JP2018206986A - 発光素子および表示装置 - Google Patents

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祐亮 片岡
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達男 大橋
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暁 大前
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暁 大前
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Abstract

【課題】画質を向上させることが可能な発光素子および表示装置を提供する。
【解決手段】第１面および第２面の間に設けられた発光層と、前記第１面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第１電極と、前記第２面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第２電極と、前記第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極とを備えた発光素子。
【選択図】図７Ａ

Description

本技術は、例えばタイリングディスプレイ等に適用可能な発光素子および表示装置に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の発光素子を使用した自発光型の表示パネルが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このような自発光型の表示パネルを複数繋ぎ合わせて、タイリングディスプレイ（表示装置）を構成することが提案されている。
特開２０１５−９２５２９号公報
このような表示装置では、画質を向上させることが望まれている。
したがって、画質を向上させることが可能な発光素子および表示装置を提供することが望ましい。
本技術の一実施の形態に係る発光素子は、第１面および第２面の間に設けられた発光層と、第１面に設けられ、発光層に電気的に接続された第１電極と、第２面に設けられ、発光層に電気的に接続された第２電極と、第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極とを備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る表示装置は、本技術の一実施の形態に係る発光素子を備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る発光素子または表示装置では、第１面に、互いに電気的に分離された複数の導電膜が設けられ、発光層の状態に応じて、電位が供給される導電膜（第１電極）が選択される。複数の導電膜のうち、電位が供給されない導電膜が非選択電極となる。
本技術の一実施の形態に係る発光素子および表示装置によれば、発光層の状態に応じて第１電極を選択するようにしたので、発光素子から出射される光の波長を調整することができる。よって、複数の発光素子から出射される光の波長のばらつきを抑え、画質を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の一実施の形態に係る表示装置の概略構成を表す分解斜視図である。 図１に示した素子基板の概略構成を表す斜視図である。 図２に示したユニットの概略構成を表す斜視図である。 図３に示したユニットの概略構成を表す断面模式図である。 図３に示した表示パネルの概略構成を表す平面模式図（１）である。 図３に示した表示パネルの概略構成を表す平面模式図（２）である。 図５Ａ，５Ｂに示した発光素子に共通の構成を表す断面模式図である。 図６Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 図６Ａに示した発光素子の第２面の平面模式図である。 図５Ａに示した発光素子の構成を表す断面模式図である。 図７Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 図６Ａに示した発光素子の構成を表す断面模式図である。 図８Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 比較例に係るユニットの概略構成を表す斜視図である。 図９に示した表示パネルの発光素子の構成を表す断面模式図である。 図１０Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 図９に示したユニットの表示状態の一例を表す平面模式図である。 図５Ａ，５Ｂに示した発光素子の他の例を表す平面模式図である。 図７Ｂ，８Ｂ，１２各々に示した発光素子が出射する光の波長について説明するための図である。 発光素子の製造数と、製造された発光素子の発光波長との関係の一例を表す図である。 変形例１に係る発光素子の構成を表す断面模式図である。 図１５Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 変形例２に係る発光素子の構成を表す断面模式図である。 図１６Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 変形例３に係る発光素子の構成を表す断面模式図である。 図１７Ａに示した発光素子の第１面の平面模式図である。 図１７Ｂに示した発光素子の構成の他の例を表す平面模式図である。 変形例４に係る発光素子の構成を表す平面模式図である。 変形例５に係る表示パネルの構成を表す平面模式図である。 適用例に係る電子機器（テレビジョン装置）の構成を表す図である。 図６Ｂに示した発光素子の構成の他の例（１）を表す平面模式図である。 図６Ｂに示した発光素子の構成の他の例（２）を表す平面模式図である。
