(57)【要約】【課題】  熱的ストレスによって発光素子基板に歪、変形が生じることを抑えること、また熱的ストレスによる応力によって発光素子基板を構成する絶縁層に層間剥離、クラック等が生じることを抑えて、高い信頼性及び長寿命を有するものとすること。【解決手段】  発光装置は、非平面の第１主面６１ａおよび第１主面６１ａに対向する第２主面６１ｂを有する基材６１と、基材６１の第１主面６１ａの側に複数設置され、それぞれ発光素子を複数搭載している発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２と、を有している構成である。この構成により、基材６１の第１主面６１ａの側に複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２が設置されているので、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２間での伝熱を抑えることができる。【選択図】  図１
2019062098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の側に複数設置され、それぞれ発光素子を複数搭載している発光素子基板と、を有している発光装置。
【請求項２】
前記発光素子基板は、前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基材は、前記発光素子に電気的に接続される配線を有している請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１主面は、曲面形状または複数の平面から構成された多面体形状である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１主面は、凸形に湾曲している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第２主面は、凹形に湾曲している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記基材の前記第２主面の側に放熱部材が設置されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子の輝度を前記発光素子基板ごとに制御する輝度制御装置を有している請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、
前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に搭載された第１の発光素子の発光効率が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に搭載された第２の発光素子の発光効率よりも高い請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、
前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の抵抗が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の抵抗よりも小さい請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、
前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の電子移動度が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の電子移動度よりも大きい請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、
前記基材の前記第１主面の側に設置され、発光素子を搭載している発光素子基板と、を有しており、
前記発光素子基板と前記基材との間に部分的に存在する隙間部がある発光装置。
【請求項１３】
複数の前記発光素子基板が前記基材の前記第１主面の側に設置されており、
それぞれの前記発光素子基板は、複数の前記発光素子を搭載しているとともに前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の発光装置を有する乗物用前照灯。
【請求項１５】
請求項１４に記載の乗物用前照灯を有する乗物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（Light  Emitting  Diode：ＬＥＤ）等の発光素子を有する発光装置、乗物用前照灯およびその乗物用前照灯を用いた乗物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光装置の一種として、ＬＥＤ等の発光素子を有するものが知られている。発光素子を搭載した発光素子基板ＬＴを備えた発光装置の基本構成のブロック回路図を図１０に示す。また、図１０における一つの発光素子１４と発光制御部２２の回路図を図１１（ａ）に示し、図１１（ａ）のＣ１−Ｃ２線における断面図を図１１（ｂ）に示す。発光装置は、ガラス基板等から成る基板１と、基板１上の所定の方向（例えば、行方向）に配置された走査信号線２と、走査信号線２と交差させて所定の方向と交差する方向（例えば、列方向）に配置された発光制御信号線３と、走査信号線２と発光制御信号線３によって区分けされた画素部（Ｐｍｎ）１５の複数から構成された表示部１１と、を有する構成である。走査信号線２および発光制御信号線３は、基板１の側面に配置された側面配線１ｓを介して、基板１の裏面、発光装置の外部等にあるＩＣ，ＬＳＩ等の駆動素子に電気的に接続される。あるいは、走査信号線２および発光制御信号線３は、側面配線１ｓを介して隣接する発光装置と電気的に接続され、複数の発光装置が連動して駆動されるように構成される。そして、一つの発光装置あるいは複数の発光装置が、駆動素子６によって表示が駆動制御される。
【０００３】
駆動素子は、基板１の裏面に設置される場合、基板１の裏面にＣＯＧ（Chip  On  Glass）方式等の手段によって搭載される。またその場合、基板１の裏面に駆動素子との間で引き出し線を介して駆動信号、制御信号等を入出力するためのフレキシブルプリント回路基板（Flexible  Printed  Circuit：ＦＰＣ）が設置される場合がある。また側面配線１ｓに替えてスルーホール等の貫通導体を用いる場合がある。
【０００４】
それぞれの画素部１５（Ｐｍｎ）には、発光素子１４（ＬＤｍｎ）の発光、非発光、発光強度等を制御するための発光制御部２２が配置されている。この発光制御部２２は、発光素子１４のそれぞれに発光信号を入力するためのスイッチ素子としての薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor：ＴＦＴ）１２（図１１（ａ）に示す）と、発光制御信号（発光制御信号線３を伝達する信号）のレベル（電圧）に応じた、正電圧（アノード電圧：３〜５Ｖ程度）と負電圧（カソード電圧：−３Ｖ〜０Ｖ程度）の電位差（発光信号）から発光素子１４を電流駆動するための駆動素子としてのＴＦＴ１３（図１１（ａ）に示す）と、を含む。ＴＦＴ１３のゲート電極とソース電極とを接続する接続線上には容量素子４３（図１１（ａ）に示す）が配置されており、容量素子４３はＴＦＴ１３のゲート電極に入力された発光制御信号の電圧を次の書き換えまでの期間（１フレームの期間）保持する保持容量として機能する。
【０００５】
発光素子１４は、表示部１１を覆う絶縁層３１（図１１（ｂ）に示す）を貫通するスルーホール等の貫通導体２３ａ，２３ｂを介して、発光制御部２２、正電圧入力線１６、負電圧入力線１７に電気的に接続されている。即ち、発光素子１４の正電極は、貫通導体２３ａ及び発光制御部２２を介して正電圧入力線１６に接続されており、発光素子１４の負電極は、貫通導体２３ｂを介して負電圧入力線１７に接続されている。
