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特開2024-180082発光装置、表示装置、ウェアラブル装置、および発光装置の製造方法
(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】P2024180082
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】発光装置、表示装置、ウェアラブル装置、および発光装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/08 20100101AFI20241219BHJP
H01L 33/48 20100101ALI20241219BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
H01L33/08
H01L33/48
G02B27/02 Z
【審査請求】有
【請求項の数】28
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023099523
(22)【出願日】2023-06-16
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）本願は、令和２年度、国立研究開発法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ）、研究成果最適展開支援プログラム（Ａ－ＳＴＥＰ）「高臨場感ＶＲ／ＡＲディスプレイのための高輝度フルカラーモノリシックＬＥＤの開発」委託研究の成果である、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】599002043
【氏名又は名称】学校法人 名城大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】上田 吉裕
(72)【発明者】
【氏名】岩谷 素顕
(72)【発明者】
【氏名】末広 好伸
(72)【発明者】
【氏名】今泉 雄太
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 竜成
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 直希
【テーマコード（参考）】
2H199
5F142
5F241
【Ｆターム（参考）】
2H199CA02
2H199CA12
2H199CA25
2H199CA86
5F142CA13
5F142CD02
5F142DB24
5F142GA01
5F241AA14
5F241CA05
5F241CA40
5F241CA65
5F241CA74
5F241CB11
5F241CB27
5F241CB36
5F241FF01
(57)【要約】
【課題】迷光を低減する。
【解決手段】本開示に係る発光装置（１０）は、第１発光層を含む第１半導体層（１１）と、第２発光層を含む第２半導体層（１２）とを備え、第１半導体層（１１）が有する第１側壁（Ｗ１）と、第２半導体層（１２）が有する第２側壁（Ｗ２）とが間隙（Ｓ１）を介して隣り合い、第１側壁（Ｗ１）の法線と第２側壁（Ｗ２）の法線とが平行でない（α≠０°）。
【選択図】図１
【解決手段】本開示に係る発光装置（１０）は、第１発光層を含む第１半導体層（１１）と、第２発光層を含む第２半導体層（１２）とを備え、第１半導体層（１１）が有する第１側壁（Ｗ１）と、第２半導体層（１２）が有する第２側壁（Ｗ２）とが間隙（Ｓ１）を介して隣り合い、第１側壁（Ｗ１）の法線と第２側壁（Ｗ２）の法線とが平行でない（α≠０°）。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１発光層を含む第１半導体層と、第２発光層を含む第２半導体層とを備え、
前記第１半導体層が有する第１側壁と、前記第２半導体層が有する第２側壁とが間隙を介して隣り合い、
前記第１側壁の法線と前記第２側壁の法線とが平行でない、発光装置。
前記第１半導体層が有する第１側壁と、前記第２半導体層が有する第２側壁とが間隙を介して隣り合い、
前記第１側壁の法線と前記第２側壁の法線とが平行でない、発光装置。
【請求項2】
前記第１側壁および前記第２側壁間の最小距離が３０〔ｎｍ〕～２．０〔μｍ〕である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
前記第１半導体層および前記第２半導体層を平面視したときの前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が一定でない、請求項１に記載の発光装置。
【請求項4】
前記間隙の屈折率は、前記第１半導体層および前記第２半導体層の屈折率よりも小さい、請求項１に記載の発光装置。
【請求項5】
前記第１発光層および前記第２発光層は、光取り出し面からの距離が異なる、請求項１に記載の発光装置。
【請求項6】
前記第１側壁および前記第２側壁からも光が出射する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項7】
前記第１側壁および前記第２側壁は、平面形状である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項8】
前記第１側壁および前記第２側壁は、湾曲形状である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項9】
前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において四角形である、請求項７に記載の発光装置。
【請求項10】
前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において楕円である、請求項８に記載の発光装置。
【請求項11】
前記第１半導体層を平面視したときの楕円の長軸と、前記第２半導体層を平面視したときの長軸とが平行でない、請求項１０に記載の発光装置。
【請求項12】
前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において、５本以上の辺をもつ凹多角形である、請求項７に記載の発光装置。
【請求項13】
前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が、厚み方向の位置によって変化しない、請求項１に記載の発光装置。
【請求項14】
前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が、厚み方向の位置によって変化する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項15】
前記第１半導体層および前記第２半導体層は、テーパ形状である、請求項１４に記載の発光装置。
【請求項16】
前記第１半導体層および前記第２半導体層は、光取り出し面から離れる方向に先細りする形状である、請求項１５に記載の発光装置。
【請求項17】
前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線がなす鋭角が１０°以下である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項18】
第３発光層を含む第３半導体層を備え、
前記第３半導体層が有する第３側壁と、前記第２半導体層が前記第２側壁の反対側に有する第４側壁とが、間隙を介して隣り合い、
前記第３側壁の法線および前記第４側壁の法線が平行でない、請求項１に記載の発光装置。
前記第３半導体層が有する第３側壁と、前記第２半導体層が前記第２側壁の反対側に有する第４側壁とが、間隙を介して隣り合い、
前記第３側壁の法線および前記第４側壁の法線が平行でない、請求項１に記載の発光装置。
【請求項19】
前記第１発光層を含む第１発光素子と、前記第２発光層を含む第２発光素子とを備える、請求項１に記載の発光装置。
【請求項20】
前記第１半導体層および前記第２半導体層と結合する成長用基板と、
前記第１発光素子および前記第２発光素子が実装される駆動用基板と、を備える、請求項１９に記載の発光装置。
前記第１発光素子および前記第２発光素子が実装される駆動用基板と、を備える、請求項１９に記載の発光装置。
【請求項21】
前記第１発光層および前記第２発光層から出射する光がランバーシアン配向である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項22】
