KR20230039634A - 발광 장치 및 표시 장치 - Google Patents

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죠 모리야마
히로유키 가시하라
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시의 일 실시 형태의 발광 장치는, 대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과, 절연층의 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와, 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재를 구비한다.

Description

발광 장치 및 표시 장치
본 개시는, 예를 들어 복수의 발광부를 갖는 발광 장치 및 이것을 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 특허문헌 1에서는, 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층이 이 순으로 적층된 복수의 주상부 사이에, 광전반층 및 그 상하에 광전반층보다 굴절률이 낮은 저굴절률부를 마련함으로써 광폐쇄 계수를 크게 한 발광 장치가 개시되어 있다.
일본특허공개 제2019-054127호 공보
그런데, 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 복수의 발광부를 갖는 발광 장치에서는, 인접하는 발광부간에 있어서의 혼색의 억제가 요구되고 있다.
혼색의 발생을 억제하는 것이 가능한 발광 장치 및 이것을 구비한 표시 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 일 실시 형태의 발광 장치는, 대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과, 절연층의 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와, 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재를 구비한 것이다.
본 개시의 일 실시 형태의 표시 장치는, 1개 또는 복수의 발광 장치로서 상기 일 실시 형태의 발광 장치를 구비한 것이다.
본 개시의 일 실시 형태의 발광 장치 및 본 개시의 일 실시 형태의 표시 장치에서는, 대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층의 제1 면에 세워 설치하는 복수의 주상 구조체 사이에, 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재를 마련하도록 했다. 이에 의해, 인접하는 주상 구조체에의 광의 누설을 억제한다.
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 발광 장치의 평면 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 주상 구조체의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 4a는 도 1에 나타낸 발광 장치의 제조 공정의 일례를 설명하는 단면 모식도이다.
도 4b는 도 4a에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4c는 도 4b에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4d는 도 4c에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4e는 도 4d에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4f는 도 4e에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4g는 도 4f에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4h는 도 4g에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4i는 도 4h에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4j는 도 4i에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4k는 도 4j에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4l은 도 4k에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4m은 도 4l에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4n은 도 4m에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 5는 본 개시의 발광 장치를 구비한 표시 장치의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 화상 표시 장치의 배선 레이아웃의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 개시의 변형예 1에 관한 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 8a는 본 개시의 변형예 2에 관한 발광 장치의 구성 평면 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 8b는 본 개시의 변형예 2에 관한 발광 장치의 구성 평면 구성의 다른 예를 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 개시의 변형예 3에 관한 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 10은 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 11a는 도 10에 나타낸 발광 장치의 제조 공정의 일례를 설명하는 단면 모식도이다.
도 11b는 도 11a에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 11c는 도 11b에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 12는 본 개시의 변형예 4에 관한 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 13a는 도 12에 나타낸 발광 장치의 제조 공정의 일례를 설명하는 단면 모식도이다.
도 13b는 도 13a에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 13c는 도 13b에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 13d는 도 13c에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 13e는 도 13d에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 13f는 도 13e에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 14는 본 개시의 변형예 5에 관한 발광 장치의 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
도 15a는 도 14에 나타낸 발광 장치의 제조 공정의 일례를 설명하는 단면 모식도이다.
도 15b는 도 15a에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15c는 도 15b에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15d는 도 15c에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15e는 도 15d에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15f는 도 15e에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15g는 도 15f에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15h는 도 15g에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15i는 도 15h에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15j는 도 15i에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15k는 도 15j에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15l은 도 15k에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15m은 도 15l에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 15n은 도 15m에 이은 공정을 나타내는 단면 모식도이다.
도 16은 본 개시의 발광 장치를 구비한 표시 장치의 구성의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16에 나타낸 실장 기판의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 18은 도 17에 나타낸 유닛 기판의 구성을 나타내는 사시도이다.
이하, 본 개시에 있어서의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 본 개시의 일 구체예이며, 본 개시는 이하의 양태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 개시는, 각 도면에 나타내는 각 구성 요소의 배치나 치수, 치수비 등에 대해서도, 그들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명하는 순서는, 하기와 같다.
1. 제1 실시 형태(인접하는 발광 소자 사이에, 90° 미만인 경사면을 갖는 격벽을 마련한 발광 장치의 일례)
1-1. 발광 장치의 구성
1-2. 발광 장치의 제조 방법
1-3. 표시 장치의 구성
1-4. 작용·효과
2. 변형예 1(블랙 레지스트를 사용해서 격벽을 형성한 예)
3. 변형예 2(플래너형의 LED를 사용한 예)
4. 변형예 3(격벽의 평면 형상의 다른 예)
5. 제2 실시 형태(인접하는 발광 소자 사이에, 90° 미만인 경사면을 갖는 격벽을 마련한 발광 장치의 다른 예)
6. 변형예 4(제조 방법의 다른 예)
7. 변형예 5(로직 배선을 사용해서 격벽을 형성한 예)
8. 변형예 6(표시 장치의 다른 예)
<1. 제1 실시 형태>
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 따른 발광 장치(발광 장치(1))의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 2는 도 1에 나타낸 발광 장치(1)의 평면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이고, 도 1은 도 2에 나타낸 I-I'선에 대응하는 단면을 나타낸 것이다. 발광 장치(1)는 소위 LED 디스플레이라 불리는 표시 장치(예를 들어, 화상 표시 장치(100), 도 5 참조)의 표시 화소로서 적합하게 적용 가능한 것이다. 본 실시 형태의 발광 장치(1)는, 예를 들어 복수의 나노 컬럼형의 발광 소자(주상 구조체(12))가 절연층(11) 상에 마련되어 있고, 또한 절연층(11)의 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 격벽(17)이, 인접하는 주상 구조체 사이에 마련된 구성을 갖고 있다.
(1-1. 발광 장치의 구성)
발광 장치(1)는, 상기한 바와 같이 복수의 주상 구조체(12)를 포함하는 발광부(10)와, 발광부(10)의 광 출사면(10S1)측에 마련된 파장 변환부(20)와, 발광부(10)의 배선층(10E)측에 마련된 구동 기판(30)을 갖고 있다. 이하에, 발광부(10), 파장 변환부(20) 및 구동 기판(30)에 대해서 상세하게 설명한다.
발광부(10)는 대향하는 제1 면(11S1) 및 제2 면(11S2)을 갖는 절연층(11)과, 예를 들어 행렬상으로 배치된 복수의 주상 구조체(12)와, 복수의 주상 구조체(12)의 측면 및 상면을 덮는 p 전극(13) 및 패시베이션막(14)과, 절연층(11)을 제2 면(11S2)측으로부터 관통해서 주상 구조체(12)와 접하는 n 전극(15A)과, 복수의 주상 구조체(12)를 매설하는 절연막(16)과, 인접하는 주상 구조체(12) 사이에 마련된 격벽(17)을 갖고 있다.
