特開 2024-180081 発光装置および表示装置

(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】P2024180081

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】発光装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/08 20100101AFI20241219BHJP

   H01L 33/42 20100101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H01L33/08

H01L33/42

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023099522

(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】齋藤 竜成

(72)【発明者】

【氏名】井村 慧悟

【テーマコード（参考）】

5F241

【Ｆターム（参考）】

5F241AA14

5F241CA05

5F241CA13

5F241CA40

5F241CA65

5F241CA74

5F241CA88

5F241CB11

5F241CB27

5F241CB36

(57)【要約】

【課題】従来とは異なる手法によって発光装置における迷光を低減する。
【解決手段】発光装置（１０Ｖ）は、複数の発光素子（ＤＶ）を備えている。発光素子（ＤＶ）は、アノード（ＡＮ）およびカソード（ＣＡ）と、光吸収体（ＨＫ）と、を有しており、複数の発光素子（ＤＶ）のうち、互いに隣接している２つの発光素子（例：第１発光素子ＤＶ１および第２発光素子ＤＶ２）は、電気的に絶縁されている。光吸収体（ＨＫ）は、（ｉ）発光装置（１０Ｖ）の光取出側から見た場合に、アノード（ＡＮ）よりも下方に位置しているアノード側光吸収体（ＨＫＡ）、および、（ｉｉ）当該光取出側から見た場合に、カソード（ＣＡ）よりも下方に位置しているカソード側光吸収体（ＨＫＣ）、の少なくとも一方を含んでいる。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光素子を備えた発光装置であって、
前記発光素子は、アノードおよびカソードと、光吸収体と、を有しており、
複数の前記発光素子のうち、互いに隣接している２つの発光素子は、電気的に絶縁されており、
前記光吸収体は、（ｉ）前記発光装置の光取出側から見た場合に、前記アノードよりも下方に位置しているアノード側光吸収体、および、（ｉｉ）前記光取出側から見た場合に、前記カソードよりも下方に位置しているカソード側光吸収体、の少なくとも一方を含んでいる、発光装置。

【請求項2】

前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は、光透過性を有している、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は、材料として、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、シリサイド、およびＳｉＣのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１に記載の発光装置。

【請求項4】

前記光吸収体の屈折率と前記発光素子を構成する半導体材料の屈折率との差は、±０．５以内である、請求項１に記載の発光装置。

【請求項5】

前記光吸収体の消衰係数は、５以上である、請求項１に記載の発光装置。

【請求項6】

前記光吸収体の厚さは、０．５μｍ以上かつ５μｍ以下である、請求項１に記載の発光装置。

【請求項7】

前記光吸収体は、導電性を有している、請求項１に記載の発光装置。

【請求項8】

前記光吸収体は、ＩＶ族半導体、窒化物を除くＩＩＩ－Ｖ族半導体、Ｃ、または金属硫化物を含んでいる、請求項１に記載の発光装置。

【請求項9】

前記光吸収体は、（ｉ）Ｃを主成分として含むグラファイトである、または、（ｉｉ）ＣおよびＨを含むＤＬＣである、請求項１に記載の発光装置。

【請求項10】

複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含んでおり、
前記第１発光素子は、第１色光を発する第１発光層を有しており、
前記第２発光素子は、前記第１色光とは異なる色を有する第２色光を発する第２発光層を有しており、
前記発光装置の光取出面から前記第１発光層までの距離は、前記光取出面から前記第２発光層までの距離とは異なっている、請求項１に記載の発光装置。

【請求項11】

前記光取出面から前記第１発光素子の前記光吸収体までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記光吸収体までの距離とは異なっている、請求項１０に記載の発光装置。

【請求項12】

複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含んでおり、
前記第１発光素子および前記第２発光素子はそれぞれ、第１色光を発する第１発光層を有しており、
前記発光装置の光取出面から前記第１発光素子の前記第１発光層までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記第１発光層までの距離と等しい、請求項１に記載の発光装置。

【請求項13】

前記光取出面から前記第１発光素子の前記光吸収体までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記光吸収体までの距離と等しい、請求項１２に記載の発光装置。