前記第１半導体層および前記第２半導体層それぞれが、ガリウムを含む窒化物半導体結晶である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項23】
前記第１半導体層は、前記成長用基板の成長面に結合し、
前記成長用基板の前記成長面の反対側の面が光取り出し面である、請求項２０に記載の発光装置。
前記成長用基板の前記成長面の反対側の面が光取り出し面である、請求項２０に記載の発光装置。
【請求項24】
前記第１発光素子は、アノードおよびカソードを備え、
前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は光反射性を有する、請求項１９に記載の発光装置。
前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は光反射性を有する、請求項１９に記載の発光装置。
【請求項25】
請求項１に記載の発光装置を含む、表示装置。
【請求項26】
請求項１に記載の発光装置を含む、ウェアラブル装置。
【請求項27】
成長用基板に半導体結晶を成長させる工程と、
前記半導体結晶をパターニングすることで、第１発光層を含み、第１側壁を有する第１半導体層と、第２発光層を含み、第２側壁を有する第２半導体層とを形成する工程とを含み、
前記第１側壁と前記第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線を平行としない、発光装置の製造方法。
前記半導体結晶をパターニングすることで、第１発光層を含み、第１側壁を有する第１半導体層と、第２発光層を含み、第２側壁を有する第２半導体層とを形成する工程とを含み、
前記第１側壁と前記第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線を平行としない、発光装置の製造方法。
【請求項28】
前記第１半導体層を含む第１発光素子と、前記第２半導体層を含む第２発光素子とを形成する工程と、
前記第１発光素子および前記第２発光素子を駆動用基板に実装する工程とを含む、請求項２７に記載の発光装置の製造方法。
前記第１発光素子および前記第２発光素子を駆動用基板に実装する工程とを含む、請求項２７に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置、表示装置、ウェアラブル装置、および発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、複数のマイクロＬＥＤが行と列に配列された平面視で矩形状のマイクロＬＥＤパネルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１８５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような従来技術には、視認可能な程度の迷光が生じる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光装置は、第１発光層を含む第１半導体層と、第２発光層を含む第２半導体層とを備え、前記第１半導体層が有する第１側壁と、前記第２半導体層が有する第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線と前記第２側壁の法線とが平行でない、構成である。
【0006】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る表示装置は、本開示に係る発光装置を含む構成である。
【0007】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るウェアラブル装置は、本開示に係る発光装置を含む構成である。
【0008】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光装置の製造方法は、成長用基板に半導体結晶を成長させる工程と、前記半導体結晶をパターニングすることで、第１発光層を含み、第１側壁を有する第１半導体層と、第２発光層を含み、第２側壁を有する第２半導体層とを形成する工程とを含み、前記第１側壁と前記第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線を平行としない、方法である。
【発明の効果】
【0009】
本開示の一態様によれば、迷光を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の一例を示す平面図である。
【図5】比較例１に係る発光装置の構成を示す平面図およびＸ方向断面図を含む二面図である。
【図6】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の幾つかの例を示す平面図である。
【図7】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の幾つかの例を示す平面図である。
【図8】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の幾つかの例を示す平面図である。
【図9】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の一例を示す平面図である。
【図10】本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の一例を示す平面図である。
【図11】本開示に係る半導体層の様々な形状例を示す平面図である。
【図12】本開示に係る半導体層の位置関係の一例を示す平面図である。
【図13】本開示に係る半導体層の位置関係の一例を示す平面図である。
【図14】本開示に係る半導体層の位置関係の一例を示す平面図である。
【図15】発光層から出射する光の配光分布を示すＸ方向断面図である。
【図19】本実施形態の実施例１に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図20】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
【図21】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
【図22】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
【図23】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
【図24】本実施形態の実施例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【図25】比較例２に係る発光装置の１つの発光素子を発光させ、撮影した写真を示す図である。
【図26】実施例２に係る発光装置の１つの発光素子を発光させ、撮影した写真を示す図である。
【図27】本開示の一実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図28】本開示の一実施形態に係る発光装置のアノードを通るＸ方向断面図である。
【図29】本開示の一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。
【図30】本開示の一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
〔実施形態１〕
（構成）
図１は、本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の一例を示す平面図である。図２は、図１のアノードを通るＸ方向断面図である。図３は、図１のカソードを通るＸ方向断面図である。図４は、図１の第１～３発光素子それぞれを通るＹ方向断面図である。本開示において、発光装置１０の光取り出し方向をｚ方向とし、第１発光素子Ｄ１および第２発光素子Ｄ２が並んでいる方向をｘ方向とし、ｘ方向およびｚ方向と直交する方向をｙ方向とする。また、光取り出し方向（ｚ方向）を上下方向とし、発光装置１０の光取り出し面ＴＳが在る側を上側とする。
（構成）
図１は、本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の一例を示す平面図である。図２は、図１のアノードを通るＸ方向断面図である。図３は、図１のカソードを通るＸ方向断面図である。図４は、図１の第１～３発光素子それぞれを通るＹ方向断面図である。本開示において、発光装置１０の光取り出し方向をｚ方向とし、第１発光素子Ｄ１および第２発光素子Ｄ２が並んでいる方向をｘ方向とし、ｘ方向およびｚ方向と直交する方向をｙ方向とする。また、光取り出し方向（ｚ方向）を上下方向とし、発光装置１０の光取り出し面ＴＳが在る側を上側とする。
