TW202114202A - 影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種縮短發光元件之轉印步驟、提高成品率之影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置。 本發明之實施形態之影像顯示裝置之製造方法包含：準備第2基板之步驟，該第2基板於第1基板上具有包含發光層之半導體層；準備第3基板之步驟，該第3基板形成有包含電路元件之電路；將前述半導體層貼合於前述第2基板之步驟；蝕刻前述半導體層而形成發光元件之步驟；以具有透光性之絕緣構件覆蓋前述發光元件之步驟；及形成將前述發光元件電性連接於前述電路元件之配線層之步驟。前述發光元件包含與貼合於前述第3基板之面對向之發光面。前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光元件放射之光朝前述發光面之法線方向且前述發光面之側配光。

Description

影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置
本發明之實施形態係關於一種影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置。
業界期待實現一種高亮度、廣視野角、高對比度且低耗電之薄型之影像顯示裝置。以對應如此之市場要求之方式，推進使用自發光元件之顯示裝置之開發。
期待將細微發光元件即微型LED用作自發光元件之顯示裝置之出現。作為使用微型LED之顯示裝置之製造方法，介紹有將單個形成之微型LED依次轉印於驅動電路之方法。然而，當隨著成為全高清、4K、8K等高畫質而微型LED之元件數變多時，若將多數個微型LED單個地形成，且依次轉印於已形成驅動電路等之基板，則於轉印步驟上需要大量時間。進而，產生微型LED與驅動電路等之連接不良等，而有產生成品率之降低之虞。
已知一種在Si基板上使包含發光層之半導體層成長，在半導體層形成電極後，貼合於形成有驅動電路之電路基板之技術(例如，專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-141492號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明之一實施形態提供一種縮短發光元件之轉印步驟，且提高成品率之影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明之一實施形態之影像顯示裝置之製造方法包含：準備第2基板之步驟，該第2基板在第1基板上具有包含發光層之半導體層；準備第3基板之步驟，該第3基板形成有包含電路元件之電路；將前述半導體層貼合於前述第3基板之步驟；蝕刻前述半導體層而形成發光元件之步驟；以具有透光性之絕緣構件覆蓋前述發光元件之步驟；及形成將前述發光元件電性連接於前述電路元件之配線層之步驟。前述發光元件包含與貼合於前述第3基板之面對向之發光面。前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光元件放射之光朝前述發光面之法線方向且前述發光面之側配光。
本實施形態之一實施形態之影像顯示裝置包含：電路元件；第1配線層，其電性連接於前述電路元件；絕緣膜，其覆蓋前述電路元件及前述第1配線層；第2配線層，其設置於前述絕緣膜上；發光元件，其設置於前述第2配線層上，且包含與前述第2配線層之側之面對向之發光面；絕緣構件，其覆蓋前述發光元件之至少一部分，且具有透光性；及第3配線層，其電性連接於前述發光元件，且配設於前述絕緣構件上。前述發光元件包含：第1導電型之第1半導體層，其設置於前述第2配線層上；發光層，其設置於前述第1半導體層上；及與前述第1導電型不同之第2導電型的第2半導體層，其設置於前述發光層上。前述絕緣構件以方式設置：自前述發光元件放射之光朝前述發光面之法線方向且前述發光面之側配光。
本實施形態之一實施形態之影像顯示裝置包含：複數個電晶體；第1配線層，其電性連接於前述複數個電晶體；絕緣膜，其覆蓋前述複數個電晶體及前述第1配線層；第2配線層，其設置於前述絕緣膜上；第1導電型之第1半導體層，其設置於前述第2配線層上；發光層，其配設於前述第1半導體層上；與前述第1導電型不同之第2導電型的第2半導體層，其配設於前述發光層上；絕緣構件，其覆蓋前述第1半導體層及前述發光層，且覆蓋前述第2半導體層之至少一部分，並具有透光性；及第3配線層，其連接於透光性電極，該透光性電極配設在與前述複數個電晶體相應而自前述絕緣構件分別露出之前述第2半導體層之複數個露出面上。前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光層放射之光朝前述複數個露出面各者之法線方向且前述複數個露出面之側配光。 [發明之效果]
根據本發明之一實施形態，可實現一種縮短發光元件之轉印步驟，且提高成品率之影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置。
以下，一面參照圖式一面對於本發明之實施形態進行說明。 此外，圖式為示意性或概念性之圖式，各部分之厚度與寬度之關係、部分間之大小之比率等未必與實物相同。又，即便為表示相同之部分之情形，亦有根據圖式而彼此之尺寸或比率不同地表示之情形。 再者，於本發明申請案說明書與各圖中，對於已出現之圖式中與前述之要件相同的要件賦予以相同的符號，且適當省略詳細之說明。
(第1實施形態) 圖1係例示實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖1示意性地顯示本實施形態之影像顯示裝置之子像素20之構成。構成顯示於影像顯示裝置之影像之像素，包含複數個子像素20。 以下，有時使用XYZ之三維座標系進行說明。子像素20排列於二維平面上。將排列有子像素20之二維平面作為XY平面。子像素20沿著X軸方向及Y軸方向排列。
子像素20具有與XY平面大致平行之發光面151S。發光面151S主要向與XY平面正交之Z軸之正方向輸出光。有時將沿著Z軸之正方向之長度稱為高度。
圖1示意性地顯示利用與XZ平面平行之面切斷子像素20之情形之剖面。 如圖1所示般，影像顯示裝置之子像素20具備：電晶體103、第1配線層110、層間絕緣膜112、第2配線層130、發光元件150、及絕緣構件156。在本實施形態中，覆蓋發光元件150之絕緣構件156具有透光性，且具有朝發光面151S側為凸出之面。
子像素20更具備彩色濾光器180。彩色濾光器(波長轉換構件)180設置於接著層170上。接著層170設置於發光元件150、絕緣構件156及透光性電極159、159a、159k上。
電晶體103形成於基板102。於基板102，除發光元件150之驅動用之電晶體103外，亦形成有其他電晶體或電容器等電路元件，藉由配線等構成電路101。例如，電晶體103與後述之圖4所示之驅動電晶體26對應，此外，選擇電晶體24或電容器28等為電路元件。以下，設為電路101包含：形成有電路元件之元件形成區域104、絕緣層105、配線層110、以及將連接配線層110與電路元件之導通件111d、111s及電路元件間等予以絕緣之絕緣膜108。有時包含基板102、電路101及層間絕緣膜112等其他構成部件而稱為電路基板100。
電晶體103包含：p型半導體區域104b，n型半導體區域104s、104d，及閘極107。閘極107隔著絕緣層105設置於p型半導體區域104b之上。絕緣層105為了將元件形成區域104與閘極107予以絕緣，且充分地取得與相鄰之其他電路元件之絕緣而設置。當於閘極107被施加電壓時，於p型半導體區域104b可形成通道。電晶體103係n通道電晶體，例如係n通道MOSFET。
元件形成區域104設置於基板102。基板102為例如Si基板。元件形成區域104包含：p型半導體區域104b，以及n型半導體區域104s、104d。p型半導體區域104b設置於基板102之表面附近。n型半導體區域104s、104d在p型半導體區域104b內在p型半導體區域104b之表面附近彼此分開而設置。
於基板102之表面，設置有絕緣層105。絕緣層105覆蓋元件形成區域104，亦覆蓋p型半導體區域104b及n型半導體區域104s、104d之表面。絕緣層105例如為SiO2 。絕緣層105亦可為相應於所覆蓋之區域而包含SiO2 或Si3 N4 等之多層之絕緣層。絕緣層105可包含具有高介電常數之絕緣材料之層。
隔著絕緣層105於p型半導體區域104b之上設置有閘極107。閘極107設置於n型半導體區域104s、104d之間。閘極107例如為多晶Si。閘極107亦可包含較多晶Si為低電阻之矽化物等。
在此例中，閘極107及絕緣層105由絕緣膜108覆蓋。絕緣膜108例如為SiO2 或Si3 N4 等。為了在形成配線層110時將表面平坦化，可進而設置PSG(Phosphorus Silicon Glass，磷矽玻璃)或BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass，硼磷矽玻璃)等之有機絕緣膜。
於絕緣膜108，形成有導通件111s、111d。於絕緣膜108上，形成第1配線層110。第1配線層110包含電位可不同之複數條配線，包含配線110s、110d。
在圖1以後之剖視圖中，設為在應賦予符號之配線層所含之1條配線之橫向之位置顯示該配線層之符號。導通件111s、111d分別設置於配線層110之配線110s、110d與n型半導體區域104s、104d之間，將該等電性連接。配線層110及導通件111s、111d，例如由Al或Cu等金屬形成。配線層110及導通件111s、111d亦可包含高熔點金屬等。
於絕緣膜108及配線層110上，進而設置有層間絕緣膜112作為平坦化膜。層間絕緣膜(絕緣膜)112例如為PSG或BPSG等之有機絕緣膜。層間絕緣膜112於電路基板100中亦作為保護其表面之保護膜發揮功能。
第2配線層130設置於層間絕緣膜112上。配線層130包含第1配線130a。第1配線(配線部分)130a例如就每一子像素而設置，在該例中，與設置於第1配線130a上之透光性電極159a一起，連接於後述之圖4所示之電源線3。發光元件150設置於第1配線130a上。
包含第1配線130a之配線層130由具有高導電率之材料形成。配線層130例如包含Ti、Al、或Ti與Sn之合金等。亦可包含Cu或V等、或者是Ag或Pt等具有較高之光反射性之貴金屬。由於配線層130由如此之具有高導電率之金屬材料等形成，故可以低電阻將發光元件150與電路101電性連接。
第1配線130a之外周包含在XY俯視下將發光元件150自Z軸上方投影時之外周。藉此，第1配線130a將發光元件150之朝下方之光之散射朝發光面151S側反射，而可將散射光予以遮光。
藉由適切地選擇第1配線130a之材料，而可使發光元件150之朝下方之散射光朝發光面151S側反射，從而提高發光效率。又，藉由第1配線130a將發光元件150之朝下方之散射光予以遮光，亦可抑制光到達電晶體103，而防止電晶體103之誤動作。
發光元件150包含：p型半導體層(第1半導體層)153、發光層152、及n型半導體層(第2半導體層)151。p型半導體層153、發光層152及n型半導體層151自層間絕緣膜112朝向Z軸之正方向依序被積層。即，發光元件150之各層自層間絕緣膜112之側朝向發光面151S之側被積層。
發光元件150在XY俯視下，具有例如大致正方形或長方形狀，但角部可為圓角。發光元件150在XY俯視下，可具有例如橢圓形狀或圓形狀。藉由適切地選定俯視下之發光元件之形狀或配置等，而佈局之自由度提高。
