JP2012516052A - パターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を発光半導体素子の上に設ける方法及び装置 - Google Patents

Abstract

導電／光透過層または導電／光半透過層を使用して合計光出力を大きくする発光ダイオード（ＬＥＤ）が開示される。当該素子は、第１導電層と、活性層と、第２導電層と、導電／光透過層または導電／光半透過層と、そして電極群と、を含む。１つの実施形態では、前記導電／光透過層または導電／光半透過層は、第１表面及び第２表面を有し、前記第１表面は前記第２導電層を覆う。前記第２表面は、厚膜領域群と、光の透過を促進する薄膜領域群と、を含むパターンを含む。

Description

本発明の例示的な態様（群）は発光素子に関するものである。更に詳細には、本発明の例示的な態様（群）は、パターニング済み導電層を使用する固体発光素子に関するものである。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年１月２６日に出願され、かつ先に出願された米国実用特許出願第１２／３５９，９３４号の優先権を主張するものであり、当該実用特許出願が本明細書において参照されることにより当該出願の内容が本明細書に組み込まれる。

発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、電気エネルギーを光に変換することができる発光半導体素子である。近年、ＬＥＤの光出力が大きくなっているので、白熱電球及び／又は蛍光灯のような従来の照明装置に替わって、近い将来、ＬＥＤが利用される可能性がある。交通信号灯、自動車照明、及び電光掲示板のような種々の商業ベースの形態のＬＥＤが既に事業の用に供されている。

ＬＥＤは、ｐ−ｎ接合がバイアスされ、かつ狭いスペクトルのエレクトロルミネセンスを放出することができる半導体ダイオードである。例えば、電流がＬＥＤを流れると、当該ＬＥＤが発光する。光は基本的に、電子及び正孔が再結合するときに放出されるエネルギーの形態である。放出光の波長は材料の組成によって変わり得るが、取り出すことができる光の量も、ＬＥＤに流すことができる電流のような種々のパラメータによって変わる。

光出力を大きくするために、従来のアプローチでは、ＬＥＤに流す電流を大きくしている。従来のアプローチでは、例えば高濃度及び／又は厚膜導電層をＬＥＤに堆積させて、電流供給量を増加させている。しかしながら、従来のアプローチに関連する不具合は、厚膜導電層によって追加の電流を供給することができるが、当該厚膜導電層は、当該厚膜導電層の厚さに部分的に起因して、光が導電層を透過するのも阻止してしまう。

パターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を使用して合計光出力を大きくする発光ダイオード（ＬＥＤ）が開示される。ＬＥＤまたは素子は、第１導電層と、活性層と、第２導電層と、導電／光透過層または導電／光半透過層と、そして電極群と、を含む。前記導電／光透過層または導電／光半透過層は、第１表面及び第２表面を有し、前記第１表面は、前記第２導電層の上に直接的または間接的に位置する。前記導電／光透過層または導電／光半透過層は１つの態様では、前記第２導電層の上に堆積するインジウム酸化錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）層である。前記第２表面は、電流経路の幅の拡大、及び光の透過を促進する厚膜領域群及び薄膜領域群を有するパターンを含む。

本発明の例示的な態様（群）の更に別の特徴及び利点は、以下に記載される詳細な説明、図、及び請求項から明らかになると思われる。
本発明の例示的な態様（群）は、以下に与えられる詳細な説明、及び本発明の種々の態様を表わす添付の図面から更に完全に理解されるものと思われるが、これらの添付の図面
は、本発明を特定の態様群に限定するものとして捉えられるべきではなく、説明及び理解のためにのみ用いられる。

先行技術によるＬＥＤ２０の先行技術の上面図。 図１に示す切断線２−２に沿った先行技術によるＬＥＤ２０の断面図。 導電／光透過層または導電／光半透過層に沿った電圧降下を小さくするために提案されているＬＥＤの別の実施形態の上面図。 本発明の１つの態様によるＬＥＤ４０の上面図。 本発明の１つの態様による切断線５−５に沿ったＬＥＤ４０の断面図。 本発明の１つの態様による切断線６−６に沿ったＬＥＤ４０の断面図。 本発明の１つの態様による切断線７−７に沿ったＬＥＤ４０の断面図。 本発明の１つの態様による厚膜領域群及び薄膜領域群を含む方形状パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様による厚膜領域群及び薄膜領域群を含む三角形パターンに整列させた導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様による多数の厚膜領域及び薄膜領域を含む矩形状パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様による厚膜領域群及び薄膜領域群を含む円形パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様によるメッシュパターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様によるメッシュパターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図。 本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤ素子を形成する形成プロセスを示している断面図。 本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤ素子を形成する形成プロセスを示している断面図。 本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有する発光素子を形成するプロセスを示すフローチャート。 本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤ素子を形成する手段を示すブロック図。 本発明の態様によるパターニング済み導電／光透過層（群）または導電／光半透過層（群）を有するＬＥＤ群またはＬＥＤ素子群を含む例示的な器具を示している図。

本発明の態様（群）を本明細書において、厚膜領域群及び薄膜領域群を含むパターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる方法、素子、及び装置に関して説明する。

この技術分野の当業者であれば、例示的な態様（群）についての以下の詳細な説明は例示に過ぎず、かつ決して本発明を限定するものではないことが理解できるであろう。他の種々の態様自体は、本開示の利益を享受するこのような当業者が容易に想到するであろう。次に、添付の図面に示す例示的な態様（群）の実施形態について詳細に参照することとする。同じ参照記号を、これらの図面及び以下の詳細な説明の全体を通じて使用して、同じ、または同様の構成要素を指すようにしている。

分かり易くするために、本明細書において記載される実施形態に繰り返し現われる特徴群の全てが示され、そして説明されている訳ではない。勿論、いずれのこのような実際の
実施形態の開発においても、アプリケーション関連制約及びビジネス関連制約の遵守のような開発者特有の目標を達成するために多数の実施形態特有の決定を下している可能性があることを理解されたく、そしてこれらの特有の目標が実施形態ごとに、かつ開発者ごとに変わることを理解されたい。更に、このような開発努力は複雑であり、かつ長い時間を要する可能性があるが、本開示の利益を享受するこの技術分野の当業者にとっての日常的な技術的な取り組みであることを理解されたい。

