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WO2024237299A1 - 発光素子および造形装置 - Google Patents

発光素子および造形装置 Download PDF

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WO2024237299A1
WO2024237299A1 PCT/JP2024/018056 JP2024018056W WO2024237299A1 WO 2024237299 A1 WO2024237299 A1 WO 2024237299A1 JP 2024018056 W JP2024018056 W JP 2024018056W WO 2024237299 A1 WO2024237299 A1 WO 2024237299A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
emitting
emitting element
group
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/018056
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信之 島
太郎 竹内
勝美 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of WO2024237299A1 publication Critical patent/WO2024237299A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/813—Bodies having a plurality of light-emitting regions, e.g. multi-junction LEDs or light-emitting devices having photoluminescent regions within the bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/831—Electrodes characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/84—Coatings, e.g. passivation layers or antireflective coatings

Definitions

  • the present disclosure relates to a light-emitting element and a modeling device that include a plurality of micro LEDs (Light Emitting Diodes; LEDs) or the like as light-emitting units.
  • micro LEDs Light Emitting Diodes; LEDs
  • Patent Document 1 A light-emitting element of the prior art is described, for example, in Patent Document 1.
  • the light-emitting element disclosed herein is a light-emitting element having a plurality of light-emitting sections, each of which has a first electrode section and a second electrode section that are located at different positions in a plan view, and an active layer located between the first electrode section and the second electrode section, and the plurality of light-emitting sections include a first group aligned along a first direction in a plan view, a second group parallel to the first group, and a third group at an end between the first group and the second group, the first light-emitting section belonging to the first group and the second light-emitting section belonging to the second group being located at positions that do not overlap in a second direction that intersects with the first direction, and the third light-emitting section belonging to the third group includes the third light-emitting section whose current path direction in a plan view is different from both the first light-emitting section and the second light-emitting section.
  • the molding device disclosed herein includes the light-emitting element and a container that contains a photocurable material, and the light-emitting element is configured to irradiate light onto the photocurable material contained in the container, thereby curing the photocurable material.
  • FIG. 2 is a plan view showing a light-emitting device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 1B is an enlarged plan view showing a plurality of light-emitting portions in the light-emitting element shown in FIG. 1A.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a partial plan view illustrating an example of a configuration of a printer head included in the molding apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a molding apparatus.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of a printer head.
  • 1 is an enlarged cross-sectional view showing a connection state between pads and bumps when a light-emitting element is mounted on a mounting substrate by flip-chip mounting.
  • Patent Document 1 describes an integrated semiconductor light-emitting device in which a flip-chip type LED (Light Emitting Diode) chip is soldered to a substrate. Within one LED chip, there are multiple light-emitting parts called light-emitting points.
  • LED Light Emitting Diode
  • the multiple light-emitting units are a first light-emitting unit, a second light-emitting unit, and a third light-emitting unit
  • the directions of the current paths of the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the third light-emitting unit are parallel, so there is a risk that electromagnetic waves radiated by the currents flowing through the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the third light-emitting unit respectively will interfere with each other and be superimposed as noise on the drive current of the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the third light-emitting unit.
  • FIG. 1A is a plan view showing a light-emitting element according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1B is an enlarged plan view showing multiple light-emitting sections in the light-emitting element shown in FIG. 1A
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1A.
  • the light-emitting element 1 of this embodiment comprises multiple light-emitting sections 3.
  • the light-emitting sections 3 comprise a first electrode section (anode electrode section) 4 and a second electrode section (cathode electrode section) 5 that are located at different positions in a plan view, and an active layer 6 that is in a current path between the first electrode section 4 and the second electrode section 5.
  • "current” refers to a forward current that flows through the first electrode wiring 9a connected to the first electrode section 4.
  • the plurality of light-emitting units 3 include a first group G1 aligned along the first direction X in a plan view, a second group G2 parallel to the first group G1, and a third group G3 at the end between the first group G1 and the second group G2, the first light-emitting unit 31 belonging to the first group G1 and the second light-emitting unit 32 belonging to the second group G2 are in positions that do not overlap in the second direction Y intersecting the first direction X, and the third light-emitting unit 33 belonging to the third group G3 includes a third light-emitting unit 33 in which the direction of the path of currents I3a and I3b (shown in FIG.
  • the first light-emitting unit 31, the second light-emitting unit 32, and the third light-emitting unit 33 may be collectively referred to as the light-emitting unit 3.
  • the current flowing through the light-emitting unit 3 is also called a drive current.
  • the light-emitting element is also called a light-emitting chip or chip.
  • the light-emitting element may be a light-emitting diode (Light Emitting Diode: LED), a semiconductor laser (Laser Diode: LD), etc.
  • Pulse-shaped drive currents I1, I2, I3a, and I3b flow through the first light-emitting unit 31, the second light-emitting unit 32, and the third light-emitting unit 33, respectively, to cause them to emit light.
  • the pulse-shaped drive currents I1, I2, I3a, and I3b induce magnetic fields, which may result in a first electromagnetic wave being radiated into space from the first light-emitting unit 31, a second electromagnetic wave being radiated into space from the second light-emitting unit 32, and a third electromagnetic wave being radiated into space from the third light-emitting unit 33.
  • the multiple light-emitting units 3 include a first light-emitting unit 31, a second light-emitting unit 32, and a third light-emitting unit 33.
  • the direction of the path (also called a current path) of the currents I3a and I3b of the third light-emitting unit 33 in a plan view is different from both the path direction of the drive current I1 of the first light-emitting unit 31 and the path direction of the drive current I2 of the second light-emitting unit 32.
  • the phase of the third electromagnetic wave is different from the phase of the first electromagnetic wave and the phase of the second electromagnetic wave, so that interference between them is prevented.
  • Such interference is particularly likely to occur in the case of a light-emitting element 1 that emits light with a uniform phase, such as a semiconductor laser.
  • a light-emitting diode emits pulsed light with a waveform such as a sine curve or Gaussian distribution, the above-mentioned interference may occur.
  • the electromagnetic waves (first electromagnetic waves) radiated into space by the drive current I1 flowing through the first light-emitting unit 31 and the electromagnetic waves (second electromagnetic waves) radiated into space by the drive current I2 flowing through the second light-emitting unit 32 are prevented from being superimposed as noise on the currents I3a and I3b flowing through the third light-emitting unit 33. In other words, because the phases of the first and second electromagnetic waves are different from the phase of the third electromagnetic wave, interference between them is prevented.
  • the direction of the paths of the drive currents I1 and I2 flowing through the light-emitting units 3 of the first group G1 and the second group G2 is different from the direction of the paths of the drive currents I3a and I3b flowing through the light-emitting unit 3 of the third group G3.
  • the direction of the paths of the drive currents I1 and I2 and the direction of the paths of the drive currents I3a and I3b form an intersection angle in a plan view, and the intersection angle may be about 30° to 150°.
  • the direction of the path of the drive currents I1 and I2 and the direction of the path of the drive currents I3a and I3b may be orthogonal in a plan view.
  • the crossing angle may be 90°. Therefore, interference between the first electromagnetic wave and the second electromagnetic wave radiated by the drive currents I1 and I2 flowing through the light-emitting units 3 of the first group G1 and the second group G2 and the third electromagnetic wave radiated by the currents I3a and I3b flowing through the light-emitting unit 3 of the third group G3 is suppressed. As a result, the influence of the electromagnetic wave on the diffusion current and the recombination current of each light-emitting unit 3 is minimal, and therefore the change in the carrier density and the hole density of each light-emitting unit 3 is small, and the substantial change in the brightness of each light-emitting unit 3 is suppressed.
  • wiring such as the first electrode wiring 9a has a wide line width and a relatively small resistance
  • the voltage amplitude of the pulsed drive current is small, and the electromagnetic waves radiated from the wiring into space (also called wiring electromagnetic waves) are small.
  • the spacing between the wirings is large, mutual interference of the wiring electromagnetic waves is suppressed. As a result, the wiring electromagnetic waves are less likely to cause noise.
  • the multiple light-emitting units 3 are densely packed on the first surface 2a (light-emitting surface) of the base 2, and the electromagnetic waves radiated into space from each light-emitting unit 3 are more likely to interfere with each other.
  • the first electromagnetic waves radiated from the first light-emitting units 31 belonging to the first group G1 may interfere with each other because the drive current I1 flowing through them is in the same direction.
  • the input timing of the pulsed drive current I1 input to the first light-emitting units 31 may be shifted to prevent the first electromagnetic waves radiated from each first light-emitting unit 31 from interfering with each other.
  • the second light-emitting units 32 belonging to the second group G2 may similarly shift the input timing of the pulsed drive current I2 because the drive current I2 flowing through them is in the same direction.
  • the control unit that controls the input timing of the drive currents I1 and I2 may be external to the light-emitting element 1. For example, when a modeling device equipped with a plurality of light-emitting elements 1 is manufactured, the control unit may be provided in the modeling device.
  • the light-emitting element 1 may further include a light-collecting member 7 such as a convex lens (including a one-sided convex lens with one flat surface) or a concave-convex lens.
