CN103026511A - 发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明的发光元件（100）在半导体层（30）上具备第一电极（50）及第二电极（70），第一电极（50）具有第一外部连接部（52）和从第一外部连接部（52）延伸的第一延伸部（54）及第二延伸部（56），第二电极（70）具有第二外部连接部（72）和从第二外部连接部（72）延伸的第三延伸部（74）、第四延伸部（76）及第五延伸部（78），第三延伸部（74）在第一延伸部（54）的外侧沿第一延伸部（54）延伸，第四延伸部（76）在第二延伸部（56）的外侧沿第二延伸部（56）延伸，第五延伸部（78）在第三延伸部（74）与第四延伸部（76）之间向第一外部连接部（52）侧延伸，第五延伸部（78）处于连结第一延伸部（54）上的位于最接近第二外部连接部（72）的位置的点与第二延伸部（56）上的位于最接近第二外部连接部（72）的位置的点的直线（L1）上，或者相比直线（L1）更处于第二外部连接部（72）侧。
Description
技术领域
本发明涉及发光元件，尤其是涉及一种发光元件的电极结构。
背景技术
一直以来，为使发光元件能够均匀地发光，进行了各种开发。例如，作为发光元件的电极结构，具有使p侧电极及n侧电极中的一方配置在发光元件上表面的中心，另一方以包围一方的周围的方式配置的结构（参照专利文献1：日本特开2002-319704号公报）。
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在实际采用这样的电极结构时，在p侧电极与n侧电极之间，电流密度的分布产生偏差，正向电压（Vf）变高，并且在获得均匀的发光方面还存在不足。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其技术问题在于提供一种电极间的电流密度的分布的偏差小的发光元件。
用于解决技术问题的方法
本发明的发光元件在半导体层上具备第一电极及第二电极，所述第一电极具有第一外部连接部和从所述第一外部连接部延伸的第一延伸部及第二延伸部，所述第二电极具有第二外部连接部和从所述第二外部连接部延伸的第三延伸部、第四延伸部及第五延伸部，所述第三延伸部在所述第一延伸部的外侧沿所述第一延伸部延伸，所述第四延伸部在所述第二延伸部的外侧沿所述第二延伸部延伸，所述第五延伸部在所述第三延伸部与所述第四延伸部之间向所述第一外部连接部侧延伸，所述第五延伸部处于连结所述第一延伸部上的位于最接近所述第二外部连接部的位置的点与所述第二延伸部上的位于最接近所述第二外部连接部的位置的点的直线上，或者相比所述直线更处于所述第二外部连接部侧。
发明的效果
根据本发明的发光元件，能够使电极间的电流密度的分布更均匀。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的发光元件的俯视图。
图2是示意性地表示第一实施方式的发光元件的沿图1的A-A’线的剖视图。
图3是示意性地表示第二实施方式的发光元件的俯视图。
图4（a）和（b）是关于比较例1的发光元件的图，（a）是示意性地表示比较例1的发光元件的俯视图，（b）是表示比较例1的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图5（a）和（b）是关于比较例2的发光元件的图，（a）是示意性地表示比较例2的发光元件的俯视图，（b）是表示比较例2的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图6（a）和（b）是关于比较例3的发光元件的图，（a）是示意性地表示比较例3的发光元件的俯视图，（b）是表示比较例3的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图7（a）和（b）是关于实施例1的发光元件的图，（a）是示意性地表示实施例1的发光元件的俯视图，（b）是表示实施例1的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图8（a）和（b）是关于实施例2的发光元件的图，（a）是示意性地表示实施例2的发光元件的俯视图，（b）是表示实施例2的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图9（a）和（b）是关于实施例3的发光元件的图，（a）是示意性地表示实施例3的发光元件的俯视图，（b）是表示实施例3的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图10（a）和（b）是关于实施例4的发光元件的图，（a）是示意性地表示实施例4的发光元件的俯视图，（b）是表示实施例4的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
