CN118901147A

CN118901147A - 发光装置、发光装置的制造方法和图像显示设备

Info

Publication number: CN118901147A
Application number: CN202380025868.4A
Authority: CN
Inventors: 三浦利仁
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2024-11-05
Also published as: WO2023176539A1; JPWO2023176539A1

Abstract

根据本公开的一个实施例的一种发光装置包括：发光元件（11），所述发光元件具有作为发光表面的第一表面（11S1）和与所述第一表面（11S1）相对的第二表面（11S2）；波长转换层（22），所述波长转换层设置在所述第一表面（11S1）侧，并且转换从所述发光元件（11）发射的光的波长；和反射膜（14），从所述发光元件的所述第二表面（11S2）的至少部分到所述发光元件（11）的侧表面和所述波长转换层（22）的侧表面一并地形成所述反射膜。

Description

发光装置、发光装置的制造方法和图像显示设备

技术领域

本公开涉及发光装置、其制造方法和图像显示设备。

背景技术

专利文献1公开了一种在设置在发光层上的蓝色转换层、绿色转换层和红色转换层之间设置有分隔壁的显示设备作为示例，分隔壁的侧表面均具有反射膜。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No. JP 2020-086461

发明内容

要注意，已存在使用发光二极管（LED）作为显示像素的光源的图像显示设备应该提高亮度的需求。

因此，期望的是提供使可以提高亮度的发光装置、发光装置的制造方法和图像显示设备。

根据本公开的一个实施例的一种发光装置设置有：发光元件，所述发光元件具有作为发光表面的第一表面和与第一表面相对的第二表面；波长转换层，所述波长转换层设置在第一表面侧，并且转换从所述发光元件发射的发射光的波长；以及反射膜，所述反射膜是从所述发光元件的第二表面的至少一部分到所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面一并地形成的。

根据本公开的一个实施例的一种发光装置的制造方法包括：形成分离槽，所述分离槽将GaN基（GaN-based）半导体层从第一导电类型侧到硅基板的一部分分离为多个发光元件，所述GaN基半导体层设置在硅基板的一个表面上，并且包括依次堆叠的第二导电类型层、有源层和具有与第二导电类型层不同的导电类型的第一导电类型层；形成从所述多个发光元件的表面到所述分离槽的侧表面和底表面连续地设置的反射膜；以及从与所述一个表面相对的表面剥离所述硅基板，以针对各自多个发光元件形成由分离槽分隔出的多个开口，并且此后在所述多个开口中的每个开口中形成波长转换层。

根据本公开的一个实施例的一种图像显示设备设置有发光装置，并且包括作为所述发光装置的本公开的一个实施例的发光装置。

根据本公开的一个实施例的发光装置、一个实施例的发光装置的制造方法和一个实施例的图像显示设备，具有下述配置的本公开的技术，从与硅基板侧相对的表面（与发光表面（第一表面）相对的第二表面）到硅基板的部分，构成发光元件并形成在硅基板上的GaN基半导体层是分离的，并且形成从与发光元件的发光表面（第二表面）相对的表面侧连续地延伸到发光元件的侧表面以及设置在发光元件的发光表面侧的波长转换层的侧表面的反射膜。这使得可以抑制相邻发光元件之间的串扰，并且还可以提高光提取效率。

附图说明

[图1] 图1是图示根据本公开的一个实施例的发光装置的配置的截面图。

[图2] 图2是图示如图1中图示的发光装置的整体平面配置的一个示例的示意图。

[图3] 图3是图示如图2中图示的发光装置的部分展开的平面配置的示意图。

[图4] 图4是图示如图1中图示的发光元件的后表面侧的结构的一个示例的平面图。

[图5A] 图5A是图示如图1中图示的发光装置的制造处理的一个示例的截面图。

[图5B] 图5B是图示继图5A之后的处理的截面图。

[图5C] 图5C是图示继图5B之后的处理的截面图。

[图5D] 图5D是图示继图5C之后的处理的截面图。

[图5E] 图5E是图示继图5D之后的处理的截面图。

[图5F] 图5F是图示继图5E之后的处理的截面图。

[图5G] 图5G是图示继图5F之后的处理的截面图。

[图5H] 图5H是图示继图5H之后的处理的截面图。

[图5I] 图5I是图示继图5H之后的处理的截面图。

[图5J] 图5J是图示继图5I之后的处理的截面图。

[图5K] 图5K是图示继图5J之后的处理的截面图。

[图6] 图6是图示根据本公开的的修改例1的发光装置的配置的截面图。

[图7] 图7是图示如图6中图示的发光元件的后表面侧的结构的一个示例的平面图。

[图8] 图8是图示如图6中图示的发光元件的后表面侧的结构的另一示例的平面图。

[图9] 图9是图示根据本公开的的修改例2的发光装置的配置的截面图。

[图10] 图10是图示根据本公开的的修改例3的发光装置的配置的截面图。

[图11] 图11是图示根据本公开的应用例的图像显示设备的配置的一个示例的透视图。

[图12] 图12是图示如图11中图示的图像显示设备的布线布局的一个示例的示意图。

[图13]图13是图示根据本公开的应用例的图像显示设备的配置的一个示例的透视图。

[图14] 图14是图示如图13中图示的安装基板的配置的透视图。

[图15] 图15是图示如图14中图示的单元基板的配置的透视图。

[图16] 图16是图示根据本公开的应用例的图像显示设备的示例的示图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述本公开的一个实施例。要注意，下面描述的实施例是本公开的具体示例，并且本公开不限于下面的实施例。另外，本公开中组件的布置、尺寸、尺寸比率等不限于每幅图中图示的实施例。要注意，将按以下次序给出描述。

