JP2022141882A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の配線構造を煩雑化させることなく、複数の発光素子を個別に制御可能な発光装置を提供すること。
【解決手段】上面視において、第1外部接続部、第2外部接続部、および第3外部接続部は、第1辺と第1発光素子との間に設けられている。それぞれの発光素子は、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、第1半導体層と第2半導体層との間に設けられた発光層と、第1半導体層と電気的に接続された第1接合部材と、第2半導体層と電気的に接続された第2接合部材とを有する。第1発光素子の第1接合部材は第1配線に接合され、第1発光素子の第2接合部材および第2発光素子の第1接合部材は第2配線に接合され、第2発光素子の第2接合部材は第3配線に接合されている。
【選択図】図1
【解決手段】上面視において、第1外部接続部、第2外部接続部、および第3外部接続部は、第1辺と第1発光素子との間に設けられている。それぞれの発光素子は、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、第1半導体層と第2半導体層との間に設けられた発光層と、第1半導体層と電気的に接続された第1接合部材と、第2半導体層と電気的に接続された第2接合部材とを有する。第1発光素子の第1接合部材は第1配線に接合され、第1発光素子の第2接合部材および第2発光素子の第1接合部材は第2配線に接合され、第2発光素子の第2接合部材は第3配線に接合されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光装置に関する。
例えば、特許文献1には、多層配線層が形成された基板と、基板上に搭載された複数の半導体発光素子とを備える発光装置が開示されている。
本発明は、基板の配線構造を煩雑化させることなく、複数の発光素子を個別に制御可能な発光装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、発光装置は、第1方向に沿う第1辺と、前記第1方向に沿う第2辺とを有し、前記第1辺から前記第2辺に向かう第2方向は前記第1方向と直交する、基板と、前記基板上に実装され、少なくとも第1発光素子および第2発光素子を含むn(nは2以上の自然数)個の発光素子と、前記基板上に設けられ、少なくとも第1外部接続部を有する第1配線、第2外部接続部を有する第2配線、および第3外部接続部を有する第3配線を含む(n+1)個の配線と、を備えている。上面視において、前記第1発光素子は前記第1辺と前記第2発光素子との間に設けられ、前記第2発光素子は前記第1発光素子と前記第2辺との間に設けられている。上面視において、前記第1外部接続部、前記第2外部接続部、および前記第3外部接続部は、前記第1辺と前記第1発光素子との間に設けられている。それぞれの前記発光素子は、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられた発光層と、前記第1半導体層と電気的に接続された第1接合部材と、前記第2半導体層と電気的に接続された第2接合部材とを有する。前記第1発光素子の前記第1接合部材は前記第1配線に接合され、前記第1発光素子の前記第2接合部材および前記第2発光素子の前記第1接合部材は前記第2配線に接合され、前記第2発光素子の前記第2接合部材は前記第3配線に接合されている。
本発明によれば、基板の配線構造を煩雑化させることなく、複数の発光素子を個別に制御可能な発光装置を提供することができる。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態の発光装置1における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
図1は、本発明の第1実施形態の発光装置1における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
発光装置1は、基板10と、基板10上に実装されたn(nは2以上の自然数)個の発光素子と、基板10上に設けられた(n+1)個の配線とを備える。図1にはnが2である例を示し、1つの基板10上に2つの発光素子(第1発光素子21および第2発光素子22)が実装され、1つの基板10上に3つの配線(第1配線51、第2配線52、および第3配線53)が設けられている。
基板10は、回路基板100上に実装されている。図1には、例えば4つの基板10が回路基板100上に実装された例を示している。4つの基板10のそれぞれには、2つの発光素子が実装され、3つの配線が設けられている。
図2は、基板10と、基板10上に設けられた配線(第1配線51、第2配線52、および第3配線53)の模式平面図である。
基板10は、絶縁基板であり、例えば、窒化アルミニウム(AlN)基板である。基板10は、第1方向Xに沿う第1辺11と、第1方向Xに沿う第2辺12とを有する。第1辺11から第2辺12に向かう第2方向Yは、第1方向Xと直交する。第1方向Xに沿う辺とは、第1方向Xに平行な部分を含む辺である。第2方向Yに沿う辺とは、第2方向Yに平行な部分を含む辺である。
第1配線51、第2配線52、および第3配線53は、金属部材である。第1配線51、第2配線52、および第3配線53の最表面は、例えば、金(Au)または銅(Cu)を含む。第1配線51、第2配線52、および第3配線53は、基板10上で互いに離間している。
