JPH1197737A

JPH1197737A - Ｌｅｄアレイおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1197737A
Application number: JP25820597A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujiwara; 博之藤原; Masaharu Nobori; 正治登; Shigeki Ogura; 茂樹小椋; Masumi Koizumi; 真澄小泉
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】光の外部取り出し効率を高める。【解決手段】発光端面１２ａから光を外部に放出する
発光部１２は半導体基板１１Ａ上に所定の間隔で位置列
に形成された柱体状の凸部であり、ｎ型クラッド層１１
ｃとノンドープの活性層１１ｄとｐ型クラッド層１１ｅ
とｐ型コンタクト層１１ｆからなる。発光部１２の上面
にはｐ型コンタクト層１１ｆにコンタクトする個別コン
タクト電極１３が形成されている。発光部１２上面と個
別コンタクト電極１３とは同一形状であり、従って個別
コンタクト電極１３の端部直下に発光端面１２ａが形成
されている。活性層１１ｄにおける発光強度は個別コン
タクト電極１３直下の領域で大きくなるので、個別コン
タクト電極１３の端部直下に発光端面１２ａを形成する
ことにより、発生した光を効率よく外部に取り出すこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリンタ
の光源であるプリンタヘッド等に用いられる端面発光型
の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイおよびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の端面発光型ＬＥＤアレイの構造お
よび製法は、例えば特開平５−３４７４３０号公報に開
示されているように、ｎ型半導体基板上に発光部形成層
を積層し、この発光部形成層を角柱状にパターニング
（ドライエッチング）することにより、側面を発光端面
とする発光部を形成し、この上に層間絶縁膜を形成して
から、発光部上面で発光部にコンタクトし、発光部側面
を経由してｎ型半導体基板上に至る個別電極を形成す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のＬＥＤアレイにおいては、光の外部取り出し効率が悪
く、発光出力が低いという問題があった。また、個別電
極パターンが発光部と半導体基板との段差部で断線しや
すいという問題があった。

【０００４】本発明はこのような問題を解決するもので
あり、光の外部取り出し効率が良いＬＥＤアレイを提供
することを目的とするものである。また個別電極パター
ンの断線を防止することができるＬＥＤアレイを提供す
る提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のＬＥＤアレイは、半導体基板上に形成され
た柱体状の凸部であり、個別に発光現象を生じる複数の
発光部と、前記発光部の上面にコンタクトする個別コン
タクト電極とを有し、前記発光部の側面を発光端面とす
る端面発光型のＬＥＤアレイにおいて、前記発光端面
が、前記個別コンタクト電極の端部直下に形成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００６】本発明の他のＬＥＤアレイは、半導体基板
に形成された柱体状の凸部であり、個別に発光現象を生
じる複数の発光部を有し、前記発光部の上面にコンタク
トする個別コンタクト電極とを有し、前記発光部の側面
を発光端面とする端面発光型のＬＥＤアレイにおいて、
前記発光部が、円弧を含む底面を有する柱体状であるこ
とを特徴とするものである。

【０００７】本発明のさらに他のＬＥＤアレイは、半導
体基板上に形成された柱体状の凸部であり、個別に発光
現象を生じる複数の発光部と、前記発光部を含む前記半
導体基板上に形成された層間絶縁膜とを有し、前記発光
部の側面を発光端面とする端面発光型のＬＥＤアレイに
おいて、前記層間絶縁膜が、流動性のある絶縁材料ソー
スをコーティングすることにより成膜されたものであ
り、前記半導体基板と前記発光部との段差部を滑らかに
するものであることを特徴とするものである。

【０００８】本発明のさらに他のＬＥＤアレイは、半導
体基板上に形成された柱体状の凸部であり、個別に発光
現象を生じる複数の発光部と、前記発光部を含む前記半
導体基板上に形成された層間絶縁膜とを有し、前記発光
部の側面を発光端面とする端面発光型のＬＥＤアレイに
おいて、前記層間絶縁膜の屈折率が、空気の屈折率より
も大きいことを特徴とするものである。

