JP2011060996A - 発光ダイオード、発光装置、照明装置、ディスプレイ及び信号灯 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体発光層2は基板1の一面上に積層されている。半導体発光層2に電気エネルギーを供給する電極411〜414は、基板を貫通し半導体発光層2に到達する微細孔511〜514内に充填された導体によって構成されている。
【選択図】図1
Description
(a)発光量が大きく、発光効率の高い発光ダイオード、それを用いた発光装置、照明装置及びディスプレイを提供することができる。
(b)電流の面拡散を促進し、均一な面発光を実現し得る発光ダイオード、それを用いた発光装置、照明装置及びディスプレイを提供することができる。
(c)コストの安価な発光ダイオード、それを用いた発光装置、照明装置、ディスプレイ及び信号灯を提供することができる。
本発明に係る発光ダイオードは、基板1と、半導体発光層2と、電極(411〜444)とを含む。半導体発光層2は、基板1の一面上に積層されている。電極(411〜444)は、半導体発光層2に電気エネルギーを供給するものであって、基板1を貫通し半導体発光層2に到達する微細孔(511〜544)内に充填された導体によって構成されている。
(ア) ヒ素(As)系の化合物半導体を用いたもの
例:AlGaAs系赤色発光ダイオード
(イ) ヒ素(As)、リン(P)系の化合物半導体を用いたもの
例:GaAsP系赤色発光ダイオード
(ア) リン(P)系の化合物半導体を用いたもの
例:GaP系緑色発光ダイオード
(イ) 窒素(N)系の化合物半導体を用いたもの
例:GaN系緑色発光ダイオード
窒素(N)系の化合物半導体を用いたもの
例:GaN系青色発光ダイオード
窒素(N)系の化合物半導体を用いたもの
例:GaN系白色発光ダイオード
リン(P)系の四元混晶化合物半導体を用いたもの
例:AlGaInP系橙色発光ダイオード
(a)電極(411〜444)を、基板1を貫通し半導体発光層2に到達する微細孔(511〜544)内に充填した導体によって構成したから、電極(411〜444)を基板1の裏面などに導出し、外部電源と接続することができる。p側電極であれ、n側電極であれ、それが、発光面に現れることはないから、電極構造により、発光面の面積が縮小することがない。このため、発光量が大きく、発光効率の高い発光ダイオードを実現することができる。
本発明は、2つ態様に係る発光装置を開示する。
(1)第1の態様に係る発光装置
図7を参照すると、第1の態様に係る発光装置は、発光ダイオードLEDと、蛍光体8とを含む。発光ダイオードLEDは、図1〜図4を参照して説明した本発明に係る発光ダイオードである。蛍光体8は、発光ダイオードLEDの光出射側に設けられ、発光ダイオードLEDの発光とは異なる色光を発光する。
第2の態様に係る発光装置は、図9〜図11に図示されている。まず、図9、図10を参照すると、赤色発光ダイオードRと、緑色発光ダイオードGと、青色発光ダイオードBとの組み合わせ含む。この発光装置は、光の3原色である赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードR,G,Bを組み合わせ(1セルとして)て、白色光を得るものである。
本発明に係る照明装置は、図7〜図11に図示した発光装置を用いて構成することができる。図7に示した発光装置を用いた場合には、その複数個を配列し、中間色光、白色光を生じさせる。発光装置は、マトリクス状(縦横状)に狭ピッチで配列することが好ましい。
本発明に係るディスプレイ(表示装置)は、液晶ディスプレイと、発光ダイオードディスプレイを含んでいる。
(1)液晶ディスプレイ
図12を参照すると、液晶ディスプレイは、液晶パネル12と、バックライト13とを有する。バックライト12は、図7〜図11に示した発光装置を用いた本発明に係る照明装置でなり、液晶パネル12を、その背面から照明する。図12は、図8に図示した発光装置を用いた場合を例示している。
本発明に係る発光ダイオードディスプレイは、複数の発光装置を配列したものである。発光装置は、好ましくは、図11に図示した発光装置である。即ち、赤色発光ダイオードRと、緑色発光ダイオードGと、青色発光ダイオードBとの組み合わせ(1セルとして)を含んでいる。赤色発光ダイオードR、緑色発光ダイオードG及び青色発光ダイオードBは、何れも本発明に係る発光ダイオードである。1セル内に置いて、ドット状に配列された赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードR,G,Bを、個別的に駆動して、所望のカラー画像を表示する。
本発明に係る信号灯は、発光ダイオードを配列したものである。発光ダイオードLEDは、本発明に係るものである。必要な信号灯色光は、発光ダイオードのタイプ、及び、それと蛍光体8との組み合わせによって実現することができる。
2 半導体発光層
411〜4MN 電極
511〜5MN 微細孔
Claims (9)
- 基板と、半導体発光層と、電極とを含む発光ダイオードであって、
前記半導体発光層は、前記基板の一面上に積層されており、
前記電極は、前記半導体発光層に電気エネルギーを供給するものであって、前記基板を貫通し前記半導体発光層に到達する微細孔内に充填された導体によって構成されている、
発光ダイオード。 - 請求項1に記載された発光ダイオードであって、前記半導体発光層は、光出射側の面に電極層を持たない、発光ダイオード。
- 請求項1又は2に記載された発光ダイオードであって、前記微細孔は、その内壁面に金属イオン注入領域を有する、発光ダイオード。
- 発光ダイオードと、蛍光体とを含む発光装置であって、
前記発光ダイオードは、請求項1乃至3の何れかに記載されたものでなり、
前記蛍光体は、前記発光ダイオードの光出射側に設けられ、前記発光ダイオードの発光とは異なる色光を発光する、
発光装置。 - 赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードとの組み合わせ含む発光装置であって、
前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードは、請求項1乃至3の何れかに記載されたものでなる、
発光装置。 - 複数の発光装置を配列した照明装置であって、前記発光装置は、請求項4または5に記載されたものでなる、照明装置。
- 液晶パネルと、バックライトとを有する液晶ディスプレイであって、
前記バックライトは、請求項6に記載された照明装置でなり、前記液晶パネルを、その背面から照明する、液晶ディスプレイ。 - 複数の発光装置を配列した発光ダイオードディスプレイであって、前記発光装置は、請求項5に記載されたものでなる、発光ダイオードディスプレイ。
- 発光ダイオードを配列した信号灯であって、
前記発光ダイオードは、請求項1乃至3の何れかに記載されたものである、
信号灯。
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