JP4904628B2 - Composite light emitting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合発光素子に係り、特に発光素子をサブマウント素子にチップ接合させて複合素子化し、このサブマウント素子によって機能改善を可能とした複合発光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
GaN,GaAlN,InGaN及びInAlGaN等のGaN系化合物半導体を利用した青色発光の半導体発光素子は、従来のものに比べて格段に高輝度化されたので、青色発光だけでなく蛍光物質を含む波長変換層で被覆するようにして白色発光としても利用されるようになった。GaN系化合物半導体を利用する発光素子では、結晶基板として一般的には透明で絶縁性のサファイアが利用されるので、基板とは反対側の面にp側及びn側の電極がそれぞれ形成されたフリップチップ型である。このようなフリップチップ型の発光素子では、各電極をマイクロバンプを介して配線基板やリードフレームの搭載面に搭載して接合するフェイスダウン方式とし、透明のサファイア基板の上面を主光取り出し面とすることが効果的である。一方、このようなGaN系化合物半導体による青色発光の発光素子では、静電気に弱いという性質があるので、静電気保護用のツェナーダイオードと組み合わせた複合発光素子が近来では広く使用されるようになった。
【0003】
図11の(a)は従来の複合発光素子の平面図、(b)は正面図、(c)は等価回路図である。
【0004】
図示のように、発光素子51はサファイア基板51aの上にGaN系化合物半導体を積層したもので、p型層及びn型層に導通させてp側電極51c及びn側電極51bが形成されている。一方、ツェナーダイオードを利用したサブマウント素子52はn型のSi基板52aの上面側の一部に不純物を注入してp型半導体領域52bを形成し、このp型半導体領域52bに接触させてp側電極52cを設け、残りのn型半導体領域52aの上面側にn側電極52dを形成し、下面側に裏面電極52eを形成したものである。そして、発光素子51のn側電極51bがバンプ53aによってサブマウント素子52のp側電極52cに接続され、発光素子51のp側電極51cがバンプ53bによってサブマウント素子52のn側電極52dに接続されている。
【0005】
このように、n側とp側とを逆極性で導通させることにより、ツェナーダイオードを利用したサブマウント素子52によって発光素子51の静電気による破壊を防止できる。また、サファイア基板51aは熱伝導率が小さいので放熱が十分ではないが、Si基板52aには十分な放熱性があるので、発光素子51をサブマウント素子52と複合素子化することで、発光素子51の発熱による輝度低下も防ぐことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
各発光色の発光素子(LED素子)は、各種の分野で広く利用されているが、近年では植物栽培用や照明用の光源としても検討されるようになってきた。この植物栽培用や照明用の光源とする場合では、大きな光度が必要となるため、多数のLEDランプ等の発光装置が必要になる。すなわち、現在までに開発されている発光素子では、通電可能な電流の大きさはせいぜい20mA程度と極めて小さいので、光度を大きくするためには多数のLED素子を必要とするためコストが極めて高くなる。
【0007】
このように多数の発光素子を使用する場合でも、図11に示したサブマウント素子52に発光素子51を搭載した複合発光素子を利用できる。この場合、サブマウント素子52にSi基板52aを用いることにより放熱性が促進されるため、発光効率が良くなり、照明用の光源としては適している。しかし、このタイプの発光素子51は、p側及びn側電極が同一面側に形成されたフリップチップ型でn側電極が4角の1角に形成されているため、流れる電流はn側とp側電極の境界近傍に集中し、その部分の電流密度が大きくなり、発熱も多く発光効率が悪くなるという欠点がある。そのため、発光素子51全体で考えても、均等に電流密度が分布している場合と比較すると、一部に電流が集中している場合のほうが発光効率は悪くなる。言い換えると、発光素子51全体で同じ発光量を得るためには、均等な電流密度分布に近いほうがトータルの発熱量が少ないということである。
【0008】
また、複合発光素子を多数設備する場合に、直列配置とすると100Vの商用電源をそのまま使えるような消費電力に設定できる。しかしながら、1個の発光素子51を1個のサブマウント素子52に搭載し、サブマウント素子52にSi基板52aを用いたものでも、この放熱性を利用するだけでは設備全体の放熱の促進には限界があり、発光素子51の発光効率低下をもたらしてしまう。
【0009】
