JP3659407B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置等に好適な発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示装置の光源や画素に発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられているが、例えば図１０に示すように、ＬＥＤモジュール２を基体１上に二次元的に配置して固定した後、各ＬＥＤモジュール２のアノード電極３及びカソード電極４をワイヤボンディングやハンダ付けにより基体１上の配線に接続している。
【０００３】
このような画像表示装置１０では、ＬＥＤモジュール２としてウエーハから切り出したＬＥＤチップを１画素分として使用し、例えば数十万画素の画面を形成しているが、モジュールの占有面積が大きくてその面密度を高められない。
【０００４】
図１１には、各ＬＥＤモジュール２、例えば２Ｒ（赤色発光用）、２Ｇ（緑色発光用）及び２Ｂ（青色発光用）を基板１の面に配置し、これらを駆動制御するための画素用トランジスタ５を同一面上の異なる位置に接続固定し、配線（ワイヤボンディングも含む。）６、７によって所定の制御信号等を供給している。これでは、ＬＥＤモジュール２のみならず、画素用トランジスタ５の占有面積によって画素密度が上らず、また画素用トランジスタ５を画像領域の周辺に配置しても、配線領域の確保等により結果的に画素密度の向上に限度があることになる。
【０００５】
【発明に至る経過】
本出願人は、図１０に示した画像表示装置に対し、単位面積当りの半導体発光素子の占有面積を小さくし、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させた表示装置を特願２００１−６７２３８等において既に提起した。
【０００６】
この表示装置（以下、先願発明と称する。）は、例えば図１２に示す構造からなっている。即ち、エポキシ樹脂からなる第１絶縁層２１に埋め込んだＧａＮ系半導体発光素子１１を表示パネルとなる透明な基体３１の面に所定ピッチで配置して固定するが、この場合、基体３１の上面に設けられた接続用電極３２−３２間に半導体発光素子１１を透明接着剤３３で固定した後、これらの全面を覆うようにエポキシ樹脂溶液を塗布し、乾燥、加熱硬化させてエポキシ樹脂からなる第２絶縁層３４を形成する。
【０００７】
そして、この状態において、第２絶縁層３４の上面から、内部の半導体発光素子１１の引き出し電極１８ｄと、基体３１の上面の接続用電極３２とにそれぞれ至る接続孔３５、３６を設けると共に、第２絶縁層３４の上面からＧａＮ系半導体発光素子１１の引き出し電極１９ｄに至る接続孔３７を設けた後、全面にアルミニウムの蒸着又はスパッタリングを行い、フォトリソグラフィによってパターニングし、半導体発光素子１１の後記のｐ電極１８は導電層３８を介して基体３１の面上において接続用電極３２に、また後記のｎ電極１９は導電層３９を介して第２絶縁層３４の上面に導き、更にそれぞれ駆動制御回路に接続する。
【０００８】
このように、半導体発光素子１１を第１絶縁層２１に埋め込んだ状態で、所定間隔を置いてパネル面となる基体３１の面に配置して固定し、これらを第２絶縁層３４で覆って電極１８ｄ、１９ｄを引き出しているので、表示装置の単位面積当りの半導体発光素子の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。
【０００９】
しかも、微小な寸法形状としたＧａＮ系半導体発光素子１１を第１絶縁層２１に埋め込んで見掛けサイズの大きい半導体発光素子１１とすることによって、ハンドリングを容易化できる上に、第１絶縁層２１の上面に比較的大きい面積の引き出し電極１８ｄ、１９ｄを設けることができるので、第２絶縁層３４からの電極の引き出しを容易に行えるという利点もある。
【００１０】
なお、上記のＧａＮ系半導体発光素子１１は、図１３（Ａ）の断面図、図１３（Ｂ）の平面図に示す構造からなっている。これを製造するには、例えば、図示省略したサファイア基板の（０００１）面に温度５００℃でＡｌ又はＧａＮ等のバッファ層、続いて１０００℃でシリコンをドーピングしたｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ：Ｓｉ）層１２を平板状に成長させ、更にこの上に設けたＳｉＯ2又はＳｉＮマスク１３の開口部に１０００℃でシリコンをドーピングしたｎ型の窒化ガリウムを結晶成長させることにより、六角錐形状のｎ型半導体（ＧａＮ：Ｓｉ）層１４を形成する。
【００１１】
そして、この六角錐の（１−１０１）面及びこれに等価な傾斜面上に、成長温度を下げてＩｎＧａＮからなる活性層１５を形成し、更にこの上にマグネシウムをドーピングしたｐ型の窒化ガリウム（ＧａＮ：Ｍｇ）層１６を成長させた後、その表層部のｐ型（ＧａＮ：Ｍｇ）層１６にＮｉ／Ａｕを蒸着して発光の反射面ともなるｐ電極１８を形成し、また平板状の下地部（ＧａＮ：Ｓｉ）１２の上面のマスク１３に開口を開け、Ｔｉ／Ａｕを蒸着してｎ電極１９を形成する。
