JP4655103B2 - ＧａＮ系半導体発光素子、発光素子組立体、発光装置、ＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法、及び、画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＧａＮ系半導体発光素子、係るＧａＮ系半導体発光素子を備えた発光素子組立体及び発光装置、係るＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法、並びに、係るＧａＮ系半導体発光素子を備えた画像表示装置に関する。

窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体から成る活性層を備えた発光素子（ＧａＮ系半導体発光素子）においては、活性層の混晶組成や厚さによってバンドギャップエネルギーを制御することにより、紫外から赤外までの広い範囲に亙る発光波長を実現し得る。そして、既に、種々の色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が市販されており、画像表示装置や照明装置、検査装置、消毒用光源等、幅広い用途に用いられている。また、青紫色を発光する半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ）も開発されており、大容量光ディスクの書込みや読取り用のピックアップとして使用されている。

一般に、ＧａＮ系半導体発光素子は、ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、及び、ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層が、順次、積層された構造を有する。

そして、ＧａＮ系半導体発光素子においては、高発光効率化のために、井戸層と障壁層とから成る活性層に関して、種々の技術が提唱されており、例えば井戸層の数を規定した技術（例えば、特開平１０−２６１８３８、特開平１０−２５６６５７参照）、井戸層と障壁層の混晶組成を規定した技術（例えば、特開２０００−２６１１０６、特開２０００−０９１６２９参照）、相異なる発光波長を有する井戸層間の障壁層に多重量子障壁構造を導入して複数の発光ピークの発光強度比を制御する技術（例えば、特開２００２−３６８２６８参照）等が周知である。尚、これらの特許公開公報における多重量子井戸構造にあっては、全て同じ組成、厚さ、構造を有する障壁層が前提とされている。また、障壁層の組成を層毎に変化させる技術が、特開２００４−１７９４２８に開示されており、意図的にｐ側クラッド層の近くに位置する井戸層に正孔と電子を集中させることができるとされている。更には、井戸層と障壁層との間に歪補償層を形成する技術が、特開２００４−０８７７６３に開示されている。

特開平１０−２６１８３８ 特開平１０−２５６６５７ 特開２０００−２６１１０６ 特開２０００−０９１６２９ 特開２００２−３６８２６８ 特開２００４−１７９４２８ 特開２００４−０８７７６３

しかしながら、上記の特許公開公報に開示されたいずれの技術にあっても、活性層に流す電流の密度を高くしていったとき、多重量子井戸構造を有する活性層における発光効率が低下していくことを防止することができず、更なる高発光効率を達成するための技術が強く望まれている。

従って、本発明の目的は、高発光効率（高光出力）を達成するための構成、構造を有するＧａＮ系半導体発光素子、係るＧａＮ系半導体発光素子を備えた発光素子組立体及び発光装置、係るＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法、並びに、係るＧａＮ系半導体発光素子を備えた画像表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明のＧａＮ系半導体発光素子は、
（Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
（Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
（Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
（Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
（Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
を備え、そして、
活性層を構成する障壁層の少なくとも１層は、組成変化障壁層から成り、
第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化している。

上記の目的を達成するための本発明の発光素子組立体にあっては、本発明のＧａＮ系半導体発光素子が支持部材上に備えられている。

上記の目的を達成するための本発明の発光装置は、
（ａ）ＧａＮ系半導体発光素子、及び、
（ｂ）ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光によって励起され、該出射光とは異なる波長の光を出射する色変換材料、
から成る。そして、このＧａＮ系半導体発光素子は、本発明のＧａＮ系半導体発光素子から構成されている。

上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置は、画像を表示するためのＧａＮ系半導体発光素子を備えており、ＧａＮ系半導体発光素子は、本発明のＧａＮ系半導体発光素子から構成されている。

本発明の画像表示装置がカラー表示の画像表示装置である場合、画像表示装置は、少なくとも、青色を発光する第１発光素子、緑色を発光する第２発光素子、及び、赤色を発光する第３発光素子を備えており、本発明のＧａＮ系半導体発光素子は、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子の内の少なくとも１つ（１種類）の発光素子を構成する態様とすればよい。

ここで、以下の説明において、本発明のＧａＮ系半導体発光素子、本発明の発光素子組立体におけるＧａＮ系半導体発光素子、本発明の発光装置におけるＧａＮ系半導体発光素子、あるいは、本発明の画像表示装置におけるＧａＮ系半導体発光素子を、総称して、『本発明のＧａＮ系半導体発光素子等』と呼ぶ。

本発明のＧａＮ系半導体発光素子等にあっては、組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は階段状である形態とすることができる。そして、この場合、
組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は２段階であり、
組成変化障壁層の厚さをｔ_Bとしたとき、組成が変化する厚さ方向の位置ｔ₀は、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界を基準としたとき、
０．０１ｔ_B≦ｔ₀≦０．５ｔ_B
好ましくは、
０．１ｔ_B≦ｔ₀≦０．５ｔ_B
を満足する構成とすることが望ましい。

あるいは又、本発明のＧａＮ系半導体発光素子等にあっては、組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は連続的である形態とすることができる。

以上の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、
第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＧａＮであり、
第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎであり、
井戸層の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である構成とすることができる。ここで、この場合、限定するものではないが、１×１０^-4≦ｚ≦３×１０^-2とすることが望ましい。

あるいは又、以上の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、
第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＡｌＧａＮであり、
第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＧａＮ又はＩｎ_zＧａ_(1-z)Ｎであり、
井戸層の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である構成とすることができる。ここで、この場合にあっても、限定するものではないが、１×１０^-4≦ｚ≦３×１０^-2とすることが望ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等における井戸層の層数として、６乃至１５を例示することができる。そして、この場合、組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であることが望ましい。更には、組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めていることが、一層、望ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、活性層に流す電流の密度（動作電流密度）は、５０アンペア／ｃｍ²以上、好ましくは１００アンペア／ｃｍ²以上、一層好ましくは２００アンペア／ｃｍ²以上であることが望ましい。

また、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、活性層の面積は、１×１０^-12ｍ²以上、１×１０^-8ｍ²以下、好ましくは１×１０^-11ｍ²以上、１×１０^-9ｍ²以下であることが望ましい。

また、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、ＧａＮ系半導体発光素子の厚さは、１×１０^-7ｍ以上、１×１０^-5ｍ以下、好ましくは、１×１０^-6ｍ以上、１×１０^-5ｍ以下であることが望ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、活性層と第２ＧａＮ系化合物半導体層との間には、活性層側から、
（Ｆ）ｐ型不純物が活性層へ拡散することを防止するためのアンドープのＧａＮ系化合物半導体から成る不純物拡散防止層、及び、
（Ｇ）積層構造体、
が形成されており、
積層構造体は、活性層側から、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層とが積層されて成る積層ユニットを、少なくとも１ユニット、備えている構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子』と呼ぶ。

あるいは又、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等において、活性層と第２ＧａＮ系化合物半導体層との間には、活性層側から、
（Ｆ）ｐ型不純物が活性層へ拡散することを防止するためのアンドープのＧａＮ系化合物半導体から成る不純物拡散防止層、及び、
（Ｇ）ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層、
が形成されており、
第３ＧａＮ系化合物半導体層の第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側には、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層が、少なくとも１層、形成されている構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子』と呼ぶ。

そして、第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層ユニットを構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層と、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層とは、同じ組成である形態とすることができる。また、第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層と、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層とは、同じ組成である形態とすることができる。

あるいは又、第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層ユニットを構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を有する構成とすることができる。また、第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を有する構成とすることができる。

あるいは又、第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層ユニットを構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、
積層ユニットを構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層と同じ組成を有する第１層、
第１層の組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層、及び、
第１層の組成と同じ組成を有する第３層、
の３層構造を有する構成とすることができる。そして、この場合、積層ユニットを構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、
アンドープのＧａＮから成る第１層、
アンドープのＩｎ_xＧａ_(1-x)Ｎ（但し、０＜ｘ≦０．３）から成る第２層、及び、
アンドープのＧａＮから成る第３層、
の３層構造を有する構成とすることができ、更には、
活性層は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ層を備えており、
ｘ≦ｙを満足する構成とすることができる。

一方、第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、
ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層と同じ組成を有する第１層、
第１層の組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層、及び、
第１層の組成と同じ組成を有する第３層、
の３層構造を有する構成とすることができる。そして、この場合、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層は、
アンドープのＧａＮから成る第１層、
アンドープのＩｎ_xＧａ_(1-x)Ｎ（但し、０＜ｘ≦０．３）から成る第２層、及び、
アンドープのＧａＮから成る第３層、
の３層構造を有する構成とすることができ、更には、
活性層は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ層を備えており、
ｘ≦ｙを満足する構成とすることができる。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層構造体は、積層ユニットを１ユニット乃至１０ユニット、備えていることが好ましい。また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、第３ＧａＮ系化合物半導体層には、１層乃至１０層のアンドープのＧａＮ系化合物半導体層が形成されていることが好ましい。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層ユニットを構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層におけるｐ型不純物の濃度は、１×１０¹⁸／ｃｍ³乃至４×１０²⁰／ｃｍ³、好ましくは、１×１０¹⁹／ｃｍ³乃至２×１０²⁰／ｃｍ³であることが望ましく、以上に説明した好ましい形態、構成を含む第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、第３ＧａＮ系化合物半導体層におけるｐ型不純物の濃度は、１×１０¹⁸／ｃｍ³乃至４×１０²⁰／ｃｍ³、好ましくは、１×１０¹⁹／ｃｍ³乃至２×１０²⁰／ｃｍ³であることが望ましい。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、積層ユニットを構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の厚さは、２原子層以上５０ｎｍ以下であり、積層ユニットを構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層の厚さは、２原子層以上５０ｎｍ以下である構成とすることができ、また、積層構造体の厚さは、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である構成とすることができる。一方、以上に説明した好ましい形態、構成を含む第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子において、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層の厚さは、２原子層以上５０ｎｍ以下であり、第３ＧａＮ系化合物半導体層の厚さは、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である構成とすることができる。

上記の目的を達成するための本発明のＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法においては、以上に説明した種々の好ましい形態、構成、第１の構成、第２の構成を含む本発明のＧａＮ系半導体発光素子等（以下、これらを総称して、『本発明の発光素子等』と呼ぶ）の活性層に、５０アンペア／ｃｍ²以上、好ましくは１００アンペア／ｃｍ²以上、一層好ましくは２００アンペア／ｃｍ²以上の電流密度（動作電流密度）の電流を流す。

尚、ＧａＮ系半導体発光素子の動作電流密度とは、動作電流値を活性層の面積（接合領域面積）で除した値である。即ち、市販のＧａＮ系半導体発光素子は、種々のパッケージ形態を有するだけでなく、用途や光量によってＧａＮ系半導体発光素子の大きさも異なる。また、ＧａＮ系半導体発光素子の大きさに応じて標準的な駆動電流（動作電流）が異なる等、特性の電流値依存性を直接比較することは困難である。従って、本発明においては、一般化のために、駆動電流の値それ自体ではなく、このような駆動電流値を活性層の面積（接合領域面積）で除した動作電流密度（単位：アンペア／ｃｍ²）で表現する。

第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子は、
第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、不純物拡散防止層、積層構造体、第２ＧａＮ系化合物半導体層を、順次、形成し、
活性層における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を形成する際の温度よりも高い温度にて、積層ユニットを構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を形成することで製造することができる。

一方、第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子は、
第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、不純物拡散防止層、積層構造体、第２ＧａＮ系化合物半導体層を、順次、形成し、
活性層における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を形成する際の温度よりも高い温度にて、第３ＧａＮ系化合物半導体層に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を形成することで製造することができる。

本発明の発光素子等において、第１ＧａＮ系化合物半導体層、第２ＧａＮ系化合物半導体層、不純物拡散防止層として、ＧａＮ層、ＡｌＧａＮ層、ＩｎＧａＮ層、ＡｌＩｎＧａＮ層を挙げることができる。更には、これらの化合物半導体層に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。

また、本発明の発光素子等にあっては、各種のＧａＮ系化合物半導体層を発光素子製造用基板に、順次、形成するが、ここで、発光素子製造用基板として、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ₂基板、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。尚、本発明の発光素子等にあっては、最終的に、発光素子製造用基板が残されている形態、及び、発光素子製造用基板が除去される形態がある。尚、後者の場合、本発明の発光素子等は支持部材上に備えられている。

また、本発明の発光素子組立体における支持部材として、発光素子製造用基板として挙げた基板を挙げることができるし、ガラス基板、金属基板や金属シート、合金基板や合金シート、セラミックス基板やセラミックスシート、半導体基板、プラスチック基板やプラスチックシート、プラスチックフィルムを例示することができる。プラスチックフィルムとして、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを例示することができる。あるいは又、支持部材として、ガラス基板に上記の各種フィルムが貼り合わされたもの、ガラス基板上にポリイミド樹脂層、アクリル樹脂層、ポリスチレン樹脂層、シリコーンゴム層が形成されたものを例示することができる。また、ガラス基板を金属基板やプラスチック基板に置き換えてもよい。あるいは又、これらの基板の表面に絶縁膜が形成されたものとすることもできる。ここで、絶縁膜を構成する材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素（ＳｉＮ_Y）、金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にて例示される有機系絶縁材料を挙げることができるし、これらの組合せを用いることもできる。酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_X）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯ_X系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を例示することができる。絶縁膜の形成方法として、各種ＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スピンコーティング法；各種印刷法や各種コーティング法；浸漬法；キャスティング法；及び、スプレー法の内のいずれかを挙げることができる。

