(57)【要約】【課題】複数の発光素子が密集して設置されている場合であっても、輝度の均一性の高い光を発することのできる発光装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置１は、複数の発光素子２０を有する発光装置であって、複数の発光素子２０の固有の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．５以上であり、発光装置１の動作時の温度が安定した状態における、複数の発光素子２０の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．１Ｖ以下となる。【選択図】図１
2016021477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を有する発光装置であって、
前記複数の発光素子の固有の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．５以上であり、
前記発光装置の動作時の温度が安定した状態における、前記複数の発光素子の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．１Ｖ以下となる、発光装置。
【請求項２】
前記複数の発光素子のうち、最も中心に近い位置に設置された素子の前記固有の閾値電圧が最も高く、最も中心から遠い位置に設置された素子の前記固有の閾値電圧が最も低い、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数の発光素子は、平面視での形状及び大きさが均一であり、平面視での方向が揃えられており、
前記複数の発光素子の、平面視での長手方向の素子間隔が前記発光素子の前記長手方向の幅の０．１倍以上、１．０倍以下であり、平面視での短手方向の素子間隔が前記発光素子の前記短手方向の幅の０．１倍以上、１．０倍以下である、
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子が直列に連結されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記複数の発光素子の前記固有の閾値電圧は、２．５Ｖ以上、３．５Ｖ以下である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置として、複数のＬＥＤが高密度で設置されたＬＥＤ照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２４５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるＬＥＤ照明装置のような、複数の発光素子が高密度で設置された発光装置によれば、動作時に、複数の発光素子のうちの中央付近に設置された発光素子の温度が上がりやすく、それによって閾値電圧が下がってしまう。このため、均一な閾値電圧を有する複数の発光素子を設置した場合であっても、動作時に閾値電圧のばらつきが生じ、発光装置の輝度が不均一になる。
【０００５】
本発明の目的の一つは、複数の発光素子が密集して設置されている場合であっても、輝度の均一性の高い光を発することのできる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［５］の発光装置を提供する。
【０００７】
［１］複数の発光素子を有する発光装置であって、前記複数の発光素子の固有の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．５以上であり、前記発光装置の動作時の温度が安定した状態における、前記複数の発光素子の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．１Ｖ以下となる、発光装置。
【０００８】
［２］前記複数の発光素子のうち、最も中心に近い位置に設置された素子の前記固有の閾値電圧が最も高く、最も中心から遠い位置に設置された素子の前記固有の閾値電圧が最も低い、前記［１］に記載の発光装置。
【０００９】
［３］前記複数の発光素子は、平面視での形状及び大きさが均一であり、平面視での方向が揃えられており、前記複数の発光素子の、平面視での長手方向の素子間隔が前記発光素子の前記長手方向の幅の０．１倍以上、１．０倍以下であり、平面視での短手方向の素子間隔が前記発光素子の前記短手方向の幅の０．１倍以上、１．０倍以下である、前記［１］又は［２］に記載の発光装置。
【００１０】
［４］前記複数の発光素子が直列に連結されている、前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の発光装置。
【００１１】
［５］前記複数の発光素子の前記固有の閾値電圧は、２．５Ｖ以上、３．５Ｖ以下である、前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の発光素子が密集して設置されている場合であっても、輝度の均一性の高い光を発することのできる発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る発光装置の上面図である。
