JP7147132B2 - 発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
積層体が設けられている第1基体を含む発光素子と、
前記発光素子が設けられている第2基体と、
を含み、
前記積層体は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層とは導電型の異なる第2半導体層と、
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、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有し、
前記積層体は、複数の柱状部を含み、
隣り合う前記柱状部の間には、隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続されている接続部材が設けられ、
前記積層体は、前記第1基体と反対側において、前記第2基体に接続されている。
前記第2基体の熱伝導率は、前記第1基体の熱伝導率より大きくてもよい。
前記第1基体側から光を出射してもよい。
前記第1基体と前記第2基体との間に設けられている第1部材を含み、
前記第1部材は、一端が前記第1基体に接続され、他端が前記第2基体に接続されていてもよい。
前記第1部材は導電性を有し、前記第1半導体層に電気的に接続されていてもよい。
前記第1部材は、前記積層体の周囲を囲って設けられていてもよい。
前記積層体は、前記第1部材、前記第1基体、および前記第2基体によって気密に封止されていてもよい。
前記第1基体と前記第2基体との間に設けられている第2部材を含み、
前記第2部材は、一端が前記第1基体に接続され、他端が前記第2基体に接続されていてもよい。
前記第2部材は、前記第1部材および前記積層体の周囲を囲って設けられてもよい。
前記第1部材は、接合部材を介して前記第2基体に接続されていてもよい。
前記第2基体には、前記第2基体を貫通する貫通電極が設けられていてもよい。
前記第2半導体層は、前記貫通電極に電気的に接続されていてもよい。
第1基体に複数の柱状部を含む積層体を形成し、隣り合う前記柱状部の間に隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続される接続部材を形成する工程と、
前記第1基体に設けられた前記積層体を、第2基体に接続する工程と、
を含み、
前記積層体は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層とは導電型の異なる第2半導体層と、
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、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有している。
1.1. 発光装置
まず、第1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、第1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、第1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に設けられている。積層体20は、第1基体10と第2基体50との間に設けられている。
、第1配線60に電気的に接続されている。第1電極30は、発光層24に電流を注入するための一方の電極である。第1電極30としては、例えば、Au層、Ag層などの金属層や、第1基体10および第1半導体層22側からCr層、Ni層、Au層の順で積層したもの等を用いる。
、熱伝導率が高く、かつ、電気絶縁性が高い。そのため、第2基体50として、これらの基板を用いることにより、発光部2の放熱性を高めることができるとともに、第1配線60、第2配線62、および貫通電極64の絶縁が容易である。なお、第2基体50として、CuW基板、CuMo基板などの金属基板を用いてもよい。この場合、第1配線60、第2配線62、貫通電極64を形成する際に、第2基体50と、配線60,62および貫通電極64と、の間に絶縁層などを設ける必要がある。
ションダウン実装されている。これにより、発光部2の放熱性を高めることができる。また、第1電極30が第2基体50に接続されていることにより、発光素子1の放熱性を高めることができる。
次に、第1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3は、第1実施形態に係る発光装置100の製造方法の一例を示すフローチャートである。図4~図8は、第1実施形態に係る発光装置100の製造工程を模式的に示す図である。なお、図5は、図6のV-V線断面図であり、図7は、図8のVII-VII線断面図である。
第1基体10の主面11に複数の柱状部4を含む積層体20を形成し、隣り合う柱状部4の間に接続部材28を形成する。
体層22には、平面視において発光層24および第2半導体層26を囲むように、第1半導体層22が露出した領域23が形成される。以上の工程により、積層体20を形成することができる。
図7および図8に示すように、第1基体10上(領域12)および第1半導体層22上(領域23)に第1電極30を形成し、積層体20上(第2半導体層26上)に第2電極40を形成する。
