JP2010186873A - White light emitting device and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、白色発光素子とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a white light emitting device and a method for manufacturing the same.
近年、照明器具、又は液晶表示装置のバックライト光源等の白色光源の低消費電力化のために、発光ダイオード(LED)を用いた白色発光素子が盛んに研究されている。その中でも特に、例えば窒化物半導体等のワイドバンドギャップ半導体を用いた発光ダイオードは、紫外光又は青色光を放射することができるため、白色光を出射する白色発光素子用の光源として盛んに開発されている。紫外光を放射する発光ダイオード(以下、「紫外発光ダイオード」と称す)、又は青色光を放射する発光ダイオード(以下、「青色発光ダイオード」と称す)等を用いて、白色発光素子を実現する構成としては、主に、以下に示す(1)〜(3)の構成が挙げられる。
(1)青色発光ダイオードと黄色蛍光体とを組み合わせた構成
(2)紫外発光ダイオードと青色、緑色、及び赤色蛍光体とを組み合わせた構成
(3)青色、緑色、及び赤色発光ダイオードを組み合わせた構成
上記(1)〜(3)の構成において、(3)の構成においては比較的コストが高く、混色性が悪い傾向がある。そのため、現在のところ(1)(2)のような発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせた構成、特に高い発光効率が得られるという理由で(1)のような青色発光ダイオードと黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光素子の開発が進んでいる。このような蛍光体を組み合わせた白色発光素子としては、例えば特許文献1〜3のような白色発光素子の形状が提案されている。
In recent years, a white light emitting element using a light emitting diode (LED) has been actively researched in order to reduce power consumption of a white light source such as a lighting fixture or a backlight light source of a liquid crystal display device. Among them, in particular, light emitting diodes using wide band gap semiconductors such as nitride semiconductors can radiate ultraviolet light or blue light, and thus are actively developed as light sources for white light emitting elements that emit white light. ing. A configuration for realizing a white light emitting element using a light emitting diode that emits ultraviolet light (hereinafter referred to as “ultraviolet light emitting diode”) or a light emitting diode that emits blue light (hereinafter referred to as “blue light emitting diode”). As for, the structure of (1)-(3) shown below is mainly mentioned.
(1) Configuration combining blue light emitting diode and yellow phosphor (2) Configuration combining ultraviolet light emitting diode and blue, green and red phosphors (3) Configuration combining blue, green and red light emitting diodes In the configurations (1) to (3), the configuration (3) has a relatively high cost and tends to have poor color mixing. Therefore, at present, the blue light-emitting diode and the yellow phosphor as in (1) are combined with the light-emitting diode and the phosphor as in (1) and (2). Development of a combined white light emitting device is in progress. As a white light emitting element combining such phosphors, for example, the shape of a white light emitting element as disclosed in
図7は、従来の白色発光素子を示す断面図である。例えば特許文献2、3では、塗布、蒸着、スパッタリング等の半導体技術を用いて、蛍光体を主に含む蛍光体含有層(又は蛍光体からなる蛍光体膜)を発光ダイオード2010上に形成する方法が提案されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional white light emitting device. For example, in Patent Documents 2 and 3, a method for forming a phosphor-containing layer (or a phosphor film made of a phosphor) mainly containing a phosphor on the
図7に示す白色発光素子2020は、基板2005と、基板2005の上に形成されたエピタキシャル層2004と、基板2005の裏面上に形成された蛍光体含有層2003とを備えている。エピタキシャル層2004は複数の半導体層で構成されており、エピタキシャル層2004の上部の一部は除去されている。エピタキシャル層2004のうち上部が除去された部分上には第1の電極2001が、他の部分上には第2の電極2002がそれぞれ形成されている。ウェハ2000を所定の位置で切断することにより、切断面2006を側面として有する白色発光素子が形成される。
A white
エピタキシャル層2004内の発光層からは青色光が放射される。この青色光の一部は蛍光体含有層2003に吸収され、蛍光体含有層2003は黄色光を生成する。
Blue light is emitted from the light emitting layer in the
この構成及び製造方法によれば、個々の発光ダイオードに分割する前のウェハに半導体技術を用いて一括して蛍光体含有層2003を形成するので、蛍光体の形成にかかる製造コストを低減することができる。また、複数の白色発光素子に蛍光体含有層2003を同時に均一に形成することができるため、白色発光素子ごとの色ばらつきを低減することができる。
従来の白色発光素子2020は、蛍光体含有層2003は半導体技術を用いて形成される。このため、蛍光体含有層2003はウェハ2000の上下面のみに形成され、切断後の白色発光素子2020において、蛍光体含有層2003は側面には形成されない。さらに、従来の白色発光素子2020では蛍光体含有層2003、エピタキシャル層2004および基板2005とは、それぞれ屈折率の異なる層で構成される。このため、エピタキシャル層2004内の発光層で発生した光の一部はこれらの層の界面で全反射し、エピタキシャル層2004の内部もしくは基板2005の内部を伝搬し、蛍光体含有層2003が形成されていない白色発光素子2020の側面から出射する。このように、白色発光素子2020の側面から出射した光は蛍光体含有層2003を通過しないため、白色発光素子2020の側面から出射した光は、上部もしくは下部方向から出射した光と色が異なるという不具合、つまり照射方向によって色むらが生じるという不具合が発生する。
In the conventional white
本発明の目的は、色むらの少ない白色発光素子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a white light emitting device with less color unevenness.
上記の技術課題に鑑み、本発明の第1の白色発光素子は、n型半導体層と、p型半導体層と、前記n型半導体層と前記p型半導体層とによって挟まれ、光を生成する発光層とを有し、主面の一方が光出射面となっている半導体層と、前記発光層が生成した光を吸収して蛍光を放つ蛍光体を含み、前記半導体層の主面のうち前記光出射面に対向する面上に設けられた蛍光体含有層と、前記蛍光体含有層の面のうち前記半導体層が設けられた面に対向する面上に設けられた反射層とを備え、前記反射層と前記蛍光体含有層との界面には凹凸が形成されている。 In view of the above technical problem, the first white light emitting element of the present invention is sandwiched between an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, the n-type semiconductor layer, and the p-type semiconductor layer, and generates light. A semiconductor layer having one of the main surfaces serving as a light emitting surface, and a phosphor that absorbs light generated by the light emitting layer and emits fluorescence. A phosphor-containing layer provided on a surface facing the light emitting surface, and a reflective layer provided on a surface of the phosphor-containing layer facing the surface provided with the semiconductor layer. Unevenness is formed at the interface between the reflective layer and the phosphor-containing layer.
