(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板を覆うように形成された第１半導体クラッド層と、
前記第１半導体クラッド層の前記基板と反対側の面に接合され、第１光を発生する半導体活性領域と、
前記半導体活性領域の前記基板と反対側の面に接合される第２半導体クラッド層と、
前記第２半導体クラッド層の前記基板と反対側の面に接合される半導体コンタクト層と、
前記半導体活性領域に駆動電流を供給する電極として使用される透明導電層
とを具備する発光素子であって、
前記透明導電層は、積層された第１及び第２透明導電膜からなり、
前記第１及び第２透明導電膜は、前記半導体コンタクト層の前記基板と反対側の面の全体を被覆するように形成され、
前記第１透明導電膜は、前記第１光によって励起されて前記第１光と異なる波長を有しており、且つ、当該発光素子の外部に出射される第２光を発生する蛍光体を含み、
前記第２透明導電膜は、蛍光体を含まない
発光素子。
【請求項２】
透明導電性基板と、
前記透明導電性基板を覆うように形成された第１半導体クラッド層と、
前記第１半導体クラッド層の前記透明導電性と反対側の面に接合され、第１光を発生する半導体活性領域と、
前記半導体活性領域の前記透明導電性と反対側の面に接合される第２半導体クラッド層と、
前記半導体活性領域に駆動電流を供給する電極として使用される透明導電層
とを具備する発光素子であって、
前記透明導電層は、積層された第１及び第２透明導電膜からなり、
前記第１及び第２透明導電膜は、前記透明導電性基板の前記第１半導体クラッド層、前記半導体活性領域、及び第２半導体クラッド層と反対側の面の全体を被覆するように形成され、
前記第１透明導電膜は、前記第１光によって励起されて前記第１光と異なる波長を有しており、且つ、当該発光素子の外部に出射される第２光を発生する蛍光体を含み、
前記第２透明導電膜は、蛍光体を含まない
発光素子。
【請求項３】
透明、且つ、絶縁性の基板と、
前記基板を覆うように形成された半導体コンタクト層と、
前記半導体コンタクト層の前記基板と反対側の面に接合された第１半導体クラッド層と、
前記第１半導体クラッド層の前記透明導電性と反対側の面に接合され、第１光を発生する半導体活性領域と、
前記半導体活性領域の前記透明導電性と反対側の面に接合される第２半導体クラッド層と、
前記半導体活性領域に駆動電流を供給する電極として使用される透明導電層
とを具備する発光素子であって、
前記透明導電層は、積層された第１及び第２透明導電膜からなり、
前記第１及び第２透明導電膜は、前記基板の前記第１半導体クラッド層、前記半導体活性領域、及び第２半導体クラッド層と反対側の面の全体を被覆すると共に、前記第１及び第２透明導電膜のうち前記半導体コンタクト層の側に位置する導電膜が前記半導体コンタクト層に直接に接合されるように形成され、
前記第１透明導電膜は、前記第１光によって励起されて前記第１光と異なる波長を有しており、且つ、当該発光素子の外部に出射される第２光を発生する蛍光体を含み、
前記第２透明導電膜は、蛍光体を含まない
発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子であって、
前記第１透明導電膜は、前記蛍光体が分散される母材を含み、
前記母材及び前記第２透明導電膜は、インジウム、亜鉛、錫、ガリウム、アンチモンの少なくとも１つ以上からなる材料の酸化物からなる
発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子であって、
前記蛍光体は、セリウムを含有するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を含む
発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子であって、
前記蛍光体は、ユーロピウムを含有するα型サイアロンを含む
発光素子。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の発光素子であって、
前記半導体活性領域は、窒化物化合物半導体で形成されている
発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の発光素子の製造方法であって、
前記第１半導体クラッド層と前記半導体活性領域と前記第２半導体クラッド層とを形成する工程と、
前記第１透明導電膜を形成する工程と、
前記第２透明導電膜を形成する工程
とを具備し、
前記第１透明導電膜を形成する工程は、
