JP2017034231A - 発光素子及びそれを用いた発光装置 - Google Patents
発光素子及びそれを用いた発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017034231A JP2017034231A JP2016100165A JP2016100165A JP2017034231A JP 2017034231 A JP2017034231 A JP 2017034231A JP 2016100165 A JP2016100165 A JP 2016100165A JP 2016100165 A JP2016100165 A JP 2016100165A JP 2017034231 A JP2017034231 A JP 2017034231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- electrode
- side semiconductor
- light emitting
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 152
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 170
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N calcium aluminosilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 europium-activated silicate Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/382—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
【課題】輝度分布の偏りなくして均一な発光を得ることができる発光素子及びそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】平面形状が六角形の発光素子であって、ｎ側半導体層２ｎと、ｎ側半導体層２ｎ上に設けられたｐ側半導体層３ｐと、平面視においてｐ側半導体層３ｐの互いに対角の位置にある３つの角部Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６を除く領域に設けられ、ｎ側半導体層２ｎを露出させる複数の孔６と、ｐ側半導体層３ｐに接して設けられた第１ｐ電極４ｐと、第１ｐ電極４ｐ上の３つの角部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５にそれぞれ設けられた第２ｐ電極５ｎと、第１ｐ電極４ｐ上に設けられ、複数の孔６を通じてｎ側半導体層２ｎと電気的に接続されたｎ電極７ｎとを備える発光素子。【選択図】図１Ａ
Description
本発明は、発光素子及びそれを用いた発光装置に関する。
従来から、光取り出し効率が良好で、均一な発光を得るための発光素子について、種々の研究がなされている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
本発明の実施形態は、発光素子の角部及びその周辺部における発光を最小限にとどめ、上面からの光取り出しをより一層向上させることができる発光素子及びそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る発光素子は、
（１）平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする。
（２）平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の互いに向かい合い、最も遠い位置にある２つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする。
本発明の実施形態に係る発光装置は、
（３）上記発光素子と、
前記発光素子が設けられる基体と、
前記発光素子を覆う半球状の透光性部材と、を備える。
（１）平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする。
（２）平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の互いに向かい合い、最も遠い位置にある２つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする。
本発明の実施形態に係る発光装置は、
（３）上記発光素子と、
前記発光素子が設けられる基体と、
前記発光素子を覆う半球状の透光性部材と、を備える。
本発明の実施形態によれば、発光素子の角部及びその周辺部における発光を最小限にとどめ、上面からの光取り出しをより一層向上させることができる発光素子及びそれを用いた発光装置を実現することができる。
以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。複数の図面に表れる同一符号は同一の部分又は部材を示す。発明を理解しやすくするために、複数の実施形態について説明するが、これらの実施形態はそれぞれ独立するものではなく、共有できるところは他の実施形態の説明を適用する。
実施形態１：発光素子
本実施形態の発光素子１０は、図１Ａに示すように、平面形状が六角形である。発光素子１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、ｎ側半導体層２ｎと、ｎ側半導体層２ｎ上に設けられたｐ側半導体層３ｐと、ｐ側半導体層３ｐにおいて特定の位置に設けられた複数の孔６と、ｐ側半導体層３ｐに接して設けられた第１ｐ電極４ｐと、第１ｐ電極４ｐ上であって複数の孔６が配置されていない角部Ｒ１、Ｒ３及びＲ５にそれぞれ設けられた第２ｐ電極５ｐと、複数の孔６を介してｎ側半導体層２ｎと電気的に接続されたｎ電極７ｎと、を備える。複数の孔６は、平面視においてｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部、例えば、図１ＡにおけるＲ１、Ｒ３及びＲ５を除く領域（言い換えると、図１Ａにおけるに角部Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、各辺に隣接する領域及びそれらよりも内側の領域）に設けられている。
本実施形態の発光素子１０は、図１Ａに示すように、平面形状が六角形である。発光素子１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、ｎ側半導体層２ｎと、ｎ側半導体層２ｎ上に設けられたｐ側半導体層３ｐと、ｐ側半導体層３ｐにおいて特定の位置に設けられた複数の孔６と、ｐ側半導体層３ｐに接して設けられた第１ｐ電極４ｐと、第１ｐ電極４ｐ上であって複数の孔６が配置されていない角部Ｒ１、Ｒ３及びＲ５にそれぞれ設けられた第２ｐ電極５ｐと、複数の孔６を介してｎ側半導体層２ｎと電気的に接続されたｎ電極７ｎと、を備える。複数の孔６は、平面視においてｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部、例えば、図１ＡにおけるＲ１、Ｒ３及びＲ５を除く領域（言い換えると、図１Ａにおけるに角部Ｒ２、Ｒ４、Ｒ６、各辺に隣接する領域及びそれらよりも内側の領域）に設けられている。
発光素子１０は、外部と接続される第２ｐ電極５ｐが、ｐ側半導体層３ｐにおける互いに対角の位置にある３つの角部の領域上に配置される。一方、その第２ｐ電極が配置された３つの角部Ｒ１、Ｒ３及びＲ５を除く領域に複数の孔６が設けられると共に、複数の孔６を介してｎ電極７ｎがｎ側半導体層２ｎと電気的に接続される。これにより、半導体層に供給される電流のうち、第２ｐ電極５ｐが配置された角部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５に供給される電流が抑止される一方で、それら角部以外の領域、つまり複数の孔６が配置されたｐ側半導体層の辺に隣接する領域、及び角部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５よりも内側の領域に供給される電流を増加させることができる。この結果、発光素子１０の角部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５及びその周辺の領域における発光を最小限にとどめ、それ以外の発光素子１０の上面（特に、角部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５に囲まれた内側の領域）からの光取り出しをより一層向上させることができる。
このような発光素子１０の平面形状は、正六角形であることが好ましいが、６つの角部の角度が、１２０度±５度程度変動することも許容される。六角形を構成する各辺は、通常直線であるが、半導体層の加工精度等によって多少湾曲又は屈曲していてもよい。従って、発光素子の平面形状は、これらを考慮して、正六角形及びそれに近似する形状をも包む。
このような平面形状が六角形の発光素子は、例えば、一辺が３００〜２０００μｍ程度の長さが挙げられる。言い換えると、最も遠い位置にある角部を結ぶ対角線が６００〜４０００μｍ程度の長さが挙げられる。さらに言い換えると、発光素子の平面積は、０．２〜１０ｍｍ2程度が挙げられる。
このような平面形状が六角形の発光素子は、例えば、一辺が３００〜２０００μｍ程度の長さが挙げられる。言い換えると、最も遠い位置にある角部を結ぶ対角線が６００〜４０００μｍ程度の長さが挙げられる。さらに言い換えると、発光素子の平面積は、０．２〜１０ｍｍ2程度が挙げられる。
（半導体層）