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（非選択電極が設けられた発光素子を有する表示装置）
２．変形例１（スイッチング素子が接続された発光素子の例）
３．変形例２（溝を有する発光素子の例）
４．変形例３（第１電極または非選択電極が複数の導電膜により構成された発光素子の例 ）
５．変形例４（第１電極または非選択電極の平面形状が円である発光素子の例）
６．変形例５（導電膜Ａが第１電極として機能する発光素子と、導電膜Ｂが第１電極とし て機能する発光素子とを有する表示パネルの例）
＜実施の形態＞
図１は、本技術の一実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の全体構成を模式的に表したものである。この表示装置１は、例えば素子基板１Ａと、素子基板１Ａに対向する対向基板１Ｂと、素子基板１Ａを駆動するための制御回路１Ｃを備えている。例えば、対向基板１Ｂの表面（素子基板１Ａとの対向面と反対面）が映像表示面であり、この映像表示面の中央部が表示領域、その周囲が非表示領域である。対向基板１Ｂは、可視領域の波長の光を透過するように構成されている。対向基板１Ｂは、例えばガラス基板，透明樹脂基板，および透明樹脂フィルム等の光透過性材料により構成されている。
図２は、図１に示した素子基板１Ａの構成の一例を模式的に表している。表示装置１は、いわゆるタイリングディスプレイであり、素子基板１Ａが、タイル状に敷き詰められた複数のユニット（ユニットＵ）により構成されている。図２には、９つのユニットＵにより、素子基板１Ａが構成される場合を例示したが、ユニットＵの数は、１０以上であってもよく、８以下であってもよい。
図３は、ユニットＵの構成の一例を模式的に表している。ユニットＵは、例えば、タイル状に敷き詰められた複数の表示パネル（表示パネル１０Ａ，１０Ｂ）と、この表示パネル１０Ａ，１０Ｂの支持基板（支持基板２０）とを有している。各々の表示パネル１０Ａ，１０Ｂの表示面と反対面が、支持基板２０に対向している。支持基板２０は、例えば、金属板により構成されている。
図４は、表示パネル１０Ａ，１０Ｂと支持基板２０との間の構成の一例を模式的に表している。表示パネル１０Ａ，１０Ｂは、例えば固定部材（固定部材３０）により支持基板２０に固定されている。
図５Ａは表示パネル１０Ａ、図５Ｂは表示パネル１０Ｂの模式的な平面構成をそれぞれ表している。表示パネル１０Ａは、実装基板（実装基板１１）上に複数の発光素子（発光素子１２Ａ）を有しており、表示パネル１０Ｂは、実装基板１１上に複数の発光素子（発光素子１２Ｂ）を有している。表示パネル１０Ａ，１０Ｂでは、各々の発光素子１２Ａ，１２Ｂに駆動回路が接続されている。
図６Ａ〜６Ｃは、発光素子１２Ａおよび発光素子１２Ｂに共通する構成を模式的に表したものである。図６Ａは発光素子１２Ａ，１２Ｂの断面構成、図６Ｂは発光素子１２Ａ，１２Ｂの一方の面（後述の第１面Ｓ１）の平面構成、図６Ｃは発光素子１２Ａ，１２Ｂの他方の面（後述の第２面Ｓ２）の平面構成をそれぞれ表している。発光素子１２Ａ，１２Ｂは、例えば、対向する第１面（第１面Ｓ１）および第２面（第２面Ｓ２）を有しており、これらの間に、第１面Ｓ１に近い位置から順に、第１半導体層１２２、発光層１２３および第２半導体層１２４を有している。第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の形状は、例えば正方形である。第１面Ｓ１の形状と第２面Ｓ２の形状とが異なっていてもよい。発光素子１２Ａ，１２Ｂの第１面Ｓ１には、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂが設けられ、第２面Ｓ２には第２電極１２５が設けられている。後述するように、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂのいずれか一方が発光素子１２Ａ，１２Ｂの第１電極として機能する。発光素子１２Ａ，１２Ｂでは、例えば第２面Ｓ２から光（後述の図７Ａ，８Ａの光ＬＡ，光ＬＢ）が取り出されるようになっている。第１面Ｓ１から光を取り出すようにしてもよい。発光素子１２Ａ，１２Ｂは、例えば、青色波長域の光または緑色波長域の光を出射するものであり、表示パネル１０Ａ，１０Ｂには、発光素子１２Ａ，１２Ｂとともに、赤色波長域の光を出射する発光素子が設けられている。
導電膜Ａ１２１Ａと導電膜Ｂ１２１Ｂとは、第１面Ｓ１の互いに異なる領域に設けられ、電気的に分離されている。導電膜Ａ１２１Ａと導電膜Ｂ１２１Ｂとは、互いの形状（大きさも含む），電極面積および構成材料等のうちの少なくとも１つが異なっており、導電膜Ａ１２１Ａを介して流れる電流の電流密度と導電膜Ｂ１２１Ｂを介して流れる電流の電流密度とは異なっている。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは、回転対称の平面形状を有していることが好ましく、対称の中心は、第１面Ｓ１の中心に配置されていることが好ましい。これにより、配光特性を向上させることができる。導電膜Ａ１２１Ａは、例えば第１面Ｓ１の中央部に設けられ、その平面形状は正方形である（図６Ｂ）。導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状は、例えば、この導電膜Ａ１２１Ａの周囲を囲む枠状の正方形である。即ち、例えば導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは４回対称の平面形状を有している。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは、長方形等の四角形の平面形状を有していてもよい。例えば、導電膜Ｂ１２１Ｂの電極面積は、導電膜Ａ１２１Ａの電極面積よりも大きくなっており、導電膜Ｂ１２１Ｂを介して流れる電流の電流密度は、導電膜Ａ１２１Ａを介して流れる電流の電流密度よりも小さい。
