JP2022037718A - 画像表示素子 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022037718000001
【課題】光クロストークを低減させ、製造歩留まりを向上し、安価に供給することができる画像表示素子を提供する。
【解決手段】画像表示素子であって、マイクロ発光素子（１００）を含む画素と、駆動回路基板（５０）と、を含み、前記マイクロ発光素子は、発光部（１４）と、反射透過膜（３９）と、前記発光部の駆動回路基板（５０）側に設けられた反射面（２３Ｐ）とを有し、反射透過膜（３９）と反射面（２３Ｐ）はマイクロキャビティを構成し、前記発光部（１４）の側方には、傾斜反射面（１６Ｓ）が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示素子に関し、より詳細には、マイクロ発光素子を含む画像表示素子に関する。
基板（backplane）上に、画素を構成するマイクロ発光素子が複数配置された画像表示素子が提案されている。例えば、特許文献１に開示されている技術では、シリコン基板の上に駆動回路が形成され、駆動回路の上に紫外光を発光する微小な発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが配置される。また、前記技術では、発光ダイオードアレイの上に、紫外光を赤色、緑色、及び青色の可視光へ変換する波長変換層（wavelength conversion layer）が設けられる事により、カラー画像を表示するマイクロディスプレイ素子が開示されている。別の形態として、青、緑、赤の発光をする化合物半導体を駆動回路上に積層した単色表示素子を用いて、フルカラー表示する方法も提案されている。
このようなマイクロディスプレイ素子は、小型の画像表示素子であり、小型でありながら、輝度が高く、耐久性も高いという特性を有している。この為、眼鏡型端末（glasses-like devices）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）等の表示素子として期待されている。
一方、発光素子等に於いて、発光波長を狭帯域化する、或は、前方に強く放射が生じる様に配光制御する、等を目的として、マイクロキャビティ構造が提案されている（特許文献２参照）。マイクロキャビティ構造は発光部の光放出面側に、半反射・半透過の層を設けると伴に、光放出面とは反対の面に、反射層を有しており、半反射・半透過層と反射層間の距離を、光放出方向において、光が共鳴する様に設定している。
更に、有機エレクトロルミネッセンス素子等に於いて、発光部から放出される長波長光の発光波長分布を狭帯域化する、或は、前方への放射を強くする配光制御を行う、等を目的として、発光部をマイクロキャビティ内に配置する事が提案されている（特許文献３参照）。マイクロキャビティ構造は発光部の光放出面側に、半反射・半透過の層を設けると伴に、光放出面とは反対の面に、反射層を有しており、両反射面間の光学距離は発光波長の光が共鳴する条件に設定されている。
日本国公開特許公報「特開２００２－１４１４９２号公報（２００２年５月１７日公開）」 米国特許ＵＳ５４６９０１８ 日本国公開特許公報「特開２０１０－０１５７８５号公報（２０１０年１月２１日公開）」
眼鏡型端末用の画像表示素子では、明るい表示を実現する上で、画素から放出される光を前方に集中する事が好ましく、マイクロキャビティ内に発光部を配置する構成は、非常に魅力的である。しかしながら、マイクロディスプレイ素子に対して、マイクロキャビティ構造を適用する場合には、次の様な課題が存在する。
マイクロディスプレイ素子では、画素が微細化されており、平面視での画素ピッチが、数μｍ（a few micrometer）となる。この様な微細な画素では、発光部の厚さ（光放出方向と平行方向の長さ）が、水平方向の長さ（光放出方向と垂直方向の長さ）と同程度の大きさとなる。一方で、発光部の水平方向の端部は、隣接画素への光の漏洩（光クロストーク）を防ぐ為に、反射材を配置する必要がある。画素は通常矩形の形状に作られる為、水平方向にも光の閉じ込めが生じる。発光部の水平方向の長さが、共鳴条件を満たす場合には、垂直方向と水平方向の共鳴が競合し、垂直方向に十分な光放出が出来ない事態が生じる。水平方向の長さが、共鳴条件を満たさない様に設計したとしても、画素のサイズを決めるプロセスにはバラツキを伴うため、水平方向にも共鳴する画素が、一定の割合でランダムに生じる。この様な現象は、画素間の輝度バラツキを増大させる為、マイクロディスプレイ素子の歩留まりを低下させる。従って、製造コストが増大し、製品化が困難となる。
本発明の一態様は、前記の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光波長分布が狭い光を、前方に強く配光させて放出させる事が出来るマイクロキャビティ構造を有する、微細化された画像表示素子において、光クロストークを低減させると共に、製造歩留まりを向上し、安価に供給する事が出来る画像表示素子を実現する事である。
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、アレイ状に配置された、マイクロ発光素子を含む画素と、前記マイクロ発光素子に電流を供給して発光させる駆動回路を含む駆動回路基板と、を含み、前記マイクロ発光素子は、前記駆動回路基板とは反対方向に放出光を放出し、前記マイクロ発光素子は、前記放出光を生成する発光部と、前記発光部の光放出方向の側に設けられた反射透過膜と、前記発光部の前記駆動回路基板側に設けられた反射面と、を有しており、前記反射透過膜および前記反射面は、前記放出光に対して、マイクロキャビティを構成しており、前記発光部の側方には、傾斜反射面が設けられている。
また、上記の課題を解決するために、本発明の他の一態様に係る画像表示素子は、アレイ状に配置された、マイクロ発光素子を含む画素と、前記マイクロ発光素子に電流を供給して発光させる駆動回路を含む駆動回路基板と、を含み、前記マイクロ発光素子は、前記駆動回路基板とは反対方向に放出光を放出し、前記マイクロ発光素子は、前記放出光を生成する発光部と、前記発光部の光放出方向の側に設けられた反射透過膜と、前記発光部の前記駆動回路基板側に設けられた反射面と、を有しており、前記反射透過膜と前記反射面は、前記放出光に対して、マイクロキャビティを構成しており、前記発光部の側方には、凹凸反射面が設けられている。
本発明の一態様によれば、互いに隣接するマイクロ発光素子間の光クロストークを防ぎ、前方放射を強くする様に配光制御したマイクロディスプレイ素子を低コストで実現できる。
本発明の実施形態１に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態１に係る画像表示素子の画素領域の平面模式図である。 本発明の実施形態２に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態３に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態４に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態５に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態６に係る画像表示素子の断面模式図である。 本発明の実施形態７に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態８に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態９に係る画像表示素子の断面模式図である。 本発明の実施形態１０に係る画像表示素子の断面模式図である。 本発明の実施形態１０に係る画像表示素子の画素領域の平面模式図である。 本発明の実施形態１１に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態１２に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態１３に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態１４に係る画像表示素子の画素領域の断面模式図である。 本発明の実施形態１４に係る画像表示素子の画素領域の平面模式図である。
以下に、複数のマイクロ発光素子１００を有する画像表示素子２００を例に挙げ、図１から図１７を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、画像表示素子２００は、複数のマイクロ発光素子１００と、駆動回路基板５０を含み、駆動回路基板５０は画素領域１（pixel region）にある該マイクロ発光素子１００に電流を供給し、発光を制御する。マイクロ発光素子１００は画素領域１において、アレイ状に配置されている。マイクロ発光素子１００は、駆動回路基板５０とは反対側に光を放出する。外部へ放出される光を放出光と記す。特に断らない限り、マイクロ発光素子１００が空気中へ光を放出する面を光放出面（light emitting surface）と呼ぶ。なお、画像表示素子２００の構成の説明において、特に断らない限り、光放出面を上面（第１面）、光放出面側とは反対側の面を下面（第２面）、上面及び下面以外の側方の面を側面と称する。同様に、光放出方向を上方、反対方向を下方と呼ぶ。光放出面に対する垂線方向で、空気中へ向かう方向を前方とも呼ぶ。
