CN113812009A - 发光元件搭载基板以及使用该发光元件搭载基板的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开设计使光的取出效率提高的发光元件搭载基板。发光元件搭载基板(LS)具备绝缘基板(1)、电极层(2)、树脂层(3)、覆盖层(4)、以及反射电极(5)。树脂层(3)位于电极层(2)上,具有在厚度方向贯通的贯通孔(30)。覆盖层(4)是覆盖树脂层(3)的表面(3a)以及贯通孔(30)的内周面(30a)的覆盖层,覆盖内周面(30a)的孔内部分(40)的横向的厚度从树脂层(3)的表面(3a)到电极层(2)逐渐变厚。反射电极(5)设为至少遍及覆盖层(4)的孔内部分(40)的表面以及电极层(2)的露出部分的表面(2a)。
Description
技术领域
本发明涉及搭载微型LED(Light Emitting Diode,发光二极管)元件等发光元件的发光元件搭载基板以及使用该发光元件搭载基板的显示装置。
背景技术
以往,已知有搭载微型LED元件等发光元件的发光元件搭载基板以及使用该发光元件搭载基板的、不需要背光装置的自发光型的显示装置。在这样的显示装置中,为了提高显示画质,要求显示面的光量的增加、对比度的提高等。
发光元件例如有多个出射面,在配置于基板上时,为了使光向一定方向集中,使用反射构件(反射器)。反射构件例如如专利文献1所记载的那样,利用基板内的平坦化层和其表面的堤岸(bank)层来形成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2016-522585号公报
发明内容
本公开的发光元件搭载基板具备:包含绝缘性材料的绝缘基板;位于所述绝缘基板上的包含导电性材料的电极层;树脂层,位于所述电极层上,并且具有在厚度方向贯通的贯通孔;覆盖层,覆盖所述树脂层的表面以及所述贯通孔的内周面,并且覆盖所述内周面的孔内部分的横向的厚度从所述表面到所述电极层逐渐变厚;以及反射电极,是设为至少遍及所述覆盖层的所述孔内部分的表面以及所述电极层的露出部分的表面的、包含导电性材料的凹状的反射电极,并且在底部具有发光元件的搭载区域。
本公开的发光装置具备:上述的发光元件搭载基板;以及搭载于所述搭载区域的发光元件。
本公开的显示装置具备:发光元件搭载基板,是上述的发光元件搭载基板,并且构成所述反射电极被配置为矩阵状的像素部;作为搭载于所述搭载区域的发光元件的微型LED元件;以及使所述微型LED元件驱动的驱动部。
本公开的发光元件搭载基板的制造方法包含:在绝缘基板上形成电极层的工序;在所述电极层上涂敷第1感光性树脂,进行曝光以及显影,形成具有贯通孔的树脂层的工序;在所述树脂层的表面以及所述贯通孔内涂敷第2感光性树脂,进行曝光以及显影,形成覆盖所述贯通孔的内周面的孔内部分的横向的厚度从所述表面到所述电极层逐渐变厚的覆盖层的工序;以及形成设为遍及所述覆盖层的所述孔内部分的表面以及所述电极层的露出部分的表面的、凹状的反射电极的工序。
附图说明
本公开的目的、特点以及优点,会通过下述的详细说明和附图而变得更加明确。
图1是示出发光元件搭载基板的结构的剖视图。
图2是示出发光装置的结构的剖视图。
图3是示出其他实施方式的发光装置的结构的剖视图。
图4是示出其他实施方式的发光装置的结构的剖视图。
图5是示出其他实施方式的发光装置的结构的剖视图。
图6是示出其他实施方式的发光装置的结构的剖视图。
图7A是示出显示装置的结构的俯视图。
图7B是像素部的放大俯视图。
图8是示出显示装置的结构的剖视图。
图9是示出显示装置的结构的后视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的发光元件搭载基板、发光装置以及显示装置的实施方式进行说明。其中,以下参照的各附图示出本实施方式的发光元件搭载基板、发光装置以及显示装置的主要的结构构件等。因此,本实施方式的发光元件搭载基板、发光装置以及显示装置也可以具备图中未示出的电路基板、布线导体、控制IC、LSI等公知的结构构件。
