(57)【要約】【課題】青色系ＬＥＤを利用した、結線の煩雑さを回避できる構成からなる多色発光ランプを構成するための技術を提供する。【解決手段】多色発光ランプを、導電性の基板表面上に設けられた非晶質または多結晶の硼素（Ｂ）を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる低温緩衝層と、低温緩衝層上に設けられた硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを含むリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる障壁層と、障壁層上に設けられたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる発光層とを具備する青色帯光を出射する青色系発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、複数のＬＥＤを併設して配置して構成する。複数のＬＥＤの基板の伝導性を同一とする。【選択図】図６
2006024583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基板表面上に設けられた、非晶質または多結晶の、硼素（Ｂ）を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化物半導体）からなる低温緩衝層と、低温緩衝層上に設けられた、硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを含むリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる障壁層と、障壁層上に設けられたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる発光層とを具備する青色帯光を出射する青色系発光ダイオード（ＬＥＤ）が備えられていることを特徴とする、複数のＬＥＤを併設して配置して構成された多色発光ランプ。
【請求項２】
基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる黄色帯光を出射するヘテロ接合型黄色系ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１に記載の多色発光ランプ。
【請求項３】
基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる緑色帯光を出射するヘテロ接合型緑色系ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の多色発光ランプ。
【請求項４】
基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる赤色帯光を出射するヘテロ接合型赤色系ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の多色発光ランプ。
【請求項５】
基板が、同一の伝導形の単結晶から構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の多色発光ランプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多色発光ランプを用いた光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた波長を相違する多色を発光できる多色発光ランプ（ｌａｍｐ）を構成するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、光の三原色である赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、及び青色光（Ｂ）の各色を出射できる発光ダイオード（ＬＥＤ）を隣接して配置し、ＲＧＢ型の多色（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｌｏｒ）発光ランプを構成する技術が知られている。例えば、発光波長を４５０ナノメータ（ｎｍ）とする青色帯光を出射するＬＥＤ（青色系ＬＥＤ）と、５２５ｎｍ前後の緑色帯光を出射する緑色系ＬＥＤと、波長をおよそ６００ｎｍ〜７００ｎｍとする赤色帯光を出射する赤色系ＬＥＤを一体化させてＲＧＢ型多色発光ランプを構成する技術例がある（「ディスプレイ技術」（１９９８年９月２５日、共立出版（株）発行、初版２刷）、１００〜１０１頁参照）。
【０００３】
従来において、多色発光ランプは、窒化ガリウム・インジウム（ＧａXＩｎ1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を発光層とするＧａXＩｎ1-XＮ系青色系ＬＥＤ（特公昭５５−３８３４号公報参照）を利用して構成されている（「ＩＩＩ族窒化物半導体」（１９９９年１２月８日、（株）培風館発行、２５２〜２５４頁参照）。緑色系ＬＥＤには、ＧａXＩｎ1-XＮ緑色系ＬＥＤ、或いはリン化ガリウム（ＧａＰ）を発光層とするホモ（同種）接合型ＧａＰ緑色系ＬＥＤがある（▲１▼上記の「ＩＩＩ族窒化物半導体」、２４９〜２５２頁、及び▲２▼「ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体」（１９９４年５月２０日、（株）培風館発行初版）、２５３〜２６１頁参照）。また、赤色系ＬＥＤには、砒化アルミニウム・ガリウム混晶（ＡｌXＧａ1-XＡｓ：０＜Ｘ＜１）或いはリン化アルミニウム・ガリム・インジウム（（ＡｌXＧａ1-X）YＩｎ1-YＰ：０≦Ｘ≦１、０＜Ｙ＜１）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を発光層とするＬＥＤがある（寺本  巌著、「半導体デバイス概論」（１９９５年３月３０日、（株）培風館発行、１１６〜１１８頁参照）。
【０００４】
また、補色の関係にある、例えば、青色帯光と黄色帯光との混色により白色光が得られるのも知られている（「光の鉛筆−光技術者のための応用光学−」（１９８９年６月２０日、（株）新技術コミュニケーションズ発行第７版、５１頁参照）。青色系ＬＥＤと組み合わせるに好適な黄色系ＬＥＤには、発光波長を約５９０ｎｍとする砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-ZＰZ：０＜Ｚ＜１）発光層を備えたホモ接合型ＧａＡｓＰ系ＬＥＤ及びリン化アルミニウム・ガリウム・インジウム混晶（（ＡｌXＧａ1-X）YＩｎ1-YＰ：０≦Ｘ≦１、０＜Ｙ＜１で一般にはＹ≒０．５）ヘテロ（異種）接合型ＬＥＤが利用できる（Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ，２２１（２０００），６５２〜６５６頁参照）。
【０００５】
多色発光ランプを構成する窒化ガリウム・インジウム（ＧａXＩｎ1-XＮ（０≦Ｘ≦１））系ＬＥＤは、電気絶縁性のサファイア（α−Ａｌ2Ｏ3単結晶）を基板材料として構成されているのが通常である（上記の「ＩＩＩ族窒化物半導体」、２４３〜２５２頁参照）。絶縁性結晶基板には、ＬＥＤを駆動するための電流（駆動電流）を流通できないため、正負両電極は基板の同一の表面側に設置されている。一方、ホモ接合型ＧａＰ系或いはホモ接合型ＧａＡｓ1-ZＰZ系ＬＥＤは、導電性のリン化ガリウム（ＧａＰ）単結晶または砒化ガリウム（ＧａＡｓ）単結晶を利用して構成されているため、正負何れか一方の極性の電極のみが表面側に配置されている（上記の「半導体デバイス概論」、１１７参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
何れも絶縁性結晶を基板とする従来のＧａXＩｎ1-XＮ（０≦Ｘ≦１）系青色ＬＥＤ、緑色系ＬＥＤ及び赤色系ＬＥＤを利用してＲＧＢ三色一体型の白色ランプを構成しようとすると、各ＬＥＤの表面に正負双方の極性の電極が配置された構成となっているため、双方の極性の電極への極性別の結線（ボンディング）が必要とされ煩雑となっている。導電性の基板、特に、同一の伝導性の導電性基板を利用して、結線すべき電極の極性を正負何れかに統一できれば、結線の煩雑さは回避できる。
【０００７】
最近では、導電性の珪素単結晶（シリコン）上に設けた含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層とＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる発光層とを利用して青色系ＬＥＤを構成する技術が開示されている（米国特許６，０６９，０２１号参照）。緑色系或いは赤色系ＬＥＤを構成するに利用したと同一の伝導性の導電性基板を用いる青色系ＬＥＤを用いれば、従来の結線操作の煩雑さを回避して、ＲＧＢ型多色発光ランプを簡便に構成できる。
【０００８】
転じて、ＧａXＩｎ1-XＮ系青色ＬＥＤと共に多色発光ランプを構成しているＧａＰ系或いはＧａＡｓ1-ZＰZ系ＬＥＤは、ホモ（ｈｏｍｏ）接合型の構成となっている。このため、ＧａＰ系或いはＧａＡｓ1-ZＰZ系ＬＥＤの発光強度は、ＧａXＩｎ1-XＮ（０≦Ｘ≦１）ダブルヘテロ（ＤＨ）接合型ＬＥＤに比較すれば低く、発光強度的に均衡のとれた多色発光ランプをもたらすに至っていない。発光または放射再結合を起こすキャリアに「閉じ込め」効果を発揮できるヘテロ（ｈｅｔｅｒｏ）接合型の構成とすれば、より高い強度の発光がもたらされると期待される。
【０００９】
本発明は、結線の煩雑さを回避できる構成からなる青色系ＬＥＤを利用して多色発光ランプを構成するための技術を提供する。特に、緑色光を高強度で出射できるヘテロ接合型ＧａＰ系ＬＥＤとで多色発光ランプを構成するための技術を提供する。また例えば、青色系ＬＥＤと黄色系ＬＥＤとから多色発光ランプを構成するにあたり、結線に煩雑さを要しない青色系ＬＥＤと、高発光強度の発光をもたらすヘテロ接合型ＧａＡｓ1-ZＰZ系黄色ＬＥＤとから多色発光ランプを構成するための技術を提供する。また、本発明に係わる多色発光ランプから構成される光源を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、次の（１）乃至（５）項に記載の特徴を有する多色発光ランプを提供する。
（１）導電性の基板表面上に設けられた、非晶質または多結晶の、硼素（Ｂ）を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化物半導体）からなる低温緩衝層と、低温緩衝層上に設けられた、硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを含むリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる障壁層と、障壁層上に設けられたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる発光層とを具備する青色帯光を出射する青色系発光ダイオード（ＬＥＤ）が備えられていることを特徴とする、複数のＬＥＤを併設して配置して構成された多色発光ランプ。
（２）基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる黄色帯光を出射するヘテロ接合型黄色系ＬＥＤを含むことを特徴とする上記（１）に記載の多色発光ランプ。
（３）基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる緑色帯光を出射するヘテロ接合型緑色系ＬＥＤを含むことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の多色発光ランプ。
（４）基板上に設けられた発光層と、発光層上に設けられたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる上部障壁層とを備えてなる赤色帯光を出射するヘテロ接合型赤色系ＬＥＤを含むことを特徴とする上記（１）乃至（３）の何れか１項に記載の多色発光ランプ。
（５）基板が、同一の伝導形の単結晶から構成されていることを特徴とする上記（１）乃至（４）の何れか１項に記載の多色発光ランプ。
【００１１】
また本発明は、
（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の多色発光ランプを用いた光源。
