WO2015146115A1 - 発光装置 - Google Patents

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圭一 巻
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東芝ホクト電子株式会社
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a light emitting device.
  • LEDs Light-emitting devices using light-emitting diodes
  • LEDs are widely used in indoor, outdoor, stationary, mobile display devices, display lamps, various switches, signal devices, optical devices such as general lighting devices, etc. There is.
  • a typical full color LED unit incorporates chips emitting red (R), green (G) and blue (B) in one package.
  • the full-color LED unit appears to emit light in various colors such as white and neutral depending on the ratio of the intensity of light emitted from each chip.
  • An object of the present invention is to improve the color rendering of a light emitting device.
  • a base having light transparency an electrode is formed only on one side, a first light-emitting element to which the electrode is connected to a conductive layer formed on the base, and an electrode formed only on one side And a second light emitting element connected to an electrode to a conductive layer formed on the base and emitting light of a color different from the color of light from the first light emitting element, and a resin for holding the light emitting element relative to the base And a layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the light emitting device 1 includes light emitting units 10, 20, and 30 stacked via an intermediate resin 40.
  • the light emitting unit 10 includes a light emitting element 22R that emits red light.
  • the light emitting unit 20 includes a light emitting element 22G that emits green light.
  • the light emitting unit 30 includes a light emitting element 22G that emits blue light (see FIGS. 2 and 3A to 3C).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting unit 10.
  • 5 is a cross-sectional view showing a part of the light emitting unit 10 shown in FIG. 4 in an enlarged manner.
  • the light emitting unit 10 includes two support bases 4 and 6, a light emitting element 22 ⁇ / b> R, and an insulating resin 13.
  • the support base 4 is made of, for example, a sheet-like resin material having insulating properties, light transmitting properties, and flexibility.
  • resin materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyethylene succinate (PES), cyclic olefin resin (eg, Arton (trade name) manufactured by JSR Corporation), acrylic resin, etc. It can be mentioned.
  • the total light transmittance of the support substrate 4 is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
  • the total light transmittance is defined, for example, by JIS K7105.
  • the thickness of the supporting substrates 4 and 6 is preferably, for example, in the range of 50 to 300 ⁇ m. If the supporting substrates 4 and 6 are too thick, there is a possibility that the flexibility and the light transmitting property may be reduced.
  • the conductive circuit layer 5 is formed on the lower surface of the support base 4 as a conductive layer.
  • the conductive circuit layer 5 is, for example, a conductor pattern whose transmittance is increased by shaping in a mesh shape, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), zinc oxide, indium zinc oxide (IZO) And other transparent conductive materials.
  • the transmittance of the conductive circuit layer 5 is preferably 90% or more.
  • the conductive circuit layer 5 includes at least eight patterns 5a to 5h mutually isolated as shown in FIG. 3A.
  • the conductive circuit layer 5 can be formed, for example, by applying a sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like to form a thin film, and patterning the thin film by laser processing or etching.
  • the conductive circuit layer 5 preferably has translucency such that the total light transmittance of the light emitting device 1 as a whole is 90% or more.
  • the conductive circuit layer 5 may be, for example, a mixture of fine particles of a transparent conductive material having an average particle diameter in the range of 10 to 100 nm and a transparent resin binder coated in a circuit shape by screen printing or the like.
  • the circuit may be formed by performing patterning processing by laser processing or photolithography.
  • the support base 6 is disposed to face the support base 4 and the conductive circuit layer 5.
  • the support substrate 6 has the same configuration as the support substrate 4, but the conductive circuit layer is not formed on the support substrate 6.
  • the light emitting element 22R is a light emitting element that emits red light on the front and back surfaces.
  • the light emitting element 22 ⁇ / b> R is disposed between the support base 4 and the support base 6.
  • the light emitting element 22R is provided with a light emitting element main body 27 and electrodes 28, 29 as shown in FIG.
  • the light emitting unit 10 has fourteen light emitting elements 22R as shown in FIG. 3A. Further, as shown in FIG. 4, the light emitting elements 22R are arranged such that the distance d between the adjacent light emitting elements 22R is 1500 ⁇ m or less.
  • the number of light emitting elements 22R of the light emitting unit 10 can be appropriately determined according to the specification (for example, the outer dimension, the light emitting area, and the like) of the light emitting device 1.
  • the light emitting element body 27 includes, for example, an insulating substrate 23 made of a transparent sapphire substrate, and an N-type semiconductor layer (for example, n-GaN layer) 24 sequentially formed on the upper surface of the insulating substrate 23.
  • An active layer (for example, InGaN layer) 25 and a P-type semiconductor layer (for example, p-GaN layer) 26 are provided. The arrangement positions of the N-type semiconductor layer and the P-type semiconductor layer may be reversed.
  • the electrodes 28 and 29 are pad electrodes made of an alloy containing Au (gold).
  • the N-type semiconductor layer 24 is connected to the conductive circuit layer 5 via the electrode 29, and the P-type semiconductor layer 26 is connected to the conductive circuit layer 5 via the electrode 28.
