JP2015159203A - Semiconductor light emitting device - Google Patents

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二郎 東野
Jiro Higashino
二郎 東野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting device in which optical cross talk is inhibited to a large extent and which has high performance and high luminous efficiency.SOLUTION: A semiconductor light emitting device comprises: a mounting substrate 30 where first wiring NW is formed; a semiconductor structure layer SL which includes a first semiconductor layer 21 having a first conductivity type, a luminescent layer 22 and a second semiconductor layer 23 having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and which has a structure in which the second semiconductor layer, the luminescent layer and the first semiconductor layer are sequentially laminated on the mounting substrate in this order; a zoning groove group comprising a plurality of zoning grooves CT which pierces the second semiconductor layer and the luminescent layer from the second semiconductor layer side to reach the first semiconductor layer to zone the semiconductor structure layer into a plurality of light emitting segments S each having a polygonal shape; and at least one first electrode NE which is localized on a region of an intersection point of a plurality of zoning grooves and connected to the first wiring from a bottom face of the zoning groove to the first wiring in the intersection point region.

Description

本発明は、発光ダイオード(LED)などの半導体発光素子を用いた半導体発光装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device using a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode (LED).

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、例えばこの半導体発光素子を実装基板上に固定し、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。   In a semiconductor light emitting device, a semiconductor structure layer composed of an n type semiconductor layer, a light emitting layer and a p type semiconductor layer is usually grown on a growth substrate, and a voltage is applied to the n type semiconductor layer and the p type semiconductor layer, respectively. It is fabricated by forming an electrode and a p-electrode. Further, as a semiconductor light emitting device for improving heat dissipation performance, a semiconductor light emitting device is known in which a semiconductor structure layer is bonded to a support substrate different from a growth substrate and then the growth substrate is removed. Further, for example, the semiconductor light emitting device is manufactured by fixing the semiconductor light emitting element on a mounting substrate and sealing it with a resin or the like.

特許文献1には、基板上に結晶成長によって形成された複数のLEDからなるLEDアレイを有するLEDアレイチップが開示されている。また、特許文献2には、複数の発光素子を区分する複数の第一トレンチと、当該複数の発光素子の各々の能動層を通過する複数の第二トレンチとを含む発光装置及びその製造方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses an LED array chip having an LED array composed of a plurality of LEDs formed by crystal growth on a substrate. Patent Document 2 discloses a light-emitting device including a plurality of first trenches that divide a plurality of light-emitting elements, and a plurality of second trenches that pass through active layers of the plurality of light-emitting elements, and a method for manufacturing the same. It is disclosed.

特開2005-79202号公報JP 2005-79202 A 特開2012-60115号公報JP 2012-60115 A

近年、自動車用ヘッドライトにおいて、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が注目されている。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。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a technology for controlling a light distribution shape in real time according to the situation ahead, that is, the presence or absence of an oncoming vehicle or a preceding vehicle, and the position thereof. With this technology, for example, when an oncoming vehicle is detected while traveling with a light distribution shape, that is, a high beam, only the area of the oncoming vehicle among the areas irradiated on the headlight can be shielded in real time. It becomes possible. Therefore, it is possible to always give the driver a field of view close to a high beam, while preventing the oncoming vehicle from being dazzled (glare). Such a light distribution variable headlight system, for example, manufactures a semiconductor light emitting device in which a plurality of semiconductor light emitting elements are arranged in an array, and controls conduction and non-conduction to each of the semiconductor light emitting elements in real time. Can be realized.

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において、導通されている素子から放出された光の一部が非導通状態の素子に伝播してしまう場合があった。この場合、非導通状態の素子からも弱い光が放出されているような状態となり、これによって意図しない領域に光が照射されてしまう場合があった。このいわゆる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。   However, in general, in a semiconductor light emitting device in which a plurality of semiconductor light emitting elements are juxtaposed, part of light emitted from a conductive element may propagate to a non-conductive element. In this case, a weak light is emitted from the non-conducting element, and there is a case where light is irradiated to an unintended region. This problem of so-called light crosstalk further causes the problem that the boundary between the irradiation region and the non-irradiation region of the light emitting device is obscured and a desired light distribution shape cannot be obtained. In various application fields of light emitting devices using a plurality of elements, it is desirable that there is no crosstalk of light.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、素子領域外への光のクロストークが大幅に抑制された高性能かつ高発光効率の半導体発光装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device with high performance and high light emission efficiency in which crosstalk of light to the outside of the element region is greatly suppressed.

本発明による半導体発光装置は、第1の配線が形成された搭載基板と、第1の導電型を有する第1の半導体層、発光層及び前記第1の導電型とは反対導電型の第2の導電型を有する第2の半導体層を含み、搭載基板上に第2の半導体層、発光層及び第1の半導体層がこの順で順次積層された構造を有する半導体構造層と、第2の半導体層側から第2の半導体層及び発光層を貫通して第1の半導体層に至り、半導体構造層を複数の多角形状を有する発光セグメントに区画する複数の区画溝からなる区画溝群と、複数の区画溝の交点領域に局在して設けられ、交点領域における区画溝の底面から第1の配線に至って第1の配線に接続された少なくとも1つの第1の電極と、を有することを特徴としている。   A semiconductor light emitting device according to the present invention includes a mounting substrate on which a first wiring is formed, a first semiconductor layer having a first conductivity type, a light emitting layer, and a second conductivity type opposite to the first conductivity type. A semiconductor structure layer having a structure in which the second semiconductor layer, the light emitting layer, and the first semiconductor layer are sequentially stacked in this order on the mounting substrate. A partition groove group composed of a plurality of partition grooves that penetrate the second semiconductor layer and the light emitting layer from the semiconductor layer side to the first semiconductor layer and partition the semiconductor structure layer into light emitting segments having a plurality of polygonal shapes; And at least one first electrode that is provided locally at the intersection region of the plurality of partition grooves and that is connected to the first wiring from the bottom surface of the partition groove in the intersection region to the first wiring. It is a feature.

(a)は実施例1に係る半導体発光装置の上面を模式的に示す図であり、(b)は実施例1に係る半導体発光装置の構造を示す断面図である。(A) is a figure which shows typically the upper surface of the semiconductor light-emitting device which concerns on Example 1, (b) is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor light-emitting device which concerns on Example 1. FIG. (a)は実施例1の変形例1に係る半導体発光装置の上面を模式的に示す図であり、(b)は実施例1の変形例1に係る半導体発光装置の構造を示す断面図である。(A) is a figure which shows typically the upper surface of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification 1 of Example 1, (b) is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification 1 of Example 1. is there. 実施例1の2に係る半導体発光装置の半導体発光素子の上面図である。3 is a top view of a semiconductor light emitting element of a semiconductor light emitting device according to Example 1-2. FIG. (a)は実施例1の変形例3に係る半導体発光装置の上面を模式的に示す図であり、(b)は実施例1の変形例3に係る半導体発光装置の構造を示す断面図である。(A) is a figure which shows typically the upper surface of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification 3 of Example 1, (b) is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification 3 of Example 1. is there. (a)及び(b)は、それぞれ実施例1の変形例4及び5に係る半導体発光装置の構造を示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification 4 and 5 of Example 1, respectively.