図1および図2に示すように、第1基体10に形成された積層体20(第2電極40)および第1電極30を第2基体50に接続して、発光素子1を第2基体50に実装する。
2.1. 発光装置
次に、第2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9は、第2実施形態に係る発光装置200を模式的に示す断面図である。なお、第2実施形態に係る発光装置200の平面形状は、図2に示す発光装置100の平面形状と同様であり、図示を省略する。
次に、本実施形態に係る発光装置200の製造方法について説明する。図10~図12は、第2実施形態に係る発光装置200の製造工程を模式的に示す断面図である。
まず、第1基体10の主面11に複数の柱状部4を含む積層体20を形成し、隣り合う柱状部4の間に接続部材28を形成する。本工程は、上述した発光装置100の製造方法における積層体20および接続部材28を形成する工程(S10)と同様に行われる。
次に、図10に示すように、第1基体10上(領域12)および第1半導体層22上(領域23)に第1電極30を形成し、積層体20上(第2半導体層26上)に第2電極40を形成する。
次に、第1基体10に形成された積層体20(第2電極40)および第1電極30を第2基体50に接続して、発光素子1を第2基体50に実装する。
プ70aと導電性ペースト70bとが接合部材70を形成し、バンプ72aと導電性ペースト72bとが接合部材72を形成する。この接合を不活性ガス雰囲気中で行うことにより、積層体20を収容する空間を不活性ガス雰囲気にすることができる。
3.1. 発光装置
次に、第3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13は、第3実施形態に係る発光装置300を模式的に示す断面図である。図14は、第3実施形態に係る発光装置300を模式的に示す平面図である。なお、図13は、図14のXIII-XIII線断面図である。
次に、第3実施形態に係る発光装置300の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図15は、第3実施形態に係る発光装置300の製造方法の一例を示すフローチャートである。図16は、第3実施形態に係る発光装置300の製造工程を模式的に示す断面図である。
まず、第1基体10の主面11に複数の柱状部4を含む積層体20を形成し、隣り合う柱状部4の間に接続部材28を形成する。本工程は、上述した発光装置100の製造方法における積層体20および接続部材28を形成する工程(S10)と同様に行われる。
次に、第1基体10上(領域12)および第1半導体層22上(領域23)に第1電極30を形成し、積層体20上(第2半導体層26上)に第2電極40を形成する。本工程は、上述した発光装置100の製造方法における第1電極30および第2電極40を形成する工程(S12)と同様に行われる。以上の工程により、発光素子1を形成することができる(図7参照)。
次に、図16に示すように、第2基体50の主面51に封止部材80を形成する。具体的には、第2基体50の主面51にガラスフリットを塗布し、当該ガラスフリットを焼成することで、封止部材80を形成する。このように、事前にガラスフリットを焼成することにより、ガラスフリット内の溶媒を飛ばして、封止部材80で封止される空間への溶媒の残留を防ぐことができる。なお、第2基体50には、あらかじめ第1配線60、第2配線62、および貫通電極64を形成しておく。
次に、図13および図14に示すように、発光素子1を第2基体50に実装する。
4.1. 発光装置
次に、第4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17は、第4実施形態に係る発光装置400を模式的に示す断面図である。なお、第4実施形態に係る発光装置400の平面形状は、図14に示す発光装置300の平面形状と同様であり、図示を省略する。
次に、第4実施形態に係る発光装置400の製造方法について説明する。第4実施形態に係る発光装置400の製造方法は、上述した第2実施形態に係る発光装置200の製造方法および第3実施形態に係る発光装置300の製造方法を組み合わせることで製造することができる。
5.1. 発光装置
次に、第5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18は、第5実施形態に係る発光装置500を模式的に示す断面図である。図19は、第5実施形態に係る発光装置500を模式的に示す平面図である。なお、図18は、図19のXVIII-XVIII線断面図である。
次に、第5実施形態に係る発光装置500の製造方法について説明する。第5実施形態に係る発光装置500の製造方法は、第1電極30にスリット部32を設ける点、スリット部32を通してガスの排気を行う点が、上述した第4実施形態に係る発光装置400の製造方法と異なる。以下、この相違点について説明する。
次に、第6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20は、第6実施形態に係るプロジェクター900を模式的に示す図である。
