发光元件的制作方法

发光元件的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种能够进一步提高发光效率的发光元件。本发明的发光元件具备第一导电型半导体层（3a）、第一电极（10）、第二导电型半导体层（3b）以及第二电极（20），在平面观察下，第二导电型半导体层的外周形状为正方形，第一电极具有配置于所述正方形的第一对角线上的第一连接部（11）、从第一连接部起在第一对角线上延伸的第一延伸部（12），第二电极具有在第一对角线上隔着第一延伸部而与第一连接部相对地配置的第二连接部（21）、包含从第二连接部延伸的第一部位（22c）及第二部位（22d）的两个第二延伸部（22），第一连接部的接近第二连接部侧的端部配置在比连结两个第二延伸部的前端的直线更接近第二连接部的一侧，并且其中心部配置在比第二对角线更远离第二连接部的一侧。
【专利说明】发光元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光元件，特别涉及发光元件的电极构造。
【背景技术】
[0002]目前，发光元件为了能够均匀地发光而进行了各种开发。例如，作为具有四边形的外形的发光兀件的电极构造，提出有第二电极及第一电极中的一方配置在发光兀件上表面的中心，另一方以包围上述的一方的周围的方式配置的构造(日本特开2011 — 61077号公报、日本特开2012 — 89695号公报、日本特开2011 — 139037号公报等)。
[0003]这些各种电极构造分别为为了在发光元件的整个面上射出均匀的光并为了实现电流密度的均匀分布而提出的，但实际上即使采用这些电极构造，依然会在第二电极与第一电极之间在电流密度的分布中产生偏差，存在正向电压(Vf)变高、不能充分地得到均匀的发光且发光效率低等问题。
[0004]另外，由于第二电极和第一电极的配置、进而与这些电极的外部的连接方式，妨碍发光的金属线以较长的距离覆盖发光元件的上方，使光的取出效率降低。另外，配置于发光元件的上方的金属线由于从发光元件上的接合点向发光元件的外缘变低，也具有金属线与发光元件的外缘接触而导致短路等问题。

【发明内容】

[0005]本发明正是鉴于上述情况而设立的，其目的在于提供一种通过降低电极间的电流密度的分布中的偏差而进一步提高发光效率的发光元件。
[0006]本发明包含以下方面。
[0007]本发明的发光元件，具备第一导电型半导体层、设于所述第一导电型半导体层上的局部区域的第一电极、在所述第一导电型半导体层上的其它区域以包围所述第一电极的方式设置的第二导电型半导体层、设于所述第二导电型半导体层上的第二电极，其中，在平面观察下，所述第二导电型半导体层的外周形状为包含第一对角线及第二对角线的正方形，所述第一电极具有配置在所述第一对角线上的第一连接部、从所述第一连接部起在所述第一对角线上延伸的第一延伸部，
[0008](I)所述第二电极具有:第二连接部，其在所述第一对角线上隔着所述第一延伸部而与所述第一连接部相对地配置；两个第二延伸部，其包含从所述第二连接部起向所述第一对角线的两侧延伸的第一部位及从所述第一部位起夹着所述第一延伸部直线状延伸的第二部位，
[0009]所述第一连接部的接近所述第二连接部侧的端部配置在比连结所述两个第二延伸部的前端的直线更接近所述第二连接部的一侧，并且其中心部配置在比所述第二对角线更远离所述第二连接部的一侧，或者，
[0010](2)所述第二电极具有:第二连接部，其在所述第一对角线上与所述第一连接部相对地配置；两个第二延伸部，其包含从所述第二连接部起向所述第一对角线的两侧延伸的第一部位及从所述第一部位起夹着所述第一延伸部与所述第一延伸部平行地延伸的第二部位，
[0011]所述第一连接部的接近所述第二连接部侧的端部配置在比连结所述两个第二延伸部的前端的直线更接近所述第二连接部的一侧。
[0012]根据本发明的发光元件，能够进一步提高发光效率。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1A是示意地表示本发明实施方式I的发光元件的平面图；
[0014]图1B是图1A的A — A’线上的示意剖面图；
[0015]图1C是示意地表示本发明实施方式I的发光元件的变形例I的平面图；
[0016]图1D是示意地表示本发明实施方式I的发光元件的变形例2的平面图；
[0017]图2A是示意地表示本发明实施方式2的发光元件的平面图；
[0018]图2B是示意地表示本发明实施方式2的发光元件的变形例的平面图；
[0019]图3是示意地表示本发明实施方式3的发光元件的平面图；
[0020]图4是示意地表示本发明实施方式4的发光元件的平面图；
