(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】P2024092521
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/48 20100101AFI20240701BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
H01L33/48
G09F9/33
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208510
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】000000295
【氏名又は名称】沖電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100174104
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 康一
(72)【発明者】
【氏名】中井 佑亮
(72)【発明者】
【氏名】石川 琢磨
(72)【発明者】
【氏名】十文字 伸哉
(72)【発明者】
【氏名】松尾 元一郎
(72)【発明者】
【氏名】川田 寛人
(72)【発明者】
【氏名】飯野 皓宏
【テーマコード（参考）】
5C094
5F142
【Ｆターム（参考）】
5C094AA10
5C094BA23
5C094DA12
5C094FA02
5C094FB14
5F142AA01
5F142CB14
5F142CB23
5F142CD02
5F142CD14
5F142CD32
5F142CE06
5F142CE13
5F142CG27
5F142DB12
5F142GA02
(57)【要約】
【課題】発光特性を向上させるようにする。
【解決手段】ＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２において、青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子２１Ｒを順次積層し、且つ、各画素部８において、赤色の発光領域２４Ｒを、青色の発光領域２４Ｂ及び緑色の発光領域２４Ｇよりも大きくなるように形成した。このためＬＥＤディスプレイ装置１は、画素部８を極めて小さくしながらも、発光面８Ｓから放射される赤色の光の光量を、青色及び緑色と比較して遜色が無い程度まで高めることができる。これによりＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８において青色、緑色及び赤色の何れについても十分な輝度を得ることができ、表示領域２Ａ全体として高精細且つ高品質な画像を表示することができる。
【選択図】図６
【解決手段】ＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２において、青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子２１Ｒを順次積層し、且つ、各画素部８において、赤色の発光領域２４Ｒを、青色の発光領域２４Ｂ及び緑色の発光領域２４Ｇよりも大きくなるように形成した。このためＬＥＤディスプレイ装置１は、画素部８を極めて小さくしながらも、発光面８Ｓから放射される赤色の光の光量を、青色及び緑色と比較して遜色が無い程度まで高めることができる。これによりＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８において青色、緑色及び赤色の何れについても十分な輝度を得ることができ、表示領域２Ａ全体として高精細且つ高品質な画像を表示することができる。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の発光領域を発光させる第１の発光素子と前記第１の発光素子を覆う第１の透明絶縁部材とを含む第１の層と、
前記第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と前記第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、
前記第２の層における前記発光方向側に積層され、前記発光方向から見た場合に前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と前記第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層と
を有し、
前記第３の発光領域は、前記発光方向から見た場合の面積が前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域よりも大きく形成されている
ことを特徴とする発光装置。
前記第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と前記第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、
前記第２の層における前記発光方向側に積層され、前記発光方向から見た場合に前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と前記第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層と
を有し、
前記第３の発光領域は、前記発光方向から見た場合の面積が前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域よりも大きく形成されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記第３の発光素子は、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子よりも発光効率の低い発光素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
前記第３の発光素子は、窒化ガリウム系の発光層を少なくとも含む
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項4】
前記第３の発光素子は、窒化インジウムガリウムを含む発光層と窒化ガリウムを含むカソード層とを少なくとも有する
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項5】
前記第３の発光素子は、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子のうち少なくとも一方の主波長よりも長い主波長の光を発光する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項6】
前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域のうち少なくとも一方は、前記発光方向から見た場合に前記第３の発光領域と重ならない部分を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項7】
前記第３の発光領域は、その内部に、前記第３の発光素子を前記発光方向に沿って貫通する孔部が形成され、
前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域のうち少なくとも一方は、前記発光方向から見た場合に、前記第３の発光領域に形成された前記孔部の内側に、その一部分が位置する
ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域のうち少なくとも一方は、前記発光方向から見た場合に、前記第３の発光領域に形成された前記孔部の内側に、その一部分が位置する
ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項8】
前記発光方向に関し前記第１の発光素子及び前記第３の発光素子の間に配置され、前記発光方向から見た場合に、前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域と重ならず、且つ前記第３の発光領域の少なくとも一部と重なるように形成された第１の反射層
をさらに具えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
をさらに具えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項9】
前記第１の反射層は、前記発光方向に関し前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子の間に配置され、且つ前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子それぞれに設けられた共通端子と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項10】
前記第１の発光素子よりも前記発光方向の反対側に配置され、前記発光方向から見た場合に、前記第１の発光領域、前記第２の発光領域及び前記第３の発光領域の少なくとも一部と重なるように形成された第２の反射層
をさらに具えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
をさらに具えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項11】
前記第１の層における前記発光方向の反対側に隣接するよう配置された基板
をさらに有し、
前記第１の層及び前記第２の層は、
前記発光方向側に隣接する前記層と前記発光方向の反対側に隣接する前記層又は前記基板との間を電気的に接続する導電柱がそれぞれ設けられ、
前記第１及び前記第２の発光領域は、
前記発光方向から見た場合に、前記第１の層及び前記第２の層にそれぞれ形成された前記導電柱と重ならない位置にそれぞれ形成され、
前記第３の発光領域は、
前記発光方向から見た場合に、前記第１の層及び前記第２の層にそれぞれ形成された前記導電柱の少なくとも一部と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
をさらに有し、
前記第１の層及び前記第２の層は、
前記発光方向側に隣接する前記層と前記発光方向の反対側に隣接する前記層又は前記基板との間を電気的に接続する導電柱がそれぞれ設けられ、
前記第１及び前記第２の発光領域は、
前記発光方向から見た場合に、前記第１の層及び前記第２の層にそれぞれ形成された前記導電柱と重ならない位置にそれぞれ形成され、
前記第３の発光領域は、
前記発光方向から見た場合に、前記第１の層及び前記第２の層にそれぞれ形成された前記導電柱の少なくとも一部と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項12】
前記第１の層に設けられ、前記第１の発光素子と前記基板とを電気的に接続する第１の前記導電柱と、
前記第１の層及び前記第２の層に設けられ、前記第２の発光素子と前記基板とを電気的に接続する第２の前記導電柱と、
前記第１の層、前記第２の層及び前記第３の層に設けられ、前記第３の発光素子と前記基板とを電気的に接続する第３の前記導電柱と、
をさらに具え、
前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域は、前記発光方向から見た場合に、前記第１の導電柱、前記第２の導電柱及び前記第３の導電柱とそれぞれ重ならない位置に形成され、
前記第３の発光領域は、前記発光方向から見た場合に、前記第１の導電柱及び前記第２の導電柱と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
前記第１の層及び前記第２の層に設けられ、前記第２の発光素子と前記基板とを電気的に接続する第２の前記導電柱と、
前記第１の層、前記第２の層及び前記第３の層に設けられ、前記第３の発光素子と前記基板とを電気的に接続する第３の前記導電柱と、
をさらに具え、
前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域は、前記発光方向から見た場合に、前記第１の導電柱、前記第２の導電柱及び前記第３の導電柱とそれぞれ重ならない位置に形成され、
前記第３の発光領域は、前記発光方向から見た場合に、前記第１の導電柱及び前記第２の導電柱と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
【請求項13】
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子は、発光層、カソード層及びアノード層をそれぞれ有し、
前記第３の発光素子における前記発光層と前記カソード層との接触面積は、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子におけるそれぞれの前記発光層と前記カソード層との接触面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記第３の発光素子における前記発光層と前記カソード層との接触面積は、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子におけるそれぞれの前記発光層と前記カソード層との接触面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項14】
前記第１の層、前記第２の層及び前記第３の層は、
複数の前記第１の発光素子、複数の前記第２の発光素子及び複数の前記第３の発光素子が、それぞれアレイ状に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
複数の前記第１の発光素子、複数の前記第２の発光素子及び複数の前記第３の発光素子が、それぞれアレイ状に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項15】
前記第３の層における前記発光方向側に配置され、光を屈折させるレンズ
をさらに有し、
前記レンズの焦点は、前記第３の発光素子よりも前記発光方向と反対の方向側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
をさらに有し、
前記レンズの焦点は、前記第３の発光素子よりも前記発光方向と反対の方向側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項16】
第１の発光領域を発光させる第１の発光素子と前記第１の発光素子を覆う第１の透明絶縁部材とを含む第１の層と、
前記第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と前記第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、
前記第２の層における前記発光方向側に積層され、前記発光方向から見た場合に前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と前記第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層と
を有し、
前記第３の発光素子は、
窒化インジウムガリウム系の発光層と当該発光層に当接する窒化ガリウム系のカソード層とを有し、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子よりも発光効率が低い
ことを特徴とする発光装置。
前記第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と前記第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、
