JP2015144254A - 発光デバイス、表示装置及び発光デバイスの製造方法 - Google Patents

発光デバイス、表示装置及び発光デバイスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】配線と電極との接続部分にかかる負荷を抑制することができる発光デバイスを提供する。【解決手段】複数のＬＥＤチップ１０が配列された発光デバイス１であって、複数のＬＥＤチップ１０のそれぞれは、基板１１と、基板１１上に形成された発光領域１２と、基板１１上に形成された第１パッド電極１３ａと、基板１１を貫通する第１スルーホール１４ａとを有する。１つのＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａと隣接する他のＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａとを通過した上で、１つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａと他のＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａとを電気的に接続する配線２１を備える。基板１１の主面に平行な平面で切断したときの断面において、第１スルーホール１４ａを通過した配線２１の先端部は、配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有する。【選択図】図４Ａ

Description

本開示は、発光デバイス、表示装置及び発光デバイスの製造方法に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子は、ディスプレイ用途や照明用途等、様々な製品の光源として広く利用されている。
例えば、ディスプレイ用途としては、多数の発光素子を規則的に並べて装着し、この発光素子を適宜点滅させて所定の文字、図形又は記号等を表示するディスプレイ装置が知られている（特許文献１）。
特許文献１に開示されたディスプレイ装置では、薄板状の導体を格子状に配置し、導体の縦列及び横列の一方をアノードとし、他方をカソードとして、縦列と横列との交点位置に発光素子が装着された配線基板が用いられている。これにより、適度な可撓性を有するディスプレイ装置を実現している。
特開平８−０５４８４０号公報
しかしながら、従来のディスプレイ装置では、配線基板を曲面状に撓ませて使用する際に、導体と発光素子との接続部分に負荷がかかりやすく、導通不良等の不具合が発生するという課題がある。
例えば、導体である配線と発光素子の電極との接続部分に負荷がかかりやすい。配線と電極との接続部分に負荷がかかると、当該接続部分に亀裂が生じてコンタクト不良が生じたり、配線と電極とが離れてしまって断線不良が生じたり、配線とともに電極が基板から剥がれたりする場合がある。
本開示は、配線と電極との接続部分にかかる負荷を抑制することができる発光デバイス等を提供する。
本開示に係る発光デバイスの一態様は、複数のＬＥＤチップが配列された発光デバイスであって、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれは、基板と、前記基板上に形成された発光領域と、前記基板上に形成された電極と、前記基板を貫通するスルーホールとを有し、前記発光デバイスは、１つの前記ＬＥＤチップの前記スルーホールと前記１つのＬＥＤチップに隣接する他のＬＥＤチップのスルーホールとを通過した上で、前記１つのＬＥＤチップの前記電極と前記他のＬＥＤチップの前記電極とを電気的に接続する配線を備え、前記１つのＬＥＤチップ及び前記他のＬＥＤチップの各々について、前記基板の主面に平行な平面で切断したときの断面において、前記スルーホールを通過した前記配線の先端部は、当該配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい断面積を有し、前記１つのＬＥＤチップの前記基板と前記他のＬＥＤの前記基板とは分離し、前記配線が前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップとを連結する。
本開示に係る一態様の発光デバイスは、配線と電極との接続部分にかかる負荷を抑制することができる。
図１Ａは、実施の形態１に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図１Ｂは、実施の形態１に係る発光デバイスの電気回路図である。 図２は、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図３Ａは、図２のＡ−Ａ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図３Ｂは、図２のＢ−Ｂ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図４Ｂは、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。 図５は、実施の形態１の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図６は、実施の形態１の変形例２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図７Ａは、実施の形態１の変形例３に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図７Ｂは、実施の形態１の変形例３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図８は、実施の形態１の変形例４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図９は、実施の形態２に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図１０Ａは、実施の形態２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図１０Ｂは、実施の形態２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。 図１１は、実施の形態２の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図１２Ａは、実施の形態２の変形例２に係るＬＥＤチップの断面図である。 図１２Ｂは、実施の形態２の変形例２に係るＬＥＤチップの断面図である。 図１３は、実施の形態２の変形例３に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図１４は、実施の形態３に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図１５は、実施の形態３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図１６Ａは、図１５のＡ−Ａ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図１６Ｂは、図１５のＢ−Ｂ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図１７は、実施の形態３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図１８は、実施の形態３の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図１９は、実施の形態４に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図２０は、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図２１Ａは、図２０のＡ−Ａ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図２１Ｂは、図２０のＢ−Ｂ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図２２Ａは、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図２２Ｂは、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。 図２３Ａは、実施の形態４の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図２３Ｂは、実施の形態４の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。 図２４は、実施の形態５に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図２５は、実施の形態５に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図２６は、図２５のＡ−Ａ’線におけるＬＥＤチップの断面図である。 図２７は、実施の形態５に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと配線（第１配線、第２配線）との接続関係を示す図である。 図２８は、実施の形態５の変形例１に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図２９は、実施の形態５の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図３０は、実施の形態６に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。 図３１は、実施の形態６に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。 図３２Ａは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における基板準備工程を示す図である。 図３２Ｂは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法におけるスルーホール形成（穴あけ加工）工程を示す図である。 図３２Ｃは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における基板研磨工程を示す図である。 図３２Ｄは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における発光領域形成工程を示す図である。 図３２Ｅは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法におけるチップ分離工程（ダイシング工程）を示す図である。 図３２Ｆは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法におけるＬＥＤチップ配列工程を示す図である。 図３２Ｇは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における配線挿入工程（挿入前）を示す図である。 図３２Ｈは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における配線挿入工程（挿入後）を示す図である。 図３２Ｉは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における配線先端加工工程（加工前）を示す図である。 図３２Ｊは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法における配線先端加工工程（加工後）を示す図である。 図３２Ｋは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法において、発光デバイスが完成した様子を示す図である。 図３３は、実施の形態６の変形例１に係る発光デバイスの製造方法における配線挿入工程（挿入前）を示す図である。 図３４は、実施の形態７に係る表示装置の概略図である。 図３５は、変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図３６は、変形例２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図３７は、変形例３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図３８は、変形例４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。 図３９は、比較例の発光デバイスの構成を示す図である。
（本開示の基礎となった知見）
従来のディスプレイ装置では、配線基板を曲面状に撓ませて使用する際に、導体と発光素子との接続部分に負荷がかかりやすく、導通不良等の不具合が発生するという課題がある。
例えば、導体である配線と発光素子の電極との接続部分に負荷がかかりやすい。配線と電極との接続部分に負荷がかかると、当該接続部分に亀裂が生じてコンタクト不良が生じたり、配線と電極とが離れてしまって断線不良が生じたり、配線とともに電極が基板から剥がれたりする場合がある。
そこで、本発明者等は鋭意検討の上、配線と電極との接続部分にかかる負荷を抑制することができる発光デバイス等に想到した。