图11（a）和（b）是表示在实施例及比较例的发光元件中，电流密度分布幅度（相对值）和正向电压（Vf）的模拟结果的线图，（b）是在（a）所示的比较例3以及实施例1～3中，仅对电流密度分布幅度的相对值进行比较的线图。
图12（a）和（b）是关于第三实施方式的发光元件的图，（a）是示意性地表示第三实施方式的发光元件的俯视图，（b）是表示第三实施方式的发光元件的电流密度的分布的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的发光元件的实施方式进行说明。为了明确说明，有时会夸大各附图所示的部件的大小和位置关系等。而且，在以下的说明中，对于相同的名称、附图标记而言，原则上表示相同或相当的部件，并适当省略详细说明。
＜第一实施方式＞
图1是示意性地表示第一实施方式的发光元件的俯视图。图2是示意性地表示第一实施方式的发光元件的沿图1的A-A’线的剖视图。
如图1及图2所示，第一实施方式的发光元件100至少具备：衬底10；设置在衬底10上的半导体层30；设置在半导体层30上的第一电极50及第二电极70。
第一电极50具有：第一外部连接部52；从第一外部连接部延伸的第一延伸部54及第二延伸部56。
第二电极70具有：第二外部连接部72；从第二外部连接部72延伸的第三延伸部74、第四延伸部76及第五延伸部78。
第三延伸部74在第一延伸部54的外侧沿第一延伸部54延伸，第四延伸部76在第二延伸部56的外侧沿第二延伸部56延伸。也就是说，意味着从第一延伸部54上的多个点到第三延伸部74的最短距离相同，或者第一延伸部54在规定长度范围内从第三延伸部74隔开一定间隔地配置。另外，意味着从第二延伸部56上的多个点到第四延伸部76的最短距离相同，或者第二延伸部56在规定长度范围内从第四延伸部76隔开一定间隔地配置。而且，配置成使从第一延伸部54到第三延伸部74的最短距离与从第二延伸部56到第四延伸部76的最短距离相同。
通常，电极的延伸部与相邻延伸部的距离若近，则电流集中，若远，则电流不集中，若延伸部间的距离不同，则电流密度发生不匀。另一方面，通过配置上述第一至第四延伸部，防止了这样的电流密度的不匀。
第五延伸部78在第三延伸部74与第四延伸部76之间向第一外部连接部52侧延伸。而且，该第五延伸部78处于连结第一延伸部54上的位于最接近第二外部连接部72的位置的点与第二延伸部56上的位于最接近第二外部连接部72的位置的点的直线L1上，或者相比直线L1更处于第二外部连接部72侧。
此外，本说明书中的“上”是指对半导体层30设置第一电极50及第二电极70的一侧，是图2中的上侧方向。
由此，能够使集中在第一外部连接部52与第二外部连接部72之间流动的电流的一部分扩散到电流容易不足的周围，例如，第一延伸部54与第三延伸部74之间、第二延伸部56与第四延伸部76之间。由此，能够使电极间的电流密度的分布更均匀。
更具体来说，本实施方式的发光元件100在俯视时呈大致矩形，在衬底10上作为半导体层30依次层叠有n型半导体层32、有源层34和p型半导体层36。而且，在半导体层30上设置有正负一对电极，并具备与n型半导体层32电连接的第一电极（n侧电极）50及与p型半导体层36电连接的第二电极（p侧电极）70。
第一电极50设置在除去p型半导体层36及有源层34的一部分而露出的n型半导体层32的表面。另一方面，第二电极70与形成于p型半导体层36上的大致整个面的透光性电极40的表面接触设置。
而且，第一电极50及第二电极70分别具有：与外部电路（未图示）电连接的外部连接部52、72；从外部连接部52、72延伸的多个延伸部54、56、74、76、78。
在本实施方式中，第一电极的外部连接部（第一外部连接部）52与第二电极的外部连接部（第二外部连接部）72相互隔着半导体层30相向地配置在俯视时呈大致矩形的半导体层30的对角方向上。第一外部连接部52具有向第二外部连接部72侧延伸的第一延伸部54及第二延伸部56。该第一延伸部54与第二延伸部56在俯视时隔着第一外部连接部52配置成大致圆弧状。
另一方面，第二外部连接部72具有向第一外部连接部52侧延伸的第三延伸部74、第四延伸部76及第五延伸部78。第三延伸部74在第一延伸部54的外侧沿第一延伸部54延伸。第四延伸部76在第二延伸部56的外侧沿第二延伸部56延伸。
从第二外部连接部72到第一延伸部54上的位于最接近该第二外部连接部72的位置的点（第一延伸部的前端）的距离a1优选比从第一外部连接部52到第三延伸部74上的位于最接近该第一外部连接部52的位置的点（第三延伸部的前端）的距离b1长，并且从第二外部连接部72到第二延伸部56上的位于最接近该第二外部连接部72的位置的点（第二延伸部的前端）的距离a2优选比从第一外部连接部52到第四延伸部76上的位于最接近该第一外部连接部52的位置的点（第四延伸部的前端）的距离b2长。
