JP2023121271A - Light emitting device, projector, and display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置、プロジェクター、およびディスプレイに関する。 The present invention relates to light emitting devices, projectors, and displays.
半導体レーザーは、高輝度の次世代光源として期待されている。中でも、ナノコラムを適用した半導体レーザーは、ナノコラムによるフォトニック結晶の効果によって、狭放射角で高出力の発光が実現できると期待されている。 Semiconductor lasers are expected to be high-intensity next-generation light sources. Among them, semiconductor lasers to which nanocolumns are applied are expected to realize light emission with a narrow emission angle and high output due to the photonic crystal effect of the nanocolumns.
例えば特許文献1には、複数の柱状のナノワイヤーと、複数のナノワイヤーの上部に配されたp型透明電極と、p型透明電極に接続された電極パッドと、を備えた発光素子が記載されている。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載の発光素子では、p型透明電極における電圧降下によって、電極パッドに近いナノワイヤーと、電極パッドから遠いナノワイヤーと、で注入電流量に差が生じる。注入電流量に差が生じると、発光強度が異なり、発光むらが発生する。
However, in the light-emitting device described in
本発明に係る発光装置の一態様は、
基板と、
各々が第1導電型の第1半導体層、前記第1導電型と異なる第2導電型の第2半導体層、および前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられた発光層を有する複数の柱状部、から構成される柱状部集合体と、
前記柱状部集合体の前記基板とは反対側において互いに離隔して設けられた第1電極および第2電極と、
を有し、
前記第1半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記第1電極は、前記第1半導体層と前記発光層との積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第1柱状部と重なり、かつ前記第1柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続され、
前記第2電極は、前記積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第2柱状部と重なり、かつ前記第2柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続されている。
One aspect of the light-emitting device according to the present invention is
a substrate;
a first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type, and a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer a columnar section aggregate composed of a plurality of columnar sections having
a first electrode and a second electrode provided separately from each other on the opposite side of the columnar assembly from the substrate;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The first electrode overlaps with a first columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction of the first semiconductor layer and the light emitting layer, and overlaps with the second semiconductor layer of the first columnar portion. electrically connected,
The second electrode overlaps a second columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction, and is electrically connected to the second semiconductor layer of the second columnar portion.
本発明に係るプロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
One aspect of the projector according to the present invention is
It has one mode of the light-emitting device.
本発明に係るディスプレイの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
One aspect of the display according to the present invention is
It has one mode of the light-emitting device.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the scope of the invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential constituent elements of the present invention.
1. 発光装置
1.1. 構成
まず、本実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る発光装置100を模式的に示す断面図である。図2は、本実施形態に係る発光装置100を模式的に示す平面図である。なお、図1は、図2のI-I線断面図である。
1. Light emitting device 1.1. Configuration First, a light emitting device according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
発光装置100は、図1および図2に示すように、例えば、基板10と、積層体20と、下部電極50と、上部電極60と、を有している。発光装置100は、例えば、半導体レーザーである。なお、便宜上、図2では、発光装置100を構成する一部の部材の図示を省略している。
The
基板10は、例えば、Si基板、GaN基板、サファイア基板、SiC基板などである。
The
積層体20は、図1に示すように、基板10に設けられている。図示の例では、積層体20は、基板10上に設けられている。積層体20は、例えば、バッファー層22と、複数の柱状部30と、絶縁層40と、を有している。
The
本明細書では、積層体20の積層方向(以下、単に「積層方向」ともいう)において、柱状部30の発光層34を基準とした場合、発光層34から柱状部30の第2半導体層36に向かう方向を「上」とし、発光層34から柱状部30の第1半導体層32に向かう方向を「下」として説明する。また、積層方向と直交する方向を「面内方向」ともいう。「積層体20の積層方向」とは、第1半導体層32と発光層34との積層方向のことである。
In this specification, when the
バッファー層22は、基板10上に設けられている。バッファー層22は、例えば、Siがドープされたn型のGaN層である。なお、図示はしないが、バッファー層22上には、複数の柱状部30を成長させるためのマスク層が設けられていてもよい。マスク層は、例えば、チタン層、酸化シリコン層、酸化チタン層、酸化アルミニウム層などである。
A
柱状部30は、バッファー層22上に設けられている。柱状部30は、バッファー層22から上方に突出した柱状の形状を有している。言い換えれば、柱状部30は、バッファー層22を介して、基板10から上方に突出している。柱状部30は、例えば、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーとも呼ばれる。柱状部30の平面形状は、例えば、六角形などの多角形、円である。
The
柱状部30の径は、例えば、50nm以上500nm以下である。柱状部30の径を500nm以下とすることによって、高品質な結晶の発光層34を得ることができ、かつ、発光層34に内在する歪を低減することができる。これにより、発光層34で発生する光を高い効率で増幅することができる。
The diameter of the
なお、「柱状部30の径」とは、柱状部30の平面形状が円の場合は、直径であり、柱状部30の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の直径である。例えば、柱状部30の径は、柱状部30の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の直径であり、柱状部30の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の直径である。このことは、後述する「第1部分66aの径」および「第2部分66bの径」において、同様である。
The “diameter of the