  • FIG. 6 is a diagram showing the light emitting element 22R disposed between the pattern 5a and the pattern 5b as an example. As shown in FIG. 6, the light emitting element 22R is positioned between the adjacent patterns 5a and 5b, the electrode 29 is connected to the pattern 5a, and the electrode 28 is connected to the pattern 5b.
  • one set (two) of light emitting elements 22R is disposed between the pattern 5a and the pattern 5b as described above.
  • a set of light emitting elements 22R is arranged between the patterns 5b and 5c, between the patterns 5c and 5d, between the patterns 5d and 5e, between the patterns 5e and 5f, and between the patterns 5f and 5g, respectively. Therefore, in the light emitting unit 10, the patterns 5a to 5h and seven light emitting elements 22R are connected in series. In addition, one set of light emitting elements 22R is connected in parallel.
  • the light emitting unit 10 is provided with terminals 101 and 102.
  • the terminal 101 is connected to the pattern 5 a constituting the conductive circuit layer 5.
  • the terminal 102 is connected to the pattern 5h. Therefore, by applying a DC voltage to the terminals 101 and 102, the seven light emitting elements 22R connected in series are lit.
  • the current flowing through one light emitting element 22R is substantially equal. As a result, the light emission intensities of the fourteen light emitting elements 22R become substantially equal.
  • the insulating resin 13 is filled in the space between the support base 4 and the support base 6.
  • the insulating resin 13 is preferably made of a material containing an elastomer as a main component. Moreover, you may contain the other resin component etc. as needed.
  • elastomers acrylic elastomers, olefin elastomers, styrene elastomers, ester elastomers, urethane elastomers and the like are known. Among these, acrylic elastomers satisfying the above-mentioned characteristics are excellent in fluidity at the time of softening, adhesiveness after curing, weatherability, etc. in addition to light-transmitting property, electrical insulating property, flexibility and the like. It is suitable as a constituent material of the insulating resin 13.
  • the insulating resin 13 is preferably made of a translucent insulating resin, in particular an elastomer, which satisfies properties such as predetermined Vicat softening temperature, tensile storage elastic modulus, melting temperature and the like.
  • the insulating resin 13 is also present around the electrodes 28 and 29, specifically, in the space between the conductive circuit layer 5 and the N-type semiconductor layer 24 and in the space between the conductive circuit layer 5 and the P-type semiconductor layer 26. It has been filled.
  • the thickness of the insulating resin 13 is equal to or less than the height T1 of the light emitting element body 27 and the electrodes 28 and 29.
  • the insulating resin 13 and the support base 4 have a shape in which the space between the light emitting elements 22R is recessed downward. For this reason, the support base 4 is in a state in which the conductive circuit layer 5 is pressed against the electrodes 28 and 29 of the light emitting element 22R.
  • the electrical connectivity and reliability between the conductive circuit layer 5 and the electrodes 28 and 29 of the light emitting element 22R are enhanced.
  • FIG. 3B is a plan view of the light emitting unit 20.
  • the light emitting unit 20 similarly to the light emitting unit 10, the light emitting unit 20 also includes the conductive circuit layer 5 configured of the patterns 5a to 5h, the 14 light emitting elements 22G emitting green light on the front and back surfaces, and the conductive circuit layer Terminals 201 and 202 are connected to the five patterns 5a and 5h, respectively.
  • FIG. 3C is a plan view of the light emitting unit 30.
  • the light emitting unit 30 similarly to the light emitting units 10 and 20, the light emitting unit 30 also includes the conductive circuit layer 5 configured of the patterns 5a to 5h, the 14 light emitting elements 22B emitting blue light on the front and back surfaces, and the conductive Terminals 301 and 302 are connected to the patterns 5a and 5h of the circuit layer 5, respectively.
  • the light emitting element 22R of the light emitting unit 10 emits red light because the peak wavelength of the relative light intensity at a direct current lighting current of 20 mA in a 20 ° C. environment is between 600 nm and 700 nm.
  • the light emitting element 22G of the light emitting unit 20 emits green light because the peak wavelength of the relative light intensity at a direct current lighting current of 20 mA in a 20 ° C. environment is between 500 nm and 550 nm.
  • the light emitting element 22B of the light emitting unit 30 emits blue light because the peak wavelength of the relative light intensity at a direct current lighting current of 20 mA in an environment of 20 ° C. is between 450 nm and 500 nm.
  • the light emitting device 1 is formed by laminating the light emitting unit 10, the light emitting unit 20 and the light emitting unit 30 via the intermediate resin 40.
  • the light emitting units 10 to 30 are stacked, the light emitting element 22R of the light emitting unit 10, the light emitting element 22G of the light emitting unit 20, and the light emitting element 22B of the light emitting unit 30 overlap as shown in FIG.
  • the terminals 101, 102, 201, 202, 301, 302 of the light emitting units 10 to 30 are offset from each other without overlapping.
  • the intermediate resin 40 is a thermoplastic light-transmissive insulator, and is filled between the light emitting unit 10 and the light emitting unit 20 and between the light emitting unit 20 and the light emitting unit 30.
  • the intermediate resin 40 a sheet-like resin material having, for example, an insulating property, a light transmitting property, and a bending property is used to make the light emitting units 10 to 30 bendable.
