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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024180080
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】表示パネル
(51)【国際特許分類】
G09F 9/33 20060101AFI20241219BHJP
H01L 33/08 20100101ALI20241219BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
G09F9/33
H01L33/08
G09F9/30 349Z
G09F9/30 348A
G09F9/30 349C
【審査請求】有
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023099521
(22)【出願日】2023-06-16
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）本願は、令和２年度、国立研究開発法人 科学技術振興機構（ＪＳＴ）、研究成果最適展開支援プログラム（Ａ－ＳＴＥＰ）「高臨場感ＶＲ／ＡＲディスプレイのための高輝度フルカラーモノリシックＬＥＤの開発」委託研究の成果である、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】599002043
【氏名又は名称】学校法人 名城大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】上田 吉裕
(72)【発明者】
【氏名】岩谷 素顕
(72)【発明者】
【氏名】末広 好伸
(72)【発明者】
【氏名】今泉 雄太
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 竜成
【テーマコード（参考）】
5C094
5F241
【Ｆターム（参考）】
5C094AA06
5C094AA09
5C094BA12
5C094BA23
5C094CA19
5C094CA24
5C094ED13
5C094ED15
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB01
5C094FB02
5C094FB14
5C094FB15
5C094JA08
5C094JA13
5F241AA14
5F241CA05
5F241CA40
5F241CA65
5F241CA74
5F241CB11
5F241CB23
5F241CB27
5F241CB36
5F241FF01
(57)【要約】
【課題】点灯した発光素子から発した光が迷光となる可能性を低減できる表示パネルを提供する。
【解決手段】表示パネル（１）は、発光層（Ｅ１）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１１）と、アノード（Ａ１）と、カソード（Ｋ１）とを備えた発光素子（Ｄ１）と、発光層（Ｅ１・Ｅ２）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１２）と、アノード（Ａ２）と、カソード（Ｋ２）とを備えた発光素子（Ｄ２）と、発光層（Ｅ１～Ｅ３）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１３）と、アノード（Ａ３）と、カソード（Ｋ３）とを備えた発光素子（Ｄ３）とを含み、複数個の発光素子（Ｄ１～Ｄ３）それぞれが備えている島状の積層体（１１～１３）の間には、積層体（１１～１３）を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体（ＳＣＢ）が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】表示パネル（１）は、発光層（Ｅ１）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１１）と、アノード（Ａ１）と、カソード（Ｋ１）とを備えた発光素子（Ｄ１）と、発光層（Ｅ１・Ｅ２）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１２）と、アノード（Ａ２）と、カソード（Ｋ２）とを備えた発光素子（Ｄ２）と、発光層（Ｅ１～Ｅ３）を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体（１３）と、アノード（Ａ３）と、カソード（Ｋ３）とを備えた発光素子（Ｄ３）とを含み、複数個の発光素子（Ｄ１～Ｄ３）それぞれが備えている島状の積層体（１１～１３）の間には、積層体（１１～１３）を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体（ＳＣＢ）が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体と、アノードと、カソードとを備えた発光素子を複数個含み、
前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている、表示パネル。
前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている、表示パネル。
【請求項2】
前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体の最大高さ部分よりも高さが低い前記散乱体を含む凹部が設けられている、請求項１に記載の表示パネル。
【請求項3】
前記凹部の高さは、前記発光層からの光が出射する面である表示面から最も近い前記半導体層の前記表示面側の表面から前記表示面から最も近い前記発光層の前記表示面側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成されている、請求項２に記載の表示パネル。
【請求項4】
前記発光層からの光が出射する面である表示面を有する基板を含み、
前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面である、請求項２に記載の表示パネル。
前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面である、請求項２に記載の表示パネル。
【請求項5】
前記発光層からの光が出射する面である表示面を有する基板を含み、
前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面に形成された凹部である、請求項２に記載の表示パネル。
前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面に形成された凹部である、請求項２に記載の表示パネル。
【請求項6】
前記島状の積層体と前記散乱体との間には、絶縁膜が設けられている、請求項１に記載の表示パネル。
【請求項7】
前記絶縁膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜及び酸化アルミニウム膜の何れかを含む、請求項６に記載の表示パネル。
【請求項8】
前記島状の積層体の側壁に垂直な方向に、前記絶縁膜が３ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の厚さで形成されている、請求項６に記載の表示パネル。
【請求項9】
前記散乱体の最大長さは、５ｎｍ以上、５μｍ以下である、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項10】
前記散乱体は、ナノ粒子である、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項11】
前記散乱体は、コアとシェルとを含むナノ粒子である、請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項12】
