CN116235305A - 图像显示装置的制造方法以及图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式的图像显示装置的制造方法具备如下工序：在第一基板上形成包含单晶金属的第一部分的导电层；在所述第一部分上形成包含发光层的半导体层；加工所述半导体层，形成发光元件，该发光元件在所述第一部分上具有底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面；形成将所述第一基板、所述导电层以及所述发光元件覆盖的第一绝缘膜；在所述第一绝缘膜上形成电路元件；形成将所述第一绝缘膜以及所述电路元件覆盖的第二绝缘膜；去除所述第一绝缘膜的一部分以及所述第二绝缘膜的一部分而使包含所述发光面的面露出；以及在所述第二绝缘膜上形成布线层。

Description

图像显示装置的制造方法以及图像显示装置
技术领域
本发明的实施方式涉及图像显示装置的制造方法以及图像显示装置。
背景技术
期望实现高亮度、宽视角、高对比度且低功耗的薄型的图像显示装置。为了应对这种市场要求，正在进行利用了自发光元件的显示装置的开发。
作为自发光元件，期待出现使用了作为细微发光元件的微型LED的显示装置。作为使用了微型LED的显示装置的制造方法，介绍了将分别形成的微型LED依次转印到驱动电路的方法。然而，随着成为全HD、4K、8K等高图像质量，微型LED的元件数变多的话，则在分别形成多个微型LED而依次转印到形成有驱动电路等的基板的情况下，转印工序需要大量的时间。而且，有产生微型LED与驱动电路等的连接不良等、产生合格率的降低的隐患。
已知有如下技术：在Si基板上生长包含发光层的半导体层，在半导体层上形成电极之后，贴合于形成有驱动电路的电路基板(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-141492号公报
非专利文献
非专利文献1:H.Kim,J.Ohta,K.Ueno,A.Kobayashi,M.Morita,Y.Tokumoto&H.Fujioka,"Fabrication of full-color GaN-based light-emitting diodes onnearly lattice-matched flexible metal foil",SCIENTIFIC REPORTS,7:2112,18May2017
非专利文献2:J.W.Shon,J.Ohta,K.Ueno,A.Kobayashi&H.Fujioka,"Fabricationof full-color InGaN-based light-emitting diodes on amorphous substrates bypulsed sputtering",SCIENTIFIC REPORTS,4:5325,23June 2014
发明内容
发明将要解决的课题
本发明的一实施方式提供缩短发光元件的转印工序且提高合格率的图像显示装置的制造方法以及图像显示装置。
用于解决课题的手段
本发明的一实施方式的图像显示装置的制造方法具备如下工序：在第一基板上形成包含单晶金属的第一部分的导电层；在所述第一部分上形成包含发光层的半导体层；加工所述半导体层，形成发光元件，该发光元件在所述第一部分上具有底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面；形成将所述第一基板、所述导电层以及所述发光元件覆盖的第一绝缘膜；在所述第一绝缘膜上形成电路元件；形成将所述第一绝缘膜以及所述电路元件覆盖的第二绝缘膜；去除所述第一绝缘膜的一部分以及所述第二绝缘膜的一部分而使包含所述发光面的面露出；以及在所述第二绝缘膜上形成布线层。
本发明的一实施方式的图像显示装置具备：基板，其具有第一面；导电层，其设于所述第一面上，包含单晶金属的第一部分；发光元件，其设于所述第一部分上，具有电连接于所述第一部分的底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面；第一绝缘膜，其覆盖所述发光元件的侧面、所述第一面以及所述导电层；电路元件，其设于所述第一绝缘膜上；第二绝缘膜，其覆盖所述第一绝缘膜以及所述电路元件；以及布线层，其设于所述第二绝缘膜上。
本发明的一实施方式的图像显示装置具备：基板，其具有第一面；导电层，其设于所述第一面上，包含单晶金属的第二部分；半导体层，其设于所述第二部分上，具有电连接于所述第二部分的底面，在所述底面的相反侧的面包含多个发光面；第一绝缘膜，其覆盖所述半导体层的侧面、所述第一面以及所述导电层；多个晶体管，其设于所述第一绝缘膜上；第二绝缘膜，其覆盖所述第一绝缘膜以及所述多个晶体管；以及布线层，其设于所述第二绝缘膜上。
发明效果
根据本发明的一实施方式，可实现缩短发光元件的转印工序且提高合格率的图像显示装置的制造方法。
根据本发明的一实施方式，可实现缩短发光元件的转印工序且提高合格率的图像显示装置。
附图说明
图1是例示第一实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图2是示意地表示第一实施方式的变形例的图像显示装置的一部分的剖面图。
图3是例示第一实施方式的图像显示装置的示意性的框图。
图4是例示第一实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的俯视图。
图5A是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图5B是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图5C是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图6A是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图6B是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图7A是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图7B是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图8A是例示第一实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图8B是例示第一实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图9是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图10A是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的变形例的示意性的剖面图。
图10B是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的变形例的示意性的剖面图。
图10C是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的变形例的示意性的剖面图。
图10D是例示第一实施方式的图像显示装置的制造方法的变形例的示意性的剖面图。
图11是例示第一实施方式的图像显示装置的示意性的立体图。
图12是例示第二实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图13是例示第二实施方式的图像显示装置的示意性的框图。
图14A是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图14B是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图15A是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图15B是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图16A是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图16B是例示第二实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图17是例示第三实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图18A是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图18B是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图18C是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图19A是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图19B是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图20A是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图20B是例示第三实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图21是例示第四实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图22A是例示第四实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图22B是例示第四实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图23是例示第五实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图24A是例示第五实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图24B是例示第五实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图25是例示第六实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图26A是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图26B是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图27A是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图27B是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图28A是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图28B是例示第六实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图29是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图30A是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图30B是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图30C是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图31A是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图31B是例示第六实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图32是例示像素LED元件的特性的图表。
图33是例示第七实施方式的图像显示装置的框图。
图34是例示第七实施方式的变形例的图像显示装置的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，附图为示意性或者概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并非必须与现实相同。另外，即使在表示相同的部分的情况下，也有根据附图而不同地表示相互的尺寸、比率的情况。
另外，在本申请说明书与各图中，对与关于已出现的图叙述过的要素相同的要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
(第一实施方式)
图1是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
图1中示意性地示出了本实施方式的图像显示装置的子像素20的构成。构成显示于图像显示装置的图像的像素由多个子像素20构成。
以下，有时使用XYZ的三维坐标系进行说明。子像素20排列成二维平面状。将排列有子像素20的二维平面设为XY平面。子像素20沿X轴方向以及Y轴方向排列。图1表示后述的图4的AA'线上的向视剖面，设为在一个平面上连接与XY平面垂直的多个平面上的剖面的剖面图。在其他图中，也是如图1那样，在与XY平面垂直的多个平面上的剖面图中，未图示X轴以及Y轴，而是示出了与XY平面垂直的Z轴。即，在这些图中，将与Z轴垂直的平面设为XY平面。另外，为了方便，有时将Z轴的正方向设为“上”、“上方”，将Z轴的负方向设为“下”、“下方”，但沿着Z轴的方向不一定是施加重力的方向。另外，有时将沿着Z轴的方向的长度称为高度。
子像素20具有与XY平面大致平行的发光面151S。发光面151S是主要向与XY平面正交的Z轴的正方向放射光的面。
如图1所示，图像显示装置的子像素20包含基板102、导电层130、发光元件150、第一层间绝缘膜156、晶体管103、第二层间绝缘膜108、及布线层110。