前記蛍光体が混合された透明導電体の前駆体の溶液を塗布する工程と、
塗布された前記溶液を焼結する工程
とを含む
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、発光素子に関し、特に、蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、最も広く使用される光源の一つである。光源としてＬＥＤを使用する場合に問題になる点の一つは、ＬＥＤは、原理的には単色光しか発生することができず、且つ、その波長の調整が容易でないことである。ＬＥＤが発生する光の波長は、それを構成する材料や構造によって決定され、その調整は容易ではない。ＬＥＤを照明器具に応用する場合には、様々な色の光、特に白色光を発生することが求められるが、ＬＥＤは、特殊な技術を使用しない限り、このようなニーズに対応できない。【０００３】
ＬＥＤから所望の波長を有する光を得る一つの方法として、ＬＥＤを封止するモールド樹脂に蛍光体を混入することが知られている。このような技術は、例えば、特開平５−１５２６０９号公報、特開平７−９９３４５号公報、及び特開平１０−２４２５１３号公報に開示されている。ＬＥＤが発生した光をモールド樹脂に混入された蛍光体を用いて波長変換することにより、所望の波長の光を得ることができる。特開平１０−２４２５１３号公報は、ＣｅがドープされたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を蛍光体として使用することを開示している。また、特開２００２−３６３５５４号公報は、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｅｒの少なくとも一の元素がドープされたアルファサイアロンを蛍光体として使用することを開示している。【０００４】
この技術は、短波長の光、具体的には、青色光や紫外光を発生するＬＥＤの実用化が基礎となっている。蛍光体は、基本的には励起光よりも長い波長の光しか発することができないから、所望の波長の光、特に、白色光を得るためには、短波長の光を発生するＬＥＤを使用することが重要である。【０００５】
蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子に対するユーザの要求の一つは、その発光効率の向上である。発光効率が高いことは、光源の輝度の向上や、消費電力の低減につながる。発光素子に対する他の要求の一つは、その大きさの縮小である。発光素子の小型化は、発光素子を最終製品に実装することを容易にする。
【発明の開示】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子の発光効率を向上することにある。
本発明の他の目的は、蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子の小型化を実現することにある。
【０００７】
本発明の一の観点において、発光素子は、第１光を発生する半導体活性領域と、前記第１光によって励起されて前記第１光と異なる波長を有する第２光を発生する蛍光体を含む透明導電層とを具備する。このような発光素子の構造は、半導体活性領域に駆動電流を供給する電極を、蛍光体を支持する構造体として兼用することを可能にする。これは、蛍光体と半導体活性領域との間の距離の縮小を可能にし、蛍光体の発光効率を有効に向上させる。加えて、半導体活性領域に駆動電流を供給する電極を、蛍光体を支持する構造体として兼用することは、発光素子の小型化に有効である。
【０００８】
蛍光体が母材に分散されている構造体が、透明導電層として使用される場合、前記母材は、インジウム、亜鉛、錫、ガリウム、アンチモンの少なくとも１つ以上からなる材料の酸化物からなることが好適である。
【０００９】
一実施形態において、当該発光素子が前記半導体活性領域に接合される半導体クラッド層と半導体クラッド層に接合される半導体コンタクト層とを具備する場合には、透明導電層は、半導体コンタクト層に接合され得る。このような構成は、透明導電層を半導体活性領域に駆動電流を供給する電極として機能させる。
【００１０】
他の実施形態において、当該発光素子が、更に、半導体活性領域を支持する透明導電性基板を具備する場合には、透明導電層は、透明導電性基板の半導体活性領域に対して反対側に位置する面を被覆するように形成されることが好適である。かかる構成は、フェースダウン構造を採用することを容易にする。
【００１１】
