WO2011111516A1 - 発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置 - Google Patents

発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011111516A1
WO2011111516A1 PCT/JP2011/053792 JP2011053792W WO2011111516A1 WO 2011111516 A1 WO2011111516 A1 WO 2011111516A1 JP 2011053792 W JP2011053792 W JP 2011053792W WO 2011111516 A1 WO2011111516 A1 WO 2011111516A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
light
substrate
emitting element
manufacturing
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/053792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲 根岸
柴田 晃秀
健治 小宮
史善 吉岡
岩田 浩
高橋 明
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2010055953A external-priority patent/JP4848464B2/ja
Priority claimed from JP2010063449A external-priority patent/JP5616659B2/ja
Priority claimed from JP2010078690A external-priority patent/JP2011211047A/ja
Priority claimed from JP2011019919A external-priority patent/JP2012004535A/ja
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to EP11753178.0A priority Critical patent/EP2546900A4/en
Priority to CN201180013628.XA priority patent/CN102782892B/zh
Priority to US13/634,030 priority patent/US9329433B2/en
Priority to KR1020127026468A priority patent/KR20120138805A/ko
Publication of WO2011111516A1 publication Critical patent/WO2011111516A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133605Direct backlight including specially adapted reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133612Electrical details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133614Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133628Illuminating devices with cooling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/49105Connecting at different heights
    • H01L2224/49107Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95053Bonding environment
    • H01L2224/95085Bonding environment being a liquid, e.g. for fluidic self-assembly
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00013Fully indexed content
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12036PN diode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/156Material
    • H01L2924/15786Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/156Material
    • H01L2924/15786Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15788Glasses, e.g. amorphous oxides, nitrides or fluorides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/16Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H01L33/18Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous within the light emitting region
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device manufacturing method, a light emitting device, a lighting device, a backlight, a liquid crystal panel, a display device, a display device manufacturing method, a display device driving method, and a liquid crystal display device.
  • the present invention also relates to a liquid crystal display device having a direct type backlight, for example.
  • a light emitting device as shown in FIG. 109, one (or several) LED chips 910 are mounted on a package substrate 900 on which a lead frame 901 is mounted, and an n-type electrode 905 of the LED chip 910 After the p-type electrode 906 is connected to the lead frame 901 by the bonding wire 911, a resin 922 containing a phosphor is filled on the LED chip 910 surrounded by the reflector 921, and further on the resin 922 containing the phosphor. Some are filled with a transparent resin 923 (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • a semiconductor layer 903 made of GaN is stacked on a sapphire substrate 902, and the semiconductor layer 903 has an active layer 904.
  • the wiring process after mounting one (or several) LED chips 910 on the package substrate 900 is individually performed for one package, the cost increases. is there.
  • the variation in the brightness for each LED chip becomes the variation in the brightness of the light emitting device as it is, so that the yield of the light emitting device is poor. There is.
  • Non-patent Document 2 Matsushita Electric Works Technical Report vol. 53, No. 1, pages 4 to 9 (Non-patent Document 2).
  • FIG. 110 is a perspective view showing the light-emitting device of the above document.
  • reference numeral 3015 denotes a packaged LED chip.
  • each packaged LED chip 3015 is arranged at a predetermined position to generate desired light.
  • the light-emitting device has an advantage that a desired amount of emitted light can be obtained because a plurality of LED chips 3015 packaged are arranged at predetermined positions.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-353517
  • a plurality of LED (light emitting diode) chips are arranged in a two-dimensional matrix. More specifically, an LED chip whose emission light is blue, an LED chip whose emission light is green, and an LED chip whose emission light is red are arranged on different substrates, and these three substrates are used. Full color display is realized.
  • the blue LED chip is electrically connected to an electrode (bonding pad) on a substrate on which the blue LED chip is mounted via a wire.
  • the green LED chip is an electrode on a substrate on which the green LED chip is mounted
  • the red LED chip is an electrode on a substrate on which the red LED chip is mounted. Indirectly connected via a wire.
  • the conventional display device electrically connects each LED chip and the electrode on the substrate via a wire, a wire bonding step for forming this wire is required.
  • the conventional display device has a problem that the manufacturing cost increases with the formation of the wire.
  • a liquid crystal display device has a liquid crystal panel and a backlight device that irradiates the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel has a thin film transistor substrate and a color filter substrate, both of which are arranged in parallel to each other, and a liquid crystal is filled between both the substrates.
  • the backlight device is disposed immediately below the liquid crystal panel, and includes a substrate different from the substrate of the liquid crystal panel and a light emitting element disposed on the other substrate (Japanese Patent Laying-Open No. 2009-181883). : Patent Document 2).
  • the substrate of the backlight device is a substrate different from the substrate of the liquid crystal panel, there is a problem that the backlight device becomes thick and the liquid crystal display device becomes thick. .
  • Motomura Murakami “13th Transition of Semiconductor Package Technology for LED / LD”, SemiconductoremiFPD World, Press Journal, May 2009, p. 114-117 ( Figure 5) Matsushita Electric Works Technical Report vol.53, No.1, pages 4-9
  • an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting device capable of reducing manufacturing costs by wiring a plurality of light emitting elements arranged on the same substrate in a lump, reducing characteristic variation, and improving yield.
  • An object of the present invention is to provide a light emitting device manufactured by a method for manufacturing a light emitting device.
  • Another object of the present invention is to provide an illuminating device that can reduce the manufacturing cost, reduce the characteristic variation, and improve the yield.
  • Another object of the present invention is to provide a backlight capable of reducing the manufacturing cost, reducing the characteristic variation, and improving the yield.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal panel capable of reducing the manufacturing cost, reducing the characteristic variation, and improving the yield.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting device capable of suppressing package cost and mounting cost.
  • an object of the present invention is to provide a display device that can be manufactured at a low cost and can display a high definition.
  • an object of the present invention is to provide a thin liquid crystal display device by thinly forming a backlight portion composed of light emitting elements.
  • a method for manufacturing a light-emitting device includes An arrangement step of arranging a plurality of light emitting elements on the same substrate; A wiring step of wiring a part or all of the plurality of light emitting elements arranged on the substrate in a lump; A substrate dividing step of forming a plurality of light emitting devices in which a plurality of light emitting elements are arranged on the divided substrate by dividing the substrate into a plurality of divided substrates after the arranging step and the wiring step;
  • the substrate is divided into the plurality of divided substrates, and the light emitting device in which the plurality of light emitting elements are arranged on the divided substrates.
  • the wiring process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the plurality of light emitting elements are collectively arranged on the same substrate.
  • the plurality of light-emitting elements are collectively arranged on the same substrate in the arrangement step, so that the manufacturing cost can be further reduced in combination with the simplification of the wiring step.
  • a wiring pattern for wiring the plurality of light emitting elements is formed on the substrate, The wiring pattern is not formed in the cutting area of the substrate in the substrate dividing step.
  • the wiring pattern formed for wiring the plurality of light emitting elements on the substrate is not formed in the cutting region of the substrate in the substrate dividing step, conductive wiring scraps are generated at the time of cutting. It does not scatter and can prevent problems such as a short circuit due to conductive wiring debris.
  • a wiring pattern for wiring the plurality of light emitting elements is formed on the substrate, The wiring pattern that does not affect the electrical connection even if the substrate is cut in the substrate dividing step is formed in the cutting region of the substrate.
  • the wiring pattern is continuously formed across the adjacent divided substrates by forming the wiring pattern in the substrate cutting region that does not affect the electrical connection even if it is cut in the substrate dividing step.
  • the wiring pattern can be easily formed, and there is no problem in circuit operation even if the wiring pattern is cut.
  • the light emitting element is not arranged in the substrate cutting region in the substrate dividing step.
  • the light emitting element that is damaged by the cutting can be eliminated, and the light emitting element can be used effectively.
  • a light-emitting element that does not affect a desired light emission amount even when cut in the substrate dividing step is disposed in the cutting region of the substrate.
  • the light emitting element that does not affect the desired light emission amount even if it is cut in the substrate dividing step is disposed in the cutting region of the substrate. Even if the element does not emit light, light is emitted by a plurality of other light-emitting elements that are not cut. Therefore, it is not necessary to consider that the light emitting element is not arranged in the cutting region of the substrate in the arrangement process, and the arrangement process can be simplified.
  • the phosphor coating process for coating the phosphor on the substrate after the placement process and the wiring process and before the substrate dividing process, and the protection on the substrate after the phosphor coating process By performing the protective film coating process for coating the film at once on one substrate on which a plurality of light emitting elements are arranged, the manufacturing cost can be greatly reduced as compared with the case where the conventional process is performed for each package.
  • the phosphor is selectively applied to a region where the plurality of light emitting elements are arranged.
  • 100 or more of the light emitting elements are arranged on each of the divided substrates.
  • the variation in overall brightness when a plurality of light emitting elements having brightness variations are gathered is reduced for one light emitting element. It can be reduced to 1/10 or less of the brightness variation.
  • the brightness variation for each light emitting element may reach 50% due to the variation of the forward voltage (Vf).
  • Vf forward voltage
  • the substrate is divided into at least two types of divided substrates having different shapes.
  • the substrate in the substrate dividing step, is divided into at least two types of divided substrates having different shapes, whereby light emitting devices corresponding to various forms can be easily provided.
  • the arranging step of arranging the plurality of light emitting elements on the substrate includes A substrate creating step of creating the substrate having at least a first electrode and a second electrode on a mounting surface; An application step of applying a solution containing the plurality of light emitting elements on the substrate; An arrangement step of applying a voltage to at least the first electrode and the second electrode, and arranging the plurality of light emitting elements at least at positions defined by the first electrode and the second electrode. .
  • a substrate having at least a first electrode and a second electrode on a mounting surface is prepared, and a liquid containing a plurality of light emitting elements is applied on the substrate. Thereafter, a voltage is applied to at least the first electrode and the second electrode, and the plurality of light emitting elements are arranged at positions defined by at least the first electrode and the second electrode. Accordingly, the plurality of light emitting elements can be easily arranged at predetermined positions on the substrate. Therefore, it is not necessary to arrange each light emitting diode at a predetermined position on the substrate as in the prior art, and a large number of fine light emitting diodes can be accurately disposed at a predetermined position.
  • At least the first electrode and the second electrode are used as electrodes for driving the plurality of light emitting elements.
  • the wiring process can be simplified and the cost can be reduced.
  • the plurality of light emitting elements are rod-shaped, The plurality of light emitting elements are arranged on the mounting surface of the substrate so that the longitudinal direction of the plurality of light emitting elements is parallel to the mounting surface of the substrate.
  • the embodiment by arranging the plurality of light emitting elements on the mounting surface of the substrate so that the longitudinal direction of the plurality of rod-shaped light emitting elements is parallel to the mounting surface of the substrate, Since the ratio of the length in the axial direction (longitudinal direction) can be increased, the heat flow in the lateral direction to the substrate side is more efficient when the area of the light emitting surface of the light emitting element is the same than when the light emitting surface is a flat square. As a result, the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved.
  • the rod-shaped light emitting element has a cylindrical light emitting surface that concentrically surrounds a rod-shaped core.
  • the rod-shaped light emitting element has a cylindrical light emitting surface that concentrically surrounds the rod-shaped core, so that one light emitting element is provided as compared with a light emitting device having the same volume and a flat light emitting surface.
  • the area of the light emitting surface is increased, the number of light emitting elements for obtaining a predetermined brightness can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the rod-shaped light emitting element includes a first conductivity type rod-shaped semiconductor core and a second conductivity type cylindrical semiconductor layer covering an outer periphery of the semiconductor core, One end side of the semiconductor core of the rod-like light emitting element is exposed.
  • the rod-shaped light emitting element has the first conductivity type rod-shaped semiconductor core and the second conductivity type cylindrical semiconductor layer covering the outer periphery of the semiconductor core, and one end of the semiconductor core.
  • the rod-shaped light emitting element has the first conductivity type rod-shaped semiconductor core and the second conductivity type cylindrical semiconductor layer covering the outer periphery of the semiconductor core, and one end of the semiconductor core.
  • the plurality of light emitting elements are a plurality of elements formed on an epitaxial substrate, and each element is separated from the epitaxial substrate.
  • the epitaxial substrate is divided and used together with the light emitting elements.
  • the cost can be reduced.
  • the plurality of light emitting diodes include a light emitting diode having an anode connected to the first electrode and a cathode connected to the second electrode, and a cathode connected to the first electrode and the second electrode.
  • a light-emitting diode with an anode connected to the electrode is mixed, The plurality of light emitting diodes are driven by applying an AC voltage between the first electrode and the second electrode by an AC power source.
  • a step of aligning the polarities (directions) of the plurality of light emitting diodes is not required during manufacturing.
  • the process can be simplified.
  • the arrangement process can be greatly simplified as compared with the case where the light emitting diodes are arranged with the same polarity.
  • the divided substrate is mounted on a heat sink.
  • the heat dissipation effect is further improved by mounting the divided substrate on the heat sink.
  • the light-emitting device is provided.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • the light-emitting device is provided.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • the light-emitting device is provided.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • a transparent substrate In the liquid crystal panel of the sixth invention, A transparent substrate; A plurality of light emitting elements disposed on one surface of the transparent substrate and connected to wiring formed on one surface of the transparent substrate; And a plurality of thin film transistors formed on the other surface of the transparent substrate.
  • a transparent substrate In the liquid crystal panel of the seventh invention, A transparent substrate; A plurality of light emitting elements disposed on one surface of the transparent substrate and connected to wiring formed on one surface of the transparent substrate; And a color filter formed on the other surface of the transparent substrate.
  • the component cost and the manufacturing cost can be reduced, and a thinner liquid crystal panel can be obtained.
  • the method for manufacturing the light emitting device of the present invention includes: A substrate preparation step of preparing a first substrate having a first electrode and a second electrode; An element supply step of positioning an element-containing liquid having a first liquid and a plurality of light-emitting elements located in the first liquid on the first substrate; An element arrangement in which two or more light emitting elements are arranged at predetermined positions determined by applying a voltage to the first electrode and the second electrode and based on an electric field generated by applying the voltage And a process.
  • the manufacturing cost can be reduced.
  • the element-containing liquid is moved relative to the first substrate.
  • the light emitting element moves on the liquid flow near the surface of the first substrate, so that the light emitting element approaches the predetermined place defined by the first electrode and the second electrode in a short time. Can do. Therefore, the arrangement time of the light emitting elements can be shortened.
  • a second substrate placement step of placing a second substrate substantially parallel to the first substrate In the element supply step, the element-containing liquid is filled between the first substrate and the second substrate.
  • the liquid evaporation can be prevented by the first substrate and the second substrate arranged substantially parallel to each other, the light emitting elements are arranged in a predetermined place with high accuracy and high yield. Can do.
  • the second substrate has a third electrode facing the first electrode and the second electrode, In at least one of the element supply step and the element arrangement step, a voltage is applied between the first electrode and the third electrode.
  • the light emitting element can be moved in the first electrode direction or the third electrode direction by applying an asymmetric voltage between the first electrode and the third electrode. Therefore, the arrangement time can be shortened, and the light-emitting elements that are not arranged can be quickly collected.
  • the element-containing liquid is caused to flow between the first substrate and the second substrate.
  • the flow path of the element-containing liquid can be defined by the first substrate and the second substrate, the liquid can be prevented from evaporating, and convection can be prevented from occurring due to cooling caused by vaporization. Therefore, the light emitting elements can be arranged at predetermined positions with high accuracy and high yield.
  • the light emitting element moves on the liquid flow near the surface of the first substrate, so that the light emitting element is in a predetermined place defined by the first electrode and the second electrode.
  • the gap between the first substrate and the second substrate is constant regardless of the location on the first substrate, so that the liquid flow rate is constant regardless of the location on the first substrate. Therefore, the light-emitting elements can be arranged at predetermined positions with high yield.
  • the liquid flow rate can be easily changed by adjusting the amount of liquid injected into the flow path defined by the first and second substrates. They can be arranged at predetermined locations.
  • the surface of the first electrode and the surface of the second electrode are covered with an insulating film.
  • the voltage drop can be made extremely small, and the yield of the array can be improved. If the first substrate becomes large and there are a large number of light emitting elements to be arranged, the wiring length of the first and second electrodes becomes long, the voltage drop becomes remarkable, and the arrangement may not be performed at the end of the wiring. There is.
  • the electrode since no current flows between the first electrode and the second electrode, it is possible to prevent the electrode from being dissolved by an electrochemical effect, and the array yield due to disconnection or liquid contamination. Can be prevented.
  • the metal When a voltage is applied between the electrodes while the metal electrode is in contact with the electrolytic solution, the metal may be dissolved into the electrolytic solution.
  • the surface of the first substrate is made of the same material as that of the surface of the light emitting element.
  • the number of light emitting elements fixed to the surface of the first substrate can be reduced, and the array yield can be improved. This is because when the light emitting element and the material of the surface of the first substrate are the same, the zeta potential becomes the same and repels each other to prevent the light emitting element from sticking to the surface of the first substrate. Because it can.
  • the element-containing liquid contains a surfactant.
  • the longest distance between two different points in each light emitting element is 50 ⁇ m or less.
  • a light emitting element having a maximum dimension of 50 ⁇ m or less can be easily disposed at a predetermined place regardless of the number of light emitting elements. Furthermore, it is rather suitable for arranging minute objects. By arranging a large number of light emitting elements with minute dimensions, it is effective in that uneven brightness in surface illumination or the like can be reduced.
  • Each of the plurality of light emitting elements has a bar shape.
  • the light emitting element since the light emitting element has a rod shape, one end of the light emitting element can be fixed on the first electrode, and the other end of the light emitting element can be fixed on the second electrode. Therefore, the alignment accuracy can be improved.
  • the light emitting element is A columnar first conductivity type first semiconductor layer; A cylindrical quantum well layer disposed to cover the outer peripheral surface of the first semiconductor layer; And a cylindrical second conductivity type second semiconductor layer disposed so as to cover the outer peripheral surface of the quantum well layer.
  • the light emitting device has a core-shell-shell structure in which an n-type semiconductor-quantum well-p-type semiconductor is formed on the same axis, or a p-type semiconductor-quantum well-n-type semiconductor is formed on the same axis. It has a core-shell-shell structure.
  • the light emitting layer can be formed on substantially the entire side surface of the rod-like light emitting element, the light emitting area per rod-like light emitting element can be increased.
  • Each of the plurality of light emitting elements has a rod shape, The diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of each light emitting element is greater than 500 nm.
  • the above embodiment it is possible to increase the strength of the arrayed rod-like light emitting elements and prevent the arrayed rod-like light emitting elements from bending. Therefore, the stress in the light emitting element can be reduced, and a decrease in light emission efficiency due to the stress can be suppressed.
  • the light emitting element is A columnar first conductivity type first semiconductor layer; A cylindrical quantum well layer disposed to cover the outer peripheral surface of the first semiconductor layer; A cylindrical second conductivity type second semiconductor layer arranged so as to cover the outer peripheral surface of the quantum well layer; The diameter of the cross section perpendicular to the extending direction of each light emitting element is greater than 500 nm.
  • each light emitting element has a rod-like core-shell-shell structure, and the diameter of each light emitting element is larger than 500 nm.
  • the light emission amount of each light emitting element can be made sufficient, even if only one light emitting element is arranged in one electrode pair, a sufficient light emission density can be obtained. it can.
  • the light emitting elements that are not arranged in the predetermined place can be collected and arranged on another first substrate, so that the manufacturing cost of the light emitting device can be reduced.
  • a voltage higher than the voltage applied between the first electrode and the second electrode in the element arranging step is applied between the first electrode and the second electrode.
  • an element fixing step of fixing the light emitting elements arranged at the predetermined position at the predetermined position is applied.
  • the alignment accuracy can be improved.
  • the light emitting element does not move even when the flow of the liquid becomes fast, and the light emitting element does not move when the liquid is removed. It can be made much better.
  • a substrate drying step for drying the surface of the first substrate is provided.
  • the light emitting element can be fixed between the electrodes by the substrate drying step.
  • a protective film can be formed on the surface of the first substrate by the substrate drying process, and the light emitting element can be protected.
  • the element-containing liquid has a surface tension of 50 mN / m or less.
  • the light emitting element may move due to the surface of the liquid touching the light emitting element during the drying, resulting in an alignment shift. According to the embodiment, since the liquid having a small surface tension is used, the alignment shift can be prevented.
  • the element-containing liquid has a surface tension of 30 mN / m or less.
  • a liquid replacement step of replacing the first liquid with a second liquid having a surface tension smaller than that of the first liquid is provided.
  • a liquid having a large surface tension (arbitrary liquid) can be used when arranging the light emitting elements, while a liquid having a small surface tension can be used when drying. Therefore, it is possible to use a liquid that generates a large electrostatic induction effect when arraying, and it is possible to efficiently arrange the light emitting elements, and it is possible to use a liquid with a low surface tension during drying, which causes misalignment of the light emitting elements. Can be prevented.
  • Each of the light emitting elements has a first region and a second region on the surface of the light emitting device, and emits light when a voltage is applied to the first region and the second region.
  • the device includes a device connecting step of connecting the first region and the first electrode with a conductor, and connecting the second region and the second electrode with a conductor.
  • the light emitting element and the first electrode are connected by the conductor, and the light emitting element and the second electrode are connected by the conductor, the first and second electrodes, It is possible to improve electrical connection with a light emitting element. Therefore, when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode to cause the light emitting device to emit light, it is possible to reliably prevent the voltage from being applied to the light emitting element (open).
  • the light emitting element has a first region and a second region on a surface of the light emitting element, and emits light when a voltage is applied to the first region and the second region.
  • a fourth electrode connected to two or more first regions of the two or more light emitting elements arranged at the predetermined position; and the two or more light emitting elements arranged at the predetermined position.
  • a voltage can be applied to the light emitting element by applying a voltage to the fourth electrode and the fifth electrode, and the light emitting element can be used without using the first electrode and the second electrode.
  • a voltage can be applied to Therefore, wiring (fourth electrode and fifth electrode) having a structure different from the electrode structure (first electrode and second electrode) when the light emitting elements are arranged can be used for voltage application to the light emitting elements. The degree of freedom of application can be increased, and voltage application is facilitated.
  • a substrate cutting step for cutting the first substrate is provided.
  • the element arranging step 1000 or more light emitting elements are arranged on the first substrate.
  • the cost for the inspection of the light emitting element is not necessary, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the display device of the present invention is A substrate, A plurality of first wirings formed on the substrate so as to extend in one direction; A plurality of second wirings formed on the substrate so as to extend in the other direction; A plurality of light emitting elements arranged in a matrix on the substrate, One end of each light emitting element is electrically connected directly to one of the plurality of first wirings, and the other end of each light emitting element is one of the plurality of second wirings. Is electrically connected directly to Each of the light emitting elements is characterized in that the ratio of the length to the width is 5 or more and 400 or less, and the length is 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the light emitting element may have a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, a polygonal shape, or the like, and may extend in a straight line shape or a curved shape, or may have a bent portion.
  • the “width” refers to the width of the thickest part in the light emitting element.
  • each light emitting element is electrically connected directly to one of the plurality of first wirings, and the other end of each light emitting element is out of the plurality of second wirings. Therefore, the wires necessary for the conventional display device are not necessary. As a result, the material cost and the manufacturing process can be reduced as compared with the conventional display device, and the display device can be manufactured at low cost.
  • each of the light-emitting elements is very small because the ratio of the length to the width is 5 or more and 400 or less and the length is 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. Therefore, in the display device of the present invention, the pixel portion including the light-emitting element can be extremely small, and high-definition display is possible.
  • the voltage is applied between the first wiring and the second wiring.
  • a light emitting element can be easily arranged between the first wiring and the second wiring.
  • the ratio of the length to the width is less than 5, the ratio exceeds 400, or the length exceeds 200 ⁇ m, the first wiring and the second wiring are applied even when the voltage is applied. It becomes difficult to dispose the light emitting element between the two.
  • each light emitting element is 0.5 ⁇ m or more, the light emission intensity can be increased and a desired light emission intensity can be obtained.
  • the length of each of the light emitting elements is less than 0.5 ⁇ m, the light emission intensity is low and a desired light emission intensity cannot be obtained.
  • the light emitting element has a rod shape. Accordingly, the distance from the portion of the first wiring electrically connected directly to one end of the light emitting element to the portion of the second wiring electrically connected directly to the other end of the light emitting element is increased. can do. In other words, the distance between the electrical contact portion formed at one end portion of the light emitting element and the electrical contact portion formed at the other end portion of the light emitting element is increased. Can do. As a result, the formation process of the first wiring and the second wiring is facilitated, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • the light emitting element 2 has a rod shape, the thickness H2 is equal to the thickness H1 of the light emitting element 1, the width W2 is smaller than the width W1 of the light emitting element 1, and the length L2 is larger than the length L1 of the light emitting element 1.
  • the light emitting element 1 When the light emitting elements 1 and 2 are electrically connected to two wirings, the light emitting element 1 can form electrical contact portions in the regions A1 and B1, while the light emitting element 2 has electrical contacts in the regions A2 and B2. Part can be formed.
  • the distance between the electrical contact portions of the light emitting element 1 is about L1
  • the distance between the electrical contact portions of the light emitting element 2 Becomes approximately L2. Thereby, the distance between the two wirings related to the light emitting element 2 becomes longer than the distance between the two wirings related to the light emitting element 1.
  • the fact that the distance between the two wirings related to the light emitting element 2 becomes long can reduce the apparatus cost because, for example, an exposure apparatus for wiring requires a low specification. Further, if the distance between the wirings is increased, wiring defects are less likely to occur, so that the yield can be improved. Furthermore, if the distance between the wirings is set to 10 ⁇ m or more, it becomes easy to use an ink jet for the wiring process, so that it is possible to apply a low-cost process by roll-to-roll.
  • the ratio of the length of the light emitting element to the width of the light emitting element is 5 or more, so that the device cost can be reduced and the yield can be reduced without increasing the material cost of the light emitting element. It can be improved and the total manufacturing cost can be reduced.
  • a display device includes: In the display device of (1) above, The light emitting element is A rod-shaped first conductive semiconductor; And a second conductivity type semiconductor that covers a part of the first conductivity type semiconductor coaxially.
  • first conductivity type means P-type or N-type.
  • second conductivity type means N type when the first conductivity type is P type, and P type when the first conductivity type is N type.
  • the second conductive semiconductor covers a part of the rod-shaped first conductive semiconductor coaxially, so that the light emitting area of the light emitting element is widened. Therefore, the luminance of the display device can be increased.
  • a display device includes: In the display device of (1) or (2) above, The plurality of light emitting elements include a red light emitting element that emits red light, a green light emitting element that emits green light, and a blue light emitting element that emits blue light.
  • the plurality of light emitting elements include a red light emitting element that emits red light, a green light emitting element that emits green light, and a blue light emitting element that emits blue light. Full color display is possible without using it.
  • the color filter can be eliminated from the liquid crystal display device by using the display device of the above embodiment for the backlight of the liquid crystal display device, for example, the manufacturing cost of the liquid crystal display device can be reduced.
  • the display device of the above embodiment when used, for example, as a backlight of a liquid crystal display device, the color purity and brightness of the liquid crystal display device can be increased.
  • a display device includes: In the display device of (3) above, When the same current is applied to the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element, the red light from the red light emitting element, the green light from the green light emitting element, and the blue light from the blue light emitting element are mixed. Then, the light emitting areas of the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element are adjusted so that white light is obtained.
  • the same current is applied to the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element, and red light from the red light emitting element, green light from the green light emitting element, and blue light from the blue light emitting element To obtain white light.
  • the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element If the same current is applied to the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element, the red light from the red light emitting element, the green light from the green light emitting element, and the blue light from the blue light emitting element are mixed.
  • white light cannot be obtained, in order to obtain white in one pixel portion, it is necessary to adjust the amount of current flowing through each of the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element. As a result, there arises a problem that the driver circuit for driving the red light emitting element, the green light emitting element and the blue light emitting element becomes complicated.
  • the display device of the above embodiment does not have to adjust the amount of current flowing through each of the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element, so that white light can be obtained with a simple driver circuit, Deterioration of the lifetime of the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element can be prevented.
  • a display device includes: In the display device of (1) or (2) above, A plurality of phosphors on which light emitted from the plurality of light emitting elements is incident; The light emitted from the light emitting element is ultraviolet light, The plurality of phosphors emit a red phosphor that emits red light upon incidence of the ultraviolet light, a green phosphor that emits green light upon incidence of the ultraviolet light, and emits blue light upon incidence of the ultraviolet light. A blue phosphor.
  • the plurality of phosphors include a red phosphor that emits red light upon incidence of ultraviolet light, a green phosphor that emits green light upon incidence of ultraviolet light, and a blue phosphor upon incidence of ultraviolet light. Because it includes a blue phosphor that emits light, full-color display is possible with only a light-emitting element that emits ultraviolet light.
  • a display device includes: In the display device of (5) above, When the same current is passed through the plurality of light emitting elements, the red light from the red phosphor, the green light from the green phosphor, and the blue light from the blue phosphor are mixed to produce white light. The light emitting area of each of the plurality of light emitting elements is adjusted.
  • the display device of the above embodiment does not have to adjust the amount of current flowing through each light emitting element, so that it is possible to obtain white light with a simple driver circuit and prevent deterioration of the lifetime of a plurality of light emitting elements. can do.
  • a display device includes: In the display devices (1) to (6) above, The substrate is a flexible substrate.
  • the substrate is a flexible substrate, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of the substrate.
  • the manufacturing method of the display device of the present invention includes: A first wiring forming step of forming a plurality of first wirings extending in one direction on the substrate; An insulating film forming step of forming an insulating film on the substrate so as to cover the plurality of first wirings; Removing a part of the insulating film to form a plurality of openings and exposing a part of the first wiring in the openings; Forming a plurality of second wirings extending in the other direction on the insulating film in which the plurality of openings are formed, and placing a part of the second wiring in each opening; An application step of applying a liquid containing a plurality of light emitting elements on the first wiring and the second wiring; A voltage is applied to the first wiring and the second wiring so that one end of the light emitting element is positioned on a part of the first wiring in the opening and the other end of the light emitting element is the opening. And an arranging step of arranging the plurality of light emitting elements so as to be located on the substrate
  • a voltage is applied to the first wiring and the second wiring, whereby the first in each opening is formed. Since one end of the light emitting element can be arranged on a part of the wiring and the other end of the light emitting element can be arranged on a part of the second wiring in each opening, a plurality of light emitting elements are not arranged one by one. Alternatively, a plurality of light emitting elements can be arranged at a time.
  • a method of manufacturing a display device is as follows: In the method for manufacturing a display device according to (8) above,
  • the plurality of light emitting elements include a plurality of red light emitting elements that emit red light, a plurality of green light emitting elements that emit green light, and a plurality of blue light emitting elements that emit blue light
  • the plurality of openings include a plurality of red light emitting element openings for disposing the red light emitting elements, a plurality of green light emitting element openings for disposing the green light emitting elements, and the blue light emitting elements.
  • a plurality of blue light emitting element openings for disposing A part of the first wiring is exposed in the red light emitting element opening, the green light emitting element opening, and the blue light emitting element opening, A part of the second wiring enters the red light emitting element opening, the green light emitting element opening, and the blue light emitting element opening,
  • the application step is Applying a liquid containing the plurality of red light emitting elements on the first wiring and the second wiring; Applying a liquid containing the plurality of green light emitting elements on the first wiring and the second wiring; Applying a liquid containing the plurality of blue light emitting elements on the first wiring and the second wiring;
  • the arrangement step is A voltage is applied to the first wiring and the second wiring corresponding to the red light emitting element, and one end of the red light emitting element is positioned on a part of the first wiring in the opening for the red light emitting element, And arranging the plurality of red light emitting elements such that the other end of the red light emitting element is positioned on a part of
  • one end of the red light emitting element is formed on a part of the first wiring in each red light emitting element opening.
  • the other end of the red light emitting element can be disposed on a part of the second wiring in each red light emitting element opening, so that it is not necessary to arrange a plurality of red light emitting elements one by one, A plurality of light emitting elements can be arranged at a time.
  • one end of the green light emitting element can be disposed on a part of the first wiring in each green light emitting element opening. Since the other end of the green light emitting element can be arranged on a part of the second wiring in each green light emitting element opening, it is not necessary to arrange a plurality of green light emitting elements one by one. Placement can be done at once.
  • one end of the blue light emitting element can be disposed on a part of the first wiring in each blue light emitting element opening. Since the other end of the blue light emitting element can be arranged on a part of the second wiring in each blue light emitting element opening, it is not necessary to arrange a plurality of blue light emitting elements one by one. Placement can be done at once.
  • the arrangement of the plurality of red light emitting elements is performed only once, the arrangement of the plurality of green light emitting elements is performed once, and the arrangement of the plurality of blue light emitting elements is performed once.
  • a plurality of red light-emitting elements, green light-emitting elements, and blue light-emitting elements can be arranged at desired positions only by performing the rotation.
  • a method of manufacturing a display device is as follows: In the method for manufacturing a display device according to (8) above, The light emitted from the light emitting element is ultraviolet light, The plurality of openings includes a plurality of red phosphor openings, a plurality of green phosphor openings, and a plurality of blue phosphor openings.
  • a portion of the first wiring is exposed in the red phosphor opening, the green phosphor opening, and the blue phosphor opening
  • Part of the second wiring enters the red phosphor opening, the green phosphor opening, and the blue phosphor opening
  • a red phosphor that receives the ultraviolet light and emits red light is formed in the opening for the red phosphor
  • a green phosphor that receives the ultraviolet light and emits green light is formed in the opening for the green phosphor.
  • the red phosphor that receives the ultraviolet light and emits red light is formed in the red phosphor opening
  • the green phosphor that receives the ultraviolet light and emits green light is used for the green phosphor. Since the blue phosphor that is formed in the opening and receives blue light and emits blue light is formed in the blue phosphor opening, full-color display is possible using a light emitting element that emits ultraviolet light.
  • the full color display can be realized at a low cost because one type of light emitting element can be used.
  • a method for manufacturing a display device is as follows.
  • Each of the light emitting elements has a length to width ratio of 5 or more and 400 or less, and a length of 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the driving method of the display device of the present invention is as follows: A method of driving a display device that causes the display device of (1) to (7) to perform display, The light emitting element emits light by applying an AC voltage to the first wiring and the second wiring.
  • the polarity of one end of the plurality of light emitting elements connected to the first wiring is not unified.
  • a plurality of light emitting elements can emit light uniformly. Accordingly, since it is not necessary to perform control for unifying the polarities of the one end portions of the plurality of light emitting elements connected to the first wiring, it is possible to prevent the manufacturing process from becoming complicated.
  • the liquid crystal display device of the present invention is A first substrate that transmits light; A second substrate that transmits light; A liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate; And a light-emitting element disposed on a surface opposite to the liquid crystal side of the first substrate.
  • the first substrate is a TFT (thin film transistor) substrate or a color filter substrate
  • the second substrate is a TFT substrate or the other substrate of the color filter substrate. It is.
  • the TFT substrate is provided with a thin film transistor (TFT) as a switching element.
  • TFT thin film transistor
  • the color filter substrate is provided with a black matrix that blocks light emitted from the light emitting element, or in addition to the black matrix, red, green, and blue colored layers are provided.
  • the liquid crystal display device of the present invention since the light emitting element is disposed on the first substrate, the light emitting element is directly applied to one of the two substrates constituting the liquid crystal display device. Is formed. For this reason, the board
  • the light emitting element is A rod-shaped first conductive type semiconductor core; A second conductivity type semiconductor layer formed so as to cover the semiconductor core, The light emitting element is disposed on the first substrate such that an axis of the light emitting element is substantially parallel to the surface of the first substrate.
  • the light emitting element is a light emitting element having a rod-like structure
  • the light emitted from the light emitting element is irradiated in a 360-degree direction around the axis of the light emitting element. For this reason, it is not necessary to control the direction of rotation about the axis in the step of arranging the light emitting element on the first substrate. Therefore, the light emitting elements can be easily arranged.
  • the light emitting element is a light emitting element having a rod-like structure
  • the light emitting area per volume of the light emitting element can be increased. For this reason, the size of the light emitting element for obtaining a desired light quantity can be reduced, and the material cost of the light emitting element can be reduced. Therefore, the cost of the liquid crystal display device can be reduced.
  • the first substrate or the second substrate is provided with a light passage region through which light emitted from the light emitting element passes,
  • the light emitting element is disposed at a position overlapping the light passage region when viewed from a direction orthogonal to the surface of the first substrate, and the light emitting element is smaller than the light passage region.
  • the liquid crystal display device of this embodiment since the light emitting element smaller than the light passage region is arranged at a position overlapping the light passage region, the light emitted from the light emitting element can be efficiently used. Can do. That is, by not arranging the light emitting element in a position that does not overlap with the light passage region, it is possible to suppress irradiation of light that does not contribute to display and to reduce power consumption.
  • one light emitting element can be arranged for one light passage region, and the positional relationship between the light emitting element and the light passage region can be made the same. Therefore, the backlight light is constant for each pixel, and uneven brightness does not occur.
  • the number of light emitting elements is generally smaller than the number of pixels of the liquid crystal panel. For this reason, since the relationship between the position of the light emitting element and the position of the pixel is different for each pixel, the light intensity from the light emitting element is different for each pixel, and uneven brightness occurs in the light of the backlight.
  • the light emitting element is formed on the same substrate as the first substrate forming the liquid crystal panel, the light emitting element can be arranged with good controllability in accordance with the light passage region. That is, the alignment of the light passage region and the light emitting element can be performed with good control.
  • the liquid crystal display device includes a reflective film that reflects light emitted from the light emitting element toward the first substrate.
  • the liquid crystal display device of this embodiment since the reflective film that reflects the light emitted from the light emitting element to the first substrate side is provided, the light emitting element faces in the direction opposite to the liquid crystal side of the first substrate. The irradiated light can be efficiently reflected toward the liquid crystal. Therefore, the light emitted from the light emitting element can be used efficiently.
  • the reflection film is laminated on a transparent protective film laminated on the light emitting element.
  • the reflective film is laminated on the transparent protective film laminated on the light emitting element, by adjusting the thickness and shape of the protective film, It is possible to irradiate the light passing area provided on the first substrate or the second substrate without waste.
  • a thin film transistor as a switching element is provided on the liquid crystal side surface of the first substrate.
  • the thin film transistor (TFT) as the switching element is provided on the surface of the first substrate on the liquid crystal side, the light emitted from the light emitting element is generated by the TFT. The light enters the liquid crystal from the formed substrate side.
  • TFT thin film transistor
  • a thin film transistor as a switching element is provided on the liquid crystal side surface of the second substrate.
  • the thin film transistor (TFT) as the switching element is provided on the surface of the second substrate on the liquid crystal side, the light emitted from the light emitting element is generated by the TFT. The light enters the liquid crystal from the side of the substrate opposite to the formed substrate.
  • TFT thin film transistor
  • the TFT can be prevented from being damaged in the step of arranging the light emitting element, or in the step of forming the TFT. Damage to the light-emitting element can be prevented.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • a plurality of light emitting elements can be arranged at a predetermined place in a single process without individually operating each light emitting element, thereby reducing the manufacturing cost. be able to.
  • the display device of the present invention electrically connects one end portion of the light emitting element directly to the first wiring and electrically connects the other end portion of the light emitting element to the second wiring so that the first wiring and the first wiring are connected. Since it is not necessary to electrically connect two wirings and a light emitting element with a wire, it can manufacture at low cost.
  • each pixel portion can be made very small, and high-definition display is possible.
  • a voltage is applied to the first wiring and the second wiring, so One end of the light emitting element can be disposed on a part of the first wiring, and the other end of the light emitting element can be disposed on a part of the second wiring in each opening.
  • the plurality of light emitting elements can be arranged at a time.
  • the display device driving method of the present invention since the light emitting element emits light by applying an AC voltage to the first wiring and the second wiring, the polarities of one end portions of the plurality of light emitting elements connected to the first wiring are unified. Even if not, a plurality of light emitting elements can emit light uniformly. Accordingly, since it is not necessary to perform control for unifying the polarities of the one end portions of the plurality of light emitting elements connected to the first wiring, it is possible to prevent the manufacturing process from becoming complicated.
  • the liquid crystal display device of the present invention since the light emitting element is disposed on the first substrate, a backlight portion formed of the light emitting element can be formed thin, and a thin liquid crystal display can be formed. A device can be realized.
  • FIG. 2 is a process diagram following FIG. 1.
  • FIG. 3 is a process diagram following FIG. 2.
  • FIG. 5 is a process diagram following FIG. 4.
  • FIG. 6 is a process diagram following FIG. 5.
  • FIG. 7 is a process drawing following FIG. 6.
  • FIG. 8 is a process diagram following FIG. 7.
  • FIG. 9 is a process drawing following FIG. 8.
  • FIG. 10 is a process diagram following FIG. 9.
  • FIG. 11 is a process diagram following FIG. 10.
  • FIG. 12 is a process diagram following FIG. 11.
  • FIG. 13 is a process drawing following FIG. 12.
  • FIG. 14 is a process diagram following FIG. 13.
  • FIG. 15 is a process diagram following FIG. 14.
  • FIG. 16 is a process drawing following FIG. 15.
  • FIG. 17 is a process drawing following FIG. 16. It is a top view of the insulating board
  • FIG. 19 is a schematic sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. It is a figure explaining the principle which arrange
  • FIG. 24 is a process diagram following FIG. 23.
  • FIG. 25 is a process diagram following FIG. 24.
  • FIG. 27 is a process drawing following FIG. 26.
  • FIG. 28 is a process drawing following FIG. 27.
  • FIG. 29 is a process drawing following FIG. 28.
  • FIG. 30 is a process drawing following FIG. 29.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • FIG. 3 is a view showing an electrode having a width of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m that can be used in the present invention. It is a top view of the insulating board
  • FIG. 3 is a schematic view showing a rod-like light emitting device having a core-shell-shell structure. It is a schematic diagram which shows an example of the light-emitting device whose diameter of a rod-shaped light emitting element is smaller than 500 nm. It is a schematic diagram which shows the light-emitting device with a diameter of a rod-shaped light emitting element larger than 500 nm. It is a figure which shows the structure of the light-emitting device which can be manufactured by this invention.
  • FIG. 82B is a schematic diagram illustrating a structure that can prevent the defective structure illustrated in FIG. 82A. It is a schematic diagram which shows one defective structure which a rod-shaped light emitting element causes.
  • FIG. 83B is a schematic diagram showing a structure that can prevent the defective structure shown in FIG. 83A. It is a schematic diagram which shows one defective structure which a rod-shaped light emitting element causes. It is a schematic diagram showing the structure which can prevent the defective structure shown to FIG. 84A.
  • FIG. 90A It is a figure which shows the relationship between the diameter and length of an effective rod-shaped light emitting element.
  • FIG. 91B is a process drawing of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91A.
  • FIG. 91B is a process drawing of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91B.
  • FIG. 91C is a process diagram of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91C.
  • FIG. 91D is a process diagram of the method for manufacturing the display device following FIG. 91D.
  • FIG. 91D is a process diagram of the method for manufacturing the display device following FIG. 91D.
  • FIG. 91F is a process diagram of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91F.
  • FIG. 91B is a process drawing of the manufacturing method for the display device, following FIG. 91G.
  • FIG. 91H is a process diagram of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91H.
  • FIG. 91H is a process diagram of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91H.
  • FIG. 91H is a process diagram of the method for manufacturing the display device, following FIG. 91H.
  • It is a schematic block diagram of the display apparatus of 26th Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of arranging light emitting elements on electrodes and viewed from the line AA in FIG. 4. It is a top view which shows the state which arranged the light emitting element in the electrode.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which light emitting elements are arranged on electrodes, as viewed from the line BB in FIG. 6.
  • Si-doped n-type GaN and Mg-doped p-type GaN are used in the light emitting element, but the impurity doped in GaN is not limited to this.
  • the first light-emitting device manufacturing method (shown in FIGS. 1 to 3) will be described in (1) below.
  • the method for manufacturing the second light emitting element (shown in FIGS. 4 to 17) is described, and in (3) to (5), the arrangement of the light emitting elements on the same substrate is described.
  • the substrate dividing process (shown in FIG. 31) will be described in (6).
  • FIGS. 1 to 3 show process diagrams of a first light-emitting element manufacturing method used in the light-emitting device according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for manufacturing the first light-emitting element will be described with reference to FIGS.
  • the n-type GaN layer 1 is formed on the n-type GaN substrate 20.
  • a rod-shaped n-type GaN crystal is grown using an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus.
  • MOCVD Metal Organic Chemical Vapor Deposition
  • the growth temperature is set to about 700 ° C. to 800 ° C.
  • trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases
  • silane (SiH 4 ) is used for supplying n-type impurities.
  • hydrogen (H 2 ) as a carrier gas
  • the n-type GaN layer 1 having Si as an impurity can be grown.
  • the formed GaN grows in an upward direction in a tapered shape at a low temperature.
  • the temperature is high, the formed GaN grows sideways and becomes a thin film instead of a rod.
  • an InGaN quantum well layer 2 is grown on the n-type GaN layer 1 as shown in FIG.
  • the quantum well layer 2 has an n-type GaN layer by setting the temperature to 750 ° C. according to the emission wavelength, supplying nitrogen (N 2 ) as the carrier gas, TMG, NH 3 , and trimethylindium (TMI) as the growth gas.
  • a quantum well layer 2 made of p-type InGaN can be formed on 1.
  • a p-type AlGaN layer may be inserted as an electron blocking layer between the InGaN layer and the p-type GaN layer.
  • a multiple quantum well structure in which GaN barrier layers and InGaN quantum well layers are alternately stacked may be employed.
  • a p-type GaN layer 3 is formed on the InGaN quantum well layer 2.
  • the p-type GaN layer 3 can be formed by setting the set temperature to 800 ° C., using TMG and NH 3 as growth gases, and using Cp 2 Mg for supplying p-type impurities.
  • the n-type GaN substrate 20 which is an epitaxial substrate are formed, and the n-type GaN substrate 20 is used.
  • the n-type GaN substrate 20 can be reused as compared with the case where the substrate is divided and used together with the light emitting elements, so that the cost can be reduced.
  • the rod-shaped light-emitting element 10 is used as the rod-shaped light-emitting element.
  • the rod-shaped light-emitting element is not limited to this.
  • a growth mask having a growth hole on the n-type GaN substrate or a metal seed is used.
  • a plurality of rod-shaped light emitting elements may be grown and then separated from the substrate.
  • a rod-like light emitting element is used.
  • the light emitting element of the present invention is not limited to this, and has a flat light emitting surface such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, or a polygonal shape.
  • the light emitting element may be arranged on the mounting surface so that the light emitting surface is parallel to the substrate.
  • FIGS. 4 to 17 are process diagrams sequentially showing a second light-emitting element manufacturing method used in the light-emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • the prepared sapphire substrate 101 is cleaned.
  • an n-type GaN film 102 is formed on the sapphire substrate 101.
  • a mask layer 103 is formed on the n-type GaN film 102 by deposition.
  • the mask layer 103 is made of, for example, SiN or SiO 2 .
  • a resist layer 105 is applied onto the mask layer 103, exposed and developed (development), and further dry-etched to form holes 105A in the resist layer 105 and the mask layer 103 as shown in FIG. , 103A.
  • a part 102A of the n-type GaN film 102 is exposed through the holes 105A and 103A.
  • the mask layer 103 serves as a growth mask, and a hole 103A formed in the mask layer 103 serves as a growth hole.
  • a catalyst metal 106 is deposited (deposited) on the resist layer 105 and on a portion 102A of the n-type GaN film 102 exposed in the hole 103A.
  • this catalytic metal 106 for example, Ni, Fe or the like can be adopted.
  • the resist layer 105 and the catalyst metal 106 on the resist layer 105 are removed by lift-off, leaving the catalyst metal 106 on a part 102A of the n-type GaN film 102 as shown in FIG. I do.
  • n-type GaN is crystal-grown using an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus in the presence of the catalytic metal 106.
  • MOCVD Metal Organic Chemical Vapor Deposition
  • a rod-shaped semiconductor core 107 having a substantially hexagonal cross section is formed.
  • the rod-shaped semiconductor core 107 is grown to a length of 25 ⁇ m, for example.
  • the growth temperature is set to about 800 ° C.
  • trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases
  • silane (SiH 4 ) is used for supplying n-type impurities
  • hydrogen (H 2 ) is used as a carrier gas.
  • the n-type semiconductor core 107 with Si as an impurity can be grown.
  • the n-type GaN has hexagonal crystal growth, and a hexagonal column-shaped semiconductor core is obtained by growing the n-type GaN with the c-axis direction perpendicular to the surface of the sapphire substrate 101.
  • the cross section tends to be almost circular, and the diameter is 0.5 ⁇ m.
  • the thickness is increased from about a few ⁇ m, it tends to be easy to grow the cross section in a substantially hexagonal shape.
  • a plurality of holes 105A in the resist layer 105 and a plurality of holes 103A in the mask layer 103 are formed, and a catalytic metal 106 is formed in a part 102A of the n-type GaN film 102 at a plurality of positions exposed in the plurality of holes 105A and 103A.
  • a plurality of rod-shaped semiconductor cores 107 are formed.
  • a quantum well layer 108 made of p-type InGaN is formed by MOCVD so as to cover the semiconductor core 107 made of n-type GaN and the mask layer 103.
  • the quantum well layer 108 has a set temperature of 750 ° C. according to the emission wavelength, supplies nitrogen (N 2 ) as a carrier gas, TMG, NH 3 , and trimethylindium (TMI) as a growth gas, so that an n-type GaN A quantum well layer 108 made of p-type InGaN can be formed on the semiconductor core 107 and the mask layer 103.
  • a p-type AlGaN layer may be inserted as an electron blocking layer between the InGaN layer and the p-type GaN layer.
  • a multiple quantum well structure in which GaN barrier layers and InGaN quantum well layers are alternately stacked may be employed.
  • a semiconductor layer 110 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the quantum well layer 108 by MOCVD.
  • the semiconductor layer 110 can be formed of p-type GaN by setting the set temperature to 900 ° C., using TMG and NH 3 as growth gases, and using Cp 2 Mg for supplying p-type impurities.
  • the catalyst metal 106 and the semiconductor core are compared with the growth rate of the portion covering the side surface 107B of the semiconductor core 107.
  • the growth rate of the portion between the front end surface 107A of 107 is fast, for example, 10 to 100 times.
  • the growth rate of GaN at the location where the catalytic metal 106 is adhered is 50 to 100 ⁇ m / hour
  • the growth rate of GaN at the location where the catalytic metal is not adhered is 1 to 2 ⁇ m / hour. . Therefore, in the quantum well layer 108 and the semiconductor layer 110, the film thicknesses of the front end portions 108A and 110A are larger than the film thicknesses of the side surface portions 108B and 110B.
  • the catalyst metal 106 on the semiconductor core 107 is removed by etching and then washed, and the semiconductor layer 110 is activated by annealing.
  • the quantum well layer 108 covering the front end surface 107A of the semiconductor core 107 and the thickness of the front end portions 108A and 110A of the semiconductor layer 110 are the quantum well layer 108 covering the side surface 107B of the semiconductor core 107 and the side surface portion of the semiconductor layer 110. Since it is thicker than the thickness of 108B and 110B, damage and defects on the metal removal surface are less likely to adversely affect the PN junction.
  • the semiconductor core 107 can be prevented from being exposed from the semiconductor layer 110 during etching.
  • a conductive film 111 is formed on the entire surface of the semiconductor layer 110 made of p-type GaN.
  • Polysilicon, ITO (tin-added indium oxide), or the like can be used as the material of the conductive film 111.
  • the film thickness of the conductive film 111 is, for example, 200 nm.
  • the contact resistance between the semiconductor layer 110 made of p-type GaN and the conductive film 111 can be reduced by performing heat treatment at 500 ° C. to 600 ° C.
  • the conductive film 111 is not limited to this, and for example, a 5 nm thick Ag / Ni or Au / Ni semi-transparent laminated metal film may be used.
  • Vapor deposition or sputtering can be used to form this laminated metal film. Further, in order to further reduce the resistance of the conductive layer, a laminated metal film of Ag / Ni or Au / Ni may be laminated on the conductive film made of ITO.
  • a portion of the conductive film 111 extending in the lateral direction on the semiconductor core 107 and the mask layer 103 is removed by dry etching RIE (reactive ion etching). Further, the tip portion 110A of the semiconductor layer 110 covering the tip surface 107A of the semiconductor core 107 is removed by a certain thickness by the RIE. Further, the semiconductor layer 110 in a region extending in the lateral direction beyond the conductive film 111 on the mask layer 103 is removed by the RIE. In addition, the quantum well layer 108 in the region extending laterally beyond the conductive film 111 on the mask layer 103 is removed by the RIE.
  • RIE reactive ion etching
  • the film thickness of the front end portion 108A of the quantum well layer 108 is sufficiently thicker than the film thickness of the side surface portion 108B, and the film thickness of the front end portion 110A of the semiconductor layer 110 is increased. Since it is sufficiently thicker than the film thickness of 110B, the semiconductor core 107 is not exposed at the tip after the RIE. Therefore, the quantum well layer 108 and the semiconductor layer 110 that cover the front end surface of the semiconductor core 107 and the quantum well layer 108, the semiconductor layer 110, and the conductive film 111 that cover the side surface of the semiconductor core 107 remain by the RIE.
  • the mask layer 103 (shown in FIG. 14) is removed by etching.
  • the mask layer 103 is made of silicon oxide (SiO 2 )
  • the semiconductor core 107 and the semiconductor layer 110 covering the semiconductor core 107 and the conductive film 111 can be easily formed by using a solution containing hydrofluoric acid (HF).
