CN116420240A - 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：在第一基板上形成石墨烯层；在所述石墨烯层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，该发光元件在所述石墨烯层上具有底面，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、所述石墨烯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所述发光面露出；形成贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜的通孔；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
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石墨烯的层；在所述包含石墨烯的层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，该发光元件在所述包含石墨烯的层上具有底面，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、所述包含石墨烯的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；形成贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜的通孔；以及在所述第二绝缘膜上形成布线层。所述发光元件包含在所述包含石墨烯的层上形成的连接部。所述通孔设于所述布线层与所述连接部之间，将所述布线层以及所述连接部电连接。
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；包含石墨烯的层，其设于所述第一面上；发光元件，其设于所述包含石墨烯的层上，在所述包含石墨烯的层上具有底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面的面；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包含石墨烯的层；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；通孔，其贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜而设置；以及布线层，其设于所述第二绝缘膜上。所述发光元件包含第一半导体层、设于所述第一半导体层上的发光层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。所述通孔设于从所述第一半导体层形成到所述包含石墨烯的层上的连接部与所述布线层之间，将所述第一半导体层与所述布线层电连接。
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；第二部分，其设于所述第一面上，具有光反射性；包含石墨烯的层，其设于所述第二部分上；半导体层，其设于所述包含石墨烯的层上，在所述包含石墨烯的层上具有底面，在所述底面的相反侧的面上包含多个发光面；第一绝缘膜，其覆盖所述第一面、所述包含石墨烯的层以及所述半导体层的侧面；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；多个通孔，其贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜而设置；以及布线层，其设于所述第二绝缘膜上，包含电连接于所述多个晶体管、所述多个发光面以及多个通孔的布线。在俯视时，所述半导体层的外周配置于所述第二部分的外周以内。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。所述多个通孔设于从所述第一半导体层形成到所述包含石墨烯的层上的连接部与所述布线层之间，将所述第一半导体层与所述布线层电连接。
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图像显示装置的变形例的一部分的剖面图。
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14C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17A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17B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18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24C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25A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25B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26A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26B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27是例示第五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28A是例示第五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28B是例示第五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28C是例示第五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29A是例示第五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29B是例示第五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30是例示像素LED元件的特性的图表。
图31是例示第六实施方式的图像显示装置的框图。
图32是例示第六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153S。发光面153S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、石墨烯层140、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、通孔161k以及布线层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，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TFT驱动。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。
石墨烯层140设于第一面102a上。石墨烯层140包含石墨烯片材140a。石墨烯片材(包含石墨烯的层)140a按照每个发光元件150设置，发光元件150设于石墨烯片材140a上。石墨烯片材140a在俯视XY平面时具有与发光元件150的外周大致一致的外周。石墨烯层140以及石墨烯片材140a是单层的石墨烯例如层叠几层至10层左右的层状体。
发光元件150在该例子中经由缓冲层145设于石墨烯片材140a上。缓冲层145在俯视XY平面时具有与发光元件150的外周大致一致的外周。缓冲层145在该例子中由绝缘性的材料形成，例如包含AlN等。缓冲层145主要以促进用于形成发光元件150的半导体层的生长的目的被使用。
发光元件150包含发光面153S与底面151B。发光面153S是发光元件150的底面151B的相反侧的面。发光元件150是在第一面102a上具有底面151B的棱柱状或者圆柱状的元件。发光元件150的底面151B在该例子中是与缓冲层145相接的面。
发光元件150包含n型半导体层(第一半导体层)151、发光层152以及p型半导体层(第二半导体层)153。n型半导体层151、发光层152以及p型半导体层153从底面151B朝向发光面153S依次层叠。因而，在该例子中，n型半导体层151与缓冲层145相接而设置。
n型半导体层151包含连接部151a。例如连接部151a与缓冲层145以及石墨烯片材140a一起在第一面102a上从n型半导体层151向一个方向突出地设置。突出的方向并不局限于一个方向，也可以是两个方向以上，也可以设置为在n型半导体层151的整周上突出。连接部151a的高度与n型半导体层151的高度相同或比n型半导体层151的高度低，发光元件150形成为阶梯状。连接部151a为n型，与n型半导体层151电连接。连接部151a连接于通孔161k的一端，n型半导体层151经由连接部151a电连接于通孔161k。
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、石墨烯层140、缓冲层145以及发光元件150。在该例子中，第一层间绝缘膜156覆盖石墨烯片材140a的侧面、缓冲层145的侧面以及发光元件150的侧面。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，也可以取代SOG等而使用例如由ALD(Atomic-Layer-Deposition)、CVD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等的绝缘膜。
