CN115803901A - 发光设备和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例的发光设备包括：绝缘层，具有彼此相对的第一表面和第二表面；多个柱状结构，每个柱状结构都包括在垂直于绝缘层的第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及依次堆叠在柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的第二导电类型的活性层和半导体层；以及遮光构件，设置在所述多个柱状结构之间并具有相对于第一表面小于90°的倾斜表面。

Description

发光设备和显示装置
技术领域
本公开涉及例如包括多个发光部的发光设备和包括发光设备的显示装置。
背景技术
例如，PTL 1公开了一种发光设备，其中通过在其中第一半导体层、活性层、第二半导体层依次堆叠的多个柱状部分之间设置光传播层并在其上方和下方设置各自具有比光传播层的折射率低的折射率的低折射率部分来增加光限制因子。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本未经审查的专利申请公开No.2019-054127
发明内容
在此说明，包括多个发光部(每个部包括发光二极管(LED))的发光设备要求抑制相邻发光部之间的颜色混合。
期望提供一种使得有可能抑制颜色混合的发生的发光设备以及包括该发光设备的显示装置。
本公开的实施例的发光设备包括：具有彼此相对的第一表面和第二表面的绝缘层；多个柱状结构，每个都包括在垂直于绝缘层的第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及依次堆叠在柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的活性层和第二导电类型的半导体层；以及设置在多个柱状结构之间并具有相对于第一表面小于90°的倾斜表面的遮光构件。
本公开的实施例的显示装置包括实施例的发光设备作为一个或多个发光设备。
在本公开的实施例的发光设备和本公开的实施例的显示装置中，具有相对于第一表面小于90°的倾斜表面的遮光构件设置在具有彼此相对的第一表面和第二表面的绝缘层的第一表面上竖立的多个柱状结构之间。这允许抑制到相邻柱状结构的光学泄漏。
附图说明
图1是根据本公开的第一实施例的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图2是图1中所示的发光设备的平面配置的示例的示意性视图。
图3是图1中所示的柱状结构的构造的示例的示意图横截面视图。
图4A是制造图1中所示的发光设备的步骤的示例的解释性示意图横截面视图。
图4B是图4A之后的步骤的示意图横截面视图。
图4C是图4B之后的步骤的示意图横截面视图。
图4D是图4C之后的步骤的示意图横截面视图。
图4E是图4D之后的步骤的示意图横截面视图。
图4F是图4E之后的步骤的示意图横截面视图。
图4G是图4F之后的步骤的示意图横截面视图。
图4H是图4G之后的步骤的示意图横截面视图。
图4I是图4H之后的步骤的示意图横截面视图。
图4J是图4I之后的步骤的示意图横截面视图。
图4K是图4J之后的步骤的示意图横截面视图。
图4L是图4K之后的步骤的示意图横截面视图。
图4M是图4L之后的步骤的示意图横截面视图。
图4N是图4M之后的步骤的示意图横截面视图。
图5是包括本公开的发光设备的显示装置的构造的示例的透视图。
图6是图5中所示的图像显示装置的布线布局的示例的示意性视图。
图7是根据本公开的修改示例1的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图8A是根据本公开的修改示例2的发光设备的构造的平面构造的示例的示意性视图。
图8B是根据本公开的修改示例2的发光设备的构造的平面构造的另一个示例的示意性视图。
图9是根据本公开的修改示例3的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图10是根据本公开的第二实施例的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图11A是制造图10中所示的发光设备的步骤的示例的解释性示意图横截面视图。
图11B是图11A之后的步骤的示意图横截面视图。
图11C是图11B之后的步骤的示意图横截面视图。
图12是根据本公开的修改示例4的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图13A是制造图12中所示的发光设备的步骤的示例的解释性示意性横截面视图。
图13B是图13A之后的步骤的示意图横截面视图。
图13C是图13B之后的步骤的示意图横截面视图。
图13D是图13C之后的步骤的示意图横截面视图。
图13E是图13D之后的步骤的示意图横截面视图。
图13F是图13E之后的步骤的示意图横截面视图。
图14是根据本公开的修改示例5的发光设备的构造的示例的示意性横截面视图。
图15A是制造图14中所示的发光设备的步骤的示例的解释性示意图横截面视图。
图15B是图15A之后的步骤的示意图横截面视图。
图15C是图15B之后的步骤的示意图横截面视图。
图15D是图15C之后的步骤的示意图横截面视图。