マイクロ発光素子１００の上面側の電極を第１電極、下面側の電極を第２電極と呼び、マイクロ発光素子１００を構成する化合物半導体層の上面側の導電層を第１導電層、下面側の導電層を第２導電層と呼ぶ。マイクロ発光素子１００が、化合物半導体層が放出光を生成する場合には、化合物半導体層が発光部である。マイクロ発光素子１００が励起光発光素子１０５と波長変換部３２を含む場合には、励起光発光素子１０５が発する励起光を、波長変換部３２が吸収し、励起光より波長が長い光（長波長光）に変換して、外部へ放出する。従って、長波長光が放出光であり、波長変換部３２が発光部である。駆動回路基板５０側から、励起光発光素子１０５と波長変換部３２が順に積層されている。
駆動回路基板５０は、画素領域１では、各マイクロ発光素子１００に供給する電流を制御するマイクロ発光素子駆動回路（micro light emitting element driving circuit）を配置し、２次元マトリックス状に配置されたマイクロ発光素子１００の各行を選択する行選択回路や、各列に発光信号を出力する列信号出力回路、入力信号に基づいて発光信号を算出する画像処理回路、入出力回路、等を画素領域１の外側に配置している。以上は一般的な構成であるが、駆動回路基板５０上の回路配置に関しては、これに限定されない。駆動回路基板５０の接合面側の表面には、マイクロ発光素子１００と接続するＰ駆動電極５２（P-drive electrode）（第２駆動電極）とＮ駆動電極５１（N-drive electrode）（第１駆動電極）が配置されている。駆動回路基板５０は、一般的には、ＬＳＩが形成されたシリコン基板（半導体基板）や、ＴＦＴが形成されたガラス基板であり、公知の技術で製造できる為、その機能、構成に関しては詳述しない。
尚、図ではマイクロ発光素子１００を正方形に近い形で描いているが、マイクロ発光素子１００の形状は特に限定されない。マイクロ発光素子は矩形、多角形、円形、楕円形など様々な平面形状を取り得るが、最も大きな長さが、５μｍ以下を想定している。画像表示素子２００は画素領域１に、３千個以上のマイクロ発光素子を集積している事を想定している。
〔実施形態１〕
（画像表示素子２００の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る画像表示素子２００の画素領域１の断面模式図である。図２は、本発明の実施形態１に係る画像表示素子２００の画素領域１の平面模式図である。図２に示す様に、画像表示素子２００の上面は、複数の画素５がアレイ状に配列した画素領域（pixel region）１となっている。本実施形態では、画像表示素子２００は単色の表示素子であり、各画素５には単色のマイクロ発光素子１００が１個含まれている。本構成では、マイクロ発光素子１００の上面が光放出面である。
マイクロ発光素子１００は、化合物半導体層１４よりなる本体１６と、Ｐ電極２３Ｐ（第２電極）と、Ｎ電極３０（第１電極）とを備えている。化合物半導体層１４は放出光を発する発光層１２（light emission layer）と、発光層１２へ電子を注入するＮ側層１１（N-side layer、第１導電層）、発光層１２へ正孔を注入するＰ側層１３（P-side layer、第２導電層）よりなる。本構成では、マイクロ発光素子１００の発光部は本体１６であり、発光層１２に於いて発生する光が外部へ放出される。化合物半導体層１４は、例えば、紫外光から赤色までの波長帯で発光するマイクロ発光素子では、窒化物半導体（ＡｌＩｎＧａＮ系）であり、黄緑色から赤色までの波長帯で発光する場合は、ＡｌＩｎＧａＰ系である。赤色から赤外線の波長帯では、ＡｌＧａＡｓ系やＧａＡｓ系である。
以下では、マイクロ発光素子１００の本体１６を構成する化合物半導体層１４について、光放出側にＮ側層１１を配置する構成について専ら説明するが、Ｐ側層１３を光放出側に配置する構成も可能である。Ｎ側層１１、発光層１２、Ｐ側層１３は、通常、単層では無く複数の層を含んで最適化されているが、本特許構成とは直接関係しないので、各層の詳細な構造は記載しない。通常、発光層はＮ型層(N-type layer)とＰ型層(P-type layer)に挟まれているが、Ｎ型層やＰ型層が、ノンドープ層や、場合によっては導電性が逆のドーパントを有する層を含む場合も在り得る為、以下ではＮ側層、Ｐ側層と記載する。
図１には、図２のＡ－Ａ線の断面図を表している。図１に示す様に、マイクロ発光素子１００のＰ電極２３Ｐが第２面に形成され、駆動回路基板５０上の対応するＰ駆動電極５２と接続している。Ｎ電極３０は、本体１６の光放出面側に配置されており、導電性の第１隔壁３４を介して、駆動回路基板５０上のＮ駆動電極５１と接続している。Ｐ駆動電極５２からマイクロ発光素子１００へ供給される電流は、Ｐ電極２３ＰからＰ側層１３へ流れ、発光層１２へ注入される。電流は、Ｎ側層１１から、Ｎ電極３０を経て、Ｎ駆動電極５１に流れる。この様にして、駆動回路基板５０より供給される電流量に応じて、マイクロ発光素子１００は所定の強度で光を発する。なお、Ｎ電極３０とＮ駆動電極５１の接続は、図１の様に、画素領域１内で行っても良いし、画素領域１の外側に配置される接続領域において、行っても良い。
マイクロ発光素子１００は、個々に分割されており、マイクロ発光素子１００の側面は絶縁性の保護部６０に覆われている。本体１６と、保護部６０と、第１隔壁３４の上面の高さはほぼ等しい事が好ましい。Ｎ電極３０や反射透過膜３９の形成を容易にする事が出来る。本体１６の側面１６Ｓは、駆動回路基板５０の表面に対して、３０度から６０度（θｅ）の範囲で傾斜している。本体１６の側面毎に、傾斜角度θｅは異なっても良いが、全ての側面の傾斜角度θｅが、３０度～６０度の範囲である事が好ましい。また、図１では、側面１６ＳはＰ電極２３Ｐから、Ｎ電極３０まで、一様に傾斜しているが、発光層１２を含む部分のみを傾斜させて、それ以外の部分を垂直にするか、傾斜角度を９０度に近づけても良い。即ち、本体１６の上部と下部は、おおむね垂直の側面を有し、中央部が３０度～６０度の範囲で傾斜していても良い。この場合、少なくとも、側面１６Ｓの半分の領域が傾斜している事が好ましい。また、製造方法によって、傾斜が一様とならない場合には、傾斜部分の平均的な傾斜角度を上記範囲に納める事が好ましい。
Ｐ電極２３Ｐは、第２面側に配置された反射面であり、銀やアルミニュウム等の反射率の高い金属材料で構成されている。反射面は、少なくともＰ側層１３の第２面側表面と接しており、マイクロ発光素子１００の第２面の、出来る限り広い面を覆っている事が好ましい。これは、駆動回路基板５０側への光の漏洩を低減し、光放出効率を向上する為である。なお、本構成では、反射面とＰ電極を兼用する為に、第２面側に配置された反射面は金属によって構成されているが、Ｐ電極２３Ｐを透明導電膜によって形成し、その下方に誘電体多層膜を配置しても良い。この様な、場合には反射面は誘電体多層膜によって、構成される事となる。
Ｎ電極３０は透明導電膜であり、例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide、インジュウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium-Zinc-Oxide、インジュウム亜鉛酸化物）等の酸化物半導体であっても良いし、銀ナノファイバー膜等であっても良い。Ｎ電極３０は光の吸収を低減する為に、可能な限り薄い事が好ましい。
反射透過膜３９は、誘電体多層膜であり、放出光の波長に於いて、垂直入射光に対しては高い透過率を示すが、入射角が大きな光は反射する性質を有している。放出光の波長での屈折率の大きな膜（例えば酸化チタン膜、窒化シリコン膜、酸化ニオブ膜等）と、屈折率の小さな膜（酸化シリコン膜等）を交互に積み重ねた構造を有している。
隣接画素への光漏洩を防止する為に、光を透過しない第１隔壁３４が画素５の周囲を囲っている事が好ましい。第１隔壁３４が光を透過しない場合には、保護部６０は透明でも良い。そうでない場合には、保護部６０が反射または吸収による遮光機能を有する事が好ましい。隣接画素への光漏洩を防止する事によって、コントラストや色純度が高める事が出来る。
反射面（第２電極）と発光層１２の距離、即ちＰ側層１３（第２導電層）の厚さは、発光層１２から、第２電極側へ放出された光が、反射面にて反射され、第１電極側に向かう際に、発光層１２から直接第１電極側に向かう光と、互いに強め合う様に干渉する様に設定する事が好ましい。反射面で反射する際に、位相が変わらない場合には、Ｐ側層（第２導電層）の厚さは、化合物半導体層１４内部での光の波長の半分の整数倍が好ましい。化合物半導体層１４が窒化ガリウムの場合には、大凡、９０ｎｍの整数倍であり、９０ｎｍ、１８０nm、２７０ｎｍ、３６０ｎｍ等である。なお、これらの数字は厳密では無い。化合物半導体層１４の内部の層構成によって、微妙に屈折率は変化するし、最も強く光を生成する、発光層１２内の位置も変わるからである。
