(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-03
(45)【発行日】2024-10-11
(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 33/60 20100101AFI20241004BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20241004BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20241004BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20241004BHJP
H01L 33/54 20100101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H01L33/60
H01L33/62
G09F9/33
G09F9/30 349D
H01L33/54
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2023506953
(86)(22)【出願日】2022-03-02
(86)【国際出願番号】 JP2022008745
(87)【国際公開番号】W WO2022196356
(87)【国際公開日】2022-09-22
【審査請求日】2023-09-01
(31)【優先権主張番号】P 2021041779
(32)【優先日】2021-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100075557
【弁理士】
【氏名又は名称】西教 圭一郎
(72)【発明者】
【氏名】西田 和弘
(72)【発明者】
【氏名】玉置 昌哉
【審査官】佐藤 美紗子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第０３／０７７３８９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００４－３１１９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０８６８４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１４４６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１０２６６４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００
Ｈ０１Ｌ ３３／４８ － ３３／６４
Ｇ０９Ｆ ９／００
Ｇ０９Ｆ ９／３０、９／３３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面、および、前記第２面と反対側の第３面を有し、前記第２面から前記第３面にかけて貫通する貫通孔を備える第２基板と、
前記第１面における、前記貫通孔内に露出した部位上に位置し、放射光強度分布における最大放射強度を有する光を前記第３面側に放射する発光素子と、を備え、
前記貫通孔は、内周面において前記最大放射強度を有する光が２回以上反射されるように構成されており、
前記第１面と前記第２面との間に間隔があり、
前記最大放射強度を有する光は、前記第１面に垂直な方向に対して傾斜しており、
前記第１面から、前記内周面における前記最大放射強度を有する光の最初の反射部位まで、の高さをｈ１としたとき、前記間隔はｈ１未満である、発光装置。
【請求項2】
前記第１面から、前記内周面における前記最大放射強度の１／２の強度を有する光の最初の反射部位まで、の高さをｈ２としたとき、ｈ２はｈ１未満であり、かつ前記間隔はｈ２未満である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
前記貫通孔は、前記第２面の側の開口よりも前記第３面の側の開口が大きく、深さが８０μｍ以上であり、前記内周面の前記第１面に対する傾斜角度が８２．５°以上である、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項4】
前記貫通孔は、前記第２面の側の開口よりも前記第３面の側の開口が小さい、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項5】
前記貫通孔は、前記発光素子を封止する透光性の封止部材を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項6】
前記封止部材は、前記第１面と前記第２面との間に延びる延在部を有する、請求項５に記載の発光装置。
【請求項7】
前記第１面と前記第２面との間に間隔保持部材を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項8】
前記間隔保持部材は、光反射性を有している、請求項７に記載の発光装置。
【請求項9】
前記間隔保持部材は、光吸収性を有している、請求項７に記載の発光装置。
【請求項10】
前記間隔保持部材は、平面視において前記発光素子を囲んでいる、請求項７～９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項11】
前記貫通孔の前記内周面は、光反射性を有している、請求項１～１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項12】
前記貫通孔の前記内周面は、前記第２面の側の部位よりも前記第３面の側の部位が、光反射性が高い、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項13】
前記発光素子は、マイクロ発光ダイオード素子を含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか１項に記載の発光装置から成る表示装置であって、行列状に配列されている複数の前記貫通孔を備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば特許文献１に記載された発光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－８９４１号公報
【発明の概要】
【0004】
本開示の発光装置は、第１面を有する第１基板と、前記第１面に対向する第２面、および、前記第２面と反対側の第３面を有し、前記第２面から前記第３面にかけて貫通する貫通孔を備える第２基板と、前記第１面における、前記貫通孔内に露出した部位上に位置し、放射光強度分布における最大放射強度を有する光を前記第３面側に放射する発光素子と、を備え、前記貫通孔は、内周面において前記最大放射強度を有する光が２回以上反射されるように構成されており、前記第１面と前記第２面との間に間隔がある。
【0005】
本開示の表示装置は、上記発光装置から成る表示装置であって、行列状に配列されている複数の前記貫通孔を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図1】本開示の一実施形態に係る発光装置を示す平面図である。
【図3】発光ダイオード素子から放射される光の放射強度の角度分布を示す図である。
