CN111771289B - 发光装置以及电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现所输出的光的短脉冲化的发光装置。本发明的发光装置(100)具备：电容器(10)；一个以上的固体发光元件(20)，通过从电容器(10)供电而发光；以及半导体开关(30)，控制从电容器(10)向固体发光元件(20)的供电。进一步，将固体发光元件(20)载置于电容器(10)的外表面，并将半导体开关(30)载置于电容器(10)的外表面或者设置于电容器(10)的内部，电容器(10)在外部电极(11)、(12)之间具有用于串联连接固体发光元件(20)和半导体开关(30)的连接电极(32)。

Description

发光装置以及电容器
技术领域
本发明涉及具备一个以上的固体发光元件的发光装置、以及能够载置一个以上的固体发光元件的电容器。
背景技术
近年来，有在汽车***、气象观测***等中使用LiDAR(Light Detection andRanging：光检测和测距)的情况。LiDAR包含有如非专利文献1所记载的由激光二极管、半导体开关、钳位二极管、以及电力供给用电容器等构成的发光装置。
发光装置的驱动方式具有电容放电方式和开关控制方式。在采用电容放电方式的发光装置中，通过寄生电感与电力供给用电容器的谐振，从激光二极管产生具有脉冲宽度的光。另一方面，在采用开关控制方式的发光装置中，通过控制半导体开关的开/关来控制激光二极管的开/关产生具有脉冲宽度的光。
非专利文献1：John Glaser,"How GaN Power Transistors Drive High-Performance Lidar:Generating ultrafast pulsed power with GaN FETs",IEEE PowerElectronics Magazine,US,March 2017,p.25-35
但是，在如非专利文献1所记载的采用电容放电方式的发光装置中，由于通过由寄生电感和电力供给用电容器的电容决定的谐振频率来驱动激光二极管，所以输出的光的脉冲宽度固定化，很难输出自由的脉冲宽度的光。
另一方面，在如非专利文献1所记载的采用开关控制方式的发光装置中，在输出的光的脉冲宽度上具有某一程度的自由度，但寄生电感限制了激光二极管的电流的上升速度，在流动所需的电流值时存在花费一定以上的时间的问题。换句话说，即使是采用开关控制方式的发光装置，也只能输出一定以上的脉冲宽度的光而无法实现光的短脉冲化。
据说在汽车***中为了实现自动驾驶而需要几cm的距离分辨率。但是，汽车***采用LiDAR，以往的发光装置为在印刷电路基板等的一个面上配置激光二极管、半导体开关、钳位二极管、以及电力供给用电容器等部件的结构。由于所配置的部件间的距离为数百μm量级，所以电路动作时的包含激光二极管的电流回路的寄生电感为数nH量级。因此，存在从发光装置输出光的导通时间宽度限制在比数ns大的值，而无法充分地确保距离分辨率的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够实现所输出的光的短脉冲化的发光装置、以及能够实现载置的固体发光元件输出的光的短脉冲化的电容器。
本发明的一个方式所涉及的发光装置具备：电容器，该电容器包含：电介质层、夹着电介质层设置的第一内部电极以及第二内部电极、与第一内部电极电连接的第一外部电极、以及与第二内部电极电连接的第二外部电极；一个以上的固体发光元件，通过从电容器供电而发光；以及开关元件，控制从电容器向固体发光元件的供电，将固体发光元件载置于电容器的外表面，并将开关元件载置于电容器的外表面或者设置于电容器的内部，电容器在第一外部电极与第二外部电极之间具有用于串联连接固体发光元件和开关元件的导电部。
本发明的一个方式所涉及的电容器是包含电介质层、以及夹着电介质层设置的第一内部电极和第二内部电极的电容器，该电容器具有：载置部，载置通过从电容器供电而发光的一个以上的固体发光元件、以及控制从电容器向固体发光元件的供电的开关元件；以及导电部，设置于载置部，将电容器和开关元件串联连接。
根据本发明，通过将固体发光元件和开关元件串联连接并载置于电容器的外表面，能够减小寄生电感，也能够使从固体发光元件输出的光成为较短的脉冲。
附图说明
图1是用于对本发明的实施方式1所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的发光装置的电路图。
图3是用于对本发明的实施方式2所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图4是用于对本发明的实施方式3所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图5是本发明的实施方式3所涉及的发光装置的电路图。
图6是用于对本发明的实施方式4所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图7是用于对本发明的实施方式4所涉及的其它的发光装置的结构进行说明的示意图。
图8是用于对本发明的实施方式5所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图9是用于对本发明的实施方式6所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图10是用于对本发明的实施方式6所涉及的变形例的发光装置的结构进行说明的示意图。
图11是用于对本发明的实施方式7所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图12是用于对本发明的变形例(1)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图13是用于对本发明的变形例(2)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图14是用于对本发明的变形例(3)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图15是用于对本发明的变形例(4)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图16是用于对本发明的变形例(5)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图17是包含有驱动半导体开关的驱动元件的发光装置的电路图。
图18是用于对本发明的变形例(10)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图19是本发明的变形例(10)所涉及的发光装置的侧面图。
图20是用于对本发明的变形例(10)所涉及的发光装置的其它结构的例子进行说明的示意图。
图21是本发明的变形例(11)所涉及的发光装置的电路图。
图22是用于对本发明的变形例(11)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。
图23是本发明的变形例(11)所涉及的发光装置的侧面图。
图24是用于对本发明的变形例(11)所涉及的发光装置的其它结构的例子进行说明的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的发光装置进行详细说明。此外，图中相同附图标记表示相同或者相当部分。
(实施方式1)
以下，参照附图对本发明的实施方式1所涉及的发光装置进行说明。图1是用于对本发明的实施方式1所涉及的发光装置100的结构进行说明的示意图。此外，图1的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10的外表面观察到的发光装置100的俯视图，图1的(b)示出发光装置100的I－I面上的剖视图。
图1所示的发光装置100具备电容器10、载置于电容器10的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30。电容器10是电力供给用电容器由层叠陶瓷电容器构成。因此，电容器10交替地层叠有用于获取静电电容的多个内部电极14、15、以及电介质陶瓷层13。换句话说，通过夹着电介质陶瓷层13交替地层叠内部电极14(第一内部电极)和内部电极15(第二内部电极)而构成层叠体。层叠的内部电极14、15在电容器10的一个端部和另一个端部被交替地引出。在各个端部引出的内部电极14、15与设置于电容器10的各个端部的外部电极11、12连接。换句话说，外部电极11(第一外部电极)形成于层叠体的一个端部，外部电极12(第二外部电极)形成于与一个端部对置的层叠体的另一个端部。
此外，电容器10例如能够通过层叠多个通过丝网印刷法印刷导电性浆料(Ni浆料)而形成电极图案的钛酸钡系的陶瓷生片(电介质陶瓷层13)而形成。
进一步，电容器10在载置固体发光元件20以及半导体开关30的外表面也形成有外部电极11、12。具体而言，在图1所示的电容器10中，在外表面的纸面左侧形成有外部电极11，在外表面的纸面右侧形成有外部电极12。进一步，在电容器10的外表面，在外部电极11、12之间形成有栅极引出电极31以及连接电极32。
固体发光元件20是通过对固体的物质通电，而物质本身发光的发光元件，包括发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、电场发光元件(EL)等。固体发光元件20具有向与电容器10的外表面平行的方向射出光的发光部22。因此，发光装置100能够向与电容器10的外表面平行的方向输出光。固体发光元件20将一个电极(例如，阳极)与外部电极11连接，并将另一个电极(例如，阴极)与布线21电连接。布线21将固体发光元件20与连接电极32电连接。作为布线21的材料，可使用Au、Al、Cu等材料。另外，布线21可使用电线、带状、夹子等形状。
半导体开关30是开关元件，例如，可使用硅MOSFET、GaNFET等。半导体开关30将一个电极(例如，漏极电极)与连接电极32连接，并将另一个电极(例如，源极电极)与布线33电连接。此外，半导体开关30的栅电极与形成于电容器10的外表面的栅极引出电极31电连接。布线33将半导体开关30与外部电极12电连接。作为布线33的材料，可使用Au、Al、Cu等材料。另外，布线21可使用电线、带状、夹子等形状。
图2是本发明的实施方式1所涉及的发光装置100的电路图。在图2所示的电路图中，电容器10的一个电极与固体发光元件20的一个电极(例如，阳极)连接，固体发光元件20的另一个电极(例如，阴极)与半导体开关30连接。半导体开关30的一个电极(例如，漏极电极)与固体发光元件20连接，另一个电极(例如，源极电极)与电容器10的另一个电极以及GND布线连接。
在发光装置100中，在电容器10的外表面载置固体发光元件20和半导体开关30，使用外部电极11、12、布线21、连接电极32以及布线33，如图2所示那样串联地连接电容器10、固体发光元件20以及半导体开关30。在这里，布线21以及连接电极32是用于串联连接固体发光元件20和半导体开关30的导电部。此外，图1所示的导电部是一个例子，也可以根据电路结构、制造来变更所包含的布线、电极等的结构。