由此，在同n侧电极的第一外部连接部52相比电流更容易集中在周围的p侧电极的第二外部连接部72与第一延伸部54或者第二延伸部56之间流动的电流，能够容易地扩散到n侧电极的第一外部连接部52与第三延伸部74或者第四延伸部76之间。
关于这样的第三延伸部74及第四延伸部76的宽度，优选分别为靠第二外部连接部72侧的宽度比靠前端侧、尤其是沿着第一延伸部54及第二延伸部56相向的部分的宽度宽。因此，第二外部连接部72侧的薄膜电阻降低，能够使电流容易扩散到前端侧。而且，与使第三延伸部74及第四延伸部76的宽度均匀相比，能够减少电极在半导体层30上所占的面积，因此能够减轻从半导体层30的光取出效率的降低。
本实施方式中的第五延伸部78在第三延伸部74与第四延伸部76之间朝向第一外部连接部52呈直线地延伸。第五延伸部78的前端被配置为，与连结第一延伸部54上的位于最接近第二外部连接部72的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部56上的位于最接近第二外部连接部72的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L1相比更靠第二外部连接部72侧。
由此，在第五延伸部78与由第一延伸部54、第二延伸部56及第一外部连接部52围成的区域之间，能够抑制电流过度集中，能够使被抑制的电流的一部分扩散到第一延伸部54与第三延伸部74之间以及第二延伸部56与第四延伸部76之间。
而且，第三延伸部74及第四延伸部76优选分别相对于第一延伸部54及第二延伸部56大致平行地相向地配置，第一延伸部54及第二延伸部56与第三延伸部74及第四延伸部76优选配置成同心圆弧状。
由此，能够使第一延伸部54与第三延伸部74之间、以及第二延伸部56与第四延伸部76之间流动的电流变得均匀。尤其是，通过配置成同心圆弧状，能够将电极在半导体层30上所占的面积抑制到最小限度，因此能够减轻从半导体层30的光取出效率的降低。
另外，在从该同心圆弧的中心开始依次与第一延伸部54、第三延伸部74连结的直线L2上，从同心圆弧的中心到第一延伸部54的距离c1优选与从第一延伸部54到第三延伸部74的距离d1相同或者比该距离d1长，并且，在从同心圆弧的中心开始依次与第二延伸部56、第四延伸部76连结的直线L3上，从同心圆弧的中心到第二延伸部56的距离c2优选与从第二延伸部56到第四延伸部76的距离d2相同或者比该距离d2长。
由此，容易集中在第一外部连接部52与第二外部连接部72之间、尤其是同心圆弧的中心附近流动的电流能够更容易地扩散到第一延伸部54与第三延伸部74之间及第二延伸部56与第四延伸部76之间。
本实施方式的第一外部连接部52在俯视时配置在连结第三延伸部74、第四延伸部76及第五延伸部78的各前端的直线L4所围成的区域内。也就是说，第一外部连接部52被分别连结位于最远离第二外部连接部72的位置的第三延伸部74上的点、第四延伸部76上的点及第五延伸部78上的点的直线L4包围。由此，在与第二外部连接部72的距离远、电流容易不足的区域中，配置有电流较容易集中的第一外部连接部52，能够补充电流。
在本实施方式中，除了前述的第一至第五延伸部54、56、74、76、78以外，还具有两个延伸部即第六延伸部80和第七延伸部82。第六延伸部80从第三延伸部74向外侧分支，并延伸到配置有第二外部连接部72的角部的相邻的角部。第七延伸部82从第四延伸部76向外侧分支，并延伸到配置有第二外部连接部72的角部的相邻的角部。
由此，还能够使电流扩散到半导体层30的没有配置外部连接部52、72且电流容易不足的角部。
具有以上结构的第一实施方式的发光元件100能够使第一电极50与第二电极70之间的电流密度的分布更均匀。
（衬底）
衬底主要是用于层叠半导体层的部件，只要是能够使氮化物半导体外延生长的部件即可，大小和厚度等没有特别限定。作为这样的衬底的材料，可以列举出蓝宝石（Al2O3）和尖晶石（MgA12O4）这样的绝缘性衬底、以及碳化硅（SiC）、ZnS、ZnO、Si、GaAs、钻石及与氮化物半导体晶格结合的铌酸锂、镓酸钕等氧化物衬底。
（半导体层）
半导体层是发光元件中的成为发光部的部件，至少由n型半导体层、有源层和p型半导体层构成。半导体层的种类、材料没有特别限定，但优选使用例如InXAlYGa1-X-YN（0≤X，0≤Y，X＋Y≤1）等氮化镓类半导体材料。
（电极）
电极是用于从外部向半导体层供给电流的部件，在半导体层的同一面侧作为正负一对电极而具有第一电极及第二电极。第一电极与第二电极相互隔着半导体层相向地配置，在第一实施方式中，将第一电极作为n侧电极，将第二电极作为p侧电极，但不限于此，也可以将第一电极作为p侧电极，将第二电极作为n侧电极。此外，这里的相向除了各部件彼此相互点对点地相对的意思以外，还包括面对面地相对的意思。
作为这样的电极的材料，可以使用Ni、Rh、Cr、Au、W、Pt、Ti、Al等，其中，优选使用以Ti/Pt/Au或Ti/Rh/Au等顺序层叠而成的多层膜。
