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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024133898
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】発光装置、表示装置、および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 33/62 20100101AFI20240926BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20240926BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20240926BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
H01L33/62
G02B27/02 Z
G09F9/33
G09F9/30 330
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023043904
(22)【出願日】2023-03-20
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】寺尾 真二
【テーマコード（参考）】
2H199
5C094
5F142
【Ｆターム（参考）】
2H199CA04
2H199CA12
2H199CA23
2H199CA30
2H199CA42
2H199CA47
2H199CA54
5C094AA10
5C094AA22
5C094BA03
5C094BA25
5C094CA19
5C094CA20
5C094DA09
5C094EA04
5C094EA07
5C094ED01
5C094FA02
5F142AA04
5F142BA32
5F142CA11
5F142CB03
5F142CB11
5F142CB23
5F142CD02
5F142CD15
5F142CD43
5F142CD49
5F142CE04
5F142CE13
5F142CF13
5F142CF23
5F142DB12
5F142GA02
5F142GA06
(57)【要約】
【課題】光の取り出し効率を向上できる発光装置を提供する。
【解決手段】発光素子は、第１半導体層、第２半導体層、および発光層を有し、第２電極と第２基板との間に設けられた積層体と、第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、を有し、前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する、発光装置。
【選択図】図１
【解決手段】発光素子は、第１半導体層、第２半導体層、および発光層を有し、第２電極と第２基板との間に設けられた積層体と、第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、を有し、前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する、発光装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された第１電極および第２電極と、を有する第１基板と、
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する、発光装置。
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する、発光装置。
【請求項2】
請求項１において、
前記導電部の形状は、四角推台である、発光装置。
前記導電部の形状は、四角推台である、発光装置。
【請求項3】
請求項１において、
前記発光素子は、複数設けられ、
前記導電部は、複数設けられ、
複数の前記導電部のうちの第１導電部は、複数の前記発光素子のうちの第１発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第２導電部は、複数の前記発光素子のうちの第２発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第３導電部は、複数の前記発光素子のうちの第３発光素子の前記第３電極と電気的に接続されている、発光装置。
前記発光素子は、複数設けられ、
前記導電部は、複数設けられ、
複数の前記導電部のうちの第１導電部は、複数の前記発光素子のうちの第１発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第２導電部は、複数の前記発光素子のうちの第２発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第３導電部は、複数の前記発光素子のうちの第３発光素子の前記第３電極と電気的に接続されている、発光装置。
【請求項4】
請求項３において、
前記積層方向からみて、前記第１導電部の形状、前記第２導電部の形状、および前記第３導電部の形状は、Ｌ字状であり、
前記第１発光素子は、前記第１導電部、前記第２導電部、および前記第３導電部に囲まれている、発光装置。
前記積層方向からみて、前記第１導電部の形状、前記第２導電部の形状、および前記第３導電部の形状は、Ｌ字状であり、
前記第１発光素子は、前記第１導電部、前記第２導電部、および前記第３導電部に囲まれている、発光装置。
【請求項5】
請求項３において、
複数の前記導電部のうちの第４導電部は、複数の前記発光素子のうちの第４発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
前記第１発光素子の前記積層体は、前記積層方向からみて、
第１方向において、前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられ、
前記第１方向と交差する第２方向において、前記第３導電部と前記第４導電部との間に設けられている、発光装置。
複数の前記導電部のうちの第４導電部は、複数の前記発光素子のうちの第４発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
前記第１発光素子の前記積層体は、前記積層方向からみて、
第１方向において、前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられ、
前記第１方向と交差する第２方向において、前記第３導電部と前記第４導電部との間に設けられている、発光装置。
【請求項6】
請求項１において、
前記第２基板の前記発光素子とは反対側に設けられたレンズを有し、
前記積層方向からみて、前記レンズは、前記積層体および前記側面と重なる、発光装置。
前記第２基板の前記発光素子とは反対側に設けられたレンズを有し、
前記積層方向からみて、前記レンズは、前記積層体および前記側面と重なる、発光装置。
【請求項7】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置を有する、表示装置。
【請求項8】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置を有する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光装置、表示装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を有する発光装置は、表示装置などの光源に適用される。
【0003】
例えば特許文献１には、各々が、光出射面を有している第１導電層、発光層および第２導電層をこの順に積層して構成された半導体層を有しているとともに、第２導電層に接する第１電極と、第１導電層に接する第２電極とを有し、発光層から光出射面を介して光を出射する複数の発光素子を備えた発光デバイスが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０２１／２４６０６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような発光デバイスでは、光の取り出し効率を向上させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る発光装置の一態様は、
駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された第１電極および第２電極と、を有する第１基板と、
