両面発光デバイス
【課題】点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき且つ消灯時の見栄えを良くすることが可能な両面発光デバイスを提供する。
【解決手段】第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１と、第２の透明基板６２の一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１とを備える。各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面３１側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成され、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５がバンプ１４，１５を介して第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５がバンプ１４，１５を介して第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２と接合されている。
【解決手段】第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１と、第２の透明基板６２の一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１とを備える。各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面３１側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成され、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５がバンプ１４，１５を介して第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５がバンプ１４，１５を介して第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２と接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光ＬＥＤチップを用いた両面発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の両面発光デバイスとして、図２に示すように、第１の透明基板６１と、第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１’と、第１の透明基板６１の上記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１’へ給電するための第１の透明電極７１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に対向配置された第２の透明基板６２と、第２の透明基板６２における第１の透明基板６１との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１’と、第２の透明基板６２の上記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１’へ給電するための第２の透明電極７２とを備えものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２に示した構成の両面発光デバイスでは、第１の透明基板６１に実装された第１の可視光ＬＥＤチップ１’から放射される光を第２の透明電極７２および第２の透明基板６２を通して外部へ出射することができるとともに、第２の透明基板６２に実装された第２の可視光ＬＥＤチップ１’から放射される光を第１の透明電極７１および第１の透明基板７２を通して外部へ出射することができる。
【特許文献１】特開平１１−１６２２３３号公報（段落〔００２９〕−〔００３０〕、および図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図２に示した構成の両面発光デバイスでは、各ＬＥＤ可視光ＬＥＤチップ１’として平板状の赤色ＬＥＤチップもしくは緑色ＬＥＤチップもしくは青色ＬＥＤチップが用いられており、点灯時に、第１の透明基板６１の他表面側において第１の可視光ＬＥＤチップ１’が影になって輝度むらが大きくなるとともに、第２の透明基板６２の他表面側において第２の可視光ＬＥＤチップ１’が影になって輝度むらが大きくなってしまう。また、図２に示した構成の両面発光デバイスでは、消灯時に、各可視光ＬＥＤチップ１’が目立ってしまい見栄えが良くなかった。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき且つ消灯時の見栄えを良くすることが可能な両面発光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、第１の透明基板と、第１の透明基板の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップと、第１の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第１の透明電極と、第１の透明基板の前記一表面側に対向配置された第２の透明基板と、第２の透明基板における第１の透明基板との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップと、第２の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第２の透明電極とを備え、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されてなることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されているので、点灯時に、各可視光ＬＥＤチップにおける錐体の各斜面およびＬＥＤ薄膜部の表面それぞれから光が放射されることとなるから、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき、また、各可視光ＬＥＤチップの錐体がＺｎＯ結晶により構成されており透明なので、消灯時に各可視光ＬＥＤチップが目立たず、消灯時の見栄えを良くすることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第１の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなり、前記