另外，电容器10具有电容器10的外表面作为载置固体发光元件20的载置部，在该电容器10的外表面设置连接电极32作为用于串联连接电容器10和半导体开关30的导电部。
发光装置100通过在电容器10的外表面安装固体发光元件20和半导体开关30，能够使电容器10与固体发光元件20的距离、电容器10与半导体开关30的距离比以往的通过布线连接的情况短。换句话说，如图1的(b)以及图2所示，发光装置100能够减小在电容器10、固体发光元件20、半导体开关30中流动的电流回路a。
另外，在电流回路a中流动的电流的朝向如图1的(b)所示，在外部电极11、12以及连接电极32中流动的电流的朝向(实线的箭头)与在内部电极14、15中流动的电流的朝向(虚线的箭头)为相反方向且对置。进一步，在外部电极11、12以及连接电极32中流动的电流的朝向(实线的箭头)与在内部电极14、15中流动的电流的朝向(虚线的箭头)以电容器10的外型厚度的距离h对置。换句话说，电流回路a能够将对置且向相反方向流动的电流间的距离缩短到距离h。另一方面，在如以往那样通过布线连接电容器10、固体发光元件20、半导体开关30的情况下，对置且向相反方向流动的电流间的距离比距离h长。
发光装置100通过缩短对置且向相反方向流动的电流间的距离，从而磁通的相互抵消的效果(消除效果)增大，其结果，能够减小电流回路a的寄生电感。因此，在发光装置100采用电容放电方式的情况下，由于电流回路a的寄生电感较小，所以能够降低电源电压，并能够进行发光装置100的成本降低和小型化。另外，在发光装置100采用开关控制方式的情况下，由于电流回路a的寄生电感较小，所以能够缩短电流的脉冲宽度，也能够使从固体发光元件输出的光成为较短的脉冲。
综上所述，本实施方式1所涉及的发光装置100具备电容器10，该电容器10包含：电介质陶瓷层13；夹着电介质陶瓷层13而设置的内部电极14(第一内部电极)、内部电极15(第二内部电极)；与内部电极14电连接的外部电极11(第一外部电极)；以及与内部电极15电连接的外部电极12(第二外部电极)。进一步，发光装置100具备通过从电容器10供电而发光的一个以上的固体发光元件20、以及控制从电容器10向固体发光元件20的供电的半导体开关30(开关元件)。另外，将固体发光元件20载置于电容器10的外表面，将半导体开关30载置于电容器10的外表面或者设置于电容器10的内部，电容器10在外部电极11与外部电极12之间具有用于串联连接固体发光元件20和半导体开关30的导电部。因此，发光装置100能够通过将对置且向相反方向流动的电流间的距离缩短到距离h而减小电流回路a的寄生电感，并使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。此外，在本实施方式1所涉及的发光装置100中，作为导电部，示出具有设置于电容器10的外表面的连接电极32的结构。
电容器10具有：电容器10的外表面(载置部)，载置通过从电容器10供电而发光的一个以上的固体发光元件20、以及控制从电容器10向固体发光元件20的供电的半导体开关30(开关元件)；以及连接电极32(导电部)，设置于电容器10的外表面，将电容器10和半导体开关30串联连接。因此，通过在电容器10的外表面载置固体发光元件20以及半导体开关30，能够将对置且向相反方向流动的电流间的距离缩短到距离h，并减小电流回路a的寄生电感，能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
(实施方式2)
在实施方式1所涉及的发光装置100中，如图1的(b)所示，外部电极11、12形成于层叠体的各个端部，电流回路a的大小受到电容器10的外形尺寸的制约。因此，在本发明的实施方式2中，电容器采用使用通孔导体将外部电极和内部电极电连接的结构。图3是用于对本发明的实施方式2所涉及的发光装置100a的结构进行说明的示意图。此外，图3的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10a的外表面观察到的发光装置100a的俯视图，图3的(b)示出发光装置100a的I－I面上的剖视图，图3的(c)示出发光装置100a的II－II面上的剖视图。另外，对于图3所示的发光装置100a中的与图1所示的发光装置100相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图3所示的发光装置100a具备电容器10a、载置于电容器10a的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10a是电力供给用电容器，由层叠陶瓷电容器构成。因此，电容器10a构成交替地层叠用于获取静电电容的多个内部电极14、15、以及电介质陶瓷层13而成的层叠体。
如图3的(b)所示，电容器10a形成有贯通层叠体的通孔导体16、17。通孔导体16将形成于电容器10a的外表面的外部电极11与层叠的内部电极14电连接。如图3的(c)所示，内部电极14与通孔导体16电连接，但不与通孔导体17电连接。通孔导体17将形成于电容器10a的外表面的外部电极12与层叠的内部电极15电连接。虽然未图示，但内部电极15与通孔导体17电连接，但不与通孔导体16电连接。
半导体开关30a将一个电极(例如，漏极电极)和另一个电极(例如，源极电极)形成于相同的面。因此，半导体开关30a将一个电极(例如，漏极电极)与连接电极32连接，并将另一个电极(例如，源极电极)与外部电极12电连接。
通过利用贯通层叠体的通孔导体16连接外部电极11和内部电极14，并利用贯通层叠体的通孔导体17连接外部电极12和内部电极15，从而导通孔导体16与导通孔导体17之间的距离比如图1的(b)所示形成于电容器10的端面的外部电极11与外部电极12的距离短。因此，发光装置100a的电流回路小于发光装置100的电流回路a，能够进一步减少发光装置100a的寄生电感。
通孔导体16、17形成于电容器10a的内部，但优选形成于载置固体发光元件20以及半导体开关30a的位置的下方。具体而言，通孔导体16设置于固体发光元件20的一个电极(例如，阳极)附近，通孔导体17设置于半导体开关30a的另一个电极(例如，源极电极)附近。由此，能够缩短从固体发光元件20到电容器10a的连接距离，并缩短从半导体开关30a到电容器10a的连接距离，能够进一步减小发光装置100a的电流回路。
综上所述，本实施方式2所涉及的发光装置100a的电容器10a包含与内部电极14以及固体发光元件20电连接的通孔导体16(第一通孔导体)、以及与内部电极15以及半导体开关30a电连接的通孔导体17(第二通孔导体)。进一步，通孔导体16、17与电容器10a的外部电极11、12电连接。
因此，发光装置100a通过形成通孔导体16、17能够在比电容器10a的外形尺寸靠内侧连接固体发光元件20以及半导体开关30a与电容器10a的内部电极14、15，能够进一步减少电流回路，并能够进一步减少寄生电感。此外，以上对在作为层叠陶瓷电容器的电容器10a中形成通孔导体的结构进行了说明，但对于以下说明的其它种类的电容器(作为一个例子，为半导体电容器)也可以采用形成通孔导体的结构。
另外，也可以通孔导体16(第一通孔导体)设置于与载置于电容器10a的外表面的固体发光元件20的一端(例如，阳极)连接的位置，通孔导体17(第二通孔导体)设置于与载置于电容器10a的外表面的半导体开关30a的一端(例如，源极电极)连接的位置。由此，发光装置100a通过缩短固体发光元件20以及半导体开关30a到电容器10a的连接距离，能够进一步减小电流回路，并能够进一步减少寄生电感。
(实施方式3)
在实施方式1所涉及的发光装置100中，对具备电容器10、载置于电容器10的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30的结构进行了说明。但是，载置于电容器的外表面的元件并不限定于固体发光元件以及半导体开关。因此，在本发明的实施方式3中，对将固体发光元件以及半导体开关以外的元件载置于电容器的外表面的结构进行说明。
图4是用于对本发明的实施方式3所涉及的发光装置100b的结构进行说明的示意图。此外，图4的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10a的外表面观察到的发光装置100b的俯视图，图4的(b)示出发光装置100b的I－I面上的剖视图，图4的(c)示出发光装置100b的II－II面上的剖视图。另外，对于图4所示的发光装置100b中的与图1所示的发光装置100以及图2所示的发光装置100a相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图4所示的发光装置100b具备电容器10a、载置于电容器10a的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及钳位二极管40。电容器10a是电力供给用电容器，由层叠陶瓷电容器构成。因此，电容器10a构成交替地层叠用于获取静电电容的多个内部电极14、15、以及电介质陶瓷层13而成的层叠体。
如图4的(b)以及图4的(c)所示，电容器10a形成有贯通层叠体的通孔导体16、17。通孔导体16将形成于电容器10a的外表面的外部电极11与层叠的内部电极14电连接。通孔导体17将形成于电容器10a的外表面的外部电极12与层叠的内部电极15电连接。
固体发光元件20将一个电极(例如，阴极)与外部电极11连接，并将另一个电极(例如，阳极)与布线21电连接。布线21将固体发光元件20与连接电极32电连接。作为布线21的材料，可使用Au、Al、Cu等材料。另外，布线21可使用电线、带状、夹子等形状。
在外部电极11，除了固体发光元件20以外还电连接有钳位二极管40的一个电极(例如，阳极)。钳位二极管40与固体发光元件20并联连接，并将另一个电极(例如，阴极)与布线41电连接。布线41将钳位二极管40与连接电极32电连接。作为布线41的材料，可使用Au、Al、Cu等材料。
半导体开关30a的一个电极(例如，源极电极)和另一个电极(例如，漏极电极)形成于相同的面。因此，半导体开关30a将一个电极(例如，源极电极)与连接电极32连接，并将另一个电极(例如，漏极电极)与外部电极12电连接。
图5是本发明的实施方式3所涉及的发光装置100b的电路图。在图5所示的电路图中，在电容器10a的一个电极连接有固体发光元件20的一个电极(阴极)和钳位二极管40的一个电极(阳极)。电容器10a的另一个电极与半导体开关30a的一个电极(漏极电极)连接。固体发光元件20的另一个电极(阳极)、钳位二极管40的另一个电极(阴极)、以及半导体开关30a的另一个电极(源极电极)与GND布线连接。