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する。
駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された第１電極および第２電極と、を有する第１基板と、
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する。
【0007】
本発明に係る表示装置の一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
前記発光装置の一態様を有する。
【0008】
本発明に係る電子機器の一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
前記発光装置の一態様を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図2】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図3】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図4】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図5】本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図6】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図7】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図8】本実施形態に係るディスプレイを模式的に示す平面図。
【図9】本実施形態に係るディスプレイを模式的に示す断面図。
【図10】本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを模式的に示す斜視図。
【図11】本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの像形成装置および導光装置を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【0011】
【0012】
発光装置１００は、図１に示すように、例えば、第１基板１０と、発光素子４０と、導電部５０と、第２基板６０と、レンズ７０と、を有している。
【0013】
第１基板１０は、発光素子４０を駆動させるための駆動回路基板である。第１基板１０は、例えば、支持基板１２と、絶縁層１４，１６，１８と、駆動回路２０と、第１電極３０と、第２電極３２と、を有している。
【0014】
支持基板１２は、例えば、シリコン基板である。
【0015】
絶縁層１４は、支持基板１２上に設けられている。絶縁層１６は、絶縁層１４上に設けられている。絶縁層１８は、絶縁層１６上に設けられている。絶縁層１４，１６は、例えば、酸化シリコン層である。絶縁層１８は、例えば、窒化シリコン層である。
【0016】
なお、本明細書では、発光素子４０の第１半導体層４３および発光層４４の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）において、発光層４４を基準とした場合、発光層４４から第１半導体層４３に向かう方向を「上」とし、発光層４４から発光素子４０の第２半導体層４５に向かう方向を「下」として説明する。図示の例では、積層方向は、Ｚ軸方向である。また、積層方向と直交する方向を「面内方向」ともいう。
【0017】
駆動回路２０は、支持基板１２に設けられている。駆動回路２０は、発光素子４０を駆動させるための回路である。駆動回路２０は、例えば、不純物領域２１、配線層２２，２３、およびプラグ２４，２５，２６，２７を含んで構成されている。駆動回路２０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）によって構成されていてもよい。
【0018】
不純物領域２１は、支持基板１２に設けられている。不純物領域２１は、駆動回路２０が有するトランジスターを構成している。
【0019】
配線層２２，２３は、絶縁層１４上に設けられている。配線層２２は、支持基板１２と第１電極３０との間に設けられている。配線層２３は、支持基板１２と第２電極３２との間に設けられている。配線層２２，２３は、例えば、Ａｌ層２およびＴｉＮ層４で構成されている。ＴｉＮ層４は、２層設けられている。Ａｌ層２は、２層のＴｉＮ層４に挟まれている。
【0020】
プラグ２４，２５は、絶縁層１４に形成されたコンタクトホールに設けられている。プラグ２４は、例えば、図示せぬトランジスターと、配線層２２と、を電気的に接続している。プラグ２５は、不純物領域２１と配線層２３とを電気的に接続している。
【0021】
プラグ２６，２７は、絶縁層１６に形成されたコンタクトホールに設けられている。プラグ２６は、配線層２２と第１電極３０とを電気的に接続している。プラグ２７は、配線層２３と第２電極３２とを電気的に接続している。プラグ２４，２５，２６，２７の材質は、例えば、タングステンである。
【0022】
第１電極３０および第２電極３２は、絶縁層１６上に設けられている。電極３０，３２は、支持基板１２と第２基板６０との間に設けられている。第１電極３０は、配線層２２と導電部５０との間に設けられている。第２電極３２は、配線層２３と、発光素子４０の積層体４２と、の間に設けられている。電極３０，３２は、互いに離隔されている。電極３０，３２は、駆動回路２０と電気的に接続されている。電極３０，３２は、例えば、Ａｌ層２およびＴｉＮ層４で構成されている。電極３０，３２のＡｌ層２は、ＴｉＮ層４上に設けられている。
【0023】
発光素子４０は、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられている。発光素子４０は、第２基板６０の下に設けられている。発光素子４０は、第１基板１０に、フェイスダウン実装されている。発光素子４０は、例えば、複数設けられている。複数の発光素子４０に対応して、電極３０，３２、プラグ２４，２５，２６，２７、配線層２２，２３、および不純物領域２１の各々は、複数設けられている。
【0024】
発光素子４０は、例えば、バッファー層４１と、積層体４２と、第３電極４６と、第４電極４７と、を有している。発光素子４０は、例えば、ＬＥＤである。なお、発光素子４０は、半導体レーザーであってもよい。
【0025】
バッファー層４１は、第２基板６０の下に設けられている。複数の発光素子４０の各々のバッファー層４１は、例えば、互いに離隔されている。バッファー層４１は、第１導電型を有する。バッファー層４１は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。
【0026】
積層体４２は、バッファー層４１の下に設けられている。積層体４２は、第２電極３２と第２基板６０との間に設けられている。積層体４２は、第４電極４７とバッファー層４１との間に設けられている。図示の例では、積層体４２の側面は、積層方向と平行である。
【0027】
積層体４２は、第１半導体層４３と、発光層４４と、第２半導体層４５と、を有している。第１半導体層４３、発光層４４、および第２半導体層４５は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体であり、ウルツ鉱型結晶構造を有している。
【0028】
第１半導体層４３は、バッファー層４１の下に設けられている。第１半導体層４３は、発光層４４と第２基板６０との間に設けられている。第１半導体層４３は、第１導電型を有している。第１半導体層４３は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。
【0029】
発光層４４は、第１半導体層４３の下に設けられている。発光層４４は、第１半導体層４３と第２半導体層４５との間に設けられている。発光層４４は、不純物が意図的にドープされていないｉ型の導電型を有している。発光層４４は、電流が注入されることで光を発生させる。発光層４４は、例えば、ウェル層と、バリア層と、を有している。ウェル層およびバリア層は、ｉ型の半導体層である。ウェル層は、例えば、ＩｎＧａＮ層である。バリア層は、例えば、ＧａＮ層である。発光層４４は、ウェル層とバリア層とから構成されたＭＱＷ（Multiple Quantum Well）構造を有している。
【0030】