【0012】
図１～図４に示すように、本開示に係る発光装置１０は、第１発光層Ｅ１を含む第１半導体層１１と、第２発光層Ｅ２を含む第２半導体層１２とを備え、第１半導体層１１が有する第１側壁Ｗ１と第２半導体層１２が有する第２側壁Ｗ２とが間隙Ｓ１を介して隣り合い、第１側壁Ｗ１の法線と第２側壁Ｗ２の法線とが平面視で平行でない。平面の法線は、当該平面に直交する２つの平面の交差線に平行であり、当該平面を通る。曲面の法線は、当該曲面に接する接平面の法線であり、当該接平面が当該曲面に接する接点を通る。
【0013】
上記構成によれば、第１側壁Ｗ１から垂直に出射された光は、間隙Ｓ１を通過して、第２側壁Ｗ２に斜めに入射する。そして、光の一部は、第２側壁Ｗ２で反射されて間隙Ｓ１に戻り、別の一部は、第２側壁Ｗ２で屈折されて第２半導体層１２内部に入る。このように、第１側壁Ｗ１から垂直に出射された光が、第２側壁Ｗ２で反射および屈折されやすいため、伝播しにくく、発光装置１０の内部で減衰しやすい。
【0014】
図５は、比較例１に係る発光装置の構成を示す平面図およびＸ方向断面図を含む二面図である。図５に示すように、比較例１は、発光層１００１を含む半導体層１００２と、半導体層１００２と間隙を介して隣り合う半導体層１００３とを備え、半導体層１００２の側壁１００４の法線が、半導体層１００３の側壁１００５の法線と平行である。側壁１００４から垂直に出射された光は、側壁１００５に垂直に入射する。垂直に入射した光は、斜めに入射した光よりも反射が少なく、加えて、屈折されない。このため、側壁１００４から垂直に出射された光が、伝播しやすく、迷光として、発光層１００１から離れた位置で発光装置の外部に出射されやすい。
【0015】
したがって、本開示に係る構成は、図４に示す比較例１の構成と比較して、発光装置１０の迷光を低減することができる。
【0016】
図１を参照して、第２側壁Ｗ２は、第１側壁Ｗ１の法線が第２側壁Ｗ２と交わるように、決める。第１側壁Ｗ１の法線が第２側壁Ｗ２と交わり、かつ、第２側壁Ｗ２の法線が第１側壁Ｗ１と交わってよい。第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２は互いと平行でないため、その間の間隙Ｓ１を横切る距離は、一定でない。第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２の間の最小距離は、３０〔ｎｍ〕～２．０〔μｍ〕である。第１半導体層１１および第２半導体層１２を平面視したときの第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２の間の距離が、一定でない。第１側壁Ｗ１の法線および第２側壁Ｗ２の法線が成す鋭角αは、１０°以下であってよい。
【0017】
本開示において、ある半導体層Ｘの側壁と、別の半導体層Ｙの側壁とが間隙を介して隣り合い、かつ、前記ある半導体層Ｘの前記側壁の法線が、前記別の半導体層Ｙの前記側壁と交わるとき、前記別の半導体層Ｙの前記側壁は、前記ある半導体層Ｘの前記側壁と対向すると表現する。半導体層Ｘのある側壁の法線が、半導体層Ｘの別の側壁と交わるとき、半導体Ｘは、前記ある側壁の反対側に前記別の側壁を有すると表現する。２つの側壁の法線が平行であるとき、前記２つの側壁は平行であると表現する。
【0018】
第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２の間の間隙Ｓ１の屈折率は、第１半導体層１１および第２半導体層１２の屈折率よりも小さくてよい。この屈折率差によって、第２側壁Ｗ２に入射する光は、反射および屈折されやすい。したがって、迷光をより低減することができる。第１半導体層１１および第２半導体層１２の屈折率は、間隙Ｓ１の屈折率の２．０倍以上が好ましい。例えば、第１半導体層１１および第２半導体層１２を窒化ガリウム系半導体から形成し、間隙Ｓ１をガスで充たす。波長４５０〔ｎｍ〕の光に対して、窒化ガリウム系半導体の屈折率は約２．４であり、ガスの屈折率は約１である。
【0019】
図２～図４を参照して、第１発光層Ｅ１および第２発光層Ｅ２は、光取り出し面ＴＳからの距離が異なる。第２半導体層１２は、第１発光層Ｅ１と同材料で構成されたダミー発光層Ｎ１を有し、ダミー発光層Ｎ１は、光取り出し面ＴＳからの距離が第１発光層Ｅ１と同一である。第１発光層Ｅ１は第１色で発光し、第２発光層Ｅ２は第２色で発光する。第１色および第２色はそれぞれ、赤、緑および青の何れかである。
【0020】
第１半導体層１１は、第１側壁Ｗ１を含む側壁からも光を出射する。第２半導体層１２は、第２側壁Ｗ２および後述の第４側壁Ｗ４を含む側壁からも光を出射する。第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２からも光が出射する。
【0021】
図６、図７および図８は、本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の幾つかの例を示す平面図である。図１、図６、図７および図８を参照して、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２は、平面形状である。図１、図６、図７および図８を参照して、第１半導体層１１および第２半導体層１２は例えば、平面視において四角形である。前記四角形は、矩形、台形、および菱形の何れか１つであってよい。
【0022】
図９は、本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の一例を示す平面図である。図９に示すように、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２は、湾曲形状であってもよい。第１半導体層１１および第２半導体層１２は例えば、平面視において円または楕円である。第１半導体層１１を平面視したときの楕円の長軸と、第２半導体層１２を平面視したときの楕円の長軸とが平行でない。第１半導体層１１の側壁が湾曲しているとき、第１半導体層１１の側壁の部分であって、法線が第２半導体層の側壁と交差する部分を、第１側壁Ｗ１とする。第２半導体層１２の側壁が湾曲しているとき、第２半導体層１２の側壁の部分であって、第１側壁Ｗ１の法線と交差する部分を、第２側壁Ｗ２とする。
【0023】
図１０は、本開示の一実施形態に係る発光装置の構成の別の一例を示す平面図である。図１０に示すように、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２は、平面形状であり、第１半導体層１１および第２半導体層１２は平面視において、５本以上の辺をもつ凹多角形である。
【0024】
【0025】
図１～図４を参照して、発光装置１０はさらに、第３発光層Ｅ３を含む第３半導体層１３を備え、第３半導体層１３が有する第３側壁Ｗ３と第２半導体層１２が第２側壁Ｗ２の反対側に有する第４側壁Ｗ４とが間隙Ｓ２を介して隣り合い、第３側壁Ｗ３の法線と第４側壁Ｗ４の法線とが平面視で平行でない。第４側壁Ｗ４は、第２半導体層１２の側壁のうち、第２側壁Ｗ２の法線と交差する側壁とする。
【0026】
上記構成によれば、第４側壁Ｗ４から垂直に出射された光は、間隙Ｓ２を通過して、第３側壁Ｗ３に斜めに入射する。このため、間隙Ｓ１および第２半導体層１２を通過して第４側壁Ｗ４から垂直に出射された光が、第３側壁Ｗ３で反射および屈折されやすいため、伝播しにくく、発光装置１０の内部で減衰しやすい。したがって、迷光をより低減することができる。
【0027】
第３側壁Ｗ３は、第４側壁Ｗ４の法線が第３側壁Ｗ３と交わるように、決める。第４側壁Ｗ４の法線が第３側壁Ｗ３と交わり、かつ、第３側壁Ｗ３の法線が第４側壁Ｗ４と交わってよい。第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４は互いと平行でないため、その間の間隙Ｓ２を横切る距離は、一定でない。第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４の間の最小距離は、３０〔ｎｍ〕～２．０〔μｍ〕である。第３半導体層１３および第２半導体層１２を平面視したときの第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４の間の距離が、一定でない。第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４の間の最小距離は、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２の間の最小距離と異なってよい。第３側壁Ｗ３の法線および第４側壁Ｗ４の法線が成す鋭角βは、１０°以下であってよい。