【請求項14】

請求項１に記載の発光装置を備えている、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下の開示は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、迷光を低減することを一目的とした発光装置の構成例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－９６８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様の目的は、従来とは異なる手法によって発光装置における迷光を低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る表示装置は、複数の発光素子を備えた発光装置であって、前記発光素子は、アノードおよびカソードと、光吸収体と、を有しており、複数の前記発光素子のうち、互いに隣接している２つの発光素子は、電気的に絶縁されており、前記光吸収体は、（ｉ）前記発光装置の光取出側から見た場合に、前記アノードよりも下方に位置しているアノード側光吸収体、および、（ｉｉ）前記光取出側から見た場合に、前記カソードよりも下方に位置しているカソード側光吸収体、の少なくとも一方を含んでいる。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、従来とは異なる手法によって発光装置における迷光を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態１に係る発光装置の製造方法の例を示すフローチャートである。

【図2】実施形態１に係る製造方法の例を示す断面図である。

【図3】実施形態１に係る製造方法の例を示す断面図である。

【図4】実施形態１に係る製造方法の例を示す断面図である。

【図5】実施形態１に係る製造方法の例を示す断面図である。

【図6】実施形態１に係る表示装置の構成例を示す断面図である。

【図7】実施形態２に係る発光装置の構成を概略的に示す。

【図8】実施形態２に係る発光装置についての模式的な断面図を示す。

【図9】発明者らによって実際に製造された複数の発光素子を表す画像の例を示す。

【図10】本開示の一態様に係る発光装置における迷光の発生要因について説明するための図である。

【図11】シミュレーションにおける光強度の測定方向を示す。

【図12】シミュレーションによって導出された、第１モデルおよび第２モデルのそれぞれにおける光強度の分布の例を示す。

【図13】第１モデルにおいて生じる迷光を模式的に表す。

【図14】第２モデルにおいて生じる迷光を模式的に表す。

【図15】実施形態２に係る発光装置の別の構成例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〔実施形態１〕
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。

【0009】

本明細書において述べる各コンポーネント、各材料、および各数値はいずれも、内容上矛盾のない限り、単なる例示である。それゆえ、内容上矛盾のない限り、例えば各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。本明細書では、特に矛盾のない限り、２つの数ＡおよびＢについての表記「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上かつＢ以下」を表す。

【0010】

（発光装置１０）
図１は、実施形態１に係る発光装置１０の製造方法の例を示すフローチャートである。図２～図５は、発光装置１０の製造方法の例を示す断面図である。図１～図５に示すように、ステップＳ２０では、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。

【0011】

ステップＳ２０は、バッファ層ＢＡ、下地層Ｕ１、カソードコンタクト層Ｃ１、第１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ステップ２０ａと、下地層Ｕ２、カソードコンタクト層Ｃ２、第２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ステップ２０ｂと、下地層Ｕ３、カソードコンタクト層Ｃ３、第３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ステップ２０ｃとを含む。ステップ２０ａ～２０ｃ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。

【0012】

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４０〔ｎｍ〕）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２〔μｍ〕）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２〔μｍ〕）であってよい。第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層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４５０〔ｎｍ〕程度の青色光を発する第１発光層Ｅ１として、厚さ５０〔ｎｍ〕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５５０〔ｎｍ〕程度の緑色光を発する第２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６３０〔ｎｍ〕程度の赤色光を発する第３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２０〔ｎｍ〕）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１２０〔ｎｍ〕）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２５〔ｎｍ〕）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４００〔ｎｍ〕）であってよい。

【0013】

ステップＳ２２では、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を露出させる。ステップＳ２２の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。エッチングマスクは、リムーバ、酸性溶液等によって除去する。

【0014】

ステップＳ２４では、アノードコンタクト層Ｆ１・Ｆ２・Ｆ３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。

【0015】

ステップＳ２６では、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、第１半導体層１１、第２半導体層１２および第３半導体層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。電気的な素子分離は、第１発光層Ｅ１、第２発光層Ｅ２および第３発光層Ｅ３の直下でエッチングを停止すれば足りるが、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ってもよい。

【0016】

ステップＳ２８では、第１半導体層１１に含まれる第１側壁Ｗ１と、第２半導体層１２に含まれる第２側壁Ｗ２および第４側壁Ｗ４と、第３半導体層１３に含まれる第３側壁Ｗ３とを覆う保護膜ＰＦを形成し、第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３を得る。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第１～第４側壁Ｗ１～Ｗ４を覆う酸化シリコンを形成し、保護膜ＰＦとした。保護膜ＰＦは、素子間の短絡防止および酸化防止の機能がある。