1.实施例（设置有连续设置在发光元件和波长转换层侧表面上的反射膜的发光装置的示例）

1-1.发光装置的配置

1-2.发光装置的制造方法

1-3.功能和效果

2.修改例

2-1.修改例1（发光装置的另一示例）

2-2.修改例2（发光装置的另一示例）

2-3.修改例3（发光装置的另一示例）

3.应用例

<1.实施例>

图1是图示根据本公开的一个实施例的发光装置（发光装置1）的配置的截面图。图2是图示如图1中图示的发光装置1的整体平面配置的一个示例的示意图。对于通常称为LED显示器的图像显示设备（例如，图像显示设备100，参见图11），发光装置1能够适用于显示器（显示区域100A）。

（1-1.发光装置的配置）

发光装置1包括例如：发光器10，其包括布置成阵列的多个发光元件11；以及波长转换器20，其包括多个波长转换层，该多个波长转换层分别设置在多个发光元件11中的每一个上，该多个发光元件依次堆叠在具有彼此相对的前表面（表面30S1）和后表面（表面30S2）的电路基板30的表面30S1侧。彼此相邻的多个发光元件11和分别设置在多个发光元件11上的多个波长转换层22通过分隔壁12彼此分离。参考根据本公开的实施例的发光装置1，用于形成分隔壁12的分离槽12H（参见图5C）从发光元件11的后表面侧（表面11S2）一并地形成，并且绝缘膜13和反射膜14从发光元件11的后表面侧（表面11S2）一并地形成到分离槽12H（参见图5J）上，此后，例如，通过形成氧化物膜来形成分隔壁12。从以上清楚的是，参考根据本公开的实施例的发光装置1，覆盖分隔壁12表面的反射膜14从发光元件11的后表面的至少部分连续地形成到发光元件11的侧表面和波长转换层22的侧表面。

发光器10包括例如在电路基板30的表面30S1上布置成阵列的多个发光元件11。

发光元件11对应于本公开的“发光元件”的一个具体示例。发光元件11是从发光表面（表面11S1）以预定波长带宽发光的固态发光元件，并且例如是LED（发光二极管）芯片。LED芯片是指处于从用于晶体生长的晶片切割的状态的芯片，而不是指被成形树脂等覆盖的封装类型。例如，LED芯片的大小不小于5 μm且不大于100 μm，其通常被称为微型LED。

发光元件11包括例如从电路基板30的表面30S1侧依次堆叠的第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113。参考发光元件11，第二导电类型层113的上表面将被称为光提取表面（表面11S1），并且第一导电类型层111的下表面将被称为后表面（表面11S2）。发光元件11还包括用于向第一导电类型层111施加电压的p电极114和用于向第二导电类型层113施加电压的n电极115。第一导电类型层111对应于本公开的“第一导电类型层”的一个具体示例，有源层112对应于本公开的“有源层”的一个具体示例，并且第二导电类型层113对应于本公开的“第二导电类型层”的一个具体示例。p电极114对应于本公开的“第一电极”的一个具体示例，并且n电极115对应于本公开的“第二电极”。

例如，第一导电类型层111由p型GaN基半导体材料形成。有源层112具有例如交替堆叠有InGaN和GaN的多量子阱结构，并且包括在层内的发光区域。例如，从有源层112提取不小于430 nm且不大于500 nm的蓝色带宽的光（蓝光）。除此之外，还可以例如从有源层112提取对应于紫外区域的带宽中的光（紫外光）。例如，第二导电类型层113由n型GaN基半导体材料形成。

针对每个发光元件11，p电极114和n电极115分别从发光元件11的表面11S2侧电耦合到第一导电类型层111和第二导电类型层113。具体地，p电极114经由设置在第一导电类型层111的下表面上的接触层116从表面11S2侧电耦合到第一导电类型层111。n电极115经由凹部11H电耦合到第二导电类型层113，凹部11H被设置成从发光元件11的表面11S2侧（第一导电类型层111的下表面）起并到达第二导电类型层113。p电极114和n电极115各自电耦合到电路基板30。

p电极114用于向第一导电类型层111施加电压，并且经由接触层116电耦合到第一导电类型层111。p电极114例如是金属电极，并且被形成为诸如钛（Ti）/铂（Pt）/金（Au）或金-锗合金（AuGe）/Ni（镍）/Au等这样的多层体。除此之外，p电极114也可以通过包括诸如银（Ag）或铝（Al）等之类的高反射金属材料来形成。

n电极115用于向第二导电类型层113施加电压，并且电耦合到第二导电类型层113。n电极115例如是金属电极，并且被形成为诸如钛（Ti）/铂（Pt）/金（Au）或金-锗合金（AuGe）/Ni（镍）/Au等之类的多层体。除此之外，n电极115还可以通过包括诸如银（Ag）或铝（Al）等之类的高反射金属材料来形成。

