(57)【要約】【課題】透明保護膜の膜厚に左右されずに発光層からの光の、透明保護膜の膜厚による減衰を抑制または防止して、電極やパッドといった光を遮蔽させるパターンの影響をも最小化することができて、光出力の向上とより均一な面発光を実現する。【解決手段】両電極間に所定電圧を印加して積層間にある活性層４である発光層で発光する発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤ１において、両電極および両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜９が設けられ、この透明保護膜９には透明な光散乱材９ａが混合されている。【選択図】図１
2013069923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両電極間に所定電圧を印加して積層間にある発光層で発光する発光素子において、
該両電極および該両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜が設けられ、該透明保護膜には透明な光散乱材が混合されている発光素子。
【請求項２】
前記透明保護膜は、透明溶媒材料に前記透明な光散乱材が混合されて硬化されている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記透明保護膜は、前記透明溶媒材料および前記透明な光散乱材は共に非導電性材料である請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記透明光散乱材は、前記透明溶媒材料に比べて屈折率の高い透明材である請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
前記溶媒材料は、ＳｉＯ２材料またはガラス材料である請求項２または３に記載の発光素子。
【請求項６】
前記光散乱材は、発光素子製造プロセスのサファイヤ基板の研磨工程で発生するサファイヤ屑である請求項２または３に記載の発光素子。
【請求項７】
前記光散乱材は、前記透明溶媒材料に比べて屈折率の高いガラス材料である請求項２または３に記載の発光素子。
【請求項８】
前記透明光散乱材は光を屈折させて光の方向を変えて光を散乱する請求項３に記載の発光素子。
【請求項９】
前記光散乱材の粒子サイズは、前記透明保護膜の表面から該光散乱材が露出することがないように、膜厚の1／１０以上膜厚以下である請求項１に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記透明保護膜の膜厚が７５ｎｍの場合に、前記光散乱材の粒子サイズは７．５ｎｍ〜７５ｎｍである請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
基板上に一導電型コンタクト層が形成され、該一導電型コンタクト層上に前記発光層が形成され、該発光層上に他導電型コンタクト層が形成され、該他導電型コンタクト層上に透光性導電膜が形成され、該透光性導電膜の一部表面上に上部電極が形成され、該一導電型コンタクト層の部分的に露出した表面上に下部電極が形成され、前記透明保護膜は、該透光性導電膜から該上部電極、さらに各積層の側面から該一導電型コンタクト層の部分的に露出した表面、さらにその一部表面上の下部電極上にかけて連続的に形成されている請求項１に記載の発光素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光素子の製造方法において、
前記透光性導電膜、前記上部電極、前記下部電極および前記一導電型コンタクト層の露出表面、さらに各積層のエッチング除去側面に前記透明保護膜を形成する保護層形成工程を有する発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記保護層形成工程は、前記光散乱材を、液状化した透明溶媒材料に混合して撹拌した後に、ウエハの中央部上にノズルから所定量だけ吐出し、テーブルと共にこれに搭載した該ウエハを回転させて該光散乱材が混合された透明保護膜を該ウエハ上に塗布する請求項１２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記保護層形成工程において、前記透明保護膜の塗布後に、アニール処理により前記透明保護膜は前記ウエハ上で焼結して硬化する請求項１３に記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子構造の主要部がＧａＮ系半導体などで構成され、両電極間に所定電圧を印加して層間にある発光層で発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）およびフォトカプラなどの発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光素子において、ＧａＮ系半導体は、化学式ＡｌａＩｎｂＧａ１−ａ−ｂＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ≦１）で表される化合物半導体であり、３族窒化物半導体、窒化物半導体などとも呼ばれる。上記化学式において、３族元素の一部をホウ素（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）などで置換したもの、また、窒素（Ｎ）の一部をリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）などで置換したものも、ＧａＮ系半導体に含まれる。