柱状部30は、複数設けられている。複数の柱状部30は、互いに離隔して設けられている。隣り合う柱状部30の間隔は、例えば、1nm以上500nm以下である。複数の柱状部30は、積層方向からみて、所定の方向に所定のピッチで配列されている。複数の柱状部30は、例えば、三角格子状、正方格子状に配列されている。複数の柱状部30は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。
A plurality of
なお、「柱状部30のピッチ」とは、所定の方向に隣り合う柱状部30の中心間の距離である。「柱状部30の中心」とは、柱状部30の平面形状が円の場合は、該円の中心であり、柱状部30の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の中心である。例えば、柱状部30の中心は、柱状部30の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の中心であり、柱状部30の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の中心である。
The “pitch of the
複数の柱状部30は、1つの柱状部集合体31を構成している。積層体20は、柱状部集合体31を有している。柱状部集合体31は、バッファー層22を介して、基板10に設けられている。柱状部集合体31において、複数の柱状部30のピッチは、互いに同じである。
A plurality of
柱状部30は、図1に示すように、第1半導体層32と、発光層34と、第2半導体層36と、を有している。
The
第1半導体層32は、バッファー層22上に設けられている。第1半導体層32は、基板10と発光層34との間に設けられている。第1半導体層32は、第1導電型の半導体層である。第1半導体層32は、例えば、Siがドープされたn型のGaN層である。
The
発光層34は、第1半導体層32と第2半導体層36との間に設けられている。発光層34は、電流が注入されることで光を発生させる。発光層34は、例えば、ウェル層と、バリア層と、を有している。ウェル層およびバリア層は、不純物が意図的にドープされていないi型の半導体層である。ウェル層は、例えば、InGaN層である。バリア層は、例えば、GaN層である。発光層34は、ウェル層とバリア層とから構成されたMQW(Multiple Quantum Well)構造を有している。
The
なお、発光層34を構成するウェル層およびバリア層の数は、特に限定されない。例えば、ウェル層は、1層だけ設けられていてもよく、この場合、発光層34は、SQW(Single Quantum Well)構造を有している。
The number of well layers and barrier layers forming the light-emitting
第2半導体層36は、発光層34上に設けられている。第2半導体層36は、発光層34と上部電極60との間に設けられている。第2半導体層36は、第1導電型と異なる第2導電型の半導体層である。第2半導体層36は、例えば、Mgがドープされたp型のGaN層である。第1半導体層32および第2半導体層36は、発光層34に光を閉じ込める機能を有するクラッド層である。図示の例では、柱状部30の上面は、ファセット面で構成されている。図示はしないが、柱状部30の上面は、c面で構成されていてもよいし、ファセット面とc面とで構成されていてもよい。
The
なお、図示はしないが、第1半導体層32と発光層34との間、および発光層34と第2半導体層36との間の少なくとも一方に、i型のInGaN層およびGaN層からなるOCL(Optical Confinement Layer)が設けられていてもよい。また、第2半導体層36は、p型のAlGaN層からなるEBL(Electron Blocking Layer)を有してもよい。
Although not shown, an OCL (OCL) consisting of an i-type InGaN layer and a GaN layer is provided between the
発光装置100では、p型の第2半導体層36、不純物が意図的にドープされていないi型の発光層34、およびn型の第1半導体層32により、pinダイオードが構成される。発光装置100では、下部電極50と上部電極60との間に、pinダイオードの順バイアス電圧を印加すると、発光層34に電流が注入されて発光層34において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。発光層34で発生した光は、面内方向に伝搬し、複数の柱状部30によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成して、発光層34で利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置100は、+1次回折光および-1次回折光をレーザー光として、積層方向に出射する。
In the
なお、図示はしないが、基板10とバッファー層22との間、または基板10の下に反射層が設けられていてもよい。該反射層は、例えば、DBR(Distributed Bragg Reflector)層である。該反射層によって、発光層34において発生した光を反射させることができ、発光装置100は、上部電極60側からのみ光を出射することができる。
Although not shown, a reflective layer may be provided between the
絶縁層40は、柱状部集合体31の基板10とは反対側に設けられている。絶縁層40は、複数の柱状部30の基板10とは反対側に設けられている。図示の例では、絶縁層40は、バッファー層22上およびコンタクト電極62上に設けられている。絶縁層40は、積層方向からみて、複数の柱状部30を囲んでいる。絶縁層40には、コンタクトホール42が設けられている。コンタクトホール42は、絶縁層40を積層方向に貫通している。絶縁層40は、例えば、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、ポリイミド層などである。
The insulating
下部電極50は、バッファー層22上に設けられている。図示の例では、バッファー層22の一部が掘り込まれ、バッファー層22の掘り込まれた部分に下部電極50が設けられている。バッファー層22は、下部電極50とオーミックコンタクトしていてもよい。下部電極50は、第1半導体層32と電気的に接続されている。図示の例では、下部電極50は、バッファー層22を介して、第1半導体層32と電気的に接続されている。下部電極50としては、例えば、バッファー層22側から、Cr層、Ni層、Au層の順序で積層されたものなどを用いる。下部電極50は、発光層34に電流を注入するための一方の電極である。
A
上部電極60は、第2半導体層36上に設けられている。さらに、上部電極60は、絶縁層40上に設けられている。第2半導体層36は、上部電極60とオーミックコンタクトしていてもよい。上部電極60は、発光層34に電流を注入するための他方の電極である。上部電極60の詳細については、後述する。
The
なお、上記では、InGaN系の発光層34について説明したが、発光層34としては、出射される光の波長に応じて、電流が注入されることで発光可能な様々な材料系を用いることができる。例えば、AlGaN系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、InP系、GaP系、AlGaP系などの半導体材料を用いることができる。
Although the InGaN-based light-emitting
また、発光装置100は、レーザーに限らず、LED(Light Emitting Diode)であってもよい。
Moreover, the
1.2. 上部電極等
上部電極60は、図1および図2に示すように、例えば、コンタクト電極62と、第1電極64と、第2電極66と、第3電極68と、を有している。さらに、発光装置100は、例えば、絶縁層70と、第1配線80と、第2配線82と、第1電流制御素子90と、第2電流制御素子92と、を有している。
1.2. Upper Electrode, etc. The
なお、便宜上、図2では、第1電極64、第2電極66、第3電極68、第1配線80、第2配線82、第1電流制御素子90、および第2電流制御素子92以外の部材の図示を省略している。 For the sake of convenience, in FIG. is omitted.
コンタクト電極62は、図1に示すように、複数の柱状部30上に設けられている。柱状部30は、コンタクト電極62と接している。図示の例では、発光装置100は、コンタクト電極62と接していないダミー柱状部3を有している。ダミー柱状部3は、発光しない柱状部である。積層方向からみて、柱状部集合体31は、例えば、複数のダミー柱状部3に囲まれている。ダミー柱状部3は、柱状部30を形成する工程で形成される。
The
コンタクト電極62は、複数の柱状部30と、第1電極64および第2電極66と、の間に設けられている。コンタクト電極62は、第2半導体層36上に設けられている。第2半導体層36は、コンタクト電極62とオーミックコンタクトしていてもよい。コンタクト電極62の平面形状は、例えば、円である。
The
コンタクト電極62は、例えば、金属材料で構成されている。コンタクト電極62は、例えば、第2半導体層36側から、Pd層、Pt層、Ni層、Au層の順序で積層されたものや、金属層の単層である。コンタクト電極62の電気抵抗率は、第1電極64の電気抵抗率、および第2電極66の電気抵抗率よりも小さい。これにより、第1電極64および第2電極66が第2半導体層36と接触する場合に比べて、上部電極60と第2半導体層36との接触抵抗を小さくすることができる。
The
コンタクト電極62の厚さは、例えば、第1電極64の厚さ、および第2電極66の厚さより小さい。これにより、コンタクト電極62を通過する光の量を大きくすることができる。
The thickness of the
第1電極64は、柱状部集合体31の基板10とは反対側に設けられている。第1電極64は、コンタクト電極62上に設けられている。第1電極64は、コンタクト電極62と第3電極68との間に設けられている。積層方向からみて、第1電極64は、コンタクトホール42と重なっている。第1電極64は、コンタクトホール42に設けられている。図2に示す例では、第1電極64の平面形状は、円である。第1電極64は、ITO(Indium Tin Oxide)やZnO等の透明電極材料で構成されている。
The
