TW202121677A - 圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置 - 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、提高成品率之圖像顯示裝置之製造方法。 本發明之實施形態之圖像顯示裝置之製造方法具備以下步驟：準備第1基板，該第1基板包含：包含形成於透光性基板上之電路元件的電路、及覆蓋前述電路之第1絕緣膜；於前述第1絕緣膜上形成包含石墨烯之層；於前述包含石墨烯之層上形成包含發光層的半導體層；對前述半導體層進行蝕刻而形成發光元件；形成覆蓋前述包含石墨烯之層、前述發光元件及前述第1絕緣膜的第2絕緣膜；形成貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜的通孔；及於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面，將前述發光元件與前述電路元件經由前述通孔電性連接。

Description

圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置
本發明之實施形態係關於一種圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。
較理想為實現一種高亮度、廣視野角、高對比度且低耗電之薄型圖像顯示裝置。業界不斷開發利用自發光元件之顯示裝置，以應對此市場要求。
作為自發光元件，期待使用作為微細發光元件之微型LED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，業界曾介紹將一個一個地形成之LED依次轉印至驅動電路之方法。然而，若隨著成為全高清或4 K、8 K等高畫質，而微型LED之元件數變多，則就將多數個微型LED一個一個地形成，並依次轉印至形成驅動電路等之基板而言，於轉印步驟中需要大量時間。進而，有產生微型LED與驅動電路等之連接不良等，產生成品率降低之虞。
業已知悉當在Si基板上使包含發光層之半導體層生長，並在半導體層形成電極後，貼合於形成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 [非專利文獻]
[非專利文獻1] H. Kim, J. Ohta, K. Ueno, A. Kobayashi, M. Morita, Y. Tokumoto & H. Fujioka, "Fabrication of full-color GaN-based light-emitting diodes on nearly lattice-matched flexible metal foil", SCIENTIFIC REPORTS, 7:2112, 18 May 2017 [非專利文獻2] J. W. Shon, J. Ohta, K. Ueno, A. Kobayashi & H. Fujioka, "Fabrication of full-color InGaN-based light-emitting diodes on amorphous substrates by pulsed sputtering", SCIENTIFIC REPORTS, 4:5325, 23 June 2014
[發明所欲解決之問題]
本發明之一實施形態提供一種縮短發光元件之轉印步驟，而提高成品率之圖像顯示裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明之一實施形態之圖像顯示裝置之製造方法具備以下步驟：準備第1基板，該第1基板包含：包含形成於透光性基板上之電路元件的電路、及覆蓋前述電路之第1絕緣膜；於前述第1絕緣膜上形成包含石墨烯之層；於前述包含石墨烯之層上形成包含發光層的半導體層；對前述半導體層進行蝕刻而形成發光元件；形成覆蓋前述包含石墨烯之層、前述發光元件及前述第1絕緣膜的第2絕緣膜；形成貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜的通孔；及於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面，將前述發光元件與前述電路元件經由前述通孔電性連接。
