JP2023093069A - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023093069A
JP2023093069A JP2021208475A JP2021208475A JP2023093069A JP 2023093069 A JP2023093069 A JP 2023093069A JP 2021208475 A JP2021208475 A JP 2021208475A JP 2021208475 A JP2021208475 A JP 2021208475A JP 2023093069 A JP2023093069 A JP 2023093069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
display device
electrode
emitting element
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021208475A
Other languages
English (en)
Inventor
一幸 山田
Kazuyuki Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to JP2021208475A priority Critical patent/JP2023093069A/ja
Priority to US18/084,628 priority patent/US20230197916A1/en
Publication of JP2023093069A publication Critical patent/JP2023093069A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】 光量の高い表示装置を提供する。【解決手段】 表示装置は、絶縁基板に搭載された複数の発光素子と、前記複数の発光素子に接続される複数の配線と、前記発光素子及び前記絶縁基板との間に設けられた平坦化膜と、を備え、前記複数の発光素子のそれぞれは、前記配線に接続される第１電極及び第２電極と、を備え、前記平坦化膜は、前記発光素子の周囲に凹部を有し、前記凹部の側面には、反射材料からなる反射部が設けられている。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
表示装置の一例として、基板上に配置される複数の画素のそれぞれに一つ、あるいは複数の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）が配置された表示装置が知られている。
米国特許出願公開第２０２０／０２０３３９２号明細書
本実施形態は、光量の高い表示装置を提供する。
一実施形態に係る表示装置は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板に搭載された複数の発光素子と、前記複数の発光素子に接続される複数の配線と、
前記発光素子及び前記絶縁基板との間に設けられた平坦化膜と、
を備え、
前記複数の発光素子のそれぞれは、
前記配線に接続される第１電極及び第２電極と、
を備え、
前記平坦化膜は、前記発光素子の周囲に凹部を有し、
前記凹部の側面には、反射材料からなる反射部が設けられている。
図１は、表示装置の概略的な構成の一例を示す斜視図である。 図２は、画素の概略的な構成の一例を示す断面図である。 図３は、発光素子の詳細な一例を示す断面図である。 図４は、本実施形態の画素の概略的な構成の一例を示す平面図である。 図５は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図６は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図７は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図８は、実施形態における表示装置の構成例を示す断面図である。 図９は、本構成例の表示装置の概略的な構成の一例を示す平面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本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ことがある。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。