また、図11の複合発光素子はマイクロバンプ53a,53bを介して発光素子51をサブマウント素子52上にフリップチップ実装するが、その実装工程は、発光素子51の1個ずつについて行われるので、この工程に要する時間がかなり長くなる。すなわち、発光素子51の搭載の工程は、この発光素子51をピックアップしてサブマウント素子52が形成されたウエハーの電極パターンに合わせて位置決めする工程と、これに続いて超音波、加熱及び荷重の負荷を加えながらバンプ接合する工程となるため、1個の発光素子51については3秒程度の時間が必要となる。そして、サブマウント素子52が形成されたウエハーにたとえば3万個程度の発光素子51を搭載できるようにしたものが多用されているので、このような多数の発光素子51の搭載完了までには24時間以上を費やすことになり、生産性への影響すなわちコストへの影響は無視できない。
【0010】
このように、図11に示した従来構造の複合発光素子により照明用など大きな光度が必要な光源を実現するには、上記のような問題点を改善することが必要である。
【0011】
そこで、本発明は、発光素子を複数個備えたブロック発光素子を1個のサブマウント素子に搭載することにより、コスト面及び発熱による発光効率の低下を改善した複合発光素子を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合発光素子は、サブマウント素子上に発光素子が実装された複合発光素子であって、発光素子が複数個の発光素子で構成されたブロック発光素子からなることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、発光素子を複数個備えたブロック発光素子を1個のサブマウント素子に搭載することにより、コスト面と発熱による発光効率の低下を改善した複合発光素子が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本願第1の発明は、サブマウント素子上に発光素子が実装された複合発光素子であって、前記発光素子が複数個の発光素子で構成されたブロック発光素子からなることを特徴とする複合発光素子であり、複数の発光素子からなるブロック発光素子にすることにより、熱による発光効率の低下と生産性を含めたコストを改善できる。
【0015】
本願第2の発明は、前記サブマウント素子に対し、前記ブロック発光素子を構成する複数個の発光素子を直列、並列またはその組み合わせで接続したことを特徴とする複合発光素子であり、ブロック発光素子を構成する複数の発光素子を並列に接続することにより本願第1の発明と同様の作用が得られ、また、直列に接続することにより本願第1の発明による作用に加え、100Vの商用電源をそのまま使えるような消費電力に設定できる。
【0016】
本願第3の発明は、前記サブマウント素子に、前記ブロック発光素子を構成する複数個の発光素子が直列、並列またはその組み合わせで接続される配線を設けたことを特徴とする複合発光素子であり、配線により複数の発光素子を並列に接続することにより本願第1の発明と同様の作用が得られ、また、直列に接続することにより本願第1の発明による作用に加え、100Vの商用電源をそのまま使えるような消費電力に設定できる。
【0017】
本願第4の発明は、前記サブマウント素子は、少なくとも1つのダイオードからなり、前記ブロック発光素子と逆極性で並列に接続されたものであることを特徴とする複合発光素子であり、本願第2,3の発明による作用に加え、1つのサブマウント素子で複数の発光素子の静電気保護を行うことができる。
【0018】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0019】
図1は本発明の複合発光素子に用いるブロック発光素子の詳細であって、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線矢視による断面図である。
【0020】
図において、ブロック発光素子1はサファイア基板1aの上にGaN系化合物半導体を積層した青色発光のもので、GaN系化合物半導体のn型層の上面にn側電極1bを形成するとともに、p型層の上面にp側電極1cを形成したものである。n側電極1b及びp側電極1cの形成パターンは、従来例の図11で示したものの相似形で約4分の1の面積のものを4組配列したものに相当し、1個のブロック発光素子1で従来の発光素子の1.1倍の発光輝度を担うことができる。なお、n側電極1b及びp側電極1cの形成パターンを、図11で示したものと同じサイズのものを4組配列したものに相当するものとすれば、4倍以上の発光輝度を担うことができる。
【0021】
図2はサブマウント素子の詳細であって、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【0022】
