WO2002073706A1 - Appareil d'affichage et procede de fabrication correspondant - Google Patents

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WO2002073706A1
WO2002073706A1 PCT/JP2002/001469 JP0201469W WO02073706A1 WO 2002073706 A1 WO2002073706 A1 WO 2002073706A1 JP 0201469 W JP0201469 W JP 0201469W WO 02073706 A1 WO02073706 A1 WO 02073706A1
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insulating layer
display device
light emitting
electrode
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PCT/JP2002/001469
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Toyoharu Oohata
Hideharu Nakajima
Yoshiyuki Yanagisawa
Toshiaki Iwafuchi
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
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    • H10H20/821—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates of the light-emitting regions, e.g. non-planar junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
    • H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
    • H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a display device in which a plurality of semiconductor light-emitting elements of minute sizes are arranged at intervals on a substrate surface and a method for manufacturing the same. Further, the present invention relates to a display device on which a semiconductor light emitting element having high luminance is arranged and a method for manufacturing the same. Background art
  • Fig. 10 is a perspective view of the back side of the main part of an example.
  • LEDs light-emitting diodes
  • Fig. 10 is a perspective view of the back side of the main part of an example.
  • the display device 100 manufactured in this way is an LED module 102. ⁇ Normally, 0.3 mm square LED chips cut out from A8 are used for each pixel, and if the entire screen of several hundred thousand pixels is totaled, a large number of compound semiconductors will be used. In addition, the arrangement, fixing, and wire bonding of these LED modules 102 Ding-to-soldering requires equipment and man-hours, which inevitably results in high costs. As shown schematically in FIG. 11, each LED chip is composed of a p-type semiconductor 106 having a P electrode 107 and an n-type semiconductor having an n electrode 109. A planar structure is adopted in which the active layers 105 are stacked in a plane so as to sandwich the active layer 105.
  • the light emission generated in the active layer 105 basically travels in all directions, but mainly due to the relation between the relatively large refractive index of the semiconductor and the angle of incidence from the inside of the semiconductor to the interface (surface). Light traveling in the direction is emitted outward through the interface. Therefore, even if the light going upward (back side) is reflected by the electrode surface and the like and goes down (front side), the light emission efficiency is low, and the light emitted to the back side is also low. However, there is also a problem that the light is incident on the adjacent LED module and blurs the image on the display device.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and firstly, a display device and a manufacturing method thereof, in which minute semiconductor light-emitting elements are easily fixed at intervals on a substrate surface, resulting in a low cost. It is an object to provide a method. Second, it is an object of the present invention to provide a display device including a semiconductor light-emitting device having a small size and sufficient luminance, and a method for manufacturing the same. Note that Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-45583 discloses a device in which a light emitting diode is filled with an insulating material as a display device with reduced cost and improved reliability.
  • the light emitting diode used in the embodiment is a light emitting diode chip having a planar structure cut out from a wafer, and the anode electrode and the cathode electrode are attached when the light emitting diode is in a state of a plane 18. is there.
  • the epoxy resin used as an insulating layer that fills the gap between the light emitting diodes aligned and fixed on the substrate is injected and cured so as to be substantially flush with the upper end surface of the light emitting diode, and the surface thereof is hardened. Is smoothed by rubbing or the like. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • 3-355568 discloses that the ratio of light transmitted through an interface between a light emitting diode having a small pn junction region and an outer transparent plastic is greatly improved. There is disclosed a light emitting diode in which the upper end side of a semiconductor portion serving as an optical path above a pn junction region is cut into a truncated pyramid shape.
  • the refractive index between the light emitting diode and the surrounding transparent plastic there is a large difference in the refractive index between the light emitting diode and the surrounding transparent plastic, and the light having an incident angle of 0 degrees perpendicular to the interface and the cone angle from the point light source are, for example, 2 Light within the range of 7 degrees passes through the interface, but other light with a large incident angle is reflected at the interface and cannot exit from the inside of the light emitting diode, and disappears by repeating reflection. That is, this phenomenon is to be avoided as much as possible.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-75019 discloses a light source device using a light-emitting diode in which a 45-degree angled mirror is provided above a semiconductor chip which is a light-emitting diode. This mirror is used to bend the light coming out of the light emitting diode upward at a right angle and reflect it to the side, and to make the light from each of the blue, green and red light emitting diodes have the same optical axis. A dichroic mirror is used to reflect upwards. Disclosure of the invention
  • the display device wherein the plurality of semiconductor light-emitting elements are arranged and mounted on the base surface, and the semiconductor light-emitting elements are embedded or not embedded in the first insulating layer. In a naked state, it is arranged and fixed on the substrate surface with an interval, and further covers the semiconductor light emitting element and A second insulating layer is formed on the surface, and an upper end electrode and a lower end electrode of the semiconductor light emitting element are drawn out through connection holes formed in required portions of the first insulating layer and the second insulating layer. Device.
  • the semiconductor light-emitting elements are disposed on the substrate surface at an interval with or without the embedded first insulating layer, and the second insulating layer that covers them is provided. Since the electrodes are drawn out through the connection holes, the cost per unit area of the display device is significantly reduced.
  • the display device dependent on claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is disposed on the base surface, and is embedded and fixed in the first insulating layer except for the upper end and the lower end. And an upper end electrode and a lower end electrode are drawn out to the upper surface of the first insulating layer, and then drawn out to the upper surface of the second insulating layer. Further, one of the electrodes is provided on the base surface. It is a device that is guided to the connecting electrode.
  • the semiconductor light emitting element is embedded in the first insulating layer to increase the size to facilitate handling, and one electrode is connected to a driving circuit on the upper surface of the second insulating layer, and the other electrode is connected to the driving circuit. Since is connected to the drive circuit on the base surface, there is no intersection of the drive circuits of both poles in the direction orthogonal to each other, and the wiring is simplified.
  • the display device which is dependent on claim 1, wherein the semiconductor light-emitting element is disposed naked on the base surface and fixed, and covers the semiconductor light-emitting element to form a second insulating layer on the base surface. Is formed, and the upper end electrode and the lower end electrode are drawn out to the upper surface of the second insulating layer, and one of the electrodes is led to the connection electrode provided on the base surface. It is.
  • Such a display device does not have a first insulating layer in which a semiconductor light-emitting element is embedded, and therefore requires some contrivance in handling.However, the embedding step is omitted, and one electrode is driven by a driving circuit on the upper surface of the second insulating layer. And the other electrode is Since it is connected to the drive circuit above, there is no intersection of the drive circuits of both poles in the direction orthogonal to each other, and the wiring is simplified.
  • the display device which is dependent on claim 1, wherein the first insulating layer and the second insulating layer each include a polyimide resin, an epoxy resin, or a synthetic rubber, which is a polymer compound capable of forming a coating film.
  • the device consists of: Such a display device can be easily formed by applying an insulating layer also to a substrate surface having a large area, thereby simplifying attachment of a semiconductor light emitting element to the substrate surface.
  • the display device which is dependent on claim 1, wherein the direction in which the semiconductor light-emitting element is directed from the light-emitting region to the lower end surface on the base surface is the main light-emitting direction.
  • This device has a downward reflecting surface at the top. In such a display device, the light emission of the semiconductor light emitting element is effectively directed to the lower end face by the reflection surface.
  • the display device which is dependent on claim 5, wherein the semiconductor light-emitting element is formed in a pyramid shape or a truncated pyramid shape, and at least any one of the inclined surfaces has One of the devices is a reflective surface.
  • the inclined surface of the polygonal pyramid or the truncated polygonal pyramid, and in the case of the polygonal truncated pyramid, the upper surface can also be used as a reflecting surface to concentrate light emission toward the lower end surface.
  • the display device which is dependent on claim 6, wherein the semiconductor light-emitting element is made of a hexagonal crystal of a gallium nitride-based semiconductor, and has an active layer parallel to the (111) plane. It is a device provided. In such a display device, the luminous efficiency of the active layer parallel to the (1-101) plane of the gallium nitride-based semiconductor is high, and further, the electrode surface provided on the (1-101) plane is reflective. And exhibit excellent light emission performance.
  • the display device which is dependent on claim 7, wherein the (001) surface is a lower end surface on the substrate on which the semiconductor light emitting element is grown, and (111) 1) A gallium nitride-based semiconductor crystal grown in a hexagonal pyramid shape or a hexagonal pyramid trapezoidal shape with the plane and its equivalent plane as inclined planes, parallel to the (111) plane and its equivalent plane.
  • This is a device provided with an active layer.
  • the active layer parallel to the (111) plane of the gallium nitride-based semiconductor has high luminous efficiency
  • the electrode surface provided on the (1-101) plane has a reflective surface. The light emission is concentrated on the lower end surface side, and particularly excellent light emission performance is exhibited.
  • the display device which is dependent on claim 1, is an image display device or a lighting device in which only a single-color semiconductor light-emitting element or a combination of a plurality of types of semiconductor light-emitting elements that emit different colors is arranged. Device.
  • Such a display provides a bright image display or illuminator by means of a light emitting diode or a semiconductor laser.
  • a method for manufacturing a display device wherein the semiconductor light emitting device is embedded in a first insulating layer, wherein the plurality of semiconductor light emitting devices are arranged and mounted on a substrate surface. Forming a required connection opening in the layer to extract an upper end electrode and a lower end electrode of the semiconductor light emitting element; and arranging the semiconductor light emitting element from which the electrode has been extracted at an interval on the substrate surface. Fixing the semiconductor light-emitting element embedded with the first insulating layer, forming a second insulating layer on the substrate surface, and forming a required connection opening in the second insulating layer.
  • This is a manufacturing method comprising a step of drawing out an upper electrode and a lower electrode drawn out on the upper surface of one insulating layer.
  • the method of manufacturing such a display device is such that the semiconductor light-emitting element is embedded in the first insulating layer to increase the size and facilitate handling, and the semiconductor light-emitting element is placed on the substrate surface at intervals with an interval. After that, a second insulating layer covering them is provided, and the electrodes are pulled out and driven through the connection holes formed in the second insulating layer.
  • the connection to the circuit provides a display device whose cost per unit area of the display device is significantly reduced.
  • the method of manufacturing a display device includes: embedding a semiconductor light-emitting element in the first insulating layer except for an upper end portion and a lower end surface; This is a manufacturing method in which both lower end electrodes are drawn to the upper surface of the first insulating layer.
  • Such a method of manufacturing a display device provides a display device that facilitates drawing out the upper end electrode and avoids reduction in the light emitting surface due to drawing out the lower end electrode at the lower end surface.
  • the method for manufacturing a display device according to claim 12 or claim 10 wherein the upper electrode and the lower electrode extending to the upper surface of the first insulating layer are formed on the second insulating layer. Both are manufacturing methods in which the electrode is drawn out to the upper surface of the second insulating layer and one of the electrodes is led to a connection electrode provided on the base surface. In such a method of manufacturing a display device, one electrode is connected to the drive circuit on the upper surface of the second insulating layer, and the other electrode is connected to the drive circuit on the substrate surface.
  • the drive circuits do not intersect and provide a display device with simplified wiring.
  • the method for manufacturing a display device wherein in the method for manufacturing a display device, a plurality of semiconductor light-emitting elements are arranged and mounted on a substrate surface, wherein the semiconductor light-emitting devices are spaced apart on the substrate surface while the semiconductor light-emitting devices are naked. Disposing and fixing the semiconductor light-emitting element; forming a second insulating layer on the substrate surface over the semiconductor light-emitting element; forming a required connection opening in the second insulating layer to form an upper end of the semiconductor light-emitting element.
  • This is a manufacturing method comprising the steps of extracting an electrode and a lower electrode.
  • the method of manufacturing such a display device can avoid the reduction of the light emitting surface by taking out the lower end electrode on the lower end surface of the semiconductor light emitting element, and one of the electrodes is connected to the drive circuit by the upper surface of the second insulating layer. Since the connection is made and the other electrode is connected to the drive circuit on the substrate surface, there is no intersection between the drive circuits of the two poles in directions orthogonal to each other, and the wiring is simplified.
  • This is a production method using a polymer compound capable of forming a coating film including an epoxy resin or a synthetic rubber. According to such a method of manufacturing a display device, an insulating layer can be easily applied to a substrate surface having a large area, and the semiconductor light-emitting element can be easily attached to the substrate surface.
  • Such a method of manufacturing a display device provides a display device in which the light emitted from the semiconductor light emitting element is effectively directed to the lower end surface by the reflection surface.
