KR101030659B1 - 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 발광 소자는, 발광층(12)을 포함하는 반도체층(1)과, 반도체층(1)의 광 취출면에 발광층(12)으로부터 방출된 광의 반도체층(1) 중에서의 파장보다도 큰 피치로 형성된 요철로 이루어지는 요철부(14)와, 광 취출면과는 반대면에 형성되고 반사율이 90％ 이상인 반사층을 구비한다. 이러한 구성의 발광 소자에서는, 반사층과 요철부의 상승 효과에 의해서 효율적으로 광이 취출된다.

Description

발광 소자{LIGHT-EMITTING DEVICE}
본 발명은 반도체로 구성되는 발광 소자에 관한 것이다.
최근, III－V 화합물(이하, 나이트 라이드라고 함) 또는 II－VI 화합물을 이용하여, 그 중에 양자 우물을 형성하고, 외부로부터 전류를 흘리고, 이 양자 우물에서 전자와 정공을 결합시켜 광을 발생하는 발광 소자의 발전이 눈부시다.
III－V 화합물로서 가장 잘 이용되고 있는 물질은, 상기 나이트라이드인 GaN이다. 이 GaN를 비롯하여, 나이트라이드의 굴절률은, 1보다 크기 때문에, 발광 소자 내에서 대기 중으로 광을 취출하는 것에 과제가 있다. GaN의 경우를 예로 들면, 굴절률이 약 2.5이기 때문에, GaN와 대기의 경계의 법선에 대해서 소정 각도(예를 들어 23.6도)보다 큰 각도로 경계에 입사된 광은, 대기 중에 방사되지 않고, 경계면에서 전반사되어 발광 소자에서의 GaN층 안으로 갇힌다. 이하, 이 법선에 대해서 소정 각도보다 작은 각도의 영역에 형성된 원추 영역이 탈출 원추(이스케이프 콘)라고 불린다.
그리고 이 GaN층 안에 갇힌 광의 대부분은, 결정이나 전극 재료에 재흡수되어 열로 변화되어 외부에 취출되지 않는다. 이 때문에, 평탄한 GaN층에서는, 광 취출 효율이 향상되지 않는다는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제에 대해서, 특허 문헌 1에서는, 도 34에 나타내는 바와 같이, 발광 소자로부터 광이 방사되는 광 취출면에, 피치 2~4㎛, 깊이λ·(2n＋1)／4(n= 1, 2,…)의 직사각형의 요철을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 오목부와 볼록부에서 각각 반사되는 광이 서로의 위상의 λ／2만큼 상이한 것에 의해 없어지고, 이것에 의해서 광 취출면에서 반사되는 광이 저감되며, 결과적으로 광 취출 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 특허 문헌 2에는, 도 35에 나타내는 바와 같이, LED의 임의의 계면에 주기적인 규칙적 계면 스트럭쳐를 형성하고, 광 취출 효율을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 전반사각 이상의 각도로 입사한 광의 광 취출 효율이 향상되고, 형상에 따라서는 이 스트럭쳐가 없는 경우에 비해 2배 이상의 광 취출 효율을 얻는 것이 가능해진다.
여기서, 통상의 표면 형상이 없는 경우, 발광층이 포함되는 부분의 굴절률을 n1로 하고, 외부의 굴절률을 n2로 하면, 하나의 계면 또는 표면으로부터 취출되는 광 취출 효율은, 탈출 원추의 입체각을 고려하면, n22／4·n12로 부여되는 것이 알려져 있다. 따라서, 반도체층이 GaN이며 외부가 공기인 경우에서는, n1=2.5, n2=1이기 때문에, 취출 효율은 4％로 산출된다. 또한, 저면 이외의 모든 면으로부터 광이 취출되고, 상면에만 상기 스트럭쳐가 형성되며, 약 2배의 취출 효율이 얻어진다고 하면, 계산상, 광 취출 효율=4×4(측면)＋4×2(상면은 요철 구조로 2배)=24％의 취출 효율이 얻어지게 된다.
또, 비특허 문헌 1에는, 도 36에 나타내는 바와 같이, 반도체 LED의 표면에 랜덤인 텍스처를 형성하거나 거친 마무리를 실시하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 표면에 형성된 랜덤인 텍스처에 의해서, 소자 내의 광선의 각도 분포가 랜덤화되고, 소자 구조에 의한 다중 패스 후에, 광이 탈출할 확률이 높아지는 결과, 광 취출 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 도 36에서의 해치의 층은 활성층이다.
그러나 특허 문헌 1, 2의 수법에서는, 전반사각 이상의 각도로 입사한 광은, GaN로부터 취출되지 않기 때문에, 광 취출 효율을 향상시키기 위해서는 일정한 한계가 있다. 또, 표면에 요철이 형성되어 있기 때문에, 평활면에 비하면 하나의 점광원으로부터 취출되는 광의 입사각은 퍼지지만, 본래 취출되는 각도에서의 광 취출 효율이 감소되고, 고작 2배 정도인 광 취출 효율의 향상 밖에 얻을 수 없다.
또, 특허 문헌 2에는, 공진기 구조를 채용하는 것에 의해서, 발광하는 광의 배광을 탈출 원추 내로 한정하고, 광 취출 효율을 향상시키는 방법에 대해서도 개시되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 공진기 구조를 취하기 때문에, 공진기장(반도체층의 막두께)의 정밀도가 요구되고, 수율을 향상하는 것이 곤란해진다. 또, 공진기 구조에서는 원리적으로 모든 발광을 탈출 원추 내로 제어할 수 있는 것은 아니고, 광 취출 효율의 향상도 약 50％가 한계이다.
또, 비특허 문헌 1의 기술에서는, 다중 패스를 취하는 광선은, 탈출하기까지, 전극 등의 반사층에서의 흡수에 의해서, 강도가 대폭 저하된다. 또, 만일 반사층의 반사율을 향상했다고 해도, 도 36으로부터 알 수 있듯이, 피치만이 아니라, 형상까지도 랜덤인 경우에서는, 오히려 광 취출 효율이 저하되는 경우가 있고, 광 취출 효율이 향상되지 않는다. 본 발명자들이 다결정 실리콘의 웨트 에칭에 의해서 얻어지는 랜덤인 조면 형상을 광 취출면에 전사 재현하는 것에 의해서 본 사실은, 실험에 의해 확인되고 있다.
특허 문헌 1：일본 공개특허공보 평07－202257호
특허 문헌 2：일본 공개특허공보 평10－4209호
비특허 문헌 1：Schnitzer, et al. In Applied Physics Letters 63, 2174(1993)
본 발명은, 전술의 사정을 감안하여 이루어진 발명으로, 그 목적은, 광을 효율적으로 외부에 취출하는 것이 가능한 반도체 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 발광 소자는, 반도체층의 광이 취출되는 측의 면의 전역 혹은 일부에, 발광층으로부터 방출된 광의 반도체층 중에서의 파장보다도 큰 피치로 형성된 요철로 이루어지는 요철부와, 상기 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 상기 반도체층의 면에 형성되어 반사율이 90％ 이상인 반사층을 구비한다. 물론, 이 반사율은, 반사층이 반도체층의 면에 형성되므로, 반도체층에 대한 반사층의 반사율이다. 이러한 구성의 발광 소자에서는, 광이 효율적으로 취출된다. 그리고 본 발명에 의한 발광 소자는, LED 뿐만 아니라, 예를 들어, 레이저 다이오드, 유기 EL, 무기 EL 등에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시의 형태 1에 의한 발광 소자의 상면도이다.
도 3은 요철부(14)의 효과를 나타내는 도면으로, 도 3의 A는, 요철부(14)가 형성되어 있지 않은 발광 소자를 나타내고, 도 3의 B는, 요철부(14)가 형성된 발광 소자를 나타내며, 도 3의 C는, 요철부(14)의 볼록부(141)의 간격 A를 광의 파장의 10배 이상으로 설정한 경우를 나타낸다.
도 4는 요철부(14)와 반사층(2)을 조합한 것에 의한 효과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시의 형태 2에 의한 발광 소자의 요철부(14)를 기울기 위쪽에서 보아 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 실시의 형태 3에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 볼록부(141a)를 프레넬 렌즈 형상으로 한 경우의 볼록부(141a)를 나타내는 상면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 볼록부(141a)를 참조 부호 VIII－VIII로 나타내는 선으로 절단한 경우에서의 발광 소자의 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 프레넬 렌즈의 소렌즈부(142a)를 서브 파장 회절 격자에 의해서 구성한 경우의 발광 소자의 구조를 나타내는 도면으로, 도 9의 (a)는, 서브 파장 회절 격자의 상세한 구조를 나타내는 단면도이고, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 상면도이며, 도 9의 (c)는 도 9의 (b)의 영역 D1의 확대도이다.
도 10은 볼록부(141a)를 존 플레이트로 구성한 경우의 단면도이다.
도 11은 실시의 형태 5에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12는 실시의 형태 6에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 13의 A는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 배광 분포를 나타낸 그래프이며, 도 13의 B는, 요철부(14)의 형상에 의한 투과 특성을 나타낸 그래프이다.
도 14는 DBR의 층두께를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 실시의 형태 7에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 16의 (a)는, 은 또는 은 합금과 DBR의 반사율 특성 및 알루미늄과 DBR의 반사율 특성을 나타내는 그래프이며, 도 16의 (b)는, 도 15의 발광 소자의 반사율 특성을 나타내는 그래프이다.
도 17은 시뮬레이션에 이용된 반사층(2c)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 18은 반사층(2c)에서의 반사율의 각도 의존성을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 19는 실시의 형태 8에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 20은 시뮬레이션에 이용된 반사층(2d)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 21은 반사층(2d)에서의 반사율의 각도 의존성을 나타내는 시뮬레이션 결과이다.
도 22는 실시의 형태 9에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 23은 포토닉 결정으로서 인버스 오팔 구조의 포토닉 결정을 채용한 경우에서의 반사층(2e)의 확대도이다.
도 24는 포러스 Si 포토닉 결정의 단면도이다.
도 25는 회전 증착법에 의해 작성된 포토닉 결정의 확대도이다.
도 26은 실시의 형태 10에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 27은 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 발광 분포를 입체적으로 나타낸 도면이다.
도 28은 실시의 형태 11에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 29는 n형 전극(5)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 30은 요철부(14)를 증착하는 경우의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 31은 실시의 형태 12에 의한 발광 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 32는 실시의 형태 12에 의한 발광 장치에서의 파장 변환층의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 33은 각도 평균 반사율 특성을 나타내는 도면이다.
도 34는 종래의 기술을 나타내는 도면이다.
도 35는 종래의 기술을 나타내는 도면이다.
도 36은 종래의 기술을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시의 일 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 그 설명을 생략한다.
(실시의 형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이며, 도 2는 그 상면도이다. 도 2에 있어서, 도 1의 절단면은, 참조 부호 I－I로 나타나고 있다. 도 1은, 1칩 분의 단면이며, 1칩의 사이즈는, 예를 들어, 0.3~1㎜각이다. 도 2는, 도 1의 일부 정면도를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 발광 소자는, GaN계의 재료로 구성된 반도체층(1)과, 반도체층(1)의 하면에 형성된 반사층(2)을 구비하고 있다. 반도체층(1)은, 반사층(2)의 상면에 형성된 p형 반도체층(11)과, p형 반도체층(11)의 상면에 형성된 발광층(12)과, 발광층(12)의 상면에 형성된 n형 반도체층(13)을 구비하고 있다.
n형 반도체층(13)의 상면에는, 볼록부(141)가 일정한 간격 A(주기 A)로 형성되어 있다. 간격 A는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장보다 길다. 구체적으로는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장을 λ, 반도체층(1)의 굴절률을 n으로 하면, 간격 A는, A≥λ／n이다. 도 1에 나타내는 예에서는, 광이 취출되는 측의 면은, n형 반도체층(13)의 상면이다. 또한, 광 취출 효율을 향상시키는 관점으로부터, 볼록부(141)에서의 요철의 단면 형상이 대략 상사형(similarity shape)인 것이 바람직하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 볼록부(141)는 상면에서 본 형상이 원형이다. 즉, 볼록부(141)는, 각각, 높이가 동일하고, 또한 반경이 동일한 원통 형상을 갖고 있다.
