CN113632246A - 无机发光体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
抑制性能的劣化。发光体(100)的制造方法具有:配置步骤,在基板的一方表面(200a)上设置发光元件(102);分离步骤,通过在氧浓度比大气高的气氛下,向与基板的一方表面(200a)接触的发光元件(102)的表面(102a)照射激光(L),从而使发光元件(102)从基板分离,并在发光元件(102)的表面(102a)形成氧化物层(109);以及层叠步骤,通过将在分离步骤中分离出的发光元件(102)层叠在阵列基板(2),从而制造发光体(100)。
Description
技术领域
本发明涉及无机发光体的制造方法。
背景技术
近年来,作为显示元件使用了无机发光二极管(微型LED(micro LED))、即无机发光元件的无机EL显示器受到关注。无机EL显示器在阵列基板上排列有射出不同颜色的光的多个发光元件。无机EL显示器使用自发光元件,因而不需要光源,另外,不经由滤色器地射出光,因而光的利用效率高。另外,无机EL显示器与作为显示元件使用有机发光二极管(OLED:Organic Light Emitting Diode)的有机EL显示器相比,耐环境性优异。
有时是在成型基板上成型无机发光元件,并通过向成型基板上的无机发光元件照射激光,从而将无机发光元件从成型基板分离(例如参照专利文献1)。然后,通过将从成型基板分离出的无机发光元件层叠在阵列基板上,从而制造无机发光体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4285776号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在此,无机发光元件在被过度地照射激光的情况下,发生劣化,可能使发光效率等的性能降低。因此,在将无机发光元件从基板分离而制造无机发光体时,要求抑制性能劣化。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种抑制性能劣化的无机发光体的制造方法。
用于解决问题的技术方案
基于本公开的一个形态的无机发光体的制造方法,具有:配置步骤,在基板的一方表面上设置无机发光元件;分离步骤,通过在氧浓度比大气高的气氛下,向与所述基板的一方表面接触的所述无机发光元件的第一面照射激光,从而使所述无机发光元件从所述基板分离,并在所述无机发光元件的所述第一面形成氧化物层;以及层叠步骤,通过将在所述分离步骤中分离出的所述无机发光元件层叠在阵列基板,从而制造无机发光体。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的显示装置的构成例的俯视图。
图2是表示多个像素的俯视图。
图3是表示显示装置的像素电路的构成例的电路图。
图4是图1的IV-IV’剖视图。
图5是表示第一实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。
图6是表示连接层的例子的示意图。
图7是说明第一实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。
图8是表示第一实施方式的发光体的其他例子的图。
图9是说明第一实施方式涉及的发光体的层叠方法的其他例子的图。
图10是表示第二实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。
图11是说明第二实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。
图12是表示第二实施方式的发光体的其他例子的图。
图13是说明第二实施方式涉及的发光体的层叠方法的其他例子的图。
图14是说明第三实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。
图15是表示第三实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。
图16是说明第三实施方式的其他例子涉及的发光体的层叠方法的图。
图17是表示第三实施方式的其他例子涉及的发光体的构成例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。需要说明的是,公开仅为一个例子,本领域技术人员容易想到的保持发明主旨的适当变更当然包含在本发明的范围内。另外,为了使说明更加明确,与实际形态相比,有时对附图中的各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示,说到底只是一个例子,并不限定本发明的解释。另外,在本说明书和各附图中,针对已经出现的附图,对于与之前所述的要素相同的要素标注相同的附图标记,并适当地省略详细的说明。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式涉及的显示装置的构成例的俯视图。如图1所示,作为发光装置的显示装置1包括阵列基板2、像素Pix、驱动电路12、驱动IC(Integrated Circuit:集成电路)210以及阴极布线60。阵列基板2是用于驱动各像素Pix的驱动电路基板,也被称为背板或者有源矩阵基板。阵列基板2具有基板10、多个晶体管、多个电容以及各种布线等。
如图1所示,显示装置1具有显示区域AA和周边区域GA。显示区域AA是配置有多个像素Pix的区域,且是显示图像的区域。周边区域GA是不与多个像素Pix重叠的区域,配置于显示区域AA的外侧。
多个像素Pix在基板10的显示区域AA中沿第一方向Dx及第二方向Dy排列。需要说明的是,第一方向Dx及第二方向Dy是与阵列基板2的基板10的第一面10a(参照图4)平行的方向。第一方向Dx与第二方向Dy正交。其中,第一方向Dx也可以不与第二方向Dy正交而交叉。第三方向Dz是与第一方向Dx及第二方向Dy正交的方向。第三方向Dz例如对应于基板10的法线方向。以下,俯视表示从第三方向Dz观察时的位置关系。
驱动电路12设置于基板10的周边区域GA中。驱动电路12是根据来自驱动IC210的各种控制信号驱动多个栅极线(例如,发光控制扫描线BG、复位控制扫描线RG、初始化控制扫描线IG以及写入控制扫描线SG(参照图3))的电路。驱动电路12依次或同时选择多个栅极线,并向选择的栅极线供给栅极驱动信号。由此,驱动电路12选择与栅极线连接的多个像素Pix。
驱动IC210是控制显示装置1的显示的电路。驱动IC210也可以作为COG(Chip OnGlass:玻璃基板芯片)安装于基板10的周边区域GA。并不限定于此,驱动IC210也可以作为COF(Chip On Film:覆晶薄膜)安装于与基板10的周边区域GA连接的布线基板上。需要说明的是,与基板10连接的布线基板例如为柔性印刷基板或刚性基板。
阴极布线60设置于基板10的周边区域GA。阴极布线60包围显示区域AA的多个像素Pix以及周边区域GA的驱动电路12而设置。多个发光体100(参照图4)的阴极(阴极电极114(参照图5))与共用的阴极布线60连接,并被供给固定电位(例如接地电位)。更为具体而言,发光体100的阴极电极114经由阵列基板2上的对置阴极电极90e与阴极布线60连接。需要说明的是,阴极布线14也可以在一部分具有狭缝,在基板10上由两个不同的布线形成。
图2是表示多个像素的俯视图。如图2所示,一个像素Pix包括多个像素49。例如,像素Pix具有第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B。第一像素49R显示作为第一色的原色的红色。第二像素49G显示作为第二色的原色的绿色。第三像素49B显示作为第三色的原色的蓝色。如图2所示,在一个像素Pix中,第一像素49R和第二像素49G沿第一方向Dx排列。另外,第二像素49G和第三像素49B沿第二方向Dy排列。需要说明的是,第一色、第二色、第三色分别并不限于红色、绿色、蓝色,能够选择互补色等的任意颜色。以下,在不需要分别区分第一像素49R、第二像素49G、第三像素49B的情况下,称为像素49。另外,一个像素Pix中包括的像素49不限于三个,也可以与四个以上的像素49相对应。例如,也可以包括作为第四色而与白色对应的第四像素49W。另外,多个像素49的配置并不限定于图2所示的构成。例如,第一像素49R也可以与第二像素49G在第一方向Dx上相邻。另外,第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49也可以按此顺序在第一方向Dx上反复排列。