第1配線51は、基板10の第1辺11側に位置する第1外部接続部51aを有する。第2配線52は、基板10の第1辺11側に位置する第2外部接続部52aを有する。第3配線53は、基板10の第1辺11側に位置する第3外部接続部53aを有する。
図1に示す上面視において、第1発光素子21は、基板10の第1辺11と第2発光素子22との間に設けられ、第2発光素子22は、第1発光素子21と基板10の第2辺12との間に設けられている。図1に示す上面視において、第1配線51の第1外部接続部51a、第2配線52の第2外部接続部52a、および第3配線53の第3外部接続部53aは、基板10の第1辺11と第1発光素子21との間に設けられている。第1方向Xにおいて、第2外部接続部52aは、第1外部接続部51aと第3外部接続部53aとの間に設けられている。
図2に示すように、第2配線52は、第2外部接続部52aから第2方向Yに延びる矩形状の第1部分52bと、第1部分52bから第1方向Xに延びる矩形状の第2部分52cと、第2部分52cから第2方向Yに延びる矩形状の第3部分52dとを有する。図2において、第1部分52bと第2部分52cとの境界、および第2部分52cと第3部分52dとの境界を仮想的に破線で表す。第2部分52cにおける第1方向Xの一端側は、第2方向Yにおいて第1部分52bに整列する位置にある。第2部分52cにおける第1方向Xの他端側は、第2方向Yにおいて第3部分52dおよび第1配線51に整列する位置にある。第2部分52cにおける第1方向Xの一端側は、第2方向Yにおいて第1部分52bと隣り合う位置にある。第2部分52cにおける第1方向Xの他端側は、第2方向Yにおいて第3部分52dに隣り合う位置にある。
図2に示すように、第3配線53は、第3外部接続部53aから第2方向Yに延びる矩形状の第1部分53bと、第1部分53bから第1方向Xに延びる矩形状の第2部分53cとを有する。図2において、第1部分53bと第2部分53cとの境界を仮想的に破線で表す。第2部分53cにおいて第1方向Xの一端側は、第2方向Yにおいて第1部分53bに整列する位置にある。第2部分53cにおいて第1方向Xの他端側は、第2方向Yにおいて第2配線52の第1部分52bに整列する位置にある。
次に、発光素子について説明する。
図3は、第1発光素子21の模式平面図である。図4は、図3のIV-IV線における模式断面図である。
図3は、第1発光素子21の模式平面図である。図4は、図3のIV-IV線における模式断面図である。
以下の説明では、第1導電型をp型、第2導電型をn型として説明する。なお、第1導電型がn型、第2導電型がp型であってもよい。
図4に示すように、第1発光素子21は、支持基板30と、半導体積層体31とを有する。半導体積層体31は、支持基板30上に成長される。支持基板30は、例えばサファイア基板である。半導体積層体31は、例えば窒化物半導体層を含む。第1発光素子21の上面視形状は、例えば、矩形状である。第1発光素子21の上面視形状が矩形状である場合、一辺の長さは例えば、500μm以上1500μm以下である。
半導体積層体31は、p型の第1半導体層31pと、n型の第2半導体層31nと、第1半導体層31pと第2半導体層31nとの間に設けられた発光層31aとを有する。支持基板30上に、第2半導体層31n、発光層31a、および第1半導体層31pが支持基板30側から順に設けられる。
第2半導体層31nは、複数の導通部32を有する。導通部32には、発光層31aおよび第1半導体層31pが設けられていない。導通部32の上面視形状は、例えば、円形状である。
第1発光素子21は、さらに、反射電極34、第1パッド電極37、第2パッド電極38、第3パッド電極39、第1接合部材41、第2接合部材42、第3接合部材43、第1絶縁膜35、および第2絶縁膜36を有する。
第2発光素子22は、第1発光素子21と同じ構成を有する。なお、第2発光素子22において、第1発光素子21の第3接合部材43に対応する構造を第4接合部材44とする。第3接合部材43と第4接合部材44は同じ構造である。すなわち、第2発光素子22は、支持基板30、半導体積層体31、反射電極34、第1パッド電極37、第2パッド電極38、第3パッド電極39、第1接合部材41、第2接合部材42、第4接合部材44、第1絶縁膜35、および第2絶縁膜36を有する。第2発光素子22の上面視形状は、例えば、矩形状である。第2発光素子22の上面視形状が矩形状である場合、一辺の長さは例えば、500μm以上1500μm以下である。
反射電極34は、第1半導体層31pの表面に設けられ、第1半導体層31pに接続されている。反射電極34は、例えば、銀(Ag)を含む。第1絶縁膜35は、反射電極34を覆うように第1半導体層31pの表面上に設けられている。第1絶縁膜35は、例えば、シリコン窒化膜である。
第2絶縁膜36が、第1絶縁膜35を覆っている。さらに、第2絶縁膜36は、発光層31aの側面及び第1半導体層31pの側面を覆っている。
第1パッド電極37の一部、第2パッド電極38の一部、および第3パッド電極39の一部は、第2絶縁膜36上に設けられている。第1パッド電極37、第2パッド電極38、および第3パッド電極39は、第2絶縁膜36上で互いに離間している。第1パッド電極37、第2パッド電極38、および第3パッド電極39は、例えば、アルミニウム(Al)を含む。