接触层116设置在第一导电类型层111的下表面上，并且电耦合到第一导电类型层111。这意味着，接触层116与第一导电类型层111欧姆接触。通过使用例如镍（Ni）和金（Au）的多层膜（Ni/Au）或诸如氧化铟锡（ITO）等之类的透明导电材料来形成接触层116。

分隔壁12用于在将发光装置1应用于图像显示设备100的情况下，抑制由相邻的RGB子像素（红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb）之间的光泄漏引起的颜色混合的发生。分隔壁12具有例如蜂窝结构。具体地，如图3中图示的，分隔壁12具有开口（分离槽12H），每个开口基本上为正六边形，例如，是针对布置成阵列的相应多个发光元件11设置的。分隔壁12具有通过截面图看到的倾斜表面，这例如引起从发光元件11的表面11S2侧朝向波长转换层22的光提取表面（21S1），相邻RGB子像素之间的距离逐渐变窄。换句话说，如通过截面图看到的，在相邻的颜色像素Pr、Pg和Pb之间，分隔壁12具有正向锥形的形状。分隔壁12例如由氧化硅（SiO₂）或氮化硅（Si₃N₄）等形成。

绝缘膜13用于将反射膜14与第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113电绝缘。此外，绝缘膜13还用于当稍后将描述的Si基板41被去除时保护反射膜14。从发光元件11的表面11S2到发光元件11的侧表面和波长转换层22的侧表面连续地形成绝缘膜13。优选的是，绝缘膜13由对于从有源层112发射的光而言透明的材料形成。作为这种材料的示例，可以使用氧化硅（SiO₂）、氮化硅（Si₃N₄）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化钛（TiO₂）和氮化钛（TiN）等。作为另一示例，也可以使用有机材料。绝缘膜13的厚度例如在约50 nm至1 µm的范围内。

反射膜14用于反射从有源层112发射的光。从发光元件11的表面11S2到发光元件11的侧表面和波长转换层22的侧表面连续地形成反射膜14，绝缘膜13位于其间。此外，反射膜14被设置成遍布阵列1A的整个表面延伸，例如，其中在该阵列中布置有多个发光元件11。优选的是，反射膜14由反射从有源层112发射的光的材料形成。作为这种材料的示例，可以使用钛（Ti）、铝（Al）、银（Ag）、铜（Cu）、金（Au）、镍（Ni）和铂（Pt）及其合金。作为另一示例，也可以使用用于反射膜14的电介质多层材料。反射膜14的厚度例如在约50 nm至1 µm的范围内。

如图4中图示的，绝缘膜13和反射膜14在发光元件11的表面11S2中各自具有两个开口H1、H2。开口H1设置在接触层116的上方，并且设置在开口H1内部的p电极114经由在开口H1内部暴露的接触层16电耦合到第一导电类型层111。开口H2被设置为包围凹部11H，从而使第二导电类型层113暴露于表面11S2侧，并且设置在开口H2和凹部11H内部中的n电极115电耦合到在凹部11H内部暴露的第二导电类型层113。分隔壁12分别嵌入p电极114和开口H1之间的空间中以及嵌入n电极115和开口H2以及凹部11H之间的空间中，由此这些空间被电绝缘。

波长转换器20设置在发光器10的表面10S1侧。如上所述，波长转换器20包括多个波长转换层22，该多个波长转换层各自分别设置在多个发光元件11上。波长转换层22包括提取从发光元件11侧进入并被转换成预定波长的光的光提取表面（表面22S1）和设置在表面22S1的相对侧并与发光元件11的表面11S1相对的后表面（表面22S2）。波长转换器20包括分别设置在波长转换层22的表面22S2侧和表面22S1侧的保护层21、23。

保护层21例如用于保护发光元件11的表面11S1。保护层21各自设置在布置成阵列的多个发光元件11上。保护层21例如由氧化硅（SiO₂）或氮化硅（Si₃N₄）形成。

波长转换层22对应于本公开的“波长转换层”的一个具体示例。波长转换层22各自设置在发光元件11中的每一个的表面11S1侧，并且各自用于将已从多个发光元件11中的每一个发射的光转换成期望的波长（例如，红（R）/绿（G）/蓝（B）），并且还用于发射转换后的光。具体地，分别地，红色像素Pr设置有用于将从发光元件11发射的光转换成红色带宽光（红光）的红色波长转换层22R，绿色像素Pg设置有用于将从发光元件11发射的光转换成绿色带宽光（绿光）的绿色波长转换层22G，并且蓝色像素Pb设置有用于将从发光元件11发射的光转换成蓝色带宽光（蓝光）的蓝色波长转换层22B。

可以通过使用例如对应于相应颜色的量子点来形成波长转换层22R、22G、22B。具体地，在获取红光的情况下，可以例如从InP、GaInP、InAsP、CdSe、CdZnSe、CdTeSe或CdTe等中选择量子点。在获取绿光的情况下，可以例如从InP、GaInP、ZnSeTe、ZnTe、CdSe、CdZnSe、CdS或CdSeS等中选择量子点。在获取蓝光的情况下，可以例如从ZnSe、ZnTe、ZnSeTe、CdSe、CdZnSe、CdS、CdZnS或CdSeS等中选择量子点。注意的是，在如上所述从发光元件11发射蓝光的情况下，也可以通过使用具有透光性质的树脂层来形成蓝色波长转换层22B。

