(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体発光素子の端面から出射する光を効率的に反射させ、発光装置の光取り出し効率を向上させる。【解決手段】透光性基板上に第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に設けられ、第１半導体層の露出部に第１電極、第２半導体層に第２電極がそれぞれ設けられた半導体発光素子１００と、半導体発光素子が載置される支持基板９と、を備える発光装置であって、半導体発光素子は、平面視で矩形であり、少なくとも第１の辺１１と、第１の辺と異なる第２の辺１２とを有し、第１の辺側から出射される光は、第２の辺側から出射される光よりも強く、半導体発光素子が２つ以上、第１の辺が互いに略平行に向かい合うように、支持基板に列状にフリップチップ実装された発光装置【選択図】図２Ａ
2014090191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に設けら
れ、前記第１半導体層の露出部に第１電極、前記第２半導体層に第２電極がそれぞれ設け
られた半導体発光素子と、前記半導体発光素子が載置される支持基板と、を備える発光装
置であって、
前記半導体発光素子は、平面視で矩形であり、少なくとも第１の辺と、前記第１の辺と
異なる第２の辺とを有し、
前記第１の辺側の素子端面から出射される光は、前記第２の辺側の素子端面から出射され
る光よりも強く、
前記半導体発光素子が２つ以上、前記第１の辺が互いに略平行に向かい合うように、前
記支持基板に列状にフリップチップ実装された発光装置。
【請求項２】
前記各半導体発光素子の前記第１の辺は、該辺の対向辺の方向にみて、前記第１の辺側
の前記第１半導体層の露出部及び前記対向辺と向き合っており、その領域の前記第２電極
の面積をＲ１、前記第１の辺の長さをＬ１とし、
前記第２の辺は、該辺の対向辺の方向にみて、前記第２の辺側の前記第１半導体層の露
出部及び前記対向辺と向き合っており、その領域の前記第２電極の面積をＲ２、前記第２
の辺の長さをＬ２としたとき、
Ｒ１とＬ１の比Ｒ１／Ｌ１は、Ｒ２とＬ２の比Ｒ２／Ｌ２よりも小さい請求項１に記載
の発光装置。
【請求項３】
前記第１の辺の対向辺は、前記第１の辺の方向にみて、前記対向辺側の前記第１半導体
層の露出部及び前記第１の辺と向き合っており、その領域の前記第２電極の面積をＲ１´
、前記第１の辺の長さをＬ１´としたとき、
Ｒ１´とＬ１´の比Ｒ１´／Ｌ１´は、前記Ｒ１／Ｌ１と略等しい請求項２に記載の発
光装置。
【請求項４】
前記第２の辺は、前記第１の辺に隣接する辺である請求項１〜３のいずれか１項に記載
の発光装置。
【請求項５】
前記各半導体発光素子の前記第２電極は、前記第１の辺側に、前記第１の辺と前記露出
部に挟まれた第１挟域部と、該挟域部よりも素子の内側に延びた第１延長部とを有し、
前記第１の辺の長さ方向において、前記第１挟域部が前記第１延長部よりも長い請求項
１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第２電極は、前記第２の辺側に第２延長部を有し、前記第２延長部で前記第２の辺
側の第２電極が構成されてなる請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２電極は、前記第２の辺側に、第２挟域部と、該第２挟域部よりも素子の内側に
延びた第２延長部とを有し、
前記第１の辺の長さ方向における前記第１挟域部の長さＡ１と前記第１の辺の長さＬ１
の比Ａ１／Ｌ１は、前記第２の辺の長さ方向における前記第２挟域部の長さＡ２と前記第
２の辺の長さＬ２の比Ａ２／Ｌ２と、略等しいかそれよりも大きい請求項５に記載の発光
装置。
【請求項８】
前記第２の辺の長さ方向において、前記第２挟域部が前記第２延長部よりも短い請求項
７に記載の発光装置。
【請求項９】
平面視で、前記半導体発光素子の１つの辺と、該辺の対向辺及び前記第２半導体層と、
で挟まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、
前記第１の辺のＳ１／Ｌ１が、前記第２の辺のＳ２／Ｌ２と略等しい請求項１〜８のい
ずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
平面視で、前記半導体発光素子の１つの辺と、該辺の対向辺及び前記第２半導体層と、
で挟まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、
前記第１の辺のＳ１／Ｌ１が、前記第２の辺のＳ２／Ｌ２よりも小さい請求項１〜８の
いずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記第２の辺は、前記第１の辺の対向辺と異なる辺であり、
前記第１の辺及び前記第１の辺の対向辺は、前記Ｓ／Ｌが略同一であり、前記第２の辺
及び前記第２の辺の対向辺も前記Ｓ／Ｌが略同一である請求項９又は１０に記載の発光装
置。
【請求項１２】
前記第２電極は、前記第１電極よりも前記第１の辺側に設けられている請求項１〜１１の
いずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記半導体発光素子は、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に発光層を有し、
前記第１半導体層の露出部と前記第２電極が設けられた前記第２半導体層との間で、前記
発光層の端面が露出しており、
前記支持基板は、前記半導体発光素子の前記第１及び第２電極が接続される配線電極を
有し、
前記配線電極は、少なくとも、平面視で前記発光層の端面露出部の下に設けられる請求
項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を利用した発光装置に関わり、特に複数の半導体発光素子が
実装された発光装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子は、支持基板やパッケージなどに種々の方法で実装される。同一面側に正
負電極が設けられた半導体発光素子は、正負電極側を支持基板などに接合してフリップチ
ップ実装とすることで、素子の基板側から光を取り出すことができる。半導体発光素子を
フリップチップ実装する方法としては、例えば、まず、半導体発光素子を載置可能な支持
基板の主面に設けられる導体配線にバンプを形成し、次に、同一面側に正負一対の電極が
設けられている半導体発光素子の電極面をバンプと対向させ、半導体素子の正負両電極と
バンプとを接触させ、導体配線と半導体発光素子の電極とを接合する。このようにして、
バンプを介して支持基板の導体配線と半導体発光素子の正負両電極とを接合し、両者の電
気的導通が図られる。
【０００３】
１つの発光装置に、複数の半導体発光素子を実装することもできる（例えば、特許文献１
〜４）。その一例を図２０に示す。図２０に示す発光装置は、ガラスを含有するＡｌ２Ｏ
３基板５１の表面に、Ｗ、Ｎｉ、Ａｕを含有する回路パターン５２が形成され、３個×３
個の配列で合計９個のＧａＮ系ＬＥＤ素子５３がＡｕバンプを介して回路パターン５２に
フッリップチップ実装されている。また、ＧａＮ系ＬＥＤ素子５３の電極構造は省略して
いるが、回路パターン５２に対応して設けられている。
【０００４】
このように発光素子がフリップチップ実装された発光装置では、発光素子内で発生した光
のほとんどが素子の基板側の面や側面から出射される。素子側面の端面から出射した光は
、通常、発光装置に設けられた反射板などで反射されて発光観測面側に取り出される。
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０８２０３６
【特許文献２】特開２００５−８５５４８号公報
【特許文献３】特開２００５−１０９４３４号公報
【特許文献４】特開２００６−６６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、素子端面から出射した光は、反射板で反射されるまでに支持基板や封止
樹脂などによってその一部が吸収されてしまう。このため、従来の発光装置では、素子端
面からの光は発光装置の光として取り出される前に減衰してしまい、発光装置全体の発光
に十分に寄与していなかった。
【０００７】
そこで、本発明者は、複数の半導体発光素子を実装する際に半導体発光素子を特定の電
極構造として列状に実装することで、素子端面からの光を効率的に取り出せることを見出
し、本発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述したような問題を解決するために、本発明の発光装置は、透光性基板上に第１導電
型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に設けられ、第１半導体層の露出部
に第１電極、第２半導体層に第２電極がそれぞれ設けられた半導体発光素子と、半導体発
光素子が載置される支持基板と、を備える発光装置であって、半導体発光素子は、平面視
で矩形であり、少なくとも第１の辺と、第１の辺と異なる第２の辺とを有し、第１の辺側
の素子端面から出射される光は、前記第２の辺側の素子端面から出射される光よりも強く
、前記半導体発光素子が２つ以上、前記第１の辺が互いに略平行に向かい合うように、前
記支持基板に列状にフリップチップ実装される。
【０００９】
また、本発明の発光装置は、上述の構成に加えて、以下の構成を組み合わせることができ
る。
（１）各半導体発光素子の第１の辺は、該辺の対向辺の方向にみて、第１の辺側の第１半
導体層の露出部及び対向辺と向き合っており、その領域の第２電極の面積をＲ１、第１の
辺の長さをＬ１とし、第２の辺は、該辺の対向辺の方向にみて、第２の辺側の第１半導体
層の露出部及び対向辺と向き合っており、その領域の第２電極の面積をＲ２、第２の辺の
長さをＬ２としたとき、Ｒ１とＬ１の比Ｒ１／Ｌ１は、Ｒ２とＬ２の比Ｒ２／Ｌ２よりも
小さい。
（２）第１の辺の対向辺は、第１の辺の方向にみて、対向辺側の第１半導体層の露出部及
び第１の辺と向き合っており、その領域の第２電極の面積をＲ１´、第１の辺の長さをＬ
１´としたとき、Ｒ１´とＬ１´の比Ｒ１´／Ｌ１´は、Ｒ１／Ｌ１と略等しい。
（３）第２の辺は、第１の辺に隣接する辺である。
（４）各半導体発光素子の第２電極は、第１の辺側に、第１の辺と露出部に挟まれた第１
挟域部と、該挟域部よりも素子の内側に延びた第１延長部とを有し、第１の辺の長さ方向
において、第１挟域部が第１延長部よりも長い。
（５）第２電極は、第２の辺側に第２延長部を有し、第２延長部で第２の辺側の第２電極
が構成されてなる。
（６）第２電極は、第２の辺側に、第２挟域部と、該第２挟域部よりも素子の内側に延び
た第２延長部とを有し、第１の辺の長さ方向における第１挟域部の長さＡ１と第１の辺の
長さＬ１の比Ａ１／Ｌ１は、第２の辺の長さ方向における第２挟域部の長さＡ２と第２の
辺の長さＬ２の比Ａ２／Ｌ２と、略等しいかそれよりも大きい。