  • HF hydrofluoric acid
  • the mask layer 103 can be etched without affecting this portion.
  • CF 4 dry etching using CF 4
  • the mask layer 103 can be easily etched without affecting the semiconductor core 107, the semiconductor layer 110 covering the semiconductor core 107, and the conductive film 111.
  • the semiconductor core 107 exposes the outer peripheral surface of the exposed portion 107C on the sapphire substrate 101 side.
  • the underlying n-type GaN film 102 is etched by RIE (reactive ion etching) to expose the surface of the sapphire substrate 101.
  • RIE reactive ion etching
  • a step portion 102B made of n-type GaN connected to the semiconductor core 107 is formed.
  • the RIE makes it possible to The tip surface 107A can be prevented from being exposed.
  • a rod-like structure including the semiconductor core 107 made of n-type GaN, the quantum well layer 108 made of p-type InGaN, the semiconductor layer 110 made of p-type GaN, the conductive film 111, and the step portion 102B made of n-type GaN.
  • the light emitting element is formed on the sapphire substrate 101.
  • the substrate is immersed in an isopropyl alcohol (IPA) aqueous solution, and the base substrate (sapphire substrate 101) is vibrated along the plane of the substrate using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz).
  • IPA isopropyl alcohol
  • the quantum well layer 108, the semiconductor layer 110, and the semiconductor core 107 covered with the conductive film 111 are stressed so that the semiconductor core 107 standing upright is bent.
  • the semiconductor core 110 covered with the semiconductor layer 110 and the conductive film 111 is separated from the base substrate.
  • the semiconductor core 107 is separated from the substrate using ultrasonic waves, the present invention is not limited thereto, and the semiconductor core 107 may be separated by mechanically bending the semiconductor core from the substrate using a cutting tool. In this case, a plurality of fine rod-shaped light emitting elements provided on the substrate can be separated in a short time by a simple method.
  • the semiconductor layer 110 grows crystal radially outward from the outer peripheral surface of the semiconductor core 107, the radial growth distance is short, and the defects escape outward. 110 can cover the semiconductor core 107. Therefore, it is possible to realize a rod-shaped structure light emitting device with good characteristics.
  • the rod-shaped structure light emitting element 100 can reduce the amount of semiconductor to be used, can reduce the thickness and weight of the device using the light emitting element, and can also reduce the entire circumference of the semiconductor core 107 covered with the semiconductor layer 110. Since the light emitting region is widened by emitting light from the light emitting device, a light emitting device, a backlight, a lighting device, a display device, and the like with high luminous efficiency and power saving can be realized. Further, as shown in FIG.
  • the base n-type GaN film 102 is etched by RIE (reactive ion etching) to form the stepped portion 102B. However, the etching of the base n-type GaN film 102 is omitted.
  • the semiconductor core 107 may be separated from the base n-type GaN film 102 without the portion 102B to produce a rod-shaped structure light emitting element that does not have the stepped portion 102B.
  • the rod-shaped structure light emitting device 100 has a diameter of 1 ⁇ m and a length of 25 ⁇ m, the light emission area of each rod-shaped structure light emitting device 100, that is, the area of the quantum well layer 108 is approximately (25 ⁇ ⁇ ⁇ (0 5) 2 ⁇ m 2 ⁇ (the outer peripheral area of the exposed portion 107C)).
  • the rod-shaped structure light emitting device 100 has a cylindrical light emitting surface (quantum well layer 108) concentrically surrounding the rod-shaped semiconductor core 107, so that the light emitting device having a flat light emitting surface with the same volume can be obtained.
  • the area of the light emitting surface per one of the rod-like structure light emitting elements 100 increases, the number of light emitting elements for obtaining a predetermined brightness can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the rod-shaped structure light emitting element 100 has a p-type rod-shaped semiconductor core 107 and an n-type cylindrical semiconductor layer 110 covering the outer periphery of the semiconductor core 107, and one end side of the semiconductor core 107 is exposed.
  • one electrode can be connected to the exposed portion 107C on one end side of the semiconductor core 107, and the electrode can be connected to the conductive film 111 on the other end side of the semiconductor core 107.
  • the electrode connected to the conductive film 111 and the exposed portion 107C of the semiconductor core 107 are prevented from being short-circuited, wiring can be facilitated.
  • the cross sections of the exposed portion 107C of the semiconductor core 107 and the covering portion covered with the semiconductor layer 110 are not limited to hexagonal shapes, and may be other polygonal or circular cross sectional shapes.
  • the exposed portion and the covering portion may have different cross-sectional shapes.
  • the p-type semiconductor layer 110 is formed not only on the front end face 107A of the n-type semiconductor core 107 but also on the side face 107B. , The light emission area can be increased, and the light emission efficiency can be improved.
  • the n-type semiconductor core 107 is formed using the catalyst metal 106, the growth rate of the n-type semiconductor core 107 can be increased. For this reason, the semiconductor core 107 can be lengthened in a short time compared to the conventional case, and the light emitting area that is proportional to the length of the n-type semiconductor core 107 can be further increased.
  • the tip surface 107A and the side surface of the n-type semiconductor core 107 are covered with the p-type semiconductor layer 110, an electrode for the p-type semiconductor layer 110 is prevented from being short-circuited to the n-type semiconductor core 107. it can.
  • the p-type quantum well layer 108 and the p-type semiconductor layer 110 are formed in a state where the catalytic metal 106 is left.
  • the formation of the semiconductor core 107 and the formation of the p-type quantum well layer 108 and the p-type semiconductor layer 110 can be performed continuously in the same manufacturing apparatus. Therefore, process reduction and manufacturing time can be shortened. Further, since it is not necessary to take the semiconductor core 107 out of the manufacturing apparatus after forming the n-type semiconductor core 107, contamination can be prevented from adhering to the surface of the n-type semiconductor core 107, and the device characteristics can be improved. .
  • the formation of the n-type semiconductor core 107 and the formation of the p-type quantum well layer 108 and the p-type semiconductor layer 110 can be performed continuously, it is possible to avoid a large temperature change or stop of growth. Thus, crystallinity can be improved and device characteristics can be improved. Further, the etching of removing the catalytic metal 106 immediately after the formation of the n-type semiconductor core 7 is not performed, so that the surface of the n-type semiconductor core 107 (that is, the interface with the p-type semiconductor layer 110). Damage can be eliminated, and device characteristics can be improved.
  • the n-type semiconductor core 107 and the p-type semiconductor layer 110 are formed in this order while the catalyst metal 106 is attached to the sapphire substrate 101, so that the catalyst The growth rate of the portion in contact with the metal 106 is significantly higher (for example, 10 to 100 times) than the growth rate of the portion not in contact with the catalyst metal 106. Therefore, a light-emitting element with a high dimension aspect ratio can be manufactured.
  • the rod-shaped structure light emitting element 100 has a diameter of 1 ⁇ m and a length of 25 ⁇ m.
  • the n-type semiconductor core 107 and the p-type semiconductor layer 110 can be successively stacked under the catalyst metal 106, defects at the PN junction can be reduced.
  • the mask layer 103 is removed to expose the exposed portion 107C of the semiconductor core 107 on the sapphire substrate 101 side, so that the etching of the semiconductor layer 110 is performed.
  • the amount can be reduced.
  • the rod-shaped structure light emitting element 100 can be easily contacted with the semiconductor core 107 by the step portion 102 ⁇ / b> B made of n-type GaN connected to the semiconductor core 107. Further, the rod-shaped structure light emitting device 100 can improve the light emission efficiency by the quantum well layer 108.
  • the n-type GaN film 102 is formed on the sapphire substrate 101.
  • the step of forming the n-type GaN film 102 on the sapphire substrate 101 is eliminated, and the sapphire substrate is formed.
  • a mask layer 103 may be formed directly on 101.
  • the catalyst metal removal step the catalyst metal 106 on the semiconductor core 107 is removed by etching.
  • the catalyst metal removal step may be omitted, and the conductive film 111 may be formed with the catalyst metal 106 remaining.
  • the conductive film 111, the semiconductor layer 110 made of p-type GaN, and the quantum well layer 108 are etched by RIE. However, this etching process by RIE is eliminated, and the next mask is formed.
  • the mask layer 103 may be removed by simultaneous lift-off of each layer.
  • the semiconductor core 107 is crystal-grown using an MOCVD apparatus, but the semiconductor core is formed using another crystal growth apparatus such as an MBE (molecular beam epitaxial) apparatus. May be. Further, although the semiconductor core is crystal-grown on the substrate using the growth mask having the growth holes, the semiconductor core may be crystal-grown from the metal species by arranging a metal species on the substrate.
  • the semiconductor core 107 covered with the semiconductor layer 110 is separated from the sapphire substrate 101 using ultrasonic waves.
  • the present invention is not limited thereto, and the semiconductor core 107 is cut using a cutting tool. May be mechanically bent and separated from the substrate. In this case, a plurality of fine rod-shaped light emitting elements provided on the substrate can be separated in a short time by a simple method.
  • FIG. 18 is a plan view of an insulating substrate used in the method for manufacturing the light-emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • the rod-shaped structure light-emitting element used in this light-emitting device uses either the rod-shaped structure light-emitting element 10 shown in FIG. 3 or the rod-shaped structure light-emitting element 100 shown in FIG. 17, but other rod-shaped light-emitting elements are used. Also good.
  • metal electrodes 201 and 202 as examples of the first and second electrodes and the wiring pattern are formed on the mounting surface in the substrate forming process.
  • An insulating substrate 200 is created.
  • the insulating substrate 200 is an insulator such as glass, ceramic, aluminum oxide, resin, or a substrate in which a silicon oxide film is formed on a semiconductor surface such as silicon, and the surface is insulative.
  • a base insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film on the surface.
  • the metal electrodes 201 and 202 are formed in a desired electrode shape using a printing technique.
  • the metal film and the photosensitive film may be uniformly laminated, and a desired electrode pattern may be exposed and etched.
  • pads are formed on the metal electrodes 201 and 202 so that a potential can be applied from the outside.
  • the rod-shaped structure light emitting elements are arranged in a portion (array region) where the metal electrodes 201 and 202 face each other.
  • the array region in which the rod-shaped structure light emitting elements are arrayed is 9 ⁇ 3.
  • an arbitrary number of array regions of 100 or more is used.
  • the substrate forming step, the applying step, and the arranging step constitute an arrangement step for arranging a plurality of light emitting elements on the substrate.
  • FIG. 19 is a schematic sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
  • isopropyl alcohol (IPA) 211 including a rod-shaped structure light emitting element 210 is thinly coated on the insulating substrate 200.
  • IPA isopropyl alcohol
  • ethylene glycol, propylene glycol, methanol, ethanol, acetone, or a mixture thereof may be used.
  • the IPA 211 can use a liquid made of another organic material, water, or the like.
  • an insulating film of about 10 nm to 30 nm may be coated on the entire surface of the insulating substrate 200 so as to cover the metal electrodes 201 and 202.
  • the thickness of the application of the IPA 211 including the rod-shaped structure light emitting element 210 is such that the rod-shaped structure light emitting element 210 can move in the liquid so that the rod-shaped structure light emitting element 210 can be arranged in the next step of arranging the rod-shaped structure light emitting element 210. That's it. Therefore, the thickness of applying the IPA 211 is equal to or greater than the thickness of the rod-shaped structure light emitting element 210, and is, for example, several ⁇ m to several mm. If the applied thickness is too thin, the rod-like structure light emitting element 210 is difficult to move. If it is too thick, the time for drying the liquid becomes long. Further, the amount of the rod-like structure light emitting element 210 is preferably 1 ⁇ 10 4 pieces / cm 3 to 1 ⁇ 10 7 pieces / cm 3 with respect to the amount of IPA.
  • a frame is formed on the outer periphery of the metal electrode on which the rod-shaped structure light emitting element 210 is arranged, and the IPA 211 including the rod-shaped structure light emitting element 210 is formed in a desired thickness. It may be filled so that However, when the IPA 211 including the rod-shaped structure light emitting element 210 has viscosity, it can be applied to a desired thickness without the need for a frame.
  • a liquid made of IPA, ethylene glycol, propylene glycol,..., Or a mixture thereof, or other organic substances, or a liquid such as water is desirable as the viscosity is low for the alignment process of the rod-shaped structure light emitting device 210. It is desirable that it evaporates easily when heated.
  • a potential difference is applied between the metal electrodes 201 and 202.
  • a potential difference of 1V was appropriate.
  • the potential difference between the metal electrodes 201 and 202 can be 0.1 to 10 V. However, if the voltage difference is 0.1 V or less, the arrangement of the rod-like structure light emitting elements 210 is poor, and if it is 10 V or more, insulation between the metal electrodes becomes a problem. start. Therefore, it is preferably 1 to 5V, more preferably about 1V.
  • FIG. 20 shows the principle that the rod-shaped structure light emitting elements 210 are arranged on the metal electrodes 201 and 202.
  • a potential VL is applied to the metal electrode 201 and a potential VR (VL ⁇ VR) is applied to the metal electrode 202
  • a negative charge is induced in the metal electrode 201 and a positive charge is applied to the metal electrode 202.
  • VL ⁇ VR potential VR
  • the rod-shaped structure light emitting element 210 approaches there, a positive charge is induced on the side close to the metal electrode 201 and a negative charge is induced on the side close to the metal electrode 202 in the rod-shaped structure light emitting element 210.
  • the charge is induced in the rod-like structure light emitting element 210 due to electrostatic induction.
  • the rod-shaped structure light emitting element 210 placed in the electric field is caused by the charge being induced on the surface until the internal electric field becomes zero.
  • an attractive force is exerted between each electrode and the rod-shaped structure light emitting element 210 by an electrostatic force, and the rod-shaped structure light emitting element 210 follows the lines of electric force generated between the metal electrodes 201 and 202 and also has each rod-shaped structure light emitting element 210. Since the charges induced in the are substantially equal, the repulsive force caused by the charges causes the charges to be regularly arranged in a fixed direction at almost equal intervals. However, for example, in the rod-shaped structure light emitting device 100 shown in FIG. 17, the direction of the exposed portion side of the semiconductor core 107 covered with the semiconductor layer 110 is not constant and is random.
  • the rod-like structure light emitting element 210 generates charges in the rod-like structure light emitting element 210 by the external electric field generated between the metal electrodes 201 and 202, and the rod-like structure light emitting element 210 is applied to the metal electrodes 201 and 202 by the attractive force of the charges. Therefore, the size of the rod-shaped structure light emitting element 210 needs to be a size that can move in the liquid. Therefore, the size of the rod-shaped structure light emitting element 210 varies depending on the application amount (thickness) of the liquid. When the liquid application amount is small, the rod-like structure light emitting element 210 must be nano-order size, but when the liquid application amount is large, it may be micro order size.
  • the rod-shaped structure light emitting device 210 When the rod-shaped structure light emitting device 210 is not electrically neutral and is charged positively or negatively, the rod-shaped structure light emitting device 210 is simply formed by applying a static potential difference (DC) between the metal electrodes 201 and 202. It cannot be arranged stably. For example, when the rod-shaped structure light emitting element 210 is positively charged as a net, the attractive force with the metal electrode 202 in which the positive charge is induced becomes relatively weak. Therefore, the arrangement of the rod-shaped structure light emitting elements 210 is untargeted.
  • DC static potential difference
  • the frequency of the AC voltage applied to the metal electrode 202 is preferably 10 Hz to 1 MHz, and more preferably 50 Hz to 1 kHz because the arrangement is most stable.
  • the AC voltage applied between the metal electrodes 201 and 202 is not limited to a sine wave, but may be any voltage that varies periodically, such as a rectangular wave, a triangular wave, and a sawtooth wave.
  • VPPL was preferably about 1V.
  • the insulating substrate 200 is heated to evaporate and dry the liquid. They are arranged at equal intervals along the lines of electric force between 202 and fixed.
  • FIG. 22 is a plan view of the insulating substrate 200 on which the rod-shaped structure light emitting element 210 is arranged.
  • the number of bar-shaped light emitting elements 210 is reduced to make the drawing easier to see, but actually, 100 or more bar-shaped light emitting elements 210 are arranged on the same insulating substrate 200.
  • the insulating substrate 200 on which the rod-shaped structure light emitting element 210 shown in FIG. 22 is disposed for a backlight of a liquid crystal display device or the like it is possible to reduce the thickness and weight of the backlight and achieve a light emitting efficiency and a power saving backlight. can do. Further, by using the insulating substrate 200 on which the rod-shaped structure light emitting element 210 is disposed as a lighting device, it is possible to realize a lighting device that can be reduced in thickness and weight and has high luminous efficiency and power saving.
  • the polarities of pn of the rod-shaped structure light emitting elements 210 are not aligned on one side but are randomly arranged. For this reason, at the time of driving, it is driven by an alternating voltage, and the bar-shaped structure light emitting elements 210 having different polarities emit light alternately.
  • an insulating substrate 200 having an array region having two metal electrodes 201 and 202 each having an independent potential applied thereto is formed, and the insulating substrate 200 is formed on the insulating substrate 200.
  • a liquid containing a plurality of rod-shaped structure light emitting elements 210 is applied.
  • independent voltages are applied to the two metal electrodes 201 and 202, respectively, so that the fine rod-shaped light emitting elements 210 are arranged at positions defined by the two metal electrodes 201 and 202.
  • the rod-shaped structure light emitting element 210 can be easily arranged on the predetermined insulating substrate 200.
  • the amount of semiconductor used can be reduced.
  • the light emitting element 210 has a light emitting area that is widened by emitting light from the entire side surface of the semiconductor core covered with the semiconductor layer, and thus a light emitting device with high luminous efficiency and low power consumption can be realized. it can.
  • the heat generated in the light emitting elements due to light emission can be efficiently discharged in the lateral direction. Therefore, the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved.
  • the rod-shaped structure light emitting elements 210 are arranged on the mounting surface of the insulating substrate 200 so that the longitudinal direction of the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 210 is parallel to the mounting surface of the insulating substrate 200, the diameter Since the ratio of the length in the axial direction (longitudinal direction) to the direction can be increased, the heat flow in the lateral direction to the insulating substrate 200 is more efficient than when the light emitting surface is square under the same light emitting surface area. As a result, the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved. In addition, since this method of manufacturing a light-emitting device uses polarization of an object by applying a voltage between electrodes, it is convenient for polarizing both ends of a rod-shaped structure light-emitting element. Good compatibility.
  • the rod-shaped structure light emitting element 210 is a light emitting diode having an anode connected to the metal electrode 201 (first electrode) and a cathode connected to the metal electrode 202 (second electrode).
  • the light emitting diode having the cathode connected to the metal electrode 201 (first electrode) and the anode connected to the metal electrode 202 (second electrode) is mixed and disposed on the insulating substrate 200.
  • a plurality of light emitting diodes are driven by applying an AC voltage between the metal electrode 201 (first electrode) and the metal electrode 202 (second electrode) by an AC power source. Therefore, it is not necessary to arrange the anode and the cathode in the same direction with respect to the light emitting diode, and the arrangement process can be simplified.
  • the wiring process is simplified and the cost is reduced. Can be reduced.
  • the rod-like structure light emitting element is used.
  • the light emitting element is not limited to this, and flat light emission such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, or a polygonal shape is used.
  • a light emitting element having a surface and arranged on the mounting surface so that the light emitting surface thereof is parallel to the substrate may be used.
  • this method for manufacturing a light emitting device uses polarization of an object by applying a voltage between electrodes, a rod-shaped light emitting element that is convenient for polarization is desirable.
  • FIGS. 23 to 25 show process diagrams of another method for manufacturing a light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • 100 or more rod-shaped structured light emitting elements are arranged on the mounting surface of the same substrate.
  • a rod-shaped structured light-emitting element used in this method for manufacturing a light-emitting device has a first-conductivity-type rod-shaped semiconductor core and a second-conductivity-type cylindrical semiconductor layer covering the outer periphery of the semiconductor core, and emits a rod-shaped light-emitting element. Any element may be used as long as one end side of the semiconductor core of the element is exposed.
  • first and second electrodes and metal electrodes 301 and 302 as an example of a wiring pattern are formed on a mounting surface. 300 is created.
  • the rod-shaped structure light emitting elements 310 are arranged on the insulating substrate 300 so that the longitudinal direction is parallel to the mounting surface of the insulating substrate 300.
  • the rod-shaped structure light emitting elements 310 in the liquid are arranged on the metal electrodes 301 and 302 using the same method as the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment, and then the insulating substrate 300 is formed.
  • the liquid is evaporated and dried, and the rod-shaped structure light emitting elements 310 are arranged at equal intervals along the lines of electric force between the metal electrodes 301 and 302 and fixed.
  • the bar-shaped structured light emitting element 310 includes a semiconductor core 311 made of a rod-shaped n-type GaN and an exposed portion 311a other than the exposed portion 311a of the semiconductor core 311 so as not to cover a portion on one end side of the semiconductor core 311. And a semiconductor layer 312 made of p-type GaN covering the covering portion 311b.
  • the exposed portion 311 a on one end side of the rod-shaped structure light emitting element 310 is connected to the metal electrode 301, and the semiconductor layer 312 on the other end side of the rod-shaped structure light emitting element 310 is connected to the metal electrode 302.
  • an interlayer insulating film 303 is formed on the insulating substrate 300, and the interlayer insulating film 303 is patterned to contact holes on the metal electrode 301 and the metal electrode 302. 303a is formed.
  • metal wirings 304 and 305 are formed so as to fill the two contact holes 303a.
  • the central portion is bent due to stiction generated when droplets in the gap between the surface of the insulating substrate 300 and the rod-shaped structured light emitting element 310 are reduced by evaporation, and the insulating substrate 300 It touches the top. Even when the rod-shaped light emitting element 310 is not in direct contact with the insulating substrate 300, the rod-shaped light emitting element 310 is in contact with the insulating substrate 300 through the interlayer insulating film 303.
  • a metal part is provided between the central part of the rod-shaped structure light emitting element 310 and the insulating substrate 300 so as to support the rod-shaped structure light emitting element 310, and the central part of the rod-shaped structure light emitting element 310 is interposed via the metal part. It may be in contact with the insulating substrate 300.
  • a light emitting device According to the above method for manufacturing a light emitting device, it is not necessary to dispose light emitting diodes at predetermined positions on a substrate as in the prior art, and a large number of fine light emitting diodes are accurately disposed at predetermined positions. In addition, by dispersing light emission while suppressing a temperature rise during light emission, a light-emitting device that has little variation in brightness and can have a long lifetime and high efficiency can be manufactured.
  • the plurality of rod-shaped structure light-emitting elements 310 are arranged on the mounting surface of the insulating substrate 300 so as to be substantially evenly distributed, so that the heat generated in the light-emitting elements due to light emission flows laterally to the substrate side. Therefore, the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved.
  • the rod-shaped structure light emitting elements 310 are arranged on the mounting surface of the insulating substrate 300 so that the longitudinal direction of the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 310 is parallel to the mounting surface of the insulating substrate 300, the diameter Since the ratio of the length in the axial direction (longitudinal direction) with respect to the direction can be increased, heat flow in the lateral direction toward the insulating substrate 300 is more efficient than when the light emitting surface is square under the same light emitting surface area. It is often performed, and the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved.
  • the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 310 are light emitting diodes having an exposed portion 311a as an anode and a covering portion 311b as a cathode.
  • the anode is connected to the metal electrode 301 (first electrode) and the metal electrode 302 ( A light emitting diode having a cathode connected to the second electrode) and a light emitting diode having a cathode connected to the metal electrode 301 (first electrode) and an anode connected to the metal electrode 302 (second electrode). They are mixed and arranged on the insulating substrate 300.
  • a plurality of light emitting diodes are driven by applying an AC voltage between the metal electrode 301 (first electrode) and the metal electrode 302 (second electrode) by an AC power source. Therefore, it is not necessary to arrange the anode and the cathode in the same direction with respect to the light emitting diode, and the arrangement process can be simplified.
  • FIGS. 26 to 30 show process diagrams of another light-emitting device manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 26 to 30 show only a part of the light emitting device, and the manufacturing method of this light emitting device is to arrange 100 or more rod-shaped structure light emitting elements on the mounting surface of the same substrate.
  • a rod-shaped structured light-emitting element used in this method for manufacturing a light-emitting device has a first-conductivity-type rod-shaped semiconductor core and a second-conductivity-type cylindrical semiconductor layer covering the outer periphery of the semiconductor core, and emits a rod-shaped light-emitting element. Any element may be used as long as one end side of the semiconductor core of the element is exposed.
  • a plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410 are arranged on the insulating substrate 400 so that the longitudinal direction is parallel to the mounting surface of the insulating substrate 400.
  • the rod-like structure light emitting elements 410 in the liquid are arranged on the metal electrodes 401 and 402 using the same method as the method for manufacturing the light emitting device shown in FIGS.
  • the liquid is evaporated and dried, and the rod-shaped structure light emitting elements 410 are arranged at equal intervals along the lines of electric force between the metal electrodes 401 and 402.
  • the bar-shaped structured light emitting element 410 includes a semiconductor core 411 made of a rod-shaped n-type GaN and an exposed portion 411a other than the exposed portion 411a of the semiconductor core 411 so as not to cover a portion on one end side of the semiconductor core 411. And a semiconductor layer 412 made of p-type GaN covering the covering portion 411b.
  • the exposed portion 411a on one end side of the rod-shaped structure light emitting element 410 is connected to the metal electrode 401 by an adhesive portion 403 made of metal ink such as a conductive adhesive, and the semiconductor layer 412 on the other end side of the rod-shaped structure light emitting element 410 is connected.
  • the metal electrode 402 is connected by an adhesive portion 404 made of metal ink such as a conductive adhesive.
  • the metal ink is applied to a predetermined location on the insulating substrate 400 by an inkjet method or the like.
  • the phosphor 420 is selectively applied to a region on the insulating substrate 400 where the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410 are arranged (phosphor phosphor).
  • Application process the phosphor is applied to a predetermined region on the insulating substrate 400 by an inkjet method or the like.
  • a transparent resin containing a phosphor may be selectively applied to a region on the insulating substrate 400 where the plurality of rod-shaped structured light emitting elements 410 are arranged.
  • a protective film 421 made of a transparent resin is formed on the insulating substrate 400 after the phosphor 420 is applied.
  • a plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410 can be collectively disposed on the mounting surface of the insulating substrate 400, and metal wirings can be collectively connected to the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410.
  • a phosphor coating process for coating the phosphor 420 on the insulating substrate 400, and a protective film coating process for coating the protective film 421 on the insulating substrate 400 after the phosphor coating process are performed in a plurality of rod shapes. This is performed at one time with one insulating substrate 400 on which the structured light emitting element 410 is arranged. As a result, the manufacturing cost can be greatly reduced as compared with the case where the conventional process is performed for each package.
  • the substrate dividing step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the insulating substrate 400 created by the steps shown in FIGS. 26 to 30 is used.
  • the insulating substrate 200 made by the steps shown in FIGS. 18 to 22 and FIGS. 23 to 25 are used.
  • the insulating substrate 400 is divided into a plurality of divided substrates 430A, 430B, 430C, 430D, and 430E having different shapes.
  • each of the plurality of divided substrates 430A, 430B, 430C, 430D, and 430E is the light emitting device of the present invention, and is divided from the insulating substrate 400 so as to have 100 or more rod-shaped structure light emitting elements 410. .
  • the divided substrate 430A has a square shape
  • the divided substrate 430B has a larger square shape than the divided substrate 430A
  • the divided substrate 430C has a larger square shape than the divided substrate 430B
  • the divided substrate 430D has a circular shape
  • the divided substrate 430E has a right triangle shape.
  • the substrate dividing step by dividing the insulating substrate 400 into a plurality of divided substrates 430A, 430B, 430C, 430D, and 430E having different shapes, light emitting devices corresponding to various forms can be easily provided.
  • the wiring pattern can be continuously formed across adjacent divided substrates. In addition to being easy to form, there is no problem in circuit operation even if the substrate is cut during substrate division.
  • the rod-like structure light emitting element 410 by not disposing the rod-like structure light emitting element 410 in the cutting region of the insulating substrate 400 in the substrate dividing step, the rod-like structure light emitting element 410 that is damaged by cutting can be eliminated, and the rod-like structure light emitting element 410 can be effectively utilized.
  • the central portion of the rod-shaped structure light-emitting element 410 is shown floating from the insulating substrate 400.
  • the central portion is caused by stiction generated when the droplets in the gap between the surface of the insulating substrate 400 and the bar-shaped structure light emitting element 410 are reduced by evaporation. Is bent and is in contact with the insulating substrate 400. Even when the rod-like light emitting element 410 is not in direct contact with the insulating substrate 400, the rod-shaped light emitting element 410 is in contact with the insulating substrate 400 through the phosphor.
  • a metal portion is provided between the central portion of the rod-shaped structure light emitting element 410 and the insulating substrate 400 so as to support the rod-shaped structure light emitting element 410, and the central portion of the rod-shaped structure light emitting element 410 is interposed via the metal portion. It may be in contact with the insulating substrate 400.
  • the insulating substrate 400 is then divided into the plurality of divided substrates 430A and 430B. , 430C, 430D, 430E and forming a plurality of light emitting devices in which a plurality of rod-shaped light emitting elements 410 are arranged on the divided substrates 430A, 430B, 430C, 430D, 430E, thereby simplifying the wiring process. Manufacturing cost can be reduced, characteristic variation can be reduced, and yield can be improved.
  • the manufacturing cost can be further reduced in combination with the simplification of the wiring step.
  • the rod-shaped structure light emitting element 410 is a light emitting diode in which the exposed portion 411a is an anode and the covering portion 411b is a cathode, and the anode is connected to the metal electrode 401 (first electrode) and the metal electrode 402 (second electrode). And a light-emitting diode having a cathode connected to the metal electrode 401 (first electrode) and an anode connected to the metal electrode 402 (second electrode). Thus, it is disposed on the insulating substrate 400.
  • a plurality of light emitting diodes are driven by applying an AC voltage between the metal electrode 401 (first electrode) and the metal electrode 402 (second electrode) by an AC power source. Therefore, it is not necessary to arrange the anode and the cathode in the same direction with respect to the light emitting diode, and the arrangement process can be simplified.
  • the insulating substrate 400 is divided into 100 or more rod-shaped structure light emitting elements 410 in the substrate dividing step. Is divided into a plurality of divided substrates 430 arranged respectively, the number of substrates flowing in each process can be reduced and the cost can be greatly reduced.
  • each light emitting element it is not necessary to place each light emitting element at a predetermined position on the substrate as in the prior art, and a large number of fine light emitting elements are accurately disposed at a predetermined position.
  • a light-emitting device that has little variation in brightness and can have a long lifetime and high efficiency can be manufactured.
  • a plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410 are arranged substantially evenly distributed on the mounting surface of the insulating substrate 400, whereby the heat generated in the rod-shaped structure light emitting elements 410 due to light emission to the substrate side. Since the outflow in the direction is efficiently performed, the temperature rise at the time of light emission is further suppressed, and a longer life and higher efficiency can be achieved.
  • the phosphor 420 is selectively applied to the region where the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 410 are arranged on the insulating substrate 400.
  • the cost can be reduced by reducing the amount of phosphor used, which accounts for a large proportion of material costs.
  • FIG. 32 shows a plan view of a light emitting device used in the illumination device of the second embodiment of the present invention
  • FIG. 33 shows a side view of the light emitting device.
  • the light-emitting device 500 used in the illumination device of the second embodiment has 100 or more rod-shaped structure light-emitting elements (not shown) arranged on a square heat sink 501.
  • a circular insulating substrate 502 is mounted.
  • the circular insulating substrate 502 is a divided substrate on which 100 or more bar-shaped light emitting elements manufactured using the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment are arranged.
  • FIG. 34 shows a side view of an LED bulb 510 as an example of a lighting device using the light emitting device 500 shown in FIGS.
  • the LED bulb 510 has a base 511 as a power supply connection part that is fitted in an external socket and connected to a commercial power source, and one end connected to the base 511, and the other end gradually expands.
  • a conical heat radiation part 512 having a diameter and a light transmission part 513 covering the other end of the heat radiation part 512 are provided.
  • the light emitting device 500 is arranged with the insulating substrate 502 facing the light transmitting part 513 side.
  • the light emitting device 500 is manufactured by the light emitting device manufacturing method of the first embodiment.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • the heat radiation effect is further improved by attaching the insulating substrate 502 on which the plurality of rod-shaped structure light emitting elements are disposed on the heat radiation plate 501.
  • FIG. 35 is a plan view of a backlight using the light emitting device according to the third embodiment of the present invention.
  • a plurality of light emitting devices 602 are mounted in a grid pattern at predetermined intervals on a rectangular support substrate 601 as an example of a heat sink, as shown in FIG. Has been.
  • the light emitting device 602 is a divided substrate on which 100 or more rod-shaped structure light emitting elements manufactured using the method for manufacturing a light emitting device of the first embodiment are arranged.
  • the use of the light emitting device 602 can reduce the manufacturing cost, reduce the characteristic variation, and improve the yield.
  • the light-emitting device 602 by using the light-emitting device 602, a backlight with little variation in brightness and a long life and high efficiency can be realized.
  • the heat radiation effect is further improved by attaching the light emitting device 602 on the support substrate 601.
  • FIG. 36 is a plan view of a backlight using the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • one large light emitting device 612 is mounted on a rectangular support substrate 611 as an example of a heat sink.
  • the light emitting device 612 is manufactured by the light emitting device manufacturing method of the first embodiment.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • the heat dissipation effect is further improved.
  • FIG. 37 shows a plan view and a side view of a liquid crystal panel using the light emitting device of the fifth embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal panel 620 is formed on one surface of a rectangular transparent substrate 622 as an example of a heat sink, as an example of first and second electrodes and a wiring pattern.
  • a metal electrode (not shown) is formed, and a plurality of light emitting elements (not shown) connected to the metal electrode are arranged.
  • the light emitting portion 621 composed of the metal electrode and the light emitting element and the transparent substrate 622 form one large light emitting device.
  • pixel electrodes and TFTs thin film transistors
  • a liquid crystal sealing plate 624 is disposed on the other side of the transparent substrate 622 with a predetermined interval, and the liquid crystal 623 is sealed between the liquid crystal sealing plate 624 and the transparent substrate 622.
  • the LCD drive substrate and the backlight are separated, and due to problems such as uneven light intensity and heat generation of the backlight, the use of a light guide tube and heat dissipation element increases the cost, and the LCD panel It was getting thicker.
  • the liquid crystal panel 620 having the above-described configuration since it is composed of a plurality of light emitting elements with respect to the amount of light obtained from one conventional light emitting element, there is no problem of unevenness in light amount or heat generation. No light tube or heat dissipation element is required. Therefore, a light-emitting device, which is a divided substrate divided into large liquid crystal panels, is arranged on the side opposite to the surface having liquid crystal and used directly as a liquid crystal substrate, whereby a low-cost and thin liquid crystal panel can be obtained.
  • the manufacturing cost can be reduced, the characteristic variation can be reduced, and the yield can be improved.
  • the transparent substrate 622 in which the liquid crystal panel substrate and the backlight substrate are combined the component cost and the manufacturing cost can be reduced, and a thinner liquid crystal panel can be realized.
  • a transparent substrate, a plurality of light emitting elements arranged on one surface of the transparent substrate and connected to wiring formed on one surface of the transparent substrate, and a color formed on the other surface of the transparent substrate may be applied to a liquid crystal panel provided with a filter.
  • FIG. 44 shows a liquid crystal panel 820 having such a configuration example.
  • a metal electrode (not shown) as an example of the first and second electrodes and the wiring pattern is formed on one surface of a rectangular transparent substrate 822 as an example of a heat sink.
  • a plurality of light emitting elements (not shown) formed and connected to the metal electrodes are arranged.
  • the light emitting portion 821 including the metal electrode and the light emitting element and the transparent substrate 822 form one large light emitting device.
  • a color filter 823 is formed on the other surface of the transparent substrate 822, and a protective film 824 is formed on the color filter 823.
  • a glass substrate 827 is disposed on the other side of the transparent substrate 822 with a predetermined interval, and the liquid crystal 825 is sealed between the glass substrate 827 and the transparent substrate 822.
  • pixel electrodes and TFTs 826 are formed in a matrix.
  • liquid crystal panel by using a transparent substrate having a single color filter and backlight substrate, it is possible to reduce component costs and manufacturing costs, and to realize a thinner liquid crystal panel.
  • the light emitting device using the light emitting diode as a light emitting element the method for manufacturing the light emitting device, the illumination device, the backlight, and the liquid crystal panel have been described.
  • the light emitting element of the present invention is not limited to the light emitting diode.
  • the present invention is applied to a light emitting device using a light emitting element such as a semiconductor laser, an organic EL (Electro Luminescence), an inorganic EL (intrinsic EL), a manufacturing method of the light emitting device, a lighting device, a backlight, and a liquid crystal panel. You may apply.
  • the semiconductor core and the semiconductor layer are made of a semiconductor having GaN as a base material.
  • GaAs, AlGaAs, GaAsP, InGaN, AlGaN GaAs, AlGaAs, GaAsP, InGaN, AlGaN
  • the present invention may be applied to a light emitting element using a semiconductor whose base material is GaP, ZnSe, AlGaInP or the like.
  • the semiconductor core is n-type and the semiconductor layer is p-type
  • the present invention may be applied to a rod-shaped structure light-emitting element having a reverse conductivity type.
  • the rod-shaped structure light emitting device having a hexagonal rod-shaped semiconductor core has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the rod-shaped cross section is circular or elliptical.
  • the present invention may be applied to a rod-shaped structure light emitting device having a rod-shaped semiconductor core having another polygonal cross section.
  • the diameter of the rod-shaped structure light emitting device is 1 ⁇ m and the length is 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, but at least the diameter or the length of the length is used. May be a nano-order sized element of less than 1 ⁇ m.
  • the diameter of the semiconductor core of the rod-shaped light emitting element is preferably 500 nm or more and 100 ⁇ m or less, and variation in the diameter of the semiconductor core can be suppressed as compared with the bar-shaped light emitting element of several tens to several hundreds of nanometers. Variation can be reduced and yield can be improved.
  • the lower limit of the light emitting area of the rod-shaped structure light emitting element is 3.14 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ m 2 (the light emitting surface is formed in a cylindrical shape on the outer periphery of a rod-shaped semiconductor core having a diameter of 1 nm and a length of 1 ⁇ m). Area).
  • the light emitting element is a square plate, one side is 56 nm. It is difficult to form light emitting elements of any shape with a size smaller than this.
  • the upper limit of the number of light emitting elements to be arranged on the mounting surface of the same substrate is defined, it is 100 million, and it is difficult to arrange with the yield higher than this.
  • the semiconductor core and the cap layer are crystal-grown using the MOCVD apparatus, but other crystal growth apparatuses such as an MBE (molecular beam epitaxial) apparatus are used.
  • a semiconductor core or a cap layer may be formed using
  • the rod-shaped light emitting elements are arranged on the substrate and connected between the electrodes by utilizing the polarization of the rod-shaped light emitting elements by applying a voltage between the electrodes.
  • the arrangement method for arranging a plurality of light emitting elements on the same substrate and the wiring method for wiring a part or all of the plurality of light emitting elements arranged on the substrate are not limited to this, but other methods May be used.
  • FIG. 38 shows a side view and an end view of a rod-like structure light emitting element used in a method for manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention
  • FIGS. 39 to 43 show each step in the method for manufacturing the light emitting device. Show. 39 to 43 show only a part of the light-emitting device, and this light-emitting device manufacturing method is such that 100 or more rod-shaped structured light-emitting elements are arranged on the mounting surface of the same substrate.
  • this rod-shaped structure light emitting element 710 includes a rod-shaped semiconductor core 701 made of n-type GaN and having a substantially circular cross section, and a semiconductor layer 702 made of cylindrical p-type GaN covering the outer periphery of the semiconductor core 701. And have.
  • the semiconductor core 701 is exposed only at the end surfaces on both sides. At this time, a quantum well layer may be provided between the semiconductor core 701 and the semiconductor layer 702.
  • a rubbing process is performed in which a solution (mainly a rod-shaped structure light emitting element 710) applied on the insulating substrate 720 is rubbed against the substrate side, thereby A plurality of rod-shaped structured light emitting elements 710 are arranged so that the longitudinal direction of the structured light emitting elements 710 is oriented in the same direction.
  • a solution mainly a rod-shaped structure light emitting element 710
  • a plurality of rod-shaped structured light emitting elements 710 are arranged so that the longitudinal direction of the structured light emitting elements 710 is oriented in the same direction.
  • the rubbed insulating substrate 720 is dried.
  • the straight region S perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped structure light emitting element 710 of the insulating substrate 720 on which the plurality of rod-shaped structure light emitting elements 710 are arranged is etched.
  • a part of the semiconductor core 701 of the rod-shaped structure light emitting element 710 where the two overlap is exposed. Accordingly, some of the rod-shaped structure light emitting elements 710 have an exposed portion 710a where the n-type semiconductor core 701 is exposed and a covered portion 710b covered with the p-type semiconductor layer 702.
  • the metal wiring 731 is formed in the straight region S of the insulating substrate 720, and the metal wiring 732 is formed substantially parallel to the metal wiring 731 with a predetermined interval.
  • the metal wiring 731 is connected to a part of the n-type semiconductor cores 701 among the plurality of bar-shaped structure light emitting elements 710, and the metal wiring 732 is connected to a part of the plurality of bar-shaped structure light emitting elements 710. It is connected to a semiconductor layer 702 made of type GaN.
  • the metal wiring 731 is connected to the n-type semiconductor core 701 of the four rod-shaped structure light emitting elements 710A to 710D, and the gold metal wiring 732 is connected to the p-type semiconductor layer 702.
  • the four rod-shaped structure light emitting elements 710A ⁇ 710D emits light.
  • the insulating substrate 720 is divided into a plurality of divided substrates, thereby forming a plurality of light emitting devices in which a plurality of rod-shaped structure light emitting elements 710 are arranged on the divided substrates.
  • the rod-shaped structure light-emitting element 710 that does not affect the desired light emission amount even if it is cut in the substrate dividing step is disposed in the cutting region of the insulating substrate 720 and is broken by the cutting. Even if the light emitting element 710 does not emit light, light is emitted by the other plurality of bar-shaped light emitting elements 710 that are not cut, so that the bar-shaped light emitting elements 710 are not arranged in the cut region of the insulating substrate 720 in the arranging step. There is no need to consider, and the arrangement process can be simplified.
  • the “desired light emission amount” is one of the specifications required for the light emitting device.
  • the element-containing liquid refers to a substance having a liquid and a plurality of light-emitting elements located in the liquid.
  • the predetermined position (place) is a predetermined position (place).
  • a substrate preparation process is performed.
  • an insulating substrate 1050 is prepared as a first substrate whose plan view is shown in FIG.
  • the insulating substrate 1050 has a metal first electrode 1051 and a metal second electrode 1052 on its surface.
  • the insulating substrate 1050 is an insulating material such as glass, ceramic, aluminum oxide, resin, or a silicon oxide film formed on a semiconductor surface such as silicon, and the surface is insulative.
  • a base insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film on the surface.
  • the first and second electrodes 1051 and 1052 are formed in a desired electrode shape using a printing technique.
  • the first and second electrodes 1051 and 1052 may be formed by, for example, uniformly laminating a metal film and a photoreceptor film, exposing a desired electrode pattern, and etching.
  • pads are formed on the first and second electrodes 1051 and 1052 so that a potential can be set from the outside.
  • a rod-shaped structure light emitting element is arranged in a portion (arrangement region) where the first and second electrodes 1051 and 1052 face each other. In FIG. 45, 2 ⁇ 2 arrangement regions for arranging the rod-shaped structure light emitting elements are arranged, but any number may be arranged.
  • FIG. 46 is a schematic sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • an element supply process is performed.
  • IPA isopropyl alcohol
  • a rod-shaped structure light emitting element 1060 as an example of a light emitting element located in the IPA 1061;
  • a device-containing liquid having a thin film is applied thinly.
  • the liquid in addition to IPA 1061, ethylene glycol, propylene glycol, methanol, ethanol, acetone, or a mixture thereof can be used.
  • a liquid made of an organic material other than the IPA 1061, water, or the like can be used.
  • the entire surface of the insulating substrate 1050 may be coated with an insulating film of about 10 nm to 300 nm so as to cover the first and second electrodes 1051 and 1052.
  • the thickness of the IPA 1061 including the rod-shaped structure light emitting element 1060 is such that the rod-shaped structure light emitting element 1060 can move in the liquid so that the rod-shaped structure light emitting element 1060 can be arranged in the next step of arranging the rod-shaped structure light emitting element 1060. That's it. Therefore, the thickness of applying the IPA 1061 is equal to or greater than the thickness of the rod-shaped structure light emitting element 1060, and is, for example, several ⁇ m to several mm. If the applied thickness is too thin, the rod-like structure light emitting element 1060 is difficult to move, and if it is too thick, the time for drying the liquid becomes longer when drying. Further, the amount of the rod-like structure light emitting element 1060 is preferably 1 ⁇ 10 4 pieces / cm 3 to 1 ⁇ 10 7 pieces / cm 3 with respect to the amount of IPA.
  • a frame is formed on the outer periphery of the metal electrode on which the rod-shaped structure light emitting element 1060 is arranged, and the IPA 1061 including the rod-shaped structure light emitting element 1060 is formed in a desired thickness. It may be filled so that However, when the IPA 1061 including the rod-like structure light emitting element 1060 has viscosity, it can be applied to a desired thickness without the need for a frame.
  • an element arrangement process is performed.
  • an alternating voltage is applied between the first electrode 51 and the second electrode 52.
  • the AC voltage of the first and second electrodes 51 and 52 can be applied in the range of 0.1 to 10V.
  • the AC frequency can be 1 Hz to 10 MHz, but the arrangement variation becomes large at 1 Hz or less, and it becomes difficult to apply a desired voltage to the electrode at 10 MHz or more.
  • the AC voltage applied between the first and second electrodes 1051 and 1052 is not limited to a sine wave, but may be any voltage that periodically varies, such as a rectangular wave, a triangular wave, and a sawtooth wave.
  • FIG. 47 shows the principle in which the rod-shaped structure light emitting elements 60 are arranged on the first and second electrodes 1051 and 1052.
  • a potential VL is applied to the first electrode 1051 and a potential VR (VL ⁇ VR) is applied to the second electrode 1052
  • a negative charge is induced in the first electrode 1051
  • the second electrode 1052 A positive charge is induced in.
  • the rod-shaped structure light emitting element 1060 approaches, a positive charge is induced on the side close to the first electrode 1051 and a negative charge is induced on the side close to the second electrode 1052.
  • the electric charge is induced in the rod-shaped structure light emitting element 1060 by electrostatic induction.
  • the rod-shaped structure light emitting element 1060 placed in an electric field is caused by the charge being induced on the surface until the internal electric field becomes zero.
  • an attractive force is generated between each electrode and the rod-shaped structure light emitting element 1060 by an electrostatic force, and the rod-shaped structure light emitting element 1060 follows the electric lines of force generated between the first and second electrodes 1051 and 1052.
  • the rod-like light emitting element 1060 is attracted in the electrode direction by dielectrophoresis.
  • the rod-like light emitting element approaches the electrode by the force of electrostatic force and / or dielectrophoresis.
  • the charges induced in each rod-shaped structure light emitting element 1060 are substantially equal, they are regularly arranged in a fixed direction at substantially equal intervals by the repulsive force due to the charges.
  • 1070 indicates a micro light emitting element
  • 1071 indicates a liquid
  • 1072 indicates a non-uniform electric field
  • 1073 indicates a second electrode
  • 1074 indicates a first electrode
  • Reference numeral 1075 denotes a first substrate.
  • one bar-shaped light emitting element can be arranged between each electrode.
  • a corresponds to the width of the electrode, and a falls within the range of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the rod-shaped structure light-emitting element 1060 is adsorbed to the first and second electrodes 1051 and 1052 by the external electric field generated between the first and second electrodes 1051 and 1052, and thus the rod-shaped structure
  • the size of the light-emitting element 1060 needs to be a size that can move in the liquid. Therefore, the liquid application amount (thickness) needs to be larger than the diameter of the rod-like light emitting element.
  • FIG. 50 shows a plan view of an insulating substrate 1050 in which the rod-shaped structure light emitting elements 1060 are arranged.
  • the insulating substrate 1050 in which the rod-like structure light emitting elements 1060 are arranged for a backlight of a liquid crystal display device or the like it is possible to realize a backlight that can be reduced in thickness and weight, has high luminous efficiency, and saves power. it can.
  • the insulating substrate 1050 in which the rod-shaped structure light emitting elements 1060 are arranged as a light emitting device a light emitting device that can be reduced in thickness and weight, has high luminous efficiency, and can save power can be realized.
  • FIG. 51 is a plan view of a display device using an insulating substrate 1050 in which the rod-shaped structure light emitting elements 1060 are arranged.
  • the display device 1100 includes a display portion 1101, a logic circuit portion 1102, a logic circuit portion 1103, a logic circuit portion 1104, and a logic circuit portion 1105 over an insulating substrate 1110.
  • rod-like structure light emitting elements 1060 are arranged in pixels arranged in a matrix.
  • the manufacturing method of the light emitting device of the sixth embodiment since a plurality of light emitting elements can be arranged at a predetermined place in one process without individually operating each light emitting element, the manufacturing cost is reduced. can do.
  • FIG. 52 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the seventh embodiment.
  • an arrow A indicates the flow of the liquid 1257.
  • the seventh embodiment is different from the sixth embodiment only in that the element-containing liquid including the light emitting element 1260 is caused to flow relative to the first substrate 1250 in the element arranging step.
  • the element-containing liquid including the light emitting element 1260 As a method for causing the element-containing liquid including the light emitting element 1260 to flow relative to the first substrate 1250, for example, pressure is applied to the element-containing liquid, the first substrate 1250 is inclined, or the element-containing liquid is Any method may be used as long as it provides a velocity component to the element-containing liquid.
  • the light emitting element 1260 since the light emitting element 1260 moves on the liquid flow near the surface of the first substrate 1250, the light emitting element 1260 has the first electrode 1251 and the second electrode 1252. It can approach in a short time by the predetermined place prescribed
  • FIG. 53 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the eighth embodiment.
  • a second substrate placement step of placing the second substrate 1380 substantially parallel to the first substrate 1350 is performed, and in the subsequent element supply step, the first substrate 1350 and the second substrate placement step are performed.
  • substrate 1380 differs from 6th Embodiment.
  • the first substrate 1350 and the second substrate 1380 arranged substantially parallel to each other can prevent the liquid from evaporating. Therefore, the light emission can be performed with high accuracy and high yield.
  • Elements 1360 can be arranged in place.
  • FIG. 54 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the ninth embodiment.
  • the second substrate 1480 has a third electrode 1453 facing the first and second electrodes 1451 and 1452 of the first substrate 1450, and at least one of the element supply process and the element arrangement process.
  • the step is different from the eighth embodiment in that a voltage is applied between at least one of the first electrode 1451 and the second electrode 1452 and the third electrode 1453.
  • the light emitting elements 1460 In order for the light emitting elements 1460 to be arranged in a predetermined place, it is necessary to be in the vicinity of the first substrate 1450. Here, usually, the light emitting elements 1460 are dropped by gravity and arranged at predetermined positions. According to the ninth embodiment, voltage can be applied and the light emitting element 1460 can be moved to the first substrate 1450 side. Therefore, the light emitting element 1460 can be quickly moved to the vicinity of the first substrate 1450. The light emitting elements 1460 can be arranged quickly.
  • the light emitting elements 1460 that are not arranged in a predetermined place need to be collected for reuse or prevention of wiring defects.
  • the light emitting element 1460 floating in the liquid can be quickly discharged from the first substrate 1450 by being moved to the vicinity of the middle between the first substrate 1450 and the second substrate 1480. That is, according to the graph showing the flow velocity in FIG. 54, the liquid flow rate in the middle between the first substrate 1450 and the second substrate 1480 is high, and thus the light emitting elements 1460 that are not arranged are replaced with the first electrode 1451 and the third electrode.
  • the floating light-emitting element 1460 can be efficiently recovered by being moved to the intermediate position by an AC voltage applied to the 1453.
  • FIG. 55 and 56 are diagrams showing examples of voltages applied to the third electrode 1453.
  • FIG. 56 shows the voltage of the third electrode (moved to the upper electrode side). Specifically, when the light emitting element 1460 floating in the liquid is moved to the third electrode 1453 (upper electrode) side. , A voltage applied to the third electrode 1453.
  • an asymmetric voltage as shown in FIGS. 55 and 56 is applied between the first electrode (lower electrode) 1450 and the third electrode (upper electrode) 1480.
  • the light emitting element 1460 can be moved in the direction of the first electrode 1451 or the direction of the third electrode 1453. Therefore, the arrangement time can be shortened, and the light-emitting elements 1460 that are not arranged can be quickly recovered.
  • FIG. 57 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the tenth embodiment.
  • the element-containing liquid which is a liquid containing light emitting elements, is formed between the first substrate and the second substrate, as indicated by an arrow B in FIG. It differs from the eighth embodiment in that it flows from the side to the second electrode 1552 side.
  • the first substrate 1550 and the second substrate 1580 can define the flow path of the element-containing liquid, can prevent the liquid from evaporating, and can be cooled due to vaporization. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of convection, so that the light-emitting elements 1560 can be arranged at predetermined positions with high accuracy and high yield.