第２の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第２の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、前記各可視光ＬＥＤチップそれぞれにおける前記ＬＥＤ薄膜部の前記錐体側とは反対側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されていることにより、前記各可視光ＬＥＤチップにおいて前記ＬＥＤ薄膜部から前記錐体側とは反対側に放射される光が前記ＬＥＤ薄膜部の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記第１の可視光ＬＥＤチップと前記第１の透明基板との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部が設けられ、前記第２の可視光ＬＥＤチップと前記第２の透明基板との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部が設けられてなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記各可視光ＬＥＤチップそれぞれにおける前記ＬＥＤ薄膜部の前記錐体側とは反対側の表面側に各アンダーフィル部が設けられていることにより、前記各可視光ＬＥＤチップにおいて前記ＬＥＤ薄膜部から前記錐体側とは反対側に放射される光が前記ＬＥＤ薄膜部の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを保持する保持枠を備え、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気であり、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられてなることを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気となっていることにより、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれた空間内で結露によるショートが発生するのを防止することができ、また、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられていることにより、別途に電源を設ける必要がなく設置場所の自由度が高くなるとともに、二次電池によって前記第１の透明基板および前記第２の透明基板の一部が覆われて影になるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき且つ消灯時の見栄えを良くすることが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本実施形態の両面発光デバイスについて図１を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態の両面発光デバイスは、第１の透明基板６１と、第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１へ給電するための第１の透明電極７１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に対向配置された第２の透明基板６２と、第２の透明基板６２における第１の透明基板６１との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１と、第２の透明基板６２の上記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１へ給電するための第２の透明電極７２とを備えている。
【００１７】
また、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の透明基板６１と第２の透明基板とを保持する保持枠６を備え、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれる空間をドライエア雰囲気としてあるが、当該空間はドライエア雰囲気に限らず、真空雰囲気としてもよいし、Ｎ２ガス雰囲気としてもよい。ここで、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれる空間がドライエア雰囲気もしくは真空雰囲気もしくはＮ２ガス雰囲気となっていることにより、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれた空間内で結露によるショートが発生するのを防止することができる。
【００１８】
上述の保持枠６には、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１への給電用の二次電池８が設けられるとともに、当該二次電池８を充電可能な太陽電池７が設けられている。しかして、本実施形態の両面発光デバイスでは、別途に電源を設ける必要がなく設置場所の自由度が高くなるとともに、二次電池８によって第１の透明基板６１および第２の透明基板６２の一部が覆われて影になるのを防止することができる。
【００１９】
ここにおいて、第１の透明基板６１および第２の透明基板６２は、矩形板状のガラス基板により構成されている。なお、各透明基板６１，６２に用いるガラス基板の材料としては、例えば、パイレックス（登録商標）や硼珪酸ガラス（ＢＫ７）などを採用すればよい。なお、パイレックス（登録商標）の線膨張係数は３．２５×１０−６Ｋ−１程度、硼珪酸ガラスの線膨張係数は８．３×１０−６Ｋ−１程度である。
【００２０】
また、第１の透明電極７１および第２の透明電極７２は、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜により構成されているが、透明導電膜は、ＩＴＯ膜に限らず、例えば、ＧＺＯ（ＧａをドープしたＺｎＯ）膜、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）膜、ＩＺＯ（ＩｎをドープしたＺｎＯ）膜などにより構成してもよい。
【００２１】
また、第１の可視光ＬＥＤチップ１と第２の可視光ＬＥＤチップ１とは同じ仕様のものを用いている。ここにおいて、可視光ＬＥＤチップ１は、青色光を放射するＧａＮ系の青色ＬＥＤチップであり、ｎ形窒化物半導体層２２と発光層２３とｐ形窒化物半導体層２４との積層構造を有するＬＥＤ薄膜部２、ｎ形窒化物半導体層２２に電気的に接続されたカソード電極５およびｐ形窒化物半導体層２２に電気的に接続されたアノード電極４がｎ形のＺｎＯ結晶からなる六角錘状の錐体３の下面３１側に形成されている。
【００２２】