反射電極34に重なる領域に設けられた第1絶縁膜35の一部および第2絶縁膜36の一部に、反射電極34の一部を露出させる開口部が形成されている。反射電極34の一部を露出させる開口部を通じて、第1パッド電極37の一部が反射電極34に接している。
導通部32を覆う第2絶縁膜36の一部に導通部32の一部を露出させる開口部が形成されている。導通部32の一部を露出させる開口部を通じて、第2パッド電極38の一部が導通部32に接している。第2パッド電極38は、第2半導体層31nと接続されている。
第3パッド電極39は反射電極34に重なる領域に第1絶縁膜35及び第2絶縁膜36を介して設けられている。第3パッド電極39と反射電極34との間に、第1絶縁膜35と第2絶縁膜36が設けられている。第3パッド電極39は、反射電極34に接していない。
第1パッド電極37に、複数の第1接合部材41が接合されている。図3に示す例では、4つの第1接合部材41が第2方向Yに沿って配置されている。なお、本願の平面図において、第1接合部材41をハッチングパターンを付した円で表す。
第1接合部材41は、第1パッド電極37および反射電極34を介して、第1半導体層31pと電気的に接続されている。
第2パッド電極38に、複数の第2接合部材42が接合されている。図3に示す例では、4つの第2接合部材42が第2方向Yに沿って配置されている。本願の平面図において、第2接合部材42をドットパターンを付した円で表す。
第2接合部材42は、第2パッド電極38および導通部32を介して、第2半導体層31nと電気的に接続されている。
第3パッド電極39に、複数の第3接合部材43(第4接合部材44)が接合されている。図3に示す例では、4つの第3接合部材43(第4接合部材44)が第2方向Yに沿って配置されている。第3接合部材43(第4接合部材44)は、半導体積層体31とは電気的に絶縁されている。
第1方向Xにおいて、第2接合部材42は、第1接合部材41と第3接合部材43(第4接合部材44)との間に設けられている。
第1接合部材41、第2接合部材42、および第3接合部材43(第4接合部材44)は、バンプ、ボール状の導電性部材、またはめっきで形成された柱状の導電性部材である。第1接合部材41、第2接合部材42、および第3接合部材43(第4接合部材44)は、例えば、金または錫を含む。
第1発光素子21および第2発光素子22が基板10上に実装された状態で、基板10と支持基板30との間に第1発光素子21および第2発光素子22が配置される。上面視において、第1発光素子21と第2発光素子22との最短距離は、例えば、50μm以上120μm以下である。
図1に示すように、第1発光素子21の第1接合部材41は、第1配線51に接合される。
第1発光素子21の第2接合部材42および第2発光素子22の第1接合部材41は、第2配線52に接合される。第1発光素子21の第2接合部材42は、第2配線52の第1部分52bに接合される。第2発光素子22の第1接合部材41は、第2配線52の第3部分52dに接合される。
第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第2接合部材42および第4接合部材44は、第3配線53に接合される。第1発光素子21の第3接合部材43は、第3配線53の第1部分53bに接合される。第2発光素子22の第2接合部材42および第4接合部材44は、第3配線53の第2部分53cに接合される。
上面視において、第2配線52の第2部分52cは、第1発光素子21と第2発光素子22との間に位置する。
第1発光素子21の第1接合部材41の配置は、第2発光素子22の第1接合部材41の配置と同じである。第1発光素子21の第2接合部材42の配置は、第2発光素子22の第2接合部材42の配置と同じである。第1発光素子21の第3接合部材43の配置は、第2発光素子22の第4接合部材44の配置と同じである。
第1発光素子21の第1接合部材41と、第2発光素子22の第1接合部材41とは第2方向Yに沿って整列している。第1発光素子21の第2接合部材42と、第2発光素子22の第2接合部材42とは第2方向Yに沿って整列している。第1発光素子21の第3接合部材43と、第2発光素子22の第4接合部材44とは第2方向Yに沿って整列している。
図1に示す例では、4つの基板10が回路基板100上で第1方向Xに並び、4つの第1発光素子21が回路基板100上で第1方向Xに並び、4つの第2発光素子22が回路基板100上で第1方向Xに並んでいる。なお、回路基板100上に配置される基板10、第1発光素子21、および第2発光素子22の数は、図1に示す数に限らない。
回路基板100上には、第1給電端子61、第2給電端子62、第3給電端子63、および第4給電端子64が設けられている。第1給電端子61、第2給電端子62、第3給電端子63、および第4給電端子64は、回路基板100上に導体パターンとして形成されている。
また、回路基板100上には制御素子200が実装されている。制御素子200は、回路基板100上に配置された複数の発光素子21、22の駆動を制御する。第1給電端子61、第2給電端子62、第3給電端子63、および第4給電端子64のそれぞれは、導電部材72によって制御素子200と電気的に接続されている。導電部材72は、例えば、金属ワイヤ、または回路基板100上に形成された導体パターンである。