この構成によれば、反射層と蛍光体含有層との界面が凹凸面であることにより、発光部で発生した光は半導体層と反射層の間で多重反射を繰り返した後、半導体層の光出射面から出射する。これにより、発光層で生成された光は蛍光体含有層を複数回通過することになるので、蛍光体含有層を薄膜化しても光を高効率に蛍光光に変換しうる。そのため、より薄型な白色発光素子を実現することができる。また、反射層と蛍光体含有層の界面が凹凸面であることにより、発光層で発生した光、および蛍光体含有層で変換された蛍光光のうち、半導体層の側面から出射する成分は低減され、主に光出射面から出射させることが可能となる。これにより、色むらの少ない白色発光素子を実現することができる。なお、このような構成は、特別なパターニングを行うことなく実現可能であるため、低コストで製造することができる。 According to this configuration, since the interface between the reflective layer and the phosphor-containing layer is an uneven surface, the light generated in the light emitting portion repeats multiple reflections between the semiconductor layer and the reflective layer, and then the light of the semiconductor layer. The light exits from the exit surface. Thereby, since the light produced | generated by the light emitting layer passes a fluorescent substance containing layer in multiple times, even if it makes a fluorescent substance containing layer thin, light can be converted into fluorescent light with high efficiency. Therefore, a thinner white light emitting element can be realized. In addition, since the interface between the reflective layer and the phosphor-containing layer is an uneven surface, the component emitted from the side surface of the semiconductor layer is reduced in the light generated in the light-emitting layer and the fluorescent light converted in the phosphor-containing layer. Thus, the light can be emitted mainly from the light exit surface. Thereby, a white light emitting element with little color unevenness can be realized. In addition, since such a structure is realizable without performing special patterning, it can be manufactured at low cost.
前記半導体層の面のうち、前記光出射面に対向する面には凹凸が形成されていてもよい。この構成をとることで、半導体層と蛍光体含有層との界面での反射を低減することができるので、より色むらの少ない白色発光素子を実現することができる。 Concavities and convexities may be formed on the surface of the semiconductor layer that faces the light emitting surface. By adopting this configuration, reflection at the interface between the semiconductor layer and the phosphor-containing layer can be reduced, so that a white light-emitting element with less color unevenness can be realized.
また、発光層が生成する光の波長をλ、半導体層の屈折率をnとしたとき、発光層の光出射面に対向する面における前記凹凸の平均間隔がλ/n以上であることが好ましい。 Further, when the wavelength of light generated by the light emitting layer is λ and the refractive index of the semiconductor layer is n, it is preferable that the average interval of the irregularities on the surface of the light emitting layer facing the light emitting surface is λ / n or more. .
前記半導体層の前記光出射面には凹凸が形成されていてもよい。 Irregularities may be formed on the light emitting surface of the semiconductor layer.
光出射面に形成された凹凸は周期構造を有していてもよい。 The irregularities formed on the light emitting surface may have a periodic structure.
半導体層は窒化物半導体により構成されていてもよい。 The semiconductor layer may be made of a nitride semiconductor.
前記蛍光体含有層が誘電体を含んでいてもよい。 The phosphor-containing layer may contain a dielectric.
前記誘電体がTi、Nb、Ta、W、Zn、Y、Ceのうち少なくとも一つの酸化物からなっていることが好ましい。この構成によれば、蛍光体含有層の屈折率を半導体層の屈折率に近づけることができ、界面での反射を低減することができるので、より高効率かつ色むらの少ない白色発光素子を実現することが可能となる。 The dielectric is preferably made of at least one oxide of Ti, Nb, Ta, W, Zn, Y, and Ce. According to this configuration, the refractive index of the phosphor-containing layer can be brought close to the refractive index of the semiconductor layer, and reflection at the interface can be reduced, thereby realizing a white light emitting element with higher efficiency and less color unevenness. It becomes possible to do.
前記反射層は、前記蛍光体含有層に対向する側から順に、誘電体層と金属層とが積層された構成を有しており、前記誘電体層の屈折率が前記半導体層および前記蛍光体含有層の屈折率より小さいことが好ましい。 The reflective layer has a configuration in which a dielectric layer and a metal layer are laminated in order from the side facing the phosphor-containing layer, and the refractive index of the dielectric layer is the semiconductor layer and the phosphor. The refractive index is preferably smaller than the refractive index of the containing layer.
前記反射層の面のうち、前記蛍光体含有層が設けられた面に対向する面上に設けられた金属基板をさらに備えていてもよい。 You may further provide the metal board | substrate provided on the surface facing the surface in which the said fluorescent substance content layer was provided among the surfaces of the said reflection layer.
本発明の白色発光素子の製造方法は、第1の基板上にn型半導体層、p型半導体層、及び前記n型半導体層と前記p型半導体層とに挟まれた発光層を有する半導体層を形成する工程(a)と、前記半導体層の主面のうち前記第1の基板が設けられている第1の面に対向する第2の面上に、接着層を介して第2の基板を貼り付ける工程(b)と、
前記工程(b)の後、前記第1の基板を除去した後、露出した前記半導体層の前記第1の面に凹凸を形成する工程(c)と、前記半導体層の前記第1の面上に、前記発光層が生成した光を吸収して蛍光を放つ蛍光体を含む蛍光体含有層と、反射層とを順次形成する工程(d)とを備えている。
The method for manufacturing a white light emitting device of the present invention includes a semiconductor layer having an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and a light-emitting layer sandwiched between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer on a first substrate. And forming a second substrate on the second surface of the main surface of the semiconductor layer opposite to the first surface on which the first substrate is provided via an adhesive layer A step (b) of attaching,
After the step (b), after removing the first substrate, the step (c) of forming irregularities on the exposed first surface of the semiconductor layer, and on the first surface of the semiconductor layer And a step (d) of sequentially forming a phosphor-containing layer including a phosphor that absorbs light generated by the light-emitting layer and emits fluorescence, and a reflective layer.
この方法によれば、低コストで白色発光素子を製造することが可能となる。 According to this method, a white light emitting element can be manufactured at low cost.