【0017】

ステップＳ３０では、第１発光素子Ｄ１、第２発光素子Ｄ２および第３発光素子Ｄ３を、導電層ＪＣを介して駆動基板ＤＫに実装し、発光装置１０を得る。導電層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。

【0018】

発光装置１０は、アノードＡ１・Ａ２・Ａ３の正孔を、ｎ型半導体層であるカソードコンタクト層Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３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。これにより、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。図１～図５では第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を成長用基板ＳＫ上にモノリシック形成しているが、これに限定されない。個別に形成した第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を駆動基板ＤＫに実装してもよい。また、駆動基板ＤＫへの実装後に、レーザリフトオフ法等により成長用基板ＳＫを剥離してもよい。

【0019】

（表示装置５０）
図６は、実施形態１に係る表示装置５０の構成例を示す断面図である。表示装置５０は、本開示の一態様に係る発光装置を備える。実施形態１の例では、表示装置５０は、発光装置１０を備える。表示装置５０は複数の画素ＰＸを有し、画素ＰＸは、例えば第１～第３発光素子Ｄ１～Ｄ３を含む。画素ＰＸからの光は、そのまま人間の目あるいはセンサ等に入射してもよいし、投影物８０を介して入射してもよい。表示装置５０を含むウェアラブル装置６０を構成し、外界９０と表示装置５０の映像とを重ね合わせることもできる。

【0020】

〔実施形態２〕
（発光装置１０Ｖ）
図７は、実施形態２に係る発光装置１０Ｖの構成を概略的に示す。発光装置１０Ｖは、複数の発光素子ＤＶを有する。図７の例では、２つの発光素子ＤＶとして、第１発光素子ＤＶ１と第２発光素子ＤＶ２とが図示されている。図７の例における第２発光素子ＤＶ２は、第１発光素子ＤＶと隣り合う発光素子である。

【0021】

図７では、説明の平明化のために、第１発光素子ＤＶ１と第２発光素子ＤＶ２とが同等の構造を有する場合が例示されている。したがって、図７の例における１つの発光素子ＤＶに関する説明は、第１発光素子ＤＶ１と第２発光素子ＤＶ２との両方に当てはまる。

【0022】

ただし、実施形態１の説明からも明らかである通り、第２発光素子ＤＶ２は、第１発光素子ＤＶ１とは異なる構成を有していてよい。したがって、例えば、第２発光素子ＤＶ２における各部の位置は、第２発光素子ＤＶ２における対応する各部の位置とは異なっていてもよい。一例として、第２発光素子ＤＶ２の発光色が第１発光素子ＤＶの発光色とは異なる場合、発光装置１０Ｖの高さ方向において、第２発光素子ＤＶ２における発光層ＥＬの位置は、第１発光素子ＤＶ１における発光層ＥＬの位置とは異なりうる（後掲の図１５も参照）。

【0023】

発光素子ＤＶは、アノードＡＮおよびカソードＣＡと発光層ＥＬとを有する。加えて、実施形態１とは異なり、発光素子ＤＶは、光吸収体ＨＫをさらに有する。図７の例では、成長用基板ＳＫは光透過性を有しているものとする。したがって、図７の例における光取出方向は、図７の紙面内において駆動基板ＤＫの側から成長用基板ＳＫの側に向かう方向である。

【0024】

図７に関する説明では、光取出方向を上方向と称する。その一方、上方向とは反対の方向（すなわち、図７の紙面内において成長用基板ＳＫの側から駆動基板ＤＫの側に向かう方向）を下方向と称する。したがって、図７に関する説明では、成長用基板ＳＫの上面が光取出面であるものとする。このことは、内容上矛盾のない限り、図７に対応する以降の各図の例についても当てはまる。

【0025】

実施形態２においても、複数の発光素子ＤＶのそれぞれは電気的に素子分離されているものとする。したがって、第１発光素子ＤＶ１と第２発光素子ＤＶ２とは、電気的に絶縁されている。このことから、図７の例における第１発光素子ＤＶ１と第２発光素子ＤＶ２とは、間隙を介して隣り合っている。

