JPH11251634A - Ｌｅｄ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単位面積当たりの放出光を多くできる面発光
型のＬＥＤ素子を提供する。 【解決手段】 シリコン基板１の一面１１に形成されて
放出光を一面１１側へ放出する発光層２と、発光層２に
積層形成された薄膜状の透明電極３と、透明電極３に積
層形成されて複数の開口部４２を外囲する金属格子４１
が設けられた格子状電極４と、シリコン基板１の他面１
２に形成されて格子状電極４に対面する対面電極５とを
備え、各金属格子４１の中央部における発光層２の発光
効率を減少させることなく格子間間隔を広くする構成に
してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光層がシリコン
基板の一面に形成された面発光型のＬＥＤ素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＬＥＤ素子として、特開
平５−２９１６２０号に開示された図２に示す構成のも
のが存在する。このものは、シリコン基板Ａ1の一面に
バッファ層Ａ2を介して形成されて放出光を一面側へ放
出する発光層Ａと、発光層Ａに積層形成されて複数の開
口部Ｂ1を外囲する格子Ｂ2が設けられた格子状電極Ｂ
と、シリコン基板Ａ1の他面に形成されて格子状電極Ｂ
に対面する対面電極Ｃとを備えている。

【０００３】さらに詳しくは、発光層Ａで発光した放出
光は、格子Ｂ2によって外囲された複数の開口部Ｂ1か
ら、シリコン基板Ａ1の一面側へ面状に放出される。ま
た、シリコン基板Ａ1は一辺が５ｍｍ以上であり、格子
状電極Ｂは開口部Ｂ1が四角状に形成されて、一辺が
０．２ｍｍ乃至１．０ｍｍに形成されるよう、格子Ｂ2
が所定の格子間間隔に形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のＬＥＤ
素子では、発光層Ａで発光した放出光を複数の開口部Ｂ
1から面状に放出させて、薄型の面発光素子を得ること
ができる。

【０００５】しかしながら、発光層Ａで発光した放出光
は格子状電極Ｂの格子Ｂ2が透明ではないので、その格
子Ｂ2によって遮蔽され、開口部Ｂ1からのみ放出され
て、単位面積当たりの放出光量で定義される光放出効率
が劣化する。また、光放出効率を向上させるために格子
Ｂ2の格子間間隔を広くすると、各格子Ｂ2の中央部にお
ける発光層Ａは発光効率が減少して、同様に光放出効率
が劣化する。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、単位面積当たりの放出光
量を多くできる面発光型のＬＥＤ素子を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、シリコン基板の一面に
形成されて放出光を一面側へ放出する発光層と、発光層
に積層形成された薄膜状の透明電極と、透明電極に積層
形成されて複数の開口部を外囲する金属格子が設けられ
た格子状電極と、シリコン基板の他面に形成されて格子
状電極に対面する対面電極とを備えた構成にしてある。

【０００８】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のにおいて、前記透明電極は酸化インジウムからなる構
成にしてある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１に基づ
いて以下に説明する。

【００１０】１はシリコン基板で、一面１１及び他面１
２を有した薄板四角状に形成され、板厚が０．３ｍｍ乃
至０．８ｍｍ、一辺が約１０ｍｍで、導電性を有して、
強度、及び放熱性に優れる。

【００１１】２は発光層で、第１導電型でｐ型のＧａＡ
ｌＡｓ層２１、及び第２導電型でｎ型のＧａＡｌＡｓ層
２２とで構成され、ｐ型のＧａＡｌＡｓ層２１及びｎ型
のＧａＡｌＡｓ層２２が、シリコン基板１の一面１１に
順次積層されて形成される。ここで、ｎ型のＧａＡｌＡ
ｓ層２２が薄膜状に形成されて、両層の界面で発光した
放出光が、ｎ型のＧａＡｌＡｓ層２２を透過してシリコ
ン基板１の一面１１側へ放出される。

【００１２】３は透明電極で、導電性を有した酸化イン
ジウムにより、透明性を有し、発光層２に薄膜状に積層
形成されて、発光層２によって発光した放出光を遮蔽す
ることなく、シリコン基板１の一面１１側へ放出する。

