專利名稱：光源裝置和投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源裝置和投影儀。
背景技術(shù)：
投影儀近些年來一直不斷地小型化、高輝度化、長壽命化和廉價(jià)化等。例如，對(duì)于小型化來說，液晶面板(光調(diào)制元件)尺寸，對(duì)角已由1.3英寸變成為0.5英寸，按面積比說已小型化到了1/6強(qiáng)。
另一方面，作為投影儀的光源，人們提出了得益于使用本身為固體光源的發(fā)光二極管(LED)光源而實(shí)現(xiàn)小型化的方案。LED光源，包括光源在內(nèi)是小型的而且可以瞬時(shí)亮燈/滅燈，色再現(xiàn)性寬廣而且長壽命等作為投影儀用光源具有優(yōu)點(diǎn)。此外，由于不含水銀等的有害物質(zhì)，故從保護(hù)環(huán)境方面看也是理想的。
但是，為了把LED光源用做投影儀用光源，作為光源的亮度不足，必須至少要確保放電式光源燈泡那種程度的亮度(高輝度化、小幾何空間擴(kuò)展(etendue)化)。在這里，所謂幾何空間擴(kuò)展，是可用面積和立體角之積表示存在著可以有效地使用的光束的空間性的擴(kuò)展的數(shù)值，是可以光學(xué)性地保存的數(shù)值。如上所述，由于液晶面板的小型化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，液晶面板的幾何空間擴(kuò)展不斷減小，故光源的幾何空間擴(kuò)展也必須做成為同等以下。
然而，由于隨著使LED光源高輝度化，當(dāng)來自LED光源的發(fā)熱日益增大，LED光源的溫度上升時(shí)，發(fā)光效率就要降低，故需要采取一種什么對(duì)策。要是用在一般所采用的由風(fēng)扇進(jìn)行的強(qiáng)制空冷方式，或者冷卻效率不充分，或者風(fēng)扇的噪聲變成了問題。為此，例如，在特開平06-005923號(hào)公報(bào)，或特開平07-099372號(hào)公報(bào)中，人們提出了用液體使LED光源強(qiáng)制冷卻的方法。倘采用液體冷卻方法，則也可以期待在強(qiáng)制空冷方式的噪聲的消除方面的效果。
在特開平06-005923號(hào)公報(bào)中的LED光源中，采用向LED的周圍流入液氮等的冷卻劑的辦法使LED與冷卻劑直接接觸而進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。但是，由于會(huì)因需要絕熱機(jī)箱等而使得LED光源的構(gòu)成變得復(fù)雜起來，其制作是不現(xiàn)實(shí)的，故存在著難于至少確保放電式光源燈泡那種程度的亮度的問題。
在特開平07-099372號(hào)公報(bào)的LED光源中，把絕緣惰性液體封入到LED芯片(發(fā)光芯片)的周圍來使LED芯片冷卻。但是，存在著沒有設(shè)置積極地使絕緣惰性液體冷卻的裝置，冷卻效果低，難于長時(shí)間地冷卻LED芯片，難于至少確保放電式光源燈泡的亮度的問題。
此外，在要大電流驅(qū)動(dòng)LED光源的情況下，還存在著必須考慮在現(xiàn)有的LED光源中根本不會(huì)成為問題的布線等的電阻的必要性。具體地說，在實(shí)開平06-009158號(hào)公報(bào)中的LED光源中，電流通過金等的鍵合金屬絲注入到借助于通電而發(fā)光發(fā)熱的發(fā)光芯片內(nèi)，在以大電流驅(qū)動(dòng)LED光源的情況下，就存在著起因于鍵合金屬絲的電阻使得鍵合金屬絲發(fā)熱溶解、斷線的可能性。再者，還存在著細(xì)的布線發(fā)熱，對(duì)于冷卻系統(tǒng)變成為多余的負(fù)荷，結(jié)果使LED光源的散熱效果降低的問題。
然而，在具備上述那樣的LED光源的光源裝置中，一般地說，為了提高發(fā)光光的取出效率，例如，就如在特開平7-7185號(hào)公報(bào)和特開平11-65477號(hào)公報(bào)中所示的那樣，用配置在發(fā)光芯片的周圍的反射器把從發(fā)光芯片對(duì)射出方向斜向地射出的發(fā)光光向光源裝置的射出方向反射。歸因于具備這樣的反射器而可以使從光源裝置射出的發(fā)光光平行光化，因而可以增加光的利用效率。
在把光源裝置用做投影儀的光源的情況下，必須使發(fā)光光平行光化后再向投影儀的光調(diào)制元件入射。但是，如上所述，由于隨著液晶面板(光調(diào)制元件)的小型化的進(jìn)步液晶面板的幾何空間擴(kuò)展已減小，故投影儀用的光源裝置也需要小幾何空間擴(kuò)展化。另外，在這里，所謂幾何空間擴(kuò)展，是可用光源的發(fā)光面積和可聚光的立體角之積給出的參數(shù)，是表示存在著可以有效地使用的光束的空間性的擴(kuò)展，是可以光學(xué)性地保存的參數(shù)。
現(xiàn)有的光源裝置，由于借助于反射器把從發(fā)光芯片的正面斜向地射出的發(fā)光光向光源裝置的射出方向反射，故可以使發(fā)光芯片的正面射出的發(fā)光光平行光化。但是，由于從發(fā)光芯片，也從其正面以外的面射出發(fā)光光，在現(xiàn)有的光源裝置中，這些發(fā)光光也被反射器反射，因此，在現(xiàn)有的光源裝置中，幾何空間擴(kuò)展大，難于使從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光的全部都平行光化后向小型化后的液晶面板(光調(diào)制元件)入射。為此，從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光的大部分，在從光源裝置射出后在投影儀內(nèi)就變成了雜散光。
此外，在投影儀中，為了提高顯示特性，理想的是向光調(diào)制元件入射的發(fā)光光的照度分布是均一的。但是，由于難于使從上述那樣的發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光與從發(fā)光芯片的正面射出的發(fā)光光合并在一起均一化地射出，故從光源裝置射出的發(fā)光光的照度分布就變成了不均一的分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述的那些問題而完成的，第1目的在于提供可以效率良好地冷卻發(fā)光芯片，而且構(gòu)造可以簡化的光源裝置，進(jìn)而提供明亮且顯示品質(zhì)優(yōu)良的投影儀。
此外，第2目的在于防止電極布線的斷線。
此外，第3目的在于采用防止起因于電極布線的電阻的無用的發(fā)熱的辦法，減輕對(duì)冷卻系統(tǒng)的多余的負(fù)荷，提高LED光源的散熱效果。
此外，第4目的在于采用排除從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光成分的辦法使光源小幾何空間擴(kuò)展化，而且使從光源裝置射出的發(fā)光光的照度分布均一化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1形態(tài)，是光源裝置，具備采用通過第1電極和第2電極通電的辦法發(fā)熱發(fā)光的發(fā)光芯片，上述第1電極，是直接安裝上述發(fā)光芯片的基座。
倘采用本形態(tài)的光源裝置，則可以把發(fā)光芯片直接安裝在基座上邊，該基座具有作為第1電極的功能。因此，由于不需要在發(fā)光芯片與第1電極(基座)之間配置熱傳導(dǎo)率低的絕緣層，故在發(fā)光芯片中所發(fā)出的熱量易于傳導(dǎo)給基座。為此，就可以提高光源裝置的散熱性，借助于此，就可以對(duì)發(fā)光芯片用更大的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此外，在本發(fā)明中，由于可采用把發(fā)光芯片直接安裝到基座上邊進(jìn)行冷卻，故可用簡易的構(gòu)造，用更大電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光芯片。
LED芯片(發(fā)光芯片)通電的電流越大就越可以明亮地發(fā)光。因此，采用像本發(fā)明這樣把發(fā)光芯片直接安裝到基座上邊的辦法，就可以做成為高輝度的光源裝置。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是在上述基座的內(nèi)部形成有冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路。由于歸因于像這樣地在基座內(nèi)部形成冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路，可以效率良好地使從發(fā)光芯片傳導(dǎo)過來的熱量向基座外部散熱，故可以更好地冷卻發(fā)光芯片，可以對(duì)光源裝置進(jìn)行更大的大電流驅(qū)動(dòng)。
此外，可以采用把絕緣層和導(dǎo)電層疊層起來構(gòu)成的布線基板配置在上述基座上邊，把該布線基板上的導(dǎo)電層當(dāng)作第2電極的辦法，把第1電極和第2電極連接到發(fā)光芯片的下表面一側(cè)(基座一側(cè))上。為此，就可以把本發(fā)明的光源裝置做成為所謂倒扣芯片安裝型的光源裝置。
另外，在要把本發(fā)明的光源裝置做成為倒扣芯片安裝型的光源裝置的情況下，理想的是采用把上述布線基板埋入到在上述基座上邊形成的凹部內(nèi)的辦法，使上述布線基板的上表面和上述基座的上表面變成為同一高度。歸因于像這樣地使布線基板的上表面和基座的上表面變成為同一高度，故可以容易地水平地配置發(fā)光芯片。此外，在發(fā)光芯片具有要連接到第1電極和第2電極中的每一者上的連接端子的情況下，如果布線基板的上表面與基座的上表面的高度不同，為了水平地配置發(fā)光芯片主體，就必須把要連接到第1電極上的連接端子的厚度形成得比要連接到第2電極上的連接端子的厚度更厚。在這樣的情況下，由于連接到第1電極上的連接端子厚，故就難于把在發(fā)光芯片主體中所發(fā)的熱量傳導(dǎo)給基座。因此，采用使布線基板的上表面與基座的上表面變成為同一高度的辦法，就可以進(jìn)一步提高光源裝置的散熱效果。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是具備多個(gè)上述布線基板，就是說具備多個(gè)上述第2電極。由于如上所述地具備多個(gè)第2電極，故可以減小在各個(gè)第2電極中流動(dòng)的電流量。就是說，由于可以減小第2電極的電阻，而可以防止第2電極的發(fā)熱。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是上述第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近上。由于如上所述地把第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近上，故可以縮短第2電極，就是說縮短導(dǎo)電層的長度。因此，可以減小第2電極的電阻，可以防止第2電極的發(fā)熱。
其次，本發(fā)明的投影儀，把本形態(tài)的光源裝置用做光源。
倘采用本發(fā)明的光源裝置，由于可以得到高輝度的光，故倘采用具有這樣的特征的本發(fā)明的投影儀，則可以做成為明亮且顯示品質(zhì)優(yōu)良的投影儀。
此外，本發(fā)明的第2形態(tài)，是光源裝置，具備夾在第1電極與第2電極之間，采用通過上述第1電極和第2電極通電的辦法發(fā)光發(fā)熱的發(fā)光芯片，支持上述發(fā)光芯片的基座，配置在上述基座上邊而且具有與上述發(fā)光芯片的厚度基本同一厚度的絕緣層，上述第2電極從上述絕緣層的上表面延伸出來與上述發(fā)光芯片的上表面進(jìn)行連接。
倘采用本形態(tài)的光源裝置則在支持發(fā)光芯片的基座上邊配置具有與發(fā)光芯片大體上同一厚度的絕緣層，第2電極從該絕緣層的上表面上延伸出來與發(fā)光芯片的上表面連接。為此，就可以采用使第2電極大體上水平地延伸的辦法與發(fā)光芯片的上表面進(jìn)行連接。因此，由于可以容易地形成得比現(xiàn)有的鍵合金屬絲更粗，故可以減小第2電極的電阻。為此，就可以抑制第2電極的發(fā)熱，可以防止電極布線的斷線。
第2電極的電阻，由于第2電極的截面面積越大則越小，故理想的是盡可能地加大截面面積，但是無節(jié)制地增加第2電極的厚度，在要把連接端子配置在發(fā)光芯片上的情況下，由于會(huì)招致加在該連接端子上的應(yīng)力的增大，故是不理想的。因此，理想的是上述第2電極具有與上述發(fā)光芯片大體上同一的寬度。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，理想的是將上述第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近。通過這樣地將第2電極連接到發(fā)光芯片的端部附近的方法。由于可使第2電極的覆蓋發(fā)光芯片的上表面即出射面的范圍變小，故可以形成發(fā)光特性更優(yōu)良的光源裝置。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，也可以采用具備多個(gè)上述第2電極和上述絕緣層的構(gòu)成。由于如上所述地具備多個(gè)第2電極和絕緣層，故可以減小在各個(gè)第2電極中流動(dòng)的電流量。因此，由于可以抑制各個(gè)第2電極的發(fā)熱，故可以更好地防止電極布線的斷線。
另外，理想的是效率良好地使在上述那樣的本發(fā)明的光源裝置的發(fā)光芯片中發(fā)熱的熱量散熱，冷卻發(fā)光芯片。
由下述的式1可知理想的是采用加大S/W的值的辦法，使單位時(shí)間內(nèi)從高熱源向低熱源移動(dòng)的熱量增多。
因此，本發(fā)明的光源裝置，理想的是用金屬材料形成上述基座，并把該基座用做上述第1電極。就是說，可以采用把基座用做第1電極的辦法把發(fā)光芯片(高熱源)直接安裝到基座(低熱源)上。為此，發(fā)光芯片就可以變得與接觸到基座上的低熱源(例如，外部氣體等)接近，就可以減小W的值。為此，就可以增大式1中的S/W的值，可以效率良好地使發(fā)光芯片中的熱量散熱。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是在上述基座的內(nèi)部形成有冷卻媒體流動(dòng)的流路。如上所述，采用在基座的內(nèi)部形成冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路的辦法，作為低熱源就可以使用溫度比外部氣體更低的冷卻媒體。因此，由于從高熱源(發(fā)光芯片)向低熱源(冷卻媒體)移動(dòng)的單位時(shí)間的熱量變得比把外部氣體用做低熱源的情況下更大，故可以效率良好地使發(fā)光芯片中的熱量散熱。
