JP2022112663A - 発光装置、発光装置の製造方法およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】エッチングレート差による不具合を低減できる、発光装置、発光装置の製造方法およびプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明の発光装置は、基板と、第1発光部と、第2発光部と、第1電極と、第2電極と、第1保護層と、第2保護層とを備える。基板の法線方向から見た平面視で、第1電極の面積は第2電極の面積よりも大きく、第1保護層は第1貫通孔を有し、第2保護層は第2貫通孔を有する。第1貫通孔は、第1孔と、第2孔と、を含み、第2貫通孔は、第3孔と、第4孔と、を含み、第1孔の基板から最も反対側の第1開口面積は、第2孔の最も基板側の第2開口面積より大きく、第3孔の基板から最も反対側の第3開口面積は、第4孔の最も基板側の第4開口面積より大きく、平面視で、第2開口の外縁は第1電極と重なり、第4開口の外縁は第2電極と重なり、第2開口面積は第4開口面積より大きい。【選択図】図3
Description
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法およびプロジェクターに関する。
下記特許文献1には、基板上に設けられた複数のナノコラムからなる発光部を有する発光装置が開示されている。この発光装置では、基板上に異なる色光を発光する発光部が形成されている。
上記発光装置において、異なる色光の発光部ごとに発光エリアの大きさを異ならせることが考えられる。発光エリアの大きさは、発光部を覆う保護膜に形成する開口径で決まる。そのため、大きい発光エリアの発光部においては保護膜に大きい開口を形成する必要があり、小さい発光エリアの発光部においては保護膜に小さい開口を形成する必要がある。
しかしながら、保護膜に大きさの異なる開口をエッチングで形成する場合、エッチングレートを揃えることが難しい。そのため、エッチングが早く進行する開口にエッチング時間を合わせると、他方の開口のエッチング時間が不足してしまう。あるいは、エッチングの進行が遅い開口にエッチング時間を合わせると、他方の開口のエッチング時間が長くなり過ぎてしまい、下地層がエッチングによってダメージを受けてしまう。
上記の課題を解決するために、本発明の1つの態様によれば、基板と、前記基板上に設けられる第1発光部と、前記基板上に設けられる第2発光部と、前記第1発光部における前記基板と反対側に設けられた第1電極と、前記第2発光部における前記基板と反対側に設けられた第2電極と、前記第1発光部および前記第1電極を覆う第1保護層と、前記第2発光部および前記第2電極を覆う第2保護層と、を備え、前記基板の法線方向から見た平面視において、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、前記第1保護層は、第1貫通孔を有し、前記第2保護層は、第2貫通孔を有し、前記第1貫通孔は、第1孔と、前記第1孔の前記基板側に位置する第2孔と、を含み、前記第2貫通孔は、第3孔と、前記第3孔の前記基板側に位置する第4孔と、を含み、前記第1孔における前記基板から最も反対側に位置する第1開口の第1開口面積は、前記第2孔における最も前記基板側に位置する第2開口の第2開口面積より大きく、前記第3孔における前記基板から最も反対側に位置する第3開口の第3開口面積は、前記第4孔における最も前記基板側に位置する第4開口の第4開口面積より大きく、前記平面視において、前記第2開口の外縁は、前記第1電極と重なり、前記第4開口の外縁は、前記第2電極と重なり、前記第2開口面積は、前記第4開口面積より大きい発光装置が提供される。
本発明の1つの態様によれば、基板上に第1発光部および第2発光部を形成する工程と、前記第1発光部における前記基板と反対側に、第1電極を形成する工程と、前記第2発光部における前記基板と反対側に、前記第1電極よりも面積の小さい第2電極を形成する工程と、前記第1発光部および前記第1電極を覆うように前記基板上に第1保護層を形成する工程と、前記第2発光部および前記第2電極を覆うように前記基板上に第2保護層を形成する工程と、前記基板の法線方向から見た平面視で、前記第1保護層における前記第1電極と重なる第1位置と、前記第2保護層における前記第2電極と重なる第2位置と、に第1孔をそれぞれ形成する工程と、前記第1の位置に形成した前記第1孔の底面に、前記第1孔よりも開口面積の小さい第2孔を形成して前記第1電極の一部を露出させる第1貫通孔を形成する工程と、前記第2の位置に形成した前記第1孔の底面に、前記第2孔よりも開口面積の小さい第3孔を形成して前記第2電極の一部を露出させる第2貫通孔を形成する工程と、を備える発光装置の製造方法が提供される。
本発明の1つの態様によれば、上記態様の発光装置を備えるプロジェクターが提供される。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。図1は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター1は、スクリーンSCに画像を投射する投射型画像表示装置である。プロジェクター1は、発光装置12と、光変調装置5と、投射光学装置4と、を備えている。発光装置12の構成については、後で詳しく説明する。
以下、発光装置12における発光領域12Rの中心を通る法線に一致する軸であって、発光領域12Rから射出される光束Lの主光線が通る光軸を光軸AX1と称する。
以下、XYZ直交座標系を用いて各部の構成を説明するが、光軸AX1の方向から見た平面形状が矩形状の発光領域12Rの長辺に平行な軸をX軸とし、発光領域の短辺に平行な軸をY軸とし、X軸とY軸とに垂直な軸をZ軸とする。Z軸と光軸AX1とは平行である。
光変調装置5は、発光装置12から射出された光束Lを画像情報に応じて変調し、画像光を生成する。光変調装置5は、入射側偏光板6と、液晶表示素子7と、射出側偏光板8と、を有する。Z軸方向から見て、液晶表示素子7の画像形成領域7Rの平面形状は、矩形状である。また、上述したように、発光装置12の発光領域12Rの平面形状は矩形状であり、画像形成領域7Rの平面形状と発光領域12Rの平面形状とは、略相似形である。発光領域12Rの面積は、画像形成領域7Rの面積と同じか、または、画像形成領域7Rの面積よりも僅かに大きい。
投射光学装置4は、光変調装置5から射出された画像光をスクリーンSC等の被投射面上に投射する。投射光学装置4は、一つまたは複数の投射レンズで構成されている。
以下、本実施形態の発光装置12について説明する。
図1に示すように、発光装置12は、発光素子20と、ヒートシンク21と、を備えている。発光素子20は、第1面20aと第2面20bとを有し、第1面20aから光束Lを射出する。ヒートシンク21は、発光素子20で生じる熱を放出するため、発光素子20の第2面20bに設けられている。ヒートシンク21は必要に応じて省略してもよい。
図2は、発光素子20の概略構成を示す平面図である。なお、図2においては、図面を見やすくするため、発光素子20における発光領域12R内の一部の発光部30のみを図示し、他の発光部30の図示を省略する。
図2に示すように、発光素子20は、アレイ状に設けられた複数の発光部30を有している。本実施形態において、発光部30はX軸またはY軸に沿ってマトリックス状に設けられている。複数の発光部30は、赤色光を射出する赤色用発光部30Rと、緑色光を射出する緑色用発光部30Gと、青色光を射出する青色用発光部30Bと、を含む。本実施形態の発光装置12は、各発光部30を画素として映像を形成する自発光イメージャーを構成することができる。