【0026】

後述の通り、発光層ＥＬから発せられた光の一部は、迷光となる。そこで、発光装置１０Ｖでは、迷光を低減するために光吸収体ＨＫが設けられている。光吸収体ＨＫは、発光層ＥＬから発せられる光の周波数帯において、比較的良好な光吸収特性を有していればよい。

【0027】

発光素子ＤＶは、光吸収体ＨＫとして、アノード側光吸収体ＨＫＡおよびカソード側光吸収体ＨＫＣの少なくとも一方を有してよい。図７の例では、発光素子ＤＶは、アノード側光吸収体ＨＫＡとカソード側光吸収体ＨＫＣとの両方を有している。

【0028】

アノード側光吸収体ＨＫＡは、発光装置１０Ｖの光取出側から見た場合に、アノードＡＮよりも下方に位置していればよい。アノード側光吸収体ＨＫＡは、アノードＡＮから離間していてもよいし、あるいはアノードＡＮの下面と接触していてもよい。したがって、一例として、アノード側光吸収体ＨＫＡはアノードＡＮの下面の少なくとも一部を覆っていてよい。

【0029】

同様に、カソード側光吸収体ＨＫＣは、発光装置１０Ｖの光取出側から見た場合に、カソードＣＡよりも下方に位置していればよい。カソード側光吸収体ＨＫＣは、カソードＣＡから離間していてもよいし、あるいはカソードＣＡの下面と接触していてもよい。したがって、一例として、カソード側光吸収体ＨＫＣはカソードＣＡの下面の少なくとも一部を覆っていてよい。

【0030】

上述の通り、アノードＡＮおよびカソードＣＡの少なくとも一方は、光吸収体ＨＫよりも上側に位置しうる、したがって、アノードＡＮおよびカソードＣＡの少なくとも一方は、光透過性を有してよい。好ましくは、アノードＡＮとカソードＣＡとの両方が光透過性を有してよい。

【0031】

一例として、アノードＡＮおよびカソードＣＡの少なくとも一方は、材料として、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＧＺＯ（登録商標）、ＺｎＯ、シリサイド、およびＳｉＣのうちの少なくとも１つを含んでいてよい。したがって、例えば、アノードＡＮおよびカソードＣＡの少なくとも一方は、上述の２つ以上の材料の積層構造を含んでいてもよい。

【0032】

発光装置１０Ｖにおいてどのような迷光が生じるかは、例えば発光装置１０Ｖの各部の屈折率に依存しうる。本願の発明者ら（以下、「発明者ら」と略称）は、光学シミュレーションを通じて、光吸収体ＨＫの屈折率ｎＨＫおよび発光素子ＤＶを構成する半導体材料の屈折率ｎＳＣと迷光との関係について検討した。以下の説明では、光学シミュレーションをシミュレーションと略称する。

【0033】

シミュレーションの結果、発明者らは、ｎＨＫがｎＳＣに近い場合に、迷光が効果的に低減されうることを見出した。具体的には、発明者らは、ｎＨＫとｎＳＣとの差が±０．５以内である場合に、迷光が効果的に低減されうることを見出した。以上の通り、発光素子ＤＶでは、
｜ｎＨＫ－ｎＳＣ｜≦０．５
であることが好ましい。一例として、ｎＳＣは、発光層ＥＬの材料（例：ＭＱＷの材料）の屈折率であってよい。

【0034】

一般的に、光吸収体ＨＫの消衰係数が大きいほど、光吸収体ＨＫの光吸収性能は高い。シミュレーションの結果、発明者らは、光吸収体ＨＫの消衰係数が５以上である場合にも、迷光が効果的に低減されうることを見出した。

【0035】

また、光吸収体ＨＫの光吸収性能は、光吸収体ＨＫの厚さにも依存しうる。シミュレーションの結果、発明者らは、光吸収体ＨＫの厚さが０．５μｍ～５μｍ以下である場合にも、迷光が効果的に低減されうることを見出した。

【0036】

本開示の一態様に係る発光素子において、発光層を発光させる場合には、例えば、
駆動回路→アノード→発光層→カソード→駆動回路
という電流経路に沿って電流が流れる。そして、図７に示す通り、光吸収体ＨＫは、駆動回路ＤＫとアノードＡＮとの間に介在しうる。また、光吸収体ＨＫは、駆動回路ＤＫとカソードＣＡとの間にも介在しうる。