半導体層は、少なくともｎ側半導体層２ｎとｐ側半導体層３ｐとを含む。また、これらの間に活性層を含むものが好ましい。ｎ側半導体層２ｎ及び／又はｐ側半導体層３ｐは、発光素子の平面形状を六角形とするために、それらの外周の平面形状が六角形であることが好ましい。ただし、ｎ側半導体層２ｎ及び／又はｐ側半導体層３ｐは、外周の一部及び／又は内側において、膜厚方向の一部又は全部において除去された部分が存在してもよい。なお、発光領域（本実施形態では活性層がこれに相当する）を基準にして、ｎ電極が接続される側の半導体がｎ側半導体層２ｎであり、ｐ電極が接続される側の半導体がｐ側半導体層３ｐである。
これらｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層としては、例えば、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）で表される窒化物半導体を用いることができる。半導体層を構成する各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを利用することができる。
半導体層は、少なくともｎ側半導体層２ｎとｐ側半導体層３ｐとを含む。また、これらの間に活性層を含むものが好ましい。ｎ側半導体層２ｎ及び／又はｐ側半導体層３ｐは、発光素子の平面形状を六角形とするために、それらの外周の平面形状が六角形であることが好ましい。ただし、ｎ側半導体層２ｎ及び／又はｐ側半導体層３ｐは、外周の一部及び／又は内側において、膜厚方向の一部又は全部において除去された部分が存在してもよい。なお、発光領域（本実施形態では活性層がこれに相当する）を基準にして、ｎ電極が接続される側の半導体がｎ側半導体層２ｎであり、ｐ電極が接続される側の半導体がｐ側半導体層３ｐである。
これらｎ側半導体層、活性層及びｐ側半導体層としては、例えば、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）で表される窒化物半導体を用いることができる。半導体層を構成する各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを利用することができる。
半導体層は、半導体成長用の基板上に形成されている。半導体層に窒化物半導体を用いる場合は、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）からなる基板を用いることができる。
（孔）
複数の孔６は、平面視において、ｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられ、ｎ側半導体層を露出させる。
ここで、互いに対角の位置にある角部とは、互いに隣接せずに、向かい合う位置にあることを意味する。なお、互いに対角の位置にある３つの角部とは、平面形状が六角形であるｐ側半導体層の場合には、一つおきの３つの角部を指す。
孔６は、この互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられていれば、ｐ側半導体層のいずれの領域に形成されていてもよい。言い換えると、一つおきの３つの角部にさえ形成されていなければ、一つおきの３つの角部を含む４つの角部に形成されていなくてもよいし、一つおきの３つの角部を含む５つの角部に形成されていなくてもよいし、全ての角部に形成されていてなくてもよい。これらのいずれの場合も、角部以外のｐ側半導体層の領域、特に、少なくとも３つの角部に囲まれる内側の領域に孔が設けられていることが好ましく、発光素子の上面から取り出される光を増やすことができる。
複数の孔６は、平面視において、ｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられ、ｎ側半導体層を露出させる。
ここで、互いに対角の位置にある角部とは、互いに隣接せずに、向かい合う位置にあることを意味する。なお、互いに対角の位置にある３つの角部とは、平面形状が六角形であるｐ側半導体層の場合には、一つおきの３つの角部を指す。
孔６は、この互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられていれば、ｐ側半導体層のいずれの領域に形成されていてもよい。言い換えると、一つおきの３つの角部にさえ形成されていなければ、一つおきの３つの角部を含む４つの角部に形成されていなくてもよいし、一つおきの３つの角部を含む５つの角部に形成されていなくてもよいし、全ての角部に形成されていてなくてもよい。これらのいずれの場合も、角部以外のｐ側半導体層の領域、特に、少なくとも３つの角部に囲まれる内側の領域に孔が設けられていることが好ましく、発光素子の上面から取り出される光を増やすことができる。
例えば、図７Ａに示される発光素子Ａにおいて、孔６は、一つおきの３つの角部であるＲ２、Ｒ４及びＲ６で示される３つの角部に形成されており、互いに対角の位置にあるＲ１、Ｒ３及びＲ５で示される３つの角部に形成されていない。図７Ｂに示される発光素子Ｂにおいて、孔６は、互いに対角の位置にあるＲ１、Ｒ３及びＲ５で示される３つの角部に加えて、Ｒ２で示される角部にも形成されておらず、Ｒ４とＲ６で示される２つの角部には形成されている。図７Ｃに示される発光素子Ｃにおいて、孔６は、互いに対角の位置にあるＲ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ６で示される角部には形成されておらず、Ｒ２とＲ５で示される２つの角部には形成されている。図７Ｄに示される発光素子Ｄにおいて、孔６は、Ｒ６で示される１つの角部には形成されているが、互いに対角の位置にあるＲ１、Ｒ３及びＲ５で示される３つの角部に加え、Ｒ２及びＲ４で示される２つの角部には形成されていない。ただし、ここでは、孔６が形成されている角部は、Ｒ１からＲ６のいずれでもよい。また、図７Ｅに示される発光素子Ｅにおいて、孔６は、互いに対角の位置にあるＲ１、Ｒ３及びＲ５で示される３つの角部を含むいずれの角部にも形成されていない。
本願明細書において、角部とは、上述したように、平面視において、発光素子及び／又はｎ側半導体層及び／又はｐ側半導体層の外縁を構成する２つの線が、１２０度±５度で交わり、その２つの線を２辺として形成される扇形の領域（図１Ｂ中、７ｎｉ参照）を指す。ただし、その扇形の領域を含む限り、若干内側に向かって延長する部位が含まれた領域(図２中、２７ｎ及び図４Ｂ中、４７ｎｉ参照）でもよい。その２つの線は、六角形を形成する辺の１／３程度以下の長さとすることが好ましく、１／４程度以下の長さとすることがより好ましい。
上述したように、孔６は、ｎ側半導体層を露出する孔である。孔によって露出される複数のｎ側半導体層は、後述するｎ電極によって一体的にｎ側半導体層と電気的に接続するために利用することができる。
孔の数、大きさ、形状、位置は、意図する発光素子の大きさ、形状、接続状態等によって適宜設定することができる。
孔は、全てが同じ大きさ、同じ形状で配列されているものがより好ましい。これにより、電流の供給量の均一化を実現することができる。その結果、発光素子の全体として、発光強度を均一化し、輝度ムラを抑制することができる。
孔の形状は、平面視において円又は楕円、三角形、矩形、六角形等の多角形等が挙げられ、なかでも、円形又は楕円形が好ましい。孔の大きさは、半導体層の大きさ、求められる発光素子の出力、輝度等によって適宜調整することができる。孔は、例えば、直径（一辺）が数十〜数百μｍ程度の長さが好ましい。別の観点から、直径が、半導体層の一辺の１／２０〜１／５程度の長さであることが好ましい。さらに別の観点から、例えば、孔に占められる総平面積によって適宜調整することができる。具体的には、総平面積が、上述した発光素子の平面積に対して、１／１００〜１／２０程度が挙げられる。言い換えると、２０００μｍ2〜０．５ｍｍ2程度が挙げられる。孔の数は、例えば、２〜１００個程度が挙げられ、４〜８０個程度が好ましい。
孔は、全てが同じ大きさ、同じ形状で配列されているものがより好ましい。これにより、電流の供給量の均一化を実現することができる。その結果、発光素子の全体として、発光強度を均一化し、輝度ムラを抑制することができる。
孔の形状は、平面視において円又は楕円、三角形、矩形、六角形等の多角形等が挙げられ、なかでも、円形又は楕円形が好ましい。孔の大きさは、半導体層の大きさ、求められる発光素子の出力、輝度等によって適宜調整することができる。孔は、例えば、直径（一辺）が数十〜数百μｍ程度の長さが好ましい。別の観点から、直径が、半導体層の一辺の１／２０〜１／５程度の長さであることが好ましい。さらに別の観点から、例えば、孔に占められる総平面積によって適宜調整することができる。具体的には、総平面積が、上述した発光素子の平面積に対して、１／１００〜１／２０程度が挙げられる。言い換えると、２０００μｍ2〜０．５ｍｍ2程度が挙げられる。孔の数は、例えば、２〜１００個程度が挙げられ、４〜８０個程度が好ましい。
孔は、例えば図１Ａで示すように、平面視でｐ側半導体層の辺に沿って複数並べて配置していることが好ましい。この場合、隣接する孔同士を等間隔で配置していることがより好ましい。ただし、一部の孔間で、その間隔が異なっていてもよい。ここで、等間隔とは、孔同士がいずれも同じ間隔で配置されているのみならず、それらの間隔は±５％程度の範囲内でのずれが許容されることを意味する。孔間の最短距離（以下、孔の中心間距離）は、例えば、孔の大きさ（例えば、直径）の２〜８倍程度が挙げられ、４〜６倍程度の距離が好ましい。具体的には、直径５０μｍ程度の孔をｐ側半導体層が有する場合、最短距離は、１００〜４００μｍ程度が挙げられ、２００〜３００μｍ程度が好ましい。
このような孔の配置により、ｎ側半導体層に注入される電流を制御し、発光効率の改善を図ることができる。
（第１ｐ電極、第２ｐ電極及びｎ電極）
発光素子は、少なくとも第１ｐ電極４と、第２ｐ電極５と、ｎ電極７とを含む。
