JPH054827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は特に微小な発光部分をもつモノリシツ
ク型の発光ダイオード素子に係り信頼性が高く光
取出効率のより発光ダイオード素子に関する。

(ロ) 従来の技術 従来より発光ダイオード素子を透明樹脂で覆う
事により素子から放出された光の屈折率を改善さ
せて光取出効率を向上させる事が行なわれてきた
が、第１図に示すように単一の化合物半導体２０
に複数の発光部２３，２３…を有するいわゆるモ
ノリシツク型の発光ダイオード素子（例えば実開
昭51−103355号公報に記載）においては金属細線
２５，２５…等で配線を施こした後発光ダイオー
ド全体を透明樹脂２４で覆うことになる。これは
モノリシツク型では数字表示をするものが多く、
透明樹脂２４の内部で起こるハレーシヨンが画素
のつなぎ目を覆つてくれる事と表示自体が２mm以
上と比較的大きく金属細線２５，２５…等の配線
密度が低くそれに対する透明樹脂２４の厚さが充
分薄いので樹脂硬化等において特に問題はないか
らである。

しかし光プリンタ等に用いるモノリシツク型発
光ダイオード素子においては発光部分が小さく密
集しているので、全体を透明樹脂で覆うと金属細
線に光が反射してみかけ上の光源が増加又は拡大
したり、金属細線の密度が高いので金属細線にス
トレスが加わり、剥離、隣接配線との接触等の不
良が生じやすい。

一方このような小さい発光部分に対して光点を
拡大する手法が特開昭49−107683号公報に開示さ
れ、その場合に電極を含む発光領域全体を覆うよ
うに樹脂を設けることが示されている。しかし乍
らこの公報に示されるように樹脂が中央部になる
程厚くなると凸レンズ効果が生じ、光点はさらに
拡大されて光導出部の形状が正しく投影されない
（上述同様光源が不所望に拡大される）という欠
点を有する。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の欠点を改めるためになされたも
ので、発光部分が密集していても光が効率良く形
よく取り出せる発光ダイオード素子を提供するも
のである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は上述したモノリシツク素子の電極配線
領域を露出させて光導出部に透明薄膜を設けるも
のである。

(ホ) 作用 これにより不所望の光の拡大反射などなく光取
出率が向上し、配線不良等も生じない。

(ヘ) 実施例 第２図は本発明実施例を示す発光ダイオード素
子の製造工程を示す工程図で、まず第２図ａに示
すように表層部に選択的に発光領域を形成するこ
とで部分的にPN接合１を有し、電極２によつて
略正方形の光導出部３を形成したGaAsP等の化
合物半導体を準備する。これは図示している様な
素子として扱つてもよいし、ウエハとして扱つて
おいてあとでダイシング素子としてもよい。この
ような化合物半導体の表面に同図ｂに示すように
光硬化性の透明樹脂４′を被着させ光導出部３を
中心にスポツト光を照射して樹脂を硬化させ（同
図ｃ参照）、樹脂除去剤を用いて未硬化樹脂を除
去して同図ｄに示すように光導出部３を覆う透光
性の樹脂からなる被膜４を形成する。そして第２
図ｅに示すようにこのような発光ダイオード素子
の電極２のうち透光性被膜４に覆われていない、
露出した電極部分にワイヤボンド法等で金属細線
５を配線接続する。

第３図は発光ダイオードアレイに本発明を適用
した時の斜視図で、整列した光導出部１３，１３
…を覆う透明な樹脂被膜１４…を一直線状に設
け、電極１２，１２…を樹脂被膜１４と略直交さ
せる事でそのほとんどの部分を露出させ、露出し
た電極部分に金属細線１５，１５…ワイヤボンド
する。このような透光性の被膜１４は例えばスク
リー印刷メツシユに用いる線条にシリコン樹脂を
含浸させ、シリコン樹脂の粘度を下げて発光ダイ
オードに線条を当接させる事等で薄膜状に得る事
ができる。

具体的に説明すると、光導出部３の大きさが50
×50μｍで12ドツト／mmに配置され、その上に厚
さ0.1μｍと2μｍの透光性の被膜１４を設け、さら
に電極１２が厚さ1μｍと4μｍの場合において、
金属細線１５としてボールボンド法を用い、さら
にこのような発光ダイオードアレイが最も良く利
用される光プリンターの感光体位置から観察し
た。被膜１４が光導出部の近傍にしかないときに
は、被膜の厚みや電極の厚みに係わらず、ワイヤ
ボンド成功率が95％を越え、また光導出部の端縁
から150μｍ離れればその光の陰は投影されず、
120μｍ程度では金属細線による光が観測され
100μｍでは明らかに光点増加となつた。一方被
膜１４が電極の端部まで覆つている場合には、被
膜硬化により金属細線の剥離が発生し、発生しな
かつたものでも、200μｍ離れた所でワイヤボン
ドしても光点増加が認められ、150μｍ離れた所
では近接する非点灯の光導出部の電極の金属細線
による光反射が認められた。

(ト) 発明の効果 以上の如く本発明は、略平面状の表面に発光領
域アレイを形成した場合に、発光接合に対応する
表面の所定領域を光導出部とし、少なくとも光導
出部を除く化合物半導体表面に発光接合に対応し
て複数の電極を設け、透光性の被膜を光導出部と
電極の一部を覆い少なくとも発光接合から離れた
電極の一部を露出するように設け、その透光性の
被膜から露出した電極をワイヤボンド、金属舌片
などの配線手段の配線領域とした発光ダイオード
素子であるから発光領域からの光取出率は樹脂被
膜により屈折率調整されているので高効率であり
凸レンズ効果がないので拡大・光点増加といつた
投光歪もなく、配線領域は樹脂被膜がない為ワイ
ヤボンド工程と樹脂被着工程は前後してもよいか
ら製造工程にゆとりが持て、しかも金属細線は樹
脂に覆われないから光の反射や樹脂による短絡事
故は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発光ダイオード素子の斜視図、
第２図ａ〜ｅは本発明実施例の発光ダイオード素
子の製造工程を示し同図ａ〜ｄは断面図、同図ｅ
は斜視図、第３図は本発明の他の実施例を示す発
光ダイオード素子の斜視図である。 １……PN接合、２，１２，１２……電極、
３，１３，１３……光導出部、４，１４……樹脂
被膜、４′……（硬化前の）透明樹脂、５，１５，
１５……金属細線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略平面状の表面に整列して設けられた複数の
   発光接合を有する化合物半導体と、該発光接合に
   対応する表面の所定領域を光導出部とし、少なく
   とも光導出部を除く化合物半導体表面に発光接合
   に対応して設けられた複数の電極と、前記光導出
   部と電極の一部を覆い少なくとも発光接合から離
   れた電極の一部を露出するように設けられた透光
   性の被膜と、該透光性の被膜から露出した前記電
   極上に接続された配線手段とを具備したことを特
   徴とする発光ダイオード素子。