前記第２の層における前記発光方向側に積層され、前記発光方向から見た場合に前記第１の発光領域及び前記第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と前記第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層と
を有し、
前記第３の発光素子は、
窒化インジウムガリウム系の発光層と当該発光層に当接する窒化ガリウム系のカソード層とを有し、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子よりも発光効率が低い
ことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発光装置に関し、例えば半導体素子が回路基板に実装された発光装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
近年、回路基板にマトリクス状に実装された複数の半導体素子を選択的に駆動して発光させることにより、画像を表示するディスプレイ装置のような発光装置が広く普及している。この発光装置においては、各画素を構成する複数色の半導体素子を、画像面と平行な平面上に並べて配置する方式が一般的であるものの、高密度化が難しいという問題があった。そこで、各画素を構成する複数色の半導体素子を、画像面と垂直な方向に積層させるように配置する積層構造とした発光装置（積層半導体発光装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
この発光装置では、半導体素子を構成する材料の特性により、波長が比較的短い色（例えば青色）の光が、波長が比較的長い色の素子（例えば赤色）により吸収される割合が大きくなるため、発光面から出射される光の光量（輝度）が低下することが知られている。そこで上述した積層半導体発光装置では、青色のように波長が比較的短い光を発光する素子を発光方向側に配置することにより、これらの光の光量を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－６２３５１号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、画像を構成する各画素において、複数の色（例えば赤色、緑色及び青色）の半導体素子を組み合わせて所望の色を表す場合、その前提として、例えばＣＩＥ（Commission Internationale de l`Eclairage）標準光源Ｄ６５における白色のような所定の基準色に合わせるよう、各色の発光量の割合を調整する必要がある。
【0006】
しかし、上述した発光装置では、さらなる高密度化を図る目的で半導体素子を微細化した場合、一部の色（例えば赤色）の光を発光する半導体素子において、供給される電力に対する発光量の割合である発光効率が低下する場合がある。また半導体素子では、配線部材の電力容量や発熱等の問題により、供給可能な電力に制限があり、これに応じて発光量も制限される。
【0007】
このため上述した発光装置では、十分な発光量が得られない色に合わせて他の色の光量も抑える必要が生じ、その結果として各画素の明るさを高めることができず、画像の品質を高めることができない、すなわち発光特性が不十分である、という問題があった。
【0008】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、発光特性を向上させ得る発光装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる課題を解決するため本発明の発光装置においては、第１の発光領域を発光させる第１の発光素子と第１の発光素子を覆う第１の透明絶縁部材とを含む第１の層と、第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、第２の層における発光方向側に積層され、発光方向から見た場合に第１の発光領域及び第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層とを設け、第３の発光領域は、発光方向から見た場合の面積が第１の発光領域及び第２の発光領域よりも大きく形成されているようにした。
【0010】
また本発明の発光装置においては、第１の発光領域を発光させる第１の発光素子と第１の発光素子を覆う第１の透明絶縁部材とを含む第１の層と、第１の層における発光方向側に積層され、第２の発光領域を発光させる第２の発光素子と第２の発光素子を覆う第２の透明絶縁部材と含む第２の層と、第２の層における発光方向側に積層され、発光方向から見た場合に第１の発光領域及び第２の発光領域と少なくとも一部分が重なる第３の発光領域を発光させる第３の発光素子と第３の発光素子を覆う第３の透明絶縁部材を含む第３の層とを設け、第３の発光素子は、窒化インジウムガリウム系の発光層と当該発光層に当接する窒化ガリウム系のカソード層とを有し、第１の発光素子および第２の発光素子よりも発光効率が低いようにした。
【0011】
本発明は、第３の発光素子の発光効率が第１及び第２の発光素子の発光効率よりも低かったとしても、当該第３の発光素子により発光され発光方向へ放射される光量を、当該第１の発光素子により発光され第２の層及び第３の層を介して発光方向へ放射される光量と、当該第２の発光素子により発光され第３の層を介して発光方向へ放射される光量と、それぞれ同等程度に高めることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、発光特性を向上させ得る発光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】ＬＥＤディスプレイ装置の構成を示す斜視図である。
【図2】第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的平面図及び略線的側面図である。
【図3】第１の実施の形態による第３の薄膜層及び共通配線層の構成を示す略線的平面図である。
【図4】第１の実施の形態による第２の薄膜層の構成を示す略線的平面図である。
【図5】第１の実施の形態による第１の薄膜層及び回路基板の構成を示す略線的平面図である。
【図7】仮想的なＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図8】第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図10】第３の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図11】第４の実施の形態による第３の薄膜層及び共通配線層の構成を示す略線的平面図である。
【図12】第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図13】第５の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図14】他の実施の形態による第３の薄膜層の構成を示す略線的平面図である。
【図15】他の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【図16】他の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部の構成を示す略線的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。
【0015】
［１．第１の実施の形態］
［１－１．ＬＥＤディスプレイ装置の構成］
図１及び図２に示すように、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２、放熱部材３、接続ケーブル４及び接続端子部５等を有している。発光装置としてのＬＥＤディスプレイ装置１は、マイクロＬＥＤディスプレイとも呼ばれており、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ発光する１組のＬＥＤ素子を１つの画素と対応させたディスプレイデバイスとなっている。
［１－１．ＬＥＤディスプレイ装置の構成］
図１及び図２に示すように、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２、放熱部材３、接続ケーブル４及び接続端子部５等を有している。発光装置としてのＬＥＤディスプレイ装置１は、マイクロＬＥＤディスプレイとも呼ばれており、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ発光する１組のＬＥＤ素子を１つの画素と対応させたディスプレイデバイスとなっている。
【0016】
ＬＥＤディスプレイ表示部２は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に模式図を示すように、平板状の回路基板１０における＋Ｚ方向側の表面（以下ではこれを基板表面１０Ｓとも呼ぶ）に、薄膜層群１８が設けられ、その＋Ｚ方向側の表面に共通配線層１９が積層された構成となっている。
【0017】
制御基板としての回路基板１０は、配線層、該配線層に接続される駆動素子や駆動回路等（何れも図示せず）を有しており、各画素のＬＥＤと電気的に接続され当該ＬＥＤを選択的に駆動するための基板である。以下では図１において紙面上で左から右へ向かう方向を＋Ｘ方向とし、紙面上で左下から右上へ向かう方向を＋Ｙ方向とし、紙面上で下から上へ向かう方向を＋Ｚ方向とする。また以下では、各部分における＋Ｚ方向側の表面を上面とも呼び、－Ｚ方向側の表面を下面とも呼ぶ。
【0018】
薄膜層群１８は、－Ｚ方向から＋Ｚ方向へ向かって第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒの３つの薄膜層２０が順次積層された構成となっている。また薄膜層群１８には、ＬＥＤディスプレイ表示部２の表示領域２Ａ内において、各画素を構成する複数の画素部８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状（マトリクス状）に並ぶように形成されている。換言すれば、ＬＥＤディスプレイ表示部２では、複数の画素部８がＸ方向及びＹ方向に沿ってアレイ状に配置されている。
【0019】
各画素部８は、Ｚ方向側から見て正方形状の領域を占めており、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。具体的に画素部８は、Ｘ方向及びＹ方向の長さが何れも１［ｍｍ］以上であり、且つＺ方向の厚さ（すなわち薄膜層群１８の厚さ）が１００［μｍ］以下となっている。以下では、画素部８における最もＺ方向側の表面、すなわち光が出射される面を発光面８Ｓとも呼び、また該画素部８におけるＸ方向及びＹ方向に関する一辺の長さを画素長８Ｌとも呼ぶ。
【0020】
図２（Ｂ）に示したように、各画素部８には、第１の薄膜層２０Ｂ内に青色の光を発光する発光素子２１Ｂが形成され、第２の薄膜層２０Ｇ内に緑色の光を発光する発光素子２１Ｇが形成され、第３の薄膜層２０Ｒ内に赤色の光を発光する発光素子２１Ｒが形成されている。また各画素部８には、各発光素子２１（２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒ）にそれぞれ電力を供給する配線等も形成されている。各発光素子２１は、それぞれ無機発光ダイオードとして構成されており、配線等を介して供給される電力に応じてそれぞれ発光する。これにより各画素部８は、種々の色や光量でなる光を、それぞれの発光面８ＳからＺ方向へ向けて放射することができる（詳しくは後述する）。
【0021】
このようにＬＥＤディスプレイ表示部２は、アクティブマトリクス回路基板である回路基板１０上に、複数の画素部８をマトリクス状に配列した表示装置であり、各画素部８においてそれぞれ所望の色を発光させることにより、表示領域２Ａに画像を表示することができる。
【0022】
放熱部材３（図１）は、例えばアルミニウムのように比較的高い熱伝導性を有する金属材料により、全体として扁平な直方体状に構成されている。この放熱部材３は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の－Ｚ方向側、すなわち画像等を表示する面の反対側において、該ＬＥＤディスプレイ表示部２に当接するように設置されていることにより、回路基板１０の熱を放熱する。接続ケーブル４は、接続端子部５を介して所定の制御装置（図示せず）と電気的に接続されることにより、該制御装置から供給される画像信号を伝送して回路基板１０に供給する。この結果、ＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の表示領域２Ａに、制御装置（図示せず）等から供給される画像信号に基づいた画像を表示する。
【0023】
以下では、第１の薄膜層２０Ｂに関わる部材の符号の末尾には「Ｂ」を付し、第２の薄膜層２０Ｇに関わる部材の符号の末尾には「Ｇ」を付し、第３の薄膜層２０Ｒに関わる部材の符号の末尾には「Ｒ」を付すものとする。また以下では、ＬＥＤディスプレイ表示部２の表示領域２Ａから出射された光が主に進行する方向を表し、第１の薄膜層２０Ｂの上面と直交する方向（すなわちＺ方向）を、発光方向Ｅとも呼ぶ。さらに以下では、第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒが積層される方向（すなわちＺ方向）を、積層方向とも呼ぶ。
【0024】
［１－２．ＬＥＤディスプレイ表示部の全体構成］
次に、ＬＥＤディスプレイ表示部２（図２）の詳細な構成について、図３～図６を参照しながら説明する。図３は、第３の薄膜層２０Ｒ及び共通配線層１９における１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図４は、第２の薄膜層２０Ｇにおける１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図５は、第１の薄膜層２０Ｂ及び回路基板１０における１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図３におけるＡ１－Ａ２矢視断面及びＢ１－Ｂ２矢視断面による断面図をそれぞれ表す。
次に、ＬＥＤディスプレイ表示部２（図２）の詳細な構成について、図３～図６を参照しながら説明する。図３は、第３の薄膜層２０Ｒ及び共通配線層１９における１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図４は、第２の薄膜層２０Ｇにおける１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図５は、第１の薄膜層２０Ｂ及び回路基板１０における１個の画素部８に相当する部分を、＋Ｚ方向から見た模式的な平面図を示す。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図３におけるＡ１－Ａ２矢視断面及びＢ１－Ｂ２矢視断面による断面図をそれぞれ表す。
【0025】
また以下では、＋Ｘ方向及び－Ｙ方向の中間へ向かう方向、すなわち図３においてＡ１－Ａ２矢視断面に沿った方向をＵ方向と呼び、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向の中間へ向かう方向、すなわち図３においてＢ１－Ｂ２矢視断面に沿った方向をＶ方向と呼ぶ。