반사층(2)은 발광층(12)에서 발광되는 광의 파장에 대해서, 90％ 이상의 반 사율을 갖는 금속 등의 부재로 구성되어 있다. 또한, 이런 종류의 발광 소자는, 당업자에게는 공지의 MOCVD법을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.
도 3은, 요철부(14)의 효과를 나타내는 도면으로, 도 3의 A는, 요철부(14)가 형성되어 있지 않은 발광 소자를 나타내고, 도 3의 B는, 요철부(14)가 형성된 발광 소자를 나타내며, 도 3의 C는, 요철부(14)의 볼록부(141)의 간격 A를 광의 파장의 10배 이상으로 설정한 경우를 나타내고 있다. 도 3의 A에 나타내는 바와 같이, 반도체층(1)의 상면(광이 취출되는 측의 면: S1)에 요철부(14)가 형성되어 있지 않은 경우, 즉, 반도체층(1)의 상면이 평탄면인 경우, 발광층(12)으로부터 방출된 광 중, 탈출 원추 외의 방향으로 방출된 광(L1)은, 반도체층(1)의 상면(S1)으로부터 취출되지 않고, 정반사되고, 반도체층(1)의 하면(S2)으로 이끌리고, 하면(S2)에 있어서 정반사된다고 하는 것처럼, 반도체층(1) 내에서 정반사가 반복되어 영구히 탈출 원추 내에 들어가는 일은 없다. 그 때문에, 광 취출 효율이 낮아진다.
한편, 도 3의 B에 나타내는 바와 같이, 상면(S1)의 표면에, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장보다도 큰 간격 A를 갖는 요철부(14)를 형성하면, 요철부(14)로부터 취출되지 않고 반사된 광(L1)은, 요철부(14)에 의해서, 회절, 산란의 영향을 받고, 상면(S1)에 대해서 정반사 이외의 방향으로 반사되게 된다(각도 변환 작용). 이것에 의해, 발광 당초, 탈출 원추 외의 방향으로 방출된 광도, 다중 반사를 반복함으로써 얼마 안되어 탈출하여, 요철부(14)로부터 취출된다.
또한, 도 3C에 나타내는 바와 같이, 요철부(14)의 간격 A를 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장의 10배 이상으로 한 경우, 반도체층(1)을 미시적으로 보 면, 탈출 원추 외에 방출된 광(L2)은, 점 P에서 정반사되고 있지만, 반도체층(1)을 거시적으로 보면, 광(L2)은, 요철부(14)가 형성된 상면(S1)에 대해서 정반사와는 크게 상이한 방향으로 반사되고, 요철부(14)에 의한 각도 변환 작용이 커지는 것을 알 수 있다.
도 4는, 요철부(14)와 반사층(2)을 조합함에 의한 효과를 나타내는 그래프이다. 도 4에 나타내는 그래프에 있어서, 세로축은, 광 취출 효율을 나타내고, 가로축은, 반사층의 반사율을 나타내고 있다. 또, 흰색 원 ○이 플롯된 그래프 C1은, 반도체층(1)의 상면(S1)에 요철부(14)가 형성된 반도체층(1)과 반사층(2)을 구비하는 실시의 형태 1에 의한 발광 소자를 나타내고, 흑색 사각 ◆이 플롯된 그래프 C2는, 상면(S1)에 요철부(14)가 형성되어 있지 않은 평면형의 반도체층과 반사층을 구비하는 발광 소자를 나타내고 있다. 또, 이 그래프에 있어서, 요철부(14)의 간격 A가 350㎚, 볼록부(141)의 직경이 245㎚, 볼록부(141)의 높이가 100㎜인 발광 소자가 이용된다.
그래프 C1에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 1에 의한 발광 소자에서는, 반사층(2)의 반사율이 0~85％까지는, 광 취출 효율이 완만하게 증대하고 있지만, 반사층(2)의 반사율이 85％ 이상이 되면, 광 취출 효율이 급격하게 증대하고 있는 것을 알 수 있다. 특히, 반사층(2)의 반사율이 90％ 이상의 영역에서는, 반사층(2)의 반사율이 5％ 증대하면, 광 취출 효율이 약 20％나 상승하고 있는 것을 알 수 있다. 이상으로부터, 반사층(2)의 반사율은, 85％ 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90％~100％, 더욱 바람직하게는 95％~100％인 것을 알 수 있다.
한편, 그래프 C2에 나타내는 바와 같이, 요철부(14)를 구비하지 않은 발광 소자에서는, 반사층(2)의 반사율이 증대함에 따라, 광 취출 효율은, 선형으로 증대하고 있지만, 그 증대율은, 그래프 C1의 반사율이 0~85％인 영역의 증대율보다도 현저히 낮고, 또, 반사층(2)의 반사율이 100％가 되어도, 광 취출 효율은, 10％에 못 미친다. 그 때문에, 반사층(2)을 마련해도, 요철부(14)를 마련하지 않으면, 광 취출 효율은 거의 향상되지 않는 것을 알 수 있다. 따라서, 실시의 형태 1에 의한 발광 소자에서는, 요철부(14)와 반사층(2)을 조합함에 의한 상승 효과에 의해, 광 취출 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 실시의 형태 1에 의한 발광 소자에 의하면, 상기 실험 사실에 의해서 반도체층(1)의 상면(S1)에 요철부(14)를 형성함과 더불어, 하면(S2)에 반사율이 90％ 이상인 반사층(2)을 형성했기 때문에, 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전술의 실시의 형태 1에서는, 반도체층(1)은, 반사층(2)의 상면에 형성된 p형 반도체층(11)과, p형 반도체층(11)의 상면에 형성된 발광층(12)과, 발광층(12)의 상면에 형성된 n형 반도체층(13)을 구비하고, n형 반도체층(13)의 상면에 볼록부(141)가 일정한 간격 A로 형성되었지만, 반도체층(1)은, 반사층(2)의 상면에 형성된 n형 반도체층(13)과, 이 n형 반도체층(13)의 상면에 형성된 발광층(12)과, 이 발광층(12)의 상면에 형성된 p형 반도체층(11)을 구비하고, p형 반도체층(11)의 상면에 볼록부(141)가 일정한 간격으로 형성되어도 된다. n형 반도체층(13)과 p형 반도체층(11)은, 이하의 실시의 형태에 있어서도 동일하게 적층 위치를 서로 교환 가능하다.
(실시의 형태 2)
다음에, 실시의 형태 2에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 실시의 형태 2에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1에 의한 발광 소자에 대해서 요철부(14)의 구조가 상이한 것을 특징으로 하고 있다.
도 5는, 실시의 형태 2에 의한 발광 소자의 요철부(14)를 기울기 위쪽에서 보아 확대하여 나타낸 도면이다. 또한, 실시의 형태 2에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1에 의한 발광 소자에 대해서, 요철부(14) 이외의 구조는 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부(141)는 육각추의 형상을 갖고 있다. 또, 볼록부(141)는 간격 A가, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장의 반도체층(1) 내에서의 파장의 수배(예를 들어 2배, 5배, 10배 등)를 중심으로 하여, 상기 파장을 하회하지 않는 소정 범위 내에서 랜덤하게 불균일을 갖게 하여 배열되어 있다. 예를 들어, 반도체층(1)이 GaN계의 재료로 구성되는 경우, 굴절률은, 약 2.5이기 때문에, 발광층(12)으로부터 파장이 460㎚인 광이 방출된다고 하면, 방출된 광의 반도체층(1) 내에서의 파장은, 184(=460／2.5)㎚가 된다. 따라서, 수백(예를 들어 500)㎚를 중심으로 하여 184㎚를 하회하지 않는 범위 내에 있어서 랜덤하게 일정한 불균형을 갖게 한 간격 A로 볼록부(141)가 배열되면, 요철부(14)로부터 취출되지 않은 광은, 정반사 이외의 각도로, 게다가 일정한 불균일을 가진 각도로 반사되기 때문에, 다중 반사 후에 탈출하여 요철부(14)로부터 취출될 확률을 더욱 높 게 할 수 있다.
또한, 간격 A가 랜덤이 되는 볼록부(141)는, KOH 용액(수산화칼륨 용액)을 이용하여, 광 조사하면서 에칭하는 광 어시스트 에칭에 의해, 마스크리스로 간단하고 또한 저비용으로 제조 가능해진다. 또한, 볼록부(141)의 형상으로서는, 제조의 용이화의 관점에서 육각추가 채용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 반도체층(1)으로서 채용된 재료의 특성에 따라, 제조 용이한 형상, 예를 들어 사각추, 삼각추, 원추 등이 채용되어도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 2에 의한 발광 소자에 의하면, 간격 A가 랜덤이 되도록 반도체층(1)의 상면(S1)에 볼록부(141)가 형성되었기 때문에, 요철부(14)로부터 취출되지 않은 광이, 여러 가지의 각도로 반사되기 때문에, 광 취출 효율을 보다 높일 수 있다.
(실시의 형태 3)
다음에, 실시의 형태 3에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 6은, 실시의 형태 3에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 3에 의한 발광 소자는, 반도체층(1)의 상면(S1)의 형상을, 렌즈 작용을 갖는 형상으로 한 것을 특징으로 한다. 렌즈 작용이란, 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈와 같이 집광 또는 발산하는 작용이다. 또한, 실시의 형태 3에 있어서, 실시의 형태 1, 2와 동일한 것은 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 보다 구체적으로는, 도 6에 나타내는 예에서는, 요철부(14a)를 구성하는 각 볼록부(141a)의 형상이 볼록 렌즈형으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 또, 볼 록부(141a)의 간격 A는, 실시의 형태 1와 동일하게, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장을λ, 반도체층(1)의 굴절률을 n으로 하면, A≥λ／n이다.
이와 같이, 볼록부(141a)의 형상을 볼록 렌즈형으로 함으로써, 요철부(14a)로부터 취출되는 광의 배광을 제어하는 것이 가능해지고, 조명 기구의 발광 소자로서 적합한 발광 소자의 제공이 가능해진다. 또한, 볼록부(141a)의 형상은, 볼록 렌즈형에 한정되지 않고, 요철부(14a)로부터 취출되는 광의 배광을 어떻게 제어하고자 하는지에 따라 적당하게 변경된다.
예를 들어, 볼록부(141a)의 형상은, 도 6에 나타내는 볼록 렌즈형 대신에, 도 7에 나타내는 바와 같이 프레넬 렌즈 형상으로 되어도 된다. 도 7은, 볼록부(141a)를 프레넬 렌즈 형상으로 한 경우의 볼록부(141a)의 상면도를 나타내고 있다. 도 8은, 도 7에 나타내는 볼록부(141a)를 참조 부호 VIII－VIII로 나타내는 선으로 절단한 경우에서의 발광 소자의 단면도를 나타내고 있다.
여기서, 도 8에서 나타내는 프레넬 렌즈를 구성하는 소렌즈부(142a)는, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이 반경이 상이한 복수의 미세한 원통형의 볼록부(143a)로 이루어지는 서브 파장 회절 격자에 의해 구성되어도 된다. 도 9의 (a)는, 서브 파장 회절 격자의 상세한 구조를 나타내는 도면이고, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 상면도이며, 도 9의 (c)는 도 9의 (b)의 영역 D1의 확대도이다.
도 9b에 나타내는 바와 같이, 볼록부(143a)의 반경은, 소렌즈부(142a) 표면의 수평면에 대한 기울기에 따라 변경되고 있다. 보다 구체적으로는, 소렌즈부(142a) 표면의 기울기가 완만함에 따라 반경이 커지도록 볼록부(143a)의 반경이 정해져 있다. 볼록부(143a)의 반경은, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장보다도 작다. 이와 같이, 도 8에 나타내는 프레넬 렌즈을 도 9의 (a)~9의 (c)에 나타내는 서브 파장 회절 격자에 의해 구성해도, 프레넬 렌즈와 동일한 작용을 나타낼 수 있다.
또, 도 7에 나타내는 볼록부(141a)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 존 플레이트에 의해 구성되어도 된다. 또한, 실시의 형태 3에 나타내는 요철부(14a)는, 공지의 서멀 리플로우법이나 나노 프린트법을 이용함으로써 용이하게 실현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 3에 의한 발광 소자에 의하면, 볼록부(141a)가 렌즈 작용을 갖는 형상으로 되었기 때문에, 조명 기기에 매우 적합한 발광 소자가 제공 가능해진다. 또, 볼록부(141a)가 프레넬 렌즈 형상, 서브 파장 회절 격자 형상, 존 플레이트 형상으로 됨으로써, 볼록부(141a)의 두께가 두꺼워지는 일 없이 볼록부(141a)를 투과하는 광의 초점 거리가 제어 가능해진다.
