(57)【要約】　　　（修正有）【課題】発光効率を高めた発光ダイオードの提供。【解決手段】ＬＥＤエピタキシャル層２３の適当な位置に環状で内部に絶縁層と光反射層を具えたトレンチ３１を設けて、ＬＥＤエピタキシャル層を第１エピタキシャル層領域２３５と第２エピタキシャル層領域２３７に分け、第１エピタキシャル層領域の表面に光反射層３３、絶縁層３５及び第２電極２９を順に形成し、絶縁層で作用電流の第２電極底端領域への流入路線を隔離し、別に第２エピタキシャル層領域に複数の延伸接触点３９を設け、各延伸接触点を延伸導電回路で第２電極と電気的に連接させ、これにより第１電極２７との間に作用電流の流通回路を形成し、全ての作用電流の流れる発光領域がいずれも第２電極の遮蔽を受けない第２エピタキシャル層領域にあるものとし、さらにトレンチ側辺の光反射層の作用により有効にＬＥＤの発光効率及び発光輝度を高める。【選択図】　　　　図２
2004047504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に側辺光反射層及び絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接されている、上記少なくとも一つの延伸接触点と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路が透光導電膜とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項３】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路の底層に延伸絶縁層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項４】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路の底層に延伸光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項５】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域の上表面に更に底端光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項６】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項７】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸接触点の代わりに環状態様を有する一つの延伸接触リングが形成されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項８】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域がＬＥＤエピタキシャル層の中央位置部分に位置し、トレンチが環状態様とされて第１エピタキシャル層領域を包囲することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項９】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域がＬＥＤエピタキシャル層の一側辺位置部分に位置すると共に、トレンチにより第２エピタキシャル層領域と区分されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１０】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、酸化インジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化コバルト、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化チタン、或いは窒化タンタル及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１１】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に更に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層の、ＬＥＤエピタキシャル層のトレンチの縦向き延伸位置に対応する部分に、一つのチャンネルが形成されて、該チャンネルが該トレンチと一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１２】
請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、トレンチが第２電極の縦向き延伸位置に位置することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１３】
発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に光反射層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接され、延伸導電回路の底端に延伸絶縁層が設けられて、これにより延伸導電回路が第２エピタキシャル層領域が隔離された態様とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１５】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域の上表面に底層光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１６】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域が、ＬＥＤエピタキシャル層の中央位置及び側辺位置のいずれかに設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１７】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層に、ＬＥＤエピタキシャル層のトレンチの縦向き延伸位置に対応してチャンネルが設けられ、該チャンネルがトレンチと一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１８】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、トレンチが第２電極の縦向き延伸位置に位置することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項１９】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２０】
発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２１】
請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２２】
発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、ＬＥＤエピタキシャル層の中央位置に該ｐｎ接合を貫通する中央空溝が設けられて、該中央空溝により該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該中央空溝内に光反射層と底端絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２３】
