(57)【要約】【課題】複数の出光窓により正確な位置決めと導光機能を有する発光素子アレイの提供。【解決手段】基板上に複数の、整然と配列されて錐状を呈する出光窓が形成され、且つ各出光窓位置に対応する基板上に少なくとも一つの連接回路が設けられ、複数の発光素子が設けられた発光素子アレイ装置が基板上に接着され、各発光素子が対応する出光窓内に位置し、且つ各発光素子の電極が対応する連接回路に接触し、並びにこれによりコントロールＩＣと電気的に連接され、これにより大幅に製品のワイヤボンディング数量を減らし、さらに出光窓を正確に設置した特性により、簡単に各発光素子アレイ装置間の正確な位置決めが行え、各投射光線の相互干渉を減らせるようにした。【選択図】        図５
2004153008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に複数の第２連接回路、及び該基板を貫通する複数の出光窓が少なくとも設けられ、各出光窓が第２連接回路の一つに対応する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第２電極が第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面に連設され、且つ対応する第２連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第１連接回路が設けられ、各発光素子の第１電極が対応する第１連接回路と電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項３】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第３連接回路が設けられ、各発光素子の第３連接回路がコントロールＩＣと電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項４】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項５】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内にパッケージ層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項６】
請求項５に記載の発光素子アレイにおいて、パッケージ層が透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項７】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓の外表面が透光層で被覆されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の発光素子アレイにおいて、透光層がカラーフィルタ、カラー変換層、ガラス、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項９】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓が錐形態様とさたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１０】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板が、プリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、透光或いは不透光基板及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１１】
発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に複数の第２連接回路、少なくとも一つの第３連接回路及び該基板を貫通する錐形態様の複数の錐形出光窓が少なくとも設けられ、各錐形出光窓が第２連接回路の一つに対応する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する錐形出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第２電極が第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面に連設され、且つ対応する第２連接回路及び第３連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第１連接回路が設けられ、各発光素子の第１電極が対応する第１連接回路と電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１４】
請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓内にパッケージ層が設けられ、該パッケージ層が透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１５】
請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓の外表面が透光層で被覆され、該透光層がカラーフィルタ、カラー変換層、ガラス、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１６】
請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板が、プリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、透光或いは不透光基板及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１７】
発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に少なくとも一つの第１連接回路、第２連接回路、第３連接回路及び該基板を貫通する複数の出光窓が設けられ、各出光窓が第１連接回路と第２連接回路の間に位置する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第１電極が対応する第１連接回路に電気的に連接され、第２電極が対応する第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面の第２連接回路と第３連接回路の間に連設され、且つそれぞれ対応する第２連接回路と第３連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓が錐形態様に形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項１９】