  • the manufacturing method provides a display device that concentrates light emitted from the semiconductor light emitting element to the lower end surface side, with the upper surface of the polygonal pyramid or the truncated polygonal pyramid having an inclined surface and a polygonal truncated pyramid.
  • the manufacturing method of the display device according to claim 18 which belongs to claim 17 includes a hexagonal crystal of a gallium nitride-based semiconductor as the semiconductor light-emitting element.
  • the method is parallel to the (1-101) plane.
  • This is a manufacturing method using a substrate provided with an active layer. In such a method of manufacturing a display device, a gallium nitride-based semiconductor is used.
  • a display device having excellent luminous performance is provided because of high luminous efficiency in the (1-101) plane.
  • the method for manufacturing a display device includes: as a semiconductor light-emitting element, a (001) plane on the growth substrate as the lower end face; A (101) plane and a plane equivalent thereto are defined as the inclined plane.
  • a gallium nitride-based semiconductor crystal-grown in a hexagonal pyramid shape or a truncated hexagonal pyramid, and the (1-101) plane and its equivalent This is a manufacturing method using a substrate provided with an active layer parallel to a flat surface.
  • the method for manufacturing such a display device is particularly excellent because the electrode surface provided on the (1-101) plane parallel to the active layer having high luminous efficiency serves as a reflective surface and concentrates light emission toward the lower end surface. Display device with improved light emission performance.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a GaN-based semiconductor light emitting device of a minute size is embedded in a first insulating layer (epoxy resin) except for an upper end portion and a lower end surface.
  • a first insulating layer epoxy resin
  • Fig. 2 shows a continuation of Fig. 1 by forming a connection opening from the upper surface of the first insulating layer to the lower electrode of the GaN-based semiconductor light emitting device, and vapor-depositing or sputtering aluminum over the entire surface. After applying photolithography, This shows a state where the p-electrode at the upper end and the n-electrode at the lower end are drawn out to the upper surface of the first insulating layer.
  • FIG. 3A to 3B are diagrams showing details of a GaN-based semiconductor light-emitting device crystal-grown in a hexagonal pyramid shape.
  • FIG. 3A is a longitudinal sectional view
  • FIG. 3B is a plan view. It is.
  • FIG. 4 shows the GaN-based semiconductor light-emitting devices shown in FIG. 2 placed on a transparent substrate of a display device at fixed intervals and fixed with a transparent adhesive.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a second insulating layer (epoxy resin) is formed to cover the semiconductor light emitting element.
  • a second insulating layer epoxy resin
  • connection hole is drilled at a required place in the second insulating layer, and the P electrode and n electrode that are drawn out from the upper surface of the first insulating layer are connected to the second insulating layer.
  • the P electrode is drawn out to the upper surface of the layer, and the P electrode is guided to the connection electrode on the substrate surface.
  • FIG. 6 shows that the bare GaN-based semiconductor light-emitting elements, which are not embedded in the first insulating layer, are arranged on the transparent substrate of the display device at regular intervals and fixed with a transparent adhesive.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a second insulating layer is formed so as to cover the a-N-based semiconductor light emitting element.
  • FIG. 7 shows that, following FIG. 6, connection holes are drilled at required portions of the second insulating layer so that the p-electrode and the n-electrode of the bare GaN-based semiconductor light-emitting element are formed on the second insulating layer. This shows a state in which the n-electrode is drawn out to the upper surface and further led to the connection electrode on the substrate surface.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a GaN-based semiconductor light emitting device having a crystal grown in a truncated hexagonal shape.
  • FIG. 9 is a perspective view of a truncated hexagonal pyramid when the GaN-based semiconductor light emitting device is grown from a rectangular mask opening long in a predetermined direction.
  • FIG. 10 is a perspective view of a back surface side of a main part of a display device using a conventional light emitting diode, in which LED modules standardized to relatively large dimensions are densely arranged.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode.
  • the display device and the method for manufacturing the same provide a display device in which a plurality of semiconductor light-emitting elements are arranged and mounted on a substrate surface.
  • a non-embedded bare state which is arranged and fixed on the substrate surface at an interval and further covers the semiconductor light emitting element, and a second insulating layer is formed on the substrate surface
  • An apparatus in which an upper end electrode and a lower end electrode of a semiconductor light emitting element are drawn out through connection openings formed in required portions of a layer and a second insulating layer, and a method of manufacturing the same.
  • the semiconductor light-emitting element used in the display device may be any element that emits light when electrons and holes, which are carriers, recombine when current is injected in the forward direction at the junction between the p-type semiconductor and the n-type semiconductor.
  • the material of the semiconductor light emitting device is not particularly limited.
  • Semiconductors that emit light as described above include gallium nitride (G aN) that emits blue light, gallium phosphide (G a P;) that emits green light, and gallium arsenide phosphide (G aAs) that emits red light.
  • GaN gallium nitride
  • Ga P gallium phosphide
  • GaAs gallium arsenide phosphide
  • GaAs gallium arsenide phosphide
  • red light red light.
  • gallium-based compound semiconductors such as aluminum gallium arsenide (A 1 G a As) are also known.
  • a p-type semiconductor can be obtained by doping an acceptor impurity such as Mg, Zn, or C into a crystal. It is obtained by doping a donor impurity such as Si, Ge, or Se.
  • a pn junction is preferably a heterojunction, and more preferably, for example, an InGaN layer is used as an active layer.
  • MOCVD metal organic compound vapor phase epitaxy
  • MBE molecular beam epitaxy
  • HVPE hydride vapor phase epitaxy
  • Such microscopic semiconductor light-emitting devices can be used, for example, to selectively crystallize a compound semiconductor on a sapphire substrate, rather than cutting the semiconductor light-emitting device into chips from a compound semiconductor device manufactured for semiconductor light-emitting devices. Obtained relatively easily by growing.
  • a semiconductor light emitting device having a size of one side of the lower end face of about 100 to 200 m or less, for example, about 10 to 50 m. If necessary, a processing for adjusting the three-dimensional shape may be performed after the crystal is grown.
  • NiZAu is vapor-deposited on the p-type semiconductor of the obtained minute semiconductor light emitting device, and a p-electrode is attached thereto.
  • Ti / Au is vapor-deposited on the n-type semiconductor, and an n-electrode is attached.
  • the minute semiconductor light-emitting element with the electrodes attached may be placed and fixed on the substrate surface as it is, but the semiconductor light-emitting element is made to have a particularly minute shape, and the apparent size is reduced by embedding the periphery with the first insulating layer. Handling can be greatly facilitated.
  • Small semiconductor light-emitting devices for example, 100 to 100 zm size
  • Small semiconductor light-emitting devices (for example, 100 to 100 zm size) grown by crystal growth on the substrate surface are fixed at regular intervals (for example, pitch 100 to 300 m) on the transparent support surface.
  • dicing the first insulating layer so that the minute semiconductor light emitting device exists in the center portion. This can increase the apparent size of the semiconductor light emitting device.
  • the reason for leaving the upper end portion is to draw out the electrode, and that the lower end surface is used for emitting light. However, the electrode may be drawn out from the lower end surface.
  • the polyimide may be broken down by irradiating the laser from the transparent support side as necessary.
  • the transparent support can be easily removed.
  • ultraviolet light is irradiated from the transparent support side to cure the ultraviolet-curable adhesive and lose its adhesiveness, and the transparent support is removed from the semiconductor light emitting device. Can be removed.
  • the material used for the above-mentioned first insulating layer may be either an organic substance or an inorganic substance, and its type and application method are not particularly limited.However, when inorganic substance Si 0 2 ⁇ i 3 N 4 is used, The application of chemical vapor deposition (CVD) or evaporation or sputtering requires the use of organic epoxy. When a polymer compound such as silicone resin, polyimide resin, or synthetic rubber is used, the insulating layer can be easily formed by a simple coating method even when the substrate surface has a large area. It is possible to reduce the cost. In addition, a spin-on-glass film may be used as the insulating film by coating.
  • CVD chemical vapor deposition
  • evaporation or sputtering requires the use of organic epoxy.
  • a polymer compound such as silicone resin, polyimide resin, or synthetic rubber
  • the insulating layer can be easily formed by a simple coating method even when the substrate surface has a large area. It is possible to reduce the cost
  • the semiconductor light emitting device embedded and diced with the first insulating layer is arranged and fixed at a further interval (for example, a pitch of 300 to 900 m) on the substrate surface and embedded with the second insulating layer.
  • the electrodes are drawn out so as to facilitate connection. For example, assuming that there is a p-electrode at the upper end and an n-electrode at the lower end, a conductive metal is applied from the exposed upper end to the upper surface of the first insulating layer to apply P-electrode on the upper surface of the first insulating material.
  • the electrode can be drawn out in a large area. Accordingly, when a connection opening is provided from the second insulating layer to the P electrode on the first insulating layer, displacement is unlikely to occur.
  • connection opening extending from the upper surface of the first insulating layer to the n-electrode at the lower end portion is formed, the connection opening is filled with a conductive metal, and then the n-electrode is applied to the upper surface of the first insulating layer. Can be drawn out with a large area.
  • the n-electrode may be drawn from the lower end surface of the semiconductor light emitting device. In this case, since the lower end surface is a light emitting surface, it is desirable to use a transparent extraction electrode so as not to hinder light emission.
  • the semiconductor light-emitting element having the apparent size increased is arranged and fixed at a pitch of, for example, about 300 to 900 on a transparent substrate serving as a display panel of a display device as described above.
  • the arrangement is generally performed in one or two dimensions, but may be arranged in three dimensions.
  • a method similar to the method in which the apparent size of the semiconductor light emitting element is increased by the first insulating layer can be adopted. That is, a layer of the second insulating material is formed on the base surface so as to cover the semiconductor light emitting element arranged and fixed on the base surface.
  • This second insulating layer is made of either inorganic or organic material.
  • the same material as the first insulating layer it is preferable to use the same material as the first insulating layer. If different insulating materials are laminated and used, problems due to insufficient adhesiveness at their interface and differences in thermal expansion coefficient
  • the p-electrode and the n-electrode of the semiconductor light emitting device drawn out on the upper surface of the first insulating layer are further added. It is pulled out to the upper surface of the second insulating layer and connected to each drive circuit. There are various methods for the connection.
  • connection holes from the upper surface of the second insulating layer to the upper surface of the first insulating layer, one of which draws the p electrode and the other which draws the n electrode to the upper surface of the second insulating layer
  • the extracted p-electrode is directly connected to the corresponding drive circuit
  • the extracted n-electrode is provided with a connection opening from that portion to the connection electrode provided on the base surface, and By filling the connection opening with a conductive metal, it is possible to connect to the corresponding drive circuit on the substrate surface via the connection electrode.
  • Even small-sized semiconductor light-emitting devices with a size of about 100 to 200 m can be directly transparent without being embedded in the insulating layer to increase the apparent size. It can be arranged and fixed on the substrate surface. Needless to say, a semiconductor light emitting device having a size of 100 m or less may be handled bare. In order to pick up the upper end of each bare semiconductor light emitting device and place it at a constant pitch on the substrate surface, it is necessary to use vacuum adsorption and desorption under atmospheric pressure, or adhesion with an ultraviolet curable adhesive. Means such as deactivation of adhesiveness by ultraviolet irradiation from the substrate surface side can be adopted.
  • the semiconductor light-emitting elements picked up as described above are arranged and fixed at a pitch of, for example, about 300 to 900 m on the base surface on which the transparent adhesive is applied to a predetermined portion. In this case, apply a transparent adhesive to the lower end surface of the semiconductor light emitting device. You may leave. Then, the second insulating material is directly formed into a layer so as to cover the semiconductor light emitting elements which are arranged on the substrate surface and fixed by bonding. The extraction of the electrodes of the semiconductor light emitting element to the upper surface of the second insulating layer is the same as the case where the apparent size is a dog.
  • the semiconductor light emitting device Depending on the shape of the semiconductor light emitting device arranged and fixed on the transparent substrate surface, it is possible to improve the brightness on the substrate surface side, that is, on the lower end surface side of the semiconductor light emitting device.
  • the light emitting region (active layer) of the semiconductor light emitting element light going upward from the light emitting region can be light going toward the lower end surface with the electrode surface or the like at the upper end as a reflection surface, but the side surface perpendicular to the lower end surface Even if the light traveling toward the lower surface is reflected by the side surface, it is difficult for the light to travel toward the lower end surface. Therefore, it is desirable that the semiconductor light emitting device has an inclined surface whose angle with the lower end surface is within a range of 45 ⁇ 20 degrees.
