WO2022054699A1 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

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WO2022054699A1
WO2022054699A1 PCT/JP2021/032364 JP2021032364W WO2022054699A1 WO 2022054699 A1 WO2022054699 A1 WO 2022054699A1 JP 2021032364 W JP2021032364 W JP 2021032364W WO 2022054699 A1 WO2022054699 A1 WO 2022054699A1
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light emitting
display device
emitting element
cavity
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PCT/JP2021/032364
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昌哉 玉置
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L33/60—
    • H01L33/62—

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device provided with a self-luminous light emitting element such as a light emitting diode element and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 Conventionally, for example, the display device described in Patent Document 1 is known.
  • the display device of the present disclosure includes a cavity structure including a display surface, a cavity existing on the display surface, and a light emitting element located in the cavity, and the cavity is conductive with a bottom surface portion.
  • a semi-conductive side wall portion is provided, and the height of the side wall portion is at least three times the height of the light emitting element.
  • the first manufacturing method which is a manufacturing method of the display device of the present disclosure, a substrate having a surface including a bottom surface portion of a cavity for accommodating a light emitting element is prepared, the light emitting element is arranged on the bottom surface portion, and the bottom surface portion is provided. On the remaining portion of the bottom surface portion on the surface including the ,including.
  • a first transparent substrate having a first surface including an arrangement portion for arranging a light emitting element and a second surface facing the first surface are provided.
  • a second transparent substrate having a bottom surface of a cavity for accommodating a light emitting element at a portion facing the arrangement portion on the second surface is prepared, and the light emitting element is arranged on the arrangement portion.
  • Patent Document 1 discloses a display device in which a plurality of light emitting portions having a light emitting element and a resin partition wall surrounding the light emitting element are arranged on a substrate.
  • the substrate may easily accumulate static electricity, and the light emitting layer of the light emitting element may be electrostatically destroyed. Further, in the conventional display device, it may be difficult for the heat generated from the light emitting element to be dissipated to the outside of the device when the light emitting element is driven, and the luminous efficiency of the light emitting element is lowered due to the influence of the heat generated from the light emitting element. The brightness of the was sometimes reduced.
  • the size of the light emitting element has been reduced and the power consumption has been reduced. Accordingly, in order to suppress deterioration of display quality such as brightness and contrast of the display image, it is required to improve the directivity and extraction efficiency of the light emitted from the light emitting unit of the display device.
  • FIG. 1 is a partial plan view schematically showing a display device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view cut along the cutting plane lines A1-A2 of FIG. 3 to 8 are partial cross-sectional views schematically showing a display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • the partial cross-sectional views shown in FIGS. 3 to 8 correspond to the partial cross-sectional views shown in FIG.
  • the display device 1 of the present disclosure includes a cavity structure 30 having a cavity 3c existing on the display surface 3b and the display surface 3b, and a light emitting element 4 located in the cavity 3c.
  • the cavity 3c has a bottom surface portion 3c1 and a conductive or semi-conductive side wall portion 3c2.
  • the cavity 3c is defined by a bottom surface portion 3c1 and a conductive or semi-conductive side wall portion 3c2.
  • the height of the side wall portion 3c2 is set to be three times or more the height of the light emitting element 4.
  • the display surface 3b is a visual recognition surface on which an external viewer visually recognizes the display image of the display device 1, and is a surface on the display side.
  • the cavity 3c is open on the display surface 3b.
  • the light emitting element 4 may be mounted on the bottom surface portion 3c1. Further, the "height of the side wall portion 3c2" and the “height of the light emitting element 4" mean the height with respect to the bottom surface portion 3c1. As will be described later, the bottom surface portion 3c1 is included in the first surface 2a of the first substrate 2, and the cavity 3c is composed of a through hole 31 formed in the second substrate 3.
  • the above display device 1 has the following effects.
  • the side wall portion 3c2 of the cavity 3c can function as a static electricity dissipating portion that dissipates static electricity.
  • the first substrate 2 including the bottom surface portion 3c1 is an insulating substrate that easily accumulates static electricity, the accumulation of static electricity on the first substrate 2 is suppressed and the light emitting layer of the light emitting element 4 is static. It is possible to suppress the electric destruction.
  • the cathode terminal of the light emitting element 4 is electrically connected to the side wall portion 3c2, the side wall portion 3c2 having a large surface area and a large volume can function as a stable cathode potential portion.
  • the characteristics of the light emitting element 4 are stabilized, and it becomes easy to control the brightness and the like.
  • the side wall portion 3c2 of the cavity 3c is configured by using a conductive metal material or alloy material, or a dense crystalline material such as semi-conductive silicon, the side wall portion 3c2 has high thermal conductivity. Will have.
  • the heat generated from the light emitting element 4 can be effectively dissipated to the outside, so that it is possible to suppress a decrease in the light emitting efficiency of the light emitting element 4 and display a high-luminance image.
  • the cavity 3c becomes deeper, and the directivity of light and the light extraction efficiency can be further improved. ..
  • the light emitting element 4 is made smaller and consumes less power as the display image becomes higher in definition, it is possible to suppress deterioration of display quality such as brightness and contrast of the display image.
  • the depth of the through hole 31 constituting the cavity 3c becomes deep. This makes it possible to reflect the light emitted from the light emitting element 4 (hereinafter, also simply referred to as “radiated light of the light emitting element 4”) at least once, for example, multiple times on the inner surface 31a of the through hole 31. .. As a result, the light emitted from the inside of the through hole 31 to the outside can be brought close to the parallel light, and the directivity of the light emitted from the display device 1 can be improved.
  • the synchrotron radiation of the light emitting element 4 may be the maximum intensity direction in a direction inclined by about 20 ° to 50 ° from the direction perpendicular to the display surface 3b.
  • the light in the maximum intensity direction can be reflected a plurality of times on the inner surface 31a of the through hole 31.
  • the plurality of times may be about 2 to 5 times.
  • the height of the side wall portion 3c2 at which the light in the maximum intensity direction of the synchrotron radiation of the light emitting element 4 can be reflected multiple times on the inner surface 31a in the through hole 31 is about 3 times or more and 20 times the height of the light emitting element 4. It may be less than or equal to, and may be 5 times or more and 10 times or less.
  • the height of the light emitting element 4 may be about 2 ⁇ m to 10 ⁇ m, and the height of the side wall portion 3c2 may be about 30 ⁇ m to 300 ⁇ m, but the height is not limited to these values.
  • the display device 1 includes a first substrate 2, a second substrate 3, and a light emitting element 4.
  • the first substrate 2 may have an insulating property.
  • the first substrate 2 may be referred to as a substrate, and when it is made of a transparent material, it may be referred to as a first transparent substrate.
  • the second substrate 3 has a through hole 31 penetrating in the thickness direction, and the through hole 31 guides the synchrotron radiation of the light emitting element 4.
  • the second substrate 3 may have conductive or semi-conductive properties.
  • the second substrate 3 may be referred to as a cavity member, and may be referred to as a second transparent substrate when it is made of a transparent material.
  • the light emitting element 4 is located on the portion 2aa exposed by the through hole 31 in the first substrate 2.
  • the site 2aa may be referred to as a mounting site 2aa.
  • the mounting portion 2aa corresponds to the bottom surface portion 3c1 of the cavity 3c.
  • the cavity structure 30 includes a first substrate 2 and a second substrate 3.
  • the first substrate 2 has a first surface 2a including a bottom surface portion 3c1.
  • the second substrate 3 is located on the first surface 2a.
  • the second substrate 3 has a second surface 3a facing the first surface 2a and a third surface 3b opposite to the second surface 3a.
  • the third surface 3b corresponds to the display surface 3b of the cavity structure 30.
  • the second substrate 3 has a through hole 31 penetrating from the second surface 3a to the third surface 3b.
  • the through hole 31 exposes the bottom surface portion 3c1 of the first substrate 2.
  • the second substrate 3 constitutes the side wall portion 3c2 of the cavity 3c.
  • the light emitting element 4 is located on the bottom surface portion 3c1 exposed by the through hole 31.
  • the light reflecting layer may be located on the first surface 2a of the first substrate 2. In this case, the light radiated from the light emitting element 4 toward the first surface 2a of the first substrate 2 can be reflected above the through hole 31, and the light utilization efficiency is further improved.
  • the light reflecting layer may be made of, for example, a metal material, an alloy material, or the like having a high light reflectance of visible light. Examples of the metal material used for the light reflecting layer include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), chromium (Cr), nickel (Ni), platinum (Pt), tin (Sn) and the like.
  • duralmin Al—Cu alloy, Al—Cu—Mg alloy, Al—Zn—Mg—Cu alloy which is an aluminum alloy containing aluminum as a main component.
  • the light reflectance of these materials is about 90% to 95% for aluminum, about 93% for silver, about 60% to 70% for gold, about 60% to 70% for chromium, and about 60% to 70% for nickel.
  • Platinum is about 60% to 70%
  • tin is about 60% to 70%
  • aluminum alloy is about 80% to 85%. Therefore, when the light reflecting layer is made of a material such as aluminum, silver, gold, or an aluminum alloy, the efficiency of light utilization is effectively improved.
  • the light reflection layer may be located closer to the light emitting element 4 than the drive circuit.
  • the light-reflecting layer also functions as a light-shielding layer for the channel portion of the thin film transistor, and it is possible to prevent the drive circuit from malfunctioning due to a light leakage current flowing through the channel portion.
  • the drive circuit is located on the first surface 2a of the first substrate 2, the light reflecting layer is via an insulating layer made of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or the like. It may be on the drive circuit.
  • a light absorption layer may be arranged in place of the above light reflection layer as a light shielding layer for the channel portion of the thin film transistor.
  • the light absorption layer may be formed by applying a photocurable or thermosetting resin material containing a light absorption material on the first surface 2a and curing it.
  • the resin material include silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, polycarbonate resin and the like.
  • the light absorbing material may be, for example, an inorganic pigment.
  • the inorganic pigments include, for example, carbon-based pigments such as carbon black, nitride-based pigments such as titanium black, Cr-Fe-Co-based, Cu-Co-Mn (manganese) -based, Fe-Co-Mn-based, and Fe-Co.
  • -A metal oxide pigment such as Ni—Cr may be used.
  • the display device 1 may have an insulator 6 interposed between the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the wiring, the drive circuit, and the like arranged on the first surface 2a of the first substrate 2 and connected to the anode terminal and the cathode terminal of the light emitting element 4 do not come into contact with the second substrate 3.
  • the second substrate 3 can function as an electrostatic dissipating portion and / or a cathode potential portion that is electrically independent of the wiring and electrodes that are the anode potential portions.
  • the cavity structure 30 may have one cavity 3c or a plurality of cavities 3c according to the number of light emitting elements 4.
  • the plurality of light emitting elements 4 may be located in each of the plurality of cavities 3c.
  • the first substrate 2 has one main surface (hereinafter, also referred to as the first surface) 2a.
  • the shape of the first substrate 2 when viewed in a plan view is, for example, a triangle, a square, a rectangle, a hexagon, a trapezoid, a circle, an ellipse, or a length. It may have a circular shape or another shape.
  • the first substrate 2 is made of, for example, a glass material, a ceramic material, a resin material, a metal material, an alloy material, a semiconductor material, or the like.
  • the glass material used for the first substrate 2 may be, for example, borosilicate glass, crystallized glass, quartz, soda glass or the like.
  • the ceramic material used for the first substrate 2 include alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), zirconia (ZrO 2 ), silicon carbide (SiC) and the like.
  • the resin material used for the first substrate 2 may be, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, a polyamide resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, or the like.
  • Examples of the metal material used for the first substrate 2 include aluminum (Al), titanium (Ti), beryllium (Be), magnesium (Mg) (particularly, high-purity magnesium having a purity of 99.95% or more), and zinc ( Zn), tin (Sn), copper (Cu), iron (Fe), chromium (Cr), nickel (Ni), silver (Ag) and the like can be mentioned.
  • Examples of the alloy material used for the first substrate 2 include iron alloys containing iron as a main component (Fe—Ni alloy, Fe—Ni36% alloy (Inver), Fe—Ni—Co (cobalt) alloy (Coval), and the like.
  • magnesium alloys Mg—Al alloy, Mg—Zn alloy, Mg—Al—Zn alloy
  • the semiconductor material used for the first substrate 2 include silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs) and the like.
  • the first substrate 2 may have a single-layer structure composed of the above-mentioned glass material, ceramic material, resin material, metal material, alloy material, semiconductor material, or the like, or may have a multi-layer laminated structure.
  • the plurality of layers may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the second substrate 3 is arranged on the first surface 2a of the first substrate 2, for example, as shown in FIG.
  • the second substrate 3 has a plate-like or block-like shape.
  • the second substrate 3 has a second surface 3a facing the first surface 2a of the first substrate 2 and a third surface 3b opposite to the second surface 3a.
  • the third surface 3b is a surface on the display side from which the display device 1 emits image light.
  • the shape of the second substrate 3 when viewed in a plan view may be, for example, a triangle, a square, a rectangle, a hexagon, a trapezoid, a circle, an ellipse, an oval shape, or any other shape. good.
  • the first substrate 2 and the second substrate 3 may have the same plan-view shapes.
  • the second substrate 3 is formed with a through hole 31 penetrating from the second surface 3a to the third surface 3b.
  • a portion (hereinafter, also referred to as a mounting portion) 2aa of the first substrate 2 is exposed in the through hole 31.
  • the through hole 31 may have a cross-sectional shape parallel to the third surface 3b, for example, a square shape, a rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, an oval shape, or any other shape.
  • the through hole 31 may have a shape in which the outer edge of the opening on the third surface 3b side surrounds the outer edge of the mounting portion 2aa in a plan view.
  • the through hole 31 may have a shape in which the cross-sectional shape of the cross section parallel to the third surface 3b gradually shrinks in the direction from the third surface 3b to the second surface 3a. ..
  • the through hole 31 may have an opening area in a cross section parallel to the second surface 3a gradually increasing from the second surface 3a toward the third surface 3b. In this case, the synchrotron radiation of the light emitting element 4 can be easily taken out to the outside of the display device 1.
  • the radiation intensity distribution of the light radiated from the through hole 31 to the outside is shown in the normal direction of the third surface 3b and the bottom surface (first surface) of the through hole 31 in the maximum intensity direction.
  • the shape can be made to be close to the vertically long cosine curved surface shape (or rotating radial surface shape) having high directivity, which is almost the same as the normal direction of 2a). That is, the radiation intensity distribution of the light radiated to the outside from the through hole 31 has a vertically long approximate cosine curved surface shape with high directivity according to Lambert's cosine law.
  • Lambert's cosine rule is that the radiation intensity of light observed in an ideal diffuse radiator is the normal of the radiation surface (in the display device 1 of the present embodiment, the third surface 3b and the bottom surface of the through hole 31). It is a law that is directly proportional to the cosine (cos ⁇ ) of the angle ⁇ between them.
  • the cosine curved surface shape is a shape in which the shape of the radiation intensity distribution is a cosine curve when the radiation intensity distribution of light is viewed in a vertical cross section.
  • the second substrate 3 has conductive or semi-conductive properties.
  • the second substrate 3 is made of a metal material or an alloy material.
  • the metal material used for the second substrate 3 include aluminum, titanium, beryllium, magnesium (particularly, high-purity magnesium having a purity of 99.95% or more), zinc, tin, copper, iron, chromium, nickel, silver and the like. Can be mentioned.
  • the metal material used for the second substrate 3 may be an alloy material.