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。例如在后述的图3中，晶体管103与驱动晶体管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p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、活性化中使用基于激光的激光退火。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硼(B)等杂质，形成p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低的电位，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膜一般来说通过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153S的上部。即，开口15通过去除8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153S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、110k。
布线110s的一部分设于区域104s的上方。布线110s的其他一部分例如连接于后述的图3所示的电源线3。布线110d的一部分设于区域104d的上方。布线(第二布线)110d的其他一部分连接于包含发光面153S的面。布线110k的一部分设于连接部151a的上方。布线110k的其他部分例如连接于后述的图3所示的接地线4。
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。
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以及布线110s电连接于电源线3。
布线110d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以及布线110d电连接于p型半导体层153。
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而设置。通孔161k设于布线(第一布线)110k与连接部151a之间，将布线110k以及连接部151a电连接。因而，n型半导体层151经由连接部151a、通孔161k以及布线110k电连接于接地线4。
布线层110以及通孔111s、111d、161k例如由Al、Cu、或者它们的合金、或者它们与Ti等层叠膜等形成。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以及布线层110。表面树脂层170也填充在开口158内。表面树脂层170覆盖发光面153S上。填充于开口158内的表面树脂层170将第一层间绝缘膜156、TFT下层膜106、绝缘层105以及第二层间绝缘膜108的侧面的一部分覆盖。表面树脂层170是透明树脂，提供保护第二层间绝缘膜108以及布线层110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153S的形状设置在发光元件150的发光面153S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，可以经由颜色转换层183，也可以不经由颜色转换层183而原样地输出。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图像显示装置的变形例的一部分的剖面图。
在图2中，为了避免繁琐，省略了表面树脂层170、透明薄膜粘合层188以及滤色器180的显示。从表面树脂层170起上部的构造物设于第二层间绝缘膜108上、布线层110上以及开口158。
在本变形例的情况下，子像素20a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下的发光元件150与布线110d的连接方法不同。在本变形例中，在遍及布线110s上而设有透光性电极159s这一点与第一实施方式的情况下不同。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。
如图2所示，子像素20a包含发光元件150a、布线110d1以及透光性电极159d。布线110d1的一部分设于区域104d以及通孔111d的上方。布线110d1的一部分经由通孔111d连接于区域104d。布线110d1的其他一部不延伸到分发光面153S，不与发光面153S直接连接。
透光性电极159d遍及布线110d1上而设置。透光性电极159d遍及发光面153S上而设置。透光性电极159d也设于布线110d1与发光面153S之间，将布线110d1以及发光面153S电连接。
透光性电极159s遍及布线110s上而设置。透光性电极159d以及透光性电极159s由透光性的导电膜形成。在透光性的导电膜中优选使用ITO膜、ZnO膜等。在该例子中，在布线110k上未设有透光性电极，但也可以在布线110k上特设置透光性电极。
发光面153S优选的是被进行粗糙面加工。发光元件150在发光面153S为粗糙面的情况下，能够提高光的取出效率。
通过在发光面153S上设置透光性电极159d，能够增大透光性电极159d与p型半导体层153的连接面积，并且能够增大发光面153S的面积，因此能够提高发光效率。在发光面153S为粗糙面的情况下，通过增大发光面153S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。
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中，也可以是基于金属布线的直接电连接、或基于透光性电极的电连接中的某一个。
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p沟道的TFT，在驱动晶体管26的漏极电极连接有发光元件22的阳极电极。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。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。
如图4所示，发光元件150的阴极电极由连接部151a提供。连接部151a设于比晶体管103、布线层110靠下层。连接部151a经由通孔161k电连接于布线110k。更具体而言，通孔161k的一端连接于连接部151a。通孔161k的另一端经由接触孔161k1连接于布线110k。
发光元件150的阳极电极由图1所示的p型半导体层153提供。布线110d经由开口158延伸至包含发光面153S的面。p型半导体层153经由包含发光面153S的面连接于布线110d的一端。包含发光面153S的面为与发光面153S在同一平面内的面。将布线110d的一端连接于包含发光面153S的面，剩余的面为发光面153S。
布线110d的另一端经由通孔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包含电源线3，布线110s连接于电源线3。
在该例子中，接地线4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上还设有层间绝缘膜。接地线4设于最上层的层间绝缘膜上，与电源线3绝缘。
如此，发光元件150通过使用通孔161k，能够电连接于设于比发光元件150靠上层的布线层110。另外，发光元件150通过设置使发光面153S露出的开口158，能够电连接于设于比发光元件150靠上层的布线层110。
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。石墨烯层1140形成于第一面102a上。石墨烯层1140是包含石墨烯的层，优选的是单层的石墨烯的层层叠几层至10层左右而形成。被裁断成适当的大小以及形状的石墨烯层1140配置于第一面102a的规定的位置，通过第一面102a的平坦性吸附于基板102。石墨烯层1140例如也可以通过粘合剂等粘合于第一面102a上。
如图5B所示，遍及图5A所示的石墨烯层1140上而形成缓冲层1145。缓冲层1145例如通过溅射等物理气相生长法形成。通过设置缓冲层1145，能够促进GaN的结晶生长。缓冲层1145只要是促进GaN的结晶生长的材料，种类就没有限制，可以是绝缘材料，也可以是金属等导电材料。例如作为缓冲层，也可以是含有Hf、Cu等单晶的金属层。另外，也可以如后述的其他实施方式那样，省略缓冲层的形成，使半导体层在石墨烯层上直接生长。
半导体层1150遍及缓冲层1145上而形成。半导体层1150从缓冲层1145的一侧朝向Z轴的正方向按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例如包含GaN，更详细地说，包含InXAlYGa1－X－YN(0≤X，0≤Y，X+Y＜1)等。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，通过从n型半导体层1151生长到缓冲层1145上，能够提高合格率。
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℃左右的低温下在石墨烯层1140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。