本発明の態様は集積回路群を含むことができ、これらの集積回路は、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属−酸化物半導体）技術のような従来の半導体技術、または他の半導体製造プロセスを使用して容易に製造することができることを理解されたい。更に、本発明の態様を、他の製造プロセスを用いて実施することにより、光素子のみならず電気素子を形成することができる。

本発明の態様（群）が当該態様の利点をどのようにしてもたらすのかについては、先行技術によるＧａＮ系ＬＥＤを示している図１及び２を参照することにより一層容易に理解することができる。図１は、ＬＥＤ２０の上面図であり、そして図２は、図１に示す切断線２−２に沿ったＬＥＤ２０の断面図である。ＬＥＤ２０は、３つの層をサファイア基板１９に成長させることにより構成される。第１層２２はｎ型材料である。第２層２３は活性層であり、この活性層は、正孔及び電子が当該活性層内で再結合するときに光を放出する。第３層はｐ型層２４である。これらの層の各層は、多数の補助層を含むことができる。これらの補助層の機能はこの技術分野では公知であり、本説明の核心的部分ではないので、これらの補助層の詳細は、図面及び以下の説明から省略されている。

メサ２８を、層２３及び２４を貫通するようにエッチング形成し、そしてコンタクト２６をメサ２８の底面に堆積させて層２２との電気接続部を設ける。層２４との電気接続部は、導電／光透過層または導電／光半透過層２７を介して設けられ、この透過層２７は通常、インジウム酸化錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）により構成される。層２７は、電源との電気接続部となる第２コンタクト２５に接続される。電力がコンタクト２５及び２６に供給されると、光が活性層２３内で生成され、そして番号２９で示すように、ＬＥＤ２０から導電／光透過層または導電／光半透過層２７を通って取り出される。

ｐ型ＧａＮの抵抗率は、ｎ型ＧａＮの抵抗率よりもずっと大きい。ＬＥＤ２０の発光効率を最大にするために、活性層２３を流れる電流密度を均一にする必要がある。すなわち、経路３１〜３３の抵抗を全く同じにする必要がある。層２７が無い状態では、経路３１の抵抗が経路３３の抵抗よりもずっと大きくなるので、発光が経路３１の周りの活性領域に集中して、光強度勾配がＬＥＤの表面に形成される。ＩＴＯの抵抗率はｐ型ＧａＮの抵抗率よりもずっと小さいが、ＩＴＯ層を通過するときの抵抗は無視することができない。ＬＥＤの電力出力を大きくすると、ＩＴＯの損失が大幅に増大し、そしてＩＴＯ層の厚さを増やさない限り、光強度の勾配が発生する。残念なことに、ＩＴＯ層の厚さが増えると、ＩＴＯに吸収される光の量も増える。ＩＴＯにおける光の吸収による光損失は、高出力ＬＥＤに必要とされる電流密度を流すために当該層を厚くする場合に極めて大きくなる。

以下の説明を簡略にするために、ｎ型ＧａＮ層のシート抵抗はＩＴＯ層２７のシート抵抗よりもずっと小さいと仮定する。ＩＴＯ層の目的は、コンタクト２５とＩＴＯ層の表面の種々の箇所との電圧差を最小にすることにある。コンタクト２５と番号３４〜３６で示すこれらの箇所の各箇所との電圧降下は、注目のこれらの箇所とコンタクト２５との距離に比例する。この電圧降下はまた、ＩＴＯ層の厚さに反比例する。一般的に、許容可能な光の不均一度、及びＩＴＯ層における許容可能な電力損失により決定される或る許容可能
な電圧降下が存在する。先行技術による素子では、ＩＴＯ層の厚さは、この電圧降下を実現するように設定される。

ＩＴＯ層に沿った電圧降下を小さくする先行技術による１つの方法では、ＩＴＯ層の上を途中で途切れて延在する狭幅金属部材群を有する上部コンタクトを利用する。ＩＴＯ層に沿った電圧降下を小さくするために提案されているＬＥＤの別の態様の上面図である図３を参照する。ＬＥＤ３０は、上に説明したＬＥＤ２０とは、コンタクト２５に替えて、ＩＴＯ層２７の上を途中で途切れて延在する金属「フィンガ群」３７を含むコンタクト３５を用いている点で異なっている。これらのフィンガ３７によって、ＩＴＯ層上の全ての箇所が、金属導体から或る所定の最大距離に位置するにすぎない状態を確保することができるので、ＩＴＯ層に沿った電圧降下に関連する問題は大幅に低減される。

残念なことに、この解決策により、ＬＥＤから放出される光の量が大幅に減る。これらのフィンガは、電流を、大きな電圧降下をフィンガ群に沿って生じることなく、電流経路の幅がＩＴＯ層によって拡大するように流すために十分広い幅を有する必要がある。その結果、ＩＴＯ層表面の非常に大きな部分が金属で覆われるので、光を透過しなくなる。次に、本発明の１つの態様を利用するＬＥＤ４０を示す図４〜７を参照する。図４は、ＬＥＤ４０の上面図であり、そして図５〜７は、切断線５−５，６−６，及び７−７にそれぞれ沿ったＬＥＤ４０の断面図である。ＬＥＤ４０は、上に説明した従来の３層構造４５を含む。複数層４５が基板４６の上に従来の方法で形成される。ＩＴＯ層４３をｐ層４８の上に堆積させて、電流経路拡幅領域を層４８の上に設ける。ＩＴＯ層４３は上に説明したＩＴＯ層２７とは、ＩＴＯ層４３が、ＩＴＯ層４３の他の部分よりもずっと厚いセクション群４４を含む点で異なっている。これらの厚い方のセクションは、これらのセクションの下方の領域内で生成される少ない量の光を阻止しながら、上に説明した「フィンガ群」の電流経路拡幅機能を実現する。ＩＴＯ層は金属コンタクト４１に接続され、そしてＬＥＤに、電力をコンタクト４１と４２との間に印加することにより給電する。

