(57)【要約】【課題】発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上、及び、黒浮きの発生を防止し得る構成、構造を有する発光素子を提供する。【解決手段】発光素子は、発光部２１、黒色層５１、及び、黒色層５１の上又は上方に形成された光拡散部４１を備えており、黒色層５１には、発光部から出射された光を通過させる開口部５３が設けられており、開口部５３を通過した光は光拡散部４１を通過する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部、
黒色層、及び、
黒色層の上又は上方に形成された光拡散部、
を備えており、
黒色層には、発光部から出射された光を通過させる開口部が設けられており、
開口部を通過した光は、光拡散部を通過する発光素子。
【請求項２】
黒色層は発光部の上方に形成されており、
発光部を覆い、その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えており、
開口部内に発光部が位置する請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された層間膜を備えており、
開口部内に発光部が位置する請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域から成る請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
光拡散領域によって占められていない第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域、及び、光拡散領域から延在する光拡散領域延在部から成る請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
光拡散領域延在部によって占められている第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている請求項７に記載の光学素子。
【請求項９】
発光部から出射された光の一部を反射して開口部を通過させる光反射膜が、第１層間膜に形成されている請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１０】
発光部は、基体に取り付けられており、
発光部の基体に対する正射影像と黒色層の基体に対する正射影像とは、重なっていない請求項１に記載の発光素子。
【請求項１１】
発光部、
黒色の第１層間膜、
第１層間膜に囲まれ、発光部を覆う透明な第２層間膜、及び、
第２層間膜上に形成された光拡散部、
を備えており、
発光部から出射された光は、第２層間膜を介して光拡散部を通過し、
第１層間膜と第２層間膜との間には、発光部から出射された光の一部を反射して光拡散部を通過させる光反射膜が形成されている発光素子。
【請求項１２】
第１層間膜の上には黒色層が形成されている請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
第１層間膜の内部には、黒色層が形成されている請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の発光素子が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子、及び、係る発光素子を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が２次元マトリックス状に配列されて成る発光ダイオード表示装置が周知である。そして、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）は、視野角依存性を無くすために、例えば、ランバーシアン分布であることが好ましい。それ故、通常、このような配向特性を付与するための構造を、ＬＥＤパッケージに設けている（例えば、特開２０１１−２４３３３０参照）。また、発光ダイオード表示装置の表面を観察したとき、黒く沈んだ状態に見えることが、画像品質の向上といった観点から望ましい。それ故、ＬＥＤパッケージを黒色としている（例えば、特開２００３−０１７７５５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４３３３０
【特許文献１】特開２００３−０１７７５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤが微細になるに従い、ＬＥＤパッケージに上述した配向特性を付与するための構造を設けることが困難となりつつある。また、ＬＥＤパッケージ外に配向特性を付与する構造を設けて、ＬＥＤパッケージの色を、例えば、黒色とすることで、発光ダイオード表示装置が黒く沈んだ状態に見えるように試みても、ＬＥＤが微細になるに従い、ＬＥＤパッケージが表示装置の表示領域を占める割合が小さくなり、黒浮きが顕在化するといった問題もある。
【０００５】
従って、本開示の目的は、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上、及び、黒浮きの発生を防止し得る構成、構造を有する発光素子、並びに、係る発光素子を備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る発光素子は、
発光部、
黒色層、及び、
黒色層の上又は上方に形成された光拡散部、
を備えており、
黒色層には、発光部から出射された光を通過させる開口部が設けられており、
開口部を通過した光は、光拡散部を通過する。
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る発光素子は、
発光部、
黒色の第１層間膜、