另外，第一电极及第二电极分别具备外部连接部和延伸部。
外部连接部是用于与外部电路电连接的焊盘电极，例如，是供导电性引线等接合的部分。外部连接部优选为在俯视时配置为比半导体层的侧面更靠内侧，能够通过缩小外部连接部间的距离来降低正向电压。作为外部连接部的形状，没有特别限定，但考虑到引线接合的容易程度等，优选为圆形。而且，在第一实施方式中，第一电极的外部连接部（第一外部连接部）与第二电极的外部连接部（第二外部连接部）在俯视时配置在半导体层的对角方向上，但也可以配置在例如半导体层的相向的两个侧面方向上。
延伸部是用于使向外部连接部供给的电流均匀地扩散到半导体层的辅助电极。
作为第一电极的延伸部，至少具有第一延伸部和第二延伸部，并分别从第一外部连接部向第二外部连接部侧延伸。第一延伸部及第二延伸部的形状可以为圆弧状或者直线状等所期望的形状，但优选相对于连结第一外部连接部与第二外部连接部的直线，对称地配置第一延伸部和第二延伸部。
作为第二电极的延伸部，至少具有第三延伸部、第四延伸部和第五延伸部，分别从第二外部连接部向第一外部连接部侧延伸。
从第二外部连接部延伸的第三延伸部在第一延伸部的外侧、也就是半导体层的侧面侧沿第一延伸部延伸。
第四延伸部从第二外部连接部向第三延伸部的相反侧延伸，而且在第二延伸部的外侧（半导体层的侧面侧）沿第二延伸部延伸（这里的相反侧是指以连结第一外部连接部与第二外部连接部的直线为基准的相反侧）。
第五延伸部的形状没有特别限定，但至少配置在连结第一延伸部上的位于最接近第二外部连接部的位置的点与第二延伸部上的位于最接近第二外部连接部的位置的点的直线上或者比该直线更靠第二外部连接部侧。
（透光性电极）
透光性电极设置于p型半导体层的上表面的大致整个面，是用于使从p侧电极供给的电流均匀地向p型半导体层的整个面内流动的部件。透光性电极被配置在半导体元件的光取出面侧，因此作为材料优选使用导电性氧化物。作为透光性电极还可以使用金属薄膜，但与金属薄膜相比，导电性氧化物透光性更好，因此能够使半导体元件成为发光效率高的发光元件。作为这样的导电性氧化物，可以列举出包含从Zn、In、Sn、Mg中选择的至少一种在内的氧化物，具体来说，可以列举出ZnO、In2O3、SnO2、ITO等。导电性氧化物（尤其是ITO）对于可见光（可见区域）具有高的透光性（例如，60%以上、70%以上、75%以上或者80%以上），而且由于是电导率较高的材料，所以能够优选使用。
＜第二实施方式＞
图3是示意性地表示第二实施方式的发光元件的俯视图。
第二实施方式的发光元件除了电极的延伸部形状不同以外，具有实质上与第一实施方式相同的结构。需要说明的是，对于相同的结构，也有省略说明的部分。
本实施方式的发光元件200至少具备衬底10、半导体层30、第一电极50和第二电极70。
第一电极50及第二电极70在俯视时相向地配置在呈大致矩形的半导体层30的对角方向上。
第一电极50具有：第一外部连接部52；从第一外部连接部52延伸的第一延伸部54及第二延伸部56。第一外部连接部52配置在半导体层30的角部附近（内侧）。第一延伸部54相对于构成半导体层30的配置有第一外部连接部52的角部的一个侧面37a大致平行地延伸。第二延伸部56相对于构成半导体层30的配置有第一外部连接部52的角部的另一个侧面37b大致平行地延伸。
第二电极70具有：第二外部连接部72；从第二外部连接部72延伸的第三延伸部74、第四延伸部76及第五延伸部78。
第二外部连接部72配置在半导体层30的角部附近（内侧）。
第三延伸部74相对于构成半导体层30的配置有第二外部连接部72的角部的一个侧面38a大致平行地延伸，并进一步在第一延伸部54的外侧相对于第一延伸部54大致平行地延伸。
第四延伸部76相对于构成半导体层30的配置有第二外部连接部72的角部的另一个侧面38b大致平行地延伸，并进一步在第二延伸部56的外侧相对于第二延伸部56大致平行地延伸。
第五延伸部78在第三延伸部74与第四延伸部76之间朝向第一外部连接部52呈直线地延伸。第五延伸部78的前端被配置为，比连结第一延伸部54及第二延伸部56的前端的直线L1更靠第二外部连接部72侧。
由此，在第五延伸部78与由第一延伸部54及第二延伸部56围成的区域之间，能够抑制电流过度集中，能够使被抑制的电流的一部分扩散到第一延伸部54与第三延伸部74之间以及第二延伸部56与第四延伸部76之间。
本实施方式中的第一延伸部54及第二延伸部56的前端分别向第二外部连接部72侧弯曲，弯曲的前端进一步沿着构成半导体层30的配置有第二外部连接部72的角部的侧面38a、38b分别大致平行地延伸。
由此，能够在第一电极的延伸部54、56与第二电极的延伸部74、76之间，增大大致平行地相向的部分，因此能够更均匀地使电流扩散。另外，在第一延伸部54及第二延伸部56的前端延伸的方向上，分别没有配置第三延伸部74及第四延伸部76（弯曲），因此能够缓和比较容易在其间发生的电流集中。