  • Examples of the alloy material used for the second substrate 3 include iron alloys containing iron as a main component (Fe—Ni alloy, Fe—Ni—Co alloy, Fe—Cr alloy, Fe—Cr—Ni alloy) and aluminum.
  • Duralmin Al-Cu alloy, Al-Cu-Mg alloy, Al-Zn-Mg-Cu alloy
  • Mg-Al alloy, Mg-Zn alloy magnesium alloy
  • Mg-Al-Zn alloy copper alloy containing copper as a main component
  • Cu-Zn alloy, Cu-Zn-Ni alloy, Cu-Sn alloy, Cu-Sn-Zn alloy copper alloy containing copper as a main component
  • boronized titanium .
  • the second substrate 3 is made of a semiconductor material.
  • the semiconductor material used for the second substrate 3 include silicon, germanium, gallium arsenide and the like.
  • the semiconductor material may be an impurity semiconductor.
  • An impurity semiconductor is a semiconductor obtained by adding (doping) a small amount of impurities (lactone) to a pure intrinsic semiconductor.
  • a P-type semiconductor having holes (holes) and an N-type semiconductor having electrons as carriers can be used. , Will be one of. Whether it is N-type or P-type is determined by the valence of the impurity element and the valence of the semiconductor replaced by the impurity.
  • the electric conductivity of the second substrate 3 may be, for example, about 104 to 10 6 ⁇ -1 cm -1 .
  • the electric conductivity of the second substrate 3 may be, for example, about 10 -10 to 10 2 ⁇ -1 cm -1 .
  • the second substrate 3 may have only the surface or the surface layer portion conductive or semi-conductive.
  • the second substrate 3 may have a main body portion made of an insulating material such as a resin material, a ceramic material, or a glass material, and a surface layer portion made of the above-mentioned conductive material or semi-conductive material. ..
  • the thickness of the surface layer portion may be about 0.05 ⁇ m to 100 ⁇ m. In this case, it becomes easy to form the surface layer portion as a continuous layer.
  • the second substrate 3 may have a single-layer structure made of the above-mentioned metal material, alloy material or semiconductor material, or may have a laminated structure of a plurality of layers.
  • the plurality of layers may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the through hole 31 may be formed by using, for example, a punching method, an electroplating method (plating method), a cutting method, a laser processing method, or the like.
  • the through hole 31 can be formed by using, for example, a punching method or an electroplating method.
  • the through hole 31 can be formed by a photolithography method or the like including a dry etching step.
  • the second substrate 3 constituting the side wall portion 3c2 may be configured to be made of a durable conductive resin.
  • the durable conductive resin is a resin material having a function of transferring electric charges by itself, and has a surface intrinsic resistance value of 106 ⁇ or more and 10 12 ⁇ or less. Therefore, the durable conductive resin has an antistatic function.
  • Examples of the durable conductive resin include acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer synthetic resin (ABS resin), polyacetal resin (POM resin) containing a conductive member, polyetheretherketone resin (PEEK resin) containing a conductive member, and the like.
  • the conductive member include conductive particles such as silver (Ag) particles, nickel (Ni) particles, and copper (Cu) particles, carbon particles, carbon nanotubes, and the like.
  • an insulator 6 made of an electrically insulating material may be interposed between the first surface 2a of the first substrate 2 and the second surface 3a of the second substrate 3.
  • the electrically insulating material used for the insulator 6 include silicon oxide (SiO 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ).
  • the insulator 6 may be arranged only on a part of the second surface 3a of the second substrate 3, or may be arranged on the entire second surface 3a.
  • the insulator 6 may be a layered body having a thickness of about 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the light emitting element 4 is located at the mounting portion 2aa of the first substrate 2.
  • the light emitting element 4 may be, for example, a self-luminous element such as a light emitting diode (Light Emitting Diode: LED) element, an organic light emitting diode (Organic Light Emitting Diode: OLED) element, or a semiconductor laser (Laser Diode: LD) element. ..
  • a light emitting diode element is used as the light emitting element 4.
  • the light emitting element 4 may be a micro light emitting diode element or a vertical light emitting diode element.
  • the micro light emitting diode element may have a rectangular plan view shape having a side length of about 1 ⁇ m or more and about 100 ⁇ m or less or about 5 ⁇ m or more and about 20 ⁇ m or less in a state of being mounted on the mounting portion 2aa. ..
  • the vertical light emitting diode element has, for example, a rectangular columnar shape, a columnar shape, or the like, and an anode terminal and a cathode terminal are arranged on both end faces in the height direction, respectively.
  • both end faces may have a side length of about 1 ⁇ m or more and about 100 ⁇ m or less, or about 5 ⁇ m or more and about 20 ⁇ m or less.
  • the first substrate 2 has a first electrode (also referred to as an anode electrode) 7 and a second electrode (also referred to as a cathode electrode) 8 arranged on the mounting portion 2aa.
  • the anode electrode 7 and the cathode electrode 8 are arranged on the first surface 2a of the first substrate 2 at the exposed mounting portion 2aa inside the second substrate 3.
  • the anode electrode 7 is electrically connected to the anode terminal (first terminal) of the light emitting element 4.
  • the cathode electrode 8 is electrically connected to the cathode terminal (second terminal) of the light emitting element.
  • the anode electrode 7 and the cathode electrode 8 may be connected to a drive circuit (not shown) that controls light emission, non-light emission, light emission intensity, and the like of the light emitting element 4.
  • the light emitting element 4 includes a first terminal (anode terminal) having a first potential (anode potential) and a second terminal (cathode terminal) having a second potential (cathode potential) different from the first potential.
  • the 2 substrate 3 may have a configuration having a second potential.
  • the second substrate 3 can function as an electrostatic dissipating portion and / or a cathode potential portion that is electrically independent of the wiring and electrodes that are the anode potential portions.
  • the second potential (cathode potential) is lower than the first potential (anode potential) and may be a negative potential (about ⁇ 5 V or more and less than 0 V) or a ground potential (0 V). ..
  • the drive circuit is formed on the first substrate 2.
  • the drive circuit may be arranged, for example, in a frame portion on the first surface 2a of the first substrate 2, a portion between the light emitting elements 4, or the like, and is on the surface of the first substrate 2 opposite to the first surface 2a. It may be arranged in.
  • the drive circuit includes a thin film transistor (TFT), a wiring conductor, and the like.
  • TFT has, for example, a semiconductor film (also referred to as a channel) made of amorphous silicon (a-Si), low-Temperature Poly Silicon (LTPS), or the like, and has three gate electrodes, source electrodes, and drain electrodes. It may be configured to have terminals.
  • the TFT functions as a switching element that switches between conduction and non-conduction between the source electrode and the drain electrode according to the voltage applied to the gate electrode.
  • the drive circuit may be arranged on the first substrate 2, or may be arranged between layers of a plurality of insulating layers made of silicon oxide, silicon nitride, or the like, which are arranged on the first substrate 2.
  • the drive circuit may be formed by using a thin film forming method such as a chemical vapor deposition (CVD) method.
  • the anode terminal and the cathode terminal of the light emitting element 4 may be flip-chip connected to the anode electrode 7 and the cathode electrode 8, respectively.
  • the display device 1 may be configured to have the insulator 6.
  • the light emitting element 4, the anode electrode 7, and the cathode electrode 8 are flip-chip connected using a conductive connecting member such as an anisotropic conductive film (ACF), a solder ball, a metal bump, or a conductive adhesive. May be electrically and mechanically connected. Further, the light emitting element 4, the anode electrode 7, and the cathode electrode 8 may be electrically connected by using a conductive connecting member such as a bonding wire.
  • a conductive connecting member such as an anisotropic conductive film (ACF), a solder ball, a metal bump, or a conductive adhesive.
  • the first substrate 2 is made of a metal material, an alloy material or a semiconductor material, an insulating layer made of silicon oxide, silicon nitride or the like is arranged on at least the first surface 2a of the first substrate 2, and a light emitting element is placed on the insulating layer. 4 may be arranged. As a result, it is possible to prevent the anode terminal and the cathode terminal of the light emitting element 4 from being electrically short-circuited.
  • the display device 1 may be configured to include a plurality of light emitting elements 4.
  • the second substrate 3 may be formed with a plurality of through holes 31 penetrating from the second surface 3a to the third surface 3b.
  • a plurality of mounting portions 2aa of the first substrate 2 are exposed in the plurality of through holes 31.
  • the plurality of light emitting elements 4 may be located at each of the plurality of portions 2aa.
  • the plurality of through holes 31 may be formed in a matrix in a plan view.
  • the display device 1 may be configured to include a plurality of pixel portions. Each pixel unit may have a plurality of light emitting elements 4.
  • the plurality of light emitting elements 4 included in each pixel unit may be, for example, a light emitting element 4R that emits red light, a light emitting element 4G that emits green light, and a light emitting element 4B that emits blue light. This enables the display device 1 to perform full-color gradation display.
  • Each pixel unit may have at least one of a light emitting element 4 that emits yellow light and a light emitting element 4 that emits white light, in addition to the light emitting elements 4R, 4G, and 4B. This makes it possible to improve the color rendering property and the color reproducibility of the display device 1.
  • Each pixel unit may have a light emitting element 4 that emits orange light, red-orange light, magenta light, or purple light instead of the light emitting element 4R that emits red light.
  • Each pixel unit may have a light emitting element 4 that emits yellowish green light instead of the light emitting element 4G that emits green light.
  • the second substrate 3 is made of a metal material, an alloy material, or a semiconductor material having a higher thermal conductivity than a resin material, a ceramic material, or the like, the heat generated from the light emitting element 4 is generated. Is easily transferred to the second substrate 3, and the heat transferred to the second substrate 3 is easily dissipated to the outside. Therefore, the display device 1 can suppress the decrease in the luminous efficiency of the light emitting element 4 due to the influence of the heat generated from the light emitting element 4, and as a result, can stably display a high-luminance image.
  • the display device 1 may have a linear expansion coefficient of the second substrate 3 of 0.8 times or more and 2 times or less of the linear expansion coefficient of the first substrate 2.
  • a linear expansion coefficient of the second substrate 3 of 0.8 times or more and 2 times or less of the linear expansion coefficient of the first substrate 2.
  • the constituent materials of the first substrate 2 and the constituent materials of the second substrate 3 are appropriately selected so that the linear expansion coefficient of the second substrate 3 is 0.8 times or more and 2 times or less of the linear expansion coefficient of the first substrate 2. May be done.
  • the second substrate 3 may be made of an iron alloy (metal material) such as Invar (Fe—Ni36% alloy) and Kovar, and silicon. , Germanium, gallium arsenide and the like.
  • the linear expansion coefficient of the first substrate 2 near room temperature is 8 to 10 (unit: 10 -6 / K; K is It is Kelvin that represents the absolute temperature).
  • the second substrate 3 is a metal material, Cr (linear expansion coefficient 8.2 (10 -6 / K)), Ti (linear expansion coefficient 8.5 (10 -6 / K)), Fe.
  • Linear expansion coefficient 12.0 (10 -6 / K) Ni (Linear expansion coefficient 12.8 (10 -6 / K)), Cu (Linear expansion coefficient 16.8 (10 -6 / K)), It may be configured to consist of Sn (linear expansion coefficient 20.0 (10 -6 / K)) or the like.
  • the second substrate 3 is an alloy material, it is a Kovar Fe—Ni—Co alloy (linear expansion coefficient 5.2 (10 -6 / K)) or Fe—Ni alloy (linear expansion coefficient 6.5). ⁇ 13.0 (10 -6 / K)), stainless steel (Linear expansion coefficient 10.0 ⁇ 17.0 (10 -6 / K)), Cu—Zn alloy (Linear expansion coefficient 19.0 (10 -6 / K)) / K)), etc. may be configured.
  • the linear expansion coefficient changes depending on the mass content of Ni.
  • the mass content of Ni is about 27% by mass to 42% by mass, the linear expansion coefficient becomes as small as about 1 to 6.5 (10 -6 / K). Therefore, the mass content of Ni in the Fe—Ni alloy is preferably more than 0% by mass and 27% by mass or less, or 42% by mass or more and less than 100% by mass.
  • the linear expansion coefficient of the first substrate 2 at around room temperature is 30.0 to 40.0 (10- ) . It is about 6 / K).
  • the second substrate 3 is a metal material, Al (linear expansion coefficient 23.0 (10 -6 / K)), Mg (linear expansion coefficient 25.4 (10 -6 / K)), Zn. It may be configured to have a linear expansion coefficient of 30.2 (10 -6 / K) or the like. Further, the second substrate 3 may be configured to be an Al—Cu alloy (linear expansion coefficient 27.3 (10 -6 / K)) which is duralumin as long as it is an alloy material.
  • the linear expansion coefficient of the first substrate 2 at around room temperature (about 20 ° C.) is 2.4 (10 -6 /). K) About.
  • the second substrate 3 may be composed of silicon and an Fe—Ni alloy.
  • the mass content of Ni is 32 mass% (linear expansion coefficient 4.8 (10 -6 / K)) to 34 mass%. (Linear expansion coefficient 2.0 (10 -6 / K)), 37% by mass (Linear expansion coefficient 2.0 (10 -6 / K)) to 40% by mass (Linear expansion coefficient 4.8 (10 -6 / K)) / K))).
  • the first substrate 2 and the second substrate 3 may have the above-mentioned linear expansion coefficient relationship at the operating temperature of the light emitting element 4 of ⁇ 30 ° C. to 85 ° C.
  • the display device 1 may have a configuration in which the inner surface 31a of the through hole 31 has light reflectivity so that the radiated light of the light emitting element 4 is reflected on the inner surface 31a in the through hole 31.
  • the light extraction efficiency of the emitted light emitted to the outside from the through hole 31 is improved, so that the intensity (luminance) of the emitted light can be increased.
  • the emitted light emitted to the outside from the through hole 31 can be brought close to the parallel light.
  • the directivity of the emitted light emitted from the display device 1 can be enhanced, and the display quality such as the brightness and contrast of the display image of the display device 1 can be improved.
  • the inner surface 31a of the through hole 31 has a light reflective property, such as a structure in which the inner surface 31a itself has a metallic luster, a structure in which the inner surface 31a is a mirror surface, a structure in which a light reflecting film is located on the inner surface 31a, and the like. be.
  • the thickness of the second substrate 3 may be thicker than the thickness of the first substrate 2.
  • the mechanical strength of the display device 1 is improved, the depth of the through hole 31 is deepened, and the synchrotron radiation of the light emitting element 4 can be reflected at least once by the inner surface 31a in the through hole 31.
  • the light emitted from the inside of the through hole 31 to the outside can be brought close to the parallel light, and the directivity of the light emitted from the display device 1 can be improved.
  • the display device 1 appropriately designs the thickness of the second substrate 3, the shape of the through hole 31, the dimensional ratio between the through hole 31 and the light emitting element 4, and the like, based on, for example, the intensity distribution of the synchrotron radiation of the light emitting element 4.
  • the synchrotron radiation of the light emitting element 4 may be configured to be reflected at least once on the inner surface 31a.
  • the thickness of the first substrate 2 may be about 0.2 mm to 2.0 mm, and the thickness of the second substrate 3 may be about 1.0 mm to 3.0 mm, but the thickness is not limited to these values.
  • the thickness of the second substrate 3 may be made thinner, for example, the thickness of the second substrate 3 may be about 0.03 mm to 0.3 mm.
  • the inner surface 31a of the through hole 31 may be a mirror surface.
  • the reflectance of the synchrotron radiation of the light emitting element 4 on the inner surface 31a can be further increased, and the loss when the synchrotron radiation of the light emitting element 4 is reflected on the inner surface 31a can be reduced.
