JP2022051428A - Manufacturing method for image display device, and image display device - Google Patents

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wiring layer
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Hajime Akimoto
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Abstract

To provide a manufacturing method for an image display device by which the transfer step for a light-emitting element is shortened and the yield is improved, and an image display device.SOLUTION: A manufacturing method for an image display device includes the steps of: preparing a first substrate including a circuit element, a first wiring layer 110, and a first insulating film 112 formed on a light-transmitting substrate 102; preparing a semiconductor layer; bonding the semiconductor layer to a second substrate through a first metal layer; bonding the semiconductor layer to the first substrate; forming a light-emitting element 150 including a light-emitting surface 151S and an upper surface by etching the semiconductor layer; forming an electrode 165a covering the upper surface and electrically connected thereto by etching the first metal layer; forming a second insulating film 156 covering the first insulating film, the light-emitting element, and the electrode; forming a first veer penetrating the first insulating film and the second insulating film; and forming a second wiring layer 160 on the second insulating film.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、画像表示装置の製造方法および画像表示装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing an image display device and an image display device.

高輝度、広視野角、高コントラストで低消費電力の薄型の画像表示装置の実現が望まれている。このような市場要求に対応するように、自発光素子を利用した表示装置の開発が進められている。 It is desired to realize a thin image display device having high brightness, wide viewing angle, high contrast and low power consumption. In order to meet such market demands, display devices using self-luminous elements are being developed.

自発光素子として、微細発光素子であるマイクロLEDを用いた表示装置の登場が期待されている。マイクロLEDを用いた表示装置の製造方法として、個々に形成されたマイクロLEDを駆動回路に順次転写する方法が紹介されている。しかしながら、フルハイビジョンや4K、8K等と高画質になるにつれて、マイクロLEDの素子数が多くなると、多数のマイクロLEDを個々に形成して、駆動回路等を形成した基板に順次転写するのでは、転写工程に膨大な時間を要する。さらに、マイクロLEDと駆動回路等との接続不良等が発生し、歩留りの低下を生じるおそれがある。 As a self-luminous element, a display device using a micro LED, which is a fine light emitting element, is expected to appear. As a method of manufacturing a display device using micro LEDs, a method of sequentially transferring individually formed micro LEDs to a drive circuit has been introduced. However, as the number of micro LED elements increases as the image quality becomes higher, such as full high-definition, 4K, 8K, etc., a large number of micro LEDs may be individually formed and transferred sequentially to the substrate on which the drive circuit or the like is formed. The transfer process requires a huge amount of time. Further, a poor connection between the micro LED and the drive circuit or the like may occur, resulting in a decrease in yield.

Si基板上に発光層を含む半導体層を成長させ、半導体層に電極を形成した後、駆動回路が形成された回路基板に貼り合わせる技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 A technique is known in which a semiconductor layer including a light emitting layer is grown on a Si substrate, electrodes are formed on the semiconductor layer, and then the electrodes are attached to a circuit board on which a drive circuit is formed (see, for example, Patent Document 1).

特開2002-141492号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-141492

本発明の一実施形態は、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法および画像表示装置を提供する。 One embodiment of the present invention provides a method for manufacturing an image display device and an image display device in which the transfer process of the light emitting element is shortened and the yield is improved.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置の製造方法は、透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、発光層を含む半導体層を準備する工程と、前記半導体層を、第1メタル層を介して第2基板に接合する工程と、前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、前記第2基板を除去する工程と、前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向して設けられた上面とを含む発光素子を形成する工程と、前記第1メタル層をエッチングして、前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された電極を形成する工程と、前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 A method for manufacturing an image display device according to an embodiment of the present invention includes a circuit element formed on the first surface of a translucent substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, the circuit element, and the circuit element. A step of preparing a first substrate including the first insulating film covering the first wiring layer, a step of preparing a semiconductor layer including a light emitting layer, and a second step of connecting the semiconductor layer via the first metal layer. The step of joining to the substrate, the step of bonding the semiconductor layer to the first substrate, the step of removing the second substrate, and the step of etching the semiconductor layer to obtain the light emitting surface on the first insulating film and the said. A step of forming a light emitting element including an upper surface provided facing the light emitting surface, and a step of etching the first metal layer to cover the upper surface and form an electrode electrically connected to the upper surface. A step of forming the first insulating film, a second insulating film covering the light emitting element and the electrode, a step of forming a first via penetrating the first insulating film and the second insulating film, and the first step. 2. The step of forming the second wiring layer on the insulating film is provided. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置の製造方法は、透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、発光層を含む半導体層を準備する工程と、前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、前記半導体層を貼り合わせる工程の後に前記半導体層上に第2メタル層を形成する工程と、前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子を形成する工程と、前記第2メタル層をエッチングして、前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された電極を形成する工程と、前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 A method for manufacturing an image display device according to an embodiment of the present invention includes a circuit element formed on the first surface of a translucent substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, the circuit element, and the circuit element. A step of preparing a first substrate including the first insulating film covering the first wiring layer, a step of preparing a semiconductor layer including a light emitting layer, and a step of bonding the semiconductor layer to the first substrate. A step of forming a second metal layer on the semiconductor layer after the step of bonding the semiconductor layers, and a step of etching the semiconductor layer to form a light emitting surface on the first insulating film and an upper surface facing the light emitting surface. A step of forming a light emitting element including the above, a step of etching the second metal layer to cover the upper surface and forming an electrode electrically connected to the upper surface, the first insulating film, the light emitting element, and the like. A step of forming a second insulating film covering the electrode, a step of forming a first via penetrating the first insulating film and the second insulating film, and forming a second wiring layer on the second insulating film. It is provided with a process to be performed. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた回路素子と、前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子と、前記上面上を覆い前記上面に電気的に接続された電極と、前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 The image display device according to an embodiment of the present invention includes a light transmissive member having a first surface, a circuit element provided on the first surface, and a first wiring electrically connected to the circuit element. A light emitting element comprising a layer, a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer, a light emitting surface on the first insulating film, and an upper surface facing the light emitting surface, said. It penetrates the electrode that covers the upper surface and is electrically connected to the upper surface, the first insulating film, the light emitting element, the second insulating film that covers the electrode, the first insulating film, and the second insulating film. The first via is provided and the second wiring layer provided on the second insulating film is provided. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタに電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記複数のトランジスタおよび前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に、複数の発光領域を形成し得る発光面を含む第1半導体層と、前記第1半導体層上に設けられた複数の発光層と、前記複数の発光層上にそれぞれ設けられ、前記第1半導体層とは異なる導電形を有する複数の第2半導体層と、前記複数の第2半導体層上にそれぞれ設けられ前記複数の第2半導体層に電気的に接続された複数の電極と、前記第1絶縁膜、前記第1半導体層、前記複数の発光層、前記複数の第2半導体層および前記複数の電極を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた複数の第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記複数の第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層および前記第2配線層を電気的に接続する。 The image display device according to an embodiment of the present invention has a light transmissive member having a first surface, a plurality of transistors provided on the first surface, and a first, which is electrically connected to the plurality of transistors. A first including a wiring layer, a first insulating film covering the first surface, the plurality of transistors, and the first wiring layer, and a light emitting surface capable of forming a plurality of light emitting regions on the first insulating film. A semiconductor layer, a plurality of light emitting layers provided on the first semiconductor layer, and a plurality of second semiconductor layers provided on the plurality of light emitting layers and having a conductive shape different from that of the first semiconductor layer. A plurality of electrodes provided on the plurality of second semiconductor layers and electrically connected to the plurality of second semiconductor layers, the first insulating film, the first semiconductor layer, and the plurality of light emitting layers. A second insulating film covering the plurality of second semiconductor layers and the plurality of electrodes, a plurality of first vias provided so as to penetrate the first insulating film and the second insulating film, and the second insulating film. A second wiring layer provided above is provided. The plurality of first vias are provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connect the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた回路素子と、前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む複数の発光素子と、前記上面上を覆い前記上面に電気的に接続された複数の電極と、前記第1絶縁膜、前記複数の発光素子および前記複数の電極を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 The image display device according to an embodiment of the present invention includes a light transmissive member having a first surface, a circuit element provided on the first surface, and a first wiring electrically connected to the circuit element. A plurality of light emitting elements including a layer, a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer, and a light emitting surface and an upper surface facing the light emitting surface on the first insulating film. A plurality of electrodes that cover the upper surface and are electrically connected to the upper surface, a first insulating film, the plurality of light emitting elements, a second insulating film that covers the plurality of electrodes, the first insulating film, and the like. A first via provided so as to penetrate the second insulating film and a second wiring layer provided on the second insulating film are provided. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法が実現される。 According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing an image display device that shortens the transfer process of a light emitting element and improves the yield is realized.

本発明の一実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置が実現される。 According to one embodiment of the present invention, an image display device that shortens the transfer process of the light emitting element and improves the yield is realized.

第1の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態の変形例に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram illustrating the image display device of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な平面図である。It is a schematic plan view which illustrates a part of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view which illustrates the image display device of 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the image display device of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the image display device of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view which illustrates the image display device of 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic sectional drawing illustrating a part of the manufacturing method of the image display apparatus of 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which illustrates a part of the image display apparatus of 5th Embodiment. 第6の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to the sixth embodiment. 第6の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of the sixth embodiment. 第7の実施形態に係る画像表示装置を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the image display device which concerns on 7th Embodiment. 第7の実施形態の変形例に係る画像表示装置を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the image display device which concerns on the modification of 7th Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
In addition, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図1には、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル20の構成が模式的に示されている。本実施形態および後述する他の実施形態のうち第2の実施形態、第5の実施形態および第6の実施形態では、カラーフィルタを装着しない場合の例を示しているので、たとえば、これらをモノクロの画像表示装置等とする場合には、サブピクセルは、1つのピクセルとなる。本明細書では、1つのサブピクセルで1つのピクセルを形成する場合にも、複数のサブピクセルで1つのピクセルを形成する場合でも、1つの発光素子を含む発光要素をサブピクセルと呼ぶこととする。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to the present embodiment.
FIG. 1 schematically shows the configuration of the sub-pixel 20 of the image display device of the present embodiment. Of the present embodiment and other embodiments described later, the second embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment show an example in which a color filter is not attached. Therefore, for example, these are monochrome. In the case of an image display device or the like, the sub-pixel is one pixel. In the present specification, a light emitting element including one light emitting element is referred to as a subpixel regardless of whether one subpixel forms one pixel or a plurality of subpixels form one pixel. ..

以下では、XYZの3次元座標系を用いて説明することがある。発光素子150は、後述する図11に示すように、2次元平面状に配列されている。発光素子150は、サブピクセル20ごとに設けられている。サブピクセル20が配列された2次元平面をXY平面とする。サブピクセル20は、X軸方向およびY軸方向に沿って配列されている。図1は、後述の図4のAA'線における矢視断面を表しており、XY平面に垂直な複数の平面における断面を1つの平面上でつなげた断面図としている。他の図においても、図1のように、XY平面に垂直な複数の平面における断面図では、X軸およびY軸は図示されず、XY平面に垂直なZ軸が示されている。つまり、これらの図では、Z軸に垂直な平面がXY平面とされている。 In the following, it may be described using a three-dimensional coordinate system of XYZ. The light emitting elements 150 are arranged in a two-dimensional plane as shown in FIG. 11 described later. The light emitting element 150 is provided for each subpixel 20. The two-dimensional plane in which the subpixels 20 are arranged is defined as the XY plane. The subpixels 20 are arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction. FIG. 1 represents a cross section seen from an arrow on the AA'line of FIG. 4, which will be described later, and is a cross-sectional view in which cross sections in a plurality of planes perpendicular to the XY plane are connected on one plane. Also in other figures, as in FIG. 1, in the cross-sectional view of a plurality of planes perpendicular to the XY plane, the X-axis and the Y-axis are not shown, and the Z-axis perpendicular to the XY plane is shown. That is, in these figures, the plane perpendicular to the Z axis is the XY plane.

以下では、Z軸の正方向を「上」や「上方」、Z軸の負方向を「下」や「下方」のようにいうことがあるが、Z軸に沿う方向は、必ずしも重力がかかる方向に限定するものではない。Z軸に沿った方向の長さを高さということがある。 In the following, the positive direction of the Z axis may be referred to as "up" or "upward", and the negative direction of the Z axis may be referred to as "down" or "downward", but gravity is not necessarily applied in the direction along the Z axis. It is not limited to the direction. The length in the direction along the Z axis may be referred to as height.

サブピクセル20は、XY平面にほぼ平行な発光面151Sを有している。発光面151Sは、主として、XY平面に直交するZ軸の負方向に向かって光を放射する面である。本実施形態および後述する変形例やすべての実施形態においては、発光面は、Z軸の負方向に向かって光を放射する。 The subpixel 20 has a light emitting surface 151S substantially parallel to the XY plane. The light emitting surface 151S is a surface that mainly emits light in the negative direction of the Z axis orthogonal to the XY plane. In this embodiment and the modifications and all embodiments described below, the light emitting surface emits light in the negative direction of the Z axis.

図1に示すように、画像表示装置のサブピクセル20は、基板(光透過性部材)102と、トランジスタ(回路素子)103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜(第1絶縁膜)112と、発光素子150と、光反射性を有する電極165aと、第2層間絶縁膜(第2絶縁膜)156と、ビア(第1ビア)161dと、第2配線層160と、を含む。 As shown in FIG. 1, the subpixel 20 of the image display device includes a substrate (light transmitting member) 102, a transistor (circuit element) 103, a first wiring layer 110, and a first interlayer insulating film (first insulating film). The film) 112, the light emitting element 150, the electrode 165a having light reflectivity, the second interlayer insulating film (second insulating film) 156, the via (first via) 161d, and the second wiring layer 160. include.

本実施形態では、基板102は、2つの面を有しており、一方の面102a上には、TFT下層膜106が設けられている。TFT下層膜106上には、トランジスタ103等の回路素子が形成されている。第1面102aは、XY平面にほぼ平行な平坦面である。本実施形態の画像表示装置にカラーフィルタを設ける場合には、カラーフィルタは、基板102の他方の面102b上に形成される。他方の面102bは、一方の面102aに対向する面である。後述する他の実施形態についても、カラーフィルタを設けていない場合には、上述と同様に、基板の2つの面のうち発光素子が形成された面に対向する面にカラーフィルタを設けるようにしてもよい。基板102は、透光性基板であり、たとえばガラス基板である。 In the present embodiment, the substrate 102 has two surfaces, and the TFT underlayer film 106 is provided on one surface 102a. A circuit element such as a transistor 103 is formed on the TFT lower layer film 106. The first surface 102a is a flat surface substantially parallel to the XY plane. When the image display device of the present embodiment is provided with a color filter, the color filter is formed on the other surface 102b of the substrate 102. The other surface 102b is a surface facing the one surface 102a. Also in the other embodiments described later, when the color filter is not provided, the color filter is provided on the surface of the two surfaces of the substrate facing the surface on which the light emitting element is formed, as described above. May be good. The substrate 102 is a translucent substrate, for example, a glass substrate.

基板102上にTFT下層膜106を介して、回路101が形成され、回路101は、光透過性を有する第1層間絶縁膜112で覆われている。発光素子150は、第1層間絶縁膜112上に設けられている。発光素子150は、第1層間絶縁膜112を介して設けられたトランジスタ103によって駆動される。トランジスタ103は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)である。TFTを含む回路素子を大型のガラス基板上に形成するプロセスは、液晶パネルや有機ELパネル等の製造のために確立しており、既存のプラントを利用することができる利点がある。 A circuit 101 is formed on the substrate 102 via a TFT lower layer film 106, and the circuit 101 is covered with a first interlayer insulating film 112 having light transmission. The light emitting element 150 is provided on the first interlayer insulating film 112. The light emitting element 150 is driven by a transistor 103 provided via the first interlayer insulating film 112. The transistor 103 is a thin film transistor (TFT). The process of forming a circuit element including a TFT on a large glass substrate has been established for manufacturing liquid crystal panels, organic EL panels, and the like, and has the advantage that existing plants can be used.

以下、サブピクセル20の構成について、詳細に説明する。
トランジスタ103は、TFT下層膜106上に形成されている。TFT下層膜106は、トランジスタ103の形成時に平坦性を確保するとともに、加熱処理時にトランジスタ103のTFTチャネルを汚染等から保護するために設けられている。TFT下層膜106は、SiO2等の絶縁膜であり、光透過性を有している。
Hereinafter, the configuration of the sub-pixel 20 will be described in detail.
The transistor 103 is formed on the TFT lower layer film 106. The TFT underlayer film 106 is provided to ensure flatness when the transistor 103 is formed and to protect the TFT channel of the transistor 103 from contamination and the like during heat treatment. The TFT lower layer film 106 is an insulating film such as SiO2 and has light transmittance.

TFT下層膜106上には、トランジスタ103のほか、他のトランジスタやキャパシタ等の回路素子が形成され、配線等によって回路101を構成している。たとえば、後述する図3において、トランジスタ103は、駆動トランジスタ26に対応する。そのほか図3において、選択トランジスタ24やキャパシタ28等が回路素子である。回路101は、TFTチャネル104、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s,111dおよび第1配線層110を含むものとする。 In addition to the transistor 103, circuit elements such as other transistors and capacitors are formed on the TFT lower layer film 106, and the circuit 101 is formed by wiring or the like. For example, in FIG. 3, which will be described later, the transistor 103 corresponds to the drive transistor 26. In addition, in FIG. 3, the selection transistor 24, the capacitor 28, and the like are circuit elements. The circuit 101 includes a TFT channel 104, an insulating layer 105, an insulating film 108, vias 111s, 111d, and a first wiring layer 110.

トランジスタ103は、この例では、pチャネルのTFTである。トランジスタ103は、TFTチャネル104と、ゲート107と、を含む。TFTチャネル104は、好ましくは、低温ポリシリコン(Low Temperature Poly Silicon、LTPS)プロセスによって形成されている。LTPSプロセスでは、TFTチャネル104は、TFT下層膜106上に形成されたアモルファスSiの領域を多結晶化し、活性化することによって形成される。たとえば、アモルファスSiの領域の多結晶化、活性化には、レーザによるレーザアニーリングが用いられる。LTPSプロセスによって形成されたTFTは、十分高い移動度を有する。 The transistor 103 is a p-channel TFT in this example. The transistor 103 includes a TFT channel 104 and a gate 107. The TFT channel 104 is preferably formed by a Low Temperature Poly Silicon (LTPS) process. In the LTPS process, the TFT channel 104 is formed by polycrystallizing and activating a region of amorphous Si formed on the TFT underlayer film 106. For example, laser annealing with a laser is used for polycrystallization and activation of the amorphous Si region. The TFT formed by the LTPS process has sufficiently high mobility.

TFTチャネル104は、領域104s,104i,104dを含む。領域104s,104i,104dは、いずれもTFT下層膜106上に設けられている。領域104iは、領域104sと領域104dとの間に設けられている。領域104s,104dは、ホウ素イオン(B)もしくはフッ化ホウ素イオン(BF2+)等のp形不純物がドープされており、ビア111s,111dとオーミック接続されている。 The TFT channel 104 includes regions 104s, 104i, 104d. The regions 104s, 104i, and 104d are all provided on the TFT underlayer film 106. The area 104i is provided between the area 104s and the area 104d. The regions 104s and 104d are doped with p-type impurities such as boron ion (B + ) or boron trifluoride ion (BF 2+ ), and are ohmic-connected to the vias 111s and 111d.

絶縁層105は、TFT下層膜106およびTFTチャネル104上に設けられている。絶縁層105は、たとえばSiOである。絶縁層105は、覆っている領域に応じてSiOやSi等を含む多層の絶縁層であってもよい。絶縁層105は、光透過性を有するように十分薄く形成されている。 The insulating layer 105 is provided on the TFT underlayer film 106 and the TFT channel 104. The insulating layer 105 is, for example, SiO 2 . The insulating layer 105 may be a multi-layered insulating layer containing SiO 2 or Si 3 N 4 depending on the covering region. The insulating layer 105 is formed sufficiently thin so as to have light transmission.

ゲート107は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104上に設けられている。絶縁層105は、TFTチャネル104とゲート107とを絶縁するとともに、隣接する他の回路素子から絶縁するために設けられている。領域104sよりも低い電位がゲート107に印加されると、領域104iにチャネルが形成されることによって、領域104s,104d間に流れる電流を制御することができる。 The gate 107 is provided on the TFT channel 104 via the insulating layer 105. The insulating layer 105 is provided to insulate the TFT channel 104 and the gate 107 and to insulate them from other adjacent circuit elements. When a potential lower than the region 104s is applied to the gate 107, a channel is formed in the region 104i, so that the current flowing between the regions 104s and 104d can be controlled.

ゲート107は、たとえば多結晶Siで形成されていてもよいし、W、Mo等の高融点金属で形成されていてもよい。ゲート107は、多結晶Si膜によって形成される場合には、たとえばCVD等によって形成される。 The gate 107 may be formed of, for example, polycrystalline Si or a refractory metal such as W or Mo. When the gate 107 is formed by a polycrystalline Si film, it is formed by, for example, CVD or the like.

絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107上に設けられている。絶縁膜108は、光透過性を有する絶縁材料で形成され、たとえばSiOやSi等の無機膜である。好ましくは、絶縁膜108は、SiOおよびSi等の積層膜である。絶縁膜108は、隣接して配置されたトランジスタ103等の回路素子を互いに分離するために設けられている。絶縁膜108は、第1配線層110を形成するのに支障のない程度の平坦度を有する面を提供する。 The insulating film 108 is provided on the insulating layer 105 and the gate 107. The insulating film 108 is formed of a light-transmitting insulating material, and is, for example, an inorganic film such as SiO 2 or Si 3 N 4 . Preferably, the insulating film 108 is a laminated film such as SiO 2 and Si 3 N 4 . The insulating film 108 is provided to separate circuit elements such as transistors 103 arranged adjacent to each other from each other. The insulating film 108 provides a surface having a flatness that does not hinder the formation of the first wiring layer 110.

第1配線層110は、絶縁膜108上に設けられている。第1配線層110は、電位の異なり得る複数の配線を含むことができる。第1配線層110は、配線110s,110dを含む。配線110s,110dは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。 The first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108. The first wiring layer 110 can include a plurality of wirings having different potentials. The first wiring layer 110 includes wirings 110s and 110d. The wirings 110s and 110d are formed separately and can be connected to different potentials.

図1以降の断面図においては、特に断らない限り、配線層を表す符号は、その配線層を構成する配線の横に表示されるものとする。 In the cross-sectional views taken from FIG. 1 and thereafter, unless otherwise specified, the reference numeral representing the wiring layer shall be displayed next to the wiring constituting the wiring layer.

配線110sは、領域104sの上方に設けられている。配線110sは、たとえば後述する図3に示される電源線3に接続されている。配線110dは、領域104dの上方に設けられている。配線110dには、ビア161dの一端が接続されている。ビア161dの他端は、第2配線層160に接続されている。 The wiring 110s is provided above the area 104s. The wiring 110s is connected to, for example, a power line 3 shown in FIG. 3 described later. The wiring 110d is provided above the area 104d. One end of the via 161d is connected to the wiring 110d. The other end of the via 161d is connected to the second wiring layer 160.

ビア111s,111dは、絶縁膜108および絶縁層105を貫通して設けられている。ビア111sは、配線110sと領域104sとの間に設けられ、配線110sおよび領域104sを電気的に接続している。ビア111dは、配線110dと領域104dとの間に設けられ、配線110dおよび領域104dを電気的に接続している。 The vias 111s and 111d are provided so as to penetrate the insulating film 108 and the insulating layer 105. The via 111s is provided between the wiring 110s and the area 104s, and electrically connects the wiring 110s and the area 104s. The via 111d is provided between the wiring 110d and the area 104d, and electrically connects the wiring 110d and the area 104d.

配線110sは、ビア111sを介して、領域104sに接続されている。領域104sは、トランジスタ103のソース領域である。したがって、トランジスタ103のソース領域は、ビア111sおよび配線110sを介して、たとえば図3の回路の電源線3に電気的に接続される。 The wiring 110s is connected to the region 104s via the via 111s. The region 104s is the source region of the transistor 103. Therefore, the source region of the transistor 103 is electrically connected to, for example, the power line 3 of the circuit of FIG. 3 via the via 111s and the wiring 110s.

配線110dは、ビア111dを介して、領域104dに接続されている。領域104dは、トランジスタ103のドレイン領域である。したがって、トランジスタ103のドレイン領域は、ビア111d、配線110dおよびビア161dを介して、第2配線層160に電気的に接続される。 The wiring 110d is connected to the region 104d via the via 111d. The region 104d is a drain region of the transistor 103. Therefore, the drain region of the transistor 103 is electrically connected to the second wiring layer 160 via the via 111d, the wiring 110d, and the via 161d.

第1層間絶縁膜112は、絶縁膜108および第1配線層110上を覆って設けられている。第1層間絶縁膜112は、光透過性を有する材料で形成されている。第1層間絶縁膜112は、たとえば、有機樹脂によって形成されており、有機透明樹脂である。第1層間絶縁膜112は、後述する製造方法において説明するように、発光層を有する半導体層を貼り合わせるための平坦化面112Fを提供する。 The first interlayer insulating film 112 is provided so as to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The first interlayer insulating film 112 is made of a light-transmitting material. The first interlayer insulating film 112 is formed of, for example, an organic resin and is an organic transparent resin. The first interlayer insulating film 112 provides a flattening surface 112F for bonding a semiconductor layer having a light emitting layer, as described in a manufacturing method described later.

基板102、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112は、駆動回路部100を構成する。発光素子150は、駆動回路部100上に設けられている。 The substrate 102, the TFT lower layer film 106, the circuit 101, and the first interlayer insulating film 112 constitute the drive circuit unit 100. The light emitting element 150 is provided on the drive circuit unit 100.

発光素子150は、平坦化面112F上に設けられた発光面151Sを含む。発光素子150は、発光面151Sに対向して設けられた上面153Uを含む。この例では、発光面151Sおよび上面153UのXY平面視での外周形状は、方形または長方形であり、発光素子150は、平坦化面112F上に発光面151Sを有する角柱状の素子である。角柱の断面は、5角形以上の多角形でもよい。発光素子150は、角柱状の素子に限らず、円柱状の素子であってもよい。 The light emitting element 150 includes a light emitting surface 151S provided on the flattening surface 112F. The light emitting element 150 includes an upper surface 153U provided so as to face the light emitting surface 151S. In this example, the outer peripheral shapes of the light emitting surface 151S and the upper surface 153U in XY plan view are square or rectangular, and the light emitting element 150 is a prismatic element having the light emitting surface 151S on the flattened surface 112F. The cross section of the prism may be a polygon of pentagon or more. The light emitting element 150 is not limited to a prismatic element, and may be a columnar element.