具有以上结构的第二实施方式的发光元件200能够使第一电极50与第二电极70之间的电流密度的分布更均匀。
＜第三实施方式＞
图12是关于第三实施方式的发光元件的图，（a）是示意性地表示第三实施方式的发光元件的俯视图，（b）是表示第三实施方式的发光元件的电流密度的分布的俯视图，配置在右侧的竖条表示越趋向上方（浓淡程度越浓），电流密度越高。
第三实施方式的发光元件在俯视时呈大致长方形，除了电极的延伸部形状不同以外，具有实质上与第一实施方式相同的结构。需要说明的是，对于相同的结构，也有省略说明的部分。
本实施方式的发光元件1000至少具备衬底1010、半导体层1030、第一电极1050和第二电极1070。
第一电极1050至少具有：第一外部连接部1052；从第一外部连接部1052延伸且前端部分支地设置而成的第一延伸部1054及第二延伸部1056。
第二电极1070至少具有：第二外部连接部1072；从第二外部连接部1072延伸的第三延伸部1074、第四延伸部1076及第五延伸部1078。
第一外部连接部1052及第二外部连接部1072在俯视时相向地配置在呈大致长方形的半导体层1030的长度方向上（分别配置在半导体层的相向的短边侧）。
第三延伸部1074在第一延伸部1054的外侧沿第一延伸部1054延伸。
第四延伸部1076在第二延伸部1056的外侧沿第二延伸部1056延伸。
第五延伸部1078在第三延伸部1074与第四延伸部1076之间向第一外部连接部1052侧延伸。而且，该第五延伸部1078比连结第一延伸部1054上的位于最接近第二外部连接部1072的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部1056上的位于最接近第二外部连接部1072的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L1001更位于第二外部连接部1072侧。
另外，第三延伸部1074及第四延伸部1076分别向外侧分支，具有以包围第一外部连接部1052的方式沿半导体层1030的侧面延伸的第六延伸部1080及第七延伸部1082。
第一外部连接部1052具有分别沿半导体层1030的短边方向延伸的第八延伸部1094和第九延伸部1096，能够使电流均匀地扩散到呈大致长方形的半导体层整体。而且，第一外部连接部1052优选被配置在连结第三延伸部1074及第四延伸部1076、第六延伸部1080、第七延伸部1082的各前端的直线所围成的区域内，能够使容易集中在第一外部连接部1052的电流向周围扩散。
另外，第二外部连接部1072具有第十延伸部1090和第十一延伸部1092。第十延伸部1090及第十一延伸部1092分别朝向半导体层1030的位于第二外部连接部1072附近的角部延伸，能够使电流扩散到电流容易不足的半导体层1030的角部。
如图12（b）所示，具有以上结构的第三实施方式的发光元件1000能够使第一电极1050与第二电极1070之间的电流密度的分布均匀。
实施例
以下，参照图4～图11对确认本发明的发光元件所发挥的效果的实验例进行详细说明。在本实验例中，向改变了电极配置的多个发光元件供给了电流，并观察了各发光元件的电流密度的分布。并且，从各发光元件的电流密度的分布，对各发光元件的电流密度及正向电压（Vf）的差进行了比较。
各发光元件的电流密度的分布及正向电压（Vf）通过利用有限元法的模拟软件进行了观察及解析。
图4～图9的各图（a）表示实验所使用的各发光元件的电极的配置，图4～图9的各图（b）表示各发光元件的电流分布的观察结果。
图4～图9的各图（b）的配置在右侧的竖条表示越趋向上方（浓淡程度越浓），电流密度越高。
＜比较例1＞
如图4（a）所示，在比较例1的发光元件300中，第二电极的外部连接部（第二外部连接部）372不具有第三延伸部及第四延伸部，并且第五延伸部378从电流较容易集中的第二外部连接部372呈直线地向第一电极的外部连接部（第一外部连接部）352侧延伸。因此，如图4（b）所示，在第一外部连接部352与第二外部连接部372之间，电流过度地流动，在半导体层330的位于第一外部连接部352侧的侧面附近，电流密度降低。由此可知，在图4（a）所示的电极形状及电极配置中，电流密度的分布产生大的偏差。
＜比较例2＞
如图5（a）所示，在比较例2的发光元件400中，从第二电极的外部连接部（第二外部连接部）472延伸的第三延伸部474及第四延伸部476分别没有沿从第一电极的外部连接部（第一外部连接部）452延伸的第一延伸部454及第二延伸部456延伸。因此，如图5（b）所示，电流集中在第二外部连接部472侧，并且电流没有扩散到第一外部连接部452侧，因此，电流密度尤其以半导体层430的位于第一外部连接部452侧的角部为中心降低。由此可知，在图5（a）所示的电极形状及电极配置中，电流密度的分布产生大的偏差。
＜比较例3＞
