(57)【要約】改善された光抽出効率を有する発光ダイオードが開示される。この発光ダイオードは、基板上に位置し、第１の導電型半導体層、活性層及び第２の導電型半導体層を含む発光構造体を含む。第１の電極パッドが第１の導電型半導体層に電気的に接続される。一方、基板の上部に第２の電極パッドが位置し、絶縁反射層は、発光構造体の一部を覆い、第２の電極パッドの下部に位置し、第２の電極パッドを発光構造体から離隔させる。また、少なくとも一つの上部延長部は、第２の電極パッドに連結され、第２の導電型半導体層に電気的に接続される。さらに、光取出しエレメントのパターンが第２の導電型半導体層の上部に位置する。その結果、電流分散性能を改善するとともに、電極パッドによる光の損失を防止し、さらに、光放出性能を改善することによって、光抽出効率を改善することができる。【選択図】図１
2013533644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置し、第１の導電型半導体層、活性層及び第２の導電型半導体層を含む発光構造体と、
前記第１の導電型半導体層に電気的に接続された第１の電極パッドと、
前記基板の上部に位置する第２の電極パッドと、
前記発光構造体の一部を覆い、前記第２の電極パッドの下部に位置し、前記第２の電極パッドを前記発光構造体から離隔させる絶縁反射層と、
前記第２の電極パッドに連結され、前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された少なくとも一つの上部延長部と、
前記第２の導電型半導体層の上部に位置する光取出しエレメントのパターンを含む発光ダイオード。
【請求項２】
前記第１の導電型半導体層はｎ型窒化物半導体層で、前記第２の導電型半導体層はｐ型窒化物半導体層であることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオード。
【請求項３】
前記ｐ型窒化物半導体層上に位置する透明電極層をさらに含み、前記上部延長部は前記透明電極層に接続する、請求項２に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記光取出しエレメントのパターンは前記透明電極層上に形成された、請求項３に記載の発光ダイオード。
【請求項５】
前記透明電極層を覆う絶縁層をさらに含み、
前記絶縁層は、前記透明電極層を露出させる開口部を有し、
前記上部延長部は、前記開口部を介して前記透明電極層に接続する、請求項３に記載の発光ダイオード。
【請求項６】
前記開口部は前記第２の電極パッドから離隔して位置する、請求項５に記載の発光ダイオード。
【請求項７】
前記光取出しエレメントのパターンは前記絶縁層上に形成された、請求項５に記載の発光ダイオード。
【請求項８】
前記第１の導電型半導体層は、前記第２の導電型半導体層及び前記活性層のメサエッチングによって露出した領域を有し、
前記第２の電極パッドは、前記第１の導電型半導体層の露出した領域の上部に位置し、
前記絶縁反射層は、前記第２の電極パッドと前記第１の導電型半導体層との間に位置する、請求項１に記載の発光ダイオード。
【請求項９】
前記絶縁反射層は、前記メサエッチングによって露出した前記第２の導電型半導体層及び前記活性層の各側面のうち少なくとも一部を覆う、請求項８に記載の発光ダイオード。
【請求項１０】
前記上部延長部と前記第２の電極パッドとを連結する連結部をさらに含み、
前記連結部は、絶縁層によって前記第２の導電型半導体層から離隔される、請求項８に記載の発光ダイオード。
【請求項１１】
前記第２の導電型半導体層及び前記活性層は、少なくとも二つの発光領域を定義するように分割され、
前記の少なくとも二つの発光領域上には、それぞれ前記第２の電極パッドに連結された上部延長部が位置する、請求項１に記載の発光ダイオード。
【請求項１２】
前記の少なくとも二つの発光領域は、前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドを横切る線に対して対称性を有する、請求項１１に記載の発光ダイオード。
【請求項１３】
前記第１の電極パッドに連結された少なくとも一つの下部延長部をさらに含み、前記各下部延長部のうち少なくとも一つは、前記の少なくとも二つの発光領域の間に位置する、請求項１１に記載の発光ダイオード。
【請求項１４】
前記各発光領域内の前記各第２の導電型半導体層上にそれぞれ位置する各透明電極層をさらに含み、前記第２の電極パッドに連結された各上部延長部が前記各透明電極層にそれぞれ接続する、請求項１１に記載の発光ダイオード。
