特開 2024-138635 半導体発光素子及び半導体発光装置

(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】P2024138635

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】半導体発光素子及び半導体発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/00 20100101AFI20241002BHJP

   H01L 33/10 20100101ALI20241002BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L33/00 Z

H01L33/10

H01L33/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049223

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小川 昭雄

(72)【発明者】

【氏名】小川 文雄

(72)【発明者】

【氏名】川上 康之

(72)【発明者】

【氏名】堀尾 直史

【テーマコード（参考）】

5F142

5F241

【Ｆターム（参考）】

5F142AA02

5F142BA02

5F142BA32

5F142CA11

5F142CB18

5F142CD02

5F142CD17

5F142CD18

5F142CD44

5F142CD47

5F142CG05

5F142CG24

5F142CG43

5F142DA02

5F142DA14

5F142DA73

5F142DB16

5F241AA04

5F241CA05

5F241CA13

5F241CA40

5F241CA92

5F241CB15

5F241CB25

5F241CB36

(57)【要約】

【課題】常に高い出力で光出射させることが可能な半導体発光素子及び半導体発光装置を提供する。
【解決手段】
透光性を有する平板状の基板と、基板の一方の主面に形成され、一方の主面に垂直な方向から見た上面視において矩形でありかつ互いに向かい合う一組の側面が内側に向かって傾斜した発光素子部を有する半導体構造層と、基板の他方の主面上に形成され、各々が周期的に列をなして配された直線状の複数の金属体からなるワイヤグリッドと、を有し、上面視において、複数の金属体の各々は、前記一組の側面と９０°以外の角度で交差する方向に伸長している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性を有する平板状の基板と、
前記基板の一方の主面に形成され、前記一方の主面に垂直な方向から見た上面視において矩形でありかつ互いに向かい合う一組の側面が内側に向かって傾斜した発光素子部を有する半導体構造層と、
前記基板の他方の主面上に形成され、各々が周期的に列をなして配された直線状の複数の金属体からなるワイヤグリッドと、を有し、
上面視において、前記複数の金属体の各々は、前記一組の側面と９０°以外の角度で交差する方向に伸長している半導体発光素子。

【請求項2】

上面視において、前記複数の金属体の各々と前記一組の側面とがなす角度は、４０°以上５０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。

【請求項3】

前記一組の側面の各々は、前記一方の主面に垂直な方向を基準としてそれぞれ４５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項4】

前記発光素子部は、上面形状が前記一組の側面が向かい合う方向又は当該方向と直交する方向を長手方向とする長方形であり、当該長手方向と直交する短手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項5】

前記発光素子部は、上面形状が正方形であり、マトリクス状に複数形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項6】

前記発光素子部は、光を放出する発光層を含み、
前記基板の前記他方の主面と前記ワイヤグリッドとの間に形成され、前記発光層から放出される光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む蛍光体層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項7】

前記発光素子部は、光を放出する発光層を含み、
前記発光素子部の表面には、前記発光層から放出される光に対して反射性を有する反射電極層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項8】

前記ワイヤグリッド及び前記ワイヤグリッドから露出している前記基板の前記他方の主面を覆う透光性の保護膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光素子。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の半導体発光素子を含む半導体発光装置であって、
前記半導体発光素子は、前記ワイヤグリッドの長手方向が互いに一致するように複数設けられていることを特徴とする半導体発光装置。

【請求項10】

請求項１又は２に記載の半導体発光素子を含む半導体発光装置であって、
前記半導体発光素子は、前記ワイヤグリッドの長手方向が互いに異なるように複数設けられていることを特徴とする半導体発光装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の半導体発光素子を含む半導体発光装置であって、
複数の半導体発光素子のうち１の半導体発光素子における前記ワイヤグリッドの長手方向を基準として、前記ワイヤグリッドの長手方向の角度間隔が１８０°÷ｎ（ｎ＝２、３、４、５、６）の倍数となるように他の半導体発光素子が設けられていることを特徴とする半導体発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体発光素子を及び半導体発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特定の光を透過させる偏光子を備える発光素子が開示されている。例えば、特許文献１には、基板と基板の一方の面上に形成された活性層を含む発光部と発光部上に形成されたアルミニウム（Ａｌ）ワイヤからなるスリットと基板の一方の面と反対の他方の面上に形成された粗面を有する反射層とを有する発光素子が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９―１１７６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている発光素子において、活性層から放出されてスリットに到達した光のうち、振動方向がスリットの長手方向に対して垂直な偏光成分はスリットを透過し、平行な偏光成分はスリットによって反射される。スリットによって反射された偏光成分は、粗面である反射層で乱反射されることによって振動方向が変化する。このとき、変化した振動方向がスリットの長手方向に対して垂直とである場合には、当該偏光成分はスリットから出射し得る。

【0005】

特許文献１に開示されている発光素子においては、反射層によって変化させられる偏光成分の振動方向はランダムであるため、変化した振動方向がスリットの長手方向に対して垂直とならない場合があり得る。このような場合、反射光がスリットを透過できずにスリットと反射層との間で反射を繰り返すため、発光素子から出射される光の出力を一定に保つことができないという問題点が挙げられる。

【0006】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、常に高い出力で光出射させることが可能な半導体発光素子及び半導体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】

【0007】

本発明による半導体発光素子は、透光性を有する平板状の基板と、前記基板の一方の主面に形成され、前記一方の主面に垂直な方向から見た上面視において矩形でありかつ互いに向かい合う一組の側面が内側に向かって傾斜した発光素子部を有する半導体構造層と、前記基板の他方の主面上に形成され、各々が周期的に列をなして配された直線状の複数の金属体からなるワイヤグリッドと、を有し、上面視において、前記複数の金属体の各々は、前記一組の側面と９０°以外の角度で交差する方向に伸長している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１に係る発光素子の上面図である。

