发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源的制作方法

专利名称：发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源。
背景技术：
以往，作为发光装置，有如图36所示在安装了引线框701的封装基板700安装一个(或者多个)LED芯片710，利用接合线(bonding wire) 711,712将LED芯片710的η型电极705和P型电极706分别连接到引线框701之后，在由反射板721包围的LED芯片710上填充含有荧光体的树脂722，进而在该含有荧光体的树脂722上填充透明树脂723而得到 的发光装置(例如，参照非专利文献I)。所述LED芯片710在蓝宝石基板702上层叠了由GaN构成的半导体层703，在该半导体层703具有活性层704。这里，利用更加示意化的图37对作为以往的发光装置的LED的散热方法进行说明。通常，LED芯片的大小为例如一边为500μπι的正方形且厚度为IOym (发光面积为250000 μ m2 (= 500 μπιΧ500μπι))。LED芯片的大小充分大于起到有效地散去来自LED芯片的热的作用的热传导性基板801的厚度(例如100 μπ )。在这种情况下，由发光产生的热如图37的剖面示意图所示，除LED芯片802的周边部以外，向树脂基板800侧几乎在垂直方向流出。再有，热传导性基板801使用金属膜或涂覆了绝缘膜的金属膜。在该LED芯片802的周边部，由于热传导性基板801允许横向的热流出，所以热流出量变大。此时，在LED芯片802的活性层区域(发光层区域)中，由于中央的区域相比周边部成为高温，所以，存在活性层的温度上升使发光效率降低或者使接近的透明树脂或荧光体退化而使寿命变短的问题。此外，在所述搭载了一个(或者多个)LED芯片的发光装置中，每个LED芯片的亮度的偏差将直接成为发光装置的亮度的偏差，因此，存在发光装置的成品率变差的问题。进而，在所述发光装置中，如图39的剖面示意图所示，由于光通量集中在安装于基板900上的LED芯片901的区域，所以存在覆盖LED芯片901的树脂902退化而使发光效率降低并且寿命变短的问题(在图39中省略了热传导性基板)。现有技术文献 非专利文献
非专利文献I :村上元著，“第13章LED、LD用半导体封装技术的变迁”, SemiconductorFPD World, Pressjournal 出版社，2009 年 5 月号，p. 114 117 (图 5)。

发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的课题在于，提供一种通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化、高效率化的发光装置以及该发光装置的制造方法。此外，本发明的另一个课题在于，提供一种通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化、高效率化的照明装置。
此外，本发明的另一个课题在于，提供一种通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化、高效率化的背光源。用于解决课题的方案
为了解决所述课题，本发明的发光装置的特征在于，在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π μ m2以下的多个发光元件。这里，所述多个发光元件不限于具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等平坦的发光面的发光元件，也可以是具有筒形、垄形、半球形等以曲面形成的发光面的发光元件。此外，所述多个发光元件或者直接接触基板，或者经由导热体接触基板，也可以组合采用这两种接触方法的发光元件。根据所述结构，通过在同一基板的安装面上配置平均每个的发光面的面积为 2500 π ym2以下的多个发光元件，从而在发光元件直接接触基板的状态(或者经由导热体间接接触的状态)下，即使在发光面的中心部，也会进行向基板侧的横向热流出，包含发光面的中心部在内，使发光元件的温度降低，因此，能抑制发光时的温度上升。而且，通过在同一基板的安装面上配置100个以上这样的细微的发光元件，从而能使集合了具有亮度偏差的多个发光元件时的整体的亮度偏差降低到一个发光元件的亮度偏差的1/10以下。所述发光元件的温度上升导致的发光效率的降低量在每个元件会有偏差，但是通过使平均每个发光元件的发光面的面积为2500 JI ym2以下，从而抑制了温度上升，抑制了发光效率降低量的偏差，因此，能进一步提高通过使用100个以上的细微的发光元件得到的亮度偏差的降低效果。进而，通过使发光元件微小化并分散配置在同一基板上，从而能一边通过多个细微的发光兀件获得例如与一个发光兀件相同的光量，一边使照射到树脂的光分散而减弱光强度，抑制树脂的退化而谋求长寿命化。由此，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和高效率化。此外，在一实施方式的发光装置中平均每个所述发光元件的发光面的面积为625 μ m2 以下。根据所述实施方式，通过在同一基板的安装面上配置平均每个的发光面的面积为625 ym2以下的多个发光元件，从而在发光面的中心部极为有效地进行向基板侧的横向热流出。因此，可显著地抑制发光时的温度上升，实现进一步的发光装置的长寿命化和高效率化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述基板的安装面的面积相对于所述多个发光元件的发光面积的总和为4倍以上，所述多个发光元件大致均等地分散配置在所述基板的安装面上。根据所述实施方式，通过在面积相对于多个发光元件的发光面积的总和为4倍以上的基板的安装面上大致均等地分散配置多个发光元件，从而使由于发光而在发光元件产生的热向基板侧的横向流出效率良好地进行，并且使温度分布均匀，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，例如如图40、图41所示，将平均每个的发光面的面积为2500 JI μπ 2以下的具有平坦的正方形(一边长度为a)的发光面的发光元件910大致均等地分散配置在正方形的基板900上。此时，当相对于平均每个发光元件910的发光面积(a2)使一个发光元件910占有的基板900的面积为4倍(4a2)时，相比以往的如图39所示的一个发光元件(LED芯片901)，如图40、图41所示，能一边充分确保相互邻接的发光元件910间的距离，一边使发光元件910的发光分散而减弱光强度，抑制树脂912的退化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述多个发光元件为棒状，所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。根据所述实施方式，通过以使棒状的多个发光元件的长尺寸方向相对于基板的安装面平行的方式在基板的安装面上配置多个发光元件，从而能使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光元件的发光面的面积相同的条件下，比发光面为平坦的正方形的时候更能效率良好地进行向基板侧的横向热流出，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述棒状的发光元件具有以同心状包围棒状 的芯的筒状的发光面。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面，从而在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π ym2以下的多个发光元件的条件范围内，使平均每个发光元件的发光面的面积增大，能减少用于获得规定的亮度的发光元件数量，能降低成本。此外，在一实施方式的发光装置中，所述多个发光元件为发光二极管，所述多个发光二极管连接于在所述基板上隔开规定的间隔形成的第一电极和第二电极之间，所述多个发光二极管中，阳极连接于所述第一电极并且阴极连接于所述第二电极的发光二极管和阴极连接于所述第一电极并且阳极连接于所述第二电极的发光二极管混合存在并配置于所述基板上，利用交流电源在所述第一电极和所述第二电极之间施加交流电压，驱动所述多个发光二极管。根据所述实施方式，无需对多个发光二极管对齐阳极和阴极的朝向进行配置，能简化工序。此外，由于无需对齐连接于所述第一、第二电极之间的多个发光二极管的极性进行排列，所以在制造时不需要对齐多个发光二极管的极性(朝向)的工序，能简化工序。此夕卜，不必为了识别发光二极管的极性(朝向)而在发光二极管设置标记，也没有必要为了极性识别而将发光二极管做成特别的形状。因此，能简化发光二极管的制造工序，还能抑制制造成本。再有，在发光二极管的尺寸小的情况下或在发光二极管的个数多的情况下，相比对齐极性排列发光二极管的作法，能格外简化所述制造工序。此外，在一实施方式的发光装置中，所述基板装配在散热板上。根据所述实施方式，通过将基板装配在散热板上，从而使散热效果进一步提高。此外，本发明的发光装置的制造方法是制造在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面积为2500 π ym2以下的多个发光元件的发光装置的发光装置的制造方法，其特征在于，具有制作在所述安装面上至少具有第一电极以及第二电极的所述基板的基板制作工序；在所述基板上涂敷含有所述多个发光元件的溶液的涂敷工序；以及至少向所述第一电极和所述第二电极施加电压，将所述多个发光元件排列于至少由所述第一电极以及所述第二电极规定的位置的排列工序。根据所述结构，制作在安装面上至少具有第一电极以及第二电极的基板，并在该基板上涂敷含有细微的多个发光元件的溶液。然后，至少向第一电极和第二电极施加电压，将细微的多个发光元件排列于至少由第一电极以及第二电极规定的位置。由此，能容易地将所述多个发光元件排列在基板上的规定的位置。因此，无需像以往那样将发光二极管一个一个地配置在基板上的规定位置，能以良好的精度将许多细微的发光二极管配置在规定的位置。根据本发光装置的制造方法，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且能长寿命化和高效率化的发光装置。此外，在所述发光装置的制造方法中，通过只在细微的多个发光元件使用半导体，从而能减少使用的半导体的量。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，在所述排列工序之后具有将所述基板分割为多个分割基板的基板分割工序，在所述多个分割基板上，分别配置有100个以上的所述发光元件。