技術宝箱

162/333

特 許26. 樹脂封止しない超高出力LED1. PCT/JP2010/051813 国際出願日2010年2月8日・出願人 独立行政法人産業技術総合研究所・発明の名称 半導体発光ダイオード・要約 半導体、特に化合物半導体を材料とする高効率発光ダイオードに関し、形状基板におけるエバネッセント光の干渉現象を利用し、光の外部への取り出し効率を改善した半導体発光ダイオードを提供する。 ◆背景化合物半導体(AlGaAs, AlGaInP, AlGaInNなど)を材料とする発光ダイオード(Light-Emitting Diode: LED)は、白熱電球や蛍光灯などの既存の照明デバイスに取って代わる省エネルギー・長寿命の照明・表示用光源として期待されている。しかし、半導体内部で発生した光(自然放出光)を効率よく外部(空気中)へ取り出すことは非常に困難である。また、LEDの生産コストを現状より一桁以上下げることが必要不可欠である。 ◆発明が解決しようとする課題複数の結晶面を有する形状基板上に成長させた半導体微細構造において、二つの異なる結晶面で全反射によって発生したエバネッセント光は、寸法が2 λ(λ:発光波長)より小さい第3の結晶面において互いに干渉することで極めて高い効率で外部に放射されるという現象を利用した光取出し効率の高い半導体発光ダイオードを提供する。 ◆課題を解決するための手段複数の結晶面を有する形状基板上に成長させた半導体微細構造の自然放出光がエバネッセント光の干渉効果によって極めて高い効率で外部に放射される現象を利用した半導体発光ダイオード。請求項1複数の結晶面を有する基板、該基板上に積層させた第1導電型の障壁層、発光層となる活性層、第2導電型の障壁層を少なくとも備える半導体発光ダイオードにおいて、前記半導体発光ダイオードは、面内方向において一つの平坦面と少なくとも二つの傾斜面によって構成されるリッジ構造を備え、前記リッジ構造の平坦面の幅(W)は2λ(λ:発光波長)以下であり、前記活性層の中心(C)から発生した光が前記リッジ構造の傾斜面と空気との界面にて全反射する最短の地点から平坦面となる地点までの最短長さ(L)がλ(λ:発光波長)以下となるように積層方向に前記活性層が位置することを特徴とする発光ダイオード。請求項2複数の結晶面を有する基板、該基板上に積層させた第1導電型の障壁層、発光層となる活性層、第2導電型の障壁層を少なくとも備える半導体発光ダイオードにおいて、前記半導体発光ダイオードは、面内方向において一つの平坦面と少なくとも二つの傾斜面によって構成されるリッジ構造を備え、前記リッジ構造の平坦面の幅(W)は2λ(λ:発光波長)以下であり、前記発光ダイオードの表面上に、前記発光ダイオードの空気と接する最表面の半導体層よりも屈折率の小さい膜が、前記リッジ構造の平坦面及び前記リッジ構造の傾斜面の少なくとも一部を覆うように形成されていることを特徴とする発光ダイオード。・以下、請求項3~18まで省略160中小企業のための技術宝箱特許情報

※このページを正しく表示するにはFlashPlayer9以上が必要です