[0021]图5是示意地表示本发明实施方式5的发光元件的平面图；
[0022]图6是示意地表示本发明实施方式6的发光元件的平面图；
[0023]图7是示意地表示本发明实施方式7的发光元件的平面图；
[0024]图8A是示意地表示比较例I的发光元件的平面图；
[0025]图8B是示意地表示比较例2的发光元件的平面图；
[0026]图9A是表示本发明实施方式2的变形例、实施方式4及比较例I的发光元件的光输出(Po)和正向电压(Vf)的图表；
[0027]图9B是表示本发明实施方式3、4、5及比较例2、3的发光元件的光输出(Po)和正向电压(Vf)的图表；
[0028]图1OA是表示本发明实施方式3的发光元件的电流密度的概略平面图；
[0029]图1OB是表示本发明实施方式4的发光元件的电流密度的概略平面图；
[0030]图1OC是表示本发明实施方式I的变形例2的发光元件的电流密度的概略平面图；
[0031]图11是表示本发明的发光元件中的功率效率和电极缩小面积的关系的图表。
[0032]标记说明
[0033]100、101、102、200、210、300、400、500、600、700、800A、800B:发光元件
[0034]2:基板
[0035]3:半导体层
[0036]3a:第一导电型半导体层
[0037]3b:第二导电型半导体层
[0038]3c:活性层
[0039]4:导电层
[0040]5:保护膜
[0041]10、10a、30、40、50、90:第一电极[0042]11、31、41、51、91:第一连接部
[0043]lla、llb:端部
[0044]12、32、42、52、92:第一延伸部
[0045]20、23、60、70:第二电极
[0046]21、24:第二连接部
[0047]22、25、62、72:第二延伸部
[0048]22a,22b,25a,25b:前端部
[0049]22c,25c:第一部位
[0050]22d、25d:第二部位
[0051]12a、33、43、53:第一辅助延伸部
[0052]63,73:第二辅助延伸部
【具体实施方式】
[0053]以下，参照附图对用于实施本发明的发光元件的方式进行说明。为了明确说明，有时夸大各附图所示的部件的大小及位置关系等。另外，在以下的说明中，关于同一名称、标记，原则上表示同一或者同质的部件，适当省略详细说明。另外，构成本发明的各要素可设为由同一部件构成多个要素而以一个部件兼作多个要素的方式，相反地，也可以由多个部件分担一个部件的功能来实现。另外，在一部分的实施例、实施方式中所说明的内容可利用于其它的实施例、实施方式等。
[0054]本发明的发光元件主要具备第一导电型半导体层、设于该第一导电型半导体层上的局部区域的第一电极、在第一导电型半导体层上的其它区域以包围第一电极的方式设置的第二导电型半导体层、设于该第二导电型半导体层上的第二电极。
[0055]在平面观察中，第二导电型半导体层的外周形状为包含第一对角线及第二对角线的正方形。在此，正方形是指允许一边为其它边的±5%左右的长度变动及/或四角的角度为90± 10度左右的角度变动。另外，角部也可以进行倒角。
[0056](第一导电型半导体层及第二导电型半导体层)
[0057]第一导电型半导体层及第二导电型半导体为成为发光元件中的发光部的部件，可以为MIS结、PIN结、PN结等同质构造、异质结或双异质结中的任一种。在这些半导体层之间包含有活性层，活性层可以为形成于产生量子效应的薄膜的单一量子阱构造、多重量子阱构造中的任一种。其中，优选为第一导电型半导体层、活性层、第二导电型半导体层按该顺序层叠。另外，若将第一导电型半导体层例如设为η型，则第二导电型半导体层例如为P型，也可以相反。半导体层的种类、材料不作特别限定，例如适合使用InxAlYGamN (O ( X，O≤Y，Χ+Υ≤I)等氮化物半导体材料。
[0058]第一导电型半导体层及第二导电型半导体层通常层叠在基板上。优选为在基板上依次层叠第一导电型半导体层、活性层、第二导电型半导体层。作为基板的材料，列举出:蓝宝石(Al2O3)及尖晶石(MgAl2O4)那样的绝缘性基板、碳化硅(SiC)、ZnS、ZnO、S1、GaAs、金刚石及与氮化物半导体晶格匹配的铌酸锂、镓酸钕等氧化物基板。
[0059](第一电极及第二电极)
[0060]第一电极设于第一导电型半导体层上的局部区域。在平面观察中，配置在发光元件的内侧。而且，第一电极被第二导电型半导体层包围。由此，能够使电流在第一电极的整周扩散。第一电极例如具备:第一连接部，其为了向第一导电型半导体层供给电流而直接或间接地与第一导电型半导体层电连接，且配置在第一对角线上；第一延伸部，其从第一连接部起在第一对角线上延伸。