複数の給電端子61、62、63、64は、基板10の第1辺11と制御素子200との間に設けられている。複数の給電端子61、62、63、64は、第1方向Xに沿って配置されている。複数の給電端子61、62、63、64の配列における一方の端(図1における左端)には第1給電端子61が配置され、他方の端(図1における右端)には第4給電端子64が配置されている。
第1方向Xの一方の端(図1における左端)に配置された第1配線51の第1外部接続部51aは、導電部材71によって、第1給電端子61と電気的に接続されている。導電部材71は、例えば、金属ワイヤ、または回路基板100上に形成された導体パターンである。
第1方向Xの他方の端(図1における右端)に配置された第3配線53の第3外部接続部53aは、導電部材71によって、第4給電端子64と電気的に接続されている。
それぞれの第2配線52の第2外部接続部52aは、導電部材71によって、第2給電端子62と電気的に接続されている。
第1方向Xで隣り合う第3外部接続部53aおよび第1外部接続部51aは、導電部材71によって、共通の第3給電端子63と電気的に接続されている。
第2配線52は、第1発光素子21のn型の第2半導体層31nと電気的に接続された第2接合部材42と、第2発光素子22のp型の第1半導体層31pと電気的に接続された第1接合部材41とを接続している。したがって、1つの基板10上に実装された第1発光素子21と第2発光素子22は互いに直列接続されている。
また、第1方向Xで隣り合う2つの基板10のうちの一方の基板10に実装された第2発光素子22のn型の第2半導体層31nと、他方の基板10に実装された第1発光素子21のp型の第1半導体層31pとは、一方の基板10上の第3配線53、第3給電端子63、および他方の基板10上の第1配線51を介して、電気的に接続されている。
すなわち、回路基板100上の複数の発光素子21、22は、複数の配線51、52、53および複数の給電端子61、62、63、64により直列接続されている。以下、図1を参照しながら、複数の給電端子61、62、63、64のうちの任意の2つの給電端子間に電位差を与えることで、複数の発光素子21、22のうちの任意の1つ以上の発光素子の発光層31aを発光させる例を説明する。
図1において、左端に配置された第1給電端子61と、その第1給電端子61の右隣に配置された第2給電端子62との間を導通させることで、左端の第1発光素子21の発光層31aに電流が供給され、左端の第1発光素子21を発光させることができる。
図1において、左端に配置された第1給電端子61に第1電位を、右端に配置された第4給電端子64に第1電位より低い第2電位を与え、他の給電端子の電位をフローティングにすることで、回路基板100上のすべての発光素子21、22の発光層31aに電流が供給され、すべての発光素子21、22を同時発光させることができる。
図1において、左端に配置された基板10上の第2外部接続部52aと接続された第2給電端子62と、その第2給電端子62の右隣に配置された第3給電端子63との間に電圧を印加することで、左端の第2発光素子22の発光層31aに電流が供給され、左端の第2発光素子22を発光させることができる。
図1において、右端に配置された第4給電端子64と、その第4給電端子63の左隣に配置された第2給電端子62との間に電圧を印加することで、右端の第2発光素子22の発光層31aに電流が供給され、右端の第2発光素子22を発光させることができる。
図1において、右端に配置された基板10上の第2外部接続部52aと接続された第2給電端子62と、その第2給電端子62の左隣に配置された第3給電端子63との間に電圧を印加することで、右端の第1発光素子21の発光層31aに電流が供給され、右端の第1発光素子21を発光させることができる。
第1方向Xにおいて隣り合う第3給電端子63と第2給電端子62との間に電圧を印加することで、それら隣り合う第3給電端子63と第2給電端子62に、第1配線51および第2配線52を介して接続された任意の第1発光素子21、または第2配線52および第3配線53を介して接続された任意の第2発光素子22を発光させることができる。
第1方向Xにおいて離れて配置された任意の2つの給電端子の間に電位差を与えることで、それら2つの給電端子の間に直列接続された複数の発光素子21、22を同時発光させることができる。
例えば、図1において、左端に配置された第1給電端子61と、左から2番目に配置された基板10上の第2外部接続部52aと接続された第2給電端子62との間に電圧を印加する。これにより、左端の第1発光素子21、左端の第2発光素子22、および左から2番目に位置する第1発光素子21を発光させることができる。
本実施形態によれば、n(nは2以上の自然数)個の発光素子21、22に対して、発光素子21、22の数よりも1つ多い(n+1)個の配線51、52、53を用いるという簡単な配線構造で、複数の発光素子21、22の個別発光や同時発光の制御が可能となる。例えば、それぞれの発光素子21、22ごとにアノード側とカソード側の一対の配線を基板10上に設ける場合に比較して配線構造を簡素化することができる。
すべての配線51、52、53の外部接続部51a、52a、53aを、基板10の第1辺11と第1発光素子21との間に配置している。このような構造は、例えば発光素子21、22を挟むように複数の外部接続部を配置した場合に比べて、発光面積は同じでありながら、発光装置1全体の平面サイズを縮小することができる。また、発光装置1全体の平面サイズを同じとする場合には、外部接続部を配置するスペースを減らすことができるので参考例に比べて発光面積を拡大することができる。