【図4】本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。
【図5】本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。
【図6】本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。
【図7】本開示の一実施形態に係る表示装置を示す平面図である。
【図9】発光装置の正面における光強度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図10】発光装置の正面における光強度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図11】発光装置の正面における光強度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図12】発光装置の正面における光強度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図13】本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。
【図14】本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本開示の実施形態に係る発光装置が基礎とする構成について説明する。特許文献１は、基板の一方主面上に、発光素子と該発光素子を取り囲む枠状の反射部材とを配置して成る発光装置を開示している。発光ダイオード素子等の発光素子は、光放射強度の角度分布が、光放射面に垂直な方向において最大とならない配光特性を有することがある。このため、従来の発光装置では、そのような配光特性を有する発光素子を用いた場合、発光装置からの放射光の指向性が低くなることがあった。
【0008】
以下、添付図面を参照して、本開示の発光装置および表示装置の実施形態について説明する。以下で参照する各図は、実施形態に係る発光装置および表示装置の主要な構成部材等を示している。本開示の実施形態に係る発光装置および表示装置は、図示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成を備えていてもよい。また、以下で参照する各図は、模式的なものであり、発光装置および表示装置の構成部材の位置、寸法比率等は、必ずしも正確に図示されたものではない。
【0009】
図１は、本開示の一実施形態に係る発光装置を示す平面図であり、図２は、図１の切断面線Ａ１－Ａ２で切断した断面図であり、図３は、発光ダイオード素子から放射される光の放射強度の角度分布を示す図である。図３は、発光ダイオード素子から放射される光の放射強度（Ｗ／ｓｒ：Watt／steradian）分布の３つの例を示している。図４～６は、本開示の一実施形態に係る発光装置の変形例を示す断面図である。図４～６に示す断面図は、図２に示す断面図に対応する。
【0010】
本実施形態の発光装置１は、第１基板２と、第２基板３と、発光素子４とを備える。そして、発光装置１は、第１基板２と、第１基板２上に位置し、厚み方向に貫通する貫通孔３１を備える第２基板３と、第１基板２における、貫通孔３１内に露出した部位２ａａ上に位置し、放射光強度分布における最大放射強度を有する光（最大強度光ともいう）を上方に傾斜した方向（貫通孔３１の開口の側に傾斜した方向）に放射する発光素子４と、を備え、貫通孔３１は、内周面３１ｃにおいて最大強度光が２回以上反射されるように構成されており、第１基板２と第２基板３との間に間隔Ｇ（図２に記載）がある構成である。具体的には、発光装置１は、第１面２ａを有する第１基板２と、第１面２ａに対向する第２面３ａ、および、第２面３ａと反対側の第３面３ｂを有し、第２面３ａから第３面３ｂにかけて貫通する貫通孔３１を備える第２基板３と、第１面２ａにおける、貫通孔３１内に露出した部位２ａａ上に位置し、放射光強度分布における最大強度光を第３面３ｂ側に放射する発光素子４と、を備え、貫通孔３１は、内周面３１ｃにおいて最大強度光が２回以上反射されるように構成されており、第１面２ａと第２面３ａとの間に間隔Ｇがある構成である。
【0011】
発光装置１は、上記の構成により、以下の効果を奏する。第１面２ａと第２面３ａとの間にある間隔Ｇが貫通孔３１の深さを増大させる深さ増大部として機能し得る。その結果、発光素子４から放射された最大強度光が、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて反射する反射回数を、増加させることができ、発光装置１から放射される放射光の指向性を向上させることができる。
【0012】
第１基板２は、第１面（一方主面ともいう）２ａ、および他方主面２ｂを有している。第１基板２の外形形状は、平面視において（すなわち、第１面２ａに垂直な方向から見たときに）、例えば、三角形、矩形（正方形および長方形）、台形、六角形等の多角形、円形、楕円形等の形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
【0013】
第１基板２は、例えばガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、半導体材料等から成る。第１基板２に用いられるガラス材料としては、例えば、ホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、石英等が挙げられる。第１基板２に用いられるセラミック材料としては、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が挙げられる。第１基板２に用いられる樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【0014】
第１基板２に用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）（特に、Ｍｇ含有量が９９．９５質量％以上の高純度マグネシウム）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）等が挙げられる。第１基板２に用いられる合金材料としては、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金（Ｍｇ－Ａｌ合金、Ｍｇ－Ｚｎ合金、Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ合金）、ボロン化チタン、ステンレススチール、Ｃｕ－Ｚｎ合金等が挙げられる。第１基板２に用いられる半導体材料としては、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等が挙げられる。
【0015】
第１基板２は、発光素子４の発光、非発光、および発光強度等を制御する駆動回路を有していてもよい。駆動回路は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）および配線導体等を含んで構成される。ＴＦＴは、例えば、アモルファスシリコン(ａ－Ｓｉ)、低温多結晶シリコン（ＬＴＰＳ：Low Temperature Poly Silicon）等から成る半導体膜を有し、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の３端子を有する構成であってもよい。ＴＦＴは、ゲート電極に印加される電圧に応じてソース電極とドレイン電極との間の導通と非導通とを切り替える、スイッチング素子として機能する。