請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接され、延伸導電回路の底端に延伸絶縁層が設けられて、延伸導電回路が第２エピタキシャル層領域と隔離された態様を呈することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２４】
請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層に、ＬＥＤエピタキシャル層の中央空溝の縦向き延伸位置に対応してチャンネルが設けられ、該チャンネルが中央空溝と一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【請求項２５】
請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の発光ダイオードに係り、特に、作用電流の、第２電極底端領域への進入を隔離し、有効に発光効率と発光輝度を高めた発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）は寿命が長く、体積が小さく、発熱量が低く、消耗電力が少なく、反応速度が速く、単性光発光の特性及び長所を有するため、新時代の光源の最も良好な選択と見なされている。
【０００３】
発光ダイオードの発展の歴史中、いかに発光輝度及び発光効率を高めるかがずっと各界の研究開発の重点とされており、例えば米国特許第５，１５３，８８９号の東芝による「Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ」、米国特許第６，３１９，７７８号のＵｎｉｔｅｄ　Ｅｐｉｔａｘｙ　Ｃｏｍｐａｎｙによる「Ｍｅｔｈｏｄ　Ｏｆ　Ｍａｋｉｎｇ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ」、或いは工業技術研究院による台湾特許公告第２３２７５３号、陳　澤澎氏による台湾特許公告第２６４５７３号等は、いずれもの議題に対して提出された発光ダイオードの構造の改良に係る発明である。
【０００４】
図１は米国特許第５，１５３，８８９号の構造断面図であり、それは第１電極１７、基板１１、下クラッド層１３、活性層及び上クラッド層で組成されたｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層１３、透光ウインドウ層１５、第２電極１９及び電流阻止層１４で組成されている。そのうち、電流阻止層１４の設置により作用電流１９の、第２電極１９の底層領域位置を通過する機会が減らされ、これにより相対的にＬＥＤエピタキシャル層１５のその他の位置の作用電流流動路線が増し、有効に発光効率を高めている。これは発射光線ｄに示される如しである。
【０００５】
しかし、電流阻止層１４の設置には、透光ウインドウ層１５の組合せが必要であり、構造の空間体積が増加する。このほか、周知の構造は一部の作用電流が第２電極１９及び電流阻止層１４の底層領域を通過し、これは点線ａで示される作用電流の如しであり、このような作用電流がｐｎ接合を通過する時に発生する正方向発射光線ｂは電流阻止層１４に吸収され、これにより相対的にＬＥＤの発光効率が低くなる。また、ｐｎ接合の発生する発射光線は、正方向光線ｄのほかに、一部の斜方向光線ｃ１、ｃ２も発生し、これらの斜方向光線ｃ１、ｃ２の一部は第２電極１９或いは電流阻止層１９により遮蔽、吸収され、これにより、相対的にＬＥＤの発光輝度が低くなった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これにより、如何に新規な発光ダイオード構造を設計し、透光ウインドウ層を組み合わせるか否かを自由に選択できるようにし、また、第２電極の底層位置領域を作用電流が通過しないようにして、相対的にＬＥＤの発光輝度及び発光効率を高めるかが、本発明の重点である。
【０００７】
本発明の主要な目的は、一種の、発光効率を高めた発光ダイオードを提供することにあり、それはトレンチ内及び第１エピタキシャル層上表面に光反射層を設けて、その光線反射作用により、有効にＬＥＤの発光輝度を高めた発光ダイオードであるものとする。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、一種の、発光効率を高めた発光ダイオードを提供することにあり、それは実際の設計の必要に応じて透光ウインドウ層を組み合わせるか否かを決定でき、これにより有効に構造体積を縮減できる発光ダイオードであるものとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に側辺光反射層及び絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接されている、上記少なくとも一つの延伸接触点と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路が透光導電膜とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路の底層に延伸絶縁層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項４の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸導電回路の底層に延伸光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項５の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域の上表面に更に底端光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項６の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項７の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、延伸接触点の代わりに環状態様を有する一つの延伸接触リングが形成されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項８の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域がＬＥＤエピタキシャル層の中央位置部分に位置し、トレンチが環状態様とされて第１エピタキシャル層領域を包囲することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項９の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域がＬＥＤエピタキシャル層の一側辺位置部分に位置すると共に、トレンチにより第２エピタキシャル層領域と区分されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１０の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、酸化インジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化コバルト、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化チタン、或いは窒化タンタル及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１１の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に更に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層の、ＬＥＤエピタキシャル層のトレンチの縦向き延伸位置に対応する部分に、一つのチャンネルが形成されて、該チャンネルが該トレンチと一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１２の発明は、請求項１に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、トレンチが第２電極の縦向き延伸位置に位置することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１３の発明は、発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に光反射層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１４の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接され、延伸導電回路の底端に延伸絶縁層が設けられて、これにより延伸導電回路が第２エピタキシャル層領域が隔離された態様とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１５の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域の上表面に底層光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１６の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、第１エピタキシャル層領域が、ＬＥＤエピタキシャル層の中央位置及び側辺位置のいずれかに設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１７の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層に、ＬＥＤエピタキシャル層のトレンチの縦向き延伸位置に対応してチャンネルが設けられ、該チャンネルがトレンチと一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１８の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、トレンチが第２電極の縦向き延伸位置に位置することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項１９の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２０の発明は、発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、適当な位置に該ｐｎ接合を貫通する少なくとも一つのトレンチを具えて該トレンチにより該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該トレンチ内に絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該第１エピタキシャル層領域の上表面に設けられた底端絶縁層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２１の発明は、請求項１３に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接されたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２２の発明は、発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、
基板と、
該基板の上に成長させられｐｎ接合を具えたＬＥＤエピタキシャル層とされ、ＬＥＤエピタキシャル層の中央位置に該ｐｎ接合を貫通する中央空溝が設けられて、該中央空溝により該ＬＥＤエピタキシャル層が第１エピタキシャル層領域と第２エピタキシャル層領域に区分され、該中央空溝内に光反射層と底端絶縁層が設けられた、上記ＬＥＤエピタキシャル層と、
該底端絶縁層の上表面に設けられた第２電極と、
該第２エピタキシャル層領域の上表面に設けられて導電特性を具えた少なくとも一つの透光導電膜と、
該基板の底層に設けられた第１電極と、
を具えたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２３の発明は、請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、透光導電膜が、第２エピタキシャル層領域の上表面に分布する少なくとも一つの延伸接触点とされ、各延伸接触点が延伸導電回路により第２電極と電気的に連接され、延伸導電回路の底端に延伸絶縁層が設けられて、延伸導電回路が第２エピタキシャル層領域と隔離された態様を呈することを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２４の発明は、請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の上表面に透光ウインドウ層が設けられ、該透光ウインドウ層に、ＬＥＤエピタキシャル層の中央空溝の縦向き延伸位置に対応してチャンネルが設けられ、該チャンネルが中央空溝と一体とされたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
請求項２５の発明は、請求項２２に記載の発光効率を高めた発光ダイオードにおいて、ＬＥＤエピタキシャル層の底端にブラッグ光反射層が設けられたことを特徴とする、発光効率を高めた発光ダイオードとしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２、３は、本発明の好ましい実施例の構造断面図及び平面図である。図示されるように、本発明の主要な構造は、底層に第１電極２７を具えた基板２１、該基板２１の上層に形成されてｐｎ接合を有するＬＥＤエピタキシャル層２３、及び、該ＬＥＤエピタキシャル層２３の上層に設けられた透光ウインドウ層２５を具えている。そのうち、該透光ウインドウ層２５の適当な位置、例えばこの実施例のように中央位置に、貫通孔２１３が設けられ、この貫通孔２１３は透光ウインドウ層２５を貫通し並びにｐｎ接合まで延伸されてトレンチ３１を形成し、該ＬＥＤエピタキシャル層２３が自然に二つの部分、すなわち第１エピタキシャル層領域２３５と第２エピタキシャル層領域２３７に区画される。該トレンチ３１内に絶縁層（側辺絶縁層）３５が設けられ、且つ第１エピタキシャル層領域２３５の上層にも底端絶縁層３５５が設けられ、作用電流に連接し駆動する第２電極２９は底端絶縁層３５５の垂直延伸方向に設けられ、こうして側辺絶縁層３５及び底端絶縁層３５５の隔離包囲作用下で、作用電流が、第２電極２９の底層位置の下の第１エピタキシャル層領域２３５のｐｎ接合に流れないものとされている。