(실시의 형태 4)
다음에, 실시의 형태 4에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 실시의 형태 4에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~3의 발광 소자의 반사층(2)을 구성하는 부재로서 은을 주성분으로 하는 합금(은 합금)을 채용한 것을 특징으로 한다. 특히, 실시의 형태 4에서는, 반사층(2)으로서 AgPdCu계 은 합금을 채용하고 있다. 반사율을 높인다는 관점으로부터 반사층(2)으로서 Ag를 채용하는 것이 바람직하다. 그러나 Ag는, GaN과의 전기 전도성이 좋지 않고, 산화도 되기 쉽기 때문에, GaN과의 전기 전도성이 좋고 산화도 되기 어려운 은 합금을 채용하는 것이 보다 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 4에 의한 발광 소자에 의하면, 반사층(2)으로서 은 합금을 채용했기 때문에, 반사층(2)이 고반사율을 갖고, 또한 GaN과의 전기 전도성도 양호해져 광 취출 효율이 높은 발광 소자가 제공 가능해진다.
(실시의 형태 5)
다음에, 실시의 형태 5에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 11은, 실시의 형태 5에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 5에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~4의 발광 소자의 반사층(2)으로서, 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)으로 구성되는 반사층(2a)을 채용한 것을 특징으로 하고 있다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 발광 소자는, GaN계의 재료로 구성된 반도체층(1)과, 반도체층(1)의 면 상에 형성된 반사층(2a)을 구비하고 있다.
반도체층(1)은, 반사층(2a)의 면 상에 형성된 p형 반도체층(11)과, p형 반도체층(11)의 면 상에 형성된 발광층(12)과, 발광층(12)의 면 상에 형성된 n형 반도체층(13)을 구비하고 있다. n형 반도체층(13)의 면 상에는, 볼록부 또는 오목부(141)가 일정한 간격 A(주기 A)로 형성되어 있다. 간격 A는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장보다 길다. 구체적으로는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 파장을 λ, 반도체층(1)의 굴절률을 n으로 하면, 간격 A는, A≥λ／n이다. 도 11에 나타내는 예에서는, 광이 취출되는 측의 면은, n 형 반도체층(13)의 상면이다.
반사층(2a)은 발광층(12)에서 발광되는 광의 파장에 대해서, 90％ 이상의 반사율을 갖는 층이고, 본 실시의 형태에서는, 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)을 구비하고 있다.
백금층(21)은, 상면에서 보아 메시 형상 혹은 섬 형상으로 형성된 백금(Pt)으로 이루어지는 층이고, 반도체층(1)에서의 p형 반도체층(11)의 면 상에 형성된다. 섬의 형상은, 예를 들어, 상면에서 보아 예를 들어, 타원형(원형을 포함함) 및 사각형이나 육각형 등의 다각형 등이다. 백금층(21)은, p형 반도체층(11)과 도전성 산화물층(22)의 전기적 접속을 확보하기 위해서 형성된다.
도전성 산화물층(22)은, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)나 ZnO 등의 도전성을 갖고, 발광층(12)에서 발광하는 광의 파장에 대해서 투명한 금속 산화물로 이루어지는 층이다. 도전성 산화물층(22)은, 백금층(21)이 메시 형상 혹은 섬 형상이기 때문에, 그 일부가 반도체층(1)의 p형 반도체층(11)에 접촉하도록 백금층(21)의 면 상에 형성된다. 바꾸어 말하면, 반도체층(1)의 p형 반도체층(11)과 도전성 산화물층(22)의 사이에 메시 형상 또는 섬 형상의 백금층(21)이 개재하도록, 도전성 산화물층(22)이 반도체층(1)에서의 p형 반도체층(11)의 면 상에 형성된다. 도전성 산화물층(22)이 반도체층(1)의 p형 반도체층(11)과 금속층(23)의 사이에 개재함으로써, 컨택트 저항이 저하되고, 도전성, 즉 캐리어 주입 효율이 향상된다.
금속층(23)은, 예를 들어, 은(Ag), 은을 주성분으로 하는 은 합금, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 합금(알루미늄 합금) 등의 금속(합금을 포함함)으로 이루어지는 층이다. 금속층(23)에서의 높은 반사율을 유지하기 위해서, 도전성 산화물층(22)의 반도체층(1)에 접촉하는 면적(개구율)은, 80％ 이상이 바람직하다.
이러한 반사층(2a)은, 일 실시예에서는, 예를 들어, 백금층(21)이 1.5㎚이하로 되고 도전성 산화물층(22)이 5㎚ 이하인 ITO로 되며, 금속층(23)이 300㎚인 은으로 된다. 그리고 도시하지 않지만 전극 패드로 하기 위해서, 은의 금속층(23)의 하면에 베이스층으로서의 두께 30㎚의 니켈(Ni)층과 두께 1000㎚의 금(Au)층이 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 이러한 구성의 발광 소자에 의하면, 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)으로 이루어지는 반사층(2a)을 채용했기 때문에, 금속층(23)이 고반사율을 갖고, 또한 p형 반도체층(11)과 오믹 컨택트하여, 광 취출 효율이 높은 발광 소자를 제공 가능해진다. 예를 들어, 상기 일 실시예에서는, 반사층(2a)이 약 91.5％인 반사율을 나타내고, n형 반도체층(13)의 상면에 형성된 요철부(14)와의 상승 효과에 의해서, 약 60％ 이상의 광 취출 효율을 기대할 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에 있어서, 더욱 양호한 오믹 컨택트로 하기 위해서, p형 반도체층(11)에 예를 들어 마그네슘(Mg) 등의 p형 불순물이 첨가되어도 된다.
(실시의 형태 6)
다음에, 실시의 형태 6에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 12는, 실시의 형태 6에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 12에 나타내는 바 와 같이 실시의 형태 6에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~4의 발광 소자의 반사층(2)으로서 DBR(Distributed Bragg Reflector)로 구성되는 반사층(2b)을 채용한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 실시의 형태 6에 있어서, 실시의 형태 1~4와 동일한 것은 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 본 실시의 형태에서는, DBR은, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장의 1／4 파장의 두께를 갖는 서로 굴절률이 상이한 층을 복수층 중첩하여 구성되는 반사경이다. DBR에서는, 광의 간섭 효과에 의한 브래그 반사에 의해서 각층에서의 반사파가 서로 강하게 함으로써, 높은 반사율을 얻을 수 있다. 본 실시의 형태에서는, AlGaN／GaN의 1페어층이 50페어분 적층된 DBR을 채용하고 있다. 이것에 의해, 반사층(2)은 99％ 이상의 반사율을 실현할 수 있다. 이러한 DBR은, 예를 들어, 전자빔(EB)의 증착에 의해 형성 가능하다.
DBR은, 거의 100％의 반사율을 실현하는 것이 가능하지만, 공지의 DBR에서는 도 12에 나타내는 AB면의 법선 방향으로 입사하는 광, 즉, 입사각 0도로 입사하는 광에 대해서, 반사율이 100％가 되도록 설계된다. 이것은, DBR을 구성하는 각층의 층두께(d1)가, 입사하는 광의 파장의 1／4로 설정되어 있기 때문이다.
그러나 도 13의 A에 나타내는 바와 같이, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 배광 분포는, 입사각이 0도에서 90도로 가까워짐에 따라 광속이 증대한다. 또, 도 13의 B에 나타내는 바와 같이, 요철부(14)의 형상에 따라 입사각과 요철부(14)로부터의 투과율의 관계도 상이하다.
도 13의 A는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 배광 분포를 나타낸 그래프 이며, 세로축은, 광속(lm)의 상대 강도를 나타내고, 가로축은, 각도(deg)를 나타내고 있다. 또한, 각도는, 발광층(12)으로부터의 광의 법선 방향에 대한 각도를 나타내고 있다. 도 13의 A에 나타내는 바와 같이, 발광층(12)으로부터 방출되는 광속은, 각도가 커짐에 따라 증대하고 있는 것을 알 수 있다.
도 13의 B는, 요철부(14)의 형상에 의한 투과 특성을 나타낸 그래프이며, 세로축은, 요철부(14)로부터의 투과율(광 취출 효율)을 나타내고, 가로축은, 상면(S1)으로의 입사각을 나타내고 있다. 또, 도 13의 B에 있어서, 그래프 C31은, 요철부(14)의 단면 형상을 평면형으로 한 경우를 나타내고, 그래프 C32는, 요철부(14)의 단면 형상을 삼각파형으로 한 경우를 나타내며, 그래프 C33은, 요철부(14)의 단면 형상을 정현파형으로 한 경우를 나타내고, 그래프 C34는, 요철부(14)의 단면 형상을 방형파형으로 한 경우를 나타내며, 그래프 C35는, 요철부(14)의 형상을 원형으로 한 경우를 나타내고, 그리고, 그래프 C36은, 요철부(14)의 단면 형상을 유발형으로 한 경우를 나타내고 있다.
도 13의 B에 나타내는 바와 같이, 요철부(14)의 형상에 따라 광의 투과 특성이 크게 상이한 것을 알 수 있다. 여기서, 1회의 투과에서의 광 취출 효율은, 일반적으로, 하기 식에 의해서 표시된다.
광 취출 효율 η=∫(투과율(θ)×배광 분포(θ))dθ
그 때문에, 요철부(14)로부터 실제로 외부에 취출되는 광량은, 도 13의 A에 나타내는 그래프와 도 13의 B에 나타내는 그래프 C31~C36의 어느 하나의 그래프가 겹친 영역이 된다.
예를 들어, 도 13의 B의 방형파를 나타내는 그래프 C34에 있어서는, 광속 강도가 큰 범위에서 투과율이 낮은 각도인 30도에서 90도의 범위 내의 중간의 60도의 각도에 대해서, DBR의 반사율이 99％ 이상이 되도록 DBR이 설계되면 된다. 이것은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 법선 방향에 대해서 각도(θ=60도)의 직선상에서의 각층의 길이가, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 중에서의 파장 λ＇의 1／4가 되도록 DBR의 층두께(d1)가 설정되는 것에 의해서 실현된다. 이것에 의해, 30도에서 90도까지의 투과율이 증대하고, 광 취출 효율을 증대시키는 것이 가능해진다.
또, 도 13의 B의 삼각형파를 나타내는 그래프 C32에 있어서는, 투과율이 낮은 70도 부근의 광의 반사율이 99％ 이상이 되도록 DBR이 설계되면 된다. 이것은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 법선 방향에 대한 각도(θ=70도)의 직선형상에서의 각층의 길이가, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 중에서의 파장 λ＇의 1／4이 되도록, DBR의 층두께(d1)가 설정되는 것에 의해서 실현된다. 또한, 그래프 C32에 있어서, 각도 40도 부근의 투과율도 낮기 때문에, 각도 40도 부근의 광의 반사율이 높아지도록 DBR을 설계하는 것도 생각된다. 그러나 도 13의 A에 나타내는 바와 같이, 각도 40도 부근보다도 각도 70도 부근 쪽이 광속의 값이 크기 때문에, 광 취출 효율을 높이기 위해서는, 각도 70도 부근의 반사율이 높아지도록 DBR이 설계되는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 6에 의한 발광 소자에 의하면, 반사층(2b)이 DBR에 의해서 구성되었기 때문에, 반사층(2b)의 반사율이 높아지고, 광 취출 효율이 보다 높아진다. 또, 요철부(14)의 형상에 따라서 정해지는 투과 특성에 있어서 투과율이 낮은 각도의 광의 DBR에서의 반사율이 높아지도록 DBR의 층두께가 설정되어 있기 때문에, 1회로 투과할 수 없는 광의 다중 반사에 의한 손실이 저감되고 광 취출 효율이 보다 높아진다.