前記散乱体は、無機化合物または有機化合物である、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項13】
前記散乱体は、絶縁体、半導体、金属及び金属酸化物の何れかである、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項14】
前記散乱体は、アクリル基、エポキシ基、ウレタン基及びシリコーン基の１つ以上を含む樹脂である、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項15】
前記散乱体の屈折率は、前記積層体に含まれる少なくとも一つの層の屈折率と異なる、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項16】
前記散乱体の周囲に可視光領域の光を吸収する光吸収体を有する、請求項１から８の何れか１項に記載の表示パネル。
【請求項17】
前記光吸収体は、有機化合物または無機化合物である、請求項１６に記載の表示パネル。
【請求項18】
前記光吸収体は、ピリジン骨格を含む、請求項１６に記載の表示パネル。
【請求項19】
前記光吸収体は、変性アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、フルオロエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の中から選択される一つ以上を含む、請求項１６に記載の表示パネル。
【請求項20】
前記光吸収体は、アゾ系の染料、キノン系の染料、インジゴ系の染料、ポリメチン系の染料、スチリル系の染料、アゾ系の顔料、キノン系の顔料、インジゴ系の顔料、ポリメチン系の顔料及びスチリル系の顔料の中から選択される一つ以上を含む、請求項１６に記載の表示パネル。
【請求項21】
前記光吸収体は、炭素材料、金属硫化物及び前記可視光領域において吸収を有する半導体材料から選択される一つ以上を含む、請求項１６に記載の表示パネル。
【請求項22】
前記複数個の発光素子は、第１色を発光する第１発光素子と、前記第１色とは異なる第２色を発光する第２発光素子と、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色を発光する第３発光素子とを含み、
前記第１発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１色を発光する第１発光層を含む第１積層体を備えており、
前記第２発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記発光層からの光が出射する面である表示面から前記第１積層体よりも遠くに設けられた前記第２色を発光する第２発光層を含む第２積層体とを備えており、
前記第３発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記第２積層体と、前記表示面から前記第２積層体よりも遠くに設けられた前記第３色を発光する第３発光層を含む第３積層体とを備えており、
前記第３発光素子が備えている前記島状の積層体の最大高さ部分よりも高さが低い前記散乱体を含む凹部は、前記発光層からの光が出射する面である表示面から最も近い半導体層の前記表示面側の表面から前記第３発光層の前記表示面側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成されている、請求項１に記載の表示パネル。
前記第１発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１色を発光する第１発光層を含む第１積層体を備えており、
前記第２発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記発光層からの光が出射する面である表示面から前記第１積層体よりも遠くに設けられた前記第２色を発光する第２発光層を含む第２積層体とを備えており、
前記第３発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記第２積層体と、前記表示面から前記第２積層体よりも遠くに設けられた前記第３色を発光する第３発光層を含む第３積層体とを備えており、
前記第３発光素子が備えている前記島状の積層体の最大高さ部分よりも高さが低い前記散乱体を含む凹部は、前記発光層からの光が出射する面である表示面から最も近い半導体層の前記表示面側の表面から前記第３発光層の前記表示面側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成されている、請求項１に記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光素子としてマイクロＬＥＤ（Light Emitting Diode）を複数個備えた表示パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、マイクロＬＥＤを複数個備えた表示パネルは、例えば、ＡＲ（Augmented Reality）、ＶＲ（Virtual Reality）及び小型から大型の表示装置の分野など幅広い分野で用いることができ、高い注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2023-1062号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、隣接する発光素子間の一部に設けたドーム状の樹脂層と、前記ドーム状の樹脂層の形状に沿って設けられた各発光素子に共通な一続きの層である有機層（例えば、電子注入層）の一部及び共通反射電極層の一部とを備えた可視光を吸収または反射する構造体を含む有機ＥＬ表示装置について記載されている。
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載されている有機ＥＬ表示装置の場合、各発光素子に共通な一続きの層である有機層（例えば、電子注入層）が備えられているため、点灯した発光素子を含むサブ画素から発した光が各発光素子に共通な一続きの層である有機層（例えば、電子注入層）を伝搬し迷光となり、消灯した発光素子を含む隣接サブ画素を疑似的に発光しているように視認させる（疑灯）問題が生じてしまう。
【0006】
また、マイクロＬＥＤを複数個備えた表示パネルの分野においては、各発光素子に共通な一続きの層である共通反射電極層は設けられないため、特許文献１に記載の構造体を形成できないという問題がある。
【0007】
本開示の一態様は、点灯した発光素子から発した光が迷光となる可能性を低減できる表示パネル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】
【0008】
本開示の表示パネルは、前記の課題を解決するために、
発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体と、アノードと、カソードとを備えた発光素子を複数個含み、
前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている。
発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体と、アノードと、カソードとを備えた発光素子を複数個含み、
前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている。
【発明の効果】
【0009】
本開示の一態様によれば、点灯した発光素子から発した光が迷光となる可能性を低減できる表示パネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態１の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図9】比較例１の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図10】実施形態１の表示パネル及び比較例１の表示パネルにおいて、迷光を発生させる要因の一つを説明するための図である。