  • This inclined surface does not necessarily have to be a smooth surface such as a mirror surface. If the angle between the inclined surface and the lower end surface is out of the above range, the lower end surface can be reflected even if the light directed sideways is reflected. Since the amount of light heading toward does not increase so much, the effect of increasing the brightness becomes difficult to recognize.
  • the slope may be a one-sided slope, a gabled slope, or a square-shaped slope.
  • the semiconductor light emitting element has a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
  • a pyramid an inclined surface of a truncated pyramid, and a truncated polygonal pyramid, by making the upper surface also a reflecting surface, light emission of the semiconductor light emitting element can be more effectively directed to the lower end surface side.
  • the pyramids or truncated pyramids mentioned here include various pyramids ranging from ⁇ pyramids, quadrangular pyramids, pentagonal pyramids, hexagonal pyramids to polygonal pyramids that approximate cones, and the corresponding pyramids.
  • It may be a semiconductor light emitting device having a caldera-shaped depression as an inclined surface at the upper end.
  • the semiconductor light emitting device having the inclined surface as described above may be obtained spontaneously by selective crystal growth, or may be one subjected to surface treatment after selective crystal growth.
  • an inclined surface may be provided when a minute semiconductor light-emitting device is cut out from FIG. An ion beam or a laser beam can be used as a processing means for obtaining such an inclined surface.
  • gallium phosphide (G a P) that emits green light, gallium arsenide phosphide (G a As P) that emits red light, aluminum gallium arsenide (A l G aA s) etc. belong to the cubic system and become hexahedral when selectively grown, and do not have an inclined surface with respect to the lower end surface as described above. It is desirable to do.
  • GaN-based semiconductors that emit blue light belong to hexagonal crystal and have a hexagonal column (hexagonal column) or hexagonal pyramid (hexagonal pyramid) crystal structure.
  • Japanese Patent No. 2830814 discloses that, when selective growth is performed on the (1-101) plane of a sapphire substrate, the upper surface parallel to the lower end surface has a trapezoidal cross section. It is described that the (1-101) plane, one of the slopes on both sides of the (1-101) plane is the (1-101) plane, and the other is the (0111) plane.
  • the semiconductor light emitting device of the present invention includes those having the above-mentioned inclined surface.
  • the GaN-based semiconductor light-emitting device has a boat-bottom shape turned upside down depending on how the sapphire substrate is grown on the (001) plane, but the semiconductor light-emitting device of the present invention has such an inclined surface.
  • some light-emitting diodes which are semiconductor light-emitting elements, emit red (R), green (G), and blue (B), depending on the material. Therefore, a pixel is formed by combining these light-emitting diodes. With this configuration, a full-color image display device with high luminance can be obtained. Since it is easy to provide a semiconductor laser by providing a resonance mirror on the above-mentioned light emitting diode, it is also possible to manufacture a lighting device or a road sign using a semiconductor laser combining single colors or three primary colors.
  • FIG. 1 and 2 are cross-sectional views showing steps of embedding a GaN-based semiconductor light-emitting device 11 of a small size in a polymer compound to increase the apparent size and facilitate handling. . That is, in FIG. 1, GaN-based semiconductor light-emitting elements 11 having a long side of the lower end face having a size of 100 are arranged at a pitch of 310 iim on the transparent support surface, not shown, and are not shown. After fixing with a polyimide adhesive, the insulating layer 21 is formed by applying, drying, and curing an epoxy resin solution except for the upper end and the lower end of the GaN-based semiconductor light emitting element 11, thereby forming and embedding the insulating layer 21. Indicates one piece.
  • GaN-based semiconductor light-emitting device 11 The details of the GaN-based semiconductor light-emitting device 11 are provided on a (001) surface of a sapphire substrate (not shown) as shown in the cross-sectional view of FIG. 3A and the plan view of FIG. 3B.
  • a buffer layer is formed at a temperature of 500 ° C. in the opening of the SiO 2 mask, and then n-type gallium nitride (G aN: S i) 12 doped with silicon at 100 ° C. is formed in a flat plate shape. and, moreover it provided to S i 0 2 to the opening of the mask 1 3 by crystal growth at 1 0 0 Ot hexagonal pyramid shaped n-type semiconductor further (G a n: S i) 1 4 is obtained.
  • n GaN n GaN
  • P-type gallium nitride (G aN: Mg) layer 16 is formed by further doping magnesium.
  • a P-type (G aN : Mg) layer is deposited with Ni / Au on the layer 16 and a p-electrode 18 which is also a reflection surface of light emission is attached, and a flat plate (G aN: S i) 0 2 an opening provided in the mask 1 3, is prepared by attaching the n electrode 1 9 vapor wearing T i / Au.
  • the semiconductor light emitting device 11 shown in FIG. 2 has an n-electrode 19 provided on the base 12 of the GaN-based semiconductor light emitting device 11 from the upper surface of the first insulating layer 21 of epoxy resin in the state shown in FIG. After forming a connection opening 22 that leads to aluminum and depositing or sputtering aluminum over the entire surface, etching is performed by lithography while leaving the main part, and the p-electrode 18 at the upper end and the n-electrode 19 at the base 12 are connected.
  • a lead electrode 18 d and a lead electrode 19 d are provided respectively, and the first insulating layer 21 is set at 300 m so that the GaN-based semiconductor light-emitting element 11 is almost at the center.
  • Dicing by size was performed by irradiating a laser beam from the transparent support side to break down the polyimide adhesive and remove the transparent support.
  • the semiconductor light-emitting element 11 whose apparent size is increased by embedding it in this plastic emits blue light to the lower end surface side by connecting the extraction electrodes 18 d and 19 d to the drive circuit and injecting current. It can be operated as a display device that operates.
  • FIG. 4 and FIG. 5 show a GaN-based semiconductor light-emitting element 11 of 300 size embedded in the first insulating layer 21 of Example 1 which is arranged at intervals on the surface of the base 31 and fixed. It is sectional drawing which shows the case where it performs. That is, FIG. 4 shows that the semiconductor light emitting element 11 buried with the first insulating layer 21 of the epoxy resin shown in FIG. 2 is coated on a transparent substrate 31 serving as a display panel of a display device. It is a figure showing the case where it is arranged and fixed at im pitch.
  • connection electrodes 3 2 are provided at predetermined intervals, and the semiconductor light emitting element 1 1 buried with the first insulating layer 2 1 is fixed between the connection electrodes 3 2 with a transparent adhesive 3 3. Thereafter, a state is shown in which an epoxy resin solution is applied so as to cover the entire surface, dried, and heat-cured to form a second insulating layer 34 of epoxy resin.
  • FIG. 5 shows the state of FIG. 4 from the top surface of the second insulating layer 34 to the extraction electrode 18 d of the internal GaN-based semiconductor light emitting element 11 and the connection electrode 3 on the top surface of the base 31.
  • Two connection holes 35, 36 leading to 2 are provided, and a connection hole extending from the upper surface of the second insulating layer 34 to the extraction electrode 19 d of the GaN-based semiconductor light emitting device 11 as well.
  • aluminum vapor deposition or sputtering is performed on the entire surface, and etching is performed by lithography while leaving the main part by lithography to form the GaN-based semiconductor light emitting device 11!
  • the electrode 18 is connected to a drive circuit (not shown) on the surface of the substrate 31 and the n-electrode 19 is connected to the drive circuit (not shown) on the upper surface of the second insulating layer 34.
  • the GaN-based semiconductor light emitting device 11 having such a small size and shape is embedded in the first insulating layer 21 of epoxy resin to be a semiconductor light emitting device 11 having a large apparent size, thereby facilitating handling.
  • a large area of the extraction electrodes 18 d and 19 d can be provided on the upper surface of the second insulating layer 21, so that the electrode from the second insulating layer 34 made of epoxy resin is used in the subsequent step. Is easier to withdraw.
  • FIGS. 6 and 7 show a small GaN-based semiconductor light-emitting device 11 buried in an insulating layer, and without being enlarged without increasing the size, on a surface of a base 31 serving as a display panel of a display device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a case where the display device is arranged and fixed at a position. That is, FIG. 6 shows the connection electrodes 3 2 provided at regular intervals on the upper surface of the base 31.
  • the 100 m-sized GaN-based semiconductor light-emitting device 11 picked up by the vacuum suction chuck was picked up naked by a vacuum suction chuck, and was picked up on the upper surface of the substrate 31 at a pitch of 400 m.
  • FIG. 7 shows the state of FIG. 6 from the top surface of the second insulating layer 34 made of epoxy resin to the p electrode 18 of the internal GaN-based semiconductor light emitting element 11 and the connection electrode 3 on the top surface of the base 31. 2, and three connection openings 3 5 ′, 3 6 ′, and 3 7 ′ to the n-electrode 19 of the base 12 of the GaN-based semiconductor light emitting device 11, and then aluminum
  • the p-electrode 18 of the GaN-based semiconductor light-emitting device 11 is on the surface of the substrate 31 and the n-electrode 19 is a second insulating layer.
  • each is connected to a drive circuit (not shown).
  • the GaN-based semiconductor light-emitting elements 11 which are miniaturized and reduced in cost are arranged on the surface of the base 31 at intervals, so that the cost of the display device obtained is reduced.
  • a display device is manufactured by using a hexagonal pyramid-shaped minute GaN-based semiconductor light emitting device 11 has been described.
  • a display device can be used for the N-based semiconductor light-emitting element.
  • Fig. 8 shows the GaN-based semiconductor grown selectively on the (001) plane of the sapphire substrate in the same manner as the hexagonal pyramid shown in Figs. 3A to 3B. It is a cross-sectional view, but if you do not take enough time, the frustum of a hexagonal pyramid is n-type (G a N: S i) The conductor 41 is obtained.
  • the (001) plane which is the upper surface parallel to the lower end face of the n-type (GaN: Si) semiconductor 41, and the (111) plane corresponding to the inclined surface of a hexagonal pyramid
  • An active layer 45 made of InGaN is provided on the substrate, and a p-type (GaN: Mg) semiconductor layer 46 is further grown thereon.
  • Type (G a N: M g) semiconductor layer 4 6 N i ZAU only set the p-electrode 48 was deposited, S I_ ⁇ 2 mask 4 3 a flat n-type where exposed by opening (G aN: S i)
  • An n-electrode 49 is provided by evaporating TiZAu on the upper surface of a semiconductor base 42.
  • the inclined surface and the upper surface of the truncated hexagonal pyramid serve as the light emission reflecting surface.
  • FIG. 9 is a sapphire substrate (0 0 0 1) n-type grown surface (G a N: S i) mask 5 3 S I_ ⁇ 2 provided in the semiconductor of the base portion 5 2, the mask In the rectangular opening long in the ⁇ 1-1 00> direction provided in 53.
  • the GaN-based semiconductor 51 obtained by selective crystal growth has a boat-bottom shape turned upside down, and is inclined (1-1)
  • the GaN-based semiconductor light-emitting element 51 having the (0 1) plane and the (1 1-2 2) plane, and having such an inclined plane, can also be used for the display device.
  • the case where the (001) plane of the sapphire substrate is used as the substrate for crystal growth of the GaN-based semiconductor used in the semiconductor light emitting device has been exemplified.
  • a substrate other than sapphire for example, a crystal grown using a GaN wafer or a SiC wafer may be used.
  • an epoxy resin is exemplified as a material of the first insulating layer and the second insulating layer.
  • a thermosetting resin such as a heat-resistant polyimide resin, and a vinyl chloride-based copolymer resin may be used.
  • Synthetic rubber such as thermoplastic resin and polyurethane rubber can also be used.
  • inorganic An insulating material such as silicon oxide / silicon nitride may be deposited in layers.
  • Examples 1 and 2 as shown in FIGS. 3A to 3B, a G a N based semiconductor having a P-type semiconductor 16 on the upper side and an n-type semiconductor 14 on the lower side.
  • the light emitting element 11 is shown, a semiconductor light emitting element in which these positions are reversed may be used.
  • the semiconductor light emitting device 11 to which the p-electrode 18 and the n-electrode 19 were previously attached was used, but in FIG. 2, when the conductive metal was deposited or sputtered, the electrode was It may be provided and subsequently drawn out to the upper surface of the first insulating layer.
  • the light emitting diode is taken as the semiconductor light emitting element.
  • a semiconductor laser can be obtained by providing a resonator having mirror surfaces at both end surfaces of the light emitting diode, so that a monochromatic semiconductor laser can be obtained.
  • lighting devices and road signs using semiconductor lasers of three primary colors can be manufactured.
