CN114122223A - 图像显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的图像显示元件包括：像素以及驱动电路基板，像素包含微型发光元件且配置成阵列状，驱动电路基板包含驱动电路，所述驱动电路向所述微型发光元件供给电流，以使所述微型发光元件发光。所述微型发光元件向与所述驱动电路基板相反的方向发射发射光。所述微型发光元件包含发光部、反射透射膜以及反射面，发光部产生所述发射光，反射透射膜设置于所述发光部的光发射方向的一侧，反射面设置于所述发光部的所述驱动电路基板侧。所述反射透射膜以及所述反射面相对于所述发射光构成微腔。所述发光部的侧方设有倾斜反射面。

Description

图像显示元件
技术领域
本发明的一个方式涉及图像显示元件，更具体而言，涉及包含微型发光元件的图像显示元件。
背景技术
提出了一种在基板(backplane，背板)上配置有多个构成像素的微型发光元件的图像显示元件。例如，在日本特开2002-141492号公报所公开的技术中，在硅基板上形成驱动电路，在驱动电路上配置发出紫外线光的微小的发光二极管(LED)阵列。另外，在上述文献中，公开了一种微型显示器元件，其通过在发光二极管阵列上，设置将紫外线光转换为红色、绿色以及蓝色的可见光的波长转换层(wavelength conversion layer)来显示彩色图像。作为其它方式，还提出了使用在驱动电路上层叠发出蓝、绿、红色光的化合物半导体的单色显示元件进行全彩色显示的方法。
这种微型显示器元件是小型的图像显示元件，其不但小型，且具有亮度高，耐久性也高之类的特性。因此，有望作为眼镜型终端(glasses-like devices)、平视显示器(HUD：Head-Up Display)等显示元件。
另一方面，在发光元件等中，以使发光波长窄带化、或者以向前方产生强放射的方式进行配光控制等为目的，提出了微腔结构(参照美国专利US5469018)。微腔结构在发光部的光发射面侧设置半反半透层，同时，在与光发射面相反的面具有反射层，以光在光发射方向上发生共振的方式设定半反半透层和反射层之间的距离。
而且，提出了一种有机电致发光元件，其将由发光层和波长转换层构成的发光部配置于微腔内。目的在于吸收发光层发出的激发光，使波长转换层发射的长波长光的发光波长分布窄带化、或者进行强化向前方的放射的配光控制等(参照日本专利特开2010-015785号公报)。微腔结构在发光部的光发射面侧设置半反半透层，同时，在与光发射面相反的面具有反射层，两反射面之间的光学距离被设定为相对于激发光和长波长光这双方发生共振的条件。
发明内容
在眼镜型终端用的图像显示元件中，为了实现明亮的显示，优选使从像素发射的光集中到前方，在微腔内配置发光部的结构非常有吸引力。然而，在将微腔结构应用于微型显示器元件的情况下，存在以下问题。
在微型显示元件中，像素被微细化，俯视下的像素间距为数μm(a fewmicrometer)。在这样的微细的像素中，发光部的厚度(与光发射方向平行的方向的长度)成为与水平方向的长度(与光发射方向垂直的方向的长度)相同程度的大小。另一方面，为了防止光向邻接像素泄漏(光串扰)，发光部的水平方向的端部需要配置反射材料。像素通常形成为矩形的形状，因此在水平方向上也产生光的封闭。在发光部的水平方向的长度满足了共振条件的情况下，垂直方向与水平方向的共振发生冲突，产生无法在垂直方向上发射充足的光的情况。即使设计成水平方向的长度不满足共振条件，由于决定像素的尺寸的工艺也伴随有偏差，因此在水平方向上也发生共振的像素按一定的比例随机产生。这种现象使像素之间的亮度偏差增大，因此使微型显示器元件的成品率降低。因此，制造成本增大，成品化变得困难。
本发明的一方式是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，在具有能够使发光波长分布窄的光向前方的配光强化并发射的微腔结构且被微细化的图像显示元件中，实现能够减少光串扰并且提高制造成品率，能够以低价制造的图像显示元件。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方式的图像显示元件包括：像素，其包含微型发光元件且配置成阵列状；以及驱动电路基板，其包含驱动电路，所述驱动电路向所述微型发光元件供给电流，以使所述微型发光元件发光，所述微型发光元件向与所述驱动电路基板相反的方向发射发射光，所述微型发光元件包含：发光部，其产生所述发射光；反射透射膜，其设置于所述发光部的光发射方向的一侧；以及反射面，其设置于所述发光部的所述驱动电路基板侧，所述反射透射膜以及所述反射面相对于所述发射光构成微腔，所述发光部的侧方设有倾斜反射面。
另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一个方式的图像显示元件包括：像素，其包含微型发光元件且配置成阵列状；以及驱动电路基板，其包含驱动电路，所述驱动电路向所述微型发光元件供给电流，以使所述微型发光元件发光，所述微型发光元件向与所述驱动电路基板相反的方向发射发射光，所述微型发光元件包含：发光部，其产生所述发射光；反射透射膜，其设置于所述发光部的光发射方向的一侧；以及反射面，其设置于所述发光部的所述驱动电路基板侧，所述反射透射膜以及所述反射面相对于所述发射光构成微腔，所述发光部的侧方设有凹凸反射面。
根据本发明的一个方式，能够防止相互邻接的微型发光元件之间的光串扰，能够以低成本实现以强化前方的放射的方式进行配光控制的微型显示器元件。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图2是根据本发明的第一实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性俯视图。
图3是根据本发明的第二实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图4是根据本发明的第三实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图5是根据本发明的第四实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图6是根据本发明的第五实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图7是根据本发明的第六实施方式的图像显示元件的示意性剖视图。
图8是根据本发明的第七实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图9是根据本发明的第八实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图10是根据本发明的第九实施方式的图像显示元件的示意性剖视图。
图11是根据本发明的第十实施方式的图像显示元件的示意性剖视图。
图12是根据本发明的第十实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性俯视图。
图13是根据本发明的第十一实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图14是根据本发明的第十二实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图15是根据本发明的第十三实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图16是根据本发明的第十四实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性剖视图。