[0061]第二电极配置在第二导电型半导体层上，即在平面观察中，以包围第一电极外周的一部分的方式进行配置。第二电极例如具备:第二连接部，其为了向第二导电型半导体层供给电流而直接或间接地与第二导电型半导体层电连接；两个第二延伸部。
[0062]第二连接部在第一对角线上与第一连接部相对地配置。在该情况下，既可以隔着第一延伸部而相对，也可以不夹着第一延伸部而相对。
[0063]如后所述，第二延伸部包含从第二连接部起向第一对角线的两侧延伸的第一部位、和分别从该第一部位延伸的第二部位。
[0064]在第二导电型半导体层上，为了向其整个面更有效地供给电流，优选在第二电极、即第二连接部及第二延伸部与第二导电型半导体层之间，如后所述地进一步配置覆盖该第二导电型半导体层的大致整个面的透光性导电层。在此，大致整个面是指第二导电型半导体层的总面积的90%左右以上的面积。
[0065]第一连接部及第二连接部为将电流供给发光元件而用于与外部电极或外部端子等连接的所谓焊盘电极，例如为接合有导电性的金属线等的部位。如上所述，第一连接部及第二连接部均配置在半导体层的一条对角线(以下，称为第一对角线)上。在此，所谓配置于对角线上是指，虽然优选为连接部的中心存在于对角线上，但也包含连接部的一部分跨越对角线而配置的情况。第一连接部及第二连接部均相对于第一对角线对称配置为好。
[0066]另外，第一连接部优选为在第一对角线上从一个对角起，配置在半导体层的对角线的15?45%左右的范围内，第二连接部优选为在第一对角线上，从另一个对角起，配置在半导体层的对角线的10?35%左右的范围内。
[0067]第一连接部及第二连接部的形状可根据发光元件的大小、电极的配置等适当调整，例如可设为圆形、正多边形等形状。其中，若考虑金属线接合的难易度，则优选为圆形或与其近似的形状。另外，第一连接部及第二连接部的大小可根据发光元件的大小、电极的配置等适当调整，其最长的长度优选为半导体层的一边的长度的5?30%左右的长度、5?20%左右的长度、10?20%左右的长度。第一连接部及第二连接部的形状及大小可互不相同，但优选为相同。
[0068]第一连接部优选为接近第二连接部侧的端部配置在比连结两个第二延伸部的前端的直线更接近第二连接部的一侧。第一连接部的中心部可配置在第二对角线上或比第二对角线更接近第二连接部的一侧，但优选配置在比第二对角线更远离第二连接部的一侧。另外，第一连接部优选为接近第二连接部侧的端部配置在比第二对角线更远离第二连接部的一侧。
[0069]第一延伸部及第二延伸部为用于使供给至第一连接部及第二连接部的电流在半导体层均匀扩散的辅助电极。第一延伸部及第二延伸部均相对于第一对角线对称配置为好。
[0070]第一延伸部优选为从第一连接部起在第一对角线上延伸，且朝向第二连接部延伸。另外，第一延伸部也可以向与朝向第二连接部的方向相反侧的方向延伸。另外，在本说明书中，将从第一连接部延伸的部位称为第一延伸部，但为了区别其延伸方向，而将向与朝向第二连接部的方向相反侧的方向延伸的延伸部称为第一辅助延伸部。第一延伸部优选设为第一连接部的直径的50?300%左右的范围的长度。第一辅助延伸部的长度根据第一连接部的位置，优选设为第一连接部的直径的10?200%左右的范围的长度。另外，第一延伸部除了向第二连接部延伸的部位外，还可以包含第一辅助延伸部。即，在第一对角线上，可以包含从第一连接部起向相互相反方向延长的两个延伸部。由此，也能够将电流扩展至电流严重不足的半导体层的角部。
[0071]第二延伸部包含从第二连接部起向第一对角线的两侧延伸的第一部位和分别从该第一部位延伸的第二部位。
[0072]第一部位优选从第二连接部起曲线状地延伸。
[0073]第二部位夹着第一延伸部直线状地延伸。另外，第二部位优选为与第一延伸部平行地延伸。
[0074]从该第二连接部起曲线状地延伸的两个第一部位，在将两个第一部位连结在一起观察时，在平面观察下，例如可列举出形成圆弧状、碗状、半圆状等形状的形状，两个第一部位优选为半圆状地配置。在此的两个第一部位的前端间的距离或半圆形的直径例如优选为第二连接部的半径的2?10倍左右、2?5倍左右、3?5倍左右，另外，从其它观点来看，优选为半导体层的对角线的长度的10?40%左右、10?35%左右、15?35%左右。
[0075]第二部位优选为从第一部位起，以与第一延伸部相对的方式直线状及/或与第一延伸部平行地延伸。
[0076]第二延伸部还可以包含分别从第一部位分支的两个第二辅助延伸部。
[0077]第一延伸部及第二延伸部以及第一辅助延伸部及第二辅助延伸部的粗细不作特别限定，例如，优选设为第一连接部及第二连接部的直径或最长长度的5?30%左右的粗细、5?20%左右的粗细、5?15%左右的粗细。第一延伸部及第二延伸部以及第一辅助延伸部及第二辅助延伸部的粗细可互不相同，但优选为相同。另外，也可以部分不同，但优选为均匀。