また、基板10の第1辺11側にすべての外部接続部51a、52a、53aを配置することで、給電端子61、62、63、64および制御素子200を第1辺11側に配置することができ、回路基板100上における部材の配置を簡素化できる。さらに、複数の発光素子21、22を互いに密集させて配置することができ、輝度ムラの少ない広い発光領域の形成が可能となる。
第1発光素子21は、半導体積層体31と配線51、52、53との導通を確保する第1接合部材41および第2接合部材42以外に、第3接合部材43を有する。第2発光素子22は、半導体積層体31と配線51、52、53との導通を確保する第1接合部材41および第2接合部材42以外に、第4接合部材44を有する。第3接合部材43および第4接合部材44は、第1発光素子21および第2発光素子22の基板10上への安定した実装を可能にし、また第1発光素子21および第2発光素子22の放熱性を向上させる。
<第2実施形態>
図5は、本発明の第2実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図5に示すように、第2配線52および第3配線53をそれぞれ第2方向Yに延びるライン状に形成してもよい。この場合、第1発光素子21における第1接合部材41および第2接合部材42の配置と、第2発光素子22における第1接合部材41および第2接合部材42の配置とが第1実施形態と異なる。
図5は、本発明の第2実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図5に示すように、第2配線52および第3配線53をそれぞれ第2方向Yに延びるライン状に形成してもよい。この場合、第1発光素子21における第1接合部材41および第2接合部材42の配置と、第2発光素子22における第1接合部材41および第2接合部材42の配置とが第1実施形態と異なる。
第1発光素子21の第2接合部材42は、第1発光素子21の第1方向Xにおける中央部に配置される。第1方向Xにおいて、第1発光素子21の第1接合部材41は、第2接合部材42よりも第1発光素子21の端に近い位置に配置されている。第2発光素子22の第1接合部材41は、第2発光素子22の第1方向Xにおける中央部に配置される。第1方向Xにおいて、第2発光素子22の第2接合部材42は、第1接合部材41よりも第2発光素子22の端に近い位置に配置されている。したがって、第1発光素子21と第2発光素子22とで、第1接合部材41が接合される第1パッド電極37と、第2接合部材42が接合される第2パッド電極38の配置を異ならせる必要がある。
これに対して、図1に示す第1実施形態では、第2配線52および第3配線53の形状を非ライン状にすることで、第1発光素子21における第1接合部材41および第2接合部材42の配置と、第2発光素子22における第1接合部材41および第2接合部材42の配置とを同じにすることができる。すなわち、第1発光素子21および第2発光素子22に各接合部材の配置が同じである発光素子を共通して使用できる。各接合部材の配置が異なる発光素子を作り分ける必要が無く、低コスト化できる。
また、図1に示す第1実施形態では、第1発光素子21における第3接合部材43の配置と、第2発光素子22における第4接合部材44の配置とが同じである。したがって、第3接合部材43および第4接合部材44を設けた場合においても、第1発光素子21および第2発光素子22に各接合部材の配置が同じである発光素子を共通して使用できる。
<第3実施形態>
図6は、本発明の第3実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図6は、第2配線52の第2部分52cが、第2発光素子22に重なる領域に位置する例を示す。第2配線52は、第1発光素子21の第2接合部材42と第2発光素子22の第1接合部材41に接合され、第1発光素子21と第2発光素子22を直列接続する配線である。第2部分52cには、第2発光素子22の第2接合部材42は接合されず、電気的にフローティングな第4接合部材44が接合されている。すなわち、第2発光素子22における第1方向Xの中央部には、1つの第4接合部材44と3つの第2接合部材42とが第2方向Yに沿って配置されている。第1発光素子21においても、第2発光素子22とデザインを同じにするため、第1発光素子21における第1方向Xの中央部には、1つの第3接合部材43と3つの第2接合部材42とが第2方向Yに沿って配置されている。このような構成により、図1に示す第1実施形態の構成に比べて、第2方向Yにおける第1発光素子21と第2発光素子22との間の距離を短くでき、発光装置全体の小型化が可能になる。
図6は、本発明の第3実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図6は、第2配線52の第2部分52cが、第2発光素子22に重なる領域に位置する例を示す。第2配線52は、第1発光素子21の第2接合部材42と第2発光素子22の第1接合部材41に接合され、第1発光素子21と第2発光素子22を直列接続する配線である。第2部分52cには、第2発光素子22の第2接合部材42は接合されず、電気的にフローティングな第4接合部材44が接合されている。すなわち、第2発光素子22における第1方向Xの中央部には、1つの第4接合部材44と3つの第2接合部材42とが第2方向Yに沿って配置されている。第1発光素子21においても、第2発光素子22とデザインを同じにするため、第1発光素子21における第1方向Xの中央部には、1つの第3接合部材43と3つの第2接合部材42とが第2方向Yに沿って配置されている。このような構成により、図1に示す第1実施形態の構成に比べて、第2方向Yにおける第1発光素子21と第2発光素子22との間の距離を短くでき、発光装置全体の小型化が可能になる。