根据所述实施方式，在大面积的基板上配置多个发光元件，并将该基板分割成分别配置有100个以上的发光元件的多个分割基板，因此，能减少在各工序流动的基板数量，大幅降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，至少所述第一电极以及所述第二电极用作用于驱动所述多个发光元件的电极。根据所述实施方式，通过至少将第一电极以及第二电极用作用于驱动多个发光元件的电极，从而能简化布线工序，降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，在所述排列工序之后具有在所述基板上的配置有所述多个发光元件的区域选择性地涂敷荧光体的荧光体涂敷工序。根据所述实施方式，通过在基板上排列多个发光元件后，在基板上的配置有多个发光元件的区域选择性地涂敷荧光体，从而能减少在材料费中占大比例的荧光体的使用量，降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述多个发光元件为棒状，所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。根据所述实施方式，本发光装置的制造方法利用了通过在电极间施加电压而造成的物体的极化，因此，适合对棒状的发光元件的两端进行极化，与棒状的发光元件很相配。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面，从而在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π ym2以下的多个发光元件的条件范围内，使平均每个发光元件的发光面的面积增大，能减少用于获得规定的亮度的发光元件数量。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述棒状的发光元件具有第一导电型的棒状的半导体芯和以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，所述棒状的发光元件的所述半导体芯的一端侧露出。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有第一导电型的棒状的半导体芯和以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，且使半导体芯的一端侧露出，从而能在半导体芯的一端侧的露出部分连接一方的电极，在半导体芯的另一端侧的半导体层连接电极，能在两端分开连接电极，防止连接于半导体层的电极和半导体芯的露出部分短路，因此，能容易地进行布线。此外，本发明的照明装置的特征在于，具备所述任一个发光装置。根据所述结构，通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和
高效率化。此外，本发明的背光源的特征在于，具备所述任一个发光装置。根据所述结构，通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和高效率化。发明效果通过以上说明可以明确，根据本发明的发光装置以及发光装置的制造方法，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且长寿命而高效率的发光装置。此外，根据本发明的照明装置，通过使用所述发光装置，从而能降低亮度的偏差，并且能实现长寿命化和高效率化。此外，根据本发明的背光源，通过使用所述发光装置，从而能降低亮度的偏差，并且能实现长寿命化和高效率化。


图I是用于本发明的第一实施方式的发光装置的发光元件的制造方法的工序图。图2是延续图I的工序图。图3是延续图2的工序图。图4是用于本发明的第二实施方式的发光装置的发光元件的制造方法的工序图。图5是延续图4的工序图。图6是延续图5的工序图。图7是延续图6的工序图。图8是延续图7的工序图。图9是延续图8的工序图。图10是延续图9的工序图。图11是延续图10的工序图。图12是延续图11的工序图。图13是延续图12的工序图。图14是延续图13的工序图。图15是延续图14的工序图。图16是延续图15的工序图。图17是延续图16的工序图。图18是用于本发明的第三实施方式的发光装置的绝缘性基板的平面图。图19是图18的从XIX — XIX线看的剖面示意图。图20是说明排列所述棒状构造发光元件的原理的图。图21A是说明在排列所述棒状构造发光元件时提供给电极的电位的图。
图21B是说明在排列所述棒状构造发光元件时提供给电极的电位的图。图22是排列了所述棒状构造发光元件的绝缘性基板的平面图。图23是本发明的第四实施方式的发光装置的制造方法的工序图。图24是延续图23的工序图。图25是延续图24的工序图。图26是本发明的第五实施方式的发光装置的制造方法的工序图。图27是延续图26的工序图。
图28是延续图27的工序图。图29是延续图28的工序图。图30是延续图29的工序图。图31是延续图30的工序图。图32是用于本发明的第六实施方式的照明装置的发光装置的平面图。图33是所述发光装置的侧面图。图34是作为使用了所述发光装置的照明装置的一例的LED灯泡的侧面图。图35是本发明的第七实施方式的使用了发光装置的背光源的平面图。图36是以往的发光装置的剖面图。图37是用于说明以往的发光装置的热流出的剖面示意图。图38是用于说明本发明的发光装置的热流出的剖面示意图。图39是以往的发光装置的剖面示意图。图40是本发明的发光装置的剖面示意图。图41是本发明的发光装置的平面示意图。图42是示出在热仿真中使用的模型的图。图43是示出相对LED芯片的直径的各部的温度的图。图44是示出相对LED芯片的直径的发光面的中心温度的图。图45是示出相对LED芯片的直径的发光面的中心温度和发光面的端部温度之差的图。图46A是说明发光元件的发光面为平坦的圆形的情况的图。图46B是说明发光元件的发光面为平坦的正方形的情况的图。图46C是说明在对于圆保持面积一定的状态下附加微小的变形的情况的图。
具体实施例方式首先，在说明本发明的发光装置、发光装置的制造方法、照明装置以及背光源的实施方式之前，对本发明的发光装置的特征进行说明。本发明的发光装置的特征在于，在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个发光元件，所述多个发光元件不限于具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等平坦的发光面的发光元件，也可以是具有筒形、垄形、半球形等以曲面形成的发光面的发光元件。例如，在配置于同一基板的安装面上的100以上的多个发光元件的发光面为平坦的圆形的情况下，当发光面的直径低于100 μπ (面积2500 31 ym2 = π X 50 X 50 μ m2)时，从发光元件的发光面的任意点到外缘的距离都不足50 μ m,即使在发光面的中心部也会进行向基板侧的横向热流出。因此，包含发光面的中心部在内，使发光元件的温度降低，所以能抑制发光时的温度上升。在图38中示出了发光元件803的发光面的直径不足100 μ m时的热流出，如图38所示，即使在发光元件803的发光面的中心部，也会进行向基板侧的横向热流出。接着，利用热仿真示出拥有平坦的圆形的发光面的发光元件工作时的温度。图42示出了仿真使用的模型。热传导性基板850假想为安装LED的一般的基板，在厚度为50 μ m的铝基板851上被覆有厚度为50 μ m的用于绝缘的树脂涂层852。热导电性基板850的直径做成10cm。在树脂涂层852上配置有在厚度为10 μ m的蓝宝石基板上形成了由GaN构成的发光层的直径为Φ的LED芯片853。这里，对配置于树脂涂层852上的LED芯片853的发光面的总面积(40000 Ji μπ 2)加以制约，使其始终恒定。S卩，LED芯片853的直径Φ变成1/2时，将LED芯片853的数量增加为4倍，并大致均等地配置在树脂涂层852上。这是为了即使LED芯片853的直径Φ改变也使产生的热量相等。热导电性基板850以热阻抗Rth与室温(27°C)的外界连接。这个热阻抗Rth反映铺设在热传导性基板850下面的树脂基·板、在散热路径设置的金属、散热片以及从散热片向大气的各热阻抗。在热仿真中使用的热传导率，铝基板851为237W/mK、树脂涂层852为O. 5W/mK、蓝宝石基板为35W/mK。热阻抗Rth设为75°C/W。发光面的发热密度为106W/m2。图43是示出了利用热仿真求出的各部温度的图表。在图43.中，“ ”是稳定状态下的发光面的中心温度(图42中A的温度)，“ X ”是发光面的端部温度(图42中B的温度)，“· ”是基板温度(在LED芯片853正下方的铝基板851的温度(图42中C的温度))，示出了对LED芯片853直径Φ的依赖关系。这里，即使直径Φ改变，基板温度也不怎么变化，这是因为使总发热量为一定的缘故。图44是只显示了发光面的中心温度的图表。这里，可知当LED芯片853的直径为100 μ m(面积2500 31 μ m2 = π X 50 X 50 μ m2)以下时，发光面的中心温度迅速降低(温度降低比图44中用虚线示出的发光面的中心温度的降低趋势还要显著)。这暗示出，即使在发光面的中心部，也进行向基板侧的横向热流出，即，实现了图38所示的状态。所谓发光面的中心温度即是在发光元件内最为高温的部分，降低该温度意味着能提高发光元件的效率、抑制周围的树脂或荧光体的退化、实现长寿命化。图45是显示发光面的中心温度和发光面的端部温度之差的图表。光面的中心温度和发光面的端部温度之差成为表示在发光面的中心附近积蓄了何种程度的热的指标。这里，可知当LED芯片853的直径为50 μ m(面积625 ii μ m2 = n X 25X 25 μ m2)以下时，发光面的中心温度和发光面的端部温度之差几乎为零(温度降低比图44中用虚线示出的发光面的中心温度的降低趋势更加显著)。即，示出在LED芯片853的直径为50 μ m以下时，在发光面的中心附近完全不会积蓄热，极为有效地进行向基板侧的横向热流出。因此，能显著抑制发光时的温度上升，实现进一步的发光装置的长寿命化和高效率化。到这里，说明了发光元件的发光面为平坦的圆形的情况(参照图46A)。接着，考虑发光元件为平坦的任意形状的情况。例如，在发光元件的发光面为平坦的正方形的情况下，如图46B所示，当发光面的一边为50-Jtt μ m(面积2500 τι μ m2 = 50 X 50 -/π μ m)时,从发光元件的发光面的任意点到外缘的最短距离不足44. 31 μ m,即使在发光面的中心部，也进行向基板侧的横向热流出。此外，如图46C所示，在对于圆保持面积一定的状态下，即使附加任何微小的变形，从圆的中心到外缘的最短距离都会变短。即，只要发光元件的发光面的面积相同，则在为平坦的圆形的时候热最难逃逸，只要发光面的面积为2500 π ym2以下，则在椭圆形、正方形、矩形、多边形等其它平坦的发光面中，从发光元件的发光面的任意点到外缘的最短距离必定不足50μπι，即使在发光面的中心部也进行向基板侧的横向热流出，因此，可抑制发光时的温度上升。进而，例如，在所述多个的发光元件为棒状且发光面为圆筒状的情况下，通过以使发光元件的长尺寸方向相对于基板的安装面平行的方式在基板的安装面上配置发光元件，从而从发光元件的发光面的任意点到外缘的距离远远短于平坦的发光面，无论在发光面的明P个点都进行向基板侧的横向(轴的两侦彳)热流出，因此，可有效地抑制发光时的温度上升。另外，通过在同一基板的安装面上配置100个以上这样的细微的发光元件，从而能获得所希望的光量，且可抑制发光时的温度上升。此外，通常每个发光元件的亮度偏差有时也会由于正向电压(Vf)的偏差而达到 50%。以往，或者通过点亮实验排除偏离规格的发光元件，或者对同样亮度的发光元件进行分组使用。但是，当集合了具有Χ%亮度偏差的η个发光元件时，整体的亮度偏差为Y =