【００１２】
このようにして得られる半導体発光素子１１はサファイア基板から剥離した後、支持体上に設けた第１絶縁層２１中に埋め込み、これを透明支持体上に剥離転写し、各電極１８ｄ、１９ｄを形成する。更に、半導体発光素子１１が略中央部に位置するように、第１絶縁層２１を所定サイズでダイシングしてチップ化し、透明支持体側からのレーザービームの照射によって接着剤を劣化させて、半導体発光素子１１を第１絶縁層２１に埋め込んだチップ４０を透明支持体から分離する。このチップ４０は、上記したように透明基体３１に固定した後、第２絶縁層３４を形成し、更に上記した方法で表示装置４１を作製する。なお、半導体発光素子１１は、ＬＥＤからなっているが、これ以外にも半導体レーザー等であってもよい（以下、同様）。
【００１３】
このようにプラスチックに埋め込んで見掛けのサイズを大きくした半導体発光素子１１は、引き出し電極１８ｄ、１９ｄを駆動回路に接続し、電流を注入することにより、下地層１２又は透明基体３１の側へ青色の光３０を放射する表示装置として作動させることができる。
【００１４】
なお、上記の半導体発光素子１１は、例えばｐ型半導体とｎ型半導体との接合面に順方向に電流を注入した時にキャリアである電子と正孔とが再結合して発光するものであればよく、半導体発光素子の構成材料は特に限定されない。このような発光性半導体材料としては、青色発光用の窒化ガリウム（ＧａＮ）、緑色発光用のリン化ガリウム（ＧａＰ）、赤色発光用のヒ化リン化ガリウム（ＧａＡｓＰ）、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）等のガリウム系の化合物半導体、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等、公知の半導体であってよい。
【００１５】
このような各種の半導体発光素子の材料となる化合物半導体は、有機金属化合物気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）などによって製造可能であるが、ハンドリングが可能である限り、なるべく微小な寸法形状とすることが望ましい。こうした微小な半導体発光素子は、化合物半導体のウエーハからチップ状に切り出すよりも、例えばサファイア基板上で化合物半導体を選択的に結晶成長させることによって比較的容易に得られる。この選択的な結晶成長によって、下端面の一辺の寸法が１００〜２００μｍ程度又はそれ以下、例えば１０〜５０μｍ程度のサイズの半導体発光素子を得ることができる。必要によっては、結晶成長させた後に、立体形状を調整するための加工処理を施してもよい。
【００１６】
そして、この微小な半導体発光素子のｐ型半導体には、例えばＮｉ／Ａｕを蒸着してｐ電極を形成し、またｎ型半導体には、例えばＴｉ／Ａｕを蒸着してｎ電極を形成する。これらの電極を形成した微小な半導体発光素子はそのまま基体面に配置して固定してもよいが、半導体発光素子を特に微小な形状とし、上述したようにその周囲を第１絶縁層で覆うことにより、見掛け上のサイズを大にしてハンドリングを容易化することができる。
【００１７】
また、透明な基体面に配置して固定する半導体発光素子１１は、その形状によって、基体面側、即ち半導体発光素子の下端面側への発光光の輝度を向上させることが可能である。半導体発光素子１１の発光領域（活性層）からの発光のうち、発光領域から上方へ向かう光は上端部の電極面等を反射面として下端面側へ向かう光とし得るが、下端面に垂直な側面へ向う光は側面で反射させても下端面へ向かう光とはなりにくいので、半導体発光素子は下端面となす角度が４５±２０度の範囲内にある傾斜面を有することが望ましい。このような傾斜面に反射面を設けることにより、側方へ向かう発光成分を反射させて効果的に下端面側へ向かう光とすることができる。
【００１８】
この傾斜面は、片側斜面、両側斜面、方形斜面であってもよい。更には、半導体発光素子が角錐形状又は角錐台形状を有することが望ましい。角錐、角錐台及び多角錐台にあっては、上面も反射面とすることにより、半導体発光素子の発光を一層効果的に下端面側へ向けることができる。ここで言う角錐又は角錐台には、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐から、円錐に近似した多角錐等の各種の角錐と、それらに対応する角錐台が含まれる。
【００１９】