なお、発光層４４を構成するウェル層およびバリア層の数は、特に限定されない。例えば、ウェル層は、１層だけ設けられていてもよく、この場合、発光層４４は、ＳＱＷ（Single Quantum Well）構造を有している。
【0031】
第２半導体層４５は、発光層４４の下に設けられている。第２半導体層４５は、第２電極３２と発光層４４との間に設けられている。第２半導体層４５は、第１導電型と異なる第２導電型を有している。第２半導体層４５は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。なお、第２半導体層４５は、ｐ型のＡｌＧａＮ層からなるＥＢＬ（Electron Blocking Layer）を有してもよい。
【0032】
発光素子４０では、ｐ型の第２半導体層４５、ｉ型の発光層４４、およびｎ型の第１半導体層４３により、ｐｉｎダイオードが構成される。発光素子４０では、第３電極４６と第４電極４７との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、発光層４４に電流が注入されて発光層４４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、発光層４４は、光を発生させる。
【0033】
第３電極４６は、バッファー層４１の下に設けられている。第３電極４６は、第１電極３０と第２基板６０との間に設けられている。第３電極４６は、導電部５０とバッファー層４１との間に設けられている。第３電極４６は、バッファー層４１を介して、第１半導体層４３と電気的に接続されている。バッファー層４１は、第３電極４６とオーミックコンタクトしていてもよい。第３電極４６は、第１電極３０と第１半導体層４３とを電気的に接続している。第３電極４６は、導電部５０および第１電極３０を介して、駆動回路２０と電気的に接続されている。第３電極４６は、積層方向からみて、積層体４２と重なっていない。
【0034】
第３電極４６は、例えば、Ｔｉ層６およびＡｌ層２によって構成されている。Ｔｉ層６は、Ａｌ層２とバッファー層４１との間に設けられている。第３電極４６は、発光層４４に電流を注入するための一方の電極である。
【0035】
第４電極４７は、第２半導体層４５の下に設けられている。第４電極４７は、第２電極３２と積層体４２との間に設けられている。第４電極４７は、第２半導体層４５と電気的に接続されている。第２半導体層４５は、第４電極４７とオーミックコンタクトしていてもよい。第４電極４７は、第２電極３２と第２半導体層４５とを電気的に接続している。第４電極４７は、第２電極３２を介して、駆動回路２０と電気的に接続されている。第４電極４７は、発光層４４で発生した光を、第２基板６０側に反射させる。発光素子４０は、第２基板６０側から光を出射する。
【0036】
第４電極４７は、例えば、Ｎｉ層８およびＡｌ層２によって構成されている。Ｎｉ層８は、Ａｌ層２と第２半導体層４５との間に設けられている。第２電極３２と第４電極４７とは、例えば、金属－金属接合されている。第２電極３２と第４電極４７とは、Ａｌ－Ａｌ接合されていてもよい。第４電極４７は、発光層４４に電流を注入するための他方の電極である。
【0037】
導電部５０は、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられている。導電部５０は、第１電極３０と第３電極４６との間に設けられている。導電部５０は、積層体４２の面内方向に設けられている。導電部５０は、発光層４４の面内方向に設けられている。導電部５０は、第１電極３０と第３電極４６とを電気的に接続している。導電部５０は、例えば、複数の発光素子４０に対応して、複数設けられている。
【0038】
導電部５０の材質は、例えば、Ａｌである。導電部５０と第１電極３０は、例えば、金属－金属接合されている。導電部５０と第１電極３０とは、Ａｌ－Ａｌ接合されていてもよい。導電部５０と第３電極４６は、例えば、金属－金属接合されている。導電部５０と第３電極４６とは、Ａｌ－Ａｌ接合されていてもよい。
【0039】
導電部５０は、第１電極３０から第３電極４６に向かうにつれて、導電部５０と積層体４２との間の距離Ｄが大きくなるように傾斜した側面５２を有している。距離Ｄは、面内方向の距離である。側面５２は、積層方向に対して傾斜している。側面５２は、積層体４２側の面である。側面５２は、積層体４２の面内方向に位置している。側面５２は、発光層４４の面内方向に位置している。側面５２は、発光層４４で発生した光を、第２基板６０側に反射させる。導電部５０は、第１電極３０から第３電極４６に向かうにつれて、幅が狭くなるテーパー形状を有している。導電部５０の形状は、例えば、四角推台である。図示の例では、導電部５０の形状は、台形である。
【0040】
なお、導電部５０は、第１電極３０および第３電極４６と接合する部分がＡｌで構成され、側面５２は、Ａｇで構成されていてもよい。これにより、Ａｌ－Ａｌ接合を確保しつつ、発光層４４で発生した光の反射率を向上できる。
【0041】
第２基板６０は、第１基板１０と対向配置されている。第２基板６０は、例えば、複数の発光素子４０において、共通の基板である。第２基板６０は、透光性を有している。第２基板６０は、発光層４４で発生した光を透過させる。第２基板６０は、例えば、サファイア基板である。
【0042】
レンズ７０は、第２基板６０上に設けられている。レンズ７０は、第２基板６０の発光素子４０とは反対側に設けられている。図示の例では、レンズ７０は、凸レンズである。レンズ７０は、マイクロレンズであってもよい。レンズ７０は、積層方向からみて、積層体４２および導電部５０の側面５２と重なっている。積層方向からみて、例えば、レンズ７０の中心と、積層体４２の中心とは、重なっている。レンズ７０は、複数の発光素子４０に対応して、複数設けられている。
【0043】
レンズ７０には、発光層４４で発生した光が入射する。レンズ７０は、例えば、発光層４４で発生した光を集光させる。レンズ７０の材質は、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコンである。
【0044】
なお、上記では、ＩｎＧａＮ系の発光層４４について説明したが、発光層４４としては、出射される光の波長に応じて、電流が注入されることで発光可能な様々な材料系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。
【0045】
また、上記では、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型として説明したが、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型であってもよい。
【0046】
また、図示はしないが、積層体４２は、複数のナノ構造体を有していてもよい。
【0047】
１．２． 積層体および導電部の平面配置
図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ－Ｉ線断面図である。便宜上、図２では、第１基板１０、発光素子４０のバッファー層４１、発光素子４０の積層体４２、および導電部５０以外の部材の図示を省略している。図２では、バッファー層４１を透視して図示している。
図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ－Ｉ線断面図である。便宜上、図２では、第１基板１０、発光素子４０のバッファー層４１、発光素子４０の積層体４２、および導電部５０以外の部材の図示を省略している。図２では、バッファー層４１を透視して図示している。
【0048】
複数の発光素子４０は、図２に示すように、例えば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリックス状に配置されている。図示の例では、積層方向からみて、積層体４２の形状および導電部５０の形状は、正方形である。なお、積層方向からみて、積層体４２の形状および導電部５０の形状は、特に限定されない。
【0049】
複数の発光素子４０のうちの第１発光素子４０ａおよび第２発光素子４０ｂは、Ｘ軸方向において、隣り合っている。複数の発光素子４０のうちの第１発光素子４０ａおよび第３発光素子４０ｃは、Ｙ軸方向において、隣り合っている。複数の発光素子４０のうちの第１発光素子４０ａおよび第４発光素子４０ｄは、Ｙ軸方向において、隣り合っている。第２発光素子４０ｂは、第１発光素子４０ａの－Ｘ軸方向に設けられている。第３発光素子４０ｃは、第１発光素子４０ａの＋Ｙ軸方向に設けられている。第４発光素子４０ｄは、第１発光素子４０ａの－Ｙ軸方向に設けられている。
【0050】