保护层23用于保护波长转换层22的表面22S1。保护层23被设置为遍布发光器10的其中多个发光元件11布置成阵列的整个表面延伸。保护层23例如由氧化硅（SiO₂）或氮化硅（Si₃N₄）形成。

此外，在从发光元件11发射蓝光的情况下，也可以在例如红色像素Pr和绿色像素Pg的保护层23上设置选择性反射蓝光的波长选择层24。这使得可以减少从波长转换层22的表面22S1射出的蓝光，从而有助于改善色域。此外，可以提高外部光的对比度。注意的是，也可以设置选择性吸收蓝光的黄色滤光器来取代波长选择层24。

此外，在从发光元件11发射紫外光的情况下，遍布红色像素Pr、绿色像素Pg和蓝色像素Pb的整个表面设置选择性反射紫外光的波长选择层24。

另外，也可以在波长转换层22的表面22S1上设置片上透镜25。此外，除了片上透镜25外，还可以设置光子晶体、蛾眼结构、纳米天线或超材料。这使得可以改善低角度侧的亮度。

电路基板30设置有控制布置在阵列1A中的多个发光元件11的驱动的驱动电路等。可以例如在与电路基板30的发光器10相对的表面（表面30S1）的相反的表面（表面30S2）上设置散热构件。散热构件是具有高导热性的诸如Cu等之类的金属板。还可以在金属板上进一步设置多个散热片。

（1-2.发光装置的制造方法）

例如，可以通过下述方法来制造本公开的发光装置1。图5A至图5K图示了发光装置1的制造处理的一个示例。

首先，例如，使用蓝宝石基板作为生长基板，并且通过使用例如金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）等外延晶体生长，在蓝宝石基板上形成包括第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113的半导体堆叠。接下来，将半导体堆叠分成多个10平方毫米的芯片，并且如图5A中图示的，将每个芯片安装在硅（Si）基板41上，使绝缘膜（例如，氧化硅膜）插置在其间从而用作保护层21。此外，如图5A中图示的，在半导体堆叠上（具体地，在第一导电类型层111上方）形成接触层116和绝缘膜13。

随后，如图5B中图示的，在例如通过光刻和干法蚀刻在绝缘膜13上对抗蚀剂42进行图案化之后，进行蚀刻，直到到达Si基板41的部分，由此形成将绝缘膜13、接触层116、第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113分离的分离槽12H。

接下来，如图5C中图示的，例如通过使用原子层沉积（ALD），在绝缘膜13上以及分离槽12H的侧表面和底表面上形成绝缘膜13之后，例如通过使用化学气相沉积（CVD），从发光元件11的表面11S2侧到发光元件11的侧表面以及到Si基板41的侧表面连续地形成反射膜14。

根据以上方法，在发光元件11的侧表面上和波长转换层22的侧表面上，一并地形成连续反射膜14，其在发光元件11与波长转换层22之间没有陡峭的差异水平，这将在稍后描述的处理中形成。

随后，如图5D中图示的，在例如通过光刻和干法蚀刻在发光元件11的表面11S2上对抗蚀剂43进行图案化以填充分离槽12H之后，形成使接触层116暴露的开口H1、H2。

接下来，在去除抗蚀剂43之后，如图5E中图示的，例如，形成氧化硅膜，由此形成填充分离槽12H并从表面11S2侧嵌入发光元件11的分隔壁12。此后，通过化学机械抛光（CMP），使形成分隔壁12的氧化硅膜的表面平坦化。

接下来，如图5F中例示的，例如通过光刻和干法蚀刻，在开口H2的位置处形成到达第二导电类型层113的凹部11H，并且此后，例如通过形成氧化硅膜来填充凹部11H。此后，如图5G中图示的，例如，通过光刻和干法蚀刻形成直径小于开口H2和凹部11H的直径并到达第二导电类型层113的开口H3。接下来，如图5G中图示的，例如，通过光刻和干法蚀刻，在开口H1的某个位置处形成直径比开口H1的直径小并且使接触层116暴露的开口H4。

随后，如图5H中图示的，在通过形成金属膜填充开口H3、H4之后，通过CMP去除形成在分隔壁12上的金属膜，由此形成p电极114和n电极115。此后，尽管未图示，但在p电极114和n电极115上形成衬垫电极，并且再次形成形成分隔壁12的氧化硅膜。

接下来，使形成分隔壁12的氧化硅膜的表面平坦化，此外，通过CMP，暴露p电极114上和n电极115上的衬垫电极，并且如图5I中图示的，p电极114和n电极115各自通过混合键合而耦合到电路基板30。

随后，如图5J中图示的，例如，通过蚀刻去除Si基板41，由此形成开口22H。接下来，如图5K中图示的，例如，通过涂覆方法在开口22H中形成波长转换层22。然后，在分隔壁12和波长转换层22上形成保护层23之后，在保护层23上形成波长选择层24和片上透镜25。根据如上所述的方法，完成如图1中图示的发光装置1。