前記半導体層は窒化物半導体で構成されており、前記工程(c)では、ウエットエッチングにより前記第1の面に凹凸を形成すれば、マスク等を形成する必要がなく、低コストで半導体層の面に凹凸を形成することができる。 The semiconductor layer is made of a nitride semiconductor, and in the step (c), if irregularities are formed on the first surface by wet etching, it is not necessary to form a mask or the like, and the semiconductor layer can be manufactured at low cost. Unevenness can be formed on the surface.
本発明の白色発光素子によれば、発光層で発生した光を、半導体層や基板と蛍光体含有層との界面で全反射させながら、横方向に伝搬することを低減できる。そのため、放射方向に対して色むらの少ない白色発光素子を提供することができる。また、蛍光体含有層を半導体層と反射膜の間に配置することにより、発光層から反射膜に向かう方向へ伝搬する光は少なくとも2回蛍光体含有層を通過する。これにより発光層で生成した光を蛍光体含有層で効率良く蛍光光に変換できるため、蛍光体含有層を薄くすることができ、白色発光素子の小型化を実現できる。また、白色発光素子の製造方法によれば、白色発光素子を低コストで形成することができる。 According to the white light emitting element of the present invention, it is possible to reduce propagation in the lateral direction while totally reflecting light generated in the light emitting layer at the interface between the semiconductor layer or the substrate and the phosphor-containing layer. Therefore, it is possible to provide a white light-emitting element with little color unevenness in the radiation direction. Further, by disposing the phosphor-containing layer between the semiconductor layer and the reflective film, light propagating in the direction from the light emitting layer toward the reflective film passes through the phosphor-containing layer at least twice. Thereby, since the light produced | generated by the light emitting layer can be efficiently converted into fluorescent light by a fluorescent substance containing layer, a fluorescent substance containing layer can be made thin and size reduction of a white light emitting element is realizable. Moreover, according to the manufacturing method of a white light emitting element, a white light emitting element can be formed at low cost.
以下に、本発明の実施形態に係る半導体発光素子及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
−白色発光素子の構造−
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る白色発光素子を上面から見た場合の概略平面図であり、(b)は、当該白色発光素子の(a)に示すII−II線における断面図である。以下では、支持基板116から光出射面に向かう方向を「上方向」として説明する。
(First embodiment)
-Structure of white light emitting element-
FIG. 1A is a schematic plan view of a white light emitting device according to the first embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the white light emitting device shown in FIG. It is sectional drawing in the II line. Hereinafter, the direction from the
本実施形態の白色発光素子100は、支持基板116と、支持基板116の主面の一方(図1(b)での上面)上に設けられた反射層115と、反射層115の上面上に設けられた蛍光体含有層114と、蛍光体含有層114の上面上に設けられた半導体層104と、半導体層104の上面上に設けられた透明電極111と、透明電極111の上面上に設けられたp型電極112と、半導体層104の一部上に設けられたn型電極113とを備えている。透明電極111は、p型電極112から注入された電流を半導体層104の全面に拡散させるために設けられている。
The white
半導体層104は、蛍光体含有層114に近い順にn型半導体層101、発光層102、及びp型半導体層103とで構成されている。n型半導体層101、発光層102、及びp型半導体層103の上部の一部はエッチング等により除去されており、n型半導体層101の露出面にオーミック接触するようにn型電極113が設けられている。
The
上記の白色発光素子100において、支持基板116は例えばAu、Cu、Ni等で構成された金属メッキ基板(メッキ法により作製された基板)であり、n型半導体層101は例えばSiがドープされた厚さが例えば2000nm程度のGaNなどからなるn型窒化物半導体層である。発光層102は、例えば波長470nmを中心とする青色発光を示すように調整された、例えばInGaN層とGaN層とで構成された多重量子井戸構造を有している。p型半導体層103は、例えばMgがドープされた厚さ200nm程度のGaNなどからなるp型窒化物半導体層である。
In the white
n型電極113は、例えばTi、Al、Ni、Au等からなる金属製の多層膜で構成される。p型電極112は例えばTi、Al、Ni、Au等からなる金属製の多層膜で構成される。p型電極112は透明電極111の一部と接触している。
The n-
また、透明電極111は、例えばITO(Indium Tin Oxide)、もしくはAlやGaをドープしたZnO、もしくはNb(ニオブ)をドープしたTiO2、もしくはNi/Au等(Ni膜とAu膜の積層膜)で構成され、p型半導体層103の上面に接する形で形成される。透明電極111の上面は、半導体層104で発生した光を放射する光出射面120となる。
The
本実施形態の白色発光素子100では、半導体層104の面のうち透明電極111が設けられた面(光出射面120側の面)に対向する面の下に、発光層102で発生した光を吸収して、その補色となる蛍光光を発生する材料を含む蛍光体含有層114が設けられており、蛍光体含有層114の下に発光層102で発生した光及び蛍光体含有層114で発生した蛍光光に対して高い反射率を有する反射層115が設けられている。
In the white
この構成によれば、発光層102から蛍光体含有層114に向かう方向へと放射された光が蛍光体含有層114を通過した後、この光を再度蛍光体含有層114へと反射させることができる。そのため、最初に蛍光体含有層114を通過した際に蛍光体含有層114に吸収されなかった光の一部を蛍光体含有層114に吸収させることができ、蛍光体含有層114における、(発光層102で生成された光から)蛍光光への変換効率を大きく向上させることができる。
