(57)【要約】【課題】アレー式発光素子を提供する。【解決手段】本発明によるアレー式発光素子は、絶縁キャリヤーと、前記絶縁キャリヤーの上に形成される発光ユニットアレーと、を含み、前記発光ユニットアレーは、第一発光ユニットを含み、単方向回路である第一発光ユニット回路と、第二発光ユニットを含み、単方向回路である第二発光ユニット回路と、第一導電層と、第二導電層と、第三導電層と、を含み、前記第一発光ユニット回路は、前記第一導電層と前記第二導電層との間に位置し両者と夫々電気的な接続を形成し、前記第二発光ユニット回路は、前記第二導電層と前記第三導電層との間に位置し両者と夫々電気的な接続を形成し、前記第二導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上である。【選択図】図１２
2011139027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレー式発光素子であって、
絶縁キャリヤーと、
前記絶縁キャリヤーの上に形成される発光ユニットアレーと、
を含み、
前記発光ユニットアレーは、
第一発光ユニットを含み、単方向回路である第一発光ユニット回路と、
第二発光ユニットを含み、単方向回路である第二発光ユニット回路と、
第一導電層と、
第二導電層と、
第三導電層と、
を含み、
前記第一発光ユニット回路は、前記第一導電層と前記第二導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第二発光ユニット回路は、前記第二導電層と前記第三導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第二導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上である、
アレー式発光素子。
【請求項２】
前記発光ユニットアレーは、さらに、第一導線及び第二導線を含み、
前記第一導電層及び前記第三導電層は、夫々、前記第一導線により、電源サプライヤーの第一接点に接続され、
前記第二導電層は、前記第二導線により、前記電源サプライヤーの第二接点に接続される、
請求項１に記載のアレー式発光素子。
【請求項３】
前記第一発光ユニット回路及び前記第二発光ユニット回路は、順方向又は逆方向の直列接続である、
請求項１に記載のアレー式発光素子。
【請求項４】
前記第一導電層又は前記第三導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上である、
請求項１に記載のアレー式発光素子。
【請求項５】
前記第一発光ユニット回路の回路方向は、前記第一導電層から前記第二導電層への方向であり、
前記第二発光ユニット回路の回路方向は、前記第三導電層から前記第二導電層への方向であり、
前記アレー式発光素子は、さらに、第四導電層と、第三発光ユニット回路と、を含み、
前記第三発光ユニット回路は、前記第二導電層と前記第四導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第三発光ユニット回路は、前記キャリヤーの上に形成される第三発光ユニットを含み、
前記第三発光ユニット回路は、前記第二導電層から前記第四導電層に指している単方向回路である、
請求項１に記載のアレー式発光素子。
【請求項６】
前記アレー式発光素子は、さらに、第五導電層と、第四発光ユニット回路と、を含み、
前記第四発光ユニット回路は、前記第四導電層と、前記第五導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第四発光ユニット回路は、前記キャリヤーの上に形成される第四発光ユニットを含み、
前記第四発光ユニット回路は、前記第四導電層から前記第五導電層に指している単方向回路である、
請求項５に記載のアレー式発光素子。
【請求項７】
前記アレー式発光素子は、さらに、第六導電層と、第五発光ユニット回路と、を含み、
前記第五発光ユニット回路は、前記第四導電層と、前記第六導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第五発光ユニット回路は、前記キャリヤーの上に形成される第五発光ユニットを含み、
前記第五発光ユニット回路は、前記第四導電層から前記第六導電層に指している単方向回路である、
請求項６に記載のアレー式発光素子。
【請求項８】
前記第三発光ユニット回路は、さらに、前記キャリヤーの上に形成される第六発光ユニットを含み、
前記第一導電層及び前記第五導電層は、夫々、第一導線により、交流電源サプライヤーの第一接点に接続され、
前記第三導電層及び前記第六導電層は、夫々、第二導線により、前記交流電源サプライヤーの第二接点に接続される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項９】
前記第三発光ユニット回路は、さらに、前記キャリヤーの上に形成される第六発光ユニットを含み、
前記第一導電層及び前記第五導電層は、第一導線により接続され、
前記第三導電層及び前記第六導電層は、第二導線により接続され、
前記第二導電層は、第三導線により、交流電源サプライヤーの第一接点に接続され、
前記第四導電層は、第四導線により、前記交流電源サプライヤーの第二接点に接続される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１０】
前記第一導電層及び前記第三導電層は、夫々、第一導線により、直流電源サプライヤーの第一接点に接続され、
前記第五導電層及び前記第六導電層は、夫々、第二導線により、前記直流電源サプライヤーの第二接点に接続される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１１】
前記第四導電層、前記第五導電層、又は前記第六導電層の材料は、金属又は導電金属酸化材料を含み、及び／又は、前記第四導電層、前記第五導電層、又は前記第六導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上である、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１２】
前記第二導電層と前記第四導電層との間には、さらに、第六発光ユニット回路が含まれ、
前記第六発光ユニット回路は、第六発光ユニットを含み、前記第六発光ユニット回路は、前記第三発光ユニット回路と並列接続される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１３】
前記アレー式発光素子は、さらに、第七導電層と、第八導電層と、第九導電層と、を含み、
前記第七導電層と前記第八導電層との間には、第六発光ユニット回路が含まれ、前記第六発光ユニット回路は、前記キャリヤーの上に形成される第六発光ユニットを含み、また、単方向回路であり、
前記第七導電層と前記第九導電層との間には、第七発光ユニット回路が含まれ、前記第七発光ユニット回路は、前記キャリヤーの上に形成される第七発光ユニットを含み、また、単方向回路であり、
前記第四導電層と前記第七導電層との間は、導線により、接続される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１４】
前記第一導電層と前記第五導電層とは、第一配線パッドにより接続され、前記第一配線パッドの一部は、前記第一導電層の上に形成され、前記第一配線パッドの他の一部は、前記第五導電層の上に形成され、
前記第三導電層と前記第六導電層とは、第二配線パッドにより接続され、前記第二配線パッドの一部は、前記第三導電層の上に形成され、前記第二配線パッドの他の一部は、前記第六導電層の上に形成される、
請求項７に記載のアレー式発光素子。
【請求項１５】
前記アレー式発光素子は、さらに、
前記第一配線パッドに形成され、交流電源サプライヤーの第一接点に接続される第五導線と、
前記第二配線パッドに形成され、前記交流電源サプライヤーの第二接点に接続される第六導線と、
を含む、
請求項１４に記載のアレー式発光素子。
【請求項１６】
前記アレー式発光素子は、さらに、
前記キャリヤーの上に形成される第五導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第六導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第七導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第八導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第四発光ユニットを含み、前記第五導電層と、前記第六導電層との間に位置する第四発光ユニット回路と、
前記キャリヤーの上に形成される第五発光ユニットを含み、前記第六導電層と、前記第七導電層との間に位置する第五発光ユニット回路と、
前記キャリヤーの上に形成される第六発光ユニットを含み、前記第七導電層と、前記第八導電層との間に位置する第六発光ユニット回路と、
を含み、
前記第一発光ユニット回路、前記第二発光ユニット回路、及び前記第三発光ユニット回路は、直列接続されて順方向回路となり、
前記第四発光ユニット回路、前記第五発光ユニット回路、及び前記第六発光ユニット回路は、直列接続されて逆方向回路となり、
前記第二導電層と前記第六導電層とは、第三導線により接続され、
前記第三導電層と前記第七導電層とは、第四導線により接続される、
請求項５に記載のアレー式発光素子。
【請求項１７】
アレー式発光素子であって、
絶縁キャリヤーと、
前記キャリヤーの上に形成される第一発光ユニットを含む、単方向回路である第一発光ユニット回路と、
前記キャリヤーの上に形成される第二発光ユニットを含む、単方向回路である第二発光ユニット回路と、
前記キャリヤーの上に形成される第一導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第二導電層と、
前記キャリヤーの上に形成される第三導電層と、
を含み、
前記第一発光ユニット回路は、前記第一導電層と前記第二導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第二発光ユニット回路は、前記第二導電層と前記第三導電層との間において電気的な接続を形成し、
前記第二導電層の面積の大小は、配線に供することができる面積の大小である、
アレー式発光素子。
【請求項１８】
発光モジュールであって、
基板と、
前記基板の上に形成される光源発生装置と、
を含み、
前記光源発生装置は、複数の、請求項１乃至１７の何れか一項に記載のアレー式発光素子を含む、
発光モジュール。
【請求項１９】
前記光源発生装置は、
赤色光を発する第一アレー式発光素子と、
青色光を発する第二アレー式発光素子と、
緑色光を発する第三アレー式発光素子と、
黄色光を発する第四アレー式発光素子と、
を含む、
請求項１８に記載の発光モジュール。
【請求項２０】