在本实施方式中，形成发光元件150的基板102是透光性基板，例如是玻璃基板。基板102具有第一面102a。第一面102a是与XY平面大致平行的面。发光元件150形成于第一面102a上。发光元件150由隔着第一层间绝缘膜156设置的晶体管103驱动。晶体管103是薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，形成于第一层间绝缘膜156上。将包含TFT的电路元件形成于大型的玻璃基板上的工序是为了制造液晶面板、有机EL面板等而确立的，具有能够利用现有的成套设备的优点。
子像素20还包含滤色器180。滤色器(波长转换部件)180隔着透明薄膜粘合层188设于表面树脂层170上。表面树脂层170设于第二层间绝缘膜108以及布线层110上。
以下，详细地说明子像素20的构成。
导电层130设于第一面102a上。导电层130包含连接板(第一部分)130a。发光元件150设于连接板130a上。连接板130a是在俯视观察XY平面时具有方形或者任意的多边形、椭圆形、圆形等形状的膜状或者层状、板状的具有导电性的部件。连接板130a在发光元件150的底面153B与发光元件150电连接。
连接板130a在该例子中按照每个子像素20设有一个。不同的连接板130a彼此可以在导电层130内相互连接，也可以不连接。在该例子中，不同的连接板130a经由按照每个连接板130a设置的通孔161a以及布线(第一布线)110a连接于例如后述的图3的电源线3。
导电层130的一部分或者全部由单晶金属形成。优选的是导电层130整体由单晶金属层形成。连接板130a的一部分或者全部由单晶金属形成。连接板130a中的设有发光元件150的部位由单晶金属形成，例如形成单晶金属层。单晶金属层也可以是包含连接有发光元件150的底面153B的面的厚度方向的一部分。单晶金属层的外周在俯视观察XY平面时投影到单晶金属层时包含底面153B的外周。即，底面153B的外周配置于单晶金属的外周以内。单晶金属层的面积比底面153B的面积大。以下，也包括其他实施方式在内，设为导电层130以及连接板130a的整体由单晶金属层形成。
形成导电层130以及连接板130a的金属材料例如是Cu、Hf等。导电层130以及连接板130a所使用的金属材料只要是能够通过与LTPS工序匹配的退火处理而单晶化的金属材料则不限于Cu、Hf。连接板130a由金属材料等形成，因此具有较高的导电性，能够以低电阻电连接于发光元件150。
发光元件150包含底面153B与发光面151S。发光元件150是在连接板130a上具有底面153B的棱柱状或者圆柱状的元件。底面153B设于连接板130a上，电连接于连接板130a。发光面151S是发光元件150的底面153B的相反侧的面。
优选的是，连接板130a的外周被设定为在俯视观察XY平面时在投影发光元件150时包含发光元件150的外周。即，在俯视观察XY平面时，发光元件150的外周配置于连接板130a的外周以内。导电层130以及连接板130a由上述那样的金属材料等形成，具有光反射性。因此，连接板130a将向发光元件150的下方的散射光向发光面151S侧反射，实质上提高发光元件150的发光效率。
更优选的是，连接板130a的外周被设定为，在俯视观察XY平面时，在将晶体管103投影到包含连接板130a的平面时，不包含晶体管103的外周。即，在俯视观察XY平面时，连接板130a的外周配置于比晶体管103的外周靠外侧。由此，晶体管103难以接受来自连接板130a的反射光，能够充分地减少产生误动作的概率。俯视观察XY平面时的晶体管103的外周是指俯视观察XY平面时的TFT沟道104的外周，对于后述的实施方式、变形例的情况也相同。
发光元件150包含p型半导体层(第一半导体层)153、发光层152、及n型半导体层(第二半导体层)151。p型半导体层153、发光层152以及n型半导体层151从底面153B朝向发光面151S依次层叠。因而，p型半导体层153电连接于连接板130a。
在发光元件150是棱柱状的形状的情况下，发光元件150的俯视XY平面时的形状例如是大致正方形或者长方形。在发光元件150的俯视XY平面时的形状为包含方形的多边形的情况下，角部也可以变圆。在发光元件150的俯视XY平面时的形状是圆柱状的形状的情况下，发光元件150的俯视XY平面时的形状并不局限于圆形，例如也可以是椭圆形。通过适当地选定俯视观察XY平面时的发光元件的形状、配置等，提高布局的自由度。
在发光元件150中优选使用例如含有InXAlYGa1-X-YN(0≤X，0≤Y，X+Y＜1)等发光层的氮化镓系化合物半导体。以下，有时将上述的氮化镓系化合物半导体简称为氮化镓(GaN)。本发明的一实施方式中的发光元件150是所谓的发光二极管。发光元件150发出的光的波长例如是467nm±30nm左右。发光元件150发出的光的波长也可以是410nm±30nm左右的蓝紫光。发光元件150发出的光的波长并不局限于上述的值，可以是适当的波长。
发光层152的俯视XY平面时的面积根据红、绿、蓝的子像素的发光色来设定。以下，有时将俯视XY平面时的面积简称为面积。发光层152的面积根据可见度、滤色器180的颜色转换部182的转换效率等而适当地设定为。即，各发光色的子像素20的发光层152的面积有时相同，有时按发光色而不同。另外，发光层152的面积是投影到XY平面的发光层152的外周所包围的区域的面积。
第一层间绝缘膜(第一绝缘膜)156覆盖第一面102a以及导电层130。第一层间绝缘膜156覆盖发光元件150的侧面。第一层间绝缘膜156未覆盖发光面151S。第一层间绝缘膜156使发光元件150彼此绝缘。第一层间绝缘膜156使发光元件150与晶体管103等电路元件绝缘。第一层间绝缘膜156提供用于形成包含晶体管103等电路元件的电路101的平坦面。第一层间绝缘膜156通过覆盖发光元件150，保护发光元件150不受形成晶体管103等的情况下的热应力等的影响。
第一层间绝缘膜156由有机或者无机绝缘材料形成。使用于第一层间绝缘膜156的绝缘材料优选的是白色树脂。白色树脂反射发光元件150的横向的出射光、滤色器180的界面等所引起的返回光，因此使第一层间绝缘膜156为白色树脂有助于发光元件150的发光效率的实质性提高。
白色树脂通过使具有米氏(Mie)散射效应的散射性细颗粒分散于SOG(Spin OnGlass)等硅类树脂、酚醛清漆型酚醛类树脂等透明树脂而形成。散射性细颗粒为无色或者白色，具有发光元件150发出的光的波长的1/10左右至几倍左右的直径。优选使用的散射性细颗粒具有光的波长的1/2左右的直径。例如作为这种散射性细颗粒，可列举TiO2、Al2O3、ZnO等。
白色树脂也可以通过灵活使用分散在透明树脂内的多个细微的空孔等来形成。在使第一层间绝缘膜156白色化的情况下，也可以与SOG等重叠地使用例如由ALD(Atomic-Layer-Deposition)、CVD(Chemical Vapor Deposition)形成的SiO2膜等。
第一层间绝缘膜156也可以是黑色树脂。通过使第一层间绝缘膜156为黑色树脂，可抑制子像素20内的光的散射，更有效地抑制杂散光。抑制了杂散光的图像显示装置能够显示更清晰的图像。
在第一层间绝缘膜156上形成有TFT下层膜106。TFT下层膜106以在形成晶体管103时确保平坦性、并且在加热处理时保护晶体管103的TFT沟道104不受污染等目的而设置。TFT下层膜106例如是SiO2以及SiN的层叠膜。
晶体管103形成于TFT下层膜106上。在TFT下层膜106上，除了晶体管103之外，还形成有其他晶体管、电容器等电路元件，利用布线等构成了电路101。例如晶体管103与后述的图3中的驱动晶体管26对应。除此之外，在图3中，选择晶体管24、电容器28等是电路元件。电路101包含TFT沟道104、绝缘层105、第二层间绝缘膜108、通孔111s、111d以及布线层110。
晶体管103在该例子中是n沟道的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。晶体管103包含TFT沟道104与栅极107。TFT沟道104优选的由低温多晶硅(Low TemperaturePoly Silicon，LTPS)工序形成。在LTPS工序中，TFT沟道104通过使在TFT下层膜106上形成的非晶体Si的区域多晶化并活性化形成。例如在非晶体Si的区域的多晶化、活性化中使用激光退火。通过LTPS工序形成的TFT具有充分高的移动度。
TFT沟道104包含区域104s、104i、104d。区域104s、104i、104d都设于TFT下层膜106上。区域104i设于区域104s与区域104d之间。区域104s、104d通过离子注入等掺杂磷(P)等杂质，形成n型半导体的区域，且与通孔111s、111d欧姆连接。
栅极107经由绝缘层105设于TFT沟道104上。绝缘层105是为了使TFT沟道104与栅极107绝缘并且与邻接的其他电路元件绝缘而设置的。若栅极107被施加比区域104s高的电位，则通过在区域104i形成沟道，能够控制流经区域104s、104d间的电流。
绝缘层105例如是SiO2。绝缘层105也可以是根据覆盖的区域包含SiO2、Si3N4等的多层绝缘层。
栅极107例如可以由多晶Si形成，也可以由W、Mo等高熔点金属形成。栅极107的多晶Si膜例如通过CVD等形成。
第二层间绝缘膜(第二绝缘膜)108设于栅极107以及绝缘层105上。第二层间绝缘膜108例如由与第一层间绝缘膜156相同的材料形成。即，第二层间绝缘膜108由白色树脂、SiO2等无机膜等形成。第二层间绝缘膜108也作为用于形成布线层110的平坦化膜发挥功能。
第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108如上述那样构成，因此未设于发光面151S的上部。即，开口158通过去除第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108各自的一部分而形成。发光面151S经由开口158而露出。如后述那样，开口158被表面树脂层170填充。
通孔111s、111d贯通第二层间绝缘膜108以及绝缘层105而设置。布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线层110包含电位可以不同的多个布线。在该例子中，布线层110包含布线110s、110d、110a。
布线110s的一部分设于区域104s的上方。布线110s例如连接于后述的图3所示的接地线4。布线110d的一部分设于区域104d的上方。布线110d的其他一部分设于发光面151S的附近，但未直接连接于发光面151S。布线110d如后述那样，经由透光性电极159d电连接于发光面151S。布线110a的一部分设于连接板130a的上方。布线110a例如连接于后述的图3所示的电源线3。
在图1以后的剖面图的布线层中，只要没有特别说明，其布线层的附图标记就显示在应附加附图标记的布线层所含的一个布线的横向位置。
透光性电极159d遍及布线110d上而设置。透光性电极159d遍及发光面151S上而设置。透光性电极159d也设于布线110d与发光面151S之间，将布线110d以及发光面151S电连接。
透光性电极159s遍及布线110s上而设置。透光性电极159s与布线110s一起例如连接于图3的电路的接地线4。透光性电极159a遍及布线110a上而设置。透光性电极159a与布线110a一起例如连接于图3的电路的电源线3。透光性电极159d、透光性电极159s以及透光性电极159a由透光性的导电膜形成。在透光性电极159d、159s、159a中优选使用ITO膜、ZnO膜等。
发光面151S如该例那样优选的是被进行粗糙面加工。发光元件150在发光面151S为粗糙面的情况下，能够提高光的取出效率。
通过在发光面151S上设置透光性电极159d，能够增大透光性电极159d与n型半导体层151的连接面积而实质上增大发光面151S的面积，且能够减小连接电阻。另外，由于能够将经由开口158露出的面全部作为发光面151S，因此能够实质上增大发光面151S的面积，能够提高发光效率。由于发光面151S被设为粗糙面，因此通过增大发光面151S与透光性电极159d的连接面积而减少接触电阻，能够进一步提高发光效率。
通孔111s设于布线110s与区域104s之间，将布线110s以及区域104s电连接。通孔111d设于布线110d与区域104d之间，将布线110d以及区域104d电连接。
布线110s以及透光性电极159s经由通孔111s连接于区域104s。区域104s是晶体管103的源极区域。因而，晶体管103的源极区域经由通孔111s，布线110s以及透光性电极159s电连接于接地线4。
布线110d以及透光性电极159d经由通孔111d连接于区域104d。区域104d是晶体管103的漏极区域。因而，晶体管103的漏极区域经由通孔111d、布线(第二布线)110d以及透光性电极159d电连接于n型半导体层151。
通孔161a贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156而设置。通孔161a设于布线110a与连接板130a之间，将布线110a以及连接板130a电连接。因而，p型半导体层153经由连接板130a、通孔161a、布线110a以及透光性电极159a例如电连接于图3的电路的电源线3。
布线层110以及通孔111s、111d、161a例如由Al、Cu、或者它们的合金形成。也可以由Al与Ti等的层叠膜等形成。例如在Al与Ti的层叠膜中，在Ti的薄膜上层叠有Al，而且在Al上层叠有Ti。
表面树脂层170覆盖第二层间绝缘膜108、布线层110以及透光性电极159s、159d、159a。表面树脂层170也填充在开口158内。表面树脂层170经由透光性电极159d设于发光面151S上。填充于开口158内的表面树脂层170设于以覆盖第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108各自的侧面的方式设置的透光性电极159d上。表面树脂层170是透明树脂，提供保护第二层间绝缘膜108、布线层110以及透光性电极159a、159d、159s并且用于粘合滤色器180的平坦化面。
滤色器180包含遮光部181与颜色转换部182。颜色转换部182根据发光面151S的形状设置在发光元件150的发光面151S的正上方。在滤色器180中，颜色转换部182以外的部分被设为遮光部181。遮光部181是所谓的黑色矩阵，能够减少从邻接的颜色转换部182发出的光的混色等引起的渗色，能够显示清晰的图像。