【0026】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に断面図を示したように、回路基板１０は、シリコンプロセスにより製造されたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）バックプレーン回路基板である。この回路基板１０は、複数種類の材料による積層構造となっており、基材部１１やアノード基板パッド１２（アノード基板パッド１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂ）、ダミー基板パッド１３の他、図示しない絶縁層、回路素子及び配線層等を有している。
【0027】
基材部１１は、主にシリコン等により構成されており、上述した絶縁層、素子及び配線層等（図示せず）が適宜設けられている。アノード基板パッド１２（アノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒ）並びにダミー基板パッド１３は、回路基板１０における最もＺ方向側に位置しており、それぞれのＺ方向側の表面が基板表面１０Ｓの一部となっている。１個の画素部８には、アノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒ並びにダミー基板パッド１３が１個ずつ含まれている。以下では、アノード基板パッド１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂ並びにダミー基板パッド１３をまとめて基板パッド群１４とも呼ぶ。
【0028】
基板パッド群１４の各基板パッドは、金、銅、アルミニウムや酸化インジウムスズ等の導電性材料により構成されている。各基板パッドは、Ｚ方向から見た場合、図５に示したように、各辺の長さを画素長８Ｌ（図２）の約１／２とした正方形状であり、１個の画素部８内において、Ｘ方向及びＹ方向に沿って２個ずつが並んだマトリクス状（すなわち格子状）に配列されている。また基板パッド群１４のうちダミー基板パッド１３を除いた各アノード基板パッド１２は、回路基板１０の内部において、所定の配線材等により回路素子（図示せず）と電気的に接続されている。
【0029】
アノード基板パッド１２Ｂ（図５）は、画素部８内における－Ｘ方向側且つ－Ｙ方向側、すなわち－Ｖ方向側に位置している。またアノード基板パッド１２Ｂは、垂直方向配線２３Ｂ（図６（Ｂ））の－Ｚ方向側に位置しており、その上面が、該垂直方向配線２３Ｂの下面と当接し、電気的に接続されている。
【0030】
アノード基板パッド１２Ｇ（図５）は、画素部８内における＋Ｘ方向側且つ＋Ｙ方向側、すなわち＋Ｖ方向側に位置している。またアノード基板パッド１２Ｇは、垂直方向配線２３Ｇ（図６（Ｂ））の－Ｚ方向側に位置しており、その上面が、該垂直方向配線２３Ｇの下面と当接し、電気的に接続されている。
【0031】
アノード基板パッド１２Ｒ（図５）は、画素部８内における－Ｘ方向側且つ＋Ｙ方向側、すなわち－Ｕ方向側に位置している。またアノード基板パッド１２Ｒは、垂直方向配線２３Ｒ（図６（Ａ））の－Ｚ方向側に位置しており、その上面が、該垂直方向配線２３Ｒの下面と当接し、電気的に接続されている。
【0032】
ダミー基板パッド１３（図５）は、画素部８内における＋Ｘ方向側且つ－Ｙ方向側、すなわち＋Ｕ方向側に位置している。またダミー基板パッド１３は、垂直方向配線２３Ｃ（図６（Ａ））の－Ｚ方向側に位置しているものの、後述する層間絶縁層２６Ｂにより絶縁されている。このためダミー基板パッド１３は、第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒに対し、電気的に接続されていない。
【0033】
また上述したように、回路基板１０の基板表面１０Ｓは、極めて平坦な平面状に形成されている。すなわち回路基板１０では、基材部１１並びにアノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒ、並びダミー基板パッド１３の上面が何れも極めて平坦であり、且つそれぞれが互いに平行な平面となっており、さらにそれぞれのＺ方向に関する距離（すなわち段差）も極めて小さくなっている。すなわち、基材部１１並びにアノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒ並びにダミー基板パッド１３の上面は、それぞれ同一平面上に位置している。具体的に回路基板１０では、基板表面１０Ｓの表面粗さ、すなわち基材部１１並びにアノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒ並びにダミー基板パッド１３の上面における表面粗さ（ラフネス、表面最大段差とも呼ぶ）Ｒｐｖが、何れも１０［ｎｍ］以下となっている。
【0034】
共通配線層１９（図３及び図６）は、導電性を有する材料により構成され、Ｚ方向に薄い薄膜状に形成されており、第３の薄膜層２０Ｒの上面に積層されている。この共通配線層１９は、垂直方向配線２３Ｃと当接する位置に設けられるカソード電極部６１と、Ｘ方向に沿って直線状に形成された画素間接続部６２とにより構成されている。画素間接続部６２は、各画素部８においてカソード電極部６１と接続されると共に、Ｘ方向に隣接する画素部８の画素間接続部６２とも相互に接続されている。また画素間接続部６２は、表示領域２Ａ（図１）の範囲外において、Ｙ方向に隣接する画素間接続部６２との間で電気的に接続され、さらに回路基板１０の共通カソード接続端子に接続されている。
【0035】
［１－３．薄膜層群の構成］
次に、ＬＥＤディスプレイ表示部２における回路基板１０及び薄膜層群１８の詳細な構成について、１画素分の領域である画素部８に着目して説明する。
次に、ＬＥＤディスプレイ表示部２における回路基板１０及び薄膜層群１８の詳細な構成について、１画素分の領域である画素部８に着目して説明する。
【0036】
［１－３－１．薄膜層群の全体構成］
図２（Ｂ）に示したように、薄膜層群１８を構成する第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒには、それぞれ青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の光を発光する発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒや各種配線材等が含まれる。すなわち薄膜層群１８では、第３の薄膜層２０Ｒから出射される赤色の光における主波長が、第１の薄膜層２０Ｂから出射される青色の光の主波長、及び第２の薄膜層２０Ｇから出射される緑色の光の主波長よりも、長くなっている。以下では、第１の層としての第１の薄膜層２０Ｂ、第２の層としての第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の層としての第３の薄膜層２０Ｒをまとめて、薄膜層２０とも呼ぶ。
図２（Ｂ）に示したように、薄膜層群１８を構成する第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒには、それぞれ青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の光を発光する発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒや各種配線材等が含まれる。すなわち薄膜層群１８では、第３の薄膜層２０Ｒから出射される赤色の光における主波長が、第１の薄膜層２０Ｂから出射される青色の光の主波長、及び第２の薄膜層２０Ｇから出射される緑色の光の主波長よりも、長くなっている。以下では、第１の層としての第１の薄膜層２０Ｂ、第２の層としての第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の層としての第３の薄膜層２０Ｒをまとめて、薄膜層２０とも呼ぶ。
【0037】
各薄膜層２０は、それぞれが１枚のフィルム状に構成されており、Ｘ方向及びＹ方向の長さがＬＥＤディスプレイ表示部２（図１）における表示領域２Ａよりもやや大きい一方、Ｚ方向の長さ（厚さ）が極めて短く（薄く）構成されている。各薄膜層２０における＋Ｚ方向側の表面及び－Ｚ方向側の表面、並びに回路基板１０における＋Ｚ方向側の表面（以下これを基板表面１０Ｓと呼ぶ）は、何れも極めて平坦に形成されている。
【0038】
具体的にこれらの表面は、表面粗さ（ラフネス、表面最大段差とも呼ぶ）Ｒｐｖが、何れも１０［ｎｍ］以下となっている。このためＬＥＤディスプレイ表示部２では、回路基板１０及び第１の薄膜層２０Ｂの間、第１の薄膜層２０Ｂ及び第２の薄膜層２０Ｇの間、並びに第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒの間が、何れも分子間力により物理的に接合されており、また各表面において導電性を有する部分同士が、電気的にも接続されている。
【0039】
上述したように、第１の薄膜層２０Ｂ内、第２の薄膜層２０Ｇ内及び第３の薄膜層２０Ｒ内には、各画素部８と対応するそれぞれの位置に形成された発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒが、Ｘ方向及びＹ方向に沿った格子状に配置されている。これを換言すれば、ＬＥＤディスプレイ表示部２では、薄膜層群１８を構成する各薄膜層２０において、１画素毎に当該薄膜層２０が独立した構成となっているのではなく、１枚の当該薄膜層２０内に表示領域２Ａの全範囲の画素が格子状に並んで配置された構成となっている。以下では、発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒをまとめて発光部２２とも呼ぶ。
【0040】
また発光部２２は、Ｚ方向から見た場合に、発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒにおけるそれぞれの中心がほぼ一致するように配置されており、該中心が画素部８のほぼ中央に、すなわち画素部８のＸ方向及びＹ方向に関するほぼ中央に位置している。各発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒは、何れも薄膜状のＬＥＤとして構成されており、それぞれアノード及びカソードを有している（詳しくは後述する）。
【0041】
また図３～図６に示したように、１個の画素部８には、発光部２２の周囲における４箇所に、垂直方向配線２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ及び２３Ｃ（以下これらをまとめて垂直方向配線２３と呼ぶ）が設けられている。各垂直方向配線２３は、何れもＺ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、導電性を有する複数の層がＺ方向に適宜積層されることにより、全体として導電性を有している。以下では、垂直方向配線２３を導電柱とも呼ぶ。
【0042】
第１の導電柱としての垂直方向配線２３Ｂは、発光部２２の－Ｖ方向側に位置しており、第１の薄膜層２０Ｂ内に設けられ、回路基板１０のアノード基板パッド１２Ｂと、発光素子２１Ｂのアノードとを電気的に接続する。第２の導電柱としての垂直方向配線２３Ｇは、発光部２２の＋Ｖ方向側に位置しており、第１の薄膜層２０Ｂ内及び第２の薄膜層２０Ｇ内に渡って設けられ、回路基板１０のアノード基板パッド１２Ｇと、発光素子２１Ｇのアノードとを電気的に接続する。
【0043】
第３の導電柱としての垂直方向配線２３Ｒは、発光部２２の－Ｕ方向側に位置しており、第１の薄膜層２０Ｂ内、第２の薄膜層２０Ｇ内及び第３の薄膜層２０Ｒ内に渡って設けられ、回路基板１０のアノード基板パッド１２Ｒと、発光素子２１Ｒのアノードとを電気的に接続する。すなわち垂直方向配線２３Ｂ、２３Ｇ及び２３Ｒは、回路基板１０と第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ内及び第３の薄膜層２０Ｒそれぞれとの間を、個別に電気的に接続している。
【0044】
垂直方向配線２３Ｃは、発光部２２の＋Ｕ方向側に位置しており、第１の薄膜層２０Ｂ内、第２の薄膜層２０Ｇ内及び第３の薄膜層２０Ｒ内に渡って設けられ、第３の薄膜層２０Ｒの上面側に形成される共通配線層１９と、発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒの各カソードとを電気的に接続する。すなわち垂直方向配線２３Ｃは、第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ内及び第３の薄膜層２０Ｒの間を貫通するようにして、互いに電気的に接続された共通端子（いわゆるコモン）として機能する。
【0045】
このように画素部８では、回路基板１０及び共通配線層１９を介して供給される電力を、４本の垂直方向配線２３により発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒへそれぞれ供給するようになっている。
【0046】
［１－３－２．第１の薄膜層の構成］
図５並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の薄膜層２０Ｂは、上述した発光素子２１Ｂ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｂ及び層間絶縁層２６Ｂ等を有している。また第１の薄膜層２０Ｂは、発光素子２１Ｂがカソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｂ、アノード引出配線３６Ｂ及び絶縁層３７Ｂを有している。
図５並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の薄膜層２０Ｂは、上述した発光素子２１Ｂ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｂ及び層間絶縁層２６Ｂ等を有している。また第１の薄膜層２０Ｂは、発光素子２１Ｂがカソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｂ、アノード引出配線３６Ｂ及び絶縁層３７Ｂを有している。
【0047】
さらに第１の薄膜層２０Ｂは、主に各垂直方向配線２３に関する部分として、アノード電極パッド４２ＢＢ、４２ＧＢ及び４２ＲＢ、カソード配線パッド４３Ｂ、アノード配線パッド４４ＢＢ、４４ＧＢ及び４４ＲＢ、カソードピラー４５Ｂ、並びにアノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢを有している。
【0048】
下地絶縁層２５Ｂ（図６）は、ベース層とも呼ばれており、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機絶縁材料や、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機絶縁材料からなる透明絶縁材料により構成され、十分な絶縁性を備えている。この下地絶縁層２５Ｂは、全体として一様に平坦な薄膜状に形成されているものの、発光素子２１Ｂの－Ｖ方向側、＋Ｕ方向側及び＋Ｖ方向側となる３箇所に、すなわち上述した垂直方向配線２３Ｂ、２３Ｇ及び２３Ｒに相当する部分に、Ｚ方向に貫通する丸孔がそれぞれ形成されている。
【0049】
第１の発光素子としての発光素子２１Ｂは、下地絶縁層２５Ｂの＋Ｚ方向側にカソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂが順次積層され、且つＺ方向の厚さが３［μｍ］以下の薄膜として構成されており、全体として薄膜の無機ＬＥＤを形成している。カソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂは、何れもＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＧａＮ及びＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）等の材料を含む単層又は複数の層として、上面及び下面が平坦な薄膜状に構成されている。また発光層３２ＢのＺ方向に関する長さ（厚さ）は、カソード層３１Ｂ及びアノード層３３Ｂの厚さと比較して、十分に短く（薄く）なっている。