本実施形態においては、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向を上又は上方と定義し、第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向とは反対側の方向を下又は下方と定義する。なお第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚを、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向と呼ぶこともある。
また、「第１部材の上方の第２部材」及び「第１部材の下方の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよく、又は第１部材から離れて位置していてもよい。後者の場合、第１部材と第２部材との間に、第３の部材が介在していてもよい。一方、「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は第１部材に接している。
また、第３方向Ｚの矢印の先端側に表示装置を観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。第１方向Ｘ及び第３方向Ｚによって規定されるＸ－Ｚ平面、あるいは第２方向Ｙ及び第３方向Ｚによって規定されるＹ－Ｚ平面における表示装置の断面を見ることを断面視という。
図１は、表示装置の概略的な構成の一例を示す斜視図である。表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、第１回路基板ＰＣ１と、第２回路基板ＰＣ２と、を備えている。
表示パネルＰＮＬは、一例では矩形の形状を有している。図示した例では、表示パネルＰＮＬの短辺ＥＸは、第１方向Ｘと平行であり、表示パネルＰＮＬの長辺ＥＹは、第２方向Ｙと平行である。第３方向Ｚは、表示パネルＰＮＬの厚さ方向に相当する。表示パネルＰＮＬの主面は、第１方向Ｘと第２方向Ｙとにより規定されるＸ－Ｙ平面に平行である。表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡ、及び表示領域ＤＡ以外の非表示領域ＮＤＡを有している。図示した例では、非表示領域ＮＤＡは、表示領域ＤＡの外側の領域であり、表示領域ＤＡを囲んでいる。非表示領域ＮＤＡは、端子領域ＭＴを有している。
表示領域ＤＡは画像を表示する領域であり、表示領域ＤＡには例えば第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に複数の画素ＰＸが配置されている。本実施形態において、表示領域ＤＡの形状は、四角形であるが、これに限らず、四角形以外の多角形、円形などであってもよい。また、表示領域ＤＡのサイズは非表示領域ＮＤＡのサイズより大きいが、これに限らず、表示領域ＤＡのサイズは非表示領域ＮＤＡのサイズより小さくともよい。
画素ＰＸそれぞれには、自発光素子であるマイクロ発光ダイオード（以下、マイクロＬＥＤと称する）が設けられている。このような表示装置ＤＳＰを、本実施形態ではマイクロＬＥＤ表示装置と呼ぶ。
端子領域ＭＴは、表示パネルＰＮＬの短辺ＥＸに沿って設けられ、表示パネルＰＮＬを外部装置
などと電気的に接続するための端子を含んでいる。
第１回路基板ＰＣ１は、端子領域ＭＴの上に実装され、表示パネルＰＮＬと電気的に接続されている。第１回路基板ＰＣ１は、例えばフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。第１回路基板ＰＣ１は、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップであるパネルドライバＤＲＶなどを備えている。なお、図示した例では、パネルドライバＤＲＶは、第１回路基板ＰＣ１の上に実装されているが、第１回路基板ＰＣ１の下に実装されていてもよい。又は、パネルドライバＤＲＶは、第１回路基板ＰＣ１以外に実装されていてもよく、例えば表示パネルＰＮＬ若しくは第２回路基板ＰＣ２に実装されていてもよい。第２回路基板ＰＣ２は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。第２回路基板ＰＣ２は、第１回路基板ＰＣ１の例えば下方において第１回路基板ＰＣ１と接続されている。
上記したパネルドライバＤＲＶは、例えば第２回路基板ＰＣ２を介して制御基板（図示せず）と接続されている。パネルドライバＤＲＶは、例えば制御基板から出力される映像信号に基づいて複数の画素ＰＸを駆動することによって表示パネルＰＮＬに画像を表示する制御を実行する。