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。   Examples of the present invention will be described in detail below.

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断面図である。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。半導体発光装置10は、半導体発光素子20と半導体発光素子20を搭載する搭載部30とを有している。半導体発光素子20は、半導体発光素子20を複数の発光セグメントS1〜S9に区画する複数の区画溝CT1〜CT4からなる区画溝群CTを有している。   FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing the upper surface of the semiconductor light emitting device 10 of the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1A, and is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor light emitting device 10. The semiconductor light emitting device 10 includes a semiconductor light emitting element 20 and a mounting portion 30 on which the semiconductor light emitting element 20 is mounted. The semiconductor light emitting element 20 has a partition groove group CT including a plurality of partition grooves CT1 to CT4 that partition the semiconductor light emitting element 20 into a plurality of light emitting segments S1 to S9.

本実施例においては、図1(a)に示すように、区画溝群CTが4本の直線状の区画溝CT1〜CT4からなり、区画溝CT1及びCT2が互いに平行に形成され、区画溝CT3及びCT4が互いに平行に形成されている。また、区画溝CT1及びCT2と区画溝CT3及びCT4とは、4つの交点領域CA1〜CA4において互いに直交するように形成されている。従って、本実施例においては、半導体発光素子20は、半導体発光素子20に垂直な方向から見たとき、9つの矩形の発光セグメントが3行3列でマトリクス状に区画された構造を有している。   In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the partition groove group CT is composed of four linear partition grooves CT1 to CT4, the partition grooves CT1 and CT2 are formed in parallel to each other, and the partition groove CT3. And CT4 are formed parallel to each other. The partition grooves CT1 and CT2 and the partition grooves CT3 and CT4 are formed so as to be orthogonal to each other in the four intersection areas CA1 to CA4. Therefore, in this embodiment, the semiconductor light emitting device 20 has a structure in which nine rectangular light emitting segments are partitioned in a matrix of 3 rows and 3 columns when viewed from a direction perpendicular to the semiconductor light emitting device 20. Yes.

なお、ここでは、区画溝の交点領域CAとは、区画溝が互いに交わる(交差する、重複する、共通する、接続する)点を含む区画溝の領域をいう。また、交点領域CA以外の領域、すなわち区画溝が交わっていない領域(区画溝単独の領域)を非交点領域と称する。例えば、図1(a)に示すように、本実施例においては、区画溝CT1は、区画溝CT3との交点領域CA1及び区画溝CT4との交点領域CA3によって、3つの非交点領域に区別される。   In addition, the intersection area | region CA of a partition groove | channel here means the area | region of the partition groove | channel containing the point where a partition groove | channel cross | intersects each other (intersection, overlap, common, and connect). An area other than the intersection area CA, that is, an area where no partition groove intersects (area of a partition groove alone) is referred to as a non-intersection area. For example, as shown in FIG. 1A, in this embodiment, the partition groove CT1 is distinguished into three non-intersection areas by an intersection area CA1 with the partition groove CT3 and an intersection area CA3 with the partition groove CT4. The

半導体発光素子20は、その区画溝CT1〜CT4の交点領域CA1〜CA4の各々に局在して形成されたn電極(第1の電極)NE1〜NE4からなるn電極群(第1の電極群)NEを有している。なお、理解の容易さのため、図1(a)においては、n電極NEの形成領域にハッチングを施している。   The semiconductor light emitting device 20 includes an n electrode group (first electrode group) composed of n electrodes (first electrodes) NE1 to NE4 that are locally formed in the intersection regions CA1 to CA4 of the partition grooves CT1 to CT4. ) NE. For ease of understanding, in FIG. 1A, the formation region of the n-electrode NE is hatched.

n電極NE1〜NE4の各々は互いに電気的に接続され、また、搭載部30上に形成されたn側パッドNPに接続されている。n電極群NEは、半導体発光素子20において共通のn電極(共通電極)として機能する。また、搭載部30上には、発光セグメントSE1〜SE9の各々にそれぞれ接続されたp側パッドPP1〜PP9が形成されている。p側パッドPP1〜PP9の各々は互いに電気的に分離されている。半導体発光素子20は、n側パッドNP及びp側パッドPP間において発光セグメントS1〜S9が互いに並列に接続された構造を有している。   Each of the n electrodes NE <b> 1 to NE <b> 4 is electrically connected to each other, and is connected to an n-side pad NP formed on the mounting portion 30. The n electrode group NE functions as a common n electrode (common electrode) in the semiconductor light emitting element 20. Further, on the mounting portion 30, p-side pads PP1 to PP9 connected to the light emitting segments SE1 to SE9, respectively, are formed. Each of the p-side pads PP1 to PP9 is electrically isolated from each other. The semiconductor light emitting element 20 has a structure in which the light emitting segments S1 to S9 are connected in parallel between the n-side pad NP and the p-side pad PP.

図1(b)は、図1(a)のV−V線に沿った断面図であり、半導体発光素子20の構造を示す断面図である。図1(b)に示すように、半導体発光素子20は、n型(第1の導電型の)半導体層(第1の半導体層)21、発光層22及びn型とは反対導電型(第2の導電型)を有するp型半導体層(第2の半導体層)23を含む半導体構造層SLを有している。半導体発光装置10の半導体構造層SLは、搭載部30上にp型半導体層23、発光層22及びn型半導体層21がこの順で順次積層された構造を有している。n型半導体層21、発光層22及びp型半導体層23は、例えばAlxInyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1)の組成を有している。また、n型半導体層21の表面は光取出し面として機能する。 FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1A, and is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor light emitting element 20. As shown in FIG. 1B, the semiconductor light emitting device 20 includes an n-type (first conductivity type) semiconductor layer (first semiconductor layer) 21, a light-emitting layer 22, and a conductivity type opposite to the n-type (first conductivity type). The semiconductor structure layer SL includes a p-type semiconductor layer (second semiconductor layer) 23 having a second conductivity type. The semiconductor structure layer SL of the semiconductor light emitting device 10 has a structure in which a p-type semiconductor layer 23, a light-emitting layer 22, and an n-type semiconductor layer 21 are sequentially stacked on the mounting portion 30 in this order. The n-type semiconductor layer 21, the light emitting layer 22, and the p-type semiconductor layer 23 have a composition of, for example, Al x In y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1). Further, the surface of the n-type semiconductor layer 21 functions as a light extraction surface.