通过使用适当的成膜技术在石墨烯层1140以及缓冲层1145上使GaN的半导体层1150生长，在缓冲层1145上形成包含发光层1152的单晶化后的半导体层1150。由于石墨烯层1140被裁断为适当的大小以及形状而设于第一面102a上，因此缓冲层1145在不存在石墨烯层1140的部位不生长，而是遍及石墨烯层1140上而生长。半导体层1150也是在不存在缓冲层1145的部位不生长，而是遍及缓冲层1145上而生长。虽然未图示，在缓冲层1145以及半导体层1150的生长过程中，有时也在不存在石墨烯层1140的部位堆积包含作为生长晶种的材料的Al、Ga等的非结晶状态的堆积物。
如图6A所示，图5B所示的半导体层1150通过蚀刻被加工成所希望的形状，形成发光元件150。在发光元件150的形成工序中，形成连接部151a，之后，通过进一步蚀刻，形成其他部分。由此，能够形成具有从n型半导体层151在第一面102a上向一个方向突出的连接部151a的发光元件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)。在不存在石墨烯层1140的部位形成有堆积物的情况下，所形成的堆积物在形成发光元件150的蚀刻工序中被去除。
图5B所示的石墨烯层1140在连接部151a的形成工序中通过过蚀刻而成形为外周形状与连接部151a的外周的形状大致一致的石墨烯片材140a。图5B所示的缓冲层1145也在连接部151a的形成工序中通过过蚀刻而成形为外周形状与连接部151a的外周的形状大致一致的缓冲层145。
如图6B所示，第一层间绝缘膜(第一绝缘膜)156覆盖第一面102a、石墨烯层140、缓冲层145以及发光元件150而形成。TFT下层膜106在第一层间绝缘膜156上例如通过CVD等形成。
在TFT下层膜106上的规定的位置形成TFT沟道104。例如在LTPS工序中，晶体管103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导入硼(B)等杂质，由此形成为p型半导体的区域。
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。
第二层间绝缘膜(第二绝缘膜)108遍及绝缘层105上以及栅极107上而形成。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第二层间绝缘膜108上形成布线层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，后述的通孔162k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。
图7A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而到达连接部151a。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153S。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、开口的形成例如使用RIE等。
如图7B所示，通过向图7A所示的通孔162k填充导电材料而形成通孔161k。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110k、110d、110s的布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线110k、110d、110s分别连接于通孔161k、111d、111s。布线层110也可以在形成通孔161k、111d、111s的同时形成。
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。在这种情况下，到形成第二层间绝缘膜108且形成通孔162k、112d、112s为止，具有与上述的工序相同的工序。以下，设为在图7A的工序之后执行图8A以及图8B的工序来进行说明。
如图8A所示，通孔161k、111d、111s通过向图7A所示的通孔162k、112d、112s填充导电材料而形成。之后，形成包含布线110k、110d1、110s的布线层110。这里，布线110d1的一部分与通孔111d连接。另一方面，布线110d1的其他一部分不与发光面153S直接连接，而是设于离开开口158的位置。与第一实施方式的情况相同，通孔161k、111d、111s以及布线层110也可以同时形成。
如图8B所示，遍及布线110d1上以及发光面153S上而形成透光性电极159d。发光面153S如该例那样，优选的是在形成透光性电极159d之前通过湿式蚀刻等被粗糙化。另外，粗糙化工序也可以在形成刚开口158之后执行。透光性电极159d也形成于布线110d1以及发光面153S之间，将布线110d1以及发光面153S电连接。透光性电极159s遍及布线110s上而形成。透光性电极159d、159s同时形成。在布线110k上形成透光性电极的情况下，透光性电极159d、159s同时形成。
然后，形成滤色器等上部的构造物，形成第一实施方式的图像显示装置的变形例的子像素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。
在本实施方式的图像显示装置1中，各发光元件150通过从发光面153S向上方放射光，能够在显示区域2形成图像。但是，若向发光面153S的下方散射光，则由于基板102具有透光性，实质上发光效率降低。因此，例如在基板102的第一面102a的相反侧的面设置光反射膜、光反射板等，从而能够使光向基板102方向的散射向发光面153S的方向反射。这种光反射膜等可以设于基板102，也可以设于固定图像显示装置1的壳体、框架等内部。
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。
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161k。另外，在图9中显示出滤色器180等颜色转换部件的一部分。在与图9～图10D相关的说明中，将包含基板102、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、表面树脂层170以及省略了显示的构成要素的构造物称作构造体1192。
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，但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。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。
本实施方式的图像显示装置1的制造方法中，通过形成在基板102上形成的石墨烯层1140，能够作为用于使缓冲层1145以及半导体层1150结晶生长的晶种。在基板102的第一面102a充分平坦的情况下，第一面102a能够容易地吸附并固定石墨烯层1140。因此，能够简化生产机构，并且不污染生产现场地构成工序，能够实现实质上较高的生产性能。
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上的石墨烯层1140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在形成于石墨烯层1140上的缓冲层1145上生长，因此通过适当地将石墨烯层1140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。
(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。
本实施方式在包含光反射板120a的光反射层120设于第一面102a上、发光元件150经由绝缘层114设于光反射板120a上这一点与上述的其他实施方式不同。本实施方式在n型半导体层251提供发光面251S这一点与上述的其他实施方式不同。本实施方式在具有利用n型的晶体管203驱动发光元件250的构成这一点与上述的其他实施方式不同。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、光反射层120、石墨烯层140、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、通孔261a以及布线层110。
光反射层120设于第一面102a上。光反射层120包含光反射板120a。光反射板(第一部分)120a设于第一面102a上，是在俯视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、板状的部件。
光反射层120包含多个光反射板120a，在该例子中，光反射板120a按每个发光元件250设置。在该例中，多个光反射板120a分别分离，但也可以相互连接。
光反射板120a的外周被设定为在俯视XY平面时包含投影发光元件250时的发光元件250的外周。即，在俯视XY平面时，发光元件250的外周配置于光反射板120a的外周以内。光反射板120a可以在一个发光元件250设置一个，也可以在多个发光元件250设置一个。多个光反射板120a也可以不一个一个地分离，例如连接成格子状而形成。光反射层120也可以具有单一的光反射板120a。单一的光反射板120a例如设于后述的图13所示的显示区域2的整个面。
光反射板120a由具有光反射性的材料构成。光反射板120a例如由Ag、包含Ag的合金等金属材料形成。只要是具有光反射性的材料，就并不局限于Ag等，能够使用适当的材料。
遍及第一面102a、光反射层120以及光反射板120a上而设有绝缘层114。绝缘层114由SiO2等氧化膜等形成。绝缘层114为了使光反射板120a与发光元件250绝缘而设置。另外，绝缘层114提供用于形成石墨烯片材140a的平坦化面。
包含石墨烯片材140a的石墨烯层140设于绝缘层114上。光反射板120a设于第一面102a与石墨烯层140之间，发光元件250经由石墨烯片材140a以及绝缘层114设于光反射板120a上。发光元件250设于光反射板120a的正上方。