図７Ａ，７Ｂは発光素子１２Ａの構成、図８Ａ，８Ｂは発光素子１２Ｂの構成をそれぞれ模式的に表したものである。図７Ａ，８Ａは、発光素子１２Ａ，１２Ｂの断面構成、図７Ｂ，８Ｂは、発光素子１２Ａ，１２Ｂの第１面Ｓ１の平面構成をそれぞれ表している。発光素子１２Ａでは、導電膜Ａ１２１Ａに、電位を供給するための配線（配線１２６）が接続されている。即ち、導電膜Ａ１２１Ａが第１半導体層１２２を介して発光層１２３に電気的に接続され、第１電極として機能する。このとき、導電膜Ｂ１２１Ｂには電位が供給されず、導電膜Ｂ１２１Ｂは非選択電極となる。即ち、導電膜Ｂ１２１Ｂは、電位供給源と非接続状態となっている。発光素子１２Ａの発光層１２３では、導電膜Ａ１２１Ａと第２電極１２５との間に所定の電圧が印加されると光ＬＡが発生する。発光素子１２Ｂでは、導電膜Ｂ１２１Ｂに配線１２６が接続されている。即ち、導電膜Ｂ１２１Ｂが第１半導体層１２２を介して発光層１２３に電気的に接続され、第１電極として機能する。このとき、導電膜Ａ１２１Ａには電位が供給されず、導電膜Ａ１２１Ａは非選択電極となる。即ち、導電膜Ａ１２１Ａは、電位供給源と非接続状態となっている。発光素子１２Ｂの発光層１２３では、導電膜Ｂ１２１Ｂと第２電極１２５との間に所定の電圧が印加されると、発光素子１２Ａ（導電膜Ａ１２１Ａ）よりも電流密度が低くなるので、光ＬＡよりも長波長の光ＬＢが発生する。このように発光素子１２Ａと発光素子１２Ｂとは、第１電極として機能する導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ）が異なっている。
詳細は後述するが、本実施の形態では、このように、第１面Ｓ１に、互いに電気的に分離された複数の導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ）が設けられているので、第１電極として機能する導電膜を選択することが可能となる。これにより、発光層１２３で発生する光（光ＬＡ，ＬＢ）の波長を調整することができる。
図３には、１つのユニットＵに、表示パネル１０Ａ（発光素子１２Ａ）と表示パネル１０Ｂ（発光素子１２Ｂ）とが設けられている場合を例示したが、１つのユニットＵが表示パネル１０Ａおよび表示パネル１０Ｂのどちらか一方のみにより構成されていてもよい。
導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは、第１半導体層１２２に接して設けられている。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは、例えば、導電性の金属材料により構成されている。導電性の金属材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）等が挙げられる。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂには、例えば、チタン（Ｔｉ）/白金（Ｐｔ）/金（Ａｕ）の積層膜を用いることができる。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂは、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）等の導電性の酸化物により構成されていてもよい。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂには、例えば、ＩＴＯ/ＩＺＯの積層膜を用いることができる。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂを単膜により構成するようにしてもよい。導電膜Ａ１２１Ａの構成材料と導電膜Ｂ１２１Ｂの構成材料とが異なっていてもよい。表示パネル１０Ａでは、全ての発光素子１２Ａが同一の形状および構成材料の第１電極（導電膜Ａ１２１Ａ）を有し、表示パネル１０Ｂでは、全ての発光素子１２Ａが同一の形状および構成材料の第１電極（導電膜Ｂ１２１Ｂ）を有している。したがって、表示パネル１０Ａでは全ての発光素子１２Ａで、導電膜Ａ１２１Ａと配線１２６とを接続する工程が同時に行われ、表示パネル１０Ｂでは全ての発光素子１２Ｂで、導電膜Ｂ１２１Ｂと配線１２６とを接続する工程が同時に行われる。
発光素子１２Ａ，１２Ｂに設けられた第１半導体層１２２は、例えばｐ型のＩｎＧａＮ系半導体材料により構成されている。第１半導体層１２２には、例えばｐ型のＧａＮを用いることができる。導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂに接続された第１半導体層１２２は、大きな抵抗を有することが好ましい。例えばｐ型のＧａＮ等の、大きな抵抗値を有する第１半導体層１２２を用いることにより、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂから発光層１２３に流れる電流の拡散が抑えられる。第１半導体層１２２の平面形状は、例えば正方形であり、第１半導体層１２２の表面（第２半導体層１２４との対向面と反対面）により、第１面Ｓ１が構成されている。
第１半導体層１２２と第２半導体層１２４との間の発光層１２３は、例えば、ＩｎＧａＮ系半導体材料により構成されている。発光層１２３には、例えば、ＩｎＧａＮを用いることができる。
第２半導体層１２４は、発光層１２３を間にして、第１半導体層１２２に対向している。この第２半導体層１２４は、例えばｎ型のＩｎＧａＮ系半導体材料により構成されている。第２半導体層１２４には、例えばｎ型のＧａＮを用いることができる。第２半導体層１２４の平面形状は、例えば正方形であり、第２半導体層１２４の表面により、第２面Ｓ２が構成されている。