【0028】
第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４の間の間隙Ｓ２の屈折率は、第３半導体層１３および第２半導体層１２の屈折率よりも小さくてよい。この屈折率差によって、第３側壁Ｗ３に入射する光は、反射および屈折されやすい。したがって、迷光をより低減することができる。第３半導体層１３および第２半導体層１２の屈折率は、間隙Ｓ２の屈折率の２．０倍以上が好ましい。例えば、第３半導体層１３および第２半導体層１２を窒化ガリウム系半導体から形成し、間隙Ｓ２をガスで充たす。
【0029】
第３発光層Ｅ３は、第１発光層Ｅ１および第２発光層Ｅ２と、光取り出し面ＴＳからの距離が異なる。第３半導体層１３は、第１発光層Ｅ１と同材料で構成されたダミー発光層Ｎ１を有し、ダミー発光層Ｎ１は、光取り出し面ＴＳからの距離が第１発光層Ｅ１と同一である。第３半導体層１３は、第２発光層Ｅ２と同材料で構成されたダミー発光層Ｎ２を有し、ダミー発光層Ｎ２は、光取り出し面ＴＳからの距離が第２発光層Ｅ２と同一である。第３発光層Ｅ３は第３色で発光する。第３色は、赤、緑および青の何れかである。
【0030】
第３半導体層１３は、第３側壁Ｗ３を含む側壁からも光を出射する。第３側壁Ｗ３は平面形状であり、第３半導体層１３は、平面視において四角形である。図１、図６、図７および図８を参照して、前記四角形は、矩形、台形、および菱形の何れか１つであってよい。図９を参照して、第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４は、湾曲形状であってもよい。第３半導体層１３は例えば、平面視において円、楕円、または長円形であり、第３半導体層１３を平面視したときの楕円の長軸と、第２半導体層１２を平面視したときの楕円の長軸とが平行でない。図１０を参照して、第３側壁Ｗ３は、平面形状であり、第３半導体層１３は平面視において、５本以上の辺をもつ凹多角形であってよい。
【0031】
加えて、第１側壁Ｗ１に対向する平行な側壁が存在しないことが好ましく、第１半導体層１１の何れの側壁についても、対向する平行な側壁が存在しないことがより好ましい。第２半導体層１２および第３半導体層１３の側壁についても同様に、対向する平行な側壁が存在しないことが好ましい。
【0032】
図１１は、本開示に係る半導体層の様々な形状例を示す平面図である。図１１に示すように、第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３は、三角形、非等脚台形、七角形およびその他の形状を有してよい。多角形である場合、少なくとも１辺は、自身と平行な対向する辺を有さないことが好ましい。
【0033】
図１２は、本開示に係る半導体層の位置関係の一例を示す平面図である。図１２に示すように、第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３が平面視で、幅ｔおよび高さｈの略矩形であり、側壁間の平均間隔がｓであるとき、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２が互いに離れているように、下記条件式（１）を満たす。また、第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４が互いと非平行かつ離れているように、下記条件式（２）（３）を満たす。鋭角α，βはそれぞれ、鋭角であるので、０°より大きく、９０°より小さい。
【0034】
【数1】
【0035】
【数2】
【0036】
【数3】
【0037】
【数4】
【0038】
第１発光素子Ｄ１は、第１半導体層１１を備え、第１半導体層１１および駆動用基板ＤＫの間に位置するアノードＡ１およびカソードＫ１を備える。第２発光素子Ｄ２は、第２半導体層１２を備え、第２半導体層１２および駆動用基板ＤＫの間に位置するアノードＡ２およびカソードＫ２を備える。第３発光素子Ｄ３は、第３半導体層１３を備え、第３半導体層１３および駆動用基板ＤＫの間に位置するアノードＡ３およびカソードＫ３を備える。アノードＡ１、Ａ２、Ａ３およびカソードＫ１、Ｋ２、Ｋ３が同材料で構成されてよい。
【0039】
発光装置１０は、アノードＡ１，Ａ２，Ａ３およびカソードＫ１，Ｋ２，Ｋ３それぞれを駆動用基板ＤＫに電気的に接続する電導層ＪＣを備える。電導層ＪＣは、第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３を駆動用基板ＤＫに機械的に接合する接合材料としても機能してよい。
【0040】
第１半導体層１１は、アノードＡ１に接するアノードコンタクト層Ｆ１とカソードＫ１に接するカソードコンタクト層Ｃ１とを含み、アノードコンタクト層Ｆ１およびカソードコンタクト層Ｃ１それぞれがｎ型半導体層である。第１半導体層１１はさらに、第１発光層Ｅ１およびアノードコンタクト層Ｆ１の間に位置するトンネルジャンクション層Ｔ１と、第１発光層Ｅ１およびトンネルジャンクション層Ｔ１の間に位置するｐ型層Ｈ１と、第１発光層Ｅ１およびｐ型層Ｈ１の間に位置する中間層Ｇ１と、を含む。第１半導体層１１はさらに、成長用基板ＳＫと接するバッファ層ＢＡと、バッファ層ＢＡおよびカソードコンタクト層Ｃ１との間に位置する下地層Ｕ１とを含む。
【0041】
ｐ型は、半導体材料のフェルミ準位が、価電子帯と伝導帯との中央より価電子帯に近い側に位置することを意味する。ｐ型半導体は正孔輸送性である。ｎ型は、半導体材料のフェルミ準位が、価電子帯と伝導帯との中央より伝導帯に近い側に位置することを意味する。ｎ型半導体は電子輸送性である。
【0042】
第２半導体層１２は、アノードＡ２に接するアノードコンタクト層Ｆ２とカソードＫ２に接するカソードコンタクト層Ｃ２とを含み、アノードコンタクト層Ｆ２およびカソードコンタクト層Ｃ２それぞれがｎ型半導体層である。第２半導体層１２はさらに、第２発光層Ｅ２およびアノードコンタクト層Ｆ２の間に位置するトンネルジャンクション層Ｔ２と、第２発光層Ｅ２およびトンネルジャンクション層Ｔ２の間に位置するｐ型層Ｈ２と、第２発光層Ｅ２およびｐ型層Ｈ２の間に位置する中間層Ｇ２と、を含む。第２半導体層１２はさらに、成長用基板ＳＫと接するバッファ層ＢＡと、バッファ層ＢＡおよびカソードコンタクト層Ｃ２との間に位置する下地層Ｕ２とを含む。
【0043】
第２半導体層１２は、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、中間層Ｇ１、ｐ型層Ｈ１、トンネルジャンクション層Ｔ１、およびアノードコンタクト層Ｆ１それぞれと同材料で構成されたダミー層を有してよい。
【0044】
第３半導体層１３は、アノードＡ３に接するアノードコンタクト層Ｆ３とカソードＫ３に接するカソードコンタクト層Ｃ３とを含み、アノードコンタクト層Ｆ３およびカソードコンタクト層Ｃ３それぞれがｎ型半導体層である。第３半導体層１３はさらに、第３発光層Ｅ３およびアノードコンタクト層Ｆ３の間に位置するトンネルジャンクション層Ｔ３と、第３発光層Ｅ３およびトンネルジャンクション層Ｔ３の間に位置するｐ型層Ｈ３と、第３発光層Ｅ３およびｐ型層Ｈ３の間に位置する中間層Ｇ３と、を含む。第３半導体層１３はさらに、成長用基板ＳＫと接するバッファ層ＢＡと、バッファ層ＢＡおよびカソードコンタクト層Ｃ３との間に位置する下地層Ｕ３とを含む。
【0045】
第３半導体層１３は、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、中間層Ｇ１、ｐ型層Ｈ１、トンネルジャンクション層Ｔ１、アノードコンタクト層Ｆ１、下地層Ｕ２、カソードコンタクト層Ｃ２、中間層Ｇ２、ｐ型層Ｈ２、トンネルジャンクション層Ｔ２、およびアノードコンタクト層Ｆ２それぞれと同材料で構成されたダミー層を有してよい。
【0046】
第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３はそれぞれガリウムを含む窒化物半導体結晶であってよい。第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３はそれぞれ、成長用基板ＳＫの成長面ＢＳ（図２～図４の下面）に結合し、成長用基板ＳＫの成長面ＢＳの反対側の面（図２～図４の上面）が発光装置１０の光取り出し面ＴＳである。アノードＡ１，Ａ２，Ａ３およびカソードＫ１、Ｋ２、Ｋ３が光反射性を有することが好ましい。光反射によって、発光装置１０の光取り出し効率を向上することができる。
【0047】
（配光分布および強度分布）