複数の発光装置100を積層方向と直交する方向にアレイ状に配置させ、複数の発光装置100において第2基体50を共通基板としたものである。光源100R,100G,100Bの各々を構成する発光装置100の数は、特に限定されない。なお、便宜上、図20では、プロジェクター900を構成する筐体を省略し、さらに光源100R,100G,100Bを簡略化している。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
Claims (14)
- 積層体が設けられている第1基体を含む発光素子と、
前記発光素子が設けられている第2基体と、
前記第1基体と前記第2基体との間に設けられている第1部材と、
を含み、
前記積層体は、複数の柱状部を有し、前記第1基体と反対側において前記第2基体に接続され、
前記複数の柱状部は、前記第1基体と前記第2基体との間に位置し、複数の第1柱状部と、複数の第2柱状部と、を含み、
前記複数の第1柱状部の各々は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層とは導電型の異なる第2半導体層と、
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、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有し、
前記複数の第2柱状部の各々は、前記第1半導体層のみからなる層構造を有し、
前記複数の第2柱状部の高さは、前記複数の第1柱状部の高さよりも低く、
隣り合う前記柱状部の間には、隣り合う前記柱状部のそれぞれに接続されている接続部材が設けられ、
前記第1部材は、一端が前記第1基体および前記複数の第2柱状部に接続され、他端が前記第2基体に接続され、
前記第1部材と前記第1基体との間に、隣り合う前記第2柱状部の間に設けられた前記接続部材が設けられている、発光装置。 - 前記請求項1において、
前記第2基体の熱伝導率は、前記第1基体の熱伝導率より大きい、発光装置。 - 前記請求項1または2において、
前記第1基体側から光を出射する、発光装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記第1部材と前記第1基体との間に、前記複数の第2柱状部が設けられている、発光装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記第1部材は導電性を有し、前記第1半導体層に電気的に接続されている、発光装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記第1部材は、前記積層体の周囲を囲って設けられている、発光装置。 - 請求項6において、
前記積層体は、前記第1部材、前記第1基体、および前記第2基体によって気密に封止されている、発光装置。 - 請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記第1基体と前記第2基体との間に設けられている第2部材を含み、
前記第2部材は、一端が前記第1基体に接続され、他端が前記第2基体に接続されている、発光装置。 - 請求項8において、
前記第2部材は、前記第1部材および前記積層体の周囲を囲って設けられている、発光装置。 - 請求項1ないし9のいずれか1項において、
前記第1部材は、接合部材を介して前記第2基体に接続されている、発光装置。 - 請求項1ないし10のいずれか1項において、
前記第2基体には、前記第2基体を貫通する貫通電極が設けられている、発光装置。 - 請求項11において、
前記第2半導体層は、前記貫通電極に電気的に接続されている、発光装置。 - 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の発光装置を含む、プロジェクター。
- 第1基体に複数の柱状部を含む積層体を形成し、隣り合う前記柱状部の間に隣り合う前記柱状部のそれぞれ接続される接続部材を形成する工程と、
前記第1基体に、第1部材を形成する工程と、
前記第1基体に設けられた前記積層体を、第2基体に接続する工程と、
を含み、
前記複数の柱状部は、前記第1基体と前記第2基体との間に位置し、複数の第1柱状部と、複数の第2柱状部と、を含み、
前記複数の第1柱状部の各々は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層とは導電型の異なる第2半導体層と、
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、電流が注入されることで光を発することが可能な発光層と、
を有し、
前記複数の第2柱状部の各々は、前記第1半導体層のみからなる層構造を有し、
前記複数の第2柱状部の高さは、前記複数の第1柱状部の高さよりも低く、
前記第1部材は、一端が前記第1基体および前記複数の第2柱状部に接続され、他端が前記第2基体に接続され、
前記第1部材と前記第1基体との間に、隣り合う前記第2柱状部の間に設けられた前記接続部材が設けられている、発光装置の製造方法。
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