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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023050719
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】発光素子及び発光装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 33/14 20100101AFI20230404BHJP
【FI】
H01L33/14
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021160974
(22)【出願日】2021-09-30
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100172188
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 敬人
(72)【発明者】
【氏名】片山 真弘
【テーマコード(参考)】
5F241
【Fターム(参考)】
5F241AA21
5F241CA04
5F241CA05
5F241CA40
5F241CA92
5F241CA93
5F241CB04
5F241CB15
5F241CB36
(57)【要約】
【課題】電流密度分布のばらつきを低減することができ、且つp側外部電極の樹脂部材による保護もしやすい発光素子及び発光装置を提供する。
【解決手段】p側外部電極は、平面視において第1方向に延びる第1部分と、平面視において第1部分から第1辺に向けて延び、第1方向において互いに離れて位置する複数の第2部分とを有する。複数のn側開口部は、平面視において隣り合う第2部分の間に位置する少なくとも1つの第1開口部と、平面視においてp側外部電極よりもn側外部電極側に位置する少なくとも1つの第2開口部と、平面視において半導体構造体の第1辺とp側半導体層の外縁との間に位置する少なくとも1つの第3開口部とを含む。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
n側半導体層と、p側半導体層と、前記n側半導体層と前記p側半導体層との間に位置する活性層とを含み、平面視において第1方向に延びる第1辺を有する半導体構造体であって、前記n側半導体層は前記p側半導体層及び前記活性層から露出する複数の接続面を有する前記半導体構造体と、
前記半導体構造体を覆う絶縁膜であって、前記複数の接続面の上方に位置し前記複数の接続面を露出させる複数のn側開口部と、前記p側半導体層の上方に位置するp側開口部と、を有する前記絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置され、前記n側開口部を通じて前記複数の接続面に接続したn側配線電極と、
前記絶縁膜上に配置され、前記p側開口部を通じて前記p側半導体層と電気的に接続したp側配線電極と、
前記n側配線電極上に配置されたn側外部電極と、
前記p側配線電極上に配置され、平面視において前記n側外部電極よりも前記第1辺側に位置するp側外部電極であって、平面視において前記第1方向に延びる第1部分と、平面視において前記第1部分から前記第1辺に向けて延び、前記第1方向において互いに離れて位置する複数の第2部分とを有する前記p側外部電極と、
を備え、
前記複数のn側開口部は、平面視において隣り合う前記第2部分の間に位置する少なくとも1つの第1開口部と、平面視において前記p側外部電極よりも前記n側外部電極側に位置する少なくとも1つの第2開口部と、平面視において前記半導体構造体の前記第1辺と前記p側半導体層の外縁との間に位置する少なくとも1つの第3開口部とを含む発光素子。
【請求項2】
平面視において、前記半導体構造体は、前記第1辺の反対側に位置し前記第1方向に延びる第2辺と、前記第1辺と前記第2辺とを繋ぎ前記第1方向に直交する第2方向に延びる第3辺と、前記第3辺の反対側に位置し前記第1辺と前記第2辺とを繋ぎ前記第2方向に延びる第4辺と、を有し、
前記複数のn側開口部は、平面視において、前記第2辺と前記p側半導体層の外縁との間、前記第3辺と前記p側半導体層の外縁との間、および、前記第4辺と前記p側半導体層の外縁との間のそれぞれに位置する少なくとも1つの第4開口部を含む請求項1に記載の発光素子。
【請求項3】
前記半導体構造体は、平面視において、前記第2辺よりも前記第1辺に近い第1領域と、前記第1辺よりも前記第2辺に近い第2領域と、を有し、
前記p側外部電極は、平面視において、前記第1領域と重なる位置であって、前記第2領域から離れた位置に位置し、
前記n側外部電極は、平面視において、前記第2領域と重なる位置であって、前記第1領域から離れた位置に位置し、
前記第1領域に配置された前記複数のn側開口部間の前記第2方向における距離はそれぞれ第1距離であり、前記第2領域に配置された前記複数のn側開口部間の前記第2方向における距離はそれぞれ第2距離であり、