【０００６】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＣ１−Ｃ２線における断面図であって、ＴＦＴ１３及び発光素子１４の部位を透視した断面図である。図１１（ｂ）に示すように、基板１上には複数の絶縁層３１が配置され、複数の絶縁層３１の層間にはＴＦＴ１３がある。複数の絶縁層３１は、基板１側から順に第１絶縁層３１ａ、第２絶縁層３１ｂ、第３絶縁層３１ｃ、第４絶縁層３１ｄが積層されており、第１絶縁層３１ａ、第２絶縁層３１ｂ、第３絶縁層３１ｃは、それぞれ酸化珪素（ＳｉＯ2），窒化珪素（ＳｉＮx）等から成り、第４絶縁層３１ｄはアクリル系樹脂，ポリカーボネート等から成る。基板１上にはＭｏ層／Ａｌ層／Ｍｏ層（Ｍｏ層上にＡｌ層、Ｍｏ層が順次積層された積層構造を示す）等から成る正電圧入力線１６が配置されており、正電圧入力線１６はＴＦＴ１３のソース電極１３ｓにスルーホール５２を介して接続されている。ＴＦＴ１３のゲート電極１３ｇは、第１絶縁層３１ａと第２絶縁層３１ｂとの層間に配置され、ＴＦＴ１３の半導体層１３ａは、第２絶縁層３１ｂと第３絶縁層３１ｃとの層間に配置され、ＴＦＴ１３のソース電極１３ｓとドレイン電極１３ｄは、第３絶縁層３１ｃと第４絶縁層３１ｄとの層間に配置されている。ソース電極１３ｓは半導体層１３ａにスルーホール５３を介して接続され、ドレイン電極１３ｄは半導体層１３ａにスルーホール５４を介して接続され、またドレイン電極１３ｄは、正電極４４ａを構成する電極層４２ａにスルーホール５５を介して接続されている。
【０００７】
発光素子１４は、絶縁層３１上に配置された正電極４４ａと負電極４４ｂにハンダ等の導電性接続部材を介して電気的に接続されて、絶縁層３１上に搭載される。正電極４４ａは、Ｍｏ層／Ａｌ層／Ｍｏ層等から成る電極層４２ａと、それを覆う酸化インジウム錫（Indium  Tin  Oxide：ＩＴＯ）等から成る透明電極４３ａと、から成る。負電極４４ｂも同様の構成であり、Ｍｏ層／Ａｌ層／Ｍｏ層等から成る電極層４２ｂと、それを覆うＩＴＯ等から成る透明電極４３ｂと、から成る。絶縁層３１と、透明電極４３ａ，４３ｂのそれぞれの一部（発光素子１４が重ならない部位）と、を覆って、絶縁層４５が配置されており、この絶縁層４５は酸化珪素（ＳｉＯ2），窒化珪素（ＳｉＮx）等から成る。
【０００８】
図１２は、発光素子基板ＬＴを有する自動車用の前照灯、所謂ヘッドライトＨＬを示すものであり、（ａ）はヘッドライトＨＬの正面図、（ｂ）はヘッドライトＨＬの断面図である。ヘッドライトＨＬは、アルミニウム，ステンレススチール等の金属、合金から成るか、あるいはプラスチック等の絶縁基体の表面に白銀色の色合いを呈する銀等から成る光反射層が形成されて成る反射部材、所謂リフレクタ６０と、リフレクタ６０の貫通孔６０ｋの部位に設置されたプラスチック等から成る基材６１と、基材６１の第１主面６１ａの側に接着等の手段によって設置された発光素子基板ＬＴと、を有している。これらのリフレクタ６０、基材６１及び発光素子基板ＬＴは、集光機能（レンズ機能）を有する透明カバー体によって覆われるとともに密閉され、その密閉空間内に収容される。基材６１は、発光素子基板ＬＴを設置する側の第１主面６１ａと、第１主面６１ａに対向する第２主面６１ｂと、を有している。基材６１の第１主面６１ａは、発光素子基板ＬＴ上の発光素子１４から放射された光６２がある程度の放射角を有するように、凸型に湾曲された形状を有している。そして、基材６１の第２主面６１ｂが貫通孔６０ｋを覆うとともに、第２主面６１ｂの周縁部がリフレクタ６０に接着、螺子止め、突起及び突起係合孔による係合等の手段によって設置される。あるいは、基材６１が貫通孔６０ｋに嵌め合わされるとともに接着等の手段によって固定され設置される。
【０００９】
また、基材６１は、その表面及び／又は内部に配線６１Ｌが配置されており、配線６１Ｌは、発光素子基板ＬＴに搭載された発光素子１４と、ＩＣ，ＬＳＩ等から成る駆動素子６５と、を電気的に接続する。配線６１Ｌを基材６１の表面に配置する場合、公知のメッキ法、導体ペーストを塗布し焼成する厚膜形成法、ＣＶＤ法等の薄膜形成法等によって形成する。また、配線６１Ｌを基材６１の内部に配置する場合、例えば、基材６１をセラミック多層積層技術によって作製するに際して、セラミック層間に配線を形成するとともにセラミック層を貫通する貫通導体を形成し、セラミック層間の配線と貫通導体を接続させることによって、配線６１Ｌを形成する。基材６１の第２主面６１ｂの側には、配線６１Ｌに接続されるＦＰＣ６３が貫通孔６０ｋを通して設置されており、リフレクタ６０の裏面側の外部から視認されない収容空間に、ＦＰＣ６３を介して配線６１Ｌに電気的に接続される駆動素子６５等が配置されている。収容空間には、駆動素子６５および抵抗素子，容量素子等の電子素子６６等を搭載するとともに回路配線が形成されている回路基板６４などが、配置されている。
【００１０】
また他の従来例として、光放出システムであって、２つ以上のモノリシック集積化発光素子を含んでおり、２つ以上の発光素子における各発光素子は、エレクトロルミネセントデバイスとそれを駆動する専用のスイッチング回路とを含んでおり、２つ以上の発光素子における少なくとも１つの発光素子は、発光素子内のエレクトロルミネセントデバイスによって放出された光を下方変換するポテンシャル井戸を含む、光放出システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−５２５５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１０〜図１２に示す構成の上記従来の発光装置においては、以下の問題点があった。図１２に示すように、基材６１上に一つの広面積の発光素子基板ＬＴを設置しているために、発光素子基板ＬＴ上の発光素子１４を駆動した際に発光素子１４で発生した熱が、基材６１の中央部６１ｃに蓄熱されやすいという問題点があった。これは、発光素子基板ＬＴの周辺部で発生した熱はリフレクタ６０に伝熱される等して放熱されやすいのに対して、発光素子基板ＬＴの中央部で発生した熱は放熱されにくいことによると考えられる。また、発光素子基板ＬＴの周辺部で発生した熱は、発光素子基板ＬＴの中央部の側へも伝熱されるために、発光素子基板ＬＴの中央部に熱が集中しやすいことも原因と考えられる。さらに、発光素子基板ＬＴを薄型化した場合、その中央部と周辺部で温度が異なるために、熱的ストレスによって歪、変形が生じたり、発光素子基板ＬＴを構成する絶縁層３１（図１１（ｂ）に示す）に熱的ストレスによる応力が加わって層間剥離、クラック等が生じやすくなるという、信頼性の低下の問題点があった。また、特許文献１には、上記の熱的ストレスにより発生する種々の問題点を解消する構成については記載されていない。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、熱的ストレスによって発光素子基板に歪、変形が生じることを抑えることであり、また熱的ストレスによる応力によって発光素子基板を構成する絶縁層に層間剥離、クラック等が生じることを抑えて、高い信頼性及び長寿命を有するものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の発光装置は、非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、前記基材の前記第１主面の側に複数設置され、それぞれ発光素子を複数搭載している発光素子基板と、を有している構成である。
