JP2022145973A - Semiconductor light-emitting device - Google Patents
Semiconductor light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022145973A JP2022145973A JP2019158738A JP2019158738A JP2022145973A JP 2022145973 A JP2022145973 A JP 2022145973A JP 2019158738 A JP2019158738 A JP 2019158738A JP 2019158738 A JP2019158738 A JP 2019158738A JP 2022145973 A JP2022145973 A JP 2022145973A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- light emitting
- wiring
- emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 57
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 63
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 35
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 28
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 20
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 9
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 hafnium and alloys Chemical class 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H barium(2+);diphosphate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[Ba+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- JOPDZQBPOWAEHC-UHFFFAOYSA-H tristrontium;diphosphate Chemical compound [Sr+2].[Sr+2].[Sr+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JOPDZQBPOWAEHC-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052844 willemite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体発光装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to semiconductor light emitting devices.
発光ダイオードを備えた発光装置が提案されている。この様な発光装置においては、複数の発光ダイオードを基板の上に実装している。そのため、フレキシブル性を有する発光装置とすることが困難となっていた。 Light-emitting devices with light-emitting diodes have been proposed. In such a light emitting device, a plurality of light emitting diodes are mounted on a substrate. Therefore, it has been difficult to provide a flexible light-emitting device.
本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル性を有する半導体発光装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a flexible semiconductor light emitting device.
実施形態に係る半導体発光装置は、投影レンズと、少なくとも1つの発光ダイオードシートと、を備えている。前記発光ダイオードシートの発光部位は、前記投影レンズの物側焦点距離以遠に配置されている。前記発光ダイオードシートは、第1配線と、ダイオードを含む発光層と、第2配線が順に積層した複数の発光素子と、前記複数の発光素子の間に配置された絶縁層と、を少なくとも含んでいる。前記発光層は、前記第1配線と直接的に接し、前記発光層の前記第1配線と直接的に接した面と反対側の面は前記第2配線と直接的に接している。 A semiconductor light emitting device according to an embodiment includes a projection lens and at least one light emitting diode sheet. The light-emitting portion of the light-emitting diode sheet is arranged beyond the object-side focal length of the projection lens. The light-emitting diode sheet includes at least a first wiring, a light-emitting layer containing a diode, a plurality of light-emitting elements in which the second wiring is stacked in order, and an insulating layer disposed between the plurality of light-emitting elements. there is The light emitting layer is in direct contact with the first wiring, and the surface of the light emitting layer opposite to the surface in direct contact with the first wiring is in direct contact with the second wiring.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施の形態に係る半導体発光装置1を例示するための模式図である。
図1に示すように、半導体発光装置1には、光学要素10、及び発光部20を設けることができる。半導体発光装置1は、例えば、照明装置や、プロジェクタなどの表示装置などとすることができる。なお、半導体発光装置1を照明装置(例えば、アダプティブヘッドライト)として用いる場合の詳細は後述する。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a semiconductor
As shown in FIG. 1, a semiconductor
光学要素10は、発光部20の光の出射側に設けることができる。光学要素10は、例えば、レンズとすることができる。例えば、図1に例示をした光学要素10は、いわゆる平凸レンズである。ただし、光学要素10はレンズに限定されるわけではない。光学要素10は、例えば、発光部20から出射した光の集光、拡散、導光、反射、所定の配光パターンの形成などの少なくともいずれかを行うものとすることができる。
The
また、図1に例示をした半導体発光装置1は、1つの光学要素10を有する場合(例えば、いわゆる単レンズ)であるが、複数の光学要素10を設けたり、種類の異なる光学要素を組み合わせて用いたりすることもできる。なお、半導体発光装置1の用途によっては、発光部20から出射した光の集光などが必要でない場合もある。そのため、光学要素10は、必要に応じて設ければよく、省くこともできる。
The semiconductor
発光部20は、ステージ21、及び発光ダイオードシート(以下、LEDシート)30を有することができる。
ステージ21は、例えば、ブロック状を呈するものとすることができる。ただし、ステージ21の形態は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、光学要素10とLEDシート30との間の距離や位置を制御する移動機構などを適宜設けるようにしてもよい。
The
The
LEDシート30は、例えば、ステージ21に設けることができる。LEDシート30は、例えば、ステージ21に接着したり、ネジなどの締結部材を用いて固定したりすることができる。
図2は、LEDシート30の模式斜視図である。
図3は、LEDシート30の模式断面図である。
The
FIG. 2 is a schematic perspective view of the
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
図2及び図3に示すように、LEDシート30は、例えば、第1配線31と、第1バッファー層32と、ダイオードを含む発光層33と、第2配線34と、が順に積層した複数の発光素子と、複数の発光素子の間に配置された絶縁層35を含む。また、LEDシート30は、第1面と第1面の反対側の第2面を持ち、発光層33の第1面側に第1配線31が設けられ、複数の発光素子の発光層33の第2面側に第2配線34が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に例示をしたLEDシート30の場合には、第1配線31は第1方向に延び、第2配線34は第2方向に延びている。
In the case of the
図2及び図3においては、発光素子は、同じ大きさで第1方向及び第2方向に均一に並んでいるが、発光素子の大きさや配置は、図2及び図3に図示する形態に限定されるものではない。例えば、LEDシート30を表示装置として用いる場合は、特定の形状及びパターンをもって発光素子が配置されていることが好ましい。
In FIGS. 2 and 3, the light-emitting elements are of the same size and are uniformly arranged in the first direction and the second direction, but the size and arrangement of the light-emitting elements are limited to those shown in FIGS. not to be For example, when the
LEDシート30は、発光素子が絶縁層35中に配置された構成となっている。絶縁層35に柔軟性のあるポリマーなどを利用することで、LEDシート30をフレキシブルにすることができる。フレキシブルとは、25℃の大気圧環境下で、直径200mmの円柱状棒に緩慢に10回の巻き付けと開放を繰り返して、LEDシート30に、割れ、欠け、及び、断線の損傷が無いものをいう。
The
LEDシート30は、発光層33を成長させるための単結晶エピタキシャル成長用基板を含まず、作製においても用いないため、安価にLEDシート30を作製することができる。
Since the
LEDシート30は、内部に駆動素子(スイッチング素子)を含まないパッシブマトリクス型とすることが出来る。また、LEDシート30は、内部に駆動素子を含むアクティブマトリクス型とすることが出来る。スイッチング素子としては、Si、IGZO等の無機TFT(Thin Film Transistor)、有機TFT、CMOS及びダイオードからなる群より選ばれる1種以上などとすることができるが、特に限定されない。駆動素子もフレキシブルにすることで、アクティブマトリクス型のLEDシート30もフレキシブルとなる。なお、図2及び図3では、パッシブマトリクス型のLEDシート30を示している。
LEDシート30の大きさは、数十mm2から1m2を超える物まで様々である。
The
The size of the
(第1配線)
第1配線31は、第1バッファー層32と直接的に接した導電体である。第1配線31は、各発光素子の電極である。第1配線31は、発光層33のアノード又はカソードのうち一方の電極となる。第1配線31は、第1バッファー層32と直接的に接している。第1バッファー層32の第1配線31と接している面は、第1バッファー層32の第2配線34を向く面とは反対側である。LEDシート30に含まれる複数の発光素子は、第1配線31を介して電気的に接続していることが好ましい。
(first wiring)
The
第1配線31は、金属膜と透明導電性膜のいずれかを含む。第1配線31は、透明電極とすることが出来る。第1配線31は、積層膜でもよい。例えば、第2配線34側が発光方向である場合は、第1配線31に金属膜を用いて、第1配線31が反射板としての機能を兼ね備えてもよい。
The
第1配線31は、図2及び図3に示すように並んだ複数の発光素子を電気的に接続することが出来る場合がある。LEDシート30がアクティブマトリクス型である場合は、第1配線31と第2配線34のどちらか一方が発光する発光素子を選択する駆動素子と接続される。LEDシート30がアクティブマトリクス型である場合、駆動素子と接続しない第1配線と第2配線のどちらか一方は、ライン状、メッシュ状、又は、膜状の導電体であって、複数の発光素子がライン状、メッシュ状、又は、膜状の導電体で電気的に接続している。
第1配線31の形態には、発光素子の電極となる形態、駆動素子と接続する配線である形態や駆動素子の電極である形態などが含まれる。
In some cases, the
The form of the
(第1バッファー層)
第1バッファー層32は、層状化合物を含む。第1バッファー層32は、板形状であることが好ましい。第1バッファー層32は、層状化合物からなる層であることが好ましい。第1バッファー層32は、第1配線31と発光層33の間に配置されている。第1バッファー層32の発光層33を向く面は、第1バッファー層32の第1配線31を向く面とは反対側である。第1バッファー層32の発光層33を向く面の結晶配向性(層状化合物の結晶配向性)が揃っている。第1バッファー層32は、二次元のシート状の層状化合物を複数含む単結晶である。第1バッファー層32の結晶性は、4軸X線回折測定や透過型電子顕微鏡観察によって求められる。
(First buffer layer)
The
窒化物半導体層を成長させるために層状化合物に変えて、他にもグラフェンなど二次元層状物質、ハフニウムや合金などの六方晶系金属、セラミックスなどを使用することが出来る場合がある。 In some cases, two-dimensional layered materials such as graphene, hexagonal metals such as hafnium and alloys, and ceramics can be used instead of layered compounds for growing nitride semiconductor layers.
