JP2011205106A - 発光装置、照明装置およびバックライト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1個当たりの発光面積が2,500πμm2以下の複数の棒状構造発光素子210を同一の絶縁性基板200の実装面上に100個以上配置する。
【選択図】図22
Description
1個当たりの発光面積が2,500πμm2以下の複数の発光素子が、少なくとも第1の電極および第2の電極が形成された同一基板の実装面上に、少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極により規定される位置に100個以上配置されていると共に、
上記複数の発光素子の発光面積の総和に対して上記基板の実装面の面積が4倍以上となるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に分散して配置されていることを特徴とする。
また、複数の発光素子の発光面積の総和に対して4倍以上の面積の基板の実装面上に複数の発光素子を分散して配置することによって、発光により発光素子に生じた熱の基板側への横方向の流出が効率よく行われると共に温度分布が均一になるため、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
また、例えば、図40,図41に示すように、1個当たりの発光面の面積が2,500πμm2以下の平坦な正方形(一辺の長さa)の発光面を有する発光素子910を、正方形状の基板900上に分散して配置する。このとき、1個あたりの発光素子910の発光面積(a2)に対して、1個の発光素子910が占有する基板900の面積を4倍(4a2)にすると、従来の図39に示す1つの発光素子(LEDチップ901)に比べて、図40,図41に示すように、互いに隣接する発光素子910間の距離を十分に確保しつつ、発光素子910の発光を分散させて光強度を弱めて、樹脂912の劣化を抑制することができる。
上記複数の発光素子は、棒状であって、
上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されている。
上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有する。
上記複数の発光素子は、発光ダイオードであって、
上記基板上に所定の間隔をあけて形成された上記第1の電極と上記第2の電極との間に上記複数の発光ダイオードが接続され、
上記複数の発光ダイオードは、上記第1の電極にアノードが接続されると共に上記第2の電極にカソードが接続された発光ダイオードと、上記第1の電極にカソードが接続されると共に上記第2の電極にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して上記基板上に配置され、
交流電源によって上記第1の電極と上記第2の電極との間に交流電圧を印加して上記複数の発光ダイオードが駆動される。
上記基板が放熱板上に取り付けられている。
上記のいずれか1つの発光装置を備えたことを特徴とする。
上記のいずれか1つの発光装置を備えたことを特徴とする。
図1〜図3はこの発明の第1実施形態の発光装置に用いられる発光素子の製造方法の工程図を示している。図1に示すn型GaN基板1上に、図2に示すように、エピタキシャル成長によりp型InGaNからなる量子井戸層2を成膜した後、上記量子井戸層2上にエピタキシャル成長によりp型GaN層3を成膜する。
図4〜図17はこの発明の第2実施形態の発光素子の製造方法を順に示す工程図である。
図23〜図25はこの発明の第4実施形態の発光装置の製造方法の工程図を示している。
図26〜図31はこの発明の第5実施形態の発光装置の製造方法の工程図を示している。なお、図26〜図30では、発光装置の一部のみを示し、図31で発光装置の全体像を示している。
図32はこの発明の第6実施形態の照明装置に用いられる発光装置の平面図を示し、図33は上記発光装置の側面図を示している。
図35はこの発明の第7実施形態の発光装置を用いたバックライトの平面図を示している。
1個当たりの発光面の面積が900πμm2以下の複数の発光素子が同一基板の実装面上に100個以上配置されていることを特徴とする。
上記基板の実装面の面積は、上記複数の発光素子の発光面積の総和に対して4倍以上であって、
上記複数の発光素子は、上記基板の実装面上に略均等に分散して配置されている。
上記複数の発光素子は、棒状であって、
上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されている。
上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有する。
上記複数の発光素子は、発光ダイオードであって、
上記基板上に所定の間隔をあけて形成された第1の電極と第2の電極との間に上記複数の発光ダイオードが接続され、
上記複数の発光ダイオードは、上記第1の電極にアノードが接続されると共に上記第2の電極にカソードが接続された発光ダイオードと、上記第1の電極にカソードが接続されると共に上記第2の電極にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して上記基板上に配置され、
交流電源によって上記第1の電極と上記第2の電極との間に交流電圧を印加して上記複数の発光ダイオードが駆動される。