如图6（a）所示，在比较例3的发光元件500中，从第二电极的外部连接部（第二外部连接部）572延伸的第三延伸部574及第四延伸部576分别沿着从第一电极的外部连接部（第一外部连接部）552延伸的第一延伸部554及第二延伸部556且与其相向地延伸。但是，从第二外部连接部572呈直线地延伸的第五延伸部578的前端被配置为，比连结第一延伸部554上的位于最接近第二外部连接部552的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部556上的位于最接近第二外部连接部552的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L501更靠第一外部连接部552侧。因此，如图6（b）所示，在第五延伸部578的前端与以包围第五延伸部578的前端的方式配置的第一延伸部554、第二延伸部556及第一外部连接部552之间，电流过度集中。由此可知，在图6（a）所示的电极形状及电极配置中，电流密度的分布产生大的偏差。
＜实施例1＞
如图7（a）所示，在实施例1的发光元件600中，从第二电极的外部连接部（第二外部连接部）672延伸的第三延伸部674及第四延伸部676分别沿着从第一电极的外部连接部（第一外部连接部）652延伸的第一延伸部654及第二延伸部656且与其相向地延伸。而且，从第二外部连接部672呈直线地延伸的第五延伸部678的前端被配置在连结第一延伸部654上的位于最接近第二外部连接部672的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部656上的位于最接近第二外部连接部672的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L601上。
因此，如图7（b）所示，在第五延伸部678的前端与由第一延伸部654、第二延伸部656及第一外部连接部652围成的区域之间，能够抑制电流过度集中，能够使被抑制的电流的一部分扩散到第一延伸部654与第三延伸部674之间以及第二延伸部656与第四延伸部676之间。由此可知，若采用图7（a）所示的电极的电极形状及电极配置，则能够使电流密度的分布更均匀，从而能够获得均匀的发光。
＜实施例2＞
如图8（a）所示，实施例2的发光元件700具备与所述实施例1的发光元件600相同的结构，并且与实施例1的发光元件600的第五延伸部678相比，第五延伸部778的前端被配置在更靠第二外部连接部772侧。也就是说，第五延伸部778的前端被配置为，与连结第一延伸部754上的位于最接近第二外部连接部772的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部756上的位于最接近第二外部连接部772的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L701相比更靠第二外部连接部772侧。
因此，如图8（b）所示，在第五延伸部778的前端与由第一延伸部754、第二延伸部756及第一外部连接部752围成的区域之间，能够进一步抑制电流过度集中，能够使被抑制的电流的一部分扩散到第一延伸部754与第三延伸部774之间以及第二延伸部756与第四延伸部776之间。由此可知，若采用图8（a）所示的电极的电极形状及电极配置，则能够使电流密度的分布更均匀，从而能够获得均匀的发光。此外，实施例2的发光元件700与所述第一实施方式的发光元件100相同。
＜实施例3＞
如图9（a）所示，实施例3的发光元件800具备与所述实施例2的发光元件700相同的结构，并且与实施例2的发光元件700的第五延伸部778相比，第五延伸部878的前端被配置为更靠第二外部连接部872侧。
因此，如图9（b）所示，能够进一步抑制在第五延伸部878的前端与由第一延伸部854、第二延伸部856及第一外部连接部852围成的区域之间流动的电流，能够使被抑制的电流的一部分进一步扩散到第一延伸部854与第三延伸部874之间以及第二延伸部856与第四延伸部876之间。由此可知，若采用图9（a）所示的电极的电极形状及电极配置，则能够使电流密度的分布更均匀，从而能够获得均匀的发光。
＜实施例4＞
如图10（a）所示，在实施例4的发光元件900中，从第一电极的外部连接部（第一外部连接部）952延伸的第一延伸部954及第二延伸部956分别相对于半导体层的侧面937a、937b、938a、938b大致平行地延伸，并且从第二电极的外部连接部（第二外部连接部）972延伸的第三延伸部974及第四延伸部976分别在第一延伸部954及第二延伸部956的外侧相对于第一延伸部954及第二延伸部956大致平行地延伸。而且，从第二外部连接部972呈直线地延伸的第五延伸部978的前端被配置为，比连结第一延伸部954上的位于最接近第二外部连接部972的位置的点（第一延伸部的前端）与第二延伸部956上的位于最接近第二外部连接部972的位置的点（第二延伸部的前端）的直线L901更靠第二外部连接部972侧。
