特開 2025-96595 発光装置および発光装置形成基板

(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】P2025096595

(43)【公開日】2025-06-26

(54)【発明の名称】発光装置および発光装置形成基板

(51)【国際特許分類】

   H10H 20/825 20250101AFI20250619BHJP

   H10H 20/813 20250101ALI20250619BHJP

   H10H 20/814 20250101ALI20250619BHJP

   H10H 20/815 20250101ALI20250619BHJP

   H10H 20/831 20250101ALI20250619BHJP

   H10H 29/30 20250101ALI20250619BHJP

【ＦＩ】

H10H20/825

H10H20/813

H10H20/814

H10H20/815

H10H20/831

H10H29/30

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2025067434

(22)【出願日】2025-04-16

(62)【分割の表示】P 2023552709の分割

【原出願日】2022-08-02

(31)【優先権主張番号】P 2021164232

(32)【優先日】2021-10-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】青木 逸

(72)【発明者】

【氏名】西村 眞澄

(72)【発明者】

【氏名】金城 拓海

(57)【要約】

【課題】非晶質ガラス基板などの大面積基板上に形成された窒化ガリウム膜を含み、光取り出し効率を向上した発光装置を提供すること。
【解決手段】発光装置は、第１の方向および第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、前記複数の画素の各々は、非晶質基板と、非晶質基板の上の半透過反射層と、半透過反射層の上の第１の絶縁性配向層と、第１の絶縁性配向層の上の第１の半導体層と、第１の半導体層の上の発光層と、発光層の上の第２の半導体層と、第２の半導体層の上の電極層と、を含み、第１の半導体層、発光層、および第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非晶質基板の上において、第１の方向および前記第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
前記複数の画素の各々は、
前記非晶質基板の上の半透過反射層と、
前記半透過反射層の上の第１の絶縁性配向層と、
前記第１の絶縁性配向層の上の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上の発光層と、
前記発光層の上の第２の半導体層と、
前記第２の半導体層の上の電極層と、を含み、
前記第１の絶縁性配向層は、六方最密構造、面心立方構造、または六方最密構造もしくは面心立方構造に準ずる構造を有し、
前記第１の半導体層、前記発光層、および前記第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む、発光装置。

【請求項2】

非晶質基板の上において、第１の方向および前記第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
前記複数の画素の各々は、
前記非晶質基板の上の第１の絶縁性配向層と、
前記第１の絶縁性配向層の上の半透過反射層と、
前記半透過反射層の上の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上の発光層と、
前記発光層の上の第２の半導体層と、
前記第２の半導体層の上の電極層と、を含み、
前記第１の絶縁性配向層は、六方最密構造、面心立方構造、または六方最密構造もしくは面心立方構造に準ずる構造を有し、
前記第１の半導体層、前記発光層、および前記第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む、発光装置。

【請求項3】

前記複数の画素の各々は、さらに、前記半透過反射層と前記第１の半導体層との間に第２の絶縁性配向層を含み、
前記第２の絶縁性指向層は、六方最密構造、面心立方構造、または六方最密構造もしくは面心立方構造に準ずる構造を有する、請求項２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記第２の絶縁性配向層の膜厚は、前記第１の絶縁性配向層の膜厚よりも大きい、請求項３に記載の発光装置。

【請求項5】

非晶質基板の上において、第１の方向および前記第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、
前記複数の画素の各々は、
前記非晶質基板の上の第１の絶縁性配向層と、
前記第１の絶縁性配向層の上の電極層と、
前記電極層の上の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上の発光層と、
前記発光層の上の第２の半導体層と、
前記第２の半導体層の上の半透過反射層と、を含み、
前記第１の絶縁性配向層は、六方最密構造、面心立方構造、または六方最密構造もしくは面心立方構造に準ずる構造を有し、
前記第１の半導体層、前記発光層、および前記第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む、発光装置。

【請求項6】

前記複数の画素の各々は、さらに、前記半透過反射層の上に絶縁層を含む、請求項５に記載の発光装置。

【請求項7】

前記複数の画素の各々は、さらに、前記第１の半導体層と前記発光層との間に光学距離調整層を含み、
前記光学距離調整層は、窒化ガリウムを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記第１の絶縁性配向層は、窒化アルミニウムおよび酸化アルミニウムから選ばれた少なくとも１つを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記半透過反射層は、銀およびマグネシウムから選ばれた少なくとも１つを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記非晶質基板は、非晶質ガラス基板である、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項11】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置を複数含み、
前記非晶質基板は、前記複数の発光装置で共通する１つの基板である、発光装置形成基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、窒化ガリウムを含む発光装置に関する。また、本発明の一実施形態は、窒化ガリウムを含む発光装置が複数形成された発光装置形成基板に関する。

【背景技術】

【0002】

窒化ガリウム（ＧａＮ）は、バンドギャップの大きい直接遷移半導体という特徴を有する。窒化ガリウムの特徴を利用し、窒化ガリウム膜を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ）が既に実用化されている。ＬＥＤの窒化ガリウム膜は、一般的に、サファイア基板上に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＨＶＰＥ（Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）を用いて８００℃～１０００℃という高温で成膜されている。