发光装置100b所使用的半导体开关30a与升压电路200所使用的半导体开关共享。因此，升压电路200除了直流电源201、电感器202、以及二极管203以外，还包含发光装置100b的半导体开关30a而构成。换句话说，发光装置100b为升压电路200所使用的半导体开关也载置于电容器10a的外表面的结构。
综上所述，由于本实施方式3所涉及的发光装置100b将钳位二极管40与固体发光元件20并联连接，并载置于电容器10a的外表面，所以也能够通过减小电流回路来减小寄生电感，使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。此外，以上对采用作为层叠陶瓷电容器的电容器10a的发光装置100b进行了说明，但即使对于以下说明的其它种类的电容器(作为一个例子，半导体电容器)也可以采用同样的结构。
(实施方式4)
在实施方式3所涉及的发光装置100b中，如图4的(a)所示，由于钳位二极管40侧的固体发光元件20的发光部22在光路上存在钳位二极管40，所以存在射出的光被该钳位二极管40遮挡的可能性。因此，在本发明的实施方式4中，对不遮挡从固体发光元件20的发光部22发出的光的光路的元件的配置进行说明。
图6是用于对本发明的实施方式4所涉及的发光装置100c的结构进行说明的示意图。此外，图6所示的俯视图是从载置固体发光元件20的电容器10a的外表面观察到的发光装置100c的俯视图。另外，对于图6所示的发光装置100c中的与图4所示的发光装置100b相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
固体发光元件20是具有向与电容器10a的外表面平行的方向射出光的发光部22且边缘发光型的发光元件。因此，发光装置100c能够向与电容器10a的外表面平行的方向输出光。但是，需要配置为从发光部22发出的光不被其它元件(例如，半导体开关、钳位二极管等)遮挡。
图6所示的发光装置100c具备电容器10a、载置于电容器10a的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及钳位二极管40。进一步，在发光装置100c中，采用与图4所示的发光装置100b相比将钳位二极管40的位置向纸面右侧偏移的配置。因此，在遮挡从发光部22发出的光的光路L的位置不存在其它元件。
特别是，当在发光装置中，具有通过光电二极管等受光元件检测有无光的射出的结构的情况下，需要在光的光路L上确保载置受光元件的场所。在图6所示的发光装置100c中，由于将钳位二极管40以及半导体开关30a向纸面右侧偏移来配置，所以例如，能够在外部电极11上将受光元件50载置于遮挡光的光路L的位置。另外，在发光装置中，即使是不通过受光元件检测有无光的射出的结构，若在遮挡光路L的位置存在其它元件，则射出的光被其它元件反射而返回到固体发光元件20，也认为给固体发光元件20内的谐振动作带来负面影响。因此，为了避免该负面影响，也期望构成为在光路L上不存在其它元件。
作为配置为从发光部22发出的光不被其它元件遮挡的方法，除了如图6所示的发光装置100c那样，将其它元件在电容器的外表面上相对于固体发光元件20在水平方向上错开的配置以外，也考虑在垂直方向上错开来配置的方法。
图7是用于对本发明的实施方式4所涉及的其它的发光装置100d的结构进行说明的示意图。此外，图7的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10a的外表面观察到的发光装置100d的俯视图，图7的(b)示出发光装置100d的I－I面上的剖视图。另外，对于图7所示的发光装置100d中的与图4所示的发光装置100b以及图6所示的发光装置100c相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
固体发光元件20是具有向与电容器10a的外表面平行的方向射出光的发光部22且边缘发光型的发光元件。因此，发光装置100d能够向与电容器10a的外表面平行的方向输出光。但是，需要配置为从发光部22发出的光不被其它元件(例如，半导体开关、钳位二极管等)遮挡。因此，在发光装置100d中，将金属板23放置在外部电极11上，并将固体发光元件20载置在该金属板23上。换句话说，将固体发光元件20的安装面在垂直方向上相对于其它元件的安装面提升。因此，如图7的(b)所示在遮挡从发光部22发出的光的光路L的位置上不存在其它元件。
金属板23为能够将外部电极11与固体发光元件20的一个电极(例如，阴极)电连接的接合部件即可。另外，金属板23的厚度具有其它元件不遮挡从固体发光元件20发出的光的光路L的程度的充分的高度即可。
综上所述，本实施方式4所涉及的发光装置100c、100d的固体发光元件20能够相对于电容器10a的外表面向水平的方向射出光，并能够不被载置于电容器10a的其它部件遮挡地射出光。换句话说，载置于电容器10a的外表面的其它部件避开固体发光元件20射出的光的光路L地载置于上述电容器的外表面。作为载置于电容器10a的外表面的其它部件，例如，具有半导体开关30a、钳位二极管40等。
例如，如图6所示，半导体开关30a在电容器10a的外表面在相对于固体发光元件20在水平方向上错开来配置。另外，如图7所示，半导体开关30a在电容器10a的外表面相对于固体发光元件20在垂直方向上错开来配置。通过像这样配置，使得在固体发光元件20的光路L上不配置其它元件(例如，半导体开关、钳位二极管等)，从而能够配置光电二极管等受光元件。
在发光装置100c、100d中，在固体发光元件20射出的光的光路L上，也可以还具备接受来自固体发光元件20的光的受光元件50。在固体发光元件20的光路L上有其它元件的情况下，需要在其它元件的近前配置受光元件50、或使光反射并由受光元件50检测。若在其它元件的近前配置受光元件50，则需要迂回连接布线，电流回路的寄生电感增加。另外，为了使光反射并由受光元件50检测，需要新设置反射镜等部件，而发光装置的成本增加，且尺寸大型化。受光元件50也可以不载置于电容器10a的外表面。此外，以上对采用层叠陶瓷电容器的电容器10a的发光装置100c、100d进行了说明，但对于以下说明的其它种类的电容器(作为一个例子，半导体电容器)也可以采用相同的结构。
(实施方式5)
在实施方式1所涉及的发光装置100中，如图1的(b)所示，电容器10由层叠陶瓷电容器构成。因此，在本发明的实施方式5中，对电容器采用层叠陶瓷电容器以外的种类的情况进行说明。以下，作为一个例子对采用半导体电容器的情况进行说明，但电容器的种类并不限定于此。
图8是用于对本发明的实施方式5所涉及的发光装置100e的结构进行说明的示意图。此外，图8的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10b的外表面观察到的发光装置100e的俯视图，图8的(b)示出发光装置100e的I－I面上的剖视图。另外，对于图8所示的发光装置100e中的与图1所示的发光装置100以及图3所示的发光装置100a相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图8所示的发光装置100e具备电容器10b、载置于电容器10b的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10b是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。电容器10b通过半导体工序而形成，由向硅基板18注入n型杂质离子而形成N+层15a、在其表面例如通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法等形成的例如由氧化硅、氮化硅、氧化铪、硅酸铪、氧化铝、钛酸钡等无机材料构成的电介质层13a、以及在电介质层13a的表面通过CVD法形成的导电体的多晶硅层14a构成。此外，对于形成电容器10b的基板而言，作为是硅基板18进行了说明，但此外也可以是蓝宝石基板、GaAs基板等基板。
N+层15a是在硅基板18形成多个沟槽或者多个柱而形成凸凹形状，并向所形成的凸凹形状的表面高浓度地注入n型杂质离子而形成的低电阻层。这是为了扩大被N+层15a和多晶硅层14a夹持的电介质层13a的面积以增大电容器的电容。因此，根据电容器10b所需的电容的大小，来设计形成于硅基板18的沟槽或者柱的数量、大小。此外，电容器10b的结构是一个例子，并不限定于上述的结构。另外，电介质层13a在图8的(b)中作为一层进行了说明，但也可以以相同的材料或者不同的材料作为多层。进一步，在电容器10b中，对向硅基板18注入n型杂质离子而形成N+层15a的例子进行了说明，但也可以根据电路结构、制造来向硅基板18注入p型杂质离子而形成P+层。
多晶硅层14a作为形成电容器10b的电容的一个电极(第一内部电极)来使用。通过在多晶硅层14a的上层形成金属层14b，来降低由多晶硅层14a形成的一个电极的电阻率。此外，若仅通过多晶硅层14a能获得所需的电阻率，则也可以不形成金属层14b。在上层形成有金属层14b的多晶硅层14a经由通孔导体16a与外部电极11a电连接。另外，由多晶硅层14a形成形成电容器10b的电容的一个电极(第一内部电极)，但也可以由金属层等形成该电极。
N+层15a作为形成电容器10b的电容的另一个电极(第二内部电极)来使用。N+层15a经由通孔导体17a与外部电极12a电连接。
外部电极11a、12a是将固体发光元件20以及半导体开关30a载置于电容器10b的外表面的电极。具体而言，在图8所示的电容器10b中，在外表面的纸面左侧形成有外部电极11a，在外表面的纸面右侧形成有外部电极12a。进一步，在电容器10b的外表面，在外部电极11a、12a之间形成有栅极引出电极31以及连接电极32。
固体发光元件20将一个电极(例如，阳极)与外部电极11a连接，并将另一个电极(例如，阴极)与布线21电连接。布线21将固体发光元件20与连接电极32电连接。
半导体开关30a将一个电极(例如，漏极电极)与连接电极32连接，并将另一个电极(例如，源极电极)与外部电极12a电连接。此外，发光装置100e的电路结构是图2所示的电路结构，但也可以将在上述说明的半导体电容器的结构应用于图5所示的电路结构。
在发光装置100e中，在金属层14b上，例如，在形成氧化硅、氮化硅等厚度100μm以下的绝缘膜19之后，通过半导体工序形成外部电极11a、12a、连接电极32以及通孔导体16a、17a。因此，在发光装置100e中，通过精细加工能够进一步缩短电容器10b与外部电极11a、12a的距离，与在层叠陶瓷电容器的外表面安装固体发光元件20和半导体开关30a的情况相比，能够进一步减小电流回路。此外，虽然未图示，但在电容器10b的外表面，且除了固体发光元件20与外部电极11a连接的位置、半导体开关30a与外部电极12a连接的位置、连接电极32与布线21连接的位置以外的部分，形成有钝化层作为保护膜。另外，虽然在图8的(b)中说明的绝缘膜19作为使用氧化硅、氮化硅等无机材料进行了说明，但也可以与图16的(b)中示出的使用聚酰亚胺、树脂等有机材料的绝缘膜组合来形成，以便如后述那样不在半导体的前工序中形成绝缘膜、布线层，而通过重新布线工序形成绝缘膜、布线层。进一步，由于通过设置绝缘膜19而在金属层14b与连接电极32之间产生寄生电容，所以选择绝缘膜19的材料以使绝缘膜19的介电常数低于电介质层13a的介电常数，从而能够抑制该寄生电容对固体发光元件20的驱动的影响。