像素49分别具有发光体100。显示装置1通过在第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B在每个发光体100射出不同的光而显示图像。发光体100是在俯视时具有数μm以上且300μm以下左右的大小的无机发光二极管(LED:Light Emitting Diode)芯片,一般而言,将一个芯片尺寸为100μm以上称为迷你LED(mini LED),将小于100μm~数μm的尺寸称为微型LED(micro LED)。在本发明中,能够使用任意尺寸的LED,只要根据显示装置的画面尺寸(一个像素的大小)分开使用即可。在各像素具备微型LED(micro LED)的显示装置也被称为微型LED显示装置。需要说明的是,微型LED的微型并不限定发光体100的大小。
图3是表示显示装置的像素电路的构成例的电路图。图3所示的像素电路PICA设置于各个第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B。像素电路PICA是设置于基板10,并向发光体100供给驱动信号(电流)的电路。需要说明的是,在图3中,关于像素电路PICA的说明能够适用于各个第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B所具有的像素电路PICA。
如图3所示,像素电路PICA包括发光体100、五个晶体管以及两个电容。具体而言,像素电路PICA包括发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST、写入晶体管SST、复位晶体管RST以及驱动晶体管DRT。一部分晶体管也可以由邻接的多个像素49共有。例如,发光控制晶体管BCT也可以经由共用布线由三个像素49共有。另外,复位晶体管RST设置于周边区域GA,例如也可以在像素49的各行设置一个。该情况下,复位晶体管RST经由共用布线与多个驱动晶体管DRT的源极连接。
像素电路PICA具有的多个晶体管分别由n型TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管)构成。但是,并不限定于此,各晶体管也可以分别由p型TFT构成。在使用p型TFT的情况下,也可以适当地使电源电位、保持电容Cs1及电容Cs2的连接适应。
发光控制扫描线BG与发光控制晶体管BCT的栅极连接。初始化控制扫描线IG与初始化晶体管IST的栅极连接。写入控制扫描线SG与写入晶体管SST的栅极连接。复位控制扫描线RG与复位晶体管RST的栅极连接。
发光控制扫描线BG、初始化控制扫描线IG、写入控制扫描线SG以及复位控制扫描线RG分别与驱动电路12(参照图1)连接。驱动电路12向发光控制扫描线BG、初始化控制扫描线IG、写入控制扫描线SG以及复位控制扫描线RG分别供给发光控制信号Vbg、初始化控制信号Vig、写入控制信号Vsg以及复位控制信号Vrg。
驱动IC210(参照图1)以时分方式向第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B各自的像素电路PICA供给影像信号Vsig。在第一像素49R、第二像素49G以及第三像素49B的各列与驱动IC210之间,设置有复用器等的开关电路。影像信号Vsig经由影像信号线L2被供给至写入晶体管SST。另外,驱动IC210经由复位信号线L3向复位晶体管RST供给复位电源电位Vrst。驱动IC210经由初始化信号线L4向初始化晶体管IST供给初始化电位Vini。
发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST、写入晶体管SST以及复位晶体管RST作为选择两个节点间的导通和非导通的开关元件发挥功能。驱动晶体管DRT作为根据栅极与漏极之间的电压控制流向发光体100的电流的电流控制元件发挥功能。
发光体100的阴极(阴极电极114)与阴极电源线L10连接。另外,发光体100的阳极(阳极电极110)经由驱动晶体管DRT及发光控制晶体管BCT与阳极电源线L1(第一电源线)连接。阳极电源线L1被供给阳极电源电位PVDD(第一电位)。阴极电源线L10被供给阴极电源电位PVSS(第二电位)。阳极电源电位PVDD是比阴极电源电位PVSS高的电位。阴极电源线L10包括阴极布线60。
另外,像素电路PICA包括电容Cs1及电容Cs2。电容Cs1是形成于驱动晶体管DRT的栅极与源极之间的保持电容。电容Cs2是形成于驱动晶体管DRT的源极及发光体100的阳极与阴极电源线L10之间的附加电容。
显示装置1从第一行的像素49至最后一行的像素49进行驱动,在1帧期间显示1帧量的图像。
在复位期间,根据从驱动电路12供给的各控制信号,使发光控制扫描线BG的电位变为L(低)电平,使复位控制扫描线RG的电位变为H(高)电平。由此,发光控制晶体管BCT变为断开(非导通状态),复位晶体管RST变为接通(导通状态)。
由此,残留在像素49内的电荷通过复位晶体管RST流向外部,驱动晶体管DRT的源极被固定为复位电源电位Vrst。复位电源电位Vrst被设定为相对于阴极电源电位PVSS具有规定的电位差。该情况下,复位电源电位Vrst与阴极电源电位PVSS的电位差比发光体100开始发光的电位差小。
接着,根据从驱动电路12供给的各控制信号,使初始化控制扫描线IG的电位变为H电平。初始化晶体管IST变为接通。经由初始化晶体管IST使驱动晶体管DRT的栅极被固定为初始化电位Vini。
另外,驱动电路12使发光控制晶体管BCT接通,使复位晶体管RST断开。驱动晶体管DRT在源极电位变为(Vini-Vth)时断开。由此,能够按每个像素49获取驱动晶体管DRT的阈值电压Vth,每个像素49的阈值电压Vth的偏差发生偏移。
接着,在影像信号写入动作期间,根据从驱动电路12供给的各控制信号,使发光控制晶体管BCT变为断开,初始化晶体管IST变为断开,写入晶体管SST变为接通。在属于一行的像素49中,影像信号Vsig被输入至驱动晶体管DRT的栅极。影像信号线L2沿第二方向Dy延伸,与属于同列的多行的像素49连接。因此,影像信号写入动作期间按行实施。
接着,在发光动作期间,根据从驱动电路12供给的各控制信号,使发光控制晶体管BCT变为接通,写入晶体管SST变为断开。从阳极电源线L1经由发光控制晶体管BCT向驱动晶体管DRT供给阳极电源电位PVDD。驱动晶体管DRT向发光体100供给与栅极源极间的电压对应的电流。发光体100以与该电流对应的亮度发光。
需要说明的是,驱动电路12可以按行驱动像素49,也可以同时驱动两行像素49,还可以同时驱动三行以上的像素49。
需要说明的是,上述图3所示的像素电路PICA的构成仅为一个例子,能够适当地进行变更。例如,一个像素49中的布线的数量及晶体管的数量也可以不同。另外,像素电路PICA也能够采用电流镜电路等的构成。
图4是图1的IV-IV’剖视图。如图4所示,显示装置1的阵列基板2具备基板10和多个晶体管。基板10具有第一面10a和与第一面10a呈相反侧的第二面10b。基板10是绝缘基板,例如是玻璃基板、石英基板、或者丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制的柔性基板。
需要说明的是,在本说明书中,在与基板10的表面垂直的方向上,将从基板10朝向发光体100的方向称为“上侧”或简称为“上”。另外,将从发光体100朝向基板10的方向称为“下侧”或简称为“下”。另外,在表达在某一结构体上配置其他的结构体的形态时,仅表述为“在……上”的情况下,只要没有特别说明,则包括以与某一结构体相接的方式在正上方配置其他结构体的情况、和在某一结构体的上方进一步经由另外的结构体配置其他结构体的情况这两者。