（1-3.功能和效果）

根据本实施例的发光装置1，构成发光元件11并形成在Si基板41上的GaN基半导体层（第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113）从与Si基板41侧相对的表面侧（发光元件11的表面11S2）到Si基板41的部分分离，并且一并地形成从发光元件11的表面11S2侧连续延伸到发光元件11的侧表面以及波长转换层22的侧表面的反射膜14。这使得可以抑制相邻颜色像素之间的串扰，并且还可以提高光提取效率。下面，将详细地说明这些效果。

近来，设置有使用诸如LED之类的固态发光元件作为光源的发光装置的高清晰度图像显示设备得以普及。这种类型的发光装置包括例如布置成二维阵列的多个LED，并且颜色转换器设置在它们上方。至于典型的发光装置，LED的高度为2 µm至4 µm，并且颜色转换器的高度为5 µm或更高，并且设置在相应LED上的颜色转换器通过分离壁彼此分离，分离壁例如被称为分隔壁。

要注意，LED从有源层全向发光。因此，至于典型的发光装置，存在在对角线方向上发射的光泄漏到相邻像素中并且造成非期望的另一像素的颜色转换器发光的串扰问题。为了解决这个问题，已提出设置将相应的LED与颜色转换器完全分离的反射壁。

将相应的LED与颜色转换器完全分离的分隔壁是通过独立的处理形成的。通常，在形成LED及其分离壁之后，在LED上形成颜色转换器的分离壁（分隔壁）。通过考虑由于独立形成处理导致的任何未对准，通过上述处理形成的LED和颜色转换器的分离壁的宽度比LED的分离壁宽。因此，从LED发射的光在从LED的分离壁突出的波长转换器的分离壁的底表面处部分地反弹。此外，由于波长转换器的分离壁的尺寸的不均匀和与LED的未对准，导致波长转换器的分离壁的底表面处的光反弹量变得不规则。在像素间距变得更细小的情况下，这些问题变得显著。

另一方面，根据本实施例，构成发光元件11并形成在Si基板41上的GaN基半导体层（第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113）从与Si基板41侧相对的表面侧（发光元件11的表面11S2）到Si基板41的部分分离，并且一并地形成从发光元件11的表面11S2侧连续延伸到发光元件11的侧表面以及波长转换层22的侧表面的反射膜14。因此，相邻像素的发光元件11和波长转换层22被完全分离，并且相邻像素之间的串扰减少。此外，因为反射膜14形成在形成基本连续表面的发光元件11的侧表面上和波长转换层22的侧表面上，所以如上所述在波长转换器20的下部处的光反弹减少，从而有助于提高光提取效率。

如上所述，通过将本实施例的发光装置1应用于图像显示设备，可以提高亮度。另外，还可以改善颜色再现性。

接下来，将说明本公开的修改例1至3和应用例。注意的是，相同的附图标记将被分配给与以上实施例的发光装置1的结构元件对应的任何结构元件，并且将省略对其的说明。

<2.修改例>

（2-1.修改例1）

图6是图示根据本公开的修改例1的发光装置（发光装置2）的截面配置的示图。图7是图示如图6中图示的发光元件11的后表面侧（表面11S2）的结构的一个示例的示图。图8是图示如图6中图示的发光元件11的后表面侧（表面11S2）的结构的另一示例的示图。类似于以上实施例，发光装置2能够适用于图像显示设备的显示器，该显示器通常被称为LED显示器（例如，图像显示设备100）。本修改例的发光装置2与以上实施例的不同之处在于，发光元件11的表面11S2具有包括第一导电类型层111和有源层112的柱状台面结构。

因为以上实施例的凹部11H扩展到发光元件11的外部形状，所以本修改例的发光元件11包括由包括第一导电类型层111和有源层112的突起（台面M）形成的台阶并且还包括从其暴露第二导电类型层113的凹部11H。注意的是，如图7和图8中图示的，形成台面M的凹部11H的形状不受特别限制。

可以通过以下处理来形成本修改例的发光装置2：在分离绝缘膜13、接触层116、第一导电类型层111、有源层112和第二导电类型层113之前在形成从其暴露第二导电类型层113的凹部11H之后，对覆盖被暴露的第二导电类型层113的抗蚀剂42（参见图5B）进行图案化，并且此后，进行与以上实施例的处理相同的处理。

如上所述，参考本修改例的发光装置2，发光元件11的表面11S2侧具有台面结构。根据该修改例，也可以实现与以上实施例的效果基本上相同的效果。

（2-2.修改例2）

图9是图示根据本公开的修改例2的发光装置（发光装置3）的截面配置的示图。类似于以上实施例，发光装置3能够适用于图像显示设备的显示器，该显示器通常被称为LED显示器（例如，图像显示设备100）。本修改例的发光装置3与以上实施例的不同之处在于，第二导电类型层113经由第二导电类型层113的侧表面上的反射膜14电耦合到n电极115。

如上所述，参考本修改例的发光装置3，在发光元件11的表面11S2侧，没有形成从其暴露第二导电类型类层113的凹部11H，替代地，第二导电类型层113的侧表面耦合到反射膜14，由此从第二导电类型层113的侧表面施加电压。根据该修改例，也可以实现与以上实施例的效果基本上相同的效果。