  • the present invention is implemented in the above-described embodiment, and has the following effects.
  • the semiconductor light-emitting element is disposed on the base surface that becomes the panel surface of the display device at an interval in a state of being embedded in the first insulating layer or in a bare state. Since the electrodes are drawn out by covering them with the second insulating layer, the area occupied by the semiconductor light emitting elements per unit area of the display device is small, and the wiring is simplified, and the cost is significantly reduced. It has been done.
  • the semiconductor light emitting element is embedded in the first insulating layer, the size is increased, and handling is facilitated, and one electrode is formed on the upper surface of the second insulating layer.
  • the other electrode respectively correspond on the substrate surface Since the driving circuits are connected to each other, the driving circuits of both poles in directions orthogonal to each other are simplified without intersecting and the cost is reduced.
  • the display device of claim 3 since a bare semiconductor light emitting element is used, a device is required for handling, but the embedding step by the first insulating layer is omitted, and one electrode is On the upper surface of the two insulating layers, the other electrode is connected to the corresponding drive circuit on the substrate surface, so that the drive circuits of both poles in directions orthogonal to each other are simplified without intersecting. I'm wearing
  • the first insulating layer and the second insulating layer are formed of a polymer compound capable of forming a coating film, the insulating layer can be easily formed on a substrate having a large area. Are formed, and the cost is reduced.
  • the semiconductor light emitting element since the semiconductor light emitting element has a downward reflecting surface above the light emitting area, the light from the light emitting area to the upper end of the semiconductor light emitting element is effectively prevented. To the lower end side.
  • the semiconductor light emitting element is even formed in a pyramid or truncated pyramid shape, and at least one of the inclined surfaces among the surfaces of the semiconductor light emitting elements is a reflection surface.
  • the light directed to the upper end of the semiconductor light emitting element is more effectively directed to the lower end face.
  • the semiconductor light-emitting element is a hexagonal GaN-based semiconductor and has an active layer parallel to the (1-101) plane. It shows excellent light emission with the electrode surface provided on the 1-101) surface as a reflective surface.
  • the semiconductor light emitting element has a (001) surface as a lower end surface on the substrate, and a (111) surface and an equivalent surface are inclined surfaces.
  • This is a gallium nitride-based semiconductor that has been grown as a crystal and has an active layer parallel to the (1-101) plane and its equivalent plane.
  • the image display device or the lighting device is configured by arranging only a single-color semiconductor light-emitting element or a combination of a plurality of types of semiconductor light-emitting elements that emit light of different colors. These devices show high brightness. ⁇
  • the semiconductor light emitting element in which the embedded electrode is drawn out with the first insulating layer, is arranged and fixed on the surface of the base body at an interval, and is further fixed to the second insulating layer. Since the electrodes are drawn out by covering the layers, the area occupied by the semiconductor light-emitting elements in the display device is small, the wiring is simplified, and the cost of the display device is greatly reduced.
  • the semiconductor light emitting element is embedded with the first insulating layer except for the upper end and the lower end, and then the upper end and the lower end are formed of the first insulating layer. Since it is pulled out to the upper surface, it is easy to draw out the upper end electrode, and it is possible to avoid a reduction in the light emitting surface due to drawing out the electrode from the lower end surface. Of course, the lower end electrode may be drawn out from the lower end surface by using a transparent electrode or the like.
  • one of the two electrodes drawn out on the upper surface of the second insulating layer is connected to the connection electrode provided on the base surface. Both poles are connected to the drive circuit on the upper surface of the second insulating layer and the base surface, respectively, to avoid intersection of the drive circuits and to simplify the wiring.
  • the semiconductor light emitting elements are arranged and fixed on the base surface at intervals, and the second insulating layer is provided to cover them, the semiconductor light emitting elements are However, since the semiconductor light emitting element occupies a small area per unit area of the display device and the step of embedding the first insulating layer is omitted, the cost is greatly reduced.
  • the upper electrode and the lower electrode are drawn out to the upper surface of the second insulating layer, and one of the two electrodes is connected to the base surface. Both electrodes are connected to the drive circuit on the upper surface of the second insulating layer and the base surface, respectively, so as to avoid intersection of the drive circuits and to simplify wiring.
  • the display device of claim 15 since the first insulating layer and the second insulating layer use a coatable polymer compound containing a polyimide resin or an epoxy resin, the display device can be applied to a substrate surface having a large area. Also, the insulating layer can be easily formed. The mounting of the semiconductor light emitting element on the base surface is facilitated and the cost is reduced. According to the display device of the present invention, since the semiconductor light emitting device having the downward reflecting surface above the light emitting region is used, the light from the light emitting region toward the upper end portion of the semiconductor light emitting device is effectively prevented. To the lower end.
  • the semiconductor light emitting element has a pyramid shape or a truncated pyramid shape, and at least one of the inclined surfaces among those surfaces has a reflection surface. Since the light emitting element is used, light upward from the light emitting region of the semiconductor light emitting element is effectively directed to the lower end face side.