  • the light emitting element 1560 since the light emitting element 1560 moves on the liquid flow near the surface of the first substrate 1550, the light emitting element 1560 has the first electrode 1551. Then, it is easy to approach a predetermined place defined by the second electrode 1552, and the arrangement time can be shortened.
  • the gap between the first substrate 1550 and the second substrate 1580 is made constant regardless of the location on the first substrate 1550, so that the liquid flow rate is increased. Can be made constant regardless of the location on the first substrate 1550, so that the light emitting elements 1560 can be arranged at a predetermined location with good yield.
  • the flow rate of the liquid can be easily adjusted by adjusting the amount of liquid injected into the flow path defined by the first and second substrates 1550 and 1580. Since it can be changed, the light-emitting elements can be arranged in a predetermined place with high yield.
  • FIG. 58 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the eleventh embodiment.
  • the eleventh embodiment is different from the sixth embodiment in that the surfaces of the first and second electrodes 1651 and 1652 are covered with an insulating film 1677.
  • the voltage drop can be made extremely small and the yield of the array can be improved. it can.
  • the first substrate 1650 becomes large-scale and the number of light emitting elements to be arranged becomes large, the wiring lengths of the first and second electrodes 1651 and 1652 become long, the voltage drop becomes remarkable, and the arrangement occurs at the end of the wiring. There is a risk that it will not be done.
  • the method for manufacturing the light emitting device of the eleventh embodiment since no current flows between the first electrode and the second electrode, it is possible to prevent the electrode from being dissolved by the electrochemical effect, Deterioration of the array yield due to disconnection or liquid contamination can be prevented. If a voltage is applied between the electrodes 1651 and 1652 while the metal electrodes 1651 and 1652 are in contact with the electrolytic solution, the metal may be dissolved into the electrolytic solution.
  • FIG. 59 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the twelfth embodiment.
  • the twelfth embodiment differs from the sixth embodiment in that the surface 1777 of the first substrate 1750 is made of the same material as the surface of the light emitting element 1760, and the material of the surface of the first substrate 1150 is not limited. Different.
  • the number of light emitting elements 1760 fixed to the surface 1777 of the first substrate 1750 can be reduced, and the array yield can be improved. This is because when the light-emitting element 1760 and the material of the surface 1777 of the first substrate 1750 are the same, the zeta potential is the same, repel each other, and the light-emitting element 1760 is fixed to the surface 1777 of the first substrate 1750. This is because it can be prevented.
  • the thirteenth embodiment differs from the sixth embodiment in that the liquid contains a surfactant.
  • Condensation of the light emitting device can be prevented by mixing the surfactant. This is because when a material different from the light emitting element is attached to the surface of the light emitting element due to contamination or other reasons, the zeta potential of each of the light emitting elements is lowered or the sign is changed, so that condensation easily occurs. In addition, when the material of the light emitting element surface is different from the material of the substrate or the electrode surface, the zeta potential may be different and condensation may easily occur. Condensation can be suppressed by mixing the surfactant into the liquid.
  • the manufacturing method of the light emitting device of the thirteenth embodiment it is possible to prevent the light emitting elements or the light emitting elements and the insulating film, the substrate, and the electrodes from condensing.
  • the fourteenth embodiment is different from the sixth embodiment in that the dimension of the longest part of the light emitting element is 50 ⁇ m or less, and the dimension of the longest part of the light emitting element is not limited.
  • the cost rapidly increases when the size of the light emitting element is 100 ⁇ m or less.
  • a light emitting element having a maximum dimension of 50 ⁇ m or less can be easily disposed at a predetermined place regardless of the number of light emitting elements. Furthermore, it is rather suitable for arranging minute objects.
  • (Fifteenth embodiment) 60, 61, and 62 are schematic views for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the fifteenth embodiment.
  • the fifteenth embodiment is different from the sixth embodiment in that the light emitting element 2060 has a rod shape, and the shape of the light emitting element is not limited.
  • the light emitting element 2060 when the light emitting element 2060 is rod-shaped, one end of the light emitting element 2060 can be fixed on the first electrode 2051 and the other end of the light emitting element 2060 can be fixed to the second electrode 2052. . Therefore, the alignment accuracy can be improved.
  • the rod-shaped light-emitting element 2060 positive charges and negative charges are induced at both ends of the rod-shaped light-emitting element 2060. Therefore, a moment is generated to efficiently align the directions of the fine light emitters by polarization. Therefore, the arrangement position including the direction can be determined with high accuracy, and the actual arrangement can be performed with high accuracy.
  • the square light-emitting element is a thin light-emitting element
  • the light-emitting element 2070 is obliquely arranged between the first electrode 2071 and the second electrode 2072 as shown in the bird's-eye view of FIG. There is.
  • the light emitting element 2080 may be arranged in a shifted manner between the first electrode 2081 and the second electrode 2082.
  • FIG. 63 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the sixteenth embodiment.
  • arrows C and D indicate the discharge direction of the light emitting element 2170.
  • the sixteenth embodiment is different from the sixth embodiment in that it includes an element discharging step of discharging the light emitting elements 2170 that are not arranged in a predetermined place among the plurality of light emitting elements 2160 in the element-containing liquid.
  • the light emitting elements 2160 are arranged on the first substrate 2150 at locations where the first electrode 2151 and the second electrode 2152 face each other, and then the element discharging step is performed.
  • a liquid that does not contain a rod-like light emitting element is allowed to flow, and the light emitting elements that are not arranged in a predetermined place are discharged from the first substrate 2150.
  • the light emitting elements 2170 that are not arranged in a predetermined place can be collected and arranged on another first substrate, thereby reducing the manufacturing cost of the light emitting device. it can.
  • the manufacturing method of the light emitting device of the sixteenth embodiment it is possible to prevent the light emitting elements 2170 that are not arranged in a predetermined place from condensing after drying or the like and causing a wiring defect.
  • FIG. 64 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the seventeenth embodiment.
  • the seventeenth embodiment differs from the sixth embodiment in that an element fixing step is provided after the element arranging step.
  • the light emitting elements 2260 are arranged at positions where the first electrode 2251 and the second electrode 2252 of the first substrate 2250 face each other.
  • the voltage is higher between the first electrode 2251 and the second electrode 2252 of the first substrate 2250 in the element fixing step, and higher than the voltage applied between the first electrode 2251 and the second electrode 2252 in the element arranging step.
  • a voltage is applied to fix the light emitting elements 2260 arranged at a predetermined position at the predetermined position.
  • the alignment accuracy can be improved.
  • the light emitting element 2260 does not move even when the flow of the liquid 2257 becomes fast, and also when the liquid 2257 is removed, the light emitting element Since 2260 does not move, the alignment accuracy can be remarkably improved.
  • FIG. 65 and FIG. 66 are schematic views for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the eighteenth embodiment.
  • the eighteenth embodiment differs from the sixth embodiment in that it includes a substrate drying step for drying the surface of the first substrate after the element arranging step.
  • the light emitting elements 2360 are arranged at positions where the first electrode 2351 and the second electrode 2352 of the first substrate 2350 face each other.
  • the wet surface of the first substrate 2350 is dried as shown in FIG. Drying may be performed at room temperature or may be performed at about 50 to 200 degrees.
  • the light emitting element 1360 can be fixed between the electrodes by the substrate drying step.
  • a protective film can be formed on the surface of the first substrate 2250 by the substrate drying process, and the light emitting element 2260 can be protected.
  • (Nineteenth embodiment) 67 and 68 are schematic views for explaining the manufacturing method for the light emitting device of the nineteenth embodiment.
  • the surface tension of the element-containing liquid is 50 mN / m or less, which is different from the eighteenth embodiment in which the surface tension of the element-containing liquid is not limited.
  • the light emitting elements 2460 are arranged at positions where the first electrode 2451 and the second electrode 2452 of the first substrate 2450 face each other.
  • the wet surface of the first substrate 2450 is dried as shown in FIG. Drying may be performed at room temperature or may be performed at about 50 to 200 degrees.
  • the light emitting element 2460 may move due to the surface of the liquid touching the light emitting element during drying, resulting in an alignment shift.
  • a liquid having a small surface tension 50 mN / m or less, more preferably 30 mN / m or less
  • (20th embodiment) 69 and 70 are schematic views for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the twentieth embodiment.
  • the eighteenth embodiment is provided with a liquid replacement step of replacing the first liquid with a second liquid having a surface tension smaller than that of the first liquid after the element supply step and before the substrate drying step. Different from form.
  • the first liquid is a liquid surrounding the light emitting element 2560 when the light emitting element 2560 is arranged in the element arranging step. Therefore, in the sixth to nineteenth embodiments, everything referred to as the liquid is the first liquid.
  • the liquid replacement process is performed.
  • the first liquid is replaced with the second liquid 2588 having a surface tension smaller than that of the first liquid by continuing to flow the second liquid. Then, as shown in FIG. 69, after removing the second liquid 2588, as shown in FIG. 70, the surface of the first substrate 2550 is dried to completely remove the second liquid 2588 as shown in FIG. It is like that.
  • a liquid having a large surface tension (arbitrary liquid) can be used when arranging the light emitting elements 2560, while a liquid having a small surface tension can be used when drying. Therefore, it is possible to use a liquid that generates a large electrostatic induction or dielectrophoresis effect at the time of arrangement and does not condense the light emitting elements, and can efficiently arrange the light emitting elements 2560, and has a surface tension at the time of drying. A small liquid can be used, and an alignment shift of the light emitting element 2560 can be prevented.
  • 71 and 72 are schematic views for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the twenty-first embodiment.
  • reference numeral 2650 denotes a first substrate.
  • the twenty-first embodiment differs from the sixth embodiment in that it includes an element connection step.
  • the light emitting element 2660 has a first region 2670 and a second region 2671 on its surface, and emits light when a voltage is applied to the first region 2670 and the second region 2671. It is supposed to be.
  • the first region 2670 and the first electrode 2651 are connected by the conductor 2680, the second region 2671, The two electrodes 2652 are connected by a conductor 2681.
  • the light emitting element 2660 and the first electrode 2651 are connected by the conductor 2680, and the light emitting element 2660 and the second electrode 2652 are connected by the conductor 2681. Therefore, the electrical connection between the first and second electrodes 2651 and 2652 and the minute light emitting element 2660 can be improved. Therefore, when a voltage is applied between the first electrode 2651 and the second electrode 2652 to cause the light emitting device to emit light, the voltage is not reliably applied to the light emitting element 2660 (open). Can do.
  • (Twenty-second embodiment) 73 and 74 are schematic views for explaining a method for manufacturing the light emitting device of the twenty-second embodiment.
  • the third electrode is not present, as a modification, in which a second substrate disposed substantially parallel to the first substrate 2750 and a third electrode located on the second substrate are present. This is because it may exist.
  • reference numerals 2790, 2791, and 2792 indicate interlayer films. For easy understanding, the interlayer film is not shown in the bird's eye view of FIG.
  • the twenty-second embodiment differs from the sixth embodiment in that it includes an additional electrode forming step.
  • the light emitting element 2760 has a first region 2770 and a second region 2771 on its surface, and emits light when a voltage is applied to the first region 2770 and the second region 2771. It is supposed to do.
  • the light emitting elements 2760 are arranged in a matrix.
  • the fourth electrodes 2780 that are electrically connected to all the first regions 2770 of all the rod-like light emitting elements 2760 are formed and all the rod-like shapes are formed.
  • a fifth electrode 2781 that is electrically connected to all the second regions 2771 of the light emitting element 2760 is formed.
  • a voltage can be applied to the light emitting element 2760, and the first electrode 2751 can be applied.
  • a voltage can be applied to the light emitting element 2760 without using the second electrode 2752. Therefore, wiring (fourth electrode 2780 and fifth electrode 2781) having a structure different from the electrode structure (first electrode 2751 and second electrode 2752) when the light emitting element 2760 is arranged is used for voltage application to the light emitting element 2760.
  • the degree of freedom of voltage application can be increased, and voltage application is facilitated.
  • (23rd Embodiment) 75 and 76 are schematic views for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the twenty-third embodiment.
  • the twenty-third embodiment differs from the sixth embodiment in that a substrate cutting step is provided after the element arranging step.
  • a large number of light emitting elements for example, rod-shaped light emitting elements and rod-shaped micro light emitting elements
  • the first substrate 2850 is divided to form a plurality of first substrates 2870 to 2875 in which a plurality of light emitting elements 2860 are arranged in a matrix.
  • the number of divisions of the substrate is not limited to 6, and any number may be used as long as it is a natural number of 2 or more.
  • a plurality of first substrates 2870 to 2875 in which a plurality of light emitting elements 2860 are arranged at predetermined positions can be formed by a single arrangement of light emitting elements 2860. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 77 is a schematic view for explaining the method for manufacturing the light emitting device of the twenty-fourth embodiment.
  • the arrangement of 1000 or more light emitting elements (eg, rod-like light emitting elements or rod-like micro light emitting elements) 2960 on the substrate 2950 is arranged on the substrate in the element arrangement process.
  • the number of light emitting elements to be performed is not limited.
  • the amount of light emitted by one light emitting element 2960 is smaller than the total amount of light of the light emitting device. According to the manufacturing method of the light emitting device of the twenty-fourth embodiment, since the number of light emitting elements 2960 arranged is 1000 or more, the light emitting device is determined as a good product even when there are broken light emitting elements 2960. The Therefore, even if there is a defective light emitting element, the light emitting device becomes a non-defective product, so that the inspection of the light emitting element 2960 becomes unnecessary, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the number of defective light-emitting elements is approximately 1 in 10 light-emitting devices.
  • the amount of light is 90% of non-defective products. If the light quantity is 90%, the yield of the light emitting device will be 90%, so that the light emitting element needs to be inspected.
  • a rod-shaped structure light-emitting device can be used as the light-emitting device, but a plurality of rod-shaped light-emitting devices can be used by using, for example, a growth mask having a growth hole on an n-type GaN substrate or a metal species. After the rod-shaped light emitting element is grown, it can be formed by separating it from the substrate.
  • 78A and 78B are diagrams showing rod-like light-emitting elements that can be used in the method for manufacturing a light-emitting device of the present invention, and are schematic cross-sectional views including the central axis of each rod-like light-emitting element.
  • FIG. 78A shows a rod-like light emitting element having a vertically stacked structure.
  • This rod-shaped light emitting element has a structure in which a rod-shaped p-type semiconductor layer 3111, a quantum well layer 3112, and a rod-shaped n-type semiconductor layer 3113 are stacked vertically.
  • the light emitting area 3114 of this rod-like light emitting element is expressed as ⁇ r 2 where r is the radius of the end face of the rod-like light emitting element (see FIG. 78A).
  • the reason why 2 ⁇ ⁇ r 2 is not obtained is that the thickness of the quantum well layer 3112 in the extending direction of the rod-like light emitting element is very thin, and the quantum well layer 3112 is not three-dimensional but is approximately regarded as a two-dimensional plane. This is because it is more accurate.
  • FIG. 78B shows a rod-like light emitting element having a core-shell-shell structure.
  • This rod-shaped light emitting element has an n-type first semiconductor layer 3121 as a first conductivity type having a columnar shape (bar-shaped shape), and a cylindrical shape disposed so as to cover the outer peripheral surface of the first semiconductor layer 3121.
  • a p-type second semiconductor layer 3123 serving as a cylindrical second conductivity type disposed so as to cover the outer peripheral surface of the quantum well layer 3122.
  • this rod-like light emitting element has a core-shell-shell structure in which an n-type semiconductor-quantum well-p-type semiconductor is formed on the same axis.
  • the light emitting area 3124 of the rod-like light emitting element is expressed as ⁇ dL where d is the diameter of the outer peripheral surface of the quantum well layer 3122 and L is the length of the rod-like light emitting element.
  • a light-emitting layer can be formed on substantially the entire side surface of each rod-like light-emitting element. Can be increased.
  • the first conductivity type is n
  • the second conductivity type is p
  • the rod-like light emitting element is an n-type semiconductor-quantum well-p-type semiconductor core-shell-coaxially formed on the same axis.
  • the first conductivity type is p
  • the second conductivity type is n
  • the rod-like light emitting element is formed of a p-type semiconductor-quantum well-n-type semiconductor on the same axis. Needless to say, it may have a core-shell-shell structure.
  • 79A and 79B are schematic diagrams showing the relationship between the diameter of the rod-like light emitting element and the bending of the rod-like light emitting element.
  • FIG. 79A is a schematic diagram illustrating an example of a light-emitting device in which the diameter of the rod-shaped light-emitting element is smaller than 500 nm.
  • This light-emitting device includes a substrate 3221, a first electrode 3222 and a second electrode 3223 formed on the substrate 3221, and a rod-like light-emitting element 3224, and one end of the rod-like light-emitting element 3224 has a first electrode 3222. On the other hand, the other end of the rod-shaped light emitting element 3224 is connected to the second electrode 3223.
  • the diameter of the rod-like light emitting element 3224 is smaller than 500 nm, as shown in FIG. 79A, the rod-like light emitting element 3224 becomes very easy to bend, and stress accompanying the bending of the rod-like light emitting element 3224 is generated. Then, the light emission efficiency of the rod-like light emitting element 3224 is reduced by this stress.
  • FIG. 79B is a schematic view showing a light emitting device in which the diameter of the rod-like light emitting element is larger than 500 nm.
  • This light-emitting device includes a substrate 3251, a first electrode 3252 and a second electrode 3253 formed on the substrate 3251, and a rod-like light-emitting element 3254.
  • One end of the rod-like light-emitting element 3254 has a first electrode 3252.
  • the other end of the rod-like light emitting element 3254 is connected to the second electrode 3253.
  • the diameter of the rod-like light emitting element 3254 is larger than 500 nm, the rod-like light emitting element 3254 is not bent as shown in FIG. 79B. Therefore, the light emission amount associated with the bending of the rod-like light emitting element 3254 does not decrease, and the expected light emission amount can be extracted from each rod-like light emitting element 3254.
  • FIG. 80 is a schematic diagram showing the structure of a light-emitting device that can be manufactured according to the present invention.
  • This light-emitting device includes a first electrode 3322, a second electrode 3323, and a rod-like light-emitting element 3324.
  • the rod-like light emitting element 3324 has a core-shell-shell structure in which an n-type semiconductor-quantum well-p-type semiconductor or a p-type semiconductor-quantum well-n-type semiconductor is formed on the same axis, and has a diameter of 500 nm or more. It has become.
  • the other end of the rod-shaped light emitting element 3324 is connected to the second electrode 3323 by a contact 3327 whose dimension in the extending direction of the rod-shaped light emitting element 3324 is 1.5 ⁇ m.
  • the dimension in the extending direction of the rod-shaped light emitting element in the contact region is not limited to 1.5 ⁇ m, and may be longer or shorter.
  • One light emitting area of the rod-shaped light emitting element 3324 having a core-shell-shell structure has a length of the rod-shaped light emitting element of L [ ⁇ m] and a diameter of D [ ⁇ m], as shown in FIG.
  • the contact portion does not emit light, so that the outer peripheral surface of the quantum well layer can be approximately equated with the outer peripheral surface of the rod-like light emitting element.
  • Light emission area (L ⁇ 3) ⁇ ⁇ D [ ⁇ m 2 ] It becomes.
  • one rod-like light emitting element is arranged between each electrode. As shown in FIG. 81, when two or more rod-like light emitting elements 3424, 3425 are arranged between a pair of electrodes 3422, 3423, as shown in FIG. 81, crossing of the rod-like light emitting elements 3424, 3425 frequently occurs. This is to cause a defect.
  • FIG. 82A is a schematic diagram showing a defective structure caused by the rod-like light emitting element
  • FIG. 82B is a schematic diagram showing a structure that can prevent the defective structure.
  • FIG. 82A the rod-like light emitting elements 3524 are not arranged in the electrodes facing each other, and one end portion of the rod-like light emitting element 3524 is connected to one electrode and the other end portion of the rod-like light emitting element 3524.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a defective structure connected to an electrode facing the one electrode and an electrode adjacent to a direction perpendicular to the facing direction. When this defective structure occurs, a predetermined number of rod-like light emitting elements cannot be arranged, and a predetermined light quantity cannot be obtained.
  • this defective structure can be avoided by leaving a space b between the electrodes adjacent to each other in the direction perpendicular to the facing direction by 0.5 ⁇ the length of the rod-shaped light emitting element. This is because it becomes difficult to join the electrodes crossing in the opposite direction due to the length restriction.
  • FIG. 83A is a schematic diagram showing another defective structure caused by the rod-like light emitting element
  • FIG. 83B is a schematic diagram showing a structure that can prevent the defective structure.
  • FIG. 83A shows that one end of the rod-shaped light emitting element 3624 is connected to a recess formed between electrodes adjacent to each other in a direction perpendicular to the opposing direction of a pair of electrodes that are to be arranged, and the rod-shaped light emission.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing a defective structure in which one end portion of an element 3624 is connected to a concave portion opposed to the concave portion in the opposite direction.
  • other types of defective structures include those in which one end of the rod-like light emitting element is connected to the recess and the other end of the rod-like light emitting element is connected to a predetermined position of the electrode. is there. These defective structures inhibit light emission at a predetermined light emission position and cause uneven luminance of light emission.
  • this defective structure has a distance c between the bottoms of the recesses formed between the electrodes adjacent to each other in the direction perpendicular to the opposing direction of the pair of electrodes scheduled to be arranged. This can be avoided by setting the length of the rod-like light emitting element to be longer than the length. This is because it becomes difficult for the rod-like light emitting element to be connected to the recess due to the length restriction.
  • FIG. 84A is a schematic diagram showing another defective structure caused by the rod-like light emitting element
  • FIG. 84B is a schematic diagram showing a structure that can prevent the defective structure.
  • FIG. 84A is a schematic diagram showing a defective structure in which rod-like light emitting elements 3724 and 3725 are arranged between different rows of electrode pairs.
  • this defective structure occurs, it becomes impossible to achieve a predetermined light emission amount and a predetermined light emission density uniformity.
  • This defective structure can be avoided by setting the distance e between different rows of adjacent electrode pairs to 2.5 ⁇ the length of the rod-like light emitting element or more as shown in FIG. 84B. This is because it is almost impossible for three or more rod-shaped light emitting elements to be aligned in series.
  • the substrate area is smaller than 2.0 ⁇ 10 5 ⁇ m 2 and 1 [lm It is desirable to emit light.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a trajectory on a DL ⁇ 2 plane of 10 ⁇ 6 .
  • the diameter of the rod-like light emitting element needs to be larger than the line f. Therefore, as shown in FIG. 85, since the line f has a minimum value of the diameter D larger than 0.5 [ ⁇ m] (500 [nm]), the diameter of the rod-shaped light emitting element is set to 500 nm or more. There is a need to. Further, by setting the diameter D to 1 [ ⁇ m] or more, light emission per substrate area can be increased, and further cost merit can be obtained.
  • the rod-shaped light emitting element that can be used in the method for manufacturing the light emitting device of the present invention has been described in detail.
  • a light emitting element other than a rod-shaped light emitting element may be used as the light emitting element.
  • a flat light emitting surface such as a circle, an ellipse, a square, a rectangle, or a polygon is provided on the mounting surface so that the light emitting surface is parallel to the substrate. You may use the light emitting element of the form arrange
  • FIG. 86 is a schematic configuration diagram of a display device according to a twenty-fifth embodiment of the present invention.
  • the display device includes an insulating flexible substrate 4001, a plurality of row wirings 4002, 4002,... Formed on the insulating flexible substrate 4001 and extending along the lateral direction of the insulating flexible substrate 4001, and the insulating flexible substrate 4001.
  • a column driving circuit 4005 connected to the wirings 4003, 4003,... And a rod-shaped red LED element 4006A, a rod-shaped green LED element 4006B, and a rod-shaped blue LED element 4006C arranged in a matrix on the insulating flexible substrate 4001. Yes.
  • the insulating flexible substrate 4001 is an example of a substrate.
  • the row wiring 4002 is an example of a first wiring
  • the column wiring 4003 is an example of a second wiring.
  • the rod-shaped red LED element 4006A is an example of a red light-emitting element
  • the rod-shaped green LED element 4006B is an example of a green light-emitting element
  • the rod-shaped blue LED element 4006C is an example of a blue light-emitting element.
  • insulating flexible substrate 400 for example, a flexible ceramic substrate or a flexible glass substrate can be used. Further, instead of the insulating flexible substrate 4001, a rigid substrate made of an insulator such as glass, ceramic, aluminum oxide, or resin may be used. Alternatively, a substrate in which a silicon oxide film is formed on a semiconductor surface such as silicon and the surface has an insulating property may be used. When a glass substrate is used, it is desirable to form a base insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film on the surface.
  • a base insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film
  • the insulating film 4007 has a rod-shaped red LED element opening 4008A, a rod-shaped green LED element opening 4008B, and a rod-shaped blue LED element opening 4008C.
  • the rod-shaped red LED element opening 4008A has a rod-shaped red LED element 4006A
  • the rod-shaped green LED element opening 4008B has a rod-shaped green LED element 4006B
  • the rod-shaped blue LED element opening 4008C has a rod-shaped blue.
  • LED elements 4006C are respectively disposed.
  • the rod-shaped red LED element opening 4008A is a red pixel portion
  • the rod-shaped green LED element opening 4008B is a green pixel portion
  • the rod-shaped blue LED element opening 4008C is a blue pixel portion. Is formed.
  • the rod-shaped red LED element opening 4008A is an example of a red light-emitting element opening
  • the rod-shaped green LED element opening 4008B is an example of a green light-emitting element opening
  • the rod-shaped blue LED element opening 4008C is It is an example of the opening part for blue light emitting elements.
  • Each row wiring 4002 is mostly covered with an insulating film 4007, and the terminal portion 4002a of each row wiring 4002 is in the rod-shaped red LED element opening 4008A, the rod-shaped green LED element opening 4008B, and the rod-shaped blue LED element. It is in the opening 4008C.
  • each column wiring 4003 is formed on the insulating film 4007, and the terminal portion 4003a of each column wiring 4003 is in the rod-shaped red LED element opening 4008A, the rod-shaped green LED element opening 4008B, and the rod-shaped blue. It is in the LED element opening 4008C.
  • the row driving circuit 4004 and the column driving circuit 4005 flow a current corresponding to data to be displayed between the row wiring 4002 and the column wiring 4003, so that a pixel portion corresponding to the row wiring 4002 and the column wiring 4003. Drive.
  • Each of the rod-like red LED element 4006A, rod-like green LED element 4006B, and rod-like blue LED element 4006C is electrically connected directly to one terminal portion 4002a of the plurality of row wirings 4002, 4002,. And the other end is electrically directly connected to one terminal portion 4003a of the plurality of column wirings 4003, 4003,.
  • the row drive circuit 4004 and the column drive circuit 4005 are connected to the rod-like red LED element 4006A, the rod-like green LED element 4006B, and the rod-like blue via the plurality of row wirings 4002, 4002,.
  • a current can be passed through the LED element 4006C.
  • a current is passed through the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C
  • the rod-shaped red LED element 4006A emits red light
  • the rod-shaped green LED element 4006B emits green light
  • the rod-like blue LED element 4006C emits blue light.
  • a conductive adhesive 4010 (FIGS. 91I, 91J, and 91K) is applied on the terminal portions 4002a and 4003a.
  • FIG. 87 is a schematic perspective view of the rod-shaped red LED element 4006A. 87 shows a state before the rod-shaped red LED element 4006A is mounted on the insulating flexible substrate 4001. FIG.
  • Each of the rod-shaped red LED elements 4006A includes a semiconductor core 4111A made of rod-shaped n-type GaAs (gallium arsenide) having a substantially circular cross section and a p-type formed so as to coaxially cover a part of the outer peripheral surface of the semiconductor core 4111A. And a semiconductor shell 4112A made of GaAs. Then, the respective bar-shaped red LED element 4006A is less and 400 is 5 or more ratio of the length L 1 to the width R 1, and its length L 1 is 0.5 ⁇ m or more 200 ⁇ m or less.
  • the semiconductor core 4111A is an example of a first conductivity type semiconductor
  • the semiconductor shell 4112A is an example of a second conductivity type semiconductor.
  • the outer peripheral surface and end surface on one end side of the semiconductor core 4111A are covered with the semiconductor shell 4112A, but the outer peripheral surface and end surface on the other end side of the semiconductor core 4111A are exposed.
  • the semiconductor shell 4112A has a bottomed cylindrical shape, and the central axis of the semiconductor shell 4112A coincides with the central axis of the end portion of the semiconductor core 4111A on the semiconductor shell 4112A side.
  • FIG. 88 is a schematic perspective view of the rod-shaped green LED element 4006B.
  • FIG. 88 shows a state before the rod-shaped green LED element 4006B is mounted on the insulating flexible substrate 4001.
  • Each of the rod-shaped green LED elements 4006B has a semiconductor core 4111B made of rod-shaped n-type GaP (gallium phosphide) having a substantially circular cross section, and a p formed so as to coaxially cover the outer peripheral surface of a part of the semiconductor core 4111B. And a semiconductor shell 4112B made of type GaP. Then, the respective bar-shaped green LED element 4006B is less than or equal ratio of 5 or more and 400 of length L 2 to the width R 2, and its length L 2 is 0.5 ⁇ m or more 200 ⁇ m or less.
  • the semiconductor core 4111B is an example of a first conductivity type semiconductor
  • the semiconductor shell 4112B is an example of a second conductivity type semiconductor.
  • the outer peripheral surface and end surface on one end side of the semiconductor core 4111B are covered with the semiconductor shell 4112B, but the outer peripheral surface and end surface on the other end side of the semiconductor core 4111B are exposed.
  • the semiconductor shell 4112B has a bottomed cylindrical shape, and the central axis of the semiconductor shell 4112B coincides with the central axis of the end portion of the semiconductor core 4111B on the semiconductor shell 4112B side.
  • FIG. 89 is a schematic perspective view of the rod-like blue LED element 4006C.
  • FIG. 89 shows a state before the rod-like blue LED element 4006C is mounted on the insulating flexible substrate 4001.
  • Each of the rod-like blue LED elements 4006C includes a semiconductor core 4111C made of rod-shaped n-type GaN (gallium nitride) having a substantially circular cross section, and a p-type formed so as to coaxially cover a part of the outer peripheral surface of the semiconductor core 4111C. And a semiconductor shell 4112C made of GaN. Then, the respective bar-shaped blue LED element 4006C is the ratio of the length L 3 is 5 or more and 400 or less to the width R 3, and its length L 3 is 0.5 ⁇ m or more 200 ⁇ m or less.
  • the semiconductor core 4111C is an example of a first conductivity type semiconductor
  • the semiconductor shell 4112C is an example of a second conductivity type semiconductor.
  • the outer peripheral surface and end surface on one end side of the semiconductor core 4111C are covered with the semiconductor shell 4112C, but the outer peripheral surface and end surface on the other end side of the semiconductor core 4111C are exposed.
  • the semiconductor shell 4112C has a bottomed cylindrical shape, and the central axis of the semiconductor shell 4112C coincides with the central axis of the end portion of the semiconductor core 4111C on the semiconductor shell 4112C side.
  • each of the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element 4006C has one terminal portion 4002a of the plurality of row wirings 4002, 4002,. , And the other end is directly directly connected to one terminal portion 4003a of the plurality of column wirings 4003, 4003,... No. 353517) is unnecessary.
  • the material cost and the manufacturing process can be reduced as compared with the conventional display device, and the display device can be manufactured at low cost.
  • the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element 4006C have a ratio of lengths L 1 , L 2 , L 3 to widths R 1 , R 2 , R 3 of 5 or more and 400 And the lengths L 1 , L 2 and L 3 are 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and are very small. Therefore, each pixel portion of the display device can be extremely small, and high-definition display is possible.
  • the ratio of the lengths L 1 , L 2 and L 3 to the widths R 1 , R 2 and R 3 is 5 or more and 400 or less, and the lengths L 1 , L 2 and L 3 are 200 ⁇ m or less. Therefore, by applying a voltage between the row wiring 4002 and the column wiring 4003, the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element 4006C are connected between the row wiring 4002 and the column wiring 4003. Can be easily arranged.
  • the ratio of the lengths L 1 , L 2 , L 3 to the widths R 1 , R 2 , R 3 is less than 5, the ratio exceeds 400, or the length exceeds 200 ⁇ m, Even if the voltage is applied, it is difficult to dispose the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element 4006C between the row wiring 4002 and the column wiring 4003.
  • the lengths L 1 , L 2 , and L 3 of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C are 0.5 ⁇ m or more, the light emission intensity is increased and desired light emission is achieved. Strength is obtained.
  • the lengths L 1 , L 2 , and L 3 of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C are less than 0.5 ⁇ m, the light emission intensity is low and the desired light emission intensity cannot be obtained. .
  • the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 and the terminal portion 4003a of the column wiring 4003 may have a low specification, and a short circuit of the terminal portion 4002a to the terminal portion 4003a is unlikely to occur. Therefore, the apparatus cost can be reduced without increasing the material cost of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C, the yield can be improved, and the total manufacturing cost can be reduced. be able to.
  • the semiconductor shells 4112A, 4112B, 4112C cover a part of the semiconductor cores 4111A, 4111B, 4111C coaxially, the light emitting areas of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C are Become wider. Therefore, the brightness of the LED liquid crystal display device can be increased.
  • rod-like red LED element 4006A, rod-like green LED element 4006B, and rod-like blue LED element 4006C are arranged on the insulating flexible substrate 4001, full-color display is possible without using a phosphor.
  • the display device of the twenty-fifth embodiment for a backlight of a liquid crystal display device or the like, it is possible to realize a backlight that can be reduced in thickness and weight, has high luminous efficiency, and saves power.
  • the color filter of the liquid crystal display device can be eliminated, the manufacturing cost can be reduced, and the color purity and brightness of the liquid crystal display device can be reduced. Can be high.
  • the display device of the twenty-fifth embodiment as a lighting device, it is possible to realize a lighting device that can be reduced in thickness and weight, has high luminous efficiency, and saves power.
  • the color of the emitted light of the light emitting element mounted on the insulating flexible substrate 4001 may be uniform.
  • the degree of freedom of arrangement of the insulating flexible substrate 4001 can be increased.
  • 90A to 90E are process diagrams showing a manufacturing method of the rod-like blue LED element 4006C.
  • n-type GaN doped with Si (silicon) and p-type GaN doped with Mg (magnesium) are used, but the impurities doped in GaN are not limited thereto.
  • a mask 4122 having a plurality of growth holes 4122a (only one is shown in FIG. 90A) is formed on a substrate 4121 made of n-type GaN.
  • a material of the mask 4122 a material that can be selectively etched with respect to the semiconductor core 4111C and the semiconductor shell 4112C, such as SiO 2 (silicon oxide) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), can be used.
  • SiO 2 silicon oxide
  • Si 3 N 4 silicon nitride
  • an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus is used on the substrate 4121 exposed by the growth hole 4122a of the mask 4122. Crystal growth of n-type GaN forms a plurality of rod-shaped semiconductor cores 4111C (only one is shown in FIG. 90B). At this time, the growth temperature is set to about 950 ° C., TMG (trimethylgallium) and NH 3 (ammonia) are used as growth gases, SiH 4 (silane) is used for supplying n-type impurities, and H 2 is used as a carrier gas.
  • TMG trimethylgallium
  • NH 3 ammonia
  • SiH 4 silane
  • H 2 is used as a carrier gas.
  • n-type GaN is hexagonal crystal growth
  • a hexagonal column-shaped semiconductor core 4111C is formed by growing in a c-axis direction perpendicular to the surface of the substrate 4121.
  • a semiconductor layer 4112C ′ made of p-type GaN is formed on the entire surface of the substrate 4121 so as to cover the rod-shaped semiconductor core 4111C.
  • P-type having magnesium (Mg) as an impurity by setting the formation temperature to about 960 ° C., using TMG and NH 3 as growth gases, and Cp 2 Mg (biscyclopentadienyl magnesium) for supplying p-type impurities GaN can be grown.
  • part of the semiconductor layer 4112C ′ together with the mask 4122 is removed by lift-off to form a semiconductor shell 4112C that covers part of the semiconductor core 4111C, as shown in FIG. 90D.
  • the outer peripheral surface of the end of 4111C on the substrate 4121 side is exposed.
  • the end surface of the semiconductor core 4111C opposite to the substrate 4121 side is covered with the semiconductor shell 4112C.
  • the mask 4122 is made of SiO 2 or Si 3 N 4
  • a semiconductor layer 4111C and a semiconductor layer portion covering the semiconductor core 4111C (a semiconductor shell 4112C are formed) by using a solution containing HF (hydrofluoric acid).
  • the mask 4122 can be easily etched without affecting the portion), and part of the semiconductor layer 4112C ′ covering the outer peripheral surface of the semiconductor core 4111C on the substrate 4121 side together with the mask 4122 is removed by lift-off. Can do. In the exposure process of the twenty-fifth embodiment, lift-off is used, but the outer peripheral surface of the end portion of the semiconductor core 4111C on the substrate 4121 side may be exposed. In the case of dry etching, by using CF 4 or XeF 2 , the mask 4122 can be etched without affecting the semiconductor core 4111C and the semiconductor layer portion covering the semiconductor core 4111C (the portion that becomes the semiconductor shell 4112C). A part of the semiconductor layer 4112C ′ covering the outer peripheral surface of the end portion of the semiconductor core 4111C on the substrate 4121 side together with the mask 4122 can be removed.
  • the substrate 4121 is immersed in an IPA (isopropyl alcohol) solution, and the substrate 4121 is vibrated along the substrate plane using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz) to stand on the substrate 4121.
  • IPA isopropyl alcohol
  • Stress is applied to the semiconductor core 4111C partially covered by the semiconductor shell 4112C so that the base close to the substrate 4121 side of the semiconductor core 4111C is bent, and as shown in FIG. 90E, a part is applied to the semiconductor shell 4112C.
  • the covered semiconductor core 4111C is separated from the substrate 4121.
  • a plurality of fine rod-like blue LED elements 4006C separated from the substrate 4121 can be manufactured at a time.
  • a plurality of the rod-shaped red LED elements 4006A and the rod-shaped green LED elements 4006B can be manufactured at the same time in the same manner as the rod-shaped blue LED elements 4006C.
  • the display device also manufactures the rod-shaped red LED element 4006A and the rod-shaped green LED element 4006B manufactured as described above using the rod-shaped blue LED element 4006C.
  • a plurality of row wirings 4002, 4002,... are arranged on the insulating flexible substrate 4001 at a predetermined interval in the vertical direction of the substrate.
  • the row wiring 2 is formed in a desired shape using a printing technique.
  • the row wiring 4002 may be formed by uniformly laminating a metal film and a photoreceptor film, exposing a desired electrode pattern, and etching.
  • the insulating film 7 is formed on the entire surface of the insulating flexible substrate 4001, and the plurality of row wirings 4002, 4002,.
  • a rod-shaped red LED element opening 4008A for disposing the rod-shaped red LED element 4006A and a rod-shaped green LED element 4006B are disposed.
  • a bar-shaped green LED element opening 4008B for forming the bar-shaped blue LED element 4006C and a bar-shaped blue LED element opening 4008C for arranging the bar-shaped blue LED element 4006C are formed.
  • the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 is exposed in the rod-shaped red LED element opening 4008A, the rod-shaped green LED element opening 4008B, and the rod-shaped blue LED element opening 4008C.
  • a plurality of column wirings 4003, 4003,... are arranged on the insulating film 4007 at predetermined intervals in the lateral direction of the substrate, thereby opening the rod-shaped red LED element opening 4008A.
  • the terminal portion 4003a of the column wiring 4003 is inserted into the rod-shaped green LED element opening 4008B and the rod-shaped blue LED element opening 4008C.
  • the column wiring 4003 is formed in a desired shape using a printing technique. Note that the column wiring 4003 may be formed by uniformly laminating a metal film and a photoreceptor film, exposing a desired electrode pattern, and etching.
  • an IPA solution 4132 including a plurality of rod-shaped red LED elements 4006A is thinly coated on the insulating flexible substrate 4001.
  • ethylene glycol, propylene glycol, methanol, ethanol, acetone, or a mixture thereof may be used.
  • a liquid made of another organic material, water, or the like can be used instead of the IPA solution 4132.
  • the IPA solution 4132 is an example of a liquid.
  • an insulating film of about 10 nm to 30 nm may be coated on the entire surface of the insulating flexible substrate 4001 so as to cover the terminal portions 4003a of the row wiring 4003 and the column wiring 4003.
  • the thickness of applying the IPA solution 4132 including the plurality of rod-shaped red LED elements 4006A is such that the rod-shaped red LED elements 4006A can be arranged in the next step of arranging the rod-shaped red LED elements 4006A.
  • 4006A is a movable thickness. Accordingly, the thickness of the application of the IPA solution 4132 is equal to or greater than the thickness (width R 1 ) of the rod-shaped red LED element 4006A, for example, several ⁇ m to several mm. If the applied thickness is too thin, the rod-shaped red LED element 4006A is difficult to move, and if it is too thick, the time for drying the liquid becomes long. Further, the amount of the rod-shaped red LED element 4006A is preferably 1 ⁇ 10 4 pieces / cm 3 to 1 ⁇ 10 7 pieces / cm 3 with respect to the amount of the IPA solution 4132.
  • a frame is formed around the outer periphery of the metal electrode on which the rod-shaped red LED element 4006A is arranged, and the IPA solution 4132 including the rod-shaped red LED element 4006A is included in the frame. May be filled to a desired thickness.
  • the IPA solution 4132 containing the rod-shaped red LED element 4006A has viscosity, it can be applied to a desired thickness without requiring a frame.
  • a liquid made of IPA, ethylene glycol, propylene glycol,..., Or a mixture thereof, or other organic substances, or a liquid such as water is desirable for the arrangement process of the rod-shaped red LED element 4006A to have a low viscosity. It is desirable that it evaporates easily when heated.
  • a reference potential is applied to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, and an alternating voltage having a predetermined amplitude is applied to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003.
  • the rod-shaped red LED element 4006A enters the rod-shaped red LED element opening 4008A.
  • one end of the rod-shaped red LED element 4006A is disposed on the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, while the other end of the rod-shaped red LED element 4006A is disposed on the terminal portion 4003a of the column wiring 4003.
  • the frequency of the AC voltage is preferably 10 Hz to 1 MHz, and more preferably 50 Hz to 1 kHz because the arrangement is most stable.
  • the AC voltage is not limited to a sine wave, but may be any voltage that varies periodically, such as a rectangular wave, a triangular wave, and a sawtooth wave.
  • the amplitude was preferably about 0.5V.
  • a DC power supply may be used instead of the AC power supply 4131.
  • an IPA solution 4133 including the rod-shaped green LED element 4006B is thinly applied on the insulating flexible substrate 4001.
  • a solution that can be used in place of the IPA solution 4133 is the same as that of the rod-shaped red LED element 4006A.
  • the coating thickness of the IPA solution 4133 is the same as that of the rod-shaped red LED element 4006A. That is, the application of the IPA solution 4133 including the rod-shaped green LED element 4006B can be performed in the same manner as the application of the IPA solution 4132 including the rod-shaped red LED element 4006A.
  • the IPA solution 4133 is an example of a liquid.
  • a reference potential is applied to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 and an AC voltage having a predetermined amplitude is applied to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003 in the same manner as when the rod-shaped red LED elements 4006A are arranged. Accordingly, the rod-shaped green LED element 4006B enters the rod-shaped green LED element opening 4008B. At this time, one end of the rod-shaped green LED element 4006B is disposed on the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, while the other end of the rod-shaped green LED element 4006B is disposed on the terminal portion 4003a of the column wiring 4003.
  • an IPA solution 4134 containing a rod-like blue LED element 4006C is thinly applied on the insulating flexible substrate 4001.
  • the solution that can be used in place of the IPA solution 4134 is the same as that of the rod-shaped red LED element 4006A.
  • the application thickness of the IPA solution 4134 is the same as that of the rod-shaped red LED element 4006A. That is, the application of the IPA solution 4134 containing the rod-like blue LED element 4006C can be performed in the same manner as the application of the IPA solution 4132 containing the rod-like red LED element 4006A.
  • the IPA solution 4134 is an example of a liquid.
  • a reference potential is applied to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 and an AC voltage having a predetermined amplitude is applied to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003 in the same manner as when the rod-shaped red LED elements 4006A are arranged.
  • the rod-like blue LED element 4006C enters the rod-like blue LED element opening 4008C.
  • one end of the rod-shaped blue LED element 4006C is disposed on the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, while the other end of the rod-shaped blue LED element 4006B is disposed on the terminal portion 4003a of the column wiring 4003.
  • a conductive adhesive 4010 is applied onto the terminal portions 4002a and 4003a of the row wiring 4002 and the column wiring 4003 by, for example, inkjet, and the conductive adhesive 4010 is dried. To cure. As a result, one end of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C is fixed to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, and becomes conductive with the terminal portion 4002a of the row wiring 4002.
  • rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C are fixed to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003 and become conductive with the terminal portion 4003a of the column wiring 4003. That is, one end portion of the rod-shaped red LED element 4006A, rod-shaped green LED element 4006B, and rod-shaped blue LED element 4006C is directly and physically connected to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 and the terminal portion of the column wiring 4003. The other end of the rod-like red LED element 4006A, rod-like green LED element 4006B, and rod-like blue LED element 4006C is directly and physically connected to 4003a.
  • a plurality of row wirings 4002, 4002,... are connected to the row driving circuit 4004, and a plurality of column wirings 4003, 4003,.
  • the plurality of rod-shaped red LED elements 4006A can be arranged on the red pixel portion at a time. Therefore, the work of arranging the plurality of rod-shaped red LED elements 4006A one by one is unnecessary, and the wire bonding process is also unnecessary, so that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the production process can be further simplified and the production cost can be further reduced.
  • rod-shaped red LED elements 4006A, rod-shaped green LED elements 4006B, and rod-shaped blue LED elements 4006C is completed only by applying the AC voltage from the AC power source 4131 three times, thereby reducing the number of manufacturing steps. Can do.
  • the rod-like red LED element 4006A, rod-like green LED element 4006B, and rod-like blue LED element 4006C are very small, but a desired voltage difference is provided between the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 and the terminal portion 4003a of the column wiring 4003.
  • the rod-shaped red LED element 4006A is formed in the rod-shaped red LED element opening 4008A, the rod-shaped green LED element 4006B in the rod-shaped green LED element opening 4008B, and the rod-shaped blue LED in the rod-shaped blue LED element opening 4008C.
  • the LED element 4006C can be easily inserted. Therefore, the arrangement of the plurality of rod-shaped red LED elements 4006A, rod-shaped green LED elements 4006B, and rod-shaped blue LED elements 4006C is easy.
  • the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element are arranged in this order.
  • the rod-shaped green LED element 4006B, the rod-shaped red LED element 4006A, and the rod-shaped blue LED Arrangement may be performed in the order of elements, or arrangement may be performed in the order of rod-shaped blue LED elements, rod-shaped green LED elements 4006B, and rod-shaped red LED elements 4006A.
  • the rod-shaped red LED element openings 4008A, the rod-shaped green LED element openings 4008B and The conductive adhesive 4010 was applied in the bar-shaped blue LED element opening 4008C.
  • the arrangement of the bar-shaped red LED element 4006A and the conductive adhesive 4010 in the bar-shaped red LED element opening 4008A application of rod-shaped green LED element 4006B, application of conductive adhesive 4010 into rod-shaped green LED element opening 4008B, array of rod-shaped blue LED element 4006C, and rod-shaped blue LED element opening 4008C
  • the conductive adhesive 4010 may be applied in this order.
  • rod-shaped LED elements such as the rod-shaped red LED element 4006A, the rod-shaped green LED element 4006B, and the rod-shaped blue LED element 4006C are mounted on the insulating flexible substrate 4001. You may make it mount an LED element. For example, only a plurality of rod-like blue LED elements 4006C may be arranged on the insulating flexible substrate 4001, or a plurality of rod-like LED elements that emit light of colors other than red, green, and blue may be arranged. Good.
  • the number of rod-shaped LED elements mounted on the insulating flexible substrate 4001 may be four or more.
  • four types of rod-shaped LED elements a rod-shaped red LED element 4006A, a rod-shaped green LED element 4006B, a rod-shaped blue LED element 4006C, and a rod-shaped yellow LED element, may be mounted on the insulating flexible substrate 4001.
  • FIG. 92 is a schematic configuration diagram of a display device according to a twenty-sixth embodiment of the present invention. 92, components having the same shape and the same name as those of the components in FIG. 86 are denoted by the same reference numerals as those of the components in FIG. 86, and description thereof is omitted. 92, illustration of the conductive adhesive 4010 on the terminal portions 4202a and 4203a is omitted as in FIG.
  • the display device has an insulating structure in which a plurality of bar-shaped red LED element openings 4208A, 4208A,..., Bar-shaped green LED element openings 4208B, 4208B,... And bar-shaped blue LED element openings 4208C, 4208C,.
  • a film 4207 is provided.
  • Each rod-shaped red LED element opening 4208A has a rod-shaped red LED element 4206A
  • each rod-shaped green LED element opening 4208B has a rod-shaped green LED element 4206B
  • each rod-shaped blue LED element opening 4208C has.
  • Each of the rod-shaped red LED element 4206A, rod-shaped green LED element 4206B, and rod-shaped blue LED element 4206C is electrically connected directly to one terminal portion 4202a of the plurality of row wirings 4202, 4202,.
  • the other end is electrically connected directly to one terminal portion 4203a of the plurality of column wirings 4203, 4203,.
  • the row drive circuit 4004 and the column drive circuit 4005 can pass a current to the rod-shaped red LED element 4206A, the rod-shaped green LED element 4206B, and the rod-shaped blue LED element 4206C via the row wiring 4202 and the column wiring 4203. ing.
  • a current is passed through the rod-shaped red LED element 4206A, rod-shaped green LED element 4206B, and rod-shaped blue LED element 4206C
  • the rod-shaped red LED element 4206A emits red light
  • the rod-shaped green LED element 4206B emits green light.
  • the rod-like blue LED element 4206C emits blue light.
  • the rod-shaped red LED element 4206A, the rod-shaped green LED element 4206B, and the rod-shaped blue LED element 4206C each have a ratio of the length to the width of 5 or more and 400 or less, and although the length is 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, it differs from the twenty-fifth embodiment in that the light emitting areas of the rod-shaped red LED element 4206A, rod-shaped green LED element 4206B, and rod-shaped blue LED element 4206C are adjusted.
  • the red emitted light of the rod-shaped red LED element 4206A and the rod-shaped green LED element 4206B Light emission of each of the rod-shaped red LED element 4206A, the rod-shaped green LED element 4206B, and the rod-shaped blue LED element 4206C so that white light can be obtained by mixing the green emitted light and the blue emitted light of the rod-shaped blue LED element 4206C.
  • the area is adjusted by the growth time at the time of manufacture.
  • the light emission intensity was higher in the order of the rod-shaped blue LED element 4206C, the rod-shaped red LED element 4206A, and the rod-shaped green LED element 4206B
  • the light-emitting area of the rod-shaped red LED element 4206A is larger than the light-emitting area of the rod-shaped blue LED element 4206C.
  • the rod-shaped red LED element 4206A, rod-shaped green LED element 4206B, and rod-shaped blue LED element 4206C are manufactured so that the light-emitting area of the rod-shaped green LED element 4206B is larger than the light-emitting area of the rod-shaped red LED element 4206A. is doing.
  • the row wiring 4202, the column wiring 4203, and the insulating film 4207 are different only in shape from the row wiring 4002, the column wiring 4003, and the insulating film 4007 of the twenty-fifth embodiment.
  • the same current flows through the rod-shaped red LED element 4206A, the rod-shaped green LED element 4206B, and the rod-shaped blue LED element 4206C, and the red emitted light from the rod-shaped red LED element 4206A and the rod-shaped green LED element
  • the green emitted light from 4206B and the blue emitted light from the rod-like blue LED element 4206C are mixed, white light is obtained.
  • FIG. 93 is a schematic configuration diagram of a display device according to a twenty-seventh embodiment of the present invention.
  • components having the same shape and the same names as the components in FIG. 86 are assigned the same reference numerals as those in FIG. 86, and description thereof is omitted.
  • illustration of the conductive adhesive 4010 on the terminal portions 4002a and 4003a is omitted as in FIG.
  • the display device includes a plurality of rod-like LED elements 4306, 4306,... That emit ultraviolet light.
  • Each of the rod-like LED elements 4306 is disposed in each of a plurality of red phosphor openings 4308A, 4308A,..., Green phosphor openings 4308B, 4308B,... And blue phosphor openings 4308C, 4308C,.
  • the rod-like LED element 4306 is an example of a light emitting element.
  • Each of the plurality of bar-shaped LED elements 4306, 4306,... Is electrically connected directly to one terminal portion 4002a of the plurality of row wirings 4002, 4002,.
  • the row drive circuit 4004 and the column drive circuit 4005 can pass a current to the bar-shaped LED element 4306 via the row wiring 4002 and the column wiring 4003.
  • each rod-like LED element 4306 also has a length to width ratio of 5 or more and 400 or less, and a length of 0.5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • red phosphor 4309A that receives ultraviolet light from the rod-shaped LED element 4306 and emits red light is disposed.
  • the red phosphor 4309A is formed so as to cover the rod-shaped LED element 4306 in the red phosphor opening 4308A.
  • a green phosphor 4309B that receives the ultraviolet light from the rod-shaped LED element 4306 and emits green light is disposed.
  • the green phosphor 4309B is formed so as to cover the rod-like LED element 4306 in the green phosphor opening 4308B.
  • a blue phosphor 4309C that receives ultraviolet light from the rod-shaped LED element 4306 and emits blue light is disposed.