【0050】
発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂ（図５）は、Ｚ方向から見て円形状に形成されており、画素部８のＸ方向及びＹ方向に関するほぼ中央に位置している。この円の直径は、画素長８Ｌ（図２）の約１／３程度となっている。カソード層３１Ｂは、Ｚ方向から見て、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂよりもひとまわり大きい円形状の部分と、該円の＋Ｕ方向側において該Ｕ方向に沿った辺並びにＶ方向に沿った辺により囲まれた長方形状の部分とを組み合わせた形状となっている。
【0051】
カソード引出配線３５Ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソード引出配線３５Ｂは、概ねＵ方向に沿って発光素子２１Ｂと垂直方向配線２３Ｃとを結ぶように形成されている。
【0052】
具体的にカソード引出配線３５Ｂは、発光素子２１Ｂ側においてカソード層３１Ｂと電気的に接続されている。またカソード引出配線３５Ｂは、垂直方向配線２３Ｃ側においてカソード配線パッド４３Ｂと一体に形成されており、該カソード配線パッド４３Ｂを介してカソードピラー４５Ｂと電気的に接続されている。
【0053】
アノード引出配線３６Ｂは、カソード引出配線３５Ｂと同様に、例えばＩＴＯ等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このアノード引出配線３６Ｂは、概ねＶ方向に沿って発光素子２１Ｂとその－Ｖ方向側の垂直方向配線２３Ｂとを結ぶように形成されている。
【0054】
具体的にアノード引出配線３６Ｂは、発光素子２１Ｂ側においてアノード層３３Ｂの上面を覆うように形成され、当該アノード層３３Ｂと電気的に接続されている。またアノード引出配線３６Ｂは、垂直方向配線２３Ｂ側においてアノード配線パッド４４ＢＢと一体に形成されており、該アノード配線パッド４４ＢＢを介してアノード電極パッド４２ＢＢと電気的に接続されている。
【0055】
絶縁層３７Ｂは、例えば有機絶縁膜や無機絶縁膜として構成されており、電気的な絶縁性を有している。この絶縁層３７Ｂは、カソード引出配線３５Ｂとカソード層３１Ｂとの間を電気的に絶縁して短絡を防止すると共に、アノード引出配線３６Ｂとカソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂとの間を電気的に絶縁して短絡を防止している。
【0056】
第１の透明絶縁部材としての層間絶縁層２６Ｂは、発光素子２１Ｂ、カソード引出配線３５Ｂ及びアノード引出配線３６Ｂの＋Ｚ方向側部分を埋めるように形成されている。この層間絶縁層２６Ｂは、可視光を透過する性質を有する有機膜や無機膜として形成されており、また電気的な絶縁性を有している。層間絶縁層２６Ｂの上面は、極めて平坦に形成されており、表面粗さＲｐｖが、何れも１０［ｎｍ］以下となっている。
【0057】
アノード電極パッド４２ＢＢ、４２ＧＢ及び４２ＲＢは、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｐｔ又はＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されており、導電性を有している。またアノード電極パッド４２ＢＢ、４２ＧＢ及び４２ＲＢは、下地絶縁層２５Ｂに形成された３箇所の丸孔をそれぞれ覆うように形成されており、それぞれの下面が該下地絶縁層２５Ｂの下面と同一の平面を形成している。このアノード電極パッド４２ＢＢ、４２ＧＢ及び４２ＲＢは、下面を回路基板１０のアノード基板パッド１２Ｂ、１２Ｇ及び１２Ｒとそれぞれ当接させ電気的に接続させると共に、上面をアノード配線パッド４４ＢＢ、４４ＧＢ及び４４ＲＢとそれぞれ当接させ電気的に接続させている。
【0058】
カソード配線パッド４３Ｂは、カソード引出配線３５Ｂの一部であり、該カソード引出配線３５Ｂと同一の材料による薄膜層として形成され、垂直方向配線２３Ｃの一部を構成している。このカソード配線パッド４３Ｂは、下面を下地絶縁層２５Ｂと当接させ絶縁させる一方、上面をカソードピラー４５Ｂと当接させ電気的に接続させている。
【0059】
アノード配線パッド４４ＢＢは、アノード引出配線３６Ｂの一部であり、該アノード引出配線３６Ｂと同一の材料による薄膜層として、アノード電極パッド４２ＢＢの上面を覆うように形成されている。このアノード配線パッド４４ＢＢは、下面をアノード電極パッド４２ＢＢと当接させ電気的に接続させる一方、上面が層間絶縁層２６Ｂにより覆われ電気的に絶縁されている。
【0060】
アノード配線パッド４４ＧＢ及び４４ＲＢは、アノード配線パッド４４ＢＢと同様の材料により構成された薄膜層であり、アノード電極パッド４２ＧＢ及び４２ＲＢの上面をそれぞれ覆うように形成されている。このアノード配線パッド４４ＧＢ及び４４ＲＢは、下面をアノード電極パッド４２ＧＢ及び４２ＲＢとそれぞれ当接させ電気的に接続させると共に、上面をアノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢとそれぞれ当接させ電気的に接続させている。
【0061】
カソードピラー４５Ｂは、Ｚ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、例えばＣｕやＮｉ、Ｔｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソードピラー４５Ｂは、下面をカソード配線パッド４３Ｂと当接させ電気的に接続させている。またカソードピラー４５Ｂは、その上面が層間絶縁層２６Ｂの上面と同一の平面を形成しており、該上面を第２の薄膜層２０Ｇに設けられたカソード電極パッド４１Ｇ（詳しくは後述する）と当接させ、電気的に接続させている。
【0062】
アノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢは、カソードピラー４５Ｂと同様、Ｚ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、例えばＣｕやＮｉ、Ｔｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このアノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢは、下面をアノード配線パッド４４ＧＢ及び４４ＲＢとそれぞれ当接させ電気的に接続させている。またアノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢは、その上面が層間絶縁層２６Ｂの上面と同一の平面を形成しており、該上面を第２の薄膜層２０Ｇに設けられたアノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧ（詳しくは後述する）とそれぞれ当接させ、電気的に接続させている。
【0063】
このように構成された第１の薄膜層２０Ｂは、垂直方向配線２３Ｃ及び２３Ｂを介して発光素子２１Ｂに電力を供給することにより、当該発光素子２１Ｂを青色の発光素子として機能させる。このとき発光素子２１Ｂは、Ｚ方向から見た場合における発光層３２Ｂに相当する範囲、すなわち発光領域２４Ｂ（図５）を発光させることにより、例えば波長が４００～４９０［ｎｍ］の光、すなわち青色の光を出射させる。また第１の薄膜層２０Ｂは、垂直方向配線２３Ｇ及び２３Ｒにより、回路基板１０のアノード基板パッド１２Ｇ及び１２Ｒと、第２の薄膜層２０Ｇに設けられたアノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧとをそれぞれ電気的に接続し、電力の供給を中継する。以下では、発光領域２４Ｂを第１の発光領域とも呼ぶ。
【0064】
［１－３－３．第２の薄膜層の構成］
図４並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２の薄膜層２０Ｇは、第１の薄膜層２０Ｂ（図５）と比較して、全体的に類似した構成であるものの、一部が異なった構成となっている。具体的に第２の薄膜層２０Ｇは、上述した発光素子２１Ｇ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｇ及び層間絶縁層２６Ｇ等を有している。また第２の薄膜層２０Ｇは、発光素子２１Ｇがカソード層３１Ｇ、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｇ、アノード引出配線３６Ｇ及び絶縁層３７Ｇを有している。
図４並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２の薄膜層２０Ｇは、第１の薄膜層２０Ｂ（図５）と比較して、全体的に類似した構成であるものの、一部が異なった構成となっている。具体的に第２の薄膜層２０Ｇは、上述した発光素子２１Ｇ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｇ及び層間絶縁層２６Ｇ等を有している。また第２の薄膜層２０Ｇは、発光素子２１Ｇがカソード層３１Ｇ、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｇ、アノード引出配線３６Ｇ及び絶縁層３７Ｇを有している。
【0065】
さらに第２の薄膜層２０Ｇは、主に各垂直方向配線２３に関する部分として、カソード電極パッド４１Ｇ、アノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧ、カソード配線パッド４３Ｇ、アノード配線パッド４４ＧＧ及び４４ＲＧ、カソードピラー４５Ｇ、並びにアノードピラー４６ＲＧを有している。
【0066】
下地絶縁層２５Ｇ（図６）は、ベース層とも呼ばれており、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機絶縁材料や、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機絶縁材料からなる透明絶縁材料により構成され、十分な絶縁性を備えている。この下地絶縁層２５Ｇは、全体として一様に平坦な薄膜状に形成されているものの、発光素子２１Ｇの＋Ｖ方向側、－Ｕ方向側及び＋Ｕ方向側となる３箇所に、すなわち上述した垂直方向配線２３Ｇ、２３Ｒ及び２３Ｃに相当する部分に、Ｚ方向に貫通する丸孔がそれぞれ形成されている。
【0067】
第２の発光素子としての発光素子２１Ｇは、下地絶縁層２５Ｇの＋Ｚ方向側にカソード層３１Ｇ、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇが順次積層され、且つＺ方向の厚さが３［μｍ］以下の薄膜として構成されており、全体として薄膜の無機ＬＥＤを形成している。カソード層３１Ｇ、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇは、何れもＧａＮ、ＡｌＧａＮ及びＩｎＧａＮ等の材料を含む単層又は複数の層として、上面及び下面が平坦な薄膜状に構成されている。
【0068】
発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇ（図４）は、Ｚ方向から見て円形状に形成されており、画素部８のＸ方向及びＹ方向に関するほぼ中心に位置している。カソード層３１Ｇは、Ｚ方向から見て、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇよりもひとまわり大きい円形状の部分と、該円の＋Ｕ方向側において該Ｕ方向に沿った辺並びにＶ方向に沿った辺により囲まれた長方形状の部分とを組み合わせた形状となっている。
【0069】
カソード引出配線３５Ｇは、例えばＩＴＯ等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソード引出配線３５Ｇは、概ねＵ方向に沿って発光素子２１Ｇと垂直方向配線２３Ｃとを結ぶように形成されている。
【0070】
具体的にカソード引出配線３５Ｇは、発光素子２１Ｇ側においてカソード層３１Ｇと電気的に接続されている。またカソード引出配線３５Ｇは、垂直方向配線２３Ｃ側においてカソード配線パッド４３Ｇと一体に形成されており、該カソード配線パッド４３Ｇを介してカソード電極パッド４１Ｇ及びカソードピラー４５Ｇと電気的に接続されている。
【0071】
アノード引出配線３６Ｇは、カソード引出配線３５Ｇと同様に、例えばＩＴＯ等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このアノード引出配線３６Ｇは、概ねＶ方向に沿って発光素子２１Ｇとその＋Ｖ方向側の垂直方向配線２３Ｇとを結ぶように形成されている。
【0072】
具体的にアノード引出配線３６Ｇは、発光素子２１Ｇ側においてアノード層３３Ｇの上面を覆うように形成され、当該アノード層３３Ｇと電気的に接続されている。またアノード引出配線３６Ｇは、垂直方向配線２３Ｇ側においてアノード配線パッド４４ＧＧと一体に形成されており、該アノード配線パッド４４ＧＧを介してアノード電極パッド４２ＧＧと電気的に接続されている。
【0073】
絶縁層３７Ｇは、例えば有機絶縁膜や無機絶縁膜として構成されており、電気的な絶縁性を有している。この絶縁層３７Ｇは、カソード引出配線３５Ｇとカソード層３１Ｇとの間を電気的に絶縁して短絡を防止すると共に、アノード引出配線３６Ｇとカソード層３１Ｇ、発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇとの間を電気的に絶縁して短絡を防止している。
【0074】
第２の透明絶縁部材としての層間絶縁層２６Ｇは、発光素子２１Ｇ、カソード引出配線３５Ｇ及びアノード引出配線３６Ｇの＋Ｚ方向側部分を埋めるように形成されている。この層間絶縁層２６Ｇは、可視光を透過する性質を有する有機膜や無機膜として形成されており、また電気的な絶縁性を有している。層間絶縁層２６Ｇの上面は、極めて平坦に形成されており、表面粗さＲｐｖが、何れも１０［ｎｍ］以下となっている。
【0075】
カソード電極パッド４１Ｇは、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｐｔ又はＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されており、導電性を有している。またカソード電極パッド４１Ｇは、下地絶縁層２５Ｇに形成された＋Ｕ方向側の丸孔を覆うように形成されており、その下面が該下地絶縁層２５Ｇの下面と同一の平面を形成している。このカソード電極パッド４１Ｇは、下面を第１の薄膜層２０Ｂにおけるカソードピラー４５Ｂの上面と当接させ電気的に接続させると共に、上面をカソード配線パッド４３Ｇと当接させ電気的に接続させている。
【0076】
アノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧは、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｐｔ又はＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されており、導電性を有している。またアノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧは、下地絶縁層２５Ｇに形成された＋Ｖ方向側及び－Ｕ方向側の丸孔をそれぞれ覆うように形成されており、それぞれの下面が該下地絶縁層２５Ｇの下面と同一の平面を形成している。このアノード電極パッド４２ＧＧ及び４２ＲＧは、下面を第１の薄膜層２０Ｂにおけるアノードピラー４６ＧＢ及び４６ＲＢの上面とそれぞれ当接させ電気的に接続させると共に、上面をアノード配線パッド４４ＧＧ及び４４ＲＧとそれぞれ当接させ電気的に接続させている。