前記各アレー式発光素子は、接続されて直流回路となり、前記発光モジュールは、さらに、光源発生装置と直列接続される交流電源と、前記光源発生装置と前記電源との間に直列接続される整流素子と、前記光源発生装置と直列接続される抵抗と、を含み、
或いは、
前記各発光ユニットは、接続されて交流回路となり、前記発光モジュールは、さらに、光源発生装置と直列接続される交流電源と、前記光源発生装置と直列接続される抵抗と、を含む、
請求項１９に記載の発光モジュール。
【請求項２１】
前記黄色光の第四アレー式発光素子は、青色光又は紫色光を発する発光ユニットの外周に、黄色蛍光粉と混合したゴム材を塗布することにより得られる、
請求項１９に記載の発光モジュール。
【請求項２２】
発光モジュールであって、
積載部と、第一発光素子と、第二発光素子と、を含み、
前記第一発光素子は、
前記積載部の上に設けられる第一絶縁キャリヤーと、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第一導電層及び第二導電層と電気的に接続され、前記第一導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第一発光ユニットを含む第一発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第三導電層と電気的に接続され、前記第三導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第四導電層と電気的に接続され、前記第二導電層から前記第四導電層に指している少なくとも一つの第三発光ユニットを含む第三発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第五導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第五導電層に指している少なくとも一つの第四発光ユニットを含む第四発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第六導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第六導電層に指している少なくとも一つの第五発光ユニットを含む第五発光ユニット回路と、
を含み、
前記第二導電層及び前記第四導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であり、
前記第二発光素子は、
第二絶縁キャリヤーと、
前記第二絶縁キャリヤーの上に設けられ、少なくとも一つの第六発光ユニットを含み、両端が夫々第七導電層及び第八導電層と電気的に接続される第六発光ユニット回路と、
を含み、
前記第七導電層及び前記第八導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であり、
前記第六発光ユニットは、前記第七導電層から前記第八導電層に指している、
発光モジュール。
【請求項２３】
前記発光モジュールは、さらに、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で、前記第一発光素子又は前記第二発光素子の中に散布される光転換物質を含み、
前記光転換物質は、黄緑色蛍光粉であり、
前記第一発光素子の第一乃至第五発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットであり、前記第二発光素子の第六発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、或いは、前記第一発光素子の第一乃至第五発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、前記第二発光素子の第六発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットである、
請求項２２に記載の発光モジュール。
【請求項２４】
前記第七導電層と前記第二導電層との間、及び、前記第八導電層と前記第四導電層との間は、夫々、導線により接続され、前記第六発光ユニット回路と前記第三発光ユニット回路とは、並列接続となる、
請求項２２に記載の発光モジュール。
【請求項２５】
前記第三発光ユニット回路は、前記第三発光ユニットと前記第四導電層との間に、面積が１．９×１０３μｍ２以上である第九導電層が設けられ、
前記第八導電層と前記第四導電層との間、及び、前記第七導電層と前記第九導電層との間は、夫々、導線により接続され、前記第六発光ユニット回路と前記第三発光ユニット回路とは、直列接続となる、
請求項２２に記載の発光モジュール。
【請求項２６】
前記発光モジュールは、さらに、前記第一発光素子とほぼ同じである第三発光素子を含み、
前記第八導電層は、導線により、前記第三発光素子の前記第一導電層及び前記第五導電層と接続され、
前記第一発光素子の前記第五導電層及び前記第一導電層は、導線により、交流電源の第一接点に接続され、
前記第三発光素子の前記第三導電層及び前記第六導電層は、導線により、交流電源の第二接点に接続され、
前記第二発光素子は、さらに、両端が夫々前記第七導電層及び前記第八導電層と電気的に接続される第七発光ユニット回路を含み、前記第七発光ユニット回路は、前記第八導電層から前記第七導電層に指している少なくとも一つの第七発光ユニットを含み、
前記第七導電層は、導線により、前記第一発光素子の前記第三導電層及び前記第六導電層と接続され、
前記第一発光素子及び前記第三発光素子の動作電圧は、１００Ｖより小さく、前記第二発光素子の動作電圧は、５Ｖ〜１００Ｖである、
請求項２２に記載の発光モジュール。
【請求項２７】
発光モジュールであって、
積載部と、第一発光素子と、第二発光素子と、を含み、
前記第一発光素子は、
前記積載部の上に設けられる第一絶縁キャリヤーと、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第一導電層及び第二導電層と電気的に接続され、前記第一導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第一発光ユニットを含む第一発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第三導電層と電気的に接続され、前記第三導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第五導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第五導電層に指している少なくとも一つの第三発光ユニットを含む第三発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第六導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第六導電層に指している少なくとも一つの第四発光ユニットを含む第四発光ユニット回路と、
を含み、
前記第二導電層及び前記第四導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であり、
前記第二発光素子は、
前記積載部の上に設けられる第二絶縁キャリヤーと、
前記第二絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々面積が１．９×１０３μｍ２以上である第七導電層及び第八導電層と電気的に接続され、前記第七導電層から前記第八導電層に指している第六発光ユニットを含む第五発光ユニット回路と、
を含み、
前記第七導電層と前記第三導電層との間、及び、前記第八導電層と前記第四導電層との間は、夫々、導線により接続される、
発光モジュール。
【請求項２８】
前記発光モジュールは、さらに、光転換物質を含み、
前記光転換物質は、黄緑色蛍光粉であり、また、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で前記第一及び／又は第二発光素子の中に散布され、
前記第一発光素子の第一、二、三、四発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、
前記第二発光素子の第五発光ユニットは，青色光を発する発光ユニットである、
請求項２７に記載の発光モジュール。
【請求項２９】
前記第一発光ユニット、第二発光ユニット、第三発光ユニット及び第四発光ユニットの波長は、前記第五発光ユニットの波長より５０ｎｍ以上大きい、
請求項２８に記載の発光モジュール。
【請求項３０】
前記第一導電層及び前記第五導電層は、面積が１．９×１０３μｍ２以上であり、且つ、互いに接近し、同一の導線により共に交流電源の第一接点に接続され、
前記第三導電層及び前記第六導電層は、面積が１．９×１０３μｍ２以上であり、且つ、互いに接近し、同一の導線により共に前記交流電源の第二接点に接続される、
請求項２２又は２７に記載の発光モジュール。
【請求項３１】
発光モジュールであって、
積載部と、第一発光素子と、第二発光素子と、少なくとも一つの通路領域と、第一金属導線と、第二金属導電と、を含み、
前記第一発光素子は、
前記積載部の上に設けられる絶縁キャリヤーと、
前記絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第一導電層及び第二導電層と電気的に接続され、前記第一導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第一発光ユニットを含む第一発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第三導電層と電気的に接続され、前記第三導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第四導電層と電気的に接続され、前記第二導電層から前記第四導電層に指している少なくとも一つの第三発光ユニットを含む第三発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第五導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第五導電層に指している少なくとも一つの第四発光ユニットを含む第四発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第六導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第六導電層に指している少なくとも一つの第五発光ユニットを含む第五発光ユニット回路と、
を含み、
前記第一導電層、前記第五導電層、前記第三導電層、及び前記第六導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であり、
前記第二発光素子は、少なくとも一つの第六発光ユニットを含む第六発光ユニット回路を含み、前記第六発光ユニット回路の両端は、夫々、第七導電層及び第八導電層と電気的に接続され、前記第三発光ユニット回路との直列接続又は並列接続のために供され、