本發明之一實施形態之圖像顯示裝置具備：透光性基板，其具有第1面；電路元件，其設置於前述第1面上；第1配線層，其設置於前述電路元件上，且電性連接於前述電路元件；第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述電路元件及前述第1配線層；第1部分，其設置於前述第1絕緣膜上且包含石墨烯；發光元件，其設置於前述第1部分上；第2絕緣膜，其覆蓋前述發光元件之至少一部分、前述第1部分及前述第1絕緣膜；第2配線層，其設置於前述第2絕緣膜上，且電性連接於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面；及第1通孔，其貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，將前述第1配線層及前述第2配線層電性連接。
本發明之一實施形態之圖像顯示裝置具備：基板，其具有第1面，且具有可撓曲性；電路元件，其設置於前述第1面上；第1配線層，其設置於前述電路元件上，且電性連接於前述電路元件；第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述電路元件及前述第1配線層；第1部分，其設置於前述第1絕緣膜上且包含石墨烯；發光元件，其設置於前述第1部分上；第2絕緣膜，其覆蓋前述發光元件之至少一部分、前述第1部分及前述第1絕緣膜；第2配線層，其設置於前述第2絕緣膜上，且電性連接於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面；及第1通孔，其貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，將前述第1配線層及前述第2配線層電性連接。
本發明之一實施形態之圖像顯示裝置具備：透光性基板，其具有第1面；複數個電晶體，其等設置於前述第1面上；第1配線層，其設置於前述複數個電晶體上，且電性連接於前述複數個電晶體；第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述複數個電晶體及前述第1配線層；包含石墨烯之部分，其設置於前述第1絕緣膜上；第1導電形之第1半導體層，其設置於前述部分上；發光層，其設置於前述第1半導體層上；第2半導體層，其設置於前述發光層上，且為與前述第1導電形不同之第2導電形；第2絕緣膜，其覆蓋前述部分、前述第1絕緣膜、前述發光層及前述第1半導體層，且覆蓋前述第2半導體層之至少一部分；第2配線層，其連接於透光性電極，該透光性電極配設於與前述複數個電晶體相應地自前述第2絕緣膜分別露出之前述第2半導體層之複數個發光面上；及複數個通孔，其等貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，分別將前述第1配線層之配線及前述第2配線層之配線電性連接。 [發明之效果]
根據本發明之一實施形態，實現一種縮短發光元件之轉印步驟，而提高成品率之圖像顯示裝置之製造方法。
以下，一面參照圖式，一面說明本發明之實施形態。 此外，圖式是示意性或概念性圖式，各部分之厚度與寬度之關係、部分間之大小之比率等未必限定為與實物相同。又，即便於表示相同之部分之情形下，亦有根據圖式而彼此之尺寸或比率不同地表示之情形。 此外，於本發明申請案之說明書與各圖中，對於與關於已出現之圖中所說明者同樣之要素賦予同一符號，且適宜省略詳細之說明。
(第1實施形態) 圖1係例示實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 於圖1中示意性顯示本實施形態之圖像顯示裝置之子像素20-1之構成。構成顯示於圖像顯示裝置之圖像之像素係由複數個子像素構成。於圖1中，除顯示子像素20-1以外，亦顯示子像素20-2之構成之一部分。
以下，有利用XYZ之三維座標系進行說明之情形。子像素20-1、20-2於二維平面上排列。將子像素20-1、20-2排列而成之二維平面設為XY平面。子像素20-1、20-2沿X軸方向及Y軸方向排列。圖1表示後述之圖4之AA’線之箭頭方向剖面，且設為將垂直於XY平面之複數個平面之剖面連接為1個之剖視圖。於其他之圖中，亦如圖1般，於垂直於XY平面之複數個平面之剖視圖中，未圖示X軸及Y軸，顯示垂直於XY平面之Z軸。即，於該等圖中，將垂直於Z軸之平面設為XY平面。
子像素20-1、20-2分別具有大致平行於XY平面之發光面153S1、153S2。發光面153S1、153S2主要朝向與XY平面大致正交之Z軸之正方向放射光。
如圖1所示，本實施形態之圖像顯示裝置之子像素20-1包含：基板102、電晶體(電路元件)103、第1配線層(第1配線層)110、第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)112、石墨烯片材140-1、發光元件150-1、第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)156、複數個通孔161d、161k、161k-1、及第2配線層(第2配線層)160。