複数の導電部５０のうちの第１導電部５０ａは、第１発光素子４０ａの第３電極４６と電気的に接続されている。第１導電部５０ａは、第１発光素子４０ａの積層体４２の＋Ｘ軸方向に設けられている。
【0051】
複数の導電部５０のうちの第２導電部５０ｂは、第２発光素子４０ｂの第３電極４６と電気的に接続されている。第２導電部５０ｂは、第２発光素子４０ｂの積層体４２の＋Ｘ軸方向に設けられている。
【0052】
複数の導電部５０のうちの第３導電部５０ｃは、第３発光素子４０ｃの第３電極４６と電気的に接続されている。第３導電部５０ｃは、第３発光素子４０ｃの積層体４２の－Ｘ軸方向に設けられている。
【0053】
複数の導電部５０のうちの第４導電部５０ｄは、第４発光素子４０ｄの第３電極４６と電気的に接続されている。第４導電部５０ｄは、第４発光素子４０ｄの積層体４２の－Ｘ軸方向に設けられている。
【0054】
第１導電部５０ａおよび第２導電部５０ｂは、Ｘ軸方向に並んでいる。第１発光素子４０ａの積層体４２は、積層方向からみて、Ｘ軸方向において、第１導電部５０ａと第２導電部５０ｂとの間に設けられている。図示の例では、第１発光素子４０ａの積層体４２は、第１導電部５０ａの－Ｘ軸方向であって、第２導電部５０ｂの＋Ｘ軸方向に設けられている。
【0055】
第２発光素子４０ｂの積層体４２、第３発光素子４０ｃの積層体４２、および第４発光素子４０ｄの積層体４２は、第１導電部５０ａと第２導電部５０ｂとの間に設けられていない。
【0056】
第３導電部５０ｃおよび第４導電部５０ｄは、Ｙ軸方向に並んでいる。第１発光素子４０ａの積層体４２は、積層方向からみて、Ｙ軸方向において、第３導電部５０ｃと第４導電部５０ｄとの間に位置している。図示の例では、第１発光素子４０ａの積層体４２は、第３導電部５０ｃの－Ｙ軸方向であって、第４導電部５０ｄの＋Ｙ軸方向に設けられている。
【0057】
第２発光素子４０ｂの積層体４２、第３発光素子４０ｃの積層体４２、および第４発光素子４０ｄの積層体４２は、第３導電部５０ｃと第４導電部５０ｄとの間に設けられていない。
【0058】
積層方向からみて、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、第１発光素子４０ａの積層体４２の周囲に設けられている。積層方向からみて、第１発光素子４０ａの積層体４２は、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに囲まれている。
【0059】
１．３． 作用効果
発光装置１００では、駆動回路２０と、駆動回路２０と電気的に接続された第１電極３０および第２電極３２と、を有する第１基板１０と、第１基板１０と対向配置され、透光性を有する第２基板６０と、を有する。さらに、発光装置１００は、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられ、第２基板６０側に光を出射する少なくとも１つの発光素子４０と、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられた少なくとも１つの導電部５０と、を有する。発光素子４０は、第１導電型を有する第１半導体層４３、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層４５、および第１半導体層４３と第２半導体層４５との間に設けられた発光層４４を有し、第２電極３２と第２基板６０との間に設けられた積層体４２を有する。さらに、発光素子４０は、第１電極３０と第２基板６０との間に設けられ、第１電極３０と第１半導体層４３とを電気的に接続する第３電極４６と、第２電極３２と積層体４２との間に設けられ、第２電極３２と第２半導体層４５とを電気的に接続する第４電極４７と、を有する。第１半導体層４３は、発光層４４と第２基板６０との間に設けられている。導電部５０は、積層体４２の面内方向に設けられて、第１電極３０と第３電極４６とを電気的に接続し、積層体４２側に、第１電極３０から第３電極４６に向かうにつれて、導電部５０と積層体４２との間の距離Ｄが大きくなるように傾斜した側面５２を有する。
発光装置１００では、駆動回路２０と、駆動回路２０と電気的に接続された第１電極３０および第２電極３２と、を有する第１基板１０と、第１基板１０と対向配置され、透光性を有する第２基板６０と、を有する。さらに、発光装置１００は、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられ、第２基板６０側に光を出射する少なくとも１つの発光素子４０と、第１基板１０と第２基板６０との間に設けられた少なくとも１つの導電部５０と、を有する。発光素子４０は、第１導電型を有する第１半導体層４３、第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層４５、および第１半導体層４３と第２半導体層４５との間に設けられた発光層４４を有し、第２電極３２と第２基板６０との間に設けられた積層体４２を有する。さらに、発光素子４０は、第１電極３０と第２基板６０との間に設けられ、第１電極３０と第１半導体層４３とを電気的に接続する第３電極４６と、第２電極３２と積層体４２との間に設けられ、第２電極３２と第２半導体層４５とを電気的に接続する第４電極４７と、を有する。第１半導体層４３は、発光層４４と第２基板６０との間に設けられている。導電部５０は、積層体４２の面内方向に設けられて、第１電極３０と第３電極４６とを電気的に接続し、積層体４２側に、第１電極３０から第３電極４６に向かうにつれて、導電部５０と積層体４２との間の距離Ｄが大きくなるように傾斜した側面５２を有する。
【0060】
そのため、発光装置１００では、例えば導電部の側面が積層方向と平行である場合に比べて、発光層４４で発生した光を、より第２基板６０側に反射させることができる。これにより、光取り出し効率を向上できる。
【0061】
さらに、発光装置１００では、例えば、隣り合う発光素子４０の積層体４２の間に導電部５０が設けられている場合に、導電部５０によって、隣り合う発光素子４０のクロストークを低減できる。さらに、導電部５０は、発光層４４に電流を注入するための配線と、発光層４４で発生した光を反射させる反射部と、を兼ねているため、配線および反射部を別々に形成する場合に比べて、製造工程の短縮化および低コスト化を図ることができる。
【0062】
発光装置１００では、導電部５０の形状は、四角推台である。そのため、発光装置１００では、積層方向からみて、例えば導電部５０が隣り合う発光素子４０の積層体４２の間に設けられている場合に、導電部５０によって、隣り合う発光素子４０の発光層４４で発生した光を、第２基板６０側に反射させることができる。
【0063】
発光装置１００では、発光素子４０は、複数設けられ、導電部５０は、複数設けられている。複数の導電部５０のうちの第１導電部５０ａは、複数の発光素子４０のうちの第１発光素子４０ａの第３電極４６と電気的に接続されている。複数の導電部５０のうちの第２導電部５０ｂは、複数の発光素子４０のうちの第２発光素子４０ｂの第３電極４６と電気的に接続されている。複数の導電部５０のうちの第３導電部５０ｃは、複数の発光素子４０のうちの第３発光素子４０ｃの第３電極４６と電気的に接続されている。そのため、発光装置１００では、例えば発光素子が１つしか設けられていない場合に比べて、高輝度化を図ることができる。
【0064】
発光装置１００では、複数の導電部５０のうちの第４導電部５０ｄは、複数の発光素子４０のうちの第４発光素子４０ｄの第３電極４６と電気的に接続されている。第１発光素子４０ａの積層体４２は、積層方向からみて、第１方向としてのＸ軸方向において、第１導電部５０ａと第２導電部５０ｂとの間に設けられ、Ｘ軸方向と交差する第２方向としてのＹ軸方向において、第３導電部５０ｃと第４導電部５０ｄとの間に設けられている。そのため、発光装置１００では、第１発光素子４０ａの発光層４４で発生した光を、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄによって、第２基板６０側に反射させることができる。
【0065】
発光装置１００では、第２基板６０の発光素子４０とは反対側に設けられたレンズ７０を有し、積層方向からみて、レンズ７０は、積層体４２および側面５２と重なる。そのため、発光装置１００では、例えば積層方向からみてレンズが積層体の側面と重なっていない場合に比べて、レンズ７０に、より多くの光を入射できる。
【0066】
【0067】
図３に示すように、支持基板１２に、不純物領域２１を形成する。不純物領域２１は、例えば、イオン注入によって形成される。
【0068】