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係わる青色系ＬＥＤ１Ａの断面構造を図１に模式的に例示する。基板１０１には、ｎ形またはｐ形伝導性の導電性単結晶を利用すると、基板１０１の裏面にオーミック（Ｏｈｍｉｃ）性の裏面電極１０６を設置できるため、青色系ＬＥＤ１Ａを簡便に構成できる。導電性の基板１０１として好適な単結晶材料には、珪素単結晶（シリコン）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、或いはリン化硼素（ＢＰ）（▲１▼Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２０（１９７３）、ｐ．ｐ．８０２〜８０６．、及び▲２▼米国特許５，０４２，０４３号公報参照）等の半導体単結晶がある。特に、抵抗率を１０ミリオーム（ｍΩ）以下、より望ましくは１ｍΩ以下とする低い比抵抗（抵抗率）の導電性単結晶基板は、順方向電圧（所謂、Ｖｆ）の低いＬＥＤをもたらすに貢献できる。
【００１３】
単結晶基板１０１上には、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる、結晶性に優れる下部障壁層１０３を形成するための緩衝層１０２を設ける。緩衝層１０２は例えば、一般式ＢαＡｌβＧａγＩｎ1-α-β-γＰ1-δＡｓδ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）で表記されるリン化硼素系半導体から好適に構成できる。また、例えば、一般式ＢαＡｌβＧａγＩｎ1-α-β-γＰ1-δＮδ（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０＜δ＜１）で表記される窒素（Ｎ）を含むリン化硼素系半導体から構成できる。好ましくは、構成元素数が少なく、簡便に構成できる２元結晶或いは３元混晶から構成する。例えば、単量体リン化硼素（ＢＰ）、リン化アルミニウム・硼素混晶（ＢαＡｌβＰ：０＜α≦１、α＋β＝１）、リン化硼素・ガリウム混晶（ＢαＧａδＰ：０＜α≦１、α＋δ＝１）、或いはリン化硼素・インジウム混晶（ＢαＩｎ1-αＰ：０＜α≦１）などから構成する。
【００１４】
特に、低温で形成された非晶質または多結晶の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる緩衝層（低温緩衝層）１０２は、基板１０１と下部障壁層１０３との格子不整合性を緩和して、ミスフィット転位等の結晶欠陥密度の小さい下部障壁層１０３をもたらす作用を発揮する（上記の米国特許６，０２９，０２１号参照）。また、低温緩衝層１０２を、下部障壁層１０３をなす含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を構成する元素（構成元素）を含む含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成すると、その構成元素の「成長核」としての作用により、連続性のある下部障壁層１０３の形成が促進される利点がある。例えば、非晶質または多結晶のＢαＡｌβＧａγＩｎ1-α-β-γＰ1-δＡｓδ層（０＜α≦１、０≦β＜１、０≦γ＜１、０＜α＋β＋γ≦１、０≦δ＜１）は、ＭＯＣＶＤ法（Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．，Ｎｏ．１２９（ＩＯＰ  ＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＬｔｄ．，１９９３）、１５７〜１６２頁参照）により約２５０℃〜７５０℃で形成できる（米国特許６，１９４，７４４号参照）。約５００℃以下の低温では、非晶質を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が得られ易い。およそ５００℃〜７５０℃のより高温領域では多結晶を主体とする含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が得られる。ａｓ−ｇｒｏｗｎ状態で非晶質の低温緩衝層１０２は、より高温の７５０℃〜約１２００℃の温度環境に曝されると多結晶層に変換されるのが通常である。緩衝層１０２が非晶質層か多結晶層であるかは、例えば、一般的なＸ線回折法、電子線回折法に依る回折像の解析から知れる。低温緩衝層１０２を構成する非晶質層または多結晶層の層厚は望ましくは約１ｎｍ以上で１００ｎｍ以下、更に望ましくは２ｎｍ以上で５０ｎｍ以下とする。
【００１５】
緩衝層１０２上には、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる下部障壁層１０３を設ける。発光層１０４の下地層（被堆積層）となる下部障壁層１０３は、室温での禁止帯幅（ｂａｎｄ  ｇａｐ）を３．０±０．２ｅＶとするリン化硼素（ＢＰ）を母体材料として構成された硼素（Ｂ）とリン（Ｐ）とを含むリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から好適に構成できる。例えば、室温での禁止帯幅を３．０ｅＶとする単量体のリン化硼素（ｂｏｒｏｎ  ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈｉｄｅ）とリン化ガリウム（ＧａＰ：室温禁止帯幅≒２．３ｅＶ）との混晶である、室温での禁止帯幅を約２．７ｅＶとする窒化リン化ガリウム混晶（Ｂ0.50Ｇａ0.50Ｐ）から好適に下部障壁層１０３を構成できる。室温で高い禁止帯幅を有するリン化硼素層は、特に、成長速度と原料の供給比率の双方を規定された範囲内に設定することにより形成できる。成長速度は、好ましくは毎分２ｎｍ以上で３０ｎｍ以下とする。また、成長速度と併せて、原料のＶ族原料とＩＩＩ族原料の供給比率（所謂、Ｖ／ＩＩＩ比）を好ましくは１５以上で６０以下の範囲に規定すると、室温で高い禁止帯幅を有するリン化硼素層が形成できる。禁止帯幅は例えば、屈折率（＝ｎ）と消衰係数（＝ｋ）から求められる複素誘電率の虚数部（ε2＝２・ｎ・ｋ）の光エネルギー依存性から求められる。
【００１６】
