(57)【要約】  ＬＥＤチップ１は、所定の波長域の光を透過する第２の基板２と、発光層６を含むＬＥＤ構成層１０と、第２の基板２とＬＥＤ構成層１０との間に配置された蛍光層４とを備える。ＬＥＤチップ１を製造するには、第１の基板上にＬＥＤ構成層１０を形成し、第２の基板２上に蛍光層４を形成し、ＬＥＤ構成層１０に第３の基板を接合した後にＬＥＤ構成層１０から前記第１の基板を取り除き、ＬＥＤ構成層１０と蛍光層４とが接するように、蛍光層４を備える第２の基板２を接合する。
2008062783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に、発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層を形成する段階と、
所定の波長域の光を透過する第２の基板上に、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層を形成する段階と、
前記第１の基板の前記ＬＥＤ構成層上に、第３の基板を接合する段階と、
前記第３の基板が接合された前記ＬＥＤ構成層から前記第１の基板を取り除く段階と、
前記第３の基板が接合され前記第１の基板が取り除かれた前記ＬＥＤ構成層に、前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とが接するように、前記蛍光層を備える前記第２の基板を接合する段階と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項２】
第１の基板上に、発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層を形成する段階と、
所定の波長域の光を透過する第２の基板上に、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層を形成する段階と、
前記第１の基板上に形成された前記ＬＥＤ構成層に、第３の基板を接合する段階と、
前記第３の基板が接合された前記ＬＥＤ構成層から前記第１の基板を取り除く段階と、
前記第３の基板が接合され前記第１の基板が取り除かれた前記ＬＥＤ構成層と、前記第２の基板上に形成された前記蛍光層とを接合する段階と、
前記第２の基板、前記第２の基板上に形成された前記蛍光層及び前記ＬＥＤ構成層を有する接合体を、１つ以上の前記ＬＥＤ素子を含む部分に分割する段階と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項３】
前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とを接合する前記段階の後に、前記ＬＥＤ構成層から前記第３の基板を取り除く段階をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項４】
前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板を用意する段階と、
前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とを接合する前記段階の後に、前記ＬＥＤ構成層又は前記第３の基板と前記回路基板とを接合する段階と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項５】
前記第３の基板は回路基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項６】
前記第３の基板である前記回路基板は、前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板であることを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項７】
前記ＬＥＤ構成層を形成する前記段階は、前記ＬＥＤ構成層の少なくとも１つの層をエピタキシャル成長により形成する段階を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項８】
前記ＬＥＤ装置は前記ＬＥＤ素子を複数含み、前記ＬＥＤ装置は映像信号又はその他の表示制御信号に基づいてカラー表示又はモノクロ表示を行う表示装置であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置の製造方法。
【請求項９】
発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層と、
所定の波長域の光を透過する基板と、
前記ＬＥＤ構成層と前記基板との間に配置された蛍光層であって、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層と、
を備えたことを特徴とするＬＥＤ装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ素子の数が２つ以上であり、
前記２つ以上のＬＥＤ素子のうちの少なくとも１つのＬＥＤ素子の外部への発光色が、前記２つ以上のＬＥＤ素子のうちの他の少なくとも１つのＬＥＤ素子の外部への発光色と異なることを特徴とする請求項９記載のＬＥＤ装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤ素子の数が２つ以上であり、当該ＬＥＤ装置は、映像信号又はその他の表示制御信号に基づいてカラー表示又はモノクロ表示を行う表示装置を構成することを特徴とする請求項９記載のＬＥＤ装置。
【請求項１２】
前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載され前記ＬＥＤ素子と電気的に接続された回路基板を、備えたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載のＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光層と該発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層とを有するＬＥＤ素子を含む、ＬＥＤ装置が知られている。【０００３】
例えば、下記特許文献１には、青色光を発する発光層と、前記青色光により励起されて青と補色の関係にある黄緑色の光を発する蛍光物質を含む蛍光層とを有するＬＥＤ素子を含むＬＥＤ装置としての白色ＬＥＤランプが、開示されている。このＬＥＤ装置では、前記発光層から発して青色光のままで前記蛍光層を透過した光と、前記蛍光層の蛍光物質で黄緑色の光に変換された光とが混ざり合うことで、観察者には白色光に見えるのである。このＬＥＤ装置では、透明な基板と該基板の一方の面上に形成されたＬＥＤ構成層（発光層を含む）とによって、１つのＬＥＤチップが構成されている。そして、このＬＥＤチップが、前記ＬＥＤ構成層をＳｉダイオード素子基板（サブマウント素子）側として前記Ｓｉダイオード素子基板上に搭載され、前記蛍光層は、前記Ｓｉダイオード素子基板を受け皿として、前記Ｓｉダイオード素子基板上に配置された前記ＬＥＤチップを覆うように塗布されている。したがって、このＬＥＤ装置では、前記蛍光層は、特別に保護膜等によって覆わない限り、外界に露出する。【０００４】
そして、下記特許文献１には、白色の色度が前記蛍光層の厚さに依存するので、白色の色度のばらつきを抑えて、要求される色度の生産歩留りを向上させるために、前記蛍光物質の膜厚を精度良く均一にすることが好ましい旨が、開示されている。さらに、下記特許文献１には、前記蛍光物質の膜厚を精度良く均一にするための具体的な製造方法として、前記蛍光物質をシルクスクリーン印刷により形成したり、前記蛍光物質の形成前にＬＥＤチップの透明基板を研磨したり、前記蛍光物質の形成後に蛍光物質を研磨したりする技術が、開示されている。【０００５】