於發光元件150，例如可適宜地使用InX AlY Ga1-X-Y N(0≦X、0≦Y、X+Y＜1)等之氮化物半導體。本發明之一實施形態之發光元件150為所謂之藍色發光二極體，發光元件150發出之光之波長為例如467 nm±20 nm左右。發光元件150發出之光之波長亦可為410 nm±20 nm左右之藍紫光。發光元件150發出之光之波長不限定於上述之值，可設為適切之值。
絕緣構件156覆蓋層間絕緣膜112之一部分、第2配線層130之一部分及發光元件150之至少側面。絕緣構件156例如由具有透光性之有機絕緣材料等形成。絕緣構件156較佳為透明。絕緣構件156與覆蓋絕緣構件156之接著層170之折射率相比具有充分大之折射率。
作為絕緣構件156之材料，例如熟知具有含硫(S)取代基或含磷(P)原子之基團之高分子材料、或於聚醯亞胺等高分子基質導入有高折射率之無機奈米粒子之高折射率奈米複合材料等，但不限於此。又，作為接著層170之材料，例如熟知使中空奈米粒子或多孔奈米粒子分散之有機材料等，但不限於此，亦可採用在絕緣構件156之附近設置空間等之應用。
絕緣構件156具有朝發光面151S之側為凸出之凸面。絕緣構件156為作為將發光元件150之自側面放射之光朝發光面151S之側配光之凸透鏡發揮功能之絕緣構件。
圖2係例示本實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖2係用於說明絕緣構件156之功能之示意圖。圖2中，詳細地顯示圖1之剖視圖中第1配線130a、發光元件150及絕緣構件156之位置關係。 如圖2所示般，發光元件150朝向Z軸之正方向依序積層p型半導體層153、發光層152及n型半導體層151。p型半導體層153載置於第1配線130a上之第1面131a。此處，第1面131a為與XY平面大致平行之平面。發光面151S自絕緣構件156之開口158露出，以與第1面131a為大致平行之方式設置。
絕緣構件156覆蓋發光元件150之側面。絕緣構件156具有自第1配線130a之側朝向發光面151S之側為凸出之面157a。
發光層152自發光元件150之側面露出。被注入電子及電洞而被激發之發光層152，亦自側面放射光。自發光層152之側面放射之光包含具有與XY平面平行之成分之放射光。具有與XY平面平行之成分之放射光自面157a被出射。可以自絕緣構件156之面157a出射之放射光朝發光面151S側配光之方式設定面157a之形狀。
較佳的是，將絕緣構件156之高度H1(第1高度)設定於較發光層152之面152a1(第2面)之高度H2(第2高度)充分高之位置。藉由如此般進行設定，具有與XY平面平行之成分之放射光被朝發光面151S側配光。高度H1為第1面131a至絕緣構件156之最高位置之高度。高度H2處之發光層152之面152a1為設置有n型半導體層151之側之面。
圖3A～圖3D係用於說明本實施形態中之絕緣構件之透鏡功能之示意圖。 圖3A～圖3D中，顯示發光層152與面157a之位置關係之詳情。在該情形下，設為面157a為球面之一部分。C1～C4表示形成面157a之球面之中心。在圖3A～圖3C之例中，中心C1～C3位於發光層152之Z軸方向之長度之1/2之位置。即，中心C1～C3位於發光層152之一個面152a1與另一個面152a2之間之距離之1/2之位置。在圖3D之例中，中心C4設為較發光層152之Z軸方向之長度之1/2之位置朝Z軸之負方向側偏移之位置。
發光層152具有端部152a3，端部152a3包含於發光層152之側面。再者，一個面152a1為積層有n型半導體層151之面，另一個面152a2為積層有p型半導體層153之面。
發光層152在XY俯視下為具有與X軸及Y軸各自平行之邊之方形。中心C1～C4位於通過發光層152之與Y軸平行之邊之1/2之位置之與X軸平行之直線上。又，面157a之內側之折射率大於面157a之外側之折射率。
如圖3A所示般，在中心C1位於發光層152內、且為發光層152之Z軸方向之長度之1/2之位置之情形下，自端部152a3放射之光中、與X軸平行之光以外之光在面157a朝發光面之方向被折射。
如圖3B所示般，在中心C2位於發光層152之端部152a3、且為發光層152之Z軸方向之長度之1/2之位置之情形下，自端部152a3放射之大致全部之光朝面157a以大致90°入射，故幾乎不被折射，以來自端部152a3之放射光之角度不變下，自面157a被放射。
如圖3C所示般，在中心C3位於發光層152之外側，且為發光層152之Z軸方向之長度之1/2之位置之情形下，自端部152a3放射之光中、與Y軸平行之光以外之光，在面157a朝與發光面正交之方向被折射。因此，朝發光面方向配光之光被抑制。
如圖3D所示般，在中心C4位於與發光層152之端部152a3之Z軸之平行線上、且為較發光層152之Z軸方向之中心更朝Z軸之負方向偏移之位置之情形下，與Y軸平行之光以外之光在面157a朝與發光面正交之方向被折射。因此，朝發光面方向配光之光被抑制。
上述內容為一例，可以將自發光層152之側面放射之光朝與發光面151S垂直之法線方向配光之方式，適切地設定絕緣構件156之面157a之形狀。又，可藉由適切地選定絕緣構件156之材料及覆蓋絕緣構件156之接著層170之材料，設定折射率，而將絕緣構件156用作更適切之配光控制機構。
返回圖1繼續進行說明。 絕緣構件156具有開口158。開口158藉由去除發光元件150之上方之絕緣構件156之一部分而形成。開口158以發光面151S自絕緣構件156露出之方式形成。發光面151S係n型半導體層151之面中與跟發光層152相接之面對向之面。
較佳為將發光面151S粗面加工。發光元件150在發光面151S被設為粗面之情形下，可提高光之取出效率。在發光面151S未被粗面化之情形下，可省略進行粗面加工之步驟。
於層間絕緣膜112，設置有層間絕緣膜112之開口113。自開口113，連接於電晶體103之汲極電極之配線110d之面之一部分露出。該開口113為了將第1半導體層151與配線110s電性連接而形成於層間絕緣膜112。
透光性電極159k遍及經粗面化之發光面151S上而設置，且電性連接於n型半導體層151。透光性電極159k在絕緣構件156、配線110d之露出面及層間絕緣膜112上延伸而設置。因此，n型半導體層151與配線110d由透光性電極159k電性連接。
透光性電極159a設置於第1配線130a上，且電性連接於第1配線130a。在該例中，如後述之圖4所示般，透光性電極159a及第1配線130a連接於電源線3。因此，p型半導體層153由透光性電極159a及第1配線130a電性連接於電源線3。
透光性電極159亦設置於第2配線層130之其他配線上。透光性電極159、159a、159k(第3配線層)由ITO(氧化銦錫)等具有透光性之導電膜形成。
接著層170覆蓋絕緣構件156、透光性電極159、159a、159k及層間絕緣膜112。接著層170為大致透明之樹脂性接著劑，設置為用於保護絕緣構件156或透光性電極159、159a、159k等，且接著彩色濾光器180。
彩色濾光器180包含遮光部181與色轉換部182。色轉換部182在形成為凸透鏡狀之絕緣構件156之大致正上方，與XY俯視下之絕緣構件156之配光之形狀相應而設置。
將色轉換部182設為1層或2層。圖1顯示2層之部分。設為1層還是2層，藉由子像素20發出之光之色、亦即波長而決定。在子像素20之發光色為紅或綠之情形下，色轉換部182較佳為設為2層。在子像素20之發光色為藍之情形下，較佳為設為1層。
在色轉換部182為2層之情形下，距發光元件150更近之第1層為色轉換層183，第2層為濾光層184。即，濾光層184積層於色轉換層183上。
色轉換層183係將發光元件150發出之光之波長轉換為所期望之波長之層。在發出紅色光之子像素20之情形下，將發光元件150之波長、467 nm±20 nm之光轉換為例如630 nm±20 nm左右之波長之光。在發出綠色光之子像素20之情形下，將發光元件150之波長、467 nm±20 nm之光轉換為例如532 nm±20 nm左右之波長之光。
濾光層184遮斷未被色轉換層183色轉換而殘存之藍色發光之波長成分。
在子像素20發出之光之色為藍色之情形下，子像素20可經由色轉換層183輸出光，亦可不經由色轉換層183而直接輸出光。在發光元件150發出之光之波長為467 nm±20 nm左右之情形下，子像素20可不經由色轉換層183而輸出光。在將發光元件150發出之光之波長設為410 nm±20 nm之情形下，為了將輸出之光之波長轉換為467 nm±20 nm左右，設置1層色轉換層183為較佳。
在藍色之子像素20之情形下，子像素20亦可具有濾光層184。藉由在藍色之子像素20設置濾光層184，而抑制在發光元件150之表面產生之微小之外部光反射。
於彩色濾光器180中，將色轉換部182以外之部分作為遮光部181。遮光部181為所謂之黑色矩陣，降低因自相鄰之色轉換部182發出之光之混色等所致之滲色，而可顯示清晰之影像。
圖4係例示本實施形態之影像顯示裝置之示意性之方塊圖。 如圖4所示般，本實施形態之影像顯示裝置1具備顯示區域2。於顯示區域2，排列有子像素20。子像素20例如排列為格子狀。例如，子像素20沿著X軸排列n個，沿著Y軸排列m個。
像素10包含發出不同色之光之複數個子像素20。子像素20R發出紅色之光。子像素20G發出綠色之光。子像素20B發出藍色之光。藉由3種子像素20R、20G、20B以所期望之亮度進行發光，而決定1個像素10之發光色及亮度。
1個像素10包含3個子像素20R、20G、20B，子像素20R、20G、20B例如如本例般，在X軸上直線狀排列。各像素10可為相同色之子像素排列於相同之行，亦可如本例般，就每一行而排列有不同色之子像素。
影像顯示裝置1更具有電源線3及接地線4。電源線3及接地線4沿著子像素20之排列，格子狀佈線。電源線3及接地線4電性連接於各子像素20，自連接於電源端子3a與GND端子4a之間的直流電源對各子像素20供給電力。電源端子3a及GND端子4a各自設置於電源線3及接地線4之端部，且連接於設置於顯示區域2之外部之直流電源電路。電源端子3a以GND端子4a為基準被供給正電壓。
影像顯示裝置1更具有掃描線6及信號線8。掃描線6於與X軸平行之方向上佈線。即，掃描線6沿著子像素20之列方向之排列而佈線。信號線8於與Y軸平行之方向上佈線。即，信號線8沿著子像素20之行方向之排列而佈線。
影像顯示裝置1更具有列選擇電路5及信號電壓輸出電路7。列選擇電路5及信號電壓輸出電路7沿著顯示區域2之外緣而設置。列選擇電路5沿著顯示區域2之外緣之Y軸方向而設置。列選擇電路5經由掃描線6電性連接於各行之子像素20，對各子像素20供給選擇信號。
信號電壓輸出電路7沿著顯示區域2之外緣而設置。信號電壓輸出電路7沿著顯示區域2之外緣之X軸方向而設置。信號電壓輸出電路7經由信號線8電性連接於各列之子像素20，對各子像素20供給信號電壓。
子像素20包含發光元件22、選擇電晶體24、驅動電晶體26、及電容器28。於圖4中，有時將選擇電晶體24表示為T1、將驅動電晶體26表示為T2，將電容器28表示為Cm。
發光元件22與驅動電晶體26串聯連接。在本實施形態中，驅動電晶體26為n通道MOSFET，於驅動電晶體26之主電極即汲極電極連接有發光元件22之n電極即陰極電極。發光元件22及驅動電晶體26之串聯電路連接於電源線3與接地線4之間。驅動電晶體26對應於圖1等之電晶體103，發光元件22對應於圖1等之發光元件150。藉由施加於驅動電晶體26之閘極-源極間之電壓，而決定流動於發光元件22之電流，且發光元件22以與流動之電流相應之亮度進行發光。