第1電極64は、積層方向からみて、複数の柱状部30のうちの複数の第1柱状部30aと重なっている。第1電極64は、第1柱状部30aの第2半導体層36と電気的に接続されている。第1電極64は、図1に示すように、例えば、コンタクト電極62を介して、第1柱状部30aの第2半導体層36と電気的に接続されている。
The
第2電極66は、柱状部集合体31の基板10とは反対側に設けられている。第2電極66は、コンタクト電極62上に設けられている。第2電極66は、コンタクト電極62と絶縁層70との間に設けられている。第2電極66は、第1電極64と離隔して設けられている。図2に示す例では、第2電極66の平面形状は、リング状である。積層方向からみて、第2電極66の面積は、第1電極64の面積よりも大きい。第2電極66の材質は、例えば、第1電極64と同じである。また、本実施形態において、第1電極64の厚さは、第2電極66の厚さと同じであるが、これに限らず、第1電極64と第2電極66の厚さとが異なっていてもよい。例えば、第1電極64の厚さは、第2電極66の厚さ以上であってもよい。
The
第2電極66は、積層方向からみて、複数の柱状部30のうちの複数の第2柱状部30bと重なっている。第2電極66は、第2柱状部30bの第2半導体層36と電気的に接続されている。第2電極66は、図1に示すように、例えば、コンタクト電極62を介して、第2柱状部30bの第2半導体層36と電気的に接続されている。
The
なお、第1電極64は、第1柱状部30aの第2半導体層36と電気的に接続されていれば、第2柱状部30bの第2半導体層36と電気的に接続されていてもよい。また、第2電極66は、第2柱状部30bの第2半導体層36と電気的に接続されていれば、第1柱状部30aの第2半導体層36と電気的に接続されていてもよい。
The
第2電極66は、図1および図2に示すように、例えば、第1部分66aと、第2部分66bと、を有している。
The
第2電極66の第1部分66aは、積層方向からみて、コンタクトホール42と重なっている。第1部分66aは、積層方向からみて、絶縁層40と重なっていない。図1に示す例では、第1部分66aは、コンタクト電極62上に設けられている。第1部分66aは、図2に示すように、積層方向からみて、第1電極64を囲んだ形状を有している。図示の例では、第1部分66aの形状は、リング状である。
The
第2電極66の第2部分66bは、第1部分66aに接続されている。第2部分66bは、積層方向からみて、絶縁層40と重なっている。図1に示す例では、第2部分66bは、コンタクトホール42の内面、および絶縁層40の上面に設けられている。コンタクトホール42の内面は、コンタクトホール42を規定する絶縁層40の側面41である。図示の例では、側面41は、基板10の上面に対して傾斜している。第2部分66bは、図2に示すように、積層方向からみて、第1部分66aを囲んだ形状を有している。図示の例では、第2部分66bの形状は、リング状である。
A
第3電極68は、図1に示すように、第1電極64上に設けられている。さらに、第3電極68は、絶縁層70上に設けられている。図2に示す例では、第3電極68の平面形状は、円である。第3電極68の材質は、例えば、第1電極64と同じである。また、例えば、第1電極64および第3電極68が積層された部分における、第1電極64および第3電極68の厚さの和は、第2電極66より大きい。
The
絶縁層70は、図1に示すように、第1電極64と第2電極66との間に設けられている。絶縁層70は、さらに、第2電極66と第3電極68との間に設けられている。絶縁層70は、コンタクト電極62上、第2電極66上、第2配線82上、および絶縁層40上に設けられている。絶縁層70は、例えば、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層などである。
The insulating
第1配線80は、第3電極68上および絶縁層70上に設けられている。第1配線80は、第1電極64と電気的に接続されている。図示の例では、第1配線80は、第3電極68を介して、第1電極64と電気的に接続されている。図2に示す例では、第1配線80は、第3電極68から一方に延在している。第1配線80は、銅、金などの金属材料で構成されていてもよいし、透明電極材料で構成されていてもよい。第1配線80が透明電極材料で構成されている場合、第1配線80は、第3電極68と一体的に設けられていてもよい。
The
第1配線80は、図示せぬパッドに接続されている。図示はしないが、パッドは、例えば、電源と電気的に接続されたワイヤーボンディングやFPC(Flexible Printed Circuits)と接続されている。
The
第2配線82は、図1に示すように、絶縁層40上に設けられている。第2配線82は、第2電極66と電気的に接続されている。第2配線82は、例えば、第2電極66の第2部分66bに接続されている。図2に示す例では、第2配線82は、第2電極66から、第1配線80の延在方向とは反対方向に延在している。第1配線80の幅と、第2配線82の幅とは、同じであってもよい。第1配線80のシート抵抗と、第2配線82のシート抵抗とは、同じであってもよい。第2配線82は、銅、金などの金属材料で構成されていてもよいし、透明電極材料で構成されていてもよい。第2配線82が透明電極材料で構成されている場合、第2配線82は、第2電極66と一体的に設けられていてもよい。
The
第2配線82は、図示せぬパッドに接続されている。当該パッドは、例えば、第1配線80が接続されたパッドである。すなわち、第1配線80および第2配線82は、共通のパッドに接続されている。そのため、第1配線80および第2配線82においてパッドを別々に設ける場合により、パッドの数を減らすことができる。これにより、装置の小型化を図ることができる。なお、第1配線80および第2配線82は、別々のパッドに接続されていてもよい。
The
第1電流制御素子90は、図1に示すように、第1配線80上に設けられている。第1電流制御素子90は、第1配線80を流れる電流を制御することによって、第1電極64に供給される電流を制御する。第2電流制御素子92は、第3配線84を介して、第2配線82上に設けられている。第2電流制御素子92は、第2配線82を流れる電流を制御することによって、第2電極66に供給される電流を制御する。
The first
第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、例えば、トランジスターである。第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、電界効果トランジスター(FET)であってもよい。図2に示す例では、第2電流制御素子92のゲート幅W2は、第1電流制御素子90のゲート幅W1よりも大きい。第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、例えば、半導体で構成されている。
The first
1.3. 作用効果
発光装置100では、複数の柱状部30から構成される柱状部集合体31と、柱状部集合体31の基板10とは反対側において互いに離隔して設けられた第1電極64および第2電極66と、を有する。第1電極64は、積層方向からみて、複数の柱状部30のうちの第1柱状部30aと重なり、かつ第1柱状部30aの第2半導体層36と電気的に接続されている。第2電極66は、積層方向からみて、複数の柱状部30のうちの第2柱状部30bと重なり、かつ第2柱状部30bの第2半導体層36と電気的に接続されている。
1.3. Functions and Effects In the light-emitting
そのため、発光装置100では、第1柱状部30aに注入される注入電流量と、第2柱状部30bに注入される注入電流量と、を個別に制御することができる。したがって、第1柱状部30aと第2柱状部30bとの注入電流量の差を小さくすることができる。その結果、発光むらを低減することができる。さらに、注入電流量の差に起因する発光波長の変化を抑制することができる。
Therefore, in the light-emitting
発光装置100では、第1電極64に供給される電流を制御する第1電流制御素子90と、第2電極66に供給される電流を制御する第2電流制御素子92と、を有する。そのため、発光装置100では、第1電流制御素子90および第2電流制御素子92によって、第1柱状部30aに注入される注入電流量と、第2柱状部30bに注入される注入電流量と、を個別に制御することができる。
The
発光装置100では、積層方向からみて、第2電極66の面積は、第1電極64の面積よりも大きく、第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、トランジスターであり、第2電流制御素子92のゲート幅W2は、第1電流制御素子90のゲート幅W1よりも大きい。そのため、発光装置100では、第1電極64よりも面積の大きい第2電極66に、第1電極64に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。
In the
発光装置100では、柱状部集合体31の前記基板10とは反対側に設けられた絶縁層40と、第2電極66に接続された第2配線82と、を有する。絶縁層40には、コンタクトホール42が設けられている。積層方向からみて、第1電極64は、コンタクトホール42と重なる。第2電極66は、コンタクトホール42と重なり、絶縁層40と重ならない第1部分66aと、第1部分66aに接続され、絶縁層40と重なる第2部分66bと、を有する。第2配線82は、第2部分66bに接続されている。第1部分66aは、第1電極64を囲んだ形状を有し、第2部分66bは、第1部分66aを囲んだ形状を有している。
The
ここで、図3は、ITO電極1060を流れる電流を説明するための断面図である。ITO電極1060は、積層方向からみて、隣り合う柱状部1030の間隙と重なる部分で、厚さが小さくなる。そのため、ITO電極1060の側面1041に設けられた部分から、遠い位置に設けられた柱状部1030と重なるITO電極1060の部分ほど、電圧降下により供給される電流が少なくなる。さらに、側面1041に設けられた部分から、遠い位置に設けられた柱状部1030ほど、印加される電圧が小さくなり、注入される電流が少なくなる。なお、側面1041は、絶縁層1040の面である。また、便宜上、図1では、コンタクト電極62を簡略化して図示している。
Here, FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the current flowing through the