なお、表示パネルＰＮＬは、斜線を付して示す折り曲げ領域ＢＡを有していてもよい。折り曲げ領域ＢＡは、表示装置ＤＳＰが筐体に収容される際に折り曲げられる領域である。折り曲げ領域ＢＡは、非表示領域ＮＤＡのうち端子領域ＭＴ側に位置している。折り曲げ領域ＢＡが折り曲げられた状態において、第１回路基板ＰＣ１及び第２回路基板ＰＣ２は、表示パネルＰＮＬと対向するように、表示パネルＰＮＬの下方に配置される。
図２は、画素の概略的な構成の一例を示す断面図である。画素ＰＸは、絶縁基板ＢＰと、平坦化膜ＦＬと、透明接着層ＡＤと、配線ＷＬと、マイクロＬＥＤである発光素子ＬＳと、反射部ＲＥＦ１と、反射部ＲＥＦ２と、を備えている。発光素子ＬＳは、半導体層ＳＣと、第１電極ＬＰと、第２電極ＬＮと、を備えている。
絶縁基板ＢＰは、例えば、絶縁基材上に設けられる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）等を含んでいる。当該薄膜トランジスタは、発光素子ＬＳを駆動する駆動素子として機能する。
絶縁基板ＢＰ上には、平坦化膜ＦＬが設けられている。平坦化膜ＦＬは、高透過率を有する樹脂層である。平坦化膜ＦＬは、例えば、アクリル、エポキシ、シリコン樹脂等のいずれかで形成される。平坦化膜ＦＬの膜厚は、可能な限り厚ければよく、例えば、膜厚１μｍ以上１００μｍ以下であればよい。
平坦化膜ＦＬには、凹部ＣＡＶが設けられている。凹部ＣＡＶの断面形状は、上辺が下辺より長い逆テーパ形状である。断面視において、凹部ＣＡＶの側面は、第３方向Ｚに対して、５°以上８５°以下の角度を成す。凹部ＣＡＶは、後述する発光素子ＬＳ、特に半導体層ＳＣと、平面視で重畳しない。また、図４に示すように、平面視において、平坦化膜ＦＬの凹部ＣＡＶは、発光素子ＬＳの周囲に設けられ、発光素子ＬＳの外形を囲うように環状もしくは矩形状に形成されている。
凹部ＣＡＶは、反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を構成する。図２では、反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２の両方が設けられているが、反射部ＲＥＦ１のみを設けてもよいし、反射部ＲＥＦ２のみを設けてもよい。反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を、第１反射部ともいう。
反射部ＲＥＦ１は、凹部ＣＡＶと、凹部ＣＡＶに充填された反射材料ＲＬと、を有している。反射部ＲＥＦ１では、凹部ＣＡＶに反射材料ＲＬを充填せず、凹部ＣＡＶの側面に配線材料ＲＬの層を形成し、凹部ＣＡＶの内部は中空であってもよい。
反射部ＲＥＦ２は、凹部ＣＡＶと、充填部材ＦＩＬと、凹部ＣＡＶの側面に形成された反射材料ＲＬと、を有している。充填部材ＦＩＬは、例えば、後述する透明接着層ＡＤと同じ材料で形成すればよい。反射材料ＲＬは、配線ＷＬと同じ材料で形成すればよい。または、反射材料ＲＬは、光を反射する白い樹脂材料であってもよい。
反射材料ＲＬを凹部ＣＡＶの側面に形成するには、例えば、配線ＷＬと同じ材料であれば、当該材料をスパッタ等で成膜すればよい。反射材料ＲＬが、例えば、樹脂材料である場合には、インクジェット、スピンコート、スリットコート等の方法で塗布すればよい。
反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２に重畳する位置で、平坦化膜ＦＬ上に、透明接着層ＡＤが設けられている。透明接着層ＡＤは、高透過率を有する樹脂層である。透明接着層ＡＤは、例えば、アクリル、エポキシ、シリコン樹脂等のいずれかで形成される。透明接着層ＡＤは、可能な限り薄ければよく、例えば、膜厚１μｍ以上５０μｍ以下であればよい。
透明接着層ＡＤ上には、発光素子ＬＳであるマイクロＬＥＤが設けられている。つまり発光素子ＬＳは、透明接着ＡＤを挟んで、絶縁基板ＢＰに搭載されている。マイクロＬＥＤは、平面視において正方形の形状を有しており、一辺の長さが１００μｍ以下である。ただし、マイクロＬＥＤは、長方形など、正方形以外の形状を有してもよい。正方形以外の形状の場合は、最長の一辺の長さが１００μｍ以下であればよい。
発光素子ＬＳの第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮそれぞれに接して、配線ＷＬが設けられている。配線ＷＬは、反射性を有する導電材料、例えば、金属薄膜で形成されている。
発光素子ＬＳから発光される光は、配線ＷＬで反射し、第３方向Ｚと逆方向、いわゆる下方向に出射する。表示装置ＤＳＰは、いわゆる、下方出射方式の表示装置である。当該下向きに出射する出射光をＬＴとする。
ここで、発光素子ＬＳの構造の一例について説明する。図３は、発光素子の詳細な一例を示す断面図である。