本実施形態の場合、青色用発光部30Bの発光面積を赤色用発光部30Rの発光面積よりも大きくすることで映像のホワイトバランスを調整している。なお、赤色用発光部30Rおよび緑色用発光部30Gの発光面積は同じ大きさに設定される。
図3は、発光素子20の要部の構成を示す図である。図3は、複数の発光部30のうち、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rを含む部位の図である。図3の上段図は青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rを+Z側から視た平面図であり、図3の下段図は青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rの断面図である。
図3に示すように、発光素子20は、基体(基板)10と、半導体層11と、青色用発光部(第1発光部)30Bと、赤色用発光部(第2発光部)30Rと、第1保護層51と、第2保護層52と、下層電極60Bと、上層電極(第1電極)70Bと、引き出し電極71Bと、下層電極60Rと、上層電極(第2電極)70Rと、引き出し電極71Rと、第1配線81と、第2配線82と、を有する。
本実施形態では、Z軸方向において、基体10から青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rを構成する後述のナノコラムが積層される方向を「上」とし、基体10から青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rと反対側に向かう方向を「下」として説明する。
基体10は、例えば、シリコン(Si)基板、窒化ガリウム(GaN)基板、サファイア基板を主に構成されている基板である。基体10の表面には、例えばAlGaN層とGaN層とを交互に積層させた積層体、AlInN層とGaN層とを交互に積層させた積層体等の反射層が形成されている。反射層は後述する青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rの発光層で発生した光を基体10と反対側に向けて反射させる。
半導体層11は、基体10上に設けられている。半導体層11は、例えば、n型のGaN層、具体的はSiがドープされたGaN層で構成されている。
図2に示した複数の発光部30は半導体層11を介して基体10上に島状に形成されている。隣り合う発光部30は、半導体層11の周囲に設けられた素子分離層(図示略)によって電気的に分離されている。素子分離層は、例えば、i型のGaN層、酸化シリコン層、窒化シリコン層などで構成されている。発光部30はエッチングによるパターニングによって島状に形成されている。すなわち、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rは電気的に分離されている。
青色用発光部30Bは、複数のナノコラム(第1柱状部)31と、光伝搬層36と、を有している。ナノコラム31は半導体層11上に突出して延びる柱状結晶構造体である。ナノコラム31の平面形状は、多角形、円、楕円などである。本実施形態では、図2に示すように、ナノコラム31の平面形状は、円形である。ナノコラム31の径は、nmオーダーであり、具体的には、例えば10nm以上、500nm以下である。ナノコラム31の積層方向の寸法、いわゆるナノコラム31の高さは、例えば0.1μm以上、5μm以下である。
なお、「ナノコラム31の径」は、ナノコラム31の平面形状が円の場合には、円の直径であり、ナノコラム31の平面形状が円ではない場合には、最小包含円の直径である。例えばナノコラム31の平面形状が多角形の場合、ナノコラム31の径は、多角形を内部に含む最小の円の直径であり、ナノコラム31の平面形状が楕円の場合、ナノコラム31の径は、楕円を内部に含む最小の円の直径である。
「ナノコラム31の中心」は、ナノコラム31の平面形状が円の場合には、円の中心であり、ナノコラム31の平面形状が円ではない形状の場合には、最小包含円の中心である。例えばナノコラム31の平面形状が多角形の場合には、ナノコラム31の中心は、多角形を内部に含む最小の円の中心であり、ナノコラム31の平面形状が楕円の場合には、ナノコラム31の中心は、楕円を内部に含む最小の円の中心である。
複数のナノコラム31は、平面視において、所定の方向に所定のピッチで配列されている。ナノコラム31は、フォトニック結晶の効果を発現でき、発光層が発する光を、基体10の面内方向に閉じ込め、積層方向に射出させる。「積層方向」とは、基体10において積層体が設けられている側の面、すなわち基板面、の法線方向に沿う方向である。「基体10の面内方向」とは、積層方向と直交する面に沿う方向である。
図3に示すように、ナノコラム31は、第1半導体層32と、発光層(第1発光層)33と、第2半導体層34と、を有している。ナノコラム31を構成する各層は後述のようにエピタキシャル成長によって形成される。
第1半導体層32は、半導体層11上に設けられている。第1半導体層32は、基体10と発光層33との間に設けられている。第1半導体層32は、例えばSiがドープされたn型のGaN層で構成されている。本実施形態において、第1半導体層32は、半導体層11と同じ材料で構成されている。
発光層33は、第1半導体層32上に設けられている。発光層33は、第1半導体層32と第2半導体層34との間に設けられている。発光層33は、例えばGaN層とInGaN層とから構成された量子井戸構造を有している。発光層33は、第1半導体層32および第2半導体層34を介して電流が注入されることによって光を発する。なお、発光層33を構成するGaN層およびInGaN層の数は、特に限定されない。
本実施形態の場合、発光層33は、例えば、430nm~470nmの青色波長帯の青色光を射出する。
第2半導体層34は、発光層33上に設けられている。第2半導体層34は、第1半導体層32とは導電型が異なる層である。第2半導体層34は、例えばMgがドープされたp型のGaN層で構成されている。第1半導体層32および第2半導体層34は、発光層33内に光を閉じ込める機能を有するクラッド層として機能する。
光伝搬層36は、平面視において、ナノコラム31を囲んで設けられている。光伝搬層36の屈折率は、発光層33の屈折率よりも低い。光伝搬層36は、例えば、GaN層、酸化チタン(TiO2)層である。光伝搬層36であるGaN層は、i型でもよいし、n型でもよいし、p型でもよい。光伝搬層36は、発光層33において生じた光を、平面方向に伝搬させることができる。
青色用発光部30Bにおいては、p型の第2半導体層34、不純物がドーピングされていない発光層33、およびn型の第1半導体層32の積層体により、pinダイオードが構成される。第1半導体層32および第2半導体層34のバンドギャップは、発光層33のバンドギャップよりも大きい。青色用発光部30Bにおいて、下層電極60Bと上層電極70Bとの間に、pinダイオードの順バイアス電圧を印加して電流を注入すると、発光層33において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。
発光層33において発生した光は、第1半導体層32および第2半導体層34により基体10の面内方向に光伝搬層36を通って伝搬する。このとき、光は、ナノコラム31によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成し、基体10の面内方向に閉じ込められる。閉じ込められた光は、発光層33において利得を受けてレーザー発振する。すなわち、発光層33において発生した光は、ナノコラム31により基体10の面内方向に共振し、レーザー発振する。具体的には、発光層33において発生した光は、複数のナノコラム31で構成された共振部において基体10の面内方向に共振し、レーザー発振する。その後、共振により生じる+1次回折光および-1次回折光は、レーザー光として積層方向(Z軸方向)に進行する。
