(57)【要約】【課題】  発光輝度の分布、発光色の分布を抑制する。【解決手段】  第１の方向に長い基板上に複数のＬＥＤチップが前記第１の方向に沿って配置されたＬＥＤアレイであって、基板の幅方向中央部にＬＥＤチップが配置され、幅方向の両端部に中継配線が形成されており、隣接するＬＥＤチップ間の距離が８０μｍ以下であり、複数のＬＥＤチップのそれぞれが、基板上に配置されたｐ側電極と、ｐ側電極上に配置され、ｐ側電極に電気的に接続されたｐ型半導体層と、ｐ型半導体層上に形成された活性層と、活性層上に形成されたｎ型半導体層と、を有し、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層がパターニングされた領域が有り、ｎ型半導体層表面上に選択的に形成され、隣接するＬＥＤチップのｐ側電極に接続されたｎ側電極を有する。【選択図】  図１
2013197456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に長い基板上に複数のＬＥＤチップが前記第１の方向に沿って配置されたＬＥＤアレイであって、
前記基板の幅方向中央部にＬＥＤチップが配置され、幅方向の両端部に中継配線が形成されており、
隣接するＬＥＤチップ間の距離が８０μｍ以下であり、
前記複数のＬＥＤチップのそれぞれが、前記基板上に配置されたｐ側電極と、前記ｐ側電極上に配置され、前記ｐ側電極に電気的に接続されたｐ型半導体層と、前記ｐ型半導体層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成されたｎ型半導体層と、を有し、前記ｎ型半導体層、前記活性層、前記ｐ型半導体層がパターニングされた領域が有り、
前記ｎ型半導体層表面上に選択的に形成され、隣接するＬＥＤチップの前記ｐ側電極に接続されたｎ側電極を有する、
ＬＥＤアレイ。
【請求項２】
前記基板の幅方向両端部の一方にボンディングパッドが形成されている請求項１に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項３】
前記基板の長さ方向両端部に、ボンディングパッドが形成されている請求項１に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＥＤアレイと、
前記ＬＥＤアレイの照射像を所定の配光形状で照射する光学系と
を有する車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤアレイを用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のヘッドランプや照明に用いるためのＬＥＤ素子には大出力が求められているが、単純に素子面積を大きくするだけだと駆動電流が大きくなってしまうということや、均一に電流を流すことが難しくなってしまうことから、複数のＬＥＤ素子に分割し、直列接続したＬＥＤアレイとすることが知られている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
車両のヘッドランプ等のアプリケーションでは、横長形状の光束が求められる。複数のＬＥＤ素子を横に並べる配置が取られる。個別のＬＥＤ素子を作成し、支持基板上に並べて配置する場合、隣接するＬＥＤ素子間の間隔は実用上１００μｍ以上となる。
図６Ａは、従来のＬＥＤアレイ２００を示す概略平面図であり、図６Ｂは、図６Ａに示すＬＥＤアレイ２００の部分断面図である。
絶縁膜２０７を備えたＳｉ基板２３０等の支持基板の上に、４つの窒化物半導体発光素子（ＬＥＤ素子）２０１を配置し、直列接続してある。