層状化合物は、第1バッファー層32の面方向に広がる2次元のシート状である。層状化合物としては、金属カルコゲナイドが好ましい。グラフェンも層状化合物であるが、グラフェンは、格子定数を発光層33に合わせて変更することが出来ない。金属カルコゲナイドであると、金属及びカルコゲン元素の選択とその比率によって、層状化合物の格子定数を制御することが出来る。
The layered compound is in the form of a two-dimensional sheet extending in the surface direction of the
層状化合物としては、MSeαSβTeγOδで表される金属カルコゲナイドが好ましい。金属カルコゲナイドに含まれる金属であるMは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、Cd、Ga、In、Ge、Sn、Pt、Au、Cu、Ag、Mn、Fe、Co、Ni、Pb及びBiからなる群より選ばれる1種以上である。α、β及びγは、0.0≦α≦2.0、0.0≦β≦2.0、0.0≦γ≦2.0、0.0≦δ≦2.0及び1.0≦α+β+γ+δ≦2.0を満たすことが好ましい。さらに、α、β及びγは、0.0≦α≦2.0、0.0≦β≦2.0、0.0≦γ≦2.0、0.0≦δ≦2.0、0.0<α+β+γ及び1.0≦α+β+γ+δ≦2.0を満たすことが好ましい。金属カルコゲナイドに含まれる金属であるMは、Mo、W及びCrからなる群より選ばれる1種以上を少なくとも含むことが好ましい。金属カルコゲナイドの元素の選択及び比率は、エピタキシャル成長させる発光層33に応じて変更される。
As the layered compound, a metal chalcogenide represented by MSe α S β Te γ O δ is preferable. M, which is a metal contained in the metal chalcogenide, is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, Cd, Ga, In, Ge, Sn, Pt, Au, Cu, Ag, Mn , Fe, Co, Ni, Pb and Bi. α, β and γ are 0.0≦α≦2.0, 0.0≦β≦2.0, 0.0≦γ≦2.0, 0.0≦δ≦2.0 and 1.0 It is preferable to satisfy ≦α+β+γ+δ≦2.0. Furthermore, α, β and γ are 0.0≦α≦2.0, 0.0≦β≦2.0, 0.0≦γ≦2.0, 0.0≦δ≦2.0, 0 .0<α+β+γ and 1.0≦α+β+γ+δ≦2.0 are preferably satisfied. The metal M contained in the metal chalcogenide preferably contains at least one selected from the group consisting of Mo, W and Cr. The selection and ratio of elements of the metal chalcogenide are changed according to the
第1バッファー層32(柱状物)の直径(D1)が0.1μm以上200μm以下の範囲であることが好ましい。この範囲であると、表示装置として好適な光源の大きさとなる。また、照明装置として好適な光源の大きさとする場合には、第1バッファー層32(柱状物)の直径(D1)が5μm以上200μm以下の範囲であることが好ましい。第1バッファー層32の直径は、発光素子の積層方向に対して垂直方向の断面において、各第1バッファー層32の内接円直径と外接円直径を求める。求めた内接円直径と外接円直径の平均値を各第1バッファー層の直径とする。第1バッファー層32と発光層33が積層した柱状物の直径は、第1バッファー層32の直径に依存する。表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、第1バッファー層32(柱状物)の直径は、1μm以上200μm以下であることが好ましい。第1バッファー層32の断面積や直径は、要求される輝度等に応じて変更されることが好ましい。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、第1バッファー層32(柱状物)の直径は、5μm以上200μm以下であることが好ましい。
The diameter (D 1 ) of the first buffer layer 32 (columnar object) is preferably in the range of 0.1 μm or more and 200 μm or less. Within this range, the size of the light source is suitable for a display device. Moreover, when the size of the light source is suitable for the lighting device, the diameter (D 1 ) of the first buffer layer 32 (columnar object) is preferably in the range of 5 μm or more and 200 μm or less. For the diameter of the
第1バッファー層32の板形状(断面形状)は、円盤形や三角柱形、六角柱形などの多角柱形であることが多いが、板状であれば何でもよい。隣り合う第1バッファー層32の形状は異なっていてもよい。
The plate shape (cross-sectional shape) of the
モバイル型、室内用などの近接して視する表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の第1バッファー層32(柱状物)の中心間の最短距離(D2)が0.5μm以上500μm以下であることが好ましい。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の第1バッファー層32(柱状物)の中心間の最短距離(D2)が1μm以上1000μm以下であることが好ましい。複数の発光素子がLEDシート30に含まれる。複数の発光素子は、それぞれ離間しており、複数の発光素子の間には、ギャップがある。複数の発光素子の第1バッファー層32の中心間の最短距離は、次のように求める。まず、1つの発光素子の第1バッファー層32の中心点と周りにある複数の発光素子の第1バッファー層32の中心点を求める。そして、1つの発光素子の第1バッファー層32の中心点とその発光素子の外周にある複数の発光素子の第1バッファー層32の中心点との距離のうち最短のものを複数の発光素子の第1バッファー層32の中心間の最短距離とする。発光素子の第1バッファー層32の中心点は、第1バッファー層32の外接円の中心とする。近接して視する表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の第1バッファー層32(柱状物)の中心間の最短距離は、5μm以上300μm以下や、0.5μm以上3μm以下であることがより好ましい。複数の発光素子の第1バッファー層32の中心間の最短距離は、製品のピクセル数等に応じて変更される。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の第1バッファー層32(柱状物)の中心間の最短距離は、50μm以上2000μm以下や、用途によっては300μm以上2000μm以下であることがより好ましい。
When the size of the light source is suitable for a mobile type, indoor display device, etc., which is viewed closely, the shortest distance (D 2 ) between the centers of the first buffer layers 32 (pillars) of the plurality of light emitting elements is It is preferably 0.5 μm or more and 500 μm or less. When the size of the light source is suitable for a lighting device, the shortest distance (D 2 ) between the centers of the first buffer layers 32 (pillars) of the plurality of light emitting elements is preferably 1 μm or more and 1000 μm or less. A plurality of light emitting elements are included in the
第1バッファー層32の厚さは、特に限定されない。第1バッファー層32の厚さは、例えば、10nm以上30nm以下である。第1バッファー層32の厚さのばらつきは、少ない方が良い。
The thickness of the
第1バッファー層32と発光層33は、ヘテロエピタキシャル関係にある。
発光素子の積層方向が、金属カルコゲナイドの六方晶系c軸と並行にある。発光素子の積層方向に対して垂直方向の金属カルコゲナイドは、六方晶系a,b軸と並行である。金属カルコゲナイドの基板面と並行の方位は基板面から垂直に見てランダムで特に限定されない。
The
The stacking direction of the light-emitting element is parallel to the hexagonal c-axis of the metal chalcogenide. The metal chalcogenide in the direction perpendicular to the stacking direction of the light-emitting element is parallel to the hexagonal crystal system a and b axes. The orientation of the metal chalcogenide parallel to the substrate surface is random when viewed vertically from the substrate surface and is not particularly limited.
金属カルコゲナイドは、元素の選択により格子定数を任意に変えることができるため、金属カルコゲナイドの組成を変えることで、エピタキシャル成長させる単結晶層の格子定数と金属カルコゲナイドの格子定数を合わせることができる。つまり、エピタキシャル成長させる単結晶層及び成長させたい結晶方位に応じて、金属カルコゲナイドの組成を変えることで、例えば、GaN、InN、AlNなどエピタキシャル成長用などに適した基材を用意することができる。これら六方晶系窒化物においては、成長させる面方位は0001方向である。 The lattice constant of the metal chalcogenide can be arbitrarily changed by selecting the element. Therefore, by changing the composition of the metal chalcogenide, the lattice constant of the epitaxially grown single crystal layer and the lattice constant of the metal chalcogenide can be matched. In other words, by changing the composition of the metal chalcogenide according to the single crystal layer to be epitaxially grown and the crystal orientation to be grown, it is possible to prepare a substrate suitable for epitaxial growth such as GaN, InN, and AlN. In these hexagonal nitrides, the plane orientation to be grown is the 0001 direction.