これらの電極は、例えば、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ及びＣｕ等の金属又はこれらの合金によって形成しても良いし、さらに例えば、Ｚｎ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む透光性導電膜等の単層膜又は積層膜によって形成しても良い。透光性導電膜としては、例えば、ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＩＺＯ，ＧＺＯ，Ｉｎ2Ｏ3及びＳｎＯ2等が挙げられる。
発光素子は、少なくとも第１ｐ電極４と、第２ｐ電極５と、ｎ電極７とを含む。
これらの電極は、例えば、Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ及びＣｕ等の金属又はこれらの合金によって形成しても良いし、さらに例えば、Ｚｎ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む透光性導電膜等の単層膜又は積層膜によって形成しても良い。透光性導電膜としては、例えば、ＩＴＯ，ＺｎＯ，ＩＺＯ，ＧＺＯ，Ｉｎ2Ｏ3及びＳｎＯ2等が挙げられる。
第１ｐ電極４は、ｐ側半導体層上において、ｐ側半導体層に接して設けられている。第１ｐ電極はオーミック電極層であるが、例えば光反射電極層として機能させることもできる。そのために、第１ｐ電極は、ｐ側半導体層との接触面積が大きいほど好ましく、例えば、半導体層の平面積の５０％以上、６０％以上、７０％以上に形成されていることがより好ましく、上述した角部を含む略全面に形成されていることがさらに好ましい。
光反射電極層としては、Ａｇ又はＡｇ合金などを有する層（Ａｇ含有層）によって形成することができる。Ａｇ又はＡｇ合金による層は、半導体層に接触して又は半導体層に最も近い位置に配置されていることが好ましい。Ａｇ合金としては、当該分野で公知の材料のいずれを用いてもよい。光反射電極層の厚みは、特に限定されるものではなく、半導体層から出射される光を効果的に反射することができる厚み、例えば、２０ｎｍ〜１μｍ程度が挙げられる。Ａｇのマイグレーションを防止するために、その上面（好ましくは、上面及び側面）を被覆するさらなる導電層又は絶縁層が配置されていることが好ましい。
このようなさらなる導電層は、上述した電極材料として挙げられた金属又はこれらの合金からなる単層膜や積層膜によって形成することができる。例えば、Ａｌ，Ｃｕ又はＮｉ等の金属を少なくとも含有する単層膜や、Ｎｉ／Ｔｉ／Ｒｕ又はＮｉ／Ｔｉ／Ｐｔ等の積層膜が挙げられる。なお、導電層の厚みは、効果的にＡｇのマイグレーションを防止するために、数百ｎｍ〜数μｍ程度が挙げられる。
また、さらなる絶縁層は、例えば、光反射電極層の上面で部分的に開口し、かつ光反射電極層の側面を被覆するように、ＳｉＮ又はＳｉＯ2等の絶縁層を形成することによって、Ａｇのマイグレーションを防止することができる。なお、絶縁層は、単層膜又は積層膜のいずれであってもよい。
また、さらなる絶縁層は、例えば、光反射電極層の上面で部分的に開口し、かつ光反射電極層の側面を被覆するように、ＳｉＮ又はＳｉＯ2等の絶縁層を形成することによって、Ａｇのマイグレーションを防止することができる。なお、絶縁層は、単層膜又は積層膜のいずれであってもよい。
オーミック電極層としては、上述した透光性導電膜からなる単層膜又は積層膜が挙げられる。
第２ｐ電極は、第１ｐ電極上であって、平面視における角部に配置されている。ただし、第２ｐ電極は、孔が配置されている領域には配置されていない。第２ｐ電極は、上述したように、孔が配置されていない、互いに対角の位置にある３つの角部に配置される。ただし、第２ｐ電極は、これら互いに対角の位置にある３つの角部に配置される限り、さらに、孔が配置されていない角部に配置されていてもよい。
つまり、第２ｐ電極は、発光素子の６つの角部のうち、３つ以上の角部に配置されることが好ましい。第２ｐ電極が３つの角部に配置される場合は、図７Ａに示すように、互いに隣接しない３つの角部、言い換えると、互いに対角の位置にある３つの角部に配置されることが好ましい。第２ｐ電極が４つの角部に配置される場合には、図７Ｂに示すように、互いに対角の位置にある３つの角部に加えて、任意の１つの角部に配置されることが好ましい。第２ｐ電極が５つ又は６つの角部に配置される場合には、図７Ｄ及び図７Ｅに示すように、どの角部に配置してもよく、第２ｐ電極が配置されない２つの角部が互いに隣接しないように配置されることが好ましい（図７Ｂ及び７Ｃ参照）。なかでも、第２ｐ電極は、電流密度分布の均一性に優れた、互いに隣接しない３つの角部又は６つの角部に配置されることがより好ましく、特に６つの角部に配置された場合、角部に囲まれた内側の領域からの光取り出しをより一層向上させることができるので好ましい。
第２ｐ電極は、例えば、平面視において、角部、つまり、１２０度±５度で２つの線が交差し、その２つの線を２辺として形成される扇形、それに近似する形状又はこれらの形状を含む形状（以下「扇形等」と記載することがある）を有することが好ましい。２つの線は、六角形を形成する辺の４０％以下の長さとすることが挙げられ、３５％程度以下、３０％程度以下、２５％程度以下、２０％程度以下、１５％程度以下が好ましい。言い換えると、３０〜３００μｍ程度の一辺又は１００〜３００μｍ程度の一辺を有する扇形等の形状が挙げられる。
ｎ電極は、第１ｐ電極上に設けられている。ｎ電極は、第２ｐ電極上に設けられておらず、平面視において第２ｐ電極と離間して配置されている。また、ｎ電極は、上述した複数の孔を通じてｎ側半導体層と電気的に接続されている。ｎ電極は、複数に分割されていてもよいが、実装する際の接続領域を広げて電流を均一に供給できるように、１つのｎ電極が、複数の孔を通じてｎ側半導体層に接続されていることが好ましい。
第２ｐ電極及び／又はｎ電極は、具体的には、半導体層側からＴｉ／Ｒｈ／Ａｕ，Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ａｌ−Ｃｕ合金／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ｔｉ／Ｒｈ，Ｔｉ／Ｒｈ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ，Ａｇ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ，Ｔｉ／ＡＳＣ／Ｔｉ／Ｒｔ／Ａｕ（ここで、ＡＳＣとは、Ａｌ／Ｓｉ／Ｃｕ合金である）等によって形成することができる。また、これらの積層構造の半導体層側に、上述した透光性導電膜が配置されていてもよい。
ｎ電極は、上述したｐ側半導体層に設けられた孔の底面であるｎ側半導体層の露出面の一部から、孔の側面（活性層及びｐ側半導体層の側面）、ｐ側半導体層上に及ぶ領域に配置された絶縁膜を介して、孔内からｐ側半導体層上にかけて配置されていることが好ましい。ここでの絶縁膜は、当該分野で公知の材料膜を、単層膜又は積層膜で、電気的な絶縁性を確保し得る厚みで用いることが好ましい。
ｎ電極は、平面視において、一部又は全部が、ｎ側半導体層より若干小さくても、同等でも、若干大きくてもよい。また、ｎ電極は、平面視で第２ｐ電極と離間するように扇形等に対応する開口を有することが好ましい。
また、ｎ電極及び第２ｐ電極と、ｎ側半導体層及びｐ側半導体層とのそれぞれの間に、誘電体多層膜、例えばＤＢＲ（分布ブラッグ反射器）膜が含まれていてもよい。
実施形態２：発光素子
この実施形態２では、発光素子における複数の孔６の位置と、第２ｐ電極の位置とが一部異なる以外は、実質的に実施形態１の発光素子と同様の構成を有する。
この実施形態２では、発光素子における複数の孔６の位置と、第２ｐ電極の位置とが一部異なる以外は、実質的に実施形態１の発光素子と同様の構成を有する。
（孔）
この発光素子では、複数の孔は、図７Ｆに示すように、平面視においてｐ側半導体層の最も遠い位置にある２つの角部、例えば、図７ＦにおけるＲ１とＲ４を除く領域に設けられ、ｎ側半導体層を露出させる。
ここで、最も遠い位置にある２つの角部とは、最長の対角線の両端に配置される角部を意味する。
孔６は、この最も遠い位置にある２つの角部を除く領域に設けられていれば、ｐ側半導体層のいずれの領域に形成されていてもよい。言い換えると、この最も遠い位置にある２つの角部にさえ形成されていなければ、この２つの角部のいずれかに隣接する角部に形成されていなくてもよいし、この最も遠い位置にある２つの角部を含む５つの角部に形成されていなくてもよいし、全ての角部に形成されていてなくてもよい。これらのいずれの場合も、角部以外のｐ側半導体層の領域、特に、少なくとも２つの角部に挟まれる内側の領域に孔が設けられていることが好ましく、発光素子の上面（特に、２つの角部に挟まれる内側の領域）から取り出される光を増やすことができる。
この発光素子では、複数の孔は、図７Ｆに示すように、平面視においてｐ側半導体層の最も遠い位置にある２つの角部、例えば、図７ＦにおけるＲ１とＲ４を除く領域に設けられ、ｎ側半導体層を露出させる。
ここで、最も遠い位置にある２つの角部とは、最長の対角線の両端に配置される角部を意味する。
孔６は、この最も遠い位置にある２つの角部を除く領域に設けられていれば、ｐ側半導体層のいずれの領域に形成されていてもよい。言い換えると、この最も遠い位置にある２つの角部にさえ形成されていなければ、この２つの角部のいずれかに隣接する角部に形成されていなくてもよいし、この最も遠い位置にある２つの角部を含む５つの角部に形成されていなくてもよいし、全ての角部に形成されていてなくてもよい。これらのいずれの場合も、角部以外のｐ側半導体層の領域、特に、少なくとも２つの角部に挟まれる内側の領域に孔が設けられていることが好ましく、発光素子の上面（特に、２つの角部に挟まれる内側の領域）から取り出される光を増やすことができる。