X/ ^ [% ]o S卩，当η = 100时，即使各个发光元件拥有50%的偏差，整体的亮度偏差也会
变成1/10的5%，能满足规格。由此，不必进行各个发光元件的点亮试验，能降低成本。此外，以往存在由于发光元件发出的光使覆盖发光元件的树脂退化而寿命短的问题，但在本发明中，通过使发光元件微小化并分散配置在同一基板的安装面上，从而能一边通过多个细微的发光元件获得与例如一个发光元件同等的光量，一边使照射到树脂的光分散而减弱光强度，抑制树脂的退化，谋求长寿命化。由此，在本发明的发光装置中，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度偏差少且长寿命化和高效率化。以下，利用图示的实施方式详细说明本发明的发光装置、发光装置的制造方法、照明装置以及背光源。虽然在本实施方式中使用掺杂了 Si的η型GaN和掺杂了 Mg的P型GaN，但在GaN中掺杂的杂质并不限于此。[第一实施方式]
图I 图3示出用于本发明的第一实施方式的发光装置的发光元件的制造方法的工序图。在如图I所示的η型GaN基板I上，如图2所示，利用外延生长而成膜了由P型InGaN构成的量子阱层2，然后在所述量子阱层2上利用外延生长成膜P型GaN层3。接着,如图3所示,利用划片机(dicing)将形成了量子讲层2和p型GaN层3的η型GaN基板I分割成作为发光元件的一例的多个半导体芯片10。该分割的半导体芯片10
做成一边为50 士1 μ m以下的正方形且厚度为10 μ m，发光面做成平坦的正方形。这里，
平均每个半导体芯片10的发光面积为2500 JI μ m2 (50 -Jtt X 50 -Jtt μπ )以下(更优选为
625 31 μπ 2以下)。此外，量子阱层2还可以在InGaN层和P型GaN层之间插入P型AlGaN层作为电子阻挡(Block)层。此外，也可以是交替层叠了 GaN的势垒层和InGaN的量子阱层的多重量子阱构造。而且，在本第一实施方式的发光装置中，在同一基板的安装面上大致均等地分散配置100个以上的如图3所示的半导体芯片10。根据所述发光装置，通过在同一基板的安装面上配置平均每个的发光面的面积为2500 π ym2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个半导体芯片10，从而即使在发光面的中心部也进行向基板侧的横向热流出，包含发光面的中心部在内，使发光元件的温度降低，因此，能抑制发光时的温度上升。而且，通过在同一基板的安装面上配置100个以上这样的细微的半导体芯片10，从而能将集合了具有亮度偏差的多个半导体芯片10时的整体亮度偏差降低到一个半导体芯片10的亮度偏差的1/10以下。所述半导体芯片10的温度上升造成的发光效率的降低量在每个元件是有偏差的，但通过使平均每个半导体芯片10的发光面的面积为2500 ym2 (更优选为625 μ m2以下)以下，从而可抑制温度上升，抑制发光效率降低量的偏差，因此，可进一步提高通过使用100个以上的细微的半导体芯片10得到的亮度偏差的降低效果。进而，通过使半导体芯片10微小化并在同一基板的安装面上进行分散配置，从而能一边通过多个细微的半导体芯片10获得与例如一个发光元件相同的光量，一边使照射 到树脂的光分散而减弱光强度，抑制树脂的退化而谋求长寿命化。由此，根据所述发光装置，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能够实现亮度的偏差少且长寿命化和高效率化。这里，通过在面积相对于多个半导体芯片10的发光面积的总和为4倍以上的基板上大致均等地分散配置多个发光元件，从而使由于发光而在发光元件产生的热的横向流出效率良好地进行，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。虽然在所述第一实施方式中使用了发光面为平坦的正方形的发光元件，但本发明的发光元件并不限于此，也可以是具有圆形、椭圆形、矩形、多边形等平坦的发光面的发光元件。[第二实施方式]
图4 图17是按顺序示出本发明的第二实施方式的发光元件的制造方法的工序图。在该第二实施方式中，首先，如图4所示，清洗准备的蓝宝石基板101。接着，如图5所示，在蓝宝石基板101上成膜η型GaN膜102。接着,如图6所示,在η型GaN膜102上利用沉积法(deposition)形成掩模层103。这个掩模层103由例如SiN或这SiO2制作。接着，在所述掩模层103上涂敷抗蚀剂层105，进行曝光以及显影(develop)，进而，进行干刻(dry etching)，如图7所示，在抗蚀剂层105以及掩模层103形成孔105A、103A。η型GaN膜102的一部分102Α通过这个孔105Α、103Α露出。所述掩模层103成为生长掩模，形成于掩模层103的孔103a成为生长孔。接着，在催化金属形成工序中，如图8所示，在抗蚀剂层105上以及在露出于孔103A的η型GaN膜102的一部分102Α上蒸镀(exposition)催化金属106。作为该催化金属106，可以采用例如Ni、Fe等。接着，利用剥离工艺(lift-off)除去抗蚀剂层105以及抗蚀剂层105上的催化金属106，如图9所示，留下η型GaN膜102的一部分102Α上的催化金属106，然后，进行清洗。接着,在半导体芯形成工序中，如图10所示,使用M0CVD(Metal Organic ChemicalVapor Deposition :金属有机化合物化学气相淀积)装置使η型GaN进行晶体生长,在催化金属106的存在下形成截面大致为六边形的棒状半导体芯107。这个棒状半导体芯107生长为例如长度25 μπ 。将生长温度设定为800°C左右，使用三甲基镓(TMG =TrimethylGallium)以及氨气(NH3)作为生长气体，通过供给硅烷(SiH4)作为η型杂质供给用，进而供给氢气(H2)作为运载气体，从而能生长以Si为杂质的η型GaN的半导体芯107。这里，η型GaN成为六方晶系的晶体生长，通过以对于蓝宝石基板101表面的垂直方向作为c轴方向进行生长，从而能得到六棱柱形状的半导体芯。虽然依赖于生长方向或生长温度等生长条件，但在生长的半导体芯的直径为从几十nm至几百nm左右的较小的情况下，具有截面容易成为大致接近于圆形的形状的倾向，当直径增大到O. 5 μπ 左右至几μ m时，具有截面容易以大致六边形进行生长的倾向。所述抗蚀剂层105的孔105A、掩模层103的孔103A形成多个，在露出于该多个孔105AU03A的多处η型GaN膜102的一部分102Α形成催化金属106，形成多根棒状的半导体芯107。接着，如图11所示，利用MOCVD以覆盖由η型GaN构成的半导体芯107以及掩模层 103的方式成膜由P型InGaN构成的量子阱层108。这个量子阱层108与发光波长对应地使设定温度为750°C，通过供给氮气(N2)作为运载气体，供给TMG以及NH3、三甲基铟(TMI Trimethyl Indium)作为生长气体,从而能在η型GaN半导体芯107上以及掩模层103上形成由P型InGaN构成的量子阱层108。再有，这个量子阱层也可以在InGaN层和ρ型GaN层之间插入P型AlGaN层作为电子势垒层。此外，也可以是交替地层叠了 GaN的抗蚀剂层和InGaN的量子阱层的多重量子阱构造。接着，在半导体层形成工序中，如图11所示，利用MOCVD在量子阱层108的整个面形成由P型GaN构成的半导体层110。这个半导体层110使设定温度为900°C，通过使用TMG以及NH3作为生长气体，使用Cp2Mg作为ρ型杂质供给用，从而能形成由P型GaN构成的半导体层110。在所述利用MOCVD进行的量子阱层108以及半导体层110的生长中，由于以附着了催化金属106的状态进行成膜，所以相比覆盖半导体芯107的侧面107B的部分的生长速度，催化金属106和半导体芯107前端面107A之间的部分的生长速度要快，例如为10 100倍。作为具体的一例，与附着了催化金属106的地方的GaN的生长速度为50 100 μ m/时相比，没有附着催化金属106的地方的GaN的生长速度为I 2 μ m/时。因此，量子阱层108、半导体层110的前端部108A、110A的膜厚比侧面部108b、IlOB的膜厚要厚。接着，如图12所示，在催化金属除去工序中，在利用刻蚀除去半导体芯107上的催化金属106之后进行清洗，并通过退火(anneal)使半导体层110活性化。这里，因为覆盖所述半导体芯107的前端面107A的量子阱层108、半导体层110的前端部108A、110A的壁厚要比覆盖半导体芯107的侧面107B的量子阱层108、半导体层的侧面部108BU10B的壁厚还要厚，所以金属除去面的损伤或缺陷难于对PN结造成不良影响。此外，能防止在进行刻蚀时半导体芯107从半导体层110露出。接着，如图13所示，在由ρ型GaN构成的半导体层110的整个面形成导电膜111。这个导电膜111的材质可以采用多晶娃(polysilicon)、ITO (掺锡氧化铟)等。这个导电膜111的膜厚做成例如200nm。而且，在对所述导电膜111成膜后，通过在500°C至600°C进行热处理，从而能减小由P型GaN构成的半导体层110和导电膜111的接触电阻。再有，导电膜111不限于此，也可以使用例如厚度为5nm的Ag/Ni或Au/Ni的半透明的层叠金属膜等。这个层叠金属膜的成膜可以使用蒸镀法或者溅射法。进而，为了进一步减小导电层的阻抗，还可以在由ITO构成的导电膜上层叠Ag/Ni或Au/Ni的层叠金属膜。接着，如图14所示，利用干刻的RIE (反应离子刻蚀)除去在半导体芯107上以及掩模层103上沿横向延伸的部分的导电膜111。此外，利用所述RIE只除去某种厚度的量的覆盖半导体芯107的前端面107A上的半导体层110的前端部110A。此外，利用所述RIE除去在掩模层103上超过导电膜111沿横向延伸区域的半导体层110。此外，利用所述RIE除去在掩模层103上超过导电膜111沿横向延伸区域的量子阱层108。如前所述，由于在所述RIE之前，量子阱层108的前端部108A的膜厚相比侧面部108B的膜厚要厚得多，且半导体层110的前端部IlOA的膜厚相比侧面部IlOB的膜厚要厚得多，所以，在所述RIE之后，半导体芯107不会在前端部露出。因此，通过所述RIE留下覆