（７）第２の辺の長さ方向において、第２挟域部が第２延長部よりも短い。
（８）平面視で、半導体発光素子の１つの辺と、該辺の対向辺及び第２半導体層と、で挟
まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、第１の辺のＳ１／Ｌ１が、第２の
辺のＳ２／Ｌ２と略等しい。
（９）平面視で、半導体発光素子の１つの辺と、該辺の対向辺及び第２半導体層と、で挟
まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、第１の辺のＳ１／Ｌ１が、第２の
辺のＳ２／Ｌ２よりも小さい。
（１０）第２の辺は、第１の辺の対向辺と異なる辺であり、第１の辺及び第１の辺の対向
辺は、Ｓ／Ｌが略同一であり、第２の辺及び第２の辺の対向辺もＳ／Ｌが略同一である。
（１１）第２電極は、第１電極よりも第１の辺側に設けられている。
（１２）半導体発光素子は、第１半導体層と第２半導体層との間に発光層を有し、第１半
導体層の露出部と第２電極が設けられた第２半導体層との間で、発光層の端面が露出して
おり、支持基板は、半導体発光素子の第１及び第２電極が接続される配線電極を有し、配
線電極は、少なくとも、平面視で発光層の端面露出部の下に設けられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発光装置によれば、複数の半導体発光素子の向かい合う端面において、各素子
の端面から出射した光を効率的に反射することができ、発光装置の光取り出し効率を向上
させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
図１、図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態にかかる半導体発光素子１００及び発光装置１０
１を示す模式的な上面図である。
【００１２】
図１に示す半導体発光素子１００は、透光性基板上に、第１導電型の第１半導体層と第
２導電型の第２半導体層とがこの順に形成され、第１半導体層の一部が第２半導体層から
露出されており、平面視で第２半導体層及び第１半導体層の積層構造を含む発光領域１と
、第１半導体層が露出した露出領域である露出部２とを有する。発光領域１の第２半導体
層表面には第２電極３、露出領域２の第１半導体層表面には第１電極４が、それぞれ設け
られており、各辺側の端面から光を出射可能である。半導体発光素子１００の第１の辺１
１側の端面から出射される光は、第２の辺１２側の端面から出射される光よりも強い。
【００１３】
図１に示す半導体発光素子１００は、図２Ａに示すように、第１の辺１１が互いに略平
行且つ対向して列状に配置されて、支持基板９にフリップチップ実装される。図２の発光
装置１０１では、同じ構造の発光素子１００を２つ並べて実装しており、各素子はバンプ
などの導電部材を介して支持基板９表面の導体配線１０ａ〜１０ｃに接続される。このと
き、図２Ａに示すように、１つの素子の第２電極の外部接続領域１５と第１電極の外部接
続領域１６は、異なる導体配線に接続される。
【００１４】
このような発光装置１０１とすることにより、２つの発光素子の対向する端面において、
各素子の端面から出射した光を効率的に反射することができ、支持基板への吸収などによ
る光の損失を抑えることができるので、光取り出し効率を向上させることができる。つま
り、図４に概念図で示すように、複数の半導体発光素子を、各素子の端面が略平行に向か
い合うように隣接してフリップチップ実装すると、一方の発光素子端面から出射した光を
他方の素子端面で反射させることができ、これによって発光観測面側、典型的には透光性
基板側へ取り出すことができる。本実施形態の発光装置１０１では、第２の辺１２よりも
端面から出射される光の強い第１の辺１１が互いに向かい合うように２つの素子を配置し
ているため、向かい合う素子端面で反射されて発光観測面側に取り出される光を、第２の
辺１２を向かい合わせる場合よりも強くできる。
【００１５】
具体的には、半導体発光素子１００は、図２Ｂに示すように、右下がりの斜線で示す領
域の面積Ｒ１が、右上がりの斜線で示す領域の面積Ｒ２よりも小さい。半導体発光素子１
００の第１の辺１１は、該辺の対向辺１３の方向にみて、第１の辺１１側の第１半導体層
の露出部２及び対向辺１３と向き合っており、その領域の第２電極３を、図２Ｂにおいて
左側の素子に右下がりの斜線で示す。また、第２の辺１２は、該辺の対向辺１４の方向に
みて、第２の辺１３側の第１半導体層の露出部２及び対向辺１４と向き合っており、その
領域の第２電極３を、図２Ｂにおいて右側の素子に右上がりの斜線で示す。ここで、フリ
ップチップ実装用の素子において、典型的には第２電極は発光領域のほぼ全面に設けられ
、第２電極と発光領域の形状や面積はほぼ等しいものとなるため、上述したＲ１、Ｒ２、
後述する挟域部、延長部等、第２電極や発光領域に関する記載は、第２電極と発光領域の
どちらにでも採用することができる。
【００１６】
図２Ｂに示す半導体発光素子１００のように、右下がりの斜線で示す領域の面積Ｒ１が
右上がりの斜線で示す領域の面積Ｒ２よりも小さい発光素子とすると、後述するように減
衰の小さい光を第１の辺１１側の端面から出射することができ、各素子の第１の辺１１側
の端面で反射され取り出される光を強めることができる。半導体発光素子１００は、第２
電極３が設けられた発光領域１が発光する。このため、図２Ｂにおいて右下がりの斜線で
示す領域の面積Ｒ１を小さくすることで、第１の辺１１側の端面から出射される光が素子
内で伝播する距離を総合的に小さくすることができる。これにより、図４に概念図で示す
ように、第１の辺１１側の端面から出射されるまでに素子内で吸収される光を少なくし、
第１の辺１１側から出射される光の減衰を抑制することができる。一方、第２の辺１２側
の端面から出射される光は、第１の辺１１側の端面から出射する光よりも、素子内で伝播
する距離が総合的に大きいため、第２の辺１２側端面から出射されるまでに素子内で吸収
されやすく、減衰が大きくなりやすい。したがって、図２Ｂに示すように、右下がりの斜
線で示す領域の面積Ｒ１が右上がりの斜線で示す領域の面積Ｒ２よりも小さい素子とする
ことで、第１の辺１１側の端面から出射される光の減衰を相対的に抑制することができ、
このような端面が向かい合うように複数の発光素子を配置することで光取り出し効率の向
上した発光装置とすることができる。
【００１７】
また、半導体発光素子１００の第２電極３は、第１の辺１１と露出部２に挟まれた挟域
部６ａ及び６ｂと、挟域部６ａ及び６ｂよりも素子の内側に延びた延長部５とを有する。
言い換えると、半導体発光素子１００の発光領域１は、平面視で、半導体発光素子１００
の第１の辺１１側に配置された線状の独立部６ａ及び６ｂと、独立部６ａ及び６ｂを素子
内部と接続する接続部５とを有する。第１の辺１１の辺方向の長さは、挟域部６ａの長さ
Ａａと挟域部６ｂの長さＡｂとを合わせた長さが、延長部５の長さＢよりも長い。また、
挟域部６ａ及び６ｂと延長部５は、それぞれ表面を第２電極３で覆われている。一方、第
１の辺と隣接する第２の辺１２側は、発光領域１が延長部７で構成されている。
【００１８】
図１に示す半導体発光素子１００のように、他の素子と向かい合う第１の辺１１側に延
長部５よりも長い挟域部６ａ及び６ｂを設けた発光素子とすると、後述するように減衰の
小さい光を第１の辺１１側の端面から出射することができ、各素子の第１の辺１１側の端
面で反射され取り出される光を強めることができる。図１に示す半導体発光素子１００は
、第２電極３が設けられた発光領域１で発光する。このため、第２電極３の挟域部６ａ及
び６ｂを第１の辺１１に近い位置に設けることで、第１の辺１１側の端面から出射される
までに素子内で吸収される光を少なくし、第１の辺１１側から出射される光の減衰を抑制
することができる。一方、延長部５は、挟域部６ａ及び６ｂよりも素子内部に延在されて
おり、この延長部５で発生した光は第１の辺１１側から出射されるまでに素子内で吸収さ
れ、減衰が大きくなりやすい。したがって、図１に示すように、第１の辺１１側の挟域部
６ａ及び６ｂの長さを延長部５よりも長くすることで、第１の辺１１側の端面から出射さ
れる光の減衰を相対的に抑制することができ、このような端面が向かい合うように複数の
発光素子を配置することで光取り出し効率の向上した発光装置とすることができる。
【００１９】
端面から出射される光の強度は、第１の辺側が、第１の辺と異なる第２の辺側よりも大き
いことが好ましく、つまり、発光領域の平面視形状や各辺までの距離を第１の辺側と第２
の辺側とで異なるものとすることが好ましい。以下、各辺側の発光領域について詳述する
。
【００２０】
〔発光素子とその発光領域〕
本発明の発光素子は、実施形態１で説明したように、支持基板上に相互に隣接して配置
される複数の素子において、互いに向かい合う辺、つまり第１の辺における第２電極を特
定の構造とすること、また、特に第２の辺が素子間で隣接しない辺である場合に、第２の
辺と第１の辺を特定の構造とすることで、発光出力に優れた発光装置とするものである。
その主要な構成、下記第１〜３の構成について、以下に説明する。
【００２１】
第１の構成は、素子の構造に依っては後述の第１、２の構成をも包含する構成であり、
つまりそれは、第１の辺の対向方向において、第１の辺と発光領域又は第２電極の遠距離
端部との対向領域の大きさ、具体的には第１の辺側の発光領域又は第２電極における第１
の辺側の端部に対向する端部、例えば第１の辺の対向辺側の端部と、第１の辺とで挟まれ
る領域の面積の大きさを設計して、特定の構造とすることで、素子隣接に好適な発光強度
の光を第１の辺から出射させることができる。また、この第１の構成と後述の第３の構成
とを組み合わせて、後述する第３の構成における第１の辺と第１の辺側の発光領域端部と
の領域Ｓと、第１の構成における第１の辺と第１の辺側端部に対向する第２電極端部との
領域と、の差分により、第１の辺側の第２電極の部分領域を所望に設計した特定の構造に
よって、上記好適な発光装置を得ることもできる。また、各領域の面積は、２つ以上の辺
を比較する場合には、各辺の長さで規格化して評価する。
【００２２】
第２の構成は、素子間で隣接する第１の辺において、第２電極又は発光領域を、特定の
構造、すなわち後述する挟域部と延長部を有する構造とすること、特に第１の辺に占める
割合を設計することで、素子隣接に好適な発光強度の光を第１の辺から出射させることが
できる。
【００２３】
第３の構成は、第１の辺と第２電極又は発光領域との距離を小さくすること、具体的に
は、第１の辺側の第２電極又は発光領域の端部（第１の辺から近距離の端部）と第１の辺
との距離を第２の辺に比して小さくして、素子隣接に好適な発光強度の光を、第１の辺か
ら出射させることができる。
【００２４】
上記第１の構成では、図４に示すように、第１の辺側から見て、第１の辺側の発光領域
端部（上記近距離端部）に対向する上記遠距離端部である背面側端部、すなわち、第１の
辺側の発光領域における第１の辺側端部とは反対側にある発光領域の端部（背面側端部）