  • the blue phosphor 4309C is formed so as to cover the rod-like LED element 4306 in the blue phosphor opening 4308C.
  • FIG. 94 is a schematic cross-sectional view of the main part of the display device.
  • the bar-shaped LED element 4306 includes a semiconductor core 4311 made of bar-shaped n-type InGaN (indium gallium nitride) having a substantially circular cross section, and a p-type InGaN formed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the semiconductor core 4311 coaxially.
  • the semiconductor shell 4312 which consists of these is provided.
  • the semiconductor core 4311 is an example of a first conductivity type semiconductor
  • the semiconductor shell 4312 is an example of a second conductivity type semiconductor.
  • the outer peripheral surface and end surface on one end side of the semiconductor core 4311 are covered with the semiconductor shell 4312, but the outer peripheral surface and end surface on the other end side of the semiconductor core 4311 are exposed.
  • the semiconductor shell 4312 has a bottomed cylindrical shape, and the central axis of the semiconductor shell 4312 coincides with the central axis of the end portion of the semiconductor core 4311 on the semiconductor shell 4312 side.
  • One end portion of the bar-shaped LED element 4306 is fixed to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002 with a conductive adhesive 4010, while the other end portion of the bar-shaped LED element 4306 is conductive to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003. It is fixed with an adhesive 4010.
  • the central axis of the end of the bar-shaped LED element 4306 on the side where the semiconductor core 4311 is exposed is more insulative than the central axis of the end of the bar-shaped LED element 4306 on the side where the semiconductor core 4311 is not exposed. It depends on the flexible substrate 4001 side.
  • the red phosphor opening 4308A, the green phosphor opening 4308B, and the blue phosphor opening 4308C in FIG. 93 are the rod-shaped red LED element opening 4008A and rod-shaped green LED element of the twenty-fifth embodiment.
  • the shape is the same as the opening 4008B and the bar-shaped blue LED element opening 4008C, and only the names are different.
  • a plurality of row wirings 4002, 4002,..., A plurality of column wirings 4003, 4003,... And an insulating film 4007 are formed on the insulating flexible substrate 4001 by the same method as in the twenty-fifth embodiment,
  • the bar-shaped LED elements 4306 are arranged and fixed. As a result, one end portion of each bar-shaped LED element 4306 is electrically connected directly to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, and the other end portion of each bar-shaped LED element 4306 is electrically connected to the terminal portion 4003a of the column wiring 4003. Connected directly to.
  • a red phosphor 4309A is formed in the red phosphor opening 4308A by an inkjet method or the like, and ultraviolet light from the rod-like LED element 4306 in the red phosphor opening 4308A is incident on the red phosphor 4309A. Like that.
  • a green phosphor 4309B is formed in the green phosphor opening 4308B by an inkjet method or the like, and ultraviolet light from the rod-shaped LED element 4306 in the green phosphor opening 4308B is incident on the green phosphor 4309B. Like that.
  • a blue phosphor 4309C is formed in the blue phosphor opening 4308C by an inkjet method or the like, and ultraviolet light from the rod-like LED element 4306 in the blue phosphor opening 4308C is incident on the blue phosphor 4309C. Like that.
  • a reference potential is applied to the terminal portion 4002a of the row wiring 4002, and a terminal portion 4003a of the column wiring 4003 is applied.
  • an alternating voltage having a predetermined amplitude By applying an alternating voltage having a predetermined amplitude, a plurality of bar-shaped LED elements 4306 can be arranged at a time. Therefore, the work of arranging the plurality of bar-shaped LED elements 4306 one by one is unnecessary, and the wire bonding process is also unnecessary, so that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • red phosphor 4309A, the green phosphor 4309B, and the blue phosphor 4309C are formed, full-color display is possible only with a light emitting element that emits ultraviolet light.
  • the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor are formed in this order.
  • the green phosphor, the red phosphor, and the blue phosphor may be formed in this order.
  • the red emitted light from the red phosphor and the green emitted light from the green phosphor And the emission area of each rod-shaped LED element may be adjusted so that white light can be obtained by mixing blue emission light from the blue phosphor.
  • an AC voltage may be applied to the row wiring and the column wiring to cause the rod-shaped red LED elements to emit light. Even if the ends of the exposed side of the semiconductor core are not aligned, the rod-shaped red LED element and the like can emit light uniformly.
  • the display device using the LED element as an example of the light emitting element and the manufacturing method thereof have been described.
  • the present invention may be applied to a display device using a light-emitting element as a light-emitting element and a manufacturing method thereof.
  • the semiconductor core and the semiconductor shell are made of a semiconductor having GaAs, GaP, GaN, InGaN as a base material, but AlGaAs, GaAsP, InGaN, AlGaN, ZnSe, AlGaInP, etc. are the base materials.
  • a semiconductor may be used.
  • the semiconductor core is n-type and the semiconductor shell is p-type.
  • the semiconductor core may be p-type and the semiconductor shell may be n-type.
  • the light-emitting element having a substantially cylindrical semiconductor core has been described.
  • the present invention is not limited thereto, and the semiconductor core may be a rod having an elliptical cross section, or a bar having a polygonal shape such as a triangle or a hexagon. It may be.
  • the semiconductor shell covers one end face of the semiconductor core.
  • the semiconductor shell does not cover one end face of the semiconductor core, that is, both end faces in the axial direction of the semiconductor core. May be exposed.
  • a step is generated between the peripheral surface of the exposed end of the semiconductor core and the peripheral surface of the semiconductor shell. You may make it connect with the surrounding surface of a semiconductor shell without a level
  • a quantum well layer may be interposed between the semiconductor core and the semiconductor shell.
  • the column wiring is formed so as to extend in a direction orthogonal to the direction in which the row wiring extends, but in a direction crossing an acute angle or an obtuse angle with respect to the direction in which the row wiring extends.
  • a column wiring may be formed to extend.
  • the twenty-fifth to twenty-seventh embodiments of the present invention and modifications thereof have been described.
  • the present invention is not limited to the twenty-fifth to twenty-seventh embodiments and modifications thereof, and the present invention is not limited thereto.
  • Various modifications can be made within the scope of the above.
  • a suitable combination of the configurations of the twenty-fifth to twenty-seventh embodiments and modifications thereof may be used as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 97 is a sectional view of a liquid crystal display device according to a twenty-eighth embodiment of the present invention.
  • this liquid crystal display device includes a first substrate 5001 that transmits light and a second substrate 5002 that transmits light.
  • the first substrate 5001 and the second substrate 5002 are arranged to face each other in parallel, and a liquid crystal 5003 is filled between both the substrates 5001 and 5002.
  • the first substrate 5001, the second substrate 5002, and the liquid crystal 5003 constitute a liquid crystal panel.
  • a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 5004 as a switching element is provided on the liquid crystal 5003 side (lower side) of the first substrate 5001. That is, the first substrate 5001 is a TFT substrate.
  • the TFT 5004 includes a gate electrode 5041, a semiconductor film 5042 (made of amorphous silicon or the like), a source electrode 5043, and a drain electrode 5044 arranged in this order from the first substrate 5001 side.
  • a gate insulating film 5045 made of silicon nitride or the like is provided between the gate electrode 5041 and the semiconductor film 5042.
  • the source electrode 5043 and the drain electrode 5044 are formed on both sides of the semiconductor film 5042 below the gate electrode 5041 so as to be separated from each other.
  • the drain electrode 5044 is connected to the pixel electrode 5046 through a contact hole.
  • the TFT 5004 is on / off controlled by a scanning signal voltage supplied from the gate electrode 5041.
  • An image display signal voltage supplied from the source electrode 5043 is supplied to the pixel electrode 5046 through the drain electrode 5044.
  • the TFT 5004 is covered with an insulating film 5047 formed under the gate insulating film 5045.
  • the insulating film 5047 is made of a photosensitive resin and is disposed between the source electrode 5043 and the pixel electrode 5046 to insulate the electrodes from each other.
  • the pixel electrode 5046 is formed in a matrix for each pixel region.
  • the pixel electrode 5046 is made of a transparent conductor such as ITO (indium-tin oxide).
  • An alignment film (not shown) is formed below the pixel electrode 5046, and the alignment of the liquid crystal 5003 is regulated in a predetermined direction by the alignment film.
  • a light emitting element 5010 is arranged on the surface of the first substrate 5001 opposite to the liquid crystal 5003 (on the upper side) with a first polarizing film 5017 interposed therebetween.
  • a transparent protective film 5008 is stacked over the light emitting element 5010, and a reflective film 5009 is stacked over the protective film 5008.
  • the reflective film 5009 reflects the light emitted from the light emitting element 5010 to the first substrate 5001 side. With this reflective film 5009, light emitted from the light emitting element 5010 in the direction opposite to the liquid crystal 5003 side of the first substrate 5001 can be efficiently reflected toward the liquid crystal 5003. Accordingly, light emitted from the light emitting element 5010 can be efficiently used.
  • the light-emitting element 5010 is, for example, a blue LED light-emitting element, and a white backlight unit is configured by covering the light-emitting element 5010 with a phosphor 5013 that emits yellow fluorescence.
  • the protective film 5008 is made of, for example, resin, and the reflective film 5009 is made of, for example, aluminum.
  • the light-emitting element 5010 is a light-emitting element having a rod-like structure, and is disposed on the first substrate 5001 so that the axis of the light-emitting element 5010 is substantially parallel to the upper surface of the first substrate 5001.
  • the light emitting element 5010 includes a rod-shaped first conductive type semiconductor core 5011 and a second conductive type semiconductor layer 5012 formed so as to cover the semiconductor core 5011.
  • the semiconductor core 5011 is made of n-type GaN and is formed in a bar shape having a hexagonal cross section.
  • the semiconductor layer 5012 is made of p-type GaN.
  • the semiconductor core 5011 is formed with an exposed portion 5011a where the outer peripheral surface on one end side is exposed. The end surface on the other end side of the semiconductor core 5011 is covered with the semiconductor layer 5012.
  • An n-side electrode (second electrode 5052 in FIG. 103) is connected to the exposed portion 5011a of the semiconductor core 5011, and a p-side electrode (first electrode 5051 in FIG. 103) is connected to the semiconductor layer 5012.
  • a p-side electrode (first electrode 5051 in FIG. 103) is connected to the semiconductor layer 5012.
  • the light emitting element 5010 is, for example, a micro order size having a diameter of 1 ⁇ m and a length of 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, or a nano order size element having a diameter or length of at least a diameter of less than 1 ⁇ m.
  • the light emitted from the light emitting element 5010 is irradiated in the direction of 360 degrees around the axis of the light emitting element 5010. Therefore, in the step of placing the light emitting element 5010 over the first substrate 5001, it is not necessary to control the rotation direction around the axis. Therefore, the light emitting elements 5010 can be easily arranged.
  • the light emitting element 5010 is a light emitting element having a rod-like structure
  • the light emitting area per volume of the light emitting element 5010 can be increased. Therefore, the size of the light-emitting element 5010 for obtaining a desired light amount can be reduced, and the material cost of the light-emitting element 5010 can be reduced. Therefore, the cost of the liquid crystal display device can be reduced.
  • n-type GaN doped with Si and p-type GaN doped with Mg are used, but the impurity doped into GaN is not limited to this.
  • a mask 5022 having a growth hole 5022a is formed on a substrate 5021 made of n-type GaN.
  • a material that can be selectively etched with respect to the semiconductor core and the semiconductor layer such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), can be used.
  • the growth hole 5022a can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process. At this time, the diameter of the growing semiconductor core depends on the size of the growth hole 5022 a of the mask 5022.
  • an n-type is formed on the substrate 5021 exposed by the growth hole 5022a of the mask 5022 using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus.
  • GaN is crystal-grown to form a rod-shaped semiconductor core 5011.
  • the growth temperature is set to about 950 ° C.
  • trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases
  • silane (SiH 4 ) is used for supplying n-type impurities
  • hydrogen (H 2 ) is used as a carrier gas.
  • An n-type GaN semiconductor core having Si as an impurity can be grown.
  • the n-type GaN has hexagonal crystal growth, and a hexagonal column-shaped semiconductor core is obtained by growing the n-type GaN crystal in the direction perpendicular to the surface of the substrate 5021.
  • a semiconductor layer 5012 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the mask 5022 so as to cover the rod-shaped semiconductor core 5011.
  • the formation temperature is set to about 960 ° C.
  • trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases
  • biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used for supplying p-type impurities.
  • P-type GaN with impurities as a dopant can be grown.
  • the region excluding the portion of the semiconductor layer 5012 that covers the semiconductor core 5011 and the mask 5022 are removed by lift-off, and the rod-shaped semiconductor core 5011 has a substrate-side outer periphery on the substrate 5021 side.
  • the exposed surface 5011a is formed by exposing the surface. In this state, the end surface of the semiconductor core 5011 opposite to the substrate 5021 is covered with the semiconductor layer 5012.
  • the semiconductor core 5011 and the semiconductor core 5011 can be easily formed by using a solution containing hydrofluoric acid (HF).
  • HF hydrofluoric acid
  • the mask 5022 can be etched without affecting the covered semiconductor layer 5012 portion, and the region excluding the portion of the semiconductor layer 5012 covering the semiconductor core 5011 together with the mask 5022 can be removed by lift-off. In the exposure process of this embodiment, lift-off is used, but a part of the semiconductor core 5011 may be exposed by etching.
  • the mask 5022 can be easily etched without affecting the semiconductor core 5011 and the semiconductor layer 5012 covering the semiconductor core 5011 by using CF 4 or XeF 2.
  • the region excluding the portion of the semiconductor layer 5012 covering the substrate can be removed.
  • the substrate is immersed in an isopropyl alcohol (IPA) aqueous solution, and the substrate 5021 is vibrated along the substrate plane using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz), whereby the semiconductor core standing on the substrate 5021 is provided.
  • IPA isopropyl alcohol
  • Stress is applied to the semiconductor core 5011 covered with the semiconductor layer 5012 so that the base close to the substrate 5021 side of the 5011 is bent, and the semiconductor core 5011 covered with the semiconductor layer 5012 is formed as shown in FIG. 99E. Disconnected from 5021.
  • a light emitting element 5010 having a fine rod-like structure separated from the substrate 5021 can be manufactured.
  • a light-emitting element 5010 having a diameter of 1 ⁇ m and a length of 10 ⁇ m can be manufactured.
  • a black matrix 5005 and a colored layer 5006 are provided on the surface of the second substrate 5002 on the liquid crystal 5003 side (upper side). That is, the second substrate 5002 is a color filter substrate.
  • the black matrix 5005 blocks light emitted from the light emitting element 5010.
  • the black matrix 5005 shields light from the region where the TFT 5004 of the first substrate 1 is formed.
  • the colored layer 5006 is colored in any one of red, green, and blue.
  • a colored layer 5006 of one color of red, green, and blue is formed for each pixel.
  • red, green, and blue colored layers 5006 are repeatedly arranged in order in the horizontal direction.
  • a common electrode 5007 common to each pixel is formed on the colored layer 5006.
  • the counter electrode 5007 is also formed of a transparent conductor such as ITO.
  • An alignment film (not shown) is formed above the counter electrode 5007, and the alignment of the liquid crystal 5003 is regulated in a predetermined direction by the alignment film.
  • a second polarizing film 5027 is provided on the lower surface of the second substrate 5002.
  • the second substrate 5002 is provided with a light passage region Z through which light emitted from the light emitting element 5010 passes.
  • This light passage region Z corresponds to a region excluding the black matrix 5005, that is, a region of the colored layer 5006. Then, the light emitted from the light emitting element 5010 is emitted from the second polarizing film 5027 to the outside through the light passage region Z.
  • the light emitting element 5010 is disposed at a position overlapping the light passage region Z when viewed from the direction orthogonal to the upper surface of the first substrate 5001, and the light emitting element 5010 is smaller than the light passage region Z. Therefore, light emitted from the light emitting element 5010 can be efficiently used. That is, by not providing the light emitting element 5010 at a position that does not overlap the light passage region Z, irradiation with light that does not contribute to display can be suppressed, and power consumption can be reduced.
  • one light emitting element 5010 or a plurality of light emitting elements 5010 can be arranged for one light passing region Z, and the positional relationship between the light emitting element 5010 and the light passing region Z can be made the same. Therefore, the light of the backlight portion formed by the light emitting element 5010 is constant for each pixel, and luminance unevenness does not occur.
  • the number of light emitting elements 5010 is generally smaller than the number of pixels of the liquid crystal panel. For this reason, since the relationship between the position of the light emitting element 5010 and the position of the pixel is different for each pixel, the light intensity from the light emitting element 5010 is different for each pixel, and luminance unevenness occurs in the light of the backlight.
  • the light emitting element 5010 is formed on the same substrate as the first substrate 1 forming the liquid crystal panel, the light emitting element can be arranged with good controllability in accordance with the light passage region Z. That is, the alignment between the light passage region Z and the light emitting element 5010 can be performed with good control.
  • a liquid crystal panel is produced by a generally known normal process as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-304538 filed by the applicant of the present application.
  • the details are the same as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-304538, and are therefore omitted.
  • a gate electrode 5041, a gate insulating film 5045, a semiconductor film 5042, a source electrode 5043, a drain electrode 5044, an insulating film 5047, and a pixel electrode 5046 are formed over the first substrate 5001, and the TFT 5004 is formed.
  • a black matrix 5005, a colored layer 5006, and a counter electrode 5007 are formed over the second substrate 5002. Then, the first substrate 5001 and the second substrate 5002 are attached to each other, and liquid crystal 5003 is injected between the first substrate 5001 and the second substrate 5002.
  • a first polarizing film 5017 is formed on the surface of the first substrate 5001 opposite to the liquid crystal 5003 side, and a second polarizing film 5027 is formed on the surface of the second substrate 5002 opposite to the liquid crystal 5003 side. To do. In this way, a liquid crystal panel is created.
  • a backlight portion is formed on the first substrate 5001 of the liquid crystal panel.
  • the first electrode 5051 and the second electrode 5052 are formed on the first polarizing film 5017 formed on the first substrate 5001.
  • the first electrode 5051 and the second electrode 5052 are formed at a position corresponding to the light passage region Z of the liquid crystal panel so that the distance between the first electrode 5051 and the second electrode 5052 is shortened.
  • an AC voltage is applied between the first electrode 5051 and the second electrode 5052 in the following steps (steps for arranging the light emitting element 5010), only in a portion where the distance between the electrodes is short.
  • a light emitting element 5010 can be provided.
  • the light emitting elements 5010 are arranged on the electrodes 5051 and 5052 by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-260073 filed by the applicant of the present application. That is, as shown in FIG. 101, the light-emitting element 5010 created by the method shown in FIGS. 99A to 99E is included in isopropyl alcohol 5061, and the isopropyl alcohol 5061 including the light-emitting element 5010 is formed on the first polarizing film 5017. Apply thinly. Then, an AC voltage is applied between the first electrode 5051 and the second electrode 5052, and the light-emitting elements 5010 are arranged as shown in FIG. The details are the same as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-260073, and will be omitted.
  • both ends of the arranged light emitting elements 5010 are connected to the first electrode 5051 and the second electrode 5052.
  • the light emitting element 5010 is fixed to the electrodes 5051 and 5052 by the conductive adhesive 5071.
  • the light emitting element 5010 is driven by applying an AC voltage between the first electrode 5051 and the second electrode 5052. Therefore, even if the polarities of the light emitting elements 5010 are not unified with respect to the electrodes 5051 and 5052, the plurality of light emitting elements 5010 can emit light uniformly. Therefore, since it is not necessary to perform control for unifying the polarities of the light emitting elements 5010, the manufacturing process can be prevented from becoming complicated.
  • a phosphor 5013 is formed on the light emitting element 5010 by an inkjet method or the like.
  • the thickness of the phosphor 5013 is, for example, about 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the phosphor 5013 for example, is colored yellow and forms a white backlight portion together with the light emitting element 5010 that emits blue light.
  • a transparent protective film 5008 made of resin or the like is formed, and a reflective film 5009 made of aluminum or the like is laminated on the protective film 5008.
  • the light passing area Z can be irradiated with light as shown by the optical path indicated by the arrow.
  • the reflective film 5009A is not laminated on the protective film 5008 and is formed in a plate shape parallel to the first substrate 5001
  • the light passing region is shown as shown by the optical path of the arrow. It becomes difficult to collect light emitted from the light emitting element 5010 in Z. That is, light is reflected in areas other than the light passage area Z, and the light utilization efficiency is deteriorated.
  • a backlight portion including the light emitting element 5010, the protective film 5008, and the reflective film 5009 is formed on the liquid crystal panel.
  • the light emitting element 5010 is arranged on the first substrate 5001, the light emitting element 5010 is one of the two substrates constituting the liquid crystal display device. Is formed directly on. For this reason, the board
  • the TFT 5004 as a switching element is provided on the surface of the first substrate 5001 on the liquid crystal 5003 side, light emitted from the light-emitting element 5010 is emitted from the substrate 5001 side on which the TFT 5004 is formed. Is incident on. This is similar to a general liquid crystal display device in that light is incident from the side of the substrate 5001 on which the TFT 5004 is formed. Therefore, a thin liquid crystal display device can be realized without greatly changing the configuration of the liquid crystal display device.
  • FIG. 106 shows a liquid crystal display device according to a twenty-ninth embodiment of the present invention. The difference from the twenty-eighth embodiment will be described.
  • the first substrate 5001 is a color filter substrate
  • the second substrate 5002 is a TFT substrate.
  • the same parts as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a black matrix 5005 and a colored layer 5006 are provided on the liquid crystal 5003 side (lower side) of the first substrate 5001.
  • the colored layer 5006 forms a light passage region Z.
  • the light emitting element 5010 is provided on the same substrate as the color filter substrate.
  • a TFT 5004 as a switching element is provided on the surface of the second substrate 5002 on the liquid crystal 5003 side (upper side). Therefore, light emitted from the light emitting element 5010 enters the liquid crystal from the substrate 5001 side opposite to the substrate 5002 over which the TFT 5004 is formed. Since the light-emitting element 5010 and the TFT 5004 can be formed over different substrates, the TFT 5004 can be prevented from being damaged in the step of arranging the light-emitting element 5010, or the TFT 5004 is formed. In this case, it is possible to prevent the light emitting element 5010 from being damaged.
  • FIG. 107 shows a liquid crystal display device according to a thirtieth embodiment of the present invention. The difference from the twenty-eighth embodiment will be described.
  • the thirtieth embodiment there are three types of light emitting elements 5010A, 5010B, and 5010C, and the colored layer 5006 in FIG. 97 is not present.
  • the same parts as those in the twenty-eighth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the first light emitting element 5010A emits red light
  • the second light emitting element 5010B emits green light
  • the third light emitting element 5010C emits blue light.
  • each light emitting element 5010A, 5010B, and 5010C since there are three types of light emitting elements 5010A, 5010B, and 5010C, four electrodes 5051A, 5052A, 5053A, and 5054A are required. That is, one end of each light emitting element 5010A, 5010B, 5010C is connected to the first electrode 5051A, the other end of the first light emitting element 5010A is connected to the second electrode 5052A, and the second light emitting element 5010B The other end is connected to the third electrode 5053A, and the other end of the third light emitting element 5010C is connected to the fourth electrode 5054A.
  • Each electrode 5051A, 5052A, 5053A, 5054A also serves as a drive electrode.
  • the light-emitting elements of the twenty-eighth embodiment are three types and the colored layer is omitted, but the light-emitting elements of the twenty-ninth embodiment are three types and the colored layer is omitted. Also good.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the feature points of the first to third embodiments may be variously combined.
  • a normal light-emitting element having a planar light-emitting layer may be used as the light-emitting element.
  • the light emitting element having the exposed portion 5011a in which the outer peripheral surface on one end side of the semiconductor core 5011 is exposed has been described. It may have an exposed exposed portion or may have an exposed portion in which the outer peripheral surface of the central portion of the semiconductor core is exposed.
  • the semiconductor core 5011 and the semiconductor layer 5012 are made of a semiconductor using GaN as a base material.
  • GaN GaN
  • the present invention may be applied to a light-emitting element using a semiconductor whose base material is.
  • the semiconductor core is n-type and the semiconductor layer is p-type
  • the present invention may be applied to a light-emitting element having a reverse conductivity type.
  • a cross section may be circular or an elliptical rod shape, and the cross section may be other polygonal rod-shaped semiconductor cores, such as a triangle.
  • the present invention may be applied to a light emitting element having the following.
  • the invention including two or more of the first to thirty embodiments constitutes still another embodiment of the present invention.
  • the invention including two or more of the first to thirty embodiments and the modifications thereof constitutes still another embodiment of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

 絶縁性基板720の直線領域Sに金属配線731を形成すると共に、金属配線731に所定の間隔をあけて略平行に金属配線732を形成する。棒状構造発光素子710A~710Dのn型の半導体コア701に金属配線731が接続され、p型の半導体層702に金属配線732が接続されている。絶縁性基板720を複数の分割基板に分割することによって、分割基板上に複数の棒状構造発光素子710が配置された発光装置を複数形成する。複数の発光素子のうち、基板分割工程において切断されても所望の発光量に影響しない棒状構造発光素子710が絶縁性基板720の切断領域に配置され、切断により破損した棒状構造発光素子710が発光しなくとも、切断されていない他の複数の棒状構造発光素子710により発光が行われる。

Description

発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置
 この発明は、発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置に関する。また、この発明は、例えば、直下型のバックライトを有する液晶表示装置に関する。
 従来、発光装置としては、図109に示すように、リードフレーム901が実装されたパッケージ基板900に1個(または数個)のLEDチップ910を実装して、LEDチップ910のn型電極905とp型電極906をボンディングワイヤ911によりリードフレーム901に夫々接続した後、反射板921で囲まれたLEDチップ910上に蛍光体を含む樹脂922を充填し、さらにその蛍光体を含む樹脂922上に透明樹脂923を充填したものがある(例えば、非特許文献1参照)。上記LEDチップ910は、サファイア基板902上にGaNからなる半導体層903が積層され、その半導体層903に活性層904を有する。
 上記発光装置の製造方法では、1個(または数個)のLEDチップ910をパッケージ基板900上に実装した後の配線工程は、1パッケージに対して個々に行うので、コストが高くなるという問題がある。
 また、上記1個(または数個)のLEDチップが搭載された発光装置では、LEDチップ毎の明るさのばらつきがそのまま発光装置の明るさのばらつきになるため、発光装置の歩留まりが悪いという問題がある。
 また、従来、発光装置としては、松下電工技報vol.53,No.1,4~9ページ(非特許文献2)に記載されているものがある。
 図110は、上記文献の発光装置を示す斜視図である。
 図110において、3015は、パッケージングされたLEDチップである。
 図110に示すように、この発光装置は、各パッケージングされたLEDチップ3015を、所定位置に配置して、所望の光を生成するようになっている。
 上記発光装置は、各パッケージングされたLEDチップ3015を、所定位置に複数個配置しているから、所望の光の出射光量を得ることができるという利点を有する。
 しかし、従来技術では、パッケージ工程および実装工程のいずれにおいても、LEDチップ3015およびLEDパッケージを1つ1つ個別に操作して基板上に配置しているから、パッケージコストおよび実装コストが高くつくという問題がある。
 また、従来、表示装置としては、例えば特開2002-353517号公報(特許文献1)に開示されているものがある。この表示装置では、複数のLED(発光ダイオード)チップが2次元のマトリクス状に配置されている。より詳しくは、出射光が青色のLEDチップと、出射光が緑色のLEDチップと、出射光が赤色のLEDチップとが、互いに異なる基板上に配置されており、この3枚の基板を用いてフルカラー表示を実現している。
 また、上記青色のLEDチップは、この青色のLEDチップを搭載する基板上の電極(ボンディングパッド)とワイヤを介して電気的に接続されている。これと同様に、上記緑色のLEDチップは、この緑色のLEDチップを搭載する基板上の電極と、また、上記赤色のLEDチップは、この赤色のLEDチップを搭載する基板上の電極と、それぞれ、ワイヤを介して電気的に間接接続されている。
 ところが、上記従来の表示装置は、各LEDチップと基板上の電極とをワイヤを介して電気的に接続するため、このワイヤを形成するワイヤボンディング工程が必要となる。
 したがって、上記従来の表示装置には、ワイヤの形成に伴い、製造コストが増加するという問題がある。
 また、従来より、液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルを照射するバックライト装置とを有している。
 上記液晶パネルは、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板とを有し、この両方の基板は、互いに平行に対向して配置され、この両方の基板の間には、液晶が充填されている。
 上記バックライト装置は、上記液晶パネルの直下に配置され、液晶パネルの基板とは別の基板と、この別の基板に配置された発光素子とを有していた(特開2009-181883号公報:特許文献2参照)。
 しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、バックライト装置の基板は、液晶パネルの基板とは別の基板を用いていたため、バックライト装置が厚くなって、液晶表示装置が厚くなるという問題があった。
特開2002-353517号公報 特開2009-181883号公報
村上元著、「第13回 LED・LD用 半導体パッケージ技術の変遷」、Semiconductor FPD World、プレスジャーナル社、2009年5月号、p.114~117 (図5) 松下電工技報vol.53,No.1,4~9ページ
 そこで、この発明の課題は、同一基板上に配置された複数の発光素子を一括して配線することにより製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる発光装置の製造方法およびその発光装置の製造方法により製造された発光装置を提供することにある。
 また、この発明のもう一つの課題は、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる照明装置を提供することにある。
 また、この発明のもう一つの課題は、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できるバックライトを提供することにある。
 また、この発明のもう一つの課題は、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる液晶パネルを提供することにある。
 また、この発明の課題は、パッケージコストおよび実装コストを抑制できる発光装置の製造方法を提供することにある。
 また、この発明の課題は、低コストで製造できて、高精細な表示が可能な表示装置を提供することにある。
 また、この発明の課題は、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成して、薄型の液晶表示装置を提供することにある。
 上記課題を解決するため、第1の発明の発光装置の製造方法は、
 同一基板上に複数の発光素子を配置する配置工程と、
 上記基板上に配置された上記複数の発光素子の一部または全部を一括して配線する配線工程と、
 上記配置工程と上記配線工程の後、上記基板を複数の分割基板に分割することによって、上記分割基板上に複数の発光素子が配置された発光装置を複数形成する基板分割工程と
を有することを特徴とする。
