特許 7467146 発光装置及び発光装置の製造方法、並びに、表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-05

(45)【発行日】2024-04-15

(54)【発明の名称】発光装置及び発光装置の製造方法、並びに、表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20240408BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240408BHJP

【ＦＩ】

H01L33/48

G09F9/33

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020019499

(22)【出願日】2020-02-07

(65)【公開番号】P2021125629

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-27

(73)【特許権者】

【識別番号】316005926

【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所

(74)【代理人】

【氏名又は名称】山本 孝久

(74)【代理人】

【氏名又は名称】吉井 正明

(72)【発明者】

【氏名】小川 直樹

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２５７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０５００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００３６２１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－１７０６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３７４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７３４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１２９４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３２２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】GOU, Fangwang et al.，Tripling the Optical Efficiency of Color-Converted Micro-LED Displays with Funnel-Tube Array，Crystals，2019年01月14日，Vol.9, No.1，P.39

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｈ０１Ｓ ５／００－５／５０

Ｇ０９Ｆ ９／３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周壁を含む発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、
発光部の上方に形成された光導波路、及び、
発光部の周壁を覆う外壁コア層、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、コア層の周囲に形成されたクラッド層、を有し、
クラッド層の屈折率は、コア層の屈折率よりも低く、
外壁コア層の屈折率は、発光部及び半導体素子を覆う保護層の屈折率よりも高い、
発光装置。

【請求項2】

外壁コア層は、発光部の上のコア層と同じ材料で形成されている、
請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

発光部及び半導体素子を覆う保護層の上に成膜された遮光膜を有する、
請求項１に記載の発光装置。

【請求項4】

半導体素子は、発光部を駆動する駆動ＩＣである、
請求項１に記載の発光装置。

【請求項5】

同一基板上に、発光部及び半導体素子を配置した状態で、発光部及び半導体素子を覆うように保護層を形成し、
次いで、保護層の発光部の上方を除去して凹部を形成した後、保護層の上にクラッド層を成膜し、
次いで、クラッド層について凹部の周壁に沿って環状に残存させた後、保護層の上にコア層を成膜し、
次いで、コア層について光路として機能する部分だけを残存させる、
発光装置の製造方法。

【請求項6】

保護層を形成する前に、発光部の側壁を覆うように外壁コア層を形成し、
しかる後、発光部及び半導体素子を覆うように保護層を形成し、
次いで、保護層の発光部の上方を除去して凹部を形成した後、保護層の上にクラッド層を成膜し、
次いで、クラッド層について凹部の周壁に沿って環状に残存させた後、保護層の上にコア層を成膜し、
次いで、コア層について光路として機能する部分だけを残存させる、
請求項５に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

発光装置を含む画素が配置されて成り、
発光装置は、
周壁を含む発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、
発光部の上方に形成された光導波路、及び、
発光部の周壁を覆う外壁コア層、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、コア層の周囲に形成されたクラッド層、を有し、
クラッド層の屈折率は、コア層の屈折率よりも低く、
外壁コア層の屈折率は、発光部及び半導体素子を覆う保護層の屈折率よりも高い、
表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光装置及び発光装置の製造方法、並びに、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の発光素子を含む発光部と、当該発光部の各発光素子を駆動する半導体素子とを、同一基板上に隣接して配置した実装構造の発光装置がある（例えば、特許文献１参照）。半導体素子は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ等である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－９８５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の発光装置のように、発光素子を含む発光部と半導体素子とを、同一基板上に隣接して配置した実装構造の場合、発光部からの漏れ光が半導体素子の特性に悪影響を及ぼす懸念がある。

【0005】

そこで、本開示は、発光部からの漏れ光の発生を抑制することができる発光装置及びその製造方法、並びに、当該発光装置を有する表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するための本開示の発光装置は、
発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、及び、
発光部の上方に形成された光導波路、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、
コア層の周囲に形成されたクラッド層、
を有する。