このような問題に対し、発光装置100では、第2部分66bは、第1部分66aを囲んだ形状を有しているため、第2配線82から供給される電流を、第2部分66bを介して第1部分66aに均一性よく供給することができる。
To address such a problem, in the
2. 発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置100の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図4および図5は、本実施形態に係る発光装置100の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, a method for manufacturing the light-emitting
図4に示すように、基板10上に、バッファー層22をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法などが挙げられる。
As shown in FIG. 4, a
次に、バッファー層22上に、図示しないマスク層を形成する。マスク層は、例えば、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などによって形成される。
Next, a mask layer (not shown) is formed on the
次に、マスク層をマスクとしてバッファー層22上に、第1半導体層32、発光層34、および第2半導体層36を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、MOCVD法、MBE法などが挙げられる。本工程により、複数の柱状部30を形成することができる。なお、複数の柱状部30を形成した後に、エッチングによって、バッファー層22の一部を掘り込んでもよい。
Next, using the mask layer as a mask, the
図5に示すように、複数の柱状部30上にコンタクト電極62を形成する。コンタクト電極62は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などによって形成される。
As shown in FIG. 5,
次に、複数の柱状部30およびコンタクト電極62を覆うように、絶縁層40を形成する。絶縁層40は、スピンコート法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって形成される。
Next, the insulating
次に、絶縁層40をパターニングして、絶縁層40にコンタクトホール42を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。本工程により、コンタクト電極62が露出される。
Next, the insulating
図1に示すように、コンタクト電極62上に第1電極64を形成し、コンタクト電極62上、絶縁層40の側面41、および絶縁層40の上面に、第2電極66を形成し、絶縁層40上に第2配線82を形成する。第1電極64、第2電極66、および第2配線82は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などによって形成される。
As shown in FIG. 1, a
次に、第2電極66上、第2配線82上、および絶縁層40上に、絶縁層70を形成する。絶縁層70は、例えば、CVD法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などによって形成される。
Next, the insulating
次に、第1電極64上および絶縁層70上に第3電極68を形成し、絶縁層70上に第1配線80を形成し、絶縁層70上に第3配線84を形成する。第3電極68、第1配線80、および第3配線84は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などによって形成される。本工程により、コンタクト電極62、第1電極64、第2電極66、および第3電極68を有する上部電極60を形成することができる。
Next, a
次に、第1配線80上に第1電流制御素子90を形成し、第3配線84上に第2電流制御素子92を形成する。第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、公知の半導体プロセスを用いて形成される。
Next, a first
次に、バッファー層22上に、下部電極50を形成する。下部電極50は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法などによって形成される。なお、下部電極50を形成する工程と、第1電極64および第2電極66を形成する工程と、の順序は、特に限定されない。また、下部電極50を形成する工程と、絶縁層70を形成する工程と、の順序は、特に限定されない。また、下部電極50を形成する工程と、第3電極68を形成する工程と、の順序は、特に限定されない。また、下部電極50を形成する工程と、第1電流制御素子90および第2電流制御素子92を形成する工程と、の順序は、特に限定されない。
Next, a
以上の工程により、発光装置100を製造することができる。
The
3. 発光装置の変形例
3.1. 第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る発光装置200について、図面を参照しながら説明する。図6は、本実施形態の第1変形例に係る発光装置200を模式的に示す平面図である。
3. Modification of Light Emitting Device 3.1. First Modification Next, a
以下、本実施形態の第1変形例に係る発光装置200において、上述した本実施形態に係る発光装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、後述する本実施形態の第2~第5変形例に係る発光装置において同様である。
Hereinafter, in the light-emitting
上述した発光装置100では、図2に示すように、積層方向からみて、第2電極66の面積は、第1電極64の面積よりも大きく、第2電流制御素子92のゲート幅W2は、第1電流制御素子90のゲート幅W1よりも大きかった。
In the
これに対し、発光装置200では、図6に示すように、積層方向からみて、第1電極64の面積は、第2電極66の面積よりも大きく、第1電流制御素子90のゲート幅W1は、第2電流制御素子92のゲート幅W2よりも大きい。そのため、発光装置200では、第2電極66よりも面積の大きい第1電極64に、第2電極66に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。
On the other hand, in the
3.2. 第2変形例
次に、本実施形態の第2変形例に係る発光装置300について、図面を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の第2変形例に係る発光装置300を模式的に示す平面図である。
3.2. Second Modification Next, a
上述した発光装置100では、図2に示すように、積層方向からみて、第1部分66aは、第1電極64を囲んだ形状を有していた。第2部分66bは、第1部分66aを囲んだ形状を有していた。
In the
これに対し、発光装置300では、図7に示すように、積層方向からみて、第1部分66aは、第1電極64を囲んだ形状の一部67aが開放された形状を有している。第2部分66bは、第1部分66aを囲んだ形状の一部67bが開放された形状を有している。第1部分66aおよび第2部分66bは、積層方向からみて、例えば、C字状である。
On the other hand, in the
積層方向からみて、第1部分66aにおいて開放された一部67aは、第1電極64側から外側に向けて延在している。一部67aの幅Waは、第1部分66aの径の半分よりも小さい。幅Waは、一部67aの延在方向と直交する方向の大きさである。
When viewed from the stacking direction, the
積層方向からみて、第2部分66bにおいて解放された一部67bは、第1電極64側から外側に向けて延在している。一部67bの幅Wbは、第2部分66bの径の半分よりも小さい。幅Wbは、一部67bの延在方向と直交する方向の大きさである。
The
第1配線80は、第1部分66aにおいて開放された一部67a、および第2部分66bにおいて開放された一部67bを通っている。図示の例では、一部67aおよび一部67bは、直線状に並んでいる。
The
第3電極68は、例えば、設けられていない。第1配線80は、第3電極68ではなく、第1電極64に接続されている。絶縁層70は、設けられていない。
The
発光装置300では、第1部分66aは、第1電極64を囲んだ形状の一部67aが開放された形状を有し、第2部分66bは、第1部分66aを囲んだ形状の一部67bが開放された形状を有し、第1配線80は、第1部分66aにおいて解放された一部67a、および第2部分66bにおいて解放された一部67bを通っている。そのため、発光装置300では、絶縁層70を設けなくても、第1配線80が第2電極66と接触することを防ぐことができる。
In the
3.3. 第3変形例
次に、本実施形態の第3変形例に係る発光装置400について、図面を参照しながら説明する。図8は、本実施形態の第3変形例に係る発光装置400を模式的に示す断面図である。
3.3. Third Modification Next, a
発光装置400では、図8に示すように、コンタクト電極62は、第1導電部62aと、第2導電部62bと、に分割されている点において、上述した発光装置100と異なる。
As shown in FIG. 8, the
第1導電部62aは、複数の柱状部30と第1電極64との間に設けられている。第1電極64は、第1導電部62aに接続されている。第1導電部62aの平面形状は、例えば、円である。
The first
第2導電部62bは、複数の柱状部30と第2電極66との間に設けられている。第2電極66は、第2導電部62bに接続されている。第2導電部62bの平面形状は、例えば、リング状である。第1導電部62aおよび第2導電部62bは、互いに分離されている。図示の例では、第1導電部62aと第2導電部62bとの間に、絶縁層70が設けられている。