综上所述，本实施方式5所涉及的发光装置100e的电容器10b是在硅基板18(半导体基板)上包含电介质层13a和隔着电介质层13a配置的多晶硅层14a(第一内部电极)以及N+层15a(第二内部电极)的半导体电容器。另外，半导体电容器在外表面具有100μm以下的绝缘膜19，并具有隔着绝缘膜19设置于电容器10b的外表面的连接电极32(导电部)。因此，与在层叠陶瓷电容器的外表面安装元件的情况相比，发光装置100e能够减小电流回路，也能够进一步减小电流回路的寄生电感，使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
另外，半导体电容器的电介质层13a在与载置固体发光元件20以及半导体开关30a的电容器10b的外表面垂直的方向上形成。换句话说，半导体电容器为在硅基板18形成多个沟槽或者多个柱，并对所形成的多个沟槽或者多个柱高浓度地注入n型杂质离子而形成低电阻层，并在其表面形成电介质层13a并由多晶硅层14a(第一内部电极)以及N+层15a(第二内部电极)夹持的构造。像这样，作为半导体电容器的电容器10b通过如图8的(b)那样设置凸凹形状的部分，来确保电容器10b的电容值。
(实施方式6)
在实施方式5所涉及的发光装置100e中，如图8的(b)所示，电容器10b由半导体电容器构成。在电容器10b中，形成电容的凸凹形状的部分设置于包含固体发光元件20、半导体开关30a的背面的整个面。在本发明的实施方式6中，对在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，不设置电容器的形成电容的凸凹形状的部分，而配置金属层、多晶硅层、硅基板等的结构进行说明。以下，作为一个例子，对采用半导体电容器的情况进行说明，但电容器的种类并不限定于此。
图9是用于对本发明的实施方式6所涉及的发光装置100f的结构进行说明的示意图。此外，图9的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10c的外表面观察到的发光装置100f的俯视图，图9的(b)示出发光装置100f的I－I面上的剖视图。另外，对于图9所示的发光装置100f中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图9所示的发光装置100f具备电容器10c、载置于电容器10c的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10c是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。电容器10c为与图8所示的电容器10b相同的构造，但如图9的(b)所示，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，不设置电容器的形成电容的凸凹形状的部分，而仅配置金属层14b、多晶硅层14a、硅基板18的点不同。
电介质层13a的热传导率比金属层14b、多晶硅层14a(第一内部电极)、硅基板18低。在图8所示的电容器10b中，由于在形成电容的凸凹形状的部分一定设置电介质层13a，所以难以释放来自作为发热源的固体发光元件20以及半导体开关30a的热量。
因此，在发光装置100f中，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，不设置电容器10c的形成电容的凸凹形状的部分，且不配置电介质、绝缘膜、空气。代替于此，在电容器10c中，在载置固体发光元件20以及半导体开关30a的位置的正下方，具有位于由电介质层13a和夹着电介质层13a而设置的多晶硅层14a(第一内部电极)以及P+层15b(第二内部电极)构成的电容形成部的侧方的硅基板18的凸部分。在这里，热传导率的关系处于金属＞硅/多晶硅＞电介质＞绝缘膜＞空气的关系。此外，即使增大与P+层15b以及外部电极12a连接的通孔导体17的宽度，散热性也提高。此外，为了确保硅基板18与电容器10c的第二内部电极之间的绝缘，需要使硅基板18的极性与第二内部电极的极性相反。为了防止电流流过在此时产生的寄生二极管，必须为给予反向偏置的电路结构。在本实施方式6中，根据上述的电路结构，为通过使电容器10c的第二内部电极成为P+层15b来向寄生二极管给予反向偏置的结构。
综上所述，本实施方式6所涉及的发光装置100f的电容器10c的半导体电容器在载置固体发光元件20以及半导体开关30a的位置的正下方，具有位于由电介质层13a和夹着电介质层13a而设置的多晶硅层14a(第一内部电极)以及P+层15b(第二内部电极)构成的电容形成部的侧方的硅基板18(半导体基板)的凸部分。因此，发光装置100f通过不设置包含热传导率低于多晶硅层14a的电介质层13a的凸凹形状的部分，而配置热传导率高于电介质层13a的硅基板18的凸部分，从而与在固体发光元件20以及半导体开关30a的背面具有电介质层13a时相比，热量容易释放到硅基板18的背面。
(变形例)
由于多晶硅层14a热传导率高于电介质层13a，所以也可以为在载置固体发光元件20以及半导体开关30a的位置的正下方，在形成电容器的电容的部分不设置电介质层13a，而在硅基板18仅设置有多晶硅层14a的凸凹形状的部分的结构。
图10是用于对本发明的实施方式6的变形例所涉及的发光装置100g的结构进行说明的示意图。此外，图10的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10d的外表面观察到的发光装置100g的俯视图，图10的(b)示出发光装置100g的I－I面上的剖视图。另外，对于图10所示的发光装置100g中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图10所示的发光装置100g具备电容器10d、载置于电容器10d的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10d是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。电容器10d为与图8所示的电容器10b相同的构造，但如图10的(b)所示，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，具有不设置电介质层13a而仅设置有多晶硅层14a的凸凹形状的部分的点不同。换句话说，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，具有仅设置有多晶硅层14a、以及硅基板18的部分。
综上所述，本实施方式6的变形例所涉及的发光装置100g的电容器10d的半导体电容器具有在载置固体发光元件20以及半导体开关30a的位置的正下方不设置电介质层13a，而仅设置有多晶硅层14a、金属层14b以及硅基板18的部分。因此，发光装置100g通过具有未设置热传导率低于多晶硅层14a的电介质层13a的凸凹形状的部分，从而与在固体发光元件20以及半导体开关30a的背面具有电介质层13a时相比，热量容易释放到硅基板18的背面。
(实施方式7)
在实施方式6所涉及的发光装置100f中，如图9的(b)所示，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，不设置形成电容器10c的电容的凸凹形状的部分，而配置有硅基板18的凸部分。在本发明的实施方式7中，对在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置，进一步设置通孔导体的结构进行说明。以下，作为一个例子，对采用半导体电容器的情况进行说明，但电容器的种类并不限定于此。
图11是用于对本发明的实施方式7所涉及的发光装置100h的结构进行说明的示意图。此外，图11的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10e的外表面观察到的发光装置100h的俯视图，图11的(b)示出发光装置100h的I－I面上的剖视图。另外，对于图11所示的发光装置100h中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图9所示的发光装置100f相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图11所示的发光装置100h具备电容器10e、载置于电容器10e的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10e是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。电容器10e是与图9所示的电容器10c相同的结构，但如图11的(b)所示，在成为固体发光元件20、半导体开关30a的背面的位置设置有通孔导体16b、17b的点不同。进一步，通孔导体16b为了确保与成为电容器10e的第二内部电极的N+层15a以及硅基板18的绝缘，而在周围形成有绝缘膜16d。另外，通孔导体17b为了确保与电容器10e的硅基板18的绝缘，而在周围形成有绝缘膜17d。在图11的(b)中，形成绝缘膜16d、17d而将电容器10e的2个电极间绝缘，但根据所形成的电路结构、部件配置、半导体电容器的结构，也能够通过在通孔导体16b、17b的周围形成N+层、P+层来将电容器的2个电极间绝缘。
在发光装置100h中，为了进一步提高散热性而设置有通孔导体16b、17b。从与固体发光元件20、半导体开关30a等的发热源连接的外部电极11a、12a朝向硅基板18的背面，设置通孔导体16b、17b。换句话说，通孔导体16b、17b是分别与和外部电极11a电连接的通孔导体16a(第一通孔导体)、以及和外部电极12a电连接的通孔导体17a(第二通孔导体)连接的第三通孔导体。
通孔导体16b、17b形成到达到载置固体发光元件20、半导体开关30a的半导体电容器的外表面的相反侧的面(硅基板18的背面)，由热传导率高于硅基板18的材料构成。因此，与只有硅基板18的情况相比，发光装置100h容易经由通孔导体16b、17b释放固体发光元件20以及半导体开关30a的热量。此外，发光装置100h通过在硅基板18的背面设置与通孔导体16b、17b电连接的外部电极16c、17c，能够从硅基板18的背面侧与外部电极11a、12a连接。
综上所述，本实施方式7所涉及的发光装置100h的通孔导体16a、17a分别与到达载置固体发光元件20、半导体开关30a的半导体电容器的外表面的相反侧的面(硅基板18的背面)的通孔导体16b、17b电连接。因此，由于发光装置100h能够进行从固体发光元件20以及半导体开关30a向通孔导体16b、17b的热传导，所以容易释放固体发光元件20以及半导体开关30a的热量。