可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２は、ｎ形窒化物半導体層２２をｎ形ＧａＮ層により構成し、発光層２３をＩｎＧａＮ層により構成し、ｐ形窒化物半導体層２４を発光層２３側のｐ形ＡｌＧａＮ層と当該ｐ形ＡｌＧａＮ層における発光層２３側とは反対側のｐ形ＧａＮ層とで構成してあるが、ＬＥＤ薄膜部２の積層構造は特に限定するものではなく、発光層２３は単層構造に限らず、多重量子井戸構造ないし単一量子井戸構造でもよい。
【００２３】
また、可視光ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤ薄膜部２の平面視形状を錐体３の下面３１よりもやや小さな正六角形状の形状に形成してあり、カソード電極５が、ＬＥＤ薄膜部２のｎ形窒化物半導体層２２に接する形で形成されて当該ｎ形窒化物半導体層２２と電気的に接続され、アノード電極４が錐体３の下面３１に接する形で形成され当該錐体３を介してｐ形窒化物半導体層２４と電気的に接続されている。したがって、ｎ形窒化物半導体層２２と発光層２３とｐ形窒化物半導体層２４との平面サイズを同じにすることができる。ここで、可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５は、下層側のＴｉ膜と上層側のＡｕ膜との積層膜により構成されている。ただし、アノード電極４およびカソード電極５それぞれの形状、サイズ、個数および配置は特に限定するものではない。
【００２４】
上述の可視光ＬＥＤチップ１は、主表面がｃ面のサファイアウェハの主表面側に上記積層構造を有するＬＥＤ薄膜部２をエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長し、その後、ＬＥＤ薄膜部２を錐体３の基礎となるｎ形ＺｎＯウェハに接合してから、サファイアウェハを除去し、続いて、塩酸系のエッチング液（例えば、塩酸水溶液など）を用いてエッチング速度の結晶方位依存性を利用した異方性エッチングを行うことによりｎ形ＺｎＯウェハの一部からなる六角錘状の錐体３を形成している。なお、ｎ形ＺｎＯウェハとしては、水熱合成法を利用して製造したものを用いている。錐体３の高さは、ｎ形ＺｎＯウェハの厚さで規定することができ、本実施形態では、ｎ形ＺｎＯウェハとして厚さが５００μｍのものを用いているので、錐体３の高さは５００μｍとなっているが、ｎ形ＺｎＯウェハの厚さは特に限定するものではない。また、錐体３の下面３１に対する各斜面３３それぞれの傾斜角は、ｎ形ＺｎＯウェハの結晶軸方向で規定され、ｎ形ＺｎＯウェハにおいて錘体３の下面３１となるＺｎ極性面である（０００１）面とは反対側のＯ極性面である（０００−１）面に適宜パターニングされたマスクを設けてｎ形ＺｎＯウェハをＯ極性面側から異方性エッチングすることにより錐体３を形成しているので、下面３１に対する各斜面３３それぞれの傾斜角が６０°となっている。
【００２５】
上述のように、各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成されており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第１の透明電極７２，７２と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第２の透明電極７２，７２と接合されている。
【００２６】
要するに、第１の可視光ＬＥＤチップ１は、錐体３よりもＬＥＤ薄膜部２が第１の透明基板６１に近くなる形で第１の透明基板６１の上記一表面側に実装され、第２の可視光ＬＥＤチップ１は、錐体３よりもＬＥＤ薄膜部２が第２の透明基板６２に近くなる形で第２の透明基板６２の上記一表面側に実装されている。
【００２７】
上述の各可視光ＬＥＤチップ１は、アノード電極４とカソード電極５との間に順方向バイアス電圧を印加することにより、トンネル電流注入によりアノード電極４からｐ形窒化物半導体層２４へホールが注入されるとともに、カソード電極５からｎ形窒化物半導体層２２へ電子が注入され、発光層２３に注入された電子とホールとが再結合することで発光し、錐体３の各斜面３３およびＬＥＤ薄膜部２におけるｎ形窒化物半導体層２２の錐体３側とは反対側の表面から光が放射される。なお、波長が４５０ｎｍの光に対するＺｎＯの屈折率は２．１、ＧａＮの屈折率は２．４である。
【００２８】
また、各可視光ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤ薄膜部２における錐体３側とは反対側の表面（ここでは、ｎ形窒化物半導体層２２の表面）に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されている。要するに、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２における第１の透明基板６１側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２における第２の透明基板６２側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されている。また、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の可視光ＬＥＤチップ１と第１の透明基板６１との間の隙間に第１の透光性樹脂（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）からなる第１のアンダーフィル部８１が設けられており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５と第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１との接続信頼性を高めることができる。同様に、第２の可視光ＬＥＤチップ１と第２の透明基板６２との間の隙間に第２の透光性樹脂（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）からなる第２のアンダーフィル部８２が設けられており、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５と第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２との接続信頼性を高めることができる。
【００２９】