底涂层20设置于基板10的第一面10a上。多个晶体管设置于底涂层20上。例如,在基板10的显示区域AA,作为多个晶体管,分别设置有像素49包括的驱动晶体管DRT及写入晶体管SST。在基板10的周边区域GA,作为多个晶体管设置有驱动电路12包括的晶体管TrC。需要说明的是,示出了多个晶体管中的驱动晶体管DRT、写入晶体管SST以及晶体管TrC,但像素电路PICA包括的发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST以及复位晶体管RST也具有与驱动晶体管DRT同样的层叠结构。需要说明的是,在以下的说明中,在不需要区别多个晶体管进行说明的情况下,仅表示为晶体管Tr。
晶体管Tr例如是双面栅极结构的TFT。晶体管Tr分别具有第一栅极电极21、第二栅极电极31、半导体层25、源极电极41s以及漏极电极41d。第一栅极电极21设置于底涂层20上。绝缘膜24设置于底涂层20上并将第一栅极电极21覆盖。半导体层25设置于绝缘膜24上。半导体层25例如使用多晶硅。但是,半导体层25并不限定于此,也可以是微晶氧化物半导体、非晶氧化物半导体、低温多晶硅等。绝缘膜29设置于半导体层25上。第二栅极电极31设置于绝缘膜29上。
底涂层20、绝缘膜24、29、45是无机绝缘膜,例如由二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)等构成。在第三方向Dz上,第一栅极电极21与第二栅极电极31隔着绝缘膜24、半导体层25以及绝缘膜29对置。在绝缘膜24、29,被第一栅极电极21和第二栅极电极31夹着的部分作为栅极绝缘膜发挥功能。另外,在半导体层25,被第一栅极电极21和第二栅极电极31夹着的部分成为晶体管Tr的沟道区域27。在半导体层25,与源极电极41s连接的部分是晶体管Tr的源极区域,与漏极电极41d连接的部分是晶体管Tr的漏极区域。在沟道区域27与源极区域之间以及沟道区域27与漏极区域之间,分别设置有低浓度杂质区域。需要说明的是,作为晶体管Tr,仅示出了n型TFT,但也可以同时形成p型TFT。
栅极线31a与驱动晶体管DRT的第二栅极电极31连接。在基板10与栅极线31a之间设置有绝缘膜29,在栅极线31a与基板10之间形成有电容CS。第一栅极电极21、第二栅极电极31以及栅极线31a例如由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)或者它们的合金膜构成。
在本实施方式中,晶体管Tr并不限定于双面栅极结构。晶体管Tr也可以是栅极电极仅由第一栅极电极21构成的底栅型。另外,晶体管Tr也可以是栅极电极仅由第二栅极电极31构成的顶栅型。另外,也可以没有底涂层20。
显示装置1具有设置于基板10的第一面10a上且将多个晶体管Tr覆盖的绝缘膜35。源极电极41s设置于绝缘膜35上,并经由设置于绝缘膜35的贯通孔与多个晶体管Tr的各源极连接。漏极电极41d设置于绝缘膜35上,并经由设置于绝缘膜35的贯通孔与多个晶体管Tr的各漏极连接。在周边区域GA,阴极布线60设置于绝缘膜35上。绝缘膜42将源极电极41s、漏极电极41d以及阴极布线60覆盖。绝缘膜35是无机绝缘膜,绝缘膜42是有机绝缘膜。源极电极41s及漏极电极41d由作为钛和铝的层叠结构的TiAlTi或TiAl的层叠膜构成。另外,绝缘膜42可以使用光敏性丙烯酸等的有机材料。
源极电极41s的一部分形成于与栅极线31a重叠的区域。由隔着绝缘膜35对置的栅极线31a和源极电极41s形成电容Cs1。另外,栅极线31a形成于与半导体层25的一部分重叠的区域。电容Cs1还包括由隔着绝缘膜24对置的半导体层25和栅极线31a形成的电容。
显示装置1具有源极连接布线43s、漏极连接布线43d、绝缘膜45、对置阳极电极50e、连接层50f、绝缘膜70、平坦化膜80以及对置阴极电极90e。源极连接布线43s设置于绝缘膜42上,经由设置于绝缘膜42的贯通孔与源极电极41s连接。漏极连接布线43d设置于绝缘膜42上,经由设置于绝缘膜42的贯通孔与漏极电极41d连接。绝缘膜45设置于绝缘膜42上并将源极连接布线43s和漏极连接布线43d覆盖。对置阳极电极50e设置于绝缘膜45上,经由设置于绝缘膜45的贯通孔与驱动晶体管DRT的漏极连接布线43d连接。连接层50f设置于对置阳极电极50e上。发光体100设置于连接层50f上,对置阳极电极50e经由连接层50f与发光体100的阳极电极110(参照图5)连接。在隔着绝缘膜45对置的对置阳极电极50e与源极连接布线43s之间形成有电容Cs2。源极连接布线43s及漏极连接布线43d例如由ITO等的透明性导电体形成。
绝缘膜70设置于绝缘膜45上并将对置阳极电极50e的侧面覆盖。绝缘膜70在与对置阳极电极50e重叠的位置具有用于安装发光体100的开口。绝缘膜70的开口的面积在俯视时比发光体100的与对置阳极电极50e的接地面大。另外,在俯视时,对置阳极电极50e比发光体100的与对置阳极电极50e的接地面大。平坦化膜80设置于绝缘膜70上并将发光体100的侧面覆盖。对置阴极电极90e设置于平坦化膜80上。绝缘膜70是无机绝缘膜,例如由氮化硅膜(SiN)构成。平坦化膜80是有机绝缘膜或无机有机混合绝缘膜(在Si-O主链结合有例如有机基团(甲基或苯基)的材料)。发光体100的上表面(阴极电极114;参照图5)从平坦化膜80露出。对置阴极电极90e与发光体100的阴极电极114(参照图5)连接。
对置阴极电极90e经由设置于显示区域AA的外侧的接触孔H1,与设置于阵列基板2侧的阴极布线60连接。具体而言,接触孔H1设置于平坦化膜80及绝缘膜42,接触孔H1的底面设置有阴极布线14。阴极布线60设置于绝缘膜35上。也就是说,阴极布线60与源极电极41s、漏极电极41d设置于同一层,由相同的材料形成。对置阴极电极90e从显示区域AA至周边区域GA连续设置,并在接触孔H1的底部与阴极布线60连接。另外,对置阴极电极90e在与发光体100重叠的区域设置有开口OP1。
在此,对发光体100的构成进行说明。图5是表示第一实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。如图5所示,发光体100具有发光元件102、阳极电极110、反射层112以及阴极电极114,但也可以在发光体100中包括对置阳极电极50e、连接层50f以及对置阴极电极90e。
发光元件102是进行发光的发光层。发光元件102具有n型覆层104、p型覆层106、以及设置于p型覆层106与n型覆层104之间的发光层108。在本实施方式中,发光元件102朝向上侧按p型覆层106、发光层108、n型覆层104的顺序层叠而构成。作为发光元件102,使用氮化镓(GaN)、铝铟镓磷(AlInGaP)或者铝镓砷(AlGaAs)或者镓砷磷(GaAsP)等的化合物半导体。进一步而言,在本实施方式中,p型覆层106及n型覆层104为氮化镓(GaN)。另外,发光层108为氮化铟镓(InGaN)。发光层108也可以是层叠有InGaN、GaN的多量子阱结构(MQW)。
进而,发光元件102具有氧化物层109。氧化物层109是n型覆层104氧化而形成的层,在本实施方式中为镓(Ga)的氧化物。进一步而言,在本实施方式中,氧化物层109是氧化镓(Ga2O3)。氧化物层109设置于n型覆层104的上侧。在图5的例子中,氧化物层109设置为在俯视时未将n型覆层104的整个区域覆盖,而仅与n型覆层104的整个区域中的一部分区域重叠。换言之,可以说氧化物层109设置有从上侧的表面贯通至下侧的表面的贯通孔。因此,在从上侧观察的俯视中,发光元件102具有n型覆层104露出的区域(贯通孔的区域)和氧化物层109露出的区域。
发光体100朝向上侧依次层叠有反射层112、阳极电极110、p型覆层106、发光层108、n型覆层104、氧化物层109、阴极电极114。在发光体100之下设置有连接层50f,在发光体100之上设置有对置阴极电极90e。
对置阳极电极50e包括导电性的部件,此处包含金属材料。在本实施方式中,对置阳极电极50e包含钛(Ti)和铝(Al),例如,钛的层和铝的层沿第三方向Dz层叠。连接层50f包括导电性的部件,此处包含金属材料。在本实施方式中,连接层50f是焊料,进一步而言是金锡(AuSn)或者银锡(AgSn)等的金类焊料。连接层50f将对置阳极电极50e与反射层112接合。