透明導電層は、前記蛍光体を含む第１透明導電膜と、前記第１透明導電膜に接合され、且つ、前記蛍光体を含まない第２透明導電膜とを含むことが好ましい。
【００１２】
前記蛍光体は、セリウムを含有するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を含むことがある。他の実施形態では、前記蛍光体は、ユーロピウムを含有するα型サイアロンを含み得る。この場合、当該発光素子によって白色光を発生させるためには、半導体活性領域は、窒化物化合物半導体で形成されていることが好適である。
【００１３】
本発明の他の観点において、発光素子の製造方法は、
第１光を発生する半導体活性領域を形成する工程と、
前記第１光から前記第１光と異なる波長を有する第２光を発生する蛍光体を含む透明導電層（２０）を形成する工程
とを具備する。透明導電層を形成する工程は、前記蛍光体が混合された透明導電体の前駆体の溶液を塗布する工程と、塗布された前記溶液を焼結する工程とを含む。このような製造方法は、多くの分量の蛍光体を透明導電層に導入することを可能にする。
【００１４】
本発明によれば、蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子の発光効率を向上することができる。
また、本発明によれば、蛍光体を用いて波長変換を行う発光素子の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の第１形態の発光素子の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、実施の第１形態のＬＥＤチップの構造を示す断面図である。
【図３】図３は、実施の第１形態のＬＥＤチップの構造を示す上面図である。
【図４】図４は、ＹＡＧ蛍光体を含有するＩＴＯ電極の抵抗率の、ＹＡＧ蛍光体の分量による変化を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の第１形態のＬＥＤチップの製造方法を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の第１形態のＬＥＤチップの製造方法を示す断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、実施の第１形態のＬＥＤチップの製造方法を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の第２形態の発光素子の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、実施の第２形態のＬＥＤチップの構造を示す断面図である。
【図８】図８は、実施の第２形態のＬＥＤチップの構造を示す断面図である。
【図９】図９は、実施の第２形態のＬＥＤチップの他の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の第１形態）
図１は、本発明の実施の第１形態の発光素子１０の構成を示す断面図である。発光素子１０は、ＬＥＤチップ１と、リード２、３とを備えている。リード２の先端には、ＬＥＤチップ１を収容するカップ２ａが設けられ、ＬＥＤチップ１は、カップ２ａの底面に接合されている。ＬＥＤチップ１とリード２とは、ワイヤ４によって電気的に接続され、ＬＥＤチップ１とリード３とは、ワイヤ５によって電気的に接続されている。ＬＥＤチップ１、リード２、３、及びワイヤ４、５は、モールド樹脂６によって封止されている。【００１７】
図２は、ＬＥＤチップ１の構造を示す断面図であり、図３は、ＬＥＤチップ１の構造を示す平面図である。図２に示されているように、ＬＥＤチップ１は、サファイア基板１１と、ｎ−ＧａＮ層１２と、ｎ−ＡｌＧａＮ層１３と、ＭＱＷ層１４と、ｐ−ＡｌＧａＮ層１５と、ｐ−ＧａＮ層１６と、カソード電極１７と、アノード電極１８とを備えている。ｎ−ＧａＮ層１２は、ｎ型コンタクト層として機能する層であり、カソード電極１７に接合されている。ｎ−ＡｌＧａＮ層１３、ＭＱＷ層１４は、ｐ−ＡｌＧａＮ層１５は、それぞれ、ｎ型クラッド層、駆動電流から光を発生する活性領域、及びｐ型クラッド層として機能する。ＭＱＷ層１４は、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層とが積層された多層量子井戸（multi-quantum well）で形成されている。クラッド層及びＭＱＷ層を窒化物化合物半導体で形成することは、短波長の光、特に、青色光や紫外光をＭＱＷ層から放出させるために重要である。ｐ−ＧａＮ層１６は、ｐ型コンタクト層として機能する層であり、アノード電極１８に接合されている。【００１８】
