JP2017028265A - 発光素子及び発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光強度分布が改善された発光素子及び発光装置を提供する。【解決手段】発光素子１は、透光性基板と、ｎ型半導体層と、第１ｐ型半導体層と、第１ｐ側電極と、第１ｎ側電極と、第２ｐ型半導体層と、第２ｐ側電極と、第２ｎ側電極と、を有する。発光装置１００は、発光素子１を備え、発光素子１の透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、外部接続電極は、第１ｎ側電極と第２ｎ側電極に接続されたｎ側外部接続電極８０ｎと、第１ｐ側電極に接続された第１ｐ側外部接続電極８１ｐと、第２ｐ側電極に接続された第２ｐ側外部接続電極８２ｐと、を有する。【選択図】図５

Description

本開示は、発光素子及び発光装置に関する。

従来から、発光装置に用いられる発光素子の分野では、光取出し面内における発光強度分布を均一にするために様々な開発が行われている。例えば特許文献１に記載された発光装置に用いられる発光素子は、縁部と、縁部の内側の領域と、の少なくとも２つの領域を有している。そして、この発光素子には、縁部と、縁部の内側の領域と、にそれぞれアノード電極が設けられており、かつ、縁部の内側の領域には縁部と共通に用いるカソード電極が設けられている。

国際公開第２００９／０１９８３６号

一方、発光素子において、アノード電極（ｐ側電極）とカソード電極（ｎ側電極）との距離が近い領域ほど電流密度が高く、発光に偏りが生じ易い傾向にあるため、電極の配置に起因した電流密度の観点からも発光強度分布には改善の余地があると考えられる。

本開示に係る実施形態は、発光強度分布が改善された発光素子及び発光装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本開示の実施形態に係る発光素子は、透光性基板と、前記透光性基板の一部の上方に設けられた第１ｎ型半導体層と、前記第１ｎ型半導体層の上方に設けられた第１ｐ型半導体層と、を有しており、前記第１ｐ型半導体層には第１孔が設けられている第１半導体積層体と、前記第１ｐ型半導体層上に設けられた第１ｐ側電極と、前記第１ｐ側電極の一部の上方及び前記第１孔内に設けられ、かつ前記第１ｎ型半導体層と接続された第１ｎ側電極と、前記透光性基板の上方であって平面視で前記第１半導体積層体の周囲に設けられた第２ｎ型半導体層と、前記第２ｎ型半導体層の上方に設けられた第２ｐ型半導体層と、を有しており、前記第２ｐ型半導体層には第２孔が設けられている第２半導体積層体と、前記第２ｐ型半導体層上に設けられた第２ｐ側電極と、前記第２ｐ側電極の一部の上方及び前記第２孔内に設けられ、かつ前記第２ｎ型半導体層と接続された第２ｎ側電極と、を有する。

また、前記した課題を解決するため、本開示の他の実施形態に係る発光素子は、透光性基板と、前記透光性基板の上方に設けられた１つのｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層の一部の上方に設けられ、第１孔を有する第１ｐ型半導体層と、前記第１ｐ型半導体層上に設けられた第１ｐ側電極と、前記第１ｐ側電極の一部の上方及び前記第１孔内に設けられ、かつ前記ｎ型半導体層と接続された第１ｎ側電極と、前記ｎ型半導体層の上方であって平面視で前記第１ｐ型半導体層の周囲に設けられ、第２孔を有する第２ｐ型半導体層と、前記第２ｐ型半導体層上に設けられた第２ｐ側電極と、前記第２ｐ側電極の一部の上方及び前記第２孔内に設けられ、かつ前記ｎ型半導体層と接続された第２ｎ側電極と、を有する。

また、本開示の実施形態に係る発光装置は、前記発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、前記外部接続電極が、前記第１ｎ側電極と前記第２ｎ側電極に接続されたｎ側外部接続電極と、前記第１ｐ側電極に接続された第１ｐ側外部接続電極と、前記第２ｐ側電極に接続された第２ｐ側外部接続電極と、を有する。

また、本開示の他の実施形態に係る発光装置は、前記発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、前記外部接続電極が、前記第１ｎ側電極に接続された第１ｎ側外部接続電極と、前記第２ｎ側電極に接続された第２ｎ側外部接続電極と、前記第１ｐ側電極と前記第２ｐ側電極とに接続されたｐ側外部接続電極と、を有する。

さらに、本開示の他の実施形態に係る発光装置は、前記発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、前記外部接続電極が、前記第１ｎ側電極に接続された第１ｎ側外部接続電極と、前記第２ｎ側電極に接続された第２ｎ側外部接続電極と、前記第１ｐ側電極に接続された第１ｐ側外部接続電極と、前記第２ｐ側電極に接続された第２ｐ側外部接続電極と、を有する。

本開示の実施形態に係る発光素子によれば、電流密度の偏りを軽減することができるため、発光強度分布を改善することができる。
本開示の実施形態に係る発光装置によれば、発光素子における電流密度の偏りを軽減することができるため、発光強度分布を改善することができる。

実施形態に係る発光素子、発光装置及び光源を模式的に示す分解斜視図である。 実施形態に係る発光装置上の波長変換部材を模式的に示す平面図である。 図２のIII−III線における断面図である。 第１実施形態に係る発光素子及び発光装置を模式的に示す上面図である。 第１実施形態に係る発光素子及び発光装置を模式的に示す下面図である。 図５のVI−VI線における断面図である。 図５のVII−VII線における断面図である。 図５のVIII−VIII線における断面図である。 第１実施形態に係る発光装置におけるカバー電極の配置領域を模式的に示す説明図である。 第１実施形態に係る発光装置における層間絶縁膜の配置領域を模式的に示す説明図である。 第１実施形態に係る発光装置におけるｎ側電極及びｐ側電極の配置領域を模式的に示す説明図である。 第１実施形態に係る発光装置における絶縁保護膜の配置領域を模式的に示す説明図である。 第２実施形態に係る発光素子及び発光装置を模式的に示す下面図である。 図１３のXIV−XIV線における断面図である。 第３実施形態に係る発光素子及び発光装置を模式的に示す下面図である。 図１５のXVI−XVI線における断面図である。 第４実施形態に係る発光装置を模式的に示す下面図である。 第５実施形態に係る発光装置を模式的に示す下面図である。

以下、本発明の実施形態に係る発光素子及び発光装置について説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図、断面図の間において、各部材のスケール、厚み、間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。

（第１実施形態）
［発光装置の構成］
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る発光素子及び発光装置の構成について説明する。図１に示す光源２は、発光装置１００と、発光装置１００の透光性基板１０側に設けられた波長変換部材９と、波長変換部材９の透光性基板１０とは反対の面側に設けられたフレネルレンズ６と、を備えている。この光源２は、照明用途のほか、例えばカメラのフラッシュモジュール等の外部の装置ユニットに組み込むことができる。外部の装置ユニットとして、例えば、スマートフォン等のカメラ付き携帯端末機等を挙げることができる。

［発光装置］
発光装置１００は、発光素子１と、外部接続電極８と、を備え、周囲を光反射部材で覆ってパッケージ化される。
発光素子１としては、例えば発光ダイオードチップ等の半導体発光素子を用いることができる。発光素子１は、上面を発光面とし、発光面の反対側である下面に外部接続電極８が設けられている。発光素子１は、例えば、発光面側に位置する透光性基板１０と、透光性基板１０の発光面の反対側の面に設けられた半導体積層体２０とを含み、半導体積層体２０の表面に外部接続電極８が形成されている。なお、ここでは、発光素子１の概略を説明し、詳細は後記する。

半導体積層体２０は、例えば、透光性基板１０の側から順にｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層を含む。半導体層は、例えば、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料（例えばＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等）を用いることができる。

半導体積層体２０において、ｎ型半導体層には外部接続電極８のカソード端子が接続され、ｐ型半導体層には外部接続電極８のアノード端子が接続される。この半導体積層体２０は、平面視で、図４に示すように、第１半導体領域２１と、この第１半導体領域２１の周囲に設けられた第２半導体領域２２と、を備えている。

第１半導体領域２１にはｐ型半導体層を貫通してｎ型半導体層を露出させる第１孔２１ｈ（図６参照）が設けられており、第２半導体領域２２にはｐ型半導体層を貫通してｎ型半導体層を露出させる第２孔２２ｈ（図７参照）が設けられている。第１孔２１ｈ及び第２孔２２ｈは、透光性基板１０の上から、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層の一部を除去して形成されている。第１半導体領域２１にあるｐ型半導体層と、第２半導体領域２２にあるｐ型半導体層とは分離されており、第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とを独立に発光させることができる。発光素子１において、第１半導体領域２１は第１発光部として機能し、第２半導体領域２２は第２発光部として機能する。

