(57)【要約】      （修正有）【課題】各ＬＥＤ素子からの光が隣接領域に漏出することを防止し、かつＬＥＤアレイ全体に亘るＬＥＤ素子の発光を均一化することが可能なＬＥＤアレイを提供する。【解決手段】ＬＥＤアレイ１０は、透光性基板上に第１の導電型の第１の半導体層、発光層及び第２の導電型の第２の半導体層が順に形成された半導体構造層１３の第２の半導体層及び発光層を貫きかつ第１の半導体層に達する凹部によって区画及び囲繞されている複数のＬＥＤ素子１４と、凹部から露出する第１の半導体層上に複数のＬＥＤ素子の各素子間領域を覆うように形成され、第１の半導体層に電気的に接続され、かつ発光層からの放出光に対して光吸収性を有する導電体からなる第１の電極１７と、複数のＬＥＤ素子の各々に設けられ、ＬＥＤ素子の第２の半導体層と電気的に接続されている第２の電極１５と、を有する。【選択図】図１ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に第１の導電型の第１の半導体層、発光層及び第２の導電型の第２の半導体層が順に形成された半導体構造層の前記第２の半導体層及び前記発光層を貫きかつ前記第１の半導体層に達する凹部によって区画及び囲繞されている複数のＬＥＤ素子と、
前記凹部から露出する前記第１の半導体層上に前記複数のＬＥＤ素子の各素子間領域を覆うように形成され、前記第１の半導体層に電気的に接続され、かつ前記発光層からの放出光に対して光吸収性を有する導電体からなる第１の電極と、
前記複数のＬＥＤ素子の各々に設けられ、前記ＬＥＤ素子の前記第２の半導体層と電気的に接続されている第２の電極と、を有することを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項２】
前記第１の電極は、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｖ／Ａｌ、Ｔｉ、及びＶのうちのいずれか１を含むこと特徴とする請求項１に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項３】
前記第１の電極は、オーミック接触を形成して前記第１の半導体層に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項４】
前記第１の電極は、前記複数のＬＥＤ素子間の領域に部分的に設けられかつ前記第１の半導体層とオーミック接触しているコンタクト電極と、前記コンタクト電極よりも高い光吸収率を有しかつ前記コンタクト電極に電気的に接続されている光吸収膜と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項５】
前記光吸収膜は、ＴｉＷからなることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載のＬＥＤアレイと、
前記第１の電極に接続された第１の端子と、前記複数のＬＥＤ素子の前記第２の電極に各々が接続された複数の第２の端子とを有する集積回路と、
からなることを特徴とする光電子集積装置。
【請求項７】
前記集積回路は、前記複数のＬＥＤ素子を発光駆動するドライバ回路を含むことを特徴とする請求項６に記載の光電子集積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイ、及びＬＥＤアレイが集積回路上に設けられた光電子集積装置（ＯＥＩＣ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ素子等の発光素子を利用した発光装置がテレビまたは電光掲示板等の様々な表示装置に利用されている。このような発光装置においては、発光素子をマトリクス状に多数配列している構造が多く用いられている。
【０００３】
非特許文献１には、複数のＬＥＤがマトリクス状に配列されたＬＥＤアレイが回路基板上に搭載されたＯＥＩＣが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】JPN. J. Appl. Phys. 50 (2011) 04DG12