発光素子150は、n形半導体層151と、発光層152と、p形半導体層153と、を含む。n形半導体層151、発光層152およびp形半導体層153は、発光面151Sから上面153Uに向かってこの順に積層されている。n形半導体層151である発光面151Sは、平坦化面112Fに接して設けられている。したがって、発光素子150は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を介して、Z軸の負方向に光を放射する。 The light emitting element 150 includes an n-type semiconductor layer 151, a light emitting layer 152, and a p-type semiconductor layer 153. The n-type semiconductor layer 151, the light emitting layer 152, and the p-type semiconductor layer 153 are laminated in this order from the light emitting surface 151S toward the upper surface 153U. The light emitting surface 151S, which is the n-type semiconductor layer 151, is provided in contact with the flattening surface 112F. Therefore, the light emitting element 150 radiates light in the negative direction of the Z axis via the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower layer film 106, and the substrate 102.

n形半導体層151は、接続部151aを含む。接続部151aは、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出するように設けられている。接続部151aの平坦化面112Fからの高さは、n形半導体層151の平坦化面112Fからの高さと同じか、n形半導体層151の平坦化面112Fからの高さよりも低い。接続部151aは、n形半導体層151の一部である。接続部151aは、ビア161kの一端に接続されて、n形半導体層151は、接続部151aを介して、ビア161kに電気的に接続される。 The n-type semiconductor layer 151 includes a connection portion 151a. The connecting portion 151a is provided so as to project on the flattening surface 112F from the n-type semiconductor layer 151 in one direction. The height of the connection portion 151a from the flattening surface 112F is the same as the height of the n-type semiconductor layer 151 from the flattening surface 112F, or lower than the height of the n-type semiconductor layer 151 from the flattening surface 112F. The connection portion 151a is a part of the n-type semiconductor layer 151. The connecting portion 151a is connected to one end of the via 161k, and the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to the via 161k via the connecting portion 151a.

発光素子150が角柱状の形状の場合には、発光素子150のXY平面視の形状は、たとえばほぼ正方形または長方形である。発光素子150のXY平面視の形状が方形を含む多角形の場合には、発光素子150の角部は丸くてもよい。発光素子150のXY平面視の形状が円柱状の形状の場合には、発光素子150のXY平面視の形状は、円形に限らず、たとえば楕円形であってもよい。平面視での発光素子の形状や配置等を適切に選定することによって、配線レイアウト等の自由度が向上する。 When the light emitting element 150 has a prismatic shape, the shape of the light emitting element 150 in XY plan view is, for example, substantially a square or a rectangle. When the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is a polygon including a square, the corner portion of the light emitting element 150 may be rounded. When the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is a columnar shape, the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is not limited to a circle, and may be, for example, an ellipse. By appropriately selecting the shape and arrangement of the light emitting elements in a plan view, the degree of freedom in wiring layout and the like is improved.

発光素子150には、たとえば、InAlGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y<1)等の発光層を含む窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。以下では、上述の窒化ガリウム系化合物半導体を、単に窒化ガリウム(GaN)と呼ぶことがある。本発明の一実施形態における発光素子150は、いわゆる発光ダイオードである。発光素子150が発光する光の波長は、近紫外域から可視光域の範囲の波長であればよく、たとえば467nm±20nm程度である。発光素子150が発光する光の波長は、410nm±20nm程度の青紫発光としてもよい。発光素子150が発光する光の波長は、上述の値に限らず、適切なものとすることができる。 As the light emitting device 150, for example, a gallium nitride based compound semiconductor including a light emitting layer such as In X Al Y Ga 1-XY N (0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y <1) is preferably used. Hereinafter, the above-mentioned gallium nitride based compound semiconductor may be simply referred to as gallium nitride (GaN). The light emitting element 150 in one embodiment of the present invention is a so-called light emitting diode. The wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 may be any wavelength in the range from the near-ultraviolet region to the visible light region, and is, for example, about 467 nm ± 20 nm. The wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 may be bluish-purple light emission of about 410 nm ± 20 nm. The wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 is not limited to the above-mentioned value, and may be appropriate.

光反射性を有する電極165aは、上面153U上にわたって設けられている。電極165aは、上面153Uと接続部161aの一端との間に設けられている。電極165aは、遮光性を有する導電材料で形成されており、遮光性を発揮するように十分な厚さで形成されている。電極165aは、p形半導体層153とオーミック接続を実現する。電極165aは、光反射性を有する金属材料等によって形成されており、発光素子150の上方への放射光や散乱光を発光面151S側に反射する。これによって、発光素子150では、実質的な発光効率が向上される。 The light-reflecting electrode 165a is provided over the upper surface 153U. The electrode 165a is provided between the upper surface 153U and one end of the connecting portion 161a. The electrode 165a is made of a conductive material having a light-shielding property, and is formed with a sufficient thickness so as to exhibit the light-shielding property. The electrode 165a realizes ohmic connection with the p-type semiconductor layer 153. The electrode 165a is formed of a light-reflecting metal material or the like, and reflects synchrotron radiation or scattered light upward of the light-emitting element 150 toward the light-emitting surface 151S. As a result, in the light emitting element 150, the luminous efficiency is substantially improved.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および電極165aを覆っている。第2層間絶縁膜156は、隣接して配置された発光素子150を分離する。第2層間絶縁膜156は、隣接して配置された発光素子150に設けられた電極165aも分離する。第2層間絶縁膜156は、発光素子150を覆うことによって、周囲環境から、発光素子150を保護する。第2層間絶縁膜156の表面は、層間絶縁膜156上に第2配線層160が形成できる程度の平坦性があればよい。 The second interlayer insulating film 156 covers the flattening surface 112F, the light emitting element 150, and the electrode 165a. The second interlayer insulating film 156 separates the light emitting elements 150 arranged adjacent to each other. The second interlayer insulating film 156 also separates the electrodes 165a provided on the light emitting elements 150 arranged adjacent to each other. The second interlayer insulating film 156 protects the light emitting element 150 from the surrounding environment by covering the light emitting element 150. The surface of the second interlayer insulating film 156 may be flat enough to form the second wiring layer 160 on the interlayer insulating film 156.

第2層間絶縁膜156は、有機絶縁材料によって形成されている。第2層間絶縁膜156に用いられる有機絶縁材料は、好ましくは白色樹脂である。第2層間絶縁膜156を白色樹脂とすることによって、発光素子150の横方向の出射光や、発光面151Sと平坦化面112Fとの界面等に起因する戻り光を反射することができる。そのため、発光素子150の発光効率は、実質的に向上される。 The second interlayer insulating film 156 is formed of an organic insulating material. The organic insulating material used for the second interlayer insulating film 156 is preferably a white resin. By using the white resin as the second interlayer insulating film 156, it is possible to reflect the laterally emitted light of the light emitting element 150 and the return light caused by the interface between the light emitting surface 151S and the flattening surface 112F and the like. Therefore, the luminous efficiency of the light emitting element 150 is substantially improved.

白色樹脂は、SOG(Spin On Glass)等のシリコン系樹脂やノボラック型フェノール系樹脂等の透明樹脂に、ミー(Mie)散乱効果を有する散乱性微粒子を分散させることによって形成される。散乱性微粒子は、無色または白色であり、発光素子150が発光する光の波長の1/10程度から数倍程度の直径を有する。好適に用いられる散乱性微粒子は、光の波長の1/2程度の直径を有する。たとえば、このような散乱性微粒子としては、TiO、Al、ZnO等が挙げられる。 The white resin is formed by dispersing scatterable fine particles having a Mie scattering effect in a silicon-based resin such as SOG (Spin On Glass) or a transparent resin such as a novolak-type phenol-based resin. The scattering fine particles are colorless or white, and have a diameter of about 1/10 to several times the wavelength of the light emitted by the light emitting element 150. The scatterable fine particles preferably used have a diameter of about ½ of the wavelength of light. For example, examples of such scattering fine particles include TiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, and the like.

白色樹脂は、透明樹脂内に分散された多数の微細な空孔などを活用することによっても、形成されることができる。第1層間絶縁膜112を白色化する場合には、SOG等に重ねて、たとえば、ALD(Atomic-Layer-Deposition)やCVDで形成されたSiO膜等を用いてもよい。 The white resin can also be formed by utilizing a large number of fine pores dispersed in the transparent resin. When the first interlayer insulating film 112 is whitened, for example, an ALD (Atomic-Layer-Deposition) or a SiO 2 film formed by CVD may be used on top of the SOG or the like.

第2層間絶縁膜156は、黒色樹脂であってもよい。第2層間絶縁膜156を黒色樹脂とすることによって、サブピクセル20内における光の散乱が抑制され、迷光がより効果的に抑制される。迷光が抑制された画像表示装置は、よりシャープな画像を表示することが可能である。 The second interlayer insulating film 156 may be a black resin. By using the black resin as the second interlayer insulating film 156, the scattering of light in the subpixel 20 is suppressed, and the stray light is suppressed more effectively. An image display device in which stray light is suppressed can display a sharper image.

第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に設けられている。第2配線層160は、電位の異なり得る複数の配線を含むことができる。第2配線層160は、配線160k,160aを含む。配線160k,160aは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。 The second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156. The second wiring layer 160 can include a plurality of wirings having different potentials. The second wiring layer 160 includes wirings 160k and 160a. The wirings 160k and 160a are separately formed and can be connected to different potentials.

配線160kの一部は、接続部151aの上方に設けられている。配線160kの他の一部は、たとえば図3の回路の接地線4に接続される。配線160aの一部は、上面153Uの上方に設けられている配線160aと上面153Uとの間に接続部161aが設けられており、上面153Uは、接続部161aによって配線160aに接続されている。配線160aの他の一部は、配線110dの上方に設けられている。 A part of the wiring 160k is provided above the connection portion 151a. The other part of the wiring 160k is connected to, for example, the ground wire 4 of the circuit of FIG. A part of the wiring 160a is provided with a connection portion 161a between the wiring 160a provided above the upper surface 153U and the upper surface 153U, and the upper surface 153U is connected to the wiring 160a by the connection portion 161a. The other part of the wiring 160a is provided above the wiring 110d.

ビア161dは、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通して配線110dに達するように設けられている。ビア161dは、配線(第1配線)160aと配線110dとの間に設けられ、配線160aと配線110dとを電気的に接続する。したがって、p形半導体層153は、電極165a、接続部161a、配線160a、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン領域に電気的に接続されている。 The via 161d is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. The via 161d is provided between the wiring (first wiring) 160a and the wiring 110d, and electrically connects the wiring 160a and the wiring 110d. Therefore, the p-type semiconductor layer 153 is electrically connected to the drain region of the transistor 103 via the electrode 165a, the connecting portion 161a, the wiring 160a, the via 161d, the wiring 110d, and the via 111d.

ビア(第2ビア)161kは、第2層間絶縁膜156を貫通し接続部151aに達するように設けられている。ビア161kは、配線(第2配線)160kと接続部151aとの間に設けられ、配線160kと接続部151aとを接続する。したがって、n形半導体層151は、接続部151a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば図3の回路の接地線4に電気的に接続される。 The via (second via) 161k is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connecting portion 151a. The via 161k is provided between the wiring (second wiring) 160k and the connection portion 151a, and connects the wiring 160k and the connection portion 151a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground wire 4 of the circuit of FIG. 3 via the connection portion 151a, the via 161k, and the wiring 160k.

配線層110、接続部161aおよびビア111s,111d,161k,161dは、たとえばAlやAlの合金、AlとTi等との積層膜等によって形成されている。たとえば、AlとTiの積層膜では、Tiの薄膜上にAlが積層され、さらにAl上にTiが積層されている。 The wiring layer 110, the connecting portion 161a, and the vias 111s, 111d, 161k, 161d are formed of, for example, an alloy of Al or Al, a laminated film of Al and Ti, or the like. For example, in a laminated film of Al and Ti, Al is laminated on a thin film of Ti, and Ti is further laminated on Al.

外部の環境から保護するために、これらを覆う保護層を、第2層間絶縁膜156および第2配線層160上にわたって設けるようにしてもよい。 In order to protect from the external environment, a protective layer covering them may be provided over the second interlayer insulating film 156 and the second wiring layer 160.

図2は、本実施形態の変形例に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図2の変形例では、第1配線層110を構成する配線110s,110dの形状が第1の実施形態の場合と相違する。他の構成要素は、第1の実施形態の場合と同じである。同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図2に示すように、変形例の画像表示装置は、サブピクセル20aを含む。サブピクセル20aは、第1配線層110を含んでいる。第1配線層110は、配線110s1,110d1を含む。配線110s1は、ビア111sを介して、トランジスタ103のソース領域に接続されており、たとえば後述の図3の回路の電源線3に接続される。配線110d1は、ビア111dを介して、トランジスタのドレイン領域に接続されており、ビア161dを介して、配線160aに接続されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of an image display device according to a modified example of the present embodiment.
In the modified example of FIG. 2, the shapes of the wirings 110s and 110d constituting the first wiring layer 110 are different from those of the first embodiment. Other components are the same as in the first embodiment. The same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in FIG. 2, the modified example image display device includes the subpixel 20a. The subpixel 20a includes a first wiring layer 110. The first wiring layer 110 includes wirings 110s1, 110d1. The wiring 110s1 is connected to the source region of the transistor 103 via the via 111s, and is connected to, for example, the power line 3 of the circuit of FIG. 3 described later. The wiring 110d1 is connected to the drain region of the transistor via the via 111d, and is connected to the wiring 160a via the via 161d.

配線110s1,110d1は、このような回路接続機能のほか、TFTチャネル104を遮光する第1部分として機能する。すなわち、第1部分は、配線110s1,110d1のうち少なくとも一方が、トランジスタ103のTFTチャネル104を覆うように設けられており、発光素子150からの光を遮光する。配線110s1,110d1が第1部分としてTFTチャネル104を覆い、あるいは、配線110s1が単独で第1部分としてTFTチャネルを覆うことができ、配線110d1が単独で第1部分としてTFTチャネル104を覆うことができる。第1部分がTFTチャネル104のほとんどを覆うことによって、発光素子150から放射された光は、第1部分によってTFTチャネル104に到達することが抑制される。そのため、光の照射によるトランジスタ103の誤動作を防止することができる。 In addition to such a circuit connection function, the wirings 110s1 and 110d1 function as a first portion that shields the TFT channel 104 from light. That is, in the first portion, at least one of the wirings 110s1 and 110d1 is provided so as to cover the TFT channel 104 of the transistor 103, and shields the light from the light emitting element 150. Wiring 110s1, 110d1 can cover the TFT channel 104 as the first part, or wiring 110s1 can alone cover the TFT channel as the first part, and wiring 110d1 can alone cover the TFT channel 104 as the first part. can. By covering most of the TFT channel 104 with the first portion, the light emitted from the light emitting element 150 is suppressed from reaching the TFT channel 104 by the first portion. Therefore, it is possible to prevent the transistor 103 from malfunctioning due to the irradiation of light.

図3は、本実施形態に係る画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図3に示すように、本実施形態の画像表示装置1は、表示領域2を備える。表示領域2には、サブピクセル20が配列されている。サブピクセル20は、たとえば格子状に配列されている。たとえば、サブピクセル20は、X軸に沿ってn個配列され、Y軸に沿ってm個配列される。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, the image display device 1 of the present embodiment includes a display area 2. Subpixels 20 are arranged in the display area 2. The sub-pixels 20 are arranged in a grid pattern, for example. For example, n subpixels 20 are arranged along the X axis, and m subpixels 20 are arranged along the Y axis.

画像表示装置1は、電源線3および接地線4をさらに有する。電源線3および接地線4は、サブピクセル20の配列に沿って、格子状に布線されている。電源線3および接地線4は、各サブピクセル20に電気的に接続され、電源端子3aとGND端子4aとの間に接続された直流電源から各サブピクセル20に電力を供給する。電源端子3aおよびGND端子4aは、電源線3および接地線4の端部にそれぞれ設けられ、表示領域2の外部に設けられた直流電源回路に接続される。電源端子3aは、GND端子4aを基準にして正の電圧が供給される。 The image display device 1 further includes a power line 3 and a ground line 4. The power line 3 and the ground line 4 are laid out in a grid pattern along the arrangement of the subpixels 20. The power supply line 3 and the ground line 4 are electrically connected to each subpixel 20, and power is supplied to each subpixel 20 from a DC power source connected between the power supply terminal 3a and the GND terminal 4a. The power supply terminal 3a and the GND terminal 4a are provided at the ends of the power supply line 3 and the ground line 4, respectively, and are connected to a DC power supply circuit provided outside the display area 2. A positive voltage is supplied to the power supply terminal 3a with reference to the GND terminal 4a.

画像表示装置1は、走査線6および信号線8をさらに有する。走査線6は、X軸に平行な方向に布線されている。つまり、走査線6は、サブピクセル20の行方向の配列に沿って布線されている。信号線8は、Y軸に平行な方向に布線されている。つまり、信号線8は、サブピクセル20の列方向の配列に沿って布線されている。 The image display device 1 further includes a scanning line 6 and a signal line 8. The scanning line 6 is laid out in a direction parallel to the X-axis. That is, the scanning lines 6 are laid out along the row direction arrangement of the subpixels 20. The signal line 8 is laid out in a direction parallel to the Y axis. That is, the signal line 8 is laid out along the arrangement of the subpixels 20 in the column direction.

画像表示装置1は、行選択回路5および信号電圧出力回路7をさらに有する。行選択回路5および信号電圧出力回路7は、表示領域2の外縁に沿って設けられている。行選択回路5は、表示領域2の外縁のY軸方向に沿って設けられている。行選択回路5は、各列のサブピクセル20に走査線6を介して電気的に接続され、各サブピクセル20に選択信号を供給する。 The image display device 1 further includes a row selection circuit 5 and a signal voltage output circuit 7. The row selection circuit 5 and the signal voltage output circuit 7 are provided along the outer edge of the display area 2. The row selection circuit 5 is provided along the Y-axis direction of the outer edge of the display area 2. The row selection circuit 5 is electrically connected to the subpixels 20 in each column via the scanning line 6 to supply a selection signal to each subpixel 20.

信号電圧出力回路7は、表示領域2の外縁のX軸方向に沿って設けられている。信号電圧出力回路7は、各行のサブピクセル20に信号線8を介して電気的に接続され、各サブピクセル20に信号電圧を供給する。 The signal voltage output circuit 7 is provided along the X-axis direction of the outer edge of the display area 2. The signal voltage output circuit 7 is electrically connected to the subpixel 20 of each line via the signal line 8 to supply a signal voltage to each subpixel 20.

サブピクセル20は、発光素子22と、選択トランジスタ24と、駆動トランジスタ26と、キャパシタ28と、を含む。図3および後述する図4において、選択トランジスタ24はT1と表示され、駆動トランジスタ26はT2と表示され、キャパシタ28はCmと表示されることがある。 The subpixel 20 includes a light emitting element 22, a selection transistor 24, a drive transistor 26, and a capacitor 28. In FIG. 3 and FIG. 4, which will be described later, the selection transistor 24 may be displayed as T1, the drive transistor 26 may be displayed as T2, and the capacitor 28 may be displayed as Cm.

発光素子22は、駆動トランジスタ26と直列に接続されている。本実施形態では、駆動トランジスタ26はpチャネルのTFTであり、駆動トランジスタ26のドレイン電極に、発光素子22のアノード電極が接続されている。駆動トランジスタ26および選択トランジスタ24の主電極は、ドレイン電極およびソース電極である。発光素子22のアノード電極は、p形半導体層に接続されている。発光素子22のカソード電極は、n形半導体層に接続されている。発光素子22および駆動トランジスタ26の直列回路は、電源線3と接地線4との間に接続されている。駆動トランジスタ26は、図1におけるトランジスタ103に対応し、発光素子22は、図1における発光素子150に対応する。発光素子22に流れる電流は、駆動トランジスタ26のゲート-ソース間に印加される電圧によって決定され、発光素子22は、流れる電流に応じた輝度で発光する。 The light emitting element 22 is connected in series with the drive transistor 26. In the present embodiment, the drive transistor 26 is a p-channel TFT, and the anode electrode of the light emitting element 22 is connected to the drain electrode of the drive transistor 26. The main electrodes of the drive transistor 26 and the selection transistor 24 are a drain electrode and a source electrode. The anode electrode of the light emitting element 22 is connected to the p-type semiconductor layer. The cathode electrode of the light emitting element 22 is connected to the n-type semiconductor layer. The series circuit of the light emitting element 22 and the drive transistor 26 is connected between the power supply line 3 and the ground line 4. The drive transistor 26 corresponds to the transistor 103 in FIG. 1, and the light emitting element 22 corresponds to the light emitting element 150 in FIG. The current flowing through the light emitting element 22 is determined by the voltage applied between the gate and the source of the drive transistor 26, and the light emitting element 22 emits light with a brightness corresponding to the flowing current.

選択トランジスタ24は、駆動トランジスタ26のゲート電極と信号線8との間に主電極を介して接続されている。選択トランジスタ24のゲート電極は、走査線6に接続されている。駆動トランジスタ26のゲート電極と電源線3との間には、キャパシタ28が接続されている。 The selection transistor 24 is connected between the gate electrode of the drive transistor 26 and the signal line 8 via a main electrode. The gate electrode of the selection transistor 24 is connected to the scanning line 6. A capacitor 28 is connected between the gate electrode of the drive transistor 26 and the power supply line 3.

行選択回路5は、m行のサブピクセル20の配列から、1行を選択して走査線6に選択信号を供給する。信号電圧出力回路7は、選択された行の各サブピクセル20に必要なアナログ電圧値を有する信号電圧を供給する。選択された行のサブピクセル20の駆動トランジスタ26のゲート-ソース間には、信号電圧が印加される。信号電圧は、キャパシタ28によって保持される。駆動トランジスタ26は、信号電圧に応じた電流を発光素子22に流す。発光素子22は、流れた電流に応じた輝度で発光する。 The row selection circuit 5 selects one row from the array of subpixels 20 in the m row and supplies the selection signal to the scanning line 6. The signal voltage output circuit 7 supplies a signal voltage having the required analog voltage value for each subpixel 20 in the selected row. A signal voltage is applied between the gate and the source of the drive transistor 26 of the subpixel 20 in the selected row. The signal voltage is held by the capacitor 28. The drive transistor 26 causes a current corresponding to the signal voltage to flow through the light emitting element 22. The light emitting element 22 emits light with a brightness corresponding to the flowing current.

行選択回路5は、選択する行を順次切り替えて選択信号を供給する。つまり、行選択回路5は、サブピクセル20が配列された行を走査する。順次走査されたサブピクセル20の発光素子22には、信号電圧に応じた電流が流れて発光する。サブピクセル20は、発光素子22の流れる電流によって輝度が決定される。サブピクセル20は、決定された輝度にもとづく階調で発光し、表示領域2に画像が表示される。 The row selection circuit 5 sequentially switches the rows to be selected and supplies the selection signal. That is, the row selection circuit 5 scans the row in which the subpixels 20 are arranged. A current corresponding to the signal voltage flows through the light emitting element 22 of the subpixels 20 that are sequentially scanned to emit light. The brightness of the subpixel 20 is determined by the current flowing through the light emitting element 22. The sub-pixel 20 emits light with a gradation based on the determined brightness, and the image is displayed in the display area 2.

図4は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な平面図である。
図4では、AA’線は、図1等の断面図における切断線を表している。本実施形態では、発光素子150および駆動用のトランジスタ103は、第1層間絶縁膜112および第2層間絶縁膜156を介して、Z軸方向に積層されている。発光素子150は、図3では発光素子22に対応する。駆動用のトランジスタ103は、図3では駆動トランジスタ26に対応し、T2とも表記される。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a part of the image display device of the present embodiment.
In FIG. 4, the AA'line represents a cutting line in a cross-sectional view such as FIG. In the present embodiment, the light emitting element 150 and the driving transistor 103 are laminated in the Z-axis direction via the first interlayer insulating film 112 and the second interlayer insulating film 156. The light emitting element 150 corresponds to the light emitting element 22 in FIG. The drive transistor 103 corresponds to the drive transistor 26 in FIG. 3, and is also referred to as T2.

図4に示すように、発光素子150のアノード電極は、図1に示したp形半導体層153によって提供される。電極165aは、p形半導体層153の上面153U上に設けられている。電極165aは、接続部161aを介して、配線160aに接続されている。配線160aは、コンタクトホール161d1によってビア161dに接続され、配線160aは、ビア161dを介して、下層に設けられた配線110dに接続される。 As shown in FIG. 4, the anode electrode of the light emitting device 150 is provided by the p-type semiconductor layer 153 shown in FIG. The electrode 165a is provided on the upper surface 153U of the p-type semiconductor layer 153. The electrode 165a is connected to the wiring 160a via the connecting portion 161a. The wiring 160a is connected to the via 161d by the contact hole 161d1, and the wiring 160a is connected to the wiring 110d provided in the lower layer via the via 161d.

配線110dは、図1に示したビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン電極に接続されている。トランジスタ103のドレイン電極は、図1に示した領域104dである。トランジスタ103のソース電極は、図1に示したビア111sを介して、配線110sに接続されている。トランジスタ103のソース電極は、図1に示した領域104sである。この例では、第1配線層110は、電源線3を含んでおり、配線110sは、電源線3に接続されている。 The wiring 110d is connected to the drain electrode of the transistor 103 via the via 111d shown in FIG. The drain electrode of the transistor 103 is the region 104d shown in FIG. The source electrode of the transistor 103 is connected to the wiring 110s via the via 111s shown in FIG. The source electrode of the transistor 103 is the region 104s shown in FIG. In this example, the first wiring layer 110 includes a power line 3, and the wiring 110s is connected to the power line 3.

発光素子150のカソード電極は、接続部151aによって提供される。接続部151aは、トランジスタ103や配線層110の上層に設けられている。接続部151aは、ビア161kを介して、配線160kに電気的に接続される。より具体的には、ビア161kの一端は、接続部151aに接続されている。ビア161kの他端は、コンタクトホール161k1を介して、配線160kに接続されている。配線160kは、接地線4に接続されている。 The cathode electrode of the light emitting element 150 is provided by the connection portion 151a. The connection portion 151a is provided on the upper layer of the transistor 103 and the wiring layer 110. The connection portion 151a is electrically connected to the wiring 160k via the via 161k. More specifically, one end of the via 161k is connected to the connecting portion 151a. The other end of the via 161k is connected to the wiring 160k via the contact hole 161k1. The wiring 160k is connected to the ground wire 4.

このように、発光素子150は、ビア161dを用いることによって、発光素子150よりも下層に設けられた第1配線層110を第2配線層160に電気的に接続させることができる。発光素子150は、ビア161kを用いることによって、第2配線層160よりも下方に設けられた接続部151aを第2配線層160に電気的に接続させることができる。 As described above, the light emitting element 150 can electrically connect the first wiring layer 110 provided below the light emitting element 150 to the second wiring layer 160 by using the via 161d. By using the via 161k, the light emitting element 150 can electrically connect the connection portion 151a provided below the second wiring layer 160 to the second wiring layer 160.

本実施形態の画像表示装置1の製造方法について説明する。
図5A~図8Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図5Aに示すように、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、基板102が準備される。TFT下層膜106は、第1面102a上に形成される。TFT下層膜106は、たとえばCVD法によって形成される。形成されたTFT下層膜106上に、Si層1104が形成される。Si層1104は、成膜時にはアモルファスSiの層であり、成膜後に、たとえばエキシマレーザパルスを複数回走査することによって多結晶化されたSi層1104が形成される。
The manufacturing method of the image display device 1 of this embodiment will be described.
5A to 8B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 5A, in the manufacturing method of the image display device 1 of the present embodiment, the substrate 102 is prepared. The TFT underlayer film 106 is formed on the first surface 102a. The TFT underlayer film 106 is formed by, for example, a CVD method. The Si layer 1104 is formed on the formed TFT lower layer film 106. The Si layer 1104 is an amorphous Si layer at the time of film formation, and after film formation, for example, a polycrystallized Si layer 1104 is formed by scanning an excimer laser pulse a plurality of times.

図5Bに示すように、TFT下層膜106上の所定の位置に、トランジスタ103が形成される。たとえば、LTPSプロセスでは、トランジスタ103は、次のようにして形成される。 As shown in FIG. 5B, the transistor 103 is formed at a predetermined position on the TFT underlayer film 106. For example, in the LTPS process, the transistor 103 is formed as follows.