区画溝群CTの区画溝CT1〜CT4の各々は、p型半導体層23側からp型半導体層23及び発光層22を貫通し、n型半導体層21に至るように形成されている。区画溝CT1〜CT4の各々は、半導体発光素子20の半導体構造層SLを複数の発光セグメントに区画する。本実施例においては、区画溝群CTによって半導体構造層SLの発光層22及びp型半導体層23が各発光セグメントに区画される場合について説明する。   Each of the partition grooves CT1 to CT4 of the partition groove group CT is formed so as to penetrate the p-type semiconductor layer 23 and the light emitting layer 22 from the p-type semiconductor layer 23 side to reach the n-type semiconductor layer 21. Each of the partition grooves CT1 to CT4 partitions the semiconductor structure layer SL of the semiconductor light emitting element 20 into a plurality of light emitting segments. In the present embodiment, a case where the light emitting layer 22 and the p-type semiconductor layer 23 of the semiconductor structure layer SL are partitioned into light emitting segments by the partition groove group CT will be described.

n電極NE1〜NE4の各々は、区画溝の交点領域CA1〜CA4の各々、すなわち発光セグメントの角部(頂部)の各々に局在して(部分的に)形成されている。換言すれば、n電極NE1〜NE4の各々は、発光セグメントの角部において、p型半導体層23側から、p型半導体層23及び発光層22を貫通し、n型半導体層21に電気的に接続されている。また、n電極NE1〜NE4の各々は、区画溝CTの交点領域CAにおける区画溝CTの底面からn側配線NWに至ってn側配線NWに接続されている。例えば、区画溝CT1と区画溝CT3との交点領域CA1には、n電極NE1が形成されている。n電極NE1〜NE4の各々は、例えばTi、Al、Pt、Au、Agなどの金属材料からなる。n電極NE1〜NE4の各々は、発光層22からの放出光に対して遮光性(不透明、不透光性)であることが望ましい。   Each of the n electrodes NE1 to NE4 is (locally) formed in each of the intersection regions CA1 to CA4 of the partitioning grooves, that is, each of the corners (tops) of the light emitting segments. In other words, each of the n electrodes NE <b> 1 to NE <b> 4 penetrates the p-type semiconductor layer 23 and the light-emitting layer 22 from the p-type semiconductor layer 23 side at the corners of the light-emitting segment, and is electrically connected to the n-type semiconductor layer 21. It is connected. Each of the n electrodes NE1 to NE4 is connected to the n-side wiring NW from the bottom surface of the partition groove CT in the intersection area CA of the partition groove CT to the n-side wiring NW. For example, the n-electrode NE1 is formed in the intersection area CA1 between the partition groove CT1 and the partition groove CT3. Each of the n electrodes NE1 to NE4 is made of a metal material such as Ti, Al, Pt, Au, or Ag. Each of the n electrodes NE <b> 1 to NE <b> 4 is desirably light-shielding (opaque or opaque) with respect to the light emitted from the light emitting layer 22.

また、発光セグメントS1〜S9の各々には、そのp型半導体層23の各々上にp電極(第2の電極)PE1〜PE9からなるp電極群(第2の電極群)PEが形成されている。例えば、図示しているように、p電極PE1は、発光セグメントS1のp型半導体層23上に形成されている。p電極PE1は、例えば、p型半導体層23上に形成された透明電極層M1と、透明電極層M1を覆うように形成された反射金属層M2と、反射金属層M2を埋設するように形成されたキャップ層M3とを有している。   In each of the light emitting segments S1 to S9, a p electrode group (second electrode group) PE composed of p electrodes (second electrodes) PE1 to PE9 is formed on each of the p-type semiconductor layers 23. Yes. For example, as illustrated, the p-electrode PE1 is formed on the p-type semiconductor layer 23 of the light-emitting segment S1. The p electrode PE1 is formed, for example, so as to embed the transparent electrode layer M1 formed on the p-type semiconductor layer 23, the reflective metal layer M2 formed so as to cover the transparent electrode layer M1, and the reflective metal layer M2. A cap layer M3.

透明電極層M1は、例えばITOやIZOなどの透光性を有する導電材料からなる。反射金属層M2は、例えばAg、Pt、Ni、Al、Pdやこれらの合金など、光反射性を有する材料からなる。透明電極層M1及び反射金属層M2は、発光層22Aから放出された光を光取出し面に向かって反射させる機能を有している。キャップ層M3は、反射金属層M2の材料のマイグレーションを防止する層であり、例えばTi、W、Pt、Pd、Mo、Ru、Ir、Auやこれらの合金を用いて形成されることができる。なお、本実施例においては、他の発光セグメントについてもp電極は同様の構造を有する場合について説明する。なお、n電極群NE及びp電極群PE間は、絶縁保護膜24によって絶縁されている。   The transparent electrode layer M1 is made of a conductive material having translucency such as ITO or IZO. The reflective metal layer M2 is made of a material having light reflectivity, such as Ag, Pt, Ni, Al, Pd, and alloys thereof. The transparent electrode layer M1 and the reflective metal layer M2 have a function of reflecting light emitted from the light emitting layer 22A toward the light extraction surface. The cap layer M3 is a layer that prevents migration of the material of the reflective metal layer M2, and can be formed using, for example, Ti, W, Pt, Pd, Mo, Ru, Ir, Au, or alloys thereof. In the present embodiment, the case where the p-electrode has the same structure for other light-emitting segments will be described. The n electrode group NE and the p electrode group PE are insulated by the insulating protective film 24.

区画溝CTの非交点領域、すなわち発光セグメントSの側面部分には、光反射体RLが設けられている。光反射体RLは、非交点領域の長手方向に沿って延在していることが好ましい。また、光反射体RLは、区画溝CTの非交点領域において、その区画溝CTの底面から半導体構造層SLを越える高さで形成されている。光反射体RLは、例えばTi、Al、Pt、Au、Agなどの光を反射する金属材料からなる。本実施例においては、光反射体RLは、区画溝CTの底面上にTi、Pt、Auをこの順で順次積層することによって形成した。本実施例においては、光反射体RLは、n電極群NE及びp電極群PEから絶縁されている。   A light reflector RL is provided in a non-intersection area of the partition groove CT, that is, in a side surface portion of the light emitting segment S. It is preferable that the light reflector RL extends along the longitudinal direction of the non-intersection area. The light reflector RL is formed at a height exceeding the semiconductor structure layer SL from the bottom surface of the partition groove CT in the non-intersection region of the partition groove CT. The light reflector RL is made of a metal material that reflects light, such as Ti, Al, Pt, Au, and Ag. In this embodiment, the light reflector RL is formed by sequentially stacking Ti, Pt, and Au in this order on the bottom surface of the partition groove CT. In the present embodiment, the light reflector RL is insulated from the n electrode group NE and the p electrode group PE.

光反射体RLは、各発光セグメントの発光層22から放出された光が、他の発光セグメントから外部に取出されること、すなわち他の発光セグメント上のn型半導体層21上の領域から外部に取出されることを防止する。具体的には、例えば発光セグメントS5の発光層22から放出され、区画溝CT2を介して隣接する発光セグメントS6上に向かう光は、区画溝CT2に形成された光反射体RLによって反射され、自身の発光セグメントS5に向かって進む。従って、発光セグメントからその側面(区画溝)を介して隣接する他の発光セグメントに光が漏れることが防止されるため、光のクロストークを防止することができる。なお、区画溝CTは、交点領域CAよりも非交点領域の方が深い溝で形成されていることが好ましい。すなわち、区画溝CTは、その交点領域CAの底部よりも非交点領域の底部の方が深く形成されていることが好ましい。   The light reflector RL is configured such that light emitted from the light emitting layer 22 of each light emitting segment is extracted from the other light emitting segments to the outside, that is, from the region on the n-type semiconductor layer 21 on the other light emitting segments to the outside. Prevent it from being taken out. Specifically, for example, light emitted from the light-emitting layer 22 of the light-emitting segment S5 and directed onto the adjacent light-emitting segment S6 via the partition groove CT2 is reflected by the light reflector RL formed in the partition groove CT2. Proceed toward the light emitting segment S5. Accordingly, light is prevented from leaking from the light emitting segment to other adjacent light emitting segments via the side surfaces (partition grooves), and thus crosstalk of light can be prevented. Note that the partition groove CT is preferably formed by a groove deeper in the non-intersection area than in the intersection area CA. That is, it is preferable that the partition groove CT is formed deeper at the bottom of the non-intersection area than at the bottom of the intersection area CA.