図1に示す第1実施形態では、第2配線52の第2部分52cは第1発光素子21と第2発光素子22との間に位置し、第2配線52の第2部分52cに接合部材41、42、43、44は配置されていない。図1に示す第1実施形態では、図6に示す第3実施形態に比べて、1つの第1発光素子21および1つの第2発光素子22のそれぞれに半導体積層体31との導通用に配置する第2接合部材42の数を増やすことができる。これにより、半導体積層体31で発する熱の放熱性の向上、および半導体積層体31に電流を供給する際の抵抗の低減が可能になる。
<第4実施形態>
図7は、本発明の第4実施形態の発光装置2における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
図7は、本発明の第4実施形態の発光装置2における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
この発光装置2では、外部接続部51a、52a、53aを、導電部73によって、給電端子61、62、63、64と電気的に接続している。基板10の表面に外部接続部51a、52a、53aが形成され、基板10の裏面に給電端子61、62、63、64の一部が延びている。導電部73は、基板10を貫通し、外部接続部51a、52a、53aと給電端子61、62、63、64とを接続している。
<第5実施形態>
図8は、本発明の第5実施形態の発光装置3における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
図8は、本発明の第5実施形態の発光装置3における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。
図1に示す回路基板100上の構成(基板10、発光素子21、22、配線51、52、53、給電端子61、62、63、64、導電部材71、72、および制御素子200)を1つのユニットとすると、図8に示す発光装置3では回路基板100上に上記ユニットを2つ配置している。2つのユニットは、第2方向Yにおいて線対称に配置されている。
1つの基板10上に実装される発光素子の数は2つに限らず、3つ以上であってもよい。この場合でも、1つの基板10上の発光素子の数をnとすると、1つの基板10上に形成される配線の数はn+1となる。
<第6実施形態>
図9は、本発明の第6実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図9は、1つの基板10上に、3つの発光素子(第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23)と、4つの配線(第1配線51、第2配線52、第3配線53、第4配線54)を配置した例を示す。図9に示す構成は、図1に示す構成に比べて、第3発光素子23と第4配線54をさらに有する。また、図9に示す構成は、図1に示す構成に比べて、第3接合部材43、第4接合部材44、第5接合部材45のそれぞれが第2方向Yに沿って2列配置されている。
図9は、本発明の第6実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図9は、1つの基板10上に、3つの発光素子(第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23)と、4つの配線(第1配線51、第2配線52、第3配線53、第4配線54)を配置した例を示す。図9に示す構成は、図1に示す構成に比べて、第3発光素子23と第4配線54をさらに有する。また、図9に示す構成は、図1に示す構成に比べて、第3接合部材43、第4接合部材44、第5接合部材45のそれぞれが第2方向Yに沿って2列配置されている。
第3発光素子23は、第1発光素子21および第2発光素子22と同じ構成である。図9に示す上面視において、第3発光素子23は、第2発光素子22と、基板10の第2辺12との間に設けられている。
第4配線54は第4外部接続部54aを有する。第1配線51の第1外部接続部51a、第2配線52の第2外部接続部52a、第3配線53の第3外部接続部53a、および第4配線54の第4外部接続部54aは、第1発光素子21と、基板10の第1辺11との間に配置されている。
第1方向Xにおいて、第2外部接続部52aは第1外部接続部51aと第3外部接続部53aとの間に配置され、第3外部接続部53aは第2外部接続部52aと第4外部接続部54aとの間に配置されている。
第3発光素子23は、第1半導体層31pと電気的に接続された第1接合部材41と、第2半導体層31nと電気的に接続された第2接合部材42とを有する。さらに、第3発光素子23は第5接合部材45を有する。第5接合部材45は、第3接合部材43および第4接合部材44と同じ構成であり、第1半導体層31pおよび第2半導体層31nとは絶縁され、電気的にフローティング状態にある。