図5Aに示した多結晶化されたSi層1104は、図4で示されるトランジスタ103のようにアイランド状に加工され、TFTチャネル104が形成される。TFT下層膜106およびTFTチャネル104を覆うように絶縁層105が形成される。絶縁層105は、ゲート絶縁膜として機能する。TFTチャネル104上に絶縁層105を介して、ゲート107が形成される。ゲート107に対して、B等の不純物を選択的にドーピングし、熱活性化することによって、トランジスタ103は形成される。領域104s,104dは、p形の活性領域とされ、それぞれトランジスタ103のソース領域、ドレイン領域として機能する。領域104iは、n形の活性領域とされ、チャネルとして機能する。 The polycrystalline Si layer 1104 shown in FIG. 5A is processed into an island shape like the transistor 103 shown in FIG. 4, and the TFT channel 104 is formed. The insulating layer 105 is formed so as to cover the TFT underlayer film 106 and the TFT channel 104. The insulating layer 105 functions as a gate insulating film. A gate 107 is formed on the TFT channel 104 via the insulating layer 105. The transistor 103 is formed by selectively doping the gate 107 with an impurity such as B + and thermally activating it. The regions 104s and 104d are p-shaped active regions, and function as source regions and drain regions of the transistor 103, respectively. The region 104i is an n-type active region and functions as a channel.

図6に示すように、絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107を覆うように設けられる。絶縁膜108の形成には、絶縁膜108の材質に応じて適切な製法が適用される。たとえば、絶縁膜108がSiOで形成される場合には、ALDやCVD等の技術が用いられる。 As shown in FIG. 6, the insulating film 108 is provided so as to cover the insulating layer 105 and the gate 107. An appropriate manufacturing method is applied to the formation of the insulating film 108 depending on the material of the insulating film 108. For example, when the insulating film 108 is formed of SiO 2 , techniques such as ALD and CVD are used.

絶縁膜108の平坦度は、第1配線層110を形成することができる程度でよく、必ずしも平坦化工程を行わなくてもよい。絶縁膜108に平坦化工程を施さない場合には、平坦化工程のための工程数を削減することができる。 The flatness of the insulating film 108 may be such that the first wiring layer 110 can be formed, and the flattening step does not necessarily have to be performed. When the insulating film 108 is not subjected to the flattening step, the number of steps for the flattening step can be reduced.

絶縁膜108および絶縁層105を貫通してビア111s,111dが形成される。ビア111sは、領域104sに達するように形成される。ビア111dは、領域104dに達するように形成される。ビア111s,111dを形成するためのビアホール形成には、たとえばRIE等が用いられる。 Vias 111s and 111d are formed through the insulating film 108 and the insulating layer 105. The vias 111s are formed to reach the region 104s. The via 111d is formed so as to reach the region 104d. For example, RIE or the like is used for forming a via hole for forming the vias 111s and 111d.

配線110s,110dを含む第1配線層110は、絶縁膜108上に形成される。配線110sは、ビア111sの一端に接続される。配線110dは、ビア111dの一端に接続される。第1配線層110は、ビア111s,111dの形成と同時に形成されてもよい。 The first wiring layer 110 including the wirings 110s and 110d is formed on the insulating film 108. The wiring 110s is connected to one end of the via 111s. The wiring 110d is connected to one end of the via 111d. The first wiring layer 110 may be formed at the same time as the vias 111s and 111d are formed.

第1層間絶縁膜(第1絶縁膜)112は、絶縁膜108および第1配線層110上を覆って形成される。第1層間絶縁膜112は、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing、CMP)等によって表面を平坦化し、平坦化面112Fが形成される。 The first interlayer insulating film (first insulating film) 112 is formed so as to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The surface of the first interlayer insulating film 112 is flattened by chemical mechanical polishing (CMP) or the like, and a flattened surface 112F is formed.

このようにして、基板102を含む駆動回路部(第1基板)100が形成される。駆動回路部100の製造工程は、この後説明するウェハー貼り合わせの工程とは別のプラントで実行されてもよいし、ウェハー貼り合わせの工程と同じプラントで実行されてもよい。 In this way, the drive circuit unit (first substrate) 100 including the substrate 102 is formed. The manufacturing process of the drive circuit unit 100 may be executed in a plant different from the wafer bonding process described later, or may be executed in the same plant as the wafer bonding process.

図7Aに示すように、半導体成長基板1194が準備される。半導体成長基板1194は、結晶成長用基板1001および半導体層1150を含む。結晶成長用基板1001は、たとえばSi基板やサファイア基板等である。好ましくは、Si基板が結晶成長用基板1001として用いられる。また、低温スパッタ法等の低温結晶成長プロセスを用いる場合には、より安価なガラス基板等を用いることも可能である。 As shown in FIG. 7A, the semiconductor growth substrate 1194 is prepared. The semiconductor growth substrate 1194 includes a crystal growth substrate 1001 and a semiconductor layer 1150. The crystal growth substrate 1001 is, for example, a Si substrate, a sapphire substrate, or the like. Preferably, the Si substrate is used as the crystal growth substrate 1001. Further, when a low temperature crystal growth process such as a low temperature sputtering method is used, it is also possible to use a cheaper glass substrate or the like.

半導体層1150は、結晶成長用基板1001上に形成されている。半導体層1150は、n形半導体層1151、発光層1152およびp形半導体層1153を含む。n形半導体層1151、発光層1152およびp形半導体層1153は、結晶成長用基板1001の側から、この順に積層されている。 The semiconductor layer 1150 is formed on the crystal growth substrate 1001. The semiconductor layer 1150 includes an n-type semiconductor layer 1151, a light emitting layer 1152, and a p-type semiconductor layer 1153. The n-type semiconductor layer 1151, the light emitting layer 1152, and the p-type semiconductor layer 1153 are laminated in this order from the side of the crystal growth substrate 1001.

半導体層1150の形成には、たとえばCVD法が用いられ、有機金属気相成長法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition、MOCVD法)が好適に用いられる。あるいは、低温スパッタ法を用いることによって、700℃以下のプロセス温度でも、半導体層1150のエピタキシャル結晶成長が可能である。このような低温スパッタ法を用いることによって、耐熱性の低いガラス基板や装置を使うことが可能になるため、製造コストの低減をはかることができる。 For the formation of the semiconductor layer 1150, for example, a CVD method is used, and a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) is preferably used. Alternatively, by using the low temperature sputtering method, the epitaxial crystal growth of the semiconductor layer 1150 is possible even at a process temperature of 700 ° C. or lower. By using such a low temperature sputtering method, it becomes possible to use a glass substrate or an apparatus having low heat resistance, so that the manufacturing cost can be reduced.

半導体層1150は、たとえば、GaNを含み、より詳細には、InAlGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y<1)等を含む。 The semiconductor layer 1150 includes, for example, GaN, and more particularly includes In X Al Y Ga 1-XY N (0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y <1) and the like.

結晶成長の初期には結晶格子定数の不整合に起因する結晶欠陥を生じる場合があり、結晶欠陥を生じた結晶はn形を呈する。そのため、この例のように、半導体層1150を、結晶成長用基板1001上にn形半導体層1151から形成した場合には、生産プロセス上のマージンを大きくとることができるので、歩留りを向上し易いという長所がある。 In the early stage of crystal growth, crystal defects due to inconsistency of crystal lattice constant may occur, and the crystal with crystal defects exhibits an n-shape. Therefore, when the semiconductor layer 1150 is formed from the n-type semiconductor layer 1151 on the crystal growth substrate 1001 as in this example, a large margin in the production process can be obtained, and the yield can be easily improved. There is an advantage.

p形半導体層1153上にメタル層(第1メタル層)1161が形成される。メタル層1161は、p形半導体層1153の露出面1153E上に形成される。 A metal layer (first metal layer) 1161 is formed on the p-type semiconductor layer 1153. The metal layer 1161 is formed on the exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153.

結晶成長用基板1001上に半導体層1150を形成する場合に、図7Aでは図示しないが、バッファ層を介して半導体層1150を形成するようにしてもよい。バッファ層は、たとえばAlN等の窒化物が用いられる。結晶成長用基板1001上にバッファ層を介して半導体層1150を結晶成長させることによって、GaNの結晶と結晶成長用基板1001との界面での不整合を緩和することができる。そのため、半導体層1150の半導体結晶の品質が向上することが期待される。一方、本実施形態では、n形半導体層1151を平坦化面112Fに貼り合わせるので、貼り合わせの前にバッファ層を除去する工程が追加される。後述の他の実施形態の場合も同様である。 When the semiconductor layer 1150 is formed on the crystal growth substrate 1001, although not shown in FIG. 7A, the semiconductor layer 1150 may be formed via a buffer layer. For the buffer layer, for example, a nitride such as AlN is used. By growing the semiconductor layer 1150 on the crystal growth substrate 1001 via the buffer layer, the mismatch at the interface between the GaN crystal and the crystal growth substrate 1001 can be alleviated. Therefore, it is expected that the quality of the semiconductor crystal of the semiconductor layer 1150 will be improved. On the other hand, in the present embodiment, since the n-type semiconductor layer 1151 is bonded to the flattening surface 112F, a step of removing the buffer layer is added before the bonding. The same applies to the other embodiments described later.

図7Bに示すように、支持基板(第2基板)1190が準備される。支持基板1190は、一方の面1190E上にメタル層(第1メタル層)1162が形成されている。支持基板1190は、たとえば石英ガラスやSi等によって形成されている。 As shown in FIG. 7B, a support substrate (second substrate) 1190 is prepared. In the support substrate 1190, a metal layer (first metal layer) 1162 is formed on one surface 1190E. The support substrate 1190 is made of, for example, quartz glass, Si, or the like.

半導体成長基板1194は、半導体成長基板1194上に形成されたメタル層1161を、支持基板1190上に形成されたメタル層1162に対向させて配置される。半導体層1150は、メタル層1161,1162を介して、支持基板1190に接合される。メタル層1161,1162は、光反射性を有する導電材料であれば、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。メタル層は、図1に示した電極165aに成形した場合に、遮光性を有することで十分な光反射性を実現できる程度の厚さであれば、半導体成長基板1194または支持基板1190のいずれか一方に形成するようにしてもよい。 In the semiconductor growth substrate 1194, the metal layer 1161 formed on the semiconductor growth substrate 1194 is arranged so as to face the metal layer 1162 formed on the support substrate 1190. The semiconductor layer 1150 is bonded to the support substrate 1190 via the metal layers 1161 and 1162. The metal layers 1161 and 1162 may be the same material or different materials as long as they are conductive materials having light reflectivity. The metal layer is either a semiconductor growth substrate 1194 or a support substrate 1190 as long as it has a thickness sufficient to realize sufficient light reflectivity by having a light-shielding property when molded into the electrode 165a shown in FIG. It may be formed on one side.

図8Aに示すように、半導体層1150にメタル層(第1メタル層)1163を介して支持基板1190が接合された後には、図7Bに示した結晶成長用基板1001は除去され、基板1195が形成される。メタル層1163は、2つのメタル層1161,1162の接合形成物である。結晶成長用基板1001の除去には、たとえばウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 As shown in FIG. 8A, after the support substrate 1190 is bonded to the semiconductor layer 1150 via the metal layer (first metal layer) 1163, the crystal growth substrate 1001 shown in FIG. 7B is removed, and the substrate 1195 is removed. It is formed. The metal layer 1163 is a jointed product of two metal layers 1161,1162. For example, wet etching or laser lift-off is used to remove the crystal growth substrate 1001.

基板1195の半導体層1150は、平坦化面112Fに貼り合わせられる。平坦化面112Fに貼り合わされる面は、n形半導体層1151の露出面1151Eである。その後、支持基板1190は除去される。支持基板1190の除去もウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 The semiconductor layer 1150 of the substrate 1195 is bonded to the flattening surface 112F. The surface bonded to the flattening surface 112F is the exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151. After that, the support substrate 1190 is removed. Wet etching and laser lift-off are also used to remove the support substrate 1190.

基板貼り合わせの工程では、たとえば、それぞれの基板を加熱して熱圧着することによって、基板同士が貼り合わせられる。上述のほか、それぞれの基板の貼り合わせ面をCMP等を用いてさらに平坦化した上で、真空中で貼り合わせ面をプラズマ処理により清浄化して密着させるようにしてもよい。 In the process of bonding the substrates, for example, the substrates are bonded to each other by heating and thermocompression bonding each substrate. In addition to the above, the bonded surfaces of the respective substrates may be further flattened using CMP or the like, and then the bonded surfaces may be cleaned by plasma treatment in a vacuum so as to be brought into close contact with each other.

半導体層1150を駆動回路部100に貼り合わせる場合には、1つの半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときと、複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときがある。1つの半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときには、駆動回路部100を構成する基板102のサイズは、たとえば数10mm角から150mm角程度の長方形状や正方形状等とすることができる。この場合には、基板1195上に形成された半導体層1150は、基板102のサイズに応じたサイズとすることができる。 When the semiconductor layer 1150 is bonded to the drive circuit unit 100, one semiconductor layer 1150 may be bonded to one drive circuit unit 100, or a plurality of semiconductor layers 1150 may be bonded to one drive circuit unit 100. be. When one semiconductor layer 1150 is bonded to one drive circuit unit 100, the size of the substrate 102 constituting the drive circuit unit 100 can be, for example, a rectangular shape or a square shape of about several tens of mm square to 150 mm square. .. In this case, the semiconductor layer 1150 formed on the substrate 1195 can be sized according to the size of the substrate 102.

複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときには、駆動回路部100を構成する基板102は、たとえば、1500mm×1800mm程度のほぼ長方形のガラス基板を用いることができる。基板1195に形成された半導体層1150は、数10mm角から150mm角程度の長方形状または正方形状とされ、ウェハー寸法に換算して、たとえば、4インチから6インチ程度のサイズとすることができる。基板102のサイズは、画像表示装置のサイズ等に応じて、適切に選定される。 When the plurality of semiconductor layers 1150 are bonded to one drive circuit unit 100, for example, a substantially rectangular glass substrate having a size of about 1500 mm × 1800 mm can be used as the substrate 102 constituting the drive circuit unit 100. The semiconductor layer 1150 formed on the substrate 1195 has a rectangular shape or a square shape of about several tens of mm square to 150 mm square, and can have a size of, for example, about 4 inches to 6 inches in terms of wafer dimensions. The size of the substrate 102 is appropriately selected according to the size of the image display device and the like.

図9は、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する斜視図である。
図9は、複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときの例を模式的に示している。
図9の矢印の上の図は、複数の基板1195が格子状に配置されていることを示している。図9の矢印の下の図は、平坦化面112Fが形成された駆動回路部100が配置されていることを示している。図9は、格子状に配置された複数の基板1195が2点鎖線の位置に貼り合わされることを、矢印によって示している。
FIG. 9 is a perspective view illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
FIG. 9 schematically shows an example in which a plurality of semiconductor layers 1150 are bonded to one drive circuit unit 100.
The figure above the arrow in FIG. 9 shows that the plurality of substrates 1195 are arranged in a grid pattern. The figure below the arrow in FIG. 9 shows that the drive circuit unit 100 on which the flattening surface 112F is formed is arranged. FIG. 9 shows by arrows that a plurality of substrates 1195 arranged in a grid pattern are bonded to each other at the positions of the alternate long and short dash lines.

半導体層1150の端部およびその付近では、半導体結晶の品質が低下するため、半導体層1150の端部およびその付近に発光素子150が形成されないように留意する必要がある。
図9に示すように、半導体層1150の端部は、支持基板1190の端部とほぼ一致するように形成されている。そのため、複数の基板1195は、隣接する基板1195同士で、なるべく隙間を生じないように、たとえば図9の実線で示したように、格子状に、駆動回路部100に対向して配置される。半導体層1150は、図9の2点鎖線で示したように、駆動回路部100の平坦化面112F上に貼り合わされる。
Since the quality of the semiconductor crystal deteriorates at and near the end of the semiconductor layer 1150, care must be taken not to form the light emitting element 150 at or near the end of the semiconductor layer 1150.
As shown in FIG. 9, the end portion of the semiconductor layer 1150 is formed so as to substantially coincide with the end portion of the support substrate 1190. Therefore, the plurality of substrates 1195 are arranged in a grid pattern facing the drive circuit unit 100 so as not to form a gap between the adjacent substrates 1195 as much as possible, for example, as shown by the solid line in FIG. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 9, the semiconductor layer 1150 is bonded onto the flattening surface 112F of the drive circuit unit 100.

1つの駆動回路部100に複数の半導体層1150が貼り合わされた場合には、その後の工程において、複数の半導体層1150が貼り合わされた駆動回路部100を基板102ごと分割して、分割数に応じた数量およびサイズの画像表示装置とすることができる。半導体結晶の品質の低下している半導体層1150の端部が、表示領域の端部となることが好ましいので、分割する単位は、好ましくは、基板1195の形状に一致するように設定される。 When a plurality of semiconductor layers 1150 are bonded to one drive circuit unit 100, in the subsequent steps, the drive circuit unit 100 to which the plurality of semiconductor layers 1150 are bonded is divided for each substrate 102 according to the number of divisions. It can be an image display device of different quantity and size. Since it is preferable that the end portion of the semiconductor layer 1150 in which the quality of the semiconductor crystal is deteriorated becomes the end portion of the display region, the unit to be divided is preferably set to match the shape of the substrate 1195.

ウェハー貼り合わせの製造工程では、半導体成長基板1194を形成するまでの工程および基板1195を形成した後の処理を行う工程は、同一のプラントで実行されてもよいし、異なるプラントで実行されてもよい。たとえば、基板1195を第1プラントで製造し、第1プラントとは異なる第2プラントに基板1195を搬入して、貼り合わせ工程を実行してもよい。 In the wafer bonding manufacturing process, the process up to forming the semiconductor growth substrate 1194 and the process of performing the processing after forming the substrate 1195 may be executed in the same plant or in different plants. good. For example, the substrate 1195 may be manufactured in the first plant, the substrate 1195 may be carried into a second plant different from the first plant, and the bonding step may be executed.

半導体層1150を基板102に貼り合わせる方法は、上述に限らず、次の方法とすることもできる。すなわち、半導体層1150は、結晶成長用基板1001上に形成後、容器に収納され、たとえば容器内では支持基板1190を装着されて、保管される。保管後、半導体層1150は、容器から取り出されて、駆動回路部100に貼り合わせられる。また、半導体層1150は、支持基板1190に装着されることなく、容器に保管される。保管後、半導体層1150は、容器から取り出されて、そのまま駆動回路部100に貼り合わされる。 The method of bonding the semiconductor layer 1150 to the substrate 102 is not limited to the above, and the following method can also be used. That is, the semiconductor layer 1150 is formed on the crystal growth substrate 1001 and then stored in a container. For example, in the container, the support substrate 1190 is mounted and stored. After storage, the semiconductor layer 1150 is taken out of the container and attached to the drive circuit unit 100. Further, the semiconductor layer 1150 is stored in a container without being mounted on the support substrate 1190. After storage, the semiconductor layer 1150 is taken out of the container and bonded to the drive circuit unit 100 as it is.

図10Aおよび図10Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図10Aに示すように、図8Bに示したメタル層1163は、エッチングによって所定の形状に加工され、電極165aが形成される。電極165aの形成には、ドライエッチングやウェットエッチングが用いられる。
10A and 10B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 10A, the metal layer 1163 shown in FIG. 8B is processed into a predetermined shape by etching to form an electrode 165a. Dry etching or wet etching is used to form the electrode 165a.

図8Bに示した半導体層1150は、エッチングによって所定の形状に加工され、発光素子150が形成される。発光素子150では、接続部151aが形成され、その後、さらにエッチングすることによって、他の部分が形成される。これによって、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出する接続部151aを有する発光素子150を形成することができる。発光素子150の形成には、たとえばドライエッチングプロセスが用いられ、好適には、異方性プラズマエッチング(Reactive Ion Etching、RIE)が用いられる。 The semiconductor layer 1150 shown in FIG. 8B is processed into a predetermined shape by etching to form a light emitting element 150. In the light emitting element 150, the connection portion 151a is formed, and then the other portion is formed by further etching. This makes it possible to form a light emitting element 150 having a connection portion 151a projecting from the n-type semiconductor layer 151 in one direction on the flattening surface 112F. For example, a dry etching process is used for forming the light emitting element 150, and anisotropic plasma etching (Reactive Ion Etching, RIE) is preferably used.

第2層間絶縁膜(第2絶縁膜)156は、平坦化面112F、発光素子150および電極165aを覆うように形成される。 The second interlayer insulating film (second insulating film) 156 is formed so as to cover the flattening surface 112F, the light emitting element 150, and the electrode 165a.

図10Bに示すように、ビア161d(第1ビア)は、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するビアホールを導電材料で埋め込むことによって形成される。ビア(第2ビア)161kは、第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部151aに達するビアホールを導電材料で埋め込むことによって形成される。接続部161aは、電極165aに達するように形成されたコンタクトホールを埋め込んで形成される。ビアホールやコンタクトホールの形成には、たとえばRIE等が用いられる。 As shown in FIG. 10B, the via 161d (first via) is formed by embedding a via hole that penetrates the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reaches the wiring 110d with a conductive material. The via (second via) 161k is formed by embedding a via hole that penetrates the second interlayer insulating film 156 and reaches the connecting portion 151a with a conductive material. The connecting portion 161a is formed by embedding a contact hole formed so as to reach the electrode 165a. For example, RIE is used for forming via holes and contact holes.

配線160a,160kを含む第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に形成される。配線160aは、接続部161aおよびビア161dの一端に接続される。配線160kは、ビア161kの一端に接続される。第2配線層160は、ビア161k,161dおよび接続部161aの形成と同時に形成されてもよい。 The second wiring layer 160 including the wirings 160a and 160k is formed on the second interlayer insulating film 156. The wiring 160a is connected to one end of the connection portion 161a and the via 161d. The wiring 160k is connected to one end of the via 161k. The second wiring layer 160 may be formed at the same time as the vias 161k, 161d and the connecting portion 161a are formed.

図2に示す、本実施形態の変形例のサブピクセル20aの場合には、第1配線層110の形成工程において、配線110s1,110d1の少なくとも一方を含む第1部分がTFTチャネル104を覆うような形状に成形される。第1配線層110を形成した後には、上述の第1の実施形態の場合と同様の製造工程によって、図2に示したサブピクセル20aが形成される。 In the case of the sub-pixel 20a of the modification of the present embodiment shown in FIG. 2, in the process of forming the first wiring layer 110, the first portion including at least one of the wirings 110s1 and 110d1 covers the TFT channel 104. It is molded into a shape. After forming the first wiring layer 110, the subpixel 20a shown in FIG. 2 is formed by the same manufacturing process as in the case of the first embodiment described above.

このようにして、サブピクセル20,20aが形成され、画像表示装置が形成される。 In this way, the sub-pixels 20 and 20a are formed, and the image display device is formed.

図11は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。
図11に示すように、本実施形態の画像表示装置は、駆動回路部100の平坦化面112F上に、多数の発光素子150を有する発光回路部172が設けられている。発光回路部172は、発光素子150、電極165a、これらを覆う第2層間絶縁膜156および第2配線層160を含む構造体である。上述したように、発光回路部172および駆動回路部100は、図1等に示したビア161dで電気的に接続されている。
FIG. 11 is a schematic perspective view illustrating the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 11, in the image display device of the present embodiment, a light emitting circuit unit 172 having a large number of light emitting elements 150 is provided on the flattening surface 112F of the drive circuit unit 100. The light emitting circuit unit 172 is a structure including a light emitting element 150, an electrode 165a, a second interlayer insulating film 156 covering them, and a second wiring layer 160. As described above, the light emitting circuit unit 172 and the drive circuit unit 100 are electrically connected by the via 161d shown in FIG. 1 and the like.

図11に示した構成は、カラーフィルタを設けていない場合の例であり、後述する他の実施形態においてカラーフィルタを設けない場合に適用される。また、後述する図19に示す第3の実施形態や図27に示す第4の実施形態の場合を適用して、本実施形態においても、カラーフィルタを設けることができる。 The configuration shown in FIG. 11 is an example in the case where the color filter is not provided, and is applied when the color filter is not provided in other embodiments described later. Further, the color filter can be provided also in this embodiment by applying the case of the third embodiment shown in FIG. 19 and the fourth embodiment shown in FIG. 27, which will be described later.

本実施形態の画像表示装置1の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、駆動回路部100の平坦化面112F上に半導体層1150を貼り合わせた後、半導体層1150をエッチングして発光素子150が形成される。その後、発光素子150は、第2層間絶縁膜156で覆われ、第1配線層110や外部回路との電気的接続をはかる第2配線層160が形成される。そのため、平坦化面112F上に個片化された発光素子を個々に転写するのに比べて、製造工程が著しく短縮される。
The effect of the image display device 1 of the present embodiment will be described.
In the manufacturing method of the image display device 1 of the present embodiment, the semiconductor layer 1150 is bonded on the flattening surface 112F of the drive circuit unit 100, and then the semiconductor layer 1150 is etched to form the light emitting element 150. After that, the light emitting element 150 is covered with the second interlayer insulating film 156, and the first wiring layer 110 and the second wiring layer 160 for electrical connection with the external circuit are formed. Therefore, the manufacturing process is remarkably shortened as compared with transferring the individualized light emitting elements onto the flattened surface 112F individually.

たとえば、4K画質の画像表示装置では、サブピクセルの数は2400万個を超え、8K画質の画像表示装置の場合には、サブピクセルの数は9900万個を超える。これだけ大量の発光素子を個々に形成し、回路基板に実装するのでは、膨大な時間を要することとなる。そのため、マイクロLEDによる画像表示装置を現実的なコストで実現することは困難である。また、大量の発光素子を個々に実装したのでは、実装時の接続不良等による歩留りが低下し、さらなるコスト上昇が避けられないが、本実施形態の画像表示装置の製造方法では以下のような効果が得られる。 For example, in a 4K image quality image display device, the number of subpixels exceeds 24 million, and in the case of an 8K image quality image display device, the number of subpixels exceeds 99 million. It would take an enormous amount of time to individually form such a large number of light emitting elements and mount them on a circuit board. Therefore, it is difficult to realize an image display device using micro LEDs at a realistic cost. Further, if a large number of light emitting elements are individually mounted, the yield is reduced due to poor connection at the time of mounting, and further cost increase is unavoidable. However, the manufacturing method of the image display device of the present embodiment is as follows. The effect is obtained.

上述したとおり、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、半導体層1150全体を平坦化面112Fに貼り合わせた後に、エッチングにより発光素子を形成するので、発光素子の転写工程は1回で完了する。したがって、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、従来の製造方法に対して転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができる。 As described above, in the manufacturing method of the image display device 1 of the present embodiment, the light emitting element is formed by etching after the entire semiconductor layer 1150 is bonded to the flattening surface 112F, so that the transfer step of the light emitting element can be performed once. Complete. Therefore, in the manufacturing method of the image display device 1 of the present embodiment, the time of the transfer step can be shortened and the number of steps can be reduced as compared with the conventional manufacturing method.

