JP2015119086A - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非発光領域への光の伝播が大幅に抑制された半導体発光装置を提供する。
【解決手段】搭載基板１１と、搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子２０，３０と、複数の半導体発光素子の隣接する半導体発光素子間に跨って、かつ隣接する半導体発光素子間の素子間領域の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体１２からなる光吸収体群１３と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を複数個用いた半導体発光装置に関する。

半導体発光素子は、通常、成長用基板上に、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層からなる半導体構造層を成長し、それぞれｎ型半導体層及びｐ型半導体層に電圧を印加するｎ電極及びｐ電極を形成して作製される。さらに、放熱性能の向上を図る半導体発光素子として、半導体構造層を成長用基板とは別の支持基板に接合した後、成長用基板を除去した半導体発光素子が知られている。また、複数の半導体発光素子を実装基板上に固定し、さらに波長変換用の蛍光体層を形成した後、樹脂などで封止することによって、半導体発光装置が作製される。

特許文献１には、ベース基板の主面に、発光素子であるＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤアレイが配置され、当該ＬＥＤアレイを覆う蛍光体膜が設けられた半導体発光装置が開示されている。

特開2011-044741号公報

近年、自動車用ヘッドライトにおいて、ＬＥＤアレイを光源として使用することが着目されている。さらに、所望の形状の配光を形成する為に光源前方にシャッター等を設ける等の技術が知られている。また、前方の状況、すなわち対向車や前走車などの有無及びその位置に応じて配光形状をリアルタイムで制御する技術も注目されている。この技術によって、例えば走行用の配光形状すなわちハイビームでの走行中に対向車を検知した際には、ヘッドライトに照射される領域のうち、当該対向車の領域のみをリアルタイムで遮光することが可能となる。従って、ドライバに対して常にハイビームに近い視界を与えることができ、その一方で対向車に眩惑光（グレア）を与えることが防止される。このような配光可変型のヘッドライトシステムは、例えば、複数の半導体発光素子をアレイ状に配置した半導体発光装置を作製し、当該半導体発光素子の各々への導通及び非導通をリアルタイムで制御することによって実現することができる。

しかし、一般に、複数の半導体発光素子が並置された半導体発光装置の半導体発光素子のうち、導通されている素子から放出された光が蛍光体層に入射した後に進路を変え、蛍光体層内を非発光の領域に向かって伝播してしまう場合があった。装置への給電用に設けられた電極パッドに向かって光が漏れ出た場合、当該電極パッド上の領域からも光が放出されているような状態となり、これがグレアの原因の１つとなっていた。また、複数の半導体発光素子の各々を制御するような半導体発光装置の場合、非導通の素子の上から光が漏れ出てしまうクロストークの原因の一つとなっていた。光のクロストークの問題は、さらに、発光装置の照射領域と非照射領域との境界を曖昧にすることや、所望の配光形状を得られないという問題を引き起こす。複数の素子を用いる発光装置の様々な応用分野において、光のクロストークはないことが望ましい。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、装置内における非発光領域への光の伝播が大幅に抑制された半導体発光装置を提供することを目的としている。

本発明による半導体発光装置は、搭載基板と、搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子の隣接する半導体発光素子間に跨って、かつ隣接する半導体発光素子間の素子間領域の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体からなる光吸収体群と、を有することを特徴としている。

また、本発明による半導体発光装置は、搭載基板と、搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子と、半導体発光素子の配列方向に沿って搭載基板上に形成された電極パッドと、半導体発光素子と電極パッドとの間における搭載基板上のパッド素子間領域において、配列方向に沿って並置された非発光体と、非発光体と非発光体に隣接する半導体発光素子との間に跨って、かつパッド素子間領域の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体からなる光吸収体群と、を有することを特徴としている。

（ａ）及び（ｂ）は、実施例１の半導体発光装置の構成を示す図である。 （ａ）は実施例１の半導体発光装置の詳細構造を示す図であり、（ｂ）は実施例１の半導体発光装置における光の進路を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例１の半導体発光装置の製造方法を示す図である。 実施例１の変形例に係る半導体発光装置の上面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施例２の半導体発光装置の構成を示す図である。 実施例２の半導体発光装置における非発光体の構造を示す図である。

