JP5602207B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施例1における表示装置の1画素を示す断面図である。更に、図2は、図1の表面構造を示す平面図である。
下側電極共通配線3と上側電極共通配線8とは、層間絶縁膜4により絶縁されて、行方向及び列方向からなるマトリクス状に配線形成され、このマトリクス配線が、層間絶縁膜2を介して基板1上に形成されている。表示装置の外周領域には、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5と図示しない外部駆動回路とを電気的に接続するために設けた下側電極共通配線用コンタクトパッド21と上側電極共通配線用コンタクトパッド22とが形成されている。これらのコンタクトパッド21,22上には、層間絶縁膜4及び平坦化絶縁膜6が形成されず、これらのコンタクトパッド21,22が基板1の表面に露出した状態に形成されている。
化学的気相成長法(以下「CVD法」という。)等により、基板(例えば、メタル基板、半導体基板あるいは絶縁基板)1の全面に、無機絶縁膜、有機絶縁膜等の層間絶縁膜2を形成する。蒸着法、スパッタ法等により、層間絶縁膜2の全面に、Au、Al、Ti、Pt等の配線材を形成し、ホトリソグラフィ技術により、配線材をパターニングして、行方向に並行に配置された下側電極共通配線3を形成する。これらの下側電極共通配線3の一端には、コンタクトパッド21がそれぞれ形成される。なお、基板1として、例えば、絶縁基板を用いた場合には、層間絶縁膜2を省略しても良い。
前記のようにして製造された図3の表示装置を駆動する場合は、図示しない外部駆動回路から下側電極共通配線用コンタクトパッド21及び上側電極共通配線用コンタクトパッド22に駆動電流を選択的に供給する。コンタクトパッド21,22に供給された駆動電流は、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5を介して、図1及び図2示す上側電極接続配線8及び下側電極接続配線9に送られる。
例えば、蒸着法、スパッタ法等により形成した薄膜配線上の典型的な表面ラフネスは一般的に5nm以上と大きく、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5の交差領域に半導体薄膜LED10を直接、分子間力を用いて実装することは困難である。そこで、本実施例1では、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5の交差領域に平坦化絶縁膜6を形成して、典型的なラフネスを例えば5nm以下に平坦化し、この平坦化絶縁膜6上に半導体薄膜LED10を分子間力を用いて三次元実装している。これにより、以下の(a)〜(c)のような効果がある。
図4は本発明の実施例2における表示装置の1画素を示す断面図、図5は図4の表面構造を示す平面図、及び、図6は図5の表示装置全体における外観を示す平面図である。これらの図4〜図6において、実施例1を示す図1〜図3中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例2の表示装置では、実施例1と同様に、基板1上に、層間絶縁膜2と、行方向に配置された下側電極共通配線3及び下側電極共通配線用コンタクトパッド21と、層間絶縁膜4と、列方向に配置された上側電極共通配線5及び上側電極共通配線用コンタクトパッド22とを積層する。CVD法等により、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5の交差領域を含むほぼ全面に、遮光性の平坦化絶縁膜36を形成した後、ホトリソグラフィ技術等により、上側電極共通配線用コンタクトホール36aを形成すると共に、下側電極共通配線用コンタクトホール4a、表示装置の外周に配置された下側電極共通配線用コンタクトパッド21、及び上側電極共通配線用コンタクトパッド22の領域を開口する。予め形成しておいた半導体薄膜LED10を、平坦化絶縁膜36上に分子間力を用いて接合する。
前記のようにして製造された図6の表示装置を駆動する場合は、図示しない外部駆動回路から下側電極共通配線用コンタクトパッド21及び上側電極共通配線用コンタクトパッド22に駆動電流を選択的に供給する。コンタクトパッド21,22に供給された駆動電流は、下側電極共通配線3及び上側電極共通配線5を介して、図4及び図5示す上側電極接続配線8及び下側電極接続配線9に送られる。上側電極接続配線8及び下側電極接続配線9に送られた駆動電流は、半導体薄膜LED10の上側コンタクト層11及び下側電極16に供給され、この半導体薄膜LED10中の活性層13が発光する。発光した光は、上側クラッド層12を介して上方へ放射される。
本実施例2によれば、高いLED発光領域占有率を確保した上で、下側電極共通配線3や上側電極共通配線5の形成領域を最大限に確保した表示装置の作製が可能となる。これにより、半導体薄膜LED10を用いた高精細、高輝度、且つ大面積表示装置の作製が可能となる。更に、半導体薄膜LED10の周辺のほぼ全域を遮光性の平坦化絶縁膜36により覆っているので、高コントラストな表示装置の作製が可能となる。