由于如此设有光反射板120a，从发光元件250向下方散射的光被光反射板120a向上方反射。因而，实质上提高了发光元件250的发光效率。
发光元件250包含发光面251S。发光元件250是在第一面102a上具有底面253B的棱柱状或者圆柱状的元件。发光面251S是底面253B的相反侧的面。底面253B是与石墨烯片材140a相接的面。
发光元件250包含p型半导体层(第一半导体层)253、发光层252、n型半导体层(第二半导体层)251。p型半导体层253、发光层252以及n型半导体层251从底面253B朝向发光面251S依次层叠。在本实施方式中，发光面251S由n型半导体层251提供。n型半导体层251能够使电阻值低于p型半导体层253，因此能够使厚度加厚。因此，发光面251S的粗糙化变得容易。
发光元件250包含连接部253a。连接部253a在绝缘层114上从p型半导体层253向一个方向突出地设置。连接部253a与上述的其他实施方式的情况相同，可以向多个方向突出，也可以遍及p型半导体层253的外周而突出。连接部253a的高度与p型半导体层253相同或比p型半导体层253低，发光元件250形成为阶梯状。连接部253a是p型，与p型半导体层253电连接。连接部253a连接于通孔261a的一端，将p型半导体层253电连接于通孔261a。
发光元件250具有与上述的其他实施方式的发光元件150相同的俯视XY平面时形状。根据电路元件的布局等选定适当的形状。光反射板120a的俯视XY平面时形状可以如上述那样为任意的形状，根据电路元件等布局选定适当的形状。
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n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磷(P)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高的电压，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下的TFT沟道104、栅极107相同的材料、制法形成。
布线层110包含布线110s、110d1、210a。布线110s、110d1与图2中的上述第一实施方式的变形例的情况相同。布线210a的一部分设于连接部253a的上方。布线210a的其他一部分例如延伸至后述的图13所示的电源线3，连接于电源线3。
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110d1与区域204d之间。通孔111d使布线110d1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261a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261a设于布线210a与连接部253a之间，将布线210a以及连接部253a电连接。
布线110s例如电连接于后述的图13所示的接地线4。布线110d1经由透光性电极159d电连接于n型半导体层251。
在本实施方式的情况下，透光性电极159d遍及粗糙化的n型半导体层251的发光面251S上而设置。透光性电极159d遍及布线110d1上而设置。透光性电极159d也设于发光面251S与布线110d之间，将n型半导体层251以及布线110d电连接。
如上述的其他实施方式的情况那样，也可以如图1所示的例子那样，延伸布线110d而直接连接于n型半导体层251。
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设于电源线3侧，以串联的方式连接于发光元件222的驱动晶体管226设于接地线4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n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的栅极电极与接地线4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n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n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17B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14A所示，光反射层120形成于第一面102a上。光反射层120可以由溅射等形成，也可以将Ag膏等涂敷成光反射板120a的形状后进行烧制而形成。光反射层120的光反射板(第一部分)120a设于形成发光元件250的位置。
如图14B所示，绝缘层114遍及第一面102a以及光反射层120上而形成。绝缘层114通过CVD等形成。为了吸附、粘附石墨烯层1140，绝缘层114的露出面优选的是利用CMP(Chemical Mechanical Polishing)等平坦化。
如图14C所示，在绝缘层114上形成石墨烯层1140。关于石墨烯层1140，优选的是，在这之后裁断成与形成于石墨烯层1140上的发光元件250的面积相比充分大的大小，吸附并粘附在绝缘层114上。
如图15A所示，遍及石墨烯层1140上而形成半导体层1150。半导体层1150从石墨烯层1140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。在本实施方式中，半导体层1150在从p型半导体层1153开始形成这一点与上述的其他实施方式的情况下不同，但能够使用与上述的其他实施方式的情况相同的技术来形成。即，使用物理气相生长法，优选的是使用低温溅射法。除此之外，在半导体层1150的形成中，也可以使用蒸镀、离子束沉积、MBE等物理气相生长法。
另外，在不存在石墨烯层1140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15B所示，发光元件250通过将图15A所示的半导体层1150干式蚀刻等，形成为希望的形状。在发光元件250的形成工序中，形成连接部253a，之后，通过进一步蚀刻，形成其他部分。图15A所示的石墨烯层1140在形成连接部253a时被过蚀刻。因此，石墨烯片材140a的外周成形为与发光元件250的外周大致一致。
他图16A所示，第一层间绝缘膜156覆盖石墨烯层140、绝缘层114以及发光元件250而形成。
如图16B所示，遍及第一层间绝缘膜156上而通过CVD等形成TFT下层膜106。TFT沟道204形成于被平坦化的TFT下层膜106上。形成覆盖TFT下层膜106以及TFT沟道204的绝缘层105。在TFT沟道204上经由绝缘层105形成栅极107。覆盖绝缘层105以及栅极107而第二层间绝缘膜108。
如图17A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而到达连接部253a的表面。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251S。在形成开口158后，也可以对发光面251S进行粗糙化处理。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204d。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204s。通孔、开口的形成例如使用RIE等。
如图17B所示，通孔261a通过对图17A所示的通孔162a填充导电材料而形成。通孔111d、111s也分别通过对图17A所示的通孔112d、112s填充导电材料而形成。之后，形成包含布线210a、110d1、110s的布线层110。布线210a、110d1、110s分别连接于通孔261a、111d、111s。布线层110也可以在形成通孔261a、111d1、111s的同时形成。
包含透光性电极159d、159s的透光性的导电膜覆盖第二层间绝缘膜108、发光面251S以及布线层110而形成。透光性电极159d遍及布线110d1上以及发光面251S上而形成，以将布线110d1以及发光面251S电连接的方式也形成在布线110d1以及发光面251S之间。透光性电极159s遍及布线110s上而形成。虽然在本实施方式中未图示，但是也可以在布线210a上也形成透光性电极。
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n型半导体层251为发光面251S而使发光面251S充分地粗糙化。因此，发光效率提高，能够抑制接触电阻所引起的损失的增大。
(第三实施方式)
图18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，在用p型的晶体管103驱动将n型半导体层251作为发光面251S的发光元件250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18所示，本实施方式的图像显示装置的子像素320包含基板102、光反射层120、石墨烯层140、发光元件250、第一层间绝缘膜156、晶体管103、第二层间绝缘膜108、通孔361a以及布线层110。晶体管103是p沟道的TFT。发光元件250提供基于n型半导体层251的发光面251S。
发光元件250隔着石墨烯片材140a以及绝缘层114设于光反射板120a上。光反射板120a以与上述的其他实施方式的情况相同的构成设置。光反射板120a设于发光元件250的正下方。光反射板120a的外周被设定为，在俯视XY平面时，在投影发光元件250时包含发光元件250的外周。光反射板120a将向发光元件250的下方的散射光向发光面251S侧反射，实质上提高发光效率。
发光元件250是在第一面102a上具有底面253B的棱柱状或者圆柱状的元件。发光面251S是底面253B的相反侧的面。底面253B是与石墨烯片材140a相接的面。