(실시의 형태 7)
다음에, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 15는, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~4의 발광 소자의 반사층(2)으로서, 알루미늄, 은 또는 은 합금으로 이루어지는 금속층(23)과, 이 금속층(23) 상에 적층된 DBR(24)에 의해서 구성되는 반사층(2c)을 채용한 것을 특징으로 하고 있다. 이 반사층(2c)에서의 DBR(24)의 위에 반도체층(1)이 형성된다. 즉, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 6에 의한 발광 소자에서의 DBR의 하면에 금속층이 더 적층된 구성이다. 또한, 실시의 형태 7에 있어서, 실시의 형태 1~4와 동일한 것은, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 16은, 은 또는 은 합금(은／은 합금)과 DBR의 입사각과 반사율의 관계, 및, 알루미늄(Al)과 DBR의 입사각과 반사율의 관계를 나타내는 반사율 특성의 그래프이다. 도 16의 세로축은, 반사율(％)을 나타내고, 가로축은 입사각을 나타내고 있다. 도 16의 (a)에 있어서, 실선은 은 또는 은 합금의 반사율 특성을 나타내고, 일점 쇄선은 알루미늄의 반사율 특성을 나타내며, 그리고, 2점 쇄선은 DBR의 반사율 특성을 나타내고 있다. 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 은 또는 은 합금의 반사율 및 알루미늄의 반사율은, 입사각이 0도에서 75도 부근까지는, DBR보다 낮지만, 75도를 초과한 부근에서는 DBR보다 높아진다. 또한, 은 또는 은 합금의 반사율이 알루미늄의 반사율보다도 높다.
따라서, 도 15와 같이 반사층(2c)이 구성되면, 반사층(2c)은, 도 16의 (b)에 나타내는 DBR의 반사율 특성과 은 또는 은 합금의 반사율 특성이 합성된 반사율 특성을 갖게 된다. 혹은, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같은 DBR의 반사율 특성과 알루미늄의 반사율 특성이 합성된 반사율 특성을 갖게 된다.
그 결과, 전입사각에 대해서 높은 반사율을 갖는 반사층(2c)을 구성하는 것이 가능해진다. 또한, 일반적으로 DBR은, 복수의 페어층으로 구성되지만, 특별한 경우로서 이 고반사의 금속층과 DBR을 적층한 반사층(2c)의 경우에서는, DBR의 층수는 1층이어도 된다.
이러한 반사층(2c)에서의 반사율의 각도 의존성에 대해서 시뮬레이션을 행하였다. 도 17은, 시뮬레이션에 이용된 반사층(2c)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 18은, 반사층(2c)에서의 반사율의 각도 의존성을 나타내는 시뮬레이션 결과이다. 도 18의 세로축은, 강도 반사율을 나타내고, 가로축은, GaN으로부터 DBR로의 입사 각도를 나타낸다. C41은 DBR(24)과 은의 금속층(23)으로 이루어지는 반사층(2c)의 경우에서의 반사율을 나타내고, C42는 DBR로 이루어지는 반사층(2b)의 경우에서의 반사율을 나타낸다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 시뮬레이션에 이용된 반사층(2c)은, p형 반도체층(11)으로서의 GaN층 상에 DBR(24)이 적층되고, DBR(24) 상에 두께 300㎚의 은 으로 이루어지는 금속층(23)이 적층된다. DBR(24)은 TiO2와 MgF2의 페어층이 15층 적층되고, 또한 TiO2가 적층되어 있다. 파장 λ(=460㎚)의 1／4n으로 하기 위해, TiO2는, 그 굴절률이 2.24이며, 그 막두께가 51.34㎚로 되고, MgF2는, 그 굴절률이 1.38이고, 그 막두께가 83.33㎚로 되어 있다. 은의 복소 굴절률은, 0.055－3.32i(i는, 허수 단위)이다.
도 18에서 알 수 있듯이, 반사층(2)이 DBR로 이루어지는 반사층(2b)인 경우에서는, 입사각이 약 17도로부터 약 50도까지의 범위 및 약 60도로부터 약 90도까지의 범위에 있어서, 반사율의 저하를 볼 수 있다. 한편, 반사층(2)이 DBR과 은의 금속층으로 이루어지는 반사층(2c)인 경우에서는, 입사각이 0도에서 90도의 전체 범위에 걸쳐서 거의 반사율의 저하가 보이지 않고, 약 95％ 이상의 반사율이 유지되고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자에 의하면, 반사층(2c)이 DBR(24)과 금속층(23)에 의해서 구성되었기 때문에, 각층이 서로 보충하여 0도에서 90도까지의 넓은 범위의 입사각에 걸쳐서 반사층(2c)의 반사율을 높일 수 있고 광 취출 효율을 보다 높일 수 있다.
(실시의 형태 8)
다음에, 실시의 형태 8에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 19는, 실시의 형태 8에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 8에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~4의 발광 소자의 반사 층(2)으로서 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)과 DBR(24)로 구성되는 반사층(2d)을 채용한 것을 특징으로 하고 있다. 이 반사층(2d)의 백금층(21) 위에 반도체층(1)이 형성된다. 또한, 실시의 형태 8에 있어서, 실시의 형태 1~4와 동일한 것은, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
반사층(2d)은 발광층(12)에서 발광되는 광의 파장에 대해서, 90％ 이상의 반사율을 갖는 층이고, 본 실시의 형태에서는, 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)과 DBR(24)을 구비하고 있다. 백금층(21) 및 도전성 산화물층(22)은, 실시의 형태 5에 의한 발광 소자의 백금층(21) 및 도전성 산화물층(22)과 동일하고, 그 설명을 생략한다.
DBR(24)은, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자의 DBR(24)과 동일하고, 본 실시의 형태 8에서는, 상면에서 보아 메시 형상 혹은 섬 형상으로 형성되어 도전성 산화물층(22)의 하면에 형성된다. 섬의 형상은, 예를 들어, 상면에서 보아 예를 들어, 타원형(원형을 포함함) 및 사각형이나 육각형 등의 다각형 등이다. 이와 같이 DBR(24)이 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있으므로, DBR(24)의 도전율이 낮은 경우에도 도전성 산화물층(22)과 금속층(23) 사이에서의 전기 전도를 확보할 수 있다. 또한, 도전성 산화물층(22)과 금속층(23) 사이에서의 전기 전도를 확보하는데 있어서 충분한 도전율을 DBR(24)이 갖고 있는 경우에는, DBR(24)은 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)의 계면 전면에 형성되어도 된다.
금속층(23)은, 실시의 형태 7에 의한 발광 소자의 금속층(23)과 동일하고, 본 실시의 형태 8에서는, DBR(24)이 메시 형상 혹은 섬 형상이기 때문에, 그 일부 가 도전성 산화물층(22)에 접촉하도록 DBR(24)의 하면에 형성된다. 바꾸어 말하면, 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)의 사이에 메시 형상 또는 섬 형상의 DBR(24)이 개재하도록 금속층(23)이 도전성 산화물층(22)의 하면에 형성된다.
이러한 반사층(2d)은, 일 실시예에서는, 예를 들어, 백금층(21)이 1.5㎚ 이하로 되고, 도전성 산화물층(22)이 5㎚ 이하인 ITO로 되며, 금속층(23)이 300㎚인 은으로 되고, DBR(24)이 TiO2와 MgF2의 조를 15조 적층함과 더불어 마지막에 TiO2를 적층한 반사경이 된다. 그리고 도시하지 않지만, 전극 패드로 하기 때문에, 은의 금속층(23)의 하면에, 베이스층으로서의 두께 30㎚의 니켈(Ni)층과 두께 1000㎚의 금(Au)층이 형성된다.
이러한 반사층(2d)에서의 반사율의 각도 의존성에 대해서 시뮬레이션을 행하였다. 도 20은, 시뮬레이션에 이용된 반사층(2d)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 21은, 반사층(2d)에서의 반사율의 각도 의존성을 나타내는 시뮬레이션 결과이다. 도 21의 세로축은, 강도 반사율을 나타내고, 가로축은, GaN로부터 DBR로의 입사 각도를 나타낸다. C51은 DBR(24)과 은의 금속층(23)으로 이루어지는 반사층(2c)의 경우에서의 반사율을 나타내고, C52 및 C53은 ITO의 도전성 산화물층(22)과 DBR(24)과 은의 금속층(23)으로 이루어지는 반사층(2d)인 경우에서의 반사율을 나타낸다. C52는, ITO의 막두께가 5nm인 경우를 나타내고, ITO의 막두께가 50㎚인 경우를 나타낸다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 시뮬레이션에 이용된 반사층(2d)은, p형 반도 체층(11)으로서의 GaN층 상에 ITO의 도전성 산화물층(22)이 형성되고, 도전선 산화물층(22) 상에 DBR(24)이 형성되며, DBR(24) 상에 두께 300㎚의 은으로 이루어지는 금속층(23)이 형성된다 . ITO는 그 막두께가 5㎚ 및 50㎚인 각 경우가 시뮬레이트로 되고, 그 복소 굴절률은, 2.3－0.008i이다. DBR(24)은, TiO2와 MgF2의 페어층이 15층 적층되고, 또한, TiO2가 적층되어 있다. 파장 λ(=460㎚)의 1／4n로 하기 위해, TiO2는, 그 굴절률이 2.24이며, 그 막두께가 51.34㎚로 되어 있다. 즉, 도 20에 나타내는 반사층(2d)은, 도 17에 나타내는 반사층(2c)에 대해서 ITO가 GaN와 DBR의 사이에 개재하는 구성이다.
도 21에서 알 수 있듯이, 반사층(2)이 ITO를 포함하는 반사층(2d)인 경우에서는, ITO가 광을 약간 흡수하기 때문에, 반사층(2)이 ITO를 포함하지 않는 반사층(2c)인 경우에 비교하여, 반사율이 다소 저하되지만, 입사각이 0도에서 90도의 전체 범위에 걸쳐서 양호한 반사율이 유지되고 있다. ITO의 막두께가 얇을수록 전체적으로 반사율이 보다 양호하다. 특히, ITO의 막두께가 5㎚인 경우에서는, 입사각이 0도에서 90도의 전체 범위에 걸쳐서 거의 90％ 이상의 반사율이 유지되고 있다. 또, ITO의 막두께가 50㎚인 경우에서도, 입사각이 0도에서 약 70도의 범위에 걸쳐서 거의 90％ 이상의 반사율이 유지되고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 이러한 구성의 발광 소자에 의하면, 백금층(21)과 도전성 산화물층(22)과 금속층(23)과 DBR(24)로 이루어지는 반사층(2d)을 채용했기 때문에, 0도에서 90도까지의 넓은 범위의 입사각에 걸쳐서 반사층(2d)의 반사율이 높아지고, 동시에 반사층(2d)이 p형 반도체층(11)과 오믹 컨택트하여, 광 취출 효율의 보다 높은 발광 소자가 제공 가능해진다.
또한, 전술한 실시 형태에 있어서, DBR(24)은 DBR을 구성하는 각 페어층의 막두께나 굴절률이 서서히 변화하는 찹 DBR이어도 된다. 찹(chirp) DBR 구조로 함으로써, DBR에서의 DBR 구조에 입사하는 광의 특정의 파장대나 각도대에서 발생하는 국소적 반사율의 저하인 반사율의 리플이 감소되고, 전체의 반사율이 향상된다. 반사층(2d)의 경우, DBR의 층수는, 1층이어도 된다.
(실시의 형태 9)
다음에, 실시의 형태 9에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 22는, 실시의 형태 9에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 실시의 형태 9에 의한 발광 소자는, 반사층(2e)으로서, 포토닉 결정을 채용한 것을 특징으로 하고 있다. 포토닉 결정은, 모든 입사 각도에 대해서도 거의 100％의 반사율을 실현할 수 있다. 또한, 실시의 형태 9에 있어서, 실시의 형태 1~4와 동일한 것은, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 23은, 포토닉 결정으로서 인버스 오팔 구조의 포토닉 결정을 채용한 경우에서의 반사층(2e)의 확대도를 나타내고 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 3차원의 포토닉 결정은, 구형으로 이루어지는 복수의 거품형으로 배열된 공동을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 공동의 피치는, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장의 약 1／2의 길이를 갖고 있다. 보다 구체적으로는, 반도체층(1)으로서 GaN를 채용하고, 발광층(12)에서 460㎚의 광이 방출된다고 하면, GaN의 굴절률은 약 2.5이기 때문에, 공동의 피치는, (460／2.5)×(1／2)= 약 100㎚로 하는 것이 바람직하다.