また、例えば、下記特許文献２には、紫外光を発する発光層と、前記紫外光により励起されて可視光を発する蛍光物質を含む蛍光層とを有するＬＥＤ素子を含むＬＥＤ装置としての、発光デバイスや表示装置（ディスプレイ）が、開示されている。このＬＥＤ装置では、基板上にＬＥＤ構成層（発光層を含む）が形成され、前記蛍光層は、前記基板の前記ＬＥＤ構成層とは反対側の面、又は、前記ＬＥＤ構成層の前記基板とは反対側の面に形成されている。したがって、このＬＥＤ装置においても、前記蛍光層は、特別に保護膜等によって覆わない限り、外界に露出する。
【特許文献１】特開２００１−１５８１７号公報
【特許文献２】特表平１１−５１０９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来のＬＥＤ装置では、前述したように、前記蛍光層は特別に保護膜等で覆わない限り外界に露出するので、蛍光層が外界の影響（例えば、湿気）を受けて蛍光層が劣化してしまい、ひいては当該ＬＥＤ装置の耐久性が低下してしまう。【０００７】
また、ＬＥＤ装置を製造するに際して、前記特許文献１の教示に従って蛍光層をスクリーン印刷により形成したり研磨工程を導入したりしても、前記蛍光物質の膜厚を十分に精度良く均一にすることは困難である。したがって、製品間において（ＬＥＤ素子を複数含む製品においては、同一製品におけるＬＥＤ素子間においても）、発光色や発光強度のばらつきを十分に低減することができず、ひいては歩留まりを十分に高めることはできない。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、特別な保護膜等で覆うことなく蛍光層に対する外界の影響を低減することができ、ひいては耐久性を高めることができるＬＥＤ装置を提供することを目的とする。【０００９】
また、本発明は、このような耐久性を高めることができるＬＥＤ装置を製造することができ、しかも、蛍光層の厚さをより精度良く均一にすることができてこれにより歩留りをより高めることができる、ＬＥＤ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明では、第１の基板上に、発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層を形成する段階と、所定の波長域の光を透過する第２の基板上に、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層を形成する段階と、前記第１の基板の前記ＬＥＤ構成層上に、第３の基板を接合する段階と、前記第３の基板が接合された前記ＬＥＤ構成層から前記第１の基板を取り除く段階と、前記第３の基板が接合され前記第１の基板が取り除かれた前記ＬＥＤ構成層に、前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とが接するように、前記蛍光層を備える前記第２の基板を接合する段階と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法を提供する。【００１１】
また、本発明では、第１の基板上に、発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層を形成する段階と、所定の波長域の光を透過する第２の基板上に、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層を形成する段階と、前記第１の基板上に形成された前記ＬＥＤ構成層に、第３の基板を接合する段階と、前記第３の基板が接合された前記ＬＥＤ構成層から前記第１の基板を取り除く段階と、前記第３の基板が接合され前記第１の基板が取り除かれた前記ＬＥＤ構成層と、前記第２の基板上に形成された前記蛍光層とを接合する段階と、前記第２の基板、前記第２の基板上に形成された前記蛍光層及び前記ＬＥＤ構成層を有する接合体を、１つ以上の前記ＬＥＤ素子を含む部分に分割する段階と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ装置の製造方法を提供する。【００１２】
また、本発明のＬＥＤ装置の製造方法では、前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とを接合する前記段階の後に、前記ＬＥＤ構成層から前記第３の基板を取り除く段階をさらに備えることが好ましい。この前記ＬＥＤ構成層から前記第３の基板を取り除く段階は、前記接合体を分割する段階を有する場合、前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とを接合する前記段階の後で且つ前記分割する段階の前であることがより好ましい。【００１３】
また、本発明のＬＥＤ装置の製造方法では、前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板を用意する段階と、前記ＬＥＤ構成層と前記蛍光層とを接合する前記段階の後に、前記ＬＥＤ構成層又は前記第３の基板と前記回路基板とを接合する段階と、を備えることが好ましい。ここで、「ＬＥＤ構成層又は前記第３の基板と前記回路基板とを接合する」とは、ＬＥＤ構成層と回路基板とを電気的に接続するか、又は、第３の基板を介してＬＥＤ構成層と回路基板とを電気的に接続することを意味している。なお、ＬＥＤ装置の製造方法が前記接合体を分割する段階を有する場合、前記分割する段階の前に、前記ＬＥＤ構成層又は前記第３の基板と前記回路基板とを接合する段階を備えることが好ましい。さらに、ＬＥＤ装置の製造方法が前記第３の基板を取り除く段階を備える場合、前記第３の基板を取り除く段階の後で且つ前記分割する段階の前に、前記ＬＥＤ構成層と前記回路基板とを接合する段階を備えることが好ましい。【００１４】
本発明のＬＥＤ装置の製造方法において、前記第３の基板は回路基板であることが好ましい。この場合、前記分割する段階では、前記ＬＥＤ構成層と接合された前記回路基板をさらに有する前記接合体を分割することが好ましい。【００１５】
また、前記第３の基板である前記回路基板は、前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板であることがより好ましい。【００１６】
また、本発明のＬＥＤ装置の製造方法において、前記ＬＥＤ構成層を形成する前記段階は、前記ＬＥＤ構成層の少なくとも１つの層をエピタキシャル成長により形成する段階を含むことが好ましい。【００１７】
また、本発明のＬＥＤ装置の製造方法において、前記ＬＥＤ装置は前記ＬＥＤ素子を複数含み、前記ＬＥＤ装置は映像信号又はその他の表示制御信号に基づいてカラー表示又はモノクロ表示を行う表示装置であることが好ましい。【００１８】
本発明ではまた、発光層を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層と、所定の波長域の光を透過する基板と、前記ＬＥＤ構成層と前記基板との間に配置された蛍光層であって、前記発光層からの光により励起されて異なる波長の光を発する蛍光物質を含む蛍光層と、を備えるＬＥＤ装置を提供する。【００１９】
また、本発明のＬＥＤ装置は、前記ＬＥＤ素子の数が２つ以上であり、前記２つ以上のＬＥＤ素子のうちの少なくとも１つのＬＥＤ素子の外部への発光色が、前記２つ以上のＬＥＤ素子のうちの他の少なくとも１つのＬＥＤ素子の外部への発光色と異なるものであることが好ましい。【００２０】
また、本発明のＬＥＤ装置は、前記ＬＥＤ素子の数が２つ以上であり、当該ＬＥＤ装置は、映像信号又はその他の表示制御信号に基づいてカラー表示又はモノクロ表示を行う表示装置を構成するものであることが好ましい。【００２１】
また、本発明のＬＥＤ装置は、前記ＬＥＤ素子を駆動する駆動回路が搭載され前記ＬＥＤ素子と電気的に接続された回路基板を、備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、特別な保護膜等で覆うことなく蛍光層に対する外界の影響を低減することができ、ひいては耐久性を高めることができるＬＥＤ装置を提供することができる。【００２３】