此外，本發(fā)明的光源裝置也可以采用使上述發(fā)光芯片具有分別連接第1電極和第2電極的連接端子的結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的投影儀，把本形態(tài)的光源裝置用做光源。
如果彩本發(fā)明的光源裝置，則由于可以防止起因于大電流驅(qū)動(dòng)的電極布線的斷線，故可以提高本發(fā)明的投影儀的可靠性。
此外，本發(fā)明的第3形態(tài)，是光源裝置，具備歸因于通過第1電極和第2電極通電而發(fā)光發(fā)熱的發(fā)光芯片，具有向預(yù)定的射出方向反射上述發(fā)光芯片中發(fā)光的光的反射面而且用導(dǎo)電性材料形成的反射部分，通過上述反射部分給第2電極通電。
倘采用本形態(tài)的光源裝置，則可通過反射部分給第2電極通電。這樣的反射部分，如上所述，由于具有向規(guī)定的射出方向反射在上述發(fā)光芯片中發(fā)光的光的反射面，故當(dāng)然具有比現(xiàn)有的鍵合金屬絲等的細(xì)的金屬布線更寬的截面面積。因此，就可以采用通過該反射部分給第2電極通電的辦法防止連接到第2電極上的電極布線的發(fā)熱。此外，由于可以防止電極布線因發(fā)熱而溶解，故還可以防止電極布線的斷線。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用具備把上述第2電極和上述反射部分物理性地和電學(xué)性地連接起來的連接構(gòu)件這樣的構(gòu)成。如上所述，采用具有把第2電極和反射部分物理性地和電學(xué)性地連接起來的連接構(gòu)件的辦法，就可以容易的把第2電極和反射部分物理性地和電學(xué)性地連接起來。另外，作為這樣的連接構(gòu)件，雖然只要是具有導(dǎo)電性的材料就可以使用，但是特別是使用其形狀容易變形的焊料或?qū)щ娦哉辰觿┦抢硐氲摹?br> 另外，在光源裝置中，理想的是使在光源裝置對(duì)發(fā)光芯片上的發(fā)熱的熱量效率良好地散熱，冷卻發(fā)光芯片。
由下述的式1可知理想的是采用加大S/W的值的辦法，使單位時(shí)間內(nèi)從高熱源向低熱源移動(dòng)的熱量增多。
因此，本發(fā)明的光源裝置，理想的是采用具有安裝上述發(fā)光芯片而且用導(dǎo)電性材料形成的基座，并把上述基座用做上述第1電極這樣的構(gòu)成。就是說，可以采用把基座用作第1電極的辦法把發(fā)光芯片(高熱源)直接安裝到基座(低熱源)上。為此，發(fā)光芯片就可以變得與要接觸到基座上的低熱源(例如，外部氣體等)接近，就可以減小W的值。為此，就可以增大式1中的S/W的值，可以效率良好地使發(fā)光芯片中的熱量散熱。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是在上述基座的內(nèi)部形成有冷卻媒體流動(dòng)的流路。如上所述，采用在基座的內(nèi)部形成冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路的辦法，作為低熱源就可以使用熱容量大的冷卻媒體(例如液體)。因此，由于從高熱源(發(fā)光芯片)向低熱源(冷卻媒體)移動(dòng)的單位時(shí)間的熱量變大，故可以效率良好地使發(fā)光芯片中的熱量散熱。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，在上述基座上邊具有把絕緣層和導(dǎo)電層疊層起來構(gòu)成的布線基板，可以采用上述第2電極就是上述布線基板所具有的上述導(dǎo)電層這樣的構(gòu)成。由于采用這樣的構(gòu)成，故可以采用把絕緣層形成得薄。使導(dǎo)電層與發(fā)光芯片的下表面進(jìn)行連接的辦法，就可以把本發(fā)明的光源裝置應(yīng)用于所謂的倒扣芯片安裝型的光源裝置。此外，采用把絕緣層形成得厚，使導(dǎo)電層延伸以與發(fā)光芯片的上表面進(jìn)行連接的辦法，就可以給發(fā)光芯片的上表面通電而無須使用鍵合金屬絲。
另外，在要把本發(fā)明的光源裝置做成為倒扣芯片安裝型的光源裝置的情況下，理想的是采用把上述布線基板埋入到在上述基座上邊形成的凹部內(nèi)的辦法，使上述布線基板的上表面和基座的上表面變成為同一高度。歸因于像這樣地使布線基板的上表面和基座的上表面變成為同一高度，故可以容易地水平地配置發(fā)光芯片。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是具備多個(gè)上述布線基板，就是說具備多個(gè)上述第2電極。由于如上所述地具備多個(gè)第2電極，故可以減小在各個(gè)第2電極中流動(dòng)的電流量，可以減小第2電極的電阻。因此可以進(jìn)一步防止第2電極的發(fā)熱。
此外，本發(fā)明的光源裝置，理想的是上述第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近上。由于如上所述地把第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近上，故可以縮短第2電極，就是說導(dǎo)電層的長度。因此，可以減小第2電極的電阻，可以進(jìn)一步抑制第2電極的發(fā)熱。此外，在第2電極已與發(fā)光芯片的上表面連接起來的情況下，采用把第2電極連接到發(fā)光芯片的端部附近的辦法，可以確保寬的發(fā)光芯片的發(fā)光區(qū)域。
其次，本發(fā)明的投影儀，把本形態(tài)的光源裝置用做光源。
倘采用本發(fā)明的光源裝置，由于可以防止起因于電極布線的電阻的無用的發(fā)熱，故可以減輕對(duì)冷卻系統(tǒng)的多余的負(fù)荷，可以提高發(fā)光芯片的散熱效果。因此，可以增加從發(fā)光芯片射出的光量，可以提高本發(fā)明的投影儀的亮度。此外，倘采用本發(fā)明的光源裝置，由于可以防止起因于大電流驅(qū)動(dòng)的電極布線的斷線，故可以提高本發(fā)明的投影儀的可靠性。
此外，本發(fā)明的第4形態(tài)，是具備采用通過上述第1電極和第2電極通電的辦法發(fā)光的發(fā)光芯片，從上述發(fā)光芯片的正面方向射出該發(fā)光芯片的發(fā)光光的光源裝置，具備防止從上述發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光直接向上述正面方向射出的遮光裝置。
倘采用本形態(tài)的光源裝置，則可以用遮光裝置防止從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光直接向正面方向入射。為此，倘采用本發(fā)明的光源裝置，由于可以從從光源裝置射出的發(fā)光光(以下，叫做照明光)中排除雜散光成分(從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光)，故可以減小光源的幾何空間擴(kuò)展。
另外，也可以采用配置通過再次利用被遮光裝置遮擋住的發(fā)光光的辦法變換成可平行光化的成分的再利用裝置，通過再利用裝置間接地把從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光向光源裝置的外部射出。采用配置這樣的再利用裝置的辦法，可以提高光源裝置的發(fā)光光的取出效率。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，上述遮光裝置，可以采用這樣的構(gòu)成采用反射從上述發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光之內(nèi)的至少一部分的辦法，防止從上述發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光直接向上述正面方向射出。
LED的發(fā)光芯片，一般地說當(dāng)溫度上升時(shí)發(fā)光效率就要降低。為此，歸因于采用上述那樣的構(gòu)成，就可以防止在遮光裝置中從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光的全部都被遮光裝置吸收，可以抑制光源裝置的溫度上升，可以從光源裝置得到更多的光量。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用這樣的構(gòu)成上述遮光裝置是與配置在上述發(fā)光芯片的正面上的上述第2電極連接起來而且是沿著上述發(fā)光芯片的外周部分配置的導(dǎo)電性構(gòu)件。
在現(xiàn)有的光源裝置中，一般地說，要通過鍵合金屬絲給第2電極通電。但是，這樣的鍵合金屬絲，由于結(jié)果變成為要配置在發(fā)光光的光路上，故將成為使照明光的照度分布不均一化的原因。為此，采用通過沿著發(fā)光芯片的外周部分配置的導(dǎo)電性構(gòu)件給第2電極通電的辦法，就可以防止照明光的照度分布的不均一化。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，由于把這樣的導(dǎo)電性構(gòu)件用做本發(fā)明的遮光裝置，故可以防止從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光直接向正面方向射出而無須作為遮光裝置重新設(shè)置別的構(gòu)件。
此外，導(dǎo)電性構(gòu)件的截面面積，由于與鍵合金屬絲的截面面積比顯著地寬，故可以確保寬的電流的流路，與現(xiàn)有的光源裝置比較可以得到更大的電流。
另外，在不得不采用通過鍵合金屬絲給第2電極通電的構(gòu)成的情況下，也可以不配置本發(fā)明的導(dǎo)電性構(gòu)件而代之以配置由陶瓷等構(gòu)成的非導(dǎo)電性構(gòu)件，把該非導(dǎo)電性構(gòu)件用做本發(fā)明的遮光裝置。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用具備與上述導(dǎo)電性構(gòu)件連接而且配置在上述發(fā)光芯片的正面方向上的光學(xué)元件的構(gòu)成。
歸因于把導(dǎo)電性構(gòu)件配置在發(fā)光芯片的周圍，就可以把光源裝置做成為堅(jiān)固的裝置。為此，就可以使以往作為投影儀一側(cè)的構(gòu)成構(gòu)件配置的光學(xué)元件直接與導(dǎo)電性構(gòu)件連接。借助于此，與用單獨(dú)個(gè)體配置光源裝置和光學(xué)元件的情況比較就可以縮短發(fā)光光的光路。因此，在可以使投影儀小型化的同時(shí)，還可以減少發(fā)光光的損耗。
另外，作為光學(xué)元件，可以使用棒狀透鏡或偏振片等。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用具備在上述光學(xué)元件與上述發(fā)光芯片之間具有透光性的絕緣性的液體的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，就可以使發(fā)光芯片的發(fā)光光向光學(xué)元件入射而無須在損耗大的空氣中通過。因此，就可以提高光源裝置的發(fā)光光的取出效率。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用在上述光學(xué)元件與上述發(fā)光芯片之間具備使冷卻媒體流動(dòng)的冷卻裝置的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，由于冷卻媒體在光學(xué)元件與發(fā)光芯片間流動(dòng)，故可以通過冷卻媒體積極地使發(fā)光芯片與光學(xué)元件冷卻，可以提高發(fā)光芯片的發(fā)光效率，而且可以用更大的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光芯片。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用把上述第2電極配置在上述發(fā)光芯片的整個(gè)正面上，同時(shí)，用具有透光性的導(dǎo)電性材料形成第1電極的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，就可以給發(fā)光芯片的整個(gè)正面均一地施加電流。因此，就可以由發(fā)光芯片得到均一的照度分布的照明光。另外，如上所述，由于第2電極用具有透光性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成，故發(fā)光芯片的發(fā)光光在第2電極中不會(huì)被遮光。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用在已把上述導(dǎo)電性構(gòu)件連接起來的部位處的上述第2電極與發(fā)光芯片之間具備絕緣構(gòu)件的構(gòu)成。
在已把導(dǎo)電性構(gòu)件連接起來的部位的第2電極和發(fā)光芯片直接接觸的情況下，人們擔(dān)心例如會(huì)因?yàn)榻o已被導(dǎo)電性構(gòu)件遮住光的部位施加很多的電流，減少要施加到發(fā)光芯片的正面上的電流量。在這樣的情況下，在被導(dǎo)電性構(gòu)件遮住光的部位上就會(huì)發(fā)光，減少在發(fā)光芯片的正面上的發(fā)光量。
為此，采用如上所述在已把導(dǎo)電性構(gòu)件連接起來的部位的第2電極與發(fā)光芯片之間配置絕緣構(gòu)件的辦法，就可以防止給已被導(dǎo)電性構(gòu)件遮住光的部位施加電流，就可以防止發(fā)光芯片的正面上的發(fā)光量的減少。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用具備向上述正面方向?qū)С鰪纳鲜霭l(fā)光芯片的正面斜向地射出的發(fā)光光的反射器的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，就可以使從光源裝置射出的照明光平行光化。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用上述反射器和上述導(dǎo)電性構(gòu)件形成一體的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，就可以使照明光平行光化而無須作為反射器重新配置別的構(gòu)件。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用具有配置在與上述發(fā)光芯片的正面對(duì)向的面上，同時(shí)，用導(dǎo)電性材料形成的反射膜的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，故可以用反射膜反射在發(fā)光芯片內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)波后向與發(fā)光芯片的正面對(duì)向的面一側(cè)射出的發(fā)光光，再次在發(fā)光芯片內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)波后從發(fā)光芯片的正面射出。為此，就可以提高光源裝置的發(fā)光光取出效率。