此外，通孔导体16b、17b优选由热传导性高于硅的材料构成。
(其它变形例)
(1)在实施方式5所涉及的电容器10b中，作为是具有凸凹形状的半导体电容器进行了说明。但是，并不局限于此，半导体电容器的内部电极和夹在内部电极之间的电介质层也可以由平行平板构成。
图12是用于对本发明的变形例(1)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。此外，图12的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10f的外表面观察到的发光装置100i的俯视图，图12的(b)示出发光装置100i的I－I面上的剖视图。另外，对于图12所示的发光装置100i中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图12所示的发光装置100i具备电容器10f、载置于电容器10f的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10f是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。电容器10f通过半导体工序来形成，由向硅基板18高浓度地注入n型杂质离子而形成的平板状的N+层15c、在其表面通过CVD法形成的平板状的电介质层13c、以及在电介质层13c的表面通过CVD法形成的平板状的多晶硅层14c构成。此外，在电容器10f中，对向硅基板18注入n型杂质离子而形成N+层15a的例子进行了说明，但也可以根据电路结构、制造，向硅基板18注入p型杂质离子来形成P+层。
另外，电容器10f的结构是一个例子，并不限定于上述的结构。N+层15c、电介质层13c、以及多晶硅层14c也可以不是分别各1层，而是多层层叠。
(2)在实施方式1所涉及的发光装置100中，作为在电容器10的外表面形成与半导体开关30的一个电极连接的连接电极32作为用于串联连接固体发光元件20和半导体开关30的导电部进行了说明。但是，并不局限于此，也可以为不设置连接电极32的结构。
图13是用于对本发明的变形例(2)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。此外，图13的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10的外表面观察到的发光装置100j的俯视图，图13的(b)示出发光装置100j的I－I面上的剖视图。另外，对于图13所示的发光装置100j中的与图1所示的发光装置100相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图13所示的发光装置100j具备电容器10、载置于电容器10的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30。电容器10在载置固体发光元件20以及半导体开关30的外表面形成有外部电极11、12。具体而言，在图13所示的电容器10中，在外表面的纸面左侧形成有外部电极11，在外表面的纸面右侧形成有外部电极12。
固体发光元件20将一个电极(例如，阳极)与外部电极11连接，并将另一个电极(例如，阴极)与布线21a电连接。半导体开关30例如使用硅MOSFET、GaNFET等，将一个电极(例如，漏极电极)与布线21a连接，并将另一个电极(例如，源极电极)与外部电极12电连接。此外，半导体开关30的栅电极与形成于电容器10的外表面的栅极引出电极31电连接。
布线21a是由将固体发光元件20和半导体开关30串联连接的1片金属板构成的元件间连接电极。在这里，布线21a是用于将固体发光元件20和半导体开关30串联连接的导电部。在固体发光元件20与半导体开关30为相同的厚度的情况下，如图13的(b)所示，连接两者的布线21a的形状为平坦的金属板的形状。通过利用布线21a将固体发光元件20和半导体开关30串联连接，能够与图1的(b)所示的电流回路a相同地减小在电容器10、固体发光元件20、半导体开关30中流动的电流回路a1。
电流回路a1中的在布线21a中流动的电流(实线的箭头)与在内部电极14、15中流动的电流的朝向(虚线的箭头)也为相反方向且对置。在布线21a中流动的电流(实线的箭头)与在内部电极14、15中流动的电流的朝向(虚线的箭头)以电容器10的外型厚度的距离h、外部电极的厚度m、固体发光元件20或者半导体开关30的元件的厚度n的和的距离来对置。在这里，外部电极的厚度为数10μm左右，固体发光元件20或者半导体开关30的元件的厚度也为200μm以下。因此，在布线21a中流动的电流(实线的箭头)与在内部电极14、15中流动的电流的朝向(虚线的箭头)的距离比以往的通过布线连接的情况短，能够减小电流回路a1的寄生电感。
(3)在上述的变形例(2)中，作为布线21a的形状为平坦的金属板的形状进行了说明。但是，并不局限于此，布线21a的形状也可以为平坦的金属板的形状以外的形状。
图14是用于对本发明的变形例(3)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。此外，图14的(a)示出发光装置100k的I－I面上的剖视图，图14的(b)示出发光装置100l的I－I面上的剖视图。此外，发光装置100k以及发光装置100l的俯视图与图13的(a)所示的发光装置100j的俯视图相同。另外，对于图14所示的发光装置100k、100l中的与图1所示的发光装置100以及图13所示的发光装置100j相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图14的(a)所示的布线21b是由将固体发光元件20和半导体开关30串联连接的1片金属板构成的元件间连接电极。在半导体开关30的厚度比固体发光元件20的厚度厚的情况下，如图14的(a)所示，连接两者的布线21b的剖面形状为键型或者阶梯形状。通过利用布线21b串联连接固体发光元件20和半导体开关30，能够与图1的(b)所示的电流回路a相同地减小在电容器10、固体发光元件20、半导体开关30中流动的电流回路a2。
在布线21b中，对与固体发光元件20连接并相对于电容器10的外表面为水平方向的部分、和与半导体开关30连接并相对于电容器10的外表面为水平方向的部分进行连接的部分也可以不必与电容器10的外表面垂直。
图14的(b)所示的布线21c是由将固体发光元件20和半导体开关30串联连接的1片金属板构成的元件间连接电极。即使在固体发光元件20和半导体开关30为相同的厚度的情况下，如图14的(b)所示，连接两者的布线21c的形状不是平坦的金属板的形状，而剖面形状为T字形状。通过利用布线21c将固体发光元件20和半导体开关30串联连接，从而与图1的(b)所示的设置有连接电极32的情况下的电流回路a相比，能够减小在电容器10、固体发光元件20、半导体开关30中流动的电流回路a3。
布线21c的剖面形状并不限定于T字形状，如图14的(b)所示也可以为填充固体发光元件20与半导体开关30之间的空间的形状。在布线21c中，在固体发光元件20与半导体开关30之间流动的电流与在图13的(b)、图14的(a)中对应的位置流动的电流相比，能够接近在内部电极14、15中流动的电流。因此，能够使电流回路a3的寄生电感比电流回路a1、a2的寄生电感小。
(4)在实施方式5所涉及的发光装置100e中，作为在电容器10b的外表面载置固体发光元件20以及半导体开关30a进行了说明。但是，并不局限于此，在电容器采用半导体电容器的情况下，也可以将半导体开关30a与半导体电容器一体化。
图15是用于对本发明的变形例(4)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。此外，图15的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10g的外表面观察到的发光装置100m的俯视图，图15的(b)示出发光装置100m的I－I面上的剖视图，图15的(c)示出发光装置100m的II－II面上的剖视图。另外，对于图15所示的发光装置100m中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图15所示的发光装置100m具备电容器10g、载置于电容器10g的外表面的固体发光元件20。电容器10g为如图15的(c)所示在硅基板18形成多个沟槽或者多个柱而成为凸凹形状，并对所形成的凸凹形状高浓度地注入p型杂质离子而形成低电阻层的P+层15b，进一步形成电介质层13a并用多晶硅层14a夹持的结构。
进一步，在硅基板18上，如图15的(b)所示不光是电容器10g，还形成有半导体开关30b。半导体开关30b具有向硅基板18高浓度地注入p型杂质离子而形成的P+层15c、以及向P+层15c高浓度地注入n型杂质离子而形成的成为漏极电极的N+层15d以及成为源极电极的N+层15e。进一步，半导体开关30b在N+层15d与N+层15e之间形成栅极氧化膜15f，并在该栅极氧化膜15f上形成金属膜31b、通孔导体31a以及栅极引出电极31。此外，在电容器10g中，对在硅基板18形成P+层15b、P+层15c，并在P+层15c形成成为漏极电极的N+层15d以及成为源极电极的N+层15e的例子进行了说明，但也可以根据电路结构、制造来变更要形成的P+层和N+层。
换句话说，半导体开关30b不是载置于电容器10g的元件，而设置于形成有半导体电容器的电容器10g的硅基板18的内部。如图8所示，在将半导体开关30a载置于电容器b的外表面的情况下，在半导体开关30a中流动的电流不在硅基板18的外表面流动。但是，若如图15的(b)所示的半导体开关30b那样与硅基板18一体化，则由于在半导体开关30b中流动的电流在硅基板18的内部流动，所以能够减小在电容器10g、固体发光元件20、半导体开关30b中流动的电流回路，并能够减小该电流回路的寄生电感。
此外，如图15的(a)所示，发光装置100m无需在电容器10g的外表面搭载半导体开关等部件，但例如，由于如图2所示的电路图那样需要从外部获得GND电压，所以在设置有外部电极12a的部分的钝化层60的一部分设置有开口部。
(5)在实施方式5所涉及的发光装置100e中，作为在电容器10b的外表面在使用氧化硅、氮化硅等无机材料的绝缘膜19上形成用于载置固体发光元件20以及半导体开关30的布线进行了说明。但是，并不局限于此，也可以通过重新布线工序来形成用于载置固体发光元件20以及半导体开关30的布线。
图16是用于对本发明的变形例(5)所涉及的发光装置的结构进行说明的示意图。此外，图16的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10h的外表面观察到的发光装置100n的俯视图，图16的(b)示出发光装置100n的I－I面上的剖视图。另外，对于图16所示的发光装置100n中的与图1所示的发光装置100、图3所示的发光装置100a、以及图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图16所示的发光装置100n具备电容器10h、载置于电容器10h的外表面的固体发光元件20以及半导体开关30a。电容器10h在外表面形成使用氧化硅、氮化硅等无机材料的绝缘膜19，并在绝缘膜19上与使用聚酰亚胺、树脂等有机材料的绝缘膜60a组合来形成。因此，在电容器10h中，不是通过半导体的前工序形成用于载置固体发光元件20以及半导体开关30a的布线层等，而能够通过重新布线工序在绝缘膜60a上形成布线层等。