また、本発明によれば、このような耐久性を高めることができるＬＥＤ装置を製造することができ、しかも、蛍光層の厚さをより精度良く均一にすることができてこれにより歩留りをより高めることができる、ＬＥＤ装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ装置の要部をなすＬＥＤチップを模式的に示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図３】図２の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【図４】図３の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ装置を示す概略ブロック図である。
【図６】図５中の単位画素を示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置のＬＥＤ素子の配置を示す図である。
【図８】ＬＥＤ素子の他の配置例を示す図である。
【図９】ＬＥＤ素子の更に他の配置例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置を示す概略断面図である。
【図１１】図１０のＬＥＤ装置のチップを拡大して示す概略拡大断面図である。
【図１２】図１０及び図１１に示すチップのＬＥＤ基板の１つの単位画素の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図１３】図１０及び図１１に示すチップの駆動回路基板の１つの単位画素の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置の変形例を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図１６】図１５の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【図１７】図１６の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の一工程を模式的に示す概略斜視図である。
【図１９】図１７の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤ装置の製造方法の変形例の工程を示す概略断面図である。
【図２１】図２０の工程に引き続く工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…ＬＥＤチップ、２，６１…第２の基板、４，４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ…蛍光層、５，６３…ｎ型不純物層、６，６４…活性層（発光層）、７，６５…ｐ型不純物層、４３…電極（接地線）、７４，６６，６７…電極、１０，７０…ＬＥＤ構成層、７１，７２…バンプ、１１，９１…第１の基板（基板）、１２，９２…第３の基板（基板）、２１…ＬＥＤ装置、５１…チップ、５２…ＬＥＤ基板、５３…駆動回路基板。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明によるＬＥＤ装置及びその製造方法について、図面を参照して説明する。【００２７】
［第１の実施の形態］【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるＬＥＤ装置の要部をなすＬＥＤチップ１を模式的に示す概略断面図である。【００２９】
図面には示していないが、本実施の形態によるＬＥＤ装置は、ＬＥＤチップとして図１に示すＬＥＤチップ１を用いた、いわゆる砲弾型ＬＥＤランプ又はチップ型ＬＥＤとして構成される。砲弾型ＬＥＤランプやチップ型ＬＥＤの構造は、ＬＥＤチップ１の構造を除いて周知の構造を採用し得るので、ここでは、その説明は省略する。【００３０】
本実施の形態では、ＬＥＤチップ１は、図１に示すように、所定の波長域（本実施の形態では、可視領域）の光を透過するガラス基板等の基板（第２の基板）２と、基板２に設けられ白色光を基板２を介して外部へ発するＬＥＤ素子３とから構成されている。このＬＥＤチップ１は、ＬＥＤ素子を１つだけ有している。このＬＥＤチップ１では、基板２の図１中の下面側が光出射側とされる。【００３１】
ＬＥＤ素子３は、基板２の上面側に基板２側から順に積層された蛍光層４、ｎ型不純物層５、発光層としての活性層６及びｐ型不純物層７と、電極８，９とから構成されている。ｎ型不純物層５、活性層６及びｐ型不純物層７はそれぞれエピタキシャル成長層によって構成されている。ｎ型不純物層５の一部の領域は、活性層６及びｐ型不純物層７によって覆われておらず、その領域に一方の電極８が形成されている。他方の電極９は、ｐ型不純物層７上に形成されている。本実施の形態では、知られているように、各層５〜７の材料等は、活性層６から青色光が発せられるように設定されている。なお、実際には、知られているように、必要に応じて、各層５〜７は複数の層で構成されたり、バッファ層が追加されたりするが、その詳細な構造の図示及び説明は省略する。また、本実施の形態では、蛍光層４は、活性層６からの青色光により励起されて青と補色の関係にある黄緑色の光を発する蛍光物質（例えば、ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガリウム化合物））を含有した透光性を有する樹脂（例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂）の層で構成されている。【００３２】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、ｎ型不純物層５、活性層６、ｐ型不純物層７及び電極８，９が、全体として、ＬＥＤ素子３を構成するＬＥＤ構成層（ただし、蛍光層４は除く。）１０となっており、蛍光層４は、ＬＥＤ構成層１０と基板２との間に配置されている。【００３３】
電極８，９間に順電流が流されると、活性層６から青色光が発し、活性層６から発して青色光のままで蛍光層４を透過した光と、蛍光層４の蛍光物質で黄緑色の光に変換された光とが混ざり合うことで、基板２の下面側の観察者には白色光に見えるのである。【００３４】
本実施の形態によるＬＥＤ装置では、ＬＥＤチップ１において、図１に示すように、蛍光層４がＬＥＤ構成層１０と基板２との間に挟まれているので、蛍光層４は、特別な保護膜等によって覆わなくても、外界に露出しない。したがって、本実施の形態によれば、特別な保護膜等で覆うことなく蛍光層４に対する外界の影響を低減することができ、ひいては耐久性を高めることができる。【００３５】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の一例について、図２、図３及び図４を参照して説明する。図２、図３及び図４は、本実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。【００３６】
まず、ＬＥＤ構成層１０のｎ型不純物層５等をエピタキシャル成長させる基礎となる基板（第１の基板）１１を用意する。基板１１としては、例えば、サファイア基板又はＳｉＣ基板等が用いられる。次いで、第１の基板１１上に、発光層（活性層）を含みＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層１０を、複数形成する。すなわち、基板１１上に、ＬＥＤ構成層１０を、一括して製造すべき複数のＬＥＤチップ１の分だけ形成する。具体的には、基板１１上に、ｎ型不純物層５、活性層６及びｐ型不純物層７を順次エピタキシャル成長により形成し、活性層６及びｐ型不純物層７の不要領域をエッチングにより除去する。このとき、ｎ型不純物層５は、基板１１上の全面に形成されたままとする。そして、電極８，９を金などによって形成し、エッチングにより所定形状にパターニングする。図２（ａ）は、この状態を示している。【００３７】
次に、ＬＥＤ構成層１０を保持し且つ機械的ダメージから保護するための基板（第３の基板）１２を、基板１１とは反対側のＬＥＤ構成層１０の表面に接合する。この接合は、一時的なものであり、後に剥離する。ここでは、熱可塑性ワックス１３により、基板１２をＬＥＤ構成層１０に接合している。図２（ｂ）は、この状態を示している。【００３８】