【図12】実施形態１の表示パネル及び比較例１の表示パネルにおいて、迷光を発生させる要因の他の一つを説明するための図である。
【図14】比較例１の表示パネルにおける迷光の分布を示す図である。
【図15】実施形態１の表示パネルにおける迷光の分布と、実施形態１の表示パネルにおいて、点灯した発光素子から発した光が迷光となることを抑制できる理由とを説明するための図である。
【図16】実施形態１の他の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図17】実施形態１のさらに他の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図18】散乱体によるレイリー散乱を説明するための図である。
【図19】散乱体によるミー散乱を説明するための図である。
【図20】図１に示す表示パネルに備えられた散乱体よりも大きいサイズの散乱体を用いている点以外は、図１に示す表示パネルと同じである実施形態２の表示パネルをモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。
【図21】実施形態３の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図22】実施形態３の表示パネルにおける迷光の分布を示す図である。
【図23】実施形態４の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図24】比較例２の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図27】実施形態５の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【図28】比較例３の表示パネルの概略的な構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示の実施の形態について、図１から図２８に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の実施形態にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する場合がある。
【0012】
【0013】
図１に示すように、表示パネル１は、発光層Ｅ１を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１１と、アノードＡ１と、カソードＫ１とを備えた発光素子Ｄ１と、発光層Ｅ１・Ｅ２を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１２と、アノードＡ２と、カソードＫ２とを備えた発光素子Ｄ２と、発光層Ｅ１～Ｅ３を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１３と、アノードＡ３と、カソードＫ３とを備えた発光素子Ｄ３とを含み、複数個の発光素子Ｄ１～Ｄ３それぞれが備えている島状の積層体１１～１３の間には、積層体１１～１３を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体ＳＣＢが設けられている。
【0014】
本実施形態においては、発光素子（第１発光素子）Ｄ１は、発光層Ｅ１である青色発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１１を備えているとともに、発光層Ｅ１からの光Ｌ１が青色光である青色発光素子であり、発光素子（第２発光素子）Ｄ２は、発光層Ｅ２である緑色発光層と発光させない発光層Ｅ１とを含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１２を備えているとともに、発光層Ｅ２からの光Ｌ２が緑色光である緑色発光素子であり、発光素子（第３発光素子）Ｄ３は、発光層Ｅ３である赤色発光層と発光させない発光層Ｅ１および発光層Ｅ２とを含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体１３を備えているとともに、発光層Ｅ３からの光Ｌ３が赤色光である赤色発光素子である場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。
【0015】
図１に示すように、複数個の発光素子Ｄ１～Ｄ３それぞれが備えている島状の積層体１１～１３の間には、積層体１１～１３それぞれの最大高さ部分よりも高さが低い散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣが設けられている。本実施形態においては、散乱体ＳＣＢと樹脂材料ＲＳとの混合材料を用いて、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣを形成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣを散乱体ＳＣＢのみで形成してもよい。なお、本実施形態においては、樹脂材料ＲＳとして可視光領域における透過率が高い透明樹脂材料を用いた。
【0016】
図１に示すように、表示パネル１における凹部ＳＣの高さは、発光層Ｅ１～Ｅ３からの光が出射する面である表示面ＤＭから最も近い半導体層の表示面ＤＭ側の表面から表示面ＤＭから最も近い発光層Ｅ１の表示面ＤＭ側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成してもよい。本実施形態においては、凹部ＳＣの高さを、成長用基板ＳＫから島状の積層体１１～１３に含まれる表示面ＤＭから最も近い発光層Ｅ１の表示面ＤＭ側の表面までの高さで形成したが、これに限定されることはない。なお、図示してないが、後述するように、成長用基板ＳＫ（例えば、Ｃ面サファイア基板）を除去した場合には、成長用基板ＳＫを除去する前において成長用基板ＳＫが有する表示面ＤＭから最も近い半導体層の表面が新たな表示面となる。
【0017】
本実施形態においては、図１に示すように、表示パネル１において、凹部ＳＣの底面が、成長用基板ＳＫの表示面ＤＭとは反対側の面である場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、図示してないが、凹部ＳＣの底面は、成長用基板ＳＫの表示面ＤＭとは反対側の面に形成された凹部であってもよい。
【0018】
【0019】
本実施形態においては、図２に示すように、例えば、１画素ＰＩは、赤色サブ画素ＲＳＵＢと、緑色サブ画素ＧＳＵＢと、青色サブ画素ＢＳＵＢとを含み、青色サブ画素ＢＳＵＢは青色発光素子である発光素子（第１発光素子）Ｄ１を含み、緑色サブ画素ＧＳＵＢは緑色発光素子である発光素子（第２発光素子）Ｄ２を含み、赤色サブ画素ＲＳＵＢは赤色発光素子である発光素子（第３発光素子）Ｄ３を含む場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、例えば、１画素ＰＩは、赤色サブ画素ＲＳＵＢ、緑色サブ画素ＧＳＵＢおよび青色サブ画素ＢＳＵＢ以外の他の色のサブ画素をさらに含んでいてもよい。
【0020】
