JP6555043B2 - 発光素子及び発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、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。
特表2010−508669号公報
一方、発光素子において、アノード電極(p電極)とカソード電極(n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。
本発明に係る実施形態は、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、本発明の実施形態に係る発光素子は、透光性基板と、前記透光性基板上の一部に設けられた第1n側半導体層と、前記第1n側半導体層上に設けられた第1p側半導体層と、を有しており、前記第1p側半導体層に孔が設けられている第1半導体積層体と、前記第1p側半導体層上に設けられた第1p電極と、前記第1p電極上の一部及び前記孔内に設けられ、かつ前記孔を通じて前記第1n側半導体層と接続された第1n電極と、前記透光性基板上であって、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側半導体層と、前記第2n側半導体層の内縁部よりも外側に設けられた第2p側半導体層と、を有している第2半導体積層体と、前記第2p側半導体層上に設けられた第2p電極と、前記第2p電極上の一部に設けられ、かつ前記第2n側半導体層の内縁部に接続された第2n電極と、を有する。
また、本発明の他の実施形態に係る発光素子は、透光性基板と、前記透光性基板上に設けられた1つのn側半導体層と、前記n側半導体層上の一部に設けられ、孔を有する第1p側半導体層と、前記第1p側半導体層上に設けられた第1p電極と、前記第1p電極上の一部及び前記孔内に設けられ、かつ前記孔を通じて前記n側半導体層と接続された第1n電極と、前記n側半導体層上であって、平面視で前記第1p側半導体層の周囲に設けられた第2p側半導体層と、前記第2p側半導体層上に設けられた第2p電極と、前記第2p電極上の一部に設けられ、かつ前記第1p側半導体層と前記第2p側半導体層との間の領域で前記n側半導体層に接続された第2n電極と、を有する。
また、本発明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前記第1n電極に接続されたn側外部接続電極が設けられており、前記第1n電極が、平面視で前記n側外部接続電極が接続された部分から延在する2つの円弧部を有し、前記n側外部接続電極が接続された側における前記円弧部の幅が、先端側における前記円弧部の幅よりも広い。
また、本発明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電極と前記第2n電極とに接続されたn側外部接続電極と、前記第1p電極に接続された第1p側外部接続電極と、前記第2p電極に接続された第2p側外部接続電極と、を有する。
本発明の実施形態に係る発光素子及び発光装置によれば、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。
第1実施形態に係る発光装置を備える光源装置を模式的に示す上面図である。 図1のII−II線における断面図である。 図1の光源装置を模式的に示す分解斜視図である。 第1実施形態に係る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。 図5のIX−IX線における断面図である。 図5のX−X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バリア層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電極及びp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第1n電極及び第1導電層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装置を模式的に示す下面図である。 図16のXVII−XVII線における断面図である。
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。
また、本発明の各実施形態に係る発光装置において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
また、ある構成要素又は層が、他の構成要素又は層の「上に設けられている」といった場合、ある構成要素又は層は、直接的に他の構成要素又は層の上に設けられているか、あるいは介在する構成要素又は層が存在していることを意味する。
(第1実施形態)
[光源装置の構成]
図1〜図7を参照して、本発明の第1実施形態に係る発光素子を備える発光装置を用いた光源装置2の構成について説明する。
図1及び図2に示す光源装置2は、発光装置101と、フレネルレンズ6と、を備えている。さらに、発光装置101は、発光装置100と、波長変換部材9と、を備えている。光源装置2を図3に分解して示すように、波長変換部材9は、発光装置100の透光性基板10側に設けられており、フレネルレンズ6は、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ている。なお、図1及び図2以外の他の図面では、発光装置100の周囲の光反射部材7bの図示を省略している。
このような光源装置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、周囲が光反射部材7bに覆われている。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の下面側には外部接続電極8が設けられている。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。また、図1〜図4では、当該図面の説明において上面と呼ぶ側が、発光素子1の上面側に一致しており、図5〜図16では、当該図面の説明において上面と呼ぶ側が、発光素子1の下面側に一致している。
半導体積層体20は、例えば、透光性基板10の側から順にn側半導体層、活性層およびp側半導体層を含む。半導体積層体20を構成する各層には、InAlGa1−X−YN(0≦X、0≦Y、X+Y<1)等の半導体材料を用いることができる。なお、発光領域(本実施形態では、後述する活性層21a,22aがこれに相当する)を基準として、後述するn電極61n,62nが接続される側の半導体層がn側半導体層であり、後述するp電極(光反射層)31p,32pが接続される側の半導体層がp側半導体層である。