此外，在本發(fā)明的光源裝置中，可以采用上述第1電極是支持上述發(fā)光芯片，同時(shí)，用導(dǎo)電性材料形成的基座的構(gòu)成。
歸因于采用這樣的構(gòu)成，就可以給發(fā)光芯片施加電流而無須作為第1電極重新配置別的構(gòu)件。
此外，例如在用熱傳導(dǎo)性高的構(gòu)件形成基座的情況下，由于可以采用把基座用做第1電極的辦法，使發(fā)光芯片與基座直接接觸，故在發(fā)光芯片中發(fā)生的熱可以向基座一側(cè)逃逸。為此，就可以抑制發(fā)光芯片高溫，可以防止發(fā)光芯片的發(fā)光效率的降低，而且可以用更大的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光芯片。
其次，本發(fā)明的投影儀，其特征在于把本形態(tài)的光源裝置用做光源。
倘采用具有這樣的特征的本發(fā)明的投影儀，由于從光源裝置射出的照明光的照度分布已均一化，故可以做成為顯示特性更為優(yōu)良的投影儀。
附圖的說明

圖1是熱傳導(dǎo)定律的說明圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖3A和圖3B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有上述光源裝置的發(fā)光芯片2a附近。
圖4A和圖4B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有上述光源裝置的發(fā)光芯片2b附近。
圖5是具備本實(shí)施形態(tài)的光源裝置的投影儀的概略構(gòu)成圖。
圖6A和圖6B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的光源裝置的發(fā)光芯片2a附近。
圖7A和圖7B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的光源裝置的發(fā)光芯片2a附近。
圖8示出了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的光源裝置的變形例。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖10A和圖10B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有上述光源裝置的發(fā)光芯片102附近。
圖11A和圖11B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的光源裝置的發(fā)光芯片102附近。
圖12A和圖12B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了具有本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的光源裝置的發(fā)光芯片102附近。
圖13示出了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的光源裝置的變形例。
圖14A和圖14B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖15A和圖15B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖16A和圖16B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖17A和圖17B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖18A和圖18B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖19A和圖19B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖20A和圖20B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖21A和圖21B是用來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的制造方法進(jìn)行說明的說明圖。
圖22A和圖22B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖23A和圖23B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)9的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖24A和圖24B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)10的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖25A和圖25B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖26A和圖26B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖27A和圖27B是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)13的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖28是圖27B中的C部分的擴(kuò)大圖。
圖29是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)13的光源裝置的變形例。
圖30是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)14的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖31是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)14的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖32是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)15的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
圖33是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)15的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
符號(hào)說明1，101，201，240，250，260，270，280，301 光源裝置、2，102，202，263，302 發(fā)光芯片、3基座、6，266 布線基板、21 第1突點(diǎn)(連接端子)、22 第2突點(diǎn)(連接端子)、31，231 流路、32 凹部、61，104，204，261 絕緣層、62 導(dǎo)電層、103 基座(第1電極)、105 上側(cè)電極(第2電極)、121-122 突點(diǎn)(連接端子)、203，303 基座(第2電極)、205，307 上側(cè)電極(第1電極)、206 反射鏡(反射部分)、206a 內(nèi)面(反射面)、208 連接構(gòu)件、262 導(dǎo)電層(第1電極)、305 導(dǎo)電性構(gòu)件(遮光裝置)、306 絕緣構(gòu)件、308 反射膜、320 棒狀透鏡(光學(xué)元件)、330 硅油、340 偏振板(光學(xué)元件)、352 斜面(反射面)、500 投影儀、X冷卻媒體具體實(shí)施方式
以下，參看附圖，對(duì)本發(fā)明的光源裝置和投影儀的一個(gè)實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。另外，在以下的說明中使用的各個(gè)圖面中，為了畫成可以識(shí)別各構(gòu)件的大小，都適宜變更了各個(gè)構(gòu)件的比例。
(實(shí)施形態(tài)1)[高熱源的冷卻方式]
首先，對(duì)基于熱傳導(dǎo)定律的高熱源的冷卻方式，邊參看圖1邊進(jìn)行說明。
另外，圖1是熱傳導(dǎo)定律的說明圖。
如圖1所示，在借助于低熱源通過熱媒體冷卻高熱源的情況下，可以用式1表示從高熱源向低熱源進(jìn)行單位時(shí)間的熱移動(dòng)量dQ。另外，在式1中，λ是熱媒體的熱傳導(dǎo)率，S是低熱源的接觸面積，W是高熱源與低熱源之間的距離，θ2是高熱源的溫度，θ1是低熱源的溫度。
(式1)dQ=λSW(θ2-θ1)dt]]>在這里，dQ的值越大則從高熱源向低熱源移動(dòng)的移動(dòng)熱量就越多，越能使高熱源冷卻。此外，由式1可知，作為使之從高熱源對(duì)低熱源效率良好地進(jìn)行熱移動(dòng)的方法，可以考慮(1)使低熱源的溫度θ1降低的方法，(2)使用熱傳導(dǎo)率λ大的熱媒體的方法，(3)減小高熱源與低熱源之間的距離W的方法，(4)加大低熱源的接觸面積S的方法。其中，(3)和(4)與加大式1的S/W是一致的。
于是，即便是在使本實(shí)施形態(tài)的光源裝置的高熱源，就是說，使發(fā)光芯片冷卻的情況下，也可以采用增大式1的S/W的辦法，效率良好地使發(fā)光芯片冷卻。
其次，參看圖2對(duì)本實(shí)施形態(tài)的光源裝置進(jìn)行說明。
圖2是本實(shí)施形態(tài)1的光源裝置的概略構(gòu)成圖。如該圖2所示，本實(shí)施形態(tài)的光源裝置1，具備歸因于通電而發(fā)光·發(fā)熱的發(fā)光芯片2，發(fā)光芯片直接安裝到用金屬材料形成的基座3上。
此外，在基座3的內(nèi)部，形成有冷卻媒體X進(jìn)行流動(dòng)的流路31，如圖2所示此流路31位于發(fā)光芯片2的下方。該流路31在與紙面垂直的方向上延伸設(shè)置，與向該流路31流入冷卻媒體X的泵(未畫出來)連接起來。
在基座3的上表面上使之把發(fā)光芯片2圍起來那樣地形成有圓環(huán)狀的反射鏡4。反射鏡4向紙面的上方(光源裝置1的光的出射方向)反射從發(fā)光芯片2向側(cè)方射出的光。為此，反射鏡4的內(nèi)面4a被做成為堤壩狀的斜面，至少其內(nèi)面4a已被做成為鏡面狀態(tài)。此外，使之把基座3的上表面全體都覆蓋起來那樣地形成透鏡5。透鏡5用來使從發(fā)光芯片2發(fā)散狀地射出的光聚光到光源裝置1的射出方向上。為此，透鏡5可用環(huán)氧樹脂等的透明材料構(gòu)成，被做成為中央部分的厚度比周邊部分厚的凸透鏡。
發(fā)光芯片2，是當(dāng)電流流向pn結(jié)時(shí)就發(fā)光的二極管(LED)。
在使同一半導(dǎo)體材料形成結(jié)的同質(zhì)結(jié)的LED中，由于不存在對(duì)已注入到發(fā)光部分中的載流子的勢壘，故載流子將一直擴(kuò)散到半導(dǎo)體中的擴(kuò)散距離為止。相對(duì)于此，在使不同的半導(dǎo)體材料形成結(jié)的異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在構(gòu)造中要制作對(duì)載流子的勢壘，故可以大幅度地增大要注入到發(fā)光部分內(nèi)的載流子的密度。特別是在把發(fā)光層夾在包層之間的雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，發(fā)光層的寬度越窄則越可以提高載流子的密度，越可以提高內(nèi)部量子效率。另一方面，在同質(zhì)結(jié)型的LED中，由于與外界接連的材料和發(fā)光部分的材料是相同的，故發(fā)光光會(huì)被自己本身的材料吸收。相對(duì)于此，在雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在由能帶間隙寬的材料構(gòu)成的包層間已夾進(jìn)了能帶間隙窄的材料構(gòu)成發(fā)光層，故因自我吸收減小而得以提高光取出效率。因此，理想的是采用發(fā)光效率優(yōu)良的雙異質(zhì)結(jié)型的LED。
發(fā)藍(lán)色光和綠色光的LED，要采用在藍(lán)寶石(Al2O3)等襯底的表面上生長GaInN系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。此外，還要采用在由n-GaN構(gòu)成的包層和由p-GaN構(gòu)成的包層間，夾進(jìn)由InGaN構(gòu)成的發(fā)光層的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。此外，發(fā)紅色光LED，要采用在砷化鎵(GaAs)等的襯底上邊，采用生長AlGaInP系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。另外，GaAs襯底由于吸收可見光，故LED的光取出效率的提高存在著一個(gè)界限。于是，理想的是在生長半導(dǎo)體晶體后，除去GaAs襯底，用高溫高壓化粘貼對(duì)于發(fā)光波長透明的磷化鎵(GaP)襯底。此外，要采用把AlGaInP的發(fā)光層夾在由n-GaP構(gòu)成的包層和p-GaP的包層之間的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
在這里，參看圖3和圖4，說明具有發(fā)藍(lán)色光和綠色光的發(fā)光芯片2a的光源裝置的具體的構(gòu)成，和具有發(fā)紅色光的發(fā)光芯片2b的光源裝置的具體的構(gòu)成。
圖3的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了發(fā)藍(lán)色光和綠色光的發(fā)光芯片2a的附近，圖3A是俯視圖，圖3B是剖面圖。如該圖所示，在基座3上邊，配置有把絕緣層61和導(dǎo)電層62疊層起來構(gòu)成的布線基板6。此外，本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光芯片2，在基座3上邊進(jìn)行所謂的倒扣芯片安裝，發(fā)光芯片2a具有歸因于通電而發(fā)光·發(fā)熱的主體部分24，和用來把主體部分24連接到基座3上的第1突點(diǎn)21，和用來把主體部分24連接到布線基板6的導(dǎo)電層62上的第2突點(diǎn)22。