【0003】

ところで、近年、次世代表示装置（または、次世代発光装置）として、回路基板の画素内に微小なＬＥＤチップを実装した、いわゆるマイクロＬＥＤ表示装置またはミニＬＥＤ表示装置の開発が進められている。マイクロＬＥＤ表示装置またはミニＬＥＤ表示装置は、高効率、高輝度、および高信頼性を有する。このようなマイクロＬＥＤ表示装置またはミニＬＥＤ表示装置は、酸化物半導体または低温ポリシリコンなどを用いた薄膜トランジスタが形成されたバックプレーンに、ＬＥＤチップが転写されることによって製造される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第８７９１４７４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ＬＥＤチップの転写によるマイクロＬＥＤ表示装置の製造方法は、製造コストが高く、安価にマイクロＬＥＤ表示装置を製造することが難しい。一方、非晶質ガラス基板のような大面積基板上に、ＬＥＤを形成することができれば、製造コストを下げることができる。しかしながら、上述したように、窒化ガリウム膜はサファイア基板上に高温で成膜されるため、非晶質ガラス基板上に直接窒化ガリウム膜を形成することは難しい。

【0006】

また、非晶質ガラス基板上に直接窒化ガリウム膜を形成された場合であっても、窒化ガリウムは高屈折率材料であるため、光取り出し効率の向上が求められていた。

【0007】

本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、非晶質ガラス基板などの大面積基板上に形成された窒化ガリウム膜を含み、光取り出し効率が向上された発光装置を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一実施形態は、窒化ガリウム膜を含み、光取り出し効率が向上された発光装置が複数形成された発光装置形成基板を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態に係る発光装置は、第１の方向および第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、前記複数の画素の各々は、非晶質基板と、非晶質基板の上の半透過反射層と、半透過反射層の上の第１の絶縁性配向層と、第１の絶縁性配向層の上の第１の半導体層と、第１の半導体層の上の発光層と、発光層の上の第２の半導体層と、第２の半導体層の上の電極層と、を含み、第１の半導体層、発光層、および第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む。

【0009】

本発明の一実施形態に係る発光装置は、第１の方向および第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、複数の画素の各々は、非晶質基板と、非晶質基板の上の第１の絶縁性配向層と、第１の絶縁性配向層の上の半透過反射層と、半透過反射層の上の第１の半導体層と、第１の半導体層の上の発光層と、発光層の上の第２の半導体層と、第２の半導体層の上の電極層と、を含み、第１の半導体層、発光層、および第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む。

【0010】

本発明の一実施形態に係る発光装置は、第１の方向および第１の方向と交差する第２の方向にマトリクス状に配置された複数の画素を含み、複数の画素の各々は、非晶質基板と、非晶質基板の上の第１の絶縁性配向層と、第１の絶縁性配向層の上の電極層と、電極層の上の第１の半導体層と、第１の半導体層の上の発光層と、発光層の上の第２の半導体層と、第２の半導体層の上の半透過反射層と、を含み、第１の半導体層、発光層、および第２の半導体層の各々は、窒化ガリウムを含む。

【0011】

本発明の一実施形態に係る発光装置形成基板は、上記発光装置を複数含み、非晶質基板は、複数の発光装置で共通する１つの基板である、

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る発光装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る発光装置の画素の構成を示す模式的な断面図である。

【図3】図２の領域を示す模式的な断面図である。

【図4A】本発明の一実施形態に係る発光装置の画素の構成を示す模式的な断面図である。

【図4B】本発明の一実施形態に係る発光装置の画素の構成を示す模式的な断面図である。

【図5】図４Ａまたは図４Ｂの領域を示す模式的な断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る発光装置の画素の構成を示す模式的な断面図である。

【図7】図６の領域を示す模式的な断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る発光装置の画素の構成を示す模式的な断面図である。

【図9】図８の領域を示す模式的な断面図である。

【図10】図３に示す領域のマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。

【図11】図５に示す領域のマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。

【図12】図７に示す領域のマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。

【図13】マイクロキャビティ構造を有しない比較例の領域を示す模式的な断面図である。

【図14】図１３に示す比較例の領域の構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。

【図15】本発明の一実施形態に係る発光装置形成基板の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、または形状などが模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状などはあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0014】

本明細書において「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ、ＢおよびＣのいずれかを含む」、「αはＡ、ＢおよびＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。

【0015】

本明細書において、説明の便宜上、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」という語句を用いて説明するが、原則として、構造物が形成される基板を基準とし、基板から構造物に向かう方向を「上」または「上方」とする。逆に、構造物から基板に向かう方向を「下」または「下方」とする。したがって、基板上の構造物という表現において、基板と向き合う方向の構造物の面が構造物の下面となり、その反対側の面が構造物の上面となる。また、基板上の構造物という表現においては、基板と構造物との上下関係を説明しているに過ぎず、基板と構造物との間に他の部材が配置されていてもよい。さらに、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」の語句は、複数の層が積層された構造における積層順を意味するものであり、平面視において重畳する位置関係になくてもよい。

【0016】

本明細書において、各構成に付記される「第１」、「第２」、または「第３」などの文字は、各構成を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限り、それ以上の意味を有さない。

【0017】

本明細書および図面において、同一または類似する複数の構成を総じて表記する際には同一の符号を用い、これらの複数の構成のそれぞれを区別して表記する際には、大文字のアルファベットを添えて表記する場合がある。また、１つの構成中のある部分を区別して表記する際には、ハイフンと小文字のアルファベットを用いる場合がある。

【0018】

以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。

【0019】

＜第１実施形態＞
図１～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の構成について説明する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の構成を示す概略図である。発光装置１００は、非晶質基板１１０上に画素部１００Ｐおよび端子部１００Ｔが形成されている。画素部１００Ｐは非晶質基板１１０の中央部に形成され、端子部１００Ｔは非晶質基板１１０の端部に形成されている。画素部１００Ｐは、第１の方向および第１の方向と直交する（交差する）第２の方向に配置された複数の画素１００－ｐｘを含む。詳細は後述するが、複数の画素１００－ｐｘの各々には発光ダイオード（ＬＥＤ）が非晶質基板１１０上に形成されている。端子部１００Ｔは、複数の端子１００－ｔを含む。複数の端子１００－ｔの各々には、電源供給線が接続され、画素１００－ｐｘ内のＬＥＤに電圧を印加する（電流を供給する）ことができる。なお、詳細は図示しないが、画素１００－ｐｘに薄膜トランジスタを設け、薄膜トランジスタによってＬＥＤの発光を制御することもできる。