本実施形態では、半導体積層体20は、図6〜図10に示すように、透光性基板10の全面に形成されたn側半導体層21nと、n側半導体層21n上の活性層21a,22aの上に設けられた後述するp側半導体層21p,22pと、を備えている。第2p側半導体層22pは、第1p側半導体層21pの周囲に離間させて設けられている。以下では、第1p側半導体層21p及び活性層21aが配置されて第1発光部として機能する領域を第1半導体領域21と呼ぶ(図4参照)。同様に、第2p側半導体層22p及び活性層22aが配置されて第2発光部として機能する領域を第2半導体領域22と呼ぶことにする(図4参照)。第1半導体領域21と第2半導体領域21とを独立して制御することができる。
外部接続電極8は、例えば図5に示すように、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のn電極と第2半導体領域22のn電極とを電気的に接続する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p電極と電気的に接続されるアノード端子であり、第2p側外部接続電極82pは、第2半導体領域22のp電極と電気的に接続される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1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、上面視において、発光素子1の第1半導体領域21を覆うように円形状に設けられている。すなわち、第1蛍光体層91は、発光素子1の第1p側半導体層21pを覆うように設けられている。ここでは、第1蛍光体層91の外縁が第1半導体領域21の外縁と一致するように設けられる。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、第1蛍光体が含有される光透過部材と、を有している。
第1蛍光体の一例として、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、Tb2.95Ce0.05Al12、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al12、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al12、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al12等が挙げられる。
第2蛍光体層92は、上面視において、第1蛍光体層91の周囲に六角環状に設けられ、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、発光素子1の第2p側半導体層22pを覆うように設けられている。ここでは、第2蛍光体層92の外縁が第2半導体領域22の外縁の外側に位置するように設けられていれば良く、例えば、第2蛍光体層92は、第1蛍光体層91の周囲に円環状に設けられていても良い。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、第2蛍光体が含有される光透過部材と、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く、サイアロン系蛍光体(SiAlON系蛍光体)の他、(Sr0.97Eu0.03Si、(Ca0.985Eu0.015Si、(Sr0.679Ca0.291Eu0.03Si、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との間に同心円状に設けられている。これにより、第1蛍光体層91と第2蛍光体層92とを離間させることができるため、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、例えば、Ag、Al、Pt、Rh、Ir又はこれらの金属を主成分とする合金を含む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。また、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とが接していても良い。
第2蛍光体層92の周りには光反射部材7aが設けられる。光反射部材7aは、第2蛍光体層92の外周を覆うように設けられ、好ましくは第2蛍光体層92に接して設けられる。これにより第2蛍光体層92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。このため、光反射部材7aは、第2蛍光体層92の側面全体に接して設けられることが好ましい。また、図1に示すように、光反射部材7aは、当該光反射部材7aと第2蛍光体層92との境界が、発光素子1の外縁の外側に位置するように設けられる。
図1及び図2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、光反射部材7a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。なお、光反射部材7aの周縁部301から透光性基板10の側面に跨るように、他の透光性部材を設けてもよい。これにより、この付加する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、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%以上のものを意味する。光反射部材7a,7b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。光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、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凹凸面)から出射して前方に集光させる部材である。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を一体化した光源装置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、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101(発光装置100及び波長変換部材9)を装着して光源装置2を構成することもできる。