  • the semiconductor light emitting element is formed of a hexagonal crystal of a GaN-based semiconductor, and provided with an active layer parallel to the (111) plane. Because of the use of an electrode, the electrode surface provided on the (1-101) plane is used as a reflecting surface to exhibit excellent light emission.
  • the (001) surface is a lower end surface on the growth substrate, and the (111) surface is inclined.
  • the surface is a GaN-based semiconductor crystal-grown in a hexagonal pyramid or a truncated hexagon, and an active layer is provided in parallel with the (1-101) plane. Since this is used, excellent light emission is exhibited by using the electrode surface provided on the (1-101) plane as a reflection surface.

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Description

明細 : 表示装置およびその製造方法 技術分野
本発明は表示装置およびその製造方法に関するものであり、 更に詳し くは、 微小なサイズの複数の半導体発光素子が基体面に間隔をあけて配 置された表示装置およびその製造方法に関するものであり、 更には輝度 の大きい半導体発光素子が配置された表示装置およびその製造方法に関 するものである。 背景技術
発光源として発光ダイオード （LED) を使用する従来の表示装置は， その一例の要部の裏面側の斜視図である第 1 0図に示すように、 比較的 大きい寸法 （例えば 5 mm角） に規格化された高価な L EDモジュール 1 0 2を基体面 1 0 1上へ二次元に密に配置して固定した後、 各 L ED モジュール 1 0 2のァノ一ド電極 1 0 3、 およびカソ一ド電極 1 0 4を ワイヤボンディ.ングゃハンダ付けにより基体上の配線に接続して製造さ れるが、 このようにして製造される表示装置 1 0 0は、 LEDモジユー ル 1 0 2にゥエー八から切り出した通常 0. 3mm角程度の L EDチッ プが 1画素あたりに使用され、 数十万画素の全画面を総計すると多数の 化合物半導体ゥエー八が使用されるので材料コストが高価になっている ほか、 それら LEDモジュ一ル 1 0 2の配置、 固定、 ワイヤボンディン グゃハンダ付けに設備および作業工数を要することから、 必然的に高コ ストなものとなっている。 また、 個々の L E Dチップは、 第 1 1図に模式的に示すように、 P電 極 1 0 7を備えた p型半導体 1 0 6と、 n電極 1 0 9を備えた n型半導 体 1 0 8とが活性層 1 0 5を挟むように平面的に積み重ねたプレーナ一 構造のものが採用されている。 この活性層 1 0 5に生じる発光は基本的 には全方位へ向かうが、 半導体の有する比較的大きい屈折率と半導体の 内部から界面 （表面） への入射角との関係もあって、 主として上下方向 に向かう光が界面を透過して外側へ放射される。 従って、 上方 （背面 側） へ向かう光が電極面等で反射されて下方 （前面側） へ向かうものを 考慮しても、 下方への発光効率は低く、 更には、 背面側へ照射された光 が隣り合う L E Dモジュールへ入射して表示装置の画像に滲みを発生さ せるという問題もある。
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、 第一には、 微小な半導体発光素 子を基体面へ間隔をあけて配置して簡易に固定され、 結果的に低コスト である表示装置およびその製造方法を提供することを課題とする。 また. 第二には、 微小なサイズでありながら十分な輝度を有する半導体発光素 子を備えた表示装置およびその製造方法を提供することを課題とする。 なお、 特開昭 5 7 - 4 5 5 8 3号公報には、 低コスト化させ、 信頼性 を向上させた表示装置として、 発光ダイォ一ドを絶縁材料で埋めた装置 が開示されているが、 その実施例で使用されている発光ダイォードはゥ エーハから切り出したプレーナ一構造の発光ダイォードチップであり、 アノード電極とカソード電極はゥェ一八の状態であるときに取り付けら れたものである。 また、 基板上に整列させて固定した発光ダイオード間 を埋める絶縁層として使用されているエポキシ樹脂は発光ダイォードの 上端面と略同一平面をなすように注入され硬化されたものであり、 かつ その表面をラッビングなどによって平滑化させたものである。 また、 特開平 3— 3 5 5 6 8号公報には、 p n接合領域が小さい発光 ダイォード内から外側の透明プラスチックとの界面を透過して放射され る光の割合を大幅に向上させるものとして、 発光ダイォードの p n接合 領域より上方の光路となる半導体部分の上端側を截頭角錐型に切削した ものが開示されている。 すなわち、 発光ダイオードとその周囲の透明プ ラスチックとは屈折率の差が大きく、 点光源から界面へ向かう光のうち 界面と直交する入射角 0度の光、 および点光源からの円錐角が例えば 2 7度の範囲内にある光は界面を透過するが、 それ以外の入射角の大きい 光は界面で反射されて発光ダイォ一ド内から外側へ出ることができず、 反射を繰り返して消滅する。 すなわち、 この現象を可及的に回避せんと するものである。
そのほか、 特開平 1 1— 7 5 0 1 9号公報には、 発光ダイオードを使 用した光源装置として、 発光ダイォードである半導体チップの上方に角 度 4 5度の傾斜ミラーを設けたものが示されているが、 このミラ一は発 光ダイォードから上方へ出る光を直角に曲げて側方へ反射させるための ものであり、 かつ青色、 緑色、 赤色の各発光ダイオードからの光を同一 光軸上へ反射させるためにダイクロイックミラーが使用されている。 発明の開示
上記の課題は請求の範囲第 1項、 請求の範囲第 1 0項、 または請求の 範囲第 1 3項の構成によって解決されるが、 その解決手段を説明すれば 次の如くである。
請求の範囲第 1項の表示装置は、 複数の半導体発光素子が基体面上に 配置されて取り付けられた表示装置において、 半導体発光素子が第一絶 縁層で埋め込まれた状態、 または埋め込まれない裸の状態で、 間隔をあ けて基体面上に配置されて固定され、 更に半導体発光素子を覆って基体 面に第二絶縁層が形成されており、 第一絶縁層および第二絶縁層の所要 箇所に穿設された接続開孔を介して半導体発光素子の上端部電極および 下端部電極が引き出されている装置である。
このような表示装置は半導体発光素子を、 第一絶縁層で埋め込んだ状 態または埋め込まない裸の状態で、 間隔をあけて基体面へ配置されてお り、 それらを覆う第二の絶緣層の接続開孔を介して電極が引き出されて いるので、 表示装置の単位面積当りのコストを格段に低下させる。
請求の範囲第 1項に従属する請求の範囲第 2項の表示装置は、 半導体 発光素子が基体面上に配置され、 上端部と下端面を除いて第一絶縁層で 埋め込まれて固定されており、 かつ上端部電極と下端部電極とが第一絶 縁層の上面に引き出され、 続いて第二絶縁層の上面へ引き出されており 更に何れか一方の電極が前記基体面上に設けられた接続用電極に導かれ ている装置である。 このような表示装置は半導体発光素子が第一絶縁層 で埋め込まれてサイズを大にしてハンドリングが容易化され、 かつ一方 の電極は第二絶緣層の上面で駆動回路と接続され、 他方の電極は基体面 上で駆動回路と接続されるので、 相互に直交する方向にある両極の駆動 回路の交差がなく配線を単純化させる。
請求の範囲第 1項に従属する請求の範囲第 3項の表示装置は、 半導体 発光素子が裸で基体面上に配置されて固定され、 半導体発光素子を覆つ て基体面に第二絶縁層が形成されており、 かつ上端部電極および下端部 電極が第二絶縁層の上面に引き出されており、 更に何れか一方の電極が 基体面上に設けられた接続用電極に導かれている装置である。 このよう な表示装置は、 半導体発光素子を埋め込む第一絶縁層を設けないので、 ハンドリングに工夫を要するが、.埋め込む工程が省略されるほか、 一方 の電極は第二絶縁層の上面で駆動回路と接続され、 他方の電極は基体面 上で駆動回路と接続されるので、 相互に直交する方向にある両極の駆動 回路の交差がなく配線を単純化させる。
請求の範囲第 1項に従属する請求の範囲第 4項の表示装置は、 第一絶 縁層および第二絶縁層がポリイミド樹脂、 エポキシ樹脂、 合成ゴムを含 む塗膜形成可能な高分子化合物からなる装置である。 このような表示装 置は面積の大きい基体面にも絶縁層を塗布して容易に形成させることが でき、 基体面への半導体発光素子の取り付けを簡易化させる。
請求の範囲第 1項に従属する請求の範囲第 5項の表示装置は、 半導体 発光素子が発光領域から基体面上の下端面へ向かう方向を主たる発光方 向とするものであり、 発光領域より上部に下方への反射面を有している 装置である。 このような表示装置は、 半導体発光素子の発光を反射面に よって効果的に下端面へ向かわせる。
請求の範囲第 5項に従属する請求の範囲第 6項の表示装置は、 半導体 発光素子が角錐形状または角錐台形状に形成されており、 それらが有す る面のうちの少なくとも傾斜面の何れか一面が反射面とされている装置 である。 このような表示装置は多角錐または多角錐台の傾斜面、 および 多角錐台にあっては上面も反射面として発光を下端面側へ集中させるこ とができる。
請求の範囲第 6項に従属する請求の範囲第 7項の表示装置は、 前記半 導体発光素子が窒化ガリウム系半導体の六方晶からなり、 （1 一 1 0 1 ) 面に平行な活性層を備えている装置である。 このような表示装置は 窒化ガリウム系半導体の （ 1— 1 0 1 ) 面に平行な活性層の発光効率が 高いこと、 更には、 （1— 1 0 1 ) 面に設ける電極面を反射面すること が可能であり、 優れた発光性能を示す。
請求の範囲第 7項に従属する請求の範囲第 8項の表示装置は、 半導体 発光素子が成長の基板上で （ 0 0 0 1 ) 面を下端面とし、 （ 1 一 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面を傾斜面として、 六角錐形状または六角錐 台形状に結晶成長された窒化ガリウム系半導体であり、 （ 1 一 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面に平行な活性層を備えている装置である。 この ような表示装置は窒化ガリウム系半導体の （ 1 一 1 0 1 ) 面に平行な活 性層の発光効率が高いこと、 更には、 （1— 1 0 1 ) 面に設ける電極面 を反射面することが可能であり、 発光を下端面側へ集中させ特に優れた 発光性能を示す。
請求の範囲第 1項に従属する請求の範囲第 9項の表示装置は、 単色の 半導体発光素子のみ、 または異なる色を発光する複数種の半導体発光素 子の組み合わせを配置した画像表示装置または照明装置である。 このよ うな表示装置は発光ダイォードまたは半導体レーザによる輝度の高い画 像表示装置または照明装置を与える。
請求の範囲第 1 0項の表示装置の製造方法は、 複数の半導体発光素子 を基体面上に配置し取り付ける表示装置の製造方法において、 半導体発 光素子を第一絶縁層で埋め込み、 第一絶縁層に所要の接続開孔を穿設し て半導体発光素子の上端部電極および下端部電極を引き出す工程と、 前 記電極の引き出された前記半導体発光素子を前記基体面上に間隔をあけ て配置し固定する工程と、 第一絶縁層で埋め込まれた半導体発光素子を 覆って基体面に第二絶縁層を形成する工程と、 第二絶縁層に所要の接続 開孔を穿設して、 第一絶縁層の上面に引き出されている上端部電極と下 端部電極を引き出す工程とからなる製造方法である。 このような表示装 置の製造方法は、 半導体発光素子を第一絶縁層で埋め込むことによりサ ィズを大にしハンドリングを容易化させた状態として間隔をあけて半導 体発光素子を基体面へ配置することができ、 その後、 それらを覆う第二 絶縁層を設け、 これに穿設する接続開孔を介して電極を引き出して駆動 回路へ接続するので、 表示装置の単位面積当りのコストが格段に低下さ れた表示装置を与える。
請求の範囲第 1 0項に属する請求の範囲第 1 1項の表示装置の製造方 法は、 第一絶縁層において、 上端部と下端面を除いて半導体発光素子を 埋め込み、 次いで上端部電極と下端部電極を共に前記第一絶縁層の上面 に引き出す製造方法である。 このような表示装置の製造方法は、 上端部 電極の引き出しを容易化させ、 下端面で下端部電極を引き出すことによ る発光面の低減が回避された表示装置を与える。
請求の範囲第 1 0項に属する請求の範囲第 1 2項の表示装置の製造方 法は、 第二絶縁層において、 第一絶縁層の上面に引き出されている上端 部電極と下端部電極を共に第二絶縁層の上面に引き出し、 更に何れか一 方の電極を基体面に設けられている接続用電極に導く製造方法である。 このような表示装置の製造方法は一方の電極を第二絶縁層の上面で駆動 回路と接続させ、 他方の電極を基体面上で駆動回路と接続させるので、 相互に直交する方向にある両極の駆動回路は交差せず、 配線の単純化さ れた表示装置を与える。
