CN101335266A - 发光面板、显示设备和光源设备 - Google Patents
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Abstract
一种发光面板，包括多个发光元件阵列，每个发光元件阵列具有配置在平面中的多个发光元件。发光元件阵列被配置为一个发光元件阵列的发光元件的配置平面基本上相互平行地与另一发光元件阵列的发光元件的另一配置平面重叠，并且一个发光元件阵列的发光元件与另一发光元件阵列的发光元件将光发射到相同侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光面板，其中发光元件配置在平面中，并且还涉及一种显示设备和一种光源设备，其使用该发光面板。
背景技术
已知的是将有机EL(电致发光)元件用作发光元件的显示设备，其被二维配置在基板上(参见日本特开专利公开号No.2000-284726)。该显示设备需要具有多个种类的发光元件，其发射不同波长的光，诸如红、绿和蓝光。
在三色显示设备中，假设每个颜色的像素数目与单色显示设备的像素数目相同，发光元件的密度变为单色显示设备的三倍。因此，与单色显示设备相比，彩色显示设备要求减小每个发光元件的尺寸。更具体地，与单色显示设备相比，彩色显示设备要求减小每个发光元件的长度或直径。然而，传统地，由于减小发光元件尺寸方面的困难，限制了像素密度的增加。
发明内容
本发明的目的在于解决上文描述的问题，并且本发明的目的在于增加发光元件的密度。
本发明提供了一种发光面板，其包括多个发光元件阵列，每个发光元件阵列具有配置在平面中的多个发光元件。该多个发光元件阵列被配置为，一个发光元件阵列的发光元件的配置平面基本上相互平行地与另一发光元件阵列的发光元件的另一配置平面重叠，并且一个发光元件阵列的发光元件与另一发光元件阵列的发光元件将光发射到相同侧。
利用该配置，可以获得一种发光面板，其中发光元件以高密度配置。
附图说明
在附图中：
图1是示意性示出了根据本发明的实施例1的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图；
图2是示意性示出了图1中示出的发光面板的截面视图；
图3是示意性示出了当图1中示出的发光元件由半导体薄膜形成时使用的半导体外延晶片的实例的截面视图；
图4是示意性示出了使半导体薄膜(其形成图3中示出的发光元件)与基板分离的刻蚀工艺过程中的状态的截面视图；
图5是示意性示出了使半导体薄膜(其形成图3中示出的发光元件)与基板分离的刻蚀工艺完成之后的状态的截面视图；
图6是示意性示出了图5中示出的半导体薄膜的实例的截面视图；
图7是示意性示出了一种配置实例的平面视图，该配置包括构成图1中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图8是沿图7中示出的线8-8截取的截面视图；
图9是示意性示出了具有与图6的半导体薄膜不同的结构的半导体薄膜的另一实例的截面视图；
图10是示意性示出了使用图9中示出的半导体薄膜形成的发光元件的结构的截面视图；
图11是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成图1中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图12是沿图11中示出的线12-12截取的截面视图；
图13是示意性示出了一种发光元件的实例的截面视图，该发光元件是通过使杂质选择性地扩散到半导体薄膜中以形成发光元件结构而形成的；
图14是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成图1中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图15是沿图14中示出的线15-15截取的截面视图；
图16是示出了发光元件阵列单元和发光控制电路的布线之间的关系的示意性布线图；
图17是示意性示出了根据本发明的实施例1的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图；
图18是示意性示出了根据本发明的实施例1的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图；
图19是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图；
图20是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图；
图21是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图；
图22是示意性示出了一种配置实例的平面视图，该配置包括构成图20中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图23是沿图22中示出的线23-23截取的截面视图；
图24是沿图22中示出的线24-24截取的截面视图；
图25是沿图22中示出的线25-25截取的截面视图；
图26是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成图20中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图27是沿图26中示出的线27-27截取的截面视图；
图28是沿图26中示出的线28-28截取的截面视图；
图29是沿图26中示出的线29-29截取的截面视图；
图30是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成图20中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图31是沿图30中示出的线31-31截取的截面视图；
图32是示意性示出了形成图22～图25和图26～29中示出的发光元件的半导体外延薄膜的配置实例的截面视图；
图33是示意性示出了形成图30和31中示出的发光元件的半导体外延薄膜层的实例的截面视图；
图34是示意性示出了根据本发明的实施例3的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图；
图35是示意性示出了一种配置实例的平面视图，该配置包括构成图34中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图36是沿图35中示出的线36-36截取的截面视图；
图37是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成图34中示出的发光元件阵列的一部分的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线；
图38是沿图37中示出的线38-38截取的截面视图；
图39是沿图37中示出的线39-39截取的截面视图；
图40是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图；
图41是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图；
图42是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的另一配置的分解透视图；