According to this configuration, after the light emitted in the direction from the
蛍光体含有層114に含まれる蛍光体としては、例えばYAG(Yttrium Aluminum Garnet)やサイアロン蛍光体等が挙げられる。また、反射層115の材料としては、例えばAlやAg等の金属が用いられる。
Examples of the phosphor contained in the phosphor-containing
さらに、本実施形態の白色発光素子100において、半導体層104と蛍光体含有層114との界面に所定の大きさ、間隔の凹凸が形成されている。言い換えれば、半導体層104の主面のうち蛍光体含有層114に近い方の面と、蛍光体含有層114の主面のうち半導体層104に近い方の面とには、所定の大きさ、間隔の凹凸が形成されている。また、蛍光体含有層114と反射層115との界面に所定の大きさ、間隔の凹凸が形成されている。言い換えれば、蛍光体含有層114の主面のうち反射層115に近い方の面と、反射層115の面のうち蛍光体含有層114に近い方の面とには、所定の大きさ、間隔の凹凸が形成されている。この構成による効果については後に説明する。なお、半導体層104と蛍光体含有層114との界面及び凹凸反射面121に形成された凹凸は、例えば断面が鋸歯状をした波状であってもよいし、凹部と凸部とが2次元状に交互に形成された形状を有していてもよい。あるいは、半導体層104と蛍光体含有層114との界面及び凹凸反射面121に形成された凹凸の断面は矩形波状であってもよい。また、この凹凸は凹部と凸部とが周期的に繰り返される構造を有していてもよいが、凹部と凸部が不規則に設けられている構造を有していてもよい。ただし、断面が鋸歯状の凹凸が2次元的に形成された構成であれば、凹凸反射面121を光出射面と非平行な斜面で構成することになるので最も好ましい。
Furthermore, in the white
蛍光体含有層114と反射層115との界面(凹凸反射面121)に形成される凹凸の平均間隔は、半導体層104(n型半導体層101)の屈折率をn、発光層102で発生した光の波長をλとすると、λ/nより大きくすることが好ましい。また、凹部と凸部との高低差の平均は50nm〜2000nm程度であることが好ましい。さらに、蛍光体含有層114については、半導体層104との屈折率差を考慮し、蛍光体含有層114の屈折率が半導体層104の屈折率と同程度もしくはより小さくなるような材料を選定することが好ましい。このようにすることで、半導体層104から蛍光体含有層114へと光が入射する際に、半導体層104と蛍光体含有層114との界面で反射する光量を小さくすることができ、蛍光体含有層114に入射する光量を大きくすることができる。
The average spacing of the irregularities formed at the interface between the phosphor-containing
−白色発光素子の動作−
以下に、本実施形態の白色発光素子の動作について、蛍光体含有層114と反射層115との界面に形成された凹凸の機能を中心に説明する。
-Operation of white light emitting element-
Hereinafter, the operation of the white light emitting device of this embodiment will be described focusing on the function of the irregularities formed at the interface between the phosphor-containing
図2(a)は、本実施形態に係る白色発光素子において、反射層115近傍の一部125を拡大して示す断面図であり、(b)は、当該白色発光素子の凹凸反射面121に入射した光の反射強度を示す図である。図2(b)の縦軸は入射光の強度に対する反射光の強度(すなわち、(反射光強度)/(入射光強度))を表し、横軸は光の入射角を表す。
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view showing a
図1(b)に示すように、半導体層104中の発光層102において発生した光は発光点から360°全方位へ均等に放射される。このとき、発光層102から透明電極111へと向かう方向、つまり発光層102から光出射面120へと向かう方向に出射された光で、透明電極111とp型半導体層103との界面、及び透明電極111の上面における入射角が臨界角以下の光141aは、そのまま白色発光素子100の外部へと出射される。ここで出射される光は例えば青色光である。
As shown in FIG. 1B, light generated in the
一方、光出射面120に対して臨界角以上で入射する光141bは、光出射面120で支持基板116方向へ全反射される。半導体層104と支持基板116との間には蛍光体含有層114と反射層115が設けられているため、光出射面120で全反射された光は蛍光体含有層114を通過して反射層115に入射する。このとき、半導体層104と蛍光体含有層114との界面の凹凸により光141bはほとんど反射することなく蛍光体含有層114へ入射する。ここで、半導体層104と蛍光体含有層114の界面において反射が抑えられるのは、光の拡散効果などによる。次いで、光141bの一部は、蛍光体含有層114を通過する際、蛍光光に変換される。
On the other hand, the light 141 b incident on the
反射層115に入射した光141bは反射層115の上面により半導体層104に向かう方向へ反射され、再び蛍光体含有層114を通過し、光出射面へと導かれる(図1(b)に示す光141c、141d)。この際にも、光の青色光成分の一部は蛍光体含有層114により蛍光光に変換される。なお、光141bが反射層115により反射される際には、反射層115の凹凸反射面121により、さまざまな方向に反射するいわゆるランバート反射により反射される。
The light 141b incident on the
以下、図2(a)、(b)を用いて凹凸反射面121の機能をより具体的に説明する。本実施形態の白色発光素子100において、凹凸反射面121に入射した一様な光はさまざまな方向に反射される。このとき、その反射光の強度分布は入射角度によらず、図2(b)に示すように、反射面の法線方向が最も大きく、法線に対して成す角の余弦に比例するランバートの余弦則に従った分布となる。このとき、例えば、半導体層104をGaN、透明電極111をTiO2系材料で構成することによって半導体層104および透明電極111の屈折率を2.5とし、白色発光素子100外部の屈折率を1.5(透明樹脂でモールドしたとする)であると仮定すると、光出射面120の臨界角は36.9度であるため、凹凸反射面121において光141bの大部分は、光出射面120の臨界角以下の光141cとなり光出射面120から外部へ取り出される。一方、入射角が臨界角以上である光141dは、再び光出射面120で反射層115方向へ全反射されるが、再度凹凸表面を持つ反射膜によりさまざまな方向に反射され、上記同様にその大部分は光出射面120から外部へ取り出されることになる。
Hereinafter, the function of the
発光層102から支持基板116に向かう方向に放射された光141eについても上述と同様に、反射層115に入射する光は、凹凸反射面121においてさまざまな方向に反射される。反射層115に入射した光141eのうちその大部分は、光出射面120に臨界角より小さい角度で入射する光141fとなり、光出射面120から外部へ取り出される。 一方、入射角が臨界角以上である光141gは、再び光出射面120で反射層115に向かう方向へ全反射され、再度凹凸表面を持つ反射層115によりさまざまな方向に反射される。そして、光141gの大部分が光出射面120から白色発光素子100の外部へ取り出され、残りは再度反射層115に向かう方向へ反射される。このように、半導体層104で発生した光は、光出射面120と凹凸反射面121との間を複数回反射するだけで、そのほとんどが側面方向に伝播することなく光出射面120から外部へ取り出される。したがって、白色発光素子100の側面からの光出射が抑制される。