  • the efficiency of extracting the synchrotron radiation of the light emitting element 4 to the outside of the display device 1 can be improved, and a high-luminance image can be displayed.
  • the inner surface 31a of the through hole 31 may be mirror-finished, for example, by electric field polishing or chemical polishing.
  • the surface roughness Ra of the inner surface 31a may be, for example, about 0.01 ⁇ m to about 0.1 ⁇ m.
  • the inner surface 31a may have a reflectance of about 85% to 95% with respect to visible light, for example.
  • the third surface 3b of the second substrate 3 may be roughened by blasting or the like. By roughening the third surface 3b, it is possible to increase the surface area of the third surface 3b and promote heat dissipation from the third surface 3b to the outside. Further, since the external light can be diffusely reflected on the third surface 3b, it is possible to suppress the reflected light of the external light from interfering with the emitted light emitted from the display device 1, and by extension, the display quality of the display device 1. Can be suppressed from decreasing.
  • the second substrate 3 may have a light reflection layer 9 provided on the inner surface 31a of the through hole 31, for example, as shown in FIG.
  • the reflectance of the synchrotron radiation of the light emitting element 4 in the through hole 31 is increased regardless of the constituent material of the second substrate 3, the surface roughness Ra of the inner surface 31a, and the like, and the synchrotron radiation of the light emitting element 4 is transmitted to the through hole 31. It is possible to reduce the loss when reflecting inside. As a result, the display device 1 can improve the extraction efficiency of the synchrotron radiation of the light emitting element 4, and can display a high-luminance image.
  • the light reflecting layer 9 may be made of, for example, a metal material, an alloy material, or the like having a high light reflectance of visible light.
  • the metal material used for the light reflecting layer 9 include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), chromium (Cr), nickel (Ni), platinum (Pt), tin (Sn) and the like.
  • the alloy material there are duralmin (Al—Cu alloy, Al—Cu—Mg alloy, Al—Zn—Mg—Cu alloy) which is an aluminum alloy containing aluminum as a main component.
  • the light reflectance of these materials is about 90% to 95% for aluminum, about 93% for silver, about 60% to 70% for gold, about 60% to 70% for chromium, and about 60% to 70% for nickel.
  • Platinum is about 60% to 70%
  • tin is about 60% to 70%
  • aluminum alloy is about 80% to 85%. Therefore, when the light reflecting layer 9 is made of a material such as aluminum, silver, gold, or an aluminum alloy, the efficiency of extracting the synchrotron radiation of the light emitting element 4 can be effectively improved, and a high-luminance image is displayed. Can be done.
  • the light reflecting layer 9 may be formed on the inner surface 31a of the through hole 31 by using a thin film forming method such as a CVD method, a vapor deposition method, or a plating method, and a resin paste containing particles containing aluminum, silver, gold, etc. may be formed. It may be formed by using a film forming method such as a thick film forming method of firing and solidifying.
  • the light reflecting layer 9 may be formed by a joining method in which a film containing aluminum, silver, gold, or the like or a film of the above alloy is joined to the inner surface 31a of the through hole 31.
  • the outer surface of the light reflecting layer 9 may be provided with a protective film for suppressing a decrease in reflectance due to oxidation of the light reflecting layer 9.
  • the light reflecting layer 9 may be provided only on the inner surface 31a of the through hole 31, or may be provided on the inner surface 31a of the through hole 31 and on the second surface 3a of the second substrate 3.
  • a part of the synchrotron radiation of the light emitting element 4 is a second surface 2a of the first substrate 2 and a second surface of the second substrate 3. Even if it enters between the surface 3a, it is easily reflected by the light reflecting layer 9 of the second surface 3a and taken out to the inner surface 31a side of the through hole 31.
  • the second substrate 3 may have a light absorption layer 10 located on the third surface 3b, for example, as shown in FIG.
  • the light absorption layer 10 can absorb external light incident on the third surface 3b. Since the display device 1 of the present embodiment can reduce the reflection of the external light on the third surface 3b, it is possible to suppress the reflected light of the external light from interfering with the image light emitted from the display device 1, and the display device 1 can be used. It is possible to prevent the display quality from deteriorating.
  • the light absorption layer 10 may be formed, for example, by applying a photocurable or thermosetting resin material containing a light absorption material to the third surface 3b of the second substrate 3 and curing it.
  • the resin material include silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, polycarbonate resin and the like.
  • the light absorbing material may be, for example, an inorganic pigment.
  • the inorganic pigments include, for example, carbon-based pigments such as carbon black, nitride-based pigments such as titanium black, Cr-Fe-Co-based, Cu-Co-Mn (manganese) -based, Fe-Co-Mn-based, and Fe-Co.
  • -A metal oxide pigment such as Ni—Cr may be used.
  • the light absorption layer 10 may have an uneven structure on its surface that absorbs incident light.
  • the light absorption layer 10 is a black film formed by mixing a black pigment such as carbon black into a base material such as a silicone resin, and has a structure in which an uneven structure is formed on the surface of the black film. May be good. In this case, the light absorption is significantly improved.
  • the uneven structure may have an arithmetic average roughness of about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, or may have an arithmetic average roughness of about 20 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the uneven structure may be formed by a transfer method or the like.
  • the third surface 3b of the second substrate 3 may be a light reflecting surface such as a mirror surface.
  • the display device 1 can be used as a mirror, a rear-view mirror of a vehicle such as an automobile, or the like when the light emitting element 4 is turned off. Further, the display device 1 can be used as an electronic mirror that displays images inside and around the vehicle by the plurality of light emitting elements 4.
  • the light reflecting member may be located on the third surface 3b.
  • the light reflecting member may be a light reflecting layer made of aluminum, an aluminum alloy, silver or the like, or a light reflecting film.
  • the second substrate 3 may be a metal substrate made of aluminum, an aluminum alloy, stainless steel or the like, and the third surface 3b may be a mirror surface subjected to mirror surface processing.
  • the display device 1 may include a light transmitter 5 located in the through hole 31, for example, as shown in FIG.
  • the light transmitting body 5 is arranged in the through hole 31 and seals the light emitting element 4. By filling the through hole 31, the light transmitting body 5 is in contact with the surface of the light emitting element 4 and is in contact with the inner surface 31a in the through hole 31.
  • the light transmitter 5 is made of a transparent resin material or the like.
  • the transparent resin material used for the light transmissive body 5 include a fluororesin, a silicone resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, and a polymethylmethacrylate resin.
  • the heat dissipation path (heat) from the light emitting element 4 to the second substrate 3 is compared with the case where the through hole 31 is filled with a gas such as air.
  • the thermal resistance of the transfer path) can be reduced. That is, the light transmitter 5 made of a transparent resin material or the like has higher thermal conductivity than the gas such as air. Therefore, the display device 1 of the present embodiment can effectively dissipate the heat generated from the light emitting element 4 to the outside via the light transmitting body 5 and the second substrate 3.
  • the display device 1 of the present embodiment can effectively suppress the decrease in the luminous efficiency of the light emitting element 4 due to the influence of the heat generated from the light emitting element 4, and as a result, the high-luminance image display can be stably performed. It can be carried out.
  • the display device 1 of the present embodiment has the light transmitting body 5, the light emitting element 4 is displaced or the light emitting element 4 is peeled off from the mounting portion 2aa even when used for a long period of time. It is possible to suppress such things. Therefore, according to the display device 1 of the present embodiment, the display device with improved long-term reliability can be obtained.
  • the light transmitting body 5 may have an exposed surface on the third surface 3b side having a curved shape that is convex outward.
  • the exposed surface of the light transmitter 5 on the third surface 3b side becomes a convex lens shape, and the light condensing and directivity of the light radiated to the outside from the through hole 31 can be improved.
  • the light transmitter 5 may have a configuration in which the insulator particles 52 are dispersed.
  • the light transmitter 5 may have a main body 51 made of a transparent resin material and a plurality of insulator particles 52 dispersed inside the main body 51.
  • the transparent resin material used for the main body 51 examples include fluororesin, silicone resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polymethylmethacrylate resin and the like.
  • the insulator particles 52 are made of, for example, a glass material, a ceramic material, a metal oxide material, or the like. Examples of the glass material used for the insulator particles 52 include borosilicate glass, crystallized glass, quartz, soda glass and the like. Examples of the ceramic material used for the insulator particles 52 include alumina, aluminum nitride, silicon nitride and the like. Examples of the metal oxide material used for the insulator particles 52 include titanium oxide.
  • the insulator particles 52 may be made of a glass material having a higher refractive index than that of the main body 51, or may be made of a ceramic material having a higher light reflectance with respect to visible light.
  • the display device 1 of the present embodiment can suppress the external light incident on the light transmitting body 5 from being reflected in the through hole 31 and interfering with the synchrotron radiation of the light emitting element 4.
  • the display device 1 of the present embodiment can suppress the external light from interfering with the emitted light emitted from the display device 1, and can further prevent the display quality of the display device 1 from deteriorating.
  • the insulator particles 52 are insulators, even if they come into contact with the terminals of the light emitting element 4 and the wirings and electrodes arranged on the first surface 2a of the first substrate 2, they are electrically electrical such as a short circuit. It also has the effect of not causing any obstacles. Further, when the insulator particles 52 are made of a solid such as a glass material, a ceramic material, or a metal oxide material, which is denser than the main body 51 of the light transmitter 5 made of a transparent resin material, the thermal conductivity is higher than that of the main body 51. It gets higher. As a result, the effect of improving the thermal conductivity of the light transmitter 5 as a whole is also obtained.
  • the light transmitting body 5 may be formed by filling the through hole 31 with a transparent resin material in which the insulator particles 52 are dispersed and curing the light transmitting body 5. Further, in the manufacturing process of the display device 1, before connecting the first substrate 2 and the second substrate 3 to each other, the transparent resin material in which the insulator particles 52 are dispersed is subjected to the first surface 2a of the first substrate 2. It may be allowed to enter between the second surface 3a of the second substrate 3 and be cured. As a result, the insulator particles 52 are interposed between the first surface 2a of the first substrate 2 and the second surface 3a of the second substrate 3, and are arranged on the second substrate 3 and the first surface 2a.
  • the first substrate 2 may have an insulating layer 21 laminated on the first substrate 2.
  • the first substrate 2 is located facing the second substrate 3 and includes the first surface 2a.
  • the insulating layer 21 is located closer to the second substrate 3 than the first substrate 2.
  • Examples of the electrically insulating material used for the insulating layer 21 include the above-mentioned glass material, ceramic material, resin material and the like.
  • a recess 23 may be formed in the mounting portion 2aa of the insulating layer 21.
  • the light emitting element 4 may be located in the recess 23.
  • the light emitting element 4 is a vertical light emitting diode element, the light emitting element 4 is housed in the recess 23 so that the light emitting surface 4a faces the opening on the third surface 3b side of the through hole 31. good.
  • the display device 1 is located between the first substrate 2 and the second substrate 3, includes a transparent conductor layer 11 electrically connected to the second terminal (cathode terminal) of the light emitting element 4, and is provided with the second substrate 3. May be configured to be in contact with the transparent conductor layer 11.
  • the second substrate 3 since the contact area between the second substrate 3 and the transparent conductor layer 11 is large, the second substrate 3 is electrically independent of the wiring and electrodes which are the anode potential portions, and the static electricity dissipating portion and / or the cathode. As a potential portion, it can be made to function more effectively and stably.
  • the transparent conductor layer 11 may be made of, for example, indium tin oxide (Indium Tin Oxide: ITO), indium zinc oxide (Indium Zinc Oxide: IZO), or the like. As shown in FIG. 8, for example, the transparent conductor layer 11 may cover the light emitting surface 4a of the light emitting element 4. The transparent conductor layer 11 may be electrically connected to the cathode terminals of the second substrate 3 and the light emitting element 4. The second substrate 3 may be electrically connected to an external ground potential portion. Further, the second substrate 3 may be electrically connected to a power supply unit having a negative potential (about ⁇ 5 V or more and less than 0 V) as the second potential (cathode potential).
  • the anode electrode 7 and the cathode electrode 8 may be located between the insulating layer 21 and the first substrate 2.
  • the anode terminal of the light emitting element 4 may be directly connected to the anode electrode 7.
  • the cathode terminal of the light emitting element 4 may be connected to the cathode electrode 8 via the transparent conductor layer 11. As shown in FIG. 8, for example, a part of the transparent conductor layer 11 may penetrate the insulating layer 21 in the thickness direction and be connected to the cathode electrode 8.
  • the first substrate 2 is made of a metal material or a semiconductor material
  • another insulating layer made of silicon oxide, silicon nitride, or the like is arranged between the insulating layer 21 and the first substrate 2, and the other insulating layer and the insulating layer 2 are arranged.
  • the anode electrode 7 and the cathode electrode 8 may be provided between the insulating layer 21 and the insulating layer 21. As a result, it is possible to prevent the anode electrode 7 and the cathode electrode 8 from being short-circuited via the first substrate 2.
  • the second substrate 3 since the second substrate 3 also functions as a heat sink that absorbs the heat generated from the light emitting element 4 and dissipates the heat to the outside, the luminous efficiency of the light emitting element 4 is the heat generated from the light emitting element 4. It is possible to suppress the decrease due to the influence, and as a result, it is possible to stably display a high-brightness image. Further, since the display device 1 of the present embodiment also functions as a cathode potential portion (ground potential portion) of the stable potential of the second substrate 3, the ground potential given to the light emitting element 4 can be stabilized. As a result, it is possible to prevent the display quality of the display device 1 from deteriorating.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing an example of a double-sided display device
  • FIG. 11 is an embodiment of the present disclosure. It is a flowchart explaining the manufacturing method of the display device which concerns on a form.
  • the partial cross-sectional view shown in FIG. 10 corresponds to the partial cross-sectional view shown in FIGS. 2 to 8.
  • the method for manufacturing a display device according to an embodiment of the present disclosure (also referred to as a first method for manufacturing a display device) is, for example, as shown in FIG. 9, a surface including a bottom surface portion 3c1 of a cavity 3c for accommodating a light emitting element 4.
  • the first manufacturing method of the display device has the following effects. According to the first manufacturing method of the display device, since the side wall portion 3c2 of the cavity 3c that can function as the static electricity dissipating portion and / or the cathode potential portion is provided, the characteristics of the light emitting element 4 are stabilized, the brightness is controlled, and the like. A display device that facilitates can be provided. Further, since the side wall portion 3c2 of the cavity 3c has high thermal conductivity, heat generated from the light emitting element 4 can be effectively dissipated to the outside, so that a decrease in the luminous efficiency of the light emitting element 4 is suppressed and a high-luminance image is obtained. It is possible to provide a display device capable of stably performing display.
  • the directivity of light and the efficiency of light extraction can be improved, even if the light emitting element 4 is made smaller and consumes less power due to higher definition of the displayed image, the brightness, contrast, etc. of the displayed image are increased. It is possible to provide a display device capable of suppressing deterioration of display quality.
  • a plurality of layered bodies are laminated on the side wall portion 3c2 of the cavity 3c made of a conductive material on the remaining portion of the bottom surface portion 3c1 on the first surface 2a including the bottom surface portion 3c1. By doing so, it may be arranged.
  • the side wall portion 3c2 of the cavity 3c made of a conductive material such as Fe—Ni alloy or Fe—Ni—Co alloy is configured by laminating a plurality of layered bodies by a film forming method such as a plating lamination method. May be good.
  • the side wall portion 3c2 of the cavity 3c can be directly formed and arranged on the first surface 2a of the first substrate 2.