【0077】
カソード配線パッド４３Ｇは、カソード引出配線３５Ｇの一部であり、該カソード引出配線３５Ｇと同一の材料による薄膜層として形成され、垂直方向配線２３Ｃの一部を構成している。このカソード配線パッド４３Ｇは、下面をカソード電極パッド４１Ｇと当接させ電気的に接続させると共に、上面をカソードピラー４５Ｇと当接させ電気的に接続させている。
【0078】
アノード配線パッド４４ＧＧは、アノード引出配線３６Ｇの一部であり、該アノード引出配線３６Ｇと同一の材料による薄膜層として、アノード電極パッド４２ＧＧの上面を覆うように形成されている。このアノード配線パッド４４ＧＧは、下面をアノード電極パッド４２ＧＧと当接させ電気的に接続させる一方、上面が層間絶縁層２６Ｇにより覆われ電気的に絶縁されている。
【0079】
アノード配線パッド４４ＲＧは、アノード配線パッド４４ＧＧと同様の材料により構成された薄膜層であり、アノード電極パッド４２ＲＧの上面を覆うように形成されている。このアノード配線パッド４４ＲＧは、下面をアノード電極パッド４２ＲＧと当接させ電気的に接続させると共に、上面をアノードピラー４６ＲＧと当接させ電気的に接続させている。
【0080】
カソードピラー４５Ｇは、Ｚ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、例えばＣｕやＮｉ、Ｔｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソードピラー４５Ｇは、下面をカソード配線パッド４３Ｇと当接させ電気的に接続させている。またカソードピラー４５Ｇは、その上面が層間絶縁層２６Ｇの上面と同一の平面を形成しており、該上面を第３の薄膜層２０Ｒに設けられたカソード電極パッド４１Ｒ（詳しくは後述する）と当接させ、電気的に接続させている。
【0081】
アノードピラー４６ＲＧは、カソードピラー４５Ｇと同様、Ｚ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、例えばＣｕやＮｉ、Ｔｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このアノードピラー４６ＲＧは、下面をアノード配線パッド４４ＲＧと当接させ電気的に接続させている。またアノードピラー４６ＲＧは、その上面が層間絶縁層２６Ｇの上面と同一の平面を形成しており、該上面を第３の薄膜層２０Ｒに設けられたアノード電極パッド４２ＲＲ（詳しくは後述する）と当接させ、電気的に接続させている。
【0082】
このように構成された第２の薄膜層２０Ｇは、垂直方向配線２３Ｃ及び２３Ｇを介して発光素子２１Ｇに電力を供給することにより、当該発光素子２１Ｇを緑色の発光素子として機能させる。このとき発光素子２１Ｇは、Ｚ方向から見た場合における発光層３２Ｇに相当する範囲、すなわち発光領域２４Ｇ（図４）を発光させることにより、例えば波長が４９１～６００［ｎｍ］の光、すなわち緑色の光を出射させる。また第２の薄膜層２０Ｇは、垂直方向配線２３Ｇにより、第１の薄膜層２０Ｂのアノードピラー４６ＲＢと第３の薄膜層２０Ｒのアノード電極パッド４２ＲＲとを電気的に接続し、電力の供給を中継する。以下では、発光領域２４Ｇを第２の発光領域とも呼ぶ。
【0083】
［１－３－４．第３の薄膜層の構成］
図３並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第３の薄膜層２０Ｒは、第１の薄膜層２０Ｂ（図５）と比較して、全体的に類似した構成であるものの、一部が異なった構成となっている。具体的に第３の薄膜層２０Ｒは、上述した発光素子２１Ｒ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｒ及び層間絶縁層２６Ｒ等を有している。また第３の薄膜層２０Ｒは、発光素子２１Ｒがカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｒ、アノード引出配線３６Ｒ及び絶縁層３７Ｒを有している。
図３並びに図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第３の薄膜層２０Ｒは、第１の薄膜層２０Ｂ（図５）と比較して、全体的に類似した構成であるものの、一部が異なった構成となっている。具体的に第３の薄膜層２０Ｒは、上述した発光素子２１Ｒ及び各垂直方向配線２３をそれぞれ構成する部分の他、下地絶縁層２５Ｒ及び層間絶縁層２６Ｒ等を有している。また第３の薄膜層２０Ｒは、発光素子２１Ｒがカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒにより構成されると共に、発光部２２に大きく関わる部分としてカソード引出配線３５Ｒ、アノード引出配線３６Ｒ及び絶縁層３７Ｒを有している。
【0084】
さらに第３の薄膜層２０Ｒは、主に各垂直方向配線２３に関する部分として、カソード電極パッド４１Ｒ、アノード電極パッド４２ＲＲ、カソード配線パッド４３Ｒ、アノード配線パッド４４ＲＲ、及びカソードピラー４５Ｒを有している。
【0085】
下地絶縁層２５Ｒ（図６）は、ベース層とも呼ばれており、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機絶縁材料や、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機絶縁材料からなる透明絶縁材料により構成され、十分な絶縁性を備えている。この下地絶縁層２５Ｒは、全体として一様に平坦な薄膜状に形成されているものの、発光素子２１Ｒの－Ｕ方向側及び＋Ｕ方向側となる２箇所に、すなわち上述した垂直方向配線２３Ｒ及び２３Ｃに相当する部分に、Ｚ方向に貫通する丸孔がそれぞれ形成されている。
【0086】
第３の発光素子としての発光素子２１Ｒは、下地絶縁層２５Ｒの＋Ｚ方向側にカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒが順次積層され、且つＺ方向の厚さが３［μｍ］以下の薄膜として構成されており、全体として薄膜の無機ＬＥＤを形成している。カソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒは、何れも単層又は複数の層として構成されており、上面及び下面が平坦な薄膜状となっている。このうち発光層３２Ｒは、ＩｎＧａＮ等のような窒化ガリウム系の材料を含む半導体により構成されている。またカソード層３１Ｒ及びアノード層３３Ｒは、ＧａＮのように光吸収率が比較的低い材料によりそれぞれ構成されている。なお、カソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒは、何れもＧａＮ、ＡｌＧａＮ及びＩｎＧａＮ等の材料を用いて構成しても良い。
【0087】
発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒ（図３）は、Ｚ方向から見て、画素部８のＸ方向及びＹ方向に関するほぼ中心に位置する円形状の部分と、この円に対し＋Ｖ方向側及び－Ｖ方向側にそれぞれ位置する正方形状の部分とを組み合わせたような形状に形成されている。このうち円形状の部分における直径の長さは、発光素子２１Ｂ（図５）における発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂ、並びに発光素子２１Ｇ（図４）における発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇと同様に、画素長８Ｌ（図２）の約１／３程度となっている。また、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒにおける正方形状の部分は、各辺の長さが、画素長８Ｌの約１／２～１／３程度となっている。さらにこの正方形状の部分の一部は、図６（Ｂ）に示したように、垂直方向配線２３Ｂ及び２３ＧのＺ方向側（すなわち上側）に位置している。カソード層３１Ｒは、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒをひとまわり大きくし、さらにＵ方向側にやや拡張したような形状となっている。
【0088】
このように発光素子２１Ｒは、Ｚ方向側から見た場合に、発光素子２１Ｂ（図５）及び２１Ｇ（図４）を完全に覆う位置及び形状となるように形成されている。また、発光素子２１Ｒにおけるカソード層３１Ｒ及び発光層３２Ｒの接触面積は、発光素子２１Ｂにおけるカソード層３１Ｂ及び発光層３２Ｂの接触面積、並びに発光素子２１Ｇにおけるカソード層３１Ｇ及び発光層３２Ｇの接触面積よりも大きくなっている。さらに、発光素子２１Ｒにおける発光層３２Ｒ及びアノード層３３の接触面積は、発光素子２１Ｂにおける発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂの接触面積、並びに発光素子２１Ｇにおける発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇの接触面積よりも大きくなっている。
【0089】
カソード引出配線３５Ｒは、例えばＩＴＯ等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソード引出配線３５Ｒは、概ねＵ方向に沿って発光素子２１Ｒと垂直方向配線２３Ｃとを結ぶように形成されている。
【0090】
具体的にカソード引出配線３５Ｒは、発光素子２１Ｒ側においてカソード層３１Ｒと電気的に接続されている。またカソード引出配線３５Ｒは、垂直方向配線２３Ｃ側においてカソード配線パッド４３Ｒと一体に形成されており、該カソード配線パッド４３Ｒを介してカソード電極パッド４１Ｒ及びカソードピラー４５Ｒと電気的に接続されている。
【0091】
アノード引出配線３６Ｒは、カソード引出配線３５Ｒと同様に、例えばＩＴＯ等の材料により構成された透明導電膜、又はＡｕ、Ａｌ、ＰｔやＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このアノード引出配線３６Ｒは、概ねＵ方向に沿って発光素子２１Ｒとその－Ｕ方向側の垂直方向配線２３Ｒとを結ぶように形成されている。
【0092】
具体的にアノード引出配線３６Ｒは、発光素子２１Ｒ側においてアノード層３３Ｒにおける円形状の部分の上側を覆うように形成され、当該アノード層３３Ｒと電気的に接続されている。またアノード引出配線３６Ｒは、垂直方向配線２３Ｒ側においてアノード配線パッド４４ＲＲと一体に形成されており、該アノード配線パッド４４ＲＲを介してアノード電極パッド４２ＲＲと電気的に接続されている。
【0093】
絶縁層３７Ｒは、例えば有機絶縁膜や無機絶縁膜として構成されており、電気的な絶縁性を有している。この絶縁層３７Ｒは、カソード引出配線３５Ｒとカソード層３１Ｒとの間を電気的に絶縁して短絡を防止すると共に、アノード引出配線３６Ｒとカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒとの間を電気的に絶縁して短絡を防止している。
【0094】
第３の透明絶縁部材としての層間絶縁層２６Ｒは、発光素子２１Ｒ、カソード引出配線３５Ｒ及びアノード引出配線３６Ｒの＋Ｚ方向側部分を埋めるように形成されている。この層間絶縁層２６Ｒは、可視光を透過する性質を有する有機膜や無機膜として形成されており、また電気的な絶縁性を有している。層間絶縁層２６Ｒの上面は、極めて平坦に形成されており、表面粗さＲｐｖが、何れも１０［ｎｍ］以下となっている。
【0095】
カソード電極パッド４１Ｒは、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｐｔ又はＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されており、導電性を有している。またカソード電極パッド４１Ｒは、下地絶縁層２５Ｒに形成された＋Ｕ方向側の丸孔を覆うように形成されており、その下面が該下地絶縁層２５Ｒの下面と同一の平面を形成している。このカソード電極パッド４１Ｒは、下面を第１の薄膜層２０Ｂにおけるカソードピラー４５Ｂの上面と当接させ電気的に接続させると共に、上面をカソード配線パッド４３Ｒと当接させ電気的に接続させている。
【0096】
アノード電極パッド４２ＲＲは、例えばＡｕ、Ａｌ、Ｐｔ又はＴｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されており、導電性を有している。またアノード電極パッド４２ＲＲは、下地絶縁層２５Ｒに形成された－Ｕ方向側の丸孔を覆うように形成されており、その下面が該下地絶縁層２５Ｒの下面と同一の平面を形成している。このアノード電極パッド４２ＲＲは、下面を第１の薄膜層２０Ｂにおけるアノードピラー４６ＢＲの上面と当接させ電気的に接続させると共に、上面をアノード配線パッド４４ＲＲと当接させ電気的に接続させている。
【0097】
カソード配線パッド４３Ｒは、カソード引出配線３５Ｒの一部であり、該カソード引出配線３５Ｒと同一の材料による薄膜層として形成され、垂直方向配線２３Ｃの一部を構成している。このカソード配線パッド４３Ｒは、下面をカソード電極パッド４１Ｒと当接させ電気的に接続させると共に、上面をカソードピラー４５Ｒと当接させ電気的に接続させている。
【0098】
アノード配線パッド４４ＲＲは、アノード引出配線３６Ｒの一部であり、該アノード引出配線３６Ｒと同一の材料による薄膜層として、アノード電極パッド４２ＲＲの上面を覆うように形成されている。このアノード配線パッド４４ＲＲは、下面をアノード電極パッド４２ＲＲと当接させ電気的に接続させる一方、上面が層間絶縁層２６Ｒにより覆われ電気的に絶縁されている。
【0099】
カソードピラー４５Ｒは、Ｚ方向に沿った中心軸を有する円柱状に形成されており、例えばＣｕやＮｉ、Ｔｉ等の金属、或いはこれらの合金による、単層又は複数の層による積層構造として構成されている。このカソードピラー４５Ｒは、下面をカソード配線パッド４３Ｒと当接させ電気的に接続させている。またカソードピラー４５Ｒは、その上面が層間絶縁層２６Ｒの上面と同一の平面を形成しており、該上面を共通配線層１９のカソード電極部６１と当接させ、電気的に接続させている。
【0100】
このように構成された第３の薄膜層２０Ｒは、垂直方向配線２３Ｃ及び２３Ｒを介して発光素子２１Ｒに電力を供給することにより、当該発光素子２１Ｒを赤色の発光素子として機能させる。このとき発光素子２１Ｒは、Ｚ方向から見た場合における発光層３２Ｒに相当する範囲、すなわち発光領域２４Ｒ（図３）を発光させることにより、例えば波長が６０１～７８０［ｎｍ］の光、すなわち赤色の光を出射させる。以下では、発光領域２４Ｒを第３の発光領域とも呼ぶ。ただし発光素子２１Ｒは、構成材料の特性等により、青色の発光素子２１Ｂ及び緑色の発光素子２１Ｇと比較して、発光効率（詳しくは後述する）が低くなっている。
【0101】
このように画素部８では、＋Ｚ方向（すなわち発光方向Ｅ）から見た場合に、発光領域２４Ｂ（図５）及び発光領域２４Ｇ（図４）と少なくとも一部分が重なるように、発光領域２４Ｒが形成されている。また発光領域２４Ｒは、その一部分が、垂直方向配線２３Ｂ及び２３Ｇの＋Ｚ方向側に位置している（図６（Ｂ））。
【0102】
［１－４．効果等］
一般に、発光素子に関しては、材料特性やその他の理由により、量子効率が異なることが知られている。このため、光の三原色を用い適切な混色比により良質な白色光を出力する場合、各色の発光素子では、必要な電力（電流、電圧、又はその両方）が互いに相違することになる。