前記第1距離と前記第2距離とは異なる請求項2に記載の発光素子。
【請求項4】
前記第1方向に直交する第2方向における前記第1部分の幅は、前記第1方向における前記第2部分の幅よりも大きい請求項1~3のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項5】
前記第1開口部及び前記第3開口部は、前記第1方向に直交する第2方向と平行な直線上に位置する請求項1~4のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項6】
前記複数の第2部分のうち前記第1方向の両端に位置する前記第2部分の前記第1方向の幅は、前記複数の第2部分のうち前記第1方向の両端に位置する前記第2部分の間に位置する前記第2部分の前記第1方向の幅よりも大きい請求項1~5のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項7】
前記第1開口部のうち最も前記第1部分に近い前記第1開口部は、前記第1辺よりも前記第1部分に近い位置に位置する請求項1~6のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項8】
複数の前記第1開口部が、前記第1方向で隣り合う前記第2部分の間に配置されている請求項1~7のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項9】
前記第1開口部に露出する前記接続面の面積は、前記第2開口部に露出する前記接続面の面積よりも大きい請求項1~8のいずれか1つに記載の発光素子。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか1つに記載の発光素子と、
前記n側外部電極と前記p側外部電極との間、及び前記複数の第2部分の間に配置され、前記活性層からの光に対して反射性を有する粒子を含む樹脂部材と、
を備える発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子及び発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
はんだ等により実装基板に接合される発光素子がある。その発光素子の実装面に配置されたp側外部電極の平面視における形状として、例えば特許文献1、2には櫛形形状が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016-82231号公報
【特許文献2】特表2017-535052号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、電流密度分布のばらつきを低減することができ、且つp側外部電極の樹脂部材による保護もしやすい発光素子及び発光装置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】
【0005】
本発明の一態様によれば、発光素子は、n側半導体層と、p側半導体層と、前記n側半導体層と前記p側半導体層との間に位置する活性層とを含み、平面視において第1方向に延びる第1辺を有する半導体構造体であって、前記n側半導体層は前記p側半導体層及び前記活性層から露出する複数の接続面を有する前記半導体構造体と、前記半導体構造体を覆う絶縁膜であって、前記複数の接続面の上方に位置し前記複数の接続面を露出させる複数のn側開口部と、前記p側半導体層の上方に位置するp側開口部と、を有する前記絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置され、前記n側開口部を通じて前記複数の接続面に接続したn側配線電極と、前記絶縁膜上に配置され、前記p側開口部を通じて前記p側半導体層と電気的に接続したp側配線電極と、前記n側配線電極上に配置されたn側外部電極と、前記p側配線電極上に配置され、平面視において前記n側外部電極よりも前記第1辺側に位置するp側外部電極であって、平面視において前記第1方向に延びる第1部分と、平面視において前記第1部分から前記第1辺に向けて延び、前記第1方向において互いに離れて位置する複数の第2部分とを有する前記p側外部電極と、を備える。前記複数のn側開口部は、平面視において隣り合う前記第2部分の間に位置する少なくとも1つの第1開口部と、平面視において前記p側外部電極よりも前記n側外部電極側に位置する少なくとも1つの第2開口部と、平面視において前記半導体構造体の前記第1辺と前記p側半導体層の外縁との間に位置する少なくとも1つの第3開口部とを含む。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、電流密度分布のばらつきを低減することができ、且つp側外部電極の樹脂部材による保護もしやすい発光素子及び発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明の一実施形態の発光装置の斜視図である。