【0016】
駆動回路は、第１基板２の一方主面２ａ上に形成されていてもよく、一方主面２ａ上および他方主面２ｂ上に形成されてもよい。駆動回路は、一方主面２ａ上に配置された、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等から成る複数の絶縁層の層間に配置されていてもよい。駆動回路は、化学的気相成長法（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ法）等の薄膜形成法によって形成されてもよい。第１基板２がガラス材料から成る場合、駆動回路は、ＬＴＰＳから成る半導体膜を有するＴＦＴを用いて構成されていてもよい。このとき、駆動回路は、ＣＶＤ法等の薄膜形成法を用いて、第１基板２に直接に形成することができる。
【0017】
第２基板３は、第２面（一方主面）３ａ、および第２面３ａとは反対側の第３面（他方主面）３ｂを有している。第２面３ａは、第１基板２の第１面２ａに対向している。第３面３ｂは、発光装置１における外部に臨む面であり、発光面、表示面とも称される。第２基板３の外形形状は、平面視において、例えば、三角形、矩形（正方形および長方形）、台形、六角形等の多角形、円形、楕円形等の形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
【0018】
第１基板２と第２基板３とは、平面視における外形形状が互いに一致していてもよい。第１基板２および第２基板３は、平面視における外形形状が正三角形、正方形、または正六角形であってもよい。この場合、複数の発光装置１を結合（タイリング）し、複合型の表示装置を構成することが容易になる。
【0019】
第２基板３は、例えば、ガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、半導体材料等から成る。第２基板３に用いられるガラス材料としては、例えばホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、石英等が挙げられる。第２基板３に用いられるセラミック材料としては、例えばアルミナ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム等が挙げられる。第２基板３に用いられる樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。第２基板３に用いられる金属材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）（特に、Ｍｇ含有量が９９．９５質量％以上の高純度マグネシウム）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等が挙げられる。第２基板３に用いられる合金材料としては、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金（Ｍｇ－Ａｌ合金、Ｍｇ－Ｚｎ合金、Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ合金）、ボロン化チタン、ステンレススチール、Ｃｕ－Ｚｎ合金等が挙げられる。第２基板３に用いられる半導体材料としては、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等が挙げられる。
【0020】
第２基板３は、上記のガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、または半導体材料から成る単層構造を有していてもよく、上記のガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、または半導体材料から成る層を複数積層してなる積層構造を有していてもよい。第２基板３が金属材料から成る場合、第１基板２と第２基板３との間に、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等から成る絶縁層、または樹脂材料から成る絶縁部材が配置されていてもよい。
【0021】
第２基板３には、第２面３ａから第３面３ｂにかけて、厚み方向に貫通する貫通孔３１が設けられている。貫通孔３１は、第２面３ａに開口する第１開口３１ａ、および第３面３ｂに開口する第２開口３１ｂを有している。第２開口３１ｂは、例えば図１，２に示すように、第１開口３１ａよりも開口面積が大きくてもよい。また、例えば図１に示すように、第２開口３１ｂの外縁が、第１開口３１ａの外縁を取り囲んでいてもよい。貫通孔３１は、例えば図１，２に示すように、第３面３ｂに平行な断面における開口形状が、第３面３ｂから第２面３ａに向かって徐々に縮小する形状であってもよい。
【0022】
第１開口３１ａは、平面視において、例えば三角形状、正方形状、矩形状、円形状、楕円形状等の開口形状を有していてもよく、その他の開口形状を有していてもよい。第２開口３１ｂは、平面視において、例えば三角形状、正方形状、矩形状、円形状、楕円形状等の開口形状を有していてもよく、その他の開口形状を有していてもよい。第１開口３１ａの開口形状と第２開口３１ｂの開口形状とは、相似であってもよく、相似でなくてもよい。
【0023】
第２基板３がガラス材料から成る場合、貫通孔３１は、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。第２基板３がセラミック材料から成る場合、セラミック材料の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状とし、これを周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を形成する。その後、グリーンシートを貫通孔３１となる孔を有する所定形状に打ち抜き加工し、得られたグリーンシートを複数枚積層し、これを１６００℃程度の温度で同時焼成することによって、貫通孔３１が設けられた第２基板３を作製することができる。第２基板３が樹脂材料から成る場合、例えば射出成型法を用いて、貫通孔３１が設けられた第２基板３を作製することができる。第２基板３が金属材料から成る場合、例えばパンチング加工法、電気鋳造法（メッキ法）を用いて、貫通孔３１が設けられた第２基板３を作製することができる。第２基板３が半導体材料から成る場合、例えばドライエッチング法を用いて、貫通孔３１が設けられた第２基板３を作製することができる。
【0024】
本実施形態の発光装置１では、例えば図２に示すように、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に間隔Ｇが設けられている。間隔Ｇは、発光素子４の寸法、発光素子４の放射光強度分布、貫通孔３１の形状等に基づいて決定されてよい。間隔Ｇは、発光装置１の正面強度を考慮して決定されてもよい。間隔Ｇは、０μｍより大きく、１０μｍ程度以下であってもよく、０μｍより大きく、５μｍ程度以下であってもよい。
【0025】
第１基板２は、平面視において、第１面２ａのうちの部位２ａａ（搭載部位ともいう）が貫通孔３１内に露出している。発光素子４は、第１基板２の搭載部位２ａａ上に位置している。発光素子４は、光放射面４ａが第２開口３１ｂに臨むように、搭載部位２ａａ上に位置している。発光素子４は、放射光強度分布における最大放射強度を有する光を、第３面３ｂ側に向かって放射する。