個々のＬＥＤ素子２０１は、上側から、ｎ型ＧａＮ層２２１、活性層２２２、ｐ型ＧａＮ層２２３を積層したＧａＮ系発光部２０２と、ｐ型ＧａＮ層２２３に接して、発光部２０２の裏面に形成されたｐ側電極２１２と、ｎ型ＧａＮ層２２１に接して、発光部２０２の表面に平行ストライプ状に形成されたｎ側電極２０８と、発光部２０２の上面から側面にかけて形成された絶縁膜２１０と、ｎ側電極２０８を延長し、絶縁膜２１０上からｐ側電極２１２上に延在し、ｐ側電極２１２に接続する中継配線２１１（右端のＬＥＤ素子においては、右側にＬＥＤ素子が存在せず、配線２１１が引き出し配線を構成する）とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３４５３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２０６２４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−０１５８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６に示すように、個別ＬＥＤ素子を支持基板上に並べて配置すると、実用上隣接するＬＥＤ素子間に１００μｍ程度の間隔が必要である。複数のＬＥＤ素子を覆うように、蛍光体入りの封止樹脂層を形成し、灯具を作製すると、結果として得られる発光は、一様な輝度、一様な発色を有するものとは認めにくいものとなる。
本発明の目的は、発光輝度の分布、発光色の分布を抑制したＬＥＤアレイを提供することである。
また、本発明の他の目的は、輝度ムラ、色ムラを抑制した車両用灯具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、
第１の方向に長い基板上に複数のＬＥＤチップが前記第１の方向に沿って配置されたＬＥＤアレイであって、
前記基板の幅方向中央部にＬＥＤチップが配置され、幅方向の両端部に中継配線が形成されており、
隣接するＬＥＤチップ間の距離が８０μｍ以下であり、
前記複数のＬＥＤチップのそれぞれが、前記基板上に配置されたｐ側電極と、前記ｐ側電極上に配置され、前記ｐ側電極に電気的に接続されたｐ型半導体層と、前記ｐ型半導体層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成されたｎ型半導体層と、を有し、前記ｎ型半導体層、前記活性層、前記ｐ型半導体層がパターニングされた領域が有り、
前記ｎ型半導体層表面上に選択的に形成され、隣接するＬＥＤチップの前記ｐ側電極に接続されたｎ側電極を有する、
ＬＥＤアレイ
が提供される。
また、本発明の他の観点によれば、
上述のＬＥＤアレイと、
前記ＬＥＤアレイの照射像を所定の配光形状で照射する光学系と
を有する車両用灯具
が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
ＬＥＤチップ間の距離を低減することにより、一様な発光輝度分布が得やすい。
発光色も一様にしやすい。
また、輝度ムラ、色ムラを抑制した車両用灯具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａ，１Ｂは、本発明の第１の実施例によるＬＥＤアレイ１００の概略平面図、及びＬＥＤ素子１０１の線ａ―ｂに沿う概略断面図である。
【図２】図２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、実施例によるＬＥＤアレイ１００を組み込んだ車両用灯具（ヘッドランプ）５０の３種類の構成を表す概念図である。
【図３−１】と、
【図３−２】図３Ａ〜３Ｊは、第１の実施例によるＬＥＤアレイ１００の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施例によるＬＥＤアレイ１００の概略平面図である。
【図５】図５Ａは、電極形状の変形例を示すＬＥＤアレイ１００の平面図、図５Ｂ，５Ｃは反射膜を備えた変形例をしめすＬＥＤアレイの部分平面図及び部分断面図である。