注意的是，参考本修改例，出于确保第二导电类型层113与反射膜14之间的电连接的目的，从发光元件11的表面11S2侧到有源层112或第二导电类型层113的一部分形成绝缘膜13。在去除Si基板41时的腐蚀最小的情况下，可以省略波长转换层22的区域中的反射膜14，如图10中图示的。

（2-3.修改例3）

图10是图示根据本公开的修改例3的发光装置（发光装置4）的截面配置的示图。类似于以上实施例，发光装置4能够适用于图像显示设备的显示器，该显示器通常被称为LED显示器（例如，图像显示设备100）。本修改例的发光装置4与以上实施例的不同之处在于，第二导电类型层113经由设置在第二导电类型层113上的反射膜14和接触层117电耦合到n电极115。

接触层117设置在第二导电类型层113的上表面（表面11S1）上，并且电耦合到第二导电类型层113。这意味着，接触层117与第二导电类型层113欧姆接触。类似于接触层116，通过使用例如镍（Ni）和金（Au）的多层膜（Ni/Au）或诸如氧化铟锡（ITO）等之类的透明导电材料来形成接触层117。

如上所述，参考本修改例的发光装置3，接触层117设置在第二导电类型层113的上表面（表面11S1）上，并且第二导电类型层113经由接触层117和反射膜14电耦合到n电极115。因此，与以上修改例2的发光装置3相比，可以改善第二导电类型层113与n电极之间的电连接。这使得可以提高可靠性。

<3.应用例>

（应用例1）

图11是根据本公开的应用例的图像显示设备（图像显示设备100）的整体配置的一个示例的透视图。图像显示设备100通常被称为LED显示器，对于LED显示器，本公开的发光装置（例如，发光装置1）被用作显示像素。如图11中图示的，例如，图像显示设备100设置有显示面板110和用于驱动显示面板110的控制电路140。

通过将安装基板120和对置基板130彼此重叠来形成显示面板110。对置基板130的前表面用作画面显示表面，并且在其中心处包括显示区域（显示器110A），并且还包括作为围绕显示区域的非显示区域的框架区域110B。

图12是图示以安装基板120的对置基板130的前表面为基准的对应于显示器110A的区域的布线布局的一个示例的示意图。如图12中图示的，例如，多条数据布线121被形成为在预定方向上延伸，此外，以安装基板120的前表面为基准的对应于显示器110A的区域中以预定间隔平行地布置。另外，例如，在以安装基板120的前表面为基准对应于显示器110A的区域中，在对应于显示器的区域中多条扫描布线122被形成为在与数据布线121相交（例如，正交）的方向上延伸。例如，数据布线121和扫描布线122包括诸如Cu之类的导电材料。

扫描布线122例如形成在最外侧表面上，并且形成在例如基底材料的前表面上形成的绝缘层（未图示）上。注意的是，安装基板120的基底材料包括例如硅基板或树脂基板等，并且基底材料上的绝缘层包括例如SiN、SiO、氧化铝（AlO）或树脂材料等。相比之下，数据布线121形成在与包括扫描布线122的最外侧层不同的层（例如，比最外侧层低的层）的内部中，并且形成在例如基底材料上的绝缘层的内部中。

显示像素123形成在与数据布线121与扫描布线122的相交点相邻的区域中，并且多个显示像素123以矩阵设置在显示器110A的内部中。例如，发光装置1的颜色像素Pr、Pg、Pb分别安装在显示像素123中的每一个上。

发光装置1设置有端子电极，端子电极被成对设置，或者一个被设置为公共端子而另一个被设置为例如颜色像素Pr、Pg、Pb的相应端子。此外，端子电极中的一个电耦合到数据布线121，并且端子电极中的另一个电耦合到扫描布线122。例如，端子电极中的一个电耦合到设置在数据布线121中的分支121A的顶端处的衬垫电极121B。此外，例如，端子电极中的另一个电耦合到设置在扫描布线122中的分支122A的顶端处的衬垫电极122B。

例如，衬垫电极121B、122B各自形成在最外侧层上，并且例如，如图12中图示的，各自设置在发光装置1中的每一个的安装位置处。在本示例中，例如，衬垫电极121B、122B包括诸如金（Au）之类的导电材料。

安装基板120还设置有例如调节安装基板120与对置基板130之间的空间的多个支柱（未图示）。可以在与显示器110A相对的区域中设置支柱，并且也可以在与框架110B相对的区域中设置支柱。

对置基板130包括例如玻璃基板或树脂基板。关于对置基板130，可以将发光装置1侧的前表面形成为平坦表面，但优选的是形成为粗糙表面。可以遍布与显示器110A相对的整个区域上设置粗糙表面，并且也可以在与显示像素123相对的区域中设置粗糙表面。对于颜色像素Pr、Pg、Pb发出的进入光，粗糙表面具有细小不平整。例如，可以通过喷砂、干法蚀刻等来制备粗糙表面的不平整。

控制电路140基于画面信号来驱动显示像素123中的每一个（发光装置1中的每一个）。控制电路140包括例如用于驱动耦合到显示像素123的数据布线121的数据驱动器以及用于驱动耦合到显示像素123的扫描布线122的扫描驱动器。例如，如图11中图示的，控制电路140与显示面板110分离，并且还经由布线耦合到安装基板120，或者安装在安装基板120上。