例えば、図７Ｆに示される発光素子Ｆにおいて、孔６は、最も遠い位置にあるＲ２及びＲ５で示される２つの角部に形成されておらず、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４及びＲ６で示される４つの角部には形成されている。また、図７Ｂに示される発光素子Ｂにおいて、孔６は、最も遠い位置にあるＲ２及びＲ５で示される２つの角部に加えて、Ｒ１及びＲ３で示される角部にも形成されておらず、Ｒ４とＲ６で示される２つの角部には形成されている。また、図７Ｃに示される発光素子Ｃにおいて、孔６は、最も遠い位置にあるＲ３及びＲ６で示される２つの角部に加えて、Ｒ１及びＲ４で示される角部にも形成されておらず、Ｒ２とＲ５で示される２つの角部には形成されている。また、図７Ｄに示される発光素子Ｄにおいて、孔６は、Ｒ６で示される１つの角部には形成されているが、最も遠い位置にあるＲ２及びＲ５又はＲ１及びＲ４で示される４つの角部に加え、Ｒ３で示される角部には形成されていない。ただし、ここでは、孔６が形成されている角部は、Ｒ１からＲ６のいずれでもよい。また、図７Ｅ示される発光素子Ｅにおいて、孔６は、最も遠い位置にあるＲ２及びＲ５、Ｒ１及びＲ４又はＲ３及びＲ６で示される６つの角部を含むいずれの角部にも形成されていない。
（第２ｐ電極）
第２ｐ電極は、第１ｐ電極上であって、角部に配置されている。ただし、第２ｐ電極は、孔が配置されている領域には配置されていない。第２ｐ電極は、上述したように、孔が配置されていない、最も遠い位置にある２つの角部に配置される。ただし、第２ｐ電極は、最も遠い位置にある２つの角部に配置される限り、さらに、孔が配置されていない角部に配置されていてもよい。
第２ｐ電極は、第１ｐ電極上であって、角部に配置されている。ただし、第２ｐ電極は、孔が配置されている領域には配置されていない。第２ｐ電極は、上述したように、孔が配置されていない、最も遠い位置にある２つの角部に配置される。ただし、第２ｐ電極は、最も遠い位置にある２つの角部に配置される限り、さらに、孔が配置されていない角部に配置されていてもよい。
つまり、第２ｐ電極は、発光素子の６つの角部のうち、２つ以上の角部に配置されることが好ましい。第２ｐ電極が２つの角部に配置される場合は、図７Ｆに示すように、最も遠い位置にある２つの角部に配置されることが好ましい。第２ｐ電極が４つの角部に配置される場合には、図７Ｂ及び７Ｃに示すように、最も遠い位置にある２つの角部に加えて、この２つの角部のいずれかに隣接する角部の任意の２つの角部に配置されることが好ましい。つまり、第２ｐ電極が配置されない２つの角部が互いに隣接しないように、第２側電極が配置されることが好ましい。第２ｐ電極が５つ又は６つの角部に配置される場合には、図７Ｄ及び図７Ｅに示すように、どの角部に配置してもよい。なかでも、第２ｐ電極は、６つの角部に配置されることがより好ましい。
以上の構成を有する実施形態２の発光素子は、第２ｐ電極が配置された領域における角部及びその周辺領域における発光を最小限にとどめ、発光素子の上面からの光取り出しをより一層向上させることができる。
実施形態３：発光装置
本発明の一実施形態の発光装置は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、上述した発光素子７０と、発光素子７０が設けられる基体８０と、発光素子を覆う半球状の透光性部材９０と、を備える。
また、この発光装置においては、任意に、発光素子等の側面、上面又は下面等（さらに、基体の側面、上面又は下面等）に、光反射性、透光性、遮光性、波長変換性等を有する機能性部材を配置していてもよい。例えば、発光素子の側面及び上面に、蛍光体層を電着、スプレー等によって形成してもよい。また、透光性部材９０をさらに覆う光学部材（例えば、レンズ）を配置してもよい。
本発明の一実施形態の発光装置は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、上述した発光素子７０と、発光素子７０が設けられる基体８０と、発光素子を覆う半球状の透光性部材９０と、を備える。
また、この発光装置においては、任意に、発光素子等の側面、上面又は下面等（さらに、基体の側面、上面又は下面等）に、光反射性、透光性、遮光性、波長変換性等を有する機能性部材を配置していてもよい。例えば、発光素子の側面及び上面に、蛍光体層を電着、スプレー等によって形成してもよい。また、透光性部材９０をさらに覆う光学部材（例えば、レンズ）を配置してもよい。
（基体）
基体は、例えば、金属、セラミック、樹脂、誘電体、パルプ、ガラス、紙又はこれらの複合材料（例えば、複合樹脂）、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等からなる基材の表面に、任意に内部及び／又は裏面に、複数の配線パターンを有する。
基体は、例えば、金属、セラミック、樹脂、誘電体、パルプ、ガラス、紙又はこれらの複合材料（例えば、複合樹脂）、あるいはこれら材料と導電材料（例えば、金属、カーボン等）との複合材料等からなる基材の表面に、任意に内部及び／又は裏面に、複数の配線パターンを有する。
配線パターンは、発光素子に電流を供給し得るものであればよく、当該分野で通常使用されている材料、厚み、形状等で形成されている。なお、配線パターンは、発光素子の電極（第２ｐ電極及びｎ電極）と接続される正負一対のパターンを含むものであれば、正負一対のパターンとは独立して配置された別のパターンを有していてもよい。
また、基体への発光素子の実装は、例えば、バンプ、ハンダなどの接合部材によって行うことが好ましい。接合部材は、当該分野で公知の材料のいずれをも用いることができる。
（透光性部材）
透光性部材は、発光素子を被覆するものであり、レンズとしての役割も果たす。そのために、半球形状であることが好ましい。ただし、この半球形状は、厳密な球、厳密な半分でなくてもよく、扁球、長球、卵型、紡錘形状等の一部の切断体等であってもよい。
透光性部材は、発光素子を被覆するものであり、レンズとしての役割も果たす。そのために、半球形状であることが好ましい。ただし、この半球形状は、厳密な球、厳密な半分でなくてもよく、扁球、長球、卵型、紡錘形状等の一部の切断体等であってもよい。
透光性部材は、ガラス等によって形成されていてもよいが、樹脂によって形成されていることが好ましい。樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの変性樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等などが挙げられる。
（機能性部材)
機能性部材としては、例えば、レンズ、蛍光体層等、種々の機能を付加することができる部材が挙げられる。機能性部材は、１つの発光素子に対して１つ又は複数配置してもよいし、複数の発光素子に対して１つ配置してもよい。
レンズとしては、例えば、凹凸レンズ、フレネルレンズ等が挙げられる。これらのレンズは、当該分野で公知の材料によって、公知の製造方法により製造したものを利用することができる。レンズは、光拡散材等が含有されていてもよい。光拡散材としては、ガラスファイバー、ワラストナイトなどの繊維状フィラー、窒化アルミニウム、カーボン等の無機フィラー、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、ガラス、蛍光体の結晶又は焼結体、蛍光体と無機物の結合材との焼結体等が挙げられる。
レンズの光入射面及び／又は光出射面には、保護膜、反射膜、反射防止膜等が形成されていてもよい。反射防止膜としては、二酸化ケイ素と、二酸化ジルコニウムとからなる４層構造のもの等が適用できる。
機能性部材としては、例えば、レンズ、蛍光体層等、種々の機能を付加することができる部材が挙げられる。機能性部材は、１つの発光素子に対して１つ又は複数配置してもよいし、複数の発光素子に対して１つ配置してもよい。
レンズとしては、例えば、凹凸レンズ、フレネルレンズ等が挙げられる。これらのレンズは、当該分野で公知の材料によって、公知の製造方法により製造したものを利用することができる。レンズは、光拡散材等が含有されていてもよい。光拡散材としては、ガラスファイバー、ワラストナイトなどの繊維状フィラー、窒化アルミニウム、カーボン等の無機フィラー、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、ガラス、蛍光体の結晶又は焼結体、蛍光体と無機物の結合材との焼結体等が挙げられる。
レンズの光入射面及び／又は光出射面には、保護膜、反射膜、反射防止膜等が形成されていてもよい。反射防止膜としては、二酸化ケイ素と、二酸化ジルコニウムとからなる４層構造のもの等が適用できる。
蛍光体は、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）系蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4）系蛍光体、βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系又はＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体、いわゆるナノクリスタル、量子ドットと称される発光物質でもよい。発光物質としては、半導体材料、例えば、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＶ−ＶＩ族半導体、具体的には、ＣｄＳｅ、コアシェル型のＣｄＳxＳｅ1-x／ＺｎＳ、ＧａＰ等のナノサイズの高分散粒子が挙げられる。蛍光体は１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