图15E是图15D之后的步骤的示意图横截面视图。
图15F是图15E之后的步骤的示意图横截面视图。
图15G是图15F之后的步骤的示意图横截面视图。
图15H是图15G之后的步骤的示意图横截面视图。
图15I是图15H之后的步骤的示意图横截面视图。
图15J是图15I之后的步骤的示意图横截面视图。
图15K是图15J之后的步骤的示意图横截面视图。
图15L是图15K之后的步骤的示意图横截面视图。
图15M是图15L之后的步骤的示意图横截面视图。
图15N是图15M之后的步骤的示意图横截面视图。
图16是包括本公开的发光设备的显示装置的构造的另一个示例的透视图。
图17是图16中所示的安装基板的构造的透视图。
图18是图17中所示的单位基板的构造的透视图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细给出本公开的实施例的描述。以下描述仅仅是本公开的具体示例，并且本公开不应当限于以下方面。而且，本公开不仅限于附图中所示的每个组件的布置、维度、维度比等。要注意的是，描述是按以下次序给出的。
1.第一实施例(发光设备的示例，其设有分隔壁，该分隔壁具有在相邻的发光元件之间小于90°的倾斜表面)
1-1.发光设备的构造
1-2.制造发光设备的方法
1-3.显示装置的构造
1-4.工作和效果
2.修改示例1(使用黑色抗蚀剂形成分隔壁的示例)
3.修改示例2(使用平面类型LED的示例)
4.修改示例3(分隔壁的平面形状的另一个示例)
5.第二实施例(发光设备的另一个示例，其设有分隔壁，该分隔壁具有在相邻的发光元件之间小于90°的倾斜表面)
6.修改示例4(制造方法的另一个示例)
7.修改示例5(使用逻辑布线线路形成分隔壁的示例)
8.修改示例6(显示装置的另一个示例)
<1.第一实施例>
图1示意性地图示了根据本公开的第一实施例的发光设备(发光设备1)的横截面构造的示例。图2示意性地图示了图1中所示的发光设备1的平面构造的示例，并且图1图示了与图2中所示的线I-I'对应的横截面。发光设备1适合用作称为所谓的LED显示器的显示装置的显示像素(例如，图像显示装置100，参见图5)。本实施例的发光设备1具有例如如下构造，其中多个纳米柱类型的发光元件(柱状结构12)设置在绝缘层11上，并且其中具有相对于绝缘层11小于90°的倾斜表面的分隔壁17设置在相邻的柱状结构之间。
(1.1发光设备的构造)
如上所述，发光设备1包括发光部10，其包括多个柱状结构12、在发光部10的光输出表面10S1的一侧上设置的波长转换部20，以及在发光部10的布线层10E的一侧上设置的驱动基板30。在下文中，详细给出发光部10、波长转换部20和驱动基板30的描述。
发光部10包括具有彼此相对的第一表面11S1和第二表面11S2的绝缘层11、例如布置成矩阵的多个柱状结构12、p电极13以及覆盖多个柱状结构12中的每一个的侧表面和顶表面的钝化膜14，以及从第二表面11S2的一侧贯通绝缘层11以与柱状结构12接触的n电极15A、嵌入多个柱状结构12的绝缘膜16，以及在相邻的柱状结构12之间设置的分隔壁17。
图3示意性地图示了柱状结构的横截面构造的示例12。柱状结构12是例如纳米柱类型发光二极管(LED)，并且包括例如n型晶体结构12A、活性层12B和p型半导体层12C。
n型晶体结构12A在堆叠在生长基板41上的缓冲层42上设置，在掩模层11A中设置的开口11H内，并由例如n型基于GAN的半导体材料形成(例如，参见图4B)，但是详细描述在后面给出。n型晶体结构12A在缓冲层42上在垂直方向(z轴方向)上竖立，例如，如图1和2中所示，具有基本六边形的柱形状，并且具有其中其侧表面的面积大于其顶表面的面积的形状。这个n型晶体结构12A与本公开的“柱状晶体结构”的具体示例对应。
例如，沿着n型晶体结构12A的侧表面和顶表面设置活性层12B。活性层12B具有例如多量子井结构，其中InGaN和GAN交替堆叠，并在层中具有发光区域。例如，活性层12B在具有430nm或以上且500nm或以下的发射波长的蓝色带中发射光。这个活动层12B与本公开的“活性层”的具体示例对应。
p型半导体层沿着活性层12B的侧表面和顶表面设置。p型半导体层12C由例如p型基于GAN的半导体材料形成。这个p型半导体层12C与本公开的“半导体层”的具体示例对应。
p电极13覆盖p型半导体层12c的外围，并作为用于多个柱状结构12的共用层而设置。p电极13由例如透明电极材料(诸如ITO(氧化铟锡)、IZO、SNO或TiO)形成。
设置钝化膜14以保护柱状结构12的表面，并例如覆盖p电极13的侧表面和顶表面；此外，钝化膜14作为多个柱状结构12的共用层而设置。钝化膜14由例如SiO、SiN等构成。
n电极15a在相应的多个柱状结构12中彼此独立地设置，并且如上所述，每一个从绝缘层11的第二表面11S2侧贯通绝缘层11以与n型晶体结构12A接触。此外，例如，在与绝缘层11的第二表面11S2侧上的n电极15A相同的层中的相邻柱状结构12之间进一步设置贯通绝缘层11以电耦合到p电极13的p电极衬垫(pad)15B以及要电耦合到分隔壁17的衬垫电极15C。n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C各自例如使用诸如ITO或IZO之类的透明电极材料形成。除此之外，n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C可以例如使用诸如钯(Pd)、钛(Ti)、铝(Al)、铂(Pt)、银(Ag)、镍(Ni)或金(Au)之类的金属材料形成。