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

図１（ａ）は、実施例１の半導体発光装置１０の上面を模式的に示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。半導体発光装置１０は、搭載基板１１と、搭載基板１１上に並置された２つの半導体発光素子２０及び３０と、を有している。本実施例においては、搭載基板１１に垂直な方向から見たとき、半導体発光素子２０及び３０が矩形形状を有する場合について説明する。

半導体発光装置１０は、隣接する半導体発光素子２０及び３０間に跨って、かつ隣接する半導体発光素子２０及び３０間の領域Ｒ１の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体１２からなる光吸収体群１３を有している。以下においては、隣接する半導体発光素子２０及び３０間の領域Ｒ１を素子間領域Ｒ１と称する。光吸収体１２は、例えば蛍光体粒子など、半導体発光素子から放出される光を吸収する部材から構成されている。光吸収体群１３の光吸収体１２の各々は、素子間領域Ｒ１の全体に亘って密に配されていること、すなわち光吸収体１２が互いに隣接して隙間なく並置されていることが望ましい。

半導体発光装置１０は、隣接する半導体発光素子２０及び３０の配列方向に沿って搭載基板１１上に設けられた第１の電極パッド１４及び第２の電極パッド１５を有している。第１の電極パッド１４及び１５は、外部電源（図示せず）の一端と、半導体発光素子２０及び半導体発光素子３０とに接続されている。搭載基板１１上には、半導体発光素子２０及び３０、光吸収体群１３並びに第１及び第２の電極パッド１４及び１５を埋設するように蛍光体層１６が形成されている。図１（ａ）においては、蛍光体層１６の領域を破線で示している。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、半導体発光装置１０の構造を示す断面図である。蛍光体層１６は樹脂材料又はガラス材料からなるバインダからなり、蛍光体層１６内には、波長変換部材としての蛍光体１６Ａが多数分散して設けられている。蛍光体１６Ａは、例えば青色波長の光を黄色波長の光に変換する。なお、本実施例においては、光吸収体群１３の光吸収体１２は、蛍光体層１６の蛍光体１６Ａと同様の材料から構成されている。光吸収体１２は、球形状を有し、隣接する半導体発光素子２０及び３０間に架設されるように設けられている。光吸収体１２は、隣接する半導体発光素子２０及び３０の間隔よりも大きな粒径を有している。また、光吸収体１２の粒径は、蛍光体層１６の蛍光体１６Ａの粒径に比べてばらつきが少ないことが望ましい。

光吸収体１２すなわち光吸収体群１３は、例えば、蛍光体層１６の層厚が蛍光体１６Ａの平均粒径の２倍以下となるように蛍光体層１６を形成することによって形成することができる。蛍光体層１６の層厚が蛍光体１６Ａの平均粒径の２倍以下であることによって、蛍光体層１６の形成時に蛍光体１６Ａ及び光吸収体１２が積層方向に重ならず、半導体発光素子２０及び３０上並びに素子間領域Ｒ１において並置されるからである。なお、光吸収体群１３は、蛍光体層１６とは別の工程で形成されてもよく、例えば蛍光体層１６の形成前後において光吸収体１２を素子間領域Ｒ１上に配置することによって形成されてもよい。また、光吸収体１２は、蛍光体１６Ａとは異なる材料によって形成されていてもよい。

図２（ａ）は、半導体発光装置１０の詳細構造を示す断面図である。半導体発光素子２０は、半導体構造層２１、ｎ電極（第１の電極）２２及びｐ電極（第２の電極）２３からなる。半導体構造層２１は発光層２１Ｂがｎ型半導体層（第１の半導体層）２１Ａ及びｐ型半導体層（第２の半導体層）２１Ｃに挟まれるように形成された構造を有している。半導体構造層２１は、例えば、Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の組成を有するｎ型半導体層２１Ａ、発光層２１Ｂ及びｐ型半導体層２１Ｃが搭載基板１１上に順次積層された構造を有している。半導体構造層２１は、ｎ型半導体層２１Ａの表面に、複数の突起２１Ｐからなる凹凸構造面を有している。ｎ型半導体層２１Ａの当該凹凸構造面は光取出し面として機能する。