図１に示す発光素子Ｄ１～Ｄ３は、素子分離されているので、図２に示すサブ画素単位で発光を制御することができる。本実施形態においては、一つの成長用基板ＳＫ（例えば、Ｃ面サファイア基板）上に異なる色で発光する複数個の発光素子Ｄ１～Ｄ３が設けられたモノリシック構造のウエハを複数個製造し、複数個のウエハをウエハ単位で、一つの駆動基板ＤＫ上に整列させるように、駆動基板ＤＫに導電性接着層ＪＣを介して接合して製造した表示パネル１を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。例えば、後述する実施形態４の表示パネル２のように、一つの成長用基板ＳＫ上に同じ色で発光する複数個の発光素子Ｄ１’が設けられたモノリシック構造のウエハを複数個製造し、複数個のウエハをウエハ単位で、一つの駆動基板ＤＫ上に整列させるように、駆動基板ＤＫに導電性接着層ＪＣを介して接合して製造してもよい。さらに、例えば、後述する実施形態５の表示パネル３のように、青色発光素子である発光素子Ｄ１’を含むチップと、緑色発光素子である発光素子Ｄ２’を含むチップと、赤色発光素子である発光素子Ｄ３’を含むチップとを複数個製造し、チップ単位で、一つの駆動基板ＤＫ上に整列させるように、駆動基板ＤＫに導電性接着層ＪＣを介して接合して製造してもよい。なお、本実施形態で説明する表示パネル１・１ａ・１ｂと、実施形態５で説明する表示パネル３は、異なる色で発光する複数個の発光素子を備えた表示パネルであるため、一つの表示パネルを用いることで、例えば、ＡＲ（Augmented Reality）、ＶＲ（Virtual Reality）および小型から大型のカラー表示装置を実現できる。一方、実施形態４で説明する表示パネル２は、一つの色で発光する複数個の発光素子を備えた単色表示パネルであるため、例えば、赤色単色表示パネルと、緑色単色表示パネルと、青色単色表示パネルとの三つの表示パネルと、ミラーなどの光学系部材を用いることで、例えば、ＡＲ（Augmented Reality）、ＶＲ（Virtual Reality）および小型から大型のカラー表示装置を実現できる。
【0021】
【0022】
図３は、図１に示す表示パネル１の製造方法を説明するための図である。図４は、図３に示すＳ２０工程、Ｓ２２工程およびＳ２４工程を説明するための図である。図５は、図３に示すＳ２６工程を説明するための図である。図６は、図３に示すＳ２８工程を説明するための図である。図７は、図３に示すＳ３０工程を説明するための図である。
【0023】
「成長用基板上に半導体結晶を成長させる」図３に示すＳ２０工程では、図４に示すように、成長用基板ＳＫ（例えば、Ｃ面サファイア基板）上に半導体結晶ＳＬを、ＭＯＣＶＤ装置等を用いてエピタキシャル成長させる。半導体結晶ＳＬは、例えば、窒化物半導体結晶であってよい。窒化物半導体としては、ＧａＮ系半導体のほか、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）およびＩｎＮ（窒化インジウム）等を挙げることができる。
【0024】
図４に示すように、半導体結晶ＳＬを形成するＳ２０工程は、バッファ層ＢＡ、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、発光層Ｅ１、中間層Ｇ１、ｐ型層Ｈ１、トンネルジャンクション層Ｔ１、およびアノードコンタクト層Ｆ１をこの順に形成する第１工程と、下地層Ｕ２、カソードコンタクト層Ｃ２、発光層Ｅ２、中間層Ｇ２、ｐ型層Ｈ２、トンネルジャンクション層Ｔ２、およびアノードコンタクト層Ｆ２をこの順に形成する第２工程と、下地層Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ３、発光層Ｅ３、中間層Ｇ３、ｐ型層Ｈ３、トンネルジャンクション層Ｔ３、およびアノードコンタクト層Ｆ３をこの順に形成する第３工程とを含む。上述した第１工程から第３工程のそれぞれは、例えば、ＭＯＣＶＤ装置内においてシーケンシャルに行うことができる。
【0025】
バッファ層ＢＡは、低温（例えば、６００℃以下）形成の窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ４０ｎｍ）であってよい。下地層Ｕ１・Ｕ２・Ｕ３は、ノンドープの窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ２μｍ）であってよい。カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３は、ｎ型の窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ２μｍ）であってよい。発光層Ｅ１・Ｅ２・Ｅ３は、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造の活性層であってよい。例えば、波長４５０ｎｍ程度の青色光を発する発光層Ｅ１として、厚さ５０ｎｍであってＩｎ（インジウム）の組成比が２０％の窒化インジウムガリウム（ＩｎとＧａの原子比が１：４の混晶）を用いることができる。例えば、波長５５０ｎｍ程度の緑色光を発する発光層Ｅ２として、Ｉｎの組成比が２５％の窒化インジウムガリウム（混晶）を用いることができる。例えば、波長６３０ｎｍ程度の赤色光を発する発光層Ｅ３として、Ｉｎの組成比が３０％の窒化インジウムガリウム（混晶）を用いることができる。中間層Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３は、ｐ型の窒化アルミニウムガリウム結晶（例えば、厚さ２０ｎｍ）であってよい。ｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３は、ｐ型の窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ１２０ｎｍ）であってよい。トンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３は、ノンドープ型の窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ２５ｎｍ）であってよい。アノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３は、ｎ型の窒化ガリウム結晶（例えば、厚さ４００ｎｍ）であってよい。
【0026】
「半導体結晶をエッチングによってパターニングし、アノードコンタクト層およびカソードコンタクト層を露出させる」図３に示すＳ２２工程では、図４に示すように、半導体結晶ＳＬをドライエッチングによってパターニングし、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３およびアノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３を露出させる。この工程では、エッチングマスクとして、レジストあるいはリフトオフ法でパターニングした無機膜（酸化シリコン膜、ニッケル膜等）を用いることができる。ドライエッチングには、塩素またはフッ素等のハロゲンを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法を適用することができる。なお、エッチングマスクは、リムーバー、酸性溶液等によって除去する。
【0027】
「アノードコンタクト層上にアノードを形成すると同時に、カソードコンタクト層上にカソードを形成する」図３に示すＳ２４工程では、図４に示すように、アノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３それぞれ上にアノードＡ１・Ａ２・Ａ３を形成すると同時に、カソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３それぞれ上にカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を形成する。具体的には、レジストをマスクとして蒸着した電極材（例えば、アルミニウムとチタンの積層膜）をリフトオフ法でパターニングした。
【0028】
「半導体結晶をエッチングによってパターニングし、積層体を形成する」図３に示すＳ２６工程では、図５に示すように、半導体結晶ＳＬをドライエッチングによってパターニングし、島状の積層体１１、島状の積層体１２および島状の積層体１３を形成した。ここでは、素子分離する領域以外をレジストで保護し、例えば、ハロゲン系ＲＩＥ法によって、素子間に成長用基板ＳＫが露出するように、半導体結晶ＳＬのうち素子間の部分を完全に除去した。成長用基板ＳＫ自体をエッチングして、成長用基板ＳＫに凹凸を形成してもよい。本実施形態においては、良好な電気的な素子分離および光学的な素子分離のために、成長用基板ＳＫの表面が露出するようにエッチングを行い、成長用基板ＳＫ上に島状の積層体１１、島状の積層体１２および島状の積層体１３を形成した。なお、島状の積層体１１、島状の積層体１２および島状の積層体１３それぞれは、側壁Ｗを有する。