颜色转换部182被设为1层或者2层以上。图1中示出了颜色转换部182为2层的情况。颜色转换部182是1层还是2层由子像素20发出的光的颜色即波长决定。在子像素20的发光色为红色的情况下，优选的是颜色转换部182设为颜色转换层183以及使红色的光通过的滤层184这2层。在子像素20的发光色为绿色的情况下，优选的是颜色转换部182设为颜色转换层183以及使绿色的光通过的滤层184这2层。在子像素20的发光色为蓝色的情况下，优选的是设为1层。
颜色转换部182为2层的情况下，第1层为颜色转换层183，第2层为滤层184。第1层的颜色转换层183设置在更接近发光元件150的位置。滤层184层叠于颜色转换层183上。
颜色转换层183将发光元件150发出的光的波长转换为希望的波长。在发出红色的子像素20的情况下，将作为发光元件150的波长的467nm±30nm的光例如转换为630nm±20nm左右的波长的光。在发出绿色的子像素20的情况下，将作为发光元件150的波长的467nm±30nm的光例如转换为532nm±20nm左右的波长的光。
滤层184阻断未被颜色转换层183进行颜色转换而残存的蓝色发光的波长成分。
在子像素20发出的光的颜色是蓝色的情况下，发光元件150可以经由颜色转换层183输出光，也可以不经由颜色转换层183而原样地输出光。在发光元件150发出的光的波长是467nm±30nm左右的情况下，也可以不经由颜色转换层183地输出光。在将发光元件150发出的光的波长设为410nm±30nm的情况下，为了将输出的光的波长转换为467nm±30nm左右，优选的是设置1层颜色转换层183。
即使在蓝色的子像素20的情况下，子像素20也可以具有滤层184。通过在蓝色的子像素20设置使蓝色的光透过的滤层184，可抑制在发光元件150的表面产生的蓝色的光以外的微小的外部光反射。
图2是示意地表示本实施方式的变形例的图像显示装置的一部分的剖面图。
在图2的情况下，子像素20a的发光元件150a与布线110d1的连接方法与上述的第一实施方式的情况不同。在本变形例中，在布线110s、110d1、110a上未设有透光性电极这一点也与第一实施方式的情况不同。在其他方面，本变形例与第一实施方式的情况相同，对相同的构成要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。另外，在图2中，还示出了从表面树脂层170到上部的构造。这些上部构造也与第一实施方式的情况相同。
如图2所示，子像素20a包含发光元件150a与布线110d1。布线110d1的一部分设于区域104d的上方。布线110d1的其他一部分延伸至发光面151S地设置，其前端连接于包含发光面151S的面。包含发光面151S的面为与发光面151S同一平面内的面。布线110d1的前端连接于该面上的发光面151S以外的面。在该例子中，发光面151S未被粗糙化，但也可以被粗糙化。在不被进行粗糙化的情况下，能够省略用于粗糙化的工序。
在本实施方式中，可以包括上述所示的子像素20、20a的构成中的某一个。在后述的其他实施方式、其变形例中，示出了包含发光面的面经由透光性电极电连接的例子。并不局限于该例，包含发光面的面也可以不经由透光性电极地直接连接布线的一部分。
图3是例示本实施方式的图像显示装置的示意性的框图。
如图3所示，本实施方式的图像显示装置1具备显示区域2。在显示区域2中排列有子像素20。子像素20例如排列成格子状。例如子像素20沿X轴排列有n个，沿Y轴排列有m个。
像素10包含发出不同颜色的光的多个子像素20。子像素20R发出红色的光。子像素20G发出绿色的光。子像素20B发出蓝色的光。3种子像素20R、20G、20B以希望的亮度发光，由此决定一个像素10的发光色以及亮度。
一个像素10包含三个子像素20R、20G、20B，子像素20R、20G、20B例如如图3所示，在X轴上以直线状排列。各像素10也可以将相同颜色的子像素排列成相同的列，也可以如该例那样，按每列排列不同颜色的子像素。
图像显示装置1还具有电源线3以及接地线4。电源线3以及接地线4沿子像素20的排列布线成格子状。电源线3以及接地线4电连接于各子像素20，从连接于电源端子3a与GND端子4a之间的直流电源向各子像素20供给电力。电源端子3a以及GND端子4a分别设于电源线3以及接地线4的端部，连接于设于显示区域2的外部的直流电源电路。电源端子3a以GND端子4a为基准被供给正的电压。
图像显示装置1还具有扫描线6以及信号线8。扫描线6沿与X轴平行的方向被布线。即，扫描线6沿子像素20的行方向的排列被布线。信号线8沿与Y轴平行的方向被布线。即，信号线8沿子像素20的列方向的排列被布线。
图像显示装置1还具有行选择电路5以及信号电压输出电路7。行选择电路5以及信号电压输出电路7沿显示区域2的外缘设置。行选择电路5沿显示区域2的外缘的Y轴方向设置。行选择电路5经由扫描线6电连接于各列的子像素20，向各子像素20供给选择信号。
信号电压输出电路7沿显示区域2的外缘的X轴方向设置。信号电压输出电路7经由信号线8电连接于各行的子像素20，向各子像素20供给信号电压。
子像素20包含发光元件22、选择晶体管24、驱动晶体管26、及电容器28。在图3以及后述的图4中，有时将选择晶体管24显示为T1，将驱动晶体管26显示为T2，将电容器28显示为Cm。
发光元件22与驱动晶体管26以串联的方式连接。在本实施方式中，驱动晶体管26是n沟道的TFT，在驱动晶体管26的漏极电极连接有发光元件22的阴极电极。驱动晶体管26以及选择晶体管24的主电极是漏极电极以及源极电极。发光元件22的阳极电极连接于p型半导体层。发光元件的阴极电极连接于n型半导体层。发光元件22以及驱动晶体管26的串联电路连接于电源线3与接地线4之间。驱动晶体管26与图1中的晶体管103对应，发光元件22与图1中的发光元件150对应。流经发光元件22的电流由向驱动晶体管26的栅极-源极间施加的电压决定，发光元件22以与流过的电流相应的亮度发光。
选择晶体管24经由主电极连接于驱动晶体管26的栅极电极与信号线8之间。选择晶体管24的栅极电极连接于扫描线6。在驱动晶体管26的栅极电极与电源线3之间连接有电容器28。
行选择电路5从m行的子像素20的排列选择1行而向扫描线6供给选择信号。信号电压输出电路7向所选择的行的各子像素20供给具有所需的模拟电压值的信号电压。所选择的行的子像素20的驱动晶体管26的栅极-源极间被施加信号电压。信号电压由电容器28保持。驱动晶体管26使与信号电压相应的电流流过发光元件22。发光元件22以与流过的电流相应的亮度发光。
行选择电路5依次切换选择的行而供给选择信号。即，行选择电路5扫描排列有子像素20的行。在依次扫描的子像素20的发光元件22中流过与信号电压相应的电流而发光。各像素10以由RGB各色的子像素20发出的发光色以及亮度决定的发光色以及亮度发光而在显示区域2显示图像。
图4是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的俯视图。
在本实施方式中，如在图1中说明那样，发光元件150与驱动用的晶体管103隔着第一层间绝缘膜156沿Z轴方向层叠。换言之，发光元件150形成于与形成有晶体管103的层不同的层。发光元件150在图3中与发光元件22对应。驱动用的晶体管103在图3中与驱动晶体管26对应，也表述为T2。为了避免繁杂，在图4中省略了透光性电极的显示。
如图4所示，发光元件150的阳极电极配置于连接板130a上，与连接板130a电连接。连接板130a设于比晶体管103、图1所示的布线层110靠下层。连接板130a经由通孔161a电连接于布线110a。更具体而言，通孔161a的一端连接于连接板130a，通孔161a的另一端经由接触孔161a1连接于布线110a。
发光元件150的阴极电极由图1所示的n型半导体层151提供。布线110d被图1所示的透光性电极159d覆盖。透光性电极159d覆盖发光面151S。透光性电极159d也设于布线110d以及发光面151S之间，因此发光元件150的阴极电极电连接于布线110d。
布线110d的一部分经由通孔111d连接于晶体管103的漏极电极。晶体管103的漏极电极是图1所示的区域104d。晶体管103的源极电极经由通孔111s连接于布线110s。晶体管103的源极电极是图1所示的区域104s。在该例子中，布线层110包含接地线4，布线110s连接于接地线4。
在该例子中，电源线3设于比布线层110更靠上层。在图1中，虽然省略了图示，但在布线层110上亥设有层间绝缘膜。电源线3设于最上层的层间绝缘膜上，与接地线4绝缘。
如此，发光元件150通过使用通孔161a，能够电连接于设于比发光元件150靠上层的布线110a。另外，发光元件150经由开口158使发光面151S露出，在开口158内设置透光性电极159d，由此能够经由布线110d电连接于设于比发光元件150靠上层的晶体管103。
对本实施方式的图像显示装置1的制造方法进行说明。
图5A～图7B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
如图5A所示，在本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，准备基板(第一基板)102。基板102是透光性基板，例如是1500mm×1800mm左右的大致长方形的玻璃基板。导电层1130形成于第一面102a上。导电层(金属层)1130例如在第一面102a上的整个面上通过溅射等成膜出金属材料的层之后，以残留形成发光层的部位的方式被图案化。
或者，导电层1130也可以在第一面102a上设置具有在形成发光层的部位开口的图案的掩模，之后形成被图案化的导电层1130。
导电层1130例如使用Cu、Hf等金属材料形成。在导电层1130的形成中，为了在低温下成膜，优选使用溅射等。
图案化后的导电层1130通过退火处理而单晶化。优选的是以可遍及图案化后的导电层1130的整体地单晶化的方式实施退火处理。为了使导电层1130单晶化，例如优选使用基于激光照射的退火处理。在脉冲激光退火中，能够在将温度对导电层1130的下层的影响抑制为400℃左右～500℃左右的低温的状态下使导电层1130单晶化，因此能够在基板102中使用玻璃、后述的有机树脂所形成的柔性基板等。
如图5B所示，在单晶化后的导电层1130a上形成半导体层1150。半导体层1150从导电层1130a朝向Z轴的正方向依次形成p型半导体层1153、发光层1152以及n型半导体层1151。
在形成半导体层1150的过程中，使用蒸镀、离子束沉积、分子束外延(MolecularBeam Epitaxy，MBE)、溅射等物理气相生长化法，优选的是使用低温溅射法。在低温溅射法中，在成膜时，若用光、等离子体辅助，则可以成为更低温，因此优选。在基于MOCVD的外延生长中，有超过1000℃的情况。与此相对，已知在低温溅射法中，可以在400℃左右～700℃左右的低温下在单晶金属层上外延生长包含发光层的GaN的结晶(参照非专利文献1、2等)。这种低温溅射法与在LTPS工序中形成的具有TFT等的电路基板上形成半导体层1150的情况匹配。
使用适当的成膜技术，在遍及整个面地单晶化的导电层1130a上使GaN的半导体层1150生长，从而在导电层1130a上形成包含发光层1152的单晶化后的半导体层1150。虽然未图示，在半导体层1150的生长过程中，有时在不存在导电层1130a的部位堆积包含作为生长种类的材料的Ga等的非结晶状态的堆积物。
在本实施方式中，将单晶金属的导电层1130a作为晶种，促进GaN的结晶形成。在单晶化后的导电层1130a上形成半导体层1150的情况下，也可以在导电层1130a上设置导电性的缓冲层，在该缓冲层上通过上述的低温溅射法等使半导体层生长。在缓冲层中，只要是促进GaN的结晶形成材料，种类就没有限制。也可以使用后述的其他实施方式的情况下的石墨烯片。
如图5C所示，图5B所示的半导体层1150通过蚀刻等成形为希望的形状，形成发光元件150。发光元件150的形成例如使用干式蚀刻工序，优选使用各向异性等离子体蚀刻(Reactive Ion Etching，RIE)。在不存在导电层1130a的部位形成有堆积物的情况下，形成的堆积物在形成发光元件150的蚀刻工序中被去除。
在形成发光元件150后，通过蚀刻图5B所示的导电层1130a，形成导电层130。在导电层130的形成工序中，形成连接板(第一部分)130a。也可以将导电层1130a与半导体层1150一起蚀刻而形成连接板130a，之后形成发光元件150。如此，连接板130a形成于第一面102a上，发光元件150形成于连接板130a上。连接板130a的外周被设定为在俯视观察XY平面时在投影发光元件150时包含发光元件150的外周。即，在俯视观察XY平面时，发光元件150的外周配置于连接板130a的外周以内。
如图6A所示，第一层间绝缘膜(第一绝缘膜)156覆盖第一面102a、导电层130以及发光元件150而形成。
如图6B所示，TFT下层膜106形成于第一层间绝缘膜156上。TFT下层膜106例如由CVD等形成。
TFT沟道(电路元件)104形成于TFT下层膜106上。例如在LTPS工序中，TFT沟道104如以下那样形成。首先，将非晶体Si成膜为TFT沟道104的形状。非晶体Si的成膜例如使用CVD等。成膜的非晶体Si通过膜激光退火而多晶化，形成TFT沟道104。
之后，TFT沟道104的源极电极以及漏极电极例如使用离子注入技术等，向区域104s、104d导入磷(P)等杂质，由此形成为n型半导体的区域。这些源极电极以及漏极电极的形成工序也可以在栅极107的形成工序之后进行。
绝缘层105遍及TFT下层膜106以及TFT沟道104上而形成。绝缘层105例如由CVD等形成。栅极107隔着绝缘层105形成于TFT沟道104上的位置。在栅极107的形成中，根据栅极107的材质使用适当的形成法。例如在栅极107是多晶Si的情况下，与TFT沟道104相同，栅极107通过对非晶体Si进行激光退火而多晶化来形成。或者，栅极107也可以通过对由溅射形成的W，Mo等高熔点金属膜进行蚀刻加工来形成。如此形成晶体管(电路元件)103。
第二层间绝缘膜108设为覆盖绝缘层105以及栅极107。在第二层间绝缘膜108的形成中，根据第二层间绝缘膜108的材质而应用适当的制法。例如在第二层间绝缘膜108由SiO2形成的情况下，使用ALD、CVD等技术。