【０００３】
図６は、特許文献１に開示されている従来のＧａＮ系発光ダイオード素子（以下、ＧａＮ系ＬＥＤという）の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【０００４】
図６に示すように、ＧａＮ系ＬＥＤ１００は、基板１０１上に形成されたＧａＮ系半導体層１０２を有している。ＧａＮ系半導体層１０２は、互いに導電型の異なる第１の層１０２ａと第２の層１０２ｂとを備えた積層体である。ここでは、第１層１０２ａをｎ型層とし、第２の層１０２ｂをｐ型層としている。発光効率を高くするには、これらの層の接合部に活性層を設けて、ダブルヘテロ構造が構成されるようにする。活性層の構造を、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造とするのが好ましい。部分的に露出した第１の層１０２ａの表面上には、下部電極１０３が形成されている。ＧａＮ系半導体層１０２上には、透光性導電膜１０４が形成されており、透光性導電膜１０４上には、上部電極であるパッド電極１０５と、透明保護膜１０６とが形成されている。パッド電極１０５は、透光性導電膜１０４に接する第１パッド電極膜１０５ａと、第１パッド電極膜１０５ａ上に形成された、第２パッド電極膜１０５ｂとを有している。透明保護膜１０６は、透光性導電膜１０４上から第１パッド電極膜１０５ａ上にかけて連続するように形成されている。
【０００５】
透光性導電膜１０４は、ＧａＮ系半導体からなる第２の層１０２ｂとオーミック接触し、かつ、ＧａＮ系ＬＥＤ１００の主発光波長において透光性を有する導電膜である。透光性導電膜１０４は導電性酸化物膜とされる。導電性酸化物は、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）および亜鉛（Ｚｎ）から選ばれる少なくとも一つの元素を含む。
【０００６】
パッド電極１０５を構成する第１パッド電極膜１０５ａおよび第２パッド電極膜１０５ｂの材料は、特に限定されるものではなく、通常、電極として用いられる金属を使用することができる。第１パッド電極膜１０５ａおよび第２パッド電極膜１０５ｂのそれぞれは、単層膜であってもよいし、多層膜であってもよい。
【０００７】
透明保護膜１０６の材料は，通常、透明保護膜として用いられる無機絶縁体を使用することができる。具体的には、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム(Ｍｇ)、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）などの金属の、酸化物、窒化物または酸窒化物が例示される。透明保護膜１０６は多層膜としてもよい。透明保護膜１０６の形成は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、スピンコーティングなど、無機絶縁膜の形成方法として周知の方法を適宜用いて行うことができる。
【０００８】
次に、第１の層１０２ａと第２の層１０２ｂとの接合部に活性層を設けて、ダブルヘテロ構造を構成して発光効率を高くする場合について図７を用いて説明する。
【０００９】
図７は、従来のＧａＮ系ＬＥＤの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【００１０】
図７に示すように、ＧａＮ系ＬＥＤ２００は、基板２０１上にｎ型ＧａＮ系半導体層２０２が形成され、ｎ型ＧａＮ系半導体層２０２上に活性層２０３が形成され、活性層２０３上にｐ型ＧａＮ系半導体層２０４が形成され、ｐ型ＧａＮ系半導体層２０４上に透光性導電膜２０５が形成され、透光性導電膜２０５上に上部電極であるｐ型パッド電極２０６が形成され、ｎ型ＧａＮ系半導体層２０２の部分的に露出した表面上には、下部電極であるｎ型パッド電極２０７が形成されている。