绝缘膜16嵌入了多个柱状结构12，并形成发光部10的平面光输出表面10S1。绝缘膜16由例如SiO、SiO等形成。
提供分隔壁17以抑制颜色混合的发生，颜色混合是当将发光设备1应用于图像显示装置100的显示像素123时由于光学泄漏到相邻的RGB子像素之间而引起的。例如，如图2中所示，分隔壁17以网格图案设置，以划分布置在矩阵中的多个柱状结构12。在本实施例中，例如，在横截面视图中，分隔壁17具有相对于绝缘层11的第一表面11S1小于90°的倾斜表面。即，分隔壁17在横截面视图中具有正向锥形形状。这个分隔壁17与本公开的“遮光构件”的具体示例对应。
分隔壁17包括例如遮光膜17A以及覆盖遮光膜17A的侧表面和顶表面的绝缘膜17B。遮光膜17A优选地具有遮光特性并使用进一步具有光反射性的材料形成。这种材料的示例包括Al、Ag和铑(Rh)。提供绝缘膜17B以减少包括例如ITO的p电极13与包括例如Al的遮光膜17A之间的电腐蚀，并由例如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)等形成。如所描述的，通过形成具有正向锥形形状的分隔壁17并使用具有遮光特性和光反射性的材料进一步形成遮光膜17A，从柱状结构12的侧表面发射的光被分隔壁17的倾斜表面反射到光输出表面10S1。这提高了光提取效率。
在本实施例中，分隔壁17贯通绝缘层11，并且遮光膜17A的底部暴露于绝缘层11的第二表面11S2侧。将遮光膜17A电耦合到例如后面描述的衬垫电极15C，并耦合到例如GND。这抑制了遮光膜17A中的异常放电。
发光部10还包括在绝缘层11的第二表面11S2侧上的布线层10W。布线层10W形成与驱动基板30的接合表面10S2。布线层10W在绝缘层18中包括多个接触电极19，以便每个接触电极19电耦合到n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C。多个接触电极19各自由例如铜(Cu)衬垫构造，并暴露于接合表面10S2。这多个接触电极19与本公开的“第一接触电极”的具体示例对应。
波长转换部20包括部署在多个柱状结构12上的颜色转换层21(红色转换层21R、绿色转换层21G和蓝色转换层21b)、部署在颜色转换层21R、21G和21B之间的绝缘膜22和分离部件23、覆盖绝缘膜22和分离部件23的侧表面的绝缘膜24，以及保护层25。
颜色转换层21(红色转换层21R、绿色转换层21G和蓝色转换层21B)各自被设置为将从多个柱状结构12发射的光转换成期望的波长(例如，红色(R)/绿色(G)/蓝色(B))用于发射。红色转换层21R、绿色转换层21G和蓝色转换层21B可以被形成为包括并使用与相应颜色对应的量子点。具体而言，在获得红光的情况下，可以从InP、GaInP、InAsP、CdSe、CdZnSe、CdTeSe、或CdTe等中选择量子点。在获得绿光的情况下，可以从InP、GaInP、ZnSeTe、ZnTe、CdSe、CdZnSe、CdS、或CdSeS等中选择量子点。在获得蓝光的情况下，可以从ZnSe、ZnTe、ZnSeTe、CdSe、CdZnSe、CdS、CdZnS、及CdSeS等中选择量子点。要注意的是，在从上述柱状结构12发射蓝光的情况下，蓝色转换层21B可以通过具有光透射性的树脂层形成。
与上述分隔壁17相似，分离部件23被设置为抑制颜色混合的发生，颜色混合是由于当将发光设备1应用于图像显示装置100的显示像素123时光学泄漏到相邻RGB子像素之间而引起的。分离部件23包括例如硅(Si)基板23A和具有例如遮光特性和光反射性的遮光膜(未示出)，如后面描述的。
绝缘膜22和24各自由例如SiO、SiN等构成。提供保护层25以保护发光设备1的表面，并由例如SiO、SiN等构成。
驱动基板30包括半导体基板31和与发光部10的接合表面10S2接触的布线层30W。在布线层30W中，例如，从半导体基板31的一侧在绝缘层32内依次堆叠多个布线线路33和多个接触电极34。类似于上述的多个接触电极19，多个接触电极34各自由例如铜(Cu)衬垫构成，并暴露于绝缘层32的表面。这些多个接触电极34与本公开的“第二接触电极”的具体示例对应。
(1-2.制造发光设备的方法)
例如，可以如下生产发光设备1。图4A至4N图示了按步骤次序制造发光设备1的方法。
首先，如图4A中所示，缓冲层42在生长基板41上形成，然后，例如，使用化学气相沉积法(CVD方法)来形成例如在缓冲层42上预定位置具有开口11H的掩模层11A。
随后，如图4B中所示，借助于过外延生长，n型晶体结构12A、活性层12b和p型半导体层12C在开口11H内暴露的缓冲层42上依次生长，以形成柱状结构12。接下来，如图4C中所示，例如，使用原子层沉积法(ALD方法)来形成作为膜的p电极13，该p电极13在柱状结构12的顶表面和侧表面上以及掩模层11a上是连续的，然后在p电极13上形成钝化膜14。另外，如图4C中所示，例如，使用CVD方法来在钝化膜14上形成例如包括SiO的绝缘膜16以嵌入柱状结构12，然后，例如，使用CMP(化学机械抛光)方法来平坦化绝缘膜16的表面。