此外，基座3和布線基板6的導(dǎo)電層62，與電源裝置(未畫出來)連接起來，發(fā)光芯片2a則歸因于通過基座3和布線基板6的導(dǎo)電層62通電而發(fā)光·發(fā)熱。
就是說，基座3(第1電極)和布線基板6的導(dǎo)電層62(第2電極)具有作為電極的功能，發(fā)光芯片2a被直接安裝到作為一方的電極的基座3上邊。
當(dāng)通過基座3和布線基板6的導(dǎo)電層61給這樣的發(fā)光芯片2a通電后，發(fā)光芯片2a(主體部分24)就要發(fā)光·發(fā)熱，然后，在發(fā)光芯片2a中發(fā)熱的熱量采用通過基座3傳熱給冷卻媒體X的辦法進(jìn)行散熱。
倘根據(jù)式1說明該發(fā)光芯片2a(主體部分24)中發(fā)熱的熱量傳熱給冷卻媒體X的過程，則如下所述。首先，在具有上述那樣的發(fā)光芯片2a的光源裝置1中，作為低熱源的冷卻媒體X的溫度變成為θ1，作為高熱源的發(fā)光芯片2a的主體部分24的溫度將變成為θ2，包括第1突點(diǎn)21和基座3的系統(tǒng)則將變成為熱傳導(dǎo)率為λ的熱傳導(dǎo)媒體。此外，高熱源(主體部分24)與低熱源(冷卻媒體X)之間的距離W則變成為主體部分24的下表面與流路31的上表面間的距離。在這里，在具有發(fā)光芯片2a的光源裝置1中，由于發(fā)光芯片2a已直接安裝到基座3上邊，故距離W很小，效率極其良好地冷卻成為可能。
此外，具有發(fā)光芯片2a的光源裝置1，用金屬材料形成作為熱傳導(dǎo)媒體的第1突點(diǎn)21和基座3，此外，包括這些第1突點(diǎn)21和基座3的系統(tǒng)對(duì)于高熱源和低熱源的接觸面積S最大。為此，在熱主要進(jìn)行移動(dòng)的地方的熱傳導(dǎo)率λ的值將增大，效率更為良好地冷卻成為可能。另外，雖然還有第2突點(diǎn)22、導(dǎo)電層62、絕緣層61、基座3和流路31這樣的熱的移動(dòng)路徑，但是，在該系統(tǒng)中，由于絕緣層61的熱傳導(dǎo)率小，在主體部分24中產(chǎn)生的熱量主要通過第1突點(diǎn)21和基座3向冷卻媒體X傳熱。
圖4的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了發(fā)紅色光的發(fā)光芯片2b的附近，圖4A是俯視圖，圖4B是剖面圖，如該圖所示，發(fā)光芯片2b，具有歸因于通電而發(fā)光·發(fā)熱的主體部分25和用來連接到基座3上的突點(diǎn)23。此外，在主體部分25的上表面上配置有電極7。該電極7已連接到鍵合金屬絲8上，該鍵合金屬絲8和基座3已連接到電源裝置(未畫出來)上。發(fā)光芯片2b的主體部分25，歸因于通過基座3和電極7通電而發(fā)光·發(fā)熱。
就是說，基座3具有作為電極的功能，發(fā)光芯片2a已直接安裝到該基座3上邊。
當(dāng)通過基座3和電極7給這樣的發(fā)光芯片2b通電后，發(fā)光芯片2b(主體部分25)就將發(fā)光·發(fā)熱。然后，在發(fā)光芯片2b中發(fā)熱的熱量采用通過基座3傳熱給冷卻媒體X的辦法進(jìn)行散熱。
在具有這樣的發(fā)光芯片2b的光源裝置1中，與具有上述的發(fā)光芯片2a的光源裝置1同樣，由于發(fā)光芯片2b已直接安裝到基座3上邊，故主體部分25與冷卻媒體X之間的距離很小，效率極其良好的冷卻成為可能。此外，突點(diǎn)23和基座3用金屬材料形成，為此，要進(jìn)行熱移動(dòng)的地方的熱傳導(dǎo)率λ的值將增大，此外，效率更為良好地冷卻成為可能。
如上所述，在本實(shí)施形態(tài)的光源裝置1中，由于式1中的高熱源和低熱源間的距離W極小，而且，在存在于其間的占熱傳導(dǎo)媒體的接觸面積的大部分(或全部)的部分中存在著熱傳導(dǎo)率λ大的熱傳導(dǎo)媒體，故可以效率極其良好地進(jìn)行冷卻，可以提高光源裝置1的散熱性。借助于此，用更大的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光芯片就成為可能，做成為高輝度的光源裝置成為可能。
然后，在發(fā)光芯片2(2a、2b)中發(fā)出的光之內(nèi)，向圖2中的紙面上方射出的光，保持原狀不變地通過透鏡5出射，向側(cè)方射出的光在反射鏡4的內(nèi)面4a處反射后，通過透鏡5射出，向紙面下方射出的光，則在被基座3的上表面反射后通過透鏡5射出。
另外，在本實(shí)施形態(tài)的光源裝置1中，在基座3的內(nèi)部形成流路31，把在該流路31內(nèi)部流動(dòng)的冷卻媒體X用做低熱源。但是，本發(fā)明的光源裝置，并不限于此，例如，也可以把基座3所接觸的外部氣體用做低熱源而不形成流路31。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，理想的是采用在端部附近形成要與布線基板6的導(dǎo)電層62連接的發(fā)光芯片2a的第2突點(diǎn)22的辦法，把布線基板6的導(dǎo)電層62連接到發(fā)光芯片2a的端部附近上。如上所述，采用把布線基板6的導(dǎo)電層62連接到發(fā)光芯片2a的端部附近的辦法，就可以縮短導(dǎo)電層62的長度。就是說，由于可以降低導(dǎo)電層62的電阻，故可以防止電流在導(dǎo)電層62中流動(dòng)的情況下的發(fā)熱。
圖5是具備本實(shí)施形態(tài)的光源裝置的投影儀的概略構(gòu)成圖。圖中，標(biāo)號(hào)512、513、和514是本實(shí)施形態(tài)的光源裝置，522、523和524是液晶光閥(光調(diào)制裝置)，525是十字分色棱鏡(色光合成裝置)，526是投影透鏡(投影裝置)。
圖5的投影儀，具有像本實(shí)施形態(tài)那樣地構(gòu)成的3個(gè)光源裝置512、513和514。各個(gè)光源裝置512、513和514分別采用發(fā)紅色光(R)、發(fā)綠色光(G)和發(fā)藍(lán)色光(B)的LED。此外，在各個(gè)光源裝置512、513和514中都配置有與每一者對(duì)應(yīng)的聚光透鏡535。
此外，來自紅色光源裝置512的光束，在透過了聚光透鏡535R后在反射鏡517處被反射，向紅色光用液晶光閥522入射。此外，來自綠色光源裝置513的光束，在透過了聚光透鏡535G后向綠色光用液晶光閥523入射。此外，來自藍(lán)色光源裝置514的光束，在透過了聚光透鏡535B后在反射鏡516處被反射，向藍(lán)色光用液晶光閥524入射。
此外，在各個(gè)液晶光閥的入射一側(cè)和出射一側(cè)，都配置有偏振片(未畫出來)。此外，在來自各個(gè)光源的光束之內(nèi)，只有規(guī)定方向的線性偏振光才會(huì)透過入射一側(cè)的偏振片向各個(gè)液晶光閥入射。此外，也可以在入射一側(cè)偏振片的后方設(shè)置偏振變換裝置(未畫出來)。在該情況下，就可以采用使用入射一側(cè)偏振片反射后的光束進(jìn)行再循環(huán)的方式向各個(gè)液晶光閥入射，可以提高光的利用效率。
被各個(gè)液晶光閥522、523和524調(diào)制后的3種色光，向十字分色棱鏡525入射。該棱鏡采用把4個(gè)直角棱鏡粘貼起來的辦法形成，在其內(nèi)面上十字狀地配置反射紅色光的電介質(zhì)多層膜和反射藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜。用這些電介質(zhì)多層膜合成3種的色光，形成顯示彩色圖像的光。然后，所合成的光借助于作為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影透鏡526投影到投影屏幕527上邊，就可以顯示擴(kuò)大后的圖像。
在上邊所說的本實(shí)施形態(tài)的光源裝置中，由于可以效率良好地冷卻發(fā)光芯片2，故可以因增加投入電流而高輝度化。因此，采用具備上邊所說的光源裝置的辦法，就可以提供明亮且顯示品質(zhì)優(yōu)良的投影儀。
(實(shí)施形態(tài)2)其次，參看圖6對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)2進(jìn)行說明。
另外，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)1的構(gòu)成要素同一要素賦予同一標(biāo)號(hào)而省略或簡化其說明。
圖6的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了本實(shí)施形態(tài)2的光源裝置的發(fā)綠色光和藍(lán)色光的發(fā)光芯片2a的附近，圖6A是俯視圖，圖6B是剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)2的光源裝置中，采用在基座3的上部上形成有凹部32，把布線基板6埋入到該凹部32內(nèi)的辦法，使布線基板6的上表面與基座3的上表面變成為同一高度。
倘采用這樣的本實(shí)施形態(tài)2的光源裝置，由于已把布線基板6的上表面與基座3的上表面做成為同一高度，故在可以容易地水平配置發(fā)光芯片2的同時(shí)，還可以把第1突點(diǎn)21的厚度形成得比上述實(shí)施形態(tài)1的光源裝置更薄。
在發(fā)光芯片2中，由于實(shí)際上發(fā)熱的部分是含有發(fā)光層的主體部分24，故在上述實(shí)施形態(tài)1的光源裝置中，熱量向基座3的傳熱，就要難一個(gè)第1突點(diǎn)21的厚度厚的量。因此，可以像實(shí)施形態(tài)2那樣，采用把第1突點(diǎn)21的厚度形成得薄的辦法做成為散熱效果更高的光源裝置。
(實(shí)施形態(tài)3)其次，參看圖7對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)3進(jìn)行說明。
另外，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)2的構(gòu)成要素同一要素賦予同一標(biāo)號(hào)而省略或簡化其說明。
圖7的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了本實(shí)施形態(tài)3的光源裝置的發(fā)綠色光和藍(lán)色光的發(fā)光芯片2a的附近，圖7A是俯視圖，圖7B是剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)3的光源裝置中，2個(gè)布線基板6已分別連接到發(fā)光芯片2a的兩端上，如上所述，采用把具備具有電極的功能的導(dǎo)電層62的布線基板6分別連接到發(fā)光芯片2a的兩端上的辦法，就可以減小在各個(gè)布線基板6中流動(dòng)的電流量。就是說，倘采用本實(shí)施形態(tài)3的光源裝置，則在可以得到與上述的實(shí)施形態(tài)1和2同樣的效果的同時(shí)，由于布線基板6整體的電阻都會(huì)減小，故還可以防止布線基板6的發(fā)熱。
另外，如圖8的俯視圖所示，也可以通過突點(diǎn)把更多的布線基板6連接到發(fā)光芯片2的端部附近上。在這樣的情況下，由于也可以減小在各個(gè)布線基板6中流動(dòng)的電流量，故可以防止布線基板6的發(fā)熱。
(實(shí)施形態(tài)4)(光源裝置)圖9是本實(shí)施形態(tài)4的光源裝置的概略構(gòu)成圖。
如該圖9所示，本實(shí)施形態(tài)的光源裝置101，具備歸因于通電而發(fā)光·發(fā)熱的發(fā)光芯片102，發(fā)光芯片102已直接安裝到用金屬材料形成的基座103上。此外，在該基座103上邊還配置有與發(fā)光芯片102具有大體上同一厚度的絕緣層104，在該絕緣層104的上表面上配置有從該絕緣層104的上表面上延伸出來與發(fā)光芯片102的上表面進(jìn)行連接的上側(cè)電極105(第2電極)。
此外，在基座103的內(nèi)部，形成有冷卻媒體X進(jìn)行流動(dòng)的流路131，該流路131配置在發(fā)光芯片102的下方。另外，該流路131在紙面垂直方向上延伸設(shè)置，與向該流路131流入冷卻媒體X的泵(未畫出來)連接起來。
在基座103的上表面上使之把發(fā)光芯片102圍起來那樣地形成有圓環(huán)狀的反射鏡106。反射鏡106向紙面的上方(光源裝置101的光的出射方向)反射從發(fā)光芯片102向側(cè)方射出的光。為此，反射鏡106的內(nèi)面106a被做成為堤壩狀的斜面，至少其內(nèi)面106a被做成為鏡面狀態(tài)或高反射率。此外，使之把基座103的上表面全體都覆蓋起來那樣地形成透鏡107。透鏡107，用來使從發(fā)光芯片102放射狀地射出的光聚光到光源裝置101的射出方向上。為此，透鏡107可用環(huán)氧樹脂等的透明材料構(gòu)成，被做成為中央部分的厚度比周邊部分厚的凸透鏡。
發(fā)光芯片102，是當(dāng)電流流向pn結(jié)時(shí)就發(fā)光的二極管(LED)。
在同一半導(dǎo)體材料形成結(jié)的同質(zhì)結(jié)的LED中，由于不存在對(duì)已注入到發(fā)光部分中的載流子的勢壘，故載流子將一直擴(kuò)散到半導(dǎo)體中的擴(kuò)散距離為止。相對(duì)于此，在不同的半導(dǎo)體材料形成結(jié)的異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在構(gòu)造中要制作上對(duì)載流子的勢壘，故可以大幅度地增大要注入到發(fā)光部分內(nèi)的載流子的密度。特別是在把發(fā)光層夾在包層之間的雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，發(fā)光層的寬度越窄則越可以提高載流子的密度，越可以提高內(nèi)部量子效率。另一方面，在同質(zhì)結(jié)型的LED中，由于與外界接連的材料和發(fā)光部分的材料是相同的，故發(fā)光光會(huì)被自己本身的材料吸收。相對(duì)于此，在雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在由能帶間隙寬的材料構(gòu)成的包層間已夾進(jìn)了能帶間隙窄的材料構(gòu)成的發(fā)光層，故因自我吸收減小而得以提高光取出效率。因此，理想的是采用發(fā)光效率優(yōu)良的雙異質(zhì)結(jié)型的LED。
此外，發(fā)光芯片102，要采用在砷化鎵(GaAs)等的襯底上邊，采用生長AlGaInP系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。另外，GaAs襯底由于吸收可見光，故LED的光取出效率的提高存在著一個(gè)界限。于是，理想的是在本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光芯片102中生長半導(dǎo)體晶體后，除去GaAs襯底，用高溫高壓化粘貼對(duì)于發(fā)光波長透明的磷化鎵(GaP)襯底。此外，要采用把AlGaInP的發(fā)光層夾在由n-GaP構(gòu)成的包層，和p-GaP的包層之間的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
