JP2019153783A5 - - Google Patents

Description

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像表示素子は、駆動回路基板上に、マイクロＬＥＤ素子と、前記マイクロＬＥＤ素子の発する光を変換して、前記駆動回路基板と反対側に射出する波長変換層と、を順に積層し、アレイ状に配列した画像表示素子であって、前記マイクロＬＥＤ素子は、前記波長変換層によって変換された光を反射する反射層を有している。

Claims (38)

1. 駆動回路基板上に、
   マイクロＬＥＤ素子と、
   前記マイクロＬＥＤ素子の発する励起光を波長変換して、前記駆動回路基板とは反対側に射出する波長変換層と、
   を順に積層し、アレイ状に配列した画像表示素子であって、
   前記マイクロＬＥＤ素子は、前記波長変換層によって波長変換された長波長光を反射する反射層を有している
   ことを特徴とする画像表示素子。
2. 前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に、前記長波長光を透過し、前記励起光を反射する透過膜を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示素子。
3. 前記反射層は前記マイクロＬＥＤ素子毎に分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示素子。
4. 前記マイクロＬＥＤ素子を構成する窒化物半導体層は、前記マイクロＬＥＤ素子毎に分割されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示素子。
5. 前記窒化物半導体層の側面には、透明絶縁層と高反射金属膜が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像表示素子。
6. 前記波長変換層は、前記マイクロＬＥＤ素子の光射出面全体を覆うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示素子。
7. 前記反射層は、前記マイクロＬＥＤ素子を構成する窒化物半導体層内部に含まれている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示素子。
8. 前記反射層は、前記マイクロＬＥＤ素子の発光層より前記波長変換層側に配置され、前記励起光を透過することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示素子。
9. 前記反射層は、前記マイクロＬＥＤ素子の発光層より前記駆動回路基板側に配置され、前記励起光を反射する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示素子。
10. 前記反射層は窒化物半導体より構成されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示素子。
11. 前記反射層は導電性を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像表示素子。
12. 前記反射層はＮ型導電性を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
13. 前記反射層はＰ型導電性を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
14. 前記反射層は高抵抗性を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像表示素子。
15. 前記反射層は誘電体多層膜より構成されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示素子。
16. 前記反射層の一部に貫通部を有し、前記貫通部は前記マイクロＬＥＤ素子毎に設けられている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の画像表示素子。
17. 前記貫通部を窒化物半導体が埋めている
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示素子。
18. 前記貫通部を電極材が埋めている
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示素子。
19. 前記反射層は、前記マイクロＬＥＤ素子の、前記駆動回路基板と対面する面のみに配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示素子。
20. 前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に、前記長波長光を透過し、前記励起光を吸収するフィルター層を有する
    ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の画像表示素子。
21. 前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に、前記励起光を吸収し、長波長光の一部を透過するカラーフィルター層を有する
    ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の画像表示素子。
22. 前記マイクロＬＥＤ素子は青色光を発し、前記波長変換層は当該青色光を長波長光に変換する
    ことを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の画像表示素子。
23. 前記反射層は、波長５２０±１５ｎｍと波長６３０±１５ｎｍで、反射率のピークを有し、
    前記透過膜は、波長４６０±１５ｎｍで、反射率のピークを有する
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示素子。
24. 前記反射層は、波長４６０±１５ｎｍと波長５２０±１５ｎｍと波長６３０±１５ｎｍで、反射率のピークを有し、
    前記透過膜は、波長４６０±１５ｎｍで、反射率のピークを有する
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示素子。
25. 駆動回路基板上に、
    マイクロＬＥＤ素子と、
    前記マイクロＬＥＤ素子の発する励起光を波長変換して、前記駆動回路基板と反対側に射出する波長変換層と、
    を順に積層し、アレイ状に配列した画像表示素子であって、
    前記波長変換層によって波長変換された長波長光を透過すると共に、前記励起光を反射する透過膜を、前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に有しており、
    前記波長変換層と前記透過膜の間には、透明樹脂層が配置されていることを特徴とする画像表示素子。
26. 駆動回路基板上に、
    マイクロＬＥＤ素子と、
    前記マイクロＬＥＤ素子の発する励起光を波長変換して、前記駆動回路基板と反対側に射出する波長変換層と、
    を順に積層し、アレイ状に配列した画像表示素子であって、
    前記波長変換層によって波長変換された長波長光を透過すると共に、前記励起光を反射する透過膜を、前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に有しており、
    前記透過膜の前長波長光の射出側の面に、パッシベーション層を有することを特徴とする画像表示素子。
27. 前記マイクロＬＥＤ素子を構成する窒化物半導体層は、前記マイクロＬＥＤ素子毎に分割されていることを特徴とする請求項２５または２６に記載の画像表示素子。
28. 前記窒化物半導体の側面には、透明絶縁層と高反射金属膜が配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の画像表示素子。
29. 前記波長変換層は、前記マイクロＬＥＤ素子の光射出面全体を覆うことを特徴とする請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の画像表示素子。
30. 前記波長変換層は、前記励起光を吸収して前記長波長光を放出する波長変換粒子、前記長波長光を放出しない散乱粒子を含むことを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の画像表示素子。
31. 前記波長変換層の、前記長波長光の射出側の面に、前記長波長光を透過し、前記励起光を吸収するフィルター層を有することを特徴とする請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の画像表示素子。
32. 駆動回路基板上に、
    マイクロＬＥＤ素子と、
    前記マイクロＬＥＤ素子の発する励起光を波長変換して、前記駆動回路基板と反対側に射出する波長変換層と、
    を順に積層し、アレイ状に配列した画像表示素子であって、
    前記波長変換層は、赤色光を放出する赤色波長変換層と、緑色光を放出する緑色波長変換層とを含み、
    前記励起光は青色光であって、青色光を直接放出するマイクロＬＥＤ素子を更に含み、青色光を直接放出するマイクロＬＥＤ素子上には、透明部が配置されており、
    前記赤色波長変換層と前記緑色波長変換層の、前記赤色光と前記緑色光の射出側の面、前記赤色光と前記緑色光を透過すると共に、前記青色光を反射する透過膜を有していることを特徴とする画像表示素子。
33. 前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層と前記透過膜の間には、透明樹脂層が配置されていることを特徴とする請求項３２に記載の画像表示素子。
34. 前記透過膜の、前記赤色光と前記緑色光の射出側の面には、パッシベーション膜が配置されていることを特徴とする請求項３２に記載の画像表示素子。
35. 前記マイクロＬＥＤ素子を構成する窒化物半導体層は、前記マイクロＬＥＤ素子毎に分割されていることを特徴とする請求項３２に記載の画像表示素子。
36. 前記マイクロＬＥＤ素子の側面には、透明絶縁層と高反射金属膜が配置されていることを特徴とする請求項３５に記載の画像表示素子。
37. 前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層と前記透明層は、それぞれ対応する前記マイクロＬＥＤ素子の光射出面全体を覆うことを特徴とする請求項３２に記載の画像表示素子。
38. 前記赤色波長変換層と前記緑色波長変換層は、前記励起光を吸収して前記赤色光と緑色光を放出する赤色波長変換粒子と緑色波長変換粒子をそれぞれ含み、更に波長変換しない散乱粒子を含むことを特徴とする請求項３２に記載の画像表示素子。