各発光素子21、22、23の接合部材41、42、43、44、45の配置は同じである。各発光素子21、22、23の第1接合部材41は第2方向Yに整列して配置されている。各発光素子21、22、23の第2接合部材42は第2方向Yに整列して配置されている。第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第4接合部材44、および第3発光素子23の第5接合部材45は第2方向Yに整列して配置されている。
第1配線51には、第1発光素子21の第1接合部材41が接合されている。第2配線52には、第1発光素子21の第2接合部材42、および第2発光素子22の第1接合部材41が接合されている。第3配線53には、第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第2接合部材42、第4接合部材44、および第3発光素子23の第1接合部材41が接合されている。第4配線54には、第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第4接合部材44、第3発光素子23の第2接合部材42、および第5接合部材45が接合されている。
第1発光素子21、第2発光素子22、および第3発光素子23は、第1配線51の第1外部接続部51aと、第4配線54の第4外部接続部54aとの間で直列接続されている。
第1外部接続部51a、第2外部接続部52a、第3外部接続部53a、および第4外部接続部54aは、図1と同様に、導電部材を介して給電端子と電気的に接続される。それら外部接続部51a、52a、53a、54aのうちの任意の2つの外部接続部に電位差を与えることで、第1発光素子21、第2発光素子22、および第3発光素子23のうちのいずれか1つ、または2つ、またはすべてを発光させることができる。
<第7実施形態>
図10は、本発明の第7実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図10は、1つの基板10上に、4つの発光素子(第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23、第4発光素子24)と、5つの配線(第1配線51、第2配線52、第3配線53、第4配線54、第5配線55)を配置した例を示す。図10に示す構成は、図9に示す構成に比べて、第4発光素子24と第5配線55をさらに有する。また、図10に示す構成は、図9に示す構成に比べて、第3接合部材43、第4接合部材44、第5接合部材45、および第6接合部材46のそれぞれが第2方向Yに沿って3列配置されている。
図10は、本発明の第7実施形態の発光装置における主な構成の配置関係を示す模式平面図である。図10は、1つの基板10上に、4つの発光素子(第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23、第4発光素子24)と、5つの配線(第1配線51、第2配線52、第3配線53、第4配線54、第5配線55)を配置した例を示す。図10に示す構成は、図9に示す構成に比べて、第4発光素子24と第5配線55をさらに有する。また、図10に示す構成は、図9に示す構成に比べて、第3接合部材43、第4接合部材44、第5接合部材45、および第6接合部材46のそれぞれが第2方向Yに沿って3列配置されている。
第4発光素子24は、第1発光素子21、第2発光素子22、および第3発光素子23と同じ構成である。図10に示す上面視において、第4発光素子24は、第3発光素子23と、基板10の第2辺12との間に設けられている。
第5配線55は第5外部接続部55aを有する。第1配線51の第1外部接続部51a、第2配線52の第2外部接続部52a、第3配線53の第3外部接続部53a、第4配線54の第4外部接続部54a、および第5配線55の第5外部接続部55aは、第1発光素子21と、基板10の第1辺11との間に配置されている。
第1方向Xにおいて、第2外部接続部52aは第1外部接続部51aと第3外部接続部53aとの間に配置され、第3外部接続部53aは第2外部接続部52aと第4外部接続部54aとの間に配置され、第4外部接続部54aは第3外部接続部53aと第5外部接続部55aとの間に配置されている。
第4発光素子24も、第1半導体層31pと電気的に接続された第1接合部材41と、第2半導体層31nと電気的に接続された第2接合部材42とを有する。さらに、第4発光素子24は第6接合部材46を有する。第6接合部材46は、第3接合部材43、第4接合部材44、および第5接合部材45と同じ構成であり、第1半導体層31pおよび第2半導体層31nとは絶縁され、電気的にフローティング状態にある。
各発光素子21、22、23、24の接合部材41、42、43、44、45、46の配置は同じである。各発光素子21、22、23、24の第1接合部材41は第2方向Yに整列して配置されている。各発光素子21、22、23、24の第2接合部材42は第2方向Yに整列して配置されている。第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第4接合部材44、第3発光素子23の第5接合部材45、および第4発光素子24の第6接合部材46は第2方向Yに整列して配置されている。