[0078]第一延伸部和第二连接部的最短距离可以为第一延伸部和第二延伸部的第二部位的最短距离以上的长度，第一延伸部和第二延伸部的第一部位的最短距离可以比第一延伸部和第二延伸部的第二部位的最短距离短。
[0079]若第一延伸部的接近第二连接部的前端部与第二连接部的距离较近，则在它们之间存在电流集中的倾向，因而通过设为第一延伸部和第二延伸部的第二部位的最短距离以上的长度，能够使电流不仅在第一延伸部和第二连接部之间均匀地扩散，而且在第一延伸部和第二延伸部之间也均匀地扩散。由此，能够有效地使电流向第二电极(第二延伸部)，进而向第二导电型半导体层扩散。
[0080]第一延伸部和两个第二延伸部的各自的最短距离相同为好。另外，第一延伸部和直线状延伸的第二延伸部(第二部位)平行地配置为好。
[0081]由此，能够根据这样的距离差异对在第二连接部周边偏离的电流分布进行均匀调
難
iF.0
[0082]另外，在本说明书中，第一部位和第二部位的交点包含于第二部位。
[0083]第一电极及第二电极通常以矩形包围配置于半导体层上的第一电极及第二电极的外缘的面积优选为后述的透光性的导电层面积的60?90%，更优选为70?90%。由此，能够向半导体层的大致整个面均匀地供给电流。除此之外，能够减少在半导体层上占据的电极(第一电极及第二电极)的面积，故而能够减少由这些电极产生的光的吸收等，减轻来自半导体层的光取出效率的降低。
[0084]特别是，包围第一电极及第二电极的外缘的矩形优选为向发光元件的重心缩小尺寸的、与发光元件的外形或第二导电型半导体层的外形相似或大致相似的形状。通过这样的形状，能够实现更均匀的电流供给。在此的包围第一电极及第二电极的外缘的矩形是指，分别描绘与配置于第一电极及第二电极的最外侧的端部相接，且与发光元件或第二导电型半导体层的外缘平行的线而围成的矩形。另外，大致相似是指，允许±10%左右的部分的缩尺率的变动。
[0085]第一电极及第二电极可使用例如由N1、Rh、Cr、Au、W、Pt、T1、Al等金属或合金形成的单层膜或多层膜，其中，优选使用按Ti/Pt/Au及Ti/Rh/Au等顺序层叠的多层膜。
[0086](导电层)
[0087]特别是，配置于第二电极(第二连接部及第二延伸部)和第二导电型半导体层之间的导电层为用于使从第二电极供给的电流均匀地流向第二导电型半导体层的整个面内的部件。作为导电层，可以使用金属薄膜，但由于配置于发光元件的光取出面侧，故而优选为具有透明性的导电层，具体而言优选为导电性氧化物层。作为这样的导电性氧化物，可举出包含至少一种选自Zn、In、Sn、Mg的氧化物,具体而言为ZnO、ln203、Sn02、ITO (Indium TinOxide ;IT0)、IZ0 (Indium Zinc 0xide)、GZ0 (Gallium — doped Zinc Oxide)等。导电性氧化物(特别是ITO)在可见光(可见区域)中具有较高的光透过性(例如，60%以上、70%以上、75%以上或80%以上)，另外为导电率较高的材料，因此可适当使用。
[0088]本发明的发光元件通常被封装而构成发光装置。在发光装置中，发光元件安装于基体上，由密封部件密封。在该情况下，发光元件可以通过面朝上或面朝下的任一方式安装。
[0089]基体通常由配线和绝缘性材料形成。配线用于向发光元件的电极供电。因此，只要是能够发挥该功能的导电材，则不作限定，可使用任意的材料。作为这样的材料，能够适当地从上述第一电极等所使用的材料中选择。作为绝缘性材料，可列举出陶瓷、树脂、电介质、纸浆、玻璃或它们的复合材料、或者这些材料与导电材料(例如，金属、碳等)的复合材料
坐寸ο
[0090]另外，配线及绝缘性材料作为整体可以为长方体或立方体等，也可以在搭载发光元件的任意部位形成有凹部。
[0091]密封部件用于保护发光元件及金属线等连接部件等不受外部影响，只要是能够从发光元件有效地取出光的材料，则能够使用任意的材料。例如，能够使用透光性树脂。
[0092]透光性树脂使从发光层射出的光的60%以上透过，进而，优选为透过70%、80%或90%以上。这样的树脂例如可列举出:硅树脂组成物、改性硅树脂组成物、环氧树脂组成物、改性环氧树脂组成物、丙烯酸树脂组成物等、硅树脂、环氧树脂、尿素树脂、氟树脂及至少包含一种以上这些树脂的混合树脂等的树脂等。另外，在这样的透光性树脂的外周，为了使从发光元件射出的光向特定方向配光，可以配置反射性的部件或树脂。