【００１５】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記発光素子基板は、前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている。
【００１６】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記基材は、前記発光素子に電気的に接続される配線を有している。
【００１７】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第１主面は、曲面形状または複数の平面から構成された多面体形状である。
【００１８】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第１主面は、凸形に湾曲している。
【００１９】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第２主面は、凹形に湾曲している。
【００２０】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記基材の前記第２主面の側に放熱部材が設置されている。
【００２１】
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記発光素子の輝度を前記発光素子基板ごとに制御する輝度制御装置を有している。
【００２２】
また本発明の発光装置は、好ましくは、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に搭載された第１の発光素子の発光効率が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に搭載された第２の発光素子の発光効率よりも高い。
【００２３】
また本発明の発光装置は、好ましくは、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の抵抗が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の抵抗よりも小さい。
【００２４】
また本発明の発光装置は、好ましくは、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の電子移動度が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の電子移動度よりも大きい。
【００２５】
本発明の発光装置は、非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、前記基材の前記第１主面の側に設置され、発光素子を搭載している発光素子基板と、を有しており、前記発光素子基板と前記基材との間に部分的に存在する隙間部がある構成である。
【００２６】
本発明の発光装置は、好ましくは、複数の前記発光素子基板が前記基材の前記第１主面の側に設置されており、それぞれの前記発光素子基板は、複数の前記発光素子を搭載しているとともに前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている。
【００２７】
本発明の乗物用前照灯は、上記本発明の構成の発光装置を有する構成である。
【００２８】
本発明の乗物は、上記本発明の構成の乗物用前照灯を有する構成である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の発光装置は、非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、前記基材の前記第１主面の側に複数設置され、それぞれ発光素子を複数搭載している発光素子基板と、を有している構成であることから、以下の効果を奏する。基材の第１主面の側に複数の発光素子基板が設置されているので、発光素子基板間での伝熱を抑えることができる。即ち、基材の周辺部における発光素子基板で発生した熱が、基材の中央部における発光素子基板の側へ伝熱されることを抑えることができ、その結果基材の中央部における発光素子基板に熱が集中することを抑えることができる。従って、熱的ストレスによって発光素子基板に歪、変形が生じることを抑えることができる。また、熱的ストレスによる応力によって発光素子基板を構成する絶縁層に層間剥離、クラック等が生じることを抑えることができ、高い信頼性を有する発光装置となる。
【００３０】
本発明の発光装置は、前記発光素子基板は、前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている場合、それぞれの発光素子の輝度（発光強度）を制御することによって、発光装置に輝度分布を付与することができるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することもできる。
【００３１】
また本発明の発光装置は、前記基材は、前記発光素子に電気的に接続される配線を有している場合、基材が発光素子基板の支持体としてだけではなく配線基板としても機能するので、発光素子の輝度の制御が容易になる。
【００３２】
また本発明の発光装置は、前記第１主面は、曲面形状または複数の平面から構成された多面体形状である場合、発光素子から放射される光を直前方を含む様々な方向へ放射させることができるとともに、基材の第１主面における伝熱経路を長くして特定の部位に熱が集中することを抑えることができる。
【００３３】
また本発明の発光装置は、前記第１主面は、凸形に湾曲している場合、発光素子から放射される光を前方を含むある程度の放射角の範囲内に放射させることができるので、乗物用前照灯等としてより好適なものとなる。また、基材の第１主面における伝熱経路を長くして特定の部位に熱が集中することを抑えることができる。
【００３４】
また本発明の発光装置は、前記第２主面は、凹形に湾曲している場合、基材の主面の面方向への伝熱が促進されるとともに、第２主面の表面積が増大するので第２主面の側の空間への熱の放射が促進される。その結果、基材の中央部に熱が集中することをより抑えることができる。
【００３５】
また本発明の発光装置は、前記基材の前記第２主面の側に放熱部材が設置されている場合、基材の熱を放熱部材によって効率的に放熱することができる。
【００３６】
また本発明の発光装置は、前記発光素子の輝度を前記発光素子基板ごとに制御する輝度制御装置を有している場合、発光装置に輝度分布を付与することがより容易になるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することも容易にできる。
【００３７】
また本発明の発光装置は、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に搭載された第１の発光素子の発光効率が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に搭載された第２の発光素子の発光効率よりも高い場合、発光素子から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。また、基材の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００３８】
また本発明の発光装置は、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の抵抗が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の抵抗よりも小さい場合、発光素子から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。また、基材の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００３９】