【0021】

図２は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の画素１００－ｐｘの構成を示す模式的な断面図である。また、図３は、図２の領域３００を示す模式的な断面図である。図２に示すように、画素１００－ｐｘは、非晶質基板１１０、半透過反射層１２０、絶縁性配向層１３０、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含む。すなわち、画素１００－ｐｘには、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含むＬＥＤが設けられている。画素１００－ｐｘに含まれるＬＥＤは、発光層１５０の一方の面側に第１の電極層１７０および第２の電極層１８０が設けられた、いわゆる水平電極構造を有する。画素１００－ｐｘでは、発光層１５０から出射された光は、非晶質基板１１０を透過して取り出される。

【0022】

半透過反射層１２０は、非晶質基板１１０上に設けられている。半透過反射層１２０は、複数の画素１００－ｐｘに共通して設けられていてもよい。

【0023】

絶縁性配向層１３０は、半透過反射層１２０上に設けられている。絶縁性配向層１３０は、複数の画素１００－ｐｘに共通して設けられていてもよい。

【0024】

第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０は、この順に、絶縁性配向層１３０上に設けられている。第１の半導体層１４０は、複数の画素１００－ｐｘに共通して設けられていてもよい。発光層１５０および第２の半導体層１６０の各々は、画素１００－ｐｘ内に島状に設けられている。すなわち、第１の半導体層１４０は、発光層１５０および第２の半導体層１６０の各々によって覆われない領域を含む。

【0025】

第１の電極層１７０は、第１の半導体層１４０上に設けられている。具体的には、第１の電極層１７０は、発光層１５０および第２の半導体層１６０の各々によって覆われない領域に設けられている。第２の電極層１８０は、第２の半導体層１６０上に設けられている。第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の各々は、画素１００－ｐｘ内に島状に設けられている。すなわち、第１の電極層１７０と第２の電極層１８０とは、電気的に分離されている。

【0026】

図示しないが、発光層１５０および第２の半導体層１６０を覆うように、第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０上に絶縁層が設けられてもよい。この場合、絶縁層には開口部が設けられる。第１の電極層１７０は、第１の半導体層１４０が露出された絶縁層の開口部を覆うように設けられ、第２の電極層１８０は、第２の半導体層１６０が露出された絶縁層の開口部を覆うように設けられる。また、この場合、第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の少なくとも一方が、画素１００－ｐｘ内に島状に設けられていればよい。第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の他方は、画素１００－ｐｘ内に島状に設けられていてもよく、第１の方向または第２の方向に延在し、第１の方向または第２の方向に配列された複数の画素１００－ｐｘに共通して設けられていてもよい。この場合も、第１の電極層１７０と第２の電極層１８０とは、電気的に分離されている。

【0027】

続いて、各構成の材料について説明する。

【0028】

非晶質基板１１０は、発光装置１００の基材（支持基板）である。詳細は後述するが、発光装置１００では、第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０の各々がスパッタリング成膜を用いて非晶質基板１１０上に形成される。そのため、非晶質基板１１０は、例えば、比較的低温である４００℃程度の耐熱性を有すればよい。非晶質基板１１０として、例えば、非晶質ガラス基板を用いることができる。また、非晶質基板１１０の代わりに、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板などの樹脂基板を用いることもできる。このような非晶質ガラス基板または樹脂基板は、大面積化が可能な基板である。また、非晶質基板１１０の代わりに、多結晶基板を用いることもできる。多結晶基板は、窒化ガリウム膜の一般的な成膜で用いられるサファイア基板よりも大面積化が可能であり、非晶質ガラス基板または樹脂基板と同様に、発光装置１００の基材として用いることができる。なお、非晶質基板には、ＬＥＤを制御するための薄膜トランジスタが設けられていてもよい。

【0029】

非晶質基板１１０についてさらに詳細に説明すると、非晶質基板１１０は、熱膨張係数が低く、歪み点が高く、表面の平坦性が高いことが好ましい。例えば、非晶質基板１１０は、熱膨張係数が５０×１０^－７／℃より小さく、歪み点が６００℃以上であることが好ましい。なお、非晶質基板１１０は、４００℃程度の耐熱性があればよく、サファイア基板のような１０００℃以上の耐熱性が要求されるものではない。非晶質基板１１０が非晶質ガラス基板である場合、上述した特性を満たす非晶質基板１１０として、例えば、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスで形成されるガラス基板を用いることができる。このようなガラス基板は、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）ディスプレイに使用されており、マザーガラスと呼ばれる大面積ガラス基板が市場に提供されている。また、非晶質基板１１０は、ナトリウム（Ｎａ）のようなアルカリ金属の含有量が０．１％以下であることが好ましい。

【0030】

図示しないが、非晶質基板１１０上に、下地層が設けられていてもよい。下地層は、非晶質基板１１０からの不純物または外部からの不純物（例えば、水分またはナトリウム（Ｎａ）など）の拡散を防止することができる。下地層として、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）膜などを用いることができる。また、下地層として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）膜と窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）膜との積層膜を用いることもできる。