透明保護膜２０８は、以上の透光性導電膜２０５からｐ型パッド電極２０６、さらに積層膜の側面からｎ型ＧａＮ系半導体層２０２の部分的に露出した表面、さらにｎ型パッド電極２０７上にかけて連続するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１８２０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来のＧａＮ系ＬＥＤ２００のデバイス表面には透明保護膜２０８が形成されているが、透明保護膜２０８は外部要因による傷および破損や耐湿度性などから内部を保護する目的で要求性能に伴った一定の膜厚が必要となる。このため、透明保護膜２０８の保護用の膜厚と、光の減衰を抑えるため、発光層からの光の波長のピーク値にマッチングした膜厚との両方を満足させることは困難であった。よって、発光層からの光の波長の影響により透明保護膜２０８の厚みに起因して光出力が低下することから、透明保護膜２０８の膜厚の管理を行う必要があった。図８に示すように、活性層２０３で発光した光が、デバイス表面を保護する透明保護膜２０８の膜厚によっては光出力を減衰させていた。しかも、電極材料の影響により光が遮蔽されてその部分が影となって均一な面発光ができずに光出力が低下していた。
【００１３】
また、図９に示すように、従来のＧａＮ系ＬＥＤ３００においても、上記従来のＧａＮ系ＬＥＤ２００の場合と同様であり、基板３０１上で、ｎ型ＧａＮ系半導体層３０２とｐ型ＧａＮ系半導体層３０４間の活性層３０３からの光は、ｐ型ＧａＮ系半導体層３０４から透光性導電膜３０５を通して透明保護膜３０８から光出力されるが、透明保護膜３０８の膜厚によってはその光出力を減衰させてしまう。また同様に、電極材料の影響により光が遮蔽されて影となって均一な面発光ができずに光出力が低下していた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、透明保護膜の膜厚に左右されずに発光層からの光の、透明保護膜の膜厚による減衰を抑制または防止して、電極やパッドといった光を遮蔽させるパターンの影響をも最小化することができて、光出力の向上とより均一な面発光を実現することができる発光素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の発光素子は、両電極間に所定電圧を印加して積層間にある発光層で発光する発光素子において、該両電極および該両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜が設けられ、該透明保護膜には透明な光散乱材が混合されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
また、好ましくは、本発明の発光素子における透明保護膜は、透明溶媒材料に前記透明な光散乱材が混合されて硬化されている。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における透明保護膜は、前記透明溶媒材料および前記透明な光散乱材は共に非導電性材料である。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における透明光散乱材は、前記透明溶媒材料に比べて屈折率の高い透明材である。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における溶媒材料は、ＳｉＯ２材料またはガラス材料である。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における光散乱材は、発光素子製造プロセスのサファイヤ基板の研磨工程で発生するサファイヤ屑である。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における光散乱材は、前記透明溶媒材料に比べて屈折率の高いガラス材料である。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における透明光散乱材は光を屈折させて光の方向を変えて光を散乱する。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における光散乱材の粒子サイズは、前記透明保護膜の表面から該光散乱材が露出することがないように、膜厚の1／１０以上膜厚以下である。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子における透明保護膜の膜厚が７５ｎｍの場合に、前記光散乱材の粒子サイズは７．５ｎｍ〜７５ｎｍである。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子において、基板上に一導電型コンタクト層が形成され、該一導電型コンタクト層上に前記発光層が形成され、該発光層上に他導電型コンタクト層が形成され、該他導電型コンタクト層上に透光性導電膜が形成され、該透光性導電膜の一部表面上に上部電極が形成され、該一導電型コンタクト層の部分的に露出した表面上に下部電極が形成され、前記透明保護膜は、該透光性導電膜から該上部電極、さらに各積層の側面から該一導電型コンタクト層の部分的に露出した表面、さらにその一部表面上の下部電極上にかけて連続的に形成されている。