【図６】図６Ａ，６Ｂ，６Ｃは従来例によるＬＥＤアレイ２００の平面図、断面図、および発光状態を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図６Ｃは、図６Ａ，６Ｂに示すＬＥＤアレイに電流を供給して発光させた状態を概略的に示す。半導体発光層の存在する領域ＬＥＲは、発光領域となる。例えばＩｎＧａＮを発光層として青色光が発生する。白色光を形成するため、例えば黄色の発光をする蛍光体を混合した封止樹脂層をＬＥＤアレイ表面に形成すると、ＬＥＤ素子から出射する青色光と蛍光体で波長変換された黄色光とが、全体的に白色光を形成する。これに対して発光領域ＬＥＲ間の領域は半導体発光層はなく、自発的な発光はしない非発光領域となる。このため輝度は低くなる。また、隣接するＬＥＤ素子から青色光が入射すると、蛍光体は黄色光を発生する。青色の自発発光がないので、黄色味を帯びた発光として認識される。
【０００９】
このように、図６に示すＬＥＤアレイは、輝度ムラ、色ムラを有する発光装置となってしまう可能性が高い。本発明者らは、まず輝度ムラを抑制するため、ＬＥＤ素子間の間隔（距離）を低減することを検討した。中継配線をＬＥＤ素子間に配置するような構成では、ＬＥＤ素子間の距離を１００μｍにすることが限界であった。サファイア等の成長基板上にＬＥＤを構成する積層構造を形成し、各ＬＥＤ素子に分割するエッチングを行なった後、積層構造上に支持基板を結合し、成長基板を剥離し、スクライビング又はダイシングによって、基板の幅方向の両端部に中継配線が形成されたＬＥＤアレイを得る手法によれば、ＬＥＤ素子間の間隔（距離）を８０μｍ以下、例えば加工限界の約３０μｍに設定することが可能となる。
【００１０】
図１Ａは、本発明の第１の実施例によるＬＥＤアレイ１００の概略平面図であり、図１Ｂは、ＬＥＤアレイ１００に含まれるＬＥＤ素子１０１の線ａ―ｂに沿う概略断面図である。ＬＥＤアレイ１００は、絶縁層（ＳｉＯ２層）７が形成された１方向に長い支持基板（Ｓｉ基板）３０上の長手方向に、４つの窒化物半導体発光素子（ＬＥＤ素子）１０１が並べて配置され、直列接続される。
【００１１】
図１Ｂに示すように、ＬＥＤ素子１０１は、上側から、ｎ型ＧａＮ層２１、活性層２２、ｐ型ＧａＮ層２３を積層したＧａＮ系発光部２と、ｐ型ＧａＮ層２３に接して、発光部２の裏面に形成されたｐ側電極１２と、ｎ型ＧａＮ層２１に接して、発光部２の表面に平行ストライプ状に形成されたｎ側電極８と、発光部２の上面から側面にかけて形成された絶縁膜１０と、ｎ側電極８を延長し、絶縁膜１０上から絶縁膜７上に延在する中継配線１１とを有している。
【００１２】
図１Ａに示すように、ＬＥＤ素子１０１として、ｎ側電極８が図中上から下に延在する２つの素子１０１ａと、下から上に延在する２つの素子１０１ｂとが交互に配列されている。素子１０１ａと素子１０１ｂとは、上下が反転しているが、その他の点は基本的に同じである。
【００１３】
左端のＬＥＤ素子１０１ｂにおいては、接続配線１１を幅広にして、ｎ側ボンディングパッド１１ｘを形成し、上側にｐ側電極１２が延在して中継配線１２ｙを形成する。中継配線１２ｙは右側に延長され、左から２つ目の（右隣の）ＬＥＤ素子１０１aのｎ側電極８に接続される中継配線１１に連続する。このＬＥＤ素子１０１ａのｐ側電極１２は下側に延長され、中継配線１２ｙを形成する。中継配線１２ｙは右側に延長され、左から３つ目の（右隣の）ＬＥＤ素子１０１ｂのｎ側電極８に接続される中継配線１１に連続する。右側の２つのＬＥＤ素子の上側には、左側の２つのＬＥＤ素子の上側と同様の中継配線が形成される。右端のＬＥＤ素子１０１ａのｐ側電極１２は、下側に延長されて幅広のボンディングパッド１２ｘを形成する。
【００１４】