【図2】実施例１に係る発光素子を下面側からみた斜視図である。

【図3】実施例１に係る発光素子の断面図である。

【図4】実施例１に係る発光素子の断面図である。

【図5】実施例１に係る発光素子の断面図である。

【図6】実施例１に係る発光素子の断面図である。

【図7】実施例１に係る発光素子の断面図である。

【図8】ワイヤグリッド高さに対する光の透過率と消光比の関係を示すグラフである。

【図9】実施例１に係る発光素子を用いた発光装置の上面図である。

【図10】実施例１に係る発光素子を用いた発光装置の断面図である。

【図11】実施例２に係る発光素子の上面図である。

【図12】実施例２に係る発光素子を下面側からみた斜視図ある。

【図13】実施例２に係る発光素子の断面図である。

【図14】実施例２に係る発光素子の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面において同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。

【実施例0010】

図１～図７を用いて、実施例１に係る発光素子１００の構成について説明する。図１は、実施例１に係る発光素子１００の上面図である。図１においては、図の煩雑化を避けるために後述する保護膜３１を省略して示している。図２は、実施例１に係る発光素子１００を下面側からみた斜視図である。

【0011】

図３は、図１に示した発光素子１００の３－３線に沿った断面図である。図４は、図１に示した発光素子１００の４－４線に沿った断面図である。図５は、図１に示した発光素子１００の５－５線に沿った断面図である。図６は、図１に示した発光素子１００の６－６線に沿った断面図である。図７は、図１に示した発光素子１００の７－７線に沿った断面図である。

【0012】

なお、図３～図６においては、後述するワイヤグリッド１５を概略的に示している。また、図７においては、図１の７－７線に沿ったワイヤグリッド１５の断面の一部のみを示している。

【0013】

図１においては、図中上下方向が発光素子１００の前後方向であり、図中左右方向が発光素子１００の幅方向である。また、図３～図７の各々においては、図中上下方向が発光素子１００の高さ方向である。

【0014】

［実施例１に係る発光素子の概要］
実施例１に係る発光素子１００は、素子基板１１と素子基板１１の一方の主面に形成された発光層を含む半導体構造層１３と素子基板１１の他方の主面に形成されたワイヤグリッド１５とを含んで構成される発光ダイオード（Light Emission Diode：ＬＥＤ）である。

【0015】

［素子基板］
まず、素子基板１１について説明する。素子基板１１は、上面形状が矩形を有し、絶縁性を有する透明な板状体である。素子基板１１は、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等の、半導体構造層１３の発光層から放出される光に対して透光性を有する材料からなる。以下、発光素子１００を上から見た平面視における素子基板１１の幅方向の一対の辺を辺１１Ａ、前後方向の一対の辺を辺１１Ｂとして説明する。

【0016】

［半導体構造層］
次に、図２～図６を用いて、半導体構造層１３の構成と半導体構造層１３に形成されている電極及び絶縁層について説明する。半導体構造層１３は、各々がＧａＮ等の窒化物系半導体からなるｎ型半導体層１７、発光層１８及びｐ型半導体層１９を含んで構成される半導体積層体である。

【0017】

半導体構造層１３は、上面形状が辺１１Ａに沿った方向を長手方向とする長方形を有する四角錘台状の発光素子部ＬＰを有する（図２参照）。言い換えれば、半導体構造層１３を上から見た平面視において発光素子部ＬＰは短冊形状を有している。発光素子１００において、発光素子部ＬＰは、辺１１Ｂに沿った方向に互いに離間しつつ列をなして３つ設けられている。

【0018】

ｎ型半導体層１７は、素子基板１１の下面１１ＬＳに亘って形成された平板状の第１の部分１７Ａと第１の部分１７Ａの周縁から離隔しつつ第１の部分１７Ａから下方に突出している第２の部分１７Ｂとを含んで構成された電導キャリアが電子である半導体層である。ｎ型半導体層１７の第２の部分１７Ｂは、上述した発光素子部ＬＰの各々における土台部分である。

【0019】

発光層１８は、ｎ型半導体層１７の第２の部分１７Ｂの下面に亘って形成されており、電子とホールの再結合で光を放出する半導体層である。発光層１８は、例えば４５０ｎｍをピーク波長とする青色光を放出する。発光層１８は、上述した発光素子部ＬＰの各々における中間部分である。

【0020】

ｐ型半導体層１９は、発光層１８の下面に亘って形成されている電導キャリアがホールである半導体層である。ｐ型半導体層１９は、上述した発光素子部ＬＰの各々における先端部分である。

【0021】

発光素子部ＬＰにおいては、互いに向かい合う二組の側面がそれぞれ内側に角度θ_Ｌで傾斜している。具体的には、発光素子部ＬＰの側面の各々は、素子基板１１の下面１１ＬＳに垂直な方向に対してθ_Ｌ＝４５°の角度で傾斜している。すなわち、発光素子部ＬＰを構成するｎ型半導体層１７の第２の部分１７Ｂ、発光層１８及びｐ型半導体層１９の各々は、それぞれの側面が４５°で傾斜するように形成されている。

【0022】

ｐ型半導体層１９の素子基板１１の下面１１ＬＳに平行な下面（頂面）には、ｐ側電極２１が形成されている。ｐ側電極２１は、上面形状が辺１１Ａに沿った方向を長手方向とする長方形の電極である。ｐ側電極２１は、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）がこの順で積層されて形成されている。

【0023】

ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａにおける隣り合う第２の部分１７Ｂの間の領域には、ｎ側電極２２が設けられている。ｎ側電極２２は、上面形状が辺１１Ａに沿った方向を長手方向とする長方形の電極である。ｎ側電極２２は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。なお、ｐ側電極２１及びｎ側電極２２のＡｕの表面にＴｉ層を設けることもできる。表面Ｔｉ層は、後述する第１の絶縁層２４の密着性を向上することができる。

【0024】

発光素子部ＬＰにおいては、ｐ側電極２１及びｎ側電極２２に電圧が印加されてｐ側電極２１とｎ側電極２２との間に電流が流れることにより、発光層１８に電流が流れて上述した青色光が放出される。