【００２６】
本発明の発光素子の製造方法は、透光性導電膜、前記上部電極、前記下部電極および前記一導電型コンタクト層の露出表面、さらに各積層のエッチング除去側面に前記透明保護膜を形成する保護層形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
また、好ましくは、本発明の発光素子の製造方法における保護層形成工程は、前記光散乱材を、液状化した透明溶媒材料に混合して撹拌した後に、ウエハの中央部上にノズルから所定量だけ吐出し、テーブルと共にこれに搭載した該ウエハを回転させて該光散乱材が混合された透明保護膜を該ウエハ上に塗布する。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の発光素子の製造方法における保護層形成工程において、前記透明保護膜の塗布後に、アニール処理により前記透明保護膜は前記ウエハ上で焼結して硬化する。
【００２９】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３０】
本発明においては、両電極間に所定電圧を印加して積層間にある発光層で発光する発光素子において、両電極および両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜が設けられ、透明保護膜には透明な光散乱材が混合されている。
【００３１】
これによって、透明保護膜の膜厚が薄くても、透明保護膜の膜厚に左右されずに発光層からの光の、透明保護膜の膜厚による減衰を抑制または防止して、電極やパッドといった光を遮蔽させるパターンの影響をも最小化することができて、光出力の向上とより均一な面発光を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
以上により、本発明によれば、透明保護膜の膜厚が薄くても、透明保護膜の膜厚に左右されずに発光層からの光の、透明保護膜の膜厚による減衰を抑制または防止して、電極やパッドといった光を遮蔽させるパターンの影響をも最小化することができて、光出力の向上とより均一な面発光を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態１におけるＧａＮ系ＬＥＤの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】透明保護膜に混合された透明な光散乱材で光が散乱する様子を説明するための透明保護膜の要部縦断面図である。
【図３】図１の発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤの保護層形成工程を説明するための模式図である。
【図４】図１の発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤの発光層で発光させた場合の上部電極上方に光が回り込む様子を説明するための要部縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態１におけるＧａＮ系ＬＥＤの変形例を模式的に示す縦断面図である。
【図６】特許文献１に開示されている従来のＧａＮ系発光ダイオード素子の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図７】従来のＧａＮ系ＬＥＤの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図８】従来のＧａＮ系ＬＥＤの課題を説明するための要部構成の縦断面図である。
【図９】従来のＧａＮ系ＬＥＤの別の事例による課題を説明するための要部構成の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明の発光素子の実施形態としてＧａＮ系ＬＥＤに適用した場合を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００３５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるＧａＮ系ＬＥＤの要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【００３６】