(6)在上述的实施方式所涉及的发光装置中，作为载置于电容器的外表面的元件是固体发光元件20、半导体开关30、30a、以及钳位二极管40进行了说明，但并不局限于此，只要是安装于电容器的元件则可以为任意的元件。
(7)在上述的实施方式所涉及的发光装置中，作为将固体发光元件20、以及半导体开关30、30a载置于相同的电容器的外表面进行了说明，但并不局限于此，载置固体发光元件20的面与载置半导体开关30、30a的面也可以不同。
(8)在上述的实施方式所涉及的发光装置中，作为固体发光元件20载置于一个电容器的外表面进行了说明，但并不局限于此，也可以将多个固体发光元件载置于电容器的外表面。
(9)在上述的实施方式所涉及的发光装置中，作为固体发光元件20具有向与电容器的外表面平行的方向射出光的发光部22进行了说明，但并不局限于此，也可以具有向与电容器的外表面垂直的方向射出光的发光部22。
(10)在上述的实施方式所涉及的发光装置中，对固体发光元件载置于电容器的外表面，并且半导体开关设置于电容器的外表面或者内部的结构进行了说明。在这些发光装置中，一般地，需要用于驱动半导体开关的驱动元件(栅极驱动元件)。在本发明的变形例(10)中，对除了上述的固体发光元件以及半导体开关以外，还将用于驱动半导体开关的驱动元件载置于电容器的外表面的结构进行说明。
图17是包含有驱动半导体开关30a的驱动元件300的发光装置100p的电路图。在图17的发光装置100p中，为在图2所示的发光装置100的结构追加有驱动元件300以及用于向驱动元件300供给电力的电容器10i－2而成的结构。在图17的发光装置100p中，对于与图2所示的发光装置100相同的结构标注相同的附图标记且不重复详细说明。
在图17所示的电路图中，与图2的电容器10对应的电容器10i－1的一个电极与固体发光元件20的一个电极(例如，阳极)连接，固体发光元件20的另一个电极(例如，阴极)与半导体开关30a连接。半导体开关30a的一个电极(例如，漏极电极)与固体发光元件20连接，另一个电极(例如，源极电极)与电容器10i－1的另一个电极以及GND布线连接。
电容器10i－2的一个电极与GND布线连接，另一个电极与驱动元件300连接。驱动元件300例如包含有由MOSFET、GaNFET等构成的半导体开关305，一个电极(例如漏极电极)与电容器10i－2电连接，另一个电极(例如源极电极)与半导体开关30a的栅电极电连接。半导体开关305根据对控制电极(例如栅电极)给予的控制信号来控制，驱动半导体开关30a。
在半导体开关30a从非导通状态向导通状态驱动的情况下，从电容器10i－2经由驱动元件300内的半导体开关305，向用于驱动固体发光元件20的半导体开关30a的栅电极供给电流，进一步形成经由半导体开关30a的寄生电容和GND布线向电容器10i－2返回的电流回路b(图17的虚线箭头)。若由该电流回路b产生的寄生电感较大，则向半导体开关30a的栅电极供给的电流被限制，所以从非导通状态向导通状态的迁移时间变长，无法向半导体开关30a短时间地供给大电流。这样，固体发光元件20的电流的上升速度也受到限制，达到发光所需的电流值需要一定以上的时间，且短脉冲的光的输出可能变得困难。
在本发明的变形例(10)中，将驱动固体发光元件20的半导体开关30a的驱动元件300载置于用于向固体发光元件20供给电力的电容器的外表面。由此，由于与将该驱动元件设置于外部的情况相比，能够缩短栅极驱动的电流回路b的路径长度，所以能够减少寄生电感。进一步，通过将用于向驱动元件300进行电力供给的电容器10i－2形成于载置固体发光元件20等的电容器内，能够进一步缩短电流回路b的路径长度。
图18是用于对本发明的变形例(10)所涉及的发光装置100p的结构进行说明的示意图。此外，图18的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10i的外表面观察到的发光装置100p的俯视图，图18的(b)示出发光装置100p的I－I面上的剖视图，图18的(c)示出发光装置100p的II－II面上的剖视图，图18的(d)示出发光装置100p的III－III面上的剖视图。另外，图19是发光装置100p的侧面图。图19的(a)是从图18的(a)的箭头AR1方向观察到的侧面图，图19的(b)是从图18的(a)的箭头AR2方向观察到的侧面图。此外，对于图18以及图19所示的发光装置100p中的与图1所示的发光装置100相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图18以及图19所示的发光装置100p具备电容器10i、载置于电容器10i的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及驱动元件300。驱动元件300在电容器10i的外表面与电力供给用的外部电极320、控制信号用的外部电极310、以及与GND布线连接的外部电极312电连接。另外，驱动元件300经由栅极引出电极31与半导体开关30a电连接。如图19的(a)、(b)所示，外部电极310、312、320也形成于电容器10i的侧面。
电容器10i是电力供给用电容器，由层叠陶瓷电容器构成。如图17中说明的那样，在图18所示的发光装置100p中，形成有用于向固体发光元件20供给电力的电容器10i－1、以及用于向驱动元件300供给电力的电容器10i－2。电容器10i－1形成于图18的(a)中的区域RG1，如图18的(d)所示，构成交替地层叠用于获得静电电容的多个内部电极14、15、以及电介质陶瓷层13而成的层叠体。
另一方面，电容器10i－2形成于图18的(a)中的区域RG2，如图18的(b)所示，构成交替地层叠用于获取静电电容的多个内部电极321、322和电介质陶瓷层13而成的层叠体。换句话说，通过夹着电介质陶瓷层13交替地层叠内部电极321(第三内部电极)和内部电极322(第四内部电极)而构成层叠体。内部电极321被引出到外部电极11侧的端部，与设置于其端部的外部电极320(第三外部电极)电连接。内部电极322被引出到与内部电极321相反的端部，与连接于GND布线的外部电极312(第四外部电极)电连接。
此外，如图18的(c)所示，在形成电容器10i－1的区域RG1与形成电容器10i－2的区域RG2之间，存在不配置内部电极而只有电介质陶瓷层13的区域。换句话说，内部电极14、15与内部电极321、322成为不直接连接的状态。即，在图18的发光装置100p中，与电容器的负极侧的电极对应的内部电极15(第二内部电极)和内部电极322(第四内部电极)相互绝缘，与电容器的正极侧的电极对应的内部电极14(第一内部电极)和内部电极321(第三内部电极)相互绝缘。此外，虽然在图18以及图19中未图示，但外部电极12以及外部电极312在发光装置100p的外部与共用的GND布线连接。另外，在发光装置100p中，内部电极15与内部电极322、或者外部电极12与外部电极312也可以直接连接。
在图18所示的发光装置100p中，如图18的(a)、(b)所示，在驱动元件300中流动的电流回路b成为电容器10i－2的内部电极321、外部电极320、驱动元件300、栅极引出电极31、半导体开关30a、外部电极12、外部电极312、内部电极322的路径。换句话说，电流回路b形成于形成有发光装置100p的基板内，所以与将驱动元件300设置于基板外部的情况相比，能够缩短电流回路b。进一步，电流回路b的流动的朝向如图18的(b)所示，在外部电极320以及驱动元件300中流动的电流的朝向与在内部电极321、322中流动的电流的朝向为相反方向且对置，并且，以电容器10i的外型厚度的距离h对置。由此，由于相互抵消因电流产生的磁通的效果(消除效果)增大，所以能够减小电流回路b的寄生电感。
像这样，在发光装置100p中，由于除了固体发光元件20的驱动电流的电流回路a以外，在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感也变小，所以能够缩短电流脉冲宽度，并能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
综上所述，本发明的变形例(10)所涉及的发光装置100p具备载置于电容器10i的外表面，并用于驱动半导体开关30a(开关元件)的驱动元件300。另外，电容器10i包含有夹着电介质陶瓷层13而设置的内部电极321(第三内部电极)以及内部电极322(第四内部电极)、与内部电极321电连接的外部电极320(第三外部电极)、以及与内部电极322电连接的外部电极312(第四外部电极)。而且，内部电极321与内部电极14(第一内部电极)绝缘，外部电极312与外部电极12(第二外部电极)电连接。驱动元件300连接在外部电极312与外部电极320之间。因此，由于能够减少在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感，所以能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
此外，在图18以及图19中，对电容器10i由层叠陶瓷电容器构成的例子进行了说明，但电容器的结构并不局限于此，也能够采用层叠陶瓷电容器以外的种类的电容器。
图20是用于对本发明的变形例(10)所涉及的发光装置的另一结构的例子进行说明的示意图，与实施方式5相同，为采用半导体电容器作为电容器的结构。此外，图20的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10j的外表面观察到的发光装置100q的俯视图，图20的(b)示出发光装置100q的I－I面上的剖视图，图20的(c)示出发光装置100q的II－II面上的剖视图，图20的(d)示出发光装置100q的III－III面上的剖视图。在图20所示的发光装置100q中，对于与实施方式5的图8所示的发光装置100e相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图20所示的发光装置100q具备电容器10j、载置于电容器10j的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及驱动元件300。驱动元件300在电容器10j的外表面，与电力供给用的外部电极320a、控制信号用的外部电极310a、以及与GND布线连接的外部电极312a电连接。另外，驱动元件300经由栅极引出电极31与半导体开关30a电连接。