発光素子20では、面内方向に伝搬している光の強度が、Z軸方向において、発光層33で最も大きくなるように、第1半導体層32、第2半導体層34および発光層33の屈折率および厚さが設計されている。
本実施形態において、積層方向に進行したレーザー光のうち、基体10側に向かって進んだレーザー光は、基体10の表面に形成された反射層(図示略)によって反射され、上側に向かって進む。これにより、青色用発光部30Bは、上側から光を射出することができる。
図3に示すように、半導体層11上には、絶縁層35が設けられている。絶縁層35は、光伝搬層36と半導体層11との間に設けられている。絶縁層35は、青色用発光部30Bの製造工程において、ナノコラム31を構成する膜を成長させるためのマスクとして機能する。絶縁層35は、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層などで構成されている。
第1保護層51は、青色用発光部30Bを覆って基体10(半導体層11)上に設けられている。第1保護層51は、例えば、酸化シリコン層である。第1保護層51は基体10の上面を平坦化するとともに青色用発光部30Bを衝撃などから保護する機能を有している。第1保護層51には、青色用発光部30Bの上側を露出させるコンタクトホール(第1貫通孔)151が設けられている。
下層電極60Bは、青色用発光部30Bの側方において、半導体層11上に設けられている。下層電極60Bは、半導体層11を介して、ナノコラム31の第1半導体層32と電気的に接続されている。下層電極60Bは、発光層33に電流を注入するための一方の電極である。下層電極60Bとしては、例えば、Ni、Ti、Cr、PtあるいはAuなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。
上層電極70Bは、青色用発光部30B上に設けられている。上層電極70Bは、ナノコラム31の発光層33に電流を注入するための他方の電極である。上層電極70Bは、ナノコラム31および光伝搬層36の一部に接触するように設けられている。上層電極70Bは、青色用発光部30Bの数に応じて、複数設けられている。上層電極70Bの一部は第1保護層51に設けられたコンタクトホール151内に露出している。
上層電極70Bとしては、Ni、Ti、Cr、PtあるいはAuなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。上層電極70Bは、引き出し電極71Bと青色用発光部30Bとの導通性を向上させるための電極である。なお、上層電極70Bは数10nm程度の薄膜であるため、光透過性を有している。
引き出し電極71Bはコンタクトホール151内に露出する上層電極70Bに接続される。引き出し電極71Bは、コンタクトホール151を経由して第1保護層51上に引き出されている。
引き出し電極71Bは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)層やIZO(Indium Zinc Oxide)層で構成された光透過性導電層である。発光層33において生じた光は、上層電極70Bおよび引き出し電極71Bを透過して上側に射出される。
第1配線81は、引き出し電極71Bに積層されている。第1配線81は、引き出し電極71Bおよび上層電極70Bを介して青色用発光部30Bにおけるナノコラム31の第2半導体層34と電気的に接続されている。第1配線81としては、例えば、Ni、Ti、Cr、PtあるいはAuなどの金属層、あるいはこれらを積層した積層金属膜などが用いられる。
第1配線81は、基体10上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。上述の下層電極60Bは基体10上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。このような構成に基づき、発光装置12は、駆動回路を駆動させることで下層電極60Bおよび上層電極70Bを介して発光層33に電流を注入し、青色用発光部30Bを発光させることができる。
一方、赤色用発光部30Rは、複数のナノコラム(第2柱状部)41と、光伝搬層46と、を有している。赤色用発光部30Rは、青色用発光部30Bと発光する光の色が異なる以外、青色用発光部30Bと同様の構成を有している。そのため、以下では、青色用発光部30Bと同様の構成については説明を省略する。
図3に示すように、ナノコラム41は、赤色光を発光する発光層(第2発光層)43を含む。
第2保護層52は、赤色用発光部30Rを覆って基体10(半導体層11)上に設けられている。第2保護層52は、第1保護層51と同じ材料で形成される。第2保護層52は基体10の上面を平坦化するとともに赤色用発光部30Rを衝撃などから保護する機能を有している。第2保護層52には、赤色用発光部30Rの上側を露出させるコンタクトホール(第2貫通孔)152が設けられている。
下層電極60Rは、赤色用発光部30Rの側方において、半導体層11上に設けられている。下層電極60Rは、ナノコラム41の発光層43に電流を注入するための一方の電極である。上層電極70Rは、赤色用発光部30R上に設けられている。上層電極70Rは、ナノコラム41の発光層43に電流を注入するための他方の電極である。上層電極70Rは、ナノコラム41および光伝搬層46の一部に接触するように設けられている。上層電極70Rは、赤色用発光部30Rの数に応じて、複数設けられている。上層電極70Rの一部は第2保護層52に設けられたコンタクトホール152内に露出している。
引き出し電極71Rはコンタクトホール152内に露出する上層電極70Rに接続される。引き出し電極71Rは、コンタクトホール152を経由して第2保護層52上に引き出されている。
第2配線82は、引き出し電極71Rに積層されている。第2配線82は、引き出し電極71Rおよび上層電極70Rを介して赤色用発光部30Rのナノコラム41と電気的に接続されている。
第2配線82は、基体10上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。上述の下層電極60Rは基体10上における不図示の領域に設けられた駆動回路に、例えばワイヤーを介して接続されている。このような構成に基づき、発光素子20は、駆動回路を駆動させることで下層電極60Rおよび上層電極70Rを介して発光層43に電流を注入し、赤色用発光部30Rを発光させることができる。
上述したように本実施形態の発光装置12では、発光素子20において、青色用発光部30Bの発光面積を赤色用発光部30Rの発光面積よりも大きく設定している。ここで、発光面積の大きさは、ナノコラムと電極との接触面積、すなわち、ナノコラム上に形成する電極の大きさで規定される。すなわち、本実施形態の場合、青色用発光部30Bのナノコラム31上に形成される上層電極70Bの面積が、赤色用発光部30Rのナノコラム41上に形成される上層電極70Rの面積よりも大きい。そのため、上層電極70Bを露出させるコンタクトホール151の開口径は、上層電極70Rを露出させるコンタクトホール152の開口径よりも大きくなる。
図3に示すように、コンタクトホール151は、上部孔(第1孔)1511と、下部孔(第2孔)1512と、を含む。下部孔1512は、上部孔1511の基体10側(下側)に位置し、上部孔1511は下部孔1512の上側(基体10と反対側)に位置する。
本実施形態において、コンタクトホール151は後述のようにエッチング工程で形成される。コンタクトホール151は、上部孔1511および下部孔1512が2段階のエッチング工程で形成される。上部孔1511に第1保護層51を形成するエッチング条件は、下部孔1512に第1保護層51を形成するエッチング条件とは異なる。なお、コンタクトホール151のエッチング工程については後述する。