 上記構成によれば、同一基板上に配置された複数の発光素子を一括して配線した後、基板を複数の分割基板に分割して、分割基板上に複数の発光素子が配置された発光装置を複数形成することによって、配線工程を簡略化して製造コストを低減できる。また、X%の明るさばらつきを有する発光素子をn個集合したとき、全体の明るさのばらつきは、Y=X/√n[%]となるので、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記配置工程において、上記同一基板上に上記複数の発光素子を一括して配置する。
 上記実施形態によれば、上記配置工程において、同一基板上に複数の発光素子を一括して配置することによって、配線工程の簡略化と相俟って製造コストをさらに低減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記基板上に上記複数の発光素子を配線するための配線パターンが形成され、
 上記基板分割工程における上記基板の切断領域には上記配線パターンが形成されていない。
 上記実施形態によれば、基板上に複数の発光素子を配線するために形成された配線パターンが、基板分割工程における基板の切断領域に形成されていないことによって、切断時に導電性の配線クズが散らばることがなく、導電性の配線クズによる短絡などの不具合を防止できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記基板上に上記複数の発光素子を配線するための配線パターンが形成され、
 上記基板の切断領域に、上記基板分割工程において切断されても電気接続に影響しない上記配線パターンが形成されている。
 上記実施形態によれば、基板の切断領域に、基板分割工程において切断されても電気接続に影響しない配線パターンが形成されていることによって、隣接する分割基板に跨って連続して配線パターンを形成でき、配線パターン形成が容易になると共に、基板分割時に切断されても回路動作に問題が生じない。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記基板分割工程における上記基板の切断領域には上記発光素子が配置されていない。
 上記実施形態によれば、基板分割工程における基板の切断領域に発光素子を配置しないことによって、切断により破損する発光素子をなくし、発光素子を有効に活用できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記複数の発光素子のうち、上記基板の切断領域には、上記基板分割工程において切断されても所望の発光量に影響しない発光素子が配置されている。
 上記実施形態によれば、上記複数の発光素子のうち、基板分割工程において切断されても所望の発光量に影響しない発光素子が基板の切断領域に配置されていることによって、切断により破損した発光素子が発光しなくとも、切断されていない他の複数の発光素子により発光が行われる。したがって、配置工程において発光素子が基板の切断領域に配置されないように考慮する必要がなくなり、配置工程を簡略化することができる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記配置工程と上記配線工程の後でかつ上記基板分割工程の前に、上記基板上に蛍光体を塗布する蛍光体塗布工程と、
 上記蛍光体塗布工程の後に上記基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布工程と
を有する。
 上記実施形態によれば、上記配置工程と配線工程の後でかつ基板分割工程の前に、基板上に蛍光体を塗布する蛍光体塗布工程と、その蛍光体塗布工程の後に上記基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布工程とを、複数の発光素子が配置された1つの基板で一度に行うことによって、従来パッケージ毎に行っていた場合に比べて製造コストを大幅に低減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記蛍光体塗布工程において、上記蛍光体は上記複数の発光素子が配置された領域に選択的に塗布する。
 上記実施形態によれば、複数の発光素子が配置された領域に蛍光体を選択的に塗布することによって、材料費で大きな比率を占める蛍光体の使用量を減らしてコストを削減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記分割基板の夫々には上記発光素子が100個以上配置されている。
 上記実施形態によれば、分割基板の夫々に発光素子を100個以上配置することによって、明るさばらつきを有する複数の発光素子を集合したときの全体の明るさのばらつきを、1つの発光素子の明るさばらつきの1/10以下に低減できる。
 通常、発光素子毎の明るさばらつきは、順方向電圧(Vf)のばらつきにより50%に達することもある。従来は、点灯試験によりスペックを外れた発光素子を排除したり、同様な明るさの発光素子にグループ分けして使用したりしていた。しかしながら、X%の明るさばらつきを有する発光素子をn個集合したとき、全体の明るさのばらつきは、Y=X/√n[%]となる。すなわち、n=100のとき、夫々の発光素子が50%のばらつきをもっていても全体の明るさのばらつきは1/10の5%となってスペックを満たすことができる。これにより、夫々の発光素子の点灯試験が不要となり、コストを削減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記基板分割工程において、上記基板を少なくとも2種類以上の形状が異なる上記分割基板に分割する。
 上記実施形態によれば、基板分割工程において、基板を少なくとも2種類以上の形状が異なる分割基板に分割することによって、様々な形態に対応した発光装置を容易に提供できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記基板上に上記複数の発光素子を配置する配置工程は、
 少なくとも第1の電極および第2の電極を実装面に有する上記基板を作成する基板作成工程と、
 上記基板上に上記複数の発光素子を含んだ溶液を塗布する塗布工程と、
 少なくとも上記第1の電極と上記第2の電極に電圧を印加して、上記複数の発光素子を少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極により規定される位置に配列させる配列工程と
を含む。
 上記実施形態によれば、少なくとも第1の電極および第2の電極を実装面に有する基板を作成し、その基板上に複数の発光素子を含んだ液体を塗布する。その後、少なくとも第1の電極と第2の電極に電圧を印加して、複数の発光素子を少なくとも第1の電極および第2の電極により規定される位置に配列させる。これにより、上記複数の発光素子を基板上の所定の位置に容易に配列させることができる。したがって、従来のように発光ダイオードを1つ1つ基板上の所定の位置に配置する必要がなく、多数の微細な発光ダイオードを精度よく所定の位置に配置させることができる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極は、上記複数の発光素子を駆動するための電極として用いられる。
 上記実施形態によれば、少なくとも第1の電極および第2の電極を、複数の発光素子を駆動するための電極として用いることによって、配線工程を簡略化してコストを削減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記複数の発光素子は、棒状であって、
 上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されている。
 上記実施形態によれば、棒状の複数の発光素子の長手方向が基板の実装面に対して平行になるように、複数の発光素子を基板の実装面上に配置することによって、径方向に対して軸方向(長手方向)の長さの比を大きくできるので、発光素子の発光面の面積が同じ条件では発光面が平坦な正方形のときよりも基板側への横方向の熱流出が効率よく行われ、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有する。
 上記実施形態によれば、棒状の発光素子が、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有することによって、同一体積で平坦な発光面を有する発光素子に比べて、発光素子1個あたりの発光面の面積が増大し、所定の明るさを得るための発光素子数を削減することができ、コストを削減できる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記棒状の発光素子は、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆う第2導電型の筒状の半導体層とを有し、
 上記棒状の発光素子の上記半導体コアの一端側が露出している。
 上記実施形態によれば、棒状の発光素子が、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆う第2導電型の筒状の半導体層とを有し、半導体コアの一端側が露出していることによって、半導体コアの一端側の露出部分に一方の電極を接続し、半導体コアの他端側の半導体層に電極を接続することが可能となり、両端に電極を離して接続でき、半導体層に接続する電極と半導体コアの露出部分が短絡するのを防ぐので、配線が容易にできる。
 また、一実施形態の発光装置の製造方法では、
 上記複数の発光素子は、エピタキシャル基板上に形成された複数の素子であって、上記エピタキシャル基板上から上記各素子を分離したものである。
 上記実施形態によれば、エピタキシャル基板上に形成された複数の素子を形成し、そのエピタキシャル基板上から分離した複数の発光素子を用いることによって、発光素子ごとエピタキシャル基板を分断して使用するのに比べて、エピタキシャル基板を再利用できるので、コストを低減できる。
 また、第2の発明の発光装置では、
 1つの基板から分割された分割基板と、
 上記分割基板に配置された複数の発光ダイオードと、
 上記分割基板上に所定の間隔をあけて形成されると共に、上記複数の発光ダイオードが接続された第1の電極と第2の電極と
を備え、
 上記複数の発光ダイオードは、上記第1の電極にアノードが接続されると共に上記第2の電極にカソードが接続された発光ダイオードと、上記第1の電極にカソードが接続されると共に上記第2の電極にアノードが接続された発光ダイオードとが混在しており、
 交流電源によって上記第1の電極と上記第2の電極との間に交流電圧を印加して上記複数の発光ダイオードが駆動されることを特徴とする。
 上記構成によれば、上記第1,第2の電極間に接続する複数の発光ダイオードの極性を揃えて配列する必要がないので、製造時に複数の発光ダイオードの極性(向き)を揃える工程が不要となり工程を簡略化できる。また、発光ダイオードの極性(向き)を識別するために、発光ダイオードにマークを設ける必要がなく、極性識別のために発光ダイオードを特別な形状にする必要がなくなるので、発光ダイオードの製造工程を簡略化でき、製造コストも抑えることができる。なお、発光ダイオードのサイズが小さな場合や発光ダイオードの個数が多い場合、極性を揃えて発光ダイオードを配列するものに比べて、上記配置工程を格段に簡略化できる。
 また、一実施形態の発光装置では、
 上記分割基板が放熱板上に取り付けられている。
 上記実施形態によれば、分割基板を放熱板上に取り付けることによって、さらに放熱効果が向上する。
 また、第3の発明の照明装置では、
 上記発光装置を備えたことを特徴とする。
 上記構成によれば、上記発光装置を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、第4の発明のバックライトでは、
 上記発光装置を備えたことを特徴とする。
 上記構成によれば、上記発光装置を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、第5の発明の液晶パネルでは、
 上記発光装置を備えたことを特徴とする。
 上記構成によれば、上記発光装置を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、第6の発明の液晶パネルでは、
 透明基板と、
 上記透明基板の一方の面に配置され、上記透明基板の一方の面に形成された配線に接続された複数の発光素子と、
 上記透明基板の他方の面に形成された複数の薄膜トランジスタと
を備えたことを特徴とする。
 上記構成によれば、液晶パネル基板とバックライト基板を1つにした透明基板を用いることにより、部品コストと製造コストを低減できると共に、より薄型の液晶パネルを得ることができる。
 また、第7の発明の液晶パネルでは、
 透明基板と、
 上記透明基板の一方の面に配置され、上記透明基板の一方の面に形成された配線に接続された複数の発光素子と、
 上記透明基板の他方の面に形成されたカラーフィルタと
を備えたことを特徴とする。
 上記構成によれば、カラーフィルタとバックライト基板を1つにした透明基板を用いることにより、部品コストと製造コストを低減できると共に、より薄型の液晶パネルを得ることができる。
 また、この発明の発光装置の製造方法は、
 第1電極と、第2電極とを有する第1基板を準備する基板準備工程と、
 第1液体と、その第1液体内に位置する複数の発光素子とを有する素子含有液体を、上記第1基板上に位置させる素子供給工程と、
 上記第1電極と上記第2電極とに電圧を印加して、上記電圧の印加によって生成される電場に基づいて決定される予め定められた位置に、二以上の上記発光素子を配列する素子配列工程と
を備えることを特徴としている。
 本発明によれば、1つ1つの発光素子を個別に操作することなく、一度の処理で複数の発光素子を所定の場所に配列できるから、製造コストを削減することができる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程において、上記素子含有液体を上記第1基板に対して相対移動させる。
 上記実施形態によれば、発光素子が第1基板の表面近くで液体の流れに乗って移動するから、発光素子が第1電極と第2電極で規定される所定の場所により短時間で近づくことができる。したがって、発光素子の配列時間を短縮することができる。
 また、一実施形態では、
 上記第1基板と略平行に第2基板を配置する第2基板配置工程を備え、
 上記素子供給工程において、上記素子含有液体を、上記第1基板と上記第2基板との間に充填する。
 上記実施形態によれば、互いに略平行に配置された第1基板および第2基板によって、液体の蒸発を防ぐことができるから、精度良くかつ歩留まり良く、発光素子を、所定の場所に配列することができる。
 また、一実施形態では、
 上記第2基板は、上記第1電極および上記第2電極と対向する第3電極を有し、
 上記素子供給工程および上記素子配列工程のうちの少なくとも一方の工程において、上記第1電極と、上記第3電極との間に電圧を印加する。
 上記実施形態によれば、第1電極と、第3電極との間に非対称な電圧を印加することによって、発光素子を第1電極方向あるいは第3電極方向に移動させることができる。したがって、配列時間を短縮することができ、かつ、配列しなかった発光素子を迅速に回収等できる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程において、上記素子含有液体を、上記第1基板と上記第2基板との間に流動させる。
 上記実施形態によれば、第1基板と、第2基板により素子含有液体の流路を規定できて、液体の蒸発を防ぐことができ、気化に起因する冷却により対流が起こることを防ぐことができるから、精度良く、また、歩留まり良く、発光素子を所定の場所に配列することができる。
 また、上記実施形態によれば、発光素子が、第1基板の表面近くで、液体の流れに乗って移動するから、発光素子が、第1電極と、第2電極で規定される所定の場所に、近付き易く、配列する時間を短縮することができる。
 また、上記実施形態によれば、第1基板と、第2基板との隙間を第1基板上の場所によらず一定にすることで、液体の流速を第1基板上の場所にかかわらず一定にすることができるから、歩留まり良く、発光素子を所定の場所に配列することができる。
 また、上記実施形態によれば、第1および第2基板により規定される流路に注入する液体の量を調整することにより、容易に液体の流速を変えることができるから、歩留まり良く発光素子を所定の場所に配列させることができる。
 また、一実施形態では、
 上記第1電極の表面および上記第2電極の表面を、絶縁膜で覆う。
 上記実施形態によれば、第1および第2電極に電流が流れなくなるから、電圧降下を非常に小さくすることができて、配列の歩留まりを向上させることができる。第1基板が、大規模になり、配列する発光素子が多数になると、第1および第2電極の配線長が長くなり、電圧降下が顕著になり、配線の未端で配列が行われなくなる恐れがあるのである。
 また、上記実施形態によれば、第1電極と第2電極との間に、電流が流れなくなるから、電気化学効果によって電極が溶解するのを防ぐことができ、断線や液体の汚染による配列歩留まりの悪化を防ぐことができる。金属電極が、電解液に接触した状態で、電圧が電極間に印加させると、金属が電解液中に溶け出すことがあるのである。
 また、一実施形態では、
 上記第1基板の表面は、上記発光素子の表面の材料と同じ材料からなっている。
 上記実施形態によれば、第1基板の表面に固着する発光素子を減少させることができて、配列歩留まりを向上させることができる。というのは、発光素子と、第1基板の表面の材料とが同一である場合、ゼータポテンシャルが同じになり、互いに反発し、発光素子が第1基板の表面に固着することを防止することができるからである。
 また、一実施形態では、
 上記素子含有液体は、界面活性剤を含んでいる。
 上記実施形態によれば、発光素子同士が凝縮、あるいは、発光素子が、絶縁膜、基板、電極に固着することを防止することができる。
 また、一実施形態では、
 上記各発光素子中の異なる2点の最長距離は、50μm以下である。
 上記実施形態によれば、最大寸法が50μm以下の発光素子であっても、発光素子の個数によらず容易に所定の場所に配置することができる。更に述べると、むしろ微細な物体を配列するのに向いている。微小寸法の発光素子を多数配列することによって、面照明等での明るさむらを低減することができる点で、有効である。
 また、一実施形態では、
 上記複数の発光素子の夫々は、棒状の形状を有している。
 上記実施形態によれば、発光素子が、棒状であるから、発光素子の一端を、第1電極上に固定でき、発光素子の他端を、第2電極に固定できる。したがって、アラインメント精度を優れたものにすることができる。
 また、一実施形態では、
 上記発光素子は、
 円柱状の第1導電型の第1半導体層と、
 上記第1半導体層の外周面を覆うように配置された筒状の量子井戸層と、
 上記量子井戸層の外周面を覆うように配置された筒状の第2導電型の第2半導体層と
を有している。
 言い換えれば、発光素子は、n型半導体-量子井戸-p型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしているか、または、p型半導体-量子井戸-n型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしている。
 上記実施形態によれば、棒状発光素子の側面の略全面に発光層を形成できるから、棒状発光素子一個あたりの発光面積を大きくすることができる。
 また、一実施形態では、
 上記複数の発光素子の夫々は、棒状の形状を有し、
 上記各発光素子の延在方向に垂直な断面の直径は、500nmよりも大きい。
 上記実施形態によれば、配列した棒状発光素子の強度を大きくすることができて、配列した棒状発光素子が曲がらないようにすることができる。したがって、発光素子内の応力を小さくすることができて、応力による発光効率の低下を抑制することができる。
 また、一実施形態では、
 上記発光素子は、
 円柱状の第1導電型の第1半導体層と、
 上記第1半導体層の外周面を覆うように配置された筒状の量子井戸層と、
 上記量子井戸層の外周面を覆うように配置された筒状の第2導電型の第2半導体層と
を有し、
 上記各発光素子の延在方向に垂直な断面の直径は、500nmよりも大きい。
 言い換えれば、各発光素子は、棒状のコア-シェル-シェル構造をしており、かつ、各発光素子の直径は、500nmよりも大きい。
 上記実施形態によれば、各発光素子の光の発光量を十分なものにすることができるから、1つの電極対に一つの発光素子のみを配列しても、十分な発光密度を得ることができる。
 また、一実施形態では、
 上記複数の発光素子のうちで上記予め定められた位置に配列しなかった発光素子を排出する素子排出工程を備える。
 上記実施形態によれば、所定の場所に配列しなかった発光素子を回収できると共に、別の第1基板に配列することができ、発光装置の製造コストを低減できる。
 また、上記実施形態によれば、所定の場所に配列しなかった発光素子が、乾燥後等に凝縮して、配線不良を起こすことを防止できる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程の後に、上記第1電極と上記第2電極との間に、上記素子配列工程で上記第1電極と上記第2電極との間に印加した電圧よりも高い電圧を印加して、上記予め定められた位置に配列している上記発光素子を、その予め定められた位置に固定する素子固定工程を備える。
 上記実施形態によれば、発光素子を、所定の位置に固定できるから、アラインメント精度を優れたものにすることができる。
 また、上記実施形態によれば、液体の流れが速くなった場合でも発光素子が移動することがなく、また、液体を除去する際にも、発光素子が移動することがないから、アラインメント精度を格段に優れたものにすることができる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程の後に、上記第1基板の表面を乾燥する基板乾燥工程を備える。
 上記実施形態によれば、基板乾燥工程によって、発光素子を電極間に固定できる。また、基板乾燥工程によって、第1基板の表面に保護膜を形成することができて、発光素子を保護することができる。
 また、一実施形態では、
 上記素子含有液体の表面張力が、50mN/m以下である。
 上記実施形態によれば、
 第1基板の表面が、表面張力の大きな液体で濡れている状態で乾燥すると、乾燥中に液体の表面が発光素子に触れることにより発光素子が動き、アラインメントずれが起きることがある。上記実施形態によれば、表面張力が小さな液体を使用しているから、アラインメントずれを防ぐことができる。
 また、一実施形態では、
 上記素子含有液体の表面張力が、30mN/m以下である。
 上記実施形態によれば、表面張力が50mN/mよりも更に小さい液体を使用しているから、アラインメントずれを確実に防ぐことができる。
 また、一実施形態では、
 上記素子供給工程の後かつ上記基板乾燥工程の前に、上記第1液体を、その第1液体よりも表面張力が小さい第2液体に入れ替える液体入替工程を備える。
 上記実施形態によれば、発光素子の配列時には、表面張力の大きな液体(任意の液体)を使用できる一方、乾燥時に、表面張力の小さい液体を使用できる。したがって、配列時に大きな静電誘導の効果を生成する液体を使用できて、発光素子の配列を効率的に行うことができると共に、乾燥時に表面張力の小さい液体を使用できて、発光素子のアラインメントずれを防ぐことができる。
 また、一実施形態では、
 上記各発光素子は、その発光素子の表面に、第1領域と、第2領域とを有すると共に、上記第1領域と、上記第2領域とに電圧を印加されることにより発光するようになっており、
 上記第1領域と、上記第1電極とを導電体で接続すると共に、上記第2領域と、上記第2電極とを導電体で接続する素子接続工程を備える。
 上記実施形態によれば、発光素子と第1電極とを導電体で接続していると共に、発光素子と第2電極とを導電体で接続しているから、第1および第2電極と、微小な発光素子との電気接続を良好なものにすることができる。したがって、上記第1電極と、第2電極との間に、電圧を印加して発光装置を発光させる時に、電圧が発光素子にかからない状態(オープン)になることを確実に防止することができる。
 また、一実施形態では、
 上記発光素子は、その発光素子の表面に、第1領域と、第2領域とを有すると共に、上記第1領域と、上記第2領域とに電圧を印加されることにより発光するようになっており、
 上記予め定められた位置に配列されている上記二以上の発光素子の二以上の上記第1領域に接続する第4電極と、上記予め定められた位置に配列されている上記二以上の発光素子の二以上の上記第2領域に接続する第5電極とを形成する追加電極形成工程を備える。
 上記実施形態によれば、第4電極と、第5電極に電圧を印加することで、発光素子に電圧を印加することができて、第1電極と第2電極を使用せずに、発光素子に電圧を印加する事ができる。したがって、上記発光素子の配列時の電極構造(第1電極および第2電極)と異なる構造の配線(第4電極および第5電極)を発光素子への電圧印加に使用することができて、電圧印加の自由度を大きくすることができ、電圧印加が容易になる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程の後に、上記第1基板を分断する基板分断工程を備える。
 上記実施形態によれば、一度の発光素子の配列で、複数の発光素子が所定の場所に配列した複数の基板を形成することができるから、製造コストを削減できる。
 また、一実施形態では、
 上記素子配列工程で、上記第1基板上に、1000個以上の上記発光素子を配列する。
 上記実施形態によれば、発光素子の検査のためのコストが必要なくて、製造コストを削減できる。
 また、(1)、本発明の表示装置は、
 基板と、
 上記基板上に、一方向に延びるように形成された複数の第1配線と、
 上記基板上に、他方向に延びるように形成された複数の第2配線と、
 上記基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と
を備え、
 上記各発光素子の一端部は上記複数の第1配線のうちの一つに電気的に直接接続されていると共に、上記各発光素子の他端部は上記複数の第2配線のうちの一つに電気的に直接接続されており、
 上記各発光素子は、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下であることを特徴としている。
 ここで、上記発光素子は、円形状、楕円形状、矩形状、多角形状などの断面を有し、一直線状または曲線状などに延びたり、屈曲部を有したりするものであってもよい。
 また、上記「幅」とは、発光素子において最も太い部分の幅を指す。
 上記構成によれば、上記各発光素子の一端部は複数の第1配線のうちの一つに電気的に直接接続されていると共に、各発光素子の他端部は複数の第2配線のうちの一つに電気的に直接接続されているので、上記従来の表示装置で必要であったワイヤが不要である。その結果、上記従来の表示装置よりも材料費および製造工程を削減できて、低コストで製造できる。
 また、上記ワイヤが不要となることに伴い、ボンディングパッドも不要となるので、発光素子同士の間にボンディングパッドを配置しなくてもよく、発光素子同士の間隔を狭くできる。その上、上記各発光素子は、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下であるので、非常に小さい。したがって、本発明の表示装置は、発光素子を含む画素部を非常に小さくでき、高精細な表示が可能である。
 また、上記幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さを200μm以下であるので、第1配線と第2配線との間に電圧を印加することによって、この第1配線と第2配線との間に発光素子を容易に配置することができる。
 上記幅に対する長さの比が5未満であったり、その比が400を越えていたり、その長さが200μmを越えていたりすると、上記電圧の印加を行っても、第1配線と第2配線との間への発光素子の配置が困難となる。
 また、上記各発光素子の長さを0.5μm以上とするので、発光強度を高くして、所望の発光強度が得られる。
 上記各発光素子の長さを0.5μm未満にすると、発光強度が低く、所望の発光強度が得られない。
 上記従来の表示装置では、LEDチップ同士の間にボンディングパッドが介在するため、LEDチップ同士の間隔を狭くできなくて、現実的に高精細の表示を実現するのは困難であった。
 また、上記発光素子は幅に対する長さの比が5以上であるので、発光素子が棒状になる。これにより、上記発光素子の一端部に電気的に直接接続された第1配線の部分から、この発光素子の他端部に電気的に直接接続された第2配線の部分までの距離を、大きくすることができる。別の言い方をすれば、上記発光素子の一端部に形成される電気的なコンタクト部と、この発光素子の他端部に形成される電気的なコンタクト部との間の距離を、長くとることができる。その結果、上記第1配線および第2配線の形成工程が容易になるので、製造コストを低減することができる。
 以下、上記幅に対する長さの比を5以上にすることによる作用効果について、図95,図96を用いてより詳しく説明する。
 まず、図95,図96の発光素子1,2があると仮定する。上記発光素子1は上面が正方形(W1=L1)で厚さがH1、体積がV1=W1×L1×H1=W1×H1である。一方、上記発光素子2は、棒状で、厚さH2が発光素子1の厚さH1と等しく、幅W2が発光素子1の幅W1より小さく、長さL2が発光素子1の長さL1より大きく、体積V2は体積V1と等しいとする。この場合、W2×L2=W1×L1が成り立つ。そして、上記発光素子1の体積V1は発光素子2の体積V2と等しいので、発光素子1の材料(例えば高価なGaN)は発光素子2の材料のコストと同じである。
 上記発光素子1,2を2つの配線に電気的に接続する場合、発光素子1では領域A1,B1に電気的なコンタクト部を形成できる一方、発光素子2では領域A2,B2に電気的なコンタクト部を形成できる。上記領域A1,A2,B1,B2のそれぞれに電気的なコンタクト部を形成したとき、発光素子1の電気的なコンタクト部間の距離は約L1、発光素子2の電気的なコンタクト部間の距離は約L2となる。これにより、上記発光素子1に関する2つの配線間の距離に比べて、発光素子2に関する2つの配線間の距離が長くなる。
 このように、上記発光素子2に関する2つの配線間の距離が長くなるということは、配線のための例えば露光装置は低スペックで足りるので、装置コストを低減できる。また、上記配線間の距離が長くなれば、配線不良が起き難くなることから、歩留りの向上効果も得られる。さらに、上記配線間の距離を10μm以上にすれば、配線プロセスにインクジェットを使用することが容易となるため、ロールツーロールによる低コストプロセスを適用することが可能となる。
 したがって、上記発光素子の幅に対する発光素子の長さの比を5以上にすることによって、発光素子が棒状となるので、発光素子の材料コストを増加させることなく、装置コストを低減でき、歩留まりを向上させることができ、トータルの製造コストを低減することができる。
 (2)一実施形態の表示装置は、
 上記(1)の表示装置において、
 上記発光素子は、
 棒状の第1導電型半導体と、
 上記第1導電型半導体の一部を同軸状に覆う第2導電型半導体と
を有している。
 ここで、上記「第1導電型」とは、P型またはN型を意味する。また、上記「第2導電型」とは、第1導電型がP型の場合はN型、N型の場合はP型を意味する。
 上記実施形態によれば、上記第2導電型半導体が棒状の第1導電型半導体の一部を同軸状に覆うので、発光素子の発光面積が広くなる。したがって、上記表示装置の輝度を高めることができる。
 (3)一実施形態の表示装置は、
 上記(1)または(2)の表示装置において、
 上記複数の発光素子は、赤色光を出射する赤色発光素子と、緑色光を出射する緑色発光素子と、青色光を出射する青色発光素子とを含む。
 上記実施形態によれば、上記複数の発光素子は、赤色光を出射する赤色発光素子と、緑色光を出射する緑色発光素子と、青色光を出射する青色発光素子とを含むので、蛍光体を用いないでフルカラー表示が可能である。
 また、上記実施形態の表示装置を例えば液晶表示装置のバックライトに用いることにより、液晶表示装置からカラーフィルターを無くすことができるので、液晶表示装置の製造コストを低減できる。
 また、上記実施形態の表示装置を例えば液晶表示装置のバックライトに用いた場合、液晶表示装置の色純度や明度を高くできる。
 (4)一実施形態の表示装置は、
 上記(3)の表示装置において、
 上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子に同一の電流を流したときに、上記赤色発光素子による赤色光と、上記緑色発光素子による緑色光と、上記青色発光素子による青色光とを混合すると、白色光が得られるように、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のそれぞれの発光面積が調整されている。
 上記実施形態によれば、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子に同一の電流を流して、赤色発光素子による赤色光と、緑色発光素子による緑色光と、青色発光素子による青色光とを混合すると、白色光が得られる。
 もし、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子に同一の電流を流して、赤色発光素子による赤色光と、緑色発光素子による緑色光と、青色発光素子による青色光とを混合しても、白色光が得られない場合、1つの画素部で白色を得るには、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のそれぞれに流す電流量を調節しなくてはならない。その結果、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子を駆動するドライバ回路が複雑となるという問題が生じる。また、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のうち、発光強度の弱い発光素子には大きな電流を流さなくてはならず、その発光強度の弱い発光素子の寿命が短くなるという問題もある。
 したがって、上記実施形態の表示装置は、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のそれぞれに流す電流量を調節しなくてもよいので、簡単なドライバ回路で白色光を得ることができると共に、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子の寿命の劣化を防止することができる。
 (5)一実施形態の表示装置は、
 上記(1)または(2)の表示装置において、
 上記複数の発光素子の出射光が入射する複数の蛍光体を備え、
 上記発光素子の出射光は紫外光であり、
 上記複数の蛍光体は、上記紫外光の入射で赤色光を出射する赤色蛍光体と、上記紫外光の入射で緑色光を出射する緑色蛍光体と、上記紫外光の入射で青色光を出射する青色蛍光体とを含む。
 上記実施形態によれば、上記複数の蛍光体は、紫外光の入射で赤色光を出射する赤色蛍光体と、紫外光の入射で緑色光を出射する緑色蛍光体と、紫外光の入射で青色光を出射する青色蛍光体とを含むので、紫外光を出射する発光素子だけでフルカラー表示が可能である。
 (6)一実施形態の表示装置は、
 上記(5)の表示装置において、
 上記複数の発光素子に同一の電流を流したときに、上記赤色蛍光体による上記赤色光と、上記緑色蛍光体による上記緑色光と、上記青色蛍光体による上記青色光とを混合すると、白色光が得られるように、上記複数の発光素子のそれぞれの発光面積が調整されている。
 上記実施形態によれば、上記複数の発光素子に同一の電流を流して、赤色蛍光体による赤色光と、緑色蛍光体による緑色光と、青色蛍光体による青色光とを混合すると、白色光が得られる。
 もし、上記複数の発光素子に同一の電流を流して、赤色蛍光体による赤色光と、緑色蛍光体による緑色光と、青色蛍光体による青色光とを混合しても、白色光が得られない場合、各発光素子に流す電流量を調節しなくてはならない。その結果、上記複数の発光素子を駆動するドライバ回路が複雑となるという問題が生じる。また、上記複数の発光素子のうち、発光強度の弱い発光素子には大きな電流を流さなくてはならず、その発光強度の弱い発光素子の寿命が短くなるという問題もある。
 したがって、上記実施形態の表示装置は、各発光素子に流す電流量を調節しなくてもよいので、簡単なドライバ回路で白色光を得ることができると共に、複数の発光素子の寿命の劣化を防止することができる。
 (7)一実施形態の表示装置は、
 上記(1)から(6)までの表示装置において、
 上記基板はフレキシブル基板である。
 上記実施形態によれば、上記基板はフレキシブル基板であるので、基板の配置の自由度を高くすることができる。
 (8)本発明の表示装置の製造方法は、
 基板上に、一方向に延びる複数の第1配線を形成する第1配線形成工程と、
 上記複数の第1配線を覆うように、上記基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
 上記絶縁膜の一部を除去することにより、複数の開口部を形成し、上記各開口部内で上記第1配線の一部を露出させる露出工程と、
 上記複数の開口部が形成された絶縁膜上に、他方向に延びる複数の第2配線を形成し、上記各開口部内に上記第2配線の一部を入れる第2配線形成工程と、
 上記第1配線および上記第2配線上に、複数の発光素子を含む液体を塗布する塗布工程と、
 上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記発光素子の一端部が上記開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記発光素子の他端部が上記開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の発光素子を配列する配列工程と
を備えていることを特徴としている。
 上記構成によれば、上記第1配線および第2配線上に、複数の発光素子を含む液体を塗布した後、第1配線および第2配線に電圧を印加することにより、各開口部内の第1配線の一部上に発光素子の一端部を配置できると共に、各開口部内の第2配線の一部上に発光素子の他端部を配置できるので、複数の発光素子を一つずつ配置しなくてもよく、複数の発光素子の配置を一度に行うことができる。
 (9)一実施形態の表示装置の製造方法は、
 上記(8)に記載の表示装置の製造方法において、
 上記複数の発光素子は、赤色光を出射する複数の赤色発光素子と、緑色光を出射する複数の緑色発光素子と、青色光を出射する複数の青色発光素子とを含み、
 上記複数の開口部は、上記赤色発光素子を配置するための複数の赤色発光素子用開口部と、上記緑色発光素子を配置するための複数の緑色発光素子用開口部と、上記青色発光素子を配置するための複数の青色発光素子用開口部とを含み、
 上記第1配線の一部は、上記赤色発光素子用開口部内、緑色発光素子用開口部内および青色発光素子用開口部内で露出し、
 上記第2配線の一部は、上記赤色発光素子用開口部内、緑色発光素子用開口部内および青色発光素子用開口部内に入り、
 上記塗布工程は、
 上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の赤色発光素子を含む液体を塗布する過程と、
 上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の緑色発光素子を含む液体を塗布する過程と、
 上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の青色発光素子を含む液体を塗布する過程と
を有し、
 上記配列工程は、
 上記赤色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記赤色発光素子の一端部が上記赤色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記赤色発光素子の他端部が上記赤色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の赤色発光素子を配列する過程と、
 上記緑色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記緑色発光素子の一端部が上記緑色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記緑色発光素子の他端部が上記緑色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の緑色発光素子を配列する過程と、
 上記青色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記青色発光素子の一端部が上記青色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記青色発光素子の他端部が上記青色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の青色発光素子を配列する過程と
を有する。
 上記実施形態によれば、上記赤色発光素子に対応する第1配線および第2配線に電圧を印加することにより、各赤色発光素子用開口部内の第1配線の一部上に赤色発光素子の一端部を配置できると共に、各赤色発光素子用開口部内の第2配線の一部上に赤色発光素子の他端部を配置できるので、複数の赤色発光素子を一つずつ配置しなくてもよく、複数の発光素子の配置を一度に行うことができる。
 また、上記緑色発光素子に対応する第1配線および第2配線に電圧を印加することにより、各緑色発光素子用開口部内の第1配線の一部上に緑色発光素子の一端部を配置できると共に、各緑色発光素子用開口部内の第2配線の一部上に緑色発光素子の他端部を配置できるので、複数の緑色発光素子を一つずつ配置しなくてもよく、複数の発光素子の配置を一度に行うことができる。
 また、上記青色発光素子に対応する第1配線および第2配線に電圧を印加することにより、各青色発光素子用開口部内の第1配線の一部上に青色発光素子の一端部を配置できると共に、各青色発光素子用開口部内の第2配線の一部上に青色発光素子の他端部を配置できるので、複数の青色発光素子を一つずつ配置しなくてもよく、複数の発光素子の配置を一度に行うことができる。
 したがって、上記複数の赤色発光素子の配列を1回と、複数の緑色発光素子の配列を1回と、複数の青色発光素子の配列を1回とを行うだけで、つまり、配列の過程を3回を行うだけで、複数の赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子をそれぞれ所望の位置に配置できる。
 (10)一実施形態の表示装置の製造方法は、
 上記(8)に記載の表示装置の製造方法において、
 上記発光素子の出射光は紫外光であり、
 上記複数の開口部は、複数の赤色蛍光体用開口部と、複数の緑色蛍光体用開口部と、複数の青色蛍光体用開口部とを含み、
 上記第1配線の一部は、上記赤色蛍光体用開口部内、緑色蛍光体用開口部内および青色蛍光体用開口部内で露出し、
 上記第2配線の一部は、上記赤色蛍光体用開口部内、緑色蛍光体用開口部内および青色蛍光体用開口部内に入り、
 上記紫外光を受けて赤色光を出射する赤色蛍光体を上記赤色蛍光体用開口部内に形成し、上記紫外光を受けて緑色光を出射する緑色蛍光体を上記緑色蛍光体用開口部内に形成し、上記紫外光を受けて青色光を出射する青色蛍光体を上記青色蛍光体用開口部内に形成する蛍光体形成工程を備える。
 上記実施形態によれば、上記紫外光を受けて赤色光を出射する赤色蛍光体を赤色蛍光体用開口部内に形成し、紫外光を受けて緑色光を出射する緑色蛍光体を緑色蛍光体用開口部内に形成し、紫外光を受けて青色光を出射する青色蛍光体を青色蛍光体用開口部内に形成するので、紫外光を出射する発光素子を用いてフルカラー表示が可能である。
 また、上記フルカラー表示は、発光素子の種類を1種類にできるので、低コストで実現可能である。
 また、一実施形態の表示装置の製造方法は、
 上記(8)~(10)に記載の表示装置の製造方法においては、
 上記各発光素子は、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下である。
 (11)本発明の表示装置の駆動方法は、
 上記(1)から(7)までの表示装置に表示を行わせる表示装置の駆動方法であって、
 上記第1配線および第2配線に交流電圧を印加して、上記発光素子を発光させることを特徴としている。
 上記構成によれば、上記第1配線および第2配線に交流電圧を印加して、発光素子を発光させるので、第1配線に接続される複数発光素子の一端部の極性が統一されていなくても、複数の発光素子を均一に発光させることができる。したがって、上記第1配線に接続される複数発光素子の一端部の極性を統一するための制御をする必要がないので、製造工程が複雑になるのを防ぐことができる。
 また、この発明の液晶表示装置は、
 光を透過する第1の基板と、
 光を透過する第2の基板と、
 上記第1の基板と上記第2の基板との間に充填されている液晶と、
 上記第1の基板における上記液晶側と反対側の面に配置されている発光素子と
を備えることを特徴としている。
 ここで、この明細書では、例えば、上記第1の基板は、TFT(薄膜トランジスタ)基板またはカラーフィルタ基板の一方の基板であり、上記第2の基板は、TFT基板またはカラーフィルタ基板の他方の基板である。上記TFT基板には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が設けられている。上記カラーフィルタ基板には、発光素子から発せられた光を遮るブラックマトリクスが設けられており、または、ブラックマトリクスに加えて、赤色、緑色および青色の着色層が設けられている。
 この発明の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、上記第1の基板に配置されているので、発光素子は、液晶表示装置を構成する2枚の基板のうちの一方の基板に直接に形成されている。このため、従来のバックライト装置で必要であった、発光素子を配置するための基板が不要となる。
 したがって、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、
 上記発光素子は、
 棒状の第1導電型の半導体コアと、
 上記半導体コアを覆うように形成された第2導電型の半導体層と
を有し、
 上記発光素子は、上記発光素子の軸が上記第1の基板の上記面に略平行となるように、上記第1の基板に配置されている。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子から発せられた光は、発光素子の軸を中心として360度方向に照射される。このため、発光素子を第1の基板上に配置させる工程において、上記軸を中心とした回転方向を制御する必要がない。したがって、発光素子の配列を容易に行うことが可能となる。
 また、上記発光素子は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子の体積当りの発光面積を大きくすることができる。このため、所望の光量を得るための発光素子のサイズを小さくし、発光素子の材料費を低減することができる。したがって、液晶表示装置のコストを低減することができる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、
 上記第1の基板または上記第2の基板には、上記発光素子から発せられた光が通過する光通過領域が設けられ、
 上記発光素子は、上記第1の基板の上記面に直交する方向からみて、上記光通過領域に重なる位置に配置され、上記発光素子は、上記光通過領域よりも小さい。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記光通過領域に重なる位置に、この光通過領域よりも小さい上記発光素子を配置しているので、発光素子から発せられた光を効率良く利用することができる。すなわち、光通過領域に重ならない位置には発光素子を配置しないことにより、表示に寄与しない光の照射を抑えることができ、低消費電力化が図れる。
 また、1つの光通過領域に対して1つの発光素子を配置することができて、発光素子と光通過領域との位置関係を同じにできる。したがって、バックライトの光は画素ごとに一定で、輝度むらは生じない。これに対して、従来のバックライト装置では、発光素子の数量は、液晶パネルの画素数に対して一般的に少ない。このため、発光素子の位置と画素の位置との関係は、画素ごとに異なるため、発光素子からの光強度は画素ごとに異なり、バックライトの光に輝度むらが生じる。
 また、液晶パネルを形成する上記第1の基板と同一基板上に発光素子を形成しているため、上記光通過領域に合わせて、制御性良く発光素子を配置できる。すなわち、光通過領域と発光素子のアライメントを制御良く行うことができる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、上記発光素子から発せられた光を上記第1の基板側に反射させる反射膜を有する。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記発光素子から発せられた光を上記第1の基板側に反射させる反射膜を有するので、発光素子から第1の基板の液晶側と反対の向きに照射された光を効率良く液晶に向かって反射させることができる。したがって、発光素子から発せられた光を効率良く利用することができる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されている。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されているので、保護膜の膜厚および形状を調整することにより、第1の基板または第2の基板に設けられた光通過領域に無駄なく光を照射することができる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、上記第1の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられている。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記第1の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が設けられているので、発光素子から発せられた光は、TFTが形成された基板側から液晶に入射される。
 そして、TFTが形成されている基板の側から光を入射するという点で、一般的な液晶表示装置と同様である。それゆえ、液晶表示装置の構成を大きく変えることなく薄型の液晶表示装置を実現できる。
 また、一実施形態の液晶表示装置では、上記第2の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられている。
 この実施形態の液晶表示装置によれば、上記第2の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が設けられているので、発光素子から発せられた光は、TFTが形成された基板と反対の基板側から液晶に入射される。
 そして、発光素子とTFTとをそれぞれ別の基板上に形成することができるため、発光素子を配置する工程において、TFTにダメージを与えることを防ぐことができ、または、TFTを形成する工程において、発光素子にダメージを与えることを防ぐことができる。
 以上より明らかなように、この発明の発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライトおよび液晶パネルによれば、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、本発明の発光装置の製造方法によれば、1つ1つの発光素子を個別に操作することなく、一度の処理で複数の発光素子を所定の場所に配列できるから、製造コストを削減することができる。
 本発明の表示装置は、発光素子の一端部を第1配線に電気的に直接接続すると共に、発光素子の他端部を第2配線に電気的に直接接続することによって、第1配線および第2配線と発光素子とをワイヤで電気的に接続しなくてよいので、低コストで製造できる。
 また、上記発光素子の一端部を第1配線に電気的に直接接続すると共に、発光素子の他端部を第2配線に電気的に直接接続することによって、ボンディングパッドも不要となるので、発光素子同士の間隔を狭くできる。その上、上記発光素子は、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下であるので、非常に小さい。したがって、本発明の表示装置は、各画素部を非常に小さくでき、高精細な表示が可能である。
 本発明の表示装置の製造方法は、第1配線および第2配線上に、複数の発光素子を含む液体を塗布した後、第1配線および第2配線に電圧を印加することにより、各開口部内の第1配線の一部上に発光素子の一端部を配置できると共に、各開口部内の第2配線の一部上に発光素子の他端部を配置できるので、複数の発光素子を一つずつ配置しなくてもよく、複数の発光素子の配置を一度に行うことができる。
 本発明の表示装置の駆動方法は、第1配線および第2配線に交流電圧を印加して、発光素子を発光させるので、第1配線に接続される複数発光素子の一端部の極性が統一されていなくても、複数の発光素子を均一に発光させることができる。したがって、上記第1配線に接続される複数発光素子の一端部の極性を統一するための制御をする必要がないので、製造工程が複雑になるのを防ぐことができる。
 この発明の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、上記第1の基板に配置されているので、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。
 本発明は、以下の詳細な説明と添付の図面から十分に理解できるであろう。添付の図面は説明だけのものであって、本発明を制限するものではない。図面において、
この発明の第1実施形態の発光装置に用いられる第1の発光素子の製造方法の工程図である。 図1に続く工程図である。 図2に続く工程図である。 この発明の第1実施形態の発光装置に用いられる第2の発光素子の製造方法の工程図である。 図4に続く工程図である。 図5に続く工程図である。 図6に続く工程図である。 図7に続く工程図である。 図8に続く工程図である。 図9に続く工程図である。 図10に続く工程図である。 図11に続く工程図である。 図12に続く工程図である。 図13に続く工程図である。 図14に続く工程図である。 図15に続く工程図である。 図16に続く工程図である。 この発明の第1実施形態の発光装置に用いる絶縁性基板の平面図である。 図18のXIX-XIX線から見た断面模式図である。 上記棒状構造発光素子を配列する原理を説明する図である。 上記棒状構造発光素子を配列するときに電極に与える電位を説明する図である。 上記棒状構造発光素子を配列した絶縁性基板の平面図である。 この発明の第1実施形態の他の発光装置の製造方法の工程図である。 図23に続く工程図である。 図24に続く工程図である。 この発明の第1実施形態の他の発光装置の製造方法の工程図である。 図26に続く工程図である。 図27に続く工程図である。 図28に続く工程図である。 図29に続く工程図である。 この発明の第1実施形態の発光装置の製造方法の基板分割工程を説明するための図である。 この発明の第2実施形態の照明装置に用いられる発光装置の平面図である。 上記発光装置の側面図である。 上記発光装置を用いた照明装置の一例としてのLED電球の側面図である。 この発明の第3実施形態の発光装置を用いたバックライトの平面図である。 この発明の第4実施形態の発光装置を用いたバックライトの平面図である。 この発明の第5実施形態の発光装置を用いた液晶パネルの平面図と側面図である。 この発明の他の実施形態の発光装置の製造方法に用いられる棒状構造発光素子の側面図と端面図である。 上記発光装置の製造方法の棒状構造発光素子を含む溶液を絶縁性基板上に塗布する工程を示す図である。 上記絶縁性基板上に塗布された溶液をラビング処理する工程を示す図である。 ラビング処理された絶縁性基板を乾燥する工程を示す図である。 上記棒状構造発光素子が配列された絶縁性基板の棒状構造発光素子の長手方向に対して直交する直線領域をエッチングしてp型の半導体コアの一部を露出させる工程を示す図である。 上記絶縁性基板に金属配線を形成する工程を示す図である。 この発明の他の実施形態の発光装置を用いた液晶パネルの側面図である。 第6実施形態の発光装置の製造方法で使用する第1基板の平面図である。 図1のXII-XII線から見た断面模式図である。 棒状構造発光素子が第1,第2電極上に配列する原理を示す図である。 電気力線が一様ではない場合を示す図である。 本発明で使用可能な幅0.5μm~10μmの電極を示す図である。 棒状構造発光素子を配列した絶縁性基板の平面図である。 棒状構造発光素子を配列した絶縁性基板を用いた表示装置の平面図を示している。 第7実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第8実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第9実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第9実施形態において、第3電極に印加する電圧の例を示す図である。 第9実施形態において、第3電極に印加する電圧の例を示す図である。 第10実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第11実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第12実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第15実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 発光素子が、棒状発光素子でない場合の問題点を説明する模式図である。 発光素子が、棒状発光素子でない場合の問題点を説明する模式図である。 第16実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第17実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第18実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第18実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第19実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第19実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第20実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第20実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第21実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第21実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第22実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第22実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第23実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第23実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第24実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 縦積み構造を有する棒状発光素子を示す模式図である。 コア-シェル-シェル構造を有する棒状発光素子を示す模式図である。 棒状発光素子の直径が500nmより小さい発光装置の一例を示す模式図である。 棒状発光素子の直径が500nmより大きい発光装置を示す模式図である。 この発明で製造可能な発光装置の構造を示す図である。 棒状発光素子の交差が起きるメカニズムを説明するための図である。 棒状発光素子が原因となる一不良構造を示す模式図である。 図82Aに示す不良構造を防止できる構造を表す模式図である。 棒状発光素子が原因となる一不良構造を示す模式図である。 図83Aに示す不良構造を防止できる構造を表す模式図である。 棒状発光素子が原因となる一不良構造を示す模式図である。 図84Aに示す不良構造を防止できる構造を表す模式図である。 有効な棒状発光素子の直径と長さとの関係を示す図である。 本発明の第25実施形態の表示装置の概略構成図である。 本発明の第25実施形態の棒状赤色LED素子の概略斜視図である。 本発明の第25実施形態の棒状緑色LED素子の概略斜視図である。 本発明の第25実施形態の棒状青色LED素子の概略斜視図である。 本発明の第25実施形態の棒状青色LED素子の製造方法の工程図である。 図90Aに続く棒状青色LED素子の製造方法の工程図である。 図90Bに続く棒状青色LED素子の製造方法の工程図である。 図90Cに続く棒状青色LED素子の製造方法の工程図である。 図90Dに続く棒状青色LED素子の製造方法の工程図である。 本発明の第25実施形態の表示装置の製造方法の工程図である。 図91Aに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Bに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Cに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Dに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Dに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Fに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Gに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Hに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Hに続く表示装置の製造方法の工程図である。 図91Hに続く表示装置の製造方法の工程図である。 本発明の第26実施形態の表示装置の概略構成図である。 本発明の第27実施形態の表示装置の概略構成図である。 上記第27実施形態の表示装置の要部の模式断面図である。 本発明の表示装置の一作用効果を説明するための図である。 本発明の表示装置の一作用効果を説明するための図である。 本発明の第28実施形態の液晶表示装置を示す簡略断面図である。 発光素子の斜視図である。 発光素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。 発光素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。 発光素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。 発光素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。 発光素子の製造方法の第5工程を示す断面図である。 液晶表示装置の電極を示す平面図である。 発光素子を電極に配列する方法を示すと共に図4のA-A線から見た断面図である。 発光素子を電極に配列した状態を示す平面図である。 発光素子を電極に配列した状態を示すと共に図6のB-B線から見た断面図である。 発光素子に反射膜を設けた状態を示す断面図である。 比較例を示す断面図である。 本発明の第29実施形態の液晶表示装置を示す簡略断面図である。 本発明の第30実施形態の液晶表示装置を示す簡略断面図である。 発光素子を電極に配列した状態を示す平面図である。 従来の発光装置の断面図である。 従来の発光装置を示す斜視図である。
 以下、この発明の発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライトおよび液晶パネルを図示の実施の形態により詳細に説明する。この実施形態では、Siをドープしたn型GaNとMgをドープしたp型GaNとを発光素子に用いるが、GaNにドーピングする不純物はこれに限らない。
 (第1実施形態)
 この発明の第1実施形態の説明では、まず、発光装置の製造方法および発光装置に用いられる発光素子として、次の(1)において第1の発光素子の製造方法(図1~図3に示す)について説明すると共に、(2)において第2の発光素子(図4~図17に示す)の製造方法について説明し、さらに、(3)~(5)において同一基板上への発光素子の配置工程,配線工程について説明した後、(6)において基板分割工程(図31に示す)を説明する。
 (1) 第1の発光素子の製造方法
 図1~図3はこの発明の第1実施形態の発光装置に用いられる第1の発光素子の製造方法の工程図を示している。以下に、図1~図3を参照して第1の発光素子の製造方法を説明する。
 まず、図1に示したように、n型GaN基板20上にn型GaN層1を形成する。MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)装置を用いて、棒状n型GaNを結晶成長させる。この棒状のn型GaN1は、成長温度を700℃~800℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(TMG)およびアンモニア(NH)を使用し、n型不純物供給用にシラン(SiH)を、さらにキャリアガスとして水素(H)を供給することによって、Siを不純物としたn型GaN層1を成長させることができる。一方、低温(例えば600℃またはそれ以下)や高温(例えば、1000℃またはそれ以上)でGaNを成長させると、低温の場合、形成されるGaNが上方向に偏った成長をして先細り形状に、また、高温の場合、形成されるGaNが側方に偏った成長をして棒状ではなく薄膜状になる。
 次に、図2に示したように、n型GaN層1上にInGaN量子井戸層2を成長させる。量子井戸層2は、発光波長に応じて設定温度を750℃にし、キャリアガスに窒素(N)、成長ガスにTMGおよびNH、トリメチルインジウム(TMI)を供給することで、n型GaN層1上にp型InGaNからなる量子井戸層2を形成することができる。なお、この量子井戸層は、InGaN層とp型GaN層の間に電子ブロック層としてp型AlGaN層を入れてもよい。また、GaNの障壁層とInGaNの量子井戸層を交互に積層した多重量子井戸構造であってもよい。
 次に、InGaN量子井戸層2上にp型GaN層3を形成する。このp型GaN層3は、設定温度を800℃にし、成長ガスとしてTMGおよびNHを使用し、p型不純物供給用にCpMgを用いることによってp型GaN層3を形成できる。
 次に、図3に示すように、n型GaN層1と量子井戸層2とp型GaN層3からなる複数の棒状構造発光素子10を、IPAなどの溶液中で超音波振動を加えることにより複数の棒状構造発光素子10を基板から分離する。
 上記第1実施形態の発光装置に用いられる第1の発光素子の製造方法では、エピタキシャル基板であるn型GaN基板20上に形成された複数の素子を形成し、そのn型GaN基板20上から分離した複数の棒状構造発光素子10を用いることによって、発光素子ごと基板を分断して使用するのに比べて、n型GaN基板20を再利用できるので、コストを低減することができる。
 この実施形態では、棒状の発光素子として棒状構造発光素子10を用いたが、棒状の発光素子はこれに限らず、例えばn型GaN基板上に成長穴を有する成長マスクや金属種などを用いて複数の棒状の発光素子を成長させた後、基板から切り離したものでもよい。
 上記第1実施形態では、棒状の発光素子を用いたが、この発明の発光素子はこれに限らず、円形状、楕円状、正方形状、矩形状、多角形状などの平坦な発光面を有し、その発光面が基板に対して平行になるように実装面上に配置される形態の発光素子でもよい。
 (2) 第2の発光素子の製造方法
 また、図4~図17はこの発明の第1実施形態の発光装置に用いられる第2の発光素子の製造方法を順に示す工程図である。
 この第2実施形態では、まず、図4に示すように、用意したサファイア基板101を洗浄する。
 次に、図5に示すように、サファイア基板101上にn型GaN膜102を成膜する。
 次に、図6に示すように、n型GaN膜102上にマスク層103をデポジションによって形成する。このマスク層103は、例えば、SiNまたはSiOで作製される。
 次に、上記マスク層103上にレジスト層105を塗布し、露光および現像(デベロップ)を行い、さらに、ドライエッチングを行って、図7に示すように、レジスト層105およびマスク層103に穴105A,103Aを形成する。この穴105A,103Aによって、n型GaN膜102の一部102Aが露出している。上記マスク層103が成長マスクとなり、マスク層103に形成された穴103Aが成長穴となる。
 次に、触媒金属形成工程において、図8に示すように、レジスト層105上および穴103Aに露出したn型GaN膜102の一部102A上に触媒金属106を蒸着(デポジション)させる。この触媒金属106としては、例えば、Ni、Feなどを採用できる。
 次に、リフトオフにより、レジスト層105およびレジスト層105上の触媒金属106を除去し、図9に示すように、n型GaN膜102の一部102A上の触媒金属106を残し、次に、洗浄を行う。
 次に、半導体コア形成工程において、図10に示すように、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)装置を用いて、n型GaNを結晶成長させて触媒金属106の存在下で断面ほぼ六角形の棒状の半導体コア107を形成する。この棒状の半導体コア107は、例えば、長さ25μmに成長させる。成長温度を800℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(TMG)およびアンモニア(NH)を使用し、n型不純物供給用にシラン(SiH)を、さらにキャリアガスとして水素(H)を供給することによって、Siを不純物としたn型GaNの半導体コア107を成長させることができる。ここで、n型GaNは、六方晶系の結晶成長となり、サファイア基板101表面に対して垂直方向をc軸方向にして成長させることにより、六角柱形状の半導体コアが得られる。成長方向や成長温度などの成長条件に依存するが、成長させる半導体コアの直径が数10nmから数100nm程度の小さい場合に断面がほぼ円形に近い形状になりやすい傾向があり、直径が0.5μm程度から数μmに大きくなると断面がほぼ六角形で成長させることが容易になる傾向がある。
 上記レジスト層105の穴105A,マスク層103の穴103Aを複数個形成し、この複数個の穴105A,103Aに露出した複数箇所のn型GaN膜102の一部102Aに触媒金属106を形成して、複数本の棒状の半導体コア107を形成する。
 次に、図11に示すように、MOCVDにより、n型GaNからなる半導体コア107およびマスク層103を覆うように、p型InGaNからなる量子井戸層108を成膜する。この量子井戸層108は、発光波長に応じて設定温度を750℃にし、キャリアガスに窒素(N)、成長ガスにTMGおよびNH、トリメチルインジウム(TMI)を供給することで、n型GaNの半導体コア107上およびマスク層103上にp型InGaNからなる量子井戸層108を形成することができる。なお、この量子井戸層は、InGaN層とp型GaN層の間に電子ブロック層としてp型AlGaN層を入れてもよい。また、GaNの障壁層とInGaNの量子井戸層を交互に積層した多重量子井戸構造であってもよい。
 次に、半導体層形成工程において、図11に示すように、MOCVDにより、量子井戸層108の全面にp型GaNからなる半導体層110を形成する。この半導体層110は、設定温度を900℃にし、成長ガスとしてTMGおよびNHを使用し、p型不純物供給用にCpMgを用いることによってp型GaNからなる半導体層110を形成できる。
 上記MOCVDによる量子井戸層108および半導体層110の成長において、触媒金属106を付けた状態で成膜するので、半導体コア107の側面107Bを覆う部分の成長速度に比べて、触媒金属106と半導体コア107の先端面107Aとの間の部分の成長速度が速く、例えば10~100倍になる。具体的一例として、触媒金属106が付着した箇所のGaNの成長速度が50~100μm/時であるのに対して、触媒金属が付着していない箇所のGaNの成長速度は1~2μm/時になる。よって、量子井戸層108,半導体層110は、その先端部108A,110Aの膜厚が、側面部108B,110Bの膜厚に比べて厚くなる。
 次に、図12に示すように、触媒金属除去工程において、半導体コア107上の触媒金属106をエッチングにより除去した後に洗浄を行い、アニールにより半導体層110を活性にする。ここで、上記半導体コア107の先端面107Aを覆う量子井戸層108,半導体層110の先端部108A,110Aの肉厚が半導体コア107の側面107Bを覆う量子井戸層108,半導体層110の側面部108B,110Bの肉厚よりも厚いので、金属除去面のダメージや欠陥がPN接合に悪影響を及ぼし難くなる。また、エッチングの際に半導体コア107が半導体層110から露出することを防止できる。
 次に、図13に示すように、p型GaNからなる半導体層110の全面に導電膜111を形成する。この導電膜111の材質は、ポリシリコン,ITO(錫添加酸化インジウム)等を採用できる。この導電膜111の膜厚は例えば200nmとする。そして、上記導電膜111を成膜後、500℃から600℃で熱処理を行うことで、p型GaNからなる半導体層110と導電膜111とのコンタクト抵抗を下げることができる。なお、導電膜111は、これに限らず、例えば厚さ5nmのAg/NiまたはAu/Niの半透明の積層金属膜などを用いてもよい。この積層金属膜の成膜には蒸着法あるいはスパッタ法を用いることができる。さらに、より導電層の抵抗を下げるために、ITOによる導電膜上にAg/NiまたはAu/Niの積層金属膜を積層してもよい。
 次に、図14に示すように、ドライエッチングのRIE(反応性イオンエッチング)により、半導体コア107上およびマスク層103上で横方向に延在する部分の導電膜111を除去する。また、上記RIEにより、半導体コア107の先端面107A上を覆う半導体層110の先端部110Aを或る厚さ分だけ除去する。また、上記RIEにより、マスク層103上で導電膜111を越えて横方向に延在する領域の半導体層110を除去する。また、上記RIEにより、マスク層103上で導電膜111を越えて横方向に延在する領域の量子井戸層108を除去する。
 前述の如く、上記RIEの前には、量子井戸層108の先端部108Aの膜厚は、側面部108Bの膜厚に比べて十分に厚く、半導体層110の先端部110Aの膜厚が側面部110Bの膜厚に比べて十分に厚いので、上記RIEの後に、先端部で半導体コア107が露出することはない。したがって、上記RIEにより、半導体コア107の先端面を覆う量子井戸層108,半導体層110と、半導体コア107の側面を覆う量子井戸層108,半導体層110,導電膜111とが残る。
 次に、図15に示すように、エッチングにより、マスク層103(図14に示す)を除去する。このマスク層103が酸化シリコン(SiO)で構成されている場合、フッ酸(HF)を含んだ溶液を用いることにより、容易に半導体コア107および半導体コア107を覆う半導体層110,導電膜111の部分に影響を与えずにマスク層103をエッチングできる。また、CFを用いたドライエッチングにより、容易に半導体コア107および半導体コア107を覆う半導体層110,導電膜111の部分に影響を与えずにマスク層103をエッチングすることができる。これにより、半導体コア107は、サファイア基板101側の露出部分107Cの外周面が露出する。