また、上記の第１絶縁層２１及び第２絶縁層３４等の絶縁層に使用する材料は、有機物又は無機物の何れであってもよく、その種類、形成方法は特に限定されないが、無機物のＳｉＯ2やＳｉ3Ｎ4を採用する場合には、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）や蒸着又はスパッタリング法を適用するが、有機物であるエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、合成ゴム等の高分子化合物を採用する場合には、簡易な塗布法によって基体面が大面積の場合にも容易に形成することができ、表示装置を低コスト化することが可能である。塗布による絶縁層としては、スピンオングラス法によるガラス膜も使用し得る。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先願発明は、上記した如き特長を有しているが、なお改善すべき問題点が存在することが判明した。
【００２１】
即ち、上記の半導体発光素子１１を埋め込んだチップ（ＬＩＰ）４０は、これを駆動制御するための画素用トランジスタ（図１１中のトランジスタ５に相当するが、図示省略）と互いに異なる位置にて基体３１の同一面上に配置されているので、上述したと同様に、画素用トランジスタの占有面積によって画素密度がそれ程上がらないことがあり、また画素用トランジスタを画像領域の周辺に配置しても、配線領域の確保等により結果的に画素密度の向上に限度があることになる。
【００２２】
また、表示装置のパネル面積（画像部の面積）に制約があるため、画素用トランジスタの占有面積によって、各チップ４０のサイズを縮小させざるを得ないことがある。このために、上記の接続孔３５、３７の径（ビア径）が小さくなり、各チップ又は素子の固定（ボンディング）時のアライメント精度を高くしなければならず、かつ絶縁層２１、３４の熱膨張、収縮などによって応力が発生し、接続孔（ビア）３５、３７にストレスが生じ、或いは断線を引き起こす可能性がある。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、上記の先願発明とは異なる構造によってそれと同等の特長と共に画素密度等の素子密度の向上を実現することができる上に、チップサイズを必要以上に小さくすることなしに配線用のビア径を大きくして接続信頼性を高くし、歩留りを向上させ、かつチップ（又は素子）面積を大きくしてボンディングなどのハンドリングを容易化し、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くした発光装置、更には各チップ（又は素子）と画素用トランジスタ等の駆動制御素子を配置し易い両面発光装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、ＧａＮ系半導体発光素子等の発光素子を樹脂等に埋設してなるチップに、前記発光素子に接続された外部端子が設けられ、かつ前記発光素子の駆動制御用の画素用トランジスタ等の駆動制御素子が、前記チップと全域で重なり合った状態で前記外部端子に接続されており、かつ前記発光素子からの発光光が前記チップの一方の面側と他方の面側との双方から導出されるように構成されている、発光装置に係るものである。
【００２５】
本発明の発光装置によれば、前記発光素子を埋設した前記チップと前記駆動制御素子とが全域で重なり合っているので、これらを３次元的に配置することができることから、チップ（又は素子）サイズを大きくして配線用ビア径を大きくすることが可能となり、これによって、接続信頼性が高くなり、歩留りが向上し、かつチップ（又は素子）面積を大きくして、ボンディングなどのハンドリング及びボンディング率を向上させて歩留りを良好とし、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くすることができる。
【００２６】
しかも、前記発光素子を埋設してチップ化し、このチップに設けた外部端子に接続すると共に、この外部端子に前記駆動制御素子を接続しているので、表示装置の単位面積当りの前記発光素子の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。
【００２７】
そして、微小な寸法形状とした前記発光素子を埋め込んで見掛けサイズの大きいチップとすることによって、ハンドリングを容易化できる。
【００３０】
しかも、前記発光素子を埋設してチップ化し、このチップに設けた前記外部端子と前記駆動制御素子とを接続しているので、表示装置の単位面積当りの前記発光素子の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。そして、前記発光素子からの発光光は前記チップの一方の面側からだけでなく、その他方の面側からも導出でき、画像表示面を両側に有する両面画像表示装置を提供することもできる。
【００３１】
また、微小な寸法形状とした前記発光素子を埋め込んで見掛けサイズの大きいチップとすることによって、ハンドリングを容易化できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の発光装置においては、前記駆動制御素子が、前記チップよりも小さくて前記チップの占有面積内に包含される状態で絶縁層上に固定されており、前記絶縁層上に設けられた電極端子に前記チップの前記外部端子と前記駆動制御素子とがそれぞれ接続されているのがよい。