【０００９】次に、本発明のＬＥＤアレイの製造方法
は、半導体基板上に形成された柱体状の凸部であり、個
別に発光現象を生じる複数の発光部を有し、前記発光部
の側面を発光端面とする端面発光型のＬＥＤアレイの製
造方法において、前記半導体基板上に形成された発光部
形成層上に個別コンタクト電極を形成し、前記個別コン
タクト電極上に、前記個別コンタクト電極と同一形状、
または前記個別コンタクト電極を全面的に被覆し端部が
前記個別コンタクト電極と部分的に面位置となる発光部
パターンを形成する工程と、前記発光部パターンをマス
クとして前記発光部形成層をパターニングし、前記発光
部を形成する工程とを含み、前記発光端面を、前記個別
コンタクト電極の端部直下に形成することを特徴とする
ものである。

【００１０】本発明の他のＬＥＤアレイの製造方法は、
前記半導体基板上に形成された発光部形成層を円形にパ
ターニングする工程を含み、前記発光部を、円弧を含む
底面を有する柱体状に形成することを特徴とするもので
ある。

【００１１】本発明のさらに他のＬＥＤアレイの製造方
法は、前記発光部が形成された前記半導体基板上に、流
動性のある絶縁材料ソースをコーティングすることによ
り成膜される、前記半導体基板と前記発光部との段差部
を滑らかにする層間絶縁膜を形成する工程を含むことを
特徴とするものである。

【００１２】本発明のさらに他のＬＥＤアレイの製造方
法は、前記発光部が形成された前記半導体基板上に、屈
折率が空気の屈折率よりも大きい層間絶縁膜を形成する
工程を含むことを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１図１は本発明の実施の形態１のＬＥＤアレイ１の構造図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−
Ａ’間の断面図である。ＬＥＤアレイ１は、複合半導体
基板１１と、複数の発光部１２と、それぞれの発光部１
２に個別にコンタクトする個別コンタクト電極１３と、
層間絶縁膜１４と、それぞれの個別コンタクト電極１３
に個別にコンタクトする個別パッド電極１５とを有す
る。

【００１４】複合半導体基板１１は、半導体基板１１Ａ
上に発光部形成層１１Ｂを積層したものであり、ｎ型半
導体基板１１ａ上に、ｎ型バッファ層１１ｂと、ｎ型ク
ラッド層１１ｃと、ノンドープの活性層（発光層）１１
ｄと、ｐ型クラッド層１１ｅと、ｐ型コンタクト層１１
ｆとをこの順に積層形成したものである。この複合半導
体基板１１は発光効率の良いダブルヘテロ構造を有す
る。ｎ型クラッド層１１ｃおよびｐ型クラッド層１１ｅ
のバンドギャップは、これらのクラッド層に挟まれた活
性層１１ｄのバンドギャップよりも大きい。

【００１５】ここでは、半導体基板１１Ａはｎ型半導体
基板１１ａとｎ型バッファ層１１ｂからなり、発光部形
成層１１Ｂはｎ型クラッド層１１ｃと活性層１１ｄとｐ
型クラッド層１１ｅとｐ型コンタクト層１１ｆからな
る。また複合半導体基板１１は、ここでは、ｎ型半導体
基板１１ａとなるｎ型砒化ガリウム（ＧａＡｓ）基板上
に、ｎ型バッファ層１１ｂとなるｎ型ＧａＡｓ層と、ｎ
型クラッド層１１ｃとなるｎ型アルミニウム／ＧａＡｓ
混晶（ｎ型Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ）層と、活性層１１ｄと
なるノンドープのＡｌ_yＧａ_1-yＡｓ層と、ｐ型クラッ
ド層１１ｅとなるｐ型Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓ層と、ｐ型コ
ンタクト層１１ｆとなるｐ型ＧａＡｓ層とを順次エピタ
キシャル成長させたものである。ＡｌＧａＡｓ層はＡｌ
の混晶比が大きいほどバンドギャップが大きくなる、従
ってＡｌ混晶比ｘはＡｌ混晶比ｙよりも大きな値であ
り、例えばｘ＝０．１５、ｙ＝０．４である。