【0007】

また、上記の目的を達成するための本開示の発光装置の製造方法は、
同一基板上に、発光部及び半導体素子を配置した状態で、発光部及び半導体素子を覆うように保護層を形成し、
次いで、保護層の発光部の上方を除去して凹部を形成した後、保護層の上にクラッド層を成膜し、
次いで、クラッド層について凹部の周壁に沿って環状に残存させた後、保護層の上にコア層を成膜し、
次いで、コア層について光路として機能する部分だけを残存させる。

【0008】

また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
発光装置を含む画素が配置されて成り、
発光装置は、
発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、及び、
発光部の上方に形成された光導波路、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、
コア層の周囲に形成されたクラッド層、
を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態に係る発光装置の実装構造の断面を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る発光装置における光導波路の作用について説明する模式図である。

【図3】図３Ａ、図３Ｂ、及び、図３Ｃは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その１）である。

【図4】図４Ａ、図４Ｂ、及び、図４Ｃは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その２）である。

【図5】図５Ａ、図５Ｂ、及び、図５Ｃは、第１実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その３）である。

【図6】図６は、本開示の第２実施形態に係る発光装置の実装構造の断面を模式的に表す断面図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る発光装置における光導波路の作用について説明する模式図である。

【図8】図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、及び、図８Ｄは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その１）である。

【図9】図９Ａ、図９Ｂ、及び、図９Ｃは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その２）である。

【図10】図１０Ａ、図１０Ｂ、及び、図１０Ｃは、第２実施形態に係る発光装置の製造方法のフローを示す工程図（その３）である。

【図11】図１１は、本開示の実施形態に係る表示装置の構成の概略を示す斜視図である。

【図12】図１２は、本開示の実施形態に係る表示装置の画素アレイ部の一部の回路構成の一例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の発光装置及びその製造方法、並びに、表示装置、全般に関する説明
２．本開示の第１実施形態に係る発光装置
２－１．第１実施形態に係る発光装置の実装構造
２－２．第１実施形態に係る発光装置の製造フロー
３．本開示の第２実施形態に係る発光装置
３－１．第２実施形態に係る発光装置の実装構造
３－２．第２実施形態に係る発光装置の製造フロー
４．本開示の実施形態に係る表示装置
５．変形例
６．本開示がとることができる構成

【0011】

＜本開示の発光装置及びその製造方法、並びに、表示装置、全般に関する説明＞
本開示の発光装置及びその製造方法、並びに、表示装置にあっては、クラッド層の屈折率について、コア層の屈折率よりも低い構成とすることができる。

【0012】

上述した好ましい構成を含む本開示の発光装置及びその製造方法、並びに、表示装置にあっては、発光部の周壁を覆う外壁コア層を有する構成とすることができる。そして、外壁コア層の屈折率について、発光部及び半導体素子を覆う保護層の屈折率よりも高い構成とすることができる。また、外壁コア層について、発光部の上のコア層と同じ材料で形成されている構成とすることができる。

【0013】

また、上述した好ましい構成を含む本開示の発光装置及びその製造方法、並びに、表示装置にあっては、発光部及び半導体素子を覆う保護層の上に成膜された遮光膜を有する構成とすることができる。また、半導体素子について、発光部を駆動する駆動ＩＣである構成とすることができる。

【0014】

＜本開示の第１実施形態に係る発光装置＞
［第１実施形態に係る発光装置の実装構造］
第１実施形態に係る発光装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を用いて発光部を構成する自発光装置である。図１は、本開示の第１実施形態に係る発光装置の実装構造の断面を模式的に示す断面図である。

【0015】

図１において、セル基板１１は、発光素子を含む発光部１２及び駆動ＩＣ１３を実装するための基板であり、複数の配線１１１を含んでいる。セル基板１１は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板等から成る。尚、セル基板１１は、プリント基板から成る構成であってもよい。第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、セル基板１１（即ち、同一の基板）上に、発光素子を含む発光部１２と駆動ＩＣ１３とが、隣接して並んで配置された実装構造を有している。

