JPH07263746A - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

発光ダイオード及びその製造方法

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JPH07263746A
JPH07263746A JP5063194A JP5063194A JPH07263746A JP H07263746 A JPH07263746 A JP H07263746A JP 5063194 A JP5063194 A JP 5063194A JP 5063194 A JP5063194 A JP 5063194A JP H07263746 A JPH07263746 A JP H07263746A
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JP
Japan
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emitting diode
light
substrate
along
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JP5063194A
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Hitoshi Okazaki
均 岡崎
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイズや材料種による制限を受けず、より発
光輝度の高い発光ダイオード及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 発光ダイオード10は、n型基板12の主
面、即ち光取り出し面12a及び側面12c,12c,
…に沿って、n型半導体層13N及びp型半導体層13
Pよりなる発光領域(発光層)13が形成された構造を
している。そして、光取り出し面12aの外周部に沿っ
て第1のオーミック電極14Aが形成されており、一
方、基板12の裏面12bに第2のオーミック電極14
Bが形成されている。その製造にあたっては、半導体基
板120(12)の主面120aに溝110を格子状に
形成し、その上全面にn型半導体層13N及びp型半導
体層13Pを順次エピタキシャル成長させ、第1の電極
14A及び第2の電極14Bを形成した後、溝110に
沿って基板12を割り、各素子を得る。 【効果】 発光面積が大きくなり、従来よりも高い発光
輝度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードに関
し、特に屋外表示用発光素子として好適な高輝度発光ダ
イオード及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】屋外表示用発光ダイオードは、例えば駅
の案内板、道路標識等の情報伝達の手段として、近年ま
すますその重要性が高まっている。
【0003】図9及び図10は夫々屋外表示用として用
いられる従来の発光ダイオードの斜視図及び断面図であ
るが、それらの図に示すように、従来、発光ダイオード
1は、基板2の主面、即ち光取り出し面2aにのみ沿っ
て発光領域3が形成された構造をしている。そして、基
板2の主面(光取り出し面2a)及び裏面2bに夫々設
けられた電極4A及び電極4B間に電界を印加して発光
領域3に電流を流すことにとより、発光領域3のp型半
導体層3Pとn型半導体層3Nとの接合部(pn接合
部)で光が発せられ、光取り出し窓部5から出射される
ようになっている。
【0004】このような構造の発光ダイオード1におい
て、明るい野外でも十分な視認性を有するように、発光
輝度を向上させる試みがなされている。その試みとし
て、例えば、発光ダイオードでは発光面積(即ち、発光
領域の広さ)に比例して発光輝度が向上するので、発光
ダイオードの素子自体の大型化、発光領域での電子とホ
ール(正孔)の発光性再結合を増加させて光電変換効率
を向上させるために、AlGaAs赤色発光ダイオード
等におけるダブルヘテロ構造の採用やGaP緑色発光ダ
イオード等におけるアイソエレクトリックトラップの導
入、光取り出し効率を高めるために、AlGaAs超高
輝度赤色発光ダイオードにおけるAlGaAs透明基板
の採用、などが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
光ダイオードの素子自体の大型化にあっては、素子の大
型化により識別分解能が低下してしまうので、大型化可
能な素子サイズに限界があり、識別分解能の低下を招か
ない範囲での素子の大型化では十分な高輝度が得られ難
いという欠点があった。また、上記光電変換効率の向上
にあっては、例えばAlGaAs発光ダイオードのよう
に内部量子効率が殆ど1である場合にはさらなる高輝度
化を望むことはできないという欠点があった。さらに、
上記光取り出し効率の向上にあっては、透明基板とし
て、発光領域の半導体層よりもバンドギャップが大き