請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２０】
請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内にパッケージ層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２１】
発光素子アレイにおいて、
少なくとも一つの孔が設けられた基板とされ、該基板内に複数の延伸回路第１接触領域が埋設され、該延伸回路第１接触領域が一つの制御回路により対応する制御回路第１接触領域と電気的に連接され、該制御回路第１接触領域が基板のコントロールＩＣ所定配置領域内に位置する、上記基板と、
複数の発光素子が設けられた少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、各一つの発光素子が延伸回路により対応する延伸回路第２接触領域と電気的に連接され、発光素子アレイ装置が該基板の表面に連設される時、その延伸回路第２接触領域が基板の延伸回路第１接触領域と電気的に連接され、複数の発光素子が該孔内に整合させられて配置される、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
内部に複数の制御回路第２接触領域が設けられた少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板のコントロールＩＣ所定配置領域内に連設され、その制御回路第２接触領域が基板の制御回路第１接触領域と電気的に連接される、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔がＶ形態様とされたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２３】
請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔が長条形態様とされたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２４】
請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔の側辺に少なくとも一つの反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２５】
請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、基板がプリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【請求項２６】
請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔内にパッケージ層が設けられ、該パッケージ層が、透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の発光素子アレイに係り、特に、複数の出光窓により正確な位置決めと導光機能を有する発光素子アレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の独立した発光素子ユニットが整然と配列されて形成される発光素子アレイ（ＬＥＤ  Ａｒｒａｙ）は、広くファクシミリ、スキャナ、プリンタ、大型スクリーン或いは表示パネルに使用され、各発光素子が整然と配列されているか否か、或いは発射光線が相互干渉するか否か等の原因が、発光品質、文献印刷或いは画像表現に重大な影響を与える。
【０００３】
このため、業界では大量の資源を投じて発光品質が良好な発光素子アレイを開発した（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
図１及び図２はそれぞれ周知の発光素子アレイの構造平面図及び立体表示図である。ＬＥＤ基板１１の表面に、光線を発射できる活性層１４（ａｃｔｉｖｅ
ｌａｙｅｒ）及び第１電極１９が設けられ、並びにエッチング等の技術により活性層１４の上の適当な位置に、絶縁層１７（ｉｎｓｕｌａｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）或いは横向きに整然と配列された電流拡散層１６（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）を形成し、該電流拡散層１６の所在の位置が所定の発光領域とされ、電流拡散層１６（発光領域）の発射する投射光線がボンディングパッドにより阻止されないようにし、且つ後続のワイヤボンディング工程の便利性を考慮し、透光酸化物質で形成された第２電極１８が電流拡散層１６（発光領域）の連接回路を側辺の所定のワイヤボンディング領域１２に導出し、並びにここでワイヤボンディングプロセスを完成した後、さらに制御回路により対応するコントロールＩＣ（図示せず）に電気的に連接される。このほか、製品の実際の使用及びサイズ要求により、二つずつの発光素子アレイ１０１、１０２が整然と配列され、その電流拡散層１６、１６２（発光領域）が横向きに線形配列され、並びに線形光線を投射して製品の使用に供する。
【０００５】
上述の周知の発光素子アレイは、その構造が基本的に、発光素子より導出され発光素子個数と同じ数量の連接回路を具え、連接回路の導線プロセスに対しては、一般にワイヤボンディング接合法が採用されるが、このような伝統的なワイヤボンディング接合法には以下のような問題がある。
１．ボンディングワイヤ条数の増加及びボンディングワイヤアレイピッチ１１２の縮減により、大幅に製造上の困難と製造コスト支出が増加する。
２．連接回路のワイヤボンディングはその他の電性回路の脱落を形成しやすく、製品の生産歩留り、発光品質或いは使用寿命が下がる。
３．発光領域の投射する光線は、垂直面発射のＢ類光線のほか、側向面発射のＴ類光線を有し、このような二種類の光線がいずれも隣り合うＬＥＤ表面に向けて投射され、二つの隣り合う発光素子間のクロストークを引き起し、発光の確実な位置識別上の困難を増加し、これにより画像解析度の品質に影響が生じた。
４．二つずつの発光素子アレイ装置１０１、１０２間にアレイギャップ１１２が存在し、このため正確な位置決め上、一定の技術困難性があり、これにより発光品質に厳重な影響が生じた。