第1バッファー層32の面内格子定数と複数の層が積層した発光層33のうち最も第1バッファー層32側に存在する層の面内格子定数の差(=([第1バッファー層32の面内格子定数]-[発光層33のうち最も第1バッファー層32側に存在する層の面内格子定数]/[第1バッファー層32の面内格子定数])が±1%以内の範囲内であることが好ましい。格子定数の差が大きいと、エピタキシャル成長しにくく、ずれが大きいとエピタキシャル成長しないか、結晶欠陥が生じやすくなる。そこで、第1バッファー層32の面内格子定数と複数の層が積層した発光層33のうち最も第1バッファー層32側に存在する層の面内格子定数の差は、±0.5%以内であることがより好ましい。格子定数は、4軸X線回折測定によって求められる。もしくは、第1バッファー層32を構成する金属カルコゲナイドの組成比でおおむね決定される。例えば、面方位が(0001)のエピタキシャルGaNウエハの成長用としては、金属カルコゲナイドにMoS1.6Se0.4を用いる。すると、GaNのa軸長3.189Åと金属カルコゲナイドのa軸長3.189Åの誤差が0.0%となりGaNのエピタキシャル成長に好適である。
The difference between the in-plane lattice constant of the
第1バッファー層32の発光層33と直接的に接している二次元シート状の金属カルコゲナイドは、複数の二次元シート状の金属カルコゲナイドで構成されている場合がある。このとき、第1バッファー層32の発光層33と直接的に接している面において、複数の二次元シート状の金属カルコゲナイドの結晶配向性が揃うように配列されている。複数の二次元シート状の金属カルコゲナイドは重なっていても問題はないし、段差があってもよい。作製時に用いる基板との剥離の際に、第1バッファー層32の発光層33と直接的に接している面が1枚の二次元シートの金属カルコゲナイドではなくても、複数枚の二次元シートの金属カルコゲナイドの結晶配向性が揃っていれば、第1バッファー層32上に発光層33のエピタキシャル成長が可能である。完璧な1枚のシート状物でなくともエピタキシャル成長が可能であることから、基板上に第1バッファー層32が複数配置された部材を安価に作製することができる。そして、その基板を用いてLEDシート30を作製することで、LEDシート30の作製費用を抑えることができる。
The two-dimensional sheet-like metal chalcogenide in direct contact with the light-emitting
(発光層)
発光層33は、第1バッファー層32と第2配線34との間に配置された発光ダイオードである。発光層33は、第1バッファー層32と直接的に接し、第2配線34と直接的に接している。発光層33が第2配線34と直接的に接した面は、第1バッファー層32と直接的に接した面とは反対側である。
(Light emitting layer)
The
発光層33は、第1導電型半導体層(化合物半導体層)、活性層及び第2導電型半導体層(化合物半導体層)を含む。発光層33は、六方晶系の窒化物半導体層を含む。発光層33は、六方晶系の窒化物半導体層が複数積層していることが好ましい。発光層33の複数層は、ヘテロエピタキシャル関係であることが好ましい。すなわち発光効率を向上させる量子井戸構造などが含まれる。窒化物半導体層は、GaN、InN、AlN、並びに、GaN、InN及びAlNからなる群より選ばれる2種以上の混合組成物の単結晶層であることが好ましい。これら混合組成比によって窒化物半導体層の面内格子定数が3.111Åから3.532Åまで幅がある。製膜時の熱膨張係数差や成長速度などを考慮して、金属カルコゲナイドの組成比を若干前後させてもよい。
The
発光層33に用いられる化合物半導体(活性層を含む)としては、GaN、InN、AlN、並びに、GaN、InN及びAlNからなる群より選ばれる2種以上の混合組成物の他に、GaAs等の砒素系化合物半導体やInGaAlP等のリン系化合物半導体が挙げられる。砒素系化合物半導体やリン系化合物半導体も窒化物半導体と同様に第1バッファー層32との面内格子定数を合わせることができる。砒素系化合物半導体やリン系化合物半導体は、第1バッファー層32から発光層33として好適に成長することができる。つまり、第1導電型の半導体層、活性層及び第2導電型の半導体層は、窒化物半導体、砒素系化合物半導体及びリン系化合物半導体からなる群より選ばれる1種以上を含む半導体層である。
Compound semiconductors (including an active layer) used for the
発光層33が青色発光ダイオードである場合は、発光層33は、例えば、第1導電型のGaN、第1導電型のAlGaN、InGaN、第2導電型のAlGaNと第2導電型のGaNが積層した構造を有する。この場合、第1バッファー層32の面内格子定数は、GaNに合わせる。前述の通り、金属カルコゲナイドにMoS1.6Se0.4を用いることで、金属カルコゲナイドとGaNの格子定数がマッチングする。
When the light-emitting
発光層33(柱状物)の直径(D3)が0.1μm以上200μm以下の範囲であることが好ましい。この範囲であると、表示装置として好適な光源の大きさとなる。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、発光層33(柱状物)の直径(D3)が50μm以上3000μm以下の範囲であることが好ましい。発光層33の直径は、発光素子の積層方向に対して垂直方向の断面において、発光層33の内接円直径と外接円直径を求める。求めた内接円直径と外接円直径の平均値を各発光層33の直径とする。第1バッファー層32と発光層33が積層した柱状物の直径は、第1バッファー層32の直径に影響を受ける。表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、発光層33(柱状物)の直径は、1μm以上200μm以下であることが好ましい。発光層33の断面積や直径は、要求される輝度等に応じて変更されることが好ましい。例えば、照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、発光層33(柱状物)の直径は、50μm以上3000μm以下であることが好ましい。
The diameter (D 3 ) of the light-emitting layer 33 (columnar object) is preferably in the range of 0.1 μm or more and 200 μm or less. Within this range, the size of the light source is suitable for a display device. When the size of the light source is suitable for a lighting device, the diameter (D 3 ) of the light emitting layer 33 (columnar object) is preferably in the range of 50 μm or more and 3000 μm or less. For the diameter of the
発光層33の断面形状は、円盤形や三角柱形、六角柱形などの多角柱形であることが多いが、特に限定されない。隣り合う発光層33の形状は異なっていてもよい。
The cross-sectional shape of the light-emitting
表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離(D4)が0.5μm以上500μm以下であることが好ましい。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離(D4)が1μm以上1000μm以下であることが好ましい。複数の発光素子がLEDシート30に含まれる。複数の発光素子は、それぞれ離間しており、複数の発光素子の間には、ギャップがある。複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離は、次のように求める。まず、1つの発光素子の発光層33の中心点と周りにある複数の発光素子の発光層33の中心点を求める。そして、1つの発光素子の発光層33の中心点とその発光素子の外周にある複数の発光素子の発光層33の中心点との距離のうち最短のものを複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離とする。発光素子の発光層33の中心点は、発光層33の外接円の中心とする。表示装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離は、5μm以上300μm以下や30μm以上3μm以下であることがより好ましい。複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離は、製品のピクセル数等に応じて変更される。照明装置として好適な光源の大きさとする場合は、複数の発光素子の発光層33の中心間の最短距離は、50μm以上300μm以下や300μm以上2000μm以下であることがより好ましい。
When the size of the light source is suitable for a display device, the shortest distance (D 4 ) between the centers of the
(第2配線)
第2配線34は、発光層33と直接的に接した導電体である。第2配線34は、各発光素子の電極である。LEDシート30に含まれる複数の発光素子は、第2配線34を介して電気的に接続していることが好ましい。第2配線34は、金属膜と透明導電性膜のいずれかを含む。第2配線34は、透明電極とすることが出来る。第2配線34は、積層膜でもよい。