反射层112设置于连接层50f之上。反射层112是能够反射光的导电性的部件,在本实施方式中为包含银(Ag)的合金。阳极电极110设置于反射层112之上。阳极电极110是具有透光性的导电性的部件,例如为氧化铟锡(ITO,Indium Tin Oxide)。阳极电极110经由反射层112及连接层50f与对置阳极电极50e电连接。在阳极电极110之上设置有p型覆层106。阳极电极110与p型覆层106连接。
阴极电极114设置于氧化物层109之上。阴极电极114经由设置于氧化物层109的贯通孔与n型覆层104连接。阴极电极114是具有透光性的导电性的部件,例如为ITO。另外,阴极电极114优选在内部具有连接层116。连接层116设置于阴极电极114的下侧表面,进一步而言,设置于氧化物层109的设置部位(氧化物层109的未设置贯通孔的部位)。因此,连接层116在下侧的表面与氧化物层109接触而与氧化物层109连接。另外,连接层116也与阴极电极114连接。
连接层116包括导电性的部件,此处为金属材料。在本实施方式中,连接层116包含钛(Ti)及锡(Sn)中的至少一方。连接层116辅助氧化物层109与阴极电极114的连接。例如,连接层116通过具有锡,从而作为氧化物层109的掺杂剂及阴极电极114的掺杂剂发挥作用,能够使氧化物层109为低电阻半导体以及实现阴极电极的低电阻化。另外,通过连接层116具有钛,从氧化物层109除去O(氧),从而辅助连接。其中,也可以不设置连接层116。
图6是表示连接层的例子的示意图。如图6所示,连接层116也可以具有第一部件116a和第二部件116b。第一部件116a例如为锡层。第二部件116b例如是钛(Ti)。第二部件116b在第一部件116a内设置有多个(点状分布),优选也在连接层116的与氧化物层109接触的一侧的表面设置。即,在图6的例子中,在连接层116与氧化物层109接触的一侧的表面设置有第一部件116a和第二部件116b两者。由此,氧化物层109与钛和锡两者接触并连接。但是,图6的构成是一个例子。
在阴极电极114之上设置有对置阴极电极90e。对置阴极电极90e包括导电性的部件,此处包含金属材料。对置阴极电极90e包含钛(Ti)和铝(Al),例如,在钛的层和铝的层沿第三方向Dz层叠之后被图案化,从而局部地形成对置阴极电极90e。即,对置阴极电极90e设置为与阴极电极114的上侧的表面的一部分重叠,而非占据阴极电极114的上侧的表面的整个区域。需要说明的是,也可以不设置阴极电极114,而经由连接层116与对置阴极电极90e连接。
发光体100成为以上那样的结构。接着,对发光体100的制造方法进行说明。图7是说明第一实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。如图7所示,在层叠发光体100时,如步骤S10(配置步骤)所示,通过在成型基板200上成型发光元件102,从而在成型基板200的一方的表面200a上设置发光元件102。在本实施方式中,成型基板200是包含Al2O3的基板、即蓝宝石基板。具体而言,制造装置在成型基板200的表面200a上以按n型覆层104、发光层108、p型覆层106的顺序排列的方式成膜发光元件102。由此,发光元件102的一方的表面102a与成型基板200的一方的表面200a接触并被接合。需要说明的是,表面102a是n型覆层104、发光层108、p型覆层106的排列中的、发光元件102的n型覆层104侧的表面,此处为n型覆层104的与发光层108呈相反侧的表面。另外,发光元件102的另一方的表面102b是与表面102a呈相反侧的表面。即,表面102b是n型覆层104、发光层108、p型覆层106的排列中的、发光元件102的p型覆层106侧的表面,此处为p型覆层106的与发光层108呈相反侧的表面。
接着,如步骤S12所示,在腔室CH内,使成型有发光元件102的成型基板200的表面200a与阵列基板2的表面对置,并向发光元件102照射激光L。腔室CH的内部成为规定的氧浓度。在本实施方式中,腔室CH内的氧浓度比大气的氧浓度高。例如,腔室CH内成为O2的浓度比大气的O2的浓度高的状态、和O3的浓度比大气的O3的浓度高的状态中的至少任意一者。该情况下,腔室CH内的O2的浓度优选为22体积%以上,优选为30体积%以下。另外,腔室CH内的O3的浓度优选为0.00001体积%以上,优选为0.0001体积%。
在步骤S12中,在阵列基板2的表面层叠对置阳极电极50e、连接层50f、反射层112以及阳极电极110。虽然在图7中省略,但阵列基板2在对置阳极电极50e与基板10之间也层叠有图4所示的各层(晶体管Tr等)。即,在步骤S12中,使层叠有对置阳极电极50e等的阵列基板2的层叠侧的表面与成型基板200的表面200a对置。因此,发光元件102的表面102b与阳极电极110的表面110a对置。
在步骤S12中,在该状态、即在腔室CH内成型基板200的表面200a与阵列基板2的表面对置的状态下,向发光元件102的表面102a(本实施方式中为第一面)照射激光L。具体而言,从成型基板200的表面200b侧朝向成型基板200照射激光L。激光L从表面200b射入成型基板200内,并到达表面200a,照射至与表面200a接触的发光元件102的表面102a。通过这样照射激光L,如步骤S14所示,使发光元件102从成型基板200分离(剥离)。即,在步骤S12及步骤S14(分离步骤)中,通过激光剥离使发光元件102从成型基板200剥离。
需要说明的是,激光L优选设定为透过成型基板200且不透过发光元件102的n型覆层104的波长带。例如,激光L优选具有与透过蓝宝石但不透过氮化镓的波长带对应的3.5eV(electron Volt:电子伏特)以上且9.9eV以下的能量。另外,激光L的波长优选设定为310nm以下。由此,能够更加适当地形成氧化物层109。
进而,照射激光L进行了发光元件102的剥离的腔室CH内的氧浓度变高。因此,如步骤S14所示,照射了激光L的n型覆层104的表面102a被氧化,在表面102a形成氧化物层109。
另外,在使发光元件102剥离时,阵列基板2的表面与成型基板200的表面200a对置。因此,如步骤S16(层叠步骤)所示,从成型基板200剥离的发光元件102层叠于阵列基板2的表面上。进一步而言,发光元件102的表面102b(第一实施方式中为第二面)与阵列基板2的表面、此处为阳极电极110的表面110a接触,使发光元件102(p型覆层106)的表面102b与阳极电极110的表面110a被接合。即,发光元件102被转印至阵列基板2。
如步骤S12至步骤S16所示,在本实施方式中,通过在氧浓度高的气氛下,对发光元件102照射激光L,从成型基板200分离发光元件102并形成氧化物层109,将分离并形成有氧化物层109的发光元件102转印至阵列基板2。
在将发光元件102转印至阵列基板2之后,如步骤S18所示,通过在发光元件102上层叠阴极电极114,从而形成发光体100。另外,也可以在步骤S18中层叠阴极电极114之前,在氧化物层109开口贯通孔。进而,通过在阴极电极114上层叠对置阴极电极90e之后进行加工而局部地形成阴极电极,从而形成显示装置1。
需要说明的是,在本实施方式中,在成型基板200上仅成型了发光元件102,但也可以成型发光元件102以外的发光体100的部件。例如,也可以在步骤S10中,将阴极电极114、连接层116、连接层50f、反射层112、阳极电极110中的至少一个与发光元件102一起成型在成型基板200上,并将其转印至阵列基板2。另外,图7中记载为腔室CH内的工艺,但并不限于在腔室CH内层叠发光体100,例如也可以在步骤S12、S14、S16等的转印工艺中,通过向基板吹送氧,形成氧浓度比大气高的气氛。
在此,由于成膜温度高等的理由,无机发光元件有时不直接成型在阵列基板2上,而是在成型基板200上成型后转印至阵列基板2。为了将无机发光元件转印至阵列基板2,有时向无机发光元件照射激光L(进行激光剥离)。但是,无机发光元件在被过度地照射激光L时,有时表面的组织劣化而变得不稳定,发光性能降低。例如,无机发光元件由于激光L的过度照射而在表面混入杂质,由于该杂质而使发光性能降低。例如,有报告称在氮化镓中作为杂质混入氮(N)时,发光性能降低。
另外,无机发光元件的复合速度R如下式(1)所示。
R=A·n+B·n2+C·n3…(1)