厚い方の領域が、薄い方の領域よりも多い量の光を吸収する；しかしながら、正味の光放出量はそれでも増加する。更に、ＩＴＯ層４３の薄い方の部分の厚さを薄くすることができるが、その理由は、これらの部分が、電流を長距離に亘って輸送する必要がなくなっているからである。その結果、薄い方の部分における光吸収量が小さくなる。フィンガ群がどのような特定のパターンであっても、ＩＴＯ層４３の薄い方の部分、及び厚い方の部分の最適厚さは、ＬＥＤに流すべき電流密度に対応して得られる。フィンガ群の最適な高さ、幅、及び長さだけでなく、ＩＴＯ層４３の薄い方の部分の厚さは、所望の電流密度に対応するＩＴＯ層における合計光吸収量、ＬＥＤを流れる電流密度の最大許容バラツキ、及び積層体４５の合計サイズ及び抵抗率のようなＬＥＤの設計パラメータにより決定される。

図７に戻ってこの図を参照するに、ＩＴＯ層４３は、厚膜領域群９０６及び薄膜領域群９０８を含み、薄膜領域群の高さはｄ１で表わされ、そして厚膜領域群の高さはｄ２で表わされる。１つの態様では、ｄ１は、５Å〜４９９９Åの範囲を有し、そしてｄ２は、５〜５０００Åの範囲を有する。素子のサイズ、及び使用する材料によって変わるが、厚膜領域または薄膜領域の幅ｄ３は、１〜１０００μｍの範囲を有する。ｄ１，ｄ２，及びｄ３の寸法を変える、変更する、または調整する作業は、電流経路拡幅と光透過とのトレードオフによって変化し得ることに注目されたい。

電流経路拡幅と光透過とのトレードオフを最適化するために、本発明の１つの態様では、パターニング済み導電層を用いて、合計光出力を大きくする。パターニング済み導電層は、規則形状及び／又は不規則形状表面パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層である。導電／光透過層または導電／光半透過層は、１つの態様では、厚膜領域
群及び薄膜領域群を生成する種々のパターンまたは形状を有するＩＴＯ層である。前に述べたように、これらの厚膜領域によって、電流経路の幅を容易に拡大することができるのに対し、これらの薄膜領域によって光透過が容易になる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、１種類以上の形状を含むパターンを有するように形成される。これらの形状は、規則幾何形状及び／又は不規則幾何形状とすることができ、これらの幾何形状は、これらに限定されないが、多角形、三角形、平行四辺形、矩形、菱形、方形、台形、四辺形、１つ以上の半正三角形を辺で接続した図形、円形、及び／又は異なる幾何形状の組み合わせを含む。次の５つの図（図８〜図１２）は、異なる形状により形成されるパターン群の例示的な態様を示している。

図８は、本発明の１つの態様による厚膜領域群及び薄膜領域群を含む方形パターンを有する例示的な導電／光透過層または導電／光半透過層を示す図２００である。図２００は、正電極２５０と、負電極２５４と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層２５８と、を含む。導電／光透過層または導電／光半透過層２５８は、ＬＥＤの表面の少なくとも一部を被覆し、かつ多数のパターン２０２を含むＩＴＯ層であり、各パターン２０２は、４個の方形２０４〜２０７を含む。パターン群２０２は、ＩＴＯ層２５８の一部に亘って繰り返すことができることに注目されたい。別の例では、幾つかの異なるパターンをＩＴＯ層２５８の一部に亘って繰り返すことができる。１つの態様では、方形２０７及び２０８が薄膜領域であるのに対し、方形２０４〜２０６及び２１０は厚膜領域であり、各方形は、４つの辺２１２を有する。

薄膜領域２０７の複数辺２１２は、厚膜領域２１０の複数辺と同様の寸法を有する。使用するＩＴＯ材料によって変わるが、辺２１２の長さを調整して、電流だけでなく光透過率を最適化することができる。「ｌｉｇｈｔ ｐａｓｓａｇｅ（光透過率）」とは、ＩＴＯ層を透過する５０〜２０００ｎｍ（ナノメートル）の波長を有する可視光または電磁放射線の量を指す。ＩＴＯ層をパターニングすると、薄膜領域２０７〜２０８は厚膜領域２０４〜２０６よりも多くの量の光を透過することができる。

電流経路の幅を拡大することができるＩＴＯ層２５８は、ＬＥＤコアにおける別の層であり、ＬＥＤコアは、これらには限定されないが、ｎ層、ｐ層、及び活性領域を含む。１つの態様では、各方形のサイズまたは面積を調整して光出力を最適化することができる。例えば、複数辺２１２の長さは、１〜１００μｍの範囲で変えることができる。薄膜領域群（または、方形）２０８によって更に多くの量の光を透過することができるので、薄膜方形群２０８の百分率を高めることにより、光素子の輝度を更に上げることができる。パターン２０２は、厚膜領域群の３個の方形２０４〜２０６と、そして薄膜領域の１個の方形２０７と、を含むので、ＩＴＯ層２５８は、図８に示すように、約２５％の面積を利用して光透過率を高くしている。厚膜領域群のサイズを大きくする作業、または薄膜領域群のサイズを小さくする作業は、電流と光透過率とのトレードオフである。例えば、更に多い量の電流を流すことができるように厚膜ＩＴＯ領域群のサイズを大きくすると、光透過率が低下する。

１つの態様では、ＩＴＯ層２５８の厚膜領域群２５２は、図３に示す金属フィンガ群３７としての機能を果たして、薄膜領域２０７〜２０８を含む電流経路の幅を拡大する。同様に、薄膜領域２０７〜２０８によって、更に多くの量の可視光がＩＴＯ層２５８を透過することができるようにする。ＩＴＯ層２５８またはＩＴＯ層２５８の一部は、ｐ電極のような正電極２５０に接続される。メサまたはウェル２５６でＩＴＯ層２５８をｎ電極のような負電極２５４から分離する。ＩＴＯ層２５８に替えて、多角形パターンまたは異なる種類の形状の組み合わせを有する別の導電層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層２５８のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または広範囲に流すことができるだけでなく、光が層２５８を透過するようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層２５８に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図９は、本発明の１つの態様による厚膜領域群及び薄膜領域群を有する三角形パターンに整列させた導電／光透過層または導電／光半透過層３５２を示す図３００である。図３００は、電極３５０と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層３５２と、を含み、層３５２は、厚膜領域群３５８及び薄膜領域群３５６を含む。導電／光透過層または導電／光半透過層３５２は、パターン３０４のような多数の三角形パターンをＩＴＯ層３５２の表面全体に亘って含むＩＴＯ層である。各パターン３０２または３０４は、略１３個の三角形を含み、三角形１２及び１３は、三角形１１のような他の三角形のサイズの半分である。厚膜三角形群（ｔｈｉｃｋ ｔｒｉａｎｇｌｅｓ）と表記される厚膜領域群の三角形は、薄膜三角形群（ｔｈｉｎ ｔｒｉａｎｇｌｅｓ）と表記される薄膜領域群の三角形と同様の物理寸法を有する。１つの態様では、パターン３０４は６個の薄膜三角形１〜６と、そして７個の厚膜三角形７〜１３と、を含む。１つ以上のブロック（またはレイヤ）を図３００に追加するとした場合に、または図３００から削除するとした場合に、本発明の例示的な態様（群）の基本的コンセプトは変わらないことに留意されたい。