As for the light 141e radiated in the direction from the
ここで、本実施形態の白色発光素子においては、蛍光体含有層114が光出射面120と凹凸表面を有する反射層115とに挟まれた構成となっている。これにより、蛍光体含有層114によって生成された蛍光光についても、青色光と同様に凹凸反射面121の効果により、そのほとんどが光出射面120から放射される。よって半導体層104で発生した光と蛍光光の両方が同じ光出射面120から出射されるため、色むらの少ない白色発光素子を実現することができる。
Here, in the white light emitting element of the present embodiment, the phosphor-containing
このとき、半導体層104で発生した光は、光出射面120と反射層115の間で多重反射を繰り返すので、蛍光体含有層114において青色光から蛍光光への変換効率が向上する。蛍光光への変換効率は蛍光体含有層の厚さに比例するため、凹凸が形成された反射層115を設けない場合、蛍光光への変換効率を向上させるためには蛍光体含有層を厚くする必要がある。これに対し、本実施形態の白色発光素子100では、上述のように、半導体層104で生成した光が蛍光体含有層114を複数回通過してから出射されるので、蛍光体含有層114を薄くしても白色光を生成させるのに十分な変換効率を達成でき、より薄型な蛍光体含有層を半導体層と共に集積化した白色発光素子を実現することができる。
At this time, the light generated in the
なお、蛍光体含有層114と反射層115との界面に形成される凹凸の間隔がλ/nより大きいことが好ましいが、凹凸の間隔がλ/n以下であっても上述の効果を発揮することは可能である。
Note that the interval between the irregularities formed at the interface between the phosphor-containing
また、本実施形態の白色発光素子100においては、半導体層104と蛍光体含有層114との界面の反射率を低減させ、かつ、反射層115における反射光の強度分布がランバート反射になるように設計することが好ましい。
Further, in the white
また、上述の説明で蛍光体含有層114の屈折率が半導体層104の屈折率よりも小さくなるような材料を選定するとしたが、蛍光体含有層114及び半導体層104の材料の組み合わせはこれに限らない。ただし、蛍光体含有層114と半導体層104との界面での反射を抑えるため、蛍光体含有層114と半導体層104の屈折率が近いことが好ましい。
In the above description, the material is selected so that the refractive index of the phosphor-containing
また、反射層115は金属層としたが、これに限らない。例えば、反射層115を、蛍光体含有層114に近い側から順に、誘電体層と金属層とを積層した構造にしてもよい。この場合、誘電体層の屈折率は半導体層104の屈折率より小さいことが好ましい。例えば半導体層104の屈折率2.5に対して、誘電体層の屈折率は1.8より小さいことが好ましく、1.5より小さいことがより好ましい。反射層115に入射する光の臨界角は、半導体層と誘電体層との屈折率差により決定される。そのため、上記のような構成とすることにより、反射層115に入射する光のうち、臨界角より大きな角度で入射する光に対しては、減衰させることなく全反射させることができるので、白色発光素子の発光効率を向上することができる。
Further, although the
また、以上の説明では、半導体層104が青色光を放射する例を示したが、半導体層104が紫色光や紫外光などを放射してもよい。この場合、蛍光体含有層114に含まれる蛍光体として、紫色光や紫外光を黄色光などの可視光に変換するものを用いればよい。
In the above description, the
また、本実施形態の白色発光素子100では、n型電極113が直接n型半導体層101に接するように設けられているが、半導体層104から見て蛍光体含有層114側、すなわち支持基板116の下面上にn型電極113を設けてもよい。
Further, in the white
なお、上述の説明では、「蛍光体含有層114と反射層115との界面に凹凸が形成される」としているが、これは凹部と凸部の間の高さを基準として見た場合に凹凸が形成されている、という意味であり、蛍光体含有層114の主面に凹部のみ、または凸部のみが形成されている場合も含むものとする。
In the above description, “unevenness is formed at the interface between the phosphor-containing
また、本実施形態の白色発光素子100では、光出射面が発光層102から見てp型半導体層103側に形成されているが、p型半導体層103とn型半導体層101の配置を入れ替えて、n型半導体層101側から光を出射する構成にすることも可能である。この場合、凹凸をp型半導体層103と反射層115との界面に形成すれば上述の効果を得ることができる。
In the white
−白色発光素子の製造方法−
図3(a)〜(d)、図4(a)〜(e)は、第1の実施形態に係る白色発光素子の製造工程を示す断面図である。
-White light emitting device manufacturing method-
FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of the white light emitting device according to the first embodiment.
まず、図3(a)に示す工程で、例えば面方位が<111>であるSi基板、面方位が<0001>であるサファイア基板、あるいは面方位が<0001>である6H−SiC基板などである第1の基板150の主面上に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法を用いたエピタキシャル成長により、ALN(窒化アルミニウム)や低温で成長させたGaN層などのバッファ層(図示せず)を間に挟んで半導体層104を形成する。具体的には、バッファ層上に、例えばn型GaNからなるn型半導体層101と、InxGa1−xN井戸層とGaN障壁層とを交互に複数回繰り返し堆積することで形成された多重量子井戸構造を有する発光層102と、P型GaN層からなるp型半導体層103とが順次積層されてなる半導体層104を形成する。
First, in the process shown in FIG. 3A, for example, a Si substrate having a <111> plane orientation, a sapphire substrate having a <0001> plane orientation, or a 6H-SiC substrate having a <0001> plane orientation. A buffer layer (not shown) such as ALN (aluminum nitride) or a GaN layer grown at a low temperature is formed on the main surface of a certain
次に、図3(b)に示す工程で、透明電極111、p型電極112、及びn型電極113を形成する。具体的には、半導体層104の一部をフォトリソグラフィー技術とドライエッチングを用いて選択的に除去し、n型半導体層101の一部を露出させる。続いて、p型半導体層103の上面の一部に例えばITOからなる透明電極111を、フォトリソグラフィーと真空蒸着法とを用いて選択的に形成した後、酸素雰囲気にてアニール処理を行う。その後、フォトリソグラフィーと真空蒸着法により、透明電極111の上面の一部にp型電極112を選択的に形成する一方、露出したn型半導体層101の一部上にn型電極113を選択的に形成する。
Next, in the step shown in FIG. 3B, the