【００１３】４は格子状電極で、金属により、薄板状に
形成され、電気伝導度が透明電極３と比較して良好であ
り、格子状に形成された金属格子４１が設けられて、四
角状に形成された複数の開口部４２が開口し、その開口
部４２を外囲して透明電極３に接触した状態で積層形成
される。ここで、金属格子４１が約２ｍｍの格子間間隔
をなすよう形成される。５は対面電極で、シリコン基板
１の他面１２に形成されて格子状電極４に対面する。

【００１４】このものの動作を説明する。対面電極５か
ら格子状電極４へ電流を通電すると、発光層２は放出光
をシリコン基板１の一面１１側へ放出する。放出光は透
明電極３が透明であるので遮蔽されることなく放出さ
れ、かつ金属格子４１の格子間間隔が約２ｍｍであって
従来と比較して広いので、金属格子４１によって遮蔽さ
れる光量が少なく、単位面積当たりの放出光量で定義さ
れる光放出効率の劣化が少なくなる。

【００１５】さらに、導電性を有した透明電極３が発光
層２に積層形成されているので、格子間間隔を広くして
も、各金属格子４１の中央部における発光層２の発光効
率が減少することもない。したがって、放出光は光量の
多い状態で複数の開口部４２から放出される。

【００１６】また、格子状電極４は金属格子４１の電気
伝導度が透明電極３と比較して良好であるので、対面電
極５間に大きな電流を流しても発熱量が少なく、したが
って放出光は大電流を流すことによって、さらに光量の
多い状態で開口部４２から放出される。

【００１７】かかる一実施形態のＬＥＤ素子にあって
は、上記したように、透明電極３を発光層２に積層形成
し、さらに格子状電極４が透明電極３に積層形成され
て、複数の開口部４２を外囲する金属格子４１を設けた
から、各金属格子４１の中央部における発光層２の発光
効率を減少させることなく、格子間間隔を広くして単位
面積当たりの放出光を多くできるとともに、金属格子４
１の電気伝導度が透明電極３と比較して良好であって、
金属格子４１の発熱量が少ないので、格子状電極４及び
対面電極５間に大電流を流して、光量の多い放出光を開
口部４２から放出させることができる。

【００１８】また、透明電極３が酸化インジウムからな
るから、成膜しやすく安価な酸化インジウムを用いて、
薄膜状の透明電極３を発光層２に容易に積層形成するこ
とができる。

【００１９】なお、本実施形態では、発光層２が第１導
電型をｐ型、及び第２導電型をｎ型にそれぞれ形成され
たが、第１導電型をｎ型、及び第２導電型をｐ型に形成
してもよく、限定されない。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載のものは、透明電極を発光
層に積層形成し、格子状電極が透明電極に積層形成され
て、複数の開口部を外囲する金属格子を設けたから、各
金属格子の中央部における発光層の発光効率を減少させ
ることなく、金属格子間間隔を広くして単位面積当たり
の放出光を多くできるとともに、金属格子の電気伝導度
が透明電極と比較して良好であって金属格子の発熱量が
少ないので、格子状電極及び対面電極間に大電流を流し
て、光量の多い放出光を開口部から放出させることがで
きる。

【００２１】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、透明電極が酸化インジウムからなる
から、成膜しやすく安価な酸化インジウムを用いて、薄
膜状の透明電極を発光層に容易に積層形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概念斜視図である。

【図２】従来例を示す概念斜視図である。

【符号の説明】

１ シリコン基板 １１ 一面 １２ 他面 ２ 発光層 ３ 透明電極 ４ 格子状電極 ４１ 金属格子 ４２ 開口部 ５ 対面電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン基板の一面に形成されて放出光
   を一面側へ放出する発光層と、発光層に積層形成された
   薄膜状の透明電極と、透明電極に積層形成されて複数の
   開口部を外囲する金属格子が設けられた格子状電極と、
   シリコン基板の他面に形成されて格子状電極に対面する
   対面電極とを備えたことを特徴とするＬＥＤ素子。
2. 【請求項２】 前記透明電極は酸化インジウムからなる
   ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ素子。