以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本発明の発光装置（以下、これらを総称して、『本発明の発光装置』と呼ぶ場合がある）において、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光として、可視光、紫外線、可視光と紫外線の組合せを挙げることができる。

本発明の発光装置にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光は青色であり、色変換材料からの出射光は、黄色、緑色、及び、赤色から成る群から選択された少なくとも１種類の光である構成とすることができるし、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光と、色変換材料からの出射光（例えば、黄色；赤色及び緑色；黄色及び赤色；緑色、黄色及び赤色）とが混色されて、白色を出射する構成とすることができる。ここで、ＧａＮ系半導体発光素子からの青色の出射光によって励起され、赤色を出射する色変換材料として、具体的には、赤色発光蛍光体粒子、より具体的には、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｓ［但し、「ＭＥ」は、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、以下においても同様である］、（Ｍ：Ｓｍ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆［但し、「Ｍ」は、Ｌｉ、Ｍｇ及びＣａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、以下においても同様である］、ＭＥ₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕ、（Ｃａ：Ｅｕ）ＳｉＮ₂、（Ｃａ：Ｅｕ）ＡｌＳｉＮ₃を挙げることができる。また、ＧａＮ系半導体発光素子からの青色の出射光によって励起され、緑色を出射する色変換材料として、具体的には、緑色発光蛍光体粒子、より具体的には、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｇａ₂Ｓ₄、（Ｍ：ＲＥ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆［但し、「ＲＥ」は、Ｔｂ及びＹｂを意味する］、（Ｍ：Ｔｂ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆、（Ｍ：Ｙｂ）_x（Ｓｉ，Ａｌ）₁₂（Ｏ，Ｎ）₁₆、Ｓｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-Z：Ｅｕを挙げることができる。更には、ＧａＮ系半導体発光素子からの青色の出射光によって励起され、黄色を出射する色変換材料として、具体的には、黄色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体粒子を挙げることができる。尚、色変換材料は、１種類であってもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。更には、色変換材料を２種類以上を混合して用いることで、黄色、緑色、赤色以外の色の出射光が色変換材料混合品から出射される構成とすることもできる。具体的には、例えば、シアン色を発光する構成としてもよく、この場合には、緑色発光蛍光体粒子（例えば、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ）と青色発光蛍光体粒子（例えば、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、ＣａＷＯ₄、ＣａＷＯ₄：Ｐｂ）とを混合したものを用いればよい。

また、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光である紫外線によって励起され、赤色を出射する色変換材料として、具体的には、赤色発光蛍光体粒子、より具体的には、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ、ＹＶＯ₄：Ｅｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ₂・Ｇｅ₂：Ｍｎ、ＣａＳｉＯ₃：Ｐｂ，Ｍｎ、Ｍｇ₆ＡｓＯ₁₁：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ）₃（ＰＯ₄）₃：Ｓｎ、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕを挙げることができる。また、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光である紫外線によって励起され、緑色を出射する色変換材料として、具体的には、緑色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ、Ｓｉ_6-ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_8-Z：Ｅｕを挙げることができる。更には、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光である紫外線によって励起され、青色を出射する色変換材料として、具体的には、青色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ、Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ、ＣａＷＯ₄、ＣａＷＯ₄：Ｐｂを挙げることができる。更には、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光である紫外線によって励起され、黄色を出射する色変換材料として、具体的には、黄色発光蛍光体粒子、より具体的には、ＹＡＧ系蛍光体粒子を挙げることができる。尚、色変換材料は、１種類であってもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。更には、色変換材料を２種類以上を混合して用いることで、黄色、緑色、赤色以外の色の出射光が色変換材料混合品から出射される構成とすることもできる。具体的には、シアン色を発光する構成としてもよく、この場合には、上記の緑色発光蛍光体粒子と青色発光蛍光体粒子を混合したものを用いればよい。

但し、色変換材料は、蛍光体粒子に限定されず、例えば、間接遷移型のシリコン系材料において、直接遷移型のように、キャリアを効率良く光へ変換させるために、キャリアの波動関数を局所化し、量子効果を用いた、２次元量子井戸構造、１次元量子井戸構造（量子細線）、０次元量子井戸構造（量子ドット）等の量子井戸構造を適用した発光粒子を挙げることもできるし、半導体材料に添加された希土類原子は殻内遷移により鋭く発光することが知られており、このような技術を適用した発光粒子を挙げることもできる。

以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本発明の画像表示装置（以下、これらを総称して、『本発明の画像表示装置』と呼ぶ場合がある）として、例えば、以下に説明する構成、構造の画像表示装置を挙げることができる。尚、特に断りの無い限り、画像表示装置あるいは発光素子パネルを構成するＧａＮ系半導体発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。また、画像表示装置に要求される仕様に基づき、ライト・バルブを更に備えている構成とすることができる。

（１）第１の構造の画像表示装置・・・
（α）ＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル、
を備えており、
ＧａＮ系半導体発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御することで、ＧａＮ系半導体発光素子の発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置。

（２）第２の構造の画像表示装置・・・
（α）ＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル、
を備えており、
ＧａＮ系半導体発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型の画像表示装置。

（３）第３の構造の画像表示装置・・・
（α）赤色を発光する半導体発光素子（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子。以下においても同様）が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル、並びに、
（δ）赤色発光素子パネル、緑色発光素子パネル及び青色発光素子パネルから出射された光を１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズムであり、以下の説明においても同様である）、
を備えており、
赤色発光半導体発光素子、緑色発光ＧａＮ系半導体発光素子及び青色発光ＧａＮ系半導体発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御するカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

（４）第４の構造の画像表示装置・・・
（α）ＧａＮ系半導体発光素子、及び、
（β）ＧａＮ系半導体発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御するための一種のライト・バルブである光通過制御装置［例えば、液晶表示装置やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）であり、以下の説明においても同様である］、
を備えており、
光通過制御装置によってＧａＮ系半導体発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。尚、ＧａＮ系半導体発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよく、１又は複数とすることができる。また、ＧａＮ系半導体発光素子から出射された出射光を光通過制御装置へと案内するための手段（光案内部材）として、導光部材、マイクロレンズアレイ、ミラーや反射板、集光レンズを例示することができる。

（５）第５の構造の画像表示装置・・・
（α）ＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル、及び、
（β）ＧａＮ系半導体発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（ライト・バルブ）、
を備えており、
光通過制御装置によってＧａＮ系半導体発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

（６）第６の構造の画像表示装置・・・
（α）赤色を発光する半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル、及び、赤色発光素子パネルから出射された出射光の通過／非通過を制御するための赤色光通過制御装置（ライト・バルブ）、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル、及び、緑色発光素子パネルから出射された出射光の通過／非通過を制御するための緑色光通過制御装置（ライト・バルブ）、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル、及び、青色発光素子パネルから出射された出射光の通過／非通過を制御するための青色光通過制御装置（ライト・バルブ）、並びに、
（δ）赤色光通過制御装置、緑色光通過制御装置及び青色光通過制御装置を通過した光を１本の光路に纏めるための手段、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子パネルから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示するカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

（７）第７の構造の画像表示装置・・・
（α）赤色を発光する半導体発光素子、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子、並びに、
（δ）赤色発光半導体発光素子、緑色発光ＧａＮ系半導体発光素子及び青色発光ＧａＮ系半導体発光素子のそれぞれから出射された光を１本の光路に纏めるための手段、更には、
（ε）１本の光路に纏めるための手段から出射された光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（ライト・バルブ）、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

（８）第８の構造の画像表示装置・・・
（α）赤色を発光する半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル、並びに、
（δ）赤色発光素子パネル、緑色発光素子パネル及び青色発光素子パネルのそれぞれから出射された光を１本の光路に纏めるための手段、更には、
（ε）１本の光路に纏めるための手段から出射された光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（ライト・バルブ）、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子パネルから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

（９）第９の構造の画像表示装置・・・
第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御することで、各発光素子の発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型、カラー表示の画像表示装置。

（１０）第１０の構造の画像表示装置・・・
第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型、カラー表示の画像表示装置。

（１１）第１１の構造の画像表示装置・・・
２次元マトリクス状に配列された発光素子ユニットからの出射光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（ライト・バルブ）を備えており、発光素子ユニットにおける第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を時分割制御し、更に、光通過制御装置によって第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

本発明の発光素子等の製造にあっては、活性層よりも後に形成される各種のＧａＮ系化合物半導体層の結晶成長における最高成長温度をＴ_MAX（゜Ｃ）、活性層の発光波長をλとしたとき、活性層の熱的な損傷発生を防止するために、Ｔ_MAX＜１３５０−０．７５λ、望ましくは、Ｔ_MAX＜１２５０−０．７５λを満足することが好ましい。また、各種のＧａＮ系化合物半導体層の形成方法として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法等を挙げることができる。

ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。また、ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。また、ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ₄ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｉを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｏを挙げることができる。

ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極（あるいは、コンタクト層上に形成された第２電極）は、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有していることが好ましく、あるいは又、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料を用いることもできるが、中でも、光を高い効率で反射させることができる銀（Ａｇ）やＡｇ／Ｎｉ、Ａｇ／Ｎｉ／Ｐｔを用いることが好ましい。一方、ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを例示することができる。第１電極や第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて形成することができる。第１電極は第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続されているが、第１電極が第１ＧａＮ系化合物半導体層上に形成された形態、第１電極が導電材料層や導電性の発光素子製造用基板を介して第１ＧａＮ系化合物半導体層に接続された形態が包含される。同様に、第２電極は第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続されているが、第２電極が第２ＧａＮ系化合物半導体層上に形成された形態、第２電極が導電材料層を介して第２ＧａＮ系化合物半導体層に接続された形態が包含される。

第１電極や第２電極上に、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために、パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。

本発明にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子の発光量（輝度）の制御を、駆動電流のパルス幅制御で行うことができ、あるいは又、駆動電流のパルス密度制御で行うことができ、あるいは又、これらの組合せで行うことができるだけでなく、併せて、駆動電流のピーク電流値で行うことができる。これは、駆動電流のピーク電流値の変化がＧａＮ系半導体発光素子の発光波長に及ぼす影響が小さいからである。

具体的には、例えば、ＧａＮ系半導体発光素子において、或る発光波長λ₀を得るときの駆動電流のピーク電流値をＩ₀、駆動電流のパルス幅をＰ₀とし、本発明のＧａＮ系半導体発光素子等の動作の１動作周期、本発明のＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法における動作の１動作周期をＴ_OPとするとき、
（１）駆動電流のピーク電流値Ｉ₀を制御（調整）することによって、ＧａＮ系半導体発光素子からの発光量（輝度）の制御し、併せて、
（２）駆動電流のパルス幅Ｐ₀を制御することによって（駆動電流のパルス幅制御）、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光の発光量（明るさ、輝度）を制御することができ、及び／又は、
（３）ＧａＮ系半導体発光素子の動作の１動作周期Ｔ_OP中におけるパルス幅Ｐ₀を有するパルスの数（パルス密度）を制御することによって（駆動電流のパルス密度制御）、ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光の発光量（明るさ、輝度）を制御することができる。

尚、上述したＧａＮ系半導体発光素子の発光量の制御は、例えば、
（ａ）ＧａＮ系半導体発光素子にパルス駆動電流を供給するパルス駆動電流供給手段、
（ｂ）駆動電流のパルス幅及びパルス密度を設定するパルス駆動電流設定手段、及び、
（ｃ）ピーク電流値を設定する手段、
を備えるＧａＮ系半導体発光素子の駆動回路によって達成することができる。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の発光素子等は、フェイスアップ構造（即ち、活性層にて発光した光が第２ＧａＮ系化合物半導体層から出射する構造）を有していてもよいし、フリップチップ構造（即ち、活性層にて発光した光が第１ＧａＮ系化合物半導体層から出射する構造）を有していてもよい。また、本発明の発光素子等を、例えば、砲弾型としてもよいし、面実装型としてもよい。

ＧａＮ系半導体発光素子として、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）を例示することができる。尚、ＧａＮ系化合物半導体層の積層構造が発光ダイオード構造あるいはレーザ構造を有する限り、その構造、構成にも特に制約は無い。また、本発明の発光素子等の適用分野として、上述したとおりＧａＮ系半導体発光素子と色変換材料とから成る発光装置、画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）だけでなく、面状光源装置（バックライト）、カラー液晶表示装置組立体を含む液晶表示装置組立体、可変色照明のための光源、ディスプレイへの応用、自動車、電車、船舶、航空機等の輸送手段における灯具や灯火（例えば、ヘッドライト、テールライト、ハイマウントストップライト、スモールライト、ターンシグナルランプ、フォグライト、室内灯、メーターパネル用ライト、各種のボタンに内蔵された光源、行き先表示灯、非常灯、非常口誘導灯等）、建築物における各種の灯具や灯火（外灯、室内灯、照明具、非常灯、非常口誘導灯等）、街路灯、信号機や看板、機械、装置等における各種の表示灯具、トンネルや地下通路等における照明具や採光部、生物顕微鏡等の各種検査装置における特殊照明、光を用いた殺菌装置、光触媒と組み合せた消臭・殺菌装置、写真や半導体リソグラフィーにおける露光装置、光を変調して空間若しくは光ファイバーや導波路を経由して情報を伝達する装置を挙げることができる。