【請求項１５】
前記光取出しエレメントのパターンは前記各透明電極層上にそれぞれ形成された、請求項１４に記載の発光ダイオード。
【請求項１６】
前記各透明電極層を覆う絶縁層をさらに含み、
前記絶縁層は、前記各透明電極層を露出させる各開口部を有し、
前記各上部延長部は、前記各開口部を介して前記各透明電極層にそれぞれ接続する、請求項１４に記載の発光ダイオード。
【請求項１７】
前記光抽出パターンは前記絶縁層上に形成された、請求項１６に記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードに関し、特に、改善された光抽出効率を有する発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）をベースとする発光ダイオードが開発されて以来、ＧａＮベースのＬＥＤは、現在、天然色ＬＥＤ表示、ＬＥＤ交通信号機、白色ＬＥＤなどの多様な応用に使用されている。
【０００３】
窒化ガリウムベースの発光ダイオードは、一般にサファイア基板などの基板上に各エピ層を成長させて形成され、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、及びこれらの間に介在した活性層を含む。一方、前記Ｎ型半導体層上にＮ―電極パッドが形成され、前記Ｐ型半導体層上にＰ―電極パッドが形成される。前記発光ダイオードは、前記各電極パッドを介して外部電源に電気的に連結されて駆動される。このとき、電流は、Ｐ―電極パッドから前記各半導体層を経てＮ―電極パッドに流れる。
【０００４】
一般にＰ型半導体層は高い比抵抗を有するので、Ｐ型半導体層内で電流が均一に分散されず、前記Ｐ―電極パッドの形成部分に電流が集中し、発光ダイオードの縁部を介して電流が集中的に流れるという問題がある。電流集中（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｒｏｗｄｉｎｇ）は発光領域の減少につながり、結果的に発光効率を低下させる。このような問題を解決するために、Ｐ型半導体層上に比抵抗の低い透明電極層を形成し、電流分散を図る技術が用いられる。Ｐ―電極パッドから流入した電流が透明電極層で分散されて前記Ｐ―型半導体層に流入するので、発光ダイオードの発光領域を広げることができる。しかし、透明電極層は、光を吸収するのでその厚さが制限され、その結果、電流分散に限界がある。特に、高出力のために使用される約１ｍｍ２以上の大面積発光ダイオードで透明電極層を用いた電流分散には限界がある。
【０００５】
一方、発光ダイオード内の電流分散を促進するために、各電極パッドから延長された各延長部が使用されている。例えば、米国特許公報第６，６５０，０１８号（特許文献１）には、電極接触部１１７、１２７、すなわち、各電極パッドから多数の延長部が互いに反対方向に延長されて電流分散を強化することを開示している。このような多数の延長部を使用することによって発光ダイオードの広い領域にわたって電流を分散させることができるが、各電極パッドが位置する部分で依然として電流が集中する電流集中現象が存在している。
【０００６】
さらに、発光ダイオードのサイズが増すと、発光ダイオード内で欠陥が高い確率で生じる。例えば、貫通転位（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ  ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）、ピンホールなどの欠陥は、電流が急激に流れる通路を提供して電流分散を妨げる。
【０００７】
一方、発光ダイオードの光抽出効率を改善するために、一般にパターニングされたサファイア基板が使用されている。サファイア基板上のパターンが活性層で生成された光を散乱又は反射させることで光が内部全反射によって発光ダイオード内で損失されることを減少させ、結果として光抽出効率を向上させる。
【０００８】
サファイア基板上のパターンを用いて光抽出効率の改善が期待されるが、窒化ガリウム系化合物半導体の屈折率が相対的に高いので、内部全反射によって発光ダイオードの内部で光が損失される可能性は依然として存在する。
【０００９】
さらに、各電極パッドは、一般に光を吸収する金属物質で形成されるので、各電極パッドに向かう光が各電極パッドに吸収されて損失される。
【００１０】