於本實施形態中，圖像顯示裝置具備子像素20-2。例如，子像素20-2與子像素20-1相鄰地配置。子像素20-2包含基板102、第1配線層110、第1層間絕緣膜112、第2層間絕緣膜156、通孔161k、及第2配線層160，且將其等與子像素20-1。於圖1中，用於子像素20-2之電晶體未顯示，但另行設置驅動發光元件150-2之電晶體。
於本實施形態中，供包含電晶體103之電路元件形成之基板102為透光性基板，為例如玻璃基板。基板102具有第1面102a。第1面102a為大致平行於XY平面之面。電晶體103為薄膜電晶體(Thin Film Transistor、TFT)，且形成於第1面102a上。發光元件150-1、150-2係由形成於玻璃基板上之TFT驅動。於大型玻璃基板上形成包含TFT之電路元件之製程係為了製造液晶面板或有機EL面板等而確立，具有能夠利用既有之工廠之優點。
子像素20-1、20-2更包含彩色濾光器180。彩色濾光器(波長轉換構件)180經由透明薄膜接著層188設置於表面樹脂層170上。表面樹脂層170設置於層間絕緣膜156及配線層160上。
針對子像素20-1、20-2之構成，詳細地說明。 電晶體103形成於在基板102之第1面102a上形成之TFT下層膜106上。TFT下層膜106係出於在電晶體103形成時確保平坦性，且在加熱處理時保護電晶體103之TFT通道104免受污染等之害之目的而設置。TFT下層膜106為例如SiO2 等。
於基板102，除形成發光元件150-1之驅動用之電晶體103以外，還形成發光元件150-2之驅動用之電晶體或其他之電晶體、電容器等電路元件，藉由配線等構成電路101。例如，電晶體103對應於後述之圖3所示之驅動電晶體26。
以下，電路101包含：TFT通道104、絕緣層105、絕緣膜108、通孔111s、111d及配線層110。有包含基板102、TFT下層膜106、電路101及層間絕緣膜112等其他之構成要素而稱為電路基板100之情形。
電晶體103於該例中為p通道之TFT。電晶體103包含TFT通道104、及閘極107。TFT較佳為藉由低溫多晶矽(Low Temperature Poly Silicon、LTPS)製程而形成。TFT通道104為形成於基板102上之多晶Si之區域，藉由對形成為非晶Si之區域以雷射照射進行退火而被多晶化，且被活化。藉由LTPS製程而形成之TFT具有充分高之遷移率。
TFT通道104包含區域104s、104i、104d。區域104s、104i、104d均設置於TFT下層膜106上。區域104i設置於區域104s、104d間。區域104s、104d摻雜有硼離子(B+ )或氟化硼離子(BF2 + )等之p形雜質，且與通孔111s、111d歐姆連接。
閘極107介隔著絕緣層105設置於TFT通道104上。絕緣層105係為了將TFT通道104與閘極107絕緣，且取得與鄰接之其他之電路元件之絕緣而設置。若對閘極107施加較區域104s更低之電位，而藉由在區域104i形成通道，而能夠控制於區域104s、104d間流通之電流。
絕緣層105為例如SiO2 。絕緣層105可為相應於覆蓋之區域而包含SiO2 或Si3 N4 等之多層之絕緣層。
閘極107為例如多晶Si。閘極107之多晶Si膜一般而言可以CVD(Chemical Vapor Deposition，化學汽相沈積)製程製作。
於該例中，閘極107及絕緣層105係由絕緣膜108覆蓋。絕緣膜108為例如SiO2 或Si3 N4 等。絕緣膜108作為用於形成配線層110之平坦化膜發揮功能。絕緣膜108為例如包含SiO2 或Si3 N4 等之多層之絕緣膜。
通孔111s、111d貫通絕緣膜108而設置。於絕緣膜108上，形成第1配線層(第1配線層)110。第1配線層110包含具有可能不同之電位之複數條配線，且包含配線110s、110d、110k。於圖1以後之剖視圖之配線層中，於應賦予符號之配線層中包含之1條配線之橫向之位置顯示該配線層之符號。
通孔111s設置於配線110s與區域104s之間，且將其等電性連接。通孔111d設置於配線110d與區域104d之間，且將其等電性連接。
配線110s於該例中，將電晶體103之源極區域即區域104s電性連接於後述之圖3所示之電源線3。配線110d如後述般經由通孔161d、配線160a-1及透光性電極159a1，電性連接於發光元件150-1之發光面153S1側之p形半導體層153-1。
配線110k於該例中經由通孔161k、配線160k及透光性電極159k，連接於後述之圖3所示之接地線4。配線110k並不限定於接地線4，可連接於電源線3或其他之電位，亦可不連接於任一電位。