本発明の発光素子等を面状光源装置に適用する場合にあっては、上述したとおり、光源は、青色を発光する第１発光素子、緑色を発光する第２発光素子、及び、赤色を発光する第３発光素子を備えており、本発明の発光素子等は、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子の内の少なくとも１つ（１種類）の発光素子を構成する態様とすることができるが、これに限定するものではなく、面状光源装置における光源を１又は複数の本発明の発光装置から構成することもできる。また、第１発光素子、第２発光素子、及び、第３発光素子は、それぞれ、１つであってもよいし、複数であってもよい。面状光源装置は、２種類の面状光源装置（バックライト）、即ち、例えば実開昭６３−１８７１２０や特開２００２−２７７８７０に開示された直下型の面状光源装置、並びに、例えば特開２００２−１３１５５２に開示されたエッジライト型（サイドライト型とも呼ばれる）の面状光源装置とすることができる。ＧａＮ系半導体発光素子の数は本質的に任意であり、面状光源装置に要求される仕様に基づき決定すればよい。液晶表示装置に対向して、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子が配置され、液晶表示装置と第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子との間には、拡散板、拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、反射シートが配置されている。

従来のＧａＮ系半導体発光素子にあっては障壁層の組成は一定であるが故に、ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層から活性層を構成する井戸層に注入される正孔（ホール）の活性層全体としての分布は、第２ＧａＮ系化合物半導体層側に偏っている。一方、本発明のＧａＮ系半導体発光素子等にあっては組成変化障壁層を備えており、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成はその厚さ方向に変化している。それ故、ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層から活性層を構成する井戸層に注入される電子の分布を変化させることなく、ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層から活性層を構成する井戸層に注入される正孔の活性層全体としての分布の偏りを少なくすることができる。そして、その結果、電子−正孔が再結合する領域が、従来のＧａＮ系半導体発光素子よりも活性層全体に広がり、高発光効率（高光出力）のＧａＮ系半導体発光素子を実現することができるし、長波長の発光における発光効率の低下を、高電流密度時の発光効率の低下を防ぐことで解決することができる。また、活性層における発光し得る領域が広がるので、高電流密度時の輝度飽和の減少、波長シフト量の低減を達成することができる。

また、第１の構成あるいは第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子にあっては、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層とが積層されて成る積層ユニットを、少なくとも１ユニット、備えた積層構造体が設けられており、あるいは又、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側に、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層が、少なくとも１層、形成されている第３ＧａＮ系化合物半導体層が設けられているので、ＧａＮ系半導体発光素子の一層の高発光効率を達成することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明のＧａＮ系半導体発光素子、並びに、本発明のＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法に関する。実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の模式的な一部断面図を図１の（Ａ）に示す。また、活性層を構成する井戸層及び障壁層の積層状態、並びに、井戸層及び障壁層中のインジウム（Ｉｎ）の割合を図１の（Ｂ）に示す。

実施例１のＧａＮ系半導体発光素子１は、
（Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層２１、
（Ｂ）井戸層３１、及び、井戸層３１と井戸層３１とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層３０、
（Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層２２、
（Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極２４、及び、
（Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に電気的に接続された第２電極２５、
を備えている。

そして、活性層３０を構成する障壁層の少なくとも１層は、組成変化障壁層３３から成る。ここで、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ａにおけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ｂにおけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層３３は、その厚さ方向に沿って組成が変化している。具体的には、実施例１にあっては、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化は階段状である。より具体的には、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化は２段階であり、組成変化障壁層３３の厚さをｔ_Bとしたとき、組成が変化する厚さ方向の位置ｔ₀は、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界を基準としたとき、
０．０１ｔ_B≦ｔ₀≦０．５ｔ_B
を満足している。より一層具体的には、
ｔ_B＝１５ｎｍ
ｔ₀＝ ５ｎｍ（＝ｔ_B／３）
である。尚、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化は、２段階に限定されず、３段階以上としてもよい。

また、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ｂの組成は、ＧａＮである。一方、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ａの組成は、Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎである。更には、井戸層３１の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である。ここで、実施例１にあっては、
ｙ＝０．２
ｚ＝０．０１
とした。尚、インジウムが添加されることで、インジウムが添加されていない場合よりも、バンドギャップエネルギーが低くなる。

尚、実施例１にあっては、井戸層３１の層数を９、障壁層の総数を８とした。また、組成変化障壁層３３の層数は、障壁層の総数の１／２以上である。具体的には、組成変化障壁層３３の層数を４とした。更には、これらの組成変化障壁層３３は、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側を占めている。尚、組成変化障壁層３３以外の障壁層を組成一定障壁層３２で表す。ここで、組成一定障壁層３２の組成はＧａＮであり、厚さは１５ｎｍである。

また、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１は、ｎ型の導電型を有するＳｉドープのＧａＮ（ＧａＮ：Ｓｉ）から成り、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２は、ｐ型の導電型を有するＭｇドープのＧａＮ（ＧａＮ：Ｍｇ）から成る。更には、井戸層３１は、上述したとおり、Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎから成り、厚さは３ｎｍである。ここで、活性層３０の面積を４×１０^-10ｍ²とし、ＧａＮ系半導体発光素子１の厚さを５×１０^-6ｍとした。尚、図中、参照番号１０は発光素子製造用基板を示し、参照番号１１は、バッファ層とその上に形成されたアンドープのＧａＮ層から成る下地層を示す。

そして、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子１にあっては、活性層３０に、５０アンペア／ｃｍ²以上、好ましくは１００アンペア／ｃｍ²以上、一層好ましくは２００アンペア／ｃｍ²以上の電流密度（動作電流密度）の電流を流す。

以下、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の製造方法を説明する。

［工程−１００］
先ず、Ｃ面を主面とするサファイア基板を発光素子製造用基板１０として使用し、水素から成るキャリアガス中、基板温度１０５０゜Ｃで１０分間の基板クリーニングを行った後、基板温度を５００゜Ｃまで低下させる。そして、ＭＯＣＶＤ法に基づき、窒素原料であるアンモニアガスを供給しながら、ガリウム原料であるトリメチルガリウム（Trimethygallium, ＴＭＧ）ガスの供給を行い、低温ＧａＮから成る厚さ３０ｎｍのバッファ層を発光素子製造用基板１０の上に結晶成長させた後、ＴＭＧガスの供給を中断する。次いで、基板温度を１０２０゜Ｃまで上昇させた後、再び、ＴＭＧガスの供給を開始することで、厚さ１μｍのアンドープのＧａＮ層をバッファ層上に結晶成長させる。こうして、下地層１１を得ることができる。そして、引き続き、シリコン原料であるモノシランガス（ＳｉＨ₄ガス）の供給を開始することで、ＳｉドープのＧａＮ（ＧａＮ：Ｓｉ）から成り、ｎ型の導電型を有する厚さ３μｍの第１ＧａＮ系化合物半導体層２１を、下地層１１を構成するアンドープのＧａＮ層上に結晶成長させる。尚、ドーピング濃度は、約５×１０¹⁸／ｃｍ³である。

［工程−１１０］
その後、ＴＭＧガスとＳｉＨ₄ガスの供給を中断し、キャリアガスを水素ガスから窒素ガスに切り替え、基板温度を６８５゜Ｃまで低下させる。そして、Ｇａ原料としてトリエチルガリウム（Triethylgallium, ＴＥＧ）ガス、Ｉｎ原料としてトリメチルインジウム（Trimethylindium, ＴＭＩ）ガスを使用し、バルブ切り替えによりこれらのガスの供給を行うことで、Ｉｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎから成る９層の井戸層３１、並びに、８層の障壁層（具体的には、ＧａＮから成る組成一定障壁層３２、及び、Ｉｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎが占める領域３３ＡとＧａＮが占める領域３３Ｂとから成る組成変化障壁層３３）から構成された多重量子井戸構造を有する活性層３０を形成する。尚、井戸層３１を形成するときの基板温度を６８５゜Ｃとし、組成一定障壁層３２及び組成変化障壁層３３を形成するときの基板温度を８１０゜Ｃとした。ここで、発光波長λは５２０ｎｍである。

［工程−１２０］
多重量子井戸構造を有する活性層３０の形成完了後、基板温度を８００゜Ｃまで上昇させながら、アンドープの５ｎｍのＧａＮから成る不純物拡散防止層２３を成長させる。尚、不純物拡散防止層２３は、ｐ型不純物が活性層３０へ拡散することを防止するために形成される。

［工程−１３０］
その後、８５０゜Ｃまで基板温度を上昇させ、ＴＭＧガスとＣｐ₂Ｍｇガスの供給を開始することで、厚さ１００ｎｍのＭｇドープのＧａＮ（ＧａＮ：Ｍｇ）から成る第２ＧａＮ系化合物半導体層２２を結晶成長させる。尚、ドーピング濃度は、約５×１０¹⁹／ｃｍ³である。その後、ＩｎＧａＮから成るコンタクト層（図示せず）を結晶成長させ、ＴＭＧガス及びＣｐ₂Ｍｇガスの供給中止と共に基板温度を低下させ、基板温度６００゜Ｃでアンモニアガスの供給を中止し、室温まで基板温度を下げて結晶成長を完了させる。

ここで、活性層３０の成長後の基板温度Ｔ_MAXに関しては、発光波長をλｎｍとしたとき、Ｔ_MAX＜１３５０−０．７５λ（゜Ｃ）、好ましくは、Ｔ_MAX＜１２５０−０．７５λ（゜Ｃ）を満足している。このような活性層３０の成長後の基板温度Ｔ_MAXを採用することで、特開２００２−３１９７０２でも述べられているように、活性層３０の熱的な劣化を抑制することができる。

［工程−１４０］
こうして結晶成長を完了した後、窒素ガス雰囲気中で８００゜Ｃ、１０分間のアニール処理を行ってｐ型不純物（ｐ型ドーパント）の活性化を行う。

［工程−１５０］
その後、通常のＬＥＤのウェハプロセス、チップ化工程と同様に、保護膜（図示せず）の形成、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程、金属蒸着による第２電極２５、第１電極２４の形成工程を経て、ダイシングによりチップ化を行い、更に、樹脂モールド、パッケージ化を行うことで、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子１（例えば、砲弾型や面実装型といった種々の発光ダイオード）を作製することができる。

比較例１として、８層の障壁層の全ての組成をＧａＮとし、厚さを１５ｎｍとしたＧａＮ系半導体発光素子を、実施例１と同様の方法で作製した。

実施例１及び比較例１のＧａＮ系半導体発光素子にあっては、評価のために、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１を部分的に露出させ、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２上にＡｇ／Ｎｉから成る第２電極を形成し、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１の上にＴｉ／Ａｌから成る第１電極を形成し、これらの第１電極及び第２電極にプルーブで針立てを行い、駆動電流を供給し、発光素子製造用基板１０の裏面から放射される光を検出した。図５に、この評価状態の概念図を示す。

実施例１及び比較例１の動作電流密度（アンペア／ｃｍ²）と光出力（μＷ）との関係を図３に示すが、曲線「Ａ」で示す実施例１では、曲線「Ｂ」で示す比較例１に比べて、同じ動作電流密度での光出力が確実に増加していることが判る。光出力の増加は、一般的なＬＥＤの動作電流密度（５０アンペア／ｃｍ²）から高い動作電流密度（３００アンペア／ｃｍ²）までの全ての動作電流密度で確認できた。尚、発光波長は、実施例１及び比較例１共に、５２０ｎｍである。

また、動作電流密度を６０アンペア／ｃｍ²から３００アンペア／ｃｍ²へと変化させたときの発光ピーク波長のシフト量を測定した結果を図４に示す。ここで、図４の縦軸は、発光波長のシフト量（単位：ｎｍ）であり、横軸は動作電流密度を１２０アンペア／ｃｍ²としたときの発光ピーク波長である。尚、図４において、黒四角印及び直線Ａは実施例１のＧａＮ系半導体発光素子のデータを示し、黒丸印及び直線Ｂは比較例１のＧａＮ系半導体発光素子のデータを示す。図４から、実施例１においては、比較例１と比べて、発光波長のシフト量が小さくなっていることが判る。