前記通路領域は、前記第一発光素子と前記第二発光素子との間隔領域に形成され、前記通路領域の中には、粘性ゴム材が充満され、
前記第一金属導線は、前記粘性ゴム材に設けられ、また、前記第七導電層及び前記第三発光ユニット回路と電気的に接続され、
前記第二金属導線は、前記粘性ゴム材に設けられ、また、前記第八導電層及び前記第三発光ユニット回路と電気的に接続される、
発光モジュール。
【請求項３２】
前記発光モジュールは、さらに、光転換物質を含み、
前記光転換物質は、黄緑色蛍光粉であり、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で前記第一及び／又は第二発光素子の中に散布され、
前記第一発光素子の第一乃至第五発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットであり、前記第二発光素子の第六発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、或いは、前記第一発光素子の第一乃至第五発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、前記第二発光素子の第六発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットである、
請求項３１に記載の発光モジュール。
【請求項３３】
前記第一金属導線は、また、前記第二導線層に接続され、前記第二金属導線は、また、前記第四導電層に接続され、前記第六発光ユニット回路と前記第三発光ユニット回路とは、並列接続となる、
請求項３１に記載の発光モジュール。
【請求項３４】
前記第三発光ユニット回路は、また、前記第三発光ユニットと前記第四導電層との間に、第九導電層が設けられ、
前記第一金属導線は、また、前記第九導電層に接続され、前記第二金属導線は、また、前記第四導電層に接続され、前記第六発光ユニット回路と前記第三発光ユニット回路とは、直列接続となる、
請求項３１に記載の発光モジュール。
【請求項３５】
発光モジュールであって、
積載部と、第一発光素子と、第二発光素子と、少なくとも一つの通路領域と、第一金属導線と、第二金属導電と、を含み、
前記第一発光素子は、
前記積載部の上に設けられる第一絶縁キャリヤーと、
前記絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第一導電層及び第二導電層と電気的に接続され、前記第一導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第一発光ユニットを含む第一発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第二導電層及び第三導電層と電気的に接続され、前記第三導電層から前記第二導電層に指している少なくとも一つの第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第五導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第五導電層に指している少なくとも一つの第三発光ユニットを含む第三発光ユニット回路と、
前記第一絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第四導電層及び第六導電層と電気的に接続され、前記第四導電層から前記第六導電層に指している少なくとも一つの第四発光ユニットを含む第四発光ユニット回路と、
を含み、
前記第一導電層、前記第三導電層、前記第五導電層、及び前記第六導電層の面積は、夫々、１．９×１０３μｍ２以上であり、
前記第二発光素子は、
前記積載部の上に設けられる第二絶縁キャリヤーと、
前記第二絶縁キャリヤーの上に設けられ、両端が夫々第七導電層及び第八導電層と電気的に接続され、前記第七導電層から前記第八導電層に指している少なくとも一つの第五発光ユニットを含む第五発光ユニット回路と、
を含み、
前記通路領域は、前記第一発光素子と前記第二発光素子との間隔領域に形成され、前記通路領域の中には、粘性ゴム材が充満され、
前記第一金属導線は、前記粘性ゴム材に設けられ、また、前記第七導電層及び前記第二導電層と電気的に接続され、
前記第二金属導線は、前記粘性ゴム材に設けられ、また、前記第八導電層及び前記第四導電層と電気的に接続される、
発光モジュール。
【請求項３６】
前記発光モジュールは、さらに、光転換物質を含み、
前記光転換物質は、黄緑色蛍光粉であり、また、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で前記第一又は第二発光素子の中に散布され、
前記第一発光素子の第一、二、三、四発光ユニットは、赤色光を発する発光ユニットであり、
前記第二発光素子の第五発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットである、
請求項３５に記載の発光モジュール。
【請求項３７】
前記一、二、三、四発光ユニットの波長は、前記第五発光ユニットの波長より５０ｎｍ以上大きい、
請求項３６に記載の発光モジュール。
【請求項３８】
前記青色光を発する発光ユニットの動作電圧と、前記赤色光を発する発光ユニットの動作電圧との比は、約３：１より大きく、及び／又は、前記青色光を発する発光ユニットのパワーと、前記赤色光を発する発光ユニットのパワーとの比は、約２：１より大きく、及び／又は、前記青色光を発する発光ユニットの総発光面積と、前記赤色光を発する発光ユニットの総発光面積との比は、約２：１より大きい、
請求項２３、２８、３２又は３６に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレー式発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体発光素子のうち発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電力消費量が低く、発熱量が低く、寿命が長く、耐衝撃性が優れ、体積が小さく、反応の速度が速く、及び安定した波長の色光を発することができるなどの良好な光電特性を持つので、家電、計器のインジケーター、及び光電製品などの分野に良く使用されている。光電技術の進歩に伴い、固体発光素子は、発光効率、使用寿命、及び輝度を向上するなど面で長足の進歩を遂げた。
【０００３】
しかし、従来のＬＥＤは、直流電流（ＤＣ）で駆動されなければならないので、一般的には、交流電流（ＡＣ）との間に転換器が設置されなければならない。ところが、転換器は、体積が大きく、重量が重いから、コストを増やさせるのみならず、電流転換の時に消耗も増やさせるので、価格面で従来の光源と競争することができない。
【０００４】
上述の欠点は交流発光ダイオードの出現により解決された。転換器を要しないので、ＬＥＤ全体の体積及び重量が小さくなり、応用の幅が広くなると同時に、転換器に必要なコストが小さくなり、また、従来のＬＥＤが直流電流と交流電流との間の転換を行う時に消費した電力を１５〜３０％削減し、ＬＥＤ全体の発光効率を向上することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、アレー式発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、絶縁キャリヤーと、絶縁キャリヤーの上に形成される発光ユニットアレーとを含むアレー式発光素子を提供し、このアレー式発光素子は、第一発光ユニットを含む第一発光ユニット回路であって、当該第一発光ユニット回路は、単方向回路である第一発光ユニット回路と、第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路であって、当該第二発光ユニット回路は、単方向回路である第二発光ユニット回路と、第一導電層と、第二導電層と、第三導電層と、を含み、そのうち、第一発光ユニット回路は、第一導電層と第二導電層との間に位置し、また、両者と夫々電気的に接続され、第二発光ユニット回路は、第二導電層と第三導電層との間に位置し、また、両者と夫々電気的に接続され、そのうち、第二導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２以上である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、アレー式発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図３Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図４Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図５】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図７Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図７Ｂ】図７Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図８Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図９】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１１Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１２】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図１３Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１４Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１５】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１７Ａ】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａにおけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図１８】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図１９】図１８におけるアレー式発光素子の対応回路図である。
【図２０】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す図である。
【図２１】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図２２】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図２３】本発明の実施例によるアレー式発光素子を示す上面図である。