図１５は、発光層から出射する光の配光分布を示すＸ方向断面図である。図１５に示すように、第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２、第３発光層Ｅ３および比較例1の発光層１００１から出射する光はそれぞれ、何れの面から出射する場合も、ランバーシアン配向である。すなわち、出射面の法線方向と出射方向との間の角度を出射角度θとして、出射光強度はｃｏｓθに比例する。
図１５は、発光層から出射する光の配光分布を示すＸ方向断面図である。図１５に示すように、第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２、第３発光層Ｅ３および比較例1の発光層１００１から出射する光はそれぞれ、何れの面から出射する場合も、ランバーシアン配向である。すなわち、出射面の法線方向と出射方向との間の角度を出射角度θとして、出射光強度はｃｏｓθに比例する。
【0048】
図１６は、図５に示した比較例１の発光層が発光しているときの、取出される光の強度分布を示す図である。図１６に示すように、比較例１の発光層１００１が発光しているときの、光取り出し面１００６における強度分布１００７は、主発光による成分１００８と、周期状迷光による成分１００９と、ブロードな迷光による成分１０１０と、が足し合わさっている。
【0049】
図１７は、図５に示した比較例１の主発光および周期状迷光を示すＸ方向断面図である。図１７に示すように、発光層１００１から光取り出し面に略直交する方向に出射された光は、主発光となる。これは、発光層１００１の上面および下面からθ≒０°で出射された光と、発光層１００１の側壁からθ≒９０°で出射された光とを含む。例えば、発光層１００１の上面および下面からθ≦５°で出射された光と、発光層１００１の側壁から８５°≦θで出射された光とを含む。
【0050】
図１８は、図５に示した比較例のブロードな迷光および周期状迷光を示すＸ方向断面図である。図１８に示すように、発光層１００１から光取り出し面に略平行な方向に出射された光は、ブロードな迷光となる。これは、発光層１００１の上面および下面からθ≒９０°で出射された光と、発光層１００１の側壁からθ≒０°で出射された光とを含む。例えば、発光層１００１の上面および下面から８５°≦θで出射された光と、発光層１００１の側壁からθ≦５°で出射された光とを含む。
【0051】
図１７および図１８を参照して、発光層１００１から光取り出し面に斜め方向に出射された光は、周期状迷光となる。これは、発光層１００１の上面、下面および側壁から０°＜＜θ＜＜９０°で出射された光を含む。例えば、発光層１００１の上面、下面および側壁から５°＜θ＜８５°で出射された光を含む。
【0052】
比較例１のように隣り合う側壁が互いと平行である場合、側壁から垂直に出射した光は、別の側壁に垂直に入射し、ほとんど反射されない。このため、側壁から垂直に出射された光が、遠くまで伝播する。一方、本開示に係る構成によれば、第１側壁Ｗ１から垂直に出射した光は、第２側壁Ｗ２に非垂直に入射する。一般的に半導体材料の屈折率は大気の屈折率より大きいため、半導体材料から大気へ入射する光は全反射角度が広い。したがって、第２半導体層１２に非垂直に入射した光は、第２半導体層１２内で反射され、大気中への出射困難である。この結果、迷光が低減される。
【0053】
（実施例１）
図１９は、本実施形態の実施例１に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。図２０～図２３は、実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。図２０～図２３に示すように、ステップＳ２０では、成長用基板ＳＫ（例えば、Ｃ面サファイア基板）上に半導体結晶ＳＬを、ＭＯＣＶＤ装置等を用いてエピタキシャル成長させる。半導体結晶ＳＬは窒化物半導体結晶であってよい。窒化物半導体としては、ＧａＮ系半導体のほか、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）およびＩｎＮ（窒化インジウム）等を挙げることができる。本開示において、エピタキシャル成長を単に「成長」と称することがある。
図１９は、本実施形態の実施例１に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。図２０～図２３は、実施例１に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。図２０～図２３に示すように、ステップＳ２０では、成長用基板ＳＫ（例えば、Ｃ面サファイア基板）上に半導体結晶ＳＬを、ＭＯＣＶＤ装置等を用いてエピタキシャル成長させる。半導体結晶ＳＬは窒化物半導体結晶であってよい。窒化物半導体としては、ＧａＮ系半導体のほか、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）およびＩｎＮ（窒化インジウム）等を挙げることができる。本開示において、エピタキシャル成長を単に「成長」と称することがある。
【0054】
ステップＳ２０は、バッファ層ＢＡ、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、第１発光層Ｅ１、中間層Ｇ１、ｐ型層Ｈ１、トンネルジャンクション層Ｔ１、およびアノードコンタクト層Ｆ１をこの順に形成するステップ２０ａと、下地層Ｕ２、カソードコンタクト層Ｃ２、第２発光層Ｅ２、中間層Ｇ２、ｐ型層Ｈ２、トンネルジャンクション層Ｔ２、およびアノードコンタクト層Ｆ２をこの順に形成するステップ２０ｂと、下地層Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ３、第３発光層Ｅ３、中間層Ｇ３、ｐ型層Ｈ３、トンネルジャンクション層Ｔ３、およびアノードコンタクト層Ｆ３をこの順に形成するステップ２０ｃとを含む。ステップ２０ａ～２０ｃは、例えばＭＯＣＶＤ装置内においてシーケンシャルに行うことができる。
【0055】
バッファ層ＢＡは、低温（例えば６００℃以下）形成の窒化ガリウム結晶（例えば厚さ４０〔ｎｍ〕）であってよい。下地層Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３は、ノンドープの窒化ガリウム結晶（例えば厚さ２〔μｍ〕）であってよい。カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３は、ｎ型の窒化ガリウム結晶（例えば厚さ２〔μｍ〕）であってよい。第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層Ｅ３は、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造の活性層であってよい。例えば、波長４５０〔ｎｍ〕程度の青色光を発する第１発光層Ｅ１として、厚さ５０〔ｎｍ〕であってＩｎ（インジウム）の組成比が２０％の窒化インジウムガリウム（ＩｎとＧａの原子比が１：４の混晶）を用いることができる。例えば、波長５５０〔ｎｍ〕程度の緑色光を発する第２発光層Ｅ２として、Ｉｎの組成比が２５％の窒化インジウムガリウム（混晶）を用いることができる。例えば、波長６３０〔ｎｍ〕程度の赤色光を発する第３発光層Ｅ３として、Ｉｎの組成比が３０％の窒化インジウムガリウム（混晶）を用いることができる。中間層Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３は、ｐ型の窒化アルミニウムガリウム結晶（例えば厚さ２０〔ｎｍ〕）であってよい。ｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３は、ｐ型の窒化ガリウム結晶（例えば厚さ１２０〔ｎｍ〕）であってよい。トンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３は、ノンドープ型の窒化ガリウム結晶（例えば厚さ２５〔ｎｍ〕）であってよい。アノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３は、ｎ型の窒化ガリウム結晶（例えば厚さ４００〔ｎｍ〕）であってよい。
【0056】
ステップＳ２２では、半導体結晶ＳＬをドライエッチングによってパターニングし、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３を露出させる。ステップＳ２２のエッチングマスクとして、レジストあるいはリフトオフ法でパターニングした無機膜（酸化シリコン膜、ニッケル膜等）を用いることができる。ドライエッチングには、塩素またはフッ素等のハロゲンを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法を適用することができる。エッチングマスクは、リムーバ、酸性溶液等によって除去する。