图43示出了发光元件阵列的发光元件的另一配置实例。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。在显示设备的发光器件的描述中，n型(n侧)被定义为第一导电类型(第一导电侧)，且p型(p侧)被定义为第二导电类型(第二导电侧)。然而，n型(n侧)可以是第二导电类型(第二导电侧)，且p型(p侧)可以是第一导电类型(第一导电侧)。
实施例1
图1是示意性示出了根据本发明的实施例1的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图。图2是示意性示出了图1中示出的发光面板的截面视图。
图1和2中示出的发光面板包括三个发光元件阵列单元101、102和103。在图1和2中，上侧是发光面板的发光表面侧(即，与发光表面更接近的侧)，并且下侧是发光面板的背表面侧。在图1和2中三个发光元件阵列单元101、102和103在垂直方向上相互重叠。
发光元件阵列单元101包括基板110a和配置在基板110a的表面110af(发光面板的表面侧，即图1和2中的上侧)上的多个发光元件112。相似地，发光元件阵列单元102包括基板110b和配置在基板110b的表面110bf上的多个发光元件114。发光元件阵列单元103包括基板110c和配置在基板110c的表面110cf上的多个发光元件116。
为了集成发光元件阵列单元101、102和103，提供类似框架的固持(holding)部件105，用于以如下方式固持发光元件阵列单元101、102和103的基板110a、110b和110c的外围部分，所述方式即基板110a、110b和110c相互重叠且在其之间形成适当的间隙。可替换地，还可以将间隔物、填料、粘合材料等插入到发光元件阵列单元101、102和103之间，以便于保持其之间的相应间隙。
发光元件阵列单元101的发光元件112在列方向(即，Y方向)和行方向(即，X方向)上以基本恒定的间距二维地配置在平行于基板110a的虚平面中，以便于构成发光元件阵列111。发光元件阵列单元102的发光元件114在列方向(即，Y方向)和行方向(即，X方向)上以基本恒定的间距二维地配置在平行于基板110b的虚平面中，以便于构成发光元件阵列113。发光元件阵列单元103的发光元件116在列方向(即，Y方向)和行方向(即，X方向)上以基本恒定的间距二维地配置在平行于基板110c的虚平面中，以便于构成发光元件阵列115。
发光元件阵列111的发光元件112可以相互分离地形成，如图1中所示，或者可以在连续的半导体层或薄膜中形成。相似地，发光元件阵列113的发光元件114可以相互分离地形成，或者可以在连续的半导体层或薄膜中形成。发光元件阵列115的发光元件116可以相互分离地形成，或者可以在连续的半导体层或薄膜中形成。
Y方向上的发光元件阵列111的发光元件112的配置间距(即，中心-中心距离)、Y方向上的发光元件阵列113的发光元件114的配置间距、和Y方向上的发光元件阵列115的发光元件116的配置间距彼此相同。相似地，X方向上的发光元件阵列111的发光元件112的配置间距、X方向上的发光元件阵列113的发光元件114的配置间距、和X方向上的发光元件阵列115的发光元件116的配置间距彼此相同。
发光元件阵列111的发光元件112、发光元件阵列113的发光元件114、和发光元件阵列115的发光元件116在垂直于发光二极管阵列111、113和115的方向上(即，在垂直于基板110a、110b和110c的方向上)相互对准。作为说明，相互对准的(相应发光元件阵列111、113和115的)相应发光元件112、114和116在图2中由标记AL表示。
在图1和2中示出的实例中，发光元件阵列111、113和115以从显示设备的发光面板的表面侧开始的次序配置。换言之，从发光面板的表面看去，发光元件阵列111、113和115分别处于第一、第二和第三位置。
发光元件阵列111的发光元件112发射波长相同(即，相同颜色)的光，并且由例如蓝光发射无机半导体材料形成，诸如InGaN等，以便于发射波长范围为450nm～490nm的光。
发光元件阵列113的发光元件114发射波长相同(即，相同颜色)的光，并且由例如绿光发射无机半导体材料形成，诸如GaP等，以便于发射波长范围为490nm～560nm的光。
发光元件阵列115的发光元件116发射波长相同(即，相同颜色)的光，并且由例如红光发射无机半导体材料形成，诸如AlGaAs等，以便于发射波长范围为630nm～760nm的光。
如上文所述，发光元件阵列111、113和115的发光元件112、114和116由不同的半导体材料形成，并且发射不同波长，即不同颜色的光。
被提供为与显示设备的发光面板的表面最接近(即，被提供在从发光面板的表面侧开始的第一位置处)的发光元件阵列111的发光元件112发射波长最短的光。被提供在从发光面板的表面侧开始的第二位置处的发光元件阵列113的发光元件114发射波长第二最短的光。被提供在从发光面板的表面侧开始的第三位置处的发光元件阵列115的发光元件116发射波长最长的光。
发光元件阵列单元101、102和103的基板110a、110b和110c由例如玻璃、石英或塑料形成。基板110a、110b和110c优选地由如下材料形成，该材料透射由在其背侧提供的发光元件发射的光。在基板110a、110b和110c具有相同的光学透明度的情况下，基板110a、110b和110c可被配置为在由发光元件阵列113和115的发光元件114和116(即，除了在从发光面板的表面侧开始的第一位置的发光元件阵列116之外)发射的光波长处具有光学透明度。可替换地，在基板110a、110b和110c具有不同的光学透明度的情况下，基板110a可被配置为在由发光元件114和116发射的光波长处具有光学透明度，并且基板110b可被配置为在由发光元件116发射的光波长处具有光学透明度。在该情况下，基板110c可由具有光阻挡特性的材料形成。
如上文所述，在该实施例中，发光元件阵列111的发光元件112(被提供在从发光面板的表面侧开始的第一位置处)发射波长最短的光，发光元件阵列113的发光元件114(被提供在从发光面板的表面侧开始的第二位置处)发射波长第二最短的光，发光元件阵列115的发光元件116(被提供在从发光面板的表面侧开始的第三位置处)发射波长最长的光。使用该配置的原因如下。随着波长增加，穿过半导体材料的光的衰减降低。换言之，与以其它方式配置发光元件阵列111、113和115的情况相比，由发光元件阵列115的发光元件116(距离发光面板的表面最远)发射的并且穿过发光元件阵列111和113(在从发光面板的表面侧开始的第一和第二位置)的光的衰减可以减小，并且发光元件阵列113的发光元件114(在从发光面板的表面侧开始的第二位置)发射的并且穿过发光元件阵列111(在从发光面板的表面侧开始的第一位置)的光的衰减可以减小。
下面将描述构成发光元件阵列单元101、102和103的发光二极管阵列111、113和115的发光元件112、114和116的制造方法。在发光元件112、114和116的共同特征的描述中，基板110a、110b和110c被共同称为基板100。
图3是示意性示出了当图1中示出的发光元件由半导体薄膜形成时使用的半导体外延晶片的实例的截面视图。图4是示意性示出了使半导体薄膜(用于形成图3中示出的发光元件)与基板分离的刻蚀工艺过程中的状态的截面视图。图5是示意性示出了基板的刻蚀工艺完成之后的状态的截面视图。