  • the degree of freedom to control the shape, inclination angle, etc. of the side wall portion 3c2 constituting the cavity 3c is improved. For example, it becomes easy to transform the inner surface of the side wall portion 3c2 into a concave curved surface shape, a stepped shape, or the like. Further, by reducing the thickness of the layered body, it becomes easy to bring the inner surface of the side wall portion 3c2 closer to the flat surface.
  • the side wall portion 3c2 of the cavity 3c made of a semi-conductive material is formed on the residual portion of the bottom surface portion 3c1 on the first surface 2a including the bottom surface portion 3c1, and the plate having the through hole 31 is provided. It may be arranged as a state.
  • the through hole 31 may be formed in a plate-like body made of a semi-conductive material such as silicon by an etching method such as a dry etching method.
  • the through hole 31 constituting the side wall portion 3c2 of the cavity 3c can be formed with high shape accuracy.
  • the etching time, the concentration of the etching agent, and the like can be controlled with high accuracy.
  • the plate-shaped body having the through hole 31 constituting the side wall portion 3c2 of the cavity 3c may be adhered and arranged on the substrate on which the light emitting element 4 is arranged via a resin adhesive or the like.
  • the method for manufacturing a display device (also referred to as a second manufacturing method for a display device) according to an embodiment of the present disclosure has a first surface including an arrangement portion for arranging a light emitting element, as shown in FIG. 11, for example.
  • the height of the light emitting element is three times or more the height of the light emitting element while being made of a conductive material or a semi-conductive material on the remaining portion of the bottom surface portion on the second surface.
  • the present invention provides a double-sided display device capable of displaying an image on the outside (for example, the front surface side) of the second transparent substrate and displaying an image on the outside (for example, the back surface side) of the first transparent substrate. can do.
  • a first light emitting element for surface side display
  • a reflecting member composed of a reflecting layer, a reflecting plate, etc. is arranged in a portion directly under the light emitting element of the first transparent substrate.
  • the light emitting element) and the second light emitting element in which the reflecting member is arranged at a portion directly above the light emitting element of the second transparent substrate may be alternately arranged. Then, when displaying an image on the surface side, the first light emitting element is made to emit light and the second light emitting element is driven so as not to emit light.
  • the first light emitting element when displaying an image on the back surface side, the first light emitting element is made non-light emitting and the second light emitting element is driven to emit light.
  • the first light emitting element and the second light emitting element are driven to emit light.
  • a plurality of layered bodies are laminated on the side wall portion of the cavity made of a conductive material on the residual portion of the bottom surface portion of the cavity on the second surface of the second transparent substrate. , May be placed.
  • the side wall portion of the cavity made of a conductive material such as Fe—Ni alloy or Fe—Ni—Co alloy may be formed by laminating a plurality of layered bodies by a film forming method such as a plating lamination method. ..
  • the side wall portion of the cavity can be directly formed and arranged on the second surface of the second transparent substrate.
  • the degree of freedom in controlling the shape, inclination angle, etc. of the side wall portion constituting the cavity is improved.
  • the inner surface of the side wall portion becomes easy to transform the inner surface of the side wall portion into a concave curved surface shape, a stepped shape, or the like. Further, by reducing the thickness of the layered body, it becomes easy to bring the inner surface of the side wall portion closer to the flat surface.
  • the side wall portion of the cavity made of a semi-conductive material is arranged as a plate-like body having a through hole 31 on the residual portion of the bottom surface portion on the second surface including the bottom surface portion.
  • the through hole 31 may be formed in a plate-like body made of a semi-conductive material such as silicon by an etching method such as a dry etching method.
  • the through hole 31 forming the side wall portion of the cavity can be formed with high shape accuracy. For example, by controlling the etching time, the concentration of the etching agent, and the like, the inclination angle of the inner surface of the through hole 31 and the like can be controlled with high accuracy.
  • the second substrate 3 has a transparent substrate made of a glass material, a transparent resin material, or the like as a main body portion, and a plurality of through holes 31 are formed in the main body portion, and the inner surface 31a of the through holes 31 is formed.
  • the transparent conductor layer may be located on the upper surface, the second surface 3a, and the third surface 3b.
  • a transparent display including a first substrate 2 made of a transparent material such as a glass material and a second substrate 3 provided with a transparent substrate.
  • a reflective member 12 such as a reflective layer and a reflector that reflects a part of the synchrotron radiation of the light emitting element 4 to the back surface side of the first substrate 2 is arranged above the through hole 31.
  • a double-sided display can be configured.
  • the light emitting element 41 having the reflecting member 12 provided above and the light emitting element 42 having the reflecting member 12 provided above are alternately arranged. It may be configured.
  • the light emitting element 41 is made to emit light and the light emitting element 42 is driven so as not to emit light. Further, when displaying an image on the back surface side, the light emitting element 41 is non-light emitting and the light emitting element 42 is driven to emit light. When displaying an image on the front surface side and the back surface side, the light emitting element 41 and the light emitting element 42 are driven to emit light.
  • the display device 1 of the present disclosure may have the following configuration (hereinafter, also referred to as a second configuration).
  • the cavity structure 30 is located on the first substrate 2 having the first surface 2a including the bottom surface portion 3c1 of the cavity 3c and the bottom surface portion 3c1 of the first surface 2a to expose the bottom surface portion 3c1.
  • the cavity member constituting the side wall portion 3c2 of the cavity 3c, the light emitting element 4 may be located on the bottom surface portion 3c1, and the cavity member may be made of a metal material or an alloy material.
  • the linear expansion coefficient of the first substrate 2 made of a glass material or the like can be matched with the linear expansion coefficient of the cavity member made of a metal material or an alloy material. As a result, even if the distance between the plurality of light emitting elements 4 is reduced due to high definition, it is possible to prevent the cavity member from coming into contact with the light emitting element 4 due to thermal deformation such as thermal expansion.
  • a plurality of cavity members are integrated to form a light guide member (second substrate 3) having a plate-like shape, a block-like shape, or the like as a whole.
  • the second substrate 3 as the light guide member is also a composite cavity member.
  • the light guide member in which a plurality of cavity members are integrated may be configured to connect adjacent cavity members with arm-shaped or plate-shaped connecting members, and the adjacent cavity members are joined via an adhesive or the like. It may have the same configuration. Further, the light guide member in which a plurality of cavity members are integrated is a plate-shaped or block-shaped member as a whole, and has a plurality of penetrations corresponding to the plurality of cavity members by an etching method, a drilling method using a drill, or the like. It may have a structure in which holes are formed. Further, the light guide member in which the plurality of cavity members are integrated may be configured by laminating and joining a plurality of layered bodies having a plurality of through holes corresponding to the plurality of cavity members.
  • the linear expansion coefficient of the cavity member may be 0.8 times or more and 2 times or less the linear expansion coefficient of the first substrate 2.
  • the first substrate 2 may be made of a glass material
  • the cavity member may be made of an Fe—Ni alloy.
  • the insulator 6 may be interposed between the first surface 2a of the first substrate 2 and the cavity member as described above. In this case, the same effect as described above is obtained.
  • the first substrate 2 has the first electrode and the second electrode at the exposed portion inside the cavity member on the first surface 2a.
  • the light emitting element 4 may have a first terminal and a second terminal that are flip-chip connected to the first electrode and the second electrode. In this case, the same effect as described above is obtained.
  • a composite display device multi-display
  • a composite display device provided with a plurality of display devices of the present disclosure and connecting their opposite side portions with an adhesive, screwing, or the like.
  • the height (referred to as H2) of the side wall portion 3c2 constituting the cavity 3c is variously changed with respect to the height of the light emitting element 4 (referred to as H1), it is radiated to the outside from the through hole 31 constituting the cavity 3c.
  • the results of calculating the light extraction efficiency and directivity are shown in Table 1 below.
  • the shape of the through hole 31 is an inverted square cone shape
  • the length of the side of the bottom surface (square) of the cavity 3c is 24 ⁇ m
  • the inclination angle of the inner surface (inner side surface) 31a of the through hole 31 is 80.
  • the reflectance was set to 90% and the reflectance of the inner surface of the through hole 31 was set to 90%.
  • the light extraction efficiency is expressed as a ratio when the light emitted from the light emitting element 4 in the absence of the cavity 3c is normalized to 1 for the front luminance measured 10 cm directly above the cavity 3c.
  • the directivity is orthogonal to the angle ⁇ (the virtual radiation plane of the cavity 3c) at which the amount of light centered on the direction directly above the cavity 3c (front direction) is 50% of the total amount of light emitted from the cavity 3c to the outside. It is expressed in terms of the angle between the direction and the angle. The smaller the angle ⁇ , the higher the directivity.
  • the display device of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and is within the scope not deviating from the gist of the present disclosure.
  • Various changes and improvements are possible. Needless to say, all or part of each of the above embodiments can be combined as appropriate and within a consistent range.
  • the side wall portion of the cavity since the side wall portion of the cavity has conductive or semi-conductive properties, the side wall portion of the cavity can function as a static electricity dissipating portion for dissipating static electricity.
  • the substrate on which the light emitting element is mounted is an insulating substrate that easily accumulates static electricity, it is possible to suppress the accumulation of static electricity on the substrate and prevent the light emitting layer of the light emitting element from being electrostatically destroyed. Can be done.
  • the side wall portion having a large surface area and a large volume can function as a stable cathode potential portion. As a result, the characteristics of the light emitting element are stabilized, and the brightness can be easily controlled.
  • the side wall portion of the cavity is made of a conductive metal material or alloy material, or a dense crystalline material such as semi-conductive silicon, it has high thermal conductivity. As a result, the heat generated from the light emitting element can be effectively dissipated to the outside, so that it is possible to suppress a decrease in the light emitting efficiency of the light emitting element and display a high-luminance image.
  • the display device of the present disclosure since the height of the side wall portion constituting the cavity is three times or more the height of the light emitting element, the display device can be configured to enhance the directivity of light and the efficiency of light extraction. As a result, even if the light emitting element is reduced in size and power consumption as the display image becomes higher in definition, it is possible to suppress deterioration of display quality such as brightness and contrast of the display image.
  • the first manufacturing method of the display device of the present disclosure includes a side wall portion of a cavity that can function as a static electricity dissipating portion and / or a cathode potential portion, so that the characteristics of the light emitting element are stable and the brightness can be easily controlled.
  • the side wall of the cavity has high thermal conductivity, the heat generated from the light emitting element can be effectively dissipated to the outside, so that the decrease in the luminous efficiency of the light emitting element is suppressed and the image is displayed with high brightness.
  • the light directivity and the light extraction efficiency can be improved, the brightness, contrast, etc. of the displayed image are displayed even if the light emitting element is miniaturized and the power consumption is reduced due to the higher definition of the displayed image. It is possible to provide a display device capable of suppressing deterioration of quality.
  • the second manufacturing method of the display device of the present disclosure can provide a display device having the same effects as the above-mentioned various effects. Further, since it has a first transparent substrate and a second transparent substrate, it is possible to provide a transparent display device. Further, the present invention provides a double-sided display device capable of displaying an image on the outside (for example, the front surface side) of the second transparent substrate and displaying an image on the outside (for example, the back surface side) of the first transparent substrate. can do.
  • the display device of this disclosure can be applied to various electronic devices.
  • the electronic devices include automobile route guidance systems (car navigation systems), ship route guidance systems, aircraft route guidance systems, instrument indicators for vehicles such as automobiles, instrument panels, smartphone terminals, mobile phones, tablet terminals, and personals.
  • Digital assistants (PDAs) video cameras, digital still cameras, electronic notebooks, electronic books, electronic dictionaries, personal computers, copying machines, game device terminals, televisions, product display tags, price display tags, industrial programmable displays.
  • Advertising signage digital signage
  • advertising display devices installed on the walls of buildings, windows of vehicles such as automobiles and trains, transparent display devices or double-sided display devices installed on walls, etc. There is.