また、緩衝層１０２との接合界面で緩衝層１０２に格子整合し、且つ、発光層１０４側の表面で発光層１０４に格子整合する含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からなる下部障壁層１０３は、ミスフィット（ｍｉｓｆｉｔ）転位、積層欠陥等の結晶欠陥密度の低い良質の発光層１０４をもたらすに貢献できる。緩衝層１０２及び発光層１０４の双方の層に格子整合する下部障壁層１０３は、例えば、第ＩＩＩ族若しくは第Ｖ族の構成元素の組成に勾配を付した含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から構成できる（特開２０００−２２２１１号公報参照）。構成元素の組成勾配は、層厚の増加方向に一律に、または段階的に、或いは非直線的に増減させる何れの様式でも付すことができる。例えば、シリコン基板１０１に格子整合するリン化硼素・ガリウム混晶（Ｂ0.02Ｇａ0.98Ｐ）からなる緩衝層１０２上に、緩衝層１０２との接合面から窒化ガリウム・インジウム（Ｇａ0.90Ｉｎ0.10Ｎ：格子定数≒４．５５７Å）からなる発光層１０４との接合面に向けて、硼素組成比（＝Ｘ）を０．０２からを０．９８に直線的に増加させたリン化硼素・ガリウム組成勾配層（ＢαＧａδＰ：α＝０．０２→０．９８、対応してδ＝０．９８→０．０２）から構成できる。
【００１７】
発光層１０４は、例えば、青色帯の短波長可視光を放射できる窒化ガリウム・インジウム（ＧａXＩｎ1-XＮ：０≦Ｘ≦１）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成する（上記の特公昭５５−３８３４号公報参照）。また、窒化リン化ガリウム（ＧａＮ1-XＰX：０≦Ｘ≦１）から構成できる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０（２０）（１９９２）、２５４０〜２５４２頁参照）。また、砒化窒化ガリウム（ＧａＮ1-XＡｓX：０≦Ｘ≦１）から構成できる。発光層１０４は、これらのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を井戸（ｗｅｌｌ）層とする単一（ｓｉｎｇｌｅ）または多重（ｍｕｌｔｉ）量子井戸（ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）構造から構成できる。
【００１８】
発光層１０４上に、上部障壁層１０５を設ければ、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造型の発光部を構成できる。上部障壁層１０５は、上記の室温での禁止帯幅を３．０±０．２ｅＶとする単量体のリン化硼素（ｂｏｒｏｎ  ｍｏｎｏｐｈｏｓｐｈｉｄｅ）、及びそれを基材としたリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成できる。また、窒化ガリウム（ＧａＮ）或いは窒化アルミニウム・ガリウム混晶（ＡｌXＧａ1-XＮ：０＜Ｘ＜１）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成できる。
【００１９】
本発明に係わるダブルヘテロ接合（ＤＨ）構造型のＬＥＤ１Ａは、例えば上部障壁層１０５上にオーミック（Ｏｈｍｉｃ）性の表面電極１０６を設け、また、基板１０１の裏面にオーミック性の裏面電極１０７を配置して構成する。上部障壁層１０５を含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から構成した場合、ｐ形オーミック電極は、例えば、金・亜鉛（Ａｕ・Ｚｎ）合金、金・ベリリウム（Ａｕ・Ｂｅ）合金等から構成できる。また、金・ゲルマニウム（Ａｕ・Ｇｅ）合金、金・インジウム（Ａｕ・Ｉｎ）合金、並びに金・錫（Ａｕ・Ｓｎ）合金などの金合金等からｎ形オーミック電極を形成できる。良好なオーミック接触性を発揮する電極を形成するために、表面電極１０６を良導性のコンタクト（ｃｏｎｔａｃｔ）層上に設けることもできる。本発明に係わる高い禁止帯幅の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層からは、発光を取り出し方向に透過する窓層を兼用する表面オーミック電極１０６用途のコンタクト層を好適に構成できる。
【００２０】
本発明の第２の実施形態に係わるヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａの断面構造例を図２に模式的に例示する。図２にあって、図１に記載したものと同一の構成要素には、同一の符号を付してある。
【００２１】
ヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａは、ｎ形或いはｐ形の伝導性の砒化ガリウム（ＧａＡｓ）単結晶を基板１０１として構成する。基板１０１と発光層１０４との中間には、基板１０１と発光層１０４との間の格子不整合性を緩和する、例えば、ＧａＡｓ1-ZＰZからなる組成勾配層１０８を設ける。この格子不整合性を緩和する措置に依り、良好な結晶性の発光層１０４を獲得できる。
【００２２】
発光層１０４は、例えば、ｎ形或いはｐ形の砒化リン化ガリウム（ＧａＡｓ1-ZＰZ）から構成する。特に、窒素（Ｎ）を等電子的不純物（ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｒａｐ）として含むＧａＡｓ1-ZＰZからは、高強度の発光をもたらすに好都合となる発光層１０４を構成できる。例えば、砒素（Ａｓ）組成比（＝１−Ｚ）を大凡、０．２５とするＧａＡｓ0.25Ｐ0.75からは、波長を約５８０ｎｍとする黄色帯光を出射する発光層を構成できる。
【００２３】
本発明に係わるヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａの特徴は、発光層１０４上に含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５を設ける構成にある。上部障壁層１０５は、上記の室温での禁止帯幅を３．０±０．２ｅＶとする単量体のリン化硼素（ＢＰ）またはそれを基材としたリン化硼素（ＢＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から特に好適に構成できる。また、この様な高い禁止帯幅の含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５は、発光を外部に透過するに好適な発光透過層（窓層）としても作用できる。このため、上部障壁層１０５の発揮するキャリアの「閉じ込め」作用と、発光を外部へ効率的に透過する作用に依って、高い発光強度のヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａがもたらされる。