【００１６】発光部１２は、発光部形成層１１Ａをパタ
ーニングすることによりｎ型半導体基板１１ａ上に形成
された柱体状の凸部である。発光部１２はＬＥＤアレイ
１のＬＥＤドット密度（例えば６００［ＤＰＩ］）に応
じた間隔で半導体基板１１Ａ上に一列に形成されてい
る。なお、発光部形成層１１Ｂはｐ型コンタクト層１１
ｆから活性層１１ｄまでを含んでいれば良い。すなわち
ｎ型クラッド層１１ｃは半導体基板１１Ａを構成し、パ
ターニングされていなくても良い。また発光部形成層１
１Ｂはｎ型バッファ層１１ｂを含んでいても良い。すな
わちｎ型バッファ層１１ｂはパターニングされていても
良い。

【００１７】発光部１２のｐ型クラッド層１１ｅと活性
層１１ｄとｎ型クラッド層１１ｃとはＬＥＤを構成す
る。ｐ型クラッド層１１ｅとｎ型クラッド層１１ｃの間
に電圧を印加することにより、これらのクラッド層より
もバンドギャップの狭い活性層（発光層）１１ｄにおい
て発光現象が起こり、この光が発光部１２の側面１２ａ
から外部に放出される。発光部側面１２ａを発光端面と
称する。

【００１８】個別コンタクト電極１３は、発光部１２上
面（ｐ型コンタクト層１１ｆ上）に形成されており、ｐ
型コンタクト層１１ｆにコンタクトしている。層間絶縁
膜１４は、発光部１２が形成された半導体基板１１Ａ上
に形成されている。この層間絶縁膜１４には個別コンタ
クト電極１３を露出させるコンタクトホール１６が形成
されている。個別パッド電極１５は、発光部１２上面
（個別コンタクト電極１３上）から半導体基板１１Ａ上
に至るように層間絶縁膜１４上に形成されており、コン
タクトホール１６において個別コンタクト電極１３にコ
ンタクトしている。なお、個別コンタクト電極１３と個
別パッド電極１５とは個別電極を構成している。

【００１９】実施の形態１のＬＥＤアレイ１は、個別コ
ンタクト電極１３と発光部１２の上面とが同一形状であ
り（端部が全体的に面位置となっており）、個別コンタ
クト電極１３の端部直下に発光端面１２ａが形成されて
いることを特徴とするものである。活性層に対する注入
電流は個別コンタクト電極直下に集中し、個別コンタク
ト電極直下の活性層領域が最も発光強度が大きいので、
個別コンタクト電極１３の端部直下に発光端面１２ａを
形成することにより、活性層１１ｄで発生した光を効率
良く外部に放出することができ、従って光の外部取り出
し効率を高めることができる。

【００２０】図２はＬＥＤアレイ１の製造工程を説明す
る図である。図２において（ａ）〜（ｅ）は上面図、
（Ａ）は（ａ）に対応する断面図、同様に（Ｂ）〜
（Ｅ）は（ｂ）〜（ｅ）それぞれに対応する断面図であ
る。

【００２１】まず図２（ａ）および（Ａ）に示すよう
に、半導体基板１１Ａ上に発光部形成層１１Ｂを積層し
た複合半導体基板１１、すなわちｎ型ＧａＡｓ基板１１
ａ上にｎ型ＧａＡｓバッファ層１１ｂとｎ型Ａｌ_xＧａ
_1-xＡｓクラッド層１１ｃとノンドープのＡｌ_yＧａ
_1-yＡｓ活性層１１ｄとｐ型Ａｌ_xＧａ_1-xＡｓクラッ
ド層１１ｅとｐ型ＧａＡｓコンタクト層１１ｆとをこの
順にエピタキシャル成長させた複合半導体基板１１を作
製する。