图17是根据本发明的第十四实施方式的图像显示元件的像素区域的示意性俯视图。
具体实施方式
下面，例举出具有多个微型发光元件的图像显示元件的例子，并参照附图1至图17说明本发明的实施方式。并且，图像显示元件包括多个微型发光元件和驱动电路基板50，并且驱动电路基板50向位于像素区域1(pixel region)中的微型发光元件供给电流以控制发光。在像素区域1中，微型发光元件被配置成阵列状。微型发光元件向驱动电路基板50的相反侧发射光。将向外部发射的光标记为发射光。只要没有特别说明，将微型发光元件向空气中发射光的面称为光发射面(light emitting surface)。另外，在图像显示元件的构成的说明中，除非另有说明，将光发射面称为上表面(第一表面)，将与光发射面侧相反侧的面称为下表面(第二表面)，并将上表面以及下表面以外的侧方的面称为侧面。同样地，将光发射方向称为上方，将相反方向称为下方。在相对于光发射面的垂线方向上，也将朝向空气中的方向称为前方。
将微型发光元件的上表面侧的电极称为第一电极，将下表面侧的电极称为第二电极，将构成微型发光元件的化合物半导体层的上表面侧的导电层称为第一导电层，将下表面侧的导电层称为第二导电层。在微型发光元件中，在化合物半导体层产生发射光的情况下，化合物半导体层是发光部。在微型发光元件包含激发光发光元件和波长转换部的情况下，波长转换部吸收激发光发光元件发出的激发光，转换为波长比激发光的波长长的光(长波长光)，并向外部发射。因此，长波长光是发射光，波长转换部是发光部。从驱动电路基板50侧起依次层叠有激发光发光元件和波长转换部。
驱动电路基板50在像素区域1中，配置有控制向各微型发光元件供给的电流的微型发光元件驱动电路(micro light emitting element driving circuit)，并将选择配置成二维矩阵状的微型发光元件的各行的行选择电路、向各列输出发光信号的列信号输出电路、基于输入信号来计算发光信号的图像处理电路、输入输出电路等配置在像素区域1的外侧。以上是一般结构，但关于驱动电路基板50上的电路配置，并不限定于此。驱动电路基板50的结合面侧的表面上配置有与微型发光元件连接的P驱动电极52(P-drive electrode)(第二驱动电极)以及N驱动电极51(N-drive electrode)(第一驱动电极)。一般而言，驱动电路基板50是形成有LSI的硅基板(半导体基板)、或形成有TFT的玻璃基板，且能够以公知的技术制造，因此不详细说明其功能、构成。
另外，在图中以接近正方形的形式描绘微型发光元件，但微型发光元件的形状并无特别限定。并且，微型发光元件可以采用矩形、多边形、圆形、椭圆形等各种平面形状，但最大长度假设为5μm以下。图像显示元件假设为在像素区域1内集成有3千个以上的微型发光元件。
〔第一实施方式〕
(图像显示元件200的构成)
图1是根据本发明的第一实施方式的图像显示元件200的像素区域1的示意性剖视图。图2是根据本发明的第一实施方式的图像显示元件200的像素区域1的示意性俯视图。如图2所示，图像显示元件200的上表面设有像素区域(pixel region)1，在像素区域(pixelregion)1中多个像素5排列成阵列状。在本实施方式中，图像显示元件200是单色的显示元件，各像素5中包含有一个单色的微型发光元件100。在本构成中，微型发光元件100的上表面是光发射面。
微型发光元件100具备有由化合物半导体层14制成的主体16、P电极23P(第二电极)和N电极30(第一电极)。化合物半导体层14由发出发射光的发光层12(1ight emissionlayer)、向发光层12注入电子的N侧层11(N-side layer、第一导电层)、向发光层12注入空穴的P侧层13(P-side layer、第二导电层)构成。在本构成中，微型发光元件100的发光部为主体16，在发光层12产生的光向外部发射。例如，在从紫外线光至红色的波段发光的微型发光元件中，化合物半导体层14为氮化物半导体(AlInGaN类)，在从黄绿色至红色的波段发光的情况下，化合物半导体层14为AlInGaP类。在从红色至红外的波段中为AlGaAs类或GaAs类。
在下面，关于构成微型发光元件100的主体16的化合物半导体层14，专门说明将N侧层11配置于光发射侧的构成，但也可以是将P侧层13配置于光发射侧的构成。N侧层11、发光层12、P侧层13通常优选为非单层而包含多个层，但由于与本专利构成没有直接关系，因此各层的详细结构没有记载。通常而言，发光层被N型层(N-type layer)与P型层(P-typelayer)所夹，N型层、P型层包括非掺杂层、或在某些情况下具有导电性相反的掺杂物的层的情况，因此在下面记载为N侧层、P侧层。
图1中示出了图2的A-A’线的剖视图。如图1所示，微型发光元件100的P电极23P形成于第二面，与驱动电路基板50上的对应的P驱动电极52连接。N电极30配置在主体16的光发射面侧，经由具有导电性的第一分隔壁34，与驱动电路基板50上的N驱动电极51连接。从P驱动电极52向微型发光元件100供给的电流从P电极23P流向P侧层13，且向发光层12注入。电流从N侧层11经过N电极30流向N驱动电极51。如此，根据由驱动电路基板50供给的电流量，微型发光元件100以规定的强度发光。此外，N电极30与N驱动电极51的连接既可以如图1那样在像素区域1内进行，也可以在配置于像素区域1的外侧的连接区域内进行。如图1所示，N电极30既可以横跨在多个微型发光元件100中连续，也可以按像素5分割。
微型发光元件100被分割为单个，并且微型发光元件100的侧面被具有绝缘性的保护部60所覆盖。优选主体16、保护部60以及第一分隔壁34的上表面的高度大致相等。可以使N电极30、反射透射膜39的形成变得容易。主体16的侧面16S相对于驱动电路基板50的表面在30度至80度(θe)的范围内倾斜。在主体16的每个侧面，倾斜角度θe也可以不同，但优选所有侧面的倾斜角度θe在30度至80度的范围内。另外，在图1中，侧面16S从P电极23P到N电极30均一地倾斜，但也可以仅使包括发光层12的部分倾斜，而使其以外的部分垂直，或使倾斜角度接近90度。即，主体16的上部和下部也可以具有大体垂直的侧面，中央部在30度至80度的范围内倾斜。在这种情况下，优选至少侧面16S的一半的区域倾斜。另外，根据制造方法，在倾斜不一样的情况下，优选将倾斜部分的平均倾斜角度限定在上述范围内。
P电极23P是配置于第二面侧的反射面，且包含银、铝等的反射率高的金属材料。反射面优选至少与P侧层13的第二面侧表面相接，并覆盖微型发光元件100的第二面的尽可能多的面。这是为了降低光向驱动电路基板50侧泄漏，提高光发射效率。此外，在本构成中，为了兼用作反射面和P电极，配置于第二面侧的反射面由金属制成，但是也可以由透明导电膜形成P电极23P，并在其下方配置电介质多层膜。在这种情况下，反射面由电介质多层膜制成。
N电极30是透明导电膜，例如可以是ITO(Indium-Tin-Oxide，铟锡氧化物)、IZO(Indium-Zinc-Oxide，铟锌氧化物)等的氧化物半导体，也可以是银纳米纤维膜等。为了降低光的吸收，优选N电极30尽可能薄。
反射透射膜39是电介质多层膜，在发射光的波长中，对于垂直入射光表现出高透射率，但入射角大的光具有反射的性质。具有将发射光的波长下的折射率大的膜(例如氧化钛膜、氮化硅膜、氧化铌膜等)和折射率小的膜(氧化硅膜等)交替层叠而成的结构。
为了防止光泄漏到邻接像素，优选由不透射光的第一分隔壁34包围像素5的周围。在第一分隔壁34不透射光的情况下，保护部60也可以是透明的。在第一分隔壁34透射光的情况下，优选保护部60具有基于反射或吸收的遮光功能。通过防止光泄漏到邻接像素，能够提高对比度、色纯度。