  • a light-collecting member 7 may contain multiple light-emitting sections 3 in a planar view.
  • One light-emitting section 3 corresponds to one modeling unit (also called a pixel section), and the light can be collected on each modeling unit by the light-collecting member 7.
  • the emitted light from the multiple light-emitting sections 3 can be collected on the optical axis of the light-collecting member 7, and a high-brightness spot light can be irradiated onto a photocurable material 42 stored in a container 43 described below to cure it.
  • the light-emitting element 1 may further include a base 2 and a rectangular common electrode section 8.
  • the multiple light-emitting sections 3 and the common electrode section 8 may be on the base 2.
  • the multiple light-emitting sections 3 may be arranged in a ring shape along the edge of the common electrode section 8.
  • the common electrode section 8 is rectangular, the multiple light-emitting sections 3 can be arranged in a matrix along each side, making it easier to arrange the multiple light-emitting sections 3.
  • the multiple light-emitting sections 3 are arranged in a ring shape along the edge of the common electrode section 8, the light-emitting sections 3 can be arranged at a high density, and high-brightness radiation light can be obtained.
  • the base 2 may be in various shapes such as a plate-shaped body (substrate), a block body such as a rectangular parallelepiped, a cylinder, a cylindrical body, a cone-shaped body, a sphere, etc. In the following embodiment, a case where the base 2 is a plate-shaped body (substrate) will be described.
  • the common electrode portion 8 may be located in the center of the base 2 in a plan view. In this case, the area of the common electrode portion 8 can be increased. As a result, the ground potential applied to the common electrode portion 8 can be stabilized, and the brightness of the radiated light can be prevented from changing from the desired brightness. By suppressing changes in the brightness of the radiated light from the multiple light-emitting portions 3, this radiated light is focused by the focusing member 7, and a stable spot light with a constant brightness can be obtained.
  • the first surface 2a of the base 2 may have, for example, an end or a corner, a second external connection pad 10b connected to the common electrode 8 via a second electrode wiring 9b.
  • the dimensions (e.g., area) of the second external connection pad 10b are larger than the dimensions (e.g., area) of the first external connection pad 10a connected to the first electrode 4 via the first electrode wiring 9a, and therefore can effectively function as an alignment mark.
  • the light-emitting element 1 can be mounted on the mounting substrate 50 described later with high positioning accuracy during, for example, the mounting process of the light-emitting element 1 during manufacturing, using an image of the base 2 captured by a camera.
  • the plurality of light-emitting elements 1 when mounting a plurality of light-emitting elements 1 on the mounting substrate 50, the plurality of light-emitting elements 1 may be held on a jig such as a transfer substrate, and the plurality of light-emitting elements 1 may be collectively arranged on the mounting substrate 50 and separated from the jig, so that the mounting process of the light-emitting element 1 may be referred to as a transfer process.
  • the material of the substrate 2 may be, for example, a glass material, a ceramic material, a resin material, a metal material, an alloy material, a semiconductor material, etc.
  • the glass material include borosilicate glass, crystallized glass, quartz, etc.
  • the ceramic material include alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), etc.
  • the resin material include epoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, etc.
  • the metal material examples include aluminum (Al), titanium (Ti), beryllium (Be), magnesium (Mg) (particularly, high-purity magnesium with a Mg content of 99.95 mass% or more), zinc (Zn), tin (Sn), copper (Cu), iron (Fe), chromium (Cr), nickel (Ni), silver (Ag), etc.
  • the alloy material examples include aluminum alloys mainly composed of aluminum, such as duralumin (Al-Cu alloy, Al-Cu-Mg alloy, Al-Zn-Mg-Cu alloy), magnesium alloys mainly composed of magnesium (Mg-Al alloy, Mg-Zn alloy, Mg-Al-Zn alloy), titanium boronide, stainless steel, Cu-Zn alloy, Fe-Ni alloy, etc.
  • the semiconductor material examples include silicon, germanium, gallium arsenide, etc.
  • Such a base 2 may be, for example, rectangular.
  • the dimension L1 of the base 2 may be, for example, 300 ⁇ m to 450 ⁇ m, or 368 ⁇ m.
  • the dimension L2 may be, for example, 500 ⁇ m to 650 ⁇ m, or 552 ⁇ m.
  • first external connection pad 10a connected to the first electrode portion 4 via a first electrode wiring 9a.
  • the first external connection pad 10a may be located on the edge of the first surface 2a of the base 2 in a plan view, and may have an area larger than the area of the first electrode portion 4.
  • an external wiring such as a positive power supply line can be easily and reliably connected to the first external connection pad 10a, for example by wire bonding, facilitating the work of connecting the external wiring.
  • the base 2 may also have a second external connection pad 10b connected to the common electrode portion 8 via a second electrode wiring 9b.
  • the second external connection pad 10b may be located on the edge of the first surface 2a of the base 2 in a plan view, and may have an area larger than the area of the second electrode portion 5.
  • external wiring such as a negative power supply line and a ground line can be easily and reliably connected to the second external connection pad 10b, for example by wire bonding, facilitating the work of connecting the external wiring.
  • the width of the second electrode wiring 9b may be greater than the width of the first electrode wiring 9a. In this case, by making the width of the second electrode wiring 9b greater than the width of the first electrode wiring 9a, the second electrode wiring 9b has a larger effective cross section for current than the first electrode wiring 9a, making it possible to stabilize the ground potential and suppress heat generation due to current flow.
  • the light emission intensity (brightness) of the third light-emitting section 33 may be greater than both the light emission intensity of the first light-emitting section 31 and the light emission intensity of the second light-emitting section 32. In this case, as shown in FIGS.
  • the third light-emitting section 33 is located closer to the periphery of the light-collecting member 7 than the first light-emitting section 31 and the second light-emitting section 32, so the light-collecting ability of the light emitted from the third light-emitting section 33 (also referred to as third light 33L) may be worse than the light-collecting ability of the light emitted from the first light-emitting section 31 (also referred to as first light 31L) and the light emitted from the second light-emitting section 32 (also referred to as second light 32L).
  • the third light-emitting section 33 is located closer to the periphery of the light-collecting member 7, where the aberration of light is greater, than the first light-emitting section 31 and the second light-emitting section 32. Therefore, the third light 33L is difficult to converge to a focal point (also called the principal focus), and forms a focal point (also called a sub-focus) at a position shifted from the principal focus, and the brightness of the third light 33L at the principal focus is likely to be lower than the brightness of the first light 31L at the principal focus and the brightness of the second light 32L at the principal focus.
  • a focal point also called the principal focus
  • a focal point also called a sub-focus
  • the emission intensity of the third light-emitting unit 33 may be greater than both the emission intensity of the first light-emitting unit 31 and the emission intensity of the second light-emitting unit 32.
  • the emission intensity of the third light-emitting unit 33 may be more than 1 time and less than or equal to about 3 times the emission intensity of the first light-emitting unit 31, but is not limited to this range. The same applies to the emission intensity of the third light-emitting unit 33 and the emission intensity of the second light-emitting unit 32.
  • the principal focus is the focus formed by the first light 31L and the second light 32L passing through a portion near the center of the light-collecting member 7 in a planar view.
  • the size of the irradiated section of the light-emitting element 1 may be greater than the desired size. That is, the peripheral portion of the irradiated section may expand, resulting in a larger dot size.
  • the size (e.g., area) of the active layer 6 of the third light-emitting section 33 may be smaller than both the size of the active layer 6 of the first light-emitting section 31 and the size of the active layer 6 of the second light-emitting section 32.
  • AS 31 size of the active layer 6 of the first light-emitting section 31
  • AS 32 size of the active layer 6 of the second light-emitting section 32
  • AS 33 /AS 31 may be 0.1 or more and less than 1, but is not limited to this range.
  • the emission wavelength of the third light-emitting unit 33 may be shorter than both the emission wavelength of the first light-emitting unit 31 and the emission wavelength of the second light-emitting unit 32.
  • the wavelength of the third light 33L may be shorter than both the wavelength of the first light 31L and the wavelength of the second light 32L, so that the light energy of the third light 33L may be greater than both the light energy of the first light 31L and the light energy of the second light 32L.
  • the light-emitting element 1 when the light-emitting element 1 is used as a light source for a molding device, the light-emitting element 1 may emit ultraviolet light.
  • the wavelength of the ultraviolet light may be in the wavelength band of 360 nm to 370 nm centered at 365 nm, and the wavelength of the first light 31L and the wavelength of the second light 32L may be about 370 nm, and the wavelength of the third light 33L may be about 360 nm.
  • This is for the purpose of suppressing the occurrence of problems caused by the third light-emitting section 33 being located closer to the periphery of the light-collecting member 7, where the aberration of light is greater, than the first light-emitting section 31 and the second light-emitting section 32, as described above.
  • the purpose is to suppress the occurrence of a problem in which the light-collecting ability of the third light 33L is lower than the light-collecting ability of the first light 31L and the light-collecting ability of the second light 32L, and therefore the efficiency of shaping by the third light 33L is likely to decrease.