第１層間膜に囲まれ、発光部を覆う透明な第２層間膜、及び、
第２層間膜上に形成された光拡散部、
を備えており、
発光部から出射された光は、第２層間膜を介して光拡散部を通過し、
第１層間膜と第２層間膜との間には、発光部から出射された光の一部を反射して光拡散部を通過させる光反射膜が形成されている。
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置（発光素子表示装置）は、本開示の第１の態様に係る発光素子あるいは本開示の第２の態様に係る発光素子が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の第１の態様に係る発光素子、あるいは、本開示の表示装置における本開示の第１の態様に係る発光素子において、発光部から出射された光は光拡散部を通過するが故に、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上を図ることができるし、黒色層を備えているので、黒浮きの発生防止を達成することができる。本開示の第２の態様に係る発光素子、あるいは、本開示の表示装置における本開示の第２の態様に係る発光素子にあっても、発光部から出射された光は光拡散部を通過するが故に、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上を図ることができるし、黒色の第１層間膜を備えているので、黒浮きの発生防止を達成することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、実施例１の発光素子及びその変形例である実施例１Ａの発光素子の模式的な一部断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、実施例１の発光素子の変形例である実施例１Ｂの発光素子の模式的な一部断面図である。
【図３】図３は、実施例１の発光素子の変形例である実施例１Ｃの発光素子の模式的な一部断面図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１Ｃの発光素子の変形例（実施例１Ｄの発光素子）の模式的な一部断面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、実施例１の発光素子の変形例及び実施例１Ｄの発光素子の変形例である実施例１Ｅの発光素子の模式的な一部断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、実施例２の発光素子の模式的な一部断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、実施例２の変形例である実施例２Ａの模式的な一部断面図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、実施例２の変形例である実施例２Ｂの模式的な一部断面図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、実施例２Ａと実施例２Ｂとを組み合わせた発光素子の模式的な一部断面図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、参考例１の発光素子及びその変形例である参考例１Ａの模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、参考例２の発光素子及びその変形例である参考例２Ａの模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子、及び、本開示の表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る発光素子及び本開示の表示装置）
３．実施例２（本開示の第２の態様に係る発光素子）
４．参考例１
５．参考例２
６．その他
【００１２】
〈本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子、及び、本開示の表示装置、全般に関する説明〉
本開示の第１の態様に係る発光素子にあっては、黒色層は発光部の上方に形成されており；発光部を覆い、その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えている形態とすることができる。あるいは又、その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えており；開口部内に発光部が位置する形態とすることができる。あるいは又、黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された層間膜を備えており；開口部内に発光部が位置する形態とすることができる。そして、これらの形態において、光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域から成る構成とすることができ、更には、この場合、光拡散領域によって占められていない第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている構成とすることができる。あるいは又、これらの形態において、光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域、及び、光拡散領域から延在する光拡散領域延在部から成る構成とすることができ、更には、この場合、光拡散領域延在部によって占められている第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている構成とすることができる。
【００１３】