サブマウント素子2は、1つの静電気保護用のツェナーダイオードを利用してn型のSi基板2aの下面に裏面電極2bを形成するとともに上面にはSiO2の絶縁膜2cを形成したものである。Si基板2aの一部には不純物を注入してp型半導体領域2dを形成している。絶縁膜2cはSi基板2aの全体に形成されているが、p型半導体領域2dを開放するp側窓2e及びSi基板2aのn型層を開放するn側窓2fを一部に設けている。そして、絶縁膜2cの上にはp側窓2eに被さってp型半導体領域2dに導通するp側電極3aと、n側窓2fに被さってSi基板2aのn型層に導通するn側電極3bが形成されている。また、絶縁膜2cにはp側電極3a及びn側電極3bとともにブロック発光素子のn側電極1b及びp側電極1cのパターンを直列配置するための配線パターンとして第1電極4a,第2電極4b,第3電極4cがそれぞれ形成されている。
【0023】
図3はサブマウント素子2にブロック発光素子1を搭載したときの詳細であって、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【0024】
ブロック発光素子1は図1の姿勢をそのまま反転してサブマウント素子2の上に被せたものであり、サブマウント素子2のp側電極3a,n側電極3b及び第1〜第3電極4a,4b,4cに予め形成したバンプ5によって導通接続されている。このとき、ブロック発光素子1の4組のn側電極1b及びp側電極1cとサブマウント素子2の各電極3a,3b,4a,4b,4cの対応は図4に示す通りである。このような導通構造により、図5の等価回路に示すように、1個のサブマウント素子2に対して4個の発光素子が直列配列されることになる。
【0025】
以上の構造において、サブマウント素子2の上に導通搭載されたブロック発光素子1には4個の発光素子が含まれているので、従来のものに比べて高輝度の発光が得られ、植物栽培用光源や照明用光源として最適に利用できる。また、ブロック発光素子1は4個の発光素子を直列配列しているので駆動電圧を家庭用電源の100Vに近づけることができ、植物栽培や照明施設等での使用が簡単になる。そして、駆動電流が大きくて発光素子による発熱が大きくても、Si基板2aを用いたサブマウント素子2による放熱が促進されるので、発熱輝度が低下することもない。
【0026】
図6はブロック発光素子1を並列配置するサブマウント素子2の詳細であって、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【0027】
サブマウント素子2は、先の例と同様にn型のSi基板2aの下面に裏面電極2bを形成するとともに上面にはSiO2の絶縁膜2cを形成したものである。Si基板2aの一部には不純物を注入してp型半導体領域2dを形成している。絶縁膜2cはSi基板2aの全体に形成されているが、p型半導体領域2dを開放するp側窓2e及びSi基板2aのn型層を開放するn側窓2f,2gを一部に設けている。そして、絶縁膜2cの上にはp側窓2eに被さってp型半導体領域2dに導通するp側電極3aと、n側窓2fに被さってSi基板2aのn型層に導通するn側電極3bと、n側窓2gに被さってSi基板のn型層に導通するn側電極3cが形成されている。
【0028】
図6に示したサブマウント素子2に対するブロック発光素子1の実装は、ブロック発光素子1を図1の姿勢からそのまま反転してサブマウント素子2の上に被せたものである。すなわち、ブロック発光素子1の4組のn側電極1b及びp側電極1cとサブマウント素子2の各電極3a,3b,3cの対応は図7に示す通りである。このような導通構造により、図8の等価回路に示すように、1個のサブマウント素子2に対して4個の発光素子が並列配列されることになる。
【0029】
なお、上記実施形態では、ブロック発光素子1は、4分割の4個の発光素子で構成されているが、これに限ったものではなく、発光効率への効果は、分割が細かいほど、すなわち構成される発光素子の数が多いほど、また、電流が大きいほど大きくなる。
【0030】
このようにサブマウント素子2にブロック発光素子1を導通搭載することで、ブロック発光素子1の発光素子を並列配列することができ、高輝度の光源として利用できる。
【0031】
次に、複合発光素子をブロック発光素子1によって構成することにより,発光効率が良くなることを概算で説明する。
【0032】
図11に示した従来の構造の複合発光素子において、計算を簡単とするため発光素子51のチップサイズを図9(a)に示すように平面的で1辺が0.4mmの正方形とし、その一角(同図右下)に半径0.2mmの扇状のn側電極が形成されているものとする。また、n側電極以外の部分にはp側電極が形成されているものとし、この部分の下のp−nジャンクション部が発光する。電流は20mA流すものとする。このとき、n側とp側電極の境界線A近傍の電流密度と円弧B近傍の電流密度は、円弧Aと円弧Bの長さに逆比例する。すなわち、A近傍の電流密度はB近傍の電流密度の2倍となる。
【0033】