이 인버스 오팔 구조를 갖는 포토닉 결정은, 공지의 인버스 오팔법에 따라 용이하게 작성될 수 있다. 이 인버스 오팔법에서는, 우선, 공동에 상당하는 미립자가 적층된다. 다음에, 적층된 미립자가 유기 용제에 침지된다. 그리고 이 유기 용제가 구워 굳혀지고, 유기 용제를 탄화시킨 후에, 미립자가 녹여진다. 이것에 의해서, 인버스 오팔 구조가 형성된다. 또한, 카본은, 도전성을 갖기 때문에, 별도 전극을 형성하지 않아도, 포토닉 결정을 그대로 전극으로서 이용하는 것이 가능하다.
또, 실시의 형태 9에서는, 반사층(2e)에 채용하는 포토닉 결정으로서 포러스 Si 포토닉 결정(2차원의 포토닉 결정)이 채용되어도 된다. 도 24는, 포러스 Si 포토닉 결정의 단면도를 나타내고 있다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 2차원의 포토닉 결정은, 파이프형상의 공동이 매트릭스형상으로 배열된 구조를 갖고 있다. 또한, 반도체층(1)은, 이 파이프 상의 공동의 길이 방향과 직교하는 방향이 반도체층(1)의 상면(S1)과 평행이 되도록 포러스 Si 포토닉 결정 상에 적층된다.
또한, 포러스 Si 포토닉 결정과 GaN를 점착함으로써, 발광 소자가 제조되어도 되지만, 포러스 Si 포토닉 결정을 성장 기판으로 하여 GaN를 성장시킴으로써, 발광 소자를 제조해도 된다. 이렇게 함으로써, 포러스 Si 포토닉 결정과 GaN의 점착 공정이 생략되고, 또한 GaN의 품질이 향상 가능해지며, 발광 소자 내부의 양자 효율이 향상된다.
포러스 Si 포토닉 결정은, 공동의 길이 방향, 즉, 법선 방향에 대해서는 포토닉 밴드가 존재하지 않기 때문에, 반사율은 다소 약해지지만, 법선 방향에 대해서 기울기의 방향에는 포토닉 밴드를 갖기 때문에, 이 방향의 광에 대해서는, 높은 반사율이 실현된다. 또한, 포러스 Si 포토닉 결정은, 도전성을 갖기 때문에, 그대로, 전극으로서 이용하는 것이 가능하다.
또한, 실시의 형태 9에서는, 반사층(2e)에 채용하는 포토닉 결정으로서 기울기 회전 증착법(GLAD)에 따라 작성된 포토닉 결정이 채용되어도 된다. 도 25는, 기울기 회전 증착법에 따라 작성된 포토닉 결정의 확대도를 나타내고 있다. 기울기 회전 증착법은, 경사한 성장 기판을 소정 주기로 회전시키고, 포토닉 결정을 성장 기판상에 스파이럴형으로 성장시키는 수법이다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 9에 의한 발광 소자에 의하면, 포토닉 결정으로 이루어지는 반사층(2e)이 채용되었기 때문에, 어떠한 입사 각도에 대해서도 높은 반사율을 갖는 반사층(2e)을 실현하는 것이 가능해지고, 광 취출 효율을 높이는 것이 가능해진다.
(실시의 형태 10)
다음에, 실시의 형태 10에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 26은, 실시의 형태 10에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 실시의 형태 10에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~9에 의한 발광 소자에 대해서, 반도체층(1)의 두께, 즉, 반도체층(1)의 요철부(14)의 저부를 포함하는 면(S1)과 하면(S2)의 거리(d2)를, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 반도체층(1) 내에서의 파장의 수배 이내인 것을 특징으로 한다. 또한, 실시의 형태 10에 있어서, 실시의 형태 1~9와 동일한 것은, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 도 27은, 발광층(12)으로부터 방출되는 광의 발광 분포를 입체적으로 나타낸 도면이다. 도 27에 나타내는 바와 같이, 발광층(12)으로부터 방출되는 광은, 도면 중 검게 나타내는 바와 같이 법선 방향의 성분이 가장 많다. 그러나 법선 방향의 광은, 볼록부(141)의 상면이 법선 방향과 직교하고 있기 때문에, 요철부(14)에 의한 각도 변환 작용을 받을 수 없는 우려가 있다.
따라서, 거리(d2)를 발광층(12)으로부터 방출된 광의 파장의 수배, 바람직하게는 1~5배, 더욱 바람직하게는, 동일하게 함으로써, 법선 방향의 광도, 요철부(14)에 의한 각도 변환 작용을 받아 광 취출 효율을 보다 높일 수 있다. 구체적으로는, 거리(d2)는 발광층(12)으로부터의 광의 파장을 460㎚, 반도체층(1)의 굴절률을 2.5로 하면, 180㎚~1000㎚로 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 10에 의한 발광 소자에 의하면, 거리(d2)가 파장의 수배 혹은 거의 동일하게 되었기 때문에, 광 취출 효율을 더욱 높이는 것이 가능해진다.
(실시의 형태 11)
다음에, 실시의 형태 11에 의한 발광 소자에 대해 설명한다. 도 28은, 실시의 형태 11에 의한 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 28의 A는, 발광 소자가 세로형인 경우를 나타내고, 도 28의 B는, 발광 소자가 플립 칩형인 경우를 나타낸다. 실시의 형태 11에 의한 발광 소자는, 실시의 형태 1~10에 의한 발광 소 자에 대해서, 반도체층(1)의 발광층(12)으로 전력을 공급하는 p형 및 n형 전극을 마련하고, 또한, n형 전극도 고반사율의 전극을 채용한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 실시의 형태 11에 있어서, 실시의 형태 1~10과 동일한 것은, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
반도체층(1)의 발광층(12)으로 전력을 공급하는 경우, 1조의 p형 및 n형 전극이 발광층(12)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되는 세로형과, 1조의 p형 및 n형 전극이 발광층(12)에 대해서 동일측에 배치되는 플립 칩형(이하, 「FC형」이라고 약기함)이 있다.
이 세로형의 발광 소자는, 예를 들어, 도 28의 A에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 1~10에 의한 발광 소자에서의 반사층(2)(2a~2e)이 p형 전극으로 되고 있고, 반도체층(1)에서의 n형 반도체층(13)의 상면에 n형 전극(5)이 형성되고, p형 전극의 반사층(2)(2a~2e)과 n형 전극(5)이 발광층(12)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되어 있다. 그리고 이 세로형의 발광 소자에는, p형 전극의 반사층(2)(2a~2e)에 플러스측 전압(＋측 전압)을 인가하기 위한 배선 금속층(3)이 반사층(2)(2a~2e)의 하면에 형성되고, 이들 반도체층(1), 반사층(2)(2a~2c) 및 배선 금속층(3)을 지지하는 지지층(4)이 배선 금속층(3)의 하면에 배치되어 있다.
또, FC형의 발광 소자는, 예를 들어, 도 28의 B에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 1~10에 의한 발광 소자에서의 반사층(2)(2a~2e)이 p형 전극으로 되어 있고, 발광층(12)에 대해서 반사층(2)(2a~2e)이 형성되어 있는 측에서 반도체층(1)에서의 n형 반도체층(13)이 외부에 면하도록 발광층(12), p형 반도체층(11) 및 반사 층(2)(2a~2e)이 제거됨으로써, 노출면이 형성되고(혹은, 이러한 노출면이 형성되도록 n형 반도체층(13), 발광층(12) 및 p형 반도체층(11)이 형성되고, 이 p형 반도체층(11)의 하면에 반사층(2)(2a~2e)이 형성되며), 이 노출면에 n형 전극(5)이 형성되고, p형 및 n형 전극이 발광층(12)에 대해서 동일측에 배치되어 있다. 그리고 이 FC형의 발광 소자에는, p형 전극의 반사층(2)(2a~2e)에 플러스측 전압(＋측 전압)을 인가하기 위한 배선 금속층(31)이 반사층(2)(2a~2e)의 하면에 형성됨과 더불어, n형 전극(5)에 마이너스측 전압(-측 전압)을 인가하기 위한 배선 금속층(32)이 n형 전극(5)의 하면에 형성되고, 이들 반도체층(1), 반사층(2)(2a~2e) 및 배선 금속층(31, 32)을 지지하는 지지층(4)이 배선 금속층(31, 32)의 하면에 배치되어 있다.
도 29는, n형 전극(5)의 구조를 나타내는 단면도이다. 이러한 세로형 또는 FC형의 발광 소자에 이용되는 n형 전극(5)에는, 예를 들어, 도 29의 A에 나타내는 바와 같이, 백금층(51)과 도전성 산화물층(52)과 금속층(53)으로 구성되고, 80％ 이상의 반사율을 갖는 n형 전극(5a)이 채용된다.
백금층(51)은, 상면에서 보아 메시 형상 혹은 섬 형상으로 형성된 백금(Pt)으로 이루어지는 층이고, 반도체층(1)에서의 n형 반도체층(13)의 면 상에 형성된다. 섬의 형상은, 예를 들어, 상면에서 보아, 예를 들어, 타원형(원형을 포함함) 및 사각형이나 육각형 등의 다각형 등이다.
도전성 산화물층(52)은, 예를 들어 ITO나 ZnO 등의 도전성을 갖고, 발광층(12)에서 발광하는 광의 파장에 대해서 투명한 금속 산화물로 이루어지는 층이 다. 도전성 산화물층(52)은, 백금층(51)이 메시 형상 혹은 섬 형상이기 때문에, 그 일부가 반도체층(1)의 n형 반도체층(13)에 접촉하도록 백금층(51)의 면 상에 형성된다. 바꾸어 말하면, 반도체층(1)의 n형 반도체층(13)과 도전성 산화물층(52)의 사이에 메시 형상 또는 섬 형상의 백금층(51)이 개재하도록, 도전성 산화물층(52)이 반도체층(1)의 n형 반도체층(13)의 면 상에 형성된다. 도전성 산화물층(52)이 반도체층(1)의 n형 반도체층(13)과 금속층(53)의 사이에 개재함으로써, 컨택트 저항이 저하되고, 도전성, 즉 캐리어 주입 효율이 향상된다.
금속층(53)은, 예를 들어, 은, 은을 주성분으로 하는 은 합금, 알루미늄 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 알루미늄 합금 등의 금속(합금을 포함함)으로 이루어지는 층이다. 금속층(53)에서의 높은 반사율을 유지하기 위해서, 도전성 산화물층(22)의 반도체층(1)에 접촉하는 면적(개구율)은, 80％ 이상이 바람직하다.
이러한 n형 전극(5a)은, 일 실시예에서는, 예를 들어, 백금층(51)이 1㎚ 이하로 되고, 도전성 산화물층(52)이 5㎚ 이하인 ITO로 되며, 금속층(53)이 300㎚인 은으로 된다. 그리고 도시하지 않지만 전극 패드로 하기 위해서, 은의 금속층(53)의 면 상에, 베이스층으로서의 두께 30㎚의 니켈(Ni)층과 두께 1000㎚의 금(Au)층이 형성된다.
혹은, 이러한 세로형 또는 FC형의 발광 소자에 이용되는 n형 전극(5)에는, 예를 들어, 도 29의 B에 나타내는 바와 같이, 도 29의 A에 나타내는 n형 전극(5a)에서의 도전성 산화물층(52)과 금속층(53)의 사이에, 실시의 형태 6이나 실시의 형태 7에서의 DBR(24)과 동일한 DBR(54)이 더 설치된 n형 전극(5b)이 채용되어도 된 다. 또, 이 DBR(54)은, 실시의 형태 8에서의 DBR(24)과 같이, 상면에서 보아 메시 형상 혹은 섬 형상으로 형성되어도 된다.
일반적으로, n형 전극은, 비교적 반사율이 낮은 예를 들어 니켈(Ni) 등의 금속으로 형성되고, 광 취출 효율을 향상시키기 위해서, 반사율이 고려되어 있지 않은 사정에 있다. 특히, FC형에서는, p형 전극이 형성된 영역에 대응하는 발광층(12)의 영역에서만 발광한다고 생각되기 때문에, n형 전극의 반사율은, 광 취출에 효율의 향상에 기여하지 않는다고 생각되고 있는 사정에 있다. 통상, n형 전극의 면적은, 소자 면적 전체의 약 10％이기 때문에, n형 전극의 반사율이 비교적 낮으면 예를 들어 30％ 정도이면, p형 전극의 반사율을 85％ 이상으로 향상시켜도, 발광 소자의 평균 반사율은 80％ 정도가 된다. 그 때문에, 발광 소자 내를 다중 반사하는 광을 취출함에 있어서, 저반사율의 n형 전극은, 광 취출 효율의 향상을 방해하게 된다.