在此,n为载流子密度,成为与施加电流对应的变量。另外,A为SRH复合系数,B为发光耦合系数,C为俄歇复合系数。A、B、C是根据无机发光元件的性能决定的系数,无机发光元件的B越大、A、C越小时,发光效率越高。但是,无机发光元件在被过度地照射激光L时,与照射激光L之前相比,B有可能降低。例如,被照射了激光L时的A、B、C相对于照射激光L前的A、B、C,有时分别变为约1.2倍、约0.8倍、约1.2倍,B的值降低,发光性能有可能降低。
相对于此,在本实施方式中,由于是在氧浓度高的气氛下进行激光L的照射,因而在发光元件102的被照射了激光L的表面102a形成氧化物层109。氧化物层109是稳定的组织,因而能够抑制混入杂质,发光性能的降低得到抑制。即,发光元件102在通过向表面102a照射激光L而被剥离之后,继续向表面102a照射激光L,有可能被过度地照射激光L。相对于此,本实施方式的发光元件102因为在表面102a形成有氧化物层109,因此,即使在被剥离之后向表面102a的氧化物层109过度地照射激光L,也能够抑制组织劣化,从而抑制发光性能的降低。需要说明的是,氧化物层109例如在发光元件102的表面102a从成型基板200剥离的同时、或者在剥离之后形成,在任一情况下,均能够通过氧化物层109保护发光元件102免受过度的激光L的影响。例如,通过形成氧化物层109,能够使被照射了激光L时的A、B、C相对于照射激光L前的A、B、C分别变为约1.1倍以下、约0.9倍以上、约1.1倍以下,从而能够抑制B降低、即发光效率降低。
需要说明的是,在本实施方式中,发光体100是设置于下部的阳极电极110与对置阳极电极50e连接、设置于其上部的阴极电极114与对置阴极电极90e连接的类型(以下,称为面朝上型)。但是,发光体100并不限定于面朝上型。例如,发光体100也可以是下部与对置阳极电极50e和对置阴极电极90e双方连接的面朝下型。以下,对面朝下型的例子进行说明。
图8是表示第一实施方式的发光体的其他例子的图。如图8所示,其他例子涉及的发光体100A是面朝下型。发光元件102A的n型覆层104A被构成为在俯视时面积比p型覆层106及发光层108的面积大。发光体100A包括n型覆层104A与p型覆层106及发光层108重叠的区域AR1、和n型覆层104A与p型覆层106及发光层108不重叠的区域AR2。在区域AR1,发光体100A朝向上侧按对置阳极电极50e、连接层50f、反射层112、阳极电极110、p型覆层106、发光层108、n型覆层104、氧化物层109的顺序层叠。另一方面,在区域AR2,发光体100A朝向上侧按对置阴极电极90e、连接层90f、阴极电极114A、n型覆层104、氧化物层109的顺序层叠。对置阴极电极90e与图5所示的对置阴极电极90e不同,设置于比发光元件102A靠下侧。另外,代替连接层116而设置连接层90f,连接层90f由例如与连接层50f相同的材料构成。另外,阴极电极114A也可以与图5所示的阴极电极114不同而不具有透光性,只要是具有导电性的材料即可。例如,阴极电极114A包含钛(Ti)和铝(Al),例如,沿着第三方向Dz层叠有钛的层、铝的层以及钛的层。另外,在面朝下型的情况下,上侧的氧化物层109也可以不设置贯通孔。
图9是说明第一实施方式涉及的发光体的层叠方法的其他例子的图。在制造图8那样的面朝下型的发光体100A时,如图9所示,执行步骤S10A、S12A、S14A、S16A。步骤S10A、S12A、S14A、S16A是除了发光体100A的形状、阵列基板2上的层不同以外,与图7的步骤S10、S12、S14、S16相同的工序,故省略详细的说明。例如,如步骤S10A所示,在成型基板200上成型发光元件102A。另外,在步骤S12A中,在阵列基板2形成阴极电极114A、连接层90f以及对置阴极电极90e。然后,如步骤S12A、S14A、S16A所示,在腔室CH内向成型基板200上的发光元件102A照射激光L而使发光元件102A从成型基板200分离,形成氧化物层109,并且转印至阵列基板2。另外,如步骤S16A所示,对置阴极电极90e形成于基板10上,因而不需要与氧化物层109的连接层116、以及图3所示的接触孔H1。对置阴极电极90e与对置阳极电极50e同样地,经由形成于基板10上的布线而被供给阴极电源电位PVSS。
需要说明的是,在图9的例子中,在成型基板200上仅成型了发光元件102,但也可以成型发光元件102以外的发光体100的部件。例如,也可以将对置阳极电极50e、连接层50f、反射层112、阳极电极110、对置阴极电极90e、连接层90f、阴极电极114A中的至少一个与发光元件102A一起成型于成型基板200上,并将其转印至阵列基板2。
如以上所说明,本实施方式涉及的无机发光体(发光体100)的制造方法具有配置步骤、分离步骤以及层叠步骤。在配置步骤(S10)中,在基板(成型基板200)的一方表面(表面200a)上设置无机发光元件(发光元件102)。在分离步骤(S12)中,通过在氧浓度比大气高的气氛下,向与基板的一方表面接触的无机发光元件(发光元件102)的第一面(表面102a)照射激光L,从而使无机发光元件(发光元件102)从基板(成型基板200)分离,并且在无机发光元件(发光元件102)的第一面(表面102a)形成氧化物层(氧化物层109)。另外,在层叠步骤(S16)中,将分离步骤中分离出的无机发光元件(发光元件102)层叠于阵列基板(阵列基板2)来制造无机发光体(发光体100)。
如上所述,在将发光元件102转印至阵列基板2时,若向发光元件102过度地照射激光L,则发光性能有可能降低。相对于此,根据本实施方式涉及的制造方法,在发光元件102的被照射激光L的表面形成稳定的氧化物层。因此,即使在被过度地照射激光L的情况下,也能够利用氧化物层保护发光元件102,从而抑制发光性能的降低。
另外,在分离步骤中,优选将照射激光L时的氧浓度设为22%以上且30%以下。通过这样设定氧浓度,能够适当地形成氧化物层109。
另外,在配置步骤S10中,在成型基板200上成型发光元件102,在分离步骤S12、S14中,向成型基板200上的发光元件102照射激光L,将发光元件102从成型基板200分离。这样,通过使用激光剥离,能够适当地使发光元件102从成型基板200分离,并且能够利用氧化物层109抑制发光性能降低。
另外,在分离步骤S12、S14中,通过在使成型基板200的表面200a与阵列基板2的表面对置的状态下,向发光元件102照射激光L,从而以发光元件102的表面102b(第二面)与阵列基板2的表面(此处为阳极电极110的表面110a)接触的方式,使发光元件102从成型基板200转印至阵列基板2。这样,通过利用激光L的照射将发光元件102从成型基板200直接转印至阵列基板2,能够简化工序,并利用氧化物层109抑制发光性能降低。
另外,发光元件102在成型基板200上从成型基板200的表面200a侧起按n型覆层104A、发光层108、p型覆层106的顺序层叠。在制造这样的构成的发光元件102时,通过使用本实施方式那样的制造方法,能够形成氧化物层109,抑制发光性能降低。
另外,本实施方式涉及的制造方法优选在发光元件102的氧化物层109与设置于阵列基板2上的电极(此处为阴极电极114)之间形成包含钛及锡中的至少一者的连接层116。例如,通过在氧化物层109与电极之间设置锡,能够作为氧化物层109的掺杂剂发挥作用,使氧化物层109为低电阻半导体。另外,通过在氧化物层109与电极之间设置钛,能够从氧化物层109除去O(氧),从而辅助连接。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式进行说明。在第一实施方式中,将发光元件102从成型基板200直接转印至阵列基板2,但在第二实施方式中,将发光元件102从成型基板200经由转印基板220转印至阵列基板2。另外,在第一实施方式中,仅在发光元件102的表面102a形成氧化物层109,但在第二实施方式中,在表面102a和表面102b双方形成氧化物层。在第二实施方式中,对于构成、工序与第一实施方式共通的部位,省略说明。