例えば、第1配線31側が発光方向である場合は、第2配線34に金属膜を用いて、第2配線34が反射板としての機能を兼ね備えてもよい。
(second wiring)
The
For example, when the
第2配線34の形態には、発光素子の電極となる形態、駆動素子と接続する配線である形態や駆動素子の電極である形態などが含まれる。
The form of the
(絶縁層)
絶縁層35は、複数の発光素子の間に配置されている。絶縁層35は、発光素子を保持し、LEDシート30の基体となることが好ましい。絶縁層35は、ポリマーを含む絶縁性の材料で構成されている。絶縁層35の発光素子を向く面は、発光素子の絶縁層35を向く面(発光素子の側面)の少なくとも一部と直接的に接している。絶縁層35の発光素子を向く面は、発光素子の積層方向に対して垂直方向を含む。絶縁層35は、第1バッファー層32、発光層33、又は、第1バッファー層32及び発光層33の側面と直接的に接している。
(insulating layer)
The insulating
絶縁層35は、柱状に成長した発光層33間に充填され、シート状に広がっている。絶縁層35は、ポリマースペーサーである。絶縁層35の膜厚は、第1バッファー層32と、第1バッファー層32の上に成長した発光層33を覆う程度であり、具体的には、おおむね2μmから5μm程度である。絶縁層35は発光層33間を絶縁するほかに、製品としての発光素子シート、ディスプレイシートのフレキシブル性を担う部分であり、強度や加工性を基準に材質を選択することが好ましい。
The insulating
絶縁層35としては、有色もしくは無色なポリマーを利用することが出来る。光吸収損失低減の観点から、無色透明なものがより望ましい。絶縁層35として利用可能なポリマーとしては、例えば、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
A colored or colorless polymer can be used as the insulating
絶縁層35として、例えば、フッ素系樹脂、透明樹脂、透明ポリマーなどがダイオードを含む複数の発光層の間に少なくとも充填されている。具体的には、発光層33の側面の少なくとも一部を被覆して、複数の発光層33同士が直接的に接しないように複数の発光層の間に少なくとも充填されている。より具体的には、発光層33の側面の一部にも第1配線31や第2配線34が形成されている場合は、第1配線31や第2配線34の外周側面にも絶縁層35が形成されている場合がある。より具体的には、発光層33の上端面である発光層33が第1配線31と接した面や下端面である発光層33が第2配線34と接した面には絶縁層35が形成されていないことが好ましい。より具体的には、絶縁層35は、第1配線31や第2配線34の側面の一部を被覆する場合があるが、第1配線31の発光層33を向く面とは反対側の面と第2配線34の発光層33を向く面とは反対側の面には、絶縁層35は形成されていないことが好ましい。
As the insulating
絶縁層35は、発光層33と接する。そして、表示装置として好適な光源とする場合は、発光層33から発光した光が絶縁層35と接した面で全反射すると画素の混色を防ぐことができる。発光素子33を細密に配置させた際に発光素子の間隔が狭くなり画素間の混色が発生しやすい条件となるが、発光層33と絶縁層35の屈折率差が大きくなるような材料を絶縁層35として選択することで、画素間の混色を防ぐことが出来る。例えば、発光層33がGaNである場合、発光層33の屈折率n3は、およそ3.0、詳細には2.4~2.5であり、他の窒化物半導体層と同様の数値、詳細にはおよそ1.9~2.9と近しい数値である。発光層33の屈折率が2.4~2.5前後であることを考慮すると、絶縁層35は、発光層3の屈折率n3よりも小さい材料を選択することが好ましい。具体的な屈折率を挙げると、絶縁層35の屈折率n5は、2.5未満であり、1.9未満であることが好ましく、1.5未満であることがより好ましい。絶縁層35として屈折率が1.3程度のフッ素樹脂を用いると、絶縁層35と発光層33の屈折率差が非常に大きく、画素間の混色を防ぎ、さらに、LEDシート30の発光強度が高くなる点で非常に好ましい。
The insulating
(発光部120)
図4は、変形例に係る発光部120の模式断面図である。
図4に示す発光部120は、上述した発光部20に蛍光体シート40、50をさらに設けた構成を有する。蛍光体シート40、50は、LEDシート30の発光方向に設けることができる。例えば、図4に示すように、第2配線34側が発光方向である場合は、第2配線34側に蛍光体シート40、50を設けることができる。なお、第1配線31側が発光方向である場合は、第1配線31側に蛍光体シート40、50を設けることができる。また、蛍光体シート40が、LEDシート30と蛍光体シート50との間に設けられる場合を例示したが、蛍光体シート50が、LEDシート30と蛍光体シート40との間に設けられてもよい。
(Light emitting unit 120)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a
A light-emitting
蛍光体シート40は、複数の蛍光層41と、複数の蛍光層41の間に配置された保持層42を含む。
蛍光層41は、任意の発光層33と対峙させて設けることができる。蛍光層41の直径は特に限定はないが、例えば、発光層33の直径と同程度とすることができる。蛍光層41の断面形状は、円盤形や三角柱形、六角柱形などの多角柱形であることが多いが、特に限定されない。隣り合う蛍光層41の形状は異なっていてもよい。蛍光層41は、例えば、赤色蛍光体を含むことができる。例えば、LEDシート30の発光層33が青色の光Bを放射し、蛍光層41に入射した青色の光Bの一部が赤色の光Rに変換されて蛍光層41から放射される。
The
The
保持層42は、複数の蛍光層41の間に配置されている。保持層42は、蛍光層41を保持し、蛍光体シート40の基体となることが好ましい。保持層42は、ポリマーを含む材料で構成されている。保持層42の蛍光層41を向く面は、蛍光層41の保持層42を向く面(蛍光層41の側面)の少なくとも一部と直接的に接している。保持層42の蛍光層41を向く面は、蛍光層41の厚み方向に対して垂直方向を含む。
The
保持層42は、柱状に成長した蛍光層41間に充填され、シート状に広がっている。保持層42は、ポリマースペーサーである。保持層42は、蛍光体シート40のフレキシブル性を担う部分であり、強度や加工性を基準に材質を選択することが好ましい。この場合、光の波長を変換する機能を有する蛍光層41の厚みはある程度厚くする必要があるが、フレキシブル性などを考慮すると。保持層42の厚みは薄くすることが好ましい。そのため、保持層42の厚みは、蛍光層41の厚みよりも薄くすることもできる。
The holding
保持層42としては、有色もしくは無色なポリマーを利用することが出来る。光吸収損失低減の観点から、無色透明なものがより望ましい。保持層42として利用可能なポリマーとしては、例えば、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。保持層42として、例えば、フッ素系樹脂、透明樹脂、透明ポリマーなどが複数の蛍光層41の間に少なくとも充填されている。
A colored or colorless polymer can be used as the
蛍光体シート50は、複数の蛍光層51と、複数の蛍光層51の間に配置された保持層52を含む。
蛍光層51は、蛍光層41と対峙しない位置において、任意の発光層33と対峙させて設けることができる。蛍光層51の直径や断面形状は、蛍光層41の直径や断面形状と同様とすることができる。蛍光層51は、例えば、緑色蛍光体を含むことができる。例えば、LEDシート30の発光層33が青色の光Bを放射し、蛍光層51に入射した青色の光Bの一部が緑色の光Gに変換されて蛍光層51から放射される。
The
The
保持層52は、複数の蛍光層51の間に配置されている。保持層52は、蛍光層51を保持し、蛍光体シート50の基体となることが好ましい。保持層52の材料や形態は、保持層42の材料や形態と同様とすることができる。
The
青色の光Bを赤色の光Rに変換する蛍光体シート40と、青色の光Bを緑色の光Gに変換する蛍光体シート50が設けられていれば、青色の光B、赤色の光R、および緑色の光Gを混色させることで、白色の光を照射可能な半導体発光装置1とすることができる。また、青色の光B、赤色の光R、および緑色の光Gの割合を制御することで、種々の色の光を照射可能な半導体発光装置1とすることができる。なお、半導体発光装置1の用途によっては、蛍光体シート40、50を省くこともできるし、蛍光体シート40、50のいずれかを設けることもできるし、青色の光Bを、赤色および緑色以外の色の光に変換する蛍光層を有する蛍光体シートを設けることもできる。
If a
(発光部121)
図5は、変形例に係る発光部121の模式断面図である。
上述した発光部120と同様に、発光部121には、蛍光体シート40、50を設けることができる。上述したように、保持層42の厚みは、蛍光層41の厚みよりも薄くすることができる。また、保持層52の厚みは、蛍光層51の厚みよりも薄くすることができる。この場合、図5に示すように、保持層42から蛍光層41を突出させることができる。保持層52から蛍光層51を突出させることができる。そして、図5に示すように、蛍光体シート40の蛍光層41が突出する側を蛍光体シート50側に向け、蛍光体シート50の蛍光層51が突出する側を蛍光体シート40側に向け、蛍光体シート40と蛍光体シート50を積層すれば、積層方向の寸法を小さくすることができる。すなわち、発光部121の薄型化を図ることができる。また、発光層33と蛍光層41の位置ズレ、発光層33と蛍光層51の位置ズレを抑制することができるので、均質な光を照射可能な発光部121とすることができる。
