(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-08
(45)【発行日】2024-10-17
(54)【発明の名称】ＬＥＤ光源装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20241009BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20241009BHJP
【ＦＩ】
H01L33/38
H01L33/62
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021017819
(22)【出願日】2021-02-05
(65)【公開番号】P2022120726
(43)【公開日】2022-08-18
【審査請求日】2023-09-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森安 研吾
【審査官】佐藤 美紗子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０８１１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１４２４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７５６３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６９４７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１９０６１８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
主面に平行な方向に関して相互に電気的に離間された、第一導電領域と第二導電領域とを有する基台と、
前記基台の前記第一導電領域の上面に載置された導電性基板と、
前記導電性基板の上層に形成された半導体積層体と、
前記半導体積層体の上面の一部領域において、上面視で前記半導体積層体の一対の辺が対向する第一方向に関して離間した複数の位置で延在して形成された第一上部電極と、
前記半導体積層体と前記導電性基板とを電気的に接続する下部電極と、
前記基台の前記第二導電領域のうち、前記第一導電領域を挟んで前記第一方向に離間した異なる位置と、前記第一方向に離間した異なる位置で延在する前記第一上部電極とを、上面視で両者の間に位置する前記半導体積層体の一辺を跨いでそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと、
前記半導体積層体の上面の一部領域に形成され、前記第一方向に関して離間した前記第一上部電極同士を複数の箇所で連絡するように延在して形成された、第二上部電極を備え、
前記第二上部電極は、前記第一上部電極よりも本数が多く、断面積が小さいことを特徴とするＬＥＤ光源装置。
【請求項2】
前記半導体積層体の上面視の面積に対する、前記第一上部電極と前記第二上部電極の上面視の面積の比率が１２％～１９％であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項3】
前記第二上部電極は、上面視で前記半導体積層体の辺に対して実質的に平行な方向に複数本が延在して形成され、隣接する前記第二上部電極同士の間隔は６１μｍ～１３４μｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項4】
主面に平行な方向に関して相互に電気的に離間された、第一導電領域と第二導電領域とを有する基台と、
前記基台の前記第一導電領域の上面に載置された導電性基板と、
前記導電性基板の上層に形成された半導体積層体と、
前記半導体積層体の上面の一部領域において、上面視で前記半導体積層体の一対の辺が対向する第一方向に関して離間した複数の位置で延在して形成された第一上部電極と、
前記半導体積層体と前記導電性基板とを電気的に接続する下部電極と、
前記基台の前記第二導電領域のうち、前記第一導電領域を挟んで前記第一方向に離間した異なる位置と、前記第一方向に離間した異なる位置で延在する前記第一上部電極とを、上面視で両者の間に位置する前記半導体積層体の一辺を跨いでそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤとを備え、
前記第一上部電極は、前記複数のワイヤが接続される箇所において、周囲の箇所よりも上面視の面積が大きい複数のパッド領域を有し、
前記複数のパッド領域のうち、少なくとも一部は形状が異なることを特徴とするＬＥＤ光源装置。
【請求項5】
前記導電性基板と前記半導体積層体との間に形成された絶縁層を備え、前記半導体積層体は、第一半導体層と、前記第一半導体層の上層に形成された活性層と、前記活性層の上層に形成され前記第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とを含み、
前記第一上部電極は、前記第二半導体層の上層の一部領域に形成されており、
前記下部電極は、前記導電性基板の主面に平行な方向に分散した複数の位置で前記絶縁層を貫通して前記第一半導体層と前記導電性基板とを電気的に接続する内部電極で構成されていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項6】
前記活性層は、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ及びＰからなる群に属する２種以上の元素を少なくとも含む物質で構成され、発光波長が７００～１７００ｎｍの赤外領域であることを特徴とする、請求項５に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項7】
前記第一上部電極は、前記第一方向に離間した位置において、上面視で前記半導体積層体の辺に対して実質的に平行な方向に複数本が延在して形成されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項8】
前記半導体積層体は、上面視の面積が２ｍｍ2以上であることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項9】
前記複数のワイヤは、それぞれ同一の前記第一上部電極の異なる２箇所以上の位置に接続されていることを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＬＥＤ光源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高い光出力を示すＬＥＤ光源装置の実現が市場から求められている。ＬＥＤ光源装置は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とで活性層を挟持してなる半導体積層体を含むＬＥＤチップが、パッケージ（基台）に搭載されることで構成される。下記特許文献１には、単一のパッケージに複数のＬＥＤチップを搭載することで、光出力を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００９－３０２０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ＬＥＤチップをパッケージに搭載する際、ＬＥＤチップに対して電流を供給するための給電線（ワイヤ）を取り回す必要がある。よって、単一のパッケージ内に複数のＬＥＤチップを搭載する場合、各ＬＥＤチップを密接して配置することができず、相互に所定の間隔を設ける必要がある。この結果、好ましい配光特性が実現できないという課題を有する。