【００２４】
特に、発光層１０４上に、２５０℃以上で７５０℃以下の比較的に低温で形成した非晶質を主体とするリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５をヘテロ接合させる手段に依れば、被熱に因る発光層１０４の熱的な劣化を抑制するに効果が挙げられる。即ち、発光層１０４の結晶性を良好に維持できるため、高強度の発光をもたらす発光層１０４を提供できる。
【００２５】
本発明の第３の実施形態に係わるヘテロ接合型緑色系ＬＥＤ３Ａの断面構造例を図３に模式的に例示する。図３にあって、図１または図２に記載したと同一の構成要素には、同一の符号を付してある。
【００２６】
緑色系ＬＥＤ３Ａは、ｎ形或いはｐ形の伝導性のリン化ガリウム（ＧａＰ）単結晶を基板１０１として構成する。基板１０１上には、例えば、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）成長法に依り、ｎ形或いはｐ形の第１のリン化ガリウム（ＧａＰ）層１０９を設ける。第１のＧａＰ層１０９の上には、例えば、ＬＰＥ法に依り、第１のＧａＰ層１０９とは伝導形を逆とした第２のＧａＰ層１１０を設ける。第１及び第２のＧａＰ層１０９、１１０とから、ｐｎ接合型の発光部を構成する。発光層となす例えば、第２のＧａＰ層１１０を、窒素（Ｎ）を等電子的不純物として添加したＧａＰから構成すると高い強度の発光をもたらす発光層が提供される。
【００２７】
本発明に係わるヘテロ接合型緑色系ＬＥＤ３Ａは、発光層となす第２のＧａＰ層１１０上にリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５を設けたヘテロ（異種）接合型ＬＥＤであることを特徴としている。ヘテロ接合型構造は発光層上に、上部障壁層１０５を設けることで構成できる。上部障壁層１０５は、上記の室温での禁止帯幅を３．０±０．２ｅＶとする単量体のリン化硼素（ＢＰ）またはそれを基材としたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から特に好適に構成できる。また、この様な高い禁止帯幅のリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５は、発光層にキャリアを閉じ込める作用を発揮すると共に、発光を外部に透過するに好適な発光透過層（窓層）としても作用する。このため、高い発光強度のヘテロ接合型緑色系ＬＥＤ３Ａをもたらすに貢献できる。
【００２８】
特に、発光層上に、２５０℃以上で７５０℃以下の比較的に低温で形成した非晶質を主体とするリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５をヘテロ接合させる手段に依れば、被熱に因る発光層の熱的な劣化を抑制するに効果が挙げられる。即ち、発光層の結晶性を良好に維持できるため、高強度の発光をもたらす発光層を提供するに効果が挙げられる。
【００２９】
本発明の第４の実施形態に係わるヘテロ接合型赤色系ＬＥＤ４Ａは、図４に例示した断面構造を示すＧａＰ系ＬＥＤから構成できる。図４にあって、図１乃至図３に記載したものと同一の構成要素には、同一の符号を付してある。
【００３０】
ヘテロ接合型ＧａＰ系赤色ＬＥＤ４Ａは、発光層１０４を例えば、亜鉛（Ｚｎ）と酸素（Ｏ）とを共に添加したｐ形ＧａＰ層として構成できる。ヘテロ接合型の赤色系ＬＥＤ４Ａは、ＬＰＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等の気相成長手段により得た発光層１０４上に、発光層１０４とは逆の伝導形のリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５を設けて構成できる。発光層１０４とヘテロ接合をなす上部障壁層１０５は、上記の室温での禁止帯幅を３．０±０．２ｅＶとする単量体のリン化硼素（ＢＰ）またはそれを基材としたリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から特に好適に構成できる。また、この様な高い禁止帯幅のリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５は、発光層１０４にキャリアを閉じ込める作用を発揮すると共に、発光を外部に透過するに好適な発光透過層（窓層）としても作用する。このため、高い発光強度のヘテロ接合型赤色系ＬＥＤ４Ａをもたらすに貢献できる。
【００３１】
特に、発光層１０４上に、２５０℃以上で７５０℃以下の比較的に低温で形成した非晶質を主体とするリン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる上部障壁層１０５をヘテロ接合させる手段に依れば、被熱に因る発光層１０４の熱的な劣化を抑制するに効果が挙げられる。即ち、発光層１０４の結晶性を良好に維持できるため、高強度の発光をもたらす発光層１０４を提供するに効果が挙げられる。
【００３２】
ヘテロ接合型赤色系ＬＥＤはまた、例えば、リン化アルミニウム・ガリウム・インジウム混晶（（ＡｌXＧａ1-X）YＩｎ1-YＰ：０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１）を発光層とするリン化アルミニウム・ガリウム・インジウム（ＡｌＧａＩｎＰ）系ＬＥＤから構成できる（上記のＪ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ、２２１（２０００）、６５２〜６５６頁参照）。ＡｌＧａＩｎＰ系混晶ＬＥＤでは、ＧａＰ赤色系ＬＥＤに比較してより高強度の発光が得られる利点がある。特に、表面電極を上部障壁層上に分散して配置したオーミック電極分散型のＡｌＧａＩｎＰ系混晶ＬＥＤからは、発光層の全面に略均等に素子駆動電流を流通させられるため高強度の赤色光が出射される（上記のＪ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ、２２１（２０００）参照）。
【００３３】