従って、光抽出効率を改善するための努力が継続して要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許公報第６，６５０，０１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、改善された光抽出効率を有する発光ダイオードを提供することにある。
【００１３】
本発明が解決しようとする他の課題は、電極パッドの付近で電流集中現象が発生することを防止できる発光ダイオードを提供することにある。
【００１４】
本発明が解決しようとする更に他の課題は、広い面積の発光ダイオードで電流を均一に分散させ得る発光ダイオードを提供することにある。
【００１５】
本発明が解決しようとする更に他の課題は、電極パッドによる光の損失を減少させ得る発光ダイオードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光ダイオードは、基板と、前記基板上に位置し、第１の導電型半導体層、活性層及び第２の導電型半導体層を含む発光構造体と、前記第１の導電型半導体層に電気的に接続された第１の電極パッドと、前記基板の上部に位置する第２の電極パッドと、前記発光構造体の一部を覆い、前記第２の電極パッドの下部に位置し、前記第２の電極パッドを前記発光構造体から離隔させる絶縁反射層と、前記第２の電極パッドに連結され、前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された少なくとも一つの上部延長部と、前記第２の導電型半導体層の上部に位置する光取出しエレメントのパターンを含む。
【００１７】
前記絶縁反射層によって第２の電極パッドを前記発光構造体から離隔させるので、第２の電極パッドの周囲に電流が集中することを防止し、電流分散性能を改善することができる。さらに、前記絶縁反射層によって第２の電極パッドに進行する光を反射させることができ、第２の電極パッドによる光の損失を減少させることができる。また、基板側に対向して第２の導電型半導体層の上部に光取出しエレメントのパターンを配置することによって、前記光取出しエレメントのパターンが光を外部に容易に放出させ得るので光抽出効率が改善される。前記光取出しエレメントのパターンは、例えば、サファイア基板上に形成されたパターンと組み合わせて使用することができる。
【００１８】
ここで、特別に限定されるのではないが、前記第１の導電型半導体層はｎ型窒化物半導体層で、前記第２の導電型半導体層はｐ型窒化物半導体層であっても良い。さらに、前記発光ダイオードは、前記ｐ型窒化物半導体層上に位置する透明電極層をさらに含むことができ、前記上部延長部は前記透明電極層に接続することができる。
【００１９】
いくつかの実施例において、前記光取出しエレメントのパターンは前記透明電極層上に形成することができる。例えば、前記光取出しエレメントのパターンは、前記透明電極層の上部をパターニングして形成することができる。
【００２０】
一方、前記発光ダイオードは、前記透明電極層を覆う絶縁層をさらに含んでも良い。この場合、前記絶縁層は、前記透明電極層を露出させる開口部を有しても良く、前記上部延長部は、前記開口部を介して前記透明電極層に接続しても良い。
【００２１】
さらに、前記開口部は、前記第２の電極パッドから離隔して位置させても良い。これによって、前記開口部を介して前記透明電極層に接続された上部延長部は、前記絶縁層上に位置する連結部によって前記第２の電極パッドと連結される。前記連結部が絶縁層上に位置するので、前記第２の電極パッドの周囲で上部延長部が透明電極層に直接接続されず、その結果、第２の電極パッドの周囲で電流が集中することをさらに防止することができる。
【００２２】
いくつかの実施例において、前記光取出しエレメントのパターンは前記絶縁層上に形成しても良い。例えば、前記光取出しエレメントのパターンは、前記絶縁層の上部をパターニングして形成することができる。
【００２３】
一方、前記第１の導電型半導体層は、前記第２の導電型半導体層及び前記活性層のメサエッチングによって露出した領域を有することができ、前記第２の電極パッドは、前記第１の導電型半導体層の露出した領域の上部に位置させても良い。このとき、前記絶縁反射層は、前記第２の電極パッドと前記第１の導電型半導体層との間に位置させても良い。これによって、第２の電極パッドの下部で不必要に光が発生することを防止することができる。
【００２４】