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に示されているようなＬＥＤアレイでは、ＬＥＤ素子（すなわち発光層がある部分）から出射した光が、サファイヤ基板と空気との界面及びサファイヤ基板とＧａＮエピタキシャル層との界面等において反射して、サファイヤ基板及びＧａＮエピタキシャル層内を伝播し、ＬＥＤアレイの発光面と平行な方向に光が導波する。そのため、ＬＥＤ素子を選択的に発光させた場合に、表示方向からみると、発光していないＬＥＤ素子も発光しているように見える。
【０００６】
また、非特許文献１に示されているようなＬＥＤアレイにおいては、ｎ電極からの電流は、ＬＥＤアレイの端部から、非常に層厚が薄くかつ抵抗値の高い、ｎ−ＧａＮ層を経由してＬＥＤ素子に到達する。従って、ＬＥＤアレイに含まれる発光素子数が増加すると、各々の素子とｎ電極からの距離の差が大きくなり、例えば、ＬＥＤアレイの中心部のＬＥＤ素子に流れる電流とＬＥＤアレイ周辺部のＬＥＤ素子に流れる電流と間に差異が生じ、ＬＥＤアレイの領域によって発光量が不均一になる。
【０００７】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、各ＬＥＤ素子からの光が隣接領域に漏出することを防止し、かつＬＥＤアレイ全体に亘るＬＥＤ素子の発光を均一化することが可能なＬＥＤアレイ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】
【０００８】
本発明のＬＥＤアレイは、透光性基板上に第１の導電型の第１の半導体層、発光層及び第２の導電型の第２の半導体層が順に形成された半導体構造層の第２の半導体層及び発光層を貫きかつ第１の半導体層に達する凹部によって区画及び囲繞されている複数のＬＥＤ素子と、  凹部から露出する第１の半導体層上に複数のＬＥＤ素子の各素子間領域を覆うように形成され、第１の半導体層に電気的に接続され、かつ発光層からの放出光に対して光吸収性を有する導電体からなる第１の電極と、複数のＬＥＤ素子の各々に設けられ、ＬＥＤ素子の第２の半導体層と電気的に接続されている第２の電極と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の光電子集積装置（ＯＥＩＣ）は、上記ＬＥＤアレイと、第１の電極に接続された第１の端子と、複数のＬＥＤ素子の第２の電極に各々が接続された複数の第２の端子を有する集積回路と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＬＥＤアレイでは、導電性を有しかつ光吸収率の高い材料を、発光装置の発光面に垂直な方向からみた上面視において、ＬＥＤ素子を囲繞するように連続的に配置する。それによって、ＬＥＤアレイの発光面に平行な方向に伝播する光を減少させかつ各ＬＥＤ素子に流れる電流を均一化して、表示の明瞭化を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１ａ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの平面図である。
【図１ｂ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの半導体構造層の層構造である。
【図３ａ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイを搭載する回路基板の平面図である。
【図３ｂ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイを搭載する回路基板の断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイを用いた光電子集積装置の断面図である。
【図５ａ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図５ｂ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図５ｃ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図５ｄ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図５ｅ】本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図６ａ】本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイの平面図である。