第1配線51には、第1発光素子21の第1接合部材41が接合されている。第2配線52には、第1発光素子21の第2接合部材42、および第2発光素子22の第1接合部材41が接合されている。第3配線53には、第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第2接合部材42、第4接合部材44、および第3発光素子23の第1接合部材41が接合されている。第4配線54には、第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第4接合部材44、第3発光素子23の第2接合部材42、第5接合部材45、および第4発光素子24の第1接合部材41が接合されている。第5配線55には、第1発光素子21の第3接合部材43、第2発光素子22の第4接合部材44、第3発光素子23の第5接合部材45、第4発光素子24の第2接合部材42、および第6接合部材46が接合されている。
第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23、および第4発光素子24は、第1配線51の第1外部接続部51aと、第5配線54の第5外部接続部54aとの間で直列接続されている。
第1外部接続部51a、第2外部接続部52a、第3外部接続部53a、第4外部接続部54a、および第5外部接続部55aは、図1と同様に、導電部材を介して給電端子と電気的に接続される。それら外部接続部51a、52a、53a、54a、55aのうちの任意の2つの外部接続部に電位差を与えることで、第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23、および第4発光素子24のうちのいずれか1つ、または2つ、または3つ、またはすべてを発光させることができる。
以下、図を参照して、第1発光素子21、第2発光素子22、第3発光素子23、および第4発光素子24の他の例について説明する。図11は、他の発光素子300の模式平面図である。図12は、図11のXII-XII線における模式断面図である。
図11および図12に示す他の発光素子300は、主に第1パッド電極37の配置、第1パッド電極37と反射電極34とが接続される位置、第1接合部材41の形成箇所が、図3および図4に示す第1発光素子21と異なっている。
図12に示すように、第1絶縁膜35および第2絶縁膜36に設けられる反射電極34の一部を露出させる開口部33は、第1接合部材41が設けられる領域と重ならない領域に形成されている。そして、その開口部33を通じて、第1パッド電極37と反射電極34とが接続されている。第1パッド電極37は、第1絶縁膜35および第2絶縁膜36と重なって設けられた被覆部37aを有しており、その被覆部37aに第1接合部材41が設けられている。図11に示すように、上面視において、第1絶縁膜35および第2絶縁膜36に設けられた開口部33と、第1接合部材41とは重なっていない。
図12に示すように、第1接合部材41、第2接合部材42、および第3接合部材43は、支持基板30からの距離が略同じ位置に設けられている。これにより、発光素子300を基板10上に設けられた配線に実装する際、第1接合部材41、第2接合部材42、および第3接合部材43それぞれにかかる圧力のばらつきを抑制し、発光素子を効率よく実装することができる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。
1~3…発光装置、10…基板、11…第1辺、12…第2辺、21…第1発光素子、22…第2発光素子、23…第3発光素子、24…第4発光素子、30…支持基板、31…半導体積層体、31p…第1半導体層、31n…第2半導体層、31a…発光層、34…反射電極、37…第1パッド電極、38…第2パッド電極、39…第3パッド電極、41…第1接合部材、42…第2接合部材、43…第3接合部材、44…第4接合部材、45…第5接合部材、46…第6接合部材、51…第1配線、52…第2配線、53…第3配線、54…第4配線、55…第5配線、51a…第1外部接続部、52a…第2外部接続部、53a…第3外部接続部、54a…第4外部接続部、55a…第5外部接続部、61…第1給電端子、62…第2給電端子、63…第3給電端子、64…第4給電端子、100…回路基板、200…制御素子、300…発光素子
Claims (1)
- 第1方向に沿う第1辺と、前記第1方向に沿う第2辺とを有し、前記第1辺から前記第2辺に向かう第2方向は前記第1方向と直交する、基板と、
前記基板上に実装され、少なくとも第1発光素子および第2発光素子を含むn(nは2以上の自然数)個の発光素子と、
前記基板上に設けられ、少なくとも第1外部接続部を有する第1配線、第2外部接続部を有する第2配線、および第3外部接続部を有する第3配線を含む(n+1)個の配線と、
を備え、
上面視において、前記第1発光素子は前記第1辺と前記第2発光素子との間に設けられ、前記第2発光素子は前記第1発光素子と前記第2辺との間に設けられ、
上面視において、前記第1外部接続部、前記第2外部接続部、および前記第3外部接続部は、前記第1辺と前記第1発光素子との間に設けられ、
それぞれの前記発光素子は、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられた発光層と、前記第1半導体層と電気的に接続された第1接合部材と、前記第2半導体層と電気的に接続された第2接合部材とを有し、
前記第1発光素子の前記第1接合部材は前記第1配線に接合され、前記第1発光素子の前記第2接合部材および前記第2発光素子の前記第1接合部材は前記第2配線に接合され、前記第2発光素子の前記第2接合部材は前記第3配線に接合されている発光装置。
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