  • resin materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyethylene succinate (PES), cyclic olefin resin (eg, Arton (trade name) manufactured by JSR Corporation), acrylic resin, etc. It can be mentioned.
  • the total light transmittance of the intermediate resin 40 is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
  • the thickness of the intermediate resin 40 is preferably, for example, in the range of 50 to 300 ⁇ m. If the intermediate resin 40 is too thick, the flexibility and light transmission of the light emitting units 10 to 30 may be reduced.
  • the control device 50 is connected to the terminals 101, 102, 201, 202, 301, and 302 of the light emitting units 10 to 30.
  • the controller 50 controls the light intensity adjustment, that is, the light emission of each of the light emitting units 10, 20, and 30.
  • 7A and 7B are diagrams showing one control example of the control device 50.
  • the control device 50 includes, for example, the light emitting unit 10, the light emitting unit 20, and trimmer capacitors 51, 52, 53 corresponding to the light emitting unit 30.
  • the trimmer capacitors 51, 52, 53 By adjusting the voltage applied to the light emitting unit 10, the light emitting unit 20 and the light emitting unit 30 by the trimmer capacitors 51, 52, 53, the light intensity of each of the light emitting units 10 to 30 changes.
  • the control shown in FIG. 7A the light emitting device is controlled to be gradually brighter.
  • FIG. 7B the light emitting device is controlled to be gradually brighter.
  • the light emitting device 1 As described above, as shown in FIG. 1, the light emitting device 1 according to the present embodiment is configured of three light emitting units 10, 20, and 30 overlapping each other. Then, as shown in FIG. 2, the light emitting element 22R of the light emitting unit 10, the light emitting element 22G of the light emitting unit 20, and the light emitting element 22B of the light emitting unit 30 overlap. Thus, the lights emitted from the light emitting elements 22R, 22G, 22B can be mixed efficiently. Therefore, it is possible to cause the light emitting device 1 to emit light with good color rendering to colors other than red (R), green (G), and blue (B), such as white and intermediate colors.
  • red (R), green (G), and blue (B) such as white and intermediate colors.
  • the electrodes 28 and 29 are formed only on one side. Therefore, the conductive circuit layer 5 may be provided on one side of the light emitting elements 22R, 22G, and 22B. Therefore, the transparency of the light emitting units 20 to 30 and hence the transparency of the light emitting device 1 can be increased as compared with the case where the conductive circuit layer 5 is provided on the surface side of both of the light emitting elements 22R, 22G, 22B.
  • the light intensity adjustment can be performed independently for each of the light emitting units 10, 20, and 30. Therefore, the light emitting device 1 can emit light in a desired color.
  • the surface of the support base 4 and 6 mentioned above is flat. Therefore, the flexibility of the light emitting units 10 to 30 and hence the light emitting device 1 can be improved.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the main parts of a light emitting device 100 according to the second embodiment.
  • the light emitting device 1 according to the first embodiment all the constituent members are transparent. In the case where light is emitted from each of the light emitting units 10, 20, and 30 but is not diffused properly, or when there is variation in diffusion, color mixing of RGB colors is not successful because light is guided in the lateral direction. Therefore, as shown in FIG. 8, the light emitting device according to the second embodiment includes a diffuser 60 instead of the intermediate resin 40 in the configuration of the light emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the diffuser 60 is disposed on the upper surface side of the light emitting unit 10, between the light emitting unit 10 and the light emitting unit 20, between the light emitting unit 20 and the light emitting unit 30, and on the lower surface side of the light emitting unit 30.
  • translucent tape or paper can be used as the diffuser 60.
  • the diffuser 60 is attached to the light emitting unit by an adhesive or the like.
  • the color mixture of the light of each color of RGB is promoted.
  • this invention is not limited by the said embodiment.
  • the case where the light emitting elements 22R, 22G, and 22B of the light emitting units 10, 20, and 30 completely overlap each other has been described.
  • the light emitting elements 22R, 22G, 22B may not be overlapped as long as they are disposed close to each other, or at least a part thereof may be overlapped.
  • the light emitting elements 22R, 22G, 22B used in the light emitting device 1 are smaller than the minimum separation threshold of the human eye, the light emitting elements 22R, 22G, 22B are disposed close to each other or at least It is only necessary that the light emitting elements partially overlap and be recognized as the same light emitting source.
  • the light emitting device 1 is formed of the light emitting units 10, 20, and 30 provided with the pair of supporting bases 4 and 6
  • the light emitting device 1 includes, for example, one support base 4, the light emitting elements 22 R, 22 G, and 22 B connected to the conductive circuit layer 5 formed on the support base 4, and the light emitting elements 22 R, 22 G, and 22 B. You may be comprised from the insulation resin 13 hold
  • the light emitting device 1 includes two supporting bases 4 and 6, light emitting elements 22 R, 22 G and 22 B connected to the conductive circuit layer 5 formed on the supporting base 4, and the two supporting bases 4 and 6.
  • the light emitting elements 22R, 22G, and 22B may be filled with the insulating resin 13 that holds the light emitting elements 22R, 22G, and 22B with respect to the support bases 4 and 6.