【0057】
ステップＳ２４では、アノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３上にアノードＡ１・Ａ２・Ａ３を形成すると同時に、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３上にカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を形成する。具体的には、レジストをマスクとして蒸着した電極材（例えば、アルミニウムとチタンの積層膜）をリフトオフ法でパターニングした。
【0058】
ステップＳ２６では、半導体結晶ＳＬをドライエッチングによってパターニングし、第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３を形成した。ここでは、素子分離する領域以外をレジストで保護し、例えばハロゲン系ＲＩＥ法によって、素子間に成長用基板ＳＫが露出するように、半導体結晶ＳＬのうち素子間の部分を完全に除去した。成長用基板ＳＫ自体をエッチングして、成長用基板ＳＫに凹凸を形成してもよい。電気的な素子分離は、第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層Ｅ３の直下でエッチングを停止すれば足りるが、光学的な素子分離のために、成長用基板ＳＫの表面が露出するようにエッチングを行ってもよい。
【0059】
ステップＳ２８では、第１半導体層１１に含まれる第１側壁Ｗ１と、第２半導体層１２に含まれる第２側壁Ｗ２および第４側壁Ｗ４と、第３半導体層１３に含まれる第３側壁Ｗ３とを覆う保護膜ＰＦを形成し、第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３を形成した。ここでは、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３およびカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を覆うマスクをフォトリソグラフィ法等により形成した後に電子ビーム蒸着によって第１～第４側壁Ｗ１～Ｗ４を覆う酸化シリコンを形成し、保護膜ＰＦとした。保護膜ＰＦは、素子間の短絡防止および酸化防止の機能がある。
【0060】
ステップＳ３０では、第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３を、導電層ＪＣを介して駆動基板ＤＫに実装し、発光装置１０を得る。導電層ＪＣには、半田あるいは異方導電性接着材を用いることができる。駆動基板ＤＫへの実装後に、レーザリフトオフ法等により成長用基板ＳＫを第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３から剥離してもよい。
【0061】
比較例１は、ｎ型半導体から形成したカソードコンタクト層と、ｐ型半導体から形成したアノードコンタクト層とを含む。窒化ガリウム系半導体は、価電子帯と伝導帯との間のバンドギャップが大きい。したがって、比較例１に係る構成では、カソードおよびアノードそれぞれに適する金属の仕事関数が大きく異なり、異種金属を使う必要がある。カソードにアルミニウムおよびチタンが適し、アノードにニッケルおよび金が適する。これらの金属はそれぞれ蒸着条件が異なり、別個に蒸着を行う必要がある。したがって、カソードおよびアノードの形成に、複数の絶縁層が必要であり、蒸着マスクのためのフォトリソグラフィを複数回必要である。
【0062】
一方、実施例１に係る発光装置１０は、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３の正孔を、ｎ型半導体層であるカソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３およびトンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３を介してｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３にトンネル注入する構成である。これにより、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３およびカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を同材料を用いて同時形成することができ、アノードおよびカソードを異なるプロセス、異なる材料で形成する一般的な手法と比較して工程の簡略化が図れる。また、ドライエッチングおよび機械研磨によって高抵抗化しやすいｐ型（半導体）層を露出させなくて済み、発光素子の電気特性が安定化するというメリットもある。図１～図５では第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を成長用基板SK上にモノリシック形成しているが、これに限定されない。個別に形成した第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を駆動基板ＤＫに実装してもよい。
【0063】
（実施例２）
図２４は、本実施形態の実施例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。図２４に示すように、実施例２に係る第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層Ｅ３を同一材料および同一層から形成した。下地層Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３、中間層Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３、ｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３トンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３およびアノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３もそれぞれ共通化した。平面視で、実施例２に係る第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３を、図１に示したように、法線の成す鋭角α，βが２°であるように、配置した。
図２４は、本実施形態の実施例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。図２４に示すように、実施例２に係る第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層Ｅ３を同一材料および同一層から形成した。下地層Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３、中間層Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３、ｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３トンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３およびアノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３もそれぞれ共通化した。平面視で、実施例２に係る第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層１３を、図１に示したように、法線の成す鋭角α，βが２°であるように、配置した。
【0064】
実施例２に係る発光装置１０は、対向する側壁が非平行であるように配置された更なる半導体層を複数含む。
【0065】
（比較例２）
比較例２に係る発光装置を、対向する側壁が平行であるように半導体層を配置したことを除いて、実施例２に係る発光装置１０と同様に形成した。
比較例２に係る発光装置を、対向する側壁が平行であるように半導体層を配置したことを除いて、実施例２に係る発光装置１０と同様に形成した。
【0066】
図２５は、比較例２に係る発光装置の１つの発光素子を３０〔ｍｓ〕発光させ、３００〔ｍｓ〕集光して撮影した写真を示す図である。図２６は、実施例２に係る発光装置の１つの発光素子を３０〔ｍｓ〕発光させ、３００〔ｍｓ〕集光して撮影した写真を示す図である。図２５および図２６に示すように、周期状迷光による成分が、比較例２の発光装置では撮影されたが、一方、実施例２の発光装置１０では撮影されなかった。したがって、本開示の構成が、周期状迷光を低減できることを確認できた。