また、発光セグメントS5の角部、すなわち区画溝の交点領域CA1にはn電極NE1が形成されている。このn電極NE1は、発光セグメントS5の角部すなわち交点領域CA1を介して隣接する発光セグメントS1への光のクロストークを防止することができる。本実施例においては、発光セグメントS5から、上面視においてn電極NE1の斜向かいに形成された発光セグメントS1への光のクロストークを防止することができる。   An n-electrode NE1 is formed at the corner of the light emitting segment S5, that is, at the intersection area CA1 of the partition groove. The n electrode NE1 can prevent crosstalk of light to the adjacent light emitting segment S1 via the corner of the light emitting segment S5, that is, the intersection area CA1. In the present embodiment, it is possible to prevent crosstalk of light from the light emitting segment S5 to the light emitting segment S1 formed obliquely opposite to the n electrode NE1 in a top view.

半導体発光素子20は、搭載部30上に搭載されている。搭載部30は、搭載基板31と、搭載基板31上に設けられ、半導体発光素子20のn電極群NEに接続されたn側配線(第1の配線)NWと、搭載基板31上に設けられ、半導体発光素子20のp電極PEの各々にそれぞれに接続されたp側配線(第2の配線)PW1〜PW9と、を有している。n電極NEの各々は、n側配線(共通配線)NWを介して互いに接続されている。また、p側配線の各々は互いに電気的に分離されており、半導体発光装置10の個別配線として機能する。半導体発光素子20の発光セグメントの各々は、p側配線の導通及び非導通を制御することによって、独立して発光する。なお、以下においては、p側配線PW1〜PW9の全体をp側配線群PWと称する場合がある。   The semiconductor light emitting element 20 is mounted on the mounting portion 30. The mounting unit 30 is provided on the mounting substrate 31, the n-side wiring (first wiring) NW provided on the mounting substrate 31 and connected to the n electrode group NE of the semiconductor light emitting element 20, and the mounting substrate 31. And p-side wirings (second wirings) PW1 to PW9 connected to the p-electrodes PE of the semiconductor light-emitting element 20, respectively. Each of the n electrodes NE is connected to each other via an n-side wiring (common wiring) NW. Further, the p-side wirings are electrically separated from each other and function as individual wirings of the semiconductor light emitting device 10. Each of the light emitting segments of the semiconductor light emitting element 20 emits light independently by controlling conduction and non-conduction of the p-side wiring. Hereinafter, the entire p-side wirings PW1 to PW9 may be referred to as a p-side wiring group PW.

具体的には、搭載基板31上には、第1階層としてp側配線PW1、PW5及びPW6が形成されている。p側配線PW1、PW5及びPW6上には、第2階層として、p側配線PW1、PW5及びPW6を覆うように、絶縁層32が形成されている。絶縁層32上には、第3階層として、n側配線NE並びにp側接続電極PC1、PC5及びPC6が形成されている。また、p側配線PW1、PW5及びPW6とp側接続電極PC1、PC5及びPC6とは、絶縁層32に設けられたスルーホールを介して接続されている。p側配線PW1、PW5及びPW6は、第1階層において互いに離間して形成されている。光反射体RLはn側配線NWの領域上に設けられ、光反射体RLとn側配線NWとは絶縁体を介して互いに絶縁されている。n側配線NEはn型パッドNPに、p側配線群PWのp側配線の各々はp側パッドの各々にそれぞれ接続されている。   Specifically, on the mounting substrate 31, p-side wirings PW1, PW5, and PW6 are formed as the first layer. On the p-side wirings PW1, PW5, and PW6, an insulating layer 32 is formed as a second layer so as to cover the p-side wirings PW1, PW5, and PW6. On the insulating layer 32, an n-side wiring NE and p-side connection electrodes PC1, PC5, and PC6 are formed as a third layer. Further, the p-side wirings PW1, PW5, and PW6 and the p-side connection electrodes PC1, PC5, and PC6 are connected through a through hole provided in the insulating layer 32. The p-side wirings PW1, PW5, and PW6 are formed apart from each other in the first hierarchy. The light reflector RL is provided on the region of the n-side wiring NW, and the light reflector RL and the n-side wiring NW are insulated from each other through an insulator. The n-side wiring NE is connected to the n-type pad NP, and each p-side wiring of the p-side wiring group PW is connected to each p-side pad.

搭載基板31は、例えばSi、AlN、Mo、W、CuWなど、熱伝導率が高い材料からなる。n側配線NW及びp側配線群PWと、n電極群NE及びp電極群PEとは、その互いに接することとなる表面の材料が、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。   The mounting substrate 31 is made of a material having high thermal conductivity, such as Si, AlN, Mo, W, or CuW. The n-side wiring NW and the p-side wiring group PW and the n-electrode group NE and the p-electrode group PE are made of Au and Sn, Au and In, Pd and In, Cu and Sn. , Ag and Sn, Ag and In, and Ni and Sn, or a combination of materials that are fused and joined together, or a material that is diffused and joined together such as Au.

次に、半導体発光装置10の製造方法について説明する。本実施例においては、まず、成長用基板(図示せず)上に半導体構造層SLを形成した後、p電極群PEとなる金属層M1〜M3を形成した。続いて、当該金属層の一部を除去し、露出したp型半導体層23の表面に、p型半導体層23及び発光層22を貫通してn型半導体層21に至る区画溝CTを形成した。次に、p電極群PE及び区画溝CTの全体を覆うように絶縁膜を形成した。その後、区画溝CTの底部及びp型半導体層上の絶縁膜の一部を除去し、n電極群NE、光反射体RL及びp電極PEの金属層M3を形成した。   Next, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 will be described. In this example, first, a semiconductor structure layer SL was formed on a growth substrate (not shown), and then metal layers M1 to M3 to be a p-electrode group PE were formed. Subsequently, a part of the metal layer was removed, and a partition groove CT extending through the p-type semiconductor layer 23 and the light emitting layer 22 to the n-type semiconductor layer 21 was formed on the exposed surface of the p-type semiconductor layer 23. . Next, an insulating film was formed so as to cover the entire p electrode group PE and the partition groove CT. Thereafter, the bottom of the partition trench CT and a part of the insulating film on the p-type semiconductor layer were removed, and the metal layer M3 of the n-electrode group NE, the light reflector RL, and the p-electrode PE was formed.