(Light emitting unit 121)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a
Similar to the
(蛍光体シートの作製)
蛍光体シート50の構成は、蛍光層51の材料が蛍光層41の材料と異なること以外は、蛍光体シート40の構成と同様とすることができる。そのため、以下においては、一例として、蛍光体シート40の作製方法について説明する。
(Production of phosphor sheet)
The configuration of the
図6には無配向性基板200上に、バッファー層202の前駆体201を板状に複数形成する工程(第1工程)を示している。無配向性基板200の材料は、ガラス、金属、多結晶体、プラスチック(樹脂)、セラミックス、非晶質など基材全面にわたり一義的に決まる結晶配向がなければ何でもよい。無配向性基板200は、蛍光層41をエピタキシャル成長させる際に、蛍光層41を保持可能なものであれば特に限定されない。無配向性基板200には、高価な単結晶基材を用いる必要はない。また、蛍光層41には、無配向性基板200は含まれない。
FIG. 6 shows a step (first step) of forming a plurality of plate-
前駆体201は、例えば、金属膜(又は合金膜)を形成してパターニングすることで形成することができる。前駆体201は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、Cd、Ga、In、Ge、Sn、Pt、Au、Cu、Ag、Mn、Fe、Co、Ni、Pb及びBiからなる群より選ばれる1種以上の金属又は合金を含む。エピタキシャル成長させる観点から、すべての板状の前駆体201は、同一組成であることが好ましい。前駆体201の材料は、後述するエピタキシャル成長させる蛍光層41の材料に応じて適宜選択することができる。
The
図7には、前駆体201が設けられた無配向性基板200を加熱する工程(第2工程)を示している。加熱は、Se、S、Te及びO(酸素)からなる群より選ばれる1種以上を含有する雰囲気下で行う。かかる加熱処理によって、無配向性基板200上にバッファー層202が形成される。加熱条件(雰囲気、温度、時間等)は、エピタキシャル成長させる蛍光層41に応じて選択される。すべての板状のバッファー層202は、同一組成であることが好ましい。
FIG. 7 shows the step of heating the
図8には、複数のバッファー層202上に蛍光層41をエピタキシャル成長させて複数の柱状物を形成する工程(第3工程)を示している。柱状物は、1つのバッファー層202と、このバッファー層202上に形成された蛍光層41からなる。バッファー層202の格子定数は、エピタキシャル成長させる蛍光層41の格子定数と合わせているため、バッファー層202上で蛍光層41がエピタキシャル成長する。無配向性基板200上では、成長が起こりにくいため、バッファー層202上で選択的に蛍光層41が成長する。
FIG. 8 shows a step (third step) of epitaxially growing the
エピタキシャル成長させる蛍光層41の材料は、6回対称結晶構造の蛍光体化合物、例えば、Ca3(PO4)2、Sr3(PO4)2、Ba3(PO4)2、ZnS、CdS/ZnS、InP/GaP/ZnS、InP/ZnS、Si-Al-O-N、YO.65GdO.35B03;E3+、Zn2SiO4;Mn2+、(Y,Gd)BO3;Tb3+などとすることができる。
The material of the epitaxially grown
図9には、複数の柱状物の間に保持層42を形成する工程(第4工程)を示している。無配向性基板200上に形成された複数の柱状物の間に、上述したポリマーを充填して保持層42を形成する。保持層42は、ディップ、スプレー、スピンコートするなどにより形成することができる。保持層42は、図9に示すように、柱状物の無配向性基板200側とは反対側の一部が露出してもよいし、柱状物が完全に被覆されるようにしてもよい。必要に応じて、保持層42の厚みを薄くするために、保持層42の一部を除去して、蛍光層41の面を露出させることができる。
FIG. 9 shows a step (fourth step) of forming a
図10には、無配向性基板200を剥離する工程(第5工程)を示している。複数のバッファー層202はファンデルワールス接触によって無配向性基板200に固定されているため、複数のバッファー層202は物理的に容易に無配向性基板200から剥離することができる。複数のバッファー層202と保持層42を無配向性基板200から剥離し、複数のバッファー層202を除去することで、図4の断面図に示す蛍光体シート40が得られる。複数のバッファー層202の除去は、例えば、静電吸着、超音波処理、洗浄、エッチングなどにより行うことができる。
FIG. 10 shows the step of peeling off the non-oriented substrate 200 (fifth step). Since the plurality of buffer layers 202 are fixed to the
(LEDシート130)
図11は、変形例に係るLEDシート130の模式断面図である。
図11に示すLEDシート130は、上述したLEDシート30に、空間36をさらに設けた構成を有する。空間36は、発光層33と発光層33との間において、絶縁層35の内部に設けることができる。空間36は、例えば、複数の発光層33が並ぶ方向に沿って延びるものとすることができる。複数の空間36は互いに接続されてもよいし、空間36の群毎に接続されてもよいし、複数の空間36が互いに分離されていてもよい。
(LED sheet 130)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an
The
ここで、発光層33に電圧が印加されると、発光層33から光が放射されるとともに、熱が発生する。そのため、発光層33の温度が上昇する。また、半導体発光装置1が高温環境に設置される場合には、発光層33の温度がさらに上昇する場合がある。発光層33の温度が高くなり過ぎると、発光層33の寿命が短くなったり、発光層33の機能が低下したりする場合がある。
Here, when a voltage is applied to the
LEDシート130には、発光層33と発光層33との間に空間36が設けられているので、空間36の内部に流動体を供給することができる。流動性を考慮すると、流動体はエチレングリコールやフルオロカーボンなどの液体とすることが好ましい。
また、LEDシート130の内部を循環し、LEDシート130の外部に排出された流動体を冷却する冷却機構を半導体発光装置1に設けることもできる。
本実施の形態によれば、空間36に供給された流動体により、複数の発光層33を冷却することができるので、複数の発光層33の温度上昇を抑制することができる。
Since the
Further, the semiconductor
According to the present embodiment, the plurality of light emitting
また、後述するように、複数のLEDシート130を厚み方向に重ねて用いる場合がある。そのため、空間36の形状をレンズ状とすることもできる。この様にすれば、空間36の内部に供給された流動体を、下側のLEDシート130から放射された光に対するレンズとすることができる。
Also, as will be described later, there are cases where a plurality of
空間36は、例えば、以下の様にして形成することができる。まず、発光層33と発光層33との間に、絶縁層35よりも溶解や除去が容易な材料を線状に塗布する。次に、発光層33と発光層33との間に絶縁層35を形成する。絶縁層35は、ディップ、スプレー、スピンコートするなどにより形成することができる。次に、線状に塗布した材料を除去することで空間36を形成する。
The
(照明装置)
次に、本発明の実施形態に係る半導体発光装置が照明装置である場合を説明する。
ここでは、一例として、半導体発光装置を自動車のヘッドライトに用いる場合を説明する。
従来、自動車のヘッドライトは、遠方を照らすハイビームと、近方を照らすロービームの機能をもっている。ハイビームは100m程度の遠方を照らし、道路上の前方障害物などのほか、道路標識など安全運転操作に必要な情報を得るための照明であり、ロービームに比べて広範囲を照明する機能を持っている。ロービームは、40m程度までの路面を照明し、かつ路面から80cm~120cm以上の領域は照明しない。この領域は、車両前方にいる歩行者の目の位置や、対向車、前方車の運転者の目の位置にあたり、この領域を照射範囲から外せば歩行者や対向車・前方車運転手の活動を阻害しない。従来、これらの配光は手動で切り替えることが行われてきた。自動車が夜間に単独で走行中は遠方まで視認可能なハイビームの配光をおこなうが、前方より接近車両を認めた場合などには、手動でロービームに切り替える。これにより近接車両の運行阻害を避けることができる。
(Lighting device)
Next, a case where the semiconductor light-emitting device according to the embodiment of the present invention is a lighting device will be described.
Here, as an example, a case where a semiconductor light emitting device is used for a headlight of an automobile will be described.