图10是表示第二实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。如图10所示,第二实施方式涉及的发光体100B具有发光元件102B、阳极电极110B、阴极电极114B以及反射层118。发光元件102B构成为朝向上侧按氧化物层109、n型覆层104、发光层108、p型覆层106、氧化物层107的顺序层叠。氧化物层109设置于n型覆层104的下侧。氧化物层109设置有从上侧的表面贯通至下侧的表面的贯通孔。
氧化物层107设置于p型覆层106的上侧。氧化物层107是p型覆层106氧化而形成的层,在本实施方式中是镓(Ga)的氧化物。进一步而言,在本实施方式中,氧化物层107是氧化镓(Ga2O3)。氧化物层107设置有从上侧的表面贯通至下侧的表面的贯通孔。
发光体100B朝向上侧按反射层118、阴极电极114B、氧化物层109、n型覆层104、发光层108、p型覆层106、氧化物层107、阳极电极110B的顺序层叠。另外,第二实施方式涉及的显示装置1B朝向上侧按对置阴极电极90eB、连接层90f、反射层118、阴极电极114B、氧化物层109、n型覆层104、发光层108、p型覆层106、氧化物层107、阳极电极110B、对置阳极电极50eB的顺序层叠。
在第二实施方式中,对置阴极电极90eB设置于比发光体100B靠下侧。对置阴极电极90eB例如由与第一实施方式中的对置阳极电极50e相同的材料及形状形成。对置阴极电极90eB例如形成于基板10上,是由Ti或Al这样的金属材料形成的布线。需要说明的是,对置阴极电极90e被供给阴极电源电位PVSS。连接层90f设置于对置阴极电极90eB之上。连接层90f由与第一实施方式的连接层50f相同的材料构成。连接层90f将对置阴极电极90eB与反射层118接合。
反射层118设置于连接层90f之上。反射层118由与第一实施方式的反射层112相同的材料构成。阴极电极114B设置于反射层118之上。阴极电极114B经由反射层118及连接层90f与对置阴极电极90eB电连接。需要说明的是,也可以不设置阴极电极114B,而经由连接层116连接反射层118。
在阴极电极114B之上设置有氧化物层109。另外,阴极电极114B经由设置于氧化物层109的贯通孔与n型覆层104连接。另外,阴极电极114B优选在内部具有连接层116。连接层116设置于阴极电极114B的上侧的表面,进一步而言,设置于氧化物层109的设置部位(氧化物层109的未设置贯通孔的部位)。因此,连接层116在上侧的表面与氧化物层109接触而与氧化物层109连接。另外,连接层116也与阴极电极114B连接。
在氧化物层107之上设置有阳极电极110B。阳极电极110B经由设置于氧化物层107的贯通孔与p型覆层106连接。阳极电极110B由与第一实施方式的阳极电极110相同的材料构成。另外,阳极电极110B优选在内部具有连接层110B1。连接层110B1设置于阳极电极110B的下侧表面,进一步而言,设置于氧化物层107的设置部位(氧化物层107的未设置贯通孔的部位)。因此,连接层110B1在下侧的表面与氧化物层107接触而与氧化物层107连接。另外,连接层110B1也与阳极电极110B连接。需要说明的是,也可以不设置阳极电极110B,连接层110B1将氧化物层107与对置阳极电极50eB连接。
连接层110B1由与连接层116相同的材料构成。例如,通过在氧化物层107与阳极电极110B之间设置锡作为连接层110B1,能够作为氧化物层107的掺杂剂发挥作用,使氧化物层107为低电阻半导体。另外,通过在氧化物层107与阳极电极110B之间设置钛作为连接层110B1,能够从氧化物层107除去O(氧),从而辅助连接。但是,也可以不设置连接层110B1。
在阳极电极110B之上,局部地设置有对置阳极电极50eB。即,在第二实施方式中,对置阳极电极50eB设置于比发光体100B靠上侧。对置阳极电极50eB设置为与阳极电极110B的上侧表面的一部分重叠,而非占据阳极电极110B的上侧表面的整个区域。对置阳极电极50eB例如由与第一实施方式中的对置阴极电极90e相同的材料及形状形成。对置阳极电极50eB例如以利用由作为具有透光性的导电部件的ITO将多个发光体100B覆盖的方式形成。进而,对置阳极电极50eB具有开口,在开口的周边部与阳极电极110B或连接层110B1连接。另外,对置阳极电极50eB被供给阳极电源电位PVDD。
发光体100B成为以上那样的结构。接着,对发光体100B的制造方法进行说明。图11是说明第二实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。如图11的步骤S20所示,在层叠发光体100B时,在腔室CH内,使成型有发光元件102B的成型基板200的表面200a与转印基板220的表面220a对置,并向发光元件102B照射激光L。转印基板220可以是任意的材料,例如可以是聚二甲基硅氧烷(Poly Dimethylsiloxane;PDMS)、二氧化硅(SiO2)等。在二氧化硅的情况下,优选在表面设置粘合剂。
在步骤S20中,在该状态下,即在腔室CH内成型基板200的表面200a与转印基板220的表面220a对置的状态下,向发光元件102B的表面102Ba照射激光L。具体而言,从成型基板200的表面200b侧朝向成型基板200照射激光L。激光L从表面200b射入成型基板200内并到达表面200a,照射至与表面200a接触的发光元件102B的表面102Ba。通过这样照射激光L,如步骤S22所示,发光元件102B从成型基板200分离(剥离)。即,在步骤S20及步骤S22(分离步骤)中,通过激光剥离使发光元件102B从成型基板200剥离。进而,如步骤S22所示,被照射了激光L的发光元件102B(n型覆层104)的表面102Ba被氧化,在表面102Ba形成氧化物层109。
在此,在从成型基板200剥离发光元件102B时,转印基板220的表面220a与成型基板200的表面200a对置。因此,如步骤S22所示,从成型基板200剥离的发光元件102B被转印至转印基板220的表面220a上。进一步而言,发光元件102B的表面102b与转印基板220的表面220a接触,发光元件102B(p型覆层106)的表面102Ba与转印基板220的表面220a被接合。
在将发光元件102B转印至转印基板220之后,如步骤S24所示,在腔室CH内,使成型有发光元件102B的转印基板220的表面220a与阵列基板2的表面对置,并向发光元件102B照射激光L。在阵列基板2的与转印基板220对置的表面,层叠有对置阴极电极90eB、连接层90f、反射层118、阴极电极114B,进而,层叠有比形成于晶体管Tr等的发光元件102B靠下的各层。因此,发光元件102B的表面102Ba与阴极电极114B的表面114Ba对置。
在步骤S24中,在该状态下,即在腔室CH内转印基板220的表面220a与阵列基板2的表面对置的状态下,向发光元件102B的表面102Bb照射激光L。具体而言,从转印基板220的表面220b侧朝向转印基板220照射激光L。激光L从表面220b射入转印基板220内并到达表面220a,照射至与表面220a接触的发光元件102B的表面102Bb。通过这样照射激光L,如步骤S26所示,发光元件102B从转印基板220分离(剥离)。需要说明的是,步骤S24中照射的激光L优选设定为透过转印基板220且不透过发光元件102B的p型覆层106的波长带。
进而,照射激光L进行了发光元件102B的剥离的腔室CH内,与第一实施方式同样地氧浓度变高。因此,如步骤S26所示,被照射了激光L的发光元件102B(p型覆层106)的表面102Bb被氧化,在表面102Bb形成氧化物层107。
在此,在从转印基板220剥离发光元件102B时,阵列基板2的表面与转印基板220的表面220a对置。因此,如步骤S26所示,从转印基板220剥离的发光元件102B层叠在阵列基板2的表面上。进一步而言,发光元件102的表面102Ba与阵列基板2的表面、此处为阴极电极114B的表面114Ba接触,发光元件102B的表面102Bb与阳极电极110的表面110Ba被接合。即,发光元件102B从转印基板220转印至阵列基板2。然后,通过在发光元件102B上层叠阳极电极110B,从而形成发光体100B。进而,在阳极电极110B上局部地形成对置阳极电极50eB,从而形成显示装置1B。