図2】本発明の一実施形態の発光素子の平面図である。
図3図2のIII-III線における断面図である。
図4】本発明の第1の変形例による発光素子の平面図である。
図5】本発明の第2の変形例による発光素子の平面図である。
図6】本発明の第3の変形例による発光素子の平面図である。
図7】本発明の第4の変形例による発光素子の平面図である。
図8】本発明の一実施形態の発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。
【0009】
図1に示すように、本発明の一実施形態の発光装置100は、発光素子101と樹脂部材90とを備える。
【0010】
まず、発光素子101について説明する。
図2は、発光素子101の平面図である。図3は、図2のIII-III線における断面図である。
【0011】
図3に示すように、発光素子101は、基板10と、基板10上に配置された半導体構造体20とを有する。基板10の材料は、例えば、サファイア、シリコン、SiC、GaNなどである。基板10により、半導体構造体20を保護することができる。基板10は無くてもよく、その場合、後述する活性層22からの光を半導体構造体20の外部へ取り出しやすくすることができる。
【0012】
半導体構造体20は、窒化物半導体からなる複数の半導体層が積層された積層体である。窒化物半導体は、InAlGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)からなる化学式において組成比x及びyをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含み得る。
【0013】
図2に示すように、半導体構造体20は、平面視において、第1方向d1に延びる第1辺1と、第1辺1の反対側に位置し第1方向d1に延びる第2辺2と、第1辺1と第2辺2とを繋ぎ第1方向d1に直交する第2方向d2に延びる第3辺3と、第3辺3の反対側に位置し第1辺1と第2辺2とを繋ぎ第2方向d2に延びる第4辺4とを有する。第1辺1、第2辺2、第3辺3、及び第4辺4は、半導体構造体20の外縁を構成する。半導体構造体20の各辺の大きさは、例えば、それぞれ、100μm以上2000μm以下の範囲である。また、半導体構造体20は、平面視において、第2辺2よりも第1辺1に近い第1領域A1と、第1辺1よりも第2辺2に近い第2領域A2とを有する。例えば、第1領域A1は、平面視において、半導体構造体20を第3辺3の垂直二等分線で二等分したときに画定する2つの領域のうち第2辺2よりも第1辺1に近い領域である。例えば、第2領域A2は、平面視において、半導体構造体20を第3辺3の垂直二等分線で二等分したときに画定する2つの領域のうちの第1辺1よりも第2辺2に近い領域である。
【0014】
図3に示すように、半導体構造体20は、n側半導体層21と、p側半導体層23と、n側半導体層21とp側半導体層23との間に位置する活性層22とを含む。平面視において、半導体構造体20の外縁は、n側半導体層21の外縁となる。従って、第1辺1、第2辺2、第3辺3、及び第4辺4は、n側半導体層21の外縁を構成する。
【0015】
n側半導体層21は、n型不純物を含むn型層を有する。p側半導体層23は、p型不純物を含むp型層を有する。n側半導体層21及びp側半導体層23は、n型不純物やp型不純物を意図的にドープしていないアンドープ層を含んでいてもよい。
【0016】
活性層22は、例えば、複数の井戸層と複数の障壁層とを含む多重量子井戸構造を有する。複数の井戸層として、例えば、InGaN、AlGaNなどを用いることができる。複数の障壁層として、例えば、GaN、AlGaNなどを用いることができる。活性層22は、例えば、紫外光又は可視光を発光する。紫外光の発光ピーク波長は、例えば、400nm以下である。活性層22は、可視光としては、例えば、青色光、緑色光を発することができる。青色光の発光ピーク波長は、例えば、430nm以上490nm以下である。緑色光の発光ピーク波長は、例えば、500nm以上540nm以下である。
【0017】
n側半導体層21は、基板10側に位置する光取り出し面21aと、光取り出し面21aの反対側に位置する複数の接続面21b、21cとを有する。接続面21b、21cは、p側半導体層23及び活性層22に覆われず、p側半導体層23及び活性層22から露出している。
【0018】
図2に示すように、接続面は、内側接続面21bと外側接続面21cとを含む。平面視において、外側接続面21cは、第1辺1とp側半導体層23の外縁23aとの間、第2辺2とp側半導体層23の外縁23aとの間、第3辺3とp側半導体層23の外縁23aとの間、及び第4辺4とp側半導体層23の外縁23aとの間に位置する。平面視において、p側半導体層23の外縁23aよりも内側に、複数の内側接続面21bが配置されている。平面視において、内側接続面21bは、p側半導体層23に囲まれている。内側接続面21bの平面視における形状は、例えば円形である。
