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公開番号2024157433
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071800
出願日2023-04-25
発明の名称発光素子
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H01L 33/48 20100101AFI20241030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モノリシックマイクロLEDであって素子外周部から外部に放射される光の量が低減された発光素子を提供する。
【解決手段】n層と、n層上に位置する活性層と、活性層上に位置するp層とを備えた半導体層を有し、半導体層の一部領域を1ピクセルとして、ピクセルが二次元的に配列されたフリップチップ型のモノリシックマイクロLEDである発光素子において、発光素子の外周に、n層に達する深さであって半導体層をメサ状とする溝が形成され、発光素子の外周に、ピクセルからの光を減衰させる光減衰部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｎ層と、前記ｎ層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置するｐ層とを備えた半導体層を有し、前記半導体層の一部領域を１ピクセルとして、前記ピクセルが二次元的に配列されたフリップチップ型のモノリシックマイクロＬＥＤである発光素子において、
前記発光素子の外周に、前記ｎ層に達する深さであって前記半導体層をメサ状とする溝が形成され、
前記発光素子の外周に、前記ピクセルからの光を減衰させる光減衰部を有する、発光素子。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記光減衰部は、最外周の前記ピクセルから前記溝の上端までの距離を１ピクセルの幅以上とした前記半導体層の領域である、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記光減衰部は、最外周の前記ピクセルから前記溝の上端までの距離を１ピクセルの幅の３倍以上とした前記半導体層の領域である、請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記光減衰部は、前記溝の側面の角度を前記半導体層の主面に対して７０°以上とした前記半導体層の領域である、請求項１－３の何れか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記光減衰部は、前記溝の側面の角度を前記半導体層の主面に対して９０°より大きくした前記半導体層の領域である、請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記光減衰部は、前記溝の側面に前記ピクセルからの光の透過を抑制する遮光部を有する、請求項１－３の何れか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記遮光部は、金属である、請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記遮光部は、金属と透明導電膜を交互に積層させた多層膜である、請求項６に記載の発光素子。
【請求項９】
前記遮光部は、ｎ電極である、請求項６に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記遮光部は、前記溝の側面から上面に連続して設けられている、請求項９に記載の発光素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの高精細化が求められており、マイクロＬＥＤディスプレイが注目されている。マイクロＬＥＤディスプレイは、１～１００μｍオーダーの微小なＬＥＤをマトリクス状に配列し、その微小なＬＥＤを１つのサブピクセルとしたディスプレイである。マイクロＬＥＤディスプレイには、マイクロＬＥＤが個々のチップである構造と、１つのチップに複数のマイクロＬＥＤを作製したモノリシック型の構造が知られている。特許文献１には、そのようなモノリシックマイクロＬＥＤが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、紫外ＬＤのリッジ部の側面を逆テーパーにした構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１５８１７９号公報
特開２０２２－１３８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のモノリシックマイクロＬＥＤでは、活性層から放射された光が素子外周部に形成されたメサ側面で光取り出し側に反射され、素子外周部から外部に放射される。そのため、素子外周部が強く発光しているように見え、ディスプレイに意図しない画像が表示されてしまうことになる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、モノリシックマイクロＬＥＤであって素子外周部からの光の量が低減された発光素子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
ｎ層と、前記ｎ層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置するｐ層とを備えた半導体層を有し、前記半導体層の一部領域を１ピクセルとして、前記ピクセルが二次元的に配列されたフリップチップ型のモノリシックマイクロＬＥＤである発光素子において、
前記発光素子の外周に、前記ｎ層に達する深さであって前記半導体層をメサ状とする溝が形成され、
前記発光素子の外周に、前記ピクセルからの光を減衰させる光減衰部を有する、発光素子にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、光減衰部によって素子外周部に向かう光の量を低減することができる。そのため、モノリシックマイクロＬＥＤであって素子外周部から外部に放射される光の量が低減された発光素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１における発光素子の構成を示した断面図であって、基板主面に垂直な断面を示した図。
実施形態１における発光素子を電極側から見た平面図。
サブピクセルのパターンの例を示した図。
実施形態１における発光素子の製造工程を示した図。
実施形態１における発光素子の製造工程を示した図。
実施形態１における発光素子の製造工程を示した図。
実施形態１における発光素子の製造工程を示した図。
実施形態１における発光素子の製造工程を示した図。
実施形態２における発光素子の構成を示した断面図であって、基板主面に垂直な断面を示した図。
実施形態３における発光素子の構成を示した断面図であって、基板主面に垂直な断面を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発光素子は、ｎ層と、ｎ層上に位置する活性層と、活性層上に位置するｐ層とを備えた半導体層を有し、半導体層の一部領域を１ピクセルとして、ピクセルが二次元的に配列されたフリップチップ型のモノリシックマイクロＬＥＤである。そして、発光素子の外周に、ｎ層に達する深さであって半導体層をメサ状とする溝が形成され、発光素子の外周に、ピクセルからの光を減衰させる光減衰部を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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