圖10的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了發(fā)光芯片102的附近，圖10A是俯視圖，圖10B是剖面圖。如該圖所示，發(fā)光芯片102具有用來連接到基座103上的突點(diǎn)121(連接端子)和用來連接到上側(cè)電極105上的突點(diǎn)122(連接端子)。
此外，基座103和上側(cè)電極105，與電源裝置(未畫出來)連接起來，發(fā)光芯片102則歸因于通過基座103和上側(cè)電極105通電而發(fā)光·發(fā)熱。
就是說，基座103具有作為下側(cè)電極(第1電極)的功能，發(fā)光芯片102采用把直接安裝到其基座103上邊的辦法，做成為被上側(cè)電極105和基座103(下側(cè)電極)夾在中間的狀態(tài)。
上側(cè)電極105，如上所述，從絕緣層104的上表面延伸，與配置在發(fā)光芯片102的上表面的大體上的中央部分上的突點(diǎn)122連接起來。在這里，由于絕緣層104具有與發(fā)光芯片102的厚度大體上同一或稍微厚一點(diǎn)的厚度，故如圖所示，采用使上側(cè)電極105從絕緣層104的上表面上大體上水平地延伸的辦法，就可以與突點(diǎn)122進(jìn)行連接。因此，與現(xiàn)有的鍵合金屬絲不同，可以容易地加粗上側(cè)電極105的寬度，降低電阻。另外，作為形成上側(cè)電極105的材料，可以使用與現(xiàn)有的鍵合金屬絲同樣的Au或者Ag或Cu等。在把Au用做上側(cè)電極105的材料的情況下，就可以防止例如上側(cè)電極105與突點(diǎn)122之間的接觸部分上的上側(cè)電極105的腐蝕。但是，本實(shí)施形態(tài)的上側(cè)電極105，由于比現(xiàn)有的鍵合金屬絲更粗，故在作為形成材料使用Au的情況下，就會(huì)招致光源裝置101的造價(jià)的上漲。因此，理想的是使用具有與Au大體上同一的電阻，便宜的Ag、Cu或鍍Au的Cu。
在通過基座103和上側(cè)電極105給具有這樣的構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)4的光源裝置101的發(fā)光芯片102通電的情況下，上側(cè)電極105的電阻，由于比現(xiàn)有的鍵合金屬絲粗，故可以抑制上側(cè)電極105的發(fā)熱。因此，倘采用本實(shí)施形態(tài)4的光源裝置101，則可以抑制上側(cè)電極105的發(fā)熱，防止上側(cè)電極105的斷線。
此外，發(fā)光芯片102，歸因于通過基座103和上側(cè)電極105通電而發(fā)光·發(fā)熱。這時(shí)，由于歸因于把發(fā)光芯片102直接安裝到103上邊而可以使發(fā)光芯片102(高熱源)和低熱源靠近，故可以效率良好地使在發(fā)光芯片102中發(fā)生的熱量散熱。因此，可以提高光源裝置101的散熱效果。此外，在本實(shí)施形態(tài)4的光源裝置101中，在基座103的內(nèi)部形成流路131，使冷卻媒體X在該流路131內(nèi)流動(dòng)。因此，由于把流動(dòng)著的冷卻媒體X用做低熱源，故可以進(jìn)一步提高作為光源裝置101的散熱效果。
另外，在發(fā)光芯片102中所發(fā)出的光，其中向圖9的紙面上方射出的光保持原狀不變地通過透鏡107出射，向側(cè)方射出的光則在反射鏡106的內(nèi)面106a處反射后通過透鏡107出射，向紙面下方射出的光則在被基座103的上表面反射后通過透鏡107射出。
此外，現(xiàn)有的鍵合金屬絲由于是細(xì)的金屬絲構(gòu)件，故在制造多個(gè)光源裝置的情況下，各個(gè)光源裝置中的鍵合金屬絲的位置大多不同。如上所述當(dāng)各個(gè)光源裝置中的鍵合金屬絲的位置不同，則結(jié)果就變成為各個(gè)光源裝置中的照度分布不同。因此，在現(xiàn)有的光源裝置中，在制作多個(gè)光源裝置的情況下，就存在著各個(gè)光源裝置的發(fā)光特性不同這樣的問題。
相對(duì)于此，倘采用本實(shí)施形態(tài)4的光源裝置101，由于上側(cè)電極105粗，故光源裝置101的位置總是可以固定。因此，即便是在制作多個(gè)光源裝置101的情況下，也可以確保各個(gè)光源裝置101中的發(fā)光特性的均一性。
本實(shí)施形態(tài)的投影儀的構(gòu)成，基本上與圖5所示的實(shí)施形態(tài)1的投影儀是相同的。
于是，倘采用本實(shí)施形態(tài)的光源裝置，則可以防止上側(cè)電極105的斷線。因此，可以做成為因可以防止起因于光源裝置512的大電流驅(qū)動(dòng)的斷線而提高了可靠性的投影儀。
(實(shí)施形態(tài)5)其次，參看圖11A和圖11B對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)5進(jìn)行說明。另外，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)4的構(gòu)成要素同一要素賦予同一標(biāo)號(hào)而省略或簡化其說明。
圖11A和圖11B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了本實(shí)施形態(tài)5的光源裝置的發(fā)光芯片102的附近，圖11A是俯視圖，圖11B是剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)5的光源裝置中，上側(cè)電極105在被做成為與發(fā)光芯片102的上表面的寬度大體上同一寬度的狀態(tài)下從絕緣層104的上表面延伸出來，此外，上側(cè)電極105與發(fā)光芯片102的端部附近的突點(diǎn)122連接起來。
倘采用這樣的本實(shí)施形態(tài)5的光源裝置，由于上側(cè)電極105具有與發(fā)光芯片102的寬度大體上同一的寬度，故可以使上側(cè)電極105的電阻降低得比上述實(shí)施形態(tài)4更低而無須增加厚度。因此，可以更為確實(shí)地防止上側(cè)電極105的斷線而不會(huì)招致光源裝置的大型化。
此外，由于上側(cè)電極105與實(shí)施形態(tài)4不同，已連接到發(fā)光芯片102的端部附近，故上側(cè)電極105把發(fā)光芯片102的上表面，就是說，把出射面覆蓋起來的范圍將減小。因此，可以做成為發(fā)光特性更為優(yōu)良的光源裝置。
(實(shí)施形態(tài)6)其次，參看圖12A和圖12B對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)6進(jìn)行說明。另外，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)5的構(gòu)成要素同一要素賦予同一標(biāo)號(hào)而省略或簡化其說明。
圖12A和圖12B的概略構(gòu)成圖擴(kuò)大示出了本實(shí)施形態(tài)6的光源裝置的發(fā)光芯片102的附近，圖12A是俯視圖，圖12B是剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)6的光源裝置中，2個(gè)絕緣層104配置在發(fā)光芯片102的兩端，從各個(gè)絕緣層延伸出來的上側(cè)電極分別通過突點(diǎn)122連接到發(fā)光芯片102的端部附近。采用像這樣地把上側(cè)電極105連接到發(fā)光芯片102的兩端上的辦法，就可以減小在各個(gè)上側(cè)電極105中流動(dòng)的電流。就是說，倘采用本實(shí)施形態(tài)6的光源裝置，則可以比上述實(shí)施形態(tài)5更進(jìn)一步降低上側(cè)電極105全體的電阻，可以更為確實(shí)地防止上側(cè)電極105的斷線。
另外，如圖13的俯視圖所示，也可以把從絕緣層104的上表面延伸出來的上側(cè)電極105分割成多個(gè)，并把這些多個(gè)電極中的每一者和上述發(fā)光芯片102的上表面連接起來。這樣的形態(tài)，雖然上側(cè)電極105全體的電阻比圖12A和圖12B中所示的形態(tài)更高，但是，由于上側(cè)電極105覆蓋發(fā)光芯片102的出射面的部分減少，故可以做成為發(fā)光特性更為優(yōu)良的光源裝置。
(實(shí)施形態(tài)7)[光源裝置]圖14A和圖14B是本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置的概略構(gòu)成圖，圖14B是正視圖，圖14A是圖14B中的A-A’剖面圖。
如該圖14A和圖14B所示，本實(shí)施形態(tài)的光源裝置201，具備歸因于通電而發(fā)光·發(fā)熱的發(fā)光芯片202，發(fā)光芯片202已直接安裝(支持)到由金屬材料形成的基座203上。此外，在該基座203上邊配置有與發(fā)光芯片202大體上具有同一厚度的絕緣層204，在該絕緣層204的上表面上配置有從該絕緣層204的上表面延伸出來與發(fā)光芯片202的上表面進(jìn)行連接的上側(cè)電極205(第2電極)。此外，在上側(cè)電極205上邊，配置有連接材料208。作為該連接材料208，只要是具有導(dǎo)電性的材料都可以使用，但是理想的是使用制造時(shí)的形狀變形容易的焊料或?qū)щ娦哉辰觿?。另外，本發(fā)明的布線基板在本實(shí)施形態(tài)中由絕緣層204和上側(cè)電極205(導(dǎo)電層)構(gòu)成。
此外，在基座203的內(nèi)部，形成有流動(dòng)冷卻媒體X的流路231，該流路231，位于發(fā)光芯片202的下方。另外，該流路231在圖14B的紙面垂直方向上延伸設(shè)置，已與使冷卻媒體X向該流路231流的泵(未畫出來)連接起來。
在基座203的上表面上配置有與連接材料208的上表面大體上同一的上表面的絕緣性的襯墊209，在連接材料208與襯墊209的上邊，使之把發(fā)光芯片202圍起來那樣地形成有圓環(huán)狀的反射鏡206(反射部分)。反射鏡206具有向圖14A的紙面上方(規(guī)定的出射方向)反射從發(fā)光芯片202向側(cè)方射出的光的內(nèi)面206a(反射面)，該內(nèi)面206a被做成為堤壩狀的斜面，被做成為鏡面狀態(tài)或高反射率。此外，該反射鏡206由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，已通過上述連接材料208與上側(cè)電極205電連起來。即，上側(cè)電極205通過反射鏡206被通電。此外，使之把基座203的上表面全體都覆蓋起來那樣地形成有透鏡207。透鏡207，用來使從發(fā)光芯片202放射狀地射出的光聚光到光源裝置201的射出方向上。為此，透鏡207可用具有使來自發(fā)光芯片202的出射光無損傷地透過的光學(xué)功能的材料，例如玻璃或丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂等的透明材料構(gòu)成，被做成為中央部分的厚度比周邊部分厚的凸透鏡。此外，如圖所示，在反射鏡206的外側(cè)(非發(fā)光芯片一側(cè))上，連接有外部連接端子210，反射鏡206，可通過該外部連接端子210通電。
發(fā)光芯片202，是當(dāng)電流流向pn結(jié)時(shí)就發(fā)光的二極管(LED)。
在使同一半導(dǎo)體材料形成結(jié)的同質(zhì)結(jié)的LED中，由于不存在對(duì)已注入到發(fā)光部分中的載流子的勢壘，故載流子將一直擴(kuò)散到半導(dǎo)體中的擴(kuò)散距離為止。相對(duì)于此，在使不同的半導(dǎo)體材料形成結(jié)的異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在構(gòu)造中要制作對(duì)載流子的勢壘，故可以大幅度地增大要注入到發(fā)光部分內(nèi)的載流子的密度。特別是在把發(fā)光層夾在包層之間的雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，發(fā)光層的寬度越窄則越可以提高載流子的密度，越可以提高內(nèi)部量子效率。另一方面，在同質(zhì)結(jié)型的LED中，由于與外界接連的材料和發(fā)光部分的材料是相同的，故發(fā)光光會(huì)被自己本身的材料吸收。相對(duì)于此，在雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在由能帶間隙寬的材料構(gòu)成的包層間已夾進(jìn)了能帶間隙窄的材料構(gòu)成的發(fā)光層，故因自我吸收減小而得以提高光取出效率。因此，理想的是采用發(fā)光效率優(yōu)良的雙異質(zhì)結(jié)型的LED。
此外，本實(shí)施形態(tài)7的發(fā)光芯片202，是發(fā)紅色光的發(fā)光芯片，要采用在砷化鎵(GaAs)等的襯底上邊，采用生長AlGaInP系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。另外，GaAs襯底由于吸收可見光，故LED的光取出效率的提高存在著一個(gè)界限。于是，理想的是在本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光芯片202中，在生長半導(dǎo)體晶體后，除去GaAs襯底，用高溫高壓化粘貼對(duì)于發(fā)光波長透明的磷化鎵(GaP)襯底。此外，要采用把AlGaInP的發(fā)光層夾在由n-GaP構(gòu)成的包層，和p-GaP的包層之間的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
此外，如圖示所示，發(fā)光芯片202，具有用來連接到基座203上的突點(diǎn)221和用來連接到上側(cè)電極205上的突點(diǎn)222。此外，基座203與上側(cè)電極205與電源裝置(未畫出來)連接起來，發(fā)光芯片202，歸因于通過基座203和上側(cè)電極205通電而發(fā)光·發(fā)熱。
就是說，基座203具有作為下側(cè)電極(第1電極)的功能，發(fā)光芯片202采用直接安裝到其基座203上邊的辦法被做成為被上側(cè)電極205和基座203(下側(cè)電極)夾在中間的狀態(tài)。
