发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用了半导体发光元件的发光装置，尤其涉及安装了多个 半导体发光元件的发光装置。
背景技术：
半导体发光元件以各种方法安装于支撑基板或封装等。在同一面侧设 置了正负电极的半导体发光元件通过将正负电极侧接合到支撑基板而进 行倒装片安装，从而能从元件的基板侧将光取出。作为对半导体发光元件 进行倒装片安装的方法，例如，首先，在能载置半导体发光元件的支撑基 板的主面上设置的导体布线上形成焊盘，接着，使同一面侧设置有正负一 对电极的半导体发光元件的电极面与焊盘对置，并使半导体元件的正负两 电极与焊盘接触，从而对导体布线与半导体发光元件的电极进行接合。这 样，通过焊盘对支撑基板的导体布线与半导体发光元件的正负两电极进行 接合，实现两者的电导通。
也可在一个发光装置中安装多个半导体发光元件(例如，专利文献l
4)。图20中表示其一例。图20所示的发光装置在含有玻璃的八1203基板 51的表面形成含有W、 Ni、 Au的电路图案52，并通过Au焊盘在电路图 案52上以3个X3个的排列倒装片安装了共计9个GaN系LED元件53。 而且，虽然省略了 GaN系LED元件53的电极构造，但其与电路图案52
对应设置。
这样，在倒装片安装了发光元件的发光装置中，在发光元件内产生的 光基本上从元件的基板侧的面或侧面射出。从元件侧面的端面射出的光通 常被发光装置上设置的反射板等反射而被取出到发光观测面侧。
专利文献l: WO2004/082036
专利文献2:特开2005 — 85548号公报专利文献3:特开2005 — 109434号公报 专利文献4:特开2006 — 66700号公报
但是，从元件端面射出的光在被反射板反射之前会被支撑基板或密封 树脂等吸收一部分。因此，在以往的发光装置中，来自元件端面的光在作 为发光装置的光而被取出之前会衰减，不能对发光装置整体的发光作出充 分的贡献。

发明内容
本发明的发明者们发现在安装多个半导体发光元件时，通过将半导 体发光元件以特定的电极构造安装成列状，能有效地取出来自元件端面的 光，由此实现了本发明。
为了解决上述问题，本发明的发光装置，包括半导体发光元件，其 在透光性基板上依次设置第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第 二半导体层，在第一半导体层的露出部设置有第一电极，在第二半导体层 设置有第二电极；和支撑基板，其载置所述半导体发光元件；半导体发光
元件俯视下为矩形，至少具有第一边和与第一边不同的第二边，从第一边 侧的元件端面射出的光比从所述第二边侧的元件端面射出的光更强，两个 以上的所述半导体发光元件按照所述第一边相互大致平行且相对的方式 以列状被倒装片安装在所述支撑基板上。
而且，本发明的发光装置除上述构成之外，还可组合以下的构成。
(1) 对各半导体发光元件的第一边而言，向该边的对置边的方向看， 与第一边侧的第一半导体层的露出部以及对置边相对，设该区域的第二电
极的面积为R"第一边的长度为Lp对第二边而言，向该边的对置边的 方向看，与第二边侧的第一半导体层的露出部以及对置边相对，设该区域 的第二电极的面积为R2、第二边的长度为L2，该情况下，R,与L,之比 R,/ L,比R2与L2之比R2/ L2更小。
(2) 对第一边的对置边而言，向第一边的方向看，与对置边侧的第 一半导体层的露出部以及第一边相对，设该区域的第二电极的面积为、 第一边的长度为Lr时，Rr与Lr之比Rr /Lr与L,大致相等。
(3) 第二边是与第一边邻接的边。(4) 各半导体发光元件的第二电极在第一边侧具有由第一边和露 出部夹持的第一夹持区域部、比该夹持区域部更向元件的内侧延伸的第一 延长部，在第一边的长度方向上，第一夹持区域部比第一延长部更长。
(5) 第二电极在第二边侧具有第二延长部，由第二延长部构成了第 二边侧的第二电极。
(6) 第二电极在第二边侧具有第二夹持区域部、比该第二夹持区 域部更向元件的内侧延伸的第二延长部，第一边的长度方向上的第一夹持
区域部的长度A，与第一边的长度L，之比A,/ LP与第二边的长度方向上 的第二夹持区域部的长度A2与第二边的长度L2之比A2/ L2大致相等或比 其更大。
(7) 在第二边的长度方向上，第二夹持区域部比第二延长部更短。
(8) 俯视下，对于半导体发光元件的一条边和该边的对置边以及第 二半导体层所夹持的区域的面积S、与该边的长度L之比S/L而言，第一 边的S一L,与第二边的S2/L2大致相等。
(9) 俯视下，对于半导体发光元件的一条边和该边的对置边以及第 二半导体层所夹持的区域的面积S、与该边的长度L之比S/L而言，第一
边的S,/"比第二边的S2/L2更小。
(10) 第二边是与第一边的对置边不同的边，第一边以及第一边的对 置边其S/L大致相等，第二边以及第二边的对置边其S/L也大致相等。
(11) 第二电极比第一电极更靠近第一边侧设置。
(12) 半导体发光元件在第一半导体层和第二半导体层之间具有发光 层，在第一半导体层的露出部与设置了第二电极的第二半导体层之间，发 光层的端面露出，支撑基板具有连接半导体发光元件的第一以及第二电极 的布线电极，布线电极至少俯视下设置于发光层的端面露出部之下。
(发明效果)
根据本发明的发光装置，在多个半导体发光元件相对的端面，能有效 地对从各元件的端面射出的光进行反射，由此能提高发光装置的光取出效率。


图1是表示本发明的实施方式涉及的半导体发光元件的示意俯视图。 图2A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图2B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R和 R2)的示意俯视图。
图3是表示本发明的实施方式涉及的支撑基板的示意俯视图。 图4是用于说明本发明的概念图。
图5A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。 图5B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R,和
R2)的示意俯视图。
图6A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图6B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R,和
R2)的示意俯视图。
图7A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图7B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R,和
R2)的示意俯视图。
图8A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图8B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R,和
R2)的示意俯视图。
图9是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图10A是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图10B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R,
和R》的示意俯视图。
图IIA是表示本发明的实施方式涉及的发光装置的示意俯视图。
图11B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积&
和R》的示意俯视图。
图12A是表示本发明的实施例l涉及的发光装置的上表面外观的示意
俯视图。
图12B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R, 和R》的示意俯视图。图13是表示本发明的比较例1涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图14是表示本发明的实施例2涉及的半导体发光元件的示意俯视图。 图15A是表示本发明的实施例2涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图15B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R, 和R》的示意俯视图。