【００２２】次に図２（ａ）および（Ａ）、（ｂ）およ
び（Ｂ）に示すように、発光部形成層１１Ｂ上に、リフ
トオフ法により、同一形状の個別コンタクト電極１３と
発光部パターン４４（発光部形成層１１Ｂをパターニン
グするときのマスクパターン）とをこの順に積層形成す
る。すなわち、発光部形成予定領域に開口部４１が形成
されたリフトオフ用のフォトレジスト４２を発光部形成
層１１Ｂ上に形成し、その上にコンタクト電極１３とな
る導電膜４３と発光部パターン４４となる絶縁膜４５と
をこの順に蒸着法あるいはスパッタ法により連続的に成
膜し（図２（ａ）、（Ａ））、そのあとフォトレジスト
４２とその上に形成された導電膜４３および絶縁膜４５
をリフトオフする（図２（ｂ）、（Ｂ））。導電膜４３
および絶縁膜４５を成膜すると、図２（ａ）および
（Ａ）に示すように、開口部４１内の発光部形成層１１
Ｂ上に同一形状の個別コンタクト電極１３と発光部パタ
ーン４４とが積層形成される。ここでは、開口部４１は
長方形であり、従って個別コンタクト電極１３および発
光部パターン４４も長方形となる。

【００２３】フォトレジスト４２としては、開口部４１
の壁面が逆テーパ形状となるもの（例えばネガレジス
ト）を用いることが好ましい。導電膜４３および絶縁膜
４５を成膜したとき、開口部４１の壁面が逆テーパ形状
であれば、個別コンタクト電極１３および発光部パター
ン４４とフォトレジスト４２とが確実に分離される。個
別コンタクト電極１３（導電膜４３）としては、例えば
金（Ａｕ）と亜鉛（Ｚｎ）の合金をＡｕで挟んだ積層合
金膜（Ａｕ／ＡｕＺｎ／Ａｕ膜）を用いる。また発光部
パターン４４（絶縁膜４５）としては、例えばシリコン
酸化膜（ＳｉＯ₂）を用いる。

【００２４】次に図２（ｃ）および（Ｃ）に示すよう
に、個別コンタクト電極１３と発光部パターン４４とを
積層形成した発光部形成層１１Ｂを、発光部パターン４
４をマスクにしてパターニングし、半導体基板１１Ａ上
に発光部１２を形成し、そのあと発光部パターン４４を
除去する。ここでは、塩素系のガスをエッチングガスと
するドライエッチング法を用いる。

【００２５】発光部１２は、上面および底面が個別コン
タクト電極１３と同一形状である角柱状の凸部であり、
半導体基板１１Ａ上に所定の間隔で一列に形成されてい
る。それぞれの発光部１２はｐ型クラッド層１１ｅ、活
性層１１ｄ、およびｎ型クラッド層１１ｃからなるＬＥ
Ｄ有し、これらのＬＥＤは互いに電気的に分離されてい
る。

【００２６】このように、開口部４１を有するフォトレ
ジスト４２上に、個別コンタクト電極１３となる導電膜
４３と発光部パターン４４となる絶縁膜４３とを速続的
に成膜し、フォトレジスト４２をリフトオフすることに
より、発光部形成層１１Ｂ上に同一形状の個別コンタク
ト電極１３と発光部パターン４４とを形成し、この発光
部パターン４４をマスクパターンにして発光部形成層１
１Ｂをパターニングすることにより、上面が個別コンタ
クト電極１３と同一形状の発光部１２を形成することが
でき、従って個別コンタクト電極１３の端面直下に発光
端面１２ａを形成することができる。

【００２７】次に図２（ｄ）および（Ｄ）に示すよう
に、発光部１２を形成した半導体基板１１Ａ上に絶縁膜
１４を成膜し、この絶縁膜１４に個別コンタクト電極１
３を露出させるコンタクト開口部１６を形成する。絶縁
膜１４としては、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を
用いる。