【図２４】本発明の実施例によるアレー式発光素子のパッケージ構造を示す図である。
【図２５】本発明の実施例によるアレー式発光素子のパッケージ構造を示す図である。
【図２６Ａ】本発明の実施例による発光モジュールの回路を示す図である。
【図２６Ｂ】本発明の実施例による発光モジュールの回路を示す図である。
【図２６Ｃ】本発明の実施例によるもう一つの発光モジュールの回路を示す図である。
【図２７】本発明の実施例による更にもう一つの発光モジュールの回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１を参照する。図１は、本発明の第一実施例によるアレー式発光素子１１０の回路を示す図である。アレー式発光素子１１０は、絶縁キャリヤー１０と、絶縁キャリヤー１０の上に形成される第一発光ユニット１２１を含み、単方向回路である第一発光ユニット回路１２と、絶縁キャリヤー１０の上に形成される第二発光ユニット１３１を含み、単方向回路である第二発光ユニット回路１３と、絶縁キャリヤー１０の上に形成される第一導電層１６１と、絶縁キャリヤー１０の上に形成される第二導電層１６２と、絶縁キャリヤー１０の上に形成される第三導電層１６３と、を含み、そのうち、第一発光ユニット回路１２は、第一導電層１６１と第二導電層１６２との間に位置し、また、両者と夫々電気的に接続され、第二発光ユニット回路１３は、第二導電層１６２と第三導電層１６３との間に位置し、また、両者と夫々電気的に接続される。本実施例において、電気的な接続を形成する方法は、黄色の光によるエッチング方式で、発光ユニットと導電層との間において導電薄膜により電気的な接続を形成し、或いは、配線方式で、導線の一端を発光ユニットの配線電極に固定し、他端を導電層に固定し、導線により電気的な接続を形成することを含む。アレー式発光素子１１０は、配線方式で、導線により導電層及び外部電源と接続することができ、これにより、それらは直列接続され、使用者が要する回路が形成される。よって、第一導電層１６１、第二導電層１６２、及び第三導電層１６３は、電流が順調に発光素子に流れるために、配線プロセスにおいて導線がそれらの上に固定できる程度の面積を有することが要される。本実施例において、第一導電層１６１、第二導電層１６２、及び第三導電層１６３の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であることを要する。本実施例において、第一導電層１６１、第二導電層１６２、及び第三導電層１６３の面積は、夫々、３．８×１０３μｍ２、３．８×１０３μｍ２、３．８×１０３μｍ２である。以下、具体的な説明を行う。
【００１１】
図２Ａと図２Ｂを参照する。アレー式発光素子１１０は、使用者の要求に従って、発光素子１１０の導電層を直列接続し、使用者が要求した発光ユニット回路を形成することができる。本実施例において、第一発光ユニット回路１２の回路方向は、第一導電層１６１から第二導電層１６２への方向であり、第二発光ユニット回路１３の回路方向は、第三導電層１６３から第二導電層１６２への方向である。第一導電層１６１と第三導電層１６３は、夫々、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第二導電層１６２は、もう一つの導電１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続され、外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２から出力され、これにより、第一発光ユニット１３１と第二発光ユニット１３２は、光を発する。この時は、第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１は、並列接続を形成する。図２Ｂは、本実施例の対応回路図である。
【００１２】
図３Ａと図４Ａを参照する。もう一つの実施例において、第一導電層１６１又は第三導電層１６３は、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第二導電導１６２は、もう一つの導電１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続され、外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から第一発光ユニット１２１又は第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２から出力され、これにより、第一発光ユニット１２１又は第二発光ユニット１３１は、光を発する。図３Ｂ、図４Ｂは、夫々、図３Ａ、図３Ｂの対応回路図である。図３Ａに示す実施例において、第一導電層１６１及び第二導電層１６２は、導電１９１、１９２がそれらの上に固定できる程度の面積を有することが要される。
【００１３】
図５を参照する。図５は、本発明の第二実施例によるアレー式発光素子２１０の回路を示す図であり、絶縁キャリヤー１０と、キャリヤー１０の上に形成された第一発光ユニット１２１を含み、単方向回路である第一発光ユニット回路１２と、キャリヤー１０の上に形成された第二発光ユニット１３１を含み、単方向回路である第二発光ユニット回路１３と、キャリヤー１０の上に形成された第三発光ユニット２４１を含み、単方向回路である第三発光ユニット回路２４と、キャリヤー１０の上に形成された第一導電層１６１と、キャリヤー１０の上に形成された第二導電層１６２と、キャリヤー１０の上に形成された第三導電層１６３と、キャリヤー１０の上に形成された第四導電層２６４と、を含む。そのうち、第一発光ユニット回路１２は、第一導電層１６１と第二導電層１６２との間に位置し、また、夫々、黄色の光によるエッチング方式で形成される導電薄膜、又は、配線方式による導線により、第一導電層１６１及び第二導電層１６２と電気的接続を形成する。第二発光ユニット回路１３は、第二導電層１６２と第三導電層１６３との間に位置し、また、夫々、第二導電層１６２及び第三導電層１６３と導電薄膜又は導線により電気的な接続を形成する。第三発光ユニット回路２４は、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に位置し、また、夫々、第二導電層１６２及び第四導電層２６４と導電薄膜又は導線により電気的な接続を形成する。そのうち、第四導電層２６４の面積は、３．８×１０３μｍ２である。発光素子２１０は、配線方式で外部電源と直列接続し、使用者が要した回路が形成されることができる。以下、具体的な説明を行う。
【００１４】
図６Ａと図６Ｂを参照する。アレー式発光素子２１０は、使用者の要求に従って、発光素子２１０の導電層を直列接続し、使用者が要求した発光ユニット回路を形成することができる。本実施例において、第一発光ユニット回路１２の電路方向は、第一導電層１６１から第二導電層１６２への方向であり、第二発光ユニット回路１３の回路方向は、第三導電層１６３から第二導電層１６２への方向であり、第三発光ユニット回路２４の回路方向は、第二導電層１６２から第四導電層２６４への方向である。第一導電層１６１及び第三導電層１６３は、夫々、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第四導電層２６４は、もう一つの導線１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続され、外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から夫々第一発光ユニット１２１及び第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２から出力され、第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１とが並列接続になり、それから、第三の発光ユニット２４１と直列接続するとの形を形成し、これにより、第一発光ユニット１２１、第二発光ユニット１３１及び第三発光ユニット２４１は、光を発する。図６Ｂは、本実施例の対応回路図である。
【００１５】
図７Ａと図８Ａを参照する。もう一つの実施例において、第一導電層１６１又は第三導電層１６３は、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第四導電層２６４は、もう一つの導電１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続され、外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から第一発光ユニット１２１又は第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット２４１を経由し、最後に、第四導電層２４６から出力され、これにより、第一発光ユニット１２１及び第三発光ユニット２４１、或いは、第二発光ユニット１３１及び第三発光ユニット２４１は、光を発する。図７Ｂ、図８Ｂは、夫々、図７Ａ、図８Ａの対応回路図である。
【００１６】
図９を参照する。図９は、本発明の第三実施例によるアレー式発光素子３１０の回路を示す図であり、絶縁キャリヤー１０と、キャリヤー１０の上に形成された第一発光ユニット１２１を含み、単方向回路である第一発光ユニット回路１２と、キャリヤー１０の上に形成された第二発光ユニット１３１を含み、単方向回路である第二発光ユニット回路１３と、キャリヤー１０の上に形成された第三発光ユニット２４１を含み、単方向回路である第三発光ユニット回路２４と、キャリヤー１０の上に形成された第四発光ユニット３５１を含み、単方向回路である第四発光ユニット回路３５と、キャリヤー１０の上に形成された第一導電層１６１と、キャリヤー１０の上に形成された第二導電層１６２と、キャリヤー１０の上に形成された第三導電層１６３と、キャリヤー１０の上に形成された第四導電層２６４と、キャリヤー１０の上に形成された第五導電層３６５とを含む。そのうち、第一発光ユニット回路１２は、第一導電層１６１と第二導電層１６２との間に位置し、電気的な接続を形成し、第二発光ユニット回路１３は、第二導電層１６２と第三導電層１６３との間に位置し、電気的な接続を形成し、第三発光ユニット回路２４は、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に位置し、電気的な接続を形成し、第四発光ユニット回路３５は、第四導電層２６４と第五導電層３６５との間に位置し、電気的な接続を形成する。そのうち、第五導電層３６５の面積は、３．８×１０３μｍ２である。発光素子３１０は、導線により、外部電源と直列接続し、使用者が要した回路を形成することができる。以下、具体的な説明を行う。
【００１７】