請求の範囲第 1 3項の表示装置の製造方法は、 複数の半導体発光素子 を基体面上に配置し取り付ける表示装置の製造方法において、 半導体発 光素子を裸のまま基体面上に間隔をあけて配置し固定する工程と、 半導 体発光素子を覆って基体面に第二絶縁層を形成する工程と、 第二絶縁層 に所要の接続開孔を穿設して半導体発光素子の上端部電極と下端部電極 を引き出す工程とからなる製造方法である。 このような表示装置の製造 方法は、 半導体発光素子のサイズを拡大させることなく裸で基体面上に 間隔をあけて配置するので、 ハンドリングに工夫を要するが、 埋め込む 工程が省略されるほか、 表示装置の単位面積当りのコストを大幅に低減 させる。 請求の範囲第 1 3項に属する請求の範囲第 1 4項の表示装置の製造方 法は、 第二絶縁層において、 裸の半導体発光素子の上端部電極と下端部 電極を共に第二絶縁層の上面に引き出し、 更に何れか一方の電極を基体 面に設けられている接続用電極に導く製造方法である。 このような表示 装置の製造方法は、 下端部電極の取り出しを半導体発光素子の下端面で 行うことによる発光面の低減を回避し得るほか、 一方の電極は第二絶縁 層の上面で駆動回路と接続され、 他方の電極を基体面上で駆動回路と接 続されるので、 相互に直交する方向にある両極の駆動回路の交差がなく 配線を単純化させる。
請求の範囲第 1 0項または請求の範囲第 1 3項に属する請求の範囲第 1 5項の表示装置の製造方法は、 第一絶縁層および第二絶縁層として、 ポリイミド樹脂、 紫外線硬化樹脂、 エポキシ樹脂、 または合成ゴムを含 む塗膜形成の可能な高分子化合物を使用する製造方法である。 このよう な表示装置の製造方法は、 面積の大きい基体面にも絶縁層を塗布して容 易に形成させることができ、 基体面への半導体発光素子の取り付けを簡 易化させる。
請求の範囲第 1 0項または請求の範囲第 1 3項に属する請求の範囲第 1 6項の表示装置の製造方法は、 半導体発光素子として、 発光領域から 基体面上の下端面へ向かう方向を主たる発光方向とし、 発光領域より上 部に下方への反射面を有するものを使用する製造方法である。 このよう な表示装置の製造方法は、 半導体発光素子の発光を反射面によって効果 的に下端面側へ向かわせる表示装置を与える。
請求の範囲第 1 6項に属する請求の範囲第 1 7項の表示装置の製造方 法は、 半導体発光素子として、 角錐形状または角錐台形状に形成されて おり、 それらが有する面のうちの少なくとも傾斜面の何れか一面が反射 面とされているものを使用する製造方法である。 このような表示装置の 製造方法は、 多角錐または多角錐台の傾斜面および多角錐台にあっては 上面も反射面として半導体発光素子の発光を下端面側へ集中させる表示 装置を与える。
請求の範囲第 1 7項に属する請求の範囲第 1 8項の表示装置の製造方 法は、 半導体発光素子として、 窒化ガリウム系半導体の六方晶からなり. ( 1 - 1 0 1 ) 面に平行な活性層が設けられたものを使用する製造方法 である。 このような表示装置の製造方法は、 窒化ガリウム系半導体が
( 1 - 1 0 1 ) 面で高い発光効率を示すことから、 優れた発光性能の表 示装置を与える。
請求の範囲第 1 8項に属する請求の範囲第 1 9項の表示装置の製造方 法は、 半導体発光素子として、 成長の基板上で （ 0 0 0 1 ) 面を前記下 端面とし、 （1 一 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面を前記傾斜面として. 六角錐形状または六角錐台形状に結晶成長された窒化ガリゥム系半導体 であり、 （1 — 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面に平行な活性層が設け られたものを使用する製造方法である。 このような表示装置の製造方法 は、 発光効率の高い活性層に平行な （ 1 — 1 0 1 ) 面に設ける電極面が 反射面となって発光を下端面側へ集中させることから、 特に優れた発光 性能の表示装置を与える。 図面の簡単な説明
第 1図は、 微小なサイズの G a N系半導体発光素子が上端部と下端面 を除いて第一絶緣層 （エポキシ樹脂） に埋め込まれている状態を示す断 面図である。
第 2図は、 第 1図に続いて、 第一絶縁層の上面から G a N系半導体発 光素子の下端部電極に至る接続開孔を穿設して、 全面にアルミニウムの 蒸着またはスパッタリングを施した後、 フォトリソグラフィにより要部 を残してエッチングし、 上端部の p電極と下端部の n電極とを第一絶縁 層の上面に引き出した状態を示す。
第 3 A図〜第 3 B図は、 六角錐形状に結晶成長された G a N系半導体 発光素子の詳細を示す図であり、 第 3 A図は縦断面図、 第 3 B図は平面 図である。
第 4図は、 第 2図に示した G a N系半導体発光素子が一定の間隔をあ けて表示装置の透明な基体上に配置され、 透明接着剤で固定された後、 G a N系半導体発光素子を覆って第二絶縁層 （エポキシ樹脂） が形成さ れた状態を示す断面図である。
第 5図は、 第 4図に続いて、 第二絶縁層の所要箇所に接続開孔を穿設 し、 第一絶縁層の上面の引き出されている P電極と n電極が続いて第二 絶縁層の上面に引き出され、 更に、 P電極は基体面の接続用電極に導か ' れた状態を示す。
第 6図は、 第一絶縁層に埋め込まれない裸の G a N系半導体発光素子 が一定の間隔をあけて表示装置の透明な基体上に配置され、 透明接着剤 で固定された後、 G a N系半導体発光素子を覆って第二絶縁層が形成さ れた状態を示す断面図である。
第 7図は、 第 6図に続いて、 第二絶縁層の所要箇所に接続開孔を穿設 して、 裸の G a N系半導体発光素子の p電極と n電極が第二絶縁層の上 面に引き出され、 更に n電極が基体面の接続用電極に導かれた状態を示 す。
第 8図は、 六角錐台形状に結晶成長された G a N系半導体発光素子の 断面図である。
第 9図は、 G a N系半導体発光素子を所定の方向に長い矩形のマスク 開口から成長させた場合の六角錐台形状の斜視図である。 第 1 0図は、 従来の発光ダイォードによる表示装置の要部の裏面側の 斜視図であり、 比較的大きい寸法に規格化された L EDモジュールが密 に配列されている。
第 1 1図は、 発光ダイオードを模式的に示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の表示装置およびその製造方法は、 上述したように、 複数の半 導体発光素子が基体面上に配置されて取り付けられた表示装置において. 半導体発光素子が第一絶縁層で埋め込まれた状態、 または埋め込まれな い裸の状態で、 間隔をあけて基体面上に配置されて固定され、 更に半導 体発光素子を覆って基体面に第二絶縁層が形成されており、 第一絶縁層 および第二絶縁層の所要箇所に穿設された接続開孔を介して半導体発光 素子の上端部電極および下端部電極が引き出されている装置およびその 製造方法である。
表示装置に使用する半導体発光素子は、 p型半導体と n型半導体との 接合面に順方向に電流を注入した時にキヤリァである電子と正孔とが再 結合して発光するものであればよく、 半導体発光素子の材料は特に限定 されない。 上記のような発光を生ずる半導体としては、 青色に発光する 窒化ガリウム（G aN)、 緑色に発光するリン化ガリウム（G a P；)、 赤 色に発光するヒ化リン化ガリウム （G aA s P) 、 ヒ化アルミニウムガ リウム （A 1 G a A s ) 等のガリウム系の化合物半導体が知られている, そのほか、 セレン化亜鉛 （Z n S e) 、 シリコン力一バイド （S i C) も発光性が知られている。 勿論、 これら以外の材料からなるものであつ てもよい。
G aN系半導体を例にとれば、 p型半導体は結晶中に Mg、 Z n、 C 等のァクセプタ不純物をドープすることによって得られ、 n型半導体は S i、 G e、 S e等のドナ一不純物をドープすることによって得られる そして、 p n接合を好ましくはへテロ接合、 より好ましくは、 例えば I n G aN層を活性層とし、 これを挟む一方の n型クラッド層を S i ド一 ビングした G a N系半導体、 他方の p型クラッド層を Mgドーピングし た G aN系半導体とするダブルへテロ接合とすることにより、 格段に優 れた発光特性が得られる。 また、 活性層は単一のバルク活性層とする以 外に量子井戸構造としてもよい。
上記のような各種め半導体発光素子の材料となる化合物半導体は有機 金属化合物気相成長法 （MOCVD法） 、 分子線エピタキシー法 （MB E法） 、 ハイドライド気相成長法 （HVPE法） などによって製造され 高価であるから、 ハンドリングが可能である限り可及的に微小な寸法形 状とすることが望ましい。 そのような微小な半導体発光素子は、 半導体 発光素子用として製造された化合物半導体のゥエー八から半導体発光素 子をチップ状に切り出すよりは、 例えばサファイア基板上で化合物半導 体を選択的に結晶成長させることによって比較的容易に得られる。 この ような選択的な結晶成長によって、 下端面の一辺の寸法が 1 00〜20 0 m程度、 またはそれ以下、 例えば 1 0〜 5 0 m程度のサイズの半 導体発光素子を得ることができる。 必要によっては、 結晶成長させた後 に立体形状を調整する加工処理を施してもよい。
そして、 得られる微小な半導体発光素子の p型半導体には例えば N i ZAuを蒸着して p電極を取り付け、 n型半導体には例えば T i /Au を蒸着して n電極を取り付ける。 電極を取り付けた微少な半導体発光素 子はそのまま基体面に配置し固定してもよいが、 半導体発光素子を特に 微小な形状とし、 その周囲を第一絶縁層で埋め込むことにより見掛け上 のサイズを大にしてハンドリングを容易化させることができる。 また、 表示装置の前面側への発光性に優れたものとするには、 使用する半導体 発光素子の立体形状に配慮が必要である。 以下、 表示装置の前面パネル となる透明な基体面への微小な半導体発光素子の配置と固定、 および表 示装置の前面側への発光性に優れた半導体発光素子とするための半導体 発光素子の形状について説明する。
「微小な半導体発光素子の見掛け上のサイズを大にして配置する場 合」
以下、 見掛け上のサイズを大にする場合について説明する。 成長の基 板面に結晶成長させた微小な半導体発光素子 （例えば 1 0〜 1 0 0 z m サイズ） を透明支持体面に一定の間隔 （例えばピッチ 1 0 0〜 3 0 0 m) をあけて固定し、 半導体発光素子の上端部と下端面を除いて埋め込 むように第一絶縁材料を層状に形成させた後、 中央部に微小な半導体発 光素子を存在させるように第一絶縁層をダイシングすることによって、 半導体発光素子の見掛け上のサイズを大にすることができる。 上端部を 残すのは電極の引き出しのためであり、 下端面を残すのは発光の放射面 となるからであるが、 下端面から電極を引き出してもよい。 上記の透明 支持体への G a N系半導体発光素子の固定に例えばポリイミド接着剤を 使用しておけば、'必要に応じて透明支持体側からレ一ザを照射すること によりポリイミドが崩解し透明支持体を容易に取り外すことができる。 そのほか、 紫外線硬化性粘着剤を使用し、 第一絶縁層を形成させた後に 透明支持体側から紫外線を照射して紫外線硬化性粘着剤を硬化させ粘着 性を失わせて半導体発光素子から透明支持体を取り外すことも可能であ る。
上記の第一絶縁層に使用する材料は有機物または無機物の何れであつ てもよく、 その種類、 適用方法は特に限定されないが、 無機物の S i 0 2ゃ i 3 N 4を採用する場合には C V D法 （化学的気相成長法） や蒸 着またはスパッタリング法の適用を要するに対し、 有機物であるェポキ シ樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 合成ゴム等の高分子化合物を採用する場合に は簡易な塗布法によつて基体面が大面積の場合にも容易に絶縁層を形成 させることができ、 表示装置を低コスト化させることが可能である。 な お塗布による絶縁膜としてスピンオングラスのガラス膜も使用し得る。 第一絶縁層で埋め込みダイシングした半導体発光素子は、 後に基体面 で更に間隔 （例えばピッチ 3 0 0〜 9 0 0 m) をあけて配置し固定し て第二絶縁層で埋め込むので、 駆動回路と接続し易いように電極を引き 出しておくことが好ましい。 例えば上端部に p電極があり、 下端部に n 電極が存在すると仮定して、 露出されている上端部から第一絶縁層の上 面にかけて導体金属を適用して第一絶縁材料の上面に P電極を大きい面 積で引き出すことができる。 従って、 次に第二絶縁層から第一絶縁層上 の P電極への接続開孔を設ける場合に位置ずれを生じにくい。
また、 第一絶縁層の上面から下端部の n電極に至る接続開孔を穿設し て、 その接続開孔を導体金属で埋め、 続けて第一絶縁層の上面にかけて 適用することにより n電極を大きい面積で引き出すことができる。 その ほか、 n電極は半導体発光素子の下端面から引き出してもよいことは前 述した通りである。 この場合、 下端面は発光面であるから発光の障害と ならないように、 透明な引き出し電極を使用することが望ましい。 上述の見掛け上のサイズを大にした半導体発光素子は、 表示装置の表 示パネルとなる透明な基体に上述したように例えばピッチ 3 0 0〜 9 0 0 程度で間隔をあけて配置され固定される。 配置は一次元または二 次元に行うのが一般的であるが、 三次元に配置してもよい。 配置した後 の固定は、 上記の第一絶縁層によって半導体発光素子の見掛け上のサイ ズを大にした方法と同様な方法を採用することができる。 すなわち、 基 体面に配置され固定された半導体発光素子を覆って基体面に第二絶緣材 料の層を形成させる。 この第二絶縁層には、 無機物または有機物の何れ かを採用し得るが、 第一絶縁層と同質の材料を使用することが好ましい, 異なった絶縁材料を積層して使用すると、 それらの界面における接着性 の不足や熱膨張性係数の違いによる問題を生ずる怖れがあるからである, 第二絶縁層によって半導体発光素子を第一絶縁層と共に覆った後に、 第一絶縁層の上面に引き出されている半導体発光素子の p電極、 n電極 を更に第二絶縁層の上面に引き出してそれぞれの駆動回路と接続する。 その接続には種々の方法がある。 その一例は、 第二絶縁層の上面から第 一絶縁層の上面に至る 2本の接続開孔を穿設して、 一方は p電極、 他方 は n電極を第二絶縁層の上面に引き出し、 例えば引き出された p電極は そのまま対応する駆動回路と接続し、 引き出された n電極はその部分か ら基体面上に設けられている接続用電極に至る接続開孔を穿設して、 そ の接続開孔を導体金属で埋めることにより、 その接続用電極を経由し基 体面上で対応する駆動回路に接続することができる。
「微小な半導体発光素子をそのまま配置する場合」
微小なサイズの半導体発光素子であっても 1 0 0〜 2 0 0 m程度の サイズのものは、 絶縁層に埋め込んで特に見掛け上のサイズを大にする ことなく、 裸のまま直接に透明な基体面に配置し固定することができる, 勿論、 1 0 0 m以下のサイズの半導体発光素子を裸のままハンドリン グしてもよいことは言うまでもない。 個々の裸の半導体発光素子の上端 部をピックアップして基体面に間隔をあけて一定のピッチで配置するに は、 真空下の吸着と大気圧下の脱着、 または紫外線硬化性粘着剤による 粘着と基体面側からの紫外線照射による粘着性の失活等の手段を採用す ることができる。
