子92を支持している。半導体発光素子92は、たとえばGaN系半導体材料またはGaAs系半導体材料からなるLEDとして構成されており、n型半導体層92a、活性層92b、およびp型半導体層92cを備えている。n型半導体層92aを介して供給される電子とp型半導体層92cを介して供給される正孔とが活性層92bにおいて再結合することにより、活性層92bの材質によって規定される波長の光が活性層92bからp型半導体層92cを透して発せられる。
FIG. 4 shows an example of a conventional semiconductor light emitting device. The semiconductor light emitting device X shown in the figure includes a
電極94A,94Bは、基板91上において半導体発光素子92から離間した位置に形成されており、たとえばAuからなる。接続部材93Aは、p型半導体層92cと電極94Aとを導通させるために設けられており、パッド93Aaおよびワイヤ93Abからなる。接続部材93Bは、n型半導体層92aと電極94Bとを導通させるために設けられており、パッド93Baおよびワイヤ93Bbからなる。パッド93Aa,93Baは、たとえばTi/Pt/Auが積層された構造とされている。
The
半導体発光装置Xの問題点としては、以下が挙げられる。まず、ワイヤ93Ab,93Bbが、半導体発光素子92よりも基板91から離間する方向に嵩張ってしまう。このため、半導体発光装置Xの高さが高くなり、半導体発光装置Xの小型化が阻害されていた。また、p型半導体層92cを覆うパッド93Aaは、不透明な材質からなる。このため、活性層92bからp型半導体層92cを透過してきた光の一部は、パッド93Aaによって遮られてしまう。したがって、半導体発光装置Xの発光効率が不当に低下させられていた。
Problems with the semiconductor light emitting device X include the following. First, the wires 93Ab and 93Bb are bulky in a direction away from the
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、小型化と高輝度化とを図ることが可能な半導体発光装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device that can be reduced in size and brightness.
本発明によって提供される半導体発光装置は、基板と、上記基板に形成されており、上記基板寄りに位置する第1型半導体層、活性層、および上記活性層を挟んで上記基板と離間する側に位置する第2型半導体層が積層された半導体発光素子と、上記基板に形成されており、上記半導体発光素子と離間した素子外電極と、上記第2型半導体層と上記素子外電極とを導通させる接続部材と、を備える半導体発光装置であって、上記接続部材は、少なくとも上記半導体発光素子を覆う部分が透明であることを特徴としている。 A semiconductor light-emitting device provided by the present invention is formed on a substrate, the first type semiconductor layer located near the substrate, the active layer, and the side separated from the substrate with the active layer interposed therebetween. A semiconductor light-emitting element in which a second-type semiconductor layer located on the substrate is stacked; an element-external electrode formed on the substrate and spaced apart from the semiconductor light-emitting element; and the second-type semiconductor layer and the element-external electrode. A connection member that conducts, the connection member being characterized in that at least a portion covering the semiconductor light-emitting element is transparent.