三角形１６のような三角形は、２個の稜線３２０と、１個の辺３１８と、そして高さ３１０と、を有し、高さ３１０は、底辺３１８と同様の寸法を有することができる。三角形１２及び１３は、他の三角形群の面積の略半分の面積を有する半三角形である。薄膜三角形及び厚膜三角形の稜線及び／又は辺３１０〜３２０は、略同じ物理寸法である。ＩＴＯ材料によって変わるが、稜線及び／又は辺３１０〜３２０の寸法を調整して、電流だけでなく光透過率を最適化することができる。１つの態様では、稜線または辺３１０〜３２０の長さは、１〜１００μｍ（マイクロメートル）のいずれの数値にも設定することができる。例えば、辺３１０または３１８の長さは、５μｍに設定することができる。薄膜三角形群３０８は、より高い透過率で光を透過するので、三角形３０８のような薄膜三角形群の百分率を高めることにより、光素子の輝度を更に上げることができる。パターン３０４は、６個の薄膜三角形１〜６と、そして７個の厚膜三角形７〜１３と、を含み、三角形１２〜１３は半三角形であり、パターン３０４の合計薄膜領域群は略５０％である。パターン３０４は、図９に示すように、左から右に、そして上から下に繰り返すことができることに注目されたい。パターン３０２または３０４によって、電流経路の幅を拡大するために好都合なオフセット設計を採用することができる。

１つの態様では、ＩＴＯ層３５８の厚膜領域群３５８は、図３に示す金属フィンガ群３７としての機能を果たして、薄膜領域群を含む電流経路の幅を拡大する。同様に、薄膜領域２０７〜２０８によって、更に多くの量の可視光がＩＴＯ層３５８を、ＩＴＯ層の底面からＩＴＯ層の上面に向かって透過するようにすることができる。ＩＴＯ層３５８またはＩＴＯ層３５８の一部は、ｐ電極のような正電極３５０に接続される。ＩＴＯ層３５８に替えて、三角形以外の多角形パターンを有する別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層３５２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または広範囲に流すことができるだけでなく、光が層３５２を透過することができるようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層３５２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様
（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図１０は、本発明の１つの態様による厚膜領域群４０６及び薄膜領域群４０８を含む矩形パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層４０２を示す図４００である。図４００は、電極４５０と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層４０２と、を含む。層４０２は、１つの態様では、ＩＴＯ層であり、このＩＴＯ層は、多数の矩形パターン４０４をＩＴＯ層４０２の表面全体に亘って含む。矩形パターン４０４は、４個の厚膜矩形群または厚膜方形領域群４２０と、そして４個の薄膜矩形領域群または薄膜方形領域群４２２と、を含む。１つ以上のブロック（またはレイヤ）を図４００に追加するとした場合に、または図４００から削除するとした場合に、本発明の例示的な態様（群）の基本的コンセプトは変わらないことに留意されたい。

矩形パターン４０４は、多数の矩形、方形、またはブロック４２０〜４２２を含み、各ブロック４２０または４２２は４つの辺を含む。用途によって変わるが、ブロックの面積を調整して電流を最適化することができる。例えば、ブロック辺の長さは、１〜１０００μｍの範囲の値に調整することができる。薄膜矩形群または薄膜方形群４２２は、より高い透過率で光を透過するので、薄膜矩形群または薄膜方形群４２２の百分率を高めることにより、光素子の輝度を更に上げることができる。矩形パターン４０４は、４個の厚膜矩形または厚膜方形４２０と、そして４個の薄膜矩形または薄膜方形４２２と、を含むので、矩形パターン４０４は、当該パターンの略５０％の面積を利用して光透過率を高くしている。矩形パターン４０４は、図１０に示すように、左から右に、そして上から下に繰り返すことができることに注目されたい。矩形パターン４０４によって、電流経路の幅を拡大するために好都合なオフセット設計を採用することができる。

１つの態様では、ＩＴＯ層４０２の厚膜領域群４０６は、図３に示す金属フィンガ群３７としての機能を果たして、薄膜領域群４０８を含む電流経路の幅を拡大する。同様に、薄膜領域群４０８によって、更に多くの量の可視光がＩＴＯ層４０２を透過することができるようになる。ＩＴＯ層４０２は、電流を流し込むｐ電極のような正電極３５０に接続される。ＩＴＯ層４０２に替えて、矩形以外の多角形パターンを有する別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層４０２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または広範囲に流すことができるだけでなく、光が層４０２を透過することができるようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層４０２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図１１は、本発明の１つの態様による厚膜領域群８０２及び薄膜領域群８０４を含む円形パターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層８５２を示す図８００である。図８００は、電極８５０と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層８５２と、を含む。層８５２は、１つの態様では、ＩＴＯ層であり、このＩＴＯ層は更に、多数の円形パターン８０６〜８０８をＩＴＯ層８５２の表面全体に亘って含む。円形パターン８０６または８０８は、少なくとも１つの厚膜領域８０２と、そして少なくとも１つの薄膜領域８０４と、を含む。電極８５０は、１つの例では、正電位に接続されて電流を流し込むことができるコンタクトである。１つ以上のブロック（またはパターン）を図８００に追加するとした場合に、または図８００から削除するとした場合に、本発明の例示的な態様（群）の基本的コンセプトは変わらないことに留意されたい。

