DE112007000290T5

DE112007000290T5 - Lichtemittierende Vorrichtung und lichtemittierendes Modul

Info

Publication number: DE112007000290T5
Application number: DE112007000290T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Higashiomi Sakumoto; Mitsuo Higashiomi Yanagisawa
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: WO2007088909A1; US20090224273A1; US7943953B2; DE112007000290B4

Abstract

Lichtemittierende Vorrichtung, die umfasst:
einen Behälter, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und eine ausgesparte Öffnung besitzt;
ein lichtemittierender Chip, das in der ausgesparten Öffnung des Behälters angeordnet ist, wobei dazwischen ein Glas-Verbindungsbauteil angeordnet ist, und in dem eine Schicht eines ersten Leitungstyps, eine lichtemittierende Schicht und eine zweite Leitungsschicht auf einem Substrat ausgebildet sind; und
einen Deckel, der aus einem transparenten anorganischen Material gebildet ist und die ausgesparte Öffnung des Behälters blockiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die einen lichtemittierenden Chip aufweist, und ein lichtemittierendes Modul, wie z. B. eine Beleuchtungsvorrichtung. oder Anzeigevorrichtung, die die lichtemittierende Vorrichtung aufweist.
Technischer Hintergrund
Wie in 28 gezeigt ist, ist eine lichtemittierende Vorrichtung 9 geschaffen worden, in der ein lichtemittierender Chip 93 in einem aus einem isolierenden Substrat 90 und einem Rahmen 91 gebildeten Raum 92 angeordnet ist, (siehe z. B. Patentdokument 1).
Das isolierende Substrat 90 besitzt eine Aussparung 94 für das Anbringen des lichtemittierenden Chips 93 und die Leiterschichten 95 und 96, die auf seiner Oberfläche ausgebildet sind. Die Leiterschicht 95 ist mit einer (nicht gezeigten) Unterseitenelektrode des lichtemittierenden Chips 93 leitungsverbunden und kontinuierlich von einer Unterseite 94A der Aussparung 94 bis zu einer Unterseite 90A des isolierenden Substrats 90 vorgesehen. Die Leiterschicht 96 ist mit einer (nicht gezeigten) Oberseitenelektrode des lichtemittierenden Chips 93 durch einen Draht 97 leitungsverbunden und kontinuierlich von einer Oberseite 90B des isolierenden Substrats 90 bis zur Unterseite 90A vorgesehen.
Der Rahmen 91 besitzt einen Eindringraum 98 und ist mit der Oberseite 90B des isolierenden Substrats 90 verbunden. In einem Zustand, in dem der Rahmen 91 mit dem isolierenden Substrat 90 verbunden ist, ist der Raum 92 für das Anbringen des lichtemittierenden Chips 93 durch die Aussparung 94 des isolierenden Substrats 90 und den Eindringraum 98 des Rahmens 91 gebildet. Im Raum 92 ist ein transparenter Abschnitt 99 vorgesehen, um das lichtemittierende Chip 93 zu schützen. Der transparente Abschnitt 99 wird gebildet, indem der Raum 92 mit einem transparenten Harz gefüllt wird.
Für das lichtemittierende Chip 93 werden verschiedene Arten von Elementen verwendet. In dem Fall, in dem z. B. weißes Licht in einer lichtemittierenden Vorrichtung 9 emittiert wird, wird eine Leuchtdiode, die blaues Licht emittiert, verwendet. In diesem Fall ist eine Wellenlängenumsetzungsschicht zum Umsetzen des blauen Lichts in gelbes Licht auf der Oberfläche des lichtemittierenden Chips 93 oder des transparenten Abschnitts 99 vorgesehen, alternativ ist ein Fluoreszenzmaterial, das gelbe Fluoreszenz emittiert, innerhalb des transparenten Abschnitts 99 enthalten.
Andererseits ist in den letzten Jahren ein lichtemittierendes Chip entwickelt worden, das Licht mit einer kürzeren Wellenlänge (Licht im nahen Ultraviolettbereich bis blaues Licht) emittiert (siehe z. B. Patentdokument 2). Ein derartiges lichtemittierendes Chip mit einer kürzeren Wellenlänge kann außerdem in dem Fall verwendet werden, in dem weißes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 9 emittiert wird.

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP-A 5-175553 (1993)
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP-A 2004-342732

Offenbarung der Erfindung
Das Problem, das die Erfindung lösen soll
In der lichtemittierenden Vorrichtung 9 wird jedoch ein Teil des vom lichtemittierenden Chip 93 emittierten Lichts im transparenten Abschnitt 99 absorbiert, falls der transparente Abschnitt 99 aus einem Harz ausgebildet ist. Außerdem zerbricht die zwischenmolekulare Bindung des Harzes aufgrund der Energie des absorbierten Lichts, wobei sich die Materialeigenschaften, wie z. B. die Durchlässigkeit, die Bindungsfestigkeit und die Härte, des transparenten Abschnitts 99 mit der Zeit verschlechtern. Außerdem wird in dem Fall, in dem der transparente Abschnitt 99 durch Aushärten des transparenten Abschnitts 99, der nicht gehärtet ist, wie z. B. Sol-Gel-Glas oder aus einem anorganischen Material gebildetes Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, gebildet wird, aufgrund einer Belastung, die sich aus der Volumenkontraktion des transparenten Abschnitts 99 ergibt, die beim Aushärten des transparenten Abschnitts 99 auftritt, ein Sprung im transparenten Abschnitt 99 erzeugt. Im Ergebnis kann im Fall der Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtung 9 während einer langen Zeitdauer ein Problem, wie z. B. eine Verringerung der Emissionshelligkeit der lichtemittierenden Vorrichtung 9, aufgrund eines Abfalls der Durchlässigkeit des lichtemittierenden Abschnitts 99 oder des im lichtemittierenden Abschnitt 99 erzeugten Sprungs auftreten. Insbesondere in dem Fall, in dem eine Leuchtdiode, die Licht in einem ultravioletten Bereich bis zu einem nahen Ultraviolettbereich emittiert, oder eine, die Licht mit einer kurzen Wellenlänge emittiert, wie z. B. eine blaue Leuchtdiode, als das lichtemittierende Chip 93 wie die lichtemittierende Vorrichtung 9, die weißes Licht emittiert, verwendet wird, gibt es eine große Möglichkeit, dass eine Verschlechterung der Eigenschaften, wie z. B. der Durchlässigkeit, der Bindungsfestigkeit und der Härte, des transparenten Abschnitts 99 auftritt. In dem Fall der Verwendung eines lichtemittierenden Chips, das Licht mit einer kürzeren Wellenlänge emittiert, das in den letzten Jahren entwickelt worden ist, wird die Möglichkeit, dass die Verschlechterung der Eigenschaften des transparenten Abschnittes 99 auftritt, höher.
Angesichts der obigen Situation ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine lichtemittierende Vorrichtung und ein lichtemittierendes Modul zu schaffen, die bzw. das die Verschlechterung der Eigenschaften, wie z. B. der Durchlässigkeit, der Bindungsfestigkeit und der Härte, eines transparenten Abschnitts, die durch das von einem lichtemittierenden Chip emittierte Licht verursacht werden kann, selbst in dem Fall der Verwendung eines lichtemittierenden Chips, dessen emittiertes Licht eine kurze Wellenlänge besitzt, einschließlich eines ultravioletten Bereichs bis zu einem nahen Ultraviolettbereich und eines blauen Bereichs, unterdrücken kann, und in der bzw. dem die Verschlechterung der Emissionshelligkeit und dergleichen nicht leicht auftritt, selbst wenn sie bzw. es während einer langen Zeitdauer verwendet wird.
Mittel zum Lösen des Problems
Eine lichtemittierende Vorrichtung der Erfindung umfasst einen Behälter, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und eine ausgesparte Öffnung aufweist; ein lichtemittierenden Chip, das in der ausgesparten Öffnung des Behälters angeordnet ist, wobei ein Glas-Verebindungsbauteil dazwischen angeordnet ist, und in dem eine Schicht mit einem ersten Leitungstyp, eine lichtemittierende Schicht und eine zweite Leitungsschicht auf einem Substrat ausgebildet sind; und einen Deckel, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und die ausgesparte Öffnung des Behälters verschließt.
Außerdem umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung der Erfindung ein lichtemittierenden Chip, in dem eine Schicht mit einem ersten Leitungstyp, eine lichtemittierende Schicht und eine Schicht mit einem zweiten Leitungstyp auf einem Substrat ausgebildet sind; und ein oder mehrere optische Bestandteile, die mit einer Oberflächenseite der Schicht mit einem zweiten Leitungstyp und/oder dem Substrat in einem Kontaktzustand verbunden sind, wobei ein Glas-Verebindungsbauteil dazwischen angeordnet ist, wobei sie durch ein anorganisches Material ausgebildet sind, so dass sie transparent sind.
Außerdem umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung der Erfindung ein lichtemittierenden Chip, in dem eine Schicht mit einem ersten Leitungstyp, eine lichtemittierende Schicht und eine Schicht mit einem zweiten Leitungstyp auf einem Substrat ausbildet sind; und ein optisches Bestandteil, das aus Glas ausgebildet ist und wenigstens einen Teil eines Abschnitts des lichtemittierenden Chips, von dem Licht emittiert wird, in einem Kontaktzustand abdeckt.
Wirkungen der Erfindung
Weil die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Erfindung den Behälter, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und die ausgesparte Öffnung besitzt, das lichtemittierendeChip, das in der ausgesparten Öffnung des Behälters angeordnet ist, wobei das Glas-Verebindungsbauteil dazwischen angeordnet ist, und in dem die Schicht mit einem ersten Leitungstyp, die lichtemittierende Schicht und die zweite Leitungsschicht auf dem Substrat ausgebildet sind, und den Deckel, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und die ausgesparte Öffnung des Behälters blockiert, umfasst, ist das lichtemittierende Chip durch den Deckel und den Behälter, die aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet sind, geschützt. Das heißt, die molekularen Strukturen des Behälters und des Deckels, die aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet sind, sind aufgrund der Lichtenergie von einem lichtemittierenden Chip schwierig zu zerbrechen, wobei eine Möglichkeit, dass sich die Elemente (der Behälter und der Deckel), die das lichtemittierende Chip schützen, aufgrund der Lichtenergie des vom lichtemittierenden Chip emittierten Lichts verschlechtern, im Vergleich zu einer bekannten lichtemittierenden Vorrichtung verringert ist, in der ein Rand eines lichtemittierenden Chips durch ein Harz geschützt ist. Demgemäß ist eine Verringerung der Emissionshelligkeit der lichtemittierenden Vorrichtung unterdrückt. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Außerdem sind in der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung das Substrat und/oder die Schicht mit einem zweiten Lei tungstyp im lichtemittierenden Chip durch das optische Bestandteil, das aus einem anorganischen Material mit mit Transparenz ausgebildet ist, abgedeckt. Deshalb sind das Substrat und/oder die Schicht mit einem zweiten Leitungstyp im lichtemittierenden Chip durch das optische Bestandteil geschützt. Außerdem ist Glas im Allgemeinen ein Material, dessen Durchlässigkeit oder mechanische Festigkeit sich im Vergleich zu einem Harz nicht leicht verschlechtert. Selbst wenn Licht vom lichtemittierenden Chip im optischen Bestandteil absorbiert wird, wenn das Licht vom lichtemittierenden Chip durch das optische Bestandteil durchgelassen wird, ist demgemäß eine Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit und die mechanische Festigkeit des optischen Bestandteils aufgrund der Strahlungsenergie, die das Licht besitzt, verschlechtern, sehr niedrig. Im Ergebnis ist eine Möglichkeit, dass sich ein Element (ein optisches Bestandteil), das das lichtemittierende Chip schützt, aufgrund des Lichts vom lichtemittierenden Chip verschlechtert, im Vergleich zur bekannten lichtemittierenden Vorrichtung (siehe 28) verringert, in der ein lichtemittierendes Chip durch ein Harz geschützt ist. Demgemäß wird eine Verringerung der Strahlungsenergie, des Strahlungsflusses und der Strahlungsintensität des emittierten Lichts unterdrückt. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Außerdem wird in der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung wenigstens ein Teil des Abschnitts des lichtemittierenden Chips, von dem Licht emittiert wird, durch das aus Glas ausgebildete optische Bestandteil abgedeckt. Demgemäß ist das lichtemittierende Chip durch das optische Bestandteil geschützt. Außerdem ist das optische Bestandteil aus Glas ausgebildet, das ein Material ist, des sen Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 400 nm hoch ist, dessen molekulare Struktur schwierig durch optische Absorption zu zerbrechen ist und dessen Durchlässigkeit oder mechanische Festigkeit sich nicht leicht verschlechtert. Weil ein lichtemittierendes Chip nicht mit Glas abgedeckt ist, das sich von einer flüssigen Form, wie z. B. Sol-Gel-Glas oder Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, in eine feste Form ändert, sondern festes Glas am Rand des lichtemittierenden Chips angeordnet ist, wobei ein Glas-Verebindungsbauteil dazwischen angeordnet ist, tritt außerdem das Licht vom lichtemittierenden Chip effizienter in das optische Bestandteil ein und wird die Lichtenergie sofort vom optischen Bestandteil mit niedrigem Verlust nach außen diffundiert, während die Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem optischen Bestandteil und dem externen Gas wiederholt wird. Demgemäß ist eine Möglichkeit, dass sich die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung aufgrund der Lichtenergie verschlechtert, im Vergleich zur bekannten lichtemittierenden Vorrichtung (siehe 28), in der der Rand des lichtemittierenden Chips durch ein Harz geschützt ist, sehr niedrig. Im Ergebnis kann ein Abfall der Emissionshelligkeit der lichtemittierenden Vorrichtung verringert werden, weil eine Möglichkeit, dass sich ein Element (ein optisches Bestandteil), das das lichtemittierende Chip schützt, aufgrund der Lichtenergie des vom lichtemittierenden Chip emittierten Lichts verschlechtert, verringert ist. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Längsschnittansicht, die die in 1 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung veranschaulicht.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die in 1 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung veranschaulicht.