反射面(第二电极)与发光层12的距离、即P侧层13(第二导电层)的厚度优选设定为：从发光层12向第二电极侧发射的光被反射面反射并朝向第一电极侧时的光，与从发光层12直接朝向第一电极侧的光，以相互增强的方式进行干涉。在反射面处反射时，在相位不变的情况下，P侧层(第二导电层)的厚度优选为化合物半导体层14内部的光的波长的一半的整数倍。化合物半导体层14为氮化镓时，大致为90nm的整数倍，为90nm、180nm、270nm、360nm等。此外，这些数字并不严格。这是因为，根据化合物半导体层14的内部的层结构，折射率微妙地变化，生成最强的光的发光层12内的位置也发生变化。
反射面与反射透射膜39之间的距离优选设定为相对于向发射方向前进的发射光构成微腔。在反射面与反射透射膜39之间设定距离，以使向发射方向前进的发射光进行共振。即为，在反射透射膜39处反射的发射光被第二电极反射后再入射至反射透射膜39时的光，与不被反射透射膜39反射而透射的发射光，以相互增强的方式进行干涉的条件。在反射面和反射透射膜39处发生反射时，在相位没有变化的情况下，反射面和反射透射膜39的光学距离成为发射光波长的一半的整数倍。
在本构成中，主体16的侧面16S是倾斜反射面，以朝向光发射方向打开的方式倾斜。因此，在主体16内沿水平方向前进的发射光不会发生共振。在侧面16S为垂直的面的情况下，由于主体16的水平方向的尺寸偏差，在相对的侧面16S之间，可能产生成为共振状态的情况。在这样的像素中，产生如下情况：由于向光发射方向发射的发射光量减少，因此，像素之间的亮度偏差增大，图像显示元件200变为不良品。例如，在主体16的水平方向的一边的长度为2μm，尺寸偏差有±10％的情况下，有±200nm的尺寸偏差。如上所述，如果共振条件以90nm周期发生，则由于尺寸偏差，频繁地产生共振状态和非共振状态的像素。而且，也会产生两组相对的边中的一组成为共振状态的情况、两组也成为共振状态的情况。水平面内的共振状态越多，向前方的光输出越下降。因此，亮度偏差变大。
在本构成中，从发光层12向水平方向发射的光在侧面16S向上方反射，因此，一部分透射反射透射膜39向外部发射。因此，通过将侧面16S以朝向光发射方向打开的方式倾斜，从而能够增加光取出效率。另外，被侧面16S反射从而向外部发射的光由于透射反射透射膜39，因此与不经过侧面16S上的反射而向外部发射的光在波长分布、放射角度分布中不存在显著的差异。因此，能够在不改变发射的光的质量的情况下增加光量。
倾斜的侧面16S具有另一优点。即使是从发光层12直接入射到反射透射膜39的光，如果入射角大，则会被反射透射膜39反射。在侧面16S垂直的情况下，这种光即使反复多次反射，向反射透射膜39入射的角度也不变化，因此不会向外部发射。但是，侧面16S倾斜的情况下，由于在侧面16S上的反射，入射至反射透射膜39的角度改变，因此，存在向外部发射的情况。这样，能够增加光发射效率。
如上所述，通过使作为发光部的主体16的侧面16S倾斜，从而防止发射光在发光部内在水平方向上共振。由此，即使发光部产生水平方向的尺寸偏差，也能够防止产生微型发光元件100之间的亮度偏差，能够提高图像显示元件200的制造成品率。即，能够以低成本实现对比度、色纯度高且功耗低的图像显示元件。
〔第二实施方式〕
以下，使用图3说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
上述第一实施方式中，为了抑制光串扰，主体16按每个微型发光元件100被分割，并在像素之间设置有第一分隔壁34，但反射透射膜39横跨在多个像素中连续地形成。这是因为，在反射透射膜39内导波的光几乎不向外部发射，产生光串扰的可能性非常小。另一方面，在图3中示出示意性剖视图的本第二实施方式的图像显示元件200a中，通过第三分隔壁35，反射透射膜39a也按每个像素进行分割。除此以外的方面与第一实施方式没有不同。
如果像素变小，则存在不能忽视经由反射透射膜39从邻接像素进入的光量的情况。特别是，在使侧面16S倾斜的情况下，这样的光经由主体16内的反射而向外部发射的可能性变高。这样，为了防止经由反射透射膜39产生的光串扰，优选如反射透射膜39a那样按每个像素进行分割。
图3那样的构造能够在形成了图1的构造之后，形成分割反射透射膜39的槽，并通过在该槽中埋入作为第三分隔壁35的金属膜等来形成。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第三实施方式〕
以下，使用图4说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在上述第一和第二实施方式中，使用了电介质多层膜作为反射透射膜39(39a)，但在本构成中由化合物半导体构成反射透射膜39(39a)。因此，在图4中，组合了由N侧层11、发光层12、P侧层13构成的主体16与反射透射膜39b的物质是化合物半导体层14b。
第一分隔壁34与反射透射膜39b电连接。反射透射膜39b具有N型导电性，并将设置于反射透射膜39b的上表面的N电极30与N侧层11电连接。反射透射膜39b与第一实施方式同样地在像素之间连续，但与第二实施方式同样地，也可以按每个像素进行分割。在反射透射膜39b的导电性足够高的情况下，省略作为N电极30的透明导电膜，也可以将反射透射膜39b兼用作N电极30。
在图4的构造中，在生长化合物半导体层时，为了制作反射透射膜39b，无需与图1的构造所示那样地与化合物半导体层14分开地形成反射透射膜39，具有制造工序简便的优点。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第四实施方式〕
以下，使用图5说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在上述第一至第三实施方式中，使主体16的侧面16S倾斜，但在本构成中，侧面16S不倾斜，而使第一分隔壁34c的侧面(第一分隔壁侧面34S)倾斜。除此以外的方面与第一实施方式相同。
在本构成中，由化合物半导体层14构成的主体16c的侧面16cS也可以不倾斜。主体16c的厚度、发光层12与第二电极的距离需要满足与第一实施方式相同的关系。第一分隔壁34c的第一分隔壁侧面34S相对于驱动电路基板50的表面在30度至80度(θw)的范围内倾斜。倾斜角度θw优选为30度至60度的范围。第一分隔壁侧面34S是倾斜反射面，优选相对于发射光的波长具有高反射性。因此，在发射光为可见光的情况下，第一分隔壁34c也可以由银、铝那样的反射性高的金属构成。其可以利用剥离法蒸镀这些金属形成，也可以利用蒸镀法、溅射法沉积成薄膜，并使用光刻技术和干蚀刻技术进行加工。在加工时，需要以第一分隔壁侧面34S倾斜的方式进行控制。在发射光为红外光的情况下，作为第一分隔壁34c的材料也可以使用金。也可以只由反射性高的金属构成第一分隔壁34c的表面层。例如，也可以在利用抗蚀剂形成了图案后，沉积反射性高的金属膜。即，第一分隔壁34c的内部可以是树脂材料，第一分隔壁侧面34S的表面是反射性高的金属膜之类的构成。
由于至少第一分隔壁34c的表面是反射性高的金属，因此不透光。因此，能够防止光向邻接像素泄露，能够降低光串扰。
保护部60是透明的绝缘膜。可以为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、二氧化钛(TiO2)等的无机膜，也可以为丙烯酸树脂之类的树脂膜，还可以为有机硅树脂。
在本构成中，从发光层12向水平方向发射的光的大部分透射侧面16cS，并被第一分隔壁侧面34S反射，因此与其它实施方式同样地，能够减少水平方向的共振状态的产生。