图1是示出发光元件搭载基板LS的结构的剖视图。发光装置LD1(图2所示)具备发光元件搭载基板LS和搭载于发光元件搭载基板LS的发光元件6(图2所示)。发光元件搭载基板LS具备绝缘基板1、电极层2、树脂层3、覆盖层4、反射电极5。另外,在绝缘基板1与电极层2之间也可以具备多个绝缘层以及金属层。该金属层例如隔着绝缘层将薄膜晶体管(ThinFilm Transistor:TFT)的栅极电极和电极层2电连接。另外,TFT(未图示)被配置在上述的多个绝缘层的层间,包含栅极电极和具有源极部、沟道部以及漏极部的半导体层。TFT的漏极部经由通孔等导电连接构件而与发光元件6的阳极电极(正电极)电连接,作为控制发光元件6的点亮、熄灭的开关元件发挥功能。电极层2例如作为经由TFT向发光元件6供给正电压(驱动电压)的正电压电源层发挥功能。
绝缘基板1可以包含绝缘性材料,作为绝缘材料,例如可以是玻璃材料、树脂材料、陶瓷材料等。绝缘基板1的形状可以是矩形形状、圆形形状、椭圆形形状、梯形形状等各种形状。电极层2位于绝缘基板1的第1面1a上,包含导电性材料。电极层2可以是单个金属层,也可以层叠有多个金属层。作为电极层2的例子,可列举Al层、Al层/Ti层(表示在Al层上层叠有Ti层的层叠构造。以下相同)、Ti层/Al层/Ti层、Mo层、Mo层/Al层/Mo层、Mo层/Al层/Mo层/ITO层、Cu层、Cr层、Ni层、Ag层等。
树脂层3位于电极层2上,具有在厚度方向上贯通的贯通孔30。覆盖层4覆盖树脂层3的表面3a以及贯通孔30的内周面30a。覆盖层4的覆盖内周面30a的孔内部分40的横向(与树脂层3的厚度方向正交的方向)的厚度ty从树脂层3的表面3a到电极层2逐渐变厚。所谓上述的横向是与树脂层3的厚度方向正交的方向,是从贯通孔30的内周面30a的某测定点朝向贯通孔30的中心轴(在与厚度方向平行的方向延伸的通过贯通孔30的中心的轴)的方向。
树脂层3所具有的贯通孔30的开口形状可以是圆形以及正方形以及矩形等多边形。此外,内周面30a的形状在开口形状为圆形的情况下,可以是直圆柱状,也可以是圆锥台状或倒圆锥台状。在开口形状为多边形的情况下,可以是直多棱形状,也可以是多棱锥台状或倒多棱锥台状。本实施方式的内周面30a的形状是直四棱柱。
贯通孔30的开口边缘可以被倒角加工(C面加工),也可以为曲面状(R面状)。由此,能够抑制覆盖层4在开口边缘处被切角。电极层2的表面2a被树脂层3覆盖,表面2a的一部分面对贯通孔30。覆盖层4覆盖树脂层3的表面3a,并且覆盖贯通孔30的内周面30a。覆盖层4的孔内部分40的横向的厚度ty从树脂层3的表面3a到电极层2、即从贯通孔30的表面3a侧的开口边缘到电极层2侧的开口边缘逐渐变厚。覆盖层4的孔内部分40的横向的厚度ty在电极层2侧的开口边缘处变得最厚,但是没有将面对贯通孔30的电极层2的表面2a全部覆盖,而是以电极层2的一部分露出的方式进行了覆盖。此外,覆盖层4不需要将树脂层3的表面3a全部覆盖,只要在树脂层3的表面3a至少覆盖贯通孔30的开口边缘的部位即可。
如上所述,覆盖层4的孔内部分40的横向的厚度ty从树脂层3的表面3a到电极层2逐渐变厚。覆盖层4的孔内部分40的表面可以是研钵状等倾斜面状。覆盖层4的孔内部分40的表面例如也可以是碗状、抛物曲面状等曲面状,还可以是图1所示那样的向内周面30a侧凹陷的凹面状。
反射电极5至少遍及覆盖层4的孔内部分40的表面以及电极层2的露出部分的表面2a而设置。反射电极5是包含导电性材料的凹状的电极。反射电极5在其底部具有发光元件的搭载区域5a。
以往的反射构件是对从发光元件向各方向出射的光进行反射的构件,但是没有特别考虑提高在一定方向上取出光的取出效率。此外,在显示装置中,对于对比度的提高也同样没有考虑。