【0016】

発光部１２は、互いに異なる波長域の光を出射する複数の発光素子、例えば、３つの発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂを含んでいる。３つの発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂのうち、発光素子１２１Ｒは、赤色波長域の光を出射する発光ダイオードから成り、発光素子１２１Ｇは、緑色波長域の光を出射する発光ダイオードから成り、発光素子１２１Ｂは、青色波長域の光を出射する発光ダイオードから成る。

【0017】

発光部１２において、発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂはそれぞれ、例えば、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、ｎ型電極、及び、ｐ型電極を有し、例えば、樹脂材料等から成る保護層１２２によって覆われた構成となっている。発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂの各一方の電極（例えば、ｎ型電極）は、例えば、パッド電極（図示せず）を介して駆動ＩＣ１３に電気的に接続されている。発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂの各他方の電極（例えば、ｐ型電極）は、例えば、パッド電極（図示せず）を介してグランドＧＮＤに電気的に接続されている。

【0018】

発光部１２の発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂと電気的に接続された駆動ＩＣ１３は、発光部１２の各発光素子１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂを駆動するための半導体素子である。駆動ＩＣ１３は、例えば、多層配線層１３１、半導体層１３２、及び、絶縁層１３３を有し、セル基板１１側からこの順に積層された構成となっている。駆動ＩＣ１３は、例えば、２００μｍ四方程度の非常に小さいチップサイズを有している。

【0019】

多層配線層１３１は、例えば、複数の配線１３４及び層間絶縁膜１３５を含んでいる。複数の配線１３４は、層間絶縁膜１３５によって互いに電気的に分離されている。この多層配線層１３１の配線１３４が、例えば、後述するデータ線ＳｉｇＧ，ＳｉｇＲ，ＳｉｇＢ等に電気的に接続されている。駆動ＩＣ１３は、例えば、多層配線層１３１によってセル基板１１に電気的に接続されている。

【0020】

第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、発光部１２及び駆動ＩＣ１３の他に、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を覆う保護層１４と、この保護層１４の上に成膜され、発光装置１０Ａの上方からの光の入射を抑制する遮光膜１５とを有している。

【0021】

保護層１４は、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を覆うように、例えば、セル基板１１の全面に亘って設けられている。保護層１４は、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を保護するためのものであり、絶縁性の有機材料又は絶縁性の無機材料等によって構成されている。絶縁性の有機材料としては、例えば、シリコーン等を例示することができる。絶縁性の無機材料としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等を例示することができる。

【0022】

遮光膜１５は、保護層１４を間にして（挟んで）セル基板１１に対向して設けられている。この遮光膜１５は、所謂、ブラックマスクである。遮光膜１５には、発光部１２に対向する領域に開口部１５Ａが設けられている。開口部１５Ａは、発光部１２の発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂから出射された光を外部へ放出するための開口である。この開口部１５Ａの大きさは、発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂから出射された光を、発光装置１０Ａ外へ十分に取り出すことができる程度の大きさに設定されている。

【0023】

遮光膜１５は、例えば、カーボンブラックを含有する樹脂材料等によって構成されている。遮光膜１５の材料については、樹脂材料に限定されるものではなく、例えば、チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），タングステン（Ｗ）、あるいは、モリブデン（Ｍｏ）等の金属材料であってもよい。

【0024】

第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、更に、発光部１２の上方に形成された光導波路１６を有する構成となっている。光導波路１６は、発光部１２の上に光路として形成されたコア層１６１と、コア層１６１の周囲に形成されて光を反射させるクラッド層１６２とから成る構成となっている。そして、クラッド層１６２の屈折率ｎ₂は、コア層１６１の屈折率ｎ₁よりも低く設定されている（ｎ₂＜ｎ₁）。

【0025】

屈折率ｎ₁のコア層１６１の材料としては、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を例示することができる。一例として、コア層１６１の材料として酸窒化シリコンを持ちいた場合には、コア層１６１の屈折率ｎ₁は、２．０程度である。屈折率ｎ₂のクラッド層１６２の材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）等を例示することができる。一例として、クラッド層１６２の材料として酸化シリコンを用いた場合には、クラッド層１６２の屈折率ｎ₂は、１．４５程度（ｎ₂＜ｎ₁）である。