近年の発光装置の小型化、さらには発光素子を被覆する透光性部材の小型化に伴って、透光性部材の表面が発光素子に近接する結果、透光性部材によるレンズ効果が得られずに発光装置の側方にそのまま抜ける光が増大し、発光装置の上方から取り出される光を所望の効率で得られないことが懸念される。これに対して、本実施形態のように、平面形状が六角形の発光素子を透光性部材で被覆する場合、同じ平面積を有する平面形状が四角形の発光素子と比較して、発光素子と透光性部材の表面との距離をより確保することができる。よって、透光性部材によるレンズ効果を有効に利用することができる。また、本実施形態に係る発光素子は、その角部における発光を抑制する構造、言い換えると、角部における半導体層への電流供給を抑制する代わりに、その角部以外の領域に供給される電流を増加させる構造を有する。これにより、透光性部材の表面に近接しやすい発光素子の角部から発光装置の側方にそのまま抜ける光を低減し、透光性部材によるレンズ効果をより有効に利用して発光装置の上方に光を効率よく取り出すことができる。
以下に、発光素子及びそれを用いた発光装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
以下に、発光素子及びそれを用いた発光装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
実施例１：発光素子
この実施例の発光素子１０は、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、平面形状が六角形である。このような発光素子１０は、ｎ側半導体層２ｎ及びｐ側半導体層３ｐと、第１ｐ電極４ｐ、第２ｐ電極５ｐ及びｎ電極７ｎとを備える。発光素子１０の一辺長さは約１．２ｍｍである。
この実施例の発光素子１０は、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、平面形状が六角形である。このような発光素子１０は、ｎ側半導体層２ｎ及びｐ側半導体層３ｐと、第１ｐ電極４ｐ、第２ｐ電極５ｐ及びｎ電極７ｎとを備える。発光素子１０の一辺長さは約１．２ｍｍである。
半導体層は、六角形のサファイア基板８の上に、ｎ側半導体層２ｎ、活性層Ａｃ、ｐ側半導体層３ｐがこの順に積層されて構成されている。半導体層は、その最外周において、ｐ側半導体層３ｐ及び活性層Ａｃの一部が除去されてｎ側半導体層２ｎを露出させた領域を有している。
ｐ側半導体層３ｐは、複数の孔６を有している。孔６においては、その下方に存在する活性層Ａｃも除去されて、ｎ側半導体層２ｎを露出させている。ただし、ここでのｐ側半導体層３ｐは、六角形の互いに隣接しない３つの角部及びその周辺には、孔が配置されておらず、これらの角部及びその周辺を除く領域において、複数の孔６を有している。
孔６は、略円形であり、その直径が約２７μｍであり、例えば、５８個形成されている。孔６は、平面視で、六角形の辺に対してほぼ平行に並列されており、その中心間距離は約３００μｍである。孔６の総面積は、半導体層の平面積の０．９２％程度であり、約３３０００μｍ2である。
ｐ側半導体層３ｐに接して、複数の孔６を除く略全面に、第１ｐ電極４ｐが配置されている。ここで略全面とは、ｐ側半導体層３ｐの上面における外縁及び孔６近傍である内縁以外の領域をいう。例えば、第１ｐ電極４ｐは、ｐ側半導体層３ｐ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電極４ｐは、ｐ側半導体層３ｐ上の略全面に形成された、Ａｇ含有層と、このＡｇ含有層の上面を被覆する層と、さらにＡｇ含有層の上面の一部及び側面を被覆するＳｉＮからなる絶縁層４ａとを有する。Ａｇ含有層を被覆する層は、半導体層側からＮｉ層、Ｔｉ層及びＰｔ層の積層膜によって形成されている。このような積層構造により、活性層Ａｃから出射される光をサファイア基板８側に反射することができ、光取り出し効率を向上させることができる。また、Ａｇ含有層を被覆する層及び絶縁層４ａによって、Ａｇのマイグレーションを効果的に防止することができる。
第１ｐ電極４ｐ上であって、上述した孔６が配置されていない３つの角部及びその周辺を含む領域に、第２ｐ電極５ｐが配置されている。第２ｐ電極５ｐは、設けられた角部及びその周辺を含む領域を構成するｐ側半導体層３ｐの２つの辺のうち一方と実質的に平行な２辺を有する扇形を有する。扇形の２辺は、それぞれ、ｐ側半導体層３ｐの一辺の長さの１／５程度であり、約３００μｍである。
第１ｐ電極４ｐの上には、複数の孔６を通じてｎ側半導体層２ｎに電気的に接続されたｎ電極７ｎが配置されている。図１Ｂにおいて、ｎ電極７ｎの外周を７ｎｏ、内周を７ｎｉと表している。第１ｐ電極４ｐは、第２ｐ電極５ｐ及びその周辺以外の第１ｐ電極４ｐの上方に、ＳｉＯ2からなる絶縁膜９を介して配置されている。絶縁膜９は、孔６の側面と、露出したｎ側半導体層２ｎの一部領域（ｎ側半導体層２ｎ上面）上に配置されている。絶縁膜９は、ｐ側半導体層３ｐ上に配置された第１ｐ電極４ｐ上の一部領域上、つまり、第１ｐ電極４ｐと第２ｐ電極５ｐとの接続部位において、第１ｐ電極４ｐの上面を露出する開口９ａを有している。また、絶縁膜９は、発光素子１０の最外周において、ｐ側半導体層３ｐ及び活性層Ａｃの一部が除去されて露出したｎ側半導体層２ｎをも被覆している。
第２ｐ電極５ｐ及びｎ電極７ｎは、いずれも、半導体層側からＴｉ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層膜によって形成されている。
このような発光素子１０を用いて発光装置を製造する場合、図１Ｅ及び１Ｆに示すように、第２ｐ電極５ｐに接続するバンプ電極ＢＰを、各第２ｐ電極５ｐに対して１つ、ｎ電極７ｎに接続するバンプ電極ＢＰを、全面に渡って均一に複数個形成する。ｎ電極７ｎに接続するバンプ電極ＢＰは、発光素子１０を実装するときの過重負荷によって絶縁膜９が破壊しないように、平面視において孔６と重ならない位置に形成するのが好ましい。
実施例２：発光素子
実施例２の発光素子２０は、図２に示すように、第２ｐ電極２５ｐが扇形ではなく、扇形から内側に若干延長させた２つの部位を有する形状を有する以外は、実施例１の発光素子１０と、実質的に同様の構成を有する。
実施例２の発光素子２０は、図２に示すように、第２ｐ電極２５ｐが扇形ではなく、扇形から内側に若干延長させた２つの部位を有する形状を有する以外は、実施例１の発光素子１０と、実質的に同様の構成を有する。
実施例３：発光素子
実施例３の発光素子３０は、図３に示すように、扇形の第２ｐ電極５ｐが全ての角部及びその周辺を含む領域に配置されている。これに伴って、ｐ側半導体層３ｐの６つの角部及びその周辺を含む領域に孔６が配置されておらず、孔の数が５５個となっている。従って、孔６の総面積は、半導体層の平面積の０．８７％程度であり、約３１００μｍ2である。
上述した構成以外は、実施例１の発光素子１０と、実質的に同様の構成を有する。
実施例３の発光素子３０は、図３に示すように、扇形の第２ｐ電極５ｐが全ての角部及びその周辺を含む領域に配置されている。これに伴って、ｐ側半導体層３ｐの６つの角部及びその周辺を含む領域に孔６が配置されておらず、孔の数が５５個となっている。従って、孔６の総面積は、半導体層の平面積の０．８７％程度であり、約３１００μｍ2である。
上述した構成以外は、実施例１の発光素子１０と、実質的に同様の構成を有する。
実施例４：発光素子
実施例４の発光素子４０は、図４に示すように、その最外周において、ｐ側半導体層３ｐ及び活性層Ａｃの一部が除去されてｎ側半導体層２ｎを露出させた領域を有しているが、絶縁膜９で被覆されていない領域を角部に有する。また、外側が窪んだ略扇形の第２ｐ電極４５ｐが、全ての角部及びその周辺を含む領域に配置されている。そして、第２ｐ電極４５ｐが配置された角部においては、絶縁膜９で被覆されていない領域において、ｎ電極７ｎの一部がｎ側半導体層２ｎと接触して電気的に接続されている。
上述した構成以外は、実施例３の発光素子３０と、実質的に同様の構成を有する。
実施例４の発光素子４０は、図４に示すように、その最外周において、ｐ側半導体層３ｐ及び活性層Ａｃの一部が除去されてｎ側半導体層２ｎを露出させた領域を有しているが、絶縁膜９で被覆されていない領域を角部に有する。また、外側が窪んだ略扇形の第２ｐ電極４５ｐが、全ての角部及びその周辺を含む領域に配置されている。そして、第２ｐ電極４５ｐが配置された角部においては、絶縁膜９で被覆されていない領域において、ｎ電極７ｎの一部がｎ側半導体層２ｎと接触して電気的に接続されている。
上述した構成以外は、実施例３の発光素子３０と、実質的に同様の構成を有する。
＜発光素子の評価＞
実施例１〜３の発光素子１０、２０、３０における電流密度の分布を、有限要素法を用いたシミュレーションソフトにより解析した。その結果を図５Ａ〜５Ｃにそれぞれ示す。図５Ａ〜５Ｃにおいて、濃淡が濃い程に電流密度が高いことを示す。
また、参考のために、図６Ａに示すように、一対の対角線に沿って第２ｐ電極５５を配置する以外、発光素子１０と実質的に同様の構成を有する発光素子４０についても、電流密度の分布を解析した。その結果を、図６Ｂに示す。
実施例１〜３の発光素子１０、２０、３０における電流密度の分布を、有限要素法を用いたシミュレーションソフトにより解析した。その結果を図５Ａ〜５Ｃにそれぞれ示す。図５Ａ〜５Ｃにおいて、濃淡が濃い程に電流密度が高いことを示す。
また、参考のために、図６Ａに示すように、一対の対角線に沿って第２ｐ電極５５を配置する以外、発光素子１０と実質的に同様の構成を有する発光素子４０についても、電流密度の分布を解析した。その結果を、図６Ｂに示す。
図５Ａ〜５Ｃによれば、発光素子１０、２０、３０はいずれも、第２ｐ電極５が配置された領域における電流密度を、半導体層の辺に隣接する領域及び内側の領域における電流密度よりも低減させることができるのが分かる。
特に、発光素子２０においては、発光素子１０よりも第２ｐ電極２５の面積を大きくしたことに伴って、第２ｐ電極２５が配置された角部における電流密度を低減させることができる一方、内側の領域、特に半導体層の中央領域において電流密度を向上させることができる。
また、発光素子３０においては、第２ｐ電極３５の数を６つに増やしたことに伴って、第２ｐ電極３５が配置された角部において電流密度を低減させることができる一方、内側全体においてより均一に電流密度を向上させることができる。