（開示の態様）
本開示に係る発光デバイスの一態様は、複数のＬＥＤチップが配列された発光デバイスであって、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれは、基板と、前記基板上に形成された発光領域と、前記基板上に形成された電極と、前記基板を貫通するスルーホールとを有し、前記発光デバイスは、１つの前記ＬＥＤチップの前記スルーホールと前記１つのＬＥＤチップに隣接する他のＬＥＤチップのスルーホールとを通過した上で、前記１つのＬＥＤチップの前記電極と前記他のＬＥＤチップの前記電極とを電気的に接続する配線を備え、前記１つのＬＥＤチップ及び前記他のＬＥＤチップの各々について、前記基板の主面に平行な平面で切断したときの断面において、前記スルーホールを通過した前記配線の先端部は、当該配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい断面積を有し前記１つのＬＥＤチップの前記基板と前記他のＬＥＤの前記基板とは分離し、前記配線が前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップとを連結する。
本態様によれば、１つの前記ＬＥＤチップの前記スルーホールと前記１つのＬＥＤチップに隣接する他のＬＥＤチップのスルーホールとを通過した上で、前記１つのＬＥＤチップの前記電極と前記他のＬＥＤチップの前記電極とを電気的に接続する配線を備えている。一方、前記配線は、前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップとを連結している。即ち、前記配線は、前記１つのＬＥＤチップの前記電極と前記他のＬＥＤチップの前記電極とを電気的に接続する機能を有すると共に、前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップとを連結する機能を兼ね備えている。
これにより、前記１つのＬＥＤチップの前記基板と前記他のＬＥＤチップの前記基板とは分離し、即ち、前記１つのＬＥＤチップの前記基板と前記他のＬＥＤチップの前記基板とは連結することなしに、前記配線が、前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップとを連結している。そのため、本態様による発光デバイスを用いれば、適度な可撓性を有する、例えば表示装置を容易に実現できる。
また、本態様によれば、ＬＥＤチップを連結する配線が基板のスルーホールを通過した上でＬＥＤチップの電極に接続されている。
これにより、配線の可動領域が制限されるので、配線とＬＥＤチップの電極との接続部分にかかる負荷を抑制できる。したがって、湾曲するように発光デバイスを撓ませたとしても、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。
さらに、本態様によれば、基板の主面に平行な平面で切断したときの断面において、スルーホールを通過した配線の先端部は、当該配線のスルーホール内での断面積よりも大きい断面積を有する。
これにより、配線がスルーホールから抜けることなくＬＥＤチップごとに配線とＬＥＤチップとを連結固定することができるので、配線が細い線材であっても当該配線を用いて複数のＬＥＤチップを容易に連結することができる。
また、上記一態様において、前記配線は、隣接する２つの前記ＬＥＤチップごとに複数設けられている、としてもよい。
本態様によれば、隣接するＬＥＤチップごとに配線が設けられるので、１本の配線を各ＬＥＤチップのスルーホールに上下交互に連続して通して複数のＬＥＤチップを連結する場合と比べて、複数のＬＥＤチップを容易に連結することができる。
また、上記一態様において、前記スルーホールを通過した前記配線の前記先端部は、前記基板の表面に沿って屈曲している、としてもよい。
本態様によれば、複数のＬＥＤチップの連結を容易に行うことができる。
また、上記一態様において、前記スルーホールを通過した前記配線の前記先端部は、前記基板の前記発光領域が形成された主面と対向する主面に存在する、としてもよい。
本態様によれば、折り曲げた部分の先端部の長さを長くすることができるので、配線とＬＥＤチップとを強固に固定することができ、発光デバイスを撓ませたときの導通不良を一層軽減できる。さらに、発光領域が形成されていない基板の主面で配線が折り曲げられるので、配線を折り曲げる際に発光領域を傷つけてしまうことを回避できる。しかも、発光領域が形成されていない基板の主面で配線を折り曲げることで、複数の配線を同時に折り曲げられる等、配線の折り曲げ加工を容易に行うことができる。
また、上記一態様において、前記配線は、隣接する２つの前記ＬＥＤチップの間に伸縮構造を有する、としてもよい。
本態様によれば、発光デバイスを撓ませたときに生じる配線の曲げ応力（負荷）を伸縮構造で吸収することができる。
また、上記一態様において、前記配線は、３つ以上の前記ＬＥＤチップを接続する主配線部と、前記主配線部から前記ＬＥＤチップごとに分岐する副配線部とを有し、前記主配線部は、前記基板のうち前記発光領域が形成された主面と対向する主面に沿って形成されており、前記副配線部は、前記スルーホール内に位置する、としてもよい。
本態様によれば、多くのＬＥＤチップを同時に連結することが可能となるので、配線とＬＥＤチップとの連結作業を短時間で行うことができる。
また、上記一態様において、前記スルーホールは、１つの前記基板に複数設けられており、前記配線は、前記１つのＬＥＤチップの１つの前記スルーホールと前記他のＬＥＤチップの１つの前記スルーホールとを前記基板の一方の主面側から挿通する第１配線と、前記１つのＬＥＤチップの他の前記スルーホールと前記他のＬＥＤチップの他の前記スルーホールとを前記基板の他方の主面側から挿通する第２配線とを有する、としてもよい。
本態様によれば、第１配線と第２配線とがＬＥＤチップを挟んで位置することになるので、発光デバイスを撓ませた場合であっても、第１配線と第２配線とが短絡することを抑制できる。
また、上記一態様において、前記スルーホールの断面積は、当該配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい、としてもよい。
本態様によれば、発光デバイスを撓ませた場合、前記配線は前記スルーホール内の隙間で自由度をもたせることができるので、前記配線が前記スルーホールの開口端で断線する可能性を軽減できる。また、発光デバイスを撓ませた場合、前記スルーホール内に隙間があるため、湾曲する配線の屈曲状態を緩和させることができるので、前記配線にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
また、上記一態様において、前記複数のＬＥＤチップは、前記配線より柔軟である樹脂でパッケージされている、としてもよい。
本態様によれば、前記配線で接続された前記複数のＬＥＤチップ間の連結を強化しつつ、本態様による発光デバイスを用いた、例えば、表示装置の可撓性を維持できる。
また、上記一態様において、前記発光デバイスは、前記他のＬＥＤチップとは異なる側に前記１つのＬＥＤチップに隣接する第３のＬＥＤチップを含み、前記１つのＬＥＤチップの前記スルーホールには、前記他のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第１配線と、前記第３のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第２配線とが通過している、としてもよい。
本態様によれば、前記１つのＬＥＤチップの前記スルーホールには、前記他のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第１配線と、前記第３のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第２配線とが挿通することになる。そのため、前記１つのＬＥＤチップと、前記他のＬＥＤチップと前記第３のＬＥＤチップとを連結するために、前記１つのＬＥＤチップは、共用の１つのスルーホールを有すればよいので、構成が簡素になる。
また、上記一態様において、前記スルーホールの孔径は、前記発光領域及び前記電極が形成された前記基板の第１主面とは反対側の第２主面に向けて広くなっている、としてもよい。
本態様によれば、前記配線が前記スルーホールの開口端で断線する可能性を軽減できる。また、発光デバイスを撓ませた場合、湾曲する配線の屈曲状態を緩和させることができるので、前記配線にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
また、本開示に係る表示装置の一態様は、上記のいずれかに記載の発光デバイスを備える。
本態様によれば、適度な可撓性を有する布状の表示装置を実現できる。
また、本開示に係る発光デバイスの製造方法の一態様は、複数のＬＥＤチップが配列された発光デバイスの製造方法であって、基板に前記基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、前記基板上に複数の発光領域を形成する工程と、前記基板に複数の電極を形成する工程と、各々が、少なくとも１つの前記スルーホールと、少なくとも１つの発光領域と、少なくとも１つの電極とを含むように、前記基板を分割して、複数のＬＥＤチップを形成する工程と、前記複数のＬＥＤチップのうち１つの前記ＬＥＤチップが有する前記電極と他の前記ＬＥＤチップが有する前記電極とを接続するように、前記スルーホールに配線を挿通する工程と、前記基板の主面に水平な平面で切断したときの断面において、前記配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい断面積となるように、前記スルーホールを挿通させた前記配線の先端を加工する工程と、を含む。
本態様によれば、配線が細い線材であっても当該配線を用いて複数のＬＥＤチップを容易に連結することができるので、湾曲するように撓ませたとしても配線とＬＥＤチップとの接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる発光デバイスを容易に製造することができる。
また、上記した発光デバイスの製造方法の一態様において、前記配線の先端を加工する工程では、前記スルーホールに挿通させた前記配線の先端を、溶着装置によって溶着する、としてもよい。
あるいは、上記した発光デバイスの製造方法の一態様において、前記配線の先端を加工する工程では、前記スルーホールに挿通させた前記配線の先端を、圧接装置によって圧接する、としてもよい。
以下、本開示の一実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る発光デバイス１について、図１Ａ及び図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、実施の形態１に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。図１Ｂは、実施の形態１に係る発光デバイスの電気回路図である。なお、図１Ａにおいて、ＬＥＤチップ１０は、一部の構成のみを図示している。
図１Ａに示すように、発光デバイス１は、全体としてフレキシブル性を有する布状の発光デバイスであって、複数のＬＥＤチップからなるＬＥＤアレイであって、行列状（マトリクス状）に配列された複数のＬＥＤチップ１０と、隣接する２つのＬＥＤチップ１０を連結するとともに当該隣接する２つのＬＥＤチップ１０の電極同士を電気的に接続する配線２０とを備える。詳細は後述するが、配線２０は、ＬＥＤチップ１０が有するスルーホール内を通過した上で当該ＬＥＤチップ１０の電極に接続されている。
本実施の形態において、配線２０は、複数の第１配線２１と、複数の第２配線２２とによって構成されている。複数の第１配線２１は、ＬＥＤチップ１０を介して行方向に連続して設けられている。一方、複数の第２配線２２は、ＬＥＤチップ１０を介して列方向に連続して設けられている。
複数の第１配線２１の各々は、行方向に隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち１つのＬＥＤチップ１０が有する電極と他のＬＥＤチップ１０が有する電極とを電気的に接続する。一方、複数の第２配線２２の各々は、列方向に隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち１つのＬＥＤチップ１０が有する電極と他のＬＥＤチップ１０が有する電極とを電気的に接続する。
このように、第１配線２１及び第２配線２２の各々は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０ごとに複数設けられている。すなわち、発光デバイス１は、互いに隣接する２つのＬＥＤチップ１０が、複数の第１配線２１と複数の第２配線２２とで接続されて構成されている。つまり、行方向において第１配線２１とＬＥＤチップ１０とが交互に設けられているとともに、列方向において第２配線２２とＬＥＤチップ１０とが交互に設けられている。
そして、ＬＥＤチップ１０を介して１つの行方向に接続される複数の第１配線２１は、１つの走査線（アノード配線）２１Ｌとして構成される。また、ＬＥＤチップ１０を介して１つの列方向に接続される複数の第２配線２２は、１つのデータ線（カソード配線）２２Ｌとして構成される。走査線２１Ｌ及びデータ線２２Ｌは、それぞれ、走査線群及びデータ線群として複数設けられている。