  • Display device 2 1st substrate 2a 1st surface 2aa 1st surface exposed part (mounting part) 3 Second substrate (light guide member, cavity member) 3a 2nd surface 3b 3rd surface (display surface) 3c Cavity 3c1 Bottom part 3c2 Side wall part 30 Cavity structure 31 Through hole 31a Inner surface 4,4R, 4G, 4B, 41,42 Light emitting element 5 Light transmitter 51 Main body part 52 Insulator particle 6 Insulator 7 First electrode (anode) electrode) 8 Second electrode (cathode electrode) 9 Light reflecting layer 10 Light absorbing layer 11 Transparent conductor layer 12 Reflecting member

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Abstract

本開示の表示装置は、表示面と、表示面に存在するキャビティと、を備えたキャビティ構造体と、キャビティに位置する発光素子と、を備える。キャビティは、底面部と、導電性または半導電性の側壁部と、を備える。側壁部は、高さが発光素子の高さの３倍以上である。

Description

表示装置および表示装置の製造方法
　本開示は、発光ダイオード素子等の自発光型の発光素子を備えた表示装置およびその製造方法に関する。
　従来、例えば特許文献１に記載された表示装置が知られている。
特開２０１３－３７１３８号公報
　本開示の表示装置は、表示面と、前記表示面に存在するキャビティと、を備えたキャビティ構造体と、前記キャビティに位置する発光素子と、を備え、前記キャビティは、底面部と、導電性または半導電性の側壁部と、を備えており、前記側壁部は、高さが前記発光素子の高さの３倍以上である。
　本開示の表示装置の製造方法である第１の製造方法は、発光素子を収容するキャビティの底面部を含む面を有する基板を準備し、前記底面部上に発光素子を配置し、前記底面部を含む面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに前記発光素子の高さの３倍以上の高さを有する前記キャビティの側壁部を、配置すること、を含む。
　また、本開示の表示装置の製造方法である第２の製造方法は、発光素子を配置する配置部を含む第１面を有する第１透明基板と、前記第１面に対向する第２面を有し、前記第２面の前記配置部に対向する部位に発光素子を収容するキャビティの底面部がある第２透明基板と、を準備し、前記配置部上に発光素子を配置し、前記第２面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに前記発光素子の高さの３倍以上の高さを有する前記キャビティの側壁部を、配置すること、を含む。
　本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の一実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分平面図である。 図１の切断面線Ａ１－Ａ２で切断した部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。 本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。 両面表示装置の一例を模式的に示す部分断面図である。 本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。
　本開示の実施形態に係る表示装置が基礎とする構成について説明する。従来、発光ダイオード素子等の自発光型の発光素子を有する発光部を複数備えた表示装置が種々提案されている。特許文献１は、発光素子と該発光素子を取り囲む樹脂製隔壁とを有する発光部を基板上に複数配列してなる表示装置を開示している。
　従来の表示装置は、基板が静電気を蓄積し易いことがあり、発光素子の発光層が静電破壊されてしまうことがあった。また、従来の表示装置は、発光素子の駆動時に発光素子から生じた熱が装置外に放熱され難いことがあり、発光素子から生じた熱の影響によって発光素子の発光効率が低下し、表示画像の輝度が低下してしまうことがあった。
　また、近年、表示画像の高精細化に伴って、発光素子の小型化および低消費電力化が進められている。これに応じて、表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位の低下を抑えるために、表示装置の発光部から出射される光の指向性および取出し効率を高めることが求められている。
　図１は、本開示の一実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分平面図であり、図２は、図１の切断面線Ａ１－Ａ２で切断した部分断面図である。図３～８は、本開示の他の実施形態に係る表示装置を模式的に示す部分断面図である。図３～８に示す部分断面図は、図２に示す部分断面図に対応する。
　本開示の表示装置１は、図２に示すように、表示面３ｂおよび表示面３ｂに存在するキャビティ３ｃを有するキャビティ構造体３０と、キャビティ３ｃに位置する発光素子４とを備える。キャビティ３ｃは、底面部３ｃ１、および導電性または半導電性の側壁部３ｃ２を有する。言い換えれば、キャビティ３ｃは、底面部３ｃ１と、導電性または半導電性の側壁部３ｃ２とによって規定されている。表示装置１は、側壁部３ｃ２の高さが、発光素子４の高さの３倍以上の高さとされている。上記において、表示面３ｂは、外部の視認者が表示装置１の表示画像を視認する視認面であり、表示側の面である。キャビティ３ｃは、表示面３ｂ上で開口している。発光素子４は、底面部３ｃ１に搭載されていてもよい。また、「側壁部３ｃ２の高さ」および「発光素子４の高さ」は、底面部３ｃ１を基準とする高さを意味している。なお、後述するように、底面部３ｃ１は、第１基板２の第１面２ａに含まれており、キャビティ３ｃは、第２基板３に形成された貫通孔３１によって構成されている。
　上記の表示装置１は、次の効果を奏する。キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２は、静電気を放散させる静電気放散部として機能し得る。その結果、底面部３ｃ１を含む第１基板２が、静電気を蓄積しやすい絶縁基板であったとしても、第１基板２に静電気が蓄積されることを抑えて、発光素子４の発光層が静電破壊されることを抑えることができる。また、発光素子４のカソード端子を側壁部３ｃ２に電気的に接続した場合、大表面積および大体積を有する側壁部３ｃ２が安定したカソード電位部として機能し得る。その結果、発光素子４の特性が安定し、輝度の制御等が容易になる。また、キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を、導電性を有する金属材料もしくは合金材料、または半導電性を有するシリコン等の稠密な結晶性材料を用いて構成した場合、側壁部３ｃ２は、高い熱伝導性を有するものとなる。その結果、発光素子４から生じる熱を外部に効果的に放熱できるため、発光素子４の発光効率の低下を抑制し、高輝度の画像表示を行うことができる。さらに、キャビティ３ｃを構成する側壁部３ｃ２は、高さが発光素子４の高さの３倍以上であることから、キャビティ３ｃが深くなり、光の指向性および光取出し効率をより高めることができる。その結果、表示画像の高精細化に伴って発光素子４が小型化および低消費電力化されたとしても、表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位の低下を抑えることができる。
　また、側壁部３ｃ２の高さが発光素子４の高さの３倍以上であることから、キャビティ３ｃを構成する貫通孔３１の深さが深くなる。これにより、発光素子４から放射される光（以下、単に、「発光素子４の放射光」ともいう）を、貫通孔３１の内面３１ａで少なくとも１回、例えば複数回反射させることが可能になる。その結果、貫通孔３１の内部から外部に出射される光を平行光に近付けることができ、表示装置１から出射される光の指向性を高めることが可能になる。例えば、発光素子４の放射光は、表示面３ｂに垂直な方向から２０°～５０°程度傾斜した方向が最大強度方向となる場合がある。この場合、最大強度方向の光を貫通孔３１の内面３１ａで複数回反射させることができる。複数回は、２回～５回程度としてもよい。
　発光素子４の放射光の最大強度方向の光が、貫通孔３１内の内面３１ａで複数回反射することができる側壁部３ｃ２の高さは、発光素子４の高さの３倍以上２０倍程度以下であってもよく、５倍以上１０倍程度以下であってもよい。
　発光素子４の高さは２μｍ～１０μｍ程度であってもよく、側壁部３ｃ２の高さは３０μｍ～３００μｍ程度であってもよいが、これらの高さの値に限定されない。
　次に、表示装置１のより詳細な構成について説明する。表示装置１は、例えば図２に示すように、第１基板２と、第２基板３と、発光素子４とを含む。第１基板２は、絶縁性を有していてもよい。第１基板２は、基板と称されてもよく、透明材料から成る場合には、第１透明基板と称されてもよい。第２基板３は、厚み方向に貫通する貫通孔３１を有しており、貫通孔３１によって発光素子４の放射光を導光する。第２基板３は、導電性または半導電性を有していてもよい。第２基板３は、キャビティ部材と称されてもよく、透明材料から成る場合には、第２透明基板と称されてもよい。発光素子４は、第１基板２における、貫通孔３１によって露出した部位２ａａ上に位置している。部位２ａａは、実装部位２ａａと称されてもよい。実装部位２ａａは、キャビティ３ｃの底面部３ｃ１に対応する。言い換えれば、キャビティ構造体３０は、第１基板２と、第２基板３とを含んで構成されている。第１基板２は、底面部３ｃ１を含む第１面２ａを有している。第２基板３は、第１面２ａ上に位置している。第２基板３は、第１面２ａに対向する第２面３ａと、第２面３ａとは反対側の第３面３ｂとを有している。第３面３ｂは、キャビティ構造体３０の表示面３ｂに対応する。第２基板３は、第２面３ａから第３面３ｂにかけて貫通する貫通孔３１を有している。貫通孔３１は、第１基板２の底面部３ｃ１を露出させている。第２基板３は、キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を構成する。発光素子４は、貫通孔３１によって露出する底面部３ｃ１上に位置している。
　第１基板２は、第１面２ａ上に光反射層が位置していてもよい。この場合、発光素子４から第１基板２の第１面２ａの側に放射された光を、貫通孔３１の上方へ反射させることができ、光の利用効率がより向上する。光反射層は、例えば可視光の光反射率が高い、金属材料、合金材料等から成っていてもよい。光反射層に用いられる金属材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）等がある。また、合金材料としては、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）等がある。これらの材料の光反射率は、アルミニウムが９０％～９５％程度、銀が９３％程度、金が６０％～７０％程度、クロムが６０％～７０％程度、ニッケルが６０％～７０％程度、白金が６０％～７０％程度、錫が６０％～７０％程度、アルミニウム合金が８０％～８５％程度である。従って、光反射層が、アルミニウム、銀、金、アルミニウム合金等の材料から成る場合、光の利用効率が効果的に向上する。
　第１基板２上に、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を含む駆動回路が形成されている場合、上記の光反射層は駆動回路よりも発光素子４に近い側に位置していてもよい。この場合、上記の光反射層が薄膜トランジスタのチャネル部に対する遮光層としても機能し、チャネル部に光リーク電流が流れて駆動回路が誤動作することを抑えることができる。駆動回路が第１基板２の第１面２ａ上に位置している場合、上記の光反射層は、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等から成る絶縁層を介して駆動回路上にあってもよい。
　薄膜トランジスタのチャネル部に対する遮光層として、上記の光反射層に代えて光吸収層が配置されていてもよい。光吸収層は、光吸収材料を含有する光硬化性または熱硬化性の樹脂材料を、第１面２ａ上に塗布し、硬化させることによって形成されてもよい。樹脂材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等がある。光吸収材料は、例えば、無機顔料であってもよい。無機顔料は、例えば、カーボンブラックなどの炭素系顔料、チタンブラックなどの窒化物系顔料、Ｃｒ－Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｃｕ－Ｃｏ－Ｍｎ（マンガン）系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｍｎ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｎｉ－Ｃｒ系等の金属酸化物系顔料等であってもよい。
　表示装置１は、例えば図３に示すように、第１基板２と第２基板３との間に絶縁体６が介在していてもよい。これにより、第１基板２の第１面２ａに配置され、発光素子４のアノード端子およびカソード端子に接続される配線、駆動回路等が、第２基板３に接触しない。その結果、配線、駆動回路等が、第２基板３を介して、互いに短絡することを抑制できる。さらに、第２基板３を、アノード電位部である配線および電極等と電気的に独立した、静電気放散部および／またはカソード電位部として機能させることができる。
　なお、キャビティ構造体３０は、発光素子４の個数に対応して、１つのキャビティ３ｃを有していてもよく、複数のキャビティ３ｃを有していてもよい。表示装置１が複数の発光素子４を備える場合、複数の発光素子４は複数のキャビティ３ｃにそれぞれ位置していてもよい。
　第１基板２は、一方主面（以下、第１面ともいう）２ａを有している。第１基板２は、平面視したときの（即ち、第１面２ａに垂直な方向から見たときの）形状が、例えば、三角形、正方形、矩形、六角形、台形、円形、楕円形、長円形等の形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
　第１基板２は、例えば、ガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、合金材料、半導体材料等から成る。第１基板２に用いられるガラス材料は、例えば、ホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、石英、ソーダガラス等であってもよい。第１基板２に用いられるセラミック材料としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）等であってもよい。第１基板２に用いられる樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等であってもよい。
　第１基板２に用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）（特に、純度９９．９５％以上の高純度マグネシウム）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）等が挙げられる。第１基板２に用いられる合金材料としては、例えば、鉄を主成分とする鉄合金（Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ３６％合金（インバー）、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ（コバルト）合金（コバール）、Ｆｅ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金）、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金（Ｍｇ－Ａｌ合金、Ｍｇ－Ｚｎ合金、Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ合金）、ボロン化チタン、Ｃｕ－Ｚｎ合金等が挙げられる。第１基板２に用いられる半導体材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等が挙げられる。
　第１基板２は、上記のガラス材料、セラミック材料、樹脂材料、金属材料、合金材料、半導体材料等から成る単層構造であってもよく、複数層の積層構造であってもよい。第１基板２が複数層の積層構造である場合、複数層は同一の材料から成っていてもよく、異なる材料から成っていてもよい。
　第２基板３は、例えば図２に示すように、第１基板２の第１面２ａ上に配置されている。第２基板３は、板状、ブロック状の形状を有している。第２基板３は、第１基板２の第１面２ａに対向する第２面３ａ、および第２面３ａとは反対側の第３面３ｂを有している。第３面３ｂは、表示装置１が画像光を出射する表示側の面である。第２基板３は、平面視したときの形状が、例えば、三角形、正方形、矩形、六角形、台形、円形、楕円形、長円形等の形状であってもよく、その他の形状であってもよい。第１基板２と第２基板３とは、平面視形状が互いに一致していてもよい。
　第２基板３には、例えば図１，２に示すように、第２面３ａから第３面３ｂにかけて貫通する貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１内には、第１基板２の部位（以下、実装部位ともいう）２ａａが露出している。
　貫通孔３１は、第３面３ｂに平行な断面の断面形状が、例えば、正方形状、矩形状、円形状、楕円形、長円形等であってもよく、その他の形状であってもよい。貫通孔３１は、例えば図１に示すように、平面視において、第３面３ｂ側の開口の外縁が実装部位２ａａの外縁を取り囲んでいる形状であってもよい。貫通孔３１は、例えば図２に示すように、第３面３ｂに平行な断面の断面形状が、第３面３ｂから第２面３ａに向かう方向において、徐々に縮小する形状であってもよい。言い換えれば、貫通孔３１は、第２面３ａに平行な断面における開口面積が、第２面３ａから第３面３ｂに向かって漸次増加していてもよい。この場合、発光素子４の放射光を表示装置１の外部に取り出すことが容易になる。