【００３４】
また、前記発光素子と前記駆動制御素子とが互いに重なり合わない位置に配置されていると、前記絶縁層を透光性にすることによって、チップ側及び絶縁層側（特に駆動回路基板側）の双方からそれぞれ発光光を取り出すことができ、かつ前記チップと前記駆動制御素子との位置決め（又はタイリング）も容易となる。
【００３５】
この場合、前記駆動制御素子が、前記電極端子と前記チップの前記外部端子との接続位置とは異なる位置に固定され、前記電極端子にワイヤ等の導体によって接続されてよい。
【００３６】
そして、前記絶縁層上に前記駆動制御素子が固定され、この上方に前記チップが配置されていると、前記チップのリペア（修理）等が容易となる。また、前記絶縁層上に前記チップが固定され、この上方に前記駆動制御素子が配置されていてよい。
【００３７】
また、前記駆動制御素子又は前記チップの少なくとも側面が絶縁物によって覆われ、前記絶縁層上に前記駆動制御素子又は前記チップと接続された配線が延設されているのがよい。
【００３８】
また、互いに異なる発光色を生じる発光素子を用いる場合、これらをそれぞれ埋設した複数のチップが、前記駆動制御素子と重なり合った状態で並置若しくは積層され、前記駆動制御素子にそれぞれ接続されていると、複数のチップを位置ずれしないで配置することができ、マルチカラー又はフルカラーの画像表示用として好適となる。
【００３９】
また、前記発光素子は、窒化ガリウム系半導体等からなるＬＥＤ、半導体レーザー等の半導体発光素子であって、透光性のある樹脂中に埋設されるのがよい。
【００４０】
なお、本発明の発光装置は、画像表示装置又は光源装置用として構成されることができる。
【００４１】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的に説明する。
【００４２】
＜参考例１＞
まず、本発明の参考例１について述べると、この参考例では、図１に示すように、ガラス製、プラスチック製等の駆動回路基板（配線基板）５１に画素制御用の駆動トランジスタ５５をダイボンディング材６０によってフェイスアップでダイボンディングし、その上に絶縁層６１を形成して積層配線を施し、各パッド６２、６３、６４をそれぞれ形成する。これらのパッドはいずれも再配線用として形成され、図２に示すように、信号線（ｐ電極）用のパッド６２、アドレス線又は電源線又はグランド線用のパッド６３、ｎ電極用のパッド６４とする。トランジスタ５５の周囲は絶縁層６５によって囲み、この上に各パッド６２、６３から延設されて複数のトランジスタ同士を接続するライン６６、６７、６８、６９をそれぞれ形成する。
【００４３】
そして、半導体発光素子１１（ＬＥＤ）が埋め込まれている樹脂からなるチップ５０をフェイスダウンで駆動トランジスタ５５に重なり合うように接続する。この場合、樹脂のチップ５０には、バンプ７０、７１が形成されており、これらを駆動トランジスタ５５のパッド６２、６４に接続する。この接続は、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）接続や超音波接合により行ってもよい。この接続後は、アンダーフィル材７２で封止してよい。なお、チップ５０を仮接合した時に、半導体発光素子１１に駆動トランジスタ５５から電流を供給して発光光８０を発生させ、その点灯チェックを行い、不良のチップのリペアをアンダーフィル材７２の充填前に行うことができるが、これは、チップ５０を駆動トランジスタ５５上に配置しているので容易に行える。
【００４４】
図２には、フルカラー用として、例えばＲ（赤色）用の半導体発光素子１１Ｒ、Ｇ（緑色）用の半導体発光素子１１Ｇ、Ｂ（青色）用の半導体発光素子１１Ｂをそれぞれ埋設した各樹脂チップ５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを共通の画素制御用駆動トランジスタ５５上に平面的に並置した状態を示している。
【００４５】
図３には、図１及び図２に示した発光単位（ユニット）８２の多数個を共通の基板（図示せず）上にマトリクス状に配列した画像表示装置８１を示す（但し、上記した絶縁層６５、アンダーフィル材７２等は図示省略している）。
【００４６】
上記したＬＩＰ５０は、図４〜図５に示すプロセスフローによって製造可能である。
【００４７】
まず、図４（１）に示すように、例えば図１３に示した如くエポキシ樹脂からなる第１絶縁層２１に埋め込んだＧａＮ系半導体発光素子１１を表示パネルとなる透明な基体３１の面に所定ピッチで配置して固定する。この場合、基体３１の上面に半導体発光素子１１を透明接着剤３３で固定する。
【００４８】