次に、図4〜図15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10に示すように、発光素子1は、透光性基板10と、半導体積層体20と、第1光反射層31pと、第2光反射層32pと、バリア層40と、層間絶縁膜50と、第1導電層61pと、第1n電極61nと、第2導電層62pと、第2n電極62nと、保護膜70と、を備えている。
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13に示すように、第1半導体領域21に、第1n電極61nを備えると共に、第1p側半導体層21p上に設けられた第1p電極として第1光反射層31pを備えている。
発光素子1は、図4、図5、図7〜図10及び図13に示すように、第2半導体領域22に、第2n電極62nを備えると共に、第2p側半導体層22p上に設けられた第2p電極として第2光反射層32pを備えている。
<透光性基板10>
透光性基板10は、図4に示すように、平面形状が略正六角形である。透光性基板10には、例えば、サファイア(Al)のような絶縁性材料や、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。
<半導体積層体20>
半導体積層体20の第1半導体領域21は、図6に示すように、透光性基板10上に設けられたn側半導体層21nと、第1活性層21aと、第1p側半導体層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、組成や膜厚の異なる積層構造であってもよい。特に、第1活性層21aは、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側半導体層21pは、フレネルレンズ6を有効に利用できるため、上面視における外縁の形状が円形であるのが好ましい。また、図6に示すように、第1p側半導体層21pは、n側半導体層21n上の一部に設けられ、複数の孔21hが形成されている。孔21hは、第1p側半導体層21pの上に設けられる第1n電極61nの一部と、n側半導体層21nとを接続するための部位である。これらの孔21hは、第1p側半導体層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、複数の孔21hを円状に配列することによって、フレネルレンズ6をより有効に利用可能な発光を得ることができる。また、複数の孔21hは、実質的に等間隔に配列されているのが好ましい。また、円状に配列した複数の孔21hに加えて、当該円の内部領域にも孔21hを配置することができる。例えば当該円の中央に孔21hを配置すると、第1半導体領域21に供給される電流をさらに均一にすることができる。
孔21hは、第1p側半導体層21pと、第1活性層21aと、一部のn側半導体層21nとが除去され、その底面にn側半導体層21nが露出している。孔21hの側面及び底面は、層間絶縁膜50によって被覆されている。ただし、孔21hの底面を被覆する層間絶縁膜50には、円形状のn側開口51nが形成されており、このn側開口51nを通じて第1n電極61nがn側半導体層21nに接続される。なお、孔21hの形状は、上面視で例えば楕円形状となるように形成されていてもよい。
孔21hの直径は、所望の特性に合わせて適宜設定することができる。例えば、孔21hの直径を小さくすれば、第1p側半導体層21p及び第1活性層21aを除去する領域を減らすことができるため、発光領域を増やすことができる。孔21hの直径を大きくすれば、第1n電極61nとn側半導体層21nとの接触面積を増やす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。
半導体積層体20の第2半導体領域22は、第1半導体領域21と同様の積層構造を備えているが、第1半導体領域21とは配置が異なっている。図4に示すように、上面視で第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〜図10に示すように、第2半導体領域22は、透光性基板10上に設けられたn側半導体層21nと、第2活性層22aと、第2p側半導体層22pと、を備えている。
図4に示すように、第2p側半導体層22pは、上面視における外縁の形状が透光性基板10の形状とほぼ同様の正六角形である。ここでは、第2p側半導体層22pは、上面視における内縁の形状が円形を有しており、フレネルレンズ6をより有効に利用できる六角環形状である。さらに、第2p側半導体層22pの外縁において、透光性基板10の角部、すなわち、六角形の各頂点に対応する角部に、凹み22dが設けられているのが好ましい。図10に示すように、凹み22dは、第2p側半導体層22pと第2活性層22aとn側半導体層21nの一部が除去され、その底面にn側半導体層21nが露出している。これにより、露出されたn側半導体層21nに第2n電極62nを接続することができると共に、上面視における発光領域を円形に近づけることができる結果、フレネルレンズ6をより有効に利用可能な発光を得ることができる。また、この凹み22dの外側には、第2p側半導体層22pが設けられておらず、n側半導体層21nの外縁部210n(図10参照)が設けられている。なお、外縁部210nとは、半導体積層体20の外縁と、第2半導体領域22の外縁と、の間に配置されたn側半導体層21nの領域である。
一方、第2半導体領域22の内縁には、透光性基板10の各辺、すなわち、六角形の各辺に対応する位置に凹み22cが設けられており、凹み22cは実質的に等間隔に配列されているのが好ましい。この凹み22cと、第1半導体領域21の外縁との間には、p側半導体層が設けられておらず、n側半導体層21n(図9参照)が露出している。なお、内縁の凹み22cは、外縁の凹み22dと同様に、露出されたn側半導体層21nに第2n電極62nを接続するための部位であって、内縁の凹み22cと外縁の凹み22dとが周方向に交互に配置されているため、第2半導体領域22により均一に電流を供給することができる。このとき内縁の凹み22c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。この結果、第1半導体領域21において、孔21hの数を増やさず(発光領域を減らさず)に、発光強度分布を改善することができる。
凹み22d,22cは、いずれもその側面及び底面が層間絶縁膜50によって被覆されている。ただし、底面を被覆する層間絶縁膜50には、円形状のn側開口54n,53nが形成されており、このn側開口54n,53nを通じて第2n電極62nがn側半導体層21nに接続される。なお、凹み22d,22cの形状及び大きさは、所望の特性に合わせて適宜設定することができる。
<第1光反射層31p>