图16是表示本发明的比较例2涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图17是表示本发明的实施例3涉及的半导体发光元件的示意俯视图。 图18A是表示本发明的实施例3涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图18B是表示本发明的实施方式涉及的发光元件的区域(其面积R, 和R2)的示意俯视图。
图19是表示本发明的比较例3涉及的发光装置的上表面外观的示意 俯视图。
图20是表示现有的发光装置的上表面外观的示意俯视图。 图中1、 21、 31、 41—发光区域；2、 22、 32、 42 —露出部；3 —第 二电极；4一第一电极;5、 5a、 5b、 25、 35a、 35b、 45a 45d—延长部;6、 6a、 6b、 6c、 6d、 26a、 26b、 36、 46a 46c—夹持区域部；7、 7a、 7b、 7c、 7d、 27、 37a 37d、 47a 47c—第二边侧的延长部;8、 8a、 8b、 8c、 38a 38c、 481、 48b—第二边侧的夹持区域部;9、 29、 39、 49一支撑基板;10a 10c、 210a 210c、 310a 310c、 410a 410c—导体布线；11、 211、 311、 411一第一边；12、 212、 312、 412 —第二边；13、 213、 313、 413 —第一 边的对置边；14、 214、 314、 414一第二边的对置边；15、 215、 315、 415 一第二电极的外部连接区域；16、 216、 316、 416 —第一电极的外部连接 区域；100 —半导体发光元件；101、 201、 301、 401 —发光装置；23、 33、 43—p电极;24、 34、 44—n电极；220、 320、 420 —透光性基板；51—A1203 基板；52—电路图案；53 —GaN系LED元件。
具体实施例方式
(实施方式1)
图1、图2A和图2B是表示本实施方式涉及的半导体发光元件100和 发光装置101的示意俯视图。
图1所示的半导体发光元件100在透光性基板上依次形成有第一导电 型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，第一半导体层的一部分 从第二半导体层露出，俯视下具有包括第二半导体层和第一半导体层的 层叠构造的发光区域1、第一半导体层露出的露出区域即露出部2。在发 光区域1的第二半导体层表面设置有第二电极3，在露出区域2的第一半 导体层表面设置有第一电极4，可从各边侧的端面射出光。从半导体发光 元件100的第一边11侧的端面射出的光比从第二边12侧的端面射出的光 强。
图1所示的半导体发光元件100如图2A所示被倒装片安装在支撑基 板9上，其第一边11相互大致平行且对置地配置为列状。在图2的发光 装置101中，排列安装了两个相同构造的发光元件100，各元件通过焊盘 等导电部件与支撑基板9的表面的导体布线10a 10c连接。此时，如图 2A所示， 一个元件的第二电极的外部连接区域15和第一电极的外部连接 区域16与不同的导体布线连接。
通过采用这样的发光装置101，在两个发光元件对置的端面，能有效 地对从各元件的端面射出的光进行反射，能抑制因被支撑基板吸收等引起 的光的损耗，因此，能提高光取出效率。即，如图4中以概念图所示，若 将多个半导体发光元件按照各元件的端面大致平行地相对的方式邻接地 进行倒装片安装，则从一方的发光元件端面射出的光可由另一方元件端面 反射，由此，能向发光观测面侧、典型为透光性基板侧取出。在本实施方 式的发光装置101中，按照从端面射出的光比第二边12强的第一边11相 互相对的方式配置了两个元件，因此，与使第二边12相对的情况相比， 能使由相对的元件端面反射后被取出到发光观测面侧的光更强。
具体而言，半导体发光元件100如图2B所示，以右下的斜线表示的 区域的面积R,比以右上的斜线表示的区域的面积R2更小。对于半导体发 光元件100的第一边11而言，向该边的对置边13的方向看，与第一边11侧的第一半导体层的露出部2以及对置边13相对，将该区域的第二电极3
在图2B中在左侧的元件上用右下的斜线表示。还有，对于第二边12而言， 从该边的对置边14的方向看，与第二边B侧的第一半导体层的露出部2 以及对置边14相对，将该区域的第二电极3在图2B中在右侧的元件上用 右上的斜线表示。这里，在倒装片安装用的元件中，典型的是第二电极被 设置在发光区域的大致整个面上，第二电极和发光区域的形状、面积大致 相等，关于上述的R,、 R2、后述的夹持区域部、延长部等与第二电极或发 光区域有关的记载，在第二电极和发光区域的任一个中均可采用。
如图2B所示的半导体发光元件100，若设为以右下的斜线表示的区域 的面积R,比以右上的斜线表示的区域的面积R2更小，则能如后述那样从 第一边11侧的端面取出衰减小的光，能增强被各元件的第一边11的端面 反射并被取出的光。半导体发光元件100其设置有第二电极的发光区域1 发光。因此，通过减小图2B中以右下的斜线表示的区域的面积R,，能总 体上减小从第一边11侧的端面射出的光在元件内传播的距离。由此，如 图4中以概念图所示，到从第一边11侧的端面射出之前在元件内被吸收 的光减少，能抑制第一边11侧射出的光的衰减。另一方面，从第二边12 侧的端面射出的光在元件内传播的距离从总体上比从第一边11侧的端面 射出的光大，因此，到从第二边12侧的端面射出之前在元件内容易被吸 收，衰减容易增大。因此，如图2B所示，通过采用以右下的斜线表示的 区域的面积R,比以右上的斜线表示的区域的面积R2更小的元件，能相对 抑制从第一边11侧的端面射出的光的衰减，并通过按照使这样的端面相 对的方式配置多个发光元件，能实现提高了光取出效率的发光装置。
还有，半导体发光元件100的第二电极3具有由第一边11和露出部 2夹持的夹持区域部6a和6b、比夹持区域部6a和6b更向元件的内侧延 伸的延长部5。换而言之，半导体发光元件100的发光区域1在俯视下具 有配置在半导体发光元件100的第一边11侧的线状的独立部6a和6b、 使独立部6a和6b与元件内部连接的连接部5。第一边11的边方向的长度 中，夹持区域部6a的长度Aa与夹持区域部6b的长度Ab合起来的长度比 延长部5的长度B还长。而且，夹持区域部6a和6b、延长部5分别被第 二电极3覆盖了表面。另一方面，在与第一边邻接的第二边12侧，发光区域1由延长部7构成。
如图1所示的半导体发光元件100，若设为在与其他元件相对的第一
边11侧设置了比延长部5更长的夹持区域部6a和6b的发光元件，则能 如后述那样从第一边11侧的端面射出衰减小的光，能增强被各元件的第 一边11侧的端面反射而被取出的光。.图1所示的半导体发光元件100在 设置了第二电极3的发光区域1发光。因此，通过将第二电极3的夹持区 域部6a和6b设置在靠近第一边11的位置，可以减少在从对第一边11侧 的端面射出之前在元件内被吸收的光，能抑制从第一边11侧射出的光的 衰减。另一方面，延长部5比夹持区域部6a和6b更向元件内部延伸，在 该延长部5产生的光在从第一边11侧射出之前会在元件内被吸收，使得 衰减容易增大。因此，如图1所示，通过使第一边11侧的夹持区域部6a 和6b的长度比延长部5更长，能相对抑制从第一边11侧的端面射出的光 的衰减，并通过按照使这样的端面相对的方式配置多个发光元件，能实现 提高了光取出效率的发光装置。
从端面射出的光的强度优选在第一边侧比与第一边不同的第二边侧 更大，即，优选使发光区域的俯视形状和到各边的距离在第一边侧和第 二边侧不同。以下，对各边侧的发光区域进行详细描述。 (发光元件及其发光区域)
本发明的发光元件如实施方式l中所说明，在支撑基板上相互邻接配 置的多个元件中，通过对相互相对的边即第一边上的第二电极釆用特定的 构造、而且尤其是当第二边是在元件间不邻接的边的情况下对第二边和第 一边采用特定的构造，从而实现发光输出优异的发光装置。下面，对其主 要构成、下述第一 3的构成进行说明。
第一构成是依据元件的构造而包括后述的第一、二构成的构成，艮P， 其中，在第一边的对置方向上，通过设计第一边与发光区域或第二电极的 远距离端部的对置区域的大小，对其采用特定的构造，从而能从第一边射 出适宜元件邻接的发光强度的光，上述对置区域的大小具体而言是第一边 侧的发光区域或第二电极的与第一边侧的端部对置的端部例如第一边的 对置边侧的端部、与第一边夹持的区域的面积的大小。还有，组合该第一 构成和后述的第三构成，根据后述的第三构成中的第一边和第一边侧的发光区域端部之间的区域S、与第一构成中的第一边和与第一边侧端部对置 的第二电极端部之间的区域的差分，对第一边侧的第二电极的部分区域釆 用所希望的设计的特定构造，由此也能获得上述适宜的发光装置。而且， 在对两条以上的边进行比较时，各区域的面积以各边的长度进行标准化来 评价。