随后，如图4D中所示，Si基板23A附接到绝缘膜16上，并将绝缘膜22插入其间，然后执行反转。接下来，如图4E中所示，移除生长基板41和缓冲层42，如图4F中所示，然后从掩模层11a的一侧起，相邻的柱状结构12之间，形成贯通掩模层11a、p电极13、钝化膜14和绝缘膜16的开口17H，如图4F中所示。
随后，如图4G中所示，例如，使用ALD方法来在掩模层11A、柱状结构12的n型晶体结构12A、开口17H的侧表面和底表面上形成包括例如SiO的绝缘膜17B。接下来，类似地，形成包括例如Al的遮光膜17A以填充开口17H，然后，例如，使用回蚀来移除在开口17H外部形成的遮光膜17A。
随后，包括例如SiO的绝缘膜进一步在遮光膜17A和绝缘膜17B上形成，然后如图4H中所示，例如，使用光刻和蚀刻来形成分别暴露柱状结构12的n型晶体结构12A和遮光膜17A的开口15H1和15H2。接下来，如图4I中所示，例如，光刻和蚀刻被用于形成暴露p电极13的开口15H3。
随后，如图4J的横截面视图(a)和平面图(b)中所示，例如，使用溅射法来在开口15H1、15H2和15H3内形成包括例如Ti的金属膜，然后通过光刻和蚀刻执行构图以分别形成n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C。
接下来，如图4K的横截面视图(a)和平面图(b)中所示，例如，使用CVD方法来形成包括例如SiO的绝缘层18，以覆盖绝缘层11、n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C。此后，与上述相似的方法被用于形成接触电极19，以电耦合到n电极15A、p电极衬垫15B和衬垫电极15C中的每一个，并且其表面被平坦化以形成接合表面10S2。
随后，如图4L中所示，分开准备的暴露于接合表面10S2的接触电极19以及暴露于驱动基板30的布线层30W的表面的接触电极34通过例如Cu-Cu接合而附接在一起。
接下来，如图4M中所示，Si基板23A被加工而在每个柱状结构12的上方形成开口23H。然后，例如，诸如SiO之类的氧化膜的形成和回蚀以及遮光膜的形成和回蚀允许例如在分隔壁17的上方形成分离部件23。随后，如图4N中所示，形成包括例如SiO的绝缘膜24，其在分离部件23的侧表面和顶表面上以及分离部件23之间是连续的。此后，对应的颜色转换层21(红色转换层21R、绿色转换层21G和蓝色转换层21B)在开口23H内形成，然后形成保护层25。通过上述步骤，图1中所示的发光设备1完成。
(1-3.显示装置的构造)
图5是本公开的显示装置(图像显示装置100)的概述配置的示例的透视图。图像显示装置100被称为所谓的LED显示器，并将发光设备1用作显示像素。如图5中所示，例如，图像显示装置100包括显示面板110和驱动显示面板110的控制电路140。
显示面板110包括彼此重叠的安装基板120和对置基板130。对置基板130具有作为图像显示表面的表面，并在其中央部分具有显示区域100A，以及作为显示区域100A周围的非显示区域的框架区域100B。
图6图示了在对置基板130侧上安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域的布线布局的示例。在安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域中，例如，如图6中所示，形成多个数据布线线路121以在预定的方向延伸，并以预定的节距并行布置。在安装基板120的表面中与显示区域100A对应的区域中，例如进一步形成多个扫描布线线路122以在与数据布线线路121相交(例如，正交)的方向上延伸，并以预定的节距并行布置。数据布线线路121和扫描布线线路122各自包括例如导电材料，诸如Cu(铜)。
扫描布线线路122在例如最上层上形成，并在例如基底材料的表面上形成的绝缘层(未示出)上形成。要注意的是，安装基板120的基底材料包括例如硅基板、或树脂基板等，并且基底材料上的绝缘层包括例如氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO)、氧化铝(AlO)或树脂材料。同时，数据布线线路121在与包括扫描布线线路122的最上层不同的层(例如，最上层下方的层)中形成，并且例如在基底材料上的绝缘层内侧形成。
数据布线线路121和扫描布线线路122的相交部分的外围与显示像素123对应，并且多个显示像素123在显示区域100A内以矩阵形状布置。例如，每个显示像素123安装有例如包括与R、G和B对应的发光部的发光设备1。得注意的是，图6例示了一种情况，即，三个发光部R、G和B构成一个显示像素123以使发光部R、发光部G和发光部B能够分别输出红光、绿光和蓝光。
发光设备1设有例如为每个发光部R、G和B部署的一对端子电极，或者设有端子电极，其中一个由发光部R、G和B共享，并且另一个为发光部R、G和B中的每一个而部署。此外，端子电极中的一个电耦合到数据布线线路121，并且端子电极中的另一个电耦合到扫描布线线路122。例如，端子电极中的一个电耦合到在数据布线线路121中设置的分支121A的尖端处的衬垫电极121B。另外，例如，端子电极中的另一个电耦合到在扫描布线线路122中设置的分支122A的尖端处的衬垫电极122B。