次に、支持基板１２上に、絶縁層１４を形成する。絶縁層１４は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スピンコート法によって形成される。
【0069】
次に、絶縁層１４に形成されたコンタクトホールに、プラグ２４，２５を形成する。プラグ２４，２５は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法によって形成される。
【0070】
次に、絶縁層１４上に、配線層２２，２３を形成する。配線層２２，２３は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法によって形成される。
【0071】
次に、絶縁層１４上および配線層２２，２３上に、絶縁層１６を形成する。絶縁層１６は、例えば、ＣＶＤ法、スピンコート法によって形成される。
【0072】
次に、絶縁層１６に形成されたコンタクトホールに、プラグ２６，２７を形成する。プラグ２６，２７は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法によって形成される。以上の工程により、駆動回路２０が形成される。
【0073】
次に、絶縁層１６上に、第１電極３０および第２電極３２を形成する。第１電極３０および第２電極３２は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法によって形成される。
【0074】
次に、絶縁層１６上に、絶縁層１８を形成する。絶縁層１８は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法によって形成される。以上の工程により、第１基板１０が形成される。
【0075】
次に、第１電極３０上に、導電部５０を形成する。導電部５０は、例えば、めっき法、ＣＶＤ法、スパッタ法によって形成される。導電部５０は、第１電極３０に接合される。
【0076】
図４に示すように、第２基板６０に、バッファー層４１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。
【0077】
次に、バッファー層４１に、図示しないマスク層を形成する。マスク層は、例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタ法によって、形成される。
【0078】
次に、マスク層をマスクとして、バッファー層４１に、第１半導体層４３、発光層４４、および第２半導体層４５を、この順で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法、ＭＢＥ法などが挙げられる。本工程により、積層体４２が形成される。マスク層をマスクとして積層体４２をエピタキシャル成長させることにより、例えば、積層体をバッファー層の全面にエピタキシャル成長させた後に、積層体をエッチングして所定形状の積層体を形成する場合に比べて、積層体４２のエッチングダメージを低減できる。これにより、発光効率を向上できる。さらに、低コスト化を図ることができる。なお、マスク層は、積層体４２を形成した後に除去されてもよいし、除去されずに残したままであってもよい。
【0079】
次に、第２半導体層４５に、第４電極４７を形成する。次に、バッファー層４１に、第３電極４６を形成する。第３電極４６および第４電極４７は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法によって、形成される。以上の工程により、発光素子４０が形成される。なお、第３電極４６と第４電極４７との形成順序は、特に限定されない。また、第１基板１０と発光素子４０との形成順序は、特に限定されない。
【0080】
図１に示すように、発光素子４０を、第１基板１０に実装する。具体的には、第３電極４６と導電部５０と接合し、第４電極４７と第２電極３２とが接合するように、発光素子４０を、第１基板１０に実装する。
【0081】
次に、第２基板６０上に、レンズ７０を形成する。レンズ７０は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法によって、形成される。
【0082】
以上の工程により、発光装置１００を製造できる。
【0083】
３． 発光装置の変形例
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図５では、第１基板１０、発光素子４０のバッファー層４１、発光素子４０の積層体４２、および導電部５０以外の部材の図示を省略している。また、図５では、バッファー層４１を透視して図示している。
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図５では、第１基板１０、発光素子４０のバッファー層４１、発光素子４０の積層体４２、および導電部５０以外の部材の図示を省略している。また、図５では、バッファー層４１を透視して図示している。
【0084】
以下、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００において、上述した本実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、後述する本実施形態の第２変形例に係る発光装置おいて、同様である。
【0085】
発光装置２００では、図５に示すように、積層方向からみて、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの形状は、Ｌ字状である点について、上述した発光装置１００と異なる。
【0086】
第２発光素子４０ｂは、第１発光素子４０ａの＋Ｘ軸方向に設けられている。第３発光素子４０ｃは、第１発光素子４０ａの＋Ｙ軸方向に設けられている。第４発光素子４０ｄは、第２発光素子４０ｂの＋Ｙ軸方向に設けられている。
【0087】
発光素子４０、および発光素子４０と電気的に接続された導電部５０は、構造体８０を構成している。図示の例では、構造体８０は、４つ設けられている。
【0088】
導電部５０は、第１部分５４と、第２部分５６と、第３部分５８と、を有している。１つの構造体８０において、第１部分５４は、積層体４２の－Ｘ軸方向に位置している。第２部分５６は、積層体４２の－Ｙ軸方向に位置している。第３部分５８は、第１部分５４の－Ｙ軸方向であって、第２部分５６の－Ｘ軸方向に位置している。第３部分５８は、第１部分５４と第２部分５６とを接続している。
【0089】
第１導電部５０ａの第１部分５４および第２導電部５０ｂの第１部分５４は、Ｘ軸方向に並んでいる。第１発光素子４０ａの積層体４２は、積層方向からみて、Ｘ軸方向において、第１導電部５０ａの第１部分５４と、第２導電部５０ｂの第１部分５４と、の間に設けられている。図示の例では、第１発光素子４０ａの積層体４２は、第１導電部５０ａの第１部分５４の＋Ｘ軸方向であって、第２導電部５０ｂの第１部分５４の－Ｘ軸方向に設けられている。
【0090】
第２発光素子４０ｂの積層体４２、第３発光素子４０ｃの積層体４２、および第４発光素子４０ｄの積層体４２は、第１導電部５０ａの第１部分５４と、第２導電部５０ｂの第１部分５４と、の間に設けられていない。
【0091】
第１導電部５０ａの第２部分５６および第３導電部５０ｃの第２部分５６は、Ｙ軸方向に並んでいる。第１発光素子４０ａの積層体４２は、積層方向からみて、Ｙ軸方向において、第１導電部５０ａの第２部分５６と、第３導電部５０ｃの第２部分５６と、の間に設けられている。図示の例では、第１発光素子４０ａの積層体４２は、第１導電部５０ａの第２部分５６の＋Ｙ軸方向であって、第３導電部５０ｃの第２部分５６の－Ｙ軸方向に設けられている。
【0092】
第２発光素子４０ｂの積層体４２、第３発光素子４０ｃの積層体４２、および第４発光素子４０ｄの積層体４２は、第１導電部５０ａの第２部分５６と、第３導電部５０ｃの第２部分５６と、の間に設けられていない。
【0093】
積層方向からみて、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、第１発光素子４０ａの積層体４２の周囲に設けられている。積層方向からみて、第１発光素子４０ａの積層体４２は、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに囲まれている。
【0094】