【0026】

上述したように、本開示の第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、同一のセル基板１１上に、発光部１２と駆動ＩＣ１３とが、隣接して並んで配置された実装構造を有し、当該実装構造において、発光部１２の上方に、コア層１６１及びクラッド層１６２から成る光導波路１６を形成した構成となっている。そして、クラッド層１６２の屈折率ｎ₂が、コア層１６１の屈折率ｎ₁よりも低く設定されている。

【0027】

上記の第１実施形態に係る発光装置１０Ａの実装構造によれば、図２に実線の矢印で示すように、光導波路１６のコア層１６１とクラッド層１６２との界面で光反射が生じるために、発光部１２からの漏れ光の発生を抑制することができる。その結果、発光部１２の発光効率の向上を図ることができるとともに、発光部１２からの漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に悪影響を及ぼすこともない。

【0028】

因みに、光導波路１６が無い実装構造の場合には、例えば、緑色波長域の光を出射する発光素子１２１Ｇから発せられた光が、図２に破線の矢印で示すように、保護層１４と遮光膜１５との界面で反射し、駆動ＩＣ１３に入射する場合がある。すなわち、発光部１２からの漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に悪影響を及ぼす場合がある。

【0029】

［第１実施形態に係る発光装置の製造フロー］
次に、第１実施形態に係る発光装置１０Ａの製造方法（製造フロー）について、図３の工程図（その１）、図４の工程図（その２）、及び、図５の工程図（その３）を用いて説明する。

【0030】

図３Ａに示す工程１の状態は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板等から成るセル基板１１上に、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を隣接して並べて配置した実装状態を表している。図３Ｂに示す工程２では、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を覆うように、絶縁性の有機材料又は絶縁性の無機材料等によってセル基板１１の全面に亘って保護層１４を形成する。次に、図３Ｃに示す工程３では、保護層１４について、リソグラフィー／エッチングによって発光部１２の上方部分を除去し、凹部１４Ａを形成する。

【0031】

次に、図４Ａに示す工程４では、凹部１４Ａを含む保護層１４の上に、酸化シリコン等の材料を用いて、クラッド層１６２を保護層１４の全面に亘って成膜し、次いで、図４Ｂに示す工程５では、クラッド層１６２について、リソグラフィー／エッチングにより、凹部１４Ａの周壁に沿って環状に残存させる。次に、図４Ｃに示す工程６では、保護層１４の上に、酸窒化シリコン等の材料を用いて、コア層１６１を保護層１４の全面に亘って成膜する。

【0032】

次に、図５Ａに示す工程７では、コア層１６１について、リソグラフィー／エッチングにより、光導波路１６の光路として機能する部分だけを残存させる。これにより、発光部１２の上方に、コア層１６１及びクラッド層１６２によって光導波路１６が形成される。図５Ｂに示す工程８では、光導波路１６を含む保護層１４の上に、保護層１４の全面に亘って遮光膜１５を成膜し、次いで、図５Ｃに示す工程９では、リソグラフィー／エッチングにより、遮光膜１５の発光部１２に対向する領域に開口部１５Ａを形成する。

【0033】

上述した一連の製造フローにより、発光部１２の上方に、光導波路１６を形成したことで、発光部１２からの漏れ光の発生を抑制し、発光効率の向上を図ることができるとともに、漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に及ぼす悪影響を低減することができる第１実施形態に係る発光装置１０Ａを作製することができる。

【0034】

＜本開示の第２実施形態に係る発光装置＞
［第２実施形態に係る発光装置の実装構造］
第２実施形態に係る発光装置も、第１実施形態に係る発光装置と同様に、自発光装置である。図６は、本開示の第２実施形態に係る発光装置の実装構造の断面を模式的に表す断面図である。