盖半导体芯107的前端部的量子阱层108、半导体层110和覆盖半导体芯107的侧面的量子阱层108、半导体层110、以及导电膜111。接着，如图15所示，利用刻蚀除去掩模层103 (示于图14)。在这个掩模层103由二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)构成的情况下，通过使用含有氢氟酸(HF)的溶液，从而能容易地在不影响半导体芯107以及覆盖半导体芯107的半导体层110、导电膜111的部分的情况下对掩模层103进行刻蚀。此外，利用使用了 CF4或XeF2的干刻，能容易地在不影响半导体芯107以及覆盖半导体芯107的半导体层110、导电膜111部分的情况下对掩模层103进行刻蚀。由此，半导体芯107露出蓝宝石基板101侧的露出部分107C的外周面。接着，如图16所示，利用RIE (反应离子刻蚀)对基底η型GaN膜102进行刻蚀，使蓝宝石基板101表面露出。由此，形成与半导体芯107相连的由η型GaN构成的台阶部102Β。这里，由于以使前端面107Α上的半导体层110和量子阱层108的厚度相比基底η型GaN膜102的厚度要厚得多的方式做成，所以能使半导体芯107的前端面107Α不会由于所述RIE而露出。由此，在蓝宝石基板101上形成棒状构造的发光元件，该发光元件包括所述由η型GaN构成的半导体芯107、由ρ型InGaN构成的量子阱层108、由ρ型GaN构成的半导体层110和导电膜111、以及由η型GaN构成的台阶部102Β。接着，在分离工序中，通过将基板浸于异丙醇(IPA)水溶液中，并使用超声波(例如几十KHz )使基底基板(蓝宝石基板101)沿基板平面振动，从而以使竖立设置于基底基板上的半导体芯107折弯的方式对被量子阱层108和半导体层110以及导电膜111覆盖的半导体芯107施加应力，如图17所示，使被量子阱层108和半导体层110以及导电膜111覆盖的半导体芯107从基底基板分离。由此，能制造从基底基板分离的细微的棒状构造发光元件。此外，虽然使用超声波使所述半导体芯107从基板分离，但并不限于此，也可以通过使用切断工具使半导体芯从基板机械地折弯从而分离。在这种情况下，能以简单的方法在短时间分离设置在基板上的细微的多个棒状构造发光元件。进而，所述棒状构造发光元件由于半导体层110从半导体芯107的外周面向半径方向外向晶体生长而径向的生长距离短且缺陷向外向逃逸，因此，能利用晶体缺陷少的半导体层Iio覆盖半导体芯107。因此，能实现特性良好的棒状构造发光元件。
根据本发光元件的制造方法，能制造从基底基板分离的细微的棒状构造发光元件100。此外，能重复利用所述蓝宝石基板101。此外，所述棒状构造发光元件100能减少使用的半导体的量，使使用了发光元件的装置的薄型化和轻量化成为可能，并且通过使光从由半导体层Iio覆盖的半导体芯107的全周射出，从而使发光区域变广，因此，能实现发光效率高且省电的发光装置、背光源、照明装置以及显示装置等。此外，虽然如图16所示，利用RIE (反应离子刻蚀)对基底η型GaN膜102进行刻蚀形成了台阶部102Β，但也可以省略这个基底η型GaN膜102的刻蚀，从没有台阶部102Β的基底η型GaN膜102分离半导体芯107，制作没有台阶部102Β的棒状构造发光元件。这里，由于棒状构造发光元件100的直径做成I μ m，长度做成25 μ m，所以，平均每个棒状构造发光元件100的发光面积，即量子阱层108的面积大致为(25X π X (O. 5)2μπι2 —(露出部分107C的外周面积))(2500 31 μπ 2以下)。而且，本第二实施方式的发光装置以使图17所示的棒状构造发光元件100的长尺寸方向相对于基板(没有图示)的安装面平行的方式在同一基板的安装面上大致均等地分 散配置了 100个以上的棒状构造发光元件100。根据所述发光装置，通过在同一基板的安装面上配置平均每个的发光面的面积为2500 ym2以下(更优选为625 μ m2以下)的多个棒状构造发光元件100，从而即使在发光面的中心部也进行向基板侧的横向热流出，包含发光面的中心部在内，使发光元件的温度降低，因此可抑制发光时的温度上升。而且，通过在同一基板的安装面上配置100个以上这样的细微的棒状构造发光元件100，从而能将集合了具有亮度偏差的多个棒状构造发光元件100时的整体的亮度偏差降低为一个棒状构造发光元件100的亮度偏差的1/10以下。虽然所述棒状构造发光元件100的温度上升导致的发光效率的降低量在每个元件会有偏差，但通过使平均每个棒状构造发光元件100的发光面的面积为2500 ym2以下(更优选为625 π μ m2以下)，从而可抑制温度上升，抑制发光效率降低量的偏差，因此，通过使用100个以上的细微的棒状构造发光元件100，从而能进一步提高亮度偏差的降低效果。进而，通过使棒状构造发光元件100微小化并分散配置于同一基板的安装面上，从而能一边通过多个细微的棒状构造发光元件100得到与例如一个发光元件同等的光量，一边使照射到树脂的光分散而减弱光强度，可抑制树脂的退化而谋求长寿命化。由此，根据所述发光装置，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和高效率化。这里，通过在面积相对于多个棒状构造发光元件100的发光面积的总和为4倍以上的基板(没有图示)上大致均等地分散配置多个棒状构造发光元件100，从而使由于发光而在棒状构造发光元件100产生的热的向基板侧的横向流出效率良好地进行，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，通过以使多个棒状构造发光元件100的长尺寸方向相对于基板(没有图示)的安装面平行的方式在基板的安装面上配置多个棒状构造发光元件100，从而能使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光面的面积相同的条件下，相比发光面为正方形的时候可更加效率良好地进行向基板侧的横向热流出，进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，通过使棒状的棒状构造发光元件100具有以同心状包围棒状的半导体芯107的筒状发光面(量子阱层108)，从而在同一基板的安装面上配置100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个棒状构造发光元件100的条件范围内，可以增大平均每个棒状构造发光元件100的发光面的面积，减少用于获得规定亮度的发光元件数量，降低成本。此外，通过使棒状的棒状构造发光元件100具有P型的棒状的半导体芯107和以覆盖该半导体芯107的外周的方式形成的η型的筒状的半导体层110，且半导体芯107的一端侧露出，从而使在半导体芯107的一端侧的露出部分107C连接一方的电极，在半导体芯107的另一端侧的半导体层110连接电极成为可能，能在两端分开连接电极，防止连接于半导体层110的电极和半导体芯107的露出部分107C短路，因此，能容易地进行布线。再有，覆盖于所述半导体芯107的露出部分107C和半导体层110的被覆部分的各自截面并不限于六边形，也可以是其它的多边形或圆形的截面形状，此外，半导体芯的露出部分和被覆部分也可以是不同的截面形状。
此外，根据本实施方式的发光元件的制造方法，不仅在所述η型的半导体芯107的前端面107Α,而且在侧面107Β也形成P型的半导体层110,因此,能使ρη结的面积变大,且能使发光面积变大，能提高发光效率。此外，由于使用所述催化金属106形成η型的半导体芯107，所以能加快η型的半导体芯107的生长速度。因此，相比以往能在短时间内使半导体芯107变长，能使与η型的半导体芯107的长度成比例关系的发光面积进一步变大。此夕卜，由于所述η型的半导体芯107的前端面107Α以及侧面由ρ型的半导体层110覆盖，所以能防止用于P型的半导体层110的电极和η型的半导体芯107短路。此外，根据本实施方式的发光元件的制造方法，由于在留有催化金属106的状态下形成P型的量子阱层108、Ρ型的半导体层110，所以能在同一制造装置内连续进行η型的半导体芯107的形成和ρ型的量子阱层108、ρ型的半导体层110的形成。从而，能减少工序、缩短制造时间。此外，由于在形成所述η型的半导体芯107后无需将该半导体芯107排出到制造装置外，所以能使η型的半导体芯107的表面不会附着污染物，能改善元件特性。此外，由于能连续进行所述η型的半导体芯107的形成和ρ型的量子阱层108、ρ型的半导体层110的形成，所以能避免大的温度变化或生长停止等而改善晶体性，能改善元件特性。此外，在形成所述η型的半导体芯107之后不马上进行除去催化金属106的刻蚀，由此能消除对η型的半导体芯107的表面(即，与ρ型的半导体层110的分界面)的损伤，能改善元件特性。此外，在本实施方式中，由于在蓝宝石基板101上以附有催化金属106的状态依次形成η型的半导体芯107和ρ型的半导体层110，所以和催化金属106相接的部分的生长速度与没有和催化金属106相接的部分的生长速度相比格外地(例如10 100倍)快。因此，能制作尺寸的纵横比高的发光元件。在本第二实施方式中，作为一例使棒状构造发光元件100的直径为I μ m、长度为25 μ m。此外，由于能在所述催化金属106下连续层叠η型的半导体芯107和ρ型的半导体层110，所以能减少PN结部的缺陷。此外，根据本实施方式的制造方法，由于除去掩模层103而使半导体芯107的蓝宝石基板101侧的露出部分107C露出，所以能减少半导体层110的刻蚀量。此外，所述棒状构造发光元件100能通过与半导体芯107相连的由η型GaN构成的台阶部102Β容易地对半导体芯107取得接触。此外，所述棒状构造发光元件100能通过量子阱层108提高发光效率。此外，虽然在所述实施方式中在蓝宝石基板101上成膜了 η型GaN膜102，但也可以去掉在蓝宝石基板101上成膜η型GaN膜102的工序，而在蓝宝石基板101上直接形成掩模层103。此外，虽然在所述实施方式中在催化金属除去工序中利用刻蚀除去了半导体芯107上的催化金属106，但也可以去掉该催化金属除去工序，以留有催化金属106的状态形成导电膜111。此外，虽然在所述实施方式中如图14所不,利用RIE对导电膜111、由P型GaN构成的半导体层110、量子阱层108进行了刻蚀，但也可以去掉该利用RIE进行的刻蚀工序，在接下来的除去掩模层103的工序中利用剥离工艺与各层一起除去掩模层103。此外，虽然在所述第二实施方式中使用MOCVD装置使半导体芯107进行了晶体生长，但也可以使用MBE (Molecular Beam Epitaxy :分子束外延生长)装置等其它的晶体生长装置形成半导体芯。此外，虽然使用具有生长孔的生长掩模在基板上使半导体芯进行了晶体生长，但也可以在基板上配置金属种(metal species),并从金属种使半导体芯进行晶体生长。