  • the light emitting device 1 includes the light emitting element that emits red (R), green (G), and blue (B) has been described.
  • the light emitting device may be provided with at least two kinds of light emitting elements that emit light of different colors.
  • the support base 6 of the light emitting unit 10 and the support base 4 of the light emitting unit 20 are bonded.
  • the support base 4 of the light emitting unit 30 are integrated.
  • the support base 6 of the light emitting unit 10 and the support base 4 of the light emitting unit 20 may be configured of one support base.
  • the support base 6 of the light emitting unit 20 and the support base 4 of the light emitting unit 30 may be composed of one support base.
  • the light emitting unit 10 is disposed at the top, the light emitting unit 20 is disposed below it, and the light emitting unit 30 is disposed below it.
  • the arrangement order of the light emitting units 10 to 30 can be changed as appropriate.
  • the light emitting device 1 may be configured by any two light emitting units of the three light emitting units 10 to 30.
  • you may be comprised from four or more light emission units.
  • the diffuser 60 is provided on the surface of the light emitting unit.
  • Various types of diffusion means can be used.
  • a fine particle filler may be mixed with the insulating resin 13 of the light emitting units 10, 20, and 30 to form a white turbid resin, which may be used as a diffuser.
  • the same white turbid resin may be applied to the upper surface of the light emitting unit 10 and the lower surface of the light emitting unit 30, and these white turbid resins may be used as a diffuser. .
  • vinyl chloride or the like having a transmittance of 10 to 90% and a haze value of 10 to 90% may be used as the diffuser 60.
  • the support bases 4 and 6 of the light emitting units 10, 20 and 30 may be used as the diffuser 60.
  • the surfaces of the supporting substrates 4 and 6 are uneven so that the transmittance is 10 to 90% and the haze value is 10 to 90%, or the transmittance is 10 to 90% and the haze value is 10 to 90.
  • the supporting substrates 4 and 6 may be made of, for example, vinyl chloride of 5%.
  • the surface of the support bases 4 and 6 may be simply scratched in a straight line or a lattice.
  • a diffusion material may be separately attached to both sides of the light emitting device 1.

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Abstract

　発光装置は、光透過性を有する基体と、一方の面にのみ電極が形成され、基体に形成される導体層に、電極が接続される第１発光素子と、一方の面にのみ電極が形成され、基体に形成される導体層に、電極が接続され、第１発光素子からの光の色と異なる色の光を射出する第２発光素子と、基体に対して、発光素子を保持する樹脂層と、を備える。

Description

発光装置
　本発明の実施形態は、発光装置に関する。
　発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光装置は、屋内用、屋外用、定置用、移動用等の表示装置、表示用ランプ、各種スイッチ類、信号装置、一般照明等の光学装置に幅広く利用されている。