【0019】
図3に示すように、発光素子101は、半導体構造体20上に配置された配線部30をさらに有する。配線部30は、p側電極41と、カバー膜45と、第1絶縁膜51と、第2絶縁膜52と、n側配線電極61と、p側配線電極62とを有する。
【0020】
p側電極41は、p側半導体層23の上面に配置され、p側半導体層23と電気的に接続されている。p側電極41は、活性層22からの光に対する反射率が60%以上であることが好ましく、さらに好ましくは、活性層22からの光に対する反射率が70%以上であることが好ましい。p側電極41は、例えば、銀(Ag)またはアルミニウム(Al)を含む材料からなる。
【0021】
カバー膜45は、p側半導体層23上に配置され、p側電極41の上面及び側面を覆っている。カバー膜45を配置されることで、外部からp側電極41に水分が侵入することを低減でき、p側電極41のマイグレーションを低減することができる。カバー膜45は、絶縁膜であり、例えば、シリコン窒化膜にすることでp側電極41に水分が侵入することを低減でき、p側電極41のマイグレーションを好適に低減することができる。
【0022】
第1絶縁膜51は、半導体構造体20及びカバー膜45を覆っている。第1絶縁膜51は、例えば、シリコン酸化膜である。第1絶縁膜51は、複数の接続面21b、21cの上方に位置し複数の接続面21b、21cを露出させる複数のn側開口部51a~51eと、p側半導体層23の上方に位置するp側開口部51fとを有する。p側開口部51fは、p側半導体層23上のp側電極41を露出させる。
【0023】
n側配線電極61は、第1絶縁膜51上に配置されている。n側配線電極61は、n側開口部51a~51eを通じて複数の接続面21b、21cに接続し、n側半導体層21と電気的に接続している。n側配線電極61の材料として、例えば、チタン(Ti)、金(Au)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、ケイ素(Si)、白金(Pt)などを用いることができる。
【0024】
p側配線電極62は、第1絶縁膜51上に配置されている。p側配線電極62は、p側開口部51fを通じてp側電極41に接続し、p側半導体層23と電気的に接続している。p側配線電極62が配置されていることにより、p側電極41と、後述するp側金属部材64との電気的なコンタクトを良好にすることができる。p側配線電極62の材料として、例えば、n側配線電極61と同じ材料を用いることができる。例えば、p側配線電極62がチタン(Ti)を含むことで、p側金属部材64との電気的なコンタクトを良好にすることができる。p側配線電極62は、p側開口部51fを通じて、p側電極41に接続する。
【0025】
第2絶縁膜52は、n側配線電極61、p側配線電極62、及び、第1絶縁膜51を覆っている。第2絶縁膜52は、例えば、シリコン酸化膜である。n側配線電極61の一部及びp側配線電極62の一部は、第2絶縁膜52から露出している。
【0026】
発光素子101は、配線部30上に配置されたn側外部電極71とp側外部電極72をさらに有する。
【0027】
n側外部電極71は、n側配線電極61における第2絶縁膜52から露出された部分の上に配置されている。n側外部電極71は、n側金属部材63を介して、n側配線電極61と電気的に接続されている。n側金属部材63は、n側外部電極71をめっき成長させて形成する場合、シード層として機能することができる。または、n側外部電極71は、n側配線電極61と直接接続されてもよい。n側外部電極71の材料として、例えば、銅(Cu)などを用いることができる。n側金属部材63の材料として、例えば、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、金(Au)などを用いることができる。
【0028】
p側外部電極72は、p側配線電極62における第2絶縁膜52から露出された部分の上に配置されている。p側外部電極72は、p側金属部材64を介して、p側配線電極62と電気的に接続されている。p側金属部材64は、p側外部電極72をめっき成長させて形成する場合、シード層として機能することができる。または、p側外部電極72は、直接p側配線電極62と接続されてもよい。p側外部電極72の材料として、例えば、n側外部電極71と同じ材料を用いることができる。p側金属部材64の材料として、例えば、n側金属部材63と同じ材料を用いることができる。
【0029】
図2に示すように、n側外部電極71は、平面視において、p側外部電極72よりも第2辺2に近い側に位置する。n側外部電極71は、平面視において、第2領域A2と重なる位置であって、第1領域A1から離れた位置に位置する。
【0030】
p側外部電極72は、平面視において、n側外部電極71よりも第1辺1に近い側に位置する。p側外部電極72は、平面視において、第1領域A1と重なる位置であって、第2領域A2から離れた位置に位置する。
【0031】