【0037】

このため、光吸収体ＨＫは、導電性を有していることが好ましい。この場合、光吸収体ＨＫによって上記電流経路における電流の低減が生じるおそれを低減できる。

【0038】

したがって、例えば、光吸収体ＨＫは、ＩＶ族半導体、窒化物を除くＩＩＩ－Ｖ族半導体、Ｃ、または金属硫化物を含んでいてよい。このことから、一例として、光吸収体ＨＫは、Ｃを主成分として含むグラファイトであってよい。別の例として、光吸収体ＨＫは、ＣおよびＨを含むＤＬＣ（Diamond-like Carbon）であってもよい。

【0039】

図８は、発光装置１０Ｖについての模式的な断面図を示す。図８において、符号８１０は発光素子ＤＶの長辺（後掲の図１１も参照）に平行な断面における模式的な断面図を示し、符号８２０は発光素子ＤＶの短辺に平行な断面における模式的な断面図を示す。図８では、図７の例とは異なり、駆動回路ＤＫに実装される前の発光素子ＤＶが示されている。図９は、発明者らによって実際に製造された複数の発光素子ＤＶを表す画像の例を示す。

【0040】

（迷光の発生要因に関する説明）
続いて、図１０を参照し、本開示の一態様に係る発光装置における迷光の発生要因の例について述べる。図１０の例における光の出射角θは、発光層ＥＬの主面から発せられた出射光の光軸と発光層ＥＬの主面の法線とが成す角度である。図１０の例における当該法線の方向は、光取出方向と一致しているものとする。

【0041】

図１０の例における出射光は、ランバーシアン配光である。すなわち、図１０の例における出射光強度は、ｃｏｓθに比例する。θ≒０°の場合には、出射光が向かう方向は光取出方向にほぼ一致している。したがって、θ≒０°の出射光成分は、主発光成分であり、迷光にほぼ影響しない。

【0042】

その一方、θ≒０°でない場合には、出射光が向かう方向は光取出方向にあまり一致していない。以下の説明では、図１０の紙面内において発光層ＥＬの主面に平行な方向を、横方向と称する。θ≒０°でない場合、横方向成分を有する出射光が迷光の要因となると考えられる。具体的には、概ね｜θ｜＞５°の出射光成分が、迷光の要因となると考えられる。

【0043】

横方向成分を有する出射光は、例えば発光素子内に金属電極が存在している場合、当該金属電極によって反射される。そして、金属電極による反射によって生じた反射光は、発光装置内において横方向に伝搬しうる。したがって、例えば、発光素子から大気へと向かう反射光は、発光素子と大気との界面において屈折しうる。同様に、大気から発光素子へと向かう反射光も、同界面において屈折しうる。また、発光素子から実装基板へと向かう反射光は、発光素子と実装基板との界面において屈折しうる。このように、様々な界面における反射光の屈折に伴い、反射光の伝搬方向が変化しうる。このような反射光の伝搬方向の多様性が、迷光の発生要因となる。

【0044】

発光装置において、発光素子の屈折率と大気との屈折率との差は、比較的大きいと考えられる。したがって、発光素子と大気との界面において光の反射が顕著に生じると考えられる。このことから、迷光強度は、発光素子の配列および間隔に対応した周期的な分布を有しうる。以上の通り、本開示の一態様に係る発光装置では、横方向成分を有する出射光に起因して、例えば周期的なスパイク状の迷光ピークが生じうる。スパイク状の迷光ピークの位置は、例えば発光素子の側壁の位置に対応しうる。

【0045】

（迷光低減に関する検討）
発光装置における迷光は、当該発光装置を備えた表示装置における表示品位の低下を招きうる。そこで、発明者らは、光吸収体ＨＫがどのように迷光低減に寄与するかを、シミュレーションによって検討した。まず、発明者らは、シミュレーションのモデルとして、第１モデルおよび第２モデルをそれぞれ構築した。第１モデルは、光吸収体ＨＫを有する発光素子を備えた発光装置（例：発光装置１０Ｖ）を模擬している。その一方、第２モデルは、光吸収体ＨＫを有しない発光素子を備えた発光装置（例：発光装置１０）を模擬している。