本実施形態において、上部孔1511は下側に向かって内径が狭まるテーパー形状を有する。そのため、上部孔1511は、基体10から最も反対側(上側)に位置する上側開口端である第1開口1511aの第1開口面積S1が最大となり、最も基体10側に位置する下側開口端である第5開口1511bの第5開口面積S5が最小となる。
下部孔1512は上部孔1511の底面1513の一部に形成される。下部孔1512は上層電極70Bの一部を露出させる。上部孔1511の底面1513は平坦面である。上部孔1511は後述のようにエッチング工程によって形成されるため、底面1513が平坦面であるとは、鏡面のような凹凸を有しない平面ではなく、エッチング工程で一般的に生じ得る微細な凹凸形状を含んだ面を意味する。
本実施形態において、下部孔1512は下側に向かって内径が狭まるテーパー形状を有する。そのため、下部孔1512は、基体10から最も反対側(上側)に位置する上側開口端の開口面積が最大となり、最も基体10側に位置する下側開口端である第2開口1512aの第2開口面積S2が最小となる。なお、下部孔1512における上側開口端の開口面積は、上部孔1511の第5開口面積S5よりも小さい。
本実施形態において、上部孔1511の第1開口面積S1は、下部孔1512の第2開口面積S2より大きい。
本実施形態において、上部孔1511の第1開口面積S1は、下部孔1512の第2開口面積S2より大きい。
本実施形態において、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚は、例えば、600nm~1000nmに設定される。
上部孔1511は、上層電極70Bを覆う部分(底面1513)の膜厚が第1保護層51の膜厚の1/4~1/6程度となるように、形成されている。上層電極70Bを覆う部分の膜厚は電流リーク等を考慮すると、150nm以上確保することが望ましい。
上部孔1511は、上層電極70Bを覆う部分(底面1513)の膜厚が第1保護層51の膜厚の1/4~1/6程度となるように、形成されている。上層電極70Bを覆う部分の膜厚は電流リーク等を考慮すると、150nm以上確保することが望ましい。
例えば、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚を600nmとした場合、上層電極70Bを150nmの膜厚で覆うためには、上部孔1511の深さを450nmに設定すればよい。また、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚を1000nmとした場合において、上層電極70Bを膜厚150nmの膜厚で覆うためには、上部孔1511の深さを850nmに設定すればよい。
図3に示すように、コンタクトホール152は、上部孔(第3孔)1521と、下部孔(第4孔)1522と、を含む。下部孔1522は、上部孔1521の基体10側(下側)に位置し、上部孔1521は下部孔1522の上側に位置する。
本実施形態において、コンタクトホール152は後述のようにエッチング工程で形成される。コンタクトホール152は、上部孔1521および下部孔1522が2段階のエッチング工程で形成される。つまり、上部孔1521を第2保護層52に形成するエッチング条件は、下部孔1522を第2保護層52に形成するエッチング条件と異なる。上部孔1521は、コンタクトホール151の上部孔1511と同じエッチング工程で形成される。下部孔1522は、コンタクトホール151の下部孔1512と同じエッチング工程で形成される。なお、コンタクトホール151のエッチング工程については後述する。
本実施形態において、上部孔1521は下側に向かって内径が狭まるテーパー形状を有する。そのため、上部孔1521は、基体10から最も反対側(上側)に位置する上側開口端である第3開口1521aの第3開口面積S3が最大となり、最も基体10側に位置する下側開口端である第6開口1521bの第6開口面積S6が最小となる。
下部孔1522は上部孔1521の底面1523の一部に形成される。下部孔1522は上層電極70Rの一部を露出させる。上部孔1521の底面1523は平坦面である。底面1523が平坦面であるとは、エッチング工程で一般的に生じ得る微細な凹凸形状を含んだ面を意味する。
本実施形態において、下部孔1522は下側に向かって内径が狭まるテーパー形状を有する。そのため、下部孔1522は、基体10から最も反対側(上側)に位置する上側開口端の開口面積が最大となり、最も基体10側に位置する下側開口端である第4開口1522aの第4開口面積S4が最小となる。なお、下部孔1522における上側開口端の開口面積は、上部孔1521の第6開口面積S6よりも小さい。
本実施形態において、上部孔1521の第3開口面積S3は、下部孔1522の第4開口面積S4より大きい。
本実施形態において、上部孔1521の第3開口面積S3は、下部孔1522の第4開口面積S4より大きい。
本実施形態において、コンタクトホール151における上部孔1511の第1開口面積S1は、コンタクトホール152における上部孔1521の第3開口面積S3と等しい。また、コンタクトホール151における上部孔1511の第5開口面積S5は、コンタクトホール152における上部孔1521の第6開口面積S6と等しい。
このように本実施形態の場合、コンタクトホール151の上部孔1511とコンタクトホール152の上部孔1521とは同様の開口形状を有している。上部孔1511および上部孔1521は同等のエッチングレートでエッチングされた孔である。
一方、本実施形態において、コンタクトホール151の下部孔1512とコンタクトホール152の下部孔1522とは互いに異なる開口形状を有している。下部孔1512および下部孔1522は異なるエッチングレートでエッチングされた孔である。
本実施形態において、コンタクトホール151における下部孔1512の第2開口面積S2は、コンタクトホール152における下部孔1522の第4開口面積S4より大きい。これにより、コンタクトホール151は、上層電極70Rよりも面積の大きい上層電極70Bを露出させることができる。
ここで、コンタクトホール151における上部孔1511の第1開口面積S1とコンタクトホール152における上部孔1521の第3開口面積S3との比を第1面積比とする。また、コンタクトホール151における下部孔1512の第2開口面積S2とコンタクトホール152における下部孔1522の第4開口面積S4との比を第2面積比とする。
上述のように上部孔1511および上部孔1521は同様の開口形状を有するため、第1面積比は略1となる。また、上述のように第2開口面積S2は第4開口面積S4よりも大きいため、第2面積比は1よりも小さくなる。例えば、第2開口面積S2が第4開口面積S4の2倍とすると、第2面積比は0.5となる。
このように本実施形態の発光装置12では、第1開口面積S1および第3開口面積S3の比である第1面積比が第2開口面積S2および第4開口面積S4の比である第2面積比よりも小さくなっている。
このように本実施形態の発光装置12では、第1開口面積S1および第3開口面積S3の比である第1面積比が第2開口面積S2および第4開口面積S4の比である第2面積比よりも小さくなっている。
コンタクトホール151は、基体10を構成する基板の法線方向から見た平面視で、上層電極70Bの一部を露出させる位置に形成される。すなわち、基体10の法線方向から見た平面視で、コンタクトホール151の下部孔1512の第2開口1512aの外縁512が、上層電極70Bと重なるように、コンタクトホール151が形成される。第2開口1512aの外縁512は、少なくとも一部が、上層電極70Bと重なっていればよい。