【0026】
発光素子４は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）素子、半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）素子等の自発光素子であってもよい。本実施形態では、発光素子４として、発光ダイオード素子を用いる。発光素子４は、マイクロ発光ダイオード素子であってもよい。発光素子４がマイクロ発光ダイオード素子である場合、発光素子４は、搭載部位２ａａ上に搭載された状態で、一辺の長さが１μｍ程度以上１００μｍ程度以下または５μｍ程度以上２０μｍ程度以下である矩形状の平面視形状を有していてもよい。また、発光素子４は、光放射面４ａの搭載部位２ａａからの高さが２μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。
【0027】
発光装置１は、第１基板２の搭載部位２ａａ上に配置されたアノード電極２１およびカソード電極２２を有している。アノード電極２１は、発光素子４のアノード端子に電気的に接続される。カソード電極２２は、発光素子４のカソード端子に電気的に接続される。アノード電極２１およびカソード電極２２は、発光素子４の発光、非発光、発光強度等を制御する駆動回路に電気的に接続されている。
【0028】
発光素子４とアノード電極２１およびカソード電極２２とは、例えば異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）、はんだボール、金属バンプ、導電性接着剤等の導電性接続部材を用いたフリップチップ接続によって、電気的および機械的に接続されていてもよい。発光素子４とアノード電極２１およびカソード電極２２とは、ボンディングワイヤ等の導電性接続部材を用いて、電気的に接続されていてもよい。第１基板２が金属材料または半導体材料から成る場合、第１基板２の少なくとも第１面２ａ上に酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等から成る絶縁層を配置し、該絶縁層上に発光素子４を配置してもよい。この場合、発光素子４のアノード端子とカソード端子とが電気的に短絡する虞を低減できる。
【0029】
発光素子４が発光ダイオード素子である場合、発光素子４は、例えば図３に示す放射光強度分布Ａ，Ｂ，Ｃのように、放射強度の指向性が低いことがある。また、発光素子４は、放射光強度分布Ｂ，Ｃのように、放射強度が光放射面４ａの前方（図２における上方）で最大でない放射光強度分布を有することがある。すなわち、放射光強度分布Ｂ，Ｃは、最大放射強度を有する光が第１面２ａに垂直な方向に対して傾斜している。本願発明者は、発光素子４が放射光強度分布Ａ，Ｂ，Ｃ、特に放射光強度分布Ｂ，Ｃを有する場合、発光素子４の放射光の大部分が貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて０回または１回反射されて外部に放射されると、発光装置１からの放射光の指向性が低下することを見出した。さらに、本願発明者は、発光素子４が放射光強度分布Ｂ，Ｃを有する場合であっても、発光素子４の放射光の大部分（例えば、全放射光量の４０～６０％程度以上）が内周面３１ｃにおいて２回以上反射された後に外部に放射されると、発光装置１からの放射光の指向性が向上することを見出した。なお、「～」は「乃至」を意味し、以下同様とする。
【0030】
本実施形態の発光装置１は、貫通孔３１が、内周面３１ｃにおいて、放射光強度分布における最大放射強度を有する光Ｌ１を２回以上反射するように構成されている。このため、発光装置１からの放射光の指向性を向上させることができる。
【0031】
本実施形態の発光装置１では、第１基板２と第２基板３との間に間隔Ｇが設けられている。発光素子４が発光ダイオード素子である場合、例えば図３に示すように、発光素子４の光放射面４ａの垂線に対する角度が９０°付近である放射角度θ方向に放射される光の強度が低い。このため、第１基板２と第２基板３との間に間隔Ｇを設けた場合であっても、第１基板２と第２基板３との間隙を介して外部に漏れる光量は小さく、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて反射される光の光量は、実質的に減少しない。また、第１基板２と第２基板３との間に間隔Ｇを設けることで、第１面２ａと第３面３ｂとの距離を長くできる。即ち、間隔Ｇが貫通孔３１の深さを深くする深さ増大部として機能し得る。このため、貫通孔３１は、放射角度θがθＭＡＸ程度である最大強度光だけでなく、放射角度θがθＭＡＸと異なる最大強度光以外の光の少なくとも一部を、内周面３１ｃにおいて２回以上反射させることが可能となる。なお、「θＭＡＸ」は、発光素子４の放射光強度分布における最大強度光の放射角度を指す。
【0032】
上記のように、本実施形態の発光装置１によれば、放射角度θがθＭＡＸである最大強度光、および、放射角度θがθＭＡＸと異なる最大強度光以外の光の少なくとも一部を、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射させることが可能となるため、発光装置からの放射光の指向性を効果的に向上させることができる。
【0033】
発光装置１では、貫通孔３１から外部に放射される光（すなわち、発光装置１から外部に放射される光）の放射光強度分布を、最大強度方向が表示面３ｂの法線方向と略一致する、指向性の高い縦長の余弦（ｃｏｓθ）曲面形状に近似した形状とすることができる。貫通孔３１から外部に放射される光の放射光強度分布は、ランベルトの余弦則（理想的な拡散放射体で観測される光の放射強度が、放射面（発光装置１における表示面３ｂ）の法線との間の角度θの余弦と正比例するという法則）に従った、指向性の高い縦長の近似的余弦曲面形状となる。ここで、「余弦曲面形状」とは、光の放射光強度分布を縦断面でみたとき、放射光強度分布の形状が余弦曲線となっている形状を指す。
【0034】
発光装置１は、正面強度（発光装置１の正面において測定した光強度）を、第２基板３を有さない発光装置によって達成される正面強度の、２倍程度以上９倍程度以下とすることができる。
【0035】
発光装置１は、貫通孔３１から外部に放射される光の放射光強度分布において、全放射光量の５０％以上が含まれる角度θ１（主放射角度ともいう）を、所定角度以下にすることができる。所定角度は、発光素子４の放射光強度分布に依存してよい。所定角度は、例えば、３０°程度であってもよく、２０°程度であってもよく、１０°程度であってもよい。なお、角度θ１は、発光素子４の光放射面４ａ（図３に示す）に直交する方向を０°とした場合の角度である。
【0036】
発光装置１では、第１基板２および第２基板３が、発光素子４を収容するキャビティ（凹部）を構成する。間隔Ｇを設けた場合、第１面２ａと、内周面３１ｃと、内周面３１ｃを第１面２ａに向かって仮想的に延長した仮想内周面３１ｄとが、キャビティを規定する。該キャビティは、間隔Ｇを設けない場合の、第１基板２の第１面２ａと、貫通孔３１の内周面３１ｃとによって規定されるキャビティよりも、容積が大きい。発光装置１によれば、容積が比較的大きいキャビティに、量子ドット、蛍光体等の波長変換部材、カラーフィルタ等を収容することができる。その結果、発光装置１の放射スペクトルを発光素子４の放射スペクトルと異ならせることができる等、発光装置１の設計自由度を向上させることができる。