反射面と反射透過膜３９の間の距離は、放出方向に進む放出光に対して、マイクロキャビティを構成する様に設定される事が好ましい。反射面と反射透過膜３９の間において、放出方向に進む放出光が共鳴する様に、距離が設定されている。即ち、反射透過膜３９で反射された放出光が、第２電極によって反射された後に、反射透過膜３９に再入射する際に、反射透過膜３９に反射されずに透過する放出光と、互いに強め合う様に干渉する条件である。反射面と反射透過膜３９での反射の際に、位相変化が無い場合には、反射面と反射透過膜３９の光学的距離は、放出光波長の半分の整数倍となる。
本構成では、本体１６の側面１６Ｓが傾斜反射面であり、光放出方向に向かって開く様に傾斜している。従って、本体１６内で水平方向に進む放出光が共鳴する事は無い。側面１６Ｓが垂直な面である場合には、本体１６の水平方向の寸法バラツキによって、対向する側面１６Ｓ間において、共鳴状態となる場合が生じ得る。この様な画素では、光放出方向に放出される放出光量が減少する為、画素間の輝度バラツキが増大し、画像表示素子２００が不良品となる場合が生じる。例えば、本体１６の水平方向の一辺の長さが２μｍで、寸法バラツキが±１０％有る場合には、±２００ｎｍの寸法バラツキが有る。上述の様に、共鳴条件は９０ｎｍ周期で起きるとすれば、寸法バラツキによって、頻繁に共鳴状態と、非共鳴状態の画素が生じる。しかも、２組の対抗する辺の内、一組で共鳴状態になる場合や、２組とも共鳴状態となる場合も生じる。水平面内での共鳴状態が多い程、前方への光出力は低下する。従って、輝度バラツキは大きくなる。
本構成では、発光層１２から水平方向に放出される光は、側面１６Ｓにおいて、上方に反射される為、一部は反射透過膜３９を透過して、外部へ放出される。従って、側面１６Ｓを、光放出方向に向かって開く様に傾斜する事で、光取り出し効率を増加する事が出来る。また、側面１６Ｓによって反射される事で、外部へ放出される光は、反射透過膜３９を透過する為、側面１６Ｓでの反射を経ないで、外部へ放出される光と、波長分布や放射角度分布においては大差ない。従って、放出される光の質を変えずに、光量を増加させる事が出来る。
傾斜した側面１６Ｓには、もう一つ利点がある。発光層１２から直接、反射透過膜３９へ入射する光であっても、入射角が大きいと、反射透過膜３９によって反射されてしまう。側面１６Ｓが垂直な場合、この様な光は、何度反射を繰り返しても、反射透過膜３９へ入射する角度は変わらない為、外部へ放出される事は無い。しかし、側面１６Ｓが傾斜している場合には、側面１６Ｓでの反射によって、反射透過膜３９へ入射する角度が変わる為に、外部へ放出される場合が生じる。この様にして、光放出効率を増加する事が出来る。
以上の様に、発光部である本体１６の側面１６Ｓを傾斜させる事で、放出光が発光部内に於いて、水平方向に共鳴する事を防ぐ。これにより、発光部に水平方向の寸法バラツキが生じても、マイクロ発光素子１００間での輝度バラツキが生じる事を防ぎ、画像表示素子２００の製造歩留まりを高める事が出来る。即ち、コントラストや色純度が高く、消費電力が低い画像表示素子を低コストで実現することが出来る。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に図３を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１では、光クロストークを抑制する為、本体１６はマイクロ発光素子１００毎に分割され、画素間には第１隔壁３４が設けられていたが、反射透過膜３９は複数の画素に渡って、連続して形成されている。これは、反射透過膜３９内を導波する光は、殆ど、外部へ放出されず、光クロストークを生じる可能性は非常に少ないからである。一方、図３に断面模式図を示す本実施形態２の画像表示素子２００ａでは、第３隔壁３５によって、反射透過膜３９ａも画素毎に分割している。それ以外の点では、実施形態１と変わりはない。
画素が小さくなると、反射透過膜３９を介して、隣接画素から侵入してくる光量が無視できなくなる場合が有る。特に、側面１６Ｓを傾斜させている場合には、この様な光が本体１６内での反射を経て、外部へ放出される可能性が高くなる。この様に、反射透過膜３９を介して生じる光クロストークを防止する為には、反射透過膜３９ａの様に、画素毎に分割する事が好ましい。
図３の様な構造は、図１の構造を形成した後に、反射透過膜３９を分割する溝を形成し、この溝に第３隔壁３５となる金属膜等を埋め込む事で形成する事が出来る。
本実施形態に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に図４を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１及び２では、反射透過膜３９（３９ａ）として、誘電体多層膜を用いていたが、本構成では化合物半導体によって構成している。従って、図４において、Ｎ側層１１、発光層１２、Ｐ側層１３からなる本体１６と、反射透過膜３９ｂを合わせた物が化合物半導体層１４ｂである。
第１隔壁３４は反射透過膜３９ｂと電気的に接続している。反射透過膜３９ｂはＮ型導電性を有しており、反射透過膜３９ｂの上面に設けられたＮ電極３０とＮ側層１１を、電気的に接続している。反射透過膜３９ｂは実施形態１と同様に、画素間で連続しているが、実施形態２と同様に、毎に分割しても良い。反射透過膜３９ｂの導電性が十分高い場合には、Ｎ電極３０である透明導電膜を省略して、反射透過膜３９ｂをＮ電極３０として、兼用する事も出来る。
図４の構造は、化合物半導体層を成長する際に、反射透過膜３９ｂを作り込める為、図１の構造の様に、化合物半導体層１４とは別に、反射透過膜３９を形成する必要が無く、製造工程が簡便である言う利点がある。
本実施形態に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に図５を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１～３では、本体１６の側面１６Ｓを傾斜させていたが、本構成では側面１６Ｓは傾斜させずに、第１隔壁３４ｃの側面（第１隔壁側面３４Ｓ）を傾斜させている。それ以外の点は、実施形態１と同様である。
本構成では、化合物半導体層１４からなる本体１６ｃの側面１６ｃＳは、傾斜しなくても良い。本体１６ｃの厚さや、発光層１２と第２電極の距離は、実施形態１と同様の関係を満たす必要がある。第１隔壁３４ｃの第１隔壁側面３４Ｓは、駆動回路基板５０の表面に対して、３０度から６０度（θｗ）の範囲で傾斜している。第１隔壁側面３４Ｓは傾斜反射面であり、放出光の波長に対して、高い反射性を有する事が好ましい。従って、放出光が可視光の場合、第１隔壁３４ｃは、銀やアルミニュウムの様な反射性の高い金属より構成しても良い。リフトオフ法を使って、これらの金属を蒸着して形成しても良いし、蒸着法やスパッタリング法により、薄膜として堆積し、リソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いて、加工しても良い。加工の際には、第１隔壁側面３４Ｓが傾斜する様に制御する必要がある。放出光が赤外光の場合には、第１隔壁３４ｃの材料として、金を用いる事も出来る。第１隔壁３４ｃの表面層のみを、反射性の高い金属によって構成しても良い。例えば、レジストによってパターンを形成した後に、反射性の高い金属膜を堆積しても良い。即ち、第１隔壁３４ｃの内部は樹脂材、第１隔壁側面３４Ｓの表面は反射性の高い金属膜という構成でも良い。
第１隔壁３４ｃの少なくとも表面は、反射性の高い金属である為、光を透過しない。従って、隣接画素への光の漏出は防止され、光クロストークは低減できる。
保護部６０は、透明な絶縁膜である。二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や窒化ケイ素（ＳｉＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の無機膜でも良いし、アクリル樹脂の様な樹脂膜でも良いし、シリコーン樹脂でも良い。
本構成では、発光層１２から水平方向に放出される光の大半は、側面１６ｃＳを透過し、第１隔壁側面３４Ｓによって反射される為、他の実施形態と同様に、水平方向の共鳴状態発生を低減できる。
本構成では、発光層１２から、水平方向に放出される光は、保護膜６０中へ放出され、第１隔壁側面３４Ｓによって、上方に反射され、反射透過膜３９へ入射する。反射透過膜３９の透過条件を満たす光が、外部へ放出される為に、本体１６ｃ内から直接放出される光と、波長分布や放射角度分布においては大差ない。従って、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に図６を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態４では、光クロストークを抑制する為、本体１６ｃはマイクロ発光素子１００毎に分割され、画素間には第１隔壁３４ｃが設けられていたが、反射透過膜３９は複数の画素に渡って、連続して形成されている。これは、反射透過膜３９内を導波する光は、殆ど、外部へ放出されず、光クロストークを生じる可能性は非常に少ないからである。一方、図６に断面模式図を示す画像表示素子２００ｄでは、第３隔壁３５によって、反射透過膜３９ｄも画素毎に分割している。それ以外の点では、実施形態４と変わりはない。