[0093]作为反射性的树脂，可列举出热固化性树脂、热塑性树脂等。具体而言，可列举出环氧树脂组成物、硅树脂组成物、硅酮改性环氧树脂等改性环氧树脂组成物；环氧改性硅树脂等改性硅树脂组成物；聚酰亚胺树脂组成物、改性聚酰亚胺树脂组成物；聚邻苯二甲酰胺(PPA);聚碳酸酯树脂；聚苯硫醚(PPS);液晶聚合物(LCP) ；ABS树脂；酚醛树脂；丙烯酸树脂；PBT树脂等树脂。通过这些树脂或通过在其表面配置金属膜等，能够形成反射性的部件。
[0094]密封部件中可以含有该领域公知的光散射材料、无机填料等。
[0095]在发光装置的光取出面侧优选设有荧光体层。荧光体层例如也可以在密封部件中含有荧光体。另外，也可以在密封部件的表面的一部分含有荧光体。
[0096]荧光体层所包含的荧光体可以使用在该领域公知的荧光体。例如，在作为发光元件而使用发蓝色光的氮化镓系发光元件的情况下，可列举出吸收蓝色光而发黄色?绿色系光的YAG系、LAG系、发绿色光的SiAlON系(PSiAlON)、发红色光的SCASN、CASN系的荧光体的单独或组合。另外，也可以含有该领域公知的光散射材料等。
[0097]另外，也可以代替荧光体层而配置不含有由上述透光性树脂形成的荧光体的密封部件。
[0098]这些荧光体层及/或密封部件可以分别层叠两种以上。
[0099]<实施方式1>
[0100]如图1A及图1B所示，该实施方式的发光元件100具备:基板2、设于基板2上的半导体层3、形成于半导体层3上的第一电极10、配置于半导体层3上即第一电极10的外周的第二电极20。
[0101]半导体层3具备第一导电型半导体层3a (例如，η层)、活性层3c及第二导电型半导体层3b (例如，P层)。
[0102]基板2及半导体层3 (特别是第二导电型半导体层3b)在平面观察中为大致正方形，基板2的一边例如为460 μ m。
[0103]第一电极10形成于半导体层3中，除去第二导电型半导体层3b及活性层3c的一部分而露出的第一导电型半导体层3a上。第一电极10被这些第二导电型半导体层3b及活性层3c包围。第二电极20形成在第二导电型半导体层3b之上。另外，在第二电极20与第二导电型半导体层3b之间配置有形成于第二导电型半导体层3b上的大致整个面的透光性的导电层4。
[0104]这些半导体层3、第一电极10及第二电极20除了后述的第一连接部及第二连接部的一部分以外，被保护膜5覆盖。
[0105]第一电极10具有与外部电路(未图示)电连接的第一连接部11、从第一连接部11延伸的第一延伸部12。第一连接部11配置在第一对角线即A — A’线上，具有例如半径为30 μ m左右的大小的大致圆形。第一延伸部12向后述的第二连接部21延伸。其宽度例如为6 μ m左右，长度为130 μ m左右。
[0106]第二电极20具有与外部电路(未图示)电连接的第二连接部21、从第二连接部21延伸的两个第二延伸部22。第二连接部21配置在第一对角线即A — A’线上，具有例如半径为30 μ m左右的大小的大致圆形。两个第二延伸部22具有从第二连接部21起分别相对于第一对角线线对称地曲线状延伸的第一部位22c、和从第一部位22c向第二连接部21的相反侧(换言之，为第一连接部11侧)直线状延伸的第二部位22d。在此的曲线状延伸的形状，例如，两个曲线状延伸的第一部位22c为大致半圆形,其半径例如为110 μ m左右。另外，直线状延伸的第二部位22d与第一对角线平行，其长度为170 μ m左右。两个第一部位22c及两个第二部位22d表示大致U形的平面形状。
[0107]第一连接部11的接近第二连接部21的端部Ila配置在比连结第二延伸部22的第二部位22d的两个前端部22a、22b的直线C 一 C’线更接近第二连接部21的一侧。在本说明书中，第一连接部11的端部是指外缘，在第一连接部11和第一延伸部连接的部分，假定第一连接部11的外缘(例如，圆形的外缘)。接近第二连接部21的端部Ila是指第一连接部11的假定的圆形的外缘和第一对角线的交点。另外，第一连接部11的中心部配置在比与第一对角线A - A’线正交的半导体层3的第二对角线B - B’线更远离第二连接部21的一侧。即，第一连接部11跨过连结第二延伸部22的两个前端部22a、22b的直线C 一 C’线而配置。直线C 一 C’线与第二对角线B — B’线平行。另外，第一连接部11中，第一连接部11的外缘和第二延伸部的最短距离比第一连接部11的外缘和半导体层3的外缘的最短距离短。
[0108]第一电极10及第二电极20配置在以半导体层3的中心部为中心的70%左右的缩尺区域内。换言之，在描绘四条与配置于第一电极10及第二电极20的最外侧的端部相接且与半导体层3的外缘平行的线的情况下，由该四条线包围的平面面积为导电层的平面面积的70%的面积缩小率。