　また、上記構成の貫通孔３１によれば、貫通孔３１から外部に放射される光の放射強度分布を、最大強度方向が第３面３ｂの法線方向および貫通孔３１の底面（第１面２ａ）の法線方向とほぼ一致する、指向性の高い縦長の余弦曲面形状（または回転放物面形状）に近似した形状とすることができる。即ち、貫通孔３１から外部に放射される光の放射強度分布は、ランベルトの余弦則に従った、指向性の高い縦長の近似的余弦曲面形状となる。ランベルトの余弦則は、理想的な拡散放射体で観測される光の放射強度が、放射面（本実施形態の表示装置１においては第３面３ｂおよび貫通孔３１の底面）の法線との間の角度θの余弦（ｃｏｓθ）と正比例するという法則である。なお、余弦曲面形状は、光の放射強度分布を縦断面でみたとき、放射強度分布の形状が余弦曲線となっている形状である。
　第２基板３は、導電性または半導電性を有する。第２基板３が導電性を有する場合、第２基板３は金属材料または合金材料から成る。第２基板３に用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、ベリリウム、マグネシウム（特に、純度９９．９５％以上の高純度マグネシウム）、亜鉛、錫、銅、鉄、クロム、ニッケル、銀等が挙げられる。第２基板３に用いられる金属材料は、合金材料であってもよい。第２基板３に用いられる合金材料としては、例えば、鉄を主成分とする鉄合金（Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金、Ｆｅ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金）、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）、マグネシウムを主成分とするマグネシウム合金（Ｍｇ－Ａｌ合金、Ｍｇ－Ｚｎ合金、Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ合金）、銅を主成分とする銅合金（Ｃｕ－Ｚｎ合金、Ｃｕ－Ｚｎ－Ｎｉ合金、Ｃｕ－Ｓｎ合金、Ｃｕ－Ｓｎ－Ｚｎ合金）、ボロン化チタン等が挙げられる。
　第２基板３が半導電性を有する場合、第２基板３は半導体材料から成る。第２基板３に用いられる半導体材料としては、例えば、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等が挙げられる。半導体材料は不純物半導体であってよい。不純物半導体は、純粋な真性半導体に不純物（ドーパント）を微量添加（ドーピング）した半導体であり、ドーピングする元素により、キャリアがホール（正孔）のＰ型半導体と、キャリアが電子のＮ型半導体と、のいずれかになる。Ｎ型とＰ型のどちらになるかは、不純物元素の原子価、その不純物によって置換される半導体の原子価によって決まる。例えば原子価が４であるシリコン（ケイ素）にドーピングする場合、原子価が５であるヒ素またはリンをドーピングするとＮ型半導体になり、原子価が３であるホウ素またはアルミニウムをドーピングするとＰ型半導体になる。
　第２基板３が導電性を有する場合、第２基板３の電気伝導度は、例えば、１０4～１０6Ω-1ｃｍ-1程度であってもよい。第２基板３が半導電性を有する場合、第２基板３の電気伝導度は、例えば、１０-10～１０2Ω-1ｃｍ-1程度であってもよい。
　第２基板３は、表面または表層部だけが導電性または半導電性を有していてもよい。第２基板３は、本体部が樹脂材料、セラミック材料、ガラス材料等の絶縁性材料から成り、表層部が上記の導電性を有する材料または半導電性を有する材料から成る構成であってもよい。表層部の厚さは０．０５μｍ～１００μｍ程度であってよい。この場合、表層部を連続層として形成することが容易になる。
　第２基板３は、上記の金属材料、合金材料または半導体材料から成る単層構造を有していてもよく、複数層の積層構造であってもよい。第２基板３が複数層の積層構造である場合、複数層は同一の材料から成っていてもよく、異なる材料から成っていてもよい。貫通孔３１は、例えばパンチング加工法、電気鋳造法（メッキ法）、切削加工法、レーザ加工法等を用いて形成されていてもよい。第２基板３が金属材料、合金材料から成る場合、貫通孔３１は、例えばパンチング加工法、電気鋳造法を用いて形成することができる。第２基板３が半導体材料から成る場合、貫通孔３１は、ドライエッチング工程を含むフォトリソグラフィ法等によって形成することができる。
　側壁部３ｃ２を構成する第２基板３は、持続性導電性樹脂から成る構成であってもよい。持続性導電性樹脂は、樹脂自体が電荷を移動させる機能を有する樹脂材料であり、表面固有抵抗値が１０6Ω以上１０12Ω以下である。従って、持続性導電性樹脂は帯電防止機能を有する。持続性導電性樹脂としては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）、導電性部材を含むポリアセタール樹脂（ＰＯＭ樹脂）、導電性部材を含むポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）等がある。導電性部材としては、銀（Ａｇ）粒子、ニッケル（Ｎｉ）粒子、銅（Ｃｕ）粒子等の導電性粒子、カーボン粒子、カーボンナノチューブ等がある。
　前述したように、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間には、電気絶縁材料から成る絶縁体６が介在していてもよい。これにより、第１面２ａ上に設けられる電極、配線導体等が、第２基板３を介して、互いに短絡することを抑制することができる。絶縁体６に用いられる電気絶縁材料としては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等が挙げられる。絶縁体６は、第２基板３の第２面３ａの一部のみに配置されていてもよく、第２面３ａの全体に配置されていてもよい。絶縁体６は、厚さ０．５μｍ～１０μｍ程度の層状体であってもよい。
　発光素子４は、第１基板２の実装部位２ａａに位置している。発光素子４は、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）素子、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）素子、半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）素子等の自発光素子であってもよい。本実施形態では、発光素子４として、発光ダイオード素子を用いる。発光素子４は、マイクロ発光ダイオード素子であってもよく、縦型発光ダイオード素子であってもよい。マイクロ発光ダイオード素子は、実装部位２ａａ上に実装された状態で、一辺の長さが１μｍ程度以上１００μｍ程度以下または５μｍ程度以上２０μｍ程度以下である矩形状の平面視形状を有していてもよい。縦型発光ダイオード素子は、例えば、矩形柱状、円柱状等の形状を有し、高さ方向における両端面にアノード端子およびカソード端子がそれぞれ配置されている。即ち、縦型発光ダイオード素子は、一方の端子としてのアノード端子と、アノード端子上に位置する発光層と、発光層上に位置する他方の端子としてのカソード端子と、を備える構成であってもよい。縦型発光ダイオード素子が矩形柱状の形状を有する場合、両端面は、一辺の長さが１μｍ程度以上１００μｍ程度以下または５μｍ程度以上２０μｍ程度以下であってもよい。
　第１基板２は、実装部位２ａａに配置された第１電極（アノード電極ともいう）７および第２電極（カソード電極ともいう）８を有している。言い換えれば、アノード電極７およびカソード電極８は、第１基板２の第１面２ａ上における第２基板３の内側の露出する実装部位２ａａに配置されている。アノード電極７は、発光素子４のアノード端子（第１端子）に電気的に接続される。カソード電極８は、発光素子のカソード端子（第２端子）に電気的に接続される。アノード電極７およびカソード電極８は、発光素子４の発光、非発光、発光強度等を制御する駆動回路（図示せず）に接続されていてもよい。
　発光素子４は、上記のように、第１電位（アノード電位）の第１端子（アノード端子）および第１電位と異なる第２電位（カソード電位）の第２端子（カソード端子）を備え、第２基板３は、第２電位とされている構成であってもよい。この場合、第２基板３を、アノード電位部である配線および電極等と電気的に独立した、静電気放散部および／またはカソード電位部として機能させることができる。第２電位（カソード電位）は、第１電位（アノード電位）よりも低い電位であって、マイナス電位（－５Ｖ程度以上０Ｖ未満）であってよく、または接地電位（０Ｖ）であってもよい。
　駆動回路は、第１基板２上に形成されている。駆動回路は、例えば、第１基板２の第１面２ａ上の額縁部、発光素子４間の部位等に配置されていてもよく、第１基板２の第１面２ａと反対側の面上に配置されていてもよい。駆動回路は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）および配線導体等を含んで構成される。ＴＦＴは、例えば、アモルファスシリコン(ａ－Ｓｉ)、低温多結晶シリコン（Low-Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）等から成る半導体膜（チャネルともいう）を有し、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の３端子を有する構成であってもよい。ＴＦＴは、ゲート電極に印加される電圧に応じてソース電極とドレイン電極との間の導通と非導通とを切り替える、スイッチング素子として機能する。駆動回路は、第１基板２上に配置されていてもよく、第１基板２上に配置された、酸化珪素、窒化珪素等から成る複数の絶縁層の層間に配置されていてもよい。駆動回路は、化学的気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法等の薄膜形成法を用いて形成されていてもよい。
　発光素子４がマイクロ発光ダイオード素子である場合、発光素子４は、そのアノード端子およびカソード端子が、アノード電極７およびカソード電極８にそれぞれフリップチップ接続されていてもよい。この場合、表示装置１は上記絶縁体６を有する構成であってもよい。これにより、アノード電極７およびカソード電極８に接続される配線等が第１基板２の第１面２ａ上に配置されている場合に、第２基板３と配線等とが短絡することを抑制できる。発光素子４とアノード電極７およびカソード電極８とは、異方性導電性フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）、はんだボール、金属バンプ、導電性接着剤等の導電性接続部材を用いたフリップチップ接続によって、電気的および機械的に接続されていてもよい。また、発光素子４とアノード電極７およびカソード電極８とは、ボンディングワイヤ等の導電性接続部材を用いて、電気的に接続されていてもよい。
　第１基板２が金属材料、合金材料または半導体材料から成る場合、第１基板２の少なくとも第１面２ａ上に酸化珪素、窒化珪素等から成る絶縁層を配置し、その絶縁層上に発光素子４を配置してもよい。これにより、発光素子４のアノード端子とカソード端子とが電気的に短絡することを抑制できる。
　表示装置１は、前述したように、複数の発光素子４を含んで構成されていてもよい。この場合、第２基板３には、第２面３ａから第３面３ｂにかけて貫通する複数の貫通孔３１が形成されていてもよい。複数の貫通孔３１内には、第１基板２の複数の実装部位２ａａがそれぞれ露出している。複数の発光素子４は、複数の部位２ａａにそれぞれ位置していてもよい。複数の貫通孔３１は、平面視において、行列状に形成されていてもよい。
　表示装置１は、複数の画素部を含んで構成されていてもよい。各画素部は、複数の発光素子４を有していてもよい。各画素部が有する複数の発光素子４は、例えば、赤色光を発光する発光素子４Ｒ、緑色光を発光する発光素子４Ｇ、および青色光を発光する発光素子４Ｂであってもよい。これにより、表示装置１は、フルカラーの階調表示を行うことが可能になる。
　各画素部は、発光素子４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに加えて、黄色光を発光する発光素子４および白色光を発光する発光素子４のうちの少なくとも一方を有していてもよい。これにより、表示装置１の演色性および色再現性を向上させることが可能になる。各画素部は、赤色光を発光する発光素子４Ｒの代わりに、橙色光、赤橙色光、赤紫色光または紫色光を発光する発光素子４を有していてもよい。各画素部は、緑色光を発光する発光素子４Ｇの代わりに、黄緑色光を発光する発光素子４を有していてもよい。
　本実施形態の表示装置１は、第２基板３が、樹脂材料、セラミック材料等と比較して、熱伝導率が大きい金属材料、合金材料または半導体材料から成ることから、発光素子４から生じる熱が第２基板３に伝わり易く、また、第２基板３に伝わった熱が外部に放熱され易い。このため、表示装置１は、発光素子４の発光効率が発光素子４から生じる熱の影響によって低下することを抑制でき、その結果、高輝度の画像表示を安定的に行うことができる。
　表示装置１は、第２基板３の線膨張係数が、第１基板２の線膨張係数の０．８倍以上２倍以下であってもよい。これにより、発光素子４の駆動時に、第１基板２と第２基板３との接続部に生じる熱応力を低減し、第２基板３と第１基板２との間で剥離等が生じることを抑制できる。その結果、発光素子４から第２基板３に至る放熱経路（熱伝達経路）の熱抵抗が増加することを抑制できるため、発光素子４で生じた熱を、第２基板３を介して、外部に効果的に放熱することができる。延いては、発光素子４の発光効率が発光素子４から生じる熱によって低下することを抑制でき、高輝度の画像表示を行うことができる。
　第１基板２の構成材料および第２基板３の構成材料は、第２基板３の線膨張係数が第１基板２の線膨張係数の０．８倍以上２倍以下となるように、適宜選択されてよい。例えば、第１基板２がガラス材料から成る場合、第２基板３は、インバー（Ｉｎｖａｒ；Ｆｅ－Ｎｉ３６％合金）、コバール（Ｋｏｖａｒ）等の鉄合金（金属材料）から成っていてもよく、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等の半導体材料から成っていてもよい。
　例えば、第１基板２が、絶縁性材料であるガラス材料から成る場合、室温（約２０℃）付近での第１基板２の線膨張係数は８～１０（単位１０-6／Ｋ；Ｋは絶対温度を表すケルビンである）である。この場合、第２基板３は、金属材料であれば、Ｃｒ（線膨張係数８．２（１０-6／Ｋ））、Ｔｉ（線膨張係数８．５（１０-6／Ｋ））、Ｆｅ（線膨張係数１２．０（１０-6／Ｋ））、Ｎｉ（線膨張係数１２．８（１０-6／Ｋ））、Ｃｕ（線膨張係数１６．８（１０-6／Ｋ））、Ｓｎ（線膨張係数２０．０（１０-6／Ｋ））等から成る構成であってよい。また、第２基板３は、合金材料であれば、コバールであるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金（線膨張係数５．２（１０-6／Ｋ））、Ｆｅ－Ｎｉ合金（線膨張係数６．５～１３．０（１０-6／Ｋ））、ステンレススチール（線膨張係数１０．０～１７．０（１０-6／Ｋ））、Ｃｕ－Ｚｎ合金（線膨張係数１９．０（１０-6／Ｋ））等から成る構成であってよい。
　またＦｅ－Ｎｉ合金は、Ｎｉの質量含有量によって線膨張係数が変化する。Ｎｉの質量含有量が２７質量％～４２質量％程度では線膨張係数が１～６．５（１０-6／Ｋ）程度と小さくなる。従って、Ｆｅ－Ｎｉ合金のＮｉの質量含有量は、０質量％を超え２７質量％以下、または４２質量％以上１００質量％未満がよい。
　また、第１基板２が、絶縁性材料である樹脂材料のポリアミドイミドから成る場合、室温（約２０℃）付近での第１基板２の線膨張係数は３０．０～４０．０（１０-6／Ｋ）程度である。この場合、第２基板３は、金属材料であれば、Ａｌ（線膨張係数２３．０（１０-6／Ｋ））、Ｍｇ（線膨張係数２５．４（１０-6／Ｋ））、Ｚｎ（線膨張係数３０．２（１０-6／Ｋ））等から成る構成であってよい。また、第２基板３は、合金材料であれば、ジュラルミンであるＡｌ－Ｃｕ合金（線膨張係数２７．３（１０-6／Ｋ））等から成る構成であってよい。
　また、第１基板２が、エッチング法等によって加工が容易な半導体材料のシリコンから成る場合、室温（約２０℃）付近での第１基板２の線膨張係数は２．４（１０-6／Ｋ）程度である。この場合、第２基板３は、シリコン、Ｆｅ－Ｎｉ合金から成る構成であってもよい。ただし、Ｆｅ－Ｎｉ合金はＮｉの質量含有量によって線膨張係数が変化することから、Ｎｉの質量含有量が３２質量％（線膨張係数４．８（１０-6／Ｋ））～３４質量％（線膨張係数２．０（１０-6／Ｋ））程度、３７質量％（線膨張係数２．０（１０-6／Ｋ））～４０質量％（線膨張係数４．８（１０-6／Ｋ））程度であることがよい。
　なお、第１基板２および第２基板３は、発光素子４の動作温度－３０℃～８５℃において、上記の線膨張係数の関係であってよい。
　表示装置１は、発光素子４の放射光が貫通孔３１内の内面３１ａにおいて反射するように、貫通孔３１の内面３１ａが光反射性を有している構成であってもよい。これにより、貫通孔３１から外部に出射される出射光の光取り出し効率が向上するので、出射光の強度（輝度）を高めることができる。また、貫通孔３１から外部に出射される出射光を平行光に近付けることもできる。その結果、表示装置１から出射される出射光の指向性を高め、表示装置１の表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位を向上させることができる。貫通孔３１の内面３１ａが光反射性を有する構成として、内面３１ａ自体が金属光沢を有する構成、内面３１ａが鏡面とされている構成、内面３１ａ上に光反射膜が位置している構成等がある。
　表示装置１は、第２基板３の厚みが第１基板２の厚みよりも厚くてもよい。これにより、表示装置１の機械的強度が向上するとともに、貫通孔３１の深さが深くなり、発光素子４の放射光を、貫通孔３１内の内面３１ａで少なくとも１回反射させることが可能になる。その結果、貫通孔３１の内部から外部に出射される光を平行光に近付けることができ、表示装置１から出射される光の指向性を高めることが可能になる。表示装置１は、例えば、発光素子４の放射光の強度分布等に基づいて、第２基板３の厚み、貫通孔３１の形状、貫通孔３１と発光素子４との寸法比率等を適宜設計することによって、発光素子４の放射光が内面３１ａにおいて少なくとも１回反射するように構成されていてもよい。
　第１基板２の厚みは０．２ｍｍ～２．０ｍｍ程度であり、第２基板３の厚みは１．０ｍｍ～３．０ｍｍ程度であってもよいが、これらの厚みの値に限らない。第２基板３の厚みをより薄くしてもよく、例えば第２基板３の厚みを０．０３ｍｍ～０．３ｍｍ程度としてもよい。
　第２基板３は、貫通孔３１の内面３１ａが鏡面であってもよい。これにより、内面３１ａにおける発光素子４の放射光の反射率をより高めることができ、発光素子４の放射光が内面３１ａで反射する際の損失を低減することができる。その結果、発光素子４の放射光の表示装置１外への取り出し効率を向上させることができ、高輝度の画像表示を行うことができる。