発光装置２００では、積層方向からみて、第１導電部５０ａの形状、第２導電部５０ｂの形状、および第３導電部５０ｃの形状は、Ｌ字状であり、第１発光素子４０ａの積層体４２は、第１導電部５０ａ、第２導電部５０ｂ、および第３導電部５０ｃに囲まれている。そのため、発光装置２００では、第１発光素子４０ａの発光層４４で発生した光を、導電部５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって、第２基板６０側に反射させることができる。
【0095】
３．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す断面図である。
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す断面図である。
【0096】
上述した発光装置１００では、図１に示すように、第２基板６０は、複数の発光素子４０において、共通の基板であった。
【0097】
これに対し、発光装置３００では、図６に示すように、第２基板６０は、複数の発光素子４０ごとに分割されている。発光素子４０は、第１基板１０にフリップチップ実装されている。積層方向からみて、例えば、レンズ７０は、導電部５０の側面５２と重なっていない。
【0098】
発光装置３００では、発光素子４０を１つずつ第１基板１０にフリップチップ実装するため、良品選別された発光素子４０のみを実装することができ、歩留まり向上ができる。なお、製造工程プロセスの時間の短縮化を考慮すると、上述した発光装置１００のように、第２基板６０に形成された複数の発光素子４０を、一度で第１基板１０に実装することが好ましい。
【0099】
４． プロジェクター
次に、本実施形態に係る表示装置としてのプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係るプロジェクター７００を模式的に示す図である。
次に、本実施形態に係る表示装置としてのプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係るプロジェクター７００を模式的に示す図である。
【0100】
プロジェクター７００は、例えば、光源として、発光装置１００を有している。
【0101】
プロジェクター７００は、図示しない筐体と、筐体内に設けられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を有している。なお、便宜上、図７では、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂを簡略化して図示している。
【0102】
プロジェクター７００は、さらに、例えば、筐体内に設けられた、第１光学素子７０２Ｒと、第２光学素子７０２Ｇと、第３光学素子７０２Ｂと、第１光変調装置７０４Ｒと、第２光変調装置７０４Ｇと、第３光変調装置７０４Ｂと、投射装置７０８と、を有している。第１光変調装置７０４Ｒ、第２光変調装置７０４Ｇ、および第３光変調装置７０４Ｂは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置７０８は、例えば、投射レンズである。
【0103】
赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子７０２Ｒに入射する。赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子７０２Ｒによって集光される。なお、第１光学素子７０２Ｒは、集光以外の機能を有していてもよい。第２光学素子７０２Ｇおよび第３光学素子７０２Ｂについても、集光以外の機能を有していてもよい。
【0104】
第１光学素子７０２Ｒによって集光された光は、第１光変調装置７０４Ｒに入射する。第１光変調装置７０４Ｒは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置７０８は、第１光変調装置７０４Ｒによって形成された像を拡大してスクリーン７１０に投射する。
【0105】
緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子７０２Ｇに入射する。緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子７０２Ｇによって集光される。
【0106】
第２光学素子７０２Ｇによって集光された光は、第２光変調装置７０４Ｇに入射する。第２光変調装置７０４Ｇは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置７０８は、第２光変調装置７０４Ｇによって形成された像を拡大してスクリーン７１０に投射する。
【0107】
青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子７０２Ｂに入射する。青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子７０２Ｂによって集光される。
【0108】
第３光学素子７０２Ｂによって集光された光は、第３光変調装置７０４Ｂに入射する。第３光変調装置７０４Ｂは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置７０８は、第３光変調装置７０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン７１０に投射する。
【0109】
プロジェクター７００は、さらに、例えば、第１光変調装置７０４Ｒ、第２光変調装置７０４Ｇ、および第３光変調装置７０４Ｂから出射された光を合成して投射装置７０８に導くクロスダイクロイックプリズム７０６を有している。
【0110】
第１光変調装置７０４Ｒ、第２光変調装置７０４Ｇ、および第３光変調装置７０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム７０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム７０６は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射装置７０８によりスクリーン７１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
【0111】
なお、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂは、発光装置１００を映像の画素として画像情報に応じて制御することで、第１光変調装置７０４Ｒ、第２光変調装置７０４Ｇ、および第３光変調装置７０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置７０８は、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂによって形成された映像を、拡大してスクリーン７１０に投射してもよい。
【0112】
また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micro Mirror Device）が挙げられる。投射装置の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【0113】
また、光源を、光源からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置の光源装置にも適用することが可能である。
【0114】
５． ディスプレイ
次に、本実施形態に係る表示装置としてのディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係るディスプレイ８００を模式的に示す平面図である。図９は、本実施形態に係るディスプレイ８００を模式的に示す断面図である。なお、図８では、互いに直交する２つの軸として、Ｘ軸およびＹ軸を図示している。また、便宜上、図８および図９では、発光装置１００を簡略化して図示している。
次に、本実施形態に係る表示装置としてのディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係るディスプレイ８００を模式的に示す平面図である。図９は、本実施形態に係るディスプレイ８００を模式的に示す断面図である。なお、図８では、互いに直交する２つの軸として、Ｘ軸およびＹ軸を図示している。また、便宜上、図８および図９では、発光装置１００を簡略化して図示している。
【0115】
ディスプレイ８００は、例えば、光源として、発光装置１００を有している。
【0116】