在本构成中，从发光层12向水平方向发射的光向保护部60内发射，被第一分隔壁侧面34S向上方反射，并向反射透射膜39入射。满足反射透射膜39的透射条件的光向外部发射，因此该光与从主体16c内直接发射的光在波长分布、放射角度分布上不存在显著的差异。因此，能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第五实施方式〕
以下，使用图6说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
上述第四实施方式中，为了抑制光串扰，主体16c按每个微型发光元件100被分割，并在像素之间设置有第一分隔壁34c，但反射透射膜39横跨在多个像素中连续地形成。这是因为，在反射透射膜39内导波的光几乎不向外部发射，产生光串扰的可能性非常小。另一方面，在图6中示出示意性剖视图的图像显示元件200d中，通过第三分隔壁35，反射透射膜39d也按每个像素进行分割。除此以外的方面与第四实施方式没有不同。
如果像素变小，则存在不能忽视经由反射透射膜39从邻接像素进入的光量的情况。特别是，在第一分隔壁侧面34S倾斜的情况下，这样的光经由第一分隔壁侧面34S的反射而向外部发射的可能性变高。这样，为了防止经由反射透射膜39产生的光串扰，优选如反射透射膜39d那样按像素进行分割。
图6那样的构造能够在形成了图5的构造之后，形成分割反射透射膜39的槽，并通过在该槽中埋入作为第三分隔壁35的金属膜等来形成。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第六实施方式〕
以下，使用图7说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在图7所示的图像显示元件200e中的微型发光元件100e的主体16与第一实施方式同样地倾斜，但与第一实施方式的不同之处在于，在图7所示的图像显示元件200e中，在倾斜的侧面16S(倾斜反射面)的外侧配置有保护部60e，且该保护部60e的外侧覆盖有P电极23Pe。N电极30、反射透射膜39与第一实施方式相同。N电极30在像素区域1的外侧所设置的连接区域3中经由连接元件101与N驱动电极51连接。
从主体16向邻接像素的光的泄漏通过P电极23Pe而被防止，因此第一分隔壁34e能够由透明树脂构成。因此，在制造工序中，在驱动电路基板50上配置有由主体16、保护部60e、P电极23Pe构成的构造之后，利用透明树脂等仅填埋间隙即可，具有能够简化制造工序的优点。在形成了第一分隔壁34e后，使主体16的光发射侧的面露出，形成N电极30，并形成反射透射膜39。
连接元件101具有与微型发光元件100e相同的构造。连接电极23N连接N驱动电极51与N电极30。连接电极23N也可以与微型发光元件100e的P电极23Pe同时形成。在这种情况下，连接电极23N和P电极23Pe由相同材料构成。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第七实施方式〕
以下，使用图8说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在图8所示的图像显示元件200f中，微型发光元件100f的第一分隔壁34f的侧面以相对于光发射方向打开的方式稍微倾斜这一方面与第一实施方式不同。
从发光层12向水平方向发射的光被侧面16S(倾斜反射面)反射，并入射到反射透射膜39，但从发光层12朝向侧面16S正交发射的光透射过保护部60。这种光难以直接向外部发射。但是，当第一分隔壁34f的侧面相对于驱动电路基板50的表面倾斜60度至80度左右(θw)时，每次在第一分隔壁34f的侧面反射时，入射到反射透射膜39的入射角度改变。因此，在经过多次反射之后，有时会透射反射透射膜39。这样，能够增加从反射透射膜39向外部发射的光的光量。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第八实施方式〕
以下，使用图9说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在图9所示的图像显示元件200g中，在微型发光元件100g的主体16g的侧面16gS设置有凹凸这一方面与第一实施方式不同。
在上述的第一实施方式中，为了防止产生水平方向的共振状态，利用侧面16S(倾斜反射面)进行反射，但如本实施方式那样，通过在侧面16gS设置凹凸，能够利用反射、散射、衍射等的作用改变光的行进方向。即，在本实施方式中，通过凹凸反射面即侧面16gS来防止产生共振状态。因此，能够实现与第一实施方式相同的效果。反射、散射、衍射等的作用的强弱根据凹凸的大小的尺度和规则性而变化。如果凹凸的大小的尺度比主体16g内的光的波长大，则反射变得有效。如果是相同程度，则散射变得有效。如果凹凸规则且周期在与主体16g内的光的波长相同程度至3倍的范围内，则衍射变得有效。
以与侧面16gS正交的方式入射的光通过基于侧面16gS的反射、散射、衍射等来改变行进方向，以便向上下方向行进。其一部分能够增加从反射透射膜39向外部发射的光的光量。在向侧面16gS的一次入射中，不向外部发射的光也反复入射到侧面16gS，由此从反射透射膜39向外部发射的机会增加。如此，能够防止共振状态的产生，并且大幅增加光取出效率。另外，从侧面16gS向保护部60透射的光通过第一分隔壁34防止向邻接像素泄露。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
另外，除了如本构成那样使用侧面16gS作为凹凸反射面以外，也可以如第四实施方式那样使主体侧壁垂直并在第一分隔壁的侧壁设置凹凸。在这种情况下，第一分隔壁的侧壁成为凹凸反射面。通过这样的构成，也能够实现与本构成同等的效果。
〔第九实施方式〕
以下，使用图10说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
图10是根据本发明的第九实施方式的图像显示元件200h的示意性剖视图。如图10所示，图像显示元件200h包含多个微型发光元件100h排列成阵列状的像素区域1和连接微型发光元件100h的第一电极的连接区域3。这一方面与第六实施方式中的图7相同。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，在本实施方式中，主体16h的侧面16hS(倾斜反射面)相对于光发射方向以闭合的方式倾斜。
为了防止产生水平方向的光的共振状态，在使侧壁倾斜的情况下，倾斜方向可以朝向光发射方向打开，也可以朝向光发射方向闭合。即，倾斜角度θe相对于驱动电路基板50的表面可以大于90度，也可以小于90度。如第六实施方式那样，在θe<90度的情况下，通过将在水平方向发出的光向光发射方向反射，从而具有提高光发射效率的效果。另一方面，如本实施方式所示，在θe>90度的情况下，在水平方向发出的光被封闭在主体16h内部。因此，经过在发光层12中的再吸收，并通过引导发射，能够增强向前方的发射。
N电极30通过连接元件101与驱动电路基板50上的N驱动电极51连接。连接元件101具有化合物半导体层14、贯通化合物半导体层14的贯通电极20、设置在化合物半导体层14的下表面侧的连接电极23N以及N电极30。和N驱动电极51连接的连接电极23N与N电极30经由贯通电极20电连接。
微型发光元件100h的主体16h被一个一个分割。在微型发光元件100h的主体侧面16hS配置有作为透明绝缘膜的保护膜17和反射膜18。在主体16h彼此之间配置有第一分隔壁34h。优选主体16h和第一分隔壁34h的上表面的高度大致相等。由此，能够容易地形成N电极30以及反射透射膜39。在主体16h内部，以发射光在侧面16hS反射时的反射率变高的方式配置保护膜17和反射膜18。这是为了降低发射光的损耗。保护膜17例如是如SiO2膜之类的折射率小于化合物半导体层14且不吸收发射光的绝缘膜。反射膜18也可以是包含银、铝的高反射性金属膜、电介质多层膜。第一分隔壁34h具有绝缘性。另外，第一分隔壁34h可以具有遮光性，也可以具有透光性。由于反射膜18覆盖发光部的周围，因此，能够抑制光串扰。