【0025】

ｐ側電極２１において、Ｎｉ、Ａｇからなる金属層は、発光層１８から放出される青色光を反射させる反射層として機能する。すなわち、上記金属層は、発光層１８から放出されてｐ側電極２１に向かって進行する青色光を素子基板１１側へと反射させる。従って、素子基板１１には、発光層１８から放出されて上記反射層によって反射された青色光と発光層１８から放出されてそのまま素子基板１１に進行した青色光とが入射される。

【0026】

発光素子１００において、ｐ側電極２１及びｎ側電極２２の各々の長辺は、発光素子部ＬＰのｐ型半導体層１９の長辺と略等しい長さとしている。この構成により、発光素子部ＬＰの長手方向（辺１１Ａに沿った方向）及び短手方向（辺１１Ｂに沿った方向）において略均一に電流を流すことができる。

【0027】

なお、上述したｎ型半導体層１７、発光層１８及びｐ型半導体層１９には、不純物を添加した半導体層、不純物を添加しない半導体層、層間の歪みを緩和する歪み緩和層、結晶組成を徐変する組成傾斜層、量子効果を有する量子井戸層、キャリアの拡散を抑えるバリア層、ｐ側電極２１又はｎ側電極２２との接触抵抗を低減するコンタクト層等を目的に応じて適宜含むことができる。

【0028】

半導体構造層１３の下面、すなわちｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａの下面と第２の部分１７Ｂ、発光層１８及びｐ型半導体層１９の各々の側面とｐ型半導体層１９の頂面とには、絶縁性を有する第１の絶縁層２４が連続して形成されている。第１の絶縁層２４は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）からなる。なお、第１の絶縁層２４はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の絶縁性を有し且つ透光性の金属酸化膜とすることもできる。

【0029】

第１の絶縁層２４には、ｐ側電極２１の各々の一部を露出する開口ＯＰ１がそれぞれ設けられている（図３～図６参照）。開口ＯＰ１は、ｐ側電極２１の長手方向（辺１１Ａに沿った方向）に沿って形成されており、上面形状が細長い長方形を有している。開口ＯＰ１の長手方向の長さは、ｐ側電極２１の約半分の長さである。

【0030】

また、第１の絶縁層２４には、ｎ側電極２２の各々の一部を露出する開口ＯＰ２がそれぞれ設けられている（図３～図６参照）。開口ＯＰ２は、ｎ側電極２２の長手方向（辺１１Ａに沿った方向）に亘って形成されており、上面形状が細長い長方形を有している。開口ＯＰ２の長手方向の長さは、ｎ側電極２２の約半分の長さである。

【0031】

開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２は、一対の辺１１Ｂに平行でありかつ一対の辺１１Ａを二等分する線を境に下側（図１の３－３線側）及び上側（図１の４－４線側）にそれぞれ別れて設けられている。

【0032】

第１の絶縁層２４上には、第１の電極パッド２６が形成されている。第１の電極パッド２６は、上面形状が辺１１Ｂに沿った方向を長手方向とする長方形を有し、上述した第１の絶縁層２４の開口ＯＰ１の各々から露出しているｐ側電極２１を覆うように形成されている電極パッドである。

【0033】

第１の電極パッド２６は、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａ上に配列されている発光素子部ＬＰのうち、辺１１Ｂに沿って並んでいる一端側の発光素子部ＬＰに形成されている第１の絶縁層２４から、開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極２１の各々を覆いつつ、他端側の発光素子部ＬＰに形成されている第１の絶縁層２４に至るまで形成されている。

【0034】

すなわち、第１の電極パッド２６は、開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極２１を介して、ｐ型半導体層１９と電気的に接続されている。従って、第１の電極パッド２６は、外部からの電力の供給を受けてｐ側電極２１を介してｐ型半導体層１９に電圧を印加するアノード電極として機能する。

【0035】

第１の電極パッド２６は、第１の絶縁層２４及び第１の絶縁層２４の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極２１の表面に、Ｎｉ、Ａｇ（又はＡｌ）、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。

【0036】

第１の絶縁層２４上には、第１の電極パッド２６と離隔して第２の電極パッド２７が形成されている。第２の電極パッド２７は、上面形状が辺１１Ｂに沿った方向を長手方向とする長方形を有し、上述した第１の絶縁層２４の開口ＯＰ２の各々から露出しているｎ側電極２２を覆うように形成されている電極パッドである。

【0037】

第２の電極パッド２７は、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａ上に配列されている発光素子部ＬＰのうち、辺１１Ｂに沿って並んでいる一端側の発光素子部ＬＰに形成されている第１の絶縁層２４から、開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極２２の各々を覆いつつ、他端側の発光素子部ＬＰに形成されている第１の絶縁層２４に至るまで形成されている。

【0038】

すなわち、第２の電極パッド２７は、開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極２２を介して、ｎ型半導体層１７と電気的に接続されている。従って、第２の電極パッド２７は、外部からの電力の供給を受けてｎ側電極２２を介してｎ型半導体層１７に電圧を印加するカソード電極として機能する。

【0039】

第２の電極パッド２７は、第１の絶縁層２４及び第１の絶縁層２４の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極２２の表面に、Ｎｉ、Ａｇ（又はＡｌ）、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。

【0040】

なお、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７のＡｕの表面にＴｉ層を設けることもできる。表面Ｔｉ層は、後述する第２の絶縁層２９の密着性を向上することができる。なお、開口ＯＰ３の表面のＴｉ層は、開口ＯＰ３の形成時に除去されて開口ＯＰ３の表面層はＡｕとなる。

【0041】

なお、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を構成するＡｇ層は、発光素子部ＬＰの各々の発光層１８から放出されて第１の絶縁層２４の外側に滲み出ようとする青色光を反射させる反射層として機能する。また、Ａｇ（又はＡｌ）層上のＴｉ及びＰｔ層は、当該Ｔｉ層上のＡｕ層の一部がＡｇ（又はＡｌ）層に拡散することを防ぐバリア層としても機能する。