さらに、半導体層1150をあらかじめ個片化したり、回路素子に対応した位置に電極を形成したりすることなく、半導体層1150をウェハレベルで平坦化面112Fに貼り合わせる。そのため、貼り合わせの段階での位置合わせが不要となる。したがって、貼り合わせ工程を短時間で容易に行うことが可能になる。貼り合わせ時に位置合わせをする必要がないので、発光素子150の小型化も容易であり、高精細化されたディスプレイに好適である。 Further, the semiconductor layer 1150 is bonded to the flattening surface 112F at the wafer level without disassembling the semiconductor layer 1150 in advance or forming an electrode at a position corresponding to the circuit element. Therefore, alignment at the bonding stage is not required. Therefore, the bonding process can be easily performed in a short time. Since it is not necessary to align the light emitting element 150 at the time of bonding, it is easy to reduce the size of the light emitting element 150, which is suitable for a high-definition display.

本実施形態では、駆動回路部100は、TFT等を含む駆動回路や走査回路等を含むことができる。LTPSプロセス等を用いることにより、ガラス基板等の光透過性のある基板に駆動回路部100を構成する回路101を作りこむことができ、既存のフラットパネルディスプレイの製造プロセスやプラントを利用することができるとの利点がある。 In the present embodiment, the drive circuit unit 100 can include a drive circuit including a TFT and the like, a scanning circuit, and the like. By using the LTPS process or the like, the circuit 101 constituting the drive circuit unit 100 can be built on a light-transmitting substrate such as a glass substrate, and the existing flat panel display manufacturing process or plant can be used. There is an advantage that it can be done.

本実施形態では、発光素子150は、トランジスタ103等よりも上層に形成される。異なる層に形成された発光素子150およびトランジスタ103等を含む回路101、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通するビア161dを形成することによって、相互に接続することができる。このように技術的に確立した多層配線技術を用いることによって、均一な接続構造を容易に実現することができ、歩留りを向上させることができる。したがって、発光素子等の接続不良による歩留りの低下が抑制される。 In the present embodiment, the light emitting element 150 is formed in a layer above the transistor 103 and the like. They can be interconnected by forming a circuit 101 including a light emitting element 150 and a transistor 103 formed in different layers, a via 161d penetrating the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112. By using the multi-layer wiring technology technically established in this way, a uniform connection structure can be easily realized and the yield can be improved. Therefore, the decrease in yield due to poor connection of the light emitting element or the like is suppressed.

本実施形態の画像表示装置1では、発光面151Sから出力された光は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を含む光路を介して、画像表示装置1の外部へ放射される。第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105およびTFT下層膜106の合計の厚さは、たとえば1μm程度から数μm程度におよぶ場合がある。つまり、発光面151Sから出力された光は、1μm程度から数μm程度の光路を経て、外部に放射される。そのため、発光面151Sから出力された光は、外部に直接放射される場合よりも光路の長さに応じて減衰される。 In the image display device 1 of the present embodiment, the light output from the light emitting surface 151S is an image via an optical path including the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower layer film 106, and the substrate 102. It is radiated to the outside of the display device 1. The total thickness of the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, and the TFT lower layer film 106 may range from, for example, about 1 μm to about several μm. That is, the light output from the light emitting surface 151S is radiated to the outside through an optical path of about 1 μm to several μm. Therefore, the light output from the light emitting surface 151S is attenuated according to the length of the optical path as compared with the case where it is directly radiated to the outside.

本実施形態では、発光面151Sに対向して設けられた上面153U上にわたって、電極165aが設けられている。そのため、発光素子150の上方への散乱等は、電極165aによって発光面151S側に反射される。 In the present embodiment, the electrode 165a is provided over the upper surface 153U provided so as to face the light emitting surface 151S. Therefore, the upward scattering of the light emitting element 150 is reflected by the electrode 165a toward the light emitting surface 151S.

発光素子150は、発光面151Sおよび上面153U以外を第2層間絶縁膜156によって覆われている。第2層間絶縁膜156を白色樹脂等の光反射性の高い材料で形成することによって、発光素子150の側方への散乱光等を反射して、発光素子150の側方に漏れないようにすることができる。 The light emitting element 150 is covered with a second interlayer insulating film 156 except for the light emitting surface 151S and the upper surface 153U. By forming the second interlayer insulating film 156 with a material having high light reflectivity such as white resin, scattered light or the like to the side of the light emitting element 150 is reflected so as not to leak to the side of the light emitting element 150. can do.

このように、本実施形態の画像表示装置では、電極165aおよび第2層間絶縁膜156で発光素子150を覆って、発光面151S以外の方向へ進行する光を発光素子150内に閉じ込めることができる。発光素子150内に閉じ込められた光は、発光素子150と第2層間絶縁膜156との界面で反射され、一部は、発光面151S側に誘導される。したがって、発光素子150は、実質的な発光効率が向上され、発光面151Sから外部に放射されるまでの光路が長く、光の強度が減衰されても、十分な強度の光を外部に放射することができる。 As described above, in the image display device of the present embodiment, the light emitting element 150 can be covered with the electrode 165a and the second interlayer insulating film 156, and the light traveling in a direction other than the light emitting surface 151S can be confined in the light emitting element 150. .. The light confined in the light emitting element 150 is reflected at the interface between the light emitting element 150 and the second interlayer insulating film 156, and a part of the light is guided to the light emitting surface 151S side. Therefore, the light emitting element 150 substantially improves the luminous efficiency, has a long optical path from the light emitting surface 151S to the outside, and emits light of sufficient intensity to the outside even if the light intensity is attenuated. be able to.

本実施形態では、上述のように発光面151Sからは、十分な強度の光が出力されるので、出力された光がTFTチャネル104に照射されると、トランジスタ103が誤動作するおそれがある。本変形例の画像表示装置では、配線110s1,110d1の少なくとも一方を含む第1部分は、TFTチャネル104を覆うように設けられている。そのため、発光面151Sから出力された光が第1部分によって、大部分が遮光されて、発光面151Sから出力された光は、TFTチャネル104に到達しにくくなる。したがって、光の照射によるトランジスタ103の誤動作が抑制される。 In the present embodiment, as described above, light of sufficient intensity is output from the light emitting surface 151S, so that if the output light is applied to the TFT channel 104, the transistor 103 may malfunction. In the image display device of this modification, the first portion including at least one of the wirings 110s1 and 110d1 is provided so as to cover the TFT channel 104. Therefore, most of the light output from the light emitting surface 151S is shielded by the first portion, and the light output from the light emitting surface 151S is less likely to reach the TFT channel 104. Therefore, the malfunction of the transistor 103 due to the irradiation of light is suppressed.

(第2の実施形態)
図12は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図12に示すように、本実施形態の画像表示装置は、サブピクセル220を備えており、サブピクセル220は、p形半導体層253が発光面253Sを提供する点で、上述した他の実施形態の場合と相違する。本実施形態では、発光素子250の構成が上述した他の実施形態の場合と相違することにより、発光素子250を駆動するトランジスタ203の構成も相違する。他の実施形態の場合と同一の構成要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 12, the image display device of the present embodiment includes a sub-pixel 220, and the sub-pixel 220 is the other embodiment described above in that the p-type semiconductor layer 253 provides a light emitting surface 253S. It is different from the case of. In the present embodiment, the configuration of the light emitting element 250 is different from that of the other embodiments described above, so that the configuration of the transistor 203 for driving the light emitting element 250 is also different. The same components as in the case of other embodiments are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態の画像表示装置のサブピクセル220は、基板102と、トランジスタ203と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、発光素子250と、電極265kと、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。 The subpixel 220 of the image display device of the present embodiment includes a substrate 102, a transistor 203, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a light emitting element 250, an electrode 265k, and a second interlayer insulating film. 156, via 161d, and a second wiring layer 160 are included.

トランジスタ203は、TFT下層膜106上に設けられている。トランジスタ203は、nチャネルのTFTである。トランジスタ203は、TFTチャネル204と、ゲート107と、を含む。好ましくは、トランジスタ203は、上述の他の実施形態の場合と同様に、LTPSプロセス等によって形成されている。本実施形態では、回路101は、TFTチャネル204、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s,111dおよび第1配線層110を含むものとする。 The transistor 203 is provided on the TFT lower layer film 106. The transistor 203 is an n-channel TFT. The transistor 203 includes a TFT channel 204 and a gate 107. Preferably, the transistor 203 is formed by an LTPS process or the like as in the case of the other embodiments described above. In the present embodiment, the circuit 101 includes a TFT channel 204, an insulating layer 105, an insulating film 108, vias 111s, 111d, and a first wiring layer 110.

TFTチャネル204は、領域204s,204i,204dを含む。領域204s,204i,204dは、TFT下層膜106上に設けられている。領域204s,204dは、リンイオン(P)等のn形不純物がドープされている。領域204sは、ビア111sとオーミック接続されている。領域204dは、ビア111dとオーミック接続されている。 The TFT channel 204 includes regions 204s, 204i, 204d. The regions 204s, 204i, 204d are provided on the TFT underlayer film 106. The regions 204s and 204d are doped with n-type impurities such as phosphorus ions (P ). The region 204s is ohmic contacted with the via 111s. The area 204d is ohmic contacted with the via 111d.

ゲート107は、絶縁層105を介して、TFTチャネル204上に設けられている。絶縁層105は、TFTチャネル204とゲート107とを絶縁する。 The gate 107 is provided on the TFT channel 204 via the insulating layer 105. The insulating layer 105 insulates the TFT channel 204 from the gate 107.

トランジスタ203では、領域204sよりも高い電圧がゲート107に印加されると、領域204iにチャネルが形成される。領域204s,204d間に流れる電流は、ゲート107の領域204sに対する電圧によって制御される。TFTチャネル204やゲート107は、上述の他の実施形態の場合のTFTチャネル104やゲート107と同様の材料、製法で形成されている。絶縁層105およびゲート107は、上述の他の実施形態の場合と同様に、絶縁膜108で覆われており、絶縁膜108上には、第1配線層110が設けられている。 In the transistor 203, when a voltage higher than the region 204s is applied to the gate 107, a channel is formed in the region 204i. The current flowing between the regions 204s and 204d is controlled by the voltage of the gate 107 with respect to the region 204s. The TFT channel 204 and the gate 107 are formed of the same material and manufacturing method as the TFT channel 104 and the gate 107 in the case of the above-mentioned other embodiments. The insulating layer 105 and the gate 107 are covered with the insulating film 108 as in the case of the other embodiments described above, and the first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108.

第1配線層110は、配線110s,110dを含んでいる。配線110sは、領域204sの上方に設けられている。配線110sは、たとえば後述する図13に示される接地線4に接続される。配線110dは、領域204dの上方に設けられている。上述した他の実施形態の場合と同様に、配線110dは、ビア161dに接続され、ビア161dを介して、第2配線層160に電気的に接続されている。 The first wiring layer 110 includes wirings 110s and 110d. The wiring 110s is provided above the area 204s. The wiring 110s is connected to, for example, the ground wire 4 shown in FIG. 13 described later. The wiring 110d is provided above the area 204d. As in the case of the other embodiments described above, the wiring 110d is connected to the via 161d and is electrically connected to the second wiring layer 160 via the via 161d.

ビア111sは、配線110sと領域204sとの間に設けられている。ビア111sは、配線110sと領域204sとを電気的に接続している。ビア111dは、配線110dと領域204dとの間に設けられている。ビア111dは、配線110dと領域204dとを電気的に接続している。ビア111s,111dは、上述の他の実施形態の場合と同様の材料および製法で形成されている。 The via 111s is provided between the wiring 110s and the area 204s. The via 111s electrically connects the wiring 110s and the area 204s. The via 111d is provided between the wiring 110d and the area 204d. The via 111d electrically connects the wiring 110d and the area 204d. The vias 111s and 111d are formed of the same materials and manufacturing methods as in the other embodiments described above.

第1層間絶縁膜112は、上述の他の実施形態の場合と同様に、絶縁膜108および第1配線層110を覆って設けられており、平坦化面112Fを含む。 The first interlayer insulating film 112 is provided so as to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110, as in the case of the other embodiments described above, and includes the flattening surface 112F.

発光素子250は、平坦化面112F上に設けられている。発光素子250は、平坦化面112F上に設けられた発光面253Sを含む。発光面253Sは、平坦化面112Fに接している。発光素子250は、発光面253Sに対向して設けられた上面251Uを含む。発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様に、角柱状あるいは円柱状の素子である。 The light emitting element 250 is provided on the flattening surface 112F. The light emitting element 250 includes a light emitting surface 253S provided on the flattening surface 112F. The light emitting surface 253S is in contact with the flattening surface 112F. The light emitting element 250 includes an upper surface 251U provided so as to face the light emitting surface 253S. The light emitting element 250 is a prismatic or cylindrical element as in the case of the other embodiments described above.

発光素子250は、p形半導体層253と、発光層252と、n形半導体層251と、を含む。p形半導体層253、発光層252およびn形半導体層251は、発光面253Sから上面251Uに向かって、この順に積層されている。本実施形態では、発光面253Sは、p形半導体層253によって提供される。 The light emitting element 250 includes a p-type semiconductor layer 253, a light emitting layer 252, and an n-type semiconductor layer 251. The p-type semiconductor layer 253, the light emitting layer 252, and the n-type semiconductor layer 251 are laminated in this order from the light emitting surface 253S toward the upper surface 251U. In this embodiment, the light emitting surface 253S is provided by the p-type semiconductor layer 253.

発光素子250は、接続部253aを含んでいる。接続部253aは、平坦化面112F上をp形半導体層253から一方向に突出するように設けられている。接続部253aの平坦化面112Fからの高さは、p形半導体層253の平坦化面112Fからの高さと同じか低い。接続部253aは、p形半導体層253の一部である。接続部253aは、ビア261aの一端に接続されており、p形半導体層253は、ビア261aを介して、第2配線層160に電気的に接続されている。 The light emitting element 250 includes a connection portion 253a. The connecting portion 253a is provided so as to project on the flattening surface 112F from the p-type semiconductor layer 253 in one direction. The height of the connection portion 253a from the flattening surface 112F is the same as or lower than the height of the p-type semiconductor layer 253 from the flattening surface 112F. The connection portion 253a is a part of the p-type semiconductor layer 253. The connection portion 253a is connected to one end of the via 261a, and the p-type semiconductor layer 253 is electrically connected to the second wiring layer 160 via the via 261a.

発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様のXY平面視の形状を有する。回路素子のレイアウト等に応じて、適切な形状が選定される。 The light emitting element 250 has the same XY plan view shape as in the other embodiments described above. An appropriate shape is selected according to the layout of the circuit element and the like.

発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様の発光ダイオードである。すなわち、発光素子250が発光する光の波長は、たとえば467nm±20nm程度の青色発光、あるいは、410nm±20nm程度の青紫発光である。発光素子250が発光する光の波長は、上述の値に限らず、適切なものとすることができる。 The light emitting element 250 is a light emitting diode similar to that of the other embodiments described above. That is, the wavelength of the light emitted by the light emitting element 250 is, for example, blue light emission of about 467 nm ± 20 nm or blue-purple light emission of about 410 nm ± 20 nm. The wavelength of the light emitted by the light emitting element 250 is not limited to the above-mentioned value, and may be appropriate.

上述の他の実施形態の場合と同様に、第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび発光素子250を覆って設けられている。第2層間絶縁膜156上には、第2配線層160が設けられている。 As in the case of the other embodiments described above, the second interlayer insulating film 156 is provided so as to cover the flattening surface 112F and the light emitting element 250. A second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156.

第2配線層160は、配線260a,260kを含む。配線260a,260kは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。配線260aの一部は、接続部253aの上方に設けられている。配線260aの他の一部は、たとえば図13の回路の電源線3に接続される。配線260kの一部は、上面251Uの上方に設けられている。配線260kと上面251Uとの間には、接続部261kが設けられており、上面251Uは、接続部261kによって配線260kに接続されている。配線260kの他の一部は、配線110dの上方に設けられている。 The second wiring layer 160 includes wirings 260a and 260k. The wirings 260a and 260k are separately formed and can be connected to different potentials. A part of the wiring 260a is provided above the connection portion 253a. The other part of the wiring 260a is connected to, for example, the power line 3 of the circuit of FIG. A part of the wiring 260k is provided above the upper surface 251U. A connection portion 261k is provided between the wiring 260k and the upper surface 251U, and the upper surface 251U is connected to the wiring 260k by the connection portion 261k. The other part of the wiring 260k is provided above the wiring 110d.

ビア161dは、配線260kと配線110dとの間に設けられ、配線260kと配線110dとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層251は、光反射性を有する電極265k、配線260k、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ203のドレイン領域に電気的に接続されている。 The via 161d is provided between the wiring 260k and the wiring 110d, and electrically connects the wiring 260k and the wiring 110d. Therefore, the n-type semiconductor layer 251 is electrically connected to the drain region of the transistor 203 via an electrode 265k having light reflectivity, a wiring 260k, a via 161d, a wiring 110d, and a via 111d.

ビア261aは、第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部253aに達するように設けられている。ビア261aは、配線260aと接続部253aとの間に設けられ、配線260aと接続部253aとを電気的に接続する。したがって、p形半導体層253は、接続部253a、ビア261aおよび配線260aを介して、たとえば図13の回路の電源線3に電気的に接続される。 The via 261a is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connecting portion 253a. The via 261a is provided between the wiring 260a and the connection portion 253a, and electrically connects the wiring 260a and the connection portion 253a. Therefore, the p-type semiconductor layer 253 is electrically connected to, for example, the power line 3 of the circuit of FIG. 13 via the connection portion 253a, the via 261a, and the wiring 260a.

図13は、本実施形態に係る画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図13に示すように、本実施形態の画像表示装置201は、表示領域2、行選択回路205および信号電圧出力回路207を備える。表示領域2には、上述の他の実施形態の場合と同様に、たとえばサブピクセル220がXY平面上に格子状に配列されている。
FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 13, the image display device 201 of the present embodiment includes a display area 2, a row selection circuit 205, and a signal voltage output circuit 207. In the display area 2, for example, the sub-pixels 220 are arranged in a grid pattern on the XY plane, as in the case of the other embodiments described above.

サブピクセル220は、発光素子222と、選択トランジスタ224と、駆動トランジスタ226と、キャパシタ228と、を含む。図13において、選択トランジスタ224はT1と表示され、駆動トランジスタ226はT2と表示され、キャパシタ228はCmと表示されることがある。 The subpixel 220 includes a light emitting element 222, a selection transistor 224, a drive transistor 226, and a capacitor 228. In FIG. 13, the selection transistor 224 may be displayed as T1, the drive transistor 226 may be displayed as T2, and the capacitor 228 may be displayed as Cm.

本実施形態では、発光素子222が電源線3側に設けられており、発光素子222に直列に接続された駆動トランジスタ226は、接地線4側に設けられている。つまり、駆動トランジスタ226は、発光素子222よりも低電位側に接続されている。駆動トランジスタ226は、nチャネルのトランジスタである。 In the present embodiment, the light emitting element 222 is provided on the power supply line 3 side, and the drive transistor 226 connected in series with the light emitting element 222 is provided on the ground line 4 side. That is, the drive transistor 226 is connected to the lower potential side than the light emitting element 222. The drive transistor 226 is an n-channel transistor.

駆動トランジスタ226のゲート電極と信号線208との間には、選択トランジスタ224が接続されている。キャパシタ228は、駆動トランジスタ226のゲート電極と接地線4との間に接続されている。 A selection transistor 224 is connected between the gate electrode of the drive transistor 226 and the signal line 208. The capacitor 228 is connected between the gate electrode of the drive transistor 226 and the ground wire 4.

行選択回路205および信号電圧出力回路207は、nチャネルのトランジスタである駆動トランジスタ226を駆動するために、上述の他の実施形態と異なる極性の信号電圧を、信号線208に供給する。 The row selection circuit 205 and the signal voltage output circuit 207 supply the signal line 208 with a signal voltage having a polarity different from that of the other embodiments described above in order to drive the drive transistor 226 which is an n-channel transistor.

本実施形態では、駆動トランジスタ226の極性がnチャネルであることから、信号電圧の極性等が上述の他の実施形態の場合と相違する。すなわち、行選択回路205は、m行のサブピクセル220の配列から、順次1行を選択するように走査線206に選択信号を供給する。信号電圧出力回路207は、選択された行の各サブピクセル220に必要なアナログ電圧値を有する信号電圧を供給する。選択された行のサブピクセル220の駆動トランジスタ226は、信号電圧に応じた電流を発光素子222に流す。発光素子222は、流れた電流に応じた輝度で発光する。 In this embodiment, since the polarity of the drive transistor 226 is n channels, the polarity of the signal voltage and the like are different from those of the other embodiments described above. That is, the row selection circuit 205 supplies a selection signal to the scanning line 206 so as to sequentially select one row from the array of subpixels 220 in the m row. The signal voltage output circuit 207 supplies a signal voltage having the required analog voltage value for each subpixel 220 in the selected row. The drive transistor 226 of the subpixel 220 in the selected row causes a current corresponding to the signal voltage to flow through the light emitting element 222. The light emitting element 222 emits light with a brightness corresponding to the flowing current.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。 A method of manufacturing the image display device of the present embodiment will be described.

図14A~図15は、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図14Aに示すように、半導体成長基板1194が準備される。半導体成長基板1194については、図7Aに関連してすでに説明したが、本実施形態では、半導体成長基板1194の半導体層1150上に図7Aに示したメタル層1161を形成しない。
14A to 15 are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 14A, the semiconductor growth substrate 1194 is prepared. The semiconductor growth substrate 1194 has already been described in relation to FIG. 7A, but in the present embodiment, the metal layer 1161 shown in FIG. 7A is not formed on the semiconductor layer 1150 of the semiconductor growth substrate 1194.

図14Bに示すように、半導体成長基板1194の半導体層1150は、駆動回路部100に貼り合わされる。この貼り合わせ工程では、p形半導体層1153の露出面1153Eは、平坦化面112Fに貼り合わされる。 As shown in FIG. 14B, the semiconductor layer 1150 of the semiconductor growth substrate 1194 is bonded to the drive circuit unit 100. In this bonding step, the exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153 is bonded to the flattening surface 112F.

その後、結晶成長用基板1001は除去され、図15に示すように、平坦化面112Fに貼り合わされた半導体層1150上に、メタル層(第2メタル層)1164が形成される。メタル層1164は、n形半導体層1151の露出面1151E上に形成される。メタル層1164は、上述した他の実施形態の場合のメタル層1161,1162の形成材料と同様の材料を用いることができる。 After that, the crystal growth substrate 1001 is removed, and as shown in FIG. 15, a metal layer (second metal layer) 1164 is formed on the semiconductor layer 1150 bonded to the flattening surface 112F. The metal layer 1164 is formed on the exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151. As the metal layer 1164, the same material as the material for forming the metal layers 1161 and 1162 in the other embodiments described above can be used.

図16A~図17Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図16A~図17Bに示された工程は、図14A~図15に示された工程に代えて適用される。図16A~図17Bに示された工程では、半導体層1150を支持基板1190に転写した後に、駆動回路部100に貼り合わせる。メタル層1161,1162は、半導体層1150を駆動回路部100に貼り合わせる前に形成される。
16A to 17B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
The steps shown in FIGS. 16A-17B are applied in place of the steps shown in FIGS. 14A-15. In the steps shown in FIGS. 16A to 17B, the semiconductor layer 1150 is transferred to the support substrate 1190 and then bonded to the drive circuit unit 100. The metal layers 1161 and 1162 are formed before the semiconductor layer 1150 is bonded to the drive circuit unit 100.

図16Aに示すように、半導体成長基板1294が準備される。半導体成長基板1294は、図7Aや図14Aで示した半導体成長基板1194とは異なる構成を有している。半導体成長基板1294では、半導体層1150は、結晶成長用基板1001の側から、p形半導体層1153、発光層1152およびn形半導体層1151の順に積層されている。メタル層1161は、n形半導体層1151の露出面1151E上に形成される。 As shown in FIG. 16A, the semiconductor growth substrate 1294 is prepared. The semiconductor growth substrate 1294 has a different configuration from the semiconductor growth substrate 1194 shown in FIGS. 7A and 14A. In the semiconductor growth substrate 1294, the semiconductor layer 1150 is laminated in the order of the p-type semiconductor layer 1153, the light emitting layer 1152, and the n-type semiconductor layer 1151 from the side of the crystal growth substrate 1001. The metal layer 1161 is formed on the exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151.

図16Bに示すように、支持基板1190が準備される。支持基板1190は、一方の面1190Eにメタル層1162が形成される。半導体層1150は、メタル層1161,1162を介して、支持基板1190に接合され、図17Aに示す基板1295が準備される。 As shown in FIG. 16B, the support substrate 1190 is prepared. In the support substrate 1190, a metal layer 1162 is formed on one surface 1190E. The semiconductor layer 1150 is bonded to the support substrate 1190 via the metal layers 1161 and 1162, and the substrate 1295 shown in FIG. 17A is prepared.

図17Aに示すように、基板1295は、駆動回路部100に貼り合わされる。基板1295は、支持基板1190上にメタル層1163を介して半導体層1150が接合されている。平坦化面112Fとの貼り合わせ面は、p形半導体層1153の露出面1153Eである。 As shown in FIG. 17A, the substrate 1295 is attached to the drive circuit unit 100. In the substrate 1295, the semiconductor layer 1150 is bonded to the support substrate 1190 via the metal layer 1163. The bonded surface with the flattening surface 112F is the exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153.

図17Bに示すように、支持基板1190が除去される。支持基板1190の除去には、ウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられるのは、上述の他の実施形態の場合と同様である。このようにして、p形半導体層1153を駆動回路部100に貼り合わせることができる。 As shown in FIG. 17B, the support substrate 1190 is removed. Wet etching and laser lift-off are used to remove the support substrate 1190 as in the other embodiments described above. In this way, the p-type semiconductor layer 1153 can be attached to the drive circuit unit 100.

図18Aおよび図18Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図18Aに示すように、図15に示したメタル層1164または図17Bに示したメタル層1163は、所定の形状に加工され、電極265kが形成される。図15または図17Bに示した半導体層1150は、所定の形状に加工され、発光素子250が形成される。発光素子250の形成では、上述の他の実施形態の場合と同様に、接続部253aが形成され、他の部分が形成される。
18A and 18B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 18A, the metal layer 1164 shown in FIG. 15 or the metal layer 1163 shown in FIG. 17B is processed into a predetermined shape to form an electrode 265k. The semiconductor layer 1150 shown in FIG. 15 or FIG. 17B is processed into a predetermined shape to form a light emitting element 250. In the formation of the light emitting element 250, the connection portion 253a is formed and other portions are formed as in the case of the other embodiments described above.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子250および電極265kを覆って形成される。 The second interlayer insulating film 156 is formed so as to cover the flattening surface 112F, the light emitting element 250, and the electrode 265k.

図18Bに示すように、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するように、ビア161dが形成される。第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部253aに達するようにビア261aが形成される。接続部261kは、電極265kに達するように形成される。配線260a,260kを含む第2配線層160が形成され、配線260aとビア261aが接続され、配線260kとビア161dが接続される。配線260kは、接続部261kとも接続される。第2配線層160は、ビア261a,161dおよび接続部261kの形成と同時に形成されてもよい。 As shown in FIG. 18B, the via 161d is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. The via 261a is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connecting portion 253a. The connection portion 261k is formed so as to reach the electrode 265k. A second wiring layer 160 including the wirings 260a and 260k is formed, the wiring 260a and the via 261a are connected, and the wiring 260k and the via 161d are connected. The wiring 260k is also connected to the connection portion 261k. The second wiring layer 160 may be formed at the same time as the vias 261a and 161d and the connection portion 261k are formed.