続いて、搭載基板31を準備し、搭載基板31上にp側配線群PWを形成し、p側配線群PW上に絶縁層32を形成した。次に、p側配線群PW上の絶縁層32の表面に、p側配線群PWに至る開口部を形成し、当該開口部を含む絶縁層32上の領域にp側接続電極PC1〜PC9を形成した。また、絶縁層32上にn側配線NWを形成した。続いて、n電極群NEとn側配線群NWとを接合すると共に、p電極群PEとp側接続電極PCとを接合した。その後、成長用基板を除去した。   Subsequently, the mounting substrate 31 was prepared, the p-side wiring group PW was formed on the mounting substrate 31, and the insulating layer 32 was formed on the p-side wiring group PW. Next, an opening reaching the p-side wiring group PW is formed on the surface of the insulating layer 32 on the p-side wiring group PW, and the p-side connection electrodes PC1 to PC9 are formed in a region on the insulating layer 32 including the opening. Formed. An n-side wiring NW was formed on the insulating layer 32. Subsequently, the n-electrode group NE and the n-side wiring group NW were joined, and the p-electrode group PE and the p-side connection electrode PC were joined. Thereafter, the growth substrate was removed.

なお、図示していないが、露出したn型半導体層21の表面に複数の突起を形成して半導体発光素子20を作製した。なお、図示していないが、搭載基板31上に半導体発光素子20を埋設するように蛍光体層を形成した。その度、n側パッドNP及びp側パッドPPをワイヤボンディングなどによって電源に接続し、半導体発光装置10を実装した。   Although not shown, a plurality of protrusions were formed on the exposed surface of the n-type semiconductor layer 21 to manufacture the semiconductor light emitting device 20. Although not shown, a phosphor layer was formed on the mounting substrate 31 so as to embed the semiconductor light emitting element 20. Each time, the n-side pad NP and the p-side pad PP were connected to a power source by wire bonding or the like, and the semiconductor light emitting device 10 was mounted.

図2(a)は、実施例1の変形例1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。図2(b)は、図2(a)のW−W線に沿った断面図であり、半導体発光装置10Aの構造を示す断面図である。半導体発光装置10Aは、半導体発光素子の構造を除いては半導体発光装置10と同様の構造を有している。また、半導体発光装置10Aの半導体発光素子20Aは、発光セグメントSの上面視における形状及び光反射体RLの構造を除いては、半導体発光素子20と同様の構造を有している。なお、図2(a)においては、半導体発光装置の一部の構成要素を省略し、区画溝CTを破線で示している。   FIG. 2A is a diagram schematically illustrating the upper surface of the semiconductor light emitting device 10A according to the first modification of the first embodiment. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line WW in FIG. 2A, and is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor light emitting device 10A. The semiconductor light emitting device 10A has the same structure as the semiconductor light emitting device 10 except for the structure of the semiconductor light emitting element. The semiconductor light emitting element 20A of the semiconductor light emitting device 10A has the same structure as the semiconductor light emitting element 20 except for the shape of the light emitting segment S in a top view and the structure of the light reflector RL. In FIG. 2A, some components of the semiconductor light emitting device are omitted, and the partition groove CT is indicated by a broken line.

本変形例においては、半導体発光素子20Aの半導体構造層SLが、8本の区画溝CTによって16個の発光セグメントSに区画されている。また、発光セグメントSは、半導体構造層SLに垂直な方向から見たとき、三角形の形状を有している。本変形例においては、駆動する発光セグメントを選択して、縦のライン及び横のラインのみならず、斜めのラインを有する照射像を形成することができる。従って、配光形状を高い自由度で形成することができる。例えば本変形例に係る半導体発光装置10Aを自動車のヘッドライト用光源として使用する場合、すれ違い用配光時すなわちロービーム時のカットオフラインを形成することが可能となる。   In this modification, the semiconductor structure layer SL of the semiconductor light emitting element 20A is partitioned into 16 light emitting segments S by eight partition grooves CT. The light emitting segment S has a triangular shape when viewed from a direction perpendicular to the semiconductor structure layer SL. In this modification, the light emitting segment to be driven can be selected to form an irradiation image having not only vertical and horizontal lines but also diagonal lines. Therefore, the light distribution shape can be formed with a high degree of freedom. For example, when the semiconductor light emitting device 10A according to this modification is used as a headlight light source for an automobile, it is possible to form a cut-off line at the time of passing light distribution, that is, at the time of low beam.

また、図2(b)に示すように、光反射体RLが区画溝CTの内壁面上に形成されている。光反射体RLを区画溝CTの内壁面上に形成する場合、光反射体RLの形成工程が単純化される。すなわち、本変形例においては、光反射体RLは、区画溝CTを形成した後に、区画溝CTの内壁面上に光反射体RLの材料を成膜することによって形成することができる。一方、実施例1の半導体発光素子20のように壁状の光反射体RLを形成する場合、区画溝CTの底面に光反射体RLの材料からなる壁状体を形成し、搭載基板上において光反射体RLを支持する支持部を形成した後、当該壁状態及び支持部を接合するという少なくとも3工程を経る必要がある。従って、簡易な方法で光反射体RLを形成することが可能となる。   Further, as shown in FIG. 2B, the light reflector RL is formed on the inner wall surface of the partition groove CT. When the light reflector RL is formed on the inner wall surface of the partition groove CT, the process of forming the light reflector RL is simplified. That is, in the present modification, the light reflector RL can be formed by forming the material of the light reflector RL on the inner wall surface of the partition groove CT after forming the partition groove CT. On the other hand, when the wall-shaped light reflector RL is formed as in the semiconductor light emitting device 20 of the first embodiment, a wall-shaped body made of the material of the light reflector RL is formed on the bottom surface of the partition groove CT, and on the mounting substrate. After forming the support part that supports the light reflector RL, it is necessary to go through at least three steps of joining the wall state and the support part. Therefore, the light reflector RL can be formed by a simple method.

図3は、実施例1の変形例2に係る半導体発光装置10Bの半導体発光素子20Bの上面を部分的に拡大して模式的に示す図である。なお、図3においては、半導体発光装置10Bの一部の構成要素を省略している。本変形例の半導体発光素子20Bは、n電極の上面視における形状を除いては半導体発光素子20と同様の構造を有している。本変形例においては、n電極NEは、半導体構造層SLに垂直な方向から見たとき、区画溝の長手方向に沿った線分からなる十字形状を有している。また、その十字形のn電極NEを構成するn電極NEの線分部分は、隣接する発光セグメント間の距離よりも大きな長さを有している。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a partially enlarged upper surface of the semiconductor light emitting element 20B of the semiconductor light emitting device 10B according to the second modification of the first embodiment. In FIG. 3, some components of the semiconductor light emitting device 10B are omitted. The semiconductor light emitting element 20B of this modification has a structure similar to that of the semiconductor light emitting element 20 except for the shape of the n electrode in a top view. In the present modification, the n-electrode NE has a cross shape composed of line segments along the longitudinal direction of the partition groove when viewed from the direction perpendicular to the semiconductor structure layer SL. Further, the line segment portion of the n-electrode NE constituting the cross-shaped n-electrode NE has a length larger than the distance between the adjacent light-emitting segments.