【0042】

第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の周縁とその周囲の第１の絶縁層２４上には、絶縁性を有するＳｉＯ_２からなる第２の絶縁層２９が形成されている。第２の絶縁層２９は、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の周縁を除く領域を露出する一対の開口ＯＰ３を有している。

【0043】

第２の絶縁層２９は、開口ＯＰ３から露出している第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の上面形状がそれぞれ辺１１Ｂに沿った方向を長手方向とする長方形となるように第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を覆っている。

【0044】

また、第２の絶縁層２９は、第１の電極パッド２６と第２の電極パッド２７とを絶縁している。従って、発光素子部ＬＰは、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を介してのみ外部と導通可能になっている。

【0045】

［ワイヤグリッド］
次に、図１及び図７を用いて、ワイヤグリッド１５について説明する。ワイヤグリッド１５は、素子基板１１の上面１１ＵＳにおいて各々が周期的に列をなして配されかつ直線状を有する複数の金属体から構成される。

【0046】

ワイヤグリッド１５は、発光素子１００を上から見た平面視において、金属体の各々が上述した発光素子部ＬＰにおける二組の側面のうちの一組の側面と９０°以外の角度θ_Ｗで交差する方向に傾斜しつつ辺１１Ａから辺１１Ｂまで伸長して構成される。言い換えれば、ワイヤグリッド１５は、発光素子部ＬＰの一組の側面と直交及び平行以外の角度を持って形成されている。

【0047】

具体的には、ワイヤグリッド１５は、発光素子１００を上から見た平面視において、発光素子部ＬＰの一組の側面とθ_ｗ＝４５°の角度で交差している。言い換えれば、ワイヤグリッド１５は、発光素子部ＬＰにおける一組の側面の互いに向かい合う方向と実質的にθ_ｗ＝４５°の角度で交差している。

【0048】

発光層１８から放出されてワイヤグリッド１５に到達した青色光のうち、振動方向がワイヤグリッド１５の長手方向に直交する偏光成分であるＴＭ偏光はワイヤグリッド１５を透過し、振動方向がワイヤグリッド１５の長手方向に平行な偏光成分であるＴＥ偏光はワイヤグリッド１５によって反射される。すなわち、ワイヤグリッド１５は、特定の方向のみに振動する光だけを透過し、それ以外の方向に振動する光を反射する偏光子として機能する。

【0049】

発光素子１００において、ワイヤグリッド１５はＡｌからなる。また、ワイヤグリッド１５を構成する金属体の各々の幅Ｗは７０ｎｍであり、ワイヤグリッド１５の素子基板１１の上面１１ＵＳからの高さＨは１７５ｎｍである。また、ワイヤグリッド１５の周期Ｐは１４０ｎｍである。なお、上述した幅Ｗ、高さＨ及び周期Ｐは、発光層１８から放出される光の波長において後述する透過率及び消光比（図８参照）が高くなるように適宜設定できる。

【0050】

なお、ワイヤグリッド１５を構成する金属体としては、上述したＡｌ単体のほか、Ａｌの表面に数ｎｍ程度の厚みを有するＮｉ、Ｔｉ又はクロム（Ｃｒ）を形成したものを用いてもよい。

【0051】

発光素子１００において、ワイヤグリッド１５の表面及びワイヤグリッド１５から露出している素子基板１１の上面１１ＵＳには、透明な薄膜である保護膜３１が形成されている（図７参照）。言い換えれば、保護膜３１は、ワイヤグリッド１５の形状に沿って素子基板１１の上面１１ＵＳ全体を覆っている。

【0052】

保護膜３１は、ワイヤグリッド１５が損傷することを防ぎつつワイヤグリッド１５を透過するＴＭ偏光の透過率が低下しない程度の厚みを有する。保護膜３１の厚みは、例えば２０ｎｍである。保護膜３１は、例えばＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２などの発光層から放出される青色光に対して透光性を有する材料からなる。

【0053】

［発光素子１００から出射される偏光の強度向上］
ここで、図３を用いて、発光素子１００のワイヤグリッド１５を介して出射される偏光の強度の向上について説明する。

【0054】

上述したように発光素子部ＬＰの発光層１８の各々に電流が流れた際には、当該発光層１８から青色光である光Ｌ１（図中実線）が放出される。発光層１８から放出されたままの光Ｌ１は、振動方向がランダムな状態である無偏光の光である。以下、光Ｌ１は素子基板１１の上面１１ＵＳに対して垂直な光であるものとして説明する。

【0055】

光Ｌ１が素子基板１１の上面１１ＵＳに到達した際には、振動方向がワイヤグリッド１５の長手方向に直交する偏光成分であるＴＭ偏光の光Ｌ２（図中破線）のみがワイヤグリッド１５を透過していく、すなわち発光素子１００から出射される。一方で、振動方向がワイヤグリッド１５の長手方向に平行な偏光成分であるＴＥ偏光の光Ｌ３（図中一点鎖線）は、ワイヤグリッド１５によって反射される。

【0056】

ワイヤグリッド１５によって反射された光Ｌ３は、半導体構造層１３の発光素子部ＬＰに進行した際に、発光素子部ＬＰの一組の側面のうちの一方の側面によって反射され、当該側面と向かい合う他方の側面によってさらに反射される。

【0057】

具体的には、光Ｌ３は、発光素子部ＬＰにおいて互いに向かい合う側面が共にθ_L＝４５°の角度で内側に傾斜していることにより、一組の側面のうちの一方の側面によって素子基板１１の上面１１ＵＳに平行な方向に反射され、他方の側面によって再び素子基板１１の上面１１ＵＳに垂直な方向に反射されてワイヤグリッド１５に向かう。すなわち、光Ｌ３は、θ_L＝４５°の角度で傾斜している側面によって２回の対称反射がなされて再び同じ向きに進行する、いわゆる回帰反射がなされる。

【0058】

このとき、回帰反射された光である光Ｌ４（図中破線）は、振動方向が９０°回転している。すなわち、ワイヤグリッド１５によって反射されたときにはＴＥ偏光であった光Ｌ３は、交差角度θ_Ｗ（例えば４５°）の関係にある２つの発光素子部ＬＰの側面によって回帰反射されることで光Ｌ３の振動方向が９０°回転されてＴＭ偏光である光Ｌ４として再びワイヤグリッド１５に進行する。