次いで、図3(c)に示す工程で、透明電極111、p型電極112、n型電極113を覆うように接着層151を塗布により形成し、この接着層151によって作製中の白色発光素子と第2の基板152とを接着させる。この際に、透明電極111、p型電極112、及びn型電極113が第2の基板152に対向するように第2の基板152を接着する。第2の基板152は、例えばサファイアなどで構成されている。また、接着層151を構成する接着剤としては例えばシリコーン樹脂など、水酸化カリウム(KOH)などの強アルカリ溶液に耐性があるものを用いることができる。なお、シリコーン樹脂は所定の剥離剤によって後に除去することが可能である。
Next, in the step shown in FIG. 3C, an
次に、図3(d)に示す工程で、第1の基板150を除去してn型半導体層101の一方の主面(発光層102が形成された面に対向する面)を露出させる。本工程において、第1の基板150がシリコン基板であれば、例えばフッ酸と硝酸の混合液を用いたウェットエッチングによって基板除去を行うことができる。あるいは、第1の基板150がサファイア基板であれば、レーザーリフトオフ法によって基板除去を行うことができる。なお、本工程終了時における作製中の白色発光素子を便宜的に基板190と称する。
Next, in the step shown in FIG. 3D, the
続いて、図4(a)に示す工程で、水酸化カリウム(KOH)水溶液と紫外光照射を併用したPEC(Photo-electrochemical)エッチング法を用いて、n型半導体層101をウエットエッチングし、先の工程で露出させたn型半導体層101の主面に凹凸を形成する。具体的には、KOH水溶液154を入れた容器153内に基板190を浸し、紫外光を照射した状態でn型半導体層101のウェットエッチングを行う。例えばこのとき、KOH水溶液は濃度が45%で温度は室温とし、紫外光の照射強度は10mW/cm2とする。
Subsequently, in the step shown in FIG. 4A, the n-
このPECエッチングによる半導体のエッチングは面方位に対する異方性を有しているため、n型半導体層101の結晶方位面の一種で、半極性面のひとつである{1−10−1}面が、このエッチングにより露出される(面方位の表現において、「−1」は1バーを示す)。これにより、{1−10−1}面で構成された斜面を有する凹凸面155を形成することができる。
Since the etching of the semiconductor by this PEC etching has anisotropy with respect to the plane orientation, the {1-10-1} plane which is a kind of crystal orientation plane of the n-
次に、図4(b)に示す工程で、凹凸面155上に、電子ビーム蒸着法を用いて例えばYAGやサイアロン蛍光体等を含む蛍光体含有層114と、AlやAg、またはその合金等からなる反射層115とを順次形成する。蛍光体含有層114の厚みは例えば1〜100μm程度にし、出射光が白色になるよう調整する。反射層115は、厚みを例えば10〜1000nmとする。このように、半導体層104にあらかじめ凹凸面155を形成しておくことで、容易に蛍光体含有層114と反射層115との界面に凹凸面(凹凸反射面121)を形成することができる。また、蛍光体含有層114は特にパターニング等を必要せず、半導体層104上の全面に形成することができるので、半導体層104と蛍光体含有層114とを低コストで集積化することが可能となる。なお、蛍光体含有層114と金属からなる反射層115との間に、例えばSiO2やSiNなどからなる誘電体層を挿入してもよい。
Next, in the step shown in FIG. 4B, a phosphor-containing
また、蛍光体含有層114は誘電体を含んでいてもよい。この構成によれば、誘電体の材料により蛍光体含有層114の屈折率を制御することができるので、より高効率且つ色むらの少ない白色発光素子を実現することが可能となる。この場合、誘電体はTi(チタン)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、W(タングステン)、Zn(亜鉛)、Y(イットリウム)、Ce(セリウム)のうち少なくとも一つの酸化物で構成されていることが好ましい。この構成によれば、蛍光体含有層114の屈折率を半導体層104の屈折率に近づけることができ、両層の界面での反射を低減することができるので、より高効率且つ色むらの少ない白色発光素子を実現することが可能となる。
The phosphor-containing
次に、図4(c)に示す工程で、導電性の材料からなる支持基板116を反射層115の上面(蛍光体含有層114から遠い方の面)上に形成する。このとき支持基板116を構成する材料としては、放熱性に優れているものが好ましく、例えば、Ni、Cu、あるいはAuなどの金属材料を電解メッキ法もしくは無電解メッキ法を用いて形成するのが好ましい。その中でも特に、支持基板116を低コストで形成するためには、電解メッキ法によって形成されたCuで支持基板116を構成するのが望ましい。
Next, in the step shown in FIG. 4C, a
次に、図4(d)に示す工程では、接着層151用の剥離液を用いて接着層151を除去することで第2の基板152を作製中の白色発光素子から分離する。
Next, in a step shown in FIG. 4D, the
最後に、図4(e)に示す工程では、ブレード156を用いたダイシングによりウェハをチップ状に個片化することで、白色発光素子を形成する。
Finally, in the step shown in FIG. 4E, the wafer is divided into chips by dicing using a
以上の工程により、発光層を含む半導体層と蛍光体含有層とを集積化した、色むらの少ない白色発光素子を低コストで製造することができる。特に上述の方法によれば、蛍光体含有層114と反射層115との界面に容易に凹凸面を形成することができるため、白色発光素子の低コスト化を実現することができる。
Through the above steps, a white light-emitting element with less color unevenness in which a semiconductor layer including a light-emitting layer and a phosphor-containing layer are integrated can be manufactured at low cost. In particular, according to the above-described method, an uneven surface can be easily formed at the interface between the phosphor-containing
なお、図4(a)に示す工程ではウエットエッチングを用いて凹凸面を形成したが、ドライエッチングを用いて凹凸面を形成することも可能である。 In the step shown in FIG. 4A, the uneven surface is formed using wet etching, but the uneven surface can also be formed using dry etching.
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に係る白色発光素子の構成を示す断面図である。
本実施形態の白色発光素子の構造は、実施形態1の白色発光素子の構造とほぼ同じであるため、同一の機能及び構成を有する部分に関しては図1(b)と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。以下、詳細に本実施形態の白色発光素子について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a white light emitting element according to the second embodiment of the present invention.