在第二构成中，在元件间邻接的第一边上，通过对第二电极或发光区 域采用特定的构造、即采用具有后述的夹持区域部和延长部的构造，尤其 是通过对在第一边上占据的比例进行设计，由此能从第一边射出适宜元件 邻接的发光强度的光。
第三构成通过减小第一边与第二电极或发光区域的距离，具体而言， 与第二边相比减小第一边侧的第二电极或发光区域的端部(距第一边距离 近的端部)与第一边的距离，由此能从第一边射出适宜元件邻接的发光强 度的光。
在上述第一构成中，如图4所示，从第一边侧观察，作为与第一边侧 的发光区域端部(上述近距离端部)对置的上述远距离端部的背面侧端部、 即位于第一边侧的发光区域中的与第一边侧端部相反一侧的发光区域的 端部(背面侧端部)被配置在距第一边侧的端面近的位置。可是，通过将 该发光区域的内部反射面配置在第一边侧的附近，能增强来自这些位置的 光。而且，如图4所示，由于存在因该第一边侧的发光区域内部的重复反 射引起的在内部的光吸收，因此，通过减小该发光区域内部的传递距离， 能抑制光吸收。即，在第一边侧的发光区域，优选减小距上述背面侧端部 的距离，或减小该发光区域的宽度、上述端部(第一边侧端部和背面侧端 部)间距离、上述发光区域的部分区域，更优选满足上述二者。具体而言， 在与邻接元件对置的第一边、和未与邻接元件对置而朝向邻接元件的外侧 的边例如朝向发光装置的窗部或反射部的边例如第二边的比较中，与非对 置边相比，减小该邻接元件的对置边(第一边)的上述宽度、距离、区域 面积。
与该第一构成不同，作为上述的第三构成，通过减小第一边侧距发光 区域端部的距离、即减小由第一边与该发光区域端部夹持的区域的面积，
能将成为光射出端面的发光区域端部配置在元件端部的附近，如图4所示，能增强该元件端部的光，射出适合于邻接元件端部的反射的光。而且，通 过与第一构成组合使用，能实现适宜的发光输出的光射出和由邻接元件进
行的反射，结果，能获得光输出优异的发光装置。还有，对各边的光的强 度而言，以综合了该夹持区域部和其他部的该整条边的区域面积、距背面 端部的距离、例如后述的面积S、 R来评价。对第三构成、发光区域与各 边的距离、面积而言也同样。
作为实现以上的第一构成、第三构成和二者所涉及的各方式的构造， 存在上述实施方式1和其他实施方式、或在设置于第一边侧的发光区域内 设置后述的夹持区域部和延长部的构造，由此，存在上述第二构成。具体 是，对夹持区域部而言，与其他部分例如延长部相比，上述第一构成所涉 及的发光区域的宽度和面积、背面侧端部与第一边的距离小，在第一边侧 的发光区域内，该夹持区域部与其他部分例如延长部相比成为射出强光的 部分，适宜地利用了该特点的发光元件构造成为适宜地设计了其大小、形 状、距第一边的距离等的构造。以下，对上述各构成的方式所涉及的构造 进行说明。此外，对与邻接元件对置的第一边、与第一边不同的边或非对 置边的第二边进行了说明，但还可应用于元件的其他边。而且，当排列了 三个以上元件时，存在两个以上邻接元件的情况下，优选将各对置边作为 第一边。
(发光区域的面积)
除夹持区域部和延长部的长度之外，通过使上述第一构成所涉及的各 边侧的发光区域的面积在第一边侧和第二边侧不同，从而能改变从端面射 出的光的强度。具体而言，俯视下，使由最靠近元件的一条边的第二电极 的端部和继该端部之后最靠近该边的第二电极的端部所夹持的区域的面
积R、与该边的长度L之比R/L，在第一边处的R,/L,比在第二边处的R2/L2 更小。由此，从整个发光区域来看，能够使得在发光区域产生的光直至从 元件端面射出为止在元件内通过的距离，在第一边侧比在第二边侧短，从 而，能实现从第一边侧射出的光较强的元件。 (各边距发光区域的距离) 还有，作为上述第三构成所涉及的方式，通过縮短从第一边到发光区 域的距离，能使来自发光区域的光到达邻接的其他元件端面的光量增多。关于到发光区域的距离，优选在第一边与第二边处大致相等、或第一边更 近，具体而言，优选俯视下以一条边为基准时该边和与其对置的发光区域 之间的区域小。例如，由该基准边和该基准边的对置边或比对置边更靠近
该边而配置的发光区域所夹持的区域的面积S、与边的长度L之比S/L， 在第一边处的Si/L,与在第二边处的S2/L2大致相等或第一边处的S,/L,更 小。由此，能使从第一边侧的端面射出的光的衰减与第二边侧大致相等或 更小，从而能增大光量。
例如，可使第一边和该边的对置边构成的第一组S/L，比与第一组不 同的相互对置的边的第二组S/L更小，并且使各组内的边彼此S/L相等。 即，当第二边是与第一边的对置边不同的边时，可成为第一边和第一边的 对置边的S/L大致相等、且在第二边和第二边的对置边中S/L也大致相等 的元件，进而，能使第一边的S/L比第二边的S/L小。此时，各组的边设 为相互大致相等的S/L，作为具有这样的两组边的元件，俯视下优选为矩 形。这样，对于距发光区域的距离而言，通过设置为使第一边及其对置边 这一组比与该组不同的组更近，从而，能使从第一边侧及其对置边侧的端 面射出的光的衰减比不同的组的边侧更小，从而能增强从端面射出的光。
例如，在图1的元件中，S/L在第一边11和其对置边13处大致相等， 而且，在与第一边11邻接的边12和其对置边14处大致相等。图1中用 斜线表示由边12和与其对置的发光区域之间的区域，具体是边12与该边 的对置边14或比边14更靠近该边12而配置的发光区域1所夹持的区域。 在第一边11侧及其对置边13侧发光区域1的端部与各边一致，不存在第 一边ll与发光区域l之间的区域，S/L为0，因此，该例子中，第一组的 S/L比第二组的S/L小。
另一方面，也能使第一组与第二组的S/L大致相等。由此，发光区域 被设置为距各边大致相等的距离，因此，能成为从各边侧的端面射出的光 的强度容易依赖于发光区域的俯视形状的元件。而且，若釆用第一边的 S,/L,比第二边的S2/L2更小的元件，则与二者大致相等的情况相比，能提 高使各元件的第一边相对所带来的效果、即与使第二边相对的情况相比发 光输出提高的效果。
以下，对上述第一构成所涉及的具有夹持区域部和延长部的构造、上述各构成的方式所涉及的构造进行说明。 (夹持区域部和延长部的长度) 上述第二构成的构造中，在与邻接元件对置的第一边上，通过增大其 第二电极或发光区域内、与其他部分相比射出较强的光的夹持区域部占第 一边的比例，能射出在连接元件的对置边、即邻接元件的端部的反射中适 宜的光。具体而言，如上述实施方式l那样，使夹持区域部占第一边上的 第二电极或发光区域的比例，与上述第一构成所涉及的发光区域的宽度、 距背面端部的距离、各区域的面积小的其他部分相比更大。作为夹持区域 部所占的比例，适宜在边的长度的一半以上，进而优选在2/3以上。这里， 各部占各边的比例可评价为在各边的长度L中的各部沿该边方向的长度
(夹持区域部A、延长部B)之比，即夹持区域部所占比例为[A/L]、延长 部所占比例为[B/L]、上述其他部(非夹持区域部)所占比例为[(L-A)/L]。 而且，在与第二边的比较中，第二边具体而言是未与邻接元件对置的 边，因此，比较与对置的第一边不同的边上的夹持区域部和第一边上的夹 持区域部。第二边侧的发光区域具有延长部，且具有在边的长度方向上比 延长部短的夹持区域部、或由延长部构成第二边侧的发光区域。这里，发 光区域的夹持区域部的长度A与边的长度L之比A/L，优选第一边的A,/L, 比第二边的A2/L2更大。由此，从第二边侧射出的光的衰减的程度比从第 一边侧射出的光更大，可成为从端面射出的光的强度在第一边侧大的元 件。这里，如图l所示的元件那样，由延长部构成第二边侧的发光区域的 情况下第二边的夹持区域部的长度A2为0。进而，对于夹持区域部的长度 A与延长部的长度B之比A/B而言，优选第一边的A,/B,比第二边的A2/B2 更大。
另一方面，可将夹持区域部的长度A与边的长度L之比A/L形成为第 一边的A,/L,与第二边的A2/L2大致相等。该情况下，通过使第一边侧的夹 持区域部的宽度比第二边侧的夹持区域部的宽度更小，能相对缩短在夹持 区域部产生的光在元件内通过的距离，从而能减小从第一边侧射出的光的 衰减的程度。这里，也可采用如下构造除第二电极或发光区域的宽度之 外，以背面侧端部距各边的距离、即由两者夹持的区域的面积R进行比较， 使第一边比第二边小。(第一边的对置边侧) 优选第一边的对置边侧采用如下构成。对第一边的对置边而言，向第 一边的方向看，与对置边侧的第一半导体层的露出部以及第一边相对，在