このようにして、サブピクセル220が形成され、画像表示装置201が形成される。 In this way, the sub-pixel 220 is formed and the image display device 201 is formed.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子250を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができる。このほか、半導体層1150の結晶成長工程において、n形半導体層1151から結晶成長させた場合に、支持基板1190への転写を不要とすることができるので、工程数を削減することができる。
The effect of the image display device of this embodiment will be described.
In the image display device of the present embodiment, the time of the transfer step for forming the light emitting element 250 can be shortened and the number of steps can be reduced, as in the case of the other embodiments described above. In addition, in the crystal growth step of the semiconductor layer 1150, when the crystal is grown from the n-type semiconductor layer 1151, the transfer to the support substrate 1190 can be eliminated, so that the number of steps can be reduced.

本実施形態の画像表示装置201では、p形半導体層253を発光面253Sとすることができるので、回路構成上の自由度が増し、製品の設計効率を向上させることが可能になる。 In the image display device 201 of the present embodiment, since the p-type semiconductor layer 253 can be the light emitting surface 253S, the degree of freedom in the circuit configuration is increased, and the design efficiency of the product can be improved.

(第3の実施形態)
図19は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、n形半導体層151を発光面151S1とする発光素子150とする点で上述の他の実施形態の場合と相違する。本実施形態では、遮光層330を含んでいる。本実施形態では、発光面151S1側にカラーフィルタ180を装着している。上述の他の実施形態の場合と同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to the present embodiment.
This embodiment differs from the other embodiments described above in that the n-type semiconductor layer 151 is a light emitting device 150 having a light emitting surface 151S1. In this embodiment, the light-shielding layer 330 is included. In the present embodiment, the color filter 180 is mounted on the light emitting surface 151S1 side. The same components as in the case of the other embodiments described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図19に示すように、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル320は、カラーフィルタ180と、トランジスタ103と、第1配線層110と、遮光層330と、第1層間絶縁膜112と、発光素子150と、電極165aと、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、を含む。トランジスタ103は、pチャネルのTFTであり、第1の実施形態および第2の実施形態の場合と同じである。発光素子150は、n形半導体層151による発光面151S1を提供する。本実施形態では、発光面151S1は、粗面化されている。 As shown in FIG. 19, the subpixel 320 of the image display device of the present embodiment includes a color filter 180, a transistor 103, a first wiring layer 110, a light-shielding layer 330, a first interlayer insulating film 112, and light emission. It includes an element 150, an electrode 165a, a second interlayer insulating film 156, and a via 161d. The transistor 103 is a p-channel TFT, which is the same as in the first embodiment and the second embodiment. The light emitting element 150 provides a light emitting surface 151S1 having an n-type semiconductor layer 151. In this embodiment, the light emitting surface 151S1 is roughened.

カラーフィルタ180は、遮光部181と色変換部182とを含む。このようにカラーフィルタ(波長変換部材)180は、光透過性を有する色変換部182を含んでいるので、光透過性の部材である。色変換部182は、発光素子150の発光面151S1の直下に発光面151S1の形状に応じて設けられている。カラーフィルタ180では、色変換部182以外の部分は、遮光部181とされている。遮光部181は、いわゆるブラックマトリクスであり、隣接する色変換部182から発光される光の混色等によるにじみを低減し、シャープな画像を表示することを可能にする。 The color filter 180 includes a light-shielding unit 181 and a color conversion unit 182. As described above, the color filter (wavelength conversion member) 180 includes a color conversion unit 182 having light transmission, and is therefore a light transmission member. The color conversion unit 182 is provided immediately below the light emitting surface 151S1 of the light emitting element 150 according to the shape of the light emitting surface 151S1. In the color filter 180, the portion other than the color conversion unit 182 is a light-shielding unit 181. The light-shielding unit 181 is a so-called black matrix, which reduces bleeding due to color mixing of light emitted from an adjacent color conversion unit 182 and makes it possible to display a sharp image.

色変換部182は、1層または2層以上とされる。図19には、色変換部182が2層の場合が示されている。色変換部182が1層であるか2層であるかは、サブピクセル320が発光する光の色、すなわち波長によって決定される。サブピクセル320の発光色が赤の場合には、好ましくは、色変換部182は、色変換層183および赤色の光を通過させるフィルタ層184の2層とされる。サブピクセル320の発光色が緑の場合には、好ましくは、色変換部182は、色変換層183および緑色の光を通過させるフィルタ層184の2層とされる。サブピクセル320の発光色が青の場合には、好ましくは1層とされる。 The color conversion unit 182 has one layer or two or more layers. FIG. 19 shows a case where the color conversion unit 182 has two layers. Whether the color conversion unit 182 has one layer or two layers is determined by the color of the light emitted by the subpixel 320, that is, the wavelength. When the emission color of the subpixel 320 is red, the color conversion unit 182 is preferably two layers, a color conversion layer 183 and a filter layer 184 for passing red light. When the emission color of the subpixel 320 is green, the color conversion unit 182 is preferably two layers, a color conversion layer 183 and a filter layer 184 for passing green light. When the emission color of the subpixel 320 is blue, it is preferably one layer.

色変換部182が2層の場合には、1層目が色変換層183であり、2層目がフィルタ層184である。1層目の色変換層183は、発光素子150により近い位置に設けられている。フィルタ層184は、色変換層183上に積層されている。 When the color conversion unit 182 has two layers, the first layer is the color conversion layer 183 and the second layer is the filter layer 184. The first color conversion layer 183 is provided at a position closer to the light emitting element 150. The filter layer 184 is laminated on the color conversion layer 183.

色変換層183は、発光素子150が発光する光の波長を所望の波長に変換する。赤色を発光するサブピクセル320の場合には、発光素子150の波長である467nm±20nmの光を、たとえば630nm±20nm程度の波長の光に変換する。緑色を発光するサブピクセル320の場合には、発光素子150の波長である467nm±20nmの光を、たとえば532nm±20nm程度の波長の光に変換する。 The color conversion layer 183 converts the wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 into a desired wavelength. In the case of the subpixel 320 that emits red light, the light having a wavelength of 467 nm ± 20 nm, which is the wavelength of the light emitting element 150, is converted into light having a wavelength of, for example, about 630 nm ± 20 nm. In the case of the subpixel 320 that emits green light, the light having a wavelength of 467 nm ± 20 nm, which is the wavelength of the light emitting element 150, is converted into light having a wavelength of, for example, about 532 nm ± 20 nm.

フィルタ層184は、色変換層183で色変換されずに残存した青色発光の波長成分を遮断する。 The filter layer 184 blocks the wavelength component of blue light emission remaining without color conversion in the color conversion layer 183.

サブピクセル320が発光する光の色が青色の場合には、色変換層183を介してもよいし、色変換層183を介さずにそのまま出力するようにしてもよい。発光素子150が発光する光の波長が467nm±20nm程度の場合には、色変換層183を介さずに光を出力してもよい。発光素子150が発光する光の波長を410nm±20nmとする場合には、出力する光の波長を467nm±20nm程度に変換するために、1層の色変換層183を設けることが好ましい。 When the color of the light emitted by the subpixel 320 is blue, the color may be output as it is without passing through the color conversion layer 183 or the color conversion layer 183. When the wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 is about 467 nm ± 20 nm, the light may be output without passing through the color conversion layer 183. When the wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 is 410 nm ± 20 nm, it is preferable to provide one color conversion layer 183 in order to convert the wavelength of the output light to about 467 nm ± 20 nm.

青色のサブピクセル320の場合であっても、サブピクセル320は、フィルタ層184を有してもよい。青色のサブピクセル320に青色の光が透過するフィルタ層184を設けることによって、発光素子150の表面で生じる青色の光以外の微小な外光反射が抑制される。 Even in the case of the blue subpixel 320, the subpixel 320 may have a filter layer 184. By providing the filter layer 184 through which the blue light is transmitted to the blue subpixel 320, minute external light reflection other than the blue light generated on the surface of the light emitting element 150 is suppressed.

カラーフィルタ180は、第1面180aを有している。第1面180a上には、透明薄膜接着層188が設けられている。駆動回路部100は、透明薄膜接着層188を介して、第1面180a上に設けられている。本実施形態では、駆動回路部100は、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含んでいる。 The color filter 180 has a first surface 180a. A transparent thin film adhesive layer 188 is provided on the first surface 180a. The drive circuit unit 100 is provided on the first surface 180a via the transparent thin film adhesive layer 188. In the present embodiment, the drive circuit unit 100 includes a TFT lower layer film 106, a circuit 101, and a first interlayer insulating film 112.

本実施形態では、TFT下層膜106上にpチャネルのトランジスタ103が形成されている。トランジスタ103は、TFTであり、その構成等については、上述した第1の実施形態および第2の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 In the present embodiment, the p-channel transistor 103 is formed on the TFT lower layer film 106. The transistor 103 is a TFT, and its configuration and the like are the same as those of the first embodiment and the second embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態では、第1層間絶縁膜112は、2つの絶縁膜112a,112bを含む。絶縁膜112a,112bは、同じ材料で形成されて、第1層間絶縁膜112を形成している。絶縁膜(第1絶縁膜)112aは、絶縁膜108および第1配線層110上に設けられている。絶縁膜112a上には、遮光層330が設けられている。遮光層330上には、絶縁膜(第3絶縁膜)112bが設けられており、遮光層330は、絶縁膜112a,112bの間に設けられている。遮光層330は、第1層間絶縁膜112と第2層間絶縁膜156との間にわたって一部を除いて全面に設けられている。 In the present embodiment, the first interlayer insulating film 112 includes two insulating films 112a and 112b. The insulating films 112a and 112b are made of the same material to form the first interlayer insulating film 112. The insulating film (first insulating film) 112a is provided on the insulating film 108 and the first wiring layer 110. A light-shielding layer 330 is provided on the insulating film 112a. An insulating film (third insulating film) 112b is provided on the light-shielding layer 330, and the light-shielding layer 330 is provided between the insulating films 112a and 112b. The light-shielding layer 330 is provided on the entire surface of the first interlayer insulating film 112 and the second interlayer insulating film 156 except for a part thereof.

遮光層330は、遮光性を有する材料であれば導電性の有無を問わないが、たとえば、光反射性を有する金属材料で形成されている。遮光層330は、黒色樹脂によって形成するようにしてもよい。遮光層330を黒色樹脂により形成した場合には、あらかじめビアの径よりも大きい貫通孔を形成することなく、第1層間絶縁膜112等とともに一括してビアを形成することができる。 The light-shielding layer 330 may or may not be conductive as long as it is a light-shielding material, but is made of, for example, a light-reflecting metal material. The light-shielding layer 330 may be formed of a black resin. When the light-shielding layer 330 is formed of the black resin, the vias can be collectively formed together with the first interlayer insulating film 112 and the like without forming through holes larger than the diameter of the vias in advance.

発光素子150は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105およびTFT下層膜106を介して、出射した光をカラーフィルタ180に到達させる。そのため、遮光層330は、発光素子150が出射した光のための経路を確保するために、貫通孔331Lが設けられている。ビア161dは、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通して設けられているので、遮光層330を導電材料で形成した場合には、ビア161dを通すための貫通孔331dが設けられる。 The light emitting element 150 causes the emitted light to reach the color filter 180 via the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, and the TFT lower layer film 106. Therefore, the light-shielding layer 330 is provided with a through hole 331L in order to secure a path for the light emitted by the light emitting element 150. Since the via 161d is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112, when the light-shielding layer 330 is formed of a conductive material, a through hole 331d for passing the via 161d is provided. It is provided.

発光素子150からの発光は、発光面151S1と貫通孔331Lの重なる領域から射出される。したがって、製造上のばらつき等によって両者の位置がずれると、発光素子150ごとに光が射出される領域の大きさにばらつきが生じるおそれがある。そのため、製造上のばらつき等が生じた場合を想定して、貫通孔331Lの内径が発光面151S1の外周を含むように設定することが望ましい。たとえば、貫通孔331Lの内径は、発光面151S1の外周よりも若干大きめに形成される。 The light emitted from the light emitting element 150 is emitted from the overlapping region of the light emitting surface 151S1 and the through hole 331L. Therefore, if the positions of the two are displaced due to variations in manufacturing or the like, there is a possibility that the size of the region where light is emitted varies depending on the light emitting element 150. Therefore, it is desirable to set the inner diameter of the through hole 331L to include the outer periphery of the light emitting surface 151S1 in anticipation of manufacturing variations and the like. For example, the inner diameter of the through hole 331L is formed to be slightly larger than the outer circumference of the light emitting surface 151S1.

遮光層330は、遮光部330aを含んでおり、遮光部330aは、TFTチャネル104のほとんどを覆うように設けられている。好ましくは、遮光部330aの外周は、XY平面視で、遮光部330aにTFTチャネル104を投影したときに、TFTチャネル104の外周を含むように設定される。 The light-shielding layer 330 includes a light-shielding portion 330a, and the light-shielding portion 330a is provided so as to cover most of the TFT channel 104. Preferably, the outer circumference of the light-shielding portion 330a is set to include the outer circumference of the TFT channel 104 when the TFT channel 104 is projected onto the light-shielding portion 330a in XY plan view.

このように遮光部330aを設定することによって、発光素子150の下方に光が放射された場合であっても、散乱光等は、遮光部330aによって遮光され、TFTチャネル104にほとんど到達できないので、トランジスタ103の誤動作を抑制することができる。 By setting the light-shielding portion 330a in this way, even when light is radiated below the light emitting element 150, the scattered light or the like is shielded by the light-shielding portion 330a and hardly reaches the TFT channel 104. It is possible to suppress the malfunction of the transistor 103.

遮光層330は、TFTチャネル104の直上部分を含む限定された領域に他の部分から分離されて設けられてもよい。この例では、遮光層330は、いずれの電位にも接続されないが、接地電位や電源電位等の特定の電位に接続されるようにしてもよい。遮光層330が分離された複数の部分を有する場合には、すべてを共通の電位にしてもよいし、部分ごとに異なる電位に接続してもよい。 The light-shielding layer 330 may be provided in a limited area including a portion directly above the TFT channel 104, separated from other portions. In this example, the light-shielding layer 330 is not connected to any potential, but may be connected to a specific potential such as a ground potential or a power supply potential. When the light-shielding layer 330 has a plurality of separated portions, all of them may have a common potential or may be connected to different potentials for each portion.

発光素子150は、平坦化面112F上に設けられている。発光素子150の発光面151S1は、粗面化されている。発光面151S1と第1層間絶縁膜112との間には、透明平坦化膜155が設けられている。透明平坦化膜155は、粗面化された発光面151S1を平坦化面112Fに密着するように平坦化面を提供する。 The light emitting element 150 is provided on the flattening surface 112F. The light emitting surface 151S1 of the light emitting element 150 is roughened. A transparent flattening film 155 is provided between the light emitting surface 151S1 and the first interlayer insulating film 112. The transparent flattening film 155 provides a flattening surface so that the roughened light emitting surface 151S1 is in close contact with the flattening surface 112F.

発光素子150は、発光面151S1および上面153Uを含む角柱状あるいは円柱状の素子である。発光面151S1は、透明平坦化膜155を介して透明薄膜接着層188に接している。上面153Uは、発光面151S1に対向して設けられた面である。 The light emitting element 150 is a prismatic or columnar element including a light emitting surface 151S1 and an upper surface 153U. The light emitting surface 151S1 is in contact with the transparent thin film adhesive layer 188 via the transparent flattening film 155. The upper surface 153U is a surface provided so as to face the light emitting surface 151S1.

発光素子150は、n形半導体層151と、発光層152と、p形半導体層153と、を含んでいる。n形半導体層151、発光層152およびp形半導体層153は、発光面151S1から上面153Uに向かって、この順に積層されている。 The light emitting element 150 includes an n-type semiconductor layer 151, a light emitting layer 152, and a p-type semiconductor layer 153. The n-type semiconductor layer 151, the light emitting layer 152, and the p-type semiconductor layer 153 are laminated in this order from the light emitting surface 151S1 toward the upper surface 153U.

発光素子150は、接続部151aを含んでいる。接続部151aは、透明平坦化膜155を介して、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出するように形成されている。接続部151aは、n形半導体層151の一部である。接続部151aは、ビア161kの一端に接続されて、n形半導体層151を、ビア161kを介して、配線160kに接続する。発光素子150の構成は、発光面151S1が粗面化されているほかは、上述の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。 The light emitting element 150 includes a connection portion 151a. The connecting portion 151a is formed so as to project in one direction from the n-type semiconductor layer 151 on the flattening surface 112F via the transparent flattening film 155. The connection portion 151a is a part of the n-type semiconductor layer 151. The connection portion 151a is connected to one end of the via 161k, and connects the n-type semiconductor layer 151 to the wiring 160k via the via 161k. Since the configuration of the light emitting element 150 is the same as that of the first embodiment described above except that the light emitting surface 151S1 is roughened, further detailed description will be omitted.

電極165aは、上面153Uにわたって設けられている。電極165aは、上面153Uと接続部161aとの間に設けられている。電極165aは、発光素子150の上面153U側への散乱光等を発光面151S1側に反射して、発光素子150の発光効率を向上させる点で上述の他の実施形態の場合と同じであり、さらなる詳細な説明を省略する。 The electrode 165a is provided over the upper surface 153U. The electrode 165a is provided between the upper surface 153U and the connecting portion 161a. The electrode 165a is the same as the case of the other embodiment described above in that the light scattered to the upper surface 153U side of the light emitting element 150 is reflected to the light emitting surface 151S1 side to improve the luminous efficiency of the light emitting element 150. Further detailed description will be omitted.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および透明平坦化膜155を覆って設けられている。ビア161d、接続部161aおよび第2配線層160のそれぞれの構成は、上述の第1の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 The second interlayer insulating film 156 is provided so as to cover the flattening surface 112F, the light emitting element 150, and the transparent flattening film 155. The configurations of the via 161d, the connecting portion 161a, and the second wiring layer 160 are the same as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.

図20は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図20に示すように、本実施形態の画像表示装置301では、表示領域2には、サブピクセル320が配列されている。サブピクセル320は、たとえば格子状に配列されている。たとえば、サブピクセル320は、X軸に沿ってn個配列され、Y軸に沿ってm個配列される。
FIG. 20 is a schematic block diagram illustrating the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 20, in the image display device 301 of the present embodiment, the sub-pixels 320 are arranged in the display area 2. The sub-pixels 320 are arranged in a grid pattern, for example. For example, n subpixels 320 are arranged along the X axis, and m subpixels 320 are arranged along the Y axis.

ピクセル10は、異なる色の光を発光する複数のサブピクセル320を含む。サブピクセル320Rは、赤色の光を発光する。サブピクセル320Gは、緑色の光を発光する。サブピクセル320Bは、青色の光を発光する。3種類のサブピクセル320R,320G,320Bが所望の輝度で発光することによって、1つのピクセル10の発光色および輝度が決定される。 Pixel 10 includes a plurality of subpixels 320 that emit light of different colors. The subpixel 320R emits red light. The subpixel 320G emits green light. The subpixel 320B emits blue light. The emission color and brightness of one pixel 10 are determined by the three types of sub-pixels 320R, 320G, and 320B emitting light at a desired brightness.

1つのピクセル10は、3つのサブピクセル320R,320G,320Bを含んでおり、サブピクセル320R,320G,320Bは、たとえばX軸上を直線状に配列されている。各ピクセル10は、同じ色のサブピクセルが同じ列に配列されていてもよいし、この例のように、列ごとに異なる色のサブピクセルが配列されていてもよい。 One pixel 10 includes three sub-pixels 320R, 320G, 320B, and the sub-pixels 320R, 320G, 320B are arranged linearly on the X-axis, for example. In each pixel 10, sub-pixels of the same color may be arranged in the same column, or sub-pixels of different colors may be arranged in each column as in this example.

本実施形態の画像表示装置301では、電源線3、接地線4、走査線6および信号線8の構成は、上述した第1の実施形態の場合と同じである。画像表示装置301では、3種類のサブピクセルをそれぞれ設定された輝度で発光させて、1つのピクセル10の発光色および輝度を決定する点では、第1の実施形態の場合と相違する。そのための信号の構成等が異なり得る以外には、第1の実施形態の場合の図3の例と同じであるため、回路構成についての詳細な説明を省略する。 In the image display device 301 of the present embodiment, the configurations of the power supply line 3, the ground line 4, the scanning line 6, and the signal line 8 are the same as those of the first embodiment described above. The image display device 301 is different from the case of the first embodiment in that the emission color and the brightness of one pixel 10 are determined by causing each of the three types of subpixels to emit light at a set brightness. Since it is the same as the example of FIG. 3 in the case of the first embodiment except that the signal configuration for that purpose may be different, detailed description of the circuit configuration will be omitted.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
図21A~図23Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態の画像表示装置の製造方法では、図6に示した駆動回路部100を準備する工程のうち、第1配線層110を形成するまでは、同じ製造工程が適用される。本実施形態の製造方法では、第1配線層110を形成した後の工程から説明する。
図21Aに示すように、絶縁膜108および第1配線層110上に、絶縁膜112aが形成される。貫通孔331L,331dを含む遮光層330は、たとえば絶縁膜112a上にメタル層を形成した後、エッチングにより加工されて形成される。遮光部330aは、遮光層330形成時に、TFTチャネル104上に形成される。
A method of manufacturing the image display device of the present embodiment will be described.
21A to 23B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
In the manufacturing method of the image display device of the present embodiment, the same manufacturing process is applied until the first wiring layer 110 is formed in the steps of preparing the drive circuit unit 100 shown in FIG. In the manufacturing method of this embodiment, the process after forming the first wiring layer 110 will be described.
As shown in FIG. 21A, the insulating film 112a is formed on the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The light-shielding layer 330 including the through holes 331L and 331d is formed by forming a metal layer on, for example, the insulating film 112a and then processing it by etching. The light-shielding portion 330a is formed on the TFT channel 104 when the light-shielding layer 330 is formed.

図21Bに示すように、絶縁膜112aおよび遮光層330上に、絶縁膜112bが形成される。貫通孔331L,331dは、絶縁膜112bによって埋め込まれ、表面が平坦化され平坦化面112Fが形成される。 As shown in FIG. 21B, the insulating film 112b is formed on the insulating film 112a and the light-shielding layer 330. The through holes 331L and 331d are embedded by the insulating film 112b, and the surface is flattened to form the flattened surface 112F.

図22Aに示すように、図8Aに示した基板1195が準備される。基板1195は、図7A~図8Aにおいて説明した工程が適用される。基板1195のn形半導体層1151は、粗面化され、粗面化された露出面1151E1が形成される。露出面1151E1上にわたって、透明平坦化膜1155が形成される。透明平坦化膜1155は、光透過性を有する膜である。形成された透明平坦化膜1155の露出面1155Eは、平坦化される。露出面1155Eの平坦化には、たとえばCMPが用いられる。 As shown in FIG. 22A, the substrate 1195 shown in FIG. 8A is prepared. The steps described in FIGS. 7A to 8A are applied to the substrate 1195. The n-type semiconductor layer 1151 of the substrate 1195 is roughened to form a roughened exposed surface 1151E1. A transparent flattening film 1155 is formed over the exposed surface 1151E1. The transparent flattening film 1155 is a film having light transmittance. The exposed surface 1155E of the formed transparent flattening film 1155 is flattened. For example, CMP is used for flattening the exposed surface 1155E.

図22Bに示すように、半導体層1150は、駆動回路部100に貼り合わされる。貼り合わせの面は、半導体層1150は、透明平坦化膜1155の露出面1155Eであり、駆動回路部100は、平坦化面112Fである。 As shown in FIG. 22B, the semiconductor layer 1150 is bonded to the drive circuit unit 100. As for the bonded surface, the semiconductor layer 1150 is the exposed surface 1155E of the transparent flattening film 1155, and the drive circuit unit 100 is the flattening surface 112F.

上述は、半導体層1150および支持基板1190の少なくとも一方にメタル層を形成し、メタル層を介して支持基板1190に半導体層1150を転写した後に、半導体層1150を基板102に貼り合わせる工程についての説明である。第2の実施形態において図14A~図15を用いて説明したように、半導体層1150を支持基板1190に転写せず、半導体層1150を基板102に貼り合わせた後に、半導体層1150上にメタル層を形成するようにしてもよい。 The above description describes a step of forming a metal layer on at least one of a semiconductor layer 1150 and a support substrate 1190, transferring the semiconductor layer 1150 to the support substrate 1190 via the metal layer, and then attaching the semiconductor layer 1150 to the substrate 102. Is. As described with reference to FIGS. 14A to 15 in the second embodiment, the semiconductor layer 1150 is not transferred to the support substrate 1190, the semiconductor layer 1150 is bonded to the substrate 102, and then the metal layer is placed on the semiconductor layer 1150. May be formed.

図23Aに示すように、図22Bに示したメタル層1163および半導体層1150は、所定の形状にエッチングされ、電極165aおよび発光素子150が形成される。電極165aおよび発光素子150の形成工程は、上述した他の実施形態の場合と同じである。透明平坦化膜155は、発光素子150の形成時に同時に形成される。この例では、基板102は後に除去されるため、駆動回路部100は、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含む構成となっている。 As shown in FIG. 23A, the metal layer 1163 and the semiconductor layer 1150 shown in FIG. 22B are etched into a predetermined shape to form an electrode 165a and a light emitting element 150. The step of forming the electrode 165a and the light emitting element 150 is the same as that of the other embodiments described above. The transparent flattening film 155 is formed at the same time as the light emitting element 150 is formed. In this example, since the substrate 102 is removed later, the drive circuit unit 100 includes the TFT lower layer film 106, the circuit 101, and the first interlayer insulating film 112.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および電極165aを覆って形成される。透明平坦化膜155が発光素子150の側面で露出する場合には、第2層間絶縁膜156は、透明平坦化膜155上も覆って設けられる。 The second interlayer insulating film 156 is formed so as to cover the flattening surface 112F, the light emitting element 150, and the electrode 165a. When the transparent flattening film 155 is exposed on the side surface of the light emitting element 150, the second interlayer insulating film 156 is also provided so as to cover the transparent flattening film 155.

図23Bに示すように、ビア161d,161k、接続部161aおよび第2配線層160は、上述の他の実施形態の場合と同様にして、第2層間絶縁膜156上に形成される。 As shown in FIG. 23B, the vias 161d, 161k, the connection portion 161a, and the second wiring layer 160 are formed on the second interlayer insulating film 156 in the same manner as in the other embodiments described above.

図24Aに示すように、第2層間絶縁膜156および第2配線層160上に、接着層1170が形成され、接着層1170を介して補強基板1180が接着される。その後、基板102は、除去されて、カラーフィルタ180の形成面1192Aが露出される。基板102の除去には、ウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 As shown in FIG. 24A, an adhesive layer 1170 is formed on the second interlayer insulating film 156 and the second wiring layer 160, and the reinforcing substrate 1180 is adhered via the adhesive layer 1170. After that, the substrate 102 is removed to expose the forming surface 1192A of the color filter 180. Wet etching or laser lift-off is used to remove the substrate 102.

図24Bに示すように、形成面1192Aに、透明薄膜接着層188を介してカラーフィルタ(波長変換部材)180が接着される。 As shown in FIG. 24B, the color filter (wavelength conversion member) 180 is adhered to the forming surface 1192A via the transparent thin film adhesive layer 188.