【0005】
図１Ａは、パッケージ９１に３個のＬＥＤチップ９２を搭載したＬＥＤ光源装置９０ａの模式的な平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示すＬＥＤ光源装置９０ａを実際に点灯させたときの配光分布を示すグラフである。図１Ｂに示すように、Ｘ方向に係る配光分布の形状と、Ｙ方向に係る配光分布の形状には、差が生じている。これは、パッケージ９１上に搭載したＬＥＤチップ９２の数を３個（奇数個）としたことによる。すなわち、図１Ａによれば、中心位置Ｏを基準としたときに、＋Ｙ側には１個のＬＥＤチップ９２が搭載される一方、－Ｙ側には２個のＬＥＤチップ９２が搭載される。この結果、図１Ｂに示すように、Ｙ方向に係る配光分布が配光角０°を基準としたときに非対称な形状を示す。
【0006】
【0007】
図２Ａに示すＬＥＤ光源装置９０ｂの場合、ＬＥＤチップ９２の搭載個数を４個（偶数個）としたことで、中心位置Ｏを基準としたときに、Ｘ方向とＹ方向のＬＥＤチップ９２の搭載個数を同一の数（ここでは２個）に設定できる。つまり、パッケージ９１上において、各ＬＥＤチップ９２を、中心位置Ｏを基準とした回転対称の位置に配置できる。このため、ＬＥＤ光源装置９０ｂの場合、図１Ａに示すＬＥＤ光源装置９０ａとは異なり、Ｘ方向に係る配光分布の形状と、Ｙ方向に係る配光分布の形状とを実質的に同一にできる。かかる事情から、図２Ｂでは、Ｙ方向に係る配光分布の形状のみが示されている。
【0008】
しかし、ＬＥＤ光源装置９０ｂの場合、図２Ｂに示すように、配光角０°付近における光強度に落ち込みが見られる。これは、図２Ａに示すように、中心位置Ｏの近傍にはＬＥＤチップ９２が位置していないことに起因するものである。つまり、ＬＥＤ光源装置９０ｂによれば、パッケージ９１の中心位置Ｏを通過して光軸に平行な軸（中心軸）に近い領域が周囲よりも暗く照明されてしまう結果、遠方を高照度で照明するのが難しい。
【0009】
本発明者は上記の課題に鑑み、図３に示すように、上面視においてパッケージ９１の中心位置Ｏを含む領域に、大型のＬＥＤチップ９３を１個搭載したＬＥＤ光源装置９０ｃについて検討した。図１Ａ及び図２Ａに示すＬＥＤチップ９２は、例えば１ｍｍ角の大きさ（面積１ｍｍ2）であるのに対し、図３に示すＬＥＤチップ９３は、例えば２ｍｍ角の大きさ（面積４ｍｍ2）である。ＬＥＤ光源装置９０ｃのように、従来よりも大型のＬＥＤチップ９３を搭載することで、光出力を向上させることができる上、搭載されるＬＥＤチップ９３が単一であるため中心位置Ｏに配置できることから、良好な配光特性も実現できると考えられる。
【0010】
しかしながら、図１Ａに示すＬＥＤ光源装置９０ａに対して、単に３個の小型のＬＥＤチップ９２に代えて大型の１個のＬＥＤチップ９３を配置することでＬＥＤ光源装置９０ｃを形成し、相対的に高い電流を供給して点灯させたところ、ＬＥＤチップ９３の光取り出し面内に輝度の分布（バラツキ）が生じていることが確認された。この事実は、ＬＥＤ光源装置９０ｃについても、配光特性を改善する余地があることを示唆するものである。
【0011】
本発明は、上記の課題に鑑み、高い光出力と良好な配光特性の両立を実現できるＬＥＤ光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明に係るＬＥＤ光源装置は、
主面に平行な方向に関して相互に電気的に離間された、第一導電領域と第二導電領域とを有する基台と、
前記基台の前記第一導電領域の上面に載置された導電性基板と、
前記導電性基板の上層に形成された半導体積層体と、
前記半導体積層体の上面の一部領域において、上面視で前記半導体積層体の一対の辺が対向する第一方向に関して離間した複数の位置で延在して形成された第一上部電極と、
前記半導体積層体と前記導電性基板とを電気的に接続する下部電極と、
前記基台の前記第二導電領域のうち、前記第一導電領域を挟んで前記第一方向に離間した異なる位置と、前記第一方向に離間した異なる位置で延在する前記第一上部電極とを、上面視で両者の間に位置する前記半導体積層体の一辺を跨いでそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤとを備えることを特徴とする。
主面に平行な方向に関して相互に電気的に離間された、第一導電領域と第二導電領域とを有する基台と、
前記基台の前記第一導電領域の上面に載置された導電性基板と、
前記導電性基板の上層に形成された半導体積層体と、
前記半導体積層体の上面の一部領域において、上面視で前記半導体積層体の一対の辺が対向する第一方向に関して離間した複数の位置で延在して形成された第一上部電極と、
前記半導体積層体と前記導電性基板とを電気的に接続する下部電極と、
前記基台の前記第二導電領域のうち、前記第一導電領域を挟んで前記第一方向に離間した異なる位置と、前記第一方向に離間した異なる位置で延在する前記第一上部電極とを、上面視で両者の間に位置する前記半導体積層体の一辺を跨いでそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤとを備えることを特徴とする。
【0013】
本明細書において、基台や導電性基板等の部材の「主面」とは、各部材を構成する複数の面のうち、他の面よりも遥かに面積の大きい面を指す。また「矩形状」とは、長方形、正方形の他、全体的な外観が略四角形状であるものを含む。全体的な外観が略四角形状であるとは、例えば、四角形に対して、頂点に少し丸みを帯びさせた形状や、辺に微小な凹凸が形成されたものや、隣接する辺同士を９０°±５°の範囲内の角度で傾斜させたもの等を含む概念である。
【0014】
上記構成によれば、半導体積層体の上面において、離間した位置で延在形成された第一上部電極と、それぞれの第一上部電極に対して近い位置にある第二導電領域とが、ワイヤによって接続される。言い換えれば、向かい合う一対の方向から、ワイヤを介して第一上部電極と第二導電領域とが接続される。これにより、ＬＥＤチップを大型化した場合であても、すなわち、半導体積層体を上面から見たときの面積が大きくなった場合であっても、電流を面方向に均質に流すことが可能となり、面方向に係る輝度の分布が抑制される。詳細には、「発明を実施するための形態」の項で後述される。
【0015】
前記ＬＥＤ光源装置は、前記導電性基板と前記半導体積層体との間に形成された絶縁層を備え、
前記半導体積層体は、第一半導体層と、前記第一半導体層の上層に形成された活性層と、前記活性層の上層に形成され前記第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とを含み、
前記第一上部電極は、前記第二半導体層の上層の一部領域に形成されており、