第２層間膜は、黒色層を覆っているが、黒色層に形成された開口部内まで形成されている場合があるし、発光部の上方に位置する第１層間膜の領域が第２層間膜で置き換えられている場合もある。また、光拡散領域によって占められていない第２層間膜の領域上に第２黒色層が形成されている場合、光拡散部の縁部と第２黒色層の縁部とが重なっていてもよい。そして、この場合、光拡散部の縁部が第２黒色層の縁部の上側に位置してもよいし、下側に位置してもよい。光拡散領域延在部によって占められている第２層間膜の領域上に第２黒色層が形成されている場合、光拡散領域延在部が第２黒色層の上側に位置してもよいし、下側に位置してもよい。
【００１４】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る発光素子にあっては、発光部から出射された光の一部を反射して開口部を通過させる光反射膜が、第１層間膜に形成されている形態とすることができる。具体的には、発光部の上方に位置する第１層間膜の領域が第２層間膜で置き換えられており、発光部の上方に位置する第２層間膜の部分と第１層間膜との間に光反射膜が形成されている。光反射膜は、第１層間膜の厚さ方向の全ての領域に形成されていてもよいし、一部の領域に形成されていてもよい。ここで、前者の場合、発光部から出射された光は、光反射膜によって反射されるので、第１層間膜に侵入することが無い。それ故、発光部から出射された光に起因した第１層間膜の劣化といった問題が発生することを防止することができる。
【００１５】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る発光素子において、発光部は、基体に取り付けられており（実装されており）；発光部の基体に対する正射影像と黒色層の基体に対する正射影像とは、重なっていない形態とすることができる。具体的には、発光部は、例えば、ガラス基板やプリント配線板から成る基体上に形成された配線層に取り付けられている形態（実装されている形態）とすることができる。発光部の基体に対する正射影像と黒色層の基体に対する正射影像との間に、隙間が存在してもよい。
【００１６】
本開示の第２の態様に係る発光素子において、第１層間膜の上に黒色層が形成されている形態とすることができるし、あるいは又、第１層間膜の内部に黒色層が形成されている形態とすることができる。このような好ましい形態を含む本開示の第２の態様に係る発光素子において、発光部は、基体に取り付けられている形態（実装されている形態）とすることができる。具体的には、発光部は、ガラス基板やプリント配線板から成る基体上に形成された配線層に取り付けられている形態（実装されている形態）とすることができる。
【００１７】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子を、本開示の表示装置を構成する発光素子に適用することができる。尚、以下の説明において、これらの発光素子を、総称して、『本開示の発光素子等』と呼ぶ場合がある。
【００１８】
本開示の発光素子等において、発光部は発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る構成とすることができるが、これに限定するものではなく、その他、半導体レーザ素子等から構成することもできる。発光ダイオードや半導体レーザ素子から発光部を構成する場合、発光部の大きさ（例えばチップサイズ）は特に制限されないが、典型的には微小なものであり、具体的には、例えば１ｍｍ以下、あるいは、例えば０．３ｍｍ以下、あるいは、例えば０．１ｍｍ以下、より具体的には０．０３ｍｍ以下の大きさのものである。表示装置の用途や機能、表示装置に要求される仕様等に応じて、表示装置を構成する発光素子の数、種類、実装（配置）、間隔等が決められる。発光部は、赤色を発光する赤色発光部から構成されていてもよいし、緑色を発光する緑色発光部から構成されていてもよいし、青色を発光する青色発光部から構成されていてもよいし、赤色発光部と緑色発光部と青色発光部との組み合わせから構成されていてもよい。即ち、発光部は、赤色発光部がパッケージされたものから構成されていてもよいし、緑色発光部がパッケージされたものから構成されていてもよいし、青色発光部がパッケージされたものから構成されていてもよいし、赤色発光部、緑色発光部及び青色発光部から成る発光ユニットがパッケージされたものから構成されていてもよい。パッケージを構成する材料として、セラミック、樹脂、金属等を挙げることができるし、パッケージを構成する基板上に配線を設けた構造を挙げることもできる。
【００１９】
複数の発光素子（複数の画素）が、第１の方向、及び、第１の方向と直交する第２の方向に２次元マトリクス状に配列されている。発光ユニットを構成する赤色発光部の数をＮR、発光ユニットを構成する緑色発光部の数をＮG、発光ユニットを構成する青色発光部の数をＮBとしたとき、ＮRとして１又は２以上の整数を挙げることができるし、ＮGとして１又は２以上の整数を挙げることができるし、ＮBとして１又は２以上の整数を挙げることができる。ＮRとＮGとＮBの値は、等しくともよいし、異なっていてもよい。ＮR，ＮG，ＮBの値が２以上の整数である場合、１つの発光ユニット内において、発光部は直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。（ＮR，ＮG，ＮB）の値の組合せとして、限定するものではないが、（１，１，１）、（１，２，１）、（２，２，２）、（２，４，２）を例示することができる。３種類の副画素によって１画素を構成する場合、３種類の副画素の配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。そして、発光素子を、ＰＷＭ駆動法に基づき、しかも、定電流駆動すればよい。あるいは又、３つのパネルを準備し、第１のパネルを赤色発光部から成る発光素子の複数から構成し、第２のパネルを緑色発光部から成る発光素子の複数から構成し、第３のパネルを青色発光部から成る発光素子の複数から構成し、これらの３つのパネルからの光を、例えば、ダイクロイック・プリズムを用いて纏めるプロジェクタへ適用することもできる。