以上説明した本実施形態の両面発光デバイスによれば、各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面３１側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成されており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２と接合されているので、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１全てを点灯させる点灯時に、各可視光ＬＥＤチップ１における錐体３の各斜面３３およびＬＥＤ薄膜部２の表面それぞれから光が放射されることとなるから、点灯時の各可視光ＬＥＤチップ１それぞれに起因した影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき、また、各可視光ＬＥＤチップ１の錐体３がＺｎＯ結晶により構成されており透明なので、消灯時に各可視光ＬＥＤチップ１が目立たず、消灯時の見栄えを良くすることが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態の両面発光デバイスでは、各可視光ＬＥＤチップ１それぞれにおけるＬＥＤ薄膜部２の錐体３側とは反対側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されているので、各可視光ＬＥＤチップ１においてＬＥＤ薄膜部２から錐体３側とは反対側に放射される光（ここでは、発光層２３からｎ形窒化物半導体層２２側へ放射される光）がＬＥＤ薄膜部２の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００３１】
また、本実施形態の両面発光デバイスでは、上述のように、第１の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２と第１の透明基板６１との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部８１が設けられ、第２の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２と第２の透明基板６２との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部８２が設けられているので、各可視光ＬＥＤチップ１においてＬＥＤ薄膜部２から錐体３側とは反対側に放射される光（ここでは、発光層２３からｎ形窒化物半導体層２２側へ放射される光）がＬＥＤ薄膜部２の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００３２】
ところで、上述の実施形態では、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１から放射される光が青色光となるように発光層２３を設計してあるが、各可視光ＬＥＤチップ１から放射される光は青色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、紫色光、紫外光などでもよい。また、本実施形態の両面発光デバイスは、例えば、第１の透明基板６１および第２の透明基板６２それぞれに、可視光ＬＥＤチップ１から放射される光によって励起されて可視光ＬＥＤチップ１よりも長波長の光を放射する波長変換材料である蛍光体を含有した透光性材料からなる色変換層を設けて、可視光ＬＥＤチップ１の発光色とは異なる色合いの混色光（例えば、白色光など）を出すようにしてもよい。ここで、上記色変換層は、例えば、各透明基板６１，６２それぞれの上記他表面や、各透明基板６１，６２の厚み方向の中間に設ければよい。また、上記色変換層を設ける代わりに、各透明基板６１，６２それぞれに上記蛍光体を分散させてもよい。なお、本実施形態の両面発光デバイスは、インテリア用途、サイン用途、照明用途、住宅の窓ガラス用途など多様な用途がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態の両面発光デバイスを示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。
【図２】従来例を示す両面発光デバイスの要部概略断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 可視光ＬＥＤチップ（第１の可視光ＬＥＤチップ、第２の可視光ＬＥＤチップ）
２ ＬＥＤ薄膜部
３ 錐体
４ アノード電極
５ カソード電極
６ 保持枠
７ 太陽電池
１４ バンプ
１５ バンプ
３１ 下面
３３ 斜面
２２ａ 微細凹凸構造
６１ 第１の透明基板
６２ 第２の透明基板
７１ 第１の透明電極
７２ 第２の透明電極
８１ 第１のアンダーフィル部
８２ 第２のアンダーフィル部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光ＬＥＤチップを用いた両面発光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の両面発光デバイスとして、図２に示すように、第１の透明基板６１と、第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１’と、第１の透明基板６１の上記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１’へ給電するための第１の透明電極７１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に対向配置された第２の透明基板６２と、第２の透明基板６２における第１の透明基板６１との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１’と、第２の透明基板６２の上記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１’へ給電するための第２の透明電極７２とを備えものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２に示した構成の両面発光デバイスでは、第１の透明基板６１に実装された第１の可視光ＬＥＤチップ１’から放射される光を第２の透明電極７２および第２の透明基板６２を通して外部へ出射することができるとともに、第２の透明基板６２に実装された第２の可視光ＬＥＤチップ１’から放射される光を第１の透明電極７１および第１の透明基板７２を通して外部へ出射することができる。