The second conductive portion 62 b is provided between the multiple
発光装置400では、コンタクト電極62は、第1導電部62aと、第2導電部62bと、に分割され、第1導電部62aおよび第2導電部62bは、互いに分離され、第1電極64は、第1導電部62aに接続され、第2電極66は、第2導電部62bに接続されている。そのため、発光装置400では、例えば発光装置100のようにコンタクト電極62が分割されていない場合に比べて、第1電流制御素子90によって第1柱状部30aに注入される注入電流量を制御し易く、第2電流制御素子92によって第2柱状部30bに注入される注入電流量を制御し易い。
In the
3.4. 第4変形例
次に、本実施形態の第4変形例に係る発光装置500について、図面を参照しながら説明する。図9は、本実施形態の第4変形例に係る発光装置500を模式的に示す平面図である。
3.4. Fourth Modification Next, a
上述した発光装置100では、図2に示すように、第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、トランジスターであった。
In the
これに対し、発光装置500では、図9に示すように、第1電流制御素子90は、第1電極64と電気的に接続された配線であり、第2電流制御素子92は、第2電極66と電気的に接続された配線である。具体的には、第1電流制御素子90は、第1配線80である。第2電流制御素子92は、第2配線82である。
On the other hand, in the
図示の例では、第2配線82の幅Wβは、第1配線80の幅Wαよりも大きい。幅Wαは、第1配線80の延在方向と直交する方向の大きさである。幅Wβは、第2配線82の延在方向と直交する方向の大きさである。第2電流制御素子92のシート抵抗は、第1電流制御素子90のシート抵抗よりも低い。
In the illustrated example, the width Wβ of the
発光装置500では、第1電流制御素子90は、第1電極64と電気的に接続された配線であり、第2電流制御素子92は、第2電極66と電気的に接続された配線であり、積層方向からみて、第2電極66の面積は、第1電極64の面積よりも大きく、第2電流制御素子92のシート抵抗は、第1電流制御素子90のシート抵抗よりも低い。そのため、発光装置500では、第1電極64よりも面積の大きい第2電極66に、第1電極64に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。
In the
3.5. 第5変形例
次に、本実施形態の第5変形例に係る発光装置600について、図面を参照しながら説明する。図10は、本実施形態の第5変形例に係る発光装置600を模式的に示す平面図である。
3.5. Fifth Modification Next, a
上述した発光装置100では、図2に示すように、第1電流制御素子90および第2電流制御素子92は、トランジスターであった。
In the
これに対し、発光装置600では、図10に示すように、第1電流制御素子90は、第1電極64と電気的に接続された配線であり、第2電流制御素子92は、第2電極66と電気的に接続された配線である。具体的には、第1電流制御素子90は、第1配線80である。第2電流制御素子92は、第2配線82である。
On the other hand, in the
図示の例では、第1配線80の幅Wαは、第2配線82の幅Wβよりも大きい。幅Wαは、第1配線80の延在方向と直交する方向の大きさである。幅Wβは、第2配線82の延在方向と直交する方向の大きさである。第1電流制御素子90のシート抵抗は、第2電流制御素子92のシート抵抗よりも低い。積層方向からみて、第1電極64の面積は、第2電極66の面積よりも大きい。
In the illustrated example, the width Wα of the
発光装置600では、第1電流制御素子90は、第1電極64と電気的に接続された配線であり、第2電流制御素子92は、第2電極66と電気的に接続された配線であり、積層方向からみて、第1電極64の面積は、第2電極66の面積よりも大きく、第1電流制御素子90のシート抵抗は、第2電流制御素子92のシート抵抗よりも低い。そのため、発光装置600では、第2電極66よりも面積の大きい第1電極64に、第2電極66に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。
In the
4. プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図11は、本実施形態に係るプロジェクター800を模式的に示す図である。
4. Projector Next, a projector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram schematically showing a
プロジェクター800は、例えば、光源として、発光装置100を有している。
The
プロジェクター800は、図示しない筐体と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源100R、緑色光源100G、青色光源100Bと、を有している。なお、便宜上、図11では、赤色光源100R、緑色光源100G、および青色光源100Bを簡略化している。
The
プロジェクター800は、さらに、筐体内に備えられている、第1光学素子802Rと、第2光学素子802Gと、第3光学素子802Bと、第1光変調装置804Rと、第2光変調装置804Gと、第3光変調装置804Bと、投射装置808と、を有している。第1光変調装置804R、第2光変調装置804G、および第3光変調装置804Bは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置808は、例えば、投射レンズである。
The
赤色光源100Rから出射された光は、第1光学素子802Rに入射する。赤色光源100Rから出射された光は、第1光学素子802Rによって集光される。なお、第1光学素子802Rは、集光以外の機能を有していてもよい。後述する第2光学素子802Gおよび第3光学素子802Bについても同様である。
Light emitted from the
第1光学素子802Rによって集光された光は、第1光変調装置804Rに入射する。第1光変調装置804Rは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置808は、第1光変調装置804Rによって形成された像を拡大してスクリーン810に投射する。
The light collected by the first
緑色光源100Gから出射された光は、第2光学素子802Gに入射する。緑色光源100Gから出射された光は、第2光学素子802Gによって集光される。
Light emitted from the
第2光学素子802Gによって集光された光は、第2光変調装置804Gに入射する。第2光変調装置804Gは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置808は、第2光変調装置804Gによって形成された像を拡大してスクリーン810に投射する。
The light collected by the second
青色光源100Bから出射された光は、第3光学素子802Bに入射する。青色光源100Bから出射された光は、第3光学素子802Bによって集光される。
Light emitted from the blue
第3光学素子802Bによって集光された光は、第3光変調装置804Bに入射する。第3光変調装置804Bは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置808は、第3光変調装置804Bによって形成された像を拡大してスクリーン810に投射する。
The light collected by the third
また、プロジェクター800は、第1光変調装置804R、第2光変調装置804G、および第3光変調装置804Bから出射された光を合成して投射装置808に導くクロスダイクロイックプリズム806を有することができる。
The
第1光変調装置804R、第2光変調装置804G、および第3光変調装置804Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム806に入射する。クロスダイクロイックプリズム806は、4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射装置808によりスクリーン810上に投射され、拡大された画像が表示される。
The three color lights modulated by the
なお、赤色光源100R、緑色光源100G、および青色光源100Bは、発光装置100を映像の画素として画像情報に応じて制御することで、第1光変調装置804R、第2光変調装置804G、および第3光変調装置804Bを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置808は、赤色光源100R、緑色光源100G、および青色光源100Bによって形成された映像を、拡大してスクリーン810に投射してもよい。
Note that the
また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital Micro Mirror Device)が挙げられる。また、投射装置の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。 Also, in the above example, a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation device, but a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. Examples of such light valves include reflective liquid crystal light valves and digital micro mirror devices. Also, the configuration of the projection device is appropriately changed according to the type of light valve used.