【図６ｂ】本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイの断面図である。
【図７ａ】本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図７ｂ】本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイの製造方法の一工程の断面図である。
【図８】本発明の変形例に係るＬＥＤアレイの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
【実施例１】
【００１３】
以下に、本発明の実施例１に係るＬＥＤ素子アレイ（以下、単にＬＥＤアレイという。）１０について、図１ａ、ｂ及び図２を参照しつつ説明する。図１ａは、本発明の実施例１に係るＬＥＤアレイ１０を光放射面と垂直な方向からみた平面図である。図１ｂは、図１ａの１ｂ−１ｂ線における断面図である。図２は、ＬＥＤアレイ１０の半導体構造層の層構造を示す図である。
【００１４】
成長基板１１は、透光性を有する成長基板であり、例えば、厚さ４００μｍのサファイヤ基板である。成長基板１１の上面には、半導体構造層１３が形成されている。図２に示すように、半導体構造層１３は、成長基板１１の表面から、ｎ型半導体層（第１の導電型の第１の半導体層）３０として、低温バッファ層３１、アンドープ層３２（層厚約１μｍ）、ｎ−ＧａＮ層３３（層厚約５μｍ）が順に形成され、その上に発光層３４（層厚約９０ｎｍ）が形成され、さらにその上にｐ型半導体層（第２の導電型の第２の半導体層）３５としてｐ−ＡｌＧａＮクラッド層３６（層厚約４０ｎｍ）、ｐ−ＧａＮ層３７（層厚約１５０ｎｍ）が順に形成されている層構造を有している。
【００１５】
半導体構造層１３は、成長基板１１の上面に垂直な方向からみた上面視において、等間隔に４行４列のマトリクス状に配列されている複数のＬＥＤ素子１４を有する。ＬＥＤ素子１４は、例えば、上面が５０μｍ×５０μｍの正方形であり、各々が格子幅が約５０μｍの格子状の凹部によって囲繞されている。ＬＥＤ素子１４を囲繞している凹部は、ＬＥＤ素子１４の上面から凹部の底部までの深さｄが約８００ｎｍであり、底部において、ｎ−ＧａＮ層３３が露出している。すなわち、当該凹部は、半導体構造層１３内で発光層３４を分離するように形成されており、発光層３４は、ＬＥＤ素子１４にのみに存在する。
【００１６】
ｐ電極１５は、ＬＥＤ素子１４の上面のｐ−ＧａＮ層３７上に設けられている。ｐ電極１５は、ＬＥＤ素子１４の上面よりもやや小さい矩形の平面形状を有しており、例えば、電子ビーム蒸着法等で、Ｐｔを１ｎｍ、Ａｇを１５０ｎｍ、Ｔｉを１００ｎｍ、Ｐｔを１５０ｎｍ、Ａｕを２００ｎｍ順次積層して形成されている金属電極である。
【００１７】
ｎ電極１７は、半導体構造層１３と接する面に導電性を有しかつ光吸収性を有する金属（Ｔｉ、Ｖ等）を有する層である。ｎ電極１７は、ＬＥＤ素子１４の周囲を囲繞する凹部の底部に露出しているｎ−ＧａＮ層３３上に連続的に設けられており、凹部の底部すなわち素子間領域及び半導体構造層１３の周縁領域を覆っている。すなわち、ｎ電極１７は、成長基板１１の上面と垂直な方向から見た上面視において、ＬＥＤ素子１４を囲繞するように格子状に設けられている。ｎ電極１７は、例えば、電子ビーム蒸着法等で、Ｔｉ（またはＶ）を１０ｎｍ、Ａｌを５００ｎｍ順次積層することで形成されている金属電極である。ｎ電極１７は、凹部の底部に露出しているｎ−ＧａＮ層３３とオーミック接触を形成している。尚、ｎ電極１７は、Ｔｉを１０ｎｍ、Ｐｔを１５０ｎｍ、Ａｕを５００ｎｍ順次積層して形成してもよい。また、ｎ電極１７は、Ｖ及びＡｌを順次積層するか、Ｔｉのみ、またはＶのみを所望の厚さだけ堆積して形成してもよい。
【００１８】
ｎ電極１７のｎ型半導体層３０に対向する面に光吸収性の高いＴｉ等の金属が用いられているので、ｎ型半導体層３０からｎ電極１７に向かう光はｎ電極１７に吸収され、ｎ型半導体層３０とｎ電極１７との界面においてほとんど反射しない。