また本発明の発光装置は、複数の前記発光素子基板は、前記第１主面の中央部にあるものと周辺部にあるものを含んでおり、前記第１主面の中央部にある前記発光素子基板に備わった第１の薄膜トランジスタに含まれる第１の半導体層の電子移動度が、前記第１主面の周辺部にある前記発光素子基板に備わった第２の薄膜トランジスタに含まれる第２の半導体層の電子移動度よりも大きい場合、発光素子から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。また、基材の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００４０】
本発明の発光装置は、非平面の第１主面および前記第１主面に対向する第２主面を有する基材と、前記基材の前記第１主面の側に設置され、発光素子を搭載している発光素子基板と、を有しており、前記発光素子基板と前記基材との間に部分的に存在する隙間部がある構成であることから、以下の効果を奏する。発光素子基板と基材との間に部分的に存在する隙間部があるので、発光素子基板の空間に露出する表面積が増大し、発光素子基板の空間への放熱性が向上する。
【００４１】
本発明の発光装置は、複数の前記発光素子基板が前記基材の前記第１主面の側に設置されており、それぞれの前記発光素子基板は、複数の前記発光素子を搭載しているとともに前記発光素子の点灯を制御する薄膜トランジスタを備えている場合、それぞれの発光素子基板に搭載された発光素子の輝度を制御することによって、発光装置に輝度分布を付与することができるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することもできる。
【００４２】
本発明の乗物用前照灯は、上記本発明の構成の発光装置を有する構成であることから、高い信頼性と長寿命のものとなる。
【００４３】
本発明の乗物は、上記本発明の構成の乗物用前照灯を有する構成であることから、高い信頼性と長寿命の乗物用前照灯を有するので、高い信頼性と長寿命の乗物となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の各種例を示す図であり、発光装置の正面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、図１のＡ１−Ａ２線における断面図である。
【図３】図３は、本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３のＢ部の部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）と同様の実施の形態であって他例を示す部分拡大断面図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図９】図９は、本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、発光装置の断面図である。
【図１０】図１０は、従来の発光装置に含まれる発光素子基板の一例を示す図であり、発光素子基板上に配置された発光素子、発光制御部及び配線等のブロック回路図である。
【図１１】図１１（ａ）は図１０の発光素子基板における一つの発光素子及びそれに接続される発光制御部の回路図、（ｂ）は（ａ）のＣ１−Ｃ２線における断面図である。
【図１２】図１２（ａ），（ｂ）は、図１０の発光素子基板を用いた乗物用前照灯の一例を示す図であり、（ａ）は乗物用前照灯の正面図、（ｂ）は乗物用前照灯の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の発光装置、乗物用前照灯及び乗物の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の発光装置等の実施の形態における構成部材のうち、発光装置等を説明するための主要部を示している。従って、本発明に係る発光装置等は、図に示されていない配線導体、回路基板、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。なお、本発明の発光装置としての乗物用前照灯の実施の形態を示す図１〜図９において、図１０〜図１２と同じ部位には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省く。また、本発明の発光装置は、乗物用前照灯に限らず、ＬＥＤ表示装置、有機ＥＬ表示装置、無機ＥＬ表示装置等の各種の自発光型の表示装置、屋内の照明装置、屋外の照明装置、自動車等の車両の内部若しくは外部の照明装置、信号機等に適用し得る。
【００４６】
本発明の発光装置は、例えば図１（ａ），（ｂ），（ｃ）示すヘッドライトＨＬ，ＨＬａ，ＨＬｂ、図２に示すように、非平面の第１主面６１ａおよび第１主面６１ａに対向する第２主面６１ｂを有する基材６１と、基材６１の第１主面６１ａの側に複数設置され、それぞれ発光素子を複数搭載している発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２と、を有している構成である。この構成により以下の効果を奏する。基材６１の第１主面６１ａの側に複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２が設置されているので、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２間での伝熱を抑えることができる。即ち、基材６１の周辺部における発光素子基板（例えば、発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２）で発生した熱が、基材６１の中央部における発光素子基板（例えば、発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１）の側へ伝熱されることを抑えることができ、その結果基材６１の中央部における発光素子基板に熱が集中することを抑えることができる。従って、熱的ストレスによって発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２に歪、変形が生じることを抑えることができる。また、熱的ストレスによる応力によって発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２を構成する絶縁層に層間剥離、クラック等が生じることを抑えることができ、高い信頼性を有する発光装置となる。
【００４７】
また、図１（ｂ）に示すように、基材６１の第１主面６１ａの側に複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ６が設置されており、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ４と、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ５，ＬＴ６と、の間隔が、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ５，ＬＴ６の隣接間の間隔よりも大きい構成としても良い。この場合、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ４で発生した熱が、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ５，ＬＴ６の側へ伝熱されることをより抑えることができ、その結果基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ５，ＬＴ６に熱が集中することをより抑えることができる。このような構成は、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ４のそれぞれで発生する熱量が、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ５，ＬＴ６のそれぞれで発生する熱量よりも大きい場合、より有効な構成である。