设该区域的第二电极的面积为R,.、设第一边的长度为Lr时，R,，与L「之 比R,./L,，与上述的R,/L,大致相等。而且，第一边的对置边侧的第二电极 如第一边侧那样，具有夹持区域部和延长部，形成为夹持区域部的对置边 方向的长度比延长部长。根据这些构成，即使在对置边侧的端面也能抑制 光的衰减，射出强光，尤其是在对置边侧还配置其他元件的情况下优选。 进而，如图l所示的元件那样，若使发光区域的俯视形状在第一边侧和其 对置边侧相同，则能使从对置边侧的端面射出的光的强度与第一边侧相 同。
(各边侧的第二电极或各部及其配置)
第二电极的夹持区域部是在各边侧通过第一半导体层的露出区域即 露出部等与元件内部或对置边侧的第二电极分离的部分，SP，是由露出区 域等形成的分离部和各边夹持的发光区域，在该分离部的对置边侧也设置 第二电极。第一边侧的夹持区域部优选比设置在露出区域的第一电极更靠 近第一边侧配置。由此，如图4所示，可将夹持区域部靠近第一边侧设置， 而且，来自发光区域的端面的光不会被第一电极遮挡，而可从第一边侧取 出。为了不被电极遮挡地从端面取出光，优选第一边侧或各边侧的半导体 层端面至少在一部分具有能射出光的露出面，进而，优选端面的大致整个 面成为光射出面。具体而言，优选是从遮光性的金属露出的构造，例如从 反射膜或电极露出的构造、或由透光性的保护膜覆盖的构造等。在第二半 导体层与第一半导体层之间具有发光层时，优选至少发光层的端面露出。
发光元件在其一部分上设置了具有设置第一电极的第一电极区域的 第一半导体层的露出部，在其余区域设置发光区域。露出部是非发光区域。 因此，如上所述，将夹持区域部及/或延长部配置在第一边侧或其他边侧， 利用上述的第一 三构成及其方式，形成适宜的发光元件构造。在第一边， 如上所述，通过具有夹持区域部能使得来自其端面的光为适宜的光，但此 时也可不具有延迟部。但是，如在上述第一、三构成中说明的那样，若减 小第一边侧之间的距离或区域面积，则发光区域成为宽度窄的区域或小面积的区域，因此，其上的第二电极上设置的外部连接用区域变小，或难以 进行区域形成。因此，通过与夹持区域部组合设置延迟部来解决该问题。 即，可在由延长部连接的元件内侧的发光区域、或夹持露出区域或第一电 极区域而设置在各边的对置侧的发光区域上，设置该外部连接用区域。由 此，能实现如下构造在所希望的边侧例如第一边侧，提高了基于上述第 一、三构成的适宜的夹持区域部占基于上述第二构成的边的比例的构造。 而且，通过延长部而在元件内侧或对置边侧延伸设置发光区域，从而能提 高发光面积占元件的比例，还有，由于实现了电流扩散性、均匀性、基于 此的发光均匀性、效率提高，因此优选具有延长部。
通过使上述夹持区域部的一部分比其他部分宽度宽，并且增大上述各 区域的面积(S、 R)的一部分的面积，可将该部分作为外部连接用区域。 这样，夹持区域部也可采用具有不与外部连接的布线区域和进行外部连接 的外部连接区域的构造，该布线区域具备电流扩散或布线的构造。在第一 边侧，优选至少具有布线区域，根据元件尺寸等，形成非发光/发光区域、 该区域内的第一电极区域和露出区域、夹持区域部及其各区域、和延长部 和它的其他部分。这里，外部连接区域可具备上述布线区域的功能，还可 设置在延长部。此时，外部连接区域也可构成与延长部的边邻接的邻接边 的夹持区域部。在非发光区域，主要包括露出了上述下层侧的第一导电型 的第一半导体层的露出区域、设置在其一部分上的第一电极区域，此外， 在露出了基板上的半导体层的基板露出区域、第二导电型的第二半导体层 上，还可包括第二电极的非形成区域等的非电流注入部、电流阻止部。
也可隔着未形成电极的半导体层露出区域来配置各边的发光区域或 其各部，如上述实施方式l所示，通过将各边的端面作为发光区域的半导 体层端面，优选使元件端面与发光区域端面的距离、即该区域(后述的面 积S)为0。该元件外周部的露出区域如后述的各实施方式所示，通过在 其外周部进行分离而形成，因此，能防止元件的泄漏。在将发光区域作为 元件端面时，通过在发光区域对元件进行分离而形成。
而且，在半导体层的露出区域等非发光区域内形成第一电极的露出区 域中，若按照对其外周进行包围的方式形成发光区域，则能向构成其外周 部的发光区域有型层、第一半导体层为n型层的情况下，优选能从第一电极的整个周围有 效地提取来自第二电极的电流。
以下，利用图5 图11，对本发明的发光区域的其他例所涉及的各实
施方式进行说明。在图5 图11中，与图1 3相同的部件用相同符号表
示。任一例子中，都是相同构造的两个元件按照第一边相对的方式倒装片 安装在支撑基板上。而且，省略了支撑基板的导体布线，但可与元件的各 电极对应设置。
(实施方式2)
本实施方式2的发光装置中使用的图5A所示的发光元件，采用具有 元件内部的发光区域和元件外侧的发光区域的构造。与实施方式1相比， 元件外侧的发光区域的大部分分别设置在第一边及其对置边侧，在第一边 的邻接边侧，第一边及其对置边的延长部配置在第一边的两端部，该边的 一部分构成延长部，进而使其延伸而设置了夹持区域部。并且，图5A所 示的发光元件是线对称的构造，其中心线与设置了占据边长一半以上的第 二电极的第一边或其邻接边平行。此外，第二电极在邻接边侧设置了外部 连接区域，延伸到这些元件内侧，设置比其宽度窄的布线区域，构成了第 一边及其对置边的发光区域的分离部和邻接边的该分离部。第二电极在比 第一边的端部靠近内侧具有延长部，与上述内侧发光区域连接，在两端部 的延长部和夹持区域部设置外部连接区域。根据以上构造，即，通过具有 宽度宽、大面积的内侧的发光区域，能提高被取出到与半导体层表面垂直 的轴状的正面的光。而且，通过具有比内侧的发光区域宽度窄、小面积的 外侧的发光区域，实现适宜元件邻接配置的端面发光。
在图5A所示的发光装置中，各半导体发光元件的第二电极3在与第 一边11邻接的第二边12侧也具有夹持区域部8a、 8b和延长部7a、 7b。 在第二边12的边方向上，夹持区域部8a的长度A&与夹持区域部8b的长 度A8b之和大致等于延长部7a的长度B7a与延长部7b的长度B力之和。而 且，第一边11侧的夹持区域部6a和6b的长度比第二边12侧的夹持区域 部8a和8b的长度更长。这里，图5A所示的发光元件实质上为正方形， 因此，第一边11侧的夹持区域部6a以及6b的长度A，与第一边11的长度L,之比A,/L,，比第二边12侧的夹持区域部8a以及8b的长度入2与第二 边12的长度k之比A2/L2更大。而且，对于第一边11和第二边12而言， 向各边的对置边的方向看，与各边侧的第一半导体层露出部2以及各对置 边相对，在图5B中分别表示该区域的第二电极3的面积R,、 R2。在左侧 的元件中以右下的斜线表示的区域的面积为Rp在右侧的元件中以右上的 斜线表示的区域的面积为R2， R,、 R2分别占整个元件面积的约21%、约 49%。这里，图5B所示的元件俯视下实质上为正方形，因此，R,/L,比R2/L2 更小。由此，能使从第一边侧的端面射出的光的强度比第二边侧大。实质 上为正方形是指正方形的程度达到可获得本发明的效果的程度即可。而 且，第二边12的对置边侧也是与第二边12侧同样的形状。
(实施方式3)
本实施方式3的发光装置中使用的图6A所示的发光元件与实施方式2 相比，内侧的第二电极宽度更宽、面积更大，与此相对，作为外侧的第二 电极的一部分的夹持区域部的宽度、上述各区域的面积减小。由此，第一 电极的外部连接区域设置在与邻接边的各部连接的第一边及其对置边的 两端部的延长部，第一边及其对置边的内侧的夹持区域部以及延长部成为 布线区域。由此，在外侧的发光区域，可提高端面射出光的亮度，在内侧 的发光区域可提高正面亮度。
图6A所示的发光装置与图5A所示的发光装置相比，各半导体发光元 件的第二边12侧的第二电极3以及发光区域l的形状不同。图6A的半导 体发光元件中，第二边12侧的夹持区域部8a以及8b的长度比延长部7a 以及7b更长，并且，第一边11侧的夹持区域部6a以及6b的长度A,与 第二边12侧的夹持区域部8a以及8b的长度A2大致相等，即，第一边ll 的A,/L,与第二边12的A2/L2大致相等。但是，在第一边11侧和第二边 12侧，各边侧的夹持区域部的宽度不同，第一边ll侧的夹持区域部6a以 及6b的宽度比第二边12侧的夹持区域部8a以及8b更小。而且，对于第 一边11和第二边12而言，向各边的对置边的方向看，与各边侧的第一半 导体层露出部2以及各对置边相对，在图6B中分别表示该区域的第二电 极3的面积R,、 R2。在左侧的元件中以右下的斜线表示的区域的面积为R,，在右侧的元件中以右上的斜线表示的区域的面积为R2， R,、 R2分别