以下では、第１半導体領域２１にあるｐ型半導体層を第１ｐ型半導体層２１ｐという。同様に、第２半導体領域２２にあるｐ型半導体層を第２ｐ型半導体層２２ｐという。なお、第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とにおいて、ｎ型半導体層は連続的に形成されており、単にｎ型半導体層２１ｎという。

外部接続電極８は、発光素子１の半導体積層体２０に対して、透光性基板１０とは反対側に設けられている。この外部接続電極８は、ｎ側外部接続電極８０ｎと、第１ｐ側外部接続電極８１ｐと、第２ｐ側外部接続電極８２ｐと、を有する。ｎ側外部接続電極８０ｎは、第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とに共通のカソード端子である。このような共通のカソード端子を用いることによって、発光装置１００の実装を簡便にできると共に、実装基板との接合面積も広く確保することができるため放熱性を改善することができる。また、第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、第１半導体領域２１のためのアノード端子である。第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、第２半導体領域２２のためのアノード端子である。

［波長変換部材９］
波長変換部材９は、下面が発光素子１の発光面に対向し、発光素子１の発光面の少なくとも一部を覆うように設けられている。波長変換部材９は、発光素子１が発する光の一部により励起され、発光素子１からの光と異なる波長の光を発する。波長変換部材９は、図２に示すように、発光素子１の発光面全体を覆いかつ波長変換部材９の外周面（外側面）が発光素子１の外側面の外側に位置するように設けられる。波長変換部材９は、第１蛍光体層９１と、第２蛍光体層９２と、光透過部材９３と、を含む。

第１蛍光体層９１は、平面視において、発光素子１の第１半導体領域２１を覆うように設けられている。すなわち、第１蛍光体層９１は、平面視において、発光素子１の第１ｐ型半導体層２１ｐを覆うように設けられている。この第１蛍光体層９１は、当該第１蛍光体層９１によって発光素子１の光を変換した光の波長が、第２蛍光体層９２によって発光素子１の光を変換した光の波長よりも短くなるような蛍光体（以下、第１蛍光体という）と、光透過部材と、を有している。

第１蛍光体の一例として、以下に述べる希土類元素を含有する蛍光体を挙げることができる。具体的には、Ｙ、Ｌｕ，Ｓｃ、Ｌａ，Ｇｄ、ＴｂおよびＳｍの群から選択される少なくとも１つの元素と、Ａｌ、Ｇａ、およびＩｎの群から選択される少なくとも１つの元素とを有するガーネット（石榴石）型蛍光体が挙げられる。特に、アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、ＡｌとＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｉｎ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素を含み、かつ希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、発光素子１から出射された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。例えば、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）の他、Ｔｂ_2.95Ｃｅ_0.05Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｙ_2.90Ｃｅ_0.05Ｔｂ_0.05Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｙ_2.94Ｃｅ_0.05Ｐｒ_0.01Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｙ_2.90Ｃｅ_0.05Ｐｒ_0.05Ａｌ₅Ｏ₁₂等が挙げられる。これらのうち、特に本実施の形態において、Ｙを含み、かつＣｅあるいはＰｒで付活され組成の異なる２種類以上のイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が利用される。

第２蛍光体層９２は、平面視において、第１蛍光体層９１の周囲に円環状に設けられ、かつ、発光素子１の第２半導体領域２２を覆うように設けられている。すなわち、第２蛍光体層９２は、平面視において、発光素子１の第２ｐ型半導体層２２ｐを覆うように設けられている。この第２蛍光体層９２は、当該第２蛍光体層９２における蛍光の波長が、第１蛍光体層９１における蛍光の波長よりも長くなるような蛍光体（以下、第２蛍光体という）と、光透過部材と、を有している。

第２蛍光体層９２は、第２蛍光体として例えば窒化物系蛍光体を含むことが好ましい。窒化物系蛍光体は、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体である。窒化物系蛍光体として、例えば、（Ｓｒ_0.97Ｅｕ_0.03）₂Ｓｉ₅Ｎ₈、（Ｃａ_0.985Ｅｕ_0.015）₂Ｓｉ₅Ｎ₈、（Ｓｒ_0.679Ｃａ_0.291Ｅｕ_0.03）₂Ｓｉ₅Ｎ₈、等が挙げられる。

＜光透過部材９３＞
光透過部材９３は、第１蛍光体層９１と第２蛍光体層９２との間、及び、第２蛍光体層９２の周囲に設けられている。これにより、第１蛍光体層９１と第２蛍光体層９２から取り出された光のそれぞれをフレネルレンズ６で有効に利用することができる。光透過部材９３を構成する透光性樹脂としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。また、光透過部材９３を用いる代わりに金属膜などの遮光部材を設けても良く、各蛍光体層９１，９２からの光を個別に取り出すことができる。さらに、光透過部材９３を設けずに、第１蛍光体層９１と第２蛍光体層９２、第２蛍光体層９２と後述する光反射部材７ａとがそれぞれ接していても良い。

波長変換部材９の周りには光反射部材７ａが設けられる。光反射部材７ａは、波長変換部材９の外周を覆うように設けられ、好ましくは波長変換部材９に接して設けられる。これにより波長変換部材９の側面からの光の漏れが抑制される結果、第１蛍光体層９１と第２蛍光体層９２とから取り出される光の出力差を減らすことができる他、波長変換部材９を保持することができる。このため、光反射部材７ａは、波長変換部材９の側面全体に接して設けられることが好ましく、これにより、波長変換部材９の側面からの光の漏れを効果的に抑制しかつ波長変換部材９を確実に保持することができる。

図２及び図３に示す例では、光反射部材７ｂは、発光素子１の側面および下面の一部を覆うように設けられ、外部接続電極８の表面を露出するように設けられている。光反射部材７ｂは、波長変換部材９の第２蛍光体層９２の周縁部３０１における透光性基板１０側の面と接している。この光反射部材７ｂは、光反射部材７ａの下面に接して設けられ、光反射部材７ａと共に発光素子１を保護している。また、光反射部材７ｂと光反射部材７ａとの界面で、発光素子１の側面から出射された光を反射して波長変換部材９を介して取り出すことができるので、光の取り出し効率を高くできる。光反射部材７ｂの底面は、実質的に平坦に形成されて、その底面に外部接続電極８の表面を露出させている。光反射部材７ｂの底面が、発光装置１００の実装面側となる。なお、第２蛍光体層９２の周縁部３０１から透光性基板１０の側面に跨るように、透光性部材を設けてもよい。これにより、この透光性部材と光反射部材７ｂとの界面で、発光素子１の側面から出射された光を波長変換部材９側に反射させることができるため、光取り出し効率をより向上させることができる。

＜光反射部材７ａ，７ｂ＞
光反射部材７ａ及び光反射部材７ｂは、光反射性樹脂により構成することができる。光反射性樹脂とは、発光素子１からの光に対する反射率が高く、例えば、反射率が７０％以上の樹脂を意味する。光反射性樹脂としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは光反射部材７ａ及び光反射部材７ｂの熱膨張率を低くして、例えば、発光素子１との間の熱膨張率差を小さくできるので、好ましい。反射性樹脂に含まれる樹脂材料としては、特に、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂であるのが好ましい。

［フレネルレンズ６］
フレネルレンズ６は、凸レンズと同様の屈折特性を有した薄型軽量のレンズである。このフレネルレンズ６は、一方の面（平坦面）から入射される光線を他方の面（同心円状に形成された面）から出射して前方に集光させる。フレネルレンズ６は、そのレンズの中心が、波長変換部材９の第１蛍光体層９１の中心、及び、発光素子１の第１半導体領域２１の中心と略一致するように取り付けられる。フレネルレンズ６は、図１に示すように、波長変換部材９の第１蛍光体層９１及び第２蛍光体層９２の光出射面全体を覆うように設けられる。なお、フレネルレンズ６の外周縁は第２蛍光体層９２の外側に位置するように配置されている。

フレネルレンズ６、発光装置１００及び波長変換部材９を一体化した光源２をその外部の装置ユニットに組み込むことができる。又は、光源２を設置する装置ユニットにフレネルレンズ６を予め設けておき、その装置ユニットに対して、発光装置１００及び波長変換部材９を装着して光源２を構成することもできる。