因此，如图10（b）所示，在第五延伸部978的前端与由第一延伸部954、第二延伸部956及第一外部连接部952围成的区域之间，能够抑制电流过度集中，并能够使被抑制的电流的一部分扩散到第一延伸部954与第三延伸部974之间以及第二延伸部956与第四延伸部976之间。由此可知，若采用图10（a）所示的电极的电极形状及电极配置，则能够使电流密度的分布更均匀，从而能够获得均匀的发光。此外，实施例4的发光元件900与所述第二实施方式的发光元件200相同。
在图11中，示出了比较例1～3、实施例1～4的发光元件中的电流密度分布幅度的相对值和正向电压（Vf）的值。此外，图11（b）是在图11（a）所示的比较例3以及实施例1～4中，仅对电流密度分布幅度的相对值进行比较的线图。
这里，相对值是表示以比较例3为基准的各发光元件的电流密度分布之差的值，是在各发光元件的电流密度分布的直方图中，以取最大频率的电流密度为基准，算出在比基准大的一侧频率为最大频率的5%的电流密度与在比基准小的一侧频率为最大频率的5%的电流密度之差，并将各发光元件中算出的值除以比较例3的值而得到的值。
通过比较该相对值，能够简易地判定各发光元件的电流密度分布之差（电流密度分布的偏差）与比较例3相比是大还是小。
在本实施例中，如图11所示，实施例1～4的发光元件600、700、800、900的相对值比成为基准的比较例3的发光元件500的相对值低，其中，实施例3的发光元件800的相对值最低。其次，按实施例1的发光元件600、实施例2的发光元件700的顺序，相对值变低。此外可知，关于实施例2的发光元件700，Vf的值也被抑制得较低。
另一方面，比较例1、2的发光元件300、400与实施例1～4的发光元件600、700、800、900及成为基准的比较例3的发光元件500相比，相对值和Vf的值都极高。
由此可知，若采用实施例3的发光元件800这样的电极形状及电极配置，则能够最大程度地缓和半导体层中的电流密度之差，进一步考虑到Vf的值时，最优选采用实施例2的发光元件700这样的电极形状及电极配置。
通过上述本发明的发光元件[1]，能够使集中在第一外部连接部与第二外部连接部之间流动的电流的一部分扩散到电流容易不足的区域。
进一步地，本申请包括以下的[2]～[8]。
在[1]的发光元件中，所述第一延伸部及所述第二延伸部与所述第三延伸部及所述第四延伸部成同心圆弧状。
由此，能够使在第一延伸部与第三延伸部之间以及第二延伸部与第四延伸部之间流动的电流均匀。
在[1]或[2]的发光元件中，在从所述同心圆弧的中心开始依次与所述第一延伸部、所述第三延伸部连结的直线上，从所述同心圆弧的中心到所述第一延伸部的距离与从所述第一延伸部到所述第三延伸部的距离相同或者比其长，并且在从所述同心圆弧的中心开始依次与所述第二延伸部、所述第四延伸部连结的直线上，从所述同心圆弧的中心到所述第二延伸部的距离与从所述第二延伸部到所述第四延伸部的距离相同或者比其长。
由此，能够使集中在第一外部连接部与第二外部连接部之间、尤其是同心圆弧的中心附近流动的电流更容易扩散到第一延伸部与第三延伸部之间以及第二延伸部与第四延伸部之间。
在[1]～[3]中任一项的发光元件中，所述半导体层具有n型半导体层和层叠在所述n型半导体层上的p型半导体层，在所述n型半导体层上设置有所述第一外部连接部，在所述p型半导体层上设置有所述第二外部连接部，
从所述第二外部连接部到所述第一延伸部上的位于最接近该第二外部连接部的位置的点的距离a1比从所述第一外部连接部到所述第三延伸部上的位于最接近该第一外部连接部的位置的点的距离b1长，并且，
从所述第二外部连接部到所述第二延伸部上的位于最接近该第二外部连接部的位置的点的距离a2比从所述第一外部连接部到所述第四延伸部上的位于最接近该第一外部连接部的位置的点的距离b2长。
由此，能够使在同n侧电极的第一外部连接部相比电流更容易集中在周围的p侧电极的第二外部连接部与第一延伸部或第二延伸部之间流动的电流容易扩散到第一外部连接部与第三延伸部或第四延伸部之间。
在[1]～[4]中任一项的发光元件中，所述第三延伸部及所述第四延伸部的宽度分别为，靠所述第二外部连接部侧的宽度比靠前端侧的宽度宽。
由此，在第三延伸部及第四延伸部中，第二外部连接部侧的薄膜电阻降低，能够使电流容易流动到前端侧。
在[1]～[5]中任一项的发光元件中，所述第一外部连接部被配置在分别连结位于最远离所述第二外部连接部的位置的第三延伸部上的点、第四延伸部上的点及第五延伸部上的点的直线所围成的区域内。
由此，在与第二外部连接部的距离远、电流容易不足的区域中，配置有电流较容易集中的第一外部连接部，能够补充电流。
在[1]～[6]中任一项的发光元件中，所述半导体层在俯视时呈大致矩形，所述第二外部连接部配置在呈所述大致矩形的半导体层的角部，并具有：第六延伸部，其从所述第三延伸部向外侧分支，并延伸到配置有所述第二外部连接部的角部的相邻的角部；第七延伸部，其从所述第四延伸部向外侧分支，并延伸到配置有所述第二外部连接部的角部的相邻的角部。