【特許文献１】特開平１１−１６２２３３号公報（段落〔００２９〕−〔００３０〕、および図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図２に示した構成の両面発光デバイスでは、各ＬＥＤ可視光ＬＥＤチップ１’として平板状の赤色ＬＥＤチップもしくは緑色ＬＥＤチップもしくは青色ＬＥＤチップが用いられており、点灯時に、第１の透明基板６１の他表面側において第１の可視光ＬＥＤチップ１’が影になって輝度むらが大きくなるとともに、第２の透明基板６２の他表面側において第２の可視光ＬＥＤチップ１’が影になって輝度むらが大きくなってしまう。また、図２に示した構成の両面発光デバイスでは、消灯時に、各可視光ＬＥＤチップ１’が目立ってしまい見栄えが良くなかった。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき且つ消灯時の見栄えを良くすることが可能な両面発光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、第１の透明基板と、第１の透明基板の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップと、第１の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第１の透明電極と、第１の透明基板の前記一表面側に対向配置された第２の透明基板と、第２の透明基板における第１の透明基板との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップと、第２の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第２の透明電極とを備え、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されてなることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されているので、点灯時に、各可視光ＬＥＤチップにおける錐体の各斜面およびＬＥＤ薄膜部の表面それぞれから光が放射されることとなるから、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき、また、各可視光ＬＥＤチップの錐体がＺｎＯ結晶により構成されており透明なので、消灯時に各可視光ＬＥＤチップが目立たず、消灯時の見栄えを良くすることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第１の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなり、前記第２の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第２の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、前記各可視光ＬＥＤチップそれぞれにおける前記ＬＥＤ薄膜部の前記錐体側とは反対側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されていることにより、前記各可視光ＬＥＤチップにおいて前記ＬＥＤ薄膜部から前記錐体側とは反対側に放射される光が前記ＬＥＤ薄膜部の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記第１の可視光ＬＥＤチップと前記第１の透明基板との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部が設けられ、前記第２の可視光ＬＥＤチップと前記第２の透明基板との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部が設けられてなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記各可視光ＬＥＤチップそれぞれにおける前記ＬＥＤ薄膜部の前記錐体側とは反対側の表面側に各アンダーフィル部が設けられていることにより、前記各可視光ＬＥＤチップにおいて前記ＬＥＤ薄膜部から前記錐体側とは反対側に放射される光が前記ＬＥＤ薄膜部の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを保持する保持枠を備え、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気であり、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられてなることを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気となっていることにより、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれた空間内で結露によるショートが発生するのを防止することができ、また、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられていることにより、別途に電源を設ける必要がなく設置場所の自由度が高くなるとともに、二次電池によって前記第１の透明基板および前記第２の透明基板の一部が覆われて影になるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、点灯時の影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき且つ消灯時の見栄えを良くすることが可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本実施形態の両面発光デバイスについて図１を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態の両面発光デバイスは、第１の透明基板６１と、第１の透明基板６１の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップ１へ給電するための第１の透明電極７１と、第１の透明基板６１の上記一表面側に対向配置された第２の透明基板６２と、第２の透明基板６２における第１の透明基板６１との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１と、第２の透明基板６２の上記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップ１へ給電するための第２の透明電極７２とを備えている。
【００１７】
また、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の透明基板６１と第２の透明基板とを保持する保持枠６を備え、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれる空間をドライエア雰囲気としてあるが、当該空間はドライエア雰囲気に限らず、真空雰囲気としてもよいし、Ｎ２ガス雰囲気としてもよい。ここで、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれる空間がドライエア雰囲気もしくは真空雰囲気もしくはＮ２ガス雰囲気となっていることにより、第１の透明基板６１と第２の透明基板６２と保持枠６とで囲まれた空間内で結露によるショートが発生するのを防止することができる。