【００４８】
また、図１（ｃ）に示すように、基材６１の第１主面６１ａの側に複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ５が設置されており、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ４と、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ５と、の間隔が、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ４の隣接間の間隔よりも大きい構成としても良い。この場合、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ５で発生した熱の拡散が促進される。すなわち、放熱部材としても機能し得るリフレクタ６０に近接している、基材６１の周辺部における発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ４の数が、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ５の数よりも多いことも、放熱性をより高めることに寄与している。従って、基材６１の中央部における発光素子基板ＬＴ５に熱が集中することをより抑えることができる。
【００４９】
本発明の発光装置において、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２は、それらの隣接間に間隔があることが好ましい。この場合、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２間での伝熱をより抑えることができる。上記間隔は、５ｍｍ以上が良く、より好ましくは１０ｍｍ程度以上であることが良い。５ｍｍ未満では、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２間での伝熱を抑える効果は低下する傾向がある。
【００５０】
基材６１は、ガラス、プラスチック、セラミック、アルミニウム，銅等の金属、ステンレススチール，銅−亜鉛合金等の合金等から成る。発光装置が乗物用前照灯等の高輝度の照明装置に適用される場合、基材６１は、白色、銀色、銀白色、金色等の光反射性が良好な色合いのものであることが好ましい。また、基材６１は、ガラス基板、プラスチック基板、セラミック基板、金属基板及び合金基板のうちの複数種の基板を積層した複合基板であってもよい。基材６１が金属基板、合金基板を含む複合基板である場合、放熱性が向上し好適である。
【００５１】
発光素子基板ＬＴを構成する基板１は、ガラス、摺りガラス等の不透明で白色のガラス、白色等に着色したガラス、プラスチック、セラミック、透光性セラミック、アルミニウム，銅等の金属、ステンレススチール，銅−亜鉛合金等の合金等から成る。発光装置が乗物用前照灯等の高輝度の照明装置に適用される場合、基板１は、白色等の光反射性が良好な色合いのものであることが好ましい。
【００５２】
本発明の発光装置において、発光素子としては、マイクロチップ型の発光ダイオード（ＬＥＤ）、モノリシック型の発光ダイオード、有機ＥＬ、無機ＥＬ、半導体レーザ素子等の自発光型のものであれば採用し得る。
【００５３】
発光素子は、白色光を発光する発光素子であれば、乗物用前照灯等の照明装置として好適に使用できるが、白色光を発光する発光素子に限らず、例えば赤色光を発光する発光素子１４Ｒ（発光波長６６０ｎｍ程度）、緑色光を発光する発光素子１４Ｇ（発光波長５２０ｎｍ程度）、青色光を発光する発光素子１４Ｂ（発光波長４５０ｎｍ程度）であってもよく、さらには黄色光を発光する発光素子、燈色光を発光する発光素子、紫色光を発光する発光素子等であってもよい。本発明の発光装置を表示装置として用いる場合、三原色の発光素子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを備えるものであってもよい。発光素子がＬＥＤから成る場合、発光素子１４Ｒの発光部は、アルミニウムガリウムヒ素(ＡｌＧａＡｓ)、ガリウムヒ素リン(ＧａＡｓＰ)、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ペロブスカイト半導体等の材料から成る。同様に、発光素子１４Ｇの発光部は、インジウム窒化ガリウム(ＩｎＧａＮ)、窒化ガリウム(ＧａＮ)、アルミニウム窒化ガリウム(ＡｌＧａＮ)、リン化ガリウム（ＧａＰ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）、ペロブスカイト半導体等の材料から成る。同様に、発光素子１４Ｂの発光部は、インジウム窒化ガリウム(ＩｎＧａＮ)、窒化ガリウム(ＧａＮ)、アルミニウム窒化ガリウム(ＡｌＧａＮ)、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）等の材料から成る。
【００５４】
基材６１の非平面の第１主面６１ａは、発光素子から放射される光を直前方を含む様々な方向へ放射させる目的、また基材６１の第１主面６１ａにおける伝熱経路を長くして特定の部位に熱が集中することを抑える目的、のための構成である。従って、基材６１の非平面の第１主面６１ａは、好適には曲面形状または複数の平面から構成された多面体形状から成る。例えば第１主面６１ａは、図２（ａ）に示すような凸形に湾曲した形状であって、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等の凸形の曲面形状であってもよい。また第１主面６１ａは、図２（ｂ）に示すような凸形に湾曲した形状であって、凸形の多面体形状であり、全体的に、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等の形状であってもよい。多面体形状は、切削加工装置等の機械的加工装置によって近似的な曲面を形成することが容易である点で好適である。主面６１ａが図２に示す形状である場合、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２に搭載された発光素子から放射された光を、全体としてある程度の放射角、例えば放射中心軸ＬＡ１に対して±４５°（θ＝４５°）程度の放射角の範囲内（放射軸Ｌ２〜Ｌ３の範囲内）でもって放射させることができる。このような第１主面６１ａの形状は、乗物用前照灯、信号機、照明装置等に好適である。なお、図２（ａ）において、符号ＬＡ１２，ＬＡ１３は、それぞれ放射中心軸ＬＡ１に平行な方向である。
【００５５】
また第１主面６１ａは、図５（ａ）に示すような凹形に湾曲した形状であって、凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等の凹形の曲面形状であってもよい。また第１主面６１ａは、図５（ｂ）に示すような凹形に湾曲した形状であって、凹形の多面体形状であり、全体的に凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等の形状であってもよい。主面６１ａが図５に示す形状である場合、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２に搭載された発光素子から放射された光を、集光させることができる。このような第１主面６１ａの形状は、スポットに集光させる乗物用前照灯、照明装置等に好適である。