　ＬＥＤを用いて文字列、幾何学的な図形、模様等を表示する表示装置が知られている。この種の表示装置には、例えばＲＧＢ三原色の光の混色により、種々の色に発光するフルカラーＬＥＤユニットが用いられている。
　一般的なフルカラーＬＥＤユニットは、１つのパッケージの中に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光するチップが内蔵されている。フルカラーＬＥＤユニットは、各チップから射出される光の強度の割合によって，白色や中間色などの種々の色に発光しているように見える。
　フルカラーＬＥＤユニットをＲＧＢ以外の所望の色に発光させるには、チップそれぞれの発光強度のバランスを調整する必要がある。このため、フルカラーＬＥＤユニットでは、所望の色に発光させるのが比較的難しく、優れた演色性の実現が困難であった。
特開２０１２－０８４８５５号公報
　本発明は、発光装置の演色性を向上させることを課題とする。
　発光装置は、光透過性を有する基体と、一方の面にのみ電極が形成され、基体に形成される導体層に、電極が接続される第１発光素子と、一方の面にのみ電極が形成され、基体に形成される導体層に、電極が接続され、第１発光素子からの光の色と異なる色の光を射出する第２発光素子と、基体に対して、発光素子を保持する樹脂層と、を備える。
第１の実施形態に係る発光装置の概略構成を示す模式断面図である。 第１の実施形態に係る発光装置の平面図である。 第１の発光ユニットの平面図である。 第２の発光ユニットの平面図である。 第３の発光ユニットの平面図である。 発光ユニットの構成を示す断面図である。 発光ユニットの一部を拡大して示す断面図である。 発光素子の配置を示す図である。 制御装置の一制御例を示す図である。 制御装置の一制御例を示す図である。 第２の実施形態に係る発光装置の概略構成を示す模式断面図である。
（第１の実施形態）
　第１の実施形態に係る発光装置について、図面を参照して説明する。
　図１は第１の実施形態に係る発光装置１の概略構成を示す断面図である。図１に示されるように、発光装置１は、中間樹脂４０を介して積層された発光ユニット１０，２０，３０を備えている。図１には示されていないが、発光ユニット１０は、赤色に発光する発光素子２２Ｒを有している。発光ユニット２０は、緑色に発光する発光素子２２Ｇを有している。発光ユニット３０は、青色に発光する発光素子２２Ｇを有している（図２，図３Ａ～図３Ｃ参照）。
　図４は、発光ユニット１０の構成を示す断面図である。また、図５は、図４に示す発光ユニット１０の一部を拡大して示す断面図である。
　図４に示されるように、発光ユニット１０は、２つの支持基体４，６と、発光素子２２Ｒと、絶縁樹脂１３を有している。
　支持基体４は、例えば絶縁性、透光性、及び屈曲性を有するシート状の樹脂材料からなる。樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）、環状オレフィン樹脂（例えばＪＳＲ社製のアートン（商品名））、アクリル樹脂等が挙げられる。支持基体４の全光透過率は９０％以上であることが好ましく、さらに９５％以上であることがより好ましい。なお、全光透過率は、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７１０５で規定されている。支持基体４，６の厚さは、例えば５０～３００μｍの範囲であることが好ましい。支持基体４，６が厚すぎると、屈曲性、透光性が低下するおそれがあるからである。
　導電回路層５は、支持基体４の下面に導体層として形成されている。導電回路層５は、例えば、メッシュ状に整形されることによって透過率が高められた導体パターンや、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透明導電材料から構成される。導電回路層５の透過率は、９０％以上であることが好ましい。導電回路層５は、図３Ａに示されるように、相互に絶縁された８つのパターン５ａ～５ｈを少なくとも有している。
　導電回路層５は、例えば、スパッタ法や電子ビーム蒸着法等を適用して薄膜を形成し、レーザ加工やエッチング処理により薄膜をパターニングすることにより形成することができる。導電回路層５は、発光装置１全体としての全光透過率が９０％以上となるような透光性を有していることが好ましい。
　また、導電回路層５は、例えば平均粒子径が１０～１００ｎｍの範囲の透明導電材料の微粒子と透明樹脂バインダとの混合物をスクリーン印刷等で回路形状に塗布したものや、上記混合物の塗布膜にレーザ加工やフォトリソグラフィによるパターニング処理を施して回路を形成したものであってもよい。
　図４に示されるように、支持基体６は、支持基体４と導電回路層５に対向するように配置されている。支持基体６は、支持基体４と同等の構成であるが、支持基体６には、導電回路層が形成されていない。
　発光素子２２Ｒは、表裏面が赤色に発光する発光素子である。発光素子２２Ｒは、支持基体４と支持基体６の間に配置されている。発光素子２２Ｒは、図５に示されるように、発光素子本体２７と、電極２８，２９とを備えている。発光ユニット１０は、図３Ａに示されるように１４個の発光素子２２Ｒを有している。また、発光素子２２Ｒは、図４に示されるように、隣接する発光素子２２Ｒ同士の間隔ｄが１５００μｍ以下になるように、配置されている。なお、発光ユニット１０の発光素子２２Ｒの数は、発光装置１の仕様（例えば、外形寸法、発光面積など）に応じて、適宜、決定することができる。
　発光素子本体２７は、図５に示されるように、例えば透明なサファイア基板からなる絶縁基板２３と、絶縁基板２３の上面に順番に形成されたＮ型半導体層（例えばｎ－ＧａＮ層）２４、活性層（例えばＩｎＧａＮ層）２５、およびＰ型半導体層（例えばｐ－ＧａＮ層）２６を備えている。なお、Ｎ型半導体層とＰ型半導体層の配置位置は、逆であってもよい。
　電極２８，２９は、Ａｕ（金）を含んだ合金を材料とするパッド電極である。Ｎ型半導体層２４は、電極２９を介して導電回路層５に接続され、Ｐ型半導体層２６は、電極２８を介して導電回路層５に接続される。図６は、一例として、パターン５ａとパターン５ｂの間に配置された発光素子２２Ｒを示す図である。図６に示されるように、発光素子２２Ｒは、隣接するパターン５ａとパターン５ｂの間に位置決めされ、電極２９がパターン５ａに接続され、電極２８がパターン５ｂに接続されている。