選擇電晶體24經由主電極而連接於驅動電晶體26之閘極電極與信號線8之間。選擇電晶體24之閘極電極連接於掃描線6。於驅動電晶體26之閘極電極與接地線4之間連接有電容器28。
列選擇電路5自m列子像素20之排列中選擇1列而對掃描線6供給選擇信號。信號電壓輸出電路7供給具有被選擇之列之各子像素20所需之類比電壓值的信號電壓。於被選擇之列之子像素20之驅動電晶體26之閘極-源極間，被施加信號電壓。信號電壓由電容器28保持。驅動電晶體26將與信號電壓相應之電流流通於發光元件22。發光元件22以與流動於發光元件22之電流相應之亮度進行發光。
列選擇電路5依次切換選擇之列而供給選擇信號。即，列選擇電路5掃描排列有子像素20之列。於被依次掃描之子像素20之發光元件22中，流動與信號電壓相應之電流而發光。各像素10以由RGB各色之子像素20發出之發光色及亮度所決定之發光色及亮度而發光，而於顯示區域2中顯示影像。
對於本實施形態之影像顯示裝置1之製造方法進行說明。 圖5A～圖8C係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法及其變化例之示意性之剖視圖。 如圖5A所示般，在本實施形態之影像顯示裝置之製造方法中，準備半導體成長基板(第2基板)1194。半導體成長基板1194具有於結晶成長用基板(第1基板)1001上成長之半導體層1150。結晶成長用基板1001為例如Si基板或藍寶石基板等。較佳使用Si基板。
在該例中，於結晶成長用基板1001之一個面，形成有緩衝層1140。緩衝層(Buffer Layer)1140較佳使用AlN等氮化物。緩衝層1140係在使GaN磊晶成長時，用於緩和GaN之結晶與結晶成長用基板1001之界面處之失配。
在半導體成長基板1194中，於緩衝層1140上，自緩衝層1140側起依序積層n型半導體層1151、發光層1152及p型半導體層1153。對於半導體層1150之成長，例如使用氣相沈積法(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沈積，CVD法)，較佳使用金屬有機氣相沈積法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：金屬有機化學氣相沈積，MOCVD法)。半導體層1150例如為InX AlY Ga1-X-Y N(0≦X、0≦Y、X+Y＜1)等。
於結晶成長之初期易於產生由晶格常數失配所引起之晶體缺陷，如此之結晶呈n型。因此，如該例般，在自n型半導體層1151積層於結晶成長用基板1001之情形下，具有在生產製程上可採取較大之裕度而易於提高成品率之優點。
在p型半導體層1153之與設置有發光層1152之側之面對向之側之面，形成有金屬層1130。金屬層1130包含例如Ti或Al、Ti與Sn之合金等。亦可包含Cu或V等、或者是Ag或Pt等具有較高光反射性之貴金屬。
在將金屬層1130形成於p型半導體層1153之面上之情形下，可藉由金屬層1130來保護p型半導體層1153，而產生易於存放半導體成長基板1194之優點。於p型半導體層1153與金屬層1130之界面，形成使用具有電洞注入性之材料之薄膜層，藉此可使前述發光元件150之驅動電壓進一步降低。作為如此之具有電洞注入性之材料，可適宜地使用例如ITO膜等。
如圖5B所示般，準備電路基板1100。電路基板(第3基板)1100包含圖1等中所說明之電路101。使半導體成長基板1194上下反轉，而與電路基板1100貼合。更詳細而言，如以圖之箭頭所示般，將形成於電路基板1100之層間絕緣膜112之露出面、與形成於半導體層1150上之金屬層1130之面相向，而將兩者貼合。其後，去除結晶成長用基板1001。對於結晶成長用基板1001之去除，例如使用濕式蝕刻或雷射剝離。
在貼合2個基板之晶圓接合中，例如，將2個基板加熱藉由熱壓接而將2個基板貼合。在加熱壓接時，可使用低熔點金屬或低熔點合金。低熔點金屬為例如Sn或In等，低熔點合金例如可為以Zn、In、Ga、Sn、或Bi等為主成分之合金。
在晶圓接合中，除上述外，亦可在將各個基板之貼合面使用化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)等平坦化後，在真空中使貼合面藉由電漿處理而清潔化並密接。
圖6A～圖7B顯示與晶圓接合步驟相關之變化例。在晶圓接合步驟中，可採用圖6A～圖6C之步驟而取代圖5A及圖5B之步驟。又，亦可採用圖7A或圖7B之任一步驟而取代圖5A及圖5B之步驟。
在圖6A～圖6C中，在結晶成長用基板1001形成半導體層1150後，將半導體層1150轉印於與結晶成長用基板1001不同之支持基板1190。半導體層1150於結晶成長用基板1001上經由緩衝層1140，自結晶成長用基板1001之側依照p型半導體層1153、發光層1152及n型半導體層1151之順序而成長。
如圖6A所示般，在形成半導體層1150後，在n型半導體層1151之與設置有發光層1152之側之面對向之面、亦即n型半導體層1151之被開放之面接著支持基板1190。支持基板1190例如由Si或石英等形成。其後，去除結晶成長用基板1001。對於結晶成長用基板1001之去除，使用例如雷射剝離。
如圖6B所示般，緩衝層1140藉由濕式蝕刻等而被去除。在經去除緩衝層1140而被開放之p型半導體層1153之面，形成金屬層1130。
如圖6C所示般，半導體層1150經由金屬層1130與電路基板1100貼合。其後，支持基板1190藉由雷射剝離等而被去除。
在另外之變化例中，如已於圖5A中所示般，準備形成有金屬層1130之半導體成長基板1194。
如圖7A所示般，於電路基板1100之層間絕緣膜112上，預先形成金屬層1120。金屬層1120較佳為包含與設置於半導體成長基板1194之金屬層1130相同之金屬材料。形成於半導體層1150之金屬層1130、與形成於電路基板1100上之金屬層1120相互貼合。
金屬層只要設置於半導體成長基板1194或電路基板1100之至少一者即可。在將金屬層1120形成於電路基板1100側之情形下，亦可不於半導體成長基板1194設置金屬層1130，而是經由金屬層1120將半導體層1150與電路基板1100相互貼合。
在另外之變化例中，如圖7B所示般，不經由緩衝層，而於結晶成長用基板1001上形成半導體層1150。於結晶成長用基板1001，自結晶成長用基板1001之側將n型半導體層1151、發光層1152及p型半導體層1153依照此順序成長。該情形下，可省略在晶圓接合後去除緩衝層之步驟。
返回晶圓接合後之製造步驟而繼續進行說明。 如圖8A所示般，在電路基板1100藉由晶圓接合而經由金屬層1130接合於半導體層1150後，將結晶成長用基板1001藉由濕式蝕刻或雷射剝離等而去除。
如圖8B所示般，在將緩衝層1140藉由濕式蝕刻或乾式蝕刻等而去除後，將金屬層1130及半導體層1150藉由蝕刻而成形為必要之形狀。
將半導體層1150成形為發光元件150之形狀。對於發光元件150之成形，例如使用乾式蝕刻製程，適宜地使用各向異性電漿蝕刻(Reactive Ion Etching，RIE)。其後，將金屬層1130蝕刻而形成第2配線層130。配線層130包含第1配線130a。第1配線130a藉由蝕刻而成形為上述所期望之形狀。
如圖8C所示般，於層間絕緣膜112形成開口113。開口113之形成可藉由濕式蝕刻亦可藉由乾式蝕刻。蝕刻進行至露出配線110d為止。
其後，以覆蓋層間絕緣膜112之一部分、第1配線130a之一部分及發光元件150之方式設置絕緣構件156。絕緣構件156以具有自第1配線130a朝向發光面151S為凸出之圓頂狀之形狀之方式形成。去除XY俯視下、發光元件150之位置之絕緣構件156之一部分。發光面151S自經去除絕緣構件156之開口158露出。
遍及經去除絕緣構件156之發光面151S而形成透光性電極159k。透光性電極159k以在絕緣構件156上延伸而覆蓋自開口113露出之配線110d之方式形成。在與透光性電極159k之形成同時地，透光性電極159a形成於第1配線130a上。再者，亦於其他配線上設置透光性電極159。
子像素20以外之電路之一部分，形成於電路基板1100中。例如圖4所示之列選擇電路5可與驅動電晶體或選擇電晶體等一起形成於電路基板1100中。即，有時將列選擇電路5藉由上述之製造步驟而同時組入。另一方面，信號電壓輸出電路7理想的是組入於藉由能夠進行細微加工之高集積化之製造製程而製造之半導體器件。信號電壓輸出電路7與CPU、其他電路部件一起安裝於別的基板，例如在後述之彩色濾光器之組入之前，或彩色濾光器之組入之後，與電路基板1100之配線相互連接。
較佳的是，電路基板1100係包含電路101之晶圓。於電路基板1100，形成有用於1個或複數個影像顯示裝置之電路101。或者是，在更大畫面尺寸等之情形下，亦可將用於構成1個影像顯示裝置之電路101分割成複數個電路基板1100而形成，將被分割之電路之全部予以組合，而構成1個影像顯示裝置。
又，較佳的是，結晶成長用基板1001為與晶圓狀之電路基板1100相同大小之晶圓。
圖9係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之立體圖。 如圖9所示般，準備複數個半導體成長基板1194，而可將形成於複數個結晶成長用基板1001之半導體層1150接合於1個電路基板1100。於半導體成長基板1194之半導體層1150形成金屬層1130。或者是，亦可於電路基板1100之層間絕緣膜112上形成金屬層1120。半導體成長基板1194與電路基板1100(100)之接合之樣態，與圖5A及圖7A相關聯而已經說明。
於電路基板1100，複數個電路101配置成例如格子狀。電路101包含1個影像顯示裝置1所需之全部之子像素20等。於相鄰而配置之電路101之間，設置劃線寬度之程度之間隔。於電路101之端部及端部附近，未配置電路元件等。
半導體層1150以其端部與結晶成長用基板1001之端部一致之方式形成。因此，藉由將半導體成長基板1194之端部以與電路101之端部一致之方式配置、並接合，而可使接合後之半導體層1150之端部與電路101之端部一致。
當於結晶成長用基板1001使半導體層1150成長時，在半導體層1150之端部及其附近，易於產生結晶品質之降低。因此，藉由使半導體層1150之端部與電路101之端部一致，而可不會將半導體成長基板1194上之半導體層1150之端部附近之結晶品質之易於降低之區域，使用於影像顯示裝置1之顯示區域。
或者是，與其相反，可準備複數個電路基板1100，對於形成於1個半導體成長基板1194之結晶成長用基板1001上之半導體層1150，接合複數個電路基板1100。或者是，至少於此處，重要的是結晶成長用基板1001之端部無關於影像顯示裝置1之發光元件22(150)。
圖10係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 再者，在圖10中，為了避免繁雜，而對於電路基板1100內之構造及層間絕緣膜112、透光性電極159、159a、159k等省略顯示。又，圖10顯示彩色濾光器180等色轉換構件之一部分。在圖10中，將包含配線層130、發光元件150、接著層170及省略顯示之透光性電極159、159k、159a等之構造物稱為發光電路部172。又，將於電路基板1100上設置了發光電路部172之構造物稱為構造體1192。
如圖10所示般，彩色濾光器(波長轉換構件)180在一個面接著於構造體1192。彩色濾光器180之另一個面接著於玻璃基板186。彩色濾光器180經由接著層170接著於發光電路部172。