第二层间绝缘膜108的平坦度可以是能够形成布线层110的程度，也可以不一定进行平坦化工序。在不对第二层间绝缘膜108实施平坦化工序的情况下，能够减少工序数。例如在发光元件150的周围存在第二层间绝缘膜108的厚度变薄的部位的情况下，贯通第一层间绝缘膜156以及第二层间绝缘膜108的通孔的深度变浅，因此通孔能够确保充分的开口直径。因此，容易确保基于通孔的电连接，能够抑制电特性的不良引起的合格率的降低。
如图7A所示，通孔162a形成为贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156而到达连接板130a。开口158通过去除第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分、TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分而形成为到达发光面151S。如该例那样，也可以在n型半导体层151的厚度方向上对通过去除第一层间绝缘膜156等而露出的n型半导体层151的表面的中央部进行蚀刻，形成发光面151S。发光面151S如该例那样，优选的是被粗糙化。
通孔112d形成为贯通第二层间绝缘膜108以及绝缘层105而到达区域104d。通孔112s形成为贯通第二层间绝缘膜108以及绝缘层105而到达区域104s。通孔162a、112d、112s、开口158的形成例如使用RIE等。
如图7B所示，通过向图7A所示的通孔162a填充导电材料而形成通孔161a。通孔111d、111s也通过向图7A所示的通孔112d、112s填充导电材料而分别形成。之后，将包含布线110a、110d、110s的布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线110a、110d、110s分别连接于通孔161a、111d、111s。布线层110也可以在形成通孔161a、111d、111s的同时形成。
透光性导电膜形成于布线层110上以及第二层间绝缘膜108上，形成透光性电极159a、159d、159s。
之后，通过设置滤色器(波长转换部件)180等，形成本实施方式的图像显示装置1的子像素20。
图8A以及图8B是例示本实施方式的变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
图8A以及图8B示出了用于形成图2所示的子像素20a的工序。在该例子中，到形成TFT沟道104、绝缘层105以及栅极107并形成覆盖它们的第二层间绝缘膜108的图6B所示的工序为止，具有与上述的工序相同的工序。以下，对图6B所示的工序之后的工序应用图8A以及图8B的工序来进行说明。
如图8A所示，形成通孔162a、112d、112s。开口158形成为到达n型半导体层151a。在该例子中，n型半导体层151a未被粗糙化，因此能够省略用于粗糙化的蚀刻工序。
如图8B所示，通孔161a、111d、111s通过向图8A所示的通孔162a、112d、112s填充导电材料而形成。之后，形成布线层110，形成布线110a、110d1、110s。这里，布线110d1的一端与通孔111d连接。布线110d1从与通孔111d连接的位置延伸至发光面151S而设置。布线110d1的另一端连接于包含发光面151S的面。即，包含发光面151S的面是n型半导体层151a，布线110d1直接连接于n型半导体层151a。
之后，通过设置滤色器180等，形成本变形例的子像素20a。
例如图3的电路是通过选择晶体管24、驱动晶体管26以及电容器28驱动发光元件150的驱动电路。这种驱动电路形成于子像素20、20a内。驱动电路以外的电路的一部分形成于子像素20、20a之外的例如图1所示的显示区域2的周缘部。例如图3所示的行选择电路5与驱动晶体管、选择晶体管等同时形成，形成于显示区域2的周缘部。即，行选择电路5能够通过上述的制造工序同时组装。
信号电压输出电路7期望的是组装于通过可进行基于细微加工的高集成化的制造工序制造的半导体器件。信号电压输出电路7与CPU、其他电路要素一起安装于另一基板，例如在组装后述的滤色器之前、或者组装滤色器之后，例如经由设于显示区域的周缘部的连接器等与子像素20、20a相互连接。
图9是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
在图9中，箭头上方的图表示包含滤色器180的构成，箭头下方的图表示包含通过上述的工序形成的发光元件150等的构造物。图9通过箭头示出了在包含发光元件150等的构造物上粘合滤色器的工序。
在图9中，为了避免繁杂，省略了图示的基板102上的构成要素以外的构成要素的显示。省略的构成要素是图1所示的包含TFT沟道104、布线层110等的电路101以及通孔161a。在与图9以及图10A～图10D相关的说明中，将包含发光元件150、第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105、第二层间绝缘膜108以及表面树脂层170的构造物称作发光电路部172。将包含基板102、导电层130、发光电路部172以及省略了显示的构成要素的构造物称作构造体1192。在图9中，省略了图1所示的电路101中的TFT沟道104、栅极107、通孔111s、111d以及布线层110的显示。
如图9所示，滤色器(波长转换部件)180以一方的面粘合于构造体1192。滤色器180的另一方的面粘合于玻璃基板186。在滤色器180的一方的面设有透明薄膜粘合层188，经由透明薄膜粘合层188粘合于构造体1192的表面树脂层170的露出面。
滤色器180在该例子中，按照红色、绿色、蓝色的顺序在X轴的正方向上排列有颜色转换部。对于红色，在第一层设有红色的颜色转换层183R，对于绿色，在第一层设有绿色的颜色转换层183G，且都在第二层分别设有滤层184。对于蓝色，可以设有单层的颜色转换层183B，也可以设有滤层184。在各颜色转换部之间设有遮光部181，且当然可以按照颜色转换部的每个颜色变更滤层184的频率特性。
使各色的颜色转换层183R、183G、183B的位置与发光元件150的位置一致，滤色器180粘附于构造体1192。
图10A～图10D是表示本实施方式的图像显示装置的制造方法的变形例的示意性的剖面图。
图10A～图10D中示出了以喷墨方式形成滤色器的方法。
如图10A所示，准备在基板102形成有发光元件150等构成要素的构造体1192。
如图10B所示，在构造体1192上形成遮光部181。遮光部181例如使用丝网印刷、光刻技术等而形成。
如图10C所示，与发光色相应的荧光体从喷墨喷嘴喷出，形成颜色转换层183。荧光体将未形成有遮光部181的区域着色。荧光体使用例如使用了一般的荧光体材料、钙钛矿荧光体材料、量子点荧光体材料的荧光涂料。在使用了钙钛矿荧光体材料、量子点荧光体材料的情况下，能够实现各发光色，并且单色性高，能够提高颜色再现性，因此优选。在利用喷墨喷嘴描绘之后，以适当的温度以及时间进行干燥处理。着色时的涂膜的厚度设定为比遮光部181的厚度薄。
如已经说明的那样，对于蓝色发光的子像素，在不形成颜色转换部的情况下，不形成颜色转换层183。另外，对于蓝色发光的子像素，在形成蓝色的颜色转换层时，在颜色转换部可以是1层的情况下，优选的是蓝色的荧光体的涂膜的厚度为与遮光部181的厚度相同的程度。
如图10D所示，用于滤层184的涂料从喷墨喷嘴喷出。涂料重叠地涂敷于荧光体的涂膜。荧光体以及涂料的涂膜的合计厚度为与遮光部181的厚度相同的程度。
无论是薄膜类型的滤色器，还是喷墨式的滤色器，为了提高颜色转换效率，都期望的是颜色转换层183尽可能厚。另一方面，若颜色转换层183过厚，则颜色转换后的光的出射光近似于朗伯的，相对于此，未进行颜色转换的蓝色光被遮光部181限制射出角。因此，将产生显示图像的显示色产生视角依赖性的问题。为了使设置颜色转换层183的子像素的光的配光与未进行颜色转换的蓝色光的配光一致，期望的是颜色转换层183的厚度是遮光部181的开口尺寸的一半左右。
例如在250ppi(pitch per inch)左右的高精细的图像显示装置的情况下，子像素20的间距为30μm左右，因此颜色转换层183的厚度期望的是15μm左右。这里，在颜色转换材料由球状的荧光体粒子构成的情况下，为了抑制来自发光元件150的光泄漏，优选的是层叠为最密构造状。因此至少粒子的层需要3层。因而，构成颜色转换层183的荧光体材料的颗粒直径例如优选的是5μm左右以下，进一步优选的是3μm左右以下。
图11是例示本实施方式的图像显示装置的示意性的立体图。
如图11所示，本实施方式的图像显示装置在基板102上设有具有多个子像素20的发光电路部172。图9所示的导电层130包含连接板130a。连接板130a在基板102上与子像素20的各个对应地设置。在发光电路部172上设有滤色器180。关于后述的其他实施方式、变形例的情况，也具有与图11所示的构成相同的构成。
对本实施方式的图像显示装置1的效果进行说明。
在本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，通过对在基板102上结晶生长的半导体层1150进行蚀刻，形成发光元件150。之后，用第一层间绝缘膜156覆盖发光元件150，在第一层间绝缘膜156上制作包含驱动发光元件150的晶体管103等电路元件的电路101。因此，与将单片化后的发光元件分别转印到基板102的情况相比，可显著缩短制造工序。
在本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，通过使形成在基板102上的导电层1130单晶化而形成导电层1130a，能够成为用于使半导体层1150结晶生长的晶种。例如可以通过激光退火处理使导电层1130单晶化，因此能够实现充分高的生产性。
例如在4K图像质量的图像显示装置中，子像素的数量超过2400万个，在8K图像质量的图像显示装置的情况下，子像素的数量超过9900万个。分别形成这么大量的发光元件且安装于电路基板需要大量的时间。因此，难以以现实的成本实现基于微型LED的图像显示装置。另外，如果分别安装了大量的发光元件，则安装时的连接不良等导致的合格率降低、无法避免成本的进一步上升。
与此相对，在本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，在形成于基板102上的导电层1130上成膜出半导体层1150整体之后形成发光元件150，因此能够减少发光元件150的转印工序。因此，在本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，相对于以往的制造方法，能够缩短转印工序的时间，减少工序数。
具有均匀的结晶构造的半导体层1150在单晶金属的导电层1130a上生长，因此通过适当地将导电层1130a图案化，能够自对准地配置发光元件150。因此，无需在基板102上获取发光元件的对准，发光元件150的小型化也容易，适合于高精细化的显示器。
在基板102上，通过蚀刻等直接形成发光元件之后，通过通孔形成电连接发光元件150与形成于发光元件150的上层的电路元件，因此能够实现均匀的连接构造，能够抑制合格率的降低。
在本实施方式中，例如可以用层间绝缘膜覆盖如上述那样形成的玻璃基板，在平坦化的面上使用LTPS工序等形成包含TFT等的驱动电路、扫描电路等。因此，具有能够利用现有的平板显示器的制造工序、成套设备的优点。
在本实施方式中，形成于比晶体管103等靠下层的发光元件150通过形成贯通第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108的通孔，能够电连接于在上层形成的电源线、接地线，驱动用的晶体管等。通过使用如此在技术上确立的多层布线技术，能够容易地实现均匀的连接构造，能够提高合格率。因而，可抑制发光元件等连接不良引起的合格率的降低。
在本实施方式中，在基板102的第一面102a上形成导电层130。导电层130包含连接板130a。发光元件150形成于连接板130a上，利用底面153B电连接于连接板130a。连接板130a由金属材料等具有较高的导电性的材料形成。因此，发光元件150的p型半导体层153能够以低电阻与其他电路电连接。
另外，下层的p型半导体层153利用底面153B连接具有高导电率的连接板130a，因此无需形成向横向的连接部，能够减薄发光元件150整体的厚度。因而，也能够减薄第一层间绝缘膜156的厚度，并且可以减小通孔161a的深度而减小直径。因此，能够实质上提高用于形成通孔161a的通孔的加工精度。
连接板130a能够由Cu、Hf等具有光反射性的金属材料形成。连接板130a的外周形成为在俯视观察XY平面时包含投影发光元件150时的发光元件150的外周。即，在俯视观察XY平面时，发光元件150的外周配置于连接板130a的外周以内。因此，连接板130a也作为光反射板发挥功能，能够将向发光元件150的下方的散射光等反射到发光面151S而实质上提高发光元件150的发光效率。
(第二实施方式)
图12是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
在本实施方式中，p型半导体层253提供发光面253S这一点以及晶体管203的构成与上述的其他实施方式的情况不同。对与其他实施方式的情况相同的构成要素标注相同的附图标记，适当省略详细的说明。
如图12所示，本实施方式的图像显示装置的子像素220包含基板102、导电层130、发光元件250、第一层间绝缘膜156、晶体管203、第二层间绝缘膜108、及布线层110。
发光元件250设于连接板130a上。连接板130a的外周设定为在俯视观察XY平面时，在投影发光元件250时包含发光元件250的外周。即，在俯视观察XY平面时，发光元件250的外周配置于连接板130a的外周以内。因此，能够将向发光元件250的下方的散射光等向发光面253S侧反射，实质上提高发光元件250的发光效率这一点与上述的其他实施方式的情况相同。
发光元件250包含发光面253S。发光元件250与上述的其他实施方式的情况相同，是在连接板130a上具有底面251B的棱柱状或者圆柱状的元件。在发光元件250中，发光面253S是底面251B的相反的一侧的面。底面251B连接于连接板130a。
发光元件250包含n型半导体层251、发光层252、及p型半导体层253。n型半导体层251、发光层252以及p型半导体层253从底面251B朝向发光面253S依次层叠。在本实施方式中，发光面253S由p型半导体层253提供。