が第１の辺側の端面に近い距離に配置される。然るに、その発光領域の内部反射面が第１
の辺側の近くに配置されることで、そこからの光を強くできる。また、図４に示すように
、この第１の辺側の発光領域内部における反射の繰り返しによる内部での光吸収があるた
め、その発光領域内部の伝搬距離を小さくすることでこれを抑えることができる。すなわ
ち、第１の辺側の発光領域において、上記背面側端部との距離を小さくすることや、その
発光領域の幅、上記端部（第１の辺側端部と背面側端部）間距離、上記発光領域の部分領
域を小さくすることが好ましく、全てを満たすことがさらに好ましい。具体的には、隣接
素子に対向する第１の辺と、隣接素子に対向せずに隣接素子の外側に向いた辺、例えば発
光装置の窓部や反射部に向いた辺、例えば第２の辺、との比較で、その隣接素子の対向辺
（第１の辺）を、非対向辺に比して、上記幅、距離、領域面積を小さくする。
【００２５】
この第１の構成とは別に、上述の第３の構成として、第１の辺側の発光領域端部との距
離、つまり第１の辺とその発光領域端部とで挟まれる領域の面積を小さくすることで、素
子端部の近くに光出射端面となる発光領域端部を配置することができ、図４に示すように
、その素子端部の光を強くして、隣接素子端部における反射に好適な光を出射することが
できる。また、第１の構成と組み合わせて用いることで、好適な発光出力の光出射や隣接
素子による反射を得ることができ、その結果として光出力に優れた発光装置を得ることが
できる。また、各辺の光の強さは、この挟域部と他の部とを統合したその辺全体における
領域面積、背面端部との距離、例えば後述の面積Ｓ、Ｒで評価される。第３の構成や、発
光領域と各辺との距離、面積、についても同様である。
【００２６】
以上の第１の構成、第３の構成、及びそれに係る各形態を実現する構造として、上記実
施形態１及び他の実施形態、若しくは後述する挟域部と延長部を第１の辺側に設けた発光
領域に設ける構造があり、これにより上記第２の構成がある。具体的には、挟域部は、上
記第１の構成に係る発光領域の幅・面積や、背面側端部と第１の辺との距離が、他の部分
、例えば延長部に比して小さく、第１の辺側の発光領域内で、その挟域部は、他の部分、
例えば延長部に比して、強い光を出射する部分となり、これを好適に用いた発光素子構造
、例えばその大きさ、形状、第１の辺との距離等を好適に設計した構造となる。以下、上
記各構成の形態に係る構造について説明する。なお、隣接素子に対向する第１の辺、又は
それと異なる若しくは非対向辺の第２の辺について説明したが、素子の他の辺にも適用で
きる。また、素子が３つ以上配列されるような場合に、２つ以上の隣接素子がある場合に
は、各対向辺を第１の辺とすることが好ましい。
【００２７】
（発光領域の面積）
挟域部や延長部の長さの他、上記第１の構成にかかる各辺側の発光領域の面積を、第１
の辺側と第２の辺側で異なるものとすることで、端面から出射される光の強度を変えるこ
とができる。具体的には、平面視で、素子の１つの辺に最も近い第２電極の端部と、該端
部の次に近い第２電極の端部と、で挟まれる領域の面積Ｒと、該辺の長さＬとの比Ｒ／Ｌ
を、第１の辺のＲ１／Ｌ１が第２の辺のＲ２／Ｌ２よりも小さくする。これにより、発光
領域全体でみて、発光領域で発生した光が素子端面から出射するまでに素子内を通過する
距離を、第２の辺側よりも第１の辺側で短くでき、第１の辺側から出射される光の強い素
子とすることができる。
【００２８】
（各辺と発光領域との距離）
また、上記第３の構成に係る形態として、第１の辺から発光領域までの距離を近くする
ことで、発光領域からの光を隣接する他の素子端面に到達する光量を多くできる。発光領
域までの距離は、第１の辺と第２の辺とで略等しいか、若しくは第１の辺の方が近いこと
が好ましく、具体的には、平面視で、１つの辺を基準としてそれに対向する発光領域との
間の領域が小さい方が好ましい。例えばその基準辺と、その基準辺の対向辺若しくは対向
辺より該辺の近くに配置された発光領域と、で挟まれる領域の面積Ｓと、辺の長さＬとの
比Ｓ／Ｌが、第１の辺のＳ１／Ｌ１と第２の辺のＳ２／Ｌ２とで略等しいか、若しくは第
１の辺のＳ１／Ｌ１の方が小さいことが好ましい。これにより、第１の辺側の端面から出
射される光の減衰を、第２の辺側と略等しいか、若しくは小さくして、光量を大きくする
ことができる。
【００２９】
例えば、第１の辺及びその辺の対向辺からなる第１の組のＳ／Ｌを、第１の組とは異な
る互いに対向する辺の第２の組のＳ／Ｌより小さく、また各組内の辺同士はＳ／Ｌ同一と
することができる。つまり、第２の辺が第１の辺の対向辺と異なる辺である場合、第１の
辺及び第１の辺の対向辺におけるＳ／Ｌが略同一であり、第２の辺及び第２の辺の対向辺
においてもＳ／Ｌが略同一である素子とすることができ、さらには第１の辺のＳ／Ｌを第
２の辺のＳ／Ｌより小さくすることができる。この時、各組の辺は、相互に略同一のＳ／
Ｌとし、このような２組の辺を有する素子としては、平面視で矩形状のものが好ましい。
このように、発光領域との距離を、第１の辺及びその対向辺の組で、異なる組よりも近く
なるように設けることで、第１の辺側及びその対向辺側の端面から出射される光の減衰の
程度を、異なる組の辺側よりも小さくすることができ、端面から出射される光を強くする
ことができる。
【００３０】
例えば、図１の素子において、Ｓ／Ｌは、第１の辺１１とその対向辺１３とで略等しく、
また、第１の辺１１に隣接する辺１２とその対向辺１４とで略等しい。図１に、辺１２と
それに対向する発光領域との間の領域、具体的には辺１２と、該辺の対向辺１４若しくは
辺１４より該辺１２の近くに配置された発光領域１と、で挟まれる領域を斜線で示す。第
１の辺１１側及びその対向辺１３側では発光領域１の端部と各辺とが一致しており、第１
の辺１１と発光領域１との間の領域が無く、Ｓ／Ｌは０であることから、この例では第１
の組のＳ／Ｌは、第１の組と第２の組のＳ／Ｌより小さい。
【００３１】
一方、第１の組と第２の組のＳ／Ｌとを、略等しくすることもできる。これにより、発
光領域が各辺からほぼ等しい距離に設けられるため、各辺側の端面から出射される光の強
度が、発光領域の平面視形状に依存しやすい素子とすることができる。また、第１の辺の
Ｓ１／Ｌ１を第２の辺のＳ２／Ｌ２よりも小さい素子とすると、それが略等しい場合と比
べて、各素子の第１の辺を向かい合わせることによる効果、すなわち第２の辺を向かい合
わせた場合と比較して発光出力が高くなる効果を、大きくできる。
【００３２】
以下、上記第１の構成に係る挟域部及び又は延長部を有する構造、上記各構成の形態に
係る構造について説明する。
（挟域部と延長部の長さ）
上記第２の構成に係る構造は、隣接素子に対向する第１の辺において、その第２電極又
は発光領域の内、他の部分より比較的強い光を出射する挟域部の、第１の辺に占める割合
を大きくすることで、その素子端部で強い光を出射でき、その隣接素子の対向辺、つまり
隣接素子の端部における反射に好適な光を出射することができる。具体的には、上記実施
形態１のように、第１の辺における第２電極又は発光領域に占める挟域部の割合を、上記
第１の構成に係る発光領域の幅、背面端部との距離、各領域の面積が小さい他の部分、例
えば延長部に比して、それよりも大きくする。好適には、挟域部が占める割合として、辺
の長さの半分以上、さらに好ましくは２／３以上であると良い。ここで、各辺に占める各
部の割合は、各辺の長さＬにおける、その辺方向における各部の長さ（挟域部Ａ、延長部
Ｂ）の比、つまり、挟域部の占める割合［Ａ／Ｌ］、延長部の占める割合［Ｂ／Ｌ］、上
記他の部（非挟域部）の占める割合［（Ｌ−Ａ）／Ｌ］として、評価できる。
【００３３】
また、第２の辺との比較においては、第２の辺は具体的には隣接素子に対向しない辺で
あるので、対向する第１の辺と異なる辺における挟域部と、第１の辺における挟域部とを
比較する。第２の辺側の発光領域は、延長部を有し、かつ、延長部よりも辺の長さ方向に
短い挟域部を有するか、または、延長部で第２の辺側の発光領域が構成されてなる。ここ
で、発光領域の挟域部の長さＡと辺の長さＬとの比Ａ／Ｌは、第１の辺のＡ１／Ｌ１が第
２の辺のＡ２／Ｌ２よりも大きいことが好ましい。これにより、第２の辺側から出射され
る光の減衰の程度が第１の辺側から出射される光よりも大きく、端面から出射される光の
強度が第１の辺側で大きい素子とすることができる。ここで、図１に示す素子のように、
延長部で第２の辺側の発光領域が構成されてなる場合は、第２の辺の挟域部の長さＡ２は
０である。さらには、挟域部の長さＡと延長部の長さＢとの比Ａ／Ｂは、第１の辺のＡ１
／Ｂ１が第２の辺ｘのＡ２／Ｂ２よりも大きいことが好ましい。
【００３４】
一方、挟域部の長さＡと辺の長さＬとの比Ａ／Ｌを、第１の辺のＡ１／Ｌ１と第２の辺
のＡ２／Ｌ２とが略等しくなるように形成することもできる。この場合、第１の辺側の挟
域部の幅を第２の辺側の挟域部の幅よりも小さくすることで、挟域部で発生した光が素子
内を通過する距離を相対的に短くすることができ、第１の辺側から出射する光の減衰の程
度を小さくすることができる。ここで、第２電極又は発光領域の幅の他に、背面側端部と
各辺との距離、つまり両者で挟まれる領域の面積Ｒで比較して、第１の辺を第２の辺より
小さくする構造とすることもできる。
【００３５】
（第１の辺の対向辺側）
好ましくは、第１の辺の対向辺側は、以下のような構成とする。第１の辺の対向辺は、
第１の辺の方向にみて、対向辺側の第１半導体層の露出部及び第１の辺と向き合っており
、その領域の第２電極の面積をＲ１´、第１の辺の長さをＬ１´としたとき、Ｒ１´とＬ
１´の比Ｒ１´／Ｌ１´は、上述のＲ１／Ｌ１と略等しい。また、第１の辺の対向辺側の
第２電極は、第１の辺側のように、挟域部と延長部とを有し、挟域部の対向辺方向の長さ
が延長部よりも長くなるように形成される。これらの構成により、対向辺側の端面におい
ても光の減衰を抑制し、強い光を出射することができ、特に他の素子を対向辺側にも配置
する場合に好ましい。さらに、図１に示す素子のように、第１の辺側とその対向辺側とで
発光領域の平面視形状を同じにすると、対向辺側の端面から出射する光の強度を第１の辺
側と同様なものとできる。
【００３６】
（各辺側の第２電極若しくは各部及びその配置）
第２電極の挟域部は、各辺側で第１半導体層の露出領域である露出部などによって素子
内部、若しくは対向辺側の第２電極と隔たれた部分であり、すなわち、露出領域などによ
る分離部と各辺とで挟まれた発光領域であり、その分離部の対向辺側にも第２電極が設け
られる。第１の辺側の挟域部は、好ましくは露出領域に設けられる第１電極よりも第１の
辺側に配置される。これにより、図４に示すように、挟域部を第１の辺側に近づけて設け
ることができ、また、発光領域の端面からの光を第１電極に遮られずに第１の辺側から取
り出すことができる。電極に遮られずに端面から光を取り出すためには、第１の辺側若し
くは各辺側の半導体層端面が、光出射可能な露出面を少なくとも一部に有することが好ま
しく、さらには端面のほぼ全面が光出射面となることが好ましい。具体的には、遮光性の