【0046】

図１１に示す通り、発明者らは、第１モデルおよび第２モデルのそれぞれにおいて、発光素子の短辺方向を光強度の測定方向として設定した。そして、発明者らは、シミュレーションによって、第１モデルおよび第２モデルのそれぞれについて、当該測定方向における光強度の分布を導出した。図１２は、シミュレーションによって導出された、第１モデルおよび第２モデルのそれぞれにおける光強度の分布の例を示す。図１２のグラフにおいて、横軸は測定方向の位置を示し、縦軸は光強度を示す。

【0047】

図１２に示す通り、光吸収体ＨＫを設けることにより迷光を効果的に低減できることが、シミュレーションによって裏付けられた。具体的には、光吸収体ＨＫがある場合には、光吸収体ＨＫがない場合に比べて、迷光強度の最大値を１／１０程度まで低減できることが確認された。また、光吸収体ＨＫを設けることにより、周期的なスパイク状の迷光ピークを低減できることも確認された。

【0048】

図１３は第１モデルにおいて生じる迷光を模式的に表し、図１４は第２モデルにおいて生じる迷光を模式的に表す。図１３の符号１３１０および図１４の符号１４１０では、３つの発光素子のうち、紙面内において最も左側の発光素子のみが発光している場合が例示されている。

【0049】

図１３の符号１３２０には、第１モデルにおける光強度の分布の模式的な例が示されている。その一方、図１４の符号１４２０には、第２モデルにおける光強度の分布の模式的な例が示されている。第１モデルでは、第２モデルとは異なり、横方向成分を有する出射光に起因する反射光の多くが、光吸収体ＨＫによって吸収されうる。このため、第１モデルでは、第２モデルに比べて、迷光強度が全般的に低下しうる。また、第１モデルでは、第２モデルに比べて、周期的なスパイク状の迷光ピークも低減しうる。

【0050】

（効果）
以上の通り、発光装置１０Ｖによれば、従来とは異なる発光装置の構成によって迷光を低減できる。例えば、発光装置１０Ｖによれば、特許文献１に記載の発光装置とは異なり、リフレクタを要することなく迷光を低減できる。このように、発光装置１０Ｖは、従来技術とは異なる着想に基づき創作されている。

【0051】

発明者らの検討によれば、本開示の一態様に係る発光装置における迷光の影響は、例えば発光素子間の距離が小さくなるほど顕著となりうる。このことから、発光装置１０Ｖは、小型の表示装置５０に好適である。したがって、一例として、表示装置５０は、発光装置１０Ｖを備えていてもよい。これにより、優れた表示品位を有する表示装置５０を実現できる。

【0052】

（発光装置１０Ｖの別の構成例）
図１５は、発光装置１０Ｖの別の構成例を示す。実施形態２における発光層ＥＬは、第１色光を発する第１発光層ＥＬ１と、第２色光を発する第２発光層ＥＬ２と、第３色光を発する第３発光層ＥＬ３と、を含んでいてよい。したがって、発光装置１０Ｖは、第１発光層ＥＬ１を有する第１発光素子ＤＶ１と、第２発光層ＥＬ２を有する第２発光素子ＤＶ２と、第３発光層ＥＬ３を有する第３発光素子ＤＶ３と、を有していてよい。

【0053】

第２色光は、第１色光とは異なる色を有していてよい。例えば、第２色光は、第１色光よりも長波長の光であってよい。また、第３色光は、第１色光および第２色光とは異なる色を有していてよい。例えば、第２色光は、第１色光および第２色光よりも長波長の光であってよい。したがって、一例として、第１色光は青色光であってよく、第２色光は緑色光であってよく、第３色光は赤色光であってよい。第３発光素子ＤＶ３は、第２発光素子ＤＶ２と隣り合う発光素子であってよい。したがって、一例として、第１発光素子ＤＶ１、第２発光素子ＤＶ２、および第３発光素子ＤＶ３は、図１１の測定方向にこの順に位置していてよい。

【0054】

第２発光素子ＤＶ２は、第１ダミー発光層ＤＭ１を有していてもよい。第１ダミー発光層ＤＭ１は、第１発光層ＥＬ１と同じ材料によって構成されていてよい。発光装置１０Ｖの高さ方向において、第１ダミー発光層ＤＭ１は、第１発光層ＥＬ１と同位置に存在していてよい。第２発光素子ＤＶ２における第１ダミー発光層ＤＭ１は、第２発光素子ＤＶ２の駆動時に発光しないように構成されていればよい。