[0109]第一延伸部12配置在从第一延伸部12到直线状延伸的第二延伸部22的第二部位22d的最短距离均相同的位置。换言之，由图1A的箭头标记X及Z表示的从第一延伸部12到第二延伸部22的第二部位22d的最短距离均为大致同一长度。另外，在第一对角线A — A’线上，从第一延伸部12的前端部到与该前端部相对的第二连接部21的距离Y、从第一延伸部12的前端部到与该前端部相对的第二延伸部22的曲线状延伸的两个第一部位22c的各自的距离也为大致同一长度。具体而言，Χ=Ζ=Υ=107 μ m。
[0110]<实施方式I的变形例1>
[0111]另外，如图1C所示，从具备基板2、设于基板2上的半导体层3、形成于半导体层3上的第一电极10、配置于半导体层3上即第一电极10的外周的第二电极20的方面来看，发光元件101具有与发光元件100实质上同样的构造。
[0112]而且，第一连接部11整体配置在比连结第二延伸部22的第二部位22d的两个前端部22a、22b的直线C 一 C’线更接近第二连接部21的一侧。S卩，第一电极10与直线C 一C’线分开。由此，第一连接部11和第二连接部21的距离变短，故而能够降低第一连接部11与第二连接部21之间的电阻。
[0113]<实施方式I的变形例2>
[0114]如图1D所示，从具备基板2、设于基板2上的半导体层3、形成于半导体层3上的第一电极10a、配置于半导体层3上即第一电极IOa的外周的第二电极20的方面来看，发光元件102具有与发光元件100实质上同样的构造。
[0115]第一电极IOa具有第一连接部11和从第一连接部11延伸的第一辅助延伸部12a。
[0116]第一连接部11配置在第二对角线上，其中心部与第二对角线重合。因此，第一连接部11的接近第二连接部21侧的端部配置在比连结第二部位22d的两个前端部22a、22b的直线更接近第二连接部的一侧。进而，配置在比第二对角线更接近第二连接部的一侧。[0117]第一辅助延伸部12a向第二连接部21的相反侧延伸。即，第一连接部11在第一对角线上与第二连接部21相对。第一辅助延伸部12a的端部Ilb配置在比连结第二延伸部22的第二部位22d的两个前端部22a、22b的直线更远离第二连接部21的一侧。换言之，第一辅助延伸部12a跨过连结第二延伸部22的两个前端部22a、22b的直线而配置。第一辅助延伸部12a的长度为与发光元件100的第一延伸部12大致相同程度。
[0118]第二电极20具有第二连接部21和从第二连接部21延伸的两个第二延伸部22。两个第二延伸部22具有分别从第二连接部21曲线状延伸的第一部位22c、和从第一部位22c向第二连接部21的相反侧与第一辅助延伸部12a平行地延伸的第二部位22d。
[0119]〈实施方式2>
[0120]如图2A所示，除了第二电极23的两个第二延伸部25的形状不同以外，该实施方式的发光兀件200具有实质上与实施方式I的发光兀件100相同的构成。
[0121]在该发光元件200中，在平面观察中，两个第二延伸部25的第一部位25c配置成越靠中间越比圆弧形状稍向半导体层3的内侧凹陷的形状。该凹陷的程度优选为比半圆凹陷，且比由第一部位25c的两个端部和第二连接部构成的等腰三角形的边更向外侧突出的形状。
[0122]第一延伸部12配置在从第一延伸部12到第二延伸部25的第二部位25d的最短距离均相同的位置。换言之，由图2A的箭头Xl及Zl表示的从第一延伸部12到第二延伸部25的第二部位25d的最短距离均为同一长度。
[0123]另一方面，在第一对角线A — A’线上，相对于从第一延伸部12的前端部到与该前端部相对的第二连接部24的距离(箭头标记Yl )，从第一延伸部12的前端部到与该前端部相对的第二延伸部25的第一部位25c的距离(P1、Q1)较短。该短的程度例如可设为由箭头标记Yl表示的距离的I?10%左右。具体而言，Xl=Zl=107ym、Yl=110ym、Pl=Ql=100ym。
[0124]<实施方式2的变形例>
[0125]另外，如图2B所示，可以为如下发光元件210，即，将第二电极23上的两个第二延伸部25的形状形成为与发光元件200相同的形状，第一电极30的第一连接部31的位置与发光元件100相比，沿第一对角线A — A’线向发光元件的内侧偏移，除了从第一连接部31起在第一对角线上向第二连接部24延伸的第一延伸部32外，还具有向第二连接部24的相反侧延伸的第一辅助延伸部33，除此以外，具有实质上与实施方式2的发光元件200相同的结构。
[0126]第一辅助延伸部33优选配置在连结直线状延伸的第二延伸部25的两个前端部25a、25b的直线D — D’线上或比D— D’线更靠外侧(与第一延伸部32相反的方向)。由此，也能够将电流有效地扩展至半导体层的角部。