例如，在最上层中形成衬垫电极121b和122b中的每一个，并且例如在安装每个发光设备1的位置处提供，如图6中所示。在此，衬垫电极121B和122B各自包括例如导电材料，诸如Au(金)。
安装基板120还设有例如多个支撑柱(未示出)来调节安装基板120与对置基板130之间的间隔。可以在面向显示区域100A的区域内设置支撑柱，或者可以在面向框架区域100B的区域内设置。
对置基板130包括例如玻璃基板、或树脂基板等。在发光设备1侧上的对置基板130的表面可以是平坦的，但优选地是粗糙表面。可以跨面向显示区域100a的整个区域提供粗糙表面，或者可以只在面向显示像素123的区域中提供。粗糙表面具有良好的不均匀性，从发光部R、G和B发射的光束入射在粗糙表面上。粗糙表面的不均匀性可以通过例如喷砂、干法蚀刻等来制备。
控制电路140基于图像信号驱动每个显示像素123(每个发光设备1)。控制电路140由例如耦合到显示像素123的驱动数据布线线路121的数据驱动器和驱动耦合到显示像素123的扫描布线线路122的扫描驱动器配置。例如，如图5中所示，控制电路140可以与显示面板110分开设置并经由布线线路耦合到安装基板120，或者可以安装在安装基板上120上。
(1-4.工作和效果)
在本实施例中，例如，具有相对于绝缘层11的第一表面11S1小于90°的倾斜表面的分隔壁17设置在相邻的柱状结构12之间。例如，这抑制在图像显示装置100的显示像素123中使用发光设备1时光学泄漏到相邻的RGB子像素。
如上所述，在本实施例的发光设备1中，有可能抑制颜色混合的发生。因此，有可能提高包括发光设备1的图像显示装置100的显示质量。
此外，在本实施例中，使用除了遮光特性外还具有光反射性的材料形成构成分隔壁17的遮光膜17。这允许从柱状结构12的侧面发射的光被分隔壁17的倾斜表面反射到光输出表面10S1。因此，有可能提高光提取效率。
另外，在本实施例中，形成多个柱状结构12，然后从与光输出表面10S1相对的一侧上的表面侧(绝缘层11S2的第二表面11S2)执行形成，因此使得有可能容易地形成具有正向锥形形状的分隔板17，其中倾斜表面具有小于90°的角度，如上所述。此外，例如，与在多个柱状结构12之前执行形成的情况相比，有可能进行精细的加工。
此外，在本实施例中，衬垫电极15C耦合到构成分隔壁17的遮光膜17A，以施加固定电位，从而抑制由于浮动状态而引起的异常放电。因此，有可能提高包括该部件的图像显示装置100的可靠性。
此外，在本实施例中，p电极13用作多个柱状结构12的共用电极，并且电耦合到p电极13的p电极衬垫15B进一步设置在分隔板17正下方的绝缘层11S2的第二表面11S2侧，从而使得有可能实现较窄的节距。这使得有可能在包括该部件的图像显示装置100中实现更高的清晰度。
接下来，给出本公开的第二实施例和修改示例(修改示例1至6)的描述。在下文中，与前述第一实施例的组件相似的组件用相同的附图标记表示，并在适当的情况下省略其描述。
<2.修改示例1>
图7示意性地图示了根据本公开的修改示例1的发光设备(发光设备1A)的横截面构造的示例。本修改示例的发光设备1A与前述第一实施例的不同之处在于分隔壁57的遮光膜57A以及分离部件63各自使用例如树脂材料(诸如黑色抗蚀剂)构成。
如上所述，前述第一实施例已给出其中分隔壁17由具有遮光特性和光反射性的遮光膜17A和在其周围设置的绝缘膜17B构成的示例，以及其中分离部件23由Si基板和具有遮光特性和光反射性的遮光膜构成的示例。但是，这不是限制。
要注意的是，在使用黑色抗性形成分隔壁57的情况下，如本修改示例中，可以省略用于向所述第一实施例中形成的分隔壁17施加固定电位的衬垫电极15C及与其电连接的接触电极19。
此外，分离部件23不需要具有遮光特性和光反射性。例如，在前述第一实施例中，可以省略构成分离部件23的遮光膜。在那种情况下，分离部件23可以由加工的Si基板和包括例如SiO等的绝缘膜构成，或者可以仅由加工的Si基板构成。
<3.修改示例2>
图8A和8B各自示意性地图示了前述第一实施例的发光设备1的平面构造的另一个示例。前述第一实施例给出了其中例如在相邻柱状结构12之间的网格图案中设置分隔壁17的示例；但是，这不是限制。
例如，如图8A中所示，可以形成分隔壁17，以在平面图中以圆形形状包围多个柱状结构12中的每一个。可替代地，例如，如图8B中所示，多个柱状结构12中的每一个都可以在平面图中以多边形形状形成。要注意的是，如图8B中所示，在采用六角形形状的情况下，类似于柱状结构12的平面形状，可以省略覆盖柱状结构12的侧表面的绝缘膜16而形成柱状结构12，以允许柱状结构12的侧表面和分隔壁17彼此接触。
<4.修改示例3>
图9示意性地图示了根据本公开的修改示例3的发光设备1B的横截面构造的示例。前述第一实施例给出了使用纳米柱型发光元件(柱状结构12)的示例。但是，本技术也适用于图9中所示的平面型发光元件，并且能够实现与前述第一实施例相似的效果。
<5.第二实施例>
图10示意性地图示了根据本公开的第二实施例的发光设备(发光设备2)的横截面构造的示例。与前述第一实施例相似，发光设备2适于用作称为所谓的LED显示器的显示装置(例如，图像显示装置100)的显示像素。本实施例的发光设备2与前述第一实施例的不同之处在于，例如，从光输出表面10S1侧形成分隔壁77。
例如，发光设备2可以如下制造。图11A至11C图示了按步骤次序制造发光设备2的方法。