2. Description of the Related Art Conventionally, automobile headlights have functions of a high beam for illuminating distant objects and a low beam for illuminating near objects. The high beam illuminates a distance of about 100m, and is used to obtain information necessary for safe driving operation, such as road signs and other obstacles on the road ahead. . The low beam illuminates the road surface up to about 40m, and does not illuminate the area of 80cm to 120cm or more from the road surface. This area corresponds to the position of the eyes of pedestrians in front of the vehicle and the positions of the eyes of the drivers of oncoming and forward vehicles. do not impede Conventionally, these light distributions have been manually switched. When the car is driving alone at night, the high beam light is distributed so that it can be seen far away, but when a vehicle approaching from the front is detected, it is manually switched to low beam. As a result, it is possible to avoid hindering the operation of nearby vehicles.
近年においては、これらの切り替えを自動で行うアダプティブヘッドライト(ADB(Adaptive Driving Beam)」、「AHS(Adaptive Hi-beam System)」、「AFS(Adaptive Front-Lighting System)などと呼称される)が提案されている。アダプティブヘッドライトは、これらの配光制御(上述した例では、ハイビームの配光とロービームの配光の切り替え)を自動で行おうとするものであるが、このほかにも左右方向に広い配光に切り替えるなどの制御をするものなどが提案されている。 In recent years, adaptive headlights (referred to as ADB (Adaptive Driving Beam), AHS (Adaptive Hi-beam System), AFS (Adaptive Front-Lighting System), etc.) that automatically switch between these Adaptive headlights are intended to automatically control these light distributions (in the above example, switching between high beam light distribution and low beam light distribution), but in addition to this, the left and right direction For example, a control such as switching to a wide light distribution has been proposed.
従来のアダプティブヘッドライトは、基本的にはある照射範囲に合わせた光源と投光光学系を組として持つ。このため、照射範囲制限数に応じた光源と光学系を持つ必要があり、概して大きなシステムとなっていた。 Conventional adaptive headlights basically have a set of a light source and a projection optical system adapted to a certain irradiation range. For this reason, it is necessary to have a light source and an optical system corresponding to the limited number of irradiation ranges, which generally results in a large system.
上述したLEDシートは、単体素子(発光素子:発光層33)が、高効率かつ高発光であり、大きさが小さいという特徴を有する。そのため、LEDシートを用いれば、小型の高輝度発光素子をコンパクトに集積することができる。LEDシートを光源として用いれば、ハイビーム、ロービーム、さらには前後左右上下といった広い領域を分割配光することができる、小型の配光制御型のヘッドライトを得ることができる。理想的な状態では、単一の光源と一つの投影光学系で、上述した広い領域を細かく配光制御することが可能となる。 The above-described LED sheet is characterized in that the single element (light emitting element: light emitting layer 33) has high efficiency and high light emission and is small in size. Therefore, by using the LED sheet, it is possible to compactly integrate small high-intensity light-emitting elements. If an LED sheet is used as a light source, it is possible to obtain a compact light distribution control type headlight capable of splitting and distributing light over a wide area such as high beam, low beam, front, back, left, right, top and bottom. In an ideal state, a single light source and a single projection optical system can finely control the light distribution over the wide area described above.
本実施の形態に係る半導体発光装置に用いる光源としては、LEDシート(単一シート上に集積された小型の発光素子)を用いる。発光素子は直径0.1mm程度であり、それらが集積されたものとなる。
図12は、投影原理を例示する模式図である。
図13は、結像関係を例示する模式図である。
半導体発光装置では結像光学系を用いる。簡単の為、単レンズ構成を考える。物側焦点距離f、像側焦点距離f'の投影レンズ(単レンズ)に対して、物側焦点位置よりs1離して光源を置く。光源上の高さh1の光は結像の法則乗っ取り、像側焦点距離f'よりs1'はなれた点に高さh2として像を結ぶ。この時の結像関係は式(1)、そして像の高さの拡大率は式(2)に与えられる。
As a light source used in the semiconductor light emitting device according to this embodiment, an LED sheet (small light emitting elements integrated on a single sheet) is used. The light-emitting elements have a diameter of about 0.1 mm, and they are integrated.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the projection principle.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an imaging relationship.
An imaging optical system is used in a semiconductor light emitting device. For simplicity, a single lens configuration is considered. With respect to a projection lens (single lens) having an object-side focal length f and an image-side focal length f', a light source is placed at a distance s1 from the object-side focal position. The light of height h1 on the light source hijacks the law of image formation, and forms an image of height h2 at a point s1' away from the image-side focal length f'. The imaging relationship at this time is given by equation (1), and the magnification of the image height is given by equation (2).
s1×s1'=f×f' ……(1)
-f/s1=-s1'/f'……(2)
本方式によれば、光源上の集積された発光素子をそれぞれ独立に点灯、消灯を行うことで、その拡大率に合わせた範囲の照明範囲を選択的にon/offすることができる。このため、従来のヘッドライトで配光範囲を変えるために用いられてきた機械的に駆動される遮光装置や、屈折用のスリットなどを排することが可能であり、これはコスト的に有利であるとともに、デザイン的にも適応範囲を広げることにつながる。
s1×s1′=f×f′ (1)
-f/s1=-s1'/f' (2)
According to this method, by independently turning on and off the light emitting elements integrated on the light source, it is possible to selectively turn on/off the illumination range in accordance with the enlargement ratio. For this reason, it is possible to eliminate mechanically driven light shielding devices and refraction slits that have been used to change the light distribution range in conventional headlights, which is advantageous in terms of cost. At the same time, it leads to widening the range of application in terms of design.
このような、結像光学系を用いることで、光源側の、発光する発光素子の位置を変えて、様々な空間位置に対して照射領域を制御することが可能となる。
図14は、s1、s2といった奥行き方向に異なる位置を持った二つの光源を備えた場合示す。この場合、物側位置のs1、s2に対応した、異なる奥行き位置に照射範囲が限定されることになる。光源Aをハイビーム用に遠方で結像可能な位置に調整し、光源Bをロービーム用に近方かつ下方とした設置を行うと、一組の光源と投影レンズでハイビーム、ロービームの二つの役割をもたせることが可能である。
By using such an imaging optical system, it is possible to change the position of the light emitting element that emits light on the light source side and control the irradiation area for various spatial positions.
FIG. 14 shows the case where two light sources, s1 and s2, having different positions in the depth direction are provided. In this case, the irradiation range is limited to different depth positions corresponding to the object side positions s1 and s2. Light source A for high beam is adjusted to a position where an image can be formed at a distance, and light source B for low beam is positioned near and below. It is possible to make it last.
図15、図16、および図17は、他の実施形態に係る照明エリアの変更を例示する模式図である。
図15、図16、および図17に示すように、光源側の発光点を変えることで、像側の前後左右上下、どのような位置にでも照明エリアを変えることができる。
15, 16, and 17 are schematic diagrams illustrating changes in illumination areas according to other embodiments.
As shown in FIGS. 15, 16, and 17, by changing the light emitting point on the light source side, the illumination area can be changed to any position on the image side, front, back, left, right, up and down.
本発明のような結像を用いた照明を考える場合、投影距離が長くなれば長くなるほど、光源の拡大率が極端に大きくなる。このため、非常に拡大された、セグメンテーションすることが難しい光源像が生成される。これを避けるためには、極微小の光源サイズと、照明に用いることが可能な高い発光輝度と、を兼ね備えた光源が必要となる。上述したLEDシートは、この用途に最適である。いうなれば、上述したLEDシートを用いれば、このような照明装置が実現可能となる。 When considering illumination using imaging as in the present invention, the longer the projection distance, the greater the magnification of the light source. This produces a very magnified source image that is difficult to segment. In order to avoid this, a light source that has both a very small light source size and high emission luminance that can be used for illumination is required. The LED sheet described above is perfect for this application. In other words, such a lighting device can be realized by using the above-described LED sheet.
(実施例1)
以下に例示をする図面は、模式的な図であり、光軸、焦点などの位置は現実と大きく異なる。
図18は、照明装置(ヘッドライト)である半導体発光装置11を例示する模式図である。
半導体発光装置11には、光学要素10として投影レンズが設けられている。投影レンズは、焦点距離が320mmの平凸レンズとしている。半導体発光装置11は、単レンズを用いたシステムである。
(Example 1)
The drawings exemplified below are schematic diagrams, and the positions of the optical axis, the focal point, and the like are greatly different from reality.