如图3～5中所示，提供基板201(被称为外延生长基板)，用于在其上面生长外延半导体层。在外延生长基板201上形成缓冲层202。分离层203被提供用于使半导体薄膜(即半导体层204～206)与基板201分离。在分离层203上形成半导体层204。
当使用刻蚀溶液等时，分离层203具有高的刻蚀速率(与半导体层204和基板201相比)。相比之下，当使用刻蚀溶液等用于分离分离层203时，半导体层204具有低的刻蚀速率，并且因此在分离层203的刻蚀工艺中未刻蚀半导体层204。
在半导体层204上面形成半导体层205，并且半导体层205包括发光区域。在半导体层205上面形成半导体层206，并且半导体层206是半导体薄膜的最上面的层。半导体层204、205和206构成了形成发光元件的半导体薄膜210(图5)。
在半导体薄膜210的制造方法中，例如，使用刻蚀溶液等选择性地刻蚀半导体外延晶片(图3)的分离层203，如图4中所示，并且使分离层203上面的半导体层(半导体薄膜210)与基板201分离。
借助于分子间力将分离的半导体薄膜210接合到图1中示出的基板110。在接合工艺中，在半导体薄膜210的接合表面上执行活化处理，然后使半导体薄膜210与基板110上的预定位置紧密接触并且加压。在接合工艺之后，还可以按照需要执行热处理用于增强接合力。而且，还可以在基板110的接合区域上施加涂层以使其表面平面化。而且，可以通过具有粘合特性的粘合层使半导体薄膜210接合到基板110。
当已同基板201分离的半导体薄膜210接合到基板110时，可以使用图5中由虚线示出的转移基板(即，固持体)212固持半导体薄膜210。在该情况下，可以将图5中的转移基板212的上侧接合到基板110，或者将半导体薄膜210的底表面接合到基板110。在后者的情况下，去除转移基板212。
而且，所述分离和接合可以针对各个发光元件独立执行，并且可以针对构成基板110上的所有发光元件116的一部分的各个发光元件执行。
为此，基板110上的发光元件的间距可以不同于基板201上的发光元件的间距。
图6是示意性示出了半导体薄膜210的实例的截面视图。图6中示出的实例构成了发射红光的发光元件，并且用作图1中的发光元件116。
在图6中，参考数字310表示n型GaAs接合层。在n型GaAs接合层310上形成n型AltGat-1As导电层311。在n型AltGa1-tAs导电层311上形成n型GaAs接触层312。在n型GaAs接触层312上形成InsGa1-sP刻蚀停止层313。在InsGa1-sP刻蚀停止层313上形成n型AlxGa1-xAs包层(cladding layer)314。在n型AlxGa1-xAs包层314上形成n型AlyGa1-yAs有源层315。在n型AlyGa1-yAs有源层315上形成p型AlzGa1-zAs包层316。在p型AlzGa1-zAs层316上形成p型GaAs接触层317。层311～317对应于薄膜层(半导体薄膜)205，其包括图5的发光区域。
通过刻蚀(去除)上面的层312～317，使n型GaAs接触层312暴露。在n型GaAs接触层312的暴露表面上形成n侧接触。当在发光元件的形成工艺中刻蚀(去除)上面的层时，InsGa1-sP刻蚀停止层313使刻蚀停止。n型AlyGa1-yAs有源层315夹在n型AlxGa1-xAs包层314和p型AlzGa1-zAs层316之间，以便于形成发光区域。
关于Al组分，y优选地小于x和z，并且t优选地大于y。关于In组分，s优选地是0.5(s＝0.5)，由此其晶格常数与GaAs层的晶格常数一致，并且更优选地，s的范围是0.48～0.52(有效组分)。还可以使用四元半导体AlGaInP(代替三元半导体层AlGaAs)来构成发射波长范围为600～700nm的光的发光元件。
图7是示意性示出了配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列111、113或115的一部分的20个(4行5列)发光元件以及连接到发光元件的电极和布线。图8是沿线8-8截取的截面视图。在图8和后面的图中，仅说明了与本发明的特征相关的部分，并且省略了其他部分(诸如层间绝缘膜)。
图7和8中示出的配置通过例如在图6中示出的半导体薄膜210上执行台面刻蚀、沉积或其他工艺来形成。
可以在将半导体薄膜210(构成发光元件)接合到发光元件阵列单元的基板110a、110b和110c之后执行台面刻蚀。可替换地，可以在外延生长基板201上执行台面刻蚀以形成发光元件结构，划分各个半导体薄膜210，并且将分离的各片半导体薄膜210接合到发光元件阵列单元的基板110、110b和110c。在该情况下，执行布线工艺，用于在接合之后电连接发光元件上的电极和基板110、110b和110c上的布线图案。
在图7和8中，参考数字125表示具有发光元件结构的半导体薄膜的发光区域，并且对应于图1中示出的发光元件112、114或116。
p侧电极126和n侧电极127连接到发光区域125。p侧布线120连接到p侧电极126，n侧布线122连接到n侧电极127。p侧布线120和n侧布线122在相互垂直的方向上延伸，并且排列成格子状。
在图7中示出的配置中，排列成格子状的p侧布线120和n侧布线122用于防止由安置在其背侧的发光元件发射的光的漫射。
通过如图8所示选择性地去除半导体薄膜210的层313、314、315、316和317，形成发光元件的发光区域125，并且使n型GaAs接触层312的一部分312e暴露。使用沉积等，在暴露部分312e上形成n侧电极127，并且在p型GaAs接触层317上形成p侧电极126。
n侧电极127可由例如金属形成，诸如AuGeNi/Au、AuGe/Ni/Au等，其能够形成与n型GaAs接触层312的欧姆接触。n侧电极127和n侧布线122例如由基于Au的金属布线连接，诸如Ti/Pt/Au等，或者由基于Al的金属布线连接，诸如Al、Ni/Al、Ni/AlNd、Ni/AlSiCu等。
n侧电极126可以例如由基于Au的金属形成，诸如Ti/Pt/Au、AuZn等，或者由基于Al的金属形成，诸如Al、Ni/Al、Ti/Al、AlSiCu、AlNd、Ni/AlSiCu、Ni/AlNd，其能够形成与p型GaAs接触层317的欧姆接触。
图9是示意性示出了与图6中示出的半导体薄膜210不同的半导体薄膜(被称为半导体薄膜220)的另一实例的截面视图。
图9中示出的半导体薄膜220使用基于氮化物的半导体材料构成发光元件，所述半导体材料发射波长范围基本上为例如450～560nm的光，并且用作发光元件112或114。
图9中示出的半导体薄膜220具有多量子阱420。在图9中，参考数字410表示n型GaN接触层。在n型GaN接触层410上形成多量子阱420，并且多量子阱420包括交替层叠的InxGa1-xN层411和GaN层412。在多量子阱420上形成p型AlyGa1-yN包层413，并且在p型AlyGa1-yN包层413上形成p型GaN接触层414。
图10是示意性示出了使用半导体薄膜220形成的发光元件和连接到发光元件的电极的截面视图，并且对应于沿图7中示出的线8-8截取的截面视图。
例如，通过使用台面刻蚀选择性地去除半导体薄膜220的层420、413和414，形成发光区域125，并且使n型GaN接触层410的一部分暴露。使用沉积等，在n型GaN接触层410的暴露部分上形成n侧电极127，并且在p型GaN接触层414上形成p侧电极126等。