ｎ電極２２は、ｐ型半導体層２１Ｃの表面からｐ型半導体層２１Ｃ及び発光層２１Ｂを貫通し、ｎ型半導体層２１Ａに接続されている。ｎ電極２２は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｐｔ及びＡｕなどの金属材料を用いて形成される。ｐ電極２３はｐ型半導体層２１Ｃ上に形成され、反射性の高い金属からなる反射金属層２３Ａ及び反射金属層２３Ａの全体を覆うように形成されたキャップ層２３Ｂからなる。反射金属層２３Ａは、例えばＡｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ及びＰｄなどの金属材料並びにこれらを含む合金を用いて形成される。なお、反射金属層２３Ａは、上記金属材料並びにこれらを含む合金に加え、ＩＴＯ等の透明電極層が積層されて設けられていてもよい。すなわち、反射金属層２３Ａは、ｐ型半導体層２１Ｃ上に設けられた透明電極層及び透明電極層を覆うように形成された金属層からなる２層構造を有していてもよい。キャップ層２３Ｂは、例えばＴｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｕなど、自身が他の層にマイグレーションしにくく、反射金属層２３Ａのマイグレーションを防止する金属材料を用いて形成される。

半導体発光素子３０は、半導体発光素子２０と同様の構成を有している。半導体発光素子３０は半導体構造層３１、ｎ電極３２及びｐ電極３３を有し、半導体構造層３１（ｎ型半導体層３１Ａ、突起３１Ｐ、発光層３１Ｂ及びｐ型半導体層３１Ｃ）は半導体構造層２１と、ｎ電極３２はｎ電極２２と、ｐ電極３３（反射金属層３３Ａ及びキャップ層３３Ｂ）はｐ電極３３と、それぞれ同様の構成を有している。

半導体発光素子２０の半導体構造層２１は、その隣接する半導体発光素子３０に対向する側面が、隣接する半導体発光素子３０の半導体構造層３１との間隔、すなわち隣接する半導体構造層２１及び３１間の間隔が搭載基板１１に向かって拡大するように傾斜している。本実施例においては、半導体構造層２１の全ての側面が傾斜している。半導体発光素子３０の半導体構造層３１の側面は、半導体構造層２１の側面と同様に傾斜している。なお、素子側面から素子間領域に伝播した光をより多く光吸収体１２へ導くことを考慮すると、半導体構造層２１の側面は、図２（ａ）に示すように、ｐ型半導体層２１Ｃからｎ型半導体層２１Ａに達する凹部によって段差形状を有していることが望ましい。

搭載基板１１上には、ｎ電極２２及び３２に接続されたｎ側接続電極１８が形成されている。具体的には、ｎ側接続電極１８は、半導体発光素子２０及び３０と搭載基板１１との間において、キャップ層２２Ａ及び３２Ａを介して、ｎ電極２２及び３２にそれぞれ接続されている。また、搭載基板１１上には、ｐ電極２３及び３３にそれぞれ接続されたｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃが部分的に形成されている。具体的には、ｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃは、図２（ａ）に示すように、半導体発光素子２０及び３０と搭載基板１１との間において、ｎ側接続電極１８並びにキャップ層２２Ａ及び３２Ａの各々を貫通するｐ側接続電極２３Ｃ１及び３３Ｃ１によって、ｐ電極２３及び３３にそれぞれ接続されている。ｐ側接続電極２３Ｃ１及び３３Ｃ１の各々は、第１の接合層及び第２の接合層からなる。第１及び第２の接合層については図３を用いて後述する。

ｎ電極２２及び３３、キャップ層２２Ａ及び３２Ａ並びにｎ側接続電極１８と、ｐ電極２３及び３３、ｐ側接続電極２３Ｃ１及び３３Ｃ１並びにｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃとは、絶縁層１７、絶縁膜２４及び３４によって絶縁されている。半導体発光素子２０及び３０は、ｎ側接続電極１８を介して電気的に接続される。このようにして半導体発光素子２０及び３０は、搭載基板１１上に並置されている。

搭載基板１１上には隣接する半導体発光素子２０及び３０の配列方向に沿って第１の電極パッド１４及び第２の電極パッド１５が形成されている。第１の電極パッド１４及び第２の電極パッド１５は、ｎ側接続電極１８上に形成されており、半導体発光素子２０及び３０のｎ電極２２及び３２にそれぞれ接続されている。従って、半導体発光装置１０は、電極パッド及び配線電極間において半導体発光素子２０及び３０が互いに並列に接続された構造を有しており、ｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃの導通及び非導通を制御することで所望の素子を個別に発光させることが出来る。