【0037】
第１基板２と第２基板３とは、接着剤によって、互いに固定されていてもよい。発光装置１では、第１基板２と第２基板３との間の間隔Ｇに、第１基板２と第２基板３とを強固に接着する、十分な量の接着剤を配置することが可能となる。このため、発光装置１の信頼性を向上させることができる。第１基板２と第２基板３との接着に用いられる接着剤としては、例えばエポキシ樹脂等の透明樹脂接着材、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等の接着性を有する透明樹脂が挙げられる。接着剤は光吸収材料を含んでいてもよい。光吸収材料は、例えば、無機顔料であってもよい。無機顔料は、カーボンブラックなどの炭素系顔料、チタンブラックなどの窒化物系顔料、Ｃｒ－Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｃｕ－Ｃｏ－Ｍｎ（マンガン）系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｍｎ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｎｉ－Ｃｒ系等の金属酸化物系顔料等であってもよい。光吸収材料は、金属酸化物系顔料等の絶縁材料であってもよい。その場合、第１基板２の第１面２ａ上に形成された配線、電極パッド等の導体部が、光吸収材料を介してショートすることを防ぐことができる。
【0038】
発光装置１は、例えば図１，２に示すように、第１基板２と第２基板３との間に間隔Ｇを形成する、間隔保持部材としてのスペーサ６を有していてもよい。この場合、発光装置１は、第１基板２と第２基板３との相対的な位置が安定化され、外力が加わっても間隔Ｇが変動し難くなる。その結果、発光装置１は、放射光の指向性が高く、長期信頼性に優れた発光装置となる。スペーサ６は、平面視において、搭載部位２ａａおよび発光素子４を連続してまたは断続的に取り囲む環状の形状を有していてもよい。スペーサ６は、例えば図１，２に示すように、互いに離隔して配置された複数のスペーサ６であってもよい。この場合、スペーサ６は円柱、四角柱等の柱状、円錐台、四角錐台等の錐台状の形状であってもよい。第１基板２の第１面２ａ上に形成された駆動回路、または駆動回路とアノード電極およびカソード電極とを接続する配線導体が、スペーサ６の一部を構成していてもよい。
【0039】
スペーサ６は、光反射性を有していてもよい。この場合、間隔Ｇに入り込んだ光を貫通孔３１の側へ反射させることができ、光の利用効率が向上する。また、間隔Ｇに入り込んだ光が隣接する貫通孔３１の側へ入り込むことを抑えることができる。スペーサ６は、光反射層７（図５に示す）と同様の金属材料から構成されていてもよい。例えばスペーサ６は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料から構成されていてもよい。また、スペーサ６は、アノード電極２１およびカソード電極２２と同様の金属材料から構成されていてもよい。例えばスペーサ６は、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）等を含む導体層で構成されていてもよい。また、例えばスペーサ６は、Ａｌ、Ａｌ／Ｔｉ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｍｏ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ等から構成されていてもよい。ここで、「Ａｌ」は、Ａｌ層の単層構造を示し、「Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ」は、Ｔｉ層上にＡｌ層が積層され、Ａｌ層上にＴｉ層が積層された積層構造を示す。その他についても同様である。
【0040】
スペーサ６は、光吸収性を有していてもよい。この場合、間隔Ｇに入り込んだ光をスペーサ６によって吸収し、間隔Ｇに入り込んだ光が隣接する貫通孔３１の側へ入り込むことを抑えることができる。スペーサ６は、光吸収材料を含有する光硬化性または熱硬化性の樹脂材料（エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等）を、第１基板２の第１面２ａに塗布し、硬化させることによって形成されてもよい。光吸収材料は、例えば、無機顔料であってもよい。無機顔料は、カーボンブラックなどの炭素系顔料、チタンブラックなどの窒化物系顔料、Ｃｒ－Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｃｕ－Ｃｏ－Ｍｎ（マンガン）系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｍｎ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｎｉ－Ｃｒ系等の金属酸化物系顔料等であってもよい。またスペーサ６は、表面に入射光を吸収する凹凸構造を有していてもよい。例えば、スペーサ６は、シリコーン樹脂等の母材中にカーボンブラック等の黒色粒子を混入させて形成された黒色層であってもよい。黒色層の表示面には、凹凸構造が形成されていてもよい。凹凸構造は、１０μｍ～５０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよく、２０μｍ～３０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよい。黒色層の表面粗さは、黒色粒子の平均粒径または平均半径に応じた表面粗さであってもよい。
【0041】
例えば図２に示すように、第１面２ａから、貫通孔３１の内周面３１ｃにおける最大強度光Ｌ１の最初の反射部位までの高さをｈ１とするとき、間隔Ｇは高さｈ１未満であってもよい。例えば図３に示すように、放射角度θがθＭＡＸよりも僅かに大きい光および僅かに小さい光は、最大強度光と同程度の放射強度を有することがある。即ち、最大強度光の放射角度θＭＡＸが、ある程度の範囲を有している（ΔθＭＡＸである）ことがある。従って、間隔Ｇが高さｈ１未満である場合、放射角度θがΔθＭＡＸの範囲内にある最大強度光が、第１基板２と第２基板３との間隔Ｇを介して外部に漏れることを抑制できる。また、間隔Ｇが高さｈ１未満である場合、放射角度θがΔθＭＡＸの範囲内にある最大強度光を、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射させることが可能となる。その結果、発光装置１を、放射光の指向性が高い、高輝度の発光装置とすることができる。ΔθＭＡＸは、放射光強度分布Ｂの場合には２７°～３７°程度であってもよく、放射光強度分布Ｃの場合には４７°～５３°程度であってもよいが、これらの範囲に限らない。
【0042】
例えば図２に示すように、基板２の第１面２ａから、貫通孔３１の内周面３１ｃにおける最大放射強度の１／２の強度を有する光Ｌ２の最初の反射部位までの高さをｈ２とするとき、高さｈ２は、高さｈ１未満であり、かつ間隔Ｇは、高さｈ２未満であってもよい。この場合、発光素子４の全放射光量のうち、第１基板２と第２基板３との間隙を介して外部に漏れる光量の割合を効果的に低減できるため、発光素子４の放射光の大部分（例えば、全放射光量の４０～６０％程度以上）を、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射させることが可能となる。その結果、発光装置１を、放射光の指向性がより高い、より高輝度の発光装置１とすることができる。