第1光反射層31pは、第1導電層61pを介して供給される電流を、第1p側半導体層21pにより均一に拡散するための層である。また、第1光反射層31pは、良好な光反射性を有し、半導体積層体20からの光を、光取り出し面側に反射する層としても機能する。
第1光反射層31pは、図6に示すように、第1p側半導体層21pの上面の略全面に接続されている。この第1光反射層31pは、n側半導体層21nの孔21hに対応した位置には孔21hと同心円の開口を有している(図11参照)。ここで略全面とは、第1p側半導体層21pの上面における外縁及び孔21h近傍である内縁以外の領域をいう。例えば、第1光反射層31pは、第1p側半導体層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2光反射層32p>
第2光反射層32pは、第1光反射層31pと同様の構成を備えているが、第1光反射層31pとは配置が異なっている。具体的には、第2光反射層32pは、図7〜図10に示すように、第2p側半導体層22pの上面の略全面に接続されている。この第2光反射層32pは、p側半導体層21pの凹み22d,22cに対応した位置には同形状の凹みを有している(図11参照)。このような第1光反射層31p及び第2光反射層32pは、それぞれ良好な光反射性を有する金属材料を用いることができ、例えば、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1光反射層31p及び第2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。
<バリア層40>
バリア層40は、第1光反射層31p及び第2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層である。バリア層40は、図11に示すように、第1光反射層31p及び第2光反射層32pを被覆するように設けられている。詳細には、バリア層40は、図6に示すように、第1光反射層31p(第1p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、バリア層40は、図7〜図10に示すように、第2光反射層32p(第2p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。なお、平面視では、バリア層40の配置は、各p側半導体層21p,22pの配置と同じであることとした。このようなバリア層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、バリア層40は、これらの金属材料を用いた酸化物又は窒化物を単層で、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上に設けられ、n側半導体層21nと接続された第1n電極61n及び第2n電極62nを、それぞれ各p側半導体層21p,22p上に延在させるための絶縁膜である。層間絶縁膜50は、図12に示すように、半導体積層体20のほぼ全面に設けられている。このうち第1半導体領域21では、層間絶縁膜50は、図6に示すように、バリア層40の上面及び側面と、n側半導体層21nの側面とに、設けられている。言い換えると、層間絶縁膜50は、孔21hの底面にてn側半導体層21nを露出するためのn側開口51nを有している。このn側開口51nが設けられた領域には、第1n電極61n(図14参照)が配置される。また、第1半導体領域21において、層間絶縁膜50は、p側開口511p,512pを有している。p側開口511p,512pは、第1p電極(第1光反射層31p)を露出するための開口である。図12に示すように、p側開口511pは円弧形状に形成されており、p側開口512pは、p側開口511pを取り囲むように円環形状に形成されている。ここで、p側開口512pの幅W2は、p側開口511pの幅W1よりも広くなるように形成されている。これらp側開口511p,512pが設けられた領域には、第1導電層61p(図14参照)が配置される。
一方、第2半導体領域22では、層間絶縁膜50は、図7〜図10に示すように、バリア層40の上面及び側面と、n側半導体層21nの側面とに設けられている。層間絶縁膜50は、図12に示すように、透光性基板10の角部の近傍にp側開口52pを有している。p側開口52pは、第2p電極(第2光反射層32p)を露出するための開口である。p側開口52pは、例えば透光性基板10の角部と同様の角度を有した多角形状に形成されている。このp側開口52pが設けられた領域には、第2導電層62p(図10参照)が配置される。
また、層間絶縁膜50は、図7及び図9に示すように、第1半導体領域21と第2半導体領域22との間において、n側半導体層21nを露出するためのn側開口53nを有している。n側開口53nは、図12に示すように、第2半導体領域22の内縁の各凹み22cに対応した位置に設けられている。n側開口53nが設けられた領域には、第2n電極62n(図9参照)が配置される。このn側開口53nにて、第2n電極62nとn側半導体層21nとは接触して電気的に接続されている。
また、層間絶縁膜50は、図10に示すように、n側半導体層21nの外縁部210nにおいて、n側半導体層21nを露出するためのn側開口54nを有している。n側開口54nは、図12に示すように、第2半導体領域22の外縁の各凹み22dに対応した位置に設けられている。n側開口54nが設けられた領域には、第2n電極62n(図10参照)が配置される。このn側開口54nにて、第2n電極62nとn側半導体層21nとは、接触し電気的に接続されている。
このような層間絶縁膜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電極61n>
第1n電極61nは、発光素子1の第1半導体領域21におけるnパッド電極である。第1n電極61nは、層間絶縁膜50を介して第1p電極(第1光反射層31p)上の一部に設けられている。第1n電極61nは、図6に示すように、孔21hを通じてn側半導体層21nと電気的に接続され、かつ層間絶縁膜50の上面まで延在している。第1n電極61nは、図13に示すように、第1半導体領域21上で複数の孔21hの配置領域に沿って延在し、複数の孔21hを一体的に接続している。このように第1n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側半導体層21nと接続することにより、第1n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側半導体層21nに均等に拡散できる。さらに、第1n電極61nは、図14に示すように、平面視(下面視)でn側外部接続電極80nが接続された部分から延在する2つの円弧部611n,612nを有している。円弧部611n,612nにおいてn側外部接続電極80nが接続された側(基端側)は、先端側よりも多くの電流が流れる。基端側における円弧部611n,612nの幅は、先端側における円弧部611n,612nの幅よりも広くなるように設けられている。すなわち、各円弧部611n,612nは、先細りの形状で設けられている。このように円弧部611n,612nの基端側を先端側よりも太くすることで、先端側への電流拡散を促進することができる。その結果、第1n電極61nとn側半導体層21nとを接続する各孔21hに供給される電流を均一化することができる。