发光元件250具有与图1所示的发光元件150相同的俯视XY平面时的形状。根据电路元件的布局等选定适当的形状。
发光元件250是与上述的其他实施方式的发光元件150相同的发光二极管。即，发光元件250发出的光的波长例如是467nm±30nm左右的蓝色发光、或者410nm±30nm左右的蓝紫色发光。发光元件250发出的光的波长并不局限于上述的值，可以是适当的波长。
晶体管203设于TFT下层膜106上。晶体管203是p沟道的TFT。晶体管203包含TFT沟道204与栅极107。优选的是，晶体管203与上述的其他实施方式相同，通过LTPS工序等形成。在本实施方式中，电路101包含TFT沟道204、绝缘层105、第二层间绝缘膜108、通孔111s、111d以及布线层110。
TFT沟道204包含区域204s、204i、204d。区域204s、204i、204d设于TFT下层膜106上。区域204s、204d通过离子注入等掺杂硼(B)等杂质，形成了p型的半导体的区域。区域204s与通孔111s欧姆连接。区域204d与通孔111d欧姆连接。
栅极107隔着绝缘层105设于TFT沟道204上。绝缘层105使TFT沟道204与栅极107绝缘。
在晶体管203中，若栅极107被施加比区域204s低的电压，则在区域204i形成沟道。流经区域204s、204d间的电流由对栅极107的区域204s的电压控制。TFT沟道204、栅极107由与上述的其他实施方式的情况相同的材料、制法形成。
布线层110包含布线110s、110d、210k。布线110s、110d与第一实施方式的情况相同。布线210k的一部分设于连接板130a的上方。布线210k的其他部分例如延伸至后述的图13所示的接地线4，连接于接地线4。
通孔111s、111d贯通第二层间绝缘膜108而设置。通孔111s设于布线110s与区域204s之间。通孔111s使布线110s以及区域204s电连接。通孔111d设于布线110d与区域204d之间。通孔111d使布线110d以及区域204d电连接。通孔111s、111d由与上述的其他实施方式的情况相同的材料以及制法形成。
通孔161k贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156地设置。通孔161k设于布线210k与连接板130a之间，将布线210k以及连接板130a电连接。
布线110s例如电连接于后述的图13所示的电源线3。布线110d经由透光性电极159d电连接于p型半导体层253。
在本实施方式的情况下，透光性电极159d遍及粗糙化的p型半导体层253的发光面253S上而设置。透光性电极159d遍及布线110d上而设置。透光性电极159d也设于发光面253S与布线110d之间，将p型半导体层253以及布线110d电连接。在上述的第一实施方式的变形例的情况下，也可以如图2所示的例子那样，延伸布线110d1而直接连接于p型半导体层253。
图13是例示本实施方式的图像显示装置的示意性的框图。
如图13所示，本实施方式的图像显示装置201具备显示区域2、行选择电路205以及信号电压输出电路207。在显示区域2中，与上述的其他实施方式的情况相同，例如子像素220在XY平面上排列成格子状。
像素10与上述的其他实施方式的情况相同，包括发出不同颜色的光的多个子像素220。子像素220R发出红色的光。子像素220G发出绿色的光。子像素220B发出蓝色的光。3种子像素220R、220G、220B以希望的亮度发光，由此决定一个像素10的发光色以及亮度。
一个像素10包含三个子像素220R、220G、220B，子像素220R、220G、220B例如如该例那样在X轴上以直线状排列。各像素10可以将相同颜色的子像素排列成相同的列，也可以如该例那样按每列排列不同颜色的子像素。
子像素220包含发光元件222、选择晶体管224、驱动晶体管226、及电容器228。在图13中，有时将选择晶体管224显示为T1，将驱动晶体管226显示为T2，将电容器228显示为Cm。
在本实施方式中，发光元件222设于接地线4侧，以串联的方式连接于发光元件222的驱动晶体管226设于电源线3侧。即，驱动晶体管226连接于比发光元件222靠低电位侧。驱动晶体管226是p沟道的晶体管。
在驱动晶体管226的栅极电极与信号线208之间连接有选择晶体管224。电容器228连接于驱动晶体管226的栅极电极与电源线3之间。
行选择电路205以及信号电压输出电路207为了驱动作为p沟道的晶体管的驱动晶体管226而向信号线208供给与上述的其他实施方式不同的极性的信号电压。
在本实施方式中，由于驱动晶体管226的极性是p沟道，因此信号电压的极性等与上述的其他实施方式的情况不同。即，行选择电路205向扫描线206供给选择信号，以便从m行的子像素220的排列依次选择1行。信号电压输出电路207向所选择的行的各子像素220供给具有所需的模拟电压值的信号电压。所选择的行的子像素220的驱动晶体管226使与信号电压相应的电流流过发光元件222。发光元件222以与流过发光元件222的电流相应的亮度发光。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图14A～图16B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
在该例子中，能够使用将与上述的其他实施方式的图5A关联地说明的导电层1130形成于第一面102a上的基板102。以下，说明在图5A的工序之后应用图14A以后的工序的情况。
如图14A所示，在本实施方式的图像显示装置的制造方法中，图5A所示的导电层1130被实施单晶化处理，在第一面102a上形成单晶化后的导电层1130a。半导体层1150形成于导电层1130a上。在本实施方式中，半导体层1150从导电层1130a朝向Z轴的正方向按照n型半导体层1151、发光层1152以及p型半导体层1153的顺序形成。半导体层1150使用与上述的其他实施方式的情况相同的成膜技术而形成。即，在半导体层1150的形成中，优选的是使用低温溅射法，除此之外，使用蒸镀、离子束沉积、MBE等物理气相生长法。
在半导体层1150的生长初期，容易产生结晶格子的失配所引起的结晶缺陷，以GaN为主要成分的结晶一般显示出n型半导体特性。因此，在本实施方式中，通过在导电层1130a上使半导体层1150从n型半导体层1151生长，能够提高合格率。在一些情况下，在不存在导电层1130a的部位堆积包含生长种类的材料的堆积物，这与上述的其他实施方式的情况相同。
如图14B所示，图14A所示的半导体层1150成形为希望的形状，形成发光元件250。发光元件250的形成例如使用干式蚀刻工序，优选使用RIE。
图14A所示的导电层1130a通过蚀刻成形为包含连接板130a的导电层130。如此，在发光元件250下形成连接板130a。
如图15A所示，第一层间绝缘膜156形成为覆盖第一面102a、导电层130以及发光元件250。
如图15B所示，遍及第一层间绝缘膜156的露出面上地形成TFT下层膜106。TFT下层膜106的形成使用CVD等。TFT沟道204形成于TFT下层膜106上的规定的位置且被活性化等。而且，绝缘层105遍及TFT下层膜106上以及TFT沟道204上地形成。栅极107经由绝缘层105形成于TFT沟道204上。以上的形成工序与上述的其他实施方式的情况相同，优选的是使用LTPS工序。
第二层间绝缘膜108遍及绝缘层105上以及栅极107上而形成。
如图16A所示，通孔162k形成为贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156而到达连接板130a。开口158通过去除第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分，TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分而形成为到达发光面253S。如该例那样，可以在p型半导体层253的厚度方向上蚀刻通过去除第一层间绝缘膜156等而露出的p型半导体层253的表面的中央部，形成发光面253S，发光面253S优选被粗糙化，这与上述的其他实施方式的情况相同。
通孔112d、112s与上述的其他实施方式的情况相同形成。
如图16B所示，通孔161k、111d、111s通过向图16A所示的通孔162k、112d、112s填充导电材料而形成。与上述的其他实施方式的情况相同，之后，形成包含布线210k、110d、110s的布线层110，布线210k、110d、110s分别连接于通孔161k、111d、111s。
包含透光性电极159k、159d、159s的透光性的导电膜分别遍及布线210k、110d、110s上地形成。布线210k以及透光性电极159k例如电连接于图13所示的电路的接地线4。
之后，通过设置滤色器180等，形成本实施方式的图像显示装置201的子像素220。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
在本实施方式的图像显示装置中，与上述的其他实施方式的情况相同，除了能够缩短用于形成发光元件250的转印工序的时间、减少工序数的效果之外，还能够通过使TFT的极性为p沟道而使发光面253S为p型半导体层253。因此，具有提高电路元件的配置、电路设计上的自由度等优点。
在本实施方式的图像显示装置的制造方法中，由于从n型半导体层生长，因此能够提高形成半导体层时的合格率。
(第三实施方式)
图17是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
在本实施方式中，在导电层130上设有石墨烯层140且在连接板130a与发光元件150之间设有石墨烯片140a这一点与上述的其他实施方式的情况不同。对与上述的其他实施方式的情况相同的构成要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
如图17所示，本实施方式的图像显示装置的子像素320包含石墨烯层140。石墨烯层140设于导电层130上。石墨烯层140包含石墨烯片140a。石墨烯片包含(石墨烯的层)140a设于连接板130a与发光元件150之间。石墨烯片140a具有导电性，因此将发光元件150以及连接板130a电连接。石墨烯层140以及石墨烯片140a是单层的石墨烯层叠数层至10层左右的层状体。
石墨烯片140a在俯视观察XY平面时具有与发光元件150的外周大致一致的外周。
在本实施方式中，发光元件150与第一实施方式的情况相同地构成。即，从底面153B朝向发光面151S按照p型半导体层153、发光层152以及n型半导体层151的顺序层叠。
底面153B是p型半导体层153，p型半导体层153经由石墨烯片140a电连接于连接板130a。在该例子中，发光面151S被粗糙化，但也可以省略粗糙化。
关于第一层间绝缘膜156以及晶体管103等构成，与第一实施方式的情况相同，省略详细的说明。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图18A～图20B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
如图18A所示，石墨烯层(包含石墨烯的层)1140被图案化，遍及在通过退火处理单晶化的导电层1130a上而形成。石墨烯层1140例如通过脉冲溅射等低温处理单元形成。
如图18B所示，半导体层1150遍及石墨烯层1140上而形成。在本实施方式中，半导体层1150从导电层1130a以及石墨烯层1140的一侧朝向Z轴的正方向按照p型半导体层1153、发光层1152以及n型半导体层1151的顺序形成。
在半导体层1150的形成中，与其他实施方式的情况相同，使用蒸镀、离子束沉积、MBE、溅射等物理气相生长化法，优选的是使用低温溅射法。通过在石墨烯层1140上使GaN的半导体层1150生长，遍及石墨烯层1140上而形成包含发光层1152的单晶化了的半导体层1150(参照非专利文献1、2等)。
已知在使用脉冲溅射法使GaN结晶生长的情况下，在石墨烯的层上促进了GaN的结晶生长。在本实施方式中，隔着遍及单晶金属层的导电层1130a上而生长的石墨烯层1140成膜出半导体层1150，因此能够形成具有更稳定且高品质的GaN结晶的半导体层1150。
另外，在本实施方式中，图17所示的导电层130以及连接板130a由单晶金属层形成，因此能够以低电阻与半导体层1150电连接。
如图18C所示，半导体层1150通过RIE等成形为必要的形状，形成发光元件150。此时，图18B所示的石墨烯层1140被过蚀刻，成形为具有与发光元件150的外周形状相应的外周形状的石墨烯片(包含石墨烯的层)140a。之后，图18B所示的导电层1130a通过蚀刻成形为导电层130，形成希望形状的连接板130a。
如图19A所示，第一层间绝缘膜156覆盖第一面102a、导电层130、石墨烯片140a以及发光元件150而形成。
如图19B所示，在第一层间绝缘膜156的露出面上形成TFT下层膜106，之后，与上述的其他实施方式的情况相同，通过LTPS工序等，形成晶体管103，形成第二层间绝缘膜108。
如图20A所示，形成通孔162a、112d、112s，发光面151S经由开口158而露出。
如图20B所示，形成通孔161a、111d、111s。形成包含布线110a、110d、110s的布线层110，布线110a、110d、1110s分别连接于通孔161a、111d、111s。透光性电极159a、159d、159s分别遍及布线110a、110d、110s上而形成。
之后，与其他实施方式的情况相同，形成滤色器。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
在本实施方式中，与上述的其他实施方式的情况相同，除了能够缩短用于形成发光元件150的转印工序的时间、减少工序数的效果之外，还具有如下那样的效果。即，在本实施方式中，发光元件150经由形成于单晶金属的连接板130a上的石墨烯片140a而形成。因此，本实施方式的图像显示装置能够获得具有更高品质的结晶构造的发光元件150。因而，能够提高图像显示装置的合格率。
追加了石墨烯层140以及石墨烯片140a的方式并不局限于本实施方式，也能够应用于上述的第一实施方式的变形例以及第二实施方式，也能够应用于后述的其他实施方式。