図１において、本実施形態１の発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤ１は、サファイア基板２上にｎ型コンタクト層であるｎ型ＧａＮ系半導体層３が形成され、ｎ型ＧａＮ系半導体層３上に単一量子井戸構造または多重量子井戸構造の発光層である活性層４が形成され、活性層４上にｐ型コンタクト層であるｐ型ＧａＮ系半導体層５が形成され、ｐ型ＧａＮ系半導体層５上にＩＴＯ膜である透光性導電膜６が形成され、透光性導電膜６上に上部電極であるｐ型パッド電極７が形成され、ｎ型ＧａＮ系半導体層３の部分的に露出した表面上には、下部電極であるｎ型パッド電極８が形成されて、ｐ型パッド電極７およびｎ型パッド電極８の両電極間に所定電圧を印加して積層間にある活性層４で発光する。透明保護膜９は、以上の透光性導電膜６からｐ型パッド電極７、さらに各積層の側面からｎ型ＧａＮ系半導体層３の部分的に露出した表面、さらにその上のｎ型パッド電極８上にかけて連続的に形成されている。このように、両電極およびこの両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜９が設けられ、この透明保護膜９には発光を光散光光散乱材が混合されている。
【００３７】
ここで、本実施形態１の発光素子の特徴構成としての透明保護膜９についてさらに詳細に説明する。
【００３８】
透明保護膜９は多数の光散乱材９ａが混合されている。光散乱材９ａの形状は球状ではなく不定形であることが望ましい。光散乱材９ａは、図２に示すように光散乱材９ａに入射した光はマイクロレンズのように光散乱材９ａの界面で屈折して方向を変えて光を散乱させる。光散乱材９ａの粒子サイズは、透明保護膜９の表面から光散乱材９ａが露出することがないように、膜厚の1／１０以上膜厚以下であることが望ましく、透明保護膜９の膜厚が例えば７５ｎｍの場合には、光散乱材９ａの粒子サイズは７．５ｎｍ〜７５ｎｍとなる。光散乱材９ａの粒子サイズが、透明保護膜９の膜厚よりも大きくて表面から露出する場合には、温度差によって透明保護膜９にひび割れが生じる虞もある。一方、光散乱材９ａの粒子サイズが透明保護膜９の膜厚の１／１０よりも小さい場合には乱反射の効果が少なくなる。
【００３９】
また、光散乱材９ａの材質は、光出力の関係から光遮蔽材であってはならず、光透過性材料である。光散乱材９ａは、発光素子製造プロセスのサファイヤ基板の研磨工程で発生するサファイヤ屑であってもよい。このサファイヤ屑は、光透過性材料で高屈折率であり硬くて重いので、底に沈む傾向があることから、比重によって研磨材と容易に選別することができる。透明保護膜９はその透明溶媒材料（ＳＯＧまたはＳｉＯ２材料）も透明な光散乱材９ａ（例えばサファイヤ屑）も、ｐ型パッド電極７とｎ型パッド電極８がショートしないように非導電性材料である必要がある。ここでは、その溶媒材料としてＳｉＯ２材料などのガラス材を用いる。サファイヤ屑の他に、透明で屈折率の高いガラス材を用いてもよい。
【００４０】
次に、本実施形態１の発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤ１を製造する発光素子の製造方法について説明する。
【００４１】
本実施形態１の発光素子の製造方法は、ステップＳ１でサファイヤ基板２を所定位置に受け入れるサファイヤ基板２の基板受け入れ工程と、ステップＳ２でサファイヤ基板２の表面に凹凸を形成するサファイヤ表面凹凸加工工程と、ステップＳ３でＭＯＣＶＤ法により結晶膜をエピタキシャル成長させて、サファイヤ基板２の表面凹凸加工面上に、ｎ型コンタクト層であるｎ型ＧａＮ系半導体層３、多重量子井戸構造の発光層である活性層４およびｐ型コンタクト層であるｐ型ＧａＮ系半導体層５をこの順に順次形成するＭＯＣＶＤ工程と、ステップＳ４でｐ型ＧａＮ系半導体層５上に透光性薄膜（ＩＴＯ）に対応する透光性導電膜６を形成する透明性導電膜形成工程と、ステップＳ５で、基板端部をｎ型ＧａＮ系半導体層３の途中までエッチング除去してｎ型ＧａＮ系半導体層３の端部を露出させ、ｎ型ＧａＮ系半導体層３の端部表面上に下部電極であるｎ型パッド電極８を形成すると共に、透光性導電膜６の一部表面上に上部電極であるｐ型パッド電極７を形成するｎ電極およびｐ電極形成工程と、ステップＳ６で、透光性導電膜６、ｐ型パッド電極７、ｎ型パッド電極８およびｎ型ＧａＮ系半導体層３の露出表面、さらに各積層のエッチング除去側面に耐湿用などの透明保護膜９を形成する保護層形成工程と、ステップＳ７で、ｐ型パッド電極７およびｎ型パッド電極８の直上の透明保護膜９をそれぞれ開口する電極開口部形成工程とを有している。
【００４２】
ここで、この透明保護膜９を積層上に形成する保護層形成工程を図２を用いて詳細に説明する。
【００４３】
図３は、図１の発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤ１の保護層形成工程を説明するための模式図である。
【００４４】