隣接するＬＥＤチップ１１０間の距離は、８０μｍ以下、例えば３０μｍに設定され、図６Ｃに示した非発光領域ＦＬＲを狭くする。非発光領域ＦＬＲの面積低減は、輝度ムラ低減に有効である。成長基板上に成長したエピタキシャル層に着目すると、支持基板３０の長さ方向におけるエピタキシャル層利用効率を向上できる。支持基板３０の幅方向においては、ボンディングパッド１１ｘ、１２ｘが同じ側に配置されるので、両側に配置される場合と較べ、利用しないエピタキシャル層の幅を狭くすることができる。エピタキシャル層の利用効率向上は、コストの低減に有効である。また、蛍光体を混合した封止樹脂の回りこみによる、色ムラを低減することが可能である。
【００１５】
なお、ＬＥＤ素子１０１ａにおいては、上側に中継配線１１が配置され、そこから下方に向かってｎ側電極８が平行に配置されている。図中上から下に向かって電極抵抗が増加し、徐々に注入電流が減少する傾向を有する。このため、相対的に上側が明るく、下側が暗くなる発光輝度分布が形成され得る。ＬＥＤ素子１０１ｂにおいては、下側に中継配線１１が配置され、そこから上方に向かってｎ側電極８が平行に配置されている。図中下から上に向かって電極抵抗が増加し、徐々に注入電流が減少する傾向を有する。このため、相対的に下側が明るく、上側が暗くなる発光輝度分布が形成され得る。
【００１６】
なお、ＬＥＤアレイは、複数のＬＥＤ素子を直線状に配置するものに限らず、またＬＥＤ素子の数は４つに限られるものではない。ＬＥＤ素子のレイアウトは、１列に並べるだけではなく、複数列複数行にわたって行列状に並べるようにしても良い。また、個々のＬＥＤ素子の形状は、正方形、長方形その他の形状から適宜選択できる。
【００１７】
車両のヘッドランプや照明に用いるためのＬＥＤ素子には大出力が求められているが、単純に素子面積を大きくするだけだと駆動電流が大きくなってしまうということや、均一に電流を流すことが難しくなってしまう。本実施例では、複数のＬＥＤ素子１０１をアレイ化し、ＬＥＤアレイ１００としている。またそれぞれのＬＥＤ素子１０１に同じ電流値を流すには、直列接続が好ましい。
【００１８】
また、車両のヘッドランプに用いる場合には、地表面近傍を照明することが要求され、ＬＥＤアレイ１００は横方向に長い形状であることが好ましい。ＬＥＤアレイ１００の寸法は、例えば、幅５ｍｍ以上、高さ１ｍｍ以下に設定される。
【００１９】
図２は、本発明の実施例によるＬＥＤアレイ１００を組み込んだ車両用灯具（ヘッドランプ）５０の構成を表す概念図である。
【００２０】
図２Ａは、照射用光学系５１として、２つのＬＥＤアレイ１００のそれぞれについて照射レンズ１０５を用いた例である。照射レンズ１０５は、それぞれの電極パターンが左右反転した少なくとも２つのＬＥＤアレイ１００のぞれぞれの光源像１０６が、車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン（照射面）１０７上に重なり合うように設定されている。これにより、一方のＬＥＤアレイ１００が、図１Ａに示すようにＬＥＤ素子１０１ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ａと並んだものであり、他方が図１Ａに示すものを上下反転させて左からＬＥＤ素子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ａ、１０１ｂと並んだものである場合、上から下にかけて徐々に暗くなる輝度分布を有するＬＥＤ素子１０１ａの照射像と、逆に上から下にかけて徐々に明るくなる輝度分布を有するＬＥＤ素子１０１ｂの照射像とが照射面１０７において重なることとなる。よって、輝度ムラを低減することが可能となる。
【００２１】
図２Ｂに示すように、照射光学系５１は、マルチリフレクタ（反射面）１０３を用いることにより、照射レンズ１０５を複数のＬＥＤアレイ１００で共用するようにしても良い。
【００２２】
図２Ｂに示すヘッドランプ５０は、それぞれの電極パターンが左右反転した少なくとも２つのＬＥＤアレイ１００と該２つのＬＥＤアレイ１００のそれぞれ発光面を覆うように配置された蛍光体層（波長変換層）１００ａからなる光源１０２と、複数の小反射領域に区画されたマルチリフレクタである反射面１０３、シェード１０４及び照射レンズ１０５を含む照射光学系５１とを含んで構成される。