【0035】

第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、図１に示すように、発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂを含む発光部１２の上に、光導波路１６の光路としてコア層１６１を形成した構成となっていた。これに対して、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂは、図６に示すように、発光部１２の上だけでなく、発光部１２の側壁についても全体的に、外壁コア層１６３で覆う構成となっている。そして、外壁コア層１６３の屈折率は、保護層１４の屈折率よりも高く設定されている。

【0036】

発光素子１２１Ｒ、発光素子１２１Ｇ、及び、発光素子１２１Ｂを含む発光部１２を、コア層１６１及び外壁コア層１６３で全体的に覆うようにした構成以外の第２実施形態に係る発光装置１０Ｂの構成については、基本的に、第１実施形態に係る発光装置１０Ａの構成と同じである。

【0037】

外壁コア層１６３については、例えば、コア層１６１と同じ材料を用いて形成することができる。第１実施形態に係る発光装置１０Ａの場合、保護層１４は、例えば、シリコーン等の絶縁性の有機材料、又は、酸化シリコン（ＳｉＯ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等の絶縁性の無機材料によって構成されている。従って、外壁コア層１６３の材料として、コア層１６１と同じ材料、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を用いることで、外壁コア層１６３の屈折率を、保護層１４の屈折率よりも高く設定することができる。

【0038】

上述したように、本開示の第２実施形態に係る発光装置１０Ｂは、発光部１２の上だけでなく、発光部１２の側壁についても全体的に、外壁コア層１６３で覆い、外壁コア層１６３の屈折率を、保護層１４の屈折率よりも高く設定した構成となっている。この第２実施形態に係る発光装置１０Ｂによれば、第１実施形態に係る発光装置１０Ａの作用、効果の他に、図７に実線の矢印で示すように、発光部１２の側壁からの漏れ光を減衰させることができるために、発光部１２からの漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に及ぼす悪影響を更に低減させることができる。

【0039】

［第２実施形態に係る発光装置の製造フロー］
次に、第２実施形態に係る発光装置１０の製造方法（製造フロー）について、図８の工程図（その１）、図９の工程図（その２）、及び、図１０の工程図（その３）を用いて説明する。

【0040】

図８Ａに示す工程１の状態は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板等から成るセル基板１１上に、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を隣接して並べて配置した実装状態を表している。図８Ｂに示す工程２では、酸窒化シリコン等の材料を用いて、外壁コア層１６３を発光部１２の側壁を覆うように全体的に成膜する。

【0041】

次に、図８Ｃに示す工程３では、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を覆うように、絶縁性の有機材料又は絶縁性の無機材料等によってセル基板１１の全面に亘って保護層１４を形成する。次に、図８Ｄに示す工程４では、保護層１４について、リソグラフィー／エッチングによって発光部１２の上方部分を除去し、凹部１４Ａを形成する。

【0042】

次に、図９Ａに示す工程５では、凹部１４Ａを含む保護層１４の上に、酸化シリコン等の材料を用いて、クラッド層１６２を保護層１４の全面に亘って成膜し、次いで、図９Ｂに示す工程６では、クラッド層１６２について、リソグラフィー／エッチングにより、凹部１４Ａの周壁に沿って環状に残存させる。次に、図９Ｃに示す工程７では、保護層１４の上に、酸窒化シリコン等の材料を用いて、コア層１６１を保護層１４の全面に亘って成膜する。

【0043】

次に、図１０Ａに示す工程８では、コア層１６１について、リソグラフィー／エッチングにより、光導波路１６の光路として機能する部分だけを残存させる。これにより、発光部１２の上方に、コア層１６１及びクラッド層１６２によって光導波路１６が形成される。図１０Ｂに示す工程９では、光導波路１６を含む保護層１４の上に、遮光膜１５を保護層１４の全面に亘って成膜し、次いで、図１０Ｃに示す工程１０では、リソグラフィー／エッチングにより、遮光膜１５の発光部１２に対向する領域に開口部１５Ａを形成する。

