[发明专利]发光二极管、发光二极管灯和照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管、发光二极管灯和照明装置，特别地涉及高输出功率的红外发光二极管、使用该二极管的发光二极管灯和照明装置。

本申请基于在2009年9月15在日本提出的专利申请2009-213225号、和在2010年8月10日在日本提出的专利申请2010-179471号要求优先权，将其内容援引于本申请中。

背景技术

红外发光二极管广泛应用于红外线通信、各种传感器用光源、夜间照明等。

近年来，一直在研究采用人工光源进行的植物培养。特别是使用采用单色性优异，能够节能、长寿命和小型化的发光二极管（英文简称：LED）进行的照明的栽培方法受到关注。对于光合作用的促进来说，波长660~670nm附近的光是反应效率高的优选的光源。

另一方面，从至今为止的研究结果来看，作为适合于植物培养的形状控制的发光波长之一，确认出峰波长为730nm的红外光的效果。例如，在以往的红外发光二极管中，采用液相外延法的由AlGaAs构成的发光层已实用化，进行了各种的高输出功率化的研讨（例如专利文献1~3）。

在GaAs基板上采用液相法较厚地生长相对于发光波长为透明的AlGaAs外延层，并除去作为基板使用的GaAs基板的结构（所谓透明基板型），是目前输出功率最高的红外发光二极管。

红外发光二极管的峰波长带大约为700~940nm。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平6-21507号公报

专利文献2：日本特开2001-274454号公报

专利文献3：日本特开平7-38148号公报

发明内容

作为红外照明的光源，从进一步的性能提高、节能、成本方面出发，希望开发发光效率高的LED。特别是为了近年受关注的植物培养用LED照明的实用化，更加强烈地希望使用电力的降低、耐湿性的提高、高输出功率化。植物培养的情况下，由于在洒水、水耕栽培等高湿环境下使用，因此耐湿性是重要的特性之一。

本发明是鉴于上述状况完成的，其目的是提供一种高输出功率和高效率且耐湿性优异的红外发光二极管。特别是以提供一种适合于植物培养用的照明的含有730nm的红外发光二极管和灯为特征。

本发明者为了解决上述课题反复专心研究的结果发现：在以往的使用AlGaAs系的活性层的红外发光二极管中，没有在透明基板上贴附（接合）含有该活性层的化合物半导体层的类型，但通过设为作为AlGaAs系的多量子阱结构贴附（接合）于透明基板的类型，显示出比以往的红外发光二极管高的输出功率。

本发明者对于该见解进一步进行研究的结果，完成了以下的构成所示的本发明。

本发明提供以下的手段。

（1）一种发光二极管，其特征在于，具备：含有活性层的发光部，该活性层具有组成式为（Al_XGa_1-X）As（0≤X≤1）的阱层和势垒层的叠层结构并发出红外光；形成于上述发光部上的电流扩散层；和与上述电流扩散层接合的功能性基板。

（2）根据前项（1）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板相对于发光波长是透明的。

（3）根据前项（1）或（2）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板由GaP、蓝宝石或SiC构成。

（4）根据前项（1）~（3）的任一项所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板的侧面，在接近上述发光部的一侧具有相对于主要的光取出面大致垂直的垂直面，在远离上述发光部的一侧具有相对于上述主要的光取出面向内侧倾斜的倾斜面。

（5）根据前项（4）所述的发光二极管，其特征在于，上述倾斜面含有粗糙的面。

（6）一种发光二极管，其特征在于，具备：含有活性层的发光部，该活性层具有组成式为（Al_XGa_1-X）As（0≤X≤1）的阱层和势垒层的叠层结构并发出红外光；形成于上述发光部上的电流扩散层；和包含与上述发光部相对地配置的、相对于发光波长具有90%以上的反射率的反射层，并与上述电流扩散层接合的功能性基板。

（7）根据前项（6）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板包含由硅或锗构成的层。

（8）根据前项（6）所述的发光二极管，其特征在于，上述功能性基板包含金属基板。

（9）根据前项（8）所述的发光二极管，其特征在于，上述金属基板包含多个金属层。