[发明专利]发光元件

说明书

相关申请的引用

本申请包含涉及于2009年1月22日向日本专利局提交的日本 优先专利申请JP 2009-011692中所公开的主题，其全部内容结合于 此作为参考。

技术领域

本发明涉及发光元件。

背景技术

图7为发光元件的实例的发光二极管的大致配置的侧部截面 图。该实例示出了基板侧光提取发光二极管的配置实例。

在图7中所示的发光二极管包括在由透明材料所制成的基板11 上的层叠体。层叠体包括：第一导电型(例如n型)的半导体层12 和发光功能层13及第二导电型(例如p型)的半导体层14。该层 叠体设置了使用半导体的、被称为p-n结的结构。

然而，应该注意，部分露出第一导电型半导体层12，而不是通 过发光功能层13和第二导电型半导体层14完全覆盖该半导体层。 第一导电型电极15与露出部分导通。第一导电型电极15用作阴极。

另一方面，在第二导电型半导体层14上形成第二导电型电极 16，并且与第二导电型半导体层14导通。第二导电型电极16包括 第二导电型第一电极16a和第二导电型第二电极16b。第二导电型 第一电极16a能够用作光学反射膜。第二导电型第二电极16b能够 用作凸块互连的接触部。由一个层叠在另一个顶部的两个电极16a 和16b所构成的第二导电型电极16用作阳极。

在如上所述配置的发光二极管中，当从用作阳极的第二导电型 电极16至用作阴极的第一导电型电极15施加正向电压时，具有p-n 结结构的部件发光。即，通过电流的注入来激发发光功能层13的 量子阱结构，导致包括发光功能层13的层叠体的整个表面发光。

顺便提及，增加发光功能层13的层叠面积是一种提供从发光 二极管所提取的光的更多亮度(增强亮度)的有效方法。即，增加 覆盖第一导电型半导体层12的发光功能层13的面积并且减小没有 由发光功能层13覆盖的露出部分的面积是有效的。

与此同时，至于与第一导电型半导体层12的露出部分导通的 第一导电型电极15，为了凸块互连，必需至少向外露出第一导电型 电极15的给定面积。

为了达到这些相互矛盾的要求之间的兼容性，提出了绝缘层17 应位于包括发光功能层13的层叠体和第一导电型电极15之间的方 案(例如，参照日本专利第4172515号)。由于绝缘层17的介入和 在绝缘层17上重叠第一导电型电极15，这种配置提供了在第一导 电型电极15中的凸块互连区域，同时由于增大包括发光功能层13 的层叠体的面积而确保了亮度。

发明内容

然而，上述配置存在以下问题。

在具有位于其中的绝缘层17的发光二极管中，通过构成绝缘 层17的绝缘材料的电介质击穿电压来确定ESD(静电放电)耐量。 例如，如果将SiO₂用作构成绝缘层17的绝缘材料，则绝缘材料的 电介质击穿电压约为100MV/cm。因此，厚度约500nm的绝缘层 17提供了约500V的电介质击穿电压。然而，发光二极管所需要的 ESD耐量约为3kV。即，大约500V的电介质击穿电压是不足的。

满足约3kV的ESD耐量的可能解决办法应为加厚绝缘层17。 然而，加厚绝缘层17可能导致发光功能层13的面积减小，而这将 导致减小光的亮度。加厚绝缘层17还可以导致整体上增大发光二 极管。因此，这种解决办法是不理想的。

根据前述情况，期望提供用于足够的ESD耐量的改善的电介 质击穿电压的发光二极管，但不会引起包括减小光的亮度和整体上 增大元件的问题。

为了达到以上目的，根据本发明的实施例的发光二极管包括： 第一导电型半导体层、发光功能层、第二导电型半导体层、第一导 电型电极、第二导电型电极、绝缘层以及附加绝缘层。以露出部分 第一导电型半导体层的这种方式在第一导电型半导体层上形成发 光功能层。在发光功能层上形成第二导电型半导体层。第一导电型 电极与第一导电型半导体层的露出部分导通。第二导电型电极与第 二导电型半导体层导通。为了绝缘，绝缘层位于在其一部分上的发 光功能层、第二导电型半导体层和第二导电型电极和在其另一部分 上的第一导电型电极之间。将附加绝缘层附加至绝缘层并且形成在 由第二导电型半导体层、发光功能层以及第一导电型半导体层所构 成的二极管的相反方向上具有整流作用的虚拟二极管。