JP2011216668A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置や照明装置などに用いる場合に光の利用効率が高く、隣接する画素への迷光による画像の精彩度の低下も抑えることができる発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置は、基板11上に配置された複数の発光ダイオード12と、発光ダイオード12の周囲の領域において発光ダイオード12の少なくとも側面に設けられた第1の媒質層13と、発光ダイオード12の少なくとも上部に設けられた第2の媒質層14とを有する。発光ダイオード12を構成する半導体の屈折率をn1 、基板11のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn2 、第1の媒質層13のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn3 、第2の媒質層14のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn4 としたとき、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 とする。
【選択図】図1
【解決手段】発光装置は、基板11上に配置された複数の発光ダイオード12と、発光ダイオード12の周囲の領域において発光ダイオード12の少なくとも側面に設けられた第1の媒質層13と、発光ダイオード12の少なくとも上部に設けられた第2の媒質層14とを有する。発光ダイオード12を構成する半導体の屈折率をn1 、基板11のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn2 、第1の媒質層13のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn3 、第2の媒質層14のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分の屈折率をn4 としたとき、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 とする。
【選択図】図1
Description
この発明は、発光装置に関し、例えば表示装置や照明装置などに適用して好適なものである。
近年、基板上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオードを配置して表示装置を構成する研究開発が盛んに行われている(例えば、特許文献1〜5参照。)。
このような表示装置においては、基板上にマトリクス状に配置された画素部に発光ダイオードをマウントした後、各発光ダイオードを透明樹脂などにより保護するのが一般的である。
しかしながら、上述の従来の表示装置では、発光ダイオードから発生する光が基板に平行な方向(横方向)に導波されるため、表示に対する光の利用効率が低く、隣接する画素への迷光による画像の精彩度の低下も発生する。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、表示装置や照明装置などに用いる場合に光の利用効率が高く、隣接する画素への迷光による画像の精彩度の低下も抑えることができる発光装置を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明は、
基板上に配置された複数の発光ダイオードと、
上記発光ダイオードの周囲の領域において上記発光ダイオードの少なくとも側面に設けられた第1の媒質層と、
上記発光ダイオードの少なくとも上部に設けられた第2の媒質層とを有し、
上記発光ダイオードを構成する半導体の屈折率をn1 、上記基板のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn2 、上記第1の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn3 、上記第2の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn4 としたとき、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 である発光装置である。
基板上に配置された複数の発光ダイオードと、
上記発光ダイオードの周囲の領域において上記発光ダイオードの少なくとも側面に設けられた第1の媒質層と、
上記発光ダイオードの少なくとも上部に設けられた第2の媒質層とを有し、
上記発光ダイオードを構成する半導体の屈折率をn1 、上記基板のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn2 、上記第1の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn3 、上記第2の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn4 としたとき、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 である発光装置である。
この発明において、例えば、第1の媒質層は発光ダイオードの周囲の領域を埋めるように設けられ、第2の媒質層は発光ダイオードおよび第1の媒質層上に延在して設けられる。あるいは、第2の媒質層は発光ダイオードの上部にのみ設けられ、第1の媒質層は発光ダイオードおよび第2の媒質層の周囲の領域を埋めるように設けられ、この場合、必要に応じて、第1の媒質層は第2の媒質層よりも低い高さに設けられる。あるいは、第1の媒質層は発光ダイオードの側面にのみ設けられ、第2の媒質層は発光ダイオード上および発光ダイオードの周囲の領域に延在して設けられ、この場合、必要に応じて、発光ダイオードの周囲の領域における第2の媒質層は発光ダイオード上の第2の媒質層よりも低い高さに設けられる。第1の媒質層は空気などの気体であってもよい。発光ダイオードの周囲の領域における基板の厚さは発光ダイオードの部分における基板の厚さよりも小さくしてもよく、発光ダイオードの周囲の領域における基板の厚さを0、すなわち発光ダイオードの周囲の領域における基板をなくしてもよい。発光装置によりカラー発光を行わせる場合には、例えば、発光ダイオードを覆うように、発光ダイオードから発生する光により励起される蛍光層を設け、あるいは、基板または基板および発光ダイオードを覆うように、発光ダイオードから発生する光により励起される蛍光層を設ける。複数の発光ダイオードは、典型的には、基板上にマトリックス状に配置される。発光装置は、例えば表示装置や照明装置などである。例えば表示装置では、画素ピッチは一般的には5μm以上100μm以下、画素サイズは画素ピッチの半分以下である。表示装置や照明装置などは一つまたは二つ以上の発光装置を用いて構成する。
この発明において、発光ダイオードの大きさは特に限定されず、必要に応じて選ばれるが、マイクロ発光ダイオードでは、一般的には最大寸法が50μm以下、典型的には30μm程度以下である。発光ダイオードの第1の半導体層、発光層および第2の半導体層を構成する半導体としては、III−V族化合物半導体やII−VI族化合物半導体などの種々の半導体を用いることができ、必要に応じて選ばれる。III−V族化合物半導体またはII−VI族化合物半導体を用いた発光ダイオードの具体例を発光波長帯とともに挙げると下記のとおりである。
1.III−V族化合物半導体
ヘテロ接合 発光波長
・AlN/AlInGaN 紫外
・InGaN/GaN 青色、緑色
・GaInP/AlGaInP 赤色
・GaInP/AlGaP 赤色
・AlGaAs/InGaAs 赤色
・AlGaAs/AlGaP 赤色
・GaInAsP/GaP 赤外
・GaInNP/AlGaP 赤外
・GaAs/AlGaAs 赤外
ヘテロ接合 発光波長
・AlN/AlInGaN 紫外
・InGaN/GaN 青色、緑色
・GaInP/AlGaInP 赤色
・GaInP/AlGaP 赤色
・AlGaAs/InGaAs 赤色
・AlGaAs/AlGaP 赤色
・GaInAsP/GaP 赤外
・GaInNP/AlGaP 赤外
・GaAs/AlGaAs 赤外
2.II−VI族化合物半導体
・ZnO/ZnMgO 青色
・ZnTe/ZnMgTe 緑色
・ZnCdSe/BeZnTe 黄緑色
・MgSe/BeZnTe 黄緑色
・MgSe/ZnCdSe 黄緑色
・ZnO/ZnMgO 青色
・ZnTe/ZnMgTe 緑色
・ZnCdSe/BeZnTe 黄緑色
・MgSe/BeZnTe 黄緑色
・MgSe/ZnCdSe 黄緑色
III−V族化合物半導体の具体例を挙げると、下記のとおりである。
GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb
GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb
II−V族化合物半導体の具体例を挙げると、下記のとおりである。
CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe
CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe
上述のように構成されたこの発明においては、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 であることにより、発光ダイオードから発生する光が、基板に平行な方向に導波されるのを防止することができ、基板に垂直な方向に光を取り出しやすくなる。
この発明によれば、表示装置や照明装置などに用いる場合に光の利用効率が高く、隣接する画素への迷光による画像の精彩度の低下も抑えることができる発光装置を実現することができる。
以下、発明を実施するための形態(以下「実施の形態」とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
2.第2の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
3.第3の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
4.第4の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
5.第5の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
6.第6の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
7.第7の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
8.第8の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
9.第9の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
10.第10の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
11.第11の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
12.第12の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
13.第13の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
14.第14の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
15.第15の実施の形態(発光装置)
16.第16の実施の形態(発光装置)
1.第1の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
2.第2の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
3.第3の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
4.第4の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
5.第5の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
6.第6の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
7.第7の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
8.第8の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
9.第9の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
10.第10の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
11.第11の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
12.第12の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
13.第13の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
14.第14の実施の形態(発光装置およびその製造方法)
15.第15の実施の形態(発光装置)
16.第16の実施の形態(発光装置)
〈1.第1の実施の形態〉
[発光装置]
図1は第1の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図1は第1の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図1に示すように、この発光装置においては、基板11上に複数の発光ダイオード12がマトリックス状に配置されている。発光ダイオード12は、第1の半導体層12aと第2の半導体層12bとの間に発光層(活性層)12cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層12aおよび第2の半導体層12bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード12の周囲の領域を埋めるように基板11上に第1の媒質層13が発光ダイオード12の高さまで設けられている。発光ダイオード12および第1の媒質層13上に延在して第2の媒質層14が設けられている。