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a semiconductor light-emitting
A semiconductor
この時、主点位置は平側(ここでは物側と称する)より数mmレンズ内側に存在すると考えられるが、物側より320mmの位置を焦点距離の基準として、光源を配置した。光源はステージ21上に配置し、上述した焦点距離位置の誤差を補正した。
At this time, the position of the principal point is considered to be several mm inside the lens from the plane side (herein referred to as the object side), but the light source was arranged with the
発光部20aは、ステージ21、光源22、および光源23を有する。
図19(a)は、発光部20aの模式拡大図(側面図)である。
図19(b)は、発光部20aの模式正面図である。
図19(a)、(b)に示すように、発光部20aには、1組の光源22、および光源23を設けることができる。光源22は、光学要素10(投影レンズ)の焦点位置より1mm離れた位置に発光面を持つ。光源23は、光学要素10(投影レンズ)の焦点位置より2.5mm離れた位置に発光面を持つ。光源22は遠方投影用(ハイビーム用)の光源であり、光源23は近方投影用(ロービーム用)の光源となる。光源22、23は、ともにセグメンテーションされた発光素子からなる。例えば、光源22、23の発光面を、ピッチ1mmの間隔で、複数の方形のエリアに分け、複数の方形のエリア毎に上述したLEDシート30、130を設けることができる。なお、上述した蛍光体シート40、50をさらに設けることもできる。
The
FIG. 19A is a schematic enlarged view (side view) of the
FIG. 19(b) is a schematic front view of the
As shown in FIGS. 19A and 19B, a
図19(a)、(b)に示すように、ハイビーム用の光源22はその光源の中心を光軸中心として配置される。これとは異なり、ロービーム用の光源23は、その下端が光軸中心に接するように配置される。この光軸を中心とした光源の配置により、ロービーム用の光は光軸より下方向だけに照射領域を作ることができ、またハイビーム用の光を光軸を中心としてすべての領域を照射することが可能となる。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the high beam
図20は、配光のイメージ図である。
物側に焦点距離より1mm離して配置された光源22の投影光は、射出位置から約100m離れた位置に光軸を中心として全面に配光される。この時の拡大率は320倍程度となる。本実施例では光源22に10mmのサイズを与えており、前方に3m四方の照射領域を形成する。
FIG. 20 is an image diagram of light distribution.
Projected light from the
また、光源23の発光面は、物側に焦点距離より2.5mm離して配置されており、この投影光は射出位置から約40m離れたの位置に結像する。光軸中心より上方に配置された光源23の像は、光軸中心より下方を照明する。このような配光特性は、車両のすれ違い照明用に適している。
The light emitting surface of the
次に、照射面面内における配光イメージを説明する。
図21(a)は、ロービーム領域での照明光の配光状態の模式図(側面図)である。
図21(b)は、ハイビーム領域での照明光の配光状態の模式図(側面図)である。
光源22、23に配置した、発光素子集合の形状に応じてその数に応じた分割された配光領域が生じる。図21(a)に示すように、ロービーム領域では光軸より下方に配光領域が生じる。図21(b)に示すように、ハイビーム領域では全面に配光領域が生じる。
Next, a light distribution image within the irradiation plane will be described.
FIG. 21A is a schematic diagram (side view) of the light distribution state of illumination light in the low beam region.
FIG. 21B is a schematic diagram (side view) of the light distribution state of the illumination light in the high beam region.
Depending on the shape of the light emitting element assembly arranged in the
図22(a)は、ハイビーム領域の側面図である。
図22(b)は、ハイビーム領域の正面図である。
図22(a)、(b)に示すように、ハイビーム領域では光軸を中心として等方的に配光領域を広げることが可能である。本実施例では、発光素子集合を約1mm×1mmとし、10個×10個を1cm×1cmの光源として集積した。これらの発光素子の集合体はおよそ320倍に拡大され投影される。
FIG. 22(a) is a side view of the high beam area.
FIG. 22(b) is a front view of the high beam area.
As shown in FIGS. 22(a) and 22(b), it is possible to isotropically widen the light distribution area around the optical axis in the high beam area. In this example, the light emitting element set was about 1 mm×1 mm, and 10×10 pieces were integrated as a light source of 1 cm×1 cm. The aggregate of these light emitting elements is magnified approximately 320 times and projected.
つまり、約30cm×30cmの領域を分割して照明領域を変えること(照明、非照明状態の変更)が可能となる。本発明のような、結像法を用いて100mといった遠方での照明を行う場合、光源の拡大率が著しく大きくなるため、従来の発光素子を用いた照明では、セグメントの細かい制御は難しい。しかしながら、本発明における微小で高輝度の発光体(LEDシート)を用いることにより、結像式の照明を行うことで、照明領域をこまかく区分し、照明・非照明の制御を行うことが可能となる。 In other words, it is possible to divide an area of about 30 cm×30 cm and change the illumination area (change illumination and non-illumination states). When illumination is performed at a distance of 100 m using the imaging method as in the present invention, the enlargement ratio of the light source is significantly increased, making it difficult to finely control segments with illumination using conventional light-emitting elements. However, by using the minute and high-brightness light emitter (LED sheet) in the present invention, it is possible to finely divide the illumination area and control illumination and non-illumination by performing image-forming illumination. Become.
図23(a)は、ロービーム領域の側面図である。
図23(b)は、ロービーム領域の正面図である。
図23(a)、(b)に示すように、ロービーム領域では光軸中心近傍に非照明領域が生じる。これは光軸中心にハイビーム用の光源22が配置されているためである。光源23は照射位置となる40m地点では拡大率約130となる。物点における光源サイズが光源22とくらべ約2.4倍大きくなる。このため、本実施例のように、ロービーム用光源23の上にハイビーム用光源22を配置し、ハイビーム用光源22により光軸中心付近が遮蔽されていても、ロービーム状態ではそれほど非照明領域が減るわけではない。
FIG. 23(a) is a side view of the low beam area.
FIG. 23(b) is a front view of the low beam area.
As shown in FIGS. 23(a) and 23(b), in the low-beam area, a non-illuminated area occurs near the center of the optical axis. This is because the high beam
図24(a)は、他の実施形態に係るハイビーム用の光源22aを例示する模式正面図である。
図24(b)は、ハイビーム領域の側面図である。
図24(c)は、ハイビーム領域の正面図である。
上述した光源22は、光軸中心に対応する領域だけに、発光素子を配置しているが、さらに広い空間に対して配置させることにより、より広域の照明が可能となる。
FIG. 24A is a schematic front view illustrating a high beam
FIG. 24(b) is a side view of the high beam area.
FIG. 24(c) is a front view of the high beam area.
In the
図24(a)に示すように、光源22aは、上述した光源22の左右に光源23と同じ幅になるように光源22a1を追加したものである。図24(c)に示すように、光源22と同じ焦点からの距離に置かれた光源22a1は、照明領域においては、光源22による照明領域の、光軸より上側の左右を広げた大きさになる。本実施例において、光源22は約3m四方の広がりを持つが、光源22a1を付加することにより、さらに左右のそれぞれに2m程度の広がりが生じ、100mの地点を照射することが可能となる。
As shown in FIG. 24( a ), the
上述したように、本発明の光源に用いる発光素子集合は、透明なシート状に集積することも可能である。このような透明シートを集積させた場合、ロービーム領域でも完全に遮蔽される空間が生じず、広い領域を照明することが可能である。本実施例では、ハイビーム用の光源22とロービーム用の光源23をそれぞれシート状の厚さで光源間の厚さ方向ピッチを、1.5mmとすることで、上述した実施例と同じ、結像面の位置に照明するようにした。
As described above, the light-emitting element assembly used in the light source of the present invention can also be integrated in a transparent sheet. When such transparent sheets are stacked, a wide area can be illuminated without creating a completely shielded space even in a low beam area. In this embodiment, the
図25(a)は、光源22bおよび光源23bの配置を例示する模式側面図である。
図25(b)は、光源22bおよび光源23bの配置を例示する模式正面図である。
図26(a)は、光源22bおよび光源23bの配置を例示する模式側面図である。
図26(b)は、光源22bおよび光源23bの配置を例示する模式正面図である。
本実施例の場合、光源22b、光源23bともに、24mm角をもって構成した。光源22bは発光面を焦点位置より物側に1mm離し、厚さは1.5mmとし、光源22bの後ろに光源23bを置いた。
FIG. 25(a) is a schematic side view illustrating the arrangement of the
FIG. 25(b) is a schematic front view illustrating the arrangement of the
FIG. 26(a) is a schematic side view illustrating the arrangement of the
FIG. 26(b) is a schematic front view illustrating the arrangement of the
In the case of this embodiment, both the
図27は、光源22b、23bの模式斜視図である。
図27に示すように、光源22b、23bは、同じ面積の発光素子の集積体(LEDシート)を複数有することができる。
図28(a)は、光源23bによる照明領域の模式側面図である。
図28(b)は、光源23bによる照明領域の模式平面図である。
本実施例によれば、40m離れた地点に、24mm×24mmの約130倍の領域を照射することが可能となる。例えば、図28(b)に示すように、およそ3mx3mの照明領域とすることができる。この領域内の照明、非照明領域を、発光素子の集合体のセグメントのサイズに合わせてon/offすることが可能となる。
FIG. 27 is a schematic perspective view of the
As shown in FIG. 27, the
FIG. 28(a) is a schematic side view of a region illuminated by the
FIG. 28(b) is a schematic plan view of the illuminated area by the
According to this embodiment, it is possible to irradiate an area of about 130
図29(a)は、光源22bによる照明領域の模式側面図である。
図29(b)は、光源22bによる照明領域の模式平面図である。
本実施例によれば、光軸を中心として上下、左右幅に、約7mの領域を照明することが可能となる。本実施例の場合、光軸中心は、地上1.5m程度にあるため、下方2m分程度は路面で反射することなる。
FIG. 29(a) is a schematic side view of a region illuminated by the
FIG. 29(b) is a schematic plan view of the illuminated area by the
According to the present embodiment, it is possible to illuminate an area of about 7 m vertically and horizontally centering on the optical axis. In the case of this embodiment, since the center of the optical axis is about 1.5 m above the ground, a portion of about 2 m below is reflected on the road surface.