【0029】
「積層体それぞれの側壁を覆う絶縁膜を形成する」図３に示すＳ２８工程では、図６に示すように、島状の積層体１１、島状の積層体１２および島状の積層体１３それぞれが有する側壁Ｗを覆う絶縁膜ＰＦを形成し、発光素子Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３を得た。ここでは、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３およびカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を覆うマスクをフォトリソグラフィ法等により形成した後に電子ビーム蒸着によって側壁Ｗを覆う酸化シリコンを形成し、絶縁膜ＰＦとした。絶縁膜ＰＦは、素子間の短絡防止および酸化防止の機能がある。本実施形態においては、絶縁膜ＰＦが酸化シリコン膜である場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、絶縁膜ＰＦは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜および酸化アルミニウム膜の何れかを含む膜であってもよい。また、島状の積層体１１・１２・１３の側壁Ｗに垂直な方向に、絶縁膜ＰＦは、３ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の厚さで形成されていることが好ましい。本実施形態のように、島状の積層体１１・１２・１３それぞれの側壁Ｗを覆う絶縁膜ＰＦが形成されている場合、後述する散乱体ＳＣＢ、樹脂材料ＲＳおよび光吸収体ＬＡそれぞれの材料の選択幅が広くなる。すなわち、絶縁膜ＰＦが形成されている場合には、散乱体ＳＣＢ、樹脂材料ＲＳおよび光吸収体ＬＡそれぞれの材料として導電性材料を選択してもよい。なお、散乱体ＳＣＢ、樹脂材料ＲＳおよび光吸収体ＬＡそれぞれの材料として絶縁性の高い材料を選択する場合には、上述した図３に示すＳ２８工程は省いてもよい。
【0030】
「積層体の間に光を散乱する散乱体を形成する」図３に示すＳ３０工程では、図１および図７に示すように、成長用基板ＳＫからの凹部ＳＣの高さは、例えば、成長用基板ＳＫから島状の積層体１１～１３に含まれる表示面ＤＭから最も近い発光層Ｅ１の表示面ＤＭ側の表面までの高さであってもよいが、これに限定されることはない。
【0031】
図１６は、実施形態１の他の表示パネル１ａの概略的な構成を示す断面図である。図１７は、実施形態１のさらに他の表示パネル１ｂの概略的な構成を示す断面図である。図１６に示す表示パネル１ａは、発光素子Ｄ１と、発光素子Ｄ２と、発光素子Ｄ３とを含む。発光素子Ｄ１は、島状の積層体１１として、発光層Ｅ１を含む第１積層体（バッファ層ＢＡ、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、発光層Ｅ１、中間層Ｇ１、ｐ型層Ｈ１、トンネルジャンクション層Ｔ１、およびアノードコンタクト層Ｆ１）を備えている。発光素子Ｄ２は、島状の積層体１２として、前記第１積層体と、表示面ＤＭから前記第１積層体よりも遠くに設けられた発光層Ｅ２を含む第２積層体（下地層Ｕ２、カソードコンタクト層Ｃ２、発光層Ｅ２、中間層Ｇ２、ｐ型層Ｈ２、トンネルジャンクション層Ｔ２、およびアノードコンタクト層Ｆ２）とを備えている。発光素子Ｄ３は、島状の積層体１３として、前記第１積層体と、前記第２積層体と、表示面ＤＭから前記第２積層体よりも遠くに設けられた発光層Ｅ３を含む第３積層体（下地層Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ３、発光層Ｅ３、中間層Ｇ３、ｐ型層Ｈ３、トンネルジャンクション層Ｔ３、およびアノードコンタクト層Ｆ３）とを備えている。そして、発光素子Ｄ３が備えている島状の積層体１３の最大高さ部分よりも高さが低い散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣは、発光層Ｅ１～Ｅ３からの光が出射する面である表示面ＤＭから最も近い半導体層であるバッファ層ＢＡの表示面ＤＭ側の表面から発光層Ｅ３の表示面ＤＭ側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成してもよく、表示パネル１ａにおいては、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣは、表示面ＤＭから最も近い半導体層であるバッファ層ＢＡの表示面ＤＭ側の表面から発光層Ｅ３の表示面ＤＭ側の表面までの厚さに対応する高さで形成されている。これに限定されることはなく、図１７に示す表示パネル１ｂのように、複数個の発光素子Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３それぞれが備えている島状の積層体１１・１２・１３の間を完全に埋めるように、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣが設けられていてもよい。
【0032】
本実施形態においては、散乱体ＳＣＢとして、平均粒径が４５０ｎｍである絶縁性のＳｉＯ２粒子を用いたが、これに限定されることはない。本実施形態においては、上述したように、絶縁性のＳｉＯ２粒子を樹脂材料ＲＳである透明樹脂材料と混合して用いたが、例えば、図１７に示す表示パネル１ｂのように、島状の積層体１１・１２・１３の間を完全に埋めるように、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣを設ける場合には、絶縁性のＳｉＯ２粒子のみを用いて散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣを形成してもよい。
【0033】
散乱体ＳＣＢの最大長さは、５ｎｍ以上、５μｍ以下であってもよい。散乱体ＳＣＢは、ナノ粒子であってもよい。散乱体ＳＣＢは、コアとシェルとを含むナノ粒子であってもよい。散乱体ＳＣＢは、無機化合物または有機化合物であってもよい。散乱体ＳＣＢは、絶縁体、半導体、金属及び金属酸化物の何れかであってもよい。散乱体ＳＣＢは、アクリル基、エポキシ基、ウレタン基及びシリコーン基の１つ以上を含む樹脂であってもよい。また、散乱体ＳＣＢの屈折率は、積層体１１～１３に含まれる少なくとも一つの層の屈折率と異なってもよい。
【0034】
「発光素子（第１～第３発光素子）を駆動基板に実装する」図３に示すＳ３２工程では、図１に示すように、発光素子Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３を、導電性接着層ＪＣを介して、駆動回路を含む駆動基板ＤＫに実装し、表示パネル１を得る。導電性接着層ＪＣには、半田あるいは異方導電性接着材を用いることができる。図１および図７に示す表示パネル１においては、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３の正孔を、ｎ型半導体層であるアノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３およびトンネルジャンクション層Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３を介してｐ型層Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３にトンネル注入する構成である。このような構成であるため、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３およびカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３を同材料を用いて同時形成することができ、アノードおよびカソードを異なるプロセス、異なる材料で形成する一般的な手法と比較して工程の簡略化が図れる。また、ドライエッチングおよび機械研磨によって高抵抗化しやすいｐ型（半導体）層を露出させなくて済み、発光素子の電気特性が安定化するというメリットもある。なお、図３に示すＳ３２工程後に、レーザリフトオフ法等により成長用基板ＳＫを、島状の積層体１１、島状の積層体１２、島状の積層体１３、絶縁膜ＰＦおよび散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣから剥離する工程を行い、成長用基板ＳＫを除去してもよい。