  • the wavelength of the third light 33L may be about 1 nm to 50 nm shorter than either the wavelength of the first light 31L or the wavelength of the second light 32L, or may be about 3 nm to 30 nm shorter, or may be about 5 nm to 10 nm shorter, but is not limited to these ranges.
  • the base 2 may be, for example, a sapphire substrate.
  • the base 2 is not limited to a sapphire substrate, and may be a laminate of an acrylic resin layer and an inorganic insulating layer such as a SiO2 layer.
  • the substrate 2 has a first surface 2a and a second surface 2b opposite the first surface 2a.
  • a buffer layer 21 is formed on the first surface 2a, an n-GaN layer 22 is formed on the buffer layer 21, and a first insulating layer 23 is formed on the n-GaN layer 22.
  • the buffer layer 21 is formed mainly for the purpose of growth that ensures good crystallinity of the thin-film crystals, such as suppressing transfer of the thin-film crystals, mitigating imperfections in the substrate crystals, and reducing various mutual mismatches between the substrate crystals and the desired thin-film crystal growth layer, when the thin-film crystals are grown on the substrate.
  • the insulating layer may be made of any material that can ensure electrical insulation.
  • a single layer of oxide, nitride, fluoride, or the like is preferable, and specifically, the insulating layer may be made of one selected from SiOx, AlOx, TiOx, TaOx, HfOx, ZrOx, SiNx, AlNx, AlFx, BaFx, CaFx, SrFx, MgFx (x is, for example, 1 or 2 , but AlOx may be Al2O3 ), and the like.
  • the first insulating layer 23 has two opening regions.
  • a cathode electrode layer 24 constituting the second electrode portion 5 is formed on the n-GaN layer 22 exposed from one opening region, an active layer 6 is formed on the n-GaN layer 22 exposed from the other opening region, and a current diffusion layer 25 constituting the first electrode portion 4 is formed on the active layer 6.
  • An electrode wiring layer 26 is formed on the first insulating layer 23 and the cathode electrode layer 24, and an electrode wiring layer 27 is formed on the first insulating layer 23 and the current diffusion layer 25.
  • Each electrode wiring layer 26, 27 may be made of (Al/Ti) x 4/Ni/Au or the like.
  • (Al/Ti) x 4/Ni/Au indicates a laminated structure in which a Ti layer is laminated on an Al layer four times, a Ni layer is laminated on the Ti layer, and an Au layer is laminated on the Ni layer.
  • a second insulating layer 28 is formed on these electrode wiring layers 26, 27 and the first insulating layer 23. This second insulating layer 28 has two opening regions, from which the electrode wiring layers 26, 27 are exposed.
  • a bump layer 29 is formed on one electrode wiring layer 26 exposed from one opening region, and a bump layer 30 is formed on the other electrode wiring layer 27 exposed from the other opening region.
  • FIG 3 is a partial plan view showing an example of the configuration of a printer head provided in a modeling device.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the modeling device.
  • the modeling device 11 of this embodiment is a three-dimensional modeling device used, for example, in additive manufacturing (AM), which is an additive process in which layers are repeatedly formed, and includes a printer head 61 having a plurality of the above-mentioned light-emitting elements 1, and a container 43 that contains a liquid photocurable material 42.
  • the printer head 61 is configured to be movable in the sub-scanning direction, i.e., the second direction (Y direction), relative to the container 43.
  • the light-emitting element 1 is configured to irradiate light to the photocurable material 42 contained in the container 43, thereby curing the photocurable material 42.
  • the modeling device 11 may be a DLP (Digital Light Processing) modeling device that can photo-cure the photo-curable material 42 in the container 43 by irradiating the photo-curable material 42 with light from the light-emitting element 1 in accordance with pre-created three-dimensional model data, etc., to produce a three-dimensional object 45 on the stage 34.
  • DLP Digital Light Processing
  • the container 43 can contain the photocurable material 42.
  • the photocurable material 42 is an uncured liquid resin that is cured by being irradiated with light of a specific wavelength.
  • the photocurable material 42 may be, for example, an ultraviolet-curable resin that is cured by being irradiated with ultraviolet light.
  • the ultraviolet-curable resin may be, for example, an acrylate-based resin, an epoxy-based resin, or the like.
  • the photocurable material 42 is not limited to an ultraviolet-curable resin.
  • the photocurable material 42 may be a visible light-curable resin that is cured by being irradiated with visible light, or an infrared-curable resin that is cured by being irradiated with infrared light.
  • FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a printer head.
  • the printer head 61 includes a mounting substrate 50 having a first surface 50a and a second surface 50b opposite to the first surface 50a, an anode wiring layer 51 and a cathode wiring layer 52 formed on the first surface 50a of the mounting substrate 50, an anode side pad layer 53 formed integrally and continuously with the anode wiring layer 51, and a cathode side pad layer 54 formed integrally and continuously with the cathode wiring layer 52.
  • a plurality of light-emitting elements 1 are mounted on the mounting substrate 50 so as to be arranged in two rows in the first direction by shifting the positions alternately in the second direction (Y direction: column direction) along the first direction (X direction: row direction). Therefore, the light-emitting elements 1 are arranged in a zigzag pattern in a plan view.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the connection state of the pads and bumps when the light-emitting element 1 is mounted on the mounting substrate by flip-chip mounting.
  • the width W1 of the anode side pad layer 53 and the cathode side pad layer 54 of the mounting substrate 50 is larger than the width W2 of the bump layer 55 of the light-emitting element 1.
  • a wiring layer 56 is formed on the first surface 50a of the mounting substrate 50, and an insulating layer 57 is formed on the first surface 50a including both side portions of the wiring layer 56.
  • An anode side pad layer 53 is formed on the wiring layer 56 exposed from the insulating layer 57.
  • the mounting substrate 50 is made of, for example, silicon.
  • the wiring layer 56 is made of, for example, a Ti/Al/Mo laminated structure.
  • the anode side pad layer 53 is made of, for example, a Ti/Pt/AuSn/Au multilayer structure.
  • a bump layer 55 of the light emitting element 1 is mounted on such a mounting substrate 50 by a flip chip mounting method using, for example, Au-Sn eutectic solder bonding.
  • the bump layer 55 is made of, for example, an Al/Ni/Au laminated structure.
  • the bump layer 55 is formed on a wiring layer 58.
  • the wiring layer 58 is made of, for example, an Al/Ti/Au laminated structure.
  • the wiring layer 58 is formed on a UBM (Under Bamp Metal) layer 59.
  • the UBM layer 59 is made of, for example, an Al/Ni/Au laminated structure.
  • the UBM layer 59 is formed on the mounting substrate 50.
  • An insulating layer 57 is formed on both sides of the mounting substrate 50 and the UBM layer 59.
  • the insulating layer 57 is made of, for example, SiO2 .
  • the direction of the path of the currents I3a and I3b flowing through the third light-emitting unit 33 belonging to the third group G3 is different from the direction of the path of the drive currents I1 and I2 flowing through the first light-emitting unit 31 and the second light-emitting unit 32 in a planar view.
  • the direction of the path of the current I3a in the third light-emitting portion 33 is opposite to the direction of the path of the current I3b in the third light-emitting portion 33. Therefore, the phase of the third electromagnetic wave generated by the current I3a and the phase of the third electromagnetic wave generated by the current I3b are opposite to each other, and mutual interference between them is suppressed.
  • the difficulty of manufacturing can be eliminated compared to mounting small chip-sized micro LED elements one by one on the mounting substrate 50.
  • one electrode section (anode) is independent for each light-emitting section 3, and the common electrode section (cathode) 8 is shared between multiple light-emitting sections 3, so that the light-emitting sections 3 can be driven independently and the ground potential (cathode potential) can be stabilized.
  • the multiple light-emitting units 3 are located in the center of the chip and have two or more different anode/cathode orientations, the multiple light-emitting units 3 can be easily arranged in a ring shape inside the circular light-collecting member 7 in a plan view. As a result, the light-collecting characteristics of each light-emitting unit 3 are approximately the same.
  • the light collecting member 7 may be located between the light emitting element 1 and the container 43, and the focal depth of the light collecting member 7 on the container 43 side may be longer than the focal depth of the light collecting member 7 on the light emitting element 1 side.
  • the range in the optical axis direction of the light collecting member 7 where the size of the light collecting portion is unlikely to change becomes longer.
  • the focal depth of the light collecting member 7 on the container 43 side may be more than 1 time and less than about 3 times the length of the focal depth of the light collecting member 7 on the light emitting element 1 side, but is not limited to this range.
  • the focal length of the light collecting member 7 on the container 43 side may be longer than the focal length of the light collecting member 7 on the light emitting element 1 side.
  • the curvature of the light collecting member 7 on the container 43 side may be smaller than the curvature of the light collecting member 7 on the light emitting element 1 side.
  • one of the electrode parts (anode electrode part 4) connected to the light-emitting part 3 is on the outside, and the cathode electrode part 5 and common electrode part 8 connected to the light-emitting part 3 are on the inside, so that multiple light-emitting parts 3 can be positioned close to each other. This prevents the light emitted from each light-emitting part 3 from dispersing, making it possible to form high-density modeling units. As a result, a three-dimensional object with high shape precision can be formed.