도 3은 주상 구조체(12)의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 주상 구조체(12)는, 예를 들어 나노 컬럼형의 발광 다이오드(LED)이며, 예를 들어 n형 결정 구조체(12A)와, 활성층(12B)과, p형 반도체층(12C)을 갖고 있다.
n형 결정 구조체(12A)는, 상세는 후술하지만, 마스크층(11A)에 마련된 개구(11H) 내에 있어서, 성장 기판(41)에 적층된 버퍼층(42) 상에 마련된 것이며, 예를 들어 n형의 GaN계의 반도체 재료에 의해 형성되어 있다(예를 들어, 도 4b 참조). n형 결정 구조체(12A)는, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 대략 육각 주상에, 버퍼층(42) 상에 있어서 수직 방향(Z축 방향)으로 세워 설치되고 있고, 측면의 면적이 상면의 면적보다 큰 형상을 갖고 있다. 이 n형 결정 구조체(12A)가, 본 개시의 「주상 결정 구조체」의 일 구체예에 상당한다.
활성층(12B)은, 예를 들어 n형 결정 구조체(12A)의 측면 및 상면을 따라 마련되어 있다. 활성층(12B)은, 예를 들어 InGaN과 GaN이 교호로 적층된 다중 양자 웰 구조를 갖고, 층 내에 발광 영역을 갖고 있다. 활성층(12B)은, 예를 들어 발광 파장이 430㎚ 이상 500㎚ 이하인 청색 대역의 광을 발한다. 이 활성층(12B)이, 본 개시의 「활성층」의 일 구체예에 상당한다.
p형 반도체층(12C)은 활성층(12B)의 측면 및 상면을 따라 마련되어 있다. p형 반도체층(12C)은, 예를 들어 p형의 GaN계 반도체 재료에 의해 형성되어 있다. 이 p형 반도체층(12C)이, 본 개시의 「반도체층」의 일 구체예에 상당한다.
p 전극(13)은, p형 반도체층(12C)의 주위를 덮음과 함께, 복수의 주상 구조체(12)에 대한 공통층으로서 마련되어 있다. p 전극(13)은, 예를 들어 ITO(Indiun Tin Oxide), IZO, SnO 또는 TiO 등의 투명 전극 재료에 의해 형성되어 있다.
패시베이션막(14)은 주상 구조체(12)의 표면을 보호하기 위한 것이고, 예를 들어 p 전극(13)의 측면 및 상면을 덮음과 함께, 복수의 주상 구조체(12)에 대한 공통층으로서 마련되어 있다. 패시베이션막(14)은, 예를 들어 SiO나 SiN 등에 의해 형성되어 있다.
n 전극(15A)은, 복수의 주상 구조체(12)의 각각에, 서로 독립적으로 마련되어 있고, 상기와 같이 절연층(11)의 제2 면(11S2)측으로부터 절연층(11)을 관통하고, n형 결정 구조체(12A)에 접하고 있다. 또한, 절연층(11)의 제2 면(11S2)측에는, n 전극(15A)과 동일층에, 예를 들어 인접하는 주상 구조체(12) 사이에 있어서, 절연층(11)을 관통해서 p 전극(13)과 전기적으로 접속되는 p 전극 패드(15B) 및 격벽(17)과 전기적으로 접속되는 패드 전극(15C)이 더 설치되어 있다. n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)은, 예를 들어 ITO 또는 IZO 등의 투명 전극 재료를 사용해서 형성되어 있다. 이 밖에, n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)은, 예를 들어 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 은(Ag), 니켈(Ni) 또는 금(Au) 등의 금속 재료를 사용해서 형성할 수 있다.
절연막(16)은, 복수의 주상 구조체(12)를 매설함과 함께, 발광부(10)의 평탄한 광 출사면(10S1)을 형성하는 것이다. 절연막(16)은, 예를 들어 SiO나 SiN 등에 의해 형성되어 있다.
격벽(17)은, 후술하는 화상 표시 장치(100)의 표시 화소(123)에 발광 장치(1)를 적용할 때에 인접하는 RGB의 서브 화소간에 있어서의 광의 누설에 의한 혼색의 발생을 억제하기 위한 것이다. 격벽(17)은, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 격자상으로 마련되어 있고, 행렬상으로 배치된 복수의 주상 구조체(12)의 사이를 구획하고 있다. 본 실시 형태에서는, 격벽(17)은, 단면으로 보아, 예를 들어 절연층(11)의 제1 면(11S1)에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖고 있다. 즉, 격벽(17)은, 단면으로 보아 순테이퍼 형상을 갖고 있다. 이 격벽(17)이, 본 개시의 「차광 부재」의 일 구체예에 상당한다.
격벽(17)은, 예를 들어 차광막(17A)과, 차광막(17A)의 측면 및 상면을 덮는 절연막(17B)으로 구성되어 있다. 차광막(17A)은 차광성을 가짐과 함께, 또한 광 반사성을 갖는 재료를 사용해서 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서, 예를 들어 Al, Ag 및 로듐(Rh) 등을 들 수 있다. 절연막(17B)은, 예를 들어 ITO로 이루어지는 p 전극(13)과, 예를 들어 Al로 이루어지는 차광막(17A)의 사이의 갈바닉 부식을 저감하기 위한 것이고, 예를 들어 산화 실리콘(SiO)이나 질화 실리콘(SiN) 등에 의해 형성되어 있다. 이와 같이, 순테이퍼 형상을 갖는 격벽(17)을 형성하고, 또한 차광막(17A)을 차광성 및 광 반사성을 갖는 재료를 사용해서 형성함으로써, 주상 구조체(12)의 측면으로부터 출사된 광은, 격벽(17)의 경사면에 의해 광 출사면(10S1)에 반사되게 된다. 이에 의해, 광 취출 효율이 향상된다.
본 실시 형태에서는, 격벽(17)은 절연층(11)을 관통하고 있어, 차광막(17A)의 저부는, 절연층(11)의 제2 면(11S2)측에 노출되어 있다. 차광막(17A)는, 예를 들어 후술하는 패드 전극(15C)과 전기적으로 접속되어 있고, 예를 들어 GND에 접속되어 있다. 이에 의해, 차광막(17A)에 있어서의 이상 방전이 억제된다.