次に、図４〜図８を参照して発光素子１の詳細について説明する。
［発光素子１］
図４〜図８に示すように、発光素子１は、透光性基板１０と、第１半導体領域２１と、第２半導体領域２２と、第１ｐ側光反射層３１ｐと、第２ｐ側光反射層３２ｐと、カバー電極４０と、層間絶縁膜５０と、第１ｐ側導電層６１ｐと、第１ｎ側電極６１ｎと、第２ｐ側導電層６２ｐと、第２ｎ側電極６２ｎと、絶縁保護膜７０と、を備えている。
絶縁保護膜７０の上には、ｎ側外部接続電極８０ｎ、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ及び第２ｐ側外部接続電極８２ｐ（以下、まとめて外部接続電極８ともいう）が設けられる。

発光素子１は、図４〜図６及び図１１に示すように、第１半導体領域２１に、第１ｎ側電極６１ｎを備えると共に、第１ｐ型半導体層２１ｐ上に設けられた第１ｐ側電極として第１ｐ側光反射層３１ｐを備えている。
発光素子１は、図４、図５、図７、図８及び図１１に示すように、第２半導体領域２２に、第２ｎ側電極６２ｎを備えると共に、第２ｐ型半導体層２２ｐ上に設けられた第２ｐ側電極として第２ｐ側光反射層３２ｐを備えている。

＜透光性基板１０＞
透光性基板１０には、例えば、サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）のような透光性の絶縁性材料や、窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料を用いることができる。この透光性基板１０を研磨により薄肉化してもよい。

＜第１半導体領域２１＞
第１半導体領域２１は、図６に示すように、透光性基板１０の上方に、ｎ型半導体層２１ｎと、第１活性層２１ａと、第１ｐ型半導体層２１ｐとを、備えている。また、これらの半導体層は、それぞれ単層構造でもよいが、組成及び膜厚等の異なる層の積層構造、超格子構造等であってもよい。特に、第１活性層２１ａは、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造であることが好ましい。

図４に示すように、第１ｐ型半導体層２１ｐは、フレネルレンズ６を有効に利用できるため、平面視における外縁の形状が円形であるのが好ましい。
図６に示すように、第１ｐ型半導体層２１ｐは、ｎ型半導体層２１ｎの一部の上方に設けられ、第１孔２１ｈが形成されている。第１ｐ型半導体層２１ｐには、複数の第１孔２１ｈが形成されている。これら複数の第１孔２１ｈは、第１ｐ型半導体層２１ｐの外縁部に沿って配列されているため、第１半導体領域２１に供給される電流をより均一にすることができる。さらに、複数の第１孔２１ｈが円状に配列されることによって、フレネルレンズ６をより有効に利用することができる発光を得ることができる。また、複数の第１孔２１ｈは、実質的に等間隔に配列されていてもよい。

第１孔２１ｈでは、ｎ型半導体層２１ｎの上から、第１ｐ型半導体層２１ｐと、第１活性層２１ａと、一部のｎ型半導体層２１ｎとが除去されている。第１孔２１ｈの底面は、ｎ型半導体層２１ｎの露出面である。第１孔２１ｈの側面は、層間絶縁膜５０によって被覆されている。第１孔２１ｈの底面には、層間絶縁膜５０の円形のｎ側開口５１ｎが設けられている。このｎ側開口５１ｎにて、第１ｎ側電極６１ｎとｎ型半導体層２１ｎとは、接触し電気的に接続されている。なお、第１孔２１ｈの形状は、上面視で例えば円形状や楕円形状となるように形成されていてもよい。

第１孔２１ｈの直径は、半導体積層体２０のサイズに合わせて適宜設定することができる。第１孔２１ｈの直径を小さくすれば、第１活性層２１ａ等を部分的に除去する領域を低減できるため、発光領域を増加させることができる。第１孔２１ｈの直径を大きくすれば、第１ｎ側電極６１ｎとｎ型半導体層２１ｎとの接触面積を増加させることができるので順方向電圧の上昇を抑制することができる。

＜第２半導体領域２２＞
第２半導体領域２２は、第１半導体領域２１と同様の構成を備えているが、第１半導体領域２１とは配置場所が異なっている。図４に示すように、平面視で第１半導体領域２１の面積と、第２半導体領域２２の面積とは、電流密度の観点から同等であることが好ましい。図７及び図８に示すように、第２半導体領域２２は、透光性基板１０の上方に、ｎ型半導体層２１ｎと、第２活性層２２ａと、第２ｐ型半導体層２２ｐとを、備えている。

図４に示すように、第２ｐ型半導体層２２ｐは、平面視における外縁の形状が円形である。ここでは、第２ｐ型半導体層２２ｐは、平面視における内縁の形状が円形であり、フレネルレンズ６をより有効に利用できる円環形状であるものとした。
図７及び図８に示すように、第２ｐ型半導体層２２ｐは、ｎ型半導体層２１ｎの一部の上方に設けられ、第２孔２２ｈが形成されている。第２ｐ型半導体層２２ｐには、複数の第２孔２２ｈが形成されている。これら複数の第２孔２２ｈは、第２ｐ型半導体層２２ｐの内縁部に沿って配列されている。このため、第２半導体領域２２に供給される電流をより均一にすることができる。さらに複数の第２孔２２ｈは、第１半導体領域２１に隣接して配列されることになるため、第１半導体領域２１における電流拡散にも寄与させることができる。また、複数の第２孔２２ｈは、実質的に等間隔に配列されていてもよい。また、配列された複数の第２孔２２ｈは、第２ｐ型半導体層２２ｐの外縁部よりも内縁部に近い側に配置されているのが好ましい。これにより、複数の第２孔２２ｈを一体的に接続する第２ｎ側電極６２ｎの全長を最小限にとどめることができるため、配線抵抗に起因する順方向電圧の上昇を抑制することができる。

第２孔２２ｈでは、ｎ型半導体層２１ｎの上から、第２ｐ型半導体層２２ｐと、第２活性層２２ａと、一部のｎ型半導体層２１ｎとが除去されている。第２孔２２ｈの底面は、ｎ型半導体層２１ｎの露出面である。第２孔２２ｈの側面は、層間絶縁膜５０によって被覆されている。第２孔２２ｈの底面には、層間絶縁膜５０の円形のｎ側開口５２ｎが設けられている。このｎ側開口５２ｎにて、第２ｎ側電極６２ｎとｎ型半導体層２１ｎとは、接触し電気的に接続されている。なお、第２孔２２ｈの形状は、上面視で例えば円形状や楕円形状となるように形成されていてもよい。第２孔２２ｈの直径は、半導体積層体２０のサイズに合わせて適宜設定することができる。

図７に示すように、ｎ型半導体層２１ｎの外縁部２２ｓと第２ｐ型半導体層２２ｐとの境界は、第２ｎ側電極６２ｎ及び層間絶縁膜５０によって被覆され、且つカバー電極４０には被覆されていない。

＜第１ｐ側光反射層３１ｐ＞
第１ｐ側光反射層３１ｐは、図６に示すように、第１ｐ型半導体層２１ｐの上面の略全面に接続されている。この第１ｐ側光反射層３１ｐは、ｎ型半導体層２１ｎの第１孔２１ｈに対応した位置には第１孔２１ｈと同心円の開口を有している（図９参照）。ここで略全面とは、第１ｐ型半導体層２１ｐの上面における外縁及び第１孔２１ｈ近傍である内縁以外の領域をいう。例えば、第１ｐ側光反射層３１ｐは、第１ｐ型半導体層２１ｐの上面のうち９０％以上の面に設けられているのが好ましい。
第１ｐ側光反射層３１ｐは、第１ｐ側導電層６１ｐを介して供給される電流を、第１ｐ型半導体層２１ｐの全面に均一に拡散するための層である。また、第１ｐ側光反射層３１ｐは、良好な光反射性を有し、発光素子１が発光する光を、光取り出し面である下方向に反射する層としても機能する。

＜第２ｐ側光反射層３２ｐ＞
第２ｐ側光反射層３２ｐは、第１ｐ側光反射層３１ｐと同様の構成を備えているが、第１ｐ側光反射層３１ｐとは配置場所が異なっている。
第２ｐ側光反射層３２ｐは、図７及び図８に示すように、第２ｐ型半導体層２２ｐの上面の略全面に接続されている。この第２ｐ側光反射層３２ｐは、ｎ型半導体層２１ｎの第２孔２２ｈに対応した位置には第２孔２２ｈと同心円の開口を有している（図９参照）。

第１ｐ側光反射層３１ｐ及び第２ｐ側光反射層３２ｐは、良好な導電性と光反射性とを有する金属材料を用いることができる。特に可視光領域で良好な反射性を有する金属材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ又はこれらの金属を主成分とする合金を好適に用いることができる。また、第１ｐ側光反射層３１ｐ及び第２ｐ側光反射層３２ｐは、これらの金属材料を単層で、又は積層したものが利用できる。