また、光源を、光源からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置の光源装置にも適用することが可能である。 Further, the light source device of a scanning type image display device having a scanning means which is an image forming device for displaying an image of a desired size on a display surface by scanning the light from the light source on the screen. It can also be applied to
5. ディスプレイ
次に、本実施形態に係るディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。図12は、本実施形態に係るディスプレイ900を模式的に示す平面図である。図13は、本実施形態に係るディスプレイ900を模式的に示す断面図である。なお、図12では、便宜上、互いに直交する2つの軸として、X軸およびY軸を図示している。
5. Display Next, a display according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a plan view schematically showing the
ディスプレイ900は、例えば、光源として、発光装置100を有している。
The
ディスプレイ900は、画像を表示する表示装置である。画像には、文字情報のみを表示するものが含まれる。ディスプレイ900は、自発光型のディスプレイである。ディスプレイ900は、図12および図13に示すように、回路基板910と、レンズアレイ920と、ヒートシンク930と、を有している。
A
回路基板910には、発光装置100を駆動させるための駆動回路が搭載されている。駆動回路は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などを含む回路である。駆動回路は、例えば、入力された画像情報に基づいて、発光装置100を駆動させる。図示はしないが、回路基板910上には、回路基板910を保護するための透光性の基板が配置されている。
A drive circuit for driving the
回路基板910は、表示領域912と、データ線駆動回路914と、走査線駆動回路916と、制御回路918と、を有している。
The
表示領域912は、複数の画素Pで構成されている。画素Pは、図示の例では、X軸およびY軸に沿って配列されている。
The
図示はしないが、回路基板910には、複数の走査線と複数のデータ線が設けられている。例えば、走査線はX軸に沿って延び、データ線はY軸に沿って延びている。走査線は、走査線駆動回路916に接続されている。データ線は、データ線駆動回路914に接続されている。走査線とデータ線の交点に対応して画素Pが設けられている。
Although not shown, the
1つの画素Pは、例えば、1つの発光装置100と、1つのレンズ922と、図示しない画素回路と、を有している。画素回路は、画素Pのスイッチとして機能するスイッチング用トランジスターを含み、スイッチング用トランジスターのゲートが走査線に接続され、ソースまたはドレインの一方がデータ線に接続されている。
One pixel P has, for example, one
データ線駆動回路914および走査線駆動回路916は、画素Pを構成する発光装置100の駆動を制御する回路である。制御回路918は、画像の表示を制御する。
The data line driving
制御回路918には、上位回路から画像データが供給される。制御回路918は、当該画像データに基づく各種信号をデータ線駆動回路914および走査線駆動回路916に供給する。
Image data is supplied to the
走査線駆動回路916が走査信号をアクティブにすることで走査線が選択されると、選択された画素Pのスイッチング用トランジスターがオンになる。このとき、データ線駆動回路914が、選択された画素Pにデータ線からデータ信号を供給することで、選択された画素Pの発光装置100がデータ信号に応じて発光する。
When a scanning line is selected by the scanning
レンズアレイ920は、複数のレンズ922を有している。レンズ922は、例えば、1つの発光装置100に対して、1つ設けられている。発光装置100から出射された光は、1つのレンズ922に入射する。
ヒートシンク930は、回路基板910に接触している。ヒートシンク930の材質は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属である。ヒートシンク930は、発光装置100で発生した熱を、放熱する。
A
上述した実施形態に係る発光装置は、プロジェクターやディスプレイ以外にも用いることが可能である。プロジェクターやディスプレイ以外の用途には、例えば、屋内外の照明、レーザープリンター、スキャナー、車載用ライト、光を用いるセンシング機器、通信機器等の光源がある。また、上述した実施形態に係る発光装置は、ヘッドマウントディスプレイの表示装置として用いることができる。 The light-emitting device according to the above-described embodiments can be used for applications other than projectors and displays. Applications other than projectors and displays include, for example, indoor and outdoor lighting, laser printers, scanners, vehicle lights, sensing devices that use light, and light sources for communication devices. Moreover, the light emitting device according to the above-described embodiments can be used as a display device for a head mounted display.
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is also possible to appropriately combine each embodiment and each modification.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments, for example, configurations that have the same function, method and result, or configurations that have the same purpose and effect. Moreover, the present invention includes configurations obtained by replacing non-essential portions of the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effects or achieves the same purpose as the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes configurations obtained by adding known techniques to the configurations described in the embodiments.
上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。 The following content is derived from the embodiment and modifications described above.
発光装置の一態様は、
基板と、
各々が第1導電型の第1半導体層、前記第1導電型と異なる第2導電型の第2半導体層、および前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられた発光層を有する複数の柱状部、から構成される柱状部集合体と、
前記柱状部集合体の前記基板とは反対側において互いに離隔して設けられた第1電極および第2電極と、
を有し、
前記第1半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記第1電極は、前記第1半導体層と前記発光層との積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第1柱状部と重なり、かつ前記第1柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続され、
前記第2電極は、前記積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第2柱状部と重なり、かつ前記第2柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続されている。
One aspect of the light-emitting device is
a substrate;
a first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type, and a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer a columnar section aggregate composed of a plurality of columnar sections having
a first electrode and a second electrode provided separately from each other on the opposite side of the columnar assembly from the substrate;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The first electrode overlaps with a first columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction of the first semiconductor layer and the light emitting layer, and overlaps with the second semiconductor layer of the first columnar portion. electrically connected,
The second electrode overlaps a second columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction, and is electrically connected to the second semiconductor layer of the second columnar portion.