[0127]在该发光元件210中，从与从第一延伸部32的前端部到与该前端部相对的第二连接部24的距离(箭头标记Yl)相比，从第一延伸部12的前端部到与该前端部相对的第二延伸部25的第一部位的距离(PU Ql)较短的方面来看，与发光元件200相同。
[0128]〈实施方式3>
[0129]如图3所示，该实施方式的发光元件300中，除从第一电极40的第一连接部41起在第一对角线上向第二连接部21延伸的第一延伸部42外，还具有向第二连接部21的相反侧延伸的第一辅助延伸部43，除此以外，具有实质上与实施方式I的发光元件100相同的结构。第一辅助延伸部43的长度为15 μ m左右。由此,能够使电流向第一连接部附近的发光元件的角部扩散。
[0130]在该发光元件300中，与发光元件100中的X、Z、Y对应的长度与发光元件100相同。
[0131]〈实施方式4>
[0132]如图4所示，该实施方式的发光元件400中，第一电极30的第一连接部31的位置与发光元件100相比，沿第一对角线A — A’线向发光元件的内侧偏移，另外，除了从第一连接部31起在第一对角线上向第二连接部21延伸的第一延伸部32外，还具有向第二连接部21的相反侧延伸的第一辅助延伸部33，除此以外，具有实质上与实施方式I的发光元件100相同的结构。
[0133]在该发光兀件400中，第一连接部的偏移长度相对于第一连接部的直径为63%左右，第一辅助延伸部33的长度为50 μ m左右。
[0134]在该发光元件400中，与发光元件100中的X、Z、Y对应的长度与发光元件100相同。
[0135]〈实施方式5>
[0136]如图5所示，该实施方式的发光元件500中，第一电极50的第一连接部51的位置与发光元件100相比，沿第一对角线A — A’线向发光元件的内侧偏移，另外，除从第一连接部51起，在第一对角线上向第二连接部21延伸的第一延伸部52外，还具有向第二连接部21的相反侧延伸的第一辅助延伸部53，除此以外，具有实质上与实施方式I的发光元件100相同的结构。
[0137]在该发光兀件500中，第一连接部的偏移长度相对第一连接部的直径为97%左右，第一辅助延伸部53的长度为75 μ m左右。
[0138]在该发光元件500中，与发光元件100中的X、Z、Y对应的长度也与发光元件100相同。
[0139]〈实施方式6>
[0140]如图6所示，该实施方式的发光元件600中，除第二电极60的第二延伸部62具有分别从自第二连接部61曲线状延伸的部位分支的两个第二辅助延伸部63以外，具有实质上与实施方式4的发光兀件400相同的结构。
[0141]在该发光元件600中，在将与半导体层的一边平行的线(线Tl - Tl’线及线T2 —T2’线)设为相对于曲线状延伸的部位的切线的情况下，分支部即第二辅助延伸部63沿该切线延伸。另外，其长度相当于半导体层的一边的长度的25%左右的长度。具体而言为110 μ m左右。
[0142]〈实施方式7>
[0143]如图7所示，该实施方式的发光元件700中，除分别从自第二电极70的第二延伸部72的第二连接部71曲线状延伸的部位分支的分支部即第二辅助延伸部73的长度为实施方式6的发光元件600的第二辅助延伸部63的长度的一半左右以外，具有实质上与实施方式6的发光兀件600相同的结构。
[0144]〈发光元件的评价〉
[0145]对上述实施方式I?7的发光元件进行如下评价。[0146]另外，准备除电极的配置如下那样不同以外，实质上与实施方式I~7的相同的结构的发光元件作为比较例。
[0147]比较例I
[0148]如图8A所示，在该发光元件800A中，在第二电极80上，从第二连接部81延伸的第二延伸部82形成为不具有直线部分的圆弧状。第一电极30与发光兀件400的第一电极相同。
[0149]比较例2
[0150]如图8B所示，在该发光元件800B中，在第一电极90上，第一延伸部92延伸的第一连接部91的接近第二连接部21的端部配置在与连结直线状延伸的第二延伸部22的两个前端部22a、22b的直线C 一 C’线接触的位置。第二电极20与发光元件100的第二电极相同。
[0151] (光输出及正向电压(Vf)的评价)
[0152]关于发光元件400、发光元件210及发光元件800A，以电流120mA对光输出及Vf进行了测定。
[0153]将其结果示于图9A。
[0154]由该结果可确认，本实施方式的发光元件400及210与比较例的发光元件800A相t匕，非常明亮。这是由于，通过尽量抑制第一电极及第二电极的长度(面积)，抑制由电极遮断的光输出的减少。特别地，发光元件210中，P1、Q1的距离比X1、Zl短，故而与发光元件400相比第二延伸部的总长变短，因此，光输出比发光元件400高。由此，并非为电流过度流经第一电极和第二电极之间的配置，考虑第二延伸部和第一电极的距离的关系实现电流密度的半导体层整面上的均匀化，另外，确认有提高输出的倾向。