なお、本実施形態においては、走査線がアノード配線、データ線がカソード配線であるとしているが、この逆に、走査線がカソード配線、データ線がアノード配線であるようにしてもよい。このような変形については、以下に述べる全ての実施の形態においても同様に適用できる。
図１Ｂに示すように、本実施の形態において、行方向に配列される複数のＬＥＤチップ１０については、隣り合うＬＥＤチップ１０のアノード同士が第１配線２１によって順次接続される。また、列方向に配列されるＬＥＤチップ１０については、隣り合うＬＥＤチップ１０のカソード同士が第２配線２２によって順次接続される。
第１配線２１及び第２配線２２は、導電性線材（ワイヤ）であり、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、Ｃｕ（銅）等の金属からなる金属配線である。本実施の形態において、第１配線２１及び第２配線２２は、銅電線である。
なお、第１配線２１及び第２配線２２は、導電性を有するだけではなく可撓性や伸縮性を有してもよい。この場合、第１配線２１及び第２配線２２の材料としては、グラファイトやカーボンナノチューブ等のグラフェンを用いることができる。これにより、発光デバイス１を撓ませたときに生じる第１配線２１及び第２配線２２の負荷を緩和させることができる。
次に、発光デバイス１における各ＬＥＤチップ１０の詳細な構造について、図２、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図２は、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。図３Ａは、図２のＡ−Ａ’線における断面図である。図３Ｂは、図２のＢ−Ｂ’線における断面図である。なお、図２において、絶縁膜１６は図示していない。
図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、各ＬＥＤチップ１０は、基板１１と、基板１１上に形成された発光領域１２と、基板１１上に形成された第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂと、基板１１を貫通する第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂとを有する。さらに、ＬＥＤチップ１０は、ｐ側電極１５ａ及びｎ側電極１５ｂと、絶縁膜１６とを有する。
基板１１は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、発光領域１２が形成される面である第１主面１１ａ（表側面）と、当該第１主面１１ａに対向する面である第２主面１１ｂ（裏側面）とを有する。
基板１１は、一例として、絶縁性基板又は導電性基板である。絶縁性基板としては、例えばサファイア基板等を用いることができる。また、導電性基板としては、例えばＧａＮ基板等の半導体基板を用いることができる。本実施の形態では、基板１１として、平面視形状が矩形のサファイア基板を用いている。また、基板１１のサイズは、上方から平面視した場合に、例えば縦１ｍｍ、横１ｍｍの正方形とすることができる。
発光領域１２は、複数の半導体層の積層構造体であり、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ｎ型半導体層１２ａ、活性層（発光層）１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃによって構成される。本実施の形態では、ｎ型半導体層１２ａ、活性層（発光層）１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃは、基板１１の第１主面１１ａに下から上に順次形成されている。各半導体層の材料としては、活性層１２ｂで発光させる光の波長に応じて適宜選択することができ、例えば、ＧａＡｓ系やＧａＮ系の化合物半導体が用いられる。
また、図２に示すように、平面視において、ｎ型半導体層１２ａは、活性層１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃからはみ出すように大きく形成されている。このはみ出した領域は、ｎ側電極１５ｂを形成するためのｎ側電極形成領域である。
第１パッド電極１３ａは、ｐ側電極１５ａに接続されるｐ側引き出し電極（取り出し電極）である。本実施の形態において、第１パッド電極１３ａには第１配線２１が接続される。
図２及び図３Ａに示すように、第１パッド電極１３ａは、発光領域１２（積層構造体）の上部に設けられたｐ側電極１５ａから基板１１の第１主面１１ａの表面にかけて、絶縁膜１６を介して発光領域１２の側面に沿って形成されている。本実施の形態において、第１パッド電極１３ａは、発光領域１２を中心に対向するように２つ形成されている。
第２パッド電極１３ｂは、ｎ側電極１５ｂに接続されるｎ側引き出し電極（取り出し電極）である。本実施の形態において、第２パッド電極１３ｂには第２配線２２が接続される。
図２及び図３Ｂに示すように、第２パッド電極１３ｂは、ｎ型半導体層１２ａのｎ側電極形成領域に設けられたｎ側電極１５ｂから基板１１の第１主面１１ａの表面にかけて、絶縁膜１６を介して発光領域１２の側面に沿って形成されている。本実施の形態において、第２パッド電極１３ｂは、発光領域１２を中心に対向するように２つ形成されている。
第１スルーホール（ビアホール）１４ａは、第１主面１１ａから第２主面１１ｂにかけて基板１１を貫通するように設けられている。本実施の形態において、第１スルーホール１４ａは、基板１１とともに第１パッド電極１３ａを貫通するように設けられている。
同様に、第２スルーホール（ビアホール）１４ｂも、第１主面１１ａから第２主面１１ｂにかけて基板１１を貫通するように設けられている。本実施の形態において、第２スルーホール１４ｂは、基板１１とともに第２パッド電極１３ｂを貫通している。
具体的には、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは２つずつ設けられており、各スルーホールは基板１１の角部（対角）に設けられている。このように、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを基板１１の角部に設けることによって発光領域１２を大きく形成することができる。これにより、ＬＥＤチップ１０の発光面積を大きく取ることができる。
なお、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂの孔径は、例えば百μｍであり、いずれも同じ形状及び大きさである。
ｐ側電極１５ａは、ｐ型半導体層１２ｃの上に形成されている。また、ｎ側電極１５ｂは、ｎ型半導体層１２ａのｎ側電極形成領域に形成されており、図２に示すように、２つのｎ側電極１５ｂは、活性層１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃを挟むように対向して設けられている。
絶縁膜１６は、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃの積層構造体の表面を覆うように形成されている。また、絶縁膜１６は、ｐ側電極１５ａ及びｎ側電極１５ｂの表面にも形成されているが、ｐ側電極１５ａと第１パッド電極１３ａとの接続部分及びｎ側電極１５ｂと第２パッド電極１３ｂとの接続部分には形成されていない。
このように構成されるＬＥＤチップ１０は、ｐ側電極１５ａとｎ側電極１５ｂとの間に所定の電圧が印加されることにより、発光領域１２に電流が流れて発光する。
なお、本実施の形態において、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは、第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂを貫通するように設けているが、これに限らない。つまり、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは、少なくとも基板１１を貫通するように設けられていればよく、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂと第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂとを基板１１の異なる位置に設けてもよい。
また、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは、発光領域１２（半導体層）を貫通するように設けられていてもよい。但し、この場合、第１配線２１及び第２配線２２と第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂとの絶縁を確保するために、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂの各々の内面には絶縁膜を形成してもよい。
次に、発光デバイス１におけるＬＥＤチップ１０と配線２０（第１配線２１、第２配線２２）との接続関係について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図であり、図４Ｂは、実施の形態１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。
図４Ａに示すように、第１配線２１は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち１つのＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａと他のＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａとを通過した上で、当該１つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａと当該他のＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａとに電気的に接続している。
第１配線２１における第１パッド電極１３ａに接続された部分は第１配線２１の先端部２１ａであり、先端部２１ａは、第１スルーホール１４ａを通過した第１配線２１の先端を加工することで所定形状に形成されている。本実施の形態において、第１配線２１の先端部２１ａは、基板１１の第１主面１１ａ側に存在する。
また、第１配線２１の先端部２１ａは、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに水平な平面で切断したときの断面において、第１配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有する。つまり、平面視したときにおいて、第１配線２１の先端部２１ａは、第１スルーホール１４ａの孔径よりも大きい外径を有する。具体的には、第１配線２１の先端部２１ａは、略半球状であり、第１スルーホール１４ａの開口を覆うように形成されている。
同様に、第２配線２２は、図４Ｂに示すように、隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち１つのＬＥＤチップの第２スルーホール１４ｂと他のＬＥＤチップ１０の第２スルーホール１４ｂとを通過した上で、当該１つのＬＥＤチップ１０の第２パッド電極１３ｂと当該他のＬＥＤチップ１０の第２パッド電極１３ｂとに電気的に接続している。
第２配線２２における第２パッド電極１３ｂに接続された部分は第２配線２２の先端部２２ａであり、先端部２２ａは、第２スルーホール１４ｂを通過した第２配線２２の先端を加工することで所定形状に形成されている。本実施の形態において、第２配線２２の先端部２２ａは、基板１１の第１主面１１ａ側に存在する。
また、第２配線２２の先端部２２ａは、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに水平な平面で切断したときの断面において、第２配線２２の第２スルーホール１４ｂ内での断面積よりも大きい断面積を有する。つまり、平面視したときにおいて、第２配線２２の先端部２２ａは、第２スルーホール１４ｂの孔径よりも大きい外径を有する。具体的には、第２配線２２の先端部２２ａは、略半球状であり、第２スルーホール１４ｂの開口を覆うように形成されている。
このように、本実施の形態では、第１配線２１の先端部２１ａ及び第２配線２２の先端部２２ａはいずれも基板１１の第１主面１１ａ側に存在する。
なお、本実施の形態１においては、図４Ａ、図４Ｂに示すように、第１スルーホール１４ａの孔径と第１配線２１の線径とが同じであり、第１スルーホール１４ａの断面積と第１配線２１の断面積とが同じである。また、第２スルーホール１４ｂの孔径と第２配線２２の線径とが同じであり、第２スルーホール１４ｂの断面積と第２配線２２の断面積とが同じである。しかしながら、このような形態には限定されず、第１スルーホール１４ａの断面積は、第１配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きくなるようにしてもよい。同様に、第２スルーホール１４ｂの断面積は、第２配線２２の第２スルーホール１４ｂ内での断面積よりも大きくなるようにしてもよい。なお、これらについては、本実施の形態１のみならず、以下に述べる全ての実施の形態においても同様に適用してよい。