彩色濾光器180在該例中，以紅色、綠色、藍色之順序在X軸之正方向上排列色轉換部。對於紅色，於第1層設置紅色之色轉換層183R。對於綠色，於第1層設置綠色之色轉換層183G，且均於第2層各自設置濾光層184。對於藍色，可設置單層之色轉換層183B，亦可設置濾光層184。於各個色轉換部之間，設置遮光部181。
將各色之色轉換層183R、183G、183B之位置與發光元件150之位置對準，而將彩色濾光器180貼附於構造體1192。
圖11A～圖11D係顯示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 於圖11A～圖11D，顯示藉由噴墨形成彩色濾光器之方法。
如圖11A所示般，準備在電路基板1100貼附有發光電路部172之構造體1192。
如圖11B所示般，於構造體1192上形成遮光部181。使用例如絲網印刷或光微影術技術等形成遮光部181。
如圖11C所示般，與發光色相應之螢光體自噴嘴被噴出，而形成色轉換層183。螢光體將未形成有遮光部181之區域予以著色。螢光體例如使用螢光塗料，該螢光塗料使用一般之螢光體材料或量子點螢光體材料。在使用量子點螢光體材料之情形下，因可實現各發光色，且單色性高而可提高色再現性，故為較佳。在由噴嘴進行之描繪後，以適切之溫度及時間進行乾燥處理。著色時之塗膜之厚度設定為薄於遮光部181之厚度。
如已說明般，對於藍色發光之子像素，在不形成色轉換部之情形下，不噴出螢光體。又，對於藍色發光之子像素，在形成藍色之色轉換層時，在色轉換部為1層即可之情形下，較佳的是使藍色螢光體之塗膜之厚度為與遮光部181之厚度相同程度。
如圖11D所示般，用於濾光層184之塗料自噴嘴被噴出。將塗料與螢光體之塗膜重疊地塗佈。螢光體及塗料之塗膜之合計厚度，為與遮光部181之厚度為相同程度。
如此般，可製造影像顯示裝置1。
對於本實施形態之影像顯示裝置1之效果進行說明。 在本實施形態之影像顯示裝置1之製造方法中，於包含對發光元件150予以驅動之電晶體103等電路元件之電路基板1100(100)，貼合包含用於形成發光元件150之發光層1152之半導體層1150。其後，將半導體層1150蝕刻而形成發光元件150。因此，與於電路基板1100(100)單個地轉印經個片化之發光元件相比，可顯著縮短轉印發光元件之步驟。
例如，在4K畫質之影像顯示裝置中，子像素之數目超過2400萬個，在8K畫質之影像顯示裝置之情形下，子像素之數目超過9900萬個。若將如此大量之發光元件單個安裝於電路基板，則需要大量時間，而難於以現實性之成本實現微型LED之影像顯示裝置。又，若將大量之發光元件單個進行安裝，則因安裝時之連接不良等而成品率降低，而無法避免進一步之成本上升。
對此，在本實施形態之影像顯示裝置1之製造方法中，由於在將半導體層1150個片化之前，將半導體層1150整體貼附於電路基板1100(100)，故1次完成轉印步驟。
在電路基板上藉由蝕刻等而直接形成發光元件後，藉由形成透光性電極159k、159a而將發光元件與電路基板1100(100)內之電路元件電性連接，故可實現均一之連接構造，且可抑制成品率之降低。
進而，在不預先將半導體層1150個片化、或在與電路元件對應之位置形成電極下，以晶圓級別貼附於電路基板1100(100)，故無需取得對準。因此，可在短時間內容易地進行貼合步驟。由於在貼合時無需取得對準，故易於將發光元件150小型化，而適宜於高精細化之顯示器。
在將半導體層1150晶圓接合於電路基板1100之情形下，在本實施形態中，於半導體層1150及電路基板1100之貼合面之至少一者，預先形成金屬層1130、1120。因此，藉由適切地選定金屬層之材料，而可容易地進行晶圓接合。
可將晶圓接合時形成之金屬層作為第2配線層130，而用於發光元件150與外部之連接等。
絕緣構件156自配線層130朝向發光面151S具有凸面。因此，藉由適切地設定絕緣構件156之凸面，而可使自發光層152放射之具有與發光面151S平行之成分之光具有與發光面151S垂直之法線成分，而可朝發光面151S側配光，從而可實質性地提高發光效率。
配線層130可包含第1配線130a，且可使第1配線130a為具有光反射性者。藉由第1配線130a具有光反射性，將自發光元件150放射之朝下方之光予以反射，而再次反射至發光面151S之側，從而可提高發光效率。
第1配線130a可將自發光元件150放射之朝下方之光予以遮光，故可防止因發光元件150之不必要之光之散射，而電晶體103等電路元件誤動作。
(第2實施形態) 圖12係例示本實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖12示意性地顯示利用與XZ平面平行之面切斷子像素220之情形之剖面。 在本實施形態中，發光元件250之構成及將發光元件250予以驅動之電晶體203之構成與上述之其他實施形態之情形不同，其他內容與其他實施形態之情形相同。對於與其他實施形態之情形相同之構成部件，賦予相同符號且適當省略詳細之說明。
如圖12所示般，本實施形態之影像顯示裝置之子像素220包含電晶體203、及發光元件250。電晶體203形成於元件形成區域204，該元件形成區域204形成於基板102。元件形成區域204包含n型半導體區域204b與p型半導體區域204s、204d。n型半導體區域204b設置於基板102之表面附近。p型半導體區域204s、204d在n型半導體區域204b內，在n型半導體區域204b之表面附近彼此分開而設置。
經由絕緣層105在n型半導體區域204b之上設置有閘極107。閘極107設置於p型半導體區域204s、204d之間。
電晶體203之上部之構造及配線之構造與上述之其他實施形態之情形相同。在本實施形態中，電晶體203為p通道電晶體，例如為p通道MOSFET。
於層間絕緣膜112上，與其他實施形態之情形同樣地，形成第2配線層130，配線層130包含第2配線(配線部分)130k。
發光元件250包含：n型半導體層251、發光層252、及p型半導體層253。n型半導體層251、發光層252及p型半導體層253自層間絕緣膜112之側朝向發光面253S之側依照此序而積層。發光元件250在XY在俯視下，例如呈大致正方形或長方形狀，但角部可為圓角。發光元件250在XY俯視下，可具有例如橢圓形狀或圓形狀。藉由適切地選定俯視下之發光元件之形狀或配置等，而佈局之自由度提高。
發光元件250可為與上述之其他實施形態之情形為相同之材料。發光元件250例如發出467 nm±20 nm左右之藍色光或410 nm±20 nm之波長之藍紫色光。
發光元件250之n型半導體層251設置於第2配線130k上。較佳的是第2配線130k與n型半導體層251為歐姆連接。
絕緣構件156覆蓋層間絕緣膜112之一部分、第2配線層130之一部分及發光元件250之至少側面。絕緣構件156具有朝發光面253S之側為凸出之凸面。絕緣構件156具有開口258。開口258形成於發光元件250上，絕緣構件156未設置於發光元件250之發光面253S上。絕緣構件156適宜地使用具有透光性之有機絕緣材料。
發光面253S為p型半導體層253之面中與跟發光層252相接之面對向之面。較佳為將發光面253S粗面化。
遍及發光面253S之全面而設置透光性電極159a。透光性電極159a設置於絕緣構件156上，且延伸至層間絕緣膜112之開口113。透光性電極159a亦設置於自層間絕緣膜112之開口113露出之配線110d上，將p型半導體層253與配線110d電性連接。
透光性電極159k亦設置於第2配線130k上，將n型半導體層251與第2配線130k一起連接於其他電路。在該例中，透光性電極159k及第2配線130k連接於後述之圖13所示之接地線4。
圖13係例示本實施形態之影像顯示裝置之示意性之方塊圖。 如圖13所示般，本實施形態之影像顯示裝置201具備：顯示區域2、列選擇電路205及信號電壓輸出電路207。於顯示區域2，與上述之其他實施形態之情形同樣地，例如子像素220排列成格子狀。
子像素220包含發光元件222、選擇電晶體224、驅動電晶體226、及電容器228。於圖13中，有時將選擇電晶體224表示為T1、將驅動電晶體226表示為T2，將電容器228表示為Cm。
在本實施形態中，發光元件222設置於接地線4側。串聯連接於發光元件222之驅動電晶體226設置於電源線3側。即，驅動電晶體226較發光元件222連接於更高電位側。驅動電晶體226為p通道MOSFET。
於驅動電晶體226之閘極電極與信號線208之間，連接有選擇電晶體224。電容器228連接於驅動電晶體226之閘極電極與電源線3之間。
列選擇電路205及信號電壓輸出電路207為了驅動p通道MOSFET即驅動電晶體226，而將與上述之其他實施形態不同極性之信號電壓及同一極性之選擇信號供給至掃描線206及信號線208。
在本實施形態中，由於驅動電晶體226之極性為p通道，故信號電壓之極性等與上述之其他實施形態之情形不同。亦即，列選擇電路205以自m列之子像素220之排列依次選擇1列之方式對掃描線206供給選擇信號。信號電壓輸出電路207供給具有被選擇之列之各子像素220所需之類比電壓值之信號電壓。被選擇之列之子像素220之驅動電晶體226將與信號電壓相應之電流流動至發光元件222。發光元件222以與流動之電流相應之亮度進行發光。
對於本實施形態之影像顯示裝置201之製造方法進行說明。 圖14A～圖15C係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 在本實施形態中，準備與在圖5A中已說明之半導體成長基板1194不同之半導體成長基板1294。 如圖14A所示般，半導體成長基板1294具有已於結晶成長用基板1001上成長之半導體層1150。半導體層1150在該例中，經由緩衝層1140在結晶成長用基板1001上成長，但亦可與上述其他實施形態之情形同樣地，在不經由緩衝層1140下使半導體層1150成長。
在本實施形態中，半導體成長基板1294自緩衝層1140之側依序積層p型半導體層1153、發光層1152及n型半導體層1151。金屬層1130形成於n型半導體層1151之經開放之面。
如圖14B所示般，使半導體成長基板1294上下反轉，並貼合於電路基板1100。如以圖之箭頭所示般，電路基板1100之一個面、與形成於半導體層1150上之金屬層1130之面相互貼合。電路基板1100之貼合面，為層間絕緣膜112之露出面。
在上述之晶圓接合時，可應用在圖6A～圖7B中所說明之變化例。亦即，可在支持基板1190轉印半導體層1150後，不反轉半導體成長基板而貼附於電路基板1100。在該情形下，使用自結晶成長用基板1001之側依序積層n型半導體層1151、發光層1152及p型半導體層1153之半導體成長基板1194。又，可將金屬層設置於半導體層1150及電路基板1100之至少一者，亦可在不經由緩衝層1140下貼合已結晶成長之半導體層1150。
如圖15A所示般，使用雷射剝離等自貼合於電路基板1100之半導體成長基板1294去除結晶成長用基板1001。
如圖15B所示般，與其他實施形態之情形同樣地，適當使用濕式蝕刻或乾式蝕刻，去除緩衝層1140，自金屬層1130形成第2配線層130，自半導體層1150形成發光元件250。
如圖15C所示般，於層間絕緣膜112形成開口113，而使配線110d之一部分露出。絕緣構件156以覆蓋第2配線130k之一部分、層間絕緣膜112之一部分及發光元件250之方式形成。去除絕緣構件156之一部分而使發光面253S露出。藉由透光性電極159a將p型半導體層253與配線110d電性連接。