由此，还能够使电流扩散到电流容易不足的半导体层的角部。
在[1]～[7]中任一项的发光元件中，所述半导体层在俯视时呈大致长方形，所述第一外部连接部及所述第二外部连接部沿长度方向相向地配置，所述第一延伸部及所述第二延伸部以从所述第一外部连接部延伸出的前端部分支的方式设置。
由此，能够使电流均匀地扩散到呈大致长方形的半导体层整体。
以上，关于本发明的发光元件，通过实施本发明的实施方式及实施例进行了具体的说明，但它们并不限定权利要求书的记载及其等价物中定义的发明。另外，基于这些记载进行的各种变更、改变等也都包含于本发明的范围，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
工业实用性
本发明的发光元件除了能够用于一般照明以外，还能够用于液晶的背光、机动车的头灯、信号机、大型显示器等各种光源。
Claims (8)
1.一种发光元件，其特征在于，
在半导体层上具备第一电极及第二电极，
所述第一电极具有：第一外部连接部；从所述第一外部连接部延伸的第一延伸部及第二延伸部，
所述第二电极具有：第二外部连接部；从所述第二外部连接部延伸的第三延伸部、第四延伸部及第五延伸部，
所述第三延伸部在所述第一延伸部的外侧沿所述第一延伸部延伸，
所述第四延伸部在所述第二延伸部的外侧沿所述第二延伸部延伸，
所述第五延伸部在所述第三延伸部与所述第四延伸部之间向所述第一外部连接部侧延伸，
所述第五延伸部处于连结所述第一延伸部上的位于最接近所述第二外部连接部的位置的点与所述第二延伸部上的位于最接近所述第二外部连接部的位置的点的直线上，或者相比所述直线更处于所述第二外部连接部侧。
2.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述第一延伸部及所述第二延伸部与所述第三延伸部及所述第四延伸部成同心圆弧状。
3.如权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
在从所述同心圆弧的中心开始依次连结所述第一延伸部及所述第三延伸部的直线（L2）上，
从所述同心圆弧的中心到所述第一延伸部的距离（c1）与从所述第一延伸部到所述第三延伸部的距离（d1）相同或者更长，并且，
在从所述同心圆弧的中心开始依次连结所述第二延伸部及所述第四延伸部的直线（L3）上，
从所述同心圆弧的中心到所述第二延伸部的距离（c2）与从所述第二延伸部到所述第四延伸部的距离（d2）相同或者更长。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述半导体层具有n型半导体层和层叠在所述n型半导体层上的p型半导体层，在所述n型半导体层上设置有所述第一外部连接部，在所述p型半导体层上设置有所述第二外部连接部，
从所述第二外部连接部到所述第一延伸部上的位于最接近该第二外部连接部的位置的点的距离（a1）比从所述第一外部连接部到所述第三延伸部上的位于最接近该第一外部连接部的位置的点的距离（b1）长，并且，
从所述第二外部连接部到所述第二延伸部上的位于最接近该第二外部连接部的位置的点的距离（a2）比从所述第一外部连接部到所述第四延伸部上的位于最接近该第一外部连接部的位置的点的距离（b2）长。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述第三延伸部及所述第四延伸部的宽度分别为，靠所述第二外部连接部侧的宽度比靠前端侧的宽度宽。
6.如权利要求1～5中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述第一外部连接部被配置在分别连结位于最远离所述第二外部连接部的位置的第三延伸部上的点、第四延伸部上的点及第五延伸部上的点的直线所围成的区域内。
7.如权利要求1～6中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述半导体层在俯视时呈大致矩形，
所述第二外部连接部配置在呈所述大致矩形的半导体层的角部，并具有：
第六延伸部，其从所述第三延伸部向外侧分支，并延伸到配置有所述第二外部连接部的角部的相邻的角部；
第七延伸部，其从所述第四延伸部向外侧分支，并延伸到配置有所述第二外部连接部的角部的相邻的角部。
8.如权利要求1、2、3和5中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述半导体层在俯视时呈大致长方形，
所述第一外部连接部及所述第二外部连接部沿半导体层的长度方向相向地配置，
所述第一延伸部及所述第二延伸部以从所述第一外部连接部延伸出的前端部分支的方式设置。
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