n侧电极127由例如金属形成，诸如Ti/Al、Al、Ti/Mo/Au、Ti/Pt/Au等，其能够形成与n型GaN接触层410的欧姆接触。
p侧电极126由例如金属形成，诸如Ni/Pt/Au、Ni/Pt等，其能够形成与p型GaN接触层414的欧姆接触。
可以如图11和12所示配置构成发光元件阵列的半导体薄膜的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线，而不是使用如图7和8中示出的配置。图11是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列111、113的一部分的20个(4行5列)发光元件以及连接到发光元件的电极和布线。在图11中，部分地说明了最右列的发光元件。图12是沿图11中示出的线12-12截取的截面视图。
p侧布线120和n侧布线122在图11中分别在列方向和行方向上延伸，尽管p侧布线120和n侧布线122在图7中分别在行方向和列方向上延伸。
图11和12中示出的配置可以通过例如在图6中示出的半导体薄膜210上执行例如台面刻蚀、沉积等来形成。
在图11和12中，参考数字125表示在半导体薄膜210中形成的发光区域。p侧电极126和n侧电极127连接到发光区域125。p侧布线120连接到p侧电极126，n侧布线122连接到n侧电极127。在图11中示出的配置中，p侧布线120和n侧布线122在相互垂直的方向上延伸，并且排列成格子状，如参考图7描述的。如同图7中示出的配置的情形，排列成格子状的p侧布线120和n侧布线122用于防止由安置在其背侧的发光元件发射的光的漫射。
图12中示出的发光元件与图8中示出的发光元件之间的差别在于，在图12中n侧电极127仅安置在每个发光区域125的一侧，然而在图8中n侧电极127安置在每个发光区域125的两侧。在发光区域125的尺寸小的情况下，图12中示出的配置，其中n侧电极127仅安置在每个发光区域125的一侧，提供了比图8中示出的配置更简单的结构，并且呈现出更好的特性。
图13是示意性示出了一种发光元件的实例的截面视图，该发光元件是通过使杂质选择性地扩散到半导体薄膜中以形成发光元件结构而形成的。
在上文描述的图8、10和12中示出的实例中，通过台面刻蚀形成发光元件结构。相比之下，在图13中示出的实例中，通过杂质的选择性扩散形成发光元件结构。
在图13中，参考数字350～354表示例如n型半导体层。更具体地，参考数字350表示n型GaAs层。在n型GaAs层350上形成n型AlxGa1-xAs包层351。在n型AlxGa1-xAs包层351上形成n型AlyGa1-yAs有源层352。在n型AlyGa1-yAs有源层352上形成n型AlGaAs包层353。在n型AlGaAs包层353上形成n型GaAs接触层354。通过使例如作为p型杂质的Zn扩散到n型半导体层352～354中形成p型杂质扩散区域360。p型杂质扩散区域360包括p型杂质扩散区域360a，其中p型杂质(Zn)扩散到有源层352中；p型杂质扩散区域360b，其中p型杂质扩散到包层353中；和p侧接触层360c，其中p型杂质扩散到接触层354中。
可以如图14和15所示那样配置构成发光元件阵列的半导体薄膜的发光元件以及连接到发光元件的电极和布线，而不是使用如图11和12中示出的配置。图14是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列115的一部分的20个(4行5列)发光元件以及连接到发光元件的电极和布线。在图11中，部分地说明了最右列的发光元件。图15是沿图14中示出的线15-15截取的截面视图。
在图14中示出的配置中，n侧接触层312由透明电极132覆盖，并且n侧连接布线136是在远离发光区域125的位置提供的，并且连接到n侧布线122。p侧电极126是在p侧接触层317上形成的，并且连接到p侧布线120。
图14和15中示出的配置可以通过例如在图6中示出的半导体薄膜210上执行例如台面刻蚀、沉积等来形成。
在图14和15中，参考数字125表示在半导体薄膜210中形成的发光区域。p侧电极126和n侧电极(透明电极)132连接到发光区域125。p侧布线120连接到p侧电极126，n侧布线122通过n侧连接布线136连接到n侧电极132。p侧布线120和n侧布线122在相互垂直的方向上延伸，并且排列成格子状。在图14中示出的配置中，排列成格子状的p侧布线120和n侧布线122用于防止由安置在其背侧的发光元件发射的光的漫射。
图15中示出的发光元件与图12中示出的发光元件之间的差别如下所述。在图12中，n侧电极127安置在n侧接触层312的暴露部分312e上。相比之下，在图15中，透明电极132(而非n侧电极127)被形成为覆盖n侧接触层312的暴露部分312e并且从那里突出。而且，n侧连接布线136连接到透明电极132的突出部分。在该配置中，n侧接触层312的暴露部分312e由透明电极132覆盖并且在远离发光元件的发光区域125的区域处连接到n侧连接布线136。因此，n侧连接布线136不会干扰由安置在背表面(图15中的下侧)上的其他发光元件发射的并且在发光区域125周围传播的光，并且因此可以提高光输出效率。
相似地，也可以将p侧电极126形成为突出到远离发光元件的发光区域125的区域的透明电极，并且将p侧布线120连接到该透明电极。
在上文描述的实例中，尽管发光元件阵列的发光元件在垂直于发光元件阵列的方向上相互对准，但是发光元件可被配置为在平行于发光元件阵列的表面的平面方向上被移动。
布线120和122通过未示出的连接器等连接到发光控制电路155的第一驱动电路156和第二驱动电路157，例如，如图16中所示。图16示出了显示设备的控制系统，其与将本实施例的发光面板应用于光源设备的情况中的光源设备的控制系统相同。驱动电路156和157可以选择性地将电压施加到布线120之一和布线122之一，以便于驱动发光元件阵列中的发光元件之一发射光。这些驱动电路156和157可以在每个基板上提供。
第一和第二驱动电路156和157是在每个发光元件阵列111、113和115上分立提供的，并且因此发光元件阵列111、113和115的所有发光元件可以独立地关断和接通。
然而，通过根据不同种类的操作并联或串联连接发光元件阵列111、113和115的发光元件，也可以部分地或完全地控制各个发光元件阵列111、113和115，并且可以进行不同种类的修改。
尽管图1中示出的发光元件阵列单元的数目是3，但是发光元件阵列单元的数目不限于3。例如，可以使用如下配置，其中四个发光元件阵列单元101、102、103和104相互重叠，如图17中所示。也可以使用如下配置，其中五个或更多个发光元件阵列单元相互重叠。而且，还可以使用如下配置，其中两个发光元件阵列单元101和102相互重叠，如图18中所示。
如图17中所示，当使用四个发光元件阵列单元101、102、103和104时，(发光元件阵列111、113、115和117的)发光元件112、114、116和118由发射不同波长的光的半导体材料形成。由于四个发光元件阵列单元101、102、103和104发射不同波长的光，因此在将发光面板用作彩色显示设备的情况下，可以加宽色彩再现的范围。
而且，四个发光元件阵列单元可被配置为，三个发光元件阵列单元发射蓝、绿和红光，而一个发光元件阵列单元发射与三个发光元件阵列单元的光之一相同的颜色系的光(即，其波长相同或接近)。在光具有相同波长的情况下，可以增加特定颜色的光强度。