【0067】
〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0068】
図２７は、本開示の一実施形態に係る発光装置の平面図である。図２８は、本開示の一実施形態に係る発光装置のアノードを通るＸ方向断面図である。図２７～図２８に示すように、第１側壁Ｗ１の法線と第２側壁Ｗ２の法線とが断面視で平行でない。第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２の間の距離が、厚み方向ｚの位置によって変化する。第１半導体層１１および第２半導体層１２はそれぞれテーパ形状であり、例えば、光取り出し面ＴＳから離れる方向に先細りする形状である。また、第３側壁Ｗ３の法線と第４側壁Ｗ４の法線とが断面視で平行でなくてよい。第３側壁Ｗ３および第４側壁Ｗ４の間の距離が、厚み方向ｚの位置によって変化し、第３半導体層１３がテーパ形状であり、光取り出し面ＴＳから離れる方向に先細りする形状である。
【0069】
図５を参照して、一般的に素子密度を高めるために、素子間の間隙が狭く、側壁１００４および側壁１００５が断面視で略平行であることが有益である。そのため、側壁１００４および側壁１００５は、基板１０２０に対して略垂直である。一方、本開示の発明者らは、迷光を低減するために、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２が断面視で平行でないことが有益であることを見出した。そのため、本実施形態に係る構成において、第１側壁Ｗ１および第２側壁Ｗ２は成長用基板ＳＫに対して傾斜している。この構成は、ステップＳ３００において、エッチングの選択比が１より大きいように、エッチングマスクの材料を決定することによって実現できる。選択比Ｒは、エッチングマスクがエッチングされる速度をＶ１とし、半導体結晶ＳＬがエッチングされる速度をＶ２として、Ｒ：＝Ｖ１÷Ｖ２である。
【0070】
鋭角α，βはそれぞれ、１０°以下であってよい。本実施形態２は、前述の実施形態１と組み合わせ可能である。例えば、第１側壁Ｗ１の法線と第２側壁Ｗ２の法線とが、平面視および断面視の双方で非平行であってよい。
【0071】
〔実施形態３〕
図２９は、本開示の一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。図２２９に示すように、本開示に係る表示装置５０は、発光装置１０を備える。表示装置５０は複数の画素ＰＸを有し、画素ＰＸは、例えば第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を含む。画素ＰＸからの光は、そのまま人間の目あるいはセンサ等に入射してもよいし、投影物８０を介して入射してもよい。発光装置１０または表示装置５０を含むウェアラブル装置６０を構成し、外界９０と表示装置５０の映像とを重ね合わせることもできる。
図２９は、本開示の一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。図２２９に示すように、本開示に係る表示装置５０は、発光装置１０を備える。表示装置５０は複数の画素ＰＸを有し、画素ＰＸは、例えば第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を含む。画素ＰＸからの光は、そのまま人間の目あるいはセンサ等に入射してもよいし、投影物８０を介して入射してもよい。発光装置１０または表示装置５０を含むウェアラブル装置６０を構成し、外界９０と表示装置５０の映像とを重ね合わせることもできる。
【0072】
図３０は、本開示の一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。図３０に示すように、第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を備える発光装置１０を含む青色表示パネルと、第４～第６発光素子Ｄ４～Ｄ６を備える発光装置１０を含む緑色表示パネルと、第５～９発光素子Ｄ５～Ｄ９を備える発光装置１０を含む赤色表示パネルとを組合せて、表示装置に用いてもよい。単色表示パネルを重ね合わせることによって多色表示することができる。あるいは、第１、第４および第７発光素子Ｄ１，Ｄ４，Ｄ７からの光を投影物８０の同一画素ＰＸで重ね合わせてもよい。
【0073】
〔まとめ〕
本開示の態様１に係る発光装置は、第１発光層を含む第１半導体層と、第２発光層を含む第２半導体層とを備え、前記第１半導体層が有する第１側壁と、前記第２半導体層が有する第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線と前記第２側壁の法線とが平行でない、構成である。
本開示の態様１に係る発光装置は、第１発光層を含む第１半導体層と、第２発光層を含む第２半導体層とを備え、前記第１半導体層が有する第１側壁と、前記第２半導体層が有する第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線と前記第２側壁の法線とが平行でない、構成である。
【0074】
本開示の態様２に係る発光装置は、態様１に係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁間の最小距離が３０〔ｎｍ〕～２．０〔μｍ〕である、構成であってよい。
【0075】
本開示の態様３に係る発光装置は、態様１または２係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層を平面視したときの前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が一定でない、構成であってよい。
【0076】
本開示の態様４に係る発光装置は、態様１～３の何れかに係る発光装置であり、前記間隙の屈折率は、前記第１半導体層および前記第２半導体層の屈折率よりも小さい、構成であってよい。
【0077】
本開示の態様５に係る発光装置は、態様１～４の何れかに係る発光装置であり、前記第１発光層および前記第２発光層は、光取り出し面からの距離が異なる、構成であってよい。
【0078】
本開示の態様６に係る発光装置は、態様１～５の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁からも光が出射する、構成であってよい。
【0079】
本開示の態様７に係る発光装置は、態様１～６の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁は、平面形状である、構成であってよい。
【0080】
本開示の態様８に係る発光装置は、態様１～７の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁は、湾曲形状である、構成であってよい。
【0081】
本開示の態様９に係る発光装置は、態様１～７の何れかに係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において四角形である、構成であってよい。
【0082】
本開示の態様１０に係る発光装置は、態様１～６、８の何れかに係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において楕円である、構成であってよい。
【0083】
本開示の態様１１に係る発光装置は、態様１０に係る発光装置であり、前記第１半導体層を平面視したときの楕円の長軸と、前記第２半導体層を平面視したときの長軸とが平行でない、構成であってよい。
【0084】
本開示の態様１２に係る発光装置は、態様７に係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において、５本以上の辺をもつ凹多角形である、構成であってよい。
【0085】
本開示の態様１３に係る発光装置は、態様１～１２の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が、厚み方向の位置によって変化しない、構成であってよい。
【0086】
本開示の態様１４に係る発光装置は、態様１～１２の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁および前記第２側壁間の距離が、厚み方向の位置によって変化する、構成であってよい。
【0087】