このような構成とすることで、発光デバイス１を撓ませた場合、第１配線２１、第２配線２２は第１スルーホール１４ａ、第２スルーホール１４ｂ内に空間（隙間）ができるため自由度をもたせることができる。したがって、第１配線２１、第２配線２２が、第１スルーホール１４ａ、第２スルーホール１４ｂの開口端で断線する可能性を軽減できる。また、発光デバイス１を撓ませた場合、湾曲する第１配線２１、第２配線２２の屈曲状態を緩和させることができるので、第１配線２１、第２配線２２にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
次に、ＬＥＤチップ１０と第１配線２１及び第２配線２２との接続方法について説明する。
まず、第１配線２１及び第２配線２２として、同一線径のＵ字状の導電性線材を用意し、このＵ字状の第１配線２１及び第２配線２２の各々を第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂに挿通させる。
具体的には、Ｕ字状の第１配線２１の先端の各々を、基板１１の第２主面１１ｂ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうちの１つのＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａと他のＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａとに差し込んで、第１スルーホール１４ａを挿通させる。
同様に、Ｕ字状の第２配線２２の先端の各々を、基板１１の第２主面１１ｂ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうちの１つのＬＥＤチップ１０の第２スルーホール１４ｂと他のＬＥＤチップ１０の第２スルーホール１４ｂとに差し込んで、第２スルーホール１４ｂを挿通させる。
その後、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを通過した部分の第１配線２１及び第２配線２２の先端を放電溶着装置等によって溶着させることで、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１配線２１及び第２配線２２の先端の各々を略半球状の先端部２１ａ及び２２ａに加工する。
これにより、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａと第１配線２１とを接続するとともに、第１配線２１が各第１スルーホール１４ａから抜け出すことを防止して第１配線２１と２つのＬＥＤチップ１０とを連結固定することができる。同様に、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第２パッド電極１３ｂと第２配線２２とを接続するとともに、第２配線２２が各第２スルーホール１４ｂから抜け出すことを防止して第２配線２２と２つのＬＥＤチップ１０とを連結固定することができる。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス１によれば、配線２０（第１配線２１及び第２配線２２）が基板１１のスルーホール（第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂ）を通過した上でＬＥＤチップ１０の電極（第１パッド電極１３ａ、第２パッド電極１３ｂ）に接続されている。
これにより、配線２０の可動領域が制限されるので、配線２０とＬＥＤチップ１０の電極との接続部分にかかる負荷を抑制できる。したがって、湾曲するように発光デバイス１を撓ませたとしても、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。
さらに、本実施の形態における発光デバイス１によれば、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに平行な平面で切断したときの断面において、第１スルーホール１４ａを通過した第１配線２１の先端部２１ａは、第１配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有する。また、第２スルーホール１４ｂを通過した第２配線２２の先端部２２ａは、第２配線２２の第２スルーホール１４ｂ内での断面積よりも大きい断面積を有する。
これにより、配線がスルーホールから抜けることなくＬＥＤチップ１０ごとに第１配線２１又は第２配線２２とＬＥＤチップ１０とを連結固定することができるので、第１配線２１及び第２配線２２が細い線材であっても、第１配線２１及び第２配線２２を用いて複数のＬＥＤチップ１０を容易に連結することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス１では、第１配線２１及び第２配線２２が、隣接する２つのＬＥＤチップ１０ごとに複数設けられている。具体的には、行方向においては第１配線２１が、列方向においては第２配線２２が、それぞれＬＥＤチップ１０と交互に設けられている。
これにより、図３９に示すように、糸で布を編むように１本の配線２１Ｘ（又は２２Ｘ）を各ＬＥＤチップ１０のスルーホールに上下交互に連続して通して複数のＬＥＤチップ１０を連結する場合と比べて、複数のＬＥＤチップ１０を容易に連結することができる。
また、本実施の形態において、第１配線２１及び第２配線２２の基板１１の第２主面１１ｂ側に露出している部分の太さは、第１配線２１及び第２配線２２のスルーホール内の部分よりも太くしてもよい。例えば、第１配線２１及び第２配線２２の基板１１の第２主面１１ｂ側に露出している部分の線径を、第１配線２１及び第２配線２２のスルーホール内の部分の線径よりも大きくしてもよい。
これにより、第１配線２１及び第２配線２２の機械的強度を向上させることができるので、発光デバイス１を撓ませたときに生じる第１配線２１及び第２配線２２の負荷を軽減することができる。
また、第１配線２１及び第２配線２２の形状は、Ｕ字状ではなく、コ字状であってもよい。この場合、第１スルーホール１４ａ、第２スルーホール１４ｂを通過させた第１配線２１、第２配線２２の先端を溶着させることで先端部２１ａ及び２２ａを形成してもよい。また、図５に示すように、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１の先端を、基板１１の第１主面１１ａの表面に沿って屈曲させてもよい。
具体的には、例えばコ字状の第１配線２１の先端を、基板１１の第２主面１１ｂ側から第１スルーホール１４ａに差し込んで、第１スルーホール１４ａを通過させる。その後、第１スルーホール１４ａを通過した第１配線２１の先端部分を、例えば９０度の角度で折り曲げる。これにより、図５に示すように、先端部２１ａがＬ字状に折れ曲がった第１配線２１を形成することができる。
この場合でも、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａと第１配線２１とを接続するとともに、第１配線２１が各第１スルーホール１４ａから抜け出すことを防止して第１配線２１と２つのＬＥＤチップ１０とを連結固定することができる。
また、第１配線２１又は第２配線２２の先端を折り曲げることで、電気的接続とスルーホールからの脱落防止構造とを実現できるので、複数のＬＥＤチップ１０の連結を容易に行うことができる。
さらに、図５では、第１配線２１の先端は、基板１１の外方に向くように折り曲げられている。これにより、折り曲げた第１配線２１の先端部２１ａが発光領域１２と接触することを容易に回避できる。
なお、第１配線２１の折り曲げた先端は、基板１１からはみ出していてもよいが、基板１１からはみ出さないように折り曲げてもよい。また、図５では、第１配線２１について説明したが、第２配線２２についても同様の構成とすることができる。
また、図６に示すように、配線２０が、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の間に伸縮可能な伸縮構造を有していてもよい。例えば、第１配線２１における基板１１の第２主面１１ｂ側に露出している部分に、ミアンダ構造又はバネ構造等の伸縮構造を設けるとよい。
このように配線２０の一部に伸縮構造を設けることによって、発光デバイス１を撓ませたときに生じる配線２０の曲げ応力（負荷）を配線構造で吸収することができる。つまり、配線２０自身が伸縮することで曲げ応力を緩和することができる。
なお、図６では、第１配線２１について説明したが、第２配線２２についても同様の構成とすることができる。
また、本実施の形態では、図１Ａに示すように、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは基板１１の角部（対角）に設けられていたが、これに限るものではない。例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを基板１１の４辺（対辺）に設けたＬＥＤチップ１０’をマトリクス状に配列し、隣接する２つのＬＥＤチップ１０’を第１配線２１及び第２配線２２によって接続してもよい。なお、図７Ｂに示すように、ＬＥＤチップ１０’では、第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂについても基板１１の４辺（対辺）に引き出すように形成されている。
これにより、図７Ａに示すように、隣り合うＬＥＤチップ１０の基板１１の辺同士が向かい合うようにＬＥＤチップ１０を配列することができる。この結果、図１Ａに示すように、隣り合うＬＥＤチップ１０の基板１１の角同士が向かい合うようにＬＥＤチップ１０を配列する場合と比べて、ＬＥＤチップ１０の配列ピッチを小さくすることができる。したがって、ＬＥＤチップ１０が高密度に配列された発光デバイスを実現できる。
また、図８に示すような構成の発光デバイスとしてもよい。図８に示す発光デバイスは、図１Ａにおける各ＬＥＤチップ１０を４５°回転させた構成となっている。具体的には、図１ＡにおけるＬＥＤチップ１０を、行方向及び列方向のいずれの方向にも右に４５°回転と左に４５°回転とを１つずつ交互に繰り返すように向きを変更している。
これにより、隣り合うＬＥＤチップ１０の基板１１の辺同士が向かい合うようにＬＥＤチップ１０を配列することができるので、ＬＥＤチップ１０の配列ピッチを小さくすることができる。
しかも、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは基板１１の角部（対角）に設けられているので、発光領域１２を大きく形成することもできる。
したがって、発光領域１２が大きく、かつ、ＬＥＤチップ１０が高密度に配列された発光デバイスを実現できる。
以上、実施の形態１およびその変形例について説明したが、複数のＬＥＤチップ１０、１０’は、第１配線２１、第２配線２２よりも柔軟（可撓性が大）である樹脂でパッケージしてもよい。このような構成とすることで、第１配線２１、第２配線２２で接続された複数のＬＥＤチップ間の連結を強化しつつ、本実施の形態１およびその変形例にかかる発光デバイスを用いた表示装置の可撓性を維持できる。なお、樹脂でパッケージする構成については、本実施の形態１のみならず、以下に述べる全ての実施の形態においても同様に適用してよい。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る発光デバイス２について、図９、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。図９は、実施の形態２に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。図１０Ａは、実施の形態２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図であり、図１０Ｂは、実施の形態２に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。
図９に示すように、本実施の形態でも、第１配線２１及び第２配線２２の各々は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０を連結するように、ＬＥＤチップ１０と交互に設けられている。
また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１配線２１は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａを通過した上で、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａ同士を電気的に接続している。同様に、第２配線２２は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第２スルーホール１４ｂを通過した上で、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第２パッド電極１３ｂ同士を電気的に接続している。
また、本実施の形態でも、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに平行な平面で切断したときの断面において、第１スルーホール１４ａを通過した第１配線２１の先端部２１ａは、当該第１配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有する。