これらの現象は、発光素子５０における半導体層の角部及び外周部分の電流密度分布よりも、より顕著に、電流密度分布を半導体層の内側の領域において増大させることができたことを示す。
特に、発光素子２０においては、発光素子１０よりも第２ｐ電極２５の面積を大きくしたことに伴って、第２ｐ電極２５が配置された角部における電流密度を低減させることができる一方、内側の領域、特に半導体層の中央領域において電流密度を向上させることができる。
また、発光素子３０においては、第２ｐ電極３５の数を６つに増やしたことに伴って、第２ｐ電極３５が配置された角部において電流密度を低減させることができる一方、内側全体においてより均一に電流密度を向上させることができる。
これらの現象は、発光素子５０における半導体層の角部及び外周部分の電流密度分布よりも、より顕著に、電流密度分布を半導体層の内側の領域において増大させることができたことを示す。
また、発光素子１０、２０、３０について、電流３５０ｍＡの電流を印加した順方向電圧Ｖｆを、有限要素法を用いたシミュレーションにより解析した。その結果を、孔の個数、孔を介してｎ電極がｎ側半導体層と接続された領域の総面積（ｎ側コンタクト領域の面積）、第１ｐ電極の面積（ｐ側コンタクト領域の面積）と共に表１に示す。なお、ｎ側コンタクト領域及びｐ側コンタクト領域の面積は、いずれも発光素子１０における面積を１００％として、その相対値で示す。
表１に示すように、発光素子１０に対して発光素子２０、３０では、それぞれＶｆ値が０．０１１Ｖ（約３．１％）、０．０１２Ｖ（約３．５％）ほど低減していることが確認された。発光素子２０は、発光素子１０に比べてｐ側コンタクト領域の面積は同じであるが、第２ｐ電極の面積が大きく、第２ｐ電極近傍の電流集中が緩和される結果、Ｖｆ値が低減していると考えられる。また、発光素子３０は、発光素子１０及び発光素子２０よりも、第２ｐ電極の数が３つから６つに増え、電流がより均等に半導体層に供給されるため、Ｖｆ値が低減していると考えられる。
実施例５：発光装置
実施例５の発光装置６０は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、実施形態１の発光素子１０と同様に平面形状が六角形の発光素子７０と、表面に正負一対の配線パターン（図示せず）を有する基体８０と、を備える。
発光素子７０は、基体８０にフェイスダウン実装されており、発光素子７０のｎ電極及びｐ電極が、接合部材を介して基体８０の配線パターンに接続されている。また、発光素子７０は、シリコーン樹脂などからなる半球状の透光性部材９０によって覆われている。透光性部材９０は、発光素子７０と共に基体８０の上面の一部をも覆っている。
このような発光装置は、透光性部材９０によるレンズ効果をより有効に利用して発光装置の上方に光を効率よく取り出すことができる。
実施例５の発光装置６０は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、実施形態１の発光素子１０と同様に平面形状が六角形の発光素子７０と、表面に正負一対の配線パターン（図示せず）を有する基体８０と、を備える。
発光素子７０は、基体８０にフェイスダウン実装されており、発光素子７０のｎ電極及びｐ電極が、接合部材を介して基体８０の配線パターンに接続されている。また、発光素子７０は、シリコーン樹脂などからなる半球状の透光性部材９０によって覆われている。透光性部材９０は、発光素子７０と共に基体８０の上面の一部をも覆っている。
このような発光装置は、透光性部材９０によるレンズ効果をより有効に利用して発光装置の上方に光を効率よく取り出すことができる。
実施例６：発光装置
実施例６の発光装置６１は、図９Ａ及び９Ｂに示すように、実施形態１の発光素子１０と同様に平面形状が六角形の発光素子７０と、表面に正負一対の配線パターン（図示せず）を有する基体８０とを備える。発光素子７０は、基体８０にフェイスダウン実装されており、その側面及び光取り出し面である上面が、ＹＡＧなどからなる蛍光体層９２によって被覆されている。また、蛍光体層９２で被覆された発光素子７０の表面は、シリコーン樹脂などからなる透光性部材９１によってほぼ四角形の形状に覆われている。
このような発光装置は、蛍光体層９２による波長変換効果を利用して、任意の色の光を効率よく取り出すことができる。
実施例６の発光装置６１は、図９Ａ及び９Ｂに示すように、実施形態１の発光素子１０と同様に平面形状が六角形の発光素子７０と、表面に正負一対の配線パターン（図示せず）を有する基体８０とを備える。発光素子７０は、基体８０にフェイスダウン実装されており、その側面及び光取り出し面である上面が、ＹＡＧなどからなる蛍光体層９２によって被覆されている。また、蛍光体層９２で被覆された発光素子７０の表面は、シリコーン樹脂などからなる透光性部材９１によってほぼ四角形の形状に覆われている。
このような発光装置は、蛍光体層９２による波長変換効果を利用して、任意の色の光を効率よく取り出すことができる。
実施例７：光源ユニット
実施例７の光源ユニット６５は、図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、回路基板８１と、この回路基板８１上に互いに離間して搭載された実施例６の複数の発光装置６１と、個々の発光装置６１を被覆するレンズ９３とを備える。ここでのレンズ９３は、例えば、図１０Ａに示すように、発光装置６１からの光を有効に利用できる略円形状を有する。また、発光装置６１の上方であって、レンズ９３の発光装置６１と対向する下面の反対側にある上面には、図１０Ｂに示すように、発光装置６１から出射される光を広げることができる凹部を有していてもよい。
このような光源ユニットでは、発光装置は縦及び／又は横に、ランダムに又は規則的に配置することにより、バックライトの光源、照明用の光源として利用することができる。
実施例７の光源ユニット６５は、図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、回路基板８１と、この回路基板８１上に互いに離間して搭載された実施例６の複数の発光装置６１と、個々の発光装置６１を被覆するレンズ９３とを備える。ここでのレンズ９３は、例えば、図１０Ａに示すように、発光装置６１からの光を有効に利用できる略円形状を有する。また、発光装置６１の上方であって、レンズ９３の発光装置６１と対向する下面の反対側にある上面には、図１０Ｂに示すように、発光装置６１から出射される光を広げることができる凹部を有していてもよい。
このような光源ユニットでは、発光装置は縦及び／又は横に、ランダムに又は規則的に配置することにより、バックライトの光源、照明用の光源として利用することができる。
実施例８：光源ユニット
実施例８の光源ユニット６６は、図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、回路基板８１と、この回路基板８１上に互いに離間して搭載された実施例６の発光装置６１と、この発光装置６１を被覆するフレネルレンズ９４とを備える。ここでのフレネルレンズ９４は、例えば、発光装置６１内に配置される発光素子又はその上に配置される蛍光体層の外側からの視認性を低減させることができる形状を備える。
このような光源ユニットでは、カメラ等のフラッシュライトとして利用することができる。
実施例８の光源ユニット６６は、図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、回路基板８１と、この回路基板８１上に互いに離間して搭載された実施例６の発光装置６１と、この発光装置６１を被覆するフレネルレンズ９４とを備える。ここでのフレネルレンズ９４は、例えば、発光装置６１内に配置される発光素子又はその上に配置される蛍光体層の外側からの視認性を低減させることができる形状を備える。
このような光源ユニットでは、カメラ等のフラッシュライトとして利用することができる。
本発明の実施形態及び実施例に係る発光素子は、種照明器具、カメラのフラッシュ、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、センサー用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレター等、種々の光源に使用することができる。
１０、２０、３０、４０、５０、７０、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 発光素子
２ｎ ｎ側半導体層
３ｐ ｐ側半導体層
４ｐ 第１ｐ電極
４ａ 絶縁膜
５ｐ、２５ｐ、４５ｐ、５、１５、２５、３５、４５、５５ 第２ｐ電極
６ 孔
７ｎ、２７ｎ、４７ｎ ｎ電極
７ｎｏ、４７ｎｏ ｎ電極の外周
７ｎｉ、４７ｎｉ ｎ電極の内周
８ サファイア基板
９ 絶縁膜
９ａ 開口
Ａｃ 活性層
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 角部
ＢＰ バンプ
６０、６１ 発光装置
６５、６６ 光源ユニット
８０ 基体
８１ 回路基板
９０、９１ 透光性部材
９２ 蛍光体層
９３ レンズ
９４ フレネルレンズ
２ｎ ｎ側半導体層
３ｐ ｐ側半導体層
４ｐ 第１ｐ電極
４ａ 絶縁膜
５ｐ、２５ｐ、４５ｐ、５、１５、２５、３５、４５、５５ 第２ｐ電極
６ 孔
７ｎ、２７ｎ、４７ｎ ｎ電極
７ｎｏ、４７ｎｏ ｎ電極の外周
７ｎｉ、４７ｎｉ ｎ電極の内周
８ サファイア基板
９ 絶縁膜
９ａ 開口
Ａｃ 活性層
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 角部
ＢＰ バンプ
６０、６１ 発光装置
６５、６６ 光源ユニット
８０ 基体
８１ 回路基板
９０、９１ 透光性部材
９２ 蛍光体層
９３ レンズ
９４ フレネルレンズ
Claims (14)
- 平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする発光素子。 - 平面形状が六角形の発光素子であって、
ｎ側半導体層と、