このとき、前記絶縁反射層は、前記メサエッチングによって露出した前記第２の導電型半導体層及び前記活性層の各側面のうち少なくとも一部を覆っても良い。従って、前記絶縁反射層は、活性層で生成されてメサ側面を通して第２の電極パッドに進行する光を反射させることができ、第２の電極パッドによる光の損失を防止することができる。
【００２５】
一方、前記発光ダイオードは、前記上部延長部と前記第２の電極パッドとを連結する連結部を有することができ、前記連結部は、絶縁層によって前記第２の導電型半導体層から離隔させることができる。例えば、前記連結部は、前記絶縁反射層によって前記メサ側面から絶縁させることができ、さらに、他の絶縁層によって前記第２の導電型半導体層（又は透明電極層）の上部面から絶縁させることができる。
【００２６】
いくつかの実施例において、前記第２の導電型半導体層及び前記活性層は、少なくとも二つの発光領域を定義するように分割することができる。また、前記の少なくとも二つの発光領域上には、それぞれ前記第２の電極パッドに連結された上部延長部を位置させることができる。
【００２７】
前記発光構造体を複数の発光領域に分割することによって、特定位置にピンホールや貫通転位などの欠陥がある場合にも、これら欠陥に電流が過度に集中することを防止することができ、その結果、広い領域にわたって電流を均一に分散させることができる。
【００２８】
前記の少なくとも二つの発光領域は、前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドを横切る線に対して対称性を有することができる。これによって、前記の少なくとも二つの発光領域が同一の発光特性を示すことができる。
【００２９】
さらに、前記発光ダイオードは、前記第１の電極パッドに連結された少なくとも一つの下部延長部をさらに含むことができる。さらに、前記各下部延長部のうち少なくとも一つは、前記の少なくとも二つの発光領域の間に位置させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
従来の発光ダイオードにおいて、第２の電極パッドは、第２の導電型半導体層上に位置し、第２の導電型半導体層に電気的に接続される。従って、第２の電極パッドの周囲に電流が集中するため、電流分散が妨げられる。しかし、本発明の各実施例によると、前記第２の電極パッドが絶縁反射層によって発光構造体から絶縁されるので、第２の電極パッドの周囲に電流が集中することを防止することができる。さらに、発光構造体における第２の導電型半導体層及び活性層がメサエッチングによって除去された部分に第２の電極パッドを形成することによって、第２の電極パッドの下部で不必要に光が発生することを防止し、発光効率を改善することができる。また、発光構造体を複数の発光領域に分割することによって、各発光領域の結晶欠陥に電流が過度に集中することを防止し、均一に電流を分散させることができる。さらに、発光構造体上に光取出しエレメントのパターンを配置することによって、光抽出効率をより改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図である。
【図２ａ】図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図２ｂ】図１のＢ―Ｂ線断面図である。
【図２ｃ】図１のＣ―Ｃ線断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための断面図であって、図１のＣ―Ｃ線断面図である図２ｃに対応する図である。
【図４】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付の各図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。次に紹介する各実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。従って、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものでなく、他の形態で具体化することもできる。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜のために拡張して表現することができる。明細書全体にわたって同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００３３】
図１は、本発明の一実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図で、図２ａは、図１のＡ―Ａ線断面図で、図２ｂは、図１のＢ―Ｂ線断面図で、図２ｃは、図１のＣ―Ｃ線断面図である。