對於本實施形態之影像顯示裝置201之效果進行說明。 在本實施形態中，具有與上述之其他實施形態之情形相同之效果。亦即，由於在將半導體層1150貼合於電路基板1100後，藉由蝕刻而形成個別之發光元件250，故可顯著縮短發光元件之轉印步驟。
藉由將絕緣構件156之形狀以朝發光面253S側成為凸出之方式成形，而可將來自發光元件250之朝側方及下方之放射光朝發光面253S側配光。因此，可實質性地提高發光效率。
(第3實施形態) 在本實施形態中，發光元件之側面之形狀與上述其他實施形態之情形不同。本實施形態之其他構成部件與其他實施形態之情形相同，對於相同之構成部件賦予相同之符號，且適當省略詳細之說明。
圖16係例示本實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖16示意性地顯示利用與XZ平面平行之面切斷子像素320之情形之剖面。 本實施形態之發光元件350自第1配線130a之側朝向發光面351S之側，依序積層p型半導體層353、發光層352及n型半導體層351。發光面351S為n型半導體層351之面，且為與設置有發光層352之面對向之面。
發光元件350之側面，以設置有發光元件350之第1配線130a之面、與發光元件350之側面所成之角度θc小於90°之方式設定。即，發光元件350之側面不是自第1配線130a之垂直面，而是傾斜面。發光元件350形成為以第1配線130a之面上的底面及發光面351S為上表面之角錐台狀或圓錐台狀等。
在該例中，覆蓋發光元件350之側面之絕緣構件356之面，亦與發光元件350之側面之傾斜相應而具有自第1配線130a之傾斜。第1配線130a之面與絕緣構件356之面之角度θ1設定為小於角度θc。
絕緣構件356為具有透光性之絕緣材料，較佳為透明樹脂。絕緣構件356之折射率較佳為大於覆蓋絕緣構件356之接著層170之折射率。
圖17係例示本實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖17顯示第1配線130a與發光元件350之詳細之位置關係。 如圖17所示般，第1配線130a具有第1面131a。第1面131a為與XY平面大致平行之平面。第1配線130a由具有較高之光反射性之材質形成，將入射至第1面131a之光以較高之反射率反射。
發光元件350載置於第1配線130a之第1面131a上。發光元件350具有側面360a。側面360a為發光面351S與第1面131a之間之面，且為與發光面351S相鄰之面。側面360a與第1面131a之間所成之角度θc小於90°。較佳的是，角度θc為70°左右。更佳的是，角度θc小於基於發光元件350之折射率及絕緣構件356之折射率而決定之側面360a之臨界角。
絕緣構件356以至少覆蓋發光元件350之側面360a之方式設置。絕緣構件356具有側面357a。側面357a為絕緣構件356之頂部357b與面131a之間之面。絕緣構件356之頂部357b為絕緣構件356距離面131a之高度，且為高度最高之位置。所謂絕緣構件356之距離第1面131a之高度，為第1面131a與頂部357b之間之Z軸之正方向之長度。
絕緣構件356之側面357a與面131a所成之角度θ1例如小於角度θc。絕緣構件356之側面357a之形狀不限於如該例之直線狀。絕緣構件356之側面357a之形狀較佳為以自側面357a出射之光朝發光面351S之方向配光之方式設定。例如，可與上述其他實施形態之情形同樣地，側面357a朝發光面351S之側具有凸面。
發光元件350之側面360a與第1配線130a之第1面131a所成之角度θc例如由下述般決定。 若設為發光元件350之折射率n0及絕緣構件356之折射率n1，則自發光元件350出射至絕緣構件356之光之臨界角θc0使用以下之式(1)而求得。
θc0=90°-sin-1 (n1/n0)               (1)
例如，已知丙烯酸樹脂等一般性之透明有機絕緣材料之折射率為1.4～1.5左右。因此，在發光元件350由GaN形成，絕緣構件356由一般性之透明有機絕緣材料形成之情形下，可設為發光元件350之折射率n0=2.5，絕緣構件356之折射率n=1.4。將該等值代入式(1)而獲得臨界角θc0=56°。
此情形表示在將第1面131a與側面360a所成之角度θc為56°時，自發光層352放射之光中與第1面131a平行之光在側面360a被全反射。又，表示自發光層352放射之光中具有Z軸之負方向之成分之光亦在側面360a被全反射。
另一方面，自發光層352放射之光之中、具有Z軸之正方向之成分之光，在側面360a以與折射率相應之出射角度自側面360a被出射。入射至絕緣構件356之光，以由絕緣構件356之折射率及圖16所示之接著層170之折射率決定之角度自絕緣構件356被出射。由於接著層170之折射率設定為小於絕緣構件356之折射率，故入射至接著層170之光之角度更朝向發光面351S側。
在側面360a被全反射之光，被第1配線130a再次反射，被再次反射之光中具有Z軸之正方向之成分之光，自發光面351S及側面360a被出射。與第1面131a平行之光及具有Z軸之負方向之成分之光，在側面360a被全反射。
如此般，自發光層352放射之光之中、與第1面131a平行之光及具有Z軸之負方向之成分之光，被側面360a及第1配線130a轉換為具有朝向Z軸之正方向之成分之光。因此，在自發光元件350出射之光中，朝向發光面351S之比例增加，而發光元件350之實質性之發光效率提高。
藉由使θc＜θc0，而可使具有與第1面131a平行之成分之光之幾乎全部全反射至發光元件350內。若將絕緣構件356之折射率設為n=1.4時，則臨界角θc0為56°左右，故將所設定之角度θc設為45°或30°等為更佳。又，在折射率n為更大之材料下，臨界角θc0為更小。然而，即便將角度θc設定為70°左右，亦可將具有Z軸之負方向之成分之光之幾乎全部轉換為具有Z軸之正方向之成分之光，故考量製造不一致等，例如可將角度θc設定為80°以下等。
對於本實施形態之影像顯示裝置之製造方法進行說明。 在本實施形態中，直至形成發光元件350前之步驟，可設為與在上述其他實施形態中之圖5A～圖8A同樣。以下對於較圖8A之步驟更靠後之步驟進行說明。
圖18A及圖18B係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 如圖18A所示般，在藉由濕式蝕刻等去除緩衝層1140後，將金屬層1130及半導體層1150藉由蝕刻而成形為必要之形狀。
將半導體層1150進而成形為發光元件350之形狀。對於發光元件350之成形，以發光元件350之側面360a相對於第1配線130a之面呈角度θc之方式選定蝕刻速率。例如，將蝕刻選定為愈靠近發光面351S則蝕刻速率愈高。較佳的是，蝕刻速率以自面131a之側朝向發光面351S之側線形性增大之方式設定。
具體而言，例如在曝光時預先擬定為使乾式蝕刻時之抗蝕劑遮罩圖案朝向其端部逐漸變薄。藉此，可在乾式蝕刻時自抗蝕劑之較薄之部分逐漸後退，朝向發光面351S之側而增大蝕刻量。藉此，將發光元件350之側面360a以相對於面131a呈一定角度之方式形成。因此，發光元件350自發光面351S俯視下，以其面積按p型半導體層353、發光層352、n型半導體層351之順序變大之方式形成。
其後，將金屬層1130蝕刻而形成第2配線層130。該配線層130包含第1配線130a。第1配線130a藉由蝕刻而成形為上述之形狀。
對於本實施形態之影像顯示裝置之效果進行說明。 本實施形態之影像顯示裝置發揮與上述其他實施形態之影像顯示裝置相同之效果，此外並發揮以下之效果。 在本實施形態之影像顯示裝置中，將發光元件350形成為具有如下之側面，即，該側面相對於設置有發光元件350之第1配線130a之第1面131a呈角度θc。角度θc小於90°，基於由發光元件350及絕緣構件356各者之材質之折射率所決定之臨界角θc0而設定。角度θc可將自發光層352放射之光中、朝向發光元件350之側方或下方之光轉換為朝向發光面351S側之光而出射。藉由將角度θc設為充分小，而在發光元件350中，實質性之發光效率提高。
(第4實施形態) 在本實施形態中，藉由在包含發光層之單一之半導體層，形成相當於複數個發光元件之複數個發光面，而實現發光效率更高之影像顯示裝置。在以下之說明中，對於與上述之其他實施形態之情形相同之構成部件，賦予相同之符號且適當省略詳細之說明。 圖19係例示本實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 如圖19所示般，影像顯示裝置具備子像素群420。子像素群420包含：電晶體203-1、203-2、第1配線層410、層間絕緣膜112、插塞416a1、416a2、半導體層450、及絕緣構件456。
在本實施形態中，藉由將p通道之電晶體203-1、203-2導通，而經由插塞416a1、416a2對半導體層450注入電洞，經由配線層460對半導體層450注入電子，而使發光層452發光。驅動電路應用例如圖13所示之電路構成。亦可使用上述之其他實施形態，將半導體層之n型半導體層與p型半導體層上下調換。半導體層450由n通道之電晶體驅動。在該情形下，驅動電路例如應用圖4之電路構成。
半導體層450包含2個發光面451S1、451S2，子像素群420實質上包含2個子像素。在本實施形態中，與上述之其他實施形態之情形同樣地，藉由實質上包含2個子像素之子像素群420排列成格子狀，而形成顯示區域。
電晶體203-1、203-2各自形成於元件形成區域204-1、204-2。在該例中，元件形成區域204-1、204-2為n型之半導體層，且形成有與n型之半導體層分開而形成之p型之半導體層。n型之半導體層包含通道區域，p型之半導體層分別包含源極區域及汲極區域。
於元件形成區域204-1、204-2上，形成有絕緣層105，隔著絕緣層105分別形成閘極107-1、107-2。閘極107-1、107-2為電晶體203-1、203-2之閘極。電晶體203-1、203-2為p通道之電晶體，例如為p通道MOSFET。
於2個電晶體203-1、203-2上，覆蓋絕緣膜108。於絕緣膜108上形成配線層410。
於電晶體203-1之p型之半導體層與配線層410之間，設置有導通件111s1、111d1。於電晶體203-2之p型之半導體層與配線層410之間，設置有導通件111s2、111d2。
配線層410包含配線410s1、410s2、410d1、410d2。配線410s1、410s2經由導通件111s1、111s2各自電性連接於與電晶體203-1、203-2之源極電極對應之p型之半導體層。配線410s1、410s2例如連接於圖13所示之電源線3。
配線410d1、410d2經由導通件111d1、111d2，各自電性連接於與電晶體203-1、203-2之汲極電極對應之p型之半導體層。
層間絕緣膜112覆蓋電晶體203-1、203-2、配線層410。插塞416a1、416a2形成於層間絕緣膜112上。
平坦化膜414形成於層間絕緣膜112上。於插塞416a1、416a2之間亦設置平坦化膜414。插塞416a1、416a2被埋入平坦化膜114，平坦化膜414及插塞416a1、416a2具有在XY俯視下位於同一平面之面。該等面為與層間絕緣膜112側之面對向之側之面。
於插塞416a1與配線410d1之間，設置連接部415a1。連接部415a1將插塞416a1及配線410d1電性連接。於插塞416a2與配線410d2之間，設置連接部415a2。連接部415a2將插塞416a2及配線410d2電性連接。
半導體層450設置於平坦化膜414及插塞416a1、416a2上。