同様に、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに平行な平面で切断したときの断面において、第２スルーホール１４ｂを通過した第２配線２２の先端部２２ａは、当該第２配線２２の第２スルーホール１４ｂ内での断面積よりも大きい断面積を有する。
本実施の形態における発光デバイス２が実施の形態１における発光デバイス１と異なる点は、ＬＥＤチップ１０（基板１１）に対する配線２０の配置位置である。
すなわち、実施の形態１では、第１配線２１及び第２配線２２は、いずれも、基板１１の第２主面１１ｂ側からＬＥＤチップ１０を連結していたが、本実施の形態では、第１配線２１については、基板１１の第１主面１１ａ側（発光領域１２側）からＬＥＤチップ１０を連結し、第２配線２２については、基板１１の第２主面１１ｂ側からＬＥＤチップ１０を連結している。
この結果、実施の形態１では、第１配線２１の先端部２１ａが基板１１の第１主面１１ａに存在していたが、本実施の形態では、図９及び図１０Ａに示すように、第１配線２１の先端部２１ａが基板１１の第２主面１１ｂに存在することになる。
したがって、本実施の形態では、第１配線２１の第１スルーホール１４ａへの挿入方向が実施の形態１と異なる。
具体的には、Ｕ字状の第１配線２１の先端の各々を、基板１１の第１主面１１ａ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうちの１つのＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａと他のＬＥＤチップ１０の第１スルーホール１４ａとに差し込んで、第１スルーホール１４ａを挿通させる。その後、第１スルーホール１４ａを通過した部分の第１配線２１の先端を放電溶着装置等によって溶着させることで、図１０Ａに示すように、第１配線２１の先端を略半球状の先端部２１ａに加工する。
これにより、第１配線２１が第１スルーホール１４ａから抜け出すことを防止して第１配線２１とＬＥＤチップ１０とを連結固定することができる。また、第１配線２１と第１パッド電極１３ａとは基板１１の第１主面１１ａで接触することで電気的に接続される。
なお、図１０Ｂに示すように、第２配線２２とＬＥＤチップ１０との接続関係は、実施の形態１と同様である。つまり、第２配線２２の先端部２２ａは基板１１の第１主面１１ａ側に存在し、第２配線２２は実施の形態１と同様の方法でＬＥＤチップ１０に接続することができる。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス２によれば、実装の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、配線２０とＬＥＤチップ１０の電極との接続部分にかかる負荷を抑制できるので、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。また、ＬＥＤチップ１０ごとに第１配線２１又は第２配線２２とＬＥＤチップ１０とを連結固定することができるので、第１配線２１及び第２配線２２が細い線材であっても複数のＬＥＤチップ１０を容易に連結することができる。
さらに、本実施の形態では、隣接するＬＥＤチップ１０は、行方向については、基板１１の第１主面１１ａ側（発光領域１２側）から第１配線２１を挿入することで連結されており、列方向については、基板１１の第２主面１１ｂ側から第２配線２２を挿入することで連結されている。
これにより、第１配線２１と第２配線２２とがＬＥＤチップ１０（基板１１）を挟んで存在することになるので、第１配線２１と第２配線２２とが短絡することを抑制できる。特に、発光デバイス２を撓ませた場合には、第１配線２１と第２配線２２とが近づいて短絡不良が生じる可能性があるが、本実施の形態のように、第１配線２１及び第２配線２２を配置することで、発光デバイス２を撓ませたときでも、第１配線２１と第２配線２２との短絡不良を回避することができる。
また、本実施の形態では、第１配線２１の先端部２１ａが基板１１の第２主面１１ｂに存在している。
これにより、第１配線２１の先端の加工時に、発光領域１２へのダメージを軽減することができる。また、基板１１の第２主面１１ｂには半導体層等が形成されていないので、第１配線２１の先端の加工を容易に行うことができる。
なお、本実施の形態では、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１の先端を溶着させることで先端部２１ａを形成したが、これに限るものではない。例えば、図１１に示すように、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１の先端部分を、基板１１の第２主面１１ｂの表面に沿って屈曲させてもよい。
具体的には、例えばコ字状の第１配線２１の先端を、基板１１の第１主面１１ａから第１スルーホール１４ａに差し込んで、第１スルーホール１４ａを通過させる。その後、第１スルーホール１４ａを通過した部分の第１配線２１の先端部分を、例えば９０度の角度で折り曲げる。これにより、図１１に示すように、先端部２１ａがＬ字状に折れ曲がった第１配線２１を形成することができる。図１１は、実施の形態２の変形例１に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図である。
このように構成することで、隣接する２つのＬＥＤチップ１０の第１パッド電極１３ａと第１配線２１とを接続するとともに、第１配線２１が各第１スルーホール１４ａから抜け出すことを防止して第１配線２１と２つのＬＥＤチップ１０とを連結固定することができる。
さらに、図１１では、第１配線２１の先端は、基板１１の内方（ＬＥＤチップ１０の中心方向）に向くように折り曲げられている。基板１１の第２主面１１ｂには発光領域１２が設けられておらずスペースがあるので、第１配線２１の先端を基板１１の内方に向けて折り曲げることで、折り曲げた部分の先端部２１ａの長さを長くすることができる。
これにより、第１配線２１とＬＥＤチップ１０とを強固に固定することができるので、発光デバイスを撓ませたときの導通不良を一層軽減することができる。
しかも、図１１では、基板１１の第２主面１１ｂにおいて第１配線２１の先端を折り曲げているので、第１配線２１を折り曲げる際に発光領域１２を傷つけてしまうことを回避できる。また、半導体層等が形成されていない基板１１の第２主面１１ｂで第１配線２１の先端の加工することで、第１配線２１の折り曲げ加工を容易に行うことができる。例えば、全ての第１配線２１を同時に折り曲げる場合であっても容易に行うこともできる。
なお、図１１では、第１配線２１について説明したが、第２配線２２についても同様の構成とすることができる。
また、本実施の形態における発光デバイス２において、ＬＥＤチップ１０に代えて、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すＬＥＤチップ１０”を用いてもよい。図１２Ａ及び図１２Ｂは、実施の形態２の変形例２に係るＬＥＤチップの断面図であり、それぞれ図３Ａ及び図３Ｂの断面図に対応する。
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ＬＥＤチップ１０”は、図３Ａ及び図３Ｂに示すＬＥＤチップ１０に、さらに、裏面側第１パッド電極１３ａ”及び裏面側第２パッド電極１３ｂ”を設けた構成となっている。
図１２Ａに示すように、裏面側第１パッド電極１３ａ”は、基板１１の第２主面１１ｂに形成されており、第１スルーホール１４ａの内面に形成された導電膜を介して第１パッド電極１３ａと電気的に接続されている。
また、図１２Ｂに示すように、裏面側第２パッド電極１３ｂ”は、基板１１の第２主面１１ｂに形成されており、第２スルーホール１４ｂの内面に形成された導電膜を介して第２パッド電極１３ｂと電気的に接続されている。
例えば、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂの内面から基板１１の第２主面１１ｂ側にまで金属めっき処理を施すことで、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂと接続された裏面側第１パッド電極１３ａ”及び裏面側第２パッド電極１３ｂ”を形成することができる。
このように構成されたＬＥＤチップ１０”を用いることによって、図１０Ａに示すように、第１配線２１の先端部２１ａが基板１１の第２主面１１ｂに存在する場合には、当該先端部２１ａと裏面側第１パッド電極１３ａ”とを接触させることができる。これにより、裏面側第１パッド電極１３ａ”を介して先端部２１ａと第１パッド電極１３ａとを電気的に接続することができる。したがって、第１配線２１と第１パッド電極１３ａとの電気的な接続を確実に行うことができる。
なお、上述の図１０Ｂのように、第２配線２２の先端部２２ａが基板１１の第１主面１１ａに存在する場合であっても、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるＬＥＤチップ１０”を用いることによって、第２配線２２は、第２パッド電極１３ｂと裏面側第２パッド電極１３ｂ”との２箇所で接触する。したがって、第２配線２２と第２パッド電極１３ｂとの導通不良の発生を一層軽減することができる。この図１０Ａ及び図１０Ｂの構成は、他の実施の形態及び変形例にも適用することができる。
また、図９に示す本実施の形態における発光デバイス２では、第１配線２１を基板１１の第１主面１１ａ側から挿入し、第２配線２２を基板１１の第２主面１１ｂ側から挿入したが、これに限らない。例えば、図１３に示すように、第１配線２１を基板１１の第２主面１１ｂ側から挿入し、第２配線２２を基板１１の第１主面１１ａ側から挿入することで、配線２０とＬＥＤチップ１０とを連結してもよい。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る発光デバイス３について説明する。図１４は、実施の形態３に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。
図１４に示すように、発光デバイス３は、行列状（マトリクス状）に配列された複数のＬＥＤチップ１０Ａと、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ａを連結するとともに当該隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ａの電極同士を電気的に接続する配線２０とを備える。
本実施の形態でも、配線２０は、ＬＥＤチップ１０Ａが有するスルーホール内を通過した上で当該ＬＥＤチップ１０Ａの電極に接続されている。配線２０は、複数の第１配線２１と、第２配線２２Ａとによって構成されている。第２配線２２Ａは、第１配線２１と同様に、導電性線材（ワイヤ）である。
次に、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ａの詳細な構造について、図１５、図１６Ａ及び図１６Ｂを用いて説明する。図１５は、実施の形態３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。図１６Ａは、図１５のＡ−Ａ’線における断面図である。図１６Ｂは、図１５のＢ−Ｂ’線における断面図である。なお、図１５において、絶縁膜１６は図示していない。
図１５、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、ＬＥＤチップ１０Ａには３つのスルーホールが設けられている。具体的には、基板１１には、２つの第１スルーホール１４ａと、１つの第２スルーホール１４ｂとが設けられている。
なお、基板１１におけるパッド電極の総数もスルーホールの総数にあわせて３つにしている。具体的には、基板１１には、２つの第１パッド電極１３ａと、１つの第２パッド電極１３ｂとが設けられている。
次に、発光デバイス３におけるＬＥＤチップ１０Ａと配線２０（第１配線２１、第２配線２２Ａ）との接続関係について、図１７を用いて説明する。図１７は、実施の形態３に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと配線との接続関係を示す図である。
図１７に示すように、第１配線２１は、実施の形態１と同様にして、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ａごとに第１スルーホール１４ａを挿通して第１パッド電極１３ａに接続されている。
一方、第２配線２２Ａは、図１４及び図１７に示すように、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ａだけを連結するのではなく、少なくとも３つ以上のＬＥＤチップ１０Ａを一続きで連結している。
具体的には、第２配線２２Ａは、少なくとも３つ以上のＬＥＤチップ１０Ａ接続する主配線部２２Ａ１と、主配線部２２Ａ１からＬＥＤチップ１０Ａごとに分岐する副配線部２２Ａ２とを有する。本実施の形態における第２配線２２Ａは、列方向におけるＬＥＤチップ１０Ａを一続きで連結している。
図１７に示すように、主配線部２２Ａ１は、基板１１の第２主面１１ｂに沿って形成されている。また、副配線部２２Ａ２は、第２スルーホール１４ｂ（図示せず）内に位置している。