  • the multiple light-emitting sections 3 in the light-emitting element 1 are positioned so that they do not overlap with each other in the sub-scanning direction (the direction in which the printer head 61 moves), so that each light-emitting section 3 corresponds to each modeling unit.
  • the light-emitting unit 3 is a micro-light source with a square shape of about 10 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m in plan view, it is possible to configure a high-density light-emitting unit 3, making it possible to manufacture three-dimensional objects with high shape precision.
  • each light-emitting unit 3 has an anode wiring layer 51 extending from the anode electrode unit 4 and a cathode wiring layer 52 extending from the cathode electrode unit 5.
  • the anode wiring layer 51 and the cathode wiring layer 52 are connected to the bump layer 55, so that the bump layer 55 can be used to easily and reliably connect to a power line, etc., facilitating the connection work.
  • the light-emitting element 1 can be mounted on the mounting substrate 50 using eutectic (Au-Sn alloy: an alloy of Au and Sn) solder, solder, etc., so it can be easily performed using known mounting methods, reducing manufacturing difficulties.
  • eutectic Au-Sn alloy: an alloy of Au and Sn solder, solder, etc.
  • the bump layer 55 is arranged to follow the external shape (outer periphery) of the light-emitting element 1, so that the wiring formed on the base 2 can be prevented from crossing, and the wiring can be formed in an aligned manner even when it is highly dense.
  • the size of the bump layer 55 is larger than that of the light-emitting section 3, so the bump layer 55 and the wiring can be connected with high strength, and the occurrence of connection failures, etc. can be suppressed.
  • the bump layer 55 can be round, rectangular, or other shapes, allowing for high design freedom.
  • multiple common electrode sections 8 can be arranged, allowing for an increased number of light-emitting sections 3 to be mounted.
  • a second external connection pad 10b with a large dimension (e.g., area) that also functions as an alignment mark is formed within the light-emitting element 1, making it possible to achieve high positioning accuracy during manufacturing.
  • the mounting pad on the mounting substrate 50 side on which the light-emitting element 1 is mounted is larger in size than the bump layer 55, when the light-emitting element 1 is inverted and mounted on the mounting substrate 50, misalignment between the mounting pad and the bump layer 55 is tolerated, and the bump layer 55 can be securely connected to the mounting pad.
  • the wiring on the base 2 that is connected to the mounting pads of the mounting board 50 does not overlap with the light-emitting section 3 in a plan view, which prevents short circuits between the wiring during transfer.
  • the light-emitting element and modeling apparatus of the present disclosure suppresses the electromagnetic waves (also referred to as third electromagnetic waves) radiated into space by the current flowing through the third light-emitting unit from being superimposed as noise on the current flowing through the first light-emitting unit and the current flowing through the second light-emitting unit.
  • the electromagnetic waves (also referred to as first electromagnetic waves) radiated into space by the current flowing through the first light-emitting unit and the electromagnetic waves (also referred to as second electromagnetic waves) radiated into space by the current flowing through the second light-emitting unit are also suppressed from being superimposed as noise on the current flowing through the third light-emitting unit.
  • changes in brightness due to noise in the first light-emitting unit, second light-emitting unit, and third light-emitting unit are suppressed, and emitted light of the desired stable brightness can be obtained.
  • This disclosure can be implemented in the following aspects (1) to (14).
  • a light-emitting element having a plurality of light-emitting portions Each of the plurality of light emitting units includes a first electrode unit and a second electrode unit that are located at different positions from each other in a plan view; an active layer between the first electrode portion and the second electrode portion;
  • the plurality of light emitting units include A first group aligned along a first direction in a plan view; a second group parallel to the first group; a third group at an end between the first group and the second group; the first light-emitting portion belonging to the first group and the second light-emitting portion belonging to the second group are located at positions not overlapping with each other in a second direction intersecting with the first direction,
  • a light-emitting element, wherein the third light-emitting portion belonging to the third group includes the third light-emitting portion, the direction of a current path in a plan view of which is different from both of the first light-emitting portion and the second light-emitting portion.
  • the plurality of light emitting units and the common electrode unit are on a base,