配線(第2部分)110k設置於發光元件150-1、150-2之下方，發光元件150-1、150-2作為將朝下方放射之光反射之反光板發揮功能。配線110k之外周設定為於XY俯視下，當將發光元件150-1、150-2投影至配線110k時，包含發光元件150-1、150-2之全部外周。藉由適切地選擇配線110k之材料，而能夠使朝發光元件150-1、150-2之下方之光之散射朝發光面153S1、153S2側反射，提高發光效率。
配線110k由於將朝發光元件150-1之下方之光之散射朝發光面153S1側反射，故能夠使發光元件150-1之放射光不致到達電晶體103。配線110k由於亦將朝發光元件150-2之下方之光之散射朝發光面153S2側反射，故能夠使發光元件150-2之放射光不致到達驅動發光元件150-2之電晶體。配線110k藉由對朝發光元件150-1、150-2之下方之散射光予以遮光，而抑制散射光到達包含電晶體103之電路元件，亦能夠防止電路元件之誤動作。
配線層110及通孔111s、111d係由例如Al或Al之合金、Al與Ti等之積層膜等形成。例如，於Al與Ti之積層膜中，在Ti之薄膜上積層Al，進而於Al上積層Ti。
於絕緣膜108及配線層110上，設置有層間絕緣膜112。層間絕緣膜(第1絕緣膜)112為例如PSG(Phosphorus Silicon Glass，磷矽酸鹽玻璃)或BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass，硼磷矽酸鹽玻璃)等之有機絕緣膜。層間絕緣膜112在形成於電路基板100上之電路101中將各電路元件絕緣，且提供用於設置石墨烯片材140-1、140-2之平坦面。層間絕緣膜112亦作為保護電路基板100之表面之保護膜發揮功能。
石墨烯片材140-1、140-2介隔著層間絕緣膜112設置於配線110k之上方。發光元件150-1設置於石墨烯片材(包含石墨烯之第1部分)140-1上，發光元件150-2設置於石墨烯片材140-2上。石墨烯片材140-1之外周與發光元件150-1之外周大致一致。石墨烯片材140-2之外周與發光元件150-2之外周大致一致。
發光元件150-1包含：n形半導體層(第1半導體層)151-1、發光層152-1、及p形半導體層(第2半導體層)153-1。n形半導體層151-1、發光層152-1及p形半導體層153-1自層間絕緣膜112之側朝向發光面153S1之側依序積層。n形半導體層151-1之下部具有階差部151a-1。階差部151a-1設置為朝發光元件150-2之側突出。階差部151a-1係為了將n形半導體層151-1連接於通孔161k-1而設置。
發光元件150-2包含：n形半導體層151-2、發光層152-2、及p形半導體層153-2。n形半導體層151-2、發光層152-2及p形半導體層153-2自層間絕緣膜112之側朝向發光面153S2之側依序積層。n形半導體層151-2之下部具有階差部151a-2。階差部151a-2設置為朝發光元件150-1之側突出。階差部151a-2係為了將n形半導體層151-2連接於通孔161k-2而設置。
發光元件之XY俯視之面積相應於紅色、綠色、藍色之子像素之發光色而設定。發光元件150-1、150-2之XY俯視之面積係藉由能見度或彩色濾光器180之顏色轉換部182之轉換效率等而適切地設定。於該例中，2個發光元件150-1、150-2之XY俯視之面積不同。發光元件150-1、150-2由於載置於具有大致平行於XY平面之面之配線110k上，故XY俯視之面積為投影至XY平面之發光元件150-1、150-2之外周所包圍之區域之面積。以下，將XY俯視之面積簡稱為面積。於該例中，發光元件150-1之面積小於發光元件150-2之面積。
此外，於該例中，發光元件150-1、150-2分別具有階差部151a-1、151a-2。階差部151a-1、151a-2由於藉由加工n形半導體層151-1、151-2而形成，故不會直接有助於發光。因此，於意指發光元件150-1、150-2之面積之情形下，為XY俯視下之發光層152-1、152-2之面積。
發光元件150-1、150-2雖然於XY俯視下具有例如大致正方形或長方形狀，但角部可變圓。發光元件150可於XY俯視下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及配置等，而佈局之自由度提高。
對於發光元件150-1、150-2，例如，以包含InX AlY Ga1-X-Y N(0≦X、0≦Y、X+Y＜1)等之發光層之氮化鎵系化合物半導體合乎使用。以下，有將上述之氮化鎵系化合物半導體簡稱為氮化鎵(GaN)之情形。本發明之一實施形態之發光元件150-1、150-2為所謂之發光二極體，發光元件150-1、150-2發出之光之波長為例如467 nm±20 nm左右。發光元件150-1、150-2發出之光之波長可設為410 nm±20 nm左右之藍紫發光。發光元件150-1、150-2發出之光之波長並不限定於上述之值，能夠設為適切之值。