反射电极5在覆盖层4的孔内部分40中,以一定的厚度形成在凹面状的表面。反射电极5的形状为沿着孔内部分40的表面形状的形状。因此,为了使反射效率提高,在将反射电极5设为要求的形状的情况下,将覆盖层4的孔内部分40的表面形状如上所述那样设为凹面状即可。
反射电极5与电极层2电连接,在其表面反射从发光元件6出射的光。通过与所搭载的发光元件6电连接,发光元件6和电极层2经由反射电极5而电连接。
构成反射电极5的导电性材料只要是具有导电性以及光反射性的材料即可,例如能够使用具有白银色等光反射性的表面的金属材料。作为金属材料,例如能够使用铝(Al)、银等单体的金属材料、或铝(Al)-钼(Mo)合金(表示Al和Mo的合金)、铝(Al)-铜(Cu)合金、铝(Al)-锰(Mn)合金、铝(Al)-硅(Si)合金、铝(Al)-镁(Mg)合金、铝(Al)-锌(Zn)、铝(Al)-镍(Ni)等铝合金等合金材料。反射电极5例如能够通过溅射法、CVD(Chemical VaporDeposition,化学气相沉积)法等薄膜形成法、镀敷法等,形成为金属薄膜。此外,处于保护反射电极5的目的,反射电极5可以被包含氧化硅(SiO2)等的透明绝缘层覆盖。在该情况下,透明绝缘层也可以配置在反射电极5的倾斜部。由此,还能够防止反射电极5与透明电极层8接触而短路。此外,也可以在反射电极5的搭载区域5a(图2所示)上配置有包含ITO(IndiumTin Oxide,氧化铟锡)等的透明导电层。即,在透明导电层上经由焊料、ACF(AnisotropicConductive Film,各向异性导电膜)等导电性连接构件搭载发光元件6。发光元件6经由导电性连接构件以及透明导电层与反射电极5电连接。配置于搭载区域5a上的透明导电层的端部成为搭在配置于倾斜部的透明绝缘层上那样的结构。
这样,形成为凹状的反射电极5在搭载区域5a(图2所示)中搭载有发光元件6的情况下,能够使从该发光元件6出射的光向一定方向收敛,光的取出效率提高。
根据发光元件搭载基板LS,覆盖层4形成为覆盖树脂层3的表面以及位于树脂层3的贯通孔30的内周面30a,因此形成覆盖贯通孔30的内周面30a的覆盖层4的孔内部分40的横向的厚度从树脂层3的表面3a到电极层2逐渐变厚的、平缓的碗状等凹状的面。其结果是,遍及覆盖层4的孔内部分40的表面以及电极层2的露出部分的表面而设置的反射电极5成为开口直径从底部朝向开口部逐渐变大的、平缓的研钵状、碗状、抛物曲面状等凹状。通过这样的形状的反射电极5,提高从发光元件6出射的光的取出效率。即,贯通孔30作为用于将覆盖层4的形状引导地形成为要求的形状的模具部发挥功能。
反射电极5也可以具有从覆盖层4的孔内部分40的开口边缘延伸到覆盖层4的树脂层3的表面3a的上方的部位的延伸部。在该情况下,在透明填充层7(图2所记载)的内部反复进行全反射,使被封闭在透明填充层7的内部的光的分量(也称为全反射光分量)在延伸部向上方反射,而容易使其向外部出射。延伸部也可以遍及反射电极5的整周地配置,在该情况下,使全反射光分量向外部出射的效果进一步提高。延伸部的宽度可以是配置于孔内部分40的反射电极5的俯视观察下的最大宽度的5%~30%左右的大小。
此外,反射电极5也可以对覆盖层4的表面的整面进行覆盖。在该情况下,进一步提高使全反射光分量向外部出射的效果。此外,在该情况下,反射电极5的表面也可以被粗面化而具有光散射性。这样一来,在反射电极5的表面散射的光朝向所有的方向,因此进一步提高使全反射光分量向外部出射的效果。粗面化后的反射电极5的表面的算术平均粗糙度为50μm以下为宜,更适当地,也可以为10μm以下。为了抑制反射电极5A的表面成为平滑面而提高光反射性的情况,反射电极5的表面的算术平均粗糙度也可以为0.1μm以上。