次いで、図４（２）に示すように、第１絶縁層２１を介して引き出しｐ電極１８ｄ、引き出しｎ電極１９ｄを形成し、更に図５（３）に示すように、全面を覆うようにエポキシ樹脂溶液を塗布し、乾燥、加熱硬化させてエポキシ樹脂からなる第２の絶縁層３４を形成する。
【００４９】
そして、この状態において、図５（４）に示すように、第２絶縁層３４の上面から、内部の半導体発光素子１１の引き出し電極１８ｄと、引き出し電極１９ｄとにそれぞれ至る接続孔３５、３７を設けた後、全面にアルミニウムの蒸着又はスパッタリングを行い、フォトリソグラフィによってパターニングし、半導体発光素子１１のｐ電極１８は外部端子（パッド）５８に、またｎ電極１９は外部端子（パッド）５９に導く。
【００５０】
こうしてＬＩＰ５０を作製した後、外部接続端子５８、５９に例えばはんだバンプ７０、７１を付着させ、更に図１に示したように、基板５１上に固定された駆動トランジスタ５５のパッド６２、６４に対しフェイスダウンで接合し、両者を接続固定して、発光単位８２を作製する。
【００５１】
なお、上記の半導体発光素子１１、第１絶縁層２１、第２絶縁層３４等の絶縁層の構成材料や形成方法、形状、構造等は、図１２及び図１３で述べたものと同様であるのがよいが、異なるものであってもよい。
【００５２】
上記したように、この参考例１によれば、半導体発光素子１１を埋設した樹脂チップ５０を駆動トランジスタ５５上に重ね合せて接続しているので、これらを３次元的に配置することができることから、駆動トランジスタ５５の占有面積を実質的になくし、これに対応して画素密度を向上させると共に、各チップ５０のサイズを大きくしても高画素密度を保持できることになる。
【００５３】
この結果、上記の接続孔３５、３７の径（ビア径）を大きくすることができるので、各電極１８ｄ、１９ｄと外部端子５８、５９との接続信頼性が高くなり、歩留りが向上する。そして、チップ又は（素子）面積を大きくして、ボンディングなどのハンドリング及びボンディング率を向上させて歩留りを良好とし、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くすることができる。
【００５４】
しかも、半導体発光素子１１を埋設してチップ化し、このチップ５０に設けた外部端子５８、５９に接続すると共に、これらの外部端子に駆動トランジスタ５５を接続しているので、表示装置の単位面積当りの発光素子１１の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。そして、微小な寸法形状とした発光素子１１を埋め込んで見掛けサイズの大きいチップ５０とすることによって、ハンドリングを容易化できる。
【００５５】
また、チップ５０が駆動トランジスタ５５の上部に存在するため、アンダーフィル材７２の充填前に発光素子１１の点灯チェックを行って不良のチップを容易にリペアすることができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００５６】
＜参考例２＞
この参考例では、図６に示すように、図１及び図２に示した構造とは異なって、半導体発光素子１１を埋設した樹脂チップ５０と、これを駆動する駆動トランジスタ５５とを上下逆にし、前者を下段（透明基板５１側）、後者を上段側としている。
【００５７】
このように構成すれば、半導体発光素子１１からの発光光８０を透明な基板５１を通して導出でき、基板５１の面を画像表示面とすることができる。その他は上述の参考例１と同様であるので、同等の効果を得ることができる。但し、ボンディング材６０は樹脂チップ５０の固定に用い、絶縁層７２はアンダーフィル材と同等の機能をなし、この上に配線層６６を形成してよい。
【００５８】
＜参考例３＞
この参考例では、図７に示すように、図１及び図２に示した構造とは異なって、各色用の樹脂チップ５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを平面的に並置せずに、これらを駆動トランジスタ５５上で重ね合せると共に、各半導体発光素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの位置を互いにずらせている。なお、各素子の引き出し電極と駆動トランジスタ５５との接続は、赤色用の素子１１Ｒについてのみ図示したが、他の緑色用及び青色用の素子１１Ｇ及び１１Ｂについては図示省略した接続孔を介して行うことができ、例えば各チップを通して形成した接続孔のスルーホールめっき、及び最下方のチップの底面に設けた外部端子を介して行える。
【００５９】
このように構成すれば、各半導体発光素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂからの発光光８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂをそれぞれ上方へ導出でき、コンパクトで小型のフルカラー用の画像表示装置を得ることができる。また、各チップは同一位置で重ね合せるため、位置ずれがなく、高画質化が可能となる。その他は上述の参考例１と同様であるので、同等の効果を得ることができる。