【００２８】次に図２（ｅ）および（Ｅ）に示すよう
に、絶縁膜１４上に個別パッド電極１５となる導電膜を
形成し、この導電膜をパターニングすることにより、コ
ンタクト開口部１６において個別コンタクト電極１３に
コンタクトする個別パッド電極１５を形成する。個別パ
ッド電極１５となる導電膜としては、例えばクロム（Ｃ
ｒ）とＡｕの積層金属膜（Ｃｕ／Ａｕ膜）を用いる。以
上により、ＬＥＤアレイ１が製造される。なおＬＥＤア
レイ１は、複合半導体基板１１の積層構造を有する半導
体ウエハに複数作り込まれるので、このあと上記の半導
体ウエハをダイシングし、ＬＥＤアレイ１を個別のチッ
プに分離する。

【００２９】このように実施の形態１によれば、個別コ
ンタクト電極１３の端部直下に発光端面１２ａを形成す
ることにより、活性層１１ｄで発生した光を効率良く外
部に放出することができ、従って光の外部取り出し効率
を高めることができる。

【００３０】なお、上記実施の形態１においては、発光
部１２の上面と個別コンタクト電極１３とを同一形状と
したが、発光部１２の上面端部と個別コンタクト電極１
３とが部分的に面位置となっている構造でも良い。

【００３１】実施の形態２図３は本発明の実施の形態２のＬＥＤアレイ２の構造図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−
Ａ’間の断面図である。図３において図１と同じものに
は同じ符号を付してある。

【００３２】ＬＥＤアレイ２は円柱状の発光部２２を有
することを特徴とするものである。個別コンタクト電極
２３は発光部２２の上面と同一形状の円弧を含む形状で
ある。

【００３３】活性層１１ｄで等方的に発生した光は発光
端面（活性層１１ｄと空気との界面）に進み外部に放出
される。このとき、界面に対する入射角が臨界角以下で
ある光のみが外部に放出される。臨界角は、活性層１１
ｄの屈折率、空気の屈折率等により決まる。ここでは活
性層１１ｄとして屈折率が約３．６のＡｌＧａＡｓを用
いており、臨界角は約１６度となり（空気の屈折率は
１．０）、発光端面（界面）への入射角が約１６度以下
である光のみが外部に放射される。

【００３４】上記の臨界角により、従来の角柱状の発光
部においては、入射角が１６度を越えてしまう発光端面
領域が存在し、そこから光が放出されないため、光の取
り出し効率が悪かった。しかし、ＬＥＤアレイ２におい
ては、発光部２２を円弧を含む底面を有する柱体状に形
成することにより、発光端面２２ａの全領域において光
の入射角を臨界角以下にすることができ、従って光の外
部取り出し効率を高くすることができる。

【００３５】図４はＬＥＤアレイ２の製造工程を説明す
る図である。図４において（ａ）〜（ｅ）は上面図、
（Ａ）は（ａ）に対応する断面図、同様に（Ｂ）〜
（Ｅ）は（ｂ）〜（ｅ）それぞれに対応する断面図であ
る。また図４において図２と同じものには同一符号を付
してある。

【００３６】まず図４（ａ）および（Ａ）、（ｂ）およ
び（Ｂ）に示すように、複合半導体基板１１の発光部形
成層１１Ｂ上に、リフトオフ法により、同一形状の個別
コンタクト電極２３と発光部パターン５４とをこの順に
積層形成する。すなわち、発光部形成予定領域に開口部
５１を有するフォトレジスト４２を発光部形成層１１Ｂ
上に形成し、その上にコンタクト電極２３となる導電膜
４３と発光部パターン５４となる絶縁膜４５とをこの順
に連続的に成膜し（図５（ａ）、（Ａ））、そのあとフ
ォトレジスト４２とその上に形成された導電膜４３およ
び絶縁膜４５をリフトオフする（図５（ｂ）、
（Ｂ））。開口部５１は円弧を含む形状であり、従って
個別コンタクト電極２３および発光部パターン５４も円
弧を含む形状である。