【００１８】
上述の保持枠６には、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１への給電用の二次電池８が設けられるとともに、当該二次電池８を充電可能な太陽電池７が設けられている。しかして、本実施形態の両面発光デバイスでは、別途に電源を設ける必要がなく設置場所の自由度が高くなるとともに、二次電池８によって第１の透明基板６１および第２の透明基板６２の一部が覆われて影になるのを防止することができる。
【００１９】
ここにおいて、第１の透明基板６１および第２の透明基板６２は、矩形板状のガラス基板により構成されている。なお、各透明基板６１，６２に用いるガラス基板の材料としては、例えば、パイレックス（登録商標）や硼珪酸ガラス（ＢＫ７）などを採用すればよい。なお、パイレックス（登録商標）の線膨張係数は３．２５×１０−６Ｋ−１程度、硼珪酸ガラスの線膨張係数は８．３×１０−６Ｋ−１程度である。
【００２０】
また、第１の透明電極７１および第２の透明電極７２は、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜により構成されているが、透明導電膜は、ＩＴＯ膜に限らず、例えば、ＧＺＯ（ＧａをドープしたＺｎＯ）膜、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）膜、ＩＺＯ（ＩｎをドープしたＺｎＯ）膜などにより構成してもよい。
【００２１】
また、第１の可視光ＬＥＤチップ１と第２の可視光ＬＥＤチップ１とは同じ仕様のものを用いている。ここにおいて、可視光ＬＥＤチップ１は、青色光を放射するＧａＮ系の青色ＬＥＤチップであり、ｎ形窒化物半導体層２２と発光層２３とｐ形窒化物半導体層２４との積層構造を有するＬＥＤ薄膜部２、ｎ形窒化物半導体層２２に電気的に接続されたカソード電極５およびｐ形窒化物半導体層２２に電気的に接続されたアノード電極４がｎ形のＺｎＯ結晶からなる六角錘状の錐体３の下面３１側に形成されている。
【００２２】
可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２は、ｎ形窒化物半導体層２２をｎ形ＧａＮ層により構成し、発光層２３をＩｎＧａＮ層により構成し、ｐ形窒化物半導体層２４を発光層２３側のｐ形ＡｌＧａＮ層と当該ｐ形ＡｌＧａＮ層における発光層２３側とは反対側のｐ形ＧａＮ層とで構成してあるが、ＬＥＤ薄膜部２の積層構造は特に限定するものではなく、発光層２３は単層構造に限らず、多重量子井戸構造ないし単一量子井戸構造でもよい。
【００２３】
また、可視光ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤ薄膜部２の平面視形状を錐体３の下面３１よりもやや小さな正六角形状の形状に形成してあり、カソード電極５が、ＬＥＤ薄膜部２のｎ形窒化物半導体層２２に接する形で形成されて当該ｎ形窒化物半導体層２２と電気的に接続され、アノード電極４が錐体３の下面３１に接する形で形成され当該錐体３を介してｐ形窒化物半導体層２４と電気的に接続されている。したがって、ｎ形窒化物半導体層２２と発光層２３とｐ形窒化物半導体層２４との平面サイズを同じにすることができる。ここで、可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５は、下層側のＴｉ膜と上層側のＡｕ膜との積層膜により構成されている。ただし、アノード電極４およびカソード電極５それぞれの形状、サイズ、個数および配置は特に限定するものではない。
【００２４】
上述の可視光ＬＥＤチップ１は、主表面がｃ面のサファイアウェハの主表面側に上記積層構造を有するＬＥＤ薄膜部２をエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長し、その後、ＬＥＤ薄膜部２を錐体３の基礎となるｎ形ＺｎＯウェハに接合してから、サファイアウェハを除去し、続いて、塩酸系のエッチング液（例えば、塩酸水溶液など）を用いてエッチング速度の結晶方位依存性を利用した異方性エッチングを行うことによりｎ形ＺｎＯウェハの一部からなる六角錘状の錐体３を形成している。なお、ｎ形ＺｎＯウェハとしては、水熱合成法を利用して製造したものを用いている。錐体３の高さは、ｎ形ＺｎＯウェハの厚さで規定することができ、本実施形態では、ｎ形ＺｎＯウェハとして厚さが５００μｍのものを用いているので、錐体３の高さは５００μｍとなっているが、ｎ形ＺｎＯウェハの厚さは特に限定するものではない。また、錐体３の下面３１に対する各斜面３３それぞれの傾斜角は、ｎ形ＺｎＯウェハの結晶軸方向で規定され、ｎ形ＺｎＯウェハにおいて錘体３の下面３１となるＺｎ極性面である（０００１）面とは反対側のＯ極性面である（０００−１）面に適宜パターニングされたマスクを設けてｎ形ＺｎＯウェハをＯ極性面側から異方性エッチングすることにより錐体３を形成しているので、下面３１に対する各斜面３３それぞれの傾斜角が６０°となっている。
【００２５】
上述のように、各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成されており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第１の透明電極７２，７２と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第２の透明電極７２，７２と接合されている。
【００２６】
要するに、第１の可視光ＬＥＤチップ１は、錐体３よりもＬＥＤ薄膜部２が第１の透明基板６１に近くなる形で第１の透明基板６１の上記一表面側に実装され、第２の可視光ＬＥＤチップ１は、錐体３よりもＬＥＤ薄膜部２が第２の透明基板６２に近くなる形で第２の透明基板６２の上記一表面側に実装されている。
【００２７】
上述の各可視光ＬＥＤチップ１は、アノード電極４とカソード電極５との間に順方向バイアス電圧を印加することにより、トンネル電流注入によりアノード電極４からｐ形窒化物半導体層２４へホールが注入されるとともに、カソード電極５からｎ形窒化物半導体層２２へ電子が注入され、発光層２３に注入された電子とホールとが再結合することで発光し、錐体３の各斜面３３およびＬＥＤ薄膜部２におけるｎ形窒化物半導体層２２の錐体３側とは反対側の表面から光が放射される。なお、波長が４５０ｎｍの光に対するＺｎＯの屈折率は２．１、ＧａＮの屈折率は２．４である。