（应用例2）

图13是示出使用本公开的发光装置（例如，发光装置1）的图像显示设备（图像显示设备200）的配置的另一示例的透视图。图像显示设备200通常被称为使用多个发光装置的拼接显示器（tiling display），在该多个发光装置中LED被用作光源。例如，如图13中图示的，图像显示设备200设置有显示面板210和用于驱动显示面板210的控制电路240。

通过将安装基板220和对置基板230彼此重叠来形成显示面板210。对置基板230的前表面用作画面显示表面，并且在其中心处包括显示区域，并且还包括围绕显示区域的作为非显示区域的框架区域（都未图示）。例如，对置基板230以预定间隙设置在与安装基板220相对的位置处。注意的是，也可以将对置基板230设置为与安装基板220的上表面接触。

图14是图示安装基板220的配置的一个示例的透视图。如图14中图示的，例如，安装基板220由以拼接块形式铺设的多个单元基板250形成。注意的是，尽管图14图示了安装基板220由九个单元基板250形成的示例，但单元基板250的数量可以是十个或更多，或八个或更少。

图15图示了单元基板250的配置的一个示例。单元基板250包括例如以拼接块形式铺设的多个发光装置1和用于支撑发光装置1中的每一个的支撑基板260。单元基板250中的每一个还包括控制基板（未图示）。支撑基板260例如由金属框架（金属板）或布线基板形成。在支撑基板260由布线基板形成的情况下，其也可以用作控制基板。在这种情况下，支撑基板260、控制基板或这二者电耦合到发光装置1中的每一个。

（应用例3）

图16图示了透明显示器300的外观。透明显示器300包括例如显示器310、控制器311和外壳312。显示器310使用本公开的发光装置（例如，发光装置1）。关于该透明显示器300，可以在显示器310之外发送背景视图的同时指示图像和字符信息。

透明显示器300的安装基板使用具有透光性质的基板。类似于安装基板，设置在发光装置1上的电极中的每一个通过使用具有透光性质的导电材料形成。作为替代示例，通过减小布线的宽度或者减小布线的厚度，电极中的每一个具有难以被视觉识别的结构。此外，透明显示器300例如通过重叠各自设置有驱动电路的液晶层来使得能够进行黑色显示，并且还通过控制液晶的光分布方向来使得能够在透明显示与黑色显示之间切换。

上面已参照实施例、修改例1至3和应用例说明了根据本公开的技术，但根据本公开的技术不限于上述实施例等，并且能以各种方式修改。例如，根据本实施例，作为示例，蓝光或紫外光被公开为从发光元件11发射的光，但光不限于这些类型。例如，发光装置1还可以使用发射诸如蓝光和绿光或紫外光和绿光之类的两种或更多种类型的光的发光元件。

此外，根据以上实施例等，形成发光装置1等的每个构件已通过提到特定构件进行了说明，但完整的构件不是不可或缺的，并且也可以设置有更多的构件。例如，可以省略发光元件11和波长转换层22之间的保护层21，并且将波长转换层22直接堆叠在发光元件11上。

注意的是，在本说明书中公开的效果都被描述为仅仅是说明目的，并且不限于这些公开，并且也可以实现其他效果。

根据本公开的技术还可以具有下述的配置。根据具有下述配置的本公开的技术，构成发光元件并形成在硅基板上的GaN基半导体层从与硅基板侧相对的表面（与发光表面（第一表面）相对的第二表面）分离到硅基板的部分，并且形成从与发光元件的发光表面（第二表面）相对的表面侧连续地延伸到发光元件的侧表面以及延伸到设置在发光元件的发光表面侧的波长转换层的侧表面的反射膜。这使得可以抑制相邻发光元件之间的串扰，并且还可以提高光提取效率。因此，可以提高亮度。

（1）一种发光装置包括：

发光元件，所述发光元件具有作为发光表面的第一表面和与第一表面相对的第二表面；

波长转换层，所述波长转换层设置在第一表面侧，并且转换从所述发光元件发射的发射光的波长；以及

反射膜，所述反射膜是从所述发光元件的第二表面的至少一部分到所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面一并地形成的。

（2）根据（1）所述的发光装置，其中，所述波长转换层具有第三表面和第四表面，从第三表面提取波长转换后的发射光，第四表面与第三表面相对并且与所述发光元件的第二表面相对，以及

所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面形成倾斜表面，所述倾斜表面分别使得相邻的发光元件之间的距离和相邻的波长转换层之间的距离从所述发光元件的第二表面侧朝向所述波长转换层的第三表面侧变窄。

（3）根据（1）或（2）所述的发光装置，其中，所述反射膜经由绝缘膜一并地形成，所述绝缘膜被设置为从所述发光元件的第二表面延伸到所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面。

（4）根据（1）至（3）中任一项所述的发光装置，其中，所述发光元件包括从第二表面侧堆叠的第一导电类型层、有源层和具有与第一导电类型层不同的导电类型的第二导电类型层，并且还包括设置在第二表面侧的向第一导电类型层施加电压的第一电极和向第二导电类型层施加电压的第二电极。