本変形例においては、区画溝におけるセグメント間の領域、すなわち区画溝の非交点領域の一部にもn電極NEが設けられている。従って、n電極NEによる対角方向への光のクロストーク防止効果が高い。なお、本変形例に限らず、クロストーク防止効果を考慮すると、n電極NEの高さすなわち半導体構造層SLへのn電極の形成深さは、半導体構造層の積層方向における半分以上であること、好ましくはn型半導体層の積層方向における中央の位置を超える深さであることが望ましい。   In this modification, the n-electrode NE is also provided in a region between segments in the partition groove, that is, a part of a non-intersection region of the partition groove. Therefore, the effect of preventing crosstalk of light in the diagonal direction by the n-electrode NE is high. Note that not only this modification but also the crosstalk prevention effect is taken into consideration, the height of the n-electrode NE, that is, the formation depth of the n-electrode in the semiconductor structure layer SL is at least half in the stacking direction of the semiconductor structure layers. The depth is preferably greater than the center position in the stacking direction of the n-type semiconductor layer.

また、本変形例のように、n電極NEが十字形状を有していることによって、発光セグメントの領域を減少させることなくn電極NEの領域すなわちn電極とn型半導体層21との接触領域を増加させることができる。また、n電極NEから半導体構造層SLに流れる電流を拡散する効果を得ることができる。   Further, as in the present modification, the n electrode NE has a cross shape, so that the region of the n electrode NE, that is, the contact region between the n electrode and the n-type semiconductor layer 21, without reducing the region of the light emitting segment. Can be increased. In addition, it is possible to obtain an effect of diffusing current flowing from the n-electrode NE to the semiconductor structure layer SL.

具体的には、本実施例及び本変形例においては、共通のn電極を用いて半導体構造層SLに電圧を印加する。また、n電極は発光セグメントの角部にのみ形成されている。従って、発光セグメント内にはn電極は形成されていない。このような構成とすることで、発光セグメントの光取出し方向においてn電極が光を遮断することがなくなる。従って、発光セグメントに対応する照射領域には暗部は存在しにくい。   Specifically, in this embodiment and this modification, a voltage is applied to the semiconductor structure layer SL using a common n-electrode. The n electrode is formed only at the corners of the light emitting segment. Accordingly, no n-electrode is formed in the light emitting segment. With such a configuration, the n electrode does not block light in the light extraction direction of the light emitting segment. Therefore, it is difficult for a dark portion to exist in the irradiation region corresponding to the light emitting segment.

しかし、発光セグメントの上面視における面積が大きくなると、発光セグメントの中央部分には電流が流れにくくなる場合がある。この場合、発光セグメント内において輝度のムラが発生する場合がある。n電極を十時形状とすることで、発光セグメント内におけるn電極からの最遠部までの距離を小さくすることができる。また、n電極の領域を区画溝の交差領域から一部の区画溝の非照射領域に伸長することで、発光セグメントの領域を犠牲にすることなくn電極の面積を増大させることが可能となる。従って、発光セグメント内の輝度ムラを防止することが可能となる。   However, when the area of the light emitting segment in a top view is increased, it may be difficult for current to flow through the central portion of the light emitting segment. In this case, uneven brightness may occur in the light emitting segment. By making the n electrode 10 o'clock, the distance from the n electrode to the farthest part in the light emitting segment can be reduced. Further, by extending the n-electrode region from the intersecting region of the partitioning grooves to the non-irradiation region of some of the partitioning grooves, the area of the n-electrode can be increased without sacrificing the region of the light emitting segment. . Therefore, it is possible to prevent luminance unevenness in the light emitting segment.

図4(a)は、実施例1の変形例3に係る半導体発光装置10Cの半導体発光素子20Cの上面を部分的に拡大して模式的に示す図である。図4(b)は、図4(a)のX−X線に沿った断面図であり、半導体発光装置10Cの構造を示す断面図である。半導体発光装置10Cは、半導体発光素子の構造を除いては、半導体発光素子20と同様の構造を有している。   FIG. 4A is a diagram schematically illustrating a partially enlarged upper surface of the semiconductor light emitting element 20C of the semiconductor light emitting device 10C according to the third modification of the first embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 4A, and is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor light emitting device 10C. The semiconductor light emitting device 10C has a structure similar to that of the semiconductor light emitting element 20 except for the structure of the semiconductor light emitting element.

本変形例においては、発光セグメントS内に補助電極NSを有している。具体的には、半導体発光素子20Cは、図4(b)に示すように、発光セグメントS内において、p型半導体層23側からp型半導体層23及び発光層22を貫通し、n型半導体層21に接続された補助電極NSを有している。本変形例は、発光セグメントS内における輝度ムラが発生した場合に有利な構成となる。具体的には、発光セグメントの上面視における面積が大きくなると、変形例2において説明したように、発光セグメント内の発光層22の中央部分に電流が流れにくくなる場合がある。この発光セグメント内の電流密度の差に起因する輝度ムラは、補助電極NSを設けることによって抑制される。なお、本変形例は、変形例2と組み合わせることが可能である。   In this modification, an auxiliary electrode NS is provided in the light emitting segment S. Specifically, as illustrated in FIG. 4B, the semiconductor light emitting element 20 </ b> C penetrates the p type semiconductor layer 23 and the light emitting layer 22 from the p type semiconductor layer 23 side in the light emitting segment S, and forms an n type semiconductor. The auxiliary electrode NS is connected to the layer 21. This modification is advantageous in the case where luminance unevenness occurs in the light emitting segment S. Specifically, when the area of the light emitting segment in a top view is increased, as described in the modification example 2, it may be difficult for current to flow through the central portion of the light emitting layer 22 in the light emitting segment. The luminance unevenness due to the difference in current density in the light emitting segment is suppressed by providing the auxiliary electrode NS. This modification can be combined with Modification 2.

なお、上記においては、区画溝内に光反射体を設ける場合について説明したが、光反射体は必ずしも設けられる必要はない。光反射体が設けられず、単に区画溝が設けられているのみであっても発光セグメント間の一定のクロストーク防止効果を得ることができる。具体的には、区画溝によって半導体と空気(又は封止ガス、充填された樹脂などの保護材)との境界を形成することができる。両者の界面において、発光層からの光はその一部が全反射を起こす。従って、他の発光セグメントに向かって進む光の一部を自身の発光セグメント上の光取出し面に向けて導くことが可能となる。この全反射を高効率で起こさせるためには、区画溝は、図1(b)などに示すように、発光セグメント間の距離がp型半導体層に向かって徐々に広がるように傾斜していることが好ましい。   In the above description, the light reflector is provided in the partition groove. However, the light reflector is not necessarily provided. Even if the light reflector is not provided and only the partition groove is provided, a certain crosstalk preventing effect between the light emitting segments can be obtained. Specifically, a boundary between the semiconductor and air (or a protective material such as sealing gas or filled resin) can be formed by the partition groove. At the interface between them, part of the light from the light emitting layer undergoes total reflection. Accordingly, a part of the light traveling toward the other light emitting segments can be guided toward the light extraction surface on the own light emitting segment. In order to cause this total reflection with high efficiency, the partition grooves are inclined so that the distance between the light emitting segments gradually increases toward the p-type semiconductor layer, as shown in FIG. It is preferable.