金属から露出している構造、例えば反射膜や電極から露出している構造や、透光性の保護
膜で覆われている構造などであることが好ましい。第２半導体層と第１半導体層の間に発
光層を有する場合は、少なくとも発光層の端面が露出していることが好ましい。
【００３７】
発光素子は、その一部に第１電極が設けられる第１電極領域を有する第１半導体層の露
出部が設けられ、その残りの領域に発光領域が設けられる。露出部は非発光領域である。
このため、上述したように挟域部及び／又は延長部を、第１の辺側やその他の辺側に配置
して、上述した第１〜３の構成及びその形態を用いて、好適な発光素子構造を形成する。
第１の辺では、上述のように、挟域部を有することでその端面からの光を好適なものとで
きるが、このとき、延長部を有していなくても良い。しかし、上記第１、３の構成で説明
したように、第１の辺側との間の距離若しくは領域面積を小さくすると、発光領域は幅狭
の領域や小面積の領域となるため、その上の第２電極に設けられる外部接続用の領域が小
さくなるか、若しくは領域形成が困難となる。そのため、挟域部と組み合わせて延長部を
設けることで、その問題を解決する。すなわち、延長部により接続される、素子内側の発
光領域、若しくは露出領域や第１電極領域を挟んで各辺の対向側に配置された発光領域に
、その外部接続用の領域を設けることができる。これにより、所望の辺側、例えば第１の
辺側で、上記第１、３の構成による好適な挟域部を、上記第２の構成による辺に占める割
合を高くした構造とできる。また、延長部を介して素子内側や対向辺側に発光領域が延設
されることで、素子に占める発光面積の割合を大きくでき、また、電流拡散性、均一性、
それによる発光均一性、効率向上が図れるため、延長部を有することが好ましい。
【００３８】
上記挟域部の一部において、その他の部分より幅広とすること、また、上記各領域の面
積（Ｓ、Ｒ）の一部分の面積を大きくすることによって、その部分を外部接続用の領域と
することができる。このように、挟域部が、外部接続されず電流拡散や配線の構造を備え
る配線領域と、外部接続される外部接続領域と、を有する構造としても良い。第１の辺側
では少なくとも配線領域を有することが好ましく、素子の寸法等に応じて、非発光・発光
領域、その領域内の第１電極領域と露出領域、挟域部及びその各領域と延長部若しくはそ
の他の部分、が形成される。ここで、外部接続領域は、上記配線領域の機能を備えること
ができ、また延長部に設けることもできる。この時、外部接続領域は、延長部の辺に隣接
する隣接辺の挟域部を構成することもできる。非発光領域には、主に、上記下層側の第１
導電型の第１半導体層が露出された露出領域や、その一部に設けられる第１電極領域が含
まれ、その他、基板上の半導体層が露出した基板露出領域、第２導電型の第２半導体層上
で第２電極の非形成領域などの非電流注入部、電流阻止部などを含むこともできる。
【００３９】
電極が形成されていない半導体層露出領域を介して、各辺の発光領域や、その各部を配
置しても良く、上記実施形態１で示すように、各辺の端面を発光領域の半導体層端面とす
ることで、素子端面と発光領域端面の距離、つまりその領域（後述する面積Ｓ）を０とで
き好ましい。この素子外周部の露出領域は、後述の各実施形態に示すように、その外周部
で分離することで形成されるため、素子のリーク防止ができる。発光領域を素子端面とす
る場合は、発光領域で素子を分離することで形成する。
【００４０】
また、半導体層の露出領域などの非発光領域の内、第１電極が形成される露出領域にお
いて、発光領域がその外周を囲むように形成すると、その外周部を構成する発光領域に効
率的に電流注入することや発光させることができる。特に、第２半導体層がｐ型層、第１
半導体層がｎ型層である場合に、第２電極からの電流を第１電極の全周囲から効率的に抽
出することができ、好ましい。
【００４１】
以下、本発明における発光領域の他の例に係る各実施形態について、図５〜図１１を用い
て説明する。図５〜図１１では、図１〜３と同じ部材は同じ符号で示す。いずれの例にお
いても、同じ構造の２つの素子が、第１の辺が互いに向かい合うように支持基板にフリッ
プチップ実装されている。また、支持基板の導体配線は省略しているが、素子の各電極に
対応して設けることができる。
【００４２】
〔実施形態２〕
本実施形態２の発光装置に用いられる図５Ａに示す発光素子は、素子内部の発光領域と
、素子外側の発光領域とを有する構造である。実施形態１に比して、素子外側の発光領域
は、その大部分が、第１の辺とその対向辺側にそれぞれ設けられ、第１の辺の隣接辺側に
は、第１の辺及びその対向辺の延長部が第１の辺の両端部に配置され、その一部が延長部
を構成し、さらにそれが延在して挟域部が設けられている。加えて、図５Ａに示す発光素
子は線対称の構造であり、その中心線は、辺長さの半分超を占める第２電極が設けられた
第１辺又はその隣接辺に平行である。尚、第２電極は隣接辺側に外部接続領域が設けられ
、そこから素子内側に延在してそれより幅狭の配線領域が設けられており、第１の辺及び
その対向辺の発光領域の分離部と、隣接辺の同分離部とを構成している。第２電極は、第
１の辺の端部より内側に延長部を有して上記内側発光領域と接続し、両端部の延長部や挟
域部に外部接続領域が設けられる。以上の構造により、つまり幅広、大面積の内側の発光
領域を有することにより、半導体層表面に垂直な軸状の正面に取り出される光を高くでき
る。また、内側の発光領域より幅狭、小面積の外側の発光領域を有することにより、素子
隣接配置に好適な端面発光を実現する。
【００４３】
図５Ａに示す発光装置において、各半導体発光素子の第２電極３は、第１の辺１１と隣
接する第２の辺１２側にも挟域部８ａ及び８ｂと延長部７ａ及び７ｂを有する。第２の辺
１２の辺方向において、挟域部８ａの長さＡ８ａ及び挟域部８ｂの長さＡ８ｂの合計は、
延長部７ａの長さＢ７ａ及び延長部７ｂの長さＢ７ｂの合計とほぼ等しい。また、第１の
辺１１側の挟域部６ａ及び６ｂの長さは、第２の辺１２側の挟域部８ａ及び８ｂの長さよ
りも長い。ここで、図５Ａに示す発光素子は実質的に正方形であることから、第１の辺１
１側の挟域部６ａ及び６ｂの長さＡ１と第１の辺１１の長さＬ１の比Ａ１／Ｌ１は、第２
の辺１２側の挟域部８ａ及び８ｂの長さＡ２と第２の辺１２の長さＬ２の比Ａ２／Ｌ２よ
りも大きい。また、第１の辺１１及び第２の辺１２は、各辺の対向辺の方向にみて、各辺
側の第１半導体層露出部２及び各対向辺と向き合っており、その領域の第２電極３の面積
Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ図５Ｂに示す。左側の素子において右下がりの斜線で示す領域の面
積がＲ１、右側の素子において右上がりの斜線で示す領域の面積がＲ２であり、Ｒ１、Ｒ
２はそれぞれ、素子全体の面積の約２１％、約４９％を占めている。ここで、図５Ｂに示
す素子は平面視で実質的に正方形であることから、Ｒ１／Ｌ１はＲ２／Ｌ２よりも小さい
。これにより、第１の辺側の端面から出射される光の強度を、第２の辺側よりも大きくで
きる。実質的に正方形とは、本発明の効果が得られる程度に正方形であればよい。また、
第２の辺１２の対向辺側も、第２の辺１２側と同様の形状である。
【００４４】
〔実施形態３〕
本実施形態３の発光装置に用いられる図６Ａに示す発光素子は、実施形態２に比して、
内側の第２電極がより幅広、大面積となり、それに対して、外側の第２電極の一部である
挟域部の幅、上記各領域の面積が小さくなっている。これにより、第１電極の外部接続領
域は、隣接辺の各部に接続する第１の辺及びその対向辺の両端部の延長部に設け、第１の
辺及びその対向辺の内側の挟域部及び延長部は配線領域となっている。これにより、外側
の発光領域において、端面出射光の輝度を高め、内側の発光領域で正面輝度を高めること
ができる。
【００４５】
図６Ａに示す発光装置は、図５Ａに示す発光装置と、各半導体発光素子の第２の辺１２
側の第２電極３及び発光領域１の形状が異なる。図６Ａの半導体発光素子は、第２の辺１
２側の挟域部８ａ及び８ｂの長さが延長部７ａ及び７ｂよりも長く、かつ、第１の辺１１
側の挟域部６ａ及び６ｂの長さＡ１が、第２の辺１２側の挟域部８ａ及び８ｂの長さＡ２
と略等しく、つまり、第１の辺１１のＡ１／Ｌ１が第２の辺１２のＡ２／Ｌ２と略等しい
。しかし、第１の辺１１側と第２の辺１２側とでは、各辺側の挟域部の幅が異なり、第１
の辺１１側の挟域部６ａ及び６ｂの幅が第２の辺１２側の挟域部８ａ及び８ｂよりも小さ
い。また、第１の辺１１及び第２の辺１２は、各辺の対向辺の方向にみて、各辺側の第１
半導体層露出部２及び各対向辺と向き合っており、その領域の第２電極３の面積Ｒ１、Ｒ
２をそれぞれ図６Ｂに示す。左側の素子において右下がりの斜線で示す領域の面積がＲ１
、右側の素子において右上がりの斜線で示す領域の面積がＲ２であり、Ｒ１、Ｒ２はそれ
ぞれ、素子全体の面積の約２０％、約３３％を占めている。ここで、図６Ｂに示す素子は
平面視で実質的に正方形であることから、Ｒ１／Ｌ１はＲ２／Ｌ２よりも小さい。これら
のことから、端面から出射される光が、第２の辺側よりも第１の辺側で強い素子とするこ
とができる。
【００４６】
〔実施形態４〕
本実施形態４の発光装置に用いられる図７Ａに示す発光素子は、各辺が挟域部と延長部
を各々有する発光領域の構造であり、実施形態２、３に比して、内側の発光領域が、隣接
辺を互いに接続する延長部として設けられ、その延長部は、対向方向に幅が異なり、幅広
な発光領域は相互に対向する２つの隣接辺側に設けられている。また第１電極は、実施形
態２、３が隣接辺の対向方向に分離して各隣接辺側に配置されていたが、この実施形態４
では、第１の辺の対向方向に分離した構造となっている。また、第１の辺及びその対向辺
側では、その挟域部が辺方向に幅の異なる構造となっており、幅広な端部側には外部接続
領域が設けられ、また延長部は、実施形態２、３と異なり、内側のそれが無くなり、端部
側の延長部だけが設けられている。この発光素子では、隣接辺側に挟域部が設けられ、そ
の挟域部を介して第１電極が辺から離間されたため、実施形態２、３に比して、その辺か
らの端面発光が強くなり、隣接辺側と、第１の辺及びその対向辺側との発光強度の分布の
差が小さい構造となっている。
【００４７】
図７Ａに示す発光装置は、各半導体発光素子の発光領域が、露出領域２及びその表面の
第１電極４の周囲を囲むように設けられている。また、第１の辺１１及び第２の辺１２は
、各辺の対向辺の方向にみて、各辺側の第１半導体層露出部２及び各対向辺と向き合って
おり、その領域の第２電極３の面積Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ図７Ｂに示す。左側の素子にお
いて右下がりの斜線で示す領域の面積がＲ１、右側の素子において右上がりの斜線で示す
領域の面積がＲ２であり、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ、素子全体の面積の約２２％、約３５％
を占めている。ここで、図７Ｂに示す素子は平面視で実質的に正方形であることから、Ｒ