第2層間絕緣膜156覆蓋第1層間絕緣膜112、石墨烯片材140-1、140-2及發光元件150-1、150-2。層間絕緣膜156係由有機絕緣材料等形成。層間絕緣膜156藉由覆蓋發光元件150-1、150-2及石墨烯片材140-1、140-2等，而保護其等免受塵埃或濕度等周圍環境等之害。層間絕緣膜156藉由覆蓋發光元件150及石墨烯片材140-1、140-2等，而具有將其等與其他之導電物絕緣之功能。層間絕緣膜156之表面只有具有能夠於層間絕緣膜156上形成配線層160之程度之平坦性即可。
層間絕緣膜156所使用之有機絕緣材料較佳為白色樹脂。為白色樹脂之層間絕緣膜156反射因發光元件150-1、150-2之橫向方向之出射光或彩色濾光器180之界面等引起之返回光，能夠實質上提高發光元件150-1、150-2之發光效率。
白色樹脂係藉由使具有米氏(Mie)散射效應之散射性微粒子分散於SOG(Spin On Glass，旋轉塗佈玻璃)等矽系樹脂或酚醛型酚系樹脂等透明樹脂而形成。微粒子為無色或白色，具有發光元件150-1、150-2發出之光之波長之1/10左右至數倍左右之直徑。具有光之波長之1/2左右之直徑之微粒子，作為散射性微粒子而合乎使用。例如，作為此散射性微粒子，可舉出TiO2 、Al2 SO3 、ZnO。或，白色樹脂亦能夠藉由有效利用分散於透明樹脂內之多數個微細之空孔等而形成。於層間絕緣膜156中，可取代SOG等，例如使用利用ALD(Atomic-layer-deposition，原子層沈積)或CVD形成之SiO2 膜等而白色化。
第2層間絕緣膜156可為黑色樹脂。藉由將層間絕緣膜156設為黑色樹脂，而抑制子像素20-1、20-2內之光之散射，更有效地抑制雜散光。雜散光經抑制之圖像顯示裝置可顯示更清晰之圖像。
通孔161k-1貫通第2層間絕緣膜156而設置。通孔161k-1之一端連接於階差部151a-1。通孔161k-1貫通第2層間絕緣膜156而設置。通孔161k-2之一端連接於階差部151a-2。
通孔(第2通孔)161k貫通層間絕緣膜112、156而設置。通孔161k之一端連接於配線110k。
通孔(第1通孔)161d貫通層間絕緣膜112、156而設置。通孔161d之一端連接於配線110d。
配線層160設置於層間絕緣膜156上。配線層160包含配線160a-1、160k。配線160a-1連接於通孔161d之另一端。
透光性電極159a1跨於配線160a-1上設置。透光性電極159a1跨於發光元件150-1之發光面153S1上設置。透光性電極159a1設置於配線160a-1與發光面153S1之間，將配線160a-1及p形半導體層153-1電性連接。因此，發光元件150-1之陽極電極即p形半導體層153-1經由透光性電極159a1、配線160a-1、通孔161d及配線110d，電性連接於電晶體103之汲極電極即通道之區域104d。
透光性電極159a2跨於發光元件150-2之發光面153S2上設置。與發光元件150-1之情形同樣地，發光面153S2經由貫通透光性電極159a2、配線層160中包含之配線、層間絕緣膜112、156之通孔，電性連接於驅動發光元件150-2之電晶體。發光面153S1、153S2均被粗面化。
配線160k連接於通孔161k、161k-1、161k-2之另一端。透光性電極159k跨於配線160k上設置。配線160k及透光性電極159k連接於後述之圖3所示之接地線4。因此，n形半導體層151-1、151-2經由通孔161k-1、161k-2、配線160k及透光性電極159k連接於接地線4。又，配線110k於該例中與n形半導體層151-1、151-2一起連接於接地線4。
電晶體103之源極電極即TFT通道104之區域104s經由配線110s電性連接於圖3所示之電源線3。
表面樹脂層170覆蓋第2層間絕緣膜156、第2配線層160及透光性電極159a1、159a2、159k。表面樹脂層170為透明樹脂，提供保護第2層間絕緣膜156、配線層160及透光性電極159a1、159a2、159k，且用於將彩色濾光器180接著之平坦面。
彩色濾光器180包含遮光部181及顏色轉換部182。顏色轉換部182與發光面153S1、153S2之形狀對應地設置於發光元件150-1、150-2之發光面153S、153S2之正上方。於彩色濾光器180中，顏色轉換部182以外之部分被設為遮光部181。遮光部181為所謂之黑色矩陣，可降低因自相鄰之顏色轉換部182發出之光混色等所致之滲色，顯示清晰的圖像。
