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公開番号2024034595
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022138942
出願日2022-09-01
発明の名称LEDディスプレイ素子およびその製造方法
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H01L 33/36 20100101AFI20240306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コントラストが向上されたモノリシック型のLEDディスプレイ素子を提供すること。
【解決手段】LEDディスプレイ素子は、III族窒化物半導体からなり、モノリシック型である。LEDディスプレイ素子のn電極20は、n層11上に接して設けられたnコンタクト層201と、nコンタクト層201上に設けられたn側低反射層202と、n側低反射層202上に設けられたn側接合層203と、を有している。n側低反射層202は、光透過金属膜202Aと透明導電性酸化物からなる透明導電膜202Bを交互に2ペア以上積層させたものである。このn側低反射層202によってn電極20の反射率を低減している。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項1】
n層、活性層、p層、n電極、およびp電極を有し、前記活性層のうち前記p電極に対向する領域が発光部となり、複数の前記発光部が配列されたモノリシック型のLEDディスプレイ素子であって、
前記p電極と前記n電極の少なくとも一方は、透明導電性酸化物からなる透明導電膜と光を透過可能な光透過金属膜とが交互に積層された低反射層を有する、LEDディスプレイ素子。
続きを表示(約 830 文字)【請求項2】
前記低反射層は、前記n層の反対端に積層された光不透過金属膜を有する、請求項1に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項3】
最も前記n層側の前記光透過金属膜の厚さは、最も前記n層側の前記透明導電膜の厚さよりも薄く形成されている、請求項1に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項4】
前記p電極は、前記p層に接するpコンタクト層と、前記pコンタクト層に積層された前記低反射層と、を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項5】
前記pコンタクト層に積層された前記低反射層の総厚さは、前記pコンタクト層よりも厚く形成されている、請求項4に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項6】
前記pコンタクト層は、透明導電性酸化物からなり、
前記低反射層のうち最も前記pコンタクト層側の層は、前記光透過金属膜である、請求項4に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項7】
前記n電極は、前記n層に接するnコンタクト層と、前記nコンタクト層に積層された前記低反射層と、を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項8】
前記nコンタクト層に積層された前記低反射層の総厚さは、前記nコンタクト層よりも厚く形成されている、請求項7に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項9】
前記nコンタクト層は、金属からなり、
前記低反射層のうち最も前記nコンタクト層側の層は、前記透明導電膜である、請求項7に記載のLEDディスプレイ素子。
【請求項10】
前記nコンタクト層に積層された前記低反射層を構成する前記光透過金属膜の厚さは、前記nコンタクト層よりも厚く形成されている、請求項9に記載のLEDディスプレイ素子。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDディスプレイ素子およびその製造方法に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
近年、ディスプレイの高精細化が求められており、マイクロLEDディスプレイが注目されている(特許文献1)。マイクロLEDディスプレイは、1~100μmオーダーの微小なLEDをマトリクス状に配列したディスプレイである。1つの微小なLEDが1つのピクセルあるいはサブピクセルとなる。マイクロLEDディスプレイには、マイクロLEDが個々のチップである構造と、1つの基板上に複数のマイクロLEDを作製したモノリシック型の構造が知られている(特許文献1)。モノリシック型は微細化の点で優れている。
【0003】
特許文献2には、発光素子の側面や上面を黒色のエポキシモールディングコンパウンドからなるパッシベーション層で覆うことが記載されている。パッシベーション層によって発光素子の側面から光が漏れるのを抑制し、隣接する発光素子からの光の干渉を抑制することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2020-88383号公報
特表2022-532327号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来のモノリシック型のマイクロLEDでは、活性層から放射された光や外部からの光が電極の界面で反射してコントラストが低下したり、望まない領域が発光しているように見えたりする問題があった。たとえば、発光していないピクセルが、電極での光の反射によって発光しているように見えたり、十分に暗くならなかったりする問題があった。
【0006】
また、特許文献2のように、パッシベーション層によって覆う方法では、マイクロLEDディスプレイ素子の各ピクセルを微細にした場合に、その効果が低下してしまう。たとえば、各画素の微細化のために各画素を溝で区切らずに半導体層を連続的にすると、発光層の側面を覆うことができなくなり、各画素間での干渉を十分に抑制できない。また、各画素を微細にする結果、各画素に対する電極の面積の割合が大きくなるため、パッシベーション層の割合が減り、光を十分に吸収できない。
【0007】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、コントラストが向上されたモノリシック型のLEDディスプレイ素子およびその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、n層、活性層、p層、n電極、およびp電極を有し、前記活性層のうち前記p電極に対向する領域が発光部となり、複数の前記発光部が配列されたモノリシック型のLEDディスプレイ素子であって、
前記p電極と前記n電極の少なくとも一方は、透明導電性酸化物からなる透明導電膜と光を透過可能な光透過金属膜とが交互に積層された低反射層を有する、LEDディスプレイ素子にある。
【0009】
本発明の他の態様は、上記一の態様のLEDディスプレイ素子の製造方法であって、
前記低反射層の各層の厚さについての複数の組合せを設定する組合せ設定工程と、
前記複数の組合せについて、前記低反射層が設けられた前記p電極または前記n電極の反射率を波長400~700nm、入射角0~16°の範囲で積分する積分工程と、
前記積分工程により取得された複数の積分値の中で、最小積分値を抽出する最小積分値抽出工程と、
前記積分工程により取得された複数の積分値の中で、前記最小積分値の2倍以下となる積分値に対応する前記組合せを抽出する組合せ抽出工程と、
前記各層の厚さが、前記組合せ抽出工程にて抽出された前記組合せとなるように前記各層を形成する形成工程と、
を備える、LEDディスプレイ素子の製造方法にある。
【発明の効果】
【0010】
上記LEDディスプレイ素子およびその製造方法によれば、p電極やn電極による光の反射を低減することができるので、ディスプレイのコントラストの低下を抑制することができ、望まない領域が発光しているように見えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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