<第1導電層61p>
第1導電層61pは、発光素子1の第1半導体領域21におけるpパッド電極である。第1導電層61pは、図6に示すように、バリア層40の開口で第1光反射層31pと電気的に接続され、層間絶縁膜50の上面まで延在している。第1導電層61pは、第1光反射層31pを介して第1p側半導体層21pと導通している。このように、第1導電層61pは、第1光反射層31pと共に第1p電極を構成することができる。さらに、第1導電層61pは、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とも電気的に接続されている。
また上述したように、層間絶縁膜50は、p側開口512pの幅W2が、p側開口511pの幅W1よりも広くなるように形成されている。このため、図14に示すように、第1導電層61pが第1n電極61nの外側の領域(第1p側半導体層21pの外縁部に沿って複数の孔21hを結んだ線より外側の領域)で第1p電極(第1光反射層31p:図12参照)と接続される幅W2は、第1導電層61pが第1n電極61nの内側の領域(第1p側半導体層21pの外縁部に沿って複数の孔21hを結んだ線より内側の領域)で第1p電極(第1光反射層31p:図12参照)と接続される幅W1よりも広い。これに対して、幅W2と幅W1とが同じである場合、第1導電層61pにおいて、第1n電極61nの外側の領域は、第1n電極61nの内側の領域よりも電流が流れにくくなる傾向がある。しかしながら、幅W2を幅W1よりも広げることにより、第1導電層61pにおいて、第1n電極61nの外側の領域で流れる電流と、内側の領域で流れる電流とを均一化することができる。
さらに、第1導電層61pは、第1n電極61nの外側の領域における第1p電極(第1光反射層31p)との接続部と、外側の領域よりも電流が集まり易い傾向にある第1n電極61nの内側の領域における第1p電極(第1光反射層31p)との接続部と、が分離されているのが好ましい。これにより、第1導電層61pの面内において、第1n電極61nの外側の領域と、内側の領域との間で電流分布が偏るのを軽減することができる。
<第2n電極62n>
第2n電極62nは、発光素子1の第2半導体領域22におけるnパッド電極である。第2n電極62nは、層間絶縁膜50を介して第2p電極(第2光反射層32p)上の一部に設けられ、かつ第1p側半導体層21pと第2p側半導体層22pとの間の領域でn側半導体層21nに接続されている。より具体的には、第2n電極62nは、第1p側半導体層21pと第2p側半導体層22pとの間の領域においてn側半導体層21nに接続された複数の内縁接続部621n(図5及び図9参照)を有している。n側半導体層21nは、内縁接続部621nを介して、第2p側半導体層22pの上に配置された第2n電極62nと接続されているため、第2半導体領域22に供給される電流を均一にすることができる。複数の内縁接続部621nは第2p側半導体層22pの内縁部に沿って配列されている。これにより、複数の内縁接続部621nは、第1p側半導体層21pの外縁部に隣接して配列されることになるため、第1p側半導体層21pの外縁部における電流拡散にも寄与させることができる。これに付随して、第1半導体領域21においてn側半導体層21nの上から第1p側半導体層21pを除去して形成する孔21hの個数を減らすことも可能であり、内縁接続部621nによって、発光領域を減らさずに、電流分布を均一化できる。さらに図12に示すように、層間絶縁膜50のn側開口53nが、第2半導体領域22の内縁の各凹み22cに対応した位置に設けられているので、複数の内縁接続部621nは、第1p側半導体層21pよりも第2p側半導体層22pに近い側に配置されている。これにより、第1p側半導体層21pに電流拡散させると共に、第2p側半導体層22pにおける電流拡散により強く寄与させることができる。
また、第2n電極62nは、n側半導体層21nの外縁部210nに接続された複数の外縁接続部622n(図5及び図10参照)を有している。図5に示すように、外縁接続部622nは、透光性基板10の角部、すなわち、六角形の各頂点に対応する角部にそれぞれ配置されている。これにより、第2p側半導体層22pの角部まで十分に電流を拡散することができる。
図12に示すように、層間絶縁膜50には、n側開口53nとn側開口54nとが周方向に交互に配置されており、図4に示すように、第2半導体領域22の内縁の凹み22cと外縁の凹み22dとが周方向に交互に配置されている。したがって、第2n電極62nにおいて、図5に示すように、内縁接続部621nと外縁接続部622nとが周方向に交互に配置されている。これにより、半導体積層体20においてn側半導体層21nの上からp側半導体層を除去して形成する孔の個数を最小限にして、第2p側半導体層22pにおける電流拡散を均一化することができる。
<第2導電層62p>
第2導電層62pは、発光素子1の第2半導体領域22におけるpパッド電極である。第2導電層62pは、図8に示すように、層間絶縁膜50のp側開口52pで第2光反射層32pと電気的に接続され、層間絶縁膜50の上面まで延在している。また、第2導電層62pは、第2光反射層32pを介して第2p側半導体層22pと導通している。このように、第2導電層62pは、第2光反射層32pと共に第2p電極を構成することができる。さらに、第2導電層62pは、保護膜70のp側開口721p,722pを通じて、シード層85を介して第2p側外部接続電極82pとも電気的に接続されている。
これら各パッド電極(第1n電極61n、第2n電極62n、第1導電層61p及び第2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、各パッド電極には、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。
<保護膜70>