將顏色轉換部182設為1層或2層。於圖1中顯示2層之部分。1層或2層係由子像素20-1、20-2所發出之光之顏色即波長而決定。於子像素20-1、20-2之發光色為紅色或綠色之情形下，顏色轉換部182較佳設為後述之顏色轉換層183及濾光層184之2層。於子像素20-1、20-2之發光色為藍色之情形下，較佳設為1層。
於顏色轉換部182為2層之情形下，較靠近發光元件150-1、150-2之第1層為顏色轉換層183，第2層為濾光層184。即，濾光層184積層於顏色轉換層183上。
顏色轉換層183為將發光元件150-1、150-2所發出之光之波長轉換為期望之波長的層。例如，於子像素發出紅色光之情形下，顏色轉換層183將發光元件150-1之波長即467 nm ± 20 nm之光轉換為例如630 nm ± 20 nm左右之波長之光。於子像素發出綠色光之情形下，顏色轉換層183將發光元件之波長即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遮斷未由顏色轉換層183予以顏色轉換而殘存之藍色發光之波長成分。
於子像素發出之光之顏色為藍色之情形下，該子像素之發光元件可經由顏色轉換層183而輸出光，亦可不經由顏色轉換層183而直接輸出光。於發光元件發出之光之波長為467 nm ± 20 nm左右之情形下，該子像素之發光元件可不經由顏色轉換層183而輸出光。於將發光元件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，較佳為設置1層顏色轉換層183。
即便於藍色之子像素之情形下，子像素亦可具有濾光層184。藉由於藍色之子像素設置濾光層184，而抑制於該子像素之發光元件之表面產生之微小之外部光反射。
(變化例) 針對子像素之構成之變化例進行說明。 圖2A及圖2B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之變化例之一部分的示意性剖視圖。 於圖2A中，針對圖1所示之2個發光元件150-1、150-2中之一發光元件150-1進行顯示。包含2個發光元件150-1、150-2之構成相同，就本變化例，以下針對包含發光元件150-1之構成進行說明。於圖2B中，亦針對包含2個發光元件中之一發光元件150a-1之構成進行說明。
於圖2A以後之子像素之剖視圖中，為了避免繁雜，而省略表面樹脂層170及彩色濾光器180之顯示。於以後之圖中，如無特別記載，則於第2層間絕緣膜156、256及第2配線層160上，設置表面樹脂層170及彩色濾光器180等。針對後述之其他之實施形態及其變化例之情形，亦同樣地省略表面樹脂層170及彩色濾光器180之顯示。
於圖2A之子像素20a-1中，發光元件150-1與配線160a1-1之連接方法與上述之第1實施形態之情形不同。對同一構成要素賦予同一符號，且適宜省略詳細之說明。 如圖2A所示，子像素20a-1包含配線160a1-1。配線160a1-1延伸至發光元件150-1之發光面153S1，於配線160a1-1之一端與包含發光面153S1之p形半導體層153-1之面電性連接。發光面153S1與包含發光面153S1之面為同一平面上之面。
發光面153S1與上述之實施形態之情形同樣地，較佳為如該例般經粗面加工。發光元件150-1於將發光面153S1設為粗面之情形下，能夠提高光之取出效率。
於圖2B之子像素20b-1中，發光元件150a-1就包含未經粗面之p形半導體層153a-1之點，與第1實施形態之情形不同。於子像素20b-1中，發光元件150a-1與配線160a2-1之連接方法與第1實施形態之情形不同。本變化例之子像素20b-1包含與第1實施形態之情形不同之第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)256。
如圖2B所示，於子像素20b-1中，第2層間絕緣膜256為具有透光性之樹脂，較佳為透明樹脂。作為透明之樹脂材料，使用SOG等之矽系樹脂或酚醛型酚系樹脂等。發光元件150a-1經由透明的層間絕緣膜256自發光面153S1發光。發光面153S1經由接觸孔連接於第2配線層160之配線160a2-1。
於本變化例之子像素20b-1中，由於發光元件150a-1經由層間絕緣膜256自發光面153S1發光，故能夠省略於層間絕緣膜256形成開口之步驟及將發光面153S1粗面化之步驟。
於本實施形態中，可包含上文所述之子像素20-1、20a-1、20b-1之構成之任一者。
圖3係例示本實施形態之圖像顯示裝置之示意性方塊圖。 如圖3所示，本實施形態之圖像顯示裝置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例如排列成格子狀。例如，子像素20沿X軸排列n個，沿Y軸排列m個。