【００３７】次に図４（ｃ）および（Ｃ）に示すよう
に、個別コンタクト電極２３および発光部パターン５４
を積層形成した発光部形成層１１Ｂを、発光部パターン
５４をマスクにしてパターンニングし、半導体基板１１
Ａ上に発光部２２を形成し、そのあと発光部パターン５
４を除去する。発光部２２は上面および底面が個別コン
タクト電極２３と同一形状である円弧を含む底面を有す
る柱体状の凸部である。

【００３８】次に図４（ｄ）および（Ｄ）、（ｅ）およ
び（Ｅ）に示すように、発光部２２を形成した半導体基
板１１Ａ上に絶縁膜１４を成膜し、この絶縁膜１４に個
別コンタクト電極２３を露出させるコンタクト開口部２
６を形成し（図４（ｄ）、（Ｄ））、コンタクト開口部
２６を形成した絶縁膜１４上に個別パッド電極１５とな
る導電膜を形成し、この導電膜をパターニングすること
により、コンタクト開口部２６において個別コンタクト
電極２３にコンタクトする個別パッド電極１５を形成す
る（図４（ｅ）、（Ｅ））。以上によりＬＥＤアレイ２
が製造される。

【００３９】このように実施の形態２によれば、発光部
２２を円弧を含む底面を有する柱体状にすることによ
り、発光端面２２ａの全領域において光の入射角を臨界
角以下にすることができるので、光の外部取り出し効率
を高くすることができる。

【００４０】実施の形態３図５は本発明の実施の形態３のＬＥＤアレイ３の構造図
であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−
Ａ’間の断面図である。図５において図１と同じものに
は同じ符号を付してある。

【００４１】複合半導体基板１１は半導体基板３１Ａ上
に発光部形成層３１Ｂを形成したものである。半導体基
板３１Ａはｎ型半導体基板１１ａとｎ型バッファ層１１
ｂとｎ型クラッド層１１ｃからなり、発光部形成層３１
Ｂは活性層１１ｄとｐ型クラッド層１１ｅとｐ型コンタ
クト層１１ｆからなる。従って発光部３２は活性層１１
ｄとｐ型クラッド層１１ｅとｐ型コンタクト層１１ｆか
らなる。発光部３２の上面形状は実施の形態１の発光部
１２と同じである。

【００４２】ＬＥＤ３は流動性のある絶縁材料ソースを
コーティングすることにより成膜され、発光部３２と半
導体基板３１Ａとの段差部を滑らかにする層間絶縁膜３
４を有することを特徴とするものである。またＬＥＤ３
は空気よりも屈折率が大きい層間絶縁膜３４を有するこ
とを特徴とするものである。ここでは層間絶縁膜３４と
して、膜厚１〜１０［μｍ］のポリイミド膜を用いる。
発光部３２と半導体基板３１Ａとの段差部を滑らかにす
る層間絶縁膜３４を用いることにより、段差部における
個別パッド電極１５の断線を防止することができる。ま
た空気より屈折率が大きい層間絶縁膜３４を用いること
により、発光端面３２ａにおける臨界角を大きくするこ
とができるので、光の外部取り出し効率を高めることが
できる。臨界角を大きくするには発光端面３２ａにおけ
る層間絶縁膜３４の膜厚が１［μｍ］以上であることが
好ましい。

【００４３】図６はＬＥＤアレイ３の製造工程を説明す
る図である。図６において図２と同じものには同一符号
を付してある。

【００４４】まず図６（Ａ）および（Ｂ）に示すよう
に、複合半導体基板の１１の発光部形成層３１Ｂ上に、
図２（Ａ）および（Ｂ）と同じ手順により、個別コンタ
クト電極１３と発光部パターン４４とを積層形成する。

【００４５】次に図６（Ｃ）に示すように、個別コンタ
クト電極１３および発光部パターン４４を積層形成した
発光部形成層３１Ｂを、発光部パターン４４をマスクに
してパターニングし、半導体基板３１Ａ上に発光部３２
を形成し、そのあと発光部パターン４４を除去する。