电容器10j是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。在图20所示的发光装置100q中，形成有用于向固体发光元件20供给电力的电容器10j－1、以及用于向驱动元件300供给电力的电容器10j－2。电容器10j－1形成于图20的(a)中的区域RG1a，电容器10j－2形成于图20的(a)中的区域RG2a。
如在图8中说明的那样，电容器10j－1通过半导体工序而形成。电容器10j－1由向硅基板18高浓度地注入n型杂质离子而形成的N+层15a、在其表面例如通过CVD法等而形成的由无机材料构成的电介质层13a、以及在电介质层13a的表面通过CVD法形成的导电体的多晶硅层14a构成(图20的(c))。
电容器10j－2也相同地通过半导体工序而形成，由向硅基板18注入n型杂质离子而形成的N+层315、在其表面通过CVD法等形成的由无机材料构成的电介质层313、以及在电介质层313的表面通过CVD法形成的导电体的多晶硅层314构成(图20的(b))。此外，对于形成电容器10j的基板而言，作为是硅基板18进行了说明，但此外也可以是蓝宝石基板、GaAs基板等基板。此外，电容器10j－1以及电容器10j－2也可以代替n型杂质离子而使用p型杂质离子来形成。
电容器10j－2的N+层315是在硅基板18形成多个沟槽或者多个柱而形成凸凹形状，并向所形成的凸凹形状的表面高浓度地注入n型杂质离子而形成的低电阻层。像这样，通过增大由N+层和多晶硅层夹持的电介质层的面积，增大电容器的电容。
多晶硅层314作为形成电容器10j－2的电容的一个电极(第三内部电极)来使用。通过在多晶硅层314的上层形成金属层317，来降低由多晶硅层314形成的一个电极的电阻率。此外，若仅通过多晶硅层314就能获得所需的电阻率，则也可以不形成金属层317。在上层形成有金属层317的多晶硅层314经由通孔导体316与外部电极320a电连接。另外，虽然由多晶硅层314形成了形成电容器10j－2的电容的一个电极(第三内部电极)，但也可以用金属层等来形成该电极。N+层315作为形成电容器10j－2的电容的另一个电极(第四内部电极)来使用。N+层315经由通孔导体318与外部电极312a电连接。
此外，如图20的(d)所示，在形成电容器10j－1的区域RG1a与形成电容器10j－2的区域RG2a之间，存在不形成半导体电容器，而仅形成硅基板18的区域。换句话说，多晶硅层14a与多晶硅层314不直接连接，且N+层15a与N+层315不直接连接。即，在图20的发光装置100q中，与电容器的负极侧的电极对应的N+层15a与N+层315相互绝缘，与电容器的正极侧的电极对应的多晶硅层14a(第一内部电极)与多晶硅层314(第三内部电极)相互绝缘。此外，虽然在图20中未示出，但负极侧的外部电极12a以及外部电极312a在发光装置100q的外部与共用的GND布线连接。另外，在发光装置100q中，N+层15a与N+层315、或者外部电极12a与外部电极312a也可以直接连接。
在图20所示的发光装置100q中，在驱动元件300中流动的电流回路b如图20的(a)所示，为电容器10j－2的多晶硅层314、金属层317、通孔导体316、外部电极320a、驱动元件300、栅极引出电极31、半导体开关30a、外部电极12a、外部电极312a、通孔导体318、N+层315的路径。在发光装置100q中，在金属层14b以及金属层317上，例如，在形成氧化硅、氮化硅等厚度100μm以下的绝缘膜19之后，通过半导体工序形成外部电极11a、12a、310a、312a、320a、连接电极32以及通孔导体16a、17a、316、318。因此，在发光装置100q中，通过精细加工能够进一步缩短电容器10j－1与外部电极11a、12a的距离以及电容器10j－2与外部电极320a、312a的距离，并能够进一步减小电流回路。因此，在发光装置100q中，由于除了固体发光元件20的驱动电流的电流回路a以外，在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感也变小，所以能够缩短电流脉冲宽度，并能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
(11)在上述的变形例(10)中，如图17所示，对各电容器的一个电极均与GND布线连接的结构进行了说明。因此，在变形例(10)中，图18中的内部电极15与内部电极322、或者外部电极12与外部电极312、图19中的N+层15a与N+层315、或者外部电极12a与外部电极312a能够相互共用。
然而，发光装置的电路结构并不限于图17所示的结构。在本发明的变形例(11)中，对在与变形例(10)相同地，将固体发光元件、半导体开关以及驱动元件载置于电容器的外表面的结构中，向固体发光元件供给电力的电容器和用于向驱动元件供给电力的电容器相互不共享电极的结构进行说明。
图21是本发明的变形例所涉及的发光装置100r的电路图。在图21的发光装置100r中，向固体发光元件20供给电力的电容器10k－1的一个电极与电源布线连接，另一个电极与固体发光元件20的一个电极(例如，阴极)连接。固体发光元件20的另一个电极(例如，阳极)与GND布线连接。半导体开关30a的一个电极(例如，漏极电极)与电源布线连接，另一个电极(例如，源极电极)与GND布线连接。
用于驱动半导体开关30a的电路与图17相同。来自电容器10k－2的电力通过驱动元件300内的半导体开关305被供给至半导体开关30a的栅电极，从而半导体开关30a被驱动。若半导体开关30a被驱动成为导通状态，则形成从电容器10k－1的正极侧的电极经由半导体开关30a以及固体发光元件20到达电容器10k－1的正极侧的电极的电流回路a(图21的实线箭头)，固体发光元件20发光。
像这样，在图21的电路结构中，电容器10k－1与电容器10k－2相互不共用电极。在这样的结构中，驱动固体发光元件20的半导体开关30a的驱动元件300载置于朝向固体发光元件20的电力供给用的电容器的外表面，由此，与将该驱动元件设置于外部的情况相比，能够缩短栅极驱动的电流回路b的路径长度，所以能够减少寄生电感。进一步，通过将用于对驱动元件300进行电力供给的电容器10k－2形成于载置有固体发光元件20等的电容器内，能够进一步缩短电流回路b的路径长度。
图22是用于对本发明的变形例(11)所涉及的发光装置100r的结构进行说明的示意图。图22的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10k的外表面观察到的发光装置100r的俯视图，图22的(b)示出发光装置100r的I－I面上的剖视图，图22的(c)示出发光装置100r的II－II面上的剖视图，图22的(d)示出发光装置100r的III－III面上的剖视图。另外，图23是发光装置100r的侧面图。图23的(a)是从图22的(a)的箭头AR1a方向观察到的侧面图，图23的(b)是从图22的(a)的箭头AR2a方向观察到的侧面图。此外，在图22以及图23所示的发光装置100r中，对于与图1以及图18所示的发光装置相同的结构标注相同的附图标记，且不重复详细的说明。
图22以及图23所示的发光装置100r具备电容器10k、载置于电容器10k的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及驱动元件300。在电容器10k的外表面形成有外部电极11b、12b、32b、310b、320b。
电容器10k是电力供给用电容器，由层叠陶瓷电容器构成。在图22的发光装置100r中，形成有用于向固体发光元件20供给电力的电容器10k－1、以及用于向驱动元件300供给电力的电容器10k－2。电容器10k－1形成于图22的(a)中的区域RG1b，构成交替地层叠有用于获取静电电容的多个内部电极14c、15c和电介质陶瓷层13而成的层叠体。内部电极14c(第一内部电极)被引出到电容器10k的一个端部，与形成于其端部的外部电极32b(第一外部电极)连接。内部电极15c(第二内部电极)被引出到电容器10k的另一个端部，与连接于电源布线的外部电极11b(第二外部电极)连接(图22的(d))。
另一方面，电容器10k－2形成于图22的(a)中的区域RG2b，构成交替地层叠有用于获取静电电容的多个内部电极321b、322b和电介质陶瓷层13而成的层叠体。内部电极321b(第三内部电极)被引出到外部电极32b侧的端部，与连接于GND布线的外部电极12b(第三外部电极)连接。内部电极322b(第四内部电极)被引出到外部电极11b侧的端部，与形成于其端部的外部电极320b(第四外部电极)连接(图22的(b))。如图22的(a)所示，外部电极12b(第三外部电极)从区域RG1b的中央附近延伸到区域RG2b的左端部。
此外，如图22的(c)所示，在形成有电容器10k－1的区域RG1b与形成有电容器10k－2的区域RG2b之间，存在未配置内部电极而仅具有电介质陶瓷层13的区域。换句话说，内部电极14c、15c与内部电极321b、322b成为不直接连接并不被共享的状态。
固体发光元件20载置于电容器10k的外部电极(连接电极)32b。另外，固体发光元件20通过布线21与外部电极12b连接。半导体开关30a与外部电极11b和外部电极12b连接。由此，形成从与电源布线连接的外部电极11b(内部电极15c)开始，以半导体开关30a、外部电极12b、布线21、固体发光元件20、外部电极32b、内部电极14c为路径的电流回路a。在本变形例(11)中，通过外部电极12b以及布线21，固体发光元件20和半导体开关30a串联连接，外部电极12b以及布线21相当于导电部。
驱动元件300在电容器10k的外表面与电力供给用的外部电极320b、控制信号用的外部电极310b、以及与GND布线连接的外部电极12b电连接。另外，驱动元件300经由栅极引出电极31与半导体开关30a电连接。在驱动元件300中流动的电流回路b如图22的(a)、(b)所示，成为电容器10k－2的内部电极322b、外部电极320b、驱动元件300、栅极引出电极31、半导体开关30a、外部电极12b、内部电极321b的路径。换句话说，电流回路b与变形例(10)相同地在形成有发光装置100r的基板内形成，所以与将驱动元件300设置于基板外部的情况相比，能够缩短电流回路b。在本变形例(11)中，对于电流回路b的流动的朝向而言，从外部电极320b经由驱动元件300流到外部电极12b的电流的朝向与内部电极321b、322b中流动的电流的朝向为相反方向且对置，并且，以电容器10k的外型厚度的距离h对置。由此，由于相互抵消因电流而产生的磁通的效果(消除效果)增大，所以能够减小电流回路b的寄生电感。
像这样，在发光装置100r的结构中，除了固体发光元件20的驱动电流的电流回路a以外，在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感也变小，所以能够缩短电流脉冲宽度，能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