发光元件250包含p型半导体层(第一半导体层)253、发光层252以及n型半导体层(第二半导体层)251。p型半导体层253、发光层252以及n型半导体层251从底面253B朝向发光面251S依次层叠。p型半导体层253包含连接部253a。连接部253a以在绝缘层114上向一个方向从p型半导体层253突出的方式设置。连接部253a连接于通孔361a的一端，将p型半导体层253电连接于通孔361a。
晶体管103的构成与第一实施方式的情况相同。省略晶体管103的详细构成的说明。
布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线层110包含布线310k、310a、110d1、110s。布线310a以及布线310k在发光元件250的上方接近发光元件250地设置。布线310a设于连接部253a的上方。布线310k设于不与布线310a交叉的位置。
通孔361a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361a设于布线(第三布线)310a与连接部253a之间。通孔361a将布线310a以及连接部253a电连接。
通孔111d、111s与上述的其他实施方式的情况相同地设置。
透光性电极359k遍及布线310k上而设置。透光性电极359k遍及发光面251S上而设置。透光性电极359k也设于布线310k以及发光面251S之间，将布线310k以及发光面251S电连接。布线310k以及透光性电极359k例如连接于图3所示的接地线4。因而，n型半导体层251经由发光面251S、透光性电极359k以及布线(第四布线)310k电连接于接地线4。
遍及布线310a上而设有透光性电极359d。遍及布线110d1上而设有透光性电极359d。透光性电极359k也设于布线310a以及布线110d1之间，将布线310a以及布线110d1电连接。因而，p型半导体层253经由连接部253a、通孔361a、布线310a、透光性电极359d、布线110d1、通孔111d电连接于区域104d。
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3所示的电源线3。因而，晶体管103的区域104s经由通孔111s、布线110s以及透光性电极159s电连接于电源线3。
通孔361a、111d、111s以及布线310k、310a、110d1、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19A～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。
在形成有光反射层120以及绝缘层114的基板102，形成石墨烯层1140，并在石墨烯层1140上形成半导体层1150，到此为止能够采用与第二实施方式的情况相同的工序。以下，对在图15A以后的工序中执行图19A～图20B的工序的情况进行说明。
如图19A所示，将图15A所示的半导体层1150加工成希望的形状，形成发光元件250。发光元件250在形成连接部253a之后，形成其他部分。图15A所示的石墨烯层1140在形成连接部253a时被过蚀刻，石墨烯片材140a被成形为具有与发光元件250的外周大致一致的外周。在该例子中，连接部253a以及石墨烯片材140a形成为在从发光面251S观察时在绝缘层114上向一个方向突出。
如图19B所示，形成将绝缘层114、石墨烯片材140a以及发光元件250覆盖的第一层间绝缘膜156。与第一实施方式的情况相同，形成TFT下层膜106，形成TFT沟道104，形成绝缘层105，形成栅极107。形成将绝缘层105以及栅极107覆盖的第二层间绝缘膜108。
如图20A所示，通孔362a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而到达连接部253a。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20B所示，图20A所示的通孔362a、112d、112s由导电材料填充，形成通孔361a、111d、111s。包含布线310k、310a、110d1、110s的布线层110形成于第二层间绝缘膜108上。布线310a、110d1、110s分别连接于通孔361a、111d、111s。在布线层110上形成透光性的导电膜，形成透光性电极359k、359d、159s。透光性电极359k遍及布线310k以及发光面251S上而形成，也在布线310k以及发光面251S之间形成。透光性电极359d遍及布线310a以及布线110d1上而形成，也在布线310a以及布线110d1之间形成。透光性电极159s遍及布线110s上而形成。
根据本实施方式的图像显示装置，能够形成使n型半导体层251为发光面251S、并且利用p沟道的晶体管103驱动发光元件250的电路构成。因此，电路构成上的自由度、电路布局上的自由度提高，能够缩短图像显示装置的设计期间。
(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。
本实施方式的图像显示装置取代玻璃基板而具备有挠性的基板402。发光元件以及晶体管等电路元件形成于基板402的第一面402a上。其他方面与上述的其他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21所示，本实施方式的图像显示装置具备子像素420。子像素420包含基板402。基板402包含第一面402a。在基板402为聚酰亚胺树脂等树脂制的情况下，在第一面402a上形成有包含SiO2等硅化合物的层113。包含硅化合物的层113设于基板402与石墨烯层140之间。光反射层120以及光反射板120a形成于包含硅化合物的层113上。包含硅化合物的层113为了提高由树脂形成的基板402与由金属材料形成的光反射层120的紧贴性而设置。
遍及包含硅化合物的层113上以及光反射层120上而形成有绝缘层114。绝缘层114通过CMP等平坦化。
发光元件250经由石墨烯片材140a以及绝缘层114设于光反射板120a上。在该例子中，比绝缘层114靠上部的构造以及构成要素与上述的第二实施方式的情况相同，省略详细的说明。
基板402具有挠性。基板402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402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，比绝缘层114靠上的构造以及构成要素与第二实施方式的情况相同，但也可以是其他实施方式、变形例的情况。
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。
如图22A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(第一基板)1002包括两层基板102、402。基板102是透光性基板，例如是玻璃基板。基板(第二基板)402设于基板102的第一面102a上。例如基板402通过在基板102的第一面102a上涂敷聚酰亚胺材料并烧制而形成。也可以在形成基板402之前在基板102上形成SiNx等无机膜。在该情况下，基板402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402的第一面402a上而形成包含硅化合物的层113。基板402的第一面402a是设有基板102的面的相反侧的面。
对这种基板1002应用例如图14A～图17B、图9～图10D中的上述工序，从而形成子像素420的上部构造。
如图22B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。
并不局限于上述的时刻，基板102可以在适当的时刻去除。在基板402为有机树脂制、在去除基板102之后存在高温的工序的情况下，担心基板402因这种工序的热量而收缩等。因此，优选的是基板102在这种高温的工序之后的工序中被去除。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能够与上述的其他实施方式的情况相同地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，还具有以下的效果。即，由于基板402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。
在本实施方式中，通过在包含发光层的单一的半导体层550形成多个发光面551S1、551S2，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23所示，本实施方式的图像显示装置具备子像素组520。子像素组520包含基板102、光反射层120、石墨烯层140、半导体层550、第一层间绝缘膜156、多个晶体管103－1、103－2、第二层间绝缘膜108、多个通孔561a1、561a2以及布线层110。在本实施方式及其变形例中，光反射层120的附图标记与光反射板530的附图标记并列表示。石墨烯层140的附图标记也与石墨烯片材540的附图标记并列表示。
半导体层550设于基板102的第一面102a侧。在该例子中，光反射层120设于基板102与半导体层550之间。光反射层120设于第一面102a上。光反射层120包含光反射板530。绝缘层114将第一面102a、光反射层120以及光反射板530覆盖。绝缘层114被平坦化。
在本实施方式中，通过使p沟道的晶体管103－1、103－2导通，经由布线层110以及通孔561a1、561a2从半导体层550的一方注入空穴。通过使p沟道的晶体管103－1、103－2导通，经由布线层110从半导体层550的另一方注入电子。半导体层550被注入空穴以及电子，通过空穴以及电子的结合使发光层552发光。用于驱动发光层552的驱动电路例如适用图3所示的电路构成。也可以构成为，使用上述的其他实施方式，上下替换半导体层的n型半导体层与p型半导体层而利用n沟道的晶体管驱动半导体层。在该情况下，驱动电路适用图13的电路构成。