4 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die ein lichtemittierendes Modul entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Teil der Hauptkomponenten des in 4 gezeigten lichtemittierenden Moduls veranschaulicht.
6 ist eine Längsschnittansicht, die weitere Beispiele eines optischen Bestandteils in einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
7 ist eine perspektivische Längsansicht, die weitere Beispiele der lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
8 ist eine Längsschnittansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein optisches Bestandteil der in 8 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
10 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
11 ist eine Längsschnittansicht, die die in 10 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung veranschaulicht.
12 ist eine perspektivische Ansicht für die Erklärung eines Beispiels der Verwendung der in den 10 und 11 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung.
13 ist eine Querschnittsansicht, die ein lichtemittierendes Modul gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
14 ist eine Querschnittsansicht, die ein lichtemittierendes Modul gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
15 ist eine Längsschnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
16 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
17 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
18 ist eine perspektivische Längsansicht, die weitere Beispiele einer lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht.
19 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die ein lichtemittierendes Modul gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Teil der Hauptkomponenten des in 19 gezeigten lichtemittierenden Moduls veranschaulicht.
21 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
22 ist eine Längsschnittansicht, die die in 21 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung veranschaulicht.
23 ist eine Längsschnittansicht, die ein lichtemittierendes Modul gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
24 ist eine Längsschnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.
25 ist eine Längsschnittansicht, die ein noch weiteres Beispiel der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.
26 ist eine vollständige perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.
27 ist eine Längsschnittansicht, die die in 26 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung veranschaulicht.
28 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung in der verwandten Technik veranschaulicht.
Die beste Art zum Ausführen der Erfindung
Nun werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsformen einer lichtemittierenden Vorrichtung der Erfindung ausführlich beschrieben.
(Die erste Ausführungsform)
Eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Eine in den 1 bis 3 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung X1 umfasst einen lichtemittierenden Chip 1, ein optisches Bestandteil 2, das aus einem Behälter 20 und einem Deckel 21 ausgebildet ist, und externe Verbindungsanschlüsse 3A und 3B, wobei der lichtemittierende Chip 1 in einem durch das optische Bestandteil 2 gebildeten Raum angeordnet ist. Das heißt, in der lichtemittierenden Vorrichtung X1 ist der ganze lichtemittierende Chip 1 durch das optische Bestandteil 2 abgedeckt.
Der lichtemittierende Chip 1 wird gebildet, indem eine n-leitende Halbleiterschicht 11, eine lichtemittierende Schicht 12 und eine p-leitende Halbleiterschicht 13 auf einem Substrat 10 laminiert werden, wobei es konfiguriert wird, um Licht wenigstens seitlich zu emittieren. Der lichtemittierende Chip 1 ist z. B. eine ZnO-basierte Oxidhalbleiter-Leuchtdiode, wobei es so konfiguriert ist, dass es Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 450 nm emittiert. Es ist selbstverständlich, dass von einer ZnO-basierten Oxidhalbleiter-Leuchtdiode verschiedene Dinge außerdem als der lichtemittierende Chip 1 verwendet werden können. Verbindungshalbleiter, wie z. B. ein (SiC)-basierter Siliciumkarbid-Verbindungshalbleiter, ein diamantenbasierter Verbindungshalbleiter und ein bornitrid-basierter Verbindungshalbleiter können z. B. verwendet werden. Es ist bevorzugt, den Typ des lichtemittierenden Chips 1, das entsprechend der Wellenlänge des in der lichtemittierenden Vorrichtung X1 emittierten Lichts zu verwenden ist, richtig auszuwählen.
Eine erste und eine zweite Chipelektrode 14 und 15 sind auf einer Unterseite 10A des Substrats 10 bzw. einer Oberseite 13A der p-leitenden Halbleiterschicht 13 ausgebildet. Die erste und die zweite Chipelektrode 14 und 15 dienen dazu, eine Spannung zwischen der n-leitenden Halbleiterschicht 11, der lichtemittierenden Schicht 12 und der p-leitenden Halbleiterschicht 13 anzulegen, um zu bewirken, dass Licht von der lichtemittierenden Schicht 12 emittiert wird. Die erste und die zweite Chipelektrode 14 und 15 sind transparent ausgebildet, falls Licht durchgelassen werden muss, während sie aus einem Material mit hohem Reflexionsvermögen ausgebildet sind, falls das Licht reflektiert werden muss. Als die Materialien für das Bilden der ersten und der zweiten Chipelektrode 14 und 15 werden ITO-Glas (Indium-Zinn-Oxid-Glas) oder ein zinkoxid-basierter transparenter leitfähiger Film, SnO₂ und In₂O₃, die Oxide des Indiums (In) und des Zinns (Sn) sind, und dergleichen verwendet, falls die erste und die zweite Chipelektrode 14 und 15 transparent ausgebildet sind. Außerdem werden ein Metall und eine Legierung mit hohem Reflexionsvermögen in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 450 nm, wie z. B. Aluminium, Rhodium und Silber, verwendet, falls die erste und die zweite Chipelektrode 14 und 15 aus einem Material mit hohem Reflexionsvermögen ausgebildet sind.
Das optische Bestandteil 2 besitzt eine Funktion des Schützens des lichtemittierenden Chips 1. Außerdem besitzt das optische Bestandteil 2 eine Funktion des Führens des vom lichtemittierenden Chip 1 emittierten Lichts nach außen. Das optische Bestandteil 2 enthält den Behälter 20 und den Deckel 21.
Der ganze Behälter 20 besitzt wegen eines anorganischen Materials Transparenz, wobei der Behälter 20 in einer Form eines Kastens mit Boden ausgebildet ist, der eine Aussparung 22 und eine obere Öffnung 23 besitzt. Als ein transparentes anorganisches Material für das Bilden des Behälters 20 können z. B. Quarzglas, optisches Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit verwendet werden.
Die Aussparung 22 ist ein Raum, in dem das lichtemittierende Chip 1 angeordnet ist, und besitzt ein größeres Volumen als das lichtemittierende Chip 1. In der Aussparung 22 ist das lichtemittierende Chip 1 in einem Zustand angeordnet, in dem ein Glas-Verbindungsbauteil 4 zwischen einer Innenfläche 24 der Aussparung 22 und einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 1 angeordnet ist.
Das Glas-Verbindungsbauteil 4 besitzt Transparenz und ist aus einem Material mit einem kleineren Brechungsindex als der des optischen Bestandteils 2 gebildet. Als das Glas-Verbindungsbauteil 4 können ein aus einem transparenten anorganischen Material gebildetes Verbindungsmaterial, wie z. B. Sol-Gel-Glas, Wasserglas und Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, das eine hohe Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 450 nm besitzt und das unter Verwendung der Schmelz- oder Hydrolysereaktion mineralisiert wird, verwendet werden.
Der Deckel 21 dient dazu, die obere Öffnung 23 des Behälters 20 abzudichten, wobei er in einer Form einer transparenten Platte aus einem anorganischen Material, wie z. B. Quarzglas, optisches Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit, gebildet ist. Als ein transparentes anorganisches Material für das Bilden des Deckels 21 kann das gleiche Material wie ein transparentes anorganisches Material, wie z. B. Quarzglas, optisches Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit, das verwendet wird, um den Behälter 20 zu bilden, verwendet werden. Weil ein Wärmeausdehnungsunterschied zwischen dem Behälter 20 und dem Deckel 21 eliminiert ist, ist eine Belastung, die sich aus dem Wärmeausdehnungsunterschied ergibt, der in einem Herstellungsprozess oder einer Betriebsumgebung der lichtemittierenden Vorrichtung X1 auftritt, unterdrückt. Im Ergebnis kann eine Beschädigung, wie z. B. ein Sprung, der im Behälter 20, im Deckel 21 oder im Glas-Verbindungsbauteil 4 auftritt, unterdrückt werden.
Der Deckel 21 ist am Behälter 20 durch ein aus einem anorganischen Material, wie z. B. Sol-Gel-Glas, Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, Wasserglas und Lot, gebildetes Verbindungsbauteil 40 befestigt. Falls der Deckel 21 die obere Öffnung 23 des Behälters 20 blockiert, ist das Glas-Verbindungsbauteil 4, das aus einem transparenten anorganischen Material, wie z. B. Sol-Gel-Glas, Glas mit niedrigem Schmelzpunkt und Wasserglas, gebildet ist, zwischen einer Innenfläche 25 des Deckels 21 und der Oberseite des lichtemittierenden Chips 1 angeordnet.
Außerdem kann das Verbindungsbauteil 40 in dem Fall weggelassen werden, in dem eine hinreichende Bindungsfestigkeit zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem Deckel 21 durch das Glas-Verbindungsbauteil 4 aufrechterhalten wird.
Die externen Verbindungsleiter 3A und 3B sind Abschnitte, die mit den Verdrahtungsleitungen oder den Anschlüssen einer vorgegebenen Befestigungsplatte leitungsverbunden sind, wenn die lichtemittierende Vorrichtung X1 an der Befestigungsplatte angebracht ist. Der externe Verbindungsleiter 3A geht durch einen Behälter 20A mit niedrigen Wanden des Behälters 20, wobei seine beiden Endteile 30A und 31A vom Behälter 20A mit niedrigen Wänden des Behälters 20 hervorstehen. Das heißt, das Endteil 30A ist mit der ersten Elektrode 14 des lichtemittierenden Chips 1 leitungsverbunden, während das Endteil 30B in einem Zustand freigelegt ist, so dass es vom Behälter 20 hervorsteht. Andererseits geht der externe Verbindungsleiter 3B durch den Deckel 21 hindurch, wobei seine beiden Endteile 30B und 31B vom Deckel 21 hervorstehen. Das heißt, das Endteil 30B ist mit der zweiten Elektrode 15 des lichtemittierenden Chips 1 leitungsverbunden, während das Endteil 31B in einem Zustand freigelegt ist, so dass es vom Deckel 21 hervorsteht. Weil außerdem die externen Verbindungsleiter 3A und 3B in der Richtung senkrecht zu dem vom lichtemittierenden Chip 1 seitlich emittierten Licht angeordnet sind, ist die Lichtabsorption durch die externen Verbindungsleiter 3A und 3B verringert. Im Ergebnis ist die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung X1 verbessert.
In der lichtemittierenden Vorrichtung X ist das ganze lichtemittierende Chip 1 vom optischen Bestandteil 2 (20, 21) umgeben, das aus Quarzglas, optischem Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit gebildet ist. Deshalb ist es im Vergleich zu dem aus einem Harz gebildeten optischen Bestandteil 2 (20, 21) schwierig, in der lichtemittierenden Vorrichtung X1 die molekulare Struktur aufgrund der Lichtenergie zu zerbrechen, selbst wenn das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in einem Rand (einem optischen Bestandteil 2 (20, 21)) des lichtemittierenden Chips 1 absorbiert wird. Demgemäß ist eine Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit oder die mechanische Festigkeit des optischen Bestandteils 2 (20, 21) aufgrund der Lichtenergie vom lichtemittierenden Chip 1 verschlechtert, im Vergleich zu einer bekannten lichtemittierenden Vorrichtung 9 (siehe 10), in der der Rand des lichtemittierenden Chips 1 durch ein Harz geschützt ist, sehr niedrig. Außerdem wird eine Belastung, die durch eine Volumenkontraktion in einem Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung X1 auftritt, auf das Glas-Verbindungsbauteil 4 beschränkt, indem das lichtemittierende Chip 1 innerhalb des Behälters 20 angeordnet wird, wo die Aussparung 22 ausgebildet ist, und ein Spaltabschnitt zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und den Innenflächen 23 und 25 mit dem Glas-Verbindungsbauteil 4 gefüllt wird und der Spaltabschnitt mit dem Deckel 21 abgedichtet wird. Das heißt, das optische Bestandteil 2 (20, 21), das die feste Form aufweist, wird im Voraus als ein transparentes anorganisches Material vorbereitet, das das ganze lichtemittierende Chip 1 abdeckt, wobei die Lücke zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und den Innenflächen 23 und 25 so dünn wie möglich gemacht wird und das Glas-Verbindungsbauteil 4 in die Lücke gefüllt wird, um dann gehärtet zu werden, wenn das lichtemittierende Chip 1 innerhalb des Behälters 20 angeordnet wird. Demgemäß kann ein im Glas-Verbindungsbauteil 4 erzeugter Sprung unterdrückt werden, weil ein Element, dessen Volumen sich im Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung X1 zusammenzieht, auf das Glas-Verbindungsbauteil 4 beschränkt ist, und das Volumen des Glas-Verbindungsmaterials 4, das in die Lücke ausfüllt ist, so klein wie möglich gemacht wird. Im Ergebnis ist eine Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit oder die mechanische Festigkeit eines Elements (eines optischen Bestandteils 2 (20, 21)), das das lichtemittierende Chip 1 schützt, aufgrund des Lichts vom lichtemittierenden Chip 1 verschlechtert, verringert, wird eine Verringerung der Emissionshelligkeit der lichtemittierenden Vorrichtung X1 unterdrückt und wird ein Sprung, der im optischen Bestandteil 2 (20, 21) oder im Glas-Verbindungsbauteil 4 im Herstellungsprozess einer lichtemittierenden Vorrichtung erzeugt wird, unterdrückt. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung X1 während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Außerdem besitzt das Glas-Verbindungsbauteil 4 vorzugsweise eine Dicke von 0,05 bis 1 mm. Falls die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 4 kleiner als 0,05 mm ist, fallen die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. eine Bindungsfestigkeit oder die Härte, des Glas-Verbindungsbauteils 4 beträchtlich ab. Weil das optische Bestandteil 2 (20, 21) leicht vom lichtemittierenden Chip 1 durch eine physische Einwirkung auf die lichtemittierende Vorrichtung X1 abweicht und der Sprung leicht im Glas-Verbindungsbauteil 4 erzeugt wird, ist demgemäß die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung X1 verringert.