コンタクトホール152は、基体10を構成する基板の法線方向から見た平面視で、上層電極70Rの一部を露出させる位置に形成される。すなわち、基体10の法線方向から見た平面視で、コンタクトホール152の下部孔1522の第4開口1522aの外縁522が、上層電極70Rと重なるように、コンタクトホール151が形成される。第4開口1522aの外縁522は、少なくとも一部が、上層電極70Rと重なっていればよい。
続いて、本実施形態の発光装置12の製造方法を説明する。
図4A~図4Eは発光装置12の製造工程の要部を示す図である。以下では、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rの製造工程を主に説明する。
図4A~図4Eは発光装置12の製造工程の要部を示す図である。以下では、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rの製造工程を主に説明する。
まず、図4Aに示すように、基体10上に青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rを含む発光部30を島状に形成する工程を行う。
発光部30の形成工程では、はじめに、基体10上における所定領域に半導体層11をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法などが挙げられる。
発光部30の形成工程では、はじめに、基体10上における所定領域に半導体層11をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法などが挙げられる。
まず、半導体層11上に複数のナノコラム31を形成し、ナノコラム31の周囲に光伝搬層36を形成する。
具体的にナノコラム31を形成する場合、半導体層11上に絶縁層35を形成する。絶縁層35は、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法やスパッタ法による成膜、およびフォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニング(以下、単に「パターニング」ともいう)によって形成される。開口を形成した絶縁層35をマスクとして、例えば、MOCVD法やMBE法などにより、半導体層11上に、第1半導体層32、発光層33、第2半導体層34をこの順でエピタキシャル成長させることでナノコラム31を形成することができる。
ナノコラム31の形成後、ナノコラム31の周囲に光伝搬層36を形成する。光伝搬層36は、例えば、MOCVD法やMBE法などによるELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)法によって形成される。
そして、青色用発光部30Bの形成領域以外に形成された不要なナノコラム31および光伝搬層36を、例えばCl系のエッチングガスを用いたドライエッチングプロセスによって除去する。これにより、青色用発光部30Bを半導体層11上に形成する。
その後、上層電極70B上に青色用発光部30Bを形成する。青色用発光部30Bは、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。
その後、上層電極70B上に青色用発光部30Bを形成する。青色用発光部30Bは、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。
また、赤色用発光部30Rを形成する場合、青色用発光部30Bと同様、半導体層11上に複数のナノコラム41を形成し、ナノコラム41の周囲に光伝搬層46を形成した後、赤色用発光部30Rの形成領域以外に形成された不要なナノコラム41および光伝搬層46をドライエッチングプロセスによって除去し、半導体層11上に赤色用発光部30Rが形成される。その後、赤色用発光部30R上に上層電極70Rを形成する。本実施形態の場合、上層電極70Rの面積は上層電極70Bの面積よりも小さい。
続いて、図4Bに示すように、青色用発光部30Bおよび上層電極70Bを覆うように基体10上に第1保護層51を形成する。また、赤色用発光部30Rおよび上層電極70Rを覆うように基体10上に第2保護層52を形成する。第1保護層51および第2保護層52は、例えば、スピンコートによる成膜によって形成される。そのため、第1保護層51および第2保護層52は同じ材料で構成される。
続いて、第1保護層51および第2保護層52にコンタクトホール151,152をそれぞれ形成する。なお、図示を省略するが、コンタクトホール151、152を形成するに先立ち、第1保護層51および第2保護層52を所定形状にパターニングしておく。
具体的に、図4Cに示すように、第1保護層51における上層電極70Bと重なる第1の位置P1に第1孔としての上部孔1511を形成する。本実施形態の場合、第1保護層51に上部孔1511を形成する際、第2保護層52における上層電極70Rと重なる第2の位置P2に上部孔(第1孔)1521が同時に形成される。上部孔1511および上部孔1521は同様の開口形状を有するため、同様のエッチング条件で形成される。
続いて、図4Dに示すように、第1の位置P1に形成した上部孔1511の底面1513に、上部孔1511よりも開口面積の小さい第2孔としての下部孔1512を形成して上層電極70Bの一部を露出させるコンタクトホール151を形成する。また、第2の位置P2に形成した上部孔1521の底面1523に、下部孔1512よりも開口面積の小さい第3孔としての下部孔1522を形成して上層電極70Rの一部を露出させるコンタクトホール152を形成する。
一般的に、互いに開口面積の異なる孔におけるエッチングレートを合わせることは難しい。例えば、開口面積の大きい孔のエッチング工程はエッチングガスが多いため、開口面積の小さい孔のエッチング工程よりもエッチング時間が短くなる。そのため、大径孔と小径孔を同時にエッチングする場合、相対的にエッチングが進行し易い大径孔にエッチング時間に合わせると、相対的にエッチングが進行し難い小径孔におけるエッチング時間が短くなり、小径孔が十分にエッチングされず、エッチング残渣が付着することで導通不良等の問題が生じる。
一方、相対的にエッチングが進行し難い小径孔にエッチング時間に合わせると、大径孔におけるエッチング時間が長くなり、大径により露出される電極がプラズマに長時間晒されることとなり、エッチングダメージによって特性が劣化する問題が生じる。
これに対して、本実施形態の場合、予め上部孔1511、1521を第1保護層51および第2保護層52に形成することで、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚と、上層電極70Rを覆う第2保護層52の膜厚とを小さくしている。これにより、上部孔1511,1512を形成することなく下部孔1512、1522を第1保護層51および第2保護層52に直接形成する場合に比べ、上部孔1511,1521の深さ分だけ下部孔1512、1522を形成する際のエッチング膜厚を小さくすることができる。よって、第1保護層51および第2保護層52に異なる開口径をもつコンタクトホール151,152を形成する場合においても、エッチングレート差により生じるエッチング残渣やエッチングダメージによる特性劣化等の問題発生を抑制できる。
続いて、図4Eに示すように、コンタクトホール151内に露出する上層電極70B上に引き出し電極71Bを形成し、コンタクトホール152内に露出する上層電極70R上に引き出し電極71Rを形成する。引き出し電極71B,70Rは、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜およびパターニングによって形成される。続いて、引き出し電極71B,70R上に第1配線81および第2配線82をそれぞれ形成する。第1配線81および第2配線82は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜およびパターニングによって形成される。