【００３４】
図１、図２ａ〜図２ｃを参照すると、前記発光ダイオードは、基板２１、発光領域ＬＥ１、ＬＥ２を含む発光構造体、絶縁反射層３１、第１の電極パッド３５、第２の電極パッド３３及び各上部延長部３３ａを含む。また、前記発光ダイオードは、透明電極層２９、絶縁層３２、各連結部３３ｂ、第１の下部延長部３５ａ及び第２の下部延長部３５ｂを含むことができる。さらに、前記発光構造体は、第１の導電型半導体層２３、活性層２５、及び第２の導電型半導体層２７を含む。
【００３５】
前記基板２１は、パターニングされたサファイア基板であり得るが、これに限定されることはない。第１の導電型半導体層２３が前記基板２１上に位置し、前記１の導電型半導体層２３上に第２の導電型半導体層２７が位置し、第１の導電型半導体層と第２の導電型半導体層との間に活性層２５が介在する。前記第１の導電型半導体層２３、活性層２５及び第２の導電型半導体層２７は、窒化ガリウムベースの化合物半導体物質、すなわち、（Ａｌ，Ｉｎ，Ｇａ）Ｎで形成することができる。前記活性層２５の組成元素及び組成比は、要求される波長の光、例えば、紫外線又は青色光を放出するように決定される。
【００３６】
前記第１の導電型半導体層２３はｎ型窒化物半導体層で、第２の導電型半導体層２７はｐ型窒化物半導体層であり得るが、その反対の場合もあり得る。
【００３７】
前記第１の導電型半導体層２３及び／又は第２の導電型半導体層２７は、図示したように、単層構造又は多層構造で形成することができる。また、活性層２５は、単一量子井戸又は多重量子井戸構造を有することができる。また、前記基板２１と第１の導電型半導体層２３との間にバッファー層（図示せず）を介在させることができる。前記各半導体層２３、２５、２７は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）又は分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）技術を使用して形成することができる。
【００３８】
前記発光構造体の第２の導電型半導体層２７及び活性層２５は、少なくとも二つの発光領域ＬＥ１、ＬＥ２を定義するように分割することができる。これら発光領域ＬＥ１、ＬＥ２は対称構造を有するように形成することができ、このような分割工程はメサエッチング工程によって行うことができる。前記メサエッチング工程によって、前記発光構造体の中央を横切る領域内の第１の導電型半導体層２３が露出し、前記第２の導電型半導体層２７及び前記活性層２５を二つの領域に分割することができる。また、前記メサエッチング工程によって形成される発光構造体の各側面は、基板２１の表面に対して３０〜７０°範囲内の傾斜角を有することができる。
【００３９】
一方、前記第２の導電型半導体層２７上に透明電極層２９を位置させることができる。透明電極層２９は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又はＮｉ／Ａｕで形成することができ、第２の導電型半導体層にオーミック接触される。前記透明電極層２９上には光取出しエレメントＬＥＥのパターンが位置する。例えば、前記光取出しエレメントは、約５μｍの直径を有する円柱形状であってもよく、これら光取出しエレメントは、互いに約３０μｍ離隔させることができる。光取出しエレメントは、活性層２５で生成された光が透明電極層２９側に進行するとき、光を散乱又は反射させることによって光の放出を促進することができる。光取出しエレメントのパターンは規則的なパターンであり得るが、これに限定されることはなく、不規則なパターンであってもよい。
【００４０】
絶縁反射層３１は、メサエッチング工程によって露出した第１の導電型半導体層２３上に位置する。前記絶縁反射層３１は発光構造体の一部領域上に位置し、メサエッチングによって露出したメサ側面の一部を覆う。絶縁反射層３１は、屈折率が互いに異なる各材料層を交互に積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング工程を用いてそれらをパターニングすることによって形成することができ、前記屈折率が互いに異なる各層は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５から選択することができる。
【００４１】
前記絶縁反射層３１は、発光構造体上に透明電極層２９を形成した後で形成できるが、これに限定されることはなく、絶縁反射層３１を形成した後で透明電極層２９を形成することもできる。