１つの態様では、ＩＴＯ層８５２を、ＬＥＤの上部層の少なくとも一部を覆うように堆
積させて電流経路の幅を拡大する。ＩＴＯ層８５２は、種々の円形パターン群８０６または８０８に整列させることができ、各円形パターン８０６または８０８は、薄膜領域８０４のような少なくとも１つの薄膜領域を含むことにより、光の透過を容易にしている。厚膜領域群８０２の機能は、ｐ型電極からｎ型電極に到る電流経路の幅を拡大する、またはｐ型電極からｎ型電極に達する電流を広範囲に流すことである。薄膜領域群８０４によって、図１１には示していない活性層からＩＴＯ層８５２の表面への光透過率を高めることができる。前に述べたように、ＩＴＯ層８５２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を広範囲に流すことができ、かつ光の透過を促進することができる。当該構成は、ＩＴＯ層８５２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の種類の導電／光透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことがないことに留意されたい。

ＩＴＯ層８５２に使用される材料によって変わるが、薄膜領域８０４のサイズを変えて光出力を最適化することができる。例えば、薄膜領域８０４の半径８１２を所望の値に設定して、電流だけでなく光透過率を最大にすることができる。ＩＴＯ層８５２に使用される材料によって変わるが、半径８１２は、１〜１０００μｍの範囲を有する値に設定することができる。薄膜領域８０４の半径８１２は、例えば特定のＩＴＯ材料の場合に、５μｍに設定することができる。薄膜領域群または円形群８０４によって、光透過率を容易に高めることができるので、薄膜円形群８０４の百分率を高めることにより、光素子の輝度を更に上げることができる。１つの態様では、円形パターンの薄膜領域群８０４の合計面積は、ＩＴＯ層８５２の合計面積の略５０％を占める。

ＩＴＯ層８５２の厚膜領域群８０２は、例えば図３に示す金属フィンガ群３７としての機能を果たして、電流経路の幅を拡大する。同様に、薄膜領域群８０４によって、更に多くの量の可視光がＩＴＯ層を透過して、活性層からＬＥＤ素子の表面に達することができる。ＩＴＯ層８５２によって、電流を電極８５０のような正電極から、図１１に示していない負電極に容易に流すことができる。ＩＴＯ層８５２に替えて、円形以外の多角形パターンを有する別の導電／光透過層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層８５２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または電流を広範囲に流すことができるだけでなく、光が層８５２を透過することができるようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層８５２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図１２Ａは、本発明の１つの態様によるメッシュパターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層６０２を示す図６００である。図６００は、正電極６５０と、負電極６０４と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層６０２と、を含む。層６０２は、１つの態様では、ＩＴＯ層であり、このＩＴＯ層は、多数の繰り返しメッシュパターン６５２を含み、各メッシュパターンは、少なくとも１つのフィンガ領域６０６を含む。各フィンガ領域６０６は更に、多数の毛状領域６０８を含む。複数領域を使用して、電流が正電極６５０から負電極６０４にフィンガ領域６０６、毛状領域６０８、及び薄膜領域６１０を通って流れる電流経路の幅を拡大する。１つ以上のブロック（またはパターン）を図６００に追加するとした場合に、または図６００から削除するとした場合に、本発明の例示的な態様（群）の基本的コンセプトは変わらないことに留意されたい。

各メッシュパターン６５２は、１つの態様では、フィンガ領域６０６と、そして多数の毛状領域６０８と、を含み、これらの領域はＩＴＯ材料により形成される。ＩＴＯ材料によって変わるが、フィンガ領域６０６及び毛状領域群６０８の長さを調整して電流を最適
化することができる。領域６０６〜６０８が電流経路となるのに対し、これらの厚膜領域の間のスペースが、または薄膜領域群６１０が光透過路となる。１つの態様では、各フィンガ領域６０６上の毛状領域群６０８は等しい間隔で配置される。更に、異なるフィンガ領域６０６の間の毛状領域群６０８は、図１２Ａに示すように、隣接する毛状領域群に対して交互に配置される。別の態様では、フィンガ領域６０６に沿った多数の毛状領域６０８は、異なる形状を有することができる。例えば、毛状領域群６０８は、直線、曲線、折れ線などを含む形状を有することができる。用途によって変わるが、毛状領域６０８の長さは、フィンガ領域群６０６の間で調整することができることに注目されたい。これらの領域の位置は、当該位置が図１２Ａに示される構成に限定されないことに留意されたい。

ＩＴＯ層６０２のフィンガ領域群６５２は厚膜領域群であり、これらの厚膜領域は、図３に示す金属フィンガ群３７と同様の機能を果たして、電流経路の幅を拡大することができる。同様に、薄膜領域群６１０によって、更に多くの量の光がＩＴＯ層６０２を透過して、活性領域からＬＥＤ素子の表面に達することができる。ＩＴＯ層６０２は、ｐ領域のような正電極６５０に接続されて、電流を容易に流すことができる。メサまたはウェル２５６を使用して、ＩＴＯ層６０２を電極６０４のような負電極から分離する。ＩＴＯ層６０２に替えて、メッシュパターン以外のパターンを有する別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層６０２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または電流を広範囲に流すことができるだけでなく、光が層６０２を透過することができるようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層６０２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図１２Ｂは、本発明の１つの態様によるクリスマスツリー形状に配置されるメッシュパターンを有する導電／光透過層または導電／光半透過層１２０２を示す図１２００である。図１２００は、正電極６５０と、負電極６０４と、そして導電／光透過層または導電／光半透過層１２０２と、を含む。層１２０２は、クリスマスツリー形状１２０４を有するメッシュパターンを含むＩＴＯ層であり、各クリスマスツリー形状１２０４は、少なくとも１つのフィンガ領域１２０６を含む。各フィンガ領域１２０６は更に、多数の毛状領域１２０８を含み、これらの毛状領域１２０８は異なる長さを有する。毛状領域群１２０８は、ウェル２５６に、より近い位置に配置される毛状領域群１２０８が、ウェル２５６から、より遠く離れて配置される毛状領域群１２０８よりも短くなるように配置される。複数領域を使用して、電流が正電極６５０から負電極６０４に、フィンガ領域群１２０６、毛状領域１２０８、及び薄膜領域１２１０を通って流れる電流経路の幅を拡大する。用途によって変わるが、フィンガ領域群１２０６及び毛状領域群１２０８は、異なる長さ、厚さ、形状、及び／又はデザインを有することができる。