１／Ｌ１はＲ２／Ｌ２よりも小さい。これにより、第１の辺側から出射される光の減衰の
度合いを、発光領域全体でみて、第２の辺側よりも小さくできる。また、第１の辺１１及
び第２の辺１２の対向辺のＲ／Ｌは、それぞれ第１の辺１１及び第２の辺１２のＲ／Ｌと
ほぼ等しい。
【００４８】
〔実施形態５〕
本実施形態５の発光装置に用いられる図８Ａに示す発光素子は、実施形態４に比して、
第２電極の外部接続領域が、内側の発光領域に設けられ、第１の辺及びその対向辺におけ
る外側の第２電極は幅が狭くなって配線領域とされ、均一幅の挟域部、延長部が配置され
、隣接辺側では、その内側の第２電極が延長部を構成する構造となっている。また素子全
体では、同一幅の外周部の第２電極と、内側の第２電極とが設けられた構造となっている
。均一幅の挟域部により、均一性の高い端面発光が第１の辺及び第２の辺側でなされ、他
方、隣接辺において、対向方向に延長部が同一幅であるため、その端面発光が低下し、実
施形態４に比して第１の辺及びその対向辺と隣接辺との間の発光差が大きくなるが、実施
形態２、３よりは均一性の高い素子となる。
【００４９】
上述のＳ／Ｌが全ての辺でほぼ等しい例を、図８Ａに示す。図８Ａの発光装置において
、各半導体発光素子は、素子の外周及び内部に露出部２が設けられており、第１電極４は
素子内部の露出部２に形成されている。図８Ａに、第１の辺１１と、該辺の対向辺若しく
は該対向辺より辺１１の近くに配置された発光領域１と、で挟まれる領域（その面積Ｓ１
）を左側の素子に右下がりの斜線で示し、第２の辺１２と、該辺の対向辺若しくは該対向
辺より辺１２の近くに配置された発光領域１と、で挟まれる領域（その面積Ｓ２）を右側
の素子に右上がりの斜線で示す。図８Ａに示す素子は実質的に正方形であり、図８Ａに示
すように、第１の辺１１のＳ１／Ｌ１は第１の辺１２のＳ２／Ｌ２と略等しい。また、第
１の辺１１及び第２の辺１２は、それぞれの対向辺とＳ／Ｌが略等しいことから、全ての
辺のＳ／Ｌは略等しい。これにより、発光領域の形状が各辺側で異なることによる効果が
得られやすい。また、第１の辺１１及び第２の辺１２は、各辺の対向辺の方向にみて、各
辺側の第１半導体層露出部２及び各対向辺と向き合っており、その領域の第２電極３の面
積Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ図８Ｂに示す。左側の素子において右下がりの斜線で示す領域の
面積がＲ１、右側の素子において右上がりの斜線で示す領域の面積がＲ２であり、Ｒ１、
Ｒ２はそれぞれ、素子全体の面積の約２０％、約４５％を占めている。ここで、図８Ｂに
示す素子は平面視で実質的に正方形であることから、Ｒ１／Ｌ１はＲ２／Ｌ２よりも小さ
い。
【００５０】
〔実施形態６〕
本実施形態６の発光装置に用いられる図９に示す発光素子は、実施形態１〜５に比して
、隣接辺で左右非対称の構造であり、一方の第１の辺１１側に第２電極の挟域部及び延長
部が配置され、その対向辺１３側には、第１電極が配置され、その第１電極は両端部の配
線領域と内側の外部接続領域を有する構造である。実施形態２〜５同様に、隣接辺側に挟
域部と延長部が配置され、その延長部は相互に接続して、各隣接辺の一方端部側に配置さ
れ、第１の辺側の各部を構成している。この素子では、実施形態１〜５に比して、第１の
辺及びその対向辺が異なるため、その発光差が大きく、他方第１の辺とその両端の隣接辺
とで、挟域部及び延長部が各辺に占める割合の差が小さく、同様に、上記各領域の面積Ｓ
、Ｒの各辺における値（Ｓ／Ｌ、Ｒ／Ｌ）の差も小さく、隣接素子を各辺側に配置しても
出力差の小さい発光装置とできる。
【００５１】
図９には、上述のＳ／Ｌの値が３種ある例を示す。図９に示す発光装置の各半導体発光素
子は、平面視で実質的に正方形である。図９に、第１の辺１１の対向辺１３と、第１の辺
１１若しくは辺１１より辺１３の近くに配置された発光領域１と、で挟まれる領域を左側
の素子において右下がりの斜線で示し、第２の辺１２と、該辺の対向辺若しくは該対向辺
より辺１２の近くに配置された発光領域１と、で挟まれる領域を右側の素子において右上
がりの斜線で示す。このような領域は第１の辺１１側には存在せず、Ｓ／Ｌは、第１の辺
１１で最も小さく、次いで第２の辺１２及びその対向辺、そして第１の辺の対向辺１３が
最も大きい。このような素子は、図９に示すように、Ｓ／Ｌの最も小さい第１の辺１１が
互いに向かい合うように配置される。また、辺１２側の挟域部を延長部よりも長くして、
辺１２が向かい合うように配置することもでき、このような構造は特に３以上の素子を配
置する場合に好ましい。
【００５２】
〔実施形態７〕
本実施形態７の発光装置に用いられる発光素子は、図１０Ａの例では、実施形態１〜６
に比して、長手形状であり、実施形態２、３同様に素子長手方向の隣接辺の対向方向に分
離した第１電極が各隣接辺側に配置され、内側の第２電極が第１の辺及びその対向辺の延
長部を構成して、実施形態５同様に共通の延長部となっている。また、挟域部は、実施形
態１同様に、第１の辺及びその対向辺側に設けられ、隣接辺側に比して、端面発光が強い
素子とできる。図１１Ａの例では、上記図１０Ａの例において、実施形態６と同様であり
、相違点として非対称な方向、隣接辺の対向方向に長手形状として、隣接辺側で相互に異
なる構造であり、実施形態４同様に、第１の辺及びその対向辺の辺方向において、幅の異
なる挟域部が設けられ、幅広の挟域部に外部接続領域が設けられる構造としている。この
長辺を形成する第１の辺により、隣接素子との対向辺が幅広とでき、隣接素子による好適
な光反射が実現できる。
【００５３】
さらに、図１０Ａ及び図１１Ａに示すように、平面視で長方形の半導体発光素子とする場
合は、他の素子と向かい合う第１の辺を第２の辺よりも長くすると、より強い光を第１の
辺側から出射でき、また、隣の素子と向かい合う端面の面積を広くできるので、より強い
光を向かい合う端面で反射して取り出すことができ、好ましい。また、図１１Ａに示すよ
うに、第１の辺１１側の挟域部６が、辺１１の垂直二等分線を軸としたときに非対称であ
る場合は、一方の素子を１８０度回転させて配置すると、発光強度の弱い端面と強い端面
を向かい合わせることができ、発光分布の偏りを緩和することができる。
【００５４】
また、図１０Ａ及び図１１Ａの素子において、第１の辺１１及び第２の辺１２は、各辺
の対向辺の方向にみて、各辺側の第１半導体層露出部２及び各対向辺と向き合っており、
その領域の第２電極３の面積Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ図１０Ｂ、図１１Ｂに示す。左側の素
子において右下がりの斜線で示す領域の面積がＲ１、右側の素子において右上がりの斜線
で示す領域の面積がＲ２であり、素子全体の面積に占める各領域の割合は、図１０Ｂにお
いては、Ｒ１が約５１％、Ｒ２が約６３％、図１１Ｂにおいては、Ｒ１が約５１％、Ｒ２
が約５８％である。ここで、第１の辺１１の長さと第２の辺１２の長さの比は、図１０Ｂ
の素子と図１１Ｂの素子とで等しく、およそ２：１であることから、図１０Ｂの素子はＲ
１／Ｌ１が約２６、Ｒ２／Ｌ２が約６３、図１１Ｂの素子はＲ１／Ｌ１が約２６、Ｒ２／
Ｌ２が約５８となり、いずれもＲ１／Ｌ１がＲ２／Ｌ２よりも小さい。
【００５５】
〔本発明のその他の構成及び形態〕
以下、本発明、上記各実施形態における各構成について詳述する。
【００５６】
（第２半導体層、第１半導体層）
第１及び第１半導体層としては、ＧａＮやその他の半導体を使用したものを挙げることが
できる。半導体発光素子を蛍光物質で覆う場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる
短波長が発光可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ
＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐ
ｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる
。半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。また、発
光領域の第２半導体層と第１半導体層との間に、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に
形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造を有する構造とすることもできる。窒化
物半導体を使用した場合、半導体層の成長用基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓ
ｉ、ＺｎＯ等の材料が好適に用いられ、結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させ
るためにはサファイア基板を用いることが好ましい。
【００５７】
また、第１導電型の半導体層は、第２導電型の半導体層の一部を除去して露出されており
、発光素子の発光に寄与しない第１導電型の半導体層が露出された領域を減らし第２導電
型の半導体層の領域を相対的に増やすことで、発光素子の光取り出し効率を向上させるこ
とができる。また、第１及び第１導電型層の半導体層の間に設けられる発光層が第１の辺
側で露出していると、第１の辺側から出射される光の減衰を抑制でき、好ましい。
【００５８】
（第２電極、第１電極）
第２電極は、典型的には、第２導電型の半導体層に、発光素子に投入された電流を第２導
電型の半導体層の全面に広げるための電流拡散電極として設けられる。第２電極は、好ま
しくは第２導電型の半導体層のほぼ全面に設けられる。特に第２導電型の半導体層がｐ型
層である場合には、電流が面内方向に広がりにくいためこのような構造とすることが好ま
しい。第２電極には、バンプなどの導電部材と接続する第２導電型層側の台座電極を設け
ることもできる。第１電極は、第１導電型の半導体層表面に、バンプなどの導電部材と接
続する台座電極として設けられる。
【００５９】
第２電極及び第１電極の形成は、エッチング等の方法により第１導電型の半導体層を露
出させた後、蒸着法やスパッタリング法により行う。本実施形態において、第２電極は、
発光素子からの光を発光素子の透光性基板方向へ反射させる材料とすることが好ましい。
例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｒｈ／Ｉｒが挙げられる。その他、ｐ型半導体層の全面にＩ
ＴＯ（インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）の複合酸化物）、ＺｎＯのような酸化物導電膜
や、Ｎｉ／Ａｕ等の金属薄膜を透光性電極として形成させることができる。また、第２電
極は、挟域部のような幅の狭い部分においても素子を発光させることができる程度の厚み
で形成され、例えば１００ｎｍ〜１μｍ程度の膜厚が選択される。
【００６０】
（半導体発光素子）