图2是示出发光装置LD1的结构的剖视图。发光装置LD1具备上述的发光元件搭载基板LS和搭载于反射电极5的搭载区域5a的发光元件6。发光元件6例如可以是LED元件,也可以是半导体激光元件等。发光元件6具有搭载区域5a的一侧的第1电极6a、配置于第1电极6a上的发光层6b、位于发光层6b上的第2电极6c。如上所述,第1电极6a经由反射电极5与电极层2电连接。发光层6b是在侧面具有出射光的出射面的层。第1电极6a是向发光层6b供给正电位的正电极,第2电极6c是向发光层6b供给负电位的负电极。另外,也可以是第1电极6a为负电极,第2电极6c为正电极。发光层6b也可以是在上表面以及侧面具有出射光的出射面的层。在该情况下,第2电极6c可以是包含ITO等透明导电性材料的透明电极。
反射电极5也可以具有在搭载区域5a中相互绝缘的一对分割电极。能够将分割电极的一方设为正电极,将另一方设为负电极。在该情况下,将第1电极(正电极)6a和第2电极(负电极)6c隔开而设置在发光元件6的下表面。第1电极6a与分割电极的一方的正电极连接,第2电极6c与分割电极的另一方的负电极连接。在该情况下,能够使其从发光元件6的上表面辐射光。此外,在发光元件6的上表面存在第2电极6c的情况下,存在与第2电极6c连接的透明电极层8,但是变得不需要该透明电极层。
发光装置LD1还具备填充在由反射电极5围成的凹状空间的透明填充层7和设置在透明填充层7的表面并且与第2电极6c电连接的透明电极层8。透明填充层7对在反射电极5上搭载有发光元件6的状态的凹状空间进行填充,对发光元件6进行密封并保护。发光元件6的第2电极6c为了与透明电极层8的连接,未被透明填充层7覆盖。透明填充层7在填充凹状空间的基础上,还可以对覆盖了树脂层3的表面3a的覆盖层4进行覆盖。透明填充层7在树脂层3的表面3a露出的情况下,也可以覆盖树脂层3的表面3a。
作为透明填充层7的材料,能够使用丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂等具有透明性的树脂材料。
发光元件6的发光层6b包含InGaN(折射率2.59)、AlGaP(折射率3.49)等高折射率材料,因此在将发光层6b的折射率设为n1,将作为发光层6b的周边介质的透明填充层7的折射率设为n2,将空气的折射率设为n3(=1)时,可以是n1>n2>n3。在该情况下,能够增大发光层6b与透明填充层7的界面处的光的全反射的临界角,光的取出效率变高。在透明填充层7的折射率为1.8以上的情况下,临界角能够设为30°以上。在透明填充层7的折射率为2.0以上的情况下,临界角能够设为35°以上。在透明填充层7的折射率为2.3以上的情况下,临界角能够设为40°以上。
透明电极层8设置在透明填充层7的表面,进而覆盖发光元件6的第2电极6c而电连接。电极层2和透明电极层8与后述的驱动部等电路连接,向发光元件6施加驱动电流而发光。作为透明电极层8的材料,能够使用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、添加了氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)、氧化锌(ZnO)、包含磷、硼的硅(Si)等具有导电性和透明性的材料。透明填充层7以及透明电极层8的透明性只要是至少对从发光元件6出射的波长的光的透明性即可。
从发光元件6的发光层6b的侧面(出射面)出射的光在透明填充层7内行进,由反射电极5反射,透射透明电极层8而出射到外部。通过反射电极5的凹形状,封闭在透明填充层7内的光减少,由反射电极5反射的光的行进方向在一定方向(上方向)上一致,光的取出效率提高。
发光装置LD1也可以搭载一个或多个发光元件6。在搭载多个发光元件6的情况下,其发光颜色可以相同,也可以不同。在发光颜色不同的情况下,通过将它们混色,发光装置LD1能够发出各种颜色的光。例如发光装置LD1可以搭载发出红色光的发光元件6、发出绿色光的发光元件6、发出蓝色光的发光元件6。此外,也能够构成如下的显示装置,所述显示装置具有包含发出红色光的发光元件6、发出绿色光的发光元件6、发出蓝色光的发光元件6的多个像素部,并且它们被配置为矩阵状。