【0044】

上述した一連の製造フローにより、発光部１２の上方に、コア層１６１及びクラッド層１６２から成る光導波路１６を有する構成に加えて、発光部１２の側壁を外壁コア層１６３で覆う構成により、発光部１２からの漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に及ぼす悪影響を更に低減することができる第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを作製することができる。

【0045】

＜本開示の実施形態に係る表示装置＞
図１１は、本開示の実施形態に係る表示装置の構成の概略を示す斜視図である。本開示の実施形態に係る表示装置１００は、基板１１０上に多数の画素１２０が行列状に２次元配置されて成るフラットパネルの表示装置であり、例えば、ビルの内外の壁面等に取り付けて用いられる大画面の表示装置である。

【0046】

この表示装置１００において、行列状に配置された画素１２０として、先述した第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを用いることができる。例えば、第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを、タイル状に敷き詰めることで、所謂、タイリングディスプレイを構成することができる。

【0047】

尚、ここでは、本実施形態に係る表示装置１００として、大画面の表示装置（タイリングディスプレイ）を例に挙げているが、大画面の表示装置に限られるものではない。

【0048】

本開示の実施形態に係る表示装置１００の画素アレイ部１５０の一部の回路構成の一例を図１２に示す。

【0049】

本実施形態に係る表示装置１００は、複数の画素１２０が行列状に２次元配置されて成る画素アレイ部１５０を有している。そして、本実施形態に係る表示装置１００は、複数の画素１２０として、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を含む、第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを用いて構成される。

【0050】

本実施形態に係る表示装置１００は、例えば列方向に延在して設けられた複数のデータ線１４１と、例えば行方向に延在して設けられた複数のゲート線１４２とを有している。データ線１４１及びゲート線１４２の配線材料としては、例えば、銅を用いることができる。

【0051】

本実施形態に係る表示装置１００は、更に、複数の第１の電圧線１４３、複数の電源線１４４，１４５、複数の第２の電圧線１４６，１４７、及び、複数のグランド線１４８を有している。複数の第１の電圧線１４３は、例えば、行方向に延在して設けられている。複数の電源線１４４，１４５、複数の第２の電圧線１４６，１４７、及び、複数のグランド線１４８は、それぞれ、例えば、列方向に延在して設けられている。

【0052】

第１の電圧線１４３、電源線１４４，１４５、第２の電圧線１４６，１４７、及び、グランド線１４８の少なくとも１つの配線については、駆動方式によっては省略することができる。第１の電圧線１４３、電源線１４４，１４５、第２の電圧線１４６，１４７、及び、グランド線１４８の配線材料としては、例えば、銅を用いることができる。

【0053】

複数のデータ線１４１は、信号供給部（図示せず）から供給される映像信号に応じたデータ信号Ｓｉｇを各画素１２０に伝送する。映像信号に応じたデータ信号Ｓｉｇは、例えば、発光素子１２１Ｒ，１２１Ｇ，１２１Ｂの発光輝度を制御する信号である。複数のデータ線１４１は、例えば、発光部１２の発光色数に対応した種類の配線からなる。

【0054】

発光部１２の発光色が、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色である場合には、複数のデータ線１４１は、各発光色に対応したデータ信号ＳｉｇＲ（ＳｉｇＲ₁，ＳｉｇＲ₂，・・・），ＳｉｇＧ（ＳｉｇＧ₁，ＳｉｇＧ₂，・・・），ＳｉｇＢ（ＳｉｇＢ₁，ＳｉｇＢ₂，・・・）を伝送するデータ線をそれぞれ複数本ずつ含む。発光部１２の発光色については、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に限られるものではなく、４色以上、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ（白色）の４色であってもよい。

【0055】

複数のデータ線１４１が、各発光色に対応したデータ信号ＳｉｇＲ，ＳｉｇＧ，ＳｉｇＢを伝送するデータ線をそれぞれ複数本ずつ含む場合には、各発光色の１つのデータ線から成る一組のデータ線１４１が、例えば、１つの画素列毎に割り当てられる。駆動方式によっては、上記の一組のデータ線１４１は、複数の画素列毎に割り当てられる場合がある。また、駆動方式によっては、上記の一組のデータ線１４１は、単一のデータ線に置き換えることができる。