半導體層450包含：p型半導體層453、發光層452、及n型半導體層451。半導體層450自層間絕緣膜112之側朝向發光面451S1、451S2之側，依序積層p型半導體層453、發光層452及n型半導體層451。插塞416a1、416a2與p型半導體層453連接。
絕緣構件456覆蓋平坦化膜414之一部分。絕緣構件456覆蓋半導體層450之一部分。較佳的是，絕緣構件456除了半導體層450之發光面(露出面)451S1、451S2以外，覆蓋n型半導體層451之面。絕緣構件456覆蓋半導體層450之側面。絕緣構件456例如由具有透光性之有機絕緣材料等形成，較佳的是由透明樹脂形成。
絕緣構件456具有朝發光面451S1、451S2之側為凸出之面。絕緣構件456藉由該凸面，將自半導體層450之側面放射之光朝發光面451S1、451S2之側配光。因此，半導體層450之實質性之發光效率提高。
半導體層450之中未被絕緣構件456覆蓋之部分形成開口458-1、458-2。開口458-1、458-2形成於與發光面451S1、451S2對應之位置。發光面451S1、451S2形成於n型半導體層451上之分開之位置。發光面451S1設置於n型半導體層451上之更靠近電晶體203-1之位置。發光面451S2設置於n型半導體層451上之更靠近電晶體203-2之位置。
開口458-1、458-2在XY俯視下，例如為正方形或長方形狀。並不限於方形，亦可為圓形、橢圓形或六角形等多角形。發光面451S1、451S2亦可在XY俯視下為正方形或長方形、其他多角形或圓形等。發光面451S1、451S2之形狀可與開口458-1、458-2之形狀相似，亦可為不同之形狀。
配線層460(第3配線層)設置於絕緣構件456上。配線層460包含配線460k。配線460k設置於絕緣構件456上，該絕緣構件456在開口458-1、458-2之間設置於n型半導體層451上。配線460k例如連接於圖13所示之接地線4。再者，圖19中，將該配線層460之符號與配線460k之符號一併記載，而表示配線層460包含配線460k。在後述之圖24中亦同樣。
透光性電極459k遍及自開口458-1、458-2露出之n型半導體層451之發光面451S1、451S2上而分別設置。透光性電極459k設置於配線460k上。透光性電極459k設置於發光面451S1與配線460k之間，且設置於發光面451S2與配線460k之間。透光性電極459k將發光面451S1、451S2及配線460k電性連接。
如上述般，於自開口458-1、458-2露出之發光面451S1、451S2，連接有透光性電極459k。因此，自透光性電極459k供給之電子自分別露出之發光面451S1、451S2供給至n型半導體層451。另一方面，於p型半導體層453，經由插塞416a1、416a2分別供給有電洞。
電晶體203-1、203-2為相鄰之子像素之驅動電晶體，被依次驅動。因此，自2個電晶體203-1、203-2任一個供給之電洞被注入發光層452，自配線460k供給之電子被注入發光層452，而發光層452發光。
開口458-1及發光面451S1設置於n型半導體層451之更靠近電晶體203-1之位置。因此，在電晶體203-1導通時，經由配線410d1、連接部415a1及插塞416a1，注入電洞而發光面451S1發光。
另一方面，開口458-2及發光面451S2設置於n型半導體層451之更靠近電晶體203-2之位置。因此，在電晶體203-2導通時，經由配線410d2、連接部415a2及插塞416a2，而發光面451S2發光。
在本實施形態中，插塞416a1、416a2發揮遮光層及反射層之作用，在夾於該等插塞416a1、416a2之間隙，設置有絕緣性之平坦化膜414，而不設置發揮遮光層及反射層之作用之層。該間隙為了對兩插塞416a1、416a2間施加各不相同之驅動電壓而為必要。n型半導體層451及p型半導體層453具有電阻，藉由該電阻，而抑制在半導體層550內，在與XY平面平行之方向上流動之漂移電流。因此，實質性之發光區域限制為夾於發光面451S1與插塞416a1之區域、及夾於發光面451S2與插塞416a2之區域。因此，若預先以覆蓋發光面451S1、451S2之正下方之方式分別設置插塞416a1、416a2，則會充分發揮遮光層及反射層之作用。
對於本實施形態之影像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖20A～圖23B係例示本實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 在圖20A～圖21B中，顯示在電路基板4100形成插塞416a1、416a2之步驟。 在圖22A～23B中，顯示使用已形成插塞416a1、416a2之電路基板4100及半導體成長基板1194，形成子像素群420之步驟。
如圖20A所示般，準備電路基板4100，在層間絕緣膜112形成接觸孔h1、h2。形成接觸孔h1、h2之位置為分別設置配線410d1、410d2之位置。接觸孔h1、h2形成為配線410d1、410d2之面露出之深度。
如圖20B所示般，遍及層間絕緣膜112上之全面而形成金屬層4416。接觸孔h1、h2在與形成金屬層4416之同時由與金屬層4416相同之導電材料填充。在已由金屬層4416之材料填充之接觸孔h1、h2，形成有連接部415a1、415a2。
如圖20C所示般，藉由光微影術及乾式蝕刻，而於連接部415a1、415a2上形成插塞416a1、416a2。
亦可不形成連接部415a1、415a2，而於配線410d1、410d2上直接形成插塞。
如圖21A所示般，以覆蓋層間絕緣膜112及插塞416a1、416a2之方式塗佈平坦化膜4414，其後進行煅燒。平坦化膜4414形成為較插塞416a1、416a2之厚度更厚。其後，將平坦化膜4414之表面研磨。對於平坦化膜4414之研磨例如使用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)。
如圖21B所示般，藉由研磨，露出插塞416a1、416a2之面，且形成平坦化膜414。如此般，形成插塞416a1、416a2及連接部415a1、415a2。
進而，如圖22A所示般，準備半導體成長基板1194及已形成插塞416a1、416a2之電路基板1100。將所準備之半導體成長基板1194及電路基板4100相互貼合。
如圖22B所示般，在已形成插塞416a1、416a2之電路基板4100接合有半導體層1150後，將結晶成長用基板1001藉由雷射剝離等而去除。
如圖23A所示般，將半導體層1150蝕刻而形成半導體層450。
如圖23B所示般，形成覆蓋平坦化膜414之一部分及半導體層450之絕緣構件456。
於絕緣構件456上形成配線層460，藉由蝕刻而形成配線460k等。
藉由去除與發光面451S1、451S2對應之位置之絕緣構件456，而分別形成開口458-1、458-2。
藉由開口458-1、458-2露出之發光面451S1、451S2各自被粗面化。其後，以將發光面451S1、451S2與配線460k電性連接之方式形成透光性電極459k。
如此般，形成將具有2個發光面451S1、451S2之半導體層450共有之子像素群420。
在本實施例中，於1個半導體層450設置2個發光面451S1、451S2，但發光面之數目不限制於2個，亦可將3個或3個以上之發光面設置於1個半導體層450。作為一例，可藉由單一之半導體層450實現1行或2行份額之子像素。藉此，如後述般，可削減對每一個發光面之發光無助之再結合電流，而增大實現更細微之發光元件之效果。
(變化例) 圖24係例示本實施形態之變化例之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 在本變化例中，在發光層452上設置2個n型半導體層4451a1、4451a2之點上與上述之第4實施形態之情形不同。在其他之點上與第4實施形態之情形為相同，對相同之構成部件賦予相同之符號且適當省略詳細之說明。
如圖24所示般，本變化例之影像顯示裝置具備子像素群420a。子像素群420a包含半導體層450a。半導體層450a包含：p型半導體層453、發光層452、及n型半導體層4451a1、4451a2。p型半導體層453、發光層452及n型半導體層4451a1、4451a2自絕緣構件456朝向發光面4451S1、4451S2之側依照此序而積層。
n型半導體層4451a1、4451a2在發光層452上沿著X軸方向分開而配置。於n型半導體層4451a1、4451a2之間，設置絕緣構件456，n型半導體層4451a1、4451a2被絕緣構件456分離。
n型半導體層4451a1、4451a2具有在XY俯視下，大致相同之形狀，該形狀為大致正方形或長方形狀，亦可為其他多角形狀或圓形等。
n型半導體層4451a1、4451a2各自具有發光面4451S1、4451S2。發光面4451S1、4451S2為藉由開口458-1、458-2而各自露出之n型半導體層4451a1、4451a2之面。
發光面4451S1、4451S2之XY俯視下之形狀與第4實施形態之情形之發光面之形狀同樣地，具有大致相同之形狀，具有大致正方形等形狀。發光面4451S1、4451S2之形狀不限於如本實施形態般之方形，亦可為圓形、橢圓形或六角形等多角形。發光面4451S1、4451S2之形狀可與開口458-1、458-2之形狀相似，亦可為不同之形狀。
於發光面4451S1、4451S2上，各自設置有透光性電極459k。透光性電極459k亦設置於配線460k上。透光性電極459k設置於配線460k與發光面4451S1之間，且設置於配線460k與發光面4451S2之間。透光性電極459k將配線460k及發光面4451S1、4451S2電性連接。
圖25A及圖25B係例示本變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 在本變化例中，直至於半導體層1150接合已形成插塞416a1、416a2及連接部415a1、415a2之電路基板4100為止，應用與第4實施形態之情形之圖20A～圖22B中所說明之步驟同樣之步驟。以下，對於其以後之步驟進行說明。
如圖25A所示般，在本變化例中，在圖22B中，在將緩衝層1140去除且蝕刻p型半導體層1153、發光層1152及n型半導體層1151，而形成發光層452及p型半導體層453後，進一步蝕刻而形成2個n型半導體層4451a1、4451a2。
n型半導體層4451a1、4451a2可藉由更深之蝕刻而形成。例如，用於形成n型半導體層4451a1、4451a2之蝕刻，可進行至到達發光層452內或p型半導體層453內之深度。如此般，在將n型半導體層較深地蝕刻之情形下，n型半導體層1151之蝕刻位置理想的是距離後述之n型之半導體層之發光面4451S1、4451S2之外周1 μm以上。藉由將蝕刻位置自發光面4451S1、4451S2之外周離開，而可抑制再結合電流。
如圖25B所示般，形成覆蓋平坦化膜414、插塞416a1、416a2及半導體層450a之絕緣構件456。於絕緣構件456上形成配線層460，藉由蝕刻而形成配線460k等。
於絕緣構件456之與發光面4451S1、4451S2對應之位置分別形成開口458-1、458-2。藉由開口458-1、458-2而露出之n型之半導體層之發光面4451S1、4451S2，各自被粗面化。其後，形成透光性電極459k。
如此般，形成具有2個發光面4451S1、4451S2之子像素群420a。
本變化例之情形亦與第4實施形態之情形同樣地，發光面之數目不限定於2個，亦可將3個或3個以上之發光面設置於1個半導體層450a。