此外，虽然在所述第二实施方式中使用超声波从蓝宝石基板101分离了被半导体层Iio覆盖的半导体芯107，但并不限于此，也可以使用切断工具将半导体芯从基板机械地折弯而分离。在这种情况下，能以简单的方法在短时间内分离设置在基板上的细微的多个棒状构造发光元件。[第三实施方式]
图18示出在本发明的第三实施方式的发光装置的制造方法中使用的绝缘性基板的平面图。再有，用于该第三实施方式的发光装置的棒状构造发光元件可以使用第一、第二实施方式的发光元件，也可以使用其它的棒状的发光元件。在本第三实施方式的发光装置中，如图18所示，首先，在基板制作工序中制作在安装面形成了作为第一、第二电极的一例的金属电极201、202的绝缘性基板200。绝缘性基板200是在玻璃、陶瓷、氧化铝、树脂这样的绝缘体、或者硅这样的半导体表面形成硅氧化膜且表面具有绝缘性这样的基板。在使用玻璃基板的情况下，优选在表面形成硅氧化膜、硅氮化膜这样的基底绝缘膜。所述金属电极201、202利用印刷技术形成所希望的电极形状。再有，也可以同样地层叠金属膜以及感光膜，对所希望的电极图案进行曝光、刻蚀而形成。虽然在图18中进行了省略，但在金属电极201、202形成有焊盘(Pad)，以便能从外部提供电势。接着,在排列工序中，在金属电极201、202相对的部分(排列区域)排列棒状构造发光元件。在图18中，为了使图容易看清，将排列棒状构造发光元件的排列区域示为9X3个，但实际上可以做成100个以上的任意个数的排列区域。图19是图18的从XIX — XIX线看的剖面示意图。首先，在涂敷工序中如图19所示，在绝缘性基板200上薄薄地涂敷含有棒状构造发光元件210的异丙醇(IPA) 211。除IPA211以外,还可以是乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)、甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、丙酮(acetone),或者它们的混合物。或者，IPA211还可以使用由其它有机物构成的液体、水等。但是，当通过液体在金属电极201、202之间流过大电流时，将无法在金属电极201、202之间施加所希望的电压差。在这样的情况下，只要以覆盖金属电极201、202的方式在绝缘性基板200表面整体涂覆IOnm 30nm左右的绝缘膜即可。涂敷含有棒状构造发光元件210的IPA211的厚度为能使棒状构造发光元件210在液体中移动的厚度，以便在接下来的排列棒状构造发光元件210的工序中使棒状构造发光元件210能够排列。因此，涂敷IPA211的厚度为棒状构造发光元件210的粗细以上，例如为几4!11 几_。当涂敷的厚度过薄时,棒状构造发光元件210将难以移动，当过厚时，干燥液体的时间会变长。此外，对于IPA的量，棒状构造发光元件210的量优选为I X IO4根/cm3 I X IO7 根 /cm3。为了涂敷含有棒状构造发光元件210的IPA211，也可以在排列棒状构造发光元件210的金属电极的外周围形成框，并在该框内以所希望的厚度填充含有棒状构造发光元件210的IPA211。但是，在含有棒状构造发光元件210的IPA211具有粘性的情况下，无需框即可以所希望的厚度进行涂敷。IPA或乙二醇、丙二醇、……、或者它们的混合物、或者由其它的有机物构成的液·体、或者水等液体，为了棒状构造发光元件210的排列工序，粘性越低越优选，此外优选通过加热容易蒸发的液体。接着，对金属电极201、202之间提供电势差。在本第三实施方式中适合设成IV的电势差。虽然金属电极201、202的电势差可以施加O. I 10V，但是在O. IV以下时，棒状构造发光元件210的排列会变差，在IOV以上时，金属电极间的绝缘会开始成问题。因此，优选I 5V，更优选为IV左右。图20示出所述棒状构造发光元件210排列在金属电极201、202上的原理。如图20所示，当对金属电极201施加电势VL，对金属电极202施加电势VR (VL〈VR)时，在金属电极201会感应出负电荷，在金属电极202会感应出正电荷。当棒状构造发光元件210接近那里时，在棒状构造发光元件210的靠近金属电极201侧感应出正电荷，在靠近金属电极202侧感应出负电荷。在该棒状构造发光元件210感应出电荷是由于静电感应。S卩，由于置于电场中的棒状构造发光兀件210会在表面感应出电荷，直到内部的电场为O。其结果是，在各电极和棒状构造发光元件210之间通过静电力有引力作用，棒状构造发光元件210将沿着在金属电极201、202之间产生的电力线排列，并且，由于在各棒状构造发光元件210感应出的电荷大致相等，所以通过电荷产生的反作用力在一定方向以大致等间隔规整地进行排列。但是，例如在第二实施方式中示出的棒状构造发光元件中，被半导体层110覆盖的半导体芯107的露出部分侧的指向就不是一定的，而成为随机的。如上所述，棒状构造发光元件210通过在金属电极201、202之间产生的外部电场在棒状构造发光元件210产生电荷，并通过电荷的引力将棒状构造发光元件210吸附于金属电极201、202，因此，棒状构造发光元件210的大小必须是能在液体中移动的大小。因此，棒状构造发光元件210的大小会随着液体的涂敷量(厚度)而变化。在液体的涂敷量少的情况下，棒状构造发光元件210必须是纳米级尺寸，但在液体的涂敷量多的情况下，即使是微米级尺寸也无妨。当棒状构造发光元件210不是电中性而带有正电或负电的情况下，仅对金属电极201,202之间提供静态电势差(DC)并不能将棒状构造发光元件210稳定地进行排列。例如，在棒状构造发光元件210实质上带正电的情况下，与感应出正电荷的金属电极202的引力将相对变弱。因此，棒状构造发光元件210的排列将变得不对称。在这样的情况下，如图21A、图21B所示，优选在金属电极201、202之间施加AC电压。在图21A、图21B中向金属电极202施加了基准电势，向金属电极201施加了振幅为VPPL/2的AC电压。由此，即使在棒状构造发光元件210带电的情况下，也能保持排列对称。再有，在该情况下提供给金属电极202的交流电压的频率优选为IOHz 1MHz，频率为50Hz IkHz时排列最为稳定，更优选。进而，在金属电极201、202之间施加的AC电压不限于正弦波，只要是矩形波、三角波、锯齿波等周期性变动的波即可。再有，VPPL优选为IV左右。接着，在金属电极201、202上排列棒状构造发光 元件210后，通过加热绝缘性基板200，从而使液体蒸发而干燥，将棒状构造发光元件210沿着金属电极201、202之间的电力线以等间隔进行排列而固定。图22示出排列了所述棒状构造发光元件201的绝缘性基板200的平面图。再有，虽然在图22中为了使图容易看清而减少了棒状构造发光元件210的数量，但实际上在同一绝缘性基板200上配置有100个以上的棒状构造发光元件210。通过将图22所示的排列了棒状构造发光元件210的绝缘性基板200用于液晶显示装置等的背光源，从而能实现薄型化和轻量化且发光效率高、省电的背光源。此外，通过将排列了该棒状构造发光元件210的绝缘性基板200作为照明装置使用，从而能实现薄型化和轻量化且发光效率高、省电的照明装置。所述棒状构造发光元件210的pn极性并不是在一方对齐，而是随机排列。因此，驱动时利用交流电压进行驱动，不同极性的棒状构造发光元件210交替进行发光。此外，根据所述发光装置的制造方法，制作形成了以分别被提供独立的电势的两个金属电极201、202为单位的排列区域的绝缘性基板200，在该绝缘性基板200上涂敷含有平均每个的发光面积为2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个棒状构造发光元件210的液体。然后，向两个金属电极201、202分别施加独立的电压，将细微的棒状构造发光元件210排列到由两个金属电极201、202规定的位置。由此，能容易地将所述棒状构造发光元件210排列到规定的绝缘性基板200上。因此，无需像以往那样将发光二极管一个一个地配置到基板上的规定位置，能将许多细微的发光二极管以良好的精度配置到规定的位置。根据本发光装置的制造方法，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能制造亮度的偏差少且能长寿命化和高效率化的发光装置。此外，在所述发光装置的制造方法中，能减少使用的半导体的量。进而，所述棒状构造发光元件210通过使光从被半导体层覆盖的半导体芯的侧面整体放出，从而使发光区域变广，能实现发光效率高且省电的发光装置。此外，在所述发光装置中，通过在面积相对于多个棒状构造发光元件210的发光面积的总和为4倍以上的绝缘性基板200的安装面上大致均等地分散配置多个发光元件，从而效率良好地进行由于发光而在发光元件产生的热的横向流出，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，通过以使多个棒状构造发光元件210的长尺寸方向相对于绝缘性基板200的安装面平行的方式在绝缘性基板200的安装面上配置棒状构造发光元件210，从而能使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光面的面积相同的条件下，相比发光面为正方形的时候更能效率良好地进行向绝缘性基板200的横向热流出，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，本发光装置的制造方法利用了通过在电极间施加电压而造成的物体的极化，因此，适合对棒状构造发光元件的两端进行极化，与棒状构造发光元件很相配。此外，所述棒状构造发光元件210为发光二极管，阳极连接于金属电极201 (第一电极)并且阴极连接于金属电极202 (第二电极)的发光二极管和阴极连接于金属电极201(第一电极)并且阳极连接于金属电极202 (第二电极)的发光二极管混合存在并配置于绝缘性基板200上。而且，在该发光装置中，通过利用交流电源在金属电极201 (第一电极)和金属电极202 (第二电极)之间施加交流电压对多个发光二极管进行驱动，从而无需对许多发光二极管对齐阳极和阴极的指向进行配置，能简化工序。
此外，通过至少将金属电极201 (第一电极)以及金属电极202 (第二电极)作为用于驱动多个棒状构造发光元件210的电极使用，从而能简化布线工序，降低成本。虽然在所述第三实施方式的发光装置的制造方法中，使用了棒状构造发光元件，但发光元件不限于此，也可以是具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等的平坦的发光面，且以其发光面相对于基板平行的方式配置在安装面上的方式的发光元件。但是，本第三实施方式的发光装置的制造方法，由于利用了通过在电极间施加电压造成的物体的极化，因此，优选适合极化的棒状的发光元件。[第四实施方式]