【００１９】
絶縁層１９は、絶縁性の材料、例えば、ＳｉＯ２からなり、半導体構造層１３上をほぼ覆うように設けられている。絶縁層１９は、Ｐ電極１５及びｎ電極１７を介してＬＥＤアレイ１０に外部から電力を供給するために、ＬＥＤ素子１４上のＰ電極１５上に開口部１９Ａ、ｎ電極１７の外周部の枠状の領域の各角部上に開口部１９Ｂを有している。すなわち、Ｐ電極１５の各々及びｎ電極１７の一部が絶縁層１９の開口部１９Ａ及び開口部１９Ｂを介して露出している。絶縁層１９は、電極１５及び１７上の開口部以外の表面に異物が付着して、リークやショートが発生することを防止する。
【００２０】
実施例１に係るＬＥＤアレイ１０においては、ｎ型半導体層３０よりも非常に導電率の高いｎ電極１７が、ＬＥＤ素子１４を囲繞するように、半導体構造層１３の表面全体に亘って形成されている。従って、ｎ電極１７に給電がなされる開口部１９ＢとＬＥＤ素子１４の各々との距離に差異があったとしても、各々のＬＥＤ素子１４に流れ込む電流の差異が非常に小さくなる。従って、ＬＥＤ素子１４の発光輝度をＬＥＤアレイ全体に亘って均一化することが可能である。
【００２１】
また、上述のように、ｎ電極１７のｎ型半導体層３０に対向する面に光吸収性の高いＴｉ等の金属が用いられているので、ｎ型半導体層３０からｎ電極１７に向かう光はｎ電極１７に吸収され、ｎ型半導体層３０とｎ電極１７との界面においてほとんど反射しない。従って、実施例１の発光装置１によれば、ｎ型半導体層３０の内部からｎ型半導体層３０とｎ電極１７との界面に到達した光がｎ電極１７に吸収され、当該界面における反射光が低減される。よって、ＬＥＤ素子１４から出射された光が成長基板１１及び半導体構造層１３内部で反射することにより発生する、成長基板１１の表面に沿った方向の光の伝播が減少し、個々の発光素子によって形成される所望の発光領域外への光の漏出が低減される。従って、ＬＥＤアレイの表示の明確化を実現することが可能である。
【００２２】
ＬＥＤアレイ１０は、ＬＥＤアレイ１０に電力を供給する回路基板４０に搭載することが可能である。回路基板４０について、図３ａ及び図３ｂを参照して説明する。図３ａは、回路基板４０の平面図であり、図３ｂは、図３ａの３ｂ−３ｂ線における断面図である。
【００２３】
回路基板４０は、例えば、Ｓｉからなる絶縁基板４１上に、ＬＥＤアレイ１０の絶縁層１９の開口部１９Ａ及び１９Ｂ、すなわちｐ電極１５及びｎ電極１７の露出している部分に対応する位置に、それぞれｐ給電端子４３及びｎ給電端子４５が形成されている回路基板である。
【００２４】
接合されたＬＥＤアレイ１０と回路基板４０からなる光電子集積装置５０を、図１ａの１ｂ−１ｂ断面部及び図３の３ｂ−３ｂ断面部と同様の断面で示した断面図を図４に示す。
【００２５】
ＬＥＤアレイ１０と回路基板４０とは、図４に示すように、ＬＥＤアレイ１０の開口部１９Ａ及び１９Ｂと回路基板４０の対応する給電端子４３及び４５が互いに向き合うように、接着材２１、例えば異方性導電接着剤で接着されている。回路基板４０には、例えばＬＥＤアレイ１０の各ＬＥＤ素子を駆動するドライバ回路（図示せず）が設けられている。回路基板４０とＬＥＤアレイ１０は、端子４３、４５を介して接続される。すなわち、ＬＥＤアレイ１０のｐ電極１５と回路基板４０の対応するｐ給電端子４３とが電気的に接続され、ＬＥＤアレイ１０のｎ電極１７の露出部分と回路基板４０のｎ給電端子４５とが電気的に接続されている。
【００２６】
以下に、ＬＥＤアレイ１０の製造方法について、図５ａ−ｅを参照しつつ説明する。図５ａ−ｅは、ＬＥＤアレイ１０の各製造工程を図１ａの１ｂ−１ｂ線における断面で示した図である。
【００２７】
まず、図５ａに示すように、透光性を有する、例えばサファイヤからなる成長基板１１を用意する。その後、成長基板１１の上面に、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法で、ｎ型半導体層３０として低温バッファ層３１、アンドープ層３２、ｎ−ＧａＮ層３３を順に形成し、その上に発光層３４を形成し、さらにその上にｐ型半導体層３５としてｐ−ＡｌＧａＮクラッド層３６、ｐ−ＧａＮ層３７を順に形成して半導体構造層１３を形成する。半導体構造層１３の成長方法は以下の通りである。
【００２８】