图3~图6是示出其他实施方式的发光装置LD2~LD5的结构的剖视图。图3所示的发光装置LD2是在图2所示的发光装置LD1中还具备平坦化树脂层9的结构。图2所示的发光装置LD1的透明电极层8为了与发光元件6的第2电极6c连接,在中央部分产生凹陷。平坦化树脂层9填埋该凹陷而覆盖透明电极层8的整个表面,由此能够保护透明电极层8,并且将发光装置LD2的表面平坦化。通过将发光装置LD2的表面平坦化,能够在其表面容易地配置聚光透镜、聚光透镜阵列等光学构件等其他构件。
由于平坦化树脂层9也具有透明性,所以作为平坦化树脂层9的材料,能够使用丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂等具有透明性的树脂材料。透明填充层7和平坦化树脂层9可以是同一种类的树脂材料,也可以是不同的种类的树脂材料。
在将发光层6b的折射率设为n1,将作为发光层6b的周边介质的透明填充层7的折射率设为n2,将作为透明填充层7的周边介质的平坦化树脂层9的折射率设为n2a,将空气的折射率设为n3(=1)时,可以是n1>n2>n2a>n3。在该情况下,能够增大发光层6b与透明填充层7的界面处的光的全反射的临界角,此外能够增大透明填充层7与平坦化树脂层9的界面处的光的全反射的临界角,因此光的取出效率变高。
图4所示的发光装置LD3是在图2所示的发光装置LD1中还具备透镜状树脂层10的结构。透镜状树脂层10填埋发光元件6上部的凹陷,并且形成为凸透镜状。通过透镜状树脂层10将出射光聚光,在焦点处形成点(spot)光。
透镜状树脂层10也具有透明性,因此作为透镜状树脂层10的材料,能够使用丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂等具有透明性的树脂材料。透明填充层7和透镜状树脂层10可以是同一种类的树脂材料,也可以是不同的种类的树脂材料。
图5所示的发光装置LD4在图3所示的发光装置LD2的平坦化树脂层9中还分散有光散射粒子9a。光散射粒子9a使在平坦化树脂层9内行进的光散射,将该散射光向外部出射。作为光散射粒子9a的材料,能够使用不易吸收从发光元件6出射的光的材料或不吸收光的材料,并且具有与平坦化树脂层9的折射率不同的折射率的透明材料或表面具有光反射性、光散射性的不透明材料。光散射粒子9a的材料例如如果是透明材料,则能够使用氧化硅(二氧化硅:SiO2)、氧化钛(TiO2)、玻璃、树脂等。此外,光散射粒子9a的材料例如如果是不透明材料,则能够使用铝、银等金属、不锈钢等合金、氧化铝(Al2O3)陶瓷等的陶瓷等。
通过主要向外部出射散射光,能够减少亮度不均。光散射粒子9a例如如以下那样分散即可,即,分散有光散射粒子9a的平坦化树脂层9的雾度值成为5~90%左右。
图6所示的发光装置LD5是对图2所示的发光装置LD1的反射电极5A的表面进行了粗面化的装置。粗面化后的反射电极5A的表面的算术平均粗糙度为50μm以下为宜,更适当地,也可以为10μm以下。为了抑制反射电极5A的表面成为平滑面而提高光反射性的情况,反射电极5A的表面的算术平均粗糙度也可以为0.1μμm以上。
作为对反射电极5A的表面进行粗面化的方法,能够采用对反射电极5A的表面实施干式蚀刻法等蚀刻处理的方法、以及如下的方法等,即,在通过CVD(Chemical VaporDeposition,化学气相沉积)法等薄膜形成方法形成反射电极5时,通过控制成膜时间、成膜温度等来使反射电极5A中生成巨大单晶粒子、巨大多晶粒子等的粒子化构造。或者,预先对覆盖层4的孔内部分40的表面进行粗面化,在粗面化后的表面上形成反射电极5A。反射电极5A沿着孔内部分40的表面的凹凸而形成,在反射电极5A的表面也反映该凹凸,得到与粗面化后的情况同样的表面状态。