  • the plurality of light emitting sections are arranged in a ring shape along an edge of the common electrode section.
  • a first external connection pad is provided on the base and is connected to the first electrode portion via a first electrode wiring,
  • a second external connection pad is provided on the base and is connected to the common electrode portion via a second electrode wiring.
  • the second external connection pad is located on an edge of the base body in a plan view and has an area larger than an area of the second electrode portion;
  • a light-emitting element according to any one of aspects (1) to (6) above, in which the first current path of the first light-emitting section and the second current path of the second light-emitting section are parallel, and the third current path of the third light-emitting section is perpendicular to the first current path and the second current path.
  • a light-emitting element according to any one of aspects (1) to (6) above, in which a first current direction flowing through the first current path of the first light-emitting section and a second current direction flowing through the second current path of the second light-emitting section are opposite directions.
  • the light-emitting device according to any one of the above aspects (1) to (10); a container containing a photocurable material;
  • the light-emitting element is configured to irradiate light onto a photocurable material contained in the container, thereby curing the photocurable material.
  • the photocurable material is an ultraviolet curable material
  • a light collecting member is provided between the light emitting element and the container,
  • the molding apparatus according to any one of the above aspects (11) to (13), wherein the focal depth of the light collecting member on the container side is longer than the focal depth of the light collecting member on the light emitting element side.

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Abstract

発光素子は、複数の発光部を備える発光素子であって、複数の発光部は、平面視において互いに異なる位置にある第１電極部および第２電極部と、第１電極部と第２電極部との間にある活性層と、を備える。複数の発光部は、平面視で第１方向に沿って並ぶ第１群と、第１群と並行する第２群と、第１群および第２群間の端にある第３群と、を含む。第１群に属する第１発光部と第２群に属する第２発光部とは、第１方向と交差する第２方向において重ならない位置にあり、第３群に属する第３発光部は、平面視における電流経路の方向が第１発光部および第２発光部のいずれとも異なる第３発光部を含む。

Description

発光素子および造形装置
　本開示は、複数のマイクロＬＥＤ（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）等を発光部として備える発光素子および造形装置に関する。
　従来技術の発光素子は、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００７－３２４５７９号公報
　本開示の発光素子は、複数の発光部を備える発光素子であって、前記複数の発光部のそれぞれは、平面視において互いに異なる位置にある第１電極部および第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間にある活性層と、を備え、前記複数の発光部は、平面視で第１方向に沿って並ぶ第１群と、前記第１群と並行する第２群と、前記第１群および前記第２群間の端にある第３群と、を含み、前記第１群に属する第１発光部と前記第２群に属する第２発光部とは、前記第１方向と交差する第２方向において重ならない位置にあり、前記第３群に属する第３発光部は、平面視における電流経路の方向が前記第１発光部および前記第２発光部のいずれとも異なる前記第３発光部を含む構成とする。
　本開示の造形装置は、前記発光素子と、光硬化性材料を収容する容器と、を含み、前記発光素子は、前記容器に収容された光硬化性材料に光を照射し、前記光硬化性材料を硬化させるように構成される。
　本開示の目的、特色、及び利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の一実施形態の発光素子を示す平面図である。 図１Ａに示す発光素子における複数の発光部を拡大して示す拡大平面図である。 図１Ａの切断面線ＩＩ－ＩＩから見た断面図である。 造形装置に備えられるプリンタヘッドの構成の一例を模式的に示す一部の平面図である。 造形装置の構成を模式的に示す断面図である。 プリンタヘッドの構成を模式的に示す平面図である。 発光素子をフリップチップ実装法によって実装基板に実装したときのパッドおよびバンプの接続状態を示す拡大断面図である。
　上記の特許文献１の従来技術では、フリップチップ型のＬＥＤ（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）チップが基板にハンダ接合された集積型半導体発光装置が記載されている。１つのＬＥＤチップ内には、複数の発光ポイントと称される発光部が存在している。
　上記の特許文献１の従来技術では、複数の発光部を第１発光部、第２発光部、及び第３発光部としたとき、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部の電流経路の方向が平行であるので、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部をそれぞれ流れる電流によって放射された電磁波が干渉し、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部の駆動電流にノイズとして重畳するおそれがある。
　以下、添付図面を参照して、本開示の発光素子の実施形態について説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。本明細書では、便宜的に、直交座標系ＸＹＺを想定し、Ｘ方向を第１方向、Ｙ方向を第２方向、及びＺ方向を第３方向という場合がある。なお、符号「～」は、「乃至」を意味する。
　図１Ａは、本開示の一実施形態の発光素子を示す平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す発光素子における複数の発光部を拡大して示す拡大平面図であり、図２は、図１Ａの切断面線ＩＩ－ＩＩから見た断面図である。本実施形態の発光素子１は、複数の発光部３を備える。発光部３は、平面視において互いに異なる位置にある第１電極部（アノード電極部）４および第２電極部（カソード電極部）５と、第１電極部４と第２電極部５との間の電流経路にある活性層６と、を備える。本実施形態において「電流」は、第１電極部４に接続される第１電極配線９ａに流れる順方向電流をいう。
　複数の発光部３は、平面視で第１方向Ｘに沿って並ぶ第１群Ｇ１と、第１群Ｇ１と並行する第２群Ｇ２と、第１群Ｇ１および第２群Ｇ２間の端にある第３群Ｇ３と、を含み、第１群Ｇ１に属する第１発光部３１と第２群Ｇ２に属する第２発光部３２とは、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙにおいて重ならない位置にあり、第３群Ｇ３に属する第３発光部３３は、平面視における電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂ（図１Ｂに示す）の経路の方向が第１発光部３１の駆動電流Ｉ１（図１Ｂに示す）の経路の方向および第２発光部３２の駆動電流Ｉ２（図１Ｂに示す）の経路の方向のいずれとも異なる第３発光部３３を含む。なお、以下の説明において、第１発光部３１と第２発光部３２と第３発光部３３とを総称して発光部３という場合がある。また、発光部３を流れる電流を駆動電流ともいう。また、発光素子を発光チップまたはチップともいう。発光素子は、発光ダイオード（Light Emitting Diode：LED）、半導体レーザ（Laser Diode：LD）等であってもよい。
　第１発光部３１と第２発光部３２と第３発光部３３とのそれぞれには、発光させるためのパルス状の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ａ，Ｉ３ｂが流れる。パルス状の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ａ，Ｉ３ｂによって、それぞれ磁界が誘起され、その結果、第１発光部３１から第１電磁波が空間に放射され、第２発光部３２から第２電磁波が空間に放射され、第３発光部３３から第３電磁波が空間に放射される場合がある。パルス状の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの電圧振幅（電圧レベル）が大きく、また立ち上がりが急峻なほど、電磁波は強くなる傾向がある。