アノード電極１８は、ワイヤ５に接合されている金属電極１９と、金属電極１９とｐ−ＧａＮ層１６との間に介設されている透明導電層２０とから構成されている。透明導電層２０とｐ−ＧａＮ層１６とは、オーミック的に接合されている。光を発生するために使用される駆動電流は、リード３及びワイヤ５から金属電極１９に供給され、その後、透明導電層２０、ｐ−ＧａＮ層１６、及びｐ−ＡｌＧａＮ層１５を介してＭＱＷ層１４に注入される。【００１９】
図３に示されているように、透明導電層２０がｐ−ＧａＮ層１６の上面の全体を被覆しているのに対し、金属電極１９は、ｐ−ＧａＮ層１６の上面を部分的にしか被覆していない。これは、発光素子１０の輝度を高めながら、輝度の均一性を向上するためである。金属電極１９の光透過率は低いから、金属電極１９の面積が広いことは発光素子１０の輝度の低下を招く。しかし、金属電極１９の面積が少ないと、ＭＱＷ層１４に注入される駆動電流が面内で不均一になり得る。透明導電層２０は、駆動電流を面内方向に拡散させ、ＭＱＷ層１４に注入される駆動電流の面内均一性を向上する。【００２０】
図２に戻り、アノード電極１８の透明導電層２０は、蛍光体を含有する蛍光体含有透明導電膜２１と、蛍光体を含有しない透明導電膜２２とを備えている。蛍光体含有透明導電膜２１を使用することは、本実施の形態の発光素子１０の一つの特徴である。蛍光体含有透明導電膜２１は、駆動電流の経路として機能するとともに、蛍光体を用いて波長変換を行う役割も果たしている。ＭＱＷ層１４で発生された光が蛍光体含有透明導電膜２１に入射されると、蛍光体含有透明導電膜２１に含まれている蛍光体が励起され、元の光と異なる波長の光が蛍光体から発せられる。【００２１】
発光素子１０が発する光の色は、ＭＱＷ層１４で発生される光の波長、及び蛍光体を構成する材料に依存する。発光素子１０を白色光の発生に使用する場合には、ＭＱＷ層１４が青色光を発生するように形成され、且つ、蛍光体としてセリウム（Ｃｅ）を含有するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）やユーロピウム（Ｅｕ）を含有するα型サイアロンが使用されることが好適である。【００２２】
蛍光体含有透明導電膜２１の母材（即ち、蛍光体含有透明導電膜２１の蛍光体以外の部分）としては、透明電極として一般的に使用される材料、具体的には、インジウム、亜鉛、錫、ガリウム、アンチモンの少なくとも１つ以上からなる材料の酸化物が使用される。例えば、蛍光体含有透明導電膜２１の母材は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ、又はＳｎＯ２で形成され得る。【００２３】
蛍光体含有透明導電膜２１の母材と同様に、透明導電膜２２は、透明電極として一般的に使用される材料、インジウム、亜鉛、錫、ガリウム、アンチモンの少なくとも１つ以上からなる材料の酸化物で形成される。【００２４】
以下では、蛍光体含有透明導電膜２１と蛍光体を含有しない透明導電膜２２の有用性が詳細に説明される。蛍光体含有透明導電膜２１をアノード電極１８に組み込む構造の第１のメリットは、発光素子１０の発光効率を向上できることである。蛍光体含有透明導電膜２１がアノード電極１８に組み込まれている構造は、ＭＱＷ層１４から蛍光体までの距離を小さくすることを可能にする。これは、発光素子１０の発光効率を有効に向上させる。【００２５】
第２のメリットは、発光素子１０の小型化を実現できることである。蛍光体含有透明導電膜２１をアノード電極１８に組み込まれているＬＥＤチップ１は、蛍光体によって波長変換を行うための専用の構造体を発光素子１０に設ける必要をなくす。これは、発光素子１０の小型化に有効である。【００２６】
発光素子１０の発光効率は、蛍光体含有透明導電膜２１に含まれる蛍光体の分量が増大するほど増大する。しかしながら、蛍光体の分量の増大は、蛍光体含有透明導電膜２１の抵抗率の増大を招く点で問題である。図４は、ＹＡＧ蛍光体を含有するＩＴＯ電極の抵抗率の、ＩＴＯに含まれる蛍光体の分量（ｗｔ％）による影響を示すグラフである。ＹＡＧ蛍光体の分量が１．５ｗｔ％を超えると、ＩＴＯ電極の抵抗率は顕著に増大する。蛍光体含有透明導電膜２１の抵抗率の増大は、透明導電層２０の駆動電流を面内方向に拡散させる作用を弱め、駆動電流の面内均一性の低下を招く。【００２７】
