JP2002026393A - 半導体発光素子およびそれを用いた表示装置 - Google Patents

半導体発光素子およびそれを用いた表示装置

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JP2002026393A
JP2002026393A JP2000199323A JP2000199323A JP2002026393A JP 2002026393 A JP2002026393 A JP 2002026393A JP 2000199323 A JP2000199323 A JP 2000199323A JP 2000199323 A JP2000199323 A JP 2000199323A JP 2002026393 A JP2002026393 A JP 2002026393A
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light emitting
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semiconductor light
layer
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Yoko Motojima
島 洋 子 元
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素の密度を向上し画質を高めるようにした
半導体発光素子およびそれを使用した表示装置にかかる
ものである。 【解決手段】 本発明は同一基板21に多色発光のチッ
プ27を備えたからこれを表示装置29に使用するとそ
の画質を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体発光素子お
よびそれを用いた表示装置に係り、特に、LED等のよう
な多色発光の半導体発光素子およびそれを用いた表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】表示
装置にはブラウン管や液晶を用いたものがあるが単色発
光のLED等の半導体発光素子を用いた表示装置も使用さ
れるようになってきた。
【0003】この半導体発光素子10はGaAs等のような
基板に赤色(R)、または、緑色(G)、または、青色
(B)等の発光層が形成され、これに電極を取り付け図
23に示すように透過性の合成樹脂を被覆したものであ
る。このような半導体発光素子10の直径Doは3mm〜7
mm等であり、これが図24に示すように支持体11に配
置され、表示装置12を形成するようにしている。
【0004】この表示装置12の大きさは数10mm程度
角から数1,000mm程度角に形成され、数字、文字、
文章等の各種の情報等を表示する。ところで、このよう
な表示装置12は単色発光の半導体発光素子10により
形成されるためそれらの間隙が大きくなり画素を粗くし
画質を低下すると言う問題があった。そのため、この表
示装置12を小形の携帯電話機に使用すると数字、文
字、文章等を的確に識別することができなかった。
【0005】この問題を解決するため単色発光の半導体
発光素子10を近接して配置するようになってきたがこ
のようにしても画素を充分に密にできず画質を向上させ
ることができないと言う問題があった。
【0006】そこで本発明は半導体発光素子を多色発光
するようにして表示装置の画素を密にし画質を向上する
ようにした半導体発光素子およびそれを用いた表示装置
を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1、5の発明は同
一基板に多色発光のチップを備えたからこれを表示装置
に使用するとその画質を高めることができる。
【0008】また、請求項2、4の発明の多色発光のチ
ップは同一基板に単色発光の発光層を並列に配置したか
らこれを表示装置に使用するとその画質を高め品質を向
上することができる。
【0009】さらに、請求項3、4の発明の多色発光の
チップは同一基板に単色発光の発光層を集めて配置した
ものであるからこれを表示装置に使用するとその画質を
高め品質をさらに向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明半導体発光素子および
それを用いた表示装置の第1の実施の形態を図1ないし
図12を用いて説明する。
【0011】多色発光の半導体発光素子の1つである3
色発光のLED20を製造するには図2に示すようなGaAs
等の基板21が備えられる。この基板21の上面には図
3に示すようにGaN・サファイア等の層基板22が張り
付けられ、これを図4に示すようにパターニングする。
【0012】この層基板22の上面には図5に示すよう