图23 图25示出本发明的第四实施方式的发光装置的制造方法的工序图。本第四实施方式的发光装置的制造方法在同一基板的安装面上配置了 100个以上的像第二实施方式那样的棒状构造发光元件。本发光装置的制造方法使用的棒状构造发光元件只要是具有第一导电型的棒状的半导体芯和以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，且棒状的发光元件的半导体芯的一端侧露出的发光元件即可。在所述第四实施方式的发光装置的制造方法中，如图23所示，首先，在基板制作工序中制作在安装面形成了作为第一、第二电极的一例的金属电极301、302的绝缘性基板300。接着，在排列工序中，在绝缘性基板300上以使长尺寸方向相对于绝缘性基板300的安装面平行的方式配置100个以上的棒状构造发光元件310。在该排列工序中，使用与第三实施方式的发光装置的制造方法同样的方法，在金属电极301、302上排列液体中的棒状构造发光元件310后，通过对绝缘性基板300进行加热，从而使液体蒸发而干燥，将棒状构造发光元件310沿金属电极301、302间的电力线以等间隔进行排列而固定。所述棒状构造发光元件310具备棒状的由η型GaN构成的半导体芯311 ;以及以不覆盖所述半导体芯311的一端侧的部分而作为露出部分311a的方式覆盖半导体芯311的露出部分311a以外的被覆部分311b的由P型GaN构成的半导体层312。将所述棒状构造发光元件310的一端侧的露出部分311a连接于金属电极301，并且将棒状构造发光元件310的另一端侧的半导体层312连接于金属电极302。接着，如图24所示，在绝缘性基板300上形成层间绝缘膜303，并对该层间绝缘膜303进行构图(patterning),在金属电极301上和金属电极302上分别形成接触孔303a。接着，如图25所示，以埋入两个接触孔303a的方式形成金属布线304、305。由此，能将配置于绝缘性基板300的安装面上的100个以上的棒状构造发光元件310统一进行配置，并且将金属布线统一连接于多个棒状构造发光元件310。这里，棒状构造发光元件310的平均每个的发光面积做成2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)。此外，虽然在图23 图25中以棒状构造发光元件310的中央部从绝缘性基板300上浮的状态进行了图示，但实际上，棒状构造发光元件310在进行第三实施方式的棒状构造发光元件的排列方法中的IPA水溶液的干燥时，通过绝缘性基板300表面和棒状构造发光元件310的间隙的液滴由于蒸发而缩小时产生的粘附(stiction)，使中央部分弯曲地相接于绝缘性基板300上。再有，即使在棒状发光元件310没有直接相接于绝缘性基板300上的情况下，也会经由层间绝缘膜303与绝缘性基板300相接。再有，也可以在棒状构造发光元件310的中央部分和绝缘性基板300之间以支承棒状构造发光元件310的方式设置金属部，以便使棒状构造发光元件310的中央部分经由 金属部相接于绝缘性基板300。根据所述发光装置的制造方法，无需像以往那样将发光二极管一个一个地配置于基板上的规定位置，能以良好的精度将许多细微的发光二极管配置于规定的位置，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能制造亮度的偏差小且能长寿命化和高效率化的发光装置。在所述发光装置中，通过在面积相对于多个棒状构造发光元件310的发光面积的总和为4倍以上的绝缘性基板300的安装面上大致均等地分散配置多个棒状构造发光元件310，从而使由于发光而在发光元件产生的热向基板侧的横向流出效率良好地进行，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，通过以使多个棒状构造发光元件310的长尺寸方向相对于绝缘性基板300的安装面平行的方式在绝缘性基板300的安装面上配置棒状构造发光元件310，从而能使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光面的面积相同的条件下，相比发光面为正方形的时候可更加效率良好地进行向绝缘性基板300侧的横向热流出，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，本发光装置的制造方法利用了通过在电极间施加电压而造成的物体的极化，因此，适合对棒状构造发光元件的两端进行极化，与棒状构造发光元件很相配。此外，所述多个棒状构造发光元件310是露出部分311a为阳极、被覆部分311b为阴极的发光二极管，阳极连接于金属电极301 (第一电极)并且阴极连接于金属电极302 (第二电极)的发光二极管和阴极连接于金属电极301 (第一电极)并且阳极连接于金属电极302 (第二电极)的发光二极管混合存在并配置于绝缘性基板300上。而且，在该发光装置中，通过利用交流电源在金属电极301 (第一电极)和金属电极302 (第二电极)之间施加交流电压对多个发光二极管进行驱动，从而无需对许多发光二极管对齐阳极和阴极的指向进行配置，能简化工序。此外，通过使棒状构造发光元件310具有以同心状包围棒状的半导体芯311的筒状发光面，从而在同一绝缘性基板300的安装面上配置100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个棒状构造发光元件310的条件范围内，可以增大平均每个棒状构造发光元件310的发光面的面积，减少用于获得规定亮度的发光元件数量，能降低成本。此外，通过使棒状构造发光元件310具有P型的棒状的半导体芯311和以覆盖该半导体芯311的外周的方式形成的η型的筒状的半导体层312，且使半导体芯311的一端侧露出，从而使在半导体芯311的一端侧的露出部分311a连接一方的电极，在半导体芯107的另一端侧的半导体层312连接电极成为可能，能在两端分开连接电极，防止连接于半导体层312的电极和半导体芯311的露出部分311a短路，因此，能容易地进行布线。[第五实施方式]
图26 图31示出本发明的第五实施方式的发光装置的制造方法的工序图。再有，在图26 图30中只示出发光装置的一部分，在图31中示出发光装置的整体像。 本第五实施方式的发光装置的制造方法是在同一基板的安装面上配置了 100个以上的像第二实施方式那样的棒状构造发光元件。本发光装置的制造方法使用的棒状构造发光元件只要是具有第一导电型的棒状的半导体芯和以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，且棒状的发光元件的半导体芯的一端侧露出的发光元件即可。在本第五实施方式的发光装置的制造方法中，如图26的剖面图以及图27的平面图所示，首先，在基板制作工序中制作在安装面形成了作为第一、第二电极的一例的金属电极401、402的绝缘性基板400。接着，在排列工序中，在绝缘性基板400上以使长尺寸方向相对于绝缘性基板400的安装面平行的方式配置多个棒状构造发光元件410。在该排列工序中，使用与第三实施方式的发光装置的制造方法同样的方法，在金属电极401、402上排列液体中的棒状构造发光元件410后，通过对绝缘性基板400进行加热，从而使液体蒸发而干燥，将棒状构造发光元件410沿金属电极401、402间的电力线以等间隔进行排列。所述棒状构造发光元件410具备棒状的由η型GaN构成的半导体芯411 ;以及以不覆盖所述半导体芯411的一端侧的部分而作为露出部分411a的方式覆盖半导体芯411的露出部分411a以外的被覆部分411b的由p型GaN构成的半导体层412。将所述棒状构造发光元件410的一端侧的露出部分411a通过由导电性粘接剂等的金属油墨(ink)构成的粘接部403连接于金属电极401，并且将棒状构造发光元件410的另一端侧的半导体层412通过由导电性粘接剂等的金属油墨构成的粘接部404连接于金属电极402。这里，金属油墨利用喷墨(ink jet)法等涂敷在绝缘性基板400上的规定位置。接着，如图28的平面图以及图29的剖面图所示，在绝缘性基板400上的配置了多个棒状构造发光元件410的区域选择性地涂敷(荧光体涂敷工序)荧光体420。这里，荧光体利用喷墨法等涂敷在绝缘性基板400上的规定的区域。再有，还可以在绝缘性基板400上的配置了多个棒状构造发光元件410的区域选择性地涂敷含有荧光体的透明树脂。接着，如图30所示，在涂敷荧光体420后，在绝缘性基板400上形成由透明树脂构成的保护膜421。由此，能在绝缘性基板400的安装面上统一配置多个棒状构造发光元件410，并且能将金属布线统一连接于多个棒状构造发光元件410。而且，在基板分割工序中如图31的平面图所示，将绝缘性基板400分割为多个分割基板430。这里，多个分割基板430的每一个都是本发明的发光装置，以使其具有100个以上的棒状构造发光元件410的方式从绝缘性基板400进行分割。再有，在所述基板分割工序中，还可以将绝缘性基板400分割为至少两种以上的形状不同的分割基板。在本发光装置的制造方法中，使棒状构造发光元件410的平均每个的发光面积为2500 31 μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)。此外，虽然在图26、图29、图30中以棒状构造发光元件410的中央部从绝缘性基板400上浮的状态进行了图示，但实际上，棒状构造发光元件410在进行第三实施方式的棒状构造发光元件的排列方法中的IPA水溶液的干燥时，通过绝缘性基板400表面和棒状构造发光元件410的间隙的液滴由于蒸发而缩小时产生的粘附，使中央部分弯曲地相接于绝缘性基板400上。再有，还可以在棒状构造发光元件410的中央部分和绝缘性基板400之间以支承棒状构造发光元件410的方式设置金属部，以便使棒状构造发光元件410的中央部分经由 金属部相接于绝缘性基板400。根据所述发光装置的制造方法，无需像以往那样将发光元件一个一个地配置于基板上的规定位置，能以良好的精度将许多细微的发光元件配置于规定的位置，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能制造亮度的偏差少且能长寿命化和高效率化的发光装置。在所述发光装置中，通过在面积相对于多个棒状构造发光元件410的发光面积的总和为4倍以上的绝缘性基板400的安装面上大致均等地分散配置多个棒状构造发光元件410，从而效率良好地进行由于发光而在棒状构造发光元件410产生的热向基板侧的横向流出，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，通过以使多个棒状构造发光元件410的长尺寸方向相对于绝缘性基板300的安装面平行的方式在绝缘性基板400的安装面上配置棒状构造发光元件410，从而可使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光面的面积相同的条件下，相比发光面为平坦的正方形的时候可更加效率良好地进行向基板侧的横向热流出，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，本发光装置的制造方法利用了通过在电极间施加电压而造成的物体的极化，因此，适合对棒状构造发光元件的两端进行极化，与棒状构造发光元件很相配。此外,所述棒状构造发光元件410是露出部分411a为阳极、被覆部分411b为阴极的发光二极管，阳极连接于金属电极401 (第一电极)并且阴极连接于金属电极402 (第二电极)的发光二极管和阴极连接于金属电极401 (第一电极)并且阳极连接于金属电极402(第二电极)的发光二极管混合存在并配置于绝缘性基板400上。而且，在该发光装置中，通过利用交流电源在金属电极401 (第一电极)和金属电极402 (第二电极)之间施加交流电压对多个发光二极管进行驱动，从而无需对多个发光二极管对齐阳极和阴极的指向进行配置，能简化工序。此外，在所述发光装置的制造方法中，在将多个棒状构造发光元件410排列于绝缘性基板400上的排列工序之后，在基板分割工序中通过将绝缘性基板400分割为分别配置了 100个以上的棒状构造发光元件410的多个分割基板430，从而能减少在各工序中流动的基板数量，大幅降低成本。