首先，类似于前述第一实施例的方法被用于形成柱状结构12并将驱动基板30附接到柱状结构12，之间插入布线层10W。此后，如图11A中所示，执行反转，并移除附接到绝缘膜16上的支撑基板(未示出)。
随后，如图11B中所示，例如，使用化学气相沉积法(CVD方法)来在绝缘膜16上形成例如预定位置处具有开口的掩模层82。此后，例如，DET(双曝光技术)被用于贯通绝缘膜16并形成具有正向锥形形状的开口77H1。接下来，如图11C中所示，例如，使用CVD方法形成Al作为膜以填充开口77H1，然后，例如，使用回蚀来移除在开口77H1外部形成的Al膜和掩模层82，从而形成包括Al的分隔壁77。此后，在光输出表面10S1上形成波长转换部20。通过上述步骤，图10中所示的发光设备2完成。
如上所述，具有其中倾斜表面具有小于90°的角度的正向锥形形状的分隔壁77也可以从光输出表面10S1侧形成。此外，与前述第一实施例相似，分隔壁77在多个柱状结构12形成之后形成，因此与在多个柱状结构12之前执行形成的情况相比，可以实现精细的加工。
<6.修改示例4>
图12示意性地图示了根据本公开的修改示例4的发光设备(发光设备2A)的横截面构造的示例。本修改示例的发光设备2A与前述第二实施例的不同之处在于印刷技术被用于从光输出表面10S1侧形成分隔壁77。
例如，可以如下生产发光设备2A。图13A至13F图示了按步骤次序制造发光设备2的方法。
首先，与前述第二实施例相似，形成柱状结构12，并且将驱动基板30附接到柱状结构12，之间插入布线层10W。此后，执行反转，并移除附接到绝缘膜16上的支撑基板(未示出)。随后，如图13A中所示，例如，使用光刻技术来在绝缘膜16上形成例如预定位置处具有开口的掩模层83。此后，例如，使用干法蚀刻来形成贯通绝缘膜16的开口77H2。
接下来，通过例如湿法蚀刻移除掩模层83。此后，如图13B中所示，例如，使用光刻技术在开口77H2的侧表面上形成掩模层84，并且允许开口77H2具有正向锥形形状。随后，如图13C中所示，例如，使用印刷来形成包括例如在开口77H2内的Al的遮光膜77A。这允许在开口77H2内形成具有正向锥形形状的遮光膜77A。
接下来，如图13D中所示，湿法蚀刻被用于移除开口77H内部形成的掩模层84。随后，如图13E中所示，例如，使用CVD方法来在开口77H2内形成包括例如SiO的绝缘膜77B，然后，如图13F中所示，例如，使用CMP方法来平坦化绝缘膜77B的表面。此后，在光输出表面10S1上形成波长转换部20。通过上述步骤，图12中所示的发光设备2A完成。
以这种方式，具有其中倾斜表面具有小于90°的角度的正向锥形形状的分隔壁77也可以使用印刷技术形成。
<7.修改示例5>
图14示意性地图示了根据本公开的修改示例5的发光设备(发光设备2B)的横截面构造的示例。本修改示例的发光设备2B与前述第二实施例的不同之处在于使用在设有多个柱状结构12的发光区域10X周围的外围区域10Y中形成的多个布线线路形成要在相邻柱状结构12之间设置的分隔壁97。
外围区域10Y设有例如布线层90W，其中多个布线线路91、92和93被堆叠并形成，并且多个布线线路91、92和93构成例如逻辑电路等。
例如，可以如下生产发光设备2B。图15A至15N图示了按步骤次序制造发光设备2的方法。
首先，如图15A中所示，与前述修改示例4相似，例如，光刻技术被用于在绝缘膜16上预定位置处形成例如具有开口85H的掩模层85。随后，如图15B中所示，干法蚀刻被用于形成贯通绝缘膜16的开口16H。
接下来，移除掩模层85，然后如图15C中所示，例如，使用溅射方法来形成包括例如Al的导电膜91X，它在绝缘膜16上以及在开口16H的侧表面和底表面上是连续的。随后，如图15D中所示，使用光刻技术在开口16H内形成掩模层86，然后执行湿法蚀刻。这允许形成在其侧表面上具有倾斜表面的遮光膜91a，这是开口16H内的分隔壁97的第一层。
接下来，如图15E中所示，例如，使用CVD方法在绝缘膜16上以及在开口16H的侧表面和底表面上形成绝缘膜94A。随后，如图15F中所示，例如，使用光刻技术在绝缘膜94A上形成在开口16H内的预定位置处具有开口的掩模层87。此后，干法蚀刻被用于形成贯通到遮光膜91A的开口94H。接下来，移除掩模层87，然后如图15G中所示，形成包括例如Al的导电膜92X以填充开口94H。
随后，如图15H中所示，例如，使用光刻技术在开口16H内形成掩模层88，然后执行湿法蚀刻。这允许形成在其侧表面上具有倾斜表面的遮光膜92A，这是开口16H内的分隔壁97的第二层。接下来，如图15I中所示，例如，使用CVD方法来在绝缘膜94A上形成绝缘膜94B。随后，如图15J中所示，使用相似的方法在开口16H内形成遮光膜93a，这是分隔壁97的第三层。
接下来，如图15K中所示，例如，使用CVD方法形成绝缘膜94以填充开口16H。随后，如图15L中所示，例如，使用CMP方法来移除在绝缘膜16上设置的绝缘膜94。接下来，如图15M中所示，形成在预定位置处具有开口的掩模层89，然后，例如，干法蚀刻被用于形成贯通绝缘膜94到达遮光膜93A的开口94H。
随后，例如，湿法蚀刻被用于移除掩模层89，然后，如图15N中所示，例如，使用溅射方法和回蚀方法来在开口94H内形成包括例如Al的金属膜。这允许形成分隔壁97。此后，在光输出表面10S1上形成波长转换部20。通过上述步骤，完成图14中所示的发光设备2B。