にLPEの液相成長法等でGaAs層23が成長させられる。
このGaAs層23が図6に示すようにエッチングまたはラ
ッピングにより取り除かれ、青色発光層24を形成する
ための層基板22を露出する。この露出させた層基板2
2を青色発光基板22Bとする。
【0013】この青色発光基板22BおよびGaAs層23
の上面には図7に示すように青色発光層24がエピタキ
シャル成長させられる。この青色発光層24が図8に示
すようにRIEによりパターニングされ、GaAs層23の上
面を露出する。
【0014】この露出させたGaAs層23を緑色発光基板
22Gにしこの上面に図9に示すように緑色発光層25
がエピタキシャル成長させられる。この緑色発光層25
がRIEによりパターニングされ、GaAs層23の上面を一
部露出する。
【0015】さらに、この露出させたGaAs層23を赤色
発光基板22Rにしこの上面に緑色発光層25の場合と
同様に図9に示すように赤色発光層26がエピタキシャ
ル成長させられ、これをRIEによりパターニングする。
【0016】青色発光層24、緑色発光層25、赤色発
光層26を同一の基板21に形成した後その基板21を
薄く加工し図10に示すように青色発光層24等の上下
部に電極24p、24pp、25p、25pp、26p、26p
pを形成する。このように形成した青色発光層24等をR
IE等により素子分離するとともにダイシング等して図1
1に示すように3色を同一の基板21に並列させこれを
一体にしたチップ27を形成する。
【0017】このチップ27の外部には透光性の合成樹
脂によりパッケージされ、図1に示すように直径D1が従
来のものと同様な長さの3色発光のLED20を形成す
る。このLED20は図12に示すように支持体28に配
置され、表示装置29を形成する。
【0018】このように製造した表示装置29は3色を
同一の基板21に一体にしたLED20が支持体28に配
置されるから従来の単色の半導体発光素子10を配置し
た表示装置12と比較すると画素が密になり画質を向上
することができる。そのため、本発明表示装置29は表
示が大きい場合は勿論のこと表示が小さくても画質を著
しく向上させることができる。それゆえ、小形の携帯電
話機等の表示装置として優れた画質のものを得ることが
できる。
【0019】つぎに、図13ないし図22を用い本発明
半導体発光素子およびそれを用いた表示装置の第2の実
施の形態を説明する。
【0020】第1の実施の形態では同一の基板21に
青、緑および赤の発光層24、25および26を並列に
エピタキシャル成長させ、3色のチップ27を形成しLE
D20を製造するようにした。これに対し、第2の実施
の形態では青、緑および赤の発光層24、25および2
6を同一の基板31に一体的に集めてエピタキシャル成
長させて3色のチップ34を形成し、LED30を製造
し、これにより表示装置35の画質をさらに向上させる
ようにしたものである。
【0021】この多色発光の半導体発光素子であるLED
30の製造方法は第1の実施の形態の製造方法とほぼ同
様であるから同一部分は同一符号を付して第2の実施の
形態の製造方法を説明する。
【0022】3色発光のLED30を製造するには図13
に示すようなGaAs等の基板31が備えられる。この基板
31の上面にはGaN・サファイア等の層基板32が張り
付けられ、これをパターニングする。
【0023】この層基板32の上面にはLPE等によりGaA
s層23を成長させこれを図14に示すようにエッチン
グまたはラッピングにより取り除き青色発光層24を形
成するための層基板32を露出させる。この露出させた
層基板32を青色発光基板32Bとする。この青色発光
基板32BおよびGaAs層23の上面には図15に示すよ
うに青色発光層24がエピタキシャル成長させられる。
【0024】この青色発光層24が図15、図16に示
すようにRIEによりパターニングされ、GaAs層23の上
面を露出する。この露出したGaAs層23を緑色発光基板
32Gとし図17に示すようにその上面に緑色発光層2
5がエピタキシャル成長させる。
【0025】この緑色発光層25の図示下部がRIEによ
りパターニングされ、GaAs層23の上面を露出しこれを
赤色発光基板32Rとする。この赤色発光基板32Rの上
面には図18に示すように赤色発光層26がエピタキシ
ャル成長させられ、これをRIEでパターニングする。
【0026】青色発光層24、緑色発光層25、赤色発
光層26を同一基板31に形成した後図19、図20に
示すように基板31を薄く加工するとともに青色発光層
24の一部を下方までエッチングする。この青色発光層
24の上面には電極24pが、また、下方にエッチング
した上面には他方の電極24ppが形成され、さらに、緑
色発光層25と赤色発光層26の上下面には電極25