以上のとおり、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例５にあっては、組成変化障壁層を備えることによって、高発光効率（高光出力）のＧａＮ系半導体発光素子を実現することができた。また、長波長の発光における発光効率の低下を、高電流密度時の発光効率の低下を防ぐことで解決することができた。更には、高電流密度時の波長シフト量が小さくなるし、画像表示装置における低消費電力化の達成を図ることができた。又は、パルス駆動におけるパルス幅を短くすることができるので、ＧａＮ系半導体発光素子の長寿命化を図ることができた。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例１においては、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化を階段状とした。一方、実施例２にあっては、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化を連続的とした。具体的には、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ｂの組成は、ＧａＮである。一方、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ａの組成は、Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎである。更には、井戸層３１の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である。ここで、実施例２にあっては、
ｙ＝０．２
ｚ＝０．０１
とした。また、活性層を構成する井戸層及び障壁層の積層状態、並びに、井戸層及び障壁層中のインジウム（Ｉｎ）の割合を図２に示すように、領域３３Ｂから領域３３Ａに亙るＩｎ組成の変化は、直線的な変化である。尚、領域３３Ｂから領域３３Ａに亙るＩｎ組成の変化は、図２の右側に示すＩｎ組成の変化パターンにおける上から第１番目及び第２番目の組成変化障壁層３３に示すように、組成変化障壁層の領域３３ＢのＧａＮといった組成が或る程度、続き、次いで、Ｉｎ組成が直線的に変化するパターンであってもよいし、上から第３番目の組成変化障壁層３３に示すように、組成変化障壁層の領域３３ＢからＩｎ組成が直線的に変化するパターンであってもよい。あるいは又、上から第４番目の組成変化障壁層３３に示すように、実施例１のＩｎ組成の階段状の変化と組み合わされたパターンであってもよい。更には、Ｉｎ組成の変化は、直線的な変化に限定されず、上に凸、あるいは、下に凸の曲線を描くような変化であってもよい。

以上の点を除き、実施例２のＧａＮ系半導体発光素子の構成、構造は、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例３も、実施例１の変形である。実施例１にあっては、組成変化障壁層３３の領域３３Ｂの組成をＧａＮとし、領域３３Ａの組成をＩｎ_zＧａ_(1-z)Ｎとし、井戸層３１の組成をＩｎ_yＧａ_(1-y)Ｎとした。一方、実施例３にあっては、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ｂの組成をＡｌＧａＮとし、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側の井戸層３１と組成変化障壁層３３の境界に隣接した組成変化障壁層の領域３３Ａの組成をＧａＮとし、井戸層３１の組成をＩｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＝０．２）とした。あるいは又、組成変化障壁層３３の領域３３Ｂの組成をＡｌＧａＮとし、組成変化障壁層３３の領域３３Ａの組成をＩｎ_zＧａ_(1-z)Ｎ（但し、ｚ＝０．０１）とし、井戸層３１の組成をＩｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＝０．２）とした。尚、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化を階段状とした。尚、アルミニウムが添加されることで、アルミニウムが添加されていない場合よりも、バンドギャップエネルギーが高くなる。

以上の点を除き、実施例３のＧａＮ系半導体発光素子の構成、構造は、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例３にあっても、実施例２と同様に、組成変化障壁層３３における組成の厚さ方向に沿った変化を連続的としてもよい。

実施例４も、実施例１の変形であり、更には、第１の構成及び第２の構成に係るＧａＮ系半導体発光素子に関する。実施例４のＧａＮ系半導体発光素子１Ａの模式的な一部断面図を図６の（Ａ）に示し、第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、積層構造体（第３ＧａＮ系化合物半導体層）、第２ＧａＮ系化合物半導体層等の構成を図６の（Ｂ）に示す。尚、図６等にあっては、活性層３０を一層で表した。

実施例４のＧａＮ系半導体発光素子１Ａにあっては、活性層３０と第２ＧａＮ系化合物半導体層２２との間に、活性層側から、
（Ｆ）ｐ型不純物が活性層３０へ拡散することを防止するためのアンドープのＧａＮ系化合物半導体から成る不純物拡散防止層２３、及び、
（Ｇ）第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子に沿って表現すれば、積層構造体４０、
が形成されており、あるいは又、
（Ｇ）第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子に沿って表現すれば、ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層５０、
が形成されている。

そして、第１の構成のＧａＮ系半導体発光素子に沿って表現すれば、積層構造体４０は、活性層側から、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３とが積層されて成る積層ユニット４１を、少なくとも１ユニット、実施例４にあっては、具体的には、２ユニット、備えている。

あるいは又、第２の構成のＧａＮ系半導体発光素子に沿って表現すれば、第３ＧａＮ系化合物半導体層５０の第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側には、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層５３が、少なくとも１層、実施例４にあっては、２層、形成されている。

ここで、実施例４にあっては、積層ユニット４１を構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２と、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３とは、同じ組成、具体的には、ＧａＮである。あるいは又、別の表現をすれば、ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層５０と、第３ＧａＮ系化合物半導体層５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層５３とは、同じ組成、具体的には、ＧａＮである。そして、積層ユニット４１を構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２におけるｐ型不純物の濃度、あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層５０におけるｐ型不純物の濃度は、１×１０¹⁸／ｃｍ³乃至４×１０²⁰／ｃｍ³、具体的には、５×１０¹⁹／ｃｍ³である。

更には、積層ユニット４１を構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２の厚さを５ｎｍとし、積層ユニット４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３の厚さ（あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層５３の厚さ）を１３ｎｍとし、積層構造体４０の厚さ（あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層５０の厚さ）を３６ｎｍ（＝１８ｎｍ×２）とした。

以下、実施例４のＧａＮ系半導体発光素子の製造方法を説明する。

［工程−４００］
先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１１０］と同様の工程を実行し、発光素子製造用基板１０上に、下地層１１、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１、並びに、障壁層３２から構成された多重量子井戸構造を有する活性層３０を形成する。

［工程−４１０］
多重量子井戸構造を有する活性層３０の形成完了後、基板温度を８００゜Ｃまで上昇させながら、アンドープの５ｎｍのＧａＮから成る不純物拡散防止層２３を成長させる。

［工程−４２０］
次いで、基板温度を８００゜Ｃとしたままで、Ｍｇ原料としてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Biscyclopentadienyl Magnesium, Ｃｐ₂Ｍｇ）ガスの供給を開始することで、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２（具体的には、ＭｇドープのＧａＮ層４２）を５ｎｍ成長させる。次いで、Ｃｐ₂Ｍｇガスの供給を止めた状態で、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３（具体的には、アンドープのＧａＮ層４３）を１３ｎｍ成長させる。このようにして厚さ５ｎｍのＭｇドープのＧａＮ層４２と厚さ１３ｎｍのアンドープのＧａＮ層４３を、２回、繰り返し成長させる。尚、Ｍｇのドーピング濃度は、約５×１０¹⁹／ｃｍ³である。こうして、活性層側から、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３とが積層されて成る積層ユニット４１を、少なくとも１ユニット、備えた積層構造体４０を得ることができる。あるいは又、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側に、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層５３（アンドープのＧａＮ層５３）が、少なくとも１層、形成された第３ＧａＮ系化合物半導体層５０を得ることができる。

［工程−４３０］
その後、ＴＥＧガス、Ｃｐ₂Ｍｇガスの供給中断と共に、キャリアガスを窒素から水素に切り替え、８５０゜Ｃまで基板温度を上昇させ、ＴＭＧガスとＣｐ₂Ｍｇガスの供給を開始することで、厚さ１００ｎｍのＭｇドープのＧａＮ（ＧａＮ：Ｍｇ）から成る第２ＧａＮ系化合物半導体層２２を結晶成長させる。尚、ドーピング濃度は、約５×１０¹⁹／ｃｍ³である。その後、ＩｎＧａＮから成るコンタクト層（図示せず）を結晶成長させ、ＴＭＧガス及びＣｐ₂Ｍｇガスの供給中止と共に基板温度を低下させ、基板温度６００゜Ｃでアンモニアガスの供給を中止し、室温まで基板温度を下げて結晶成長を完了させる。

ここで、活性層３０の成長後の基板温度Ｔ_MAXに関しては、実施例１と同様に、発光波長をλｎｍとしたとき、Ｔ_MAX＜１３５０−０．７５λ（゜Ｃ）、好ましくは、Ｔ_MAX＜１２５０−０．７５λ（゜Ｃ）を満足している。このような活性層３０の成長後の基板温度Ｔ_MAXを採用することで、活性層３０の熱的な劣化を抑制することができる。

［工程−４４０］
こうして結晶成長を完了した後、窒素ガス雰囲気中で８００゜Ｃ、１０分間のアニール処理を行ってｐ型不純物（ｐ型ドーパント）の活性化を行う。

［工程−４５０］
その後、通常のＬＥＤのウェハプロセス、チップ化工程と同様に、保護膜（図示せず）の形成、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程、金属蒸着による第２電極２５、第１電極２４の形成工程を経て、ダイシングによりチップ化を行い、更に、樹脂モールド、パッケージ化を行うことで、実施例４のＧａＮ系半導体発光素子１Ａ（例えば、砲弾型や面実装型といった種々の発光ダイオード）を作製することができる。

実施例４にあっては、活性層３０と第２ＧａＮ系化合物半導体層２２の間に、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層４３を有する積層構造体４０（あるいは、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層５３を含む第３ＧａＮ系化合物半導体層５０）を形成することで、活性層中の正孔濃度が増加すると推定され、低い動作電流密度から高い動作電流密度におけるより一層高い発光効率を実現することができた。

実施例５は、実施例４のＧａＮ系半導体発光素子の変形に関する。

第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、積層構造体（第３ＧａＮ系化合物半導体層）、第２ＧａＮ系化合物半導体層等の構成を図７に示すが、実施例５のＧａＮ系半導体発光素子１Ａにあっては、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３は、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（具体的には、ＩｎＧａＮ層）を有する。あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３は、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（具体的には、ＩｎＧａＮ層）を有する。

あるいは又、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３は、積層ユニット１４１を構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２と同じ組成を有する第１層１４３Ａ、第１層１４３Ａの組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層１４３Ｂ、及び、第１層１４３Ａの組成と同じ組成を有する第３層１４３Ｃの３層構造を有する。そして、更には、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３は、アンドープのＧａＮから成る第１層１４３Ａ、アンドープのＩｎ_xＧａ_(1-x)Ｎ（但し、０＜ｘ≦０．３）から成る第２層１４３Ｂ、及び、アンドープのＧａＮから成る第３層１４３Ｃの３層構造を有し、更には、活性層３０は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ層を備えており、ｘ≦ｙを満足する。

あるいは又、別の表現をすれば、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３は、ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０と同じ組成を有する第１層１５３Ａ、第１層１５３Ａの組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層１５３Ｂ、及び、第１層１５３Ａの組成と同じ組成を有する第３層１５３Ｃの３層構造を有する。そして、更には、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３は、アンドープのＧａＮから成る第１層１５３Ａ、アンドープのＩｎ_xＧａ_(1-x)Ｎ（但し、０＜ｘ≦０．３）から成る第２層１５３Ｂ、及び、アンドープのＧａＮから成る第３層１５３Ｃの３層構造を有し、更には、活性層３０は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ層を備えており、ｘ≦ｙを満足する。

より具体的には、実施例５にあっては、ｘ＝０．２３，ｙ＝０．２０とした。尚、Ｉｎ組成の違いは、活性層３０における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（具体的には、井戸層）を形成する際の温度よりも高い温度にて、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１４３Ｂ）を形成することによって達成することができる。あるいは又、活性層３０における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（具体的には、井戸層）を形成する際の温度よりも高い温度にて、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１５３Ｂ）を形成することによって達成することができる。尚、ｘ≦ｙを満足することで、第２層１４３Ｂ，１５３Ｂのバンドギャップが拡がる結果、活性層３０において生成した光が、第２層１４３Ｂ，１５３Ｂにおいて吸収され難くなる。

以下、実施例５のＧａＮ系半導体発光素子の製造方法を説明するが、得られるＧａＮ系半導体発光素子１Ａは、全体としては、実質的に、図６の（Ａ）に示したと同じ構造を有する。

［工程−５００］
先ず、実施例４の［工程−４００］〜［工程−４１０］と同様にして、発光素子製造用基板１０上に、下地層１１、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１を形成し、更に、活性層３０、不純物拡散防止層２３を形成する。

［工程−５１０］
次いで、Ｍｇ原料としてＣｐ₂Ｍｇガスの供給を開始することで、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２（具体的には、ＭｇドープのＧａＮ層４２）あるいは第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０を５ｎｍ成長させる。次いで、Ｃｐ₂Ｍｇガスの供給を止めた状態で、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層（積層ユニット１４１を構成するｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２と同じ組成を有する第１層１４３Ａ、あるいは又、ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０と同じ組成を有する第１層１５３Ａ）を５ｎｍ成長させる。その後、Ｉｎ原料としてトリメチルインジウム（Trimethylindium, ＴＭＩ）ガスの供給を開始することによって、ＩｎＧａＮ層（第１層１４３Ａの組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層１４３Ｂ、あるいは又、第１層１５３Ａの組成に更にインジウムが含まれた組成を有する第２層１５３Ｂ）を３ｎｍ成長させる。次に、ＴＭＩガスの供給を止めた状態でＧａＮ層１４３Ｃ（第１層１４３Ａの組成と同じ組成を有する第３層１４３Ｃ、あるいは又、第１層１５３Ａの組成と同じ組成を有する第３層１５３Ｃ）を５ｎｍ成長させる。尚、第１層１４３Ａ，１５３Ａ、第２層１４３Ｂ，１５３Ｂ及び第３層１４３Ｃ，１５３Ｃの成長における基板温度を７６０゜Ｃとした。この温度は、活性層３０の成長における基板温度である７５０゜Ｃよりも高い。その結果、ＩｎＧａＮから成る第２層１４３Ｂ．１５３ＢのＩｎ組成割合は０．２となる。尚、Ｍｇのドーピング濃度は、約５×１０¹⁹／ｃｍ³である。