【0043】
なお、例えば、上記ｈ１は４４μｍ程度以上１２２μｍ程度以下であり、上記ｈ２は１７μｍ程度以上１８μｍ程度以下であるが、これらの範囲に限らない。
【0044】
第２基板３は、貫通孔３１の第２面３ａの側の開口よりも第３面３ｂの側の開口が大きく、搭載部位２ａａに対する貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が７０°程度以上８５°程度以下であってもよい。随意的に、第２基板３は、厚みＴが３０μｍ程度以上１００μｍ程度以下であってもよい。この場合、発光素子４から放射され、貫通孔３１の内周面３１ｃで反射した光が、再び貫通孔３１の内周面３１ｃに向かって進行し易くなるため、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射される光の光量が増加する。その結果、発光装置１から主放射角度θ１以下の方向に放射される光の光量を増加させることができ、発光装置１から放射される光の指向性をさらに向上させることができる。ここで、「傾斜角度」は、例えば、発光装置１の縦断面を見たときの、搭載部位２ａａと貫通孔３１の内周面３１ｃとの間の角度αであってもよい（図２参照）。また、「縦断面」とは、例えば、発光装置１を、搭載部位２ａａの図心を通り、基板２の第１面２ａに垂直な切断面で切断した断面であってもよい。角度αが縦断面の取り方によって変化する場合には、縦断面の取り方を変化させたときの角度αの最小値を傾斜角としてもよい。傾斜角度は、搭載部位２ａａの法線と内周面３１ｃの法線との間の角度であってもよい。
【0045】
図１３に示すように、貫通孔３１は、第２面３ａの側の開口（第１開口３１ａ）よりも第３面３ｂの側の開口（第２開口３１ｂ）が小さい構成であってもよい。この構成の場合、図２に示す構成と比較して、第２基板３の厚みＴ（貫通孔３１の深さに相当する）を薄くしても、最大放射強度を有する光Ｌ１が、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射することができる。また、貫通孔３１から外部に放射される光の収束性が向上する。角度αは、９５°程度～１１０°程度であってもよいが、この範囲に限らない。
【0046】
図４に示すように、発光装置１は、貫通孔３１に透光性の封止部材５を備えていてもよい。封止部材５は、基板２の第１面２ａの搭載部位２ａａ上から貫通孔３１内にかけて位置し、発光素子４を覆っていてもよい。封止部材５は、絶縁性を有していてもよく、この場合、封止部材５は、発光素子４を直接に被覆していてもよい。これにより、発光素子４が位置ずれしたり、発光素子４が搭載部位２ａａから剥離したりすることを抑制することができるため、発光装置１の信頼性を向上させることができる。
【0047】
封止部材５は、例えば樹脂材料等から成る。封止部材５に用いられる樹脂材料としては、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。封止部材５は、ガラス材料等から成る光散乱性粒子を含んでいてもよい。封止部材５は、貫通孔３１内に上記樹脂材料を配置し、紫外線等の光を照射する光硬化法、所定温度で硬化させる加熱硬化法、光加熱硬化法等によって形成されてもよい。封止部材５は、ガラス材料から構成されていてもよく、この場合、貫通孔３１に嵌まり込む形状の封止部材５を作製した後、封止部材５を貫通孔３１に挿入し、内周面３１ｃに透明接着剤を介して接着させてもよい。
【0048】
封止部材５は、例えば図４に示すように、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に延びる延在部５ｅを有していてもよい。この場合、第１基板２と第２基板３とを固定する固定力が向上し、それらが経時的に位置ずれ、基板間の剥離等を起こすことを抑えることができる。封止部材５は、接着性を有する透明樹脂から成り、第１基板２と第２基板３とを接着していてもよい。
【0049】
封止部材５は、外部に臨む表面５ａが、平坦であってもよく、外部に向かって凸型とされた湾曲面であってもよい。封止部材５の表面５ａは、例えば図４に示すように、外部に向かって凹型とされた湾曲面であってもよい。封止部材５の表面５ａは、封止部材５を通過する光を集光またはコリメートする光学的機能を有していてもよい。この場合、発光装置１からの放射光の指向性を効果的に向上させることが可能となる。
【0050】
第２基板３は、貫通孔３１の内周面３１ｃが光反射性を有していてもよい。例えば、貫通孔３１の内周面３１ｃは鏡面から構成されていてもよい。この場合、発光素子４から放射された光のうちの少なくとも一部の光が、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射されても、反射光の光量の低下を低減できる。その結果、貫通孔３１から外部に放射される光の光量が低下することを抑えることができる。
【0051】
第２基板３が、ガラス材料、セラミック材料、樹脂材料等の光反射性の低い材料から成る場合、例えば図５に示すように、貫通孔３１の内周面３１ｃに光反射層７を配置してもよい。
【0052】
光反射層７は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料から成る、可視光の光反射率が高い金属層を有していてもよい。光反射層７は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）等の合金材料から成る、可視光の光反射率が高い合金層を有していてもよい。上記金属材料および上記合金材料の光反射率は、アルミニウムが９０％～９５％程度、銀が９３％程度、金が６０％～７０％程度、クロムが６０％～７０％程度、ニッケルが６０％～７０％程度、白金が６０％～７０％程度、錫が６０％～７０％程度、アルミニウム合金が８０％～８５％程度である。
【0053】
光反射層７は、貫通孔３１の内周面３１ｃに、ＣＶＤ法、蒸着法、メッキ法等の薄膜形成方法を用いて形成してもよい。光反射層７は、貫通孔３１の内周面３１ｃに、上記金属材料または上記合金材料の粒子を含む樹脂ペーストを焼成し固化させる厚膜形成方法等の膜形成法を用いて形成してもよい。光反射層７は、貫通孔３１の内周面３１ｃに、上記金属材料または上記合金材料から成るフィルムを接合する接合法を用いて形成してもよい。
【0054】
図１４に示すように、貫通孔３１の内周面３１ｃは、第２面３ａの側の部位（部位３１ｃａとする）よりも第３面３ｂの側の部位（部位３１ｃｂとする）が、光反射性が高い構成であってもよい。例えば、部位３１ｃｂに位置する光反射層７ｂの反射率が、部位３１ｃａに位置する光反射層７ａの反射率よりも高い構成であってもよい。この構成の場合、最大放射強度を有する光Ｌ１の２回目以降の反射部で、反射光の強度が低下することを効果的に抑えることができる。
【0055】