前記下部電極は、前記導電性基板の主面に平行な方向に分散した複数の位置で前記絶縁層を貫通して前記第一半導体層と前記導電性基板とを電気的に接続する内部電極で構成されているものとしても構わない。
前記半導体積層体は、第一半導体層と、前記第一半導体層の上層に形成された活性層と、前記活性層の上層に形成され前記第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とを含み、
前記第一上部電極は、前記第二半導体層の上層の一部領域に形成されており、
前記下部電極は、前記導電性基板の主面に平行な方向に分散した複数の位置で前記絶縁層を貫通して前記第一半導体層と前記導電性基板とを電気的に接続する内部電極で構成されているものとしても構わない。
【0016】
また、前記半導体積層体は、上面視が矩形状を示すものとしても構わない。ここでいう「矩形状」とは、上述した定義による。前記ＬＥＤ光源装置は、このような形状の単一の前記半導体積層体を備えるものとしても構わない。
【0017】
なお、前記導電性基板と前記絶縁層との間には、金属層が形成されているものとしても構わない。
【0018】
上記構成によれば、絶縁層内を貫通するように形成された内部電極が、面方向に分散して配置されている。半導体層とオーミック接続を実現する内部電極は、金属層と比較して反射率が低い。このため、内部電極を面方向にベタ状（膜状）に形成すると、光取り出し効率が低下してしまう。これに対し、上記の構成としたことで、活性層から出射された光のうち、光取り出し面側とは反対側（基台側）に向かって進行した光についても、絶縁層を介して金属層で反射できるため、高い光取り出し効率が実現できる。
【0019】
前記第一上部電極は、前記第一方向に離間した位置において、上面視で前記半導体積層体の辺に対して実質的に平行な方向に複数本が延在して形成されているものとしても構わない。
【0020】
ここで、ある方向ｄ１と別の方向ｄ２とが「実質的に平行である」とは、両者の角度が０°である場合は勿論、±５°以下の範囲内で傾斜している場合を含む概念である。
【0021】
上記構成の場合、半導体積層体を上面から見たときの矩形が示す面をＸＹ平面とすると、Ｘ方向（上の「第一方向」に対応する。）に離間した複数の位置で、Ｙ方向に延在して形成されている。これにより、半導体積層体の上面視の面積が大きくなった場合であっても、電流を面方向に均質に流すことができる。
【0022】
前記半導体積層体は、上面視の面積が２ｍｍ2以上であるものとしても構わない。これにより、高出力のＬＥＤ光源装置が実現される。一例として、前記半導体積層体を上面視で２ｍｍ角の寸法とすることができ、この場合は面積が４ｍｍ2である。
【0023】
なお、基台に搭載できる寸法上の制約や、一枚のウェハから切り出される数量の低下を抑えて生産効率を高める等の理由により、前記半導体積層体は、上面視の面積を１６ｍｍ2以下とするのが好適である。
【0024】
前記複数のワイヤは、それぞれ同一の前記第一上部電極の異なる２箇所以上の位置に接続されているものとしても構わない。
【0025】
例えば、第一上部電極がＸ方向に離間した複数の位置でＹ方向に延在されており、且つ、同一の第一上部電極に対しては１箇所でワイヤが接続される場合を想定する。この場合、高い光出力を得るために高い電流を供給すると、第一上部電極とワイヤとの接続箇所の近傍において局所的に電流密度が高くなり、この箇所で部分的に輝度が高くなる場合がある。これに対し、上記の構成によれば、同一の第一上部電極に対してＹ方向の異なる位置で複数のワイヤが接続されるため、半導体積層体に対して高い電流を注入する場合であっても、それぞれのワイヤに流すべき電流量を抑制できる。この結果、輝度ムラの発生が抑制できる。
【0026】
前記ＬＥＤ光源装置は、更に、前記第二半導体層の上層の一部領域に形成され、前記第一方向に関して離間した前記第一上部電極同士を複数の箇所で連絡するように延在して形成された、第二上部電極を備え、
前記第二上部電極は、前記第一上部電極よりも本数が多く、断面積が小さいものとしても構わない。
前記第二上部電極は、前記第一上部電極よりも本数が多く、断面積が小さいものとしても構わない。
【0027】
これにより、半導体積層体を流れる電流を更に面方向に広げやすくなり、輝度バラツキが抑制される。
【0028】
なお、第一上部電極は、第二導電領域とワイヤで接続されることから、断線等を生じさせることなく高い電流を流すことができるように、比較的太い線状電極で形成するのが好ましい。一方で、この太い線状電極を半導体積層体の上面に多く形成すると、光を外部に取り出すことのできる領域の面積が低下してしまう。よって、第一上部電極よりも断面積の小さい（すなわち、線幅の細い）第二上部電極を、離間した複数の位置に形成された第一上部電極同士を連絡するように設けることで、光取り出し効率の低下を抑制しながらも、電流を面方向に広がりやすくする効果が実現できる。
【0029】
前記半導体積層体の上面視の面積に対する、前記第一上部電極と前記第二上部電極の上面視の面積の比率が１２％～１９％であるものとしても構わない。
【0030】
上記構成によれば、内部電極の近傍に局所的に電流密度が高まることを抑制でき、照度維持率が向上する。
【0031】
前記第二上部電極は、上面視で前記半導体積層体の辺に対して実質的に平行な方向に複数本が延在して形成され、
隣接する前記第二上部電極同士の間隔は６１μｍ～１３４μｍであるものとしても構わない。
隣接する前記第二上部電極同士の間隔は６１μｍ～１３４μｍであるものとしても構わない。
【0032】
上記構成によれば、内部電極の近傍に局所的に電流密度が高まることを抑制でき、照度維持率が向上する。
【0033】
前記第一上部電極は、前記複数のワイヤが接続される箇所において、他の箇所よりも上面視の面積が大きい複数のパッド領域を有し、
前記複数のパッド領域のうち、少なくとも一部は形状が異なるものとしても構わない。
前記複数のパッド領域のうち、少なくとも一部は形状が異なるものとしても構わない。
【0034】
上記構成によれば、半導体積層体を含むＬＥＤチップを基台に搭載する際に、形状が異なっているパッド領域を基準位置とした位置合わせに活用できる。
【0035】
前記活性層は、Ｇａ、Ｉｎ、Ａｓ及びＰからなる群に属する２種以上の元素を少なくとも含む物質で構成され、発光波長が７００～１７００ｎｍの赤外領域であるものしても構わない。
【0036】
上記構成によれば、高出力で、配光特性の良好な赤外光源が実現される。このような赤外光源は、例えば、防犯・監視用のカメラ、ナンバープレートの自動認識装置等、目標物に対して遠方に配置される撮像装置に対して好適に利用される。
【発明の効果】
【0037】
本発明のＬＥＤ光源装置によれば、高い光出力と良好な配光特性とを両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1A】従来における単一のパッケージに３個のＬＥＤチップが搭載されてなるＬＥＤ光源装置の模式的な平面図の一例である。
【図2A】従来における単一のパッケージに４個のＬＥＤチップが搭載されてなるＬＥＤ光源装置の模式的な平面図の一例である。
【図3】単一のパッケージに大型のＬＥＤチップを１個搭載してなるＬＥＤ光源装置の模式的な平面図の一例である。