搭載基板１１は、例えばＳｉ、ＡｌＮ、Ｍｏ、Ｗ、ＣｕＷなどの放熱性の高い材料からなる。絶縁層１７並びに絶縁膜２４及び３４は、例えばＳｉＯ₂及びＳｉ₃Ｎ₄などの絶縁材料からなる。第１及び第２の接合層、各接続電極並びにキャップ層２２Ａ及び３２Ａは、Ａｕ及びＳｎ、Ａｕ及びＩｎ、Ｐｄ及びＩｎ、Ｃｕ及びＳｎ、Ａｇ及びＳｎ、Ａｇ及びＩｎ並びにＮｉ及びＳｎなど、互いに融着して接合される材料の組み合わせか、又はＡｕなどの互いに拡散して接合される材料を用いて形成される。キャップ層２２Ａ及び３２Ａ並びにｎ側接続電極１８と、ｐ側接続電極２３Ｃ１及び３３Ｃ１とは、互いに離間して形成されており、これによって互いに絶縁されている。

次に、図２（ｂ）を用いて、半導体発光装置１０内における光の進路を説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）の破線で囲まれた部分を拡大して示す部分拡大断面図である。なお、図２（ｂ）においては、図の明確さのため、一部においてハッチングを省略してある。また、図２（ｂ）においては、半導体構造層２１の側面が段差形状を有しておらず、傾斜しているのみの場合について示している。まず、半導体発光素子２０の発光層２１Ｂから放出され、蛍光体層１６に入射した後、蛍光体層１６の表面において素子間領域Ｒ１に向かって反射された光Ｌ１は、光吸収体１２に入射する。また、発光層２１Ｂから搭載基板１１に向かって放出され、絶縁膜２４を通過して素子間領域Ｒ１に漏れた光Ｌ２は、ｎ側接続電極１８において反射され、光吸収体１２に入射する。光Ｌ１及びＬ２のような光は、光吸収体１２によって吸収され、減衰又は消滅する。

素子間領域Ｒ１上に光吸収体１２が設けられていることによって、素子間領域Ｒ１に漏れた光を減衰させ、素子間領域Ｒ１から光が他の素子３０に伝播することを抑制することができる。また、光吸収体１２が隣接する半導体発光素子２０及び３０間に架設されるように設けられていることによって、素子間領域Ｒ１において素子と光吸収体１２との間に隙間がなくなり、より確実に素子間領域Ｒ１に漏れた光を減衰させることができる。また、光吸収体群１３が、素子間領域Ｒ１の全体に亘って密に配されていることによって、素子間領域Ｒ１の全体において隣接する素子への光の伝播が抑制される。

なお、図示していないが、発光層２１Ｂから半導体構造層２１の側面に向かって放出された光は、当該側面が傾斜していることによって、当該側面において全反射を起こす確率が高い。従って、側面から素子間領域Ｒ１に光が漏れることが抑制される。従って、半導体構造層２１の隣接する半導体発光素子３０に面する側面は、隣接する半導体構造層２１及び３１間の間隔が搭載基板１１に向かって拡大するように傾斜していることが望ましい。

図３（ａ）〜（ｃ）は、半導体発光装置１０の製造過程を示す断面図である。図３（ａ〜（ｃ）を用いて半導体発光装置１０の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）は、搭載基板１１に接合する直前における半導体発光素子２０及び３０を含む半導体ウェハを示す断面図である。本実施例においては、まず、成長用基板１９としてサファイア基板を準備した。次に、成長用基板１９上に半導体構造層２１及び３１となる、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層からなる半導体膜をこの順で順次成長した。次に、当該半導体膜上にスパッタリングを行い、ｐ電極２３及び３３として、反射金属層２３Ａ及び３３Ａ並びにキャップ層２３Ｂ及び３３Ｂを形成した。このとき、半導体膜の一部の表面にはｐ電極２３及び３３が形成されないようにした。