　複数の発光部３は、第１発光部３１と第２発光部３２と第３発光部３３とを含み、平面視における第３発光部３３の電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの経路（電流パスともいう）の方向が第１発光部３１の駆動電流Ｉ１の経路の方向および第２発光部３２の駆動電流Ｉ２の経路の方向のいずれとも異なるので、第３発光部３３を流れる電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂによって空間に放射された第３電磁波が、第１発光部３１を流れる駆動電流Ｉ１及び第２発光部３２を流れる駆動電流Ｉ２にノイズとして重畳することが抑制される。すなわち、第３電磁波の位相と、第１電磁波の位相および第２電磁波の位相と、が異なることから、それらが干渉することが抑えられる。このような干渉は、半導体レーザ等の位相の揃った光を発光する発光素子１の場合に、特に生じやすい。また、発光ダイオードにおいて、サインカーブ、ガウス分布等の波形状のパルス光を発光させる場合、上記の干渉が発生する場合がある。
　また、第１発光部３１を流れる駆動電流Ｉ１によって空間に放射された電磁波（第１電磁波）および第２発光部３２を流れる駆動電流Ｉ２によって空間に放射された電磁波（第２電磁波）が、第３発光部３３を流れる電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂにノイズとして重畳することも抑えられる。すなわち、第１電磁波の位相および第２電磁波の位相と、第３電磁波の位相と、が異なることから、それらが干渉することが抑えられる。
　これらにより、第１発光部３１、第２発光部３２、及び第３発光部３３の駆動電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３ａ，Ｉ３ｂのノイズによる変化が抑制され、したがって所望の輝度からの変化が抑制される。これによって、複数の発光部３のそれぞれから射出される光の輝度が所望の輝度に保たれ、輝度の変化が抑制された放射光を得ることができる。
　また、複数の発光部３に第１電極配線９ａから駆動電流が供給されると、各発光部３および第１電極配線９ａには電流経路が生じる。第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の発光部３および第１電極配線９ａを流れる駆動電流Ｉ１，Ｉ２の経路の方向は平行であって電流方向は逆方向であり、その結果第１電磁波の位相と第２電磁波の位相は逆であり、それらが相互干渉することが効果的に抑えられる。また、第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の発光部３を流れる駆動電流Ｉ１，Ｉ２の経路の方向と、第３群Ｇ３の発光部３を流れる駆動電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの経路の方向とは異なる。例えば、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の経路の方向と、駆動電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの経路の方向とが、平面視で交差角度をなしており、その交差角度は３０°～１５０°程度であってもよい。特には、駆動電流Ｉ１，Ｉ２の経路の方向と、駆動電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの経路の方向とが、平面視で直交していてもよい。すなわち、交差角度が９０°であってもよい。したがって、第１群Ｇ１及び第２群Ｇ２の発光部３を流れる駆動電流Ｉ１，Ｉ２によって放射される第１電磁波および第２電磁波と、第３群Ｇ３の発光部３を流れる電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂによって放射される第３電磁波と、が干渉することが抑えられる。その結果、電磁波が、各発光部３の拡散電流及び再結合電流に与える影響は微小であり、したがって各発光部３のキャリア密度及び正孔密度の変化は少なく、各発光部３の輝度の実質的変化が抑制される。
　なお、第１電極配線９ａ等の配線は線幅が広く抵抗が比較的小さいため、パルス状の駆動電流の電圧振幅は小さく、配線から空間に放射される電磁波（配線電磁波ともいう）は小さくなる。また、配線同士の間隔が大きいため、配線電磁波が相互干渉することが抑えられる。その結果、配線電磁波はノイズの原因になりにくい。一方、複数の発光部３は、基体２の第１面２ａ（発光面）において密集しており、各発光部３から空間に放射される電磁波が相互干渉しやすくなる。
　第１群Ｇ１に属する複数の第１発光部３１は、それらを流れる駆動電流Ｉ１が同方向であることから、各第１発光部３１から放射された第１電磁波が相互干渉する場合がある。その場合、複数の第１発光部３１に入力するパルス状の駆動電流Ｉ１の入力タイミングをずらすことにより、各第１発光部３１から放射された第１電磁波が相互干渉することを抑えてもよい。第２群Ｇ２に属する複数の第２発光部３２は、それらを流れる駆動電流Ｉ２が同方向であることから、同様に、パルス状の駆動電流Ｉ２の入力タイミングをずらしてもよい。駆動電流Ｉ１，Ｉ２の入力タイミングを制御する制御部は、発光素子１の外部にあってもよい。例えば、複数の発光素子１を備えた造形装置を作製する場合、制御部は造形装置に備わっていてもよい。
　発光素子１は、凸レンズ（片面が平面である片凸レンズを含む）、凹凸レンズ等の集光部材７をさらに備えてよい。一つの集光部材７は、平面視で複数の発光部３を内包してよい。１つの発光部３は、１つの造形単位部（画素部ともいう）に対応しており、集光部材７によって各造形単位部に集光させることができる。また、複数の発光部３の放射光を集光部材７の光軸に集光し、高輝度のスポット光を後述の容器４３内に貯留される光硬化性材料４２に照射して硬化させることもできる。
　発光素子１は、基体２と、矩形状の共通電極部８とをさらに備えてよい。複数の発光部３および共通電極部８は、基体２上にあってよい。複数の発光部３は、共通電極部８の縁に沿って並べられ、環状に配置されてよい。この場合、共通電極部８が矩形状であることによって、複数の発光部３を各辺に沿って行列状に配設することができ、複数の発光部３の配置を容易化することができる。また、複数の発光部３が共通電極部８の縁に沿って並べて環状に配置されることによって、発光部３を高密度で配設でき、高輝度の放射光を得ることができる。なお、基体２は、板状体（基板）、直方体等のブロック体、円柱体、円筒体、錐状体、球体等の種々の形状であってもよい。以下の実施の形態においては、基体２が板状体（基板）である場合について説明する。
　共通電極部８は、平面視で基体２の中央部に位置してよい。この場合、共通電極部８の面積を大きくすることができる。その結果、共通電極部８に印加される接地電位を安定させ、放射光の輝度が所望の輝度から変化することを抑制することができる。複数の発光部３の放射光の輝度の変化が抑制されることによって、この放射光を集光部材７で集光するので、一定の輝度の安定したスポット光を得ることができる。
　基体２の第１面２ａの例えば端部または角部には、共通電極部８に第２電極配線９ｂを介して接続される第２外部接続パッド１０ｂがあってもよい。第２外部接続パッド１０ｂの寸法（例えば、面積）は、第１電極部４に第１電極配線９ａを介して接続される第１外部接続パッド１０ａの寸法（例えば、面積）よりも大きいことから、アライメントマークとしても効果的に機能し得る。基体２にアライメントマークを設けることによって、カメラによって撮像された基体２の撮像画像などを用いて、製造時の例えば発光素子１の実装工程などにおいて高い位置決め精度で発光素子１を後述の実装基板５０に実装することができる。なお、複数の発光素子１を実装基板５０に実装する際に、複数の発光素子１を転写用基板等の治具に保持しておき、複数の発光素子１を実装基板５０上に一括的に配置し、治具から分離する場合があることから、発光素子１の実装工程を転写工程という場合がある。
　基体２の材料としては、例えばガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、合金材料、半導体材料等であってもよい。ガラス材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、石英等がある。セラミック材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等がある。樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等がある。金属材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）（特に、Ｍｇ含有量が９９．９５質量％以上の高純度マグネシウム）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）等がある。合金材料としては、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金（Ｍｇ－Ａｌ合金、Ｍｇ－Ｚｎ合金、Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ合金）、ボロン化チタン、ステンレススチール、Ｃｕ－Ｚｎ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金等がある。半導体材料としては、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等がある。このような基体２は、例えば矩形であってよい。この場合、基体２の寸法Ｌ１は、例えば３００μｍ～４５０μｍであってよく、３６８μｍであってよい。また、寸法Ｌ２は、例えば５００μｍ～６５０μｍであってよく、５５２μｍであってよい。
　基体２上には、第１電極部４に第１電極配線９ａを介して接続される第１外部接続パッド１０ａがあってよい。第１外部接続パッド１０ａは、平面視で基体２の第１面２ａ上の縁に位置し、第１電極部４の面積よりも大きい面積を有してよい。この場合、第１外部接続パッド１０ａに正電源線などの外部配線を、例えばワイヤボンディングによって容易にかつ確実に接続することができ、外部配線の接続作業を容易化することができる。
　また基体２上には、共通電極部８に第２電極配線９ｂを介して接続される第２外部接続パッド１０ｂがあってよい。また、第２外部接続パッド１０ｂは、平面視で基体２の第１面２ａ上の縁に位置し、第２電極部５の面積よりも大きい面積を有してよい。この場合、第２外部接続パッド１０ｂに負電源線、接地線などの外部配線を、例えばワイヤボンディングによって容易にかつ確実に接続することができ、外部配線の接続作業が容易になる。
　また、第２電極配線９ｂの幅は、第１電極配線９ａの幅よりも大きく形成されてよい。この場合、第２電極配線９ｂの幅が第１電極配線９ａの幅よりも大きいことによって、第２電極配線９ｂは、電流に対して第１電極配線９ａよりも大きな有効断面を有し、接地電位を安定化することができるとともに、通電による発熱を抑制することができる。
　第３発光部３３の発光強度（輝度）が、第１発光部３１の発光強度および第２発光部３２の発光強度のいずれよりも大きくてもよい。この場合、図１Ａ，１Ｂに示すように、第３発光部３３は、第１発光部３１および第２発光部３２よりも集光部材７の周縁側に位置しているため、第３発光部３３から出射した光（第３光３３Ｌともいう）の集光性が、第１発光部３１から出射した光（第１光３１Ｌともいう）の集光性および第２発光部３２から出射した光（第２光３２Ｌともいう）の集光性よりも劣化する場合がある。これは、第３発光部３３は、第１発光部３１および第２発光部３２よりも、集光部材７において光の収差が大きい周縁側に位置していることに起因する。従って、第３光３３Ｌは、焦点（主焦点ともいう）に収束しにくく、主焦点からずれた位置に焦点（副焦点ともいう）をむすぶことになり、第３光３３Ｌの主焦点における輝度が、第１光３１Ｌの主焦点における輝度および第２光３２Ｌの主焦点における輝度よりも低下しやすい。この問題点を解決する目的で、第３発光部３３の発光強度を、第１発光部３１の発光強度および第２発光部３２の発光強度のいずれよりも大きくしてもよい。第３発光部３３の発光強度は、第１発光部３１の発光強度の１倍を超え３倍程度以下であってもよいが、この範囲に限らない。第３発光部３３の発光強度と第２発光部３２の発光強度についても同様である。なお、主焦点は、平面視で集光部材７の中心部寄りの部位を通る第１光３１Ｌおよび第２光３２Ｌがむすぶ焦点である。