（5）根据（4）所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括第一接触层，第一接触层设置在第一导电类型层的与有源层侧相对的表面上，以及

第一电极经由第一接触层电耦合到第一导电类型层。

（6）根据（4）或（5）所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括凹部，第二导电类型层从所述凹部暴露于第二表面侧，以及

第二电极在所述凹部处从第二表面侧电耦合到第二导电类型层。

（7）根据（4）至（6）中任一项所述的发光装置，其中，所述反射膜与第二导电类型层的侧表面接触，以及

第二电极经由所述反射膜电耦合到第二导电类型层。

（8）根据（4）至（7）中任一项所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括第二接触层，第二接触层设置在第二导电类型层的与有源层侧相对的表面上，并且与所述反射膜接触，以及

第二电极经由所述反射膜和第二接触层电耦合到第二导电类型层。

（9）根据（1）至（8）中任一项所述的发光装置，其中，多个发光元件布置成阵列，并且

所述反射膜相对于所述多个发光元件连续地设置。

（10）根据（1）至（9）中任一项所述的发光装置，其中，所述反射膜包括金属材料。

（11）根据（1）至（9）中任一项所述的发光装置，其中，所述反射膜包括介电多层膜。

（12）根据（1）至（11）中任一项所述的发光装置，其中，所述发光元件包括GaN基半导体材料。

（13）根据（1）至（12）中任一项所述的发光装置，其中，所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面形成大致同一表面。

（14）一种发光装置的制造方法，所述方法包括：

形成分离槽，所述分离槽将GaN基半导体层从第一导电类型侧到硅基板的一部分分离为多个发光元件，所述GaN基半导体层设置在硅基板的一个表面上，并且包括依次堆叠的第二导电类型层、有源层和具有与第二导电类型层不同的导电类型的第一导电类型层；

形成从所述多个发光元件的表面到所述分离槽的侧表面和底表面连续地设置的反射膜；以及

从与所述一个表面相对的表面剥离所述硅基板，以针对各自多个发光元件形成由分离槽分隔出的多个开口，并且此后在所述多个开口中的每个开口中形成波长转换层。

（15）根据（14）所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述分离槽之后，在形成从所述多个发光元件的表面到所述分离槽的侧表面和底表面连续地设置的第一绝缘膜之后，形成所述反射膜。

（16）根据（14）或（15）所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述反射膜之后，通过形成第二绝缘膜来填充所述分离槽。

（17）根据（16）所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述第二绝缘膜之后，形成向所述第一导电类型层施加电压的第一电极和向所述第二导电类型层施加电压的第二电极。

（18）一种设置有发光装置的图像显示设备，所述发光装置包括：

本申请向日本专利局要求基于于2022年3月14日提交的日本专利申请No. 2022-039651的优先权，该日本专利的全部内容以引用方式并入本申请中。

本领域的技术人员应该理解，各种修改形式、组合形式、子组合形式和替代形式可以根据设计要求和其他因素而出现，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内即可。

Claims

1.一种发光装置，包括：

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述波长转换层具有第三表面和第四表面，从第三表面提取波长转换后的发射光，第四表面与第三表面相对并且与所述发光元件的第二表面相对，以及

所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面形成倾斜表面，所述倾斜表面分别使得与相邻的发光元件的距离和与相邻的波长转换层的距离从所述发光元件的第二表面侧朝向所述波长转换层的第三表面侧变窄。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述反射膜经由绝缘膜一并地形成，所述绝缘膜被设置为从所述发光元件的第二表面延伸到所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光元件包括从第二表面侧堆叠的第一导电类型层、有源层和具有与第一导电类型层不同的导电类型的第二导电类型层，并且还包括设置在第二表面侧的向第一导电类型层施加电压的第一电极和向第二导电类型层施加电压的第二电极。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括第一接触层，第一接触层设置在第一导电类型层的与有源层侧相对的表面上，以及

第一电极经由第一接触层电耦合到第一导电类型层。

6.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括凹部，第二导电类型层从所述凹部暴露于第二表面侧，以及

7.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述反射膜与第二导电类型层的侧表面接触，以及

第二电极经由所述反射膜电耦合到第二导电类型层。

8.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述发光元件还包括第二接触层，第二接触层设置在第二导电类型层的与有源层侧相对的表面上，并且与所述反射膜接触，以及

9.根据权利要求1所述的发光装置，其中，多个发光元件布置成阵列，以及

所述反射膜相对于所述多个发光元件连续地设置。

10.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述反射膜包括金属材料。

11.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述反射膜包括介电多层膜。

12.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光元件包括GaN基半导体材料。

13.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光元件的侧表面和所述波长转换层的侧表面形成大致同一表面。

14.一种发光装置的制造方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述分离槽之后，在形成从所述多个发光元件的表面到所述分离槽的侧表面和底表面连续地设置的第一绝缘膜之后，形成所述反射膜。

16.根据权利要求14所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述反射膜之后，通过形成第二绝缘膜来填充所述分离槽。

17.根据权利要求16所述的发光装置的制造方法，其中，在形成第二绝缘膜之后，形成向第一导电类型层施加电压的第一电极和向第二导电类型层施加电压的第二电极。

18.一种设置有发光装置的图像显示设备，所述发光装置包括：