く、且つ発光領域の半導体層と格子整合するような適当
な材料を選択することができない場合には採用不可能で
あるという欠点があった。
【0006】従って、上述した種々の欠点により、十分
に満足のいく程度まで高輝度化を図ることは困難であっ
た。
【0007】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、サイズや材料種による制限を受け
ず、より輝度の高い発光ダイオードを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、発光ダイオードの素子の光取り出し面
に沿って発光領域を設ける他に、光取り出し面以外の
面、例えば素子の側面に沿って発光領域を設けることに
より発光面積を大きくし、光取り出し面に沿う発光領域
と側面に沿う発光領域とにおいて発光させることで発光
輝度の向上を図ることができると考え、本発明の完成に
至った。
【0009】即ち、本発明に係る発光ダイオードは、光
取り出し面と、該光取り出し面以外の少なくとも一面に
沿って、発光領域が形成されていることを特徴とする。
この発明において、発光効率の観点から、少なくとも前
記光取り出し面の外周部に沿って、電極が形成されてい
ることが好ましい。
【0010】また、本発明に係る発光ダイオードの製造
方法は、平坦な基板の主面に少なくとも一方向に伸びる
溝を形成し、その上全面に発光領域となる発光層を形成
し、さらにその上に光取り出し窓部を除いて第1の電極
を形成するとともに、前記基板の裏面に第2の電極を形
成した後、同基板を少なくとも前記溝に沿って切り離し
て、前記光取り出し窓部を有する光取り出し面と、該光
取り出し面以外の少なくとも一面に沿って、発光領域の
形成されてなる発光ダイオードを製造することを特徴と
する。
【0011】
【作用】本発明に係る発光ダイオードによれば、光取り
出し面と、該光取り出し面以外の少なくとも一面に沿っ
て、発光領域が形成されているため、従来の発光ダイオ
ードよりも発光領域が広くなって発光面積が大きくなる
ので、発光ダイオードの発する光の輝度が従来よりも高
くなる。その際、少なくとも前記光取り出し面の外周部
に沿って、電極が形成されていれば、発光ダイオード内
を流れる電流が、光取り出し面以外の面(例えば、素子
の側面)に沿う発光領域に対しても有効に注入されるの
で、発光効率が向上する。
【0012】また、本発明に係る発光ダイオードの製造
方法によれば、平坦な基板の主面に溝を形成し、その上
全面に発光領域となる発光層を形成し、電極を形成した
後に基板を溝に沿って切り離すようにしたため、光取り
出し面のみならず素子の側面にも沿うような発光領域を
有する発光ダイオードが容易に製造される。
【0013】
【実施例】以下に、本発明に係る発光ダイオードの一例
を、図1乃至図8に基づき、説明する。図1は、本発明
に係る発光ダイオードの一例の全体斜視図であり、図2
は、その発光ダイオードの図1のII−IIおける縦断面図
である。それらの図に示すように、本発明に係る発光ダ
イオード10は、基板12の主面、即ち光取り出し面1
2a及び側面12c,12c,…(例えば、4面)に沿
って発光領域(発光層)13が形成された構造をしてい
る。そして、光取り出し面12a上には、光取り出し窓
部15を除き、光取り出し面12aの外周部に沿って第
1の電極14Aが形成されており、一方、基板12の裏
面12bには第2の電極14Bが形成されている。
【0014】例えば、上記発光ダイオード10がGaP
緑色発光ダイオードの場合には、基板12は、厚さ25
0μmでキャリア濃度1×1017cm-3のn型GaP基板
である。そして、発光領域13は、厚さ50μmでキャ
リア濃度1×1017cm-3のGaPよりなるn型半導体層
13N上に、キャリア濃度1×1018cm-3のGaPより
なるp型半導体層13Pが10μmの厚さで積層され、
pn接合されてなるものである。また、このGaP緑色
発光ダイオードの場合、第1の電極14Aは、p型半導
体層13Pにオーミック接触する公知のp型オーミック
電極であり、一方、第2の電極14Bは、n型GaP基
板12にオーミック接触する公知のn型オーミック電極
である。
【0015】以上のように構成された発光ダイオード1
0の第1の電極14A及び第2の電極14B間に電界を
印加すると、第1の電極14Aから注入された電流は、
光取り出し面12aに沿う発光領域13aに流れるとと
もに、側面12c,12c,…側にも広がって側面12
c,12c,…に沿う発光領域13bにも流れる。従っ
て、両発光領域13a,13bのpn接合部において夫
々光が発生し、光取り出し面12aおよび側面12c,
12c,…より発光ダイオード10外に出射する。
【0016】次に、上記発光ダイオード10がGaP緑
色発光ダイオードの場合の製造方法の一例を、そのプロ
セスを順を追って示した図3〜図7及び図2に基いて、
説明する。先ず、例えば、図3(a),(b)に示すよ
うに、面方位(111)で厚さ350μm、キャリア濃
度1×1017cm-3のn型GaPよりなる半導体基板12