　また、第３発光部３３の発光強度を、第１発光部３１の発光強度および第２発光部３２の発光強度のいずれよりも大きい構成とすると、発光素子１の照射部の大きさ（ドットサイズまたはスポットサイズともいう）が所望の大きさよりも大きくなる場合がある。すなわち、照射部の周縁部が広がる結果、ドットサイズが大きくなる場合がある。このような問題の発生を抑える目的で、第３発光部３３の活性層６の大きさ（例えば、面積）を、第１発光部３１の活性層６の大きさおよび第２発光部３２の活性層６の大きさのいずれよりも小さくしてもよい。第１発光部３１の活性層６の大きさ（面積）をAS31、第２発光部３２の活性層６の大きさをAS32、第３発光部３３の活性層６の大きさをAS33としたとき、AS33／AS31（＝AS32）が０．１以上１未満であってもよいが、この範囲に限らない。
　第３発光部３３の発光波長が、第１発光部３１の発光波長および第２発光部３２の発光波長のいずれよりも短い構成であってもよい。すなわち、第３光３３Ｌの波長が、第１光３１Ｌの波長および第２光３２Ｌの波長のいずれよりも短いことによって、第３光３３Ｌの光エネルギーが、第１光３１Ｌの光エネルギーおよび第２光３２Ｌの光エネルギーのいずれよりも大きくてもよい。例えば、発光素子１が、造形装置の光源として使用される場合、発光素子１は紫外光を発光する場合がある。その場合、紫外光の波長は、３６５ｎｍを中心とする３６０ｎｍ～３７０ｎｍの波長帯域であってよく、第１光３１Ｌの波長および第２光３２Ｌの波長が３７０ｎｍ程度であり、第３光３３Ｌの波長が３６０ｎｍ程度であってもよい。これは、上述したように、第３発光部３３は、第１発光部３１および第２発光部３２よりも、集光部材７において光の収差が大きい周縁側に位置していることに起因する問題の発生を抑える目的である。すなわち、第３光３３Ｌの集光性が、第１光３１Ｌの集光性および第２光３２Ｌの集光性よりも低く、そのため第３光３３Ｌによる造形の効率が低下しやすいという問題の発生を抑える目的である。第３光３３Ｌの波長は、第１光３１Ｌの波長および第２光３２Ｌの波長のいずれよりも１ｎｍ～５０ｎｍ程度短くてもよく、３ｎｍ～３０ｎｍ程度短くてもよく、５ｎｍ～１０ｎｍ程度短くてもよいが、これらの範囲に限らない。
　基体２は、例えばサファイア基板で構成されてよい。基体２は、サファイア基板に限らず、アクリル樹脂層とＳｉＯ2層等の無機絶縁層とを積層した積層体であってもよい。
　基体２は、図２に示すように、第１面２ａと、第１面２ａとは反対側の第２面２ｂとを有する。第１面２ａには、バッファ層２１が形成され、バッファ層２１上には、ｎ－ＧａＮ層２２が形成され、ｎ－ＧａＮ層２２上には、第１絶縁層２３が形成される。バッファ層２１は、基板上に薄膜結晶成長する上で、薄膜結晶の転移の抑制、基板結晶の不完全性の緩和、基板結晶と所望の薄膜結晶成長層との各種の相互不整合の軽減など、主に薄膜結晶の良好な結晶性を確保する成長のために形成される。
　絶縁層は、電気的に絶縁が確保できる材料であれば、材料は適宜選択することができる。例えば、単層の酸化物、窒化物、フッ化物等が好ましく、具体的には、ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＨｆＯｘ、ＺｒＯｘ、ＳｉＮｘ、ＡｌＮｘ、ＡｌＦｘ、ＢａＦｘ、ＣａＦｘ、ＳｒＦｘ、ＭｇＦｘ（ｘは、例えば１，２である。但し、ＡｌＯｘはＡｌ2Ｏ3であってよい。）等から選ばれる１種であってもよい。
　第１絶縁層２３は、２つ開口領域を有する。一方の開口領域から露出するｎ－ＧａＮ層２２上には、第２電極部５を構成するカソード電極層２４が形成され、他方の開口領域から露出するｎ－ＧａＮ層２２上には、活性層６が形成され、活性層６上には、第１電極部４を構成する電流拡散層２５が形成される。第１絶縁層２３およびカソード電極層２４上には、電極配線層２６が形成され、第１絶縁層２３および電流拡散層２５上には、電極配線層２７が形成される。
　各電極配線層２６，２７は、（Ａｌ／Ｔｉ）×４／Ｎｉ／Ａｕ等から成る構成であってもよい。ここで、（Ａｌ／Ｔｉ）×４／Ｎｉ／Ａｕは、Ａｌ層上にＴｉ層が積層された構成が４回積層され、その上にＮｉ層が積層され、Ｎｉ層上にＡｕ層が積層された積層構造を示す。これらの電極配線層２６，２７および第１絶縁層２３上には、第２絶縁層２８が形成される。この第２絶縁層２８は、２つの開口領域を有し、これらの開口領域から電極配線層２６，２７がそれぞれ露出している。一方の開口領域から露出する一方の電極配線層２６上には、バンプ層２９が形成され、他方の開口領域から露出する他方の電極配線層２７上には、バンプ層３０が形成される。
　図３は、造形装置に備えられるプリンタヘッドの構成の一例を模式的に示す一部の平面である。図４は、造形装置の構成を模式的に示す断面図である。本実施形態の造形装置１１は、例えば、積層を繰り返していく付加加工であるアディティブマニュファクチャリング（Additive Manufacturing；ＡＭ）に用いられる３次元造形装置であって、前述の発光素子１を複数備えるプリンタヘッド６１と、液体状の光硬化性材料４２を収容する容器４３と、を含む。プリンタヘッド６１は、容器４３に対して副走査方向、即ち第２方向（Ｙ方向）に移動可能に構成される。発光素子１は、容器４３に収容された光硬化性材料４２に光を照射し、光硬化性材料４２を硬化させるように構成される。造形装置１１は、容器４３内の光硬化性材料４２に発光素子１から、予め作成された３次元モデルデータなどに応じて光を照射して光硬化性材料４２を光硬化させ、ステージ３４上に３次元造形物４５を作製することができる、ＤＬＰ（Digital Light Processing）方式の造形装置であってもよい。
　容器４３は、光硬化性材料４２を収容することができる。光硬化性材料４２は、未硬化の液状樹脂であり、特定波長の光が照射されることによって硬化する。光硬化性材料４２は、例えば、紫外線が照射されることによって硬化する紫外線硬化性樹脂であってよい。紫外線硬化性樹脂は、例えばアクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂等であってよい。光硬化性材料４２は、紫外線硬化性樹脂に限定されない。光硬化性材料４２は、可視光線が照射されることによって硬化する可視光線硬化性樹脂であってもよく、赤外線が照射されることによって硬化する赤外線硬化性樹脂であってもよい。
　図５は、プリンタヘッドの構成を模式的に示す平面図である。前述のプリンタヘッド６１は、第１面５０ａおよび第１面５０ａとは反対側の第２面５０ｂを有する実装基板５０と、実装基板５０の第１面５０ａ上に形成されるアノード配線層５１およびカソード配線層５２と、アノード配線層５１に一体に連なって形成されるアノード側パッド層５３と、カソード配線層５２に一体に連なって形成されるカソード側パッド層５４と、を備える。実装基板５０には、第１方向（Ｘ方向：行方向）に沿って、第２方向（Ｙ方向：列方向）に交互に位置をずらすことによって、第１方向において２行に並ぶように、複数の発光素子１が実装される。したがって、発光素子１は、平面視においてジグザグ状に配置される。
　図６は、発光素子１をフリップチップ実装法によって実装基板に実装したときのパッドおよびバンプの接続状態を示す拡大断面図である。フリップチップ実装法によって発光素子１が実装基板５０に実装される場合、実装基板５０のアノード側パッド層５３およびカソード側パッド層５４の幅Ｗ１は、発光素子１のバンプ層５５の幅Ｗ２よりも大きい。
　実装基板５０の第１面５０ａ上には、配線層５６が形成され、配線層５６の両側部を含む第１面５０ａ上には絶縁層５７が形成される。絶縁層５７から露出する配線層５６上には、アノード側パッド層５３が形成される。実装基板５０は、例えばシリコンから成る。配線層５６は、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｍｏの積層構造体から成る。アノード側パッド層５３は、例えばＴｉ／Ｐｔ／ＡｕＳｎ／Ａｕの多層構造体から成る。
　このような実装基板５０には、例えばＡｕ－Ｓｎ共晶ハンダ接合を用いたフリップチップ実装法によって発光素子１のバンプ層５５が実装される。バンプ層５５は、例えばＡｌ／Ｎｉ／Ａｕの積層構造体から成る。バンプ層５５は配線層５８上に形成される。配線層５８は、例えばＡｌ／Ｔｉ／Ａｕの積層構造体から成る。配線層５８は、ＵＢＭ（Under Bamp Metal）層５９上に形成される。ＵＢＭ層５９は、例えばＡｌ／Ｎｉ／Ａｕの積層構造体から成る。ＵＢＭ層５９は、実装基板５０上に形成される。実装基板５０およびＵＢＭ層５９の両側部上には、絶縁層５７が形成される。絶縁層５７は、例えばＳｉＯ2から成る。
　本実施形態によれば、第３群Ｇ３に属する第３発光部３３を流れる電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの経路の方向は、平面視における第１発光部３１および第２発光部３２を流れる駆動電流Ｉ１，Ｉ２の経路の方向と異なる。これによって、第３発光部３３の電流Ｉ３ａ，Ｉ３ｂによって空間に放射された第３電磁波が、第１発光部３１の駆動電流Ｉ１および第２発光部の駆動電流Ｉ２にノイズとして重畳することが抑制される。したがって、第１発光部３１、第２発光部３２、及び第３発光部３３の放射光の輝度変化が抑制され、所望の安定した輝度の放射光を得ることができる。
　なお、図１Ｂに示すように、平面視において、第３発光部３３の電流Ｉ３ａの経路の方向と、第３発光部３３の電流Ｉ３ｂの経路の方向と、は逆方向である。従って、電流Ｉ３ａによって生じた第３電磁波の位相と、電流Ｉ３ｂによって生じた第３電磁波の位相と、は逆位相となり、それらが相互に干渉することが抑えられる。
　また、フリップチップ型の発光素子１に複数の発光部３が存在するので、チップサイズの小さいマイクロＬＥＤ素子を、１個ずつ実装基板５０上に実装する場合と比較して、製造の困難性を解消することができる。また、一方の電極部(アノード)は発光部３毎に独立しており、共通電極部(カソード)８は複数の発光部３間で共通させているので、発光部３を独立に駆動させることができるとともに接地電位（カソード電位）を安定化することができる。
　また、複数の発光部３は、チップ中央部に位置しており、アノード・カソードの向きが２種類以上あるので、平面視において複数の発光部３は円形状の集光部材７の内側に環状に配置されることが容易になる。その結果、各発光部３の集光特性がほぼ同じになる。
　発光素子１と容器４３との間に集光部材７があり、集光部材７の発光素子１の側の焦点深度よりも集光部材７の容器４３の側の焦点深度が長い構成であってもよい。この場合、集光部材７の光軸方向において集光部の大きさが変化しにくい範囲がより長くなる。その結果、例えば、造形装置１１の動作中に光硬化性材料４２を収容している容器４３と発光素子１との距離が変動したとしても、３次元造形物４５の造形精度等の品質が劣化することを抑えることができる。集光部材７の発光素子１の側の焦点深度の長さに対して、集光部材７の容器４３の側の焦点深度が１倍を超え３倍程度以下であってもよいが、この範囲に限らない。
　上記の構成とするために、集光部材７の発光素子１の側の焦点距離よりも集光部材７の容器４３の側の焦点距離を長くしてもよい。この場合、集光部材７が両凸レンズであれば、集光部材７の発光素子１の側の曲率よりも集光部材７の容器４３の側の曲率を小さくしてもよい。