また、上記においては、光反射体RLが区画溝CTの底部において第1の半導体層21に直接接して形成されている場合について説明した。しかし、光反射体RLは、第1の半導体層を含む半導体構造層SLに直接接していなくてもよい。例えば、絶縁保護膜が光反射体RLと半導体構造層SLとの間に介在していてもよい。   In the above description, the case where the light reflector RL is formed in direct contact with the first semiconductor layer 21 at the bottom of the partition groove CT has been described. However, the light reflector RL may not be in direct contact with the semiconductor structure layer SL including the first semiconductor layer. For example, an insulating protective film may be interposed between the light reflector RL and the semiconductor structure layer SL.

図5(a)及び(b)は、それぞれ実施例1の変形例4及び5に係る半導体発光装置10D1及び10D2の断面図である。図5(a)及び(b)に示すように、区画溝CTの底部には絶縁保護膜24Aが形成されている。また、光反射体RLは、絶縁保護膜24A上に形成されている。半導体発光装置10D1及び10D2は、例えば、区画溝CTの非交点領域においては絶縁保護膜の除去を行わないことを除いては、半導体発光装置10及び10Aと同様の工程で作製することができる。   5A and 5B are cross-sectional views of the semiconductor light emitting devices 10D1 and 10D2 according to the fourth and fifth modifications of the first embodiment, respectively. As shown in FIGS. 5A and 5B, an insulating protective film 24A is formed at the bottom of the partition groove CT. The light reflector RL is formed on the insulating protective film 24A. The semiconductor light emitting devices 10D1 and 10D2 can be manufactured in the same process as the semiconductor light emitting devices 10 and 10A, for example, except that the insulating protective film is not removed in the non-intersection area of the partition trench CT.

絶縁保護膜24Aが区画溝CTの非交点領域における内壁面の全体に形成されていることで、半導体構造層SLと区画溝CTとの界面にて光が全反射を起こす可能性が高くなる。従って、まずは区画溝CTの絶縁保護膜24Aによって全反射を起こさせ、光を外部に取出すことが可能となる。また、全反射が起こらずに絶縁保護膜24A内に入射した一部の光は光反射体RLによって反射され、外部に取出される。従って、光の取出し効率が高くなる。なお、区画溝CTの交点領域CAについても、n電極NEとn型半導体層とのコンタクト部を除いては、絶縁保護膜が形成されていることが望ましい。   Since the insulating protective film 24A is formed on the entire inner wall surface in the non-intersection area of the partition groove CT, there is a high possibility that light undergoes total reflection at the interface between the semiconductor structure layer SL and the partition groove CT. Therefore, first, total reflection is caused by the insulating protective film 24A in the partition groove CT, and light can be extracted to the outside. Further, a part of the light that has entered the insulating protective film 24A without undergoing total reflection is reflected by the light reflector RL and taken out to the outside. Therefore, the light extraction efficiency is increased. Note that it is desirable that an insulating protective film is formed also in the intersection area CA of the partition groove CT except for the contact portion between the n-electrode NE and the n-type semiconductor layer.

なお、上記においては、第1の導電型がn型の導電型であり、第2の導電型がn型とは反対の導電型のp型である場合について説明したが、第1の導電型がp型であり、第2の導電型がn型であっていてもよい。また、第1の導電型及び第2の導電型のいずれかが真性導電型であってもよい。すなわち、第1の半導体層及び第2の半導体層のいずれかが真性半導体層(i層)であってもよい。また、各発光セグメントが並列に接続された場合について説明したが、各発光セグメントは、互いに直列に接続されていてもよく、また、互いに電気的に分離されていてもよい。   In the above description, the case where the first conductivity type is the n-type conductivity type and the second conductivity type is the p-type conductivity type opposite to the n-type has been described. May be p-type and the second conductivity type may be n-type. Further, either the first conductivity type or the second conductivity type may be an intrinsic conductivity type. That is, either the first semiconductor layer or the second semiconductor layer may be an intrinsic semiconductor layer (i layer). Moreover, although the case where each light emission segment was connected in parallel was demonstrated, each light emission segment may be mutually connected in series, and may mutually be isolate | separated electrically.

また、上記においては、発光セグメントが上面視において矩形又は三角形の形状を有する場合について説明したが、発光セグメントは半導体構造層に垂直な方向から見た場合に多角形状を有していればよい。n電極は、多角形状の発光セグメントの角部の各々に設けられる。また、半導体構造層が異なる形状の発光セグメントに区画されていてもよい。例えば、菱形の発光セグメント及び三角形の発光セグメントが混在していてもよい。また、交点領域の各々にn電極が設けられる場合について説明したが、n電極は少なくとも1つの交点領域に設けられていればよい。また、n電極群を装置における共通のn電極として用いる場合、少なくとも1つのn電極がn側配線に至ってn側配線に接続されていればよい。   In the above description, the light emitting segment has a rectangular or triangular shape when viewed from above, but the light emitting segment only needs to have a polygonal shape when viewed from a direction perpendicular to the semiconductor structure layer. The n-electrode is provided at each corner of the polygonal light-emitting segment. Moreover, the semiconductor structure layer may be partitioned into light emitting segments having different shapes. For example, a diamond-shaped light emitting segment and a triangular light-emitting segment may be mixed. Moreover, although the case where the n electrode is provided in each of the intersection regions has been described, the n electrode may be provided in at least one intersection region. Further, when the n electrode group is used as a common n electrode in the device, it is sufficient that at least one n electrode reaches the n side wiring and is connected to the n side wiring.

また、区画溝がp型半導体層からn型半導体層の一部に至る深さで、すなわちn型半導体層内に至ってn型半導体層を貫通しない深さで形成されている場合について説明した。しかし、区画溝におけるn電極の形成領域以外の領域においては、区画溝が部分的にn型半導体層すなわち半導体構造層全体を貫通し、発光セグメント間を分断していてもよい。区画溝がセグメント間領域において半導体構造層を貫通している場合、高いクロストーク防止効果が得られるほか、歩留まりが改善する。   Further, the case has been described in which the partition groove is formed at a depth from the p-type semiconductor layer to a part of the n-type semiconductor layer, that is, at a depth not reaching the n-type semiconductor layer in the n-type semiconductor layer. However, in regions other than the n-electrode formation region in the partition groove, the partition groove may partially penetrate the n-type semiconductor layer, that is, the entire semiconductor structure layer, and divide the light emitting segments. When the partition groove penetrates the semiconductor structure layer in the inter-segment region, a high crosstalk prevention effect can be obtained and the yield can be improved.