青色系ＬＥＤと、ヘテロ接合型の黄色系、緑色系、及び赤色系ＬＥＤ１Ａ〜４Ａを同一の伝導型を有する導電性の基板１０１から構成すると、基板１０１の裏面に同一の極性のオーミック電極１０７を敷設できる。従って、極性を共通とする一台座に接地させられて、多色発光ランプを簡便に構成できる。また、ＬＥＤの表面電極１０６の極性も統一でき、何れか一極性の表面電極への結線操作のみで簡便に多色発光ランプを構成できる。本発明の第５の実施形態の好例として、硼素（Ｂ）添加ｐ形珪素単結晶（シリコン）を基板１０１とする青色系ＬＥＤ１Ａと、亜鉛（Ｚｎ）添加ｐ形リン化ガリウム（ＧａＰ）単結晶を基板１０１とするヘテロ接合型緑色系ＬＥＤ３Ａと、亜鉛（Ｚｎ）添加ｐ形砒化ガリウム（ＧａＡｓ）単結晶を基板とするヘテロ接合型赤色系ＬＥＤ４Ａとを集合させて多色発光ランプを構成する例が挙げられる。また、例えば、リン（Ｐ）またはアンチモン（Ｓｂ）添加ｎ形シリコンを基板１０１とする青色系ＬＥＤ１Ａと、珪素（Ｓｉ）添加ｎ形砒化ガリウムを基板１０１とするヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａとを集合させて多色発光ランプを構成する。即ち、所謂、通称ｎサイドアップ（ｓｉｄｅ  ｕｐ）型或いはｐサイドアップ型の何れかに統一されたＬＥＤを利用すれば、従来の煩雑な結線操作を回避して、簡便に多色発光ランプを得ることができる。
【００３４】
本発明に係わる多色発光ランプ１０は次の如くの工程をもって構成できる。図５に例示する如く、例えば、ｎサイドアップ型の青色系ＬＥＤ１Ａとヘテロ接合型黄色系ＬＥＤ２Ａとを、台座１５上の銀（Ａｇ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等の金属を鍍金した金属被膜１６に導電性の接合材で固定する。これより、各ＬＥＤ１Ａ、２Ａを構成するために利用した導電性の基板１１の裏面に設けた裏面電極１４を台座１５に電気的に接続させる。また、各ＬＥＤ１Ａ、２Ａの例えば、上部障壁層１２上に設置した表面電極１３を台座１５に付属する端子１７、１８に結線する。発光輝度に極端な差異を生ずる場合には、各ＬＥＤ１Ａ，２Ａに個別に専用の端子１７、１８を設け、各ＬＥＤ１Ａ、２Ａに通流する電流を個別に調整して、輝度を調節できる仕組みとすると、都合良く混色が達成され多色発光ランプ１０を容易に得ることができる。
【００３５】
また、本発明に係わる多色発光ランプ１０を集合させれば、光源を構成できる。例えば、複数の白色ランプ１０を電気的に並列に接続させて、定電圧駆動型の白色光源を構成できる。また、電気的に直列に多色発光ランプを接続して定電流駆動型の多色光源を構成できる。これらの多色光源は、従来の白熱蛍光型程、点灯に電力を要しないため、低消費電力型でしかも長寿命の多色光源として特に有用に利用できる。例えば、室内照明用光源として利用できる。また、例えば、屋外表示器用途や間接照明用途の多色光源として利用できる。
【００３６】
【実施例】
（第１実施例）
シリコンを基板とする青色ＬＥＤとＧａＡｓ1-ZＰZ系黄色ＬＥＤとを組み合わせて構成した多色発光ランプを例にして本発明を具体的に説明する。
【００３７】
本第１実施例に係わる多色発光ランプ２０の断面模式図を図６に示す。多色発光ランプ２０は、青色帯光及び黄色帯光の発光強度の均衡を図るため、１個の青色系ＬＥＤ１Ａと２個の黄色系ＬＥＤ２Ａとを集合させて構成した。
【００３８】
青色ＬＥＤ１Ａには、次記の（１）項に記す基板１０１上に順次、（２）〜（５）項に記載の機能層を積層させた積層構造体に、（６）〜（７）項に記載のオーミック性の表面及び裏面電極を配置して構成したｎ−サイドアップ型ＬＥＤを用いた。
（１）硼素（Ｂ）ドープｐ形（１１１）−Ｓｉ単結晶基板１０１
（２）トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）系常圧ＭＯＣＶＤ法により、３５０℃で成長させた、層厚を５ｎｍとした、リン化硼素（ＢＰ）からなる緩衝層１０２
（３）上記のＭＯＣＶＤ気相成長手段を利用して、８５０℃でマグネシウム（Ｍｇ）をドーピングした、基板１０１表面に略平行に配列した｛１１０｝結晶面から主になるｐ形リン化硼素（ＢＰ）からなる下部障壁層１０３（キャリア濃度≒４×１０18ｃｍ-3、層厚≒７００ｎｍ）
（４）立方晶のｎ形Ｇａ0.94Ｉｎ0.06Ｎ層（格子定数＝４．５３８Å）から主になる発光層１０４（キャリア濃度≒３×１０17ｃｍ-3、層厚≒１８０ｎｍ）
（５）上記のＭＯＣＶＤ反応系により４００℃で成長させた、室温での禁止帯幅を３．１ｅＶとする、非晶質を主体とするｎ形のリン化硼素（ＢＰ）層からなる上部障壁層１０５（キャリア濃度≒８×１０16ｃｍ-3、層厚≒４８０ｎｍ）
（６）上部障壁層１０５の中央に配置した金・ゲルマニウム（Ａｕ・Ｇｅ）円形電極（直径＝１２０μｍ）からなるオーミック性の表面電極１０６
（７）ｐ形Ｓｉ基板１０１の裏面の略全面に設けた、アルミニウム（Ａｌ）からなるオーミック性の裏面電極１０７
【００３９】
また、青色系ＬＥＤ１Ａには、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の特性を呈するＬＥＤを利用した。
（ａ）発光中心波長：４３０ｎｍ
（ｂ）輝度：６ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：３ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ミリアンペア（ｍＡ））
（ｄ）逆方向電圧：８Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
【００４０】
黄色ＬＥＤ２Ａには、次記の（１）項に記す基板１０１上に順次、（２）乃至（４）項に記載の機能層を積層させた積層構造体に、（５）及び（６）項に記載のオーミック性の表面及び裏面電極を配置して構成したｎサイドアップ型ＬＥＤを用いた。
（１）亜鉛（Ｚｎ）ドープｐ形（１００）−ＧａＡｓ単結晶基板１０１
（２）ガリウム（Ｇａ）／アルシン（ＡｓＨ3）／水素（Ｈ2）系ハイドライド気相成長（ＶＰＥ）法により、７２０℃で成長させた、Ｚｎドープｐ形ＧａＡｓ1-ZＰZ組成勾配層（キャリア濃度≒１×１０18ｃｍ-3、層厚＝１５μｍ）１０８
（３）上記のハイドライドＶＰＥ手段を利用して、７２０℃で成長させた、窒素（Ｎ）を等電子的不純物として添加した珪素（Ｓｉ）ドープｎ形ＧａＡｓ0.25Ｐ0.75発光層１０４