　貫通孔３１の内面３１ａには、例えば、電界研磨、化学研磨等の鏡面加工が施されていてもよい。内面３１ａは、その表面粗さＲａが、例えば、０．０１μｍ程度～０．１μｍ程度であってもよい。内面３１ａは、可視光に対する反射率が、例えば、８５％程度～９５％程度であってもよい。
　第２基板３は、第３面３ｂがブラスト処理等によって粗面化されていてもよい。第３面３ｂを粗面化することによって、第３面３ｂの表面積を増加させ、第３面３ｂから外部への放熱を促進することができる。また、第３面３ｂにおいて外光を乱反射させることができるため、外光の反射光が表示装置１から出射される出射光に干渉することを抑制でき、延いては、表示装置１の表示品位が低下することを抑制できる。
　以下、本開示の他の実施形態に係る表示装置１について説明する。
　第２基板３は、例えば図４に示すように、貫通孔３１の内面３１ａ上に設けられた光反射層９を有していてもよい。これにより、第２基板３の構成材料、内面３１ａの表面粗さＲａ等に拘らず、貫通孔３１内における発光素子４の放射光の反射率を高め、発光素子４の放射光が貫通孔３１内で反射する際の損失を低減することができる。その結果、表示装置１は、発光素子４の放射光の取り出し効率を向上させることができ、高輝度の画像表示を行うことができる。
　光反射層９は、例えば可視光の光反射率が高い、金属材料、合金材料等から成っていてもよい。光反射層９に用いられる金属材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）等がある。また、合金材料としては、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であるジュラルミン（Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金）等がある。これらの材料の光反射率は、アルミニウムが９０％～９５％程度、銀が９３％程度、金が６０％～７０％程度、クロムが６０％～７０％程度、ニッケルが６０％～７０％程度、白金が６０％～７０％程度、錫が６０％～７０％程度、アルミニウム合金が８０％～８５％程度である。従って、光反射層９が、アルミニウム、銀、金、アルミニウム合金等の材料から成る場合、発光素子４の放射光の取り出し効率を効果的に向上させることができ、高輝度の画像表示を行うことができる。
　光反射層９は、貫通孔３１の内面３１ａに、ＣＶＤ法、蒸着法、メッキ法等の薄膜形成方法を用いて形成されてもよく、アルミニウム、銀、金等を含む粒子を含む樹脂ペーストを焼成し固化させる厚膜形成方法等の膜形成法を用いて形成されてもよい。光反射層９は、貫通孔３１の内面３１ａに、アルミニウム、銀、金等を含むフィルムまたは上記合金のフィルムを接合する接合法を用いて形成されてもよい。光反射層９の外表面には、光反射層９の酸化による反射率の低下を抑制するための保護膜が設けられていてもよい。
　光反射層９は、貫通孔３１の内面３１ａ上のみに設けられていてもよく、貫通孔３１の内面３１ａ上および第２基板３の第２面３ａ上に設けられていてもよい。光反射層９が第２基板３の第２面３ａ上に設けられている場合、発光素子４の放射光の一部が、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に入り込んだとしても、第２面３ａの光反射層９で反射させて貫通孔３１の内面３１ａの側に取り出すことが容易になる。
　第２基板３は、例えば図５に示すように、第３面３ｂ上に位置する光吸収層１０を有していてもよい。光吸収層１０は、第３面３ｂに向かって入射してくる外光を吸収することができる。本実施形態の表示装置１は、第３面３ｂにおける外光の反射を低減できるため、外光の反射光が表示装置１から出射される画像光に干渉することを抑制でき、表示装置１の表示品位が低下することを抑制できる。
　光吸収層１０は、例えば、光吸収材料を含有する光硬化性または熱硬化性の樹脂材料を、第２基板３の第３面３ｂに塗布し、硬化させることによって形成されてもよい。樹脂材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等がある。光吸収材料は、例えば、無機顔料であってもよい。無機顔料は、例えば、カーボンブラックなどの炭素系顔料、チタンブラックなどの窒化物系顔料、Ｃｒ－Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｃｕ－Ｃｏ－Ｍｎ（マンガン）系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｍｎ系、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｎｉ－Ｃｒ系等の金属酸化物系顔料等であってもよい。
　光吸収層１０は、表面に入射光を吸収する凹凸構造を有していてもよい。例えば、光吸収層１０は、シリコーン樹脂等の母材中にカーボンブラック等の黒色顔料を混入させて形成された黒色膜であって、黒色膜の表面に凹凸構造が形成された構成であってもよい。この場合、光吸収性が格段に向上する。凹凸構造は、１０μｍ～５０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよく、２０μｍ～３０μｍ程度の算術平均粗さを有していてもよい。凹凸構造は、転写法等によって形成されてもよい。
　第２基板３の第３面３ｂは、鏡面等の光反射面であってもよい。この構成により、表示装置１は、発光素子４を消灯した場合、鏡、自動車等の乗物のバックミラー等として使用することができる。また、表示装置１は、複数の発光素子４によって乗物の内部および周囲の映像を表示する電子ミラーとして使用することができる。この構成の場合、第３面３ｂ上に光反射部材が位置していてもよい。光反射部材は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等から成る光反射層、光反射フィルムであってもよい。また、第２基板３がアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール等から成る金属基板であり、第３面３ｂが鏡面加工を施された鏡面であってもよい。
　表示装置１は、例えば図６に示すように、貫通孔３１に位置する光透過体５を含んでいてもよい。光透過体５は、貫通孔３１内に配置され、発光素子４を封止している。光透過体５は、貫通孔３１に充填されることによって、発光素子４の表面に接触しているとともに、貫通孔３１内の内面３１ａに接触している。
　光透過体５は、透明樹脂材料等から成る。光透過体５に用いられる透明樹脂材料としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等が挙げられる。
　貫通孔３１内に光透過体５が配置されている場合、貫通孔３１内に空気等の気体が充填されている場合と比較して、発光素子４から第２基板３に至る放熱経路（熱伝達経路）の熱抵抗を減少させることができる。即ち、空気等の気体よりも透明樹脂材料等から成る光透過体５の方が熱伝導性が高いからである。従って、本実施形態の表示装置１は、発光素子４から生じる熱を、光透過体５および第２基板３を介して、外部に効果的に放熱することができる。このため、本実施形態の表示装置１は、発光素子４の発光効率が発光素子４から生じる熱の影響によって低下することを効果的に抑制でき、その結果、高輝度の画像表示を安定的に行うことができる。
　また、本実施形態の表示装置１は、光透過体５を有することによって、長期間使用された場合であっても、発光素子４が位置ずれしたり、発光素子４が実装部位２ａａから剥離したりすることを抑制できる。このため、本実施形態の表示装置１によれば、長期信頼性が向上した表示装置とすることができる。
　光透過体５は、第３面３ｂ側の露出した表面が、外部に凸の湾曲した形状であってもよい。この場合、光透過体５の第３面３ｂ側の露出した表面が凸レンズ状となり、貫通孔３１から外部に放射される光の集光性および指向性を高めることができる。
　光透過体５は、例えば図７に示すように、絶縁体粒子５２が分散している構成あってもよい。例えば、光透過体５は、透明樹脂材料から成る本体部５１と、本体部５１の内部に分散している複数の絶縁体粒子５２とを有していてもよい。
　本体部５１に用いられる透明樹脂材料としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等が挙げられる。絶縁体粒子５２は、例えば、ガラス材料、セラミック材料、金属酸化物材料等から成る。絶縁体粒子５２に用いられるガラス材料としては、例えば、ホウケイ酸ガラス、結晶化ガラス、石英、ソーダガラス等が挙げられる。絶縁体粒子５２に用いられるセラミック材料としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等が挙げられる。絶縁体粒子５２に用いられる金属酸化物材料としては、酸化チタン等が挙げられる。絶縁体粒子５２は、本体部５１よりも高い屈折率を有するガラス材料から成っていてもよく、可視光に対する高い光反射率を有するセラミック材料から成っていてもよい。
　絶縁体粒子５２は、ガラス材料、金属酸化物材料等の透明材料から成る場合、発光素子４から放射された光を屈折させて、貫通孔３１から外部に効率的に出射させることができる。また絶縁体粒子５２は、白色、金属光沢色等の光反射性を有する場合、光透過体５に入射した外光を散乱することができる。その結果、光透過体５に入射した外光の一部を装置外に向かって散乱させ拡散することができる。このため、本実施形態の表示装置１は、光透過体５に入射した外光が、貫通孔３１内において反射し、発光素子４の放射光に干渉することを抑制できる。本実施形態の表示装置１は、外光が表示装置１から出射される出射光に干渉することを抑制でき、延いては、表示装置１の表示品位が低下することを抑制できる。
　また絶縁体粒子５２は、絶縁体であることから、発光素子４の端子および第１基板２の第１面２ａ上に配置された配線および電極等に接触したとしても、短絡等の電気的な障害を発生させないという効果も奏する。さらに絶縁体粒子５２は、透明樹脂材料から成る光透過体５の本体部５１よりも稠密なガラス材料、セラミック材料、金属酸化物材料等の固体から成る場合、熱伝導性が本体部５１よりも高くなる。その結果、光透過体５の熱伝導性が全体として向上するという効果も奏する。
　光透過体５は、絶縁体粒子５２が分散された透明樹脂材料を貫通孔３１内に充填し、硬化させることによって形成されてもよい。また、表示装置１の製造工程において、第１基板２と第２基板３とを互いに接続する前に、絶縁体粒子５２が分散された透明樹脂材料を、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に入り込ませ、硬化させてもよい。これにより、絶縁体粒子５２は、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に介在し、第２基板３と、第１面２ａ上に配置されたアノード電極７、カソード電極８、配線導体等とが短絡することを抑制できる。この場合、例えば図７に示すように、第１基板２の第１面２ａと第２基板３の第２面３ａとの間に配置される絶縁体６を省略することも可能になる。
　第１基板２は、例えば図８に示すように、第１基板２上に絶縁層２１が積層されていてもよい。第１基板２は、第２基板３に対向して位置し、第１面２ａを含んでいる。絶縁層２１は、第１基板２よりも第２基板３の側に位置している。絶縁層２１に用いられる電気絶縁材料としては、例えば、前述したガラス材料、セラミック材料、樹脂材料等が挙げられる。
　絶縁層２１の実装部位２ａａには、凹部２３が形成されていてもよい。発光素子４は、凹部２３内に位置していてもよい。発光素子４が縦型発光ダイオード素子である場合、発光素子４は、その光放射面４ａが貫通孔３１の第３面３ｂ側の開口部に臨むように、凹部２３内に収容されていてもよい。
　表示装置１は、第１基板２と第２基板３との間に位置し、発光素子４の第２端子（カソード端子）に電気的に接続された透明導体層１１を備え、第２基板３は透明導体層１１に接する構成であってもよい。この場合、第２基板３と透明導体層１１との接触面積が大きいことから、第２基板３は、アノード電位部である配線および電極等と電気的に独立した、静電気放散部および／またはカソード電位部として、より効果的かつ安定的に機能させることができる。透明導体層１１は、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ）等から成っていてもよい。透明導体層１１は、例えば図８に示すように、発光素子４の光放射面４ａを覆っていてもよい。透明導体層１１は、第２基板３および発光素子４のカソード端子に電気的に接続されていてもよい。第２基板３は、外部の接地電位部に電気的に接続されていてもよい。また第２基板３は、第２電位（カソード電位）としてのマイナス電位（－５Ｖ程度以上０Ｖ未満）の電源部に電気的に接続されていてもよい。
　アノード電極７およびカソード電極８は、絶縁層２１と第１基板２との間に位置していてもよい。発光素子４が縦型発光ダイオード素子である場合、発光素子４のアノード端子は、アノード電極７に直接に接続されていてもよい。また、発光素子４のカソード端子は、透明導体層１１を介して、カソード電極８に接続されていてもよい。透明導体層１１は、例えば図８に示すように、その一部が絶縁層２１を厚み方向に貫通し、カソード電極８に接続していてもよい。なお、第１基板２が金属材料または半導体材料から成る場合、絶縁層２１と第１基板２との間に酸化珪素、窒化珪素等から成る他の絶縁層を配置し、該他の絶縁層と絶縁層２１との間にアノード電極７およびカソード電極８を設けてもよい。これにより、アノード電極７とカソード電極８とが第１基板２を介して短絡することを抑制できる。
　本実施形態の表示装置１は、第２基板３が、発光素子４から生じる熱を吸収し、外部に放熱させるヒートシンクとしても機能するため、発光素子４の発光効率が発光素子４から生じる熱の影響によって低下することを抑制でき、その結果、高輝度の画像表示を安定的に行うことができる。また、本実施形態の表示装置１は、第２基板３が安定した電位のカソード電位部（接地電位部）としても機能するため、発光素子４に与えられる接地電位を安定化させることができ、その結果、表示装置１の表示品位が低下することを抑制できる。
　次に、本開示の表示装置の製造方法について説明する。図９は、本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するフローチャートであり、図１０は、両面表示装置の一例を示す部分断面図であり、図１１は、本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。図１０に示す部分断面図は、図２～８に示す部分断面図に対応する。
　本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法（表示装置の第１の製造方法ともいう）は、例えば図９に示すように、発光素子４を収容するキャビティ３ｃの底面部３ｃ１を含む面（第１面２ａ）を有する基板（第１基板）２を準備する工程Ｓ９１と、底面部３ｃ１上に発光素子４を配置する工程Ｓ９２と、底面部３ｃ１を含む第１面２ａにおける底面部３ｃ１の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに発光素子４の高さの３倍以上の高さを有するキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を、配置する工程Ｓ９３と、を含む。
　表示装置の第１の製造方法は、次の効果を奏する。表示装置の第１の製造方法によれば、静電気放散部および／またはカソード電位部として機能し得るキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を備えることから、発光素子４の特性が安定し、輝度の制御等が容易になる表示装置を提供することができる。また、キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２が高い熱伝導性を有することから、発光素子４から生じる熱を外部に効果的に放熱できるため、発光素子４の発光効率の低下を抑制し、高輝度の画像表示を安定的に行うことが可能な表示装置を提供することができる。また、光の指向性および光取出し効率を高めることができることから、表示画像の高精細化に伴って発光素子４が小型化および低消費電力化されたとしても、表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位の低下を抑えることができる表示装置を提供することができる。
　表示装置の第１の製造方法において、底面部３ｃ１を含む第１面２ａにおける底面部３ｃ１の残余の部位上に、導電性材料から成るキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を、複数の層状体を積層させることによって、配置してもよい。この場合、Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金等の導電性材料から成るキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を、メッキ積層法等の成膜法によって、複数の層状体を積層させて構成してもよい。これにより、第１基板２の第１面２ａ上に、直接的にキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を形成し、配置することができる。また、キャビティ３ｃを構成する側壁部３ｃ２の形状、傾斜角度等を制御する自由度が向上する。例えば、側壁部３ｃ２の内面を凹んだ曲面状、階段状等の形状に変形することも容易になる。また、層状体の厚みを薄くすることによって、側壁部３ｃ２の内面を平坦面に近づけることも容易になる。
　表示装置の第１の製造方法において、底面部３ｃ１を含む第１面２ａにおける底面部３ｃ１の残余の部位上に、半導電性材料から成るキャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を、貫通孔３１を有する板状体として、配置してもよい。この場合、シリコン等の半導電性材料から成る板状体に、ドライエッチング法等のエッチング法によって貫通孔３１を形成してもよい。これにより、キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を構成する貫通孔３１を、高い形状精度で形成することができる。例えば、エッチング時間、エッチング剤の濃度等を制御することによって、貫通孔３１の内面の傾斜角度等を高い精度で制御できる。キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を構成する貫通孔３１を有する板状体は、発光素子４を配置する基板上に、樹脂接着剤等を介して接着し配置してもよい。