【００２８】
また、各可視光ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤ薄膜部２における錐体３側とは反対側の表面（ここでは、ｎ形窒化物半導体層２２の表面）に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されている。要するに、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２における第１の透明基板６１側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２における第２の透明基板６２側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されている。また、本実施形態の両面発光デバイスは、第１の可視光ＬＥＤチップ１と第１の透明基板６１との間の隙間に第１の透光性樹脂（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）からなる第１のアンダーフィル部８１が設けられており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５と第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１との接続信頼性を高めることができる。同様に、第２の可視光ＬＥＤチップ１と第２の透明基板６２との間の隙間に第２の透光性樹脂（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）からなる第２のアンダーフィル部８２が設けられており、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５と第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２との接続信頼性を高めることができる。
【００２９】
以上説明した本実施形態の両面発光デバイスによれば、各可視光ＬＥＤチップ１は、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体３の下面３１側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部２、アノード電極４およびカソード電極５が形成されており、第１の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第１の透明基板６１の上記一表面側の第１の透明電極７１，７１と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップ１のアノード電極４およびカソード電極５それぞれがバンプ１４，１５を介して第２の透明基板６２の上記一表面側の第２の透明電極７２，７２と接合されているので、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１全てを点灯させる点灯時に、各可視光ＬＥＤチップ１における錐体３の各斜面３３およびＬＥＤ薄膜部２の表面それぞれから光が放射されることとなるから、点灯時の各可視光ＬＥＤチップ１それぞれに起因した影の発生を防止できるとともに輝度むらを低減でき、また、各可視光ＬＥＤチップ１の錐体３がＺｎＯ結晶により構成されており透明なので、消灯時に各可視光ＬＥＤチップ１が目立たず、消灯時の見栄えを良くすることが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態の両面発光デバイスでは、各可視光ＬＥＤチップ１それぞれにおけるＬＥＤ薄膜部２の錐体３側とは反対側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造２２ａが形成されているので、各可視光ＬＥＤチップ１においてＬＥＤ薄膜部２から錐体３側とは反対側に放射される光（ここでは、発光層２３からｎ形窒化物半導体層２２側へ放射される光）がＬＥＤ薄膜部２の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００３１】
また、本実施形態の両面発光デバイスでは、上述のように、第１の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２と第１の透明基板６１との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部８１が設けられ、第２の可視光ＬＥＤチップ１のＬＥＤ薄膜部２と第２の透明基板６２との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部８２が設けられているので、各可視光ＬＥＤチップ１においてＬＥＤ薄膜部２から錐体３側とは反対側に放射される光（ここでは、発光層２３からｎ形窒化物半導体層２２側へ放射される光）がＬＥＤ薄膜部２の表面で反射されるのを抑制して効率良く取り出すことができ、点灯時の輝度むらをより低減できるとともに、光取り出し効率の向上を図れる。
【００３２】
ところで、上述の実施形態では、第１の可視光ＬＥＤチップ１および第２の可視光ＬＥＤチップ１から放射される光が青色光となるように発光層２３を設計してあるが、各可視光ＬＥＤチップ１から放射される光は青色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、紫色光、紫外光などでもよい。また、本実施形態の両面発光デバイスは、例えば、第１の透明基板６１および第２の透明基板６２それぞれに、可視光ＬＥＤチップ１から放射される光によって励起されて可視光ＬＥＤチップ１よりも長波長の光を放射する波長変換材料である蛍光体を含有した透光性材料からなる色変換層を設けて、可視光ＬＥＤチップ１の発光色とは異なる色合いの混色光（例えば、白色光など）を出すようにしてもよい。ここで、上記色変換層は、例えば、各透明基板６１，６２それぞれの上記他表面や、各透明基板６１，６２の厚み方向の中間に設ければよい。また、上記色変換層を設ける代わりに、各透明基板６１，６２それぞれに上記蛍光体を分散させてもよい。なお、本実施形態の両面発光デバイスは、インテリア用途、サイン用途、照明用途、住宅の窓ガラス用途など多様な用途がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態の両面発光デバイスを示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。
【図２】従来例を示す両面発光デバイスの要部概略断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 可視光ＬＥＤチップ（第１の可視光ＬＥＤチップ、第２の可視光ＬＥＤチップ）