在本实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。
〔第十实施方式〕
以下，使用图11以及图12说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
(图像显示元件200i的构成)
图11是根据本发明的第十实施方式的图像显示元件200i的示意性剖视图。构成图像显示元件200i的微型发光元件100i包含激发光发光元件105和波长转换部32。如图11所示，图像显示元件200i包含多个像素5排列成阵列状的像素区域(pixel region)1和连接激发光发光元件105的第一电极的连接区域3。图12是根据本发明的第十实施方式的图像显示元件200i的像素区域1的示意性俯视图。在本实施方式中，图像显示元件200i是单色的显示元件，各像素5包含有一个单色的微型发光元件100i。在本构成中，微型发光元件100i的上表面是光发射面。
激发光发光元件105发出蓝色光、近紫外光或紫外光作为激发光。激发光发光元件105具有由氮化物半导体层14N构成的主体16i、P电极23P(第二电极)和N电极30(第一电极)。氮化物半导体层14N(AlInGaN类)由发出光的发光层12(light emission 1ayer)、向发光层12注入电子的N侧层11(N-side1ayer、第一导电层)、向发光层12注入空穴的P侧层13(P-side1ayer、第二导电层)构成。此外，在图11中，作为构成激发光发光元件105的氮化物半导体层14N，描绘了按每个像素5一个一个分割的构成，但在相邻的像素5之间，氮化物半导体层14N的一部分或全部也可以连续。
在下面，关于构成激发光发光元件105的主体16i的化合物半导体层14N，专门说明将N侧层11配置于光发射侧的构成，但也可以是将P侧层13配置于光发射侧的构成。N侧层11、发光层12、P侧层13通常优选为非单层而包含多个层，但由于与本专利构成没有直接关系，因此各层的详细结构没有记载。通常而言，发光层被N型层(N-type layer)与P型层(P-type layer)所夹，N型层、P型层包括非掺杂层、或在某些情况下具有导电性相反的掺杂物的层的情况，因此在下面记载为N侧层、P侧层。
图11的像素区域1示出了图12的A-A’线的剖视图。如图11所示，激发光发光元件105的P电极23P形成于第二面，与驱动电路基板50上的对应的P驱动电极52连接。N电极30配置于主体16i的光发射面侧，且在连接区域3中，通过连接元件101与驱动电路基板50上的N驱动电极51连接。连接元件101具有氮化物半导体层14N、贯通氮化物半导体层14N的贯通电极20、设置在氮化物半导体层14N的下表面侧的连接电极23N以及N电极30。和N驱动电极51连接的连接电极23N与N电极30经由贯通电极20电连接。从P驱动电极52向激发光发光元件105供给的电流从P电极23P流向P侧层13，向发光层12注入。电流从N侧层11经过N电极30并经由贯通电极20及连接电极23N流向N驱动电极51。如此，根据由驱动电路基板50供给的电流量，激发光发光元件105以规定的强度发光。
优选激发光发光元件105被一个一个分割。在激发光发光元件105的侧面16iS配置有作为透明绝缘膜的保护膜17和反射膜18。由此，能够降低激发光从激发光发光元件105到邻接像素的泄漏，提高对比度、色纯度。在激发光发光元件105彼此之间配置有第一分隔壁34i。优选激发光发光元件105和第一分隔壁34i的上表面的高度大致相等。由此，能够使N电极30、波长转换部32和反射透射膜39的形成变得容易。在主体16i内部，以使光在侧面16iS反射时的反射率变高的方式配置保护膜17和反射膜18。这是为了降低激发光的损耗。保护膜17是例如是如SiO2膜之类的折射率小于氮化物半导体层14N且不吸收激发光或长波长光的绝缘膜。反射膜18也可以是包含银、铝的高反射性金属膜、电介质多层膜。
构成主体16i的氮化物半导体层14N内的P侧层13(第二导电层)的厚度优选设定为激发光的氮化物半导体层14N内的波长的一半的整数倍。此为从发光层12向上方行进的激发光E1和激发光E2以互相增强的方式干涉的条件，激发光E2为从发光层12向下方行进并被P电极23P向上方反射的激发光E2。通过满足此条件，能够向上方即向波长转换部32高效地发射激发光。
侧面16iS优选如图11那样地稍微倾斜。在侧面16iS为垂直的面的情况下，发生了激发光在水平方向上满足共振条件的情况。当激发光发光元件105满足水平方向的共振条件时，向波长转换部32方向发射的光减少。因此，在波长转换部32处的激发光吸收量降低，长波长光的产生量也降低。此外，侧面16iS优选朝向波长转换部32以打开的方式倾斜。能够将激发光高效地发出到波长转换部32中。侧面16is的倾斜角度θe如后所述，优选小于90度且为63度以上。
在图11的构成中，第一分隔壁34i既可以具有绝缘性，也可以具有导电性。另外，第一分隔壁34i可以相对于激发光或长波长光具有透射性的，也可以具有遮光性。但是，在激发光发光元件105不具有反射膜18的情况下，第一分隔壁34i必须具有遮光性。这是为了防止光泄漏到邻接像素。另外，关于此处的遮光性，相比于基于吸收的遮光，更优选基于反射的遮光。由此，通过使光返回激发光发光元件105，能够抑制激发光的发光效率降低。
P电极23P是配置于第二面侧的反射面，在主体16i侧的面上由银、铝等反射率高的金属材料配置而成。反射面优选至少与P侧层13的第二面侧表面相接，并覆盖主体16i的第二面的尽可能多的面。这是为了降低光向驱动电路基板50侧泄漏，提高光发射效率。此外，在本构成中，为了兼用作反射面和P电极，配置于第二面侧的反射面由金属制成，但是也可以由透明导电膜形成P电极23P，并在其下方配置电介质多层膜。在这种情况下，反射面由电介质多层膜制成。
N电极30是透明导电膜，例如可以是ITO(Indium-Tin-Oxide，铟锡氧化物)、IZO(Indium-Zinc-Oxide，铟锌氧化物)等的氧化物半导体，也可以是银纳米纤维膜等。为了降低光的吸收，优选N电极30尽可能薄。如果由导电性材料制成第一分隔壁34i或第二分隔壁37，则通过将第一分隔壁34i或第二分隔壁37作为N侧的布线的一部分使用，能够降低N侧的布线电阻。也可以由导电性材料制成第一分隔壁34i和第二分隔壁37这双方，作为N侧的布线使用。
在N电极30的上表面配置有波长转换部32。波长转换部32将氮化物半导体层14N发出的激发光向下转换为长波长光(发射光)。构成波长转换部32的原材料优选为不具有光散射性的使量子点、量子杆等纳米粒子、染料等波长转换材料分散于树脂中的物质、或使波长转换材料本身固化而成的物质等。波长转换部32由第二分隔壁37按每个像素进行划分。先形成第二分隔壁37，通过喷墨印刷、丝网印刷等印刷方法能够形成波长转换部32。或者，也可以在正抗蚀剂、负抗蚀剂状的材料中分散波长转换材料，通过光刻技术形成图案，先形成波长转换部32之后，形成第二分隔壁37。在后者的情况下，需要由透明树脂等填埋第二分隔壁37与波长转换部32之间的工序。