 次に、図16に示すように、RIE(反応性イオンエッチング)により、下地n型GaN膜102をエッチングして、サファイア基板101表面を露出させる。これにより、半導体コア107に連なるn型GaNからなる段部102Bが形成される。ここで、先端面107A上の半導体層110と量子井戸層108の厚さが下地n型GaN膜102の厚さに比べて十分に厚くなるようにしているので、上記RIEにより、半導体コア107の先端面107Aが露出しないようにできる。
 これにより、上記n型GaNからなる半導体コア107とp型InGaNからなる量子井戸層108とp型GaNからなる半導体層110および導電膜111,n型GaNからなる段部102Bで構成される棒状構造の発光素子がサファイア基板101上に形成される。
 次に、切り離し工程において、イソプロピルアルコール(IPA)水溶液中に基板を浸し、超音波(例えば数10KHz)を用いて下地基板(サファイア基板101)を基板平面に沿って振動させることにより、下地基板上に立設する半導体コア107を折り曲げるように、量子井戸層108と半導体層110,導電膜111に覆われた半導体コア107に対して応力が働いて、図17に示すように、量子井戸層108と半導体層110,導電膜111に覆われた半導体コア107が下地基板から切り離される。
 こうして、下地基板から切り離なされた微細な棒状構造発光素子100を製造することができる。
 また、上記半導体コア107を超音波を用いて基板から切り離したが、これに限らず、切断工具を用いて半導体コアを基板から機械的に折り曲げることによって切り離してもよい。この場合、簡単な方法で基板上に設けられた微細な複数の棒状構造発光素子を短時間で切り離すことができる。
 さらに、上記棒状構造発光素子100は、半導体層110が半導体コア107の外周面から半径方向外向に結晶成長し、径方向の成長距離が短くかつ欠陥が外向に逃げるため、結晶欠陥の少ない半導体層110により半導体コア107を覆うことができる。したがって、特性の良好な棒状構造発光素子を実現することができる。
 この発光素子の製造方法によれば、下地基板から切り離された微細な棒状構造発光素子100を製造することができる。また、上記サファイア基板101を再利用できる。また、上記棒状構造発光素子100は、使用する半導体の量を少なくでき、発光素子を用いた装置の薄型化と軽量化が可能となると共に、半導体層110で覆われた半導体コア107の全周から光が放出されることにより発光領域が広くなるので、発光効率が高く省電力な発光装置,バックライト,照明装置および表示装置などを実現することができる。また、図16に示すように、RIE(反応性イオンエッチング)により、下地n型GaN膜102をエッチングして段部102Bを形成したが、この下地n型GaN膜102のエッチングを省略して段部102Bのない下地n型GaN膜102から半導体コア107を切り離して、段部102Bを有していない棒状構造発光素子を作製してもよい。
 ここで、棒状構造発光素子100の直径を1μm、長さを25μmとしているので、1個当たりの棒状構造発光素子100の発光面積すなわち量子井戸層108の面積は、略(25×π×(0.5)μm-(露出部分107Cの外周面積))となる。
 また、棒状構造発光素子100が、棒状の半導体コア107を同心状に囲む筒状の発光面(量子井戸層108)を有することによって、同一体積で平坦な発光面を有する発光素子に比べて、棒状構造発光素子100の1個あたりの発光面の面積が増大し、所定の明るさを得るための発光素子数を削減することができ、コストを削減できる。
 また、棒状構造発光素子100が、p型の棒状の半導体コア107と、その半導体コア107の外周を覆うn型の筒状の半導体層110とを有し、半導体コア107の一端側が露出していることによって、半導体コア107の一端側の露出部分107Cに一方の電極を接続し、半導体コア107の他端側の導電膜111に電極を接続することが可能となり、両端に電極を離して接続でき、導電膜111に接続する電極と半導体コア107の露出部分107Cが短絡するのを防ぐので、配線が容易にできる。
 なお、上記半導体コア107の露出部分107Cと半導体層110に覆われた被覆部分のそれぞれの断面は六角形状に限るものではなく、他の多角形や円形の断面形状でもよく、また、半導体コアの露出部分と被覆部分とが異なる断面形状であってもよい。
 また、この第1実施形態の第2の発光素子の製造方法によれば、n型の半導体コア107の先端面107Aだけでなく側面107Bにもp型の半導体層110を形成するので、pn接合の面積を大きくでき、発光面積を大きくすることができ、発光効率を向上できる。また、上記触媒金属106を用いてn型の半導体コア107を形成するので、n型の半導体コア107の成長速度を速くできる。このため、半導体コア107を従来に比べ短時間で長くでき、n型の半導体コア107の長さと比例関係になる発光面積を一層大きくすることができる。また、上記n型の半導体コア107の先端面107Aおよび側面がp型の半導体層110で覆われるので、p型の半導体層110のための電極がn型の半導体コア107に短絡することを防止できる。
 また、この第1実施形態の第2の発光素子の製造方法によれば、触媒金属106を残した状態でp型の量子井戸層108,p型の半導体層110を形成するので、n型の半導体コア107の形成とp型の量子井戸層108,p型の半導体層110の形成とを同一製造装置内で連続して行うことができる。よって、工程削減、製造時間の短縮ができる。また、上記n型の半導体コア107を形成後、この半導体コア107を製造装置外に出す必要が無いので、n型の半導体コア107の表面にコンタミが付着しないようにでき、素子特性を改善できる。また、上記n型の半導体コア107の形成とp型の量子井戸層108,p型の半導体層110の形成とを連続して行うことができるので、大きな温度変化や成長の停止などを回避して結晶性を改善でき、素子特性を改善できる。また、上記n型の半導体コ10ア7を形成した直後に触媒金属106を除去するエッチングを行わないことで、n型の半導体コア107の表面(すなわち、p型の半導体層110との界面)へのダメージを無くすることができ、素子特性を改善できる。
 また、この第1実施形態の第2の発光素子の製造方法では、サファイア基板101上に触媒金属106を付けたままでn型の半導体コア107とp型の半導体層110を順に形成するので、触媒金属106に接する部分の成長速度が触媒金属106に接しない部分の成長速度に比べて格段に(例えば10~100倍)速くなる。したがって、寸法の縦横比が高い発光素子を作製できる。この第2実施形態では、一例として、棒状構造発光素子100の直径を1μm、長さを25μmとしている。また、上記触媒金属106下でn型の半導体コア107とp型の半導体層110とを連続して積層できるので、PN接合部の欠陥を少なくすることができる。
 また、この第1実施形態の第2の発光素子の製造方法によれば、マスク層103を除去して、半導体コア107のサファイア基板101側の露出部分107Cを露出させるので、半導体層110のエッチング量を少なくできる。また、上記棒状構造発光素子100は、半導体コア107に連なるn型GaNからなる段部102Bによって、半導体コア107に対して容易にコンタクトを取ることができる。また、上記棒状構造発光素子100は、量子井戸層108により発光効率を向上できる。
 また、上記第2の発光素子の製造方法では、サファイア基板101上にn型GaN膜102を成膜したが、サファイア基板101上にn型GaN膜102を成膜する工程をなくして、サファイア基板101上に直接にマスク層103を形成してもよい。また、上記触媒金属除去工程において、半導体コア107上の触媒金属106をエッチングにより除去したが、この触媒金属除去工程をなくして、触媒金属106を残したままで導電膜111を形成してもよい。また、上記実施形態では、図14に示すように、RIEによって、導電膜111,p型GaNからなる半導体層110,量子井戸層108をエッチングしたが、このRIEによるエッチング工程をなくし、次のマスク層103を除去する工程において、各層一斉リフトオフによりマスク層103を除去してもよい。
 また、上記第2の発光素子の製造方法では、MOCVD装置を用いて半導体コア107を結晶成長させたが、MBE(分子線エピタキシャル)装置などの他の結晶成長装置を用いて半導体コアを形成してもよい。また、成長穴を有する成長マスクを用いて半導体コアを基板上に結晶成長させたが、基板上に金属種を配置して、金属種から半導体コアを結晶成長させてもよい。
 また、上記第2の発光素子の製造方法では、半導体層110に覆われた半導体コア107を、超音波を用いてサファイア基板101から切り離したが、これに限らず、切断工具を用いて半導体コアを基板から機械的に折り曲げて切り離してもよい。この場合、簡単な方法で基板上に設けられた微細な複数の棒状構造発光素子を短時間で切り離すことができる。
 (3) 発光素子の配置工程
 図18はこの発明の第1実施形態の発光装置の製造方法に用いる絶縁性基板の平面図を示している。なお、この発光装置に用いられる棒状構造発光素子は、図3に示す棒状構造発光素子10または図17に示す棒状構造発光素子100いずれかを用いているが、他の棒状の発光素子を用いてもよい。
 この第1実施形態の発光装置では、図18に示すように、まず、基板作成工程において、実装面に、第1,第2の電極および配線パターンの一例としての金属電極201,202を形成した絶縁性基板200を作成する。絶縁性基板200はガラス、セラミック、酸化アルミニウム、樹脂のような絶縁体、またはシリコンのような半導体表面にシリコン酸化膜を形成し、表面が絶縁性を有するような基板である。ガラス基板を用いる場合は、表面にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜のような下地絶縁膜を形成するのが望ましい。
 上記金属電極201,202は、印刷技術を利用して所望の電極形状に形成している。なお、金属膜および感光体膜を一様に積層し、所望の電極パターンを露光し、エッチングして形成してもよい。
 図18では省略されているが、金属電極201,202には外部から電位を与えられるように、パッドを形成している。
 次に、配列工程において、金属電極201,202が対向する部分(配列領域)に棒状構造発光素子を配列する。図18では、図を見やすくするため、棒状構造発光素子を配列する配列領域を9×3個としているが、実際は100個以上の任意の個数の配列領域とする。
 上記基板作成工程と塗布工程および配列工程で、基板上に複数の発光素子を配置する配置工程を構成している。
 図19は図18のXIX-XIX線から見た断面模式図である。
 まず、塗布工程において、図19に示すように、絶縁性基板200上に、棒状構造発光素子210を含んだイソプロピルアルコール(IPA)211を薄く塗布する。IPA211の他に、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、アセトン、またはそれらの混合物でもよい。あるいは、IPA211は、他の有機物からなる液体、水などを用いることができる。
 ただし、液体を通じて金属電極201,202間に大きな電流が流れてしまうと、金属電極201,202間に所望の電圧差を印加できなくなってしまう。そのような場合には、金属電極201,202を覆うように、絶縁性基板200表面全体に、10nm~30nm程度の絶縁膜をコーティングすればよい。
 棒状構造発光素子210を含むIPA211を塗布する厚さは、次に棒状構造発光素子210を配列する工程で、棒状構造発光素子210が配列できるよう、液体中で棒状構造発光素子210が移動できる厚さである。したがって、IPA211を塗布する厚さは、棒状構造発光素子210の太さ以上であり、例えば、数μm~数mmである。塗布する厚さは薄すぎると、棒状構造発光素子210が移動し難くなり、厚すぎると、液体を乾燥する時間が長くなる。また、IPAの量に対して、棒状構造発光素子210の量は、1×104本/cm3~1×107本/cm3が好ましい。
 棒状構造発光素子210を含むIPA211を塗布するために、棒状構造発光素子210を配列させる金属電極の外周囲に枠を形成し、その枠内に棒状構造発光素子210を含むIPA211を所望の厚さになるように充填してもよい。しかしながら、棒状構造発光素子210を含むIPA211が粘性を有する場合は、枠を必要とせずに、所望の厚さに塗布することが可能である。
 IPAやエチレングリコール、プロピレングリコール、…、またはそれらの混合物、あるいは、他の有機物からなる液体、または水などの液体は、棒状構造発光素子210の配列工程のためには粘性が低いほど望ましく、また加熱により蒸発しやすい方が望ましい。
 次に、金属電極201,202間に電位差を与える。この第1実施形態では、1Vの電位差とするのが適当であった。金属電極201,202の電位差は、0.1~10Vを印加することができるが、0.1V以下では棒状構造発光素子210の配列が悪くなり、10V以上では金属電極間の絶縁が問題になり始める。したがって、1~5Vが好ましく、更には1V程度とするのが好ましい。
 図20は上記棒状構造発光素子210が金属電極201,202上に配列する原理を示している。図20に示すように、金属電極201に電位VLを印加し、金属電極202に電位VR(VL<VR)を印加すると、金属電極201には負電荷が誘起され、金属電極202には正電荷が誘起される。そこに棒状構造発光素子210が接近すると、棒状構造発光素子210において、金属電極201に近い側に正電荷が誘起され、金属電極202に近い側に負電荷が誘起される。この棒状構造発光素子210に電荷が誘起されるのは静電誘導による。すなわち、電界中に置かれた棒状構造発光素子210は、内部の電界が0となるまで表面に電荷が誘起されることによる。その結果、各電極と棒状構造発光素子210との間に静電力により引力が働き、棒状構造発光素子210は、金属電極201,202間に生じる電気力線に沿うと共に、各棒状構造発光素子210に誘起された電荷がほぼ等しいので、電荷による反発力により、ほぼ等間隔に一定方向に規則正しく配列する。しかしながら、例えば、図17に示す棒状構造発光素子100では、半導体層110に覆われた半導体コア107の露出部分側の向きは一定にならず、ランダムになる。
 以上のように、棒状構造発光素子210が金属電極201,202間に発生した外部電場により、棒状構造発光素子210に電荷を発生させ、電荷の引力により金属電極201,202に棒状構造発光素子210を吸着させるので、棒状構造発光素子210の大きさは、液体中で移動可能な大きさであることが必要である。したがって、棒状構造発光素子210の大きさは、液体の塗布量(厚さ)により変化する。液体の塗布量が少ない場合は、棒状構造発光素子210はナノオーダーサイズでなければならないが、液体の塗布量が多い場合は、マイクロオーダーサイズであってもかまわない。
 棒状構造発光素子210が電気的に中性ではなく、正または負に帯電している場合は、金属電極201,202間に静的な電位差(DC)を与えるだけでは、棒状構造発光素子210を安定して配列することができない。例えば、棒状構造発光素子210が正味として正に帯電した場合は、正電荷が誘起されている金属電極202との引力が相対的に弱くなる。そのため、棒状構造発光素子210の配列が非対象になる。
 そのような場合は、図21に示すように、金属電極201,202間にAC電圧を印加することが好ましい。図21においては、金属電極202に基準電位を、金属電極201には振幅VPPL/2のAC電圧を印加している。こうすることにより、棒状構造発光素子210が帯電している場合でも、配列を対象に保つことができる。なお、この場合の金属電極202に与える交流電圧の周波数は、10Hz~1MHzとするのが好ましく、50Hz~1kHzとするのが最も配列が安定し、より好ましい。さらに、金属電極201,202間に印加するAC電圧は、正弦波に限らず、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的に変動するものであればよい。なお、VPPLは1V程度とするのが好ましかった。
 次に、金属電極201,202上に、棒状構造発光素子210を配列させた後、絶縁性基板200を加熱することにより、液体を蒸発させて乾燥させ、棒状構造発光素子210を金属電極201,202間の電気力線に沿って等間隔に配列させて固着させる。
 図22は上記棒状構造発光素子210を配置した絶縁性基板200の平面図を示している。なお、図22では、図を見やすくするために棒状構造発光素子210の数を少なくしているが、実際は100個以上の棒状構造発光素子210が同一の絶縁性基板200上に配置されている。
 図22に示す棒状構造発光素子210を配置した絶縁性基板200を、液晶表示装置などのバックライトに用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力なバックライトを実現することができる。また、この棒状構造発光素子210を配置した絶縁性基板200を照明装置として用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力な照明装置を実現することができる。
 上記棒状構造発光素子210のpnの極性は、一方に揃っておらず、ランダムに配列されている。このため、駆動時は交流電圧により駆動されて、異なる極性の棒状構造発光素子210が交互に発光することになる。
 また、上記発光装置の製造方法によれば、独立した電位が夫々与えられる2つの金属電極201,202を単位とする配列領域が形成された絶縁性基板200を作成し、その絶縁性基板200上に複数の棒状構造発光素子210を含んだ液体を塗布する。その後、2つの金属電極201,202に独立した電圧を夫々印加して、微細な棒状構造発光素子210を2つの金属電極201,202により規定される位置に配列させる。これにより、上記棒状構造発光素子210を所定の絶縁性基板200上に容易に配置させることができる。
 したがって、従来のように発光ダイオードを1つ1つ基板上の所定の位置に配置する必要がなく、多数の微細な発光ダイオードを精度よく所定の位置に配置させることができる。
 この発光装置の製造方法によって、発光時の温度上昇を抑制しつつ発光を分散させることにより、明るさのばらつきが少なくかつ長寿命化と高効率化が可能な発光装置を製造することができる。
 また、上記発光装置の製造方法では、使用する半導体の量を少なくできる。さらに、上記棒状構造発光素子210は、半導体層で覆われた半導体コアの側面全体から光が放出されることにより発光領域が広くなるので、発光効率が高く省電力な発光装置を実現することができる。
 また、上記発光装置では、絶縁性基板200の実装面上に複数の発光素子を略均等に分散して配置することによって、発光により発光素子に生じた熱の横方向への流出が効率よく行われるため、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
 また、複数の棒状構造発光素子210の長手方向が絶縁性基板200の実装面に対して平行になるように、棒状構造発光素子210を絶縁性基板200の実装面上に配置することによって、径方向に対して軸方向(長手方向)の長さの比を大きくできるので、発光面の面積が同じ条件では発光面が正方形のときよりも絶縁性基板200への横方向の熱流出が効率よく行われ、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。また、この発光装置の製造方法は、電極間に電圧を印加することによる物体の分極を利用しているため、棒状構造発光素子の両端を分極させるのに都合がよく、棒状構造発光素子に対して相性がよい。
 また、上記棒状構造発光素子210は、発光ダイオードであって、金属電極201(第1の電極)にアノードが接続されると共に金属電極202(第2の電極)にカソードが接続された発光ダイオードと、金属電極201(第1の電極)にカソードが接続されると共に金属電極202(第2の電極)にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して絶縁性基板200上に配置されることになる。そして、この発光装置では、交流電源によって金属電極201(第1の電極)と金属電極202(第2の電極)との間に交流電圧を印加して複数の発光ダイオードを駆動することによって、多数の発光ダイオードに対してアノードとカソードの向きを揃えて配置する必要がなく、配置工程を簡略化できる。
 また、少なくとも金属電極201(第1の電極)および金属電極202(第2の電極)を、複数の棒状構造発光素子210を駆動するための電極として用いることによって、配線工程を簡略化してコストを削減できる。
 図18~図22に示す発光装置の製造方法では、棒状構造発光素子を用いたが、発光素子はこれに限らず、円形状、楕円状、正方形状、矩形状、多角形状などの平坦な発光面を有し、その発光面が基板に対して平行になるように実装面上に配置される形態の発光素子でもよい。しかしながら、この発光装置の製造方法では、電極間に電圧を印加することによる物体の分極を利用するので、分極させるのに好都合な棒状の発光素子が望ましい。
 (4) 配線工程
 図23~図25はこの発明の第1実施形態の他の発光装置の製造方法の工程図を示している。なお、この発光装置の製造方法は、棒状構造発光素子を同一基板の実装面上に100個以上配置するものである。この発光装置の製造方法に用いる棒状構造発光素子は、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆う第2導電型の筒状の半導体層とを有し、棒状の発光素子の半導体コアの一端側が露出しているものであればよい。
 この発光装置の製造方法では、図23に示すように、まず、基板作成工程において、実装面に第1,第2の電極および配線パターンの一例としての金属電極301,302を形成した絶縁性基板300を作成する。
 次に、配置工程において、絶縁性基板300上に、長手方向が絶縁性基板300の実装面に対して平行になるように100個以上の棒状構造発光素子310を配置させる。この配置工程では、第1実施形態の発光装置の製造方法と同様の方法を用いて、金属電極301,302上に、液体中の棒状構造発光素子310を配列させた後、絶縁性基板300を加熱することにより、液体を蒸発させて乾燥させ、棒状構造発光素子310を金属電極301,302間の電気力線に沿って等間隔に配列させて固着させる。
 上記棒状構造発光素子310は、棒状のn型GaNからなる半導体コア311と、上記半導体コア311の一端側の部分を覆わないで露出部分311aとするように、半導体コア311の露出部分311a以外の被覆部分311bを覆うp型GaNからなる半導体層312とを備えている。上記棒状構造発光素子310の一端側の露出部分311aを金属電極301に接続すると共に、棒状構造発光素子310の他端側の半導体層312を金属電極302に接続する。
 次に、配線工程において、図24に示すように、絶縁性基板300上に層間絶縁膜303を形成し、その層間絶縁膜303をパターンニングして金属電極301上と金属電極302上にコンタクトホール303aを夫々形成する。
 次に、図25に示すように、2つのコンタクトホール303aを埋めるように金属配線304,305を形成する。
 このようにして、絶縁性基板300の実装面上に配置された100個以上の棒状構造発光素子310を一括して配置すると共に、複数の棒状構造発光素子310に金属配線304,305を一括して接続することができる。また、図23~図25では、棒状構造発光素子310の中央部が絶縁性基板300から浮いた状態で示されているが、実際は、棒状構造発光素子310は、図18~図22に示す棒状構造発光素子の配置方法におけるIPA水溶液の乾燥時に、絶縁性基板300表面と棒状構造発光素子310の隙間の液滴が蒸発により縮小するときに発生するスティクションにより中央部分が撓んで絶縁性基板300上に接している。なお、棒状発光素子310が直接絶縁性基板300上に接しない場合であっても、層間絶縁膜303を介して絶縁性基板300と接することとなる。
 また、棒状構造発光素子310の中央部分と絶縁性基板300との間に、棒状構造発光素子310を支持するように金属部を設けて、棒状構造発光素子310の中央部分が金属部を介して絶縁性基板300に接するようにしてもよい。
 上記発光装置の製造方法によれば、従来のように発光ダイオードを1つ1つ基板上の所定の位置に配置する必要がなく、多数の微細な発光ダイオードを精度よく所定の位置に配置させることができ、発光時の温度上昇を抑制しつつ発光を分散させることにより、明るさのばらつきが少なくかつ長寿命化と高効率化が可能な発光装置を製造することができる。
 上記発光装置では、絶縁性基板300の実装面上に複数の棒状構造発光素子310を略均等に分散して配置することによって、発光により発光素子に生じた熱の基板側への横方向の流出が効率よく行われるため、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
 また、複数の棒状構造発光素子310の長手方向が絶縁性基板300の実装面に対して平行になるように、棒状構造発光素子310を絶縁性基板300の実装面上に配置することによって、径方向に対して軸方向(長手方向)の長さの比を大きくできるので、発光面の面積が同じ条件では発光面が正方形のときよりも絶縁性基板300側への横方向の熱流出が効率よく行われ、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
 また、上記複数の棒状構造発光素子310は、露出部分311aがアノード、被覆部分311bがカソードの発光ダイオードであって、金属電極301(第1の電極)にアノードが接続されると共に金属電極302(第2の電極)にカソードが接続された発光ダイオードと、金属電極301(第1の電極)にカソードが接続されると共に金属電極302(第2の電極)にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して絶縁性基板300上に配置されことになる。そして、この発光装置では、交流電源によって金属電極301(第1の電極)と金属電極302(第2の電極)との間に交流電圧を印加して複数の発光ダイオードを駆動することによって、多数の発光ダイオードに対してアノードとカソードの向きを揃えて配置する必要がなく、配置工程を簡略化できる。
 (5) 他の発光装置の製造方法
 図26~図30はこの発明の第1実施形態の他の発光装置の製造方法の工程図を示している。なお、図26~図30では、発光装置の一部のみを示しており、この発光装置の製造方法は、棒状構造発光素子を同一基板の実装面上に100個以上配置するものである。この発光装置の製造方法に用いる棒状構造発光素子は、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆う第2導電型の筒状の半導体層とを有し、棒状の発光素子の半導体コアの一端側が露出しているものであればよい。
 この発光装置の製造方法では、図26の断面図および図27の平面図に示すように、まず、基板作成工程において、実装面に第1,第2の電極および配線パターンの一例としての金属電極401,402が形成された絶縁性基板400を作成する。
 次に、配置工程において、絶縁性基板400上に、長手方向が絶縁性基板400の実装面に対して平行になるように複数の棒状構造発光素子410を配置する。この配置工程では、図18~図22に示す発光装置の製造方法と同様の方法を用いて、金属電極401,402上に、液体中の棒状構造発光素子410を配列させた後、絶縁性基板400を加熱することにより、液体を蒸発させて乾燥させ、棒状構造発光素子410を金属電極401,402間の電気力線に沿って等間隔に配置させる。
 上記棒状構造発光素子410は、棒状のn型GaNからなる半導体コア411と、上記半導体コア411の一端側の部分を覆わないで露出部分411aとするように、半導体コア411の露出部分411a以外の被覆部分411bを覆うp型GaNからなる半導体層412とを備えている。上記棒状構造発光素子410の一端側の露出部分411aを金属電極401に導電性接着剤などの金属インクからなる接着部403により接続すると共に、棒状構造発光素子410の他端側の半導体層412を金属電極402に導電性接着剤などの金属インクからなる接着部404により接続する。ここで、金属インクは、インクジェット法などにより絶縁性基板400上の所定の箇所に塗布する。
 次に、図28の平面図および図29の断面図に示すように、絶縁性基板400上の複数の棒状構造発光素子410が配置された領域に蛍光体420を選択的に塗布する(蛍光体塗布工程)。ここで、蛍光体は、インクジェット法などにより絶縁性基板400上の所定の領域に塗布する。なお、絶縁性基板400上の複数の棒状構造発光素子410が配置された領域に、蛍光体を含む透明樹脂を選択的に塗布してもよい。
 次に、図30に示すように、蛍光体420の塗布後に、絶縁性基板400上に透明樹脂からなる保護膜421を形成する。
 このようにして、絶縁性基板400の実装面上に複数の棒状構造発光素子410を一括して配置すると共に、複数の棒状構造発光素子410に金属配線を一括して接続することができる。
 次に、絶縁性基板400上に蛍光体420を塗布する蛍光体塗布工程と、その蛍光体塗布工程の後に絶縁性基板400上に保護膜421を塗布する保護膜塗布工程とを、複数の棒状構造発光素子410が配置された1つの絶縁性基板400で一度に行う。これによって、従来パッケージ毎に行っていた場合に比べて製造コストを大幅に低減できる。
 (6) 基板分割工程
 次に、この発明の第1実施形態の発光装置の製造方法の基板分割工程を図31により説明する。この基板分割工程では、図26~図30に示す工程により作成された絶縁性基板400を用いたが、図18~図22に示す工程により作成された絶縁性基板200や、図23~図25に示す工程により作成された絶縁性基板300を用いてもよい。
 図31の平面図に示すように、基板分割工程において、絶縁性基板400を形状が異なる複数の分割基板430A,430B,430C,430D,430Eに分割する。ここで、複数の分割基板430A,430B,430C,430D,430Eの夫々は、この発明の発光装置であって、棒状構造発光素子410が100個以上有するように、絶縁性基板400から分割される。上記分割基板430Aは正方形状、分割基板430Bは分割基板430Aよりも大きい正方形状、分割基板430Cは分割基板430Bよりも大きい正方形状、分割基板430Dは円形状、分割基板430Eは直角三角形状をしている。
 上記基板分割工程において、形状が異なる複数の分割基板430A,430B,430C,430D,430Eに絶縁性基板400を分割することによって、様々な形態に対応した発光装置を容易に提供することができる。
 なお、絶縁性基板400上に複数の棒状構造発光素子410を配線するために形成された配線パターンを、基板分割工程における基板切断領域に形成しないことによって、切断時に導電性の配線クズが散らばることがなく、導電性の配線クズによる短絡などの不具合を防止できる。
 あるいは、絶縁性基板400の切断領域に、基板分割工程において切断されても電気接続に影響しない配線パターンを形成することによって、隣接する分割基板に跨って連続して配線パターンを形成でき、配線パターン形成が容易になると共に、基板分割時に切断されても回路動作に問題が生じることがない。
 また、基板分割工程における絶縁性基板400の切断領域に棒状構造発光素子410を配置しないことによって、切断により破損する棒状構造発光素子410をなくし、棒状構造発光素子410を有効に活用できる。
 この発光装置の製造方法では、図26, 図29,図30では、棒状構造発光素子410の中央部が絶縁性基板400から浮いた状態で示されているが、実際は、棒状構造発光素子410は、第1実施形態の棒状構造発光素子の配置方法におけるIPA水溶液の乾燥時に、絶縁性基板400表面と棒状構造発光素子410の隙間の液滴が蒸発により縮小するときに発生するスティクションにより中央部分が撓んで絶縁性基板400上に接している。なお、棒状発光素子410が直接絶縁性基板400上に接しない場合であっても、蛍光体を介して絶縁性基板400と接することとなる。
 なお、棒状構造発光素子410の中央部分と絶縁性基板400との間に、棒状構造発光素子410を支持するように金属部を設けて、棒状構造発光素子410の中央部分が金属部を介して絶縁性基板400に接するようにしてもよい。
 上記構成の発光装置の製造方法によれば、同一の絶縁性基板400上に配置された複数の棒状構造発光素子410を一括して配線した後、絶縁性基板400を複数の分割基板430A,430B,430C,430D,430Eに分割して、分割基板430A,430B,430C,430D,430E上に複数の棒状構造発光素子410が配置された発光装置を複数形成することによって、配線工程の簡略化して製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、上記配置工程において、同一絶縁性基板400上に複数の棒状構造発光素子410を一括して配置することによって、配線工程の簡略化と相俟って製造コストをさらに低減できる。
 また、分割基板430A,430B,430C,430D,430Eの夫々に棒状構造発光素子410を100個以上配置することによって、明るさばらつきを有する複数の発光素子を集合したときの全体の明るさのばらつきを、1つの発光素子の明るさばらつきの1/10以下に低減できる。
 また、上記棒状構造発光素子410は、露出部分411aがアノード、被覆部分411bがカソードの発光ダイオードであって、金属電極401(第1の電極)にアノードが接続されると共に金属電極402(第2の電極)にカソードが接続された発光ダイオードと、金属電極401(第1の電極)にカソードが接続されると共に金属電極402(第2の電極)にアノードが接続された発光ダイオードとが混在して絶縁性基板400上に配置されことになる。そして、この発光装置では、交流電源によって金属電極401(第1の電極)と金属電極402(第2の電極)との間に交流電圧を印加して複数の発光ダイオードを駆動することによって、多数の発光ダイオードに対してアノードとカソードの向きを揃えて配置する必要がなく、配置工程を簡略化できる。
 また、上記発光装置の製造方法において、複数の棒状構造発光素子410を絶縁性基板400上に配置させる配置工程の後、基板分割工程において絶縁性基板400を、100個以上の棒状構造発光素子410が夫々配置された複数の分割基板430に分割することにより、各工程を流動する基板数を少なくして大幅にコストを削減できる。
 また、上記発光装置の製造方法によれば、従来のように発光素子を1つ1つ基板上の所定の位置に配置する必要がなく、多数の微細な発光素子を精度よく所定の位置に配置させることができ、発光時の温度上昇を抑制しつつ発光を分散させることにより、明るさのばらつきが少なくかつ長寿命化と高効率化が可能な発光装置を製造することができる。
 上記発光装置では、絶縁性基板400の実装面上に複数の棒状構造発光素子410を略均等に分散して配置することによって、発光により棒状構造発光素子410に生じた熱の基板側への横方向の流出が効率よく行われるため、発光時の温度上昇がさらに抑制され、より長寿命化、高効率化が図れる。
 また、絶縁性基板400上に複数の棒状構造発光素子410を配置した後、絶縁性基板400上の複数の棒状構造発光素子410が配置された領域に蛍光体420を選択的に塗布することによって、材料費で大きな比率を占める蛍光体の使用量を減らしてコストを削減できる。
 (第2実施形態)
 図32はこの発明の第2実施形態の照明装置に用いられる発光装置の平面図を示し、図33は上記発光装置の側面図を示している。
 この第2実施形態の照明装置に用いられる発光装置500は、図32,図33に示すように、正方形状の放熱板501上に、100個以上の棒状構造発光素子(図示せず)が配置された円形状の絶縁性基板502が実装されている。ここで、円形状の絶縁性基板502は、第1実施形態の発光装置の製造方法を用いて製造された100個以上の棒状構造発光素子が配置された分割基板である。
 図34は図32,図33に示す発光装置500を用いた照明装置の一例としてのLED電球510の側面図を示している。このLED電球510は、図34に示すように、外部のソケットに嵌めて商用電源に接続するための電源接続部としての口金511と、その口金511に一端が接続され、他端が徐々に拡径する円錐形状の放熱部512と、放熱部512の他端側を覆う透光部513とを備えている。上記放熱部512内に、絶縁性基板502を透光部513側に向けて発光装置500を配置している。この発光装置500は、上記第1実施形態の発光装置の製造方法により製造されたものを用いている。
 上記構成の照明装置によれば、発光装置500を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、図32,図33に示す発光装置500を用いることにより、明るさのばらつきが少なくかつ長寿命化と高効率化が図れる照明装置を実現することができる。
 また、上記複数の棒状構造発光素子が配置された絶縁性基板502を放熱板501上に取り付けることによって、さらに放熱効果が向上する。
 (第3実施形態)
 図35はこの発明の第3実施形態の発光装置を用いたバックライトの平面図を示している。
 この第3実施形態のバックライト600は、図35に示すように、放熱板の一例としての長方形状の支持基板601上に、複数の発光装置602が互いに所定の間隔をあけて格子状に実装されている。ここで、発光装置602は、第1実施形態の発光装置の製造方法を用いて製造された100個以上の棒状構造発光素子が配置された分割基板である。
 上記構成のバックライト600によれば、発光装置602を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、発光装置602を用いることにより、明るさのばらつきが少なくかつ長寿命化と高効率化が図れるバックライトを実現することができる。
 また、上記発光装置602を支持基板601上に取り付けることによって、さらに放熱効果が向上する。
 (第4実施形態)
 図36はこの発明の第4実施形態の発光装置を用いたバックライトの平面図を示している。
 この第4実施形態のバックライト610は、図36に示すように、放熱板の一例としての長方形状の支持基板611上に、1つの大きな発光装置612が実装されている。この発光装置612は、上記第1実施形態の発光装置の製造方法により製造されたものを用いている。
 上記構成のバックライト610によれば、発光装置612を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。
 また、上記発光装置612を支持基板611上に取り付けることによって、さらに放熱効果が向上する。
 (第5実施形態)
 図37はこの発明の第5実施形態の発光装置を用いた液晶パネルの平面図と側面図を示している。
 この第5実施形態の液晶パネル620は、図37に示すように、放熱板の一例としての長方形状の透明基板622の一方の面に、第1,第2の電極および配線パターンの一例としての金属電極(図示せず)が形成され、その金属電極に接続された複数の発光素子(図示せず)が配置されている。この金属電極と発光素子からなる発光部分621と、透明基板622で1つの大きな発光装置を形成している。また、透明基板622の他方の面に、図示しない画素電極とTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)がマトリックス状に形成されている。そして、透明基板622の他方側に所定の間隔をあけて液晶封止板624が配置され、液晶封止板624と透明基板622との間に液晶623を封止している。
 通常の液晶パネルは、液晶駆動基板とバックライトは分離されており、バックライトの光量ムラや発熱などの問題により、導光管や放熱素子の使用することでコストが上昇したり、液晶パネルを厚くなったりしていた。これに対して、上記構成の液晶パネル620によれば、従来の発光素子1個から得られる光量に対して複数の発光素子で構成されているので、光量ムラや発熱の問題が無いので、導光管や放熱素子を必要としない。そこで、液晶パネル大に分断された分割基板である発光装置が液晶を有する面と反対の側に配置して、直接液晶基板として用いることにより、低コストかつ薄型の液晶パネルを得ることができる。
 このように、上記構成の液晶パネル620によれば、発光部分621と透明基板622からなる発光装置を用いることにより、製造コストを低減でき、特性ばらつきを小さくして歩留まりを向上できる。また、液晶パネル基板とバックライト基板を1つにした透明基板622を用いることにより、部品コストと製造コストを低減できると共に、より薄型の液晶パネルを実現することができる。
 なお、透明基板と、その透明基板の一方の面に配置され、透明基板の一方の面に形成された配線に接続された複数の発光素子と、上記透明基板の他方の面に形成されたカラーフィルタとを備えた液晶パネルにこの発明を適用してもよい。
 例えば、このような構成例の液晶パネル820を図44に示している。図44の側面図に示すように、放熱板の一例としての長方形状の透明基板822の一方の面に、第1,第2の電極および配線パターンの一例としての金属電極(図示せず)が形成され、その金属電極に接続された複数の発光素子(図示せず)が配置されている。この金属電極と発光素子からなる発光部分821と、透明基板822で1つの大きな発光装置を形成している。また、透明基板822の他方の面に、カラーフィルタ823が形成され、カラーフィルタ823上に保護膜824が形成されている。そして、透明基板822の他方側に所定の間隔をあけてガラス基板827が配置され、ガラス基板827と透明基板822との間に液晶825を封止している。上記ガラス基板827の液晶825に対向する面に、図示しない画素電極とTFT826がマトリックス状に形成されている。
 この液晶パネルでは、カラーフィルタとバックライト基板を1つにした透明基板を用いることにより、部品コストと製造コストを低減できると共に、より薄型の液晶パネルを実現することができる。
 上記第1~第5実施形態では、発光ダイオードを発光素子として用いた発光装置、発光装置の製造方法、照明装置、バックライトおよび液晶パネルについて説明したが、この発明の発光素子は発光ダイオードに限らず、半導体レーザー、有機EL(Electro Luminescence:エレクトロ・ルミネッセンス)、無機EL(真性EL)などの発光素子を用いた発光装置、発光装置の製造方法、照明装置、バックライトおよび液晶パネルにこの発明を適用してもよい。
 また、上記第1実施形態の第1,第2の発光素子の製造方法では、半導体コアおよび半導体層に、GaNを母材とする半導体を用いたが、GaAs,AlGaAs,GaAsP,InGaN,AlGaN,GaP,ZnSe,AlGaInPなどを母材とする半導体を用いた発光素子にこの発明を適用してもよい。また、半導体コアをn型とし、半導体層をp型としたが、導電型が逆の棒状構造発光素子にこの発明を適用してもよい。
 また、上記第1実施形態の第2の発光素子の製造方法では、断面が六角形の棒状の半導体コアを有する棒状構造発光素子について説明したが、これに限らず、断面が円形や楕円の棒状であってもよいし、断面が他の多角形状の棒状の半導体コアを有する棒状構造発光素子にこの発明を適用してもよい。
 また、上記第1実施形態の第2の発光素子の製造方法では、棒状構造発光素子の直径を1μmとし長さを10μm~30μmのマイクロオーダーサイズとしたが、直径または長さのうちの少なくとも直径が1μm未満のナノオーダーサイズの素子でもよい。上記棒状構造発光素子の半導体コアの直径は500nm以上かつ100μm以下が好ましく、数10nm~数100nmの棒状構造発光素子に比べて半導体コアの直径のばらつきを抑えることができ、発光面積すなわち発光特性のばらつきを低減でき、歩留まりを向上できる。
 なお、棒状構造発光素子の発光面積の下限を規定するとすれば、3.14×10-3μmである(直径1nm、長さ1μmの棒状の半導体コアの外周に筒状に発光面を形成したときの面積)。または、発光素子が正方形の板状であれば、一辺が56nmである。いずれの形状の発光素子もこれ以下のサイズは形成が困難である。また、同一基板の実装面上に配置する発光素子の個数の上限を規定するとすれば、1億個であり、これ以上は歩留まりを保って配置させるのが困難である。
 また、上記第1実施形態の第2の発光素子の製造方法では、MOCVD装置を用いて半導体コアやキャップ層を結晶成長させているが、MBE(分子線エピタキシャル)装置などの他の結晶成長装置を用いて半導体コアやキャップ層を形成してもよい。
 また、上記第1実施形態の発光装置の製造方法では、電極間に電圧を印加することによる棒状の発光素子の分極を利用して、棒状の発光素子を基板上に配置して電極間に接続したが、同一基板上に複数の発光素子を配置する配置方法や、基板上に配置された複数の発光素子の一部または全部を一括して配線する配線方法はこれに限らず、他の方法を用いてもよい。
 例えば、図38はこの発明の他の実施形態の発光装置の製造方法に用いられる棒状構造発光素子の側面図と端面図を示し、図39~図43は上記発光装置の製造方法における各工程を示している。なお、図39~図43では、発光装置の一部のみを示しており、この発光装置の製造方法は、棒状構造発光素子を同一基板の実装面上に100個以上配置するものである。
 この棒状構造発光素子710は、図38に示すように、n型GaNからなる断面ほぼ円形の棒状の半導体コア701と、その半導体コア701の外周を覆う円筒状のp型GaNからなる半導体層702とを有する。上記半導体コア701は、両側の端面のみが露出している。このとき、半導体コア701と半導体層702の間に量子井戸層を有していても良い。
 まず、このような棒状構造発光素子710を含む溶液を図39に示すように絶縁性基板720上に塗布する。
 次に、図40に示すように、ラビング装置721を用いて、絶縁性基板720上に塗布された溶液(主に棒状構造発光素子710)を基板側に擦りつけるラビング処理を行うことにより、棒状構造発光素子710の長手方向が同一方向に向くように、複数の棒状構造発光素子710を配列する。
 次に、図41に示すように、ラビング処理された絶縁性基板720を乾燥する。
 次に、図42に示すように、複数の棒状構造発光素子710が配置された絶縁性基板720の棒状構造発光素子710の長手方向に対して直交する直線領域Sをエッチングして、直線領域Sが重なる棒状構造発光素子710の半導体コア701の一部を露出させる。これにより、一部の棒状構造発光素子710は、n型の半導体コア701が露出した露出部分710aと、p型の半導体層702に被覆された被覆部分710bとを有する。
 そして、図43に示すように、絶縁性基板720の直線領域Sに金属配線731を形成すると共に、金属配線731に所定の間隔をあけて略平行に金属配線732を形成する。
 これによって、金属配線731は、複数の棒状構造発光素子710のうちの一部のn型の半導体コア701に接続され、金属配線732は、複数の棒状構造発光素子710のうちの一部のp型GaNからなる半導体層702に接続される。そして、例えば図43では、4つの棒状構造発光素子710A~710Dのn型の半導体コア701に金属配線731が接続され、p型の半導体層702に金金属配線732が接続されている。したがって、p型の半導体層702側からn型の半導体コア701側に電流が流れるように、金属配線731と金属配線732との間に電圧を印加することにより、4つの棒状構造発光素子710A~710Dが発光する。
 そして、基板分割工程において、絶縁性基板720を複数の分割基板に分割することによって、分割基板上に複数の棒状構造発光素子710が配置された発光装置を複数形成する。
 このようにして、複数の発光素子のうち、基板分割工程において切断されても所望の発光量に影響しない棒状構造発光素子710が絶縁性基板720の切断領域に配置され、切断により破損した棒状構造発光素子710が発光しなくとも、切断されていない他の複数の棒状構造発光素子710により発光が行われるので、配置工程において棒状構造発光素子710が絶縁性基板720の切断領域に配置されないように考慮する必要がなくなり、配置工程を簡略化することができる。ここで、「所望の発光量」とは、発光装置に要求されるスペックのうちの1つである。
 この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
 以下は、更なる実施形態の詳細な説明である。尚、以下の第6~24実施形態およびその変形例で、素子含有液体とは、液体と、その液体内に位置する複数の発光素子とを有する物質をさす。また、所定の位置(場所)とは、予め定められた位置(場所)のことである。
 (第6実施形態)
 先ず、基板準備工程を行う。この基板準備工程では、平面図を以下の図45に示す第1基板としての絶縁性基板1050を準備する。
 図45に示すように、絶縁性基板1050は、その表面に、金属製の第1電極1051と、金属製の第2電極1052とを有している。上記絶縁性基板1050はガラス、セラミック、酸化アルミニウム、樹脂のような絶縁体、またはシリコンのような半導体表面にシリコン酸化膜を形成し、表面が絶縁性を有するような基板である。ここで、ガラス基板を用いる場合は、表面にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜のような下地絶縁膜を形成するのが望ましい。
 上記第1および第2電極1051,1052は、印刷技術を利用して所望の電極形状に形成している。なお、上記第1および第2電極1051,1052は、例えば、金属膜および感光体膜を一様に積層し、所望の電極パターンを露光し、エッチングして形成してもよい。
 図45では省略されているが、第1および第2電極1051,1052には、外部から電位を設定できるように、パッドを形成している。この第1および第2電極1051,1052が対向する部分(配列領域)に棒状構造発光素子を配列する。図45では、棒状構造発光素子を配列する配列領域が2×2個配列されているが、任意の個数を配列してよい。
 図46は、図45のXII-XII線から見た断面模式図である。
 次に、素子供給工程を行う。素子供給工程では、図46に示すように、絶縁性基板1050上に、液体の一例としてのイソプロピルアルコール(IPA)1061と、そのIPA1061中に位置する発光素子の一例としての棒状構造発光素子1060とを有する素子含有液体を、薄く塗布する。液体としては、IPA1061の他に、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、アセトン、またはそれらの混合物等を使用することができる。あるいは、液体としては、IPA1061以外の他の有機物からなる液体、水などを使用することができる。
 ただし、液体を通じて第1および第2電極1051,1052間に大きな電流が流れてしまうと、第1および第2電極1051,1052間に所望の電圧差を印加できなくなってしまう。そのような場合には、第1および第2電極1051,1052を覆うように、絶縁性基板1050の表面全体に、10nm~300nm程度の絶縁膜をコーティングすればよい。
 棒状構造発光素子1060を含むIPA1061を塗布する厚さは、次に棒状構造発光素子1060を配列する工程で、棒状構造発光素子1060が配列できるよう、液体中で棒状構造発光素子1060が移動できる厚さである。したがって、IPA1061を塗布する厚さは、棒状構造発光素子1060の太さ以上であり、例えば、数μm~数mmである。塗布する厚さは薄すぎると、棒状構造発光素子1060が移動し難くなり、厚すぎると、乾燥を行う場合に液体を乾燥する時間が長くなる。また、IPAの量に対して、棒状構造発光素子1060の量は、1×104本/cm3~1×107本/cm3が好ましい。
 棒状構造発光素子1060を含むIPA1061を塗布するために、棒状構造発光素子1060を配列させる金属電極の外周囲に枠を形成し、その枠内に棒状構造発光素子1060を含むIPA1061を所望の厚さになるように充填してもよい。しかしながら、棒状構造発光素子1060を含むIPA1061が粘性を有する場合は、枠を必要とせずに、所望の厚さに塗布することが可能である。
 次に、素子配列工程を行う。この素子配列工程では、第1電極51と、第2電極52との間に交流電圧を印加する。この第6実施形態では、1V、5KHzの交流とするのが適当であった。第1,第2電極51,52の交流電圧は、0.1~10Vを印加することができるが、0.1V以下では棒状構造発光素子1060の配列が悪くなり、10V以上では、第1と第2電極間に素子が凝集する。したがって、0.5~5Vが好ましく、更には1V程度とするのが好ましい。また、交流周波数は1Hz~10MHzを使用することができるが、1Hz以下では配列ばらつきが大きくなり、10MHz以上では電極に所望の電圧を印加することが難しくなる。したがって、10Hz~1MHzが好ましいく、更には100Hz~1KHzが好ましい。さらに、第1,第2電極1051,1052間に印加するAC電圧は、正弦波に限らず、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的に変動するものであればよい。
 図47は、上記棒状構造発光素子60が第1,第2電極1051,1052上に配列する原理を示している。図47に示すように、第1電極1051に電位VLを印加し、第2電極1052に電位VR(VL<VR)を印加すると、第1電極1051には負電荷が誘起され、第2電極1052には正電荷が誘起される。そこに棒状構造発光素子1060が接近すると、棒状構造発光素子1060において、第1電極1051に近い側に正電荷が誘起され、第2電極1052に近い側に負電荷が誘起される。この棒状構造発光素子1060に電荷が誘起されるのは静電誘導による。すなわち、電界中に置かれた棒状構造発光素子1060は、内部の電界が0となるまで表面に電荷が誘起されることによる。その結果、各電極と棒状構造発光素子1060との間に静電力により引力が働き、棒状構造発光素子1060は、第1,第2電極1051,1052間に生じる電気力線に沿う。
 また、図48のように電気力線が一様ではない場合、誘電泳動により、棒状発光素子1060は電極方向に引き寄せられる。静電力と誘電泳動の両方あるいはどちらか一方の力により、棒状発光素子は電極に近づく。また、各棒状構造発光素子1060に誘起された電荷がほぼ等しいので、電荷による反発力により、ほぼ等間隔に一定方向に規則正しく配列する。尚、図48において、1070は、微小発光素子を示し、1071は、液体を示し、1072は、一様でない電界を示し、1073は、第2電極を示し、1074は、第1電極を示し、1075は、第1基板を示す。
 また図49のように幅0.5μm~10μmの電極を用いると各電極間に1本ずつ棒状発光素子を配列することができる。尚、図49においては、aが電極の幅に相当し、aが0.5μm~10μmの範囲に収まることになる。
 以上のように、棒状構造発光素子1060が第1,第2電極1051,1052間に発生した外部電場により、第1,第2電極1051,1052に棒状構造発光素子1060を吸着させるので、棒状構造発光素子1060の大きさは、液体中で移動可能な大きさであることが必要である。したがって、液体の塗布量(厚さ)は棒状発光素子の直径よりも大きくする必要がある。
 図50は、上記棒状構造発光素子1060を配列した絶縁性基板1050の平面図を示している。この棒状構造発光素子1060を配列した絶縁性基板1050を、液晶表示装置などのバックライトに用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力なバックライトを実現することができる。また、この棒状構造発光素子1060を配列した絶縁性基板1050を発光装置として用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力な発光装置を実現することができる。
 図51は、上記棒状構造発光素子1060を配列した絶縁性基板1050を用いた表示装置の平面図を示している。図51に示すように、表示装置1100は、絶縁性基板1110上に、表示部1101、論理回路部1102、論理回路部1103、論理回路部1104および論理回路部1105を備える構成となっている。上記表示部1101には、マトリックス状に配置された画素に棒状構造発光素子1060を配列している。
 上記第6実施形態の発光装置の製造方法によれば、一つ一つの発光素子を個別に操作することなく、一度の処理で複数の発光素子を所定の場所に配列できるから、製造コストを削減することができる。
 (第7実施形態)
 図52は、第7実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。尚、図52において、矢印Aは、液体1257の流れを示している。
 第7実施形態では、素子配列工程で、発光素子1260を含む素子含有液体を、第1基板1250に対して相対的に流動させる点のみが、第6実施形態と異なる。
 上記発光素子1260を含む素子含有液体を、第1基板1250に対して相対的に流動させる方法としては、例えば、素子含有液体に圧力をかけたり、第1基板1250を傾斜させたり、素子含有液体に風を吹き付ける等の方法があり、素子含有液体に速度成分を与える方法であれば、いかなる方法でも良い。
 上記第7実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子1260が第1基板1250の表面近くで液体の流れに乗って移動するから、発光素子1260が第1電極1251と第2電極1252で規定される所定の場所により短時間で近づくことができる。したがって、発光素子1260の配列時間を短縮することができる。
 (第8実施形態)
 図53は、第8実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第8実施形態では、基板準備工程の後に、第1基板1350と略平行に第2基板1380を配置する第2基板配置工程を行い、その後の素子供給工程において、第1基板1350と、第2基板1380との隙間に、発光素子含有液体を、充填する点が、第6実施形態と異なる。
 上記第8実施形態の発光装置の製造方法によれば、互いに略平行に配置された第1基板1350および第2基板1380によって、液体の蒸発を防ぐことができるから、精度良くかつ歩留まり良く、発光素子1360を、所定の場所に配列することができる。
 (第9実施形態)
 図54は、第9実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第9実施形態では、第2基板1480が、第1基板1450の第1および第2電極1451,1452と対向する第3電極1453を有し、素子供給工程および素子配列工程のうちの少なくとも一方の工程において、第1電極1451と第2電極1452の少なくとも一方と、第3電極1453との間に電圧を印加する点が、第8実施形態と異なる。
 発光素子1460が所定の場所に配列するためには、第1基板1450付近にある必要がある。ここで、通常は、発光素子1460を重力で落下させて、所定位置に配列する。第9実施形態によれば、電圧を印加して、発光素子1460を、第1基板1450側に移動させることができるから、速やかに発光素子1460を第1基板1450付近に移動させることができて、発光素子1460の配列を迅速に行うことができる。
 また、所定の場所に配列しなかった発光素子1460は、再利用のため又は配線不良の防止のため回収する必要がある。ここで、このような液体中で浮遊している発光素子1460は、第1基板1450と第2基板1480の中間付近に移動させることにより、速やかに第1基板1450上から排出することができる。すなわち、図54の流速を示すグラフにより、第1基板1450と、第2基板1480の中間辺りの液体の流速が、高いから、配列しなかった発光素子1460を、第1電極1451と第3電極1453との間に印加する交流電圧により、上記中間位置に移動させることで、その浮遊している発光素子1460を、効率的に回収することができるのである。
 図55および図56は、第3電極1453に印加する電圧の例を示す図である。詳しくは、図55は、第3電極の電圧(下部電極側に移動)を示し、詳しくは、液体中に浮遊している発光素子1460を、第1電極1451(下部電極)側に移動させる際に、第3電極1453に印加する電圧である。また、図56は、第3電極の電圧(上部電極側に移動)を示し、詳しくは、液体中に浮遊している発光素子1460を、第3電極1453(上部電極)側に移動させる際に、第3電極1453に印加する電圧である。
 上記第9実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1電極(下部電極)1450と、第3電極(上部電極)1480間に、図55,図56に示すような非対称な電圧を印加することによって、発光素子1460を第1電極1451方向あるいは第3電極1453方向に移動することができる。したがって、配列時間を短縮することができ、かつ、配列しなかった発光素子1460を迅速に回収等できる。
 (第10実施形態)
 図57は、第10実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第10実施形態では、素子配列工程において、発光素子を含む液体である素子含有液体が、第1基板と、第2基板との間を、図57に矢印Bで示すように、第1電極1551側から第2電極1552側に流動することが第8実施形態と異なる。
 第10実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1基板1550と、第2基板1580により素子含有液体の流路を規定できて、液体の蒸発を防ぐことができ、気化に起因する冷却により対流が起こることを防ぐことができるから、精度良く、また、歩留まり良く、発光素子1560を所定の場所に配列することができる。
 また、上記第10実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子1560が、第1基板1550の表面近くで、液体の流れに乗って移動するから、発光素子1560が、第1電極1551と、第2電極1552で規定される所定の場所に、近付き易く、配列する時間を短縮することができる。
 また、上記第10実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1基板1550と、第2基板1580との隙間を第1基板1550上の場所によらず一定にすることで、液体の流速を第1基板1550上の場所にかかわらず一定にすることができるから、歩留まり良く、発光素子1560を所定の場所に配列することができる。
 また、上記第10実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1および第2基板1550,1580により規定される流路に注入する液体の量を調整することにより、容易に液体の流速を変えることができるから、歩留まり良く発光素子を所定の場所に配列させることができる。
 (第11実施形態)
 図58は、第11実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第11実施形態は、第1および第2電極1651,1652の表面が、絶縁膜1677で覆われている点が、第6実施形態と異なる。
 第11実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1および第2電極1651,1652に電流が流れなくなるから、電圧降下を非常に小さくすることができて、配列の歩留まりを向上させることができる。第1基板1650が、大規模になり、配列する発光素子が多数になると、第1および第2電極1651,1652の配線長が長くなり、電圧降下が顕著になり、配線の未端で配列が行われなくなる恐れがあるのである。
 また、上記第11実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1電極と第2電極との間に、電流が流れなくなるから、電気化学効果によって電極が溶解するのを防ぐことができ、断線や液体の汚染による配列歩留まりの悪化を防ぐことができる。金属電極1651,1652が、電解液に接触した状態で、電圧が電極1651,1652間に印加させると、金属が電解液中に溶け出すことがあるのである。
 (第12実施形態)
 図59は、第12実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第12実施形態は、第1基板1750の表面1777が、発光素子1760の表面の材料と同じ材料からなっている点が、第1基板1150の表面の材料についての制限がない第6実施形態と異なる。
 上記第12実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1基板1750の表面1777に固着する発光素子1760を減少させることができて、配列歩留まりを向上させることができる。というのは、発光素子1760と、第1基板1750の表面1777の材料とが同一である場合、ゼータポテンシャルが同じになり、互いに反発し、発光素子1760が第1基板1750の表面1777に固着することを防止することができるからである。
 (第13実施形態)
 第13実施形態は、液体が、界面活性剤を含む点が、第6実施形態と異なる。
 界面活性剤の混入によって、発光装置の凝縮を防止することができる。というのは、発光素子の表面に汚染やその他の理由により、発光素子と異なる材料が付着している場合、それぞれのゼータポテンシャルが低下したり正負が変わるため、凝縮が起こり易い。また、発光素子表面と、基板や電極表面の材料が異なる場合、ゼータポテンシャルが異なり、凝縮が起こり易い場合がある。界面活性剤を、液体に混入することにより、凝縮を抑制することができる。
 したがって、上記第13実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子同士、あるいは、発光素子と、絶縁膜、基板、電極とが、凝縮することを防止することができる。
 (第14実施形態)
 第14実施形態では、発光素子の最長部分の寸法が、50μm以下である点が、発光素子の最長部分の寸法に制限がない第6実施形態と異なる。
 一つ一つ発光素子を操作して、パッケージングする場合、発光素子の大きさが100μm以下になると急速に、コストが増大する。
 微小のものを配列する場合、必要とされるアラインメント精度が上がるためである。また、一定の光量を得るための発光素子の個数(配列する個数)が多くなるためである。また、微細な発光素子が、強度が弱く、扱いが難しいからである。
 本発明によれば、最大寸法が50μm以下の発光素子であっても、発光素子の個数によらず容易に所定の場所に配置することができる。更に述べると、むしろ微細な物体を配列するのに向いている。
 微小寸法の発光素子を多数配列することによって、面照明等での明るさむらを低減することができる点で、有効である。
 (第15実施形態)
 図60,61,62は、第15実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第15実施形態では、発光素子2060が、棒状の形状を有する点が、発光素子の形状に制限がない第6実施形態と異なる。
 図60の鳥瞰図に示すように、発光素子2060が、棒状である場合、発光素子2060の一端を、第1電極2051上に固定でき、発光素子2060の他端を、第2電極2052に固定できる。したがって、アラインメント精度を優れたものにすることができる。棒状の発光素子2060の場合、棒状の発光素子2060の両端に正電荷と負電荷とが誘起されるため、分極により効率的に微細発光体の向きを揃えようとするモーメントが発生する。したがって、向きを含めた配列位置を精度良く決めることが出来、実際精度良く配列することができるのである。
 尚、正方形の発光素子が、薄型発光素子である場合、図61の鳥瞰図に示すように、発光素子2070が、第1電極2071と、第2電極2072との間に、斜めに配列される場合がある。また、図62の鳥瞰図に示すように、発光素子2080が、第1電極2081と、第2電極2082との間に、ずれて配列される場合がある。このように、発光素子が、棒状でない場合、アラインメント精度が悪くなることがあるのである。
 (第16実施形態)
 図63は、第16実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。尚、図63において、矢印C,Dは、発光素子2170の排出方向を示している。
 第16実施形態では、素子含有液体中の複数の発光素子2160のうちで所定の場所に配列しなかった発光素子2170を、排出する素子排出工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 第16実施形態では、素子配列工程で、発光素子2160を、第1基板2150において第1電極2151と第2電極2152とが相対する場所に配列した後、素子排出工程を行う。
 そして、素子排出工程では、棒状発光素子を含有しない液体を流して、所定の場所に配列しなかった発光素子を、第1基板2150上から排出する。
 上記第16実施形態の発光装置の製造方法によれば、所定の場所に配列しなかった発光素子2170を回収できると共に、別の第1基板に配列することができ、発光装置の製造コストを低減できる。
 また、上記第16実施形態の発光装置の製造方法によれば、所定の場所に配列しなかった発光素子2170が、乾燥後等に凝縮して、配線不良を起こすことを防止できる。
 (第17実施形態)
 図64は、第17実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第17実施形態は、素子配列工程の後に、素子固定工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 詳しくは、第17実施形態では、素子配列工程で、発光素子2260を、第1基板2250の第1電極2251と、第2電極2252とが相対する場所に配列する。
 その後、素子固定工程で、第1基板2250の第1電極2251と第2電極2252との間に、素子配列工程で、第1電極2251と第2電極2252との間に印加した電圧よりも高い電圧を印加して、予め定められた位置に配列している発光素子2260を、その予め定められた位置に固定する。
 上記第17実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子2260を、所定の位置に固定できるから、アラインメント精度を優れたものにすることができる。
 また、上記第17実施形態の発光装置の製造方法によれば、液体2257の流れが速くなった場合でも発光素子2260が移動することがなく、また、液体2257を除去する際にも、発光素子2260が移動することがないから、アラインメント精度を格段に優れたものにすることができる。
 (第18実施形態)
 図65、図66は、第18実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第18実施形態では、素子配列工程の後に、第1基板の表面を乾燥する基板乾燥工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 詳しくは、第18実施形態では、素子配列工程で、発光素子2360を、第1基板2350の第1電極2351と、第2電極2352とが相対する場所に配列する。
 その後、基板乾燥工程で、図65に示すように、液体を取り除いた後、図66に示すように、第1基板2350において濡れた表面を乾燥する。乾燥は、常温で行っても良く、また、50~200度程度で行っても良い。
 上記第18実施形態の発光装置の製造方法によれば、基板乾燥工程によって、発光素子1360を電極間に固定できる。
 また、上記第18実施形態の発光装置の製造方法によれば、基板乾燥工程によって、第1基板2250の表面に保護膜を形成することができて、発光素子2260を保護することができる。
 (第19実施形態)
 図67、図68は、第19実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第19実施形態では、素子含有液体の表面張力が50mN/m以下であることが、素子含有液体の表面張力に制限がない第18実施形態と異なる。
 詳しくは、第19実施形態では、素子配列工程で、発光素子2460を、第1基板2450の第1電極2451と、第2電極2452とが相対する場所に配列する。
 その後、基板乾燥工程で、図67に示すように、液体を取り除いた後、図68に示すように、第1基板2450において濡れた表面を乾燥する。乾燥は、常温で行っても良く、また、50~200度程度で行っても良い。
 第1基板2450の表面が、表面張力の大きな液体で濡れている状態で乾燥すると、乾燥中に液体の表面が発光素子に触れることにより発光素子2460が動き、アラインメントずれが起きることがある。表面張力が小さな液体(50mN/m以下、より好ましくは30mN/m以下)を使用することにより、アラインメントずれを防ぐことができる。
 (第20実施形態)
 図69、図70は、第20実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第20実施形態では、素子供給工程の後かつ基板乾燥工程の前に、第1液体を、その第1液体よりも表面張力が小さい第2液体に入れ替える液体入替工程を備える点が、第18実施形態と異なる。
 尚、ここで、第1液体とは、素子配列工程において、発光素子2560を配列している時に、発光素子2560を取り囲んでいた液体である。したがって、上記第6~19実施形態で、液体と称していたものは、全て、第1液体のことになる。
 第20実施形態では、素子配列工程で、発光素子2560を、第1基板2550の第1電極2551と、第2電極2552とが相対する場所に配列した後、液体入替工程を行う。
 この液体入替工程では、第2液体を流し続けることにより、第1液体を、第1液体よりも表面張力が小さい第2液体2588に入れ替える。その後、図69に示すように、第2液体2588を取り除いた後、図70に示すように、基板乾燥工程で、第1基板2550の表面を乾燥して、第2液体2588を完全に除去するようになっている。
 上記第20実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子2560の配列時には、表面張力の大きな液体(任意の液体)を使用できる一方、乾燥時に、表面張力の小さい液体を使用できる。したがって、配列時に大きな静電誘導あるいは誘電泳動の効果を生成し、かつ、発光素子が凝縮しない液体を使用できて、発光素子2560の配列を効率的に行うことができると共に、乾燥時に表面張力の小さい液体を使用できて、発光素子2560のアラインメントずれを防ぐことができる。
 (第21実施形態)
 図71、図72は、第21実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。尚、図71、図72において、2650は、第1基板を示している。
 第21実施形態は、素子接続工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 第21実施形態において、発光素子2660は、その表面に、第1領域2670と、第2領域2671とを有すると共に、第1領域2670と、第2領域2671とに電圧を印加されることにより発光するようになっている。
 また、図71の断面図および図72の鳥瞰図に示すように、素子接続工程では、上記第1領域2670と、第1電極2651とを導電体2680で接続すると共に、第2領域2671と、第2電極2652とを導電体2681で接続するようになっている。
 上記第21実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子2660と第1電極2651とを導電体2680で接続していると共に、発光素子2660と第2電極2652とを導電体2681で接続しているから、第1および第2電極2651,2652と、微小な発光素子2660との電気接続を良好なものにすることができる。したがって、上記第1電極2651と、第2電極2652との間に、電圧を印加して発光装置を発光させる時に、電圧が発光素子2660にかからない状態(オープン)になることを確実に防止することができる。
 (第22実施形態)
 図73、図74は、第22実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 尚、図73、図74において、第3電極が、存在しないのは、変形例として、第1基板2750に略平行に配置される第2基板およびその第2基板上に位置する第3電極が存在する場合があるからである。また、図73において、参照番号2790,2791,2792は、層間膜を示す。また、理解を容易にするため、図74の鳥瞰図においては、上記層間膜の図示を省略している。