발광부(10)는 또한, 절연층(11)의 제2 면(11S2)측에 배선층(10W)을 갖고 있다. 배선층(10W)은, 구동 기판(30)과의 접합면(10S2)을 형성하고 있다. 배선층(10W)은, 절연층(18) 중에, n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)과 각각 전기적으로 접속되는 복수의 콘택트 전극(19)을 갖고 있다. 이들 복수의 콘택트 전극(19)은, 예를 들어 구리(Cu) 패드에 의해 구성되어 있고, 접합면(10S2)에 노출되어 있다. 이들 복수의 콘택트 전극(19)이, 본 개시의 「제1 콘택트 전극」의 일 구체예에 상당한다.
파장 변환부(20)는 복수의 주상 구조체(12)의 상방에 배치된 색변환층(21)(적색 변환층(21R), 녹색 변환층(21G) 및 청색 변환층(21B))과, 각 색변환층(21R, 21G, 21B) 사이에 마련된 절연막(22) 및 분리부(23)와, 절연막(22) 및 분리부(23)의 측면을 덮는 절연막(24)과, 보호층(25)을 갖고 있다.
색변환층(21)(적색 변환층(21R), 녹색 변환층(21G) 및 청색 변환층(21B))은, 복수의 주상 구조체(12)로부터 출사되는 광을 원하는 파장(예를 들어, 적색(R)/ 녹색(G)/ 청색(B))으로 변환해서 출사하기 위한 것이다. 적색 변환층(21R), 녹색 변환층(21G) 및 청색 변환층(21B)는, 각각 각 색에 대응하는 양자 도트를 포함하여 사용해서 형성할 수 있다. 구체적으로는, 적색광을 얻는 경우에는, 양자 도트는, 예를 들어 InP, GaInP, InAsP, CdSe, CdZnSe, CdTeSe 또는 CdTe 등에서 선택할 수 있다. 녹색 광을 얻는 경우에는, 양자 도트는, 예를 들어 InP, GaInP, ZnSeTe, ZnTe, CdSe, CdZnSe, CdS 또는 CdSeS 등에서 선택할 수 있다. 청색광을 얻는 경우에는, ZnSe, ZnTe, ZnSeTe, CdSe, CdZnSe, CdS, CdZnS 및 CdSeS 등에서 선택할 수 있다. 또한, 상기와 같이 주상 구조체(12)로부터 청색광이 출사되는 경우에는, 청색 변환층(21B)은 광투과성을 갖는 수지층에 의해 형성하도록 해도 된다.
분리부(23)는, 상기 격벽(17)과 마찬가지로, 화상 표시 장치(100)의 표시 화소(123)에 발광 장치(1)를 적용할 때에 인접하는 RGB의 서브 화소간에 있어서의 광의 누설에 의한 혼색의 발생을 억제하기 위한 것이다. 분리부(23)는, 후술하는, 예를 들어 실리콘(Si) 기판(23A)과, 예를 들어 차광성 및 광 반사성을 갖는 차광막(도시하지 않음)을 포함하여 구성되어 있다.
절연막(22, 24)은, 예를 들어 SiO나 SiN 등에 의해 형성되어 있다. 보호층(25)는, 발광 장치(1)의 표면을 보호하기 위한 것이고, 예를 들어 SiO나 SiN 등에 의해 형성되어 있다.
구동 기판(30)은, 반도체 기판(31)과, 발광부(10)의 접합면(10S2)과 접하는 배선층(30W)을 갖고 있다. 배선층(30W)은, 예를 들어 절연층(32) 내에 복수의 배선(33) 및 복수의 콘택트 전극(34)이 반도체 기판(31)측으로부터 차례로 적층되어 있다. 복수의 콘택트 전극(34)은, 상기 복수의 콘택트 전극(19)과 마찬가지로, 예를 들어 구리(Cu) 패드에 의해 구성되어 있고, 절연층(32)의 표면에 노출되어 있다. 이들 복수의 콘택트 전극(34)이, 본 개시의 「제2 콘택트 전극」의 일 구체예에 상당한다.
(1-2. 발광 장치의 제조 방법)
발광 장치(1)는, 예를 들어 이하와 같이 해서 제조할 수 있다. 도 4a 내지 도 4n은, 발광 장치(1)의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 것이다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 성장 기판(41) 상에 버퍼층(42)을 형성한 후, 버퍼층(42) 상에, 예를 들어 화학 기상 성장법(CVD법)을 사용하여, 예를 들어 소정의 위치에 개구(11H)를 갖는 마스크층(11A)을 형성한다.
계속해서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 에피택셜 성장에 의해, 개구(11H) 내에 노출된 버퍼층(42) 상에 n형 결정 구조체(12A), 활성층(12B) 및 p형 반도체층(12C)을 차례로 성장시켜서, 주상 구조체(12)를 형성한다. 이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 원자층 퇴적법(ALD법)을 사용하여, 주상 구조체(12)의 상면 및 측면 그리고 마스크층(11A) 상에 연속하는 p 전극(13)을 성막한 후, p 전극(13) 상에 패시베이션막(14)을 형성한다. 또한, 도 4c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용하여, 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연막(16)을 패시베이션막(14) 상에 성막해서 주상 구조체(12)를 매설한 후, 예를 들어 CMP(Chemical Mechanical Polishing)법을 사용해서 절연막(16)의 표면을 평탄화한다.
계속해서, 도 4d에 도시한 바와 같이, 절연막(16) 상에 절연막(22)을 개재해서 Si 기판(23A)을 접합한 후, 상하를 반전시킨다. 이어서, 도 4e에 도시한 바와 같이, 성장 기판(41) 및 버퍼층(42)를 제거한 후, 도 4f에 도시한 바와 같이, 마스크층(11A) 측으로부터 인접하는 주상 구조체(12) 사이에, 마스크층(11A), p 전극(13), 패시베이션막(14) 및 절연막(16)을 관통하는 개구(17H)를 형성한다.
계속해서, 도 4g에 도시한 바와 같이, 예를 들어 ALD법을 사용하여, 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연막(17B)을, 마스크층(11A) 상 및 주상 구조체(12)의 n형 결정 구조체(12A) 상 그리고 개구(17H)의 측면 및 저면에 성막한다. 이어서, 마찬가지로 하여, 예를 들어 Al로 이루어지는 차광막(17A)을 성막해서 개구(17H)를 매설한 후, 예를 들어 에치백에 의해, 개구(17H) 외에 성막된 차광막(17A)을 제거한다.
계속해서, 차광막(17A) 및 절연막(17B) 상에, 또한 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연막을 성막한 후, 도 4h에 도시한 바와 같이, 예를 들어 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 주상 구조체(12)의 n형 결정 구조체(12A) 및 차광막(17A)을 노출시키는 개구(15H1, 15H2)를 각각 형성한다. 이어서, 도 4i에 도시한 바와 같이, 예를 들어 포토리소그래피 및 에칭에 의해, p 전극(13)을 노출시키는 개구(15H3)를 형성한다.