详细地说明子像素组520的构成。
石墨烯层140包含石墨烯片材540。石墨烯片材540设于绝缘层114上。石墨烯片材540具有与半导体层550的外周大致一致的外周。半导体层550经由绝缘层114以及石墨烯片材540设于光反射板530上。光反射板530(第二部分)的外周被设定为，在俯视XY平面时，在将半导体层550投影到光反射板530时，包含半导体层550的外周。
半导体层550包含多个发光面551S1、551S2。半导体层550是在第一面102a上具有底面553B的棱柱状或者圆柱状的层叠体。发光面551S1、551S2是半导体层550的底面553B的相反侧的面。在该例子中，底面553B是与石墨烯片材540相接的面。发光面551S1、551S2优选的是大致平行的平面内的面。大致平行的平面可以是同一平面，也可以是不同的平面。发光面551S1、551S2分离地设置。
半导体层550包含p型半导体层553、发光层552以及n型半导体层551。p型半导体层553、发光层552以及n型半导体层551从底面553B朝向发光面551S1、551S2依次层叠。
p型半导体层553包含连接部553a1、553a2。连接部553a1设为在绝缘层114上从p型半导体层553向一个方向突出。连接部553a2设为从p型半导体层553在绝缘层114上向与连接部553a1不同的方向突出。连接部553a1、553a2不限于向一个方向突出的情况，也可以向多个方向突出地设置。也可以将遍及半导体层550的外周而突出的部分的一部分作为连接部553a1、553a2。连接部553a1、553a2的高度比半导体层550的高度低，与p型半导体层553的高度相同，或者如该例那样，设为比p型半导体层553的高度低，半导体层550形成为阶梯状。
连接部553a1是p型，将在一端连接于连接部553a1的通孔561a1电连接于p型半导体层553。连接部553a2是p型，将在一端连接于连接部553a2的通孔561a2电连接于p型半导体层553。
n型半导体层551在上表面具有两个发光面551S1、551S2。两个发光面551S1、551S2相互分离地配置。即，一个子像素组520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520排列成格子状，形成显示区域。
连接部553a1、553a2例如根据发光面551S1、551S2的配置而分别被决定突出的方向。连接部553a1例如被设为距发光面551S1的距离比距发光面551S2的距离充分短。即，连接部553a1设于比发光面551S2充分靠近发光面551S1的位置。连接部553a2例如被设置成距发光面551S2的距离比距发光面551S1的距离充分短。即，连接部553a2设于比发光面551S1充分靠近发光面551S2的位置。
第一层间绝缘膜(第一绝缘膜)156将p型半导体层553的侧面，发光层552的侧面以及n型半导体层551的侧面覆盖。第一层间绝缘膜156将n型半导体层551的上表面的一部分覆盖。n型半导体层551中的发光面551S1、551S2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551S1、551S2上。TFT下层膜106被平坦化，在TFT下层膜106上形成有TFT沟道104－1、104－2等。
绝缘层105覆盖TFT下层膜106以及TFT沟道104－1、104－2。栅极107－1经由绝缘层105设于TFT沟道104－1上。栅极107－2经由绝缘层105设于TFT沟道104－2上。晶体管103－1包含TFT沟道104－1与栅极107－1。晶体管103－2包含TFT沟道104－2与栅极107－2。
第二层间绝缘膜(第二绝缘膜)108覆盖绝缘层105、栅极107－1、107－2。
TFT沟道104－1、104－2包含掺杂成p型的区域，晶体管103－1、103－2是p沟道的TFT。晶体管103－1设于比发光面551S2靠近发光面551S1的位置。晶体管103－2设于比发光面551S1靠近发光面551S2的位置。
在发光面551S1的上方设有开口558－1。在发光面551S2的上方设有开口558－2。在开口558－1、558－2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551S1、551S2经由开口558－1、558－2露出。
遍及发光面551S1、551S2上而设有透光性电极559k。电子经由透光性电极559k以及发光面551S1、551S2而注入。发光面551S1、551S2由透光性电极559k覆盖，开口558－1、558－2被表面树脂层170填满。
发光面551S1、551S2在俯视XY平面时是正方形、长方形、其他多边形、圆形等。开口558－1、558－2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558－1、558－2的壁面反射而产生损失的目的，优选的是开口558－1、558－2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XY平面时，发光面551S1、551S2的形状与开口558－1、558－2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510s1、510d1、510k、510d2、510s2。
布线510k设于发光面551S1与发光面551S2之间。遍及布线510k上而设有透光性电极559k。布线510k以及透光性电极559k例如连接于图3的接地线4。
通孔111d1、111s1、111d2、111s2贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105而设置。通孔111d1设于晶体管103－1的掺杂成p型的一方的区域与布线510d1之间。通孔111s1设于晶体管103－1的掺杂成p型的另一方的区域与布线510s1之间。通孔111d2设于晶体管103－2的掺杂成p型的一方的区域与布线510d2之间。通孔111s2设于晶体管103－2的掺杂成p型的另一方的区域与布线510s2之间。
布线510d1设于连接部553a1的上方。布线510d1经由通孔111d1连接于晶体管103－1的漏极电极所对应的p型区域。布线510s1经由通孔111s1连接于晶体管103－1的源极电极所对应的p型区域。布线510d2设于连接部553a2的上方。布线510d2经由通孔111d2连接于晶体管103－2的漏极电极所对应的区域。布线510s2经由通孔111s2连接于晶体管103－2的源极电极所对应的区域。
通孔561a1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561a1设于连接部553a1与布线510d1之间，将连接部553a1以及布线110d1电连接。
通孔561a2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561a2设于连接部553a2与布线510d2之间，将连接部553a2以及布线510d2电连接。
晶体管103－1、103－2是邻接的子像素的驱动晶体管，依次被驱动。从两个晶体管103－1、103－2中的某一方供给的空穴被注入到发光层552，从布线510k供给的电子被注入到发光层552，发光层552发光。
在本实施方式中，通过n型半导体层551以及p型半导体层553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551S1、551S2注入的电子、从通孔561a1、561a2注入的空穴都沿半导体层550的层叠方向行进。发光面551S1、551S2的外侧几乎不成为发光源，因此可以利用晶体管103－1、103－2使设于一个半导体层550的多个发光面551S1、551S2分别发光。
如上述那样，比发光面551S1、551S2靠外侧的区域不会成为发光源，因此光反射板530也可以按每个发光面551S1、551S2设置。
对本实施方式的图像显示装置的制造方法进行说明。
图24A～图26B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。
在本实施方式中，直到形成光反射层120以及绝缘层114为止，可以与上述的其他实施方式的情况相同。以下，对在执行相当于图14B的工序的工序之后执行图24A的工序的情况进行说明。另外，在本实施方式中，光反射层120包含光反射板530，光反射板530的形状与上述的其他实施方式的情况不同。
如图24A所示，石墨烯层1140设于绝缘层114上。石墨烯层1140具有足够的面积，石墨烯层1140的外周例如被设定为包含光反射板530的外周。
如图24B所示，半导体层1150形成于石墨烯层1140上。半导体层1150从石墨烯层1140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。
如图24C所示，图24B所示的半导体层1150通过蚀刻等成形为希望的形状，形成包含连接部553a1、553a2的半导体层550。希望的形状例如是在俯视XY平面时为方形或者长方形、或者其他多边形、圆形等。在该例子中，连接部553a1在X轴的负方向上形成，连接部553a2在X轴的正方向上形成。图24B所示的石墨烯层1140在半导体层1150的成形时被过蚀刻，成形为具有与半导体层1150的外周大致一致的外周。
如图25A所示，第一层间绝缘膜156覆盖绝缘层114、石墨烯层140以及半导体层550形成。