具体的には、成長用基板除去の際、一般にはレーザリフトオフ法が用いられるが、そのレーザ照射の際に成長用基板と半導体構造層との界面にはガスが発生する。区画溝の一部が半導体構造層を完全に貫通している場合、その貫通した部分は、成長用基板を除去する際のガスの逃げ道として機能する。従って、その後のエッチング工程、封止工程や実装工程においてガスが素子内に残存することが抑制される。従って、発光効率や光取出し効率の向上のみならず、歩留まり率が向上する。   Specifically, a laser lift-off method is generally used when removing the growth substrate, but gas is generated at the interface between the growth substrate and the semiconductor structure layer during the laser irradiation. When a part of the partition groove completely penetrates the semiconductor structure layer, the penetrated part functions as a gas escape path when the growth substrate is removed. Accordingly, it is possible to suppress the gas from remaining in the device in the subsequent etching process, sealing process, and mounting process. Therefore, not only the light emission efficiency and the light extraction efficiency are improved, but also the yield rate is improved.

また、区画された発光セグメントのうち、最も外側の発光セグメントにおける他の発光セグメントに隣接しない部分においては、区画溝と同様の溝や光反射体は形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。当該最外部は発光部の外縁に対応する部分であるが、例えば、装置の照射像の輪郭を明確にすることが要求される用途においては、光反射体が形成されていることが望ましい。   Also, in the divided light emitting segment, in the portion of the outermost light emitting segment that is not adjacent to the other light emitting segments, a groove or light reflector similar to the dividing groove may or may not be formed. Also good. The outermost part is a part corresponding to the outer edge of the light emitting part. For example, in applications where it is required to clarify the outline of the irradiation image of the apparatus, it is desirable that a light reflector is formed.

本実施例においては、第2の半導体層側から第2の半導体層及び発光層を貫通して第1の半導体層に至り、半導体構造層を複数の多角形状を有する発光セグメントに区画する複数の区画溝からなる区画溝群と、複数の区画溝の交点領域に局在して設けられ、交点領域における区画溝の底面から第1の配線に至って第1の配線に接続された少なくとも1つの第1の電極と、を有している。従って、発光セグメントから放出された光が自身の光取出し面以外の領域から外部に放出されることが大きく抑制される。従って、光のクロストークが大幅に抑制された半導体発光素子及び半導体発光装置を提供することができる。   In this embodiment, the second semiconductor layer side is penetrated through the second semiconductor layer and the light emitting layer to the first semiconductor layer, and the semiconductor structure layer is divided into a plurality of light emitting segments having a plurality of polygonal shapes. At least one first groove connected to the first wiring from the bottom surface of the partitioning groove in the intersection region to the first wiring is provided locally at the intersection region of the plurality of partitioning grooves. 1 electrode. Therefore, the light emitted from the light emitting segment is largely suppressed from being emitted to the outside from a region other than its own light extraction surface. Accordingly, it is possible to provide a semiconductor light emitting element and a semiconductor light emitting device in which crosstalk of light is greatly suppressed.

10 半導体発光装置
20 半導体発光素子
21 n型半導体層(第1の半導体層)
22 発光層
23 p型半導体層(第2の半導体層)
SL 半導体構造層
S 発光セグメント
NE n電極(第1の電極)
PE p電極(第2の電極)
CT 区画溝
CA 交点領域
RL 光反射体
31 搭載基板
NW n側配線(第1の配線)
PW p側配線(第2の配線)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor light-emitting device 20 Semiconductor light-emitting device 21 N type semiconductor layer (1st semiconductor layer)
22 Light emitting layer 23 p-type semiconductor layer (second semiconductor layer)
SL Semiconductor structure layer S Light emitting segment NE n electrode (first electrode)
PE p electrode (second electrode)
CT partition groove CA intersection region RL light reflector 31 mounting substrate NW n-side wiring (first wiring)
PW p-side wiring (second wiring)

Claims (9)

第1の配線が形成された搭載基板と、
第1の導電型を有する第1の半導体層、発光層及び前記第1の導電型とは反対導電型の第2の導電型を有する第2の半導体層を含み、前記搭載基板上に前記第2の半導体層、前記発光層及び前記第1の半導体層がこの順で順次積層された構造を有する半導体構造層と、
前記第2の半導体層側から前記第2の半導体層及び前記発光層を貫通して前記第1の半導体層に至り、前記半導体構造層を複数の多角形状を有する発光セグメントに区画する複数の区画溝からなる区画溝群と、
前記複数の区画溝の交点領域に局在して設けられ、前記交点領域における前記区画溝の底面から前記第1の配線に至って前記第1の配線に接続された少なくとも1つの第1の電極と、を有することを特徴とする半導体発光装置。
A mounting substrate on which a first wiring is formed;
A first semiconductor layer having a first conductivity type; a light-emitting layer; and a second semiconductor layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, wherein the second semiconductor layer has a second conductivity type opposite to the first conductivity type. A semiconductor structure layer having a structure in which two semiconductor layers, the light emitting layer, and the first semiconductor layer are sequentially stacked in this order;
A plurality of partitions that penetrate from the second semiconductor layer side through the second semiconductor layer and the light emitting layer to the first semiconductor layer, and partition the semiconductor structure layer into light emitting segments having a plurality of polygonal shapes. A partition groove group consisting of grooves,
At least one first electrode that is provided locally in an intersection region of the plurality of partition grooves and that is connected to the first wiring from the bottom surface of the partition groove in the intersection region to the first wiring; And a semiconductor light emitting device.
前記複数の区画溝の非交点領域には光反射体が形成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。   2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a light reflector is formed in a non-intersection area of the plurality of partition grooves. 前記光反射体は、前記区画溝の長手方向に沿って延在していることを特徴とする請求項2に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the light reflector extends along a longitudinal direction of the partition groove. 前記光反射体は、前記区画溝の内壁面上に形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the light reflector is formed on an inner wall surface of the partition groove. 前記区画溝は、部分的に第1の半導体層を貫通して形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の半導体発光装置。   5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the partitioning groove is formed so as to partially penetrate the first semiconductor layer. 6. 前記第1の電極は、前記区画溝の長手方向に沿った線分部分からなる十字形状を有し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。   The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the first electrode has a cross shape including a line segment portion along a longitudinal direction of the partition groove. 前記線分部分は、隣接する前記発光セグメント間の距離よりも大きい長さを有していることを特徴とする請求項6に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the line segment portion has a length larger than a distance between the adjacent light emitting segments. 前記発光セグメント内において前記第2の半導体層側から前記第2の半導体層及び前記発光層を貫通し、前記第1の半導体層に接続された補助電極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。   The auxiliary light-emitting device includes an auxiliary electrode that penetrates the second semiconductor layer and the light emitting layer from the second semiconductor layer side in the light emitting segment and is connected to the first semiconductor layer. 8. The semiconductor light emitting device according to any one of 7 above. 各々が前記発光セグメントの各々における前記第2の半導体層上に設けられた第2の電極と、
前記搭載基板上に設けられ、前記第2の電極の各々に接続され、互いに電気的に分離された複数の第2の配線と、を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1つに記載の半導体発光装置。
A second electrode, each provided on the second semiconductor layer in each of the light emitting segments;
9. A plurality of second wirings provided on the mounting substrate, connected to each of the second electrodes, and electrically separated from each other. Semiconductor light-emitting device as described in one.
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