上側(cè)電極205，如上所述，從絕緣層204的上表面延伸出來，與配置在發(fā)光芯片202的上表面的端部附近的突點(diǎn)222連接起來，在這里，由于絕緣層204具有與發(fā)光芯片202的厚度大體上同一或稍微厚一點(diǎn)的厚度，故如圖所示，采用使上側(cè)電極205從絕緣層204的上表面上大體上水平地延伸的辦法，就可以與突點(diǎn)222進(jìn)行連接。因此，與現(xiàn)有的鍵合金屬絲不同，可以容易地加粗上側(cè)電極205的寬度，降低電阻。此外，上側(cè)電極205由于與配置在發(fā)光芯片202的上表面的端部附近的突點(diǎn)222連接起來，故可以確保發(fā)光芯片202的寬的發(fā)光區(qū)域。
另外，作為形成上側(cè)電極205的材料，可以使用與現(xiàn)有的鍵合金屬絲同樣的Au或者Ag或Cu等。在把Au用做上側(cè)電極205的材料的情況下，就可以防止例如上側(cè)電極205與突點(diǎn)222之間的接觸部分上的上側(cè)電極205的腐蝕。但是，本實(shí)施形態(tài)的上側(cè)電極205，由于比現(xiàn)有的鍵合金屬絲更粗，故在作為形成材料使用Au的情況下，就會(huì)招致光源裝置201的造價(jià)的上漲。因此，理想的是使用具有與Au大體上同一的電阻，便宜的Ag、Cu或鍍Au的Cu。
在要通過基座203和上側(cè)電極205給具有這樣的構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201的發(fā)光芯片202通電的情況下，上側(cè)電極205的電阻，由于比現(xiàn)有的鍵合金屬絲粗，故可以抑制上側(cè)電極205的發(fā)熱。因此，倘采用本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201，則可以抑制上側(cè)電極205的發(fā)熱，防止上側(cè)電極205的斷線。
此外，發(fā)光芯片202，歸因于通過基座203和上側(cè)電極205通電而發(fā)光·發(fā)熱。這時(shí)，由于歸因于把發(fā)光芯片202直接安裝到203上邊而可以使發(fā)光芯片202(高熱源)和低熱源靠近，故可以效率良好地使在發(fā)光芯片202中發(fā)生的熱量散熱。因此，可以提高光源裝置201的散熱效果。此外，在本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201中，在基座203的內(nèi)部形成流路231，使冷卻媒體X在該流路231內(nèi)流動(dòng)。因此，由于把流動(dòng)著的冷卻媒體X用做低熱源，故可以進(jìn)一步提高作為光源裝置201的散熱效果。
另外，在發(fā)光芯片202中所發(fā)出的光，其中向圖14A的紙面上方射出的光保持原狀不變地通過透鏡207出射，向側(cè)方射出的光則在反射鏡206的內(nèi)面206a處反射后通透鏡207出射，向紙面下方射出的光則在被基座203的上表面反射后通過透鏡207射出。
倘采用這樣的本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201，則可以通過反射鏡206給上側(cè)電極205通電。這樣的反射鏡206，具有與現(xiàn)有的鍵合金屬絲等的細(xì)的電極布線比顯著地寬的截面面積，借助于此，由通電產(chǎn)生的發(fā)熱量就比細(xì)的電極布線更低。因此，在本實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201中，由于可以防止起因于電極布線的電阻的無用的發(fā)熱，故可以減輕對(duì)冷卻系統(tǒng)的多余的負(fù)荷，可以提高發(fā)光芯片的散熱效果。此外，由于可以抑制電極布線的發(fā)熱，而可以防止電極布線溶解，故可以防止電極布線的斷線。
其次，參看圖15A和圖15B～圖21A和圖21B，對(duì)上述實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201的制造方法進(jìn)行說明。另外，在圖15A和圖15B～圖21A和圖21B中，圖15B、圖16B、圖17B、圖18B、圖19B、圖20B和圖21B是正視圖，圖15A、圖16A、圖17A、圖18A、圖19A、圖20A和圖21A是圖15B、圖16B、圖17B、圖18B、圖19B、圖20B和圖21B中的A-A，剖面圖。
首先，如圖15A和圖15B所示，準(zhǔn)備在內(nèi)部形成了流路231的基座203。作為這樣的基座203的形成方法，例如可以采用在基座主體232上形成與流路231對(duì)應(yīng)的溝，在已形成了該溝的基座主體203上邊配置用與該基座203主體同一材料形成的蓋部233的辦法形成。
接著，如圖16A和圖16B所示，使突點(diǎn)221與基座203進(jìn)行連接那樣地把已形成了突點(diǎn)221、222的發(fā)光芯片202配置在基座203的上表面的大體上的中央部分，就是說配置在流路231上邊。然后，如圖17A和圖17B所示，把將絕緣層204和上側(cè)電極205疊層起來構(gòu)成的布線基板配置到基座203上邊，把上側(cè)電極205和突點(diǎn)222連接起來。然后，如圖18A和圖18B所示，把連接材料208配置在上側(cè)電極205上邊。其次，如圖19A和圖19B所示，把多個(gè)襯墊209和粘接劑配置到發(fā)光芯片202的周邊的基座203上邊。然后，如圖20A和圖20B所示，把反射鏡206配置到襯墊209和連接材料208上邊。另外，在這里，在作為上述連接材料208使用形狀變形容易的焊料或?qū)щ娦哉辰觿┑那闆r下，在配置反射鏡206時(shí)，可以容易地改變反射鏡206的傾斜，可以容易地對(duì)反射鏡206的角度進(jìn)行微調(diào)整，反射鏡206的配置就變得容易起來。接著，如圖21A和圖21B所示，采用在基座203上邊形成透鏡207，然后，采用把外部連接端子210連接到反射鏡206的外側(cè)的辦法，就可以制造圖14A和圖14B所示的光源裝置201。
本實(shí)施形態(tài)7的投影儀的構(gòu)成，基本上與圖5所示的實(shí)施形態(tài)1的投影儀是相同的。
在這里，倘采用本實(shí)施形態(tài)的光源裝置，由于可以防止起因于光源裝置512、513和514的大電流驅(qū)動(dòng)的電極布線的電阻產(chǎn)生的無用的發(fā)熱，故可以減輕對(duì)冷卻系統(tǒng)的多余的負(fù)荷，可以提高發(fā)光芯片的散熱效果。因此，可以增加從發(fā)光芯片射出的光量，可以做成為亮度提高了的投影儀。此外，由于因可以抑制電極布線的發(fā)熱而得以防止斷線，故可以做成為提高了可靠性的投影儀。
(實(shí)施形態(tài)8)參看圖22A和圖22B對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)8進(jìn)行說明。另外，在實(shí)施形態(tài)8的說明中，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)7同樣的部分，將省略或簡化其說明。
圖22A和圖22B的是本實(shí)施形態(tài)8的光源裝置240的概略構(gòu)成圖，圖22B是正視圖，圖22A是圖22B的A-A，剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)8的光源裝置中，2個(gè)絕緣層204配置在發(fā)光芯片202的兩端，從各個(gè)絕緣層204延伸出來的上側(cè)電極205分別通過突點(diǎn)222連接到發(fā)光芯片202的端部附近。采用像這樣地把上側(cè)電極205連接到發(fā)光芯片202的兩端上的辦法，就可以減小在各個(gè)上側(cè)電極205中流動(dòng)的電流。倘采用本實(shí)施形態(tài)8的光源裝置240，則可以比上述實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201更進(jìn)一步降低上側(cè)電極205全體的電阻，可以更為確實(shí)地防止上側(cè)電極205的斷線。
(實(shí)施形態(tài)9)參看圖23A和圖23B對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)9進(jìn)行說明。另外，在實(shí)施形態(tài)9的說明中，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)7同樣的部分，也將省略或簡化其說明。
圖23A和圖23B，是本實(shí)施形態(tài)9的光源裝置250的概略構(gòu)成圖，圖23B是正視圖，圖23A是圖23B的A-A’剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)9的光源裝置250中，2個(gè)絕緣層204及上側(cè)電極205配置在發(fā)光芯片202的兩端，把從絕緣層204延伸的上側(cè)電極205再分割成多個(gè)，把這些多個(gè)電極中的每一者與上述發(fā)光芯片202的上表面連接起來。倘采用本實(shí)施形態(tài)9的光源裝置250，雖然上側(cè)電極205全體的電阻比上述實(shí)施形態(tài)8所示的光源裝置240更高，但是，由于減少了上側(cè)電極205把發(fā)光芯片202的發(fā)光區(qū)域覆蓋起來的部分，故可以做成為發(fā)光特性更為優(yōu)良的光源裝置。
(實(shí)施形態(tài)10)參看圖24A和圖24B對(duì)本發(fā)明的光源裝置的實(shí)施形態(tài)10進(jìn)行說明。另外，在實(shí)施形態(tài)10的說明中，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)7同一的部分，也將省略或簡化其說明。
圖24A和圖24B，是本實(shí)施形態(tài)10的光源裝置260的概略構(gòu)成圖，圖24B是正視圖，圖24A是圖24B的A-A’剖面圖。如該圖所示，本實(shí)施形態(tài)10的光源裝置260，是倒扣芯片安裝型的光源裝置，射出藍(lán)色光或綠色光。
在基座203上邊，配置有把絕緣層261和導(dǎo)電層262(第2電極)疊層起來構(gòu)成的布線基板266。該布線基板266，被做成為其上表面位于比發(fā)光芯片263的下表面更下方的位置上那樣的厚度。然后，把本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光芯片263，所謂倒扣芯片安裝到基座203上邊。具體地說，發(fā)光芯片263，具有要與基座203進(jìn)行物理和電學(xué)性地連接的突點(diǎn)264，和要與上述導(dǎo)電層262進(jìn)行物理和電學(xué)性地連接的突點(diǎn)265，并借助于該突點(diǎn)264、265支持到基座203上邊。
該發(fā)光芯片263，是通過通電而發(fā)藍(lán)色光和綠色光的發(fā)光芯片，要采用在藍(lán)寶石(Al2O3)等襯底的表面上生長GaInN系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。此外，理想的是采用在由n-GaN構(gòu)成的包層，和由p-GaN構(gòu)成的包層間夾進(jìn)由InGaN構(gòu)成的發(fā)光層的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
此外，在導(dǎo)電層262上邊配置有連接材料208，在基座203的上邊，配置有具有與連接材料208的上表面大體上同一上表面的絕緣性襯墊209，在連接材料208與襯墊209的上邊，使之把發(fā)光芯片263圍起來那樣地形成圓環(huán)狀的反射鏡206(反射部分)。
此外，基座203和布線基板266的導(dǎo)電層262與電源裝置(未畫出來)連接起來，發(fā)光芯片263，歸因于通過基座203和布線基板266的導(dǎo)電層262通電而發(fā)光發(fā)熱。即，在本實(shí)施形態(tài)10中，基座203和導(dǎo)電層262具有作為用來向發(fā)光芯片263注入電流的電極的功能。
在這樣的本實(shí)施形態(tài)10的光源裝置260中，由于也要通過反射鏡206給導(dǎo)電層262通電，故可以得到與上述實(shí)施形態(tài)7的光源裝置201同樣的效果。
(實(shí)施形態(tài)11)其次，參看圖25A和圖25B對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的光源裝置270進(jìn)行說明。另外，在實(shí)施形態(tài)11的說明中，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)10同樣的部分，將省略或簡化其說明。
圖25A和圖25B，是本實(shí)施形態(tài)11的光源裝置270的概略構(gòu)成圖，圖25B是正視圖，圖25A是圖25B的A-A’剖面圖。如該圖所示，在本實(shí)施形態(tài)11的光源裝置270的基座203的上部，形成有要埋入布線基板266的凹部234，采用把布線基板266埋入到該凹部234內(nèi)的辦法，就可以做成為使得導(dǎo)電層262的上表面和基座203的上表面變成為同一高度。
倘采用這樣的本實(shí)施形態(tài)11的光源裝置270，由于已做成為使得導(dǎo)電層262的上表面與基座203的上表面變成為同一高度，故可以容易地水平配置發(fā)光芯片263。此外，倘采用本實(shí)施形態(tài)11的光源裝置270，由于可以把突點(diǎn)264的厚度形成得薄，使發(fā)光芯片263靠近基座203，故可以做成為發(fā)光芯片263的冷卻效率更好的光源裝置。
(實(shí)施形態(tài)12)其次，參看圖26A和圖26B對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的光源裝置280進(jìn)行說明。另外，在實(shí)施形態(tài)12的說明中，對(duì)于與上邊所說實(shí)施形態(tài)11同樣的部分，將省略或簡化其說明。
圖26A和圖26B，是本實(shí)施形態(tài)12的光源裝置280的概略構(gòu)成圖，圖26B是正視圖，圖26A是圖26B中的A-A’剖面圖。如該圖所示，本實(shí)施形態(tài)12的光源裝置280，已把2個(gè)布線基板266配置在發(fā)光芯片263的兩端，并分別通過各突點(diǎn)265把各個(gè)布線基板266的導(dǎo)電層262連接到發(fā)光芯片263上。
由于像這樣地把導(dǎo)電層262連接到發(fā)光芯片263的兩端，故可以減小在各個(gè)導(dǎo)電層262中流動(dòng)的電流量，可以更為確實(shí)地防止電極布線的斷線。