図１０Ａと図１０Ｂを参照する。アレー式発光素子３１０は、使用者の要求に従って、発光素子３１０の導電層を直列接続し、使用者が要求した発光ユニット回路を形成することができる。本実施例において、第一発光ユニット回路１２の回路方向は、第一導電層１６１から第二導電層１６２への方向であり、第二発光ユニット回路１２の回路方向は、第三導電層１６３から第二導電層１６２への方向であり、第三発光ユニット回路２４の回路方向は、第二導電層１６２から第四導電層２６４への方向であり、第四発光ユニット回路３５の回路方向は、第四導電層２６４から第五導電層３６５への方向である。第一導電層１６１、第三導電層１６３は、夫々、導電１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第五導電層３６５は、もう一つの導線１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続される。外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から夫々第一発光ユニット１２１及び第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１、第四導電層２６４、第四発光ユニット回路３５の第四発光ユニット３５１を経由し、最後に、第五導電層３６５から出力され、これにより、第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１が並列接続し、第三発光ユニット２４１と第四発光ユニット３５１が直列接続するとの回路設計を形成する。図１０Ｂは、本実施例の対応回路図である。
【００１８】
図１１Ａと図１１Ｂを参照する。もう一つの実施例において、第一導電層１６１及び第五導電層３６５は、夫々、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１と接続され、第三導電層１６３及び第四導電層２６４は、夫々、もう一つの導線１９２により、外部電源の第二接点１５２と接続される。交流電源により電流が提供された後に、電流は順方向電流であるときに、電流は、第一接点１５１から第一発光ユニット１２１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１を経由して、第四導電層２６４から出力される。電流は逆方向電流であるときに、電流は、第二接点１５２から第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１、第四導電層２６４、第四発光ユニット回路３５の第四発光ユニット３５１を経由し、最後に、第五導電層３６５から出力される。これにより、図１１Ｂに示す交流回路の設計を形成する。
【００１９】
図１２を参照する。図１２は、本発明の第四実施例によるアレー式発光素子４１０を示す図であり、絶縁キャリヤー１０と、キャリヤー１０の上に形成された第一発光ユニット１２１を含み、単方向回路である第一発光ユニット回路１２と、キャリヤー１０の上に形成された第二発光ユニット１３１を含み、単方向回路である第二発光ユニット回路１３と、キャリヤー１０の上に形成された第三発光ユニット２４１を含み、単方向回路である第三ユニット回路２４と、キャリヤー１０の上に形成された第四発光ユニット３５１を含み、単方向回路である第四発光ユニット回路３５と、キャリヤー１０の上に形成された第五発光ユニット３６１を含み、単方向回路である第五発光ユニット回路３６と、キャリヤー１０の上に形成された第一導電層１６１と、キャリヤー１０の上に形成された第二導電層１６２と、キャリヤー１０の上に形成された第三導電層１６３と、キャリヤー１０の上に形成された第四導電層２６４と、キャリヤー１０の上に形成された第五導電層３６５と、キャリヤー１０の上に形成された第六導電層３６６とを含む。そのうち、第一発光ユニット回路１２は、第一導電層１６１と第二導電層１６２との間に位置し、電気的な接続を形成し、第二発光ユニット回路１３は、第二導電層１６２と第三導電層１６３との間に位置し、電気的な接続を形成し、第三発光ユニット回路２４は、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に位置し、電気的な接続を形成し、第四発光ユニット回路３５は、第四導電層２６４と第五導電層３６５との間に位置し、電気的な接続を形成し、第五発光ユニット回路３６は、第四導電層２６４と第六導電層３６６との間に位置し、電気的な接続を形成する。そのうち、第五導電層３６５及び第六導電層３６６の面積は、夫々、３．８×１０３μｍ２である。発光素子４１０は、導線により、外部電源と直列接続し、使用者が要した回路を形成することができる。以下、具体的な説明を行う。
【００２０】
図１３Ａと図１３Ｂを参照する。アレー式発光素子４１０は、使用者の要求に従って、発光素子４１０の導電層を直列接続し、使用者が要した発光ユニット回路を形成することができる。本実施例において、第一発光ユニット回路１２の回路方向は、第一導電層１６１から第二導電層１６２への方向であり、第二発光ユニット回路１３の回路方向は、第三導電層１６３から第二導電層１６２への方向であり、第三発光ユニット回路２４の回路方向は、第二導電層１６２から第四導電層２４６への方向であり、第四発光ユニット回路３５の回路方向は、第四導電層２６４から第五導電層３６５への方向であり、第五発光ユニット回路３６の回路方向は、第四導電層２６４から第六導電層３６６への方向である。第一導電層１６１、第三導電層１６３は、夫々、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１に接続され、第五導電層３６５、第六導電層３６６は、夫々、もう一つの導電１９２二より外部電源の第二接点１５２に接続され、外部電源により電流が提供された後に、電流は、第一接点１５１から夫々第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１、第四導電層２６４を経由して、第四発光ユニット回路３５の第四発光ユニット３５１、第五発光ユニット回路３６の第五発光ユニット３６１を経由し、最後に、第五導電層３６５及び第六導電層３６６から出力される。これにより、第一発光ユニット１２１と第二発光ユニット１３１が並列接続し、第四発光ユニット３５１と第五発光ユニット３６１が並列接続し、更に、第三発光ユニット２４１と直列接続するとの回路設計を形成する。図１３Ｂは、本実施例の対応回路図である。
【００２１】
図１４Ａと図１４Ｂを参照する。もう一つの実施例において、第一導電層１６１、第五導電層３６５は、夫々、導線１９１により、外部電源の第一接点１５１と接続され、第三導電層１６３、第六導電層３６６は、夫々、もう一つの導線１９２により、外部電源の第二接点１５２に接続される。交流電源を外部電源とし電流を提供した後に、電流は順方向電流であるときに、電流は、第一接点１５１から第一発光ユニット１２１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１、第四導電層２６４、第五発光ユニット回路３６の第五発光ユニット３６１を経由し、最後に、第六導電層３６６から出力される。電流は逆方向電流であるときに、電流は、第二接点１５１から第二発光ユニット１３１に流れ、その後、第二導電層１６２、第三発光ユニット回路２４の第三発光ユニット２４１、第四導電層２６４、第四発光ユニット回路３５の第四発光ユニット３５１を経由し、最後に、第五導電層３６５から出力される。これにより、図１４Ｂに示す交流ブリッジ回路を形成する。
【００２２】
図１５を参照する。本実施例における交流ブリッジ回路の発光素子において、第一導電層１６１と第五導電層３６５を接続した導線１９１は省略されることができ、その代わりに、金属材料の配線パッド（ｂｏｎｄｉｎｇ  ｐａｄ）３９１を使っても良い。同様に、第三導電層１６３と第六導電層３６６を接続した導線１９２も、金属材料の配線パッド３９２で置換されても良い。図１５に示す回路設計を参照する。第一導電層１６１及び第五導電層３６５は、設計の時には、絶縁キャリヤー１０の上において隣接する位置に形成され、好ましくは、第一導電層１６１と第五導電層３６５との隣接間隔は、配線パッド３９１が両者の上に同時に形成されることができる程度の距離である。同様に、第三導電層１６３と第六導電層３６６との隣接間隔は、好ましくは、配線パッド３９２が両者の上に同時に形成されることができる程度の距離である。前述の配線パッドは、配線プロセスにおいて外部電源と接続する導線を受けるためのものである。
【００２３】
図１６Ａと図１６Ｂを参照する。もう一つの実施例において、第一導電層１６１と第五導電層３６５は、導線１９３により接続され、第三導電層１６３と第六導電層３６６は、もう一つの導線１９４により接続され、第二導電層１６２は、導線１９１により外部電源の第一接点１５１と接続され、第四導電層２６４は、導線１９２により外部電源の第二接点１５２と接続される。交流電源により電流を提供した後に、電流は、順方向電流であるときに、第一接点１５１から流れ込み、第二導電層１６２を経由して第三発光ユニット２４１に流れ込み、最後に、第四導電層２６４から流れ出し、一方、逆方向電流である時に、電流は、第二接点１５２から第四導電層２６４を経由して二つの電流に分かれ、一つ目の電流は、第四発光ユニット回路３５の第四発光ユニット３５１に流れ込んだ後に、第五導電層３６５を経由し、更に、導線１９３を経由して、第一導電層１６１に進入し、それから、第一発光ユニット回路１２の第一発光ユニット１２１に流れ込み、最後に、第二導電層から流れ出し、二つ目の電流は、第五発光ユニット回路３６の第五発光ユニット３６１に流れ込んだ後に、第六導電層３６６を経由し、更に、導線１９４を経由して、第三導電層１６３に進入し、それから、第二発光ユニット回路１３の第二発光ユニット１３１に流れ込み、最後に、第二導電層１６２から流れ出す。図１６Ｂに示す回路図によれば、本実施例は、逆方向の並列交流回路の設計である。
【００２４】
前述の各実施例における発光ユニット回路の方向を同時に転じることができ、即ち、前述の任意の一実施例における全ての発光ユニット回路の方向を逆にし、提供された直流電源の方向も元の実施例と逆にすることができる。第二実施例を例とし、図１７Ａと図１７Ｂを参照すれば分かるように、発光ユニット回路の方向を変更するときには、第一発光ユニット回路１２の回路方向は、第二導電層１６２から第一導電層１６１への方向であり、第二発光ユニット回路１３の回路方向は、第二導電層１６２から第三導電層１６３への方向であり、第三発光ユニット回路２４の回路方向は、第四導電層２６４から第二導電層１６２への方向である。この場合、第一導電層１６１、第三導電層１６３は夫々導線１９２により外部電源の第二接点１５２に接続され、第四導電層２６４は導線１９１により外部電源の第一接点１５１に接続され、外部電源により電流が提供されると、電流は、第一接点１５１から第三発光ユニット２４１に流れ込み、更に、第二導電層１６２を経由して出力されて、夫々、第一発光ユニット１２１及び第二発光ユニット１３１に流れ込む。図１７Ｂは、本実施例の対応回路図である。
【００２５】