画素が小さくなると、反射透過膜３９を介して、隣接画素から侵入してくる光量が無視できなくなる場合が有る。特に、第１隔壁側面３４Ｓを傾斜させている場合には、この様な光が本体１６ｃ内での反射を経て、外部へ放出される可能性が高くなる。この様に、反射透過膜３９を介して生じる光クロストークを防止する為には、反射透過膜３９ｄの様に、画素毎に分割する事が好ましい。
図６の様な構造は、図５の構造を形成した後に、反射透過膜３９を分割する溝を形成し、この溝に第３隔壁３５となる金属膜等を埋め込む事で形成する事が出来る。
本実施形態に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態６〕
本発明の他の実施形態について、以下に図７を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図７に示す画像表示素子２００ｅでは、マイクロ発光素子１００ｅの本体１６は実施形態１と同様に、傾斜しているが、傾斜した側面１６Ｓ（傾斜反射面）の外側に保護部６０ｅが配置され、その外側をＰ電極２３Ｐｅが覆っている点で、実施形態１と異なる。Ｎ電極３０や反射透過膜３９は実施形態１と同様である。Ｎ電極３０は、画素領域１の外側に設けられる接続領域３に於いて、接続素子１０１を介して、Ｎ駆動電極５１と接続される。
本体１６から隣接画素への光の漏洩は、Ｐ電極２３Ｐｅによって防止されている為、第１隔壁３４ｅは透明樹脂で構成する事が出来る。従って、製造工程に於いては、駆動回路基板５０上に、本体１６、保護部６０ｅ、Ｐ電極２３Ｐｅからなる構造を配置した後に、透明樹脂等によって、隙間を埋めるだけで良く、製造工程が単純化できると言う利点がある。第１隔壁３４ｅを形成した後は、本体１６の光放出側の面を露出させ、Ｎ電極３０を形成し、反射透過膜３９を形成する。
接続素子１０１は、マイクロ発光素子１００ｅと同様の構造を有している。Ｐ電極２３Ｐｅと対応する接続電極２３Ｎが、下方ではＮ駆動電極５１と接続し、上方ではＮ電極３０と接続している。
本構成に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態７〕
本発明の他の実施形態について、以下に図８を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図８に示す画像表示素子２００ｆでは、マイクロ発光素子１００ｆの第１隔壁３４ｆの側面が、光放出方向に対して開く様に、僅かに傾斜している点で、実施形態１と異なる。
発光層１２から水平方向に放出される光は側面１６Ｓ（傾斜反射面）によって反射され、反射透過膜３９へ入射するが、発光層１２から側面１６Ｓへ直交する様な光は、保護部６０へ透過する。この様な光は、そのままでは外部へ放出され難い。しかし、第１隔壁３４ｆの側面が、駆動回路基板５０の表面に対して、６０度から８０度程度（θｗ）に傾斜していると、第１隔壁３４ｆの側面で反射する度に、反射透過膜３９へ入射する入射角度が変わる。従って、複数回の反射を経た後に、反射透過膜３９を透過する場合が生じる。この様にして、反射透過膜３９から外部へ放出される光量を増加させる事が出来る。
本構成に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態について、以下に図９を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図９に示す画像表示素子２００ｇでは、マイクロ発光素子１００ｇの本体１６ｇの側面１６ｇＳに凹凸が設けられている点で、実施形態１と異なる。
上述の実施形態１では、水平方向の共鳴状態の発生を防ぐ為に、側面１６Ｓ（傾斜反射面）によって反射しているが、本実施形態の様に、側面１６ｇＳに凹凸を設ける事によって、反射、散乱、回折等の作用によって、光の進行方向を変える事が出来る。即ち、本実施形態では、凹凸反射面である側面１６ｇＳによって、共鳴状態の発生を防いでいる。従って、実施形態１と同様の効果を実現できる。反射、散乱、回折等の作用の強弱は、凹凸の大きさのスケールと規則性によって変わる。凹凸の大きさのスケールが、本体１６ｇ内での光の波長より大きければ、反射が有効となる。同程度であれば、散乱が有効となる。凹凸が規則的で、且つ、周期が本体１６ｇ内での光の波長と同程度から３倍の範囲内で有れば、回折が有効となる。
側面１６ｇＳへ直交する様に入射する光は、側面１６ｇＳによる反射、散乱、回折等によって、上下方向へ進むように、進行方向を変える。その一部は、反射透過膜３９から外部へ放出される光量を増加させる事が出来る。一回の側面１６ｇＳへの入射では、外部へ放出されない光も、繰り返し側面１６ｇＳへ入射する事で、反射透過膜３９から外部へ放出される機会が増える。この様にして、共鳴状態の発生を防ぐと共に、光取り出し効率を大幅に増加する事が出来る。また、側面１６ｇＳから保護部６０へ透過する光は、第１隔壁３４によって、隣接画素への漏れ出しは防止される。
本構成に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
尚、本構成の様に、凹凸反射面として、側面１６ｇＳを用いる以外に、実施形態４の様に、本体側壁は垂直にして、第１隔壁の側壁に凹凸を設けても良い。この場合は、第１隔壁の側壁が凹凸反射面となる。この様な構成によっても、本構成と同等の効果を達成できる。
〔実施形態９〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１０を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図１０は、本発明の実施形態９に係る画像表示素子２００ｈの断面模式図である。図１０に示す様に、画像表示素子２００ｈは、複数のマイクロ発光素子１００ｈがアレイ状に配列した画素領域１と、マイクロ発光素子１００ｈの第１電極を接続する接続領域３を含む。この点は実施形態７と同じである。本実施形態は、本体１６ｈの側面１６ｈＳ（傾斜反射面）が、光放出方向に対して、閉じる様に傾斜している点で、実施形態１とは異なる。
水平方向での光の共鳴状態発生を防ぐ為に、側壁を傾斜する場合、傾斜方向は光放出方向に向かって、開いていても良いし、閉じていても良い。即ち、傾斜角度θｅは、駆動回路基板５０の表面に対して、９０度より大きくても、９０度より小さくても良い。実施形態７の様に、θｅ＜９０度の場合は、水平方向に発せられる光を、光放出方向に向けて反射する事で、光放出効率を高める効果が有る。一方、本実施形態の様に、θｅ＞９０度の場合には、水平方向に発せられる光は、本体１６ｈ内部に閉じ込められる。従って、発光層１２での再吸収を経て、誘導放射によって、前方への放射を増強する事が出来る。
Ｎ電極３０は、接続素子１０１によって、駆動回路基板５０上のＮ駆動電極５１と接続している。接続素子１０１は、化合物半導体層１４と、化合物半導体層１４を貫通する貫通電極２０と、化合物半導体層１４の下面側に設けられた接続電極２３Ｎと、Ｎ電極３０と、を有している。Ｎ駆動電極５１と接続する接続電極２３Ｎと、Ｎ電極３０とは、貫通電極２０によって、電気的に接続している。
マイクロ発光素子１００ｈの本体１６ｈは、個々に分割されている。マイクロ発光素子１００ｈの本体側面１６ｈＳには、透明絶縁膜である保護膜１７と、反射膜１８が配置されている。本体１６ｈ同士の間には、第１隔壁３４ｈが配置されている。本体１６ｈと、第１隔壁３４ｈの上面の高さはほぼ等しい事が好ましい。これにより、Ｎ電極３０及び反射透過膜３９の形成を容易にする事が出来る。本体１６ｈ内部において、放出光が側面１６ｈＳにおい反射する際の反射率が高くなる様に、保護膜１７と反射膜１８が配置されている。これは、放出光のロスを低減する為である。保護膜１７は例えばＳｉＯ２膜の様に、化合物半導体層１４より屈折率が小さく、放出光を吸収しない絶縁膜である。反射膜１８は、銀やアルミニュウムを含む高反射性金属膜や、誘電体多層膜であっても良い。第１隔壁３４ｈは、絶縁性である。また、第１隔壁３４ｈは遮光性でも、透光性でも良い。反射膜１８が発光部の周囲を覆うため、光クロストークを抑制できる。
本構成に於いても、実施形態１と同様の効果を実現できる。
〔実施形態１０〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１１及び図１２を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
（画像表示素子２００ｉの構成）
図１１は、本発明の実施形態１０に係る画像表示素子２００ｉの断面模式図である。図１１に示す様に、画像表示素子２００ｉは、複数の画素５がアレイ状に配列した画素領域（pixel region）１と、励起光発光素子１０５の第１電極を接続する接続領域３を含む。図１２は、本発明の実施形態１０に係る画像表示素子２００ｉの画素領域１の平面模式図である。本実施形態では、画像表示素子２００ｉは単色の表示素子であり、各画素５は単色のマイクロ発光素子１００ｉが１個含まれている。本構成では、マイクロ発光素子１００ｉの上面が光放出面である。
励起光発光素子１０５は、励起光として青色光、近紫外光、或は紫外光を発する。励起光発光素子１０５は、窒化物半導体層１４Ｎよりなる本体１６ｉと、Ｐ電極２３Ｐ（第２電極）と、Ｎ電極３０（第１電極）とを備えている。窒化物半導体層１４Ｎ（ＡｌＩｎＧａＮ系）は光を発する発光層１２（light emission layer）と、発光層１２へ電子を注入するＮ側層１１（N-side layer、第１導電層）、発光層１２へ正孔を注入するＰ側層１３（P-side layer、第２導電層）よりなる。