＜カバー電極４０＞
カバー電極４０は、図９に示すように、第１ｐ側光反射層３１ｐ及び第２ｐ側光反射層３２ｐを被覆するように設けられている。詳細には、カバー電極４０は、図６に示すように、第１ｐ側光反射層３１ｐ（第１ｐ側電極）の上面の一部及び側面を被覆するように設けられている。また、カバー電極４０は、図７及び図８に示すように、第２ｐ側光反射層３２ｐの上面の一部及び側面を被覆するように設けられている。カバー電極４０は、第１ｐ側光反射層３１ｐ及び第２ｐ側光反射層３２ｐを構成する金属材料のマイグレーションを防止するためのバリア層である。カバー電極４０としては、バリア性を有する金属酸化物や金属窒化物を用いることができ、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物を用いることができる。また、カバー電極４０は、これらの金属材料を単層で、又は積層したものが利用できる。

＜層間絶縁膜５０＞
層間絶縁膜５０は、半導体積層体２０の上方に設けられ、ｎ型半導体層２１ｎと電気的に接続された第１ｎ側電極６１ｎ及び第２ｎ側電極６２ｎを、それぞれ各ｐ型半導体層２１ｐ，２２ｐの上方に延在させるための絶縁膜である。このため、層間絶縁膜５０は、図１０に示すように、半導体積層体２０のほぼ全面の上方に設けられている。このうち第１半導体領域２１の上方では、層間絶縁膜５０は、図６に示すように、カバー電極４０の上面及び側面と、ｎ型半導体層２１ｎの側面とに、設けられている。第１半導体領域２１において、層間絶縁膜５０は、ｐ側開口５１ｐを有すると共に、ｎ型半導体層２１ｎ上の第１孔２１ｈの底面にｎ側開口５１ｎを有している。図１０に示すように、ｎ側開口５１ｎは例えば円形状に形成されている。また、ｐ側開口５１ｐは、第１ｐ側導電層６１ｐが配置される領域に設けられている。

一方、第２半導体領域２２の上方では、層間絶縁膜５０は、図７及び図８に示すように、カバー電極４０の上面及び側面と、ｎ型半導体層２１ｎの側面とに、設けられている。第２半導体領域２２において、層間絶縁膜５０は、ｐ側開口５２ｐを有すると共に、ｎ型半導体層２１ｎ上の第２孔２２ｈの底面にｎ側開口５２ｎを有している。ここでは、ｎ側開口５２ｎが例えば円形状に形成されている。ｐ側開口５２ｐは例えば矩形状に設けられている。ｐ側開口５２ｐは、第２ｐ側導電層６２ｐが配置される領域に設けられている。ここでは、複数のｐ側開口５２ｐが設けられている。

層間絶縁膜５０としては、金属酸化物や金属窒化物を用いることができ、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物又は窒化物を好適に用いることができる。また、層間絶縁膜５０として、屈折率の異なる２種以上の透光性誘電体を用いて積層し、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜を構成するようにしてもよい。

＜第１ｎ側電極６１ｎ＞
第１ｎ側電極６１ｎは、発光素子１の第１半導体領域２１におけるｎ側のパッド電極である。第１ｎ側電極６１ｎは、図６に示すように、層間絶縁膜５０の一部の領域の上に設けられており、各第１孔２１ｈまで延在している。第１ｎ側電極６１ｎは、各第１孔２１ｈを介してｎ型半導体層２１ｎと接続されている。第１ｎ側電極６１ｎは、図１１に示すように、第１半導体領域２１に配列された複数の第１孔２１ｈに沿って延在し、複数の第１孔２１ｈを一体的に接続している。
第１ｎ側電極６１ｎは、各第１孔２１ｈ内において層間絶縁膜５０の各ｎ側開口５１ｎを通じてｎ型半導体層２１ｎと導通している。このように第１ｎ側電極６１ｎが、第１半導体領域２１の面内において、広範囲に亘る箇所でｎ型半導体層２１ｎと接続することにより、第１ｎ側電極６１ｎを介して供給される電流を、第１半導体領域２１のｎ型半導体層２１ｎに均等に拡散できるため、発光効率を向上させることができる。

＜第１ｐ側導電層６１ｐ＞
第１ｐ側導電層６１ｐは、発光素子１の第１半導体領域２１におけるｐ側のパッド電極である。第１ｐ側導電層６１ｐは、図６に示すように、層間絶縁膜５０の一部の領域の上に設けられており、カバー電極４０の開口に延在するように形成されている。
第１ｐ側導電層６１ｐは、第１ｐ側光反射層３１ｐ上に設けられ、カバー電極４０の開口を通じて第１ｐ側光反射層３１ｐと電気的に接続され、第１ｐ側光反射層３１ｐを介して第１ｐ型半導体層２１ｐと導通している。このように、第１ｐ側導電層６１ｐは、第１ｐ側光反射層３１ｐと共に第１ｐ側電極を形成しているとみなすこともできる。
第１ｐ側導電層６１ｐは、絶縁保護膜７０のｐ側開口７１ｐを通じてシード層８５を介して第１ｐ側外部接続電極８１ｐと電気的に接続されている。

＜第２ｎ側電極６２ｎ＞
第２ｎ側電極６２ｎは、発光素子１の第２半導体領域２２におけるｎ側のパッド電極である。第２ｎ側電極６２ｎは、図７に示すように、層間絶縁膜５０の一部の領域の上に設けられており、各第２孔２２ｈまで延在している。第２ｎ側電極６２ｎは、各第２孔２２ｈを介してｎ型半導体層２１ｎと接続されている。第２ｎ側電極６２ｎは、図１１に示すように、第２半導体領域２２に配列された複数の第２孔２２ｈに沿って延在し、複数の第２孔２２ｈを一体的に接続している。
第２ｎ側電極６２ｎは、各第２孔２２ｈ内において層間絶縁膜５０の各ｎ側開口５２ｎを通じてｎ型半導体層２１ｎと導通している。このように第２ｎ側電極６２ｎが、第２半導体領域２２の面内において、広範囲に亘る箇所でｎ型半導体層２１ｎと接続することにより、第２ｎ側電極６２ｎを介して供給される電流を、第２半導体領域２２のｎ型半導体層２１ｎに均等に拡散できるため、発光効率を向上させることができる。

＜第２ｐ側導電層６２ｐ＞
第２ｐ側導電層６２ｐは、発光素子１の第２半導体領域２２におけるｐ側のパッド電極である。第２ｐ側導電層６２ｐは、図８に示すように、層間絶縁膜５０の一部の領域の上に設けられており、層間絶縁膜５０のｐ側開口５２ｐに延在するように形成されている。また、第２ｐ側導電層６２ｐは、ｐ側開口５２ｐを通じて第２ｐ側光反射層３２ｐと電気的に接続され、第２ｐ側光反射層３２ｐを介して第２ｐ型半導体層２２ｐと導通している。このように、第２ｐ側導電層６２ｐは、第２ｐ側光反射層３２ｐと共に第２ｐ側電極を形成しているとみなすこともできる。さらに、第２ｐ側導電層６２ｐは、絶縁保護膜７０のｐ側開口７２ｐを通じてシード層８５を介して第２ｐ側外部接続電極８２ｐと電気的に接続されている。

パッド電極（第１ｎ側電極６１ｎ、第２ｎ側電極６２ｎ、第１ｐ側導電層６１ｐ及び第２ｐ側導電層６２ｐ）としては、金属材料を用いることができ、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗなどの単体金属又はこれらの金属を主成分とする合金を好適に用いることができる。さらに好ましくは、光反射性に優れたＡｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈなどの単体金属又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。なお、合金を用いる場合は、例えば、ＡｌＳｉＣｕ合金のように、組成元素としてＳｉなどの非金属元素を含有するものであってもよい。また、各導電層には、これらの金属材料を単層で、又は積層したものを利用することができる。

＜絶縁保護膜７０＞
絶縁保護膜７０は、半導体積層体２０の上方に設けられ、パッド電極間の短絡から発光素子１を保護する絶縁膜である。絶縁保護膜７０は、図１２に示すように、外部接続電極８を配置する領域かつ第１半導体領域２１の上方において、第１孔２１ｈを避けた位置にｎ側開口７１ｎを有すると共に、層間絶縁膜５０のｐ側開口５１ｐの一部に重なるようにｐ側開口７１ｐを有する。
絶縁保護膜７０は、図１２に示すように、外部接続電極８を配置する領域かつ第２半導体領域２２の上方において、第２孔２２ｈを含む位置にｎ側開口７２ｎを有すると共に、層間絶縁膜５０のｐ側開口５２ｐを含むようにｐ側開口７２ｐを有する。
絶縁保護膜７０としては、層間絶縁膜５０と同様に、金属酸化物や金属窒化物を用いることができる。