 第22実施形態は、追加電極形成工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 第22実施形態において、発光素子2760は、その表面に、第1領域2770と、第2領域2771とを有すると共に、第1領域2770と、第2領域2771とに電圧を印加されることにより発光するようになっている。
 図74の鳥瞰図に示すように、この実施形態では、発光素子2760が、マトリックス状に配列されている。
 追加電極形成工程では、図73の断面図および図74の鳥瞰図に示すように、全ての棒状発光素子2760の全ての第1領域2770に電気接続する第4電極2780を形成すると共に、全ての棒状発光素子2760の全ての第2領域2771に電気接続する第5電極2781を形成する。
 上記第22実施形態の発光装置の製造方法によれば、第4電極2780と、第5電極2781に電圧を印加することで、発光素子2760に電圧を印加することができて、第1電極2751と第2電極2752を使用せずに、発光素子2760に電圧を印加する事ができる。したがって、上記発光素子2760の配列時の電極構造(第1電極2751および第2電極2752)と異なる構造の配線(第4電極2780および第5電極2781)を発光素子2760への電圧印加に使用することができて、電圧印加の自由度を大きくすることができ、電圧印加が容易になる。
 (第23実施形態)
 図75、図76は、第23実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第23実施形態は、素子配列工程の後に、基板分断工程を備える点が、第6実施形態と異なる。
 第23実施形態では、図75に示すように、素子配列工程で、多数の発光素子(例えば、棒状発光素子や、棒状の微小発光素子)2860を、大きな第1基板2850にマトリックス状に配列する。その後、基板分断工程で、図76に示すように、第1基板2850を分断して、複数の発光素子2860がマトリックス状に配列された複数の第1基板2870~2875を形成する。尚、基板の分断の数は、6に限らず、2以上の自然数であれば如何なる数でも良い。
 上記第23実施形態の発光装置の製造方法によれば、一度の発光素子2860の配列で、複数の発光素子2860が所定の場所に配列した複数の第1基板2870~2875を形成することができるから、製造コストを削減できる。
 (第24実施形態)
 図77は、第24実施形態の発光装置の製造方法を説明するための模式図である。
 第24実施形態では、素子配列工程で、基板2950上に、1000以上の発光素子(例えば、棒状発光素子や、棒状の微小発光素子)2960を配列する点が、素子配列工程で、基板に配列する発光素子の数に制限がない第6実施形態と異なる。
 一つの発光素子2960が発光する光の光量は、発光装置の全体の光量と比較して小さい。上記第24実施形態の発光装置の製造方法によれば、配列される発光素子2960の数が1000以上であるから、壊れている発光素子2960があった場合でも、発光装置は、良品として判断される。したがって、不良発光素子があっても発光装置が良品になるから、発光素子2960の検査が不要になり、製造コストを削減できる。
 例えば、不良率が1%の従来の発光素子があり、それらをパッケージングし、10個のパッケージを用いて発光素子とした場合、およそ、10個の発光装置に1個の割合で不良発光素子が含まれ、光量が良品の90%になる。光量90%を不良とすると、発光装置の歩留まりは、90%になるから、発光素子の検査が必要になる。
 一方、不良率が1%の発光素子を1000個使用した場合、およそ10個の不良発光素子が発光装置に含まれるが、光量は、全ての発光素子が良品である場合の99%になり、良品と判定されるため、発光素子の検査の必要がなくなる。したがって、発光素子の検査のためのコストが必要なくて、製造コストを削減できるのである。
 尚、上記各実施形態では、他の実施形態と同一の作用効果は、記載を省略している。そして、各実施形態で特有の作用効果のみ記載している。
 また、上記説明した第6~24実施形態の発明の構成のうちの2以上の構成を有する実施形態が、この発明の更なる他の実施形態を構成することは、勿論である。
 また、上述のように、発光素子としては、棒状構造発光素子を用いることができるが、棒状発光素子は、例えば、n型GaN基板上に成長穴を有する成長マスクや金属種などを用いて複数の棒状の発光素子を成長させた後、基板から切り離すことにより、形成できる。
 図78A、Bは、この発明の発光装置の製造方法で使用できる棒状発光素子を示す図であり、各棒状発光素子の中心軸を含む模式断面図である。
 図78Aは、縦積み構造を有する棒状発光素子を示している。この棒状発光素子は、棒状のp型半導体層3111と、量子井戸層3112と、棒状のn型半導体層3113とを縦積みにした構造を有している。この棒状発光素子の発光面積3114は、棒状発光素子の端面の半径をr(図78A参照)としたとき、πrと表される。2×πrとならないのは、量子井戸層3112の棒状発光素子の延在方向の厚さが非常に薄くて、量子井戸層3112を3次元でなくて、近似的に2次元の平面としてとらえた方が正確であるからである。
 一方、図78Bは、コア-シェル-シェル構造を有する棒状発光素子を示している。この棒状発光素子は、円柱状の形状(棒状の形状)を有する第1導電型としてのn型の第1半導体層3121と、第1半導体層3121の外周面を覆うように配置された筒状の量子井戸層3122と、量子井戸層3122の外周面を覆うように配置された筒状の第2導電型としてのp型の第2半導体層3123とを有している。
 言い換えれば、この棒状発光素子は、n型半導体-量子井戸-p型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしている。この棒状発光素子の発光面積3124は、量子井戸層3122の外周面の直径をdとし、棒状発光素子の長さをLとしたとき、πdLと表される。
 したがって、発光素子として、図78Bで示すコア-シェル-シェル構造を有する棒状発光素子を使用すると、各棒状発光素子の側面の略全面に発光層を形成できるから、棒状発光素子一個あたりの発光面積を大きくすることができる。
 尚、この例では、第1導電型がnである一方、第2導電型がpで、棒状発光素子が、n型半導体-量子井戸-p型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしていたが、この発明では、第1導電型がpである一方、第2導電型がnで、棒状発光素子が、p型半導体-量子井戸-n型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしていても良いことは言うまでもない。
 図79A,Bは、棒状発光素子の直径と、棒状発光素子の曲がりとの関係を表す模式図である。
 詳しくは、図79Aは、棒状発光素子の直径が500nmより小さい発光装置の一例を示す模式図である。
 この発光装置は、基板3221と、その基板3221上に形成された第1電極3222および第2電極3223と、棒状発光素子3224とを有し、棒状発光素子3224の一端部は、第1電極3222上に接続されている一方、棒状発光素子3224の他端部は、第2電極3223上に接続されている。棒状発光素子3224の直径が500nmより小さい場合には、図79Aに示すように、棒状発光素子3224が非常に曲がり易くなり、棒状発光素子3224の曲がりに付随する応力が発生する。そして、この応力によって、棒状発光素子3224の発光効率が低下する。
 一方、図79Bは、棒状発光素子の直径が500nmより大きい発光装置を示す模式図である。
 この発光装置は、基板3251と、その基板3251上に形成された第1電極3252および第2電極3253と、棒状発光素子3254とを有し、棒状発光素子3254の一端部は、第1電極3252上に接続されている一方、棒状発光素子3254の他端部は、第2電極3253上に接続されている。棒状発光素子3254の直径が500nmより大きい場合には、図79Bに示すように、棒状発光素子3254が曲がることがない。したがって、棒状発光素子3254の曲がりに付随する発光量の低下が起こることがなく、各棒状発光素子3254から期待通りの発光量を取り出すことができる。
 図80は、この発明で製造可能な発光装置の構造を示す模式図である。
 この発光装置は、第1電極3322と、第2電極3323と、棒状発光素子3324とを有している。上記棒状発光素子3324は、n型半導体-量子井戸-p型半導体あるいはp型半導体-量子井戸-n型半導体が同軸上に形成されたコア-シェル-シェル構造をしていて、直径が500nm以上になっている。
 上記棒状発光素子3324の一端部は、棒状発光素子3324の延在方向の寸法がa(この実施形態では、a=1.5μm)のコンタクト3326によって、第1電極3322上に接続される一方、棒状発光素子3324の他端部は、棒状発光素子3324の延在方向の寸法が1.5μmのコンタクト3327によって、第2電極3323上に接続されている。尚、コンタクト領域の棒状発光素子の延在方向の寸法は、1.5μmに限定されるものでなく、これよりも長くても良く、短くても良いことは、言うまでもない。
 コア-シェル-シェル構造の棒状発光素子3324の1本の発光面積は棒状発光素子の長さをL[μm]、直径をD[μm]とし、図80に示すように、棒状発光素子の両端に1.5[μm]のコンタクトをとると、コンタクト部は発光しないため、量子井戸層の外周面を、棒状発光素子の外周面と近似的に同視できるものとして、d≒Dより、
  発光面積=(L-3)×πD [μm]
となる。
 また、棒状発光素子は1つの電極間に1本ずつ配列することが望ましい。図81に示すように、一対の電極3422,3423間に2本以上の棒状発光素子3424,3425を配列すると、図81に示すように、棒状発光素子3424,3425のクロスが頻繁に発生し、不良の原因となるためである。
 図82Aは、棒状発光素子が原因となる不良構造を示す模式図であり、図82Bは、その不良構造を防止できる構造を表す模式図である。
 詳しくは、図82Aは、棒状発光素子3524が、互いに対向する電極簡に配列せず、棒状発光素子3524の一端部が、一の電極に接続されると共に、その棒状発光素子3524の他端部が、その一の電極に対向する電極に、その対向する方向に垂直な方向に隣接する電極に接続された不良構造を示す模式図である。この不良構造が発生すると、所定の数の棒状発光素子を配列できなくなるから、所定の光量を得ることができなくなる。
 この不良構造は、図82Bに示すように、上記対向する方向に垂直な方向に隣接する電極間の間隔bを、0.5×棒状発光素子の長さ以上空けることで回避できる。このようにすれば、長さの制約によって、上記対向する方向にクロスする電極間の接合が困難になるからである。
 図83Aは、棒状発光素子が原因となる他の不良構造を示す模式図であり、図83Bは、その不良構造を防止できる構造を表す模式図である。
 詳しくは、図83Aは、棒状発光素子3624の一端部が、配列が予定される対の電極の対向方向に垂直な方向に隣接する電極の間に形成される凹部に接続されると共に、棒状発光素子3624の一端部が、その凹部に上記対向方向に対向する凹部に接続された不良構造を示す模式図である。また、図示しないが、これ以外のこの種類の不良構造としては、棒状発光素子の一端部が、凹部に接続すると共に、棒状発光素子の他端部が、電極の所定の位置に接続したものもある。これらの不良構造は、予定された発光位置での発光を阻害し、発光の輝度ムラを引き起こす。
 この不良構造は、図83Bに示すように、配列が予定される対の電極の対向方向に垂直な方向に隣接する電極の間に形成される凹部の底同士の距離cを、1.5×棒状発光素子の長さ以上にすることで回避できる。このようにすれば、長さの制約によって、棒状発光素子が、凹部に接続することが困難になるからである。
 図84Aは、棒状発光素子が原因となる他の不良構造を示す模式図であり、図84Bは、その不良構造を防止できる構造を表す模式図である。
 詳しくは、図84Aは、棒状発光素子3724,3725が、電極対の異なる列の間に配列した不良構造を示す模式図である。この不良構造が発生すると、所定の発光量および所定の光出射密度の均一性を実現不可能になる。
 この不良構造は、図84Bに示すように、隣接する電極対の異なる列の間の距離eを2.5×棒状発光素子の長さ以上にすることで回避できる。棒状発光素子が3個以上直列に配向することは殆どあり得ないからである。
 これらから、棒状発光素子1つが占領する基板面積Sは、棒状発光素子の長さをL[μm]とすると、
 S≒0.5×L(1.5×L+2.5×L)=0.5L×4L[μm
となる。ここから基板面積あたりの発光面積は、
  (L-3)×πD/(0.5L×4L)[μm]
となる。
 ここで、1[lm(ルーメン)]の発光あたり2.0×10μm以上の基板面積を使用するとコストが上がるため、2.0×10μmより小さい基板面積で、1[lm]の発光をすることが望ましい。また、棒状発光素子は、通常、1[μm]の発光面積あたり70×10-6[lm]の明るさがあるため、
 70×10-6×(L-3)×π×D/(0.5L×4L)
 ≧1/(2.0×10
 =5.0×10-6・・・式(1)
が成り立つ。
 図85は、有効な棒状発光素子の直径と長さとの関係を示す図であり、70×10-6×(L-3)×π×D/(0.5L×4L)=5.0×10-6のDL2次元平面上の軌跡を表す図である。
 コストを生産ベースに載せるためには、上述のように、上記式(1)を満たす必要があり、図85において、棒状発光素子の直径は、線fよりも大きい必要がある。したがって、図85に示すように、線fは、0.5[μm](500[nm])よりも大きい直径Dの極小値を有しているから、棒状発光素子の直径を、500nm以上にする必要がある。また、直径Dを、1[μm]以上にすることにより、基板面積あたりの発光を大きくすることができ、さらにコストメリットをだすことができる。
 以上、本発明の発光装置の製造方法で用いることができる棒状発光素子についての詳しい説明を行った。しかしながら、この発明では、発光素子として、棒状発光素子以外の発光素子を使用しても良いことは、言うまでもない。具体的には、この発明では、円形状、楕円状、正方形状、矩形状、多角形状などの平坦な発光面を有し、その発光面が基板に対して平行になるように実装面上に配置される形態の発光素子を使用しても良い。
 (第25実施形態)
 図86は本発明の第25実施形態の表示装置の概略構成図である。
 上記表示装置は、絶縁性フレキシブル基板4001と、絶縁性フレキシブル基板4001上に形成され、絶縁性フレキシブル基板4001の横方向に沿って延びる複数の行配線4002,4002,…と、絶縁性フレキシブル基板4001上に形成され、絶縁性フレキシブル基板1の縦方向に沿って延びる複数の列配線4003,4003,…と、複数の行配線4002,4002,…に接続された行駆動回路4004と、複数の列配線4003,4003,…に接続された列駆動回路4005と、絶縁性フレキシブル基板4001上にマトリクス状に配置された棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cとを備えている。図86では、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cは、それぞれ、2個しか図示されていないが、実際は3個以上ある。なお、上記絶縁性フレキシブル基板4001は基板の一例である。また、上記行配線4002は第1配線の一例で、列配線4003は第2配線の一例である。そして、上記棒状赤色LED素子4006Aは赤色発光素子の一例で、棒状緑色LED素子4006Bは緑色発光素子の一例で、棒状青色LED素子4006Cは青色発光素子の一例である。
 上記絶縁性フレキシブル基板4001としては、例えばフレキシブルセラミック基板やフレキシブルガラス基板などを用いることができる。また、上記絶縁性フレキシブル基板4001に換えて、ガラス、セラミック、酸化アルミニウム、樹脂のような絶縁体からなるリジッド基板を用いてもよい。あるいは、シリコンのような半導体表面にシリコン酸化膜を形成し、表面が絶縁性を有するような基板を用いてもよい。ガラス基板を用いる場合は、表面にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜のような下地絶縁膜を形成するのが望ましい。
 上記各行配線4002の大部分は絶縁膜4007で覆われており、この絶縁膜4007上に各列配線4003の大部分を形成している。上記絶縁膜4007は、棒状赤色LED素子用開口部4008A、棒状緑色LED素子用開口部4008Bおよび棒状青色LED素子用開口部4008Cを有している。上記棒状赤色LED素子用開口部4008A内には棒状赤色LED素子4006Aを、棒状緑色LED素子用開口部4008B内には棒状緑色LED素子4006Bを、棒状青色LED素子用開口部4008C内には棒状青色LED素子4006Cを、それぞれ配置している。つまり、上記棒状赤色LED素子用開口部4008Aは赤色の画素部に、棒状緑色LED素子用開口部4008Bは緑色の画素部に、棒状青色LED素子用開口部4008Cは青色の画素部に、それぞれ、形成されている。なお、上記棒状赤色LED素子用開口部4008Aは赤色発光素子用開口部の一例で、棒状緑色LED素子用開口部4008Bは緑色発光素子用開口部の一例で、棒状青色LED素子用開口部4008Cは青色発光素子用開口部の一例である。
 上記各行配線4002は絶縁膜4007で大部分が覆われており、各行配線4002の端子部4002aが棒状赤色LED素子用開口部4008A内、棒状緑色LED素子用開口部4008B内および棒状青色LED素子用開口部4008C内に入っている。
 上記各列配線4003の大部分は絶縁膜4007上に形成されており、各列配線4003の端子部4003aが棒状赤色LED素子用開口部4008A内、棒状緑色LED素子用開口部4008B内および棒状青色LED素子用開口部4008C内に入っている。
 上記行駆動回路4004および列駆動回路4005は、行配線4002と列配線4003との間に、表示させたいデータに応じた電流を流すことにより、その行配線4002および列配線4003に対応する画素部を駆動する。
 上記棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cは、それぞれ、一端部が複数の行配線4002,4002,…のうちの一つの端子部4002aに電気的に直接接続されていると共に、他端部が複数の列配線4003,4003,…のうちの一つの端子部4003aに電気的に直接接続されている。これにより、上記行駆動回路4004および列駆動回路4005は、複数の行配線4002,4002,…および列配線4003,4003,…を介して、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cに電流を流せるようになっている。そして、上記棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cに電流を流すと、棒状赤色LED素子4006Aは赤色光を出射し、棒状緑色LED素子4006Bは緑色光を出射し、棒状青色LED素子4006Cは青色光を出射する。なお、図86には図示していないが、端子部4002a,4003a上には導電性接着剤4010(図91I,図91J,図91K)を塗布している。
 図87は上記棒状赤色LED素子4006Aの概略斜視図である。なお、図87では、上記棒状赤色LED素子4006Aを絶縁性フレキシブル基板4001上に搭載する前の状態を示している。
 上記各棒状赤色LED素子4006Aは、断面ほぼ円形の棒状のn型GaAs(ガリウム砒素)からなる半導体コア4111Aと、半導体コア4111Aの一部の外周面を同軸状に覆うように形成されたp型GaAsからなる半導体シェル4112Aとを備えている。そして、上記各棒状赤色LED素子4006Aは、幅Rに対する長さLの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さLが0.5μm以上200μm以下である。なお、上記半導体コア4111Aは第1導電型半導体の一例であり、半導体シェル4112Aは第2導電型半導体の一例である。
 上記半導体コア4111Aの一端側の外周面および端面は半導体シェル4112Aで覆われているが、半導体コア4111Aの他端側の外周面および端面は露出している。
 上記半導体シェル4112Aは有底円筒形状であり、半導体シェル4112Aの中心軸は半導体コア4111Aの半導体シェル4112A側の端部の中心軸と一致する。
 図88は上記棒状緑色LED素子4006Bの概略斜視図である。なお、図88では、上記棒状緑色LED素子4006Bを絶縁性フレキシブル基板4001上に搭載する前の状態を示している。
 上記各棒状緑色LED素子4006Bは、断面ほぼ円形の棒状のn型GaP(リン化ガリウム)からなる半導体コア4111Bと、半導体コア4111Bの一部の外周面を同軸状に覆うように形成されたp型GaPからなる半導体シェル4112Bとを備えている。そして、上記各棒状緑色LED素子4006Bは、幅Rに対する長さLの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さLが0.5μm以上200μm以下である。なお、上記半導体コア4111Bは第1導電型半導体の一例であり、半導体シェル4112Bは第2導電型半導体の一例である。
 上記半導体コア4111Bの一端側の外周面および端面は半導体シェル4112Bで覆われているが、半導体コア4111Bの他端側の外周面および端面は露出している。
 上記半導体シェル4112Bは有底円筒形状であり、半導体シェル4112Bの中心軸は半導体コア4111Bの半導体シェル4112B側の端部の中心軸と一致する。
 図89は上記棒状青色LED素子4006Cの概略斜視図である。なお、図89では、上記棒状青色LED素子4006Cを絶縁性フレキシブル基板4001上に搭載する前の状態を示している。
 上記各棒状青色LED素子4006Cは、断面ほぼ円形の棒状のn型GaN(窒化ガリウム)からなる半導体コア4111Cと、半導体コア4111Cの一部の外周面を同軸状に覆うように形成されたp型GaNからなる半導体シェル4112Cとを備えている。そして、上記各棒状青色LED素子4006Cは、幅Rに対する長さLの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さLが0.5μm以上200μm以下である。なお、上記半導体コア4111Cは第1導電型半導体の一例であり、半導体シェル4112Cは第2導電型半導体の一例である。
 上記半導体コア4111Cの一端側の外周面および端面は半導体シェル4112Cで覆われているが、半導体コア4111Cの他端側の外周面および端面は露出している。
 上記半導体シェル4112Cは有底円筒形状であり、半導体シェル4112Cの中心軸は半導体コア4111Cの半導体シェル4112C側の端部の中心軸と一致する。
 上記構成の表示装置によれば、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cは、それぞれ、一端部が複数の行配線4002,4002,…のうちの一つの端子部4002aに電気的に直接接続されていると共に、他端部が複数の列配線4003,4003,…のうちの一つの端子部4003aに電気的に直接接続されているので、上記従来(特開2002-353517号公報)の表示装置で必要であったワイヤが不要である。その結果、上記従来の表示装置よりも材料費および製造工程を削減できて、低コストで製造できる。
 また、上記ワイヤが不要となることに伴い、ボンディングパッドも不要となるので、棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006C間の距離を短くできる。その上、上記棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cは、幅R,R,Rに対する長さL,L,Lの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さL,L,Lが0.5μm以上200μm以下であるので、非常に小さい。したがって、上記表示装置の各画素部を非常に小さくでき、高精細な表示が可能である。
 また、上記幅R,R,Rに対する長さL,L,Lの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さL,L,Lを200μm以下であるので、行配線4002と列配線4003との間に電圧を印加することによって、棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cを行配線4002と列配線4003との間に容易に配置することができる。
 上記幅R,R,Rに対する長さL,L,Lの比が5未満であったり、その比が400を越えていたり、その長さが200μmを越えていたりすると、上記電圧の印加を行っても、棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cを行配線4002と列配線4003との間に配置するのは困難である。
 また、上記棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cの長さL,L,Lを0.5μm以上とするので、発光強度を高くして、所望の発光強度が得られる。
 上記棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cの長さL,L,Lを0.5μm未満にすると、発光強度が低く、所望の発光強度が得られない。
 また、上記幅R,R,Rに対する長さL,L,Lの比を5以上にしていることによって、行配線4002の端子部4002aと列配線4003の端子部4003aとの間の距離を長くとれるので、行配線4002および列配線4003のための例えば露光装置は低スペックでよく、端子部4003aへの端子部4002aの短絡が起き難い。したがって、上記棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cの材料コストを増加させることなく、装置コストを低減でき、歩留まりを向上させることができ、トータルの製造コストを低減することができる。
 また、上記半導体シェル4112A,4112B,4112Cが半導体コア4111A,4111B,4111Cの一部を同軸状に覆うので、棒状赤色LED素子4006A,棒状緑色LED素子4006B,棒状青色LED素子4006Cの各発光面積が広くなる。したがって、上記LED液晶表示装置の輝度を高くすることができる。
 また、上記絶縁性フレキシブル基板4001上に、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cを配置しているので、蛍光体を用いないでフルカラー表示が可能である。
 また、本第25実施形態の表示装置を、液晶表示装置などのバックライトに用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力なバックライトを実現することができる。
 また、本第25実施形態の表示装置を液晶表示装置のバックライトに用いた場合、液晶表示装置のカラーフィルタを無くすことができ、製造コストを低減できると共に、液晶表示装置の色純度および明度を高くすることができる。
 また、本第25実施形態の表示装置を照明装置として用いることにより、薄型化と軽量化が可能でかつ発光効率が高く省電力な照明装置を実現することができる。この場合、上記絶縁性フレキシブル基板4001に搭載する発光素子の出射光の色を一色に揃えてもよい。
 また、上記表示装置に絶縁性フレキシブル基板4001を用いているので、絶縁性フレキシブル基板4001の配置の自由度を高くすることができる。
 以下、上記棒状青色LED素子4006Cの製造方法について説明する。
 図90A~図90Eは、上記棒状青色LED素子4006Cの製造方法を示す工程図である。本第25実施形態では、Si(シリコン)をドープしたn型GaNとMg(マグネシウム)をドープしたp型GaNとを用いるが、GaNにドーピングする不純物はこれに限らない。
 まず、図90Aに示すように、n型GaNからなる基板4121上に、複数の成長穴4122a(図90Aでは1つのみ図示する)を有するマスク4122を形成する。このマスク4122の材料としては、SiO(酸化シリコン)あるいは窒化シリコン(Si)など半導体コア4111Cおよび半導体シェル4112Cに対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。上記成長穴4122aの形成には、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。
 次に、図90Bに示すように、半導体コア4111C形成工程において、マスク4122の成長穴4122aにより露出した基板4121上に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)装置を用いて、n型GaNを結晶成長させて複数本の棒状の半導体コア4111C(図90Bでは1本のみ図示する)を形成する。このとき、成長温度を950℃程度に設定し、成長ガスとしてTMG(トリメチルガリウム)およびNH(アンモニア)を使用し、n型不純物供給用にSiH(シラン)を、さらにキャリアガスとしてH(水素)を供給することによって、Siを不純物としたn型GaNの半導体コア4111Cを成長させることができる。この際、成長する半導体コア4111Cの直径は、マスク4122の成長穴4122aの直径で決めることができる。また、n型GaNは、六方晶系の結晶成長であり、基板4121表面に対して垂直方向をc軸方向にして成長させることにより、六角柱形状の半導体コア4111Cとなる。成長方向や成長温度などの成長条件に依存するが、成長させる半導体コア4111Cの直径が数10nmから数100nm程度の小さい場合に断面がほぼ円形に近い形状になりやすい傾向があり、直径が0.5μm程度から数μmに大きくなると断面がほぼ六角形で成長させることが容易になる傾向がある。
 次に、図90Cに示すように、半導体層形成工程において、棒状の半導体コア4111Cを覆うように基板4121の全表面上にp型GaNからなる半導体層4112C’を形成する。形成温度を960℃程度に設定し、成長ガスとしてTMGおよびNHを、p型不純物供給用にCpMg(ビスシクロペンタジエニルマグネシウム)を用いることによってマグネシウム(Mg)を不純物とするp型GaNを成長させることができる。
 次に、露出工程において、リフトオフによりマスク4122と共に半導体層4112C’の一部を除去して、図90Dに示すように、半導体コア4111Cの一部を覆う半導体シェル4112Cを形成し、棒状の半導体コア4111Cの基板4121側の端部の外周面を露出させる。この状態で、上記半導体コア4111Cの基板4121側とは反対側の端面は、半導体シェル4112Cにより覆われている。上記マスク4122がSiOあるいはSiで構成されている場合、HF(フッ酸)を含んだ溶液を用いることにより、半導体コア4111Cおよび半導体コア4111Cを覆う半導体層部分(半導体シェル4112Cとなる部分)に影響を与えずにマスク4122を容易にエッチングすることができ、マスク4122とともに半導体コア4111Cの基板4121側の端部の外周面を覆う半導体層4112C’の一部をリフトオフにより除去することができる。本第25実施形態の露出工程では、リフトオフを用いたがエッチングにより、半導体コア4111Cの基板4121側の端部の外周面を露出させてもよい。ドライエッチングの場合、CFやXeFを用いることにより、半導体コア4111Cおよび半導体コア4111Cを覆う半導体層部分(半導体シェル4112Cとなる部分)に影響を与えずにマスク4122をエッチングすることができ、マスク4122とともに半導体コア4111Cの基板4121側の端部の外周面を覆う半導体層4112C’の一部を除去することができる。
 次に、切り離し工程において、IPA(イソプロピルアルコール)溶液中に基板4121を浸し、超音波(例えば数10KHz)を用いて基板4121を基板平面に沿って振動させることにより、基板4121上に立設する半導体コア4111Cの基板4121側に近い根元を折り曲げるように、一部が半導体シェル4112Cに覆われた半導体コア4111Cに対して応力が働いて、図90Eに示すように、一部が半導体シェル4112Cに覆われた半導体コア4111Cが基板4121から切り離される。
 こうして、上記基板4121から切り離なされた微細な棒状青色LED素子4006Cを一度に複数製造することができる。
 そして、上記棒状赤色LED素子4006Aおよび棒状緑色LED素子4006Bも、棒状青色LED素子4006Cと同様にして一度に複数製造することができる。
 本第25実施形態の表示装置は、上述のように製造した棒状赤色LED素子4006Aおよび棒状緑色LED素子4006Bも、棒状青色LED素子4006Cを用いて製造する。
 以下、上記表示装置の製造方法について説明する。
 まず、図91Aに示すように、絶縁性フレキシブル基板4001上に、基板の縦方向に所定の間隔をあけて複数の行配線4002,4002,…を配列する。ここでは、上記行配線2は印刷技術を利用して所望の形状に形成している。なお、金属膜および感光体膜を一様に積層し、所望の電極パターンを露光し、エッチングして、行配線4002を形成してもよい。
 次に、図91Bに示すように、上記絶縁性フレキシブル基板4001の全表面上に絶縁膜7を形成して、複数の行配線4002,4002,…の全部を絶縁膜4007で覆う。
 次に、上記絶縁膜4007の一部を除去して、図91Cに示すように、棒状赤色LED素子4006Aを配置するための棒状赤色LED素子用開口部4008Aと、棒状緑色LED素子4006Bを配置するための棒状緑色LED素子用開口部4008Bと、棒状青色LED素子4006Cを配置するための棒状青色LED素子用開口部4008Cとを形成する。これにより、上記棒状赤色LED素子用開口部4008A内、棒状緑色LED素子用開口部4008B内および棒状青色LED素子用開口部4008C内から行配線4002の端子部4002aが露出する。
 次に、図91Dに示すように、上記絶縁膜4007上に、基板の横方向に所定の間隔をあけて複数の列配線4003,4003,…を配列して、棒状赤色LED素子用開口部4008A内、棒状緑色LED素子用開口部4008B内および棒状青色LED素子用開口部4008C内に列配線4003の端子部4003aを入れる。ここでは、上記列配線4003は印刷技術を利用して所望の形状に形成している。なお、金属膜および感光体膜を一様に積層し、所望の電極パターンを露光し、エッチングして、列配線4003を形成してもよい。
 次に、図91E,図91Fに示すように、上記複数の行配線4002,4002,…の全てと、端子部4003aが棒状赤色LED素子用開口部4008A内に入っている列配線4003とに対して、交流電源4131を接続する。
 次に、塗布工程において、絶縁性フレキシブル基板4001上に、複数の棒状赤色LED素子4006Aを含んだIPA溶液4132を薄く塗布する。上記IPA溶液4132の他に、エチレングリコール、プロピレングリコール、メタノール、エタノール、アセトン、またはそれらの混合物でもよい。あるいは、IPA溶液4132に換えて、他の有機物からなる液体、水などを用いることができる。なお、上記IPA溶液4132は液体の一例である。
 ただし、上記行配線4002の端子部4002aと列配線4003の端子部4003aとの間に液体を通じて大きな電流が流れてしまうと、行配線4002の端子部4002aと列配線4003の端子部4003aとの間に所望の電圧差を印加できなくなってしまう。そのような場合には、上記行配線4003および列配線4003の端子部4003aを覆うように、絶縁性フレキシブル基板4001の全表面上に、10nm~30nm程度の絶縁膜をコーティングすればよい。
 上記複数の棒状赤色LED素子4006Aを含むIPA溶液4132を塗布する厚さは、次に棒状赤色LED素子4006Aを配列する工程で、棒状赤色LED素子4006Aが配列できるよう、液体中で棒状赤色LED素子4006Aが移動できる厚さである。したがって、上記IPA溶液4132を塗布する厚さは、棒状赤色LED素子4006Aの太さ(幅R)以上であり、例えば、数μm~数mmである。塗布する厚さは薄すぎると、棒状赤色LED素子4006Aが移動し難くなり、厚すぎると、液体を乾燥する時間が長くなる。また、IPA溶液4132の量に対して、棒状赤色LED素子4006Aの量は、1×10本/cm~1×10本/cmが好ましい。
 上記棒状赤色LED素子4006Aを含むIPA溶液4132を塗布するために、棒状赤色LED素子4006Aを配列させる金属電極の外周囲に枠を形成し、その枠内に棒状赤色LED素子4006Aを含むIPA溶液4132を所望の厚さになるように充填してもよい。しかしながら、棒状赤色LED素子4006Aを含むIPA溶液4132が粘性を有する場合は、枠を必要とせずに、所望の厚さに塗布することが可能である。
 IPAやエチレングリコール、プロピレングリコール、…、またはそれらの混合物、あるいは、他の有機物からなる液体、または水などの液体は、棒状赤色LED素子4006Aの配列工程のためには粘性が低いほど望ましく、また加熱により蒸発しやすい方が望ましい。
 次に、上記行配線4002の端子部4002aに基準電位を、列配線4003の端子部4003aに所定の振幅の交流電圧を印加する。これにより、上記棒状赤色LED素子4006Aが棒状赤色LED素子用開口部4008A内に入る。このとき、上記棒状赤色LED素子4006Aの一端部は、行配線4002の端子部4002a上に配置される一方、棒状赤色LED素子4006Aの他端部は、列配線4003の端子部4003a上に配置される。
 上記交流電圧の周波数は、10Hz~1MHzとするのが好ましく、50Hz~1kHzとするのが最も配列が安定し、より好ましい。さらに、上記交流電圧は、正弦波に限らず、矩形波、三角波、ノコギリ波など、周期的に変動するものであればよい。なお、上記振幅は0.5V程度とするのが好ましかった。また、上記交流電源4131の換わりに直流電源を用いてもよい。
 次に、図91Gに示すように、上記複数の行配線4002,4002,…の全てと、端子部4003aが棒状緑色LED素子用開口部4008B内に入っている列配線4003とに対して、交流電源4131を接続する。
 次に、塗布工程において、絶縁性フレキシブル基板4001上に、棒状緑色LED素子4006Bを含んだIPA溶液4133を薄く塗布する。上記IPA溶液4133の換わりに使用できる溶液は、棒状赤色LED素子4006Aの場合と同じである。また、上記IPA溶液4133の塗布厚も、棒状赤色LED素子4006Aの場合と同じである。つまり、上記棒状緑色LED素子4006Bを含んだIPA溶液4133の塗布は、棒状赤色LED素子4006Aを含んだIPA溶液4132の塗布と同様に行うことができる。なお、上記IPA溶液4133は液体の一例である。
 次に、上記棒状赤色LED素子4006Aの配列時と同様に、行配線4002の端子部4002aに基準電位を、列配線4003の端子部4003aに所定の振幅の交流電圧を印加する。これにより、上記棒状緑色LED素子4006Bが棒状緑色LED素子用開口部4008B内に入る。このとき、上記棒状緑色LED素子4006Bの一端部は、行配線4002の端子部4002a上に配置される一方、棒状緑色LED素子4006Bの他端部は、列配線4003の端子部4003a上に配置される。
 次に、図91Hに示すように、上記複数の行配線4002,4002,…の全てと、端子部3aが棒状青色LED素子用開口部4008C内に入っている列配線4003とに対して、交流電源4131を接続する。
 次に、塗布工程において、絶縁性フレキシブル基板4001上に、棒状青色LED素子4006Cを含んだIPA溶液4134を薄く塗布する。上記IPA溶液4134の換わりに使用できる溶液は、棒状赤色LED素子4006Aの場合と同じである。また、上記IPA溶液4134の塗布厚も、棒状赤色LED素子4006Aの場合と同じである。つまり、上記棒状青色LED素子4006Cを含んだIPA溶液4134の塗布は、棒状赤色LED素子4006Aを含んだIPA溶液4132の塗布と同様に行うことができる。なお、上記IPA溶液4134は液体の一例である。
 次に、上記棒状赤色LED素子4006Aの配列時と同様に、行配線4002の端子部4002aに基準電位を、列配線4003の端子部4003aに所定の振幅の交流電圧を印加する。これにより、上記棒状青色LED素子4006Cが棒状青色LED素子用開口部4008C内に入る。このとき、上記棒状青色LED素子4006Cの一端部は、行配線4002の端子部4002a上に配置される一方、棒状青色LED素子4006Bの他端部は、列配線4003の端子部4003a上に配置される。
 次に、図91I~図91Kに示すように、上記行配線4002,列配線4003の端子部4002a,4003a上に導電性接着剤4010を例えばインクジェットで塗布して、導電性接着剤4010を乾燥させて硬化させる。これにより、上記棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの一端部は、行配線4002の端子部4002aに固定され、行配線4002の端子部4002aと導通状態となる。また、上記棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの他端部は、列配線4003の端子部4003aに固定され、列配線4003の端子部4003aと導通状態となる。つまり、上記行配線4002の端子部4002aに、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの一端部を物理的かつ電気的に直接接続すると共に、列配線4003の端子部4003aに、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの他端部を物理的かつ電気的に直接接続する。
 次に、図86に示すように、上記行駆動回路4004に複数の行配線4002,4002,…を接続すると共に、列駆動回路4005に複数の列配線4003,4003,…を接続する。
 このように、上記複数の棒状赤色LED素子4006Aを含んだIPA溶液4132を薄く塗布した後、行配線4002の端子部4002aに基準電位を、列配線4003の端子部4003aに所定の振幅の交流電圧を印加することにより、赤色の画素部への複数の棒状赤色LED素子4006Aの配列を一度に行うことができる。したがって、上記複数の棒状赤色LED素子4006Aを1個ずつ並べる作業が不要であり、また、ワイヤボンディング工程も不要であるから、製造工程を簡単にして、製造コストを低減できる。
 また、上記複数の棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの配列も、複数の棒状赤色LED素子4006Aの配列と同様に行うので、製造工程をさらに簡単にして、製造コストをさらに低減できる。
 また、上記交流電源4131による交流電圧の印加を3回行うだけで、複数の棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの配列が完了するので、製造工程数を減らすことができる。
 また、上記棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cが非常に小さいが、行配線4002の端子部4002aと列配線4003の端子部4003aとの間に所望の電圧差を印加するだけで、棒状赤色LED素子用開口部4008A内に棒状赤色LED素子4006Aを、棒状緑色LED素子用開口部4008B内に棒状緑色LED素子4006B、棒状青色LED素子用開口部4008C内に棒状青色LED素子4006Cを容易に入れることができる。したがって、上記複数の棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cの配列は容易である。
 上記第25実施形態では、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006B、棒状青色LED素子という順番で配列を行っていたが、例えば、棒状緑色LED素子4006B、棒状赤色LED素子4006A、棒状青色LED素子という順番で配列を行ってもよいし、あるいは、棒状青色LED素子、棒状緑色LED素子4006B、棒状赤色LED素子4006Aという順番で配列を行ってもよい。
 上記第25実施形態では、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006B、棒状青色LED素子の配列を終わった後、棒状赤色LED素子用開口部4008A内、棒状緑色LED素子用開口部4008B内および棒状青色LED素子用開口部4008C内に導電性接着剤4010を塗布していたが、例えば、棒状赤色LED素子4006Aの配列と、棒状赤色LED素子用開口部4008A内への導電性接着剤4010の塗布と、棒状緑色LED素子4006Bの配列と、棒状緑色LED素子用開口部4008B内への導電性接着剤4010の塗布と、棒状青色LED素子4006Cの配列と、棒状青色LED素子用開口部4008C内への導電性接着剤4010の塗布とを、この順番で行うようにしてもよい。
 上記第25実施形態では、絶縁性フレキシブル基板4001上に、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006Bおよび棒状青色LED素子4006Cといった3種類の棒状LED素子を搭載していたが、1種類の棒状LED素子を搭載するようにしてもよい。例えば、絶縁性フレキシブル基板4001上に、複数の棒状青色LED素子4006Cのみを配列するようにしたり、赤、緑、青以外の色の光を出射する複数の棒状LED素子を配列するようにしてもよい。
 また、上記絶縁性フレキシブル基板4001上に搭載する棒状LED素子の種類を4種類以上にしてもよい。例えば、上記絶縁性フレキシブル基板4001上に、棒状赤色LED素子4006A、棒状緑色LED素子4006B、棒状青色LED素子4006Cおよび棒状黄色LED素子の4種類の棒状LED素子を搭載してもよい。
 (第26実施形態)
 図92は本発明の第26実施形態の表示装置の概略構成図である。また、図92において、図86の構成部と同一形状かつ同一名称の構成部は、図86の構成部と同一の参照番号を付して説明を省略する。なお、図92では、図86と同様に、端子部4202a,4203a上の導電性接着剤4010の図示を省略している。
 上記表示装置は、複数の棒状赤色LED素子用開口部4208A,4208A,…、棒状緑色LED素子用開口部4208B,4208B,…および棒状青色LED素子用開口部4208C,4208C,…が形成された絶縁膜4207を備えている。
 上記各棒状赤色LED素子用開口部4208A内には棒状赤色LED素子4206Aを、各棒状緑色LED素子用開口部4208B内には棒状緑色LED素子4206Bを、各棒状青色LED素子用開口部4208C内には棒状青色LED素子4206Cを、それぞれ配置している。上記棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cは、それぞれ、一端部が複数の行配線4202,4202,…のうちの一つの端子部4202aに電気的に直接接続されていると共に、他端部が複数の列配線4203,4203,…のうちの一つの端子部4203aに電気的に直接接続されている。これにより、上記行駆動回路4004および列駆動回路4005は、行配線4202および列配線4203を介して、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cに電流を流せるようになっている。そして、上記棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cに電流を流すと、棒状赤色LED素子4206Aは赤色光を出射し、棒状緑色LED素子4206Bは緑色光を出射し、棒状青色LED素子4206Cは青色光を出射する。
 また、上記第25実施形態と同様に、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cも、それぞれ、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下であるが、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cの各発光面積を調整している点が上記第25実施形態とは異なる。
 より詳しくは、上記棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cに同一の電流を流した場合に、棒状赤色LED素子4206Aの赤色の出射光と、棒状緑色LED素子4206Bの緑色の出射光と、棒状青色LED素子4206Cの青色の出射光とを混合すると、白色光が得られるように、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cのそれぞれの発光面積を製造時に成長時間などで調整している。ここでは、上記棒状青色LED素子4206C、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bという順で発光強度が大きかったので、棒状青色LED素子4206Cの発光面積よりも棒状赤色LED素子4206Aの発光面積が大きくなるように、かつ、棒状赤色LED素子4206Aの発光面積よりも棒状緑色LED素子4206Bの発光面積が大きくなるように、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cを製造している。
 なお、上記行配線4202、列配線4203、絶縁膜4207は、上記第25実施形態の行配線4002、列配線4003、絶縁膜4007と比べて、形状のみが異なっている。
 上記構成の表示装置によれば、棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cに同一の電流を流して、棒状赤色LED素子4206Aによる赤色の出射光と、棒状緑色LED素子4206Bによる緑色の出射光と、棒状青色LED素子4206Cによる青色の出射光とを混合すると、白色光が得られる。
 したがって、上記白色光を得るための制御は簡単であるから、行駆動回路4004および列駆動回路4005の構成を簡単にすることができる。
 また、上記棒状赤色LED素子4206A、棒状緑色LED素子4206Bおよび棒状青色LED素子4206Cの中で最も発光強度が小さい棒状緑色LED素子4206Bに過剰な電流を流さなくても、白色光が得られるので、棒状緑色LED素子4206Bの寿命が短くなるのを防ぐことができる。
 (第27実施形態)
 図93は本発明の第27実施形態の表示装置の概略構成図である。また、図93において、図86の構成部と同一形状かつ同一名称の構成部は、図86の構成部と同一の参照番号を付して説明を省略する。なお、図93では、図86と同様に、端子部4002a,4003a上の導電性接着剤4010の図示を省略している。
 上記表示装置は、紫外光を出射する複数の棒状LED素子4306,4306,…を備えている。各棒状LED素子4306は、複数の赤色蛍光体用開口部4308A,4308A,…、緑色蛍光体用開口部4308B,4308B,…および青色蛍光体用開口部4308C,4308C,…のそれぞれの中に配置されている。なお、上記棒状LED素子4306は発光素子の一例である。
 上記複数の棒状LED素子4306,4306,…は、それぞれ、一端部が複数の行配線4002,4002,…のうちの一つの端子部4002aに電気的に直接接続されていると共に、他端部が複数の列配線4003,4003,…のうちの一つの端子部4003aに電気的に直接接続されている。これにより、上記行駆動回路4004および列駆動回路4005は、行配線4002および列配線4003を介して、棒状LED素子4306に電流を流せるようになっている。
 また、上記第25実施形態と同様に、各棒状LED素子4306も、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下である。
 上記赤色蛍光体用開口部4308A内には、棒状LED素子4306からの紫外光を受けて赤色光を出射する赤色蛍光体4309Aを配置している。この赤色蛍光体4309Aは赤色蛍光体用開口部4308A内の棒状LED素子4306を覆うように形成されている。
 上記緑色蛍光体用開口部4308B内には、棒状LED素子4306からの紫外光を受けて緑色光を出射する緑色蛍光体4309Bを配置している。この緑色蛍光体4309Bは緑色蛍光体用開口部4308B内の棒状LED素子4306を覆うように形成されている。
 上記青色蛍光体用開口部4308C内には、棒状LED素子4306からの紫外光を受けて青色光を出射する青色蛍光体4309Cを配置している。この青色蛍光体4309Cは青色蛍光体用開口部4308C内の棒状LED素子4306を覆うように形成されている。
 図94は上記表示装置の要部の模式断面図である。
 上記棒状LED素子4306は、断面ほぼ円形の棒状のn型InGaN(窒化インジウムガリウム)からなる半導体コア4311と、半導体コア4311の一部の外周面を同軸状に覆うように形成されたp型InGaNからなる半導体シェル4312とを備えている。なお、上記半導体コア4311は第1導電型半導体の一例であり、半導体シェル4312は第2導電型半導体の一例である。
 上記半導体コア4311の一端側の外周面および端面は半導体シェル4312で覆われているが、半導体コア4311の他端側の外周面および端面は露出している。
 上記半導体シェル4312は有底円筒形状であり、半導体シェル4312の中心軸は半導体コア4311の半導体シェル4312側の端部の中心軸と一致する。
 また、上記棒状LED素子4306の一端部は行配線4002の端子部4002aに導電性接着剤4010で固定されている一方、棒状LED素子4306の他端部は列配線4003の端子部4003aに導電性接着剤4010で固定されている。この固定により、棒状LED素子4306の半導体コア4311が露出している側の端部の中心軸は、棒状LED素子4306の半導体コア4311が露出していない側の端部の中心軸よりも絶縁性フレキシブル基板4001側によっている。
 なお、図93の赤色蛍光体用開口部4308A、緑色蛍光体用開口部4308Bおよび青色蛍光体用開口部4308Cは、上記第25実施形態の棒状赤色LED素子用開口部4008A、棒状緑色LED素子用開口部4008B、棒状青色LED素子用開口部4008Cと形状が同じで名称のみ異なる。
 以下、上記表示装置の製造方法について説明する。
 まず、上記第25実施形態と同様の方法で、絶縁性フレキシブル基板4001上に、複数の行配線4002,4002,…、複数の列配線4003,4003,…および絶縁膜4007を形成した後、複数の棒状LED素子4306を配列および固定する。これにより、上記各棒状LED素子4306の一端部が行配線4002の端子部4002aに電気的に直接接続されると共に、各棒状LED素子4306の他端部が列配線4003の端子部4003aに電気的に直接接続される。
 次に、上記赤色蛍光体用開口部4308A内に赤色蛍光体4309Aをインクジェット法などで形成して、赤色蛍光体用開口部4308A内の棒状LED素子4306による紫外光が赤色蛍光体4309Aに入射するようにする。
 次に、上記緑色蛍光体用開口部4308B内に緑色蛍光体4309Bをインクジェット法などで形成して、緑色蛍光体用開口部4308B内の棒状LED素子4306による紫外光が緑色蛍光体4309Bに入射するようにする。
 次に、上記青色蛍光体用開口部4308C内に青色蛍光体4309Cをインクジェット法などで形成して、青色蛍光体用開口部4308C内の棒状LED素子4306による紫外光が青色蛍光体4309Cに入射するようにする。
 このように、上記第25実施形態と同様に、複数の棒状LED素子4306を含んだIPA溶液を薄く塗布した後、行配線4002の端子部4002aに基準電位を、列配線4003の端子部4003aに所定の振幅の交流電圧を印加することにより、複数の棒状LED素子4306の配列を一度に行うことができる。したがって、上記複数の棒状LED素子4306を1個ずつ並べる作業が不要であり、また、ワイヤボンディング工程も不要であるから、製造工程を簡単にして、製造コストを低減できる。
 また、上記赤色蛍光体4309A、緑色蛍光体4309Bおよび青色蛍光体4309Cを形成するので、紫外光を出射する発光素子だけでフルカラー表示が可能である。
 上記第27実施形態では、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体という順で形成していたが、例えば、緑色蛍光体、赤色蛍光体、青色蛍光体という順で形成してもよいし、あるいは、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体という順などで形成してもよい。つまり、上記赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体の形成の順序は上記第27実施形態に限定されない。
 また、上記第27実施形態において、第26実施形態のように、複数の棒状LED素子に同一の電流を流した場合に、赤色蛍光体による赤色の出射光と、緑色蛍光体による緑色の出射光と、青色蛍光体による青色の出射光とを混合すると、白色光が得られるように、各棒状LED素子の発光面積を調整してもよい。
 上記第25~第27実施形形態において、行配線および列配線に交流電圧を印加して、棒状赤色LED素子などを発光させてもよい。半導体コアの露出側の端部の向きが揃っていなくても、棒状赤色LED素子などを均一に発光させることができる。
 上記第25~第27実施形態では、LED素子を発光素子の一例として用いた表示装置およびその製造方法について説明したが、半導体レーザー、有機EL(Electro Luminescence:エレクトロ・ルミネッセンス)、無機EL(真性EL)などを発光素子として用いた表示装置およびその製造方法に本発明を適用してもよい。
 上記第25~第27実施形態では、半導体コアと半導体シェルに、GaAs,GaP,GaN,InGaNを母材とする半導体を用いたが、AlGaAs,GaAsP,InGaN,AlGaN,ZnSe,AlGaInPなどを母材とする半導体を用いてもよい。
 上記第25~第27実施形態では、半導体コアをn型とし、半導体シェルをp型としたが、半導体コアをp型とし、半導体シェルをn型としてもよい。また、略円柱形状の半導体コアを有する発光素子について説明したが、これに限らず、半導体コアは、断面が楕円の棒状であってもよいし、断面が三角形または六角形などの多角形状の棒状であってもよい。
 上記第25~第27実施形態では、半導体シェルが半導体コアの一端面を覆うようにしていたが、半導体シェルが半導体コアの一端面を覆わないように、つまり、半導体コアの軸方向の両端面が露出するようにしてもよい。
 上記第25~第27実施形態では、半導体コアの露出側の端部の周面と半導体シェルの周面との間に段差が生じていたが、半導体コアの露出側の端部の周面が半導体シェルの周面と段差無く連なるようにしてもよい。つまり、半導体コアの露出側の端部の周面が半導体シェルの周面と略面一になるようにしてもよい。
 上記第25~第27実施形態において、半導体コアと半導体シェルとの間に量子井戸層が介在するようにしてもよい。
 上記第25~第27実施形態において、行配線が延びる方向に対して直交する方向に延びるように列配線を形成していたが、行配線が延びる方向に対して鋭角または鈍角に交差する方向に延びるように列配線を形成してもよい。
 上述のように、本発明の上記第25~第27実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記第25~第27実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第25~第27実施形態およびその変形例の構成を適宜組み合わせたものを、本発明の一実施形態としてもよい。
 (第28実施形態)
 図97は、この発明の第28実施形態の液晶表示装置の断面図である。図97に示すように、この液晶表示装置は、光を透過する第1の基板5001と、光を透過する第2の基板5002とを有する。第1の基板5001と第2の基板5002とは、互いに平行に対向して配置され、この両方の基板5001,5002の間には、液晶5003が充填されている。第1の基板5001、第2の基板5002および液晶5003は、液晶パネルを構成する。
 上記第1の基板5001の液晶5003側(下側)の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、TFTという)5004が設けられている。つまり、第1の基板5001は、TFT基板である。
 上記TFT5004は、第1の基板5001側から順に配置されたゲート電極5041、(アモルファスシリコン等からなる)半導体膜5042、ソース電極5043およびドレイン電極5044を有する。ゲート電極5041と半導体膜5042との間には、窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜5045が設けられている。ソース電極5043とドレイン電極5044とは、ゲート電極5041下の半導体膜5042の両側に相互に離隔して形成されている。ドレイン電極5044は、コンタクトホールを介して、画素電極5046に接続されている。
 上記TFT5004は、ゲート電極5041より供給される走査信号電圧によってオン/オフ制御される。また、ソース電極5043より供給される画像表示信号電圧は、ドレイン電極5044を介して画素電極5046に供給される。
 上記TFT5004は、ゲート絶縁膜5045の下側に形成された絶縁膜5047に覆われている。この絶縁膜5047は、感光性樹脂からなり、ソース電極5043と画素電極5046との間に配置されて両電極間を絶縁する。画素電極5046は、画素領域毎に、マトリクス状に形成されている。画素電極5046は、例えばITO(indium-tin oxide:インジウム酸化スズ)等の透明導電体により形成されている。この画素電極5046の下側には図示しない配向膜が形成され、液晶5003がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。
 上記第1の基板5001における液晶5003側と反対側(上側)の面に、第1の偏光膜5017を介して、発光素子5010が配置されている。発光素子5010上に透明な保護膜5008が積層され、この保護膜5008上に反射膜5009が積層されている。
 上記反射膜5009は、発光素子5010から発せられた光を第1の基板5001側に反射させる。この反射膜5009によって、発光素子5010から第1の基板5001の液晶5003側と反対の向きに照射された光を効率良く液晶5003に向かって反射させることができる。したがって、発光素子5010から発せられた光を効率良く利用することができる。
 上記発光素子5010は、例えば、青色のLED発光素子であり、この発光素子5010上に、黄色の蛍光を発する蛍光体5013で覆うことで、白色のバックライト部を構成する。上記保護膜5008は、例えば樹脂などからなり、上記反射膜5009は、例えばアルミニウムなどからなる。
 上記発光素子5010は、棒状構造の発光素子であり、発光素子5010の軸が第1の基板5001の上面に略平行となるように、第1の基板5001に配置されている。
 図98に示すように、上記発光素子5010は、棒状の第1導電型の半導体コア5011と、半導体コア5011を覆うように形成された第2導電型の半導体層5012とを有する。半導体コア5011は、n型GaNからなり、断面六角形の棒状に形成されている。半導体層5012は、p型GaNからなっている。半導体コア5011は、一端側の外周面が露出する露出部分5011aが形成されている。半導体コア5011の他端側の端面は、半導体層5012に覆われている。
 上記半導体コア5011の露出部分5011aにn側電極(図103の第2の電極5052)が接続され、上記半導体層5012にp側電極(図103の第1の電極5051)が接続されて、半導体コア5011の外周面と半導体層5012の内周面とのpn接合部で電子と正孔の再結合が起きるようにp側電極からn側電極に電流を流すことにより、pn接合部から光が放出される。この発光素子5010では、半導体層5012で覆われた半導体コア5011の全周から光が放出されることにより発光領域が広くなるので、発光効率が高い。
 ここで、上記発光素子5010とは、例えば直径が1μmで長さ10μm~30μmのマイクロオーダーサイズや、直径または長さのうちの少なくとも直径が1μm未満のナノオーダーサイズの素子である。
 上記発光素子5010から発せられた光は、発光素子5010の軸を中心として360度方向に照射される。このため、発光素子5010を第1の基板5001上に配置させる工程において、上記軸を中心とした回転方向を制御する必要がない。したがって、発光素子5010の配列を容易に行うことが可能となる。
 また、上記発光素子5010は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子5010の体積当りの発光面積を大きくすることができる。このため、所望の光量を得るための発光素子5010のサイズを小さくし、発光素子5010の材料費を低減することができる。したがって、液晶表示装置のコストを低減することができる。
 ここで、上記発光素子5010の製造方法を説明する。この実施形態では、Siをドープしたn型GaNとMgをドープしたp型GaNとを用いるが、GaNにドーピングする不純物はこれに限らない。
 まず、図99Aに示すように、n型GaNからなる基板5021上に、成長穴5022aを有するマスク5022を形成する。マスク5022には、酸化シリコン(SiO2)あるいは窒化シリコン(Si34)など半導体コアおよび半導体層に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。成長穴5022aの形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。この際、成長する半導体コアの径は上記マスク5022の成長穴5022aのサイズに依存する。
 その後、図99Bに示すように、半導体コア形成工程において、マスク5022の成長穴5022aにより露出した基板5021上に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長)装置を用いて、n型GaNを結晶成長させて棒状の半導体コア5011を形成する。成長温度を950℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(TMG)およびアンモニア(NH3)を使用し、n型不純物供給用にシラン(SiH4)を、さらにキャリアガスとして水素(H2)を供給することによって、Siを不純物としたn型GaNの半導体コアを成長させることができる。ここで、n型GaNは、六方晶系の結晶成長となり、基板5021表面に対して垂直方向を軸方向にして成長させることにより、六角柱形状の半導体コアが得られる。
 その後、図99Cに示すように、半導体層形成工程において、棒状の半導体コア5011を覆うようにマスク5022全面にp型GaNからなる半導体層5012を形成する。形成温度を960℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(TMG)およびアンモニア(NH3)を、p型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)を用いることによってマグネシウム(Mg)を不純物とするp型GaNを成長させることができる。
 その後、図99Dに示すように、露出工程において、リフトオフにより半導体コア5011を覆う半導体層5012の部分を除く領域とマスク5022を除去して、棒状の半導体コア5011の基板5021側に基板側の外周面を露出させて露出部分5011aを形成する。この状態で、上記半導体コア5011の基板5021と反対の側の端面は、半導体層5012により覆われている。
 上記マスク5022を酸化シリコン(SiO2)あるいは窒化シリコン(Si34)で構成している場合、フッ酸(HF)を含んだ溶液を用いることにより、容易に半導体コア5011および半導体コア5011を覆う半導体層5012部分に影響を与えずにマスク5022をエッチングすることができ、マスク5022とともに半導体コア5011を覆う半導体層5012の部分を除く領域をリフトオフにより除去することができる。この実施形態の露出工程では、リフトオフを用いたがエッチングにより半導体コア5011の一部を露出させてもよい。ドライエッチングの場合、CF4やXeF2を用いることにより、容易に半導体コア5011および半導体コア5011を覆う半導体層5012部分に影響を与えずにマスク5022をエッチングすることができ、マスク5022とともに半導体コアを覆う半導体層5012の部分を除く領域を除去することができる。
 その後、切り離し工程において、イソプロピルアルコール(IPA)水溶液中に基板を浸し、超音波(例えば数10KHz)を用いて基板5021を基板平面に沿って振動させることにより、基板5021上に立設する半導体コア5011の基板5021側に近い根元を折り曲げるように、半導体層5012に覆われた半導体コア5011に対して応力が働いて、図99Eに示すように、半導体層5012に覆われた半導体コア5011が基板5021から切り離される。
 こうして、基板5021から切り離なされた微細な棒状構造の発光素子5010を製造することができる。例えば、直径が1μmであり、長さが10μmである発光素子5010を製造できる。
 図97に示すように、上記第2の基板5002の液晶5003側(上側)の面には、ブラックマトリクス5005および着色層5006が設けられている。つまり、第2の基板5002は、カラーフィルタ基板である。
 上記ブラックマトリクス5005は、発光素子5010から発せられた光を遮る。このブラックマトリクス5005により、第1の基板1のTFT5004が形成された領域が遮光されるようになっている。
 上記着色層5006は、赤色、緑色、青色の何れか一色に着色されている。画素毎に、赤色、緑色、青色の何れか一色の着色層5006が形成されている。この実施の形態では、水平方向に赤色、緑色、青色の着色層5006が順番に繰り返し並んでいる。
 上記着色層5006の上には、各画素共通の対向電極5007が形成されている。この対向電極5007も、ITO等の透明導電体により形成されている。また、対向電極5007の上側には図示しない配向膜が形成され、液晶5003がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。第2の基板5002の下側の面には、第2の偏光膜5027が設けられている。
 上記第2の基板5002には、発光素子5010から発せられた光が通過する光通過領域Zが設けられている。この光通過領域Zは、ブラックマトリクス5005を除く領域、つまり着色層5006の領域に相当する。そして、発光素子5010から発せられた光は、光通過領域Zを介して、第2の偏光膜5027から外部に出射する。
 上記発光素子5010は、第1の基板5001の上面に直交する方向からみて、光通過領域Zに重なる位置に配置され、発光素子5010は、光通過領域Zよりも小さい。このため、発光素子5010から発せられた光を効率良く利用することができる。すなわち、光通過領域Zに重ならない位置には発光素子5010を配置しないことにより、表示に寄与しない光の照射を抑えることができ、低消費電力化が図れる。
 また、1つの光通過領域Zに対して1つの発光素子5010または複数の発光素子5010を配置することができて、発光素子5010と光通過領域Zとの位置関係を同じにできる。したがって、発光素子5010にて構成されるバックライト部の光は画素ごとに一定で、輝度むらは生じない。これに対して、従来のバックライト装置では、発光素子5010の数量は、液晶パネルの画素数に対して一般的に少ない。このため、発光素子5010の位置と画素の位置との関係は、画素ごとに異なるため、発光素子5010からの光強度は画素ごとに異なり、バックライトの光に輝度むらが生じる。
 また、液晶パネルを形成する上記第1の基板1と同一基板上に発光素子5010を形成しているため、上記光通過領域Zに合わせて、制御性良く発光素子を配置できる。すなわち、光通過領域Zと発光素子5010のアライメントを制御良く行うことができる。
 次に、上記構成の液晶表示装置の作成方法について説明する。
 まず、第1の工程において、例えば、本願出願人の出願した特開2008-304538公報に示されるように一般的に知られている通常の工程で、液晶パネルを作成する。なお、詳細については、特開2008-304538公報と同じであるため、省略する。
 つまり、図97に示すように、第1の基板5001に、ゲート電極5041、ゲート絶縁膜5045、半導体膜5042、ソース電極5043、ドレイン電極5044、絶縁膜5047および画素電極5046を形成して、TFT5004を形成する。第2の基板5002に、ブラックマトリクス5005、着色層5006および対向電極5007を形成する。そして、第1の基板5001と第2の基板5002とを張り合わせ、第1の基板5001と第2の基板5002との間に液晶5003を注入する。第1の基板5001の液晶5003側と反対側の面に、第1の偏光膜5017を形成し、第2の基板5002の液晶5003側と反対側の面に、第2の偏光膜5027を形成する。このようにして、液晶パネルを作成する。
 その後、第2の工程において、上記液晶パネルの第1の基板5001上にバックライト部を形成する。
 つまり、図100に示すように、第1の基板5001上に形成した第1の偏光膜5017上に、第1の電極5051および第2の電極5052を形成する。第1の電極5051および第2の電極5052は、上記液晶パネルの光通過領域Zに対応する位置で、第1の電極5051と第2の電極5052との間の距離が短くなるように形成される。このようにすると、以下の工程(発光素子5010を配置する工程)で、第1の電極5051と第2の電極5052との間に交流電圧を印加した際、電極間の距離が短い部分のみに、発光素子5010を配置することができる。
 そして、本願出願人の出願した特開2008-260073号公報に示される方法で、発光素子5010を電極5051,5052に配列する。つまり、図101に示すように、図99A~図99Eに示す方法で作成した発光素子5010をイソプロピルアルコール5061に含ませ、この発光素子5010を含んだイソプロピルアルコール5061を第1の偏光膜5017上に薄く塗布する。そして、第1の電極5051と第2の電極5052との間に交流電圧を加えて、図102に示すように、発光素子5010を配列する。なお、詳細については、特開2008-260073公報と同じであるため、省略する。
 その後、図103に示すように、配列した発光素子5010の両端部を第1の電極5051および第2の電極5052に接続する。このとき、発光素子5010は、導電性接着剤5071によって、電極5051,5052に固定される。
 ここで、上記発光素子5010は、第1の電極5051および第2の電極5052間に交流電圧を印加することにより駆動する。そのため、この電極5051、5052に対して発光素子5010の極性が統一されていなくても、複数の発光素子5010を均一に発光させることができる。したがって、発光素子5010の極性を統一するための制御をする必要がないため、製造工程が複雑になるのを防ぐことができる。
 その後、図104に示すように、蛍光体5013をインクジェット方式などにより発光素子5010上に形成する。この蛍光体5013の厚さは、例えば10um~200um程度である。蛍光体5013は、例えば、黄色に着色され、青色に発光する発光素子5010とともに、白色のバックライト部を形成する。
 その後、図104に示すように、樹脂などからなる透明な保護膜5008を形成して、この保護膜5008上に、アルミニウムなどからなる反射膜5009を積層する。この保護膜5008の膜厚および形状を調整することにより、矢印の光路に示すように、光通過領域Zに無駄なく光を照射することができる。ここで、比較例として、図105に示すように、反射膜5009Aを保護膜5008に積層しないで第1の基板5001に平行な板状に形成すると、矢印の光路に示すように、光通過領域Zに発光素子5010から出た光を集め難くなる。つまり、光通過領域Z以外にも光が反射されることになって、光の利用効率が悪くなる。