次に、図3に示した本実施形態における複合発光素子を示すものとして、図9(a)に示す1辺が0.4mmの正方形を図9(b)に示すように1辺が0.2mmの正方形に4等分し、その各々に1/4の面積で相似形のn側電極及びp側電極を形成する。その小さな4個の発光素子は並列に接続され、その各々には電流5mAが流される。このとき、小さな発光素子のn側電極とp側電極の境界線SA近傍の電流密度は、円弧SB近傍の電流密度の2倍となる。また、図9(a)に示すA近傍の電流密度は、SA近傍の電流密度の2倍となる。すなわち、A近傍の電流密度,B近傍の電流密度,SA近傍の電流密度,SB近傍の電流密度の比は4:2:2:1である。
【0034】
ここで、図10(a)に示すように発光素子の輝度が電流密度に比例して大きくなるものであれば、A近傍の輝度とB近傍の輝度との合計(4×1+2×2)はSA近傍の輝度とSB近傍の輝度との合計(2×1/2+1×1)の4倍に等しくなるはずであるが、実際は図10(b)に示すように電流密度が大きくなるにしたがって飽和していく。飽和の重みをそれぞれA,B,SA,SBの順に0.89,0.95,0.95,1とすると、A近傍の輝度とB近傍の輝度との合計は4×0.89×1+2×0.95×2=7.36、SA近傍の輝度とSB近傍の輝度との合計の4倍は4×(2×0.95×1/2+1×1×1)=7.8となる。すなわち、合計面積が同じで発光素子であっても、分割して並列に接続する方が、発光効率が高くなることを示している。なお、直列に接続する場合も同じように説明できる。
【0035】
また、コスト面では、発光効率が高くなるので発光装置の数が削減できる。また、発光素子を複数個形成したブロック発光素子を1つのサブマウント素子上に実装するため、1個ずつの発光素子をチップ接合するのに比べると、チップ接合時間の工程が大幅に短縮できるとともに、小型の発光素子もブロックで扱うのでハンドリングも容易にすることができる。また、複数個の発光素子の静電気保護を1つのツェナーダイオードで行えることもコスト的にメリットがある。
【0036】
なお、本実施形態においては、1つのツェナーダイオードを用いたサブマウント素子2の例について説明したが、複数のダイオードによって等価的に1つのダイオードとすることも可能である。
【0037】
【発明の効果】
本発明では、サブマウント素子上に複数の発光素子で構成されたブロック発光素子を搭載するので、発光輝度を向上させることができ、植物栽培用や照明用の光源として有効に利用できる。また、ブロック発光素子に含まれる複数の発光素子は、サブマウント素子を静電気保護用のSi基板のツェナーダイオードとすることによって静電気による破壊が防止されるとともに、大電流を流してもSi基板による放熱が促進されるので熱による発光素子の発光効率の低下を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合発光素子に使用する青色発光のブロック発光素子の詳細であって、
(a)は平面図
(b)は(a)のA−A線矢視による断面図
【図2】図1のブロック発光素子を搭載するサブマウント素子の詳細であって、
(a)は平面図
(b)は正面図
【図3】(a)はブロック発光素子をサブマウント素子に導通搭載したときの平面図
(b)は正面図
【図4】ブロック発光素子の電極とサブマウント素子の電極の対応を説明するための平面図
【図5】図3の実装のときのサブマウント素子とブロック発光素子の等価回路図
【図6】ブロック発光素子を並列配置するときの電極パターンを形成したサブマウント素子の詳細であって、
(a)は平面図
(b)は正面図
【図7】図6のサブマウント素子に対するブロック発光素子の電極の対応を説明するための平面図
【図8】並列配列のときの等価回路図
【図9】発光効率を説明するための発光素子の模式図であって、
(a)は従来の発光素子の模式図
(b)はブロック発光素子の模式図
【図10】発光素子(LED素子)の発光輝度(光束)の電流密度依存性を表したグラフであって、
(a)は理論値を示す図
(b)は実際値を示す図
【図11】従来例の複合発光素子であって、
(a)は平面図
(b)は正面図
(c)は等価回路図
【符号の説明】
1 ブロック発光素子
1a サファイア基板
1b n側電極
1c p側電極
2 サブマウント素子
2a Si基板
2b 裏面電極
2c 絶縁膜
2d p型半導体領域
2e p側窓
2f,2g n側窓
3a p側電極
3b,3c n側電極
4a 第1電極
4b 第2電極
4c 第3電極
5 バンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite light-emitting element, and more particularly to a composite light-emitting element in which a light-emitting element is chip-bonded to a submount element to form a composite element, and the function can be improved by the submount element.