（４）（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ／ＰＨ3／Ｈ2系ＭＯＣＶＤ反応系により４００℃で成長させた、室温での禁止帯幅を２．７ｅＶとする、非晶質を主体とするｎ形の砒化リン化硼素（ＢＰ0.95Ａｓ0.05）層からなる上部障壁層１０５（キャリア濃度≒４×１０18ｃｍ-3、層厚≒７５０ｎｍ）
（５）上部障壁層１０５の中央に配置した金・ゲルマニウム（Ａｕ・Ｇｅ）円形電極（直径＝１２０μｍ）からなるオーミック性の表面電極１０６
（６）ｐ形ＧａＡｓ基板１０１の裏面の略全面に設けた、金・亜鉛（Ａｕ・Ｚｎ）からなるオーミック性の裏面電極１０７
【００４１】
また、黄色系ＬＥＤ２Ａには、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の特性を呈するＬＥＤを利用した。
（ａ）発光中心波長：５８０ｎｍ
（ｂ）輝度：３ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：２ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ミリアンペア（ｍＡ））
（ｄ）逆方向電圧：５Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
【００４２】
一辺を３００μｍとする正方形の青色系ＬＥＤ１Ａ及び黄色ＬＥＤ２Ａを集合させた多色発光ランプ２０は、次の（Ａ）〜（Ｃ）に記載の工程を経由して構成した。
（Ａ）ＬＥＤ１Ａ、２Ａのｐ形各裏面電極１０７を共通の台座１５に例えば、導電性の接着材を用いてチップ−オン−ボード（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｂｏａｒｄ）手段により固定する工程
（Ｂ）ＬＥＤ１Ａ、２Ａのｎ形各表面電極１０６を、台座１５とは電気的に絶縁された２個の端子１７、１８に個別にウェッジ（ｗｅｄｇｅ）ボンディング手段或いはボール（ｂａｌｌ）ボンディング手段により結線する工程
【００４３】
多色発光ランプ２０は各ＬＥＤ１Ａ、２Ａに個別に結線を施して構成したため、青色単一光のランプとしても利用できる。或いは、黄色帯の単一光を発するランプとしても利用できる。また、青色系ＬＥＤ１Ａと黄色系ＬＥＤ２Ａとに同時に通電すれば白色ランプとしても利用できる多色ランプが提供されることとなった。
【００４４】
（第２実施例）
シリコンを基板とする青色系ＬＥＤを含むＲＧＢ型の多色発光ランプを構成する場合を例にして本発明を具体的に説明する。
【００４５】
本第２実施例に係わる多色発光ランプ３０の構成を図７の断面模式図に示す。ＲＧＢ型多色発光ランプ３０は、上記の第１実施例に記載の青色系ＬＥＤ１Ａと、ヘテロ接合型ＧａＰ緑色系ＬＥＤ３Ａと、ヘテロ接合型ＡｌＧａＡｓ赤色系ＬＥＤ４Ａとを組み合わせて構成した。
【００４６】
青色系ＬＥＤ１Ａは、次記の（１）項に記す基板１０１上に順次、（２）〜（５）項に記載の機能層を積層させた積層構造体に、（６）〜（７）項に記載のオーミック性の表面及び裏面電極を配置して構成した。本第２実施例に係わるｐ−サイドアップ型の青色系ＬＥＤ１Ａには、上記の第１実施例とｎ−サイドアップ型青色系ＬＥＤ１Ａと同等の発光特性を示すダブルヘテロ（ＤＨ）接合型ＬＥＤを用いた。
（１）リン（Ｐ）ドープｎ形（１００）−Ｓｉ単結晶基板１０１
（２）トリエチル硼素（（Ｃ2Ｈ5）3Ｂ）／ホスフィン（ＰＨ3）／水素（Ｈ2）
系常圧ＭＯＣＶＤ法により、４００℃で成長させた、層厚を１５ｎｍとする、基板１０１を構成するＳｉ単結晶（格子定数≒５．４３１Å）に格子整合するｎ形リン化硼素・インジウム混晶（Ｂ0.33Ｉｎ0.67Ｐ）からなる緩衝層１０２
（３）上記のＭＯＣＶＤ気相成長手段を利用して、８５０℃で珪素（Ｓｉ）をドーピングした、基板１０１表面に略平行に配列した｛１１０｝結晶面から主になるｎ形リン化硼素・インジウム（ＢXＩｎ1-XＰ：Ｘ＝０．３３→０．９８）組成勾配層からなる下部障壁層１０３（キャリア濃度≒１×１０18ｃｍ-3、層厚≒５６０ｎｍ）。リン化硼素・インジウム（ＢXＩｎ1-XＰ）組成勾配層の硼素（Ｂ）組成比（＝Ｘ）は、緩衝層１０２との接合界面でＸ＝０．３３とし、発光層１０４と接合する表面で０．９８としてある。
（４）立方晶のｎ形Ｇａ0.90Ｉｎ0.10Ｎ（格子定数≒４．５５７Å）層から主になる発光層１０４（キャリア濃度≒４×１０17ｃｍ-3、層厚≒１５０ｎｍ）
（５）上記のＭＯＣＶＤ反応系により４００℃で成長させた、室温での禁止帯幅を３．１ｅＶとする、非晶質を主体とするマグネシウム（Ｍｇ）ドープｐ形リン化硼素・インジウム（Ｂ0.98Ｉｎ0.02Ｐ：格子定数≒４．５５７Å）層からなる上部障壁層１０５（キャリア濃度≒２×１０19ｃｍ-3、層厚≒４００ｎｍ）
（６）上部障壁層１０５の中央に配置した金・亜鉛（Ａｕ・Ｚｎ）円形電極（直径＝１３０μｍ）からなるオーミック性の表面電極１０６
（７）ｎ形Ｓｉ基板１０１の裏面の略全面に設けた、アルミニウム（Ａｌ）からなるオーミック性の裏面電極１０７
【００４７】
ヘテロ接合型ＧａＰ系緑色ＬＥＤ３Ａとして、次記の（１）項に記す基板１０１上に順次、（２）及び（３）項に記載の機能層を積層させた積層構造体に、（４）及び（５）項に記載のオーミック性の表面及び裏面電極を配置して構成したｐ−サイドアップ型単一ヘテロ（ｓｉｎｇｌｅ  ｈｅｔｅｒｏ：ＳＨ）接合型ＬＥＤを用いた。
（１）珪素（Ｓｉ）ドープｎ形（１００）２°オフ（ｏｆｆ）−ＧａＰ単結晶基板１０１
（２）一般的な液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法により（上記の「ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体」、２５３〜２５６頁参照）、８００℃で成長させた、アイソエレクトロニックトラップとして窒素（Ｎ）を６×１０18ｃｍ-3の原子濃度で添加した、珪素（Ｓｉ）ドープｎ形ＧａＰからなる発光層１０４
（３）上記のＭＯＣＶＤ反応系により３８０℃で成長させた、室温での禁止帯幅を３．０ｅＶとする、非晶質を主体とするｐ形のリン化硼素（ＢＰ）層からなる上部障壁層１０５（キャリア濃度≒３×１０19ｃｍ-3、層厚≒４００ｎｍ）