對於本實施形態之影像顯示裝置之效果進行說明。 圖26係例示像素LED元件之特性之圖。 圖26之縱軸表示發光效率[%]。橫軸藉由相對值表示在像素LED元件中流動之電流之電流密度。 如圖26所示般，在電流密度之相對值小於1.0之區域，像素LED元件之發光效率為大致一定或單純地增加。在電流密度之相對值大於1.0之區域，發光效率單純地減少。即，於像素LED元件，存在有如發光效率為最大之適切之電流密度。
藉由將電流密度抑制為可自發光元件獲得充分之亮度之程度，而可期待實現高效率之影像顯示裝置。然而，圖26顯示在低電流密度下，具有與電流密度之降低一起而發光效率降低之傾向。
如在第1實施形態至第3實施形態中所說明般，發光元件藉由利用蝕刻等將包含發光層之半導體層1150之全層個別地分離而形成。此時，發光層與n型之半導體層之接合面露出於端部。同樣地，發光層與p型半導體層之接合面露出於端部。
在存在如此之端部之情形下，在端部電子與電洞再結合。另一方面，如此之再結合無助於發光。在端部之再結合，與在發光元件中流動之電流幾乎無關而產生。考量再結合係與有助於端部之發光之接合面之長度相應而產生。
在使2個同一尺寸之立方體形狀之發光元件發光之情形下，端部由於就每一發光元件形成為四方形，故共計在8個端部會產生再結合。
對此，在本實施形態中，在具有2個發光面之半導體層450、450a中，端部為4個。由於開口458-1、458-2間之區域之電子或電洞之注入少，而幾乎無助於發光，故有助於發光之端部可考量為6個。如此般，在本實施形態中，藉由實質性地減少半導體層之端部之數目，而降低無助於發光之再結合，再結合電流之減少可驅動電流下拉。
在如為了高精細化等而縮短子像素間之距離之情形或電流密度比較高之情形下，在第4實施形態之子像素群420中，發光面451S1、451S2之距離變短。該情形下，若共有n型半導體層451，則有注入相鄰之發光面之側之電子之一部分分流，而未被驅動之側之發光面微發光之虞。在變化例中，由於將n型半導體層4451a1、4451a2就每一發光面4451S1、4451S2而分離，故可降低在未被驅動之側之發光面產生微發光之情形。
在本實施形態中，包含發光層之半導體層為自層間絕緣膜112之側依序積層p型半導體層、發光層及n型半導體層者，自提高發光效率之觀點而言較佳為將n型半導體層之露出面粗面化。與上述之其他實施形態之情形同樣地，亦可改變p型半導體層與n型半導體層之積層順序，而依序積層n型半導體層、發光層及p型半導體層。
(第5實施形態) 上述之影像顯示裝置作為具有適切之像素數之影像顯示模組，可為如電腦用顯示器、TV、智慧型手機等便攜用終端、或汽車導航儀等。
圖27係例示本實施形態之影像顯示裝置之方塊圖。 圖27顯示電腦用顯示器之構成之主要部分。 如圖27所示般，影像顯示裝置501具備影像顯示模組502。影像顯示模組502例如為具備上述之第1實施形態之情形之構成之影像顯示裝置。影像顯示模組502包含排列有子像素20之顯示區域2、列選擇電路5及信號電壓輸出電路7。影像顯示裝置501亦可具備第2、第3實施形態之情形之構成。
影像顯示裝置501更具備控制器570。控制器570輸入由未圖示之介面電路分離、產生之控制信號，而對於列選擇電路5及信號電壓輸出電路7，控制各子像素之驅動及驅動順序。
(變化例) 圖28係例示本變化例之影像顯示裝置之方塊圖。 圖28顯示高精細薄型TV之構成。 如圖28所示般，影像顯示裝置601具備影像顯示模組602。影像顯示模組602例如為具備上述之第1實施形態之情形之構成之影像顯示裝置1。影像顯示裝置601具備控制器670及圖框記憶體680。控制器670基於由匯流排640供給之控制信號，控制顯示區域2之各子像素之驅動順序。圖框記憶體680儲存1圖框份額之顯示資料，用於順暢之動畫播放等之處理。
影像顯示裝置601具有I/O電路610。I/O電路610提供用於與外部之終端或裝置等連接之介面電路等。於I/O電路610，例如包含連接外置之硬碟裝置等之USB介面或音訊介面等。
影像顯示裝置601具有接收部620及信號處理部630。於接收部620，連接有天線622，從由天線622接收到之電波中分離、產生必要之信號。信號處理部630包含DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)及CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等，由接收部620分離、產生之信號，藉由信號處理部630分離、產生為影像資料或聲音資料等。
藉由將接收部620及信號處理部630設為可攜式電話之收發用或WiFi用、GPS接收器等之高頻通信模組，而可作為其他影像顯示裝置。例如，具備適切之畫面尺寸及解析度之影像顯示模組之影像顯示裝置，可作為智慧型手機或汽車導航儀系統等可攜式資訊終端。
本實施形態之情形之影像顯示模組不限於第1實施形態之情形之影像顯示裝置之構成，亦可為其變化例或其他實施形態之情形。
根據以上所說明之實施形態，可實現縮短發光元件之轉印步驟，且提高成品率之影像顯示裝置之製造方法及影像顯示裝置。
圖29係示意性地例示第1～第4實施形態及該等之變化例之影像顯示裝置之立體圖。 如圖29所示般，第1～第4實施形態之影像顯示裝置如上述般，於電路基板100上設置有具有多數個子像素之發光電路172。於發光電路部172上，設置有彩色濾光器180。再者，於第5實施形態中，將包含電路基板100、發光電路部172及彩色濾光器180之構造物作為影像顯示模組502、602而組入影像顯示裝置501、601。
以上，雖然說明了本發明之若干個實施形態，但該等實施形態係作為例子而提出者，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可利用其他各種形態而實施，在不脫離發明之要旨之範圍內可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變化包含於發明之範圍及要旨內，且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等物之範圍內。又，前述之各實施形態可相互組合而實施。
1,201,501,601:影像顯示裝置 2:顯示區域 3:電源線 3a:電源端子 4:接地線 4a:GND端子 5,205:列選擇電路 6,206:掃描線 7,207:信號電壓輸出電路 8,208:信號線 10:像素 20(20B,20G,20R),220(220B,220G,220R),320:子像素 22,222:發光元件 24,224:選擇電晶體 26,226:驅動電晶體 28,228:電容器 100:電路基板 101:電路 102:基板 103,203,203-1,203-2:電晶體 104,204,204-1,204-2:元件形成區域 104b,204d,204s:p型半導體區域 104d,104s,204b:n型半導體區域 105:絕緣層 107,107-1,107-2:閘極 108:絕緣膜 110,410:第1配線層(配線層) 110d,110s,410d1,410d2,410s1,410s2,460k:配線 111d,111d1,111d2,111s,111s1,111s2:導通件 112:層間絕緣膜 113,158,258,458-1,458-2:開口 130:第2配線層(配線層) 130a:第1配線(配線部分) 130k:第2配線(配線部分) 131a:第1面(面) 140:緩衝層 150,250,350:發光元件 151,251,351:n型半導體層(第2半導體層) 151S,253S,351S:發光面 152,252,352:發光層 152a1,152a2:面(第2面) 152a3:端部 153,253,353:p型半導體層(第1半導體層) 156,356,456:絕緣構件 157a:面 159,159a,159k,459k:透光性電極 170:接著層 172:發光電路部 180:彩色濾光器(波長轉換構件) 181:遮光部 182:色轉換部 183(183B,183G,183R):色轉換層 184:濾光層 186:玻璃基板 357a,360a:側面 357b:頂部 414:平坦化膜 415a1,415a2:連接部 416a1,416a2:插塞 420,420a:子像素群 450,450a:半導體層 451,4451a1,4451a2:n型半導體層 451S1,451S2:發光面(露出面) 452:發光層 453:p型半導體層 460:配線層 502,602:影像顯示模組 570:控制器 610:I/O電路 620:接收部 622:天線 630:信號處理部 640:匯流排 670:控制器 680:圖框記憶體 1001:結晶成長用基板(第1基板) 1100,4100:電路基板 1120,1130,4416:金屬層 1140:緩衝層 1150:半導體層 1151:n型半導體層 1152:發光層 1153:p型半導體層 1190:支持基板 1192:構造體 1194,1294:半導體成長基板(第2基板) 4414:平坦化膜 4451S1,4451S2:發光面 C1,C2,C3,C4:中心 Cm:電容器 T1:選擇電晶體 T2:驅動電晶體 H1:高度(第1高度) h1,h2:接觸孔 H2:高度(第2高度) X,Y,Z:軸 θ1,θc:角度
圖1係例示第1實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖2係例示第1實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖3A係用於說明第1實施形態中之絕緣構件之透鏡功能之示意圖。 圖3B係用於說明第1實施形態中之絕緣構件之透鏡功能之示意圖。 圖3C係用於說明第1實施形態中之絕緣構件之透鏡功能之示意圖。 圖3D係用於說明第1實施形態中之絕緣構件之透鏡功能之示意圖。 圖4係例示第1實施形態之影像顯示裝置之示意性之方塊圖。 圖5A係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖5B係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖6A係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 圖6B係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 圖6C係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 圖7A係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 圖7B係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之變化例之示意性之剖視圖。 圖8A係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖8B係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖8C係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖9係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之立體圖。 