如图18中所示，当显示设备包括两个发光元件阵列单元时，可以使用发射选自蓝、绿和红的不同颜色系的光的发光元件阵列单元。可替换地，可以使用发射相同颜色系并且具有不同波长的光的发光元件阵列单元。
而且，发光元件阵列单元的发光元件可由发射不同于可见光的光的材料形成。例如，发光元件可由包括InGaAsP等的材料形成，其发射具有长波长的光，或者由包括GaN、AlGaN、ZnO等的材料形成，其发射具有短波长的光。特别地，在发光元件由发射波长在紫外范围中的光的材料形成的情况下，显示设备可以在表面上配备有磷光层(phosphor layer)，紫外线发射通过该磷光层。
如上文所述，根据本发明的实施例1，发光面板包括多个发光元件阵列单元，每个发光元件阵列单元包括配置在虚平面中的多个发光元件，并且各个发光元件阵列单元的发光元件发射不同波长的光。因此，发光元件可以高密度地配置，并且可以实现具有高像素密度的发光面板。而且，在发光面板的制造工艺中，可以分立地制造各个发光元件阵列单元，并且相互组装发光元件阵列单元，结果可以提高成品产率。
实施例2
图19是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图。
图19中示出的发光面板大体上与图1中示出的发光面板相同，但是在下列方面有所不同。
即，图19中示出的发光面板包括基板110b和配置在基板110b的表面110bf上的多个发光元件复合体(complex)150。每个发光元件复合体150具有层叠的半导体层，其包括多个发光区域。更具体地，每个发光元件复合体150包括由基板100b的表面110bf形成的第一发光元件144和在第一发光元件141上形成的第二发光元件142。
多个发光元件复合体150在列方向(Y方向)和行方向(X方向)上以恒定的间隔二维地排列成矩阵。因此，多个第一发光元件144在列方向(Y方向)和行方向(X方向)上在平行于基板110b的虚平面中以恒定的间距二维地排列成矩阵，并且构成发光元件阵列143。相似地，多个第二发光元件142在列方向(Y方向)和行方向(X方向)上在平行于基板110b的虚平面中以恒定的间距二维地排列成矩阵，并且构成发光元件阵列145。其中配置了发光元件144的虚平面和其中配置了发光元件142的虚平面处于不同的位置(即，不同高度或者离基板110b不同距离的位置)。
发光元件阵列141的发光元件142、发光元件阵列143的发光元件144、和发光元件阵列115的发光元件116发射不同波长的光(即，发光元件阵列互不相同)。例如，发光元件阵列141的发光元件142发射蓝光，发光元件阵列143的发光元件144发射绿光，并且发光元件阵列115的发光元件116发射红光(如同图1中示出的发光元件116的情况)。换言之，发射波长较短的光的发光元件被提供为与发光面板的表面较接近，结果可以减小被安置为离发光面板的表面较远的发光元件的光的衰减，如同实施例1中描述的。
发光元件142和144在垂直于基板110b，即垂直于发光元件阵列141和143的方向上相互对准。而且，发光元件142和144在垂直于基板110b和110c，即垂直于发光元件阵列141、143和115的方向上与发光元件116对准。
图20是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图。
在上文描述的图19中示出的实例中，在基板110c的表面110cf上提供一个发光元件阵列115，并且在基板110b的表面110bf上提供两个发光元件阵列141和143。相比之下，在图20中示出的实例中，在基板110b的表面110bf上提供两个发光元件阵列141和143(由层叠的发光元件141和143构成)(如图19中示出的实例)，并且在基板110c的表面110cf上提供两个发光元件阵列161和163(由层叠的发光元件162和164构成)。发光元件162和164构成了发光元件复合体152。
基板110b、发光元件阵列141和143构成了发光元件阵列单元106。基板110c、发光元件阵列161和163构成了发光元件阵列单元107。
发光元件阵列141、143、161和163在垂直于发光元件阵列141、143、161和163的配置平面的方向上相互对准。
而且，在该实例中，优选的是，发射波长较短的光的发光元件阵列被提供为与发光面板的表面较接近。
图21是示意性示出了根据本发明的实施例2的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图。
图21中示出的发光面板包括第一发光元件阵列单元101和第二发光元件阵列102。
发光元件阵列单元101与图1中示出的发光元件阵列单元101相同。
第二发光元件阵列单元108包括基板110e和配置在基板110e的背表面110eg上的多个发光元件复合体154。每个发光元件复合体154包括层叠于彼此之上的两个发光元件。更具体地，每个发光元件复合体154包括在基板110e的背表面110eg上形成的第一发光元件174和在第一发光元件174上形成(即，在图21中形成在第一发光元件174下面)的第二发光元件172。
发光元件复合体154二维地排列成矩阵。因此，多个发光元件174在平行于基板110e的虚平面中二维地排列成矩阵，以便于形成发光元件阵列173。相似地，多个发光元件172在平行于基板110e的虚平面中二维地排列成矩阵，以便于形成发光元件阵列171。其中配置了发光元件174的虚平面和其中配置了发光元件172的虚平面处于不同的位置(即，离基板110e不同距离的位置)。
在图21中示出的实例中，优选地以如下方式配置发光元件阵列，即发射波长较短的光的发光元件阵列被提供为与发光面板的表面较接近。
例如，在从图21的上侧发射光的情况下，发光元件阵列111的发光元件112发射蓝光，发光元件阵列173的发光元件174发射绿光，并且发光元件阵列171的发光元件172发射红光。
基板110e优选地被配置为具有透明度，以透射其背表面110eg上提供的发光元件174和172发射的光。在这方面，基板110e需要具有与基板110a相同的特性。
图22是示意性示出了一种配置的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列141的一部分的四个发光元件142，构成图19中示出的发光元件阵列143的一部分的四个发光元件144，以及连接到发光元件的电极和布线。图23是沿图22中示出的线23-23截取的截面视图。图24是沿图22中示出的线24-24截取的截面视图。图25是沿图22中示出的线25-25截取的截面视图。
图22～25中示出的配置可以通过例如在包括两个层叠的发光层的半导体薄膜层上执行台面刻蚀或沉积等来形成。
在图22～25中示出的配置中，接合层510是图19中示出的发光元件复合体150的最下面的层，并且用于将发光元件复合体150接合到基板110b。参考数字511表示图19中示出的发光元件144的n型半导体层。n型半导体层511的最上面的层构成了接触层511c，其连接到第二n侧电极537。参考数字512表示图19中示出的发光元件144的p型半导体层。p型半导体层512的最上面的层构成了接触层512c，其连接到第二p侧电极536。参考数字513表示图19中示出的发光元件142的n型半导体层。n型半导体层513的最上面的层构成了接触层513c，其连接到第一n侧电极527。参考数字514表示图19中示出的发光元件142的p型半导体层。p型半导体层514的最上面的层构成了接触层514c，其连接到第一p侧电极526。