このような構成によれば、上記半導体発光素子からの光が上記接続部材によって遮られることがない。したがって、上記半導体発光装置の発光効率を高めることが可能であり、上記半導体発光装置の高輝度化を図ることができる。 According to such a configuration, light from the semiconductor light emitting element is not blocked by the connecting member. Accordingly, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device can be increased, and the semiconductor light emitting device can have high luminance.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記接続部材は、膜状とされている。このような構成によれば、上記接続部材は、上記半導体発光素子、上記基板、および上記電極に沿った形状となる。このため、上記接続部材が上記基板から離間する方向に大きく嵩張ることがない。したがって、上記半導体発光装置の小型化を図ることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the connecting member has a film shape. According to such a configuration, the connecting member has a shape along the semiconductor light emitting element, the substrate, and the electrode. For this reason, the connecting member does not become bulky in a direction away from the substrate. Therefore, the semiconductor light emitting device can be reduced in size.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明に係る半導体発光装置の第1実施形態を示している。同図に示された半導体発光装置A1は、基板1、半導体発光素子2、絶縁膜3、接続部材4A,4B、および電極5A,5Bを備えている。半導体発光装置A1は、半導体発光素子2からの光を出射させることにより、たとえば電子機器の光源として用いられる。なお、図2においては、理解の便宜上基板1を省略している。
1 and 2 show a first embodiment of a semiconductor light emitting device according to the present invention. The semiconductor light emitting device A1 shown in the figure includes a substrate 1, a semiconductor
基板1は、半導体発光装置A1の土台となる部分であり、本実施形態においては、たとえばサファイアなどの絶縁材料からなる。基板1には、半導体発光素子2、絶縁膜3、接続部材4A,4B、および電極5A,5Bが形成されている。
The board | substrate 1 is a part used as the base of semiconductor light-emitting device A1, and consists of insulating materials, such as sapphire, in this embodiment, for example. On the substrate 1, a semiconductor
半導体発光素子2は、たとえばGaN系半導体材料またはGaAs系半導体材料に代表される半導体材料からなるLEDであり、n型半導体層(第1型半導体層)21、活性層22、およびp型半導体層(第2型半導体層)23が積層された構造とされている。n型半導体層21は、基板1に形成されており、活性層22に対して電子を供給する役割を果たす層である。本実施形態においては、n型半導体層21には、厚肉部分と薄肉部分が形成されている。この厚肉部分には、活性層22およびp型半導体層23が積層されている。活性層22は、たとえば複数ずつの井戸層とバリア層とが交互に積層された多重量子井戸(MQW)構造とされている。p型半導体層23は、活性層22に対して正孔を供給する役割を果たす層である。
The semiconductor
絶縁膜3は、たとえばSiO2などの絶縁材料からなり、半導体発光素子2の一部、および基板1のうち半導体発光素子2の周辺にある部分を覆っている。絶縁膜3には、開口3a,3bが形成されている。開口3aは、p型半導体層23の上面を露出させている。開口3bは、n型半導体層21のうち上記薄肉部分の上面を露出させている。絶縁膜3の両端は、電極5A,5Bに接している。
The
電極(素子外電極)5A,5Bは、半導体発光素子2に電力供給を行うためのものであり、たとえばAuの薄膜からなる。電極5Aは、p型半導体層23と導通しており、正孔を供給するための正極とされている。電極5Bは、n型半導体層21と導通しており、電子を供給するための負極とされている。
Electrodes (element outer electrodes) 5A and 5B are for supplying power to the semiconductor
接続部材4A,4Bは、半導体発光素子2と電極5A,5Bとを導通させるために設けられており、いずれもがたとえばITOまたは導電性ポリマなどの透明な導電材料によって形成された膜状とされている。接続部材4Aは、電極5Aとp型半導体層23とを導通させており、電極5Aからp型半導体層23にわたる領域を覆っている。接続部材4Bは、電極5Bとn型半導体層21とを導通させており、電極5Bからn型半導体層21の上記薄肉部分にわたる領域を覆っている。
The
次に、半導体発光装置A1の作用について説明する。 Next, the operation of the semiconductor light emitting device A1 will be described.