つまり、第２配線２２Ａについては、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ａのうち１つのＬＥＤチップの第２スルーホール１４ｂと他のＬＥＤチップ１０Ａの第２スルーホール１４ｂとを副配線部２２Ａ２が通過することで、当該１つのＬＥＤチップ１０Ａの第２パッド電極１３ｂと当該他のＬＥＤチップ１０Ａの第２パッド電極１３ｂとを電気的に接続している。
副配線部２２Ａ２の先端部である第２配線２２Ａの先端部２２Ａａは、第２スルーホール１４ｂを通過した副配線部２２Ａ２の先端を加工することによって所定形状に形成してもよい。
また、第２配線２２Ａの先端部２２Ａａは、実施の形態１における第２配線２２と同様に、基板１１の第１主面１１ａ又は第２主面１１ｂに水平な平面で切断したときの断面において、第２配線２２Ａの第２スルーホール１４ｂ内での断面積よりも大きい断面積を有する。つまり、平面視したときにおいて、第２配線２２Ａの先端部２２Ａａは、第２スルーホール１４ｂの孔径よりも大きい外径を有する。具体的には、第２配線２２Ａの先端部２２Ａａは、略半球状であり、第２スルーホール１４ｂの開口を覆うように形成されている。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス３によれば、実装の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、配線２０とＬＥＤチップ１０Ａの電極との接続部分にかかる負荷を抑制できるので、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。また、本実施の形態でも、ＬＥＤチップ１０Ａごとに第１配線２１又は第２配線２２ＡとＬＥＤチップ１０Ａとを連結固定しているので、第１配線２１及び第２配線２２Ａが細い線材であっても複数のＬＥＤチップ１０Ａを容易に連結することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス３によれば、実施の形態１、２と比べて、スルーホールの総数が少ない。
これにより、発光領域１２を大きく形成することができるので、ＬＥＤチップ１０Ａの発光面積を大きく取ることができる。また、スルーホールの穴あけコストを低減することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス３によれば、実施の形態１、２と比べて、パッド電極の総数が少ない。
これにより、第１配線２１と第２配線２２との間で短絡不良が発生することを抑制することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス３によれば、第２配線２２Ａは、少なくとも３つ以上のＬＥＤチップ１０Ａを一続きで連結している。
これにより、実施の形態１に比べて、第２配線２２ＡとＬＥＤチップ１０Ａとの連結作業を短時間で行うことができる。例えば、第２配線２２Ａが列方向におけるＬＥＤチップ１０Ａを一続きで連結することで、列方向におけるＬＥＤチップ１０Ａを一度に連結することができる。
なお、本実施の形態では、２つの第１スルーホール１４ａと１つの第２スルーホール１４ｂを設けたが、これに限るものではない。例えば、図１８に示すように、１つの第１スルーホール１４ａと２つの第２スルーホール１４ｂとを有するＬＥＤチップ１０Ａ’を用いてもよい。この場合、第１配線２１と第２配線２２Ａの構造や配置等を逆にすればよい。
また、本実施の形態では、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは基板１１の角部（対角）に設けられていたが、これに限らない。例えば、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを基板１１の４辺（対辺）うちの３辺に設けたＬＥＤチップをマトリクス状に配列し、隣接する２つのＬＥＤチップ１０を第１配線２１及び第２配線２２Ａによって接続してもよい。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る発光デバイス４について説明する。図１９は、実施の形態４に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。
図１９に示すように、発光デバイス４は、行列状（マトリクス状）に配列された複数のＬＥＤチップ１０Ｂと、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂを連結するとともに当該隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂの電極同士を電気的に接続する配線２０とを備える。
本実施の形態でも、配線２０は、ＬＥＤチップ１０Ｂのスルーホールを通過した上で当該ＬＥＤチップ１０Ｂの電極に接続されている。配線２０は、第１配線２１Ａと、第２配線２２Ａとによって構成されている。詳細は後述するが、第１配線２１Ａは、第２配線２２Ａと同様の構成である。
次に、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ｂの詳細な構造について、図２０、図２１Ａ及び図２１Ｂを用いて説明する。図２０は、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。図２１Ａは、図２０のＡ−Ａ’線における断面図である。図２１Ｂは、図２０のＢ−Ｂ’線における断面図である。なお、図２０において、絶縁膜１６は図示していない。
図２０、図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、ＬＥＤチップ１０Ｂには２つのスルーホールが設けられている。具体的には、基板１１には、１つの第１スルーホール１４ａと１つの第２スルーホール１４ｂとが隣り合う角部に設けられている。
なお、基板１１におけるパッド電極の総数もスルーホールの総数にあわせて２つにしている。具体的には、基板１１には、１つの第１パッド電極１３ａと、１つの第２パッド電極１３ｂとが設けられている。
次に、発光デバイス４におけるＬＥＤチップ１０Ｂと配線２０（第１配線２１Ａ、第２配線２２Ａ）との接続関係について、図２２Ａ及び図２２Ｂを用いて説明する。図２２Ａは、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第１配線との接続関係を示す図であり、図２２Ｂは、実施の形態４に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと第２配線との接続関係を示す図である。
図２２Ａに示すように、第１配線２１Ａは、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂだけを連結するのではなく、少なくとも３つ以上のＬＥＤチップ１０Ｂを一続きで連結している。
具体的には、第１配線２１Ａは、少なくとも３つ以上のＬＥＤチップ１０Ｂを接続する主配線部２１Ａ１と、主配線部２１Ａ１からＬＥＤチップ１０Ｂごとに分岐する副配線部２１Ａ２とを有する。本実施の形態における第１配線２１Ａは、行方向におけるＬＥＤチップ１０Ｂを一続きで連結している。
図２２Ａに示すように、主配線部２１Ａ１は、基板１１の第２主面１１ｂに沿って形成されている。また、副配線部２１Ａ２は、第１スルーホール１４ａ内に位置している。
つまり、第１配線２１Ａにおいては、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂのうち１つのＬＥＤチップの第１スルーホール１４ａと他のＬＥＤチップ１０Ｂの第１スルーホール１４ａとを副配線部２１Ａ２が通過することで、当該１つのＬＥＤチップ１０Ｂの第１パッド電極１３ａと当該他のＬＥＤチップ１０Ｂの第１パッド電極１３ａとを電気的に接続している。
副配線部２１Ａ２の先端部である第１配線２１Ａの先端部２１Ａａは、第１スルーホール１４ａを通過した副配線部２１Ａ２の先端を加工することによって所定形状に形成することができる。
また、第１配線２１Ａの先端部２１Ａａは、実施の形態１における第１配線２１と同様に、基板１１の主面に水平な平面で切断したときの断面において、第１配線２１Ａの第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有する。つまり、平面視したときにおいて、第１配線２１Ａの先端部２１Ａａは、第１スルーホール１４ａの孔径よりも大きい外径を有する。具体的には、第１配線２１Ａの先端部２１Ａａは、略半球状であり、第１スルーホール１４ａの開口を覆うように形成されている。
図２２Ｂに示すように、第２配線２２Ａは、実施の形態３と同じ構成であるが、第２配線２２Ａの主配線部２２Ａ１は、基板１１の第２主面１１ｂに接しておらず、第１配線２１Ａの主配線部２１Ａ１と絶縁層３０を介して絶縁分離されている。
絶縁層３０は、少なくとも第１配線２１Ａの主配線部２１Ａ１と第２配線２２Ａの主配線部２２Ａ１との間に形成されていればよい。例えば、絶縁層３０は、第１配線２１Ａの主配線部２１Ａ１と第２配線２２Ａの主配線部２２Ａ１の形状に沿って格子状に形成されていてもよいし、平面状の膜状に形成されていてもよい。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス４によれば、実装の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、配線２０とＬＥＤチップ１０Ｂの電極との接続部分にかかる負荷を抑制できるので、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。また、本実施の形態でも、ＬＥＤチップ１０Ｂごとに第１配線２１Ａ又は第２配線２２ＡとＬＥＤチップ１０Ｂとを連結固定しているので、第１配線２１Ａ及び第２配線２２Ａが細い線材であっても複数のＬＥＤチップ１０Ｂを容易に連結することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス４によれば、実施の形態３と比べて、スルーホールの総数がさらに少ない。
これにより、発光領域１２をさらに大きく形成することができるので、ＬＥＤチップ１０Ｂの発光面積をさらに大きく取ることができる。また、スルーホールの穴あけコストも一層低減することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス４によれば、実施の形態３と比べて、パッド電極の総数がさらに少ない。
これにより、第１配線２１と第２配線２２との間で短絡不良が発生することをさらに抑制することができる。
なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１Ａの副配線部２１Ａ２の先端、および、第２スルーホール１４ｂを通過させた第２配線２２Ａの副配線部２２Ａ２の先端を溶着させることで先端部２１Ａａ及び２２Ａａを形成したが、これに限るものではない。
例えば、図２３Ａに示すように、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１Ａの副配線部２１Ａ２の先端を、基板１１の第１主面１１ａの表面に沿って屈曲させてもよい。同様に、図２３Ｂに示すように、第２スルーホール１４ｂを通過させた第２配線２２Ａの副配線部２２Ａ２の先端を、基板１１の第１主面１１ａの表面に沿って屈曲させてもよい。
（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る発光デバイス５について説明する。図２４は、実施の形態５に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。
図２４に示すように、本実施の形態における発光デバイス５は、実施の形態４における発光デバイス４と同様に、行列状（マトリクス状）に配列された複数のＬＥＤチップ１０Ｂ’と、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂ’を連結するとともに当該隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂ’の電極同士を電気的に接続する配線２０とを備える。
本実施の形態でも、配線２０は、ＬＥＤチップ１０Ｂ’のスルーホールを通過した上で当該ＬＥＤチップ１０Ｂ’の電極に接続されている。また、配線２０は、第１配線２１Ａと第２配線２２Ａとによって構成されている。
そして、本実施の形態における発光デバイス５が実施の形態４における発光デバイス４と異なる点は、ＬＥＤチップ１０Ｂ’の構成と配線２０の配置である。
まず、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ｂ’の詳細な構造について、図２５及び図２６を用いて説明する。図２５は、実施の形態５に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。図２６は、図２５のＡ−Ａ’線における断面図である。なお、図２５において、絶縁膜１６は図示していない。
図２５及び図２６に示すように、ＬＥＤチップ１０Ｂ’が１つの第１スルーホール１４ａと１つの第２スルーホール１４ｂとを有する点では、実施の形態４におけるＬＥＤチップ１０Ｂと同じであるが、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ｂ’では、第１スルーホール１４ａと第２スルーホール１４ｂとが対向する角部に設けられている。