フィンガ領域群１２０６は毛状領域群１２０８と一体となって厚膜領域群を構成し、これらの厚膜領域は、図３に示す金属フィンガ群３７と同様の機能を果たして、電流経路の幅を拡大することができる。同様に、薄膜領域群１２１０によって、更に多くの量の光がＩＴＯ層１２０２を透過して、活性層からＬＥＤ素子の表面に達することができる。ＩＴＯ層１２０２は、ｐ電極のような正電極６５０に接続されて、電流を容易に流すことができる。メサまたはウェル２５６を使用して、ＩＴＯ層１２０２を電極６０４のような負電極から分離する。ＩＴＯ層１２０２に替えて、クリスマスツリー形状を有するパターン以外のパターンを有する別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いることができることに留意されたい。

ＩＴＯ層１２０２のような導電／光透過層または導電／光半透過層は、電流を流す、または電流を広範囲に流すことができるだけでなく、光が層１２０２を透過することができるようにすることができる。導電／光透過層または導電／光半透過層は、ＩＴＯ以外の化合物材料により形成することもできる。当該構成は、ＩＴＯ層１２０２に替えて、カーボンナノチューブ層のような別の導電／光透過層または導電／光半透過層を用いる場合に、本発明の態様（群）の基本的コンセプトを変えてしまうことはない。

図１３Ａ〜Ｂは、本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤ素子を形成する形成プロセスを示している。ＬＥＤ素子の形成プロセスは、順番に行なわれる一連の工程を含み、これらの工程では、回路デザインを発光可能なＬＥＤチップに転写する。プロセスの工程１では、ｎ型材料層１３１２を、基板１３１０を覆うように堆積させる。例えば、基板１３１０はサファイア基板とすることができるのに対し、層１３１２はＧａＮ層とすることができる。基板はベース材料または他の表面であり、このベース材料の上に、または他の表面に、或る材料を堆積させる、エッチング形成する、付着させる、または作製する、または形成する。基板は物理支持体ともなる。層１３１２は、これらには限定されないが、インジウム、ガリウム、アルミニウム、及び窒素のいずれかの組み合わせにより形成されることに留意されたい。

当該プロセスの工程２では、活性層１３１４を、層１３１２を覆うように堆積させ、活性層は機能領域であり、この機能領域では、電流が流れると、注入される電子及び正孔が再結合して光子がＬＥＤから発生する。１つの層は、化学元素群の特定の組成、及び特定のドーピング濃度で形成される１つの膜とすることができることに留意されたい。１つの層の境界は、形成プロセスのエピタキシャル成長中の材料組成またはドーピング濃度のいずれか（或いは、両方）の変化により定義することができる。層１３１２〜１３１４は、図１３Ａに示していない多数の補助層を含むことにより、更に別の機能及び／又は必要な機能を発揮することができる。

当該プロセスの工程３では、ｐ型材料層１３１６を、活性層１３１４を覆うように堆積させる。層１３１６は、これらには限定されないが、インジウム、ガリウム、アルミニウム、及び窒素を含む材料群で形成されることに留意されたい。例えば、層１３１６は、次の化学式の通りに形成することができる：
Ａｌ_１−ｙ（Ｇａ_ｘＩｎ_１−ｘ）_ｙＮ、 但し０≦Ｘ，Ｙ≦１とする
図１３Ｂは、パターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤ素子を形成する次の処理工程群を示している。当該プロセスの工程４では、導電／光透過層または導電／光半透過層とすることができる電流経路幅拡大層（ｌａｙｅｒ ｏｆ ｓｐｒｅａｄｅｒ）１３１８を堆積させて電流経路の幅を拡大する。層１３１８は、ＩＴＯ電流経路幅拡大層とすることができ、この電流経路幅拡大層は、電流がＬＥＤ層に平行な方向の横方向に流れる電流経路の幅を拡大することができる。１つの態様では、ＩＴＯ層とすることができる層１３１８は、２つの表面または表面１３４０〜１３４２を含み、第１表面１３４０が層１３１６を覆っているのに対し、第２表面１３４２はパターンを含んでいる。厚膜領域群１３３２及び薄膜領域群１３３０を有するパターンは、層１３１８の第２表面にエッチング形成される。

当該プロセスの工程５では、層１３１４〜１３１８の一部をエッチング除去して、メサまたはウェルを形成する。層１３１６〜１３１８の材料によって変わるが、薄膜領域群及び厚膜領域群の寸法をこれらの材料に応じて調整することにより、電流経路拡幅領域だけでなく光透過率を最適化することができる。

当該プロセスの工程６では、２つのコンタクト１３２０〜１３２２を堆積させ、コンタクト１３２０はｐ電極とすることができるのに対し、コンタクト１３２２はｎ電極とする
ことができる。動作中、電流は、コンタクト１３２０からコンタクト１３２２に流れ、厚膜領域群１３３２によって、図１３Ｂに示すように、電流１３３６が薄膜領域群１３３０にだけでなく層１３１６に流れる電流経路を拡大することができる。工程１〜６は例示のためにのみ示しているのであり、更に別の工程群を、各工程の間に、例えば工程１と２との間に追加することができることに留意されたい。これとは異なり、工程４〜５のような幾つかの工程を組み合わせてもよい。

本発明の例示的な態様は、以下に説明することになる種々の処理工程を含む。この態様の工程群は、機械実行可能命令またはコンピュータ実行可能命令で具体化することができる。命令群を使用して、これらの命令でプログラムすることができる汎用または特定用途システムに指示することにより、本発明の例示的な態様の工程群を実行させることができる。別の構成として、本発明の例示的な態様の工程群は、工程群を実行するハードワイヤドロジックを含む特定ハードウェアコンポーネント群により、またはプログラムされたコンピュータコンポーネント群及びカスタムハードウェアコンポーネント群のいずれかの組み合わせにより実行することができる。

図１４は、本発明の１つの態様によるパターニング済みＩＴＯ層を有するＬＥＤまたは発光素子を形成するプロセスを示すフローチャート１４００である。プロセスのブロック１４０２では、ｎ型半導体層を、基板を覆うように堆積させる。当該プロセスでは、例えばｎ型ＧａＮ層を、サファイア基板を覆うように堆積させる。