上記基板が放熱板上に取り付けられている。
1個当たりの発光面積が900πμm2以下の複数の発光素子が同一基板の実装面上に100個以上配置されている発光装置を製造する発光装置の製造方法であって、
少なくとも第1の電極および第2の電極を上記実装面に有する上記基板を作成する基板作成工程と、
上記基板上に上記複数の発光素子を含んだ溶液を塗布する塗布工程と、
少なくとも上記第1の電極と上記第2の電極に電圧を印加して、上記複数の発光素子を少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極により規定される位置に配列させる配列工程と
を有することを特徴とする。
上記配列工程の後、上記基板を複数の分割基板に分割する基板分割工程を有し、
上記複数の分割基板上の夫々には、100個以上の上記発光素子が配置されている。
少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極は、上記複数の発光素子を駆動するための電極として用いられる。
上記配列工程の後、上記基板上の上記複数の発光素子が配置された領域に蛍光体を選択的に塗布する蛍光体塗布工程を有する。
上記複数の発光素子は、棒状であって、
上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されている。
上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有する。
上記棒状の発光素子は、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆うように形成された第2導電型の筒状の半導体層とを有し、
上記棒状の発光素子の上記半導体コアの一端側が露出している。
上記のいずれか1つの発光装置を備えたことを特徴とする。
上記のいずれか1つの発光装置を備えたことを特徴とする。
2…量子井戸層
3…p型GaN層
10…半導体チップ
100…棒状構造発光素子
101…サファイア基板
102…n型GaN膜
103…マスク層
105…レジスト層
106…触媒金属
107…半導体コア
108…量子井戸層
110…半導体層
111…導電膜
200…絶縁性基板
201,202…金属電極
210…棒状構造発光素子
211…IPA
300…絶縁性基板
310…棒状構造発光素子
301,302…金属電極
303…層間絶縁膜
304,305…金属配線
311…半導体コア
311a…露出部分
311b…被覆部分
312…半導体層
400…絶縁性基板
410…棒状構造発光素子
401,402…金属電極
403,404…接着部
411…半導体コア
411a…露出部分
411b…被覆部分
412…半導体層
420…蛍光体
421…保護膜
430…発光装置
500…発光装置
510…LED電球
511…口金
512…放熱部
513…透光部
600…バックライト
601…支持基板
602…発光装置
Claims (8)
- 1個当たりの発光面積が2,500πμm2以下の複数の発光素子が、少なくとも第1の電極および第2の電極が形成された同一基板の実装面上に、少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極により規定される位置に100個以上配置されていると共に、
上記複数の発光素子の発光面積の総和に対して上記基板の実装面の面積が4倍以上となるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に分散して配置されていることを特徴とする発光装置。 - 請求項1に記載の発光装置において、
上記発光素子1個当たりの発光面の面積は625πμm2以下であることを特徴とする発光装置。 - 請求項1または2に記載の発光装置において、
上記複数の発光素子は、棒状であって、
上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されていることを特徴とする発光装置。 - 請求項3に記載の発光装置において、
上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有することを特徴とする発光装置。 - 請求項1から4までのいずれか1つに記載の発光装置において、
上記複数の発光素子は、発光ダイオードであって、
上記基板上に所定の間隔をあけて形成された上記第1の電極と上記第2の電極との間に上記複数の発光ダイオードが接続され、
上記複数の発光ダイオードは、上記第1の電極にアノードが接続されると共に上記第2の電極にカソードが接続された発光ダイオードと、上記第1の電極にカソードが接続されると共に上記第2の電極にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して上記基板上に配置され、
交流電源によって上記第1の電極と上記第2の電極との間に交流電圧を印加して上記複数の発光ダイオードが駆動されることを特徴とする発光装置。 - 請求項1から5までのいずれか1つに記載の発光装置において、
上記基板が放熱板上に取り付けられていることを特徴とする発光装置。 - 請求項1から6までのいずれか1つに記載の発光装置を備えたことを特徴とする照明装置。
- 請求項1から6までのいずれか1つに記載の発光装置を備えたことを特徴とするバックライト。
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