【0031】

半透過反射層１２０は、発光層１５０から出射された光または第２の電極層１８０によって反射された光を透過し、または反射することができる。すなわち、画素１００－ｐｘは、半透過反射層１２０と第２の電極層１８０との間で反射を繰り返すマイクロキャビティ構造を有する領域３００を含む。これにより、発光装置１００の光取り出し効率が向上する。また、発光装置１００では、色度変化による光取り出し効率の変化が小さい。半透過反射層１２０として、例えば、銀（Ａｇ）もしくはマグネシウム（Ｍｇ）などの金属、またはそれらの合金を用いることができる。これらの金属または合金は、発光層１５０から出射された光または第２の電極層１８０によって反射された光を透過することができる膜厚を有する。例えば、半透過反射層１２０の膜厚は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。

【0032】

絶縁性配向層１３０は、絶縁性配向層１３０上に形成される第１の半導体層１４０の結晶性を向上させることができる。具体的には、絶縁性配向層１３０は、第１の半導体層１４０がｃ軸配向性を有するように制御することができる。「層がｃ軸配向性を有する」とは、層が有する結晶構造のｃ軸が、被形成面に対して略垂直な方向に配向していることをいう。絶縁性配向層１３０として、六方最密構造、面心立方構造、またはそれらに準ずる構造を有する絶縁性材料を用いることができる。ここで、六方最密構造または面心立方構造に準ずる構造とは、ａ軸およびｂ軸に対してｃ軸が９０°とならない結晶構造を含むものである。六方最密構造またはそれに準ずる構造を有する絶縁性材料を用いた絶縁性配向層１３０は、非晶質基板１１０に対して（０００１）方向、すなわち、ｃ軸方向に配向している（以下、六方最密構造の（０００１）配向という。）。また、面心立方構造またはそれに準ずる構造を有する材料を用いた絶縁性配向層１３０は、非晶質基板１１０に対して（１１１）方向に配向している（以下、面心立方構造の（１１１）配向という。）。絶縁性配向層１３０が、六方最密構造の（０００１）配向または面心立方構造の（１１１）配向を有することにより、絶縁性配向層１３０上に成膜される膜のｃ軸方向への結晶成長が促進され、絶縁性配向層１３０上の第１の半導体層１４０がｃ軸配向性を有する。絶縁性配向層１３０として、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ_ｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ）、ＢｉＬａＴｉＯ、ＳｒＦｅＯ、ＢｉＦｅＯ、ＢａＦｅＯ、ＺｎＦｅＯ、ＰＭｎＮ－ＰＺＴ、または生体アパタイト（ＢＡｐ）などを用いることができる。なお、絶縁性配向層１３０は、スパッタリングまたはＣＶＤなどの任意の方法（装置）を用いて成膜することができる。

【0033】

絶縁性配向層１３０上の第１の半導体層１４０の結晶性は、絶縁性配向層１３０の表面状態の影響を受ける。そのため、絶縁性配向層１３０は、凹凸が少なく、平滑な表面を有することが好ましい。例えば、絶縁性配向層１３０の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、２．３ｎｍよりも小さいことが好ましい。また、絶縁性配向層１３０の表面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）は、２．９ｎｍよりも小さいことが好ましい。絶縁性配向層１３０の表面粗さが当該条件である場合、第１の半導体層１４０は、より結晶性の高いｃ軸配向性を有する。なお、絶縁性配向層１３０の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましい。

【0034】

第１の半導体層１４０および第２の半導体層１６０の一方は、電子を輸送し、発光層１５０に電子を注入する。すなわち、第１の半導体層１４０および第２の半導体層１６０の一方は、ｎ型半導体層である。ｎ型半導体層として、例えば、シリコン（Ｓｉ）をドープした窒化ガリウム膜などを用いることができる。第１の半導体層１４０および第２の半導体層１６０の他方は、正孔を輸送し、発光層１５０に正孔を注入する。すなわち、第１の半導体層１４０および第２の半導体層１６０の他方は、ｐ型半導体層である。ｐ型半導体層として、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）をドープした窒化ガリウム膜などを用いることができる。シリコンまたはマグネシウムをドープした窒化ガリウム膜は、スパッタリングを用いて成膜することができる。

【0035】

発光層１５０は、注入された電子と正孔とを再結合し、発光する。発光層１５０は、多重量子井戸構造を有する。発光層１５０として、例えば、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）膜と窒化ガリウム膜とが交互に積層された積層膜などを用いることができる。窒化インジウムガリウム膜または窒化ガリウム膜は、スパッタリングを用いて成膜することができる。

【0036】

ここで、絶縁性配向層１３０上の、スパッタリングを用いた窒化ガリウム膜の成膜方法について説明する。

【0037】

真空チャンバ内に、窒化ガリウムターゲットと対向して、絶縁性配向層１３０が形成された非晶質基板１１０を配置する。窒化ガリウムターゲットにおける窒化ガリウムの組成比は、窒素に対するガリウムが０．７以上２以下であることが好ましい。また、真空チャンバには、スパッタリングガス（アルゴンまたはクリプトンなど）とは別に、窒素を供給することができる。その場合、窒化ガリウムターゲットの窒化ガリウムの組成比は、窒素よりもガリウムが多いことが好ましい。例えば、窒素は、窒素ラジカル供給源を用いて供給することができる。スパッタリング電源は、ＤＣ電源、ＲＦ電源、またはパルスＤＣ電源のいずれであってもよい。

【0038】

真空チャンバ内の非晶質基板１１０は、加熱されてもよい。例えば、非晶質基板１１０は、室温から６００℃未満で加熱することができる。好ましくは１００℃以上４００℃以下がより好ましい。この温度であれば、ＭＯＣＶＤまたはＨＶＰＥの成膜温度よりも低く、サファイア基板よりも耐熱性の低い非晶質基板１１０に対しても適用することができる。