【００２０】
赤色発光部、緑色発光部及び青色発光部の発光層を構成する材料として、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を挙げることができ、また、赤色発光部の発光層を構成する材料として、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体を挙げることもできる。ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、例えば、ＧａＮ系化合物半導体（ＡｌＧａＮ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＮ混晶、ＧａＩｎＮ混晶を含む）、ＧａＩｎＮＡｓ系化合物半導体（ＧａＩｎＡｓ混晶あるいはＧａＮＡｓ混晶を含む）、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＡｌＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓＰ系化合物半導体、ＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＧａＰ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体、ＩｎＮ系化合物半導体、ＡｌＮ系化合物半導体を例示することができる。
【００２１】
黒色層や第２黒色層を構成する材料として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂に、例えば、カーボンを添加したものを例示することができる。黒色層や第２黒色層の形成方法として、これらの材料に適した方法、例えば、塗布法や印刷法を挙げることができる。
【００２２】
光拡散部を構成する材料として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、ＳｉＯ2等の誘電体材料、ガラス系材料を例示することができる。光拡散部の形成方法として、これらの材料に適した方法、例えば、塗布法や印刷法を挙げることができる。光拡散部の頂面に凹凸部を付与することで、光拡散部に入射し、光拡散部から出射する光を拡散させることができる。あるいは又、光拡散部の内部に、例えば、粒子を分散させることで、光拡散部に入射し、光拡散部から出射する光を拡散させることができる。即ち、表面が平坦で、内部に拡散機能を有する膜から成る部材で光拡散部を構成することもできる。光拡散部の頂面における凹凸部の形成方法として、例えば、エッチング加工、レーザ加工、サンドブラスト加工、塗布時や印刷時における凹凸部の形成を例示することができるし、真空蒸着法を挙げることもできる。
【００２３】
第１層間膜や第２層間膜を構成する材料として、また、透明な第２層間膜を構成する材料として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、シアノアクリレート系樹脂を例示することができる。黒色の第１層間膜を構成する材料として、これらの材料に、例えば、カーボンを添加したものを例示することができる。これらの層間膜の形成方法として、これらの材料に適した方法、例えば、塗布法や印刷法を挙げることができる。尚、第２層間膜が透明であるとは、発光部から出射される光に対して透明であることを意味する。第１層間膜及び第２層間膜も発光部から出射される光に対して透明であることが好ましい。
【００２４】
光反射膜を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の金属の単体又は合金、誘電体多層膜を挙げることができる。光反射膜の形成方法として、真空蒸着法やスパッタリング法等の各種ＰＶＤ法、各種ＣＶＤ法、メッキ法を例示することができる。光反射膜が形成される第１層間膜の斜面の形状（発光部の中心を通る法線ＮＬを含む垂直仮想平面で発光素子を切断したときの第１層間膜の斜面の断面形状）は、線分から構成されていてもよいし、曲線から構成されていてもよい。
【実施例１】
【００２５】
実施例１は、本開示の第１の態様に係る発光素子、及び、本開示の表示装置（発光素子表示装置）に関する。図１Ａに実施例１の発光素子の模式的な一部断面図を示す。
【００２６】
実施例１の発光素子は、
発光部２１、
黒色層５１、及び、
黒色層５１の上又は上方（実施例１にあっては、具体的には、黒色層５１の上方）に形成された光拡散部４１、
を備えている。そして、
黒色層５１には、発光部から出射された光を通過させる開口部５３が設けられており、
開口部５３を通過した光は、光拡散部４１を通過する。
【００２７】
ここで、発光部２１は、基体１１に取り付けられており（実装されており）、発光部２１の基体１１に対する正射影像と黒色層５１の基体に対する正射影像とは、重なっていない。発光部２１は、例えば、ガラス基板やプリント配線板から成る基体１１上に形成された配線層１２に取り付けられている（実装されている）。尚、発光部２１の基体に対する正射影像と黒色層５１の基体に対する正射影像との間には隙間が存在している。
【００２８】
また、実施例１の発光素子にあっては、
黒色層５１は発光部２１の上方に形成されており、
発光部２１を覆い、その上に黒色層５１が形成された第１層間膜３１、及び、黒色層５１を覆い、その上に光拡散部４１が形成された第２層間膜３２が備えられている。そして、光拡散部４１は、開口部５３を通過した光が通過する光拡散領域４２から成る。黒色層５１を覆う第２層間膜３２は、黒色層５１に形成された開口部５３内まで形成されている。