Außerdem wird in dem Fall, in dem die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 4 größer als 1 mm ist, leicht ein Sprung aufgrund der Volumenkontraktion, die beim Aushärten des Glas-Verbindungsbauteils 4, das nicht ausgehärtet ist, auftritt, und einer Belastung, die entsprechend der Volumenkontraktion auftritt, erzeugt. Im Ergebnis sind die optische Ausgabe und die Langzeitzuverlässigkeit der lichtemittierenden Vorrichtung X1 gesenkt. Demgemäß ist es bevorzugt, dass die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 4 0,05 bis 1 mm beträgt, so dass die lichtemittierende Vorrichtung X1 während einer langen Zeitdauer normal arbeiten kann.
Außerdem ist eine Möglichkeit, dass Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 2 (20, 21) verbleibt, durch das Übernehmen der Konfiguration verringert, in der das lichtemittierende Chip 1 und das optische Bestandteil 2 (20, 21) miteinander in Kontakt gelangen und miteinander durch das Glas-Verbindungsbauteil 4 verbunden sind. Deshalb ist eine Möglichkeit, dass Licht vom lichtemittierenden Chip 1 zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 2 reflektiert wird, im Vergleich zu einem Fall verringert, in dem Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 2 verbleibt. Folglich kann in der lichtemittierenden Vorrichtung X1 Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizient zum optischen Bestandteil 2 (20, 21) emittiert werden. Insbesondere tritt in dem Fall, in dem der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 4 kleiner als der des optischen Bestandteils 2 (20, 21) festgelegt ist, Licht vom lichtemittierenden Chip 1 an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 4 und dem optischen Bestandteil 2 (20, 21) ohne Reflexion entsprechend dem Brechungsgesetz in das optische Bestandteil 2 (20, 21) ein. In einem Teil des an der Grenzfläche zwischen dem optischen Bestandteil 2 (20, 21) und dem externem Gas reflektierten Lichts wird ein Teil davon total reflektiert und an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 4 und dem optischen Bestandteil 2 (20, 21) entsprechend dem Brechungsgesetz seitlich emittiert. Demgemäß ist die Lichtabsorption durch das lichtemittierende Chip 1 unterdrückt und die zur Außenseite der lichtemittierenden Vorrichtung X1 emittierte Lichtmenge vergrößert. Im Ergebnis ist es durch das Übernehmen der Konfiguration, in der bewirkt wird, dass das optische Bestandteil 2 (20, 21) durch das Glas-Verbindungsbauteil 4 mit dem lichtemittierenden Chip 1 in Kontakt gelangt, möglich, zu bewirken, dass das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizienter in das optische Bestandteil 2 (20, 21) eingeleitet wird, und die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung X1 zu verbessern.
(Die zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein lichtemittierendes Modul gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Ein in den 4 und 5 gezeigtes lichtemittierendes Modul 5 kann als eine Beleuchtungsvorrichtung oder eine Anzeigevorrichtung verwendet werden und umfasst mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 6 und ein isolierendes Substrat 7.
Ähnlich zur früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung X1 (siehe 1 bis 3) ist in jeder der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 6 ein Rand eines lichtemittierenden Bestandteils 60 von einem optischen Bestandteil 61 umgeben, wobei die ganze lichtemittierende Vorrichtung 6 in der Form eines Quaders ausgebildet ist. Das optische Bestandteil 61 besitzt einen Behälter 62 und einen Deckel 63. Es sind die externen Verbindungsanschlüsse 64 und 65 vorgesehen, die durch den Behälter 62 bzw. den Deckel 63 hindurchgehen.
Das isolierende Substrat 7 dient dazu, die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 6 durch Positionierung zu befestigen und Ansteuerleistung an jede lichtemittierende Vorrichtung 6 zu liefern. Das isolierende Substrat 7 besitzt ein erstes Substrat 71, in dem mehrere Durchgangslöcher 70 ausgebildet sind, und ein zweites Substrat 72, in dem (nicht gezeigte) Verdrahtungsleitungen strukturiert und ausgebildet sind.
Die mehreren Durchgangslöcher 70 des ersten Substrats 71 werden verwendet, um die lichtemittierenden Vorrichtungen 6 darin anzuordnen, und sind in einer Matrix angeordnet. Ein Paar von Anschlüssen 73 und 74 für den Kontakt mit den Elektroden 62 und 63 der lichtemittierenden Vorrichtung 6 sind auf einer Innenfläche jedes Durchgangslochs 70 vorgesehen, so dass sie einander gegenüberliegen. Das heißt, in einem Zustand, in dem die lichtemittierende Vorrichtung 6 in jedem Durchgangsloch 70 angeordnet ist, sind die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 6 in einer Matrix angeordnet, wobei sich die Elektroden 62 und 63 jeder lichtemittierenden Vorrichtung 6 und das Paar von Anschlüssen 73 und 74 des Durchgangslochs 70 in einem Zustand befinden, in dem eine Leitungsverbindung dazwischen hergestellt ist.
Die (nicht gezeigten) Verdrahtungsleitungen des zweiten Substrats 72 sind mit dem Paar von Anschlüssen 73 und 74 des ersten Substrats 71 leitungsverbunden. Außerdem sind die Verdrahtungsleitungen mit den Anschlüssen 75 leitungsverbunden, die auf einer Seitenfläche des zweiten Substrats 72 vorgesehen sind. Das Muster der Verdrahtungsleitungen ist z. B. entsprechend einer Ansteuerungsbetriebsart der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 6 im lichtemittierenden Modul 5 konstruiert.
Falls das lichtemittierende Modul 5 als eine Anzeigevorrichtung konfiguriert ist, kann z. B. jede lichtemittierende Vorrichtung 6 einzeln angesteuert werden. Demgemäß sind die Verdrahtungsleitungen so strukturiert und ausgebildet, dass jede lichtemittierende Vorrichtung 6 einzeln angesteuert werden kann. Andererseits muss in dem Fall, in dem das lichtemittierende Modul 5 als eine Beleuchtungsvorrichtung konfiguriert ist, jede lichtemittierende Vorrichtung 6 nicht notwendigerweise konfiguriert sein, um einzeln angesteuert zu werden, wobei aber z. B. alle Teile gleichzeitig angesteuert werden können oder die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 5 in mehrere Gruppen unterteilt werden können, um für jede Gruppe angesteuert werden zu können. Demgemäß sind die Verdrahtungsleitungen so strukturiert und ausgebildet, dass ein derartiges Ansteuern möglich ist.
Im lichtemittierenden Modul 5 wird die gleiche wie die früher beschriebene lichtemittierende Vorrichtung X1 (siehe die 1 bis 3) als die lichtemittierende Vorrichtung 6 verwendet. Das heißt, weil die Verschlechterung eines optischen Bestandteils 61 (62, 63) durch das Licht vom lichtemittierenden Bestandteil 60 in der lichtemittierenden Vorrichtung 6 verringert ist, kann das lichtemittierende Modul 5, das eine derartige lichtemittierende Vorrichtung 6 verwendet, während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Außerdem können im lichtemittierenden Modul 5, obwohl die mehreren Durchgangslöcher 70 im ersten Substrat 71 vorgesehen sind und die lichtemittierenden Vorrichtungen 6 in den Durchgangslöchern 70 angeordnet sind, die lichtemittierenden Vorrichtungen 6 jedoch einfach auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats angebracht werden.
6(a) und 6(b) veranschaulichen weitere Beispiele der Behälter 26 und 27 in einem optischen Bestandteil. Die Behälter 26 und 27 enthalten röhrenförmige Bestandteile 26A und 27A, die Eindringräume 26Aa bzw. 27Aa und plattenförmige Bestandteile 26B bzw. 27B aufweisen. Ähnlich zum Behälter 20 der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung X1 sind die ganzen Behälter 26 und 27 in Formen eines Kastens mit Boden ausgebildet.
Die röhrenförmigen Bestandteile 26A und 27A weisen die Eindringräume 26Aa bzw. 27Aa auf, um darin jeweils die lichtemittierenden Elemente anzuordnen. Das röhrenförmige Bestandteil 26A (siehe 6(a)) des Behälters 26 ist einteilig ausgebildet, während das röhrenförmige Bestandteil 27A (siehe 6(b)) des Behälters 27 durch vier flache Platten 27Ab und 27Ac ausgebildet ist. Andererseits dienen die plattenförmigen Elemente 26B und 27B dazu, die unteren Öffnungen 26Ad und 27Ad der röhrenförmigen Bestandteile 26A und 27A zu blockieren.
Die in 7(a) und 7(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 besitzen Konfigurationen, in denen Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa in den Behältern 28A und 29A der optischen Elemente 28 bzw. 29 dispergiert sind. In der in 7(a) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung X2 sind die Fluoreszenzmaterialien 28Aa im ganzen Behälter 28A im optischen Bestandteil 28 dispergiert. In der in 7(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung X3 sind die Fluoreszenzmaterialien 29Aa wahlweise in einem Abschnitt der Außenfläche des Behälters 29A im optischen Bestandteil 29 dispergiert.
Außerdem wird ebenfalls in dem (nicht gezeigten) Fall, in dem die Fluoreszenzmaterialien im Glas-Verbindungsbauteil 4 dispergiert sind, ohne dass im optischen Element Fluoreszenzmaterialien dispergiert sind, die gleiche Wirkung erhalten.
Die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa, die in den Behältern 28A und 29A der optischen Bestandteile 28 und 29 enthalten sind, sind entsprechend der Wellenlänge (Farbe) des von den lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 zu emittierenden Lichts ausgewählt. In dem Fall, in dem weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 emittiert wird, werden ein erstes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 500 nm aufweist, ein zweites Fluor eszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm aufweist, und ein drittes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 600 bis 700 nm aufweist, als die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa verwendet. Als das erste Fluoreszenzmaterial können z. B. (Sr, Ca, Ba, Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu oder BaMgAl₁₀O₁₇:Eu erwähnt werden. Als das zweite Fluoreszenzmaterial können z. B. SrAl₂O₄:Eu, ZnS:Cu, Al oder SrGa₂S₄:Eu erwähnt werden. Als das dritte Fluoreszenzmaterial können z. B. SrCaS:Eu, La₂O₂S:Eu oder LiEuW₂O₈ erwähnt werden.
Andererseits wird in den Fällen, in denen weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 durch die Verwendung z. B. der ersten bis dritten Fluoreszenzmaterialien emittiert wird, ein lichtemittierendes Element, das Licht emittiert, das wenigstens eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 230 bis 450 nm aufweist, als der lichtemittierende Chip 1 verwendet. Als der lichtemittierende Chip 1 werden Verbindungshalbleiter-Leuchtdioden, wie ein ZnO-basierter Oxidhalbleiter, ein (SiC)-basierter Siliciumkarbid-Verbindungshalbleiter, ein diamantenbasierter Verbindungshalbleiter und ein bornitrid-basierter Verbindungshalbleiter erwähnt.
Außerdem kann es ebenfalls möglich sein, zu bewirken, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 weißes Licht emittieren, indem ein lichtemittierendes Element, das blaues Licht emittiert, als der lichtemittierende Chip 1 verwendet wird und als die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa Materialien verwendet werden, die blaues Licht in gelbes Licht umsetzen, z. B. ein durch Cer (Ce) aktiviertes yttrium-aluminium-granat-basiertes Fluoreszenzmaterial (YAG) oder ein durch zweiwertiges Europium (Eu) aktiviertes Erdalkalimetall-Orthosilicat-Fluoreszenzmaterial.
In der in 7(a) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung X2 kann der optische Bestandteil 28 (der Behälter 28A), in dem die Fluoreszenzmaterialien 28Aa dispergiert sind, leicht gebildet werden, weil die Fluoreszenzmaterialien 28Aa im ganzen Behälter 28A im optischen Bestandteil 28 dispergiert sind. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung X2 ist insofern vorteilhaft, als das optische Bestandteil 28 (28A) leicht hergestellt werden kann. Andererseits ist in der in 7(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung X3 ein optischer Wegunterschied zwischen dem Licht, das sich horizontal durch den Behälter 29A des optischen Bestandteils 29 ausbreitet, und dem Licht, das sich in einer Richtung ausbreitet, die gegen die horizontale Richtung geneigt ist, verringert, weil die Fluoreszenzmaterialien 29Aa wahlweise in dem Abschnitt der Außenfläche des Behälters 29A im optischen Bestandteil 29 dispergiert sind. Im Ergebnis wird ein Teil des Lichts vom lichtemittierenden Chip 1 hindurchgelassen und die Wellenlänge des Teiles des Lichts umgesetzt, weil ein Unterschied im Betrag der Wellenlängenumsetzung zwischen dem in der horizontalen Richtung hindurchgelassenen Licht und dem schräg hindurchgelassenen Licht verringert ist. Demgemäß wird, falls eine Mischfarbe davon emittiert wird, eine Farbungleichmäßigkeit unterdrückt, was es ermöglicht, dass Licht mit einer gleichmäßigen Farbe von der ganzen Vorrichtung emittiert wird.