図３に示すように、発光素子ＬＳは、フリップチップタイプの発光ダイオード素子である。発光素子ＬＳは、絶縁性を有する透明な基板ＳＵＢを備えている。基板ＳＵＢは、例えばサファイア基板である。基板ＳＵＢの底面ＢＴＭには、ｎ型半導体層ＳＣＮと、活性層（発光層）ＳＣＡと、ｐ型半導体層ＳＣＰとが順に積層された半導体層ＳＣ（結晶層）が形成されている。半導体層ＳＣにおいて、Ｐ型の不純物を含む領域がｐ型半導体層ＳＣＰであり、Ｎ型の不純物を含む領域がｎ型半導体層ＳＣＮである。半導体層ＳＣの材料は特に限定されるものではないが、半導体層ＳＣは、窒化ガリウム（ＧａＮ）又はヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）を含んでいてもよい。
光反射膜ＲＥＭは、導電材料で形成され、ｐ型半導体層ＳＣＰ上に形成されている。ｐ電極ＥＬＰは、光反射膜ＲＥＭ上に形成されている。ｎ電極ＥＬＮは、ｎ型半導体層ＳＣＮ上に形成されている。パッドＰＡＤ２は、ｎ電極ＥＬＮを覆い、ｎ電極ＥＬＮに電気的に接続されている。保護層ＰＲＬは、ｎ型半導体層ＳＣＮ、活性層ＳＣＡ、ｐ型半導体層ＳＣＰ、及び光反射膜ＲＥＭを覆い、ｐ電極ＥＬＰの一部を覆っている。パッドＰＡＤ１は、ｐ電極ＥＬＰを覆い、ｐ電極ＥＬＰに電気的に接続されている。
本実施形態では、パッドＰＡＤ１及びｐ電極ＥＬＰを併せた構造、パッドＰＡＤ１単独、又は、ｐ電極ＥＬＰ単独を、第１電極ＬＰとする。パッドＰＡＤ２及びｎ電極ＥＬＮを併せた構造、パッドＰＡＤ２単独、又は、ｎ電極ＥＬＮ単独を、第２電極ＬＮとする。
図２に戻り、半導体層ＳＣで発生した光の反射について説明する。半導体層ＳＣで発生した光のうち、上方に照射される光Ｌ０は、第１電極ＬＰもしくは第２電極ＬＮ、又はその両方で反射し、下方（第３方向Ｚと逆方向）に出射し、出射光Ｌ１となる。
第１電極ＬＰもしくは第２電極ＬＮ、又はその両方で反射した光は、さらに、反射部ＲＥＦ１又はＲＥＦ２の反射材料ＲＬで反射し、下方に出射される。反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２で反射した光を、それぞれ、出射光Ｌ２及びＬ３とする。出射光ＬＴは、出射光Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３を含んでいる。
また、詳述はしないが、半導体層ＳＣで発生した光のうち、側方（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙ）に照射される光は、配線ＷＬにより反射され、出射光Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３同様に出射光ＬＴとして下方に出射される。なお、配線ＷＬと半導体層ＳＣとは、例えば図３に示す保護層ＰＲＬなどによって絶縁されている。
反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を設けない場合を考える。下方への出射光ＬＴは、出射光Ｌ１のみとなる。反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２がなければ、平坦化膜ＦＬ及び絶縁基板ＢＰを介して、斜めの方向に光が抜けていってしまう。出射光ＬＴが出射光Ｌ２及びＬ３を含んでいないので、光量が小さくなる恐れがある。
しかしながら、本実施形態の発光素子ＬＳは、半導体層ＳＣの下方に反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を含んでいるため、出射光Ｌ２及びＬ３の分光量を増加させることが可能である。本実施形態により、特に正面輝度における光量の高い表示装置ＤＳＰを提供することができる。
図４は、本実施形態の画素の概略的な構成の一例を示す平面図である。図４に示す画素ＰＸにおいて、線Ａ１－Ａ２に示す線に沿った断面図が、図２である。
第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮの幅をＷ１、配線ＷＬの幅をＷ２とすると、幅Ｗ１は、幅Ｗ２より長い。ただしこの例に限らず幅Ｗ１と幅Ｗ２が等しくても良い。
図４では、発光素子ＬＳの周辺に、平坦化膜ＦＬの凹部ＣＡＶ及び凹部ＣＡＶ内部に形成される反射部ＲＥＦ（ＲＥＦ１、ＲＥＦ２）が発光素子ＬＳを囲うように形成されている。発光素子ＬＳを環状もしくは矩形状に囲うように形成される凹部ＣＡＶには、上述のように反射部材ＲＥＦ１もしくは反射部材ＲＥＦ２のうちどちらか一方が設けられてもよいし、反射部材ＲＥＦ１及びＲＥＦ２の両方を組み合わせて設けても良い。図４に図示しないが、図２で示す透明接着層ＡＤは、反射部材ＲＥＦの外形よりも大きく形成されており、反射部材ＲＥＦと配線ＷＬとを確実に絶縁させ、平坦化膜ＦＬに発光素子ＬＳを固定させている。