【図4】ＬＥＤ光源装置の一実施形態の構造を模式的に示す平面図である。
【図6】ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図7】ＬＥＤチップの断面を含むＬＥＤ光源装置の模式的な断面図である。
【図8】内部電極の配置パターンの一例を模式的に示す平面図である。
【図9】比較例としてのＬＥＤ光源装置の構造を示す模式的な平面図である。
【図10】比較例としてのＬＥＤ光源装置の構造を示す模式的な平面図である。
【図12】比較例としてのＬＥＤ光源装置の構造を示す模式的な平面図である。
【図16】第二上部電極の間隔を異ならせた複数のＬＥＤチップのサンプルに対して、連続点灯試験を行ったときの結果を示すグラフである。
【図17A】検証に利用された、サンプル＃２（電極本数１１本）に対応するＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図17B】検証に利用された、サンプル＃５（電極本数２１本）に対応するＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図18A】第二上部電極の配置パターンの変形例を説明するための、ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図18B】第二上部電極の配置パターンの別の変形例を説明するための、ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図18C】第二上部電極の配置パターンの更に別の変形例を説明するための、ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図18D】第二上部電極の配置パターンの更に別の変形例を説明するための、ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図18E】第二上部電極の配置パターンの更に別の変形例を説明するための、ＬＥＤチップの模式的な平面図である。
【図19A】別実施形態のＬＥＤ光源装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図19B】別実施形態のＬＥＤ光源装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図20】別実施形態のＬＥＤ光源装置が備えるＬＥＤチップの構造を模式的に示す平面図である。
【図21】別実施形態のＬＥＤ光源装置の構造を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
本発明に係るＬＥＤ光源装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の図面は模式的に示されたものであり、図面上の寸法比と実際の寸法比とは必ずしも一致しない。また、図面間においても寸法比が一致していない場合がある。
【0040】
本明細書において、「ＧａＩｎＡｓＰ」という記述は、ＧａとＩｎとＡｓとＰの混晶であることを意味し、組成比の記述を単に省略して記載したものである。「ＡｌＧａＩｎＡｓ」などの他の記載も同様である。
【0041】
本明細書内において、「層Ｚ１の上層に層Ｚ２が形成されている」という表現は、層Ｚ１の面上に直接層Ｚ２が形成されている場合はもちろん、層Ｚ１の面上に薄膜を介して層Ｚ２が形成されている場合も含む意図である。なお、ここでいう「薄膜」とは、膜厚１０ｎｍ以下の層を指し、好ましくは５ｎｍ以下の層を指すものとして構わない。
【0042】
【0043】
ＬＥＤ光源装置１は、基台３０と、基台３０上に載置された単一のＬＥＤチップ１０とを備える。以下では、基台３０の面（主面）をＸＹ平面とし、この面に直交する方向をＺ方向とする、Ｘ-Ｙ-Ｚ座標系を用いて適宜説明される。
【0044】
以下では、方向を表現する際に、正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「－Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載される。また、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。すなわち、本明細書において、単に「Ｘ方向」と記載されている場合には、「＋Ｘ方向」と「－Ｘ方向」の双方が含まれる。Ｙ方向及びＺ方向についても同様である。
【0045】
基台３０は、ＸＹ平面に平行な方向に関して、絶縁部材３５を介して電気的に離間した、複数の導電領域（３１，３２）を有する。本実施形態では、Ｘ方向に関して第一導電領域３１を挟むように、複数の第二導電領域３２が形成されている。
【0046】
第一導電領域３１及び第二導電領域３２は、導電性を示す材料で構成される。一例としては、銅に銀メッキが施された材料で構成される。また、絶縁部材３５は、第一導電領域３１と第二導電領域３２との間の絶縁性を確保できる限りにおいて、どのような材料を用いてもよく、一例としては樹脂材料が好適に利用される。
【0047】
ＬＥＤチップ１０は、基台３０のうちの第一導電領域３１の上面に載置されている。より詳細には、ＬＥＤチップ１０は、第一導電領域３１の上面において、導電性接着部材７を介して載置されている。導電性接着部材７は、ＬＥＤチップ１０を基台３０に対して高い密着性を有して固定しつつ、導電性を示す材料で構成されており、例えば銀ペーストやＡｕＳｎ等からなる。
【0048】
ＬＥＤチップ１０は、図７を参照して後述されるように、複数の半導体層が積層されてなる半導体積層体１１を備える。この半導体積層体１１内の活性層１４で生成された光１０Ｌが、＋Ｚ方向に取り出される。ＬＥＤチップ１０（半導体積層体１１）は、図１Ａや図２Ａに示したＬＥＤチップ９２と比べて大型であり、具体的には上面視の面積が２ｍｍ2以上である。また、点灯の際に供給される電流量についても、図１Ａや図１Ｂに示した小型のＬＥＤチップ９２に対する供給電流量より高い。具体的には、連続点灯の場合、小型のＬＥＤチップ９２に対する供給電流量は０．１Ａ～１Ａであるのに対し、大型のＬＥＤチップ１０に対する供給電流量は０．２Ａ～１６Ａである。また、パルス点灯の場合、小型のＬＥＤチップ９２に対する供給電流量は１Ａ～５Ａであるのに対し、大型のＬＥＤチップ１０に対する供給電流量は２Ａ～８０Ａである。特にＬＥＤチップ１０の光出力を高める場合（高輝度を実現する場合）には、ＬＥＤチップ１０に対する供給電流量は、小型のＬＥＤチップ９２に対して供給可能な電流量よりも高くなり、実現したい輝度によっては極めて高くなることがある。
【0049】
ＬＥＤチップ１０の＋Ｚ側における面（上面）は、複数のワイヤ４０によって第二導電領域３２と電気的に接続されている。図４に示す例では、＋Ｘ側に位置する第二導電領域３２からＬＥＤチップ１０の上面に向けて接続される複数のワイヤ４０と、－Ｘ側に位置する第二導電領域３２からＬＥＤチップ１０の上面に向けて接続される複数のワイヤ４０とが設けられている。ワイヤ４０は、抵抗率が低い金属材料で構成され、好適にはＡｕやＣｕが用いられる。
【0050】