【００４２】
一方、絶縁層３２は、前記発光構造体の第２の導電型半導体層２７（又は前記透明電極層２９）を覆うことができる。また、絶縁層３２は、メサエッチングによって露出した第２の導電型半導体層２７及び活性層２５の側面を覆うことができる。さらに、前記絶縁層３２は、前記各発光領域ＬＥ１、ＬＥ２上の透明電極層２９を露出させる各開口部３２ａを有する。前記各開口部３２ａによって前記透明電極層２９（又は第２の導電型半導体層２７）が露出する。前記絶縁層３２は、活性層２５で生成された光が透過し得る透明な材料であれば特別に限定されなく、例えば、ＳｉＯ２で形成することができる。
【００４３】
前記メサエッチングによって露出した第１の導電型半導体層２３上には、第１の電極パッド３５及び第２の電極パッド３３が位置する。前記第１の電極パッド３５は、第１の導電型半導体層２３に電気的に接続される。一方、前記第２の電極パッド３３は、絶縁層３１によって第１の導電型半導体層２３から絶縁される。前記第１及び第２の電極パッド３５、３３は、ワイヤをボンディングするためのボンディングパッドであって、ワイヤをボンディングできるように相対的に広い面積を有する。前記第１の電極パッド３５及び第２の電極パッド３３は、第１の導電型半導体層２３の露出領域上に限定して位置し得るが、これに限定されることはなく、その一部が前記第２の導電型半導体層２７の上部に位置することもできる。
【００４４】
前記第２の電極パッド３３と前記第１の導電型半導体層２３との間に前記絶縁反射層３１が位置し、第１の導電型半導体層２３から第２の電極パッド３３を絶縁させる。さらに、前記絶縁反射層３１は、メサ側面の一部を覆い、第２の電極パッド３３が第２の導電型半導体層２７又は活性層２５に接することを防止する。
【００４５】
一方、前記第２の導電型半導体層２７（又は透明電極層２９）上に各上部延長部３３ａが位置する。前記各上部延長部３３ａは、それぞれ各連結部３３ｂを介して第２の電極パッド３３に連結することができ、前記各上部延長部３３ａは、第２の導電型半導体層２７（又は透明電極層２９）に電気的に接続される。各上部延長部３３ａは、絶縁層３２の各開口部３２ａを介して透明電極層２９に接続することができる。各上部延長部３３ａは、第１の導電型半導体層２３内に電流を均一に分散させ得るように配置される。一方、前記各連結部３３ｂは、絶縁反射層３１及び／又は絶縁層３２によって第２の導電型半導体層２７及び活性層２５から離隔される。
【００４６】
一方、少なくとも一つの下部延長部３５ａを前記第１の電極パッド３５から延長させても良い。前記下部延長部３５ａは、第１の導電型半導体層２３上に位置し、第１の導電型半導体層２３に電気的に接続する。下部延長部は、図示したように、分割された各発光領域の間に位置できるが、これに限定されることはなく、下部延長部３５ｂのように各発光領域の外側に位置させても良い。
【００４７】
前記各電極パッド３３、３５、各上部延長部３３ａ、各連結部３３ｂ及び下部延長部３５ａ、３５ｂは、同一の金属材料、例えば、Ｃｒ／Ａｕで同一の工程を用いて共に形成できるが、これに限定されることはない。例えば、各上部延長部３３ａと前記第２の電極パッド３３を別個の工程で形成しても良く、互いに異なる材料で形成しても良い。
【００４８】
本実施例において、分割された各発光領域は、第１の電極パッド３５と第２の電極パッド３３とをつなぐ線、例えば、Ｂ―Ｂ線に対して対称である。また、各上部延長部３３ａも互いに対称に配置され、前記各発光領域は同一の発光特性を示すことができる。従って、従来の二つの発光ダイオードを互いに並列に連結して使用する場合に比べて、一つの発光ダイオード内で発光領域を二つに分割して使用することによって発光ダイオードのパッケージング工程を単純化することができる。さらに、発光領域を分割することによって、欠陥による電流の集中を緩和することができ、メサエッチングによって傾斜した各側面が形成され、それによって光抽出効率を増加させることができる。
【００４９】
本実施例において、第２の電極パッド３３は、メサエッチングによって露出した第１の導電型半導体層２３上に位置し、絶縁反射層３１がこれらの間に介在する。このような構造は、第２の電極パッド３３の下部で光が生成されることを防止し、第２の電極パッド３３の形成領域以外の領域で光を生成させることによって電流を効率的に活用する。しかし、本発明がこれに限定されることはない。例えば、メサエッチングによって露出した第１の導電型半導体層２３をさらに除去して基板を露出させても良く、基板２１上に絶縁反射層３１を形成し、前記絶縁反射層上に第２の電極パッド３３を配置しても良い。また、前記第２の電極パッド３３と第２の導電型半導体層２７又は透明電極層２９との間に絶縁反射層３１を介在して、前記第２の電極パッド３３を絶縁反射層３１上に配置することもできる。