【0059】

従って、ワイヤグリッド１５に到達した光Ｌ４は、振動方向がワイヤグリッド１５の長手方向に直交しているためにワイヤグリッド１５を透過する。よって、発光素子１００からは、無偏光の光Ｌ１のうちワイヤグリッド１５を透過した光Ｌ２と発光素子部ＬＰの側面によって回帰反射された光Ｌ４とが出射される。

【0060】

従って、本実施例においては、上述した構成によって互いに振動方向が揃ったＴＭ偏光である光Ｌ２と光Ｌ４とを出射させることができるために、発光素子１００の光出力を向上させることができる。よって、本実施例の発光素子１００によれば、常に高い出力で光出射させることができる。

【0061】

なお、本実施例においては、発光層１８から光Ｌ１が素子基板１１に垂直な方向に放出された場合について説明したが、光Ｌ１が素子基板１１に垂直な方向に対して数度の傾きを有している場合においても上述した効果と同様の効果が得られる。すなわち、ワイヤグリッド１５を透過した光Ｌ２と発光素子部ＬＰの側面によって回帰反射された光Ｌ４とにより発光素子１００の光出力を向上させることができる。

【0062】

本実施例において、ワイヤグリッド１５の発光素子部ＬＰの側面との交差角度θ_Ｗは、
４０°以上５０°以下であることが好ましく、４５°が最も好ましい。すなわち、角度θ_Ｗが４５°から±５°程度ずれている場合においても、側面に入射する偏光成分の大部分の振動方向を９０°回転させることができるために、光Ｌ２と併せて発光素子１００の光出力を高く維持することができる。

【0063】

なお、本実施例における発光素子部ＬＰの形成態様はこれに限られず、発光素子部ＬＰの数を増やしてもよく、また減らしてもよい。例えば、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａの中央部に発光素子部ＬＰを１つ設ける態様としてもよい。また、例えば発光素子部ＬＰは四角錘台以外の錐台形状を有していてもよい。

【0064】

本実施例においては、素子基板１１がサファイア（α―Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化ガリウム（ＧａＮ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなり、半導体構造層１３がＧａＮ系からなるとしたが、当該構成は発光素子１００から出射させる光の種類に応じて適宜変えることができる。例えば、紫外系とする場合にはＡｌＧａＮや窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）系の半導体構造層１３を、赤外系とする場合には砒化ガリウム（ＧａＡｓ）からなる素子基板１１及びＧａＡｌＡｓ系の半導体構造層１３を適用するとしてもよい。

【0065】

［発光素子の製造方法］
以下に、本実施例における発光素子１００の製造方法について説明する。予め、成長用基板としての素子基板上に、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層の各々が平板状に形成された半導体構造層形成済み素子基板を準備する。

【0066】

まず、素子基板上において発光素子部ＬＰを形成する（ステップＳ１：発光素子部形成工程）。具体的には、発光素子部ＬＰの傾斜角度に対応する傾斜斜面を有するレジストマスクをｐ型半導体層上に形成し、反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法又は高周波誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）法にて、ｐ型半導体層のレジストマスクが形成されていない部分をｎ型半導体層が露出するまでエッチング処理する。その後、残存するレジストマスクを除去して発光素子部ＬＰを形成する。

【0067】

ステップＳ１において、傾斜斜面を有するレジストマスクは、レジストを全面に塗布した後にプリベイクをレジストの規定値より低温かつ長時間で行い、かつレジストの現像後にポストベイクを行う際に処理温度及び処理時間を調整することで得られる。具体的には、例えば処理温度１１５℃、処理時間１２０秒の条件にてポストベイクを行うことにより、端部が４５°の角度で傾斜するレジスト層を形成することができる。

【0068】

次に、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａにｎ側電極２２を形成する（ステップＳ２：ｎ側電極形成工程）。具体的には、まず、第１の部分１７Ａにおける隣り合う発光素子部ＬＰの間にｎ側電極２２の形状に開口したレジストマスクを形成し、電子ビーム（ＥＢ）蒸着にてＴｉ、Ａｌ、Ｐｔ及びＡｕをそれぞれ所定の厚みでこの順で積層する。その後、リフトオフにてレジストマスクを除去することで、ｎ側電極２２以外の金属層が除去されてｎ側電極２２が残存する。これによりｎ側電極２２を形成することができる。

【0069】

次に、ｐ型半導体層１９の頂面にｐ側電極２１を形成する（ステップＳ３：ｐ側電極形成工程）。具体的には、まず、ｐ型半導体層１９の頂面にｐ側電極２１の形状に開口したレジストマスクを形成し、ＥＢ蒸着にてＮｉ、Ａｇ、Ｐｔ及びＡｕをそれぞれ所定の厚みでこの順で積層する。その後、リフトオフにてレジストマスクを除去することで、ｐ側電極２１以外の金属層が除去されてｐ側電極２１が残存する。これによりｐ側電極２１を形成することができる。

【0070】

次に、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａと発光素子部ＬＰとを覆う第１の絶縁層２４を形成する（ステップＳ４：第１の絶縁層形成工程）。具体的には、まず、ｐ側電極２１及びｎ側電極２２を含む第１の部分１７Ａ及び発光素子部ＬＰの表面全体に、スパッタ装置を用いてＳｉＯ_２からなる絶縁層を形成する。

【0071】

その後、形成した絶縁層において上述した開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２に相当する部分を開口したレジストマスクを形成し、緩衝フッ酸（バッファードフッ酸）溶液を用いて上記開口部分のＳｉＯ_２をエッチング除去する。このとき、下層の表面のＡｕによってエッチングが停止する。その後、エッチング液を除去することにより、開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２を有する第１の絶縁層２４を形成することができる。