以下では、図５に示すように、＋Ｘ側に位置する第二導電領域３２を「第二導電領域３２ａ」と称し、－Ｘ側に位置する第二導電領域３２を「第二導電領域３２ｂ」と称することがある。同様に、第二導電領域３２ａとＬＥＤチップ１０の上面とを連絡するワイヤ４０を「ワイヤ４０ａ」と称し、第二導電領域３２ｂとＬＥＤチップ１０の上面とを連絡するワイヤ４０を「ワイヤ４０ｂ」と称することがある。
【0051】
図５に示すように、基台３０は、ＬＥＤチップ１０が載置されている領域の外側を覆うように枠部材３７を有する。枠部材３７は、絶縁性を有し、ＬＥＤチップ１０から出射される光１０Ｌに対しては、透過性を示す場合や、吸収する場合等、必要に応じて適宜選択できる。一例として、枠部材３７は、樹脂で構成される。
【0052】
図４に示すように、ＬＥＤチップ１０は、上面視において矩形状を呈している。本実施形態では、上面視においてＬＥＤチップ１０を構成する四辺のうち、ある一対の辺がＸ方向に対向し、別の一対の辺がＹ方向に対向している。
【0053】
ＬＥＤ光源装置１の点灯の際には、基台３０を介してＬＥＤチップ１０に対して給電される。第一導電領域３１がアノードである場合、第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）がカソードとなる。逆に、第一導電領域３１がカソードである場合、第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）がアノードとなる。第一導電領域３１がアノードであるかカソードであるかは、図７を参照して後述される半導体積層体１１において、ｐ型半導体層とｎ型半導体層の位置関係によって決定される。以下では、第一導電領域３１がアノードで、第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）がカソードである場合を例に挙げて説明する。
【0054】
第一導電領域３１及び第二導電領域３２は、それぞれ図示しない外部電源と電気的に接続されている。ＬＥＤチップ１０に対しては、第一導電領域３１から導電性接着部材７を介して電流が流れる。この電流は、複数のワイヤ４０を通じて、Ｘ方向に離間して形成された複数の第二導電領域３２に向かって流れる。
【0055】
【0056】
上述したように、ＬＥＤチップ１０は、基台３０の上面に導電性接着部材７を介して載置されている。より詳細には、図７に示すように、本実施形態のＬＥＤチップ１０は、導電性基板１６と、導電性基板１６の上層に形成された金属層１７と、金属層１７の上層に形成された絶縁層１８と、絶縁層１８の上層に形成された半導体積層体１１とを含む。
【0057】
導電性基板１６は、例えばＳｉやＧｅ等の半導体や、Ｃｕ、ＣｕＷ等の金属材料で構成されている。導電性基板１６の－Ｚ側（基台３０側）の面にはＡｕ等の金属層が成膜されていてもよい。本実施形態では、導電性基板１６の主面がＸＹ平面に平行な方向を示している。
【0058】
本実施形態においては、導電性基板１６の上層に金属層１７が形成されている。この金属層１７は、例えばＡｕ／Ｓｎ等の材料からなり、必要に応じてＴｉやＰｔ等を含む多層構造を示してもよい。
【0059】
半導体積層体１１は、活性層１４と、活性層１４をＺ方向に挟持するように、導電型の異なる半導体層（第一半導体層１３，第二半導体層１５）とが積層されてなる。ここでは、第一半導体層１３がｐ型半導体であり、第二半導体層１５がｎ型半導体であるものとして説明するが、両者の導電型が逆転しても構わない。後者の場合には、第一導電領域３１がカソードとなり、第二導電領域３２がアノードとなる。
【0060】
活性層１４は、光１０Ｌとして得たい波長に応じた材料で構成される。例えば、光１０Ｌを波長７００～１７００ｎｍの赤外光としたい場合、活性層１４は、ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ又はＡｌＧａＩｎＡｓの単層構造としても構わないし、ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ又はＡｌＧａＩｎＡｓからなる井戸層と、井戸層よりもバンドギャップエネルギーの大きいＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓ又はＩｎＰからなる障壁層とを含むＭＱＷ（Multiple Quantum Well：多重量子井戸）構造としても構わない。また、半導体積層体１１内に複数層からなる活性層１４が形成されていても構わない。
【0061】
また、第一半導体層１３及び第二半導体層１５は、活性層１４の材料に応じて、エピタキシャル成長可能な材料から適宜選択される。例えば、第一半導体層１３は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＰが利用でき、第二半導体層１５は、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓＰが利用できる。なお、第一半導体層１３及び第二半導体層１５には、導電型（ｎ型又はｐ型）に応じたドーパントがドープされており、具体的には、ｎ型の場合には例えばＳｉが、ｐ型の場合には例えばＭｇがそれぞれドープされている。本実施形態においては、第一半導体層１３はｐ型であり、第二半導体層１４はｎ型である。ただし、上述したように、両者の極性は反転されていてもよい。
【0062】
また、第一半導体層１３及び第二半導体層１５は、単一の組成を示す半導体層からなるものとしても構わないし、異なる組成を示す複数の半導体層が積層されてなるものとしても構わない。
【0063】
半導体積層体１１は、上述したように、これら複数の半導体層（１３，１４，１５）が積層されてなり、上面視（Ｚ方向から見て）で矩形状を呈している。
【0064】
絶縁層１８は、光１０Ｌに対して透過性が高い材料が好ましい。例えば、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3等からなる。
【0065】
図７に示すように、ＬＥＤチップ１０は、絶縁層１８を貫通して第一半導体層１３と導電性基板１６とを電気的に接続する内部電極２５を有している。より詳細には、本実施形態では、内部電極２５が、第一半導体層１３と金属層１７とを連絡するように、絶縁層１８内を貫通して形成されている。この内部電極２５は、ＸＹ平面に平行な方向（すなわち、導電性基板１６の主面に平行な方向）に分散した複数の位置に設けられている。図８は、内部電極２５の配置パターンの一例を模式的に示す平面図である。この内部電極２５が「下部電極」に対応する。
【0066】
内部電極２５は、第一半導体層１３に対してオーミック接続の形成が可能な材料で構成されている。一例として、内部電極２５は、ＡｕＺｎ、ＡｕＢｅ、又は少なくともＡｕとＺｎを含む積層構造（例えばＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ等）で構成される。
【0067】