【0056】

複数のゲート線１４２は、画素アレイ部１５０の各画素１２０を選択する選択信号Ｇａｔｅ（Ｇａｔｅ₁，Ｇａｔｅ₂，・・・）を伝送する配線である。選択信号Ｇａｔｅ（Ｇａｔｅ₁，Ｇａｔｅ₂，・・・）は、走査部（図示せず）から複数のゲート線１４２に供給され、例えば、データ線１４１によって伝送されたデータ信号Ｓｉｇのサンプリングを開始するとともに、サンプリングした信号を発光部１２に入力させ、発光部１２の発光を開始させる信号である。１つのゲート線１４２が、例えば、１画素行毎に割り当てられる。

【0057】

複数の第１の電圧線１４３は、例えば、制御部（図示せず）から供給されるのこぎり状の波形を有する信号Ｓａｗを駆動ＩＣ１３に伝送する配線である。のこぎり状の波形を有する信号Ｓａｗは、サンプリングされた信号Ｓｉｇと比較される。この比較処理において、例えば、のこぎり状の波形を有する信号Ｓａｗの波高値が、サンプリングされた信号Ｓｉｇの波高値よりも高いとき、高くなっている期間だけ、サンプリングされた信号Ｓｉｇが発光部１２に入力される。１つの第１の電圧線１４３が、例えば、２画素行毎に割り当てられる。

【0058】

複数の電圧線１４４，１４５は、電源電圧Ｖ_DD1，Ｖ_DD2を画素１２０に対して供給する配線である複数の第２の電圧線１４６，１４７は、参照電圧Ｒｅｆ₁，Ｒｅｆ₂を画素１２０に対して供給する配線である。複数のグランド線１４８は、接地電位ＧＮＤを画素１２０に対して与える配線である。

【0059】

１つの電源線１４４は、例えば、２つの画素列毎に割り当てられている。１つの電源線１４５は、例えば、２つの画素列毎に割り当てられている。１つの第２の電圧線１４６は、例えば、２つの画素列毎に割り当てられている。１つの第２の電圧線１４７は、例えば、２つの画素列毎に割り当てられている。１つのグランド線１４８は、例えば、２画素列毎に割り当てられている。

【0060】

上述したように、本実施形態に係る表示装置１００は、画素アレイ部１５０の各画素１２０として、発光部１２及び駆動ＩＣ１３を含む、第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを用いた構成となっている。第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂは、コア層１６１及びクラッド層１６２から成る光導波路１６を有することで、発光部１２からの漏れ光の発生を抑制し、発光効率の向上を図ることができるとともに、漏れ光が駆動ＩＣ１３の特性に及ぼす悪影響を低減することができる。従って、画素１２０として、第１実施形態に係る発光装置１０Ａ、又は、第２実施形態に係る発光装置１０Ｂを用いることで、より鮮明な画像表示を実現できる表示装置を提供することができる。

【0061】

＜変形例＞
以上、本開示に係る技術について、好ましい実施形態に基づき説明したが、本開示に係る技術は当該実施形態に限定されるものではない。上記の実施形態において説明した発光素子及び表示装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。

【0062】

例えば、上記の実施形態では、表示装置１００として、ビルの内外の壁面等に取り付けて用いられる大画面の表示装置（タイリングディスプレイ）に適用する場合を例に挙げて説明したが、この適用例に限られるものではない。すなわち、本開示に係る技術は、例えば、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