【００５６】
また第１主面６１ａは、図６（ａ）に示すような凸形に湾曲した形状と凹形に湾曲した形状が繋がった形状、所謂Ｓ字状の形状であってもよい。凸形に湾曲した形状は、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等の凸形の曲面形状であってもよい。凹形に湾曲した形状は、凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等の凹形の曲面形状であってもよい。また第１主面６１ａは、図６（ｂ）に示すようなＳ字状の形状であって、凸形に湾曲した形状は、全体的に、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等とされた、凸形の多面体形状であり、凹形に湾曲した形状は、全体的に、凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等とされた、凹形の多面体形状であってもよい。主面６１ａが図６に示す形状である場合、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２に搭載された発光素子から放射された光を、集光させることができる。このような第１主面６１ａの形状は、拡散性と集光性を併せ持つ乗物用前照灯、照明装置等に好適である。
【００５７】
図７に示すように、基材６１の第１主面６１ａは凸形に湾曲しており、第２主面６１ｂは凹形に湾曲していることが好ましい。この場合、基材６１の第１主面６１ａ及び第２主面６１ｂの面方向への伝熱が促進されるとともに、第２主面６１ｂの表面積が増大するので第２主面６１ｂの側の空間への熱の放射が促進される。その結果、基材６１の中央部に熱が集中することをより抑えることができる。図７（ａ）は、基材６１の第１主面６１ａが、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等の凸形の曲面形状であり、第２主面６１ｂが、凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等の凹形の曲面形状である構成を示している。図７（ｂ）は、基材６１の第１主面６１ａが、全体的に、凸形の部分球面、凸形の部分楕円体面、凸形の部分円筒面、凸形の部分双曲面等の凸形の多面体形状であり、第２主面６１ｂが、全体的に、凹形の部分球面、凹形の部分楕円体面、凹形の部分円筒面、凹形の部分双曲面等の凹形の多面体形状である構成を示している。
【００５８】
本発明の発光装置は、図１０、図１１に示すように、発光素子基板ＬＴは、発光素子１４の点灯を制御する薄膜トランジスタ（Thine  Film  transistor：ＴＦＴ）１２，１３を備えていることが好ましい。この場合、それぞれの発光素子１４の輝度（発光強度）を制御することによって、発光装置に輝度分布を付与することができるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子１４の輝度を制御することもできる。
【００５９】
また本発明の発光装置は、図９に示すように、基材６１は、発光素子に電気的に接続される配線６１Ｌを有していることが好ましい。この場合、基材６１が発光素子基板ＬＴの支持体としてだけではなく配線基板としても機能するので、発光素子の輝度の制御が容易になる。配線６１Ｌは基材６１の表面及び／又は内部に配置されており、配線６１Ｌは、発光素子基板ＬＴに搭載された発光素子と、ＩＣ，ＬＳＩ等から成る駆動素子６５と、を電気的に接続する。配線６１Ｌを基材６１の表面に配置する場合、基材６１がプラスチック等の絶縁性のものから成る場合、公知のメッキ法、導体ペーストを塗布し焼成する厚膜形成法、ＣＶＤ法等の薄膜形成法等によって形成し得る。また、配線６１Ｌを基材６１の内部に配置する場合、例えば、基材６１をセラミック多層積層技術によって作製するに際して、セラミック層間に配線を形成するとともにセラミック層を貫通する貫通導体を形成し、セラミック層間の配線と貫通導体を接続させることによって、配線６１Ｌを形成し得る。
【００６０】
また本発明の発光装置は、発光素子の輝度を発光素子基板ＬＴごとに制御する輝度制御装置を有していることが好ましい。この場合、発光装置に輝度分布を付与することがより容易になるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することも容易にできる。輝度制御装置は、例えば図９に示す構成の場合、駆動素子６５に相当する。駆動素子６５は、ＦＰＣ６３及び配線６１Ｌを介して、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２のそれぞれに電気的に接続されており、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２のそれぞれに搭載された発光素子の輝度を制御する。この輝度制御装置は、駆動素子６５とは別体のＩＣ，ＬＳＩ等の駆動素子であってもよく、ＦＰＣ６３に配置された駆動素子であってもよい。またこの場合、発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２のそれぞれに複数の発光素子が搭載されている場合、さらにそれら複数の発光素子のそれぞれの輝度を制御してもよい。その場合、発光装置により細かな輝度分布を付与することが容易になるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することもより容易になる。
【００６１】
熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御する場合、基材６１の第１主面６１ａの中央部における発光素子基板ＬＴ（例えば、発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１）の個々の輝度が、基材６１の第１主面６１ａの周辺部における発光素子基板ＬＴ（例えば、発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２）の個々の輝度と同等以下となるように制御することができる。即ち、基材６１の第１主面６１ａの中央部における発光素子基板ＬＴの個々の発熱量が、基材６１の第１主面６１ａの周辺部における発光素子基板ＬＴの個々の発熱量と同等以下となることから、基材６１の中央部に熱が集中しにくくなり、熱的ストレスが低減される。
【００６２】
基材６１の第１主面６１ａの中央部は、図１のように或る方向（図１では横方向）に長く発光素子基板ＬＴが配列されている構成である場合、第１主面６１ａの横方向の長さをＬＹとすると、第１主面６１ａの中心に対して−０．１５ＬＹ〜＋０．１５ＬＹ程度の長さの部位（合計で０．３ＬＹ程度の長さの部位）から、第１主面６１ａの中心に対して−０．３５ＬＹ〜＋０．３５ＬＹ程度の長さの部位（合計で０．７ＬＹ程度の長さの部位）である。従って、基材６１の第１主面６１ａの周辺部は、中心部の残余の部位であって、第１主面６１ａの端から０．３５ＬＹ〜０．１５ＬＹ程度の長さの部位（合計で０．７ＬＹ〜０．３ＬＹの長さの部位）である。また、第１主面６１ａの形状が正方形状、円形状等の略等方的な形状である場合、第１主面６１ａの中央部は、第１主面６１ａの面積をＳとすると、第１主面６１ａの中心点を中心とする０．３Ｓ〜０．７Ｓ程度の面積の相似形状の部位である。従って、基材６１の第１主面６１ａの周辺部は、中心部の残余の０．７Ｓ〜０．３Ｓ程度の部位である。
【００６３】