계속해서, 도 4j의 단면도 (A) 및 평면도 (B)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 스퍼터법을 사용해서 개구(15H1, 15H2, 15H3) 내에, 예를 들어 Ti로 이루어지는 금속막을 성막한 후, 포토리소그래피 및 에칭에 의해 패터닝해서 n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)을 각각 형성한다.
이어서, 도 4k의 단면도 (A) 및 평면도 (B)에 도시한 바와 같이, 절연층(11) 및 n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)을 덮도록, 예를 들어 CVD법을 사용하여, 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연층(18)을 성막한다. 그 후, 상기와 마찬가지 방법을 사용하여, n 전극(15A), p 전극 패드(15B) 및 패드 전극(15C)과 각각 전기적으로 접속되는 콘택트 전극(19)을 형성하고, 표면을 평탄화해서 접합면(10S2)을 형성한다.
계속해서, 도 4l에 도시한 바와 같이, 접합면(10S2)에 노출된 콘택트 전극(19)과, 별도 준비한 구동 기판(30)의 배선층(30W)의 표면에 노출된 콘택트 전극(34)을, 예를 들어 CuCu 접합에 의해 접합한다.
이어서, 도 4m에 도시한 바와 같이, Si 기판(23A)을 가공해서 각 주상 구조체(12)의 상방에 개구(23H)를 형성한 후, 예를 들어 SiO 등의 산화막의 성막 및 에치백 그리고 차광막의 성막 및 에치백에 의해, 예를 들어 격벽(17)의 상방에 분리부(23)를 형성한다. 계속해서, 도 4n에 도시한 바와 같이, 분리부(23)의 측면 및 상면 그리고 분리부(23) 사이에 연속하는, 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연막(24)을 성막한다. 그 후, 개구(23H) 내에 대응하는 색변환층(21)(적색 변환층(21R), 녹색 변환층(21G), 청색 변환층(21B))을 형성한 후, 보호층(25)을 성막한다. 이상에 의해, 도 1에 나타낸 발광 장치(1)가 완성된다.
(1-3. 표시 장치의 구성)
도 5는 본 개시의 표시 장치(화상 표시 장치(100))의 개략 구성의 일례를 나타낸 사시도이다. 화상 표시 장치(100)는 소위 LED 디스플레이라 불리는 것이며, 표시 화소로서 본 실시 형태의 발광 장치(1)를 사용한 것이다. 화상 표시 장치(100)는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)을 구동하는 제어 회로(140)를 구비하고 있다.
표시 패널(110)은, 실장 기판(120)과, 대향 기판(130)을 서로 중첩한 것이다. 대향 기판(130)의 표면이 영상 표시면으로 되어 있고, 중앙 부분에 표시 영역(100A)를 갖고, 그 주위에, 비표시 영역인 프레임 영역(100B)을 갖고 있다.
도 6은 실장 기판(120)의 대향 기판(130)측의 표면 중 표시 영역(100A)에 대응하는 영역의 배선 레이아웃의 일례를 나타낸 것이다. 실장 기판(120)의 표면 중 표시 영역(100A)에 대응하는 영역에는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 데이터 배선(121)이 소정의 방향으로 연장되어 형성되어 있고, 또한 소정의 피치로 병렬 배치되어 있다. 실장 기판(120)의 표면 중 표시 영역(100A)에 대응하는 영역에는, 또한 예를 들어 복수의 스캔 배선(122)이 데이터 배선(121)과 교차(예를 들어, 직교)하는 방향으로 연장해서 형성되어 있고, 또한 소정의 피치로 병렬 배치되어 있다. 데이터 배선(121) 및 스캔 배선(122)은, 예를 들어 Cu(구리) 등의 도전성 재료로 이루어진다.
스캔 배선(122)은, 예를 들어 최표층에 형성되어 있고, 예를 들어 기재 표면에 형성된 절연층(도시하지 않음) 상에 형성되어 있다. 또한, 실장 기판(120)의 기재는, 예를 들어 실리콘 기판 또는 수지 기판 등으로 이루어지고, 기재 상의 절연층은, 예를 들어 질화 실리콘(SiN), 산화 실리콘(SiO), 산화 알루미늄(AlO) 또는 수지 재료로 이루어진다. 한편, 데이터 배선(121)은, 스캔 배선(122)을 포함하는 최표층과는 다른 층(예를 들어, 최표층보다 아래의 층) 내에 형성되어 있고, 예를 들어 기재상의 절연층 내에 형성되어 있다.
데이터 배선(121)과 스캔 배선(122)의 교차 부분의 근방이 표시 화소(123)로 되어 있고, 복수의 표시 화소(123)가 표시 영역(100A) 내에 있어서 매트릭스상으로 배치되어 있다. 각 표시 화소(123)에는, 예를 들어 R, G, B에 대응하는 발광부를 갖는 발광 장치(1)가 실장되어 있다. 또한, 도 6에는, 3개의 발광부 R, G, B로 하나의 표시 화소(123)가 구성되어 있고, 발광부 R로부터 적색의 광을, 발광부 G로부터 녹색의 광을, 발광부 B로부터 청색의 광을 각각 출력할 수 있게 되어 있는 경우가 예시되어 있다.
발광 장치(1)에는, 예를 들어 발광부 R, G, B마다 한 쌍 또는 한쪽이 공통 또한 다른 쪽이 발광부 R, G, B마다 배치되는 단자 전극이 마련되어 있다. 그리고, 한쪽의 단자 전극이 데이터 배선(121)에 전기적으로 접속되어 있고, 다른 쪽의 단자 전극이 스캔 배선(122)에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들어, 한쪽의 단자 전극은, 데이터 배선(121)에 마련된 분지(121A)의 선단의 패드 전극(121B)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 예를 들어 다른 쪽의 단자 전극은, 스캔 배선(122)에 마련된 분지(122A)의 선단의 패드 전극(122B)에 전기적으로 접속되어 있다.
각 패드 전극(121B, 122B)은, 예를 들어 최표층에 형성되어 있고, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 각 발광 장치(1)가 실장되는 부위에 마련되어 있다. 여기서, 패드 전극(121B, 122B)은, 예를 들어 Au(금) 등의 도전성 재료로 이루어진다.
실장 기판(120)에는, 또한 예를 들어 실장 기판(120)과 대향 기판(130) 사이의 간격을 규제하는 복수의 지주(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 지주는, 표시 영역(100A)과의 대향 영역 내에 마련되어 있어도 되고, 프레임 영역(100B)과의 대향 영역 내에 마련되어 있어도 된다.