如图25B所示，在第一层间绝缘膜156上形成TFT下层膜106，TFT沟道104－1、104－2形成于TFT下层膜106上。遍及TFT下层膜106以及TFT沟道104－1、104－2上而形成绝缘层105。栅极107－1经由绝缘层105形成于TFT沟道104－1上。栅极107－2经由绝缘层105形成于TFT沟道104－2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104－1、104－2、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26A所示，形成贯通第二层间绝缘膜108、绝缘层105而到达TFT沟道104－1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104－2的通孔112d2、112s2。形成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而到达连接部553a1的通孔562a1。形成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而到达连接部553a2的通孔562a2。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551S1的开口558－1。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551S2的开口558－2。
如图26B所示，用导电材料填充通孔112d1、112s1、112d2、112s2、562a1、562a2，形成通孔111d1、111s1、111d2、111s2、561a1、561a2。形成布线层110，形成布线510d1、510s1、510d2、510s2、510k。
发光面551S1、551S2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559d1、559s1、559d2、559s2、559k。透光性电极559k以覆盖发光面551S1、551S2的方式形成，将发光面551S1、551S2以及布线510k电连接。
之后，形成滤色器等上部构造。
如此，形成子像素组520，该包括具有两个发光面551S1、551S2的半导体层550。
在本实施例中，在一个半导体层550设有两个发光面551S1、551S2，但发光面的数量不限于两个，也可以在一个半导体层550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550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27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552上设有两个n型半导体层5551a1、5551a2这一点与上述的第五实施方式的情况不同。在其他方面与第五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27所示，本变形例的图像显示装置具备子像素组520a。子像素组520a包含半导体层550a。半导体层550a包含p型半导体层553、发光层552、n型半导体层5551a1、5551a2。p型半导体层553以及发光层552从石墨烯层140依次层叠。n型半导体层5551a1、5551a2都层叠于发光层552上。
n型半导体层5551a1、5551a2在发光层552上形成为岛状，在该例子中，沿X轴方向分离地配置。在n型半导体层5551a1、5551a2之间设置第一层间绝缘膜156，n型半导体层5551a1、5551a2被第一层间绝缘膜156分离。
n型半导体层5551a1、5551a2在俯视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。
n型半导体层5551a1具有发光面5551S1。n型半导体层5551a2具有发光面5551S2。发光面5551S1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558－1而露出。露出的发光面5551S1是n型半导体层5551a1的面。发光面5551S2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558－2而露出。露出的发光面5551S2是n型半导体层5551a2的面。
发光面5551S1、5551S2在俯视XY平面时的形状与第五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5551S1、5551S2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5551S1、5551S2的形状可以与开口558－1、558－2的形状相似，也可以设为不同的形状。
透光性电极559k分别设于发光面5551S1、5551S2上。透光性电极559k也设于布线510k上。透光性电极559k设于布线510k与发光面5551S1之间，并且设于布线510k与发光面5551S2之间。透光性电极559k将布线510k以及发光面5551S1、5551S2电连接。
对本变形例的制造方法进行说明。
图28A～图29B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，直到在石墨烯层1140上形成半导体层1150的工序为止，应用与上述的第五实施方式的情况下的在图24A以及图24B中说明的工序相同的工序。以下，对在图24B中的上述工序以后应用图28A的工序的情况进行说明。
如图28A所示，在本变形例中，将图24B所示的半导体层1150蚀刻，形成包含发光层552以及连接部553a1、553a2的p型半导体层553。进一步进行蚀刻，形成两个n型半导体层5551a1、5551a2。
在形成n型半导体层5551a1、5551a2的情况下，也可以更深地进行蚀刻。例如用于形成n型半导体层5551a1、5551a2的蚀刻也可以超过到达发光层552、p型半导体层553的深度来进行。如此，在通过较深的蚀刻形成n型半导体层的情况下，优选对图27所示的发光面5551S1、5551S2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5551S1、5551S2的外周的外侧，能够抑制再结合电流。
如图28B所示，覆盖绝缘层114、石墨烯层140以及半导体层550a而形成第一层间绝缘膜156。
如图28C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104－1、104－2。而且，在TFT沟道104－1、104－2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29A所示，与第五实施方式的情况相同地形成通孔112d1、112s1、112d2、112s2、562a1、562a2。开口558－1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5551S1的方式形成。开口558－2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5551S2的方式形成。
如图29B所示，与第五实施方式的情况相同，形成布线层110，形成透光性的导电膜。
如此，形成具有两个发光面5551S1、5551S2的子像素组520a。
在本变形例的情况下，也与第五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550a。
对本实施方式的图像显示装置的效果进行说明。
图30是例示像素LED元件的特性的图表。
图30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元件的电流密度。
如图30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30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四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n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p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550、550a具有四方的侧面，在两个发光面，端部是四个。但是，开口558－1、558－2之间的区域电子、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，在第五实施方式的子像素组520中，发光面551S1与发光面551S2的距离变短。在这种情况下，如第五实施方式的情况那样，若n型半导体层被共享，则担心注入到被驱动的发光面的电子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520a中，n型半导体层被分离为两个，按每个n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从第一层间绝缘膜156的一侧起依次层叠p型半导体层，发光层以及n型半导体层，从使n型半导体层的露出面粗糙化而提高发光效率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p型半导体层与n型半导体层的层叠顺序而按照n型半导体层、发光层以及p型半导体层的顺序层叠，这与上述相同。
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，在第一实施方式的情况下，取代将p型半导体层设为发光面，而是设为n型半导体层，或在第二实施方式至第四实施方式的情况下，取代将n型半导体层设为发光面，而是将p型半导体层设为发光面。