次いで、基板１２が接合されたＬＥＤ構成層１０から基板１１を取り除く。図２（ｃ）は、この状態を示している。この基板１１の除去は、例えば、グラインダーで基板１１を削り取ったり、あるいは、ＬＥＤ構成層１０と基板１１との境界付近をウォータージェット（高圧噴流水）又はワイヤーソーで切断したりすることによって、行うことができる。【００３９】
一方、所定の波長域（本実施の形態では、可視領域）の光を透過するガラス基板等の基板（第２の基板）２を用意し、基板２上に前述した蛍光層４を塗布する。図３（ａ）は、この状態を示している。基板２の表面にはパターニングされた層などによる凹凸がなく、また、基板２としてエピタキシャル成長層形成などの高温処理を伴う工程を経ていないものを用いることができるので、基板２には高温処理などによる湾曲などもない。したがって、蛍光層４の厚さをより精度良く均一にすることができる。蛍光層４の厚さをより一層精度良く均一にするために、必要に応じて、蛍光層４を塗布する前に基板２を研磨して平坦化すること、及び／又は、蛍光層４を塗布した後に蛍光層４を研磨して平坦化することを行ってもよい。なお、蛍光層４は、例えば、シルクスクリーン印刷により形成してもよい。【００４０】
次いで、図２（ｃ）に示す状態のＬＥＤ構成層１０の下面（基板１２とは反対側の面）と、図３（ａ）に示す状態の蛍光層４の上面（基板２とは反対側の面）とを接合する。図３（ｂ）は、この状態を示している。本実施の形態では、蛍光層４がエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂などの接着性を有する樹脂を用いて構成されているので、蛍光層４の接着性を利用して、ＬＥＤ構成層１０と蛍光層４とを接合する。もっとも、蛍光層４とは別に、透光性を有する接着剤を用いてＬＥＤ構成層１０と蛍光層４とを接合してもよい。【００４１】
ＬＥＤ構成層１０の下面と蛍光層４とを結合した後、熱可塑性ワックス１３を除去することで、ＬＥＤ構成層１０上から基板１２を剥離して取り除く。図４（ａ）は、この状態を示している。【００４２】
次に、図４（ａ）に示す状態のＬＥＤ構成層１０を備える基板を、ダイシングにより各ＬＥＤチップ１に分割させる。図４（ｂ）は、この状態を示している。以上によって、一括して複数のＬＥＤチップ１が完成する。【００４３】
その後、図面には示していないが、ワイヤボンドなどの周知の工程を経て、本実施の形態によるＬＥＤ装置としての砲弾型ＬＥＤランプ又はチップ型ＬＥＤが完成する。【００４４】
この製造方法により本実施の形態によるＬＥＤ装置を製造すれば、前述したように蛍光層４の厚さをより精度良く均一にするすることができる。したがって、均一な発光色（本実施の形態では、均一な白色の色度）のＬＥＤ装置を大量に製造することが可能となり、歩留りをより高めることができる。【００４５】
前述した製造方法では、一括して製造される全てのＬＥＤチップ１において、発光層としての活性層６が青色光を発するとともに蛍光層４が前記青色光を励起光として黄緑色の光を発するように構成され、全てのＬＥＤチップ１は白色光を発する。しかし、個々のＬＥＤチップ１において蛍光層４として互いに異なる色を発する蛍光層を配置させ（すなわち、図３（ａ）に示す工程において、互いに異なる発光色のＬＥＤチップ１に対応する領域では互いに異なる色を発する蛍光層を配置させ）、一度に、互いに異なる色の光を発する複数のＬＥＤチップ１を製造してもよい。【００４６】
また、一括して製造される全てのＬＥＤチップ１において、発光層としての活性層６が紫外光を発するように構成するとともに、蛍光層４が前記紫外光を励起光として所定色の光（例えば、赤色光、緑色光又は青色光）を発するように構成してもよい。【００４７】
さらに、一括して製造される全てのＬＥＤチップ１において発光層としての活性層６が紫外光を発するように構成するとともに、個々のＬＥＤチップ１において蛍光層４として紫外光により励起されて互いに異なる色を発する蛍光層を配置させ（すなわち、図３（ａ）に示す工程において、互いに異なる発光色のＬＥＤチップ１に対応する領域では互いに異なる色を発する蛍光層を配置させ）、一度に、互いに異なる色の光を発する複数のＬＥＤチップ１を製造してもよい。【００４８】
さらにまた、ＬＥＤチップ１において発光層としての活性層６が紫外光を発するように構成するとともに、１つのＬＥＤチップ１において前記蛍光層４を３分割した３つの領域の部分として、紫外光により励起されて赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ発する３つの蛍光層をそれぞれ配置してもよい。このようにしても、ＬＥＤチップ１から白色光が発することになる。【００４９】
［第２の実施の形態］【００５０】
図５は、本発明の第２の実施の形態によるＬＥＤ装置２１を示す概略ブロック図である。【００５１】
本実施の形態によるＬＥＤ装置２１は、映像信号に応じたカラー画像を発光表示する表示装置を構成している。本実施の形態によるＬＥＤ装置２１は、例えば、画面が１インチ以下のいわゆるマイクロディスプレイとして構成することも可能である。本実施の形態によるＬＥＤ装置２１は、図５に示すように、２次元状に配置された複数の単位画素３０と、単位画素３０の各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ（図５では図示せず。後述する図６及び図７参照。）を行毎に選択する垂直走査回路３２と、単位画素３０の各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂを列毎に選択する水平走査回路３３と、外部から入力される映像信号を処理して当該映像信号に応じた画像表示がなされるように垂直走査回路３２及び水平走査回路３３を制御する映像信号処理回路３４とを有している。図５では、単位画素３０の数は３×３個とされているが、これに限定されるものではない。【００５２】
本実施の形態では、単位画素３０におけるＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ以外の要素（後述する図６参照）、垂直走査回路３２、水平走査回路３３及び映像信号処理回路３４によって、ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂを駆動する駆動回路３１が構成されている。【００５３】
図６は、図５中の単位画素３０を示す回路図である。各単位画素３０は、赤色光を発光する赤色ＬＥＤ素子４１Ｒと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤ素子４１Ｇと、青色光を発光する青色ＬＥＤ素子４１Ｂと、赤色ＬＥＤ素子４１Ｒの画素列を選択する赤色列選択スイッチ４２Ｒと、緑色ＬＥＤ素子４１Ｇの画素列を選択する緑色列選択スイッチ４２Ｇと、青色ＬＥＤ素子４１Ｂの画素列を選択する青色列選択スイッチ４２Ｂとを有している。列選択スイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２ＢはＭＯＳトランジスタで構成されている。【００５４】
全ての単位画素３０のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂのカソードは、接地線４３によって共通に接続されている。ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂのアノードは、対応する選択スイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂのドレインにそれぞれ接続されている。赤色列選択スイッチ４２Ｒのソースは、水平ソース線４４Ｒによって画素行毎に共通に接続され、映像信号処理回路３４の制御下で作動する垂直走査回路３２から、赤色の輝度値に応じた大きさの電圧を駆動信号として受ける。緑色列選択スイッチ４２Ｇのソースは、水平ソース線４４Ｇによって画素行毎に共通に接続され、垂直走査回路３２から緑色の輝度値に応じた大きさの電圧を駆動信号として受ける。青色列選択スイッチ４２Ｂのソースは、水平ソース線４４Ｂによって画素行毎に共通に接続され、垂直走査回路３２から青色の輝度値に応じた大きさの電圧を駆動信号として受ける。【００５５】