 このようにして、上記液晶パネル上に、発光素子5010、保護膜5008および反射膜5009から構成されるバックライト部を形成する。
 上記構成の液晶表示装置によれば、上記発光素子5010は、上記第1の基板5001に配置されているので、発光素子5010は、液晶表示装置を構成する2枚の基板のうちの一方の基板に直接に形成されている。このため、従来のバックライト装置で必要であった、発光素子を配置するための基板が不要となる。したがって、発光素子5010にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。
 また、上記第1の基板5001の上記液晶5003側の面に、スイッチング素子としてのTFT5004が設けられているので、発光素子5010から発せられた光は、TFT5004が形成された基板5001側から液晶5003に入射される。TFT5004が形成されている基板5001の側から光を入射するという点で、一般的な液晶表示装置と同様である。それゆえ、液晶表示装置の構成を大きく変えることなく薄型の液晶表示装置を実現できる。
 (第29実施形態)
 図106は、この発明の第29実施形態の液晶表示装置を示している。上記第28実施形態と相違する点を説明すると、この第29実施形態では、第1の基板5001は、カラーフィルタ基板であり、第2の基板5002は、TFT基板である。なお、この第29実施形態において、上記第28実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
 図106に示すように、第1の基板5001の液晶5003側(下側)の面には、ブラックマトリクス5005および着色層5006が設けられている。この着色層5006は、光通過領域Zを形成する。このように、発光素子5010は、カラーフィルタ基板と同一の基板上に設けられている。
 一方、第2の基板5002の液晶5003側(上側)の面に、スイッチング素子としてのTFT5004が設けられている。このため、発光素子5010から発せられた光は、TFT5004が形成された基板5002と反対の基板5001側から液晶に入射される。そして、発光素子5010とTFT5004とをそれぞれ別の基板上に形成することができるため、発光素子5010を配置する工程において、TFT5004にダメージを与えることを防ぐことができ、または、TFT5004を形成する工程において、発光素子5010にダメージを与えることを防ぐことができる。
 (第30実施形態)
 図107は、この発明の第30実施形態の液晶表示装置を示している。上記第28実施形態と相違する点を説明すると、この第30実施形態では、発光素子5010A,5010B,5010Cが3種類存在し、図97の着色層5006が存在しない。なお、この第30実施形態において、上記第28実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
 図107に示すように、第1の発光素子5010Aは、赤色の光を発し、第2の発光素子5010Bは、緑色の光を発し、第3の発光素子5010Cは、青色の光を発する。このため、各発光素子5010A,5010B,5010Cの直下の光通過領域Zには、着色層5006を設ける必要がない。つまり、第2の基板5002の液晶5003側(上側)の面には、ブラックマトリクス5005のみが設けられ、第2の基板5002は、遮光の機能を有するフィルタ基板となる。
 そして、図108に示すように、発光素子5010A,5010B,5010Cが3種類あるため、4つの電極5051A,5052A,5053A,5054Aが必要になる。つまり、各発光素子5010A,5010B,5010Cの一端は、第1の電極5051Aに接続され、第1の発光素子5010Aの他端は、第2の電極5052Aに接続され、第2の発光素子5010Bの他端は、第3の電極5053Aに接続され、第3の発光素子5010Cの他端は、第4の電極5054Aに接続される。各電極5051A,5052A,5053A,5054Aは、駆動電極を兼ねる。
 なお、この第30実施形態では、上記第28実施形態の発光素子を3種類としかつ着色層を省略したが、上記第29実施形態の発光素子を3種類としかつ着色層を省略するようにしてもよい。
 なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第1から上記第3の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、発光素子として、上記実施形態に示すいわゆる筒状の発光層を有する発光素子以外に、平面状の発光層を有する通常の発光素子を用いてもよい。
 また、上記第28から上記第30実施形態では、半導体コア5011の一端側の外周面が露出した露出部分5011aを有する発光素子について説明したが、これに限らず、半導体コアの両端の外周面が露出した露出部分を有するものでもよいし、半導体コアの中央部分の外周面が露出した露出部分を有するものでもよい。
 また、上記第28から上記第30実施形態では、半導体コア5011と半導体層5012に、GaNを母材とする半導体を用いたが、GaAs,AlGaAs,GaAsP,InGaN,AlGaN,GaP,ZnSe,AlGaInPなどを母材とする半導体を用いた発光素子にこの発明を適用してもよい。また、半導体コアをn型とし、半導体層をp型としたが、導電型が逆の発光素子にこの発明を適用してもよい。また、六角柱形状の半導体コアを有する発光素子について説明したが、これに限らず、断面が円形または楕円の棒状であってもよいし、断面が三角形などの他の多角形状の棒状の半導体コアを有する発光素子にこの発明を適用してもよい。
 また、上記第1~30実施形態のうちの2以上の実施形態を含んだ発明が、この発明の更なる他の実施形態を構成することは言うまでもない。また、上記第1~30実施形態およびそれらの変形例のうちの2以上の構成を含んだ発明が、この発明の更なる他の実施形態を構成することも言うまでもない。
 1 n型GaN層
 2 量子井戸層
 3 p型GaN層
 20 n型GaN基板
 10 棒状構造発光素子
 100 棒状構造発光素子
 101 サファイア基板
 102 n型GaN膜
 103 マスク層
 105 レジスト層
 106 触媒金属
 107 半導体コア
 108 量子井戸層
 110 半導体層
 111 導電膜
 200 絶縁性基板
 201,202 金属電極
 210 棒状構造発光素子
 211 IPA
 300 絶縁性基板
 301,302 金属電極
 303 層間絶縁膜
 304,305 金属配線
 310 棒状構造発光素子
 311 半導体コア
 311a 露出部分
 311b 被覆部分
 312 半導体層
 400 絶縁性基板
 410 棒状構造発光素子
 401,402 金属電極
 403,404 接着部
 411 半導体コア
 411a 露出部分
 411b 被覆部分
 412 半導体層
 420 蛍光体
 421 保護膜
 430 発光装置
 500 発光装置
 510 LED電球
 511 口金
 512 放熱部
 513 透光部
 600 バックライト
 601 支持基板
 602 発光装置
 610 バックライト
 611 支持基板
 612 発光装置
 620 液晶パネル
 621 発光部分
 622 透明基板
 623 液晶
 624 液晶封止板
 701 半導体コア
 702 半導体層
 710 棒状構造発光素子
 720 絶縁性基板
 721 ラビング装置
 731,732 金属配線
 820 液晶パネル
 821 発光部分
 822 透明基板
 823 カラーフィルタ
 824 保護膜
 825 液晶
 826 TFT
 827 ガラス基板
 1050 絶縁性基板
 1051 第1電極
 1052 第2電極
 1060 棒状構造発光素子
 1061 イソプロピルアルコール
 1250,1350,1450,1550,1650,1750,2150,2250,2350,2450,2550,2650,2750,2850,2870,2871,2872,2873,2874,2875,2950 第1基板
 1251,1451,1551,1651,1751,2051,2071,2081,2151,2251,2351,2451,2551,2651,2751 第1電極
 1252,1452,1552,1652,1752,2052,2072,2082,2152,2252,2352,2452,2552,2652,2752 第2電極
 1257,1357,1457,1557,1657,1757,2157,2257 液体
 1260,1360,1460,1560,1660,1760,2060,2070,2080,2160,2260,2360,2460,2560,2660,2760,2860,2960 発光素子
 1380,1480,1580 第2基板
 1453 第3電極
 1677 絶縁膜
 1777 第1基板の表面
 2170 所定の場所に配列しなかった発光素子
 2588 第2液体
 2670,2770 発光素子の第1領域
 2671,2771 発光素子の第2領域
 2680,2681 導電体
 2780 第4電極
 2781 第5電極
 4001 絶縁性フレキシブル基板
 4002 行配線
 4003 列配線
 4004 行駆動回路
 4005 列駆動回路
 4006A 棒状赤色LED素子
 4006B 棒状緑色LED素子
 4006C 棒状青色LED素子
 4007 絶縁膜
 4008A 棒状赤色LED素子用開口部
 4008B 棒状緑色LED素子用開口部
 4008C 棒状青色LED素子用開口部
 4010 導電性接着剤
 4111A,4111B,4111C,4311 半導体コア
 4112A,4112B,4112C,4312 半導体シェル
 4121 基板
 4122 マスク
 4131 交流電源
 4132,4133,4134 IPA溶液
 4308A 赤色蛍光体用開口部
 4308B 緑色蛍光体用開口部
 4308C 青色蛍光体用開口部
 4306 棒状LED素子
 4309A 赤色蛍光体
 4309B 緑色蛍光体
 4309C 青色蛍光体
 5001 第1の基板
 5002 第2の基板
 5003 液晶
 5004 TFT(薄膜トランジスタ)
 5005 ブラックマトリクス
 5006 着色層
 5008 保護膜
 5009 反射膜
 5010、5010A,5010B,5010C 発光素子
 5011 半導体コア
 5011a 露出部分
 5012 半導体層
 5013 蛍光体
 5051,5052,5051A,5052A,5053A,5054A 電極
 Z 光通過領域

Claims (64)

  1.  同一基板上に複数の発光素子を配置する配置工程と、
     上記基板上に配置された上記複数の発光素子の一部または全部を一括して配線する配線工程と、
     上記配置工程と上記配線工程の後、上記基板を複数の分割基板に分割することによって、上記分割基板上に複数の発光素子が配置された発光装置を複数形成する基板分割工程と
    を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
  2.  請求項1に記載の発光装置の製造方法において、
     上記配置工程において、上記同一基板上に上記複数の発光素子を一括して配置することを特徴とする発光装置の製造方法。
  3.  請求項1または2に記載の発光装置の製造方法において、
     上記基板上に上記複数の発光素子を配線するための配線パターンが形成され、
     上記基板分割工程における上記基板の切断領域には上記配線パターンが形成されていないことを特徴とする発光装置の製造方法。
  4.  請求項1または2に記載の発光装置の製造方法において、
     上記基板上に上記複数の発光素子を配線するための配線パターンが形成され、
     上記基板の切断領域に、上記基板分割工程において切断されても電気接続に影響しない上記配線パターンが形成されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
  5.  請求項1から4までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記基板分割工程における上記基板の切断領域には上記発光素子が配置されていないことを特徴とする発光装置の製造方法。
  6.  請求項1から4までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子のうち、上記基板の切断領域には、上記基板分割工程において切断されても所望の発光量に影響しない発光素子が配置されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
  7.  請求項1から6までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記配置工程と上記配線工程の後でかつ上記基板分割工程の前に、上記基板上に蛍光体を塗布する蛍光体塗布工程と、
     上記蛍光体塗布工程の後に上記基板上に保護膜を塗布する保護膜塗布工程と
    を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
  8.  請求項7に記載の発光装置の製造方法において、
     上記蛍光体塗布工程において、上記蛍光体は上記複数の発光素子が配置された領域に選択的に塗布することを特徴とする発光装置の製造方法。
  9.  請求項1から8までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記分割基板の夫々には上記発光素子が100個以上配置されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
  10.  請求項1から9までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法であって、
     上記基板分割工程において、上記基板を少なくとも2種類以上の形状が異なる上記分割基板に分割することを特徴とする発光装置の製造方法。
  11.  請求項1から10までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記基板上に上記複数の発光素子を配置する配置工程は、
     少なくとも第1の電極および第2の電極を実装面に有する上記基板を作成する基板作成工程と、
     上記基板上に上記複数の発光素子を含んだ溶液を塗布する塗布工程と、
     少なくとも上記第1の電極と上記第2の電極に電圧を印加して、上記複数の発光素子を少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極により規定される位置に配列させる配列工程と
    を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
  12.  請求項11に記載の発光装置の製造方法において、
     少なくとも上記第1の電極および上記第2の電極は、上記複数の発光素子を駆動するための電極として用いられることを特徴とする発光装置の製造方法。
  13.  請求項1から12までのいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子は、棒状であって、
     上記複数の発光素子の長手方向が上記基板の実装面に対して平行になるように、上記複数の発光素子が上記基板の実装面上に配置されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
  14.  請求項13に記載の発光装置の製造方法において、
     上記棒状の発光素子は、棒状のコアを同心状に囲む筒状の発光面を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
  15.  請求項14に記載の発光装置の製造方法において、
     上記棒状の発光素子は、第1導電型の棒状の半導体コアと、その半導体コアの外周を覆う第2導電型の筒状の半導体層とを有し、
     上記棒状の発光素子の上記半導体コアの一端側が露出していることを特徴とする発光装置の製造方法。
  16.  請求項1から15のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子は、エピタキシャル基板上に形成された複数の素子であって、上記エピタキシャル基板上から上記各素子を分離したものであることを特徴とする発光装置の製造方法。
  17.  1つの基板から分割された分割基板と、
     上記分割基板に配置された複数の発光ダイオードと、
     上記分割基板上に所定の間隔をあけて形成されると共に、上記複数の発光ダイオードが接続された第1の電極と第2の電極と
    を備え、
     上記複数の発光ダイオードは、上記第1の電極にアノードが接続されると共に上記第2の電極にカソードが接続された発光ダイオードと、上記第1の電極にカソードが接続されると共に上記第2の電極にアノードが接続された発光ダイオードとが混在しており、
     交流電源によって上記第1の電極と上記第2の電極との間に交流電圧を印加して上記複数の発光ダイオードが駆動されることを特徴とする発光装置。
  18.  請求項17に記載の発光装置において、
     上記分割基板が放熱板上に取り付けられていることを特徴とする発光装置。
  19.  請求項17または18に記載された発光装置を備えたことを特徴とする照明装置。
  20.  請求項17または18に記載された発光装置を備えたことを特徴とするバックライト。
  21.  請求項17または18に記載された発光装置を備えたことを特徴とする液晶パネル。
  22.  透明基板と、
     上記透明基板の一方の面に配置され、上記透明基板の一方の面に形成された配線に接続された複数の発光素子と、
     上記透明基板の他方の面に形成された複数の薄膜トランジスタと
    を備えたことを特徴とする液晶パネル。
  23.  透明基板と、
     上記透明基板の一方の面に配置され、上記透明基板の一方の面に形成された配線に接続された複数の発光素子と、
     上記透明基板の他方の面に形成されたカラーフィルタと
    を備えたことを特徴とする液晶パネル。
  24.  第1電極と、第2電極とを有する第1基板を準備する基板準備工程と、
     第1液体と、その第1液体内に位置する複数の発光素子とを有する素子含有液体を、上記第1基板上に位置させる素子供給工程と、
     上記第1電極と上記第2電極とに電圧を印加して、上記電圧の印加によって生成される電場に基づいて決定される予め定められた位置に、二以上の上記発光素子を配列する素子配列工程と
    を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  25.  請求項24に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程において、上記素子含有液体を上記第1基板に対して相対移動させることを特徴とする発光装置の製造方法。
  26.  請求項24または25に記載の発光装置の製造方法において、
     上記第1基板と略平行に第2基板を配置する第2基板配置工程を備え、
     上記素子供給工程において、上記素子含有液体を、上記第1基板と上記第2基板との間に充填することを特徴とする発光装置の製造方法。
  27.  請求項26に記載の発光装置の製造方法において、
     上記第2基板は、上記第1電極および上記第2電極と対向する第3電極を有し、
     上記素子供給工程および上記素子配列工程のうちの少なくとも一方の工程において、上記第1電極と、上記第3電極との間に電圧を印加することを特徴とする発光装置の製造方法。
  28.  請求項26または27に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程において、上記素子含有液体を、上記第1基板と上記第2基板との間に流動させることを特徴とする発光装置の製造方法。
  29.  請求項24から28までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記第1電極の表面および上記第2電極の表面を、絶縁膜で覆うことを特徴とする発光装置の製造方法。
  30.  請求項24から29までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記第1基板の表面は、上記発光素子の表面の材料と同じ材料からなっていることを特徴とする発光装置の製造方法。
  31.  請求項24から30までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子含有液体は、界面活性剤を含んでいることを特徴とする発光装置の製造方法。
  32.  請求項24から31までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記各発光素子中の異なる2点の最長距離は、50μm以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
  33.  請求項24から32までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子の夫々は、棒状の形状を有していることを特徴とする発光装置の製造方法。
  34.  請求項24から33までのいずれか一項に記載の発光素子の製造方法において、
     上記発光素子は、
     円柱状の第1導電型の第1半導体層と、
     上記第1半導体層の外周面を覆うように配置された筒状の量子井戸層と、
     上記量子井戸層の外周面を覆うように配置された筒状の第2導電型の第2半導体層と
    を有していることを特徴とする発光装置の製造方法。
  35.  請求項24から34までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子の夫々は、棒状の形状を有し、
     上記各発光素子の延在方向に垂直な断面の直径は、500nmよりも大きいことを特徴とする発光装置の製造方法。
  36.  請求項24から35までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記発光素子は、
     円柱状の第1導電型の第1半導体層と、
     上記第1半導体層の外周面を覆うように配置された筒状の量子井戸層と、
     上記量子井戸層の外周面を覆うように配置された筒状の第2導電型の第2半導体層と
    を有し、
     上記各発光素子の延在方向に垂直な断面の直径は、500nmよりも大きいことを特徴とする発光装置の製造方法。
  37.  請求項24から36までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子のうちで上記予め定められた位置に配列しなかった発光素子を排出する素子排出工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  38.  請求項24から37までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程の後に、上記第1電極と上記第2電極との間に、上記素子配列工程で上記第1電極と上記第2電極との間に印加した電圧よりも高い電圧を印加して、上記予め定められた位置に配列している上記発光素子を、その予め定められた位置に固定する素子固定工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  39.  請求項24から38までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程の後に、上記第1基板の表面を乾燥する基板乾燥工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  40.  請求項24から39までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子含有液体の表面張力が、50mN/m以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
  41.  請求項24から40までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子含有液体の表面張力が、30mN/m以下であることを特徴とする発光装置の製造方法。
  42.  請求項39に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子供給工程の後かつ上記乾燥工程の前に、上記第1液体を、その第1液体よりも表面張力が小さい第2液体に入れ替える液体入替工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  43.  請求項24から42までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記各発光素子は、その発光素子の表面に、第1領域と、第2領域とを有すると共に、上記第1領域と、上記第2領域とに電圧を印加されることにより発光するようになっており、
     上記第1領域と、上記第1電極とを導電体で接続すると共に、上記第2領域と、上記第2電極とを導電体で接続する素子接続工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  44.  請求項24から43までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記発光素子は、その発光素子の表面に、第1領域と、第2領域とを有すると共に、上記第1領域と、上記第2領域とに電圧を印加されることにより発光するようになっており、
     上記予め定められた位置に配列されている上記二以上の発光素子の二以上の上記第1領域に接続する第4電極と、上記予め定められた位置に配列されている上記二以上の発光素子の二以上の上記第2領域に接続する第5電極とを形成する追加電極形成工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  45.  請求項24から44までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程の後に、上記第1基板を分断する基板分断工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
  46.  請求項24から45までのいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
     上記素子配列工程で、上記第1基板上に、1000個以上の上記発光素子を配列することを特徴とする発光装置の製造方法。
  47.  基板と、
     上記基板上に、一方向に延びるように形成された複数の第1配線と、
     上記基板上に、他方向に延びるように形成された複数の第2配線と、
     上記基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と
    を備え、
     上記各発光素子の一端部は上記複数の第1配線のうちの一つに電気的に直接接続されていると共に、上記各発光素子の他端部は上記複数の第2配線のうちの一つに電気的に直接接続されており、
     上記各発光素子は、幅に対する長さの比が5以上かつ400以下であり、かつ、その長さが0.5μm以上200μm以下であることを特徴とする表示装置。
  48.  請求項47に記載の表示装置において、
     上記発光素子は、
     棒状の第1導電型半導体と、
     上記第1導電型半導体の一部を同軸状に覆う第2導電型半導体と
    を有していることを特徴とする表示装置。
  49.  請求項47または48に記載の表示装置において、
     上記複数の発光素子は、赤色光を出射する赤色発光素子と、緑色光を出射する緑色発光素子と、青色光を出射する青色発光素子とを含むことを特徴とする表示装置。
  50.  請求項49に記載の表示装置において、
     上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子に同一の電流を流したときに、上記赤色発光素子による赤色光と、上記緑色発光素子による緑色光と、上記青色発光素子による青色光とを混合すると、白色光が得られるように、上記赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子のそれぞれの発光面積が調整されていることを特徴とする表示装置。
  51.  請求項47または48に記載の表示装置において、
     上記複数の発光素子の出射光が入射する複数の蛍光体を備え、
     上記発光素子の出射光は紫外光であり、
     上記複数の蛍光体は、上記紫外光の入射で赤色光を出射する赤色蛍光体と、上記紫外光の入射で緑色光を出射する緑色蛍光体と、上記紫外光の入射で青色光を出射する青色蛍光体とを含むことを特徴とする表示装置。
  52.  請求項51に記載の表示装置において、
     上記複数の発光素子に同一の電流を流したときに、上記赤色蛍光体による上記赤色光と、上記緑色蛍光体による上記緑色光と、上記青色蛍光体による上記青色光とを混合すると、白色光が得られるように、上記複数の発光素子のそれぞれの発光面積が調整されていることを特徴とする表示装置。
  53.  請求項47から52までのいずれか一項に記載の表示装置において、
     上記基板はフレキシブル基板であることを特徴とする表示装置。
  54.  基板上に、一方向に延びる複数の第1配線を形成する第1配線形成工程と、
     上記複数の第1配線を覆うように、上記基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
     上記絶縁膜の一部を除去することにより、複数の開口部を形成し、上記各開口部内で上記第1配線の一部を露出させる露出工程と、
     上記複数の開口部が形成された絶縁膜上に、他方向に延びる複数の第2配線を形成し、上記各開口部内に上記第2配線の一部を入れる第2配線形成工程と、
     上記第1配線および上記第2配線上に、複数の発光素子を含む液体を塗布する塗布工程と、
     上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記発光素子の一端部が上記開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記発光素子の他端部が上記開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の発光素子を配列する配列工程と
    を備えていることを特徴とする表示装置の製造方法。
  55.  請求項54に記載の表示装置の製造方法において、
     上記複数の発光素子は、赤色光を出射する複数の赤色発光素子と、緑色光を出射する複数の緑色発光素子と、青色光を出射する複数の青色発光素子とを含み、
     上記複数の開口部は、上記赤色発光素子を配置するための複数の赤色発光素子用開口部と、上記緑色発光素子を配置するための複数の緑色発光素子用開口部と、上記青色発光素子を配置するための複数の青色発光素子用開口部とを含み、
     上記第1配線の一部は、上記赤色発光素子用開口部内、緑色発光素子用開口部内および青色発光素子用開口部内で露出し、
     上記第2配線の一部は、上記赤色発光素子用開口部内、緑色発光素子用開口部内および青色発光素子用開口部内に入り、
     上記塗布工程は、
     上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の赤色発光素子を含む液体を塗布する過程と、
     上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の緑色発光素子を含む液体を塗布する過程と、
     上記第1配線および上記第2配線上に、上記複数の青色発光素子を含む液体を塗布する過程と
    を有し、
     上記配列工程は、
     上記赤色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記赤色発光素子の一端部が上記赤色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記赤色発光素子の他端部が上記赤色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の赤色発光素子を配列する過程と、
     上記緑色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記緑色発光素子の一端部が上記緑色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記緑色発光素子の他端部が上記緑色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の緑色発光素子を配列する過程と、
     上記青色発光素子に対応する上記第1配線および第2配線に電圧を印加して、上記青色発光素子の一端部が上記青色発光素子用開口部内の上記第1配線の一部上に位置し、かつ、上記青色発光素子の他端部が上記青色発光素子用開口部内の上記第2配線の一部上に位置するように、上記複数の青色発光素子を配列する過程と
    を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
  56.  請求項54に記載の表示装置の製造方法であって、
     上記発光素子の出射光は紫外光であり、
     上記複数の開口部は、複数の赤色蛍光体用開口部と、複数の緑色蛍光体用開口部と、複数の青色蛍光体用開口部とを含み、
     上記第1配線の一部は、上記赤色蛍光体用開口部内、緑色蛍光体用開口部内および青色蛍光体用開口部内で露出し、
     上記第2配線の一部は、上記赤色蛍光体用開口部内、緑色蛍光体用開口部内および青色蛍光体用開口部内に入り、
     上記紫外光を受けて赤色光を出射する赤色蛍光体を上記赤色蛍光体用開口部内に形成し、上記紫外光を受けて緑色光を出射する緑色蛍光体を上記緑色蛍光体用開口部内に形成し、上記紫外光を受けて青色光を出射する青色蛍光体を上記青色蛍光体用開口部内に形成する蛍光体形成工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
  57.  請求項47から53までのいずれか一項に記載の表示装置に表示を行わせる表示装置の駆動方法であって、
     上記第1配線および第2配線に交流電圧を印加して、上記発光素子を発光させることを特徴とする表示装置の駆動方法。
  58.  光を透過する第1の基板と、
     光を透過する第2の基板と、
     上記第1の基板と上記第2の基板との間に充填されている液晶と、
     上記第1の基板における上記液晶側と反対側の面に配置されている発光素子と
    を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  59.  請求項58に記載の液晶表示装置において、
     上記発光素子は、
     棒状の第1導電型の半導体コアと、
     上記半導体コアを覆うように形成された第2導電型の半導体層と
    を有し、
     上記発光素子は、上記発光素子の軸が上記第1の基板の上記面に略平行となるように、上記第1の基板に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
  60.  請求項58または59に記載の液晶表示装置において、
     上記第1の基板または上記第2の基板には、上記発光素子から発せられた光が通過する光通過領域が設けられ、
     上記発光素子は、上記第1の基板の上記面に直交する方向からみて、上記光通過領域に重なる位置に配置され、上記発光素子は、上記光通過領域よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
  61.  請求項58から60の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
     上記発光素子から発せられた光を上記第1の基板側に反射させる反射膜を有することを特徴とする液晶表示装置。
  62.  請求項61に記載の液晶表示装置において、
     上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されていることを特徴とする液晶表示装置。
  63.  請求項58から62の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
     上記第1の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
  64.  請求項58から62の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
     上記第2の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
PCT/JP2011/053792 2010-03-12 2011-02-22 発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置 WO2011111516A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11753178.0A EP2546900A4 (en) 2010-03-12 2011-02-22 DEVICE FOR PRODUCING A LIGHT EMITTING DEVICE, LIGHT EMITTING DEVICE, LIGHTING DEVICE, TAIL LIGHT, LIQUID CRYSTAL PANEL, DISPLAY DEVICE, METHOD FOR PRODUCING THE DISPLAY DEVICE, METHOD FOR CONTROLLING THE DISPLAY DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
CN201180013628.XA CN102782892B (zh) 2010-03-12 2011-02-22 发光装置的制造方法、发光装置、照明装置、背光灯、液晶面板、显示装置、显示装置的制造方法、显示装置的驱动方法及液晶显示装置
US13/634,030 US9329433B2 (en) 2010-03-12 2011-02-22 Light-emitting device manufacturing method, light-emitting device, lighting device, backlight, liquid-crystal panel, display device, display device manufacturing method, display device drive method and liquid-crystal display device
KR1020127026468A KR20120138805A (ko) 2010-03-12 2011-02-22 발광 장치의 제조 방법, 발광 장치, 조명 장치, 백라이트, 액정 패널, 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 표시 장치의 구동 방법 및 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010055953A JP4848464B2 (ja) 2010-03-12 2010-03-12 発光装置の製造方法
JP2010-055953 2010-03-12
JP2010063449A JP5616659B2 (ja) 2010-03-19 2010-03-19 液晶表示装置
JP2010-063449 2010-03-19
JP2010-078690 2010-03-30
JP2010078690A JP2011211047A (ja) 2010-03-30 2010-03-30 表示装置、表示装置の製造方法および表示装置の駆動方法
JP2010113318 2010-05-17
JP2010-113318 2010-05-17
JP2011-019919 2011-02-01
JP2011019919A JP2012004535A (ja) 2010-05-17 2011-02-01 発光装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011111516A1 true WO2011111516A1 (ja) 2011-09-15

Family

ID=46764541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/053792 WO2011111516A1 (ja) 2010-03-12 2011-02-22 発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9329433B2 (ja)
EP (1) EP2546900A4 (ja)
KR (1) KR20120138805A (ja)
CN (1) CN102782892B (ja)
TW (1) TW201212284A (ja)
WO (1) WO2011111516A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020502556A (ja) * 2016-11-07 2020-01-23 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Ledパネル及びその製造方法
US20220093828A1 (en) * 2018-11-27 2022-03-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130093115A (ko) 2010-09-01 2013-08-21 샤프 가부시키가이샤 발광 소자 및 그 제조 방법, 발광 장치의 제조 방법, 조명 장치, 백라이트, 표시 장치 및 다이오드
DE102012109460B4 (de) 2012-10-04 2024-03-07 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdioden-Displays und Leuchtdioden-Display
US9159832B2 (en) * 2013-03-08 2015-10-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor fin structures and methods for forming the same
KR102135352B1 (ko) * 2013-08-20 2020-07-17 엘지전자 주식회사 표시장치
KR102198694B1 (ko) * 2014-07-11 2021-01-06 삼성전자주식회사 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자 제조방법
KR101672781B1 (ko) 2014-11-18 2016-11-07 피에스아이 주식회사 수평배열 어셈블리용 초소형 led 소자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수평배열 어셈블리
KR101713818B1 (ko) 2014-11-18 2017-03-10 피에스아이 주식회사 초소형 led 소자를 포함하는 전극어셈블리 및 그 제조방법
WO2016084671A1 (ja) 2014-11-26 2016-06-02 シャープ株式会社 表示装置および表示装置の製造方法
KR102393374B1 (ko) * 2015-08-31 2022-05-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 상기 표시 장치의 제조 방법
JP6557601B2 (ja) * 2015-12-29 2019-08-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の製造方法
KR101730977B1 (ko) 2016-01-14 2017-04-28 피에스아이 주식회사 초소형 led 전극어셈블리
KR101814104B1 (ko) * 2016-01-14 2018-01-04 피에스아이 주식회사 초소형 led 전극어셈블리 및 이의 제조방법
KR101845907B1 (ko) * 2016-02-26 2018-04-06 피에스아이 주식회사 초소형 led 모듈을 포함하는 디스플레이 장치
CN105870319B (zh) * 2016-04-26 2019-03-05 贝骨新材料科技(上海)有限公司 一种长条状压电薄膜传感器卷对卷制造方法
KR20180007025A (ko) 2016-07-11 2018-01-22 삼성디스플레이 주식회사 초소형 발광 소자를 포함하는 픽셀 구조체, 표시장치 및 그 제조방법
KR102608419B1 (ko) * 2016-07-12 2023-12-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 표시장치의 제조방법
KR102592276B1 (ko) * 2016-07-15 2023-10-24 삼성디스플레이 주식회사 발광장치 및 그의 제조방법
KR102574603B1 (ko) * 2016-07-15 2023-09-07 삼성디스플레이 주식회사 발광장치 및 그의 제조방법
KR20180071465A (ko) 2016-12-19 2018-06-28 삼성디스플레이 주식회사 발광장치 및 그의 제조방법
KR102587215B1 (ko) 2016-12-21 2023-10-12 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
CN106707644A (zh) * 2017-01-06 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 短路棒结构及其制作方法以及薄膜晶体管基板
KR102621662B1 (ko) * 2017-01-09 2024-01-09 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이의 제조 방법
CN106949385A (zh) * 2017-01-22 2017-07-14 南昌大学 一种全角度出光led灯丝
US10193301B2 (en) * 2017-03-31 2019-01-29 Nichia Corporation Method of manufacturing light emitting device and light emitting device
EP3471134A1 (en) 2017-10-13 2019-04-17 Maven Optronics Co., Ltd. Method and system for mass arrangement of micro-component devices
KR102513267B1 (ko) 2017-10-13 2023-03-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
TWI647810B (zh) * 2017-10-13 2019-01-11 行家光電股份有限公司 微元件之巨量排列方法及系統
KR102546733B1 (ko) 2018-03-30 2023-06-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102517393B1 (ko) * 2018-04-18 2023-04-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
US11013340B2 (en) 2018-05-23 2021-05-25 L&P Property Management Company Pocketed spring assembly having dimensionally stabilizing substrate
TWI667786B (zh) * 2018-05-31 2019-08-01 友達光電股份有限公司 發光二極體顯示器及其製造方法
KR102588659B1 (ko) * 2018-06-26 2023-10-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102540894B1 (ko) * 2018-07-05 2023-06-09 삼성디스플레이 주식회사 발광장치 및 그의 제조방법
KR102591056B1 (ko) * 2018-07-20 2023-10-20 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법, 및 이를 포함한 표시 장치
KR102545982B1 (ko) * 2018-07-24 2023-06-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102557754B1 (ko) * 2018-08-03 2023-07-20 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자, 이의 제조방법 및 발광 소자를 포함하는 표시 장치
KR102574913B1 (ko) 2018-08-07 2023-09-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR102572340B1 (ko) * 2018-08-21 2023-08-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
KR102581666B1 (ko) * 2018-08-24 2023-09-22 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
JP7260632B2 (ja) * 2018-09-19 2023-04-18 三星ディスプレイ株式會社 発光装置及びこれを備える表示装置
KR102559818B1 (ko) * 2018-09-21 2023-07-26 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자의 정렬 방법과 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법
KR20200041430A (ko) * 2018-10-11 2020-04-22 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 그의 제조 방법, 및 이를 구비한 표시 장치
KR102116728B1 (ko) * 2018-10-25 2020-05-29 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자의 자가조립 장치 및 방법
KR102647790B1 (ko) 2018-11-20 2024-03-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
CN109585629A (zh) * 2018-11-21 2019-04-05 大连集思特科技有限公司 一种透明薄膜组成的led显示屏及其制作方法
KR102579915B1 (ko) * 2018-11-22 2023-09-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 제조 방법
KR102535276B1 (ko) * 2018-12-20 2023-05-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
US10991865B2 (en) 2018-12-20 2021-04-27 Samsung Display Co., Ltd. Display device
JP2020108087A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、電子機器および移動体
KR20200088946A (ko) * 2019-01-15 2020-07-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR20200088949A (ko) * 2019-01-15 2020-07-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102626452B1 (ko) * 2019-01-15 2024-01-18 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자를 포함하는 표시 장치
KR20200088962A (ko) * 2019-01-15 2020-07-24 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20200088961A (ko) * 2019-01-15 2020-07-24 삼성디스플레이 주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 표시 장치
KR102602527B1 (ko) * 2019-01-15 2023-11-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102659765B1 (ko) * 2019-06-28 2024-04-24 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치 제조를 위한 기판 및 디스플레이 장치의 제조방법
KR102268048B1 (ko) * 2019-07-11 2021-06-22 엘지전자 주식회사 오조립된 반도체 발광소자의 제거 모듈 및 이를 이용한 오조립된 반도체 발광소자의 제거방법
KR20210025144A (ko) * 2019-08-26 2021-03-09 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
CN110488525B (zh) * 2019-08-30 2021-12-17 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
KR20210059088A (ko) * 2019-11-13 2021-05-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR20220014471A (ko) * 2020-07-28 2022-02-07 삼성디스플레이 주식회사 반도체 소자 분리 장치 및 이를 이용한 발광 소자의 제조 방법
KR20220046740A (ko) * 2020-10-07 2022-04-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20220060619A (ko) * 2020-11-04 2022-05-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20230033218A (ko) * 2021-08-30 2023-03-08 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함한 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법
WO2023054764A1 (ko) * 2021-09-30 2023-04-06 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR20230102036A (ko) * 2021-12-29 2023-07-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN114967231A (zh) * 2022-05-16 2022-08-30 高创(苏州)电子有限公司 发光组件、背光模组及其驱动方法、显示装置
KR20230165925A (ko) * 2022-05-26 2023-12-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5745983A (en) * 1980-09-03 1982-03-16 Toshiba Corp Manufacture of solid state light emitting indicator
JP2001203427A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Canon Inc 波長多重面型発光素子装置、その製造方法およびこれを用いた波長多重伝送システム
JP2002353517A (ja) 2001-05-25 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ledアレイ及びそれを用いた表示装置
JP2006507692A (ja) * 2002-09-30 2006-03-02 ナノシス・インコーポレイテッド 大面積ナノ可能マクロエレクトロニクス基板およびその使用
JP2007227680A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオードを用いた白色照明装置
JP2008135418A (ja) * 2006-10-27 2008-06-12 Canon Inc 発光素子の形成方法
JP2008235444A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光装置およびそれを用いる照明装置ならびに半導体発光装置の製造方法
JP2008260073A (ja) 2007-04-10 2008-10-30 Sharp Corp 微細構造体の配列方法及び微細構造体を配列した基板、並びに集積回路装置及び表示素子
JP2008304538A (ja) 2007-06-05 2008-12-18 Sharp Corp 液晶表示パネルの製造および液晶表示パネル
JP2009181883A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Harison Toshiba Lighting Corp バックライト装置
WO2009107535A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 株式会社東芝 白色ledランプ、バックライト、発光装置、表示装置および照明装置
JP2009260395A (ja) * 2009-08-07 2009-11-05 Hitachi Aic Inc 配線基板及びその製造方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539788A1 (de) 1985-11-07 1987-05-14 Siemens Ag Kontaktanordnung mit kontakthebel voneinander trennenden zwischenlagen
US5265792A (en) 1992-08-20 1993-11-30 Hewlett-Packard Company Light source and technique for mounting light emitting diodes
JPH11204836A (ja) 1998-01-16 1999-07-30 Rohm Co Ltd 半導体発光素子
JP4062640B2 (ja) 1998-02-25 2008-03-19 スタンレー電気株式会社 Led表示装置
JP2000082849A (ja) 1999-09-27 2000-03-21 Toshiba Corp 半導体発光素子、半導体発光装置およびその製造方法
JP4619512B2 (ja) 2000-09-29 2011-01-26 スタンレー電気株式会社 光半導体素子
KR101008294B1 (ko) 2001-03-30 2011-01-13 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 나노구조체 및 나노와이어의 제조 방법 및 그로부터 제조되는 디바이스
US6531328B1 (en) * 2001-10-11 2003-03-11 Solidlite Corporation Packaging of light-emitting diode
ES2315367T3 (es) 2002-06-21 2009-04-01 Kyosemi Corporation Dispositivo receptor de luz o emisor de luz y su metodo de produccion.
JP4280050B2 (ja) * 2002-10-07 2009-06-17 シチズン電子株式会社 白色発光装置
JP3852931B2 (ja) 2003-03-26 2006-12-06 株式会社東芝 発光表示装置
JP2005108643A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 有機el棒及びその製造方法
JP2006058483A (ja) 2004-08-18 2006-03-02 Sony Corp 液晶表示用バックライト装置及び透過型液晶表示装置
ATE546836T1 (de) 2005-04-21 2012-03-15 Fiat Ricerche Anwendung einer transparenten leuchtdiodenanzeigevorrichtung in einem kraftfahrzeug
EP2410582B1 (en) 2005-05-24 2019-09-04 LG Electronics Inc. Nano rod type light emitting diode and method for fabricating a nano rod type light emitting diode
EP1941554A2 (en) 2005-06-02 2008-07-09 Nanosys, Inc. Light emitting nanowires for macroelectronics
JP2007184566A (ja) 2005-12-06 2007-07-19 Canon Inc 半導体ナノワイヤを用いた半導体素子、それを用いた表示装置及び撮像装置
US7439560B2 (en) 2005-12-06 2008-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device using semiconductor nanowire and display apparatus and image pick-up apparatus using the same
US7732233B2 (en) * 2006-07-24 2010-06-08 Touch Micro-System Technology Corp. Method for making light emitting diode chip package
EP2056364A4 (en) 2006-08-11 2013-07-24 Mitsubishi Chem Corp LIGHTING APPARATUS
JP5029203B2 (ja) 2006-08-11 2012-09-19 三菱化学株式会社 照明装置
TWI463713B (zh) 2006-11-09 2014-12-01 Nanosys Inc 用於奈米導線對準及沈積的方法
WO2008079076A1 (en) 2006-12-22 2008-07-03 Qunano Ab Led with upstanding nanowire structure and method of producing such
WO2008079077A2 (en) 2006-12-22 2008-07-03 Qunano Ab Nanoelectronic structure and method of producing such
KR20080081837A (ko) 2007-03-05 2008-09-10 서울반도체 주식회사 발광 장치
KR101374607B1 (ko) * 2007-03-12 2014-03-14 엘지디스플레이 주식회사 광학패턴층을 포함하는 액정표시장치와 패널 내 광학패턴층형성방법
JP5483390B2 (ja) 2008-03-26 2014-05-07 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶装置及び電子機器
JP2009245780A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Sharp Corp パネルモジュール
JP5207812B2 (ja) 2008-04-25 2013-06-12 京セラ株式会社 発光デバイスおよび発光デバイスの製造方法
JP2010066723A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Kobe Steel Ltd 表示装置の製造方法
KR20110041401A (ko) 2009-10-15 2011-04-21 샤프 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법
JP4996660B2 (ja) 2009-10-15 2012-08-08 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
JP4914929B2 (ja) 2009-10-15 2012-04-11 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
JP4912448B2 (ja) 2009-10-22 2012-04-11 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
JP5378184B2 (ja) 2009-12-07 2013-12-25 シャープ株式会社 棒状構造発光素子、バックライト、照明装置および表示装置
JP5066164B2 (ja) 2009-12-07 2012-11-07 シャープ株式会社 半導体素子の製造方法
JP2011119617A (ja) 2009-12-07 2011-06-16 Sharp Corp 棒状構造発光素子の製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5745983A (en) * 1980-09-03 1982-03-16 Toshiba Corp Manufacture of solid state light emitting indicator
JP2001203427A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Canon Inc 波長多重面型発光素子装置、その製造方法およびこれを用いた波長多重伝送システム
JP2002353517A (ja) 2001-05-25 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ledアレイ及びそれを用いた表示装置
JP2006507692A (ja) * 2002-09-30 2006-03-02 ナノシス・インコーポレイテッド 大面積ナノ可能マクロエレクトロニクス基板およびその使用
JP2007227680A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd 発光ダイオードを用いた白色照明装置
JP2008135418A (ja) * 2006-10-27 2008-06-12 Canon Inc 発光素子の形成方法
JP2008235444A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Matsushita Electric Works Ltd 半導体発光装置およびそれを用いる照明装置ならびに半導体発光装置の製造方法
JP2008260073A (ja) 2007-04-10 2008-10-30 Sharp Corp 微細構造体の配列方法及び微細構造体を配列した基板、並びに集積回路装置及び表示素子
JP2008304538A (ja) 2007-06-05 2008-12-18 Sharp Corp 液晶表示パネルの製造および液晶表示パネル
JP2009181883A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Harison Toshiba Lighting Corp バックライト装置
WO2009107535A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 株式会社東芝 白色ledランプ、バックライト、発光装置、表示装置および照明装置
JP2009260395A (ja) * 2009-08-07 2009-11-05 Hitachi Aic Inc 配線基板及びその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GEN MURAKAMI: "Semiconductor FPD World", May 2009, PRESS JOURNAL INC., article "Transitions in Semiconductor Packaging Technology for LEDs and LDs, Part 13", pages: 114 - 117
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS TECHNICAL REPORT, vol. 53, no. 1, pages 4 - 9
See also references of EP2546900A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020502556A (ja) * 2016-11-07 2020-01-23 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Ledパネル及びその製造方法
US20220093828A1 (en) * 2018-11-27 2022-03-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Also Published As

Publication number Publication date
TW201212284A (en) 2012-03-16
CN102782892B (zh) 2015-07-01
CN102782892A (zh) 2012-11-14
EP2546900A1 (en) 2013-01-16
US20130027623A1 (en) 2013-01-31
KR20120138805A (ko) 2012-12-26
EP2546900A4 (en) 2016-02-17
US9329433B2 (en) 2016-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011111516A1 (ja) 発光装置の製造方法、発光装置、照明装置、バックライト、液晶パネル、表示装置、表示装置の製造方法、表示装置の駆動方法および液晶表示装置
US9287242B2 (en) Light emitting device, method for manufacturing light emitting device, illuminating device, and backlight
US10902771B2 (en) Micro LED display device and method of fabricating the same
KR102434233B1 (ko) 발광 디바이스 조립체에 대한 선택적 다이 수리
US8304800B2 (en) Light emitting device, light emitting device package, and lighting device system
US20110089850A1 (en) Light emitting device and manufacturing method therefor
JP5492822B2 (ja) 発光装置、照明装置およびバックライト
US8476671B2 (en) Light emitting device, light emitting device package, and lighting device
US8362498B2 (en) Light emitting device array, method for fabricating light emitting device array and light emitting device
JP4927223B2 (ja) 発光素子およびその製造方法、発光装置の製造方法、照明装置、バックライト並びに表示装置
JP2011119612A (ja) 半導体素子の製造方法および半導体素子
JP6803595B1 (ja) 半導体発光素子チップ集積装置およびその製造方法
JP4848464B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2022542259A (ja) インクジェットプリンティング装置、双極性素子の整列方法および表示装置の製造方法
US8866374B2 (en) Light emitting device having a multilayer re-emission layer and light emitting device package including the same
JP4887414B2 (ja) 発光装置、バックライト、照明装置および表示装置
JP2011198697A (ja) 発光装置、発光装置の製造方法、照明装置およびバックライト
JP5422628B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP5422712B2 (ja) 棒状構造発光素子、バックライト、照明装置および表示装置
JP5014403B2 (ja) 棒状構造発光素子、発光装置、発光装置の製造方法、バックライト、照明装置および表示装置
JP5242764B2 (ja) 発光装置、バックライト、照明装置および表示装置
CN113348563A (zh) 制造发光元件的方法和包括发光元件的显示装置
JP2011197347A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180013628.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11753178

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13634030

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127026468

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011753178

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011753178

Country of ref document: EP