Es ist selbstverständlich, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen X2 und X3 außerdem so konfiguriert sein können, dass sie Licht mit einer Farbe emittieren, die von der weißen Farbe verschieden ist, indem die Typen der verwendeten Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa geeignet ausgewählt werden. Nötigenfalls können die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa in den Deckeln 28B und 29B der optischen Bestandteile 28 und 29 enthalten sein oder können die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa für die unteren Wände 28Ab und 29Ab in den Behältern 28A und 29A der optischen Bestandteile 28 und 29 weggelassen werden. Außerdem kann eine Fluoreszerizmaterialien enthaltende Wellenlängenumsetzungsschicht auf den Außenflächen der optischen Bestandteile 28 und 29 vorgesehen sein, anstatt die Fluoreszenzmaterialien 28Aa und 29Aa in den Behältern 28A und 29A der optischen Bestandteile 28 und 29 zu dispergieren.
(Die dritte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.
Eine in 8 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung X4 ist so konfiguriert, dass die Oberflächenbefestigung möglich ist, wobei sie einen lichtemittierenden Chip 180 und ein optisches Bestandteil 181, das in einer hohlen Form ausgebildet ist, enthält.
Das lichtemittierende Chip 180 ist das gleiche wie das lichtemittierende Chip 1 (siehe die 1 bis 3) der lichtemittierenden Vorrichtung X1 gemäß der früher beschriebenen ersten Ausführungs form der Erfindung, wobei es die Elektroden 180A und 180B besitzt. Das lichtemittierende Chip 180 ist innerhalb des optischen Bestandteils 181 in einem Zustand angeordnet, in dem ein Glas-Verbindungsbauteil 182 zwischen einer Außenfläche des lichtemittierenden Chips 180 und einer Innenfläche des optischen Bestandteils 181 angeordnet ist. Das heißt, in der lichtemittierenden Vorrichtung X4 ist der ganze lichtemittierende Chip 180 vom optischen Bestandteil 181 umgeben.
Der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 182 ist kleiner als der Brechungsindex des optischen Bestandteils 181. Außerdem kann das gleiche Material wie in der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung X1 (siehe die 1 bis 3) als ein Material für das Bilden des Glas-Verbindungsbauteils 182 verwendet werden.
Das optische Bestandteil 181 besitzt eine Konfiguration, in der eine obere Öffnung 183A eines Behälters 183 mit einem Deckel 184 blockiert ist, wobei es aus einem transparenten anorganischen Material so ausgebildet ist, dass das ganze optische Bestandteil 181 eine Transparenz hat. Das gleiche Material wie in der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung X1 (siehe die 1 bis 3) kann als ein anorganisches Material für das Bilden des optischen Bestandteils 181 (des Behälters 183 und des Deckels 184) verwendet werden.
Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, ist im Deckel 184 eine Leitung 185A vorgesehen, die mit der Elektrode 180A des lichtemittierenden Chips 1 80 leitungsverbunden ist.
Der Behälter 183 ist in einer Form eines Kastens mit Boden durch das Blockieren einer unteren Öffnung 186A eines röhrenförmigen Bestandteils 186 mit einem Befestigungssubstrat 187 ausgebildet. Eine Leitung 185B, die sich in einer Auf- und Abwärtsrichtung erstreckt, ist auf einer Innenfläche 186B des röhrenförmigen Bestandteils 186 ausgebildet. Die Leitung 185B befindet sich mit der Leitung 185A des Deckels 184 in Kontakt.
Das Befestigungssubstrat 187 dient dazu, das lichtemittierende Chip 180 daran anzubringen und die untere Öffnung 186A des röhrenförmigen Bestandteils 186 zu blockieren. Die externen Verbindungsleiter 188 und 189 sind im Befestigungssubstrat 187 ausgebildet.
Die externen Verbindungsleiter 188 und 189 besitzen die Oberseiten-Leiterabschnitte 188A und 189A, die mit den Elektroden 180A und 180B des lichtemittierenden Chips 1 80 leitungsverbunden sind, die Unterseiten-Leiterabschnitte 188B und 189B, die mit den Verdrahtungsleitungen eines Befestigungsobjekts, wie z. B. einer Leiterplatte, leitungsverbunden sind, und die Seitenflächen-Leiterabschnitte 188C und 189C, die die Verbindungen zwischen den Oberseiten-Leiterabschnitten 188A und 189A bzw. den Unterseiten-Leiterabschnitten 188B und 189B herstellen.
Der Oberseiten-Leiterabschnitt 188A ist mit der Elektrode 180B des lichtemittierenden Chips 1 80 durch ein leitfähiges Verbindungsmaterial, wie z. B. Lot oder ein leitfähiges Harz, leitungsverbunden. Andererseits ist der Oberseiten-Leiterabschnitt 189A ist mit der Elektrode 180A des lichtemittierenden Chips 1 80 durch die Leitungen 185A und 185B leitungsverbunden.
In der lichtemittierenden Vorrichtung X4 ist das lichtemittierende Chip 180 vom aus Glas ausgebildeten optischen Bestandteil 181 umgeben, wobei das Glas-Verbindungsbauteil 182 wird zwischen einer Innenfläche des optischen Bestandteils 181 und einer Oberfläche des lichtemittierenden Chips 180 angeordnet ist. Deshalb kann ähnlich zur früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung X1 (siehe die 1 und 2) das vom lichtemittierenden Chip 180 emittierte Licht effizient zum optischen Bestandteil 181 geführt werden. Weil der Brechungsindex des optischen Bestandteils 181 größer als der des Glas-Verbindungsbauteils 182 ist, wird außerdem die an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 182 und dem optischen Bestandteil 181 auftretende Reflexion verringert, wenn das Licht vom Glas-Verbindungsbauteil 182 in das optische Bestandteil 181 eintritt. Im Ergebnis kann das Licht vom lichtemittierenden Chip 180 effizienter zum optischen Bestandteil 181 geführt werden. Außerdem wird in einem Teil des an der Grenzfläche zwischen dem optischen Bestandteil 181 und dem externem Gas reflektierten Lichts ein Teil davon entsprechend dem Brechungsgesetz total reflektiert und an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 182 und dem optischen Bestandteil 181 seitlich emittiert. Demgemäß ist die Lichtabsorption durch das lichtemittierende Chip 180 verringert und ist die zur Außenseite der lichtemittierenden Vorrichtung X4 emittierte Lichtmenge vergrößert. Im Ergebnis kann das Licht vom lichtemittierenden Chip 180 effizienter durch das Glas-Verbindungsbauteil 182 in das optische Bestandteil 181 eingeleitet werden und kann die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung X4 verbessert werden.
(Die vierte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben.
Eine in den 10 und 11 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung Y1 enthält einen lichtemittierenden Chip 1 und ein optisches Bestandteil 42, wobei sie so konfiguriert ist, dass das Licht von wenigstens einer Außenfläche des optischen Bestandteils 42 emittiert wird. Die gleichen Komponenten wie in der in 1 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung in der ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Das optische Bestandteil 42 ist auf einer Seitenfläche 1B des lichtemittierenden Chips 1 durch mittels eines Glas-Verbindungsmaterials 421 vorgesehen. Das optische Bestandteil 42 besitzt eine Funktion des Schützens des lichtemittierenden Chips 1 und besitzt außerdem eine Funktion, um emittiertes Licht vom lichtemittierenden Chip 1 nach außen zu führen. Das optische Bestandteil 42 besitzt einen Eindringraum 420, in dem das lichtemittierende Chip 1 angeordnet ist, und ist in einer röhrenförmigen Form ausgebildet, in der das ganze optische Bestandteil 42 durch das Glas eine Transparenz besitzt. Als ein Glasmaterial für das Bilden des optischen Bestandteils 42 können, z. B. Quarzglas, optisches Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit, verwendet werden.
Der Eindringraum 420 ist in der Form eines Quaders ausgebildet, die der Erscheinungsform des lichtemittierenden Chips 1 entspricht, wobei das lichtemittierende Bestandteil 2 im Eindringraum 420 in einem Zustand angeordnet ist, in dem das Glas-Verbindungsbauteil 421 zwischen einer Innenfläche des Eindringraumes 420 und einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 1 angeordnet ist. In einem Zustand, in dem das lichtemittierende Chip 1 im Eindringraum 420 angeordnet ist, sind ein Rand des Substrats 10, der n-leitenden Halbleiterschicht 11, der lichtemittierenden Schicht 12 und der p-leitenden Halbleiterschicht 13 vom optischen Bestandteil 42 umgeben, wobei die ganze lichtemittierende Vorrichtung Y1 etwa eine Form eines Quaders besitzt.
Das optische Bestandteil 42 deckt jedoch vorzugsweise einen Abschnitt einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 1, von der Licht emittiert wird, ab, es ist aber nicht notwendig, die ganze Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 1 abzudecken. Falls z. B. das Licht nicht vom Substrat 10 emittiert wird, kann das optische Bestandteil 42 in einer Form gebildet werden, in der z. B. ein Rand der n-leitenden Halbleiterschicht 11, der lichtemittierenden Schicht 12 und der p-leitenden Halbleiterschicht 13 wahlweise umgeben ist.
Um außerdem den Reflexionsverlust an einer Außenfläche des optischen Bestandteils 42 zu verringern, ist außerdem ein Beugungsgitter, das eine konische Form, eine zylindrische Form, eine quadratische Prismenform oder dergleichen besitzt, auf der Außenfläche vorgesehen, wobei die Außenfläche durch Oberflächenbehandlung, wie z. B. Sandstrahlbehandlung oder chemisches Polieren, rauh gemacht wird. Im Ergebnis ist es möglich, den Reflexionsverlust weiter zu unterdrücken und das Licht vom optischen Bestandteil 42 effizient in das externe Gas zu führen. Außerdem beträgt der arithmetische Mittenrauhwert der Außenfläche vorzugsweise 0,1 bis 100 μm. Falls der arithmetische Mittenrauhwert kleiner als 0,1 μm ist und falls der arithmetische Mittenrauhwert größer als 100 μm ist, ist der Reflexionsverlust auf der Außenfläche nicht unterdrückt und kann das Licht nicht effizient vom optischen Bestandteil 42 in das externe Gas geführt werden.
Das Glas-Verbindungsbauteil 421 besitzt eine Transparenz und ist z. B. aus einem Material gebildet, dessen Brechungsindex kleiner als der des lichtemittierenden Chips 1 und größer als der des optischen Bestandteils 42 ist. Als ein derartiges Glas-Verbindungsmaterial wird z. B. Sol-Gel-Glas, Glas mit niedrigem Schmelzpunkt oder ein Wasserglasklebstoff verwendet.
Wie in 12 gezeigt ist, ist die lichtemittierende Vorrichtung Y1 auf der Leiterplatte 43 oder dergleichen angeordnet und wird verwendet. In der Zeichnung ist ein Beispiel gezeigt, in dem die Elektrode 14 mit einer Verdrahtungsleitung 430 der Leiterplatte 43 durch ein leitfähiges Verbindungsmaterial, wie z. B. Lot, leitungsverbunden ist und die Elektrode 15 mit einer Verdrahtungsleitung 431 der Leiterplatte 43 durch einen Draht 432 leitungsverbunden ist.
In der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 ist wenigstens ein Teil des Abschnitts des lichtemittierenden Chips 1, von dem das Licht emittiert wird, vom aus Glas ausgebildeten optischen Bestandteil 42 umgeben. Andererseits ist Glas ein Material, dessen Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 400 nm im Vergleich zu einem Harz hoch ist, dessen molekulare Struktur schwierig durch optische Absorption zu zerbrechen ist und dessen Durchlässigkeit oder mechanische Festigkeit sich nicht leicht verschlechtert. Demgemäß ist in der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 eine Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit oder die mechanische Festigkeit aufgrund der Lichtenergie verschlechtert, im Vergleich zur bekannten lichtemittierenden Vorrichtung 9 (siehe 28), in der der Rand des lichtemittierenden Chips 1 durch ein Harz geschützt ist, sehr niedrig, selbst wenn das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht im Rand (im optischen Bestandteil 42) des lichtemittierenden Chips 1 absorbiert wird. Im Ergebnis kann ein Abfall der Emissionshelligkeit der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 verringert werden, weil eine Möglichkeit verringert ist, dass sich ein Element (ein optisches Bestandteil 42), das das lichtemittierende Chip 1 schützt, aufgrund des vom lichtemittierenden Chip 1 emittierten Lichts verschlechtert. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung Y1 während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben. Außerdem ist eine Wahrscheinlichkeit, das das Licht des lichtemittierenden Chips 1, das in das optische Bestandteil 42 eingetreten ist, an der Außenfläche reflektiert wird, während es zum externen Gas geführt wird, vergrößert, weil die Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung Y1, von der Licht emittiert wird, um die Außenfläche des optischen Bestandteils 42 vergrößert ist. Im Ergebnis wird das Licht des lichtemittierenden Chips 1 effizient vom optischen Bestandteil 42 zum externen Gas geführt und nimmt die von der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 emittierte Lichtmenge zu.