【0039】

真空チャンバ内を十分排気した後、スパッタリングガスを供給する。また、所定の圧力で非晶質基板１１０と窒化ガリウムターゲットとの間に電圧を印加してプラズマを生成し、窒化ガリウム膜を成膜する。

【0040】

以上、スパッタリングによる窒化ガリウム膜の成膜方法について説明したが、スパッタリングの構成または条件は適宜変更することができる。また、窒化ガリウムターゲットではなく、シリコンをドープした窒化ガリウムターゲットまたはマグネシウムをドープした窒化ガリウムターゲットを用いれば、ｎ型半導体膜またはｐ型半導体膜を成膜することができる。また、窒化インジウムガリウムターゲットおよび窒化ガリウムターゲットを用いれば、窒化インジウムガリウム膜と窒化ガリウム膜とが交互に積層された積層膜を成膜することができる。

【0041】

発光装置１００では、第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０の各々が、窒化ガリウムを含む。第１の半導体層１４０の窒化ガリウム膜は、絶縁性配向層１３０上に直接成膜されるが、発光層１５０および第２の半導体層１６０の各々の窒化ガリウム膜は、絶縁性配向層１３０上に直接成膜されない。しかしながら、絶縁性配向層１３０上の第１の半導体層１４０が結晶性の高いｃ軸配向性を有するため、第１の半導体層１４０が絶縁性配向層１３０と同様の機能を有する。そのため、第１の半導体層１４０上に成膜される窒化ガリウム膜のｃ軸方向への結晶成長が促進され、第１の半導体層１４０上の発光層１５０がｃ軸配向性を有する。同様に、発光層１５０上の第２の半導体層１６０もｃ軸配向性を有する。

【0042】

第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の一方は、ｎ型電極であり、第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の他方は、ｐ型電極である。第１の電極層１７０および第２の電極層１８０の電極の極性は、第１の半導体層１４０および第２の半導体層１６０に応じて決定される。ｎ型電極として、例えば、銀（Ａｇ）もしくはインジウム（Ｉｎ）などの金属、またはこれらの合金を用いることができる。ｐ型電極として、例えば、パラジウム（Ｐｄ）もしくは金（Ａｕ）などの金属、またはこれらの合金を用いることができる。これらの金属または合金は、発光層１５０から出射された光または半透過反射層１２０によって反射された光を透過しない膜厚を有する。

【0043】

なお、図示しないが、必要に応じて、ＬＥＤを覆うように、保護層を設けることもできる。保護層として、窒化シリコン膜を用いることができる。また、保護層として、例えば、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜を用いることもできる。

【0044】

以上説明したように、本実施形態に係る発光装置１００は、マイクロキャビティ構造を有する領域３００を含む。そのため、発光装置１００では、光取り出し効率が向上し、色度変化による光取り出し効率の変化が小さい。また、発光装置１００では、非晶質基板１１０を用いてＬＥＤが形成されるため、発光装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0045】

＜第２実施形態＞
図４Ａ～図５を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の別の構成について説明する。なお、以下では、上述した構成と同様の構成については、その構成の説明を省略する場合がある。

【0046】

図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の画素１００Ａ１－ｐｘおよび画素１００Ａ２－ｐｘの構成を示す模式的な断面図である。また、図５は、図４Ａまたは図４Ｂの領域３００Ａを示す模式的な断面図である。図４Ａに示すように、画素１００Ａ１－ｐｘは、非晶質基板１１０、絶縁性配向層１３０Ａ、半透過反射層１２０Ａ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含む。すなわち、画素１００Ａ１－ｐｘには、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含むＬＥＤが設けられている。画素１００Ａ１－ｐｘに含まれるＬＥＤは、発光層１５０の一方の面側に第１の電極層１７０および第２の電極層１８０が設けられた、いわゆる水平電極構造を有する。画素１００Ａ１－ｐｘでは、発光層１５０から出射された光は、非晶質基板１１０を透過して取り出される。

【0047】

また、図４Ｂに示すように、画素１００Ａ２－ｐｘは、非晶質基板１１０、絶縁性配向層１３０Ａ、半透過反射層１２０Ａ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、および第２の電極層１８０を含む。詳細は後述するが、半透過反射層１２０Ａは、ＬＥＤの電極として機能することができる。そのため、画素１００Ａ２－ｐｘには、半透過反射層１２０Ａ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、および第２の電極層１８０を含むＬＥＤが設けられている。画素１００Ａ２－ｐｘに含まれるＬＥＤは、発光層１５０の一方の面側に電極として機能する半透過反射層１２０Ａが設けられ、発光層１５０の他方の面側に第２の電極層１８０が設けられた、いわゆる垂直電極構造を有する。画素１００Ａ２－ｐｘでは、発光層１５０から出射された光は、非晶質基板１１０を透過して取り出される。

【0048】

なお、画素１００Ａ１－ｐｘおよび画素１００Ａ２－ｐｘは、いずれも半透過反射層１２０Ａと第２の電極層１８０との間で反射を繰り返すマイクロキャビティ構造を有する領域３００Ａを含む。

【0049】

画素１００Ａ１－ｐｘおよび画素１００Ａ２－ｐｘの各々では、絶縁性配向層１３０Ａは、非晶質基板１１０上に設けられている。半透過反射層１２０Ａは、絶縁性配向層１３０Ａ上に設けられている。第１の半導体層１４０は、半透過反射層１２０Ａ上に設けられている。すなわち、第１の半導体層１４０は、絶縁性配向層１３０Ａに接して設けられていない。しかしながら、半透過反射層１２０Ａの膜厚は、光が透過することができる程に小さく、絶縁性配向層１３０Ａは、半透過反射層１２０Ａを介して第１の半導体層１４０の結晶性を制御することができる。したがって、半透過反射層１２０Ａ上に設けられた第１の半導体層１４０は、結晶性の高いｃ軸配向性を有する。