本発明は、上記実施例1、2に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。
2,4,7 層間絶縁膜
3 下側電極共通配線
5 上側電極共通配線
6,36 平坦化絶縁膜
10 半導体薄膜LED
8 上側電極接続配線
9 下側電極接続配線
21 下側電極共通配線用コンタクトパッド
22 上側電極共通配線用コンタクトパッド
Claims (12)
- 基板上に延設された行方向配線と、
前記行方向配線に対して直交する方向に配置され、且つ前記行方向配線とは離間してこの上又は下に延設された列方向配線と、
前記行方向配線及び前記列方向配線の交差領域上に形成された絶縁膜と、
第1面及び前記第1面に反対の第2面を有し、前記第1面側に第1導電型電極及び第2導電型電極が形成され、前記第2面が前記絶縁膜と接するように前記絶縁膜上に配設された半導体薄膜発光素子と、
前記行方向配線及び前記第2導電型電極を電気的に接続する第1接続配線と、
前記列方向配線及び前記第1導電型電極を電気的に接続する第2接続配線と、
を有し、
前記半導体薄膜発光素子の中心は、前記交差領域の直上に位置することを特徴とする表示装置。 - 前記半導体薄膜発光素子の前記第2面と接する前記絶縁膜の表面は、5nm以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記半導体薄膜発光素子は、分子間力で前記絶縁膜に接合されていることを特徴とする請求項1又は2記載の表示装置。
- 前記行方向配線と前記列方向配線との間に層間絶緑膜を更に有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記行方向配線において前記層間絶縁膜から露出させた箇所と、前記第2導電型電極とは、前記第1接続配線により電気的に接続され、
前記列方向配線において前記絶緑膜から露出させた箇所と、前記第1導電型電極とは、前記第2接続配線により電気的に接続されていることを特徴とする請求項4記載の表示装置。 - 前記絶緑膜は、前記半導体薄膜発光素子から放射される発光波長に対して透過性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置。
- 複数の前記行方向配線と、
複数の前記列方向配線と、
複数の前記絶縁膜と、
複数の前記半導体薄膜発光素子と、
を有し、
前記複数の行方向配線と前記複数の列方向配線は複数の交差領域を有し、前記複数の絶縁膜のそれぞれ及び前記複数の半導体薄膜発光素子のそれぞれは、対応する前記複数の交差領域のそれぞれの上に1対1で設けられていることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 基板上に延設された行方向配線と、
前記行方向配線に電気的に接続される行方向配線用パッドと、
前記行方向配線に対して直交する方向に配置され、且つ前記行方向配線とは離間してこの上又は下に延設された列方向配線と、
前記列方向配線に電気的に接続される列方向配線用パッドと、
遮光性を有し、少なくとも前記行方向配線及び前記列方向配線の交差領域上に形成された絶縁膜と、
第1面及び前記第1面に反対の第2面を有し、前記第1面側に第1導電型電極及び第2導電型電極が形成され、前記第2面が前記絶緑膜と接するように前記絶縁膜上に配設された半導体薄膜発光素子と、
前記行方向配線及び前記第2導電型電極を電気的に接続する第1接続配線と、
前記行方向配線と前記第1接続配線を電気的に接続する第1接続部と、
前記列方向配線及び前記第1導電型電極を電気的に接続する第2接続配線と、
前記列方向配線と前記第2接続配線を電気的に接続する第2接続部と、
を有し、
前記絶縁膜は、前記行方向配線用パッドと、前記列方向配線用パッドと、前記第1接続部と、前記第2接続部と、を除く前記基板の全面に形成されていることを特徴とする表示装置。 - 前記半導体薄膜発光素子の前記第2面と接する前記絶縁膜の表面は、5nm以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項8記載の表示装置。
- 前記半導体薄膜発光素子は、分子間力で前記絶縁膜に接合されていることを特徴とする請求項8又は9記載の表示装置。
- 前記行方向配線と前記列方向配線との間に層間絶緑膜を更に有することを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記行方向配線において前記層間絶縁膜から露出させた筒所と、前記第2導電型電極とは、前記第1接続配線により電気的に接続され、
前記列方向配線において前記絶縁膜から露出させた箇所と、前記第1導電型電極とは、前記第2接続配線により電気的に接続されていることを特徴とする請求項11記載の表示装置。
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