前記ｎ側半導体層上に設けられたｐ側半導体層と、
平面視において前記ｐ側半導体層の最も遠い位置にある２つの角部を除く領域に設けられ、前記ｎ側半導体層を露出させる複数の孔と、
前記ｐ側半導体層に接して設けられた第１ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上の前記３つの角部にそれぞれ設けられた第２ｐ電極と、
前記第１ｐ電極上に設けられ、前記複数の孔を通じて前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極と、を備えることを特徴とする発光素子。 - 前記複数の孔は、前記互いに対角の位置にある３つの角部を除く領域、又は前記互いに向かい合い、かつ最も遠い位置にある２つの角部を除く領域を含む、６つの角部に設けられていない請求項１又は２に記載の発光素子。
- 前記第２ｐ電極は、前記第１ｐ電極上の前記６つの角部にそれぞれ設けられている請求項３に記載の発光素子。
- 前記第２ｐ電極は、それぞれ設けられた前記角部を構成する２辺のうち一方に平行な２辺を有する扇形である請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光素子。
- 前記複数の孔は、前記ｐ側半導体層の辺に沿って配置されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光素子。
- 前記ｎ電極は、前記ｎ側半導体層と電気的に接続された部分から、絶縁層を介して前記第１ｐ電極上にわたって設けられている請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光素子。
- 前記絶縁層は、誘電体多層膜である請求項７に記載の発光素子。
- 前記第１ｐ電極は、前記ｐ側半導体層に接する銀含有層を含む請求項１〜８のいずれか１つに記載の発光素子。
- 前記第１ｐ電極は、透光性導電膜である請求項１〜９のいずれか１つに記載の発光素子。
- 前記ｎ電極は、前記複数の孔内において、それぞれ前記ｎ側半導体層に接する透光性導電膜を介して前記ｎ側半導体層と電気的に接続されている請求項１〜１０のいずれか１つに記載の発光素子。
- 請求項１〜１１のいずれか１つに記載の発光素子と、
前記発光素子が設けられる基体と、
前記発光素子を覆う半球状の透光性部材と、を備える発光装置。 - さらに、前記発光素子と前記透光性部材との間に蛍光体層を備える請求項１２に記載の発光装置。
- さらに、前記透光性部材を覆う光学部材を備える請求項１２又は１３に記載の発光装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105117259A TWI690091B (zh) | 2015-07-30 | 2016-06-01 | 發光元件及使用其之發光裝置 |
| BR102016015672-6A BR102016015672B1 (pt) | 2015-07-30 | 2016-07-05 | Elemento emissor de luz com uma forma plana hexagonal e dispositivo emissor de luz |
| CN201610528408.5A CN106410003B (zh) | 2015-07-30 | 2016-07-06 | 发光元件及使用发光元件的发光装置 |
| US15/204,395 US9786812B2 (en) | 2015-07-30 | 2016-07-07 | Light emitting element and light emitting device |
| KR1020160086362A KR102528843B1 (ko) | 2015-07-30 | 2016-07-07 | 발광 소자 및 이를 이용한 발광 장치 |
| EP16178547.2A EP3125311B1 (en) | 2015-07-30 | 2016-07-08 | Light emitting element and light emitting device having the same |
| US15/695,362 US10361340B2 (en) | 2015-07-30 | 2017-09-05 | Light emitting element and light emitting device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015150828 | 2015-07-30 | ||
| JP2015150828 | 2015-07-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017034231A true JP2017034231A (ja) | 2017-02-09 |
| JP6696298B2 JP6696298B2 (ja) | 2020-05-20 |
Family
ID=57988820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016100165A Active JP6696298B2 (ja) | 2015-07-30 | 2016-05-19 | 発光素子及びそれを用いた発光装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6696298B2 (ja) |
| KR (1) | KR102528843B1 (ja) |
| CN (1) | CN106410003B (ja) |
| TW (1) | TWI690091B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11024770B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-06-01 | Nichia Corporation | Light emitting element and light emitting device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116884966A (zh) * | 2017-07-21 | 2023-10-13 | 日亚化学工业株式会社 | 背光装置以及光源 |
| US10658559B2 (en) * | 2018-02-28 | 2020-05-19 | Nichia Corporation | Light emitting element and light emitting device |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168395A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体発光ダイオード |
| JP2006135309A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-05-25 | Showa Denko Kk | 半導体素子の製造方法 |
| JP2012044048A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Sharp Corp | 発光素子パッケージの製造方法及び発光素子パッケージ |
| JP2012195321A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| US20130020554A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus |
| JP2014511132A (ja) * | 2010-09-03 | 2014-05-08 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 発光装置 |
| JP2014116439A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2014127565A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2015076617A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置 |
| US20150155435A1 (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting device and illumination system having the same |
| US20150179873A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Palo Alto Research Center Incorporated | Small-sized light-emitting diode chiplets and method of fabrication thereof |
| JP2016207725A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | スタンレー電気株式会社 | 発光ダイオード装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100286699B1 (ko) * | 1993-01-28 | 2001-04-16 | 오가와 에이지 | 질화갈륨계 3-5족 화합물 반도체 발광디바이스 및 그 제조방법 |
| JP2006086469A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光装置、照明モジュール、照明装置及び半導体発光装置の製造方法 |