第２電極１２５は、第２半導体層１２４に接して設けられ、第２半導体層１２４を介して発光層１２３に電気的に接続されている。第２電極１２５は、例えば第２面Ｓ２の中央部に設けられ、四角形の平面形状を有している。第２電極１２５は、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂと同様に、例えば、導電性の金属材料または酸化物により構成されている。第２電極１２５には、例えば、チタン（Ｔｉ）/白金（Ｐｔ）/金（Ａｕ）の積層膜を用いることができる。第２電極１２５を単膜により構成するようにしてもよい。
この発光素子１２Ａ，１２Ｂでは、導電膜Ａ１２１Ａまたは導電膜Ｂ１２１Ｂと第２電極１２５との間に所定の電圧が印加されると、第２電極１２５側から電子が、導電膜Ａ１２１Ａまたは導電膜Ｂ１２１Ｂ側から正孔が発光層１２３にそれぞれ注入される。この発光層１２３に注入された電子と正孔とが再結合することにより光子が発生し、出射光（光ＬＡ，ＬＢ）となって第２面Ｓ２から取り出される。ここでは、発光素子１２Ａ，１２Ｂに複数の導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ）が設けられているので、発光層１２３の状態に応じて、第１電極として機能させる導電膜を選択することが可能となる。即ち、電流密度の異なる導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂのいずれかを選択することにより、発光素子１２Ａ，１２Ｂから出射される光ＬＡ，ＬＢの波長を調整することができる。したがって、表示パネル１０Ａまたは表示パネル１０Ｂを選択し、複数の表示パネル１０Ａ，１０Ｂ間での視覚的な境界の発生を抑えることが可能となる。以下、これについて詳細に説明する。
図９は比較例に係るユニット（ユニットＵ１００）の模式的な構成を表したものである。このユニットＵ１００では、複数の表示パネル（表示パネル１００）がタイル状に敷き詰められている。全ての表示パネル１００が、同一の構成を有している。複数の表示パネル１００は、支持基板２０上に設けられている。
図１０Ａ，１０Ｂは、表示パネル１００の有する発光素子（発光素子１２０）の構成を模式的に表している。図１０Ａは発光素子１２０の断面構成、図１０Ｂは発光素子１２０の第１面Ｓ１の平面構成をそれぞれ表している。この発光素子１２０の第１面Ｓ１には、単一の導電膜（導電膜１１２１）が設けられている。この点において、発光素子１２０は発光素子１２Ａ，１２Ｂと異なっている。発光素子１２０では、この導電膜１１２１のみが第１電極として機能するので、電流密度を変えることができない。したがって、発光層１２３の状態に起因して、発光素子１２０から出射される光（後述の図１１の光Ｌ１００，Ｌ１０１）の波長が大きくばらつくおそれがある。特に、発光層１２３がＩｎＧａＮ系の半導体材料により構成される発光素子１２０では、半導体層（例えば、第１半導体層１２２，発光層１２３および第２半導体層１２４）を均一に成長させることが困難であり、発光素子１２０から出射される光の波長のばらつきが大きくなりやすい。
図１１は、ユニットＵ１００の表示状態を模式的に表したものである。隣り合う表示パネル１００の一方からは光Ｌ１００が出射され、他方からは光Ｌ１００と大きく波長の異なる光Ｌ１０１が出射されると、光Ｌ１００と光Ｌ１０１との波長差に起因して、視認段差が生じる。この視認段差により、隣り合う表示パネル１００の間に視覚的な境界が発生して、画質を大きく低下させる。
発光素子１２０を発光波長に応じて選別して用いる方法も考え得る。例えば、選別方法としてはビン（ｂｉｎ）分けが挙げられる。しかしながら、発光素子１２０を選別して用いると工程数が増え、また、使用できない発光素子１２０を廃棄することになる。このため、コストが高くなる。
これに対して、表示装置１では、発光素子１２Ａ，１２Ｂの第１面Ｓ１に複数の導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ）を設けるようにしたので、発光層１２３の状態に応じて、第１電極として機能させる導電膜を選択することができる。導電膜Ａ１２１Ａが第１電極として機能する発光素子１２Ａでは、より電流密度の高い電流が発光層１２３に注入され、導電膜Ｂ１２１Ｂが第１電極として機能する発光素子１２Ｂでは、より電流密度の低い電流が発光層１２３に注入される。したがって、発光層１２３の状態に合わせて、電流密度を変化させ、複数の発光素子１２Ａ，１２Ｂ（表示パネル１０Ａ，１０Ｂ）の間で出射される光ＬＡ，ＬＢの波長のばらつきを所定の範囲内に収めることができる。
表示装置１は、図１２に示したように、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの両方が第１電極として機能する発光素子（発光素子１２Ｃ）を有していてもよい。発光素子１２Ｃでは、配線１２６が導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂに接続され、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂに電位が供給されるようになっている。導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの両方を介して流れる電流の電流密度は、導電膜Ａ１２１Ａまたは導電膜Ｂ１２１Ｂのどちらかを介して流れる電流の電流密度よりも低くなる。したがって、発光素子１２Ａ，１２Ｂと合わせて発光素子１２Ｃを用いることにより、より大きな範囲で電流密度を変化させることが可能となる。