接着,对显示装置进行说明。图7A是示出显示装置DS的结构的俯视图。图7B是像素部15的放大俯视图。图8是图7B的A1-A2线处的显示装置DS的剖视图,图9是示出显示装置DS的结构的后视图。显示装置DS具备通过被配置为矩阵状的反射电极5来构成像素部15的发光元件搭载基板LS、作为搭载于搭载区域5a的发光元件6的微型LED元件20、以及使微型LED元件20驱动的驱动部60。反射电极5被配置为矩阵状,在该反射电极5的搭载区域5a搭载微型LED元件20,由此成为显示装置DS。
在本实施方式中,在一个像素部15配置有三个微型LED元件20。三个微型LED元件20包含发出红色光的微型LED元件20R、发出绿色光的微型LED元件20G、发出蓝色光的微型LED元件20B。微型LED元件20R、20G、20B各自的尺寸在俯视观察形状为矩形形状的情况下,一边的长度为1μm左右以上且100μm左右以下,更具体地,3μm左右以上且10μm左右以下,但是并不限于这些尺寸。
此外,微型LED元件20R的发光颜色除了红色以外,还能够设为橙色、橙红色、紫红色、紫色,微型LED元件20G的发光颜色除了绿色以外,还能够设为黄绿色。此外,在一个像素部15中有三个以上微型LED元件的情况下,也可以包含发光颜色相同的多个微型LED元件。此外,也可以在一个像素部15包含一组微型LED元件20R、20G、20B和另一组微型LED元件20R、20G、20B共计六个微型LED元件20。在该情况下,可以始终驱动一个组,冗余地设置另一个组。此外,也可以设为对始终驱动的组和冗余地设置的组能够通过开关等来进行切换的结构。
像素部15包含发光颜色不同的多个微型LED元件20R、20G、20B,它们作为显示单位发挥功能。例如,在彩色显示的显示装置的情况下,通过发光颜色为红色的微型LED元件20R、发光颜色为绿色的微型LED元件20G、以及发光颜色为蓝色的微型LED元件20B构成能够进行彩色的灰度显示的一个像素部15。
多个微型LED元件20R、20G、20B也可以设为在俯视观察时不排列在一个直线上的配置。在该情况下,像素部15的俯视观察下的尺寸变小,此外,能够使像素部15的俯视观察下的形状为小型(compact)的正方形形状等。其结果是,在显示装置等中像素密度提高,也不易产生像素不均,因此能够进行高画质的图像显示。
本实施方式的显示装置DS也可以在像素部15上配置有透明电极层8。能够经由该透明电极层8,将负电位从电源电极焊盘70向微型LED元件20R、20G、20B各自的第2电极6c共同供给。透明电极层8可以遍及多个像素部15进行配置,进而也可以遍及全部像素部15进行配置。在该情况下,能够使从微型LED元件20R、20G、20B辐射的光容易地辐射到外部。
在显示装置DS中,树脂层3能够作为黑矩阵(black matrix)发挥功能。树脂层3具有遮光性,例如可以呈现黑色、黑褐色、深蓝色等暗色系的颜色。在该情况下,显示装置DS的背景成为黑色等暗色系,因此对比度提高,显示品质提高。作为使树脂层3的颜色为暗色系的颜色的方法,能够采用在树脂层3中混入暗色系的陶瓷粒子、暗色系的塑料粒子、暗色系的颜料、暗色系的染料等的方法等。
如图8所示,显示装置DS在绝缘基板1上依次层叠有绝缘层11~16。绝缘层11~16包含氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)等。在绝缘基板1和绝缘层11的层间部配置有TFT21。TFT21的半导体层的源极部与源极电极22连接,TFT21的半导体层的漏极部与漏极电极23连接。漏极电极23经由通孔24、层间布线25、以及通孔26与电极层2连接。
绝缘基板1具有第1面1a、相反侧的第2面1b、以及侧面1s,在侧面1s配置有侧面布线50,在第2面1b配置有驱动部60。多个微型LED元件20R、20G、20B是经由侧面布线50而与驱动部60连接的结构。本实施方式的显示装置DS将多个搭载有多个微型LED元件20的绝缘基板1在相同的面上纵横配置,并且通过粘接材料等使它们的侧面彼此结合(平铺(tiling)),由此能够构成复合型且大型的显示装置、所谓的多显示器(multi-display)。