占整个元件面积的约20%、约33%。这里，图6B所示的元件俯视下实质 上为正方形，因此，R,/L,比R2/L2更小。由此，能实现从端面射出的光在 第一边侧比第二边侧更强的元件。
(实施方式4)
本实施方式4的发光装置中使用的图7A所示的发光元件是各边分别 具有夹持区域部和延长部的发光区域的构造，与实施方式2、 3相比，内 侧的发光区域被设置为将邻接的边相互连接的延长部，该延长部在对置方 向上宽度不同，宽度宽的发光区域设置在相互对置的两条邻接边侧。而且， 第一电极在实施方式2、 3中在邻接边的对置方向上分离地配置于各邻接 边侧，但在该实施方式中，成为在第一边的对置方向上分离的构造。而且， 在第一边及其对置边侧，成为该夹持区域部在边方向上宽度不同的构造， 在宽度宽的端部侧设置外部连接区域，而且，延长部与实施方式2、 3不 同，没有内侧的延长部，仅设置了端部侧的延长部。在该发光元件中，在 邻接边侧设置夹持区域部，通过该夹持区域部，使第一电极与边分离，因 此，与实施方式2、 3相比，来自该边的端面发光增强，成为邻接边侧、 第一边及其对置边侧的发光强度的分布之差小的构造。
如图7A所示的发光装置被设置为各半导体发光元件的发光区域包围 露出区域2及其表面的第一电极4的周围。而且，对于第一边ll和第二 边12而言，向各边的对置边的方向看，与各边侧的第一半导体层露出部2 以及各对置边相对，在图7B中分别表示该区域的第二电极3的面积R,、 R2。在左侧的元件中以右下的斜线表示的区域的面积为Rp在右侧的元件 中以右上的斜线表示的区域的面积为R2， R。 R2分别占整个元件面积的 约22%、约35%。这里，图7B所示的元件俯视下实质上为正方形，因此， R,/L,比R2/L2更小。由此，从整个发光区域来看，能使从第一边侧射出的 光的衰减的程度比第二边侧更小。而且，第一边11与第二边12的对置边 的R/L，在第一边ll以及第二边12的R/L大致相等。
(实施方式5)本实施方式5的发光装置中使用的图8A所示的发光元件与实施方式4 相比，第二电极的外部连接区域设置在内侧的发光区域，第一边及其对置 边的外侧的第二电极宽度变窄，成为布线区域，配置均匀宽度的夹持区域 部、延长部，在邻接边侧，该内侧的第二电极成为构成延长部的构造。而 且，在整个元件中，成为设置了相同宽度的外周部的第二电极和内侧的第 二电极的构造。通过均匀宽度的夹持区域部，在第一边以及第二边侧形成 均匀性高的端面发光，另一方面，在邻接边上，由于在对置方向上延长部
为相同宽度，因此，该端面发光降低，与实施方式4相比，第一边及其对 置边与邻接边之间的发光差增大，但能实现均匀性比实施方式2、 3更高 的元件。
图8A中表示上述的S/L在所有边上大致相等的例子。图8A的发光装 置中，各半导体发光元件在元件的外周及内部设置有露出部2，第一电极 4形成在元件内部的露出部2。图8A中，由第一边ll、与该边的对置边 或比该对置边靠近边11而配置的发光区域1夹持的区域(该面积S,)，在 左侧的元件中用右下的斜线表示，由第二边12、与该边的对置边或比该对 置边靠近边12而配置的发光区域1夹持的区域(该面积S2)，在右侧的元 件中用右上的斜线表示。图8A所示的元件实质上为正方形，如图8A所 示，第一边11的S!/L,与第二边12的S2/L2大致相等。而且，第一边11 和第二边12与各自的对置边S/L大致相等，因此，所有的边的S/L大致 相等。由此，容易获得发光区域的形状在各边侧不同所产生的效果。而且， 对于第一边11和第二边12而言，向各边的对置边的方向看，与各边侧的 第一半导体层露出部2以及各对置边相对，在图8B中分别表示该区域的 第二电极3的面积R,、 R2。在左侧的元件中以右斜下的斜线表示的区域的 面积为Rp在右侧的元件中以右上的斜线表示的区域的面积为R2， R,、 112分别占整个元件面积的约20%、约45%。这里，图8B所示的元件俯视 下实质上为正方形，因此，R,/L,比R2/L2更小。
(实施方式6)
本实施方式6的发光装置中使用的图9所示的发光元件与实施方式 1 5相比，在邻接边是左右非对称的构造，在一方的第一边11侧配置第二电极的夹持区域部和延长部，在其对置边13侧配置第一电极，该第一 电极是具有两端部的布线区域和内侧的外部连接区域的构造。与实施方式 2 5同样，在邻接边侧配置夹持区域部和延长部，该延长部相互连接并配 置在各邻接边的一方端部侧，构成第一边侧的各部。该元件中，与实施方 式1 5相比，由于第一边及对置边不同，因此，其发光差大，在另一方 的第一边和其两端的邻接边上，夹持区域部和延长部在各边上所占比例之
差减小，同样，上述各区域的面积S、 R在各边的值(S/L、 R/L)之差也 减小，即使将邻接元件配置在各边侧也能获得输出差小的发光装置。
图9中表示上述S/L值为三种的例子。图9所示的发光装置的各半导 体发光元件俯视下实质为正方形。图9中，将由第一边11的对置边13、 与第一边11或比边11更靠近边13配置的发光区域1所夹持的区域，在 左侧的元件中用右斜下的斜线表示，将由第二边12、与该边的对置边或比 该对置边更靠近边12而配置的发光区域1所夹持的区域，在右侧的元件 中用右斜上的斜线表示。这样的区域在第一边ll侧不存在，S/L在第一边 ll处最小，在第二边12及其对置边处第二小，并且，在第一边的对置边 13处最大。这样的元件如图9所示，按照S/L最小的第一边11相互相对 的方式配置。而且，也可使边12侧的夹持区域部比延长部更长，并按照 使边12相对的方式配置，这样的构造尤其是在排列三个以上的元件的情 况下优选。
(实施方式7)
在图10A的例子中，本实施方式7的发光装置中使用的发光元件与实 施方式1 6相比为长条形状，与实施方式2、 3同样，元件，在元件较长 方向的邻接边的对置方向上分离的第一电极配置在各邻接边侧，内侧的第 二电极构成第一边及其对置边的延长部，与实施方式5同样成为公共的延 长部。而且，夹持区域部与实施方式1同样，设置在第一边及其对置边侧， 与邻接边侧相比，可成为端面发光强的元件。在图IIA的例子中，与实施 方式6同样，不同点为在非对称方向、邻接边的对置方向上为长条形状， 是邻接边侧相互不同的构造，与实施方式4同样，在第一边及其对置边的 边方向上，设置宽度不同的夹持区域部，成为在宽度宽的夹持区域部设置外部连接区域的构造。通过形成该长边的第一边，能加宽与邻接元件对置 的边，实现由邻接元件进行的适宜的光反射。
进而，如图IOA和图IIA所示，在采用俯视下为长方形的半导体发光 元件时，若使与其他元件对置的第一边比第二边更长，则能从第一边侧射 出更强的光，而且，可扩展与相邻元件相对的端面的面积，因此，能在相 对的端面进行反射后取出更强的光，因而优选。而且，如图11A所示，第 一边11侧的夹持区域部6在以边11的垂直二等分线为轴时为非对称的情
况下，若将一方的元件旋转180度后配置，则能使发光强度弱的端面与强
的端面相对，从而能缓和发光分布的偏差。
并且，在图IOA和图11A的元件中，对于第一边ll和第二边12而言， 向各边的对置边的方向看，与各边侧的第一半导体层露出部2以及各对置 边相对，在图IOB、图11B中分别表示该区域的第二电极3的面积R,、 R2。在左侧的元件中以右斜下的斜线表示的区域的面积为R,，在右侧的元 件中以右斜上的斜线表示的区域的面积为R2，各区域占整个元件面积的比 例，在图10B中R，约51%、112约63%，在图11B中R,约51%、112约58%。 这里，第一边11的长度与第二边12的长度之比在图10B的元件与图11B 的元件中相等，约为2:1，因此，图10B的元件中，R，/L,约26、 R2U々 63，图11B的元件中，R,/L,约26、 112几2约58，都是R,/L,比R2/L2更小。
(本发明的其他构成及方式)
以下，对本发明的上述各实施方式所涉及的各构成进行说明。 (第二半导体层、第一半导体层)
作为第一和第二半导体层，可列举使用了 GaN或其他半导体的结构。 在以荧光物质覆盖半导体发光元件时，适宜列举可发出能有效激励该荧光 物质的短波长的光的氮化物半导体(InxAlYGa,.x.YN， 0SX， 0SY， X+Y《1)。 作为半导体层的构造，可列举具有MIS结、PIN结或pn结等的同质(homo) 构造、异质(herero)构造或双异质构成的构造。可根据半导体层的材料 或其混晶比来对发光波长进行各种选择。而且，也可采用如下构造在发 光区域的第二半导体层与第一半导体层之间，具有使半导体活性层形成为 产生量子效应的薄膜的单一量子阱构造或多重量子阱构造。在使用了氮化物半导体的情况下，半导体层的生长用基板适宜使用蓝宝石、尖晶石、SiC、