本開示の態様１５に係る発光装置は、態様１４に係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、テーパ形状である、構成であってよい。
【0088】
本開示の態様１６に係る発光装置は、態様１５に係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、光取り出し面から離れる方向に先細りする形状である、構成であってよい。
【0089】
本開示の態様１７に係る発光装置は、態様１～１６の何れかに係る発光装置であり、前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線がなす鋭角が１０°以下である、構成であってよい。
【0090】
本開示の態様１８に係る発光装置は、態様１～１７の何れかに係る発光装置であり、第３発光層を含む第３半導体層を備え、前記第３半導体層が有する第３側壁と、前記第２半導体層が前記第２側壁の反対側に有する第４側壁とが、間隙を介して隣り合い、前記第３側壁の法線および前記第４側壁の法線が平行でない、構成であってよい。
【0091】
本開示の態様１９に係る発光装置は、態様１～１８の何れかに係る発光装置であり、前記第１発光層を含む第１発光素子と、前記第２発光層を含む第２発光素子とを備える、構成であってよい。
【0092】
本開示の態様２０に係る発光装置は、態様１９に係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層と結合する成長用基板と、前記第１発光素子および前記第２発光素子が実装される駆動用基板とを備える、構成であってよい。
【0093】
本開示の態様２１に係る発光装置は、態様１～２０の何れかに係る発光装置であり、前記第１発光層および前記第２発光層から出射する光がランバーシアン配向である、構成であってよい。
【0094】
本開示の態様２２に係る発光装置は、態様１～２１の何れかに係る発光装置であり、前記第１半導体層および前記第２半導体層それぞれが、ガリウムを含む窒化物半導体結晶である、構成であってよい。
【0095】
本開示の態様２３に係る発光装置は、態様２０および態様２０を引用する態様２１および２２との何れかに係る発光装置であり、前記第１半導体層は、前記成長基板の成長面に結合し、前記成長用基板の前記成長面の反対側の面が光取り出し面である、構成であってよい。
【0096】
本開示の態様２４に係る発光装置は、態様１９および態様１９を引用する態様２０～２３の何れかに係る発光装置であり、前記第１発光素子は、アノードおよびカソードを備え、前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は光反射性を有する、構成であってよい。
【0097】
本開示の態様２５に係る表示装置は、態様１～２４の何れかに係る発光装置を含む、構成である。
【0098】
本開示の態様２６に係るウェアラブル装置は、態様１～２５の何れかに係る発光装置を含む、構成である。
【0099】
本開示の態様２７に係る発光装置の製造方法は、成長用基板に半導体結晶を成長させる工程と、前記半導体結晶をパターニングすることで、第１発光層を含み、第１側壁を有する第１半導体層と、第２発光層を含み、第２側壁を有する第２半導体層とを形成する工程とを含み、前記第１側壁と前記第２側壁とが間隙を介して隣り合い、前記第１側壁の法線および前記第２側壁の法線を平行としない、方法である。
【0100】
本開示の態様２８に係る発光装置の製造方法は、態様２７に係る発光装置の製造方法であり、前記第１半導体層を含む第１発光素子と、前記第２半導体層を含む第２発光素子とを形成する工程と、前記第１発光素子および前記第２発光素子を駆動用基板に実装する工程とを含む、方法であってよい。
【0101】
本開示に係る発光装置では、前記第１側壁の法線が前記第２側壁と交わり、前記第２側壁の法線が前記第１側壁と交わってよい。
【0102】
本開示に係る発光装置では、前記第１半導体層および前記第２半導体層の屈折率は、前記間隙の屈折率の２．０倍以上であってよい。
【0103】
本開示に係る発光装置では、前記態様９に記載の四角形が、長方形、台形および菱形のいずれか１つである、構成であってよい。
【0104】
本開示に係る発光装置では、前記第２半導体層が、前記第１発光層と同材料で構成されたダミー発光層を有してよい。
【0105】
本開示に係る発光装置では、前記第１発光層が第１色で発光し、前記第２発光層が第２色で発光してよい。
【0106】
本開示に係る発光装置では、前記第１側壁および前記第２側壁それぞれが絶縁膜で覆われていてよく、この場合は、前記第１側壁を覆う絶縁膜の法線と、前記第２側壁を覆う絶縁膜の法線とが平行でない構成であってよい。
【0107】
本開示に係る発光装置では、前記第３側壁の法線が前記第４側壁と交わり、前記第４側壁の法線が前記第３側壁と交わってよい。
【0108】
本開示に係る発光装置では、前記第３側壁および前記第４側壁間の最小距離が３０〔ｎｍ〕～２．０〔μｍ〕であってよい。
【0109】
本開示に係る発光装置では、前記第３半導体層および前記第２半導体層を平面視したときの前記第３側壁および前記第４側壁間の距離が一定でなくてよい。
【0110】
本開示に係る発光装置では、前記第３発光層が第３色で発光してよい。
【0111】
本開示に係る発光装置では、前記第１発光素子が、前記第１半導体層および前記駆動用基板の間に位置する、アノードおよびカソードを備えてよい。
【0112】
本開示に係る発光装置では、前記第１半導体層が、前記アノードに接するアノードコンタクト層と、前記カソードに接するカソードコンタクト層とを含み、前記アノードコンタクト層および前記カソードコンタクト層それぞれがｎ型半導体層であってよい。
【0113】
本開示に係る発光装置では、前記第１半導体層が、前記第１発光層および前記アノードコンタクト層の間に位置するトンネルジャンクション層を含んでよい。
【0114】
本開示に係る発光装置では、前記アノードおよび前記カソードが同材料で構成されていてよい。
【0115】
本開示に係る発光装置では、前記第１半導体層が、前記成長用基板と接するバッファ層を含んでよい。
【0116】
本開示に係る発光装置では、前記第１色は、赤、緑および青のいずれかであってよい。
【0117】
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0118】
１０ 発光装置
１１ 第１半導体層
１２ 第２半導体層
１３ 第３半導体層
５０ 表示装置
６０ ウェアラブル装置
Ａ１、Ａ２、Ａ３ アノード
ＢＡ バッファ層
ＢＳ 成長面
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ カソードコンタクト層
Ｄ１ 第１発光素子
Ｄ２ 第２発光素子
Ｄ３ 第３発光素子
ＤＫ 駆動用基板
Ｅ１ 第１発光層
Ｅ２ 第２発光層
Ｅ３ 第３発光層
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ アノードコンタクト層
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ カソード
Ｎ１、Ｎ２ ダミー発光層
Ｓ１、Ｓ２ 間隙
ＳＫ 成長用基板
ＳＬ 半導体結晶
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ トンネルジャンクション層
ＴＳ 光取り出し面
Ｗ１ 第１側壁
Ｗ２ 第２側壁
Ｗ３ 第３側壁
Ｗ４ 第４側壁
１１ 第１半導体層
１２ 第２半導体層
１３ 第３半導体層
５０ 表示装置
６０ ウェアラブル装置
Ａ１、Ａ２、Ａ３ アノード
ＢＡ バッファ層
ＢＳ 成長面
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ カソードコンタクト層
Ｄ１ 第１発光素子
Ｄ２ 第２発光素子
Ｄ３ 第３発光素子
ＤＫ 駆動用基板
Ｅ１ 第１発光層
Ｅ２ 第２発光層
Ｅ３ 第３発光層
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ アノードコンタクト層
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３ カソード
Ｎ１、Ｎ２ ダミー発光層
Ｓ１、Ｓ２ 間隙
ＳＫ 成長用基板
ＳＬ 半導体結晶
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ トンネルジャンクション層
ＴＳ 光取り出し面
Ｗ１ 第１側壁
Ｗ２ 第２側壁
Ｗ３ 第３側壁
Ｗ４ 第４側壁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】