まず、成長基板１１を水素雰囲気中で１０００℃、１０分間加熱してサーマルクリーニングする。その次に、成長基板１１の温度を５００℃としてＴＭＧ（流量10.4μmol/min）およびＮＨ３（流量3.3LM）を約３分間供給してＧａＮからなる低温バッファ層３１を成長基板１１上に形成する。
【００２９】
その後、成長基板１１の温度を１０００℃まで昇温し、約３０秒間保持することで低温バッファ層３１を結晶化させる。続いて、基板温度を１０００℃に保持したままＴＭＧ（流量４５μmol/min）およびＮＨ３（流量４．４LM）を約２０分間供給し、層厚１μmのアンドープ層３２を形成する。
【００３０】
次に、成長基板１１の温度を１０００℃にして、ＴＭＧ（流量４５μmol/min），ＮＨ３（流量４．４LM）及びドーパントガスとしてＳｉＨ４（流量２．７×１０−９mol/min）を約１００分間供給し層厚５μｍのｎ−ＧａＮ３３層を形成する。
【００３１】
続いて、ｎ−ＧａＮ層３３の上にInGaN/GaNからなる多重量子井戸構造の発光層３４を形成する。発光層３４は、InGaN/GaNを１周期として５周期の成長をおこなう。具体的には、成長基板１１の温度を７００℃とし、ＴＭＧ（流量３．６μmol/min）、ＴＭＩ（流量１０μmol/min），ＮＨ３（流量４．４LM）を約３３秒供給して層厚約２．２ｎｍのInGaN井戸層を形成し、続いてＴＭＧ（流量３．６μmol/min）、ＮＨ３（流量４．４LM）を約３２０秒供給して層厚約１５ｎｍのＧａＮ障壁層を形成する。これを５周期繰り返すことにより発光層３４を形成する。
【００３２】
次に成長基板１１の温度を８７０℃まで昇温し、ＴＭＧ（流量８．１μmol/min）、ＴＭＡ（流量７．５μmol/min）、ＮＨ３（流量４．４LM）およびドーパントとしてＣｐ２Ｍｇ（bis-cyclopentadienyl Mg）（流量２．９×１０−７mol/min）を約５分間供給し、層厚約４０ｎｍのｐ−ＡｌＧａＮクラッド層３６を形成する。
【００３３】
続いて、成長基板１１の温度を８７０℃に保持したまま、ＴＭＧ（流量１８μmol/min）、ＮＨ３（流量４．４LM）およびドーパントとしてＣｐ２Ｍｇ（流量２．９×１０−７μmol/min）を約７分間供給し、膜厚約１５０ｎｍのｐ−ＧａＮ層３７を形成する。
【００３４】
上記の如く半導体構造層１３を形成した後に、図５ｂに示すように、ｐ−ＧａＮ層３５及び発光層３４を貫き、ｎ−ＧａＮ層３３内に至る凹部１３Ａを半導体構造層１３内に形成し、凹部１３Ａによって区画された複数の（４×４）ＬＥＤ素子１４を形成する。まず、例えば、半導体構造層１３の表面にレジストを塗布した後、露光・現像処理を行い、ＬＥＤ素子１４の周囲に形成する凹部１３Ａの格子状パターン以外の部分、すなわちＬＥＤ素子１４を形成する領域上の約５０μｍ×５０μｍの正方形領域のみにレジストマスクを形成する。その後、成長基板１１及び半導体構造層１３をＲＩＥ(反応性イオンエッチング)装置に投入してＣｌ２プラズマによるドライエッチングにより、露出している半導体膜を基板１１の表面に向けて約８００ｎｍエッチングする。このように凹部１３Ａが形成されることより、例えば、等間隔に整列した一辺が５０μmの正方形上面を有するＬＥＤ素子１４のアレイが形成される。
【００３５】
図５ｃに示すように、ＬＥＤ素子１４の上面にｐ電極１５を形成する。具体的には、まず、ＬＥＤ素子１４の上面のｐ電極１５を形成する部分に開口部を有するレジストマスクを、レジスト塗布・露光・現像処理にて形成する。次に、電子ビーム蒸着法等によりレジストマスク上にPt/Ag/Ti/Pt/Au（1/150/100/150/200nm）を順次積層する。最後に、レジストマスクに堆積された上記金属膜をリフトオフすることにより、開口部分にのみ蒸着された金属が残留し、ｐ電極１５が形成される。
【００３６】
次に、図５ｄに示すように、凹部１３Ａの底部にｎ電極１７を形成する。具体的には、凹部１３Ａの底部領域のｎ電極が形成される部分を露出せしめるレジストマスクを、レジスト塗布・露光・現像処理にて形成する。次に、レジストマスク上に、電子ビーム蒸着法などによりＴｉを１０ｎｍ、Ａｌを５００ｎｍ順次積層する。尚、上述のように、ｎ電極１７は、Ｔｉを１０ｎｍ、Ｐｔを１５０ｎｍ、Ａｕを５００ｎｍ順次積層して形成してもよいし、Ｖ及びＡｌを順次積層するか、Ｔｉのみ、またはＶのみを所望の厚さだけ堆積して形成してもよい。