そして、発光部30の形成領域と異なる不図示の領域に、下層電極60B,60R(図3参照)を形成する。下層電極60B,60Rは、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびパターニングによって形成される。なお、下層電極60B,60Rを形成する工程と、引き出し電極71B,70Rおよび第1配線81および第2配線82を形成する工程との順番は、特に限定されない。
最後に、例えば、接合部材(図示せず)を用いて基体10上に駆動回路を搭載し、駆動回路と各発光部30の下層電極60B,60Rと第1配線81および第2配線82とをワイヤー等によって電気的に接続する。そして、基体10の下面(-Z側の面)にヒートシンク21を取り付けることで、本実施形態の発光装置12が製造される。
(本実施形態の効果)
以上のように本実施形態の発光装置12は、基体10と、基体10上に設けられる青色用発光部30Bと、基体10上に設けられる赤色用発光部30Rと、青色用発光部30Bにおける基体10と反対側に設けられた上層電極70Bと、赤色用発光部30Rにおける基体10と反対側に設けられた上層電極70Rと、青色用発光部30Bおよび上層電極70Bを覆う第1保護層51と、赤色用発光部30Rおよび上層電極70Rを覆う第2保護層52と、を備え、上層電極70Bの面積は、上層電極70Rの面積よりも大きく、第1保護層51は、上層電極70Bの一部を露出させるコンタクトホール151を有し、第2保護層52は、上層電極70Rの一部を露出させるコンタクトホール152を有し、コンタクトホール151は、上部孔1511と、上部孔1511の基体10側に位置する下部孔1512と、を含み、コンタクトホール152は、上部孔1521と、上部孔1521の基体10側に位置する下部孔1522と、を含み、上部孔1511における基体10から最も反対側に位置する第1開口面積S1は、下部孔1512における最も基体10側に位置する第2開口面積S2より大きく、上部孔1521における基体10から最も反対側に位置する第3開口面積S3は、下部孔1522における最も基体10側に位置する第4開口面積S4より大きく、第2開口面積S2は、第4開口面積S4より大きい。
以上のように本実施形態の発光装置12は、基体10と、基体10上に設けられる青色用発光部30Bと、基体10上に設けられる赤色用発光部30Rと、青色用発光部30Bにおける基体10と反対側に設けられた上層電極70Bと、赤色用発光部30Rにおける基体10と反対側に設けられた上層電極70Rと、青色用発光部30Bおよび上層電極70Bを覆う第1保護層51と、赤色用発光部30Rおよび上層電極70Rを覆う第2保護層52と、を備え、上層電極70Bの面積は、上層電極70Rの面積よりも大きく、第1保護層51は、上層電極70Bの一部を露出させるコンタクトホール151を有し、第2保護層52は、上層電極70Rの一部を露出させるコンタクトホール152を有し、コンタクトホール151は、上部孔1511と、上部孔1511の基体10側に位置する下部孔1512と、を含み、コンタクトホール152は、上部孔1521と、上部孔1521の基体10側に位置する下部孔1522と、を含み、上部孔1511における基体10から最も反対側に位置する第1開口面積S1は、下部孔1512における最も基体10側に位置する第2開口面積S2より大きく、上部孔1521における基体10から最も反対側に位置する第3開口面積S3は、下部孔1522における最も基体10側に位置する第4開口面積S4より大きく、第2開口面積S2は、第4開口面積S4より大きい。
本実施形態の発光装置12では、上部孔1511および下部孔1512を含むコンタクトホール151によって上層電極70Bの一部が露出され、上部孔1521および下部孔1522を含むコンタクトホール152によって上層電極70Rの一部が露出されている。そのため、上部孔1511、1521を第1保護層51および第2保護層52に形成しておくことで、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚と、上層電極70Rを覆う第2保護層52の膜厚とが小さくなる。これにより、第1保護層51および第2保護層52に下部孔1512、1522を直接形成する構成に比べて、孔径の異なる下部孔1512、1522を形成する際のエッチング膜厚が抑えられる。
よって、第1保護層51および第2保護層52に異なる開口径をもつコンタクトホール151,152を形成する場合において、エッチングレート差により生じるエッチング残渣やエッチングダメージによる特性劣化を抑制することができる。したがって、本実施形態の発光装置12は、エッチングレート差による不具合を低減した信頼性の高いものとなる。
よって、第1保護層51および第2保護層52に異なる開口径をもつコンタクトホール151,152を形成する場合において、エッチングレート差により生じるエッチング残渣やエッチングダメージによる特性劣化を抑制することができる。したがって、本実施形態の発光装置12は、エッチングレート差による不具合を低減した信頼性の高いものとなる。
本実施形態の発光装置12において、第1開口面積S1および第3開口面積S3の比である第1面積比は、第2開口面積S2および第4開口面積S4の比である第2面積比よりも小さい。
この構成によれば、コンタクトホール151、152間において、上部孔1511、1521同士の開口形状を近づけることができる。これにより、上部孔1511、1521のエッチング工程を同一工程で行うことができるので、製造が容易となる。
この構成によれば、コンタクトホール151、152間において、上部孔1511、1521同士の開口形状を近づけることができる。これにより、上部孔1511、1521のエッチング工程を同一工程で行うことができるので、製造が容易となる。
本実施形態の発光装置12において、第1開口面積S1は、第3開口面積S3と等しく、上部孔1511における最も基体10側に位置する第5開口面積S5は、上部孔1521における最も基体10側に位置する第6開口面積S6と等しい。
この構成によれば、上部孔1511、1521同士の開口形状が一致するので、コンタクトホールの形成工程が容易となる。
この構成によれば、上部孔1511、1521同士の開口形状が一致するので、コンタクトホールの形成工程が容易となる。
本実施形態の発光装置12において、下部孔1512は上部孔1511の底面1513の一部に形成され、下部孔1522は上部孔1521の底面1523の一部に形成される。
この構成によれば、第1エッチング工程で上部孔1511,1521を形成した後、第2エッチング工程で下部孔1512,1522を形成することができる。これにより、コンタクトホール151,152を2段階のエッチング工程で形成することが可能となり、エッチングレート差による不具合を低減できる。
この構成によれば、第1エッチング工程で上部孔1511,1521を形成した後、第2エッチング工程で下部孔1512,1522を形成することができる。これにより、コンタクトホール151,152を2段階のエッチング工程で形成することが可能となり、エッチングレート差による不具合を低減できる。
本実施形態の発光装置12において、上部孔1511の底面1513と上部孔1521の底面1523とは、それぞれ平坦面である。
この構成によれば、上部孔1511,1521の深さをコントロールし易くなるため、上部孔1511,1521の製造が容易となる。
この構成によれば、上部孔1511,1521の深さをコントロールし易くなるため、上部孔1511,1521の製造が容易となる。