대향 기판(130)은, 예를 들어 유리 기판 또는 수지 기판 등으로 이루어진다. 대향 기판(130)에 있어서, 발광 장치(1)측의 표면은 평탄해져 있어도 되지만, 조면(粗面)으로 되어 있는 것이 바람직하다. 조면은, 표시 영역(100A)과의 대향 영역 전체에 걸쳐서 마련되어 있어도 되고, 표시 화소(123)와의 대향 영역에만 마련되어 있어도 된다. 조면은, 발광부 R, G, B로부터 발해진 광이 당해 조면에 들어가는 잔 요철을 갖고 있다. 조면의 요철은, 예를 들어 샌드블라스트나, 건식 에칭 등에 의해 제작 가능하다.
제어 회로(140)는, 영상 신호에 기초하여 각 표시 화소(123)(각 발광 장치(1))를 구동하는 것이다. 제어 회로(140)는, 예를 들어 표시 화소(123)에 접속된 데이터 배선(121)을 구동하는 데이터 드라이버와, 표시 화소(123)에 접속된 스캔 배선(122)을 구동하는 스캔 드라이버에 의해 구성되어 있다. 제어 회로(140)는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 표시 패널(110)과는 별체로 설치되고, 또한 배선을 통해서 실장 기판(120)과 접속되어 있어도 되고, 실장 기판(120) 상에 실장되어 있어도 된다.
(1-4. 작용·효과)
본 실시 형태에서는, 인접하는 주상 구조체(12) 사이에, 예를 들어 절연층(11)의 제1 면(11S1)에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 격벽(17)을 마련하도록 했다. 이에 의해, 발광 장치(1)를 예를 들어 화상 표시 장치(100)의 표시 화소(123)에 사용했을 때에, 인접하는 RGB의 서브 화소로의 광의 누설이 억제된다.
이상에 의해, 본 실시 형태의 발광 장치(1)에서는, 혼색의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 이것을 구비한 화상 표시 장치(100)의 표시 품위를 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 격벽(17)을 구성하는 차광막(17A)으로서 차광성에 더하여 광 반사성을 갖는 재료를 사용해서 형성하도록 했다. 이에 의해, 주상 구조체(12)의 측면으로부터 출사된 광이, 격벽(17)의 경사면에 의해 광 출사면(10S1)에 반사되도록 된다. 따라서, 광 취출 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 주상 구조체(12)를 형성한 후, 광 출사면(10S1)과는 반대측의 면(절연층(11)의 제2 면(11S2))측으로부터 형성하도록 했으므로, 상기와 같이 경사면의 각도가 90° 미만인 순테이퍼 형상을 갖는 격벽(17)을 용이하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 예를 들어 복수의 주상 구조체(12)보다 먼저 형성하는 경우와 비교하여, 미세 가공이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 격벽(17)을 구성하는 차광막(17A)에 패드 전극(15C)을 접속하고, 고정 전위를 인가하도록 했으므로, 플로팅 상태에 의한 이상 방전이 억제된다. 따라서, 이것을 구비한 화상 표시 장치(100)의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, p 전극(13)을 복수의 주상 구조체(12)에 대한 공통 전극으로 하고, 또한 격벽(17)의 바로 아래 절연층(11)의 제2 면(11S2)측에 p 전극(13)과 전기적으로 접속되는 p 전극 패드(15B)를 마련하도록 했으므로, 협피치화를 실현하는 것이 가능해진다. 따라서, 이것을 구비한 화상 표시 장치(100)에서는, 고정밀화를 실현하는 것이 가능해진다.
이어서, 본 개시의 제2 실시 형태 및 변형예(변형예 1 내지 6)에 대해서 설명한다. 이하에서는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 그 설명을 생략한다.
<2. 변형예 1>
도 7은 본 개시의 변형예 1에 관한 발광 장치(발광 장치(1A))의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 본 변형예의 발광 장치(1A)에서는, 격벽(57)의 차광막(57A) 및 분리부(63)를, 각각, 예를 들어 블랙 레지스트 등의 수지 재료를 사용해서 형성한 점이, 상기 제1 실시 형태와는 다르다.
이와 같이, 상기 제1 실시 형태에서는, 격벽(17)이 차광성 및 광 반사성을 갖는 차광막(17A)과, 그 주위에 마련된 절연막(17B)으로 구성되어 있는 예, 또한 분리부(23)가 Si 기판 및 차광성 및 광 반사성을 갖는 차광막으로 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 이것에 한정하지 않는다..
또한, 본 변형예와 같이 블랙 레지스트를 사용해서 격벽(57)을 형성하는 경우에는, 상기 제1 실시 형태에 있어서 형성한 격벽(17)에 고정 전위를 인가하기 위한 패드 전극(15C) 및 이것과 전기적으로 접속되는 콘택트 전극(19)은 생략할 수 있다.
또한, 분리부(23)는 차광성 및 광 반사성의 양쪽을 구비하고 있을 필요는 없다. 예를 들어, 예를 들어 상기 제1 실시 형태에 있어서 분리부(23)를 구성하는 차광막을 생략해도 상관없다. 그 경우에는, 분리부(23)는, 가공된 Si 기판과, 예를 들어 SiO 등으로 이루어지는 절연막으로 구성되어 있어도 되고, 혹은 가공된 Si 기판에 의해서만 구성되어 있어도 된다.
<3. 변형예 2>
도 8a 및 도 8b는, 상기 제1 실시 형태의 발광 장치(1)의 평면 구성의 다른 예를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 제1 실시 형태에서는, 격벽(17)을 인접하는 주상 구조체(12) 사이에, 예를 들어 격자상으로 마련한 예를 나타냈지만, 이것에 한정하지 않는다.
격벽(17)은, 예를 들어 도 8a에 도시한 바와 같이, 평면으로 보아, 복수의 주상 구조체(12)를 각각 원형으로 둘러싸도록 형성해도 되고, 예를 들어 도 8b에 도시한 바와 같이, 평면으로 보아, 복수의 주상 구조체(12)를 각각, 다각 형상으로 형성하도록 해도 된다. 또한, 도 8b에 도시한 바와 같이 주상 구조체(12)의 평면 형상과 마찬가지로, 육각 형상으로 하는 경우에는, 주상 구조체(12)의 측면을 덮는 절연막(16)을 생략하고, 주상 구조체(12)의 측면과 격벽(17)이 접하도록 형성해도 된다.
<4. 변형예 3>
도 9는 본 개시의 변형예 3에 관한 발광 장치(1B)의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 제1 실시 형태에서는, 나노 컬럼형의 발광 소자(주상 구조체(12))를 사용한 예를 나타냈지만, 본 기술은, 도 9에 나타낸 바와 같은 플래너형의 발광 소자에도 적용할 수 있고, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
<5. 제2 실시 형태>
도 10은 본 개시의 제2 실시 형태에 따른 발광 장치(발광 장치(2))의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 발광 장치(2)는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 소위 LED 디스플레이라 불리는 표시 장치(예를 들어, 화상 표시 장치(100))의 표시 화소로서 적합하게 적용 가능한 것이다. 본 실시 형태의 발광 장치(2)는, 예를 들어 격벽(77)을 광 출사면(10S1)측으로부터 형성한 점이, 상기 제1 실시 형태와는 다르다.