ディスプレイ８００は、画像を表示する表示装置である。画像には、文字情報のみを表示するものが含まれる。ディスプレイ８００は、自発光型のディスプレイである。ディスプレイ８００は、図８および図９に示すように、例えば、レンズアレイ８２０と、ヒートシンク８３０と、を有している。
【0117】
駆動回路２０は、例えば、入力された画像情報に基づいて、発光素子４０を駆動させる。第１基板１０は、例えば、表示領域８１２を有している。駆動回路２０は、データ線駆動回路８１４と、走査線駆動回路８１６と、制御回路８１８と、を有している。
【0118】
表示領域８１２は、複数の画素Ｐで構成されている。画素Ｐは、図示の例では、Ｘ軸およびＹ軸に沿って配列されている。
【0119】
図示はしないが、第１基板１０には、複数の走査線と複数のデータ線が設けられている。例えば、走査線はＸ軸に沿って延び、データ線はＹ軸に沿って延びている。走査線は、走査線駆動回路８１６に接続されている。データ線は、データ線駆動回路８１４に接続されている。走査線とデータ線の交点に対応して画素Ｐが設けられている。
【0120】
１つの画素Ｐは、例えば、１つの発光素子４０と、１つのレンズ７０と、図示しない画素回路と、を有している。画素回路は、画素Ｐのスイッチとして機能するスイッチング用トランジスターを有し、スイッチング用トランジスターのゲートが走査線に接続され、ソースまたはドレインの一方がデータ線に接続されている。
【0121】
データ線駆動回路８１４および走査線駆動回路８１６は、画素Ｐを構成する発光素子４０の駆動を制御する回路である。制御回路８１８は、画像の表示を制御する。
【0122】
制御回路８１８には、上位回路から画像データが供給される。制御回路８１８は、当該画像データに基づく各種信号をデータ線駆動回路８１４および走査線駆動回路８１６に供給する。
【0123】
走査線駆動回路８１６が走査信号をアクティブにすることで走査線が選択されると、選択された画素Ｐのスイッチング用トランジスターがオンになる。このとき、データ線駆動回路８１４が、選択された画素Ｐにデータ線からデータ信号を供給することで、選択された画素Ｐの発光素子４０がデータ信号に応じて発光する。
【0124】
レンズアレイ８２０は、複数のレンズ７０を有している。ヒートシンク８３０は、第１基板１０に接触している。ヒートシンク８３０の材質は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属である。ヒートシンク８３０は、発光素子４０で発生した熱を、放熱する。
【0125】
６． ヘッドマウントディスプレイ
６．１． 全体の構成
次に、本実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ９００を模式的に示す斜視図である。
６．１． 全体の構成
次に、本実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ９００を模式的に示す斜視図である。
【0126】
ヘッドマウントディスプレイ９００は、図１０に示すように、眼鏡のような外見を有する頭部装着型のディスプレイである。ヘッドマウントディスプレイ９００は、観察者の頭部に装着される。観察者とは、ヘッドマウントディスプレイ９００を使用する使用者のことである。ヘッドマウントディスプレイ９００は、観察者に対して虚像による映像光を視認させることができるとともに、外界像をシースルーで視認させることができる。
【0127】
ヘッドマウントディスプレイ９００は、例えば、第１表示部９１０ａと、第２表示部９１０ｂと、フレーム９２０と、第１テンプル９３０ａと、第２テンプル９３０ｂと、を有している。
【0128】
第１表示部９１０ａおよび第２表示部９１０ｂは、画像を表示する。具体的には、第１表示部９１０ａは、観察者の右眼用の虚像を表示する。第２表示部９１０ｂは、観察者の左眼用の虚像を表示する。表示部９１０ａ，９１０ｂは、例えば、像形成装置９１１と、導光装置９１５と、を有している。
【0129】
像形成装置９１１は、画像光を形成する。像形成装置９１１は、例えば、光源や投射装置などの光学系と、外部部材９１２と、を有している。外部部材９１２は、光源および投射装置を収容している。
【0130】
導光装置９１５は、観察者の眼前を覆う。導光装置９１５は、像形成装置９１１で形成された映像光を導光させるとともに、外界光と映像光とを重複して観察者に視認させる。なお、像形成装置９１１および導光装置９１５の詳細については、後述する。
【0131】
フレーム９２０は、第１表示部９１０ａおよび第２表示部９１０ｂを支持している。フレーム９２０は、例えば、表示部９１０ａ，９１０ｂを囲んでいる。図示の例では、第１表示部９１０ａの像形成装置９１１は、フレーム９２０の一方の端部に取り付けられている。第２表示部９１０ｂの像形成装置９１１は、フレーム９２０の他方の端部に取り付けられている。
【0132】
第１テンプル９３０ａおよび第２テンプル９３０ｂは、フレーム９２０から延在している。図示の例では、第１テンプル９３０ａは、フレーム９２０の一方の端部から延在している。第２テンプル９３０ｂは、フレーム９２０の他方の端部から延在している。
【0133】
第１テンプル９３０ａおよび第２テンプル９３０ｂは、ヘッドマウントディスプレイ９００が観察者に装着された場合に、観察者の耳に懸架される。テンプル９３０ａ，９３０ｂ間に、観察者の頭部が位置する。
【0134】
６．２． 像形成装置および導光装置
図１１は、ヘッドマウントディスプレイ９００の第１表示部９１０ａの像形成装置９１１および導光装置９１５を模式的に示す図である。なお、第１表示部９１０ａと第２表示部９１０ｂとは、基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の第１表示部９１０ａの説明は、第２表示部９１０ｂに適用できる。
図１１は、ヘッドマウントディスプレイ９００の第１表示部９１０ａの像形成装置９１１および導光装置９１５を模式的に示す図である。なお、第１表示部９１０ａと第２表示部９１０ｂとは、基本的に同じ構成を有している。したがって、以下の第１表示部９１０ａの説明は、第２表示部９１０ｂに適用できる。
【0135】
像形成装置９１１は、図１１に示すように、例えば、光源としての発光装置１００と、光変調装置９１３と、結像用の投射装置９１４と、を有している。
【0136】
光変調装置９１３は、発光装置１００から入射した光を、画像情報に応じて変調して、映像光を出射する。光変調装置９１３は、透過型の液晶ライトバルブである。なお、発光装置１００は、入力された画像情報に応じて発光する自発光型の発光装置であってもよい。この場合、光変調装置９１３は、設けられない。
【0137】
投射装置９１４は、光変調装置９１３から出射された映像光を、導光装置９１５に向けて投射する。投射装置９１４は、例えば、投射レンズである。投射装置９１４を構成するレンズとして、軸対称面をレンズ面とするものを用いてもよい。
【0138】
導光装置９１５は、例えば、投射装置９１４の鏡筒にねじ止めされることにより、投射装置９１４に対して精度よく位置決めされている。導光装置９１５は、例えば、映像光を導光する映像光導光部材９１６と、透視用の透視部材９１８と、を有している。
【0139】
映像光導光部材９１６には、投射装置９１４から出射された映像光が入射する。映像光導光部材９１６は、映像光を、観察者の眼に向けて導光するプリズムである。映像光導光部材９１６に入射した映像光は、映像光導光部材９１６の内面において反射を繰り返した後、反射層９１７で反射されて映像光導光部材９１６から出射される。映像光導光部材９１６から出射された映像光は、観察者の眼に至る。反射層９１７は、例えば、金属や、誘電体多層膜で構成されている。反射層９１７は、ハーフミラーであってもよい。
【0140】
透視部材９１８は、映像光導光部材９１６に隣接している。透視部材９１８は、映像光導光部材９１６に固定されている。透視部材９１８の外表面は、例えば、映像光導光部材９１６の外表面と連続している。透視部材９１８は、観察者に、外界光を透視させる。映像光導光部材９１６についても、映像光を導光する機能の他に、観察者に外界光を透視させる機能を有している。なお、ヘッドマウントディスプレイ９００は、観察者に、外界光を透視させない構成であってもよい。
【0141】
上述した実施形態に係る発光装置は、プロジェクター、ディスプレイ、およびヘッドマウントディスプレイ以外にも用いられることが可能である。上述した実施形態に係る発光装置は、例えば、屋内外の照明、レーザープリンター、スキャナー、光を用いるセンシング機器、ＥＶＦ（Electronic View Finder）、スマートウォッチなどのウェアラブルディスプレイ、車載用ライト、車載用ヘッドアップディスプレイに用いられる。