【0063】

＜本開示がとることができる構成＞
尚、本開示は、以下のような構成をとることもできる。

【0064】

≪Ａ．発光装置≫
［Ａ－１］発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、及び、
発光部の上方に形成された光導波路、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、
コア層の周囲に形成されたクラッド層、
を有する、
発光装置。
［Ａ－２］クラッド層の屈折率は、コア層の屈折率よりも低い、
上記［Ａ－１］に記載の発光装置。
［Ａ－３］発光部の周壁を覆う外壁コア層を有する、
上記［Ａ－２］に記載の発光装置。
［Ａ－４］外壁コア層の屈折率は、発光部及び半導体素子を覆う保護層の屈折率よりも高い、
上記［Ａ－３］に記載の発光装置。
［Ａ－５］外壁コア層は、発光部の上のコア層と同じ材料で形成されている、
上記［Ａ－４］に記載の発光装置。
［Ａ－６］発光部及び半導体素子を覆う保護層の上に成膜された遮光膜を有する、
上記［Ａ－１］乃至上記［Ａ－５］のいずれかに記載の発光装置。
［Ａ－７］半導体素子は、発光部を駆動する駆動ＩＣである、
上記［Ａ－１］乃至上記［Ａ－６］のいずれかに記載の発光装置。

【0065】

≪Ｂ．発光装置の製造方法≫
［Ｂ－１］同一基板上に、発光部及び半導体素子を配置した状態で、発光部及び半導体素子を覆うように保護層を形成し、
次いで、保護層の発光部の上方を除去して凹部を形成した後、保護層の上にクラッド層を成膜し、
次いで、クラッド層について凹部の周壁に沿って環状に残存させた後、保護層の上にコア層を成膜し、
次いで、コア層について光路として機能する部分だけを残存させる、
発光装置の製造方法。
［Ｂ－２］保護層を形成する前に、発光部の側壁を覆うように外壁コア層を形成し、
しかる後、発光部及び半導体素子を覆うように保護層を形成し、
次いで、保護層の発光部の上方を除去して凹部を形成した後、保護層の上にクラッド層を成膜し、
次いで、クラッド層について凹部の周壁に沿って環状に残存させた後、保護層の上にコア層を成膜し、
次いで、コア層について光路として機能する部分だけを残存させる、
上記［Ｂ－１］に記載の発光装置の製造方法。

【0066】

≪Ｃ．表示装置≫
［Ｃ－１］発光装置を含む画素が配置されて成り、
発光装置は、
発光部、
同一基板上に発光部と共に配置された半導体素子、及び、
発光部の上方に形成された光導波路、
を備え、
光導波路は、
発光部の上に光路として形成されたコア層、及び、
コア層の周囲に形成されたクラッド層、
を有する、
表示装置。
［Ｃ－２］クラッド層の屈折率は、コア層の屈折率よりも低い、
上記［Ｃ－１］に記載の表示装置。
［Ｃ－３］発光部の周壁を覆う外壁コア層を有する、
上記［Ｃ－２］に記載の表示装置。
［Ｃ－４］外壁コア層の屈折率は、発光部及び半導体素子を覆う保護層の屈折率よりも高い、
上記［Ｃ－３］に記載の表示装置。
［Ｃ－５］外壁コア層は、発光部の上のコア層と同じ材料で形成されている、
上記［Ｃ－４］に記載の表示装置。
［Ｃ－６］発光部及び半導体素子を覆う保護層の上に成膜された遮光膜を有する、
上記［Ｃ－１］乃至上記［Ｃ－５］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｃ－７］半導体素子は、発光部を駆動する駆動ＩＣである、
上記［Ｃ－１］乃至上記［Ｃ－６］のいずれかに記載の表示装置。

【符号の説明】

【0067】

１０Ａ・・・第１実施形態に係る発光装置、１０Ｂ・・・第２実施形態に係る発光装置、１１・・・セル基板、１２・・・発光部、１３・・・駆動ＩＣ（半導体素子）、１４・・・保護層、１５・・・遮光膜、１６・・・光導波路、１００・・・表示装置、１１０・・・基板、１２０・・・画素、１２１Ｒ・・・赤色波長域の光を出射する発光素子、１２１Ｇ・・・緑色波長域の光を出射する発光素子、１２１Ｂ・・・青色波長域の光を出射する発光素子、１５０・・・画素アレイ部、１６１・・・コア層、１６２・・・クラッド層、１６３・・・外壁コア層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】