以下では、励起光発光素子１０５の本体１６ｉを構成する窒化物半導体層１４Ｎについて、光放出側にＮ側層１１を配置する構成について専ら説明するが、Ｐ側層１３を光放出側に配置する構成も可能である。Ｎ側層１１、発光層１２、Ｐ側層１３は、通常、単層では無く複数の層を含んで最適化されているが、本特許構成とは直接関係しないので、各層の詳細な構造は記載しない。通常、発光層はＮ型層（N-type layer）とＰ型層（P-type layer）に挟まれているが、Ｎ型層やＰ型層が、ノンドープ層や、場合によっては導電性が逆のドーパントを有する層を含む場合も在り得る為、以下ではＮ側層、Ｐ側層と記載する。
図１１の画素領域１は、図１２のＡ－Ａ線の断面図を表している。図１１に示す様に、励起光発光素子１０５のＰ電極２３Ｐが第２面に形成され、駆動回路基板５０上の対応するＰ駆動電極５２と接続している。Ｎ電極３０は、本体１６ｉの光放出面側に配置されており、接続領域３において、接続素子１０１によって、駆動回路基板５０上のＮ駆動電極５１と接続している。接続素子１０１は、窒化物半導体層１４Ｎと、窒化物半導体層１４Ｎを貫通する貫通電極２０と、窒化物半導体層１４Ｎの下面側に設けられた接続電極２３Ｎと、Ｎ電極３０と、を有している。Ｎ駆動電極５１と接続する接続電極２３Ｎと、Ｎ電極３０とは、貫通電極２０によって、電気的に接続している。Ｐ駆動電極５２から励起光発光素子１０５へ供給される電流は、Ｐ電極２３ＰからＰ側層１３へ流れ、発光層１２へ注入される。電流は、Ｎ側層１１から、Ｎ電極３０を経て、貫通電極２０及び接続電極２３Ｎを経由して、Ｎ駆動電極５１に流れる。この様にして、駆動回路基板５０より供給される電流量に応じて、励起光発光素子１０５は所定の強度で光を発する。
励起光発光素子１０５は、個々に分割されている。励起光発光素子１０５の側面１６ｉＳには、透明絶縁膜である保護膜１７と、反射膜１８が配置されている。これにより、励起光発光素子１０５から、隣接画素への励起光の漏洩を低減し、コントラストや色純度を高める事が出来る。励起光発光素子１０５同士の間には、第１隔壁３４ｉが配置されている。励起光発光素子１０５と、第１隔壁３４ｉの上面の高さはほぼ等しい事が好ましい。これにより、Ｎ電極３０や波長変換部３２、反射透過膜３９の形成を容易にする事が出来る。本体１６ｉ内部において、光が側面１６ｉＳにおいて反射する際の反射率が高くなる様に、保護膜１７と反射膜１８が配置されている。これは、励起光のロスを低減する為である。保護膜１７は例えばＳｉＯ２膜の様に、窒化物半導体層１４Ｎより屈折率が小さく、励起光や長波長光を吸収しない絶縁膜である。反射膜１８は、銀やアルミニュウムを含む高反射性金属膜や、誘電体多層膜であっても良い。
本体１６ｉを構成する窒化物半導体層１４Ｎの内、Ｐ側層１３（第２導電層）の厚さは、励起光の窒化物半導体層１４Ｎ内での波長の半分の整数倍に設定される事が好ましい。これは、発光層１２から上方に進む励起光Ｅ１と、下方に進み、Ｐ電極２３Ｐによって、上方に反射される励起光Ｅ２が、互いに強め合う様に干渉する条件である。この条件を満たす事によって、上方、即ち波長変換部３２に向けて、励起光を効率よく放出出来る。
側面１６ｉＳは、図１１の様に僅かに傾斜している事が好ましい。側面１６ｉＳが垂直な面である場合には、励起光が水平方向に共鳴条件を満たす場合が生じる。励起光発光素子１０５が水平方向の共鳴条件を満たすと、波長変換部３２方向に放出される光が減少する。従って、波長変換部３２での励起光吸収量が低下し、長波長光の発生量も低下する。なお、側面１６ｉＳは、波長変換部３２に向かって、開く様に傾斜する事が好ましい。励起光を効率的に波長変換部３２へ送る事が出来る。側面１６ｉＳの傾斜角度θｅは、後述の様に、９０度未満、６３度以上である事が好ましい。
図１１の構成では、第１隔壁３４ｉは、絶縁性であっても、導電性であっても良い。また、第１隔壁３４ｉは、励起光や長波長光に対して、透過性であっても、遮光性であっても良い。しかし、励起光発光素子１０５が反射膜１８を有しない場合には、第１隔壁３４ｉは、遮光性でなければならない。これは、隣接画素への光の漏洩を防止する為である。また、ここでの遮光性に関しては、吸収による遮光より、反射による遮光が好ましい。これにより、励起光発光素子１０５へ光を戻す事で、励起光の発光効率低下を抑制できる。
Ｐ電極２３Ｐは、第２面側に配置された反射面であり、本体１６ｉ側の面には、銀やアルミニュウム等の反射率の高い金属材料で配置されている。反射面は、少なくともＰ側層１３の第２面側表面と接しており、本体１６ｉの第２面の、出来る限り広い面を覆っている事が好ましい。これは、駆動回路基板５０側への光の漏洩を低減し、光放出効率を向上する為である。なお、本構成では、反射面とＰ電極を兼用する為に、第２面側に配置された反射面は金属によって構成されているが、Ｐ電極２３Ｐを透明導電膜によって形成し、その下方に誘電体多層膜を配置しても良い。この様な場合には反射面は誘電体多層膜によって構成される事となる。
Ｎ電極３０は透明導電膜であり、例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide、インジュウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium-Zinc-Oxide、インジュウム亜鉛酸化物）等の酸化物半導体であっても良いし、銀ナノファイバー膜等であっても良い。Ｎ電極３０は光の吸収を低減する為に、可能な限り薄い事が好ましい。第１隔壁３４ｉか、又は、第２隔壁３７を導電性材料より構成すれば、第１隔壁３４ｉ又は第２隔壁３７をＮ側の配線の一部として使う事で、Ｎ側の配線抵抗を低減できる。第１隔壁３４ｉと第２隔壁３７の両方を、導電性材料より構成し、Ｎ側の配線として使用しても良い。
Ｎ電極３０の上面には、波長変換部３２が配置されている。波長変換部３２は、窒化物半導体層１４Ｎが発する励起光を、長波長光（放出光）へダウンコンバートする。波長変換部３２を構成する素材は、光散乱性を有しないことが好ましく、量子ドット、量子ロッド等のナノ粒子、染料等の波長変換材を樹脂中に分散させた物、或は波長変換材その物を固めた物等である。波長変換部３２は、第２隔壁３７によって、画素毎に区切られている。第２隔壁３７を先に形成し、インクジェット印刷やスクリーン印刷等の印刷手法によって、波長変換部３２を形成する事が出来る。或は、ポジレジストやネガレジスト状の材料に波長変換材を分散し、フォトリソグラフィ技術によってパターン形成して、波長変換部３２を先に形成した後に、第２隔壁３７を形成してもよい。後者の場合には、第２隔壁３７と波長変換部３２との間を、透明樹脂等により埋める工程が必要となる。
第２隔壁３７の側面（凹凸反射面）には凹凸が形成されている。この凹凸によって、水平方向に進む長波長光が、相対する第２隔壁３７間で反射を繰り返しても、共鳴する事を防止できる。従って、長波長光が水平方向に共鳴する事が防止され、長波長光による垂直方向の共鳴を強める事が出来る。これにより、前方方向への放射を強める事が出来る。凹凸が無い場合には、対向する第２隔壁３７間の距離が共鳴条件を満たす場合が容易に生じる。例えば、対向する第２隔壁３７間の距離を２μｍで設定し、波長変換部３２の屈折率が１．６、長波長光の真空中での波長が５３０ｎｍの場合、共鳴条件は１６５．６ｎｍ周期で生じる。従って、対向する第２隔壁３７間の距離が共鳴条件を満たさない様に設定したとしても、距離が±１０％程度変動するなら、対向する第２隔壁３７間の距離は２μｍ±２００ｎｍの範囲に分布する為、必ず共鳴条件を満たす画素が生じる。もし、共鳴条件を満たさない様にしようとすれば、製造歩留まりを低下させ、コスト増大を招く。なお、凹凸の大きさは、長波長光を散乱出来るサイズであり、波長変換部３２内での長波長光の波長の半分以上である事が好ましい。例えば、上記例では、波長変換部３２内での長波長光の波長は３３１ｎｍである為、凹凸の平面的な周期が１６６ｎｍ以上である事が好ましい。
第２隔壁３７の側面は、長波長光に対して反射率が高い事が好ましく、アルミニュウムや銀などの金属材料で構成される事が好ましい。これにより、波長変換部３２から、隣接画素への長波長光の漏洩を低減し、コントラストや色純度を高める事が出来る。長波長光が赤色光の場合には、金でも良い。凹凸形状は、前述の金属パターンを形成した後、側面を粗面化エッチングしても良いし、数百ｎｍ径の粒子を含むレジストパターンを形成し、側面に粒子を露出させて凹凸を形成した後、前記金属の薄膜を堆積しても良い。
第２隔壁３７の上面と、波長変換部３２の上面の高さは、ほぼ等しい事が好ましい。これにより、反射透過膜３９の形成を容易にする事が出来る。両者の高さに差が有る場合には、表面をフラットにする様に、透明樹脂層を配置しても良い。
反射透過膜３９は、誘電体多層膜であり、長波長光に於いて、垂直入射光に対しては一定の透過率を示すが、入射角が大きな光は反射する性質を有している。長波長光での屈折率の大きな膜（例えば酸化チタン膜、窒化シリコン膜、酸化ニオブ膜等）と、屈折率の小さな膜（酸化シリコン膜等）を交互に積み重ねた構造を有している。なお、図１１では反射透過膜３９は、画素間で連続した膜として描いているが、反射透過膜３９は画素毎に分割されていても良い。