Außerdem wird eine Möglichkeit verringert, dass Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 42 verbleibt, indem die Konfiguration übernommen wird, in der das lichtemittierende Chip 1 und das optische Bestandteil 42 durch das Glas-Verbindungsbauteil 421 miteinander in Kontakt gelangen. Deshalb ist im Vergleich zu einem Fall, in dem Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 42 ver bleibt, eine Möglichkeit verringert, dass das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem optischen Bestandteil 42 reflektiert wird. Folglich kann in der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizient zur optischen Komponente 42 emittiert werden. Weil ein Sprung, der im optischen Bestandteil 42 oder im Glas-Verbindungsbauteil 421 in einem Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 oder in einem Prozess des Anbringens der lichtemittierenden Vorrichtung Y1 auf der Leiterplatte 43 oder aufgrund der in der Betriebsumgebung angereicherten Wärme und eines Unterschieds des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den jeweiligen Elementen erzeugt wird, verringert werden kann, kann die lichtemittierende Vorrichtung Y1 Licht während einer langen Zeitdauer stabilisiert ausgeben. Insbesondere kann in dem Fall, in dem der Brechungsindex des Glas-Verbindungsmaterials 421 kleiner als der des lichtemittierenden Elements und größer als der des optischen Bestandteils 42 festgelegt ist, das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizienter in das optische Bestandteil 42 eingeleitet werden, weil der Reflexionsverlust an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem Glas-Verbindungsbauteil 421 und an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 421 und dem optischen Bestandteil 42 unterdrückt werden kann.
(Die fünfte Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein lichtemittierendes Modul gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Ein in 13 gezeigtes lichtemittierendes Modul 4 ist so konfiguriert, dass es auf der Oberfläche angebracht werden kann, wobei es eine lichtemittierende Vorrichtung 440 und ein Verdrahtungssubstrat 441 umfasst.
Die lichtemittierende Vorrichtung 440 ist die gleiche wie die lichtemittierende Vorrichtung Y1 (siehe die 10 und 11) gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung und umfasst ein lichtemittierendes Chip 442 und ein optisches Bestandteil 443.
Die lichtemittierende Vorrichtung 440 besitzt eine Konfiguration, in der ein Rand des lichtemittierenden Chips 442 vom optischen Bestandteil 443 umgeben ist, wenn das lichtemittierende Chip 442 in einem Eindringraum 444 des optischen Bestandteils 443 angeordnet ist. Ein Glas-Verbindungsbauteil 445 ist zwischen einer Innenfläche des Eindringraumes 444 und einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 442 angeordnet, wobei sich das lichtemittierende Chip 442 mit einer Innenfläche des optischen Bestandteils 443 in Kontakt befindet.
Das lichtemittierende Chip 442 enthält ferner die Elektroden 446A und 446B, wobei die Elektroden 446A und 446B an den Ober- und Unterseiten des Eindringraumes 444 freigelegt sind.
Das optische Bestandteil 443 ist aus Glas ausgebildet, wobei sein Brechungsindex kleiner als der des Glas-Verbindungsbauteils 445 ist. Andererseits ist der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 445 kleiner als der des lichtemittierenden Chips 442. Außerdem kann das gleiche Material wie in der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung Y1 (siehe die 10 und 11) als ein Material für das Bilden des optischen Bestandteils 443 und des Glas-Verbindungsbauteils 445 verwendet werden.
Andererseits sind im Verdrahtungssubstrat 441 die externen Verbindungsleiter 448A und 448B auf einer Oberfläche eines isolierenden Substrats 447 ausgebildet. Die externen Verbindungsleiter 448A und 448B besitzen die Oberseiten-Leiterabschnitte 448Aa und 448Ba, die mit den Elektroden 446A und 446B des lichtemittierenden Elements 440 leitungsverbunden sind, die Unterseiten-Leiterabschnitte 448Ab und 448Bb, die mit den Verdrahtungsleitungen eines Befestigungsobjekts, wie z. B. einer Leiterplatte, leitungsverbunden sind, und die Seitenflächen-Leiterabschnitte 448Ac und 448Bc, die die Verbindungen zwischen den Oberseiten-Leiterabschnitten 488Aa und 448Ba bzw. den Unterseiten-Leiterabschnitten 448Ab und 448Bb herstellen.
Der Oberseiten-Leiterabschnitt 448Aa ist mit der Elektrode 446A des lichtemittierenden Chips 442 durch ein leitfähiges Verbindungsbauteil 449A, wie z. B. Lot oder ein leitfähiges Harz, leitungsverbunden. Andererseits ist der Oberseiten-Leiterabschnitt 448Ba mit der Elektrode 446B des lichtemittierenden Chips 442 durch einen Draht 449B leitungsverbunden.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 44 ist das lichtemittierende Chip 442 vom aus Glas ausgebildeten optischen Bestandteil 443 umgeben und ist das Glas-Verbindungsbauteil 445 zwischen einer Innenfläche des optischen Bestandteils 443 (des Eindringraums 444) und einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips 442 angeordnet. Deshalb kann ähnlich zur früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung Y1 (siehe die 10 und 11) das vom lichtemittierenden Chip 442 emittierte Licht effizient zum optischen Bestandteil 443 geführt werden. Weil der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 445 kleiner als der des lichtemittierenden Chips 442 ist und der Brechungsindex des optischen Bestandteils 443 kleiner als der des Glas-Verbindungsbauteils 445 ist, kann außerdem der Reflexionsverlust an jeder Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden Chip 442 oder dem Glas-Verbindungsbauteil 445 und dem optischen Bestandteil 443 oder der Luft unterdrückt werden, indem der Brechungsindex des lichtemittierenden Chips 442 allmählich z. B. gegenüber der Luft verringert wird, deren Brechungsindex 1 ist. Im Ergebnis kann die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung 440 verbessert werden, weil das Licht vom lichtemittierenden Chip 442 effizienter nach außen emittiert werden kann.
(Die sechste Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein lichtemittierendes Modul gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Hier werden in 14 die gleichen Elemente oder die Elemente wie im unter Bezugnahme auf 13 beschriebenen lichtemittierenden Modul 4 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine wiederholte Erklärung weggelassen wird.
Ein in 14 gezeigtes lichtemittierendes Modul 44' enthält eine lichtemittierende Vorrichtung 440' und ein Verdrahtungssubstrat 441, wobei es in einem Punkt, dass die Oberflächenbefestigung möglich ist, das gleiche wie das früher beschriebene lichtemittierende Modul 44 (siehe 13) ist. Andererseits ist das lichtemittierende Modul 44' in einem Punkt, dass die lichtemittierende Vorrichtung 440' so angebracht ist, dass eine Außenfläche 443A des optischen Bestandteils 443 dem Verdrahtungssubstrat 441 zugewandt ist, vom lichtemittierenden Modul 44 verschieden.
Außerdem besitzt die lichtemittierende Vorrichtung 440 grundsätzlich die gleiche Konfiguration wie die früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtungen Y1 und 440 (siehe die 10, 11, und 13), wobei aber die lichtemittierende Vorrichtung 440' in der Konfiguration der Elektroden 446A' und 446B' von den lichtemittierenden Vorrichtungen Y1 und 440 verschieden ist. Das heißt, die Elektroden 446A' und 446B' sind so vorgesehen, dass sie sich bis zu einer Oberfläche 443B des optischen Bestandteils 443 erstrecken, um zuverlässig mit den Oberseiten-Leiterabschnitten 448Aa und 448Ba der externen Verbindungsleiter 448A und 448B im Verdrahtungssubstrat 441 leitungsverbunden zu sein. Außerdem ist die lichtemittierende Vorrichtung 440' in einer Form an dem Verdrahtungssubstrat 441 so angebracht, dass sich die Elektroden 446A' und 446B' vom lichtemittierenden Chip 442 nach unten erstrecken, wobei die Elektroden 446A' und 446B' und die Oberseiten-Leiterabschnitte 448Aa und 448Ba durch leitfähige Verbindungsmaterialien 449A' und 449B' miteinander leitungsverbunden sind.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 440' des lichtemittierenden Moduls 44' wird ähnlich zu den vorhergehenden lichtemittierenden Vorrichtungen Y1 und 440 (siehe die 10, 11, und 13) das vom lichtemittierenden Chip 442 emittierte Licht durch ein Glas-Verbindungsbauteil hindurchgelassen und zum optischen Bestandteil 443 effizient geführt und ist die durch den Draht 449B in der in 13 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung 440 verursachte optische Absorption eliminiert. Im Ergebnis verschwindet auf einer Bestrahlungsoberfläche, wenn die lichtemittierende Vorrichtung 440' als eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, der Schatten des Drahtes 449B und nimmt das von der Außenfläche des optischen Bestandteils 443 nach oben emittierte Licht zu. Im Ergebnis kann die Helligkeit in der lichtemittierenden Vorrichtung 440' und im lichtemittierenden Modul 44 verbessert werden.
Die lichtemittierenden Vorrichtungen und die in den lichtemittierenden Modulen übernommenen lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß den vierten bis sechsten Ausführungsformen sind nicht auf jene eingeschränkt, die unter Bezugnahme auf die 10 bis 14 beschrieben worden sind, sondern es können außerdem verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Die lichtemittierenden Vorrichtungen können z. B. so hergestellt werden, dass sie die in den 15 bis 18 gezeigten Konfigurationen aufweisen. In diesem Fall können außerdem der gleiche Betrieb und die gleiche Wirkung wie in der vorhergehenden lichtemittierenden Vorrichtung Y1 (siehe die 10 und 11) erhalten werden.
In einer in 16 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y2 ist ein optisches Element 442A so konfiguriert, dass es vier plattenförmige Elemente 422A und 423A enthält, wobei das ganze optische Element 442A in etwa einer Quaderform ausgebildet ist. In der lichtemittierenden Vorrichtung Y2 ist das optische Element 442A so konfiguriert, dass es vier plattenförmige Elemente 422A und 423A enthält, die Funktion ist jedoch die gleiche wie die des in der Röhrenform ausgebildeten optischen Bestandteils 42 (siehe die 10 und 11).
In einer in 17 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y3 ist ein optisches Bestandteil 42B in einer zylindrischen Form ausgebildet. In einer derartigen lichtemittierenden Vorrichtung Y3 ist eine Außenfläche 424B des optischen Bestandteils 42B eine gekrümmte Oberfläche. Demgemäß kann das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht von der Außenfläche 424B des optischen Bestandteils 42B etwa gleichmäßig emittiert werden.
In den in 18(a) und 18(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 sind Fluoreszenzmaterialien 425 in den optischen Bestandteilen 42C und 42D dispergiert. In der in 18(a) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y4 sind die Fluoreszenzmaterialien 425 im ganzen optischen Bestandteil 42C dispergiert. In der in 18(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y5 sind die Fluoreszenzmaterialien 425 wahlweise in einem Abschnitt der Außenfläche des optischen Bestandteils 42D dispergiert.
Die in den optischen Bestandteilen 42C und 42D enthaltenen Fluoreszenzmaterialien 425 sind entsprechend der Wellenlänge (Farbe) des von den lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 zu emittierenden Lichts ausgewählt. Falls z. B. weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 emittiert wird, werden ein erstes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 500 nm aufweist, ein zweites Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm aufweist, und ein drittes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 600 bis 700 nm aufweist, als die Fluoreszenzmaterialien 425 verwendet.
Als das erste Fluoreszenzmaterial können z. B. (Sr, Ca, Ba, Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu oder BaMgAl₁₀O₁₇:Eu erwähnt werden. Als das zweite Fluoreszenzmaterial können z. B. SrAl₂O₄:Eu oder ZnS:Cu, Al oder SrGa₂S₄:Eu erwähnt werden. Als das dritte Fluoreszenzmaterial können z. B. SrCaS:Eu, La₂O₂S:Eu oder LiEuW₂O₈ erwähnt werden.
Andererseits wird in den Fällen, in denen weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 durch die Verwendung z. B. der ersten bis dritten Fluoreszenzmaterialien emittiert wird, ein lichtemittierendes Element, das Licht emittiert, das wenigstens eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 230 bis 450 nm aufweist, als das lichtemittierende Chip 1 verwendet. Als das lichtemittierende Chip 1 kann z. B. eine ZnO-basierte Oxidhalbleiter-Leuchtdiode erwähnt werden.
Außerdem kann es ebenfalls möglich sein, zu bewirken, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 weißes Licht emittieren, indem ein lichtemittierendes Element, das blaues Licht emittiert, als das lichtemittierende Chip 1 verwendet wird und als die Fluoreszenzmaterialien 425 Materialien verwendet werden, die blaues Licht in gelbes Licht umsetzen, z. B. ein durch Cer (Ce) aktiviertes yttrium-aluminium-granat-basiertes Fluoreszenzmaterial (YAG) oder ein durch zweiwertiges Europium (Eu) aktiviertes Erdalkalimetall-Orthosilicat-Fluoreszenzmaterial.