赤色列選択スイッチ４２Ｒのゲートは、垂直選択線４５Ｒによって画素列毎に共通に接続され、映像信号処理回路３４の制御下で作動する水平走査回路３３から、赤色の列選択信号を受ける。緑色列選択スイッチ４２Ｇのゲートは、垂直選択線４５Ｇによって画素列毎に共通に接続され、水平走査回路３３から、緑色の列選択信号を受ける。青色列選択スイッチ４２Ｂのゲートは、垂直選択線４５Ｂによって列毎に共通に接続され、水平走査回路３３から、青色の列選択信号を受ける。【００５６】
再び図５を参照すると、映像信号処理回路３４は、外部から映像信号が入力されると、その映像信号に基づき各画素３０の各色の輝度を求めて、その値に対応する制御信号を、垂直走査回路３２及び水平走査回路３３にそれぞれ出力する。垂直走査回路３２及び水平走査回路３３は、所定のタイミングで上記制御信号に基づいて所定のタイミングで、画素列毎に各色の列選択スイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂのオン信号（選択信号）、画素行毎に各色の水平ソース線４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂに輝度値に応じた大きさの電圧を出力する。このようにして、単位画素３０毎に輝度値に応じた大きさの電圧（ひいては電流）を各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに印加して、単位画素３０毎に所望の色、輝度で発光させ、これにより、入力された映像信号が示す画像を発光表示させる。【００５７】
図７は、本実施の形態で採用されている各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの配置を模式的に示す平面図である。図７において、「Ｒ」は赤色ＬＥＤ素子４１Ｒを示し、「Ｇ」は緑色ＬＥＤ素子４１Ｇを示し、「Ｂ」は青色ＬＥＤ素子４１Ｂを示している。図７においても、単位画素３０の数は３×３個とされている。これらの点は、後述する図８及び図９についても同様である。【００５８】
本実施の形態では、図７に示すように、各単位画素３０は行方向（左右方向）に並んだ各色１つずつ合計３つのＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂで構成されている。本実施の形態では、図７に示すように、同じ行の各単位画素３０における各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの並び順は同一であるが、列方向に隣り合う行の単位画素３０におけるＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの並び順がずれている。【００５９】
もっとも、各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの配置は、図７に示す例に限定されるものではなく、例えば、図８に示す配置や図９に示す配置を採用してもよい。図８では、全ての単位画素３０における各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの並び順は同一とされている。図９では、各単位画素３０は、１つの赤色ＬＥＤ素子４１Ｒ、２つの緑色ＬＥＤ素子４１Ｇ及び１つの青色ＬＥＤ素子４１Ｂの、合計２×２個のＬＥＤ素子で構成されている。【００６０】
図１０は、本実施の形態によるＬＥＤ装置２１を示す概略断面図である。図１１は、図１０中のハイブリッド化されたチップ５１を拡大して示す概略拡大断面図である。図１２は、図１０及び図１１に示すチップ５１を構成しているＬＥＤ基板５２の１つの単位画素３０の部分（その一部の要素のみ）を模式的に示す概略平面図である。図１３は、図１０及び図１１に示すチップ５１を構成している駆動回路基板５３の、図１２と対応する１つの単位画素３０の部分（その一部の要素のみ）を模式的に示す概略平面図である。なお、図１２及び図１３は、いずれも図１１中の上側から見たものとなっているが、本来隠れ線とすべき線も実線で示している。なお、図７中のＡ−Ａ’線に沿った断面、図１２中のＢ−Ｂ’線に沿った断面及び図１３中のＣ−Ｃ’線に沿った断面は、１つの平面内に含まれるが、図１０及び図１１に示す断面は、その平面における断面を示している。【００６１】
ＬＥＤ基板５２は、所定の波長域（本実施の形態では、可視領域）の光を透過する１枚のガラス基板等の基板（第２の基板）６１と、基板６１に設けられた全ての単位画素３０の各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂとから構成されている。【００６２】
赤色ＬＥＤ素子４１Ｒは、図１１及び図１２に示すように、基板６１の下面側に基板６１側から順に積層された蛍光層６２Ｒ、ｎ型不純物層６３、発光層としての活性層６４及びｐ型不純物層６５と、電極６６，６７とから構成されている。ｎ型不純物層６３、活性層６４及びｐ型不純物層６５はそれぞれエピタキシャル成長層によって構成されている。ｎ型不純物層６３の一部の領域は、活性層６４及びｐ型不純物層６５によって覆われておらず、その領域に一方の電極６６が形成されている。他方の電極６７は、ｐ型不純物層６５上に形成されている。本実施の形態では、知られているように、各層６３〜６５の材料等は、活性層６４から紫外光が発せられるように設定されている。なお、実際には、知られているように、必要に応じて、各層６３〜６５は複数の層で構成されたり、バッファ層が追加されたりするが、その詳細な構造の図示及び説明は省略する。蛍光層６２Ｒは、当該ＬＥＤ素子４１Ｒの活性層６４からの紫外光により励起されて赤色光を発する蛍光物質（例えば、Ｃａ０．９５０Ａｌ２Ｓｉ４Ｏ０．０７５Ｎ７．９１７：Ｅｕ０．０５０やＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等）を含有した透光性を有する樹脂（例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂）の層で構成されている。【００６３】
緑色ＬＥＤ素子４１Ｇが赤色ＬＥＤ素子４１Ｒと異なる所は蛍光層６２Ｒに代えて蛍光層６２Ｇが形成されている点のみであり、青色ＬＥＤ素子４１Ｂが赤色ＬＥＤ素子４１Ｒと異なる所は蛍光層６２Ｒに代えて蛍光層６２Ｂが形成されている点のみであるので、それらの重複する説明は省略する。【００６４】
蛍光層６２Ｇは、当該ＬＥＤ素子４１Ｇの活性層６４からの紫外光により励起されて緑色光を発する蛍光物質（例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌや（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ等）を含有した透光性を有する樹脂（例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂）の層で構成されている。【００６５】
蛍光層６２Ｂは、当該ＬＥＤ素子４１Ｂの活性層６４からの紫外光により励起されて青色光を発する蛍光物質（例えば、ＢＡＭ：Ｅｕ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕや（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ等）を含有した透光性を有する樹脂（例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂）の層で構成されている。【００６６】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、各ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにおいて、ｎ型不純物層６３、活性層６４、ｐ型不純物層６５及び電極６６，６７が、全体として、当該ＬＥＤ素子を構成するＬＥＤ構成層（ただし、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂは除く。）７０となっており、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、ＬＥＤ構成層７０と基板６１との間に配置されている。【００６７】