また本発明の発光装置は、図８に示すように、基材６１の第２主面６１ｂの側に放熱部材６３が設置されていることが好ましい。この場合、基材６１の熱を放熱部材６３によって効率的に放熱することができる。図８（ａ）は、銅，アルミニウム，ステンレススチール等の熱伝導性の良好な金属、合金等から成る板状の放熱部材６３を有する構成を示し、図８（ｂ）は、上記の熱伝導性の良好な金属、合金等から成り、放熱フィンを有する放熱部材６３を有する構成を示している。図８の構成において、発光装置が図９に示すリフレクタ６０を有する乗物用前照灯である場合、放熱部材６３からリフレクタ６０への伝熱性を向上させるために、放熱部材６３におけるリフレクタ６０との接触部の厚みを他の部位の厚みよりも薄くすることが好適である。即ち、放熱部材６３におけるリフレクタ６０との接触部の厚みを他の部位の厚みと同じにした場合と比較して、基材６１の周辺部にある発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６からリフレクタ６０に至る伝熱経路が短くなるからである。
【００６４】
また本発明の発光装置は、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２は、第１主面６１ａの中央部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１）と周辺部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２）を含んでおり、第１主面６１ａの中央部にある発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１に搭載された第１の発光素子の発光効率が、第１主面６１ａの周辺部にある発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２に搭載された第２の発光素子の発光効率よりも高いことが好ましい。この場合、第１主面６１ａの中央部にある発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１に搭載された第１の発光素子に供給する駆動電力と、第１主面６１ａの周辺部にある発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２に搭載された第２の発光素子に供給する駆動電力と、を同じにしても、第１の発光素子の輝度が第２の発光素子の輝度よりも高くなる。即ち、発光素子群から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。これは、直前方の視認性が重要視される乗物用前照灯等において有利である。第１の発光素子に供給する駆動電力を第２の発光素子に供給する駆動電力よりも大きくせずとも、第１の発光素子の輝度を第２の発光素子の輝度よりも高くすることができるので、基材６１の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００６５】
発光素子がＬＥＤである場合、その発光効率としての外部量子効率は、（外部量子効率ηe）＝（内部量子効率ηi）×（光取り出し効率Ｅ）で表される。内部量子効率ηiを向上させるためには、主にｐｎ接合部の改良を行うことによって達成できる。例えば、ｐ層、発光層及びｎ層の結晶性を向上させること、例えば結晶の転移密度を低減させることによって、ｐｎ接合部の改良を行うことができる。また、ｐｎ接合部のヘテロ接合構造を改良すること、例えばシングルヘテロ接合構造をダブルヘテロ接合構造とすることによって、ｐｎ接合部の改良を行うことができる。また、ｐｎ接合部の量子井戸構造を改良すること、例えば量子井戸構造の歪を解消して電子と正孔との重なりを増加させて再結合効率を向上させることによって、ｐｎ接合部の改良を行うことができる。さらには、発光層に対する電子注入効率を向上させること、例えばｐ層の正孔濃度を向上させることによって、ｐｎ接合部の改良を行うことができる。
【００６６】
光取り出し効率Ｅを向上させるためには、ＬＥＤ内の光吸収部の除去、ＬＥＤ内の内部多重反射部の低減等の手段によって行うことができる。ＬＥＤ内の光吸収部を除去するためには、ＬＥＤを構成する基板として透明基板を用いること等の手段がある。ＬＥＤ内の内部多重反射部を低減するためには、反射部の表面を粗面化すること等の手段がある。
【００６７】
従って、内部量子効率ηi及び光取り出し効率Ｅの少なくとも一方について、第１の発光素子の方が第２の発光素子よりも高くなるように調整することによって、第１の発光素子の発光効率が第２の発光素子の発光効率よりも高くなるように設定することができる。
【００６８】
また本発明の発光装置は、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２は、第１主面の中央部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１）と周辺部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２）を含んでおり、第１主面６１ａの中央部にある発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１に備わった第１のＴＦＴに含まれる第１の半導体層の抵抗が、第１主面６１ａの周辺部にある発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２に備わった第２のＴＦＴに含まれる第２の半導体層の抵抗よりも小さいことが好ましい。この場合、発光素子から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。また、基材６１の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００６９】
２つの半導体層の抵抗の大小は、それらの抵抗率（ρ：電子移動度に反比例する）が同じである場合、帯状の半導体層であれば、その厚み（Ｓｔ）、幅（Ｓｗ）、長さ（Ｓｌ）によって規定される。２つの半導体層のＳｗ，Ｓｌが同じであれば、Ｓｔが厚い方が半導体層の抵抗は小さくなる。２つの半導体層のＳｔ，Ｓｌが同じであれば、Ｓｗが広い方が半導体層の抵抗は小さくなる。２つの半導体層のＳｔ，Ｓｗが同じであれば、Ｓｌが短い方が半導体層の抵抗は小さくなる。２つの半導体層のＳｔ，Ｓｗ，Ｓｌが同じであれば、抵抗率ρが小さい方が半導体層の抵抗は小さくなる。従って、第１の半導体層及び第２の半導体層について、それらのＳｔ，Ｓｗ，Ｓｌ，ρを調整することによって、第１の半導体層の抵抗が第２の半導体層の抵抗よりも小さくなるように設定できる。なお、半導体層のρを小さくするためには、例えば、半導体層に含まれる電子、正孔（キャリア）の密度、所謂キャリア密度を大きくすればよい。
【００７０】
また本発明の発光装置は、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２は、第１主面６１ａの中央部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１）と周辺部にあるもの（例えば、発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２）を含んでおり、第１主面６１ａの中央部にある発光素子基板ＬＴ２〜ＬＴ５，ＬＴ８〜ＬＴ１１に備わった第１のＴＦＴに含まれる第１の半導体層の電子移動度が、第１主面６１ａの周辺部にある発光素子基板ＬＴ１，ＬＴ６，ＬＴ７，ＬＴ１２に備わった第２のＴＦＴに含まれる第２の半導体層の電子移動度よりも大きいことが好ましい。この場合、発光素子から放射される光を、直前方において最も輝度が高くなるようにすることが容易になる。また、基材６１の中央部に熱が集中することを抑えることがより容易になる。
【００７１】