半导体层511～514中的每一个包括多个层，诸如有源层、包层等，其详细描述被省略。接触层511c、512c、513c和514c被示为不具有厚度，以便于简化附图。
第一n侧电极527连接到第一n侧布线522，并且第一p侧电极526连接到第一p侧布线521。第二n侧电极537连接到第二n侧布线523，并且第二p侧电极536连接到第二p侧布线520。
本实施例的各个列和行的各个发光元件可被控制以发射光，如同实施例1中描述的。
例如，为了接通发光元件144，选择对应于第二n侧电极537之一和第二p侧电极536之一的布线523和520(图22)，并且将电压施加到发光元件144。而且，为了接通发光元件142，选择对应于第一n侧电极527之一和第一p侧电极526之一的布线522和521，并且将电压施加到发光元件142。
因此，通过如上所述将各个电极连接到各个布线，所述布线连接到外部发光控制电路，可以独立地控制基板110b上的所有发光元件。而且，通过将发光元件阵列141和143连接到各个发光控制电路，可以独立地控制发光元件阵列141和143。而且，通过根据不同种类的操作并联或串联地将发光元件阵列141和143连接到发光控制电路，可以部分地或完全地控制发光元件阵列141和143，并且可以进行不同种类的修改。
图26是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列141的一部分的四个发光元件142，构成图19中示出的发光元件阵列143的一部分的四个发光元件144，以及连接到发光元件的电极和布线。图27是沿图26中的线27-27截取的截面视图。图28是沿图26中的线28-28截取的截面视图。图29是沿图26中的线29-29截取的截面视图。在这些图中，为了简化描述，省略了层间绝缘膜(提供在p侧和n侧电极或布线之间)。
图26～29中示出的配置可以通过例如在包括两个层叠的发光层的半导体薄膜层上执行台面刻蚀或沉积等来形成，如同图22～26中示出的配置的情况。
图26中示出的配置与图22中示出的配置的差别如下。即，在图26中示出的配置中，在发光元件144的p型半导体层512的接触层512c上形成透明电极547a，在发光元件142的p型半导体层514的接触层514c上形成透明电极547b。透明电极547a通过连接布线548a连接到第二p侧布线520，并且透明电极547b通过连接布线548b连接到第一p侧布线521。
图26中示出的配置在其它方面与图22中示出的配置相同。使用与参考图22描述的相同控制方法，可以独立地控制(即，接通和关断)发光元件142和发光元件144。
图30是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列141的一部分的四个发光元件142，构成图19中示出的发光元件阵列143的一部分的四个发光元件144，以及连接到发光元件的电极和布线。图31是沿图30中的线31-31截取的截面视图。
图30和31中示出的配置可以通过例如在包括层叠的两个层的半导体薄膜层上执行台面刻蚀或沉积等来形成，如同图22～25中示出的配置和图26～29中示出的配置的情况。
在图30和31中示出的配置中，参考数字610表示接合层610，其是图19中示出的发光元件复合体150的最下面的层，并且用于将发光元件复合体150接合到基板110b。参考数字611表示图19中示出的发光元件144的n型半导体层。n型半导体层611的最上面的层构成了接触层611c，其连接到n侧电极657。参考数字612表示图19中示出的发光元件144的p型半导体层。参考数字613表示图19中示出的发光元件142的p型半导体层。p型半导体层613的最上面的层构成了接触层613c，其连接到p侧电极646。参考数字614表示图19中示出的发光元件142的n型半导体层。n型半导体层614的最上面的层构成了接触层614c，其连接到n侧电极627。
半导体层611～614中的每一个包括多个层，诸如，有源层、包层、接触层等，其详细描述被省略。而且，接触层611c、613c和614c被示为不具有厚度，以便于简化附图。
n侧电极657通过连接布线637连接到n侧布线623。n侧电极627连接到n侧布线620。p侧电极646通过连接布线626连接到p侧布线622。
图32是示意性示出了构成图22～图25和图26～29中示出的发光元件142和144的半导体外延薄膜的配置实例的截面视图。
图32中示出的半导体层可由通过外延生长工艺形成的半导体层形成。可替换地，图32中示出的半导体层可以通过下列步骤形成：如参考图5等描述的在各个外延生长基板上独立地形成构成发光元件142的薄膜和构成发光元件144的另一薄膜，使所述薄膜与外延生长基板分离，并且使用分子间力或者相互作用力使所述薄膜在接合表面上相互接合。
在图32中示出的配置中，发光元件144由半导体层670～680a构成，并且发光元件142由半导体层680b～684构成。
参考数字670表示n型GaN层。参考数字671表示InxGa1-xN层，并且参考数字672表示GaN层。多量子阱层675包括交替层叠于彼此之上的InxGa1-xN层671和GaN层672。参考数字673表示p型AlyGa1-yN层，并且参考数字680a表示p型GaN层。
参考数字680b表示n型GaN层。参考数字681表示InxGa1-xN层，并且参考数字682表示GaN层。多量子阱层685包括交替层叠于彼此之上的InxGa1-xN层681和GaN层682。参考数字683表示p型AlyGa1-yN层，并且参考数字684表示p型GaN层。
图33是示意性示出了形成图30和31中示出的发光元件142和144的半导体外延薄膜的配置实例的截面视图。
图33中示出的半导体层可以通过外延生长各个半导体层形成。可替换地，图33中示出的半导体层可以通过下列步骤形成：如参考图5等描述的在各个外延生长基板上独立地形成构成发光元件142的薄膜和构成发光元件144的另一薄膜，使所述薄膜与外延生长基板分离，并且使用分子间力或者相互作用力使所述薄膜在接合表面上相互接合。
在图33中示出的配置中，发光元件144由半导体层670～680a构成，并且发光元件142由半导体层680c～684a构成。
参考数字670表示n型GaN层。参考数字671表示InxGa1-xN层，并且参考数字672表示GaN层。多量子阱层675包括交替层叠于彼此之上的InxGa1-xN层671和GaN层672。参考数字673表示p型AlyGa1-yN层，并且参考数字680a表示p型GaN层。
参考数字680c表示p型GaN层。参考数字681a表示InxGa1-xN层，并且参考数字682a表示GaN层。多量子阱层685a包括交替层叠于彼此之上的InxGa1-xN层681a和GaN层682a。参考数字683a表示n型AlyGa1-yN层，并且参考数字684a表示n型GaN层。
在图22和26中示出的配置中，通过防止电流流过发光元件144的p型半导体层512和发光元件142的n型半导体层513之间的路径，可以同时将电压施加到发光元件142和144，以便于使发光元件142和144发射光。例如，发光元件144的p型半导体层512和发光元件142的n型半导体层513可以处于相同的电势。可替换地，发光元件142的n型半导体层513的电势可被设定为高于发光元件144的p型半导体层512的电势。