p側外部電極72は、平面視において第1方向d1に延びる第1部分73と、平面視において第1部分73から半導体構造体20の第1辺1に向けて延び、第1方向d1において互いに離れて位置する複数の第2部分74とを有する。平面視において、複数の第2部分74は、第1辺1と第1部分73との間に位置する。第2部分74の第2方向d2における長さは、例えば、20μm以上1000μm以下であり、好ましくは、100μm以上400μm以下である。また、第1方向d1において隣り合う第2部分74の間の距離は、例えば、20μm以上400μm以下であり、好ましくは、50μm以上150μm以下である。第2部分74の第2方向d2における長さ、及び、第1方向d1において隣り合う第2部分74の間の距離をこの範囲にすることで、後述する第1開口51aを配置しやすくすることができる。
【0032】
図2に示すように、第1絶縁膜51は、n側半導体層21の接続面21b、21cを露出させる複数のn側開口部として、第1開口部51aと、第2開口部51bと、第3開口部51cとを含む。第1開口部51a及び第2開口部51bは、内側接続面21bを露出させる。第3開口部51cは、外側接続面21cを露出させる。
【0033】
少なくとも1つの第1開口部51aが、平面視においてp側外部電極72の隣り合う第2部分74の間に位置する。図2に示す例では、第1方向d1において隣り合う第2部分74の間に1つの第1開口部51aが配置されている。隣り合う第2部分74の間の領域は複数あるため、発光素子全体としては複数の第1開口部51aが配置されている。図2に示す例では、第2部分74の間の領域のそれぞれに、第1開口部51aが配置されている。また、図2に示す例では、第2部分74の数よりも1つ少ない複数の第1開口部51aが第1方向d1に沿って配置されている。図2に示す例では、6つの第1開口部51aが第1方向d1に沿って配置されている。図2に示す例では、第2部分74の間に配置された複数の第1開口部51aのうち最も第1部分73に近い第1開口部51aを、第1辺1よりも第1部分73に近い位置に配置している。隣り合う第2部分74の間の領域のうち第1部分73に近い領域は、他の領域よりも電流密度が低くなる傾向がある。図2に示す例において、第2部分74の間に配置された複数の第1開口部51aのうち最も第1部分73に近い第1開口部51aを、第1辺1よりも第1部分73に近い位置に配置する。これにより、隣り合う第2部分74の間の第1部分73に近い領域に第1開口部51aを配置し、第2部分74の間において、電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0034】
少なくとも1つの第2開口部51bが、平面視において、p側外部電極72よりもn側外部電極71に近い側に位置する。図2に示す例では、第2領域A2に第1開口部51aよりも多い複数の第2開口部51bが、第1方向d1及び第2方向d2に沿って配置されている。図2に示す例では、第2領域A2に18個の第2開口部51bが配置されており、第1領域A1に6個の第1開口部51aが配置されている。
【0035】
少なくとも1つの第3開口部51cが、平面視において、半導体構造体20の第1辺1とp側半導体層23の外縁23aとの間に位置する。図2に示す例では、第1開口部51aと同じ数の複数の第3開口部51cが、第1辺1とp側半導体層23の外縁23aとの間に第1方向d1に沿って配置されている。図2に示す例では、第1開口部51aと、第3開口部51cの数はそれぞれ6つである。
【0036】
複数のn側開口部は、さらに第4開口部51dを含む。第4開口部51dは、平面視において、第2辺2とp側半導体層23の外縁23aとの間、第3辺3とp側半導体層23の外縁23aとの間、および、第4辺4とp側半導体層23の外縁23aとの間のそれぞれに位置する。第4開口部51dは、外側接続面21cを露出させる。図2に示す例では、第3開口部51cと同じ数の複数の第4開口部51dが第2辺2とp側半導体層23の外縁23aとの間に配置される。また、図2に示す例では、第3開口部51cと同じ数の複数の第4開口部51dが第3辺3とp側半導体層23の外縁23aとの間に配置される。同様に、図2に示す例では、第3開口部51cと同じ数の複数の第4開口部51dが第4辺4とp側半導体層23の外縁23aとの間に配置されている。図2に示す例では、第3開口部51cの数は6つである。図2に示す例では、第2辺2とp側半導体層23の外縁23aとの間に配置される第4開口部51dの数は6つである。図2に示す例では、第4辺4とp側半導体層23の外縁23aとの間に配置される第4開口部51dの数は6つである。
【0037】
複数のn側開口部は、さらに、第1領域A1に配置された第5開口部51eを含む。第5開口部51eは、第2方向d2において、第1開口部51aと第2開口部51bとの間に位置する。第5開口部51eは、平面視において、n側外部電極71よりもp側外部電極72に近い側に位置する。図2に示す例では、第1開口部51aと同じ数の複数の第5開口部51eが第1方向d1に沿って配置されている。図2に示す例では、第1開口部51aと第5開口部51eの数はそれぞれ6つである。第5開口部51eは、内側接続面21bを露出させる。