［外部接続電極８］
ｎ側外部接続電極８０ｎは、図５に示すように、平面視で矩形の発光素子１の一方の辺の側（図５において左）に設けられている。また、第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、前記一方の辺に対向した他方の辺の側（図５において右上）に設けられている。さらに、第２ｐ側外部接続電極８２ｐも、他方の辺の側（図５において右下）に設けられている。

発光素子１の表面において、第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、ｎ側外部接続電極８０ｎから所定距離だけ離間して設けられており、同様に、第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、ｎ側外部接続電極８０ｎから所定距離だけ離間して設けられている。

ここでは、平面視で、ｎ側外部接続電極８０ｎの形状は、略長方形であり、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ及び第２ｐ側外部接続電極８２ｐの形状は、略正方形である。また、ｐ側の電極のサイズはｎ側の電極の半分よりも小さくなるように形成されている。
また、発光素子１の表面において、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ及び第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、ｎ側外部接続電極８０ｎに対して対称に配置されている。
さらに、発光素子１の表面において、第１ｐ側外部接続電極８１ｐと第２ｐ側外部接続電極８２ｐとは、対称に配置されている。

このように、外部接続電極８は、発光素子１の第１半導体領域２１及び第２半導体領域２２の配置や、パッド電極の配置とは独立に所望の位置に自由に配置されている。ただし、ｎ側外部接続電極８０ｎは、第１ｎ側電極６１ｎと第２ｎ側電極６２ｎとに接続されている。また、第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、第１ｐ側導電層６１ｐに接続されている。さらに、第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、第２ｐ側導電層６２ｐに接続されている。
外部接続電極８の材料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属を好適に用いることができる。外部接続電極８は、電解メッキ法により形成することができる。

実装時に、外部接続電極８と外部の配線パターンとの間に、接着部材を設け、接着部材が溶融した後、冷却されることにより、外部接続電極８と外部の配線パターンとが強固に接合される。ここで、接着部材としてＳｎ−Ａｕ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの半田を用いることもできる。その場合は、外部接続電極８の最上層を、用いる接着部材と良好な密着性が得られる材料で構成することが好ましい。

［発光装置の動作］
次に、図１〜図８を参照して、発光装置１００の動作について説明する。
発光装置１００は、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ及びｎ側外部接続電極８０ｎに、実装基板を介して外部電源が接続されると、発光素子１の第１ｐ側電極（第１ｐ側光反射層３１ｐ）及び第１ｎ側電極６１ｎ間に電流が供給される。これにより、発光素子１の第１活性層２１ａが発光する。この光は、半導体積層体２０の第１半導体領域２１内を伝播して、発光素子１の上面又は側面（図３参照）から出射して、外部に取り出される。なお、発光素子１内を下方向に伝播する光は、第１ｐ側光反射層３１ｐによって反射され、発光素子１の上面から出射して、外部に取り出される。

発光装置１００は、第２ｐ側外部接続電極８２ｐ及びｎ側外部接続電極８０ｎに、実装基板を介して外部電源が接続されると、発光素子１の第２ｐ側電極（第２ｐ側光反射層３２ｐ）及び第２ｎ側電極６２ｎ間に電流が供給される。これにより、発光素子１の第２活性層２２ａが発光する。この光は、半導体積層体２０の第２半導体領域２２内を伝播して、発光素子１の上面又は側面（図３参照）から出射して、外部に取り出される。なお、発光素子１内を下方向に伝播する光は、第２ｐ側光反射層３２ｐによって反射され、発光素子１の上面から出射して、外部に取り出される。

発光装置１００に青色発光ダイオードを用いて、波長変換部材９の第１蛍光体層９１がＹＡＧ系蛍光体を含む場合、発光素子１の第１半導体領域２１からの光は第１蛍光体層９１を通じて白色光に変換される。また、波長変換部材９の第２蛍光体層９２が窒化物系蛍光体を含む場合、発光素子１の第２半導体領域２２からの光は第２蛍光体層９２を通じて赤みがかった光に変換される。

よって、光源２において、発光素子１の第１半導体領域２１のみを発光させた場合、波長変換部材９から、白色光が出射され、第２半導体領域２２のみを発光させた場合、波長変換部材９から、赤みがかった光が出射される。そして、フレネルレンズ６が入射光を集光する。
また、光源２において、発光素子１の第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とを同時に発光させた場合、波長変換部材９から、白色光と赤みがかった光との両方が出射され、フレネルレンズ６がこれらの入射光を集光する。これにより、光源２は、異なる蛍光体で調光された演色性の優れた、より自然な光を発光することができる。

また、光源２では、図１に示すように、波長変換部材９の同心円上に形成された第１蛍光体層９１及び第２蛍光体層９２の光出射面全体を１枚のフレネルレンズ６で覆うように設けられる。したがって、光源２は、例えば２つの集光レンズを蛍光体層毎に設けて並べて配置した従来の光源と比べて、小型で、美観の優れたものとすることができる。

［発光装置の製造方法］
図３〜図８を参照（適宜図９〜図１２参照）して、発光装置１００の製造方法の概略について説明する。まず、サファイアなどからなる透光性基板１０の上面に、前記した半導体材料を用いて、ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を順次積層して半導体積層体２０を形成する（工程１０１）。
そして、半導体積層体２０の全面に、リフトオフ法により光反射層を形成する（工程１０２）。すなわち、フォトリソグラフィ法により、第１ｐ側光反射層３１ｐ、第２ｐ側光反射層３２ｐを配置する領域に開口を有するレジストパターンを形成した後、ウエハ全面にスパッタリング法や蒸着法などによりＡｇなどの前記した反射性の良好な金属膜を成膜する。そして、レジストパターンを除去することにより、金属膜がパターニングされ、開口を有した第１ｐ側光反射層３１ｐ、第２ｐ側光反射層３２ｐが形成される。

次に、第１ｐ側光反射層３１ｐと第２ｐ側光反射層３２ｐとの上面及び側面を被覆するように、カバー電極４０を形成する（工程１０３）。カバー電極４０は、例えばＳｉＮを用いて、スパッタリング法や蒸着法などによりウエハ全面にＳｉＮ膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法により、カバー電極４０を配置する領域以外に開口を有するレジストパターンを形成する。そして、当該レジストパターンをマスクとしてエッチングすることによりＳｉＮ膜がパターニングされ、その後にレジストパターンを除去することで開口を有したカバー電極４０が形成される。
そして、半導体積層体２０の一部の領域について、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層の一部をドライエッチングにより除去して、ｎ型半導体層２１ｎが露出する第１孔２１ｈ、第２孔２２ｈ及び外縁部２２ｓを形成する（工程１０４：図９参照）。

次に、所定の絶縁材料を用いて、層間絶縁膜５０を形成する（工程１０５：図１０参照）。
ここで、第１半導体領域２１の上方では、ｐ側開口５１を有する層間絶縁膜５０を形成する際に、ｐ側開口５１ｐが形成される領域下に配置されたカバー電極４０に開口を形成する。したがって、ｐ側開口５１ｐとカバー電極４０の開口は略同じ大きさになる。
また、第２半導体領域２２の上方では、ｐ側開口５２を有する層間絶縁膜５０を形成する際に、ｐ側開口５２ｐが形成される領域下に配置されたカバー電極４０に開口を形成する。したがって、ｐ側開口５２ｐとカバー電極４０の開口は略同じ大きさになる。
なお、この層間絶縁膜５０は、スパッタリング法などによりウエハ全面に絶縁膜を形成した後に、前記した所定領域に開口を有するレジストパターンを形成し、絶縁膜をエッチングすることによってパターニングすることができる。

続いて、図１１に示すように、例えば、スパッタリング法などによって、層間絶縁膜５０の上から、第１半導体領域２１の上方のパッド電極として第１ｎ側電極６１ｎ及び第１ｐ側導電層６１ｐを形成すると共に、第２半導体領域２２の上方のパッド電極として第２ｎ側電極６２ｎ及び第２ｐ側導電層６２ｐを形成する（工程１０６）。これらパッド電極は、例えば、リフトオフ法によってパターニングすることができる。これにより、発光素子１は、ウエハレベルで作製される。ここでは、続いて、パッド電極の上に、所定の絶縁材料を用いて、絶縁保護膜７０を形成する（工程１０７：図１２参照）。この絶縁保護膜７０は、層間絶縁膜５０と同じように形成することができる。なお、発光素子１にとって絶縁保護膜７０は必須ではないが、設けることが好ましい。