一般に、発光素子に関しては、材料特性やその他の理由により、量子効率が異なることが知られている。このため、光の三原色を用い適切な混色比により良質な白色光を出力する場合、各色の発光素子では、必要な電力（電流、電圧、又はその両方）が互いに相違することになる。
【0103】
ここで、非積層状態の単色の発光素子において、供給される電力に対して画素の表面から放射される光量の割合を、発光効率とする。例えば、光の三原色（赤色、緑色及び青色）の発光素子により所望の白色光（例えばＣＩＥ標準光源Ｄ６５の白色光）に混色する際に、必要な電力が他色の発光素子と比較して小さい場合に発光効率が高い（良い）と表現でき、また必要な電力が大きい場合に発光効率が低い（悪い）と表現できる。
【0104】
また、複数色の発光素子を積層させた積層型発光表示装置において、供給される電力に対して画素の表面（発光面）から放射される光量の割合を、光取出効率とする。例えば、この積層型発光表示装置により所望の白色光に混色する際に、必要な電力が他色の発光素子と比較して小さい場合に光取出効率が高い（良い）と表現でき、また必要な電力が大きい場合に光取出効率が低い（悪い）と表現できる。
【0105】
すなわち、三原色の各発光素子による光により所望の白色光に混色する場合、各発光素子の間では、発光効率が相違することが多い。また積層型発光表示装置を構成する場合、各発光素子の構成材料、構造や厚さ等、並びに積層の順序等に応じて、光取出効率が大きく変化することになる。
【0106】
従来、各色の発光素子の間における発光効率の差を縮小させるために、各発光素子に供給する電力量（電流値、電圧値、或いはその両方）や発光時間を調整する手法が知られている。しかし、この方法では、発光効率が低い発光素子に対し電力量を調整するためのレンジを広げる必要がある等、制御が複雑となるためにコストの増加に繋がる恐れがあった。また、発光効率が低い発光素子に対し大きな電力量を供給した場合、当該発熱素子が大きく発熱し、これに伴い発光効率の低下や波長のピークシフト等のような性能の低下を招く場合もあった。
【0107】
一方、積層型発光表示装置において、高精細化等の要求に応じて画素ピッチを極めて狭くし、例えば２０［μｍ］以下とした場合には、各画素を構成する発光素子から当該画素の表面までの距離に対し、当該画素の一辺の長さの割合が極めて小さくなる。これにより、画素の表面から最も遠い下層の発光素子では、幾何学的な関係により、当該発光素子から発散光として出射された光のうち当該画素の表面に到達する角度の範囲、すなわち有効な角度の範囲が小さくなるため、光取出効率が格段に低下することになる。
【0108】
例えば、図７（Ａ）に示す仮想的なＬＥＤディスプレイ表示部１０２Ａにおいて、発光面１０８Ｓの一辺が長さＬ１であり、最も下層に位置する発光素子１２１から発光面１０８Ｓまでの距離が高さＨ１であったとする。また、このＬＥＤディスプレイ表示部１０２Ａでは、発光素子１２１から出射された光のうち発光面１０８Ｓに到達する範囲の角度を表す取出角度α１が約９０［°］であったとする。この取出角度α１の大きさは、最下層の発光素子１２１から各方向へ出射された光のうち、発光面１０８Ｓから放射される（取り出される）光の割合の大きさと関係する。
【0109】
次に、図７（Ａ）と対応する図７（Ｂ）に示すように、他の仮想的なＬＥＤディスプレイ表示部１０２Ｂにおいて、ＬＥＤディスプレイ表示部１０２Ａと同等の高さＨ１を有する一方、発光面１０８Ｓの一辺が、長さＬ１の約１／２となる長さＬ２であるものとする。このＬＥＤディスプレイ表示部１０２Ｂでは、発光素子１２１から各方向へ出射された光のうち発光面１０８Ｓに到達する範囲を表す取出角度α２が約５３［°］と、格段に小さく（狭く）なってしまう。
【0110】
このように、積層型発光表示装置において画素ピッチを小さくした場合、特に下層の発光素子からの光取出効率が格段に低下するため、所望の白色光に混色する場合に、各色の発光素子における量子効率及び発光効率、並びに光取出効率を考慮した構造の設計が必要となる。
【0111】
このような点を踏まえ、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１のＬＥＤディスプレイ表示部２は、各画素部８において、－Ｚ方向側から＋Ｚ方向側へ向けて青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子２１Ｒを順次重ねるように配置した。
【0112】
またＬＥＤに関しては、発光領域の面積を非常に小さくした場合、例えば正方形状の発光領域における一辺を１０［μｍ］以下とした場合の特性として、発光効率が著しく低下することが知られている。この点を踏まえ、ＬＥＤディスプレイ表示部２は、各画素部８において、赤色の発光素子２１Ｒにおける発光領域２４Ｒ（図３）を、青色の発光素子２１Ｂにおける発光領域２４Ｂ（図５）及び緑色の発光素子２１Ｇにおける発光領域２４Ｇ（図４）よりも大きくした。
【0113】
このためＬＥＤディスプレイ表示部２は、発光領域２４Ｒの面積を発光領域２４Ｂ及び２４Ｇの面積と同等とした場合と比較して、発光効率を格段に高めることができる。すなわちＬＥＤディスプレイ表示部２は、画素部８の大きさを拡大する必要が無く、また供給される電力の増加による発熱量の過剰な増加を招くことも無く、発光面８Ｓから放射される赤色の光の光量を、青色及び緑色と比較して遜色が無い程度まで高めることができる。
【0114】
これによりＬＥＤディスプレイ装置１は、所望の色（例えばＣＩＥ標準光源Ｄ６５の白色）を実現する際に、緑色及び青色の輝度（発光量）を赤色の輝度に合わせて低下させる必要が無く、各画素部８において十分な輝度を得ることができる。その結果としてＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の表示領域２Ａ全体において、高精細且つ高品質な画像を表示することができる。
【0115】
ところで赤色の発光素子２１Ｒは、仮にＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等の半導体により構成した場合、可視光領域における透過率が比較的低くなるため、その下側に位置する青色の発光素子２１Ｂ及び緑色の発光素子２１Ｇからの光を大きく遮ることになる。
【0116】
この点において、本実施の形態による発光素子２１Ｒは、上述したように、Ｚ方向に関し比較的薄い部分である発光層３２Ｒを、ＩｎＧａＮのような窒化ガリウム系の材料の半導体として構成し、Ｚ方向に関し比較的厚い部分であるカソード層３１Ｒ及びアノード層３３Ｒを、光吸収率が比較的低いＧａＮ等により構成した。すなわち発光素子２１Ｒは、他の色の光を吸収する性質を有する層の厚さを、極力小さく（薄く）するような構成とした。
【0117】
これにより、本実施の形態による発光素子２１Ｒは、青色の発光素子２１Ｂ及び緑色の発光素子２１Ｇよりも＋Ｚ方向側、すなわち発光方向Ｅ側に位置しているものの、該発光素子２１Ｂ及び２１Ｇから出射される青色や緑色の光に対し、十分に高い透過率を実現することができる。
【0118】
またＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８では、垂直方向配線２３Ｂ及び２３Ｇにより、回路基板１０と第１の薄膜層２０Ｂ又は第２の薄膜層２０Ｇとを電気的に接続する一方、その＋Ｚ方向側（上側）に配線用の部材等を配置する必要が無い。そこで各画素部８では、垂直方向配線２３Ｂ及び２３Ｇの＋Ｚ方向側（上側）となる部分において、赤色の発光領域２４Ｒを、緑色の発光領域２４Ｇ及び青色の発光領域２４Ｂよりも拡大したため、これらの部分を有効に活用することができる。
【0119】
以上の構成によれば、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２において、青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子２１Ｒを順次積層し、且つ、各画素部８において、赤色の発光領域２４Ｒを、青色の発光領域２４Ｂ及び緑色の発光領域２４Ｇよりも大きくなるように形成した。このためＬＥＤディスプレイ装置１は、画素部８を極めて小さくしながらも、発光面８Ｓから放射される赤色の光の光量を、青色及び緑色と比較して遜色が無い程度まで高めることができる。これによりＬＥＤディスプレイ装置１は、各画素部８において青色、緑色及び赤色の何れについても十分な輝度を得ることができ、表示領域２Ａ全体として高精細且つ高品質な画像を表示することができる。
【0120】
［２．第２の実施の形態］
第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置２０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部２０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。ＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、図６（Ａ）及び（Ｂ）と対応する図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＬＥＤディスプレイ表示部２と比較して、薄膜層群１８に代わる薄膜層群２１８を有する他、共通配線層１９が省略された構成となっている。またＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部２０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置２０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部２０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。ＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、図６（Ａ）及び（Ｂ）と対応する図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＬＥＤディスプレイ表示部２と比較して、薄膜層群１８に代わる薄膜層群２１８を有する他、共通配線層１９が省略された構成となっている。またＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部２０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
【0121】
薄膜層群２１８は、第１の実施の形態による薄膜層群１８における第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒに代えて、第１の薄膜層２２０Ｂ、第２の薄膜層２２０Ｇ及び第３の薄膜層２２０Ｒを有している。
【0122】
第１の薄膜層２２０Ｂは、第１の実施の形態による第１の薄膜層２０Ｂと比較して、下部反射層２７１Ｂが追加された点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。第２の反射層としての下部反射層２７１Ｂは、Ｚ方向に関して下地絶縁層２５Ｂ及びカソード層３１Ｂの間に設けられており、ＸＹ平面上においてカソード引出配線３５Ｂやアノード電極パッド４２ＢＢ等と重ならない部分に形成されている。
【0123】
この下部反射層２７１Ｂは、例えばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ又はＮｉ等の金属材料、或いはこれらの合金、又は所定の有機材料若しくは無機材料等により構成されており、可視光の反射率が極めて高くなっている。また下部反射層２７１Ｂは、例えばアノード電極パッド４２ＢＢと同一の材料により構成しても良い。
【0124】
第２の薄膜層２２０Ｇは、第１の実施の形態による第２の薄膜層２０Ｇと比較して、中間反射層２７２Ｇが追加された点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。第１の反射層としての中間反射層２７２Ｇは、Ｚ方向に関してアノード層３３Ｇよりも＋Ｚ方向側であり、第２の薄膜層２２０Ｇ内における最も＋Ｚ方向側に設けられている。ここで図９は、図８（Ａ）におけるＣ１－Ｃ２断面による断面図である。
【0125】
中間反射層２７２Ｇは、この図９に示したように、アノード層３３Ｇ及び発光層３２Ｇが形成された範囲（図４及び図５）よりもひとまわり大きい円形状の範囲を除き、且つ垂直方向配線２３Ｒの近傍を除き、残った部分を埋めるような広い範囲に渡って形成されている。この中間反射層２７２Ｇは、例えばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ又はＮｉ等の金属材料、或いはこれらの合金、又は所定の有機材料若しくは無機材料等により構成されており、少なくとも赤色の光に対する反射率が極めて高くなっている。因みに中間反射層２７２Ｇでは、中央に形成される円形状の部分の大きさを、発光素子２１Ｇ及び２１Ｂによる青色及び緑色の光の発光量や、当該中間反射層２７２Ｇにおける青色や緑色の光の透過率等を基に、所望の光取出効率が得られるように、適宜定めることができる。
【0126】
さらに中間反射層２７２Ｇは、各画素部２０８内においてカソードピラー４５Ｇと電気的に接続されると共に、Ｘ方向及びＹ方向に隣接する各画素部２０８同士の間においても、相互に電気的に接続されている。また中間反射層２７２Ｇは、表示領域２Ａの範囲外において、駆動ドライバ６の共通カソード接続端子に接続されている。これにより中間反射層２７２Ｇは、第１の実施の形態における共通配線層１９（図３及び図６）と同様に、各色の発光素子２１におけるカソードと共通に接続される共通配線としての機能を実現している。
【0127】
第３の薄膜層２２０Ｒは、第１の実施の形態による第２の薄膜層２０Ｇと比較して、カソードピラー４５Ｒ（図６（Ａ））が省略されている点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【0128】
以上の構成において、第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置２０１は、ＬＥＤディスプレイ表示部２０２の各画素部２０８において、第１の実施の形態と同様に、－Ｚ方向側から＋Ｚ方向側へ向けて青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子２１Ｒを順次重ねるように配置した。またＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、各画素部２０８において、第１の実施の形態と同様に、赤色の発光領域２４Ｒ（図３）を、青色の発光領域２４Ｂ（図５）及び緑色の発光領域２４Ｇ（図４）よりも大きくした。
【0129】
このためＬＥＤディスプレイ装置２０１は、第１の実施の形態と同様に、発光効率を格段に高めることができため、画素部２０８の大きさを拡大する必要が無く、また供給される電力の増加による発熱量の過剰な増加を招くことも無く、発光面２０８Ｓから放射される赤色の光の光量を、青色及び緑色と比較して遜色が無い程度まで高めることができる。
【0130】
これに加えてＬＥＤディスプレイ表示部２０２では、主に発光素子２１Ｂ及び２１Ｇからそれぞれ出射された青色及び緑色の光を下部反射層２７１Ｂにより反射させると共に、発光素子２１Ｒから出射された赤色の光を中間反射層２７２Ｇにより反射させる。これによりＬＥＤディスプレイ装置２０１では、第１の実施の形態と比較して、同一の電力を供給した場合における発光面２０８Ｓから放射され発光方向Ｅへ進行する光量を増加させること、すなわち光取出効率を高めることができる。
【0131】
またＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部２と比較して、第３の薄膜層２０Ｒのカソードピラー４５Ｒを省略すると共に、共通配線層１９を省略した。これによりＬＥＤディスプレイ装置２０１は、各色の発光素子２１から出射された光の発光面２０８Ｓへの到達を阻害する要因を削減することができ、光取出効率をさらに高めることができる。
【0132】
この結果、第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部２と比較して、一段と高い輝度を得ることができる。その結果としてＬＥＤディスプレイ表示部２０２は、高精細且つ高品質な画像を表示することができる。
【0133】
また第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置２０１は、その他の点においても、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と同様の作用効果を得ることができる。
【0134】
［３．第３の実施の形態］
第３の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置３０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部３０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。ＬＥＤディスプレイ表示部３０２は、図８（Ｂ）と対応する図１０に示すように、ＬＥＤディスプレイ表示部２０２と比較して、レンズ３８１を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。またＬＥＤディスプレイ表示部３０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部３０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
第３の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置３０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部３０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。ＬＥＤディスプレイ表示部３０２は、図８（Ｂ）と対応する図１０に示すように、ＬＥＤディスプレイ表示部２０２と比較して、レンズ３８１を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。またＬＥＤディスプレイ表示部３０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部３０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
【0135】
レンズ３８１は、可視光に対する透過率が比較的高い材料により構成されており、第３の薄膜層２２０Ｒの＋Ｚ方向側に重なるように設けられている。このレンズ３８１は、下面が平坦な平面状に形成される一方、上面が球面又は非球面の曲面として形成されている。これによりレンズ３８１は、光を屈曲させて集光又は発散させる、一般的なレンズと同様の実現できる。またレンズ３８１は、焦点Ｆが赤色の発光素子２１Ｒのやや下側に位置するように設計されている。
【0136】
ここで、レンズ３８１の光学特性について説明する。画素部３０８では、Ｖ方向（すなわち図１０における紙面の左右方向）に関し、レンズ３８１の長さである長さＬ３８１と、発光素子２１Ｒにおける発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒ等の長さである長さＬ２１Ｒとの差が比較的小さくなっている。
【0137】
このようなレンズ３８１を設ける場合において、仮に当該レンズ３８１の焦点Ｆを発光層３２Ｒ上に配置した場合を想定する。この場合、発光素子２１Ｒの中央部分から出射された光は、該レンズ３８１により適切に屈折され、集光される。その一方で、該発光素子２１Ｒにおける中央以外の部分から出射された光は、該レンズ３８１により拡散する方向へ屈折される。
【0138】
このようにレンズ３８１の焦点Ｆを発光層３２Ｒ上に配置した場合、該レンズ３８１を有しない第１又は第２の実施の形態と比較して、画素部３０８をＺ方向から見たときの輝度が低下することになる。またこの構成では、レンズ３８１により光を意図しない方向へ発散させるように進行させ、ＬＥＤディスプレイ表示部３０２により表示する画像の画質を低下させる恐れがある。
【0139】
そこで、第３の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部３０２では、レンズ３８１の焦点Ｆを、発光素子２１Ｒの発光層３２Ｒよりも－Ｚ方向側に、すなわち発光方向Ｅと反対方向側に位置させるよう、当該レンズ３８１の光学特性を設定した。これによりＬＥＤディスプレイ装置３０１では、発光素子２１Ｒにおける発光領域２４（図３）の広い範囲から出射される光を、レンズ３８１によって発散させずに集光できるため、画素部３０８をＺ方向から見たときの輝度を高めることができる。
【0140】
また第３の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置３０１は、その他の点においても、第２の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置２０１と同様の作用効果を奏し得る。
【0141】
［４．第４の実施の形態］
第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置４０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部４０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置４０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部４０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【0142】
ＬＥＤディスプレイ表示部４０２は、図３及び図６（Ｂ）と対応する図１１及び図１２に示すように、ＬＥＤディスプレイ表示部２と比較して、薄膜層群１８に代わる薄膜層群４１８を有している。またＬＥＤディスプレイ表示部４０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部４０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
【0143】
薄膜層群４１８は、第１の実施の形態による薄膜層群１８と比較して、第３の薄膜層２０Ｒに代わる第３の薄膜層４２０Ｒを有する点において相違するものの、第１の薄膜層２０Ｂ及び第２の薄膜層２０Ｇについては同様に構成されている。第３の薄膜層４２０Ｒは、第１の実施の形態による第３の薄膜層２０Ｒと比較して、発光素子２１Ｒに代わる発光素子４２１Ｒを有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【0144】
発光素子４２１Ｒは、発光素子２１Ｒのカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒに代わるカソード層４３１Ｒ、発光層４３２Ｒ及びアノード層４３３Ｒを有している。このカソード層４３１Ｒ、発光層４３２Ｒ及びアノード層４３３Ｒは、第１の実施の形態における青色の発光素子２１Ｂ（図５）におけるカソード層３１Ｂ、発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂとそれぞれ同等の大きさ及び形状に構成されている。このため発光素子４２１Ｒは、発光領域４２４Ｒ（図１１）の形状及び大きさが、第１の実施の形態における青色の発光領域２４Ｂ（図５）及び緑色の発光領域２４Ｇ（図４）とそれぞれ同様となっている。
【0145】
以上の構成において、第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置４０１は、ＬＥＤディスプレイ表示部４０２の各画素部４０８において、第１の実施の形態と同様に、－Ｚ方向側から＋Ｚ方向側へ向けて青色の発光素子２１Ｂ、緑色の発光素子２１Ｇ及び赤色の発光素子４２１Ｒを順次重ねるように配置した。その一方でＬＥＤディスプレイ表示部４０２は、各画素部４０８において、第１の実施の形態とは異なり、赤色の発光領域４２４Ｒ（図１１）を、青色の発光領域２４Ｂ（図５）及び緑色の発光領域２４Ｇ（図４）と同様とした。
【0146】
これによりＬＥＤディスプレイ表示部４０２は、第１の実施の形態と比較して度合が小さくなるものの、画素部４０８における発光効率を高めることができ、発光面４０８Ｓから放射される赤色の光の光量を十分に高めることができる。
【0147】
また第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置４０１は、赤色の第３の薄膜層４２０Ｒを青色の第１の薄膜層２０Ｂ及び緑色の第２の薄膜層２０Ｇよりも＋Ｚ方向側（上側）に配置したことに関し、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と同様の作用効果を奏し得る。
【0148】
［５．第５の実施の形態］
第５の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置５０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部５０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
第５の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置５０１（図１）は、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置１と比較して、ＬＥＤディスプレイ表示部２に代わるＬＥＤディスプレイ表示部５０２を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
【0149】
ＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、図６（Ｂ）と対応する図１３に示すように、回路基板１０、薄膜層群１８及び共通配線層１９に代わる透明回路基板５１０、薄膜層群５１８及び反射層５１９を有する点において相違するものの、薄膜層群１８については同様に構成されている。またＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、ＬＥＤディスプレイ表示部２の各画素部８と対応する複数の画素部５０８が、Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置されている。
【0150】
透明回路基板５１０は、可視光の透過率が比較的高く絶縁性を有する透明基材部５１１を中心に構成されており、図示しない配線層が設けられると共に、所定の駆動素子や駆動回路等が配置される。また透明回路基板５１０は、アノード基板パッド１２Ｂ及び１２Ｇ等とそれぞれ対応するアノード基板パッド５１２Ｒ及び５１２Ｇ等を有している。このアノード基板パッド５１２Ｒ及び５１２Ｇは、アノード基板パッド１２Ｂ及び１２Ｇ等と比較してＸＹ平面における面積が縮小されている。
【0151】
薄膜層群５１８は、＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側へ向けて、第１の薄膜層５２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ、第３の薄膜層５２０Ｒが順次積層されている。すなわち薄膜層群５１８は、第４の実施の形態による薄膜層群４１８（図１２）と比較して、色に関する積層の順序が反対となっている。
【0152】
第１の薄膜層５２０Ｂは、第４の実施の形態における第３の薄膜層４２０Ｒ（図１２）と類似した構成であるものの、発光素子４２１Ｒに代えて発光素子５２１Ｂが設けられている。第２の薄膜層２０Ｇは、第４の実施の形態における第２の薄膜層２０Ｇ（図１２）と同様に構成されている。第３の薄膜層５２０Ｒは、第４の実施の形態における第１の薄膜層２０Ｂ（図１２）と類似した構成であるものの、発光素子２１Ｂに代えて発光素子５２１Ｒが設けられている。
【0153】
反射層５１９は、第１の実施の形態における共通配線層１９（図３等）と同様に導電性を有する材料により構成されており、第１の薄膜層５２０Ｂにおける＋Ｚ方向側の全面に渡り、Ｚ方向に薄い薄膜状に形成されている。この反射層５１９は、下面（－Ｚ方向側の表面）が極めて平坦に形成されており、可視光を高い反射率で反射する性質を有する。
【0154】
以上の構成において、第５の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置５０１は、ＬＥＤディスプレイ表示部５０２の各画素部５０８において、＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側へ向けて青色の発光素子５２１Ｂ、緑色の発光素子５２１Ｇ及び赤色の発光素子５２１Ｒを順次重ねるように配置した。またＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、透明回路基板５１０における可視光の透過率を高めると共に、反射層５１９における可視光の反射率を高めた。
【0155】
このためＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、発光素子５２１Ｂ、２１Ｇ及び５２１Ｒからそれぞれ出射された光のうち、＋Ｚ方向へ進行した部分を反射層５１９において反射させて－Ｚ方向へ進行させ、透明回路基板５１０の下面（－Ｚ方向側の表面）から放出させる。すなわちＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、透明回路基板５１０の下面を発光面５０８Ｓとし、－Ｚ方向を発光方向Ｅとして発光することができる。これに加えてＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、発光素子５２１Ｂ、２１Ｇ及び５２１Ｒからそれぞれ出射された光のうち、－Ｚ方向へ向かう部分を、そのまま－Ｚ方向へ進行させて透明回路基板５１０を通過させる。
【0156】
すなわちＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、各色の発光素子５２１Ｂ、２１Ｇ及び５２１Ｒからそれぞれ出射された光について、＋Ｚ方向に向かい反射層５１９において反射された部分と、－Ｚ方向に向かう部分とを重ね合わせた上で、透明回路基板５１０の下面である発光面５０８Ｓから放射方向Ｅへ向けて放射させることができる。これによりＬＥＤディスプレイ表示部５０２は、第１の実施の形態よりも光取出効率を高めることができる。
【0157】
また第５の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置５０１は、その他の点においても、第４の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ装置４０１と同様の作用効果を得ることができる。
【0158】