【0055】

以上のことから、発光装置１０Ｖの高さ方向において、第２発光層ＥＬ２は、第１発光層ＥＬ１とは異なる位置に存在しうる。図１５の例では、第２発光層ＥＬ２は、第１発光層ＥＬ１よりも下方に位置している。このように、発光装置１０Ｖの光取出面から第１発光層ＥＬ１までの距離は、当該光取出面から第２発光層ＥＬ２までの距離とは異なりうる。したがって、発光装置１０Ｖの光取出面から第１発光素子ＤＶ１の光吸収体ＨＫまでの距離も、当該光取出面から第２発光素子ＤＶ２の光吸収体ＨＫまでの距離とは異なりうる。

【0056】

第３発光素子ＤＶ３は、第１ダミー発光層ＤＭ１および第２ダミー発光層ＤＭ２を有していてもよい。第２ダミー発光層ＤＭ２は、第２発光層ＥＬ２と同じ材料によって構成されていてよい。発光装置１０Ｖの高さ方向において、第２ダミー発光層ＤＭ２は、第２発光層ＥＬ２と同位置に存在していてよい。第３発光素子ＤＶ３における第１ダミー発光層ＤＭ１および第２ダミー発光層ＤＭ２は、第３発光素子ＤＶ３の駆動時に発光しないように構成されていればよい。

【0057】

以上のことから、発光装置１０Ｖの高さ方向において、第３発光層ＥＬ３は、第１発光層ＥＬ１および第２発光層ＥＬ２とは異なる位置に存在しうる。図１５の例では、第３発光層ＥＬ３は、第２発光層ＥＬ２よりも下方に位置している。このように、発光装置１０Ｖの光取出面から第２発光層ＥＬ２までの距離は、当該光取出面から第３発光層ＥＬ３までの距離とは異なりうる。したがって、発光装置１０Ｖの光取出面から第２発光素子ＤＶ２の光吸収体ＨＫまでの距離も、当該光取出面から第３発光素子ＤＶ３の光吸収体ＨＫまでの距離とは異なりうる。

【0058】

（発光装置１０Ｖのさらに別の構成例）
あるいは、実施形態２における発光層ＥＬは、第１色光を発する第１発光層ＥＬ１のみであってもよい。この場合、発光装置１０Ｖにおける各発光素子における第１発光層ＥＬ１の高さ方向の位置は、それぞれ同じ位置に設定されていてもよい（上述の図７も参照）。

【0059】

このように、発光装置１０Ｖの光取出面から第１発光素子ＤＶ１の第１発光層ＥＬ１までの距離は、当該光取出面から第２発光素子ＤＶ２の第１発光層ＥＬ１までの距離と等しくともよい。したがって、発光装置１０Ｖの光取出面から第１発光素子ＤＶ１の光吸収体ＨＫまでの距離も、当該光取出面から第２発光素子ＤＶ２の光吸収体ＨＫまでの距離と等しくともよい。

【0060】

また、実施形態２における発光層ＥＬが第１発光層ＥＬ１のみである場合、発光装置１０Ｖは、第１色光を別の色の光へと変換する波長変換部材を有していてもよい。例えば、発光装置１０Ｖは、波長変換部材として、（ｉ）第１色光を第２色光へと変換する第１波長変換部材と、（ｉｉ）第１色光を第３色光へと変換する第２波長変換部材と、を有していてよい。第１波長変換部材は、第２発光素子ＤＶ２の第１発光層ＥＬ１に対して、光取出側に位置していてよい。また、第２波長変換部材は、第３発光素子ＤＶ３の第１発光層ＥＬ１に対して、光取出側に位置していてよい。

【0061】

上記の構成によれば、第１発光素子ＤＶ１の第１発光層ＥＬ１から発せられた第１色光は、波長変換部材によって変換されることなく、発光装置１０Ｖの外部へと出射する。その一方、第２発光素子ＤＶ２の第１発光層ＥＬ１から発せられた第１色光は、第１波長変換部材によって第２色光へと変換される。したがって、変換された第２色光が発光装置１０Ｖの外部へと出射する。また、第３発光素子ＤＶ３の第１発光層ＥＬ１から発せられた第１色光は、第２波長変換部材によって第３色光へと変換される。したがって、変換された第３色光が発光装置１０Ｖの外部へと出射する。以上の通り、第１色光を発する第１発光層ＥＬ１のみを用いた場合であっても、第１色光、第２色光、および第３色光を出射する発光装置１０Ｖを実現できる。

