[发明专利]半导体发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光装置，尤其涉及通过使封装结构体的侧面相对 于底面具有倾斜而在半导体发光元件与封装结构体的顶面与底面之间设置 特定的距离，减少半导体发光元件的光自吸收而具有优良的出光效率且可 以控制光的放射弥散性的半导体发光装置。

背景技术

现有，作为使用了半导体发光元件的发光装置，例如，已知如示于图 1的在引线框安装发光元件并进行了炮弹型的树脂封装的发光装置；或者， 如示于图2的在基板上具备反射器，在构成由基板和反射器形成的凹部的 底面的基板上安装发光元件，并对该凹部内或者凹部整体进行了树脂封装 的发光装置。进而，已知如示于图3的鉴于批量生产而在基板上安装多个 发光元件，并对其表面通过封装材料等进行封装，其后通过切割等各个地 切开，呈现侧面基本垂直的形状的发光装置(例如，参照日本特开平8-78732 号公报)。还有，附图中，2表示发光元件，4表示基板，5表示反射器，6 表示封装剂，7表示安装侧引线框，8表示馈电侧引线框，9表示接合线， 10表示p电极及11表示n电极。在这些发光装置中，虽然通过采用折射 率约为发光元件与空气的中间的材料作为封装材料而减少发光元件内全反 射，但是在这些附图中沿以A而示的光线轨迹仍会发生发光元件的光自吸 收，出光效率基本为未封装时的1.2～1.5倍程度，效率低。

并且，使用了如存在于图1或图2的发光元件的发光装置的光放射强 度分布(或者光度分布)主要通过具备反射器或透镜，使光集中于一个方 向。而且在图3的形状中，将能够通过发光元件的点亮进行设备的通电确 认作为主要目的，重视发光装置的生产性，并未改善出光。

一般地，发光元件的折射率具有2.4～3.7的值，空气的折射率为1.0的 值。其中间值1.5程度的树脂通常用作封装树脂。从发光元件发出的光为 了从封装树脂出射于空气中，入射于封装树脂与空气的界面的光与该界面 的角度(θ)必须比以下式所示的临界角(θ_c)大。

θ_c＝cos^-1(n₂/n₁)

(在此，n₁为入射侧的折射率，n₂为出射侧的折射率。)

若根据上述的封装树脂的折射率而计算临界角(θ_c)则大致为48°， 如果从界面(反射面)到该界面的法线方向测量的界面与入射光的角度比 该值小则光出射不到封装树脂之外。并且因为形成发光元件的p型层、n型 层及活性层大致呈现1×10～1×10⁴/cm程度的光吸收率，所以若光的粒子 在封装树脂内进行多重反射则由发光元件所吸收，出光受到阻碍。

已知在发光元件本身中，通过调整上部包覆层相对于活性层的高度及 元件侧面的角度等几何尺寸，可使出光效率比现有的大致长方体发光元件 提高(例如，参照美国专利第6229160号、第6323063号及第6570190号 专利说明书)。但是，在搭载了发光元件的发光装置中，并未知晓对其几何 尺寸进行调整而使出光效率提高。

发明内容

本发明的目的在于提供减少发光元件的光自吸收并具有优良的出光效 率的发光装置。本发明的另一目的在于提供能够放射弥散光的发光装置。 本发明的又一目的在于提供能够放射集中于正面的光的发光装置。

本发明通过使封装结构体的侧面相对于底面倾斜，减少发光元件的光 自吸收，使发光装置的出光效率提高。并且，本发明通过在发光元件与封 装结构体的顶面及底面之间设置特定的距离，使发光装置的光的放射弥散 性提高，使光的正面集中性提高。即，本发明提供下述的发明。

(1)特征如下的发光装置，包括：基板；夹着或未夹着载体而设置于 所述基板上的半导体发光元件；和封装所述半导体发光元件的封装结构体； 其中，所述封装结构体具有与所述半导体发光元件的底面平行的底面，所 述封装结构体的侧面相对于底面倾斜。

(2)记载于上述1项的发光装置：从半导体发光元件的底面到封装结 构体的底面的下侧距离与从半导体发光元件的底面到封装结构体的顶面的 上侧距离之比(下侧距离/上侧距离)为1以上。

(3)记载于上述1项的发光装置：从半导体发光元件的底面到封装结 构体的底面的下侧距离与从半导体发光元件的底面到封装结构体的顶面的 上侧距离之比(下侧距离/上侧距离)小于1。