驱动部60包含用于在像素部15中控制微型LED元件20R、20G、20B的发光、非发光、发光强度等的开关元件、作为控制元件的TFT。驱动部60可以是将IC、LSI等驱动元件以玻璃覆晶方式安装在绝缘基板1的结构,也可以是搭载有驱动元件的电路基板。此外,驱动部60也可以是在包含玻璃基板的绝缘基板1的第2面1b上具备TFT等的薄膜电路,其中,所述TFT等具有包含通过CVD法等薄膜形成方法直接地形成的LTPS(Low Temperature PolySilicon,低温多晶硅)的半导体层。
侧面布线50能够通过用加热法、紫外线等光照射来使包含银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、不锈钢等导电性粒子、未固化的树脂分量、醇溶剂以及水等的导电性糊膏固化的光固化法、光固化加热法等方法形成。此外,侧面布线50也能够通过镀敷法、蒸镀法、CVD法等薄膜形成方法形成。此外,也可以在配置侧面布线50的绝缘基板1的侧面1s的部位具有槽。在该情况下,导电性糊膏容易配置在侧面1s的要求的部位即槽中。
接着,对发光元件搭载基板的制造方法进行说明。首先,在绝缘基板1上形成电极层2,在电极层2上涂敷第1感光性树脂。使该第1感光性树脂曝光以及显影,形成具有贯通孔30的树脂层3。第1感光性树脂例如可以是负型感光性树脂,也可以是正型感光性树脂,但是在本实施方式中,使用负型感光性树脂。在使用负型感光性树脂的情况下,通过掩模等不使相当于贯通孔30的部分曝光,使除此以外的部分曝光并固化,由此能够在显影后形成具有贯通孔30的树脂层3。另外,负型感光性树脂是若被曝光则对显影液的溶解性下降,是在显影后残留曝光部分的感光性树脂、即曝光部分在固化并显影后残留的感光性树脂。正型感光性树脂是若被曝光则对显影液的溶解性增大,是曝光部分被去除的感光性树脂、即曝光部分在软化并显影后被去除的感光性树脂。
作为感光性树脂,有以环氧树脂、聚硅氧烷、聚酰胺酰亚胺为基体的树脂等、例如感光性聚酰亚胺、多恶唑等。作为负型感光性树脂,有含有在一个分子中具有两个以上的环氧基的环氧树脂、碱可溶性树脂、以及光阳离子聚合引发剂而成的树脂等。作为正型感光性树脂,有含有含羟基聚酰胺和作为感光剂的萘醌二叠氮衍生物而成的树脂等。作为显影液,有TMAH(四甲基氢氧化铵)等。
在这样得到的树脂层3的表面3a以及贯通孔30内涂敷第2感光性树脂,进行曝光以及显影,覆盖贯通孔30的内周面30a。第2感光性树脂形成孔内部分40的横向的厚度从表面3a到电极层2逐渐变厚的覆盖层4。第2感光性树脂例如能够使用正型感光性树脂。通过对贯通孔30内的第2感光性树脂适当调节曝光量,能够在如上所述的贯通孔30内形成厚度变化的孔内部分40。曝光量的调节如下进行,即,若将与完全贯通贯通孔30的部位的第2感光性树脂所需的曝光量(设为L1)相比少的曝光量、即少的曝光量设为L2,则将L2在0.3L1左右以上且0.7L1左右以下的范围内进行调节。而且,曝光范围作为最小限度的范围,设为贯通孔30的部位的第2感光性树脂的一部分、例如贯通孔30的部位的第2感光性树脂的中央部(在将贯通孔30的部位的第2感光性树脂整体的俯视观察下的面积设为S时,为0.5S左右)。曝光范围作为最大限度的范围,设为贯通孔30的部位的第2感光性树脂的整体以及其周围(1.5S左右)。该曝光范围可以考虑贯通孔30的深度以及开口的大小、曝光量的程度等,设定要求的最佳的范围。
用于曝光的光源以及光的种类有半导体激光器(波长830nm、532nm、488nm、405nm等)、金属卤化物灯、高压水银灯(g线:波长436nm,h线:波长405nm,i线:波长365nm,宽频:g线、h线、i线的三个波长)、准分子激光器(KrF准分子激光器:波长248nm,ArF准分子激光器:波长193nm,F2准分子激光器:波长157nm)、极端紫外线(EUV:波长13.6nm)等。能够从这些光源以及光中适当选择最佳的光源以及光来使用。