５．もしそのうちの一つの発光素子が損壊すると、全体の発光素子アレイ装置を放棄しなければならず、資源の浪費を形成するだけでなく、コストの支出も増した。
【０００６】
このため、業界では第２種の発光素子アレイを提供した（例えば特許文献３参照）。それは、図３及び図４に示されるように、基板３１上に第１連接回路３２、第２連接回路３４及び第３連接回路３６を埋設し、並びに少なくとも一つの発光素子アレイ装置３３１〜３３３及び少なくとも一つのコントロールＩＣ３５を準備し、該発光素子アレイ３３１の上に複数の発光素子４１を設け、各発光素子４１に対応する第１電極４９と第２電極４８を設ける。続いて、直接発光素子アレイ装置３３１を基板３１表面に配置し、且つ第１連接回路３２と第２連接回路３４の間に介在させ、第１接合層４２と第２接合層４４を利用し、各発光素子４１の第１電極４９と第１連接回路３２を電気的に連接させ、その第２電極４８を第２連接回路３４と電気的に連接させる。また、該コントロールＩＣ３５も基板３１表面のもう一側に配置し、且つ第２連接回路３４と第３連接回路３６の間に介在させ、並びに第４接合層４５と第３接合層４６を利用し、コントロールＩＣ３５と第２連接回路３４及び第３連接回路３６を電気的に連接し、これにより発光素子アレイの製造を完成し、発光素子４１がバイアス電圧作用時に、透光基板３１を透過して投射光を発射して発光領域３８を形成するようにしている。
【０００７】
上述の発光素子アレイは、ワイヤボンディング数量を減らして製品歩留りを有効に高めることができる。しかし、その構造は以下の問題を有している。
１．各発光素子の側向面より発射されるＴ類光線は隣接するＬＥＤ表面に投射されて、二つの隣り合う発光素子間のクロストークを引き起し、発光の確実な位置識別上の困難を増加し、画像解析度の品質に影響を与える恐れがある。
２．発光素子アレイ装置（３３１〜３３３）が直接第１連接回路と第２連接回路上に接合され、並びに二つの隣接する発光素子アレイ装置が理想所定回路上にあるか検視或いは確保できず、その整合位置決めの技術の困難性が存在する。
３．各二つの発光素子アレイ装置３３１、３３２間にアレイギャップ３３９が存在し、このため正確な位置決め上、一定の技術困難性があり、このため発光品質に厳重な影響が生じる。
４．製品工程中、整合位置決めの困難度により、もし一つの発光素子が損壊すると、全体の発光素子アレイ装置を廃棄せねばならず、資源の浪費を形成するだけでなく、コストの支出を増す。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第６，２３６，０６５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，１９１，４３８号明細書
【特許文献３】
米国特許第４，９１６，４６４号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
これにより、いかに上述の問題に対して新規な発光素子アレイを提供し、高密度或いは高解析度の製品に適用するかが本発明の発明の重点である。
【００１０】
本発明の主要な目的は、周知の発光素子アレイの上述の問題を解決できる一種の発光素子アレイを提供することにある。
【００１１】
本発明の次の目的は、一種の発光素子アレイを提供することにあり、それは、基板上に整然と配列した出光窓を設け、即ち各発光素子を自然に正確に位置決めできるようにし、簡単に製品の高品質要求を達成できるようにし、また、有効に隣り合う発光素子アレイ装置間の整合位置決めの技術困難度を減らせるようにすした発光素子アレイであるものとする。
【００１２】
本発明のまた一つの目的は、一種の発光素子アレイを提供することにあり、それは、各発光素子アレイ装置及びコントロールＩＣを直接基板上に配置して電気的連接を完成し、更に何度もワイヤボンディングプロセスを実行する必要をなくし、これにより有効に製品歩留り及び製品の使用寿命を延長できるようにした発光素子アレイであるものとする。
【００１３】
本発明のさらにまた一つの目的は、一種の発光素子アレイを提供することにあり、それは、基板自身が有効に二つの隣り合う出光窓内の発光素子の投射光源を隔離するようにし、これにより有効に発光素子間のクロストークを解決し、発光位置の識別度を高められるほか、有効に発光輝度を高められる、発光素子アレイであるものとする。
【００１４】
本発明のまた一つの目的は、一種の発光素子アレイを提供することにあり、それは、基板を透光或いは不透光の材料で形成できるようにし、材質の選択の幅を広げ、製造の制限を減らせるようにした発光素子アレイであるものとする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に複数の第２連接回路、及び該基板を貫通する複数の出光窓が少なくとも設けられ、各出光窓が第２連接回路の一つに対応する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第２電極が第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面に連設され、且つ対応する第２連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第１連接回路が設けられ、各発光素子の第１電極が対応する第１連接回路と電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第３連接回路が設けられ、各発光素子の第３連接回路がコントロールＩＣと電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項４の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項５の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内にパッケージ層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項６の発明は、請求項５に記載の発光素子アレイにおいて、パッケージ層が透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項７の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓の外表面が透光層で被覆されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項８の発明は、請求項７に記載の発光素子アレイにおいて、透光層がカラーフィルタ、カラー変換層、ガラス、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項９の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓が錐形態様とさたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１０の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板が、プリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、透光或いは不透光基板及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１１の発明は、発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に複数の第２連接回路、少なくとも一つの第３連接回路及び該基板を貫通する錐形態様の複数の錐形出光窓が少なくとも設けられ、各錐形出光窓が第２連接回路の一つに対応する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する錐形出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第２電極が第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面に連設され、且つ対応する第２連接回路及び第３連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、基板に少なくとも一つの第１連接回路が設けられ、各発光素子の第１電極が対応する第１連接回路と電気的に連接されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１３の発明は、請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１４の発明は、請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓内にパッケージ層が設けられ、該パッケージ層が透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１５の発明は、請求項１１に記載の発光素子アレイにおいて、錐形出光窓の外表面が透光層で被覆され、該透光層がカラーフィルタ、カラー変換層、ガラス、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１６の発明は、請求項１に記載の発光素子アレイにおいて、基板が、プリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、透光或いは不透光基板及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１７の発明は、発光素子アレイにおいて、
基板とされ、その上に少なくとも一つの第１連接回路、第２連接回路、第３連接回路及び該基板を貫通する複数の出光窓が設けられ、各出光窓が第１連接回路と第２連接回路の間に位置する、上記基板と、
少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、その上に複数の発光素子が設けられ、各発光素子に第１電極と第２電極があり、該発光素子アレイ装置が該基板表面に連設されて、各発光素子が対応する出光窓の縦向き延伸位置内に位置し、且つその第１電極が対応する第１連接回路に電気的に連接され、第２電極が対応する第２連接回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板表面の第２連接回路と第３連接回路の間に連設され、且つそれぞれ対応する第２連接回路と第３連接回路と電気的に連接された、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓が錐形態様に形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項１９の発明は、請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内に反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２０の発明は、請求項１７に記載の発光素子アレイにおいて、出光窓内にパッケージ層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２１の発明は、発光素子アレイにおいて、
少なくとも一つの孔が設けられた基板とされ、該基板内に複数の延伸回路第１接触領域が埋設され、該延伸回路第１接触領域が一つの制御回路により対応する制御回路第１接触領域と電気的に連接され、該制御回路第１接触領域が基板のコントロールＩＣ所定配置領域内に位置する、上記基板と、
複数の発光素子が設けられた少なくとも一つの発光素子アレイ装置とされ、各一つの発光素子が延伸回路により対応する延伸回路第２接触領域と電気的に連接され、発光素子アレイ装置が該基板の表面に連設される時、その延伸回路第２接触領域が基板の延伸回路第１接触領域と電気的に連接され、複数の発光素子が該孔内に整合させられて配置される、上記少なくとも一つの発光素子アレイ装置と、
内部に複数の制御回路第２接触領域が設けられた少なくとも一つのコントロールＩＣとされ、該基板のコントロールＩＣ所定配置領域内に連設され、その制御回路第２接触領域が基板の制御回路第１接触領域と電気的に連接される、上記少なくとも一つのコントロールＩＣと、