（４）上部障壁層１０５の中央に配置した金・ベリリウム（Ａｕ・Ｂｅ）円形電極（直径＝１１０μｍ）からなるオーミック性の表面電極１０６
（５）ｎ形ＧａＰ基板１０１の裏面の略全面に設けた、金・ゲルマニウム合金（Ａｕ９５重量％・Ｇｅ５重量％）からなるオーミック性の裏面電極１０７
【００４８】
また、ヘテロ接合型ＧａＰ緑色系ＬＥＤ３Ａには、次の（ａ）〜（ｄ）項に記載の特性を呈するＬＥＤを利用した。
（ａ）発光中心波長：５５５ｎｍ
（ｂ）輝度：５ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：２ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ミリアンペア（ｍＡ））
（ｄ）逆方向電圧：５Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
【００４９】
ヘテロ接合型赤色系ＬＥＤ４Ａは、珪素（Ｓｉ）ドープｎ形（１００）−Ｓｉ単結晶を基板１０１とする、ｎ形砒化アルミニウム・ガリウム（ＡｌＧａＡｓ）発光層１０４とｐ形のリン化硼素（ＢＰ）層からなる上部障壁層１０５とのｐｎ接合型のＬＥＤを利用した。ｐ−サイドアップ型の赤色系ＬＥＤ４Ａの主要な特性を以下に記す。
（ａ）発光中心波長：６６０ｎｍ
（ｂ）輝度：８ミリカンデラ（ｍｃｄ）
（ｃ）順方向電圧：２ボルト（Ｖ）（順方向電流＝２０ミリアンペア（ｍＡ）
（ｄ）逆方向電圧：５Ｖ（逆方向電流＝１０μＡ）
【００５０】
一辺を約２５０μｍとする正方形の青色系ＬＥＤ１Ａ、ヘテロ接合型緑色ＬＥＤ３Ａ、及びヘテロ接合型赤色系ＬＥＤ４Ａを次記の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経由して集合させ、ＲＧＢ型の多色発光ランプ３０を構成した。
（Ａ）ＬＥＤ１Ａ、３Ａ、４Ａのｎ形各裏面電極１０７を共通の台座１５に例えば、導電性の接着材を用いてチップ−オン−ボード（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｂｏａｒｄ）手段により固定する工程
（Ｂ）ＬＥＤ１Ａ、３Ａ、４Ａのｐ形各表面電極１０６を、台座１５とは電気的に絶縁された３個の端子１７〜１９に個別にウェッジ（ｗｅｄｇｅ）ボンディング手段或いはボール（ｂａｌｌ）ボンディング手段により結線する工程
【００５１】
多色発光ランプ３０は各ＬＥＤ１Ａ、３Ａ、４Ａに個別に結線を施して構成したため、青色帯、緑色帯、或いは赤色帯の単一光のランプとしても利用できる。特に、本第２実施例のランプ３０は、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族半導体層を利用したヘテロ接合型ＧａＰ系ＬＥＤ３Ａを利用しているので、高輝度の緑色帯の単一光を発するランプとしても利用できた。。また、ＬＥＤ１Ａ、３Ａ、４Ａは、個別に結線を施しているため、各ＬＥＤに通流する順方向電流を個別に調整できるため、ＲＧＢ各発光色の混色光を発生させられる。また、各ＬＥＤ１Ａ、３Ａ、４Ａを同時に点灯させることにより、白色光を発せられるＲＧＢ型多色発光ランプ３０が提供されることとなった。
【００５２】
（第３実施例）
上記の第２実施例に記載のＲＧＢ型多色発光ランプ３０を集合させて、光源を構成する場合を例にして本発明の内容を説明する。
【００５３】
本発明に係わる光源４０は、ＲＧＢ型多色発光ランプ３０の平面図を図８に模式的に示す如く、例えば、規則的に等間隔に配列して構成する。配列した各ランプ３０の端子１８の個々に順方向電流を制御して通流できる配線を施せば、色度を調節でき、表示（ディスプレイ）用途等の多色ランプを構成できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に依れば、リン化硼素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を障壁層として備えたヘテロ接合型の発光素子、例えば、ヘテロ接合型ＧａＰ系緑色ＬＥＤ、或いはヘテロ接合型ＧａＡｓ1-ZＰZ系ＬＥＤを利用して多色発光ランプ及び光源を構成することとしたので、高い強度の発光をもたらす、例えば、ＲＧＢ混色型の多色発光ランプを提供できる。
【００５５】
また本発明に依れば、特に導電性の基板材料を使用し、基板の裏面に電極を設けて構成した青色帯光を出射する発光素子、例えば、含硼素ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を備えた青色系ＬＥＤを利用して多色発光ランプ及び光源を構成することとしたので、容易な結線（ボンディング）操作をもって、高強度の多色発光ランプ及び光源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる青色系ＬＥＤの断面模式図である。
【図２】  本発明に係わるヘテロ接合型黄色系ＬＥＤの断面模式図である。
【図３】本発明に係わるヘテロ接合型緑色系ＬＥＤの断面模式図である。
【図４】本発明に係わるヘテロ接合型赤色系ＬＥＤの断面模式図である。
【図５】本発明に係わる多色発光ランプの断面模式図である。
【図６】第１実施例に係る多色発光ランプの断面模式図である。
【図７】第２実施例に係る多色発光ランプの断面模式図である。
【図８】第３実施例に係る多色発光ランプを用いた光源の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ  ＬＥＤ
１０、２０、３０  多色発光ランプ
４０  光源
１１  基板
１２  上部障壁層
１３  表面電極
１４  裏面電極
１５  台座
１６  金属被膜
１７、１８、１９  端子
１０１  単結晶基板
１０２  緩衝層
１０３  下部障壁層
１０４  発光層
１０５  上部障壁層
１０６  表面電極
１０７  裏面電極
１０８  組成勾配層
１０９  第１のＧａＰ層
１１０  第２のＧａＰ層
【図１】
2006024583.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006024583.tif 000008
【図７】
2006024583.tif 000009
【図８】
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