このように、活性層３０における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層を形成する際の温度（実施例５にあっては、具体的には７５０゜Ｃ）よりも高い温度（実施例５にあっては、具体的には７６０゜Ｃ）にて、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１４３Ｂ）を形成し、あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３における、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１５３Ｂ）を形成する。

そして、厚さ５ｎｍのＭｇドープのＧａＮ層４２と厚さ１３ｎｍのアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３を、２回、繰り返し成長させる。こうして、活性層側から、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層４２とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３とが積層されて成る積層ユニット１４１を、少なくとも１ユニット、備えた積層構造体１４０を得ることができる。あるいは又、第２ＧａＮ系化合物半導体層２２に近い側に、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３（アンドープのＧａＮ層１５３）が、少なくとも１層、形成された第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０を得ることができる。

［工程−５２０］
その後、実施例４の［工程−４３０］〜［工程−４５０］と同様の工程を実行することで、実施例５のＧａＮ系半導体発光素子１Ａ（例えば、砲弾型や面実装型といった種々の発光ダイオード）を作製することができる。

ここで、実施例５にあっては、積層ユニット１４１を構成するアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１４３において、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１４３Ｂ）が形成されており、あるいは又、第３ＧａＮ系化合物半導体層１５０に形成されたアンドープのＧａＮ系化合物半導体層１５３において、組成にインジウムを含むＧａＮ系化合物半導体層（第２層１５３Ｂ）が形成されている。ところで、係る第２層１４３Ｂ，１５３Ｂは、組成にインジウムを含むが故に、第１層１４３Ａ，１５３Ａ及び第３層１４３Ｃ，１５３Ｃよりもバンドギャップが狭くなり、高い正孔濃度を保持することができ、その結果、活性層中の正孔濃度を一層増加させることが可能となる。そして、以上の結果として、実施例５のＧａＮ系半導体発光素子にあっては、実施例４に比べて、同じ動作電流密度での一層高い発光効率を達成することができる。

実施例６は、本発明の発光素子組立体、及び、本発明の画像表示装置に関する。

実施例６の発光素子組立体は、図８に模式的な一部断面図を示すように、上述した実施例１〜実施例５のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが、支持部材上に備えられている。尚、図８においては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａと支持部材の上下関係を逆に図示している。また、実施例６の画像表示装置は、画像を表示するために、上述した実施例１〜実施例５のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａ、あるいは又、実施例６の発光素子組立体を備えている。

実施例６の発光素子組立体の製造方法を、図９の（Ａ）、（Ｂ）、図１０の（Ａ）、（Ｂ）、図１１の（Ａ）、（Ｂ）、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、図１３の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。

［工程−６００］
先ず、例えば、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１４０］を実行し、更には、実施例１の［工程−１５０］におけるフォトリソグラフィ工程やエッチング工程、金属蒸着による第２電極２５の形成までを行う。あるいは又、実施例４の［工程−４００］〜［工程−４４０］を実行し、更には、実施例４の［工程−４５０］におけるフォトリソグラフィ工程やエッチング工程、金属蒸着による第２電極２５の形成までを行う。あるいは又、実施例５の［工程−５００］〜［工程−５２０］と同様の工程（但し、［工程−５２０］にあっては、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程、金属蒸着による第２電極２５の形成まで）を実行する。こうして、図９の（Ａ）に示す台形型のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを得ることができる。

［工程−６１０］
次いで、第２電極２５を介してＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを仮固定用基板６０に仮固定する。具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層６１が形成されたガラス基板から成る仮固定用基板６０を準備する。そして、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａと接着層６１とを貼り合わせ、接着層６１を硬化させることで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを仮固定用基板６０に仮固定することができる（図９の（Ｂ）及び図１０の（Ａ）参照）。

［工程−６２０］
その後、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを発光素子製造用基板１０から剥離する（図１０の（Ｂ）参照）。具体的には、発光素子製造用基板１０を裏面からラッピング処理によって薄くし、次いで、発光素子製造用基板１０及び下地層１１をウエットエッチングすることで、発光素子製造用基板１０及び下地層１１を除去し、第１ＧａＮ系化合物半導体層２１を露出させることができる。

尚、仮固定用基板６０を構成する材料として、ガラス基板の他、金属板、合金板、セラミックス板、プラスチック板を挙げることができる。ＧａＮ系半導体発光素子の仮固定用基板６０への仮固定方法として、接着剤を用いる方法の他、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を挙げることができる。また、発光素子製造用基板１０等をＧａＮ系半導体発光素子から除去する方法として、エッチング法の他、レーザ・アブレーション法、加熱法を挙げることができる。

［工程−６３０］
次に、露出した第１ＧａＮ系化合物半導体層２１の底面に第１電極２４を形成する。具体的には、リソグラフィ技術に基づき、全面にレジスト層を形成し、第１電極２４を設けるべき第１ＧａＮ系化合物半導体層２１の底面上のレジスト層の部分に開口を形成する。そして、真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法に基づき、全面に、例えば、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ａｕ／ＡｕＧｅ／Ｐｄがこの順に積層された多層構造膜から成る第１電極２４を形成した後、レジスト層及びその上の多層構造膜を除去する。

［工程−６４０］
シリコーンゴムから成る微粘着層７１が形成された中継基板７０、及び、ガラス基板から成り、予め所定の位置に金属薄膜等から成るアライメントマーク（図示せず）が形成され、表面には未硬化の感光性樹脂から成る接着剤層８１が形成された実装用基板８０を準備する。

接着剤層８１は、光（特に紫外線等）、放射線（Ｘ線等）、電子線等といったエネルギー線の照射によって接着機能を発揮する材料、熱や圧力等を加えることによって接着機能を発揮する材料等、何らかの方法に基づき接着機能を発揮する材料である限り、基本的にはどのような材料から構成されていてもよい。ここで、容易に形成することができ、しかも、接着機能を発揮する材料として、樹脂系の接着剤層、特に、感光性接着剤、熱硬化性接着剤、又は、熱可塑性接着剤を挙げることができる。例えば、感光性接着剤を用いる場合、接着剤層に光や紫外線を照射することによって、あるいは又、加熱することによって、接着剤層に接着機能を発揮させることができる。また、熱硬化性接着剤を用いる場合、光の照射等により接着剤層を加熱することによって、接着剤層に接着機能を発揮させることができる。更には、熱可塑性接着剤を用いる場合、光の照射等により接着剤層の一部分を選択的に加熱することによって係る一部分を溶融し、流動性を持たせることができる。接着剤層として、その他、例えば、感圧性接着剤層（例えば、アクリル系樹脂等から成る）等を挙げることもできる。

そして、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａがアレイ状（２次元マトリクス状）に残された仮固定用基板６０上のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａに、微粘着層７１を押し当てる（図１１の（Ａ）及び図１１の（Ｂ）参照）。中継基板７０を構成する材料として、ガラス板、金属板、合金板、セラミックス板、半導体基板、プラスチック板を挙げることができる。また、中継基板７０は、図示しない位置決め装置に保持されている。位置決め装置の作動によって、中継基板７０と仮固定用基板６０との位置関係を調整することができる。次いで、実装すべきＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａに対して、仮固定用基板６０の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する（図１２の（Ａ）参照）。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射されたＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、仮固定用基板６０から剥離する。その後、中継基板７０とＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとの接触を解くと、仮固定用基板６０から剥離したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、微粘着層７１に付着した状態となる（図１２の（Ｂ）参照）。

次いで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを接着剤層８１の上に配置（移動あるいは転写）する（図１３の（Ａ）及び図１３の（Ｂ）参照）。具体的には、実装用基板８０上に形成されたアライメントマークを基準に、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを中継基板７０から実装用基板８０の接着剤層８１の上に配置する。ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは微粘着層７１に弱く付着しているだけなので、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを接着剤層８１と接触させた（押し付けた）状態で中継基板７０を実装用基板８０から離れる方向に移動させると、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは接着剤層８１の上に残される。更には、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａをローラー等で接着剤層８１に深く埋入することで、ＧａＮ系半導体発光素子（発光ダイオード）１，１Ａを実装用基板８０に実装することができる。

このような中継基板７０を用いた方式を、便宜上、ステップ転写法と呼ぶ。そして、このようなステップ転写法を所望の回数、繰り返すことで、所望の個数のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが、微粘着層７１に２次元マトリクス状に付着し、実装用基板８０上に転写される。具体的には、実施例６にあっては、１回のステップ転写において、１６０×１２０個のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを、微粘着層７１に２次元マトリクス状に付着させ、実装用基板８０上に転写する。従って、（１９２０×１０８０）／（１６０×１２０）＝１０８回のステップ転写法を繰り返すことで、１９２０×１０８０個のＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを、実装用基板８０上に転写することができる。そして、以上のような工程を、都合、３回、繰り返すことで、所定の数の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを、所定の間隔、ピッチで実装用基板８０に実装することができる。

その後、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが配置された感光性樹脂から成る接着剤層８１に紫外線を照射することで、接着剤層８１を構成する感光性樹脂を硬化させる。こうして、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが接着剤層８１に固定された状態となる。次いで、第１電極２４を介してＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを第２の仮固定用基板に仮固定する。具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層が形成されたガラス基板から成る第２の仮固定用基板を準備する。そして、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａと接着層９０とを貼り合わせ、接着層９０を硬化させることで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを第２の仮固定用基板に仮固定することができる。次いで、接着剤層８１及び実装用基板８０を適切な方法でＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから除去する。この状態にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの第２電極２５が露出した状態である。

［工程−６５０］
次いで、全面に第２の絶縁層９１を形成し、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの第２電極２５の上方の第２の絶縁層９１に開口部９２を形成し、第２の配線９３を、第２電極２５上から開口部９２、第２の絶縁層９１の上にかけて形成する。次に、第２の配線９３を含む第２の絶縁層９１とガラス基板から成る支持部材９５とを、接着層９４を介して貼り合わせることで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを支持部材９５に固定することができる。次いで、例えば、第２の仮固定用基板の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射されたＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、第２の仮固定用基板から剥離する。この状態にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの第１電極２４が露出した状態である。次に、全面に第１の絶縁層９６を形成し、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの第１電極２４の上方の第１の絶縁層９６に開口部９７を形成し、第１の配線９８を、第１電極２４上から開口部９７、第１の絶縁層９６の上にかけて形成する。この状態を、図８の模式的な一部断面図に示す。そして、第１の配線、第２の配線を駆動回路と適切な方法に基づき接続することによって、発光素子組立体を得ることができ、あるいは又、画像表示装置（発光ダイオード表示装置）を完成させることができる。ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、フリップチップ構造を有し、活性層３０において生成した光は、図８の下側方向に出射される。

ここで、実施例６の画像表示装置として、例えば、以下に説明する構成、構造の画像表示装置を挙げることができる。尚、特に断りの無い限り、画像表示装置あるいは発光素子パネルを構成するＧａＮ系半導体発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。また、画像表示装置あるいは発光素子パネルを構成するＧａＮ系半導体発光素子は、上述したとおり、実施例１〜実施例５にて説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすればよいし、あるいは又、実施例６の発光素子組立体とすればよく、後者の場合には、以下の説明におけるＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを発光素子組立体と読み替えればよい。

（１Ａ）第１の構造の画像表示装置−Ａ
（α）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００、
を備えており、
ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａのそれぞれの発光／非発光状態を制御することで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置。

このようなパッシブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置を構成する発光素子パネル２００を含む回路図を図１４の（Ａ）に示し、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００の模式的な断面図を図１４の（Ｂ）に示すが、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの一方の電極（第２電極あるいは第１電極）はコラム・ドライバ２２１に接続され、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの他方の電極（第１電極あるいは第２電極）はロウ・ドライバ２２２に接続されている。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの発光／非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ２２２によって行われ、コラム・ドライバ２２１から各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを駆動するための駆動電流が供給される。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの選択、駆動、それ自体は周知の方法とすることができるので、詳細な説明は省略する。

発光素子パネル２００は、例えば、プリント配線板から成る支持体（場合によっては、支持部材９５に相当する）２０１、支持体２０１に取り付けられたＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａ、支持体２０１上に形成され、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの一方の電極（第２電極あるいは第１電極）に電気的に接続され、且つ、コラム・ドライバ２２１あるいはロウ・ドライバ２２２に接続されたＸ方向配線２０２、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの他方の電極（第１電極あるいは第２電極）に電気的に接続され、且つ、ロウ・ドライバ２２２あるいはコラム・ドライバ２２１に接続されたＹ方向配線２０３、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを覆う透明基材２０４、及び、透明基材２０４上に設けられたマイクロレンズ２０５から構成されている。但し、発光素子パネル２００は、このような構成に限定されるものではない。

（１Ｂ）第１の構造の画像表示装置−Ｂ
（α）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル、
を備えており、
ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａのそれぞれの発光／非発光状態を制御することで、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、アクティブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置。

このようなアクティブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置を構成する発光素子パネル２００を含む回路図を図１５に示すが、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの一方の電極（第２電極あるいは第１電極）はドライバ２２５に接続され、ドライバ２２５は、コラム・ドライバ２２３及びロウ・ドライバ２２４に接続されている。また、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの他方の電極（第１電極あるいは第２電極）は接地線に接続されている。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの発光／非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ２２４によるドライバ２２５の選択によって行われ、コラム・ドライバ２２３から各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを駆動するための輝度信号がドライバ２２５に供給される。図示しない電源から所定の電圧がそれぞれのドライバ２２５に別途供給され、ドライバ２２５は輝度信号に応じた駆動電流（ＰＤＭ制御やＰＷＭ制御に基づく）をＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａに供給する。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの選択、駆動、それ自体は周知の方法とすることができるので、詳細な説明は省略する。

（２）第２の構造の画像表示装置
（α）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００、
を備えており、
ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａのそれぞれの発光／非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型の画像表示装置。

このようなパッシブマトリックスタイプの画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図は、図１４の（Ａ）に示したと同様であるし、アクティブマトリックスタイプの画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図は、図１５に示したと同様であるので、詳細な説明は省略する。また、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００等の概念図を図１６に示すが、発光素子パネル２００から出射された光は投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル２００の構成、構造は、図１４の（Ｂ）を参照して説明した発光素子パネル２００の構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。

（３）第３の構造の画像表示装置
（α）赤色を発光する半導体発光素子Ｒ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ）が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル２００Ｒ、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇが２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル２００Ｇ、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂが２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル２００Ｂ、並びに、
（δ）赤色発光素子パネル２００Ｒ、緑色発光素子パネル２００Ｇ及び青色発光素子パネル２００Ｂから出射された光を１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズム２０７）、
を備えており、
赤色発光半導体発光素子Ｒ、緑色発光ＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ及び青色発光ＧａＮ系半導体発光素子１Ｂのそれぞれの発光／非発光状態を制御するカラー表示の直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置。

このようなパッシブマトリックスタイプの画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図は、図１４の（Ａ）に示したと同様であるし、アクティブマトリックスタイプの画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図は、図１５に示したと同様であるので、詳細な説明は省略する。また、ＧａＮ系半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂ等の概念図を図１７に示すが、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂから出射された光は、ダイクロイック・プリズム２０７に入射し、これらの光の光路は１本の光路に纏められ、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂの構成、構造は、図１４の（Ｂ）を参照して説明した発光素子パネル２００の構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。

尚、このような画像表示装置にあっては、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂを構成する半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることが望ましいが、場合によっては、例えば、発光素子パネル２００Ｒを構成する半導体発光素子ＲをＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成し、発光素子パネル２００Ｇ，２００Ｂを構成するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることもできる。

（４）第４の構造の画像表示装置
（α）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａ、及び、
（β）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された出射光の通過／非通過を制御するための一種のライト・バルブである光通過制御装置（例えば、高温ポリシリコンタイプの薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置２０８。以下においても同様）、
を備えており、
光通過制御装置である液晶表示装置２０８によってＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置。

尚、ＧａＮ系半導体発光素子の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよく、１又は複数とすることができる。画像表示装置の概念図を図１８に示す例においては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの数は１つであり、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａはヒートシンク２１０に取り付けられている。ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された光は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂といった透光性物質による導光部材やミラー等の反射体から成る光案内部材２０９によって案内され、液晶表示装置２０８に入射する。液晶表示装置２０８から出射された光は、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子とすることができる。

また、赤色を発光する半導体発光素子Ｒ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ）、及び、赤色を発光する半導体発光素子Ｒから出射された出射光の通過／非通過を制御するための一種のライト・バルブである光通過制御装置（例えば、液晶表示装置２０８Ｒ）、緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ、及び、緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇから出射された出射光の通過／非通過を制御するための一種のライト・バルブである光通過制御装置（例えば、液晶表示装置２０８Ｇ）、青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂ、及び、青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂから出射された出射光の通過／非通過を制御するための一種のライト・バルブである光通過制御装置（例えば、液晶表示装置２０８Ｂ）、並びに、これらのＧａＮ系半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射された光を案内する光案内部材２０９Ｒ，２０９Ｇ，２０９Ｂ、及び、１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズム２０７）を備えた画像表示装置とすれば、カラー表示の直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置を得ることができる。尚、図１９に概念図を示す例は、カラー表示のプロジェクション型画像表示装置である。

尚、このような画像表示装置にあっては、半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることが望ましいが、場合によっては、例えば、半導体発光素子ＲをＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成し、ＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることもできる。

（５）第５の構造の画像表示装置
（α）ＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００、及び、
（β）ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された出射光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（液晶表示装置２０８）、
を備えており、
光通過制御装置（液晶表示装置２０８）によってＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置。

発光素子パネル２００等の概念図を図２０に示すが、発光素子パネル２００の構成、構造は、図１４の（Ｂ）を参照して説明した発光素子パネル２００の構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、発光素子パネル２００から出射された光の通過／非通過、明るさは、液晶表示装置２０８の作動によって制御されるので、発光素子パネル２００を構成するＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａは、常時、点灯されていてもよいし、適切な周期で点灯／非点灯を繰り返してもよい。そして、発光素子パネル２００から出射された光は液晶表示装置２０８に入射し、液晶表示装置２０８から出射された光は、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。

（６）第６の構造の画像表示装置
（α）赤色を発光する半導体発光素子Ｒ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ）が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル２００Ｒ、及び、赤色発光素子パネル２００Ｒから出射された出射光の通過／非通過を制御するための赤色光通過制御装置（液晶表示装置２０８Ｒ）、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇが２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル２００Ｇ、緑色発光素子パネル２００Ｇから出射された出射光の通過／非通過を制御するための緑色光通過制御装置（液晶表示装置２０８Ｇ）、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂが２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル２００Ｂ、及び、青色発光素子パネル２００Ｂから出射された出射光の通過／非通過を制御するための青色光通過制御装置（液晶表示装置２０８Ｂ）、並びに、
（δ）赤色光通過制御装置２０８Ｒ、緑色光通過制御装置２０８Ｇ及び青色光通過制御装置２０８Ｂを通過した光を１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズム２０７）、
を備えており、
光通過制御装置２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂによってこれらの発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示するカラー表示の直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置。

ＧａＮ系半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂ等の概念図を図２１に示すが、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂから出射された光は、光通過制御装置２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂによって通過／非通過が制御され、ダイクロイック・プリズム２０７に入射し、これらの光の光路は１本の光路に纏められ、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂの構成、構造は、図１４の（Ｂ）を参照して説明した発光素子パネル２００の構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。

尚、このような画像表示装置にあっては、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂを構成する半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることが望ましいが、場合によっては、例えば、発光素子パネル２００Ｒを構成する半導体発光素子ＲをＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成し、発光素子パネル２００Ｇ，２００Ｂを構成するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることもできる。

（７）第７の構造の画像表示装置
（α）赤色を発光する半導体発光素子Ｒ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ）、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂ、並びに、
（δ）赤色発光半導体発光素子Ｒ、緑色発光ＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ及び青色発光ＧａＮ系半導体発光素子１Ｂのそれぞれから出射された光を１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズム２０７）、更には、
（ε）１本の光路に纏めるための手段（ダイクロイック・プリズム２０７）から出射された光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（液晶表示装置２０８）、
を備えており、
光通過制御装置２０８によってこれらの発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂ等の概念図を図２２に示すが、半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射された光は、ダイクロイック・プリズム２０７に入射し、これらの光の光路は１本の光路に纏められ、ダイクロイック・プリズム２０７から出射したこれらの光は光通過制御装置２０８によって通過／非通過が制御され、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。このような画像表示装置にあっては、半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることが望ましいが、場合によっては、例えば、半導体発光素子ＲをＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成し、ＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることもできる。

（８）第８の構造の画像表示装置
（α）赤色を発光する半導体発光素子Ｒ（例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子やＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ）が２次元マトリクス状に配列された赤色発光素子パネル２００Ｒ、
（β）緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇが２次元マトリクス状に配列された緑色発光素子パネル２００Ｇ、及び、
（γ）青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子１Ｂが２次元マトリクス状に配列された青色発光素子パネル２００Ｂ、並びに、
（δ）赤色発光素子パネル２００Ｒ、緑色発光素子パネル２００Ｇ及び青色発光素子パネル２００Ｂのそれぞれから出射された光を１本の光路に纏めるための手段（例えば、ダイクロイック・プリズム２０７）、更には、
（ε）１本の光路に纏めるための手段（ダイクロイック・プリズム２０７）から出射された光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（液晶表示装置２０８）、
を備えており、
光通過制御装置２０８によってこれらの発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂから出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）。

ＧａＮ系半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂが２次元マトリクス状に配列された発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂ等の概念図を図２３に示すが、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂから出射された光は、ダイクロイック・プリズム２０７に入射し、これらの光の光路は１本の光路に纏められ、ダイクロイック・プリズム２０７から出射したこれらの光は光通過制御装置２０８によって通過／非通過が制御され、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズ２０６を経由して、スクリーンに投影される。発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂの構成、構造は、図１４の（Ｂ）を参照して説明した発光素子パネル２００の構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。

尚、このような画像表示装置にあっては、発光素子パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂを構成する半導体発光素子Ｒ，１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることが望ましいが、場合によっては、例えば、発光素子パネル２００Ｒを構成する半導体発光素子ＲをＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成し、発光素子パネル２００Ｇ，２００Ｂを構成するＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ，１Ｂを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすることもできる。

実施例７も、画像表示装置に関する。実施例７の画像表示装置は、青色を発光する第１発光素子、緑色を発光する第２発光素子、及び、赤色を発光する第３発光素子から構成された、カラー画像を表示するための発光素子ユニットＵＮが、２次元マトリクス状に配列されて成る画像表示装置であって、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子の内の少なくとも１つの発光素子を構成するＧａＮ系半導体発光素子（発光ダイオード）の基本的な構成、構造は、実施例６と同様に、実施例１〜実施例５にて説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすればよいし、あるいは又、実施例６の発光素子組立体とすればよく、後者の場合には、以下の説明におけるＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを発光素子組立体と読み替えればよい。尚、このような画像表示装置にあっては、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のいずれかを、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａとすればよく、場合によっては、例えば、赤色を発光する発光素子をＡｌＩｎＧａＰ系の化合物半導体発光ダイオードから構成してもよい。

ここで、実施例７の画像表示装置として、例えば、以下に説明する構成、構造の画像表示装置を挙げることができる。尚、発光素子ユニットＵＮの数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。

（１）第９の構造及び第１０の構造の画像表示装置
第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御することで、各発光素子の発光状態を直接的に視認させることで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示装置、及び、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を制御し、スクリーンに投影することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのプロジェクション型のカラー表示の画像表示装置。

例えば、このようなアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示装置を構成する発光素子パネルを含む回路図を図２４に示すが、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａ（図２４においては、赤色を発光する半導体発光素子を「Ｒ」で示し、緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子を「Ｇ」で示し、青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子を「Ｂ」で示す）の一方の電極（第２電極あるいは第１電極）はドライバ２２５に接続され、ドライバ２２５は、コラム・ドライバ２２３及びロウ・ドライバ２２４に接続されている。また、各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの他方の電極（第１電極あるいは第２電極）は接地線に接続されている。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの発光／非発光状態の制御は、例えばロウ・ドライバ２２４によるドライバ２２５の選択によって行われ、コラム・ドライバ２２３から各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを駆動するための輝度信号がドライバ２２５に供給される。図示しない電源から所定の電圧がそれぞれのドライバ２２５に別途供給され、ドライバ２２５は輝度信号に応じた駆動電流（ＰＤＭ制御やＰＷＭ制御に基づく）をＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａに供給する。赤色を発光する半導体発光素子Ｒ、緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子Ｇ、青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子Ｂの選択は、ドライバ２２５によって行われ、これらの赤色を発光する半導体発光素子Ｒ、緑色を発光するＧａＮ系半導体発光素子Ｇ、青色を発光するＧａＮ系半導体発光素子Ｂのそれぞれの発光／非発光状態は時分割制御されてもよく、あるいは又、同時に発光されてもよい。各ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの選択、駆動、それ自体は周知の方法とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズを経由して、スクリーンに投影される。

（２）第１１の構造の画像表示装置
２次元マトリクス状に配列された発光素子ユニットからの出射光の通過／非通過を制御するための光通過制御装置（例えば、液晶表示装置）を備えており、発光素子ユニットにおける第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を時分割制御し、更に、光通過制御装置によって第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子から出射された出射光の通過／非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の直視型あるいはプロジェクション型画像表示装置。

尚、このような画像表示装置の概念図は図１６に示したと同様である。そして、直視型画像表示装置にあっては、直視され、あるいは又、プロジェクション型画像表示装置にあっては、投影レンズを経由して、スクリーンに投影される。