Si、 ZnO等的材料，为了量产性优异地形成结晶性良好的氮化物半导体，
优选使用蓝宝石基板。
而且，第一导电型的半导体层除去第二导电型的半导体层的一部分后 露出，对发光元件的发光没有贡献的第一导电型的半导体层被露出的区域 减少，使得第二导电性的半导体层的区域相对增大，从而能提高发光元件 的光取出效率。而且，若设置在第一以及第二导电型层的半导体层之间的 发光层在第一边侧露出，则能抑制从第一边侧射出的光的衰减，因而优选。
(第二电极、第一电极)
第二电极典型的是在第二导电型的半导体层上被设置为电流扩散电 极，该电流扩散电极用于使投入到发光元件的电流扩展到第二导电型的半 导体层的整个面上。第二电极优选设置在第二导电型的半导体层的大致整 个面上。尤其是，在第二导电型半导体层是p型层的情况下，电流不易向 面内方向扩展，因此，优选釆用这样的构造。也可在第二电极上设置与焊 盘等导电部件连接的第二导电型层侧的基座电极。
第二电极和第一电极的形成可通过蚀刻等方法使第一导电型的半导 体层露出之后利用蒸镀法或溅射法进行。在本实施方式中，优选第二电极 是将来自发光元件的光向发光元件的透光性基板方向反射的材料。此外，
可在p型半导体层的整个面上形成如ITO (铟(In)与锡(Sn)的复合氧 化物)、ZnO的氧化物导电膜、Ni/Au等的金属薄膜作为透光性电极。而且， 第二电极以即使在如夹持区域部那样宽度窄的部分也能使元件发光的程 度的厚度来形成，例如，选择100nm l[im左右的膜厚。 (半导体发光元件) 作为本发明的半导体发光元件，在至少配置于发光装置且相互邻接的 元件之间具有对置的第一边，例如，采用如一边和除该边之外为半圆等这 样一部分具有曲线的元件，但适宜为多角形，进而优选具有第一边与其对 置边这两边，更优选具有第一边与其邻接边这三边，进而优选是那些具有 四边的多角形，也可采用四边形、例如平行四边形、梯形等。作为优选的 四边形，具体而言，利用俯视下为正方形或长方形等的矩形。与其他元件 相对的第一边优选与其他边尤其是邻接边相比，为同一长度的边(正方形)或长边(长方形)，由此，能增大可反射来自邻接元件的光的端面，容易 获得本发明的效果。而且，在邻接元件之间，也可采用各第一边的长度不 同的方式、只有边的一部分对置的方式等，但优选通过采用以相同长度并 以整条边对置这样正对的方式，从而获得由邻接元件进行的适宜的反射。 而且，也可使邻接元件的第一边在相互交叉的方向上倾斜地对置，但通过 向倾斜的方向的光反射，其发光增强，有时导致指向性变差，因此优选大 致平行。
作为本发明的发光元件的尺寸，由于在第一边上设置具有夹持区域 部、延长部等或上述各区域的所希望的第二电极以及发光区域，因此，需
要确保其构造部的面积，具体是设为300^mi以上。而且，若要在第一边 及其对置边侧或邻接边上，也设置所希望的第二电极以及发光区域的构造 例如上述延长部、夹持区域部、第一电极区域、或上述元件外侧以及内侧 的第二电极，则需要更大的面积。具体是优选设为600!Lim以上，上限通 常被选择为几mm左右。通过减小多个半导体发光元件之间的距离，能在 相对的端面之间有效地进行反射，具体是优选在200pm以下。而且，也 可设为第一边的长度以下、或第一边的长度的20%以下。并且，下限由元 件的安装精度实现，例如可设为几十nm以上。
作为生长用基板，通过使用蓝宝石等的透光性基板，也能从生长用基 板取出光，而且，通过研磨等减薄生长用基板的厚度，从而容易从发光元 件的生长用基板面取出光。此时，生长用基板上层叠的半导体层的厚度通 常薄至几pm左右，因此，优选生长用基板至少残留半导体层以上的厚度， 例如可设为10^im 50(^m左右、进而在50jim 200|im左右的范围内。 (支撑基板)
作为本实施方式的支撑基板，可利用与发光元件的电极对置的面被实 施导体布线、用于对倒装片安装的发光元件进行固定和支撑的部件。进而， 在使支撑基板与引线电极导通时，从与发光元件对置的面到与引线电极对 置的面，通过导电部件实施导体布线。优选支撑基板的材料的热膨胀系数 与发光元件大致相等，例如针对氮化物半导体发光元件优选氮化铝，由此， 能缓和支撑基板与发光元件之间产生的热应力的影响。或者，可采用具备 静电保护元件的功能且廉价的硅。此外，还可利用位于设置了连接多个元件的电路的印刷基板、发光装置的窗部、凹部等的安装基体等。 (导体布线)
作为导体布线的材料的金属采用All或作为银白色的金属的Al等。通 过采用反射率高的银白色金属，能将来自发光元件的光向与支撑基板相反 一侧的方向反射，提高发光装置的光取出效率，因而优选。这里，作为导 体布线的材料的金属优选考虑金属相互间的粘接性的优良度、所谓的润湿
性等来选择。例如，经由Au焊盘，通过超声波管芯焊接(die bond)对含 有Au的LED芯片的电极进行接合时，导体布线为含有Au或Au的合金。 图3表示图2A的发光装置所涉及的导体布线10a 10c的图案。在图 2A以及图3所示的支撑基板9上，第一导体布线10a设置在与一方的发 光元件的第二电极3对置的位置上，同样，第二导体布线10b设置在与另 一方的发光元件的第二电极4对置的区域。进而，设置了使一方的发光元 件的第一电极4与另一方的发光元件的第二电极3电连接、且使两元件串 联连接的第三导体布线10c。这里，在各元件中，半导体层的端部从电极 等遮光性部件露出而能射出光，在与该端部对置的支撑基板的表面，延伸 设置有与各元件的第一电极4接合的第二导体布线10b以及第三导体布线 10c的一部分。由此，如图4所示，俯视下，在第一、二电极间区域，能 使从那里泄漏的光由导体布线反射，尤其是，如图2A所示，在元件外缘 部，通过延伸到元件外侧的导线部，能进一步提高发光装置的光束。尤其 是，作为支撑基板的材料，使用氮化铝等容易吸收来自发光元件的光的材 料时，可获得较高的效果。而且，优选导体布线按照覆盖两个元件之间的 方式来设置。
并且，与第一电极4连接的导体布线的图案如图2A所示，被设置为 与第二电极3的图案一致，具体而言，优选构成为在俯视下主要与元件 内侧的第一电极邻接的第二电极中，第二电极与该导体布线重合，各端部 大体一致。而且，当使用在第一半导体层的露出部与设置了第二电极的第 二半导体层之间发光层的端面露出的元件时，优选布线电极至少在俯视下 设置在发光层的端面露出部之下。由此，如图4所示，通过从上述第一电 极端部延伸设置的布线部，能将从第二电极3与第一电极4之间泄漏的光 由与第一电极4连接的导体布线反射，并且能增大与第二电极3连接的导体布线的面积。此时，优选在俯视下比第一电极端部更向邻接的第二电极 方向外侧延伸地设置该导体布线。
此外，图2A中，将与各元件的半导体层露出部分对应设置的导体布 线作为与第一电极连接的导体布线，但也可作为与第二电极连接的导体布 线。如图l所示的元件那样，在第一电极的面积比第二电极小的情况下， 若使与第二电极连接的导体布线延伸至半导体层露出部分，则与第一电极 连接的导体布线的面积减小，在电极与导体布线中需要更高的精度，而且， 如图4所示，由于从发光区域端部向外方向有很多光到达第一电极的导体
布线，因此，优选采用如图2A所示的图案。
(发光装置)
在本实施方式的发光装置中，多个半导体发光元件安装于支撑基板， 各元件被配置为第一边相互大致平行地相对。由此，能在多个元件相对的 端面之间有效地进行反射，从而能提高发光装置的光取出效率。而且，图
2A所示的发光装置将两个发光元件串联连接，但也可并联连接。若进行 并联连接，则与串联连接的情况相比，导体布线被简化，能提高散热性。 本发明的发光装置中，可对各元件采用以电极形成面侧为发光面侧、以其 对置面侧为安装面侧的面朝上安装或倒装片安装。尤其优选采用倒装片安 装，通过采用从生长用基板侧取出光的倒装片安装，与面朝上安装相比， 在面朝上安装的发光区域上面的发光中被反射的光从基板和元件的端面 射出的光的比例大，能适宜地利用基于上述邻接元件的反射。
在上述的各例中，表示了配置有发光区域的形状相同的多个半导体发 光元件的情况。由此，能使射出的光的强度相同程度的部分相对，而且， 由于第一边的长度相同，因此在相对的端面之间能有效地进行反射。另一 方面，还可排列配置第二电极的形状和元件的尺寸等不同的发光元件，该 情况下也同样按照各元件的第一边大致平行地相对的方式配置为列状。
本实施方式中，作为将半导体发光元件的电极与支撑基板的导体布线 接合起来的导电部件，可利用称为焊盘的金属材料。在所安装的发光元件 与发光元件之间产生的间隙可由透光性的树脂层密封。作为树脂层的材料 可列举例如硅树脂或环氧树脂等。而且，对元件之间进行密封的树脂层优