図１３は、発光素子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの電流密度と、ドミナント波長との関係を表している。発光素子１２Ａでは、第１電極（導電膜Ａ１２１Ａ）から注入される電流の電流密度が、発光素子１２Ｂ（導電膜Ｂ１２１Ｂ）の約１．５倍であり、発光素子１２Ａから出射される光ＬＡの波長は、発光素子１２Ｂから出射される光ＬＢの波長よりも約２ｎｍ短くなる。このように、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂのいずれを第１電極として機能させるかにより、電流密度を変化させ、光ＬＡ，ＬＢの波長を調整することができる。したがって、光ＬＡ，ＬＢの波長のばらつきを所定の範囲内に収めて、複数の表示パネル１０Ａ，１０Ｂの間での視覚的な境界の発生が抑えられる。
また、光ＬＡ，ＬＢの波長を調整することにより、発光波長の基準を満たす発光素子１２Ａ，１２Ｂを増加させることができる。よって、製造コストを下げることが可能となる。
図１４は、製造後の発光素子から出射される光の波長と、発光素子の製造数との関係を表している。製造後の発光波長の範囲が、許容範囲Ｒよりも短波長側の範囲ＲＳの発光素子および長波長側の範囲ＲＬの発光素子を使用すると、前述のように、画質が大きく低下する。また、許容範囲Ｒの発光素子のみを選別する場合には、工程数が増し、コストが高くなる。これに対し、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂのいずれを第１電極として機能させるかを選択することで、範囲ＲＳおよび範囲ＲＬの発光素子の発光波長を許容範囲Ｒに収めることが可能となる。したがって、表示装置１ではコストを抑えることが可能となる。更に、発光素子の選別工程を加えたとしても、その基準を高く設定することができるので、より画質を向上させることが可能となる。
このように本実施の形態では、発光層１２３の状態に応じて、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂから第１電極を選択するようにしたので、発光素子１２Ａ，１２Ｂから出射される光ＬＡ，ＬＢの波長を調整することができる。よって、複数の発光素子１２Ａ，１２Ｂから出射される光ＬＡ，ＬＢの波長のばらつきを抑え、画質を向上させることが可能となる。
また、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂが、回転対称の平面形状を有することにより、配光特性を向上させることができる。
更に、表示パネル１０Ａ内（または表示パネル１０Ｂ内）では、全ての発光素子１２Ａ（または発光素子１２Ｂ）で同一の導電膜Ａ１２１Ａ（または導電膜Ｂ１２１Ｂ）が配線１２６に接続されているので、これらの接続工程を全ての発光素子１２Ａ（または発光素子１２Ｂ）で同時に行うことができる。よって、簡便に表示装置１を製造することができる。
以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
＜変形例１＞
図１５Ａ，１５Ｂは、上記実施の形態の変形例１に係る発光素子１２Ａ，１２Ｂの構成を模式的に表したものである。図１５Ａは発光素子１２Ａ，１２Ｂの断面構成、図１５Ｂは発光素子１２Ａ，１２Ｂの平面構成をそれぞれ表している。このように導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂにスイッチング素子（スイッチング素子ＳＷ）を接続するようにしてもよい。この点を除き、変形例１の発光素子１２Ａ，１２Ｂは上記実施の形態の発光素子１２Ａ，１２Ｂと同様の構成および効果を有している。
配線１２６は、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂに接続されており、スイッチング素子ＳＷの切り替えを行うことにより、電位が供給される導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂが選択されるようになっている。即ち、スイッチング素子ＳＷの切り替えにより、第１電極として機能する導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂが選択される。
＜変形例２＞
図１６Ａ，１６Ｂは、上記実施の形態の変形例２に係る発光素子１２Ａ，１２Ｂの構成を模式的に表したものである。図１６Ａは発光素子１２Ａ，１２Ｂの断面構成、図１６Ｂは発光素子１２Ａ，１２Ｂの平面構成をそれぞれ表している。このように、平面視で導電膜Ａ１２１Ａに重なる部分の半導体層（第１半導体層１２２Ａおよび発光層１２３Ａ）と、導電膜Ｂ１２１Ｂに重なる部分の半導体層（第１半導体層１２２Ｂ）および発光層１２３Ｂ）とを分離するようにしてもよい。この点を除き、変形例２の発光素子１２Ａ，１２Ｂは上記実施の形態の発光素子１２Ａ，１２Ｂと同様の構成および効果を有している。
発光素子１２Ａ，１２Ｂは、第１面Ｓ１から垂直に設けられた溝（溝Ｇ）を有している。この溝Ｇは、導電膜Ａ１２１Ａと導電膜Ｂ１２１Ｂとの間に設けられ、平面視で、四角形の形状を有している。溝Ｇは、第１面Ｓ１から、第１半導体層１２２および発光層１２３を厚み方向に貫通し、例えば第２半導体層１２４の一部まで延びている。このような溝Ｇを設けることにより、平面視で導電膜Ａ１２１Ａに重なる部分の第１半導体層１２２Ａおよび発光層１２３Ａと、導電膜Ｂ１２１Ｂに重なる部分の第１半導体層１２２Ｂおよび発光層１２３Ｂとが電気的に分離される。
溝Ｇを有する発光素子１２Ａでは、導電膜Ａ１２１Ａから第１半導体層１２２Ａを介して発光層１２３Ａに電流が注入される。溝Ｇを有する発光素子１２Ｂでは、導電膜Ｂ１２１Ｂから第１半導体層１２２Ｂを介して発光層１２３Ｂに電流が注入される。溝Ｇを設けることにより、第１半導体層１２２Ａと第１半導体層１２２Ｂとが電気的に分離されるので、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂから発光層１２３Ａ，１２３Ｂまでの電流の拡散が抑えられる。したがって、より低い抵抗値の第１半導体層１２２を用いることが可能となる。