図６に示すように、半導体積層体１１の上面（より詳細には、第二半導体層１５の上層）には、複数の上部電極が形成されている。図６の例では、上部電極として、相対的に線幅の太い第一上部電極２１と、相対的に線幅の細い（断面積の小さい）第二上部電極２２とが設けられている。一例として、第一上部電極２１の線幅は３０μｍであり、第二上部電極２２の線幅は１２μｍである。上部電極（２１，２２）は、抵抗率の低い金属材料からなり、好適には、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、ＡｕＧｅＮｉ、ＡｕＧｅ、ＡｕＮｉＳｉ、ＡｕＳｉ等が用いられる。
【0068】
図６に示すように、第一上部電極２１は、Ｘ方向に離間した複数の位置で、Ｙ方向に延在して形成されている（２１ａ，２１ｂ）。すなわち、第一上部電極２１は、第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）が離間する方向（Ｘ方向）と同じ方向に離間して設けられている。図６に示す例では、Ｘ方向が「第一方向」に対応する。
【0069】
そして、第一上部電極２１のうちの、＋Ｘ側に位置する第一上部電極２１ａは、＋Ｘ側に位置する第二導電領域３２ａに対して、ワイヤ４０ａによって電気的に接続される（図５参照）。また、第一上部電極２１のうちの、－Ｘ側に位置する第一上部電極２１ｂは、－Ｘ側に位置する第二導電領域３２ｂに対して、ワイヤ４０ｂによって電気的に接続される。
【0070】
つまり、図４及び図６を参照して理解されるように、各ワイヤ４０は、上面視で第二導電領域３２と第一上部電極２１との間に位置するＬＥＤチップ１０（半導体積層体１１）の一辺を跨ぐように配線される。ここで、「一辺を跨ぐ」とは、二辺以上を跨がないことを意味している。言い換えれば、Ｘ方向に離間した複数の位置で延在する第一上部電極２１は、それぞれ、第一上部電極２１に近い側の第二導電領域３２とワイヤ４０で接続される。これにより、各ワイヤ４０の長さをほぼ均一化でき、各ワイヤ４０間で抵抗値に大きな差異が生じない。
【0071】
図６に示すように、第一上部電極２１の一部箇所には、周囲の箇所よりも上面視の面積が大きいパッド領域２４が形成されている。パッド領域２４の大きさは、例えば５０～１５０μｍ程度である。このパッド領域２４に対して、ワイヤ４０が接続される。図４に示す例では、第二導電領域３２ａ及び第二導電領域３２ｂから、それぞれ５本のワイヤ４０が伸びている。このため、図６に示す例では、第一上部電極２１ａ及び第一上部電極２１ｂに対しても、それぞれＹ方向に離間した５箇所の位置にパッド領域２４が形成されている。
【0072】
図６に示す例では、第二上部電極２２は、上面視でＹ方向に離間した状態で、複数本がＸ方向に延在して形成されている。つまり、複数の第二上部電極２２は、Ｘ方向に離間した複数の位置に形成されている第一上部電極２１（２１ａ，２１ｂ）同士を、電気的に接続するように形成されている。
【0073】
このような構成によれば、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面（第二半導体層１５の上面）における輝度分布が抑制される。この点につき、次に比較例を参照しながら説明する。
【0074】
図９及び図１０は、図１Ａ及び図２Ａを参照して上述した、従来の小型のＬＥＤチップ９２をパッケージ９１に搭載する方法と同様の方法を用いて、図３を参照して上述した大型のＬＥＤチップ９３をパッケージ９１に搭載してなるＬＥＤ光源装置９０ｃの模式的な平面図の一例である。
【0075】
図９に示す構造例では、パッケージ９１には、絶縁部材９５を介して２つの導電領域（９７，９８）が形成されている。また、図１０に示す構造例では、パッケージ９１には、導電領域９７と、この導電領域９７をＸ方向に挟むように２つの導電領域（９８，９９）が形成されている。いずれの場合も、隣接する導電領域同士は、絶縁部材９５によって電気的に離間されている。
【0076】
【0077】
図９に示す例では、ＬＥＤチップ９３が載置されている導電領域９７と、ＬＥＤチップ９３に対してワイヤ９６が接続されている導電領域９８のうちの、一方がアノードで、他方がカソードとなる。また、図１０に示す例では、ＬＥＤチップ９３が載置されている導電領域９７及びこの導電領域９７とワイヤ１０１で接続されている導電領域９９と、ＬＥＤチップ９３に対してワイヤ９６が接続されている導電領域９８のうちの、一方がアノードで、他方がカソードとなる。つまり、いずれの場合においても、ＬＥＤチップ９３に対しては、Ｘ方向に関して一方からワイヤ９６が接続されている。
【0078】
図１１は、ＬＥＤチップ９３内を流れる電流Ｉ１を模式的に示す図面である。ＬＥＤチップ９３が大型化したことで、Ｘ方向に係る長さが長くなる。この結果、Ｘ方向に関して、ワイヤ９６が形成されている箇所と、ワイヤ９６から離れた箇所との間で、電流密度に大きな差が生じる。図１１では、Ｘ方向に関してワイヤ９６に近い領域の電流密度が高くなることを、電流Ｉ１の向きを模式的に示すことで表現している。図３を参照して上述したＬＥＤ光源装置９０ｃの場合、このように電流密度の分布が生じたことで、光取り出し面内に輝度の分布が生じたものと考えられる。
【0079】
これに対する解決策として、図１２に示すように、導電領域９８から、ＬＥＤチップ９３上のうちの、＋Ｘ側の領域９３ａと、－Ｘ側の領域９３ｂとに向けて、それぞれワイヤ９６を接続する方法が考えられる。これによれば、ＬＥＤチップ９３が大型化して、Ｘ方向に係る長さが長くなったとしても、Ｘ方向に係る電流密度の分布が抑制される。
【0080】
しかしこの方法の場合、図１２に示すように、ＬＥＤチップ９３内において＋Ｘ側の領域９３ａの上方を通過するワイヤ９６の本数が増大する。つまり、ＬＥＤチップ９３の－Ｘ側の領域９３ｂと比べて、＋Ｘ側の領域９３ａにおけるワイヤ９６の占有面積が増加する。ワイヤ９６は、一般的にＡｕやＣｕといった金属材料で構成され、この材料は光に対する透過性が極めて低い。このため、ＬＥＤチップ９３から取り出される光量に関して、Ｘ方向に分布を生じさせてしまう。
【0081】
これに対し、図４を参照して上述したＬＥＤ光源装置１によれば、ＬＥＤチップ１０（半導体積層体１１）に対して、＋Ｘ方向と－Ｘ方向の双方からワイヤ４０が接続される。この結果、Ｘ方向に係る電流密度の分布が緩和される。また、半導体積層体１１の上方を通過するワイヤ４０の本数についても対称性を持たせやすくなるため、照度ムラも抑制できる。
【0082】
更に、ＬＥＤ光源装置１によれば、基台３０内に単一のＬＥＤチップ１０を搭載する構造であるため、良好な配光特性が実現できる。図１３は、ＬＥＤ光源装置１を実際に点灯させたときの配光分布を示すグラフである。図１３に示すように、ＬＥＤ光源装置１によれば、配光角０°近傍において最も強度が高く、且つ拡がり角に対して配光角０°を基準として実質的に対称性を示す配光特性が実現できる。なお、図１３に示す配光分布の測定に際しては、図５に示すＬＥＤ光源装置１に対して更にＬＥＤチップ１０の上方（＋Ｚ側）にレンズ部材を設けてなる構造が採用された。ただし、本実施例での配光特性の傾向は、レンズ部材の有無による大きな影響はない。言い換えれば、レンズ部材を設けていない図５に示す構造であっても、配光角０°近傍において最も強度が高く、且つ拡がり角に対して配光角０°を基準として実質的に対称性を示す配光特性が実現できる。
【0083】
つまり、ＬＥＤ光源装置１によれば、高い光出力と良好な配光特性が両立できることが分かる。
【0084】
［第二実施形態］