此外，在绝缘性基板400上排列多个棒状构造发光元件410之后，通过在绝缘性基板400上的配置了多个棒状构造发光元件410的区域选择性地涂敷荧光体420，从而能减少在材料费中占大比例的荧光体的使用量而降低成本。此外，通过使棒状的棒状构造发光元件410具有以同心状包围棒状的半导体芯411的筒状的发光面，从而在同一绝缘性基板400的安装面上配置100个以上的平均每个的发光面的面积为2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)的多个棒状构造发光元件410的条件范围内，可以增大平均每个棒状构造发光元件410的发光面的面积，能减少用于获得规定亮度的发光元件数量，能降低成本。[第六实施方式]
图32示出用于本发明的第六实施方式的照明装置的发光装置的平面图，图33示出所述发光装置的侧面图。本第六实施方式的照明装置使用的发光装置500如图32、图33所示，在正方形的散热板501上安装有配置了 100个以上的棒状构造发光元件(没有图示)的圆形的绝缘性基板502。这里，圆形的绝缘性基板502是使用第五实施方式的发光装置的制造方法制造的配置了 100个以上的棒状构造发光元件的分割基板。图34示出作为使用了图32、图33所示的发光装置500的照明装置的一例的LED灯泡510的侧面图。该LED灯泡510如图34所示，具备作为嵌入到外部灯座而连接到商用电源的电源连接部的灯头511 ;—端连接于该灯头511且另一端直径渐渐扩大的圆锥形状的散热部512 ;以及覆盖散热部512的另一端侧的透光部513。在所述散热部512内以使绝缘性基板502朝向透光部513侧的方式配置有发光装置500。根据所述结构的照明装置，通过使用如图32、图33所示的发光装置500，从而能实现亮度的偏差少且能谋求长寿命化和高效率化的照明装置。此外，通过将配置了所述多个棒状构造发光装置的绝缘性基板502装配在散热板501上，从而使散热效果进一步提闻。[第七实施方式]
图35示出本发明的第七实施方式的使用了发光装置的背光源的平面图。本第七实施方式的背光源600如图35所示，在作为散热板的一例的长方形的支承基板601上相互隔开规定的间隔以格子状安装有多个发光装置602。这里，发光装置602是使用第五实施方式的发光装置的制造方法制造的配置了 100个以上的棒状构造发光元件的分割基板。根据所述结构的背光源，通过使用发光装置602，从而能实现亮度的偏差少且可谋求长寿命化和高效率化的背光源。此外，通过将所述发光装置602装配在支承基板601上，从而使散热效果进一步提闻。虽然在所述第一 第七实施方式中，对作为发光元件使用了发光二极管的发光装置、发光装置的制造方法、照明装置以及背光源进行了说明，但本发明的发光元件不限于发光二极管，还可以在使用了半导体激光、有机EL (Electro Luminescence :电致发光)、无机EL (本征EL)等发光元件的发光装置、发光装置的制造方法、照明装置以及背光源中适用本发明。、
此外，虽然在所述第二实施方式中，在半导体芯以及半导体层使用了以GaN作为母材的半导体，但也可以将本发明适用于使用以GaAs、AlGaAs> GaAsP> InGaN、AlGaN、GaP>ZnSe, AlGaInP等作为母材的半导体的发光元件。此外，虽然将半导体芯设成η型、半导体层设成P型，但也可以将本发明适用于导电型相反的棒状构造发光元件。此外，虽然对具有截面为六边形的棒状的半导体芯的棒状构造发光元件进行了说明，但并不限于此，也可以是截面为圆形或椭圆的棒状，还可以将本发明适用于具有截面为其它多边形的棒状的半导体芯的棒状构造发光元件。此外，虽然在所述第二实施方式中，将棒状构造发光元件做成直径为I μ m、长度为10 μ m 30 μ m的微米级尺寸，但也可以是在直径或长度之中至少直径为不足I μ m的纳米级尺寸的元件，只要发光面积为2500 π μ m2以下(更优选为625 π μ m2以下)即可。所述棒状构造发光元件的半导体芯的直径优选为500nm以上且IOOym以下，相比几十nm 几百nm的棒状构造发光元件能抑制半导体芯的直径偏差，能减小发光面积，即发光特性的偏差，能提闻成品率。再有，如果要规定棒状构造发光元件的发光面积的下限，则为3. HXlO-3Um2 (在 直径lnm、长度I μπι的棒状的半导体芯的外周以筒状形成发光面时的面积)。或者，若发光元件为正方形的板状，则一边为56nm。任一形状的发光元件都很难形成这个尺寸以下。此夕卜，如果要规定配置于同一基板的安装面上的发光元件的个数的上限，则为一亿个，当大于这个数时，很难在保证成品率的情况下进行排列。此外，虽然在所述第二实施方式中使用MOCVD装置进行半导体芯或保护(cap)层的晶体生长，但也可以使用MBE (分子束外延生长)装置等其它晶体生长装置形成半导体芯或保护层。虽然对本发明的具体实施方式
进行了说明，但本发明并不限于所述的实施方式，在本发明的范围内能进行各种变更来加以实施。此外，本发明的发光装置的特征在于，在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为900 π μπι2以下的多个发光元件。这里，所述多个发光元件不限于具有圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等平坦的发光面的发光元件，也可以是具有筒形、垄形、半球形等以曲面形成的发光面的发光元件。此外，所述多个发光元件或者直接接触于基板，或者经由导热体接触于基板，也可以组合采用这两种接触方法的发光元件。根据所述结构，通过在同一基板的安装面上配置平均每个的发光面的面积为900 μπι2以下的多个发光元件，从而在发光元件直接接触于基板的状态(或者经由导热体间接接触的状态)下，即使在发光面的中心部，也会进行向基板侧的横向热流出，包含发光面的中心部在内，使发光元件的温度降低，因此，可抑制发光时的温度上升。而且，通过在同一基板的安装面上配置100个以上的这样的细微的发光元件，从而能使集合了具有亮度偏差的多个发光元件时的整体的亮度偏差降低到一个发光元件的亮度偏差的1/10以下。所述发光元件的温度上升造成的发光效率的降低量在每个元件会有偏差，但是通过使平均每个发光元件的发光面的面积为900 π ym2以下，从而抑制了温度上升，抑制了发光效率降低量的偏差，因此，可进一步提高通过使用100个以上的细微的发光元件得到的亮度偏差的降低效果。进而，通过使发光元件微小化并分散配置在同一基板上，从而能一边通过多个细微的发光兀件获得例如与一个发光兀件同等的光量，一边使照射到树脂的光分散而减弱光强度，抑制树脂的退化而谋求长寿命化。由此，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和高效率化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述基板的安装面的面积相对于所述多个发光元件的发光面积的总和为4倍以上，所述多个发光元件大致均等地分散配置在所述基板的安装面上。根据所述实施方式，通过在面积相对多个发光元件的发光面积的总和为4倍以上的基板的安装面上大致均等地分散配置多个发光元件，从而使由于发光而在发光元件产生的热向基板侧的横向流出效率良好地进行，并且使温度分布均匀，因此，可进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，例如如图40、图41所示，将平均每个的发光面的面积为900 μπι2以下的具有平坦的正方形(一边长度为a)的发光面的发光元件910大致均等地分散配置在正方形的基板900上。此时，当相对于平均每个发光兀件910的发光面积(a2)使一个发光兀件910·占有的基板900的面积为4倍(4a2)时，相比以往的如图39所示的一个发光元件(LED芯片901)，如图40、图41所示，能一边充分确保相互邻接的发光元件910间的距离，一边使发光元件910的发光分散而减弱光强度，抑制树脂912的退化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述多个发光元件为棒状，所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。根据所述实施方式，通过以使棒状的多个发光元件的长尺寸方向相对于基板的安装面平行的方式在基板的安装面上配置多个发光元件，从而能使轴向(长尺寸方向)相对于径向的长度之比变大，因此，在发光元件的发光面的面积相同的条件下，比发光面为平坦的正方形的时候更可效率良好地进行向基板侧的横向热流出，进一步抑制发光时的温度上升，谋求更加长寿命化、高效率化。此外，在一实施方式的发光装置中，所述棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面，从而在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为900 31 μ m2以下的多个发光元件的条件范围内，使平均每个发光元件的发光面的面积增大，能减少用于获得规定的亮度的发光元件数量，能降低成本。此外，在一实施方式的发光装置中，所述多个发光元件为发光二极管，所述多个发光二极管连接于在所述基板上隔开规定的间隔形成的第一电极和第二电极之间，所述多个发光二极管中，阳极连接于所述第一电极并且阴极连接于所述第二电极的发光二极管和阴极连接于所述第一电极并且阳极连接于所述第二电极的发光二极管混合存在并配置于所述基板上，利用交流电源在所述第一电极和所述第二电极之间施加交流电压，驱动所述多个发光二极管。根据所述实施方式，无需对许多发光二极管对齐阳极和阴极的朝向进行配置，能简化工序。此外，由于无需对齐连接于所述第一、第二电极之间的多个发光二极管的极性进行排列，所以在制造时不需要对齐多个发光二极管的极性(朝向)的工序，能简化工序。此夕卜，不必为了识别发光二极管的极性(朝向)而在发光二极管设置标记，也没有必要为了极性识别而将发光二极管做成特别的形状。因此，能简化发光二极管的制造工序，还能抑制制造成本。再有，在发光二极管的尺寸小的情况下或在发光二极管的个数多的情况下，相比对齐极性排列发光二极管的作法，能格外简化所述制造工序。此外，在一实施方式的发光装置中，所述基板装配在散热板上。根据所述实施方式，通过将基板装配在散热板上，从而使散热效果进一步提高。此外，本发明的发光装置的制造方法是制造在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面积为900 π ym2以下的多个发光元件的发光装置的发光装置的制造方法，其特征在于，具有制作在所述安装面上至少具有第一电极以及第二电极的所述基板的基板制作工序；在所述基板上涂敷含有所述多个发光元件的溶液的涂敷工序；以及至少向所述第一电极和所述第二电极施加电压，将所述多个发光元件排列于至少由所述第一电极以及所述第二电极规定的位置的排列工序。