保護膜70は、半導体積層体20上に設けられ、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。保護膜70は、図15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上において、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512pの一部に重なるようにp側開口71pを有する。第1半導体領域21上では、保護膜70のp側開口71pを通じて第1導電層61pは第1p側外部接続電極81p(アノード端子)と電気的に接続されている。つまり、このp側開口71pは電流注入箇所となっている。また、保護膜70のn側開口71nを通じて第1n電極61nはn側外部接続電極80n(カソード端子)と電気的に接続されている。つまり、このn側開口71nは電流引き出し箇所となっている。
また、保護膜70は、図15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上において、第2n電極62nの内縁接続部621n及び外縁接続部622nを避けた位置にn側開口72nを有すると共に、層間絶縁膜50のp側開口52pの一部を含むようにp側開口721p,722pを有する。第2半導体領域22上では、保護膜70のp側開口721p,722pを通じて第2導電層62pは第2p側外部接続電極82p(アノード端子)と電気的に接続されている。つまり、保護膜70のp側開口721p,722pは電流注入箇所となっている。また、保護膜70のn側開口72nを通じて第2n電極62nはn側外部接続電極80n(カソード端子)と電気的に接続されている。つまり、保護膜70のn側開口72nは電流引き出し箇所となっている。
このような保護膜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(下面視)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、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は、互いに所定距離だけ離間して設けられている。
ここでは、下面視で、n側外部接続電極80nの形状は、略六角形であり、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、略台形である。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を合わせたp側の外部接続電極は、n側外部接続電極80nに対して略左右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、略上下対称に配置されている。
なお、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することができる。本実施形態においては、n側外部接続電極80nは、第1n電極61nと第2n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1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2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、これらの金属材料を含む単層で、又は積層したものを利用できる。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10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電極(第1光反射層31p)及び第1n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2参照)から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1光反射層31pによって反射され、発光素子1の上面から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電極(第2光反射層32p)及び第2n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2参照)から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2光反射層32pによって反射され、発光素子1の上面から外部に取り出される。
このように、発光装置100は、1つのn側半導体層21n上であって、第1p側半導体層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た第2p側半導体層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で独立して電流を供給することができるため、第1発光部と第2発光部との発光強度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電極(カソード電極)が接続された場合、そのn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、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電極(第1n電極61n、第2n電極62n)がそれぞれ接続されている。
これにより、発光素子1では、第1半導体領域21における第1n電極61nから第1p電極(第1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電極62nから第2p電極(第2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。
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SiAlON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を通じて橙色光に変換される。
よって、光源装置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から橙色光が出射される。
また、光源装置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から白色光と橙色光との両方が出射され、フレネルレンズ6がこれらの光を集光する。これにより、光源装置2は、演色性の優れた、より自然な白色光に調光することができる。
また、光源装置2では、図1に示すように、波長変換部材9の同心円状に形成された第1蛍光体層91及び第2蛍光体層92の光出射面全体を1枚の円形のフレネルレンズ6で、当該同心円の中心とフレネルレンズ6の光軸とが一致して覆うように設けられる。したがって、光源装置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。