この発光装置によれば、発光むらを低減することができる。 According to this light emitting device, unevenness in light emission can be reduced.
発光装置の一態様において、
前記第1電極に供給される電流を制御する第1電流制御素子と、
前記第2電極に供給される電流を制御する第2電流制御素子と、を有する。
In one aspect of the light-emitting device,
a first current control element that controls the current supplied to the first electrode;
and a second current control element for controlling the current supplied to the second electrode.
この発光装置によれば、第1電流制御素子および第2電流制御素子によって、第1柱状部に注入される注入電流量と、第2柱状部に注入される注入電流量と、を個別に制御することができる。 According to this light emitting device, the amount of current injected into the first columnar section and the amount of current injected into the second columnar section are individually controlled by the first current control element and the second current control element. can do.
発光装置の一態様において、
前記積層方向からみて、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子および前記第2電流制御素子は、トランジスターであり、
前記第1電流制御素子のゲート幅は、前記第2電流制御素子のゲート幅よりも大きくてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
When viewed from the stacking direction, the area of the first electrode is larger than the area of the second electrode,
the first current control element and the second current control element are transistors;
A gate width of the first current control element may be larger than a gate width of the second current control element.
この発光装置によれば、第2電極よりも面積の大きい第1電極に、第2電極に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。 According to this light emitting device, more current can be supplied to the first electrode, which has a larger area than the second electrode, than to the second electrode.
発光装置の一態様において、
前記積層方向からみて、前記第2電極の面積は、前記第1電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子および前記第2電流制御素子は、トランジスターであり、
前記第2電流制御素子のゲート幅は、前記第1電流制御素子のゲート幅よりも大きくてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
When viewed from the stacking direction, the area of the second electrode is larger than the area of the first electrode,
the first current control element and the second current control element are transistors;
A gate width of the second current control element may be larger than a gate width of the first current control element.
この発光装置によれば、第1電極よりも面積の大きい第2電極に、第1電極に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。 According to this light-emitting device, the second electrode, which has a larger area than the first electrode, can be supplied with more current than the first electrode.
発光装置の一態様において、
前記柱状部集合体の前記基板とは反対側に設けられた絶縁層と、
前記第2電極に接続された配線と、
を有し、
前記絶縁層には、コンタクトホールが設けられ、
前記積層方向からみて、前記第1電極は、前記コンタクトホールと重なり、
前記第2電極は、
前記コンタクトホールと重なり、前記絶縁層と重ならない第1部分と、
前記第1部分に接続され、前記絶縁層と重なる第2部分と、
を有し、
前記配線は、前記第2部分に接続され、
前記第1部分は、前記第1電極を囲んだ形状を有し、
前記第2部分は、前記第1部分を囲んだ形状を有していてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
an insulating layer provided on a side of the columnar assembly opposite to the substrate;
wiring connected to the second electrode;
has
A contact hole is provided in the insulating layer,
When viewed from the stacking direction, the first electrode overlaps the contact hole,
The second electrode is
a first portion that overlaps with the contact hole and does not overlap with the insulating layer;
a second portion connected to the first portion and overlapping the insulating layer;
has
The wiring is connected to the second portion,
The first portion has a shape surrounding the first electrode,
The second portion may have a shape surrounding the first portion.
この発光装置によれば、配線から供給される電流を、第2部分を介して第1部分に均一性よく供給することができる。 According to this light emitting device, the current supplied from the wiring can be uniformly supplied to the first portion via the second portion.
発光装置の一態様において、
前記第1部分は、前記第1電極を囲んだ形状に代えて、前記第1電極を囲んだ形状の一部が開放された形状を有し、
前記第2部分は、前記第1部分を囲んだ形状に代えて、前記第1部分を囲んだ形状の一部が開放された形状を有し、
前記配線は、前記第1部分において解放された前記一部、および前記第2部分において解放された前記一部を通っていてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
the first portion has a shape in which a part of the shape surrounding the first electrode is opened instead of the shape surrounding the first electrode;
the second portion has a shape in which a part of the shape surrounding the first portion is opened instead of the shape surrounding the first portion;
The wiring may pass through the portion released in the first portion and the portion released in the second portion.
この発光装置によれば、第2電極と配線との間に絶縁層を設けなくても、配線が第2電極と接触することを防ぐことができる。 According to this light emitting device, it is possible to prevent the wiring from contacting the second electrode without providing an insulating layer between the second electrode and the wiring.
発光装置の一態様において、
前記第1電流制御素子は、前記第1電極と電気的に接続された配線であり、
前記第2電流制御素子は、前記第2電極と電気的に接続された配線であり、
前記積層方向からみて、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子のシート抵抗は、前記第2電流制御素子のシート抵抗よりも低くてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
the first current control element is a wiring electrically connected to the first electrode,
the second current control element is a wiring electrically connected to the second electrode,
When viewed from the stacking direction, the area of the first electrode is larger than the area of the second electrode,
A sheet resistance of the first current control element may be lower than a sheet resistance of the second current control element.
この発光装置によれば、第2電極よりも面積の大きい第1電極に、第2電極に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。 According to this light emitting device, more current can be supplied to the first electrode, which has a larger area than the second electrode, than to the second electrode.
発光装置の一態様において、
前記第1電流制御素子は、前記第1電極と電気的に接続された配線であり、
前記第2電流制御素子は、前記第2電極と電気的に接続された配線であり、
前記積層方向からみて、前記第2電極の面積は、前記第1電極の面積よりも大きく、
前記第2電流制御素子のシート抵抗は、前記第1電流制御素子のシート抵抗よりも低くてもよい。
In one aspect of the light-emitting device,
the first current control element is a wiring electrically connected to the first electrode,
the second current control element is a wiring electrically connected to the second electrode,
When viewed from the stacking direction, the area of the second electrode is larger than the area of the first electrode,
A sheet resistance of the second current control element may be lower than a sheet resistance of the first current control element.
この発光装置によれば、第1電極よりも面積の大きい第2電極に、第1電極に供給されるよりも多くの電流を供給することができる。 According to this light-emitting device, the second electrode, which has a larger area than the first electrode, can be supplied with more current than the first electrode.
プロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
One aspect of the projector is
It has one mode of the light-emitting device.
ディスプレイの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。
One aspect of the display is
It has one mode of the light-emitting device.