を具えたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２２の発明は、請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔がＶ形態様とされたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２３の発明は、請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔が長条形態様とされたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２４の発明は、請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔の側辺に少なくとも一つの反射層が設けられたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２５の発明は、請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、基板がプリント基板、シリコン基板、半導体材質基板、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
請求項２６の発明は、請求項２１に記載の発光素子アレイにおいて、孔内にパッケージ層が設けられ、該パッケージ層が、透光樹脂層、透光層、蛍光体、酸素含有樹脂及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、発光素子アレイとしている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図５から図７を参照されたい。これらの図はそれぞれ本発明の発光素子アレイの実施例の構造分解図、組合せ表示図及びＩＩ−ＩＩ  断面図である。図示されるように、本発明はまず回路板或いは基板５１（プリント基板或いは半導体材質基板）に対して、レーザーエッチング、ケミカルエッチング、半導体工程或いはプリント基板工程等のマイクロマシンエレクトロ技術を利用して、複数の出光窓５７を形成する。出光窓の内側壁に斜めスパッタ或いは蒸着等の方式で光反射機能を有する反射層５９を形成する。基板５１上の適当な位置には第１連接回路５２、第２連接回路５４及び第３連接回路５６を埋設する。このほか、複数の発光素子アレイ装置５３１〜５３３及び少なくとも一つのコントロールＩＣ５５を準備する。この発光素子アレイ装置５３１中には複数の発光素子６１が設けられ、各発光素子６１は対応する第１電極６９と第２電極６８を具えている。続いて、直接発光素子アレイ装置５３１〜５３３を基板５１の表面に配置し、それは第１連接回路５２と第２連接回路５４の間の位置とされ、図５中、点線でその所定配置領域５５１が表示されている。さらに第１接合層６２と第２接合層６４（ソルダペースト、接着物質或いは金属材料）を利用し、接着或いはホットメルト接合技術により、各発光素子６１の第１電極６９を第１連接回路５２と電気的に連接させ、第２電極６８を第２連接回路５４と電気的に連接させる。また、該コントロールＩＣ５５は基板５１表面のもう一側にあって、第２連接回路５４と第３連接回路５６の間に配置され、図５中、点線でその所定配置領域５５５が示されている。並びに第４接合層６５と第３接合層６６を利用し、コントロールＩＣ５５が第２連接回路５４及び第３連接回路５６と電気的に連接され、こうして発光素子アレイの製作が完成する。発光素子６１はバイアス作用時に、基板５１内の出光窓５７を透過して投射光線を発射し、発光領域５８を形成する。
【００１７】
本発明の基板５１にはまず複数の、横向きに整然と線形配列され且つ光線を通過させる出光窓５７が設けられ、これにより、該基板５１は周知の構造のように透光材料で形成する必要がなく、透光或いは不透光の材料がいずれも本発明の構造中に適用される。且つ接合層が電極と対応する連接回路との電気的連接の目的を達成し、これにより本発明の構造は大幅にワイヤボンディング数量を減すことができ、有効にワイヤボンディングステップの形成する製品歩留り低下の欠点を防止できる。
【００１８】
また、出光窓５７の内壁に反射層５９が設けられ、これにより、投射光線が垂直面発射のＢ類光線或いは側向面発射のＴ類光源のいずれも出光窓５７の作用範囲内に案内並びに制限され、これにより大幅に二つの隣り合う発光素子間のクロストーク干渉問題を減らすことができ、これにより有効に発光の確実な位置の識別度及び画像解析度の品質を高めることができる。
【００１９】
さらに、図８に示されるのは、本発明の図６の実施例のＩＩＩ−ＩＩＩ  断面図である。図示されるように、本発明の出光窓５７はレーザーエッチング等の技術で基板５１上に正確に形成され、その横向き線形配列の正確度は良好で、これにより発光素子アレイ装置５３１が基板５１上に接合される時、各発光素子６１がいずれも対応する出光窓５７を透過して投射光源を発射できる。言い換えると、二つずつの発光素子アレイ装置５３１、５３２間にはアレイギャップ５３９が存在するものの、発光素子アレイ装置５３１〜５３３間の整合技術は伝統的な構造が発光素子アレイ装置５３１〜５３３を単位としているのとは異なり、出光窓５７が整合単位とされるため、二つの隣り合う発光素子アレイ装置５３１〜５３３が理想的な所定設置位置にあることを検視或いは確保することができ、有効に発光品質を高めることができる。
【００２０】
また、本発明は出光窓５７が整合単位とされ、これにより、もし工程中、一つの発光素子６１が毀損しても、該発光素子アレイ装置５３１は周知の構造のように全体を廃棄する必要がなく、僅かに毀損した発光素子部分を切断して、良好な発光素子を対応する出光窓５７により続けて配列させればよく、有効に資源を利用できるほか、製造コストを減らすことができる。
【００２１】
また、本発明の出光窓５７の外表面には透光層（図示せず）を設置可能で、この透光層はカラーフィルタ、カラー変換薄膜、ガラス或いは酸素含有樹脂とされ、これにより発光素子６１を保護できるほか、投射光源波長及び色彩を改変する目的を達成できる。
【００２２】
このほか、図９は本発明のもう一つの実施例の構造断面図であり、図示されるように、その発光素子アレイ装置５３１には複数の発光素子６１が設けられ、各発光素子６１に第１電極６９と第２電極６８が設けられている。各発光素子６１に対応するように、基板７１に複数の出光窓７７が形成されている。この実施例では、出光窓７７が錐形態様とされ、その斜側辺７７７に光反射効果を有する反射層７９が設けられ、出光窓７７内にパッケージ層７５が設けられ、該パッケージ層７５内は透光樹脂、透光層、酸素含有樹脂或いは蛍光体とされ、発光素子６１を保護するほか、集光、導光或いは投射光線の波長と色彩を改変する機能を有する。
【００２３】