在图30中示出的配置中，通过在正向方向上将电压施加到第一n侧电极657和p侧电极646之间，由此电流在其间流动，可以使发光元件144发光(light)。通过在正向方向上将电压施加到p侧电极646和第二n侧电极627之间，由此电流在其间流动，可以使发光元件142发光。通过施加电压，由此发光元件144的第一n侧电极657的电势和发光元件142的第二n侧电极627的电势低于p侧电极646的电势，可以使发光元件144和142同时发光。
如上文所述，根据实施例2，发光元件阵列单元的发光元件包括多个层叠的发光层。因此，除了实施例1的优点以外，还可以减少发光元件阵列单元的数目，即减少基板(110a和110b)的数目。
实施例3
图34是示意性示出了根据本发明的实施例3的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图。
实施例3与实施例2的差别如下。即，在实施例3中，至少一个发光元件阵列单元包括发射第一波长的光(例如蓝光)的第一发光元件和发射第二波长的光(例如绿光)的第二发光元件，第一发光元件和第二发光元件未层叠，而是二维地配置在平面中的不同位置。
图34中示出的显示设备包括发光元件阵列单元103和发光元件阵列单元109。发光元件阵列单元103与图1中示出的发光元件阵列单元103相同，并且包括多个发光元件116，其在基板110c上二维地排列成矩阵，以构成发光元件阵列115。
发光元件阵列单元109包括基板110b以及安置在基板110b的同侧(上侧，即发光面板的表面侧)的发光元件阵列181和183。发光元件阵列181包括二维地排列成矩阵的多个发光元件182，并且发光元件阵列183包括二维地排列成矩阵的多个发光元件184。还可以将发射不同波长的光的三个或更多种类的发光元件配置在相同基板上。
发光元件阵列181和发光元件阵列183是在相同的虚平面中形成的。发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184在平面方向上配置在不同位置。更具体地，发光元件阵列183的各个发光元件184被安置在沿Y方向从发光元件阵列181的对应的发光元件182偏移了等于Y方向上的发光元件182的配置间距的一半的距离的位置上。换言之，发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184在Y方向上交替安置。
发光元件182和184还可以在X方向(而不是Y方向)上交替安置，或者在X方向和Y方向上均交替安置。
发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184发射不同波长的光。例如，发光元件阵列181的发光元件182发射蓝光，且发光元件阵列183的发光元件184发射绿光。而且，发光元件阵列115的发光元件116发射红光，如同图1中示出的发光元件116的情况。利用这样的配置，可以减小由远离发光面板的表面设置的发光元件阵列115的发光元件116发射的光的衰减。
图35是示意性示出了一种配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列181的一部分的四个发光元件182，构成图34中示出的发光元件阵列183的一部分的四个发光元件184，连接到发光元件的电极和布线。图36是沿图35中的线36-36截取的截面视图。
在图35和36中，参考数字901、902和903表示构成发光元件182的半导体层。半导体层901、902和903包括接合到基板110b的接合层901、在接合层901上形成的n型半导体层902、和在n型半导体层902上形成的p型半导体层903。参考数字911、912和913表示构成发光元件184的半导体层。半导体层911、912和913包括接合到基板110b的接合层911、在接合层911上形成的n型半导体层912、和在n型半导体层912上形成的p型半导体层913。n侧电极927和p侧电极926分别连接到n侧布线922和p侧布线921。
发光元件184的n侧电极937和p侧电极936分别连接到n侧布线923和p侧布线920。
发光元件182的截面与图36中示出的发光元件184相同(图36中的参考数字911、912、913、936和937需要用参考数字901、902、903、926和927替换)。
图35是示意性示出了另一配置实例的平面视图，该配置包括构成发光元件阵列181的一部分的四个发光元件182，构成图34中示出的发光元件阵列183的一部分的四个发光元件184，连接到发光元件的电极和布线。图38是沿图37中的线38-38截取的截面视图。图39是沿图37中的线39-39截取的截面视图。
图37～39中示出的配置与图35和36中示出的配置的差别如下。图37～39中示出的配置具有用于发光元件182的n型半导体层902和用于发光元件184的n型半导体层912的公共n侧电极947。公共n侧电极947连接到n侧布线922。发光元件182的p侧电极926连接到第一p侧布线920。发光元件184的p侧电极936连接到第二p侧布线921。
图35和36中示出的配置和图37～39中示出的配置可以使用实施例1和2中描述的方法形成。
在图35中示出的配置中，可以独立地控制(接通和关断)发光元件182和发光元件184。例如，可以通过下述来使图35中示出的发光元件182发光：选择连接到第一n侧电极927的布线922和921以及连接到发光元件182的第一p侧电极926，以及通过那里施加电压。可以通过下述来使图35中示出的发光元件184发光：选择连接到第二n侧电极937的布线923和920以及连接到发光元件184的第二p侧电极936，以及通过那里施加电压。另外，在图37中示出的配置中，可以通过下述来使发光元件182发光：选择连接到公共n侧电极947的布线922和920以及连接到发光元件182的第一p侧电极926，以及通过那里施加电压。可以通过下述来使发光元件184发光：选择连接到公共n侧电极947的布线922和921以及连接到发光元件184的第二p侧电极936，以及通过那里施加电压。
如上文所述，根据实施例3，发光元件阵列单元包括安置在平面中的不同位置的多个种类的发光元件182和184(而不是层叠发光元件182和184)。因此，可以消除多个半导体层之间的电势控制。结果，除了实施例1和2的优点以外，还可以简化发光元件182和184的控制。
实施例4
图40是是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的配置实例的分解透视图。
图40中示出的发光面板大体上与实施例1、2和3的发光面板相同，但是其不同之处在于，在实施例4中发光元件阵列在一个基板110b的两个表面上形成。换言之，图40中示出的发光面板包括单个发光元件阵列单元1050，其中发光元件阵列141和143形成在基板110b的表面110bf上，并且发光元件阵列115形成在基板110b的表面110bg上。发光元件阵列143包括多个发光元件144，发光元件阵列141包括多个发光元件142，并且发光元件阵列115包括多个发光元件116。
发光元件阵列143和141相互层叠。更具体地，发光元件阵列143在基板110b的上表面110bf上形成，并且发光元件阵列141在发光元件阵列143上形成。
在图40中示出的配置中，优选的是，发射波长较短的光的发光元件阵列被安置为较接近发光面板的发光表面。例如，发光元件阵列141的发光元件142发射波长最短的光，发光元件阵列143的发光元件144发射波长第二最短的光，并且发光元件阵列115的发光元件116发射波长最长的光。