次に、本実施の形態における配線２０の配置について、図２７を用いて説明する。図２７は、実施の形態５に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップと配線（第１配線、第２配線）との接続関係を示す図である。
図２７に示すように、第１配線２１Ａについては、基板１１の第２主面１１ｂ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂ’のうちの１つのＬＥＤチップ１０Ｂ’の第１スルーホール１４ａと他のＬＥＤチップ１０Ｂ’の第１スルーホール１４ａとに副配線部２１Ａ２を差し込んで、第１スルーホール１４ａを挿通させる。
一方、第２配線２２Ａについては、基板１１の第１主面１１ａ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂ’のうちの１つのＬＥＤチップ１０Ｂ’の第２スルーホール１４ｂと他のＬＥＤチップ１０Ｂ’の第２スルーホール１４ｂとに副配線部２２Ａ２を差し込んで、第２スルーホール１４ｂを挿通させる。
また、第１配線２１Ａの先端部２１Ａａ及び第２配線２２Ａの先端部２２Ａａは、実施の形態４と同様の構成であるが、第１配線２１Ａは先端部２１Ａａが第２配線２２Ａに接触しないように配置されているとともに、第２配線２２Ａは先端部２２Ａａが第１配線２１Ａに接触しないように配置されている。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス５によれば、実装の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、配線２０とＬＥＤチップ１０Ｂ’の電極との接続部分にかかる負荷を抑制できるので、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。また、本実施の形態でも、ＬＥＤチップ１０Ｂ’ごとに第１配線２１Ａ又は第２配線２２ＡとＬＥＤチップ１０Ｂ’とを連結固定しているので、第１配線２１Ａ及び第２配線２２Ａが細い線材であっても複数のＬＥＤチップ１０Ｂ’を容易に連結することができる。
また、本実施の形態における発光デバイス５によれば、ＬＥＤチップ１０Ｂ’は、行方向については、基板１１の第２主面１１ｂ側から第１配線２１Ａが挿入されて連結されており、列方向については、基板１１の第１主面１１ａ側（発光領域１２側）から第２配線２２Ａが挿入されて連結されている。
これにより、第１配線２１Ａと第２配線２２ＡとがＬＥＤチップ１０を挟んで位置することになるので、第１配線２１Ａと第２配線２２Ｂとが短絡することを抑制できる。
したがって、第１配線２１Ａと第２配線２２Ａとの短絡不良を抑制するために別途絶縁膜等を形成する必要はないが、発光デバイス５を撓ませた場合に第１配線２１Ａ及び第２配線２２Ａの先端部が他方の配線に接触して短絡不良が発生する可能性がある。そこで、この短絡不良を防止するために、例えば、第１配線２１Ａの先端部２１Ａａと第２配線２２Ａの主配線部２２Ａ１との間、及び第２配線２２Ａの先端部２２Ａａと第１配線２１Ａの主配線部２１Ａ１との間に絶縁膜等の絶縁部材を設けてもよい。
また、本実施の形態では、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは基板１１の角部（対角）に設けられていたが、これに限るものではない。例えば、図２８及び図２９に示すように、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを基板１１の対向する２辺に設けた構成のＬＥＤチップ１０Ｂ”をマトリクス状に配列し、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｂ”を第１配線２１Ａ及び第２配線２２Ａによって接続してもよい。
これにより、ＬＥＤチップ１０Ｂ”の配列ピッチを小さくすることができるので、ＬＥＤチップ１０Ｂ”が高密度に配列された発光デバイス５Ａを実現できる。
（実施の形態６）
次に、実施の形態６に係る発光デバイス６について説明する。図３０は、実施の形態６に係る発光デバイスの構成を示す模式図である。
図３０に示すように、発光デバイス６は、行列状（マトリクス状）に配列された複数のＬＥＤチップ１０Ｃと、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃを連結するとともに当該隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃの電極同士を電気的に接続する配線２０とを備える。
本実施の形態でも、配線２０は、ＬＥＤチップ１０Ｃのスルーホールを通過した上で当該ＬＥＤチップ１０Ｃの電極に接続されている。
配線２０は、第１配線２１Ｂと、第２配線２２Ｂとによって構成されている。第１配線２１Ｂ及び第２配線２２Ｂは、実施の形態１における第１配線２１及び第２配線２２のように、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃごとに複数設けられていてもよいし、実施の形態５における第１配線２１Ａ及び第２配線２２Ａのように主配線部と副配線部とによって構成されていてもよい。
次に、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ｃの詳細な構造について、図３１を用いて説明する。図３１は、実施の形態６に係る発光デバイスにおけるＬＥＤチップの平面図である。
図３１に示すように、ＬＥＤチップ１０Ｃが１つの第１スルーホール１４ａと１つの第２スルーホール１４ｂとを有する点では、実施の形態４におけるＬＥＤチップ１０Ｂと同じであるが、本実施の形態におけるＬＥＤチップ１０Ｃでは、第１スルーホール１４ａと第２スルーホール１４ｂとが隣り合う２辺に対応して設けられている。
以上、本実施の形態に係る発光デバイス６によれば、実装の形態１と同様の効果が得られる。すなわち、配線２０とＬＥＤチップ１０Ｃの電極との接続部分にかかる負荷を抑制できるので、当該接続部分に導通不良等が発生することを軽減できる。また、本実施の形態でも、ＬＥＤチップ１０Ｃごとに第１配線２１Ｂ又は第２配線２２ＢとＬＥＤチップ１０Ｃとを連結固定しているので、第１配線２１Ｂ及び第２配線２２Ｂが細い線材であっても複数のＬＥＤチップ１０Ｃを容易に連結することができる。
また、１つのＬＥＤチップのスルーホールには、隣接する他のＬＥＤチップの電極と前記１つのＬＥＤチップの電極とが電気的に接続された第１配線と、隣接する第３のＬＥＤチップの電極と前記１つのＬＥＤチップの電極とが電気的に接続された第２配線とが挿通することになる。そのため、発光デバイスを撓ませた場合、湾曲する配線の屈曲状態を緩和させることができるので、配線にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。さらに、１つのＬＥＤチップと、前記他のＬＥＤチップと前記第３のＬＥＤチップとを連結するために、前記１つのＬＥＤチップには、個別に２つのスルーホールを形成することなく、共用の１つのスルーホールを有すればよいので、構成が簡素になる。
次に、本実施の形態における発光デバイス６の製造方法について、図３２Ａ〜図３２Ｋを用いて説明する。図３２Ａ〜図３２Ｋは、実施の形態６に係る発光デバイスの製造方法を説明するための工程図である。
図３２Ａに示すように、まず、複数のＬＥＤチップ１０Ｃを作製するために、基板１１の母材基板であるウエハ１００を用意する。ウエハ１００としては、例えばサファイア基板を用いてもよい。
次に、図３２Ｂに示すように、ウエハ１００にウエハ１００を貫通する第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを形成する。例えば、レーザーを用いて、ウエハ１００の両面を貫通するように複数の第１スルーホール１４ａ及び複数の第２スルーホール１４ｂを形成する。第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂは、ＬＥＤチップ１０Ｃにおける発光領域１２の周辺に位置するように形成される。
このように、発光領域１２等の半導体層を形成するよりも前に第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを形成することによって、レーザーの熱によって半導体層がダメージを受けることを防ぐことができるとともに、ウエハ１００への穴あけ加工を容易に行うことができるので、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂを容易に形成できる。
次に、図３２Ｃの（ａ）及び（ｂ）に示すように、ウエハ１００の裏面を研磨等してウエハ１００を薄くする。図３２Ｃは、図３２ＢにおけるＡ−Ａ’線における断面図である。例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって、ウエハ１００を薄く加工することができる。
このように、ウエハ１００を薄くすることにより、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂについて、ウエハ１００の表面側と裏面側との孔径差を小さくすることができる。したがって、ウエハ１００の表面側の孔径と裏面側の孔径とを同じにしたり意図的に異ならせたりすることができる。
また、ウエハ１００を研磨することで、レーザー加工によって第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂの開口部分に生じるバリ（Burr）等を除去することもできる。
次に、図３２Ｄに示すように、ウエハ１００の所定の位置に所定形状の複数の発光領域１２を形成する。例えば、複数の半導体層を成膜してパターニングすることで、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ及びｐ型半導体層１２ｃを含む積層構造体からなる発光領域１２を島状に複数形成することができる。
次いで、図示しないが、ウエハ１００に、ｐ側電極１５ａ、ｎ側電極１５ｂ、絶縁膜１６、第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂを形成する。
次に、図３２Ｅに示すように、ウエハ１００を分割して、複数のＬＥＤチップ１０Ｃにチップ分離する。この場合、各ＬＥＤチップ１０Ｃは、少なくとも１つのスルーホールと、少なくとも１つの発光領域と、少なくとも１つの電極とを含むように、ウエハ１００を分割する。
具体的には、各ＬＥＤチップ１０Ｃが、第１スルーホール１４ａ及び第２スルーホール１４ｂと、発光領域１２と、第１パッド電極１３ａ及び第２パッド電極１３ｂとを含むように、ウエハ１００をダイシングする。
次に、図３２Ｆに示すように、複数のＬＥＤチップ１０Ｃの位置決めを行って、複数のＬＥＤチップ１０Ｃを所定の並びで配列する。例えば、複数のＬＥＤチップ１０Ｃをマトリクス状に配列する。
次に、図３２Ｇに示すように、コ字状の第１配線２１Ｂの先端の各々を、基板１１の第２主面１１ｂ側から隣接する２つのＬＥＤチップ１０の各々の第１スルーホール１４ａに差し込んで、図３２Ｈに示すように、第１スルーホール１４ａを挿通させる。
次に、図３２Ｉに示すように、加圧端子２０１が第１配線２１Ｂの先端に対向するように圧接装置２００を配置する。
次に、図３２Ｊに示すように、加圧端子２０１を第１配線２１Ｂの先端に当接させて第１配線２１Ｂの先端を加工する。このとき、基板１１の第１主面１１ａに水平な平面で切断したときの断面において、第１配線２１Ｂの第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積となるように、第１スルーホール１４ａを挿通させた第１配線２１Ｂの先端を加工して所定形状の先端部にする。
これにより、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃの第１パッド電極１３ａと第１配線２１Ｂとを接続するとともに、第１配線２１Ｂと隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃとを連結固定することができる。
なお、加圧端子２０１によって発光領域１２がダメージを受けることを抑制するために、加圧端子２０１を囲むようにガイドを設けてもよい。
その後、図示しないが、第２配線２２Ｂについても第１配線２１Ｂと同様の方法によって、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃの第２パッド電極１３ｂと第２配線２２Ｂとを接続するとともに、第２配線２２Ｂと隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃとを連結固定することができる。
以上により、図３２Ｋに示すように、発光デバイス６を作製することができる。
なお、本実施の形態では、図３２Ｇに示すように、第１配線２１Ｂは、隣接する２つのＬＥＤチップ１０Ｃごとに複数設けられていたが、図３３に示すように、主配線部２１Ｂ１と副配線部２１Ｂ２とで一体的に構成された第１配線２１Ｂ’を用いてもよい。これは、第２配線２２Ｂについても同様である。