次に、外部接続電極８を配置する領域上に開口を有したマスクによって、各パッド電極を被覆する（工程１０８）。このマスクは、後工程において、外部接続電極８を配置しない領域上に、メッキ成長させないための絶縁性のマスクである。マスクは、フォトレジストやＳｉＯ_２などの絶縁材料を用いて形成される。

次に、マスクの開口部内に、電解メッキの電流経路となるシード層８５（図５参照）を形成し（工程１０８）、電解メッキ法によってシード層８５上にメッキ成長させることで外部接続電極８を形成する（工程１０９）。
そして、適宜な溶剤や薬剤を用いてマスクを除去する（工程１１０）。なお、マスクをドライエッチングすることで除去することもできる。
最後に、ダイシング法やスクライビング法によって、境界線に沿ってウエハを切断することにより、発光装置１００を個片化する（工程１１１）。

次に、図２及び図３に示すような波長変換部材９を備える発光装置の製造方法について概略を説明する。
まず、板状の反射部材を準備する（工程２０１）。この反射部材は、光反射性物質が含有された樹脂を硬化させて形成され、個片化した後の複数の発光装置に対応した大きさを有している。
そして、準備した反射部材に、波長変換部材９の外周縁に対応する形状を有した開口部（例えば貫通孔）をそれぞれ形成する（工程２０２）。これにより、各波長変換部材９の光反射部材７ａが連結された構造の反射部材枠を形成する。ここで、開口部の形成方法としては、例えば、レーザ光の照射、パンチング、エッチング、ブラスト等を挙げることができる。
次に、反射部材枠において各開口部に、例えばポッティングにより、波長変換部材９の光透過部材９３を構成する透光性樹脂を充填し、硬化させて、複数の透光性部材を形成する（工程２０３）。

続いて、反射部材枠において硬化させた各透光性部材において、波長変換部材９の第１蛍光体層９１に対応する形状を有した第１開口部を形成すると共に第２蛍光体層９２に対応する形状を有した第２開口部を形成する（工程２０４）。
そして、反射部材枠において、例えばポッティングにより、第１蛍光体を含む樹脂を各第１開口部に充填すると共に、第２蛍光体を含む樹脂を各第２開口部に充填する（工程２０５）。
その後、例えば遠心分離により、第１蛍光体及び第２蛍光体を沈降させる（工程２０６）。
さらに、第１蛍光体及び第２蛍光体を沈降させた状態で樹脂を硬化させることで、反射部材枠と各波長変換部材９とからなる複合シートを形成する（工程２０７）。

続いて、前記複合シートに、各発光装置１００を接着する（工程２０８）。具体的には、各発光素子１の透光性基板１０を、例えば透光性樹脂からなるダイボンド樹脂により前記複合シートに接着する。このとき、波長変換部材９を介して光を効果的に取り出すことができるように、発光素子１を波長変換部材９の下面に接合することが好ましい。
そして、この複合シートと接合された各発光装置１００を、光反射性物質を含む樹脂で、各外部接続電極８まで覆い、硬化させることで、複合シートの上に反射部材を形成する（工程２０９）。

次に、各発光装置１００を覆うように形成された反射部材の上面から研削することで、各発光素子１の外部接続電極８を露出させる（工程２１０）。
そして、複合シート及びその上の反射部材を、反射部材枠の分割線に沿ってダイシング等の方法で切断することにより、個々の発光装置に分離する（工程２１１）。
以上の工程により、波長変換部材９の周囲に光反射部材７ａが形成され、かつ、発光装置１００の周囲に光反射部材７ｂが形成された構造を有した発光装置が作製される。

発光装置１００では、外部接続電極８が、第１ｎ側電極６１ｎと第２ｎ側電極６２ｎに接続されたｎ側外部接続電極８０ｎと、第１ｐ側電極（第１ｐ側光反射層３１ｐ）に接続された第１ｐ側外部接続電極８１ｐと、第２ｐ側電極（第２ｐ側光反射層３２ｐ）に接続された第２ｐ側外部接続電極８２ｐと、を備えている。
また、発光装置１００では、第１発光部として機能する第１半導体領域２１が、平面視において発光素子１の中心領域に形成されており、この第１半導体領域２１には、ｎ側のパッド電極である第１ｎ側電極６１ｎと、ｐ側のパッド電極である第１ｐ側導電層６１とが設けられている。
さらに、発光装置１００では、第２発光部として機能する第２半導体領域２２が、平面視において第１半導体領域２１の周辺に形成されており、この第２半導体領域２２には、ｎ側のパッド電極である第２ｎ側電極６２ｎと、ｐ側のパッド電極である第２ｐ側導電層６２とが設けられている。したがって、発光装置１００は、発光部毎にｎ側及びｐ側のパッド電極をそれぞれ備えている。

これにより、発光装置１００は、ｎ型半導体層２１ｎの上方に第１ｐ型半導体層２１ｐが積層された第１半導体領域２１（第１発光部）と、その周囲に設けられ、ｎ型半導体層２１ｎの上方に第２ｐ型半導体層２２ｐが積層された第２半導体領域２２（第２発光部）と、のそれぞれに外部接続電極８で電流を供給することができるため、第１発光部と第２発光部とを独立して制御することができる。

一方、特許文献１に記載された従来技術のように、第１発光部（縁部）又は第２発光部（縁部の内側の領域）に、唯一のｎ側電極（カソード電極）が接続された場合、そのｎ側電極が接続された発光部に電流が偏ると共に、それぞれの発光部の面内においても、ｎ側電極に近いほど電流密度が高くなる傾向の電流密度分布となる。
これに対して、本実施形態に係る発光装置１００では、第１半導体領域２１（第１発光部）と第２半導体領域２２（第２発光部）とに、異なるｎ側電極（第１ｎ側電極６１ｎ、第２ｎ側電極６２ｎ）がそれぞれ接続されている。
これにより、本実施形態に係る発光素子１では、第１半導体領域２１における第１ｎ側電極６１ｎから第１ｐ側電極（第１ｐ側光反射層３１ｐ）までの電流経路と、第２半導体領域２２における第２ｎ側電極６２ｎから第２ｐ側電極（第２ｐ側光反射層３２ｐ）までの電流経路と、を揃えることができる。そのため、発光素子１は、従来の発光素子よりも電流の偏りを軽減することができる。したがって、発光素子１における電流密度の偏りを軽減できる結果、この発光素子１を用いた発光装置１００は、発光強度分布を改善することができる。

（第２実施形態）
図１３及び図１４に示すように、第２実施形態に係る発光素子１Ｂ及び発光装置１００Ｂでは、層間絶縁膜５０の開口が第１実施形態に係る発光素子１及び発光装置１００と相違している。以下では、発光装置１００と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
発光装置１００Ｂは、発光素子１Ｂと、外部接続電極８（ｎ側外部接続電極８０ｎ、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ、第２ｐ側外部接続電極８２ｐ）とを備えている。

発光素子１Ｂにおいて、層間絶縁膜５０は、第２半導体領域２２の外周側（図１４において左）にｎ側開口５３ｎを備えている。ここで、ｎ型半導体層２１ｎの外縁部２２ｓは、平面視で第２ｐ型半導体層２２ｐよりも外側にある。図１４に示すように、第２ｎ側電極６２ｎは、第２ｐ型半導体層２２ｐの外縁部上からｎ型半導体層２１ｎの外縁部２２ｓ上を覆うように延在している。第２ｎ側電極６２ｎは、ｎ型半導体層２１ｎの外縁部２２ｓに接続されており、第２ｐ型半導体層２２ｐの側面から取り出される光を光取り出し面側に反射することができる。図１３に示すように、第２ｎ側電極６２ｎの一部は、平面視で第２ｐ型半導体層２２ｐに沿って配置されている。

第２実施形態に係る発光素子１Ｂは、第２ｎ側電極６２ｎが、第２孔２２ｈ内でｎ型半導体層２１ｎに接触するように配置されると共に、層間絶縁膜５０のｎ側開口５３ｎを通して半導体積層体２０の外縁部２２ｓにも接触するように配置されている。
発光素子１Ｂは、このように第２ｎ側電極６２ｎが半導体積層体２０の外縁部２２ｓでｎ型半導体層２１ｎに接触しているので、この発光素子１Ｂを用いた発光装置１００Ｂは、順方向電圧の上昇が抑制され、発光出力を向上させることができる。