カラーフィルタ180を装着する際に基板102を除去する目的は、発光面151S1からの放射光の透過損失を低減することにある。そのため、基板102の除去に際しては、基板102のすべてを除去する場合に限らず、たとえば基板102の一部を除去してカラーフィルタ180を形成するようにしてもよい。基板102の一部を除去するとは、基板102をエッチング等により薄層化することである。あるいは、基板102をあらかじめ透明樹脂等で多層構造に構成しておき、一部の層を剥離することによって、実質的に薄層化するようにしてもよい。 The purpose of removing the substrate 102 when mounting the color filter 180 is to reduce the transmission loss of the synchrotron radiation from the light emitting surface 151S1. Therefore, when removing the substrate 102, the color filter 180 may be formed by removing not only the entire substrate 102 but also a part of the substrate 102, for example. Removing a part of the substrate 102 means thinning the substrate 102 by etching or the like. Alternatively, the substrate 102 may be configured in a multi-layer structure in advance with a transparent resin or the like, and a part of the layers may be peeled off to substantially thin the substrate 102.

図25A~図25Dは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図25A~図25Dには、カラーフィルタをインクジェット方式で形成する方法が示されている。この製造工程は、上述した図24Bに示した工程に代えて適用される。
25A to 25D are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
25A to 25D show a method of forming a color filter by an inkjet method. This manufacturing process is applied in place of the process shown in FIG. 24B described above.

図25Aに示すように、基板102が除去され、形成面1192Aが露出された構造体1192が準備される。構造体1192は、駆動回路部100、発光素子150、ビア161d,161k、第2配線層160、接着層1170および補強基板1180を含んでいる。 As shown in FIG. 25A, the substrate 102 is removed and the structure 1192 with the forming surface 1192A exposed is prepared. The structure 1192 includes a drive circuit unit 100, a light emitting element 150, vias 161d, 161k, a second wiring layer 160, an adhesive layer 1170, and a reinforcing substrate 1180.

図25Bに示すように、カラーフィルタの形成面1192A上に遮光部181が形成される。遮光部181は、たとえばスクリーン印刷やフォトリソグラフィ技術等を用いて形成される。 As shown in FIG. 25B, a light-shielding portion 181 is formed on the formation surface 1192A of the color filter. The light-shielding portion 181 is formed by using, for example, screen printing, photolithography technology, or the like.

図25Cに示すように、発光色に応じた蛍光体は、インクジェットノズルから噴出され、色変換層183を形成する。蛍光体は、遮光部181が形成されていない領域を着色する。蛍光体は、たとえば一般的な蛍光体材料やペロブスカイト蛍光体材料、量子ドット蛍光体材料を用いた蛍光塗料が用いられる。ペロブスカイト蛍光体材料や量子ドット蛍光体材料を用いた場合には、各発光色を実現できるとともに、単色性が高く、色再現性を高くできるので好ましい。インクジェットノズルによる描画の後、適切な温度および時間で乾燥処理を行う。着色時の塗膜の厚さは、遮光部181の厚さよりも薄く設定されている。 As shown in FIG. 25C, the phosphor corresponding to the emission color is ejected from the inkjet nozzle to form the color conversion layer 183. The phosphor colors the region where the light-shielding portion 181 is not formed. As the fluorescent material, for example, a general fluorescent material, a perovskite fluorescent material, or a fluorescent paint using a quantum dot fluorescent material is used. When a perovskite phosphor material or a quantum dot phosphor material is used, it is preferable because each emission color can be realized, the monochromaticity is high, and the color reproducibility can be high. After drawing with an inkjet nozzle, a drying process is performed at an appropriate temperature and time. The thickness of the coating film at the time of coloring is set to be thinner than the thickness of the light-shielding portion 181.

すでに説明したように、青色発光のサブピクセルについては、色変換部を形成しない場合には、色変換層183は形成されない。また、青色発光のサブピクセルについて、青色の色変換層を形成する際に、色変換部は1層でよい場合には、好ましくは、青色の蛍光体の塗膜の厚さは、遮光部181の厚さと同じ程度とされる。 As described above, for the subpixels that emit blue light, the color conversion layer 183 is not formed if the color conversion unit is not formed. Further, when the blue color conversion layer is formed for the blue emission sub-pixels, if the color conversion unit may be one layer, the thickness of the coating film of the blue phosphor is preferably the light-shielding portion 181. It is said to be about the same as the thickness of.

図25Dに示すように、フィルタ層184のための塗料は、インクジェットノズルから噴出される。塗料は、蛍光体の塗膜に重ねて塗布される。蛍光体および塗料の塗膜の合計の厚さは、遮光部181の厚さと同じ程度とされる。 As shown in FIG. 25D, the paint for the filter layer 184 is ejected from the inkjet nozzle. The paint is applied over the coating film of the phosphor. The total thickness of the paint film of the phosphor and the paint is about the same as the thickness of the light-shielding portion 181.

フィルムタイプのカラーフィルタであっても、インクジェット式のカラーフィルタであっても、色変換効率を向上させるためには、色変換層183は可能な限り厚いことが望ましい。その一方で、色変換層183が厚すぎると、色変換された光の出射光はランバーシアンに近似されるのに対して、色変換されない青色光は、遮光部181によって射出角が制限される。そのために、表示画像の表示色に視角依存性が生じてしまうという問題が生じてしまう。色変換されない青色光の配光に、色変換層183を設けるサブピクセルの光の配光を合わせるためには、色変換層183の厚さは、遮光部181の開口サイズの半分程度とすることが望ましい。 Whether it is a film-type color filter or an inkjet-type color filter, it is desirable that the color conversion layer 183 is as thick as possible in order to improve the color conversion efficiency. On the other hand, if the color conversion layer 183 is too thick, the emitted light of the color-converted light is approximated to Lambersian, whereas the emission angle of the non-color-converted blue light is limited by the light-shielding portion 181. .. Therefore, there arises a problem that the display color of the display image is dependent on the viewing angle. In order to match the light distribution of the subpixels provided with the color conversion layer 183 with the light distribution of blue light that is not color-converted, the thickness of the color conversion layer 183 should be about half the opening size of the light-shielding portion 181. Is desirable.

たとえば、250ppi程度の高精細な画像表示装置の場合には、サブピクセル20のピッチは、30μm程度となるので、色変換層183の厚さは、15μm程度が望ましい。ここで、色変換材料が球状の蛍光体粒子からなる場合には、発光素子150からの光漏れを抑制するために、最密構造状に積層されることが好ましい。そのためには、少なくとも粒子の層は3層とされる必要がある。したがって、色変換層183を構成する蛍光体材料の粒径は、たとえば、5μm程度以下とすることが好ましく、3μm程度以下とすることがさらに好ましい。ペロブスカイト蛍光体材料や量子ドット蛍光体材料等は、酸素や水分で容易に劣化するため、色変換層183は、SiO等の無機膜で封止されることが好ましい。 For example, in the case of a high-definition image display device of about 250 ppi, the pitch of the subpixels 20 is about 30 μm, so that the thickness of the color conversion layer 183 is preferably about 15 μm. Here, when the color conversion material is made of spherical phosphor particles, it is preferable to stack them in a close-packed structure in order to suppress light leakage from the light emitting element 150. For that purpose, at least three layers of particles need to be formed. Therefore, the particle size of the phosphor material constituting the color conversion layer 183 is preferably, for example, about 5 μm or less, and more preferably about 3 μm or less. Since the perovskite phosphor material, the quantum dot phosphor material, and the like are easily deteriorated by oxygen and moisture, it is preferable that the color conversion layer 183 is sealed with an inorganic film such as SiO 2 .

図26は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。
図26に示すように、本実施形態の画像表示装置は、カラーフィルタ180上に、駆動回路部100が設けられている。多数の発光素子150を有する発光回路部172は、駆動回路部100上に設けられている。発光回路部172および駆動回路部100は、ビア161dで電気的に接続されている。
FIG. 26 is a schematic perspective view illustrating the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 26, in the image display device of the present embodiment, a drive circuit unit 100 is provided on the color filter 180. The light emitting circuit unit 172 having a large number of light emitting elements 150 is provided on the drive circuit unit 100. The light emitting circuit unit 172 and the drive circuit unit 100 are electrically connected by a via 161d.

本実施形態では、カラーフィルタ180を設けて、フルカラーの画像表示装置301を構成可能とするものであるが、上述の他の実施形態の場合と同様に、カラーフィルタを設けずに、画像表示装置を構成してもよい。その場合には、たとえば基板102を除去せず、そのまま残すようにしてもよい。 In the present embodiment, the color filter 180 is provided to enable the configuration of the full-color image display device 301. However, as in the case of the other embodiments described above, the image display device is provided without the color filter. May be configured. In that case, for example, the substrate 102 may not be removed and may be left as it is.

本実施形態の画像表示装置301の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置301の製造方法では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子150を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果のほか、発光面151S1をp形よりも低抵抗のn形半導体層151としているので、n形半導体層151を厚く形成でき、発光面151S1を十分に粗面化することができる。
The effect of the image display device 301 of this embodiment will be described.
According to the method of manufacturing the image display device 301 of the present embodiment, the time of the transfer step for forming the light emitting element 150 can be shortened and the number of steps can be reduced, as in the case of the other embodiments described above. In addition to the above effect, since the light emitting surface 151S1 is an n-type semiconductor layer 151 having a lower resistance than the p-type, the n-type semiconductor layer 151 can be formed thicker and the light emitting surface 151S1 can be sufficiently roughened.

本実施形態の画像表示装置301では、発光面151S1を粗面化することによって、放射光が拡散されるので、小形の発光素子150であっても、十分な発光面積の光源として用いられることができる。 In the image display device 301 of the present embodiment, since the synchrotron radiation is diffused by roughening the light emitting surface 151S1, even a small light emitting element 150 can be used as a light source having a sufficient light emitting area. can.

本実施形態の画像表示装置301では、遮光層330が、絶縁膜112a,112bの間に設けられている。遮光層330は、発光素子150とトランジスタ103との間に設けられている。そのため、発光素子150が光を放射しても、放射された光がTFTチャネル104まで到達しにくく、トランジスタ103の誤動作を防止することができる。 In the image display device 301 of the present embodiment, the light-shielding layer 330 is provided between the insulating films 112a and 112b. The light-shielding layer 330 is provided between the light emitting element 150 and the transistor 103. Therefore, even if the light emitting element 150 emits light, the emitted light does not easily reach the TFT channel 104, and the transistor 103 can be prevented from malfunctioning.

遮光層330は、金属等の導電材料で形成することができ、遮光層330をいずれかの電位に接続することができる。たとえば遮光層330の一部をトランジスタ103等のスイッチング素子等の直下に配置し、接地電位や電源電位等に接続することによって、ノイズ抑制に役立てることも可能である。 The light-shielding layer 330 can be formed of a conductive material such as metal, and the light-shielding layer 330 can be connected to any potential. For example, by arranging a part of the light-shielding layer 330 directly under a switching element such as a transistor 103 and connecting it to a ground potential, a power supply potential, or the like, it is possible to use it for noise suppression.

遮光層330は、本実施形態の場合の適用に限らず、上述した他の実施形態や後述する他の実施形態のサブピクセルに共通して適用することができる。他の実施形態に適用した場合においても、上述と同様の効果を得ることができる。 The light-shielding layer 330 is not limited to the case of the present embodiment, and can be applied in common to the subpixels of the other embodiments described above and other embodiments described later. Even when applied to other embodiments, the same effects as described above can be obtained.

上述の例では、粗面化された発光面を有する発光素子の構成および製造方法について説明した。接続部を有する発光素子では、本実施形態の場合のように、粗面化された発光面を適用することができる。具体的な適用では、第1の実施形態およびその変形例の場合の発光素子150、第2の実施形態の場合の発光素子250および後述する第6の実施形態の半導体層650である。これらの発光素子の構成要素に発光面の粗面化を適用することによって、上述の効果を有するものとすることができる。なお、他の実施形態の場合においても、接続部を設けた発光素子を適用することによって、発光面の粗面化を適用することができる。 In the above example, the configuration and manufacturing method of the light emitting element having the roughened light emitting surface have been described. In the light emitting element having a connecting portion, a roughened light emitting surface can be applied as in the case of the present embodiment. Specific applications include the light emitting device 150 in the case of the first embodiment and its modifications, the light emitting element 250 in the case of the second embodiment, and the semiconductor layer 650 in the sixth embodiment described later. By applying the roughening of the light emitting surface to the components of these light emitting elements, the above-mentioned effects can be obtained. Also in the case of other embodiments, roughening of the light emitting surface can be applied by applying the light emitting element provided with the connecting portion.

(第4の実施形態)
図27は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、発光素子150と平坦化面112Fとの間に第3配線層440を含む点で上述した他の実施形態の場合と相違する。第3配線層440は、光透過性を有する導電膜によって形成されており、発光素子150に電気的に接続されている。発光素子150は、発光面151Sで第3配線層440に接続されている。本実施形態では、有機透明樹脂の基板402上に発光素子150を含む構造物が形成され、基板402を介してカラーフィルタ180が設けられている点で上述の他の実施形態の場合と相違する。他の点では、上述した他の実施形態の場合と同じであり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
(Fourth Embodiment)
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of the present embodiment.
This embodiment differs from the other embodiments described above in that a third wiring layer 440 is included between the light emitting element 150 and the flattening surface 112F. The third wiring layer 440 is formed of a light-transmitting conductive film, and is electrically connected to the light emitting element 150. The light emitting element 150 is connected to the third wiring layer 440 by the light emitting surface 151S. This embodiment differs from the other embodiments described above in that a structure including a light emitting element 150 is formed on a substrate 402 made of an organic transparent resin and a color filter 180 is provided via the substrate 402. .. In other respects, it is the same as in the case of the other embodiments described above, and the same components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図27に示すように、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル420は、カラーフィルタ180と、基板(光透過性部材)402と、トランジスタ103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、第3配線層440と、発光素子150と、電極165aと、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。 As shown in FIG. 27, the subpixel 420 of the image display device of the present embodiment includes a color filter 180, a substrate (light transmitting member) 402, a transistor 103, a first wiring layer 110, and a first interlayer insulation. It includes a film 112, a third wiring layer 440, a light emitting element 150, an electrode 165a, a second interlayer insulating film 156, a via 161d, and a second wiring layer 160.

基板402は、光透過性を有する基板であり、たとえば透明樹脂製の基板である。好ましくは、この例のように、基板402の一方の面である第1面402a上には、TFT下層膜106が形成されている。基板402の他方の面(第2面)402bには、カラーフィルタ(波長変換部材)180が設けられている。本実施形態では、駆動回路部100は、基板402、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含む構成とされている。駆動回路部100の構成は、基板402を除き、第1の実施形態や第2の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 The substrate 402 is a substrate having light transmission property, for example, a substrate made of transparent resin. Preferably, as in this example, the TFT underlayer film 106 is formed on the first surface 402a, which is one surface of the substrate 402. A color filter (wavelength conversion member) 180 is provided on the other surface (second surface) 402b of the substrate 402. In the present embodiment, the drive circuit unit 100 includes a substrate 402, a TFT lower layer film 106, a circuit 101, and a first interlayer insulating film 112. The configuration of the drive circuit unit 100 is the same as that of the first embodiment and the second embodiment except for the substrate 402, and detailed description thereof will be omitted.

第3配線層440は、平坦化面112F上に設けられている。第3配線層440は、配線440aを含む。配線440aは、発光素子150と平坦化面112Fとの間に設けられている。第3配線層440は、複数の発光素子150に応じて、複数の配線440aを含んでおり、この例では、それぞれの配線440aは、分離されている。 The third wiring layer 440 is provided on the flattening surface 112F. The third wiring layer 440 includes the wiring 440a. The wiring 440a is provided between the light emitting element 150 and the flattening surface 112F. The third wiring layer 440 includes a plurality of wirings 440a depending on the plurality of light emitting elements 150, and in this example, each wiring 440a is separated.

第3配線層440は、光透過性を有する導電膜で形成されている。導電膜は、たとえばITOやZnO等の透明導電膜とされる。配線440aも同じ材料で形成されている。 The third wiring layer 440 is formed of a light-transmitting conductive film. The conductive film is, for example, a transparent conductive film such as ITO or ZnO. The wiring 440a is also made of the same material.

第3配線層440および配線440aは、平坦化面112Fに接している。発光素子150は、発光面151Sで配線440aに接しており、配線440aに電気的に接続されている。配線440aの外周は、XY平面視で、配線440aに発光素子150を投影したときに、発光素子150の外周を含むように設定されている。配線440aは、発光面151Sの直下から平坦化面112F上を一方向に突出するように設けられている。配線440aの突出した領域には、ビア161kの一端が接続されている。ビア161kは、配線160kと配線440aとの間で、配線160kと配線440aとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層151は、配線440a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば上述した図20の回路の接地線4に電気的に接続されている。 The third wiring layer 440 and the wiring 440a are in contact with the flattening surface 112F. The light emitting element 150 is in contact with the wiring 440a on the light emitting surface 151S and is electrically connected to the wiring 440a. The outer circumference of the wiring 440a is set to include the outer circumference of the light emitting element 150 when the light emitting element 150 is projected onto the wiring 440a in XY plan view. The wiring 440a is provided so as to project in one direction on the flattening surface 112F from directly below the light emitting surface 151S. One end of the via 161k is connected to the protruding region of the wiring 440a. The via 161k electrically connects the wiring 160k and the wiring 440a between the wiring 160k and the wiring 440a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground wire 4 of the circuit of FIG. 20 described above via the wiring 440a, the via 161k, and the wiring 160k.

カラーフィルタ180は、基板402の他方の面402b上に設けられている。カラーフィルタ180は、第3の実施形態において説明したものと同じである。カラーフィルタ180は、貼り付けられたフィルム形式のものであってもよいし、インクジェット方式で形成されたものでもよい。 The color filter 180 is provided on the other surface 402b of the substrate 402. The color filter 180 is the same as that described in the third embodiment. The color filter 180 may be in the form of a pasted film or may be formed by an inkjet method.

その他の構成は、第1の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 Other configurations are the same as in the case of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
図28A~図30Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図28Aに示すように、基板1195が準備される。基板1195は、図8Aにおいて示したものと同じである。基板1195は、図7Aおよび図7Bに示した工程によって、形成される。基板1195のn形半導体層1151上に、光透過性を有する導電層1440が形成される。導電層1440は、n形半導体層1151の露出面1151E上に形成される。
A method of manufacturing the image display device of the present embodiment will be described.
28A to 30B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing method of the image display device of the present embodiment.
As shown in FIG. 28A, the substrate 1195 is prepared. The substrate 1195 is the same as that shown in FIG. 8A. The substrate 1195 is formed by the steps shown in FIGS. 7A and 7B. A light-transmitting conductive layer 1440 is formed on the n-type semiconductor layer 1151 of the substrate 1195. The conductive layer 1440 is formed on the exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151.

図28Bに示すように、基板102上に形成された駆動回路部100が準備される。半導体層1150は、導電層1440を介して、駆動回路部100の平坦化面112Fに貼り合わされる。その後、支持基板1190は、ウェットエッチングやレーザリフトオフによって除去される。 As shown in FIG. 28B, the drive circuit unit 100 formed on the substrate 102 is prepared. The semiconductor layer 1150 is bonded to the flattening surface 112F of the drive circuit unit 100 via the conductive layer 1440. The support substrate 1190 is then removed by wet etching or laser lift-off.

図29Aに示すように、図28Bに示したメタル層1163および半導体層1150は、エッチングによって、それぞれ所定の形状に加工され、電極165aおよび発光素子150がそれぞれ形成される。 As shown in FIG. 29A, the metal layer 1163 and the semiconductor layer 1150 shown in FIG. 28B are each processed into a predetermined shape by etching, and an electrode 165a and a light emitting element 150 are formed, respectively.

導電層1440は、配線440aを含む形状に加工され、第3配線層440が形成される。第3配線層440および配線440aの形成工程は、電極165aおよび発光素子150の形成工程の前でもよいし、後でもよい。 The conductive layer 1440 is processed into a shape including the wiring 440a, and a third wiring layer 440 is formed. The step of forming the third wiring layer 440 and the wiring 440a may be before or after the step of forming the electrode 165a and the light emitting element 150.

その後、他の実施形態の場合と同様に、第2層間絶縁膜156が形成される。第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、第3配線層440、発光素子150および電極165aを覆う。 After that, the second interlayer insulating film 156 is formed as in the case of other embodiments. The second interlayer insulating film 156 covers the flattening surface 112F, the third wiring layer 440, the light emitting element 150, and the electrode 165a.

図29Bに示すように、ビア161d,161k、接続部161aおよび第2配線層160は、上述の他の実施形態の場合と同様にして、第2層間絶縁膜156上に形成される。ビア161kは、配線160kと配線440aとの間に設けられ、配線160kと配線440aとを電気的に接続する。 As shown in FIG. 29B, the vias 161d, 161k, the connecting portion 161a, and the second wiring layer 160 are formed on the second interlayer insulating film 156 in the same manner as in the other embodiments described above. The via 161k is provided between the wiring 160k and the wiring 440a, and electrically connects the wiring 160k and the wiring 440a.

図30Aに示すように、基板102は、ウェットエッチングやレーザリフトオフを用いて除去される。基板102を除去する前に、第3の実施形態の場合と同様に、第2配線層160の側に接着層を介して、補強基板を設けるようにしてもよい。 As shown in FIG. 30A, the substrate 102 is removed using wet etching or laser lift-off. Before removing the substrate 102, a reinforcing substrate may be provided on the side of the second wiring layer 160 via an adhesive layer, as in the case of the third embodiment.

図30Bに示すように、カラーフィルタ(波長変換部材)180は、第2面402bに形成される。カラーフィルタ180の形成は、フィルム形式であってもよいし、インクジェット方式であってもよい。 As shown in FIG. 30B, the color filter (wavelength conversion member) 180 is formed on the second surface 402b. The color filter 180 may be formed in a film format or an inkjet method.

本実施形態では、有機透明樹脂の基板402に代えて、第3の実施形態の場合と同様に、ガラス基板を薄層化したり、ガラス基板をすべて除去して、ガラス基板が除去された面にカラーフィルタ180を設けるようにしてもよい。 In the present embodiment, instead of the organic transparent resin substrate 402, the glass substrate is thinned or the glass substrate is completely removed to form a surface from which the glass substrate has been removed, as in the case of the third embodiment. A color filter 180 may be provided.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子150を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果を有する。
The effect of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of the present embodiment has the effect of shortening the time of the transfer step for forming the light emitting element 150 and reducing the number of steps, as in the case of the other embodiments described above. ..

第3配線層440および配線440aは、ITO等の光透過性を有する導電膜によって形成されているので、加工が容易であり、発光素子150、電極165aおよび第3配線層440の一連の製造工程を短縮できる場合がある。 Since the third wiring layer 440 and the wiring 440a are formed of a light-transmitting conductive film such as ITO, they are easy to process, and a series of manufacturing steps of the light emitting element 150, the electrode 165a, and the third wiring layer 440. May be shortened.

本実施形態では、第3配線層440および配線440aを用いて、発光面151S側の電極引き出しを行っているので、縦型の発光素子150とすることができる。縦型の発光素子150では、半導体層を流れる電流を、XY平面に沿った方向の成分を減らして、ほぼZ軸に沿った方向とすることができるので、半導体層における損失を低減することができるとのメリットがある。 In the present embodiment, since the electrode is pulled out on the light emitting surface 151S side by using the third wiring layer 440 and the wiring 440a, the vertical light emitting element 150 can be obtained. In the vertical light emitting element 150, the current flowing through the semiconductor layer can be made to be in the direction substantially along the Z axis by reducing the component in the direction along the XY plane, so that the loss in the semiconductor layer can be reduced. There is a merit that it can be done.

本実施形態では、基板402が有機透明樹脂により形成されているので、可撓性を有する。そのため、画像表示装置401は、曲げ加工が可能になり、曲面への貼り付けや、ウェアラブル端末等への利用等を違和感なく実現することができる。 In this embodiment, since the substrate 402 is made of an organic transparent resin, it has flexibility. Therefore, the image display device 401 can be bent, and can be attached to a curved surface, used for a wearable terminal, or the like without any discomfort.

本実施形態では、画像表示装置は、カラーフィルタ180を備えているが、上述の他の実施形態のようにカラーフィルタを備えない構成としてもよい。 In the present embodiment, the image display device includes the color filter 180, but may be configured not to include the color filter as in the other embodiments described above.

(第5の実施形態)
図31は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、発光素子550の構成が他の実施形態の場合と相違する。その他の構成要素は、上述の他の実施形態の場合と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
図32に示すように、第3配線層440は、配線540aを含む。第3配線層440および配線540aは、平坦化面112Fに接している。発光素子550は、発光面551Sで配線540aに接しており、配線540aに電気的に接続されている。配線540aの外周は、XY平面視で、配線540aに発光素子550を投影したときに、発光素子550の外周を含むように設定されている。配線540aは、発光面551Sの直下から平坦化面112F上を一方向に突出するように設けられている。配線540aの突出した領域には、ビア161kの一端が接続されている。したがって、n形半導体層151は、配線540a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば上述した図3の回路の接地線4に電気的に接続されている。
(Fifth Embodiment)
FIG. 31 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of the present embodiment.
In this embodiment, the configuration of the light emitting element 550 is different from that of the other embodiments. Other components are the same as in the other embodiments described above. The same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in FIG. 32, the third wiring layer 440 includes wiring 540a. The third wiring layer 440 and the wiring 540a are in contact with the flattening surface 112F. The light emitting element 550 is in contact with the wiring 540a on the light emitting surface 551S and is electrically connected to the wiring 540a. The outer circumference of the wiring 540a is set to include the outer circumference of the light emitting element 550 when the light emitting element 550 is projected onto the wiring 540a in XY plan view. The wiring 540a is provided so as to project in one direction on the flattening surface 112F from directly below the light emitting surface 551S. One end of the via 161k is connected to the protruding region of the wiring 540a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground wire 4 of the circuit of FIG. 3 described above via the wiring 540a, the via 161k, and the wiring 160k.

本実施形態では、遮光層330が設けられている。遮光層330は、第3の実施形態において図19を用いて説明したものと同じである。遮光層330は、遮光部330aを含んでいる。好ましくは、遮光部330aの外周は、XY平面視で、遮光部330aにTFTチャネル104を投影したときに、TFTチャネル104の外周を含むように設定されている。遮光層330は、貫通孔331L,331dが設けられている。貫通孔331Lは、光路のために設けられ、貫通孔331dは、ビア161dからの絶縁のために設けられている。 In this embodiment, the light-shielding layer 330 is provided. The light-shielding layer 330 is the same as that described with reference to FIG. 19 in the third embodiment. The light-shielding layer 330 includes a light-shielding portion 330a. Preferably, the outer circumference of the light-shielding portion 330a is set to include the outer circumference of the TFT channel 104 when the TFT channel 104 is projected onto the light-shielding portion 330a in XY plan view. The light-shielding layer 330 is provided with through holes 331L and 331d. The through hole 331L is provided for an optical path, and the through hole 331d is provided for insulation from the via 161d.

発光素子550は、配線540a上に設けられている。発光素子550は、Z軸の正方向に向かって、XY平面視での面積が小さくなるように形成された角錐台状または円錐台状の素子である。 The light emitting element 550 is provided on the wiring 540a. The light emitting element 550 is a pyramidal trapezoidal or truncated cone-shaped element formed so that the area in the XY plane view becomes smaller toward the positive direction of the Z axis.