【0062】

〔まとめ〕
本開示の態様１に係る発光装置は、複数の発光素子を備えた発光装置であって、前記発光素子は、アノードおよびカソードと、光吸収体と、を有しており、複数の前記発光素子のうち、互いに隣接している２つの発光素子は、電気的に絶縁されており、前記光吸収体は、（ｉ）前記発光装置の光取出側から見た場合に、前記アノードよりも下方に位置しているアノード側光吸収体、および、（ｉｉ）前記光取出側から見た場合に、前記カソードよりも下方に位置しているカソード側光吸収体、の少なくとも一方を含んでいる。

【0063】

本開示の態様２に係る発光装置では、前記態様１において、前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は、光透過性を有していてよい。

【0064】

本開示の態様３に係る発光装置では、前記態様１または２において、前記アノードおよび前記カソードの少なくとも一方は、材料として、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、シリサイド、およびＳｉＣのうちの少なくとも１つを含んでいてよい。

【0065】

本開示の態様４に係る発光装置では、前記態様１から３のいずれか１つにおいて、前記光吸収体の屈折率と前記発光素子を構成する半導体材料の屈折率との差は、±０．５以内であってよい。

【0066】

本開示の態様５に係る発光装置では、前記態様１から４のいずれか１つにおいて、前記光吸収体の消衰係数は、５以上であってよい。

【0067】

本開示の態様６に係る発光装置では、前記態様１から５のいずれか１つにおいて、前記光吸収体の厚さは、０．５μｍ以上かつ５μｍ以下であってよい。

【0068】

本開示の態様７に係る発光装置では、前記態様１から６のいずれか１つにおいて、前記光吸収体は、導電性を有していてよい。

【0069】

本開示の態様８に係る発光装置では、前記態様１から７のいずれか１つにおいて、前記光吸収体は、ＩＶ族半導体、窒化物を除くＩＩＩ－Ｖ族半導体、Ｃ、または金属硫化物を含んでいてよい。

【0070】

本開示の態様９に係る発光装置では、前記態様１から８のいずれか１つにおいて、前記光吸収体は、（ｉ）Ｃを主成分として含むグラファイトであってもよいし、または、（ｉｉ）ＣおよびＨを含むＤＬＣであってもよい。

【0071】

本開示の態様１０に係る発光装置では、前記態様１から９のいずれか１つにおいて、複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含んでいてよく、前記第１発光素子は、第１色光を発する第１発光層を有していてよく、前記第２発光素子は、前記第１色光とは異なる色を有する第２色光を発する第２発光層を有していてよく、前記発光装置の光取出面から前記第１発光層までの距離は、前記光取出面から前記第２発光層までの距離とは異なっていてもよい。

【0072】

本開示の態様１１に係る発光装置では、前記態様１０において、前記光取出面から前記第１発光素子の前記光吸収体までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記光吸収体までの距離とは異なっていてもよい。

【0073】

本開示の態様１２に係る発光装置では、前記態様１から９のいずれか１つにおいて、複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含んでいてよく、前記第１発光素子および前記第２発光素子はそれぞれ、第１色光を発する第１発光層を有していてよく、前記発光装置の光取出面から前記第１発光素子の前記第１発光層までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記第１発光層までの距離と等しくともよい。

【0074】

本開示の態様１３に係る発光装置では、前記態様１２において、前記光取出面から前記第１発光素子の前記光吸収体までの距離は、前記光取出面から前記第２発光素子の前記光吸収体までの距離と等しくともよい。

【0075】

本開示の態様１４に係る表示装置は、前記態様１から１１のいずれか１つに係る発光装置を備えていてよい。

【0076】

〔付記事項〕
本開示の一態様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一態様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】

【0077】

１０Ｖ 発光装置
ＤＶ 発光素子
ＤＶ１ 第１発光素子
ＤＶ２ 第２発光素子
ＡＮ アノード
ＣＡ カソード
ＨＫ 光吸収体
ＨＫＡ アノード側光吸収体
ＨＫＣ カソード側光吸収体
ＥＬ 発光層
ＥＬ１ 第１発光層
ＥＬ２ 第２発光層
５０ 表示装置

【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】