JP2017228699A - Light-emitting diode device - Google Patents

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二郎 東野
Jiro Higashino
二郎 東野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting diode device in which occurrence of undesirable phenomena due to thermal cause can be suppressed.SOLUTION: A light-emitting diode device includes a light-emitting diode array including a submount substrate, and a large number of light-emitting diodes placed on the submount substrate, and capable of emitting light while lowering luminance gradually from a high luminance region toward the peripheral region, where each of the large number of light-emitting diodes includes an epitaxial semiconductor laminate on a support substrate, the support substrate is bonded to the submount substrate, and the average thickness of the support substrate of a light-emitting diode in the high luminance region is thinner than the average thickness of the support substrate of a light-emitting diode in a peripheral region separated from the high luminance region.SELECTED DRAWING: Figure 3-2

Description

本発明は、発光ダイオード装置およびその製造方法に関し、特に平面状発光領域内に配置された多数の発光ダイオードを用い、前方を照明するのに適した、発光ダイオード装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a light emitting diode device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a light emitting diode device suitable for illuminating the front using a plurality of light emitting diodes arranged in a planar light emitting region and a method for manufacturing the same.

近年、車両用前照灯において、前方の状況、即ち対向車や前走車等の有無及びその位置に応じて配光形状をリアルタイムで制御する技術(ADB adaptive driving beam等と呼ばれる)が注目されている。この技術によれば、例えば走行用の配光形状すなわちハイビームで走行中に、対向車を検出した場合に、前照灯に照射される領域の内、当該対向車の領域に向う光のみをリアルタイムで低減することが可能となる。ドライバに対しては常にハイビームに近い視界を与え、その一方で対向車に対して眩惑光(グレア)を与えることを防止できる。   In recent years, in vehicle headlamps, attention has been paid to a technique (called ADB adaptive driving beam) that controls the light distribution shape in real time according to the situation ahead, that is, the presence or absence of an oncoming vehicle or a front vehicle and the position thereof. ing. According to this technology, for example, when an oncoming vehicle is detected while traveling with a light distribution shape for driving, that is, a high beam, only light directed to the area of the oncoming vehicle in real time is detected in the area irradiated to the headlamp. It becomes possible to reduce by. It is possible to always give the driver a field of view close to a high beam, while preventing the oncoming vehicle from giving glare.

また、ハンドルの舵角に合わせて進行方向の配光を調整する前照灯システム(AFS adaptive front-lighting system 等と呼ばれる)が一般化されつつある。配光形状を、ハンドルの舵角に合わせて、左右方向に移動させることにより、進行方向の視界を広げることができる。   In addition, a headlight system (referred to as an AFS adaptive front-lighting system or the like) that adjusts the light distribution in the traveling direction in accordance with the steering angle of the steering wheel is being generalized. By moving the light distribution shape in the left-right direction according to the steering angle of the steering wheel, the field of view in the traveling direction can be expanded.

このような配光可変型の前照灯システムは、例えば多数の発光ダイオード(LED light emitting diode)をアレイ状に並置した発光ダイオード装置を用い、各発光ダイオードの導通/非導通(オン/オフ)並びに導通時の投入電力(従って輝度)をリアルタイムで制御することによって実現することができる。   Such a light distribution variable type headlamp system uses, for example, a light emitting diode device in which a large number of light emitting diodes (LED light emitting diodes) are arranged in an array, and each light emitting diode is turned on / off (on / off). In addition, it can be realized by controlling the input power (and hence the luminance) during conduction in real time.

支持体上に多数のLEDチップがマトリクス状に配置され、該LEDチップ上に波長変換素子とビームを拡散散乱させる散乱素子を有する、照明装置が提案されている(例えば特許文献1)。   There has been proposed an illuminating device in which a large number of LED chips are arranged in a matrix on a support and have a wavelength conversion element and a scattering element that diffuses and scatters a beam on the LED chip (for example, Patent Document 1).

また、マトリクス状に配置され、独立に点灯制御可能な複数のLEDチップのアレイと、該LEDチップアレイから放出された光の光路上に配置された投影レンズとを備え、該LEDチップアレイの点灯パターンを制御することにより、前方に所定の配光パターンを形成するように構成された車両用前照灯装置が提案されている(例えば特許文献2)。以下、この提案の概要を説明する。   The LED chip array includes a plurality of LED chip arrays arranged in a matrix and independently controllable for lighting, and a projection lens disposed on an optical path of light emitted from the LED chip array. There has been proposed a vehicle headlamp device configured to form a predetermined light distribution pattern ahead by controlling the pattern (for example, Patent Document 2). The outline of this proposal will be described below.

図6Aは、放熱機構を有するヒートシンク211上に、複数のLED212をサブマウント基板41を介してマトリクス状に配置し、前方に投影レンズ210を配した車両用前照灯の要部を側方から見た図である。   FIG. 6A shows a side view of a main part of a vehicle headlamp in which a plurality of LEDs 212 are arranged in a matrix via a submount substrate 41 on a heat sink 211 having a heat dissipation mechanism, and a projection lens 210 is arranged in front. FIG.

図6Bは、複数のLED212をマトリクス状に配置した状態を正面から見た図である。このようにマトリクス状に配置した複数のLED(以下、「マトリクスLED」と呼ぶことがある。)を含む光源を車両前方に向け、その前方に投影レンズを配置した光学系は、LEDの輝度分布を前方に投射する。   FIG. 6B is a front view of a state in which a plurality of LEDs 212 are arranged in a matrix. An optical system in which a light source including a plurality of LEDs (hereinafter sometimes referred to as “matrix LEDs”) arranged in a matrix is directed to the front of the vehicle and a projection lens is disposed in front of the light source. Project forward.

車両用ヘッドランプは、中心部(配光中心)で輝度が高く、周辺に向って輝度が低下していく輝度分布を形成する必要がある。半導体発光素子アレイを用いた車両用ヘッドランプの場合は、各半導体発光素子の駆動電力を制御することによって輝度を調整し、所望の輝度分布を形成することが可能である。   The vehicle headlamp needs to form a luminance distribution in which the luminance is high at the center (light distribution center) and the luminance decreases toward the periphery. In the case of a vehicle headlamp using a semiconductor light emitting element array, it is possible to adjust the luminance by controlling the driving power of each semiconductor light emitting element and form a desired luminance distribution.

半導体発光素子は、発光動作を行うと共に、駆動電力に対応する発熱を生じる。車両用ヘッドランプにおいて、配光中心から周辺部に向うに従い、輝度が低下すると共に発熱量が低下する。各半導体発光素子で発生した熱は、支持基板に伝達され、支持基板内で外側に伝達されると共に、放熱手段に放熱される。   The semiconductor light emitting element performs a light emitting operation and generates heat corresponding to driving power. In a vehicle headlamp, the luminance decreases and the heat generation amount decreases as it goes from the light distribution center to the periphery. The heat generated in each semiconductor light emitting element is transmitted to the support substrate, is transmitted outside in the support substrate, and is radiated to the heat radiating means.

特表2012−516044号公報Special table 2012-516044 gazette 特開2013−54849号公報JP 2013-54849 A

車両前方の照明は中心部で高く、周辺に向って低下する輝度分布を形成することが望まれる。半導体白色発光素子アレイを用い、投入電力を分布させることで、所望の輝度分布を形成する場合、投入電力に応じて発熱量も分布する。アレイ面内において、発熱、放熱が均一とはならないため、高輝度領域から周辺領域に向かって徐々に温度が低下する温度分布が形成される。温度が高くなると半導体発光素子の構成物質の物性が変化し、発光効率が低下し、信頼性の低下が引き起こされる。また、アレイ内の高輝度領域と周辺領域との間の温度差が大きくなると、歪みが大きくなり、信頼性低下の原因となる。熱的原因による、好ましくない現象の発生は抑制することが望ましい。   It is desirable to form a luminance distribution in which the illumination in front of the vehicle is high at the center and decreases toward the periphery. When a desired luminance distribution is formed by distributing the input power using the semiconductor white light emitting element array, the heat generation amount is also distributed according to the input power. Since heat generation and heat dissipation are not uniform in the array plane, a temperature distribution is formed in which the temperature gradually decreases from the high luminance region toward the peripheral region. When the temperature is increased, the physical properties of the constituent materials of the semiconductor light emitting device are changed, the luminous efficiency is lowered, and the reliability is lowered. Further, when the temperature difference between the high brightness area and the peripheral area in the array becomes large, the distortion becomes large, causing a decrease in reliability. It is desirable to suppress the occurrence of undesirable phenomena due to thermal causes.

本発明の目的は、熱的原因による、好ましくない現象の発生を抑制できる発光ダイオード装置及びその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a light emitting diode device capable of suppressing the occurrence of an undesirable phenomenon due to a thermal cause, and a method for manufacturing the same.

本発明の実施例によれば、
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含み、高輝度領域から周辺領域に向って徐々に輝度が低下する発光を行える発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
前記高輝度領域の発光ダイオードの支持基板の平均厚さは、前記高輝度領域から離れた周辺領域周辺部の発光ダイオードの支持基板の平均厚さより薄い、発光ダイオードアレイを含む発光ダイオード装置
が提供される。
According to an embodiment of the present invention,
A light-emitting diode array including a sub-mount substrate and a plurality of light-emitting diodes disposed on the sub-mount substrate and capable of emitting light whose luminance gradually decreases from a high-luminance region toward a peripheral region;
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
There is provided a light emitting diode device including a light emitting diode device, wherein an average thickness of a support substrate of a light emitting diode in the high brightness region is thinner than an average thickness of a support substrate of a light emitting diode in a peripheral part of a peripheral region away from the high brightness region. The

なお、複数の発光素子の相対的位置を調整しつつ搭載する下地基板構造をサブマウント基板と呼ぶ。   Note that a base substrate structure that is mounted while adjusting the relative positions of the plurality of light emitting elements is referred to as a submount substrate.