次に、当該半導体膜にエッチングを行うことによって、ｐ電極２３及び３３（反射金属層２３Ａ及び３３Ａ並びにキャップ層２３Ｂ及び３３Ｂ）が形成されていない半導体膜の領域の表面から、ｎ型半導体層に至るｎ電極２２及び３２用のコンタクトホールを形成した。次に、ｐ電極２３及び３３を含む半導体膜の全体を覆うように絶縁膜２４及び３４となる絶縁膜を形成した。なお、ｐ電極２３及び３３の金属材料のマイグレーションを防止することを考慮して、絶縁膜を形成する前に、半導体膜上においてｐ電極２３及び３３を囲むように封止絶縁部２４Ａを形成した。続いて、コンタクトホール内に形成された絶縁膜の一部を除去し、当該コンタクトホール内にそれぞれｎ電極２２及び３２を形成した。また、ｐ電極２３及び３３上に形成された絶縁膜の一部を除去してｐ電極２３及び３３に至る開口部を形成し、当該開口部にそれぞれ第１の接合層２３Ｃ２及び３３Ｃ２を形成した。また、絶縁膜上において、ｎ電極２２及び３２に至るコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールにおいてｎ電極２２及び３２に接続されるように、それぞれキャップ層２２Ａ及び３２Ａを形成した。このとき、第１の接合層２３Ｃ２及び３３Ｃ２とキャップ層２２Ａ及び３２Ａとが離間するように、互いに間隔を空けて形成した。その後、ｐ型半導体層上に直接絶縁膜が形成されている領域にエッチングを行って成長用基板１９に至る溝部ＴＲを形成し、これによって半導体膜を半導体構造層２１及び３１に分割した。このとき、溝部ＴＲが成長用基板１９に向かってテーパ形状をなすようにエッチング条件を調整した。このようにして、搭載基板１１に接合する半導体ウェハを作製した。

図３（ｂ）は、半導体発光素子２０及び３０を含む半導体ウェハを接合する直前の搭載基板１１を示す断面図である。まず、搭載基板１１を準備し、搭載基板１１上にｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃを含む複数のｐ側配線電極からなる配線電極群を形成し、当該配線電極群を覆うように絶縁層１７を形成した。次に、絶縁層１７上にスパッタリングを行うことによってｎ側接続電極１８を形成した。続いて、ｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃ上のｎ側接続電極１８の表面からｐ側配線電極２３Ｃ及び３３Ｃに至る開口部を形成し、当該開口部に第２の接合層２３Ｃ３及び３３Ｃ３をそれぞれ形成した。次に、ｎ側接続電極１８上に第１の電極パッド１４及び第２の電極パッド１５を形成した。

続いて、ｎ側接続電極１８とキャップ層２２Ａ及び３２Ａとが接するように、また第１の接合層２３Ｃ２及び３３Ｃ２と第２の接合層２３Ｃ３及び３３Ｃ３とが接するように、搭載基板１１に半導体ウェハを密着させ、加熱及び圧着によって両者を接合した。同時にｐ側接続電極２３Ｃ１及び３３Ｃ１を形成した。次に、成長用基板１９をレーザリフトオフによって除去した。続いて、露出したｎ型半導体層２１Ａ及び３１Ａの表面にエッチングを行い、複数の突起２１Ｐ及び３１Ｐを形成し、凹凸構造面とした。次に、光吸収体１２及び蛍光体１６Ａを含む蛍光体層１６を、半導体発光素子２０及び３０を埋設するようにスプレー塗布等によって形成した。その後、蛍光体層１６を硬化させ、図３（ｃ）に示すように半導体発光装置１０を作製した。

図４は、実施例１の変形例に係る半導体発光装置１０Ａの上面を模式的に示す図である。本変形例の半導体発光装置１０Ａは、搭載基板１１上に６つの隣接する半導体発光素子が３行２列でアレイ状に並置された構造を有している。より具体的には、搭載基板１１上に２つの半導体発光素子２０Ａ及び３０Ａが互いに隣接して１列に配置され、その配列方向に沿ってかつ２つの素子の外側に並置された第１及び第２の電極パッド１４Ａ及び１５Ａが設けられている。また、同様に２つの半導体発光素子２０Ｂ及び３０Ｂと第１及び第２の電極パッド１４Ｂ及び１５Ｂとが、半導体発光素子２０Ｃ及び３０Ｃと第１及び第２の電極パッド１４Ｃ及び１５Ｃとが搭載基板１１上に並置されている。また、第１の電極パッド１４Ａ〜１４Ｃの各々、半導体発光素子２０Ａ〜２０Ｃの各々、半導体発光素子３０Ａ〜３０Ｃの各々並びに第２の電極パッド１５Ａ〜１５Ｃの各々は、それぞれ互いに隣接して一列に並置されている。