【0050】

また、画素１００Ａ２－ｐｘでは、半透過反射層１２０ＡをＬＥＤの電極として利用することができる。半透過反射層１２０Ａの抵抗が大きい場合には、半透過反射層１２０Ａは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電性酸化物を含んでいてもよい。すなわち、半透過反射層１２０Ａの少なくとも一部に、金属または合金と透明導電性酸化物との積層膜が設けられていてもよい。これにより、半透過反射層１２０Ａの抵抗を小さくすることができる。

【0051】

以上説明したように、本実施形態に係る発光装置１００は、マイクロキャビティ構造を有する領域３００Ａを含む。そのため、発光装置１００では、光取り出し効率が向上し、色度変化による光取り出し効率の変化が小さい。また、発光装置１００では、非晶質基板１１０を用いてＬＥＤが形成されるため、発光装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0052】

＜第３実施形態＞
図６および図７を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の別の構成について説明する。なお、以下では、上述した構成と同様の構成については、その構成の説明を省略する場合がある。

【0053】

図６は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の画素１００Ｂ－ｐｘの構成を示す模式的な断面図である。図６に示すように、画素１００Ｂ－ｐｘは、非晶質基板１１０、第１の絶縁性配向層１３０Ｂ－１、半透過反射層１２０Ｂ、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含む。すなわち、画素１００Ｂ－ｐｘには、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第１の電極層１７０、および第２の電極層１８０を含むＬＥＤが設けられている。画素１００Ｂ－ｐｘに含まれるＬＥＤは、発光層１５０の一方の面側に第１の電極層１７０および第２の電極層１８０が設けられた、いわゆる水平電極構造を有する。画素１００Ｂ－ｐｘでは、発光層１５０から出射された光は、非晶質基板１１０を透過して取り出される。

【0054】

なお、画素１００Ｂ－ｐｘは、半透過反射層１２０Ｂと第２の電極層１８０との間で反射を繰り返すマイクロキャビティ構造を有する領域３００Ｂを含む。

【0055】

画素１００Ｂ－ｐｘでは、第１の絶縁性配向層１３０Ｂ－１は、非晶質基板１１０上に設けられている。半透過反射層１２０Ｂは、第１の絶縁性配向層１３０Ｂ－１上に設けられている。第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２は、半透過反射層１２０Ｂ上に設けられている。第１の半導体層１４０は、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２上に設けられている。半透過反射層１２０Ｂ上に第１の半導体層１４０を設けた場合、第１の半導体層１４０のｃ軸配向性が十分でない場合がある。その場合、第１の半導体層１４０上に第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２を設ける。これにより、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２が、第１の半導体層１４０の結晶性を制御することができるため、第１の半導体層１４０は、結晶性の高いｃ軸配向性を有する。また、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２は、半透過反射層１２０Ｂと第２の電極層１８０との間に位置するため、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２の膜厚により、マイクロキャビティ構造の光学距離を調整することもできる。例えば、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２の膜厚は、第１の絶縁性配向層１３０Ｂ－１の膜厚よりも大きくすることができる。

【0056】

以上説明したように、本実施形態に係る発光装置１００は、マイクロキャビティ構造を有する領域３００Ｂを含む。そのため、発光装置１００では、光取り出し効率が向上し、色度変化による光取り出し効率の変化が小さい。また、発光装置１００では、非晶質基板１１０を用いてＬＥＤが形成されるため、発光装置１００の製造コストを抑制することができる。
＜第４実施形態＞
図８および図９を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の別の構成について説明する。なお、以下では、上述した構成と同様の構成については、その構成の説明を省略する場合がある。

【0057】

図８は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の画素１００Ｃ－ｐｘの構成を示す模式的な断面図である。図８に示すように、画素１００Ｃ－ｐｘは、非晶質基板１１０、絶縁性配向層１３０Ｃ、導電性配向層１７０Ｃ、第１の半導体層１４０、光学距離調整層１９０Ｃ、発光層１５０、第２の半導体層１６０、半透過反射層１２０Ｃ、および絶縁層２００Ｃを含む。導電性配向層１７０Ｃおよび半透過反射層１２０Ｃは、それぞれ、ＬＥＤの第１の電極および第２の電極として機能することができる。そのため、画素１００Ｃ－ｐｘには、第１の電極層としての導電性配向層１７０Ｃ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、および第２の電極層としての半透過反射層１２０Ｃを含むＬＥＤが設けられている。画素１００Ｃ－ｐｘに含まれるＬＥＤは、発光層１５０の一方の面側に第１の電極層として機能する導電性配向層１７０Ｃが設けられ、発光層１５０の他方の面側に第２の電極層として機能する半透過反射層１２０Ｃが設けられた、いわゆる垂直電極構造を有する。画素１００Ｃ－ｐｘでは、発光層１５０から出射された光は、絶縁層２００Ｃを透過して取り出される。

【0058】

導電性配向層１７０Ｃは、導電性配向層１７０Ｃ上に形成される第１の半導体層１４０の結晶性を向上させることができる。導電性配向層１７０Ｃとして、例えば、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ_ｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ_ｘ）、グラフェン、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二ホウ化マグネシウム（ＭｇＢ_２）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、セリウム（Ｃｅ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、アクチニウム（Ａｃ）、トリウム（Ｔｈ）、ＢｉＬａＴｉＯ、ＳｒＦｅＯ、ＢｉＦｅＯ、ＢａＦｅＯ、ＺｎＦｅＯ、またはＰＭｎＮ－ＰＺＴなどを用いることができる。なお、導電性配向層１７０Ｃは、スパッタリングまたはＣＶＤなどの任意の方法（装置）を用いて成膜することができる。