通过对贯通孔30内的第2感光性树脂的不完全调节的曝光量,在成为覆盖层4的软化了的第2感光性树脂产生粘性。通过该粘性,能够使沿着贯通孔30的内周面30a形成的软化了的第2感光性树脂的弯月面(Meniscus)(通过与贯通孔30的内周面30a的相互作用而形成的软化了的第2感光性树脂的液面的弯曲)的形状成为上述的平缓的凹状的面。
形成遍及覆盖层4的孔内部分40的表面以及电极层2的露出部分的表面而设置的反射电极5。如上所述,反射电极5例如能够通过溅射法等形成。这样,能够制造具有凹状的反射电极5的发光元件搭载基板LS。
本实施方式的发光装置DS能够用作在图像形成装置等中使用的打印机头、照明装置、招牌装置、公告装置等。本实施方式的发光元件搭载基板LS以及使用了该发光元件搭载基板LS的显示装置DS并不限定于上述实施方式,也可以包含适当的设计上的变更、改良。
本公开能够在不脱离其精神或主要特征的情况下以其他各种方式实施。因此,前述的实施方式在所有的方面只不过仅仅是例示,本公开的范围是权利要求书所示的范围,不受说明书正文的任何约束。进而,属于权利要求书的变形、变更全部在本发明的范围内。
符号说明
1:绝缘基板;
1a:第1面;
1b:第2面;
1s:侧面;
2:电极层;
2a:表面;
3:树脂层;
3a:表面;
4:覆盖层;
5:反射电极;
5a:搭载区域;
6:发光元件;
6a:第1电极;
6b:发光层;
6c:第2电极;
6cR:第2电极;
7:透明填充层;
8:透明电极层;
9:平坦化树脂层;
9a:光散射粒子;
10:透镜状树脂层;
15:像素部;
20:微型LED元件;
20B:微型LED元件;
20G:微型LED元件;
20R:微型LED元件;
30:贯通孔;
30a:内周面
40:孔内部分;
50:侧面布线;
60:驱动部;
70:电源电极焊盘。
Claims (8)
1.一种发光元件搭载基板,具备:
包含绝缘性材料的绝缘基板;
位于所述绝缘基板上的包含导电性材料的电极层;
树脂层,位于所述电极层上,并且具有在厚度方向贯通的贯通孔;
覆盖层,覆盖所述树脂层的与所述电极层相反的一侧的表面以及所述贯通孔的内周面,并且覆盖所述内周面的孔内部分的横向的厚度从所述表面到所述电极层逐渐变厚;以及
反射电极,是设为至少遍及所述覆盖层的所述孔内部分的表面以及所述电极层的露出部分的表面的、包含导电性材料的凹状的反射电极,并且在底部具有发光元件的搭载区域。
2.根据权利要求1所述的发光元件搭载基板,其中,
所述树脂层包含负型感光性树脂,所述覆盖层包含正型感光性树脂。
3.根据权利要求1或2所述的发光元件搭载基板,其中,
所述反射电极具有在所述搭载区域中相互绝缘的一对分割电极。
4.一种发光装置,具备:
权利要求1~3中任一项所述的发光元件搭载基板;以及
搭载于所述搭载区域的发光元件。
5.一种显示装置,具备:
发光元件搭载基板,是权利要求1~3中任一项所述的发光元件搭载基板,并且通过被配置为矩阵状的所述反射电极来构成像素部;
作为搭载于所述搭载区域的发光元件的微型LED元件;以及
使所述微型LED元件驱动的驱动部。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,
所述树脂层具有遮光性。
7.一种发光元件搭载基板的制造方法,包含:
在绝缘基板上形成电极层的工序;
在所述电极层上涂敷第1感光性树脂,进行曝光以及显影,形成具有贯通孔的树脂层的工序;
在所述树脂层的表面以及所述贯通孔内涂敷第2感光性树脂,进行曝光以及显影,形成覆盖所述贯通孔的内周面且孔内部分的横向的厚度从所述表面到所述电极层逐渐变厚的覆盖层的工序;以及
形成设为遍及所述覆盖层的所述孔内部分的表面以及所述电极层的露出部分的表面的、凹状的反射电极的工序。
8.根据权利要求7所述的发光元件搭载基板的制造方法,其中,
所述第1感光性树脂为负型感光性树脂,
所述第2感光性树脂为正型感光性树脂。
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