図32は、図31の発光素子550部分の拡大図であり、平坦化面112Fと発光素子550との詳細な位置関係が示されている。
図32に示すように、平坦化面112Fは、XY平面にほぼ平行な平面である。発光素子550は、平坦化面112F上に設けられており、発光面551Sは、平坦化面112Fにほぼ平行な面である。平坦化面112F上には、配線540aが設けられ、発光面551Sは、配線540aを介して平坦化面112F上に設けられている。配線540aの厚さは、十分に薄く、光の反射および吸収は、十分に小さいものとする。
FIG. 32 is an enlarged view of the light emitting element 550 portion of FIG. 31, and shows the detailed positional relationship between the flattening surface 112F and the light emitting element 550.
As shown in FIG. 32, the flattening surface 112F is a plane substantially parallel to the XY plane. The light emitting element 550 is provided on the flattening surface 112F, and the light emitting surface 551S is a surface substantially parallel to the flattening surface 112F. Wiring 540a is provided on the flattening surface 112F, and the light emitting surface 551S is provided on the flattening surface 112F via the wiring 540a. The thickness of the wiring 540a shall be sufficiently thin, and the reflection and absorption of light shall be sufficiently small.

発光素子550は、側面555aを有する。側面555aは、上面553Uと平坦化面112Fとの間の面であり、発光面551Sに隣接する面である。側面555aと平坦化面112Fとの間でなす角度の内角θは、90°よりも小さい。好ましくは、内角θは70°程度である。さらに好ましくは、内角θは、発光素子550の屈折率および第2層間絶縁膜156の屈折率にもとづいて決定される側面555aにおける臨界角よりも小さい。発光素子550は、第2層間絶縁膜156に覆われており、側面555aは、第2層間絶縁膜156と接している。 The light emitting element 550 has a side surface 555a. The side surface 555a is a surface between the upper surface 555U and the flattening surface 112F, and is a surface adjacent to the light emitting surface 551S. The internal angle θ of the angle formed between the side surface 555a and the flattening surface 112F is smaller than 90 °. Preferably, the internal angle θ is about 70 °. More preferably, the internal angle θ is smaller than the critical angle on the side surface 555a determined based on the refractive index of the light emitting element 550 and the refractive index of the second interlayer insulating film 156. The light emitting element 550 is covered with the second interlayer insulating film 156, and the side surface 555a is in contact with the second interlayer insulating film 156.

発光素子550の側面555aと平坦化面112Fとがなす内角θの臨界角θcは、たとえば以下のように決定される。
発光素子550の屈折率n0および第2層間絶縁膜156の屈折率n1とすると、発光素子550から第2層間絶縁膜156に出射する光の臨界角θcは、以下の式(1)を用いて求められる。
The critical angle θc of the internal angle θ formed by the side surface 555a of the light emitting element 550 and the flattening surface 112F is determined as follows, for example.
Assuming that the refractive index n0 of the light emitting element 550 and the refractive index n1 of the second interlayer insulating film 156, the critical angle θc of the light emitted from the light emitting element 550 to the second interlayer insulating film 156 is determined by using the following equation (1). Desired.

θc=90°-sin-1(n1/n0) (1) θc = 90 ° -sin -1 (n1 / n0) (1)

たとえば、アクリル樹脂等の一般的な透明有機絶縁材料の屈折率は1.4~1.5前後であることが知られている。そこで、発光素子550がGaNによって形成され、第2層間絶縁膜156が一般的な透明有機絶縁材料によって形成されている場合には、発光素子550の屈折率n0=2.5、第2層間絶縁膜156の屈折率n=1.4とすることができる。これらの値を、式(1)に代入することによって、臨界角θc=56°を得る。 For example, it is known that the refractive index of a general transparent organic insulating material such as acrylic resin is around 1.4 to 1.5. Therefore, when the light emitting element 550 is formed of GaN and the second interlayer insulating film 156 is formed of a general transparent organic insulating material, the refractive index of the light emitting element 550 is n0 = 2.5, and the second interlayer insulation is provided. The refractive index of the film 156 can be n = 1.4. By substituting these values into the equation (1), the critical angle θc = 56 ° is obtained.

このことは、平坦化面112Fと側面555aとのなす内角θをθc=56°とした場合に、発光層552から放射された光のうち平坦化面112Fに平行な光は、側面555aで全反射されることを示している。また、発光層552から放射された光のうち、Z軸の正方向の成分を有する光も、側面555aで全反射されることを示している。上述では、簡単のため、第2層間絶縁膜156を透明樹脂としたが、透明樹脂を白色樹脂とした場合であっても、白色樹脂のための散乱性微粒子の屈折率への影響は小さいので、上述の計算では無視している。 This means that when the internal angle θ formed by the flattening surface 112F and the side surface 555a is θc = 56 °, the light emitted from the light emitting layer 552 that is parallel to the flattening surface 112F is all on the side surface 555a. It shows that it is reflected. Further, it is shown that among the light emitted from the light emitting layer 552, the light having a component in the positive direction of the Z axis is also totally reflected by the side surface 555a. In the above, for the sake of simplicity, the second interlayer insulating film 156 is made of a transparent resin, but even when the transparent resin is made of white resin, the influence on the refractive index of the scattering fine particles due to the white resin is small. , Ignored in the above calculation.

一方、発光層552から放射された光のうち、Z軸の負方向の成分を有する光は、側面555aで屈折率に応じた出射角度で側面555aから出射される。第2層間絶縁膜156に入射した光は、第2層間絶縁膜156の屈折率で決定される角度で第2層間絶縁膜156から出射される。 On the other hand, among the light emitted from the light emitting layer 552, the light having a component in the negative direction of the Z axis is emitted from the side surface 555a at an emission angle corresponding to the refractive index on the side surface 555a. The light incident on the second interlayer insulating film 156 is emitted from the second interlayer insulating film 156 at an angle determined by the refractive index of the second interlayer insulating film 156.

側面555aで全反射された光は、光反射性を有する電極565aによって再度反射され、再度反射された光のうちZ軸の負方向の成分を有する光は、発光面551Sおよび側面555aから出射される。平坦化面112Fに平行な光およびZ軸の正方向の成分を有する光は、側面555aで全反射される。 The light totally reflected by the side surface 555a is reflected again by the electrode 565a having light reflectivity, and the light having a negative component in the Z axis of the light reflected again is emitted from the light emitting surface 551S and the side surface 555a. Ru. Light parallel to the flattening surface 112F and light having a component in the positive direction of the Z axis are totally reflected by the side surface 555a.

このようにして、発光層552から放射された光のうち、平坦化面112Fに平行な光およびZ軸の正方向の成分を有する光は、側面555aおよび電極565aによって、Z軸の負方向に向かう成分を有する光に変換される。したがって、発光素子550から出射される光では、発光面551Sに向かう割合が増加して、発光素子550の実質的な発光効率は向上する。 In this way, among the light emitted from the light emitting layer 552, the light parallel to the flattening surface 112F and the light having a component in the positive direction of the Z axis are in the negative direction of the Z axis by the side surface 555a and the electrode 565a. It is converted to light with a heading component. Therefore, in the light emitted from the light emitting element 550, the ratio toward the light emitting surface 551S increases, and the substantial luminous efficiency of the light emitting element 550 is improved.

θ<θcとすることによって、平坦化面112Fに平行な成分を有する光のほとんどを発光素子550内に全反射させることができる。第2層間絶縁膜156の屈折率をn=1.4とすると、臨界角θcは56°程度となるので、設定される内角θは、45°や30°等にすることがより好ましい。また、屈折率nがより大きい材料では臨界角θcはより小さくなる。ただし、内角θを70°程度に設定しても、Z軸の負方向の成分を有する光のほとんどを、Z軸の正方向の成分を有する光に変換することできるので、製造ばらつき等を考慮して、たとえば、内角θを80°以下等に設定するようにしてもよい。 By setting θ <θc, most of the light having a component parallel to the flattening surface 112F can be totally reflected in the light emitting element 550. Assuming that the refractive index of the second interlayer insulating film 156 is n = 1.4, the critical angle θc is about 56 °, so that the set internal angle θ is more preferably 45 °, 30 °, or the like. Further, the critical angle θc becomes smaller in the material having a larger refractive index n. However, even if the internal angle θ is set to about 70 °, most of the light having a component in the negative direction of the Z axis can be converted into light having a component in the positive direction of the Z axis. Then, for example, the internal angle θ may be set to 80 ° or less.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
本実施形態では、発光素子550および電極565aの製造工程が他の実施形態の場合と相違し、他の製造工程は、上述した他の実施形態の場合を適用することができる。以下では、製造工程のうち相違する部分について説明する。
本実施形態では、図32に示した発光素子550の形状とするために、以下の工程が実行される。
図28Bに示した半導体層1150は、平坦化面112Fに貼り合わされた後、図31に示した発光素子550の形状にエッチングによって加工される。発光素子550の成形には、図32に示した側面555aが平坦化面112Fに対して、内角θをなすように、エッチングのレートが選定される。たとえば、エッチングは、上面553Uに近いほど高いエッチングレートが選定される。好ましくは、エッチングレートは、発光面551Sの側から上面553Uの側に向かって、線形的に増大するように設定される。
A method of manufacturing the image display device of the present embodiment will be described.
In the present embodiment, the manufacturing process of the light emitting element 550 and the electrode 565a is different from the case of the other embodiment, and the other manufacturing process can be applied to the case of the other embodiment described above. In the following, the different parts of the manufacturing process will be described.
In this embodiment, the following steps are executed in order to obtain the shape of the light emitting element 550 shown in FIG. 32.
The semiconductor layer 1150 shown in FIG. 28B is bonded to the flattening surface 112F and then processed by etching into the shape of the light emitting device 550 shown in FIG. 31. For molding the light emitting element 550, the etching rate is selected so that the side surface 555a shown in FIG. 32 forms an internal angle θ with respect to the flattening surface 112F. For example, for etching, a higher etching rate is selected as it is closer to the upper surface 553U. Preferably, the etching rate is set to increase linearly from the side of the light emitting surface 551S toward the side of the upper surface 553U.

具体的には、たとえば、ドライエッチング時のレジストマスクパターンをその端部に向かって次第に薄くなるように露光時に工夫しておく。これにより、ドライエッチング時にレジストの薄い部分から徐々に後退して、発光面551Sから上面553Uの側に向かってエッチング量を大きくすることができる。これによって、発光素子550の側面555aは、平坦化面112Fに対して、一定の角度をなすように形成される。このため、発光素子550では、上面553Uからの各層のXY平視での面積は、p形半導体層553、発光層552、n形半導体層551の順に面積が大きくなるように形成される。 Specifically, for example, the resist mask pattern at the time of dry etching is devised at the time of exposure so that it gradually becomes thinner toward the end portion. As a result, the etching amount can be gradually increased from the light emitting surface 551S toward the upper surface 553U by gradually retreating from the thin portion of the resist during dry etching. As a result, the side surface 555a of the light emitting element 550 is formed so as to form a constant angle with respect to the flattening surface 112F. Therefore, in the light emitting element 550, the area of each layer from the upper surface 553U in XY flat view is formed so that the area of the p-type semiconductor layer 553, the light emitting layer 552, and the n-type semiconductor layer 551 increases in this order.

その後、他の実施形態の場合と同様にして、サブピクセル520が形成される。 Then, as in the other embodiments, the subpixel 520 is formed.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置は、上述した他の実施形態の画像表示装置と同様に、発光素子550を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果のほか、以下の効果を奏する。
本実施形態の画像表示装置では、発光素子550が設けられた平坦化面112Fに対して、内角θをなす側面555aを有するように、発光素子550が形成される。内角θは、90°よりも小さく、発光素子550および第2層間絶縁膜156のそれぞれの材質の屈折率で決定される臨界角θcにもとづいて設定される。内角θは、発光層552から放射される光のうち、発光素子550の側方や上方に向かう光を、発光面551S側に向かう光に変換して出射することができる。内角θを十分小さくすることによって、発光素子550では、実質的な発光効率が向上される。
The effect of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of the present embodiment has the effect of shortening the time of the transfer step for forming the light emitting element 550 and reducing the number of steps, similarly to the image display device of the other embodiments described above. In addition, it has the following effects.
In the image display device of the present embodiment, the light emitting element 550 is formed so as to have a side surface 555a forming an internal angle θ with respect to the flattened surface 112F provided with the light emitting element 550. The internal angle θ is smaller than 90 ° and is set based on the critical angle θc determined by the refractive index of each material of the light emitting element 550 and the second interlayer insulating film 156. The internal angle θ can convert the light emitted from the light emitting layer 552 toward the side or the upper side of the light emitting element 550 into the light toward the light emitting surface 551S side and emit the light. By sufficiently reducing the internal angle θ, the luminous efficiency of the light emitting element 550 is substantially improved.

本実施形態では、発光素子550は、縦型の素子とし、第3配線層440を用いてビア161kと接続する。これに限らず、発光素子に、平坦化面112F上に形成される接続部を設け、接続部を介してビア161kと接続するようにしてもよい。 In the present embodiment, the light emitting element 550 is a vertical element and is connected to the via 161k by using the third wiring layer 440. Not limited to this, the light emitting element may be provided with a connecting portion formed on the flattening surface 112F and may be connected to the via 161k via the connecting portion.

(第6の実施形態)
図33は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、画像表示装置は、1つの発光面に複数の発光領域を含むサブピクセル群620を備える点で他の実施形態と相違する。同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図33に示すように、本実施形態の画像表示装置は、サブピクセル群620を備える。サブピクセル群620は、基板102と、複数のトランジスタ103-1,103-2と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、半導体層650と、光反射性を有する電極660a1,660a2と、第2層間絶縁膜156と、ビア661d1,661d2と、を含む。半導体層650は、平坦化面112F上に設けられている。
(Sixth Embodiment)
FIG. 33 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of the present embodiment.
The present embodiment differs from the other embodiments in that the image display device includes a subpixel group 620 including a plurality of light emitting regions on one light emitting surface. The same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in FIG. 33, the image display device of the present embodiment includes a subpixel group 620. The subpixel group 620 includes a substrate 102, a plurality of transistors 103-1 and 103-2, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a semiconductor layer 650, and electrodes 660a1 having light reflectivity. 660a2, a second interlayer insulating film 156, and vias 661d1 and 661d2 are included. The semiconductor layer 650 is provided on the flattening surface 112F.

本実施形態では、pチャネルのトランジスタ103-1,103-2をオンすることによって、第1配線層110およびビア661d1,661d2を介して半導体層650の一方から正孔を注入する。pチャネルのトランジスタ103-1,103-2をオンすることによって、第2配線層160を介して半導体層650の他方から電子を注入する。半導体層650は、正孔および電子を注入され、正孔および電子の結合によって、分離された発光層652a1,652a2が発光する。発光層652a1,652a2を駆動するための駆動回路は、たとえば図2に示した回路構成が適用される。第2の実施形態の例を用いて、半導体層のn形半導体層とp形半導体層を入れ替えて、nチャネルのトランジスタで半導体層を駆動する構成とすることもできる。その場合には、駆動回路は、図13の回路構成が適用される。 In this embodiment, by turning on the transistors 103-1 and 103-2 of the p-channel, holes are injected from one of the semiconductor layers 650 via the first wiring layer 110 and the vias 661d1 and 661d2. By turning on the transistors 103-1 and 103-2 of the p-channel, electrons are injected from the other side of the semiconductor layer 650 via the second wiring layer 160. Holes and electrons are injected into the semiconductor layer 650, and the separated light emitting layers 652a1 and 652a2 emit light due to the bonding of holes and electrons. As the drive circuit for driving the light emitting layers 652a1 and 652a2, for example, the circuit configuration shown in FIG. 2 is applied. Using the example of the second embodiment, the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer of the semiconductor layer can be interchanged to drive the semiconductor layer with n-channel transistors. In that case, the circuit configuration of FIG. 13 is applied to the drive circuit.

サブピクセル群620の構成について詳細に説明する。 The configuration of the subpixel group 620 will be described in detail.

TFT下層膜106は、第1面102a上に形成されている。TFT下層膜106は、平坦化されており、TFT下層膜106上にTFTチャネル104-1,104-2等が形成されている。 The TFT underlayer film 106 is formed on the first surface 102a. The TFT underlayer film 106 is flattened, and TFT channels 104-1, 104-2, etc. are formed on the TFT underlayer film 106.

絶縁層105は、TFT下層膜106およびTFTチャネル104-1,104-2を覆っている。ゲート107-1は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104-1上に設けられている。ゲート107-2は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104-2上に設けられている。トランジスタ103-1は、TFTチャネル104-1とゲート107-1とを含む。トランジスタ103-2は、TFTチャネル104-2とゲート107-2とを含む。 The insulating layer 105 covers the TFT underlayer film 106 and the TFT channels 104-1 and 104-2. The gate 107-1 is provided on the TFT channel 104-1 via the insulating layer 105. The gate 107-2 is provided on the TFT channel 104-2 via the insulating layer 105. Transistor 103-1 includes a TFT channel 104-1 and a gate 107-1. Transistor 103-2 includes TFT channel 104-2 and gate 107-2.

TFTチャネル104-1は、p形にドープされた領域104s1,104d1を含んでおり、領域104s1,104d1は、トランジスタ103-1のソース領域、ドレイン領域である。領域104i1は、n形にドープされており、トランジスタ103-1のチャネルを形成する。TFTチャネル104-2も同様に、p形にドープされた領域104s2,104d2を含んでおり、領域104s2,104d2は、トランジスタ103-2のソース領域、ドレイン領域である。領域104i2は、n形にドープされており、トランジスタ103-2のチャネルを形成する。 The TFT channel 104-1 contains a p-shaped doped region 104s1,104d1, and the region 104s1,104d1 is a source region and a drain region of the transistor 103-1. The region 104i1 is doped in an n-shape and forms a channel of the transistor 103-1. Similarly, the TFT channel 104-2 includes a p-shaped doped region 104s2, 104d2, and the region 104s2, 104d2 is a source region and a drain region of the transistor 103-2. The region 104i2 is doped in the n form and forms the channel of the transistor 103-2.

絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107-1,107-2を覆っている。本実施形態では、回路101は、TFTチャネル104-1,104-2、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s1,111d1,111s2,111d2および第1配線層110を含むものとする。 The insulating film 108 covers the insulating layer 105 and the gates 107-1 and 107-2. In the present embodiment, the circuit 101 includes TFT channels 104-1 and 104-2, an insulating layer 105, an insulating film 108, vias 111s1,111d1,111s2,111d2, and a first wiring layer 110.

第1配線層110は、絶縁膜108上に設けられている。第1配線層110は、配線610f,610s1,610s2,610d1,610d2,を含む。 The first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108. The first wiring layer 110 includes wirings 610f, 610s1, 610s2, 610d1, 610d2.

配線(第2部分)610fは、発光領域651R1,651R2の間に設けられている。配線610fは、この例では、図33に図示された回路要素のいずれにも電気的に接続されていないが、任意の電位あるいは回路要素に接続することができる。配線610fは、発光領域651R1,651R2の間に配置されることによって、発光領域651R1,651R2のそれぞれから出射される光を遮蔽する。 The wiring (second portion) 610f is provided between the light emitting regions 651R1 and 651R2. The wiring 610f is not electrically connected to any of the circuit elements illustrated in FIG. 33 in this example, but can be connected to any potential or circuit element. The wiring 610f is arranged between the light emitting regions 651R1 and 651R2 to shield the light emitted from each of the light emitting regions 651R1 and 651R2.

配線610s1は、領域104s1の上方に設けられている。ビア111s1は、配線610s1と領域104s1との間に設けられ、配線610s1と領域104s1とを電気的に接続する。配線610s2は、領域104s2の上方に設けられている。ビア111s2は、配線610s2と領域104s2との間に設けられ、配線610s2と領域104s2とを電気的に接続する。配線610s1,610s2は、たとえば図3に示した回路の電源線3に接続される。 The wiring 610s1 is provided above the area 104s1. The via 111s1 is provided between the wiring 610s1 and the region 104s1, and electrically connects the wiring 610s1 and the region 104s1. The wiring 610s2 is provided above the area 104s2. The via 111s2 is provided between the wiring 610s2 and the area 104s2, and electrically connects the wiring 610s2 and the area 104s2. The wirings 610s1 and 610s2 are connected to, for example, the power line 3 of the circuit shown in FIG.

配線610d1は、領域104d1の上方に設けられている。ビア111d1は、配線610d1と領域104d1との間に設けられ、配線610d1と領域104d1とを電気的に接続する。配線610d1は、ビア661d1の一端に接続されている。配線610d2は、領域104d2の上方に設けられている。ビア111d2は、配線610d2と領域104d2との間に設けられ、配線610d2と領域104d2とを電気的に接続する。配線610d2は、ビア661d2の一端に接続されている。 The wiring 610d1 is provided above the area 104d1. The via 111d1 is provided between the wiring 610d1 and the area 104d1, and electrically connects the wiring 610d1 and the area 104d1. The wiring 610d1 is connected to one end of the via 661d1. The wiring 610d2 is provided above the area 104d2. The via 111d2 is provided between the wiring 610d2 and the area 104d2, and electrically connects the wiring 610d2 and the area 104d2. The wiring 610d2 is connected to one end of the via 661d2.

第1層間絶縁膜112は、絶縁膜108および第1配線層110を覆って設けられている。第1層間絶縁膜112は、平坦化面112Fを有する。 The first interlayer insulating film 112 is provided so as to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The first interlayer insulating film 112 has a flattening surface 112F.

半導体層650は、平坦化面112Fに接する発光面651Sを有する。発光面651Sは、n形半導体層651の面である。発光面651Sは、複数の発光領域651R1,651R2を含む。 The semiconductor layer 650 has a light emitting surface 651S in contact with the flattening surface 112F. The light emitting surface 651S is a surface of the n-type semiconductor layer 651. The light emitting surface 651S includes a plurality of light emitting regions 651R1 and 651R2.

半導体層650は、n形半導体層651と、発光層652a1,652a2と、p形半導体層653a1,653a2と、を含む。発光層652a1は、n形半導体層651上に設けられている。発光層652a2は、発光層652a1と分離され離間して、n形半導体層651上に設けられている。p形半導体層653a1は、発光層652a1上に設けられている。p形半導体層653a2は、p形半導体層653a1とは分離され離間して、発光層652a2上に設けられている。 The semiconductor layer 650 includes an n-type semiconductor layer 651, a light emitting layer 652a1,652a2, and a p-type semiconductor layer 653a1, 653a2. The light emitting layer 652a1 is provided on the n-type semiconductor layer 651. The light emitting layer 652a2 is separated from and separated from the light emitting layer 652a1 and is provided on the n-type semiconductor layer 651. The p-type semiconductor layer 653a1 is provided on the light emitting layer 652a1. The p-type semiconductor layer 653a2 is provided on the light emitting layer 652a2 separately from and separated from the p-type semiconductor layer 653a1.

p形半導体層653a1は、発光層652a1が設けられた面に対向して設けられた上面653U1を有する。p形半導体層653a2は、発光層652a2が設けられた面に対向して設けられた上面653U2を有する。 The p-type semiconductor layer 653a1 has an upper surface 653U1 provided so as to face the surface on which the light emitting layer 652a1 is provided. The p-type semiconductor layer 653a2 has an upper surface 653U2 provided so as to face the surface on which the light emitting layer 652a2 is provided.

発光領域651R1は、発光面651Sのうち、上面653U1に対向する領域にほぼ一致する領域である。発光領域651R2は、発光面651Sのうち、上面653U2に対向する領域にほぼ一致する領域である。 The light emitting region 651R1 is a region of the light emitting surface 651S that substantially coincides with the region facing the upper surface 653U1. The light emitting region 651R2 is a region of the light emitting surface 651S that substantially coincides with the region facing the upper surface 653U2.

図34は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図34は、発光領域651R1,651R2を説明するための模式図である。
図34に示すように、発光領域651R1,651R2は、発光面651S上の面である。図34では、半導体層650のうち、発光領域651R1,651R2を含む部分を発光部R1,R2とそれぞれ呼ぶ。発光部R1は、n形半導体層651の一部、発光層652a1およびp形半導体層653a1を含んでいる。発光部R2は、n形半導体層651の一部、発光層652a2およびp形半導体層653a2を含んでいる。
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of the present embodiment.
FIG. 34 is a schematic diagram for explaining the light emitting regions 651R1 and 651R2.
As shown in FIG. 34, the light emitting regions 651R1 and 651R2 are surfaces on the light emitting surface 651S. In FIG. 34, the portions of the semiconductor layer 650 including the light emitting regions 651R1 and 651R2 are referred to as light emitting units R1 and R2, respectively. The light emitting unit R1 includes a part of the n-type semiconductor layer 651, a light emitting layer 652a1 and a p-type semiconductor layer 653a1. The light emitting unit R2 includes a part of the n-type semiconductor layer 651, a light emitting layer 652a2, and a p-type semiconductor layer 653a2.

半導体層650は、接続部R0を含んでいる。接続部R0は、発光部R1,R2の間に設けられており、n形半導体層651の一部である。接続部R0には、図33に示したビア661kの一端が接続されており、発光部R1,R2間の電流の経路を提供する。 The semiconductor layer 650 includes a connection portion R0. The connecting portion R0 is provided between the light emitting portions R1 and R2, and is a part of the n-type semiconductor layer 651. One end of the via 661k shown in FIG. 33 is connected to the connecting portion R0 to provide a current path between the light emitting portions R1 and R2.

発光部R1では、接続部R0を介して供給された電子は、発光層652a1に供給される。発光部R1では、電極660a1を介して供給された正孔は、発光層652a1に供給される。発光層652a1に供給された電子および正孔は、結合されて発光する。発光層652a1で発光された光は、発光部R1のn形半導体層651の部分をとおって発光面651Sに達する。光は、発光部R1内をZ軸方向に沿ってほぼ直進するので、発光面651Sのうち発光するのは、発光領域651R1となる。したがって、この例では、発光領域651R1は、XY平面視で、発光面651Sに投影された発光層652a1の外周が囲む領域にほぼ一致する。 In the light emitting unit R1, the electrons supplied via the connection unit R0 are supplied to the light emitting layer 652a1. In the light emitting unit R1, the holes supplied through the electrode 660a1 are supplied to the light emitting layer 652a1. The electrons and holes supplied to the light emitting layer 652a1 are combined and emit light. The light emitted by the light emitting layer 652a1 reaches the light emitting surface 651S through the portion of the n-type semiconductor layer 651 of the light emitting unit R1. Since the light travels substantially straight in the light emitting portion R1 along the Z-axis direction, the light emitted from the light emitting surface 651S is the light emitting region 651R1. Therefore, in this example, the light emitting region 651R1 substantially coincides with the region surrounded by the outer periphery of the light emitting layer 652a1 projected on the light emitting surface 651S in XY plan view.

発光部R2についても発光部R1と同様である。すなわち、発光部R2では、接続部R0を介して供給された電子は、発光層652a2に供給される。発光部R2では、電極660a2を介して供給された正孔は、発光層652a2に供給される。発光層652a2に供給された電子および正孔は、結合されて発光する。発光層652a2で発光された光は、発光部R2のn形半導体層651の部分をとおって発光面651Sに達する。光は、発光部R2内をZ軸方向に沿ってほぼ直進するので、発光面651Sのうち発光するのは、発光領域651R2となる。したがって、この例では、発光領域651R2は、XY平面視で、発光面651Sに投影された発光層652a2の外周が囲む領域にほぼ一致する。 The light emitting unit R2 is the same as the light emitting unit R1. That is, in the light emitting unit R2, the electrons supplied via the connecting unit R0 are supplied to the light emitting layer 652a2. In the light emitting unit R2, the holes supplied through the electrodes 660a2 are supplied to the light emitting layer 652a2. The electrons and holes supplied to the light emitting layer 652a2 are combined and emit light. The light emitted by the light emitting layer 652a2 reaches the light emitting surface 651S through the portion of the n-type semiconductor layer 651 of the light emitting portion R2. Since the light travels substantially straight in the light emitting portion R2 along the Z-axis direction, the light emitted from the light emitting surface 651S is the light emitting region 651R2. Therefore, in this example, the light emitting region 651R2 substantially coincides with the region surrounded by the outer periphery of the light emitting layer 652a2 projected on the light emitting surface 651S in the XY plan view.