选按照跨越元件之间的方式连续，优选在光学上连续。这是由于若树脂层与其他部件的界面位于元件之间，则从一方的元件端面射出的光会在树 脂层的界面被折射或反射，难以到达邻接的另一方元件端面。而且，也可 在对元件之间和元件的上表面进行密封的树脂层中含有荧光体，作为波长 变换部件。波长变换部件对来自该发光元件的光的至少一部分进行吸收， 含有发出具有不同的波长的光的荧光体。 (实施例1)
图12A中表示本实施例所涉及的发光装置。本实施例所涉及的发光装
置201在同一支撑基板29上通过焊盘以列状倒装片安装了两个相同构造 的半导体发光元件。各元件以第一边211相互大致平行地相对的方式与支 撑基板29表面的导体布线210a 210c连接。此时，如图12A所示， 一个 元件的第二电极的外部连接区域215和第一电极的外部连接区域216与不 同的导体布线连接。
本实施例所涉及的发光元件是各边约为lmm且俯视下实质上为正方 形的元件，在半导体层生长用的透光性基板220上，具有包括n型半导体 层和p型半导体层的层叠构造的发光区域21 ，在p型半导体层表面上形成 有p电极23作为第二电极，在包括从p型半导体层露出的n型半导体层 的露出区域22的表面上形成有n电极24作为第一电极。P电极23在元件 的第一边211侧具有夹持区域部26a以及26b和延长部25，对于在第一边 211的边方向的长度而言，夹持区域部26a以及26b各约330|iim共计约 660pm，延长部25约244pm，夹持区域部26a以及26b的长度比延长部 25更长。而且，如图12B所示，在右侧的元件中，用右斜上的斜线表示 的R2与发光区域整体的面积相等，因此，在左侧的元件中用右斜下的斜 线表示的R, —方比R2更小。具体而言，第一边211及其对置边213的R/L 分别为约0.29mm2/mm，第二边212及其对置边214的R/L分别为约<formula>formula see original document page 29</formula>
另一方面，在与第一边211邻接的第二边212侧，仅配置了延长部27。 而且，关于由一条边和该边的对置边或比对置边更靠近该边而配置的发光 区域所夹持的区域的面积S、与该边的长度L之比S/L，第一边211及其 对置边213分别为约0.12mmVmm，第二边212及其对置边214分别为约 0.24mm2/mm，第一边211及其对置边213这一组比第二边212及其对置边214这一组小，g卩，发光区域21距第一边211这一组比第二边212这 一组更近。本实施例的各半导体层以及电极的俯视形状是以元件的正方形 中心为轴180度旋转对称，是以与第一边或第二边平行的中心线为对称轴 的线对称。而且，两个元件之间的距离为lO(Him左右。
本实施例的发光元件具有Ine.3Ca().7N半导体作为活性层，利用占支配 地位的波长为455nrn的氮化物半导体发光元件。发光元件可通过在蓝宝石 基板上以MOCVD法形成氮化物半导体而形成，在蓝宝石基板上，隔着隔 离层依次层叠注入了 Si的n型氮化物半导体层、以作为势垒层的GaN层 和作为阱层的InGaN为一组而层叠了多层的多重量子阱构造的活性层、注 入了 Mg的p型氮化物半导体层。
本实施例的发光元件通过蚀刻除去p型氮化物半导体层、活性层、以 及n型氮化物半导体层的一部分，使n型氮化物半导体层的表面露出，在 氮化物半导体的同一面侧使p型氮化物半导体层以及n型氮化物半导体层 的各表面露出。而且，元件外周部分被除去各半导体层，露出了透光性基 板的表面。在p型氮化物半导体层表面的大致整个面上设置了以Ni、 Ag、 Ti、 Pt为材料的p电极23。通过采用这样的电极，使流经p电极23的电 流扩展到p型接触层的宽范围内，从而可提高半导体发光元件的发光效率。 而且，通过使p电极为反射性的电极，可使得来自发光元件的光被p电极 23反射而从蓝宝石基板侧射出，能提高来自倒装片安装的发光元件的光取 出效率。进而，在p电极23表面上，设置了以Au、 Rh、 Pt、 Ni为材料的 p侧基座电极，而且，在n型氮化物半导体层22的表面上，设置了以A1 一Si—Cu合金、W、 Pt、 Au、 Ni为材料的n电极24。这里，使p侧基座 电极与n电极为相同材料，通过同时形成，可减少用于形成电极的工序数。 进而，按照覆盖各电极和半导体层的表面的方式，形成了由硅氧化物构成 的绝缘性的保护膜。保护膜在p电极以及n电极的焊盘接合位置具有开口 部。
如图12A所示，本实施例中使用的支撑基板29在氮化铝的板上被实 施以Au为材料的导体布线210a 210c，发光元件的p电极23以及n电 极24侧通过Au焊盘而被接合。进而，导体布线的与发光元件的p电极 23对置的区域的面积比与n电极24对置的区域的面积大。而且，本实施例的发光元件中串联连接了两个元件。导体布线中与发光元件的正电极对 置的区域的面积比与发光元件的负电极对置的区域大，载置的焊盘的数量 也多。图12A所示的导体布线中设置有与一方的发光元件的p电极23
对应的第一导体布线210a、与另一方的发光元件的n电极24对应的第二 导体布线210b、使一方的元件的n电极24与另一方的元件的p电极23 电连接、且使两元件串联连接的第三导体布线210c。而且，按照覆盖发光 元件的方式，丝网印刷有包含YAG系荧光体的硅树脂作为波长变换部件。 波长变换部件覆盖发光元件的上表面和侧面，还被填充在两个元件之间。 支撑基板搭载于壳体上，通过导电性导线与外部电极连接，由此成为发光 装置。
这里，作为比较例l，如图13所示，制作除按照半导体发光元件的第 二边212相互相对的方式配置之外与实施例1同样的发光装置。对于实施 例1与比较例1所涉及的发光装置的光束而言，分别在电流为约700mA 的情况下，实施例1中为228.21m，比较例1中为220.71m，通过采用实 施例1的发光装置，光束约提高34%。而且，在发光强度分布中，发光元 件的相对的端面之间的发光强度在实施例1中比比较例1更强，通过采用 本实施例的发光装置，能在邻接的元件之间有效地对从元件端面射出的光 进行反射，从而能提高发光装置的光束。 (实施例2)
图14是表示实施例2所涉及的半导体发光元件的示意俯视图，图15A 是表示实施例2所涉及的发光装置的上表面外观的示意俯视图。本实施例 所涉及的发光装置301在同一支撑基板39的导体布线310a 310c上以列 状倒装片安装了两个相同构造的半导体发光元件，与实施例1的发光装置 相比所安装的半导体发光元件的发光区域的形状不同。而且，与导体布线 310a 310c的负电极连接的部分延伸至发光元件的正负电极间的发光层 端部所对置的位置而设置，这样的导体布线的端部与p电极33的n电极 34侧的端部大致一致。而且，如图15A所示， 一个元件的第二电极的外 部连接区域315和第一电极的外部连接区域316与不同的导体布线连接。
图14所示的本实施例的发光元件是各边约为lmm且俯视下实质上为 正方形的元件，在半导体层生长用的透光性基板320上，具有包括n型半导体层和p型半导体层的层叠构造的发光区域31 ，在p型半导体层表面上
形成有p电极33作为第二电极，在包括从p型半导体层露出的n型半导 体层的露出区域32的表面上形成有n电极34作为第一电极。p电极33 在元件的第一边311侧具有夹持区域部36和延长部35a以及35b，对于在 第一边311的边方向的长度而言，夹持区域部36约704pm，延长部35a 以及35b各约lllpm共计约222^m，夹持区域部36的长度比延长部35a 以及35b更长。而且，发光区域31具有开口部，在开口部内露出的露出 区域32表面设置有n电极34。
另一方面，在与第一边311邻接的第二边312侦lj，除延长部37a 37d 之外，还配置了夹持区域部38a 38c。在第二边的边方向上，延长部37a 以及37d的长度分别约80pm，延长部37b以及37c的长度分别约228pm， 夹持区域部38a以及38c的长度分别约58|am，夹持区域部38b的长度约 194|im。因此，夹持区域部38a 38c的长度合计约310|_im，比延长部37a 37d的长度合计约616pm更小。而且，如图15B所示，在右侧的元件中， 用右斜上的斜线表示的R2与发光区域整体的面积相等，因此，在左侧的 元件中用右斜下的斜线表示的R,—方比R2更小。具体而言，第一边311 及其对置边313的R/L分别为约0.26mm2/mm，第二边312及其对置边314 的R/L分别为约0.43mm2/mm。而且，S/L在任一边均约0.082mm2/mm， 大致相等。