【0038】
第1開口部51a、第2開口部51b、及び第5開口部51eを通じて、n側配線電極61がn側半導体層21の内側接続面21bに接続する。第3開口部51c及び第4開口部51dを通じて、n側配線電極61がn側半導体層21の外側接続面21cに接続する。
【0039】
図1及び図8に示すように、発光装置100における樹脂部材90は、配線部30における第2絶縁膜52の表面上に配置され、第2絶縁膜52の表面を覆う。また、樹脂部材90は、発光素子101の基板10の側面及びn側半導体層21の側面を覆う。
【0040】
図1に示すように、発光装置100は、波長変換部材80を備えている。例えば、波長変換部材80は、樹脂部材90及び基板10に接して形成される。波長変換部材80は、例えば、蛍光体が含まれた透光性樹脂を用いることができる。蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Y(Al,Ga)12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu(Al,Ga)12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb(Al,Ga)12:Ce)、CCA系蛍光体(例えば、Ca10(POCl:Eu)、SAE系蛍光体(例えば、SrAl1425:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えば、CaMgSi16Cl:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)(O,N):Eu)、αサイアロン系蛍光体(例えば、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu)、SLA系蛍光体(例えば、SrLiAl:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、KSiF:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、KSi0.99Al0.015.99:Mn)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体(例えば、CsPb(F,Cl,Br,I))、又は、量子ドット蛍光体(例えば、CdSe、InP、AgInS又はAgInSe)等を用いることができる。
【0041】
図1及び図8に示すように、樹脂部材90は、n側外部電極71とp側外部電極72との間に配置される。さらに、樹脂部材90は、n側外部電極71の周り及びp側外部電極72の周りを囲むように配置される。樹脂部材90は、n側外部電極71の側面及びp側外部電極72の側面を覆う。また、樹脂部材90は、p側外部電極72の複数の第2部分74の間に配置され、第2部分74の側面を覆う。
【0042】
n側外部電極71におけるn側配線電極61との接続面の反対側のn側実装面71a、及びp側外部電極72におけるp側配線電極62との接続面の反対側のp側実装面72aは、樹脂部材90から露出している。n側実装面71a及びp側実装面72aは、例えばはんだなどの接合部材を介して実装基板に接合される。
【0043】
樹脂部材90は、活性層22からの光に対して反射性を有する粒子を含む。活性層22からの光に対して反射性を有する粒子を含んだ、樹脂部材90の活性層22からの光に対する反射率は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。樹脂部材90の樹脂材料として、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。反射性を有する粒子として、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化シリコン等の粒子を用いることができる。
【0044】
p側外部電極72からの電流は、p側半導体層23上に配置されたp側電極41によってp側半導体層23の面方向に拡散して供給される。n側外部電極71と電気的に接続されるn側半導体層21の接続面21b、21cは、平面視においてp側外部電極72と重ならない位置に配置される。接続面21b、21cを露出させるn側開口部51a~51eも、平面視においてp側外部電極72と重ならない位置に配置される。
【0045】
実施形態によれば、p側外部電極72が第1部分73と第2部分74とを有し、複数の第2部分74の間に第1開口部51aを配置している。これにより、p側外部電極72のp側実装面72aの面積を大きく確保して実装基板への接合強度を高めつつ、第1開口部51aをp側外部電極72が配置された第1領域A1にも配置することができるので、第1領域A1に配置されるn側開口部の数を増やすことができる。これにより、電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0046】