［６．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては、第３の薄膜層２０Ｒ（図３）に関し、Ｚ方向側から見た場合に、発光素子２１Ｒにおける中央付近の円形状の部分のみを覆うようにして、アノード引出配線３６Ｒを形成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば図３と対応する図１４（Ａ）に示すＬＥＤディスプレイ表示部６０２のように、正方形状の部分の一部も覆うように拡張したアノード引出配線６３６Ｒを設けても良い。これにより、第１の実施の形態（図３）と比較して、アノード引出配線６３６Ｒとアノード層３３Ｒとの接触面積を拡大することができるので、該アノード層３３Ｒにおける広い範囲に電流を拡散させることができ、発光層３２に供給すべき電流を該アノード層３３Ｒにおいて均等に流すことができる。この結果、発光素子２１Ｒにおいては、発光効率をさらに高めることが可能となる。第２～第５の実施の形態についても同様である。
なお上述した第１の実施の形態においては、第３の薄膜層２０Ｒ（図３）に関し、Ｚ方向側から見た場合に、発光素子２１Ｒにおける中央付近の円形状の部分のみを覆うようにして、アノード引出配線３６Ｒを形成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば図３と対応する図１４（Ａ）に示すＬＥＤディスプレイ表示部６０２のように、正方形状の部分の一部も覆うように拡張したアノード引出配線６３６Ｒを設けても良い。これにより、第１の実施の形態（図３）と比較して、アノード引出配線６３６Ｒとアノード層３３Ｒとの接触面積を拡大することができるので、該アノード層３３Ｒにおける広い範囲に電流を拡散させることができ、発光層３２に供給すべき電流を該アノード層３３Ｒにおいて均等に流すことができる。この結果、発光素子２１Ｒにおいては、発光効率をさらに高めることが可能となる。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0159】
また上述した第１の実施の形態においては、発光素子２１Ｒ（図５）に関し、Ｚ方向側から見た場合に、発光素子２１Ｇ（図４）を完全に覆う位置及び形状となるように形成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、Ｚ方向側から見た場合に発光素子２１Ｂ及び発光素子２１Ｇの少なくとも一部を覆わないよう、発光素子２１Ｒの位置及び形状を定めても良い。具体的には、例えば図３と対応する図１４（Ｂ）に示すＬＥＤディスプレイ表示部７０２のように、発光素子７２１Ｒを構成するカソード層７３１Ｒ、発光層７３２Ｒ及びアノード層７３３Ｒにおいて、中央の円形状の部分における－Ｘ方向側且つ＋Ｙ方向側の部分を省略しても良い。赤色の発光領域７２４Ｒは、第１の実施の形態における発光領域２４Ｒから、アノード層７３３Ｒ等において省略された部分が欠落したような形状となる。この場合、Ｚ方向側から見たときに、当該省略された部分において、発光素子２１Ｇの一部を発光素子７２１Ｒにより覆わないようにすることができる。またこの場合、アノード層７３３Ｒにおける正方形状の部分において該アノード層７３３Ｒとアノード引出配線７３６Ｒ（図中に破線で示す）との接合面積を確保するよう、該アノード引出配線７３６Ｒの形状を設定することができる。
【0160】
また、例えば図１４（Ｂ）と対応する図１４（Ｃ）に示すＬＥＤディスプレイ表示部８０２のように、発光素子８２１Ｒを構成するカソード層８３１Ｒ、発光層８３２Ｒ及びアノード層８３３Ｒにおいて、中央の円形状の部分における中央付近に、Ｚ方向に貫通する孔部を形成しても良い。Ｚ方向から見た孔部の形状は、例えば円形や四角形、或いは六角形や八角形等、種々の形状とすることができる。赤色の発光領域８２４Ｒは、第１の実施の形態における発光領域２４Ｒから、アノード層７３３Ｒ等に形成された孔部に相当する部分が欠落したような形状となる。この場合、Ｚ方向側から見たときに、当該孔部において、発光素子２１Ｇの一部を発光素子８２１Ｒにより覆わないようにすることができる。またこの場合、アノード引出配線７３６Ｒ（図１４（Ｂ））と同様に、アノード層８３３Ｒにおける正方形状の部分において該アノード層８３３Ｒとアノード引出配線８３６Ｒ（図中に破線で示す）との接合面積を確保するよう、該アノード引出配線８３６Ｒの形状を設定することができる。
【0161】
さらには、例えば図１４（Ｃ）と対応する図１４（Ｄ）に示すＬＥＤディスプレイ表示部９０２のように、ＬＥＤディスプレイ表示部８０２と同様の発光素子８２１Ｒを設けると共に、アノード引出配線８３６Ｒと異なる形状のアノード引出配線９３６Ｒを設けても良い。このアノード引出配線９３６Ｒは、発光素子８２１Ｒの孔部と重ならないように形成されている。このためＬＥＤディスプレイ表示部９０２では、例えば緑色及び青色の光に関する透過率がやや低い材料であっても、アノード引出配線９３６Ｒの構成材料として採用することができる。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0162】
さらに上述した第１の実施の形態においては、発光素子２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒの中心を、画素部８におけるＸＹ平面上の中央に概ね合わせるように配置する形態について述べた（図３～図６）。しかし本発明はこれに限らず、例えば図６（Ｂ）と対応する図１５に示すＬＥＤディスプレイ表示部１００２のように、発光素子１０２１Ｂ及び１０２１Ｇの中心を、画素部１００８におけるＸＹ平面上の中央から異なる位置へそれぞれ移動させるように配置しても良い。これにより、最下層となる緑色の光に関し、青色の発光素子２１Ｇを通過する必要が無くなるため、光取出効率を高めることができる。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0163】
さらに上述した第１の実施の形態においては、第１の薄膜層２０Ｂにおける発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂを、第２の薄膜層２０Ｇにおける発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇと同等の大きさとし、Ｚ方向から見た場合にはみ出すこと無く重なるように構成する形態について述べた（図４～図６）。しかし本発明はこれに限らず、例えば第１の薄膜層２０Ｂにおける発光層３２Ｂ及びアノード層３３Ｂを、第２の薄膜層２０Ｇにおける発光層３２Ｇ及びアノード層３３Ｇよりもひとまわり大きく形成する等、Ｚ方向から見て少なくとも一部がはみ出すように構成しても良い。これにより、最下層に位置する青色の発光素子２１Ｇから出射される青色の光に関し、発光面８Ｓからの光取出効率を高めることができる。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0164】
さらに上述した第２の実施の形態においては、ＬＥＤディスプレイ表示部２０２（図８）において、第１の実施の形態によるＬＥＤディスプレイ表示部２（図６（Ｂ））に設けられていた第３の薄膜層２２０Ｒのカソードピラー４５Ｒ及び共通配線層１９を省略する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば第１の実施の形態と同様に、第３の薄膜層２２０Ｒにカソードピラー４５Ｒを設けると共に共通配線層１９を設けても良い。この場合、第２の薄膜層２２０Ｇにおいて、中間反射層２７２Ｇをカソードピラー４５Ｇと電気的に接続しなくても良い。
【0165】
さらに上述した第２の実施の形態においては、下部反射層２７１Ｂ及び中間反射層２７２Ｇを何れも設ける形態について述べた（図８及び図９）。しかし本発明はこれに限らず、下部反射層２７１Ｂ及び中間反射層２７２Ｇの何れか一方のみを設けても良い。ただし、中間反射層２７２Ｇを省略する場合は、上述した形態と同様に、第３の薄膜層２２０Ｒにカソードピラー４５Ｒを設けると共に共通配線層１９を設けることが望ましい。また、中間反射層２７２ＧのＺ方向に関する位置は、第２の薄膜層２０Ｇ内における最も＋Ｚ方向側に限らず、発光素子２１Ｒよりも－Ｚ方向側となる任意の位置としても良い。さらに、下部反射層２７１ＢのＺ方向に関する位置は、第１の薄膜層２０Ｂ内における下地絶縁層２５Ｂ及びカソード層３１Ｂの間に限らず、例えば下地絶縁層２５Ｂの－Ｚ方向側等の任意の位置としても良い。
【0166】
さらに上述した第３の実施の形態においては、画素部３０８においてレンズ３８１を
第３の薄膜層２２０Ｒの＋Ｚ方向側に重なるように設ける形態について述べた（図１０）。しかし本発明はこれに限らず、例えば図１０と対応する図１６に示すＬＥＤディスプレイ表示部１１０２のように、第３の薄膜層２２０Ｒの＋Ｚ方向側に可視光を透過する材料により構成されたかさ上げ層１１８２を設け、該かさ上げ層１１８２の＋Ｚ方向側にレンズ３８１を重ねるように設けても良い。この場合、かさ上げ層１１８２におけるＺ方向の長さ（すなわち厚さ）を適切に設定することにより、Ｚ方向に関しレンズ３８１の焦点Ｆを発光素子２１Ｒに対する所望の位置に合わせることができる。
第３の薄膜層２２０Ｒの＋Ｚ方向側に重なるように設ける形態について述べた（図１０）。しかし本発明はこれに限らず、例えば図１０と対応する図１６に示すＬＥＤディスプレイ表示部１１０２のように、第３の薄膜層２２０Ｒの＋Ｚ方向側に可視光を透過する材料により構成されたかさ上げ層１１８２を設け、該かさ上げ層１１８２の＋Ｚ方向側にレンズ３８１を重ねるように設けても良い。この場合、かさ上げ層１１８２におけるＺ方向の長さ（すなわち厚さ）を適切に設定することにより、Ｚ方向に関しレンズ３８１の焦点Ｆを発光素子２１Ｒに対する所望の位置に合わせることができる。
【0167】
さらに上述した第１の実施の形態においては、最もＺ方向側の薄膜層２０（第３の薄膜層２０Ｒ）により赤色の光を発光させると共に、その－Ｚ方向側（下側）の薄膜層（第２の薄膜層２０Ｇ）により緑色の光を発光させる形態について述べた（図６）。しかし本発明はこれに限らず、例えば最もＺ方向側の薄膜層２０により緑色の光を発光させると共に、その－Ｚ方向側の薄膜層２０により赤の光を発光させる等、各薄膜層２０によりそれぞれ種々の色の光を発光させても良い。発光効率又は光取出効率が最も低い色の光を、最もＺ方向側の薄膜層２０により発光させることが好ましい。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0168】
さらに上述した第１の実施の形態では、ＬＥＤディスプレイ表示部２に第１の薄膜層２０Ｂ、第２の薄膜層２０Ｇ及び第３の薄膜層２０Ｒといった３層の薄膜層２０をＺ方向に沿って積層するように設ける場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えば２層又は４層以上の薄膜層２０をＺ方向に沿って積層した構成としても良い。この場合、最もＺ方向側に位置する薄膜層２０に設ける発光素子２１の発光領域２４を、他の薄膜層２０に設ける発光素子２１の発光領域２４よりも大きくすることが望ましい。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0169】
さらに上述した第１の実施の形態においては、赤色の発光素子２１Ｒを構成するカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒを、何れもＧａＮ、ＡｌＧａＮ及びＩｎＧａＮ等のような、窒化ガリウム系又は窒化インジウムガリウム系の材料により構成する場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばカソード層３１Ｒ、発光層３２Ｒ及びアノード層３３Ｒのうち少なくとも１個を、他の材料により構成しても良い。青色の発光素子２１Ｂ及び緑色の発光素子２１Ｇについても同様である。また第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0170】
さらに上述した第１の実施の形態においては、直視型であるＬＥＤディスプレイ装置１に本発明を適用する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばプロジェクタや光源として使用されるディスプレイ装置に本発明を適用しても良い。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0171】
さらに上述した第１の実施の形態においては、半導体素子として発光素子２１（２１Ｂ、２１Ｇ及び２１Ｒ）を用いる場合について述べた。しかし本発明はこれに限らず、例えばフォトダイオードやトランジスタ等、他の種々の半導体素子を用いても良い。第２～第５の実施の形態についても同様である。
【0172】
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態にも適用範囲が及ぶものである。また本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態のうち任意の実施の形態に記載された構成の一部を抽出し、上述した各実施の形態及び他の実施の形態のうちの任意の実施の形態の構成の一部と置換・転用した実施の形態や、抽出された構成の一部を任意の実施の形態に追加した実施の形態にも適用範囲が及ぶものである。
【0173】
さらに上述した実施の形態においては、第１の層としての第１の薄膜層２０Ｂと、第２の層としての第２の薄膜層２０Ｇと、第３の層としての第３の薄膜層２０Ｒとによって発光装置としてのＬＥＤディスプレイ装置１を構成する形態について述べた。しかし本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる第１の層と、第２の層と、第３の層とによって発光装置を構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0174】
本発明は、例えば複数のＬＥＤを平面状に配置したＬＥＤディスプレイ装置で利用できる。
【符号の説明】
【0175】
１、２０１、３０１、４０１、５０１……ＬＥＤディスプレイ装置、２、２０２、３０２、４０２、５０２……ＬＥＤディスプレイ表示部、２Ａ……表示領域、８、２０８、３０８、４０８、５０８……画素部、８Ｌ……画素長、８Ｓ、２０８Ｓ、５０８Ｓ……発光面、１０……回路基板、１０Ｓ……基板表面、１１……基材部、１２、１２Ｂ、１２Ｇ、１２Ｒ、５１２Ｂ……アノード基板パッド、１３……ダミー基板パッド、１４……基板パッド群、１８、２１８、４１８……薄膜層群、１９……共通配線層、２０……薄膜層、２０Ｂ、２２０Ｂ、５２０Ｂ……第１の薄膜層、２０Ｇ、２２０Ｇ、５２０Ｇ……第２の薄膜層、２０Ｒ、２２０Ｒ、４２０Ｒ、５２０Ｒ……第３の薄膜層、２１、２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ、４２１Ｒ、５２１Ｂ、５２１Ｇ、５２１Ｒ……発光素子、２２……発光部、２３、２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ、２３Ｃ……垂直方向配線、２４、２４Ｂ、２４Ｇ、２４Ｒ、４２４Ｒ……発光領域、２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒ……下地絶縁層、２６Ｂ、２６Ｇ、２６Ｒ……層間絶縁層、３１Ｂ、３１Ｇ、３１Ｒ、４３１Ｒ……カソード層、３２、３２Ｂ、３２Ｇ、３２Ｒ、４３２Ｒ……発光層、３３、３３Ｂ、３３Ｇ、３３Ｒ、４３３Ｒ……アノード層、３５Ｂ、３５Ｇ、３５Ｒ……カソード引出配線、３６Ｂ、３６Ｇ、３６Ｒ……アノード引出配線、４５Ｂ、４５Ｇ、４５Ｒ……カソードピラー、４６ＧＢ、４６ＲＢ、４６ＲＧ……アノードピラー、２７１Ｂ……下部反射層、２７２Ｇ……中間反射層、３８１……レンズ、５１０……透明回路基板、５１１……透明基材部、５１９……反射層、Ｅ……発光方向、Ｆ……焦点。
【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】