3…ダミー柱状部、10…基板、20…積層体、22…バッファー層、30…柱状部、30a…第1柱状部、30b…第2柱状部、31…柱状部集合体、32…第1半導体層、34…発光層、36…第2半導体層、40…絶縁層、41…側面、42…コンタクトホール、50…下部電極、60…上部電極、62…コンタクト電極、62a…第1導電部、62b…第2導電部、64…第1電極、66…第2電極、66a…第1部分、66b…第2部分、67a,67b…一部、68…第3電極、70…絶縁層、80…第1配線、82…第2配線、84…第3配線、90…第1電流制御素子、92…第2電流制御素子、100,200,300,400,500,600…発光装置、800…プロジェクター、802R…第1光学素子、802G…第2光学素子、802B…第3光学素子、804R…第1光変調装置、804G…第2光変調装置、804B…第3光変調装置、806…クロスダイクロイックプリズム、808…投射装置、810…スクリーン、900…ディスプレイ、910…回路基板、912…表示領域、914…データ線駆動回路、916…走査線駆動回路、918…制御回路、920…レンズアレイ、922…レンズ、930…ヒートシンク、1030…柱状部、1040…絶縁層、1041…側面、1060…ITO電極
3
Claims (10)
各々が第1導電型の第1半導体層、前記第1導電型と異なる第2導電型の第2半導体層、および前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられた発光層を有する複数の柱状部、から構成される柱状部集合体と、
前記柱状部集合体の前記基板とは反対側において互いに離隔して設けられた第1電極および第2電極と、
を有し、
前記第1半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記第1電極は、前記第1半導体層と前記発光層との積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第1柱状部と重なり、かつ前記第1柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続され、
前記第2電極は、前記積層方向からみて、前記複数の柱状部のうちの第2柱状部と重なり、かつ前記第2柱状部の前記第2半導体層と電気的に接続されている、発光装置。 a substrate;
a first semiconductor layer of a first conductivity type, a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type, and a light-emitting layer provided between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer a columnar section aggregate composed of a plurality of columnar sections having
a first electrode and a second electrode provided separately from each other on the opposite side of the columnar assembly from the substrate;
has
The first semiconductor layer is provided between the substrate and the light emitting layer,
The first electrode overlaps with a first columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction of the first semiconductor layer and the light emitting layer, and overlaps with the second semiconductor layer of the first columnar portion. electrically connected,
The light-emitting device, wherein the second electrode overlaps a second columnar portion of the plurality of columnar portions when viewed from the stacking direction, and is electrically connected to the second semiconductor layer of the second columnar portion. .
前記第1電極に供給される電流を制御する第1電流制御素子と、
前記第2電極に供給される電流を制御する第2電流制御素子と、を有する、発光装置。 In claim 1,
a first current control element that controls the current supplied to the first electrode;
and a second current control element that controls the current supplied to the second electrode.
前記積層方向からみて、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子および前記第2電流制御素子は、トランジスターであり、
前記第1電流制御素子のゲート幅は、前記第2電流制御素子のゲート幅よりも大きい、発光装置。 In claim 2,
When viewed from the stacking direction, the area of the first electrode is larger than the area of the second electrode,
the first current control element and the second current control element are transistors;
The light-emitting device, wherein the gate width of the first current control element is larger than the gate width of the second current control element.
前記積層方向からみて、前記第2電極の面積は、前記第1電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子および前記第2電流制御素子は、トランジスターであり、
前記第2電流制御素子のゲート幅は、前記第1電流制御素子のゲート幅よりも大きい、発光装置。 In claim 2,
When viewed from the stacking direction, the area of the second electrode is larger than the area of the first electrode,
the first current control element and the second current control element are transistors;
The light-emitting device, wherein the gate width of the second current control element is larger than the gate width of the first current control element.
前記柱状部集合体の前記基板とは反対側に設けられた絶縁層と、
前記第2電極に接続された配線と、
を有し、
前記絶縁層には、コンタクトホールが設けられ、
前記積層方向からみて、前記第1電極は、前記コンタクトホールと重なり、
前記第2電極は、
前記コンタクトホールと重なり、前記絶縁層と重ならない第1部分と、
前記第1部分に接続され、前記絶縁層と重なる第2部分と、
を有し、
前記配線は、前記第2部分に接続され、
前記第1部分は、前記第1電極を囲んだ形状を有し、
前記第2部分は、前記第1部分を囲んだ形状を有している、発光装置。 In any one of claims 2 to 4,
an insulating layer provided on a side of the columnar assembly opposite to the substrate;
wiring connected to the second electrode;
has
A contact hole is provided in the insulating layer,
When viewed from the stacking direction, the first electrode overlaps the contact hole,
The second electrode is
a first portion that overlaps with the contact hole and does not overlap with the insulating layer;
a second portion connected to the first portion and overlapping the insulating layer;
has
The wiring is connected to the second portion,
The first portion has a shape surrounding the first electrode,
The light-emitting device, wherein the second portion has a shape surrounding the first portion.
前記第1部分は、前記第1電極を囲んだ形状に代えて、前記第1電極を囲んだ形状の一部が開放された形状を有し、
前記第2部分は、前記第1部分を囲んだ形状に代えて、前記第1部分を囲んだ形状の一部が開放された形状を有し、
前記配線は、前記第1部分において解放された前記一部、および前記第2部分において解放された前記一部を通っている、発光装置。 In claim 5,
the first portion has a shape in which a part of the shape surrounding the first electrode is opened instead of the shape surrounding the first electrode;
the second portion has a shape in which a part of the shape surrounding the first portion is opened instead of the shape surrounding the first portion;
The light-emitting device, wherein the wiring passes through the part that is free in the first part and the part that is free in the second part.
前記第1電流制御素子は、前記第1電極と電気的に接続された配線であり、
前記第2電流制御素子は、前記第2電極と電気的に接続された配線であり、
前記積層方向からみて、前記第1電極の面積は、前記第2電極の面積よりも大きく、
前記第1電流制御素子のシート抵抗は、前記第2電流制御素子のシート抵抗よりも低い、発光装置。 In claim 2,
the first current control element is a wiring electrically connected to the first electrode,
the second current control element is a wiring electrically connected to the second electrode,
When viewed from the stacking direction, the area of the first electrode is larger than the area of the second electrode,
The light-emitting device, wherein the sheet resistance of the first current control element is lower than the sheet resistance of the second current control element.
前記第1電流制御素子は、前記第1電極と電気的に接続された配線であり、
前記第2電流制御素子は、前記第2電極と電気的に接続された配線であり、
前記積層方向からみて、前記第2電極の面積は、前記第1電極の面積よりも大きく、
前記第2電流制御素子のシート抵抗は、前記第1電流制御素子のシート抵抗よりも低い、発光装置。 In claim 2,
the first current control element is a wiring electrically connected to the first electrode,
the second current control element is a wiring electrically connected to the second electrode,
When viewed from the stacking direction, the area of the second electrode is larger than the area of the first electrode,
The light-emitting device, wherein the sheet resistance of the second current control element is lower than the sheet resistance of the first current control element.
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2022
- 2022-02-21 JP JP2022024524A patent/JP2023121271A/en active Pending
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