図１８を参照する。図１８は、本発明の第五実施例におけるアレー式発光素子５１０の回路を示す図である。発光素子５１０の構造は、前述の発光素子４１０と類似し、絶縁キャリヤー１０と、キャリヤー１０の上に形成された第一発光ユニット１２１を含み、単方向回路である第一発光ユニット回路１２と、キャリヤー１０の上に形成された第二発光ユニット１３１を含み、単方向回路である第二発光ユニット回路１３と、キャリヤー１０の上に形成された第三発光ユニット２４１を含み、単方向回路である第三発光ユニット回路２４と、キャリヤー１０の上に形成された第四発光ユニット３５１を含み、単方向回路である第四発光ユニット回路３５と、キャリヤー１０の上に形成された第五発光ユニット３６１を含み、単方向回路である第五発光ユニット回路３６と、キャリヤー１０の上に形成された第一導電層１６１と、キャリヤー１０の上に形成された第二導電層１６２と、キャリヤー１０の上に形成された第三導電層１６３と、キャリヤー１０の上に形成された第四導電層２６４と、キャリヤー１０の上に形成された第五導電層３６５と、キャリヤー１０の上に形成された第六導電層３６６とを含む。そのうち、第一発光ユニット回路１２は、第一導電層１６１と第二導電層１６２との間に位置し、電気的接続を形成し、第二発光ユニット回路１３は、第二導電層１６２と第三導電層１６３との間に位置し、電気的な接続を形成し、第三発光ユニット回路２４は、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に位置し、電気的な接続を形成し、第四発光ユニット回路３５は、第四導電層２６４と第五導電層３６５との間に位置し、電気的な接続を形成し、第五発光ユニット回路３６は、第四導電層２６４と第六導電層３６６との間に位置し、電気的な接続を形成する。そのうち、第五導電層３６５及び第六導電層３６６の面積は、３．８×１０３μｍ２である。発光素子５１０と発光素子４１０との相違点は、発光素子５１０の第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に第六発光ユニット回路５４を含むことにあり、第六発光ユニット回路５４は、キャリヤー１０の上に形成された第六発光ユニット５４１を含み、そのうち、第六発光ユニット回路５４は、単方向回路であり、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間に位置し、電気的な接続を形成し、且つ、第三発光ユニット回路２４と並列接続される。
【００２６】
前述の各実施例において、各発光ユニット回路と各導電層との間における電気的な接続の接続方式は、金属、又は、導電型酸化金属材料、例えば、酸化インジウムスズ、酸化スズ、又は酸化インジウムを使ってメッキ方式でキャリヤー上に導電薄膜を形成し、それから、黄色の光によるエッチング方式で導電薄膜の位置を定めることによって導電薄膜を発光ユニット回路の発光ユニット及び導電層と夫々接触させるとのような方式を含む。なお、このような方式では、導電薄膜を形成する前に、少なくとも発光ユニットの側壁と導電薄膜の下方に絶縁薄膜を予め形成しても良く、これにより、発光ユニットの短絡による素子への傷害を防ぐことができる。もう一つの接続方式は、発光ユニット上に予め配線電極を形成し、配線方式で導線を配線電極と導電層に夫々固定させるとのような方式である。なお、このような方式では、導電層は、その上に導線が固定されることができる程度の面積を有することが要される。
【００２７】
発光素子５１０の回路設計の実施例は、前述の発光素子４１０と類似し、そのうち、外部電源は交流電源であるときに、そのうち一実施例は、図１９に示すようなブリッジ回路であり、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間は、第三発光ユニット回路２４及び第六発光ユニット回路５４の並列接続回路が電気的に接続される。外部から交流電流が印加される時に、第二導電層１６２と第四導電層２６４との間の回路は、順方向電流又は逆方向電流の下で共に導通であるので、第三発光ユニット２４１と第六発光ユニット５４１を並列接続することで、第三発光ユニット２４１と第六発光ユニット５４１の電流負荷を減少でき、これにより、第三発光ユニット２４１と第六発光ユニット５４１の寿命を他の発光ユニットの寿命とほぼ同様にさせることができる。
【００２８】
図２０を参照する。図２０は、本発明の第六実施例におけるアレー式発光素子６１０を示す図であり、発光素子６１０の構造は、絶縁キャリヤー１０と、キャリヤー１０の上に形成された第一発光ユニットを含む複数の第一発光ユニット回路８２と、キャリヤー１０の上に形成された複数の第二発光ユニットを含む第二発光ユニット回路８３と、キャリヤー１０の上に形成された複数の第三発光ユニットを含む第三発光ユニット回路８４と、キャリヤー１０の上に形成された複数の第四発光ユニットを含む第四発光ユニット回路８５と、キャリヤー１０の上に形成された第一導電層８６１と、キャリヤー１０の上に形成された第二導電層８６２と、キャリヤー１０の上に形成された第三導電層８６３と、キャリヤー１０の上に形成された第四導電層８６４と、キャリヤー１０の上に形成された第五導電層８６５とを含む。そのうち、第一発光ユニット回路８２は、第一導電層８６１と第二導電層８６２との間に位置し、第二発光ユニット回路８３は、第二導電層８６２と第三導電層８６３との間に位置し、第三発光ユニット回路８４は、第三導電層８６３と第四導電層８６４との間に位置し、第四発光ユニット回路８５は、第四導電層８６４と第五導電層８６５との間に位置し、また、各発光ユニット回路の各発光ユニットは、直列接続され、単方向回路を形成し、各導電層は、配線に供するために、それらの上に外部電源と接続するための導線が固定できる程度の面積を有する。本実施例における各導電層の面積は、３．８×１０３μｍ２である。
【００２９】
図２１を参照する。アレー式発光素子６１０の中では、導線８９１により、第一導電層８６１及び第五導電層８６５から外部の直流電源と接続すると、四つの組の発光ユニット回路の直列接続の回路設計が形成される。
【００３０】
図２２を参照する。アレー式発光素子６１９の中では、第一導線８９１により、第二導電層８６２及び第四導電層８６４から外部の交流電源の第一接点８５１と接続し、また、第二導線８９２により、第一導電層８６１、第二導電層８６３及び第五導電層８６５から外部の交流電源の第二接点８５２と接続すると、発光ユニットの交流回路の設計が形成される。
【００３１】
図２３を参照する。キャリヤー１０の上には、第二組の第一発光ユニット回路８２、第二発光ユニット回路８３、第三発光ユニット回路８４、第四発光ユニット回路８５、第一導電層８６１、第二導電層８６２、第三導電層８６３、第四導電層８６４、及び第五導電層８６５が更に形成されても良く、第三導線８９３により、第一組の第二導電層８６２と第二組の第四導電層８６４を接続し、第四導線８９４により、第一組の第三導電層８６３と第二組の第三導電層８６３を接続し、第五導線８９５により、第一組の第四導電層８６４と第二組の第二導電層８６２を接続し、更に、第一導線８９１により、第一組の第一導電層８６１及び第二組の第五導電層８６５を外部の交流電源の第一接点８５１に接続し、第二導線８９２により、第一組の第五導電層８６５及び第二組の第一導電層８６１を外部の交流電源の第二接点８５２に接続し、これにより、発光ユニットの交流回路の設計を完成する。この設計は、逆方向に並列接続するアレー式発光素子に応用されることができ、交流電流により直接駆動する場合、もし各発光回路の中に欠陥を持つ発光素子が存在したら、アレー式発光素子における全ての発光素子が総逆方向バイアスを受ける時に、欠陥を持つ少数の発光素子が失効することにより、アレー式発光素子全体が失効してしまうとのようなリスクを避けることができる。
【００３２】
前述の各実施例による発光素子の各発光ユニットからの光は、同じ波長を有するものであっても良く、又は、その各発光ユニットは、ウェハ接合により形成され、異なる波長を有する光を発しても良い。各発光素子は、パッケージされることにより、単一波長の光源又は混光光源を生成しても良い。図２４を参照する。図２４は、本発明の実施例によるアレー式発光素子のパッケージ構造６００を示す図である。パッケージ構造は、赤色光を発する第一発光素子６１１と、青色光を発する第二発光素子６１２と、緑色光を発する第三発光素子６１３と、黄色光を発する第四発光ユニット６１４とを含む。各発光ユニットは、パッケージ基板の上に置かれる。各発光ユニットの内部回路は、直流回路の設計をとり、外部電源は、交流電流６４であり、よって、このパッケージ基板の上には、交流電流を、各発光ユニットの使用できる直流電流に転換する整流素子６２と、抵抗６３とが含まれ、また、整流素子６２及び抵抗６３は、直列接続の方式で発光素子と直列接続される。黄色光を発する第四発光ユニット６１４は、青色光又は紫色光を発する発光ダイオードの上においてゴム材と黄色蛍光粉とを混合する方法で発光ダイオードの周りに塗布を行うことにより形成されるものであり、通電により青色光又は紫色光が発光ダイオードにより発され、黄色蛍光粉を励起し黄色光が発され、それから、赤色光の第一発光素子６１１、青色光の第二発光素子６１２、及び緑色光の第三発光素子６１３からの赤色光、青色光、及び緑色光と混色し、白色光を生成する。発光素子６１１、６１２、６１３及び６１４は、パッケージ基板６０の上に配置される複数のものであっても良い。
【００３３】
図２５を参照する。図２５は、本発明の実施例によるアレー式発光素子のパッケージ構造７００を示す図である。パッケージ構造は、赤色光を発する第一発光素子７１１と、青色光を発する第二発光素子７１２と、緑色光を発する第三発光素子７１３と、黄色光を発する第四発光ユニット７１４とを含む。各発光ユニットは、パッケージ基板７０の上に置かれる。各発光ユニットの内部回路は、例えば、図１４Ｂ又は図１９に示したような電路の設計をとり、外部電源は、発光素子と直列接続される交流電源７４であり、交流電源７４と発光素子との間は、更に受動素子、例えば、抵抗７３を含む。黄色光を発する第四発光素子７１４は、青色光又は紫色光を発する発光ユニット、例えば、発光ダイオードの上において、ゴム材と黄色蛍光粉との混合物により、発光ダイオードの周りに塗布を行うことにより得られ、発光ダイオードが通電され青色光又は紫色光を発した後に黄色蛍光粉が励起され黄色光を発し、更に、赤色光の第一発光素子７１１、青色光の第二発光素子７１２、及び緑色光の第三発光素子７１３からの赤色光、青色光、及び緑色光と混色し、白色光を生成する。発光素子７１１、７１２、７１３及び７１４は、パッケージ基板７０の上に配置される複数のものであっても良い。
【００３４】
図２６Ａを参照する。図２６Ａは、本発明の実施例による発光モジュールの線路を示す図である。発光モジュール８００は、キャリヤー（積載部）８１０と、キャリヤー８１０の上に設けられる第一発光素子８２０と、キャリヤー８１０の上に設けられる第二発光素子８４０と、を含む。前述のキャリヤー８１０は、複数の発光素子が設置できるサブマウント（ｓｕｂ−ｍｏｕｎｔ）であっても良く、リードフレーム（ｌｅａｄ  ｆｒａｍｅ）又は大きなサイズのマウント基板（ｍｏｕｎｔｉｎｇ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）であっても良い。本実施例では、キャリヤー８１０の上に第一発光素子８２０及び第二発光素子８４０が設けられ、キャリヤー８１０の上において二つの発光素子の回路設計を行うことができる。