【0072】

次に、第１の絶縁層２４上に第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を形成する（ステップＳ５：第１の電極パッド及び第２の電極パッド形成工程）。具体的には、まず、第１の絶縁層２４上に第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の形状に開口したレジストマスクを形成し、ＥＢ蒸着にてＮｉ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕをそれぞれ所定の厚みでこの順で積層する。その後、リフトオフにてレジストマスクを除去することで、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７以外の金属層が除去されて第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７が残存する。これにより第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を形成することができる。

【0073】

次に、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の周縁を覆う第２の絶縁層２９を形成する（ステップＳ６：第２の絶縁層形成工程）。具体的には、まず、第１の絶縁層２４及び第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７の表面全体に、スパッタ装置を用いてＳｉＯ_２からなる絶縁層を形成する。

【0074】

その後、上述した開口ＯＰ３に相当する大きさの開口部分を有するレジストマスクを形成し、緩衝フッ酸（バッファードフッ酸）溶液を用いて上記開口部分のＳｉＯ_２をエッチング除去する。このとき、下層の表面のＡｕによってエッチングが停止する。その後、エッチング液を除去して第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７を露出させることにより、第２の絶縁層２９を形成することができる。ここまでの工程により、図３～図６に示す態様の半導体構造層１３を製造することができる。

【0075】

次に、素子基板１１の上面１１ＵＳにワイヤグリッド１５を形成する（ステップＳ７：ワイヤグリッド形成工程）。具体的には、まず、素子基板１１の下面１１ＬＳ側、すなわち半導体構造層１３形成面側に保護板をワックスで貼り付け、上面１１ＵＳの全面にＥＢ蒸着にてＡｌ層を１７０ｎｍ～１８０ｎｍの厚みで形成する。

【0076】

その後、形成したＡｌ層の全面に光硬化レジストを塗布し、当該レジスト面にグリッド形状に加工された型（グリッド型）を押圧する。そして、この上から紫外線を照射してレジストを硬化させた後にグリッド型を剥離することによってグリッド状のレジストマスクが完成する（インプリント法）。その後、ＲＩＥ法ＩＣＰ法にて、グリッド以外のＡｌを除去し、残存するレジストマスクを除去することにより、ワイヤグリッド１５を形成することができる。

【0077】

その後、ワイヤグリッド１５及びワイヤグリッド１５から露出している素子基板１１の上面１１ＵＳに保護膜３１を形成する（ステップＳ８：保護膜形成工程）。具体的には、ワイヤグリッド１５及びワイヤグリッド１５から露出している素子基板１１の上面１１ＵＳに対して、原子層堆積（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）装置を用いてＡｌ_２Ｏ_３又はＳｉＯ_２を所定の厚みで成膜することにより、保護膜３１を形成することができる。

【0078】

ステップＳ８の後に、ステップＳ７にて貼り付けた保護板を取り外し、不要なワックスを除去することで、図７に示す保護膜３１を有するワイヤグリッド１５を形成することができる。なお、発光層１８から出射される光が可視光又は赤外光の場合は、保護膜３１をエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂などの樹脂材で形成することもできる。

【0079】

最後に、複数の発光素子が形成されたウェハをレーザーダイシング等で個々の発光素子単位に個片化する（ステップＳ９：個片化工程）。以上、上述したステップＳ１～Ｓ９の工程により、本実施例に示した発光素子１００を得ることができる。

【0080】

［検証］
ここで、図８を用いて、上述したワイヤグリッド１５の好ましいグリッド高さＨについて説明する。図８は、グリッド高さＨを変えた際のワイヤグリッド１５から出射される光の透過率及び消光比をシミュレーションした結果を示すグラフである。

【0081】

図８においては、横軸がワイヤグリッド１５のグリッド高さＨ、左縦軸がグリッド無し（透過率１．０）に対する透過率（図中●プロット）、右縦軸が消光比（図中▲プロット）をそれぞれ示している。ここで、消光比とは、ワイヤグリッド１５を透過したＴＥ偏光に対するワイヤグリッド１５を透過したＴＭ偏光の比である。

【0082】

本シミュレーションにおいては、ガラス基板上にグリッド周期Ｐ１４０ｎｍ、グリッド幅Ｗ７０ｎｍのワイヤグリッド１５を形成したものをモデルとして使用し、当該モデルに入射させる光の波長を５５０ｎｍとした。

【0083】

図８より、ワイヤグリッド１５を透過する光の透過率は、グリッド高さＨが１７５ｎｍで最大となり、１７５ｎｍよりも低く又は高くなると小さくなることがわかる。また、消光比は、グリッド高さＨが高くなるほど大きくなることがわかる。従って、グリッド高さＨは、透過率が最大となる１７５ｎｍとするのが好ましい。

【0084】

［実施例の発光素子を用いた発光装置］
以下、図９及び図１０を用いて、本実施例における発光素子１００の使用例としての発光装置１１０について説明する。図９は、発光装置１１０の上面図である。図１０は、図９における発光装置１１０の１０－１０線に沿った断面図である。

【0085】

［発光装置の概要］
発光装置１１０は、装置基板３３と装置基板３３上に配された２つの半導体発光素子である発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂと装置基板３３上において発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂを封止する封止部材３５とを有する半導体発光装置である。

【0086】

［装置基板］
装置基板３３は、上面形状が矩形の絶縁性を有する板状体である。装置基板３３は、例えばガラスエポキシ基板（ＦＲ－４）や、Ａｌ_２Ｏ_３又はＡｌＮからなるセラミック基板である。

【0087】

装置基板３３の上面には、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂに対するアノード配線としての第１配線３７及びカソード配線としての第２配線（図示せず）が形成されている。第１配線３７及び第２配線は、装置基板３３の上面にＣｕ、Ｎｉ及びＡｕがこの順で形成されてなる。

【0088】

装置基板３３の下面には、第１配線３７及び第２配線の各々と対向するように第１電極３８及び第２電極（図示せず）がそれぞれ形成されている。第１配線３７と第１電極３８、第２配線と第２電極は、それぞれ装置基板３３を上下方向に貫通する導通配線３９を介して電気的に接続されている。