上述したように、第１の半導体層の電子移動度が第２の半導体層の電子移動度よりも大きくなるように設定するためには、第１の半導体層のキャリア密度が第２の半導体層のキャリア密度よりも大きくなるように設定すればよい。また、キャリア密度を調整する手段に限らず、第１の半導体層が低温多結晶シリコン（Low-temperature  Poly  Silicon：ＬＴＰＳ）から構成されたものとし、第２の半導体層がアモルファスシリコンから構成されたものとする手段も採用できる。ＬＴＰＳの電子移動度は１００〜２００ｃｍ2／Ｖｓ以上であり、アモルファスシリコンの０．５ｃｍ2／Ｖｓ程度よりも非常に高いからである。
【００７２】
本発明の発光装置は、図３、図４（ａ），（ｂ）に示すように、非平面の第１主面６１ａおよび第１主面６１ａに対向する第２主面６１ｂを有する基材６１と、基材６１の第１主面６１ａの側に設置され、発光素子を搭載している発光素子基板ＬＴ３と、を有しており、発光素子基板ＬＴ３と基材６１との間に部分的に存在する隙間部７０がある構成である。この構成により、発光素子基板ＬＴ３と基材６１との間に部分的に存在する隙間部７０があるので、発光素子基板ＬＴ３の空間に露出する表面積が増大し、発光素子基板ＬＴ３の空間への放熱性が向上する。
【００７３】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、発光素子基板ＬＴ３は、その基材６１側の主面の一部が接着材等の固定部材７１を介して基材６１の第１主面６１ａに固定されている。その結果、発光素子基板ＬＴ３と基材６１との間に部分的に存在する隙間部７０がある構成となる。図４（ａ）は、発光素子基板ＬＴ３の基材６１側の主面の中央部が固定部材７１によって基材６１に固定されている構成であり、図４（ｂ）は、発光素子基板ＬＴ３の基材６１側の主面の縁部が固定部材７１によって基材６１に固定されている構成である。図４（ｂ）の構成において、固定部材７１は、発光素子基板ＬＴ３の基材６１側の主面の縁部の全周にわたって配置されていてもよいが、発光素子基板ＬＴ３の基材６１側の主面の縁部に互いに間隔をあけて複数配置されていることが良い。この場合、発光素子基板ＬＴ３の基材６１側の主面に外気が入り込んで流通することから、発光素子基板ＬＴ３が効率的に空間に放熱される。このような構成の発光素子基板ＬＴは、基材６１上に一つあってもよいが、図３に示すように複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２が上記の構成とされていてもよい。また、固定部材７１は、熱伝導性に優れた銀粒子等の金属微粒子を含む樹脂材料等から成るものであってもよい。この場合、発光素子基板ＬＴ３で発生した熱を基材６１に効率的に放熱できる。また、発光素子基板ＬＴ３の放熱性をより向上させるために、発光素子基板ＬＴ３に冷却用エアを送風する送風ファン等の送風機が備わっていてもよい。
【００７４】
図３の構成の発光装置において、複数の発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２が基材６１の第１主面６１ａの側に設置されており、それぞれの発光素子基板ＬＴは、複数の発光素子を搭載しているとともに発光素子の点灯を制御するＴＦＴを備えていることが好ましい。この場合、それぞれの発光素子基板ＬＴに搭載された発光素子の輝度を制御することによって、発光装置に輝度分布を付与することができるとともに、熱的ストレスを低減するように発光素子の輝度を制御することもできる。
【００７５】
本発明の発光装置は表示装置等に適用できる。本発明の発光装置が適用された表示装置は、一つの画素部１５に、異なる発光波長（発光色）の発光素子１４が複数配置されており、それぞれに接続される発光制御部２２がある構成であってもよい。例えば、一つの画素部１５に、赤色ＬＥＤ（ＲＬＥＤ）等から成る赤色発光素子と緑色ＬＥＤ（ＧＬＥＤ）等から成る緑色発光素子と青色ＬＥＤ（ＢＬＥＤ）等から成る青色発光素子と、が配置されており、それぞれに接続される発光制御部（Ｒドライバ、Ｇドライバ、Ｂドライバ）がある構成であってもよい。この場合、例えば、画素部１５の中心部にＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤが集約的に正三角形の各頂点に位置するように配置されており、ＲドライバとＧドライバとＢドライバが、ＲＬＥＤとＧＬＥＤとＢＬＥＤよりも基板１の内側に配置される構成とし得る。また、画素部１５の中心部にＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤが、走査信号線２または発光制御信号線３に平行な一直線上、すなわち行方向または列方向に平行な一直線上、に配列された構成とすることもできる。
【００７６】
また、隣接する３つの画素部１５のそれぞれに、互いに異なる発光波長（発光色）の発光素子１４が配置されており、それぞれに接続される発光制御部２２がある構成であってもよい。例えば、第１の画素部１５に赤色ＬＥＤ（ＲＬＥＤ）等から成る赤色発光素子が配置され、第２の画素部１５に緑色ＬＥＤ（ＧＬＥＤ）等から成る緑色発光素子が配置され、第３の画素部１５に青色ＬＥＤ（ＢＬＥＤ）等から成る青色発光素子が配置されており、それぞれに接続される発光制御部（Ｒドライバ、Ｇドライバ、Ｂドライバ）が各画素部１５にある構成であってもよい。第１の画素部１５と第２の画素部１５と第３の画素部１５は、行方向に並んでいてもよく、列方向に並んでいてもよい。
【００７７】
本発明の乗物用前照灯は、上記本発明の構成の発光装置を有する構成である。この構成により、高い信頼性と長寿命のものとなる。例えば、本発明の乗物用前照灯（ヘッドライト）ＨＬは、図１に示すようにリフレクタ６０を備えている。リフレクタ６０は、アルミニウム，ステンレススチール等の金属、合金から成るか、あるいはプラスチック等の絶縁基体の表面に白銀色の色合いを呈する銀，アルミニウム等から成る光反射層が形成されて成る。そして、これらのリフレクタ６０、基材６１及び発光素子基板ＬＴ１〜ＬＴ１２は、集光機能すなわちフレネルレンズ等のレンズ機能を有する、ガラス，プラスチック等から成る透明被覆体によって覆われるとともに密閉され、その密閉空間内に収容される。
【００７８】
本発明の乗物は、上記本発明の構成の乗物用前照灯を有する構成である。この構成により、高い信頼性と長寿命の乗物用前照灯を有するので、高い信頼性と長寿命の乗物となる。乗物としては、自動車、自転車、自動二輪車（バイク）、バス、トラック、電車等の列車、船舶、飛行機等がある。
【００７９】
なお、本発明の発光装置、乗物用前照灯及び乗物は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更、改良が施されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の発光装置は、上述したように、ＬＥＤ表示装置、有機ＥＬ表示装置等の表示装置に適用し得る。その表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、複合型かつ大型の表示装置（マルチディスプレイ）、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。
【符号の説明】
【００８１】
１  基板
２  走査信号線
３  発光制御信号線
１２，１３  ＴＦＴ
１４  発光素子
１６  正電圧入力線
１７  負電圧入力線
３１  絶縁層
６１  基材
６１ａ  第１主面
６１ｂ  第２主面
６１Ｌ  配線
６３  放熱部材
７０  隙間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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