以上説明したように、発光素子1は、平面形状が正六角形の透光性基板10を備えた六角形のダイスであり、上面視で外縁形状が円形である第2発光部(第2半導体領域22)を有している。これを発光素子(ダイス)の上面視の形状が四角形(正方形)のものと比較すると、ダイスサイズ(上面視の対角線の長さ)が同じ場合、六角形ダイスの方が、四角形ダイスよりも、フレネルレンズ6に占める発光部の面積を大きく設定できる。よって、ダイスに円形の発光部を設けるときに、六角形のダイスは、四角形のダイスよりも、発光に寄与しない余白部分(非発光部)が減る。そのため、六角形のダイスは、四角形のダイスよりも円形のフレネルレンズ6を有効に利用することができる。
また、発光素子1は、周囲を光反射部材7bで覆っている。そのため、発光素子1は、円形の第2発光部に対して、外縁形状を、四角形よりも円形に近づけた六角形にした方が、フレネルレンズ6との相性がさらに良くなると共に、第2発光部から光反射部材7bまでの距離を近づけることができるので、光取り出し面側に効率よく光を反射できる。
(第2実施形態)
図16及び図17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、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。
第1実施形態では、半導体積層体20は、透光性基板10上に1つのn側半導体層21nを備えているものとしたが、第2実施形態では、透光性基板10上のn側半導体層が発光部毎に分離されており、実質的に2つの半導体積層体20を備えている。そのため、第1半導体領域21を第1半導体積層体21Bともいう。また、第2半導体領域22を第2半導体積層体22Bともいう。
第1半導体積層体21Bは、図17において右側に示すように、透光性基板10上に設けられた第1n側半導体層21nと、第1活性層21aと、第1p側半導体層21pとを、備えている。
第2半導体積層体22Bは、図17において左側に示すように、透光性基板10上に設けられた第2n側半導体層22nと、第2活性層22aと、第2p側半導体層22pとを、備えている。
第2n側半導体層22nは、平面視で第1半導体積層体21Bの周囲に設けられている。
第2p側半導体層22pは、図17に示すように、第2n側半導体層22nの内縁部221nよりも外側(図17において左側)に設けられている。
第2p側半導体層22pは、第2n側半導体層22nの外縁部220nよりも内側(図17において右側)に設けられている。
図17に示すように、発光素子1Bは、第1半導体積層体21B(第1発光部)と、第2半導体積層体22B(第2発光部)との間において、透光性基板10の上から、p側半導体層、活性層及びn側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。
図17に示すように、第2n電極62nは、第2p電極(第2光反射層32p)上の一部に設けられ、かつ第2n側半導体層22nの内縁部221nに接続されている。
第2n電極62nは、第2n側半導体層22nの内縁部221nに接続された複数の内縁接続部621n(図16及び図17参照)を有している。複数の内縁接続部621nは第2p側半導体層22pの内縁部に沿って配列されている。
第2n電極62nは、第2n側半導体層22nの外縁部220nに接続されている複数の外縁接続部622n(図16参照)を備えている。外縁接続部622nは、透光性基板10の角部、すなわち、第2p側半導体層22pの外縁における六角形の各頂点に対応する角部にそれぞれ配置されている。
第2実施形態に係る発光装置100Bは、第1n側半導体層21n上であって第1p側半導体層21pが積層された第1半導体積層体21B(第1発光部)と、この第1発光部の周囲に設けられ、第2n側半導体層22n上であって第2p側半導体層22pが積層された第2半導体積層体22B(第2発光部)と、のそれぞれに外部接続電極8で完全に独立して電流を供給することができるため、第1発光部と第2発光部との発光強度をより独立して制御することができる。
また、発光装置100Bは、第1半導体積層体21Bと、第2半導体積層体22B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側半導体層21n,22n内を横方向に伝搬する光を分離端面21e,22e(図17参照)で反射させることができる。これにより、発光素子1Bの光取り出し面側(図17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。
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。
100,100B,101 発光装置
1,1B 発光素子
2 光源装置
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
81p 第1p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
21B 第1半導体積層体
21n n側半導体層(第1n側半導体層)
21a 第1活性層
21p 第1p側半導体層
21h 孔
22 第2半導体領域
22B 第2半導体積層体
22n 第2n側半導体層
22a 第2活性層
22p 第2p側半導体層
22c,22d 凹み
21e,22e 端面
210n n側半導体層の外縁部
220n 第2n側半導体層の外縁部
221n 第2n側半導体層の内縁部
31p 第1光反射層(第1p電極)
32p 第2光反射層(第2p電極)
40 バリア層
50 層間絶縁膜
511p,512p,52p p側開口
51n,53n,54n n側開口
61n 第1n電極
611n,612n 円弧部
61p 第1導電層(第1p電極)
62n 第2n電極
621n 内縁接続部
622n 外縁接続部
62p 第2導電層(第2p電極)
70 保護膜
71n,72n n側開口
71p,721p,722p p側開口

Claims (19)

  1. 透光性基板と、
    前記透光性基板上の一部に設けられた第1n側半導体層と、前記第1n側半導体層上に設けられた第1p側半導体層と、を有しており、前記第1p側半導体層に孔が設けられている第1半導体積層体と、
    前記透光性基板上であって、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側半導体層と、前記第2n側半導体層の内縁部よりも外側に設けられた第2p側半導体層と、を有している第2半導体積層体と、