半導体発光装置１０Ａには、図４に示すように、搭載基板１１に垂直な方向から見たとき、３つの線状の素子間領域Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ及びＲ１Ｃが形成される。半導体発光装置１０Ａには、この素子間領域Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ及びＲ１Ｃの各々の長手方向に沿って光吸収体群１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃがそれぞれ設けられている。本変形例においては、複数の矩形形状の半導体発光素子がアレイ状に並置されており、光吸収体群１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは全体として格子状に設けられる。このように格子状に光吸収体群を設けた場合、隣接する他の素子のみならず、当該隣接する他の素子に隣接する素子、すなわち上面視において１の素子の斜向かいの素子への光の伝播も抑制することができる。具体的には、半導体発光素子２０Ｂからの光は、光吸収体群によって半導体発光素子２０Ａ、２０Ｃ及び３０Ｂへ伝播することが抑制される。さらに、光吸収体群は各素子間領域の交点上にも設けられているため、半導体発光素子２０Ｂの上面視における斜向かいの素子、すなわち斜め方向に配置（隣接）された素子である半導体発光素子３０Ａ及び３０Ｃへ光が伝播することが抑制される。

図５（ａ）は、実施例２の半導体発光装置５０の上面を模式的に示す図である。図５（ｂ）は、半導体発光装置５０の構造を示す断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。半導体発光装置５０は、非発光体６０及び７０を有している点を除いては実施例１の半導体発光装置１０と同様の構造を有している。実施例１の半導体発光装置１０と同様の構成要素には同一の参照符号を付してある。

半導体発光装置５０は、電極パッドと半導体発光素子との間の搭載基板１１上の領域Ｒ２、すなわち搭載基板１１上における第１の電極パッド１４と半導体発光素子２０との間及び半導体発光素子３０と第２の電極パッド１５との間に非発光体６０及び７０を有している。非発光体６０及び７０は、隣接する半導体発光素子２０及び３０の配列方向に沿って搭載基板１１上に並置されている。なお、非発光体６０と半導体発光素子２０との間及び半導体発光素子３０と非発光体７０との間には、光吸収体群１３と同様の光吸収体群５１及び５２がそれぞれ設けられている。以下においては、領域Ｒ２をパッド素子間領域と称する。

非発光体６０及び７０は、例えば、搭載基板上に壁状体を形成したのち、半導体ウェハを接合することによって作製することができる。当該壁状体の材料としては、例えば、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｗ、Ｃｏ及びＺｎなどの金属材料、Ｓｉ及びＣなどの半導体材料、並びにポリイミドなどの有機材料を用いることができる。非発光体は半導体発光素子２０及び３０と同程度の高さを有していることが望ましい。また、非発光体は、パッド素子間領域Ｒ２の長手方向に沿って延在していることが望ましい。また、非発光体の材料としては、光を吸収する材料を用いることが望ましい。

半導体発光装置５０は、素子と電極パッドとの間のパッド素子間領域Ｒ２に非発光体を有している。また、半導体発光装置５０は、非発光体６０及び７０と非発光体６０及び７０にそれぞれ隣接する半導体発光素子２０及び３０との間に跨って、かつパッド素子間領域Ｒ２の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体からなる光吸収体群５１及び５２を有している。半導体発光素子２０及び３０から蛍光体層１６を通じて第１及び第２の電極パッド１４及び１５に向かって導波する光は、非発光体６０及び７０との間に設けられた光吸収体群に吸収された後、減衰する。従って、半導体発光素子から電極パッドに向かって漏れた光が電極パッド上の領域から外部に放出されることを抑制することができる。また、実施例１と同様に、素子間に漏れて他の素子に伝播する光を減衰させることができる。従って、本実施例においては、素子間領域への光のクロストークを低減することができる上に、電極パッドからのグレア光を低減することができる。なお、パッド素子間領域に光吸収体群５１及び５２が設けられている場合、素子間領域に光吸収体群１３が設けられなくてもよい。すなわち、パッド素子間領域にのみ光吸収体群が設けられていてもよい。

図６は、半導体発光装置５０の非発光体６０及び７０の一例を示す断面図である。図６は図５（ｂ）と同様の断面図であるが、一部の構成要素を省略してある。本実施例においては、非発光体６０及び７０は、発光駆動されない半導体発光素子として構成されている。発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０は、隣接する半導体発光素子２０及び３０の外側に並置されている。発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０は、それぞれ半導体発光素子２０及び３０との間において電極パッドに向かって蛍光体層１６内を導波する光を吸収する光吸収体群５１及び５２を設置する非発光体として機能する。