（第３実施形態）
図１５及び図１６に示すように、第３実施形態に係る発光素子１Ｃ及び発光装置１００Ｃでは、２つの半導体積層体を備える点が第１実施形態に係る発光素子１及び発光装置１００と相違している。以下では、発光装置１００と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
発光装置１００Ｃは、発光素子１Ｃと、外部接続電極８（ｎ側外部接続電極８０ｎ、第１ｐ側外部接続電極８１ｐ、第２ｐ側外部接続電極８２ｐ）とを備えている。

第１実施形態では、第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とにおいて、ｎ型半導体層は連続的に形成されているものとしたが、第３実施形態では、第１半導体領域２１と第２半導体領域２２とにおいて、ｎ型半導体層は分離されている。そのため、第１半導体領域２１を第１半導体積層体２１ともいう。また、第２半導体領域２２を第２半導体積層体２２Ｃともいう。

第１半導体積層体２１は、図１６において右側に示すように、透光性基板１０の上方に、第１ｎ型半導体層２１ｎと、第１活性層２１ａと、第１ｐ型半導体層２１ｐと、を備えている。
第２半導体積層体２２Ｃは、図１６において左側に示すように、透光性基板１０の上方に、第２ｎ型半導体層２２ｎと、第２活性層２２ａと、第２ｐ型半導体層２２ｐと、を備えている。
図１６に示すように、発光素子１Ｃは、第１半導体積層体２１（第１発光部）と、第２半導体積層体２２Ｃ（第２発光部）との間において、透光性基板１０の上から、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層が除去され、透光性基板１０上に、半導体層を介在させずに層間絶縁膜５０等が積層されて構成される。

これにより、発光装置１００Ｃは、第１ｎ型半導体層２１ｎの上方であって第１ｐ型半導体層２１ｐが積層された第１半導体積層体２１（第１発光部）と、この第１発光部の周囲に設けられ、第２ｎ型半導体層２２ｎの上方であって第２ｐ型半導体層２２ｐが積層された第２半導体積層体２２Ｃ（第２発光部）と、のそれぞれに外部接続電極８で電流を供給することができるため、第１発光部と第２発光部とを独立して制御することができる。
また、発光装置１００Ｃは、第１半導体積層体２１と、第２半導体積層体２２Ｃとが透光性基板１０上で分離して設けられているため、各ｎ型半導体層２１ｎ，２２ｎ内を横方向に伝搬する光を分離端面２１ｅ，２２ｅ（図１６参照）で反射させることができる。これにより、発光素子１Ｃの光取り出し面側（図１６において下側）に第１蛍光体層９１及び第２蛍光体層９２が設けられた場合、第１蛍光体層９１と第２蛍光体層９２とをより選択的に発光させることができる。

（第４実施形態）
図１７に示すように、第４実施形態に係る発光装置１００Ｄでは、外部接続電極８の構造が第１実施形態に係る発光装置１００と相違している。以下では、発光装置１００と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
発光装置１００Ｄは、発光素子１Ｄを備え、発光素子１Ｄに設けられた外部接続電極８として、第１ｎ側外部接続電極８１ｎと、第２ｎ側外部接続電極８２ｎと、ｐ側外部接続電極８０ｐと、を備えている。

発光素子１Ｄは、発光素子１と同様の構成要素を備えているが、例えばｐ型の半導体層の貫通孔の位置や絶縁膜の貫通孔の位置等が相違していることがある。例えば、絶縁保護膜７０においてｐ側開口７１ｐやｎ側開口７１ｎは、その形状、サイズ、配置が第１実施形態に係る発光素子１のものと相違している。特に、絶縁保護膜７０のｎ側開口７１ｎは、第１ｎ側外部接続電極８１ｎを配置する領域かつ第１半導体領域２１の上方において、第１孔２１ｈを避けた位置に設けられている。なお、ｎ側開口７１ｎ等の形状、サイズ及び配置は図１７に示したものに限定されるものではない。このような発光素子１Ｄの構成であっても、従来の発光素子よりも電流の偏りを軽減することができる。

発光装置１００Ｄの外部接続電極８の配置は、発光装置１００の外部接続電極８を平面視で１８０度回転させたときの配置と同じである。すなわち、第１ｎ側外部接続電極８１ｎは、図１７に示すように、平面視で矩形の発光素子１の一方の辺の側（図１７において左下）に設けられている。また、第２ｎ側外部接続電極８２ｎも、一方の辺の側（図１７において左上）に設けられている。一方、ｐ側外部接続電極８０ｐは、前記一方の辺に対向した他方の辺の側（図１７において右）に設けられている。

第１ｎ側外部接続電極８１ｎは、絶縁保護膜７０のｎ側開口７１ｎを通じて第１ｎ側電極６１ｎに接続されている。
第２ｎ側外部接続電極８２ｎは、絶縁保護膜７０のｎ側開口７２ｎを通じて第２ｎ側電極６２ｎに接続されている。
このような発光装置１００Ｄであっても発光素子１Ｄを用いることで発光強度分布を改善することができる。

（第５実施形態）
図１８に示すように、第５実施形態に係る発光装置１００Ｅでは、外部接続電極８の構造が第４実施形態に係る発光装置１００Ｄと相違している。以下では、発光装置１００Ｄと同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
発光装置１００Ｅは、発光素子１Ｅを備え、発光素子１Ｅに設けられた外部接続電極８として、第１ｎ側外部接続電極８１ｎと、第２ｎ側外部接続電極８２ｎと、第１ｐ側外部接続電極８１ｐと、第２ｐ側外部接続電極８２ｐと、を備えている。
なお、発光素子１Ｅは、図１７に示す発光素子１Ｄと同じものである。

第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、絶縁保護膜７０のｐ側開口７１ｐを通じて第１ｐ側導電層６１ｐに接続されている。すなわち、第１ｐ側外部接続電極８１ｐは、第１ｐ側導電層６１ｐを介して第１ｐ側電極（第１ｐ側光反射層３１ｐ）に接続されている。
第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、絶縁保護膜７０のｐ側開口７２ｐを通じて第２ｐ側導電層６２ｐに接続されている。すなわち、第２ｐ側外部接続電極８２ｐは、第２ｐ側導電層６２ｐを介して第２ｐ側電極（第２ｐ側光反射層３２ｐ）に接続されている。
このような４端子型の発光装置１００Ｅであっても発光素子１Ｅを用いることで発光強度分布を改善することができる。

以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
例えば、発光装置は、波長変換部材９を備える構成としてもよいし、さらに、フレネルレンズ６を備える構成としてもよい。
波長変換部材９の上面の形状は、四角形のほか、円形、楕円形または角丸の四角形としてもよく、用いるレンズ等との二次光学系の組み合わせを考慮して任意にその形状を変更することができる。波長変換部材９の光出射表面は平坦であるものには限定されず、凹面であってもよいし、凸面であってもよい。波長変換部材９の光出射表面に凹凸があってもよい。

例えば発光装置１００において、平面視で、半導体積層体２０の外縁部２２ｓにおいて、透光性基板１０の上から、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を除去して構成してもよい。この場合、発光装置は、第２半導体領域２２の外周において、透光性基板１０上に、半導体層を介在させずに層間絶縁膜５０等が積層されて構成されるので、発光装置の外周縁部の厚みが薄くなる。そして、この発光装置を用いて、波長変換部材９を備える発光装置を製造する場合、前記工程２０９において、複合シートと接合された発光装置を、光反射性物質を含む樹脂で覆う際に、発光装置の外周縁部（図３に示す符号３０２の領域）の厚みが薄いので、光反射性物質を含む樹脂（光反射部材７ｂの材料）が回り込み易くなる効果がある。発光装置１００Ｂ，１００Ｄ，１００Ｅも同様に変形することができる。

同様に、発光装置１００Ｃにおいて、第２半導体積層体２２Ｃの外縁部２２ｓにおいて、透光性基板１０の上から、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を除去して構成してもよい。

発光装置１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅにおいて、図１３に示す層間絶縁膜５０のｎ側開口５３ｎを備えるように変形することができる。

例えば、発光装置１００の外部接続電極８は、複数種類の金属を用いた積層構造としてもよい。特に、上面が実装面となる外部接続電極８は、腐食防止及びＡｕ−Ｓｎ共晶半田などのＡｕ合金系の接着部材を用いた実装基板との接合性を高めるために、少なくとも最上層をＡｕで形成することが好ましい。また、外部接続電極８の下層部がＣｕなどの、Ａｕ以外の金属で形成されている場合は、Ａｕとの密着性を高めるために、上層部をＮｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕのような、積層構造としてもよい。さらに、外部接続電極８の上面に、凹凸形状を有するようにしてもよい。