図５及び図６に示す回路のうちＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ以外の部分である駆動回路３１が、周知の半導体プロセス技術を用いて、１つの駆動回路基板５３に搭載されている。本実施の形態では、駆動回路基板５３としてシリコン基板が用いられている。駆動回路基板５３は、図１１，図１２及び図１３に示すように、バンプ７１，７２によってＬＥＤ基板５２の各ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの電極６６，６７と電気的に接続されている。チップ５１は、バンプ７１，７２によって互いに接合されたＬＥＤ基板５２及び駆動回路基板５３によって構成されている。【００６８】
前述した赤色列選択スイッチ４２Ｒは、駆動回路基板５３に形成された所定の拡散層によるソース及びドレイン（図示せず）と、その両者間の領域の上に配置されたゲート電極７３（図１３参照）とからなるＭＯＳトランジスタとして、構成されている。前記ソースは、水平ソース線４４Ｒに接続された配線パターンに接続されている。前記ドレインは、その上に形成されバンプ７２により接続された電極７４と接続されている。ゲート電極７３は、配線パターンによって垂直選択線４５Ｒに接続されている。これらの点は、緑色列選択スイッチ４２Ｇ及び青色列選択スイッチ４２Ｂについても同様である。なお、接地線４３は、ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂと接続するための電極を兼ねている。なお、図１１において、７５はシリコン酸化膜等の絶縁膜である。【００６９】
図１１に示すように、赤色ＬＥＤ素子４１Ｒのアノードと赤色列選択スイッチ４２Ｒのドレインとが、電極６７，７４間に設けられたバンプ７２によって電気的に接続されている。また、赤色ＬＥＤ素子４１Ｒのカソードと接地線４３とが、電極６６と接地線４３との間に設けられたバンプ７１によって電気的に接続されている。同様に、ＬＥＤ素子４１Ｇ，４１Ｂのアノードと選択スイッチ４２Ｇ，４２Ｂのドレインとが各バンプ７２によってそれぞれ電気的に接続され、ＬＥＤ素子４１Ｇ，４２Ｂのカソードと接地線４３とが各バンプ７１によってそれぞれ電気的に接続されている。バンプ７１，７２は、例えば、銅や金などで構成される。【００７０】
各色ＬＥＤ素子４１Ｒでは、電極６６，６７間に電流が流されると、活性層６４から紫外光が発する。赤色ＬＥＤ素子４１Ｒでは、蛍光層６２Ｒが活性層６４からの紫外光により励起されて赤色光を発し、この赤色光が基板６１を介して上方へ出射する。緑色ＬＥＤ素子４１Ｇでは、蛍光層６２Ｇが活性層６４からの紫外光により励起されて緑色光を発し、この緑色光が基板６１を介して上方へ出射する。青色ＬＥＤ素子４１Ｇでは、蛍光層６２Ｂが活性層６４からの紫外光により励起されて青色光を発し、この青色光が基板６１を介して上方へ出射する。【００７１】
本実施の形態では、図１１に示すように、基板６１における隣り合うＬＥＤ素子間の位置に溝６１ａが形成されている。この溝６１ａは、基板６１の表面に対してほぼ垂直に形成されている。【００７２】
ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６３から発した光は、上方のみならず種々の方向へ進行しようとする。したがって、溝６１ａがないとすれば、各ＬＥＤ素子の蛍光層から発した光は隣接するＬＥＤ素子の蛍光層から発した光と入り交じってクロストークが生ずる。これに対し、基板６１に溝６１ａが形成されているので、溝６１ａの面で光が全反射するため、１つのＬＥＤ素子の蛍光層から発した光の放射される方向がある程度集約されて方向性が定まる。このため、隣接する蛍光層から発光した光と交わるクロストークを抑制でき、コントラストの高い表示が可能となる。もっとも、本発明では、必ずしも溝６１ａを形成する必要はない。なお、溝６１ａ内は空のままでもよいが、溝６１ａを金属などの光反射材料を埋め込んだりあるいは溝６１ａの面に蒸着等により形成しても、同様のクロストーク抑制効果を得ることができる。【００７３】
再び図１０を参照すると、本実施の形態によるＬＥＤ装置では、チップ５１が支持基板５４上に搭載され、チップ５１の駆動回路基板５３の所定の電極と支持基板５４上の電極５５との間がワイヤ５６によってワイヤボンドされ、ワイヤ５６の部分が樹脂５７により封止されている。【００７４】
ＬＥＤ素子を有するチップは、図１０中の基板６１に相当する透明基板を含めて全体を樹脂で封止するのが一般的である。一般的なチップでは、このようにしなければ、耐久性が悪化したり、ＬＥＤ発光層の屈折率が高いことに起因する光取り出し効率の低下を招いたりするからである。【００７５】
しかし、本実施の形態によるＬＥＤ装置では、ＬＥＤ基板５２と駆動回路基板５３とをバンプ７１，７２によってハイブリッド化している。また、本実施の形態によるＬＥＤ装置では、図１１に示すように、各ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂにおいて、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２ＢがそれぞれＬＥＤ構成層７０と基板６１との間に挟まれているので、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂは、特別な保護膜等によって覆わなくても、外界に露出しない。したがって、本実施の形態によれば、特別な保護膜等で覆うことなく蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂに対する外界の影響を低減することができ、ひいては耐久性を高めることができる。また、基板６１の屈折率を空気の屈折率とＬＥＤ発光層の屈折率のとの中間程度の屈折率にすることにより、光取り出し効率の低下を抑制することが可能となる。したがって、本実施の形態では、チップ５１の全体を樹脂封止する必要はない。ただし、ワイヤ５６部分は機械的に弱いので、本実施の形態においては、ワイヤ５６の部分のみ樹脂５７にて封止しているのである。【００７６】
もっとも、本発明では、例えば、チップ５１を図１４に示すようにパッケージ８１内に収容してもよい。このパッケージ８１は、パッケージ本体８１ａと表示窓を兼ねる封止蓋８１ｂとから構成され、いわゆるボールグリッドパッケージとなっている。パッケージ本体８１ａの底面に設けられた各半田ボール８２は、図示しない経路で、駆動回路基板５３の電極にワイヤ８３でボンディングされた各電極８４と電気的に接続されている。【００７７】
次に、本実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の一例について、図１５、図１６、図１７及び図１８を参照して説明する。図１５、図１６、図１７及び図１９は、この製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。図１８は、この製造方法の所定の工程を模式的に示す概略斜視図である。【００７８】
まず、ＬＥＤ構成層７０のｎ型不純物層６３等をエピタキシャル成長させる基礎となる基板（第１の基板）９１を用意する。基板９１としては、例えば、サファイア基板又はＳｉＣ基板等が用いられる。次いで、基板９１上に、ＬＥＤ構成層７０を一括して製造すべき複数のチップ５１のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの分だけ形成する。すなわち、基板９１上に、ｎ型不純物層６３、活性層６４及びｐ型不純物層６５を順次エピタキシャル成長により形成し、活性層６４及びｐ型不純物層６５の不要領域をエッチングにより除去する。このとき、ｎ型不純物層６３は、基板９１上の全面に形成されたままとする。そして、電極６６，６７を金などによって形成し、エッチングにより所定形状にパターニングする。図１５（ａ）は、この状態を示している。【００７９】