In der in 18(a) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y4 kann das optische Bestandteil 42C, in dem die Fluoreszenzmaterialien 425 dispergiert sind, leicht gebildet werden, weil die Fluoreszenzmaterialien 425 im ganzen optischen Bestandteil 42C dispergiert sind. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung Y4 ist insofern vorteilhaft, als das optische Bestandteil 42C leicht hergestellt werden kann. Andererseits ist in der in 18(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Y5 ein optischer Wegunterschied zwischen dem Licht, das sich horizontal durch das optische Bestandteil 42D ausbreitet, und dem Licht, das sich in einer Richtung ausbreitet, die gegen die horizontale Richtung geneigt ist, verringert, weil die Fluoreszenzmaterialien 425 wahlweise in dem Abschnitt der Außenfläche des optischen Bestandteils 42D dispergiert sind. Im Ergebnis wird ein Teil des vom lichtemittierenden Chip 1 emittierten Lichts so wie es ist hindurchgelassen und wird die Wellenlänge eines Teiles des Lichts umgesetzt, weil ein Unterschied im Betrag der Wellenlängenumsetzung zwischen dem in der horizontalen Richtung hindurchgelassenen Licht und dem schräg hindurchgelassenen Licht verringert ist. Demgemäß wird, falls eine Mischfarbe davon emittiert wird, eine Farbungleichmäßigkeit unterdrückt, was es ermöglicht, dass Licht mit einer gleichmäßigen Farbe von der ganzen Vorrichtung emittiert wird. Weil außerdem das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht effizient in das optische Bestandteil 42D eintritt, ohne durch die Fluoreszenzmaterialien 425 blockiert zu werden, nehmen die durch das Licht des lichtemittierenden Chips 1 angeregten Fluoreszenzmaterialien 425 zu und nimmt die optische Ausgabe der lichtemittierenden Vorrichtung Y5 zu.
Es ist selbstverständlich, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5 außerdem so konfiguriert sein können, dass sie Licht mit einer Farbe emittieren, die von der weißen Farbe verschieden ist, indem der Typ des verwendeten Fluoreszenzmaterials 425 geeignet ausgewählt wird. Alternativ kann eine Fluoreszenzmaterialien enthaltende Wellenlängenumsetzungsschicht auf den Außenflächen der optischen Bestandteile 42C und 42D vorgesehen sein, anstatt die Fluoreszenzmaterialien 425 in den optischen Bestandteilen 42C und 42D zu dispergieren.
(Die siebente Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein lichtemittierendes Modul gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 19 und 20 beschrieben.
Ein in den 19 und 20 gezeigtes lichtemittierendes Modul 45 kann als eine Beleuchtungsvorrichtung oder eine Anzeigevorrichtung verwendet werden und enthält mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 46 und ein isolierendes Substrat 47.
Ähnlich zu den früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtungen Y1 und Y2 (siehe die 10, 11, und 16) ist in jeder der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 46 ein Rand eines lichtemittierenden Elements 460 von einem optischen Element 461 umgeben, wobei die ganze lichtemittierende Vorrichtung 46 in der Form eines Quaders ausgebildet ist. Als die lichtemittierende Vorrichtung 46 wird entsprechend der Aufgabe eine verwendet, in der Fluoreszenzmaterialien im optischen Element 461 enthalten sind, (siehe die in 18(a) und 18(b) gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen Y4 und Y5).
Das isolierende Substrat 47 dient dazu, die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 46 durch Positionierung zu befestigen und Ansteuerleistung an jede lichtemittierende Vorrichtung 46 zu liefern. Das isolierende Substrat 47 besitzt ein erstes Substrat 471, in dem mehrere Durchgangslöcher 470 ausgebildet sind, und ein zweites Substrat 472, in dem (nicht gezeigte) Verdrahtungsleitungen strukturiert und ausgebildet sind.
Die mehreren Durchgangslöcher 470 des ersten Substrats 471 sind ein Raum, in dem die lichtemittierenden Vorrichtungen 46 angeordnet sind, und sind in einer Matrix angeordnet. Ein Paar von Anschlüssen 473 und 474 für den Kontakt mit den Elektroden 462 und 463 der lichtemittierenden Vorrichtung 46 ist auf einer Innenfläche jedes Durchgangslochs 470 vorgesehen, so dass sie einander gegenüberliegen. Das heißt, in einem Zustand, in dem die lichtemittierende Vorrichtung 46 in jedem Durchgangsloch 70 angeordnet ist, sind die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 46 in einer Matrix angeordnet, wobei sich die Elektroden 462 und 463 jeder lichtemittierenden Vorrichtung 46 und das Paar von Anschlüssen 473 und 474 des Durchgangslochs 70 in einem Zustand befinden, in dem eine Leitungsverbindung dazwischen hergestellt ist.
Die (nicht gezeigten) Verdrahtungsleitungen des zweiten Substrats 472 sind mit dem Paar von Anschlüssen 473 und 474 des ersten Substrats 471 leitungsverbunden. Außerdem sind die Verdrahtungsleitungen mit den Anschlüssen 75 leitungsverbunden, die auf einer Seitenfläche des zweiten Substrats 472 vorgesehen sind. Das Muster der Verdrahtungsleitungen ist z. B. entsprechend einer Ansteuerungsbetriebsart der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 46 im lichtemittierenden Modul 45 konstruiert.
In dem Fall, in dem das lichtemittierende Modul 45 als eine Anzeigevorrichtung konfiguriert ist, kann z. B. jede lichtemittierende Vorrichtung 6 einzeln angesteuert werden. Demgemäß sind die Verdrahtungsleitungen so strukturiert und ausgebildet, dass jede licht emittierende Vorrichtung 46 einzeln angesteuert werden kann. Andererseits muss in dem Fall, in dem das lichtemittierende Modul 45 als eine Beleuchtungsvorrichtung konfiguriert ist, jede lichtemittierende Vorrichtung 6 nicht notwendigerweise konfiguriert sein, um einzeln angesteuert zu werden, wobei aber z. B. alle Teile gleichzeitig angesteuert werden können oder die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 46 in mehrere Gruppen unterteilt werden können, um für jede Gruppe angesteuert werden zu können. Demgemäß sind die Verdrahtungsleitungen so strukturiert und ausgebildet, dass ein derartiges Ansteuern möglich ist.
Im lichtemittierenden Modul 45 wird die gleiche wie die früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtungen Y1, Y2, Y4 und Y5 (siehe die 10, 11, 16, 18(a) und 18(b)) als die lichtemittierende Vorrichtung 46 verwendet. Das heißt, im lichtemittierenden Element 46 ist die Verschlechterung des optischen Elements 461 aufgrund des Lichts vom lichtemittierenden Element 460 unterdrückt, wobei die Volumenkontraktion jedes Elements in einem Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung 46 nur auf das Glas-Verbindungsbauteil 421 beschränkt ist, dessen Volumen im Vergleich zum lichtemittierenden Element 460 oder optischen Element 461 klein gemacht werden kann. Demgemäß wird das optische Element 461 am Rand des lichtemittierenden Elements angebracht, ohne dass ein Sprung im Glas-Verbindungsbauteil 421 erzeugt wird. Im Ergebnis wird es möglich, im lichtemittierenden Modul 45, das die lichtemittierende Vorrichtung 46 verwendet, während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht auszugeben.
Außerdem können im lichtemittierenden Modul 45, obwohl die mehreren Durchgangslöcher 470 im ersten Substrat 471 vorgesehen sind und die lichtemittierenden Vorrichtungen 46 in den Durchgangslöchern 470 angeordnet sind, die lichtemittierenden Vorrichtungen 46 jedoch einfach auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats angebracht werden.
(Die achte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 21 und 22 beschrieben.
Eine in den 21 und 22 gezeigte lichtemittierende Vorrichtung Z1 enthält das lichtemittierende Chip 1, erste und zweite optische Elemente 82A und 82B und erste und zweite externe Verbindungsanschlüsse 83A und 83B, wobei sie so konfiguriert ist, dass das Licht von wenigstens einer Außenfläche des ersten optischen Elements 82A emittiert wird.
Jedes der ersten und zweiten optischen Elemente 82A und 82B besitzt eine Funktion des Schützens des lichtemittierenden Chips 1 und besitzt eine Funktion des Führens des vom lichtemittierenden Chip 1 emittierten Lichts nach außen. Außerdem besitzt jedes der ersten und zweiten optischen Elemente 82A und 82B eine Funktion der Vergrößerung der Emissionsfläche einer Emissionsquelle in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1. Das heißt, das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht tritt effizient durch ein Glas-Verbindungsbauteil 822 in das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B ein, wobei ein Unterschied der Brechungsindizes zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 822 und dem lichtemittierenden Chip 1 klein gemacht ist. Außerdem wird das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht effizient durch das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B nach außen emittiert, was durch die Vergrößerung der Emissionsfläche die Wahrscheinlichkeit verbessert, dass das Licht entnommen wird, während es unregelmäßig innerhalb des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B reflektiert wird. Außerdem besitzen das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B Durchgangslöcher 820A bzw. 820B in ihren Mittelabschnitten, wobei sie in den Plattenformen mit einer Transparenz ausgebildet sind. Es sind ein erster und ein zweiter Relaisleiter 830A und 830B so ausgebildet, dass sie in die Durchgangslöcher 820A und 820B gefüllt sind. Der erste und der zweite Relaisleiter 830A und 830B sind für die Leitungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten Chipelektrode 14 und 15 des lichtemittierenden Chips 1 und dem ersten und dem zweiten externen Verbindungsanschluss 83A und 83B vorgesehen, wobei sie durch das erste und das zweite optische Bestandteil 82A bzw. 82B in deren Dickenrichtung hindurchgehen, wobei ihre Stirnflächen von den Oberflächen 21A und 821E des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B freigelegt sind.
Das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B sind aus einem anorganischen Material ausgebildet, das gänzlich eine Transparenz besitzt, und sind durch das Glas-Verbindungsbauteil 822 mit der ersten und der zweiten Chipelektrode 14 und 15 verbunden. Das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B sind in einem parallelen Zustand geordnet, so dass sie einander zugewandt sind. Das Glas-Verbindungsbauteil 822 besitzt eine Transparenz und ist z. B. aus einem Material ausgebildet, dessen Brechungsindex kleiner als der des lichtemittierenden Chips 1 und größer als der des optischen Elements 82 ist.
Hier kann als ein transparentes anorganisches Material für das Bilden des optischen Elements 82 z. B. Quarzglas, optisches Glas (Borsilikatglas), das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir oder Fluorit verwendet werden. Andererseits kann als das Glas-Verbindungsbauteil 822 ein Verbindungsmaterial, das aus einem transparenten anorganischen Material gebildet ist, wie z. B. Sol-Gel-Glas, Wasserglas und Glas mit niedrigem Schmelzpunkt, das eine hohe Durchlässigkeit in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 230 nm bis 450 nm besitzt und das unter Verwendung der Schmelz- oder Hydrolysereaktion mineralisiert wird, verwendet werden.
Der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 83A und 3B sind Abschnitte für die Leitungsverbindung mit den Verdrahtungsleitungen einer Befestigungsplatte, wenn die lichtemittierende Vorrichtung Z1 auf der Befestigungsplatte, wie z. B. einem Verdrahtungssubstrat, angebracht ist, und sind in Streifenformen ausgebildet, die sich von den Mittelabschnitten der Oberflächen 821A und 821B des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B zu den Seitenkanten erstrecken. Der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 83A und 3B sind mit der ersten und der zweiten Chipelektrode 14 und 15 des lichtemittierenden Chips 1 durch den ersten und den zweiten Relaisleiter 830A und 830B leitungsverbunden.
In der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 sind eine Unterseite 10A (eine erste Chipelektrode 14) des Substrats 10 des lichtemittierenden Chips 1 und eine Oberseite 13A (eine zweite Chipelektrode 15) der p- leitenden Halbleiterschicht 13 durch das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B abgedeckt, die aus einem anorganischen Material ausgebildet sind, das eine Transparenz aufweist, wobei das Glas-Verbindungsbauteil 822 dazwischen angeordnet ist. Im Allgemeinen ist Glas ein Material, dessen Durchlässigkeit oder mechanische Festigkeit sich im Vergleich zu einem Harz nicht leicht verschlechtert. Deshalb ist eine Möglichkeit, dass sich die Durchlässigkeit und die mechanische Festigkeit sowohl des ersten als auch des zweiten optischen Elements 82A und 82B aufgrund der Strahlungsenergie, die das Licht aufweist, verschlechtern, sehr niedrig, selbst wenn das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht durch das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B hindurchgelassen wird und das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 im ersten und im zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B absorbiert wird. Im Ergebnis ist in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 eine Möglichkeit, dass sich die Elemente (das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B), die das lichtemittierende Chip 1 schützen, aufgrund des Lichts vom lichtemittierenden Chip 1 verschlechtern, im Vergleich zur bekannten lichtemittierenden Vorrichtung 9 (siehe die 28), in der ein lichtemittierendes Element durch ein Harz geschützt ist, verringert. Demgemäß ist eine Verringerung der Strahlungsenergie, des Strahlungsflusses und der Strahlungsintensität des emittierten Lichts unterdrückt. Folglich kann die lichtemittierende Vorrichtung Z1 während einer langen Zeitdauer stabilisiertes Licht ausgeben.