また、本発明の実施例によれば、
複数の成長用基板各々の上に、多数の発光ダイオードに相当する発光ダイオード構造を形成し、
前記成長基板各々の前記発光ダイオード構造の上方に支持基板を貼り合わせ、
前記成長基板各々を除去し、
前記支持基板各々とその上の前記発光ダイオード構造をチップに分割し、
前記チップを支持基板の厚さによって分類し、
サブマウント基板上に、前記支持基板の厚さが薄いと分類されたチップを配列して高輝度領域を形成し、
前記サブマウント基板上、前記高輝度領域から離れた領域に、前記支持基板の厚さが前記薄い分類より厚い分類に分類されたチップを配列して周辺領域を形成する、
発光ダイオード装置の製造方法
が提供される。
Also, according to an embodiment of the present invention,
A light emitting diode structure corresponding to a large number of light emitting diodes is formed on each of a plurality of growth substrates,
Bonding a support substrate above the light emitting diode structure of each of the growth substrates,
Removing each of the growth substrates;
Dividing each of the support substrates and the light emitting diode structure thereon into chips,
The chips are classified according to the thickness of the support substrate,
On the submount substrate, the high-luminance region is formed by arranging chips classified as having a thin support substrate,
On the submount substrate, in a region away from the high-luminance region, the peripheral region is formed by arranging chips classified into a thicker classification than the thin classification in the thickness of the support substrate.
A method of manufacturing a light emitting diode device is provided.

図1Aは、望まれる視野内の配光パターン、図1Bはこのような配光パターンを形成するために用いられる発光ダイオード(LED)アレイの概略平面図、図1CはADB機能等を備えた配光可変型前照灯システムのブロック図である。1A is a light distribution pattern within a desired field of view, FIG. 1B is a schematic plan view of a light emitting diode (LED) array used to form such a light distribution pattern, and FIG. 1C is a distribution with an ADB function and the like. It is a block diagram of a light variable type headlamp system. 図2A〜2Dは、半導体ダイオードチップの製造プロセスを概略的に示す断面図、図2Eは半導体ダイオードチップをサブマウント基板上に配列する状態を示す断面図である。2A to 2D are cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of the semiconductor diode chip, and FIG. 2E is a cross-sectional view showing a state in which the semiconductor diode chips are arranged on the submount substrate. ,, 及び、as well as, 図3A〜3Eは、第1の実施例による車両用灯具の製造方法のプロセスを示す図である。3A to 3E are diagrams showing a process of a method for manufacturing a vehicular lamp according to the first embodiment. 図4A,4Bは、第2の実施例による発光ダイオードアレイの構成を概略的に示す平面図である。4A and 4B are plan views schematically showing the configuration of the light-emitting diode array according to the second embodiment. 図5A,5B、5Cは、変形例による発光ダイオードアレイの構成を概略的に示す平面図である。5A, 5B, and 5C are plan views schematically showing the configuration of a light emitting diode array according to a modification. 図6A,6Bは、従来技術による、車両用前照灯の要部側面図、発光ダイオードアレイの平面図である。6A and 6B are a side view of a main part of a vehicle headlamp and a plan view of a light-emitting diode array according to the prior art.

LP 配向パターン、 LC 配光中心、 BP 輝度分布、
BPh 水平方向輝度分布、 BPv 垂直方向輝度分布、 H 水平軸、
V 垂直軸、 1 サブマウント基板、 2 発光ダイオード、
10 成長(サファイア)基板、 11 GaN系半導体バッファ層、
13 GaN系半導体n型層、 14 GaN系半導体活性層、
15 GaN系半導体p型層、 17 電極構造、
19 支持(Si)基板、 20 半導体ダイオードチップ、
C 分割ライン、 41 サブマウント基板、 42 接着層、
28 発光ダイオード(LED)アレイ(前照灯)、 100 車両用前照灯、 102 配光制御ユニット、 104 前方監視ユニット、
108 車載カメラ、 110 レーダ、 112 車速センサ、 114 舵角センサ、 116 GPSナビゲーション、 118 前照灯スイッチ、
120 ドライバ、 200 前照灯システム、D 発光ダイオード、
LP alignment pattern, LC light distribution center, BP luminance distribution,
BPh horizontal luminance distribution, BPv vertical luminance distribution, H horizontal axis,
V vertical axis, 1 submount substrate, 2 light emitting diode,
10 growth (sapphire) substrate, 11 GaN-based semiconductor buffer layer,
13 GaN-based semiconductor n-type layer, 14 GaN-based semiconductor active layer,
15 GaN-based semiconductor p-type layer, 17 electrode structure,
19 support (Si) substrate, 20 semiconductor diode chip,
C dividing line, 41 submount substrate, 42 adhesive layer,
28 Light Emitting Diode (LED) Array (Headlight), 100 Vehicle Headlight, 102 Light Distribution Control Unit, 104 Front Monitoring Unit,
108 vehicle-mounted camera, 110 radar, 112 vehicle speed sensor, 114 rudder angle sensor, 116 GPS navigation, 118 headlight switch,
120 driver, 200 headlight system, D light emitting diode,

本発明者が研究対象としてきた車両用前照灯の参考技術から説明を始める。光源として、GaN系半導体を用いた発光ダイオードアレイを用いるが、制限的意味は持たない。電力の浪費を抑制して、視野内を効率的に照明するためには、多数個の発光ダイオード素子を分布し、高輝度が望まれる領域は必要性に応じて明るく照明し、高輝度が不要な領域は輝度を低減して、輝度分布を有する照明を行うことが望ましい。   The description starts from the reference technology of the vehicle headlamp that the present inventors have studied. A light-emitting diode array using a GaN-based semiconductor is used as the light source, but this is not restrictive. In order to efficiently illuminate the field of view while suppressing waste of power, a large number of light emitting diode elements are distributed, and areas where high brightness is desired are illuminated brightly as needed, and high brightness is not required It is desirable to perform illumination having a luminance distribution by reducing the luminance in such a region.

図1Aは、車両用ヘッドランプから発する光束に望まれる、中央付近で輝度が高く、周辺に向って輝度が低下していく配光パターンの例を示す概略図である。前方に向う配光パターンLPの中央部より下方に、高輝度の配光中心LCが水平方向に延在して形成されている。車両用前照灯では、夜間の運転者の視界を確保するために、その配光パターンLPは一般的に水平方向に延在する配光中心LCを最高輝度として、周辺に向って徐々に低下する輝度分布が望ましい。車両の運転者は、多くの場合、視野の中心部を配光中心に合わせて車両を運転する。配光中心LCの近傍を中心部と呼ぶことがある。   FIG. 1A is a schematic diagram showing an example of a light distribution pattern that is desired for a light beam emitted from a vehicle headlamp and that has a high luminance near the center and decreases in luminance toward the periphery. A high-luminance light distribution center LC is formed extending in the horizontal direction below the center of the light distribution pattern LP facing forward. In a vehicle headlamp, the light distribution pattern LP gradually decreases toward the periphery with the light distribution center LC generally extending in the horizontal direction as the maximum brightness in order to ensure the night view of the driver. A luminance distribution is desirable. In many cases, the driver of the vehicle drives the vehicle with the center of the visual field aligned with the light distribution center. The vicinity of the light distribution center LC may be referred to as a central portion.

水平(H)軸に平行な輝度分布BPhを配光パターンLPの上方に示す。前方の道路表面を最大輝度とし、左右に移るにつれて輝度が低下する。水平軸中央での垂直(V)軸に平行な輝度分布BPvを配光パターンLPの右側に示す。前方の道路表面を最大輝度の配光中心LCとする。配光中心LCより下方の領域は、手前側の道路面を含み、必要に応じて注意を払うべき領域である。例えば路面に段差がある場合等、段差を横切るタイミングを判断できることが好ましい。配光中心より下側の領域は最大輝度よりは低減するが、情報を得るのに十分な輝度が保たれる。上方に向うと輝度は大幅に低下する。大まかに認識できればよい対象領域であり、高い輝度で照明するとエネルギを浪費することになる。   A luminance distribution BPh parallel to the horizontal (H) axis is shown above the light distribution pattern LP. The front road surface is set to the maximum brightness, and the brightness decreases as it moves left and right. A luminance distribution BPv parallel to the vertical (V) axis at the center of the horizontal axis is shown on the right side of the light distribution pattern LP. The road surface ahead is the light distribution center LC with the maximum luminance. The area below the light distribution center LC includes the road surface on the near side, and should be paid attention as necessary. For example, when there is a step on the road surface, it is preferable that the timing of crossing the step can be determined. Although the area below the light distribution center is reduced from the maximum brightness, the brightness sufficient to obtain information is maintained. When it goes upwards, the brightness decreases significantly. This is a target area that only needs to be recognized roughly, and energy is wasted when illuminated with high brightness.

車両用ヘッドランプの光源として、半導体白色発光素子アレイを用いることができる。多数の半導体白色発光素子をマトリクス(行列)状に配置し、各半導体白色発光素子の輝度を調整することにより所望の輝度分布を形成する。半導体白色発光素子は、例えば青色発光ダイオードの表面上方に黄色発光の蛍光体層を有し、白色発光する機能を有する。   A semiconductor white light emitting element array can be used as a light source of a vehicle headlamp. A large number of semiconductor white light emitting elements are arranged in a matrix, and a desired luminance distribution is formed by adjusting the luminance of each semiconductor white light emitting element. The semiconductor white light emitting element has a yellow light emitting phosphor layer above the surface of a blue light emitting diode, for example, and has a function of emitting white light.

制限的ではないが、例えば、本出願人の提案による、特開2014−232841号の実施例の欄に開示されたGaN系半導体発光素子、特願2014−237442号の実施例の欄に開示されたGaN系半導体発光素子、特願2015−84612号の実施例の欄に開示したGaN系半導体発光素子、支持基板上のフリップチップタイプの素子等を用いることができる。   Although not restrictive, for example, the GaN-based semiconductor light-emitting device disclosed in the column of the example of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-232841, proposed by the present applicant, and disclosed in the column of the example of Japanese Patent Application No. 2014-237442. The GaN-based semiconductor light-emitting device, the GaN-based semiconductor light-emitting device disclosed in the Example section of Japanese Patent Application No. 2015-84612, the flip chip type device on the support substrate, and the like can be used.