当該プロセスのブロック１４０４では、活性層を、ｎ型半導体層を覆うように堆積させ、当該活性層は、電気エネルギーを光に変換するように機能することができる。当該活性層の機能は、光子を生成することである。

当該プロセスのブロック１４０６では、ｐ型半導体層を、当該活性層を覆うように堆積させてＬＥＤを形成する。当該ｐ型半導体層はｐ型ＧａＮ層とすることができることに注目されたい。

当該プロセスのブロック１４０８では、第１表面及び第２表面を有する導電／光透過層または導電／光半透過層を、当該ｐ型半導体層を覆うように堆積させ、当該第１表面が当該ｐ型半導体層を覆う。当該プロセスにおいて、１つの態様では、ＩＴＯ層を、ｐ型ＧａＮ層を覆うように堆積させる。これらの層の一部を除去すると、ウェルが形成される。

当該プロセスのブロック１４１０では、厚膜領域群及び薄膜領域群を導電／光透過層または導電／光半透過層の第２表面に有するパターンをエッチング形成する。第１電極を導電／光透過層または導電／光半透過層の第２表面に堆積させた後、当該プロセスでは、電源の正電位を第１電極に接続して電流を供給する。第２電極をウェル内に堆積させると、電源の負電位を第２電極に接続して電流を流れ易くする。当該パターンは、三角形、矩形、方形、円形、楕円形、台形、及び／又はいずれかの形状群、直線群、または曲線群の複合形状に配置される厚膜領域群及び薄膜領域群を含む。

図１５は、本発明の１つの態様によるパターニング済み導電／光透過層または導電／光半透過層を有するＬＥＤまたは発光素子を形成する手段を示す論理ブロック図１５００である。ブロック１５０２では、装置は、ｎ型半導体層を、基板を覆うように堆積させる手段を提供する。次に、当該装置は、ブロック１５０４において、活性層を、ｎ型半導体層を覆うように堆積させる手段を提供する。当該装置は、ブロック１５０６において、ｐ型半導体層を、当該活性層を覆うように堆積させてＬＥＤを形成する手段を提供し続ける。ブロック１５０８では、導電／光透過層または導電／光半透過層を、当該ｐ型半導体層を覆うように堆積させる手段が提供される。当該装置は、ブロック１５１０及び１５１２に
おいて、厚膜領域群及び薄膜領域群を有するパターンをエッチング形成する手段と、そして給電接続用電極コンタクト群を堆積させる手段と、を提供する。

図１６は、本発明の種々の態様によるパターニング済み導電層（群）を有するＬＥＤ群またはＬＥＤ素子群を含む例示的な器具群５００を示している。これらの器具は、ランプ５０２と、照明器具５０４と、そして街路灯５０６と、を含む。図１６に示す器具群の各器具は、本明細書において説明したように、パターニング済み導電層を有する少なくとも１つのＬＥＤを含む。例えば、ランプ５０２は、パッケージ５１６と、そしてＬＥＤ５０８と、を含み、ＬＥＤ５０８は、導電／光透過層または導電／光半透過層を含む。ランプ５０２は、いずれのタイプの一般照明にも使用することができる。例えば、ランプ５０２は、自動車ヘッドランプ、街路灯、頭上照明に使用することができる、または他のいずれの一般照明用途にも使用することができる。照明器具５０４は、ランプ５０２として構成することができるランプ５１２に電気的に接続される電源５１０を含む。１つの態様では、電源５１０は、バッテリまたは太陽電池のような他のいずれかの適切なタイプの電源とすることができる。街路灯５０６は、ランプ５０２として構成することができるランプ５１４に接続される電源を含む。１つの態様では、ランプ５１４は、パッケージと、そしてＬＥＤと、を含み、当該ＬＥＤは、導電／光透過層または導電／光半透過層を含む。本明細書において記載されるＬＥＤの種々の態様は、実質的にいずれのタイプのＬＥＤアセンブリにおける使用にも適しており、当該ＬＥＤアセンブリを今度は、いずれのタイプの照明器具にも使用することができ、そして当該ＬＥＤアセンブリは、図１６に示す器具群に限定されない。

本開示の種々の態様を提供して、この技術分野の当業者が本発明を実施することができるようにしている。本開示全体を通じて提示される態様群に対する種々の変形は、この技術分野の当業者には容易に想到することができ、そして本明細書において開示されるコンセプトは、拡張することにより他の用途に適用することができる。従って、請求項は本開示の種々の態様に限定されるものではなく、請求項には、これらの請求項の文言に一致する全範囲が付与されるべきである。本開示全体を通じて記載され、かつこの技術分野の当業者に公知である、または後で公知になる、種々の態様の要素群に関する全ての構造的かつ機能的等価物は、本明細書において参照されることにより本明細書に明示的に組み込まれるのであり、かつ請求項に包含されるべきである。

更に、本明細書に開示される内容は、このような開示内容が請求項に明示的に列挙されているかどうかに関係なく、一般公衆への放棄となることはない。請求要素は、当該請求要素が、表現「ｍｅａｎｓ ｆｏｒ」を使用して明示的に列挙されていない限り、または方法請求項の場合に、当該要素が表現「ｓｔｅｐ ｆｏｒ」を使用して列挙されていない限り、米国特許法第１１２条第６項の規定に従って解釈されるべきではない。

本発明の特定の態様を示し、そして記載してきたが、この技術分野の当業者には、本明細書において提供される示唆に基づいて、変更及び変形を、本発明の例示的な態様（群）及び本発明の更に広義の態様群から逸脱しない限り、加えることができることが明らかである。従って、添付の請求項群は、これらの請求項の範囲に、全てのこのような変更及び変形を、本発明の例示的な態様（群）の真の思想及び範囲に含まれるものとして包含するものである。

Claims (28)