在第二分隔壁37的侧面(凹凸反射面)形成有凹凸。通过此凹凸，即使沿水平方向行进的长波长光在相对的第二分隔壁37之间反复地反射，也能够防止共振的情况。因此，能够防止长波长光在水平方向上发生共振，能够增强长波长光引起的垂直方向的共振。由此，能够加强向前方方向的放射。在无凹凸的情况下，容易产生相对的第二分隔壁37之间的距离满足共振条件的情况。例如，以2μm设定相对的第二分隔壁37之间的距离，在波长转换部32的折射率为1.6且长波长光在真空中的波长为530nm的情况下，共振条件以165.6nm周期产生。因此，即使设定为相对的第二分隔壁37之间的距离不满足共振条件，如果距离变动±10％左右，相对的第二分隔壁37之间的距离也会分布在2μm±200nm的范围内，因此，必然产生满足共振条件的像素。若想要不满足共振条件，则降低制造成品率，导致成本增大。此外，凹凸的大小是能够使长波长光散射的尺寸，优选为波长转换部32内的长波长光的波长的一半以上。例如，在上述例子中，由于在波长转换部32内的长波长光的波长为331nm，因此凹凸的平面的周期优选为166nm以上。
第二分隔壁37的侧面优选相对于长波长光的反射率高，优选由铝、银等金属材料制成。由此，能够降低从波长转换部32向邻接像素的长波长光的泄漏，提高对比度、色纯度。在长波长光为红色光的情况下，第二分隔壁37的侧面也可以由金制成。凹凸形状既可以在形成上述金属图案后对侧面进行粗面化蚀刻，也可以形成包含数百nm直径的粒子的抗蚀图案，使粒子在侧面露出并形成有凹凸之后，沉积上述金属的薄膜。
优选第二分隔壁37的上表面与波长转换部32的上表面的高度大致相等。由此，能够容易地形成反射透射膜39。在两者的高度存在差异的情况下，也可以以使表面平坦的方式配置透明树脂层。
反射透射膜39是电介质多层膜，长波长光中，对于垂直入射光表现出一定的透射率，但入射角大的光具有反射的性质。具有将长波长光下的折射率大的膜(例如氧化钛膜、氮化硅膜、氧化铌膜等)和折射率小的膜(氧化硅膜等)交替层叠而成的结构。此外，在图11中，描绘了反射透射膜39为在像素之间连续的膜，但反射透射膜39也可以按每个像素被分割。
反射面(第二电极)与反射透射膜39之间的垂直方向的距离设定为在长波长光沿垂直方向往复的情况下进行共振。这设定了垂直方向的距离，使得长波长光B与原来的长波长光A以相互增强的方式进行干涉，长波长光B是入射到反射透射膜39中的长波长光A之中的被反射透射膜39反射并进一步被第二电极反射后再入射到反射透射膜39中的长波长光。
反射透射膜39为了防止激发光的泄漏，需要将相对于激发光的反射率设定得较高。反射透射膜39与反射面(第二电极)之间的距离不应使激发光满足共振条件。反射透射膜39必须相对于激发光设定低的透射率，但电介质多层膜难以使向所有方向的透射率设为0％，因此，满足共振条件时，有时会向特定方向发射激发光，这作为图像显示元件200的特性不优选。在仅利用反射透射膜39无法充分降低激发光的泄漏的情况下，也可以在反射透射膜39的光发射面侧配置吸收激发光的滤光层。
波长转换部32在俯视下的形状、尺寸优选与激发光发光元件105的激发光发射面130在俯视下的形状、尺寸大致相等，波长转换部32优选与激发光发射面130在俯视时重叠。在此，激发光发射面130是从激发光发光元件105向波长转换部32发射激发光的面，在N电极30薄的情况下，激发光发射面130是主体16i和保护膜17上的N电极30的上表面。另外，波长转换部32在俯视下的形状、尺寸是与将凹凸均匀化后的面相关的特性。当在俯视时存在未覆盖激发光发射面130的波长转换部32时，在波长转换部32的该部分，长波长光在第一分隔壁34i与反射透射膜39之间被反射，不满足共振条件，这对向前方发射的贡献小。相反，如果在俯视时存在未被波长转换部32覆盖的激发光发射面130，则在激发光发射面130的该部分，激发光被第二分隔壁37吸收或反射，无法入射到波长转换部32中。因此，激发光的一部分被浪费。优选地，在俯视时，波长转换部32和激发光发射面130在制造工序中的尺寸控制、重叠控制的精度的范围内，以相同形状、相同尺寸彼此重叠。在具有凹凸的图案中，作为上述精度，能够实现尺寸控制精度为±20％、重合精度为±0.3μm。
由于P电极23P在俯视下的面积规定长波长光所能够共振的区域，因此优选尽可能宽。如图11所示，在侧面16iS相对于光发射方向以打开的方式倾斜的情况下，P电极23P在俯视下的形状与激发光发射面130的形状大致相同，P电极23P的尺寸大于激发光发射面130的尺寸。由于P电极23P的尺寸与激发光发射面130的尺寸的差异由侧面16iS的倾斜角度决定，因此为了增大P电极23P的面积，优选侧面16iS相对于驱动电路基板50的表面的倾斜角度θe接近90度。但是，由于在90度时有可能满足共振条件，因此优选为不足90度且63度以上。若为63度以上，则侧面16iS的倾斜导致的P电极23P的水平方向的尺寸的缩小是主体16i的厚度程度，面积缩小的影响能够抑制为不足30％。
在本构成中，即使不精密地控制波长转换部32在俯视下的边的长度，也能够防止波长转换部32的水平方向的共振的发生，因此能够在像素之间均匀地实现波长转换部32的微腔效应。而且，关于激发光发光元件105，通过使侧面16iS倾斜也能够防止水平方向的共振的发生，因此，能够降低像素之间的进入到波长转换部32的激发光的强度不均。因此，能够使向前方的配光强化的波长分布窄的长波长光在显示元件的整个面上均匀地发射。能够提高图像显示元件200i的成品率，以低成本生产。即，能够以低成本实现对比度、色纯度高且功耗低的图像显示元件。
〔第十一实施方式〕
以下，使用图13说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在图13中示出示意性剖视图的图像显示元件200j中，构成微型发光元件100j的激励光发光元件105j与第十实施方式不同。除此以外的方面与第十实施方式没有不同。此外，在图13中省略了连接区域3的剖视图，但在本实施方式中，也具有与第十实施方式相同的连接区域3。
在上述第十实施方式中，为了使激发光发光元件105不满足水平方向的共振条件，使侧面16iS倾斜。另一方面，在本第十一实施方式的图像显示元件200j中，使激发光发光元件105j的主体16j的侧面16jS设为凹凸。侧面16jS的凹凸例如可以通过将氮化物半导体层14N加工成单片后，由碱性液蚀刻形成。凹凸的平面的大小为能够使激发光散射的尺寸，优选为在主体16j内的激发光的波长的一半以上。例如，在激发光处于真空中的波长为450nm的情况下，在主体16j内的激发光的波长为182nm，因此凹凸的平面周期优选为91nm以上。
在侧面16jS上配置有由透明绝缘膜构成的保护膜17和反射膜18这一方面与第十实施方式相同。另外，在激发光发光元件105j之间配置有第一分隔壁34j这一方面也与第十实施方式相同。第一分隔壁34j无需具有例如像第十实施方式的第一分隔壁34i那样倾斜的侧面，两者的不同仅在于剖面形状不同。
在本构成中，即使不精密地控制激发光发光元件105在俯视下的边的长度，也能够防止在激发光发光元件105j内的激发光发生水平方向的共振。其结果是，能够降低像素之间的关于发射到波长转换部32的激发光的偏差。因此，可以降低像素之间的关于在波长转换部32中的激发光吸收量的偏差。与第十实施方式同样，波长转换部32能够在像素之间均匀地实现与长波长光有关的微腔效应。因此，能够使向前方的配光强化的波长分布窄的长波长光在显示元件的整个面上均匀地发射。能够提高图像显示元件200j的成品率，以低成本生产。
〔第十二实施方式〕
以下，使用图14说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在上述第十以及第十一实施方式中，为了防止波长转换部32中长波长光在水平方向上的共振，在波长转换部32的侧壁设有凹凸。与此相对，在本第十二实施方式的图像显示元件200k中采用了倾斜面。除此以外的方面与第十实施方式没有不同。此外，在图14中省略了连接区域3的剖视图，但在本实施方式中，也具有与第十实施方式相同的连接区域3。