＜構成例１＞
図５は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図５に示した構成例は、図２に示した構成例と比較して、第１電極及び第２電極に段差があるという点で異なっている。
図５に示す発光素子ＬＳは、半導体層ＳＣに段差が生じており、これにより第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮに段差が生じている。
あるいは、図３で示したパッドＰＡＤ１及びＰＡＤ２を設けず、ｐ電極ＥＬＰ及びｎ電極ＥＬＮを、それぞれ、第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮとして用いる場合においても、第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮに段差が生じる。
第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮに段差が生じる場合においても、反射部を設けることにより、下方への出射光ＬＴの光量を増やすことができる。図５では、反射部ＲＥＦ１のみで発光素子ＬＳの周囲を囲うように形成する例を示しているが、本構成例はこれに限定されない。図２に示す反射部ＲＥＦ１及びＲＥＦ２を組み合わせて発光素子ＬＳを囲うように形成してもよいし、反射部ＲＥＦ１に代えて、反射部ＲＥＦ２によって発光素子ＬＳを囲うように形成してもよい。
本構成例においても、実施形態と同様の構成を有する。
＜構成例２＞
図６は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図６に示した構成例は、図５に示した構成例と比較して、半導体層に接して絶縁層ＲＦＴが設けられているという点で異なっている。
図６に示す発光素子ＬＳは、半導体層ＳＣとして、順に積層された、ｎ型半導体層ＳＣＮと、活性層ＳＣＡと、ｐ型半導体層ＳＣＰとを有している。図６の半導体層ＳＣは、図３に示す半導体層ＳＣと同様である。つまり、図６に示す半導体層ＳＣにも段差が生じており、第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮに段差が生じている。第３方向Ｚと垂直な方向における、ｎ型半導体層ＳＣＮの長さは、活性層ＳＣＡ及びｐ型半導体層ＳＣＰそれぞれの長さより長い。活性層ＳＣＡの長さとｐ型半導体層ＳＣＰの長さは同じである。
ｎ型半導体層ＳＣＮの上面、活性層ＳＣＡ及びｐ型半導体層ＳＣＰそれぞれの側面、並びにｐ型半導体層ＳＣＰの上面の一部に接して、絶縁層ＲＦＴが設けられている。換言すると、半導体層ＳＣの段差部分を覆って、絶縁層ＲＦＴが設けられている。絶縁層ＲＦＴは、例えば、例えば、アクリル、エポキシ、シリコン樹脂等で形成される。絶縁層ＲＦＴが例えば反射性を有する絶縁材料、例えば白い樹脂材料からなる場合は、絶縁層ＲＦＴは第２反射部ともいうことができる。
発光層である活性層ＳＣＡに隣接して絶縁層ＲＦＴを設けることにより、第１電極ＬＰと第２電極ＬＮのショートを防止することがでる。また、絶縁層ＰＦＴが白い樹脂材料からなり第２反射部材として機能する際には、２つの配線ＷＬの間を抜けて出射される光を、下方に反射させることができ、発生した光をさらに効率よく利用することができるので、出射光ＬＴの光量が増大する。
図６に示す表示装置ＤＳＰでは、平坦化膜ＦＬに反射部ＲＥＦ１が設けられており、本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。
また、絶縁層ＲＦＴは図３で説明したパッドＰＡＤ１とパッドＰＡＤ２との確実な絶縁を絶縁層ＰＦＲで行いつつ、もしくは、ｐ電極ＥＬＰとｎ電極ＥＬＮとの確実な絶縁を絶縁層ＰＦＴで行いつつ、第１電極ＬＰと第２電極ＬＮとの間を通過する光を絶縁層ＰＦＴにより反射させる。図６に示す半導体層ＳＣの段差は必ずしも求められるものではなく、図２に示す第１電極ＬＰと第２電極ＬＮとの間に絶縁層ＲＦＴが設けられる構造であっても良い。
＜構成例３＞
図７は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図７に示した構成例は、図４に示した構成例と比較して、配線の幅が電極の幅より長いという点で異なっている。