Since the structure of the white light emitting element of this embodiment is almost the same as the structure of the white light emitting element of
−白色発光素子の構造−
図5に示すように、本実施形態の白色発光素子200は、支持基板116と、支持基板116の主面の一方(図5での上面)上に設けられた反射層115と、反射層115の上面上に設けられた蛍光体含有層114と、蛍光体含有層114の上面上に設けられた半導体層204と、半導体層204の上面上に設けられた透明電極211と、透明電極211の上面上に設けられたp型電極112と、半導体層204の一部上に設けられたn型電極113とを備えている。また、第1の実施形態に係る白色発光素子100と同様に、本実施形態の白色発光素子200においても、半導体層204と蛍光体含有層114との界面、蛍光体含有層114と反射層115との界面(凹凸反射面121)、及び反射層115と支持基板116との界面には凹凸が形成されている。
-Structure of white light emitting element-
As shown in FIG. 5, the white
半導体層204は、蛍光体含有層114に近い順にn型半導体層101、発光層102、及びp型半導体層203とで構成されている。n型半導体層101、発光層102、及びp型半導体層203の上部の一部はエッチング等により除去されており、n型半導体層101の露出面にオーミック接触するようにn型電極113が設けられている。p型電極112は、透明電極211上に、透明電極211と電気的に接続されるように設けられている。
The semiconductor layer 204 is composed of an n-
支持基板116は例えばAu、Cu、Ni等で構成された金属メッキ基板であり、n型半導体層101は例えばSiがドープされた厚さが例えば2000nm程度のGaNなどからなるn型窒化物半導体層である。発光層102は、例えば波長470nmを中心とする青色発光を示すように調整された、例えばInGaN層とGaN層とで構成された多重量子井戸構造を有している。p型半導体層203は、例えばMgがドープされた厚さ200nm程度のGaNなどからなるp型窒化物半導体層である。
The
また、透明電極111は、例えばITO(Indium Tin Oxide)、もしくはAlやGaをドープしたZnO、もしくはNb(ニオブ)をドープしたTiO2、もしくはNi/Au等(Ni膜とAu膜の積層膜)で構成され、p型半導体層103の上面に接する形で形成される。透明電極111の厚さは例えば5nm〜500nm程度である。
The
本実施形態の白色発光素子200の特徴は、p型半導体層203と透明電極211との界面、及び透明電極211の上面(p型半導体層203から遠い方の主面)にそれぞれ微細な凹凸が形成されていることにある。透明電極211の上面は凹凸光出射面220となっている。凹凸の一例として、p型半導体層203の上面には、水平断面の直径が500nm程度の柱状凹部が約1μm周期で2次元状に設けられていてもよい。柱状凹部の深さは例えば150nm程度であってもよい。
The feature of the white
p型半導体層203の上面の凹凸は、例えばフォトリソグラフィ技術とドライエッチングによりp型半導体層203の上部の一部を除去することによって実現できる。
The unevenness of the upper surface of the p-
−白色発光素子の動作−
続いて、本実施形態の白色発光素子200の動作について、透明電極211上面に形成された凹凸光出射面220の機能を中心に説明する。
-Operation of white light emitting element-
Subsequently, the operation of the white
図6(a)は、第1の実施形態に係る透明電極111の一部を拡大して示す断面図であり、(b)は、第2の実施形態に係る白色発光素子において、透明電極211の一部を拡大して示す断面図であり、(c)は、透明電極に形成された凹凸と光の透過率との関係を示す図である。なお、図6(b)に示す「p」は凹凸の周期を示し、「h」は凹部から凸部までの距離、すなわち凹凸の高さを示す。
FIG. 6A is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
半導体層204中の発光層102において発生した光は、発光点から360°全方位へ均等に放射される。このとき、発光層102から透明電極211に向かう方向、つまり発光層102から凹凸光出射面220へと向かう方向に出射された光で、透明電極211とp型半導体層203との界面、及び透明電極211の上面における入射角が臨界角以下の光241aは、そのまま白色発光素子200外部へと出射される。
Light generated in the
光出射面に対して臨界角以上で入射する光241bは、平坦な光出射面では支持基板116へ向かう方向へ全反射される(図6(a)参照)。一方、凹凸光出射面220においては表面に形成された凹凸により散乱、回折が起こるため、凹凸光出射面220は臨界角以上で入射する光のうち一部241b’を透過する(図6(b)参照)。また、凹凸光出射面220において支持基板116に向かう方向に反射された光については、蛍光体含有層114を通過して反射層115に入射する。
The light 241b incident on the light emitting surface at a critical angle or more is totally reflected in the direction toward the
反射層115へ入射した光はこの反射層115の凹凸反射面121により半導体層204に向かう方向へランバート反射され、再び蛍光体含有層114を通過し、凹凸光出射面220に入射する。このとき、凹凸光出射面220に入射する光の強度分布は入射角に対してランバート分布を示すが、凹凸光出射面220での光の透過率の角度分布はランバート分布とほとんど等しい特性を有する。そのため、入射角が臨界角より小さな光241cおよび入射角が臨界角より大きな光241d’のいずれも、そのほとんどが、凹凸光出射面220から白色発光素子200の外部へと出射される。この効果は、発光点から支持基板116に向かって放射された光に関しても同様である。
The light incident on the
このように、光出射面として凹凸形状を形成した凹凸光出射面220を用いることにより、白色発光素子の発光効率を向上させることができる。さらには、発光点において、蛍光体含有層114を通過しないで外部に出射される光241a、241b‘と、蛍光体含有層114を通過して外部に出射される光の放射角度特性とがほぼ等しくなっている。そのため、本実施形態の白色発光素子200によれば、出射光の色むらをより低減させることが可能となる。
Thus, the luminous efficiency of the white light emitting element can be improved by using the concave / convex
上記の効果を、図6(a)〜(c)を用いてより具体的に説明する。図6(c)は、図6(a)、(b)に示す白色発光素子において光の出射面における透過率の入射角依存性を計算した結果を示している。ここでは簡単のため、半導体層104、204および透明電極111の屈折率を同じn1=2.5とし、凹凸は最上面のみに形成した。
The above effect will be described more specifically with reference to FIGS. FIG. 6C shows the result of calculating the incident angle dependence of the transmittance on the light exit surface in the white light emitting device shown in FIGS. 6A and 6B. Here, for simplicity, the refractive indexes of the semiconductor layers 104 and 204 and the
また、白色発光素子100、200外部の屈折率をn2=1.5(透明樹脂でモールドしたとする)とした。光出射面に入射する光の波長は470nmとした。
The refractive index outside the white
図6(c)に示すように、光出射面において凹凸が形成されない場合、臨界角より大きい入射角度では光が全反射するため、光の透過率は0になる。一方、凹凸光出射面220の場合、光の入射角が臨界角以上の場合でも光は透過し、透過率の角度依存性がランバート分布に近いことが分かる。このように、光出射面に凹凸を形成することで、入射角が臨界角以上の光も白色発光素子200の外部へ取り出すことができるようになるので、白色発光素子の発光効率を大きく向上することができる。さらに、発光層102から光出射面に向かう方向へと放射された光の凹凸光出射面220における透過率分布と、凹凸反射面121により反射された光の分布とを一致させることができるため、より色むらの少ない白色発光素子を実現することができる。
As shown in FIG. 6C, when the unevenness is not formed on the light exit surface, the light is totally reflected at an incident angle larger than the critical angle, so that the light transmittance is zero. On the other hand, in the case of the concavo-convex
本発明は、例えば各種表示装置のバックライト光源あるいは照明用の白色発光素子等として適用でき、非常に有用である。 The present invention can be applied, for example, as a backlight light source for various display devices or a white light emitting element for illumination, and is very useful.