【００４６】次に図６（Ｄ）に示すように、発光部３２
を形成した半導体基板１１Ａ上に、膜厚１〜１０［μ
ｍ］のポリイミド膜である絶縁膜３４を成膜し、この絶
縁膜３４に個別コンタクト電極１３を露出させるコンタ
クト開口部１６を形成する。すなわち、半導体基板３１
Ａ上に流動性のあるポリイミドソースをコーティング
し、このポリイミドソースにプリベークを施し、コンタ
クトホール１６を形成してから焼成する。このようにし
て成膜されたポリイミド膜は、発光部３２と半導体基板
３１Ａとの段差部においてなだらかな曲面形状となり、
段差部を滑らかにする。またその屈折率は空気よりも大
きい。

【００４７】次に図６（Ｅ）に示すように、絶縁膜３４
上に個別パッド電極１５となる導電膜を形成し、この導
電膜をパターニングすることにより、コンタクト開口部
１６において個別コンタクト電極１３にコンタクトする
個別パッド電極１５を形成する。以上によりＬＥＤアレ
イ３が製造される。

【００４８】このように実施の形態３によれば、発光部
３２と半導体基板３１Ａとの段差部を滑らかにし、空気
より屈折率が大きい層間絶縁膜３４を用いることによ
り、段差部における個別パッド電極１５の断線を防止す
ることができ、また発光端面３２ａにおける臨界角を大
きくすることができるので光の外部取り出し効率を高め
ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＬＥＤアレ
イおよびその製造方法によれば、個別コンタクト電極の
端部直下に発光端面を形成することにより、発光部で発
生した光を効率良く外部に放出することができ、従って
光の外部取り出し効率を高めることができるという効果
がある。

【００５０】また本発明の他のＬＥＤアレイおよびその
製造方法によれば、発光部を円柱状にすることにより、
発光端面の全領域において光の入射角を臨界角以下にす
ることができるので、光の外部取り出し効率を高くする
ことができるという効果がある。

【００５１】また本発明のさらに他のＬＥＤアレイおよ
びその製造方法によれば、発光部と半導体基板との段差
部を滑らかにする層間絶縁膜を用いることにより、段差
部における個別電極の断線を防止することができるとい
う効果がある。

【００５２】また本発明のさらに他のＬＥＤアレイおよ
びその製造方法によれば、空気より屈折率が大きい層間
絶縁膜を用いることにより、発光端面における臨界角を
大きくすることができるので、光の外部取り出し効率を
高めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のＬＥＤアレイの構造図
である。

【図２】本発明の実施の形態１のＬＥＤアレイの製造工
程を説明する図である。

【図３】本発明の実施の形態２のＬＥＤアレイの構造図
である。

【図４】本発明の実施の形態２のＬＥＤアレイの製造工
程を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態３のＬＥＤアレイの構造図
である。