【0142】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【0143】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【0144】
上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。
【0145】
発光装置の一態様は、
駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された第１電極および第２電極と、を有する第１基板と、
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する。
駆動回路と、前記駆動回路と電気的に接続された第１電極および第２電極と、を有する第１基板と、
前記第１基板と対向配置され、透光性を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第２基板側に光を出射する少なくとも１つの発光素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた少なくとも１つの導電部と、
を有し、
前記発光素子は、
第１導電型を有する第１半導体層、前記第１導電型と異なる第２導電型を有する第２半導体層、および前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層を有し、前記第２電極と前記第２基板との間に設けられた積層体と、
前記第１電極と前記第２基板との間に設けられ、前記第１電極と前記第１半導体層とを電気的に接続する第３電極と、
前記第２電極と前記積層体との間に設けられ、前記第２電極と前記第２半導体層とを電気的に接続する第４電極と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記発光層と前記第２基板との間に設けられ、
前記導電部は、前記積層体の、前記第１半導体層および前記発光層の積層方向と直交する方向に設けられて、前記第１電極と前記第３電極とを電気的に接続し、
前記導電部は、前記積層体側に、前記第１電極から前記第３電極に向かうにつれて、前記導電部と前記積層体との間の距離が大きくなるように傾斜した側面を有する。
【0146】
この発光装置によれば、光の取り出し効率を向上できる。
【0147】
前記発光装置の一態様において、
前記導電部の形状は、四角推台であってもよい。
前記導電部の形状は、四角推台であってもよい。
【0148】
この発光装置によれば、積層方向からみて、例えば導電部が隣り合う発光素子の積層体の間に設けられている場合に、導電部によって、隣り合う発光素子の発光層で発生した光を、第２基板側に反射させることができる
前記発光装置の一態様において、
前記発光素子は、複数設けられ、
前記導電部は、複数設けられ、
複数の前記導電部のうちの第１導電部は、複数の前記発光素子のうちの第１発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第２導電部は、複数の前記発光素子のうちの第２発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第３導電部は、複数の前記発光素子のうちの第３発光素子の前記第３電極と電気的に接続されていてもよい。
前記発光装置の一態様において、
前記発光素子は、複数設けられ、
前記導電部は、複数設けられ、
複数の前記導電部のうちの第１導電部は、複数の前記発光素子のうちの第１発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第２導電部は、複数の前記発光素子のうちの第２発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
複数の前記導電部のうちの第３導電部は、複数の前記発光素子のうちの第３発光素子の前記第３電極と電気的に接続されていてもよい。
【0149】
この発光装置によれば、高輝度化を図ることができる。
【0150】
前記発光装置の一態様において、
前記積層方向からみて、前記第１導電部の形状、前記第２導電部の形状、および前記第３導電部の形状は、Ｌ字状であり、
前記第１発光素子は、前記第１導電部、前記第２導電部、および前記第３導電部に囲まれていてもよい。
前記積層方向からみて、前記第１導電部の形状、前記第２導電部の形状、および前記第３導電部の形状は、Ｌ字状であり、
前記第１発光素子は、前記第１導電部、前記第２導電部、および前記第３導電部に囲まれていてもよい。
【0151】
この発光装置によれば、第１発光素子の発光層で発生した光を、第１導電部、第２導電部、および第３導電部によって、第２基板側に反射させることができる。
【0152】
前記発光装置の一態様において、
複数の前記導電部のうちの第４導電部は、複数の前記発光素子のうちの第４発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
前記第１発光素子の前記積層体は、前記積層方向からみて、
第１方向において、前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられ、
前記第１方向と交差する第２方向において、前記第３導電部と前記第４導電部との間に設けられていてもよい。
複数の前記導電部のうちの第４導電部は、複数の前記発光素子のうちの第４発光素子の前記第３電極と電気的に接続され、
前記第１発光素子の前記積層体は、前記積層方向からみて、
第１方向において、前記第１導電部と前記第２導電部との間に設けられ、
前記第１方向と交差する第２方向において、前記第３導電部と前記第４導電部との間に設けられていてもよい。
【0153】
この発光装置によれば、第１発光素子の発光層で発生した光を、第１導電部、第２導電部、第３導電部、および第４導電部によって、第２基板側に反射させることができる。
【0154】
前記発光装置の一態様において、
前記第２基板の前記発光素子とは反対側に設けられたレンズを有し、
前記積層方向からみて、前記レンズは、前記積層体および前記側面と重なってもよい。
前記第２基板の前記発光素子とは反対側に設けられたレンズを有し、
前記積層方向からみて、前記レンズは、前記積層体および前記側面と重なってもよい。
【0155】
この発光装置によれば、レンズに、より多くの光を入射できる。
【0156】
表示装置の一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
前記発光装置の一態様を有する。
【0157】
電子機器の一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
前記発光装置の一態様を有する。
【符号の説明】
【0158】
２…Ａｌ層、４…ＴｉＮ層、６…Ｔｉ層、８…Ｎｉ層、１０…第１基板、１２…支持基板、１４，１６，１８…絶縁層、２０…駆動回路、２１…不純物領域、２２，２３…配線層、２４，２５，２６，２７…プラグ、３０…第１電極、３２…第２電極、４０…発光素子、４０ａ…第１発光素子、４０ｂ…第２発光素子、４０ｃ…第３発光素子、４０ｄ…第４発光素子、４１…バッファー層、４２…積層体、４３…第１半導体層、４４…発光層、４５…第２半導体層、４６…第３電極、４７…第４電極、５０…導電部、５０ａ…第１導電部、５０ｂ…第２導電部、５０ｃ…第３導電部、５０ｄ…第４導電部、５２…側面、５４…第１部分、５６…第２部分、５８…第３部分、６０…第２基板、７０…レンズ、８０…構造体、１００…発光装置、１００Ｒ…赤色光源、１００Ｇ…緑色光源、１００Ｂ…青色光源、２００，３００…発光装置、７００…プロジェクター、７０２Ｒ…第１光学素子、７０２Ｇ…第２光学素子、７０２Ｂ…第３光学素子、７０４Ｒ…第１光変調装置、７０４Ｇ…第２光変調装置、７０４Ｂ…第３光変調装置、７０６…クロスダイクロイックプリズム、７０８…投射装置、７１０…スクリーン、８００…ディスプレイ、８１２…表示領域、８１４…データ線駆動回路、８１６…走査線駆動回路、８１８…制御回路、８２０…レンズアレイ、８３０…ヒートシンク、９００…ヘッドマウントディスプレイ、９１０ａ…第１表示部、９１０ｂ…第２表示部、９１１…像形成装置、９１２…外部部材、９１３…光変調装置、９１４…投射装置、９１５…導光装置、９１６…映像光導光部材、９１７…反射層、９１８…透視部材、９２０…フレーム、９３０ａ…第１テンプル、９３０ｂ…第２テンプル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】