また、p側外部電極72の複数の第2部分74が、第1部分73から半導体構造体20の外縁を構成する第1辺1に向けて延びる。これにより、複数の第2部分74が、第1部分73からn側外部電極71側に向けて延びる構成に比べて、図1に示す発光装置100にしたときに第2部分74の間に樹脂部材90が回り込みやすい。第1辺1側、第2辺2側、第3辺3側、及び、第4辺4側から、樹脂部材90が、p側外部電極72の側面に回り込むことで、樹脂部材90が形成される。p側外部電極72の複数の第2部分74が、第1部分73から半導体構造体20の外縁を構成する第1辺1に向けて延びる場合、第1辺1側からの樹脂部材90が、複数の第2部分74の間に回り込みやすい。すなわち、p側外部電極72の第2部分74を樹脂部材90によって保護しやすくなり、信頼性を高くできる。
【0047】
また、第1方向d1において隣り合う第2部分74の間の第1開口部51aの周りは、例えば、第2開口部51bの周りと比べて電流が集中して強発光しやすい。強発光しやすい領域の第2部分74の間の第1開口部51a上に光反射性の樹脂部材90が回り込みやすくなることで、樹脂部材90による反射により光取り出し効率を向上させることができる。
【0048】
第1領域A1に配置された複数のn側開口部間の第2方向d2における距離はそれぞれ第1距離であり、第2領域A2に配置された複数のn側開口部間の第2方向d2における距離はそれぞれ第2距離である。図2に示す例では、第1領域A1に配置された第1開口部51a及び第5開口部51e間の第2方向d2における距離はそれぞれ第1距離であり、第2領域A2に配置された第2開口部51b間の第2方向d2における距離はそれぞれ第2距離である。第1距離と第2距離とは異なる。
【0049】
n側半導体層21の接続面21bを露出させるn側開口部は、平面視においてp側外部電極72と離れた位置に配置される。このようなn側開口部の位置の制約上、p側外部電極72が位置する第1領域A1に配置されたn側開口部(第1開口部51a及び第5開口部51e)の数と、n側外部電極71が位置する第2領域A2に配置されたn側開口部(第2開口部51b)の数とが異なる場合がある。この場合でも、第1領域A1に配置された複数のn側開口部間の距離をそれぞれ第1距離(第1開口部51aと第5開口部51eとの第2方向d2における距離)とすることで、第1領域A1において電流密度分布のばらつきを低減することができる。さらに、第2領域A2に配置された複数のn側開口部間の距離をそれぞれ第2距離(第2開口部51b間の第2方向d2における距離)とすることで、第2領域A2において電流密度分布のばらつきを低減することができる。その結果、半導体構造体20の電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0050】
図2に示す例では、第1領域A1に配置されたn側開口部の数は、第2領域A2に配置されたn側開口部の数よりも少ない。つまり、図2に示す例では、第1領域A1に配置された第1開口部51a及び第5開口部51eの数は、第2領域A2に配置された第2側開口部51bの数よりも少ない。したがって、第1距離を第2距離よりも長くすることで、第1領域A1における電流密度分布の偏りを低減して、第1領域A1と第2領域A2との間の電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0051】
前述したように、p側実装面72aは、例えばはんだなどの接合部材を介して実装基板に接合される。実装基板の反りなどによって、接合部材に亀裂が生じる可能性がある。p側外部電極72の第1部分73の第2方向d2における幅は、p側外部電極72の第2部分74の第1方向d1における幅よりも大きい。これにより、p側実装面72aに接合される接合部材に生じ得る亀裂が、第1部分73に重なる領域において、第2方向d2における接合部材の一端から他端まで連続して形成されることが発生しにくくなる。その結果、発光素子101と実装基板との電気的な接続の不具合の発生を低減することができる。例えば、第1部分73の第2方向d2における幅は、p側外部電極72の第2部分74の第1方向d1における幅の1.5倍以上3倍以下とすることができる。また、前述したように、第1距離を第2距離より長くしつつ、p側外部電極72の第1部分73の第2方向d2における幅を、p側外部電極72の第2部分74の第1方向d1における幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、第1領域A1における電流密度分布の偏りを低減しつつ、発光素子101と実装基板との電気的な接続の不具合の発生を低減することができる。
【0052】
また、第1開口部51a及び第3開口部51cが、第2方向d2と平行な直線上に位置する。これにより、隣り合う第2部分74の間において、電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0053】