需要说明的是,在第二实施方式的步骤S20、S22中,在成型基板200及转印基板220上仅成型了发光元件102,但也可以成型发光元件102以外的发光体100的部件。例如,也可以将连接层90f、反射层118、连接层116、阴极电极114B、连接层110B1、阳极电极110B中的至少一个,与发光元件102B一起成型于成型基板200及转印基板220中的至少任意一方的基板上,并将其转印至阵列基板2。
如以上所说明,在第二实施方式涉及的发光体100B的制造方法中,通过在使成型基板200的表面200a与转印基板220的表面220a对置的状态下,向发光元件102B照射激光L,从而以发光元件102B的表面102Bb(本实施方式中为第二面)与转印基板220的表面220a接触的方式,使发光元件102B从成型基板200转印至转印基板220(第一分离步骤)。由此,在发光元件102B的成型基板200侧的表面102Ba(本实施方式中为第一面)形成氧化物层109。另外,在第二实施方式涉及的发光体100B的制造方法中,将转印至转印基板220的表面220a的发光元件102B从转印基板220的表面220a分离并转印至阵列基板2(第二分离步骤)。通过如第二实施方式这样制造发光体100B,能够形成氧化物层109,抑制发光性能降低。进而,通过将发光元件102B转印至转印基板220,例如能够选择良品、规定的发光色的发光元件等并转印至转印基板220。由此,在从转印基板220向阵列基板2转印时,不需要选择要转印的发光元件102B,能够抑制向阵列基板2的转印工序变得复杂。
另外,在第二实施方式涉及的发光体100B的制造方法中,通过在使转印基板220的表面220a与阵列基板2的表面对置的状态下,向发光元件102B照射激光L,从而以发光元件102B的表面102Ba与阵列基板2的表面(本实施方式中为阴极电极114B的表面114Ba)接触的方式,将发光元件102B从转印基板220转印至阵列基板2,并且在发光元件102B的表面102Bb形成氧化物层107。根据该制造方法,通过在发光元件102B的两面设置氧化物层,能够适当地抑制发光效率降低。
需要说明的是,在第二实施方式中,也以面朝上型为例进行了说明,但也可以是面朝下型。图12是表示第二实施方式的发光体的其他例子的图。如图12所示,第二实施方式的其他例子涉及的发光体100C是面朝下型。发光元件102C的p型覆层106C构成为在俯视时面积比n型覆层104及发光层108的面积大。发光体100C包括p型覆层106C与n型覆层104及发光层108重叠的区域AR1C、和p型覆层106C与n型覆层104及发光层108不重叠的区域AR2C。在区域AR1C中,发光体100C朝向上侧按对置阴极电极90eC、连接层90f、反射层118、阴极电极114C、氧化物层109、n型覆层104、发光层108、p型覆层106C、氧化物层107的顺序层叠。另一方面,在区域AR2C中,发光体100C朝向上侧按对置阳极电极50eC、连接层50f、阳极电极110C、p型覆层106C、氧化物层107的顺序层叠。阳极电极110C也可以与图10所示的阳极电极110B不同而不具有透光性,只要是具有导电性的材料即可。例如,阳极电极110C包含钛(Ti)和铝(Al),并沿着第三方向Dz层叠有钛的层、铝的层以及钛的层。另外,在面朝下型的情况下,上侧的氧化物层107也可以不设置贯通孔。需要说明的是,对置阴极电极90eC及对置阳极电极50eC具有分别与对置阴极电极90eB及对置阳极电极50eB相同的材料及形状。
图13是说明第二实施方式涉及的发光体的层叠方法的其他例子的图。在制造图12那样的面朝下型的发光体100C时,如图13所示,执行步骤S20C、S22C、S24C、S26C。步骤S20C、S22C、S24C、S26C是除了发光体100B的形状、阵列基板2上的层不同以外,与图11的步骤S20、S22、S24、S26相同的工序,故省略详细的说明。例如,如步骤S20C、S22C所示,在腔室CH内向成型基板200上的发光元件102C照射激光L,形成氧化物层109,并且将发光元件102C转印至转印基板220。然后,如步骤S24C、S26C所示,在腔室CH内向转印基板220上的发光元件102C照射激光L,形成氧化物层107,并且将发光元件102C转印至阵列基板2。另外,在步骤S24C中,在阵列基板2形成对置阳极电极50eC、连接层50f、阳极电极110C。另外,如步骤S26C所示,由于对置阳极电极50eC形成于基板10上,因此,不需要与氧化物层107的连接层110B1、以及图3所示的接触孔H1。对置阳极电极50eC与对置阴极电极90e同样地,经由形成于基板10上的布线被供给阳极电源电位PVDD。
需要说明的是,在第二实施方式中,在阵列基板2上,p型覆层106和n型覆层104中的n型覆层104配置于下侧,但并不限于此,也可以是p型覆层106配置于下侧。该情况下,例如,只要从转印基板220转印至其他的转印基板,再从该其他的转印基板转印至阵列基板2即可。
(第三实施方式)
接着,对第三实施方式进行说明。在第二实施方式中,在从成型基板200向转印基板220的转印、和从转印基板220向阵列基板2的转印两者中使用了激光L,但在第三实施方式中,仅在一方的转印中使用激光L。另外,第三实施方式涉及的发光体100D仅在一方的表面设置有氧化物层。在第三实施方式中,对于构成、工序与第二实施方式共通的部位,省略说明。
首先,对于从成型基板200向转印基板220转印时不使用激光L,而从成型基板200向转印基板220转印时使用激光L的情况进行说明。图14是说明第三实施方式涉及的发光体的层叠方法的图。
如图14的步骤S20D所示,一边使形成于成型基板200的发光元件102D的表面102Db与转印基板220的表面220a接触,一边进行加压。即,在使发光元件102D的表面102b与转印基板220的表面220a接触的状态下,朝向将发光元件102D的表面102Db与转印基板220的表面220a压合的方向施加负荷。需要说明的是,也可以一边加压一边加热。由此,如步骤S22D所示,发光元件102D的表面102Db与转印基板220的表面220a接合,发光元件102D与转印基板220的接合力比发光元件102D与成型基板200的接合力强。因此,当解除加压并使成型基板200远离转印基板220时,如步骤S22D所示,发光元件102D从成型基板200分离(剥离),发光元件102D被转印至转印基板220。
该情况下,在发光元件102D的表面102Da未形成氧化物层。在不使用激光L将发光元件102D转印至转印基板220时,由于未对表面102a照射激光L,因此,发光元件102D的表面102Da劣化的可能性小,也可以没有氧化物层。
步骤S22D之后的步骤S24D、S26D与图11的步骤S24、S26相同,故省略详细的说明。例如,在步骤S24D、S26D中,向转印至转印基板220的发光元件102D照射激光L,在发光元件102D的表面102b形成氧化物层107,并且将发光元件102D转印至阵列基板2,从而制造发光体100D。
图15是表示第三实施方式涉及的发光体的构成例的剖视图。如图15所示,第三实施方式涉及的发光体100D是如图14所示那样制造,因而在发光层108的下侧未设置有氧化物层。即,发光体100D朝向上侧按对置阴极电极90eD、连接层90f、反射层118、阴极电极114D、n型覆层104、发光层108、p型覆层106、氧化物层107、阳极电极110D、对置阳极电极50eD的顺序层叠。在阳极电极110D设置有连接层110D1。其中,在n型覆层104的下侧未设置氧化物层,因此,阴极电极114D也可以不具备连接层。其他的结构与图10所示的第二实施方式的发光体100B相同。例如,对置阴极电极90eD、阳极电极110D、对置阳极电极50eD分别由与对置阴极电极90eB、阳极电极110B、对置阳极电极50eB相同的材料及形状构成。
需要说明的是,在第三实施方式中,通过加压从成型基板200向转印基板220进行转印,但只要是不使用激光L的方法,便不限于加压。例如,也可以进行如下的流体转印:将成型基板200和转印基板220配置于流体内,使流体从成型基板200朝向转印基板220流动,通过流体的流动使发光元件102D从成型基板200分离,并使发光元件102D朝向转印基板220流动,从而转印至转印基板220上。
接着,对于从成型基板200向转印基板220转印时使用激光L,而从成型基板200向转印基板220转印时不使用激光L的情况进行说明。图16是说明第三实施方式的其他例子涉及的发光体的层叠方法的图。