【0089】

［発光素子］
発光素子１００Ａは、装置基板３３の上面において、第１の電極パッド２６及び第２の電極パッド２７が導電性を有する接合部材４１を介して第１配線３７及び第２配線にそれぞれ接合されることで配されている。また、発光素子１００Ｂも発光素子１００Ａと同様の態様で装置基板３３の上面に配されている。すなわち、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂは、第１電極３８及び第２電極を介して外部から電気を供給され得る。

【0090】

［封止部材］
封止部材３５は、装置基板３３の上面から発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂの側面に亘って連続して形成されている光反射性を有する樹脂部材である。すなわち、上面視において、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂの各々のワイヤグリッド１５のみが封止部材３５から露出している。封止部材３５は、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂの側面からの光漏れを抑えることで、発光装置１１０から出射される光の出力を向上させる。

【0091】

封止部材３５は、例えばシリコーン樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子を含有させて形成される。なお、漏れ光や外部迷光の散乱を防止したい場合には、封止部材３５は、シリコーン樹脂にカーボンブラックを含有させて光吸収性を有するように形成することもできる。

【0092】

発光装置１１０においては、図９に示すように、発光素子１００Ａのワイヤグリッド１５の長手方向ＤＡと発光素子１００Ｂのワイヤグリッド１５の長手方向ＤＢとが９０°異なるように配されている。すなわち、発光素子１００Ａから出射されるＴＭ偏光と発光素子１００Ｂから出射されるＴＭ偏光とでは、光の振動方向が９０°異なっている。

【0093】

発光素子１００Ａと発光素子１００Ｂをこのように配置することにより、発光装置１１０を、例えば、受光素子と組み合わせて、対象物に２つのＴＭ偏光を照射させた際の反射光の強度比で表面状態を検知する光センサなどに用いることができる。

【0094】

なお、発光装置１１０においては、発光素子１００Ａと発光素子１００Ｂとで互いにワイヤグリッド１５の長手方向が異なるとしたが、勿論同じ方向としてもよい。その場合は、同じ振動方向を有するＴＭ偏光の光出力を向上させることができる。また、どちらか一方のみの発光素子のみにワイヤグリッド１５を設ける態様としてもよい。

【0095】

上述と同様に、１つの発光素子のワイヤグリッド１５の長手方向を基準に２つの発光素子のワイヤグリッド１５を一方方向にそれぞれ６０°、１２０°回転させた３個載せの発光装置とすることもできる。また、１つの発光素子１００のワイヤグリッド１５の長手方向を基準に３つの発光素子のワイヤグリッド１５を一方方向にそれぞれ４５°、９０°、１３５°回転させた４個載せの発光装置とすることもできる。言い換えると、１の発光素子のワイヤグリッド１５の長手方向の軸を基準として、各々のワイヤグリッド１５の長手方向の軸の角度間隔が１８０°÷ｎ（ｎ＝２、３、４、５、６）の倍数となるように他の発光素子を配置した発光装置とすることもできる。

【0096】

このように、ワイヤグリッド１５を複数の方向に回転して配置した発光装置とすることにより、複数のＴＭ偏光の光を出射可能な多偏光発光装置を構成することができる。例えば、多偏光発光装置の複数のＴＭ偏光を短周期で切換えて出射することで、照射対象物の姿勢や性状などを、偏光板を有さない１つ若しくは複数の受光部を有する検出器で検出することができる。

【0097】

［発光装置の製造方法］
ここで、発光装置１１０の製造方法について説明する。予め、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂを電気的に接続するための種々の配線及び電極が形成された装置基板３３を準備する。

【0098】

まず、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂを装置基板３３に実装する（ステップＳＤ１：素子実装工程）。具体的には、まず、装置基板３３に設けられた第１配線３７及び第２配線上に接合部材となるペーストはんだ（Ａｕ－２０ｗｔ％Ｓｎ）を塗布する（スクリーン印刷する）。

【0099】

その後、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂをペーストはんだ上に載置し、リフロー炉で３００℃まで加熱して、ペーストはんだを溶融・固化する。その後、洗浄して発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂの実装が完了する。

【0100】

次に、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂが実装された装置基板３３上に封止部材３５を形成する（ステップＳＤ２：封止部材形成工程）。具体的には、まず、装置基板３３の外縁に沿って樹脂でダム部分を形成する。その後、当該ダム部分の内側に封止部材３５となる粒径２００ｎｍ～３００ｎｍのＴｉＯ_２粒子を３２ｗｔ％含んだシリコーン樹脂を充填する。このとき、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂのワイヤグリッド１５が露出するようにシリコーン樹脂を充填する。

【0101】

その後、１８０℃、９０分の条件でシリコーン樹脂を加熱・硬化させることにより、封止部材３５を形成することができる。なお、上述したように封止部材３５に光吸収性を持たせる場合には、シリコーン樹脂にカーボンブラックを含有させた黒色樹脂としてもよい。

【0102】

最後に、複数の発光装置が形成された装置基板をダイシング等で個々の発光装置単位に個片化する（ステップＳＤ３：個片化工程）。以上、上述したステップＳＤ１～ＳＤ３の工程により、発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂを備える発光装置１１０を得ることができる。

【0103】

なお、上述した発光素子１００Ａ及び発光素子１００Ｂのほかに保護素子などを設ける場合には、例えば上述したステップＳＤ１～ＳＤ３に従って第２配線上に保護素子を実装した後に、金属ワイヤを保護素子と第１配線３７とに接合して電気的に接続させることにより製造することができる。

【実施例0104】

次に、図１１～図１４を用いて、実施例２に係る発光素子２００について説明する。図１１は、実施例２に係る発光素子２００の上面図である。図１１においては、図の煩雑化を避けるために保護膜３１を省略して示している。図１２は、実施例２に係る発光素子２００を下面側からみた斜視図である。

【0105】

図１３は、図１１に示した発光素子２００の１３－１３線に沿った断面図である。図１４は、図１１に示した発光素子２００の１４－１４線に沿った断面図である。なお、図１３及び図１４においては、ワイヤグリッド１５を概略的に示している。