最後に、図１０及び図１１は、それぞれ本発明のさらに別の実施例の分解構造図及び組合せ表示図である。図示されるように、この実施例はシリコン基板或いはその他の半導体基板とされた基板９０内に、例えばこの実施例中のＶ形態様の孔とされる出光窓９１が形成され、この出光窓９１の側壁或いは斜側壁に光線反射或いは集光効果を有する反射層９３が設けられ、シリコン基板９０内に半導体等マイクロマシンエレクトロ技術により先に複数の、高密度素子と電気的に連接される接触点を具えた延伸回路第１接触領域９５が設けられ、各一つの延伸回路第１接触領域９５が制御回路９７によりコントロールＩＣ所定配置領域９２内に固定された制御回路第１接触領域９９に電気的に連接される。
【００２４】
複数の発光素子１０１はＬＥＤ基板（或いは発光素子アレイ装置と称される）１００上に横向きに整然と配列され、各ＬＥＤ発光素子１０１は延伸回路１０５により延伸回路第２接触領域１０３に電気的に連接される。ＬＥＤ基板１００とシリコン基板９０が結合される時、そのうち、ＬＥＤ発光素子１０１が出光窓９１内に整合配置され、延伸回路第２接触領域１０３が自然に延伸回路第１接触領域９５と整合し接合される。コントロールＩＣ１２０もまたコントロールＩＣ所定配置領域９２に連設され、且つ複数の、コントロールＩＣ１２０表面に設けられた制御回路第２接触領域１２９もシリコン基板コントロールＩＣ所定配置領域９２上の対応する制御回路第１接触領域９９に整合し接合され、こうして、ＬＥＤ発光素子１０１が延伸回路第２接触領域１０３、延伸回路第１接触領域９５、制御回路９７、制御回路第１接触領域９９、及び制御回路第２接触領域１２９により、コントロールＩＣ１２０との電気的連接を完成し、これは図１１に示されるとおりである。
【００２５】
当然、上述の各実施例中、いずれもコントロールＩＣ１２０が基板９０の一側辺に表示されているが、高密度発光素子アレイに対応するため、コントロールＩＣは出光窓９１の両側に設置可能であり、二つずつの発光素子１０１の延伸回路１０５が交錯方式で異なる側辺に位置する対応するコントロールＩＣと電気的に連接される。
【００２６】
【発明の効果】
総合すると、本発明は一種の発光素子アレイを提供し、それは、特に複数の出光窓により正確な位置決めと導光機能を有する発光素子アレイである。ゆえに本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する発明であり、特許の要件に符合する。なお、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の発光素子アレイの平面図である。
【図２】図１の周知の構造の立体表示図である。
【図３】もう一種類の周知の発光素子アレイの立体表示図である。
【図４】図３の周知の構造の断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施例の分解構造図である。
【図６】本発明の発光素子アレイの組合せ表示図である。
【図７】本発明の発光素子アレイのＩＩ−ＩＩ  方向断面図である。
【図８】本発明の発光素子アレイのＩＩＩ−ＩＩＩ  方向断面図である。
【図９】本発明のもう一つの実施例の構造断面図である。
【図１０】本発明のさらにまた一つの実施例の分解構造図である。
【図１１】本発明の図１０の実施例の組合せ表示図である。
【符号の説明】
１００  発光素子アレイ装置        １０２  発光素子アレイ装置
１１  基板                        １１２  アレイギャップ
１２  ワイヤボンディング領域      １４  活性層
１６  電流拡散層                  １６２  電流拡散層
１７  絶縁層                      １８  第２電極
１９  第１電極                    ３１  基板
３２  第１連接回路                ３３１  発光素子アレイ装置
３３２  発光素子アレイ装置        ３３３  発光素子アレイ装置
３３９  アレイギャップ            ３４  第２連接回路
３５  コントロールＩＣ            ３６  第３連接回路
３８  発光領域                    ４１  発光素子
４２  第１接合層                  ４４  第２接合層
４５  第４接合層                  ４６  第３接合層
４８  第２電極                    ４９  第１電極
５１  基板                        ５２  第１連接回路
５３１  発光素子アレイ装置        ５３２  発光素子アレイ装置
５３３  発光素子アレイ装置        ５３９  アレイギャップ
５４  第２連接回路                ５５  コントロールＩＣ
５５１  所定配置領域              ５５５  所定配置領域
５６  第３連接回路                ５７  出光窓
５８  発光領域                    ５９  反射層
６１  発光素子                    ６２  第１接合層
６４  第２接合層                  ６５  第４接合層
６６  第３接合層                  ６７  パッケージ層
６８  第２電極                    ６９  第１電極
７１  基板                        ７５  パッケージ層
７７  出光窓                      ７７７  斜側壁
７９  反射層                      ９０  シリコン基板
９１  出光窓                      ９２  コントロールＩＣ所定配置領域
９５  延伸回路第１接触領域        ９３  反射層
９９  制御回路第１接触領域        ９７  制御回路
１０３  延伸回路第２接触領域      １００  ＬＥＤ基板
１０１  ＬＥＤ発光素子            １０５  延伸回路
１２９  制御回路第２接触領域      １２０  コントロールＩＣ
【図１】
2004153008.tif 000003
【図２】
2004153008.tif 000004
【図３】
2004153008.tif 000005
【図４】
2004153008.tif 000006
【図５】
2004153008.tif 000007
【図６】
2004153008.tif 000008
【図７】
2004153008.tif 000009
【図８】
2004153008.tif 000010
【図９】
2004153008.tif 000011
【図１０】
2004153008.tif 000012
【図１１】
2004153008.tif 000013