【００２９】
実施例１あるいは後述する実施例２、参考例１〜参考例２において、発光部２１は発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る。具体的には、発光部２１は、赤色を発光する赤色発光部、緑色を発光する緑色発光部、及び、青色を発光する青色発光部から成る発光ユニットがパッケージされたものから構成されている。赤色発光部、緑色発光部及び青色発光部は、周知の構成、構造を有するし、パッケージも、周知の構成、構造を有する。
【００３０】
黒色層５１あるいは後述する第２黒色層５２は、エポキシ系樹脂にカーボンを添加した材料から成る。また、光拡散部４１，１４１は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂又はハイブリッド系樹脂から成る。第１層間膜３１及び第２層間膜３２は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂又はハイブリッド系樹脂から成る。また、後述する光反射膜６１はＴｉやＣｕ、Ａｌ等の金属材料から成る。
【００３１】
実施例１あるいは後述する実施例２の表示装置（発光素子表示装置）は、実施例１あるいは後述する実施例２の発光素子が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る。表示装置を構成する１画素は、上述したとおり、例えば、１つの赤色発光部、１つの緑色発光部及び１つの青色発光部から構成されている。即ち、ＮR＝ＮG＝ＮB＝１である。
【００３２】
実施例１の発光素子は、発光ユニットを配線層１２に実装した後、第１層間膜３１、及び、開口部５３を有する黒色層５１を印刷法に基づき形成し、更に、第２層間膜３２、光拡散部４１を印刷法に基づき形成することで製造することができる。尚、印刷法に基づき光拡散部４１を形成したとき光拡散部４１の頂面に凹凸部が形成されるような条件で、光拡散部４１を形成すればよい。あるいは又、凹凸部の形成方法として、例えば、エッチング加工、レーザ加工、サンドブラスト加工を挙げることもできるし、真空蒸着法を挙げることもできる。また、第１層間膜３１上に黒色層５１を形成した後、例えば、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき開口部５３を形成することもできる。あるいは又、第１層間膜３１上に、光硬化性の樹脂層を形成した後、開口部５３を形成すべき部分を除き、光硬化性の樹脂層を硬化させることで、開口部５３を形成することもできる。
【００３３】
このように、実施例１の発光素子にあっては、発光部から出射された光は光拡散部を通過するが故に、たとえ、発光部から出射された光の配向特性（放射分布）が不所望の状態にあっても、光拡散部を通過した光の配向特性（放射分布）を所望の状態とすることができる。即ち、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上を図ることができる。また、黒色層を備えているので、黒浮きの発生防止を達成することができる。更には、発光素子の微細化、発光素子の配置ピッチの微細化にも、容易に対処することができる。
【００３４】
発光部２１の中心を通る法線ＮＬを含む垂直仮想平面で発光素子を切断したときの法線ＮＬから発光部２１の縁までの距離をＬ0、法線ＮＬから開口部５３の縁までの距離をＬ1、法線ＮＬから光拡散部４１の縁までの距離をＬ2、第１層間膜３１の厚さをＨ1、第２層間膜３２の厚さをＨ2としたとき、限定するものではないが、
（Ｌ0＋Ｌ1）／Ｈ1≦（Ｌ0＋Ｌ2）／（Ｈ1＋Ｈ2）
を満足することが好ましい。Ｌ0，Ｌ1，Ｌ2，Ｈ1，Ｈ2の具体的な値として、以下の値を例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
Ｌ0：  １５μｍ
Ｌ1：  ５０μｍ
Ｌ2：１５０μｍ
Ｈ1：  ５０μｍ
Ｈ2：１００μｍ
【００３５】
〈実施例１Ａ〉
実施例１の発光素子の変形例である実施例１Ａの発光素子の模式的な一部断面図を、図１Ｂに示す。実施例１Ａの発光素子にあっては、発光部２１の上方に位置する第１層間膜３１の領域３１Ａが第２層間膜３２で置き換えられている。即ち、実施例１Ａの発光素子にあっては、開口部５３の底部の下方に位置する第１層間膜３１の部分３１Ａが除去され、この部分３１Ａは第２層間膜３２で埋め込まれている。
【００３６】
〈実施例１Ｂ〉
実施例１の発光素子の変形例である実施例１Ｂの発光素子の模式的な一部断面図を、図２Ａ及び図２Ｂに示す。実施例１Ｂの発光素子において、光拡散領域４２によって占められていない第２層間膜３２の領域３２Ａの上には第２黒色層５２が形成されている。図示した例では、光拡散部４１の縁部と第２黒色層５２の縁部とは重なっている。そして、光拡散部４１の縁部が第２黒色層５２の縁部の上側に位置している（図２Ａ参照）。あるいは又、光拡散部４１の縁部が第２黒色層５２の縁部の下側に位置している（図２Ｂ参照）。
【００３７】
〈実施例１Ｃ〉
実施例１の発光素子の変形例である実施例１Ｃの発光素子の模式的な一部断面図を、図３に示す。実施例１Ｃの発光素子において、光拡散部１４１は、開口部５３を通過した光が通過する光拡散領域１４２、及び、光拡散領域１４２から延在する光拡散領域延在部１４３から成る。
【００３８】
〈実施例１Ｄ〉
実施例１Ｃの変形例である実施例１Ｄの模式的な一部断面図を、図４Ａ及び図４Ｂに示す。実施例１Ｄの発光素子において、光拡散領域延在部１４３によって占められている第２層間膜３２の領域３２Ａ’の上には第２黒色層５２が形成されている。図示した例では、光拡散領域延在部１４３と第２黒色層５２とは重なっている。そして、光拡散領域延在部１４３が第２黒色層５２の上側に位置している（図４Ａ参照）。あるいは又、光拡散領域延在部１４３が第２黒色層５２の下側に位置している（図４Ｂ参照）。