図1Bは、サブマウント基板1上に多数の発光ダイオード(LED)2がマトリクス状に配置された発光ダイオード(LED)アレイ28の例を簡略化して示す概略平面図である。発光領域内に、同一形状の発光ダイオード2がマトリクス状に配置されアレイ28を構成している。サブマウント基板1は、熱膨張係数が発光ダイオードの熱膨張係数と近いことが望ましい。材料としては、AlN等を用いることができる。発光ダイオード2は、例えばAuSn系接着剤量を用いてサブマウント基板1に接着できる。   FIG. 1B is a schematic plan view showing a simplified example of a light emitting diode (LED) array 28 in which a large number of light emitting diodes (LEDs) 2 are arranged in a matrix on the submount substrate 1. Within the light emitting region, the light emitting diodes 2 having the same shape are arranged in a matrix to form an array 28. The submount substrate 1 desirably has a thermal expansion coefficient close to that of the light emitting diode. As the material, AlN or the like can be used. The light emitting diode 2 can be bonded to the submount substrate 1 using, for example, an AuSn adhesive amount.

LEDアレイ28は、例えば、(4〜8)行 x (25〜60)列程度の構成である。図では列数を簡略化して6行×12列で示している。垂直(V)方向に6行のセグメントA,B,C,D,E、Fが並ぶ。中心より下方となる下から2行目、のセグメントEに配光中心LCが形成される。尚、ここで水平、垂直とは前照灯として照射されたとき反映される配向にとっての位置関係を意味する。   The LED array 28 has a configuration of, for example, about (4-8) rows x (25-60) columns. In the figure, the number of columns is simplified and shown by 6 rows × 12 columns. Six rows of segments A, B, C, D, E, and F are arranged in the vertical (V) direction. A light distribution center LC is formed in the segment E in the second row from the bottom, which is below the center. Here, horizontal and vertical mean the positional relationship for the orientation reflected when illuminated as a headlamp.

車両用前照灯の配光パターンは、運転者の視野中心を最高輝度とし、周辺に行くほど輝度が低下する輝度分布となる、図1Aに示すような輝度分布を実現することが望ましい。図1Aに示すような輝度分布を形成するには、中心部の投入電力を高くし、周辺に向うに従って投入電力を低減することになる。このように前照灯は所望の輝度分布を形成するようにする。尚、水平方向両端が路肩に係るような場合は、周辺部であっても輝度を上げることもあり、適宜要求に答えるような輝度分布が所望される。   It is desirable that the light distribution pattern of the vehicle headlamp achieves a luminance distribution as shown in FIG. 1A, in which the luminance is such that the center of the driver's visual field is the highest luminance and the luminance decreases toward the periphery. In order to form a luminance distribution as shown in FIG. 1A, the input power at the center is increased and the input power is reduced toward the periphery. In this way, the headlamp is designed to form a desired luminance distribution. In the case where both ends in the horizontal direction are related to the shoulder of the road, the luminance may be increased even in the peripheral portion, and a luminance distribution that meets the requirements is desired.

投入電力は、(電圧V)×(電流J)×(時間T)で決まる。半導体発光ダイオードの場合、電圧はほぼ固定される。投入電力の制御は、主に電流Jと時間Tの積で行われる。例えば、電流を一定とし、パルス幅変調、又は周波数変調におけるデューティ制御による時間制御で行える。中心部においてデューティを高くすれば投入電力を高くでき、周辺部においてデューティを低くすれば投入電力を低くすることができる。瞬時電流密度を制御して、色度を調整することもできる。瞬時電流密度を増加しても、時間を減少させれば、同一電力とすることができる。   The input power is determined by (voltage V) × (current J) × (time T). In the case of a semiconductor light emitting diode, the voltage is substantially fixed. The input power is controlled mainly by the product of current J and time T. For example, it can be performed by time control by duty control in pulse width modulation or frequency modulation with a constant current. Increasing the duty at the central portion can increase the input power, and decreasing the duty at the peripheral portion can decrease the input power. The chromaticity can also be adjusted by controlling the instantaneous current density. Even if the instantaneous current density is increased, the same power can be obtained if the time is reduced.

図1Cは、前照灯システムの概略構成を示すブロック図である。前照灯システム200は、左右それぞれの車両用前照灯100、配光制御ユニット102、前方監視ユニット104等を備えている。車両用前照灯100は、マトリクスLEDを含む光源と、投影レンズと、それらを収容する灯体とを有する。   FIG. 1C is a block diagram illustrating a schematic configuration of the headlamp system. The headlamp system 200 includes left and right vehicle headlamps 100, a light distribution control unit 102, a front monitoring unit 104, and the like. The vehicle headlamp 100 includes a light source including a matrix LED, a projection lens, and a lamp body that houses them.

車載カメラ108、レーダ110、車速センサ112等の各種センサが接続されている前方監視ユニット104は、センサから取得した撮像データを画像処理し、前方車両(対向車や先行車)やその他の路上光輝物体、区画線(レーンマーク)を検出し、それらの属性や位置等、配光制御に必要なデータを算出する。算出されたデータは車内LAN等を介して配光制御ユニット102や各種車載機器に発信される。   The front monitoring unit 104 to which various sensors such as the in-vehicle camera 108, the radar 110, and the vehicle speed sensor 112 are connected performs image processing on the imaging data acquired from the sensors, and the front vehicle (an oncoming vehicle or a preceding vehicle) or other road brightness. Objects and lane markings (lane marks) are detected, and data necessary for light distribution control, such as their attributes and positions, are calculated. The calculated data is transmitted to the light distribution control unit 102 and various in-vehicle devices via the in-vehicle LAN.

車速センサ112、舵角センサ114、GPSナビゲーション116、前照灯スイッチ118等が接続されている配光制御ユニット102は、前方監視ユニット104から送出されてくる路上光輝物体の属性(対向車、先行車、反射器、道路照明)、その位置(前方、側方)と車速に基づいて、その走行場面に対応した配光パターン(輝度分布)を決定する。配光制御ユニット102は、その配光パターンを実現するために必要な、マトリクスLEDの各LEDの制御内容(点消灯、投入電力等)を決定する。ドライバ120は、配光制御ユニット102からの制御量の情報を、駆動装置や配光制御素子の動作に対応した命令に変換すると共にそれらを制御する。   The light distribution control unit 102 to which the vehicle speed sensor 112, the rudder angle sensor 114, the GPS navigation 116, the headlight switch 118, and the like are connected has the attribute of the road shining object (oncoming vehicle, leading vehicle) sent from the front monitoring unit 104. A light distribution pattern (luminance distribution) corresponding to the traveling scene is determined based on the vehicle (reflector, road illumination), its position (front and side) and the vehicle speed. The light distribution control unit 102 determines the control contents (lights on / off, input power, etc.) of each LED of the matrix LED necessary for realizing the light distribution pattern. The driver 120 converts the control amount information from the light distribution control unit 102 into instructions corresponding to the operation of the driving device and the light distribution control element and controls them.

車両用ヘッドランプは、中心部(配光中心)で輝度が高く、周辺に向って輝度が低下していく輝度分布を形成する必要がある。半導体発光素子アレイを用いた車両用ヘッドランプの場合は、各半導体発光素子の駆動電力を制御することによって輝度を調整し、所望の輝度分布を形成することが可能である。   The vehicle headlamp needs to form a luminance distribution in which the luminance is high at the center (light distribution center) and the luminance decreases toward the periphery. In the case of a vehicle headlamp using a semiconductor light emitting element array, it is possible to adjust the luminance by controlling the driving power of each semiconductor light emitting element and form a desired luminance distribution.

図2A〜2Dは、半導体ダイオードチップの製造プロセスを概略的に示す断面図である。図2Aに示すように、サファイア等で形成された成長基板10の表面上に、半導体積層をエピタキシャル成長する。まず、成長基板10表面上にGaN系半導体バッファ層11を成長し、その上にGaN系半導体n型層13、GaN系半導体活性層14、GaN系半導体p型層15を成長する。活性層14は、例えばGaN層をバリア層、InGaN層をウェル層として交互成長させて形成した多重量子井戸構造、で形成する。   2A to 2D are cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of a semiconductor diode chip. As shown in FIG. 2A, a semiconductor stack is epitaxially grown on the surface of a growth substrate 10 made of sapphire or the like. First, a GaN-based semiconductor buffer layer 11 is grown on the surface of the growth substrate 10, and a GaN-based semiconductor n-type layer 13, a GaN-based semiconductor active layer 14, and a GaN-based semiconductor p-type layer 15 are grown thereon. The active layer 14 is formed of, for example, a multiple quantum well structure formed by alternately growing a GaN layer as a barrier layer and an InGaN layer as a well layer.

図2Bに示すように、半導体エピタキシャル積層の上に電極構造17を形成する。例えば、GaN系半導体p型層15の表面上にAg層等の反射電極を含むp側電極をパターニングし、GaN系半導体p型層15、GaN系半導体活性層14の選択された領域をエッチングしてGaN系半導体n型層13を露出し、GaN系半導体n型層13に接続されたn側電極を形成する。   As shown in FIG. 2B, an electrode structure 17 is formed on the semiconductor epitaxial stack. For example, a p-side electrode including a reflective electrode such as an Ag layer is patterned on the surface of the GaN-based semiconductor p-type layer 15, and selected regions of the GaN-based semiconductor p-type layer 15 and the GaN-based semiconductor active layer 14 are etched. The GaN-based semiconductor n-type layer 13 is exposed to form an n-side electrode connected to the GaN-based semiconductor n-type layer 13.

図2Cに示すように、電極構造17の上に、支持基板19を貼り付ける。例えば、電極構造17の上に、必要な絶縁構造を形成し、その上にAuSn等の接着層を形成し、AuSn等の接着層を形成したp型Si板等の支持基板19の接着層を貼りつける。支持基板19は化学機械研磨(CMP)等により研磨して、厚さを減少させる。   As shown in FIG. 2C, a support substrate 19 is attached on the electrode structure 17. For example, a necessary insulating structure is formed on the electrode structure 17, an adhesive layer such as AuSn is formed thereon, and an adhesive layer of the support substrate 19 such as a p-type Si plate formed with an adhesive layer such as AuSn is formed. Paste. The support substrate 19 is polished by chemical mechanical polishing (CMP) or the like to reduce the thickness.