例えば、光反射層７ａおよび光反射層７ｂを構成するそれぞれの材料が異なっていてもよい。光反射層７ａを構成する材料が銀（反射率９３％程度）、アルミニウム合金（反射率８０％～８５％程度）等であり、光反射層７ｂを構成する材料がアルミニウム（反射率９０％～９５％程度）であってもよい。また、光反射層７ａおよび光反射層７ｂのそれぞれの表面粗さが異なっていてもよい。光反射層７ａの表面の算術平均粗さが、光反射層７ｂの表面の算術平均粗さよりも大きくてもよい。すなわち、光反射層７ａの表面における入射光の吸収性および散乱性を、光反射層７ｂの表面における入射光の吸収性および散乱性よりも大きくする。光反射層７ａの表面の算術平均粗さが１００ｎｍ～１０μｍ程度であってもよく、光反射層７ｂの表面の算術平均粗さが１ｎｍ～１００ｎｍ程度であってもよい。人の目が最も感度が高い光波長５５０ｎｍに対して１／１０以下の表面粗さであれば、光学的に鏡面の表面になることから、光反射層７ａの表面の算術平均粗さが５５ｎｍ～１０μｍ程度であってもよく、光反射層７ｂの表面の算術平均粗さが１ｎｍ～５５ｎｍ程度であってもよい。
【0056】
貫通孔３１の内周面３１ｃの面積に占める部位３１ｃａの割合は３０％～７０％程度であり、部位３１ｃｂの割合は７０％～３０％程度であってもよいが、この範囲に限らない。
【0057】
発光装置１は、例えば図６に示すように、第２基板３の第３面３ｂ上に配置された光吸収層８を備えていてもよい。この場合、外部から到来する外光が、第２基板３の第３面３ｂにおいて反射され、貫通孔３１から外部に放射される光と干渉することを抑制することができるため、外光の影響が低減された発光品位の高い発光装置とすることができる。
【0058】
光吸収層８は、例えば、光吸収材料を含有する光硬化性または熱硬化性の樹脂材料を、第３面３ｂに塗布し、硬化させることによって形成される。光吸収材料は、例えば、無機顔料であってもよい。無機顔料は、例えば、カーボンブラックなどの炭素系顔料、チタンブラックなどの窒化物系顔料、クロム（Ｃｒ）－鉄（Ｆｅ）－コバルト（Ｃｏ）系、銅（Ｃｕ）－コバルト－マンガン（Ｍｎ）系、鉄－コバルト－マンガン系、鉄－コバルト－ニッケル（Ｎｉ）－クロム系などの金属酸化物系顔料等であってもよい。
【0059】
光吸収層８は、表面に入射光を吸収する凹凸構造を有していてもよい。例えば、光吸収層８は、シリコーン樹脂等の母材中にカーボンブラック等の黒色顔料を混入させて形成された黒色膜であってもよい。黒色層の表面には、凹凸構造が形成されていてもよい。凹凸構造は、例えば転写法等によって形成されていてもよい。凹凸構造は、１０μｍ～５０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよく、２０μｍ～３０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよい。この場合、光吸収性が格段に向上する。
【0060】
【0061】
本開示の表示装置は、発光装置１から成る表示装置１０であって、行列状に配列されている複数の貫通孔３１を備える構成である。表示装置１０は、１枚の第１基板２と１枚の第２基板３を備え、行列状に配列された複数の貫通孔３１を備える構成であってもよく、行列状に配列された複数の発光装置１を備える構成であってもよい。
【0062】
本実施形態の表示装置１０は、例えば図７，８に示すように、複数の発光装置１を備える。複数の発光装置１は、１つの平面内において行列状（マトリクス状）に配列されることによって、複合型の表示装置（マルチディスプレイ）を構成する。複数の発光装置１は、複数の表示面３ｂが、１つの仮想面上に位置するように、配列されていてもよい。複数の発光装置１は、隣り合う２つの発光装置１の側面同士が、無機接着剤または有機接着剤等の接合材を用いて、結合（タイリング）されていてもよい。接合材は、ネジ等の機械的な結合部材であってもよい。複数の発光装置１は、ベース基板上に設置されていてよい。
【0063】
表示装置１０は、複数の発光装置１を構成する、第１基板２および第２基板３が、一体的に形成されている構成であってもよい。すなわち、表示装置１０は、単一の第１基板２の第１面２ａに複数の発光素子４が搭載され、複数の発光素子４は、単一の第２基板３に形成された複数の貫通孔３１内にそれぞれ収容されている構成であってもよい。また、表示装置１０は、複数の発光装置１の複数のカソード電極２２が一体的に形成された共通カソード電極となっていてもよい。
【0064】
表示装置１０は、複数の画素部を含んで構成されていてもよい。各画素部は、複数の発光装置１を有していてもよい。各画素部が有する複数の発光装置１は、例えば図７，８に示すように、赤色光を発光する発光素子４Ｒを搭載した発光装置１Ｒ、緑色光を発光する発光素子４Ｇを搭載した発光装置１Ｇ、および青色光を発光する発光素子４Ｂを搭載した発光装置１Ｂであってもよい。これにより、表示装置１０は、フルカラーの階調表示を行うことが可能になる。
【0065】
各画素部は、上記の発光装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに加えて、黄色光を発光する発光装置１および白色光を発光する発光装置１のうちの少なくとも一方を有していてもよい。これにより、表示装置１０の演色性および色再現性を向上させることが可能になる。各画素部は、赤色光を発光する発光装置１Ｒの代わりに、橙色光、赤橙色光、赤紫色光または紫色光を発光する発光装置１を有していてもよい。各画素部は、緑色光を発光する発光装置１Ｇの代わりに、黄緑色光を発光する発光装置１を有していてもよい。
【0066】
表示装置１０は、放射光の指向性が向上された発光装置１を複数備えることから、複数の画素部からの高強度の放射光同士が適度に混色する。その結果、表示装置１０の輝度、コントラスト、階調および演色性等の表示品位を向上させることができる。
【実施例】
【0067】
実施例として、図１，２に示した発光装置１について、表示面３ｂの正面における光強度をシミュレーションによって算出した。本シミュレーションは、第２基板３の厚み（貫通孔３１の深さに相当する）、および貫通孔３１の内周面３１ｃの第１面２ａに対する傾斜角度が互いに異なる複数の発光装置１について行った。本シミュレーションの結果を図９～図１２のグラフに示す。図９は貫通孔３１の深さが３０μｍ、図１０は貫通孔３１の深さが５０μｍ、図１１は貫通孔３１の深さが８０μｍ、図１２は貫通孔３１の深さが１００μｍである場合を示す。なお、各発光装置１は、第１基板２および第２基板３がガラス基板であり、貫通孔３１の内周面３１ｃに光反射層７がある構成とした。
【0068】
第２基板３は、平面視において、貫通孔３１の第１開口３１ａの縦方向（図１における上下方向）の長さを２４μｍとし、横方向（図１における左右方向）長さを２４μｍとした。また、貫通孔３１の内周面３１ｃの光反射率を９６％とした。また、発光素子４については、縦方向の長さを２０μｍとし、横方向の長さを２０μｍとした。また、光放射面４ａの第１面２ａからの高さＨを３μｍとし、放射光強度分布を図３に示すＢとした。
【0069】
図９～１２は、発光装置１の正面における光強度のシミュレーション結果を示す図である。図９～１２は、発光装置１における正面強度Ｉの、第２基板３を有さない発光装置により達成される正面強度Ｉ０に対する強度比Ｉ／Ｉ０を示している。図９～１２は、強度比Ｉ／Ｉ０の間隔Ｇ依存性を示している。図９～１２は、第２基板３の厚みＴ（貫通孔３１の深さに相当する）を３０μｍ、５０μｍ、８０μｍ、および１００μｍに設定した場合の強度比Ｉ／Ｉ０のシミュレーション結果にそれぞれ対応する。
【0070】