【００３７】
最後に、レジストマスクに堆積された上記金属膜をリフトオフすることにより、当該レジストマスクから露出している部分に金属が残留し、n電極１７が形成される。
【００３８】
次に、図５ｅに示すように、半導体構造層１３上に絶縁層１９を形成する。具体的には、例えば、まず、ＣＶＤ法またはスパッタ法によりｐ電極１５及びｎ電極１７を含む半導体構造層１３上全面にＳｉＯ２を堆積させて層を形成する。次に、ｐ電極１５上部およびｎ電極１７の外部から電気的なコンタクトをとる領域（開口部１９Ａ及び１９Ｂに対応する領域）上に開口部を有するレジストマスクをレジスト塗布・露光・現像処理にて形成する。次に、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）にて、レジストの開口部を介して露出しているＳｉＯ２をエッチングして除去する。最後に、レジストマスクを、溶剤（有機アルカリであるTMAH（Tetra-methyl-ammonium-hydroxide)水溶液等）にて除去して絶縁層１９を形成する。以上の工程でＬＥＤアレイ１０が完成する。
【００３９】
ＬＥＤアレイ１０を回路基板４０に搭載して、光電子集積装置５０を製造する場合、まず、回路基板４０の給電端子形成面に、異方導電性接着剤を塗布して、その上に、Ｐ電極１５及びｎ電極１７の露出部分とそれに対応するＰ給電端子４３及びｎ給電端子４５の位置が一致するようにＬＥＤアレイ１０を載置する。その後、８０℃で１２０秒加熱することで仮固定し、その後に、２７０℃で３０秒間加熱圧着することで最終的な接合を行う。
【実施例２】
【００４０】
以下に、本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイ６０について、図６ａ及びｂを参照して説明する。図６ａは、本発明の実施例２に係るＬＥＤアレイ６０を光放射面と垂直な方向からみた平面図である。図６ｂは、図６ａの６ｂ−６ｂ線における断面図である。
【００４１】
実施例２に係るＬＥＤアレイ６０は、ｎ電極１７がコンタクト電極１７Ａ及びカバー電極１７Ｂから形成されている以外は、ＬＥＤアレイ１０と同様の構造を有している。
【００４２】
ＬＥＤアレイ６０において、ｎ電極１７は、半導体構造層１３に接している一部にコンタクト電極１７Ａを有し、コンタクト電極１７Ａを覆うようなカバー電極１７Ｂを有している。コンタクト電極１７Ａは、成長基板１１の上の２つのＬＥＤ素子１４の間の凹部の底部に露出しているｎ−ＧａＮ層３３上に、互いに離間して島配置で設けられている。コンタクト電極１７Ａは、電子ビーム蒸着法等で、Ｔｉ（またはＶ）を１０ｎｍ、Ａｌを５００ｎｍ順次積層するか、または、Ｔｉ（またはＶ）を１０ｎｍ、Ｐｔを１５０ｎｍ、Ａｕを５００ｎｍ順次積層して形成されている金属電極であり、幅Ｗが１０μｍ、長さＬが３０ｎｍとなっている。コンタクト電極１７Ａは、凹部の底部に露出しているｎ−ＧａＮ層３３とオーミック接触を形成している。
【００４３】
カバー電極１７Ｂは、ＬＥＤ素子１４の周囲を囲繞する凹部の底部に、コンタクト電極１７Ａを埋設するように、当該凹部の底部に露出しているｎ−ＧａＮ層３３上に連続的に設けられており、コンタクト電極１７Ａとともに凹部の底部すなわち素子間領域及び半導体構造層１３の周縁領域を覆っている。すなわち、カバー電極１７Ｂは、成長基板１１の上面と垂直な方向から見た上面視において、ＬＥＤ素子１４を囲繞するように格子状に設けられている。カバー電極１７Ｂは、例えば、スパッタ法等で、コンタクト電極１７Ａ以上の光吸収率を有するＴｉまたはＴｉＷを２００ｎｍ堆積することによって形成される。
【００４４】
ＬＥＤアレイ６０のコンタクト電極１７Ａ及びカバー電極１７Ｂは、ＬＥＤアレイ１０のｎ電極１７の形成工程に代えて、図７ａ及び図７ｂ示す以下の工程を行うことによって形成される。図７ａ、ｂは、ＬＥＤアレイ６０のｎ電極製造工程を図６ａの６ｂ−６ｂ線における断面で示した図である。
【００４５】