이 때문에, n형 전극이 예를 들어 도 29에 나타내는 n형 전극(5a, 5b)과 같은 80％ 이상의 반사율을 갖는 전극으로 됨으로써, 발광 소자의 평균 반사율의 향상이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 이러한 구성의 발광 소자에 의하면, 백금층(51)과 도전성 산화물층(52)과 금속층(53)을 구비하는 n형 전극(5a, 5b)을 채용했기 때문에, 금속층(53)이 고반사율을 갖고, 또한 n형 반도체층(13)과 오믹 컨택트하여, 광 취출 효율이 높은 발광 소자가 제공 가능해진다. 그리고 또한 DBR(54)을 구비하는 n형 전극(5b)이 채용되는 경우에서는, 또한 광 취출 효율이 높은 발광 소자가 제공 가능해진다.
또한, 전술의 n형 전극(5a, 5b)의 경우에 있어서, n형 반도체층(13)과의 컨택트 저항을 낮추기 위해서, 실리콘(Si), 구리(Cu), 테룰(Tc), 게르마늄(Gc) 및 주석(Sn) 중 1개 이상의 n형 도펀트 물질을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄 합금이 금속층(53)에 이용되어도 된다. 금속층(53)으로서 예를 들어, 히다치긴조쿠사 제 ATD 시리즈의 은 합금을 들 수 있다.
다음에, 실시의 형태 1의 요철부(14)를 반도체층(1)에 증착하는 경우의 발광 소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 30은, 요철부(14)를 증착하는 경우의 제조 방법을 나타낸 도면이다. 우선, 반도체층(1)의 상면에 레지스트(R1)를 도포한다(도 30의 A). 다음에, 도포된 레지스트(R1)에, 노광 및 현상, 혹은 나노 프린트법을 이용하여, 요철부(14)에 상당하는 형상을 부여한다(도 30의 B). 다음에, 형상이 부여된 레지스트(R1)에, 반도체층(1)과 거의 동일한 굴절률을 갖는 재료를 증착한다(도 30의 C). 본 실시 형태에서는, 반도체층(1)으로서 이용되는 GaN의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는 TiO2를 레지스트(R1)에 증착한다. 다음에, 레지스트를 리프트 오프한다(도 30의 D). 이것에 의해, 반도체층(1)에 요철부(14)를 증착시키는 것이 가능해진다.
요철부(14)와 같은 반도체면에 형성되는 미세 구조는 드라이 에칭 등의 에칭에 의해서 형성해도 되지만, 에칭을 실현하기 위한 장치는 매우 고가이다. 따라서, 도 30에 나타내는 바와 같이, 반도체층(1)과 거의 동일한 굴절률을 갖는 부재 를 반도체층(1)에 증착시켜 요철부(14)를 형성함으로써, 고가인 에칭의 장치를 사용할 필요가 없어지고, 저비용으로 요철부(14)를 형성할 수 있다.
(실시의 형태 12)
다음에, 실시의 형태 12에 의한 발광 장치에 대해 설명한다. 도 31은, 실시의 형태 12에 의한 발광 장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 실시의 형태 12에 의한 발광 장치는, 실시의 형태 1~11에 의한 발광 소자를 이용한 백색광을 방사하는 장치이다.
실시의 형태 12에 의한 발광 장치는, 도 31에 나타내는 바와 같이, 원판형의 기판(61) 상에 실시의 형태 11에 의한 발광 소자가 적재되고, 이 발광 소자의 광 취출 면 상에 이 발광 소자에서 발광되는 광의 파장을 변환하여 방사하는 파장 변환층(62)이 형성되며, 이들이 밀봉 부재(63)에 의해서 밀봉되어 구성된다.
기판(61)은, 발광 소자로부터 방사된 광이 밀봉 부재(63)에 효율적으로 반사되도록, 발광 소자가 적재되는 면이 고반사율로 되어 있다. 기판(61)은, 예를 들어, 은이나 알루미늄 등의 고반사율인 금속(합금을 포함함)으로 형성된다.
도 31에 나타내는 예에서는, 이 실시의 형태 11에 의한 발광 소자는, FC형이다. 그 지지층(4)은, 발광층(12)에서 생성되는 열을 방사하는 히트 싱크와 겸용되어 있다. 그리고 배선 금속층(31, 32)에는, 금 범프가 이용되어 있다. 이 실시의 형태 11에 의한 발광 소자는, 예를 들어, 청색의 파장 460㎚에 발광 피크를 갖도록 구성되어 있다. 또한, 이 실시의 형태 11에 의한 발광 소자는, 세로형이어도 된다.
파장 변환층(62)은, 본 실시의 형태의 발광 장치가 백색광을 방사하기 때문에, 주로 파장 460㎜ 부근의 청색광을 흡수하여 녹색광을 형광으로 발광하는 녹색 형광체와, 주로 파장 460㎜ 부근의 청색광을 흡수하여 적색광을 형광으로 발광하는 적색 형광체가 함유되어 있는 형광체 분산 유리로 구성되어 있다. 녹색 형광체로서 예를 들어, SrGa2S4：Eu2＋나, Y3(Al, Ga)5O12：Ce3＋ 등이 이용된다. 적색 형광체로서 예를 들어, CaS：Eu2＋나, SrS：Eu2＋ 등이 이용된다.
도 32는, 실시의 형태 12에 의한 발광 장치에서의 파장 변환층의 다른 구성을 나타내는 단면도이다. 파장 변환층(62)은, 도 32에 나타내는 바와 같이, 주로 파장 460㎚ 부근의 청색광을 흡수하여 적색광을 형광으로 발광하는 적색 형광체가 함유되어 있는 적색 형광체 분산 유리층(621)과, 청색광 및 적색광을 투과함과 더불어 녹색광을 반사하는 파장 선택 필터층(622)과, 주로 파장 460㎚ 부근의 청색광을 흡수하여 녹색광을 형광으로 발광하는 녹색 형광체가 함유되어 있는 녹색 형광체 분산 유리층(623)을 구비하고, 이들 적색 형광체 분산 유리층(621), 파장 선택 필터층(622) 및 녹색 형광체 분산 유리층(623)이 발광 소자의 광 취출면으로부터 멀어지는 방향으로 차례로 적층된 구조라도 된다. 즉, 적색 형광체 분산 유리층(621)이 발광 소자의 광 취출 면 상에 형성되고, 적색 형광체 분산 유리층(621)의 면 상에 파장 선택 필터층(622)이 형성되며, 파장 선택 필터층(622)의 면 상에 녹색 형광체 분산 유리층(623)이 형성된다. 파장 선택 필터층(622)에는, 예를 들어, 전술과 같은 파장 선택 특성을 구비하도록 구성된 DBR이 이용된다. 통상, 형 광체는, 소정의 파장으로 흡수 피크를 갖지만, 소정의 파장 범위에 걸쳐서 광을 흡수하고, 형광 발광한다. 이 때문에, 적색 형광체는, 녹색 형광체에서 발광된 녹색광도 적색광으로 파장 변환하기 때문에, 도 31에 나타내는 발광 장치로부터 방사되는 녹색의 발광 강도가 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 파장 변환층(62)이 적색 형광체 분산 유리층(621)과 녹색 형광체 분산 유리층(623)의 사이에 파장 선택 필터층(622)을 끼워 넣은 도 32에 나타내는 구조로 함으로써, 녹색 형광체 분산 유리층(623)에서 발광한 녹색광은, 파장 선택 필터층(622)에서 반사되고, 도 31에 나타내는 발광 장치로부터 방사되는 녹색의 발광 강도의 저하가 억제된다.
밀봉 부재(63)는, 예를 들어 유리가 이용되고, 반구 형상의 돔형으로 형성되어 있다. 일반적으로, 예를 들어 LED 등의 발광 장치에서는, 프레넬 로스를 저감하기 위해서, 공기보다도 굴절률이 높은 수지에 의해서 발광 소자의 주위가 충전되어 밀봉되지만, 본 실시의 형태 12에 의한 발광 장치에서는, 전술한 바와 같이, 반도체층(1)의 광 취출면에 요철부(14)가 형성되고, 프레넬 로스가 저감되고 있다. 이 때문에, 밀봉 부재(63)와 실시의 형태 11에 의한 발광 소자의 사이는, 반드시 수지에 의해서 충전될 필요가 없고 공기라도 된다. 또한, 이 관점으로부터 파장 변환층(62)의 표면은 볼록부가 소정의 간격으로 형성된 요철 구조를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 발광 소자의 주위에 수지가 충전되지 않은 경우에서는, 예를 들어 열이나 광에 의한 이 수지의 열화에 기인하는 발광 장치의 수명의 저하가 억제된다.
이러한 구성의 발광 장치에서는, 광 취출 효율이 높은 발광 장치가 제공 가 능해진다.
도 33은, 각도 평균 반사율 특성을 나타내는 도면이다. 도 33의 세로축은, 반사율을 나타내고, 가로축은, 파장(㎚)을 나타낸다. 이 경우에서의 반사율은, 0도에서 90도까지의 각 입사각에 대한 각 반사율의 평균값인 각도 평균 반사율이다.
그리고 이러한 구성의 발광 장치에서의 일 구성예로서 예를 들어, p형 전극으로서 기능하는 반사층(2)에 도 19에 나타내는 구성의 반사층(2d)이 채용되고, n형 전극(5)에 도 29의 B에 나타내는 n형 전극(5b)이 채용되는 경우에서는, 도 33에 나타내는 바와 같이, 평균 반사율은, 약 370㎚~약 700㎚의 넓은 파장 범위의 전체에 걸쳐서 높아진다. 이 때문에, 실시의 형태 11에 의한 발광 소자가 발광하는 청색광 뿐만이 아니라, 녹색 형광체 및 적색 형광체가 각각 발광하는 녹색광 및 적색광도 p형 전극의 반사층(2) 및 n형 전극(5)에서 거의 흡수되는 일 없이 반사된다. 따라서, 실시의 형태 12에 의한 발광 장치에서는, 약 370㎚~약 700㎚의 넓은 파장 범위에 걸쳐 광 취출 효율이 향상된다. 또한, 이 약 370㎚~약 700㎚의 파장 범위의 광은, 가시광이다.
본 명세서는, 상기와 같이 여러 가지 발명을 개시하고 있지만, 그 중 주된 발명을 이하에 정리한다.
제1 태양에 따른 발광 소자는, 발광층을 포함하는 반도체층과, 상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면의 전역 혹은 일부에, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 반도체층 중에서의 파장보다도 큰 피치로 형성된 요철로 이루어지는 요철부와, 상기 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 상기 반도체층의 면에 형성되고, 반사율 이 90％ 이상인 반사층을 구비한다. 그리고 요철부는, 요철의 단면 형상이 대략 상사형인 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 발광층에 의해 방출된 광 중, 탈출 원추 외에 방출된 광은, 요철부에 의한 각도 변환 작용을 받아 광이 취출되는 측의 면에서 반사되기 때문에, 반도체층 내부에서 반사를 반복하는 중에 외부에 취출된다. 여기서, 광이 취출되는 측의 면에 대해서 반대측인 면에는 반사율이 90％ 이상인 반사층이 형성되어 있다. 그 때문에, 반사층과 요철부의 상승 효과에 의해, 효율적으로 광을 취출할 수 있다
전술한 바와 같이, 본 발명자는 광이 취출되는 측의 면에 요철부가 형성되어 있지 않은, 즉, 광이 취출되는 측의 면이 각도 변환 작용이 없는 평활한 구조에서는, 광이 취출되는 측의 면과 반대측의 면에 반사율이 85％를 넘는 고반사층이 형성되었다고 해도, 광 취출 효율이 그다지 향상되지 않는데 비하여, 광이 취출되는 측의 면에 요철부가 형성되고 또한 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 면에 반사층이 형성된 경우, 반사층의 반사율이 85％를 초과하는 부근으로부터, 광 취출 효율이 급격하게 증대하는 것을 발견하였다. 반사율이 90％ 이상에서는, 예를 들어, 반사층의 반사율을 90％에서 95％로 5％ 높아지는 것만으로, 광 취출 효율은, 20％ 이상 향상된다. 그 때문에, 광이 취출되는 측의 면에 요철을 형성함과 더불어, 광이 취출되는 면과는 반대측의 면에 반사율이 90％ 이상인 반사층을 형성함으로써, 광 취출 비율을 대폭 향상시킬 수 있다.