発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０は、例えば、電極パッドに隣接することとなる半導体膜の領域にはｎ電極を形成しない点を除いては半導体発光装置１０と同様の工程を経て半導体発光装置を作製することによって、形成することができる。本実施例においては、発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０は、搭載基板１１上に、それぞれｐ側接続電極６３Ｃ１及び７３Ｃ１、絶縁層６４及び７４、ｐ電極６３及び７３並びに半導体構造層６１及び７１（それぞれｐ型半導体層６１Ｃ及び７１Ｃ、発光層６１Ｂ及び７１Ｂ並びにｎ型半導体層６１Ａ及び７１Ａ）が順次積層された構造を有している。また、例えば半導体発光素子２０及び３０と同一構造を有する半導体発光素子を形成し、当該半導体発光素子には電流が印加されないように電極パッドからの配線を形成することによっても、発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０を形成することができる。非発光体として発光駆動されない半導体発光素子６０及び７０を形成する場合、非発光体の形成用に工程を追加する必要がない。すなわち、例えば半導体膜の形成や電極の形成時に用いるフォトリソグラフィ用マスクのパターンを変更するのみで、容易に半導体発光装置５０を作製することができる。

なお、上記においては、第１及び第２の半導体層がそれぞれｐ型半導体層及びｎ型半導体層である場合について説明したが、第１及び第２の半導体層の導電型は反対であってもよい。また、光取出し面である半導体構造層の表面が複数の突起からなる凹凸構造面である場合について説明したが、半導体構造層の表面は平坦であってもよい。また、半導体発光装置が２つの半導体発光素子からなる場合について説明したが、半導体発光素子は２つ以上であればよく、複数の半導体発光素子が基板上に並置されていればよい。半導体発光素子の個数に合わせてｐ側配線電極の個数が決定される。例えば、３つの半導体発光素子を配置する場合、３つのｐ側配線電極が搭載基板上に設けられ、当該ｐ側接続電極の各々がｐ側接続電極によって半導体発光素子の各々のｐ電極に接続される。また、半導体発光装置における並置された複数の発光素子が並列に接続された場合について説明したが、複数の発光素子は、直列に接続されていてもよく、また、アレイ状に並置された素子にマトリクス状に電極が配置されていてもよい。また、各素子が互いに電気的に分離されていてもよい。

１０、５０ 半導体発光装置
１１ 搭載基板
２０、３０ 半導体発光素子
１２ 光吸収体
１３、５１、５２ 光吸収体群
６０、７０ 非発光体
Ｒ１ 素子間領域
Ｒ２ パッド素子間領域

Claims (7)

1. 搭載基板と、
   前記搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子と、
   前記複数の半導体発光素子の隣接する前記半導体発光素子間に跨って、かつ前記隣接する前記半導体発光素子間の素子間領域の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体からなる光吸収体群と、を有することを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記光吸収体の各々は、前記素子間領域の全体に亘って密に配されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 前記光吸収体は蛍光体粒子であり、前記光吸収体は隣接する前記半導体発光素子間の間隔よりも大きな粒径を有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装置。
4. 前記隣接する前記半導体発光素子の配列方向に沿って前記搭載基板上に形成された電極パッドと、
   前記半導体発光素子と前記電極パッドとの間における前記搭載基板上のパッド素子間領域において、前記配列方向に沿って並置された非発光体と、を有し、
   前記光吸収体群は、さらに、前記非発光体と前記非発光体に隣接する前記半導体発光素子との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
5. 前記非発光体は、発光駆動されない半導体発光素子であることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光装置。
6. 前記複数の半導体発光素子及び前記光吸収体群を埋設するように形成された蛍光体層を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
7. 搭載基板と、
   前記搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子の配列方向に沿って前記搭載基板上に形成された電極パッドと、
   前記半導体発光素子と前記電極パッドとの間における前記搭載基板上のパッド素子間領域において、前記配列方向に沿って並置された非発光体と、
   前記非発光体と前記非発光体に隣接する前記半導体発光素子との間に跨って、かつ前記パッド素子間領域の長手方向に沿って配置された複数の光吸収体からなる光吸収体群と、を有することを特徴とする半導体発光装置。

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