最初に、図７ａに示すように、コンタクト電極１７Ａを形成する。まず、凹部１３Ａの底部領域のコンタクト電極１７Ａが形成される部分を露出せしめるレジストマスクを、レジスト塗布・露光・現像処理にて形成する。次に、電子ビーム蒸着法などによりＴｉを１０ｎｍ、Ａｌを５００ｎｍ順次積層する。尚、コンタクト電極１７Ａは、Ｔｉを１０ｎｍ、Ｐｔを１５０ｎｍ、Ａｕを５００ｎｍ順次積層して形成してもよいし、Ｖ及びＡｌを順次積層するか、Ｔｉのみ、またはＶのみを所望の厚さだけ堆積して形成してもよい。最後に、レジストマスクに堆積された上記金属膜をリフトオフすることにより、当該レジストマスクから露出している部分に金属が残留し、コンタクト電極１７Ａが形成される。
【００４６】
次に、図７ｂに示すようにカバー電極１７Ｂを形成する。まず、凹部１３Ａの底部領域のカバー電極１７Ｂが形成される部分を露出するレジストマスクを、レジスト塗布・露光・現像処理にて形成する。次に、スパッタ法等でＴｉＷまたはＴｉ等、コンタクト電極１７Ａ以上の光吸収率を有する金属材料を、２００ｎｍ堆積させ、最後に、レジストマスクに堆積された上記金属膜をリフトオフすることにより、当該レジストマスクから露出している部分に金属が残留し、カバー電極１７Ｂが形成される。
【００４７】
ＬＥＤアレイ６０においては、カバー電極１７Ｂとして、導電性がありかつコンタクト電極１７Ａ以上の光吸収性を有する導電層が設けられている。よって、ＬＥＤアレイ全体に均一に電流を拡散させる機能を維持しつつ、ｎ電極１７におけるｎ型半導体層３０からｎ電極１７に向かう光の吸収率を高めることが可能である。従って、個々の発光素子によって形成される所望の発光領域外への光の漏出がさらに低減され、発光装置の表示をＬＥＤアレイ１０よりもさらに明確化することが可能である。
【００４８】
尚、実施例２においては、コンタクト電極１７ＡをＬＥＤ素子１４の間に島配置で設けることとしたが、例えば、図８に示すようにＬＥＤ素子１４を囲繞するようにリング状に形成してもよいし、カバー電極より幅の細い格子状に形成してもよい。
【００４９】
また、実施例２においては、カバー電極１７Ｂはコンタクト電極１７Ａを埋設するように設けることとしたが、カバー電極１７Ｂはコンタクト電極１７Ａを埋設するように設ける必要はない。カバー電極１７Ｂは、コンタクト電極１７Ａと共に凹部底面を覆いかつコンタクト電極１７Ａの各々及び開口部１９Ｂで露出せしめられる部分が互いに電気的に接続されるように設ければ足りる。
【００５０】
また上記実施例においては、ＬＥＤ素子を４行４列にマトリクス配置で１６個設けるとしたが、ＬＥＤ素子の数は任意であり、ＬＥＤ素子の配列も、千鳥模様状、同心円状、市松模様状等、任意に構成することが可能である。
【００５１】
また、上記実施例においては、ＬＥＤ素子及びｐ電極の平面形状は矩形状であるが、円形状または平行四辺形状、リング状等様々な形状をとることが可能である。
【００５２】
また、上記実施例では、電極１５、１７と給電端子４３、４５との電気的接続を得るために、ＬＥＤアレイ１０と回路基板４０との接合材として異方性導電接着剤を用いたが、電極１５、１７と給電端子４３、４５とを、例えば、ＡｕＳｎ等を用いた共晶接合で接合してもよい。
【００５３】
さらに、上述した実施例における種々の数値、寸法、材料、形状等は、例示に過ぎず、用途及び使用されるＬＥＤ素子構造等に応じて、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０、６０    ＬＥＤアレイ
４０          回路基板
５０          光電子集積装置
１１          成長基板
１３          半導体構造層
１３Ａ        凹部
１４          ＬＥＤ素子
１５          ｐ電極
１７          ｎ電極
１７Ａ        コンタクト電極
１７Ｂ        カバー電極
１９          絶縁層
２１          接着材
３０          ｎ型半導体層
３４          発光層
３５          ｐ型半導体層
４１          絶縁基板
４３          ｐ給電端子
４５          ｎ給電端子
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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