本変形例のように、平面視で導電膜Ａ１２１Ａに重なる部分と導電膜Ｂ１２１Ｂに重なる部分とで、半導体層を電気的に分離するようにしてもよい。この場合にも、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂから発光層１２３Ａ，１２３Ｂまでの電流の拡散が抑えられるので、より低い抵抗値の第１半導体層１２２を用いることが可能となる。
＜変形例３＞
図１７Ａ，１７Ｂは、上記実施の形態の変形例３に係る発光素子１２Ａの構成を模式的に表したものである。図１７Ａは発光素子１２Ａの断面構成、図１７Ｂは発光素子１２Ａの平面構成をそれぞれ表している。このように、発光素子１２Ａの第１面Ｓ１に互いに電気的に分離された導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃ）を３つ以上設けるようにしてもよい。この点を除き、変形例３の発光素子１２Ａは上記実施の形態の発光素子１２Ａと同様の構成および効果を有している。
この発光素子１２Ａでは、第１面Ｓ１の中央部に導電膜Ａ１２１Ａを有しており、この導電膜Ａ１２１Ａの周囲に枠状の導電膜Ｂ１２１Ｂおよび導電膜Ｃ１２１Ｃをこの順に有している。換言すれば、第１面の内側から順に、導電膜Ａ１２１Ａ、導電膜Ｂ１２１Ｂおよび導電膜Ｃ１２１Ｃが配置されている。このとき、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃを介して発光層１２３に流れる電流の電流密度は、導電膜Ａ１２１Ａが最も大きく、導電膜Ｂ１２１Ｂおよび導電膜Ｃ１２１Ｃの順に小さくなる。このように、第１面Ｓ１に設ける導電膜の数を増やすことにより、より細かく電流密度の大きさを変化させることが可能となる。発光素子１２Ａでは、導電膜Ａ１２１Ａに配線１２６が接続され、導電膜Ａ１２１Ａが第１電極として機能する。このとき、複数の導電膜（導電膜Ｂ１２１Ｂおよび導電膜Ｃ１２１Ｃ）が非選択電極となる。
導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃのうち、導電膜Ｂ１２１Ｂに配線１２６を接続して発光素子１２Ｂを構成するようにしてもよい。あるいは、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃのうち、導電膜Ｃ１２１Ｃに配線１２６を接続して発光素子を構成するようにしてもよい。
上記実施の形態で説明した発光素子１２Ａ，１２Ｂの他、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃのうち、２つの導電膜に配線１２６を接続した発光素子（発光素子１２Ｄ）を用いるようにしてもよい。
図１８は、発光素子１２Ｄの模式的な平面構成の一例を表している。例えば、発光素子１２Ｄでは、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂに配線１２６が接続され、電位が供給されるようになっている。即ち、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂが第１電極として機能し、導電膜Ｃ１２１が非選択電極となる。導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｃ１２１が第１電極として機能するようにしてもよく、あるいは導電膜Ｂ１２１Ｂおよび導電膜Ｃ１２１が第１電極として機能するようにしてもよい。このように、複数の導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃ）が第１電極として機能するようにしてもよい。
本変形例のように、発光素子１２Ａの第１面Ｓ１に、互いに電気的に分離された導電膜（導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂ，導電膜Ｃ１２１Ｃ）を３つ以上設けるようにしてもよい。この場合にも、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂに加えて、導電膜Ｃ１２１Ｃを設けることにより、より細かく電流密度の大きさを調整することが可能となる。
＜変形例４＞
図１９は、上記実施の形態の変形例４に係る発光素子１２Ａの平面構成を模式的に表したものである。このように、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状が円であってもよい。この点を除き、変形例４の発光素子１２Ａは上記実施の形態の発光素子１２Ａと同様の構成および効果を有している。
導電膜Ａ１２１Ａは、例えば第１面Ｓ１の中央部に設けられ、その平面形状は円である。導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状は、例えば、この導電膜Ａ１２１Ａの周囲を囲む枠状の円である。平面視で、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの中心は例えば、第１面Ｓ１の中心に配置されている。即ち、導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂはより高い対称性を有している。これにより、より高い配光特性を得ることが可能となる。例えば、導電膜Ｂ１２１Ｂの電極面積は、導電膜Ａ１２１Ａの電極面積よりも大きくなっており、導電膜Ｂ１２１Ｂを介して流れる電流の電流密度は、導電膜Ａ１２１Ａを介して流れる電流の電流密度よりも小さい。