作为比较例2，如图16所示，制作除按照使第二边312相互相对的方 式配置半导体发光元件之外与实施例2同样的发光装置。在电流为约 700mA的情况下，对于实施例2与比较例2所涉及的发光装置的光束而言， 实施例2中为240.41m，比较例2中为235.61m，通过采用实施例2的发 光装置，光束约提高2%。这样，通过采用本实施例的发光装置，能提高 发光装置的光束。 (实施例3)
图17是表示实施例3所涉及的半导体发光元件的示意俯视图，图18A 是表示实施例3所涉及的发光装置的上表面外观的示意俯视图。本实施例 所涉及的发光装置401在同一支撑基板49的导体布线410a 410c上以列 状倒装片安装了两个相同构造的半导体发光元件，与实施例1和2的发光装置相比所安装的半导体发光元件的发光区域的形状不同。而且，与实施
例2同样，与导体布线410a 410c的负电极连接的部分延伸至发光元件
的正负电极间的发光层端部所对置的位置而设置，导体布线的端部与p电
极43的n电极44侧的端部大致一致。而且，如图18A所示， 一个元件的 第二电极的外部连接区域415和第一电极的外部连接区域416与不同的导 体布线连接。
图17所示的本实施例的发光元件是各边约为lmm且俯视下实质上为 正方形的元件，在半导体层生长用的透光性基板420上，具有包括n型半 导体层和p型半导体层的层叠构造的发光区域41 ，在p型半导体层表面上 形成有p电极43作为第二电极，在包括从p型半导体层露出的n型半导 体层的露出区域42的表面上形成有n电极44作为第一电极。P电极43 在元件的第一边411侧具有夹持区域部46a 46c和延长部45a 45d，对 于在第一边411的边方向的长度而言，夹持区域部46a 46c的合计约 552nm，延长部45a 45d的合计约372|_im，夹持区域部46a 46c的长度 比延长部45a 45d更长。而且，发光区域41具有开口部，在开口部内露 出的露出区域42表面设置有n电极44。
另一方面，在第二边412侦U，配置有延长部47a 47d、夹持区域部48a 以及48b。在第二边412的边方向上，夹持区域部48a以及48b的长度合 计约408jim，比延长部47a 47c的长度的合计约516lam小。而且，如图 18B所示，在右侧的元件中，用右斜上的斜线表示的R2与发光区域整体的 面积相等，因此，在左侧的元件中用右斜下的斜线表示的R,—方比R2更 小。具体而言，第一边411及其对置边413的R/L分别为约0.42mmVmm， 第二边412及其对置边414的R/L分别为约0.51mmVmm。而且，S/L在 任一边均约0.071mm2/mm，大致相等。当将这样的实施例3所涉及的发光 装置排列配置两个时，即，按照四个发光元件沿一列排列的方式配置时的 光束在电流约650mA的情况下约为476.81m。
作为比较例3，如图19所示，制作除按照使第二边412相互相对的方 式配置半导体发光元件之外与实施例3同样的发光装置。若在实施例3和 比较例3的发光装置中对光束进行比较，则实施例3 —方光束提高。
权利要求
1、一种发光装置，包括半导体发光元件，其在透光性基板上依次设置第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，在所述第一半导体层的露出部设置有第一电极，在所述第二半导体层设置有第二电极；和支撑基板，其载置所述半导体发光元件；所述半导体发光元件俯视下为矩形，至少具有第一边和与所述第一边不同的第二边，从所述第一边侧的元件端面射出的光比从所述第二边侧的元件端面射出的光更强，两个以上的所述半导体发光元件按照所述第一边相互大致平行且相对的方式以列状被倒装片安装在所述支撑基板上。
2、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 对所述各半导体发光元件的所述第一边而言，向该边的对置边的方向看，与所述第一边侧的所述第一半导体层的露出部以及所述对置边相对， 设该区域的所述第二电极的面积为R,、所述第一边的长度为Lp对所述第二边而言，向该边的对置边的方向看，与所述第二边侧的所 述第一半导体层的露出部以及所述对置边相对，设该区域的所述第二电极 的面积为R2、所述第二边的长度为"，该情况下，R,与L,之比R,/L,比R2与L2之比IWL2更小。
3、 根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于， 对所述第一边的对置边而言，向所述第一边的方向看，与所述对置边侧的所述第一半导体层的露出部以及所述第一边相对，设该区域的所述第 二电极的面积为Rr 、所述第一边的长度为L,.时，R,.与Lr之比R,./L,' 与所述R,/L,大致相等。
4、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 所述第二边是与所述第一边邻接的边。
5、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述各半导体发光元件的所述第二电极在所述第一边侧具有由所述 第一边和所述露出部夹持的第一夹持区域部、比该夹持区域部更向元件的 内侧延伸的第一延长部，在所述第一边的长度方向上，所述第一夹持区域部比所述第一延长部 更长。
6、 根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述第二电极在所述第二边侧具有第二延长部，由所述第二延长部构 成了所述第二边侧的第二电极。
7、 根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述第二电极在所述第二边侧具有第二夹持区域部、比该第二夹持 区域部更向元件的内侧延伸的第二延长部，所述第一边的长度方向上的所述第一夹持区域部的长度A,与所述第 一边的长度L,之比A,/L,，和所述第二边的长度方向上的所述第二夹持区 域部的长度A2与所述第二边的长度L2之比A2/ L2大致相等或比其更大。
8、 根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于， 在所述第二边的长度方向上，所述第二夹持区域部比所述第二延长部更短。
9、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，俯视下，对于由所述半导体发光元件的一条边和该边的对置边以及所 述第二半导体层所夹持的区域的面积S、与该边的长度L之比S/L而言， 所述第一边的S,/ L,与所述第二边的S2/ L2大致相等。
10、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，俯视下，对于所述半导体发光元件的一条边和该边的对置边以及所述 第二半导体层所夹持的区域的面积S、与该边的长度L之比S/L而言，所 述第一边的S,/L,比所述第二边的Ss/L2更小。
11、 根据权利要求9或10所述的发光装置，其特征在于， 所述第二边是与所述第一边的对置边不同的边， 所述第一边以及所述第一边的对置边的所述S/L大致相等，所述第二边以及所述第二边的对置边的所述S/L也大致相等。
12、 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于，所述第二电极比所述第一 电极更靠近所述第一边侧设置。 13、根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间 具有发光层，在所述第一半导体层的露出部与设置了所述第二电极的所述 第二半导体层之间，所述发光层的端面露出，所述支撑基板具有连接所述半导体发光元件的所述第一以及第二电 极的布线电极，所述布线电极至少俯视下设置于所述发光层的端面露出部之下。
全文摘要
本发明提供一种发光装置，包括半导体发光元件，其在透光性基板上依次设置第一导电型的第一半导体层和第二导电型的第二半导体层，在第一半导体层的露出部设置有第一电极，在第二半导体层设置有第二电极；和支撑基板，其载置半导体发光元件；半导体发光元件俯视下为矩形，至少具有第一边和与第一边不同的第二边，从第一边侧的元件端面射出的光比从第二边侧的元件端面射出的光更强，两个以上的半导体发光元件按照第一边相互大致平行且相对的方式以列状被倒装片安装在支撑基板上。由此，能有效地对从半导体发光元件的端面射出的光进行反射，提高发光装置的光取出效率。
文档编号H01L25/00GK101290928SQ200810091998
公开日2008年10月22日 申请日期2008年4月15日 优先权日2007年4月18日
发明者川口浩史, 木内章喜, 米田章法 申请人:日亚化学工业株式会社