図2Dに示すように、レーザリフトオフ等を用いて成長基板10を剥離する。露出したGaN系半導体バッファ層11を熱水などで除去する。この段階で、不要な部分を除去した発光ダイオード構造が得られる。適当なタイミングで、発光波長、発光出力、順方向電圧降下Vf等の特性を測定する。分割ラインCに沿ったダイシング等で半導体ダイオードチップ20に分割する。このようなプロセスにより、半導体発光ダイオードチップ20が形成される。なお、半導体ダイオードチップ20は少なくとも1個の半導体ダイオードを含む。複数個の発光ダイオードを、例えば1列に配列して、又は複数列複数行に配列して含む、発光ダイオードチップを形成してもよい。   As shown in FIG. 2D, the growth substrate 10 is peeled off using laser lift-off or the like. The exposed GaN-based semiconductor buffer layer 11 is removed with hot water or the like. At this stage, a light emitting diode structure from which unnecessary portions are removed is obtained. At an appropriate timing, characteristics such as emission wavelength, emission output, forward voltage drop Vf and the like are measured. The semiconductor diode chip 20 is divided by dicing along the dividing line C or the like. By such a process, the semiconductor light emitting diode chip 20 is formed. The semiconductor diode chip 20 includes at least one semiconductor diode. For example, a light-emitting diode chip including a plurality of light-emitting diodes arranged in one column or in a plurality of columns and rows may be formed.

図2Eは、発光ダイオードチップ20を、支持基板19を下方にして、サブマウント基板41上に、接着層42を介して接着する状態を示す。サブマウント基板41上に、発光波長、発光出力、順方向電圧降下Vf等の特性を揃えた発光ダイオードチップ20を配列し、半導体発光ダイオードアレイを作製する。   FIG. 2E shows a state in which the light emitting diode chip 20 is bonded onto the submount substrate 41 with the support substrate 19 facing down through an adhesive layer 42. On the submount substrate 41, the light emitting diode chips 20 having the same characteristics such as light emission wavelength, light emission output, and forward voltage drop Vf are arranged to produce a semiconductor light emitting diode array.

ところで、このように作製した半導体発光ダイオードチップ20は特性が均一にならない場合が多い。同じ条件で使用したとしても生じる熱量が異なる。本発明者らはその原因を次のように究明した。   By the way, the semiconductor light-emitting diode chip 20 manufactured in this way often does not have uniform characteristics. Even when used under the same conditions, the amount of heat generated is different. The present inventors investigated the cause as follows.

原因の一つは支持基板19の厚みの差である。発光ダイオードチップ20を発光させると半導体層にて熱が発生するが、その熱は支持基板19を介してサブマウント基板に伝わることになる。特に図7Aのようにサブマウント基板41の背面にヒートシンクを備える場合、このような放熱の経路は顕著になる。発光ダイオードチップ20は製造工程によって支持基板の厚みにバラつきが生じてしまう。仮に同じだけの電力を支持基板の厚みが違う素子に投入したとすると、支持基板19が薄い方が、熱抵抗が低い為熱の伝わりが速くなる。   One of the causes is a difference in thickness of the support substrate 19. When the light emitting diode chip 20 emits light, heat is generated in the semiconductor layer, but the heat is transmitted to the submount substrate via the support substrate 19. In particular, when a heat sink is provided on the back surface of the submount substrate 41 as shown in FIG. 7A, such a heat dissipation path becomes conspicuous. The light emitting diode chip 20 varies in thickness of the support substrate depending on the manufacturing process. Assuming that the same amount of power is input to the elements having different thicknesses of the support substrate, the thinner the support substrate 19 is, the lower the thermal resistance, so that the heat transfer is faster.

もう一つの原因はVfの違いである。発光ダイオードチップ20は製造工程によってVfにバラつきが生じてしまう。仮にVfの異なる発光ダイオードチップ20を同じだけの輝度で光らすと考える。すなわち同等の電流値を投入する。Vfが異なるため輝度は同じでも電圧値が異なり投入電力が異なる。発熱は投入電力に依存するためVfが高い発光ダイオードチップ20は発熱量も大きくなってしまう。   Another cause is the difference in Vf. The light emitting diode chip 20 varies in Vf depending on the manufacturing process. It is assumed that the light emitting diode chips 20 having different Vf are illuminated with the same luminance. That is, an equivalent current value is input. Since Vf is different, the voltage value is different and the input power is different even if the luminance is the same. Since the heat generation depends on the input power, the light emitting diode chip 20 having a high Vf also generates a large amount of heat.

以上の二つの原因によって発光ダイオードチップ20は特性にバラつきが生じてしまう。   Due to the above two causes, the characteristics of the light-emitting diode chip 20 vary.

高温となる発光ダイオードは、発光効率が低下しやすく、また信頼性の低下を招きやすい。この熱的原因による、好ましくない現象の発生を抑制するには、半導体発光ダイオードを熱に対する特性によっても分類し、高温になり得る高輝度領域には熱に対する特性の良い発光ダイオードを用いるようにすればよい。例えば、熱に対する特性を10等分に分類し、高輝度領域は最も熱に対する特性の良い発光ダイオードで構成すればよい。   A light-emitting diode that is at a high temperature tends to have low light emission efficiency and low reliability. In order to suppress the occurrence of undesired phenomena due to this thermal cause, semiconductor light-emitting diodes are also classified by heat characteristics, and light-emitting diodes with good heat characteristics should be used in high-luminance regions that can reach high temperatures. That's fine. For example, the characteristics with respect to heat are classified into 10 equal parts, and the high luminance region may be configured with a light emitting diode having the best characteristics with respect to heat.

尚、熱に対する特性が良いとは、同輝度で発光させた時の発熱と放熱の結果生じる熱量が小さいことを意味する。これは、例えばサーモグラフィで確認し、より熱が小さい方が熱に対する特性が良いと判断できる。
第1の実施例
図3A〜3Eを参照して、第1の実施例による車両用灯具および発光ダイオードアレイの製造方法および車両用灯具および発光ダイオードアレイを説明する。まず、図2Aに相当するプロセスで、サファイア等で形成された、複数の成長用ウエハの上に発光ダイオード形成用のエピタキシャル積層を成長する。図2B,2Cに相当するプロセスでエピタキシャル積層の上に電極構造を形成し、Si基板等の支持基板を貼り合せる。支持基板は適宜研磨して薄くする。
In addition, the characteristic with respect to a heat | fever means that the calorie | heat amount produced as a result of the heat_generation | fever and heat radiation when light-emission is carried out with the same brightness | luminance is small. This can be confirmed by thermography, for example, and it can be determined that the heat resistance is better when the heat is smaller.
First Embodiment With reference to FIGS. 3A to 3E, a vehicle lamp and a method for manufacturing a light-emitting diode array, and a vehicle lamp and a light-emitting diode array according to a first embodiment will be described. First, an epitaxial stack for forming a light emitting diode is grown on a plurality of growth wafers formed of sapphire or the like by a process corresponding to FIG. 2A. An electrode structure is formed on the epitaxial layer by a process corresponding to FIGS. 2B and 2C, and a support substrate such as a Si substrate is bonded. The support substrate is appropriately polished and thinned.

図3Aは、この状態の複数のウエハを示す。分割すべきチップの境界を模擬的に示している。エピタキシャル積層、支持基板を含む成長用基板上の膜構造の厚さは、約80μmから約120μmに分布する。図には、膜厚80μmのウエハ、膜厚100μmのウエハ、膜厚120μmのウエハを例示する。   FIG. 3A shows a plurality of wafers in this state. The boundary of the chip to be divided is simulated. The thickness of the film structure on the growth substrate including the epitaxial stack and the support substrate is distributed from about 80 μm to about 120 μm. In the figure, a wafer having a thickness of 80 μm, a wafer having a thickness of 100 μm, and a wafer having a thickness of 120 μm are illustrated.

図2Dに相当するプロセスで成長用基板を剥離する。形成された発光ダイオード構造から、発光波長、発光出力、順方向電圧降下Vf等の特性を測定する。Vfは同じウェハ面内でもバラつきが生じる。分割ラインに沿って、各発光ダイオードチップ20を分割する。支持基板の厚さを測定する。   The growth substrate is peeled by a process corresponding to FIG. 2D. From the formed light emitting diode structure, characteristics such as light emission wavelength, light emission output, and forward voltage drop Vf are measured. Vf varies even within the same wafer surface. Each light emitting diode chip 20 is divided along the dividing line. Measure the thickness of the support substrate.

図3Bに示すように、半導体発光ダイオードチップを発光波長等の特性によって分類する。
熱に対する特性は、同じ輝度で発光させた時の熱量を測定することで判断することができる。測定方法にはサーモグラフィを用いることができる。測定の際はチップの実施状況を想定して行うのが好ましい。図6Aのような車両用灯具の光源として想定される場合は、ヒートシンク上にマトリクス状に配置された状況に近い測定環境を用意する。生じた熱量[T]を10段階、P1〜P10に分類する。熱量[T]が小さいほど、熱に対する特性の良いP1として分類し、P10に近づくほど熱量が大きい、熱に対する特性が悪いチップとして分類する。
熱量の測定を直接行うのではなく近似的に分類してもよい。熱に対する特性は前述のとおり支持基板の厚みとVfによって左右される。熱に対する特性は、支持基板の厚み[μm]×Vf[V]にて近似的に分類可能となる。例えば、支持基板の厚み[μm]×Vf[V]の値を10段階Q1〜Q10に分類する。値が小さい方が熱に対する特性が良いQ1として分類し、Q10に近づくほど値の大きい熱に対する特性が悪いチップとして分類する。
As shown in FIG. 3B, semiconductor light emitting diode chips are classified according to characteristics such as emission wavelength.
The characteristic for heat can be determined by measuring the amount of heat when light is emitted with the same luminance. Thermography can be used as a measurement method. The measurement is preferably performed assuming the implementation status of the chip. When assumed as a light source for a vehicular lamp as shown in FIG. 6A, a measurement environment close to the situation of being arranged in a matrix on a heat sink is prepared. The amount of generated heat [T] is classified into 10 levels, P1 to P10. The smaller the amount of heat [T], the better is classified as P1 with better heat characteristics, and the closer to P10, the larger the amount of heat, and the chips with poor heat characteristics.
Instead of directly measuring the amount of heat, classification may be made approximately. As described above, the heat characteristic depends on the thickness of the support substrate and Vf. Characteristics with respect to heat can be approximately classified by the thickness [μm] × Vf [V] of the support substrate. For example, the value of the thickness [μm] × Vf [V] of the support substrate is classified into 10 steps Q1 to Q10. Smaller values are classified as Q1 with better heat characteristics, and chips closer to Q10 are classified as chips with poor heat characteristics.