１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ 発光装置
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 発光素子
２ 光源
６ フレネルレンズ
７ａ，７ｂ 光反射部材
８ 外部接続電極
８０ｎ ｎ側外部接続電極
８０ｐ ｐ側外部接続電極
８１ｎ 第１ｎ側外部接続電極
８１ｐ 第１ｐ側外部接続電極
８２ｎ 第２ｎ側外部接続電極
８２ｐ 第２ｐ側外部接続電極
８５ シード層
９ 波長変換部材
９１ 第１蛍光体層
９２ 第２蛍光体層
９３ 光透過部材
１０ 透光性基板
２０ 半導体積層体
２１ 第１半導体領域（第１半導体積層体）
２１ｎ ｎ型半導体層（第１ｎ型半導体層）
２１ａ 第１活性層
２１ｐ 第１ｐ型半導体層
２１ｈ 第１孔
２２ 第２半導体領域
２２Ｃ 第２半導体積層体
２２ｎ 第２ｎ型半導体層
２２ａ 第２活性層
２２ｈ 第２孔
２２ｐ 第２ｐ型半導体層
２２ｓ 外縁部
３１ｐ 第１ｐ側光反射層（第１ｐ側電極）
３２ｐ 第２ｐ側光反射層（第２ｐ側電極）
４０ カバー電極
４１ｎ 開口
４１ｐ 開口
５０ 層間絶縁膜
５１ｐ，５２ｐ ｐ側開口
５１ｎ，５２ｎ，５３ｎ ｎ側開口
６１ｎ 第１ｎ側電極
６１ｐ 第１ｐ側導電層
６２ｎ 第２ｎ側電極
６２ｐ 第２ｐ側導電層
７０ 絶縁保護膜
７１ｎ，７２ｎ ｎ側開口
７１ｐ，７２ｐ ｐ側開口

Claims (23)

1. 透光性基板と、
   前記透光性基板の一部の上方に設けられた第１ｎ型半導体層と、前記第１ｎ型半導体層の上方に設けられた第１ｐ型半導体層と、を有しており、前記第１ｐ型半導体層には第１孔が設けられている第１半導体積層体と、
   前記第１ｐ型半導体層上に設けられた第１ｐ側電極と、
   前記第１ｐ側電極の一部の上方及び前記第１孔内に設けられ、かつ前記第１ｎ型半導体層と接続された第１ｎ側電極と、
   前記透光性基板の上方であって平面視で前記第１半導体積層体の周囲に設けられた第２ｎ型半導体層と、前記第２ｎ型半導体層の上方に設けられた第２ｐ型半導体層と、を有しており、前記第２ｐ型半導体層には第２孔が設けられている第２半導体積層体と、
   前記第２ｐ型半導体層上に設けられた第２ｐ側電極と、
   前記第２ｐ側電極の一部の上方及び前記第２孔内に設けられ、かつ前記第２ｎ型半導体層と接続された第２ｎ側電極と、を有することを特徴とする発光素子。
2. 透光性基板と、
   前記透光性基板の上方に設けられた１つのｎ型半導体層と、
   前記ｎ型半導体層の一部の上方に設けられ、第１孔を有する第１ｐ型半導体層と、
   前記第１ｐ型半導体層上に設けられた第１ｐ側電極と、
   前記第１ｐ側電極の一部の上方及び前記第１孔内に設けられ、かつ前記ｎ型半導体層と接続された第１ｎ側電極と、
   前記ｎ型半導体層の上方であって平面視で前記第１ｐ型半導体層の周囲に設けられ、第２孔を有する第２ｐ型半導体層と、
   前記第２ｐ型半導体層上に設けられた第２ｐ側電極と、
   前記第２ｐ側電極の一部の上方及び前記第２孔内に設けられ、かつ前記ｎ型半導体層と接続された第２ｎ側電極と、を有することを特徴とする発光素子。
3. 前記第２ｎ型半導体層の外縁部は、平面視で前記第２ｐ型半導体層よりも外側にあり、
   前記第２ｎ側電極は、前記第２ｐ型半導体層の外縁部上から前記第２ｎ型半導体層の外縁部上を覆うように延在している請求項１に記載の発光素子。
4. 前記第２ｎ型半導体層の外縁部上に延在した前記第２ｎ側電極の一部は、平面視で前記第２ｐ型半導体層に沿って、前記第２ｎ型半導体層の外縁部に接続されている請求項３に記載の発光素子。
5. 前記ｎ型半導体層の外縁部は、平面視で前記第２ｐ型半導体層よりも外側にあり、
   前記第２ｎ側電極は、前記第２ｐ型半導体層の外縁部上から前記ｎ型半導体層の外縁部上を覆うように延在している請求項２に記載の発光素子。
6. 前記ｎ型半導体層の外縁部上に延在した前記第２ｎ側電極の一部は、平面視で前記第２ｐ型半導体層に沿って、前記ｎ型半導体層の外縁部に接続されている請求項５に記載の発光素子。
7. 前記第２ｎ側電極は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ及びＲｈから選択される少なくとも１種を含む請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光素子。
8. 前記第１孔を複数有し、複数の前記第１孔は、前記第１ｐ型半導体層の外縁部に沿って配列されている請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光素子。
9. 前記第１ｎ側電極は、配列された複数の前記第１孔に沿って延在し、複数の前記第１孔を一体的に接続している請求項８に記載の発光素子。
10. 前記第２孔を複数有し、複数の前記第２孔は、前記第２ｐ型半導体層の内縁部に沿って配列されている請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光素子。
11. 前記第２ｎ側電極は、配列された複数の前記第２孔に沿って延在し、複数の前記第２孔を一体的に接続している請求項１０に記載の発光素子。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、
    前記外部接続電極は、
    前記第１ｎ側電極と前記第２ｎ側電極とに接続されたｎ側外部接続電極と、
    前記第１ｐ側電極に接続された第１ｐ側外部接続電極と、
    前記第２ｐ側電極に接続された第２ｐ側外部接続電極と、を有する発光装置。
13. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、
    前記外部接続電極は、
    前記第１ｎ側電極に接続された第１ｎ側外部接続電極と、
    前記第２ｎ側電極に接続された第２ｎ側外部接続電極と、
    前記第１ｐ側電極と前記第２ｐ側電極とに接続されたｐ側外部接続電極と、を有する発光装置。
14. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子において、前記透光性基板とは反対側に外部接続電極が設けられており、
    前記外部接続電極は、
    前記第１ｎ側電極に接続された第１ｎ側外部接続電極と、
    前記第２ｎ側電極に接続された第２ｎ側外部接続電極と、
    前記第１ｐ側電極に接続された第１ｐ側外部接続電極と、
    前記第２ｐ側電極に接続された第２ｐ側外部接続電極と、を有する発光装置。
15. 前記発光素子の前記第１ｐ側電極は、
    前記第１ｐ型半導体層の上面の略全面に接続された第１ｐ側光反射層と、
    前記第１ｐ側光反射層上に設けられ、かつ前記外部接続電極が接続された第１ｐ側導電層と、
    を含む請求項１２乃至請求項１４のいずれか一項に記載の発光装置。
16. 前記第１ｐ側光反射層は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ及びＩｒから選択される少なくとも１種を含む請求項１５に記載の発光装置。
17. 前記発光素子の前記第２ｐ側電極は、
    前記第２ｐ型半導体層の上面の略全面に接続された第２ｐ側光反射層と、
    前記第２ｐ側光反射層上に設けられ、かつ前記外部接続電極が接続された第２ｐ側導電層と、
    を含む請求項１２乃至請求項１６のいずれか一項に記載の発光装置。
18. 前記第２ｐ側光反射層は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ及びＩｒから選択される少なくとも１種を含む請求項１７に記載の発光装置。
19. 前記発光素子の前記第１ｐ型半導体層は、平面視における外縁の形状が円形である請求項１２乃至請求項１８のいずれか一項に記載の発光装置。
20. 前記発光素子の前記第２ｐ型半導体層は、平面視における外縁の形状が円形である請求項１２乃至請求項１９のいずれか一項に記載の発光装置。
21. 前記発光素子の前記透光性基板側に波長変換部材を備え、
    前記波長変換部材は、平面視において、
    前記第１ｐ型半導体層を覆う第１蛍光体層と、
    前記第１蛍光体層の周囲に設けられ、かつ前記第２ｐ型半導体層を覆う第２蛍光体層と、を含む請求項１２乃至請求項２０のいずれか一項に記載の発光装置。
22. 前記第２蛍光体層によって前記発光素子の光を変換した光の波長は、前記第１蛍光体層によって前記発光素子の光を変換した光の波長よりも長い請求項２１に記載の発光装置。
23. 前記波長変換部材の前記透光性基板とは反対の面側に設けられたフレネルレンズを備える請求項２１又は請求項２２に記載の発光装置。

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