本発明者は、上述したＬＥＤ光源装置１について更に検討を重ねた。その結果、図６に示した上部電極（２１，２２）の配置パターンによっては、点灯を継続させると出力の維持率が低下する現象が生じることを突き止めた。
本発明者は、上述したＬＥＤ光源装置１について更に検討を重ねた。その結果、図６に示した上部電極（２１，２２）の配置パターンによっては、点灯を継続させると出力の維持率が低下する現象が生じることを突き止めた。
【0085】
図１４は、図６に示した上部電極（２１，２２）の配置パターンを示すＬＥＤチップ１０を搭載したＬＥＤ光源装置１に対して点灯を継続させたときの、光出力の経時的な変化を示すグラフである。図１４に示すように、２５０時間の連続点灯によって光出力が初期時から５０％程度に低下したことが確認された。なお、図１４に対応する試験では、４Ａの直流電流がＬＥＤチップ１０に対して供給された。
【0086】
この理由を検証すべく、供給電流を変化させながらＬＥＤ光源装置１を点灯させ、ＬＥＤチップ１０上の光取り出し面の発光状態を検証した。図１５は、この検証結果を示す写真である。供給電流量を高めていくに連れ、相対的に輝度の高い箇所が面方向に分散していることが確認される。この輝度の高い箇所は、図８を参照して上述した内部電極２５の配置箇所にほぼ対応していることが分かった。
【0087】
この結果から、供給される電流量が増大するに伴い、内部電極２５の近傍箇所に電流が集中し、この領域が局所的に明るくなったものと考えられる。そして、局所的に電流密度が高くなり負荷が増大したことで、点灯時間の経過に伴って光出力が低下したと推定される。
【0088】
次に、Ｙ方向に並んで配置されている第二上部電極２２の本数及び間隔を変更した複数のＬＥＤチップ１０のサンプル（＃１～＃７）を作製し、それぞれを基台３０に搭載して点灯させることで出力維持率の比較を行った。
【0089】
各検証に用いられたＬＥＤチップ１０のサンプル（＃１～＃７）は、いずれも半導体積層体１１が上面視で１９００μｍ角の形状を示すものが利用された。いずれのサンプル（＃１～＃７）においても、第一上部電極２１の配置パターンは共通であり、線幅３０μｍのものがＸ方向に離間した２箇所の位置において、Ｙ方向に延在して形成された。また、いずれのサンプル（＃１～＃７）においても、第二上部電極２２としては、線幅１２μｍのものがＹ方向に離間した複数の位置においてＸ方向に延在して形成された配線パターンが用いられた。
【0090】
検証の結果を、表１及び図１６に示す。
【0091】
【表1】
【0092】
図１７Ａは、サンプル＃２（電極本数１１本）に対応するＬＥＤチップ１０の模式的な平面図であり、図１７Ｂは、サンプル＃５（電極本数２１本）に対応するＬＥＤチップ１０の模式的な平面図である。また、表１内における「第二上部電極２２の間隔ｄ２２」とは、図１７Ｃに模式的に示すように、隣接する第二上部電極２２同士の間隔を指す。図１７Ｃは、図１７Ａ内の領域Ａ１の拡大模式図に対応する。
【0093】
第二上部電極２２の本数が増えるに連れて、当然に第二上部電極２２の間隔ｄ２２は短くなり、上部電極（２１，２２）の占有面積率は増加する。ここで、上部電極（２１，２２）の占有面積率とは、ＬＥＤチップ１０の上面視の面積（すなわち半導体積層体１１の面積）に対する、第一上部電極２１及び第二上部電極２２の面積の合計の比率に対応する。
【0094】
（過電流破壊試験）
過電流破壊試験とは、各サンプル（＃１～＃７）に対して、突発的なノイズ電流を模擬したパルス電流（波高値４０Ａ、パルス幅１ｍｓ）を供給した後、通常の点灯用電流（直流４Ａ）を供給し、点灯が確認できるかどうかを検証した試験である。表１において、評価Ｃは点灯が確認されなかった（不点灯であった）ことを意味し、評価Ａは点灯が確認されたことを意味する。表１に示すように、サンプル＃３～＃７では点灯が確認された一方で、サンプル＃１～＃２では不点灯となった。
過電流破壊試験とは、各サンプル（＃１～＃７）に対して、突発的なノイズ電流を模擬したパルス電流（波高値４０Ａ、パルス幅１ｍｓ）を供給した後、通常の点灯用電流（直流４Ａ）を供給し、点灯が確認できるかどうかを検証した試験である。表１において、評価Ｃは点灯が確認されなかった（不点灯であった）ことを意味し、評価Ａは点灯が確認されたことを意味する。表１に示すように、サンプル＃３～＃７では点灯が確認された一方で、サンプル＃１～＃２では不点灯となった。
【0095】
不点灯であったサンプル＃１～＃２に対して分析を行ったところ、特にパッド領域２４の近傍において変色が確認された。更に、この変色したパッド領域２４の近傍箇所においいて断面をＳＥＭにより観察した結果、パッド領域２４の近傍に位置する半導体層（半導体積層体１１）の一部が消失していた。このことから、第二上部電極２２の本数が相対的に少ないサンプル＃１～＃２の場合、半導体積層体１１を流れる電流がＸＹ平面の方向に対して十分に広がらず、パッド領域２４の近傍に電流が集中したことで発熱が顕著となり、近傍の半導体層が溶融・飛散してオープン故障が生じたものと推察される。
【0096】
これに対し、第二上部電極２２の本数が１３本以上で間隔が１３４μｍ以下の、サンプル＃３～＃７によれば、過電流を供給した後であっても点灯が確認された。また、パッド領域２４の近傍における損傷も確認されなかった。このことから、第二上部電極２２の本数を増加することで、ＬＥＤチップ１０内を流れる電流をＸＹ平面方向に広げやすくなり、電流の局所的な集中が緩和されたものと考えられる。
【0097】
（出力維持率Ｍ１の評価）
各サンプル＃１～＃７に対して、直流４Ａの電流を連続的に供給して点灯状態を持続させ、初期の光出力に対する２５０時間経過後における光出力の比率で規定される出力維持率Ｍ１を評価した。表１及び図１６によれば、サンプル＃１～＃５を対比すると、第二上部電極２２の間隔を狭めてその本数を増やすに連れて、出力維持率Ｍ１が上昇傾向を示すことが分かる。これは、第二上部電極２２の間隔ｄ２２が減少して、その本数が増加することで、電流をＸＹ平面方向に分散させる効果が高まった結果、内部電極２５の近傍箇所と内部電極２５から離れた位置との間における電流密度の差を減少できたことによるものと推定される。
各サンプル＃１～＃７に対して、直流４Ａの電流を連続的に供給して点灯状態を持続させ、初期の光出力に対する２５０時間経過後における光出力の比率で規定される出力維持率Ｍ１を評価した。表１及び図１６によれば、サンプル＃１～＃５を対比すると、第二上部電極２２の間隔を狭めてその本数を増やすに連れて、出力維持率Ｍ１が上昇傾向を示すことが分かる。これは、第二上部電極２２の間隔ｄ２２が減少して、その本数が増加することで、電流をＸＹ平面方向に分散させる効果が高まった結果、内部電極２５の近傍箇所と内部電極２５から離れた位置との間における電流密度の差を減少できたことによるものと推定される。
【0098】
一方で、サンプル＃５～＃７を対比すると、第二上部電極２２の間隔を狭くし過ぎると、出力維持率Ｍ１が若干低下する傾向を示すことが分かる。この理由としては、サンプル＃６やサンプル＃７では、第二上部電極２２の本数が極めて多くなったことで、上部電極（２１，２２）の占有面積率が高くなり、上部電極（２１，２２）によって吸収される光の量が増加して発熱量が上昇したことに起因するものと考えられる。