本実施形態によれば、接続部材4A,4Bは、いずれも半導体発光素子2および基板1に沿った膜状とされている。このため、接続部材4A,4Bは、基板1から離間する方向に大きく嵩張ることがない。したがって、半導体発光装置A1の高さを低くすることが可能であり、半導体発光装置A1の小型化を図ることができる。
According to the present embodiment, the connection members 4 </ b> A and 4 </ b> B are both film-shaped along the semiconductor
また、活性層22からの光が出射されるp型半導体層23の上面は、透明とされた接続部材4Aによって覆われている。このため、p型半導体層23を透過してきた光は、接続部材4Aによって遮られることなく半導体発光装置A1外へと出射される。したがって、半導体発光装置A1の発光効率を高めることが可能であり、半導体発光装置A1の高輝度化を図ることができる。
Further, the upper surface of the p-
図3は、本発明に係る半導体発光装置の第2実施形態を示している。なお、この図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。本実施形態の半導体発光装置A2は、下面電極51上に半導体発光素子2が設けられている点が上述した実施形態と異なっている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention. In this figure, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment. The semiconductor light emitting device A2 of this embodiment is different from the above-described embodiment in that the semiconductor
本実施形態においては、基板1にコーン状の凹部1aが形成されている。この凹部1aの底部には、下面電極51が形成されている。下面電極51は、金属製の薄膜からなり、基板1の表面に沿って半導体発光素子2から離間する方向に延びている。半導体発光素子2は、n型半導体層21が下面電極51に接するように配置されている。絶縁膜3は、凹部1aの内向き側面と半導体発光素子2との間を埋めている。基板1には、正極としての電極5が形成されている。p型半導体層23と電極5とは、接続部材4によって接続されている。接続部材4は、上述した実施形態と同様にITOまたは導電性ポリマなどの透明な導電材料によって膜状に形成されている。
In the present embodiment, a cone-shaped recess 1 a is formed in the substrate 1. A
このような実施形態によっても、半導体発光装置A2の小型化と高輝度化とを図ることができる。特に、基板1の凹部1aに半導体発光素子2を設けることにより、半導体発光装置A2の高さをさらに低くすることができる。
Also in such an embodiment, the semiconductor light emitting device A2 can be reduced in size and brightness. In particular, by providing the semiconductor
本発明に係る半導体発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The semiconductor light emitting device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the semiconductor light emitting device according to the present invention can be varied in design in various ways.
本発明でいう第1型半導体層および第2型半導体層は、いずれがn型半導体層およびp型半導体層であってもよい。本発明における接続部材は、上記実施形態のように全体が透明であるものに限定されず、半導体発光素子を覆う部分が透明であれば、それ以外の部分が不透明とされていてもよい。 Any of the first-type semiconductor layer and the second-type semiconductor layer in the present invention may be an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer. The connection member in the present invention is not limited to the whole being transparent as in the above embodiment, and other portions may be opaque as long as the portion covering the semiconductor light emitting element is transparent.
A1,A2 半導体発光装置
1 基板
2 半導体発光素子
3 絶縁膜
4,4A,4B 接続部材
5,5A,5B 電極(素子外電極)
21 n型半導体層(第1型半導体層)
22 活性層
23 p型半導体層(第2型半導体層)
A1, A2 Semiconductor light emitting device 1
21 n-type semiconductor layer (first-type semiconductor layer)
22 active layer 23 p-type semiconductor layer (second-type semiconductor layer)
Claims (2)
上記基板に形成されており、上記基板寄りに位置する第1型半導体層、活性層、および上記活性層を挟んで上記基板と離間する側に位置する第2型半導体層が積層された半導体発光素子と、
上記基板に形成されており、上記半導体発光素子と離間した素子外電極と、
上記第2型半導体層と上記素子外電極とを導通させる接続部材と、
を備える半導体発光装置であって、
上記接続部材は、少なくとも上記半導体発光素子を覆う部分が透明であることを特徴とする、半導体発光装置。 A substrate,
Semiconductor light emitting device comprising a first type semiconductor layer formed on the substrate, an active layer located closer to the substrate, and a second type semiconductor layer located on a side away from the substrate across the active layer Elements,
An outer electrode formed on the substrate and spaced apart from the semiconductor light emitting element;
A connection member for conducting the second type semiconductor layer and the outer electrode;
A semiconductor light emitting device comprising:
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein at least a portion covering the semiconductor light emitting element is transparent.
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JPH03192779A (en) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Kyocera Corp | Light emitting diode |
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JPH03192779A (en) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Kyocera Corp | Light emitting diode |
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