발광 장치(2)는, 예를 들어 이하와 같이 해서 제조할 수 있다. 도 11a 내지 도 11c는, 발광 장치(2)의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 것이다.
먼저, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지 방법을 사용해서 주상 구조체(12)의 형성 및 배선층(10W)을 사이에 두고 구동 기판(30)을 접합한 후, 도 11a에 도시한 바와 같이, 상하를 반전해서 절연막(16) 상에 접합된 지지 기판(도시하지 않음)을 제거한다.
계속해서, 도 11b에 도시한 바와 같이, 절연막(16) 상에, 예를 들어 화학 기상 성장법(CVD법)을 사용하여, 예를 들어 소정의 위치에 개구를 갖는 마스크층(82)을 형성한 후, 예를 들어 DET(Double Exposure Technology)에 의해 절연막(16)을 관통함과 함께, 순테이퍼 형상을 갖는 개구(77H1)를 형성한다. 이어서, 도 11c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용해서 예를 들어 Al을 성막해서 개구(77H1)를 매설한 후, 예를 들어 에치백에 의해 개구(77H1) 외에 성막된 Al막 및 마스크층(82)을 제거해서 Al로 이루어지는 격벽(77)을 형성한다. 그 후, 광 출사면(10S1) 상에 파장 변환부(20)를 형성한다. 이상에 의해, 도 10에 나타낸 발광 장치(2)가 완성된다.
이상과 같이, 경사면의 각도가 90° 미만인 순테이퍼 형상을 갖는 격벽(77)은, 광 출사면(10S1)측으로도 형성할 수 있다. 또한, 격벽(77)은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 복수의 주상 구조체(12)를 형성한 후에 형성하기 때문에, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 복수의 주상 구조체(12)보다 먼저 형성하는 경우와 비교하고, 미세 가공이 가능해진다.
<6. 변형예 4>
도 12는 본 개시의 변형예 4에 관한 발광 장치(발광 장치(2A))의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 본 변형예의 발광 장치(2A)는, 인쇄 기술을 사용해서 격벽(77)을 광 출사면(10S1)측으로부터 형성한 점이, 상기 제2 실시 형태와는 다르다.
발광 장치(2A)는, 예를 들어 이하와 같이 해서 제조할 수 있다. 도 13a 내지 도 13f는, 발광 장치(2)의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 것이다.
먼저, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지로 하여 주상 구조체(12)의 형성 및 배선층(10W)을 사이에 두고 구동 기판(30)을 접합한 후, 상하를 반전해서 절연막(16) 상에 접합된 지지 기판(도시하지 않음)을 제거한다. 계속해서, 도 13a에 도시한 바와 같이, 절연막(16) 상에, 예를 들어 리소그래피 기술에 의해, 예를 들어 소정의 위치에 개구를 갖는 마스크층(83)을 형성한 후, 건식 에칭에 의해 절연막(16)을 관통하는 개구(77H2)를 형성한다.
이어서, 마스크층(83)을, 예를 들어 습식 에칭에 의해 제거한 후, 도 13b에 도시한 바와 같이, 예를 들어 리소그래피 기술을 사용해서 개구(77H2)의 측면에 마스크층(84)을 형성하고, 개구(77H2)를 순테이퍼 형상으로 한다. 계속해서, 도 13c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 인쇄에 의해 개구(77H2) 내에, 예를 들어 Al로 이루어지는 차광막(77A)을 형성한다. 이에 의해, 개구(77H2) 내에는, 순테이퍼 형상을 갖는 차광막(77A)이 형성된다.
이어서, 도 13d에 도시한 바와 같이, 예를 들어 습식 에칭에 의해 개구(77H) 내에 형성된 마스크층(84)을 제거한다. 계속해서, 도 13e에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용해서 개구(77H2)에, 예를 들어 SiO로 이루어지는 절연막(77B)을 성막한 후, 도 13f에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CMP법을 사용해서 절연막(77B)의 표면을 평탄화한다. 그 후, 광 출사면(10S1) 상에 파장 변환부(20)를 형성한다. 이상에 의해, 도 12에 나타낸 발광 장치(2A)가 완성된다.
이와 같이, 경사면의 각도가 90° 미만인 순테이퍼 형상을 갖는 격벽(77)은, 인쇄 기술을 사용해도 형성할 수 있다.
<7. 변형예 5>
도 14는 본 개시의 변형예 5에 관한 발광 장치(발광 장치(2B))의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 본 변형예의 발광 장치(2B)에서는, 인접하는 주상 구조체(12) 사이에 마련되는 격벽(97)을, 복수의 주상 구조체(12)가 마련된 발광 영역(10X)의 주위의 주변 영역(10Y)에 형성된 복수의 배선을 사용해서 형성한 점이, 상기 제2 실시 형태와는 다르다.
주변 영역(10Y)에는, 예를 들어 복수의 배선(91, 92, 93)이 적층 형성된 배선층(90W)이 마련되어 있고, 이들 복수의 배선(91, 92, 93)은, 예를 들어 로직 회로 등을 구성하고 있다.
발광 장치(2B)는, 예를 들어 이하와 같이 해서 제조할 수 있다. 도 15a 내지 도 15n은, 발광 장치(2)의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 것이다.
먼저, 도 15a에 도시한 바와 같이, 상기 변형예 4와 마찬가지로 하여 절연막(16) 상에, 예를 들어 리소그래피 기술에 의해, 예를 들어 소정의 위치에 개구(85H)를 갖는 마스크층(85)을 형성한다. 계속해서, 도 15b에 도시한 바와 같이, 건식 에칭에 의해 절연막(16)을 관통하는 개구(16H)를 형성한다.
이어서, 마스크층(85)을 제거한 후, 도 15c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 스퍼터법을 사용해서 절연막(16) 상 및 개구(16H)의 측면 및 저면에 연속하는, 예를 들어 Al로 이루어지는 도전막(91X)을 성막한다. 계속해서, 도 15d에 도시한 바와 같이, 예를 들어 리소그래피 기술을 사용해서 개구(16H) 내에 마스크층(86)을 형성한 후, 습식 에칭을 행한다. 이에 의해, 개구(16H) 내에는, 격벽(97)의 1층째가 되는, 측면에 경사면을 갖는 차광막(91A)이 형성된다.