【００６０】
実施の形態
本実施の形態では、図８及び図９に示すように、図１及び図２に示した構造とは異なって、半導体発光素子１１を埋設した樹脂チップ５０と比べて駆動トランジスタ５５を微小なサイズに作製し、透明基板５１上に設けた透明な絶縁層９０（但し、これは必ずしも設けることを要しない。）上の電極パッド６３上に、各色に共通の微小駆動トランジスタ５５をボンディングしており、更に絶縁層９０上の電極パッド６２、６４に対し例えばワイヤ９１によりワイヤボンディングしている。なお、図９では、簡略化のためにチップ間を結ぶ各信号線は図示省略している。
【００６１】
本実施の形態によれば、駆動トランジスタ５５を微小化し、半導体発光素子１１を埋設したチップ５０よりも小さくてチップ５０に包含される状態で絶縁層９０上に固定し、かつ駆動トランジスタ５５を各色用のチップに共通として各パッドに接続しているので、チップ５０と駆動トランジスタ５５とを３次元的に配置できることから、上述した参考例１と同様に、駆動トランジスタ５５の占有面積を実質的になくし、これに対応して画素密度を向上させると共に、各チップ５０のサイズを大きくしても高画素密度を保持できることになる。
【００６２】
この結果、上記の接続孔３５、３７の径（ビア径）を大きくすることができるので、各電極１８ｄ、１９ｄと外部端子５８、５９との接続信頼性が高くなり、歩留りが向上する。かつチップ又は（素子）面積を大きくしてボンディングなどのハンドリング及びボンディング率を向上させて歩留りを良好とし、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くすることができる。
【００６３】
しかも、半導体発光素子１１を埋設してチップ化し、このチップ５０に設けた外部端子５８、５９と駆動トランジスタ５５とを絶縁層９０上の電極端子６２、６４にそれぞれ接続しているので、表示装置の単位面積当りの発光素子１１の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。そして、駆動トランジスタ５５は微小サイズであるため、発光素子１１からの発光光はチップ５０側からだけでなく、透明基板５１側からも導出でき、画像表示面を両側に有する両面画像表示装置を提供することができ、タイリングし易い構造を形成することができる。
【００６４】
また、微小な寸法形状とした発光素子１１を埋め込んで見掛けサイズの大きいチップ５０とすることによって、ハンドリングを容易化でき、またチップ５０が上部に存在することから、不良なチップのリペアも容易となる。
【００６５】
以上に述べた本実施の形態は、本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可能である。
【００６７】
例えば、微小トランジスタを用いる例では、発光素子に対し位置をずらしてトランジスタを配置すればよいので、その配置は任意であってよい。また、各色用のチップを平面的に並置する以外にも積み重ねるようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した発光装置は、画像表示装置に関するものであるが、これ以外にも光源装置としても適用することができる。
【００６９】
【発明の作用効果】
上述したように、本発明の発光装置によれば、発光素子を埋設したチップと駆動制御素子とが全域で重なり合っているので、これらを３次元的に配置することができることから、チップ（又は素子）サイズを大きくして配線用ビア径を大きくすることが可能となり、これによって接続信頼性が高くなり、歩留りが向上し、かつチップ（又は素子）面積を大きくしてボンディングなどのハンドリング及びボンディング率を向上させて歩留りを良好とし、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くすることができる。
【００７０】
しかも、発光素子を埋設してチップ化し、このチップに設けた外部端子に接続すると共に、この外部端子に駆動制御素子を接続しているので、表示装置の単位面積当りの発光素子の占める面積が小さくなり、また配線を単純化させ、コストを格段に低下させることができる。
【００７１】
そして、微小な寸法形状とした発光素子を埋め込んで見掛けサイズの大きいチップとすることによって、ハンドリングを容易化できる。
【００７２】