제2 태양에 따른 발광 소자는, 제1 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 요철부 의 요철은 주기적 또는 랜덤으로 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, 요철부의 피치를, 랜덤으로 한 경우는, 광이 취출되는 측의 면에 있어서 광은, 여러 가지 방향으로 반사되고, 다중 반사 후, 탈출될 확률이 높아져 광 취출 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 요철부의 피치를 주기적으로 한 경우에도, 다중 반사 후, 탈출될 확률이 높아져 광 취출 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
제3 태양에 다른 발광 소자는, 제1 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 요철부는 렌즈 작용을 갖는 형상이 부여되어 있다.
이 구성에 의하면, 요철부는, 렌즈 작용을 갖는 형상이 부여되어 있기 때문에, 취출되는 광의 배광을 렌즈 작용에 의해서 제어하는 것이 가능해지고, 조명 기구 등에 매우 적합한 발광 소자를 제공할 수 있다.
제4 태양에 따른 발광 소자는, 제3 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 렌즈 작용을 갖는 형상은, 프레넬 렌즈 형상이다.
이 구성에 의하면, 요철부는 프레넬 렌즈 형상을 갖고 있기 때문에, 요철부의 두께를 두껍게 하는 일 없이 초점 거리를 제어하는 것이 가능해진다.
제5 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4의 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반도체층은 GaN계의 재료로 구성되고, 상기 반사층은, 은을 주성분으로 하는 합금으로 이루어진다.
이 구성에 의하면, 반사층이, GaN에 대해서 양호한 전기 전도성을 갖는 은을 주성분으로 하는 합금으로 구성되어 있기 때문에, 광 취출 효율을 더욱 좋게 할 수 있다.
제6 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 주성분으로 하는 은 합금 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성된다.
이 구성에 의하면, 반사층이 백금층과 도전성 산화물층과 금속층으로 구성되어 있으므로, 반사층이 고반사율을 갖고 또한 반도체층과 오믹 컨택트하기 때문에, 광 취출 효율을 더욱 좋게 할 수 있다.
제7 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은 DBR로 이루어진다.
이 구성에 의하면, 반사층은 DBR에 의해 구성되어 있기 때문에, 반사층의 반사율을 더욱 높게 할 수 있다.
제8 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4의 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은 알루미늄, 은, 또는 은을 주성분으로 하는 금속층과, 상기 금속층 상에 적층된 DBR로 구성된다.
이 구성에 의하면, DBR의 입사각과 반사율의 관계를 나타내는 반사율 특성과, 알루미늄, 은, 또는 은 합금의 반사율 특성의 양쪽을 합성한 반사율 특성을 갖는 반사층을 실현할 수 있고, 광 취출 효율을 보다 높일 수 있다. 즉, DBR에서의 반사율이 낮고, DBR을 투과하는 입사각의 광에 대해서는, 알루미늄, 은, 또는 은 합금에 의해 반사되고, 알루미늄, 은, 또는 은 합금에서의 반사율이 낮은 입사각의 광에 대해서는, DBR에 의해 반사되게 되어, 광 취출 효율이 높아지게 된다.
제9 태양에 따른 발광 소자는, 제8 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 DBR은 상기 발광층으로부터 방출된 광 중, 광속 강도가 큰 범위에서, 투과율이 낮은 각도 범위의 광의 상기 반사층에서의 반사율이 증대하도록 상기 DBR를 구성하는 각층의 두께가 정해져 있다.
이 구성에 의하면, 광속 강도가 큰 범위에서, 투과율의 낮은 각도 범위에서 입사하는 광의 반사층에서의 반사율이 증대되기 때문에, 해당 입사각의 광이 반사층에서 많이 반사되는 결과, 해당 입사각의 광의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
제10 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 DBR과, 상기 DBR 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 주성분으로 하는 은 합금 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성된다.
이 구성에 의하면, 반사층이 백금층과 도전성 산화물층과 DBR과 금속층으로 구성되어 있으므로, 반사층이 보다 높은 반사율을 갖고 또한 반도체층과 오믹 컨택트하기 때문에, 광 취출 효율을 더욱더 좋게 할 수 있다.
제11 태양에 따른 발광 소자는, 제10 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 DBR은 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, DBR이 상면에서 보아 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있으므로, DBR의 도전성이 낮은 경우에도 도전성 산화물층과 금속층의 사이에서의 전기 전도를 확보할 수 있다.
제12 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은 포토닉 결정으로 구성되어 있다.
이 구성에 의하면, 반사층이 포토닉 결정으로 구성되어 있기 때문에, 어떠한 입사각의 광에 대해서도 높은 반사율을 갖는 반사층을 제공할 수 있다.
제13 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제12 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 요철부의 저부를 포함하는 면과, 상기 요철부에 대해서 반대측인 상기 반도체층의 면의 거리는, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 상기 반도체층에서의 파장의 수배 이내이다.
이 구성에 의하면, 광이 취출되는 측의 면의 법선 방향에 대해서 큰 각도, 예를 들어 90도에 가까운 각도나, 횡방향으로 방사하고, 본래 광이 취출되는 측의 면에 도달하지 않는 광도, 요철부에 의한 각도 변환 작용을 받게 되어, 광 취출 효율을 보다 높일 수 있다.
제14 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제13 중 어느 하나의 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 반사층은, p형 전극으로 되고, 상기 반도체층의 면에 형성되어 반사율이 80％ 이상이며 상기 p형 전극과 조가 되는 n형 전극을 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 반사층의 p형 전극과 조가 되는 n형 전극도 반사율이 80％ 이상이므로, 발광 소자의 평균 반사율이 향상되고, 광 취출 효율을 더욱 좋게 할 수 있다.
제15 태양에 따른 발광 소자는, 제14 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 n형 전극은 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 주성분으로 하는 은 합금 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성된다.
이 구성에 의하면, n형 전극이 백금층과 도전성 산화물층과 금속층으로 구성되어 있으므로, n형 전극이 높은 반사율을 갖고 또한 반도체층과 오믹 컨택트하기 때문에 광 취출 효율을 더욱 좋게 할 수 있다.
제16 태양에 따른 발광 소자는, 제14 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 n형 전극은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 DBR과, 상기 DBR 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 주성분으로 하는 은 합금 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성된다.
이 구성에 의하면, n형 전극이 백금층과 도전성 산화물층과 DBR과 금속층으로 구성되어 있으므로, n형 전극이 보다 높은 반사율을 갖고 또한 반도체층과 오믹 컨택트하기 때문에, 광 취출 효율을 더욱더 좋게 할 수 있다.
제17 태양에 따른 발광 소자는, 제16 태양에 따른 발광 소자로서, 상기 DBR은 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, DBR이 상면에서 보아 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있으므로, DBR의 도전성이 낮은 경우에도 도전성 산화물층과 금속층의 사이에서의 전기 전도를 확보할 수 있다.
제18 태양에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제17 중 어느 하나에 따른 발광 소자로서, 상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면에 형성되고, 상기 반도체층에서 발광되는 광의 파장을 변환하여 방사하는 파장 변환층을 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 파장 변환층을 더 구비하므로, 반도체층에서 발광되는 색의 광뿐만이 아니라, 다른 색의 광도 방사할 수 있다. 특히, 반도체층이 청색의 광을 방출함과 더불어 파장 변환층이 청색의 광을 녹색 및 적색의 광으로 변환함으로써 백색의 광을 방사할 수 있다.
제19 태양에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 발광층을 포함하는 반도체층과, 상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면의 전면 혹은 일부에, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 반도체층 중에서의 파장보다도 큰 피치로 주기적으로 형성된 요철로 이루어지는 요철부과, 상기 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 상기 반도체층의 면에 형성되어 반사율이 90％ 이상인 반사층을 구비하는 반도체 소자의 제조 방법으로서, 상기 반도체층의 굴절률과 실질적으로 동일한 재료를 증착함으로써 상기 요철부를 형성한다.
이 구성에 의하면, 고가의 에칭 장치를 이용하는 일 없이 발광 소자를 제조 하는 것이 가능해져, 광 취출 효율이 높은 발광 소자를 저비용으로 제조할 수 있다.
본 발명을 표현하기 위해서, 전술에 있어서 도면을 참조하면서 실시 형태를 통해 본 발명을 적절하고 충분히 설명했지만, 당업자라면 전술한 실시 형태를 변경 및／또는 개량하는 것은 용이하게 할 수 있는 것이라고 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가, 청구의 범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 레벨의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는, 당해 청구항의 권리 범위에 포괄된다고 해석된다.
본 발명에 의하면, 반도체로 구성되는 발광 소자가 제공된다.