如上所述，可以使用在外围区域10Y中形成的多个布线线路91、92和93形成在相邻柱状结构12之间设置的分隔壁97，并且例如构成逻辑电路。通过使用在外围区域10Y中形成的多层布线层(例如，布线线路91、92和93)形成分隔壁97，有可能在逻辑电路的形成步骤中同时形成分隔壁97。因此，与前述第二实施例中的单独形成(例如，分隔壁77)相比，有可能减少制造步骤(例如，分隔壁77)。
<8.修改示例6>
图16是使用发光设备(例如，发光设备1)的显示装置的另一个构造示例(图像显示装置200)的透视图。图像显示装置200被称为所谓的铺平显示器，其中LED用作光源，并且本实施例的发光设备1用作显示像素。例如，如图16中所示，图像显示装置200包括显示面板210和驱动显示面板210的控制电路240。
显示面板210包括彼此重叠的安装基板220和对置基板230。对置基板230具有用作图像显示表面的表面，并且在其中部具有显示区域，以及作为显示区域周围的非显示区域的框架区域(没有示出)。例如，在面对安装基板220的位置处部署对置基板230，其间间隔有预定的间隙。要注意的是，对置基板230可以与安装基板220的顶表面接触。
图17示意性地图示了安装基板220的构造的示例。例如，如图17中所示，安装基板220由铺设为图块形状的多个单位基板250构成。要注意的是，图17图示了其中安装基板220由九个单位基板250构成的示例；但是，单位基板250的数量可以是十个或更多，或者可以是八个或更少。
图18图示了单位基板250的构造的示例。位基板250包括例如包括铺设为图块形状的多个发光部(例如，发光部A1、A2、A3、A4、A5和A6)的发光设备1，以及支撑相应发光设备1的支撑基板260。单位基板250中的每一个还包括控制基板(未示出)。支撑基板260由例如金属框架(金属板)、布线基板等构成。在支撑基板260由布线基板构成的情况下，支撑基板260也有可能用作控制基板。此时，支撑基板260或控制基板中的至少一个被电耦合到每个发光设备1。
在上文中参考第一和第二实施例以及修改示例1至6给出了本公开的描述；但是，本公开不仅限于前述实施例，并且可以以多种方式进行修改。例如，在前述实施例中例示的发光元件(柱状结构12)的构成要素、布置、数量等仅仅是示例性的。不需要包括所有构成要素，并且还可以包括其它构成要素。
此外，前述实施例等已经给出了其中发光设备1等应用于图像显示装置100、200等的示例；但是，本公开的发光设备1等也可以用作照明装置。
要注意的是，本文描述的效果仅仅是示例性的并且不限于此，并且还可以包括其它效果。
本本技术也可以具有以下配置。根据以下配置的本技术，在具有彼此相对的第一表面和第二表面的绝缘层的第一表面上竖立的多个柱状结构之间设置了遮光构件，该遮光构件具有相对于第一表面小于90°的倾斜表面。这使得有可能降低光学泄漏到相邻的柱状结构。因此，有可能抑制颜色混合的发生。
(1)
一种发光设备，包括：
绝缘层，具有彼此相对的第一表面和第二表面；
多个柱状结构，每个柱状结构包括在垂直于所述绝缘层的所述第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及依次堆叠在所述柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的活性层和第二导电类型的半导体层；以及
遮光构件，设置在所述多个柱状结构之间并相对于所述第一表面具有小于90°的倾斜表面。
(2)
根据(1)的发光设备，其中所述遮光构件具有光反射性。
(3)
根据(1)或(2)的发光设备，其中所述遮光构件具有正向锥形形状。
(4)
根据(1)至(3)中的任一项的发光设备，其中所述遮光构件包括多个布线层。
(5)
根据(1)至(4)中的任一项的发光设备，还包括：
第一电极，其从所述绝缘层的所述第二表面与所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述柱状晶体结构接触；以及
第二电极，其在所述绝缘层的所述第一表面侧连续覆盖所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述半导体层的侧表面和顶表面。
(6)
根据(5)的发光设备，还包括驱动基板，该驱动基板设置在所述绝缘层的所述第二表面侧并经由所述第一电极和所述第二电极电耦合到所述柱状结构和所述半导体层。
(7)
根据(6)的发光设备，其中所述遮光构件贯通所述第二电极和所述绝缘层。
(8)
根据(1)至(7)中的任一项的发光设备，其中所述遮光构件包括导电材料。
(9)
根据(6)至(8)中的任一项的发光设备，还包括布线层，该布线层包括多个第一接触电极，每个第一接触电极在所述绝缘层的所述第二表面侧暴露于面对所述驱动基板的表面，其中
所述第一电极、所述第二电极和所述遮光构件电耦合到多个第一接触电极中的每个第一接触电极。
(10)
根据(9)的发光设备，其中
所述驱动基板还包括多个第二接触电极，每个第二接触电极暴露于面对所述绝缘层的表面，以及
所述绝缘层和所述驱动基板经由所述第一接触电极和所述第二接触电极彼此接合。
(11)
根据(1)至(10)中的任一项的发光设备，其中
所述多个柱状结构在所述绝缘层的所述第一表面上以矩阵设置，以及
所述遮光构件在所述绝缘层的所述第一表面上以网格图案设置。