本変形例のように、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状が円であってもよい。この場合にも、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、導電膜Ａ１２１Ａおよび導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状の対称性を高めることにより、配光特性をより高めることが可能となる。
＜変形例５＞
図２０は、上記実施の形態の変形例５に係る表示パネル（表示パネル１０Ｃ）の平面構成を模式的に表したものである。表示パネル１０Ｃは、発光素子１２Ａおよび発光素子１２Ｂの両方を含んでいる。このように、発光素子１２Ａおよび発光素子１２Ｂが一つの表示パネル１０Ｃに混在していてもよい。表示パネル１０Ｃは、発光素子１２Ｃ（図１２）または発光素子１２Ｄ（図１８）を含んでいてもよい。このように、表示パネル１０Ｃに設けられた発光素子の一部（例えば発光素子１２Ａ）の第１電極（導電膜Ａ１２１Ａ）の形状または構成材料が、他の発光素子（例えば発光素子１２Ｂ）の第１電極（導電膜Ｂ１２１Ｂ）の形状または構成材料と異なっていてもよい。この場合にも、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
＜適用例＞
上記実施の形態等において説明した表示装置１は、例えば、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。以下にその一例を示す。
図２１は、上記実施の形態の表示装置１が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、映像表示画面部３００に、上記表示装置１が用いられている。
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれら実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各部の材料および厚みなどは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。
また、第１面Ｓ１に対する導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂの配置は、図６Ｂ等に例示したものに限定されない。例えば、図２２に示したように、平面視で、第１面Ｓ１の各辺と導電膜Ａ１２１Ａ，導電膜Ｂ１２１Ｂの各頂点が対向するようにしてもよい。
更に、導電膜Ｂ１２１Ｂの平面形状は枠状でなくてもよい。例えば、図２３に示したように、複数の導電膜Ｂ１２１Ｂ（図２３では２つの導電膜Ｂ１２１Ｂ）の間に導電膜Ａ１２１Ａを設けるようにしてもよい。
また、発光素子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが、例えば赤色波長域の光を出射する発光素子であってもよい。
加えて、１つの表示パネル（表示パネル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）により表示装置１が構成されていてもよい。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
第１面および第２面の間に設けられた発光層と、
前記第１面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第２電極と、
前記第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極と
を備えた発光素子。
（２）
第１電極と非選択電極とは、互いに電極面積が異なっている
前記（１）に記載の発光素子。
（３）
第１電極と非選択電極とは、互いに平面形状が異なっている
前記（１）に記載の発光素子。
（４）
第１電極と非選択電極とは、互いに構成材料が異なっている
前記（１）に記載の発光素子。
（５）
更に、前記第１電極と前記発光層との間の第１半導体層と、
前記第２電極と前記発光層との間の第２半導体層とを含む
前記（１）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（６）
前記第１電極および前記非選択電極は、前記第１面の互いに異なる領域に配置されている
前記（５）に記載の発光素子。
（７）
前記発光層および前記第１半導体層は、前記第１電極に重なる部分と、前記非選択電極に重なる部分とが電気的に分離されている
前記（６）に記載の発光素子。
（８）
前記第１電極および前記非選択電極は、平面視で回転対称の形状を有している
前記（１）ないし（７）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（９）
前記第１電極および前記非選択電極の一方の平面形状が四角形である
前記（１）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（１０）
前記第１電極および前記非選択電極の他方が、前記四角形を囲んでいる
前記（９）に記載の発光素子。
（１１）
前記第１電極および前記非選択電極の一方の平面形状が円である
前記（１）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（１２）
前記発光層はＩｎＧａＮを含む
前記（１）ないし（１１）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（１３）
更に、前記第１電極および前記非選択電極に接続されたスイッチング素子を有し、
前記スイッチング素子により、前記第１電極に電位が供給されるように構成されている
前記（１）ないし（１２）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（１４）