透明接着剤を所定部分に塗布した基体面に上記のようにピックアップ した半導体発光素子を例えば 3 0 0 - 9 0 0 m程度のピッチで配置し て固定する。 この場合、 半導体発光素子の下端面に透明接着剤を塗布し おいてもよい。 そして、 基体面に配置し接着させて固定した半導体発光 素子に対して、 これらを覆うように直接に第二絶緣材料を層状に形成さ せる。 半導体発光素子の電極の第二絶緣層の上面への引き出しは上述の 見掛け上のサイズを犬にする場合と同様である。
「半導体発光素子の立体形状」
透明な基体面に配置し固定する半導体発光素子の形状によって、 基体 面側、 すなわち半導体発光素子の下端面側への輝度を向上させることが 可能である。 半導体発光素子の発光領域 （活性層） からの発光のうち、 発光領域から上方へ向かう光は上端部の電極面等を反射面として下端面 側へ向かう光とし得るが、 下端面に垂直な側面へ向う光は側面で反射さ せても下端面へ向かう光とはなりにくい。 従って半導体発光素子は下端 面となす角度が 4 5 ± 2 0度の範囲内にある傾斜面を有するものである ことが望ましく、 このような傾斜面に反射面を設けることにより側方へ 向かう発光成分を反射させて効果的に下端面の方へ向かう光とすること ができる。 この傾斜面は必ずしも鏡面のような平滑な面でなくてもよい, なお、 傾斜面の下端面となす角度を上記の範囲外とした場合には側方へ 向う光を反射させても下端面へ向かう光量はそれ程には増大しないので 高輝度化の効果は認め難くなる。
傾斜面は、 片流れ屋根的斜面、 切妻屋根的斜面、 方形屋根的斜面であ つてもよい。 更には半導体発光素子が角錐形状または角錐台形状を有す るものであることが好ましい。 角錐、 角錐台の傾斜面、 および多角錐台 にあっては上面も反射面とすることにより、 半導体発光素子の発光を一 層効果的に下端面側へ向けることができる。 ここに言う角錐または角錐 台には、 ≡角錐、 四角錐、 五角錐、 六角錐から円錐に近似した多角錐に 至る各種の角錐と、 それらに対応する角錐台が含まれる。 そのほか上記 の 4 5 ± 2 0度の傾斜面を有するものとして、 上記の傾斜面を窪みの傾 斜面とするカルデラ状の窪みを上端部に有する半導体発光素子であって もよい。 そして、 上記のような傾斜面を有する半導体発光素子は、 選択 的な結晶成長によって自然発生的に得られるもののほか、 選択的結晶成 長の後に面出し加工を施したものであってもよい。 また、 ゥェ一八から 微少な半導体発光素子を切り出す時に傾斜面を与えたものであってもよ い。 上記のような傾斜面を得る加工手段としてイオンビームやレーザビ ームを使用することができる。
半導体発光素子として使用する化合物半導体のうち、 緑色に発光する リン化ガリウム（G a P)や、 赤色に発光するヒ化リン化ガリウム （G a A s P) 、 ヒ化アルミニウムガリゥム (A l G aA s) 等は立方晶に 属し、 選択的に結晶成長させた場合に六面体となり、 上記のような下端 面に対する傾斜面を持たないので、 後加工して傾斜面を設けて反射面と することが望ましい。 他方、 青色に発光する G aN系半導体は六方晶に 属し六方柱 （六角柱） ないしは六方錐 （六角錐） の結晶構造をとるが、 サファイア基板の （000 1 ) 面で選択的に十分に結晶成長させた場合 には下端面と傾斜した （1— 1 0 1) 面およびこれと等価な面を備えた 六方錐（六角錐）の結晶構造を取り、 成長に十分な時間をかけない場合 には六角錐台となる。 また、 特許第 2 8 3 0 8 14号公報には、 サファ ィァ基板の （1— 1 0 1) 面で選択成長させた場合には、 断面が台形状 で下端面と平行な上面が （1— 1 0 1 ) 面、 その両側の傾斜面の一方が ( 1 - 1 0 1) 面、 他方が （0 1 1 1) 面になると記載されている。 本 発明の半導体発光素子は上記のような傾斜面を有するものを含む。 更に は、 サファイア基板の （ 00 0 1 ) 面での成長のさせ方によって G a N 系半導体発光素子は裏返しにした舟底形状となるが、 本発明の半導体発 光素子はこのような傾斜面を有するものも含む。 上述したように、 半導体発光素子である発光ダイオードには、 材料に よってそれぞれ赤色 （R) 、 緑色 （G) 、 青色 （B) に発光するものが あるので、 これらの発光ダイオードを組み合わせて画素を構成し、 輝度 の高いフルカラーの画像表示装置とすることができる。 上記の発光ダイ ォードに共振ミラーを設けることにより半導体レーザとすることは容易 であるので、 単色または三原色を組み合わせた半導体レ一ザによる照明 装置や道路標識を製造することも可能である。
以下、 本発明の表示装置およびその製造方法を実施例により図面を参 照して具体的に説明する。
(実施例 1 )
第 1図、 第 2図は微小なサイズの G aN系半導体発光素子 1 1を高分 子化合物に埋め込んで見掛け上のサイズを大にしハンドリングを容易化 させる塲合のステップを示す断面図である。 すなわち、 第 1図は図示を 省略した透明支持体面に下端面の長辺の大きさが 1 0 0 サイズの G aN系半導体発光素子 1 1を 3 1 0 iimピッチで配置し、 図示を省略し たポリイミド接着剤で固定した後、 G aN系半導体発光素子 1 1の上端 部と下端面を除いて、 エポキシ樹脂の溶液を塗布、 乾燥し、 硬化させる ことによる絶縁層 2 1を形成させて埋め込んだもの 1個分を示す。
この G a N系半導体発光素子 1 1の詳細は第 3 A図の断面図、 第 3 B 図の平面図に示すように、 図示を省略したサファイア基板の （0 0 0 1 ) 面に設けた S i 02 マスクの開口部に温度 5 0 0 °Cでバッファ層、 続いて 1 0 0 0 でシリコンをドーピングした n型の窒化ガリゥム （G aN ： S i ) 1 2を平板状に形成させ、 更にその上へ設けた S i 02マ スク 1 3の開口部に 1 0 0 Otで結晶成長させることにより六角錐形状 の n型半導体 （G a N ： S i ) 1 4が得られる。 そして、 この六角錐の ( 1 - 1 0 1 ) 面およびこれに等価な傾斜面上に、 成長温度を下げて I n G aNからなる活性層 1 5を設け、 更にその上へマグネシウムをドー ビングした P型の窒化ガリゥム （G aN : Mg) 層 1 6を成長させた後. その表層部の P型 （G aN : Mg) 層 1 6に N i / A uを蒸着して発光 の反射面ともなる p電極 1 8を取り付け、 平板状の （G a N： S i ) 下 地部 1 2の上面の S i 02 マスク 1 3に開口を設けて、 T i /Auを蒸 着し n電極 1 9を取り付けたものである。
第 2図の半導体発光素子 1 1は、 第 1図の状態においてエポキシ樹脂 の第一絶縁層 2 1の上面から G a N系半導体発光素子 1 1の下地部 1 2 に設けた n電極 1 9に至る接続開孔 2 2を穿設して全面にアルミニウム を蒸着またはスパッタリングした後、 リソグラフィによって要部を残し てエッチングし、 上端部の p電極 1 8と下地部 1 2の n電極 1 9とにそ れぞれに引き出し電極 1 8 d、 引き出し電極 1 9 dを設け、 更に G aN 系半導体発光素子 1 1が略中央部に存在するように、 第一絶縁層 2 1を 3 0 0 mサイズでダイシングしたものについて、 透明支持体側からレ 一ザビームを照射しポリイミド接着剤を崩壊させて透明支持体を取り外 したものである。 このプラスチックで埋め込んで見掛けのサイズを大に した半導体発光素子 1 1は引き出し電極 1 8 d、 1 9 dを駆動回路に接 続し電流を注入することにより、 下端面側へ青色の光を放射する表示装 置として作動させることができる。
(実施例 2)
第 4図、 第 5図は実施例 1の第一絶縁層 2 1で埋め込んだ 3 0 0 サイズの G a N系半導体発光素子 1 1を基体 3 1の面上に間隔をあけて 配置し固定する場合を示す断面図である。 すなわち、 第 4図は、 第 2図 に示したエポキシ樹脂の第一絶縁層 2 1で埋めた半導体発光素子 1 1を 表示装置の表示パネルとなる透明な基体 3 1の面に 4 0 0 /imピッチで 配置し固定した場合を示す図である。 すなわち、 基体 3 1の上面には接 続用電極 3 2が所定の間隔で設けられており、 それらの接続用電極 3 2 の間に上記の第一絶縁層 2 1で埋めた半導体発光素子 1 1を透明接着剤 3 3で固定した後、 それらの全面を覆うようにエポキシ樹脂溶液を塗布 し、 乾燥、 加熱硬化させてエポキシ樹脂による第二絶縁層 3 4を形成さ せた状態を示す。
第 5図は、 第 4図の状態において、 第二絶縁層 3 4の上面から内部の G a N系半導体発光素子 1 1の引き出し電極 1 8 dおよび基体 3 1の上 面の接続用電極 3 2に至る 2本の接続開孔 3 5、 3 6を設けると共に、 同じく第二絶縁層 3 4の上面から G a N系半導体発光素子 1 1の引き出 し電極 1 9 dに至る接続開孔 3 7を設けた後、 全面にアルミニウムの蒸 着またはスパッタリングを行い、 リソグラフィによって要部を残してェ ツチングし G a N系半導体発光素子 1 1の！）電極 1 8は基体 3 1の面上 において、 また n電極 1 9は第二絶縁層 3 4の上面において、 それぞれ 図示されない駆動回路と接続するようにしたものである。 このように微 小な寸法形状とした G a N系半導体発光素子 1 1をエポキシ樹脂の第一 絶縁層 2 1で埋め込み見掛けのサイズの大きい半導体発光素子 1 1とす ることによってハンドリングが容易化されるほか、 第二絶縁層 2 1の上 面に大きい面積の引き出し電極 1 8 d、 1 9 dを設けることができるの で、 続くステップにおいてエポキシ樹脂による第二絶縁層 3 4からの電 極の引き出しが容易化されるというメリットがぁ
る。
(実施例 3 )
第 6図、 第 7図は微小な G a N系半導体発光素子 1 1を絶縁層で埋め てサイズを大にすることなく裸のままで、 表示装置の表示パネルとなる 基体 3 1の面上に配置して固定する場合を示す断面図である。 すなわち 第 6図は基体 3 1の上面に一定の間隔で設けられている接続用電極 3 2 の間に、 真空吸引チャックでピックアップした 1 0 0 mサイズの G a N系半導体発光素子 1 1を真空吸引チヤックで裸のままピックアップし て、 基体 3 1の上面に 4 0 0 mのピッチで配置し、 透明接着剤 3 3に よって固定した後、 それらの全面にエポキシ樹脂溶液を塗布し、 乾燥、 加熱硬化させて第二絶縁層 3 4を形成させた状態を示す。
第 7図は第 6図の状態において、 エポキシ樹脂による第二絶縁層 3 4 の上面から内部の G a N系半導体発光素子 1 1の p電極 1 8、 基体 3 1 の上面の接続用電極 3 2、 および G a N系半導体発光素子 1 1の下地部 1 2の n電極 1 9に至る 3本の接続開孔 3 5 '、 3 6 '、 3 7 ' を穿設 した後、 全面にアルミニウムの蒸着またはスパッタリングを行いリソグ ラフィによって要部を残してエッチングし、 G a N系半導体発光素子 1 1の p極 1 8は基体 3 1の面上において、 また n極 1 9は第二絶縁層 3 4の上面において、 それぞれ図示されない駆動回路と接続するようにし たものである。 この場合においても微小として低コスト化させた G a N 系半導体発光素子 1 1を基体 3 1の面上に間隔をあけて配置しているの で、 得られる表示装置を低コスト化させる。
以上、 本発明の表示装置およびその製造方法を実施例によって説明し たが、 勿論、 本発明はこれらによって限られることなく、 本発明の技術 的思想に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、 実施例 1、 実施例 2においては六角錐形状の微小な G a N系 半導体発光素子 1 1によって表示装置を製造する場合を説明したが、 こ れ以外の結晶構造の微小なサイズの G a N系半導体発光素子についても 同様に、 表示装置とすることができる。 第 8図は第 3 A図〜第 3 B図に 示した六角錐形状の場合と同様にしてサファイア基板の （ 0 0 0 1 ) 面 に G a N系半導体を選択的に結晶成長させたものを示す断面図であるが、 十分に時間を掛けない場合には六角錐台形状の n型 （G a N ： S i ) 半 導体 4 1が得られる。 そして、 この n型 （G aN : S i ) 半導体 4 1の 下端面と平行な上面である （ 0 0 0 1 ) 面と、 六角錐の傾斜面に相当す る （1一 1 0 1 ) 面に I n G aNからなる活性層 4 5を設け、 更にその 上へ p型 （G aN : Mg) 半導体層 4 6を成長させた後、 表層の！)型 ( G a N ： M g ) 半導体層 4 6に N i ZAuを蒸着して p電極 48を設 け、 S i〇2 マスク 4 3を開口して露出させた平板状の n型 （G aN ： S i ) 半導体の下地部 42の上面に T i ZAuを蒸着して n電極 49を 設けたものである。 この場合は六角錐台の傾斜面と上面とが発光の反射 面となる。
また、 第 9図はサファイア基板の （ 0 0 0 1 ) 面に成長させた n型 (G a N ： S i ) 半導体の下地部 5 2に S i〇2 のマスク 5 3を設け、 そのマスク 5 3に設けた < 1— 1 0 0>方向に長い矩形の開口において. 選択的に結晶成長させて得られる G aN系半導体 5 1は裏返しにした舟 底形状となり、 傾斜した （ 1— 1 0 1 ) 面と （ 1 1— 2 2) 面を持つが, このような傾斜面を有する G aN系半導体発光素子 5 1も表示装置に使 用することができる。
また本実施例においては、 半導体発光素子に使用する G aN系半導体 の結晶成長の基板にとして、 サファイア基板の （ 0 0 0 1 ) 面を使用す る場合を例示したが、 これ以外の面を使用してもよく、 サファイア以外 の基板、 例えば G aNゥェ一ハゃ S i Cゥエーハを基板として結晶成長 されたものであってもよい。
また本実施例においては第一絶縁層、 第二絶緣層の材料としてェポキ シ樹脂を例示したが、 耐熱性のポリイミド樹脂のような熱硬化性樹脂、 塩化ビニ.ル系共重合樹脂のような熱可塑性樹脂、 ポリウレタンゴムなど の合成ゴムも使用し得る。 また、 これら高分子の有機物に代えて、 無機 物の絶縁材料、 例えば酸化シリコンゃ窒化シリコンを層状に堆積させた ものであってもよい。
また実施例 1、 2においては、 第 3 A図〜第 3 B図に示したように、 P型半導体 1 6が上側、 n型半導体 1 4が下側となっている G a N系半 導体発光素子 1 1を示したが、 これらの位置を逆にした半導体発光素子 であってもよい。