(12)
根据(1)至(11)中的任一项的发光设备，还包括绝缘膜，该绝缘膜设置在所述绝缘层的所述第一表面上并覆盖所述多个柱状结构中的每个柱状结构的侧表面和顶表面，其中
所述遮光构件被设置为贯通所述绝缘膜。
(13)
根据(1)至(12)中的任一项的发光设备，还包括在所述柱状结构上方的波长转换部，该波长转换部转换从所述活性层发射的光的波长。
(14)
根据(13)的发光设备，其中所述波长转换部包括多个波长转换层，每个波长转换层将从所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述活性层发射的光转换成彼此不同的波长。
(15)
一种显示装置，包括一个或多个发光设备，
每个发光设备包括：
绝缘层，具有彼此相对的第一表面和第二表面；
多个柱状结构，每个柱状结构包括在垂直于所述绝缘层的所述第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及
依次堆叠在所述柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的活性层和第二导电类型的半导体层；以及
遮光构件，设置在所述多个柱状结构之间并相对于所述第一表面具有小于90°的倾斜表面。
本申请要求于2020年7月17日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2020-123308的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应当理解的是，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和更改，这些都在所附权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种发光设备，包括：
绝缘层，具有彼此相对的第一表面和第二表面；
多个柱状结构，每个柱状结构包括在垂直于所述绝缘层的所述第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及依次堆叠在所述柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的活性层和第二导电类型的半导体层；以及
遮光构件，设置在所述多个柱状结构之间并相对于所述第一表面具有小于90°的倾斜表面。
2.根据权利要求1所述的发光设备，其中所述遮光构件具有光反射性。
3.根据权利要求1所述的发光设备，其中所述遮光构件具有正向锥形形状。
4.根据权利要求1所述的发光设备，其中所述遮光构件包括多个布线层。
5.根据权利要求1所述的发光设备，还包括：
第一电极，其从所述绝缘层的所述第二表面与所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述柱状晶体结构接触；以及
第二电极，其在所述绝缘层的所述第一表面侧连续覆盖所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述半导体层的侧表面和顶表面。
6.根据权利要求5所述的发光设备，还包括驱动基板，该驱动基板设置在所述绝缘层的所述第二表面侧并经由所述第一电极和所述第二电极电耦合到所述柱状结构和所述半导体层。
7.根据权利要求6所述的发光设备，其中所述遮光构件贯通所述第二电极和所述绝缘层。
8.根据权利要求1所述的发光设备，其中所述遮光构件包括导电材料。
9.根据权利要求6的发光设备，还包括布线层，该布线层包括多个第一接触电极，每个第一接触电极在所述绝缘层的所述第二表面侧暴露于面对所述驱动基板的表面，其中
所述第一电极、所述第二电极和所述遮光构件电耦合到所述多个第一接触电极中的每个第一接触电极。
10.根据权利要求9所述的发光设备，其中
所述驱动基板还包括多个第二接触电极，每个第二接触电极暴露于面对所述绝缘层的表面，以及
所述绝缘层和所述驱动基板经由所述第一接触电极和所述第二接触电极彼此接合。
11.根据权利要求1所述的发光设备，其中
所述多个柱状结构在所述绝缘层的所述第一表面上以矩阵设置，以及
所述遮光构件在所述绝缘层的所述第一表面上以网格图案设置。
12.根据权利要求1所述的发光设备，还包括绝缘膜，该绝缘膜设置在所述绝缘层的所述第一表面上并覆盖所述多个柱状结构中的每个柱状结构的侧表面和顶表面，其中
所述遮光构件被设置为贯通所述绝缘膜。
13.根据权利要求1所述的发光设备，还包括在所述柱状结构上方的波长转换部，该波长转换部转换从所述活性层发射的光的波长。
14.根据权利要求13所述的发光设备，其中所述波长转换部包括多个波长转换层，每个波长转换层将从所述多个柱状结构中的每个柱状结构的所述活性层发射的光转换成彼此不同的波长。
15.一种显示装置，包括一个或多个发光设备，
每个发光设备包括：
绝缘层，具有彼此相对的第一表面和第二表面；
多个柱状结构，每个柱状结构包括在垂直于所述绝缘层的所述第一表面的方向上竖立的第一导电类型的柱状晶体结构，以及依次堆叠在所述柱状晶体结构的侧表面和顶表面上的活性层和第二导电类型的半导体层；以及
遮光构件，设置在所述多个柱状结构之间并相对于所述第一表面具有小于90°的倾斜表面。
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