(第四实施方式)
图21是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
在本实施方式中，通孔461a设于连接板130a与布线410d之间这一点与第一实施方式的情况不同。发光元件150在由p型的晶体管203驱动这一点也与第一实施方式的情况不同。对与上述的其他实施方式的情况相同的构成要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
如图21所示，本实施方式的图像显示装置的子像素420包含基板102、导电层130、发光元件150、第一层间绝缘膜156、晶体管203、第二层间绝缘膜108、通孔461a、及布线层110。晶体管203是p沟道的TFT。发光元件150提供基于n型半导体层151的发光面151S。发光元件150的底面153B设于连接板130a上，p型半导体层153电连接于连接板130a。
连接板130a与第一实施方式的情况相同地设置。即，连接板130a设于发光元件150的正下方，连接板130a的外周被设定为，在俯视观察XY平面时，在将发光元件150投影到连接板130a时，包含发光元件150的外周。即，在俯视观察XY平面时，发光元件150的外周配置于连接板130a的外周以内。因此，连接板130a也作为光反射板发挥功能，提高发光元件150的实质的发光效率。
布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线层110包含布线410k，410d、110s。布线410k例如连接于图13所示的电路的接地线4。
布线(第三布线)410d的一部分设于晶体管203的上方，经由通孔111d连接于区域204d。布线410d的其他一部分设于发光元件150的附近，经由通孔461a连接于连接板130a。即，通孔461a贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156而设置。通孔461a设于连接板130a与布线410d之间，将连接板130a与布线410d电连接。
透光性电极159k遍及布线410k上而设置。透光性电极159k遍及发光面151S而设置。透光性电极159k设于布线410k与发光面151S之间。因而，n型半导体层151经由透光性电极159k以及布线(第四布线)410k例如电连接于图13所示的电路的接地线4。
透光性电极159d遍及布线410d上而设置。因而，p型半导体层153经由连接板130a、通孔461a、布线410d、透光性电极159d以及通孔111d电连接于作为晶体管203的漏极电极的区域204d。
透光性电极159s遍及布线110s上而设置。布线110s以及透光性电极159s例如连接于图13所示的电源线3。因而，晶体管203的区域204s经由通孔111s，布线110s以及透光性电极159s电连接于图13所示的电路的电源线3。
通孔461a、111d、111s以及布线410k，410d、110s由与上述的其他实施方式及其变形例的情况相同的材料以及制法形成。
与上述的其他实施方式的情况相同，还设置有滤色器180等。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图22A以及图22B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
在本实施方式的制造方法中，到中途为止与第一实施方式的情况下的制造方法的顺序相同。以下，说明在图6B中形成第二层间绝缘膜108的工序之后、执行图22A以及图22B的工序的情况。但是，在图6B中，在TFT下层膜106上形成n沟道的晶体管103，相对于此，在本实施方式中，在TFT下层膜106上形成p沟道的晶体管203这一点不同。p沟道的晶体管203的形成方法与已说明的第二实施方式的情况相同，省略详细的说明。
如图22A所示，通孔462a形成为贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156而到达连接板130a。开口158以及通孔112d、112s与上述的其他实施方式的情况相同形成。
如图22B所示，图22A所示的通孔462a、112d、112s由导电材料填充，形成通孔461a、111d、111s。在第二层间绝缘膜108上形成布线层110。在布线层110上形成透光性的导电膜，形成透光性电极159k、159d、159s。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
根据本实施方式的图像显示装置，除了上述的第一实施方式的情况下的效果之外，还具有以下的效果。即，在本实施方式中，能够形成使发光面151S为n型半导体层151、并且利用p沟道的晶体管203驱动发光元件150的电路构成。因此，能够扩大电路配置等的变更，进行灵活的电路设计。
(第五实施方式)
图23是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
本实施方式的图像显示装置取代玻璃基板而具备具有挠性的基板502。发光元件以及晶体管等电路元件形成于基板502的第一面502a上。其他方面上述的第一实施方式的情况相同，对相同的构成要素标注相同的附图标记，适当省略详细的说明。
如图23所示，本实施方式的图像显示装置具备子像素520。子像素520包含基板502。基板502包含第一面502a。在基板502由树脂等有机材料形成的情况下，在第一面502a上形成有包含硅化合物的层507。包含硅化合物的层507由SiO2、SiNx等形成。由于导电层130由金属材料形成，因此为了提高基板502与导电层130的紧贴性而设置包含硅化合物的层507。
导电层130以及连接板130a经由包含硅化合物的层507设于第一面502a上。在该例子中，比导电层130以及连接板130a靠上部的构造以及构成要素与上述的第一实施方式的情况相同，省略详细的说明。
基板502具有挠性。基板502例如由聚酰亚胺树脂等形成。第一层间绝缘膜156、第二层间绝缘膜108、布线层110等优选的是对应于基板502的挠性由具有某种程度的柔韧性的材料形成。另外，在弯折时被破坏的风险最高的是具有最长的布线长度的布线层110。在弯折图像显示装置时弯曲的内侧的面受到压缩应力而缩小，外侧的面受到伸长应力而伸长。双方的应力被抵消的中立面存在于图像显示装置的内部，在中立面上，不会产生弯曲引起的应力所带来的伸缩。因此，通过将布线层110配置于中立面，能够避免布线层110的破坏风险。根据需要，也可以在图像显示装置的表面、背面设置多个保护膜，减少弯曲引起的应力。另外，优选通过调整这些保护膜的膜厚、膜质、材质等，使中立面与布线层110的位置重叠。
在该例子中，比包含硅化合物的层507靠上部的构造以及构成要素与第一实施方式的情况相同，但也可以是上述的其他实施方式、变形例。另外，在后述的第六实施方式的情况下，也可以应用本实施方式的情况下的具有挠性的基板502。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图24A以及图24B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
如图24A所示，在本实施方式中，准备与上述的其他实施方式的情况不同的基板1002。基板1002包括两层基板102、502。基板(第一基板)102例如是玻璃基板。基板(第二基板)502设于基板102的第一面102a上。例如基板502通过在第一面102a上涂敷聚酰亚胺并烧制而形成。也可以在形成基板502之前在第一面102a上形成SiNx等无机膜。在该情况下，基板502通过在无机膜上涂敷聚酰亚胺材料并烧制而形成。
遍及基板502的第一面502a上而形成包含硅化合物的层507。基板502的第一面502a是设有基板102的面的相反侧的面。
在形成于这种基板1002的包含硅化合物的层507的露出面上形成导电层1130，并进行图案化。之后，通过应用例如图5B～图7B、图9以及图10A～图10D中的上述的工序，形成子像素520的上部构造。
如图24B所示，从形成有包含省略了图示的滤色器等的上部构造物的构造体去除基板102。基板102的去除例如使用激光剥离等。
基板102的去除并不局限于上述的时刻，可以在适当的时刻进行。在去除基板102之后有暴露于高温的工序，在基板502是有机树脂制的情况下，担心因加热导致基板502收缩等。因此，优选的是在这种暴露于高温的工序之后的工序中去除基板102。例如基板102优选的是在结束形成布线层110的工序之后被去除。通过在适当的时刻去除基板102，有时能够减少制造工序中的破裂、缺损等不良情况。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
本实施方式的图像显示装置除了上述的其他实施方式的情况下的效果之外，还具有以下的效果。即，由于基板502具有挠性，因此能够作为图像显示装置进行弯曲加工，能够没有不协调感地实现向曲面的粘附、向可穿戴终端等的利用等。
(第六实施方式)
图25是例示本实施方式的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
在本实施方式中，通过在包含发光层的单一的半导体层650形成多个发光面653S1、653S2，实现发光效率更高的图像显示装置。在以下的说明中，对与上述的其他实施方式的情况相同的构成要素标注相同的附图标记，适当省略详细的说明。
如图25所示，本实施方式的图像显示装置具备子像素组620。子像素组620包含基板102、导电层130、半导体层650、第一层间绝缘膜156、多个晶体管203-1、203-2、第二层间绝缘膜108、及布线层110。导电层130包含连接板630a。连接板(第二部分)630a设于基板102的第一面102a上。半导体层650设于连接板630a上。在本实施方式的各剖面图中，为了避免显示的繁杂，将导电层130的附图标记与连接板630a的附图标记并列表述。
在本实施方式中，导电层130以及连接板630a例如连接于图13的电路的接地线4。通过使p沟道的晶体管203-1、203-2导通，经由导电层130以及连接板130a从半导体层650的一方注入电子。通过使p沟道的晶体管203-1、203-2导通，经由布线层110从半导体层650的另一方注入空穴。半导体层650被注入空穴以及电子，通过空穴以及电子的结合使发光层652发光。
用于驱动发光层652的驱动电路例如适用图13所示的电路构成。如上述的其他实施方式的情况那样，也可以构成为上下替换半导体层的n型半导体层与p型半导体层而用n沟道的晶体管驱动半导体层。其的情况下，驱动电路例如适用图3的电路构成。
详细地说明子像素组620的构成。
导电层130设于第一面102a上。导电层130包含连接板630a。半导体层650经由连接板630a设于第一面102a上。半导体层650具有底面651B，连接板630a连接于底面651B。连接板630a的外周被设定为，在俯视观察XY平面时，在将半导体层650投影到连接板630a时，包含半导体层650的外周。即，在俯视观察XY平面时，半导体层650的外周配置于连接板630a的外周以内。导电层130以及连接板630a由Cu、Hf等金属材料形成，因此具有光反射性。因而，连接板630a将向半导体层650的下方的散射光向上方的发光面653S1、653S2的一侧反射。因此，提高了半导体层650的实质的发光效率。
半导体层650包含多个发光面653S1、653S2。半导体层650是具有连接于连接板630a的底面651B的棱柱状或者圆柱状的层叠体。发光面653S1、653S2是底面651B的相反侧的面。发光面653S1、653S2优选的是与底面651B大致平行的平面内的面。包含发光面653S1的平面与包含发光面653S2的平面可以是同一平面，也可以是不同的平面。发光面653S1、653S2在X轴方向上分离地设置。
半导体层650包含n型半导体层651、发光层652、及p型半导体层653。n型半导体层651、发光层652以及p型半导体层653从底面651B朝向发光面653S1、653S2依次层叠。
底面651B是n型半导体，n型半导体层651与经由底面651B以及连接板630a连接的外部电路电连接。在该情况下，外部电路例如是图13的电路的接地线4。
p型半导体层653在上表面具有两个发光面653S1、653S2。即，一个子像素组620实质上包含两个子像素。在本实施方式中，与上述的其他实施方式的情况相同，通过将实质上包含两个子像素的子像素组620排列成格子状，形成显示区域。
第一层间绝缘膜(第一绝缘膜)156覆盖第一面102a、导电层130、n型半导体层651的侧面、发光层652的侧面以及p型半导体层653的侧面。第一层间绝缘膜156覆盖p型半导体层653的上表面的一部分。p型半导体层653中的发光面653S1、653S2未被第一层间绝缘膜156覆盖。第一层间绝缘膜156与上述的其他实施方式的情况相同，优选的是白色树脂。
遍及第一层间绝缘膜156上而形成有TFT下层膜106。TFT下层膜106未设置在发光面653S1、653S2上。TFT下层膜106被平坦化，在TFT下层膜106上形成有TFT沟道204-1、204-2等。
绝缘层105覆盖TFT下层膜106以及TFT沟道204-1、204-2。栅极107-1经由绝缘层105设于TFT沟道204-1上。栅极107-2经由绝缘层105设于TFT沟道204-2上。晶体管203-1包含TFT沟道204-1与栅极107-1。晶体管203-2包含TFT沟道204-2与栅极107-2。
第二层间绝缘膜108(第二绝缘膜)覆盖绝缘层105以及栅极107-1、107-2。
TFT沟道204-1、204-2包含掺杂成p型的区域，晶体管203-1、203-2是p沟道的TFT。晶体管203-1设于比发光面653S2靠近发光面653S1的位置。晶体管203-2设于比发光面653S1靠近发光面653S2的位置。
遍及发光面653S1上而设有透光性电极659d1。在发光面653S1以及透光性电极659d1的上方设有开口658-1。遍及发光面653S2上而设有透光性电极659d2。在发光面653S2以及透光性电极659d2的上方设有开口658-2。在开口658-1、658-2未设有第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156。发光面653S1、653S2经由将第二层间绝缘膜108、绝缘层105、TFT下层膜106以及第一层间绝缘膜156各自的一部分去除而形成的开口658-1、658-2而露出。开口658-1、658-2被表面树脂层170填满。