【図２】図２は、図１の鎖線Ａ−Ａで発光装置を切断したときの垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔第１の実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１は、第１の実施の形態に係る発光装置１の上面図である。図２は、図１の鎖線Ａ−Ａで発光装置１を切断したときの垂直断面図である。
【００１５】
発光装置１は、基板１０と、基板１０上に設置された複数の発光素子２０と、発光素子２０を囲むダム１４と、ダム１４の内側に充填され、発光素子２０を封止する封止樹脂１５とを有する。図１においては、封止樹脂１５の図示を省略する。
【００１６】
基板１０は配線を有する基板であり、例えば、表面に配線パターンを有する配線基板や、リードフレームインサート基板である。
【００１７】
発光素子２０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザーダイオードであり、チップ基板と、ｎ型クラッド層とｐ型クラッド層に挟まれた発光層を含む結晶層を有する。
【００１８】
発光素子２０は、ボンディングワイヤーや、基板１０の配線等を介して連結される。図１に示される例では、発光装置１は、連結の端の発光素子２０がボンディングワイヤーを介して接続されるワイヤーボンディング用端子１２を有する。ワイヤーボンディング用端子１２は、配線電極１３を介して外部接続端子１１に接続され、外部接続端子１１を介して外部から電源が供給される。
【００１９】
発光素子２０は、ダム１４の内側の領域である素子搭載領域に高密度で設置される。例えば、複数の発光素子２０の平面視での形状及び大きさが均一であり、平面視での方向が揃えられている場合、複数の発光素子２０の、平面視での長手方向の素子間隔Ｄ１が発光素子２０の長手方向の幅Ｗ１の０．１倍以上、１．０倍以下であり、平面視での短手方向の素子間隔Ｄ２が発光素子２０の短手方向の幅Ｗ２の０．１倍以上、１．０倍以下である。なお、幅Ｗ１、Ｗ２が一定でない場合であっても、この条件は同じである。
【００２０】
発光素子２０は高密度で設置されるため、発光装置１の動作時に、隣接する素子から発せられる熱により温度が上昇しやすい。そして、発光素子２０のうち、隣接する素子の少ない素子搭載領域の外側の素子よりも、隣接する素子の多い素子搭載領域の中心近くの素子の方が、温度が高くなる。発光素子２０は温度が高くなるほど閾値電圧が低下するため、素子搭載領域の中心近くの素子ほど、発光装置１の動作時に閾値電圧が低下する。
【００２１】
発光素子２０の閾値電圧は、このような発光装置１の動作時の上昇分を考慮して、発光装置１の動作時の温度が安定した状態においてほぼ均一になるように設計されている。例えば、発光素子２０の固有の閾値電圧（単体で発光させた場合の閾値電圧）の最大値と最小値の差が０．５以上で、発光装置１の動作時の温度が安定した状態における発光素子２０の閾値電圧の最大値と最小値の差が０．１Ｖ以下である。なお、複数の発光素子２０の固有の閾値電圧は、例えば、２．５Ｖ以上、３．５Ｖ以下である。
【００２２】
また、上述のように、発光素子２０のうち、素子搭載領域の中心近くの素子ほど、発光装置１の動作時に閾値電圧が低下する。このため、発光素子２０は、最も中心に近い位置に設置された素子の固有の閾値電圧が最も高く、最も中心から遠い位置に設置された素子の固有の閾値電圧が最も低くなるように設置されることが好ましい。
【００２３】
また、すべての発光素子２０が、直列に連結されていることが好ましい。発光素子２０の閾値電圧は、素子搭載領域の中心に近いほど高くなっているため、発光装置１の動作開始直後の温度が安定していない状態では、発光素子２０の輝度が素子搭載領域の中心に近いほど低くなる。ここで、発光素子２０がいくつかのグループごとに並列に連結されている場合、素子搭載領域の中心近くの閾値電圧の高い発光素子２０を含むグループには電流が流れにくいため、素子搭載領域の外側の発光素子２０と素子搭載領域の中心近くの発光素子の輝度の差が大きくなってしまう。
【００２４】
ダム１４は、例えば、酸化チタン等の白色染料を含むシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂からなる。
【００２５】
封止樹脂１５は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂からなる。また、封止樹脂１５は、ＳｉＯ２等からなる光を散乱させるためのフィラーや、蛍光体粒子を含んでもよい。例えば、発光素子２０の発光色が青色であり、封止樹脂１５に含まれる蛍光体粒子の蛍光色が黄色である場合は、発光装置１の発光色は白色になる。
【００２６】
なお、発光装置１において、発光素子２０の配置、形状、大きさ、個数等は、図１、２に示されるものに限定されない。
【００２７】
（実施の形態の効果）
上記の実施の形態によれば、複数の発光素子２０の閾値電圧を、発光装置１の動作時にほぼ均一になるように設計することにより、発光装置１の発光輝度の均一性を高めることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００２９】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００３０】
１          発光装置
２０        発光素子
【図１】
2016021477.tif 000003
【図２】
2016021477.tif 000004