(實(shí)施形態(tài)13)[光源裝置]圖27A和圖27B，是本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301的概略構(gòu)成圖，圖27A是平面圖，圖27B是圖27A中的A-A’剖面圖。如圖27A和圖27B所示，本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301具備歸因于通電而發(fā)光的發(fā)光芯片302。此外，光源裝置301，使發(fā)光芯片302的發(fā)光光向作為發(fā)光芯片302的上表面321(正面)所朝向的方向的正面方向射出。
該發(fā)光芯片302，已直接安裝(支持)到由銅等的導(dǎo)電性構(gòu)件形成的基座303上邊。該基座303，已通過例如銀膏等的導(dǎo)電性粘接劑與發(fā)光芯片302的下表面322連接起來，可用做給發(fā)光芯片302施加電流的下側(cè)電極(第1電極)。
在基座303上邊，把柔性基板304配置為使之把發(fā)光芯片302圍起來。該柔性基板304的構(gòu)成為具備絕緣層341和配置在該絕緣層341上的發(fā)導(dǎo)電層342，借助于絕緣層341確保導(dǎo)電層342與基座303之間的絕緣狀態(tài)。
在柔性基板304上邊，把導(dǎo)電性構(gòu)件305(遮光裝置)配置為使之沿著發(fā)光芯片302的上表面321的外周部分。該導(dǎo)電性構(gòu)件305被配置為使之覆蓋到發(fā)光芯片302的外周部分上，防止直接向上述正面方向射出從發(fā)光芯片302的側(cè)面323射出的發(fā)光光。
此外，發(fā)光芯片302附近的導(dǎo)電性構(gòu)件305的表面351，使之至少反射從發(fā)光芯片302的側(cè)面射出的發(fā)光光的一部分那樣地進(jìn)行了表面處理。
另外，導(dǎo)電性構(gòu)件305，可以用具有導(dǎo)電性的材料形成，例如可以用銅或鋁形成。
圖28是圖27B中的A部分的擴(kuò)大圖。如該圖所示，在發(fā)光芯片302的上表面321的整個(gè)面上，配置有由具有透光性的導(dǎo)電性材料形成的上側(cè)電極307(第2電極)。另外，作為形成上側(cè)電極307的具有透光性的導(dǎo)電性材料，可以使用ITO(氧化銦錫)等。上側(cè)電極307，如圖28所示，已與導(dǎo)電性構(gòu)件305連接起來。此外，在把導(dǎo)電性構(gòu)件305連接起來的部位上的上側(cè)電極307和發(fā)光芯片302之間，配置有絕緣構(gòu)件306。此外，導(dǎo)電性構(gòu)件305已與柔性基板304的導(dǎo)電層342連接起來。此外，發(fā)光芯片302可采用通過上側(cè)電極307和作為下側(cè)電極的基座303通電的辦法使之發(fā)光。
回到圖27A和圖27B，導(dǎo)電性材料305的發(fā)光芯片302一側(cè)的側(cè)面，被做成為從發(fā)光芯片302的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)傾斜的斜面352(反射器)。該斜面352，構(gòu)成為已形成了把從發(fā)光芯片302的上表面321斜向地射出的發(fā)光光導(dǎo)出到上述正面方向那樣的角度的反射面。如上所述，在本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，本發(fā)明的反射器和導(dǎo)電性構(gòu)件已形成為一個(gè)整體。因此，倘采用本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，作為本發(fā)明的反射器就沒有必要再設(shè)置新的構(gòu)件。
此外，如圖28所示，在發(fā)光芯片302的下表面322(與發(fā)光芯片302的上表面321對(duì)向的面)上配置有由導(dǎo)電性材料形成的反射膜308。就是說，在本實(shí)施形態(tài)13中，發(fā)光芯片302已通過導(dǎo)電性粘接劑和反射膜308與作為下側(cè)電極的基座303連接起來。
發(fā)光芯片302，是當(dāng)電流流向pn結(jié)時(shí)就發(fā)光的二極管(LED)。在使同一半導(dǎo)體材料形成結(jié)的同質(zhì)結(jié)的LED中，由于不存在對(duì)已注入到發(fā)光部分中的載流子的勢壘，故載流子將一直擴(kuò)散到半導(dǎo)體中的擴(kuò)散距離為止。相對(duì)于此，在使不同的半導(dǎo)體材料形成結(jié)的異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在構(gòu)造中要制作上對(duì)載流子的勢壘，故可以大幅度地增大要注入到發(fā)光部分內(nèi)的載流子的密度。特別是在把發(fā)光層夾在包層之間的雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，發(fā)光層的寬度越窄則越可以提高載流子的密度，越可以提高內(nèi)部量子效率。另一方面，在同質(zhì)結(jié)型的LED中，由于與外界接連的材料和發(fā)光部分的材料是相同的，故發(fā)光光會(huì)被自己本身的材料吸收。相對(duì)于此，在雙異質(zhì)結(jié)型的LED中，由于在由能帶間隙寬的材料構(gòu)成的包層間已夾進(jìn)了能帶間隙窄的材料構(gòu)成的發(fā)光層，故因自我吸收減小而得以提高光取出效率。因此，理想的是采用發(fā)光效率優(yōu)良的雙異質(zhì)結(jié)型的LED。
此外，在作為發(fā)光芯片302，要使用射出紅色的發(fā)光光的芯片的情況下，要采用在砷化鎵(GaAs)等的襯底上邊，生長AlGaInP系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。另外，GaAs襯底由于吸收可見光，故LED的光取出效率的提高存在著一個(gè)界限。于是，在本實(shí)施形態(tài)的發(fā)光芯片302中，理想的是在生長半導(dǎo)體晶體后，除去GaAs襯底，用高溫高壓化粘貼對(duì)于發(fā)光波長透明的磷化鎵(GaP)襯底。此外，要采用把AlGaInP的發(fā)光層夾在由n-GaP構(gòu)成的包層，和p-GaP的包層之間的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
此外，在作為發(fā)光芯片302使用射出藍(lán)色光或綠色光芯片的情況下，要采用在藍(lán)寶石(Al2O3)等襯底的表面上生長GaInN系的化合物半導(dǎo)體晶體的辦法形成。此外，理想的是采用在由n-GaN構(gòu)成的包層，和由p-GaN構(gòu)成的包層間夾進(jìn)由InGaN構(gòu)成的發(fā)光層的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。
在具有這樣的構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，可采用通過基座303和上側(cè)電極307給發(fā)光芯片302通電的辦法從發(fā)光芯片302射出發(fā)光光。
在這里，可以防止從發(fā)光芯片302的側(cè)面323射出的發(fā)光光，借助于導(dǎo)電性構(gòu)件305直接向正面方向射出。為此，由于可以排除含于照明光內(nèi)的難于平行光化的雜散光成分，故可以使從光源裝置1射出的發(fā)光光(照明光)的照度分布均一化。
此外，發(fā)光芯片302附近的導(dǎo)電性構(gòu)件305的表面351已進(jìn)行了使之反射從發(fā)光芯片302的側(cè)面射出的發(fā)光光的至少一部分那樣的表面處理。因此，可以抑制在導(dǎo)電性構(gòu)件305中從發(fā)光芯片302的側(cè)面323射出的發(fā)光光在導(dǎo)電性構(gòu)件305中被吸收的情況的發(fā)生，使抑制光源裝置301的溫度上升成為可能。
為此，可以防止發(fā)光芯片302的發(fā)光效率的降低，而且可以用更大的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光芯片302，可以從光源裝置301得到更多的發(fā)光量。另外，也可以采用設(shè)置借助于反射使在發(fā)光芯片302的附近的導(dǎo)電性構(gòu)件305的表面351上反射的發(fā)光光變成為可平行光化的發(fā)光光后間接地向正面方向射出的反射鏡(再利用裝置)等的辦法，對(duì)在發(fā)光芯片302附近的導(dǎo)電性構(gòu)件305的表面351處反射的發(fā)光光進(jìn)行再利用。借助于此，就可以提高光源裝置301的發(fā)光光的取出效率。
在這里，要通過導(dǎo)電性構(gòu)件305給上側(cè)電極307施加電流。這樣的導(dǎo)電性構(gòu)件305由于具有比在現(xiàn)有的光源裝置中具備的鍵合金屬絲顯著地寬的截面面積，可以流動(dòng)更大的電流。因此，倘采用本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，則可以進(jìn)行發(fā)光芯片302的大電流驅(qū)動(dòng)，成為發(fā)光量更多的光源裝置301。此外，在本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，如上所述，也可以不通過鍵合金屬絲而代之以通過導(dǎo)電性構(gòu)件305給上側(cè)電極307施加電流。就是說，不配置以往配置在發(fā)光光的光路上的鍵合金屬絲。為此，就可以防止照明光的照度分布不均一化。
此外，本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，如上所述，用導(dǎo)電性構(gòu)件305防止了從發(fā)光芯片302的側(cè)面323射出的發(fā)光光直接向正面方向射出。
為此，就可以防止從發(fā)光芯片302的側(cè)面323射出的發(fā)光光直接向正面方向射出而無須作為本發(fā)明的遮光裝置重新配置別的構(gòu)件。
此外，在本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，由于用導(dǎo)電性高的金屬材料(Cu)形成基座303，同時(shí)，還把基座303用做第1電極，故發(fā)光芯片302的熱量可通過基座303效率良好地散熱。為此，由于可以抑制發(fā)光芯片302的溫度上升，故發(fā)光芯片302的大電流驅(qū)動(dòng)就成為可能，變成為發(fā)光量更多的光源裝置301。
此外，倘采用本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，則在發(fā)光芯片302的上表面321的整個(gè)面上都配置有上側(cè)電極307。為此，可以給發(fā)光芯片302的上表面321均一地施加電流，可以從發(fā)光芯片302得到均一的照度分布的發(fā)光光。因此，就可以使本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301的照明光的照度分布更為均一化。
此外，在實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，在已把導(dǎo)電性構(gòu)件305連接起來的部位上的上側(cè)電極307與發(fā)光芯片302之間，配置有絕緣構(gòu)件306。為此，就可以減少要施加到已被導(dǎo)電性構(gòu)件305覆蓋起來的發(fā)光芯片302的外周部分(被導(dǎo)電性構(gòu)件305遮住光的部位)上的電流量，可以給未被導(dǎo)電性構(gòu)件305覆蓋起來的發(fā)光芯片302的中央部分施加更多的電流。因此，倘采用本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，則可以減少已被導(dǎo)電性構(gòu)件302把發(fā)光光遮住的發(fā)光芯片302的外周部分的發(fā)光量，增加用做光源裝置301的照明光的從發(fā)光芯片302的中央部分射出的發(fā)光光。因此，可以防止發(fā)光光的取出效率的惡化。
此外，在從發(fā)光芯片302射出的發(fā)光光之內(nèi)，向正面方向射出的發(fā)光光，保持原狀不變地向正面方向射出。此外，在從發(fā)光芯片302射出的發(fā)光光之內(nèi)，斜向地射出的發(fā)光光，歸因于被作為反射器構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件305的斜面352反射而變成為平行光化后向正面方向射出。此外，在從發(fā)光芯片302射出的發(fā)光光之內(nèi)，在發(fā)光芯片302內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)波并從發(fā)光芯片的下表面射出的發(fā)光光，被配置在發(fā)光芯片302的下表面322上的反射膜308反射，再次在發(fā)光芯片302內(nèi)導(dǎo)波，向正面方向射出。
如上所述，在本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301中，由于把反射膜308配置在發(fā)光芯片302的下表面322上，故可以提高發(fā)光光的取出效率。
倘采用這樣的本實(shí)施形態(tài)13的光源裝置301，則可以射出因采用上邊所說的種種的構(gòu)成而可以使照明光的照度分布均一化的同時(shí)，還已平行光化了的照明光。為此，就變成為適合于用做投影儀光源的光源裝置。
另外，在本實(shí)施形態(tài)13中，如圖27A所示，采用的是導(dǎo)電性構(gòu)件305具有4個(gè)斜面352的構(gòu)成。但是，本發(fā)明的并不限于此，例如，如圖29所示，也可以做成為具有把斜面352的平面視圖形狀做成為圓形的缽形的導(dǎo)電性構(gòu)件的構(gòu)成。
本實(shí)施形態(tài)的投影儀的構(gòu)成，基本上與圖5所示的實(shí)施形態(tài)1的投影儀是相同的。
在這里，倘采用本實(shí)施形態(tài)的光源裝置，由于從發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光被遮住，故含于照明光內(nèi)的雜散光成分被排除，照明光的照度分布已均一化，因此，可以形成顯示特性更優(yōu)良的投影儀。
(實(shí)施形態(tài)14)其次，參看圖30和圖31對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)14進(jìn)行說明。在本實(shí)施形態(tài)14中，對(duì)于與上述實(shí)施形態(tài)13同樣的部分，將省略或簡化其說明。此外，本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置的構(gòu)成為上述實(shí)施形態(tài)13的光源裝置還具備光學(xué)元件。