【0035】
【0036】
本実施形態においては、図８に示すように、発光素子Ｄ１が備えている島状の積層体１１、発光素子Ｄ２が備えている島状の積層体１２および発光素子Ｄ３が備えている島状の積層体１３それぞれの平面視におけるサイズが２０μｍ×１２０μｍで、積層体１１・１２・１３それぞれは、１０μｍ離れている場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。
【0037】
図９は、比較例１の表示パネル５１の概略的な構成を示す断面図である。図１０は、実施形態１の表示パネル１および比較例１の表示パネル５１において、迷光を発生させる要因の一つを説明するための図である。図１１は、比較例１の表示パネル５１において、図１０に示す要因で発生した迷光によって、消灯した発光素子を含む隣接サブ画素が疑似的に発光しているように視認される場合を示す図である。図１２は、実施形態１の表示パネル１および比較例１の表示パネル５１において、迷光を発生させる要因の他の一つを説明するための図である。図１３は、比較例１の表示パネル５１において、図１２に示す要因で発生した迷光によって、消灯した発光素子を含む隣接サブ画素が疑似的に発光しているように視認される場合を示す図である。図１４は、比較例１の表示パネル５１における迷光の分布を示す図である。図１５は、実施形態１の表示パネル１における迷光の分布と、実施形態１の表示パネル１において、点灯した発光素子から発した光が迷光となることを抑制できる理由とを説明するための図である。
【0038】
図９に示す比較例１の表示パネル５１は、散乱体ＳＣＢを備えていない点のみで、実施形態１の表示パネル１とは異なる。図１０および図１１に示すように、実施形態１の表示パネル１および比較例１の表示パネル５１においては、発光層Ｅ１・Ｅ２・Ｅ３の端面から発した光のうち、隣接サブ画素に向かって横方向に伝搬する光成分が迷光を発生させる要因の一つとなる場合がある。図１０に示すように、発光層Ｅ１・Ｅ２・Ｅ３の端面から発した光は、出射角θが０°または０°近傍（±５°未満）の光成分と、出射角θが±５°よりも大きい光成分とに分けることができる。図１１に示すように、出射角θが０°または０°近傍（±５°未満）の光成分は、隣接サブ画素の側壁に垂直入射する成分である。この成分は、素子/大気、大気/素子界面でほとんど反射されず、比較的遠距離まで減衰しつつ伝搬し、明確なピークを持たないブロードな迷光となる。減衰は素子を構成する半導体の、特に発光層とp型層によるものである。一方、出射角θが±５°よりも大きい光成分の一部は素子/大気、大気/素子界面で反射され、残りは透過しつつ伝搬する。反射した光は、成長用基板ＳＫ側または駆動基板ＤＫ側に向かうが、駆動基板ＤＫに向かう成分は駆動基板ＤＫで吸収されるため、ほぼ迷光とならない。一方で、成長用基板ＳＫ側に向かう成分は素子の側壁の位置で周期的にピークを形成する迷光となる。図１２および図１３に示すように、実施形態１の表示パネル１および比較例１の表示パネル５１においては、発光層Ｅ１・Ｅ２・Ｅ３の表側（駆動基板ＤＫ側）および裏側(成長用基板ＳＫ側)方向に発する光の内、出射角θの絶対値が０°よりも大きい、概ね、出射角θの絶対値が５°よりも大きい光成分は、表側（駆動基板ＤＫ側）の電極で反射され入射角と同じ出射角で素子外へ向かい、素子の側壁付近で周期的なピークを持つ迷光となる。一方、出射角θが０°、概ね、出射角θの絶対値が５°未満の光成分は、迷光とはならない。図１４に示すように、発光素子Ｄ１のみを点灯させた場合の比較例１の表示パネル５１においては、発光素子Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３の配列と間隔に対応した周期的な迷光の分布を持つ。表示パネルにおいて、迷光は、コントラストの低下、虚像、疑灯等、画質低下の要因となる。
【0039】
そこで、本実施形態の表示パネル１においては、上述した散乱体ＳＣＢを設けることで、点灯した発光素子から発した光が迷光となることを抑制した。散乱体ＳＣＢに入射した光成分は、散乱体ＳＣＢにより多重散乱されるため隣接サブ画素に伝搬する光は大きく減衰する。また、散乱体ＳＣＢによる散乱は全方位の入射光に均等に作用するため、ピーク状の迷光とブロードな迷光を同時に抑制することができる。
【0040】
【0041】
平均粒径が５ｎｍである散乱体ＳＣＢを用いれば、さらに迷光を抑制することができる。これは、散乱体ＳＣＢのサイズが発光波長よりも小さい場合に生じる図１８に示すレイリー散乱による効果を得るためであり、散乱体ＳＣＢのサイズ≧発光波長の場合に生じる図１９に示すミー散乱に比べてさらに強く散乱させることができるからである。また、図１９に示すように、ミー散乱は前方へ強い散乱を起こすのに対し、図１８に示すようにレイリー散乱は等方的な散乱を起こすため、直進する入射光をより効果的に減衰させる。また、図１８に示すレイリー散乱は波長の-４乗に比例して散乱が強くなるため赤色、緑色および青色の順に迷光抑制効果が強くなる。上述した効果に加えて、発光波長よりも小さいｎｍオーダー径の散乱体ＳＣＢを用いることで、隣接サブ画素の間隔を縮小しても散乱体ＳＣＢを問題なく充填することができるので、表示パネルを高精細化できる。例えば、粒径５ｎｍの散乱体ＳＣＢであれば、幅２０ｎｍ程度の島状の積層体１１～１３の間にも充填することができる。
【0042】
〔実施形態２〕
図２０は、図１に示す表示パネル１に備えられた散乱体ＳＣＢよりも大きいサイズの散乱体を用いている点以外は、図１に示す表示パネル１と同じである実施形態２の表示パネルをモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。
図２０は、図１に示す表示パネル１に備えられた散乱体ＳＣＢよりも大きいサイズの散乱体を用いている点以外は、図１に示す表示パネル１と同じである実施形態２の表示パネルをモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。
【0043】
本実施形態の表示パネルにおいては、平均粒径が６００ｎｍである散乱体ＳＣＢを用いた点以外は、図１に示す表示パネル１と同じである。本実施形態の表示パネルの場合、散乱体ＳＣＢの平均粒径が発光波長より大きいため、図１８に示すレイリー散乱の効果は弱く、図１９に示すミー散乱の効果は大きい。したがって、図２０に示すように、スパイク状の迷光が、最近接サブ画素間に現れている。このことから、発光波長に近い平均粒径の散乱体ＳＣＢを使うことで、より良い迷光抑制効果を得られることがわかる。よって、赤色、緑色および青色に対しては、それぞれ６３０ｎｍ、５５０ｎｍおよび４５０ｎｍの平均粒径を持つ散乱体ＳＣＢを用いてもよい。また、赤色発光素子、緑色発光素子、および青色発光素子を集積した表示パネルでは、これら３つのサイズの散乱体ＳＣＢを混合してパネル全域の素子間に充填してもよい。
【0044】
【0045】
図２１に示すように、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣ’において、散乱体ＳＣＢの周囲に可視光領域の光を吸収する光吸収体ＬＡを有する。
【0046】