100、200 白色発光素子
101 n型半導体層
102 発光層
103、203 p型半導体層
104、204 半導体層
111 透明電極
112 p型電極
113 n型電極
114 蛍光体含有層
115 反射層
116 支持基板
120 光出射面
121 凹凸反射面
125 反射層近傍の一部
141a、141b、141c、141d、141e、141f、141g 光
150 第1の基板
151 接着層
152 第2の基板
153 容器
154 KOH水溶液
155 凹凸面
156 ブレード
190 基板
211 透明電極
220 凹凸光出射面
241a、241b、241b’、241c、241d’ 光
100, 200 White light-emitting element 101 n-
Claims (12)
前記発光層が生成した光を吸収して蛍光を放つ蛍光体を含み、前記半導体層の主面のうち前記光出射面に対向する面上に設けられた蛍光体含有層と、
前記蛍光体含有層の面のうち前記半導体層が設けられた面に対向する面上に設けられた反射層とを備え、
前記反射層と前記蛍光体含有層との界面には凹凸が形成されている白色発光素子。 An n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, a light-emitting layer that generates light and is sandwiched between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, and one of the main surfaces is a light emitting surface. A semiconductor layer,
Including a phosphor that emits fluorescence by absorbing light generated by the light emitting layer, and a phosphor-containing layer provided on a surface of the main surface of the semiconductor layer that faces the light emitting surface;
A reflective layer provided on the surface of the phosphor-containing layer facing the surface on which the semiconductor layer is provided;
A white light emitting device in which irregularities are formed at an interface between the reflective layer and the phosphor-containing layer.
前記半導体層の面のうち、前記光出射面に対向する面には凹凸が形成されている白色発光素子。 The white light emitting device according to claim 1,
The white light emitting element by which the unevenness | corrugation is formed in the surface facing the said light-projection surface among the surfaces of the said semiconductor layer.
前記発光層が生成する光の波長をλ、前記半導体層の屈折率をnとしたとき、
前記発光層の光出射面に対向する面における前記凹凸の平均間隔がλ/n以上である白色発光素子。 The white light emitting device according to claim 2,
When the wavelength of light generated by the light emitting layer is λ and the refractive index of the semiconductor layer is n,
The white light emitting element whose average space | interval of the said unevenness | corrugation in the surface facing the light-projection surface of the said light emitting layer is more than (lambda) / n.
前記半導体層の前記光出射面には凹凸が形成されている白色発光素子。 In the white light emitting element as described in any one of Claims 1-3,
A white light emitting element in which irregularities are formed on the light emitting surface of the semiconductor layer.
前記光出射面に形成された凹凸は周期構造を有している白色発光素子。 The white light emitting device according to claim 4,
The unevenness formed on the light emitting surface is a white light emitting device having a periodic structure.
前記半導体層が窒化物半導体により構成されている白色発光素子。 In the white light emitting element as described in any one of Claims 1-4,
A white light emitting device in which the semiconductor layer is made of a nitride semiconductor.
前記蛍光体含有層が誘電体を含む白色発光素子。 In the white light emitting element as described in any one of Claims 1-6,
The white light emitting element in which the said fluorescent substance content layer contains a dielectric material.
前記誘電体がTi、Nb、Ta、W、Zn、Y、Ceのうち少なくとも一つの酸化物からなる白色発光素子。 In the white light emitting element according to claim 7,
The white light emitting element in which the dielectric is made of at least one oxide of Ti, Nb, Ta, W, Zn, Y, and Ce.
前記反射層は、前記蛍光体含有層に対向する側から順に、誘電体層と金属層とが積層された構成を有しており、
前記誘電体層の屈折率が前記半導体層および前記蛍光体含有層の屈折率より小さい白色発光素子。 In the white light emitting element according to any one of claims 1 to 8,
The reflective layer has a configuration in which a dielectric layer and a metal layer are laminated in order from the side facing the phosphor-containing layer,
The white light emitting element in which the refractive index of the said dielectric material layer is smaller than the refractive index of the said semiconductor layer and the said fluorescent substance content layer.
前記反射層の面のうち、前記蛍光体含有層が設けられた面に対向する面上に設けられた金属基板をさらに備えている白色発光素子。 In the white light emitting element according to any one of claims 1 to 9,
The white light emitting element further provided with the metal substrate provided on the surface facing the surface in which the said fluorescent substance content layer was provided among the surfaces of the said reflection layer.
前記半導体層の主面のうち前記第1の基板が設けられている第1の面に対向する第2の面上に、接着層を介して第2の基板を貼り付ける工程(b)と、
前記工程(b)の後、前記第1の基板を除去した後、露出した前記半導体層の前記第1の面に凹凸を形成する工程(c)と、
前記半導体層の前記第1の面上に、前記発光層が生成した光を吸収して蛍光を放つ蛍光体を含む蛍光体含有層と、反射層とを順次形成する工程(d)とを備えている白色発光素子の製造方法。 Forming a semiconductor layer having a n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and a light emitting layer sandwiched between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer on a first substrate;
A step (b) of attaching a second substrate via an adhesive layer on a second surface of the main surface of the semiconductor layer opposite to the first surface on which the first substrate is provided;
After the step (b), after removing the first substrate, the step (c) of forming irregularities on the exposed first surface of the semiconductor layer;
A step (d) of sequentially forming, on the first surface of the semiconductor layer, a phosphor-containing layer including a phosphor that absorbs light generated by the light-emitting layer and emits fluorescence, and a reflective layer; A method for manufacturing a white light emitting element.
前記半導体層は窒化物半導体で構成されており、
前記工程(c)では、ウエットエッチングにより前記第1の面に凹凸を形成する白色発光素子の製造方法。 In the manufacturing method of the white light emitting element according to claim 11,
The semiconductor layer is made of a nitride semiconductor;
In the step (c), a method for manufacturing a white light emitting element, wherein irregularities are formed on the first surface by wet etching.
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