如图14所示，微型发光元件100k的第二分隔壁37k的侧面(倾斜反射面)以朝着光发射方向闭合的方式倾斜。第二分隔壁37k侧面相对于驱动电路板50表面的倾斜角度θc不足90度即可。通过使波长转换部32k的侧壁倾斜，防止了长波长光在水平方向上产生共振。进而，通过使波长转换部32k的侧壁朝向光发射方向闭合的方式倾斜，能够将长波长光、激发光封闭在空腔内部。通过将激发光封闭在空腔内部，可以增加波长转换部32k中的激发光的吸收量。进而，通过将长波长光封闭在空腔内，能够进一步强化微腔效应。因此，能够防止因波长转换部32k的尺寸偏差而出现满足水平方向的共振条件的像素的情况，并且能够提高长波长光的发光强度。
优选波长转换部32k的下表面覆盖激发光发光元件105的激发光发射面130。可以将激发光不浪费地取入至波长转换部32k中。另一方面，如果波长转换部32k的下表面显著大于激发光发射面130，则长波长光以被第一分隔壁34i的上表面反射的方式，产生长波长光的损耗。因此，优选使波长转换部32k的下表面与激发光发光元件105的激发光发射面130在制造工序中能够实现的精度的范围内一致。
倾斜角度θc不足90度即可，但若显著地小，则位于第二分隔壁37k的侧壁的下方的波长转换部32k的一部分的体积增加。这个部分因为微腔效应不起作用，所以不希望位于第二分隔壁37k的侧壁的下方的波长转换部32k的一部分的体积增加。位于第二分隔壁37k的侧壁的下方的波长转换部32k的一部分的体积相对于波长转换部32k的总体积的比率优选为一半以下。
在本实施方式中也能够实现与第十实施方式相同的效果。
另外，在图14中，第二分隔壁37k的侧壁的倾斜角度θ示出了θc小于90度的情况，但即使倾斜角度θc大于90度，也能够防止水平方向的共振的发生。因此，倾斜角度θc只要不是90度，就能够实现与第一实施方式相同的效果。进而，在倾斜角度θc大于90度的情况下，通过使在波长转换部32中产生的长波长光中沿水平方向前进的长波长光向上方反射并入射至反射透射膜39，从而能够改善光取出效率。
〔第十三实施方式〕
以下，使用图15说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
在上述第十至第十二实施方式中，构成微腔的下表面侧的反射膜配置在激发光发光元件105或105j的下表面侧。另一方面，在本第十三实施方式的图像显示元件200l的微型发光元件100l中，在激发光发光元件105j与波长转换部32之间设置有长波长光反射膜40。除此以外的方面与其他实施方式相同。在图15中，波长转换部32、第二分隔壁37、反射透射膜39与第十实施方式相同，激发光发光元件105j与第十一实施方式相同。此外，在图15中省略了连接区域3的剖视图，但在本实施方式中，也具有与第十实施方式相同的连接区域3。
如图15所示，在激发光发光元件105j与波长转换部32之间设置有长波长光反射膜40。长波长光反射膜40是电介质多层膜，具有带通滤光片的功能，其被设计成反射长波长光而供激发光透射。相较于反射透射膜39，长波长光反射膜40对长波长光具有更高的反射率。长波长光反射膜40与反射透射膜39之间的垂直方向的距离设定为在长波长光沿垂直方向往复的情况下进行共振。这设定了垂直方向的距离，使得长波长光B与原来的长波长光A以相互增强的方式进行干涉，长波长光B是入射到反射透射膜39中的长波长光A之中的被反射透射膜39反射并进一步被长波长光反射膜40反射后再入射到反射透射膜39中的长波长光。此外，在图15中，长波长光反射膜40被配置为在像素之间连续的膜，但是也可以按每个像素进行划分。
在本构成中，波长转换部32和激发光发光元件105j都具有防止水平方向的共振的构造，因此能够实现与第十至第十二实施方式同样的效果。此外，可以通过控制波长转换部32的厚度来实现微腔结构。在第十至第十二实施方式中，由于微腔结构包含波长转换部32和激发光发光元件105j这两者，所以需要根据激发光发光元件105j的光学厚度设定波长转换部32的厚度，在制造上需要进行复杂的控制。但是，在本构成中，由于仅通过波长转换部32的厚度控制来形成微腔结构，所以在制造上控制很简单。
在本实施方式中也能够实现与第十实施方式相同的效果。
〔第十四实施方式〕
以下，使用图16以及图17说明本发明的其他实施方式。此外，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
上述第一至第十三实施方式是单色的显示元件，但在本第十四实施方式的图像显示元件200m中，将全彩的显示元件作为对象。图16是全彩图像显示元件200m的示意性剖视图，图17是示意性俯视图。
如图17所示，在像素区域1中，像素5配置成阵列状，各像素5包含蓝色子像素6、红色子像素7、绿色子像素8。它们分别发出蓝色光、红色光、绿色光，通过调整各自的强度，能够作为像素5发出各种颜色的光。在本构成中，在一个像素中设置有两个绿色子像素，但是像素内的子像素的配置、个数也可以是别的构成。图16示出了图17的A-A’线部分的剖视图。
蓝色子像素6、红色子像素7、绿色子像素8分别包含激发光发光元件105，激发光是蓝色光。蓝色子像素6包括蓝色微发光元件100B，蓝色微型发光元件100B包括激发光发光元件105和透明单元32B。红色子像素7包括红色微型发光元件100R，红色微型发光元件100R包括激发光发光元件105和红色波长转换部32R。同样地，绿色子像素8包括绿色微型发光元件100G，绿色微型发光元件100G包括激发光发光元件105和绿色波长转换部32G。在本构成中，反射透射层39c配置在红色子像素7和绿色子像素8的上表面，并且未配置在蓝色子像素6的上表面。即，红色子像素7和绿色子像素8具有微腔结构，但蓝色子像素6不具有微腔结构。
红色子像素7的构成与第十实施方式相同，为了使红色光在反射透射膜39c与P电极23P之间成为共振状态，设定了反射透射膜39c与P电极23P之间的距离。另外，在红色波长转换部32R的侧壁(凹凸反射面)形成有凹凸，使得长波长光不会在水平方向成为共振状态。通过使激励光发光元件105的侧壁倾斜，使得在激励光发光元件105内，激励光不会在水平方向上共振。红色波长转换部32R的侧壁也可以是第十二实施方式那样的倾斜面，激励光发光元件105的侧壁也可以是第十一实施方式那样的凹凸。
绿色子像素8虽也同样，但在绿色波长转换部32G与反射透射膜39c之间配置有透明层33这一方面不同。在形成成为反射透射膜39c的电介质多层膜时，使沉积的基底层变得平坦，这在得到优质的电介质多层膜上是非常重要。另一方面，在红色子像素7和绿色子像素8中，发光波长差异显著，因此，以相同的波长转换部的厚度，难以在红色子像素7和绿色子像素8中分别实现红色光和绿色光的共振状态。因此，与红色波长转换部32R相比，绿色波长转换部32G的厚度变薄，形成具有两者的厚度差的厚度的透明层33。透明层33具有与红色波长转换部32R或绿色波长转换部32G的折射率差异显著的折射率。即，通过适当地选择透明层33的厚度，能够在红色子像素7和绿色子像素8中分别实现红色光和绿色光的共振状态，并且使红色子像素7和绿色子像素8的表面平坦化，得到优质的电介质多层膜。
在本构成中，将透明层33设置于绿色子像素8，但也可以加厚绿色波长转换部32G，以构成为与反射透射膜39c接触的构成，在红色子像素7中设置红色波长转换部32R和透明层33。例如，在绿色波长转换部32G对激发光的吸收系数小于红色波长转换部32R对激发光的吸收系数的情况下，需要加厚绿色波长转换部32G。在这种情况下，优选在红色子像素7中设置透明层33。
蓝色子像素6经由透明部32B向外部发射激发光，因此，向前方的配光比较强。因此，不一定需要采用微腔结构。但是，通过设置透明部32B，激发光的发射效率提高。进而，透明部32B在除去蓝色子像素6的反射透射膜39c时，还起到保护激发光发光元件105的作用。因此，优选设置透明部32B。