蛍光体を含有しない透明導電膜２２は、蛍光体含有透明導電膜２１の抵抗率の増大に起因する駆動電流の面内均一性の低下を抑制する役割を果たしている。蛍光体を含有せず、従って、その抵抗を低くすることができる透明導電膜２２は、駆動電流を面内方向に充分に拡散させ、駆動電流の面内均一性を向上するために有効である。図２では、透明導電膜２２が蛍光体含有透明導電膜２１とｐ−ＧａＮ層１６の間に設けられているが、蛍光体含有透明導電膜２１と透明導電膜２２との位置は交換可能であることに留意されたい。加えて、抵抗率が充分に低い場合には、透明導電膜２２が設けられないことも可能であることに留意されたい。【００２８】
図５Ａ〜図５Ｃは、実施の第１形態のＬＥＤチップ１の好適な製造工程を示す断面図である。まず、図５Ａに示されているように、サファイア基板１１の上に、ｎ−ＧａＮ層１２、ｎ−ＡｌＧａＮ層１３、ＭＱＷ層１４、ｐ−ＡｌＧａＮ層１５、ｐ−ＧａＮ層１６が順次に形成される。【００２９】
続いて、図５Ｂに示されているように、透明導電膜２２と蛍光体含有透明導電膜２１とが順次に形成される。透明導電膜２２と蛍光体含有透明導電膜２１とは、最も簡便には、スパッタ法によって形成される。【００３０】
しかしながら、発明者の検討によれば、スパッタ法は多くの分量の蛍光体を蛍光体含有透明導電膜２１に添加するためには不向きである。蛍光体含有透明導電膜２１に含有される蛍光体の分量を増大させるためには、ゾル・ゲル法を使用することが好適である。具体的には、蛍光体が混合された母材の前駆体の溶液が透明導電膜２２の上に塗布され、当該溶液が焼成されることによって蛍光体含有透明導電膜２１が形成されることが好適である。【００３１】
例えば、母材がＩＴＯである蛍光体含有透明導電膜２１は、下記の工程で形成され得る。まず、ＩＴＯを含む溶液（ＩＴＯゾル）が調製される。ＩＴＯゾルとしては、例えば、５％のＩＴＯを含有する酢酸エステルが使用される。続いて、蛍光体の粉末がＩＴＯゾルに混合される。蛍光体が混合されたＩＴＯゾルに超音波攪拌が施され、蛍光体がＩＴＯゾルに均一に分散される。続いて、透明導電膜２２の上にＩＴＯゾルがスピンコートによって塗布される。続いて、１２０℃、３０分の加熱によって塗布されたＩＴＯゾルが乾燥された後、５５０℃、１時間の焼成により、蛍光体含有透明導電膜２１が形成される。このような方法によれば、充分に多くの蛍光体を蛍光体含有透明導電膜２１に含ませることが可能である。【００３２】
蛍光体含有透明導電膜２１の形成の後、図５Ｃに示されているように、ｎ−ＡｌＧａＮ層１３、ＭＱＷ層１４、ｐ−ＡｌＧａＮ層１５、ｐ−ＧａＮ層１６、透明導電膜２２、及び蛍光体含有透明導電膜２１がパターニングされて、ｎ−ＧａＮ層１２の一部が露出される。更に、ｎ−ＧａＮ層１２の露出部分にカソード電極１７が、蛍光体含有透明導電膜２１の上面に金属電極１９が形成されて、図２のＬＥＤチップ１が完成される。【００３３】
以上に説明されているように、本実施の形態の発光素子１０では、蛍光体含有透明導電膜２１が駆動電流を供給するための電極（本実施の形態ではアノード電極１８）に組み込まれ、これにより発光素子１０の発光効率の向上と発光素子１０の小型化とが実現されている。【００３４】
加えて、本実施の形態の発光素子１０では、蛍光体を含有しない透明導電膜２２が蛍光体含有透明導電膜２１に接合され、これにより駆動電流の面内均一性が向上されている。【００３５】
（実施の第２形態）
図２に図示されているＬＥＤチップ１の構造は、いわゆる、フェースアップ構造と呼ばれるものである。しかし、発光素子の光取り出し効率を高めるためには、基板の側から光を取り出すフェースダウン構造が好適であることが知られている。フェースダウン構造は、実施の第２形態では、フェースダウン構造を採用するＬＥＤチップが搭載された発光素子が提供される。【００３６】
図６は、実施の第２形態の発光素子１０Ａの構成を示す図である。実施の第２形態では、フェースアップ構造を採用するＬＥＤチップ１の代わりに、フェースダウン構造を採用するＬＥＤチップ１Ａが使用される。これに伴い、ＬＥＤチップ１Ａは、リード２にフリップチップ接続され、ＬＥＤチップ１Ａとリード２との間の電気的接続にはワイヤは使用されない。【００３７】
図７は、実施の第２形態のＬＥＤチップ１Ａの構造を示す断面図である。ＬＥＤチップ１Ａは、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａと、ｎ−ＧａＮ層１２と、ｎ−ＡｌＧａＮ層１３と、ＭＱＷ層１４と、ｐ−ＡｌＧａＮ層１５と、ｐ−ＧａＮ層１６と、アノード電極１７Ａとを備えている。アノード電極１７Ａは、金属膜で形成されている。ＬＥＤチップ１Ａが発光素子１０Ａに実装される場合、アノード電極１７Ａがリード２にフリップチップ接続される。【００３８】
ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａは、導電性、且つ、透明であることに留意されたい。ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａは導電性を有するから、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａは、駆動電流をＭＱＷ層１４に供給するための経路として使用可能である。また、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａは透明であるから、ＭＱＷ層１４が発生する光はその内部を透過可能であり、ＬＥＤチップ１Ａが光を放出する妨げにならない。この議論から明らかであるように、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの代わりに導電性、且つ、透明である基板が使用されることが可能である。例えば、ＭＱＷ層１４が青色光を発生するように構成されている場合には、高濃度にｎ型不純物がドープされているＧａＮ基板が使用可能である。ＧａＮ基板は、青色光に対して透明である。【００３９】
フェースダウン構造を実現するために、本実施の形態では、カソード電極１８Ａがｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの裏面（即ち、ＭＱＷ層１４が設けられている側と反対側の面）に形成されている。これに伴い、本実施の形態では、蛍光体含有透明導電膜２１と、蛍光体を含有しない透明導電膜２２とからなる透明導電層２０が、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの裏面に設けられたカソード電極１８Ａに組み込まれる。透明導電層２０の上には、金属電極１９Ａが形成されている。図８に示されているように、透明導電層２０がｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの裏面の全体を被覆しているのに対し、金属電極１９は、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの裏面を部分的にしか被覆していない。このことの有効性は、実施の第１形態で議論されたとおりである。光を発生するための駆動電流はアノード電極１７ＡからＭＱＷ層１４に注入され、更に、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａ及び透明導電層２０を介して金属電極１９に流れる。【００４０】
このような構造は、実施の第１形態の発光素子１０と同様の利点（即ち、蛍光体含有透明導電膜２１を使用することによる発光素子１０の発光効率の向上と小型化）を享受しながら、フェースダウン構造を実現することを可能にする。【００４１】
既述のように、図６の構造は、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａが導電性、且つ、透明であることを利用している。しかし、実用上の理由により、透明、且つ、絶縁性の基板、例えば、サファイア基板を使用することが望ましい場合がある。【００４２】
図９は、このような要求を満足させるためのＬＥＤチップ１Ｂの構造を示している。図９に図示されているＬＥＤチップ１Ｂは、ｎ−ＳｉＣ基板１１Ａの代わりに、サファイア基板１１Ｂを使用している。サファイア基板１１Ｂは、透明、且つ、絶縁性であることに留意されたい。透明導電層２０は、サファイア基板１１Ｂの裏面を被覆するように形成され、金属電極１９は、その透明導電層２０に接合される。【００４３】
図９のＬＥＤチップ１Ｂでは、カソード電極１８Ａとｎ−ＧａＮ層１２との間の電気的接続が透明導電層２０がｎ−ＧａＮ層１２に直接に接合されることによって達成される。光を発生するための駆動電流はアノード電極１７ＡからＭＱＷ層１４に注入され、更に、ｎ−ＧａＮ層１２及び透明導電層２０を介して金属電極１９に流れる。即ち、サファイア基板１１Ｂは、駆動電流が流れる経路から排除されている。このような構造は、サファイア基板１１Ｂが絶縁性であってもフェースダウン構造を採用することを可能にする。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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