【0059】

絶縁性配向層１３０Ｃは、非晶質基板１１０上に設けられている。導電性配向層１７０Ｃは、絶縁性配向層１３０Ｃ上に設けられている。第１の半導体層１４０は、導電性配向層１７０Ｃ上に設けられている。光学距離調整層１９０Ｃは、第１の半導体層１４０上に設けられている。発光層１５０は、光学距離調整層１９０Ｃ上に設けられている。第２の半導体層１６０は、発光層１５０上に設けられている。半透過反射層１２０Ｃは、第２の半導体層１６０上に設けられている。絶縁層２００Ｃは、半透過反射層１２０Ｃ上に設けられている。

【0060】

絶縁性配向層１３０Ｃ、導電性配向層１７０Ｃ、第１の半導体層１４０、光学距離調整層１９０Ｃ、発光層１５０、第２の半導体層１６０、半透過反射層１２０Ｃ、および絶縁層２００Ｃの各々は、複数の画素１００Ｃ－ｐｘに共通して設けられていてもよい。また、図示しないが、導電性配向層１７０Ｃが、画素１００Ｃ－ｐｘ内に島状に設けられ、半透過反射層１２０Ｃが、複数の画素１００Ｃ－ｐｘに共通して設けられていてもよい。また、図示しないが、導電性配向層１７０Ｃが、第１の方向に延在し、第１の方向に配列された複数の画素１００Ｃ－ｐｘに共通して設けられ、半透過反射層１２０Ｃが、第２の方向に延在し、第２の方向に配列された複数の画素１００Ｃ－ｐｘに共通して設けられていてもよい。

【0061】

光学距離調整層１９０Ｃは、マイクロキャビティ構造の光学距離を調整することができる。具体的には、取り出される光の波長が長くなるにつれて、光学距離調整層１９０Ｃの膜厚を大きくする。光学距離調整層１９０Ｃとして、例えば、窒化ガリウムを用いることができ、第１の半導体層１４０の材料と同じ材料であることが好ましい。その場合、光学距離調整層１９０Ｃは、第１の半導体層１４０の一部ということができる。そのため、第１の半導体層１４０の膜厚を変化させ、マイクロキャビティ構造の光学距離を調整することができる。

【0062】

なお、図示しないが、光学距離調整層１９０Ｃは、導電性配向層１７０Ｃと第１の半導体層１４０との間に設けられていてもよい。

【0063】

絶縁層２００Ｃは、半透過反射層１２０Ｃから絶縁層２００Ｃに入射された光を外部へ出射することができる。発光装置１００の光取り出し効率を向上するため、絶縁層２００Ｃは、屈折率が高いことが好ましい。絶縁層２００Ｃとして、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを用いることができる。なお、絶縁層２００Ｃは、スパッタリングまたはＣＶＤなどの任意の方法（装置）を用いて成膜することができる。

【0064】

なお、図示しないが、絶縁層２００Ｃの表面には凹凸が設けられていてもよい。これにより、発光装置１００の光取り出し効率をさらに向上することができる。

【0065】

画素１００Ｃ－ｐｘでは、第１の半導体層１４０は、絶縁性配向層１３０Ｃに接して設けられていないが、導電性配向層１７０Ｃに接して設けられている。そのため、第１の半導体層１４０は、結晶性の高いｃ軸配向性を有する。しかも、絶縁性配向層１３０Ｃ上に設けられている導電性配向層１７０Ｃは、絶縁性配向層１３０Ｃの影響が反映された結晶性を有しており、そのような導電性配向層１７０Ｃ上に設けられた第１の半導体層１４０は、絶縁性配向層１３０Ｃの影響を受ける。したがって、絶縁性配向層１３０Ｃおよび導電性配向層１７０Ｃ上に形成される第１の半導体層１４０は、さらに結晶性の高いc軸配向性を有する。

【0066】

以上説明したように、本実施形態に係る発光装置１００は、マイクロキャビティ構造を有する領域３００Ｃを含む。そのため、発光装置１００では、光取り出し効率が向上し、色度変化による光取り出し効率の変化が小さい。また、発光装置１００では、非晶質基板１１０を用いてＬＥＤが形成されるため、発光装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0067】

＜実施例＞
第１実施形態～第３実施形態に係る発光装置１００の領域３００～３００Ｂのマイクロキャビティ構造について、電流効率および電流効率の色度変化のシミュレーションを行った。シミュレーションは、Ｓｅｔｆｏｓ（Ｆｌｕｘｉｍ社製）を用いて行われた。また、シミュレーションでは、絶縁性配向層の膜厚を変化させ、それ以外の膜厚は固定値とした。

【0068】

［１．実施例１］
図１０は、図３に示す領域３００のマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。図３に示す領域３００のシミュレーションにおいて、非晶質基板１１０、半透過反射層１２０、絶縁性配向層１３０、および第２の電極層１８０は、それぞれ、ガラス、マグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、および銀（Ａｇ）のパラメータを用いた。第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０は、いずれも、窒化ガリウム（ＧａＮ）のパラメータを用いた。また、非晶質基板１１０、半透過反射層１２０、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第２の電極層１８０の膜厚は、それぞれ、０．５ｍｍ、１５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、２０ｎｍ、および１００ｎｍとした。また、発光層１５０の発光スペクトルは、波長４６０ｎｍをピークとする正規分布とした。