[0155](功率效率的评价)
[0156]关于发光元件300、400、500、80(?、102，以电流120mA对光输出、Vf及功率效率进行了测定。将其结果示于图9B及表1中。另外，这些发光元件300、400、500、80(?、102为第一电极(第一连接部和第一延伸部)的面积相同，仅使第一连接部的位置位移的发光元件。
[0157]功率效率由{光输出/ (电流X电压)}X100[%]算出，功率效率差由(基准/对象)X 100 - 100 [%]算出。光输出的单位为mW，电流的单位为mA，电压的单位为V。
[0158]表1
[0159]
【权利要求】
1.一种发光元件，具备第一导电型半导体层、设于所述第一导电型半导体层上的局部区域的第一电极、在所述第一导电型半导体层上的其它区域以包围所述第一电极的方式设置的第二导电型半导体层、设于所述第二导电型半导体层上的第二电极，其特征在于，在平面观察下， 所述第二导电型半导体层的外周形状为包含第一对角线及第二对角线的正方形， 所述第一电极具有配置在所述第一对角线上的第一连接部、从所述第一连接部起在所述第一对角线上延伸的第一延伸部， 所述第二电极具有:第二连接部，其在所述第一对角线上隔着所述第一延伸部而与所述第一连接部相对地配置；两个第二延伸部，其包含从所述第二连接部起向所述第一对角线的两侧延伸的第一部位及从所述第一部位起夹着所述第一延伸部直线状延伸的第二部位， 所述第一连接部的接近所述第二连接部侧的端部配置在比连结所述两个第二延伸部的前端的直线更接近所述第二连接部的一侧，并且其中心部配置在比所述第二对角线更远离所述第二连接部的一侧。
2.一种发光元件，具备第一导电型半导体层、设于所述第一导电型半导体层上的局部区域的第一电极、在所述第一导电型半导体层上的其它区域以包围所述第一电极的方式设置的第二导电型半导体层、设于所述第二导电型半导体层上的第二电极，其特征在于，在平面观察下， 所述第二导电型半 导体层的外周形状为包含第一对角线及第二对角线的正方形， 所述第一电极具有配置在所述第一对角线上的第一连接部、从所述第一连接部起在所述第一对角线上延伸的第一延伸部， 所述第二电极具有:第二连接部，其在所述第一对角线上与所述第一连接部相对地配置；两个第二延伸部，其包含从所述第二连接部起向所述第一对角线的两侧延伸的第一部位及从所述第一部位起夹着所述第一延伸部与所述第一延伸部平行地延伸的第二部位，所述第一连接部的接近所述第二连接部侧的端部配置在比连结所述两个第二延伸部的前端的直线更接近所述第二连接部的一侧。
3.如权利要求1或2所述的发光元件，其中， 所述第二电极的两个第二延伸部分别包含从所述第二连接部起曲线状地延伸的第一部位和从该第一部位起以与所述第一延伸部相对的方式直线状地延伸的第二部位， 所述第一延伸部和所述第二连接部的最短距离为所述第一延伸部和所述第二延伸部的第二部位的最短距离以上的长度。
4.如权利要求1所述的发光元件，其中， 所述第一延伸部和所述两个第二延伸部各自的最短距离相同。
5.如权利要求3所述的发光元件，其中， 所述第二延伸部的两个第一部位半圆状地配置。
6.如权利要求1~4中任一项所述的发光元件，其中， 所述第二电极的两个第二延伸部分别包含从所述第二连接部起曲线状地延伸的第一部位和从该第一部位起以与所述第一延伸部相对的方式直线状地延伸的第二部位， 所述第一延伸部和所述第一部位的最短距离比所述第一延伸部和所述第二延伸部的第二部位的最短距离短。
7.如权利要求1~6中任一项所述的发光兀件,其中， 所述第一电极还具有从所述第一连接部起在第一对角线上向与所述第二连接部相反侧延伸的第一辅助延伸部。
8.如权利要求1~7中任一项所述的发光元件，其中， 所述第一连接部的接近所述第二连接部侧的端部配置在比所述第二对角线更远离所述第二连接部的一侧。
9.如权利要求1~8中任一项所述的发光元件，其中， 所述第二延伸部具有分别从第一部位分支的两个第二辅助延伸部。
10.如权利要求1~9中任一项所述的发光元件，其中， 在所述第二电极与所述第二导电型半导体层之间具有透光性的导电层， 以矩形包围所述第一电极及所述第二电极的外缘的面积为所述导电层的面积的60~90%。
11.如权利要求2所 述的发光元件，其中， 所述第一连接部的中心部位于所述第二对角线上。
【文档编号】H01L33/38GK103915540SQ201310740931
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】佐藤纮介 申请人:日亚化学工业株式会社