圖10係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖11A係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖11B係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖11C係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖11D係例示第1實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖12係例示第2實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖13係例示第2實施形態之影像顯示裝置之示意性之方塊圖。 圖14A係例示第2實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖14B係例示第2實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖15A係例示第2實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖15B係例示第2實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖15C係例示第2實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖16係例示第3實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖17係例示第3實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖18A係例示第3實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖18B係例示第3實施形態之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖19係例示第4實施形態之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖20A係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖20B係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖20C係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖21A係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖21B係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖22A係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖22B係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖23A係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖23B係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖24係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之一部分之示意性之剖視圖。 圖25A係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖25B係例示第4實施形態之變化例之影像顯示裝置之製造方法之示意性之剖視圖。 圖26係例示像素LED元件之特性之圖。 圖27係例示第5實施形態之影像顯示裝置之方塊圖。 圖28係例示第5實施形態之變化例之影像顯示裝置之方塊圖。 圖29係示意性地例示第1～第4實施形態及該等之變化例之影像顯示裝置之立體圖。
20:子像素
100:電路基板
101:電路
102:基板
103:電晶體
104:元件形成區域
104b:p型半導體區域
104d,104s:n型半導體區域
105:絕緣層
107:閘極
108:絕緣膜
110:第1配線層(配線層)
110d,110s:配線
111d,111s:導通件
112:層間絕緣膜
113,158:開口
130:第2配線層(配線層)
130a:第1配線(配線部分)
150:發光元件
151:n型半導體層(第2半導體層)
151S:發光面
152:發光層
153:p型半導體層(第1半導體層)
156:絕緣構件
159,159a,159k:透光性電極
170:接著層
180:彩色濾光器(波長轉換構件)
181:遮光部
182:色轉換部
183:色轉換層
184:濾光層
X,Y,Z:軸

Claims (24)

  1. 一種影像顯示裝置之製造方法，其包含： 準備第2基板之步驟，該第2基板於第1基板上具有包含發光層之半導體層； 準備第3基板之步驟，該第3基板形成有包含電路元件之電路； 將前述半導體層貼合於前述第3基板之步驟； 蝕刻前述半導體層而形成發光元件之步驟； 以具有透光性之絕緣構件覆蓋前述發光元件之步驟；及 形成將前述發光元件電性連接於前述電路元件之配線層之步驟；且 前述發光元件包含與貼合於前述第3基板之面對向之發光面， 前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光元件放射之光朝前述發光面之法線方向且前述發光面之側配光。
  2. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其更包含： 在將前述半導體層貼合於前述第3基板前，於前述半導體層上或前述第3基板上之至少一者形成具有光反射性之層之步驟；且 隔著前述具有光反射性之層，將前述半導體層貼合於前述第3基板。
  3. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其更具備在將前述半導體層貼合於前述第3基板前去除前述第1基板之步驟。
  4. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其更具備在將前述半導體層貼合於前述第3基板後去除前述第1基板之步驟。
  5. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其中前述半導體層自前述第1基板之側起，依序積層第1導電型之第1半導體層、前述發光層、及與前述第1導電型不同之第2導電型之第2半導體層， 前述第1導電型為n型， 前述第2導電型為p型。
  6. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其中在形成前述發光元件之步驟中，前述發光元件經加工為自前述發光面側俯視下，前述第2半導體層之面積大於前述第1半導體層之面積。
  7. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其更具備使前述發光元件之前述發光面自前述絕緣構件露出之步驟。
  8. 如請求項7之影像顯示裝置之製造方法，其更具備在露出之前述發光面之露出面形成粗面之步驟。
  9. 如請求項7之影像顯示裝置之製造方法，其更具備在露出之前述發光面之露出面形成透光性電極之步驟。
  10. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其中前述第1基板包含矽或藍寶石。
  11. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其中前述半導體層包含氮化鎵系化合物半導體， 前述第3基板包含矽。
  12. 如請求項1之影像顯示裝置之製造方法，其更具備於前述發光元件上形成波長轉換構件之步驟。
  13. 一種影像顯示裝置，其具備： 電路元件； 第1配線層，其電性連接於前述電路元件； 絕緣膜，其覆蓋前述電路元件及前述第1配線層； 第2配線層，其設置於前述絕緣膜上； 發光元件，其設置於前述第2配線層上，且包含與前述第2配線層之側之面對向之發光面； 絕緣構件，其覆蓋前述發光元件之至少一部分，且具有透光性；及 第3配線層，其電性連接於前述發光元件，且配設於前述絕緣構件上；且 前述發光元件包含：第1導電型之第1半導體層，其設置於前述第2配線層上；發光層，其設置於前述第1半導體層上；及與前述第1導電型不同之第2導電型的第2半導體層，其設置於前述發光層上； 前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光元件放射之光朝前述發光面之法線方向且前述發光面之側配光。
  14. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述絕緣構件覆蓋前述發光元件之側面，且包含朝前述發光面之側凸出之球面之一部分。
  15. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述絕緣構件與前述第2配線層之設置有前述發光元件之第1面相距的第1高度，高於前述發光層之面即第2面與前述第1面相距之第2高度， 前述第2面為設置有前述第2半導體層之側之面。
  16. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述發光元件之側面與設置有前述發光元件之前述第2配線層之面之角度小於90°。
  17. 如請求項16之影像顯示裝置，其中前述角度小於70°。
  18. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述第2配線層包含具有遮光性之配線部分， 前述第1半導體層設置於前述配線部分上且電性連接於前述配線部分， 前述配線部分之外周包含投影至前述配線部分之前述發光元件之外周。
  19. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述第1導電型為p型， 前述第2導電型為n型。
  20. 如請求項13之影像顯示裝置，其中前述絕緣構件具有使前述發光面之至少一部分露出之開口，在自前述發光面露出之露出面上設有透光性電極。
  21. 如請求項13至20中任一項之影像顯示裝置，其中前述發光元件包含氮化鎵系化合物半導體， 前述電路元件形成於基板，前述基板包含矽。
  22. 如請求項13之影像顯示裝置，其中於前述發光元件上更具備波長轉換構件。
  23. 一種影像顯示裝置，其具備： 複數個電晶體； 第1配線層，其電性連接於前述複數個電晶體； 絕緣膜，其覆蓋前述複數個電晶體及前述第1配線層； 第2配線層，其設置於前述絕緣膜上； 第1導電型之第1半導體層，其設置於前述第2配線層上； 發光層，其配設於前述第1半導體層上； 與前述第1導電型不同之第2導電型的第2半導體層，其配設於前述發光層上； 絕緣構件，其覆蓋前述第1半導體層及前述發光層，且覆蓋前述第2半導體層之至少一部分，並具有透光性； 第3配線層，其連接於透光性電極，該透光性電極配設在與前述複數個電晶體相應而自前述絕緣構件分別露出之前述第2半導體層之複數個露出面上；且 前述絕緣構件以如下方式設置：自前述發光層放射之光朝前述複數個露出面各者之法線方向且前述複數個露出面之側配光。
  24. 如請求項23之影像顯示裝置，其中前述第2半導體層由前述絕緣構件予以分離。
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