　また、平面視において、発光部３に接続される一方の電極部（アノード電極部４）が外側にあり、発光部３に接続されるカソード電極部５および共通電極部８が内側にあるので、複数の発光部３を互いに近接した位置に配置することができる。これによって、各発光部３から射出される光が分散せず、高密度の造形単位部を形成することができる。その結果、高い形状精度を有する３次元造形物を形成することができる。
　また、発光素子１内の複数の発光部３は、副走査方向(プリンタヘッド６１が動く方向)において、発光部３同士が重ならない位置にあることから、各発光部３と各造形単位部が対応する。
　また、発光部３は、平面視形状が１０μｍ×１０μｍ程度の正方形状の微小光源であるので、高密度の発光部３を構成することが可能であり、高い形状精度の３次元造形物を製造することが可能となる。
　また、各発光部３は、アノード電極部４から延びるアノード配線層５１、及びカソード電極部５から延びるカソード配線層５２を備え、アノード配線層５１及びカソード配線層５２はバンプ層５５と接続されるので、バンプ層５５を使用して電源線などと容易にかつ確実に接続することができ、接続作業を容易化することができる。
　また、発光素子１の実装基板５０への実装は、共晶(Ａｕ－Ｓｎ合金：ＡｕとＳｎの合金)ハンダ、ハンダ等で実施することができるので、公知の実装方法によって容易に行うことができ、製造上の困難性を低減することができる。
　また、バンプ層５５は、発光素子１の外形(外周)に沿うように配置されるので、基体２に形成する配線が交差することを回避することができ、配線を高密度化しても整列させて形成することができる。
　また、バンプ層５５のサイズは、発光部３よりサイズが大きいので、バンプ層５５と配線とを高い強度で接続することができ、接続不良等の発生を抑制することができる。
　また、バンプ層５５の形状は、丸、四角形等を採用することができるので、高い設計上の自由度を得ることができる。また、共通電極部８は、複数個配置され得るので、発光部３の搭載個数を増加させることができる。
　また、発光素子１内にアライメントマークとしても機能する大きい寸法（例えば、面積）の第２外部接続パッド１０ｂが形成されるので、製造時の高い位置決め精度を実現することができる。
　また、発光素子１が実装される実装基板５０側の実装用パッドの方がバンプ層５５よりサイズが大きいので、発光素子１を実装基板５０に反転させて実装したとき、実装用パッドとバンプ層５５とのずれを許容して、実装用パッドにバンプ層５５を確実に接続することができる。
　また、実装基板５０の実装用パッドに接続される基体２上の配線は、平面視において発光部３と重ならないので、転写時の配線間の短絡を防ぐことができる。
　本開示に係る発光素子及び造形装置によれば、第３発光部を流れる電流によって空間に放射された電磁波（第３電磁波ともいう）が、第１発光部を流れる電流及び第２発光部を流れる電流にノイズとして重畳することが抑制される。また、第１発光部を流れる電流によって空間に放射された電磁波（第１電磁波ともいう）および第２発光部を流れる電流によって空間に放射された電磁波（第２電磁波ともいう）が、第３発光部を流れる電流にノイズとして重畳することも抑えられる。これらによって、第１発光部、第２発光部、及び第３発光部のノイズによる輝度の変化が抑制され、所望の安定した輝度の放出光が得られる。
　本開示は、以下の態様（１）～（１４）で実施可能である。
（１）複数の発光部を備える発光素子であって、
　前記複数の発光部のそれぞれは、平面視において互いに異なる位置にある第１電極部および第２電極部と、
　前記第１電極部と前記第２電極部との間にある活性層と、を含み、
　前記複数の発光部は、
　平面視で第１方向に沿って並ぶ第１群と、
　前記第１群と並行する第２群と、
　前記第１群および前記第２群間の端にある第３群と、を含み、
　前記第１群に属する第１発光部と前記第２群に属する第２発光部とは、前記第１方向と交差する第２方向において重ならない位置にあり、
　前記第３群に属する第３発光部は、平面視における電流経路の方向が前記第１発光部および前記第２発光部のいずれとも異なる前記第３発光部を含む、発光素子。
（２）集光部材をさらに備え、
　前記集光部材は、平面視で前記複数の発光部を内包している、上記態様（１）に記載の発光素子。
（３）矩形状の共通電極部をさらに備え、
　前記複数の発光部および前記共通電極部は、基体上にあり、
　前記複数の発光部は、前記共通電極部の縁に沿って並べられ、環状に配置されている、
上記態様（１）または（２）に記載の発光素子。
（４）前記共通電極部は、平面視で前記基体の中央部にある、上記態様（３）に記載の発光素子。
（５）前記基体上にあり、前記第１電極部に第１電極配線を介して接続される第１外部接続パッドをさらに備え、
　前記第１外部接続パッドは、平面視で前記基体の縁に位置し、前記第１電極部の面積よりも大きい面積を有する、上記態様（３）または（４）に記載の発光素子。
（６）前記基体上にあり、前記共通電極部に第２電極配線を介して接続される第２外部接続パッドをさらに備え、
　前記第２外部接続パッドは、平面視で前記基体の縁に位置し、前記第２電極部の面積よりも大きい面積を有し、
　前記第２電極配線の幅が前記第１電極配線の幅よりも大きい、上記態様（４）または（５）に記載の発光素子。
（７）前記第１発光部の第１電流経路と前記第２発光部の第２電流経路とが平行であり、前記第３発光部の第３電流経路が前記第１電流経路および前記第２電流経路と直交する、上記態様（１）～（６）のいずれか１つに記載の発光素子。
（８）前記第１発光部の第１電流経路を流れる第１電流方向と、前記第２発光部の第２電流経路を流れる第２電流方向とが、逆方向である、上記態様（１）～（６）のいずれか１つに記載の発光素子。
（９）前記第３の発光部の発光強度が、前記第１発光部の発光強度および前記第２発光部の発光強度のいずれよりも大きい、上記態様（１）～（８）のいずれか１つに記載の発光素子。
（１０）前記第３の発光部の発光波長が、前記第１発光部の発光波長および前記第２発光部の発光波長のいずれよりも短い、上記態様（１）～（９）のいずれか１つに記載の発光素子。
（１１）上記態様（１）～（１０）のいずれか１つに記載の発光素子と、
　光硬化性材料を収容する容器と、を含み、
　前記発光素子は、前記容器に収容された光硬化性材料に光を照射し、前記光硬化性材料を硬化させるように構成される、造形装置。
（１２）前記発光素子は、前記容器に対して前記第２方向に移動可能に構成される、上記態様（１１）に記載の造形装置。
（１３）前記光硬化性材料は、紫外線硬化性材料であり、
　前記発光素子は、紫外光を発光する、上記態様（１１）または（１２）に記載の造形装置。
（１４）前記発光素子と前記容器との間に集光部材があり、
　前記集光部材の前記発光素子の側の焦点深度よりも前記集光部材の前記容器の側の焦点深度が長い、上記態様（１１）～（１３）のいずれか１つに記載の造形装置。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、また、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
　１　発光素子
　２　基体
　３　発光部
　４　第１電極部
　５　第２電極部
　６　活性層
　７　集光部材
　８　共通電極部
　９ａ　第１電極配線
　９ｂ　第２電極配線
　１０ａ　第１外部接続パッド
　１０ｂ　第２外部接続パッド
　２１　バッファ層
　２２　ｎ－ＧａＮ層
　２３　第１絶縁層
　２２　ｎ－ＧａＮ層
　２４　カソード電極層
　２５　電流拡散層
　２６　電極配線層
　２７　電極配線層
　２８　第２絶縁層
　２９　バンプ層
　３０　バンプ層
　３１　第１発光部
　３２　第２発光部
　３３　第３発光部
　４２　光硬化性材料
　４３　容器
　４４　ステージ
　４５　３次元造形物
　６１　プリンタヘッド
　Ｇ１　第１群
　Ｇ２　第２群
　Ｇ３　第３群
　Ｘ　第１方向
　Ｙ　第２方向

Claims (14)

  1. 　複数の発光部を備える発光素子であって、
    　前記複数の発光部のそれぞれは、平面視において互いに異なる位置にある第１電極部および第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間にある活性層と、を含み、
    　前記複数の発光部は、
    　平面視で第１方向に沿って並ぶ第１群と、
    　前記第１群と並行する第２群と、
    　前記第１群および前記第２群間の端にある第３群と、を含み、
    　前記第１群に属する第１発光部と前記第２群に属する第２発光部とは、前記第１方向と交差する第２方向において重ならない位置にあり、
    　前記第３群に属する第３発光部は、平面視における電流経路の方向が前記第１発光部および前記第２発光部のいずれとも異なる前記第３発光部を含む、発光素子。
  2. 　集光部材をさらに備え、
    　前記集光部材は、平面視で前記複数の発光部を内包している、請求項１に記載の発光素子。
  3. 　基体と、
    　矩形状の共通電極部と、をさらに備え、
    　前記複数の発光部および前記共通電極部は、前記基体上にあり、
    　前記複数の発光部は、前記共通電極部の縁に沿って並べられ、環状に配置されている、請求項１または２に記載の発光素子。
  4. 　前記共通電極部は、平面視で前記基体の中央部にある、請求項３に記載の発光素子。
  5. 　前記基体上にあり、前記第１電極部に第１電極配線を介して接続される第１外部接続パッドをさらに備え、
    　前記第１外部接続パッドは、平面視で前記基体の縁に位置し、前記第１電極部の面積よりも大きい面積を有する、請求項３または４に記載の発光素子。
  6. 　前記基体上にあり、前記共通電極部に第２電極配線を介して接続される第２外部接続パッドをさらに備え、
    　前記第２外部接続パッドは、平面視で前記基体の縁に位置し、前記第２電極部の面積よりも大きい面積を有し、
    　前記第２電極配線の幅が前記第１電極配線の幅よりも大きい、請求項４または５に記載の発光素子。
  7. 　前記第１発光部の第１電流経路と前記第２発光部の第２電流経路とが平行であり、前記第３発光部の第３電流経路が前記第１電流経路および前記第２電流経路と直交する、請求項１～６のいずれか１項に記載の発光素子。
  8. 　前記第１発光部の第１電流経路を流れる第１電流方向と、前記第２発光部の第２電流経路を流れる第２電流方向とが、逆方向である、請求項１～６のいずれか１項に記載の発光素子。
  9. 　前記第３の発光部の発光強度が、前記第１発光部の発光強度および前記第２発光部の発光強度のいずれよりも大きい、請求項１～８のいずれか１項に記載の発光素子。
  10. 　前記第３の発光部の発光波長が、前記第１発光部の発光波長および前記第２発光部の発光波長のいずれよりも短い、請求項１～９のいずれか１項に記載の発光素子。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の発光素子と、
    　光硬化性材料を収容する容器と、を含み、
    　前記発光素子は、前記容器に収容された光硬化性材料に光を照射し、前記光硬化性材料を硬化させるように構成される、造形装置。
  12. 　前記発光素子は、前記容器に対して前記第２方向に移動可能に構成される、請求項１１に記載の造形装置。
  13. 　前記光硬化性材料は、紫外線硬化性材料であり、
    　前記発光素子は、紫外光を発光する、請求項１１または１２に記載の造形装置。
  14. 　前記発光素子と前記容器との間に集光部材があり、
    　前記集光部材の前記発光素子の側の焦点深度よりも前記集光部材の前記容器の側の焦点深度が長い、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の造形装置。
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