　図３Ａに示されるように、上述した要領で、パターン５ａとパターン５ｂの間には１組（２つ）の発光素子２２Ｒが配置されている。同様に、パターン５ｂとパターン５ｃの間、パターン５ｃとパターン５ｄの間、パターン５ｄとパターン５ｅの間、パターン５ｅとパターン５ｆの間、パターン５ｆとパターン５ｇの間にもそれぞれ１組の発光素子２２Ｒが配置されている。このため、発光ユニット１０では、パターン５ａ～５ｈと７組の発光素子２２Ｒが直列に接続された状態になっている。また、１組の発光素子２２Ｒは並列に接続された状態になっている。
　図３Ａに示されるように、発光ユニット１０には、端子１０１，１０２が設けられている。端子１０１は、導電回路層５を構成するパターン５ａに接続されている。また、端子１０２は、パターン５ｈに接続されている。このため、端子１０１と端子１０２に直流電圧が印加されることにより、直列に接続された７組の発光素子２２Ｒが点灯する。発光ユニット１０では、７組の発光素子２２Ｒが直列に接続されているため、１組の発光素子２２Ｒに流れる電流がほぼ等しくなる。これにより、１４の発光素子２２Ｒそれぞれの発光強度がほぼ等しくなる。
　図４に示されるように、絶縁樹脂１３は、支持基体４と支持基体６の間の空間に充填されている。絶縁樹脂１３は、エラストマーを主成分とする材料からなることが好ましい。また必要に応じて他の樹脂成分等を含んでいてもよい。エラストマーとしては、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー等が知られている。これらのうち、上述した特性を満足するアクリル系エラストマーは、透光性、電気絶縁性、屈曲性等に加えて、軟化時の流動性、硬化後の接着性、耐候性等に優れることから、絶縁樹脂１３の構成材料として好適である。
　絶縁樹脂１３は、所定のビカット軟化温度、引張貯蔵弾性率、融解温度等の特性を満足する透光性絶縁樹脂、特にエラストマーで構成されていることが好ましい。
　絶縁樹脂１３は、電極２８、２９の周囲、具体的には、導電回路層５とＮ型半導体層２４の間の空間と、導電回路層５とＰ型半導体層２６との間の空間にも充填された状態になっている。
　図５に示されるように、絶縁樹脂１３の厚さは、発光素子本体２７と電極２８，２９を合わせた高さＴ１と同等かそれ以下となっている。絶縁樹脂１３と支持基体４は、発光素子２２Ｒの間が下方に向かって窪んだ形状になっている。このため、支持基体４は、導電回路層５を発光素子２２Ｒの電極２８、２９に押し付けた状態になっている。これによって、導電回路層５と発光素子２２Ｒの電極２８、２９との電気的な接続性や、信頼性が高められている。
　図３Ｂは発光ユニット２０の平面図である。図３Ｂに示されるように、発光ユニット２０も発光ユニット１０と同様に、パターン５ａ～５ｈから構成される導電回路層５と、表裏面が緑色に発光する１４の発光素子２２Ｇと、導電回路層５のパターン５ａ，５ｈにそれぞれ接続される端子２０１，２０２を有している。
　図３Ｃは発光ユニット３０の平面図である。図３Ｃに示されるように、発光ユニット３０も発光ユニット１０，２０と同様に、パターン５ａ～５ｈから構成される導電回路層５と、表裏面が青色に発光する１４の発光素子２２Ｂと、導電回路層５のパターン５ａ，５ｈにそれぞれ接続される端子３０１，３０２を有している。
　例えば、発光ユニット１０の発光素子２２Ｒは、２０℃環境下化での直流点灯順電流２０ｍＡでの相対光強度のピーク波長が６００ｎｍから７００ｎｍの間にあり、赤色に発光する。発光ユニット２０の発光素子２２Ｇは、２０℃環境下化での直流点灯順電流２０ｍＡでの相対光強度のピーク波長が５００ｎｍから５５０ｎｍの間にあり、緑色に発光する。発光ユニット３０の発光素子２２Ｂは、２０℃環境下化での直流点灯順電流２０ｍＡでの相対光強度のピーク波長が４５０ｎｍから５００ｎｍの間にあり、青色に発光する。
　図１に示されるように、発光装置１は、発光ユニット１０、発光ユニット２０及び発光ユニット３０が中間樹脂４０を介して、積層されることにより形成される。発光ユニット１０～３０が積層されたときには、図２に示されるように、発光ユニット１０の発光素子２２Ｒ、発光ユニット２０の発光素子２２Ｇ、発光ユニット３０の発光素子２２Ｂが重なった状態となる。一方、発光ユニット１０～３０の各端子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２は、重なることなく、相互にオフセットした状態となる。
　中間樹脂４０は、熱可塑性の透光性絶縁体であり、発光ユニット１０と発光ユニット２０との間、発光ユニット２０と発光ユニット３０との間に充填されている。
　中間樹脂４０には、発光ユニット１０～３０を湾曲可能とするために、例えば絶縁性、透光性、及び屈曲性とを有するシート状の樹脂材料が用いられる。樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンサクシネート（ＰＥＳ）、環状オレフィン樹脂（例えばＪＳＲ社製のアートン（商品名））、アクリル樹脂等が挙げられる。中間樹脂４０の全光透過率は９０％以上であることが好ましく、さらに９５％以上であることがより好ましい。
　中間樹脂４０の厚さは、例えば５０～３００μｍの範囲であることが好ましい。中間樹脂４０が厚すぎると、発光ユニット１０～３０の屈曲性、透光性が低下するおそれがあるからである。
　発光ユニット１０～３０の端子１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２には、制御装置５０が接続される。
　制御装置５０は、各発光ユニット１０，２０，３０の光度調整、すなわち発光を制御する。図７Ａ及び図７Ｂは、制御装置５０の一制御例を示す図である。制御装置５０は、例えば発光ユニット１０、発光ユニット２０及び発光ユニット３０に対応したトリマコンデンサ５１，５２，５３を備える。トリマコンデンサ５１，５２，５３で発光ユニット１０、発光ユニット２０及び発光ユニット３０に付加される電圧を調整することにより、各発光ユニット１０～３０の光度が変化する。例えば、図７Ａに示す制御では、発光装置は、次第に明るくなるように制御される。一方、図７Ｂに示す制御では、発光装置は、次第に明るくなるように制御される。