【００２３】
図２Ｂに示すように、光源１０２は、照射方向（発光面）が上向きとなるように配置され、反射面１０３は、第１焦点が光源１０２近傍に設定され、第２焦点がシェード１０４の上端縁近傍に設定された回転楕円形の反射面であり、光源１０２からの光が入射するように、光源１０２の側方から前方にかけての範囲を覆うように配置されている。
【００２４】
反射面１０３は、図２Ｂに示すように、光源１０２の複数のＬＥＤアレイ１００の光源像１０６を車両前方に照射し、車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン（照射面）１０７上に、それぞれの電極パターンが左右反転された二つのＬＥＤアレイ１００の光源像１０６が同一位置に照射され、重なり合うように構成されている。
【００２５】
シェード１０４は、反射面１０３からの反射光の一部を遮光してヘッドランプに適したカットオフラインを形成するための遮光部材であり、上端縁を照射レンズ１０５の焦点近傍に位置させた状態で照射レンズ１０５と光源１０２の間に配置されている。
【００２６】
照射レンズ１０５は、車両前方側に配置され、反射面１０３からの反射光を照射面１０７上に照射する。
【００２７】
以上のように、電極パターン（輝度分布）が左右反転（鏡像反転）した２つのＬＥＤアレイ１００を用い、それらの照射像が照射面１０７において重なるようにヘッドランプ５０を構成することで、さらに輝度ムラを低減することが可能となる。なお、１つのＬＥＤアレイを用いて車両用灯具を作成することもできる。
図２Ｃは、ＬＥＤアレイ１００に対して、照射レンズ１０５を使用し、照射面１０７上に照射像を形成する照射用光学系５１を示す。照射レンズ１０５は、ＬＥＤアレイ１００の光源像１０６が、車両前端部に正対した仮想鉛直スクリーン（照射面）１０７上に投影されるように設定されている。
【００２８】
図３Ａ〜図３Ｊを参照して、実施例によるＬＥＤアレイ１００の製造方法を説明する。図３Ａ〜図３Ｊは、図１の直線ａｂ間の概略断面図であるので、図中１つの窒化物半導体発光素子（ＬＥＤ素子）１０１ａのみが表されている。実際には、少なくとも計４つのＬＥＤ素子１０１ａ及び１０１ｂが交互に配列されて同一基板上に同時に形成される。なお、以下の製造方法は、あくまでも一例であり、これに限られるものではない。
【００２９】
図３Ａに示すように、サファイアからなる透明基板１を準備し、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて窒化物系半導体からなるデバイス構造層（ＧａＮ系発光部）２を形成する。具体的には、例えば、サファイア基板１をＭＯＣＶＤ装置に投入後、サーマルクリーニングを行い、ＧａＮバッファ層２０を成長した後に、Ｓｉ等をドープした膜厚５μｍ程度のｎ型ＧａＮ層２１、ＩｎＧａＮ量子井戸層を含む多重量子井戸発光層（活性層）２２、Ｍｇ等をドープした膜厚０．５μｍ程度のｐ型ＧａＮ層２３を含むＧａＮ系発光部２を順次成長させる。なお、本願図３Ａ〜３Ｊに示す断面図は、説明の便宜上、縮尺を変更している。透明基板１は、ＧａＮのエピタキシャル成長が可能な格子定数を有する単結晶基板であり、後でレーザーリフトオフによる基板剥離を可能にするよう、ＧａＮの吸収端波長である３６２ｎｍの光に対して透明なものから選択される。サファイア以外に、スピネル、ＳｉＣ、ＺｎＯ等を用いても良い。
【００３０】
図３Ｂに示すように、デバイス構造層２表面（ｐ型ＧａＮ層２３表面）に、電子ビーム蒸着法により膜厚２００ｎｍのＡｇ層を形成し、フォトリソグラフィによってパターニングされたｐ電極層（第１電極層）３を形成する。その後、ｐ電極層３の周辺のデバイス構造層２上（ｐ型ＧａＮ層２３上）に、スパッタ法を用いてｐ電極層３と同じ膜厚のＳｉＯ２からなるエッチングストップ層４を形成する。エッチングストップ層４は、図３Ｈを参照して後述するエッチング工程においてエッチストッパーとして機能する。