发光面653S1、653S2在俯视观察XY平面时是正方形、长方形、其他多边形、圆形等。开口658-1、658-2的最上部的形状也可以是正方形、长方形、其他多边形、圆形等。出于减少光在开口658-1、658-2的壁面反射而产生损失的目的，优选的是开口658-1、658-2例如如该例那样以面积朝向上方变宽的方式形成为锥形状。在俯视观察XY平面时，发光面653S1、653S2的形状与开口658-1、658-2的最上部的形状可以相似，也可以不相似。
布线层110设于第二层间绝缘膜108上。布线层110包含布线610s1、610d1、610d2、610s2。布线610s1、610s2例如连接于图13所示的电路的电源线3。
通孔111d1、111s1、111d2、111s2贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105以及TFT下层膜106而设置。通孔111d1设于晶体管203-1的掺杂成p型的一方的区域与布线610d1之间。通孔111s1设于晶体管203-1的掺杂成p型的另一方的区域与布线610s1之间。通孔111d2设于晶体管203-2的掺杂成p型的一方的区域与布线610d2之间。通孔111s2设于晶体管203-2的掺杂成p型的另一方的区域与布线610s2之间。
布线610d1经由通孔111d1连接于晶体管203-1的漏极电极所对应的p型区域。布线610s1经由通孔111s1连接于晶体管203-1的源极电极所对应的p型区域。布线610d2经由通孔111d2连接于晶体管203-2的漏极电极所对应的区域。布线610s2经由通孔111s2连接于晶体管203-2的源极电极所对应的区域。
透光性电极659d1与发光面653S1上一起遍及布线610d1上而设置。透光性电极659d1也设于发光面653S1与布线610d1之间，将发光面653S1与布线610d1电连接。透光性电极659s1遍及布线610s1上而设置。因而，p型半导体层653经由发光面653S1、透光性电极659d1、布线610d1以及通孔111d1而电连接于TFT沟道204-1的漏极电极所对应的区域。TFT沟道204-1的源极电极所对应的区域经由通孔111s1、布线610s1以及透光性电极659s1电连接于电源线3。
透光性电极659d2与发光面653S2上一起遍及布线610d2上而设置。透光性电极659d2也设于发光面653S2与布线610d2之间，将发光面653S2与布线610d2电连接。透光性电极659s2遍及布线610s2上而设置。因而，p型半导体层653经由发光面653S2、透光性电极659d2、布线610d2以及通孔111d2而电连接于TFT沟道204-2的漏极电极所对应的区域。TFT沟道204-2的源极电极所对应的区域经由通孔111s2、布线610s2以及透光性电极659s2电连接于电源线3。
晶体管203-1、203-2例如是邻接的子像素的驱动晶体管，依次被驱动。从两个晶体管203-1、203-2中的某一方供给的空穴被注入到发光层652，从连接板630a供给的电子被注入到发光层652，发光层652发光。
在本实施方式中，通过n型半导体层651以及p型半导体层653的电阻，抑制在与XY平面平行的方向上流动的漂移电流。因此，从发光面653S1、653S2注入的空穴、从连接板630a注入的电子都沿半导体层650的层叠方向行进。发光面653S1、653S2的外侧几乎不成为发光源，因此可以利用晶体管203-1、203-2使设于一个半导体层650的多个发光面653S1、653S2分别选择性地发光。
如此，半导体层650中的发光源几乎由发光面653S1、653S2的配置决定。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图26A～图28B是例示本实施方式的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
在本实施方式的图像显示装置的制造方法中，直到在第一面102a上形成图案化的导电层、将形成的导电层单晶化而形成导电层1130a为止，可以与上述的其他实施方式相同地进行。说明在图5A的工序中形成第一面102a上导电层1130a之后应用图26A的工序的情况。
如图26A所示，遍及导电层1130a上而形成半导体层1150。半导体层1150例如通过低温溅射法形成。
如图26B所示，使用RIE等干式蚀刻技术等，将图26A所示的半导体层1150成形为希望形状的半导体层650。希望的形状例如在俯视观察XY平面时是方形或者长方形、或者其他多边形、圆形等。之后，通过蚀刻等，成形出导电层1130a，形成包含连接板630a的导电层130。连接板630a的外周被设定为，在俯视观察XY平面时，在将半导体层650投影到连接板630a时包含，半导体层650的外周。即，在俯视观察XY平面时，半导体层650的外周配置于连接板630a的外周以内。
如图27A所示，第一层间绝缘膜156覆盖第一面102a、导电层130以及半导体层650而形成。
在图27B所示，遍及第一层间绝缘膜156上而形成TFT下层膜106，TFT沟道204-1、204-2形成于TFT下层膜106上。遍及TFT下层膜106以及TFT沟道204-1、204-2上而形成绝缘层105。栅极107-1经由绝缘层105形成于TFT沟道204-1上。栅极107-2经由绝缘层105形成于TFT沟道204-2上。第二层间绝缘膜108遍及绝缘层105以及栅极107-1、107-2上而形成。TFT沟道204-1、204-2、绝缘层105、栅极107-1、107-2等形成方法、材质等可以与上述的其他实施方式的情况相同。
如图28A所示，形成贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105而到达TFT沟道204-1的通孔112d1、112s1。形成贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105而到达TFT沟道204-2的通孔112d2、112s2。第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分、TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分被去除，形成到达发光面653S1的开口658-1。第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分、TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分被去除，形成到达发光面653S2的开口658-2。
如图28B所示，向通孔112d1、112s1、112d2、112s2填充导电材料，形成通孔111d1、111s1、111d2、111s2。包含布线610d1、610s1、610d2、610s2的布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线610d1、610s1、610d2、610s2分别连接于通孔111d1、111s1、111d2、111s2。
发光面653S1、653S2分别被粗糙化。之后，以覆盖布线层110的方式设置透光性的导电膜，形成透光性电极659d1、659s1、659d2、659s2。透光性电极659d1以覆盖发光面653S1的方式形成，将发光面653S1与布线610d1电连接。透光性电极659d2以覆盖发光面653S2的方式形成，将发光面653S2与布线610d2电连接。
之后，形成滤色器等上部构造。
如此，形成子像素组620，该子像素组620包括具有两个发光面653S1、653S2的半导体层650。
在本实施例中，在一个半导体层650设有两个发光面653S1、653S2，但发光面的数量不限于两个，也可以在一个半导体层650设置三个或者三个以上的发光面。作为一个例子，也可以用单一的半导体层650实现1列或者2列的子像素。由此，如后述那样，能够减少对每一个发光面的发光没有贡献的再结合电流，并且能够增大实现更细微的发光元件的效果。
(变形例)
图29是例示本实施方式的变形例的图像显示装置的一部分的示意性的剖面图。
在本变形例中，在发光层652上设有两个p型半导体层6653a1、6653a2这一点与上述的第六实施方式的情况不同。在其他方面与第六实施方式的情况相同，对相同的构成要素标注相同的附图标记并适当省略详细的说明。
如图29所示，本变形例的图像显示装置具备子像素组620a。子像素组620a包含半导体层650a。半导体层650a包含n型半导体层651、发光层652、及p型半导体层6653a1、6653a2。发光层652层叠于n型半导体层651上。p型半导体层6653a1、6653a2都层叠于发光层652上。
p型半导体层6653a1、6653a2在发光层652上形成为岛状，在该例子中，沿X轴方向分离地配置。在p型半导体层6653a1、6653a2之间设置第一层间绝缘膜156，p型半导体层6653a1、6653a2被第一层间绝缘膜156分离。
在该例子中，p型半导体层6653a1、6653a2在俯视观察XY平面时具有大致相同的形状，其形状是大致正方形或者长方形状，也可以是其他多边形状、圆形等。
p型半导体层6653a1具有发光面6653S1。p型半导体层6653a2具有发光面6653S2。发光面6653S1经由通过去除第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108各自的一部分而形成的开口658-1而露出。露出的发光面6653S1是p型半导体层6653a1的面。发光面6653S2经由通过去除第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108各自的一部分而形成的开口658-2而露出。露出的发光面6653S2是p型半导体层6653a2的面。
发光面6653S1、6653S2在俯视观察XY平面时的形状与第六实施方式的情况下的发光面的形状相同，具有大致相同的形状，具有大致正方形等形状。发光面6653S1、6653S2的形状并不局限于本实施方式那样的方形，也可以是圆形、椭圆形或者六边形等多边形。发光面6653S1、6653S2的形状可以与开口658-1、658-2的形状相似，也可以设为不同的形状。
透光性电极659d1遍及发光面6653S1上而设置，且遍及布线610d1上而设置。透光性电极659d1设于发光面6653S1与布线610d1之间，将发光面6653S1与布线610d1电连接。透光性电极659d2遍及发光面6653S2上而设置，且遍及布线610d2上而设置。透光性电极659d2设于发光面6653S2与布线610d2之间，将发光面6653S2与布线610d2电连接。
对本变形例的制造方法进行说明。
图30A～图31B是例示本变形例的图像显示装置的制造方法的示意性的剖面图。
在本变形例中，说明到图26A所示的工序为止采用与第六实施方式的情况相同的工序、在图26A所示的工序之后应用图30A以后的工序的情况。
如图30A所示，在本变形例中，将图26A所示的半导体层1150蚀刻，形成发光层652以及n型半导体层651。进一步进行蚀刻，形成两个p型半导体层6653a1、6653a2。
在形成p型半导体层6653a1、6653a2的情况下，也可以更深地进行蚀刻。例如用于形成p型半导体层6653a1、6653a2的蚀刻也可以超过到达发光层652、n型半导体层651的深度来进行。如此，在通过较深的蚀刻形成p型半导体层的情况下，优选对图25所示的发光面6653S1、6653S2的外周的1μm以上外侧进行蚀刻。通过使蚀刻位置离开发光面6653S1、6653S2的外周的外侧，能够抑制再结合电流。
在形成半导体层650a之后，蚀刻图26A所示的导电层1130a，形成包含连接板630a的导电层130。也可以将导电层1130a与半导体层1150一起蚀刻而形成连接板630a，之后形成半导体层650，这与上述的其他实施方式的情况相同。
如图30B所示，第一层间绝缘膜156覆盖第一面102a、导电层130以及半导体层650a而形成。
如图30C所示，在第一层间绝缘膜156上形成TFT下层膜106，在TFT下层膜106上形成TFT沟道204-1、204-2。而且，在TFT沟道204-1、204-2上形成绝缘层105，在绝缘层105上形成栅极107-1、107-2。第二层间绝缘膜108覆盖绝缘层105以及栅极107-1、107-2而形成。
如图31A所示，与第六实施方式的情况相同地形成通孔112d1、112s1、112d2、112s2。开口658-1以去除第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分、TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分而到达发光面6653S1的方式形成。开口658-2以去除第二层间绝缘膜108的一部分、绝缘层105的一部分、TFT下层膜106的一部分以及第一层间绝缘膜156的一部分而到达发光面6653S2的方式形成。
如图31B所示，与第六实施方式的情况相同，形成包含布线610d1、610s1、610d2、610s2的布线层110。之后，形成覆盖布线层110的透光性的导电膜。透光性的导电膜成形为透光性电极659d1、659s1、659d2、659s2。
与第六实施方式的情况相同，形成滤色器等上部构造。
如此，形成具有两个发光面6653S1、6653S2的子像素组620a。
在本变形例的情况下，也与第六实施方式的情况相同，发光面的数量并不限定于两个，也可以将三个或者三个以上的发光面设于一个半导体层650a。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
图32是例示像素LED元件的特性的图表。
图32的纵轴表示像素LED元件的发光效率[％]。横轴用相对值表示流过像素LED元件的电流的电流密度。
如图32所示，在电流密度的相对值小于1.0的区域中，像素LED元件的发光效率大致一定或单调增加。在电流密度的相对值比1.0大的区域中，发光效率单调减少。即，在像素LED元件存在使发光效率最大那样的适当的电流密度。