光吸収体ＬＡとしては、有機化合物または無機化合物を用いることができ、例えば、ピリジン骨格を含む分子構造のものを用いてもよい。本実施形態においては、光吸収体ＬＡとして、絶縁性の化合物である、例えば、ブラックダイと呼ばれる黒色染料（商品名：Ｎ７４９、物質名：Ruthenium 620, Tris(N,N,N-tributyl-1-butanaminium)[[2,2′′6′,2′′-terpyridine]-4,4′,4′′-tricarboxylato(3-)-N1,N1′,N1′′]tris(thiocyanato-N)hydrogen ruthenate(4-)）を用いた。上記ブラックダイの可視光領域におけるモル吸光度は３×１０－３～７×１０－３（１／Ｍ・ｃｍ）であり、上記ブラックダイの分子構造は、３個のピリジン骨格を含み、窒素および複数の官能基が結合した構造である。なお、本実施形態のように、光吸収体ＬＡとして、有機化合物を用いる場合、光吸収体ＬＡによって、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３やカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３が工程中に覆われても、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３やカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３部分に開口を有するメタルマスクを用いて素子表面を保護した状態で、アッシングを行うことで、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３やカソードＫ１・Ｋ２・Ｋ３上の光吸収体ＬＡを酸化除去することができる。
【0047】
光吸収体ＬＡは、変性アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、フルオロエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の中から選択される一つ以上を含んでいてもよい。また、光吸収体ＬＡは、アゾ系の染料、キノン系の染料、インジゴ系の染料、ポリメチン系の染料、スチリル系の染料、アゾ系の顔料、キノン系の顔料、インジゴ系の顔料、ポリメチン系の顔料およびスチリル系の顔料の中から選択される一つ以上を含んでいてもよい。さらに、光吸収体ＬＡは、炭素材料、金属硫化物および可視光領域において吸収を有する半導体材料から選択される一つ以上を含んでいてもよい。
【0048】
図２２に示すように、表示パネル１ｃの場合、散乱体ＳＣＢとともに光吸収体ＬＡを備えているので、散乱体ＳＣＢ単独の構成に比べて、より強く迷光を抑制することができる。散乱された光は、多重散乱しながら全方位に伝搬するが、その際、光吸収体ＬＡにより強く吸収を受けるため。隣接サブ画素の方向に直進する光は急激に減衰する。
【0049】
なお、散乱体ＳＣＢを含む凹部ＳＣ’は、散乱体ＳＣＢを例えば、ブラックダイのような液体染料または液体顔料に混合して塗布することで光吸収体ＬＡと散乱体ＳＣＢとをともに形成することができる。
【0050】
〔実施形態４〕
図２３は、実施形態４の表示パネル２の概略的な構成を示す断面図である。図２４は、比較例２の表示パネル５２の概略的な構成を示す断面図である。図２５は、図２４に示す比較例２の表示パネル５２をモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。図２６は、図２３に示す実施形態４の表示パネル２をモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。
図２３は、実施形態４の表示パネル２の概略的な構成を示す断面図である。図２４は、比較例２の表示パネル５２の概略的な構成を示す断面図である。図２５は、図２４に示す比較例２の表示パネル５２をモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。図２６は、図２３に示す実施形態４の表示パネル２をモデルとした光学的な計算によって求めた迷光の分布を示す図である。
【0051】
図２３に示す実施形態２の表示パネル２および図２４に示す比較例２の表示パネル５２のそれぞれは、一つの色で発光する複数個の発光素子を備えた単色表示パネルである点において、上述した実施形態１で説明した実施形態１の表示パネル１および比較例１の表示パネル５１とは異なる。図２３に示す実施形態２の表示パネル２および図２４に示す比較例２の表示パネル５２のそれぞれは、青色単色表示パネルである。なお、図２３に示す実施形態２の表示パネル２は散乱体ＳＣＢを備えている点のみで、図２４に示す比較例２の表示パネル５２とは異なる。
【0052】
図２５および図２６に示すように、図２に示すＨ２方向における迷光の分布の何れにおいても、図２６に示す実施形態２の表示パネル２の場合、散乱体ＳＣＢを設けたことにより、周期的なスパイク状の迷光と、ブロードな迷光の両方が低減していることが分かる。また、散乱体ＳＣＢを備えていない図２５に示す比較例２の表示パネル５２と比較すると、図２６に示す実施形態２の表示パネル２の場合、迷光の強度が少なくとも１／１０に低減できていることを確認できる。
【0053】
なお、図２６に示す実施形態２の表示パネル２においては、複数個の発光素子Ｄ１’それぞれが備えている島状の積層体１１’の間を完全に埋めるように、散乱体ＳＣＢが充填されている場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、散乱体ＳＣＢは、例えば、発光層Ｅ１からの光が出射する面である表示面ＤＭから最も近い半導体層である下地層Ｕ１の表示面ＤＭ側の表面から表示面ＤＭから最も近い発光層Ｅ１の表示面ＤＭ側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成してもよく、散乱体ＳＣＢを、下地層Ｕ１の表示面ＤＭ側の表面から発光層Ｅ１の表示面ＤＭ側の表面までの厚さに対応する高さで形成してもよい。
【0054】
【0055】
図２７に示す実施形態３の表示パネル３および図２８に示す比較例３の表示パネル５３のそれぞれは、青色発光素子である発光素子Ｄ１’を含むチップと、緑色発光素子である発光素子Ｄ２’を含むチップと、赤色発光素子である発光素子Ｄ３’を含むチップとを複数個製造し、チップ単位で、一つの駆動基板ＤＫ上に整列させるように、駆動基板ＤＫに導電性接着層ＪＣを介して接合して製造している点において、実施形態４において上述した表示パネル２および比較例２の表示パネル５２とは異なる。なお、図２７に示す実施形態３の表示パネル３は散乱体ＳＣＢを備えている点のみで、図２８に示す比較例３の表示パネル５３とは異なる。
【0056】
図示してないが、図２に示すＨ２方向における迷光の分布においても、図２７に示す実施形態３の表示パネル３の場合、散乱体ＳＣＢを設けたことにより、周期的なスパイク状の迷光と、ブロードな迷光の両方を低減できる。また、散乱体ＳＣＢを備えていない図２８に示す比較例３の表示パネル５３と比較すると、図２７に示す実施形態３の表示パネル３の場合、迷光の強度が少なくとも１／１０に低減できる。
【0057】
なお、図２７に示す実施形態３の表示パネル３の製造工程の場合、図３に示すＳ２６工程で、複数の発光素子Ｄ１’・Ｄ２’・Ｄ３’それぞれは、個別にチップ化されるため、図３に示すＳ３０工程を行う前に、チップ化された複数の発光素子Ｄ１’・Ｄ２’・Ｄ３’それぞれを駆動基板ＤＫに実装する図３に示すＳ３２工程を行う必要がある。なお、図３に示すＳ２８工程は省いている。そして、図３に示すＳ３０工程においては、上述したＳ３２工程において生じる成長用基板ＳＫ間の隙間ＧＰを利用して、散乱体ＳＣＢを島状の積層体の間に充填することができる。
【0058】
〔まとめ〕
本開示の態様１に係る表示パネルは、発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体と、アノードと、カソードとを備えた発光素子を複数個含み、前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている。
本開示の態様１に係る表示パネルは、発光層を含む積層された複数の半導体層で構成された島状の積層体と、アノードと、カソードとを備えた発光素子を複数個含み、前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体を構成する材料とは異なる材料を含む、可視光領域の光を散乱する散乱体が設けられている。
【0059】
本開示の態様２に係る表示パネルは、態様１に係る表示パネルであり、前記複数個の発光素子それぞれが備えている前記島状の積層体の間には、前記積層体の最大高さ部分よりも高さが低い前記散乱体を含む凹部が設けられていてもよい。