本実施形態の発光装置12において、青色用発光部30Bは、発光層33を含む複数のナノコラム31を有し、赤色用発光部30Rは、発光層43を含む複数のナノコラム41を有している。
この場合、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rとして、複数のナノコラム31、41を含む構造を備えた発光装置12を提供できる。
この場合、青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rとして、複数のナノコラム31、41を含む構造を備えた発光装置12を提供できる。
本実施形態の発光装置12の製造方法は、基体10上に青色用発光部30Bおよび赤色用発光部30Rを形成する工程と、青色用発光部30Bにおける基体10と反対側に、上層電極70Bを形成する工程と、赤色用発光部30Rにおける基体10と反対側に、上層電極70Bよりも面積の小さい上層電極70Rを形成する工程と、青色用発光部30Bおよび上層電極70Bを覆うように基体10上に第1保護層51を形成する工程と、赤色用発光部30Rおよび上層電極70Rを覆うように基体10上に第2保護層52を形成する工程と、第1保護層51における上層電極70Bと重なる第1の位置P1と、第2保護層52における上層電極70Rと重なる第2の位置P2と、に上部孔1511,1521をそれぞれ形成する工程と、第1の位置P1に形成した上部孔1511の底面1513に、上部孔1511よりも開口面積の小さい下部孔1512を形成して上層電極70Bの一部を露出させるコンタクトホール151を形成する工程と、第2の位置P2に形成した上部孔1521の底面1523に、下部孔1512よりも開口面積の小さい下部孔1522を形成して上層電極70Rの一部を露出させるコンタクトホール152を形成する工程と、を備える。
本実施形態の発光装置12の製造方法によれば、予め上部孔1511、1521を第1保護層51および第2保護層52に形成しておくことで、上層電極70Bを覆う第1保護層51の膜厚と、上層電極70Rを覆う第2保護層52の膜厚とを小さくすることができる。これにより、上部孔1511,1521の深さ分だけ孔径の異なる下部孔1512、1522を形成する際にエッチングする保護膜の膜厚を小さくすることができる。
よって、エッチングレート差により生じるエッチング残渣やエッチングダメージによる特性劣化等の不具合を低減しつつ、第1保護層51および第2保護層52に異なる開口径のコンタクトホール151,152を形成することができる。したがって、信頼性に優れた発光装置12を提供できる。
よって、エッチングレート差により生じるエッチング残渣やエッチングダメージによる特性劣化等の不具合を低減しつつ、第1保護層51および第2保護層52に異なる開口径のコンタクトホール151,152を形成することができる。したがって、信頼性に優れた発光装置12を提供できる。
本実施形態のプロジェクター1は発光装置12を備えている。
本実施形態によれば、エッチング工程による不具合を抑制した発光装置12を備えることで、信頼性に優れ、明るく高品質な画像を表示するプロジェクター1が提供される。
本実施形態によれば、エッチング工程による不具合を抑制した発光装置12を備えることで、信頼性に優れ、明るく高品質な画像を表示するプロジェクター1が提供される。
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、発光部30が複数のナノコラムで構成される場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。
図5は変形例に係る発光素子120の構成を示す断面図である。図5に示すように、本変形例の発光素子120において、発光部130として膜状の結晶構造を積層した構成を有している。発光部130は、膜状の第1半導体層132と、膜状の発光層133と、膜状の第2半導体層134と、を積層した構成を有する。変形例の構成では、発光部130を覆う保護層として光透過性を有しない材料が用いられる。
図5は変形例に係る発光素子120の構成を示す断面図である。図5に示すように、本変形例の発光素子120において、発光部130として膜状の結晶構造を積層した構成を有している。発光部130は、膜状の第1半導体層132と、膜状の発光層133と、膜状の第2半導体層134と、を積層した構成を有する。変形例の構成では、発光部130を覆う保護層として光透過性を有しない材料が用いられる。
また、上記実施形態では、InGaN系材料からなる発光層について説明したが、発光層として、射出される光の波長に応じて、種々の半導体材料を用いることができる。例えばAlGaN系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、InP系、GaP系、AlGaP系などの半導体材料を用いることができる。また、射出される光の波長に応じて、フォトニック結晶構造体の径または配列のピッチを適宜変更してもよい。
その他、発光装置、およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
上記実施形態では、本発明による発光装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。例えば、本発明による発光装置を、マイクロ-LEDディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ或いはスマートウォッチの表示装置に適用することができる。また、本発明による発光装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
本発明の態様の発光装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置は、基板と、基板上に設けられる第1発光部と、基板上に設けられる第2発光部と、第1発光部における基板と反対側に設けられた第1電極と、第2発光部における基板と反対側に設けられた第2電極と、第1発光部および第1電極を覆う第1保護層と、第2発光部および第2電極を覆う第2保護層と、を備え、基板の法線方向から見た平面視において、第1電極の面積は、第2電極の面積よりも大きく、第1保護層は、第1貫通孔を有し、第2保護層は、第2貫通孔を有し、第1貫通孔は、第1孔と、第1孔の基板側に位置する第2孔と、を含み、第2貫通孔は、第3孔と、第3孔の基板側に位置する第4孔と、を含み、第1孔における基板から最も反対側に位置する第1開口の第1開口面積は、第2孔における最も基板側に位置する第2開口の第2開口面積より大きく、第3孔における基板から最も反対側に位置する第3開口の第3開口面積は、第4孔における最も基板側に位置する第4開口の第4開口面積より大きく、平面視において、第2開口の外縁は、第1電極と重なり、第4開口の外縁は、前記第2電極と重なり、第2開口面積は、第4開口面積より大きい。
本発明の一つの態様の発光装置は、基板と、基板上に設けられる第1発光部と、基板上に設けられる第2発光部と、第1発光部における基板と反対側に設けられた第1電極と、第2発光部における基板と反対側に設けられた第2電極と、第1発光部および第1電極を覆う第1保護層と、第2発光部および第2電極を覆う第2保護層と、を備え、基板の法線方向から見た平面視において、第1電極の面積は、第2電極の面積よりも大きく、第1保護層は、第1貫通孔を有し、第2保護層は、第2貫通孔を有し、第1貫通孔は、第1孔と、第1孔の基板側に位置する第2孔と、を含み、第2貫通孔は、第3孔と、第3孔の基板側に位置する第4孔と、を含み、第1孔における基板から最も反対側に位置する第1開口の第1開口面積は、第2孔における最も基板側に位置する第2開口の第2開口面積より大きく、第3孔における基板から最も反対側に位置する第3開口の第3開口面積は、第4孔における最も基板側に位置する第4開口の第4開口面積より大きく、平面視において、第2開口の外縁は、第1電極と重なり、第4開口の外縁は、前記第2電極と重なり、第2開口面積は、第4開口面積より大きい。