【００１１】
発射光線出射領域を設けた第２エピタキシャル層領域２３７上の透光ウインドウ層２５の位置に、導電機能を具えた少なくとも一つの延伸接触点３９が設けられ、各延伸接触点３９は導電機能を有する延伸導電回路３７により第２電極２９と電気的に連接され、こうして第２電極２９が均一に分布する延伸接触点３９により、第２電極２９外周の透光ウインドウ層２５領域と第１電極２７の間に作用電流回路が形成され、これにより作用電流全てが、出射領域を設けた第２エピタキシャル層領域２３７のｐｎ接合を通過して光線、例えば正方向光線ｄを発生し、これにより確実に作用電流が第２電極２９底層領域を通過して発射光線が遮蔽される状況が形成されず、ＬＥＤの発光効率が有効に高められる。
【００１２】
このほか、有効にＬＥＤエピタキシャル層２３の発生する斜方向光線ｅを利用するためトレンチ３１の内側辺に光反射層３３が設けられ、これにより第２電極２９に向けて発射されて第２電極２９により吸収遮蔽されうる斜方向光線ｅがＬＥＤ出射領域に反射され、これにより、大幅にＬＥＤの発光輝度が高められる。ただし、もし延伸導電回路３７が透光材料で形成されている場合は、ＬＥＤの発光輝度を高めるのに有利である。且つ、工程の簡便性のために、それはまた底端絶縁層３５５形成後に、直接、透光導電膜を、例えば酸化インジウム錫、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化コバルト、窒化アルミニウム、窒化インジウム、窒化チタン、或いは窒化タンタルで、底端絶縁層３５５及び第２エピタキシャル層領域２３７上の透光ウインドウ層２５の上表面に形成可能で、直接延伸導電回路として使用することも可能であり、第２電極２９或いは延伸接触点３９は直接透光導電膜表面に設けるか、或いは直接個別に底端絶縁層３５５及び透光ウインドウ層２５の表面に形成することが可能で、この状況下で、延伸接触点３９の代わりに、直接透光導電膜が採用される。
【００１３】
さらに、図４は本発明の別の実施例の平面図であり、この実施例では、複数の延伸接触点３９の代わりに一つの延伸接触リング４９が設計され、これにより比較的少ない延伸導電回路３７を利用して作用電流の分散導電機能を達成することができ、且つこれにより相対的に延伸導電回路３７の発射光源遮蔽の機会を減らし、これにより全体の発光輝度を高めている。当然、延伸接触点３９或いは延伸接触リング４９は透光物質、例えばＩＴＯで形成可能である。
【００１４】
このほか、図５は本発明のまた一つの実施例の構造断面図である。図示されるように、この実施例では、トレンチ５１がＬＥＤエピタキシャル層４３と透光ウインドウ層４５の一側辺に設けられ、同様に自然に第１エピタキシャル層領域４３５及び第２エピタキシャル層領域４３７が形成され、トレンチ５１内に絶縁層５５或いは光反射層５３があり、且つ延伸導電回路３７に沿って、第２電極２９底層及び透光ウインドウ層４５の上表面に延伸絶縁層５５５が設けられ、さらに第２電極２９と延伸接触点３９の間に導電機能を具えた延伸導電回路３７が設けられ、こうして比較的容易にＬＥＤ発光輝度及び発光目的を高める目的を達成している。
【００１５】
このほか、無作用の第１エピタキシャル層領域４３５の占める空間比率を減少するため、そのトレンチ５１は完全に第２電極２９の底層の垂直延伸領域位置内に設置することが可能である。
【００１６】
最後に、図６は本発明のまた一つの実施例の構造断面図であり、図示されるように、本発明のトレンチ５１の設計は、ｐｎ接合を切断するために設けられ、これにより、前述の実施例の透光ウインドウ層４５は実際の必要に依り組合せないことも可能である。前述の実施例のトレンチ５１の代わりに、深くｐｎ接合に進入する中央空溝６１を形成することも可能で、これもＬＥＤエピタキシャル層６３を自然に第１エピタキシャル層領域６３５と第２エピタキシャル層領域６３７に区分する。中央空溝６１内には底端光反射層６１５及び側辺光反射層６１１が設けられ、第２エピタキシャル層領域６３７において延伸導電回路６７の上表面に沿って光反射機能を有する延伸光反射層６１７が設けられ、並びに底端光反射層６１５、側辺光反射層６１１、及び延伸光反射層６１７の表面にコア別に底端絶縁層６５及び延伸絶縁層６５５が設けられ、その後、さらに底端絶縁層６５の上に第２電極２９が設けられ、且つ延伸導電回路６７により第２電極２９と延伸接触点３９の間の電気的連接が完成する。
【００１７】
このほか、有効にＬＥＤの発光輝度を高めるために、ＬＥＤエピタキシャル層６３の底縁の、第１電極２７の上層或いは底層位置に、導電機能を有する光反射層６９、例えばブルッグ反射層（ＤＢＲ）が設けられ、これにより斜方向光線ｅ、ｆ或いはｇがＤＢＲ　６９、底端光反射層６１５、側辺光反射層６１１或いは延伸光反射層６１７の光線反射により有効発光領域内に至り、これにより有効にＬＥＤの発光効率及び発光輝度を高める効果が達成される。
【００１８】
【発明の効果】
総合すると、本発明は、一種の発光ダイオードに係り、特に、作用電流の第２底端領域への進入を隔離して有効に発光効率と発光輝度を高める発光ダイオードである。ゆえに、本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する。なお、以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の発光ダイオードの構造断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施例の構造断面図である。
【図３】本発明の図２の実施例の構造平面図である。
【図４】本発明の別の実施例の構造平面図である。
【図５】本発明のまた別の実施例の構造断面図である。
【図６】本発明のさらにまた別の実施例の構造断面図である。
【符号の説明】
１１　基板　　　　　１３　ＬＥＤエピタキシャル層
１４　電流阻止層　　１５　透光ウインドウ層
１７　第１電極層　　１９　第２電極
２１　基板　　　　　２３　ＬＥＤエピタキシャル層
２３５　第１エピタキシャル層領域　２３７　第２エピタキシャル層領域
２５　透光ウインドウ層　　　　　　２７　第１電極
２９　第２電極　　　　　　　　　　３１　トレンチ
３１３　貫通孔　　　　　　　　　　３３　光反射層
３５　絶縁層　　　　　　　　　　　３５５　底端絶縁層
３７　延伸導電回路　　　　　　　　３９　延伸接触点
４５　透光ウインドウ層　　　　　　４３　ＬＥＤエピタキシャル層
４３５　第１エピタキシャル層領域　４３７　第２エピタキシャル層領域
４９　延伸接触リング　　　　　　　５１　トレンチ
５３　光反射層　　　　　　　　　　５５　絶縁層
５５５　延伸絶縁層　　　　　　　　６１　中央空溝
６１１　側辺光反射層　　　　　　　６１５　底端光反射層
６１７　延伸光反射層　　　　　　　６３　ＬＥＤエピタキシャル層
６３５　第１エピタキシャル層領域　６３７　第２エピタキシャル層領域
６５　底端絶縁層　　　　　　　　　６５５　延伸絶縁層
６７　延伸導電回路　　　　　　　　６９　光反射層
【図１】
2004047504.tif 000003
【図２】
2004047504.tif 000004
【図３】
2004047504.tif 000005
【図４】
2004047504.tif 000006
【図５】
2004047504.tif 000007
【図６】
2004047504.tif 000008