图16的步骤S20E、S22E与图11的步骤S20、S22相同,故省略详细的说明。例如,在步骤S20E、S22E中,向形成于成型基板200的发光元件102E照射激光L,在发光元件102E的表面102Ea形成氧化物层109,并将发光元件102E转印至转印基板220。
然后,如步骤S24E所示,一边使转印至转印基板220的发光元件102E的表面102Ea与阵列基板2的表面、此处为阴极电极114E的表面114Ea接触,一边进行加压。即,在使发光元件102E的表面102Ea与阴极电极114E的表面114Ea接触的状态下,朝向将发光元件102E的表面102Ea与阴极电极114E的表面114Ea压合的方向施加负荷。需要说明的是,也可以一边加压一边加热。由此,如步骤S24E所示,发光元件102E的表面102Ea与阴极电极114E的表面114Ea接合,发光元件102E与阵列基板2的接合力比发光元件102E与转印基板220的接合力强。因此,当解除加压并使转印基板220远离阵列基板2时,如步骤S26E所示,发光元件102E从转印基板220分离(剥离),发光元件102E被转印至阵列基板2。该情况下,在发光元件102E的表面102Eb未形成氧化物层。
需要说明的是,该情况下,只要是不使用激光L的方法,便也不限于加压。例如,也可以进行如下的流体转印:将转印基板220和阵列基板2配置于流体内,使流体从转印基板220朝向阵列基板2流动,通过流体的流动将发光元件102E从转印基板220分离,并使发光元件102E朝向阵列基板2流动,从而转印至阵列基板2上。
图17是表示第三实施方式的其他例子涉及的发光体的构成例的剖视图。如图17所示,发光体100E由于是如图16所示那样制造,因而未设置上侧的氧化物层。即,发光体100E朝向上侧按对置阴极电极90eE、连接层90f、反射层118、阴极电极114E、氧化物层109、n型覆层104、发光层108、p型覆层106、阳极电极110E、对置阳极电极50eE的顺序层叠。在阴极电极114E设置有连接层116。其中,由于在p型覆层106的上侧未设置氧化物层,因而阳极电极110E也可以不具备连接层。其他的结构与图10所示的第二实施方式的发光体100B相同。例如,对置阴极电极90eE、阴极电极114E、对置阳极电极50eE分别由与对置阴极电极90eB、阴极电极114B、对置阳极电极50eB相同的材料及形状构成。
如以上所说明,在本实施方式中的发光体100E的制造方法中,通过在使转印基板220上的发光元件102E的表面102Ea(此处为第一面)与阵列基板2的表面接触的同时进行加压,从而使发光元件102E从转印基板220转印至阵列基板2(第二分离步骤)。这样,通过进行利用激光L的转印和利用加压的转印(印戳转印),并在被照射激光L的表面设置氧化物层,能够抑制发光性能降低。
另外,在本实施方式的发光体100D的制造方法中,通过使成型于成型基板200上的发光元件102D的表面102Db(此处为第一面)与转印基板220的表面220a接触的同时进行加压,从而以发光元件102D的表面102Db与转印基板220的表面220a接触的方式,将发光元件102D从成型基板200转印至转印基板220(配置步骤)。然后,通过在使转印基板220的表面220a与阵列基板2的表面对置的状态下,向发光元件102D照射激光L,从而以发光元件102D的表面102Da(此处为第二面)与阵列基板2的表面接触的方式,将发光元件102D从转印基板220转印至阵列基板2。这样,通过进行利用激光L的转印和利用加压的转印(印戳转印),并在被照射激光L的表面设置氧化物层,能够抑制发光性能降低。
另外,关于本实施方式中所述的形态带来的其他的作用效果,从本说明书的记载明确可知的作用效果、或者本领域技术人员能够适当想到的作用效果当然应理解为本发明所带来的作用效果。
符号说明
1 显示装置
2 阵列基板
50e 对置阳极电极
50f 连接层
90e 对置阴极电极
100 无机发光体
102 无机发光元件
104 n型覆层
106 p型覆层
108 发光层
109 氧化物层
110 阳极电极
112 反射层
114 阴极电极。
Claims (10)
1.一种无机发光体的制造方法,包括:
配置步骤,在基板的一方表面上设置无机发光元件;
分离步骤,通过在氧浓度比大气高的气氛下,向与所述基板的一方表面接触的所述无机发光元件的第一面照射激光,从而使所述无机发光元件从所述基板分离,并在所述无机发光元件的所述第一面形成氧化物层;以及
层叠步骤,通过将在所述分离步骤中分离出的所述无机发光元件层叠在阵列基板上,从而制造无机发光体。
2.根据权利要求1所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述分离步骤中,将所述氧浓度设为22%以上且30%以下。
3.根据权利要求1或2所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述配置步骤中,在成型基板上成型所述无机发光元件,
在所述分离步骤中,向所述成型基板上的所述无机发光元件照射所述激光,将所述无机发光元件从所述成型基板分离。
4.根据权利要求3所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述分离步骤中,通过在使所述成型基板的所述一方表面与所述阵列基板的表面对置的状态下,向所述无机发光元件照射所述激光,从而以所述无机发光元件的与所述第一面呈相反侧的第二面与所述阵列基板的表面接触的方式,使所述无机发光元件从所述成型基板转印至所述阵列基板。
5.根据权利要求3所述的无机发光体的制造方法,其中,
所述分离步骤包括:
第一分离步骤,通过在使所述成型基板的所述一方表面与转印基板的表面对置的状态下,向所述无机发光元件照射所述激光,从而以所述无机发光元件的与所述第一面呈相反侧的第二面与所述转印基板的表面接触的方式,使所述无机发光元件从所述成型基板转印至所述转印基板,以及
第二分离步骤,将转印至所述转印基板的表面的所述无机发光元件从所述转印基板的表面分离并转印至所述阵列基板。
6.根据权利要求5所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述第二分离步骤中,通过在使所述转印基板的表面与所述阵列基板的表面对置的状态下,向所述无机发光元件照射所述激光,从而以所述无机发光元件的所述第一面与所述阵列基板的表面接触的方式,使所述无机发光元件从所述转印基板转印至所述阵列基板,并在所述无机发光元件的所述第二面形成氧化物层。
7.根据权利要求5所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述第二分离步骤中,通过在使所述转印基板上的所述无机发光元件的所述第一面与所述阵列基板的表面接触的同时进行加压,从而将所述无机发光元件从所述转印基板转印至所述阵列基板。
8.根据权利要求1或2所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述配置步骤中,通过在使成型于成型基板上的所述无机发光元件的所述第一面与转印基板的表面接触的同时进行加压,从而以使所述无机发光元件的所述第一面与所述转印基板的表面接触的方式,使所述无机发光元件从所述成型基板转印至所述转印基板,
在所述分离步骤中,通过在使所述转印基板的表面与所述阵列基板的表面对置的状态下,向所述无机发光元件照射所述激光,从而以使所述无机发光元件的与所述第一面呈相反侧的第二面与所述阵列基板的表面接触的方式,使所述无机发光元件从所述转印基板转印至所述阵列基板。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的无机发光体的制造方法,其中,
所述无机发光元件在所述成型基板上从所述成型基板的表面侧起按n型覆层、发光层、p型覆层的顺序层叠。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的无机发光体的制造方法,其中,
在所述无机发光元件的所述氧化物层与设置于所述阵列基板上的电极之间,形成含有钛和锡中的至少一种的连接层。
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