実施例８は、本発明の発光装置に関する。実施例８の発光装置は、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａと、このＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光が入射して励起され、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光とは異なる波長の光を出射する色変換材料とから成る。色変換材料は、例えば、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａの光出射部上に塗布されている。あるいは又、フィルム状にされた色変換材料が、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａに貼り付けられている。ここで、実施例８の発光装置にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光として、可視光、紫外線、可視光と紫外線の組合せを挙げることができる。尚、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを、代替的に、実施例６の発光素子組立体とすることもでき、この場合には、以下の説明におけるＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを発光素子組立体と読み替えればよい。

実施例８の発光装置にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光は青色であり、色変換材料からの出射光は、黄色、緑色、及び、赤色から成る群から選択された少なくとも１種類の光である構成とすることができる。あるいは又、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光と、色変換材料からの出射光（例えば、黄色；赤色及び緑色；黄色及び赤色；緑色、黄色及び赤色）とが混色されて、白色を出射する構成とすることができるが、これに限定するものではなく、可変色照明やディスプレイ応用も可能である。

より具体的には、実施例８にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光は青色であり、色変換材料からの出射光は黄色であり、色変換材料はＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体粒子から成り、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光（青色）と、色変換材料からの出射光（黄色）とが混色されて、白色を出射する。

あるいは又、実施例８にあっては、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光は青色であり、色変換材料からの出射光は緑色及び赤色から成り、ＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａからの出射光（青色）と、色変換材料からの出射光（緑色及び赤色）とが混色されて、白色を出射する。ここで、緑色の光を出射する色変換材料は、具体的には、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：ＥｕといったＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された青色の光によって励起される緑色発光蛍光体粒子から成り、赤色の光を出射する色変換材料は、具体的には、ＣａＳ：ＥｕといったＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａから出射された青色の光によって励起される赤色発光蛍光体粒子から成る。

実施例９は、実施例１〜実施例５にて説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａを面状光源装置及び液晶表示装置組立体（具体的には、カラー液晶表示装置組立体）に適用した例である。実施例９の面状光源装置は、透過型あるいは半透過型のカラー液晶表示装置を背面から照射する面状光源装置である。また、実施例９のカラー液晶表示装置組立体は、透過型あるいは半透過型のカラー液晶表示装置、及び、このカラー液晶表示装置を背面から照射する面状光源装置を備えたカラー液晶表示装置組立体である。ここで、面状光源装置に備えられた光源としてのＧａＮ系半導体発光素子（発光ダイオード）１Ｒ、１Ｇ，１Ｂの基本的な構成、構造は、実施例１〜実施例５において説明したと同じである。尚、ＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ、１Ｇ，１Ｂを、代替的に、実施例６の発光素子組立体とすることもでき、この場合には、以下の説明におけるＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ、１Ｇ，１Ｂを発光素子組立体と読み替えればよい。

実施例９の面状光源装置におけるＧａＮ系半導体発光素子（発光ダイオード）１Ｒ、１Ｇ，１Ｂの配置、配列状態を図２５の（Ａ）に模式的に示し、面状光源装置及びカラー液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図を図２５の（Ｂ）に示し、カラー液晶表示装置の模式的な一部断面図を図２６に示す。

実施例９のカラー液晶表示装置組立体３００は、より具体的には、
（ａ）透明第１電極３２４を備えたフロント・パネル３２０、
（ｂ）透明第２電極３３４を備えたリア・パネル３３０、及び、
（ｃ）フロント・パネル３２０とリア・パネル３３０との間に配された液晶材料３２７、
から成る透過型のカラー液晶表示装置３１０、並びに、
（ｄ）光源としての半導体発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを有する面状光源装置（直下型のバックライト）３４０、
を備えている。ここで、面状光源装置（直下型のバックライト）３４０は、リア・パネル３３０に対向（対面）して配置され、カラー液晶表示装置３１０をリア・パネル側から照射する。

直下型の面状光源装置３４０は、外側フレーム３４３と内側フレーム３４４とを備えた筐体３４１から構成されている。そして、透過型のカラー液晶表示装置３１０の端部は、外側フレーム３４３と内側フレーム３４４とによって、スペーサ３４５Ａ，３４５Ｂを介して挟み込まれるように保持されている。また、外側フレーム３４３と内側フレーム３４４との間には、ガイド部材３４６が配置されており、外側フレーム３４３と内側フレーム３４４とによって挟み込まれたカラー液晶表示装置３１０がずれない構造となっている。筐体３４１の内部であって上部には、拡散板３５１が、スペーサ３４５Ｃ、ブラケット部材３４７を介して、内側フレーム３４４に取り付けられている。また、拡散板３５１の上には、拡散シート３５２、プリズムシート３５３、偏光変換シート３５４といった光学機能シート群が積層されている。

筐体３４１の内部であって下部には、反射シート３５５が備えられている。ここで、この反射シート３５５は、その反射面が拡散板３５１と対向するように配置され、筐体３４１の底面３４２Ａに図示しない取付け用部材を介して取り付けられている。反射シート３５５は、例えば、シート基材上に、銀反射膜、低屈折率膜、高屈折率膜を順に積層された構造を有する銀増反射膜から構成することができる。反射シート３５５は、赤色を発光する複数のＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ（あるいはＧＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子）、緑色を発光する複数のＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ、青色を発光する複数のＧａＮ系半導体発光素子１Ｂから出射された光や、筐体３４１の側面３４２Ｂによって反射された光を反射する。こうして、複数の半導体発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射された赤色、緑色及び青色が混色され、色純度の高い白色光を照明光として得ることができる。この照明光は、拡散板３５１、拡散シート３５２、プリズムシート３５３、偏光変換シート３５４といった光学機能シート群を通過し、カラー液晶表示装置３１０を背面から照射する。

発光素子の配列状態は、例えば、赤色発光のＧａＮ系半導体発光素子１Ｒ（あるいはＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子）、緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子１Ｇ及び青色発光のＧａＮ系半導体発光素子１Ｂを１組とした発光素子列を水平方向に複数、連ねて発光素子列アレイを形成し、この発光素子列アレイを垂直方向に複数本、並べる配列とすることができる。そして、発光素子列を構成する各発光素子の個数は、例えば、（２つの赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子，２つの緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子，１つの青色発光のＧａＮ系半導体発光素子）であり、赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子、緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子、青色発光のＧａＮ系半導体発光素子、緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子、赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子の順に配列されている。

図２６に示すように、カラー液晶表示装置３１０を構成するフロント・パネル３２０は、例えば、ガラス基板から成る第１の基板３２１と、第１の基板３２１の外面に設けられた偏光フィルム３２６とから構成されている。第１の基板３２１の内面には、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層３２３によって被覆されたカラーフィルター３２２が設けられ、オーバーコート層３２３上には、透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）３２４が形成され、透明第１電極３２４上には配向膜３２５が形成されている。一方、リア・パネル３３０は、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第２の基板３３１と、第２の基板３３１の内面に形成されたスイッチング素子（具体的には、薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）３３２と、スイッチング素子３３２によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）３３４と、第２の基板３３１の外面に設けられた偏光フィルム３３６とから構成されている。透明第２電極３３４を含む全面には配向膜３３５が形成されている。フロント・パネル３２０とリア・パネル３３０とは、それらの外周部で封止材（図示せず）を介して接合されている。尚、スイッチング素子３３２は、ＴＦＴに限定されず、例えば、ＭＩＭ素子から構成することもできる。また、図面における参照番号３３７は、スイッチング素子３３２とスイッチング素子３３２との間に設けられた絶縁層である。

尚、これらの透過型のカラー液晶表示装置を構成する各種の部材や、液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができるので、詳細な説明は省略する。

尚、面状光源装置を、複数の領域に分割し、各領域を独立して動的に制御することで、カラー液晶表示装置の輝度に関するダイナミックレンジを一層広げることが可能である。即ち、画像表示フレーム毎に面状光源装置を複数の領域に分割し、各領域毎に、画像信号に応じて面状光源装置の明るさを変化させる（例えば、各領域に相当する画像の領域の最大輝度に、面状光源装置の該当する領域の輝度を比例させる）ことで、画像の明るい領域にあっては面状光源装置の該当する領域を明るくし、画像の暗い領域にあっては面状光源装置の該当する領域を暗くすることにより、カラー液晶表示装置のコントラスト比を大幅に向上させることができる。更には、平均消費電力も低減できる。この技術においては、面状光源装置の領域間の色むらを低減することが重要である。ＧａＮ系半導体発光素子は製造時の発光色ばらつきが生じ易いが、実施例９において使用するＧａＮ系半導体発光素子は、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａであり、領域毎の発光色ばらつきの少ない面状光源装置を達成することができる。しかも、光源としてのＧａＮ系半導体発光素子の動作電流密度（あるいは、駆動電流）の制御に加えて、駆動電流のパルス幅制御及び／又は駆動電流のパルス密度制御を行うことで、光源としてのＧａＮ系半導体発光素子の輝度（明るさ）の制御を行うことができるので、複数の領域に分割し、各領域を独立して動的に制御することを、一層確実に、且つ、容易に行うことができる。即ち、具体的には、例えば、面状光源装置の各領域のそれぞれの輝度制御を駆動電流（動作電流）のピーク電流値制御にて行い、細かな輝度制御を駆動電流のパルス幅及び／又はパルス密度の制御にて行えばよく、あるいは又、これとは逆に、面状光源装置全体の輝度制御を駆動電流のパルス幅及び／又はパルス密度の制御にて行い、細かな輝度制御を駆動電流（動作電流）のピーク電流値制御にて行えばよい。

実施例１０は、実施例９の変形である。実施例９にあっては、面状光源装置を直下型とした。一方、実施例１０にあっては、面状光源装置をエッジライト型とする。実施例１０のカラー液晶表示装置組立体の概念図を図２７に示す。尚、実施例１０におけるカラー液晶表示装置の模式的な一部断面図は、図２６に示した模式的な一部断面図と同様である。

実施例１０のカラー液晶表示装置組立体３００Ａは、
（ａ）透明第１電極３２４を備えたフロント・パネル３２０、
（ｂ）透明第２電極３３４を備えたリア・パネル３３０、及び、
（ｃ）フロント・パネル３２０とリア・パネル３３０との間に配された液晶材料３２７、
から成る透過型のカラー液晶表示装置３１０、並びに、
（ｄ）導光板３７０及び光源３６０から成り、カラー液晶表示装置３１０をリア・パネル側から照射する面状光源装置（エッジライト型のバックライト）３５０、
を備えている。ここで、導光板３７０は、リア・パネル３３０に対向（対面）して配置されている。

光源３６０は、例えば、赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ系半導体発光素子、緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子及び青色発光のＧａＮ系半導体発光素子から構成されている。尚、これらの半導体発光素子は、具体的には図示していない。緑色発光のＧａＮ系半導体発光素子及び青色発光のＧａＮ系半導体発光素子は、実施例１〜実施例５において説明したＧａＮ系半導体発光素子１，１Ａと同様とすることができる。また、カラー液晶表示装置３１０を構成するフロント・パネル３２０及びリア・パネル３３０の構成、構造は、図２６を参照して説明した実施例９のフロント・パネル３２０及びリア・パネル３３０と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。

例えば、ポリカーボネート樹脂から成る導光板３７０は、第１面（底面）３７１、この第１面３７１と対向した第２面（頂面）３７３、第１側面３７４、第２側面３７５、第１側面３７４と対向した第３側面３７６、及び、第２側面３７４と対向した第４側面を有する。導光板３７０のより具体的な形状は、全体として、楔状の切頭四角錐形状であり、切頭四角錐の２つの対向する側面が第１面３７１及び第２面３７３に相当し、切頭四角錐の底面が第１側面３７４に相当する。そして、第１面３７１の表面部には凹凸部３７２が設けられている。導光板３７０への光入射方向であって第１面３７１と垂直な仮想平面で導光板３７０を切断したときの連続した凸凹部の断面形状は、三角形である。即ち、第１面３７１の表面部に設けられた凹凸部３７２は、プリズム状である。導光板３７０の第２面３７３は、平滑としてもよいし（即ち、鏡面としてもよいし）、拡散効果のあるブラストシボを設けてもよい（即ち、微細な凹凸面とすることもできる）。導光板３７０の第１面３７１に対向して反射部材３８１が配置されている。また、導光板３７０の第２面３７３に対向してカラー液晶表示装置３１０が配置されている。更には、カラー液晶表示装置３１０と導光板３７０の第２面３７３との間には、拡散シート３８２及びプリズムシート３８３が配置されている。光源３６０から出射された光は、導光板３７０の第１側面３７４（例えば、切頭四角錐の底面に相当する面）から導光板３７０に入射し、第１面３７１の凹凸部３７２に衝突して散乱され、第１面３７１から出射し、反射部材３８１にて反射され、第１面３７１に再び入射し、第２面３７３から出射され、拡散シート３８２及びプリズムシート３８３を通過して、カラー液晶表示装置３１０を照射する。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明したＧａＮ系半導体発光素子、並びに、係るＧａＮ系半導体発光素子が組み込まれた発光素子組立体、発光装置、画像表示装置、面状光源装置、カラー液晶表示装置組立体の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。ＧａＮ系半導体発光素子における積層の順序は、逆であってもよい。直視型の画像表示装置にあっては、人の網膜に画像を投影する形式の画像表示装置とすることもできる。ＧａＮ系半導体発光素子によって半導体レーザを構成することができる。