以上に説明したように、本発明の実施形態に係る半導体発光装置は、例えば、投影レンズと、少なくとも1つの発光ダイオードシートと、を備えることができる。発光ダイオードシートの発光部位は、投影レンズの物側焦点距離以遠に配置されることができる。発光ダイオードシートは、第1配線と、ダイオードを含む発光層と、第2配線が順に積層した複数の発光素子と、複数の発光素子の間に配置された絶縁層と、を少なくとも含むことができる。発光層は、第1配線と直接的に接し、発光層の第1配線と直接的に接した面と反対側の面は第2配線と直接的に接することができる。
また、複数の発光素子のうち、任意の発光素子をon/offすることで照射領域を変更可能である。
また、発光ダイオードシートは複数設けられ、複数の発光ダイオードシートの少なくとも一部が、厚み方向に重なっているようにすることができる。
また、絶縁層は、透光性を有することができる。
As described above, a semiconductor light emitting device according to embodiments of the present invention can comprise, for example, a projection lens and at least one light emitting diode sheet. The light-emitting portion of the light-emitting diode sheet can be arranged beyond the object-side focal length of the projection lens. The light-emitting diode sheet can include at least a first wiring, a light-emitting layer including a diode, a plurality of light-emitting elements in which the second wiring is stacked in order, and an insulating layer disposed between the plurality of light-emitting elements. . The light emitting layer is in direct contact with the first wiring, and the surface of the light emitting layer opposite to the surface in direct contact with the first wiring can be in direct contact with the second wiring.
In addition, the irradiation area can be changed by turning on/off an arbitrary light-emitting element among the plurality of light-emitting elements.
Also, a plurality of light emitting diode sheets may be provided, and at least a portion of the plurality of light emitting diode sheets may overlap in the thickness direction.
In addition, the insulating layer can have translucency.
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 半導体発光装置、10 光学要素、11 半導体発光装置、20 発光部、20a 発光部、22 光源、22a 光源、22a1 光源、22b 光源、23 光源、23b 光源、30 発光ダイオードシート(LEDシート)、31 第1配線、32 第1バッファー層、33 発光層、34 第2配線、35 絶縁層、36 空間、40 蛍光体シート、41 蛍光層、42 保持層、50 蛍光体シート、51 蛍光層、52 保持層、130 LEDシート
1 semiconductor
Claims (4)
少なくとも1つの発光ダイオードシートと、
を備え、
前記発光ダイオードシートの発光部位は、前記投影レンズの物側焦点距離以遠に配置され、
前記発光ダイオードシートは、
第1配線と、ダイオードを含む発光層と、第2配線が順に積層した複数の発光素子と、前記複数の発光素子の間に配置された絶縁層と、を少なくとも含み、
前記発光層は、前記第1配線と直接的に接し、
前記発光層の前記第1配線と直接的に接した面と反対側の面は前記第2配線と直接的に接している半導体発光装置。 a projection lens;
at least one light emitting diode sheet;
with
the light-emitting portion of the light-emitting diode sheet is arranged beyond the object-side focal length of the projection lens,
The light emitting diode sheet is
At least a first wiring, a light emitting layer including a diode, a plurality of light emitting elements in which the second wiring is stacked in order, and an insulating layer disposed between the plurality of light emitting elements,
the light emitting layer is in direct contact with the first wiring,
A semiconductor light-emitting device, wherein the surface of the light-emitting layer opposite to the surface directly in contact with the first wiring is in direct contact with the second wiring.
前記複数の発光ダイオードシートの少なくとも一部が、厚み方向に重なっている請求項1または2に記載の半導体発光装置。 A plurality of the light emitting diode sheets are provided,
3. The semiconductor light-emitting device according to claim 1, wherein at least part of said plurality of light-emitting diode sheets overlap in the thickness direction.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019158738A JP2022145973A (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Semiconductor light-emitting device |
PCT/JP2020/004081 WO2021038910A1 (en) | 2019-08-30 | 2020-02-04 | Semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019158738A JP2022145973A (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Semiconductor light-emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022145973A true JP2022145973A (en) | 2022-10-05 |
Family
ID=74684412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019158738A Pending JP2022145973A (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Semiconductor light-emitting device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022145973A (en) |
WO (1) | WO2021038910A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4493916B2 (en) * | 2003-01-08 | 2010-06-30 | 三菱電機株式会社 | Automotive headlamps |
ES2386035T3 (en) * | 2005-03-04 | 2012-08-07 | Osram Sylvania, Inc. | LED headlight system |
JP2011249183A (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Koito Mfg Co Ltd | Vehicle headlamp system, control device, and vehicle headlamp device |
EP3306684B9 (en) * | 2015-06-01 | 2021-04-14 | Toshiba Hokuto Electronics Corp. | Light-emitting module |
JP2018045838A (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | 株式会社小糸製作所 | Light emitting module and vehicular lighting fixture |
JP2017174830A (en) * | 2017-06-27 | 2017-09-28 | 株式会社小糸製作所 | Lamp tool unit |
-
2019
- 2019-08-30 JP JP2019158738A patent/JP2022145973A/en active Pending
-
2020
- 2020-02-04 WO PCT/JP2020/004081 patent/WO2021038910A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021038910A1 (en) | 2021-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11271143B2 (en) | μ-LED, μ-LED device, display and method for the same | |
US10811460B2 (en) | Micrometer scale light emitting diode displays on patterned templates and substrates | |
TWI442597B (en) | Gan-based semiconductor light-emitting element, light-emitting element assembly, light-emitting apparatus, method of driving gan-based semiconductor light-emitting element, and image display apparatus | |
US8985810B2 (en) | Illumination apparatus | |
CN101533885B (en) | Gan-based semiconductor light-emitting element, light-emitting element assembly, light-emitting apparatus and image display deviceb, method of manufacturing and driving GaN-based semiconductor light-emitting element | |
US10923628B2 (en) | Micrometer scale light emitting diode displays on patterned templates and substrates | |
WO2019168187A1 (en) | Light-emitting diode sheet, display device, light-emitting device, display device manufacturing method, and light-emitting device manufacturing method | |
CN103178183A (en) | Light emitting device | |
US20130264577A1 (en) | High flux high brightness led lighting devices | |
CN111742420A (en) | Sectional type LED array structure | |
CN103811603A (en) | A semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same | |
WO2021038910A1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR102145912B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
KR20150030288A (en) | Light emittng device | |
KR102182018B1 (en) | Light emittng device | |
KR102007408B1 (en) | Light emittng device | |
US11405996B1 (en) | High power light-emitting diode arrays and related devices | |
KR102185689B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
KR102170212B1 (en) | Light emittng device | |
KR102137745B1 (en) | Light emittng device and light emitting device package including the same | |
KR101756334B1 (en) | Light emitting device and light emitting deivce package including the same | |
KR20170084590A (en) | Light emitting device package | |
US10396246B2 (en) | Optoelectronic device and method for manufacturing the same | |
KR20150097951A (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
KR20150102443A (en) | Light emitting device package and light emitting device array |