【００３１】
次に、ｐ電極層３及びエッチングストップ層４を含む領域に、スパッタ法を用いて膜厚３００ｎｍのＴｉＷからなる拡散防止層５を形成する。拡散防止層５はｐ電極層３に用いた材質の拡散を防止するためのもので、ｐ電極層３にＡｇを含む場合には、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれらの合金を拡散防止層５として用いることができる。続けて、拡散防止層５上に、化学気相堆積（ＣＶＤ）等によりＳｉＯ２からなる絶縁層７ａを形成し、その上に、スパッタ法を用いて膜厚２００ｎｍのＡｕからなる第１接着層６を形成する。
【００３２】
図３Ｃに示すように、レジストマスク及び塩素ガスを用いたドライエッチング法を用いることにより、デバイス構造層２を複数の長方形形状の素子に分割する。分割されたデバイス構造層２の側面は、上方に向かって断面積が減少する形状となる。
【００３３】
図３Ｄに示すように、Ｓｉからなる支持基板１０を用意し、その上に抵抗加熱蒸着法を用いて膜厚１μｍのＡｕＳｎ（Ｓｎ：２０ｗｔ％）からなる第２接着層９を形成する。支持基板１０は熱膨張係数がサファイア（７．５×１０−６／Ｋ）やＧａＮ（５．６×１０−６／Ｋ）に近く、熱伝導率が高い材料が好ましい。例えば、Ｓｉ、ＡｌＮ、Ｍｏ、Ｗ、ＣｕＷ等を用いることができる。第１接着層６の材質と第２接着層９の材質は、融着接合が可能な、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｉｎ、Ｐｄ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ｎｉ−Ｓｎ等を含む金属や、拡散接合が可能なＡｕを含む金属を用いることができる。
【００３４】
図３Ｅに示すように、第１接着層６と第２接着層９を接触させ、圧力３ＭＰａで加圧した状態で３００℃に加熱して１０分間保持した後、室温まで冷却することにより融着接合を行う。
【００３５】
図３Ｆに示すように、その後、ＵＶエキシマレーザの光をサファイア基板１の裏面側から照射し、バッファ層２０を加熱分解することで、レーザーリフトオフによるサファイア基板１の剥離を行う。なお、基板１の剥離あるいは除去は、エッチング等の別の手法を用いてもよい。
【００３６】
図３Ｇに示すように、デバイス構造層２の端部が露出するようにフォトレジストＰＲを形成する。その後、塩素ガスを用いたドライエッチング法により、フォトレジストＰＲから露出したデバイス構造層２の端部をエッチングストップ層４が露出するまでエッチングする。
図３Ｈに示すように、デバイス構造層２の側壁は、支持基板１０を下にした場合に上方に向かって断面積が減少するテーパ状となる。
【００３７】
図３Ｉに示すように、上述した工程で形成した素子の上面全体に、化学気相堆積（ＣＶＤ）等によりＳｉＯ２からなる保護膜（絶縁膜）７ｂを形成し、その後、デバイス構造層２上に形成された保護膜７ｂの一部を緩衝フッ酸を用いてエッチングして、透明基板１の剥離によって露出したデバイス構造層２の表面（ｎ型ＧａＮ層２１の表面）の一部を露出させる。
【００３８】
図３Ｊに示すように、電子ビーム蒸着法により、膜厚１０ｎｍのＴｉ層、膜厚３００ｎｍのＡｌ層、膜厚２μｍのＡｕ層をこの順序で積層し、リフトオフによってパターニングすることにより、デバイス構造層２の上下辺に近接した位置に、当該上下辺に平行な、例えば、幅４０μｍ程度の中継配線１１と、中継配線１１と電気的に接続され、直交方向に延在する、例えば、幅１０μｍ程度のｎ側電極８を同時に形成する。なお、中継配線１１の線幅は２０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。また、ｎ側電極８の線幅は２０μｍ以下３μｍ以上であることが好ましい。また、中継配線１１の線幅は、ｎ側電極８の線幅よりも広いことが望ましい。  