p、25pp、26p、26ppが形成される。このように形
成した青色発光層24等がRIE等により素子分離され、
ダイシング等されて図21に示すように3色を一体に集
めたチップ34を形成する。
【0027】このチップ34の外部には透光性の合成樹
脂によりパッケージされ、3色発光のLED30を形成す
る。このLED30は図22に示すように支持体28に配
置され、表示装置35を形成する。
【0028】このようにし製造した表示装置35は発光
層24、25、26等が同一の基板31の集めて形成さ
れるからその画素の密度を高めるとともに発光の整合性
を高めることができる。そのため、この表示装置35は
画素の質を向上することがきる。
【0029】なお、上記各実施の形態では3色発光のLE
Dを製造しこれを用いた表示装置を構成したがこれを
4、5等の多発光のLEDを製造しこれを用いた表示装置
に形成するようにしてもよい。また、多色発光の半導体
発光素子としてLEDを用いたがこれに代わり多色発光の
半導体レーザ、その他の半導体素子であってもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明は同一基板に多色発光のチップを
備えたからこれを表示装置に使用するとその画質を高め
ることができる。
【0031】また、本発明の多色発光のチップは同一基
板に単色発光の発光層を並列に配置したからこれを表示
装置に使用するとその画質を高め品質を向上することが
できる。
【0032】さらに、本発明の多色発光のチップは同一
基板に単色発光の発光層を集めて配置したものであるか
らこれを表示装置に使用するとその画質を高め品質をさ
らに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施の形態の一例であるLEDの概
要を示す正面図。
【図2】第1の実施の形態の第1の製造工程を示す説明
図。
【図3】第1の実施の形態の第2の製造工程を示す説明
図。
【図4】第1の実施の形態の第3の製造工程を示す説明
図。
【図5】第1の実施の形態の第4の製造工程を示す説明
図。
【図6】第1の実施の形態の第5の製造工程を示す説明
図。
【図7】第1の実施の形態の第6の製造工程を示す説明
図。
【図8】第1の実施の形態の第7の製造工程を示す説明
図。
【図9】第1の実施の形態の第8の製造工程を示す説明
図。
【図10】第1の実施の形態の第9の製造工程を示す説
明図。
【図11】第1の実施の形態の第10の製造工程を示す
説明図。
【図12】第1の実施の形態により製造したLEDを使用
し表示装置の1例を示す説明図。
【図13】第2の実施の形態の第1の製造工程を示す説
明図。
【図14】第2の実施の形態の第2の製造工程を示す説
明図。
【図15】第2の実施の形態の第3の製造工程を示す説
明図。
【図16】第2の実施の形態の第4の製造工程を示す説
明図。
【図17】第2の実施の形態の第5の製造工程を示す説
明図。
【図18】第2の実施の形態の第6の製造工程を示す説
明図。
【図19】第2の実施の形態の第7の製造工程を示す説
明図。
【図20】第2の実施の形態の第8の製造工程を示す説
明図。
【図21】第2の実施の形態の第9の製造工程を示す説
明図。
【図22】第2の実施の形態により製造したLEDを使用
し表示装置の他の1例を示す説明図。
【図23】従来のLEDの概要を示す正面図。
【図24】従来のLEDを使用し表示装置の1例を示す説
明図。
【符号の説明】
10 半導体発光素子 11、28 支持体 12、29、35 表示装置 20、30 LED 21、31 基板 22B、32B 青色発光基板 22G、32G 緑色発光基板 22R 、32R 赤色発光基板 23 GaAs層 24 青色発光層 25 緑色発光層 26 赤色発光層 27、34 チップ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一基板に多色発光のチップを備えたこと
    を特徴とする半導体発光素子。
  2. 【請求項2】多色発光のチップは同一基板に単色発光の
    発光層を並列に配置したものであることを特徴とする請
    求項1記載の半導体発光素子。
  3. 【請求項3】多色発光のチップは同一基板に単色発光の
    発光層を集めて配置したものであることを特徴とする請
    求項1記載の半導体発光素子。
  4. 【請求項4】多色発光のチップは単色発光の発光層を複
    数配置したLEDであることを特徴とする請求項1、2ま
    たは3記載の半導体発光素子。
  5. 【請求項5】多色発光の半導体発光素子を支持体に複数
    個配列したことを特徴とする表示装置。
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