本発明の半導体発光素子としては、少なくとも発光装置に配置され相互に隣接する素子
間で相互に対向する第１の辺を有するものであり、例えば、１辺とそれ以外が半円など、
一部に曲線を有するような素子とすることもできるが、好適には多角形であり、さらに好
ましくは第１の辺とその対向辺の２辺、さらに第１の辺とその隣接辺の３辺、さらに好ま
しくはそれら４辺を有する多角形、さらには四辺形であり、例えば平行四辺形、台形など
とすることもできる。好ましい四辺形として、具体的には、平面視で正方形や長方形など
、矩形のものを用いる。他の素子と向かい合う第１の辺は、他の辺、特に隣接辺に比して
、同一長さの辺（正方形）や長辺（長方形）であることが好ましく、これにより、隣接素
子からの光を反射可能な端面を大きくすることができ、本発明の効果が得られやすい。ま
た、隣接素子間で、各第１の辺の長さが異なる形態、辺の一部だけが対向する形態などと
することもできるが、好適には、同一長さで、辺全体で対向するように正対する形態であ
ることで、隣接素子による好適な反射がなされ好ましい。また、隣接素子の第１の辺を相
互に交差する方向に傾斜して対向させることもできるが、傾斜した方向への光反射により
、その発光が強くなり、指向性が悪くなる場合があるため、好ましくは相互に略平行とす
る。
【００６１】
本発明の発光素子の寸法として、第１の辺に挟域部、延長部など、若しくは上記各領域
を有する所望の第２電極及び発光領域が設けられるため、その構造部の面積を要し、具体
的には、３００μｍ以上とする。また、第１の辺とその対向辺側、若しくは隣接辺にも、
所望の第２電極及び発光領域の構造、例えば上記延長部、挟域部、第１電極領域や、上記
素子外側及び内側の第２電極を設けるには、さらに大きな面積を要する。具体的には６０
０μｍ以上とすることが好ましく、上限は、通常、数ｍｍ程度が選択される。複数の半導
体発光素子間の距離は、小さくすることで、向かい合う端面間で効率よく反射させること
ができ、具体的には約２００μｍ以下とすることが好ましい。また、第１の辺の長さ以下
や、第１の辺の長さの２０％以下とすることもできる。また、下限は素子の実装精度によ
って決定され、例えば数十μｍ以上とすることができる。
【００６２】
成長用基板として、サファイア等の透光性基板を用いることで、成長用基板からも光を
取り出すことができ、また、成長用基板の厚みを研磨などにより薄くして、発光素子の成
長用基板面から光を取り出しやすくすることができる。このとき、成長用基板に積層され
た半導体層の厚みは通常数μｍ程度と薄いため、成長用基板は少なくとも半導体層以上の
厚みで残しておくことが好ましく、例えば１０μｍ〜５００μｍ程度、さらには５０μｍ
〜２００μｍ程度の範囲とすることができる。
【００６３】
（支持基板）
本実施形態における支持基板としては、発光素子の電極に対向する面に導体配線が施され
、フリップチップ実装された発光素子を固定・支持するための部材を用いることができる
。さらに、支持基板をリード電極に導通させるときには、発光素子に対向する面からリー
ド電極に対向する面にかけて導電部材により導体配線が施される。支持基板の材料は、発
光素子と熱膨張係数がほぼ等しいもの、例えば窒化物半導体発光素子に対しては窒化アル
ミニウムが好ましく、これにより支持基板と発光素子との間に発生する熱応力の影響を緩
和することができる。あるいは、静電保護素子の機能を備えさせることもでき安価でもあ
るシリコンを用いることもできる。その他に、複数の素子が接続される回路が設けられた
プリント基板、発光装置の窓部、凹部などにある実装基体などを用いても良い。
【００６４】
（導体配線）
導体配線の材料とする金属は、Ａｕや銀白色の金属であるＡｌなどが用いられる。反射
率の高い銀白色の金属とすることにより、発光素子からの光が支持基板と反対側の方向に
反射され、発光装置の光取り出し効率が向上するため好ましい。ここで、導体配線の材料
とする金属は、金属相互間の接着性の良さ、いわゆる濡れ性等を考慮して選択されること
が好ましい。例えば、Ａｕバンプを介して、Ａｕを含むＬＥＤチップの電極とを超音波ダ
イボンドにより接合するとき、導体配線は、ＡｕまたはＡｕを含む合金とする。
【００６５】
図３に、図２Ａの発光装置にかかる導体配線１０ａ〜１０ｃのパターンを示す。図２Ａ及
び図３に示される支持基板９には、第１の導体配線１０ａが、一方の発光素子の第２電極
３に対向する位置に設けられ、同様に、第２の導体配線１０ｂが、他方の発光素子の第２
電極４に対向する領域に設けられている。さらに、一方の発光素子の第１電極４と他方の
発光素子の第２電極３とを電気的に接続させ、両素子を直列接続とさせる第３の導体配線
１０ｃが設けられている。ここで、各素子は、半導体層の端部が電極などの遮光性部材か
ら露出されて光出射可能であり、この端部に対向する支持基板の表面には、各素子の第１
電極４に接合する第２の導体配線１０ｂ及び第３の導体配線１０ｃの一部が延伸して設け
られている。これにより、図４に示すように、平面視で第１、２電極間領域において、そ
こから漏れる光を導体配線で反射させることができ、特に図２Ａに示すように素子外縁部
において素子外側に延伸する配線部により、発光装置の光束をさらに高めることができる
。特に、支持基板の材料として窒化アルミニウムなど発光素子からの光を吸収しやすいも
のを用いる場合に、高い効果が得られる。また、導体配線は２つの素子の間を覆うように
設けることが好ましい。
【００６６】
また、第１電極４と接続する導体配線のパターンは、図２Ａに示すように、第２電極３
のパターンと一致するように設けること、具体的には平面視で主に素子の内側における第
１電極に隣接する第２電極において、第２電極がその導体配線に重なり合い、各端部が略
一致するように構成することが好ましい。また、第１半導体層の露出部と第２電極が設け
られた第２半導体層との間で、発光層の端面が露出している素子を用いるときに、配線電
極は、少なくとも、平面視で発光層の端面露出部の下に設けられることが好ましい。これ
により、図４に示すように、上記第１電極端部から延設される配線部により、第２電極３
と第１電極４との間から漏れる光を第１電極４と接続する導体配線で反射できるとともに
、第２電極３と接続する導体配線の面積を大きくすることができる。このとき、平面視で
、第１電極端部より隣接する第２電極方向外側に延在して、その導体配線が設けられるこ
とが好ましい。
【００６７】
なお、図２Ａでは、各素子の半導体層露出部分に対応して設けられる導体配線を、第１電
極と接続する導体配線としたが、第２電極と接続する導体配線としてもよい。図１に示す
素子のように第１電極が第２電極よりも面積が小さい場合は、第２電極と接続する導体配
線を半導体層露出部分に対応する位置まで延在させると、第１電極と接続する導体配線の
面積が小さくなり、電極と導体配線との接続にさらに高い精度が必要となり、また、図４
に示すように発光領域端部から外方向、第１電極の導体配線、に多くの光が到達するため
、図２Ａに示すようなパターンとすることが好ましい。
【００６８】
（発光装置）
本実施形態の発光装置では、半導体発光素子が複数、支持基板に実装され、各素子は第１
の辺が互いに略平行に向かい合うように配置される。これにより、複数の素子の向かい合
う端面間で効率よく反射でき、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。ま
た、図２Ａに示す発光装置は２つの発光素子を直列接続としているが、並列接続とするこ
ともできる。並列接続とすると、直列接続とした場合と比較して、導体配線が簡略化され
、放熱性を向上させることができる。本発明の発光装置は、各素子を、電極形成面側を発
光面側として、その対向面側を実装面側とするフェースアップ実装やフリップチップ実装
とすることができる。特にフリップチップ実装とすることが好ましく、光を成長用基板側
から取り出すフリップチップ実装とすることで、フェースアップ実装における発光領域上
面の発光で反射された光が基板と素子の端面から出射する光の割合をフェースアップ実装
よりも大きく、上記隣接素子による反射を好適に利用できるためである。
【００６９】
上述の各例では、発光領域の形状が同一の半導体発光素子を複数配置する場合について示
した。これにより、出射される光の強度が同程度の部分を向かい合わせることができ、ま
た、第１の辺の長さが同じであるので、向かい合う端面間において効率よく反射できる。
一方、第２電極の形状や素子のサイズなどが異なる発光素子を並べて配置することもでき
、この場合も同様に、各素子の第１の辺が略平行に互いに向かい合うように列状に配置す
る。
【００７０】
本実施形態において、半導体発光素子の電極と支持基板の導体配線とを接合する導電部
材としては、バンプと呼ばれる金属材料を用いることができる。実装された発光素子と発
光素子との間に生じた間隙は、透光性の樹脂層により封止することができる。樹脂層の材
料としては、例えばシリコン樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられる。また、素子間を封止す
る樹脂層は、素子間を架設するように連続して、光学的に接続されていることが好ましい
。樹脂層と別の部材との界面が素子間にあると、一方の素子の端面から出射した光が樹脂
層の界面で屈折または反射されてしまい、隣接する他方の素子端面まで到達しにくいため
である。また、素子間や素子の上面を封止する樹脂層に蛍光体を含有させて波長変換部材
とすることもできる。波長変換部材は、該発光素子からの光の少なくとも一部を吸収し異
なる波長を有する光を発する蛍光体を含有する。
【実施例１】
【００７１】
本実施例にかかる発光装置について、図１２Ａに示す。本実施例における発光装置２０１
は、同構造の２つの半導体発光素子が同一の支持基板２９にバンプにより、列状にフリッ
プチップ実装されてなる。各素子は第１の辺２１１が互いに略平行に向かい合うように、
支持基板２９表面の導体配線２１０ａ〜２１０ｃに接続される。このとき、図１２Aに示
すように、１つの素子の第２電極の外部接続領域２１５と第１電極の外部接続領域２１６
は、異なる導体配線に接続される。
【００７２】
本実施例における発光素子は、各辺が約１ｍｍの平面視で実質的に正方形の素子であり、
半導体層成長用の透光性基板２２０上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との積層構造を含
む発光領域２１を有し、ｐ型半導体層表面に第２電極としてｐ電極２３、ｐ型半導体層か
ら露出されたｎ型半導体層を含む露出領域２２の表面に第１電極としてｎ電極２４が、そ
れぞれ設けられている。ｐ電極２３は、素子の第１の辺２１１側に挟域部２６ａ及び２６
ｂと延長部２５とを有しており、第１の辺２１１の辺方向の長さは、挟域部２６ａ及び２
６ｂが約３３０μｍずつで合計約６６０μｍ、延長部２５が約２４４μｍであり、挟域部
２６ａ及び２６ｂの長さが延長部２５よりも長い。また、図１２Ｂに示すように、右側の
素子において右上がりの斜線で示すＲ２は発光領域全体の面積と等しくなるため、左側の