発光ダイオード12からの光を取り出す方向に応じて、基板11および第2の媒質層14のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード12からの光を第2の媒質層14を通して取り出す場合には、第2の媒質層14を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード12からの光を基板11を通して取り出す場合には、基板11を透明に構成する。基板11および第2の媒質層14の両方を透明に構成することにより、透明発光装置を得ることができ、例えば透明表示装置を得ることができる。
発光ダイオード12を構成する第1の半導体層12a、第2の半導体層12bおよび発光層12cの屈折率をn1 とする。また、基板11のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分あるいは基板11の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層13のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分あるいは第1の媒質層13の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層14のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分あるいは第2の媒質層13の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード12を構成する半導体の屈折率は周囲の基板11、第1の媒質層13および第2の媒質層14の屈折率よりも高く、発光ダイオード12の側面の第1の媒質層13の屈折率は発光ダイオード12の上下の基板11および第2の媒質層14の屈折率よりも低い。
基板11上には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード12の第1の半導体層12aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層14と発光ダイオード12との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード12の第1の半導体層12bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード12は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。例えば、発光ダイオード12からの光を基板11を通して取り出す場合には、発光ダイオード12の第1の半導体層12aの裏面の電極を透明に構成する。また、発光ダイオード12からの光を第2の媒質層14を通して取り出す場合には、発光ダイオード12の第1の半導体層12bの上面の電極を透明に構成する。
発光ダイオード12を構成する第1の半導体層12a、第2の半導体層12bおよび発光層12cの具体例を挙げると次の通りである。赤色発光のAlGaInP系発光ダイオードでは、p型AlGaInP層、例えばAlGaInP層を障壁層、GaInP層を井戸層とするAlGaInP/GaInP多重量子井戸(MQW)構造を有する発光層およびn型AlGaInP層である。このAlGaInP系発光ダイオードを構成するAlGaInP系半導体層の屈折率は約3.2である。緑色発光のGaN系発光ダイオードでは、p型GaN層、例えばInGaN井戸層(In組成は例えば0.25)とGaN障壁層とからなるMQW構造を有する発光層およびn型GaN層である。青色発光のGaN系発光ダイオードでは、p型GaN層、例えばInGaN井戸層(In組成は例えば0.17)とGaN障壁層とからなるMQW構造を有する発光層およびn型GaN層である。これらのGaN系発光ダイオードを構成するGaN系半導体層の屈折率は約2.6である。緑色発光のZnSe系発光ダイオードでは、p型ZnMgSSe層、例えばZnCdSe井戸層を含む単一量子井戸構造またはMQW構造を有する発光層およびn型ZnMgSSe層である。このZnSe系発光ダイオードを構成するZnSe系半導体層の屈折率は約2.6である。また、青色発光のZnO系発光ダイオードでは、p型ZnMgO層、ZnO発光層およびn型ZnMgO層である。このZnO系発光ダイオードを構成するZnO系半導体層の屈折率は約2.0である。
基板11としては、例えば、サファイア基板、GaN基板、石英基板などが用いられ、必要に応じて選ばれる。サファイア基板の屈折率は約1.76、GaN基板の屈折率は約2.4、石英基板の屈折率は約1.45である。第1の媒質層13としては、例えば、フッ素系樹脂、スピンオングラスなどが用いられ、必要に応じて選ばれる。フッ素系樹脂としては、例えば、屈折率が約1.34のものや屈折率が約1.3のものなどがある。スピンオングラスの屈折率は約1.38である。第2の媒質層13としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが用いられ、必要に応じて選ばれる。シリコーン樹脂、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂の屈折率はいずれ約1.5である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図1に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板11上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード12をマウントする。
次に、発光ダイオード12の周囲の領域を第1の媒質層13により埋める。
次に、発光ダイオード12および第1の媒質層13上に第2の配線を形成した後、これらの発光ダイオード12および第1の媒質層13の全面に第2の媒質層14を形成する。
以上により、図1に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図1に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板11上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード12をマウントする。
次に、発光ダイオード12の周囲の領域を第1の媒質層13により埋める。
次に、発光ダイオード12および第1の媒質層13上に第2の配線を形成した後、これらの発光ダイオード12および第1の媒質層13の全面に第2の媒質層14を形成する。
以上により、図1に示す発光装置が製造される。
この第1の実施の形態によれば、n1 >n2 ,n3 ,n4 、n3 <n2 、n3 <n4 であることにより、駆動時に発光ダイオード12から発生する光が基板11に平行な方向(横方向)に導波されるのを抑制することができる。このため、発光ダイオード12から発生し、発光装置の外部に取り出される光の割合が高くなり、発光ダイオード12から発生する光の利用効率の大幅な向上を図ることができる。また、各発光ダイオード12から発生する光が相互に混じるのを防止することができるため、例えばこの発光装置を表示装置として使用する場合、画像の精彩度の向上を図ることができる。
〈2.第2の実施の形態〉
[発光装置]
図2は第2の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図2は第2の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図2に示すように、この発光装置においては、基板21上に複数の発光ダイオード22がマトリックス状に配置されている。発光ダイオード22は、第1の半導体層22aと第2の半導体層22bとの間に発光層(活性層)22cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層22aおよび第2の半導体層22bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード22上にのみ第2の媒質層23が設けられている。また、発光ダイオード22および第2の媒質層23の間の領域を埋めるように基板21上に第1の媒質層24が設けられている。
発光ダイオード22からの光を取り出す方向に応じて、基板21および第2の媒質層23のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード22からの光を第2の媒質層23を通して取り出す場合には、第2の媒質層23を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード22からの光を基板21を通して取り出す場合には、基板21を透明に構成する。
発光ダイオード22を構成する第1の半導体層22a、第2の半導体層22bおよび発光層22cの屈折率をn1 とする。また、基板21のうちの少なくとも発光ダイオード22側の部分あるいは基板21の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層24のうちの少なくとも発光ダイオード22側の部分あるいは第1の媒質層24の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層23のうちの少なくとも発光ダイオード12側の部分あるいは第2の媒質層23の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード22を構成する半導体の屈折率は周囲の基板21、第1の媒質層23および第2の媒質層24の屈折率よりも高く、発光ダイオード22の側面の第1の媒質層23の屈折率は発光ダイオード22の上下の基板21および第2の媒質層24の屈折率よりも低い。
基板21上には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード22の第1の半導体層22aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層23と発光ダイオード22との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード22の第1の半導体層22bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード22は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。例えば、発光ダイオード22からの光を基板21を通して取り出す場合には、発光ダイオード22の第1の半導体層22aの裏面の電極を透明に構成する。また、発光ダイオード22からの光を第2の媒質層23を通して取り出す場合には、発光ダイオード22の第1の半導体層22bの上面の電極を透明に構成する。
発光ダイオード22を構成する第1の半導体層22a、第2の半導体層22bおよび発光層22cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板21、第1の媒質層24および第2の媒質層24の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図2に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板21上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード22をマウントする。
次に、発光ダイオード22の周囲の領域に第1の媒質層24を発光ダイオード22の高さまで埋めて表面を平坦化する。
次に、発光ダイオード22および第1の媒質層24上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード12上にのみ第2の媒質層23を形成する。
次に、第2の媒質層23の周囲の領域に第1の媒質層24を埋める。
以上により、図2に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図2に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板21上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード22をマウントする。
次に、発光ダイオード22の周囲の領域に第1の媒質層24を発光ダイオード22の高さまで埋めて表面を平坦化する。
次に、発光ダイオード22および第1の媒質層24上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード12上にのみ第2の媒質層23を形成する。
次に、第2の媒質層23の周囲の領域に第1の媒質層24を埋める。
以上により、図2に示す発光装置が製造される。
この第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
〈3.第3の実施の形態〉
[発光装置]
図3は第3の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図3は第3の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図3に示すように、この発光装置においては、基板31上に複数の発光ダイオード32がマトリックス状に配置されている。発光ダイオード32は、第1の半導体層32aと第2の半導体層32bとの間に発光層(活性層)32cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層32aおよび第2の半導体層32bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード32の側面にサイドウォール状の第1の媒質層33が設けられている。また、発光ダイオード32上および発光ダイオード32の周囲の領域を埋めるように全面に第2の媒質層34が設けられている。
発光ダイオード32からの光を取り出す方向に応じて、基板31および第2の媒質層34のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード32からの光を第2の媒質層34を通して取り出す場合には、第2の媒質層34を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード32からの光を基板31を通して取り出す場合には、基板31を透明に構成する。
発光ダイオード32を構成する第1の半導体層32a、第2の半導体層32bおよび発光層32cの屈折率をn1 とする。また、基板31のうちの少なくとも発光ダイオード32側の部分あるいは基板31の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層33のうちの少なくとも発光ダイオード32側の部分あるいは第1の媒質層33の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層34のうちの少なくとも発光ダイオード32側の部分あるいは第2の媒質層24の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード32を構成する半導体の屈折率は周囲の基板31、第1の媒質層33および第2の媒質層34の屈折率よりも高く、発光ダイオード32の側面の第1の媒質層33の屈折率は発光ダイオード32の上下の基板31および第2の媒質層34の屈折率よりも低い。
基板31上には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード32の第1の半導体層32aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層33と発光ダイオード32との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード32の第1の半導体層32bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード32は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード32を構成する第1の半導体層32a、第2の半導体層32bおよび発光層32cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板31、第1の媒質層33および第2の媒質層34の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図3に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板31上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード32をマウントする。
次に、発光ダイオード32の側面にサイドウォール状の第1の媒質層33を発光ダイオード32の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード32の周囲の領域における基板31上に第2の媒質層34を発光ダイオード32の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード32、第1の媒質層33および第2の媒質層34上に第2の配線を形成した後、これらの発光ダイオード32、第1の媒質層33および第2の媒質層34上に第2の媒質層34を形成する。
以上により、図3に示す発光装置が製造される。
この第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図3に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板31上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード32をマウントする。
次に、発光ダイオード32の側面にサイドウォール状の第1の媒質層33を発光ダイオード32の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード32の周囲の領域における基板31上に第2の媒質層34を発光ダイオード32の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード32、第1の媒質層33および第2の媒質層34上に第2の配線を形成した後、これらの発光ダイオード32、第1の媒質層33および第2の媒質層34上に第2の媒質層34を形成する。
以上により、図3に示す発光装置が製造される。
この第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
〈4.第4の実施の形態〉
[発光装置]
図4は第4の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図4は第4の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図4に示すように、この発光装置においては、基板41上に複数の発光ダイオード42がマトリックス状に配置されている。発光ダイオード42は、第1の半導体層42aと第2の半導体層42bとの間に発光層(活性層)42cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層42aおよび第2の半導体層42bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード42の周囲の領域を発光ダイオード42の高さまで埋めるように基板41上に第1の媒質層43が設けられている。また、発光ダイオード42の上部に第2の媒質層44が設けられている。
発光ダイオード42からの光を取り出す方向に応じて、基板41および第2の媒質層43のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード42からの光を第2の媒質層44を通して取り出す場合には、第2の媒質層44を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード42からの光を基板41を通して取り出す場合には、基板41を透明に構成する。
発光ダイオード42を構成する第1の半導体層42a、第2の半導体層42bおよび発光層42cの屈折率をn1 とする。また、基板41のうちの少なくとも発光ダイオード42側の部分あるいは基板41の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層43のうちの少なくとも発光ダイオード42側の部分あるいは第1の媒質層43の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層44のうちの少なくとも発光ダイオード42側の部分あるいは第2の媒質層44の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード42を構成する半導体の屈折率は周囲の基板41、第1の媒質層43および第2の媒質層44の屈折率よりも高く、発光ダイオード42の側面の第1の媒質層43の屈折率は発光ダイオード42の上下の基板41および第2の媒質層44の屈折率よりも低い。
基板41上には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード42の第1の半導体層42aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層44と発光ダイオード42との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード42の第1の半導体層42bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード42は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード42を構成する第1の半導体層42a、第2の半導体層42bおよび発光層42cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板41、第1の媒質層43および第2の媒質層44の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図4に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板41上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード42をマウントする。
次に、発光ダイオード42の周囲の領域を第1の媒質層43により発光ダイオード42の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード42および第1の媒質層43上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード42上にのみ第2の媒質層44を形成する。
以上により、図4に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図4に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板41上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード42をマウントする。
次に、発光ダイオード42の周囲の領域を第1の媒質層43により発光ダイオード42の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード42および第1の媒質層43上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード42上にのみ第2の媒質層44を形成する。
以上により、図4に示す発光装置が製造される。
この第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード42の部分と発光ダイオード42間の部分とで表面の高さが異なり、表面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈5.第5の実施の形態〉
[発光装置]
図5は第5の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図5は第5の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図5に示すように、この発光装置においては、基板51上に複数の発光ダイオード52がマトリックス状に配置されている。発光ダイオード52は、第1の半導体層52aと第2の半導体層52bとの間に発光層(活性層)52cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層52aおよび第5の半導体層32bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード52の側面にサイドウォール状の第1の媒質層53が発光ダイオード52の高さに設けられている。また、発光ダイオード52上および発光ダイオード52の周囲の領域に第2の媒質層54が設けられている。発光ダイオード52の周囲の領域の第2の媒質層54は発光ダイオード52の高さと同一の高さに設けられている。
発光ダイオード52からの光を取り出す方向に応じて、基板51および第2の媒質層54のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード52からの光を第2の媒質層54を通して取り出す場合には、第2の媒質層54を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード52からの光を基板51を通して取り出す場合には、基板51を透明に構成する。
発光ダイオード52を構成する第1の半導体層52a、第2の半導体層52bおよび発光層52cの屈折率をn1 とする。また、基板51のうちの少なくとも発光ダイオード52側の部分あるいは基板51の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層53のうちの少なくとも発光ダイオード52側の部分あるいは第1の媒質層53の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層54のうちの少なくとも発光ダイオード52側の部分あるいは第2の媒質層54の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード52を構成する半導体の屈折率は周囲の基板51、第1の媒質層53および第2の媒質層54の屈折率よりも高く、発光ダイオード52の側面の第1の媒質層53の屈折率は発光ダイオード52の上下の基板51および第2の媒質層54の屈折率よりも低い。
基板51上には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード52の第1の半導体層52aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層53と発光ダイオード52との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード52の第1の半導体層52bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード52は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード52を構成する第1の半導体層52a、第2の半導体層52bおよび発光層52cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板51、第1の媒質層53および第2の媒質層54の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図5に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板51上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード52をマウントする。
次に、発光ダイオード52の側面にサイドウォール状の第1の媒質層53を発光ダイオード52の高さに形成する。
次に、発光ダイオード52の周囲の領域に第1の媒質層53を発光ダイオード52の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード52および第1の媒質層53上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード52上にのみ第2の媒質層54を形成する。
以上により、図5に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図5に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板51上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード52をマウントする。
次に、発光ダイオード52の側面にサイドウォール状の第1の媒質層53を発光ダイオード52の高さに形成する。
次に、発光ダイオード52の周囲の領域に第1の媒質層53を発光ダイオード52の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード52および第1の媒質層53上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード52上にのみ第2の媒質層54を形成する。
以上により、図5に示す発光装置が製造される。
この第5の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード52の部分と発光ダイオード52間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈6.第6の実施の形態〉
[発光装置]
図6は第6の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図6は第6の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図6に示すように、この発光装置においては、基板61上に発光ダイオード62が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード62は、第1の半導体層62aと第2の半導体層62bとの間に発光層(活性層)62cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層62aおよび第2の半導体層62bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード62の間の領域に第1の媒質層63が設けられている。また、発光ダイオード62および第1の媒質層63上に第2の媒質層64が設けられている。
発光ダイオード62からの光を取り出す方向に応じて、基板61および第2の媒質層64のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード62からの光を第2の媒質層64を通して取り出す場合には、第2の媒質層64を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード62からの光を基板61を通して取り出す場合には、基板61を透明に構成する。
発光ダイオード62を構成する第1の半導体層62a、第2の半導体層62bおよび発光層62cの屈折率をn1 とする。また、基板61のうちの少なくとも発光ダイオード62側の部分あるいは基板61の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層63のうちの少なくとも発光ダイオード62側の部分あるいは第1の媒質層63の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層64のうちの少なくとも発光ダイオード62側の部分あるいは第2の媒質層64の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード62を構成する半導体の屈折率は周囲の基板61、第1の媒質層63および第2の媒質層64の屈折率よりも高く、発光ダイオード62の側面の第1の媒質層63の屈折率は発光ダイオード62の上下の基板61および第2の媒質層64の屈折率よりも低い。
基板61上および第1の媒質層64の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード62の第1の半導体層62aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層63と発光ダイオード62との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード62の第1の半導体層62bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード62は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード62を構成する第1の半導体層62a、第2の半導体層62bおよび発光層62cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板61、第1の媒質層63および第2の媒質層64の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図6に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板61上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード62をマウントする。この状態では、基板61は図6において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード62の周囲の領域を第1の媒質層63により埋める。
次に、発光ダイオード62および第1の媒質層63上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード62上および第1の媒質層63上に第2の媒質層64を形成する。
次に、基板61を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード62の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図6に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図6に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板61上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード62をマウントする。この状態では、基板61は図6において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード62の周囲の領域を第1の媒質層63により埋める。
次に、発光ダイオード62および第1の媒質層63上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード62上および第1の媒質層63上に第2の媒質層64を形成する。
次に、基板61を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード62の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図6に示す発光装置が製造される。
この第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード62の部分と発光ダイオード62間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈7.第7の実施の形態〉
[発光装置]
図7は第7の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図7は第7の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図7に示すように、この発光装置においては、基板71上に発光ダイオード72が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード72は、第1の半導体層72aと第2の半導体層72bとの間に発光層(活性層)72cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層72aおよび第2の半導体層72bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード72上に第2の媒質層73が設けられている。発光ダイオード72および第2の媒質層73の周囲の領域を埋めるように第1の媒質層74が設けられている。
発光ダイオード72からの光を取り出す方向に応じて、基板71および第2の媒質層73のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード72からの光を第2の媒質層73を通して取り出す場合には、第2の媒質層73を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード72からの光を基板71を通して取り出す場合には、基板71を透明に構成する。
発光ダイオード72を構成する第1の半導体層72a、第2の半導体層72bおよび発光層72cの屈折率をn1 とする。また、基板71のうちの少なくとも発光ダイオード72側の部分あるいは基板71の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層74のうちの少なくとも発光ダイオード72側の部分あるいは第1の媒質層74の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層73のうちの少なくとも発光ダイオード72側の部分あるいは第2の媒質層73の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード72を構成する半導体の屈折率は周囲の基板71、第1の媒質層74および第2の媒質層73の屈折率よりも高く、発光ダイオード72の側面の第1の媒質層74の屈折率は発光ダイオード72の上下の基板71および第2の媒質層73の屈折率よりも低い。
基板71上および第1の媒質層74の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード72の第1の半導体層72aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層73と発光ダイオード72との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード72の第1の半導体層72bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード72は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード72を構成する第1の半導体層72a、第2の半導体層72bおよび発光層72cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板71、第1の媒質層74および第2の媒質層73の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図7に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板71上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード72をマウントする。この状態では、基板71は図7において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード72の周囲の領域に第1の媒質層74を発光ダイオード72の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード72および第1の媒質層74上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード72上に第2の媒質層73を形成する。
次に、第2の媒質層73の周囲の領域に第1の媒質層74を第2の媒質層73の高さまで形成する。
次に、基板71を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード72の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図7に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図7に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板71上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード72をマウントする。この状態では、基板71は図7において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード72の周囲の領域に第1の媒質層74を発光ダイオード72の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード72および第1の媒質層74上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード72上に第2の媒質層73を形成する。
次に、第2の媒質層73の周囲の領域に第1の媒質層74を第2の媒質層73の高さまで形成する。
次に、基板71を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード72の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図7に示す発光装置が製造される。
この第7の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード72の部分と発光ダイオード72間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈8.第8の実施の形態〉
[発光装置]
図8は第8の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図8は第8の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図8に示すように、この発光装置においては、基板81上に発光ダイオード82が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード82は、第1の半導体層82aと第2の半導体層82bとの間に発光層(活性層)82cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層82aおよび第2の半導体層82bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード82の側面にサイドウォール状の第1の媒質層83が設けられている。また、発光ダイオード82上および発光ダイオード82の周囲の領域に延在して第2の媒質層84が設けられている。
発光ダイオード82からの光を取り出す方向に応じて、基板81および第2の媒質層84のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード82からの光を第2の媒質層84を通して取り出す場合には、第2の媒質層84を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード82からの光を基板81を通して取り出す場合には、基板81を透明に構成する。
発光ダイオード82を構成する第1の半導体層82a、第2の半導体層82bおよび発光層82cの屈折率をn1 とする。また、基板81のうちの少なくとも発光ダイオード82側の部分あるいは基板81の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層83のうちの少なくとも発光ダイオード82側の部分あるいは第1の媒質層84の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層84のうちの少なくとも発光ダイオード82側の部分あるいは第2の媒質層84の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード82を構成する半導体の屈折率は周囲の基板81、第1の媒質層84および第2の媒質層83の屈折率よりも高く、発光ダイオード82の側面の第1の媒質層84の屈折率は発光ダイオード82の上下の基板81および第2の媒質層83の屈折率よりも低い。
基板81上および第1の媒質層84の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード82の第1の半導体層82aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層83と発光ダイオード82との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード82の第1の半導体層82bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード82は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード82を構成する第1の半導体層82a、第2の半導体層82bおよび発光層82cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板81、第1の媒質層83および第2の媒質層84の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図8に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板81上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード82をマウントする。この状態では、基板81は図8において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード82の側面に第1の媒質層83を形成するる。
次に、発光ダイオード82間の領域を第2の媒質層84により埋める。
次に、発光ダイオード82および第2の媒質層84上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード82上および第2の媒質層84上に第2の媒質層84を形成する。
次に、基板81を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード82の下側の部分を除いて除去する。
以上により、図8に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図8に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板81上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード82をマウントする。この状態では、基板81は図8において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード82の側面に第1の媒質層83を形成するる。
次に、発光ダイオード82間の領域を第2の媒質層84により埋める。
次に、発光ダイオード82および第2の媒質層84上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード82上および第2の媒質層84上に第2の媒質層84を形成する。
次に、基板81を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード82の下側の部分を除いて除去する。
以上により、図8に示す発光装置が製造される。
この第8の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード82の部分と発光ダイオード82間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈9.第9の実施の形態〉
[発光装置]
図9は第9の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図9は第9の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図9に示すように、この発光装置においては、基板91上に発光ダイオード92が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード92は、第1の半導体層92aと第2の半導体層92bとの間に発光層(活性層)92cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層92aおよび第2の半導体層92bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード92の周囲の領域に第1の媒質層93が発光ダイオード92の高さに設けられている。また、発光ダイオード92上に第2の媒質層94が設けられている。
発光ダイオード92からの光を取り出す方向に応じて、基板91および第2の媒質層94のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード92からの光を第2の媒質層94を通して取り出す場合には、第2の媒質層94を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード92からの光を基板91を通して取り出す場合には、基板91を透明に構成する。
発光ダイオード92を構成する第1の半導体層92a、第2の半導体層92bおよび発光層92cの屈折率をn1 とする。また、基板91のうちの少なくとも発光ダイオード92側の部分あるいは基板91の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層93のうちの少なくとも発光ダイオード92側の部分あるいは第1の媒質層93の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層94のうちの少なくとも発光ダイオード92側の部分あるいは第2の媒質層94の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード92を構成する半導体の屈折率は周囲の基板91、第1の媒質層93および第2の媒質層94の屈折率よりも高く、発光ダイオード92の側面の第1の媒質層93の屈折率は発光ダイオード92の上下の基板91および第2の媒質層94の屈折率よりも低い。
基板91上および第1の媒質層83の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード92の第1の半導体層92aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層93と発光ダイオード92との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード92の第1の半導体層92bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード92は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード92を構成する第1の半導体層92a、第2の半導体層92bおよび発光層92cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板91、第1の媒質層93および第2の媒質層94の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図9に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板91上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード92をマウントする。この状態では、基板91は図9において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード92の周囲の領域に第1の媒質層93を発光ダイオード92の高さに形成する。
次に、発光ダイオード92および第1の媒質層93上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード92上に第2の媒質層94を形成する。
次に、基板91を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード92の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図9に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図9に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板91上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード92をマウントする。この状態では、基板91は図9において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード92の周囲の領域に第1の媒質層93を発光ダイオード92の高さに形成する。
次に、発光ダイオード92および第1の媒質層93上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード92上に第2の媒質層94を形成する。
次に、基板91を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード92の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図9に示す発光装置が製造される。
この第9の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード92の部分と発光ダイオード92間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈10.第10の実施の形態〉
[発光装置]
図10は第10の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図10は第10の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図10に示すように、この発光装置においては、基板101上に発光ダイオード102が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード102は、第1の半導体層102aと第2の半導体層102bとの間に発光層(活性層)102cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層102aおよび第2の半導体層102bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード102の側面にサイドウォール状に第1の媒質層103が設けられ、発光ダイオード102の周囲の領域および発光ダイオード102上に第2の媒質層104が設けられている。
発光ダイオード102からの光を取り出す方向に応じて、基板101および第2の媒質層104のうちの少なくとも一方が透明に構成される。例えば、発光ダイオード102からの光を第2の媒質層104を通して取り出す場合には、第2の媒質層104を透明に構成する。あるいは、発光ダイオード102からの光を基板101を通して取り出す場合には、基板101を透明に構成する。
発光ダイオード102を構成する第1の半導体層102a、第2の半導体層102bおよび発光層102cの屈折率をn1 とする。また、基板101のうちの少なくとも発光ダイオード102側の部分あるいは基板101の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層103のうちの少なくとも発光ダイオード102側の部分あるいは第1の媒質層103の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層104のうちの少なくとも発光ダイオード102側の部分あるいは第2の媒質層104の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード102を構成する半導体の屈折率は周囲の基板101、第1の媒質層103および第2の媒質層104の屈折率よりも高く、発光ダイオード102の側面の第1の媒質層103の屈折率は発光ダイオード102の上下の基板101および第2の媒質層104の屈折率よりも低い。
基板101上および第1の媒質層103の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード102の第1の半導体層102aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、第2の媒質層104と発光ダイオード102との間には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード102の第1の半導体層102bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード102は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード102を構成する第1の半導体層102a、第2の半導体層102bおよび発光層102cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板101、第1の媒質層103および第2の媒質層104の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図10に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板101上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード102をマウントする。この状態では、基板101は図10において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード102の側面にサイドウォール状の第1の媒質層103を形成するる。
次に、発光ダイオード102の周囲の領域を第2の媒質層104により発光ダイオード102の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード102および第2の媒質層104上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード102上に第2の媒質層104を形成する。
次に、基板101を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード102の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図10に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図10に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板101上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード102をマウントする。この状態では、基板101は図10において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード102の側面にサイドウォール状の第1の媒質層103を形成するる。
次に、発光ダイオード102の周囲の領域を第2の媒質層104により発光ダイオード102の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード102および第2の媒質層104上に第2の配線を形成した後、発光ダイオード102上に第2の媒質層104を形成する。
次に、基板101を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード102の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図10に示す発光装置が製造される。
この第10の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード102の部分と発光ダイオード102間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。
〈11.第11の実施の形態〉
[発光装置]
図11は第11の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図11は第11の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図11に示すように、この発光装置においては、基板111上に発光ダイオード112が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード112は、第1の半導体層112aと第2の半導体層112bとの間に発光層(活性層)112cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層112aおよび第2の半導体層112bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
赤色発光用の発光ダイオード112の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する赤色用の蛍光層113が設けられている。この蛍光層113は発光ダイオード112から発生する光により励起されて赤色光を発生するものである。緑色発光用の発光ダイオード112の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する緑色用の蛍光層114が設けられている。この蛍光層114は発光ダイオード112から発生する光により励起されて緑色光を発生するものである。青色発光用の発光ダイオード112の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する青色用の蛍光層115が設けられている。この蛍光層115は発光ダイオード112から発生する光により励起されて青色光を発生するものである。
蛍光層113、114、115の周囲の領域には第1の媒質層116が設けられている。
発光ダイオード112を構成する第1の半導体層112a、第2の半導体層112bおよび発光層112cの屈折率をn1 とする。また、基板111のうちの少なくとも発光ダイオード112側の部分あるいは基板101の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層116のうちの少なくとも発光ダイオード112側の部分あるいは第1の媒質層116の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層を兼用する蛍光層113、114、115のうちの少なくとも発光ダイオード112側の部分あるいは蛍光層113、114、115の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード112を構成する半導体の屈折率は周囲の基板111、第1の媒質層116および第2の媒質層を兼用する蛍光層113、114、115の屈折率よりも高く、発光ダイオード112の側面間の第1の媒質層113の屈折率は発光ダイオード112の上下の基板111および第2の媒質層を兼用する蛍光層113、114、115の屈折率よりも低い。
基板111上および第1の媒質層114の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード112の第1の半導体層112aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、発光ダイオード112上には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード112の第1の半導体層112bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード112は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード112を構成する第1の半導体層112a、第2の半導体層112bおよび発光層112cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板111および第1の媒質層116の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
蛍光層113、114、115としては従来公知のものを用いることができる。
蛍光層113、114、115としては従来公知のものを用いることができる。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図11に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板111上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード112をマウントする。この状態では、基板111は図11において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード112を覆うように蛍光層113、114、115を発光ダイオード112の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード112の周囲の領域を第1の媒質層116により発光ダイオード112の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード112、蛍光層113、114、115および第1の媒質層116上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層113を形成する。同様に、緑色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層114を形成する。また、青色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層115を形成する。
次に、発光ダイオード112き周囲の領域を第1の媒質層116により埋める。
次に、基板111を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード112の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図11に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図11に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板111上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード112をマウントする。この状態では、基板111は図11において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード112を覆うように蛍光層113、114、115を発光ダイオード112の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード112の周囲の領域を第1の媒質層116により発光ダイオード112の高さまで埋める。
次に、発光ダイオード112、蛍光層113、114、115および第1の媒質層116上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層113を形成する。同様に、緑色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層114を形成する。また、青色発光用の発光ダイオード112を覆うように蛍光層115を形成する。
次に、発光ダイオード112き周囲の領域を第1の媒質層116により埋める。
次に、基板111を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード112の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図11に示す発光装置が製造される。
この第11の実施の形態によれば、カラー発光の発光装置において第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード112の部分と発光ダイオード112間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。さらに、隣接する発光ダイオード112間で互いに異なる色の光が混じり合い、混色が起きるのを抑制することができる。
〈12.第12の実施の形態〉
[発光装置]
図12は第12の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図12は第12の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図12に示すように、この発光装置においては、基板121上に発光ダイオード122が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード122は、第1の半導体層122aと第2の半導体層122bとの間に発光層(活性層)122cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層122aおよび第2の半導体層122bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード122の側面にサイドウォール状の第1の媒質層123が設けられている。赤色発光用の発光ダイオード122の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する赤色用の蛍光層124が設けられている。この蛍光層124は発光ダイオード122から発生する光により励起されて赤色光を発生するものである。緑色発光用の発光ダイオード122の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する緑色用の蛍光層125が設けられている。この蛍光層125は発光ダイオード122から発生する光により励起されて緑色光を発生するものである。青色発光用の発光ダイオード122の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する青色用の蛍光層126が設けられている。この蛍光層126は発光ダイオード122から発生する光により励起されて青色光を発生するものである。
蛍光層124、125、126の周囲の領域には第1の媒質層127が発光ダイオード122の高さまで設けられている。
発光ダイオード122を構成する第1の半導体層122a、第2の半導体層122bおよび発光層122cの屈折率をn1 とする。また、基板121のうちの少なくとも発光ダイオード122側の部分あるいは基板121の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層123、127のうちの少なくとも発光ダイオード122側の部分あるいは第1の媒質層123、127の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層を兼用する蛍光層124、125、126のうちの少なくとも発光ダイオード122側の部分あるいは蛍光層124、125、126の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード122を構成する半導体の屈折率は周囲の基板121、第1の媒質層123、127および第2の媒質層を兼用する蛍光層124、125、126の屈折率よりも高く、発光ダイオード122の側面間の第1の媒質層123、127の屈折率は発光ダイオード122の上下の基板121および第2の媒質層を兼用する蛍光層124、125、126の屈折率よりも低い。
基板121上および第1の媒質層123、127の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード122の第1の半導体層122aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、発光ダイオード122上には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード122の第1の半導体層122bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード122は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。発光ダイオード122の第1の半導体層122bの上面の電極は透明に構成する。
発光ダイオード122を構成する第1の半導体層122a、第2の半導体層122bおよび発光層122cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板121および第1の媒質層123、127の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
蛍光層124、125、126としては従来公知のものを用いることができる。
蛍光層124、125、126としては従来公知のものを用いることができる。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図12に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板121上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード122をマウントする。この状態では、基板121は図12において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード122の側面にサイドウォール状の第1の媒質層123を形成する。
次に、第1の媒質層123の側面にサイドウォール状の蛍光層124、125、126を発光ダイオード122の形成する。
次に、発光ダイオード122の周囲の領域に第1の媒質層127を発光ダイオード122の高さに形成する。
次に、発光ダイオード122、第1の媒質層123、127および蛍光層124、125、126上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層124を形成する。同様に、緑色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層125を形成する。また、青色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層125を形成する。
次に、基板121を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード122の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図12に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図12に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板121上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード122をマウントする。この状態では、基板121は図12において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード122の側面にサイドウォール状の第1の媒質層123を形成する。
次に、第1の媒質層123の側面にサイドウォール状の蛍光層124、125、126を発光ダイオード122の形成する。
次に、発光ダイオード122の周囲の領域に第1の媒質層127を発光ダイオード122の高さに形成する。
次に、発光ダイオード122、第1の媒質層123、127および蛍光層124、125、126上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層124を形成する。同様に、緑色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層125を形成する。また、青色発光用の発光ダイオード122を覆うように蛍光層125を形成する。
次に、基板121を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード122の下側の部分以外の部分を除去する。
以上により、図12に示す発光装置が製造される。
この第12の実施の形態によれば、カラー発光の発光装置において第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード122の部分と発光ダイオード122間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。さらに、隣接する発光ダイオード122間で互いに異なる色の光が混じり合い、混色が起きるのを抑制することができる。
〈13.第13の実施の形態〉
[発光装置]
図13は第13の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図13は第13の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図13に示すように、この発光装置においては、基板131上に発光ダイオード132が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード132は、第1の半導体層132aと第2の半導体層132bとの間に発光層(活性層)132cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層132aおよび第2の半導体層132bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード132上に第2の媒質層133が設けられている。発光ダイオード132および第2の媒質層133の周囲の領域に第1の媒質層134が設けられている。
赤色発光部の基板131の全体を覆うように赤色用の蛍光層135が設けられている。この蛍光層135は発光ダイオード132から発生する光により励起されて赤色光を発生するものである。緑色発光部の発光ダイオード132の全体を覆うように緑色用の蛍光層136が設けられている。この蛍光層136は発光ダイオード132から発生する光により励起されて緑色光を発生するものである。青色発光部の発光ダイオード132の全体を覆うように青色用の蛍光層137が設けられている。この蛍光層137は発光ダイオード132から発生する光により励起されて青色光を発生するものである。
赤色発光部の基板131の全体を覆うように赤色用の蛍光層135が設けられている。この蛍光層135は発光ダイオード132から発生する光により励起されて赤色光を発生するものである。緑色発光部の発光ダイオード132の全体を覆うように緑色用の蛍光層136が設けられている。この蛍光層136は発光ダイオード132から発生する光により励起されて緑色光を発生するものである。青色発光部の発光ダイオード132の全体を覆うように青色用の蛍光層137が設けられている。この蛍光層137は発光ダイオード132から発生する光により励起されて青色光を発生するものである。
発光ダイオード132を構成する第1の半導体層132a、第2の半導体層132bおよび発光層132cの屈折率をn1 とする。また、基板131のうちの少なくとも発光ダイオード132側の部分あるいは基板131の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層134のうちの少なくとも発光ダイオード132側の部分あるいは第1の媒質層134の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層123のうちの少なくとも発光ダイオード132側の部分あるいは第2の媒質層123の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード132を構成する半導体の屈折率は周囲の基板131、第1の媒質層134および第2の媒質層133の屈折率よりも高く、発光ダイオード132の側面の第1の媒質層134の屈折率は発光ダイオード132の上下の基板131および第2の媒質層133の屈折率よりも低い。
基板131上および第1の媒質層134の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード132の第1の半導体層132aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、発光ダイオード132上には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード132の第1の半導体層132bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード132は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード132を構成する第1の半導体層132a、第2の半導体層132bおよび発光層132cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板131、第1の媒質層134および第2の媒質層133の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
蛍光層135、136、137としては従来公知のものを用いることができる。
蛍光層135、136、137としては従来公知のものを用いることができる。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図13に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板131上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード132をマウントする。この状態では、基板131は図13において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード132の周囲の領域に第1の媒質層134を発光ダイオード132の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード132および第1の媒質層134上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード132上に第2の媒質層133を形成する。
次に、第2の媒質層133の周囲の領域に第1の媒質層134を第2の媒質層133の高さまで形成する。
次に、基板131を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード132の下側の部分以外の部分を除去する。
次に、赤色発光部の基板131を覆うように蛍光層135を形成する。同様に、緑色発光部の発光ダイオード132を覆うように蛍光層136を形成する。また、青色発光部の発光ダイオード132を覆うように蛍光層137を形成する。
以上により、図13に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図13に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板131上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード132をマウントする。この状態では、基板131は図13において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード132の周囲の領域に第1の媒質層134を発光ダイオード132の高さまで形成する。
次に、発光ダイオード132および第1の媒質層134上に第2の配線を形成する。
次に、発光ダイオード132上に第2の媒質層133を形成する。
次に、第2の媒質層133の周囲の領域に第1の媒質層134を第2の媒質層133の高さまで形成する。
次に、基板131を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード132の下側の部分以外の部分を除去する。
次に、赤色発光部の基板131を覆うように蛍光層135を形成する。同様に、緑色発光部の発光ダイオード132を覆うように蛍光層136を形成する。また、青色発光部の発光ダイオード132を覆うように蛍光層137を形成する。
以上により、図13に示す発光装置が製造される。
この第13の実施の形態によれば、カラー発光の発光装置において第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード132の部分と発光ダイオード132間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。さらに、隣接する発光ダイオード132間で互いに異なる色の光が混じり合い、混色が起きるのを抑制することができる。
〈14.第14の実施の形態〉
[発光装置]