使用与实施例1、2和3中描述的相同的方法，可以形成使用各个发光元件116、144和142的发光元件阵列单元1050。
在该实施例中，发光元件阵列是在一个基板的两侧形成的，并且因此可以获得实施例1、2和3中描述的优点。而且，尽管在实施例1、2和3中有必要组装多个发光元件阵列单元同时调节发光元件阵列单元的相互位置，但是在实施例4中不需要执行这种调节。
图41是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图。
在图41中示出的实例中，在基板110b的表面110bf上提供发光元件阵列181和183，如同实施例3中描述的。而且，发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184在平面方向上安置在不同位置。在基板100b的背表面100bg上提供发光元件阵列115，如同图40中示出的实例的情况。
在该情况下，发光元件阵列115的发光元件116发射波长最长的光。发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184中的任一个可以发射波长比另一个长的光。在其他方面中，图41中示出的实例与图40中示出的实例相同。
图42是示意性示出了根据本发明的实施例4的显示设备的发光面板的另一配置实例的分解透视图。在图42中示出的实例中，提供了发光元件阵列单元，所述发光元件阵列单元中的每一个包括位于基板两侧的发光元件。更具体地，在图42中示出的实例中，在第一基板110b的表面110bg上提供发光元件阵列113(包括多个发光元件114)，并且在第一基板110b的背表面110bg上提供两个发光元件阵列181和183。在第二基板110c的表面110cg上提供发光元件阵列115(包括多个发光元件116)，并且在第二基板110c的背表面110cg上提供两个发光元件阵列185和187。发光元件阵列181的发光元件182和发光元件阵列183的发光元件184在平面方向上安置在不同位置。相似地，发光元件阵列185的发光元件186和发光元件阵列187的发光元件188在平面方向上安置在不同位置。
基板110b和发光元件阵列113、181和183构成了发光元件阵列单元1250。基板110c和发光元件阵列115、185和187构成了发光元件阵列单元1252。
在图42中示出的实例中，优选的是，发射波长较短的光的发光元件阵列被安置为较接近发光面板的发光表面。发光元件阵列181和183(安置在相同基板上)中的任一个可以发射波长比另一个长的光，并且发光元件阵列185和187(安置在相同基板上)中的任一个可以发射波长比另一个长的光。在其他方面中，图42中示出的实例与图40中示出的实例相同。
在图42中示出的实例中，提供了6种发光元件阵列，并且因此可以获得6种不同波长的光。
在图1～42中示出的实例中，在各个发光元件阵列111、113、115等中，发光元件(112、114、116等)安置于在列方向(Y方向)上延伸的假想线和在行方向(X方向)上延伸的假想线的所有交叉点上。然而，本发明不限于这种配置。例如，如图43中所示，发光元件可以(以交错的方式)安置于在Y方向上延伸的假想线和在X方向上延伸的假想线的交替的交叉点上。更具体地，发光元件被配置为在Y方向的相邻的假想线之间彼此偏移并且在X方向的相邻的假想线之间彼此偏移。
在上文描述的实例中，n型(n侧)和p型(p侧)可以相互颠倒。而且，在上文描述的实例中，n型(n侧)被定义为第一导电类型(第一导电侧)，且p型(p侧)被定义为第二导电类型(第二导电侧)。然而，n型(n侧)可以是第二导电类型(第二导电侧)，并且p型(p侧)可以是第一导电类型(第一导电侧)。
在上文描述的实例中，描述了含有氮化物半导体的发光元件。然而，本发明不限于含有氮化物半导体的发光元件，而是适用于含有例如诸如ZnO等的氧化物半导体的发光元件，并且还适用于含有氮化物半导体和氧化物半导体两者的发光元件。
而且，在上文描述的实例中，尽管发光器件被描述为用于显示设备中，但是该发光面板还适用于光源设备，诸如液晶显示设备的背光灯或者照明设备。在该情况下，发光元件的配置密度可以增加，并且因此可以获得一种光源设备或一种照明设备，其以小的表面积提供高亮度和均匀光强度。
尽管详细说明了本发明的优选实施例，但是应认识到，在不脱离所附权利要求描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行修改和改进。
Claims (15)
1.一种发光面板，包括：
多个发光元件阵列，每个发光元件阵列包括配置在平面中的多个发光元件，
其中所述发光元件阵列被配置为一个发光元件阵列的所述发光元件的配置平面基本上相互平行地与另一发光元件阵列的所述发光元件的另一配置平面重叠，并且所述一个发光元件阵列的所述发光元件与所述另一发光元件阵列的所述发光元件将光发射到相同侧。
2.根据权利要求1的发光面板，其中所述发光元件阵列之一的所述发光元件由与另一发光元件阵列的发光元件不同的半导体材料构成。
3.根据权利要求2的发光面板，其中所述半导体材料是无机材料。
4.根据权利要求3的发光面板，其中所述半导体材料包含氮化物半导体和氧化物半导体中的至少一个。
5.根据权利要求1的发光面板，其中所述发光元件阵列之一的所述发光元件发射波长不同于由另一所述发光元件阵列的所述发光元件发射的光的光。
6.根据权利要求5的发光面板，其中所述发光元件阵列之一的所述发光元件在垂直于所述配置表面的方向上被安置在不同于另一所述发光元件阵列的所述发光元件的位置。
7.根据权利要求6的发光面板，其中所述发光元件阵列之一的发光元件发射波长长于由安置在所述所述发光元件阵列之一的发光侧的另一所述发光元件阵列的所述发光元件发射的光的光。
8.根据权利要求1的发光面板，其中相同发射元件阵列的所述发光元件发射波长相同的光。
9.根据权利要求1的发光面板，其中所述发光元件阵列的每一个被提供在基板表面上。
10.根据权利要求1的发光面板，其中所述发光元件阵列包括第一发光元件阵列和第二发光元件阵列，
其中所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列包括在相同基板的相同表面上相互层叠的发光元件并且发射光，以及
其中所述第一发光元件阵列的所述发光元件和所述第二发光元件阵列的所述发光元件发射不同波长的光。
11.根据权利要求1的发光面板，其中所述发光元件阵列包括第一发光元件阵列和第二发光元件阵列，
其中所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列包括在相同基板的相同表面上的不同位置提供的发光元件并且发射光，以及
其中所述第一发光元件阵列的所述发光元件和所述第二发光元件阵列的所述发光元件发射不同波长的光。
12.根据权利要求9的发光面板，其中在相同基板的第一表面和第二表面上提供所述发光元件阵列中的两个。
13.根据权利要求9的发光面板，其中所述发光元件阵列之一包括基板，所述发光元件形成在所述基板上，并且所述基板透射来自安置在与所述基板的发光方向相对的方向上的所述发光元件的光。
14.一种显示设备，包括：
根据权利要求1的所述发光面板，和
驱动部分，其选择性地驱动所述发光面板的各个发光元件以发射光。
15.一种光源设备，包括：
根据权利要求1的所述发光面板，和
驱动部分，其选择性地驱动所述发光面板的各个发光元件以发射光。
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