　以上説明したように、図１に示されるように本実施形態に係る発光装置１は、相互に重なる３つの発光ユニット１０，２０，３０から構成されている。そして、図２に示されるように、発光ユニット１０の発光素子２２Ｒ、発光ユニット２０の発光素子２２Ｇ、発光ユニット３０の発光素子２２Ｂが重なった状態になっている。これにより、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから射出された光を効率よく混色させることができる。したがって、発光装置１を、例えば白色や中間色など、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）以外の色に演色性よく発光させることが可能となる。
　本実施形態に係る発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、一方の面にのみ電極２８，２９が形成されている。このため、導電回路層５を、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの一方の面側に設ければよい。したがって、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの双方の面側に導電回路層５を設ける場合に比較して、発光ユニット２０～３０の透明度、ひいては発光装置１の透明度を高くすることができる。
　本実施形態に係る発光装置１では、各発光ユニット１０，２０，３０に対して、独立して光度調整が可能となっている。したがって、発光装置１を所望の色に発光させることができる。
　なお、上述した支持基体４，６の表面は、平坦であることが好ましい。これにより、発光ユニット１０～３０、ひいては、発光装置１の屈曲性を向上させることができる。
（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態に係る発光装置１００について説明する。図８は、第２の実施形態に係る発光装置１００の要部を示す断面図である。
　第１の実施形態に係る発光装置１は、構成部材が全て透明のものとなっている。それぞれの発光ユニット１０，２０，３０から射出されるが適切に拡散しない場合や、拡散にバラツキがある場合には、光が横方向に導波するためＲＧＢ各色の混色がうまくいかないことになる。そこで、図８に示されるように、第２の実施形態に係る発光装置は、第１の実施形態に係る発光装置１の構成における中間樹脂４０に代えて、拡散体６０を備える。
　拡散体６０は、発光ユニット１０の上面側と、発光ユニット１０と発光ユニット２０の間と、発光ユニット２０と発光ユニット３０の間と、発光ユニット３０の下面側に配置されている。
　拡散体６０としては、例えば半透明のテープや紙を用いることができる。拡散体６０は、接着材などによって発光ユニットに貼り付けられる。
　第２の実施形態によれば、各発光ユニット１０，２０，３０からの光が拡散するので、ＲＧＢ各色の光の混色が促進される。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、発光ユニット１０，２０，３０それぞれの発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが完全に重なっている場合について説明した。これに限らず、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、相互に近接配置されていれば、重なっていなくてもよいし、少なくとも一部が重なっていればよい。
　要するに、発光装置１に用いられる発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの大きさが、人間の目の最小分離閾より小さい場合には、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂが、近接配置されるか、或いは少なくとも一部が重なっており、同一発光源として認識される状態になっていればよい。
　上記実施形態では、発光装置１が、１組の支持基体４，６を備える発光ユニット１０，２０，３０から形成されている場合について説明した。これに限らず、発光装置１は、例えば１つの支持基体４と、支持基体４に形成される導電回路層５に接続される発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを支持基体４に対して保持する絶縁樹脂１３から構成されていてもよい。
　また、発光装置１は、２つの支持基体４，６と、支持基体４に形成される導電回路層５に接続される発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、２つの支持基体４，６との間に充填され、発光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを支持基体４，６に対して保持する絶縁樹脂１３から構成されていてもよい。
　上記実施形態では、発光装置１が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する発光素子を備えている場合について説明した。これに限らず、発光装置は、少なくとも異なる色に発光する２種類の発光素子を備えていればよい。
　上記実施形態では、図１に示されるように、３つの発光ユニット１０，２０，３０は、発光ユニット１０の支持基体６と発光ユニット２０の支持基体４が接着され、発光ユニット２０の支持基体６と発光ユニット３０の支持基体４が接着されることにより一体化されている。これに限らず、発光ユニット１０の支持基体６と発光ユニット２０の支持基体４を、１つの支持基体から構成してもよい。同様に、発光ユニット２０の支持基体６と発光ユニット３０の支持基体４を、１つの支持基体から構成してもよい。
　上記実施形態に係る発光装置１では、図１に示されるように、一番上に発光ユニット１０が配置され、その下に発光ユニット２０が配置され、その下に発光ユニット３０が配置されている。これに限らず、発光ユニット１０～３０の配置順序は適宜変更することができる。また、発光装置１は、３つの発光ユニット１０～３０のうちのいずれか２つの発光ユニットから構成されていてもよい。また、４つ以上の発光ユニットから構成されていてもよい。