이어서, 도 15e에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용하여, 절연막(16) 상 및 개구(16H)의 측면 및 저면에 절연막(94A)을 성막한다. 계속해서, 도 15f에 도시한 바와 같이, 예를 들어 리소그래피 기술을 사용해서 절연막(94A) 상에 개구(16H) 내의 소정의 위치에 개구를 갖는 마스크층(87)을 형성한 후, 건식 에칭에 의해 차광막(91A)까지 관통하는 개구(94H)를 형성한다. 이어서, 마스크층(87)을 제거한 후, 도 15g에 도시한 바와 같이, 예를 들어 Al로 이루어지는 도전막(92X)을 성막하여, 개구(94H)를 매설한다.
계속해서, 도 15h에 도시한 바와 같이, 예를 들어 리소그래피 기술을 사용해서 개구(16H) 내에 마스크층(88)을 형성한 후, 습식 에칭을 행한다. 이에 의해, 개구(16H) 내에는, 격벽(97)에 2층째가 되는, 측면에 경사면을 갖는 차광막(92A)이 형성된다. 이어서, 도 15i에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용하여, 절연막(94A) 상에 절연막(94B)을 성막한다. 계속해서, 도 15j에 도시한 바와 같이, 마찬가지 방법을 사용하여, 개구(16H) 내에 격벽(97)의 3층째가 되는 차광막(93A)을 형성한다.
이어서, 도 15k에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CVD법을 사용해서 절연막(94)을 성막해서 개구(16H)를 매설한다. 계속해서, 도 15l에 도시한 바와 같이, 예를 들어 CMP법을 사용해서 절연막(16) 상에 마련된 절연막(94)을 제거한다. 이어서, 도 15m에 도시한 바와 같이, 소정의 위치에 개구를 갖는 마스크층(89)을 형성한 후, 예를 들어 건식 에칭을 사용해서 절연막(94)을 차광막(93A)까지 관통하는 개구(94H)를 형성한다.
계속해서, 예를 들어 습식 에칭을 사용해서 마스크층(89)을 제거한 후, 도 15n에 도시한 바와 같이, 예를 들어 스퍼터법 및 에치백을 사용해서 개구(94H) 내에, 예를 들어 Al로 이루어지는 금속막을 성막한다. 이에 의해, 격벽(97)이 형성된다. 그 후, 광 출사면(10S1) 상에 파장 변환부(20)를 형성한다. 이상에 의해, 도 14에 나타낸 발광 장치(2B)가 완성된다.
이와 같이, 인접하는 주상 구조체(12) 사이에 마련되는 격벽(97)은, 주변 영역(10Y)에 형성되는, 예를 들어 로직 회로를 구성하는 복수의 배선(91, 92, 93)을 사용해서 형성하도록 해도 된다. 주변 영역(10Y)에 형성되는 다층 배선(예를 들어, 배선(91, 92, 93))을 사용해서 격벽(97)을 형성함으로써, 로직 회로의 형성 공정에 있어서 격벽(97)을 동시에 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 제2 실시 형태 등과 같이 별도의 것(예를 들어, 격벽(77))를 형성하는 경우와 비교해서 제조 공정을 삭감하는 것이 가능해진다.
<8. 변형예 6>
도 16은 본 개시의 발광 장치(예를 들어, 발광 장치(1))를 사용한 표시 장치의 다른 구성예(화상 표시 장치(200))를 나타낸 사시도이다. 화상 표시 장치(200)는, LED를 광원으로서 사용한, 소위 타일링 디스플레이라 불리는 것이며, 표시 화소로서 본 실시 형태의 발광 장치(1)가 사용된 것이다. 화상 표시 장치(200)는, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이, 표시 패널(210)과, 표시 패널(210)을 구동하는 제어 회로(240)를 구비하고 있다.
표시 패널(210)은, 실장 기판(220)과, 대향 기판(230)을 서로 중첩한 것이다. 대향 기판(230)의 표면이 영상 표시면으로 되어 있고, 중앙 부분에 표시 영역을 갖고, 그 주위에, 비표시 영역인 프레임 영역을 갖고 있다(모두 도시하지 않음). 대향 기판(230)은, 예를 들어 소정의 간극을 두고, 실장 기판(220)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 또한, 대향 기판(230)이, 실장 기판(220)의 상면에 접하고 있어도 된다.
도 17은 실장 기판(220)의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 것이다. 실장 기판(220)은, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이, 타일 모양으로 깔린 복수의 유닛 기판(250)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 17에서는, 9개의 유닛 기판(250)에 의해 실장 기판(220)이 구성되는 예를 나타냈지만, 유닛 기판(250)의 수는, 10 이상이어도 되고, 8 이하여도 된다.
도 18은 유닛 기판(250)의 구성의 일례를 나타낸 것이다. 유닛 기판(250)은, 예를 들어 타일 모양으로 깔린 복수의 발광부(예를 들어, 발광부 A1, A2, A3, A4, A5, A6)를 갖는 발광 장치(1)와, 각 발광 장치(1)를 지지하는 지지 기판(260)을 갖고 있다. 각 유닛 기판(250)은, 또한 제어 기판(도시하지 않음)을 갖고 있다. 지지 기판(260)은, 예를 들어 금속 프레임(금속판), 혹은 배선 기판 등으로 구성되어 있다. 지지 기판(260)이 배선 기판으로 구성되어 있는 경우에는, 제어 기판을 겸하는 것도 가능하다. 이때, 지지 기판(260) 및 제어 기판의 적어도 한쪽이, 각 발광 장치(1)와 전기적으로 접속되어 있다.
이상, 제1, 제2 실시 형태 및 변형예 1 내지 6을 들어 본 개시를 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태 등에 있어서 예시한 발광 소자(주상 구조체(12))의 구성 요소, 배치 및 수 등은, 어디까지나 일례이며, 모든 구성 요소를 구비할 필요는 없고, 또한 기타의 구성 요소를 더 구비하고 있어도 된다.
또한, 상기 실시 형태 등에서는, 발광 장치(1) 등을 화상 표시 장치(100, 200) 등에 적용한 예를 나타냈지만, 본 개시의 발광 장치(1) 등은, 조명 장치로서 사용할 수도 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며 이것에 한정되는 것은 아니고, 또 다른 효과가 있어도 된다.
본 기술은 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다. 이하의 구성의 본 기술에 따르면, 대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층의 제1 면에 세워 설치하는 복수의 주상 구조체 사이에, 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재를 마련하도록 했으므로, 인접하는 주상 구조체에의 광의 누설이 저감된다. 따라서, 혼색의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
(1)
대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과,
상기 절연층의 상기 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 상기 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와,
상기 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 상기 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재
를 구비한 발광 장치.
(2)
상기 차광 부재는 광 반사성을 갖고 있는, 상기 (1)에 기재된 발광 장치.