【００３９】
〈実施例１Ｅ〉
実施例１の発光素子の変形例及び実施例１Ｄの発光素子の変形例である実施例１Ｅの発光素子の模式的な一部断面図を、図５Ａ及び図５Ｂに示す。実施例１Ｅの発光素子にあっては、発光部２１から出射された光の一部を反射して開口部５３を通過させる光反射膜６１が、第１層間膜３１に形成されている。具体的には、発光部２１の上方に位置する第１層間膜３１の領域３１Ａが第２層間膜３２で置き換えられており、発光部２１の上方に位置する第２層間膜３２の部分３２Ｂと第１層間膜３１との間に光反射膜６１が形成されている。光反射膜６１が形成された第１層間膜３１の斜面３１Ｂの断面形状は、線分から構成されている。図示した例では、光反射膜６１は、第１層間膜３１の厚さ方向の全ての領域に形成されている。但し、これに限定するものではなく、第１層間膜３１の厚さ方向の一部の領域に形成されていてもよい。光反射膜６１を実施例１の他の変形例に適用することができることは云うまでもない。
【００４０】
実施例１Ｅにあっては、発光部２１から出射された光は、光反射膜６１によって反射されるので、第１層間膜３１に侵入することが無い。それ故、発光部２１から出射された光に起因した第１層間膜等の劣化といった問題が発生することを防止することができ、例えば、第１層間膜３１として、発光部２１から出射された光に対する耐性の乏しい材料（樹脂）、あるいは又、安価な材料（樹脂）を用いることも可能となる。
【実施例２】
【００４１】
実施例２は、本開示の第２の態様に係る発光素子に関する。図６Ａ及び図６Ｂに実施例２の発光素子の模式的な一部断面図を示す。
【００４２】
実施例２の発光素子は、
発光部２１、
黒色の第１層間膜２３１、
第１層間膜２３１に囲まれ、発光部２１を覆う透明な第２層間膜２３２、及び、
第２層間膜２３２の上に形成された光拡散部４１、
を備えている。そして、
発光部２１から出射された光は、第２層間膜２３２を介して光拡散部４１を通過し、
第１層間膜２３１と第２層間膜２３２との間には、発光部２１から出射された光の一部を反射して光拡散部４１を通過させる光反射膜６１が形成されている。
【００４３】
黒色の第１層間膜２３１は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂あるいはハイブリッド系樹脂にカーボンを添加した材料から成る。また、透明な第２層間膜２３２は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂あるいはハイブリッド系樹脂から成る。発光部２１は、基体１１に取り付けられている。具体的には、発光部２１は、ガラス基板やプリント配線板から成る基体１１上に形成された配線層１２に取り付けられている。
【００４４】
実施例２の発光素子は、発光ユニットを配線層１２に実装した後、第１層間膜２３１を印刷法に基づき形成する。そして、発光部２１の上方に位置する第１層間膜２３１の部分に開口部２３３を形成し、開口部２３３に面した第１層間膜２３１の斜面２３１Ｂに光反射膜６１を形成した後、開口部２３３を印刷法に基づき第２層間膜２３２で埋め込み、更に、光拡散部４１を印刷法に基づき形成することで製造することができる。尚、印刷法に基づき光拡散部４１を形成したとき光拡散部４１の頂面に凹凸部が形成されるような条件で、光拡散部４１を形成すればよい。光拡散部４１は、図６Ａに示すように、第２層間膜２３２の上に形成されていてもよいし、図６Ｂに示すように、第２層間膜２３２の上から第１層間膜２３１の上に亙り形成されていてもよい。
【００４５】
このように、実施例２の発光素子にあっても、発光部から出射された光は光拡散部を通過するが故に、たとえ、発光部から出射された光の配向特性（放射分布）が不所望の状態にあっても、光拡散部を通過した光の配向特性（放射分布）を所望の状態とすることができる。即ち、発光素子から出射された光の配向特性（放射分布）の向上を図ることができる。また、黒色の第１層間膜を備えているので、黒浮きの発生防止を達成することができる。更には、発光素子の微細化、発光素子の配置ピッチの微細化にも、容易に対処することができる。
【００４６】
〈実施例２Ａ〉
実施例２の発光素子において、第１層間膜２３１の上に黒色層２５１が形成されていてもよい。実施例２の変形例である実施例２Ａの模式的な一部断面図を、図７Ａ及び図７Ｂに示す。図７Ａに示した例では、光拡散部４１の縁部と黒色層２５１の縁部とは重なっている。そして、光拡散部４１の縁部が黒色層２５１の縁部の上側に位置している。尚、光拡散部４１の縁部が黒色層２５１の縁部の下側に位置していてもよい。図７Ｂに示した例では、光拡散部４１と黒色層２５１とは重なっている。そして、光拡散部４１が黒色層２５１の下側に位置している。尚、図７Ａは、図６Ａに示した実施例２の発光素子の変形であり、図７Ｂは、図６Ｂに示した実施例２の発光素子の変形である。光拡散部４１が黒色層２５１の上側に位置していてもよい。黒色層２５１あるいは後述する黒色層２５２は、実施例１において説明した黒色層５１と同様の構成とすることができる。
【００４７】
〈実施例２Ｂ〉
あるいは又、実施例２の発光素子において、第１層間膜２３１の内部に黒色層２５２が形成されていてもよい。実施例２の変形例である実施例２Ｂの模式的な一部断面図を、図８Ａ及び図８Ｂに示す。尚、図８Ａは、図６Ａに示した実施例２の発光素子の変形であり、図８Ｂは、図６Ｂに示した実施例２の発光素子の変形である。また、実施例２Ａの黒色層２５１と実施例２Ｂの黒色層２５２とを組み合わせてもよい（図９Ａ及び図９Ｂ参照）。
【００４８】
〈参考例１〉
参考例１の発光素子の模式的な一部断面図を図１０Ａに示す。この参考例１の発光素子は、
発光部２１、
発光部２１を覆う第１層間膜３３１、