(第六实施方式)
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31是例示本实施方式的图像显示装置的框图。
图31中示出了计算机用显示器的构成的主要部分。
如图31所示，图像显示装置601具备图像显示模块602。图像显示模块602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602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601还具备控制器670。控制器670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32是例示本实施方式的变形例的图像显示装置的框图。
图32中示出了高精细薄型电视的构成。
如图32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1。图像显示装置701具备控制器770以及帧存储器780。控制器770基于由总线740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780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701具有I/O电路710。I/O电路710在图32中简单标记为“I/O”。I/O电路710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710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701具有接收部720以及信号处理部730。在接收部720连接天线722，从由天线722接收的电波分离、生成必要的信号。信号处理部730包含DSP(Digital SignalProcessor)、CPU(Central Processing Unit)等，由接收部720分离、生成的信号由信号处理部730分离、生成为图像数据、声音数据等。
通过将接收部720以及信号处理部730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、601、701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、402基板，102a、402a第一面，103、103－1、103－2、203晶体管，104、104－1、104－2、204TFT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，110d、110k、310a、310k布线，120光反射层，120a、530光反射板，140石墨烯层，140a、540石墨烯片材，150、250发光元件，151B、253B、553B底面，153S，251S，551S1、551S2、5551S1、5551S2发光面，156第一层间绝缘膜，159d、159s，359d、359k，559k透光性电极，161k，261a、361a、561a1、561a2通孔，180滤色器，520、520a子像素组，1140石墨烯层，1150半导体层

Claims (22)

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石墨烯的层；
在所述包含石墨烯的层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，该发光元件在所述包含石墨烯的层上具有底面，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、所述包含石墨烯的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；
形成贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜的通孔；以及
在所述第二绝缘膜上形成布线层，
所述发光元件包含在所述包含石墨烯的层上形成的连接部，
所述通孔设于所述布线层与所述连接部之间，将所述布线层以及所述连接部电连接。
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，
在形成所述半导体层的工序中，所述半导体层通过溅射而形成。
3.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，
在形成所述包含石墨烯的层之前，还具备在所述第一基板上形成具有光反射性的第一部分的工序，
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。
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5所述的图像显示装置的制造方法，其特征在于，
在形成所述包含石墨烯的层之前，还具备在所述第二基板上形成包含硅化合物的层的工序。
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，
所述半导体层包含氮化镓系化合物半导体。
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，
还具备在所述发光元件上形成波长转换部件的工序。
10.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
基板，其具有第一面；
包含石墨烯的层，其设于所述第一面上；
发光元件，其设于所述包含石墨烯的层上，在所述包含石墨烯的层上具有底面，且包含作为所述底面的相反侧的面的发光面的面；
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包含石墨烯的层；
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；
通孔，其贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜而设置；以及
布线层，其设于所述第二绝缘膜上，
所述发光元件包含第一半导体层、设于所述第一半导体层上的发光层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，
所述通孔设于从所述第一半导体层形成到所述包含石墨烯的层上的连接部与所述布线层之间，将所述第一半导体层与所述布线层电连接。
11.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，
还具备设于所述第一面与所述包含石墨烯的层之间且具有光反射性的第一部分，
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。
12.根据权利要求10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10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10所述的图像显示装置，其特征在于，
在所述具有挠性的基板与所述包含石墨烯的层之间还具备包含硅化合物的层。
15.根据权利要求10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。
16.根据权利要求10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，
所述第二半导体层经由包含所述发光面的面以及第二布线电连接于所述电路元件。
17.根据权利要求10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，
所述第一半导体层经由所述连接部、所述通孔以及所述第三布线电连接于所述电路元件。
18.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一半导体层为p型，所述第二半导体层为n型。
19.根据权利要求10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类化合物半导体。
20.根据权利要求10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。
21.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
基板，其具有第一面；
第二部分，其设于所述第一面上，具有光反射性；
包含石墨烯的层，其设于所述第二部分上；
半导体层，其设于所述包含石墨烯的层上，在所述包含石墨烯的层上具有底面，在所述底面的相反侧的面上包含多个发光面；
第一绝缘膜，其覆盖所述第一面、所述包含石墨烯的层以及所述半导体层的侧面；
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；
多个通孔，其贯通所述第一绝缘膜以及所述第二绝缘膜而设置；以及
布线层，其设于所述第二绝缘膜上，包含电连接于所述多个晶体管、所述多个发光面以及多个通孔的布线，
在俯视时，所述半导体层的外周配置于所述第二部分的外周以内，
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，
所述多个通孔设于从所述第一半导体层形成到所述包含石墨烯的层上的连接部与所述布线层之间，将所述第一半导体层与所述布线层电连接。
22.根据权利要求21所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第二半导体层利用所述第一绝缘膜分离。
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