在本构成中，作为激发光使用了蓝色光，但作为激发光能够使用近紫外光、紫外光，在蓝色子像素6中也能够设置蓝色波长转换部。在这种情况下，在蓝色子像素6中也配置反射透射膜39c。这种情况下的反射透射膜39c被设定为对作为激发光的近紫外光、紫外光具有高反射率，并在从蓝色光到红色光的波段中作为反射透射膜发挥作用。进而，通过调整蓝色波长转换部、绿色波长转换部、红色波长转换部的层厚、透明层的厚度、折射率，能够使蓝色子像素6、红色子像素7、绿色子像素8分别成为微腔结构。
在本实施方式中也能够实现与第十实施方式相同的效果。
〔附加说明〕
本发明不限于上述各实施方式，能进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术方法适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。

Claims (30)

1.一种图像显示元件，其特征在于，包括：
像素，其包含微型发光元件且配置成阵列状；以及
驱动电路基板，其包含驱动电路，所述驱动电路向所述微型发光元件供给电流，以使所述微型发光元件发光，
所述微型发光元件向与所述驱动电路基板相反的方向发射发射光，
所述微型发光元件包含：
发光部，其产生所述发射光；
反射透射膜，其设置于所述发光部的光发射方向的一侧；以及
反射面，其设置于所述发光部的所述驱动电路基板侧，
所述反射透射膜以及所述反射面相对于所述发射光构成微腔，
所述发光部的侧方设有倾斜反射面。
2.根据权利要求1所述的图像显示元件，其特征在于，
所述倾斜反射面以朝向所述发光部的光发射方向打开的方式倾斜。
3.根据权利要求2所述的图像显示元件，其特征在于，
在所述像素之间设有第一分隔壁。
4.根据权利要求2或3所述的图像显示元件，其特征在于，
所述发光部包含主体，所述主体由产生所述发射光的化合物半导体构成，
所述倾斜反射面为所述主体的侧面。
5.根据权利要求3所述的图像显示元件，其特征在于，
所述倾斜反射面为所述第一分隔壁的侧面。
6.根据权利要求1所述的图像显示元件，其特征在于，
所述倾斜反射面以朝向所述发光部的光发射方向闭合的方式倾斜。
7.根据权利要求1所述的图像显示元件，其特征在于，
所述发光部是将激发光发光元件产生的激发光转换成所述发射光的波长转换部，
在所述驱动电路基板上，依次层叠有所述激发光发光元件、所述波长转换部、所述反射透射膜，
所述波长转换部的侧面配置有第二分隔壁。
8.根据权利要求7所述的图像显示元件，其特征在于，
所述波长转换部的侧壁以相对于所述光发射方向闭合的方式倾斜。
9.根据权利要求7所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
所述主体按所述像素被分割，所述主体的侧壁具有凹凸。
10.根据权利要求7所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
所述主体按每个所述像素被分割，所述主体的侧壁相对于所述光发射方向倾斜。
11.根据权利要求7所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
所述主体的侧壁依次配置有由透明绝缘膜构成的保护膜、反射膜。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述第二分隔壁的侧壁表面对所述发射光具有反射性。
13.根据权利要求7或8所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
分割所述主体的第一分隔壁的上表面和所述主体的上表面构成平滑的平坦面。
14.根据权利要求9至11中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
分割所述主体的第一分隔壁的上表面和所述主体的上表面构成平滑的平坦面。
15.根据权利要求7至11中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述波长转换部的上表面和所述第二分隔壁的上表面构成平滑的平坦面。
16.根据权利要求7至11中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述反射透射膜横跨在所述像素之间连续地配置。
17.根据权利要求7至11中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
在所述激发光发光元件与所述波长转换部之间配置有长波长反射膜。
18.根据权利要求1所述的图像显示元件，其特征在于，
所述反射透射膜通过第三分隔壁按每个像素被分割。
19.一种图像显示元件，其特征在于，包括：
像素，其包含微型发光元件且配置成阵列状；以及
驱动电路基板，其包含驱动电路，所述驱动电路向所述微型发光元件供给电流，以使所述微型发光元件发光，
所述微型发光元件向与所述驱动电路基板相反的方向发射发射光，
所述微型发光元件包含：
发光部，其产生所述发射光；
反射透射膜，其设置于所述发光部的光发射方向的一侧；以及
反射面，其设置于所述发光部的所述驱动电路基板侧，
所述反射透射膜以及所述反射面相对于所述发射光构成微腔，
所述发光部的侧方设有凹凸反射面。
20.根据权利要求19所述的图像显示元件，其特征在于，
所述发光部包含主体，所述主体由产生所述发射光的化合物半导体构成，
所述凹凸反射面使所述主体的侧面具有凹凸地形成。
21.根据权利要求19所述的图像显示元件，其特征在于，
所述发光部是将激发光发光元件产生的激发光转换成所述发射光的波长转换部，
在所述驱动电路基板上，依次层叠有所述激发光发光元件、所述波长转换部、所述反射透射膜，
所述波长转换部的侧面配置有第二分隔壁。
22.根据权利要求21所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
所述主体按每个所述像素被分割，所述主体的侧壁具有凹凸。
23.根据权利要求21所述的图像显示元件，其特征在于，
所述激发光发光元件包含主体，所述主体由产生所述激发光的氮化物半导体层构成，
所述主体按每个所述像素被分割，所述主体的侧壁相对于所述光发射方向倾斜。
24.根据权利要求22或23所述的图像显示元件，其特征在于，
由所述氮化物半导体层构成的主体的侧壁依次配置有由透明绝缘膜构成的保护膜、反射膜。
25.根据权利要求21至23中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述第二分隔壁的侧壁表面对所述发射光具有反射性。
26.根据权利要求22或23所述的图像显示元件，其特征在于，
分割所述主体的第一分隔壁的上表面和所述主体的上表面构成平滑的平坦面。
27.根据权利要求21至23中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述波长转换部的上表面和所述第二分隔壁的上表面构成平滑的平坦面。
28.根据权利要求21至23中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
所述反射透射膜横跨在所述像素之间连续地配置。
29.根据权利要求21至23中的任一项所述的图像显示元件，其特征在于，
在所述激发光发光元件与所述波长转换部之间配置有发射光反射膜。
30.根据权利要求19所述的图像显示元件，其特征在于，
所述反射透射膜通过第三分隔壁按每个像素被分割。
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