尚、製造するチップによっては支持基板の厚みもしくは、Vfはいずれかのバラつきの程度が大きく一方のみ考慮すれば十分、いずれかは同ランクにそろえたほうが好ましいという場合もある。よって、支持基板厚みかVfの何れかのみ分類することでも近似的な分類は可能である。
例えば、厚さは、10段階R1〜R10程度に分類する。厚さ分布の幅が約30μmの場合、例えば3μm毎に分類して、R1〜R10とする。厚さの分類によって、1分類に含まれるLEDチップは、10μm以下の厚さ幅、より好ましくは6μm以下の厚さ幅、更に好ましくは3μm以下の厚さ幅に属するようにする。
Vfの場合も同様にVfも10段階に分類しS1〜S10とする。
発光波長においても特性によっていくつかの段階に分類する。
図3Bは支持基板厚みと発光波長特性で分類したものである。C11〜は発光波長特性である。
Depending on the chip to be manufactured, the thickness of the support substrate or Vf may have a large degree of variation, and it may be sufficient to consider only one of them, and it is preferable that either of them be of the same rank. Therefore, approximate classification is also possible by classifying only either the support substrate thickness or Vf.
For example, the thickness is classified into about 10 steps R1 to R10. When the width of the thickness distribution is about 30 μm, for example, it is classified every 3 μm as R1 to R10. According to the thickness classification, LED chips included in one classification belong to a thickness width of 10 μm or less, more preferably a thickness width of 6 μm or less, and further preferably a thickness width of 3 μm or less.
Similarly, in the case of Vf, Vf is classified into 10 levels and is designated as S1 to S10.
The emission wavelength is also classified into several stages depending on the characteristics.
FIG. 3B shows classification according to the thickness of the support substrate and the emission wavelength characteristics. C11 to λ are emission wavelength characteristics.

図3Cは、サブマウント基板41上に多数のLEDチップを行列状に配列した状態を示す。例えば60行、50列にLEDチップを配列する。ここで、LEDチップは発光波長については前述の分類にて同じ分類に統一して採用するのが好ましい。図では列数を簡略化している。中央下部の1列2行のLEDチップが最大輝度となるチップである。その周囲に極めて高い輝度の領域が配置され、合わせて中心部である第1高輝度領域B1を画定する。第1高輝度領域B1の周囲に次に高輝度の第2高輝度領域B2が画定される。周辺部の輝度は中心部から離れるに従って、徐々に低下する。例えば第1高輝度領域B1の相対輝度は100%〜80%、第2高輝度領域B2の相対輝度は80%〜60%である。この場合、例えば、左右下端B11,B12の相対輝度は約20%、左右上端B13,B14の相対輝度は約4%程度である。尚、ここで各領域は通常状態での輝度としている。車両用灯具として使用の場合走行状況に応じて輝度分布は変化するが、直線の一般道走行時など基準となる状況での輝度分布を想定している。   FIG. 3C shows a state in which a large number of LED chips are arranged in a matrix on the submount substrate 41. For example, LED chips are arranged in 60 rows and 50 columns. Here, it is preferable that the LED chip is adopted in the same classification in the above-mentioned classification with respect to the emission wavelength. In the figure, the number of columns is simplified. The LED chip in the middle lower part of 1 column and 2 rows is a chip having the maximum luminance. An extremely high brightness area is arranged around the area, and a first high brightness area B1 as a central portion is defined. A second high-luminance region B2 having the next highest luminance is defined around the first high-luminance region B1. The brightness of the peripheral part gradually decreases as the distance from the central part increases. For example, the relative luminance of the first high luminance region B1 is 100% to 80%, and the relative luminance of the second high luminance region B2 is 80% to 60%. In this case, for example, the relative luminance of the left and right lower ends B11 and B12 is about 20%, and the relative luminance of the left and right upper ends B13 and B14 is about 4%. Here, the brightness of each region is assumed to be normal. When used as a vehicular lamp, the luminance distribution changes depending on the driving situation, but the luminance distribution in a standard situation such as when driving on a straight road is assumed.

図3D1は、これらの輝度と適用するLEDチップの厚さのランクを示す表である。第1高輝度領域B1は、相対輝度は100%〜80%であり、厚さのランクR1,R2のLEDチップを用いて形成する。さらに、第1高輝度領域B1内で中心部にランクR1のLEDチップを配置し、その周囲にランクR2のLEDチップを配置することがより好ましい。第2高輝度領域B2は、相対輝度は80%〜60%であり、厚さのランクR3,R4のLEDチップを用いて形成する。さらに、第2高輝度領域B2内で中心に近い領域にランクR3のLEDチップを配置し、その周囲にランクR4のLEDチップを配置することがより好ましい。以下順次、輝度に応じて支持基板の厚さを割り当てる。尚、輝度の低い領域のLEDチップに供給される電力は低くなり、通常過度の加熱は生じない。厚さのランクR5〜R10のLEDチップは、輝度に応じて使い分けなくてもよい場合も多い。   FIG. 3D1 is a table showing the brightness and the rank of the thickness of the LED chip to be applied. The first high luminance region B1 has a relative luminance of 100% to 80%, and is formed by using LED chips of thickness ranks R1 and R2. Furthermore, it is more preferable that the LED chip of rank R1 is arranged at the center in the first high luminance region B1, and the LED chip of rank R2 is arranged around the LED chip. The second high-intensity region B2 has a relative luminance of 80% to 60%, and is formed by using LED chips of thickness ranks R3 and R4. Furthermore, it is more preferable that the LED chip of rank R3 is arranged in a region close to the center in the second high luminance region B2, and the LED chip of rank R4 is arranged around the LED chip. Thereafter, the thickness of the support substrate is sequentially assigned according to the luminance. In addition, the electric power supplied to the LED chip in the low luminance region is low, and usually excessive heating does not occur. In many cases, the LED chips having the thickness ranks R5 to R10 do not have to be selectively used depending on the luminance.

同一輝度での熱量、支持基板の厚み×Vf、Vfのみでランク分けした場合でも同じように輝度に応じて配置するLEDチップを選定する。図3D2、図4D-3、図4D-4は直接測定した熱に対する特性、厚み×Vf、Vfのみでランク分けした際の表である。   The LED chips to be arranged are selected in accordance with the luminance in the same manner even when the rank is determined only by the amount of heat at the same luminance and the thickness of the support substrate × Vf, Vf. FIG. 3D2, FIG. 4D-3, and FIG. 4D-4 are tables when ranks are classified by only the characteristics with respect to directly measured heat, thickness × Vf, Vf.

尚、上記のランク分けでは分けたランク数の方が輝度領域数よりも多く用意したが、これを一致させていてもよい。3つのランク分けのみ行い、3つの領域に夫々振り分けてもよい。さらに、同じ間隔でランクを分けていったがこれに限られない。例えば厚みのランク分けなら、30μmの分布の場合6μmごとにR1,R2をランク分けし、それ以外をまとめてR3としてしまってもよい。   In the above rank classification, the number of divided ranks is prepared larger than the number of luminance areas, but these may be matched. Only three ranks may be assigned, and each of the three areas may be assigned. Furthermore, although ranks were divided at the same interval, the present invention is not limited to this. For example, in the case of thickness ranking, R1 and R2 may be ranked every 6 μm in the case of a 30 μm distribution, and the rest may be collectively set as R3.

図3Eは、サブマウント基板41上に接着層42を介してLEDチップを配列した状態を示す断面図である。支持基板の厚みでランク分けした場合を示す。支持基板の厚さが最も薄いLEDチップ20−0が最大輝度領域に配置され、この最大輝度領域から離れるに従って支持基板の厚さが厚くなるLEDチップ20−1,20−2が配置されている。その外側のLEDチップ20−3,20−4は同一の厚さランクに属し、LEDチップ20−2より支持基板の厚さが厚くなっている。その外側のLEDチップ20−5は、LEDチップ20−4より支持基板の厚さが更に厚くなっている。   FIG. 3E is a cross-sectional view showing a state in which the LED chips are arranged on the submount substrate 41 via the adhesive layer 42. The case where it ranks according to the thickness of a support substrate is shown. The LED chip 20-0 having the smallest thickness of the support substrate is disposed in the maximum luminance region, and the LED chips 20-1 and 20-2 in which the thickness of the support substrate increases as the distance from the maximum luminance region is increased. . The outer LED chips 20-3 and 20-4 belong to the same thickness rank, and the thickness of the support substrate is thicker than the LED chip 20-2. The outer LED chip 20-5 has a thicker support substrate than the LED chip 20-4.

高輝度のLEDほど供給される電力が高く、発熱量が大きくなるが、放熱部の支持基板の厚さが薄いので、効率的な放熱が行える。高輝度領域に支持基板の厚いLEDチップを用いるときの、熱的原因による好ましくない現象の発生は、抑制できる。   The higher the brightness of the LED, the higher the electric power supplied and the greater the amount of heat generated. However, since the thickness of the support substrate of the heat radiating portion is thin, efficient heat dissipation can be performed. When an LED chip having a thick support substrate is used in the high luminance region, the occurrence of an undesirable phenomenon due to a thermal cause can be suppressed.