第１層間膜３３１上に形成され、発光部２１から出射された光を通過させる第１開口部３５３が設けられた第１黒色層３５１、
第１黒色層３５１を覆う第２層間膜３３２、及び、
第２層間膜３３２上に形成され、発光部２１から出射された光を通過させる第２開口部３５４が設けられた第２黒色層３５２、
を備えている。また、模式的な一部断面図を図１０Ｂに示すように、発光部２１から出射された光の一部を反射して、第１開口部３５３を通過させる光反射膜３６１が第１層間膜３３１に形成されていてもよい。
【００４９】
参考例１にあっては、第１黒色層及び第２黒色層を備えているので、黒浮きの発生防止を確実に達成することができる。尚、第１層間膜３３１、第２層間膜３３２、第１黒色層３５１、第２黒色層３５２、光反射膜３６１を構成する材料は、実施例１において説明したと同じ材料とすればよい。
【００５０】
〈参考例２〉
参考例２の発光素子の模式的な一部断面図を図１１Ａに示す。この参考例２の発光素子は、
発光部２１、
黒色の第１層間膜４３１、及び、
第１層間膜４３１に囲まれ、発光部２１を覆う透明な第２層間膜４３２、
を備えており、
発光部２１からの光は、第２層間膜４３２を介して出射され、
第１層間膜４３１の上には黒色層４５１が形成されており、
第１層間膜４３１と第２層間膜４３２との間には、発光部２１から出射された光の一部を反射して外部に出射させる光反射膜４６１が形成されている。また、模式的な一部断面図を図１１Ｂに示すように、第１層間膜４３１の内部に第２黒色層４５２が形成されていてもよい。
【００５１】
参考例２にあっても、黒色層を備えているので、黒浮きの発生防止を確実に達成することができる。尚、第１層間膜４３１、第２層間膜４３２、黒色層４５１、第２黒色層４５２、光反射膜４６１を構成する材料は、実施例２あるいは実施例１において説明したと同じ材料とすればよい。
【００５２】
以上、本開示の発光素子及び表示装置を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示の発光素子及び表示装置は、これらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した発光素子の構成、構造、構成材料、発光素子の製造方法は例示であり、適宜、変更することができる。例えば、実施例１における黒色層を、１層のみならず、複数層、設けてもよい。
【００５３】
実施例１においては、専ら、黒色層５１が発光部２１の上方に形成されている形態を説明したが、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、黒色層５１は、発光部２１の頂面と同じレベル（あるいは概ね同じレベル）に形成されていてもよいし、発光部２１の頂面よりも下方であって、基体よりも上方のレベルに形成されていてもよい。これらの例にあっては、その上に黒色層５１が形成された第１層間膜３１、及び、黒色層５１及び発光部２１を覆い、その上に光拡散部４１が形成された第２層間膜３２を備えている。黒色層５１を覆う第２層間膜３２は、黒色層５１に形成された開口部５３内まで形成されている。また、開口部５３内に発光部２１が位置している。発光部２１の基体１１に対する正射影像と黒色層５１の基体１１に対する正射影像とは、重なっていない。具体的には、発光部２１の基体に対する正射影像と黒色層５１の基体に対する正射影像との間には隙間が存在している。
【００５４】
あるいは又、図１３に示すように、黒色層５１は、基体１２上に形成されていてもよい。この例にあっては、黒色層５１及び発光部２１を覆い、その上に光拡散部４１が形成された層間膜３３を備えている。黒色層５１を覆う層間膜３３は、黒色層５１に形成された開口部５３内まで形成されている。また、開口部５３内に発光部２１が位置している。発光部２１の基体１１に対する正射影像と黒色層５１の基体１１に対する正射影像とは、重なっていない。具体的には、発光部２１の基体に対する正射影像と黒色層５１の基体に対する正射影像との間には隙間が存在している。
【００５５】
尚、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３に示した実施例１の発光素子の変形例を、実施例１Ａ〜実施例１Ｅにおいて説明した実施例１の発光素子の変形例に適用することができる。
【００５６】
発光ユニットを構成する発光素子として、第１発光素子、第２発光素子、第３発光素子に、更に、第４発光素子、第５発光素子・・・を加えてもよい。このような例として、例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた発光ユニットを挙げることができる。
【００５７】
表示装置（発光素子表示装置）は、テレビジョン受像機やコンピュータ端末に代表されるカラー表示の平面型・直視型の画像表示装置だけでなく、人の網膜に画像を投影する形式の画像表示装置、プロジェクション型の画像表示装置とすることもできる。尚、これらの画像表示装置においては、限定するものではないが、例えば、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を時分割制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式の駆動方式を採用すればよい。
【００５８】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子・・・第１の態様》
発光部、
黒色層、及び、
黒色層の上又は上方に形成された光拡散部、
を備えており、
黒色層には、発光部から出射された光を通過させる開口部が設けられており、
開口部を通過した光は、光拡散部を通過する発光素子。
［Ａ０２］黒色層は発光部の上方に形成されており、