| TWI374553B (en) | 2004-12-22 | 2012-10-11 | Panasonic Corp | Semiconductor light emitting device, illumination module, illumination apparatus, method for manufacturing semiconductor light emitting device, and method for manufacturing semiconductor light emitting element |
| JP4367348B2 (ja) | 2005-01-21 | 2009-11-18 | 住友電気工業株式会社 | ウエハおよび発光装置の製造方法 |
| JP2010251481A (ja) | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| JP4989773B1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-08-01 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子 |
| KR102122358B1 (ko) | 2014-01-20 | 2020-06-15 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광 소자 |
-
2016
- 2016-05-19 JP JP2016100165A patent/JP6696298B2/ja active Active
- 2016-06-01 TW TW105117259A patent/TWI690091B/zh active
- 2016-07-06 CN CN201610528408.5A patent/CN106410003B/zh active Active
- 2016-07-07 KR KR1020160086362A patent/KR102528843B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168395A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体発光ダイオード |
| JP2006135309A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-05-25 | Showa Denko Kk | 半導体素子の製造方法 |
| JP2012044048A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Sharp Corp | 発光素子パッケージの製造方法及び発光素子パッケージ |
| JP2014511132A (ja) * | 2010-09-03 | 2014-05-08 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 発光装置 |
| JP2012195321A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| US20130020554A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus |
| JP2014116439A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2014127565A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2015076617A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置 |
| US20150155435A1 (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light emitting device and illumination system having the same |
| US20150179873A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Palo Alto Research Center Incorporated | Small-sized light-emitting diode chiplets and method of fabrication thereof |
| JP2016207725A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | スタンレー電気株式会社 | 発光ダイオード装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11024770B2 (en) | 2017-09-25 | 2021-06-01 | Nichia Corporation | Light emitting element and light emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201709556A (zh) | 2017-03-01 |
| KR102528843B1 (ko) | 2023-05-03 |
| TWI690091B (zh) | 2020-04-01 |
| JP6696298B2 (ja) | 2020-05-20 |
| CN106410003A (zh) | 2017-02-15 |
| CN106410003B (zh) | 2020-08-07 |
| KR20170015145A (ko) | 2017-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107924962B (zh) | 发光器件 | |
| US20210202797A1 (en) | Light-emitting element | |
| JP6299336B2 (ja) | 発光素子及びそれを用いた発光装置 | |
| JP6681713B2 (ja) | 光学レンズ、発光モジュールおよびこれを具備したライトユニット | |
| JP5040355B2 (ja) | 半導体発光素子及びこれを備えた発光装置 | |
| JP6094345B2 (ja) | 発光素子及びそれを用いた発光装置 | |
| US10217904B2 (en) | Light-emitting device with metallized mounting support structure | |
| US9054258B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP2019041044A (ja) | 発光装置 | |
| US10361340B2 (en) | Light emitting element and light emitting device | |
| KR102374202B1 (ko) | 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
| JP6959548B2 (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
| JP6696298B2 (ja) | 発光素子及びそれを用いた発光装置 | |
| TW201521224A (zh) | 半導體發光元件 | |
| KR101694175B1 (ko) | 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명시스템 | |
| JP6636237B2 (ja) | 光電部品 | |
| TWI623116B (zh) | 發光元件 | |
| JP2013149711A (ja) | 半導体発光装置 | |
| KR102425317B1 (ko) | 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
| KR20220047961A (ko) | 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
| US10907775B2 (en) | Optical lens, lighting module and light unit having the same | |
| KR20120011248A (ko) | 발광 소자 및 발광 소자 패키지 | |
| WO2023033006A1 (ja) | Ｌｅｄ発光装置 | |
| KR101813491B1 (ko) | 발광 소자 | |
| JP2020043375A (ja) | 光電部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181005 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190731 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191002 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200313 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200324 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200406 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6696298 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |