JP2015092529A - 発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子 - Google Patents

発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子 Download PDF

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Abstract

【課題】光の特性を向上させた発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子を提供する。
【解決手段】発光装置は、光の特性の偏りを有する複数の発光素子と、前記複数の発光素子のうち少なくとも２つの発光素子で構成するグループ内で前記光の特性の偏りを補完するように前記発光素子が配置された実装基板とを具備する。
【選択図】図１

Description

本技術は、発光素子として複数の点光源を用いる発光装置、発光ユニット、表示装置、および電子機器並びに発光素子に関する。
近年、点光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）を複数個集めて構成した照明装置や表示装置が普及してきており、発光効率の向上など様々な改良が行われてきている。
点光源であるＬＥＤとして赤色、緑色、および青色のＬＥＤをまとめて１画素となる発光ユニットを構成し、この発光ユニットを実装基板上に必要な解像度となる数だけ複数個並べて表示装置とする自発光型ＬＥＤディスプレイがある。
この自発光型ＬＥＤディスプレイを構成する発光ユニットに対する改良の１つとして、発光ユニットを構成する発光素子の側面および底面を絶縁層および金属層からなる積層体により覆うことにより、発光ユニット内を伝播する光による悪影響（例えば、青色光に対する耐光性を有しない樹脂の劣化）を低減することが出来るというものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、この技術では、発光ユニット内の３色の発光素子のうち、少なくとも青色および緑色の発光素子に上述の積層体を設けることにより、これらの発光素子から発せられた光による赤色発光素子の励起を妨げることが出来る。従って、発光ユニットの色温度の変化や、色再現範囲の減少を小さくすることが出来る。
また、複数のＬＥＤを用いて構成した発光装置において、隣接するＬＥＤチップの実装された電極の高さを異ならせ、ＬＥＤチップの側面から出た光が、隣接するＬＥＤチップに吸収されるのを防止することにより、発光装置内における光損失を低減できるという技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１２−１８２２７６号公報 特開２００９−９９７１５号公報
例えば、特許文献２に開示された技術では、発光装置内における光損失を低減することは出来るが、表示装置や照明装置として用いられる発光装置の光の特性を向上させることが出来るものではなかった。そのため、光の特性が不均一な発光素子や発光装置では、発した光を見るユーザの位置によっては、色味や明るさの不均一性が発生するなど、光の特性に関する様々な問題があった。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、光の特性を向上させた発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子を提供することにある。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る発光装置は、光の特性の偏りを有する複数の発光素子と、前記複数の発光素子のうち少なくとも２つの発光素子で構成するグループ内で前記光の特性の偏りを補完するように前記発光素子が配置された実装基板とを具備する。
前記グループ内では、前記グループ内では、前記光の特性のうち強度分布の偏りが互いに異なる方向を向くように前記発光素子が配置されていてもよい。
前記グループ内では、合成された全体の発光の強度分布が点対称となっていてもよい。
前記発光素子は、第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層とを有し、前記半導体層、前記第１電極層、および前記第２電極層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしていてもよい。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る表示装置は、光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発行ユニットで構成するグループ内で、前記光の特性の偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する。
前記発光ユニットは、第１の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第１の発光ユニットおよび前記第１の方向と反対の第２の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第２の発光ユニットを含み、前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置されてもよい。
前記発光ユニットは、前記強度分布の偏りの方向が第１の方向になるように前記発光素子が配置された第１の発光ユニットおよび前記強度分布の偏りの方向が前記第１の方向と反対の第２の方向になるように前記第１の発光ユニットを１８０度回転させた第２の発光ユニットを含み、前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置されてもよい。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る電子機器は、光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発光ユニットで構成するグループ内で、前記光の特性偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する表示装置と、前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る発光装置は、第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有する発光素子と、実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る表示装置は、第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る電子機器は、第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する表示装置と、前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る発光ユニットは、実装基板と、前記実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備する。
前記互いにすれて配置される前記発光素子のずらし量は、前記発光素子の大きさに基づいた量であってもよい。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る表示装置は、第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る電子機器は、第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する表示装置と、前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る発光素子は、第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層とを有し、前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている。
前記反射層は、前記発光素子の強度分布を均一にするための、所定の面積および所定の反射率の複数の組み合わせのうち、少なくとも１つを有してもよい。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る発光装置は、第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層とを有し、前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている発光素子と、前記発光素子を複数個配置した実装基板とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る表示装置は、第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層とを有し、前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る電子機器は、第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層とを有し、前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、映像信号に基づいて前記実装基板上の前記発光素子を駆動する駆動回路とを具備する表示装置と、前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部とを具備する。
以上のように、本技術によれば、発光装置、発光ユニット、電子機器、および発光素子の光の特性を向上させることが出来る。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
発光素子の例として、説明で用いる発光素子の上面図である。 図１の発光素子のＡ−Ｂ断面における断面図である。 発光素子の光取り出し面に対して、光の特性を向上させるために、特殊加工を施した変形例を示す図である。 発光素子の発光の強度分布を、極座標系のＦＦＰ（Far Field Pattern）で表したグラフである。 発光素子の発光の強度分布を、直交座標系のＦＦＰで表したグラフである。 発光素子の発光の強度分布を２方向で計測した結果を示す図である。 発光素子を用いた表示装置の例を示す図である。 強度分布に偏りがある発光素子を複数用いて、発光装置全体として均一な強度分布とするためのしくみを説明するための図である。 発光素子を表示装置の実装基板上に配置する配置方法の具体例を示す図である。 発光素子を表示装置の実装基板上に配置する配置方法の別の具体例を示す図である。 発光素子を表示装置の実装基板上に配置する配置方法のさらに別の具体例を示す図である。 発光素子を表示装置の実装基板上に配置する配置方法のさらに別の具体例を示す図である。 視野角依存性をなくすべき方向について説明するための図である。 視野角依存性をなくすべき方向を考慮した発光素子の配置方法について説明するための図である。 本技術を用いない表示装置と、本技術を用いた表示装置とにおいて、最終検査工程における検査の違いを示す図である。 強度分布に大きな偏りがある発光素子と、強度分布に僅かな偏りのみがある発光素子と示す図である。 発光素子を用いた照明装置の一例である照明装置を示す図である。 発光素子を用いた照明装置の別の例である照明装置を示す図である。 発光素子を用いた照明装置のさらに別の例である照明装置を示す図である。 発光ユニット内での発光素子の特定の配置により、強度分布の偏り（視野角の制限）が発生する例を示す図である。 １つの発光ユニット内において、視野角依存性をなくすべき方向からずらした位置に、隣接する発光素子を配置する状態を示した図である。 強度分布に偏りがある発光素子と、強度分布を均一化した発光素子とを示す図である。 シミュレーションに用いる３つのケースについて説明する図である。 上記３つのケースにおける、極座標系でのＦＦＰのシミュレーション結果を示すグラフである。 上記３つのケースにおける、直交座標系でのＦＦＰのシミュレーション結果を示すグラフである。 シミュレーションに用いる３つのケースについて説明する図である。 上記３つのケースにつき、発光素子の強度分布が均一になる（ランバート反射特性を持つ）反射層の反射率についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、点光源の例として、Flip-Chip構造（Face-down構造）のＬＥＤチップであり、その側面および底面に、金属層および絶縁層からなる積層体を備えたＬＥＤチップを挙げて説明を行う。しかし、本技術は、このＬＥＤチップのみに適用されるものではなく、積層体を備えていないＬＥＤチップや、Top-Emitting構造（Face-up構造）や逆ピラミッド型チップ構造（Truncated Inverted Pyramid構造）のＬＥＤチップにも適用可能である。また、ＬＥＤ以外の点光源にも適用可能である。
＜第１の実施形態＞
本実施形態では、光の特性のうち、例えば発光の強度分布（発光分布または配光特性ともいう）に偏りがある発光素子を用いるが、その発光素子を複数用いた発光装置全体としては、発光素子の配置方向や配置位置を工夫することにより、強度分布の偏りを低減させることが出来る発光装置について説明する。
なお、この発光装置のうち、画像情報をユーザに提示するために用いられる表示装置の場合は、例えば、パーソナルコンピュータに接続されたディスプレイのように利用されることもあるし、その表示装置とその表示装置を駆動制御する表示制御回路とを組み込んだ電子機器として用いられることもある。
以下では、まず発光素子の構造の例について説明し、次に、その発光素子の強度分布について説明し、最後に、発光装置全体として強度分布を均一にするための各発光素子の配置などについて説明する。
［発光素子の構造］
図１に、発光素子の例として以下の説明で用いる発光素子１の上面図を示す。この発光素子１は、上述のとおり、Flip-Chip構造のＬＥＤチップである。なお、説明において、ＬＥＤの色にこだわらない場合は、発光素子１と表現し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれのＬＥＤを区別する場合は、それぞれ、発光素子１Ｒ、発光素子１Ｇ、発光素子１Ｂと表現する。
図に示すとおり、発光素子１は、その周囲に積層体２を有する、積層体２の内側には、第２導電型層があるが、透明であるため、その下に位置する活性層４および第２電極６（第２電極層）を見ることが出来る。第２導電型層、活性層４、および第２電極６については後述する。
第１電極７（第１電極層）は、活性層４に比較し、少ない面積を占め、発光素子１の右端の一部の面積を占めるだけである。ＬＥＤチップの平面形状は、例えば、ほぼ正方形となっている。
図２に、図１の発光素子１のＡ−Ｂ断面における断面図を示す。発光素子１は、所定の波長帯の光を上面から発する固体発光素子であり、具体的には、ＬＥＤチップである。ＬＥＤチップとは、結晶成長に用いたウェハから切り出した状態のものを指しており、成形した樹脂などで被われたパッケージタイプのものではないことを指している。
ＬＥＤチップは、例えば、５μｍ以上、１００ｍｍ以下のサイズとなっており、いわゆるマイクロＬＥＤと呼ばれるものを含む。ＬＥＤチップは、薄片状となっており、ＬＥＤチップのアスペクト比（高さ／幅）は、例えば、０．１以上、１未満となっている。
発光素子１は、第１導電型層５、活性層４、および第２導電型層３を順に積層してなる半導体層を有している。発光素子１Ｇ，１Ｂにおいては、第１導電型層５、活性層４、および第２導電型層３は、例えば、ＩｎＧａＮ系の半導体材料によって構成されている。一方、発光素子１Ｒにおいては、第１導電型層５、活性層４、および第２導電型層３は、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料によって構成されている。
発光素子１の半導体層において、第２導電型層３の一部と、活性層４と、第１導電型層５とを含む部分が、柱状のメサ部１３となっている。半導体層のうちメサ部１３の裾野には、第２導電型層３が露出する平坦面が広がっており、その平坦面の一部に第２電極６が形成されている。
第２電極６は、金属電極である。第２電極６は、例えば、発光素子１Ｇ，１Ｂにおいては、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる。第２電極６は、例えば、発光素子１Ｒにおいては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる。第２電極６は、第２導電型層３に接するとともに第２導電型層３に電気的に接続されている。つまり、第２電極６は、第２導電型層３とオーミック接触している。
なお、第２導電型層３の上面（つまり半導体層のうちメサ部１３とは反対側の面）は、光取り出し面Ｓ２となっており、電極などの遮光構造物は何も設けられていない。メサ部１３の下面（つまり第１導電型層５の表面）には第１電極７が設けられている。
第１電極７は、金属電極である。第１電極７は、例えば、発光素子１Ｇ，１Ｂにおいては、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる。第１電極７は、例えば、発光素子１Ｒにおいては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる。第１電極７は、第１導電型層５に接するとともに第１導電型層５に電気的に接続されている。つまり、第１電極７は、第１導電型層５とオーミック接触している。第１電極７および第２電極６はともに、単一の電極によって構成されていてもよいし、複数の電極によって構成されていてもよい。
メサ部１３の側面Ｓ１は、半導体層の積層方向と交差する傾斜面となっており、具体的には、メサ部１３の断面が逆台形状となるような傾斜面となっている。このように、側面Ｓ１がテーパー状となっていることにより、正面方向の光取り出し効率を高くすることができる。
発光素子１は、第１絶縁層８、金属層９、第２絶縁層１０からなる積層体２を有している。この積層体２は、メサ部１３の側面Ｓ１から下面に渡って形成された層である。第１絶縁層８、金属層９、および第２絶縁層１０は、それぞれ、薄い層であり、例えば、ＣＶＤ、蒸着、スパッタなどの薄膜形成プロセスによって形成されたものである。つまり、第１絶縁層８、金属層９、および第２絶縁層１０は、スピンコートなどの厚膜形成プロセスや樹脂モールド、ポッティングなどによって形成されたものではない。
第１絶縁層８、金属層９、および第２絶縁層１０は、少なくとも側面Ｓ１全体を覆っており、側面Ｓ１との対向領域から、第１電極７との対向領域の一部に渡って形成されている。第１絶縁層８は、金属層９と半導体層との電気的な絶縁をとるためのものである。
第１絶縁層８は、側面Ｓ１のうち、メサ部１３の裾野側の端部から、第１電極７の表面の外縁に渡って形成されている。つまり、第１絶縁層８は、側面Ｓ１全体に接して形成されており、さらに、第１電極７の表面の外縁に接して形成されている。
第１絶縁層８は、活性層４から発せられる光に対して透明な材料、例えば、ＳｉＯ2，ＳｉＮ，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＴｉＮなどからなる。第１絶縁層８は、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度の厚さであり、ほぼ均一な厚さとなっている。なお、第１絶縁層８は、製造誤差に起因する厚さの不均一性を有していてもよい。
金属層９は、活性層４から発せられた光を遮蔽もしくは反射するためのものである。金属層９は、第１絶縁層８の表面に接して形成されている。金属層９は、第１絶縁層８の表面において、光取り出し面Ｓ２側の端部から、第１電極７側の端部よりも少し後退した箇所まで形成されている。
金属層９の光取り出し面Ｓ２側の端部は、第１絶縁層８の光取り出し面Ｓ２側の端部上に形成されている。一方、金属層９の第１電極７側の端部は、第１電極７と対向する領域に形成されており、第１絶縁層８を間にして金属層９の一部と互いに重なり合っている。つまり、金属層９は、半導体層、第１電極７、および第２電極６とは第１絶縁層８によって絶縁分離（電気的に分離）されている。
金属層９は、活性層４から発せられる光を遮蔽もしくは反射する材料、例えば、Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ、またはそれらの合金からなる。金属層９は、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度の厚さであり、ほぼ均一な厚さとなっている。なお、金属層９は、製造誤差に起因する厚さの不均一性を有していてもよい。
第２絶縁層１０は、発光ユニットを実装用の基板（図示せず）に実装したときに、パッド電極１１，１２と実装用の基板とを互いに接合する導電性材料（例えば、半田、めっき、スパッタ金属）と、金属層９とが互いにショートするのを防止するためのものである。
第２絶縁層１０は、金属層９の表面と、第１絶縁層８の表面に接して形成されている。金属層９は、第１絶縁層８および第２絶縁層１０によって覆われている。
第２絶縁層１０は、例えば、ＳｉＯ2，ＳｉＮ，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，ＴｉＮなどからなる。また、第２絶縁層１０は、上述した材料のうち複数の材料から形成されていてもよい。
第２絶縁層１０は、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度の厚さであり、ほぼ均一な厚さとなっている。なお、第２絶縁層１０は、製造誤差に起因する厚さの不均一性を有していてもよい。
パッド電極１１は、第１電極７から引き出された電極（つまり引出電極）である。パッド電極１１は、少なくとも第１電極７との対向領域に形成されており、具体的には、第１電極７との対向領域と、金属層９のうち第１電極７側の端部との対向領域とを含む領域に形成されている。つまり、パッド電極１１の一部が、第２絶縁層１０を介して金属層９の一部と重なり合っている。
パッド電極１２は、第２電極６から引き出された電極である。パッド電極１２は、少なくとも第２電極６との対向領域に形成されている。
このように、本実施形態で用いる発光素子１は、半導体層、第１電極７、第２電極６が、発光素子１の上面から見て、発光素子１の中心からオフセットされたものである。
（強度分布の偏りの発生原因について）
この発光素子１では、活性層４の偏りにより、強度分布の偏りが生じている。すなわち、発光素子１のような片面電極の素子では、上面から見た素子全体の面積に占める第２電極６を形成する際のＶＩＡ開口部分の面積が大きいので、強度分布が大きく偏ってしまう。
両面電極構造のＬＥＤチップでは、活性層の偏りは無いが、表面配線を導入する必要があることから、その表面配線による強度分布の偏りが発生する。このタイプのＬＥＤチップでも、製造プロセスにおける表面配線の作成限界により、素子のサイズが小さくなるに従い、表面配線の占める面積が増大し、強度分布に大きな偏りが生じてしまう。
（変形例１：発光素子表面の特殊加工）
発光素子１の光取り出し面Ｓ２に対して、光の特性を向上させるために、特殊加工を施すことも可能である。図３は、発光素子の光取り出し面Ｓ２に対して、光の特性を向上させるために、特殊加工を施した変形例を示す図である。この図に示すように、光取りだし面Ｓ２を平坦な面ではなく、凹凸を持たせた面とすることにより、第２導電型層３から射出される光の方向を様々な方向にすることが出来、発光素子の強度分布をさらに均一にすることが出来る。
以上、発光素子１の構造について説明した。
［発光素子１の強度分布について］
次に上述した発光素子１の強度分布について説明する。図４は、発光素子１の強度分布を、極座標系のＦＦＰ（Far Field Pattern）で表したグラフである。グラフの下側に示すように、発光素子１の第２電極６を右側にして計測した場合、計測結果は、グラフ内に点線で示した完全に均一な強度分布に比べて、やや右側に寄ったグラフになっている。
例えば、発光素子１の真上方向を０度とした「点光源からの角度」が５０度の方向では、完全に均一な場合の強度分布に比べ、光強度が５％から１０％ほど高い値となっている。また、−５０度の方向では、完全に均一な場合に比べ、光強度が５％から１０％ほど低い値となっている。
また、図５は、発光素子１の強度分布を、直交座標系のＦＦＰで表したグラフである。このグラフで見ても、発光素子１の第２電極６を右側にして計測した場合、発光素子１の高い強度分布が、右側に寄っていることが分かる。
次に、発光素子１の強度分布を２次元で計測した結果について説明する。図６は、発光素子１の強度分布を２方向で計測した結果を示す図である。
左上の図は、発光素子１の上面図であり、第２電極６を含むＡ−Ｂ断面と、第２電極６を含まないＣ−Ｄ断面の位置を示している。中央上の図は、発光素子１のＡ−Ｂ断面を示す断面図であり、右側に第２電極６が配置された左右非対称な形状になっていることを示している。右上の図は、発光素子１のＣ−Ｄ断面を示す断面図であり、左右対称な形状になっていることを示している。
左下および右下のグラフは、発光素子１の強度分布をそれぞれＡ−Ｂ断面方向およびＣ−Ｄ断面方向について計測した結果である。発光素子１の真上方向の放射角度θを０°としている。光の強度は、発光素子１の真上方向の強度に対する相対強度である。
左下のグラフから分かるように、Ａ−Ｂ方向では、Ｂ（右、放射角度が正）側の方がＡ（左、放射角度が負）側の光の強度より強くなっている。なお、グラフに示した点線は、光の強度が左右対称であると仮定した場合の強度を示している。また、右下のグラフから分かるように、Ｃ−Ｄ方向では、Ｃ（右、放射角度が正）方向とＤ（左、放射角度が負）方向とで、光強度の分布は同じである。
このように、発光素子１は、左上の図に示すように、第２電極６が右側に来るように置いた場合、左右方向には非対称な形状となり、強度分布も、右側が強くなる（第２電極６側が強くなる）偏りのある強度分布となる。これに対し、上下方向には線対称な形状となり、強度分布も上下方向では偏りの無い強度分布となる。
以上、発光素子１の強度分布について説明した。
［表示装置の構成］
次に、上述した発光素子１を複数用いた表示装置の構成について説明する。図７は、発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを用いた表示装置１００の例を示す図である。表示装置１００は、複数の発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを実装基板上に配置した表示パネルと、その表示パネル上の個々の発光素子を個別に駆動する駆動回路を含んで構成される。
図に示すように、表示装置１００の実装基板上には、赤色、緑色、青色の発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂをまとめて１画素とした発光ユニット２０を１つの単位として、この発光ユニット２０が表示装置１００の実装基板上に縦方向、横方向にそれぞれ並べたれた構造となっている。
例えば、フルＨＤ（High Definition）解像度を持つ表示装置１００の場合、発光ユニット２０が横方向に１９２０個、縦方向に１０８０個並んだ構成となる。１画素を構成する発光ユニット２０に赤、緑、青の３個の発光素子１がある場合、表示装置１００の駆動制御回路は、合計６００万個の発光素子１を個別に駆動することになる。
なお、表示装置１００は映像信号により駆動される。表示装置１００を用いる電子機器、例えばテレビジョン受像器の場合（図１３参照）、表示装置１００を駆動するために映像信号を表示装置１００に送出する表示制御部も備えている。
以上、発光素子１を複数用いた表示装置１００の構成について説明した。
［強度分布の均一化のしくみ］
次に、所定の方向に対して強度分布の偏りがある発光素子１を複数用いて、それらのうち複数（少なくとも２つ）の発光素子１から構成されるグループ内で、さらには発光装置全体として均一な強度分布とするためのしくみを説明する。図８は、強度分布に偏りがある発光素子１を複数用いて、複数（少なくとも２つ）の発光素子１から構成されるグループ内で、さらには発光装置全体として均一な強度分布とするためのしくみを説明するための図である。
図に示すように、表示装置１００の実装基板１０１上に設置される発光素子１は、左側のものから順に、第２電極６が右向き、左向き、右向き、左向きとなっている。そのため、発光素子１から発する光の強さは、左端の発光素子１から順に、右側が強い、左側が強い、右側が強い、左側が強い、という状態になっている。なお、各発光素子１から射出される光の強度は、矢印の線の太さで表している。
このように、個々の発光素子１からの強度分布には偏りがある。しかし、その偏り方向は、所定の数（少なくとも２つ）の発光素子１で構成されるグループ、または所定の数（少なくとも２つ）の発光ユニット２０で構成されるグループ内で見た場合、それぞれの方向で偏りが補完される。それ故、グループ全体、および表示装置全体では、図の上側の矢印が示すように、均一な光強度となり、強度分布も均一になることが分かる。
本明細書でいう「補完」とは、これまで説明したように強度分布の偏りを補完する場合に限られず、光の波長の偏りを補完することも含む。
波長の偏りを補完するとは、所定の数（少なくとも２つ）の発光素子で構成されるグループ、または所定の数（少なくとも２つ）の発光ユニットで構成されるグループで発生される光の色が、目標の色となるように、色の偏りを抑制することである。具体的には、個々の発光波長が調整された、発光素子１、あるいは発光ユニット２０を用いることにより、色の偏りを抑制することができる。
この図の例では、左端の発光素子１とその右隣の発光素子１の２つにより、１つのグループが構成され、このグループ内で、強度分布の偏りの補完により、合成された全体の強度分布が点対称となり、強度分布の均一化が行われている。
すなわち、表示装置１００（発光装置）は、強度分布の偏りを有する複数の発光素子と、複数の前記発光素子で構成するグループ内で前記偏りを補完するように前記発光素子が配置された実装基板とを具備するということである。
なお、ここで示した発光素子１の色は、赤色のみ、緑色のみ、青色のみ、など、１種類の色の発光素子１を対象としている。すなわち、赤色、緑色、青色の各色について、表示装置１００全体としての強度分布を均一化する場合、それぞれの色について、上記のように、発光素子１を配置する方向を考慮しなければならない、ということである。
なお、上記の説明では、左側から奇数個目の発光素子１では、第２電極６の方向を右側に向け、左側から偶数個目の発光素子１では、第２電極の方向を左側に向け、隣り合う同色の発光素子１どうしで、強度分布の偏りを補完するようになっている。しかし、これはあくまで１つの例示であり、発光装置全体として強度分布の偏りが補完されて強度分布が均一になるのであれば、配置方向はランダムであってもよく、どの発光素子１をどの方向に向けて配置しても構わない。
以下の説明では、具体的な発光素子１の配置方法について説明をする。以上、強度分布の均一化のしくみについて説明した。
［発光素子１の配置の具体例１］
次に、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法の具体例について説明する。図９は、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法の具体例を示す図である。
なお、本明細書中では、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１（第２の実装基板）上に、直に置いているように図示しているが、実際には、各色の発光素子１を発光ユニット２０の基板（第１の実装基板）上にまとめて、その発光ユニット２０を表示装置１００の実装基板１０１上に配置したり、同色（例えば白色ＬＥＤ）を複数個まとめて発光ユニットに搭載し、その発光ユニットを照明装置の実装用ステージ上に配置したりしてもよい。
図に示すように、表示装置１００の最上行左端の列の発光ユニット２０において、その発光ユニット２０に含まれる緑色の発光素子１Ｇでは、第２電極６が右側に来るように、発光素子１Ｇを配置している。そして、同じく最上行、左側から２番目の列の発光ユニット２０において、同じく緑色の発光素子１Ｇでは、第２電極６が左側に来るように、発光素子１Ｇを配置している。
このように、各画素（発光ユニット２０）において、１種類の発光素子１を画素ごとに交互に（第２電極６の配置方向が互いに逆になるように）配置することにより、複数の発光素子で構成されるグループ内で、さらに表示装置全体として、強度分布の均一化を実現することが出来る。
なお、緑色に加えて、赤色や青色についても強度分布の均一化を行う場合は、発光素子１Ｇと同様に、発光素子１Ｒや発光素子１Ｂについても独立して配置を行えばよいことは言うまでもない。
この具体例および以下に示す具体例では、複数種類の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置された形となっている。
以上、発光素子１を配置する配置方法の具体例について説明した。
［発光素子１の配置の具体例２］
次に、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法の別の具体例について説明する。図１０は、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法の別の具体例を示す図である。
図に示すように、表示装置１００の最上行左端の列の発光ユニット２０において、その発光ユニット２０に含まれる緑色の発光素子１Ｇでは、第２電極６が上側に来るように、発光素子１Ｇを配置している。そして、表示装置１００の上から３行目、左端の列の発光ユニット２０において、同じく緑色の発光素子１Ｇでは、第２電極６が下側に来るように、発光素子１Ｇを配置している。
このように、各画素（発光ユニット２０）において、１種類の発光素子１を画素ごとに交互に（第２電極６の配置方向が互いに逆になるように）配置することにより、複数の発光素子で構成されるグループ内で、さらに表示装置全体として、強度分布の均一化を実現することが出来る。
以上、発光素子１を配置する配置方法の別の具体例について説明した。
［発光素子１の配置の具体例３］
次に、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法のさらに別の具体例について説明する。図１１は、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法のさらに別の具体例を示す図である。
図に示すように、表示装置１００の最上行左端の列の発光ユニット２０Ａにおいて、その発光ユニット２０Ａに含まれる緑色、赤色、および青色の発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂでは、第２電極６が右側に来るように、発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂを配置している。そして、表示装置１００の最上行、左側から２番目の列の発光ユニット２０Ｂにおいて、同じく緑色、赤色、および青色の発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂでは、第２電極６が左側に来るように、発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂを配置している。
このように、各画素を構成する発光ユニット（２０Ａおよび２０Ｂ）ごとに発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂの方向が逆になるように、発光ユニットを交互に配置してもよい。
なお、この例では、表示装置１００の左端からの２列に発光ユニット２０Ａを配置し、その右側の２列に発光ユニット２０Ｂを配置し、さらにその右側２列に発光ユニット２０Ａを配置するという配置方法を繰り返すことにより、２種類の発光ユニットを表示装置１００の実装基板１０１全体に配置している。
以上、発光素子１を配置する配置方法のさらに別の具体例について説明した。
［発光素子１の配置の具体例４］
次に、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法のさらに別の具体例について説明する。図１２は、発光素子１を表示装置１００の実装基板１０１上に配置する配置方法のさらに別の具体例を示す図である。
図に示すように、表示装置１００の最上行左端の列の発光ユニット２０Ａにおいて、その発光ユニット２０Ａに含まれる緑色、赤色、および青色の発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂでは、第２電極６が右側に来るように、発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂを配置している。そして、表示装置１００の上から３行目、左端の列の発光ユニット２０Ｃにおいて、青色、赤色、および緑色の発光素子１Ｂ，１Ｒ，１Ｇでは、第２電極６が左側に来るように、発光素子１Ｂ，１Ｒ，１Ｇを配置している。
なお、発光ユニット２０Ａでは、例えば、左上に緑色発光素子１Ｇが配置され、右上に青色発光素子１Ｂが配置され、下側中央に赤色発光素子１Ｒが配置されている。発光ユニット２０Ｃでは、例えば、上側中央に赤色発光素子１Ｒが配置され、左下に青色発光素子が配置され、右下に緑色発光素子１Ｇが配置されている。発光ユニット２０Ｃは、発光ユニット２０Ａを１８０度回転させたものであってもよい。
このように、各画素を構成する発光ユニット（２０Ａおよび２０Ｃ）ごとに発光素子１Ｇ，１Ｒ，１Ｂの方向が逆になるように、発光ユニットを交互に配置してもよい。
なお、この例では、表示装置１００の上端からの２行に発光ユニット２０Ａを配置し、その下側の２行に発光ユニット２０Ｃを配置し、さらにその下側２行に発光ユニット２０Ａを配置するという配置方法を繰り返すことにより、２種類の発光ユニットを表示装置１００の実装基板１０１全体に配置している。
以上、発光素子１を配置する配置方法のさらに別の具体例について説明した。
［視野角依存性をなくすべき方向について］
次に、視野角依存性をなくすべき方向（強度分布の均一性を必要とする方向）について説明する。図１３は、視野角依存性をなくすべき方向について説明するための図である。
この図にあるように、表示装置１００を、例えば、リビングルームに設置するテレビジョン受像器として利用する場合、ユーザの視点は、左右方向（水平方向）Ｄ１には大きく移動する可能性があるが、上下方向（垂直方向）Ｄ２にはあまり移動することはない。そのため、水平方向Ｄ１では、視野角依存性をなくすように表示装置１００の強度分布を均一化する必要があるが、垂直方向Ｄ２では、視野角依存性を考慮する必要はない。
逆に、例えば、空港や駅構内などで、下りエスカレータに乗ったユーザの正面に表示装置１００を設置する場合、ユーザの視点は、上下方向には大きく移動するが、左右方向にはあまり移動しない。そのため、視野角依存性をなくすべき方向は、垂直方向Ｄ２となる。
以上、視野角依存性をなくすべき方向について説明した。この視野角依存性をなくすべき方向については、続いて、以下で説明を行う。
（変形例２：視野角依存性をなくすべき方向を考慮した発光素子１の配置）
次に、視野角依存性をなくすべき方向を考慮した発光素子１の配置方法について説明する。この配置方法は、上述した、強度分布の偏りを補完することにより、表示装置全体では強度分布の不均一性を無くす技術とは異なる技術である。図１４は、視野角依存性をなくすべき方向を考慮した発光素子１の配置方法について説明するための図である。
なお、この図では、視野角依存性をなくすべき方向、すなわち強度分布を均一にする必要がある方向が水平方向（左右方向）Ｄ１であると仮定している。垂直方向（上下方向）Ｄ２には、視野角依存性があっても構わない。
この図に示す表示装置１００では、発光素子１が、第２電極６を上側にするように実装基板１０１上に配置されている。そのため、Ａ−Ｂ方向（垂直方向Ｄ２）で視点を移動させた場合は、発光素子１から上側へ射出される光の強度が強くなり、表示装置１００全体での強度分布は、垂直方向Ｄ２では、偏りが発生している。
これに対し、Ａ−Ｂ方向と直交するＣ−Ｄ方向（水平方向Ｄ１）で視点を移動させた場合は、発光素子１から射出される光の強度は左右対称となって強度分布の偏りはないので、表示装置１００全体でも、強度分布の偏りは発生しない。
このように、表示装置１００の用途に合わせて、視野角依存性を無くしたい方向（上記の例では、水平方向Ｄ１）に、発光素子１の構造上偏りがない方向（上記の例ではＣ−Ｄ方向）を合わせることによっても、上記方向に関する視野角依存性をなくすことが出来る。
以上、視野角依存性をなくすべき方向を考慮した発光素子１の配置方法について説明した。
［本技術を用いた場合のその他の効果について］
次に、これまでの説明では言及していない、本技術を用いた場合のその他の効果について説明する。図１５は、本技術を用いない表示装置９９と、本技術を用いた表示装置１００とにおいて、最終検査工程における検査の違いを示す図である。
図に示すように、本技術を用いない表示装置９９の最終検査工程では、表示装置９９の右側と左側の２箇所から、光の強度の差を検査する必要があった。これに対し、本技術を用いた表示装置１００では、１箇所から強度分布の検査を行えば済む。
このように、本技術を用いた表示装置１００では、最終検査工程において、表示装置１００の明るさ補正を省くことが出来るという効果を奏する。また、明るさ補正を行う必要が無いので、そのための調整機構を省くことも出来るという効果も奏する。
また、表示装置１００の表示パネルの製造工程において、発光素子の選別工程を省く事も出来るという効果も奏する。本技術を用いない場合は、図１６の上側に示す様な、強度分布に大きな偏りがある発光素子１と、図の下側に示す様な、強度分布に上述した僅かな偏りがある発光素子１とを選別して、偏りが基準内に収まっている発光素子１のみを使わなければならなかった。
これに対し、本技術を用いる表示装置１００の表示パネルの製造工程では、発光素子１の強度分布の偏りが補完されるので、基準値よりも大きく強度分布が偏った発光素子１でも、使用することが出来る。
以上、本技術を用いた場合のその他の効果について説明した。
（応用例１：発光素子１の照明装置への適用）
次に、上述した発光素子１の照明装置への適用について説明する。なお、照明用途で使用する場合、発光素子１の色は白色であることが望ましい。照明装置でも、ユーザは視点移動により光の強度が変化することに敏感であり、表示装置１００と同じく、強度分布の均一化が望まれる。
図１７は、発光素子１を用いた照明装置の一例である照明装置２００Ａを示す図である。図の上側が照明装置２００Ａの上面図であり、円状の実装用ステージ（実装基板）上に、４つの発光素子１が、第２電極６を互いに異なる４つの方向に向けて点対称に配置されている。図の下側が照明装置２００Ａの斜視図である。もちろん、発光素子１の配置方法は、点対称以外の方法で配置されていてもよい。
図１８は、発光素子１を用いた照明装置の別の例である照明装置２００Ｂを示す図である。図の上側が照明装置２００Ｂの上面図であり、円環状の実装用ステージ上に、８つの発光素子１が、第２電極６を交互に円周上反対方向になるように、点対称に配置されている。図の下側が照明装置２００Ｂの斜視図である。もちろん、点対称な配置でなくても構わない。
図１９は、発光素子１を用いた照明装置のさらに別の例である照明装置２００Ｃを示す図である。図の上側が照明装置２００Ｃの上面図であり、長方形状の実装用ステージ上に、９個の発光素子１が、第２電極６を交互に反対方向に向けて、配置されている。図の下側が照明装置２００Ｃの斜視図である。照明装置２００Ｃなどは、シーリングライト用カバー２０１を備えていてもよい。
以上、発光素子１の照明装置への適用について説明した。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、発光素子１の構造の非対称性に起因する強度分布の偏りを修正する技術について説明した。これに対し、本実施形態では、発光ユニット２０内における複数の発光素子１の配置に起因する強度分布の偏りを修正する技術について説明する。
ここで説明する技術は、１つの発光ユニット２０内において、その発光ユニット２０を構成する実装基板（第１の実装基板）上に３つ以上の発光素子１を配置するものであって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、第１の方向の要求視野角が第２の方向の要求視野角よりも高く、第２の方向に互いにずれて配置されるというものである。
なお、ここで説明する技術は、発光素子自体に構造上の非対称性などに起因する強度分布の偏りがない発光素子に対しても、それらの発光素子を近接して配置する場合には有効である。
［視野角の依存性がある配置］
まず、図２０に、発光ユニット２０内での発光素子１の特定の配置により、強度分布の偏り（視野角の制限）が発生する例を示す。図の上に表示装置１００上での発光ユニット２０の配置を示し、図の中央に、発光ユニット２０の上面図を示し、図の下に発光ユニット２０の斜視図を示す。なお、視野角依存性をなくすべき方向は、水平方向Ｄ１であるとする。
発光ユニット２０の上面図に示すように、発光ユニット２０の水平方向Ｄ１には、緑色発光素子１Ｇと青色発光素子１Ｂが一列に並んで配置されている。発光ユニット２０の斜視図から分かるように、緑色発光素子１Ｇから浅い角度で射出された光は、隣接する青色発光素子１Ｂに入射し吸収されてしまう。
そのため、表示装置１００の右端の方向では、ユーザが緑色光を観察することができなくなってしまう。表示装置１００の左端でも同様である。また、緑色発光素子１Ｇと水平方向Ｄ１に一列に並んでいる青色発光素子１Ｂに関しても同じ問題が発生する。
［視野角依存性を無くした配置］
次に、この問題を解決する方法について説明する。図２１は、この問題を解決する方法の一例を示す図であり、１つの発光ユニット２０Ｄ内において、視野角依存性をなくすべき方向Ｄ１からずらした位置に、隣接する発光素子１を配置する状態を示した図である。
図の上に表示装置１００上での発光ユニット２０Ｄの配置を示し、図の中央に、発光ユニット２０Ｄの上面図を示し、図の下に発光ユニット２０Ｄの斜視図を示す。
発光ユニット２０Ｄの斜視図から分かるように、例えば、青色発光素子１Ｂは、緑色発光素子１Ｇの水平方向Ｄ１からずらした位置に隣接して配置されている。そのため、緑色発光素子１Ｇから水平方向Ｄ１に浅い角度で射出された光は、発光ユニット２０のように、青色発光素子１Ｂに妨げられることなく、ユーザに感知される。従って、視野角依存性をなくすべき方向Ｄ１での強度分布の均一化（視野角制限の低減）を実現することが出来る。なお、発光ユニット２０Ｄでは、視野角依存性をなくすべき方向とは定められていないが、垂直方向Ｄ２でも視野角制限の低減効果があることが分かる。
上記の発光ユニット２０Ｄの上面図では、緑色発光素子１Ｇの右下に青色発光素子１Ｂを配置し、青色発光素子１Ｂの右下に赤色発光素子１Ｒを配置した。しかし、配置方法は、視野角依存性をなくすべき方向から隣接する発光素子１がずれた位置に配置され、浅い角度で射出された光が隣接する発光素子１に妨げられない位置であればよく、上記の配置には限定されない。
［他の配置例］
例えば、視野角依存性をなくすべき方向が水平方向Ｄ１である場合、緑色発光素子１Ｇ、青色発光素子１Ｂ、赤色発光素子１Ｒを上下方向（垂直方向Ｄ２）に一列に並べてもよい。
また、例えば、視野角依存性をなくすべき方向が垂直方向Ｄ２である場合、緑色発光素子１Ｇ、青色発光素子１Ｂ、赤色発光素子１Ｒを左右方向（水平方向Ｄ１）に一列に並べてもよい。
［発光素子１のずらし量について］
なお、発光ユニット２０Ｄ内で各発光素子１を配置する間隔（視野角依存性をなくすべき方向からずらすべきずらし量）は、１つの発光素子１の大きさ（上述の例では、５μｍから１００ｍｍ）に基づいた量であればよい。例えば、画素（発光ユニット）どうしのピッチは通常１ｍｍから２ｍｍであり、例えば５５インチ、フルＨＤ解像度の表示装置であれば約１ｍｍである。そのため、発光素子１どうしの間隔（ずらし量）は、０．５ｍｍ以下になる。
なお、発光素子１どうしが接していてもよい。また、発光素子１の大きさと発光ユニット２０Ｄの大きさの制約から、発光素子１を他の発光素子１の視野角依存性をなくすべき方向で、発光素子１の大きさ分だけずらすことが出来ない場合は、視野角依存性をなくすべき方向で、隣接する発光素子１どうしが一部重なるように配置されてもよい。この場合でも、隣接する発光素子１どうしを視野角依存性をなくすべき方向に一列に並べる場合に比べれば、視野角依存性を低減させることが出来る。
［発光素子の高さの考慮について］
また、各発光素子１を発光ユニット２０Ｄ内で視野角依存性をなくすべき方向からそれぞれずらして配置する際には、各発光素子１の高さを考慮してもよい。発光素子の構造にもよるが、一般的には、赤色発光素子１Ｒの高さが最も高く、次に、緑色発光素子１Ｇが高く、青色発光素子１Ｂの高さが最も低くなる。
以上、発光ユニット２０内における複数の発光素子１の配置に起因する強度分布の偏りを修正する技術について説明した。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、強度分布に偏りがある発光素子１の使用を前提として、表示装置全体としてどのように強度分布の均一化を実現するかを述べた。これに対し、本実施形態では、個々の発光素子自体の強度分布を均一化する技術について説明する。
［発光素子の構造］
図２２に、強度分布に偏りがある発光素子１と、強度分布を均一化した発光素子３１とを示す。図の左側が強度分布に偏りがある発光素子１であり、第２電極６側により強い光が出ていることを示している。
図の右側が強度分布を均一化させた発光素子３１である。発光素子１と発光素子３１との違いは、発光素子３１では、第１電極７（第１電極層）の下側、第１導電型層５とは反対側に、第１電極７と接して反射層３０を設けたことである。
反射層３０は、例えば、反射率の悪い金属製の膜である。発光素子３１に反射層３０を設けることにより、活性層４から射出された光の反射抑制が可能となる。
すなわち、発光素子上面から見ると、半導体層、第１電極７、第２電極６、および反射層３０が、発光素子の中心からオフセットされて配置されている。そして、活性層４から射出された光と、反射層３０により反射された光とが補完しあうことにより、発光素子から射出される光の強度が均一となっている。
より具体的には、反射層３０を設けることにより、強度分布の均一化が可能となる。
なお、本実施形態では、ＦＣ構造のＬＥＤチップを発光素子３１の例として図示しているが、本実施形態の効果は、例えば、両面電極構造の発光素子を用いた場合でも得ることが出来る。
［発光素子３１の構造と強度分布のシミュレーション１］
次に、発光素子３１において、反射層の反射率により、強度分布がどのように変化するかのシミュレーション結果を説明する。
図２３は、シミュレーションに用いる３つのケースについて説明する図である。図の左側は、発光素子１のケースを示している。図の中央は、反射率３０％の反射層３０Ａを有する発光素子３１Ａのケースを示している。図の右側は、反射率１００％の反射層３０Ｂを有する発光素子３１Ｂのケースを示している。
図から分かるように、反射層３０Ａ，３０Ｂは、発光素子３１Ａ，３１Ｂの上方から見て第２電極６と線対称の位置に設けられており、反射層３０Ａと反射層３０Ｂは、反射率が異なるだけで、その位置および面積は同じである。
図２４は、上記３つのケースにおける、極座標系でのＦＦＰのシミュレーション結果を示すグラフである。このグラフに示すように、発光素子１の強度分布（２点鎖線で示す）が最も右側に偏っている。反射率３０％の発光素子３１Ａでは強度分布（１点鎖線で示す）がやや中央寄りになり均一性の改善が見られる。反射率１００％の発光素子３１Ｂでは、強度分布（実線で示す）が、完全に均一な強度分布を表す点線上に、ほぼ重なっており、強度分布の偏りが無くなっていることが分かる。
図２５は、上記３つのケースにおける、直交座標系でのＦＦＰのシミュレーション結果を示すグラフである。このグラフからも、上記３つのケースについて同じことが言え、反射率１００％の発光素子３１Ｂでは、強度分布の偏りが無くなっている（ランバート反射特性を持つ）ことが分かる。
［発光素子３１の構造と強度分布のシミュレーション２］
次に、発光素子３１において、ランバート反射特性を保つためには、反射層の反射率と面積との間にどのような関係が必要であるかのシミュレーション結果を説明する。
図２６は、シミュレーションに用いる３つのケースについて説明する図である。図の左側は、発光素子３１Ｂのケースを示している。発光素子３１Ｂでは、上方から見た場合、発光素子３１Ｂ全体の面積（上面）に対し、反射層３０Ｂの占める面積は、全体の約１０％である。
図の中央は、発光素子３１Ｃのケースを示している。発光素子３１Ｃでは、上方から見た場合、発光素子３１Ｃ全体の面積に対し、反射層３０Ｃの占める面積は、全体の約３０％である。
図の右側は、発光素子３１Ｄのケースを示している。発光素子３１Ｄでは、上方から見た場合、発光素子３１Ｄ全体の面積に対し、反射層３０Ｄの占める面積は、全体の約９０％である。
図２７は、上記３つのケースにつき、発光素子の強度分布が均一になる（ランバート反射特性を持つ）反射層の反射率についてシミュレーションを行った結果を示すグラフである。
このグラフから分かるように、素子全体の面積に占める反射層の面積が約１０％の場合は、反射層に必要な反射率は１００％である。また、反射層の面積が約３０％の場合、必要な反射率は約３２％である。そして、反射層の面積が約９０％の場合、必要な反射率は約１０％である。
このように、発光素子の強度分布を均一にするために必要な反射層の面積および反射率の組み合わせは様々である。これら反射率および面積の組み合わせの中から、他の制約条件にも適合する組み合わせを選択することにより、発光素子の中心からオフセットされた配置による非対称な構造を持つにも拘わらず、強度分布が均一な発光素子を実現することが出来る。
発光素子３１自体の強度分布が均一となるので、この発光素子３１を用いた発光ユニット、発光装置、照明装置、表示装置、および電子機器でも強度分布を均一にすることが出来る。
＜補足事項＞
上記の実施形態により説明した技術は、互いに組み合わせて実施することも可能である。例えば、第１の実施形態で説明した電子機器には、他の実施形態において説明した発光素子、発光ユニット、および表示装置を組み込むことが出来ることは勿論である。
なお、本技術は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
＜本技術の別の構成について＞
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
光の特性の偏りを有する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうち少なくとも２つの発光素子で構成するグループ内で前記光の特性の偏りを補完するように前記発光素子が配置された実装基板と
を具備する
発光装置。
（２）
前記（１）に記載の発光装置であって、
前記グループ内では、
前記光の特性のうち強度分布の偏りが互いに異なる方向を向くように前記発光素子が配置された
発光装置。
（３）
前記（２）に記載の発光装置であって、
前記グループ内では、
合成された全体の強度分布が点対称となる
発光装置。
（４）
前記（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の発光装置であって、
前記発光素子は、
第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と
を有し、
前記半導体層、前記第１電極層、および前記第２電極層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
発光装置。
（５）
前記（１）に記載の発光装置であって、
前記光の特性は、強度分布または波長である
発光装置。
（６）
光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、
同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発行ユニットで構成するグループ内で、前記光の特性の偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する
表示装置。
（７）
前記（６）に記載の表示装置であって、
前記発光ユニットは、
第１の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第１の発光ユニットおよび
前記第１の方向と反対の第２の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第２の発光ユニットを含み、
前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置される
表示装置。
（８）
前記（６）に記載の表示装置であって、
前記発光ユニットは、
前記強度分布の偏りの方向が第１の方向になるように前記発光素子が配置された第１の発光ユニットおよび
前記強度分布の偏りの方向が前記第１の方向と反対の第２の方向になるように前記第１の発光ユニットを１８０度回転させた第２の発光ユニットを含み、
前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置される
表示装置。
（９）
光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、
同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発光ユニットで構成するグループ内で、前記光の特性の偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する表示装置と、
前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
を具備する
電子機器。
（１０）
第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有する発光素子と、
実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
を具備する
発光装置。
（１１）
第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する
表示装置。
（１２）
第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する表示装置と、
前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
を具備する
電子機器。
（１３）
実装基板と、
前記実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、
これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子と
を具備する
発光ユニット。
（１４）
前記（１３）に記載の発光ユニットであって、
前記互いにずれて配置される前記発光素子のずらし量は、
前記発光素子の大きさに基づいた量である
発光ユニット。
（１５）
第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、
前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する
表示装置。
（１６）
第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、
前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する表示装置と、
前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
を具備する
電子機器。
（１７）
第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
を有し、
前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
発光素子。
（１８）
前記（１７）に記載の発光素子であって、
前記反射層は、
前記発光素子の強度分布を均一にするための、所定の面積および所定の反射率の複数の組み合わせのうち、少なくとも１つを有する
発光素子。
（１９）
第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
を有し、
前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
発光素子と、
前記発光素子を複数個配置した実装基板と
を具備する
発光装置。
（２０）
第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
を有し、
前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、
発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、
映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する
表示装置。
（２１）
第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
を有し、
前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、
発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、
映像信号に基づいて前記実装基板上の前記発光素子を駆動する駆動回路と
を具備する表示装置と、
前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
を具備する
電子機器。
１ … 発光素子
１Ｒ… 赤色発光素子
１Ｇ… 緑色発光素子
１Ｂ… 青色発光素子
２ … 積層体
３ … 第２導電型層
４ … 活性層
５ … 第１導電型層
６ … 第２電極
７ … 第１電極
８ … 第１絶縁層
９ … 金属層
１０ … 第２絶縁層
１１，１２ … パッド電極
１３ … メサ部
２０〜２０Ｄ … 発光ユニット
３０〜３０Ｄ … 反射層
３１〜３１Ｄ … 発光素子
９９ … 本技術を用いない表示装置
１００ … 表示装置
１０１ … 実装基板
２００Ａ〜２００Ｃ … 照明装置
Ｄ１ … 水平方向（左右方向）
Ｄ２ … 垂直方向（上下方向）
Ｓ１… メサ部の側面
Ｓ２… 光取り出し面

Claims (21)

  1. 光の特性の偏りを有する複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子のうち少なくとも２つの発光素子で構成するグループ内で前記光の特性の偏りを補完するように前記発光素子が配置された実装基板と
    を具備する
    発光装置。
  2. 請求項１に記載の発光装置であって、
    前記グループ内では、
    前記光の特性のうち強度分布の偏りが互いに異なる方向を向くように前記発光素子が配置された
    発光装置。
  3. 請求項２に記載の発光装置であって、
    前記グループ内では、
    合成された全体の強度分布が点対称となる
    発光装置。
  4. 請求項３に記載の発光装置であって、
    前記発光素子は、
    第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
    前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
    前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と
    を有し、
    前記半導体層、前記第１電極層、および前記第２電極層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
    発光装置。
  5. 請求項１に記載の発光装置であって、
    前記光の特性は、強度分布または波長である
    発光装置。
  6. 光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、
    同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発行ユニットで構成するグループ内で前記光の特性の偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する
    表示装置。
  7. 請求項６に記載の表示装置であって、
    前記発光ユニットは、
    第１の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第１の発光ユニットおよび
    前記第１の方向と反対の第２の方向に対して、前記光の特性のうち強度分布の偏りを各々で有するように配置された複数の発光素子で構成される第２の発光ユニットを含み、
    前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置される
    表示装置。
  8. 請求項６に記載の表示装置であって、
    前記発光ユニットは、
    前記強度分布の偏りの方向が第１の方向になるように前記発光素子が配置された第１の発光ユニットおよび
    前記強度分布の偏りの方向が前記第１の方向と反対の第２の方向になるように前記第１の発光ユニットを１８０度回転させた第２の発光ユニットを含み、
    前記実装基板上には、前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットが所定の行列数のブロックごとに交互に配置される
    表示装置。
  9. 光の特性の偏りを有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットを含む複数の発光ユニットと、
    同じ発光波長を有する前記発光素子どうしで、かつ前記複数の発光ユニットのうち少なくとも２つの前記発光ユニットで構成するグループ内で、前記光の特性の偏りを補完するように、前記発光ユニットが配置された実装基板と、
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する表示装置と、
    前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
    を具備する
    電子機器。
  10. 第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有する発光素子と、
    実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
    を具備する
    発光装置。
  11. 第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
    実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する
    表示装置。
  12. 第１の方向に対して強度分布の偏りを有し、前記第１の方向と直交する第２の方向に対して均一な強度分布を有し、発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
    実装基板であって、この実装基板の表面に沿って予め決められた方向に、前記第２の方向を合わせて、前記発光素子が複数配置された実装基板と
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する表示装置と、
    前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
    を具備する
    電子機器。
  13. 実装基板と、
    前記実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、
    これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子と
    を具備する
    発光ユニット。
  14. 請求項１３に記載の発光ユニットであって、
    前記互いにずれて配置される前記発光素子のずらし量は、前記発光素子の大きさに基づいた量である
    発光ユニット。
  15. 第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、
    前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する
    表示装置。
  16. 第１の実装基板と、前記第１の実装基板上に配置された３つ以上の発光素子であって、これらの発光素子が、互いに直交する第１の方向および第２の方向のうち、前記第１の方向の要求視野角が前記第２の方向の要求視野角よりも高く、前記第２の方向に互いにずれて配置された発光素子とを具備し、１画素を構成する発光ユニットと、
    前記発光ユニットが複数配置された第２の実装基板と、
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する表示装置と、
    前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
    を具備する
    電子機器。
  17. 第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
    前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
    前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
    前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
    を有し、
    前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
    発光素子。
  18. 請求項１７に記載の発光素子であって、
    前記反射層は、
    前記発光素子の強度分布を均一にするための、所定の面積および所定の反射率の複数の組み合わせのうち、少なくとも１つを有する
    発光素子。
  19. 第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
    前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
    前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
    前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
    を有し、
    前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしている
    発光素子と、
    前記発光素子を複数個配置した実装基板と
    を具備する
    発光装置。
  20. 第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
    前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
    前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
    前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
    を有し、
    前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、
    発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
    前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、
    映像信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する
    表示装置。
  21. 第１導電型層、活性層、および第２導電型層を積層してなる半導体層と、
    前記第１導電型層と電気的に接続された第１電極層と、
    前記第２導電型層と電気的に接続された第２電極層と、
    前記第１電極の、前記第１導電型層と反対側に接して設けられた反射層と
    を有し、
    前記半導体層、前記第１電極層、前記第２電極層、および反射層が、前記発光素子上面から見て、前記発光素子の中心からオフセットしており、
    発光波長が互いに異なる複数種類の発光素子により１画素を構成する発光ユニットと、
    前記発光ユニットが複数配置された実装基板と、
    映像信号に基づいて前記実装基板上の前記発光素子を駆動する駆動回路と
    を具備する表示装置と、
    前記表示装置に前記映像信号を送出する表示制御部と
    を具備する
    電子機器。
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