発光部を覆い、その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えている［Ａ０１］に記載の発光素子。
［Ａ０３］その上に黒色層が形成された第１層間膜、及び、黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された第２層間膜を備えており、
開口部内に発光部が位置する［Ａ０１］に記載の発光素子。
［Ａ０４］黒色層及び発光部を覆い、その上に光拡散部が形成された層間膜を備えており、
開口部内に発光部が位置する［Ａ０１］に記載の発光素子。
［Ａ０５］光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域から成る［Ａ０２］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ０６］光拡散領域によって占められていない第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている［Ａ０５］に記載の光学素子。
［Ａ０７］光拡散部は、開口部を通過した光が通過する光拡散領域、及び、光拡散領域から延在する光拡散領域延在部から成る［Ａ０２］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ０８］光拡散領域延在部によって占められている第２層間膜の領域上には第２黒色層が形成されている［Ａ０７］に記載の光学素子。
［Ａ０９］発光部から出射された光の一部を反射して開口部を通過させる光反射膜が、第１層間膜に形成されている［Ａ０２］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１０］発光部は、基体に取り付けられており、
発光部の基体に対する正射影像と黒色層の基体に対する正射影像とは、重なっていない［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｂ０１］《発光素子・・・第２の態様》
発光部、
黒色の第１層間膜、
第１層間膜に囲まれ、発光部を覆う透明な第２層間膜、及び、
第２層間膜上に形成された光拡散部、
を備えており、
発光部から出射された光は、第２層間膜を介して光拡散部を通過し、
第１層間膜と第２層間膜との間には、発光部から出射された光の一部を反射して光拡散部を通過させる光反射膜が形成されている発光素子。
［Ｂ０２］第１層間膜の上には黒色層が形成されている［Ｂ０１］に記載の発光素子。
［Ｂ０３］第１層間膜の内部には、黒色層が形成されている［Ｂ０１］に記載の発光素子。
［Ｃ０１］《表示装置》
［Ａ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の発光素子が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置。
［Ｄ０１］《発光素子》
発光部、
発光部を覆う第１層間膜、
第１層間膜上に形成され、発光部から出射された光を通過させる第１開口部が設けられた第１黒色層、
第１黒色層を覆う第２層間膜、及び、
第２層間膜上に形成され、発光部から出射された光を通過させる第２開口部が設けられた第２黒色層、
を備えている発光素子。
［Ｄ０２］発光部から出射された光の一部を反射して、第１開口部を通過させる光反射膜が第１層間膜に形成されている［Ｄ０１］に記載の発光素子。
［Ｅ０１］《発光素子》
発光部、
黒色の第１層間膜、及び、
第１層間膜に囲まれ、発光部を覆う透明な第２層間膜、
を備えており、
発光部からの光は、第２層間膜を介して出射され、
第１層間膜の上には黒色層が形成されており、
第１層間膜と第２層間膜との間には、発光部から出射された光の一部を反射して、外部に出射させる光反射膜が形成されている発光素子。
［Ｅ０２］第１層間膜の内部には、第２黒色層が形成されている［Ｅ０１］に記載の発光素子。
［Ｃ０２］《表示装置》
［Ｃ０１］乃至［Ｅ０２］のいずれか１項に記載の発光素子が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置。
【符号の説明】
【００５９】
１１・・・基体、１２・・・配線層、２１・・・発光部、３１，２３１・・・第１層間膜、３１Ａ・・・開口部の底部の下方に位置する第１層間膜の部分、３１Ｂ，２３１Ｂ・・・第１層間膜の斜面、３２，２３２・・・第２層間膜、３２Ａ・・・光拡散領域によって占められていない第２層間膜の領域、３２Ａ’・・・光拡散領域延在部によって占められている第２層間膜の領域、３２Ｂ・・・発光部の上方に位置する第２層間膜の部分、３３・・・層間膜、４１，１４１・・・光拡散部、４２，１４２・・・光拡散領域、１４３・・・光拡散領域延在部、５１，２５１，２５２・・・黒色層、５２・・・第２黒色層、５３・・・開口部、６１・・・光反射膜、２３３・・・第１層間膜の部分に設けられた開口部、ＮＬ・・・発光部の中心を通る法線
【図１】
2017212384.tif 000003
【図２】
2017212384.tif 000004
【図３】
2017212384.tif 000005
【図４】
2017212384.tif 000006
【図５】
2017212384.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017212384.tif 000009
【図８】
2017212384.tif 000010
【図９】
2017212384.tif 000011
【図１０】
2017212384.tif 000012
【図１１】
2017212384.tif 000013
【図１２】
2017212384.tif 000014
【図１３】
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