【図６】本発明の実施の形態３のＬＥＤアレイの製造工
程を説明する図である。

【符号の説明】

１，２，３ＬＥＤアレイ、１１Ａ，３１Ａ半導体
基板、１１Ｂ，３１Ｂ発光部形成層、１２，２
２，３２発光部、１３，２３個別コンタクト電
極、１４，３４層間絶縁膜、４４，５４発光部
パターン（マスクパターン）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小泉真澄東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に形成された柱体状の凸部
であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部と、前記
発光部の上面にコンタクトする個別コンタクト電極とを
有し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型の
ＬＥＤアレイにおいて、前記発光端面が、前記個別コンタクト電極の端部直下に
形成されていることを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項２】半導体基板に形成された柱体状の凸部で
あり、個別に発光現象を生じる複数の発光部を有し、前
記発光部の上面にコンタクトする個別コンタクト電極と
を有し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型
のＬＥＤアレイにおいて、前記発光部が、円弧を含む底面を有する柱体状であるこ
とを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項３】前記発光端面が、前記個別コンタクト電
極の端部直下に形成されていることを特徴とする請求項
２記載のＬＥＤアレイ。
【請求項４】前記個別コンタクト電極と前記発光部の
上面とが、同一形状、または部分的に面位置となってい
ることを特徴とする請求項１または３に記載のＬＥＤア
レイ。
【請求項５】半導体基板上に形成された柱体状の凸部
であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部と、前記
発光部を含む前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜
とを有し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光
型のＬＥＤアレイにおいて、前記層間絶縁膜が、流動性のある絶縁材料ソースをコー
ティングすることにより成膜されたものであり、前記半
導体基板と前記発光部との段差部を滑らかにするもので
あることを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項６】半導体基板上に形成された柱体状の凸部
であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部と、前記
発光部を含む前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜
とを有し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光
型のＬＥＤアレイにおいて、前記層間絶縁膜の屈折率が、空気の屈折率よりも大きい
ことを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項７】前記発光端面を被覆する前記層間絶縁膜
の厚さが、１［μｍ］以上であることを特徴とする請求
項５または６に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項８】前記層間絶縁膜が、ポリイミドであるこ
とを特徴とする請求項５または６に記載のＬＥＤアレ
イ。
【請求項９】半導体基板上に形成された柱体状の凸部
であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部を有し、
前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型のＬＥＤ
アレイの製造方法において、前記半導体基板上に形成された発光部形成層上に個別コ
ンタクト電極を形成し、前記個別コンタクト電極上に、
前記個別コンタクト電極と同一形状、または前記個別コ
ンタクト電極を全面的に被覆し端部が前記個別コンタク
ト電極と部分的に面位置となる発光部パターンを形成す
る工程と、前記発光部パターンをマスクとして前記発光部形成層を
パターニングし、前記発光部を形成する工程とを含み、前記発光端面を、前記個別コンタクト電極の端部直下に
形成することを特徴とするＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１０】半導体基板上に形成された柱体状の凸
部であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部を有
し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型のＬ
ＥＤアレイの製造方法において、前記半導体基板上に形成された発光部形成層を円弧を含
む形状にパターニングする工程を含み、前記発光部を、円弧を含む底面を有する柱体状に形成す
ることを特徴とするＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１１】さらに、前記発光部形成層上に個別コ
ンタクト電極を形成し、前記個別コンタクト電極上に、
前記個別コンタクト電極と同一形状、または前記個別コ
ンタクト電極を全面的に被覆し端部が前記個別コンタク
ト電極と部分的に面位置となる円弧を含む形状の発光部
パターンを形成する工程を含み、前記発光部形成層を円弧を含む形状にパターニングする
工程は、前記発光部パターンをマスクとして前記発光部
形成層をパターニングするものであることを特徴とする
請求項１０記載のＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１２】前記発光部パターンを形成する工程
は、リフトオフ法により前記個別コンタクト電極上に前
記個別コンタクト電極と同一形状の発光部パターンを形
成するものであることを特徴とする請求項９または１１
に記載のＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１３】半導体基板上に形成された柱体状の凸
部であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部を有
し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型のＬ
ＥＤアレイの製造方法において、前記発光部が形成された前記半導体基板上に、流動性の
ある絶縁材料ソースをコーティングすることにより成膜
される、前記半導体基板と前記発光部との段差部を滑ら
かにする層間絶縁膜を形成する工程を含むことを特徴と
するＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１４】半導体基板上に形成された柱体状の凸
部であり、個別に発光現象を生じる複数の発光部を有
し、前記発光部の側面を発光端面とする端面発光型のＬ
ＥＤアレイの製造方法において、前記発光部が形成された前記半導体基板上に、屈折率が
空気の屈折率よりも大きい層間絶縁膜を形成する工程を
含むことを特徴とするＬＥＤアレイの製造方法。
【請求項１５】前記層間絶縁膜が、ポリイミドである
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のＬＥＤ
アレイの製造方法。