次に、ＬＥＤ構成層７０を保持し且つ機械的ダメージから保護するための基板（第３の基板）９２を、基板９１とは反対側のＬＥＤ構成層７０の表面に接合する。この接合は、一時的なものであり、後に剥離する。ここでは、熱可塑性ワックス９３により、基板１２をＬＥＤ構成層１０に接合する。次いで、基板９２が接合されたＬＥＤ構成層７０から基板９１を取り除く。図１５（ｂ）は、この状態を示している。【００８０】
一方、所定の波長域（本実施の形態では、可視領域）の光を透過するガラス基板等の基板（第２の基板）６１を用意し、基板６１上において、前述した蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを、各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに対応する位置にそれぞれ形成する。図１５（ｃ）は、この状態を示している。なお、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを最終的に一部の領域のみに形成する手法自体は周知である。基板６１の表面にはパターニングされた層などによる凹凸がなく、また、基板６１としてエピタキシャル成長層形成などの高温処理を伴う工程を経ていないものを用いることができるので、基板６１には高温処理などによる湾曲などもない。したがって、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより精度良く均一にすることができる。蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより一層精度良く均一にするために、必要に応じて、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを塗布する前に基板６１を研磨して平坦化すること、及び／又は、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを形成した後に蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを研磨して平坦化することを行ってもよい。なお、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂは、例えば、シルクスクリーン印刷により形成してもよい。【００８１】
次いで、図１５（ｂ）に示す状態のＬＥＤ構成層７０の下面（基板９２とは反対側の面）と、図１５（ｃ）に示す状態の蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの上面（基板６１とは反対側の面）とを接合する。本実施の形態では、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂがエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂などの接着性を有する樹脂を用いて構成されているので、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの接着性を利用して、ＬＥＤ構成層７０と蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂとを接合する。もっとも、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂとは別に、透光性を有する接着剤を用いてＬＥＤ構成層７０と蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂとを接合してもよい。その後、熱可塑性ワックス９３を除去することで、ＬＥＤ構成層７０上から基板９２を剥離して取り除く。図１６（ａ）は、この状態を示している。【００８２】
次いで、ドライエッチング等により、隣り合うＬＥＤ素子間の位置に溝６１ａを形成する（図１６（ｂ））。【００８３】
一方、駆動回路基板５３を周知の半導体プロセス技術を用いて準備する（図１６（ｃ））。ここでは、駆動回路基板５３は、例えば、一般的なＣＭＯＳプロセスによるＣＭＯＳ回路が配置されたものしている。そして、駆動回路基板５３には、図１７（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂと電気的に接続するためのバンプ７１，７２を形成しておく。【００８４】
次に、図１６（ａ）に示す状態の基板と、バンプ７１，７２が形成された駆動回路基板５３とを、図１７（ａ）に示すように位置合わせする。図１８は、この位置合わせの様子を模式的に示している。図１８において、１０１は図１６（ａ）に示す状態の基板を示し、１０２は図１７（ａ）に示すバンプ７１，７２が形成された駆動回路基板５３を示している。また、図１８において、１０１ａ，１０２ａは、各基板１０１，１０２における１チップ分の領域をそれぞれ模式的に示している。【００８５】
このような位置合わせを行い、電極６６，６７とバンプ７１，７２とをそれぞれ接合する。図１７（ｂ）は、この状態を示している。バンプによるこのような接合とこれによるハイブリッド化は、周知の技術である。【００８６】
次いで、図１７（ｂ）に示す状態のハイブリッド化された基板を、ダイシングにより各チップ５１に分割させる。図１９は、この状態を示している。以上によって、一括して複数のチップ５１が完成する。【００８７】
その後、ワイヤボンドや樹脂封止などの周知の工程を経て、図１０に示す本実施の形態によるＬＥＤ装置２１が完成する。【００８８】
この製造方法により本実施の形態によるＬＥＤ装置２１を製造すれば、前述したように蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより精度良く均一にするすることができる。したがって、製品間においても、同一製品の複数のＬＥＤ素子間においても、発光色や発光強度のばらつきをより一層低減することができ、ひいては歩留まりをより一層高めることができる。【００８９】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。【００９０】
例えば、前記第２の実施の形態によるＬＥＤ装置２１において、各単位画素を赤色ＬＥＤ素子４１、緑色ＬＥＤ素子４１Ｇ及び青色ＬＥＤ素子４１Ｂのいずれかのみで構成すれば、モノクロ表示を行う表示装置とすることができる。【００９１】
また、例えば、前記第２の実施の形態によるＬＥＤ装置２１において、駆動回路基板５３に搭載する駆動回路を、赤色光照明指令信号に応答して赤色ＬＥＤ素子４１Ｒのみを点灯させ、緑色光照明指令信号に応答して緑色ＬＥＤ素子４１Ｇのみを点灯させ、青色光照明指令信号に応答して青色ＬＥＤ素子４１Ｂのみを点灯させ、白色光照明指令信号に応答して全てのＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂのみを点灯させるように構成すれば、赤色光、緑色光、青色光及び白色光による照明を選択的に切り替えて行うことができる照明装置とすることができる。このような照明装置では、クロストークの問題が生じないため、前記溝６１ａは不要である。【００９２】
［第２の実施の形態の変形例］【００９３】
次に、第２の実施の形態によるＬＥＤ装置の製造方法の変形例を以下に説明する。【００９４】
本変形例によるＬＥＤ装置の製造方法について、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０及び図２１は、本変形例によるＬＥＤ装置の製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。【００９５】