また実施例 1の第 1図においては、 あらかじめ p電極 1 8、 n電極 1 9を取り付けた半導体発光素子 1 1を使用したが、 第 2図において導電 性金属を蒸着またはスパッタリングする時に、 電極を設けると共に引き 続いて第一絶縁層の上面に引き出すようにしてもよい。
また本実施例においては、 半導体発光素子として発光ダイォードを取 り上げたが、 例えば発光ダイォードの両端面を鏡面とする共振器を設け ることによって半導体レーザが得られるので、 単色の半導体レ一ザない しは三原色の半導体レーザによる照明装置や道路標識を製造することが できる。
本発明は上述したような形態で実施され、 次に述べるような効果を奏 する。
請求の範囲第 1項の表示装置によれば、 半導体発光素子が、 第一絶縁 層で埋め込まれた状態または裸の状態で、 間隔をあけて表示装置のパネ ル面となる基体面に配置されて固定され、 これらを第二絶縁層で覆って 電極が引き出されているので、 表示装置の単位面積当りの半導体発光素 子の占める面積が小さく、 また配線を単純化させ、 コストが格段に低下 されたものとなっている。
請求の範囲第 2項の表示装置によれば、 半導体発光素子が第一絶縁層 で埋め込まれ、 サイズを大にしてハンドリングが容易化され、 かつ、 一 方の電極は第二絶縁層の上面で、 他方の電極は基体面上でそれぞれ対応 する駆動回路に接続されるので、 相互に直交する方向にある両極の駆動 回路が交差することなく単純化され、 低コスト化されている。
請求の範囲第 3項の表示装置によれば、 裸の半導体発光素子を使用す るので、 ハンドリングに工夫を要するが、 第一絶縁層による埋め込みェ 程が省略され、 かつ、 一方の電極は第二絶縁層の上面で、 他方の電極は 基体面上でそれぞれ対応する駆動回路に接続されるので、 相互に直交す る方向にある両極の駆動回路が交差することなく単純化されたものとな つている。
請求の範囲第 4項の表示装置によれば、 第一絶縁層、 第二絶縁層に塗 膜形成の可能な高分子化合物を使用しているので、 面積の大きい基体面 にも簡易に絶縁層が形成され、 低コスト化されている。
請求の範囲第 5項の表示装置によれば、 半導体発光素子の発光領域よ り上部に下方への反射面を有しているので、 発光領域から半導体発光素 子の上端部へ向かう光を効果的に下端面側へ向かわせる。
請求の範囲第 6項の表示装置によれば、 半導体発光素子が角錐または 角錐台形状に形成さえており、 それらが有する面のうち少くとも傾斜面 の何れか一面が反射面とされているので、 半導体発光素子の上端部へ向 かう光を一層効果的に下端面側へ向かわせる。
請求の範囲第 7項の表示装置によれば、 半導体発光素子が G a N系半 導体の六方晶であり、 （ 1— 1 0 1 ) 面に平行な活性層を備えているの で、 （ 1— 1 0 1 ) 面に設ける電極面を反射面として優れた発光性を示 す。
請求の範囲第 8項の表示装置によれば、 半導体発光素子が基板上で、 ( 0 0 0 1 ) 面を下端面とし、 （1 一 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面 を傾斜面として結晶成長された窒化ガリウム系半導体であり、 （1— 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面に平行な活性層を備えているので、 これ ら傾斜面に設ける電極面を反射面とすることにより発光を下端面側へ集 中させ特に優れた発光性を示す。
請求の範囲第 9項の表示装置によれば、 単色の半導体発光素子のみ、 または異なる色に発光する複数種の半導体発光素子の組み合わせを配置 して画像表示装置または照明装置とされているので、 これらの装置は高 い輝度を示す。 ·
請求の範囲第 1 0項の表示装置の製造方法によれば、 半導体発光素子 を第一絶縁層で埋め込み電極を引き出したものを、 基体面に間隔をあけ て配置し固定して更に第二絶縁層で覆って電極を引き出しているので、 表示装置における半導体発光素子の占める面積が小さくかつ配線を単純 化させ、 表示装置のコストを大幅に低下させる。
請求の範囲第 1 1項の表示装置の製造方法によれば、 上端部と下端面 を除いて半導体発光素子を第一絶縁層で埋め込み、 次いで上端部電極と 下端部電極を第一絶縁層の上面に引き出すので、 上端部電極の引き出し を容易化させ、 下端面から電極を引き出すことによる発光面の低減を回 避し得る。 勿論、 透明電極等の使用によって下端面で下端部電極を引き 出してもよい。
請求の範囲第 1 2項の表示装置の製造方法によれば、 第二絶縁層の上 面に引き出した両電極の何れか一方を基体面に設けられている接続用電 極と接続するので、 両極はそれぞれ第二絶縁層の上面と基体面とで駆動 回路と接続され駆動回路の交差を回避し、 配線を簡易化させる。
請求の範囲第 1 3項の表示装置の製造方法によれば、 裸の半導体発光 素子を基体面に間隔をあけて配置し固定し、 それらを覆って第二絶緣層 を設けるので、 半導体発光素子のハンドリングに工夫を要するが、 表示 装置の単位面積当りの半導体発光素子の占める面積が小さいほか、 第一 絶縁層で埋め込む工程が省略されるので、 コストを大幅に低下させる。 請求の範囲第 1 4項の表示装置の製造方法によれば、 第二絶縁層の上 面へ上端部電極および下端部電極を引き出し、 両電極の何れか一方を基 体面に設けられている接続用電極と接続するので、 両極はそれぞれ第二 絶縁層の上面と基体面とで駆動回路と接続され駆動回路の交差を回避し 配線を簡易化させる。
請求の範囲第 1 5項の表示装置によれば、 第一絶縁層、 第二絶縁層に ポリイミ ド樹脂、 エポキシ樹脂を含む塗布可能な高分子化合物を使用す るので、 面積の大きい基体面にも絶縁層を容易に形成させることができ. 基体面への半導体発光素子の取り付けを容易化させ低コスト化させる。 請求の範囲第 1 6項の表示装置によれば、 発光領域より上部に下方へ の反射面を有する半導体発光素子を使用するので、 発光領域から半導体 発光素子の上端部へ向かう光を効果的に下端面側へ向かわせる。
請求の範囲第 1 7項の表示装置の製造方法によれば、 半導体発光素子 として、 角錐形状または角錐台形状で、 それらの有する面のうちの少な くとも傾斜面の何れか一面が反射面とされているものを使用するので、 半導体発光素子の発光領域から上方へ向かう光を効果的に下端面側へ向 かわせる。
請求の範囲第 1 8項の表示装置の製造方法によれば、 半導体発光素子 として、 G a N系半導体の六方晶からなり、 （1 一 1 0 1 ) 面に平行に 活性層が設けられているものを使用するので、 （1— 1 0 1 ) 面に設け られる電極面を反射面として優れた発光性を示す。
請求の範囲第 1 9項の表示装置の製造方法によれば、 半導体発光素子 として、 前記成長の基板上で （ 0 0 0 1 ) 面を下端面とし、 （ 1 一 1 0 1 ) 面を傾斜面として、 六角錐または六角錐台に結晶成長された G a N 系半導体であり、 （1— 1 0 1 ) 面に平行に活性層が設けられているも のを使用するので、 （1— 1 0 1) 面に設けられる電極面を反射面とし て優れた発光性を示す。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の半導体発光素子が基体面上に配置されて取り付けられた表示 装置において、 前記半導体発光素子が第一絶縁層で埋め込まれた状態、 または埋め込まれない裸の状態で間隔をあけて前記基体面上に配置され て固定され、 更に前記半導体発光素子を覆って前記基体面に第二絶縁層 が形成されており、 前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の所要箇所に 穿設された接続開孔を介して前記半導体発光素子の上端部電極および下 端部電極が引き出されていることを特徴とする表示装置。
2 . 前記半導体発光素子が前記基体面上に配置され、 上端部と下端面を 除いて前記第一絶縁層で埋め込まれて固定されており、 かつ前記上端部 電極と前記下端部電極とが前記第一絶縁層の上面に引き出され、 続いて 前記第二絶縁層の上面へ引き出されており、 更に何れか一方の電極が前 記基体面上に設けられた接続用電極に導かれていることを特徴とする請 求の範囲第 1項に記載の表示装置。
3 . 前記半導体発光素子が裸で前記基体面上に配置されて固定され、 前 記半導体発光素子を覆って前記基体面に前記第二絶緣層が形成されてお り、 かつ前記上端部電極および前記下端部電極が前記第二絶縁層の上面 に引き出されており、 更に何れか一方の電極が前記基体面上に設けられ た接続用電極に導かれていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載 の表示装置。
4 . 前記第一絶縁層および前記第二絶縁層がポリイミド樹脂、 紫外線硬 化樹脂、 エポキシ樹脂、 または合成ゴムを含む塗膜形成の可能な高分子 化合物からなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の表示装置。
5 . 前記半導体発光素子が発光領域から前記基体面上の前記下端面へ向 かう方向を主たる発光方向とするものであり、 前記発光領域より上部に 下方への反射面を有していることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載 の表示装置。
6 . 前記半導体発光素子が角錐形状または角錐台形状に形成されており それらが有する面のうち少なくとも傾斜面の何れか一面が前記反射面と されていることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の表示装置。
7 . 前記半導体発光素子が窒化ガリゥム系半導体の六方晶からなり、 ( 1 - 1 0 1 ) 面に平行な活性層を備えていることを特徴とする請求の 範囲第 6項に記載の表示装置。
8 . 前記半導体発光素子が成長の基板上で （ 0 0 0 1 ) 面を前記下端面 とし、 （ 1— 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面を前記傾斜面として、 六 角錐形状または六角錐台形状に結晶成長された窒化ガリゥム系半導体で あり、 （ 1— 1 0 1 ) 面およびこれと等価な面に平行な活性層を備えて いることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の表示装置。
9 . 前記表示装置が単色の前記半導体発光素子のみ、 または異なる色を 発光する複数種の前記半導体発光素子の組み合わせを配置した画像表示 装置または照明装置であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の 表示装置。
1 0 . 複数の半導体発光素子を基体面上に配置し取り付ける表示装置の 製造方法において、 前記半導体発光素子を第一絶縁層で埋め込み、 前記 第一絶縁層に所要の接続開孔を穿設して前記半導体発光素子の上端部電 極および下端部電極を引き出す工程と、 前記電極の引き出された前記半 導体発光素子を前記基体面上に間隔をあけて配置し固定する工程と、 前 記第一絶縁層で埋め込まれた前記半導体発光素子を覆って前記基体面に 第二絶縁層を形成する工程と、 前記第二絶縁層に所要の接続開孔を穿設 して、 前記第一絶縁層の上面に引き出されている前記上端部電極と前記 下端部電極を引き出す工程とからなることを特徴とする表示装置の製造 方法。
1 1 . 前記第一絶縁層において、 上端部と下端面を残して前記半導体'発 光素子を埋め込み、 次いで前記上端部電極と前記下端部電極を共に前記 第一絶縁層の上面に引き出すことを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記 載の表示装置の製造方法。
1 2 . 前記第二絶縁層において、 前記第一絶縁層の上面に引き出されて いる前記上端部電極と.前記下端部電極を共に前記第二絶縁層の上面に引 き出し、 更に何れか一方の電極を前記基体面に設けられている接続用電 極に導くことを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の表示装置の製造 方法。
1 3 . 複数の半導体発光素子を基体面上に配置し取り付ける表示装置の 製造方法において、 前記半導体発光素子を裸のまま前記基体面上に間隔 をあけて配置し固定する工程と、 前記半導体発光素子を覆って前記基体 面に第二絶縁層を形成する工程と、 前記第二絶縁層に所要の接続開孔を 穿設して前記半導体発光素子の上端部電極と下端部電極を引き出す工程 とからなることを特徴とする表示装置の製造方法。
1 4 . 前記第二絶縁層において、 前記裸の半導体発光素子の上端部電極 と下端部電極を共に前記第二絶縁層の上面に引き出し、 更に何れか一方 の電極を前記基体面に設けられている接続用電極に導くことを特徴とす る請求の範囲第 1 3項に記載の表示装置の製造方法。
1 5 . 前記第一絶縁層および前記第二絶縁層として、 ポリイミド樹脂、 紫外線硬化樹脂、 エポキシ樹脂、 または合成ゴムを含む塗膜形成の可能 な高分子化合物を使用することを特徴とする請求の範囲第 1 0項または 第 1 3項に記載の表示装置の製造方法。
1 6. 前記半導体発光素子として、 発光領域から前記基体面上の下端面 へ向かう方向を主たる発光方向とし、 発光領域より上部に下方への反射 面を有するものを使用することを特徴とする請求の範囲第 1 0項または 第 1 3項に記載の表示装置の製造方法。
1 7. 前記半導体発光素子として、 角錐形状または角錐台形状に形成さ れており、 それらの有する面のうちの少なくとも傾斜面の何れか一面が 前記反射面とされているものを使用することを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の表示装置の製造方法。
1 8. 前記半導体発光素子として、 窒化ガリウム系半導体の六方晶から なり、 （ 1— 1 0 1) 面に平行な活性層が設けられたものを使用するこ とを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の表示装置の製造方法。
1 9. 前記半導体発光素子として、 成長の基板上で （ 0 00 1 ) 面を前 記下端面とし、 （ 1— 1 0 1) 面およびこれと等価な面を前記傾斜面と して、 六角錐形状または六角錐台形状に結晶成長された窒化ガリゥム系 半導体であり、 （1— 1 0 1) 面およびこれと等価な面に平行な活性層 が設けられたものを使用することを特徴とする請求の範囲第 1 8項に記 載の表示装置の製造方法。
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