[0002]
[Prior art]
Blue light-emitting semiconductor light-emitting devices using GaN-based compound semiconductors such as GaN, GaAlN, InGaN, and InAlGaN are much brighter than conventional ones, so wavelength conversion includes not only blue light emission but also fluorescent materials. It was also used as white light emission by coating with a layer. In a light-emitting device using a GaN-based compound semiconductor, transparent and insulating sapphire is generally used as a crystal substrate, and thus p-side and n-side electrodes are formed on the surface opposite to the substrate. It is a flip chip type. In such a flip-chip type light emitting element, each electrode is mounted on a wiring board or a lead frame mounting surface via a microbump and is a face-down method, and the upper surface of a transparent sapphire substrate is used as a main light extraction surface. It is effective to do. On the other hand, blue light emitting devices using such GaN-based compound semiconductors are susceptible to static electricity, and thus composite light emitting devices combined with a zener diode for electrostatic protection have been widely used in recent years.
[0003]
11A is a plan view of a conventional composite light emitting device, FIG. 11B is a front view, and FIG. 11C is an equivalent circuit diagram.
[0004]
As shown in the drawing, the
[0005]
In this way, by causing the n side and the p side to conduct with opposite polarities, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Light emitting elements (LED elements) of each emission color are widely used in various fields, but in recent years, they have been studied as light sources for plant cultivation and illumination. In the case of using the light source for plant cultivation or illumination, a large luminous intensity is required, and thus a large number of light emitting devices such as LED lamps are necessary. That is, in the light emitting element developed so far, the magnitude of the current that can be energized is as small as about 20 mA at most, so a large number of LED elements are required to increase the luminous intensity, and the cost becomes extremely high. .
[0007]
Even when a large number of light emitting elements are used, a composite light emitting element in which the
[0008]
Further, when a large number of composite light emitting elements are installed, the power consumption can be set so that a commercial power supply of 100 V can be used as it is when arranged in series. However, even if one light-emitting
[0009]
Further, in the composite light emitting device of FIG. 11, the
[0010]
As described above, it is necessary to improve the above-described problems in order to realize a light source that requires a large luminous intensity, such as for illumination, by the composite light emitting element having the conventional structure shown in FIG.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a composite light emitting device in which a block light emitting device having a plurality of light emitting devices is mounted on one submount device, thereby improving cost and reduction in light emission efficiency due to heat generation. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The composite light-emitting element of the present invention is a composite light-emitting element in which a light-emitting element is mounted on a submount element, and the light-emitting element is composed of a block light-emitting element composed of a plurality of light-emitting elements.
[0013]
According to the present invention, by mounting a block light-emitting element having a plurality of light-emitting elements on one submount element, a composite light-emitting element with improved cost and reduction in light emission efficiency due to heat generation can be obtained.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first aspect of the present invention is a composite light emitting element in which a light emitting element is mounted on a submount element, and the light emitting element is composed of a block light emitting element composed of a plurality of light emitting elements. By using a block light-emitting element that is an element and includes a plurality of light-emitting elements, it is possible to improve costs including reduction in luminous efficiency due to heat and productivity.
[0015]
A second invention of the present application is a composite light-emitting element characterized in that a plurality of light-emitting elements constituting the block light-emitting element are connected to the submount element in series, in parallel, or a combination thereof, and the block light-emitting element By connecting a plurality of light-emitting elements constituting the same in parallel, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained. In addition to the effect of the first invention of the present application by connecting in series, a commercial power supply of 100 V can be obtained. The power consumption can be set as it is.
[0016]
A third invention of the present application is a composite light emitting element characterized in that a wiring for connecting a plurality of light emitting elements constituting the block light emitting element in series, parallel or a combination thereof is provided on the submount element. By connecting a plurality of light emitting elements in parallel by wiring, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained, and by connecting them in series, a 100 V commercial power supply can be connected in addition to the action of the first invention of the present application. The power consumption can be set as it is.
[0017]
A fourth invention of the present application is a composite light-emitting element , wherein the submount element includes at least one diode and is connected in parallel with the block light-emitting element in reverse polarity . In addition to the effects of the inventions of (3) and (3), it is possible to perform electrostatic protection of a plurality of light emitting elements with one submount element.
[0018]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
1A and 1B show details of a block light-emitting element used in the composite light-emitting element of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[0020]
In the figure, a block
[0021]
2A and 2B show details of the submount element. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a front view.