まず、ＬＥＤ構成層７０のｎ型不純物層６３等をエピタキシャル成長させる基礎となる基板（第１の基板）９１を用意する。基板９１としては、例えば、サファイア基板又はＳｉＣ基板等が用いられる。次いで、基板９１上に、ＬＥＤ構成層７０を、一括して製造すべき複数のＬＥＤチップ１の分だけ形成する。すなわち、基板９１上に、ｎ型不純物層６３、活性層６４及びｐ型不純物層６５を順次エピタキシャル成長により形成し、活性層６４及びｐ型不純物層６５の不要領域をエッチングにより除去する。このとき、ｎ型不純物層６３は、基板９１上の全面に形成されたままとする。そして、電極６６，６７を金などによって形成し、エッチングにより所定形状にパターニングする。図２０（ａ）は、この状態を示している。【００９６】
一方、駆動回路基板５３を周知の半導体プロセス技術を用いて準備する。ここでは、駆動回路基板５３は、例えば、一般的なＣＭＯＳプロセスによるＣＭＯＳ回路が配置されたものとしている。駆動回路基板５３にはシリコン基板が用いられており、シリコン基板の一部を覆うように絶縁膜７５が設けられている。そして、この駆動回路基板５３には、図２０（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂと電気的に接続するためのバンプ７１，７２を形成しておく。バンプ７１，７２は、電極４３及び電極７４とそれぞれ電気的に導通するように形成されている。バンプ７１，７２及び電極７４，４３は、例えば、銅や金などで構成される。図２０（ｂ）は、バンプ７１，７２が形成された駆動回路基板を示している。【００９７】
次に、図２０（ａ）に示す状態の基板と、バンプ７１，７２が形成された駆動回路基板５３とを、図２０（ｃ）に示すように位置合わせする。図１８は、この位置合わせの様子を模式的に示している。図１８において、１０１は図２０（ａ）に示す状態の基板を示し、１０２は図２０（ａ）に示すバンプ７１，７２が形成された駆動回路基板５３を示している。また、図１８において、１０１ａ，１０２ａは、各基板１０１，１０２における１チップ分の領域をそれぞれ模式的に示している。【００９８】
このような位置合わせを行い、電極６６，６７とバンプ７１，７２とをそれぞれ接合する。これによって、ＬＥＤ構成層７０の電極６７と駆動回路基板５３の電極７４とがバンプ７２を介して電気的に導通する。また、電極６６と駆動回路基板５３の電極４３とがバンプ７１を介して電気的に導通する。図２０（ｃ）は、この状態を示している。バンプによるこのような接合とこれによるハイブリッド化は、周知の技術である。【００９９】
次いで、駆動回路基板５３が接合されたＬＥＤ構成層７０から基板９１を取り除く。図２０（ｄ）は、この状態を示している。この基板９１の除去は、例えば、グラインダーで基板９１を削り取ったり、あるいは、ＬＥＤ構成層７０と基板９１との境界付近をウォータージェット（高圧噴流水）又はワイヤーソーで切断したりすることによって、行うことができる。【０１００】
次いで、ｎ型不純物層６３にドライエッチング等を施して、図２１（ａ）に示すように隣り合うＬＥＤ素子間の位置に溝６３ａを形成する。【０１０１】
一方、所定の波長域（本変形例では、可視領域）の光を透過するガラス基板等の基板（第２の基板）６１を用意し、基板６１上において、前述した蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを、各色のＬＥＤ素子４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに対応する位置にそれぞれ形成する。そして、基板６１において、図２１（ａ）に示す溝６３ａに対応する位置にドライエッチング等を施して、図２１（ｂ）に示すように溝６１ｂを形成する。なお、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを最終的に一部の領域のみに形成する手法自体は周知である。なお、基板６１の表面にはパターニングされた層などによる凹凸がなく、また、基板６１としてエピタキシャル成長層形成などの高温処理を伴う工程を経ていないものを用いることができるので、基板６１には高温処理などによる湾曲などもない。したがって、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより精度良く均一にすることができる。蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより一層精度良く均一にするために、必要に応じて、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを塗布する前に基板６１を研磨して平坦化すること、及び／又は、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを形成した後に蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを研磨して平坦化することを行ってもよい。なお、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂは、例えば、シルクスクリーン印刷により形成してもよい。また、本変形例では、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを形成した後に、溝６１ｂを形成したが、先に溝６１ｂを形成し、その後蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを周知の方法で形成してもよい。【０１０２】
次に、図２１（ｂ）に示す基板６１と、図２１（ａ）に示すＬＥＤ構成層７０及び電極６６を備える基板９１とを位置合わせして、蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂとｎ型不純物層６３とがそれぞれ接触するように接合する。図２１（ｃ）はこの状態を示している。【０１０３】
その後、第２の実施の形態と同様にして、図２１（ｃ）に示す状態のハイブリッド化された基板を、ダイシングにより各チップに分割させる。これによって、図１９に示すような複数のチップ５１が完成する。【０１０４】
その後、第２の実施の形態と同様に、ワイヤボンドや樹脂封止などの周知の工程を経て、図１０に示すようなＬＥＤ装置２１が完成する。【０１０５】
この製造方法によりＬＥＤ装置２１を製造すれば、前述したように蛍光層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの厚さをより精度良く均一にするすることができる。したがって、製品間においても、同一製品の複数のＬＥＤ素子間においても、発光色や発光強度のばらつきをより一層低減することができ、ひいては歩留まりをより一層高めることができる。また、本変形例では、第２の実施の形態における第３の基板として、駆動回路が形成されている駆動回路基板５３を用いているため、基板除去・接合工程を１ステップ省略することができる。【０１０６】
なお、本変形例では、第３の基板として駆動回路が搭載された駆動回路基板５３を用いたが、駆動回路基板５３に代えて、当初は駆動回路が搭載されていない配線板をＬＥＤ構成層７０と接合し、その後、当該配線板上に公知の方法によって駆動回路を形成してもよい。また、当該配線板上に駆動回路が搭載された別の配線板を電気的に接続するように接合してもよい。また、駆動回路基板５３に代えて、当初は基板（例えばシリコン基板）をＬＥＤ構成層７０と接合し、該基板にホール形成やスルーホールめっきなどの周知の手法によって電極６６及び６７と電気的に導通する配線等を形成した後、当該配線と駆動回路とを電気的に接続してＬＥＤ装置を製造してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上詳細に説明したように、本発明により、特別な保護膜等で覆うことなく蛍光層に対する外界の影響を低減することができ、ひいては耐久性を高めることができるＬＥＤ装置及びその製造方法を提供することができる。また、本発明により、蛍光層の厚さをより精度良く均一にすることができ、これにより歩留りをより高めることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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