【0060】
本開示の態様３に係る表示パネルは、態様２に係る表示パネルであり、前記凹部の高さは、前記発光層からの光が出射する面である表示面から最も近い前記半導体層の前記表示面側の表面から前記表示面から最も近い前記発光層の前記表示面側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成されていてもよい。
【0061】
本開示の態様４に係る表示パネルは、態様２に係る表示パネルであり、前記発光層からの光が出射する面である表示面を有する基板を含み、前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面であってもよい。
【0062】
本開示の態様５に係る表示パネルは、態様２に係る表示パネルであり、前記発光層からの光が出射する面である表示面を有する基板を含み、前記凹部の底面は、前記基板の前記表示面とは反対側の面に形成された凹部であってもよい。
【0063】
本開示の態様６に係る表示パネルは、態様１～５の何れかに係る表示パネルであり、前記島状の積層体と前記散乱体との間には、絶縁膜が設けられていてもよい。
【0064】
本開示の態様７に係る表示パネルは、態様６に係る表示パネルであり、前記絶縁膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜及び酸化アルミニウム膜の何れかを含んでいてもよい。
【0065】
本開示の態様８に係る表示パネルは、態様６に係る表示パネルであり、前記島状の積層体の側壁に垂直な方向に、前記絶縁膜が３ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の厚さで形成されていてもよい。
【0066】
本開示の態様９に係る表示パネルは、態様１～８の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体の最大長さは、５ｎｍ以上、５μｍ以下であってもよい。
【0067】
本開示の態様１０に係る表示パネルは、態様１～８の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体は、ナノ粒子であってもよい。
【0068】
本開示の態様１１に係る表示パネルは、態様１～１０の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体は、コアとシェルとを含むナノ粒子であってもよい。
【0069】
本開示の態様１２に係る表示パネルは、態様１～１１の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体は、無機化合物または有機化合物であってもよい。
【0070】
本開示の態様１３に係る表示パネルは、態様１～１１の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体は、絶縁体、半導体、金属及び金属酸化物の何れかであってもよい。
【0071】
本開示の態様１４に係る表示パネルは、態様１～１１の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体は、アクリル基、エポキシ基、ウレタン基及びシリコーン基の１つ以上を含む樹脂であってもよい。
【0072】
本開示の態様１５に係る表示パネルは、態様１～１４の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体の屈折率は、前記積層体に含まれる少なくとも一つの層の屈折率と異なってもよい。
【0073】
本開示の態様１６に係る表示パネルは、態様１～１５の何れかに係る表示パネルであり、前記散乱体の周囲に可視光領域の光を吸収する光吸収体を有していてもよい。
【0074】
本開示の態様１７に係る表示パネルは、態様１６に係る表示パネルであり、前記光吸収体は、有機化合物または無機化合物であってもよい。
【0075】
本開示の態様１８に係る表示パネルは、態様１６に係る表示パネルであり、前記光吸収体は、ピリジン骨格を含んでいてもよい。
【0076】
本開示の態様１９に係る表示パネルは、態様１６に係る表示パネルであり、前記光吸収体は、変性アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、フルオロエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の中から選択される一つ以上を含んでいてもよい。
【0077】
本開示の態様２０に係る表示パネルは、態様１６に係る表示パネルであり、前記光吸収体は、アゾ系の染料、キノン系の染料、インジゴ系の染料、ポリメチン系の染料、スチリル系の染料、アゾ系の顔料、キノン系の顔料、インジゴ系の顔料、ポリメチン系の顔料及びスチリル系の顔料の中から選択される一つ以上を含んでいてもよい。
【0078】
本開示の態様２１に係る表示パネルは、態様１６に係る表示パネルであり、前記光吸収体は、炭素材料、金属硫化物及び前記可視光領域において吸収を有する半導体材料から選択される一つ以上を含んでいてもよい。
【0079】
本開示の態様２２に係る表示パネルは、態様１、２、４～８の何れかに係る表示パネルであり、前記複数個の発光素子は、第１色を発光する第１発光素子と、前記第１色とは異なる第２色を発光する第２発光素子と、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色を発光する第３発光素子とを含み、前記第１発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１色を発光する第１発光層を含む第１積層体を備えており、前記第２発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記発光層からの光が出射する面である表示面から前記第１積層体よりも遠くに設けられた前記第２色を発光する第２発光層を含む第２積層体とを備えており、前記第３発光素子は、前記島状の積層体として、前記第１積層体と、前記第２積層体と、前記表示面から前記第２積層体よりも遠くに設けられた前記第３色を発光する第３発光層を含む第３積層体とを備えており、前記第３発光素子が備えている前記島状の積層体の最大高さ部分よりも高さが低い前記散乱体を含む凹部は、前記発光層からの光が出射する面である表示面から最も近い半導体層の前記表示面側の表面から前記第３発光層の前記表示面側の表面までの厚さに対応する高さ以下で形成されていてもよい。
【0080】
〔付記事項〕
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0081】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、２、３ 表示パネル
１１、１２、１３、１１’、１２’ 島状の積層体
Ｗ 島状の積層体の側壁
ＳＫ 成長用基板
ＤＭ 表示面
Ｄ１～Ｄ３、Ｄ１’～Ｄ３’ 発光素子
Ｅ１～Ｅ３ 発光層
ＳＣＢ 散乱体
ＲＳ 樹脂
ＬＡ 光吸収体
ＳＣ 散乱体と樹脂を含む混合体
ＳＣ’ 散乱体と光吸収体を含む混合体
ＰＦ 絶縁膜
ＪＣ 導電性接着層
ＤＫ 駆動回路基板
Ａ１～Ａ３ アノード
Ｋ１～Ｋ３ カソード
Ｌ１～Ｌ３ 発光層からの光
ＰＩ 画素
ＲＳＵＢ、ＧＳＵＢ、ＢＳＵＢ サブ画素
Ｈ１ 第１方向
Ｈ２ 第２方向
１１、１２、１３、１１’、１２’ 島状の積層体
Ｗ 島状の積層体の側壁
ＳＫ 成長用基板
ＤＭ 表示面
Ｄ１～Ｄ３、Ｄ１’～Ｄ３’ 発光素子
Ｅ１～Ｅ３ 発光層
ＳＣＢ 散乱体
ＲＳ 樹脂
ＬＡ 光吸収体
ＳＣ 散乱体と樹脂を含む混合体
ＳＣ’ 散乱体と光吸収体を含む混合体
ＰＦ 絶縁膜
ＪＣ 導電性接着層
ＤＫ 駆動回路基板
Ａ１～Ａ３ アノード
Ｋ１～Ｋ３ カソード
Ｌ１～Ｌ３ 発光層からの光
ＰＩ 画素
ＲＳＵＢ、ＧＳＵＢ、ＢＳＵＢ サブ画素
Ｈ１ 第１方向
Ｈ２ 第２方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】