【0069】

［２．実施例２］
図１１は、図５に示す領域３００Ａのマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。図５に示す領域３００Ａのシミュレーションにおいて、非晶質基板１１０、絶縁性配向層１３０Ａ、半透過反射層１２０Ａ、および第２の電極層１８０は、それぞれ、ガラス、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、マグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、および銀（Ａｇ）のパラメータを用いた。第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０は、いずれも、窒化ガリウム（ＧａＮ）のパラメータを用いた。また、非晶質基板１１０、半透過反射層１２０Ａ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第２の電極層１８０の膜厚は、それぞれ、０．５ｍｍ、１５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、２０ｎｍ、および１００ｎｍとした。また、発光層１５０の発光スペクトルは、波長４６０ｎｍをピークとする正規分布とした。

【0070】

［３．実施例３］
図１２は、図７に示す領域３００Ｂのマイクロキャビティ構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。図７に示す領域３００Ｂのシミュレーションにおいて、非晶質基板１１０、第1の絶縁性配向層１３０Ｂ－１、半透過反射層１２０Ｂ、第２の絶縁性配向層１３０Ｂ－２、および第２の電極層１８０は、それぞれ、ガラス、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、マグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、および銀（Ａｇ）のパラメータを用いた。第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０は、いずれも、窒化ガリウム（ＧａＮ）のパラメータを用いた。また、非晶質基板１１０、第１の絶縁性配向層１３０Ｂ－１、半透過反射層１２０Ａ、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第２の電極層１８０の膜厚は、それぞれ、０．５ｍｍ、６０ｎｍ、１５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、２０ｎｍ、および１００ｎｍとした。また、発光層１５０の発光スペクトルは、波長４６０ｎｍをピークとする正規分布とした。

【0071】

［４．比較例］
図１３は、マイクロキャビティ構造を有しない比較例の領域５００を示す模式的な断面図である。領域５００では、非晶質基板１１０上に、絶縁性配向層１３０、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、および第２の電極層１８０が順に設けられている。比較例の領域５００では、発光層１５０から出射された光は、非晶質基板１１０を透過して取り出される。

【0072】

また、図１４は、図１３に示す比較例の領域５００の構造において、色度（色度座標のｙ座標）の変化に対する電流効率を示すグラフである。図１３に示す領域５００のシミュレーションにおいて、非晶質基板１１０、絶縁性配向層１３０および第２の電極層１８０は、それぞれ、ガラス、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および銀（Ａｇ）のパラメータを用いた。第１の半導体層１４０、発光層１５０、および第２の半導体層１６０は、いずれも、窒化ガリウム（ＧａＮ）のパラメータを用いた。また、非晶質基板１１０、第１の半導体層１４０、発光層１５０、第２の半導体層１６０、第２の電極層１８０の膜厚は、それぞれ、０．５ｍｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、２０ｎｍ、および１００ｎｍとした。また、発光層１５０の発光スペクトルは、波長４６０ｎｍをピークとする正規分布とした。

【0073】

［５．結果］
シミュレーションの結果を実施例１～実施例３と比較例とで比較した。シミュレーションの結果を表１および表２に示す。具体的には、表１は、ＣＩＥ－ｙ（色度座標のｙ座標）＝０．０４の電流効率（η_０．０４）およびＣＩＥ－ｙ＝０．０５の電流効率（η_０．０５）から、ＣＩＥ－ｙ＝０．０４に対するＣＩＥ－ｙ＝０．０５の電流効率の変化率（（η_０．０５－η_０．０４）／η_０．０４×１００）を示す。また、表２は、比較例の電流効率で規格化した実施例の差分の割合（（η（実施例）－η（比較例））／η（比較例）×１００）を示す。表１より、比較例に比べて、実施例１～実施例３は、色度変化における電流効率の変化が小さいことがわかった。また、表２より、比較例に比べて、実施例１～実施例３は、電流効率が向上することがわかった。したがって、マイクロキャビティ構造を有する実施例１～実施例３では、光取り出し効率が向上し、色度変化による光取り出し効率の変化が小さくなる。

【0074】

【表1】

【0075】

【表2】

【0076】

＜第５実施形態＞
図１５を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置形成基板１０について説明する。

【0077】

図１５は、本発明の一実施形態に係る発光装置形成基板１０の構成を示す概略図である。発光装置形成基板１０は、複数の発光装置１００を含む。すなわち、発光装置形成基板１０では、１つの非晶質基板１１０を用いて複数の発光装置１００が製造される。非晶質基板１１０は、いわゆる大面積基板である。発光装置形成基板１０では、大面積基板を用いて複数の発光装置１００を一度に製造することができるため、発光装置１００の製造コストを抑制することができる。

【0078】

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略、もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0079】

上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0080】

１０：発光装置形成基板、
１００：発光装置、 １００Ｐ：画素部、 １００－ｐｘ、１００Ａ１－ｐｘ、１００Ａ２－ｐｘ、１００Ｂ－ｐｘ、１００Ｃ－ｐｘ：画素、 １００Ｔ：端子部、 １００－ｔ：端子、 １１０：非晶質基板、 １２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ：半透過反射層、 １３０、１３０Ａ、１３０Ｂ－１、１３０Ｂ－２、１３０Ｃ：絶縁性配向層、 １４０：第１の半導体層、 １５０：発光層、 １６０：第２の半導体層、 １７０：第１の電極層、 １７０Ｃ：導電性配向層、 １８０：第２の電極層、 １９０Ｃ：光学距離調整層、 ２００Ｃ：絶縁層、 ３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ：領域、 ５００：領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】