図１の（Ａ）は、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の模式的な一部断面図であり、図１の（Ｂ）は、実施例１のＧａＮ系半導体発光素子の活性層を構成する井戸層及び障壁層の積層状態、並びに、井戸層及び障壁層中のインジウム（Ｉｎ）の割合を示す図である。 図２は、実施例２のＧａＮ系半導体発光素子の活性層を構成する井戸層及び障壁層の積層状態、並びに、井戸層及び障壁層中のインジウム（Ｉｎ）の割合を示す図である。 図３は、実施例１及び比較例１のＧａＮ系半導体発光素子における動作電流密度（アンペア／ｃｍ²）と光出力（μＷ）との関係を示すグラフである。 図４は、実施例１及び比較例１のＧａＮ系半導体発光素子において、動作電流密度を６０アンペア／ｃｍ²から３００アンペア／ｃｍ²へと変化させたときの発光ピーク波長のシフト量を測定した結果を示すグラフである。 図５は、ＧａＮ系半導体発光素子の特性評価を行っているときのＧａＮ系半導体発光素子の概念図である。 図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例４のＧａＮ系半導体発光素子の模式的な一部断面図、及び、実施例４のＧａＮ系半導体発光素子における、第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、積層構造体（第３ＧａＮ系化合物半導体層）、第２ＧａＮ系化合物半導体層等の構成を示す図である。 図７は、実施例５のＧａＮ系半導体発光素子における、第１ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、積層構造体（第３ＧａＮ系化合物半導体層）、第２ＧａＮ系化合物半導体層等の構成を示す図である。 図８は、実施例６の発光素子組立体の模式的な一部断面図である。 図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例６の発光素子組立体の製造方法を説明するためのＧａＮ系半導体発光素子等の断面を示す概念図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、図９の（Ｂ）に引き続き、実施例６の発光素子組立体の製造方法を説明するためのＧａＮ系半導体発光素子等の断面を示す概念図である。 図１１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１０の（Ｂ）に引き続き、実施例６の発光素子組立体の製造方法を説明するためのＧａＮ系半導体発光素子等の断面を示す概念図である。 図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１１の（Ｂ）に引き続き、実施例６の発光素子組立体の製造方法を説明するためのＧａＮ系半導体発光素子等の断面を示す概念図である。 図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１２の（Ｂ）に引き続き、実施例６の発光素子組立体の製造方法を説明するためのＧａＮ系半導体発光素子等の断面を示す概念図である。 図１４の（Ａ）は、実施例６におけるパッシブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置（第１の構造の画像表示装置−Ａ）の回路図であり、図１４の（Ｂ）は、ＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネルの模式的な断面図である。 図１５は、実施例６におけるアクティブマトリックスタイプの直視型の画像表示装置（第１の構造の画像表示装置−Ｂ）の回路図である。 図１６は、実施例６あるいは実施例７におけるＧａＮ系半導体発光素子が２次元マトリクス状に配列された発光素子パネルを備えたプロジェクション型の画像表示装置（第２の構造の画像表示装置）の概念図である。 図１７は、実施例６における赤色発光素子パネル、緑色発光素子パネル及び青色発光素子パネルを備えたプロジェクション型、カラー表示の画像表示装置（第３の構造の画像表示装置）の概念図である。 図１８は、実施例６におけるＧａＮ系半導体発光素子、及び、光通過制御装置を備えたプロジェクション型画像表示装置（第４の構造の画像表示装置）の概念図である。 図１９は、実施例６におけるＧａＮ系半導体発光素子、及び、光通過制御装置を３組備えたカラー表示のプロジェクション型画像表示装置（第４の構造の画像表示装置）の概念図である。 図２０は、実施例６における発光素子パネル、及び、光通過制御装置を備えたプロジェクション型画像表示装置（第５の構造の画像表示装置）の概念図である。 図２１は、実施例６におけるＧａＮ系半導体発光素子及び光通過制御装置を３組備えたカラー表示のプロジェクション型画像表示装置（第６の構造の画像表示装置）の概念図である。 図２２は、実施例６におけるＧａＮ系半導体発光素子を３組、及び、光通過制御装置を備えたカラー表示のプロジェクション型画像表示装置（第７の構造の画像表示装置）の概念図である。 図２３は、実施例６における発光素子パネルを３組、及び、光通過制御装置を備えたカラー表示のプロジェクション型画像表示装置（第８の構造の画像表示装置）の概念図である。 図２４は、実施例７におけるアクティブマトリックスタイプの直視型のカラー表示の画像表示装置（第９の構造及び第１０の構造の画像表示装置）の回路図である。 図２５の（Ａ）は、実施例９の面状光源装置における発光素子の配置、配列状態を模式的に示す図であり、図２５の（Ｂ）は、面状光源装置及びカラー液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図である。 図２６は、カラー液晶表示装置の模式的な一部断面図である。 図２７は、実施例１０のカラー液晶表示装置組立体の概念図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ・・・ＧａＮ系半導体発光素子、１０・・・発光素子製造用基板、１１・・・下地層、２１・・・第１ＧａＮ系化合物半導体層、２２・・・第２ＧａＮ系化合物半導体層、２３・・・不純物拡散防止層、２４・・・第１電極、２５・・・第２電極、３０・・・活性層、３１・・・井戸層、３２・・・組成一定障壁層、３３・・・組成変化障壁層、３３Ａ・・・第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域、３３Ｂ・・・第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域、４０・・・積層構造体、４１，１４１・・・積層ユニット、４２・・・ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層、４３，１４３・・・アンドープのＧａＮ系化合物半導体層、１４３Ａ・・・第１層、１４３Ｂ・・・第２層、１４３Ｃ・・・第３層、５０，１５０・・・第３ＧａＮ系化合物半導体層、５３，１５３・・・アンドープのＧａＮ系化合物半導体層、１５３Ａ・・・第１層、１５３Ｂ・・・第２層、１５３Ｃ・・・第３層、６０・・・仮固定用基板、６１，９０，９４・・・接着層、７０・・・中継基板、７１・・・微粘着層、８０・・・実装用基板、８１・・・接着剤層、９１・・・第２の絶縁層、９２，９７・・・開口部、９３・・・第２の配線、９５・・・支持部材、９６・・・第１の絶縁層、９８・・・第１の配線、２００・・・発光素子パネル、２０１・・・支持体、２０２・・・Ｘ方向配線、２０３・・・Ｙ方向配線、２０４・・・透明基材、２０５・・・マイクロレンズ、２０６・・・投影レンズ、２０７・・・ダイクロイック・プリズム、２０８・・・液晶表示装置、２０９・・・光案内部材、２１０・・・ヒートシンク、２２１，２２３・・・コラム・ドライバ、２２２，２２４・・・ロウ・ドライバ、２２５・・・ドライバ、３００，３００Ａ・・・カラー液晶表示装置組立体、３１０・・・カラー液晶表示装置、３２０・・・フロント・パネル、３２１・・・第１の基板、３２２・・・カラーフィルター、３２３・・・オーバーコート層、３２４・・・透明第１電極、３２５・・・配向膜、３２６・・・偏光フィルム、３２７・・・液晶材料、３３０・・・リア・パネル、３３１・・・第２の基板、３３２・・・スイッチング素子、３３４・・・透明第２電極、３３５・・・配向膜、３３６・・・偏光フィルム、３４０・・・面状光源装置、３４１・・・筐体、３４２Ａ・・・筐体の底面、３４２Ｂ・・・筐体の側面、３４３・・・外側フレーム、３４４・・・内側フレーム、３４５Ａ，３４５Ｂ・・・スペーサ、３４６・・・ガイド部材、３４７・・・ブラケット部材、３５１・・・拡散板、３５２・・・拡散シート、３５３・・・プリズムシート、３５４・・・偏光変換シート、３５５・・・反射シート、３５０・・・面状光源装置、３６０・・・光源、３７０・・・導光板、３７１・・・導光板の第１面、３７２・・・第１面における凹凸部、３７３・・・導光板の第２面、３７４・・・導光板の第１側面、３７５・・・導光板の第２側面、３７６・・・導光板の第３側面、３８１・・・反射部材、３８２・・・拡散シート、３８３・・・プリズムシート、ＵＮ・・・発光素子ユニット

Claims (16)

1. （Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
   （Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
   （Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
   （Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
   （Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
   を備え、そして、
   井戸層の層数は６乃至１５であり、
   活性層を構成する障壁層は、組成変化障壁層及び組成一定障壁層から成り、
   第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化しており、
   組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であり、
   組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めているＧａＮ系半導体発光素子。
2. 組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は階段状である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
3. 組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は２段階であり、
   組成変化障壁層の厚さをｔ_Bとしたとき、組成が変化する厚さ方向の位置ｔ₀は、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界を基準としたとき、
   ０．０１ｔ_B≦ｔ₀≦０．５ｔ_B
   を満足する請求項２に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
4. 組成変化障壁層における組成の厚さ方向に沿った変化は連続的である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
5. 第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＧａＮであり、
   第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎであり、
   井戸層の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
6. １×１０^-4≦ｚ≦３×１０^-2である請求項５に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
7. 第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＡｌＧａＮであり、
   第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域の組成は、ＧａＮ又はＩｎ_zＧａ_(1-z)Ｎであり、
   井戸層の組成は、Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ（但し、ｙ＞ｚ）である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
8. 活性層に流す電流の密度は５０アンペア／ｃｍ²以上である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
9. 活性層の面積は、１×１０^-12ｍ²以上、１×１０^-8ｍ²以下である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
10. ＧａＮ系半導体発光素子の厚さは、１×１０^-7ｍ以上、１×１０^-5ｍ以下である請求項１に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
11. 活性層と第２ＧａＮ系化合物半導体層との間には、活性層側から、
    （Ｆ）ｐ型不純物が活性層へ拡散することを防止するためのアンドープのＧａＮ系化合物半導体から成る不純物拡散防止層、及び、
    （Ｇ）積層構造体、
    が形成されており、
    積層構造体は、活性層側から、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層とアンドープのＧａＮ系化合物半導体層とが積層されて成る積層ユニットを、少なくとも１ユニット、備えている請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
12. 活性層と第２ＧａＮ系化合物半導体層との間には、活性層側から、
    （Ｆ）ｐ型不純物が活性層へ拡散することを防止するためのアンドープのＧａＮ系化合物半導体から成る不純物拡散防止層、及び、
    （Ｇ）ｐ型の導電型を有する第３ＧａＮ系化合物半導体層、
    が形成されており、
    第３ＧａＮ系化合物半導体層の第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側には、アンドープのＧａＮ系化合物半導体層が、少なくとも１層、形成されている請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のＧａＮ系半導体発光素子。
13. （Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
    （Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
    （Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
    を備え、そして、
    井戸層の層数は６乃至１５であり、
    活性層を構成する障壁層は、組成変化障壁層及び組成一定障壁層から成り、
    第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化しており、
    組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であり、
    組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めているところのＧａＮ系半導体発光素子が、支持部材上に備えられている発光素子組立体。
14. （ａ）ＧａＮ系半導体発光素子、及び、
    （ｂ）ＧａＮ系半導体発光素子からの出射光によって励起され、該出射光とは異なる波長の光を出射する色変換材料、
    から成る発光装置であって、
    ＧａＮ系半導体発光素子は、
    （Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
    （Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
    （Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
    を備え、そして、
    井戸層の層数は６乃至１５であり、
    活性層を構成する障壁層は、組成変化障壁層及び組成一定障壁層から成り、
    第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化しており、
    組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であり、
    組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めている発光装置。
15. （Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
    （Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
    （Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
    を備え、そして、
    井戸層の層数は６乃至１５であり、
    活性層を構成する障壁層は、組成変化障壁層及び組成一定障壁層から成り、
    第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化しており、
    組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であり、
    組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めているところのＧａＮ系半導体発光素子の活性層に、５０アンペア／ｃｍ²以上の電流密度の電流を流すＧａＮ系半導体発光素子の駆動方法。
16. 画像を表示するためのＧａＮ系半導体発光素子を備えた画像表示装置であって、
    ＧａＮ系半導体発光素子は、
    （Ａ）ｎ型の導電型を有する第１ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｂ）井戸層、及び、井戸層と井戸層とを隔てる障壁層から成る多重量子井戸構造を有する活性層、
    （Ｃ）ｐ型の導電型を有する第２ＧａＮ系化合物半導体層、
    （Ｄ）第１ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
    （Ｅ）第２ＧａＮ系化合物半導体層に電気的に接続された第２電極、
    を備え、そして、
    井戸層の層数は６乃至１５であり、
    活性層を構成する障壁層は、組成変化障壁層及び組成一定障壁層から成り、
    第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーが、第１ＧａＮ系化合物半導体層に近い側の井戸層と組成変化障壁層の境界に隣接した組成変化障壁層の領域におけるバンドギャップエネルギーよりも低くなるように、組成変化障壁層の組成は、その厚さ方向に沿って組成が変化しており、
    組成変化障壁層の数は、障壁層の総数の１／２以上であり、
    組成変化障壁層は、第２ＧａＮ系化合物半導体層に近い側を占めている画像表示装置。

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