Claims (19)

  1. 발광층을 포함하는 반도체층과,
    상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면의 전역 혹은 일부에, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 반도체층 중에서의 파장보다도 큰 피치로 형성된 요철로 이루어지는 요철부와,
    상기 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 상기 반도체층의 면에 형성되고, 반사율이 90％ 이상인 반사층을 구비하고,
    상기 반사층은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 요철부의 요철은, 주기적 또는 랜덤으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 요철부는, 렌즈 작용을 갖는 형상이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 렌즈 작용을 갖는 형상은, 프레넬 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체층은, GaN계의 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은, DBR로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은, 알루미늄, 은 또는 은을 포함하는 은 합금의 금속층과, 상기 금속층 상에 적층된 DBR로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 DBR은 상기 발광층으로부터 방출된 광 중, 광속(光束) 강도가 큰 범위에서, 투과율이 낮은 각도 범위의 광의 상기 반사층에서의 반사율이 증대하도록, 상기 DBR을 구성하는 각층의 두께가 정해져 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  10. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 DBR과, 상기 DBR 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 DBR은 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  12. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은, 포토닉 결정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  13. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요철부의 저면을 포함하는 면으로부터, 상기 요철부에 대해서 반대측의 상기 반도체의 면까지의 거리는, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 상기 반도체층에서의 파장의 수배 이내인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  14. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은, p형 전극으로 되고,
    상기 반도체층의 면에 형성되어, 반사율이 80％ 이상이며 상기 p형 전극과 조가 되는 n형 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 n형 전극은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 n형 전극은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 DBR과, 상기 DBR 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 DBR은 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  18. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면에 형성되고, 상기 반도체층에서 발광되는 광의 파장을 변환하여 방사하는 파장 변환층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  19. 발광층을 포함하는 반도체층과, 상기 반도체층의 광이 취출되는 측의 면의 전면 혹은 일부에, 상기 발광층으로부터 방출된 광의 반도체층 중에서의 파장보다도 큰 피치로 형성된 요철로 이루어지는 요철부와, 상기 광이 취출되는 측의 면과는 반대측의 상기 반도체층의 면에 형성되어 반사율이 90％ 이상인 반사층을 구비하고, 상기 반사층은, 상기 반도체층의 면에 형성된 도전성 산화물층과, 상기 도전성 산화물층 상에 적층된 은, 알루미늄, 은을 포함하는 은 합금 또는 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금의 금속층과, 상기 반도체층과 상기 도전성 산화물층의 사이에 개재되어 메시 형상 또는 섬 형상으로 형성된 백금층으로 구성되는, 발광 소자의 제조 방법으로서,
    상기 반도체층의 굴절률과 실질적으로 동일한 재료를 증착함으로써 상기 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
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Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4829190B2 (ja) * 2007-08-22 2011-12-07 株式会社東芝 発光素子
JP5634003B2 (ja) * 2007-09-29 2014-12-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
WO2009048704A2 (en) * 2007-10-08 2009-04-16 3M Innovative Properties Company Light emitting diode with bonded semiconductor wavelength converter
KR101449005B1 (ko) * 2007-11-26 2014-10-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
DE102008005332A1 (de) * 2007-11-30 2009-06-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip mit einer dielektrischen Schichtstruktur
JP2011507272A (ja) * 2007-12-10 2011-03-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 簡易な光抽出方式の下方変換発光ダイオード
US7985979B2 (en) 2007-12-19 2011-07-26 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Semiconductor light emitting device with light extraction structures
DE102008024517A1 (de) * 2007-12-27 2009-07-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Körper und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Körpers
DE102008027045A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterleuchtdiode und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterleuchtdiode
JP2009238931A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体発光素子およびそれを用いる照明装置ならびに半導体発光素子の製造方法
US10147843B2 (en) * 2008-07-24 2018-12-04 Lumileds Llc Semiconductor light emitting device including a window layer and a light-directing structure
TW201015747A (en) * 2008-10-03 2010-04-16 Wei-Tai Cheng LED die with expanded effective reflection angles
JP2010114405A (ja) * 2008-10-06 2010-05-20 Panasonic Corp 窒化物半導体発光ダイオード
DE102008051048A1 (de) * 2008-10-09 2010-04-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterkörper
TWI398020B (zh) * 2008-12-01 2013-06-01 Ind Tech Res Inst 發光裝置
TWI470823B (zh) 2009-02-11 2015-01-21 Epistar Corp 發光元件及其製造方法
KR101210172B1 (ko) * 2009-03-02 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
KR100969160B1 (ko) * 2009-03-10 2010-07-21 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
JP4375497B1 (ja) 2009-03-11 2009-12-02 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びｉｉｉ族窒化物半導体素子を作製する方法
JP5343831B2 (ja) 2009-04-16 2013-11-13 日亜化学工業株式会社 発光装置
DE102009023351A1 (de) * 2009-05-29 2010-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
JP2011009524A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Hitachi Cable Ltd 発光素子及び発光素子の製造方法
JP4768894B2 (ja) 2009-09-07 2011-09-07 エルシード株式会社 半導体発光素子
KR20110043282A (ko) 2009-10-21 2011-04-27 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
TWI531088B (zh) * 2009-11-13 2016-04-21 首爾偉傲世有限公司 具有分散式布拉格反射器的發光二極體晶片
JP5855344B2 (ja) * 2010-02-12 2016-02-09 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 分布ブラッグ反射器を有する発光ダイオードチップ及びその製造方法
KR100969100B1 (ko) * 2010-02-12 2010-07-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지
TWI433351B (zh) * 2010-03-24 2014-04-01 Univ Nat Cheng Kung 可受表面電漿子強化之發光二極體
KR101047720B1 (ko) * 2010-04-23 2011-07-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
CN102386200B (zh) * 2010-08-27 2014-12-31 财团法人工业技术研究院 发光单元阵列与投影系统
US9246122B2 (en) * 2010-11-02 2016-01-26 Oji Holdings Corporation Organic light emitting diode, method for manufacturing same, image display device, and illuminating device
DE112011103819T5 (de) * 2010-11-18 2013-08-22 Seoul Opto Device Co., Ltd. Lichtemittierender Diodenchip mit Elektrodenfeld
JP5827104B2 (ja) * 2010-11-19 2015-12-02 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置
CN102479891A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 比亚迪股份有限公司 一种发光二极管外延片、芯片及其制作方法
KR101769075B1 (ko) * 2010-12-24 2017-08-18 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 칩 및 그것을 제조하는 방법
EP2668529A4 (en) * 2011-01-25 2017-07-26 Opalux Incorporated Photonic crystal device with infiltrating component
CN102683532B (zh) * 2011-03-11 2015-02-18 山东华光光电子有限公司 一种含有图形化dbr结构的衬底
CN102769085A (zh) * 2011-05-04 2012-11-07 隆达电子股份有限公司 低接触阻值的半导体结构及其制作方法
US9372349B2 (en) 2011-06-30 2016-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Glasses-free 3D display for multiple viewers with a resonant subwavelength lens layer
JP6535465B2 (ja) * 2012-01-10 2019-06-26 ルミレッズ ホールディング ベーフェー 選択的な領域粗化による制御されたｌｅｄ光出力
US8847251B2 (en) 2012-03-13 2014-09-30 Panasonic Corporation Substrate, light-emitting device, and lighting apparatus having a largest gap between two lines at light-emitting element mounting position
KR20140018534A (ko) * 2012-08-02 2014-02-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
CN105009308B (zh) * 2013-03-13 2019-03-29 亮锐控股有限公司 用于创建多孔反射接触件的方法和装置
JP5830194B2 (ja) 2013-03-13 2015-12-09 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを用いた照明装置
KR101648242B1 (ko) * 2013-03-27 2016-08-12 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
TWI632700B (zh) * 2013-05-24 2018-08-11 晶元光電股份有限公司 具有高效率反射結構之發光元件
TWI575776B (zh) 2013-05-24 2017-03-21 晶元光電股份有限公司 具有高效率反射結構之發光元件
TWI611602B (zh) * 2013-05-24 2018-01-11 晶元光電股份有限公司 具有高效率反射結構之發光元件
US20150069444A1 (en) * 2013-09-10 2015-03-12 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode
JP2015061068A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 東芝ライテック株式会社 発光モジュールおよび照明装置
CN103490020A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件及其制作方法、显示装置、照明装置
WO2015129222A1 (ja) 2014-02-28 2015-09-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子および発光装置
US9515239B2 (en) 2014-02-28 2016-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device and light-emitting apparatus
US9518215B2 (en) 2014-02-28 2016-12-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device and light-emitting apparatus
US9618697B2 (en) * 2014-02-28 2017-04-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light directional angle control for light-emitting device and light-emitting apparatus
WO2015128909A1 (ja) 2014-02-28 2015-09-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子および発光装置
WO2015129224A1 (ja) 2014-02-28 2015-09-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置
WO2015187238A2 (en) 2014-03-27 2015-12-10 The Regents Of The University Of California Ultrafast light emitting diodes for optical wireless communications
CN110311024A (zh) * 2015-02-17 2019-10-08 新世纪光电股份有限公司 发光二极管
JP6569856B2 (ja) 2015-03-13 2019-09-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置および内視鏡
US10182702B2 (en) 2015-03-13 2019-01-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting apparatus including photoluminescent layer
US10031276B2 (en) 2015-03-13 2018-07-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display apparatus including photoluminescent layer
JP2016171228A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子、発光装置および検知装置
JP2016178234A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 株式会社東芝 半導体受光デバイス
JP2017003697A (ja) 2015-06-08 2017-01-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子および発光装置
JP2017005054A (ja) 2015-06-08 2017-01-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置
JP2017040818A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子
US10359155B2 (en) 2015-08-20 2019-07-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting apparatus
JP6719094B2 (ja) 2016-03-30 2020-07-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光素子
KR20180042892A (ko) * 2016-10-18 2018-04-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
FR3059828B1 (fr) 2016-12-02 2019-05-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif optoelectronique a diode electroluminescente a extraction augmentee
KR101875380B1 (ko) * 2017-01-24 2018-07-06 주식회사 옵티맥 발광 패키지
US20180323354A1 (en) * 2017-05-07 2018-11-08 Yang Wang Light emitting device and method for manufacturing light emitting device
CN107170877A (zh) * 2017-06-21 2017-09-15 海迪科（南通）光电科技有限公司 一种基于三维光子晶体结构的发光光源
KR102354529B1 (ko) * 2017-09-18 2022-01-24 삼성디스플레이 주식회사 색 변환소자 및 그 제조 방법
US10996451B2 (en) 2017-10-17 2021-05-04 Lumileds Llc Nanostructured meta-materials and meta-surfaces to collimate light emissions from LEDs
CN108321275B (zh) * 2018-01-25 2019-09-24 山东师范大学 一种具有类光栅结构的宽频高光提取led芯片及其制作方法
US10991858B2 (en) * 2018-06-29 2021-04-27 Facebook Technologies, Llc Light-emitting diode with light extracting structure
JP2022523081A (ja) * 2019-01-29 2022-04-21 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング μ－ＬＥＤ、μ－ＬＥＤ配置構造、ディスプレイおよびそれらに関する方法
US11271143B2 (en) 2019-01-29 2022-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11588137B2 (en) 2019-06-05 2023-02-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Functional panel, display device, input/output device, and data processing device
US11659758B2 (en) 2019-07-05 2023-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display unit, display module, and electronic device
WO2021009587A1 (ja) 2019-07-12 2021-01-21 株式会社半導体エネルギー研究所 機能パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
KR20210102741A (ko) * 2020-02-12 2021-08-20 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자 및 이의 제조 방법
KR20220121630A (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177157A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体発光装置
JP2003017740A (ja) * 2001-03-30 2003-01-17 Lumileds Lighting Us Llc 光取出率を改善するための発光デバイスにおける光学エレメントの形成
US20040016936A1 (en) * 2002-07-29 2004-01-29 Matsushita Electric Works, Ltd. Light emitting device
KR20050111666A (ko) * 2004-05-21 2005-11-28 주식회사 비첼 백색 발광장치

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4991179A (en) * 1989-04-26 1991-02-05 At&T Bell Laboratories Electrically pumped vertical cavity laser
JPH07202257A (ja) 1993-12-28 1995-08-04 Daido Steel Co Ltd 発光ダイオード
US5779924A (en) 1996-03-22 1998-07-14 Hewlett-Packard Company Ordered interface texturing for a light emitting device
EP0977280A3 (en) 1998-07-28 2008-11-26 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Devices for emitting radiation with a high efficiency and a method for fabricating such devices
US6791119B2 (en) 2001-02-01 2004-09-14 Cree, Inc. Light emitting diodes including modifications for light extraction
TW576864B (en) * 2001-12-28 2004-02-21 Toshiba Corp Method for manufacturing a light-emitting device
JP2004056088A (ja) * 2002-05-31 2004-02-19 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
DE10244986B4 (de) * 2002-09-26 2008-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
US6730940B1 (en) * 2002-10-29 2004-05-04 Lumileds Lighting U.S., Llc Enhanced brightness light emitting device spot emitter
US20040104395A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-03 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Light-emitting device, method of fabricating the same, and OHMIC electrode structure for semiconductor device
JP2005079298A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Shin Etsu Handotai Co Ltd 発光素子及び発光素子の製造方法
TW578318B (en) * 2002-12-31 2004-03-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and method of making the same
US7358539B2 (en) * 2003-04-09 2008-04-15 Lumination Llc Flip-chip light emitting diode with indium-tin-oxide based reflecting contacts
US7102175B2 (en) * 2003-04-15 2006-09-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for fabricating the same
EP1658642B1 (en) * 2003-08-28 2014-02-26 Panasonic Corporation Semiconductor light emitting device, light emitting module, lighting apparatus, display element and manufacturing method of semiconductor light emitting device
KR100799857B1 (ko) 2003-10-27 2008-01-31 삼성전기주식회사 전극 구조체 및 이를 구비하는 반도체 발광 소자
JP2005158795A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光ダイオード及び半導体発光装置
TWI288486B (en) * 2004-03-17 2007-10-11 Epistar Corp Light-emitting diode and method for manufacturing the same
JP2006066868A (ja) 2004-03-23 2006-03-09 Toyoda Gosei Co Ltd 固体素子および固体素子デバイス
US7825006B2 (en) * 2004-05-06 2010-11-02 Cree, Inc. Lift-off process for GaN films formed on SiC substrates and devices fabricated using the method
JP2006049855A (ja) * 2004-06-28 2006-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光素子およびその製造方法
US7161188B2 (en) * 2004-06-28 2007-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element
KR20060000313A (ko) * 2004-06-28 2006-01-06 루미마이크로 주식회사 대입경 형광 분말을 포함하는 색변환 발광 장치 그의 제조방법 및 그에 사용되는 수지 조성물
WO2006013698A1 (ja) * 2004-08-02 2006-02-09 Nec Corporation 窒化物半導体素子、及びその製造方法
KR100576870B1 (ko) * 2004-08-11 2006-05-10 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법
US20060204865A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Luminus Devices, Inc. Patterned light-emitting devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177157A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体発光装置
JP2003017740A (ja) * 2001-03-30 2003-01-17 Lumileds Lighting Us Llc 光取出率を改善するための発光デバイスにおける光学エレメントの形成
US20040016936A1 (en) * 2002-07-29 2004-01-29 Matsushita Electric Works, Ltd. Light emitting device
KR20050111666A (ko) * 2004-05-21 2005-11-28 주식회사 비첼 백색 발광장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8049233B2 (en) 2011-11-01
CN101395728B (zh) 2011-04-13
EP1995794A4 (en) 2011-08-31
CN101395728A (zh) 2009-03-25
KR20080099868A (ko) 2008-11-13
US20090267092A1 (en) 2009-10-29
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