前記第１電極および前記非選択電極の少なくとも一方が、複数の導電膜により構成されている
前記（１）ないし（１３）のうちいずれか１つに記載の発光素子。
（１５）
実装基板と、前記実装基板上に設けられた複数の発光素子とを含む表示パネルを備え、
前記発光素子は、
第１面および第２面の間に設けられた発光層と、
前記第１面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第２電極と、
前記第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極とを含む
表示装置。
（１６）
前記実装基板上に設けられた全ての前記発光素子が、同一の形状の前記第１電極を有する
前記（１５）に記載の表示装置。
（１７）
前記実装基板上に設けられた全ての前記発光素子が、同一の構成材料からなる前記第１電極を有する
前記（１５）に記載の表示装置。
（１８）
前記実装基板上に設けられた前記複数の発光素子の一部では、前記第１電極の形状が他の発光素子の前記第１電極の形状と異なっている
前記（１５）に記載の表示装置。
（１９）
複数の前記表示パネルがタイル状に敷き詰められている
前記（１５）ないし（１８）のうちいずれか１つに記載の表示装置。
１・・・表示装置、１Ａ・・・素子基板、１Ｂ・・・対向基板、１Ｃ・・・制御回路、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・表示パネル、１１・・・実装基板、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ・・・発光素子、１２１Ａ・・・導電膜Ａ、１２１Ｂ・・・導電膜Ｂ、１２１Ｃ・・・導電膜Ｃ、１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ・・・第１半導体層、１２３，１２３Ａ，１２３Ｂ・・・発光層、１２４・・・第２半導体層、１２５・・・第２電極、１２６・・・配線、２０・・・支持基板、３０・・・固定部材、Ｕ・・・ユニット、Ｓ１・・・第１面、Ｓ２・・・第２面、ＳＷ・・・スイッチング素子、Ｇ・・・溝。

Claims (19)

  1. 第１面および第２面の間に設けられた発光層と、
    前記第１面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第１電極と、
    前記第２面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第２電極と、
    前記第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極と
    を備えた発光素子。
  2. 第１電極と非選択電極とは、互いに電極面積が異なっている
    請求項１に記載の発光素子。
  3. 第１電極と非選択電極とは、互いに平面形状が異なっている
    請求項１に記載の発光素子。
  4. 第１電極と非選択電極とは、互いに構成材料が異なっている
    請求項１に記載の発光素子。
  5. 更に、前記第１電極と前記発光層との間の第１半導体層と、
    前記第２電極と前記発光層との間の第２半導体層とを含む
    請求項１に記載の発光素子。
  6. 前記第１電極および前記非選択電極は、前記第１面の互いに異なる領域に配置されている
    請求項５に記載の発光素子。
  7. 前記発光層および前記第１半導体層は、前記第１電極に重なる部分と、前記非選択電極に重なる部分とが電気的に分離されている
    請求項６に記載の発光素子。
  8. 前記第１電極および前記非選択電極は、平面視で回転対称の形状を有している
    請求項１に記載の発光素子。
  9. 前記第１電極および前記非選択電極の一方の平面形状が四角形である
    請求項１に記載の発光素子。
  10. 前記第１電極および前記非選択電極の他方が、前記四角形を囲んでいる
    請求項９に記載の発光素子。
  11. 前記第１電極および前記非選択電極の一方の平面形状が円である
    請求項１に記載の発光素子。
  12. 前記発光層はＩｎＧａＮを含む
    請求項１に記載の発光素子。
  13. 更に、前記第１電極および前記非選択電極に接続されたスイッチング素子を有し、
    前記スイッチング素子により、前記第１電極に電位が供給されるように構成されている
    請求項１に記載の発光素子。
  14. 前記第１電極および前記非選択電極の少なくとも一方が、複数の導電膜により構成されている
    請求項１に記載の発光素子。
  15. 実装基板と、前記実装基板上に設けられた複数の発光素子とを含む表示パネルを備え、
    前記発光素子は、
    第１面および第２面の間に設けられた発光層と、
    前記第１面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第１電極と、
    前記第２面に設けられ、前記発光層に電気的に接続された第２電極と、
    前記第１面に設けられ、電位供給源と電気的に非接続状態の非選択電極とを含む
    表示装置。
  16. 前記実装基板上に設けられた全ての前記発光素子が、同一の形状の前記第１電極を有する
    請求項１５に記載の表示装置。
  17. 前記実装基板上に設けられた全ての前記発光素子が、同一の構成材料からなる前記第１電極を有する
    請求項１５に記載の表示装置。
  18. 前記実装基板上に設けられた前記複数の発光素子の一部では、前記第１電極の形状が他の発光素子の前記第１電極の形状と異なっている
    請求項１５に記載の表示装置。
  19. 複数の前記表示パネルがタイル状に敷き詰められている
    請求項１５に記載の表示装置。
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