図14は第14の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
[発光装置]
図14は第14の実施の形態による発光装置を示す断面図である。
図14に示すように、この発光装置においては、基板141上に発光ダイオード142が形成されたものが複数、マトリックス状に配置されている。発光ダイオード142は、第1の半導体層142aと第2の半導体層142bとの間に発光層(活性層)142cを挟んだ構造を有する。第1の半導体層142aおよび第2の半導体層142bはそれぞれp型およびn型あるいはそれぞれn型およびp型である。
発光ダイオード142および赤色発光部の基板141の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する赤色用の蛍光層143が設けられている。この蛍光層143は発光ダイオード142から発生する光により励起されて赤色光を発生するものである。緑色発光部の発光ダイオード142の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する緑色用の蛍光層144が設けられている。この蛍光層144は発光ダイオード142から発生する光により励起されて緑色光を発生するものである。青色発光部の発光ダイオード142の全体を覆うように、第2の媒質層を兼用する青色用の蛍光層145が設けられている。この蛍光層145は発光ダイオード142から発生する光により励起されて青色光を発生するものである。
蛍光層143、144、145の間の領域には第1の媒質層146が設けられている。
発光ダイオード142を構成する第1の半導体層142a、第2の半導体層142bおよび発光層142cの屈折率をn1 とする。また、基板141のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは基板141の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層146のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは第1の媒質層146の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層を兼用する蛍光層143、144、145のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは蛍光層143、144、145の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード142を構成する半導体の屈折率は周囲の基板141、第1の媒質層146および蛍光層143、144、145の屈折率よりも高く、発光ダイオード142の側面の第1の媒質層144の屈折率は発光ダイオード142の上下の基板141および蛍光層143、144、145の屈折率よりも低い。
発光ダイオード142を構成する第1の半導体層142a、第2の半導体層142bおよび発光層142cの屈折率をn1 とする。また、基板141のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは基板141の全体の屈折率をn2 とする。また、第1の媒質層146のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは第1の媒質層146の全体の屈折率をn3 とする。また、第2の媒質層を兼用する蛍光層143、144、145のうちの少なくとも発光ダイオード142側の部分あるいは蛍光層143、144、145の全体の屈折率をn4 とする。この場合、これらの屈折率n1 、n2 、n3 、n4 は、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 を満たすように選ばれている。すなわち、発光ダイオード142を構成する半導体の屈折率は周囲の基板141、第1の媒質層146および蛍光層143、144、145の屈折率よりも高く、発光ダイオード142の側面の第1の媒質層144の屈折率は発光ダイオード142の上下の基板141および蛍光層143、144、145の屈折率よりも低い。
基板141上および第1の媒質層144の裏面には所定の第1の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード142の第1の半導体層142aの裏面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第1の配線と接続されている。また、発光ダイオード142上には所定の第2の配線(図示せず)が設けられている。発光ダイオード142の第1の半導体層142bの上面には電極(図示せず)が設けられており、この電極が第2の配線と接続されている。各発光ダイオード142は、第1の配線と第2の配線との間に所定の電圧を印加することにより駆動することができるようになっている。
発光ダイオード142を構成する第1の半導体層142a、第2の半導体層142bおよび発光層142cの具体例については、第1の実施の形態と同様である。
基板141および第1の媒質層146の具体例についても、第1の実施の形態と同様である。
蛍光層143、144、145としては従来公知のものを用いることができる。
蛍光層143、144、145としては従来公知のものを用いることができる。
[発光装置の製造方法]
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図14に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板141上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード142をマウントする。この状態では、基板141は図14において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード142の側面にサイドウォール状の蛍光層143、144、145を形成する。
次に、発光ダイオード142の周囲の領域に第1の媒質層146を発光ダイオード142の高さに形成する。
次に、発光ダイオード142、蛍光層143、144、145および第1の媒質層146上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層143を形成する。同様に、緑色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層144を形成する。また、青色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層145を形成する。
次に、発光ダイオード142の周囲の領域に第1の媒質層146を蛍光層143、144、145の高さまで埋める。
次に、基板141を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード142の下側の部分以外の部分を除去する。
次に、赤色発光部の基板141を覆うように蛍光層143を形成する。同様に、緑色発光部の基板141を覆うように蛍光層144を形成する。また、青色発光部の基板141を覆うように蛍光層145を形成する。
以上により、図14に示す発光装置が製造される。
次に、この発光装置の製造方法について説明する。
図14に示すように、まず、表面にあらかじめ第1の配線が形成された基板141上にマトリックス状に配置された画素部に発光ダイオード142をマウントする。この状態では、基板141は図14において一点鎖線で示す断面形状を有する。
次に、発光ダイオード142の側面にサイドウォール状の蛍光層143、144、145を形成する。
次に、発光ダイオード142の周囲の領域に第1の媒質層146を発光ダイオード142の高さに形成する。
次に、発光ダイオード142、蛍光層143、144、145および第1の媒質層146上に第2の配線を形成する。
次に、赤色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層143を形成する。同様に、緑色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層144を形成する。また、青色発光部の発光ダイオード142を覆うように蛍光層145を形成する。
次に、発光ダイオード142の周囲の領域に第1の媒質層146を蛍光層143、144、145の高さまで埋める。
次に、基板141を裏面側から選択的にエッチングすることより、発光ダイオード142の下側の部分以外の部分を除去する。
次に、赤色発光部の基板141を覆うように蛍光層143を形成する。同様に、緑色発光部の基板141を覆うように蛍光層144を形成する。また、青色発光部の基板141を覆うように蛍光層145を形成する。
以上により、図14に示す発光装置が製造される。
この第14の実施の形態によれば、カラー発光の発光装置において第1の実施の形態と同様な利点を得ることができる。これに加えて、発光ダイオード142の部分と発光ダイオード142間の部分とで裏面の高さが異なり、裏面が凹凸となっていることにより、横方向への迷光をより効果的に抑制することができる。さらに、隣接する発光ダイオード142間で互いに異なる色の光が混じり合い、混色が起きるのを抑制することができる。
〈15.第15の実施の形態〉
[発光装置]
図15は第15の実施の形態による発光装置を示す斜視図である。
[発光装置]
図15は第15の実施の形態による発光装置を示す斜視図である。
図15に示すように、この発光装置は、第1の実施の形態による発光装置において、第1の配線15および第2の配線16を互いに直交するように形成したものである。その他のことは第1の実施の形態と同様である。
〈16.第16の実施の形態〉
[発光装置]
図16は第16の実施の形態による発光装置を示す斜視図である。
[発光装置]
図16は第16の実施の形態による発光装置を示す斜視図である。
図16に示すように、この発光装置は、第2の実施の形態による発光装置において、第1の配線25および第2の配線26を互いに直交するように形成したものである。その他のことは第2の実施の形態と同様である。
以上、この発明の実施の形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施の形態および実施例において挙げた数値、構造、構成、形状、材料などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、構成、形状、材料などを用いてもよい。
また、上述の第6〜第14の実施の形態においては、基板61、71、81、91、101、111、121、131、141の断面形状は長方形であるが、これに限定されるものではなく、必要に応じて断面形状を変更することが可能である。例えば、基板61、71、81、91、101、111、121、131、141の断面形状を外部に向かって断面寸法が直線的に増加する台形状としてもよい。さらに、基板61、71、81、91、101、111、121、131、141の先端面を凸曲面としてもよい。
11、21、31、41、51、61、71、81、91、101、111、121、131、141…基板、12、22、32、42、52、62、72、82、92、102、112、122、132、142…発光ダイオード、13、24、33、43、53、63、74、83、93、103、116、123、127、134、146…第1の媒質層、14、23、34、44、54、64、73、84、94、104、133…第2の媒質層、113〜115、124〜126、135〜137、143〜145…蛍光層
Claims (14)
- 基板上に配置された複数の発光ダイオードと、
上記発光ダイオードの周囲の領域において上記発光ダイオードの少なくとも側面に設けられた第1の媒質層と、
上記発光ダイオードの少なくとも上部に設けられた第2の媒質層とを有し、
上記発光ダイオードを構成する半導体の屈折率をn1 、上記基板のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn2 、上記第1の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn3 、上記第2の媒質層のうちの少なくとも上記発光ダイオード側の部分の屈折率をn4 としたとき、n1 >n2 、n1 >n3 、n1 >n4 、n3 <n2 、n3 <n4 である発光装置。 - 上記第1の媒質層が上記発光ダイオードの周囲の領域を埋めるように設けられ、上記第2の媒質層が上記発光ダイオードおよび上記第1の媒質層上に延在して設けられている請求項1記載の発光装置。
- 上記第2の媒質層が上記発光ダイオードの上部にのみ設けられ、上記第1の媒質層が上記発光ダイオードおよび上記第2の媒質層の周囲の領域を埋めるように設けられている請求項1記載の発光装置。
- 上記第1の媒質層が上記発光ダイオードの側面にのみ設けられ、上記第2の媒質層が上記発光ダイオード上および上記発光ダイオードの周囲の領域に延在して設けられている請求項1記載の発光装置。
- 上記第1の媒質層が上記第2の媒質層よりも低い高さに設けられている請求項3記載の発光装置。
- 上記発光ダイオードの周囲の領域における上記第2の媒質層は上記発光ダイオード上の上記第2の媒質層よりも低い高さに設けられている請求項4記載の発光装置。
- 上記発光ダイオードの周囲の領域における上記基板の厚さは上記発光ダイオードの部分における上記基板の厚さよりも小さい請求項1〜6のいずれか一項記載の発光装置。
- 上記発光ダイオードを覆うように、上記発光ダイオードから発生する光により励起される蛍光層が設けられている請求項1〜7のいずれか一項項記載の発光装置。
- 上記基板を覆うように、上記発光ダイオードから発生する光により励起される蛍光層が設けられている請求項1〜7のいずれか一項記載の発光装置。
- 上記基板および上記発光ダイオードを覆うように、上記発光ダイオードから発生する光により励起される蛍光層が設けられている請求項1〜7のいずれか一項記載の発光装置。
- 上記発光ダイオードが上記基板上にマトリックス状に配置されている請求項1〜10のいずれか一項記載の発光装置。
- 上記発光装置が表示装置である請求項1〜11のいずれか一項記載の発光装置。
- 上記表示装置の画素ピッチは5μm以上100μm以下、画素サイズは画素ピッチの半分以下である請求項12記載の発光装置。
- 上記発光装置が照明装置である請求項1〜11のいずれか一項記載の発光装置。
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