図７においては、配線ＷＬの幅Ｗ２は、第１電極ＬＰ及び第２電極ＬＮの幅Ｗ１よりも長い。これにより、配線ＷＬと半導体層ＳＣとの重畳する領域が増加する。半導体層ＳＣで生じた光が、より配線ＷＬにより反射するため、下方への出射光ＬＴの光量がさらに増大する。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。
＜構成例４＞
図８は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す断面図である。図８に示した構成例は、図２に示した構成例と比較して、発光素子ＬＳ全体を覆う反射層を設けるという点で異なっている。
図８に示す例では、発光素子ＬＳ全体及び配線ＷＬを覆って、絶縁層ＩＬが設けられている。絶縁層ＩＬは、高透光性の絶縁材料で形成されている。絶縁層ＩＬは、比熱が低い、換言すると、熱導電率が高い材料で形成されていることが好ましい。発光素子ＬＳで発生した熱を、後述する金属層ＨＭに効率よく伝えられるためである。
絶縁層ＩＬを覆って、金属層ＨＭが設けられている。金属層ＨＭは、発光素子ＬＳ全体及び配線ＷＬを覆っているといえる。金属層ＨＭは、発光素子ＬＳで発生した熱を、外部に放熱する機能を有する。金属層ＨＭは、配線ＷＬと同じ材料で形成されていればよい。金属層ＨＭの表面に、微細な凹凸が設けてもよい。凹凸を設けることにより、放熱の効果がさらに上昇するからである。
図９は、本構成例の表示装置の概略的な構成の一例を示す平面図である。図９に示す表示装置ＤＳＰは、複数の画素ＰＸを有している。複数の画素ＰＸには、赤色の光を発する画素ＰＸＲ、青色の光を発する画素ＰＸＧ、緑色の光を発する画素ＰＸＢが含まれている。画素ＰＸＲ、ＰＸＧ、及びＰＸＢは、１つの画素単位ＳＸを構成する。なお画素単位ＳＸを単に画素、画素ＰＸＲ、ＰＸＧ、及びＰＸＢを、それぞれ副画素と呼ぶこともある。
複数の画素ＰＸを覆って、金属層ＨＭが設けられている。金属層ＨＭは、複数の画素ＰＸに亘って連続して一体形成される金属膜、いわゆるベタ膜であってもよい。連続して一体形成される金属膜を形成すると、発光素子ＬＳをそれぞれ金属膜で覆った場合と比較して、放熱の効果が増大する。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。
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、その他の様々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とその均等の範囲に含まれる。
ＢＰ…絶縁基板、ＣＡＶ…凹部、ＤＳＰ…表示装置、ＥＬＮ…ｎ電極、ＥＬＰ…ｐ電極、ＦＩＬ…充填部材、ＦＴ…平坦化膜、ＨＭ…金属層、Ｌ０…光、Ｌ１…出射光、Ｌ２…出射光、ＬＮ…第２電極、ＬＰ…第１電極、ＬＳ…発光素子、ＬＴ…出射光、ＰＡＤ１…パッド、ＰＡＤ２…パッド、ＰＮＬ…表示パネル、ＰＸ…画素、ＲＥＦ１…反射部、ＲＥＦ２…反射部、ＲＦＴ…反射部、ＲＬ…反射材料、ＳＣ…半導体層、ＳＣＡ…活性層、ＳＣＮ…ｎ型半導体層、ＳＣＰ…ｐ型半導体層、ＳＸ…画素単位、ＷＬ…配線。

Claims (9)

  1. 絶縁基板と、
    前記絶縁基板に搭載された複数の発光素子と、前記複数の発光素子に接続される複数の配線と、
    前記発光素子及び前記絶縁基板との間に設けられた平坦化膜と、
    を備え、
    前記複数の発光素子のそれぞれは、
    前記配線に接続される第１電極及び第２電極と、
    を備え、
    前記平坦化膜は、前記発光素子の周囲に凹部を有し、
    前記凹部の側面には、反射材料からなる反射部が設けられている、表示装置。
  2. 前記凹部の内部に、充填部材が設けられ、
    前記充填部材は、アクリル、エポキシ、シリコン樹脂のいずれかである、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記凹部の内部は、中空である、請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記平坦化膜は、アクリル、エポキシ、シリコン樹脂のいずれかである、請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記平坦化膜の膜厚は、膜厚１μｍ以上１００μｍ以下である、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記凹部及び前記反射部は、平面視で前記発光素子の外形を囲うように環状もしくは矩形状に形成されている、請求項１に記載の表示装置。
  7. 前記発光素子は、透明接着層により前記平坦化膜に接着されている、請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記透明接着層は、平面視において前記環状もしくは矩形状に形成された前記凹部よりも大きく形成され、