反射面（第２電極）と反射透過膜３９の間の垂直方向の距離は、長波長光が垂直方向に往復する場合に、共鳴する様に設定されている。これは、反射透過膜３９に入射する長波長光Ａの内、反射透過膜３９で反射され、更に第２電極によって反射された後に、反射透過膜３９に再入射する長波長光Ｂが、元の長波長光Ａと、互いに強め合う様に干渉する様に、垂直方向の距離が設定されている。
反射透過膜３９は、励起光の漏洩を防止する為、励起光に対する反射率を高く設定する必要がある。反射透過膜３９と反射面（第２電極）との距離は、励起光に対しては、共鳴条件を満たさない方が良い。反射透過膜３９は、励起光に対して透過率が低く設定される必要があるが、誘電体多層膜では、あらゆる方向に透過率を０％にする事は難しい為、共鳴条件を満たすと、特定方向に励起光を放出する場合が有り、画像表示素子２００ｉの特性としては好ましく無い。反射透過膜３９だけでは、励起光の漏洩を十分低減できない場合には、反射透過膜３９の光放出面側に、励起光を吸収するカラーフィルター層を配置しても良い。
波長変換部３２の平面視での形状、寸法は、励起光発光素子１０５の励起光放出面１３０の平面視での形状、寸法とほぼ等しい事が好ましく、波長変換部３２は励起光放出面１３０と、平面視において重なる事が好ましい。ここで、励起光放出面１３０は、励起光発光素子１０５から、波長変換部３２へ励起光を放出する面であり、Ｎ電極３０が薄い場合には、本体１６ｉと保護膜１７上のＮ電極３０の上面である。また、波長変換部３２の平面視での形状、寸法とは、凹凸を平均化した面に関する物である。平面視において、励起光放出面１３０を覆わない波長変換部３２があると、波長変換部３２のその部分では、長波長光は第１隔壁３４ｉと、反射透過膜３９の間で反射される事となり、共鳴条件を満たさず、前方放射への寄与は少ない。逆に、平面視において、波長変換部３２に覆われない励起光放出面１３０があると、励起光放出面１３０のその部分では、励起光は第２隔壁３７によって、吸収又は反射され、波長変換部３２へ入射できない。従って、励起光の一部が無駄に浪費される。波長変換部３２と励起光放出面１３０は、平面視において、製造工程での寸法制御や重ね合わせ制御の精度の範囲に於いて、同一形状、同一寸法で、互いに重なり合っている事が好ましい。凹凸を有するパターンに於いては、前記精度としては、寸法制御精度は±２０％、重ね合わせ精度は±０．３μｍは実現できる。
Ｐ電極２３Ｐの平面視の面積は、長波長光が共鳴できる領域を規定する為、出来る限り広い事が好ましい。図１１の様に、側面１６ｉＳが光放出方向に対して開く様に傾斜する場合には、Ｐ電極２３Ｐの平面視での形状は、励起光放出面１３０の形状とほぼ同じであり、Ｐ電極２３Ｐの寸法は、励起光放出面１３０の寸法より大きくない。Ｐ電極２３Ｐの寸法と、励起光放出面１３０の寸法の相違は、側面１６ｉＳの傾斜角度で決まる為、Ｐ電極２３Ｐの面積を大きくする為には、駆動回路基板５０の表面に対する側面１６ｉＳの傾斜角度θｅが９０度に近い事が好ましい。しかし、９０度では共鳴条件が満たされる恐れが有る為、９０度未満、６３度以上である事が好ましい。６３度以上であれば、側面１６ｉＳの傾斜による、Ｐ電極２３Ｐの水平方向の寸法の縮小は、本体１６ｉの厚さ程度であり、面積縮小の影響は３０％未満に抑える事が出来る。
本構成では、波長変換部３２の平面視での辺の長さを、精密に制御しなくても、波長変換部３２の水平方向の共鳴発生を防止できる為、波長変換部３２のマイクロキャビティ効果を、画素間で均一に実現する事が出来る。更に、励起光発光素子１０５に関しても、側面１６ｉＳを傾斜させる事で、水平方向の共鳴発生を防止できる為、画素間での、波長変換部３２へ入る励起光の強度バラツキを低減できる。従って、前方に強く配光した、波長分布の狭い長波長光を、表示素子全面に渡って、均一に放出させる事が出来る。画像表示素子２００ｉの歩留まりを高め、低コストで生産する事が出来る。即ち、コントラストや色純度が高く、消費電力が低い画像表示素子を低コストで実現することが出来る。
〔実施形態１１〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１３を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図１３に断面模式図を示す画像表示素子２００ｊでは、マイクロ発光素子１００ｊを構成する励起光発光素子１０５ｊが実施形態１０とは異なる。それ以外の点では、実施形態１０と変わりはない。なお、図１３では接続領域３の断面図を省略したが、本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の接続領域３を有する。
上述の実施形態１０では、励起光発光素子１０５が水平方向の共鳴条件を満たさない様にする為に、側面１６ｉＳを傾斜させていた。一方、本実施形態１１の画像表示素子２００ｊでは、励起光発光素子１０５ｊの本体１６ｊの側面１６ｊＳを凹凸にしている。側面１６ｊＳの凹凸は、例えば、窒化物半導体層１４Ｎを個片に加工後、アルカリ液でエッチングする事で形成できる。凹凸の平面的な大きさは、励起光を散乱出来るサイズであり、本体１６ｊ内での励起光の波長の半分以上である事が好ましい。例えば、励起光の真空中での波長が４５０ｎｍの場合、本体１６ｊ内での励起光の波長は１８２ｎｍである為、凹凸の平面的な周期が９１ｎｍ以上である事が好ましい。
側面１６ｊＳ上には透明絶縁膜からなる保護膜１７と反射膜１８が配置されている点は実施形態１０と同様である。また、励起光発光素子１０５ｊ間には第１隔壁３４ｊが配置されている点も、実施形態１０と同様である。第１隔壁３４ｊは、例えば実施形態１０の第１隔壁３４ｉの様に傾斜した側面を有する必要が無く、両者の相違は断面形状のみである。
本構成においても、励起光発光素子１０５の平面視での辺の長さを、精密に制御しなくても、励起光発光素子１０５ｊ内での、励起光の水平方向の共鳴発生を防止できる。その結果、波長変換部３２へ放出される励起光に関する、画素間でのバラツキを低減できる。従って、波長変換部３２での励起光吸収量に関する、画素間でのバラツキを低減する事が出来る。波長変換部３２は実施形態１０と同様に、長波長光に関するマイクロキャビティ効果を、画素間で均一に実現する事が出来る。従って、前方に強く配光した、波長分布の狭い長波長光を、表示素子全面に渡って、均一に放出させる事が出来る。画像表示素子２００ｊの歩留まりを高め、低コストで生産する事が出来る。
〔実施形態１２〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１４を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１０及び１１では、波長変換部３２における、長波長光による水平方向の共鳴を防止する為に、波長変換部３２の側壁に凹凸を設けた。これに対し、本実施形態１２の画像表示素子２００ｋでは、傾斜面を用いる。それ以外の点は、実施形態１０と相違は無い。なお、図１４では接続領域３の断面図を省略したが、本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の接続領域３を有する。
図１４に示す様に、マイクロ発光素子１００ｋの第２隔壁３７ｋの側面（傾斜反射面）は、光放出方向に向かって、閉じる様に傾斜している。駆動回路基板５０の表面に対する第２隔壁３７ｋの側面の傾斜角度θｃは９０度未満であれば良い。波長変換部３２ｋの側壁を傾斜させる事で、長波長光による水平方向の共鳴が生じるのを防止している。更に、光放出方向に向かって、閉じる様に傾斜させる事で、長波長光や励起光をキャビティ内部に閉じ込める事ができる。励起光をキャビティ内部に閉じ込める事で、波長変換部３２ｋでの励起光の吸収量を増加する事が出来る。更に、長波長光をキャビティ内に閉じ込める事で、マイクロキャビティ効果を一層強化する事が出来る。従って、波長変換部３２ｋの寸法バラツキによって、水平方向の共鳴条件を満たす画素が発生する事を防止すると共に、長波長光の発光強度を高める事が出来る。
波長変換部３２ｋの下面は、励起光発光素子１０５の励起光放出面１３０を覆う事が好ましい。励起光を波長変換部３２ｋへ無駄なく取り込む事が出来る。一方、波長変換部３２ｋの下面が、励起光放出面１３０より著しく大きいと、長波長光が第３隔壁３６第１隔壁３４ｉの上面で反射される様になり、長波長光の損失が生じる。従って、波長変換部３２ｋの下面は、励起光発光素子１０５の励起光放出面１３０と、製造工程に於いて実現できる精度の範囲に於いて、一致している事が好ましい。
傾斜角度θｃは９０度未満であれば良いが、著しく小さいと、第２隔壁３７ｋの側壁の下方にある、波長変換部３２ｋの一部の体積が増す。この部分には、マイクロキャビティ効果は働かない為、第２隔壁３７ｋの側壁の下方にある波長変換部３２ｋの一部の体積が増加する事は好ましく無い。波長変換部３２ｋの全体積に対して、第２隔壁３７ｋの側壁の下方にある波長変換部３２ｋの一部の体積は、半分以下の比率である事が好ましい。
本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の効果を実現できる。
尚、図１４では、第２隔壁３７ｋの側壁の傾斜角度θｃが９０度未満の場合を示したが、傾斜角度θｃが９０度より大きい場合でも、水平方向の共鳴発生を防止できる。従って、傾斜角度θｃは、９０度でなければ、実施形態１０と同様の効果を実現できる。更に、傾斜角度θｃが９０度より大きい場合には、波長変換部３２で発生した長波長光の内、水平方向に進む長波長光を、上方に反射させて反射透過膜３９へ入射させる事で、光取り出し効率を改善できる。