また、本発明の第２の発光装置によれば、駆動制御素子が、発光素子を埋設した前記チップよりも小さくて前記チップに包含される状態で絶縁層上に固定されているので、チップと駆動制御素子とを３次元的に配置できることから、本発明の第１の発光装置と同様に、チップ（又は素子）サイズを大きくして配線用ビア径を大きくすることが可能となり、これによって、接続信頼性が高くなり、歩留りが向上し、かつチップ又は（素子）面積を大きくしてボンディングなどのハンドリングを向上させて歩留りを良好とし、チップ（又は素子）のアライメント精度の要求仕様を低くすることができる。
【００７３】
しかも、発光素子からの発光光は前記チップの一方の面側からだけでなく、その他方の面側からも導出でき、画像表示面を両側に有する両面画像表示装置を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１による表示装置の要部断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）である。
【図２】同、表示装置の要部平面図である。
【図３】同、表示装置（表示パネル）の概略斜視図である。
【図４】同、表示装置の樹脂チップの製造プロセスを順次示す要部概略断面図である。
【図５】同、表示装置の樹脂チップの製造プロセスを順次示す要部概略断面図である。
【図６】
本発明の参考例２による表示装置の要部断面図である。
【図７】 本発明の参考例３による表示装置の要部断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態による表示装置の要部断面図（図９のVIII−VIII線断面図）である。
【図９】同、表示装置の要部平面図である。
【図１０】従来例の表示装置の概略斜視図である。
【図１１】同、表示装置の要部平面図である。
【図１２】先願発明による表示装置の要部断面図である。
【図１３】同、表示装置の半導体発光素子の拡大断面図（Ａ）とその平面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
１１…半導体発光素子、１８…ｐ電極、１８ｄ…引き出しｐ電極、
１９…ｎ電極、１９ｄ…引き出しｎ電極、２１…第１絶縁層、
３１…透明基体、３３…透明接着剤、３４…第２絶縁層、
５０、５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ…ＬＥＤ入り樹脂チップ、
５１…基板、５５…駆動トランジスタ、５８、５９…外部端子、
６０…ダイボンディング材、６１、６５…絶縁層、６２、６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６３、６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６４、６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ…パッド、７０、７１…バンプ、７２…アンダーフィル材、
８０、８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂ…発光光、８２…発光単位（ユニット）、
９０…絶縁層、９１…ワイヤ

Claims (9)

  1. 発光素子を埋設してなるチップに、前記発光素子に接続された外部端子が設けられ、かつ前記発光素子の駆動制御用の駆動制御素子が、前記チップと全域で重なり合った状態で前記外部端子に接続されており、かつ前記発光素子からの発光光が前記チップの一方の面側と他方の面側との双方から導出されるように構成されている、発光装置。
  2. 前記駆動制御素子が、前記チップよりも小さくて前記チップの占有面積内に包含される状態で絶縁層上に固定されており、前記絶縁層上に設けられた電極端子に前記チップの前記外部端子と前記駆動制御素子とがそれぞれ接続されている、請求項１に記載した発光装置。
  3. 前記発光素子と前記駆動制御素子とが互いに重なり合わない位置に配置されている、請求項２に記載した発光装置。
  4. 前記駆動制御素子が、前記電極端子と前記チップの前記外部端子との接続位置とは異なる位置に固定され、前記電極端子に導体によって接続されている、請求項２に記載した発光装置。
  5. 前記絶縁層上に前記駆動制御素子が固定され、この上方に前記チップが配置されている、請求項２に記載した発光装置。
  6. 前記絶縁層が透光性を有している、請求項５に記載した発光装置。
  7. 前記駆動制御素子又は前記チップの少なくとも側面が絶縁物によって覆われ、前記絶縁層上に前記駆動制御素子又は前記チップと接続された配線が延設されている、請求項５又は６に記載した発光装置。
  8. 互いに異なる発光色を生じる発光素子をそれぞれ埋設した複数のチップが、前記駆動制御素子と重なり合った状態で並置若しくは積層され、前記駆動制御素子にそれぞれ接続されている、請求項２に記載した発光装置。
  9. 前記発光素子が半導体発光素子であって、透光性のある樹脂中に埋設されている、請求項２に記載した発光装置。
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