その後、少なくともLEDチップ20表面を覆い、イットリウムアルミニウムガーネット(YAG)等の蛍光体を含む封止樹脂層22を形成する。LEDからの青色発光を受け黄色の蛍光を発することにより白色化ができる。尚、2種類以上の蛍光体を用いることも可能である。蛍光体シートや蛍光体プレートを用いることもできる。   Thereafter, at least the surface of the LED chip 20 is covered, and a sealing resin layer 22 including a phosphor such as yttrium aluminum garnet (YAG) is formed. Whitening can be achieved by receiving blue emission from the LED and emitting yellow fluorescence. Two or more kinds of phosphors can be used. A phosphor sheet or a phosphor plate can also be used.

同一輝度での熱量、支持基板の厚み×Vf、Vfのみでランク分けした場合でも同じように輝度に応じて配置する。高輝度領域に熱に対する特性の良いもしくはそう近似できるチップ(同一輝度での熱量が小さい、又は支持基板の厚み×Vfが小さい、又はVfが小さい)が配置されるため、熱的原因による好ましくない現象は抑制できる。そして、高輝度領域から離れるにしたがって段階的に熱に対する特性の劣るもしくはそう近似できるチップ(同一輝度での熱量が大きい、又は支持基板の厚み×Vfが大きい、又はVfが大きい)が配置される。高輝度領域から離れるとは配向パターンLPの配向中心LCから周辺部に向かっていくことを意味している。
本発明ではチップによって生じてしまう熱に対する特性の違いを考慮し、適した位置に配置するため、チップを無駄にすることなく熱による好ましくない現象を抑制できる。
Even in the case of ranking by only the amount of heat at the same luminance and the thickness of the supporting substrate × Vf, Vf, they are similarly arranged according to the luminance. Since a chip having a good heat characteristic or an approximation that can be approximated to the high luminance region (the amount of heat at the same luminance is small, or the thickness of the support substrate × Vf is small or Vf is small) is not preferable due to a thermal cause. The phenomenon can be suppressed. Then, as the distance from the high-luminance region is increased, a chip having inferior heat characteristics or that can be approximated in stages (the amount of heat at the same luminance is large, or the thickness of the support substrate × Vf is large or Vf is large) is arranged. . To leave the high brightness region means to move from the alignment center LC of the alignment pattern LP toward the peripheral portion.
In the present invention, in consideration of a difference in characteristics with respect to heat generated by the chip, the chip is disposed at a suitable position, so that an undesirable phenomenon due to heat can be suppressed without wasting the chip.

図1Bのような発光ダイオードアレイの場合、水平方向Hにおいて中心付近、鉛直方向Vでは中心よりやや下がった位置を基準として熱に対する特性が良いもしくはそう近似できるチップ(同一輝度での熱量が小さい、又は支持基板の厚み×Vfが小さい、又は支持基板が薄い、又はVfが小さい)が配置される。また、基準の位置から離れるに従い熱に対する特性の劣るもしくはそう近似できるチップ(同一輝度での熱量が大きい、又は支持基板の厚み×Vfが大きい、又は支持基板が厚い、又はVfが大きい)が配置される。   In the case of the light-emitting diode array as shown in FIG. 1B, a chip having good or approximate heat characteristics with reference to a position near the center in the horizontal direction H and slightly lower than the center in the vertical direction V (the amount of heat at the same luminance is small, Or, the thickness of the supporting substrate × Vf is small, or the supporting substrate is thin, or Vf is small). In addition, as the distance from the reference position increases, a chip having inferior or close approximation to heat characteristics (large amount of heat at the same brightness, or large support substrate thickness × Vf, or thick support substrate, or large Vf) is disposed. Is done.

第2の実施例
以上、1つの支持基板の上に1つの発光ダイオードが配置される場合を説明した。1つの支持基板の上に複数の発光ダイオードを配置することもできる。まずは支持基板の厚みに応じたチップ配置とする場合で説明する。放熱面を考えると、支持基板が薄いほど放熱が効率的に行えるのは上記第1の実施例同様である。
In the second embodiment or more, the case where one light emitting diode is arranged on one support substrate has been described. A plurality of light emitting diodes may be arranged on one supporting substrate. First, the case where the chip is arranged according to the thickness of the support substrate will be described. Considering the heat radiation surface, the thinner the support substrate, the more efficiently heat radiation is the same as in the first embodiment.

図4Aは、1枚の支持基板の上に複数の発光ダイオードを1列に並べたチップ構成の実施例を示す平面図である。ストライプ状の支持基板S1,S2,S3,〜Siの各々の上には、6個の発光ダイオードDA〜DFが形成されてチップを構成している。例えば、図2A、2Bに示す、成長用ウエハにエピタキシャル成長、電極形成を行った後、エピタキシャル層のパターニングを行い、1列6個の発光ダイオード構造を形成する。図2Cに示す支持基板貼り合せのプロセスを行い、成長用ウエハの剥離を行い、それぞれ6個の発光ダイオードを含むチップ形状で支持基板のパターニングを行う。   FIG. 4A is a plan view showing an embodiment of a chip configuration in which a plurality of light emitting diodes are arranged in a line on a single support substrate. Six light emitting diodes DA to DF are formed on each of the stripe-shaped support substrates S1, S2, S3 to Si to constitute a chip. For example, after epitaxial growth and electrode formation are performed on the growth wafer shown in FIGS. 2A and 2B, the epitaxial layer is patterned to form one row of six light emitting diode structures. The supporting substrate bonding process shown in FIG. 2C is performed, the growth wafer is peeled off, and the supporting substrate is patterned in a chip shape each including six light emitting diodes.

尚、1チップに複数の発光ダイオードを配置する場合、支持基板の強度は必要に応じて高くする。例えば1列6個の発光ダイオードを搭載する場合、エピタキシャル積層、配線構造、支持基板を含むチップ構造の平均厚さは、300μm程度とする。この場合、厚さ分布は例えば285μm〜315μmとなる。分布幅を約10等分して、厚さによる分類をする。   When a plurality of light emitting diodes are arranged on one chip, the strength of the support substrate is increased as necessary. For example, when six light emitting diodes are mounted in one row, the average thickness of the chip structure including the epitaxial stack, the wiring structure, and the support substrate is about 300 μm. In this case, the thickness distribution is, for example, 285 μm to 315 μm. Divide the distribution width into about 10 equal parts and classify by thickness.

サブマウント基板1上に支持基板U1〜Uiを1方向に整列して配置する。各支持基板S上には6個の発光ダイオードDA〜DFが形成されており、1列6個のマトリクス配置発光ダイオードアレイが形成される。図3Cにおける下2行を参照すれば、水平方向に輝度分布があり、図3Dに示すように中心部に薄い支持基板を選択し、水平方向の周辺部に行くに従い厚い支持基板を選択することにより効率的な放熱が達成できる。本実施例によれば、支持基板の厚さによる発光ダイオードの選択が1方向のみとなるので、製造プロセスを簡略化可能であろう。本実施例では、1つのストライプ状支持基板上に1列の発光ダイオードを配列したが、2列以上の発光ダイオードを配列することも可能である。   Support substrates U1 to Ui are arranged in one direction on the submount substrate 1. Six light-emitting diodes DA to DF are formed on each support substrate S, and a matrix-arranged light-emitting diode array with six columns is formed. Referring to the lower two rows in FIG. 3C, the luminance distribution is in the horizontal direction, and a thin support substrate is selected at the center as shown in FIG. 3D, and a thick support substrate is selected as it goes to the peripheral portion in the horizontal direction. Efficient heat dissipation can be achieved. According to the present embodiment, since the selection of the light emitting diode by the thickness of the support substrate is only in one direction, the manufacturing process can be simplified. In this embodiment, one row of light emitting diodes is arranged on one stripe-shaped support substrate, but it is also possible to arrange two or more rows of light emitting diodes.

図4Bは、各支持基板U1,U2, ... 上に2列6行の発光ダイオードDAA,DAB, ・・・ DFA,DFBを配列している。各支持基板の領域がほぼ同一の輝度領域に属せば、効率的な放熱ができるであろう。構成要素が減少するので製造プロセスは簡略化できよう。   FIG. 4B shows each support substrate U1, U2,. . . The light emitting diodes DAA, DAB,... DFA, DFB in 2 columns and 6 rows are arranged above. If the areas of the supporting substrates belong to almost the same luminance area, efficient heat dissipation will be possible. Since the number of components is reduced, the manufacturing process can be simplified.

1チップ上に、1列の発光ダイオード、2列の発光ダイオードが配列される実施例を説明したが、列数は1または2に限らない。1チップ上にn行、m列の発光ダイオードを配列することが可能であろう。
同一の支持基板に複数の発光ダイオードが配列されるチップを用いて、完成した発光ダイオードアレイを車両用灯具の光源とすると、配向中心LCに照射を行う発光ダイオードを含むチップの支持基板が薄く、水平方向Hで周辺方向に照射を行う発光ダイオードを含むチップの支持基板が厚くなる。
Although an embodiment has been described in which one row of light emitting diodes and two rows of light emitting diodes are arranged on one chip, the number of columns is not limited to one or two. It would be possible to arrange n rows and m columns of light emitting diodes on one chip.
Using a chip in which a plurality of light emitting diodes are arranged on the same supporting substrate, and using the completed light emitting diode array as a light source for a vehicle lamp, the supporting substrate of the chip including the light emitting diode that irradiates the alignment center LC is thin. The support substrate of the chip including the light emitting diode that irradiates in the peripheral direction in the horizontal direction H becomes thick.