[0022]
The
[0023]
3A and 3B show the details when the block light-emitting
[0024]
The block
[0025]
In the above structure, the block light-emitting
[0026]
6A and 6B show details of the
[0027]
As in the previous example, the
[0028]
6 is mounted on the
[0029]
In the above embodiment, the block light-emitting
[0030]
As described above, the block light-emitting
[0031]
Next, it will be roughly described that the luminous efficiency is improved by constituting the composite light emitting element by the block
[0032]
In the composite light emitting device having the conventional structure shown in FIG. 11, the chip size of the
[0033]
Next, as an example of the composite light emitting device in the present embodiment shown in FIG. 3, a square having a side of 0.4 mm shown in FIG. 9A has a side of 0.4 mm as shown in FIG. A 2 mm square is divided into four equal parts, and an n-side electrode and a p-side electrode having a similar area are formed on each of the squares. The four small light emitting elements are connected in parallel, and a current of 5 mA flows through each of the small light emitting elements. At this time, the current density near the boundary line SA between the n-side electrode and the p-side electrode of the small light emitting element is twice the current density near the arc SB. Further, the current density near A shown in FIG. 9A is twice the current density near SA. That is, the ratio of the current density near A, the current density near B, the current density near SA, and the current density near SB is 4: 2: 2: 1.
[0034]
Here, if the luminance of the light emitting element is increased in proportion to the current density as shown in FIG. 10A, the sum of the luminance in the vicinity of A and the luminance in the vicinity of B (4 × 1 + 2 × 2) is Although it should be equal to four times the sum of the luminance in the vicinity of SA and the luminance in the vicinity of SB (2 × 1/2 + 1 × 1), in reality, as shown in FIG. I will do it. When the saturation weights are 0.89, 0.95, 0.95, and 1 in the order of A, B, SA, and SB, respectively, the sum of the luminance in the vicinity of A and the luminance in the vicinity of B is 4 × 0.89 × 1 + 2. × 0.95 × 2 = 7.36, 4 times the sum of the luminance near SA and the luminance near SB is 4 × (2 × 0.95 × 1/2 + 1 × 1 × 1) = 7.8. . That is, even if the total area is the same, even if it is a light emitting element, it is shown that the luminous efficiency is higher when divided and connected in parallel. The same can be said for the case of serial connection.
[0035]
In terms of cost, since the light emission efficiency is increased, the number of light emitting devices can be reduced. In addition, since the block light emitting element in which a plurality of light emitting elements are formed is mounted on one submount element, the chip bonding time process can be significantly shortened compared to chip bonding of each light emitting element. Since a small light emitting element is also handled by a block, handling can be facilitated. In addition, there is an advantage in cost that electrostatic protection of a plurality of light emitting elements can be performed with one Zener diode.
[0036]
In the present embodiment, the example of the
[0037]
【Effect of the invention】
In this invention, since the block light emitting element comprised by the several light emitting element is mounted on a submount element, light emission brightness can be improved and it can utilize effectively as a light source for plant cultivation or illumination. In addition, the plurality of light emitting elements included in the block light emitting element can be prevented from being destroyed by static electricity by using a submount element as a Zener diode of an Si substrate for electrostatic protection, and can also dissipate heat by the Si substrate even when a large current flows. Therefore, a decrease in light emission efficiency of the light emitting element due to heat can be suppressed to a low level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows details of a blue light emitting block light emitting device used in a composite light emitting device of the present invention,
(A) is a plan view (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a). FIG. 2 is a detail of a submount element on which the block light emitting element of FIG.
(A) is a plan view (b) is a front view [FIG. 3] (a) is a plan view when a block light emitting element is conductively mounted on a submount element (b) is a front view [FIG. 4] electrodes of the block light emitting element FIG. 5 is a plan view for explaining the correspondence between the electrodes of the submount element and the submount element. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the submount element and the block light emitting element when mounted in FIG. Details of the submount element on which the electrode pattern is formed,
(A) is a plan view (b) is a front view. FIG. 7 is a plan view for explaining the correspondence of the electrodes of the block light emitting elements to the submount elements in FIG. 6. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram in a parallel arrangement. FIG. 9 is a schematic view of a light emitting device for explaining luminous efficiency,
(A) is a schematic diagram of a conventional light-emitting element (b) is a schematic diagram of a block light-emitting element. FIG. 10 is a graph showing the current density dependence of light emission luminance (light flux) of a light-emitting element (LED element),
FIG. 11A is a diagram showing theoretical values, and FIG. 11B is a diagram showing actual values. FIG. 11 shows a conventional composite light emitting device,
(A) is a plan view (b) is a front view (c) is an equivalent circuit diagram
1 block light emitting element
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