また、本実施の形態における発光デバイスの製造方法は、上記した他の実施の形態にも適用することができる。つまり、上記した他の実施の形態における発光デバイスについても、本実施の形態の製造方法に準じて製造することができる。例えば、実施の形態１では、第１配線２１及び第２配線２２の先端を加工する際、圧接装置２００に代えて放電溶着装置を用いて溶着してもよい。
（実施の形態７）
次に、実施の形態７に係る表示装置１０００について、図３４を用いて説明する。図３４は、実施の形態７に係る表示装置の概略図である。
図３４に示すように、表示装置１０００は、実施の形態６における発光デバイス６と、スキャンドライバ１１００と、データドライバ１２００とを備える。
発光デバイス６の各第１配線２１Ｂは、スキャンドライバ１１００に接続されている。これにより、ＬＥＤチップ１０Ｃのｐ側電極１５ａ（図示せず）には、第１配線２１Ｂを介して、スキャンドライバ１１００からスキャン信号（スキャン電圧）が供給される。
また、発光デバイス６の各第２配線２２Ｂは、データドライバ１２００に接続されている。これにより、ＬＥＤチップ１０Ｃのｎ側電極１５ｂ（図示せず）には、第２配線２２Ｂを介して、データドライバ１２００からデータ信号（データ電圧）が供給される。
このように構成される表示装置１０００では、スキャンドライバ１１００及びデータドライバ１２００によって所定のＬＥＤチップ１０Ｃに電流を供給することで、所定のＬＥＤチップ１０Ｃの発光領域１２を選択的に発光させることができる。
したがって、各ＬＥＤチップ１０Ｃを表示画素に対応させることで、所望の画像を表示する表示装置を実現できる。また、本実施の形態における表示装置１０００は、可撓性を有する発光デバイス６を用いているので、フレキシブル性を有する布状の表示装置を実現できる。
（その他変形例等）
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態では、第１スルーホール１４ａは、基板１１の第１主面１１ａの垂直方向に貫通しているが、これに限らない。例えば、図３５に示すように、基板１１の第１主面１１ａに対して傾斜するように貫通させることで、第１スルーホール１４ａ１を形成してもよい。この場合、第１スルーホール１４ａ１は、第１主面１１ａから第２主面１１ｂに向かって基板１１の外方（ＬＥＤチップの外周側）に寄るように傾斜させるとよい。これにより、第１配線２１が第１スルーホール１４ａ１の基板１１の第１主面１１ａ側の開口端で断線する可能性を軽減できる。さらに、湾曲する第１配線２１の屈曲状態を緩和することができるので、第１配線２１にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
また、上記の実施の形態では、第１スルーホール１４ａの孔径は一定としたが、これに限らない。この場合、図３６に示すように、少なくとも第１スルーホール１４ａ２の内周面のうち外方の面（ＬＥＤチップの外周側の面）が第１主面１１ａから第２主面１１ｂに向かって基板１１の外方（ＬＥＤチップの外周側）に寄る（広くなる）ように傾斜しているとよい。この場合でも、第１配線２１が第１スルーホール１４ａ２の基板１１の第１主面１１ａ側の開口端で断線する可能性を軽減できる。また、湾曲する第１配線２１の屈曲状態を緩和することもできるので、第１配線２１にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
また、第１スルーホールの内周面に傾斜面を形成する場合、傾斜面は、基板１１の第１主面１１ａから第２主面１１ｂにわたって連続して形成しなくてもよい。例えば、図３７に示すように、第１スルーホール１４ａ３には、第１配線２１の湾曲部分が存在する第２主面１１ｂ側の開口近傍にのみに傾斜面が形成されていてもよい。この場合でも、第１配線２１の断線の発生を軽減できるとともに、第１配線２１にかかる曲げ応力の負荷を軽減することができる。
なお、図３５〜図３７における第１スルーホールの傾斜角度や傾斜面の形成位置は、基板１１に対するレーザーの向きや基板１１の研磨等によって調整することができる。また、第１スルーホールだけではなく、第２スルーホールについても同様の構成とすることができる。
また、上記の実施の形態において、第１配線２１の先端部２１ａは、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１の先端を加工することで、第１配線２１の第１スルーホール１４ａ内での断面積よりも大きい断面積を有するような形状に形成したが、これに限らない。例えば、図３８に示すように、第１スルーホール１４ａを通過させた第１配線２１の先端を覆うように半田等の導電性接着剤１７を形成することで、第１パッド電極１３ａと第１配線２１とを電気的及び物理的に接続してもよい。
また、上記の実施の形態において、第１配線２１は、隣接する２つのＬＥＤチップのうちの１つのＬＥＤチップのアノード側の電極（第１パッド電極１３ａ、ｐ側電極１５ａ）と他のＬＥＤチップのアノード側の電極（第１パッド電極１３ａ、ｐ側電極１５ａ）とを電気的に接続した（つまり、アノード側の電極同士を電気的に接続した）が、これに限らない。
また、上記の実施の形態において、第２配線２２は、隣接する２つのＬＥＤチップのうちの１つのＬＥＤチップのカソード側の電極（第２パッド電極１３ｂ、ｎ側電極１５ｂ）と他のＬＥＤチップのカソード側の電極（第２パッド電極１３ｂ、ｎ側電極１５ｂ）とを電気的に接続した（つまり、カソード側の電極同士を電気的に接続した）が、これに限らない。
例えば、第１配線２１は、隣接する２つのＬＥＤチップのうちの１つのＬＥＤチップのアノード側の電極（第１パッド電極１３ａ、ｐ側電極１５ａ）と他のＬＥＤチップのカソード側の電極（第２パッド電極１３ｂ、ｎ側電極１５ｂ）とを電気的に接続してもよい。
また、第２配線２２についても、隣接する２つのＬＥＤチップのうちの１つのＬＥＤチップのアノード側の電極（第１パッド電極１３ａ、ｐ側電極１５ａ）と他のＬＥＤチップのカソード側の電極（第２パッド電極１３ｂ、ｎ側電極１５ｂ）とを電気的に接続してもよい。
つまり、第１配線２１及び第２配線２２は、同じ極性の電極同士を接続してもよいし、異なる極性の電極同士を接続してもよい。
また、上記の実施の形態において、ＬＥＤチップが発する光の波長を変換するために、波長変換材を組み合わせてもよい。また、表示装置としては、さらに、カラーフィルタ等の光学部材を適宜組み合わせてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
本開示は、発光デバイス、表示装置及び発光デバイスの製造方法等に有用であり、曲面状に撓ませて使用するディスプレイ装置等に利用することができる。
１、２、３、４、５、５Ａ、６ 発光デバイス
１０、１０’、１０”、１０Ａ、１０Ａ’、１０Ｂ、１０Ｂ’、１０Ｂ”、１０Ｃ ＬＥＤチップ
１１ 基板
１２ 発光領域
１２ａ ｎ型半導体層
１２ｂ 活性層
１２ｃ ｐ型半導体層
１３ａ 第１パッド電極
１３ａ” 裏面側第１パッド電極
１３ｂ 第２パッド電極
１３ｂ” 裏面側第２パッド電極
１４ａ、１４ａ１、１４ａ２、１４ａ３ 第１スルーホール
１４ｂ 第２スルーホール
１５ａ ｐ側電極
１５ｂ ｎ側電極
１６ 絶縁膜
１７ 導電性接着剤
２０ 配線
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｂ’ 第１配線
２１ａ、２１Ａａ、２２ａ、２２Ａａ 先端部
２１Ｌ 走査線
２２、２２Ａ、２２Ｂ 第２配線
２１Ａ１、２１Ｂ１、２２Ａ１ 主配線部
２１Ａ２、２１Ｂ２、２２Ａ２ 副配線部
２２Ｌ データ線
３０ 絶縁層
１００ ウエハ
２００ 圧接装置
２０１ 加圧端子
１０００ 表示装置
１１００ スキャンドライバ
１２００ データドライバ

Claims (15)

  1. 複数のＬＥＤチップが配列された発光デバイスであって、
    前記複数のＬＥＤチップのそれぞれは、
    基板と、
    前記基板上に形成された発光領域と、
    前記基板上に形成された電極と、
    前記基板を貫通するスルーホールとを有し、
    前記発光デバイスは、
    １つの前記ＬＥＤチップの前記スルーホールと前記１つのＬＥＤチップに隣接する他のＬＥＤチップのスルーホールとを通過した上で、前記１つのＬＥＤチップの前記電極と前記他のＬＥＤチップの前記電極とを電気的に接続する配線を備え、
    前記１つのＬＥＤチップ及び前記他のＬＥＤチップの各々について、前記基板の主面に平行な平面で切断したときの断面において、前記スルーホールを通過した前記配線の先端部は、当該配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい断面積を有し、
    前記１つのＬＥＤチップの前記基板と前記他のＬＥＤの前記基板とは分離し、前記配線が前記１つのＬＥＤチップと前記他のＬＥＤチップを連結する、
    発光デバイス。
  2. 前記配線は、隣接する２つの前記ＬＥＤチップごとに複数設けられている、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  3. 前記スルーホールを通過した前記配線の前記先端部は、前記基板の表面に沿って屈曲している、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  4. 前記スルーホールを通過した前記配線の前記先端部は、前記基板の前記発光領域が形成された主面と対向する主面に存在する、
    請求項３に記載の発光デバイス。
  5. 前記配線は、隣接する２つの前記ＬＥＤチップの間に伸縮構造を有する、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  6. 前記配線は、３つ以上の前記ＬＥＤチップを接続する主配線部と、前記主配線部から前記ＬＥＤチップごとに分岐する副配線部とを有し、
    前記主配線部は、前記基板のうち前記発光領域が形成された主面と対向する主面に沿って形成されており、
    前記副配線部は、前記スルーホール内に位置する、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  7. 前記スルーホールは、１つの前記基板に複数設けられており、
    前記配線は、前記１つのＬＥＤチップの１つの前記スルーホールと前記他のＬＥＤチップの１つの前記スルーホールとを前記基板の一方の主面側から挿通する第１配線と、前記１つのＬＥＤチップの他の前記スルーホールと前記他のＬＥＤチップの他の前記スルーホールとを前記基板の他方の主面側から挿通する第２配線とを有する、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  8. 前記スルーホールの断面積は、当該配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  9. 前記複数のＬＥＤチップは、前記配線より柔軟である樹脂でパッケージされている、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  10. 前記発光デバイスは、
    前記他のＬＥＤチップとは異なる側に前記１つのＬＥＤチップに隣接する第３のＬＥＤチップを含み、
    前記１つのＬＥＤチップの前記スルーホールには、前記他のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第１配線と、前記第３のＬＥＤチップの前記電極と前記１つのＬＥＤチップの前記電極とが電気的に接続された第２配線とが通過している、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  11. 前記スルーホールの孔径は、前記発光領域及び前記電極が形成された前記基板の第１主面とは反対側の第２主面に向けて広くなっている、
    請求項１に記載の発光デバイス。
  12. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光デバイスを備える、
    表示装置。
  13. 複数のＬＥＤチップが配列された発光デバイスの製造方法であって、
    基板に前記基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、
    前記基板上に複数の発光領域を形成する工程と、
    前記基板に複数の電極を形成する工程と、
    各々が、少なくとも１つの前記スルーホールと、少なくとも１つの発光領域と、少なくとも１つの電極とを含むように、前記基板を分割して、複数のＬＥＤチップを形成する工程と、
    前記複数のＬＥＤチップのうち、１つの前記ＬＥＤチップが有する前記電極と他の前記ＬＥＤチップが有する前記電極とを接続するように、前記スルーホールに配線を挿通する工程と、
    前記基板の主面に水平な平面で切断したときの断面において、前記配線の前記スルーホール内での断面積よりも大きい断面積となるように、前記スルーホールを挿通させた前記配線の先端を加工する工程と、を含む、
    発光デバイスの製造方法。
  14. 前記配線の先端を加工する工程では、前記スルーホールに挿通させた前記配線の先端を、溶着装置によって溶着する、
    請求項１３に記載の発光デバイスの製造方法。
  15. 前記配線の先端を加工する工程では、前記スルーホールに挿通させた前記配線の先端を、圧接装置によって圧接する、
    請求項１３に記載の発光デバイスの製造方法。
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