図９～１２に示すシミュレーション結果において、間隔Ｇが０μｍより大きいときの強度比Ｉ／Ｉ０が、間隔Ｇが０μｍであるときの強度比Ｉ／Ｉ０よりも大きくなっている場合、間隔Ｇを設けたことにより発光装置１の指向性が向上したと判断することができる。図９～１２に示すように、貫通孔３１の内周面３１ｃの第１面２ａに対する傾斜角度が７２．５°または８２．５°である場合、間隔Ｇを０μｍよりも大きくすることで、強度比Ｉ／Ｉ０を向上させることができた。貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が比較的大きい場合、間隔Ｇを０μｍよりも大きくすることで、間隔Ｇの側へ漏れる漏れ光が若干あったとしても、発光素子４から放射される光のうち、内周面３１ｃにおいて２回以上反射される放射光の割合を増加させることができる。即ち、間隔Ｇが貫通孔３１の深さ増大部（反射回数を補助的に増加させる部位ともいえる）として機能する。その結果、発光装置１から放射される光の指向性を高めることができたと考えられる。
【0071】
図９は、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が７２．５°であり、間隔Ｇが５μｍ程度よりも大きい場合に、強度比Ｉ／Ｉ０が低下することを示している。この低下は、第１基板２と第２基板３との間隔Ｇを介して外部に漏れる光の光強度が、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて２回以上反射されて発光装置１の正面の方向に放射される光の強度を上回ったためと考えられる。貫通孔３１の内周面３１ｃの第１面２ａに対する傾斜角度が５２．５°または６２．５°である場合、間隔Ｇを０μｍよりも大きくすることで、強度比Ｉ／Ｉ０が低下した。この低下は、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が比較的小さい場合、発光素子４から放射される光は、貫通孔３１の内周面３１ｃにおいて１回反射すると、再反射せずに外部に向かって進行し易く、内周面３１ｃにおいて２回以上反射し難いためと考えられる。
【0072】
以上のように、間隔Ｇを０μｍよりも大きくすることで、発光装置１から放射される光の指向性を高めることが可能となり、その結果、輝度、コントラスト、階調および演色性等の表示品位が向上した表示装置を提供することが可能となる。
【0073】
また、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が８２．５°と大きければ、貫通孔３１の深さを深くするほど、間隔Ｇが小さくても強度比Ｉ／Ｉ０が大きい。そして、間隔Ｇが大きくなるに伴って、強度比Ｉ／Ｉ０がさらに大きくなる。例えば、図１１（貫通孔３１の深さが８０μｍである構成）に示すように、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が８２．５°である場合、間隔Ｇが０μｍ～３μｍ程度では傾斜角度が６２．５°である場合よりも、強度比Ｉ／Ｉ０が若干低い。しかし、間隔Ｇが３μｍ程度以上では、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が８２．５°である場合の方が、傾斜角度が６２．５°である場合よりも、強度比Ｉ／Ｉ０が大きい。そして、間隔Ｇが大きくなるに伴って、強度比Ｉ／Ｉ０がさらに大きくなる。また図１２（貫通孔３１の深さが１００μｍである構成）に示すように、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が８２．５°である場合、間隔Ｇが０μｍ程度では、傾斜角度が６２．５°である場合よりも強度比Ｉ／Ｉ０で僅かに低い。しかし、間隔Ｇが１μｍ程度以上では、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度が８２．５°である場合の方が、傾斜角度が６２．５°である場合よりも、強度比Ｉ／Ｉ０が大きい。そして、間隔Ｇが大きくなるに伴って、強度比Ｉ／Ｉ０がさらに大きくなる。
【0074】
従って、図１１、図１２に示すように、貫通孔３１の第２面３ａの側の開口よりも第３面３ｂの側の開口が大きく、貫通孔３１の深さは８０μｍ以上であってよく、貫通孔３１の内周面３１ｃの傾斜角度は８２．５°以上であってよく、間隔Ｇは３μｍ以上であってよい。
【0075】
本開示の発光装置によれば、第１面と第２面との間にある間隔が貫通孔の深さを増大させる深さ増大部として機能し得る。その結果、発光素子から放射された最大放射強度を有する光が、貫通孔の内周面において反射する反射回数を、増加させることができ、発光装置から放射される放射光の指向性を向上させることができる。また、本開示の表示装置によれば、輝度、コントラスト、階調および演色性等の表示品位を向上させることができる。
【0076】
以上、本開示の各実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本開示の発光装置および表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、照明装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、自動車等の乗り物の計器用インジケータ、インスツルメントパネル、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンタ、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用表示装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチ、駅および空港等に設置される案内表示装置、広告宣伝用のサイネージ（デジタルサイネージ）等がある。
【符号の説明】
【0078】
１，１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ 発光装置
２ 第１基板
２ａ 第１面（一方主面）
２ａａ 部位（搭載部位）
２ｂ 他方主面
２１ アノード電極
２２ カソード電極
３ 第２基板
３ａ 第２面
３ｂ 第３面（表示面）
３１ 貫通孔
３１ａ 第１開口
３１ｂ 第２開口
３１ｃ 内周面
３１ｃａ，３１ｃｂ 部位
３１ｄ 仮想内周面
４，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ 発光素子
４ａ 光放射面
５ 封止部材
５ａ 表面
５ｅ 延在部
６ 間隔保持部材（スペーサ）
７，７ａ，７ｂ 光反射層
８ 光吸収層
１０ 表示装置
２ 第１基板
２ａ 第１面（一方主面）
２ａａ 部位（搭載部位）
２ｂ 他方主面
２１ アノード電極
２２ カソード電極
３ 第２基板
３ａ 第２面
３ｂ 第３面（表示面）
３１ 貫通孔
３１ａ 第１開口
３１ｂ 第２開口
３１ｃ 内周面
３１ｃａ，３１ｃｂ 部位
３１ｄ 仮想内周面
４，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ 発光素子
４ａ 光放射面
５ 封止部材
５ａ 表面
５ｅ 延在部
６ 間隔保持部材（スペーサ）
７，７ａ，７ｂ 光反射層
８ 光吸収層
１０ 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】