【0099】
（初期出力の相対値ｋ，ｋ＊Ｍ１値の評価）
サンプル＃１における初期の光出力を基準値として、各サンプル＃２～＃７における初期の光出力の相対値ｋを表１及び図１６に示している。サンプル＃１が最も上部電極（２１，２２）の占有面積率が低いため、光１０Ｌを遮る領域の面積が小さい。つまり、第二上部電極２２の間隔が狭くなり、本数が増加するに伴って、相対値ｋは低下していることが分かる。
サンプル＃１における初期の光出力を基準値として、各サンプル＃２～＃７における初期の光出力の相対値ｋを表１及び図１６に示している。サンプル＃１が最も上部電極（２１，２２）の占有面積率が低いため、光１０Ｌを遮る領域の面積が小さい。つまり、第二上部電極２２の間隔が狭くなり、本数が増加するに伴って、相対値ｋは低下していることが分かる。
【0100】
ここで、初期出力の相対値ｋと出力維持率Ｍ１を乗じることで、２５０時間経過後における光出力の大小を、各サンプル＃１～＃７間で対比できる。この結果によれば、サンプル＃３～＃６において、０．８０を超える値を示している。つまり、第二上部電極２２の間隔ｄ２２を６１μｍ～１３４μｍの範囲内とすることで、第一実施形態で上述した、高い光出力と良好な配光特性の両立に加えて、過電流時におけるオープン故障の抑制、並びに、高い光取り出し効率と高い出力維持率の実現が可能となる。このとき、表１によれば、上部電極の占有面積率は１２％～１９％とするのが好適である。
【0101】
なお、第二上部電極２２の配置パターンは、複数のバリエーションが可能である（図１８Ａ～図１８Ｅ参照）。図１８Ａは、第二上部電極２２が、最外部において枠状に形成されている場合の一例である。図１８Ｂは、第二上部電極２２が、一部の箇所において周方向に複数配置された枠状体を呈して形成されている場合の一例である。図１８Ｃは、第二上部電極２２が、一筆書きの様相で折れ線形状を呈して形成されている場合の一例である。図１８Ｄは、第二上部電極２２が、Ｘ方向及びＹ方向に延伸することで格子状を呈して形成されている場合の一例である。図１８Ｅは、一部の箇所において円形を呈した第二上部電極２２が、同心円状に複数配置されている場合の一例である。いずれの場合においても、第二上部電極２２は、半導体積層体１１の上面（第二半導体層１５の上層）の一部領域において、Ｘ方向に離間した複数の第一上部電極２１同士を複数の箇所で連絡するように、形成されている。
【0102】
［別実施形態］
以下、別実施形態につき説明する。
以下、別実施形態につき説明する。
【0103】
〈１〉図１９Ａに示すように、ＬＥＤ光源装置１は、ＬＥＤチップ１０の上方、より詳細には光１０Ｌの進行方向に関してＬＥＤチップ１０に対して離間した位置に、レンズ部材４１を備えるものとしても構わない。この場合、レンズ部材４１は基台３０と一体化されていてもよい。
【0104】
【0105】
上述したように、ＬＥＤ光源装置１は、高出力で良好な配光特性を示すＬＥＤチップ１０を搭載しているため、レンズ部材４１や曲面反射ミラー４２を備えることで、より遠方に対して高い照度で照明することが可能となる。
【0106】
〈２〉図２０に示すように、複数のパッド領域２４のうち、一部については上面視の形状を異ならせても構わない（パッド領域２４ａ）。これにより、パッド領域２４ａをアライメント工程における基準位置として利用することができる。例えば、ＬＥＤチップ１０を基台３０に搭載する際の位置合わせに利用できる。
【0107】
〈３〉上述した実施形態では、第一導電領域３１をＸ方向に挟むように形成された２つの第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）は、相互に分離して位置していた。しかし、図２１に示すように、この第二導電領域３２（３２ａ，３２ｂ）は、基台３０上の別の位置でつながっていても構わない。
【0108】
〈４〉図８に模式的に示す内部電極２５の配置パターンは、あくまで一例であり、このような配置パターンには限定されない。一例として、パッド領域２４が配置されている箇所の近傍には、内部電極２５を配置しないものとしても構わない。これにより、パッド領域２４の近傍に位置する内部電極２５に対する電流の局所的な集中が緩和される。
【0109】
〈５〉上記実施形態では、ＬＥＤチップ１０（半導体積層体１１）の上面に形成された上部電極としては、第一上部電極２１と、この第一上部電極２１よりも線幅の細い第二上部電極２２とを含むものとした。しかし、本発明は、各上部電極の線幅が実質的に同一である場合を排除しない。
【0110】
また、図６に示す例では、第一上部電極２１が一方向（ここではＹ方向）に延在して形成されていたが、複数の方向（例えばＹ方向及びＸ方向）に延在して形成されていても構わない。
【0111】
〈６〉上記実施形態では、導電性基板１６と半導体積層体１１（より詳細には第一半導体層１３）とを電気的に接続する電極（下部電極）が、絶縁層１８内を貫通し、且つ平面的に分散されてなる内部電極２５で構成される場合について説明した。しかし、ＬＥＤ光源装置１が備える下部電極は、上述した内部電極２５の態様には限られない。
【符号の説明】
【0112】
１ ：ＬＥＤ光源装置
７ ：導電性接着部材
１０ ：ＬＥＤチップ
１０Ｌ ：（ＬＥＤチップから出射される）光
１１ ：半導体積層体
１３ ：第一半導体層
１４ ：活性層
１５ ：第二半導体層
１６ ：導電性基板
１７ ：金属層
１８ ：絶縁層
２１，２１ａ，２１ｂ ：第一上部電極
２２ ：第二上部電極
２４，２４ａ ：パッド領域
２５ ：内部電極
３０ ：基台
３１ ：（基台の）第一導電領域
３２，３２ａ，３２ｂ ：（基台の）第二導電領域
３５ ：絶縁部材
３７ ：枠部材
４０，４０ａ，４０ｂ ：ワイヤ
４１ ：レンズ部材
４２ ：曲面反射ミラー
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ ：ＬＥＤ光源装置
９１ ：パッケージ
９２，９３ ：ＬＥＤチップ
９５ ：絶縁部材
９６ ：ワイヤ
９７，９８，９９ ：導電領域
１０１ ：ワイヤ
７ ：導電性接着部材
１０ ：ＬＥＤチップ
１０Ｌ ：（ＬＥＤチップから出射される）光
１１ ：半導体積層体
１３ ：第一半導体層
１４ ：活性層
１５ ：第二半導体層
１６ ：導電性基板
１７ ：金属層
１８ ：絶縁層
２１，２１ａ，２１ｂ ：第一上部電極
２２ ：第二上部電極
２４，２４ａ ：パッド領域
２５ ：内部電極
３０ ：基台
３１ ：（基台の）第一導電領域
３２，３２ａ，３２ｂ ：（基台の）第二導電領域
３５ ：絶縁部材
３７ ：枠部材
４０，４０ａ，４０ｂ ：ワイヤ
４１ ：レンズ部材
４２ ：曲面反射ミラー
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ ：ＬＥＤ光源装置
９１ ：パッケージ
９２，９３ ：ＬＥＤチップ
９５ ：絶縁部材
９６ ：ワイヤ
９７，９８，９９ ：導電領域
１０１ ：ワイヤ
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図18D】
【図18E】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】