综上所述，本发明的变形例(11)所涉及的发光装置100r具备载置于电容器10k的外表面，并用于驱动半导体开关30a(开关元件)的驱动元件300。另外，电容器10k包含有夹着电介质陶瓷层13而设置的内部电极321b(第三内部电极)以及内部电极322b(第四内部电极)、与内部电极321b电连接的外部电极12b(第三外部电极)、以及与内部电极322b电连接的外部电极320b(第四外部电极)。而且，内部电极321b与内部电极14c(第一内部电极)绝缘。驱动元件300连接在外部电极320b(第四外部电极)与外部电极12b(第三外部电极)之间。因此，由于能够减小在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感，所以能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
图24是用于对本发明的变形例(11)所涉及的发光装置的其它结构的例子进行说明的示意图，与变形例(10)的图20相同，为采用半导体电容器作为电容器的结构。此外，图24的(a)示出从载置固体发光元件20的电容器10m的外表面观察到的发光装置100s的俯视图，图24的(b)示出发光装置100s的I－I面上的剖视图，图24的(c)示出发光装置100s的II－II面上的剖视图，图24的(d)示出发光装置100s的III－III面上的剖视图。图22所示的发光装置100s具备电容器10m、载置于电容器10m的外表面的固体发光元件20、半导体开关30a、以及驱动元件300。
电容器10m是电力供给用电容器，由半导体电容器构成。在图24所示的发光装置100s中，形成有用于向固体发光元件20供给电力的电容器10m－1、以及用于向驱动元件300供给电力的电容器10m－2。电容器10m－1形成于图24的(a)中的区域RG1c，电容器10m－2形成于图24的(a)中的区域RG2c。
电容器10m－1与图20相同，通过半导体工序而形成。电容器10m－1由向硅基板18高浓度地注入n型杂质离子而形成的N+层15d、在其表面例如通过CVD法等而形成的由无机材料构成的电介质层13c、在电介质层13c的表面通过CVD法形成的导电体的多晶硅层14d构成(图24的(c))。
通过在多晶硅层14d的上层形成金属层14e，来降低由多晶硅层14d形成的一个电极的电阻率。此外，若仅通过多晶硅层14d就能获得所需的电阻率，则也可以不形成金属层14e。在上层形成有金属层14e的多晶硅层14d经由通孔导体16c与外部电极32c电连接。N+层15d经由通孔导体17c与连接于电源布线的外部电极11c电连接。
电容器10m－2也相同地通过半导体工序而形成，由向硅基板18注入n型杂质离子而形成N+层315c、在其表面通过CVD法等形成的由无机材料构成的电介质层313c、在电介质层313的表面通过CVD法形成的导电体的多晶硅层314c构成(图24的(b))。此外，电容器10m－1以及电容器10m－2也可以代替n型杂质离子而使用p型杂质离子来形成。
电容器10m－2的N+层315c是在硅基板18形成多个沟槽或者多个柱而形成凸凹形状，并向所形成的凸凹形状的表面高浓度地注入n型杂质离子而形成的低电阻层。
多晶硅层314c作为形成电容器10m－2的电容的一个电极(第三内部电极)来使用。通过在多晶硅层314c的上层形成金属层317c，来降低由多晶硅层314c形成的一个电极的电阻率。此外，若仅通过多晶硅层314c就能获得所需的电阻率，则也可以不形成金属层317c。在上层形成有金属层317c的多晶硅层314c经由通孔导体318c与连接于GND布线的外部电极12c电连接(图24的(d))。
另外，由多晶硅层314c形成了形成电容器10m－2的电容的一个电极(第三内部电极)，但也可以由金属层等形成该电极。N+层315c作为形成电容器10m－2的电容的另一个电极(第四内部电极)来使用。N+层315c经由通孔导体316c与外部电极320c电连接。
固体发光元件20载置于外部电极32c。在固体发光元件20中，一个电极(例如，阴极)与外部电极32c连接，另一个电极(例如，阳极)经由布线21与外部电极12c连接。
在半导体开关30a中，一个电极(例如，漏极电极)与外部电极11c连接，另一个电极(例如，源极电极)与外部电极12c连接。
驱动元件300在电容器10m的外表面，与电力供给用的外部电极320c、控制信号用的外部电极310c、以及与GND布线连接的外部电极12c电连接。另外，驱动元件300经由栅极引出电极31，与半导体开关30a电连接。
在图24所示的发光装置100s中，在驱动元件300中流动的电流回路b如图24所示，为电容器10m－2的N+层315c、通孔导体316c、外部电极320c、驱动元件300、栅极引出电极31、半导体开关30a、外部电极12c、通孔导体318c、金属层317c、多晶硅层314c的路径。在发光装置100s中，能够减小电流回路b。因此，由于在驱动元件300中流动的电流的电流回路b的寄生电感也变小，所以能够缩短电流脉冲宽度，并能够使从固体发光元件20输出的光成为较短的脉冲。
应认为本次公开的实施方式在所有的点均是例示而不是限制性内容。本发明的范围并不是上述的说明，而通过权利要求书来表示，旨在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
10…电容器；11、12、310、312、320…外部电极；13…电介质陶瓷层；13a、13c、313…电介质层；14、15、321、322…内部电极；14a、14c、314…多晶硅层；14b、317…金属层；15a、15c、315…N+层；16、17、316、318…通孔导体；18…硅基板；19…氧化膜；20…固体发光元件；21、33、41…布线；22…发光部；23…金属板；30、30a、305…半导体开关；31…栅极引出电极；32…连接电极；40…钳位二极管；50…受光元件；60…钝化层；100…发光装置；300…驱动元件。

Claims (19)

1.一种发光装置，具备：
电容器，包含：电介质层；夹着上述电介质层设置的第一内部电极和第二内部电极；与上述第一内部电极电连接的第一外部电极；以及与上述第二内部电极电连接的第二外部电极；
一个以上的固体发光元件，通过从上述电容器供电而发光；以及
开关元件，控制从上述电容器向上述固体发光元件的供电，
将上述固体发光元件载置于上述电容器的外表面，并将上述开关元件载置于上述电容器的外表面或者设置于上述电容器的内部，上述电容器在上述第一外部电极与上述第二外部电极之间具有用于串联连接上述固体发光元件和上述开关元件的导电部。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
上述导电部具有设置于上述电容器的外表面的连接电极。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
上述电容器是半导体电容器，该半导体电容器在半导体基板上包含上述电介质层和隔着上述电介质层配置的上述第一内部电极以及上述第二内部电极。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，
上述半导体电容器在外表面具有10μm以下的绝缘膜，并具有隔着上述绝缘膜设置于上述电容器的外表面的连接电极。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
上述电容器包含：
第一通孔导体，与上述第一内部电极以及上述固体发光元件电连接；以及
第二通孔导体，与上述第二内部电极以及上述开关元件电连接，
上述第一通孔导体以及上述第二通孔导体与上述电容器的外部电极电连接。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其中，
上述第一通孔导体设置于与载置于上述电容器的外表面的上述固体发光元件的一端连接的位置，
上述第二通孔导体设置于与载置于上述电容器的外表面的上述开关元件的一端连接的位置。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
上述固体发光元件能够相对于上述电容器的外表面向水平的方向射出光，
上述开关元件避开上述固体发光元件射出的光的光路而被载置于上述电容器的外表面。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中，
上述开关元件在上述电容器的外表面相对于上述固体发光元件在水平方向上错开来配置。
9.根据权利要求7所述的发光装置，其中，
上述开关元件在上述电容器的外表面相对于上述固体发光元件在垂直方向上错开来配置。
10.根据权利要求7所述的发光装置，其中，
还具备受光元件，该受光元件设置于上述固体发光元件射出的光的光路上，接收来自上述固体发光元件的光。
11.根据权利要求3所述的发光装置，其中，
上述半导体电容器的上述电介质层形成在与载置上述固体发光元件以及上述开关元件的上述电容器的外表面垂直的方向上。
12.根据权利要求11所述的发光装置，其中，
上述半导体电容器在载置上述固体发光元件以及上述开关元件的位置的正下方，具有上述半导体基板的凸部分，上述半导体基板的凸部分位于由上述电介质层和夹着上述电介质层设置的上述第一内部电极以及上述第二内部电极构成的电容形成部的侧方。
13.根据权利要求11所述的发光装置，其中，
上述半导体电容器包含：
第一通孔导体，与上述第一内部电极以及上述固体发光元件电连接；以及
第二通孔导体，与上述第二内部电极以及上述开关元件电连接。
14.根据权利要求13所述的发光装置，其中，
上述第一通孔导体以及上述第二通孔导体分别与第三通孔导体电连接，上述第三通孔导体到达载置上述固体发光元件以及上述开关元件的上述半导体电容器的外表面的相反侧的面。
15.根据权利要求14所述的发光装置，其中，
上述第三通孔导体由热传导性高于上述半导体基板的材料构成。
16.根据权利要求3所述的发光装置，其中，
上述半导体基板是硅。
17.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
还具备驱动元件，该驱动元件载置于上述电容器的外表面，并构成为驱动上述开关元件，
上述电容器还包含：
第三内部电极和第四内部电极，夹着上述电介质层而设置；
第三外部电极，与上述第三内部电极电连接；以及
第四外部电极，与上述第四内部电极电连接，
上述第三内部电极与上述第一内部电极绝缘，
上述驱动元件连接于上述第三外部电极与上述第四外部电极之间。
18.根据权利要求17所述的发光装置，其中，
上述第四外部电极与上述第二外部电极电连接。
19.一种电容器，包含电介质层、以及夹着上述电介质层设置的第一内部电极和第二内部电极，该电容器具有：
载置部，用于将通过从上述电容器供电而发光的一个以上的固体发光元件载置于上述电容器的外表面，将控制从上述电容器向上述固体发光元件的供电的开关元件载置于上述电容器的外表面或者设置于上述电容器的内部；以及
导电部，设置于上述载置部，将上述电容器和上述开关元件串联连接。
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