【0106】

発光素子２００は、半導体構造層１３の構成と半導体構造層１３に形成される部材の構成が発光素子１００と異なっており、それ以外の点、例えば発光素子部ＬＰの側面の傾斜角度θ_Ｌやワイヤグリッド１５の上述した角度θ_Ｗなどは実施例１と同様である。以下の説明においては、実施例１と異なる点について主に説明する。

【0107】

［実施例２に係る発光素子の概要］
実施例２に係る発光素子２００は、素子基板１１と素子基板１１の一方の主面に形成された発光層を含む半導体構造層１３と素子基板１１の他方の主面に形成された蛍光体層５４と蛍光体層５４上に形成されたワイヤグリッド１５とを含んで構成されるＬＥＤである。

【0108】

［半導体構造層］
発光素子２００において、半導体構造層１３は、各々の上面形状が正方形を有する四角錘台状の発光素子部ＬＰを有する（図１２参照）。発光素子２００において、発光素子部ＬＰは、３列それぞれに３つずつマトリクス状に形成されている。

【0109】

発光素子２００において、ｎ型半導体層１７の第１の部分１７Ａの周縁領域には、ｎ側電極４５が形成されている。ｎ側電極４５は、ｎ側電極２２と同様に、上面形状が辺１１Ａに沿った方向を長手方向とする長方形の電極である。ｎ側電極４５は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｔ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。

【0110】

発光素子２００において、第１の絶縁層２４には、ｎ側電極４５の各々の一部を露出する開口ＯＰ４がそれぞれ設けられている（図１３参照）。開口ＯＰ４は、ｎ側電極４５の長手方向（辺１１Ａに沿った方向）に沿って形成されており、上面形状が細長い長方形を有している。

【0111】

また、発光素子２００において、第１の絶縁層２４上には、第１の絶縁層２４の開口ＯＰ１の各々から露出しているｐ側電極２１を覆うように反射電極層４７が形成されている。すなわち、反射電極層４７は、開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極２１を介して、ｐ型半導体層１９と電気的に接続されている。

【0112】

反射電極層４７は、第１の絶縁層２４及び第１の絶縁層２４の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極２１の表面に、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｉ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。反射電極層４７においては、Ｎｉ及びＡｇからなる金属層が発光層１８から放出されて第１の絶縁層２４から滲み出る青色光を反射する光反射層として機能する。

【0113】

反射電極層４７上には、絶縁性を有するＳｉＯ_２からなる第３の絶縁層４８が形成されている。第３の絶縁層４８には、第１の絶縁層２４の開口ＯＰ４上に開口ＯＰ４と同じ形状を有する開口ＯＰ５が形成されている（図１３参照）。すなわち、開口ＯＰ４及び開口ＯＰ５はｎ側電極４５を露出している。

【0114】

また、第３の絶縁層４８には、ｐ側電極２１上に形成された反射電極層４７を露出する開口ＯＰ６が設けられている（図１４参照）。開口ＯＰ６は、上面形状が辺１１Ｂに沿った方向を長手方向とする長方形となるように形成されている。

【0115】

発光素子２００において、第３の絶縁層４８上には、互いに離隔するように第１の電極パッド５１及び第２の電極パッド５２が形成されている。第１の電極パッド５１は、上述した開口ＯＰ６から露出している反射電極層４７に電気的に接続されている。従って、第１の電極パッド５１は、発光素子２００におけるアノード電極として機能する。

【0116】

また、第２の電極パッド５２は、上述した開口ＯＰ４及び開口ＯＰ５から露出しているｎ側電極２２に電気的に接続されている。従って、第２の電極パッド５２は、発光素子２００におけるカソード電極として機能する。

【0117】

［蛍光体層］
蛍光体層５４は、上面形状が矩形を有し、素子基板１１の上面１１ＵＳに透光性を有する接着層５５を介して接合されている平板状の非散乱性かつ透光性の光学部材である。蛍光体層５４は、上面視において素子基板１１と同一形状を有している。

【0118】

蛍光体層５４は、発光層１８から放出される青色光によって励起されて黄色蛍光を発する蛍光体粒子を含んでいる。蛍光体層５４は、母材としての発光中心（賦活剤）を含まないイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）と、当該母材内にセリウム（Ｃｅ）を発光中心として含むイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）の蛍光体粒子とを含んで構成される。このように、母材と蛍光体粒子の結晶を同じにすることで、光散乱性のない蛍光体層５４とできる。なお、蛍光体層５４は多結晶体でも単結晶体でもよい。

【0119】

発光素子２００においては、蛍光体層５４上にワイヤグリッド１５が形成されている。従って、ワイヤグリッド１５からは、蛍光体層５４内で蛍光体粒子を励起せずに蛍光体層５４を透過した青色光のうちのＴＭ偏光と蛍光体層５４内で生じた黄色蛍光のうちのＴＭ偏光とが透過していく。よって、発光素子２００からは青色光と黄色蛍光とが混じり合った白色光が取り出される。

【0120】

発光素子２００において、発光素子部ＬＰはマトリクス状に形成されている。従って、その発光素子部ＬＰの各々において、上述したＴＥ偏光（光Ｌ３）の振動方向の回転によるＴＭ偏光（光Ｌ４）への変換が生じる。すなわち、発光素子部ＬＰの各々において互いに振動方向が揃った光Ｌ２と光Ｌ４とを出射させることができる。本発明においては、蛍光体層５４を非散乱性とすることで、ワイヤグリッド１５で反射された光Ｌ３が発光素子部ＬＰの側面で反射され光Ｌ４へと変換される光路において、光の振動面を乱すことがないので効率のよい変換が可能となる。

【0121】

従って、本実施例においても、ワイヤグリッド１５を透過した光Ｌ２と発光素子部ＬＰの側面によって回帰反射された光Ｌ４とにより発光素子１００の光出力を向上させることができる。よって、本実施例の発光素子２００によれば、常に高い出力で光出射させることができる。