〔実施形態１３〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１５を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１０～１２では、マイクロキャビティを構成する下面側の反射膜を、励起光発光素子１０５や１０５ｊの下面側に配置していた。一方、本実施形態１３の画像表示素子２００ｌのマイクロ発光素子１００ｌでは、励起光発光素子１０５ｊと波長変換部３２の間に、長波長光反射膜４０を設けている。それ以外の点は、他の実施形態と同様である。図１５では、波長変換部３２、第２隔壁３７、反射透過膜３９は実施形態１０と同様であり、励起光発光素子１０５ｊは実施形態１１と同様である。なお、図１５では接続領域３の断面図を省略したが、本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の接続領域３を有する。
図１５に示す様に、励起光発光素子１０５ｊと波長変換部３２の間に、長波長光反射膜４０が設けられている。長波長光反射膜４０は誘電体多層膜であり、長波長光を反射する一方、励起光は透過する様に設計されている、バンドパスフィルターの機能を有する。長波長光に対しては、長波長光反射膜４０は反射透過膜３９より高い反射率を有する。長波長光反射膜４０と反射透過膜３９の間の垂直方向の距離は、長波長光が垂直方向に往復する場合に、共鳴する様に設定されている。これは反射透過膜３９に入射する長波長光Ａの内、反射透過膜３９で反射され、更に長波長光反射膜４０によって反射された後に、反射透過膜３９に再入射する長波長光Ｂが、元の長波長光Ａと、互いに強め合う様に干渉する様に、垂直方向の距離が設定されている。なお、図１５では、長波長光反射膜４０が画素間で連続した膜として配置されているが、画素毎に区分されていても良い。
本構成では、波長変換部３２と励起光発光素子１０５ｊが、共に水平方向の共鳴を防止する構造を有している為、実施形態１０～１２と同様の効果を実現できる。更に、波長変換部３２の厚みの制御によって、マイクロキャビティ構造を実現できる。実施形態１０～１２では、マイクロキャビティ構造が波長変換部３２と励起光発光素子１０５ｊの両方を含むため、励起光発光素子１０５ｊの光学的な厚さに応じて、波長変換部３２の厚さを設定する必要があり、製造する上では複雑な制御をする必要があった。しかし、本構成では波長変換部３２の厚さ制御のみによって、マイクロキャビティ構造が形成される為、製造する上では制御は単純である。
本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の効果を実現できる。
〔実施形態１４〕
本発明の他の実施形態について、以下に図１６及び図１７を用いて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
上述の実施形態１～１３は単色の表示素子であったが、本実施形態１４の画像表示素子２００ｍでは、フルカラーの表示素子を対象としている。図１６はフルカラーの画像表示素子２００ｍの断面模式図であり、図１７は平面模式図である。
画素領域１には図１７に示す様に、画素５がアレイ状に配置され、各画素５は青色サブ画素６、赤色サブ画素７、緑色サブ画素８を含む。それぞれ、青色光、赤色光、緑色光を発し、それぞれの強度を調整する事で、画素５として、様々な色の光を発する事ができる。本構成では、１画素に緑色サブ画素を２個設けているが、画素内のサブ画素の配置や個数は、他の構成であっても良い。図１６は図１７のＡ－Ａ’線部分の断面図を表している。
青、赤、緑色サブ画素６、７、８はそれぞれ励起光発光素子１０５を含み、励起光は青色光である。青色サブ画素６は、青色マイクロ発光素子１００Ｂを含み、青色マイクロ発光素子１００Ｂは励起光発光素子１０５と透明部３２Ｂを含む。赤色サブ画素７は、赤色マイクロ発光素子１００Ｒを含み、赤色マイクロ発光素子１００Ｒは励起光発光素子１０５と赤色波長変換部３２Ｒを含む。同様に、緑色サブ画素８は、緑色マイクロ発光素子１００Ｇを含み、緑色マイクロ発光素子１００Ｇは励起光発光素子１０５と緑色波長変換部３２Ｇを含む。本構成では、反射透過層３９ｍは、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８の上面に配置されており、青色サブ画素６の上面には配置されていない。即ち、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８はマイクロキャビティ構造を有しているが、青色サブ画素６はマイクロキャビティ構造を有してはいない。
赤色サブ画素７の構成は、実施形態１０と同様であり、反射透過膜３９とＰ電極２３Ｐの間で、赤色光が共鳴状態となる様に、反射透過膜３９とＰ電極２３Ｐの間の距離が設定されている。また、赤色波長変換部３２Ｒの側壁（凹凸反射面）には凹凸が形成され、長波長光が水平方向に共鳴状態とならない様にしている。励起光発光素子１０５の側壁を傾斜させる事で、励起光発光素子１０５内で励起光が、水平方向に共鳴する事が無い様にしている。赤色波長変換部３２Ｒの側壁は実施形態１２の様な傾斜面であっても良いし、励起光発光素子１０５の側壁は実施形態１１の様な凹凸であって良い。
緑色サブ画素８も同様であるが、緑色波長変換部３２Ｇと反射透過膜３９の間に透明層３３が配置されている点が異なる。反射透過膜３９となる誘電体多層膜を形成する上で、堆積される下地層を平坦にすることが、良質の誘電体多層膜を得る上で、非常に重要である。一方で、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８では、発光波長が大きく異なる為、同じ波長変換部の厚さで、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８に、それぞれ赤色光と緑色光の共鳴状態を実現する事は難しい。そこで、赤色波長変換部３２Ｒに比べて、緑色波長変換部３２Ｇの厚さを薄くし、両者の厚さの差分の厚さを有する透明層３３を形成する。透明層３３は赤色波長変換部３２Ｒや緑色波長変換部３２Ｇの屈折率とは大きく異なる屈折率を有する。即ち、透明層３３の厚さを適切に選ぶ事によって、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８において、それぞれ赤色光と緑色光の共鳴状態を実現すると共に、赤色サブ画素７と緑色サブ画素８の表面を平坦化し、良質の誘電体多層膜を得る事が出来る。
本構成では、透明層３３を緑色サブ画素８に設けたが、緑色波長変換部３２Ｇを厚くして、反射透過膜３９と接する構成とし、赤色サブ画素７に、赤色波長変換部３２Ｒと透明層３３を設けても良い。例えば、緑色波長変換部３２Ｇの励起光に対する吸収係数が、赤色波長変換部３２Ｒの励起光に対する吸収係数より、小さい場合には、緑色波長変換部３２Ｇを厚くする必要がある。この様な場合には、赤色サブ画素７に透明層３３を設ける方が好ましい。
青色サブ画素６は、透明部３２Ｂを通して、励起光を外部へ放出する為、比較的前方への配光が強い。従って、必ずしもマイクロキャビティ構造を採用する必要は無い。但し、透明部３２Ｂが有る事で、励起光の放出効率が高まる。更に、透明部３２Ｂは、青色サブ画素６の反射透過膜３９を除去する際に、励起光発光素子１０５を保護する役割も果たす。従って、透明部３２Ｂはある事が好ましい。
本構成では、励起光として青色光を用いたが、励起光として近紫外光や紫外光を用いて、青色サブ画素６にも青色波長変換部を設ける事が出来る。その場合には、青色サブ画素６上にも反射透過膜３９Ｃを配置する。この場合の反射透過膜３９Ｃは、励起光である近紫外光や紫外光に対して、高い反射率を有し、青色光から赤色光までの波長帯では、反射透過膜として働く様に設定される。更に、青色波長変換部、緑色波長変換部、赤色波長変換部の層厚や、透明層の厚さや屈折率を調整することで、青、赤、緑色サブ画素６、７、８が、それぞれマイクロキャビティ構造を取る様にする事ができる。
本実施形態に於いても、実施形態１０と同様の効果を実現できる。
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、１００ｈ、１００ｉ、１００ｊ、１００ｋ、１００ｌ、１００ｍ マイクロ発光素子
１００Ｂ 青色マイクロ発光素子
１００Ｒ 赤色マイクロ発光素子
１００Ｇ 緑色マイクロ発光素子
１０１ 接続素子
１０５、１０５ｊ 励起光発光素子
１３０ 励起光放出面
１ 画素領域
３ 接続領域
５ 画素
６ 青色サブ画素
７ 赤色サブ画素
８ 緑色サブ画素
１１ Ｎ側層（第１導電層）
１２ 発光層
１３ Ｐ側層（第２導電層）
１４、１４ｂ 化合物半導体層
１４Ｎ 窒化物半導体層
１６、１６ｃ、１６ｈ 本体
１６ｉ、１６ｊ、１６ｇ、１６ｈ 窒化物半導体層よりなる本体
１６Ｓ、１６ｃＳ，１６ｊＳ，１６ｇＳ、１６ｈＳ （本体）側面
１６ｉＳ、１６ｊＳ 窒化物半導体層よりなる本体側面
１７ 保護膜
１８ 反射膜
２０ 貫通電極
２３Ｐ、２３Ｐｅ Ｐ電極（第２電極、反射面）
２３Ｎ 接続電極
３０ Ｎ電極（第１電極）
３２、３２ｋ 波長変換部
３２Ｒ 赤色波長変化部