　本開示の一実施形態に係る表示装置の製造方法（表示装置の第２の製造方法ともいう）は、例えば図１１に示すように、発光素子を配置する配置部を含む第１面を有する第１透明基板と、第１面に対向する第２面を有し、第２面の配置部に対向する部位に発光素子を収容するキャビティ底面部がある第２透明基板と、を準備する工程Ｓ１１１と、配置部上に発光素子を配置する工程Ｓ１１２と、第２面における底面部の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに発光素子の高さの３倍以上の高さを有するキャビティの側壁部を、配置する工程Ｓ１１３と、を含む構成である。この構成により、以下の効果を奏する。表示装置の第２の製造方法によれば、表示装置の第１の製造方法における上記の種々の効果と同様の効果を奏する表示装置を提供することができる。また、第１透明基板および第２透明基板を有していることから、透明表示装置を提供することができる。また、第２透明基板の外側（例えば、表面側）に画像を表示することができるとともに、第１透明基板の外側（例えば、裏面側）に画像を表示することができる、両面表示装置を提供することができる。
　例えば、両面表示装置を構成する場合、複数の発光素子について、反射層、反射板等から成る反射部材を第１透明基板の発光素子直下の部位に配置した第１発光素子（表面側表示用の発光素子）と、反射部材を第２透明基板の発光素子直上の部位に配置した第２発光素子（裏面側表示用の発光素子）と、が交互に配置される構成としてもよい。そして、表面側へ画像表示する場合、第１発光素子を発光させるとともに第２発光素子を非発光とするように駆動する。また、裏面側へ画像表示する場合、第１発光素子を非発光とするとともに第２発光素子を発光させるように駆動する。表面側および裏面側に画像表示する場合、第１発光素子および第２発光素子を発光させるように駆動する。
　表示装置の第２の製造方法において、第２透明基板の第２面におけるキャビティの底面部の残余の部位上に、導電性材料から成るキャビティの側壁部を、複数の層状体を積層させることによって、配置してもよい。この場合、Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金等の導電性材料から成るキャビティの側壁部を、メッキ積層法等の成膜法によって、複数の層状体を積層させて構成してもよい。これにより、第２透明基板の第２面上に、直接的にキャビティの側壁部を形成し、配置することができる。また、キャビティを構成する側壁部の形状、傾斜角度等を制御する自由度が向上する。例えば、側壁部の内面を凹んだ曲面状、階段状等の形状に変形することも容易になる。また、層状体の厚みを薄くすることによって、側壁部の内面を平坦面に近づけることも容易になる。
　表示装置の第２の製造方法において、底面部を含む第２面における底面部の残余の部位上に、半導電性材料から成るキャビティの側壁部を、貫通孔３１を有する板状体として、配置してもよい。この場合、シリコン等の半導電性材料から成る板状体に、ドライエッチング法等のエッチング法によって貫通孔３１を形成してもよい。これにより、キャビティの側壁部を構成する貫通孔３１を、高い形状精度で形成することができる。例えば、エッチング時間、エッチング剤の濃度等を制御することによって、貫通孔３１の内面の傾斜角度等を高い精度で制御できる。
　上記各実施形態においては、第２基板３は、ガラス材料、透明樹脂材料等から成る透明基板を本体部とし、その本体部に複数の貫通孔３１が形成されており、貫通孔３１の内面３１ａ上と第２面３ａ上と第３面３ｂ上に、透明導体層が位置する構成であってもよい。
　上記の構成により、ガラス材料等の透明材料から成る第１基板２と、透明基板を備えた第２基板３と、を備えた透明ディスプレイを構成することができる。また、例えば図１０に示すように、貫通孔３１の上方に、発光素子４の放射光の一部を第１基板２の裏面側へ反射させる、反射層、反射板等の反射部材１２を配置することにより、両面表示ディスプレイを構成することができる。この場合、例えば図１０に示すように、複数の発光素子４について、反射部材１２を上方に設けない発光素子４１と、反射部材１２を上方に設けた発光素子４２と、が交互に配置される構成としてもよい。そして、表面側へ画像表示する場合、発光素子４１を発光させるとともに発光素子４２を非発光とするように駆動する。また、裏面側へ画像表示する場合、発光素子４１を非発光とするとともに発光素子４２を発光させるように駆動する。表面側および裏面側に画像表示する場合、発光素子４１および発光素子４２を発光させるように駆動する。
　また本開示の表示装置１は、以下の構成（以下、第２の構成ともいう）であってもよい。表示装置１は、キャビティ構造体３０は、キャビティ３ｃの底面部３ｃ１を含む第１面２ａを有する第１基板２と、第１面２ａの底面部３ｃ１上に位置して底面部３ｃ１を露出させる、キャビティ３ｃの側壁部３ｃ２を構成するキャビティ部材と、を備え、発光素子４は、底面部３ｃ１上に位置し、キャビティ部材は、金属材料または合金材料から成る構成であってもよい。この構成により、発光素子４で発生した熱をキャビティ部材によって外部に効果的に伝熱および放熱することができる。従って、発光素子４の発光効率の低下を抑制し、高輝度の画像表示を安定的に行うことができる。また、ガラス材料等から成る第１基板２の線膨張係数と、金属材料または合金材料から成るキャビティ部材の線膨張係数と、を整合させることもできる。その結果、高精細化によって複数の発光素子４間の間隔が小さくなったとしても、熱膨張等の熱変形によってキャビティ部材が発光素子４に接触する事態が生じることを抑えることができる。
　キャビティ部材は、発光素子４の個数に対応して、１つあってもよく複数あってもよい。またキャビティ部材は、複数ある場合、個々に分離されて独立していてもよく、一体的に構成されていてもよい。図１～図８、図１０に示す表示装置１においては、複数のキャビティ部材が一体的とされており、全体として板状、ブロック状等の形状の導光部材（第２基板３）を構成している例を示す。従って、導光部材としての第２基板３は複合的なキャビティ部材でもある。
　複数のキャビティ部材が一体的とされている導光部材は、隣接するキャビティ部材を腕状、板状の接続部材で繋ぐ構成であってもよく、隣接するキャビティ部材を接着剤等を介して接合した構成であってもよい。また、複数のキャビティ部材が一体的とされている導光部材は、全体として板状、ブロック状の部材において、エッチング法、ドリル等による穿孔法等によって、複数のキャビティ部材に対応する複数の貫通孔を形成した構成であってもよい。また、複数のキャビティ部材が一体的とされている導光部材は、それぞれ複数のキャビティ部材に対応する複数の貫通孔を有する複数の層状体を積層し接合した構成であってもよい。
　上記の第２の構成の表示装置１は、上述したようにキャビティ部材の線膨張係数が第１基板２の線膨張係数の０．８倍以上２倍以下であってもよい。この場合、上述した効果と同様の効果を奏する。さらに、第１基板２は、ガラス材料から成り、キャビティ部材は、Ｆｅ－Ｎｉ合金から成っていてもよい。
　上記の第２の構成の表示装置１は、上述したように第１基板２の第１面２ａとキャビティ部材との間に絶縁体６が介在していてもよい。この場合、上述した効果と同様の効果を奏する。
　上記の第２の構成の表示装置１は、上述したように第１基板２は、第１面２ａ上におけるキャビティ部材の内側の露出する部位に第１電極および第２電極を有しており、発光素子４は、第１電極および第２電極にフリップチップ接続される第１端子および第２端子を有していてもよい。この場合、上述した効果と同様の効果を奏する。
　また、本開示の表示装置を複数備え、それらの対向する側部を接着剤、ネジ止め等によって結合させた複合型の表示装置（マルチディスプレイ）を構成することもできる。
　本開示の実施の形態に係る表示装置の実施例を以下に説明する。発光素子４の高さ（Ｈ１とする）に対してキャビティ３ｃを構成する側壁部３ｃ２の高さ（Ｈ２とする）を種々変更した場合の、キャビティ３ｃを構成する貫通孔３１から外部に放射される光の取り出し効率、指向性を算出した結果を下記表１に示す。なお、本実施例では、貫通孔３１の形状を逆正方錐台形状とし、キャビティ３ｃの底面（正方形）の辺の長さ２４μｍとし、貫通孔３１の内面（内側面）３１ａの傾斜角度を８０°とし、貫通孔３１の内面の反射率を９０％とした。
　光の取り出し効率は、キャビティ３ｃがない場合に発光素子４から放射される光を、キャビティ３ｃの真上１０ｃｍで測定した正面輝度を１に正規化した場合の比で表す。指向性は、キャビティ３ｃから外部に放射される全光量に対して、キャビティ３ｃの真上方向（正面方向）を中心とした光量が５０％となる角度θ（キャビティ３ｃの仮想放射面に直交する方向となす角度）で表す。角度θが小さいほど指向性が高いことを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、発光素子４の高さＨ１に対して側壁部３ｃ２の高さＨ２が３倍以上である場合、光の取り出し効率および指向性が向上するという結果が得られた。なお、取り出し効率の欄の括弧内の数値は直前のデータとの差分を表し、指向性の欄の括弧内の数値は直前のデータとの差分を表す。Ｈ１に対してＨ２が２倍である場合と３倍である場合とを比較すると、取り出し効率の増加分が１．９であり、最大の増加となっている。また、指向性は、１１°改善しており、最高の改善となっている。
　以上、本開示の表示装置の各実施形態について詳細に説明したが、また、本開示の表示装置は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
　本開示の表示装置は、キャビティの側壁部が導電性または半導電性を有していることから、キャビティの側壁部が静電気を放散させる静電気放散部として機能し得る。その結果、発光素子を搭載する基板が静電気を蓄積しやすい絶縁基板であったとしても、基板に静電気が蓄積されることを抑えて、発光素子の発光層が静電破壊されることを抑えることができる。また、発光素子のカソード端子を側壁部に電気的に接続することによって、広表面積および大体積を有する側壁部が安定したカソード電位部として機能し得る。その結果、発光素子の特性が安定し、輝度の制御等が容易になる。
　キャビティの側壁部が、導電性を有する金属材料または合金材料、または半導電性を有するシリコン等の稠密な結晶性材料から成ることから、高い熱伝導性を有するものとなる。その結果、発光素子から生じる熱を外部に効果的に放熱できるため、発光素子の発光効率の低下を抑制し、高輝度の画像表示を行うことができる。
　また本開示の表示装置は、キャビティを構成する側壁部は、高さが発光素子の高さの３倍以上であることから、光の指向性および光取出し効率を高める構成とし得る。その結果、表示画像の高精細化に伴って発光素子が小型化および低消費電力化されたとしても、表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位の低下を抑えることができる。
　本開示の表示装置の第１の製造方法は、静電気放散部および／またはカソード電位部として機能し得るキャビティの側壁部を備えることから、発光素子の特性が安定し、輝度の制御等が容易になる表示装置を提供することができる。また、キャビティの側壁部が高い熱伝導性を有することから、発光素子から生じる熱を外部に効果的に放熱できるため、発光素子の発光効率の低下を抑制し、高輝度の画像表示を行うことが可能な表示装置を提供することができる。また、光の指向性および光取出し効率を高めることができることから、表示画像の高精細化に伴って発光素子が小型化および低消費電力化されたとしても、表示画像の輝度、コントラスト等の表示品位の低下を抑えることができる表示装置を提供することができる。
　また、本開示の表示装置の第２の製造方法は、上記の種々の効果と同様の効果を奏する表示装置を提供することができる。また、第１透明基板および第２透明基板を有していることから、透明表示装置を提供することができる。また、第２透明基板の外側（例えば、表面側）に画像を表示することができるとともに、第１透明基板の外側（例えば、裏面側）に画像を表示することができる、両面表示装置を提供することができる。
　本開示の表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、自動車等の乗り物の計器用インジケータ、インスツルメントパネル、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンタ、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用表示装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチ、駅および空港等に設置される案内表示装置、広告宣伝用のサイネージ（デジタルサイネージ）、建築物の壁面に設置される広告宣伝表示装置、自動車および電車等の乗物の窓、壁面等に設置される透明型表示装置または両面表示型表示装置等がある。
　１　　　表示装置
　２　　　第１基板
　２ａ　　第１面
　２ａａ　第１面の露出した部位（実装部位）
　３　　　第２基板（導光部材、キャビティ部材）
　３ａ　　第２面
　３ｂ　　第３面（表示面）
　３ｃ　　キャビティ
　３ｃ１　底面部
　３ｃ２　側壁部
　３０　キャビティ構造体
　３１　　貫通孔
　３１ａ　内面
　４，４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，４１，４２　発光素子
　５　　　光透過体
　５１　　本体部
　５２　　絶縁体粒子
　６　　　絶縁体
　７　　　第１電極（アノード電極）
　８　　　第２電極（カソード電極）
　９　　　光反射層
　１０　　光吸収層
　１１　　透明導体層
　１２　　反射部材

Claims (23)

  1. 　表示面と、前記表示面に存在するキャビティと、を備えたキャビティ構造体と、
    　前記キャビティに位置する発光素子と、を備え、
    　前記キャビティは、底面部と、導電性または半導電性の側壁部と、を備えており、
    　前記側壁部は、高さが前記発光素子の高さの３倍以上である表示装置。
  2. 　前記キャビティ構造体は、前記底面部を含む第１面を有する第１基板と、前記第１面上に位置し、前記第１面に対向する第２面および前記第２面とは反対側の前記表示面としての第３面を有し、前記第２面から前記第３面にかけて貫通する貫通孔を有することによって前記側壁部を構成する第２基板と、を備え、
    　前記発光素子は、前記貫通孔によって露出する前記底面部上に位置し、
    　前記第１基板と前記第２基板との間に絶縁体が介在している請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記発光素子は、第１電位の第１端子および前記第１電位と異なる第２電位の第２端子を備え、
    　前記第２基板は、前記第２端子に電気的に接続されている請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記第２端子に電気的に接続された透明導体層を備え、
    　前記第２基板は、前記透明導体層に接している請求項３に記載の表示装置。
  5. 　前記第２基板は、線膨張係数が前記第１基板の線膨張係数の０．８倍以上２倍以下である請求項２～４のいずれか１項に記載の表示装置。
  6. 　前記貫通孔は、内面が光反射性を有している請求項２～５のいずれか１項に記載の表示装置。
  7. 　前記第２基板は、前記第３面上に位置する光吸収層を有する請求項２～６のいずれか１項に記載の表示装置。
  8. 　前記貫通孔に位置する光透過体を含む請求項２～７のいずれか１項に記載の表示装置。
  9. 　前記光透過体は、絶縁体粒子が分散している請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記貫通孔は、前記第２面に平行な断面における開口面積が、前記第２面から前記第３面に向かって漸次増加する請求項２～９のいずれか１項に記載の表示装置。
  11. 　前記第２基板の厚みが前記第１基板の厚みよりも厚い請求項２～１０のいずれか１項に記載の表示装置。
  12. 　前記発光素子は、一方の端子と、前記一方の端子上に位置する発光層と、前記発光層上に位置する他方の端子と、を備える縦型発光ダイオード素子を含む請求項１～１１のいずれか１項に記載の表示装置。
  13. 　前記側壁部は、金属材料または合金材料から成る請求項１に記載の表示装置。
  14. 　前記キャビティ構造体は、
    　　前記キャビティの底面部を含む第１面を有する基板と、
    　　前記第１面の前記底面部上に位置して前記底面部を露出させる、前記キャビティの側壁部を構成するキャビティ部材と、を備え、
    　前記発光素子は、前記底面部上に位置し、
    　前記キャビティ部材は、金属材料または合金材料から成る請求項１３に記載の表示装置。
  15. 　前記キャビティ部材の線膨張係数が前記基板の線膨張係数の０．８倍以上２倍以下である請求項１４に記載の表示装置。
  16. 　前記基板は、ガラス材料から成り、
    　前記キャビティ部材は、Ｆｅ－Ｎｉ合金から成る請求項１５に記載の表示装置。
  17. 　前記基板の前記第１面と前記キャビティ部材との間に絶縁体が介在している請求項１３～１６のいずれか１項に記載の表示装置。
  18. 　前記基板は、前記第１面上における前記キャビティ部材の内側の露出する部位に第１電極および第２電極を有しており、
    　前記発光素子は、前記第１電極および前記第２電極にフリップチップ接続される第１端子および第２端子を有している請求項１７に記載の表示装置。
  19. 　前記側壁部は、持続性導電性樹脂から成る請求項１に記載の表示装置。
  20. 　発光素子を収容するキャビティの底面部を含む面を有する基板を準備し、
    　前記底面部上に発光素子を配置し、
    　前記底面部を含む面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに前記発光素子の高さの３倍以上の高さを有する前記キャビティの側壁部を、配置すること、を含む表示装置の製造方法。
  21. 　前記底面部を含む面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料から成る前記キャビティの側壁部を、複数の層状体を積層させることによって、配置する請求項２０に記載の表示装置の製造方法。
  22. 　発光素子を配置する配置部を含む第１面を有する第１透明基板と、前記第１面に対向する第２面を有し、前記第２面の前記配置部に対向する部位に発光素子を収容するキャビティの底面部がある第２透明基板と、を準備し、
    　前記配置部上に発光素子を配置し、
    　前記第２面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料または半導電性材料から成るとともに前記発光素子の高さの３倍以上の高さを有する前記キャビティの側壁部を、配置すること、を含む表示装置の製造方法。
  23. 　前記第２面における前記底面部の残余の部位上に、導電性材料から成る前記キャビティの側壁部を、複数の層状体を積層させることによって、配置する請求項２２に記載の表示装置の製造方法。
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