以上では支持基板の厚みでチップの配列を決定する場合について述べたが、第2の実施例でも第1の実施例同様にサーモグラフィ等で同一輝度の場合の熱量によるランク分け、支持基板の厚み×Vfでのランク分け、Vfでのランク分けを行うことも可能である。
ただし、これらのランク分けの場合は同一チップのすべての発光ダイオードを測定する必要はない。発光ダイオードアレイとしたときに配向中心LCを含む照射する位置に配置された場合、配向中心の照射を行う発光ダイオードで測定、ランク分けを行えばよい。
図4Bのようなチップの場合は配向中心LCを照射する可能性があるのはDEA、DEB(まとめてDE)である。よってランク分けの際にDEのみの結果でランク分けが行える。もしくは配向中心近傍まで考慮しDD,DFの結果も含めてランク分けをしてもよいであろう。
In the above, the case where the chip arrangement is determined by the thickness of the support substrate has been described. In the second embodiment, as in the first embodiment, as in the case of thermography, the ranking is based on the amount of heat in the case of the same luminance, the thickness of the support substrate × It is also possible to perform ranking by Vf and ranking by Vf.
However, in the case of these rankings, it is not necessary to measure all the light emitting diodes on the same chip. When the light emitting diode array is arranged at the irradiation position including the alignment center LC, measurement and ranking may be performed with the light emitting diode that irradiates the alignment center.
In the case of the chip as shown in FIG. 4B, DEA and DEB (collectively DE) may irradiate the alignment center LC. Therefore, ranking can be performed based on the result of only DE at the time of ranking. Alternatively, ranking may be performed including the results of DD and DF in consideration of the vicinity of the orientation center.

高輝度領域に熱に対する特性の良い(ないし近似的に想定できる)発光ダイオードが位置するチップ(同一輝度での熱量が小さい、又は支持基板の厚み×Vfが小さい、又はVfが小さい)が配置されるため、熱的原因による好ましくない現象は抑制できる。そして、水平方向に高輝度領域から離れるにしたがって段階的に熱に対する特性の劣る発光ダイオードが位置するチップ(同一輝度での熱量が大きい、又は支持基板の厚み×Vfが大きい、又はVfが大きい)が配置される。   A chip (with a small amount of heat at the same brightness, or a thickness of the support substrate × Vf is small or Vf is small) where a light emitting diode with good heat characteristics (or can be estimated approximately) is located in the high luminance region Therefore, an undesirable phenomenon due to a thermal cause can be suppressed. And a chip where a light emitting diode whose characteristics against heat are gradually deteriorated as the distance from the high luminance region in the horizontal direction (the amount of heat at the same luminance is large, or the thickness x Vf of the support substrate is large or Vf is large) Is placed.

車両用灯具の光源とする場合、配向中心LCに照射を行う発光ダイオードを含むチップの支持基板が同一輝度での熱量が小さい、又は支持基板の厚み×Vfが小さい、又はVfが小さい、水平方向Hで周辺方向に照射を行う発光ダイオードを含むチップの支持基板が同一輝度での熱量が大きい、又は支持基板の厚み×Vfが大きい、又はVfが大きくなる。   When a light source for a vehicle lamp is used, the support substrate of the chip including the light emitting diode that irradiates the alignment center LC has a small amount of heat at the same luminance, or the thickness x Vf of the support substrate is small or Vf is small. The support substrate of the chip including the light emitting diode that performs irradiation in the peripheral direction with H has a large amount of heat at the same luminance, or the thickness of the support substrate × Vf is large, or Vf is large.

図5A,5B,5Cは変形例を示す平面図である。   5A, 5B, and 5C are plan views showing modifications.

図5Aは行列状発光ダイオードアレイの端部で行数が減少して、発光領域の高さが低くなる構成を示す。前照灯の照明領域において左右端部上側には視認すべき対象物が少ないので、照明の需要性は高くない。端部上側の照明領域を減らし発光ダイオード数を減少すれば、構成要素数が減少し、歩留まり向上等に有効であろう。   FIG. 5A shows a configuration in which the number of rows is reduced at the end of the matrix light emitting diode array, and the height of the light emitting region is reduced. Since there are few objects to be visually recognized on the upper side of the left and right ends in the illumination area of the headlamp, the demand for illumination is not high. If the illumination area on the upper side of the edge is reduced and the number of light emitting diodes is reduced, the number of components will be reduced, which will be effective for improving the yield.

図5Bは、例えば横方向に輝度分布を形成したい場合、縦方向に長い発光ダイオードを横方向に並べる構成を示す。支持基板S,その上に形成する発光ダイオードDをストライプ形状とし、ストライプをその幅方向に並べている。   FIG. 5B shows a configuration in which light emitting diodes that are long in the vertical direction are arranged in the horizontal direction when, for example, it is desired to form a luminance distribution in the horizontal direction. The support substrate S and the light-emitting diodes D formed thereon are formed in a stripe shape, and the stripes are arranged in the width direction.

図5Cは、ストライプ状支持基板Sの上に、サイズの異なる発光ダイオードを配置した場合を示す。各支持基板上の発光ダイオードの形状を変化させてもよい。   FIG. 5C shows a case where light emitting diodes of different sizes are arranged on the stripe-shaped support substrate S. You may change the shape of the light emitting diode on each support substrate.

本発明の実施例によれば、高輝度領域には支持基板の厚さが薄い発光ダイオードを配置するので、発生する熱を効率的に放熱できる。歩留まり向上に有利であろう。支持基板の厚さが厚い発光ダイオードは高輝度領域周辺の周辺部に用いることができる。製造コストの増大を抑制できよう。   According to the embodiment of the present invention, since the light emitting diode having a thin support substrate is disposed in the high luminance region, the generated heat can be efficiently radiated. It will be advantageous for yield improvement. A light emitting diode with a thick support substrate can be used in the periphery of the high luminance region. An increase in manufacturing costs can be suppressed.

以上実施例に沿って説明したが、これらは本発明を制限するものではない。例えば、支持基板の材料は、Siに限らない。熱膨張係数が発光ダイオード構造の熱膨張係数に近く、熱伝導性のよい材料を用いることができる。接着層は、AuSn,AuSnペースト、Agペースト等で形成できる。非導電性の樹脂材料を使用できる場合もあろう。発光ダイオード(LED)を半導体レーザとしてもよい。半導体レーザもダイオードである。その他種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは、当業者に自明であろう。   Although the embodiments have been described above, these do not limit the present invention. For example, the material of the support substrate is not limited to Si. A material having a thermal expansion coefficient close to that of the light-emitting diode structure and good thermal conductivity can be used. The adhesive layer can be formed of AuSn, AuSn paste, Ag paste, or the like. In some cases, non-conductive resin materials may be used. The light emitting diode (LED) may be a semiconductor laser. The semiconductor laser is also a diode. It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, combinations, and the like are possible.

Claims (22)

サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含み、高輝度領域から周辺領域に向って徐々に輝度が低下する発光を行える発光ダイオードアレイであって、
前記高輝度領域の発光ダイオードの熱量の値は、前記高輝度領域から離れた周辺領域周辺部の発光ダイオードの同一輝度での熱量の値より小さい発光ダイオードアレイを含む発光ダイオード装置。
A light-emitting diode array including a sub-mount substrate and a plurality of light-emitting diodes disposed on the sub-mount substrate and capable of emitting light whose luminance gradually decreases from a high-luminance region toward a peripheral region;
The light emitting diode device includes a light emitting diode array in which a heat amount value of the light emitting diode in the high brightness region is smaller than a heat amount value at the same brightness of the light emitting diodes in the peripheral area away from the high brightness region.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含み、高輝度領域から周辺領域に向って徐々に輝度が低下する発光を行える発光ダイオードアレイであって、
前記高輝度領域の発光ダイオードのVfの値は、前記高輝度領域から離れた周辺領域周辺部の発光ダイオードのVfの値より小さい発光ダイオードアレイを含む発光ダイオード装置。
A light-emitting diode array including a sub-mount substrate and a plurality of light-emitting diodes disposed on the sub-mount substrate and capable of emitting light whose luminance gradually decreases from a high-luminance region toward a peripheral region;
The light emitting diode device includes a light emitting diode array in which a value of Vf of the light emitting diodes in the high luminance region is smaller than a value of Vf of the light emitting diodes in the periphery of the peripheral region away from the high luminance region.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含み、高輝度領域から周辺領域に向って徐々に輝度が低下する発光を行える発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
前記高輝度領域の発光ダイオードの支持基板の平均厚さは、前記高輝度領域から離れた周辺領域周辺部の発光ダイオードの支持基板の平均厚さより薄い、発光ダイオードアレイを含む発光ダイオード装置。
A light-emitting diode array including a sub-mount substrate and a plurality of light-emitting diodes disposed on the sub-mount substrate and capable of emitting light whose luminance gradually decreases from a high-luminance region toward a peripheral region;
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
A light emitting diode device including a light emitting diode device, wherein an average thickness of a support substrate of light emitting diodes in the high brightness region is thinner than an average thickness of a support substrate of light emitting diodes in a peripheral area surrounding the peripheral region away from the high brightness region.
前記発光ダイオードは、1枚の支持基板上に1個づつ配置されていることを特徴とする請求項3に記載の発光ダイオード装置。   4. The light emitting diode device according to claim 3, wherein the light emitting diodes are arranged one by one on a single support substrate. 前記発光ダイオードは、1枚の支持基板上に複数個づつ配置されていることを特徴とする請求項3に記載の発光ダイオード装置。   The light emitting diode device according to claim 3, wherein a plurality of the light emitting diodes are arranged on a single support substrate. 前記支持基板上に形成された複数個の前記発光ダイオードは複数列に配列されていることを特徴とする請求項5に記載の発光ダイオード装置。   6. The light emitting diode device according to claim 5, wherein the plurality of light emitting diodes formed on the support substrate are arranged in a plurality of rows. サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含み、高輝度領域から周辺領域に向って徐々に輝度が低下する発光を行える発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
前記高輝度領域の発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfは、前記高輝度領域から離れた周辺領域周辺部の発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfより値が小さいことを特徴とする発光ダイオード装置。
A light-emitting diode array including a sub-mount substrate and a plurality of light-emitting diodes disposed on the sub-mount substrate and capable of emitting light whose luminance gradually decreases from a high-luminance region toward a peripheral region;
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
The average thickness x Vf of the support substrate of the light emitting diode in the high brightness region is smaller than the average thickness x Vf of the support substrate of the light emitting diode in the periphery of the peripheral region away from the high brightness region. Light emitting diode device.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
アレイ状の中央部に配置される前記発光ダイオードの熱量の値は、アレイ状の周辺部に配置される前記発光ダイオードの同一輝度での熱量の値よりも小さいことを特徴とする発光ダイオード装置。
A light emitting diode array including a submount substrate and a plurality of light emitting diodes disposed on the submount substrate,
The light emitting diode device according to claim 1, wherein a value of heat quantity of the light emitting diodes arranged in the central part of the array is smaller than a value of heat quantity of the light emitting diodes arranged in the peripheral part of the array shape with the same luminance.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
アレイ状の中央部に配置される前記発光ダイオードのVfの値は、アレイ状の周辺部に配置される前記発光ダイオードのVfの値よりも小さいことを特徴とする発光ダイオード装置。
A light emitting diode array including a submount substrate and a plurality of light emitting diodes disposed on the submount substrate,
The value of Vf of the said light emitting diode arrange | positioned at the center part of an array form is smaller than the value of Vf of the said light emitting diode arrange | positioned at the periphery part of an array form, The light emitting diode apparatus characterized by the above-mentioned.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
アレイ状の中央部に配置される前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さの値は、アレイ状の周辺部に配置される前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さの値よりも小さいことを特徴とする発光ダイオード装置。
A light emitting diode array including a submount substrate and a plurality of light emitting diodes disposed on the submount substrate,
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
The average thickness value of the support substrate of the light emitting diodes disposed in the central portion of the array is smaller than the average thickness value of the support substrate of the light emitting diodes disposed in the peripheral portion of the array. A light emitting diode device.
サブマウント基板と、前記サブマウント基板上に配置された多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
アレイ状の中央部に配置される前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfの値は、アレイ状の周辺部に配置される前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfの値よりも小さいことを特徴とする発光ダイオード装置。
A light emitting diode array including a submount substrate and a plurality of light emitting diodes disposed on the submount substrate,
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
The value of the average thickness x Vf of the support substrate of the light emitting diodes arranged at the central portion of the array is larger than the value of the average thickness of the support substrate of the light emitting diodes arranged at the peripheral portion of the array × Vf. A light emitting diode device characterized by being small.
光源と、レンズとを有する車両用灯具であって、
前記光源が多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
配向中央部に照射を行う前記発光ダイオードの熱量の値は、配向周辺部に照射を行う前記発光ダイオードよりも同一輝度での熱量の値が小さいことを特徴とする車両用灯具。
A vehicle lamp having a light source and a lens,
A light emitting diode array in which the light source includes a plurality of light emitting diodes;
The vehicular lamp according to claim 1, wherein the light amount of the light emitting diode that irradiates the central portion of the alignment is smaller than that of the light emitting diode that irradiates the peripheral portion of the alignment.
光源と、レンズとを有する車両用灯具であって、
前記光源が多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
配向中央部に照射を行う前記発光ダイオードのVfの値は、配向周辺部に照射を行う前記発光ダイオードよりもVfの値が小さいことを特徴とする車両用灯具。
A vehicle lamp having a light source and a lens,
A light emitting diode array in which the light source includes a plurality of light emitting diodes;
The vehicular lamp characterized in that the value of Vf of the light emitting diode that irradiates the central portion of the alignment is smaller than that of the light emitting diode that irradiates the peripheral portion of the alignment.
光源と、レンズとを有する車両用灯具であって、
前記光源が多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
配向中央部に照射を行う前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さの値は、配向周辺部に照射を行う前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さの値よりも小さいことを特徴とする車両用灯具。
A vehicle lamp having a light source and a lens,
A light emitting diode array in which the light source includes a plurality of light emitting diodes;
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
The average thickness value of the support substrate of the light emitting diode that irradiates the alignment central portion is smaller than the average thickness value of the support substrate of the light emitting diode that irradiates the alignment peripheral portion. Light fixture.
光源と、レンズとを有する車両用灯具であって、
前記光源が多数の発光ダイオードを含む発光ダイオードアレイであって、
前記多数の発光ダイオードの各々は、支持基板上に半導体積層を含み、前記支持基板が前記サブマウント基板に接着され、
配向中央部に照射を行う前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfの値は、配向周辺部に照射を行う前記発光ダイオードの支持基板の平均厚さ×Vfの値よりも小さいことを特徴とする車両用灯具。
A vehicle lamp having a light source and a lens,
A light emitting diode array in which the light source includes a plurality of light emitting diodes;
Each of the plurality of light emitting diodes includes a semiconductor stack on a support substrate, and the support substrate is bonded to the submount substrate,
The value of the average thickness x Vf of the support substrate of the light emitting diode that irradiates the alignment central portion is smaller than the value of the average thickness x Vf of the support substrate of the light emitting diode that irradiates the alignment peripheral portion. A vehicular lamp.
複数の成長用基板各々の上に、多数の発光ダイオードに相当する発光ダイオード構造を形成し、
前記成長基板各々の前記発光ダイオード構造の上方に支持基板を貼り合わせ、
前記成長基板各々を除去し、
前記支持基板各々とその上の前記発光ダイオード構造をチップに分割し、
前記チップを支持基板の厚さによって分類し、
サブマウント基板上に、前記支持基板の厚さが薄いと分類されたチップを配列して高輝度領域を形成し、
前記サブマウント基板上、前記高輝度領域から離れた領域に、前記支持基板の厚さが前記薄い分類より厚い分類に分類されたチップを配列して周辺領域を形成する、
発光ダイオード装置の製造方法。
A light emitting diode structure corresponding to a large number of light emitting diodes is formed on each of a plurality of growth substrates,
Bonding a support substrate above the light emitting diode structure of each of the growth substrates,
Removing each of the growth substrates;
Dividing each of the support substrates and the light emitting diode structure thereon into chips,
The chips are classified according to the thickness of the support substrate,
On the submount substrate, the high-luminance region is formed by arranging chips classified as having a thin support substrate,
On the submount substrate, in a region away from the high-luminance region, the peripheral region is formed by arranging chips classified into a thicker classification than the thin classification in the thickness of the support substrate.
Manufacturing method of light emitting diode device.
前記チップ上に各々1つの発光ダイオードを配置していることを特徴とする請求項16に記載の発光ダイオード装置の製造方法。   The method of manufacturing a light emitting diode device according to claim 16, wherein one light emitting diode is disposed on each of the chips. 前記チップ上に各々複数個の発光ダイオードを配置していることを特徴とする請求項16に記載の発光ダイオード装置の製造方法。   The method of manufacturing a light emitting diode device according to claim 16, wherein a plurality of light emitting diodes are arranged on the chip. 前記各チップ上に配置された複数個の発光ダイオードは複数列に配置されていることを特徴とする請求項18に記載の発光ダイオード装置の製造方法。     19. The method of manufacturing a light emitting diode device according to claim 18, wherein the plurality of light emitting diodes arranged on each chip are arranged in a plurality of rows. 複数の成長用基板各々の上に、多数の発光ダイオードに相当する発光ダイオード構造を形成し、
前記成長基板各々の前記発光ダイオード構造の上方に支持基板を貼り合わせ、
前記成長基板各々を除去し、
前記支持基板各々とその上の前記発光ダイオード構造をチップに分割し、
前記チップを支持基板の厚さ×Vfによって分類し、
サブマウント基板上に、前記支持基板の厚さ×Vfの値が小さいと分類されたチップを配列して高輝度領域を形成し、
前記サブマウント基板上、前記高輝度領域から離れた領域に、前記支持基板の厚さ×Vfが大きいと分類されたチップを配列して周辺領域を形成する、
発光ダイオード装置の製造方法。
A light emitting diode structure corresponding to a large number of light emitting diodes is formed on each of a plurality of growth substrates,
Bonding a support substrate above the light emitting diode structure of each of the growth substrates,
Removing each of the growth substrates;
Dividing each of the support substrates and the light emitting diode structure thereon into chips,
The chips are classified by support substrate thickness x Vf,
On the submount substrate, a chip classified as having a small value of the thickness x Vf of the support substrate is arranged to form a high luminance region,
On the submount substrate, a peripheral region is formed by arranging chips classified as having a large thickness x Vf of the support substrate in a region away from the high luminance region.
Manufacturing method of light emitting diode device.
複数の発光ダイオードを用意する工程と、
前記発光ダイオードをVfによって分類し
サブマウント基板上に、Vfの値が小さいと分類された発光ダイオードを配列して高輝度領域を形成し、
前記サブマウント基板上、前記高輝度領域から離れた領域に、Vfが大きいと分類された発光ダイオードを配列して周辺領域を形成する、発光ダイオード装置の製造方法。
Preparing a plurality of light emitting diodes;
The light emitting diodes are classified according to Vf, and on the submount substrate, light emitting diodes classified as having a small value of Vf are arranged to form a high luminance region,
A method for manufacturing a light-emitting diode device, wherein a peripheral region is formed by arranging light-emitting diodes classified as having a large Vf in a region away from the high-luminance region on the submount substrate.
複数の発光ダイオードを用意する工程と、
前記発光ダイオードを同一輝度発光時の発熱量によって分類し
サブマウント基板上に、同一輝度発光時の発熱量の値が小さいと分類された発光ダイオードを配列して高輝度領域を形成し、
前記サブマウント基板上、前記高輝度領域から離れた領域に、同一輝度発光時の発熱量が大きいと分類された発光ダイオードを配列して周辺領域を形成する、発光ダイオード装置の製造方法。
Preparing a plurality of light emitting diodes;
The light-emitting diodes are classified according to the amount of heat generated during light emission at the same luminance, and a high-luminance region is formed on the submount substrate by arranging light-emitting diodes classified as having a small value of heat generation during light emission at the same luminance.
A method of manufacturing a light emitting diode device, wherein a peripheral region is formed by arranging light emitting diodes classified as having a large amount of heat generated during light emission at the same luminance in a region away from the high luminance region on the submount substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019212658A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 シチズン電子株式会社 Light-emitting device

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