(3)
상기 차광 부재는 순테이퍼 형상을 갖고 있는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 발광 장치.
(4)
상기 차광 부재는 복수의 배선층으로 이루어지는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(5)
상기 절연층의 상기 제2 면으로부터 상기 복수의 주상 구조체의, 각각의 상기 주상 결정 구조체에 접하는 제1 전극과,
상기 절연층의 상기 제1 면측에 있어서, 상기 복수의 주상 구조체의 상기 반도체층의 측면 및 상면을 연속해서 덮는 제2 전극을 더 갖는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(6)
상기 절연층의 상기 제2 면측에 마련되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 통해서 상기 주상 구조체 및 상기 반도체층과 전기적으로 접속된 구동 기판을 더 갖는, 상기 (5)에 기재된 발광 장치.
(7)
상기 차광 부재는, 상기 제2 전극 및 상기 절연층을 관통하고 있는, 상기 (6)에 기재된 발광 장치.
(8)
상기 차광 부재는, 도전성을 갖는 재료를 포함하고 있는, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(9)
상기 절연층의 상기 제2 면측에, 상기 구동 기판과 대향하는 표면에 노출되는 복수의 제1 콘택트 전극을 갖는 배선층을 더 갖고,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 차광 부재는, 상기 복수의 제1 콘택트 전극과 각각 전기적으로 접속되어 있는, 상기 (6) 내지 (8) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(10)
상기 구동 기판은, 상기 절연층과의 대향면에 노출되는 복수의 제2 콘택트 전극을 더 갖고,
상기 절연층과 상기 구동 기판은, 상기 제1 콘택트 전극과 상기 제2 콘택트 전극을 통해서 접합되어 있는, 상기 (9)에 기재된 발광 장치.
(11)
상기 복수의 주상 구조체는, 상기 절연층의 상기 제1 면에 행렬상으로 마련되고,
상기 차광 부재는, 상기 절연층의 상기 제1 면에 격자상으로 마련되어 있는, 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(12)
상기 절연층의 상기 제1 면에 마련됨과 함께, 상기 복수의 주상 구조체의 측면 및 상면을 덮는 절연막을 더 갖고,
상기 차광 부재는, 상기 절연막을 관통해서 마련되어 있는, 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(13)
상기 주상 구조체의 상방에, 상기 활성층으로부터 출사되는 광의 파장을 변환하는 파장 변환부를 더 갖는, 상기 (1) 내지 (12) 중 어느 1개에 기재된 발광 장치.
(14)
상기 파장 변환부는, 상기 복수의 주상 구조체의 각각의 상기 활성층으로부터 출사된 광을 서로 다른 파장으로 변환하는 복수의 파장 변환층을 갖고 있는, 상기 (13)에 기재된 발광 장치.
(15)
1개 또는 복수의 발광 장치를 구비하고,
상기 발광 장치는,
대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과,
상기 절연층의 상기 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 상기 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와,
상기 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 상기 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재
를 갖는 표시 장치.
본 출원은, 일본특허청에 있어서 2020년 7월 17일에 출원된 일본특허출원번호 2020-123308호를 기초로 해서 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업자라면 설계상의 요건이나 다른 요인에 따라, 여러가지 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션 및 변경을 상도할 수 있지만, 그들은 첨부 청구범위나 그 균등물의 범위에 포함되는 것임을 이해할 수 있다.

Claims (15)

  1. 대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과,
    상기 절연층의 상기 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 상기 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와,
    상기 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 상기 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재
    를 구비한, 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차광 부재는 광 반사성을 갖고 있는, 발광 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차광 부재는 순테이퍼 형상을 갖고 있는, 발광 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차광 부재는 복수의 배선층으로 이루어지는, 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절연층의 상기 제2 면으로부터 상기 복수의 주상 구조체의, 각각의 상기 주상 결정 구조체에 접하는 제1 전극과,
    상기 절연층의 상기 제1 면측에 있어서, 상기 복수의 주상 구조체의 상기 반도체층의 측면 및 상면을 연속해서 덮는 제2 전극을 더 갖는, 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절연층의 상기 제2 면측에 마련되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 통해서 상기 주상 구조체 및 상기 반도체층과 전기적으로 접속된 구동 기판을 더 갖는, 발광 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 차광 부재는, 상기 제2 전극 및 상기 절연층을 관통하고 있는, 발광 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 차광 부재는, 도전성을 갖는 재료를 포함하고 있는, 발광 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 절연층의 상기 제2 면측에, 상기 구동 기판과 대향하는 표면에 노출되는 복수의 제1 콘택트 전극을 갖는 배선층을 더 갖고,
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 차광 부재는, 상기 복수의 제1 콘택트 전극과 각각 전기적으로 접속되어 있는, 발광 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 기판은, 상기 절연층과의 대향면에 노출되는 복수의 제2 콘택트 전극을 더 갖고,
    상기 절연층과 상기 구동 기판은, 상기 제1 콘택트 전극과 상기 제2 콘택트 전극을 통해서 접합되어 있는, 발광 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복수의 주상 구조체는, 상기 절연층의 상기 제1 면에 행렬상으로 마련되고,
    상기 차광 부재는, 상기 절연층의 상기 제1 면에 격자상으로 마련되어 있는, 발광 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 절연층의 상기 제1 면에 마련됨과 함께, 상기 복수의 주상 구조체의 측면 및 상면을 덮는 절연막을 더 갖고,
    상기 차광 부재는, 상기 절연막을 관통해서 마련되어 있는, 발광 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 주상 구조체의 상방에, 상기 활성층으로부터 출사되는 광의 파장을 변환하는 파장 변환부를 더 갖는, 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 파장 변환부는, 상기 복수의 주상 구조체의 각각의 상기 활성층으로부터 출사된 광을 서로 다른 파장으로 변환하는 복수의 파장 변환층을 갖고 있는, 발광 장치.
  15. 1개 또는 복수의 발광 장치를 구비하고,
    상기 발광 장치는,
    대향하는 제1 면 및 제2 면을 갖는 절연층과,
    상기 절연층의 상기 제1 면에 대하여 수직 방향으로 세워 설치하는 제1 도전형을 갖는 주상 결정 구조체, 상기 주상 결정 구조체의 측면 및 상면에 이 순으로 적층된 활성층 및 제2 도전형을 갖는 반도체층을 갖는 복수의 주상 구조체와,
    상기 복수의 주상 구조체 사이에 마련됨과 함께, 상기 제1 면에 대하여 90° 미만인 경사면을 갖는 차광 부재
    를 갖는, 표시 장치.
KR1020237000169A 2020-07-17 2021-06-10 발광 장치 및 표시 장치 KR20230039634A (ko)

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