圖30的剖面圖示出了本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成。如該圖所示，圖30所示的光源裝置，具備與導(dǎo)電性構(gòu)件305連接起來而且配置在發(fā)光芯片302的正面方向上的棒狀透鏡320(光學(xué)元件)。此外，在棒狀透鏡320和發(fā)光芯片302之間作為具有透光性的絕緣性的液體已填充上硅油330。
倘采用上述實(shí)施形態(tài)14所示的那樣的光源裝置301，由于在發(fā)光芯片302的周圍配置導(dǎo)電性構(gòu)件305，故可以把光源裝置301自身做成為堅(jiān)固的裝置。因此，采用像本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置那樣連接到導(dǎo)電性構(gòu)件305上的辦法，就可以做成為還具備光學(xué)元件的光源裝置。
這樣的光學(xué)元件，以前作為投影儀一側(cè)的構(gòu)成構(gòu)件進(jìn)行配置，光源裝置和光學(xué)元件配置為離開一個(gè)間隔。因此，采用像本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置那樣把把光學(xué)元件連接到導(dǎo)電性構(gòu)件305上的本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置周做投影儀的光源的辦法，就可以縮短照明光(發(fā)光光)的光路，可以使投影儀小型化。
此外，由于從發(fā)光芯片302到光學(xué)元件的光路縮短，故發(fā)光光(照明光)在空氣中的光路縮短，減少發(fā)光光的損耗成為可能。因此，在具備光學(xué)元件的光源裝置中，就可以進(jìn)一步提高發(fā)光光的取出效率。
此外，作為光學(xué)元件，如圖30所示，采用采用棒狀透鏡320的辦法，就可以使從光源裝置射出的照明光的照度分布進(jìn)一步均一化。此外，采用向棒狀透鏡320與發(fā)光芯片302之間填充硅油330的辦法，就可以進(jìn)一步抑制發(fā)光芯片302與棒狀透鏡330之間的發(fā)光光的損耗，就可以進(jìn)一步提高發(fā)光光的取出效率。
圖31的剖面圖示出了本實(shí)施形態(tài)14的光源裝置的另一個(gè)例子的概略構(gòu)成。如該圖所示，圖31所示的光源裝置，具備已與導(dǎo)電性構(gòu)件305連接起來而且配置在發(fā)光芯片302的正面方向上的無機(jī)偏振片340(光學(xué)元件)。此外，在無機(jī)偏振片340(光學(xué)元件)與發(fā)光芯片302之間已填充上硅油330。
倘采用具有這樣的構(gòu)成的圖31所示的光源裝置，由于在會(huì)得到具有具備上述那樣的光學(xué)元件的光源裝置的效果同時(shí)，作為光學(xué)元件使用的是偏振片340，故可以僅僅射出規(guī)定的偏振成分的照明光。
此外，在把具有這樣的偏振片340的光源裝置用做光源的投影儀中，在用做光調(diào)制元件的液晶光閥中，例如，可以去掉以往一直設(shè)置的偏振片之內(nèi)照明光入射一側(cè)的偏振片。
(實(shí)施形態(tài)15)其次，參看圖32和圖33對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)15進(jìn)行說明。在本實(shí)施形態(tài)15中，對(duì)于與上述實(shí)施形態(tài)14同樣的部分，將省略或簡化其說明。此外，本實(shí)施形態(tài)15的光源裝置的構(gòu)成為在上述實(shí)施形態(tài)14的光源裝置中具備使冷卻媒體X在光學(xué)元件(棒狀透鏡320，偏振片340)與發(fā)光芯片302之間流動(dòng)的冷卻裝置。
如圖32和圖33所示，在本實(shí)施形態(tài)15的光源裝置中，在導(dǎo)電性構(gòu)件305中形成有流路350。該流路350，已與熱交換器(未畫出來)或循環(huán)泵(未畫出來)連接起來。此外，冷卻媒體X在由流路350、熱交換器和循環(huán)泵等構(gòu)成的循環(huán)路徑中進(jìn)行循環(huán)。另外，在本實(shí)施形態(tài)15中，本發(fā)明的冷卻裝置的構(gòu)成為具備流路350、熱交換器和循環(huán)泵。
倘采用具備這樣的構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)15的光源裝置，則可以通過冷卻媒體X積極地冷卻發(fā)光芯片302。為此，發(fā)光芯片302的更大的大電流驅(qū)動(dòng)就成為可能，就可以做成為可以得到更為明亮的照明光的光源裝置。
以上，邊參看附圖邊對(duì)本發(fā)明的光源裝置和投影儀的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了說明，但是。不言而喻本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)。在上邊所說的實(shí)施形態(tài)中所示的各個(gè)構(gòu)成構(gòu)件的諸形狀和組合等只是一個(gè)例子，在不背離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可根據(jù)設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行種種的變更。
例如，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為投影儀中的光調(diào)制裝置使用的是液晶光閥。但是，本發(fā)明并不限于此，作為光調(diào)制裝置也可以使用微小反射鏡陣列器件等。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其中，具備由于經(jīng)第1電極和第2電極通電而發(fā)熱發(fā)光的發(fā)光芯片，上述第1電極，是直接安裝上述發(fā)光芯片的基座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中，在上述基座的內(nèi)部，形成有冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中，在上述基座上邊具有絕緣層和導(dǎo)電層疊層起來構(gòu)成的布線基板，上述第2電極，是上述布線基板所具有的上述導(dǎo)電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源裝置，其中，通過把上述布線基板填入到在上述基座上邊形成的凹部內(nèi)，把上述布線基板的上表面和上述基座的上表面做成為同一高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光源裝置，其中，具備多個(gè)上述布線基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中，上述第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中，上述發(fā)光芯片，具有連接到上述第1電極和第2電極中的每一個(gè)上的連接端子。
8.一種投影儀，其中，把權(quán)利要求1所述的光源裝置用做光源。
9.一種光源裝置，其中具備由第1電極與第2電極所夾持，通過經(jīng)上述第1電極和第2電極通電而發(fā)光發(fā)熱的發(fā)光芯片，支持上述發(fā)光芯片的基座，配置在上述基座上邊而且具有與發(fā)光芯片的厚度基本相同的厚度的絕緣層，上述第2電極從上述絕緣層的上表面延伸與上述發(fā)光芯片的上表面相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，上述第2電極，具有與上述發(fā)光芯片的寬度基本相同的寬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，具備多個(gè)上述第2電極和上述絕緣層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，上述第2電極，連接到上述發(fā)光芯片的端部附近。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，用金屬材料形成上述基座，并把該基座用做上述第1電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，在上述基座的內(nèi)部形成有冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源裝置，其中，上述發(fā)光芯片，具有連接到上述第1電極和第2電極中的每一個(gè)上的連接端子。
16.一種投影儀，其中，把權(quán)利要求9所述的光源裝置用做光源。
17.一種光源裝置，其中具備通過經(jīng)第1電極和第2電極通電而發(fā)熱的發(fā)光芯片，具有向預(yù)定的方向反射在上述發(fā)光芯片中發(fā)光的光的反射面而且用導(dǎo)電性材料形成的反射部分，通過上述反射部分給上述第2電極通電。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光源裝置，其中，具有把上述第2電極和上述反射部分物理性地和電學(xué)性地連接起來的連接構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光源裝置，其中，具有安裝上述發(fā)光芯片而且用導(dǎo)電性材料形成的基座，把上述基座用做上述第1電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源裝置，其中，在上述基座的內(nèi)部形成有冷卻媒體進(jìn)行流動(dòng)的流路。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源裝置，其中，在上述基座上邊具有把絕緣層和導(dǎo)電層疊層起來構(gòu)成的布線基板，上述第2電極是上述布線基板所具有的上述導(dǎo)電層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光源裝置，其中，在上述基座上形成有凹部，通過把上述布線基板埋入到上述凹部內(nèi)，把上述布線基板的上表面和上述基座的上表面做成為同一高度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光源裝置，其中，具備多個(gè)上述布線基板。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光源裝置，其中，上述第2電極連接到上述發(fā)光芯片的端部附近。
25.一種投影儀，其中，把權(quán)利要求17所述的光源裝置用做光源。
26.一種光源裝置，具備通過經(jīng)第1電極和第2電極通電而發(fā)光的發(fā)光芯片，從上述發(fā)光芯片的正面方向射出該發(fā)光芯片的發(fā)光光，其中，具備防止從上述發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光直接向上述正面方向射出的遮光裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，上述遮光裝置，反射從上述發(fā)光芯片的側(cè)面射出的發(fā)光光的至少一部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，上述遮光裝置是與配置在上述發(fā)光芯片的正面上的上述第2電極連接起來而且沿著上述發(fā)光芯片的外周部分配置的導(dǎo)電性構(gòu)件。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的光源裝置，其中，具備與上述導(dǎo)電性構(gòu)件連接而且配置在上述發(fā)光芯片的正面方向上的光學(xué)元件。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源裝置，其中在上述光學(xué)元件與上述發(fā)光芯片之間封入具有透光性的絕緣性的液體。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源裝置，其中，具備使冷卻媒體在上述光學(xué)元件與上述發(fā)光芯片之間流動(dòng)的冷卻裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源裝置，其中，上述光學(xué)元件是棒狀透鏡。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光源裝置，其中，上述光學(xué)元件，是偏振片。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，上述第2電極，配置在上述發(fā)光芯片的整個(gè)正面上并且用具有透光性的導(dǎo)電性材料形成。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光源裝置，其中，在把上述導(dǎo)電性構(gòu)件連接起來的部位處的上述第2電極與上述發(fā)光芯片之間具備絕緣構(gòu)件。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，具備向上述正面方向?qū)С鰪纳鲜霭l(fā)光芯片的正面斜向地射出的發(fā)光光的反射器。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光源裝置，其中，上述反射器和上述導(dǎo)電性構(gòu)件形成一個(gè)整體。
38.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，具備配置在與上述發(fā)光芯片的正面對(duì)向的面上，并且用導(dǎo)電性材料形成的反射膜。
39.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光源裝置，其中，上述第1電極是支持上述發(fā)光芯片并且用導(dǎo)電性材料形成的基座。
40.一種投影儀，其中，把權(quán)利要求26所述的光源裝置用做光源。
全文摘要
本光源裝置，具備歸因于通過第1電極和第2電極通電而發(fā)光發(fā)熱的發(fā)光芯片，上述第1電極，是直接安裝上述發(fā)光芯片的基座。
文檔編號(hào)H01L33/62GK1609701SQ20041008646
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者永田光夫, 池邊朋 申請人:精工愛普生株式會(huì)社