本発明の一つの態様の発光装置において、第1開口面積および第3開口面積の比である第1面積比は、第2開口面積および第4開口面積の比である第2面積比よりも小さい構成としてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置において、第1開口面積は、第3開口面積と等しく、第1孔における最も基板側に位置する第5開口の第5開口面積は、第3孔における最も基板側に位置する第6開口の第6開口面積と等しい構成としてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置において、第2孔は第1孔の底面の一部に形成され、第4孔は第3孔の底面の一部に形成される構成としてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置において、第1孔の底面と第3孔の底面とは、それぞれ平坦面である構成としてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置において、第1発光部は、第1発光層を含む複数の第1柱状部を有し、第2発光部は、第2発光層を含む複数の第2柱状部を有する構成としてもよい。
本発明の態様の発光装置の製造方法は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の発光装置の製造方法は、基板上に第1発光部および第2発光部を形成する工程と、第1発光部における基板と反対側に、第1電極を形成する工程と、第2発光部における基板と反対側に、第1電極よりも面積の小さい第2電極を形成する工程と、第1発光部および第1電極を覆うように基板上に第1保護層を形成する工程と、第2発光部および第2電極を覆うように基板上に第2保護層を形成する工程と、基板の法線方向から見た平面視で、第1保護層における第1電極と重なる第1位置と、第2保護層における第2電極と重なる第2位置と、に第1孔をそれぞれ形成する工程と、第1の位置に形成した第1孔の底面に、第1孔よりも開口面積の小さい第2孔を形成して第1電極の一部を露出させる第1貫通孔を形成する工程と、第2の位置に形成した第1孔の底面に、第2孔よりも開口面積の小さい第3孔を形成して第2電極の一部を露出させる第2貫通孔を形成する工程と、を備える。
本発明の一つの態様の発光装置の製造方法において、第1発光部として、第1発光層を含む複数の第1柱状部を形成し、第2発光部として、第2発光層を含む複数の第2柱状部を形成する製造方法としてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の上記態様の発光装置を備える。
1…プロジェクター、10…基体(基板)、12…発光装置、30,130…発光部、30B…青色用発光部(第1発光部)、30R…赤色用発光部(第2発光部)、31…ナノコラム(第1柱状部)、33…発光層(第1発光層)、41…ナノコラム(第2柱状部)、43…発光層(第2発光層)、51…第1保護層、52…第2保護層、70B…上層電極(第1電極)、70R…上層電極(第2電極)、151…コンタクトホール(第1貫通孔)、152…コンタクトホール(第2貫通孔)、1511…上部孔(第1孔)、1512…下部孔(第2孔)、1513…底面(第1孔の底面)、1521…上部孔(第1孔、第3孔)、1522…下部孔(第3孔、第4孔)、1523…底面(第2孔の底面)、P1…第1の位置、P2…第2の位置、S1…第1開口面積、S2…第2開口面積、S3…第3開口面積、S4…第4開口面積、S5…第5開口面積、S6…第6開口面積。
Claims (9)
- 基板と、
前記基板上に設けられる第1発光部と、
前記基板上に設けられる第2発光部と、
前記第1発光部における前記基板と反対側に設けられた第1電極と、
前記第2発光部における前記基板と反対側に設けられた第2電極と、
前記第1発光部および前記第1電極を覆う第1保護層と、
前記第2発光部および前記第2電極を覆う第2保護層と、を備え、
前記基板の法線方向から見た平面視において、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、
前記第1保護層は、第1貫通孔を有し、
前記第2保護層は、第2貫通孔を有し、
前記第1貫通孔は、第1孔と、前記第1孔の前記基板側に位置する第2孔と、を含み、
前記第2貫通孔は、第3孔と、前記第3孔の前記基板側に位置する第4孔と、を含み、
前記第1孔における前記基板から最も反対側に位置する第1開口の第1開口面積は、前記第2孔における最も前記基板側に位置する第2開口の第2開口面積より大きく、
前記第3孔における前記基板から最も反対側に位置する第3開口の第3開口面積は、前記第4孔における最も前記基板側に位置する第4開口の第4開口面積より大きく、
前記平面視において、前記第2開口の外縁は、前記第1電極と重なり、前記第4開口の外縁は、前記第2電極と重なり、
前記第2開口面積は、前記第4開口面積より大きい
発光装置。 - 前記第1開口面積および前記第3開口面積の比である第1面積比は、前記第2開口面積および前記第4開口面積の比である第2面積比よりも小さい
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1開口面積は、前記第3開口面積と等しく、
前記第1孔における最も前記基板側に位置する第5開口の第5開口面積は、前記第3孔における最も前記基板側に位置する第6開口の第6開口面積と等しい
請求項1または請求項2に記載の発光装置。 - 前記第2孔は前記第1孔の底面の一部に形成され、
前記第4孔は前記第3孔の底面の一部に形成される
請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1孔の底面と前記第3孔の底面とは、それぞれ平坦面である
請求項4に記載の発光装置。 - 前記第1発光部は、第1発光層を含む複数の第1柱状部を有し、
前記第2発光部は、第2発光層を含む複数の第2柱状部を有する
請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の発光装置。 - 基板上に第1発光部および第2発光部を形成する工程と、
前記第1発光部における前記基板と反対側に、第1電極を形成する工程と、
前記第2発光部における前記基板と反対側に、前記第1電極よりも面積の小さい第2電極を形成する工程と、
前記第1発光部および前記第1電極を覆うように前記基板上に第1保護層を形成する工程と、
前記第2発光部および前記第2電極を覆うように前記基板上に第2保護層を形成する工程と、
前記基板の法線方向から見た平面視で、前記第1保護層における前記第1電極と重なる第1位置と、前記第2保護層における前記第2電極と重なる第2位置と、に第1孔をそれぞれ形成する工程と、
前記第1の位置に形成した前記第1孔の底面に、前記第1孔よりも開口面積の小さい第2孔を形成して前記第1電極の一部を露出させる第1貫通孔を形成する工程と、
前記第2の位置に形成した前記第1孔の底面に、前記第2孔よりも開口面積の小さい第3孔を形成して前記第2電極の一部を露出させる第2貫通孔を形成する工程と、を備える
発光装置の製造方法。 - 前記第1発光部として、第1発光層を含む複数の第1柱状部を形成し、
前記第2発光部として、第2発光層を含む複数の第2柱状部を形成する
請求項7に記載の発光装置の製造方法。 - 請求項1から請求項6のうちのいずれか一項に記載の発光装置を備える
プロジェクター。
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