素子において右下がりの斜線で示すＲ１の方がＲ２よりも小さい。具体的には、第１の辺
２１１及びその対向辺２１３におけるＲ／Ｌがそれぞれ約０．２９ｍｍ２／ｍｍであり、
第２の辺２１２及びその対向辺２１４におけるＲ／Ｌがそれぞれ約０．４１ｍｍ２／ｍｍ
である。
【００７３】
一方、第１の辺２１１と隣接する第２の辺２１２側には、延長部２７のみが配置されてい
る。また、１つの辺と、該１つの辺の対向辺若しくは対向辺より該１つの辺の近くに配置
された発光領域と、で挟まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、第１の辺
２１１及びその対向辺２１３がそれぞれ約０．１２ｍｍ２／ｍｍ、第２の辺２１２及びそ
の対向辺２１４がそれぞれ約０．２４ｍｍ２／ｍｍと、第１の辺２１１と対向辺２１３の
組が第２の辺２１２と対向辺２１４の組よりも小さく、つまり発光領域２１は、第１の辺
２１１の組の方が、第２の辺２１２の組よりも近い。本実施例の各半導体層及び電極の平
面視形状は、素子の正方形中心を軸とする１８０度回転対称であり、第１の辺又は第２の
辺に平行な中心線を対称軸とする線対称である。また、２つの素子間の距離は１００μｍ
程度である。
【００７４】
本実施例における発光素子は、活性層としてＩｎ０．３Ｇａ０．７Ｎ半導体を有し、ド
ミナント波長が４５５ｎｍの窒化物半導体発光素子を用いる。発光素子は、サファイア基
板上にＭＯＣＶＤ法で窒化物半導体を成膜させることにより形成させることができ、サフ
ァイア基板上に、バッファ層を介して、Ｓｉがドープされたｎ型の窒化物半導体層、バリ
ア層としてＧａＮ層、井戸層としてＩｎＧａＮ層を１セットとして複数層積層された多重
量子井戸構造の活性層、Ｍｇがドープされたｐ型の窒化物半導体層が順次積層される。
【００７５】
本実施例の発光素子は、エッチングにより、ｐ型窒化物半導体層、活性層、及びｎ型窒
化物半導体層の一部を除去して、ｎ型窒化物半導体層の表面を露出させ、窒化物半導体の
同一面側でｐ型窒化物半導体層およびｎ型窒化物半導体層の各表面を露出させている。ま
た、素子外周部分は、各半導体層が除去され、透光性基板の表面を露出させている。ｐ型
窒化物半導体層表面のほぼ全面には、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｔを材料とするｐ電極２３が
設けられている。このような電極とすることにより、ｐ電極２３を流れる電流がｐ型コン
タクト層の広範囲に広がるようにし、半導体発光素子の発光効率を向上させることができ
る。また、ｐ電極を反射性の電極とすることで、発光素子からの光がｐ電極２３で反射さ
れサファイア基板側から出射することができ、フリップチップ実装された発光素子からの
光取り出し効率を向上させることができる。さらに、ｐ電極２３表面には、Ａｕ、Ｒｈ、
Ｐｔ、Ｎｉを材料とするｐ側台座電極が設けられており、また、ｎ型窒化物半導体層層２
２の表面には、Ａｌ-Ｓｉ-Ｃｕ合金、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉを材料とするｎ電極２４が設
けられている。ここで、ｐ側台座電極とｎ電極を同一材料とし、同時に形成させることで
、電極を形成するための工程数を減らすこともできる。さらに、各電極と半導体層の表面
を覆うように、ケイ素酸化物からなる絶縁性の保護膜が形成されている。保護膜は、ｐ電
極及びｎ電極のバンプ接合位置に開口部を有する。
【００７６】
図１２Ａに示すように、本実施例に使用される支持基板２９は、窒化アルミニウムのプ
レートにＡｕを材料とする導体配線２１０ａ〜２１０ｃが施され、Ａｕバンプを介して発
光素子のｐ電極２３およびｎ電極２４側が接合される。さらに、導体配線の、発光素子の
ｐ電極２３に対向する領域の面積は、ｎ電極２４に対向する領域の面積より大きい。また
、本実施例における発光素子は、２つの素子が直列接続とされたものである。導体配線の
うち発光素子の正電極と対向する領域の面積は、発光素子の負電極と対向する領域より大
きく、載置されるバンプの数も多くされる。図１２Ａに示す導体配線は、一方の発光素子
のｐ電極２３に対応する第１の導体配線２１０ａと、他方の発光素子のｎ電極２４に対応
する第２の導体配線２１０ｂと、一方の素子のｎ電極２４と他方の素子のｐ電極２３とを
電気的に接続させ両素子を直列接続とさせる第３の導体配線２１０ｃとが設けられている
。また、発光素子を覆うように、波長変換部材として、ＹＡＧ系蛍光体を含有するシリコ
ン樹脂がスクリーン印刷されている。波長変換部材は、発光素子の上面や側面を覆ってお
り、２つの素子の間にも充填される。支持基板は、パッケージに搭載して導電性ワイヤを
介して外部電極と接続させ、発光装置とすることができる。
【００７７】
ここで、比較例１として、図１３に示すように、半導体発光素子の第２の辺２１２が互
いに向かい合うように配置する以外は、実施例１と同様の発光装置を作製する。実施例１
と比較例１にかかる発光装置の光束は、それぞれ電流約７００ｍＡで、実施例１が２２８
．２ｌｍ、比較例１が２２０．７ｌｍであり、実施例１の発光装置とすることで光束が約
３．４％向上する。また、発光強度分布については、発光素子の向かい合う端面間の発光
強度は、実施例１で比較例１よりも強く、本実施例の発光装置とすることで、素子端面か
ら出射した光を隣接する素子間で効率的に反射でき、発光装置の光束を向上させることが
できる。
【実施例２】
【００７８】
図１４は、実施例２にかかる半導体発光素子を示す模式的な上面図であり、図１５Ａは、
実施例２にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す上面図である。本実施例における発
光装置３０１は、同構造の２つの半導体発光素子が同一の支持基板３９の導体配線３１０
ａ〜３１０ｃに列状にフリップチップ実装されてなり、実施例１の発光装置とは実装され
る半導体発光素子の発光領域の形状が異なる。また、導体配線３１０ａ〜３１０ｃの負電
極と接続する部分は発光素子の正負電極間の発光層端部に対向する位置まで延伸して設け
られており、このような導体配線の端部はｐ電極３３のｎ電極３４側の端部とほぼ一致し
ている。また、図１５Ａに示すように、１つの素子の第２電極の外部接続領域３１５と第
１電極の外部接続領域３１６は、異なる導体配線に接続される。
【００７９】
図１４に示す本実施例の発光素子は、各辺が約１ｍｍの平面視で実質的に正方形の素子で
あり、半導体層成長用の透光性基板３２０上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との積層構
造を含む発光領域３１を有し、ｐ型半導体層表面に第２電極としてｐ電極３３、ｐ型半導
体層から露出されたｎ型半導体層を含む露出領域３２の表面に第１電極としてｎ電極３４
が、それぞれ設けられている。ｐ電極３３は、素子の第１の辺３１１側に挟域部３６と延
長部３５ａ及び３５ｂとを有しており、第１の辺３１１の辺方向の長さは、挟域部３６が
約７０４μｍ、延長部３５ａ及び３５ｂが約１１１μｍずつで合計約２２２μｍであり、
挟域部３６の長さが延長部３５ａ及び３５ｂよりも長い。また、発光領域３１は開口部を
有し、開口部内に露出された露出領域３２表面にｎ電極３４が設けられている。
【００８０】
一方、第１の辺３１１と隣接する第２の辺３１２側には、延長部３７ａ〜３７ｄのほかに
、挟域部３８ａ〜３８ｃが配置されている。第２の辺３１２の辺方向において、延長部３
７ａ及び３７ｄの長さはそれぞれ約８０μｍ、延長部３７ｂ及び３７ｃの長さはそれぞれ
２２８μｍ、挟域部３８ａ及び３８ｃの長さはそれぞれ約５８μｍ、挟域部３８ｂの長さ
は約１９４μｍである。よって、挟域部３８ａ〜３８ｃの長さは合計約３１０μｍとなり
、延長部３７ａ〜３７ｄの長さの合計約６１６μｍよりも小さい。また、図１５Ｂに示す
ように、右側の素子において右上がりの斜線で示すＲ２は発光領域全体の面積と等しくな
るため、左側の素子において右下がりの斜線で示すＲ１の方がＲ２よりも小さい。具体的
には、第１の辺３１１及びその対向辺３１３におけるＲ／Ｌがそれぞれ約０．２６ｍｍ２
／ｍｍであり、第２の辺３１２及びその対向辺３１４におけるＲ／Ｌがそれぞれ約０．４
３ｍｍ２／ｍｍである。また、Ｓ／Ｌは、いずれの辺も約０．０８２ｍｍ２／ｍｍで、ほ
ぼ等しい。
【００８１】
比較例２として、図１６に示すように、半導体発光素子を第２の辺３１２が向かい合う
ように配置する以外は実施例２と同様の発光装置を作製する。実施例２及び比較例２にか
かる発光装置の光束は、電流約７００ｍＡにおいて、それぞれ、実施例２が２４０．４ｌ
ｍ、比較例２が２３５．６ｌｍであり、実施例２の発光装置とすることで光束が約２％向
上する。このように、本実施例の発光装置とすることによって、発光装置の光束を向上さ
せることができる。
【実施例３】
【００８２】
図１７は、実施例３にかかる半導体発光素子を示す模式的な上面図であり、図１８Ａは、
実施例３にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す上面図である。本実施例における発
光装置４０１は、同構造の２つの半導体発光素子が同一の支持基板４９の導体配線４１０
ａ〜４１０ｃに列状にフリップチップ実装されてなり、実施例１及び２の発光装置とは実
装される半導体発光素子の発光領域の形状が異なる。また、実施例２と同様に、導体配線
４１０ａ〜４１０ｃの負電極と接続する部分は発光素子の正負電極間の発光層端部に対向
する位置まで延伸して設けられており、導体配線の端部はｐ電極４３のｎ電極４４側の端
部とほぼ一致している。また、図１８Ａに示すように、１つの素子の第２電極の外部接続
領域４１５と第１電極の外部接続領域４１６は、異なる導体配線に接続される。
【００８３】
図１７に示す本実施例の発光素子は、各辺が約１ｍｍの平面視で実質的に正方形の素子で
あり、半導体層成長用の透光性基板４２０上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との積層構
造を含む発光領域４１を有し、ｐ型半導体層表面に第２電極としてｐ電極４３、ｐ型半導
体層から露出されたｎ型半導体層を含む露出領域４２の表面に第１電極としてｎ電極４４
が、それぞれ設けられている。ｐ電極４３は、素子の第１の辺４１１側に挟域部４６ａ〜
４６ｃと延長部４５ａ〜４５ｄとを有しており、第１の辺４１１の辺方向の長さは、挟域
部４６ａ〜４６ｃの合計が約５５２μｍ、延長部４５ａ〜４５ｄの合計が約３７２μｍで
あり、挟域部４６ａ〜４６ｃの長さが延長部４５ａ〜４５ｄよりも長い。また、発光領域
４１は開口部を有し、開口部内に露出された露出領域４２表面にｎ電極４４が設けられて
いる。
【００８４】
一方、第２の辺４１２側には、延長部４７ａ〜４７ｃと、挟域部４８ａ及び４８ｂが配置
されている。第２の辺４１２の辺方向において、挟域部４８ａ及び４８ｂの長さの合計は
約４０８μｍとなり、延長部４７ａ〜４７ｃの長さの合計約５１６μｍよりも小さい。ま
た、図１８Ｂに示すように、右側の素子において右上がりの斜線で示すＲ２は発光領域全