1. 基板の上に堆積させた第１導電層と、
   前記第１導電層の上に堆積させ、かつ電気エネルギーを光に変換するように構成される活性層と、
   前記活性層を覆う第１表面、及び前記第１表面とは反対側の第２表面を有する第２導電層と、
   第１表面及び第２表面を有する導電／光透過層または導電／光半透過層であって、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第１表面が、前記第２導電層の前記第２表面を直接的または間接的に覆い、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面が、複数の厚膜領域及び複数の薄膜領域を有するパターンを含む、前記導電／光透過層または導電／光半透過層と、
   前記第２表面に接続される第１電極と、
   前記第１導電層に接続される第２電極とを備える、素子。
2. 前記導電／光透過層または導電／光半透過層は、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）層であり、前記ＩＴＯ層は、電流が前記第２導電層の前記第２表面を流れる電流経路の幅を拡大することができる、請求項１に記載の素子。
3. 前記パターンの厚膜領域は、前記パターンの薄膜領域に隣接して位置する、請求項２に記載の素子。
4. 前記第１導電層はｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層である、請求項１に記載の素子。
5. 前記第２導電層はｐ型ＧａＮ層である、請求項１に記載の素子。
6. 前記パターンは、複数形状に配置される複数の厚膜領域、及び複数形状に配置される複数の薄膜領域を含む、請求項１に記載の素子。
7. 前記パターンは、複数の導電／光透過フィンガまたは導電／光半透過フィンガを含む、請求項１に記載の素子。
8. 各厚膜領域の厚さ範囲は、５〜５０００オングストローム（Å）である、請求項１に記載の素子。
9. 各薄膜領域の厚さ範囲は、５〜５０００Åである、請求項１に記載の素子。
10. 素子を形成するための方法において、
    ｎ型半導体層を基板の上に堆積させる工程と、
    電気エネルギーを光に変換する活性層を前記ｎ型半導体層の上に堆積させる工程と、
    ｐ型半導体層を前記活性層の上に堆積させて、発光ダイオードを形成する工程と、
    第１表面及び第２表面を有する導電／光透過層または導電／光半透過層を前記ｐ型半導体層の上に直接的または間接的に堆積させる工程であって、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第１表面が前記ｐ型半導体層を覆う、前記堆積させる工程と、
    複数の厚膜領域及び複数の薄膜領域を有するパターンを、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面にエッチング形成する工程とを備える、方法。
11. 第１電極を前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面の前記パターンの上に堆積させる工程と、
    電源の正電位を前記第１電極に接続して電流を供給する工程と、
    をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記導電／光透過層または導電／光半透過層の一部、前記ｐ型半導体層の一部、及び前記活性層の一部を除去してウェルを形成する工程と、
    第２電極を前記ウェル内に、かつ前記ｎ型半導体層の上に堆積させる工程と、
    前記電源の負電位を前記第２電極に接続して前記電流が流れ易くする工程とをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
13. ｎ型半導体層を基板の上に堆積させる前記工程は、ｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層をサファイア基板の上に堆積させる工程を含み、
    ｐ型半導体層を堆積させる前記工程は、ｐ型ＧａＮ層を堆積させる工程を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 導電／光透過層または導電／光半透過層を堆積させる前記工程は、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）層を堆積させる工程を含み、前記ＩＴＯ層は、前記電流が前記ｐ型ＧａＮ層を流れる電流経路の幅を拡大することができる、請求項１３に記載の方法。
15. パターンをエッチング形成する前記工程は、いずれかの単一の形状に、または複数形状の複合形状に配置される複数の厚膜領域及び薄膜領域を有するパターンを形成する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
16. 複数の厚膜領域及び薄膜領域を有するパターンを形成する前記工程は更に、前記パターンを複数の三角形状に配置する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 複数の厚膜領域及び薄膜領域を有するパターンを形成する前記工程は更に、前記パターンを複数の矩形状に配置する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
18. 複数の厚膜領域及び薄膜領域を有するパターンを形成する前記工程は更に、前記パターンを複数の楕円形状に配置する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
19. パターンをエッチング形成する前記工程は、三角形状、円形状、方形状、楕円形状、台形状、または矩形状を形成する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
20. 素子を形成するための装置において、
    ｎ型半導体層を基板の上に堆積させる手段と、
    電気エネルギーを光に変換する活性層を前記ｎ型半導体層の上に堆積させる手段と、
    ｐ型半導体層を前記活性層の上に堆積させて、発光ダイオードを形成する手段と、
    第１表面及び第２表面を有する導電／光透過層または導電／光半透過層を前記ｐ型半導体層の上に堆積させる手段であって、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第１表面が前記ｐ型半導体層に接続される、前記堆積させる手段と、
    複数の厚膜領域及び複数の薄膜領域を有するパターンを、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面にエッチング形成する手段とを備える、装置。
21. 第１電極を前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面の前記パターンの上に堆積させる手段と、
    電源の正電位を前記第１電極に接続して電流を供給する手段とを備える、請求項２０に記載の装置。
22. パターンをエッチング形成する手段は、いずれかの単一の形状、または複数の形状のいずれかの複合形状を含むパターンを形成する手段を含む、請求項２１に記載の装置。
23. 発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプであって、前記ＬＥＤランプは、
    パッケージと、
    前記パッケージに接続されるＬＥＤ装置と、を備え、前記ＬＥＤ装置は、
    基板の上に堆積させた第１導電層と、
    前記第１導電層の上に堆積させ、かつ電気エネルギーを光に変換するように構成される活性層と、
    前記活性層を覆う第１表面、及び前記第１表面とは反対側の第２表面を有する第２導電層と、
    第１表面及び第２表面を有する導電／光透過層または導電／光半透過層であって、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第１表面が、前記第２導電層の前記第２表面を覆い、前記導電／光透過層または導電／光半透過層の前記第２表面が、複数の厚膜領域及び複数の薄膜領域を有するパターンを含む、前記導電／光透過層または導電／光半透過層と、
    前記第２表面に接続される第１電極と、
    前記第１導電層に接続される第２電極とを備える、発光ダイオードランプ。
24. 前記導電／光透過層または導電／光半透過層は、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）層であり、前記ＩＴＯ層は、電流が前記第２導電層の前記第２表面を流れる電流経路の幅を拡大することができる、請求項２３に記載のランプ。
25. 前記パターンの厚膜領域は、前記パターンの薄膜領域に隣接して位置する、請求項２４に記載のランプ。
26. 前記パターンは、複数形状に配置される複数の厚膜領域、及び複数形状に配置される複数の薄膜領域を含む、請求項２３に記載のランプ。
27. 発光機能を備え、かつ請求項２３に記載のＬＥＤランプを備える照明器具。
28. 街路区域を照明する機能を備え、かつ請求項２３に記載のＬＥＤランプを備える街路灯。