【００５０】
図３は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための断面図で、図１のＣ―Ｃ線断面図である図２ｃに対応する。
【００５１】
図３を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードは、上述した発光ダイオードと概して類似するので、重複を避けるために相違点についてのみ説明する。
【００５２】
図１、図２ａ〜図２ｃを参照して前述した発光ダイオードの場合、光取出しエレメントＬＥＥのパターンが透明電極層２９上に位置する。その一方、本実施例に係る発光ダイオードの場合、光取出しエレメントＬＥＥのパターンが絶縁層３２上に位置する。前記光取出しエレメントＬＥＥは、絶縁層３２の上部を部分的にパターニングして形成することができ、又は、絶縁層３２上に他の材料層を形成した後、前記材料層をパターニングして形成することができる。前記光取出しエレメントＬＥＥは、例えば、５μｍの直径を有する円柱形状であってもよく、これら光取出しエレメントは、互いに約３０μｍ離隔させても良い。
【００５３】
図４は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図である。
【００５４】
図１の実施例においては、第１の電極パッド３５及び第２の電極パッド３３が発光ダイオードの長軸方向に沿って配置され、各発光領域が発光ダイオードの長軸方向に沿って分割される場合を示しているが、本実施例においては、各電極パッド５３、５５が発光ダイオードの短軸方向に沿って配置され、各発光領域が発光ダイオードの短軸方向に沿って分割されている。また、分割された各発光領域は対称構造を有し、各上部延長部５３ａ及び各下部延長部５５ａも対称になるように配置されている。
【００５５】
前記第２の電極パッド５３の下部に、図１を参照して説明したように、絶縁反射層５１が位置し、透明電極層又は絶縁層５２上に光取出しエレメントＬＥＥのパターンが位置する。
【００５６】
ここで、前記上部延長部５３ａは、発光ダイオードの外縁にそって延長されて発光ダイオードを取り囲む形態で配置され、また、発光ダイオードの外縁から内側に侵入する延長部５３ｃを有する。一方、各下部延長部５５ａは、発光ダイオードの内側から外側に延長されている。また、各下部延長部５５ａは、それぞれ各発光領域内で前記延長部５３ｃを取り囲むように二つに分岐させても良い。
【００５７】
前記各上部延長部５５ａと前記各第２の電極パッド５３は、各連結部５３ｂによって互いに連結される。
【００５８】
図５は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードを説明するための平面図である。
【００５９】
図５を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードは、図４を参照して説明した発光ダイオードと概して類似するが、各下部延長部６５ａ及び各上部延長部６３ａの配置において差がある。
【００６０】
すなわち、下部延長部６５ａが発光ダイオードの外縁に沿って延長された後、発光領域の内側に侵入し、各上部延長部６３ａは、各発光領域上に二つの延長部を含み、これら二つの延長部が前記発光領域の内側に侵入した下部延長部６５ａを取り囲むように配置される。
【００６１】
以上では、本発明のいくつかの実施例について説明したが、各電極パッド及び各延長部の配置に対して多様な実施例及び変形が可能である。また、発光ダイオードが二つの発光領域に分割された場合を例として説明したが、発光ダイオードはより多数の発光領域に分割することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
２１：基板、２３：第１の導電型半導体層、２５：活性層、２７：第２の導電型半導体層、３１：絶縁反射層、３３：第２の電極パッド、３３ａ：上部延長部、３５：第１の電極パッド
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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