体の面積と等しくなるため、左側の素子において右下がりの斜線で示すＲ１の方がＲ２よ
りも小さい。具体的には、第１の辺４１１及びその対向辺４１３におけるＲ／Ｌがそれぞ
れ約０．４２ｍｍ２／ｍｍであり、第２の辺４１２及びその対向辺４１３におけるＲ／Ｌ
がそれぞれ約０．５１ｍｍ２／ｍｍである。また、Ｓ／Ｌは、いずれの辺も約０．０７１
ｍｍ２／ｍｍで、ほぼ等しい。このような実施例３にかかる発光装置を２つ並べて配置し
たとき、つまり、４つの発光素子が一列に並ぶように配置したときの光束は、電流約６５
０ｍＡにおいて約４７６．８ｌｍであった。
【００８５】
比較例３として、図１９に示すように、半導体発光素子を第２の辺４１２が向かい合う
ように配置する以外は実施例３と同様の発光装置を作製する。実施例３と比較例３の発光
装置で光束を比較すると、実施例３の方が光束が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる支持基板を示す模式的な平面図である。
【図４】図４は、本発明を説明するための概念図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の実施形態にかかる発光装置を示す模式的な平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の実施例１にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の比較例１にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例２にかかる半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本発明の実施例２にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の比較例２にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例３にかかる半導体発光素子を示す模式的な平面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明の実施例３にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明の実施形態にかかる発光素子の領域（その面積Ｒ１とＲ２）を模式的に示す平面図である。
【図１９】図１９は、本発明の比較例３にかかる発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【図２０】図２０は、従来の発光装置の上面外観を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、２１、３１、４１  発光領域
２、２２、３２、４２  露出部
３  第２電極
４  第１電極
５、５ａ、５ｂ、２５、３５ａ、３５ｂ、４５ａ〜４５ｄ  延長部
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、２６ａ、２６ｂ、３６、４６ａ〜４６ｃ  挟域部
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、２７、３７ａ〜３７ｄ、４７ａ〜４７ｃ  第２の辺側の延長部
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、３８ａ〜３８ｃ、４８１、４８ｂ  第２の辺側の挟域部
９、２９、３９、４９  支持基板
１０ａ〜１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃ、３１０ａ〜３１０ｃ、４１０ａ〜４１０ｃ  導体
配線
１１、２１１、３１１、４１１  第１の辺
１２、２１２、３１２、４１２  第２の辺
１３、２１３、３１３、４１３  第１の辺の対向辺
１４、２１４、３１４、４１４  第２の辺の対向辺
１５、２１５、３１５、４１５  第２電極の外部接続領域
１６、２１６、３１６、４１６  第１電極の外部接続領域
１００  半導体発光素子
１０１、２０１、３０１、４０１  発光装置
２３、３３、４３  ｐ電極
２４、３４、４４  ｎ電極
２２０、３２０、４２０  透光性基板
５１  Ａｌ２Ｏ３基板
５２  回路パターン
５３  ＧａＮ系ＬＥＤ素子
【図１】
2014090191.tif 000003
【図２Ａ】
2014090191.tif 000004
【図２Ｂ】
2014090191.tif 000005
【図３】
2014090191.tif 000006
【図４】
2014090191.tif 000007
【図５Ａ】
2014090191.tif 000008
【図５Ｂ】
2014090191.tif 000009
【図６Ａ】
2014090191.tif 000010
【図６Ｂ】
2014090191.tif 000011
【図７Ａ】
2014090191.tif 000012
【図７Ｂ】
2014090191.tif 000013
【図８Ａ】
2014090191.tif 000014
【図８Ｂ】
2014090191.tif 000015
【図９】
2014090191.tif 000016
【図１０Ａ】
2014090191.tif 000017
【図１０Ｂ】
2014090191.tif 000018
【図１１Ａ】
2014090191.tif 000019
【図１１Ｂ】
2014090191.tif 000020
【図１２Ａ】
2014090191.tif 000021
【図１２Ｂ】
2014090191.tif 000022
【図１３】
2014090191.tif 000023
【図１４】
2014090191.tif 000024
【図１５Ａ】
2014090191.tif 000025
【図１５Ｂ】
2014090191.tif 000026
【図１６】
2014090191.tif 000027
【図１７】
2014090191.tif 000028
【図１８Ａ】
2014090191.tif 000029
【図１８Ｂ】
2014090191.tif 000030
【図１９】
2014090191.tif 000031
【図２０】
2014090191.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月16日(2014.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に第１導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とが順に設けられ、前記第１半導体層の露出部に第１電極、前記第２半導体層に第２電極がそれぞれ設けられた半導体発光素子と、前記半導体発光素子が載置される支持基板と、を備える発光装置であって、
前記半導体発光素子は、平面視で矩形であり、少なくとも第１の辺と、前記第１の辺と隣接する第２の辺とを有し、
前記第１の辺は、該辺の対向辺である第１の対向辺の方向にみて、前記第１の辺側の前記第１半導体層の露出部である第１の辺側露出部及び前記第１の対向辺と向き合っており、
前記第２の辺は、該辺の対向辺である第２の対向辺の方向にみて、前記第２の辺側の前記第１半導体層の露出部である第２の辺側露出部及び前記第２の対向辺と向き合っており、
前記第２電極の、前記第１の辺側の端部と、前記第１の辺側露出部の側の端部及び前記第１の対向辺側の端部と、で挟まれる領域の面積をＲ１とし、前記第１の辺の長さをＬ１とし、
前記第２電極の、前記第２の辺側の端部と、前記第２の辺側露出部の側の端部及び前記第２の対向辺側の端部と、で挟まれる領域の面積をＲ２とし、前記第２の辺の長さをＬ２としたとき、
Ｒ１とＬ１の比Ｒ１／Ｌ１は、Ｒ２とＬ２の比Ｒ２／Ｌ２よりも小さく、
前記半導体発光素子の１つの辺と、該辺の対向辺及び前記第２半導体層と、で挟まれる領域の面積Ｓと、該辺の長さＬとの比Ｓ／Ｌは、前記第１の辺のＳ１／Ｌ１が、前記第２の辺のＳ２／Ｌ２と等しく、
前記半導体発光素子が２つ以上、前記第１の辺が互いに平行に向かい合い、且つ、前記第２の辺が向かい合わないように、前記支持基板に一列にフリップチップ実装された発光装置。
【請求項２】
前記第２電極は、前記第１電極よりも前記第１の辺側に設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２電極が設けられた発光領域は開口部を有し、前記開口部内に前記第１電極が設けられている請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１の対向辺は、前記第１の辺の方向にみて、前記第１の対向辺側の前記第１半導体層の露出部である第１の対向辺側露出部及び前記第１の辺と向き合っており、前記第２電極の、前記第１の対向辺側の端部と、前記第１の対向辺側露出部の側の端部及び前記第１の辺側の端部と、で挟まれる領域の面積をＲ１´とし、前記第１の辺の長さをＬ１´としたとき、
Ｒ１´とＬ１´の比Ｒ１´／Ｌ１´は、前記Ｒ１／Ｌ１と等しい請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記各半導体発光素子の前記第２電極は、前記第１の辺側に、前記第１の辺と前記露出部に挟まれた第１挟域部と、該挟域部よりも素子の内側に延びた第１延長部とを有し、
前記第１の辺の長さ方向において、前記第１挟域部が前記第１延長部よりも長い請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第２電極は、前記第２の辺側に、第２挟域部と、該第２挟域部よりも素子の内側に延びた第２延長部とを有し、
前記第１の辺の長さ方向における前記第１挟域部の長さＡ１と前記第１の辺の長さＬ１の比Ａ１／Ｌ１は、前記第２の辺の長さ方向における前記第２挟域部の長さＡ２と前記第２の辺の長さＬ２の比Ａ２／Ｌ２と、等しいかそれよりも大きい請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２の辺の長さ方向において、前記第２挟域部が前記第２延長部よりも短い請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１の辺及び前記第１の対向辺は、前記Ｓ／Ｌが同一であり、前記第２の辺及び前記第２の対向辺も前記Ｓ／Ｌが同一である請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記半導体発光素子は、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に発光層を有し、前記第１半導体層の露出部と前記第２電極が設けられた前記第２半導体層との間で、前記発光層の端面が露出しており、
前記支持基板は、前記半導体発光素子の前記第１及び第２電極が接続される配線電極を有し、
前記配線電極は、少なくとも、平面視で前記発光層の端面露出部の下に設けられる請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。