このようにして、半導体層650において、n形半導体層651を共有して、発光面651S上に複数の発光領域651R1,651R2を形成するようにできる。 In this way, the semiconductor layer 650 can share the n-type semiconductor layer 651 to form a plurality of light emitting regions 651R1 and 651R2 on the light emitting surface 651S.

本実施形態では、半導体層650の複数の発光層652a1,652a2および複数のp形半導体層653a1,653a2において、n形半導体層651の一部を接続部R0とすることによって、半導体層650を形成することができる。したがって、上述した第1の実施形態や第2の実施形態等の場合の発光素子150,250の形成方法と同様にして、半導体層650を形成することができる。 In the present embodiment, the semiconductor layer 650 is formed by forming a part of the n-type semiconductor layer 651 as a connecting portion R0 in the plurality of light emitting layers 652a1,652a2 and the plurality of p-type semiconductor layers 653a1, 653a2 of the semiconductor layer 650. can do. Therefore, the semiconductor layer 650 can be formed in the same manner as the method for forming the light emitting devices 150 and 250 in the case of the first embodiment and the second embodiment described above.

図33に戻って説明を続ける。
第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、半導体層650および電極660a1,660a2上に設けられている。
Returning to FIG. 33, the description will be continued.
The second interlayer insulating film 156 is provided on the flattening surface 112F, the semiconductor layer 650, and the electrodes 660a1, 660a2.

第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に設けられている。第2配線層160は、配線660d1,660d2,660kを含む。配線660d1は、接続部661a1を介して、電極660a1に接続されている。配線660d2は、接続部661a2を介して、電極660a2に接続されている。配線660kは、たとえば図2の回路の接地線4に接続されている。 The second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156. The second wiring layer 160 includes wirings 660d1, 660d2, 660k. The wiring 660d1 is connected to the electrode 660a1 via the connecting portion 661a1. The wiring 660d2 is connected to the electrode 660a2 via the connecting portion 661a2. The wiring 660k is connected to, for example, the ground wire 4 of the circuit of FIG.

ビア661d1は、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線610d1に達するように設けられている。ビア661d1は、配線660d1と配線610d1との間に設けられ、配線660d1と配線610d1とを電気的に接続する。ビア661d2は、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線610d2に達するように設けられている。ビア661d2は、配線660d2と配線610d2との間に設けられ、配線660d2と配線610d2とを電気的に接続する。 The via 661d1 is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 610d1. The via 661d1 is provided between the wiring 660d1 and the wiring 610d1, and electrically connects the wiring 660d1 and the wiring 610d1. The via 661d2 is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 610d2. The via 661d2 is provided between the wiring 660d2 and the wiring 610d2, and electrically connects the wiring 660d2 and the wiring 610d2.

ビア661kは、第2層間絶縁膜156を貫通し、n形半導体層651に達するように設けられている。ビア661kは、配線660kとn形半導体層651との間で、配線660kとn形半導体層651とを電気的に接続する。 The via 661k is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the n-type semiconductor layer 651. The via 661k electrically connects the wiring 660k and the n-type semiconductor layer 651 between the wiring 660k and the n-type semiconductor layer 651.

たとえば、トランジスタ103-1,103-2は、隣接するサブピクセルの駆動トランジスタであり、順次駆動される。トランジスタ103-1から供給された正孔が発光層652a1に注入され、配線660kから供給された電子が発光層652a1に注入されると、発光層652a1は発光し、発光領域651R1から光が放射される。トランジスタ103-2から供給された正孔が発光層652a2に注入され、配線660kから供給された電子が発光層652a2に注入されると、発光層652a2は発光し、発光領域651R2から光が放射される。 For example, transistors 103-1 and 103-2 are driving transistors of adjacent subpixels and are driven sequentially. When the holes supplied from the transistor 103-1 are injected into the light emitting layer 652a1 and the electrons supplied from the wiring 660k are injected into the light emitting layer 652a1, the light emitting layer 652a1 emits light and light is emitted from the light emitting region 651R1. To. When the holes supplied from the transistor 103-2 are injected into the light emitting layer 652a2 and the electrons supplied from the wiring 660k are injected into the light emitting layer 652a2, the light emitting layer 652a2 emits light and light is emitted from the light emitting region 651R2. To.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置は、上述した他の実施形態の画像表示装置と同様に、半導体層650を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果を奏する。このほか、複数の発光部R1,R2について、接続部R0を共有することができるので、接続部R0に設けるビア661kの数を減らすことが可能になる。ビアの本数を減らすことによって、サブピクセル群620を構成する発光部R1,R2のピッチを縮小することが可能になり、小型、高精細の画像表示装置とすることが可能になる。
The effect of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of the present embodiment has the effect that the time of the transfer step for forming the semiconductor layer 650 can be shortened and the number of steps can be reduced, similarly to the image display device of the other embodiments described above. Play. In addition, since the connection unit R0 can be shared by the plurality of light emitting units R1 and R2, the number of vias 661k provided in the connection unit R0 can be reduced. By reducing the number of vias, it becomes possible to reduce the pitch of the light emitting units R1 and R2 constituting the sub-pixel group 620, and it becomes possible to make a small-sized, high-definition image display device.

本実施形態では、発光領域651R1,651R2は、出射した光が外部に放射されるまでに、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を通過する必要がある。このため、外部に放射されるまでの経路で、光が広がることが考えられる。本実施形態では、光が外部に放射されるまでの経路の途中に配線610fを設けているので、広がる光を遮蔽することによって、隣接する画素から出射される光が混光することを防止する。そのため、画素ピッチを狭くして高画質の画像表示装置を実現することが可能になる。この例では、2つの発光領域の場合について説明したが、発光面に形成される発光領域の数は、2つに限るものではなく、3つ以上の任意の数にすることができる。 In the present embodiment, the light emitting regions 651R1 and 651R2 need to pass through the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower layer film 106, and the substrate 102 before the emitted light is emitted to the outside. There is. Therefore, it is conceivable that the light spreads along the path until it is radiated to the outside. In the present embodiment, since the wiring 610f is provided in the middle of the path until the light is radiated to the outside, the light emitted from the adjacent pixels is prevented from being mixed by blocking the spreading light. .. Therefore, it is possible to realize a high-quality image display device by narrowing the pixel pitch. In this example, the case of two light emitting regions has been described, but the number of light emitting regions formed on the light emitting surface is not limited to two, and may be any number of three or more.

(第7の実施形態)
上述した画像表示装置は、適切なピクセル数を有する画像表示モジュールとして、たとえばコンピュータ用ディスプレイ、テレビ、スマートフォンのような携帯用端末、あるいは、カーナビゲーション等とすることができる。
(7th Embodiment)
The image display device described above can be an image display module having an appropriate number of pixels, for example, a computer display, a television, a portable terminal such as a smartphone, a car navigation system, or the like.

図35は、本実施形態に係る画像表示装置を例示するブロック図である。
図35には、コンピュータ用ディスプレイの構成の主要な部分が示されている。
図35に示すように、画像表示装置701は、画像表示モジュール702を備える。画像表示モジュール702は、たとえば上述した第1の実施形態の場合の構成を備えた画像表示装置である。画像表示モジュール702は、サブピクセル20を含む複数のサブピクセルが配列された表示領域2、行選択回路5および信号電圧出力回路7を含む。
FIG. 35 is a block diagram illustrating an image display device according to the present embodiment.
FIG. 35 shows the main parts of the configuration of a computer display.
As shown in FIG. 35, the image display device 701 includes an image display module 702. The image display module 702 is, for example, an image display device having the configuration of the first embodiment described above. The image display module 702 includes a display area 2, a row selection circuit 5, and a signal voltage output circuit 7 in which a plurality of subpixels including the subpixel 20 are arranged.

画像表示装置701は、コントローラ770をさらに備えている。コントローラ770は、図示しないインタフェース回路によって分離、生成される制御信号を入力して、行選択回路5および信号電圧出力回路7に対して、各サブピクセルの駆動および駆動順序を制御する。 The image display device 701 further includes a controller 770. The controller 770 inputs a control signal separated and generated by an interface circuit (not shown) to control the drive and drive order of each subpixel to the row selection circuit 5 and the signal voltage output circuit 7.

(変形例)
上述した画像表示装置は、適切なピクセル数を有する画像表示モジュールとして、たとえばコンピュータ用ディスプレイ、テレビ、スマートフォンのような携帯用端末、あるいは、カーナビゲーション等とすることができる。
(Modification example)
The image display device described above can be an image display module having an appropriate number of pixels, for example, a computer display, a television, a portable terminal such as a smartphone, a car navigation system, or the like.

図36は、本実施形態の変形例に係る画像表示装置を例示するブロック図である。
図36には、高精細薄型テレビの構成が示されている。
図36に示すように、画像表示装置801は、画像表示モジュール802を備える。画像表示モジュール802は、たとえば上述した第1の実施形態の場合の構成を備えた画像表示装置1である。画像表示装置801は、コントローラ870およびフレームメモリ880を備える。コントローラ870は、バス840によって供給される制御信号にもとづいて、表示領域2の各サブピクセルの駆動順序を制御する。フレームメモリ880は、1フレーム分の表示データを格納し、円滑な動画再生等の処理のために用いられる。
FIG. 36 is a block diagram illustrating an image display device according to a modified example of the present embodiment.
FIG. 36 shows the configuration of a high-definition flat-screen television.
As shown in FIG. 36, the image display device 801 includes an image display module 802. The image display module 802 is, for example, an image display device 1 having the configuration of the first embodiment described above. The image display device 801 includes a controller 870 and a frame memory 880. The controller 870 controls the drive order of each subpixel in the display area 2 based on the control signal supplied by the bus 840. The frame memory 880 stores display data for one frame and is used for processing such as smooth moving image reproduction.

画像表示装置801は、I/O回路810を有する。I/O回路810は、図36では、単に「I/O」と表記されている。I/O回路810は、外部の端末や装置等と接続するためのインタフェース回路等を提供する。I/O回路810には、たとえば外付けのハードディスク装置等を接続するUSBインタフェースや、オーディオインタフェース等が含まれる。 The image display device 801 has an I / O circuit 810. The I / O circuit 810 is simply referred to as "I / O" in FIG. The I / O circuit 810 provides an interface circuit or the like for connecting to an external terminal, a device, or the like. The I / O circuit 810 includes, for example, a USB interface for connecting an external hard disk device or the like, an audio interface, or the like.

画像表示装置801は、受信部820および信号処理部830を有する。受信部820には、アンテナ822が接続され、アンテナ822によって受信された電波から必要な信号を分離、生成する。信号処理部830は、DSP(Digital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit)等を含んでおり、受信部820によって分離、生成された信号は、信号処理部830によって、画像データや音声データ等に分離、生成される。 The image display device 801 has a receiving unit 820 and a signal processing unit 830. An antenna 822 is connected to the receiving unit 820, and a necessary signal is separated and generated from the radio wave received by the antenna 822. The signal processing unit 830 includes a DSP (Digital Signal Processor), a CPU (Central Processing Unit), etc., and the signal separated and generated by the receiving unit 820 is converted into image data, audio data, etc. by the signal processing unit 830. Separated and generated.

受信部820および信号処理部830を、携帯電話の送受信用やWiFi用、GPS受信器等の高周波通信モジュールとすることによって、他の画像表示装置とすることもできる。たとえば、適切な画面サイズおよび解像度の画像表示モジュールを備えた画像表示装置は、スマートフォンやカーナビゲーションシステム等の携帯情報端末とすることができる。 By using the receiving unit 820 and the signal processing unit 830 as high-frequency communication modules for transmitting and receiving mobile phones, for WiFi, and for GPS receivers, other image display devices can also be used. For example, an image display device provided with an image display module having an appropriate screen size and resolution can be a portable information terminal such as a smartphone or a car navigation system.

本実施形態の場合の画像表示モジュールは、第1の実施形態の場合の画像表示装置の構成に限らず、その変形例や他の実施形態の場合としてもよい。本実施形態および変形例の場合の画像表示モジュールは、図9および図26で示したように、多数のサブピクセルを含む構成とされる。 The image display module in the case of the present embodiment is not limited to the configuration of the image display device in the case of the first embodiment, and may be a modification thereof or the case of another embodiment. As shown in FIGS. 9 and 26, the image display module in the case of the present embodiment and the modified example is configured to include a large number of subpixels.

以上説明した実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法および画像表示装置を実現することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to realize a method for manufacturing an image display device and an image display device in which the transfer process of the light emitting element is shortened and the yield is improved.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1,201,301,701,801 画像表示装置、2 表示領域、3 電源線、4 接地線、5,205 行選択回路、6,206 走査線、7,207 信号電圧出力回路、8,208 信号線、10 ピクセル、20,220,320,420,520 サブピクセル、22,222 発光素子、24,224 選択トランジスタ、26,226 駆動トランジスタ、28,228 キャパシタ、100 駆動回路部、101 回路、102,402 基板、103a,180a,402a 第1面、103,103-1,103-2,203 トランジスタ、104,104-1,104-2,204 TFTチャネル、105 絶縁層、107,107-1,107-2 ゲート、108 絶縁膜、110 第1配線層、112 第1層間絶縁膜、150,250,550 発光素子、151S,151S1,253S,551S,651S 発光面、156 第2層間絶縁膜、165a,265k,565a,660a1,660a2 電極、161d,161k,661k ビア、172 発光回路部、180 カラーフィルタ、620 サブピクセル群、661a1,661a2 接続部、1001 結晶成長用基板、1150 半導体層、1161,1162,1163,1164 メタル層、1180 補強基板、1190 支持基板、1192 構造体、1194,1294 半導体成長基板 1,201,301,701,801 Image display device, 2 display area, 3 power supply line, 4 ground line, 5,205 line selection circuit, 6,206 scanning line, 7,207 signal voltage output circuit, 8,208 signal Line, 10 pixels, 20,220,320,420,520 subpixels, 22,222 light emitting elements, 24,224 selection transistors, 26,226 drive transistors, 28,228 capacitors, 100 drive circuits, 101 circuits, 102, 402 Substrate, 103a, 180a, 402a First surface, 103,103-1,103-2,203 Transistor, 104,104-1,104-2,204 TFT channel, 105 Insulation layer, 107,107-1,107 -2 Gate, 108 Insulation film, 110 1st wiring layer, 112 1st interlayer insulation film, 150, 250, 550 light emitting element, 151S, 151S1,253S, 551S, 651S light emitting surface, 156th second interlayer insulating film, 165a, 265k, 565a, 660a1, 660a2 electrode, 161d, 161k, 661k via, 172 light emitting circuit part, 180 color filter, 620 subpixel group, 661a1,661a2 connection part, 1001 crystal growth substrate, 1150 semiconductor layer, 1161,1162 1163, 1164 Metal layer, 1180 Reinforcing substrate, 1190 Support substrate, 1192 structure, 1194, 1294 Semiconductor growth substrate

Claims (24)

透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、
発光層を含む半導体層を準備する工程と、
前記半導体層を、第1メタル層を介して第2基板に接合する工程と、
前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、
前記第2基板を除去する工程と、
前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向して設けられた上面とを含む発光素子を形成する工程と、
前記第1メタル層をエッチングして、前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された電極を形成する工程と、
前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する画像表示装置の製造方法。
A first including a circuit element formed on the first surface of the translucent substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, and a first insulating film covering the circuit element and the first wiring layer. 1 The process of preparing the board and
The process of preparing the semiconductor layer including the light emitting layer and
A step of joining the semiconductor layer to the second substrate via the first metal layer,
The step of bonding the semiconductor layer to the first substrate and
The process of removing the second substrate and
A step of etching the semiconductor layer to form a light emitting element including a light emitting surface on the first insulating film and an upper surface provided facing the light emitting surface.
A step of etching the first metal layer to cover the upper surface and form an electrode electrically connected to the upper surface.
A step of forming the first insulating film, the light emitting element, and the second insulating film covering the electrodes.
The step of forming the first insulating film and the first via penetrating the second insulating film, and
The step of forming the second wiring layer on the second insulating film and
Equipped with
The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and is a method for manufacturing an image display device that electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
前記半導体層を準備する工程は、前記半導体層を形成した後、前記半導体層上に前記第1メタル層を形成する工程を含む請求項1記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the step of preparing the semiconductor layer includes a step of forming the first metal layer on the semiconductor layer after forming the semiconductor layer. 前記半導体層を接合する工程の前に前記第2基板の接合面上に前記第1メタル層を形成する工程をさらに備えた請求項1記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to claim 1, further comprising a step of forming the first metal layer on a joining surface of the second substrate before the step of joining the semiconductor layers. 透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、
発光層を含む半導体層を準備する工程と、
前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、
前記半導体層を貼り合わせる工程の後に前記半導体層上に第2メタル層を形成する工程と、
前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子を形成する工程と、
前記第2メタル層をエッチングして、前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された電極を形成する工程と、
前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する画像表示装置の製造方法。
A first including a circuit element formed on the first surface of the translucent substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, and a first insulating film covering the circuit element and the first wiring layer. 1 The process of preparing the board and
The process of preparing the semiconductor layer including the light emitting layer and
The step of bonding the semiconductor layer to the first substrate and
After the step of bonding the semiconductor layers, a step of forming a second metal layer on the semiconductor layer and a step of forming the second metal layer.
A step of etching the semiconductor layer to form a light emitting element including a light emitting surface on the first insulating film and an upper surface facing the light emitting surface.
A step of etching the second metal layer to cover the upper surface and form an electrode electrically connected to the upper surface.
A step of forming the first insulating film, the light emitting element, and the second insulating film covering the electrodes.
The step of forming the first insulating film and the first via penetrating the second insulating film, and
The step of forming the second wiring layer on the second insulating film and
Equipped with
The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and is a method for manufacturing an image display device that electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
前記半導体層を貼り合わせる工程の前に、前記半導体層の露出面を粗面化し、粗面化された面上にわたって光透過性を有する膜を形成する工程をさらに備えた請求項1~4のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 Claims 1 to 4 further include a step of roughening the exposed surface of the semiconductor layer and forming a film having light transmission over the roughened surface before the step of laminating the semiconductor layers. The method for manufacturing an image display device according to any one of them. 前記第2絶縁膜を貫通する第2ビアを形成する工程をさらに備え、
前記発光素子は、前記第1絶縁膜上に形成された接続部を含み、
前記第2ビアは、前記第2配線層と前記接続部との間に設けられ、前記第2配線層と前記接続部とを電気的に接続する請求項1~5のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。
A step of forming a second via penetrating the second insulating film is further provided.
The light emitting element includes a connection portion formed on the first insulating film.
The second via is provided between the second wiring layer and the connection portion, and according to any one of claims 1 to 5, the second wiring layer and the connection portion are electrically connected to each other. How to manufacture an image display device.
前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程の前に前記半導体層上に光透過性を有する導電層を形成する工程と、
前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程の後に前記導電層をエッチングして第3配線層を形成する工程と、
をさらに備えた請求項1~4のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。
Before the step of bonding the semiconductor layer to the first substrate, a step of forming a light-transmitting conductive layer on the semiconductor layer and a step of forming the conductive layer.
After the step of bonding the semiconductor layer to the first substrate, the step of etching the conductive layer to form the third wiring layer, and the step of forming the third wiring layer.
The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 4, further comprising.
前記第2絶縁膜を貫通する第2ビアを形成する工程をさらに備え、
前記第2ビアは、前記第2配線層と前記第3配線層との間に設けられ、前記第2配線層と前記第3配線層とを電気的に接続する請求項7記載の画像表示装置の製造方法。
A step of forming a second via penetrating the second insulating film is further provided.
The image display device according to claim 7, wherein the second via is provided between the second wiring layer and the third wiring layer, and electrically connects the second wiring layer and the third wiring layer. Manufacturing method.
前記第1基板を準備する工程は、前記回路素子を覆う遮光層を形成する工程を含む請求項1~8のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 8, wherein the step of preparing the first substrate includes a step of forming a light-shielding layer covering the circuit element. 前記半導体層は、窒化ガリウム系化合物半導体を含む請求項1~9のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 9, wherein the semiconductor layer includes a gallium nitride based compound semiconductor. 前記第1面に対向する第2面に波長変換部材を形成する工程をさらに備えた請求項1~10のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a step of forming a wavelength conversion member on the second surface facing the first surface. 前記透光性基板を除去し、前記透光性基板に代えて波長変換部材を形成する工程をさらに備えた請求項1~10のいずれか1つの記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a step of removing the translucent substrate and forming a wavelength conversion member in place of the translucent substrate. 第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた回路素子と、
前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子と、
前記上面上を覆い前記上面に電気的に接続された電極と、
前記第1絶縁膜、前記発光素子および前記電極を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する画像表示装置。
A light transmissive member having a first surface and
The circuit element provided on the first surface and
The first wiring layer electrically connected to the circuit element and
A first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer,
A light emitting element including a light emitting surface and an upper surface facing the light emitting surface on the first insulating film.
An electrode that covers the upper surface and is electrically connected to the upper surface,
The first insulating film, the light emitting element, and the second insulating film covering the electrodes.
The first via provided through the first insulating film and the second insulating film, and
The second wiring layer provided on the second insulating film and
Equipped with
The first via is an image display device provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第2ビアをさらに備え、
前記発光素子は、前記第1絶縁膜上に形成された接続部を含み、
前記第2配線層は、第1配線と、前記第1配線から分離された第2配線と、を含み、
前記第1ビアは、前記第1配線と前記第1配線層との間に設けられ、前記第1配線と前記第1配線層とを電気的に接続し、
前記第2ビアは、前記第2配線と前記接続部との間に設けられ、前記第2配線と前記接続部とを電気的に接続する請求項13記載の画像表示装置。
Further, a second via provided so as to penetrate the second insulating film is provided.
The light emitting element includes a connection portion formed on the first insulating film.
The second wiring layer includes a first wiring and a second wiring separated from the first wiring.
The first via is provided between the first wiring and the first wiring layer, and electrically connects the first wiring and the first wiring layer.
The image display device according to claim 13, wherein the second via is provided between the second wiring and the connection portion, and electrically connects the second wiring and the connection portion.
前記発光面は、粗面化された請求項13または14に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 13 or 14, wherein the light emitting surface is roughened. 前記第1絶縁膜と前記発光面との間に設けられた光透過性を有する第3配線層と、
前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第2ビアと、
をさらに備え、
前記第2配線層は、第1配線と、前記第1配線から分離された第2配線と、を含み、
前記第1ビアは、前記第1配線と前記第1配線層との間に設けられ、前記第1配線と前記第1配線層とを電気的に接続し、
前記第2ビアは、前記第2配線と前記第3配線層との間に設けられ、前記第2配線と前記第3配線層とを電気的に接続する請求項13記載の画像表示装置。
A third wiring layer having light transmittance provided between the first insulating film and the light emitting surface,
The second via provided through the second insulating film and
Further prepare
The second wiring layer includes a first wiring and a second wiring separated from the first wiring.
The first via is provided between the first wiring and the first wiring layer, and electrically connects the first wiring and the first wiring layer.
The image display device according to claim 13, wherein the second via is provided between the second wiring and the third wiring layer, and electrically connects the second wiring and the third wiring layer.
前記発光面と前記発光素子の側面とのなす角度は、90°よりも小さい請求項16記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 16, wherein the angle formed by the light emitting surface and the side surface of the light emitting element is smaller than 90 °. 前記第1配線層は、前記回路素子を覆う第1部分を含む請求項13~17のいずれか1つに記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 13 to 17, wherein the first wiring layer includes a first portion that covers the circuit element. 前記第1絶縁膜上に設けられた遮光層と、
前記遮光層と前記第2絶縁膜との間に設けられた第3絶縁膜と、
をさらに備えた請求項13~18のいずれか1つに記載の画像表示装置。
The light-shielding layer provided on the first insulating film and
A third insulating film provided between the light-shielding layer and the second insulating film,
The image display device according to any one of claims 13 to 18, further comprising.
前記発光素子は、窒化ガリウム系化合物半導体を含む請求項13~19のいずれか1つに記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 13 to 19, wherein the light emitting device includes a gallium nitride based compound semiconductor. 前記第1面に対向する第2面に設けられた波長変換部材をさらに備えた請求項13~20のいずれか1つに記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 13 to 20, further comprising a wavelength conversion member provided on the second surface facing the first surface. 第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタに電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記複数のトランジスタおよび前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に、複数の発光領域を形成し得る発光面を含む第1半導体層と、
前記第1半導体層上に設けられた複数の発光層と、
前記複数の発光層上にそれぞれ設けられ、前記第1半導体層とは異なる導電形を有する複数の第2半導体層と、
前記複数の第2半導体層上にそれぞれ設けられ前記複数の第2半導体層に電気的に接続された複数の電極と、
前記第1絶縁膜、前記第1半導体層、前記複数の発光層、前記複数の第2半導体層および前記複数の電極を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた複数の第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
を備え、
前記複数の第2半導体層、前記複数の発光層および前記複数の電極は、前記第2絶縁膜によって分離され、
前記複数の第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層および前記第2配線層を電気的に接続する画像表示装置。
A light transmissive member having a first surface and
A plurality of transistors provided on the first surface and
A first wiring layer electrically connected to the plurality of transistors,
A first insulating film covering the first surface, the plurality of transistors, and the first wiring layer.
A first semiconductor layer including a light emitting surface capable of forming a plurality of light emitting regions on the first insulating film,
A plurality of light emitting layers provided on the first semiconductor layer, and
A plurality of second semiconductor layers provided on the plurality of light emitting layers and having a conductive shape different from that of the first semiconductor layer, and a plurality of second semiconductor layers.
A plurality of electrodes provided on the plurality of second semiconductor layers and electrically connected to the plurality of second semiconductor layers, and a plurality of electrodes.
The first insulating film, the first semiconductor layer, the plurality of light emitting layers, the plurality of second semiconductor layers, and the second insulating film covering the plurality of electrodes.
A plurality of first vias provided through the first insulating film and the second insulating film, and
The second wiring layer provided on the second insulating film and
Equipped with
The plurality of second semiconductor layers, the plurality of light emitting layers, and the plurality of electrodes are separated by the second insulating film.
The plurality of first vias are provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and are an image display device that electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
前記複数の発光領域は、前記複数の発光層の平面視での位置に応じて形成され、
前記第1配線層は、前記複数の発光領域のうち隣接して形成された発光領域間に設けられた第2部分を含む請求項21記載の画像表示装置。
The plurality of light emitting regions are formed according to the positions of the plurality of light emitting layers in a plan view.
The image display device according to claim 21, wherein the first wiring layer includes a second portion provided between light emitting regions formed adjacent to each other among the plurality of light emitting regions.
第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた回路素子と、
前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む複数の発光素子と、
前記上面上を覆い前記上面に電気的に接続された複数の電極と、
前記第1絶縁膜、前記複数の発光素子および前記複数の電極を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する画像表示装置。
A light transmissive member having a first surface and
The circuit element provided on the first surface and
The first wiring layer electrically connected to the circuit element and
A first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer,
A plurality of light emitting elements including a light emitting surface and an upper surface facing the light emitting surface on the first insulating film, and
A plurality of electrodes that cover the upper surface and are electrically connected to the upper surface,
The first insulating film, the plurality of light emitting elements, and the second insulating film covering the plurality of electrodes.
The first via provided through the first insulating film and the second insulating film, and
The second wiring layer provided on the second insulating film and
Equipped with
The first via is an image display device provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
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