図３に示すように、この透明保護膜９を積層上に形成する保護層形成工程において、透明保護膜９は、所定粘度で液状化した透明溶媒材料９Ａとしての透明なコート材（例えばＳＯＧ（スピン・オン・グラス）膜であるＳｉＯ２膜、この他にＰＩＱ膜など）であり、パウダ状のサファイヤ屑などの光散乱材９ａを、液状化した透明溶媒材料９Ａのコート材に混合して十分に撹拌した後に、ウエハ１０の中央部上にノズル１１から所定量だけ吐出し、ウエハ１０を図示しないテーブルと共に回転させて、多数の光散乱材９ａが混合された透明保護膜９を塗布する。ウエハ１０は、透光性導電膜６上にｐ型パッド電極７を形成し、ｎ型ＧａＮ系半導体層３の部分的に露出した表面上にｎ型パッド電極８を形成している。透明保護膜９の塗布は、ウエハ１０をその下のステージと共に高速回転させるスピンコートにより、ウエハ１０の中央部に塗布された透明保護膜９としてある程度粘度がある液体化材料をその遠心力で外側に均一に塗布することができる。このようにして、多数の光散乱材９ａが混合された透明保護膜９をウエハ１０上に均一な薄膜として塗布することができる。保護層形成工程において、透明保護膜９の塗布後に、次の高温アニール処理（例えば摂氏３００度）により、透明保護膜９はウエハ１０上で焼結して硬化する。
【００４５】
このようにして、透明保護膜９中に透明な光散乱材９ａの粒子を形成する。このとき、酸化膜は一般的なＣＶＤ法で形成する必要はない。液状化した溶剤の形態を持ち、更にマイクロレンズの役目を果たす光散乱材９ａ（サファイア屑等）が混合されている。これにより、熱処理などにより保護膜マイクロレンズが形成される。
【００４６】
以上により、本実施形態１によれば、両電極間に所定電圧を印加して積層間にある活性層４である発光層で発光する発光素子としてのＧａＮ系ＬＥＤ１において、両電極および両電極が設けられた積層表面を絶縁保護する透明保護膜９が設けられ、この透明保護膜９には透明な光散乱材９ａが混合されている。
【００４７】
一方、透明保護膜９は外部要因による傷および破損や耐湿度性などから内部を保護する目的で要求性能に伴った一定の膜厚が必要になる。また、この透明保護膜９の膜厚とは別に、出射光の減衰を抑えるために、活性層４である発光層からの光の波長のピーク値にマッチングした膜厚を満足させる必要がある。
【００４８】
このため、透明保護膜９中に形成された光散乱材９ａにより光が散乱することから、透明保護膜９中の光の経路が稼げるため、傷および破損や耐湿度性など内部保護機能が満足すれば、透明保護膜９の膜厚を薄くすることができる。
【００４９】
透明保護膜９の膜厚を薄くしても、光出力が透明保護膜９の厚みに影響されないため、デバイス表面を保護する透明保護膜９の目的と共に、光の出射を面に均等にコントロールして光出力を向上させることができる。
【００５０】
また、発光した光が透明保護膜９中の光散乱材９ａで散乱して、図４に示すように、従来では電極で光遮蔽されていた領域にも、透明保護膜９を介して電極の上側まで配光することにより、光遮蔽物であった電極上にも光を出力することができて電極領域が暗くなるという弊害も解消して発光面の均一性を向上させて発光量を向上させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態１では、ｐ型パッド電極７およびｎ型パッド電極８の上方の透明保護膜９を開口したが、これに限らず、図５に示すようにｐ型パッド電極１７およびｎ型パッド電極１８の上方の透明保護膜１９を開口しない場合にあっても、上記した場合と同様に、従来では電極で光遮蔽されていた領域にも、透明保護膜１９を介して電極の上側まで配光することにより、光遮蔽物であった電極上にも光を出力することができて電極領域が暗くなるという弊害も完全に解消して発光面の均一性を向上させて発光量を向上させることができる。
【００５２】
なお、本実施形態１では、発光素子としてＧａＮ系ＬＥＤ１を一例に説明したが、これに限らず、他の発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよいし、レーザダイオード（ＬＤ）およびフォトカプラなどの発光素子であってもよい。
【００５３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、発光素子構造の主要部をＧａＮ系半導体などで構成したＬＥＤ素子やレーザ素子などの発光素子およびその製造方法の分野において、透明保護膜の膜厚に左右されずに発光層からの光の、透明保護膜の膜厚による減衰を抑制または防止して、電極やパッドといった光を遮蔽させるパターンの影響をも最小化することができて、光出力の向上と、より均一な面発光とを実現することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１、１１  ＧａＮ系ＬＥＤ（発光素子）
２、１２  サファイア基板（基板）
３、１３  ｎ型ＧａＮ系半導体層（ｎ型コンタクト層）
４、１４  活性層（発光層）
５、１５  ｐ型ＧａＮ系半導体層（ｐ型コンタクト層）
６、１６  透光性導電膜
７、１７  ｐ型パッド電極
８、１８  ｎ型パッド電極
９、１９  透明保護膜
９ａ  光散乱材
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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