    前記配線と前記反射部は、前記透明接着層により絶縁されている、請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記発光素子及び前記配線を覆う、金属層をさらに備える、請求項１に記載の表示装置。
JP2021208475A 2021-12-22 2021-12-22 表示装置 Pending JP2023093069A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021208475A JP2023093069A (ja) 2021-12-22 2021-12-22 表示装置
US18/084,628 US20230197916A1 (en) 2021-12-22 2022-12-20 Display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021208475A JP2023093069A (ja) 2021-12-22 2021-12-22 表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023093069A true JP2023093069A (ja) 2023-07-04

Family

ID=86769020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021208475A Pending JP2023093069A (ja) 2021-12-22 2021-12-22 表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230197916A1 (ja)
JP (1) JP2023093069A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230197916A1 (en) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9825067B2 (en) Display device using semiconductor light emitting device
US20190221555A1 (en) Light emitting device package
US7381995B2 (en) Lighting device with flipped side-structure of LEDs
TWI397191B (zh) 高照度發光二極體及利用其之液晶顯示裝置
JP5074135B2 (ja) 液晶表示装置
KR100851183B1 (ko) 반도체 발광소자 패키지
JP5097461B2 (ja) 液晶ディスプレイ及びそのバックライトモジュール
JP5810302B2 (ja) 発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置及び照明装置
KR101705700B1 (ko) 발광 소자
WO2020255535A1 (ja) 電子機器及び表示装置
US20190203904A1 (en) Car lamp using semiconductor light emitting device
TW202125069A (zh) 發光裝置以及液晶顯示裝置
US20120153315A1 (en) Light emitting device
US7816694B2 (en) Light emitting semiconductor device
JP2012059737A (ja) 発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置及び照明装置
JP2006156130A (ja) 光源装置及び照明装置及びそれを用いた表示装置
JP2023093069A (ja) 表示装置
KR102486969B1 (ko) 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프
JP4292641B2 (ja) 面発光装置
JP2006173392A (ja) 発光装置
US20210408348A1 (en) Light-emitting device
JP7321832B2 (ja) 照明装置及び表示装置
KR100696063B1 (ko) 어레이 발광장치
JP2011077084A (ja) Ｌｅｄ照明装置および液晶表示装置
WO2021038994A1 (ja) 照明装置及び表示装置