【００３５】
第一発光素子８２０は、第一絶縁キャリヤー８２１を含む。第一絶縁キャリヤー８２１の上には、両端が夫々第一導電層８２３及び第二導電層８２４と電気的に接続される第一発光ユニット回路８２２を有し、第一発光ユニット回路８２２は、第一導電層８２３から第二導電層８２４に指している少なくとも一つの第一発光ユニット８２２ａを含む。第一絶縁キャリヤー８２１は、更に、両端が夫々第二導電層８２４及び第三導電層８２６と電気的に接続される第二発光ユニット回路８２５を含み、第二発光ユニット回路８２５は、第三導電層８２６から第二導電層８２４に指している少なくとも一つの第二発光ユニット８２５ａを含む。第一絶縁キャリヤー８２１の上には、更に、両端が夫々第二導電層８２４及び第四導電層８２８と電気的に接続される第三発光ユニット回路８２７を含み、第三発光ユニット回路８２７は、第二導電層８２４から第四導電層８２８に指している少なくとも一つの第三発光ユニット８２７ａを含む。第一絶縁キャリヤー８２１の上には、両端が夫々第四導電層８２８及び第五導電層８３０と電気的に接続される第四発光ユニット回路８２９を含み、第四発光ユニット回路８２９は、第四導電層８２８から第五導電層８３０に指している少なくとも一つの第四発光ユニット８２９ａを含む。第一絶縁キャリヤー８２１の上には、更に、両端が夫々第四導電層８２８及び第六導電層８３２と電気的に接続される第五発光ユニット回路８３１を含み、第五発光ユニット回路８３１は、第四導電層８２８から第六導電層８３２に指している少なくとも一つの第五発光ユニット８３１ａを含む。
【００３６】
第二発光素子８４０は、第二絶縁キャリヤー８４１を含み、第二絶縁キャリヤー８４１の上には、両端が第七導電層８４３及び第八導電層８４４と電気的に接続される第六発光ユニット回路８４２が設けられ、且つ、第六発光ユニット回路８４２は、第七導電層８４３から第八導電層８４４に指している少なくとも一つの第六発光ユニット８４２ａを含む。
【００３７】
発光モジュール８００は、第一発光素子８２０及び／又は第二発光素子８４０の中に散布される光転換物質（図示せず）を更に含んでも良く、そのうち、光転換物質は、黄緑色蛍光粉であっても良く、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で素子の中に散布されることができる。第一発光素子８２０の第一発光ユニット８２２ａ、第二発光ユニット８２５ａ、第三発光ユニット８２７ａ、第四発光ユニット８２９ａ、及び第五発光ユニット８３１ａは、青色光の発光ユニットであり、第二発光素子８４０の第六発光ユニット８４２ａは、赤色光の発光ユニットであり、赤色、青色及び緑色の三原色の光の混合により照明用白色光を形成する。勿論、第一発光素子８２０と第二発光素子８４０からの光の色は、交換しても良い。
【００３８】
好ましくは、前述の青色光の発光ユニットの動作電圧と、赤色の発光ユニットの動作電圧との比は、約３：１より大きく、及び／又は青色光の発光ユニットのパワーと、赤色の発光ユニットのパワーとの比は、約２：１より大きく、及び又は青色光の発光ユニットの総発光面積と、赤色光の発光ユニットとの総発光面積との比は、約２：１より大きい。
【００３９】
第七導電層８４３は、導線８１１により第二導電層８２４と接続されることができ、また、第八導電層８４４は、導線８１２により第四導電層８２８と接続されることができ、これにより、第六発光ユニット回路８４２は、第三発光ユニット回路８２７と並列接続することになる。
【００４０】
第三発光ユニット回路８２７と第四導電層８２８との間には、第九導電層８３３が設けられても良く、また、前述の、第七導電層８４３の導線８１１に接続される導線８１１を、第九導電層８３３に接続させても良く、更に、導線８１２を使って第四導電層８２８と接続し、これにより、第六発光ユニット回路８４２は、第三発光ユニット回路８２７と直列接続することになる。
【００４１】
第一導電層８２３及び第五導電層８３０は、夫々、導線８１３及び８１４により、交流電源８６０の第一接点８６０ａに接続されても良く、第三導電層８２６及び第六導電層８３２は、夫々、導線８１５及び８１６により、交流電源８６０の第二接点８６０ｂに接続されても良い。第一導電層８２３、第二導電層８３４、第四導電層８２８、第五導電層８４３、第三導電層８２６、第六導電層８３２、第七導電層８４３、又は第八導電層８４４の面積は、１．９×１０３μｍ２以上であっても良く、配線方式により、導線８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６が形成されても良い。本実施例において、各導電層の面積は、好ましくは、夫々、約３．８×１０３μｍ２である。また、前述の実施例と同様に、第一導電層８２３と第五導電層８３０とは互いに接近し、同一の導線により、交流電源８６０の第一接点８６０ａに同時に接続されても良く、また、第三導電層８２６と第六導電層８３２とは互いに接近し、同一の導線により交流電源８６０の第二接点８６０ｂに同時に接続されても良い。
【００４２】
図２６Ｂを参照する。第一発光素子８２０と第二発光素子８４０との間の間隔領域は、少なくとも一つの、粘性ゴム材８９０が充満される通路領域８７０を有し、そのうち、粘性ゴム材８９０の材料は、シリコンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、シリコンレジン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｒｅｓｉｎ）、弾性ＰＵ、多穴ＰＵ、アクリルゴム（ａｃｒｙｌｉｃ  ｒｕｂｂｅｒ）、又は、ウェハ切断用ゴム（ブルーフィルム又はＵＶゴムであってもよい）を含む。粘性ゴム材８９０の上には黄色光及び堆積などのプロセスを行うことにより導線が形成され、この導線により、第一発光素子８２０と第二発光素子８４０とを電気的に接続させる。図に示すように、前述の導線８１１の形成方式は、まず、粘性ゴム材８９０が充満される通路領域８７０の上に黄色光及び堆積などのプロセスにより誘電物質８９１を形成し、次に、誘電物質８９１の上に導線８１１を形成し、且つ、導線８１１の両端を夫々第七導電層８４３及び第二導電層８２４と接続させるとの形成方式であっても良い。同様に、図２６Ａの導線８１２は、配線方式により形成されても良いし、黄色光及び堆積などのプロセスにより形成されても良い。導線８１１、８１２は、金属導線であっても良い。
【００４３】
図２６Ｃを参照する。本実施例の発光モジュール８００は、構造が第一発光素子８２０の構造とほぼ同じである第三発光素子８２０′を含んでも良く、且つ、第二発光素子８４０の第二絶縁キャリヤー８４１の上には、第七発光ユニット回路８４６が設けられてもよく、第七発光ユニット回路の両端は、夫々、第七導電層８４３及び第八導電層８４４に接続され、第七発光ユニット回路８４６は、第八導電層８４３から第八導電層８４４に指している少なくとも一つの第七発光ユニット８４６ａを有し、これにより、第六発光ユニット回路８４２と逆方向の並列接続を成す。第七導電層８４３は、導電８１７により、第一発光素子８２０の第六導電層８３２及び第三導電層８２６に接続されても良く、第八導電層８４４は、導電８１８により、第三発光素子８２０′の第一導電層８２３′及び第五導電層８３０′に接続されても良い。第三発光素子８２０′の第三導電層８２６′及び第六導電層８３２′は、共に、導線８１９により、交流電源８６０の第二接点８６０ｂに接続され、さらに、第一発光素子８２０の第一導電層８２３及び第五導電層８３０を交流電源８６０の第一接点８６０ａに接続させることにより、給電の接続を完成する。導線８１７は、配線方式により、第一発光素子８２０の、互いに接近する第三導電層８２６及び第六導電層８３２に接続されても良い。導線８１８及び８１９も同様な方式で形成されても良い。なお、導線８１７、８１８及び８１９の形成方式は、これに限られず、前述の黄色光プロセスを採用しても良い。例えば、第一発光素子８２０の、互いに接近する第三導電層８２６及び第六導電層８３２を溶接した後に、黄色光プロセスにより、第六導電層８３２又は第三導電層８２６に接続される導線８１７を形成しても良い。
【００４４】
第一発光素子８２０及び第三発光素子８２０′の動作電圧は、好ましくは、夫々、１００Ｖより小さく、且つ、第二発光素子８４０の動作電圧は、好ましくは、５Ｖ〜１００Ｖの間にあり、比較的に小さい動作電圧により、第一発光素子８２０、第二発光素子８４０、及び第三発光素子８２０′の夫々が有する発光ユニットの発光効率を向上する。また、前述の光転換物質は、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で、第一発光素子８２０、第二発光素子８４０、及び第三発光素子８２０′の中に散布されても良い。
【００４５】
図２７を参照する。図２７は、本発明の実施例における発光モジュールの回路を示す図である。発光モジュール９００は、キャリヤー９１０と、キャリヤー９１０の上に設けられる第一発光素子９２０と、キャリヤー９１０の上に設けられる第二発光素子９４０とを含む。第一発光素子９２０は、第一絶縁キャリヤー９２１を含む。第一絶縁キャリヤー９２１の上には、両端が夫々第一導電層９２３及び第二導電層９２４と電気的に接続される第一発光ユニット回路９２２を有し、第一発光ユニット回路９２２は、第一導電層９２３から第二導電層９２４に指している少なくとも一つの第一発光ユニット９２２ａを含む。第一絶縁キャリヤー９２１の上には、両端が夫々第二導電層９２４及び第三導電層９２６と接続される第二発光ユニット回路９２５を有し、第二発光ユニット回路９２５は、第三導電層９２６から第二導電層９２４に指している少なくとも一つの第二発光ユニット９２５ａを含む。第一絶縁キャリヤー９２１の上には、両端が夫々第四導電層９２８及び第五導電層９３０と接続される第三発光ユニット回路９２９を含み、第三発光ユニット回路９２９は、第四導電層９２８から第五導電層９３０に指している少なくとも一つの第三発光ユニット９２９ａを含む。第一絶縁キャリヤー９２１の上には、両端が夫々第四導電層９２８及び第六導線層９３２と接続される第四発光ユニット回路９３１を有し、第四発光ユニット回路９３１は、第四導電層９２８から第六導電層９３２に指している少なくとも一つの第四発光ユニット９３１ａを含む。
【００４６】
第二発光素子９４０は、第二絶縁キャリヤー９４１を含み、第二絶縁キャリヤー９４１の上には、両端が第七導電層９４３及び第八導電層９４４と電気的に接続される少なくとも一つの第五発光ユニット回路９４２を有し、且つ、第五発光ユニット回路９４２は、第七導電層９４３から第八導電層９４４に指している少なくとも一つの第六発光ユニット９４２ａを含む。
【００４７】