　上記第２の実施形態では、発光ユニットの表面に、拡散体６０を設けた。拡散手段としては、種々の形態のものを用いることができる。例えば、発光ユニット１０，２０，３０の絶縁樹脂１３に、微粒子フィラーを混ぜて白濁樹脂とし、これを拡散体としてもよい。
　また、中間樹脂４０に、微粒子フィラーを混ぜて白濁樹脂とするとともに、発光ユニット１０の上面と、発光ユニット３０の下面にも同じ白濁樹脂を塗布して、これらの白濁樹脂を拡散体としてもよい。
　また、透過率が１０～９０％、ヘイズ値が１０～９０％の塩化ビニルなどを、拡散体６０として用いることとしてもよい。
　また、発光ユニット１０，２０，３０の支持基体４，６を拡散体６０として用いてもよい。具体的には、透過率が１０～９０％、ヘイズ値が１０～９０％となるように支持基体４，６の表面に凹凸をつけたり、透過率が１０～９０％、ヘイズ値が１０～９０％の塩化ビニル等から支持基体４，６を構成してもよい。また、単に支持基体４，６の表面に直線又は格子状の傷をつけるようにしても良い。
　その他、発光装置１の両面に、別途、拡散素材を貼り付けてもよい。
　なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。
　１，１００　発光装置
　４，６　支持基体
　５　導電回路層
　５ａ～５ｈ　パターン
　１０～３０　発光ユニット
　１３　絶縁樹脂
　２２Ｂ　発光素子
　２２Ｇ　発光素子
　２２Ｒ　発光素子
　２３　絶縁基板
　２４　Ｎ型半導体層
　２５　活性層
　２６　Ｐ型半導体層
　２７　発光素子本体
　２８，２９　電極
　４０　中間樹脂
　５０　制御装置
　６０　拡散体
　１０１，１０２，２０１，２０２，３０１，３０２　端子

Claims (13)

  1. 　光透過性を有する基体と、
    　一方の面にのみ電極が形成され、前記基体に形成される導体層に、前記電極が接続される第１発光素子と、
    　一方の面にのみ電極が形成され、前記基体に形成される導体層に、前記電極が接続され、前記第１発光素子からの光の色と異なる色の光を射出する第２発光素子と、
    　前記基体に対して、前記発光素子を保持する樹脂層と、
    　を備える発光装置。
  2. 　一方の面にのみ電極が形成され、前記第１発光素子と前記第２発光素子のうちのいずれかと重なった状態で、前記基体に形成される導体層に接続され、前記第１発光素子の光の色と前記第２発光素子の光の色の双方と異なる色の光を射出する第３発光素子を備える請求項１に記載の発光装置。
  3. 　第１基体と、前記第１基体に対向するように配置される第２基体を備え、
    　前記第１発光素子の前記電極は、前記第１基体の導体層に接続され、
    　前記第２発光素子の前記電極は、前記第２基体の導体層に接続される請求項１に記載の発光装置。
  4. 　前記第１基体に対して、前記第１発光素子を保持する第１樹脂と、
    　前記第２基体に対して、前記第２発光素子を保持する第２樹脂と、
    　を有する請求項３に記載の発光装置。
  5. 　相互に重なるように配置される第１基体、第２基体、及び第３基体を備え、
    　前記第１発光素子の前記電極は、前記第１基体の導体層に接続され、
    　前記第２発光素子の前記電極は、前記第２基体の導体層に接続され、
    　前記第３発光素子の前記電極は、前記第３基体の導体層に接続される請求項２に記載の発光装置。
  6. 　前記第１基体に対して、前記第１発光素子を保持する第１樹脂と、
    　前記第２基体に対して、前記第２発光素子を保持する第２樹脂と、
    　前記第３基体に対して、前記第３発光素子を保持する第３樹脂と
    　を有する請求項５に記載の発光装置。
  7. 　前記基体は、一方の面に導体層が形成され、他方の面が平坦である請求項１乃至６に記載の発光装置。
  8. 　前記発光素子同士は、少なくとも一部が相互に重なっている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 　前記第１発光素子は、ピーク波長が６００ｎｍから７００ｎｍの間にあり、
    　前記第２発光素子は、ピーク波長が５００ｎｍから５５０ｎｍの間にあり、
    　前記第３発光素子は、ピーク波長が４５０ｎｍから５００ｎｍの間にある請求項６に記載の発光装置。
  10. 　前記発光素子それぞれは、独立して光度調整が可能である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。
  11. 　前記基体それぞれには、複数の前記発光素子が接続され、隣接する前記発光素子の間の距離は１５００μｍ以下である請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。
  12. 　前記発光素子からの光を拡散させる拡散手段を備える請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置。
  13. 　電力を供給するための第１電極を一つの面に有し、第１発光色で発光する第１発光素子と、
    　光透過性を有し、前記第１電極に電気的に接続する第１導体層が設けられ、前記第１発光素子に沿って湾曲的な形状である第１上部基体と、
    　前記第１上部基体に対して、前記第１発光素子本体を保持する第１絶縁樹脂層と、
    　略平坦で、前記第１絶縁樹脂層と前記第１発光素子とを支持し、光透過性を有する第１下部基体と、
    　電力を供給するための第２電極を一つの面に有し、第２発光色で発光し、前記第１発光素子と重なった状態で配置された第２発光素子と、
    　光透過性を有し、前記第２電極に電気的に接続する第２導体層が設けられ、前記第２発光素子に沿って湾曲的な形状である第２上部基体と、
    　前記第２上部基体に対して、前記第２発光素子本体を保持する第２絶縁樹脂層と、
    前記第２絶縁樹脂層と前記第２発光素子本体を支持する、略平坦で、光透過性を有する第２下部基体と、
    　湾曲性を有する前記第２下部基体と略平坦な前記第２上部基体との間にある中間樹脂層と、
    　を備える発光装置。
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