３２Ｇ 緑色波長変化部
３２Ｂ 透明部
３３ 透明層
３４、３４ａ、３４ｃ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｈ、３４ｉ、３４ｊ 第１隔壁
３４Ｓ 第１隔壁側面
３５ 第３隔壁
３７、３７ｋ 第２隔壁
３９、３９ａ、３９ｂ、３９ｄ 反射透過膜
４０ 長波長光反射膜
５０ 駆動回路基板
５１ Ｎ駆動電極（第１駆動電極）
５２ Ｐ駆動電極（第２駆動電極）
６０、６０ｅ 保護部
２００、２００ａ，２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ、２００ｇ、２００ｈ、２００ｉ、２００ｊ、２００ｋ、２００ｌ、２００ｍ 画像表示素子
θｅ 本体側面の傾斜角度
θｗ 第１隔壁側壁の傾斜角度
θｃ 波長変換部側壁の傾斜角度

Claims (29)

  1. 画像表示素子であって、
    アレイ状に配置された、マイクロ発光素子を含む画素と、
    前記マイクロ発光素子に電流を供給して発光させる駆動回路を含む駆動回路基板と、
    を含み、
    前記マイクロ発光素子は、前記駆動回路基板とは反対方向に放出光を放出し、
    前記マイクロ発光素子は、
    前記放出光を生成する発光部と、
    前記発光部の光放出方向の側に設けられた反射透過膜と、
    前記発光部の前記駆動回路基板側に設けられた反射面と、
    を有しており、
    前記反射透過膜および前記反射面は、前記放出光に対して、マイクロキャビティを構成しており、
    前記発光部の側方には、傾斜反射面が設けられている、ことを特徴とする画像表示素子。
  2. 画像表示素子であって、
    アレイ状に配置された、マイクロ発光素子を含む画素と、
    前記マイクロ発光素子に電流を供給して発光させる駆動回路を含む駆動回路基板と、
    を含み、
    前記マイクロ発光素子は、前記駆動回路基板とは反対方向に放出光を放出し、
    前記マイクロ発光素子は、
    前記放出光を生成する発光部と、
    前記発光部の光放出方向の側に設けられた反射透過膜と、
    前記発光部の前記駆動回路基板側に設けられた反射面と、
    を有しており、
    前記反射透過膜と前記反射面は、前記放出光に対して、マイクロキャビティを構成しており、
    前記発光部の側方には、凹凸反射面が設けられている、ことを特徴とする画像表示素子。
  3. 前記反射透過膜が、第３隔壁によって、画素毎に分割されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示素子。
  4. 前記反射透過膜が、第３隔壁によって、画素毎に分割されている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示素子。
  5. 前記発光部は、前記放出光を生成する化合物半導体よりなる本体を含み、
    前記傾斜反射面は、前記発光部の光放出方向に向かって開く様に傾斜している、ことを特徴とする請求項１又は３のいずれかに記載の画像表示素子。
  6. 前記画素間には第１隔壁が設けられている、ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示素子。
  7. 前記傾斜反射面が、前記本体の側面である、ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示素子。
  8. 前記傾斜反射面が、前記第１隔壁の側面である、ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示素子。
  9. 前記発光部は、放出光を生成する化合物半導体よりなる本体を含み、
    前記傾斜反射面は、前記発光部の光放出方向に向かって閉じる様に傾斜している、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示素子。
  10. 前記発光部は、前記放出光を生成する化合物半導体よりなる本体を含み、
    前記凹凸反射面は、前記本体の側面が凹凸を有することによって形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示素子。
  11. 前記発光部は、励起光発光素子が生成する励起光を前記放出光へ変換する波長変換部であり、
    前記駆動回路基板上に、前記励起光発光素子と、前記波長変換部と、前記反射透過膜とが、この順で積層されており、
    前記波長変換部の側面には第２隔壁が配置されており、
    前記励起光発光素子は、前記励起光を発生する窒化物半導体層からなる本体を含み、
    前記窒化物半導体層からなる本体は、前記画素毎に分割されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示素子。
  12. 前記波長変換部の側壁は、前記光放出方向に対して、閉じる様に傾斜している、ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
  13. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁は、凹凸を有している、ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
  14. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁は、前記光放出方向に対して、傾斜している、ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
  15. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁には、透明絶縁膜からなる保護膜と、反射膜とが、この順で配置されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示素子。
  16. 前記第２隔壁の側壁表面は、前記放出光に対して反射性を有する、ことを特徴とする請求項１１から１５の何れか１項に記載の画像表示素子。
  17. 前記窒化物半導体層からなる本体を分割する第１隔壁の上面と、前記窒化物半導体層からなる本体の上面とは、滑らかな平坦面を構成している、ことを特徴とする請求項１１から１５の何れか１項に記載の画像表示素子。
  18. 前記波長変換部の上面と、前記第２隔壁の上面とは、滑らかな平面を構成している、ことを特徴とする請求項１１から１６の何れか１項に記載の画像表示素子。
  19. 前記反射透過膜は、前記画素間に跨って、連続して配置されている、ことを特徴とする請求項１０から１７の何れか１項に記載の画像表示素子。
  20. 前記励起光発光素子と前記波長変換部との間に、長波長反射膜が配置されている、ことを特徴とする請求項１１から１８の何れか１項に記載の画像表示素子。
  21. 前記発光部は、励起光発光素子が生成する励起光を前記放出光へ変換する波長変換部であり、
    前記駆動回路基板上に、前記励起光発光素子と、前記波長変換部と、前記反射透過膜とが、この順で積層されており、
    前記波長変換部の側面には第２隔壁が配置されており、
    前記励起光発光素子は、前記励起光を発生する窒化物半導体層からなる本体を含み、
    前記窒化物半導体層からなる本体は、前記画素毎に分割されている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示素子。
  22. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁は、凹凸を有している、ことを特徴とする請求項２１に記載の画像表示素子。
  23. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁は、前記光放出方向に対して、傾斜している、ことを特徴とする請求項２１に記載の画像表示素子。
  24. 前記窒化物半導体層からなる本体の側壁には、透明絶縁膜からなる保護膜と、反射膜とが、この順で配置されている、ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の画像表示素子。
  25. 前記第２隔壁の側壁表面は、前記放出光に対して反射性を有する、ことを特徴とする請求項２１から２４の何れか１項に記載の画像表示素子。
  26. 前記窒化物半導体層からなる本体を分割する第１隔壁の上面と、前記窒化物半導体層からなる本体の上面とは、滑らかな平坦面を構成する、ことを特徴とする請求項２１から２５の何れか１項に記載の画像表示素子。
  27. 前記波長変換部の上面と、前記第２隔壁の上面とは、滑らかな平面を構成する、ことを特徴とする請求項２１から２６の何れか１項に記載の画像表示素子。
  28. 前記反射透過膜は前記画素間に跨って、連続して配置されている、ことを特徴とする請求項２１から２７の何れか１項に記載の画像表示素子。
  29. 前記励起光発光素子と前記波長変換部との間に、放出光反射膜が配置されている、ことを特徴とする請求項２１から２８の何れか１項に記載の画像表示素子。
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