２ ＬＥＤ薄膜部
３ 錐体
４ アノード電極
５ カソード電極
６ 保持枠
７ 太陽電池
１４ バンプ
１５ バンプ
３１ 下面
３３ 斜面
２２ａ 微細凹凸構造
６１ 第１の透明基板
６２ 第２の透明基板
７１ 第１の透明電極
７２ 第２の透明電極
８１ 第１のアンダーフィル部
８２ 第２のアンダーフィル部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板と、第１の透明基板の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップと、第１の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第１の透明電極と、第１の透明基板の前記一表面側に対向配置された第２の透明基板と、第２の透明基板における第１の透明基板との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップと、第２の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第２の透明電極とを備え、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されてなることを特徴とする両面発光デバイス。
【請求項２】
前記第１の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第１の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなり、前記第２の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第２の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の両面発光デバイス。
【請求項３】
前記第１の可視光ＬＥＤチップと前記第１の透明基板との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部が設けられ、前記第２の可視光ＬＥＤチップと前記第２の透明基板との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部が設けられてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の両面発光デバイス。
【請求項４】
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを保持する保持枠を備え、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気であり、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられてなることを特徴とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の両面発光デバイス。
【請求項１】
第１の透明基板と、第１の透明基板の一表面側に実装された複数の第１の可視光ＬＥＤチップと、第１の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第１の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第１の透明電極と、第１の透明基板の前記一表面側に対向配置された第２の透明基板と、第２の透明基板における第１の透明基板との対向面である一表面側に実装された複数の第２の可視光ＬＥＤチップと、第２の透明基板の前記一表面側に設けられ複数の第２の可視光ＬＥＤチップへ給電するための第２の透明電極とを備え、各可視光ＬＥＤチップは、六角錘状のＺｎＯ結晶からなる錐体の下面側に、窒化物半導体材料からなるＬＥＤ薄膜部、アノード電極およびカソード電極が形成されてなり、第１の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第１の透明電極と接合され、第２の可視光ＬＥＤチップのアノード電極およびカソード電極それぞれがバンプを介して第２の透明電極と接合されてなることを特徴とする両面発光デバイス。
【請求項２】
前記第１の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第１の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなり、前記第２の可視光ＬＥＤチップの前記ＬＥＤ薄膜部における前記第２の透明基板側の表面に光取り出し効率向上用の微細凹凸構造が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の両面発光デバイス。
【請求項３】
前記第１の可視光ＬＥＤチップと前記第１の透明基板との間の隙間に第１の透光性樹脂からなる第１のアンダーフィル部が設けられ、前記第２の可視光ＬＥＤチップと前記第２の透明基板との間の隙間に第２の透光性樹脂からなる第２のアンダーフィル部が設けられてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の両面発光デバイス。
【請求項４】
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板とを保持する保持枠を備え、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板と保持枠とで囲まれる空間が真空雰囲気もしくはドライエア雰囲気であり、保持枠に前記第１の可視光ＬＥＤチップおよび前記第２の可視光ＬＥＤチップへの給電用の二次電池が設けられるとともに、当該二次電池を充電可能な太陽電池が設けられてなることを特徴とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の両面発光デバイス。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１４７１９０（Ｐ２０１０−１４７１９０Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２１５１１（Ｐ２００８−３２１５１１）
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１７日（２００８．１２．１７）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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