また、第2方向d2において、第2部分74と第1辺1の間に第3開口部51cが位置しない。その結果、第2部分74を第1辺1により近づけることができる。これにより、p側外部電極72の面積を大きくすることができる。従って、p側実装面72aに接合される接合部材において、第2方向d2における接合部材の一端から他端まで連続して形成されることが発生しにくくなる。
【0054】
図4は、本発明の第1の変形例を示す。本発明の第1の変形例は、図1~3で示す実施形態と、第1開口部51aの配置と、第1部分73の第2方向d2における幅が少なくとも異なる。図4に示すように、第1方向d1で隣り合う第2部分74の間に複数の第1開口部51aを配置することができる。これにより、電流密度分布のばらつきをより低減することができる。第2部分74の間に配置された複数の第1開口部51aのうち最も第1部分73に近い第1開口部51aは、第1辺1よりも第1部分73に近い位置に配置することができる。隣り合う第2部分74の間の領域のうち第1部分73に近い領域は、他の領域よりも電流密度が低くなる傾向がある。第2部分74の間に配置された複数の第1開口部51aのうち最も第1部分73に近い第1開口部51aを、第1辺1よりも第1部分73に近い位置に配置する。これにより、隣り合う第2部分74の間の第1部分73に近い領域に第1開口部51aを配置し、第2部分74の間において、電流密度分布のばらつきを低減することができる。
【0055】
図5は、本発明の第2の変形例を示す。本発明の第2の変形例は、図1~3で示す実施形態及び本発明の第1の変形例と、平面視におけるp側外部電極72の形状が少なくとも異なる。図5に示すように、複数の第2部分74のうち第1方向d1の両端に位置する第2部分74の第1方向d1の幅を、複数の第2部分74のうち両端に位置する第2部分74の間に位置する第2部分74の第1方向d1の幅よりも大きくすることができる。例えばはんだなどの接合部材に生じ得る亀裂は、発光素子101の角部において発生しやすい傾向がある。第2の変形例によれば、発光素子101の角部において、接合部材に生じ得る亀裂による発光素子101と実装基板との電気的な接続の不具合の発生を低減することができる。例えば、複数の第2部分74のうち第1方向d1の両端に位置する第2部分74の第1方向d1の幅は、複数の第2部分74のうち両端に位置する第2部分74の間に位置する第2部分74の第1方向d1の幅の2倍以上5倍以下とすることができる。また、例えば、複数の第2部分74のうち第1方向d1の両端に位置する第2部分74の第1方向d1の幅は、100μm以上300μm以下とすることができる。
【0056】
図6は、本発明の第3の変形例を示す。本発明の第3の変形例は、図1~3で示す実施形態、本発明の第1の変形例、及び、本発明の第2の変形例と平面視におけるp側外部電極72の形状が少なくとも異なる。図6に示すように、複数の第2部分74のすべての第1方向d1の幅を実施形態よりも大きくしてもよい。例えば、複数の第2部分74のすべての第1方向d1の幅を、第1部分73の第2方向d2の幅と同程度にすることができる。
【0057】
図7に示すように、隣り合う第2部分74の第1方向d1の距離に応じて、第1開口部51aに露出する内側接続面21bの面積を、第2開口部51bに露出する内側接続面21bの面積よりも大きくすることができる。例えば、第1開口部51aに露出する内側接続面21bの面積を、第2開口部51bに露出する内側接続面21bの面積の1.1倍以上2倍以下にすることができる。隣り合う第2部分74の間の第1開口部51aの周りは、例えば、第2開口51bの周りと比べて電流が集中しやすい。隣り合う第2部分74の第1方向d1の距離に応じて、第1開口部51aに露出する内側接続面21bの面積を変えることにより、電流密度分布のばらつきをより低減することができる。
【0058】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の前述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【0059】
1…第1辺、2…第2辺、3…第3辺、4…第4辺、10…基板、20…半導体構造体、21…n側半導体層、21b…接続面(内側接続面)、21c…接続面(外側接続面)、22…活性層、23…p側半導体層、30…配線部、41…p側電極、45…カバー膜、51…第1絶縁膜、51a…n側開口部(第1開口部)、51b…n側開口部(第2開口部)、51c…n側開口部(第3開口部)、51d…n側開口部(第4開口部)、51e…n側開口部(第5開口部)、52…第2絶縁膜、61…n側配線電極、62…p側配線電極、71…n側外部電極、72…p側外部電極、73…第1部分、74…第2部分、80…波長変換部材、90…樹脂部材、100…発光装置、101…発光素子、A1…第1領域、A2…第2領域
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8