Außerdem wird eine Möglichkeit, dass Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem ersten und dem zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B verbleibt, durch das Übernehmen der Konfiguration verringert, in der das lichtemittierende Chip 1 und das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B durch das Glas-Verbindungsbauteil 822 miteinander in Kontakt gelangen. Deshalb ist eine Möglichkeit, dass das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem ersten und dem zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B reflektiert und gestreut wird, im Vergleich zu einem Fall verringert, in dem Gas zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem ersten und dem zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B verbleibt. Folglich kann in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizient in das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B eingeleitet werden. Insbesondere kann in dem Fall, in dem der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 822 kleiner als der des lichtemittierenden Elements und größer als jene des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B festgelegt ist, das Licht vom lichtemittierenden Chip 1 effizienter in des optische Bestandteil 82 eingeleitet werden, weil der durch die Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem Glas-Verbindungsbauteil 822 verursachte Reflexionsverlust verringert ist und die Totalreflexion entsprechend dem Brechungsgesetz an der Grenzfläche zwischen dem Glas-Verbindungsbauteil 822 und dem ersten und dem zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B unterdrückt ist.
Außerdem ist in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 der Erfindung das Glas-Verbindungsbauteil 822, das eine Funktion des Schützens des lichtemittierenden Chips 1 und eine Funktion des effizienten Entnehmens des Lichts aus dem Inneren des lichtemittierenden Chips 1 besitzt, nicht so angebracht, dass es das ganze lichtemittierende Chip 1 abdeckt. Demgemäß wird ein Sprung in dem Glas- Verbindungsbauteil 822 unterdrückt, der in einem Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 erzeugt wird, oder der erzeugt wird, wenn die lichtemittierende Vorrichtung Z1 betrieben wird. Das heißt, im Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 oder im Fall des Betreibens der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 wird ein Sprung aufgrund der Volumenkontraktion des Glas-Verbindungsbauteils 822 bei der Mineralisierung von z. B. Sol-Gel-Glas, Wasserglas oder Glas mit niedrigem Schmelzpunkt unter Verwendung einer Schmelz- oder Hydrolysereaktion erzeugt oder aufgrund eines Unterschieds des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem Glas-Verbindungsbauteil 822 erzeugt. Insbesondere dann, wenn das ganze lichtemittierende Chip 1 mit dem transparenten Glas-Verbindungsbauteil 822 abgedeckt wird, wird im Glas-Verbindungsbauteil 822 mit dem Rand des lichtemittierenden Chips 1 als ein Basispunkt leicht ein Sprung erzeugt, weil das Volumen des Glas-Verbindungsmaterials viel größer als das des lichtemittierenden Chips 1 wird. Im Ergebnis wird das vom lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht durch den im Glas-Verbindungsbauteil 822 erzeugten Sprung absorbiert und gestreut, wobei die Strahlungsenergie, der Strahlungsfluss und die Strahlungsintensität des von der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 emittierten Lichts verringert sind. Deshalb kann in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 der Erfindung die Verschlechterung der Durchlässigkeit oder der mechanischen Festigkeit des Glas-Verbindungsbauteils 822 unterdrückt werden und kann ein im ersten und im zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B oder im Glas-Verbindungsbauteil 822 erzeugter Sprung unterdrückt werden, weil das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B durch das Glas-Verbindungsbauteil 822 befestigt sind, das in einem Abschnitt des lichtemittierenden Chips 1 vorgesehen ist. Dies ermöglicht es, die lichtemittierende Vorrichtung während einer langen Zeitdauer normal zu betreiben.
Außerdem ist es bevorzugt, dass die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 822 gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 1,5 mm ist. Falls die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 822 kleiner als 0,1 mm ist, können die Volumenkontraktion, die Wärmeausdehnung oder die thermische Kontraktion des Glas-Verbindungsbauteils 822 in einem Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 oder beim Betreiben der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 sehr klein gemacht werden, wobei aber die Bindungsfestigkeit oder die mechanische Festigkeit des Glas-Verbindungsbauteils 822 signifikant verringert werden. Demgemäß lösen sich das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B durch eine physische Einwirkung auf das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B oder die lichtemittierende Vorrichtung Z von außerhalb leicht vom lichtemittierenden Chip 1 ab. Im Ergebnis kann die lichtemittierende Vorrichtung Z1 nicht normal arbeiten. Außerdem wird in dem Fall, in dem die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 822 größer als 1,5 mm ist, die Volumenkontraktion des Glas-Verbindungsbauteils 822 im Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 oder beim Betreiben der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 groß, wobei eine Belastung, die aufgrund eines Unterschieds der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem lichtemittierenden Chip 1 und dem Glas-Verbindungsbauteil 822 auftritt, groß wird. Im Ergebnis kann die lichtemittierende Vorrichtung Z1 nicht normal arbeiten, weil im Glas-Verbindungsbauteil 822 ein Sprung erzeugt wird. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass die Dicke des Glas-Verbindungsbauteils 822 gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 1,5 mm ist, so dass das lichtemittierende Chip 1 und das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B fest miteinander verbunden werden können und ein im Herstellungsprozess der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 oder beim Betreiben der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 erzeugter Sprung unterdrückt werden kann.
(Die neunte Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein lichtemittierendes Modul gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 23 beschrieben.
Ein in 23 gezeigtes lichtemittierendes Modul 800 ist so konfiguriert, dass es auf der Oberfläche angebracht werden kann, wobei es eine lichtemittierende Vorrichtung 4 und eine Verdrahtungsleitung 85 enthält. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung 4 ist die gleiche wie die lichtemittierende Vorrichtung Z1 (siehe die 21 und 22) gemäß der früher beschriebenen vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei sie ein lichtemittierendes Chip 840 und die optischen Elemente 841A und 841E enthält.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 4 werden eine Unterseite 844A (eine zweite Chipelektrode 42B) eines Substrats 844 des lichtemittierenden Elements 840 und eine Oberseite 45A (eine erste Chipelektrode 42A) einer p-leitenden Halbleiterschicht 45 durch das erste und das zweite optische Chip 841A und 841E in Kontaktzuständen abgedeckt, indem das erste und das zweite optische Bestandteil 841A und 841E mit den Oberflächen der ersten und der zweiten Chipelektrode 842A und 842B des lichtemittierenden Ele ments 840 verbunden werden, wobei ein Glas-Verbindungsbauteil 843 dazwischen angeordnet ist.
Das erste und das zweite optische Bestandteil 841A und 841B sind aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet, wobei ihre Brechungsindizes größer als der des Glas-Verbindungsbauteils 843 sind. Andererseits ist der Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils 843 kleiner als der des lichtemittierenden Elements 840. Außerdem kann das gleiche Material wie in der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung Z1 (siehe die 21 und 22) als ein Material zum Bilden des ersten und des zweiten optischen Elements 841A und 841B und des Glas-Verbindungsbauteils 843 verwendet werden.
Auf den Oberflächen 846A und 846B des ersten und des zweiten optischen Elements 841A und 841B sind ein erster und ein zweiter externer Verbindungsanschluss 847A und 847B vorgesehen, die sich von den Mittelabschnitten der Oberflächen 846A und 846B zu den Seitenkanten erstrecken und Streifenformen besitzen. Der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 847A und 847B sind mit der ersten und der zweiten Chipelektrode 842A und 842B des lichtemittierenden Elements 840 durch den ersten und den zweiten Relaisleiter 848A und 848B leitungsverbunden.
Andererseits wird die Verdrahtungsleitung 85 erhalten, indem ein erster und ein zweiter externer Verbindungsleiter 851A und 851E auf einer Oberfläche eines isolierenden Substrats 850 ausgebildet werden. Der erste und der zweite externe Verbindungsleiter 851A und 851B besitzen die Oberseiten-Leiterabschnitte 851Aa und 851Ba, die mit dem ersten und dem zweiten externen Verbindungsanschluss 847A und 847B des lichtemittierenden Elements 4 leitungsverbunden sind, die Unterseiten-Leiterabschnitte 851Ab und 851Bb, die mit den Verdrahtungsleitungen eines Befestigungsobjekts, wie z. B. einer Leiterplatte, leitungsverbunden sind, und die Seitenflächen-Leiterabschnitte 851Ac und 851Bc, die die Verbindungen zwischen den Oberseiten-Leiterabschnitten 851Aa und 851Ba bzw. den Unterseiten-Leiterabschnitten 851Ab und 851Bb herstellen. Die Leitungsverbindung zwischen den Oberseiten-Leiterabschnitten 851Aa und 851Ba und dem ersten und dem zweiten externen Verbindungsanschluss 847A und 847B ist unter Verwendung leitfähiger Verbindungsmaterialien 852A und 852B, wie z. B. Lot oder ein leitfähiges Harz, ausgeführt.
Im lichtemittierenden Modul 800 wird die gleiche wie die früher beschriebene lichtemittierende Vorrichtung Z1 (siehe die 21 und 22) als eine lichtemittierende Vorrichtung 84 verwendet. Deshalb ist es im lichtemittierenden Modul 800 schwierig, die Strahlungsenergie, den Strahlungsfluss und die Strahlungsintensität des von der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 emittierten Lichts durch die Strahlungsenergie des vom lichtemittierenden Chip 840 emittierten Lichts zu verringern, wobei das vom lichtemittierenden Chip 840 emittierte Licht effizient zu dem ersten und dem zweiten lichtoptischen Bestandteil 841A und 841E geführt werden kann.
Weil das vom lichtemittierenden Chip 840 emittierte Licht direkt vom Inneren des lichtemittierenden Chips 840 nach außen emittiert wird und in allen Richtungen durch das erste und das zweite lichtoptische Bestandteil 841A und 841B emittiert wird, ist außerdem der Wirkungsgrad des Entnehmens des Lichts aus dem Inneren des lichtemittierenden Chips 840 verbessert, wobei die Strahlungsenergie, der Strahlungsfluss und die Strahlungsintensität des von der lichtemittierenden Vorrichtung emittierten Lichts außerdem verbessert sind.
Die lichtemittierende Vorrichtung und die im lichtemittierenden Modul gemäß der achten und der neunten Ausführungsform übernommene lichtemittierende Vorrichtung sind nicht auf jene eingeschränkt, die unter Bezugnahme auf die 21 bis 22 beschrieben worden sind, sondern es können außerdem verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Die lichtemittierende Vorrichtung kann z. B. so hergestellt sein, dass sie eine der in den 23 bis 27 gezeigten Konfigurationen besitzt. Außerdem können in diesem Fall der gleiche Betrieb und die gleiche Wirkung wie in der vorhergehenden lichtemittierenden Vorrichtung Z1 (siehe die 11 und 22) erhalten werden.
In den in den 24 und 25 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 sind Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 in den ersten und zweiten optischen Elementen 86A, 86B, 87A und 87B dispergiert. In der in 24 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Z1 sind die Fluoreszenzmaterialien 860 in den ganzen ersten und zweiten optischen Elementen 86A und 86B dispergiert. In der in 25 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Z2 sind die Fluoreszenzmaterialien 870 wahlweise in Abschnitten der Außenflächen des ersten und des zweiten optischen Elements 87A und 87B dispergiert.
Die in den ersten und zweiten optischen Elementen 86A, 86B, 87A und 87B enthaltenen Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 sind entsprechend der Wellenlänge (Farbe) des von den lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 zu emittierenden Lichts ausgewählt. Falls z. B. weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 emittiert wird, werden ein erstes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 500 nm aufweist, ein zweites Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm aufweist, und ein drittes Fluoreszenzmaterial, das das von dem lichtemittierenden Chip 1 emittierte Licht in Licht umsetzt, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 600 bis 700 nm aufweist, als die Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 verwendet. Als das erste Fluoreszenzmaterial können z. B. (Sr, Ca, Ba, Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu oder BaMgAl₁₀O₁₇:Eu erwähnt werden. Als das zweite Fluoreszenzmaterial können z. B. SrAl₂O₄:Eu oder ZnS:Cu, Al oder SrGa₂S₄:Eu erwähnt werden. Als das dritte Fluoreszenzmaterial können z. B. SrCaS:Eu, La₂O₂S:Eu oder LiEuW₂O₈ erwähnt werden.
Andererseits wird in den Fällen, in denen weißes Licht von den lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 durch die Verwendung z. B. der ersten bis dritten Fluoreszenzmaterialien emittiert wird, ein lichtemittierendes Element, das Licht emittiert, das wenigstens eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 230 bis 450 nm aufweist, als das lichtemittierende Chip 1 verwendet. Als das lichtemittierende Chip 1 kann z. B. eine ZnO-basierte Oxidhalbleiter-Leuchtdiode erwähnt werden.
Außerdem kann es ebenfalls möglich sein, zu bewirken, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 weißes Licht emittieren, indem ein lichtemittierendes Element, das blaues Licht emittiert, als das lichtemittierende Chip 1 verwendet wird und als die Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 Materialien verwendet werden, die blaues Licht in gelbes Licht umsetzen, z. B. ein durch Cer (Ce) aktiviertes yttrium-aluminium-granat-basiertes Fluoreszenzmaterial (YAG) oder ein durch zweiwertiges Europium (Eu) aktiviertes Erdalkalimetall-Orthosilicat-Fluoreszenzmaterial.