根据所述结构，制作在安装面上至少具有第一电极以及第二电极的基板，并在该基板上涂敷含有细微的多个发光元件的液体。然后，至少向第一电极和第二电极施加电压，将细微的多个发光元件排列于至少由第一电极以及第二电极规定的位置。由此，能容易地将所述多个发光元件排列在基板上的规定的位置。因此，不必像以往那样将发光二极管一个一个地配置在基板上的规定位置，能以良好的精度将许多细微的发光二极管配置在规定的位置。根据本发光装置的制造方法，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而能实现亮度的偏差少且能长寿命化和高效率化的发光装置。此外，在所述发光装置的制造方法中，通过只在细微的多个发光元件使用半导体，从而能减少使用的半导体的量。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，在所述排列工序之后具有将所述基板分割为多个分割基板的基板分割工序，在所述多个分割基板上，分别配置有100个以上的所述发光元件。根据所述实施方式，在大面积的基板上排列多个发光元件，并将该基板分割成分别配置了 100个以上的发光元件的多个分割基板，因此，能减少在各工序流动的基板数量，大幅降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，至少所述第一电极以及所述第二电极用作用于驱动所述多个发光元件的电极。根据所述实施方式，通过至少将第一电极以及第二电极用作用于驱动多个发光元件的电极，从而能简化布线工序，降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，在所述排列工序之后具有在所述基板上的配置有所述多个发光元件的区域选择性地涂敷荧光体的荧光体涂敷工序。根据所述实施方式，通过在基板上排列多个发光元件后，在基板上的配置了多个发光元件的区域选择性地涂敷荧光体，从而能减少在材料费中占大比例的荧光体的使用量，降低成本。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述多个发光元件为棒状，所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。
根据所述实施方式，本发光装置的制造方法利用了通过在电极间施加电压而造成的物体的极化，因此，适合对棒状的发光元件的两端进行极化，与棒状的发光元件很相配。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有以同心状包围棒状的芯的筒状的发光面，从而在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面的面积为900 π ym2以下的多个发光元件的条件范围内，能使平均每个发光元件的发光面的面积增大，减少用于获得规定的亮度的发光元件数量。此外，在一实施方式的发光装置的制造方法中，所述棒状的发光元件具有第一导电型的棒状的半导体芯和以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，所述棒状的发光元件的所述半导体芯的一端侧露出。根据所述实施方式，通过使棒状的发光元件具有第一导电型的棒状的半导体芯和 以覆盖该半导体芯的外周的方式形成的第二导电型的筒状的半导体层，且使半导体芯的一端侧露出，从而能在半导体芯的一端侧的露出部分连接一方的电极，在半导体芯的另一端侧的半导体层连接电极，能在两端分开连接电极，防止连接于半导体层的电极和半导体芯的露出部分短路，因此，能容易地进行布线。此外，在本发明的照明装置中，其特征在于，具备所述任一个发光装置。根据所述结构，通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和
高效率化。 此外，在本发明的背光源中，其特征在于，具备所述任一个发光装置。根据所述结构，通过使用所述发光装置，从而能实现亮度的偏差少且长寿命化和
高效率化。附图标记说明
I :η型GaN基板，2 :量子阱层，3 :ρ型GaN层，10 :半导体芯片，100 :棒状构造发光元件，101 :蓝宝石基板，102 :η型GaN膜，103 :掩模层，105 :抗蚀剂层，106 :催化金属，107 :半导体芯,108 :量子阱层，110 :半导体层，111 :导电膜，200 :绝缘性基板，201、202 :金属电极，210 棒状构造发光元件，211 IPA, 300 :绝缘性基板，310 :棒状构造发光元件，301、302 :金属电极，303 :层间绝缘膜，304、305 :金属布线，311 :半导体芯，311a :露出部分，311b :被覆部分，312 :半导体层，400 :绝缘性基板，410 :棒状构造发光元件，401、402 :金属电极，403、404 :粘接部，411 :半导体芯，411a :露出部分，411b :被覆部分，412 :半导体层，420 :荧光体，421 保护膜，430 :发光装置，500 :发光装置，510 :LED灯泡，511 :灯头，512 :散热部，513 :透光部，600 :背光源，601 :支承基板，602 :发光装置。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面积为2500 π μ m2以下的多个发光兀件。
2.根据权利要求I所述的发光装置，其特征在于， 平均每个所述发光元件的发光面的面积为625 π μ m2以下。
3.根据权利要求I或2所述的发光装置，其特征在于， 所述基板的安装面的面积相对于所述多个发光元件的发光面积的总和为4倍以上， 所述多个发光元件在所述基板的安装面上大致均等地分散配置。
4.根据权利要求I至3中的任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述多个发光元件为棒状， 所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于， 所述棒状的发光元件具有筒状的发光面，该筒状的发光面以同心状包围棒状的芯。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述多个发光元件为发光二极管， 所述多个发光二极管连接于在所述基板上空开规定的间隔形成的第一电极和第二电极之间， 所述多个发光二极管中，阳极连接于所述第一电极并且阴极连接于所述第二电极的发光二极管和阴极连接于所述第一电极并且阳极连接于所述第二电极的发光二极管混合存在并配置于所述基板上， 利用交流电源在所述第一电极和所述第二电极之间施加交流电压，驱动所述多个发光二极管。
7.根据权利要求I至6中的任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述基板装配在散热板上。
8.一种发光装置的制造方法，制造在同一基板的安装面上配置有100个以上的平均每个的发光面积为2500 π μπ 以下的多个发光元件的发光装置，其特征在于，具有 基板制作工序，制作在所述安装面至少具有第一电极以及第二电极的所述基板； 涂敷工序，在所述基板上涂敷含有所述多个发光元件的溶液；以及排列工序，至少向所述第一电极和所述第二电极施加电压，将所述多个发光元件排列于至少由所述第一电极以及所述第二电极规定的位置。
9.根据权利要求8所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 在所述排列工序之后具有基板分割工序，该基板分割工序将所述基板分割成多个分割基板， 在所述多个分割基板上，分别配置有100个以上的所述发光元件。
10.根据权利要求8或9所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 至少所述第一电极以及所述第二电极用作用于驱动所述多个发光元件的电极。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 在所述排列工序之后具有荧光体涂敷工序，该荧光体涂敷工序在所述基板上的配置有所述多个发光元件的区域选择性地涂敷荧光体。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述多个发光元件为棒状， 所述多个发光元件以使所述多个发光元件的长尺寸方向相对于所述基板的安装面平行的方式配置于所述基板的安装面上。
13.根据权利要求12所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述棒状的发光元件具有筒状的发光面，该筒状的发光面以同心状包围棒状的芯。
14.根据权利要求12或13所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述棒状的发光元件具有第一导电型的棒状的半导体芯；以及第二导电型的筒状的半导体层，该第二导电型的筒状的半导体层以覆盖该半导体芯的外周的方式形成， 所述棒状的发光元件的所述半导体芯的一端侧露出。
15.一种照明装置，其特征在于，具备权利要求I至7中的任一项所述的发光装置。
16.一种背光源，其特征在于，具备权利要求I至7中的任一项所述的发光装置。
全文摘要
本发明在同一绝缘性基板(200)的安装面上配置了100个以上的平均每个的发光面积为2500πμm2以下的多个棒状构造发光元件(210)。由此，通过一边抑制发光时的温度上升一边使发光分散，从而提供亮度的偏差少且长寿命、高效率的发光装置。
文档编号H01L33/48GK102792467SQ20118001259
公开日2012年11月21日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年3月5日
发明者小宫健治, 岩田浩, 柴田晃秀, 根岸哲, 高桥明 申请人:夏普株式会社