    前記第1n側半導体層上、前記第2n側半導体層上、前記第1p側半導体層上及び前記第2p側半導体層上に設けられた層間絶縁膜と、
    前記第1p側半導体層上に設けられた第1p電極と、
    前記第1p電極上の一部に前記層間絶縁膜を介して設けられ、かつ前記孔を通じて前記第1n側半導体層と接続された第1n電極と、
    前記第2p側半導体層上に設けられた第2p電極と、
    前記第2p電極上の一部に前記層間絶縁膜を介して設けられ、かつ前記第2n側半導体層の内縁部に接続された第2n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、
    前記透光性基板上に設けられた1つのn側半導体層と、
    前記n側半導体層上の一部に設けられ、孔を有する第1p側半導体層と、
    前記n側半導体層上であって、平面視で前記第1p側半導体層の周囲に設けられた第2p側半導体層と、
    前記n側半導体層上、前記第1p側半導体層上及び前記第2p側半導体層上に設けられた層間絶縁膜と、
    前記第1p側半導体層上に設けられた第1p電極と、
    前記第1p電極上の一部に前記層間絶縁膜を介して設けられ、かつ前記孔を通じて前記n側半導体層と接続された第1n電極と、
    前記第2p側半導体層上に設けられた第2p電極と、
    前記第2p電極上の一部に前記層間絶縁膜を介して設けられ、かつ前記第1p側半導体層と前記第2p側半導体層との間の領域で前記n側半導体層に接続された第2n電極と、を有することを特徴とする発光素子。
  3. 前記孔を複数有し、複数の前記孔は、前記第1p側半導体層の外縁部に沿って配列されている請求項1又は請求項2に記載の発光素子。
  4. 前記第1n電極は、複数の前記孔の配列方向に沿って延在し、複数の前記孔を一体的に接続している請求項3に記載の発光素子。
  5. 前記第1p電極は、
    前記第1p側半導体層の上面の略全面に設けられた第1光反射層と、
    前記第1光反射層上に前記層間絶縁膜を介して設けられ、平面視で前記第1p側半導体層の外縁部に沿って複数の前記孔を結んだ線よりも内側及び外側のそれぞれの領域に、前記第1p側半導体層の外縁形状に沿って前記第1光反射層と接続される第1導電層と、を含み、
    前記第1導電層が前記外側の領域で前記第1光反射層と接続される幅は、前記内側の領域で前記第1光反射層と接続される幅よりも広い請求項4に記載の発光素子。
  6. 前記第1p側半導体層は、平面視における外縁の形状が円形である請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光素子。
  7. 前記第2n電極は、前記第2n側半導体層の内縁部に接続された複数の内縁接続部を有し、
    前記複数の内縁接続部は、前記第2p側半導体層の内縁部に沿って配列されている請求項1に記載の発光素子。
  8. 前記複数の内縁接続部は、前記第1p側半導体層よりも前記第2p側半導体層に近い側に配置されている請求項7に記載の発光素子。
  9. 前記第2p側半導体層は、平面視における外縁の形状が六角形であり、かつ前記第2n側半導体層の外縁部よりも内側に設けられ、
    前記第2n電極は、前記第2n側半導体層の外縁部に接続されている複数の外縁接続部を備え、
    前記外縁接続部は、前記六角形の各頂点に対応する角部にそれぞれ配置されている請求項7又は請求項8に記載の発光素子。
  10. 前記第2n電極は、前記内縁接続部と前記外縁接続部とが周方向に交互に配置されている請求項9に記載の発光素子。
  11. 前記第2n電極は、前記n側半導体層に接続された複数の内縁接続部を有し、
    前記複数の内縁接続部は、前記第2p側半導体層の内縁部に沿って配列されている請求項2に記載の発光素子。
  12. 前記複数の内縁接続部は、前記第1p側半導体層よりも前記第2p側半導体層に近い側に配置されている請求項11に記載の発光素子。
  13. 前記第2p側半導体層は、平面視における外縁の形状が六角形であり、かつ前記n側半導体層の外縁部よりも内側に設けられ、
    前記第2n電極は、前記n側半導体層の外縁部に接続されている複数の外縁接続部を備え、
    前記外縁接続部は、前記六角形の各頂点に対応する角部にそれぞれ配置されている請求項11又は請求項12に記載の発光素子。
  14. 前記第2n電極は、前記内縁接続部と前記外縁接続部とが周方向に交互に配置されている請求項13に記載の発光素子。
  15. 請求項4又は請求項5に記載の発光素子において、
    前記第1n電極の上面に保護膜が設けられており、
    前記透光性基板とは反対側に、一部が前記保護膜上に設けられ前記第1n電極に接続されたn側外部接続電極が設けられており、
    前記第1n電極は、平面視で前記n側外部接続電極が接続された部分から延在する2つの円弧部を有し、
    前記n側外部接続電極が接続された側における前記円弧部の幅は、先端側における前記円弧部の幅よりも広い発光装置。
  16. 請求項1乃至請求項14に記載の発光素子において、
    前記第1n電極の上面と、前記第1p電極の上面と、前記第2n電極の上面と、前記第2p電極の上面とに保護膜が設けられており、
    前記透光性基板とは反対側に、一部が前記保護膜上に設けられた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電極と前記第2n電極とに接続されたn側外部接続電極と、
    前記第1p電極に接続された第1p側外部接続電極と、
    前記第2p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。
  17. 前記発光素子の前記第2p電極は、
    前記第2p側半導体層の上面の略全面に接続された第2光反射層と、
    前記第2光反射層上に設けられ、かつ前記第2p側外部接続電極が接続された第2導電層と、
    を含む請求項16に記載の発光装置。
  18. 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側半導体層を覆う第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側半導体層を覆う第2蛍光体層と、を含む請求項15乃至請求項17のいずれか一項に記載の発光装置。
  19. 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18に記載の発光装置。
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