0の主面120aに、素子サイズ400μm×400μ
mの素子形成領域100を島状に残して、ダイシング・
ソーにより幅200μmで深さ150μmの溝110を
格子状に形成する。
【0017】続いて、ダイシング・ソーによるダメージ
層(図示省略)をエッチングにより除去した後、図4に
示すように、凹凸形状をなす半導体基板120の主面1
20a全面にその凹凸形状に沿って、公知の液相エピタ
キシャル法により、キャリア濃度1×1017cm-3のGa
Pよりなるn型半導体層13Nを厚さ50μmとなるよ
うに積層させる。さらにその上全面に凹凸形状に沿っ
て、公知の液相エピタキシャル法により、キャリア濃度
1×1018cm-3のGaPよりなるp型半導体層13Pを
厚さ10μmとなるように積層させて、発光領域13を
形成する。図4には、ここまでの状態が示されている。
【0018】ここで、p型半導体層13Pやn型半導体
層13Nを形成するにあたって、気相エピタキシャル法
を採用することも可能であるが、液相エピタキシャル法
によれば、結晶方位による成長速度の差が小さいため、
図4に示すように素子形成領域100の上面部分と側面
部分とで略同じ厚さのエピタキシャル膜が得られるとい
う利点がある。
【0019】続いて、図5に示すように、公知の方法
で、p型半導体層13Pの表面に光取り出し窓部15を
除いて第1の電極14Aを形成し、p型オーミック電極
とする。この第1の電極14Aの設けられた面が光取り
出し面12aとなる。本例の場合、発光領域13(13
b)が光取り出し面12aの他に側面12c,12c,
…に沿って設けられているため(図2参照)、第1の電
極14Aは、光取り出し面12aの外周部、即ち光取り
出し面12aと側面12c,12c,…との境界部に沿
って形成されているのが好ましい。
【0020】しかる後、図6に示すように、半導体基板
120の裏面120bをラッピング処理して、厚さ25
0μmの基板12を得る。これは、後に素子分離を容易
にするために行なわれる。
【0021】続いて、図7に示すように、公知の方法
で、基板12の裏面12b全面に第2の電極14Bを形
成し、n型オーミック電極とする。最後に、溝110に
沿って基板12を割り、各発光ダイオード素子毎に分離
すれば、図2に示すような発光ダイオード10が得られ
る。
【0022】上記実施例によれば、発光ダイオード10
の光取り出し面12a及び側面12c,12c,…に沿
って、発光領域13が形成されているため、従来の発光
ダイオードよりも発光領域が広くなって発光面積が大き
くなるので、従来と同等の大きさで従来よりも高い輝度
が得られる。本発明者の行った比較実験によれば、図8
に示すように、本実施例の発光ダイオード10では、図
9及び図10に示す従来の発光ダイオード1(従来例)
に較べて、駆動電流が20mAの時に約2倍の輝度が得ら
れ、また、駆動電流が100mAに達するまで輝度の飽和
傾向が現れない(従来例では、50mA以上の電流を流し
た時に輝度が飽和する傾向を示す。)、という優れた結
果が得られており、本発明に係る発光ダイオード10の
有効性が確認された。
【0023】なお、本発明は、上記実施例により何等制
限を受けるものではないことはいうまでもない。つま
り、本発明は、その主旨が発光ダイオード10の光取り
出し面12a及びそれ以外の面に沿って発光領域13が
形成されている、という構造にあるため、基板12や発
光領域13等の材料やそれらの形成方法によらず、有効
であるのは明白である。
【0024】また、発光ダイオード10の光取り出し面
12a以外に発光領域13を形成する面は4つの側面1
2c,12c,…に限らず、1面のみでもよいし、2面
或は3面でもよい。
【0025】さらに、半導体基板120に形成する溝1
10は格子状に限らず、ストライプ状でもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る発光ダイオードによれば、
光取り出し面と、該光取り出し面以外の少なくとも一面
に沿って、発光領域が形成されているため、従来の発光
ダイオードよりも発光領域が広くなって発光面積が大き
くなるので、従来よりも発光ダイオードの素子自体を大
型化せずに高い輝度が得られる。その際、少なくとも前
記光取り出し面の外周部に沿って、電極が形成されてい
れば、発光ダイオード内を流れる電流が、光取り出し面
以外の面(例えば、素子の側面)に沿う発光領域に対し
ても有効に注入されるので、発光効率が向上し、さらな
る高輝度が得られる。
【0027】また、本発明に係る発光ダイオードの製造
方法によれば、平坦な基板の主面に溝を形成し、その上
全面に発光領域となる発光層を形成し、電極を形成した
後に基板を溝に沿って切り離すようにしたため、光取り
出し面のみならず素子の側面にも沿うような発光領域を
有する発光ダイオードを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発光ダイオードの一例の全体斜視
図である。
【図2】その発光ダイオードの図1のII−IIおける縦断
面図である。
【図3】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の一例
を順を追って示す図で、溝を形成した基板の概略斜視図
及び部分縦断面図である。
【図4】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の一例
を順を追って示す図で、溝を形成した基板上に発光層を
形成した状態の部分縦断面図である。
【図5】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の一例
を順を追って示す図で、発光層上に電極を形成した状態
の部分縦断面図である。
【図6】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の一例
を順を追って示す図で、基板の裏面をラッピング処理し
た状態の部分縦断面図である。
【図7】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の一例
を順を追って示す図で、基板の裏面に電極を形成した状
態の部分縦断面図である。
【図8】本発明に係る発光ダイオードの一実施例及び従
来の発光ダイオードにおける発光輝度−電流の関係を表
す特性図である。
【図9】従来の発光ダイオードの全体斜視図である。
【図10】その発光ダイオードの図9のX−Xおける縦断
面図である。
【符号の説明】
10 発光ダイオード 12a 光取り出し面 12b 裏面 12c 側面(光取り出し面以外の少なくとも一面) 13,13a,13b 発光領域(発光層) 14A 第1の電極 14B 第2の電極 15 光取り出し窓部 110 溝 120 半導体基板(平坦な基板) 120a 主面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光取り出し面と、該光取り出し面以外の
    少なくとも一面に沿って、発光領域が形成されているこ
    とを特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項2】 少なくとも前記光取り出し面の外周部に
    沿って、電極が形成されていることを特徴とする請求項
    1記載の発光ダイオード。
  3. 【請求項3】 平坦な基板の主面に少なくとも一方向に
    伸びる溝を形成し、その上全面に発光領域となる発光層
    を形成し、さらにその上に光取り出し窓部を除いて第1
    の電極を形成するとともに、前記基板の裏面に第2の電
    極を形成した後、同基板を少なくとも前記溝に沿って切
    り離して、前記光取り出し窓部を有する光取り出し面
    と、該光取り出し面以外の少なくとも一面に沿って、発
    光領域の形成されてなる発光ダイオードを製造すること
    を特徴とする発光ダイオードの製造方法。
JP5063194A 1994-03-22 1994-03-22 発光ダイオード及びその製造方法 Pending JPH07263746A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001053025A (ja) * 1999-08-11 2001-02-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd p型化合物半導体のオーミック電極構造およびその形成方法
JP2001135853A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Rohm Co Ltd 発光素子およびその製造方法
JP2005019653A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光素子および発光装置
CN102479902A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 晶元光电股份有限公司 发光组件

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001053025A (ja) * 1999-08-11 2001-02-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd p型化合物半導体のオーミック電極構造およびその形成方法
JP4572430B2 (ja) * 1999-08-11 2010-11-04 富士ゼロックス株式会社 オーミック電極の形成方法
JP2001135853A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Rohm Co Ltd 発光素子およびその製造方法
JP2005019653A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光素子および発光装置
CN102479902A (zh) * 2010-11-23 2012-05-30 晶元光电股份有限公司 发光组件

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