通过将电流密度抑制为能够从发光元件获得充分的亮度的程度，可期待实现高效率的图像显示装置。然而，通过图32示出了在低电流密度下、发光效率随着电流密度的降低而降低的趋势。
如在第一实施方式至第五实施方式中说明的那样，发光元件通过利用蚀刻等将包含发光层的半导体层1150的全层分别分离而形成。此时，发光层与p型的半导体层的接合面在发光元件的端部露出。同样，发光层与n型半导体层的接合面在端部露出。
在存在这种端部的情况下，电子以及空穴在端部再次结合。另一方面，这种再结合对发光没有贡献。端部的再结合与流过发光元件的电流几乎无关地发生。认为再结合是根据有助于端部的发光的接合面的长度而产生的。
在使2个同一尺寸的立方体形状的发光元件发光的情况下，由于四方的侧面按每个发光元件成为端部，因此2个发光元件合计具有8个端部，可能在8个端部发生再结合。
与此相对，在本实施方式中，半导体层650、650a具有四方的侧面，在两个发光面，端部是四个。但是，开口658-1、658-2之间的区域的电子、空穴的注入较少，对发光几乎没有贡献，因此可以认为有助于发光的端部为6个。如此，在本实施方式中，通过实质上减少半导体层的端部的数量，减少对发光没有贡献的再结合。通过减少对发光没有贡献的再结合，降低每个发光面的驱动电流。
在为了图像显示装置的高精细化等而缩短子像素间的距离的情况下、电流密度相对较高的情况下等，在第六实施方式的子像素组620中，发光面653S1与发光面653S2的距离实质上变短。在这种情况下，如第六实施方式的情况下那样，若p型半导体层被共享，则担心注入到被驱动的发光面的空穴的一部分分流而未被驱动的发光面微发光。在变形例的子像素组620a中，p型半导体层被分离为两个，按每个p型半导体层具有发光面，因此能够减少在未被驱动的一侧的发光面产生微发光的情况。
在本实施方式中，包含发光层的半导体层在连接板630a上从n型半导体层结晶生长，从减少制造成本的观点出发是优选的。与其他实施方式的情况相同，也可以取代n型半导体层与p型半导体层的层叠顺序而从连接板630a的一侧按照p型半导体层、发光层以及n型半导体层的顺序层叠，这与上述相同。
在本实施方式以及变形例中，通过将连接板630a使用于布线，使得半导体层650、650a的下层的半导体层能够与每个发光面的通孔无关地与外部电路电连接。因此，无需在连接板630a上确保用于通孔连接的区域，因此能够实现电路元件的高密度配置。另外，用于与外部布线的连接的布线的引出构造被简化，因此可期待合格率的提高。
在上述的各实施方式的图像显示装置的子像素以及子像素组中，分别说明了具体例。具体例分别是一个例子，通过适当组合这些实施方式的构成、工序的顺序，能够成为其他构成例。例如，也可以是，在第一实施方式至第五实施方式的情况下，不使用通孔，而是将连接板用于向电源线、接地线的连接，或在第六实施方式的情况下，使用通孔，取得发光元件的电连接。
(第七实施方式)
上述的图像显示装置作为具有适当的像素数的图像显示模块，例如可以是计算机用显示器、电视、智能手机那样的便携用终端、或者汽车导航等。
图33是例示本实施方式的图像显示装置的框图。
图33中示出了计算机用显示器的构成的主要部分。
如图33所示，图像显示装置701具备图像显示模块702。图像显示模块702例如是具备上述的第一实施方式的情况下的构成的图像显示装置。图像显示模块702包含：显示区域2，排列有包含子像素20的多个子像素；行选择电路5以及信号电压输出电路7。
图像显示装置701还具备控制器770。控制器770输入由未图示的接口电路分离、生成的控制信号，对于行选择电路5以及信号电压输出电路7控制各子像素的驱动以及驱动顺序。
(变形例)
上述的图像显示装置作为具有适当的像素数的图像显示模块，例如可以是计算机用显示器、电视、智能手机那样的便携用终端、或者汽车导航等。
图34是例示本实施方式的变形例的图像显示装置的框图。
图34中示出了高精细薄型电视的构成。
如图34所示，图像显示装置801具备图像显示模块802。图像显示模块802例如是具备上述的第一实施方式的情况下的构成的图像显示装置1。图像显示装置801具备控制器870以及帧存储器880。控制器870基于由总线840供给的控制信号，控制显示区域2的各子像素的驱动顺序。帧存储器880储存1帧的显示数据，用于平滑的动态图像再现等处理。
图像显示装置801具有I/O电路810。I/O电路810在图34中简单标记为“I/O”。I/O电路810提供用于与外部的终端、装置等连接的接口电路等。I/O电路810例如包含连接外部硬盘装置等的USB接口、音频接口等。
图像显示装置801具有接收部820以及信号处理部830。在接收部820连接天线822，从由天线822接收的电波分离、生成必要的信号。信号处理部830包含DSP(Digital SignalProcessor)、CPU(Central Processing Unit)等，由接收部820分离、生成的信号由信号处理部830分离、生成为图像数据、声音数据等。
通过将接收部820以及信号处理部830设为便携电话的收发用、WiFi用、GPS接收器等高频通信模块，也能够设为其他图像显示装置。例如具有适当的画面尺寸以及分辨率的图像显示模块的图像显示装置可以是智能手机、汽车导航系统等便携信息终端。
本实施方式的情况下的图像显示模块并不局限于第一实施方式的情况下的图像显示装置的构成，也可以是其变形例、其他实施方式的情况。另外，本实施方式以及变形例的情况下的图像显示模块如图11所示，当然是包含多个子像素的构成。
根据以上说明的实施方式，能够实现缩短发光元件的转印工序且提高合格率的图像显示装置的制造方法以及图像显示装置。
以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等效物的范围内。另外，前述的各实施方式可以相互组合来实施。
附图标记说明
1、201、701、801图像显示装置，2显示区域，3电源线，4接地线，5、205行选择电路，6、206扫描线，7、207信号电压输出电路，8、208信号线，10像素，20、20a、220、320、420、520子像素，22、222发光元件，24、224选择晶体管，26、226驱动晶体管，28、228电容器，101电路，102、502基板，102a第一面，103、203、203-1、203-2晶体管，104、204、204-1、204-2TFT沟道，105绝缘层，107、107-1、107-2栅极，108第二层间绝缘膜，110布线层，110a、110d、410d、410k布线，130导电层，130a、630a连接板，140石墨烯层，140a石墨烯片，150、250发光元件，151S，253S，653S1、653S2、6653S1、6653S2发光面，153B、251B、651B底面，156第一层间绝缘膜，159d、159s、159a、159k、659d1、659d2透光性电极，161a、161k、461a通孔，180滤色器，620、620a子像素组，1130、1130a导电层，1140石墨烯层，1150半导体层

Claims (25)

1.一种图像显示装置的制造方法，其特征在于，具备如下工序：
在第一基板上形成包含单晶金属的第一部分的导电层；
在所述第一部分上形成包含发光层的半导体层；
加工所述半导体层，形成发光元件，该发光元件在所述第一部分上具有底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面；
形成将所述第一基板、所述导电层以及所述发光元件覆盖的第一绝缘膜；
在所述第一绝缘膜上形成电路元件；
形成将所述第一绝缘膜以及所述电路元件覆盖的第二绝缘膜；
去除所述第一绝缘膜的一部分以及所述第二绝缘膜的一部分而使包含所述发光面的面露出；以及
在所述第二绝缘膜上形成布线层。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
形成所述导电层的工序包含如下工序：
在所述第一基板上形成金属层；以及
对所述金属层进行退火处理而形成所述第一部分，
在俯视时，所述发光元件的外周配置于所述第一部分的外周以内。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
形成所述导电层的工序包含在对所述金属层进行退火处理之前将所述金属层图案化的工序。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
所述第一基板包含透光性基板。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
所述第一基板还包含设于所述透光性基板上且具有挠性的第二基板，
所述图像显示装置的制造方法还具备在形成所述布线层之后去除所述透光性基板的工序。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
在形成所述半导体层的工序之前，还具备在所述第一部分上形成包含石墨烯的层的工序。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
还具备在所述发光面上形成透光性电极的工序。
8.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
还具备形成贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜的通孔的工序，
所述通孔设于所述第一部分与所述布线层之间，且将所述第一部分以及所述布线层电连接。
9.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
所述半导体层包含氮化镓系化合物半导体。
10.根据权利要求1所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
还具备在所述发光元件上形成波长转换部件的工序。
11.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
基板，其具有第一面；
导电层，其设于所述第一面上，包含单晶金属的第一部分；
发光元件，其设于所述第一部分上，具有电连接于所述第一部分的底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面；
第一绝缘膜，其覆盖所述发光元件的侧面、所述第一面以及所述导电层；
电路元件，其设于所述第一绝缘膜上；
第二绝缘膜，其覆盖所述第一绝缘膜以及所述电路元件；以及
布线层，其设于所述第二绝缘膜上。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
所述基板包含透光性基板。
13.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
所述基板包含具有挠性的基板。
14.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
在俯视时，所述发光元件的外周配置于所述第一部分的外周以内。
15.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
所述发光元件包含第一导电型的第一半导体层、设于所述第一半导体层上的发光层以及设于所述发光层上且与所述第一导电型不同的第二导电型的第二半导体层，从所述底面朝向所述发光面依次层叠所述第一半导体层、所述发光层以及所述第二半导体层，
所述第一半导体层设于所述第一部分上，并且电连接于所述第一部分。
16.根据权利要求15所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一导电型为p型，所述第二导电型为n型。
17.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
还具备通孔，该通孔贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜，设于所述第一部分与所述布线层之间，将所述第一部分以及所述布线层电连接。
18.根据权利要求17所述的图像显示装置，其特征在于，
所述布线层包含连接于所述通孔的第一布线和连接于包含所述发光面的面的第二布线，
所述发光元件经由包含所述发光面的面以及所述第二布线电连接于所述电路元件。
19.根据权利要求17所述的图像显示装置，其特征在于，
所述布线层包含连接于所述通孔的第三布线和连接于包含所述发光面的面的第四布线，
所述发光元件经由所述第一部分、所述通孔以及所述第三布线电连接于所述电路元件。
20.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
还具备设于所述第一部分与所述发光元件之间且包含石墨烯的层。
21.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
还具备设于所述发光面上的透光性电极。
22.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
所述发光元件包含氮化镓系化合物半导体。
23.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
在所述发光元件上还具备波长转换部件。
24.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
基板，其具有第一面；
导电层，其设于所述第一面上，包含单晶金属的第二部分；
半导体层，其设于所述第二部分上，具有电连接于所述第二部分的底面，在所述底面的相反侧的面包含多个发光面；
第一绝缘膜，其覆盖所述半导体层的侧面、所述第一面以及所述导电层；
多个晶体管，其设于所述第一绝缘膜上；
第二绝缘膜，其覆盖所述第一绝缘膜以及所述多个晶体管；以及
布线层，其设于所述第二绝缘膜上。
25.根据权利要求24所述的图像显示装置，其特征在于，
所述半导体层包含第一半导体层、设于所述第一半导体层上的发光层以及设于所述发光层上的第二半导体层，从所述底面朝向所述多个发光面依次层叠有所述第一半导体层、所述发光层以及所述第二半导体层，
所述第二半导体层由所述第一绝缘膜分离。
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