【００３９】
中継配線１１を形成する位置は、デバイス構造層２から発せられる光の取り出しを妨げないようにするために、デバイス構造層２以外の領域が望ましい。しかしデバイス構造層２から離れすぎると、中継配線１１での配線抵抗が大きくなるため、デバイス構造層２と中継配線１１の間隔は５０μｍ以内であることが望ましい。中継配線１１は、隣接した素子のｐ側電極１２と接続された中継配線１２ｙに連続する。ＬＥＤチップ列の上下に中継配線が形成され、複数の素子が直列に接続された発光素子アレイ１００が形成される。なお、一枚の基板から複数のＬＥＤアレイ１００を製造する場合は、スクライブ後ブレイキング、又はダイシングしてアレイの分離を行う。
図４は、第２の実施例によるＬＥＤアレイを示す平面図である。本実施例では、ボンディングパッド１１ｘ、１２ｘを支持基板の長さ方向両端部に配置し、隣接する中継配線１１、１２ｙと接続している。下地基板の幅方向にはＬＥＤチップ１１０、中継配線１１、中継配線１２ｙが配置される。エピタキシャル層の幅方向利用効率を向上させ易くなる。
図５Ａ〜図５Ｃは、変形例を示す。
図５Ａに示すように、ｎ側電極８は、矩形ループ状の外周部と、外周部の左右辺を接続する平行ストライプ部と、外周部の左右辺を延長して中継配線１１に接続する部分とを有する。この形状を梯子型と呼ぶことにする。左右に隣接するＬＥＤ素子１０１は直列に接続されており、ｎ側電極８に接続された中継配線１１は、左側に位置するＬＥＤ素子１０１の中継配線１２ｙと電気的に接続されている。
図５Ｂは、ＬＥＤチップ間に反射層３２を形成した変形例の一部平面図及び、一部断面図を示す。ＬＥＤチップ１１０表面に酸化シリコン等の絶縁膜３１を形成し、その上にＡｇやＡｌ等の高反射率金属の反射パターン３２を形成し、その表面をさらに酸化シリコン等の絶縁膜３３で覆っている。チップ間領域の輝度低下を緩和する効果を期待できる。
デバイス層上方の電極８の平面形状は、梯子状に限らず、櫛歯状、格子状、放射状など、種々の形状が可能である。
【００４０】
また、隣接するＬＥＤ素子で、異なる側に中継配線１１を配置するため、上下方向の発光輝度分布が交互に反転することになり、ＬＥＤアレイとしての発光輝度分布を低減することができる。
【００４１】
また、中継配線１１を上下辺の外側に配置するため、ＬＥＤチップ１１０間の間隔を狭くして、ＬＥＤチップ１１０間の輝度低下を抑制することができる。
【００４２】
さらに、電極パターン（輝度分布）が左右反転（鏡像反転）した２つのＬＥＤアレイ１００を用い、それらの照射像が照射面１０７において同一位置に照射されて重なるようにヘッドランプ５０を構成することで、照射像における輝度ムラを低減することが可能となる。
【００４３】
以上、実施例、及び変形例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【符号の説明】
【００４４】
ＬＥＲ…発光領域、ＦＬＲ…非発光領域、
１…サファイア基板、２…デバイス構造層（ＧａＮ系発光部）、３…ｐ電極層（第１電極層）、４…エッチングストップ層、５…拡散防止層、６…第１接着層、７…絶縁膜、８…ｎ側電極、９…第２接着層、１０…シリコン（Ｓｉ）支持基板、１１…中継配線、１１ｘ…ボンディングパッド、１２…ｐ側電極、１２ｙ…中継配線、１２ｘ…ボンディングパッド、２０…バッファ層、２１…ｎ型ＧａＮ層、２２…活性層、２３…ｐ型ＧａＮ層、５０…ヘッドランプ、５１…投射光学系、１００…ＬＥＤアレイ、１０１…窒化物半導体発光素子（ＬＥＤ素子）、１０１ａ…蛍光体層（波長変換層）、１０２…光源、１０３…反射面、１０４…シェード、１０５…照射レンズ、１０６…光源像、１０７…照射面、１１０…ＬＥＤチップ。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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