Obwohl die Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 in den ersten und zweiten optischen Elementen 86A, 863, 87A und 873 in den lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 enthalten sind, sind die lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 insofern die gleichen wie die vorhergehende lichtemittierende Vorrichtung Z1 (siehe die 21 und 22), als die Unterseite 10A (die erste Chipelektrode 14) des Substrats 10 des lichtemittierenden Chips 1 und die Oberseite 13A (die zweite Chipelektrode 15) der p-leitenden Halbleiterschicht 13 durch die ersten und zweiten optischen Elemente 86A, 86B, 87A und 873 abgedeckt sind, die aus einem anorganischen Material ausgebildet sind, wobei das Glas-Verbindungsbauteil 822 dazwischen angeordnet ist. Demgemäß sind außerdem in den lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 die Verschlechterung der Durchlässigkeiten oder der mechanischen Festigkeiten der ersten und zweiten optischen Elemente 86A, 863, 87A und 873 oder des Glas-Verbindungsbauteils 822 und der Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 und des Leuchtwirkungsgrads der Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 unterdrückt. Im Ergebnis ist die Verringerung der Strahlungsenergie, des Strahlungsflusses und der Strahlungsintensität des von der lichtemittierenden Vorrichtung Z emittierten Lichts unterdrückt, selbst wenn die lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 während einer langen Zeitdauer verwendet werden.
In der in 24 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Z2 können das erste und das zweite optische Bestandteil 86A und 86B, in denen die Fluoreszenzmaterialien 860 dispergiert sind, leicht gebildet werden, weil die Fluoreszenzmaterialien 860 in den ganzen ersten und zweiten optischen Elementen 86A und 86B dispergiert sind. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung Z1 ist insofern vorteilhaft, als das erste und das zweite optische Bestandteil 86A und 86B leicht hergestellt werden können.
Außerdem werden in den in 25 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen Z3 die Fluoreszenzmaterialien 870 wahlweise in Abschnitten der Außenflächen des ersten und des zweiten optischen Elements 87A und 87B dispergiert. Durch eine derartige Konfiguration wird ein optischer Wegunterschied zwischen dem Licht, das sich horizontal durch das erste und das zweite optische Bestandteil 87A und 87B ausbreitet, und dem Licht, das sich in einer Richtung ausbreitet, die gegen die horizontale Richtung geneigt ist, klein. Im Ergebnis wird ein Teil des Lichts vom lichtemittierenden Chip 1 hindurchgelassen und wird die Wellenlänge des Teiles des Lichts umgesetzt, weil ein Unterschied im Betrag der Wellenlängenumsetzung zwischen dem in der horizontalen Richtung hindurchgelassenen Licht und dem schräg hindurchgelassenen Licht verringert ist. Demgemäß wird, falls eine Mischfarbe davon emittiert wird, eine Farbungleichmäßigkeit unterdrückt, was es ermöglicht, dass Licht mit einer gleichmäßigen Farbe von der ganzen Vorrichtung emittiert wird.
Es ist selbstverständlich, dass die lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 außerdem so konfiguriert sein können, dass sie Licht mit einer Farbe emittieren, die von der weißen Farbe verschieden ist, indem die Typen der verwendeten Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 geeignet ausgewählt werden. Alternativ kann eine Fluoreszenzmaterialien enthaltende Wellenlängenumsetzungsschicht auf den Außenflächen der ersten und zweiten optischen Elemente 86A, 86B, 87A und 87B vorgesehen sein, anstatt die Fluoreszenzmaterialien 860 und 870 in den ersten und zweiten optischen Elementen 86A, 86B, 87A und 87B zu dispergieren.
Die Grundkonfiguration der in den 26 und 27 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Z4 ist die gleiche wie die der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung Z1 (siehe die 21 und 22), wobei aber die Konfigurationen des ersten und des zweiten externen Verbindungsanschlusses 880A und 880B von jenen in der früher beschriebenen lichtemittierenden Vorrichtung Z1 verschieden sind.
Der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 880A und 880B gehen durch die optischen Elemente 82A und 82B hindurch und sind direkt mit der ersten und der zweiten Chipelektrode 14 und 15 des lichtemittierenden Chips 1 leitungsverbunden. Das heißt, der erste und der zweite Relaisleiter 830A und 830B (siehe die 21 und 22) in der lichtemittierenden Vorrichtung Z1 arbeiten im Wesentlichen als der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 880A und 880B. Teile des ersten und des zweiten externen Verbindungsanschlusses 880A und 880B stehen jedoch von den Oberflächen 821A und 821E des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B hervor, so dass die Leitungsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten externen Verbindungsanschluss 880A und 880B und den Verdrahtungsleitungen in einer Befestigungsplatte, wie z. B. einem Verdrahtungssubstrat, zuverlässig hergestellt ist. Es ist selbstverständlich, dass der erste und der zweite externe Verbindungsanschluss 880A und 880B vorzugsweise von den Oberflächen 821A und 821E des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B freigelegt sind, wobei sie aber nicht notwendigerweise von den Oberflächen 821A und 821B des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B hervorstehen müssen.
Obwohl die Formen des ersten und des zweiten externen Verbindungsanschlusses 880A und 880B in der lichtemittierenden Vorrichtung Z4 von jenen in der vorhergehenden lichtemittierenden Vorrichtung Z1 verschieden sind, ist die lichtemittierende Vorrichtung Z4 insofern die gleiche wie die lichtemittierende Vorrichtung Z1, als die Unterseite 10A (die erste Chipelektrode 14) des Substrats 10 des lichtemittierenden Chips 1 und die Oberseite 13A (die zweite Chipelektrode 15) der p-leitenden Halbleiterschicht 13 durch das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B abgedeckt sind, die aus einem anorganischen Material ausgebildet sind, wobei das Glas-Verbindungsbauteil 22 dazwischen angeordnet ist. Demgemäß ist auch in der lichtemittierenden Vorrichtung Z4 die Verschlechterung des ersten und des zweiten optischen Elements 82A und 82B unterdrückt, wobei die Verringerung der Strahlungsenergie, des Strahlungsflusses und der Strahlungsintensität des von der lichtemittierenden Vorrichtung Z emittierten Lichts unterdrückt ist, selbst wenn die lichtemittierende Vorrichtung Z4 während einer langen Zeitdauer verwendet wird.
Auch in der in den 26 und 27 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung Z4 ist es selbstverständlich, dass wie in den in den 24 und 25 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtungen Z2 und Z3 Fluoreszenzmaterialien im ersten und im zweiten optischen Bestandteil 82A und 82B enthalten sein können. Außerdem kann als das erste und das zweite optische Bestandteil 82A und 82B, deren eine Oberfläche z. B. eine gekrümmte Oberfläche ist, ebenfalls ein linsenförmiges Element übernommen werden, ohne auf eines eingeschränkt zu sein, das eine Plattenform aufweist.

X1: lichtemittierende Vorrichtung
1: lichtemittierendes Element
10: Substrat (des lichtemittierenden Elements)
11: N-leitende Halbleiterschicht (des lichtemittierenden Elements) (Schicht mit einem ersten Leitungstyp)
12: lichtemittierende Schicht (des lichtemittierenden Elements)
13: P-leitende Halbleiterschicht (des lichtemittierenden Elements) (Schicht mit einem zweiten Leitungstyp)
2: Optisches Element
20: Behälter
21: Deckel
23: Obere Öffnung des (Behälters)
4: Glas-Verbindungsbauteil

Zusammenfassung
Lichtemittierende Vorrichtung und lichtemittierendes Modul
Eine lichtemittierende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Behälter (20), der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist, und eine ausgesparte Öffnung aufweist, ein lichtemittierendes Chip (1), das in der ausgesparten Öffnung des Behälters (20) angeordnet ist, wobei ein Glas-Verbindungsbauteil (4) dazwischen angeordnet ist, und in dem eine Schicht eines ersten Leitungstyps (11), eine lichtemittierende Schicht (12) und eine zweite Leitungsschicht (13) auf einem Substrat (10) ausgebildet sind, und einen Deckel (21), der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und der die ausgesparte Öffnung des Behälters blockiert, umfasst. Der Behälter (20) und der Deckel (21) sind aus Quarzglas, optischem Glas, das Borsäure und Kieselsäure enthält, Quarz, Saphir, Fluorit oder dergleichen gebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 5-175553 A [0006]
- JP 2004-342732 A [0006]

Claims

Lichtemittierende Vorrichtung, die umfasst: einen Behälter, der aus einem transparenten anorganischen Material ausgebildet ist und eine ausgesparte Öffnung besitzt; ein lichtemittierender Chip, das in der ausgesparten Öffnung des Behälters angeordnet ist, wobei dazwischen ein Glas-Verbindungsbauteil angeordnet ist, und in dem eine Schicht eines ersten Leitungstyps, eine lichtemittierende Schicht und eine zweite Leitungsschicht auf einem Substrat ausgebildet sind; und einen Deckel, der aus einem transparenten anorganischen Material gebildet ist und die ausgesparte Öffnung des Behälters blockiert.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtemittierende Chip mit einer Innenfläche des Behälters verbunden ist, wobei dazwischen ein Glas-Verbindungsbauteil angeordnet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Deckel mit dem lichtemittierenden Chip verbunden ist, wobei dazwischen ein Glas-Verbindungsbauteil angeordnet ist, und der Deckel die ausgesparte Öffnung blockiert.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils kleiner als der des Behälters oder des Deckels ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Behälter ein röhrenförmiges Bestandteil enthält, das einen Eindringraum, in dem der lichtemittierende Chip angeordnet ist, und ein Halterungssubstrat, das eine Öffnung des Behälters blockiert und an dem der lichtemittierende Chip angebracht ist, aufweist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein oder eine mehrere Fluoreszenzmaterialien, die eine Wellenlänge des von dem lichtemittierenden Chip emittierten Lichts umsetzen, in einem Abschnitt der Außenfläche des Behälters oder in einem Abschnitt der Außenfläche des Deckels vorhanden sind.
Lichtemittierendes Modul, das umfasst: ein isolierendes Substrat; und die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, die in dem isolierenden Substrat angebracht ist.
Lichtemittierende Vorrichtung, die umfasst: einen lichtemittierenden Chip, in dem eine Schicht eines ersten Leitungstyps, eine lichtemittierende Schicht und eine Schicht eines zweiten Leitungstyps auf einem Substrat ausgebildet sind; und ein optisches Bestandteil, das auf einer Seitenfläche des lichtemittierenden Chips vorgesehen ist, wobei dazwischen ein aus einem anorganischen Material gebildetes Verbindungsbauteil angeordnet ist, und das aus einem anorganischen Material gebildet ist, so dass es eine Transparenz aufweist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils kleiner als der des lichtemittierenden Chips ist, und ein Brechungsindex des optischen Bestandteils größer als der des Glas-Verbindungsbauteils ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das optische Bestandteil so angeordnet ist, dass es einen Rand des lichtemittierenden Chips umgibt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das optische Bestandteil einen Eindringraum aufweist, in dem der lichtemittierende Chip angeordnet ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein oder eine mehrere Fluoreszenzmaterialien, die eine Wellenlänge des vom lichtemittierenden Chip emittierten Lichts umsetzen, in einem Teil der Außenfläche des optischen Bestandteils vorhanden sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das lichtemittierende Chip Licht mit wenigstens einer Spitze der Emissionsintensität im Wellenlängenbereich von 230 bis 450 nm emittiert, und die mehreren Fluoreszenzmaterialien erste bis dritte Fluoreszenzmaterialien aufweisen, die das von dem lichtemittierenden Chip emittierte Licht jeweils in Licht umsetzen, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 500 nm aufweist, die das von dem lichtemittierenden Chip emittierte Licht in Licht umsetzen, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm aufweist, und die das von dem lichtemittierenden Chip emittierte Licht in Licht umsetzen, das eine Spitze der Emissionsintensität in einem Wellenlängenbereich von 600 bis 700 nm aufweist.
Lichtemittierendes Modul, das umfasst: ein isolierendes Substrat; und die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 8, die an dem isolierenden Substrat angebracht ist.
Lichtemittierende Vorrichtung, die umfasst: einen lichtemittierenden Chip, in dem eine Schicht eines ersten Leitungstyps, eine lichtemittierende Schicht und eine Schicht eines zweiten Leitungstyps auf einem Substrat ausgebildet sind; und ein optisches Bestandteil, das mit einer Oberfläche des lichtemittierenden Chips nah an der Schicht mit einem zweiten Leitungstyp und/oder einer Oberfläche des lichtemittierenden Chips nah an dem Substrat verbunden ist, wobei ein aus einem anorganischen Material gebildetes Verbindungsbauteil dazwischen angeordnet ist, und das aus einem anorganischen Material gebildet ist, so dass es eine Transparenz aufweist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei ein Brechungsindex des Glas-Verbindungsbauteils kleiner als der des lichtemittierenden Chips ist, und ein Brechungsindex des optischen Bestandteils größer als der des Glas-Verbindungsbauteils ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das optische Bestandteil umfasst: ein erstes optisches Bestandteil, das mit der Substratseite verbunden ist und das auf seiner Oberfläche einen ersten externen Verbindungsanschluss besitzt; und ein zweites optisches Bestandteil, das mit der Seite der Schicht mit einem zweiten Leitungstyp verbunden ist und das auf seiner Oberfläche einen zweiten externen Verbindungsanschluss besitzt.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der erste oder der zweite externe Verbindungsanschluss eine Transparenz aufweist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei ein oder eine mehrere Fluoreszenzmaterialien, die eine Wellenlänge des von dem lichtemittierenden Chip emittierten Lichts umsetzen, in einem Abschnitt der Außenfläche des optischen Bestandteils vorhanden sind.
Lichtemittierendes Modul, das umfasst: ein isolierendes Substrat; und die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 15, die an dem isolierenden Substrat angebracht ist.