第七導電層９４３は、導線９１１により、第二導電層９２４に接続されても良く、第八導電層９４４は、導線９１２により、第四導電層９２８に接続されても良く、さらに、第一導電層９２３及び第五導電層９３０を交流電源９６０の第一接点９６０ａに接続させ、且つ、第三導電層９２６及び第六導電層９３２を交流電源９６０の第二接点に接続させ、これにより、ブリッジ式の接続回路を構成することができる。また、第一発光素子９２０と交流電源との接続方式、及び、第一発光素子９２０と第二発光素子９４０との接続方式については、前述の実施例を参照することができる。前述の実施例と同様に、本実施例の全ての導電層の面積は、１．９×１０３μｍ２より大きく、好ましくは、３．８×１０３μｍ２と等しく、これにより、配線が容易になる。なお、第一発光素子９２０と第二発光素子９４０との間の導線は、黄色光プロセスにより形成される場合、接続用導電層は、比較的に小さい面積を有することができる。
【００４８】
発光モジュール９００は、さらに、第一発光素子９２０及び／又は第二発光素子９４０の中に散布される光転換物質（図示せず）を含んでも良く、光転換物質は、黄緑色蛍光粉であっても良く、均一、不均一又は濃度の漸進的変化の方式で、素子の中に散布されても良い。第一発光素子９２０の第一発光ユニット９２２ａ、第二発光ユニット９２５ａ、第三発光ユニット９２９ａ、及び第四発光ユニット９３１ａは、好ましくは、赤色光を発する発光ユニットであっても良く、第二発光素子９４０の第五発光ユニット９４２ａは、青色光を発する発光ユニットであり、赤色、青色、緑色の三原色の光を混合することにより、照明用白色光を生成する。赤色光を発する第一発光ユニット９２２ａ、第二発光ユニット９２５ａ、第三発光ユニット９２９ａ、及び第四発光ユニット９３１ａの波長は、青色光を発する第五発光ユニット９４２ａの波長より５０ｎｍ以上大きく、赤色光を発する発光ユニットは、青色光を発する発光ユニットより、比較的に大きい逆方向電圧を受けることができる。よって、第一発光ユニット９２２ａ、第二発光ユニット９２５ａ、第三発光ユニット９２９ａ、及び第四発光ユニット９３１ａなどの、赤色光を発する発光ユニットをブリッジ式回路の周りに配置させることにより、使用される発光ユニットの数を減らすことができる。これにより、発光モジュールの中の、同時に発光する発光ユニットの比を増加することができる。勿論、第一発光素子９２０及び第二発光素子９４０の光の色は、交換することもできる。
【００４９】
好ましくは、前述の青色光を発する発光ユニットの動作電圧と、赤色光を発する発光ユニットの動作電圧との比は、約３：１より大きく、及び／又は、青色光を発する発光ユニットのパワーと、赤色光を発する発光ユニットのパワーとの比は、約２：１より大きく、及び／又は、青色光を発する発光ユニットの総発光面積と、赤色光を発する発光ユニットの総発光面積との比は、約２：１より大きい。
【００５０】
前述の各実施例では、各発光ユニットは、まず、エピタキシー法により、ＩＩＩ−Ｖ族材料を絶縁キャリヤーの上に成長させ、次に、エッチング法により、トレンチを形成し、各発光ユニットを隔離させ、それから、各発光ユニットの上に電極を形成することで、形成される。各発光ユニットの間は、金属導電により接続され、各導電層は、まず、黄色光によるエッチングによりエピタキシー層を除去し、絶縁キャリヤーを露出させ、次に、メッキ法により、導電層を絶縁キャリヤーの上に形成することで、形成される。
【００５１】
前述の各実施例では、各発光ユニットは、ウェハ接合により形成されても良く、即ち、まず、エピタキシー法により、もう一つの成長基板（図示せず）の上に半導体発光スタック層を成長させ、エピタキシーウェハを形成し、ここで、スタック層の成長材料は、半導体材料であり、ＩＩＩ−Ｖ族材料、例えば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓなど、又は、ＩＩ−ＶＩ族材料を含み、次に、スタック層と永久キャリヤーを、接合層により、接合させ、或いは、直接加熱加圧の方式で接合させ、それから、エッチング法により、各発光ユニットを定め、また、エッチングによるトレンチにより、各発光ユニットを隔離させる。成長基板は、発光スタック層と永久キャリヤーが接合された後に、選択的に、薄化又は除去されてもよい。
【００５２】
前述の永久キャリヤーの材料は、導電材料又は絶縁材料を含み、永久キャリヤーの導電材料は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＮ又は金属を含み、永久キャリヤーの絶縁材料は、サファイア、ガラス又は石英を含む。
【００５３】
導電材料を選択しウェハ接合の永久キャリヤーとする時に、その接合層は、絶縁材料を使うことを要し、例えば、ＰＩ、ＢＣＢ、ＰＦＣＢ、回転塗布グラス、又は、酸化シリコン等の材料を接合材料とする必要があり、前述の各実施例では、各発光ユニットは、発光ダイオードを含み、接合層は、金属、ＳｉＯｘ、ゴム材、又は金属酸化物を含み、金属材料は、銀、金、アルミニウム又はインジウムを含み、ゴム材は、ＰＩ、ＢＣＢ、又はＰＦＣＢを含み、導電材料の永久キャリヤーと絶縁材料の接合層は、積載可能な、また、絶縁特性のある絶縁キャリヤーを構成し、接合の後、さらに、エッチング法により、エピタキシーウェハを絶縁材料の接合層まで部分的にエッチングし、エッチングによるトレンチにより、各発光ユニットを隔離させる。
【００５４】
永久キャリヤーが絶縁キャリヤーである時に、その接合層は、絶縁材料又は導電材料を選択し接合材料としても良い。絶縁材料を選択し接合層とする時に、ウェハ接合の後、さらに、エッチング法により、エピタキシーウェハを絶縁材料の接合層又は永久キャリヤーまで部分的にエッチングし、エッチングによるトレンチにより、各発光ユニットを隔離させる。導電材料を選択し接合層とする時に、ウェハ接合の後、エッチング法により、エピタキシーを永久キャリヤーまで部分的にエッチングし、エッチングによるトレンチにより、各発光ユニットを隔離させる必要がある。
【００５５】
前述の接合層の導電材料は、金属又は導電金属酸化物を含み、金属は、金、銀、錫、インジウム、亜鉛、銅又白金を含み、導電金属酸化物は、酸化インジウムスズ、酸化カドミウムスズ、酸化アンチモンスズ、酸化亜鉛、又は酸化亜鉛錫を含む。
【００５６】
前述の各実施例では、各発光素子は、異なる回路設計である時に、導線により、発光素子を外部電源と接続させ、即ち、各導電層の機能は、導線を積載することであり、よって、各導電層は、導線を積載できる程度の面積を有することを要し、つまり、配線ステップにおいて面積を確保することを要する。各導電層の面積は、配線プロセスにおいて導線を収容できるために、１．９×１０３μｍ２以上であることを要し、前述の各発光ユニット回路の中には、複数の発光ユニットが含まれ、前述の各実施例によるアレー式発光素子は、さらに、複数のアレー式発光素子と直列接続してよく、第一導電層、第二導電層、第三導電層、第四導電層、第五導電層、及び第六導電層の材料は、金属又は導電金属酸化材料を含み、絶縁キャリヤー１０の材料は、サファイア、ガラス又は石英を含む。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【００５８】
１１０  発光素子
２１０  発光素子
３１０  発光素子
４１０  発光素子
５１０  発光素子
６１０  発光素子
６００  発光素子パッケージ構造
６１１  第一発光素子
６１２  第二発光素子
６１３  第三発光素子
６１４  第四発光ユニット
７００  発光素子パッケージ構造
７１１  第一発光素子
７１２  第二発光素子
７１３  第三発光素子
７１４  第四発光素子
１０  絶縁キャリヤー
１２  第一発光ユニット回路
１２１  第一発光ユニット
１３  第二発光ユニット回路
１３１  第二発光ユニット
２４  第三発光ユニット回路
２４１  第三発光ユニット
３５  第四発光ユニット回路
３５１  第四発光ユニット
５４  第六発光ユニット回路
５４１  第六発光ユニット
３６  第五発光ユニット回路
３６１  第五発光ユニット
１６１  第一導電層
１６２  第二導電層
１６３  第三導電層
２６４  第四導電層
３６５  第五導電層
３６６  第六導電層
１９１  導線
１５１  第一接点
１９２  導線
１５２  第二接点
３９１、３９２  配線パッド
１９３  導線
１９４  導線
７０  パッケージ基板
７４  交流電源
７３  抵抗
８２  第一発光ユニット回路
８３  第二発光ユニット回路
８４  第三発光ユニット回路
８５  第四発光ユニット回路
８６１  第一導電層
８６２  第二導電層
８６３  第三導電層
８６４  第四導電層
８６５  第五導電層
８９１  導線
６０  パッケージ基板
６２  整流素子
６３  抵抗
８００  発光モジュール
８１０  キャリヤー
８２０  第一発光素子
８４０  第二発光素子
８２１  第一絶縁キャリヤー
８２２  第一発光ユニット回路
８２３  第一導電層
８２４  第二導電層
８２２ａ  第一発光ユニット
８２５  第二発光ユニット回路
８２６  第三導電層
８２５ａ  第二発光ユニット
８２７  第三発光ユニット回路
８２８  第四導電層
８２７ａ  第三発光ユニット
８２９  第四発光ユニット回路
８３０  第五導電層
８２９ａ  第四発光ユニット
８３１  第五発光ユニット回路
８３２  第六導電層
８３１ａ  第五発光ユニット
８４１  第二絶縁キャリヤー
８４２  第六発光ユニット回路
８４３  第七導電層
８４４  第八導電層
８４２ａ  第六発光ユニット
８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９  導線
８３３  第九導電層
８６０、９６０  交流電源
８６０ａ、９６０ａ  第一接点
８６０ｂ、９６０ｂ  第二接点
８７０  通路領域
８９０  粘性ゴム材
８９１  誘電物質
８２０′  第三発光素子
８４６  第七発光ユニット回路
８４６ａ  第七発光ユニット
８２３′  第一導電層
８３０′  第五導電層
８２６′  第三導電層
８３２′  第六導電層
９００  発光モジュール
９１０  キャリヤー
９２０  第一発光素子
９４０  第二発光素子
９２１  第一絶縁キャリヤー
９２２  第一発光ユニット回路
９２３  第一導電層
９２４  第二導電層
９２２ａ  第一発光ユニット
９２５  第二発光ユニット回路
９２６  第三導電層
９２５ａ  第二発光ユニット
９２８  第四導電層
９２９  第三発光ユニット回路
９３０  第五導電層
９２９ａ  第三発光ユニット
９３１  第四発光ユニット回路
９３２  第六導電層
９３１ａ  第四発光ユニット回路
９３２  第六導電層
９４１  第二絶縁キャリヤー
９４２  第六発光ユニット回路
９４３  第七導電層
９４４  第八導電層
９４２ａ  第六発光ユニット
９１１、９１２  導線
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２７】
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