像素10包含發出不同顏色之光的複數個子像素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如例如圖3所示之例般於X軸上排列成直線狀。各像素10可於同一行排列相同顏色之子像素，亦可如該例般，於各行排列不同顏色之子像素。
圖像顯示裝置1更具有電源線3及接地線4。電源線3及接地線4沿子像素20之排列呈格子狀佈線。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之間之直流電源對各子像素20供給電力。電源端子3a及GND端子4a分別設置於電源線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，被供給正的電壓。
圖像顯示裝置1更具有掃描線6及信號線8。掃描線6於平行於X軸之方向佈線。即，掃描線6沿子像素20之列方向之排列佈線。信號線8於平行於Y軸之方向佈線。即，信號線8沿子像素20之行方向之排列佈線。
圖像顯示裝置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沿顯示區域2之外緣設置。列選擇電路5沿顯示區域2之外緣之Y軸方向設置。列選擇電路5經由掃描線6電性連接於各行之子像素20，並對各子像素20供給選擇信號。
信號電壓輸出電路7沿顯示區域2之外緣之X軸方向設置。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，並對各子像素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3中，有選擇電晶體24顯示為T1，驅動電晶體26顯示為T2，電容器28顯示為Cm之情形。
發光元件22與驅動電晶體26串聯連接。於本實施形態中，驅動電晶體26為p通道之TFT，於驅動電晶體26之作為主電極之汲極電極連接有發光元件22之連接於p形半導體層之陽極電極。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、150a。於發光元件22流通之電流係由施加於驅動電晶體26之閘極-源極間之電壓決定，發光元件22以與流通之電流相應之亮度發光。
選擇電晶體24經由主電極連接於驅動電晶體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之閘極電極與電源線3之間連接有電容器28。
列選擇電路5自m列之子像素20之排列選擇1列，並對掃描線6供給選擇信號。信號電壓輸出電路7供給具有所選擇之列之各子像素20所需之類比電壓值之信號電壓。於所選擇之列之子像素20之驅動電晶體26之閘極-源極間施加信號電壓。信號電壓係由電容器28保持。驅動電晶體26使與信號電壓相應之電流於發光元件22流通。發光元件22以與於發光元件22流通之電流相應之亮度發光。
列選擇電路5依次切換選擇之列，並供給選擇信號。即，列選擇電路5掃描子像素20排列而成之列。於被依次掃描之子像素20之發光元件22，流通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決定之發光色及亮度發光，並於顯示區域2顯示圖像。
圖4係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性俯視圖。 於本實施形態中，如圖1中所說明般，發光元件150-1(於圖3中為發光元件22)與驅動用之電晶體103(於圖3中為驅動電晶體26)於Z軸方向積層。發光元件150-1之陽極電極藉由通孔161d而電性連接於電晶體103之汲極電極。又，發光元件150-1之陽極電極藉由通孔161k-1，電性連接於圖3所示之接地線4。針對發光元件150-2亦同樣地，陽極電極及陽極電極經由通孔電性連接於特定之電路。圖4將其等之立體構成分解為2個俯視圖而示意性顯示。
於圖4之上部示意性顯示第I層之俯視圖，於下部示意性顯示第II層之俯視圖。於圖4中，將第I層記述為"I"，將第2層記述為"II"。第I層為形成有發光元件150-1、150-2之層。亦即，第I層於圖中表示較第1層間絕緣膜112更靠Z軸之正側之要素，圖4所示之要素為自石墨烯片材140-1、140-2至第2配線層160之層。於圖4中，第2層間絕緣膜156未顯示。
第II層於圖1中表示較TFT下層膜106更靠Z軸之正側之要素，圖4所示之要素為自電晶體103至第1層間絕緣膜112之層。於圖4中，基板102、絕緣層105、絕緣膜108及第1層間絕緣膜112未顯示。
圖1之剖視圖係於圖4之第I層及第II層各者上以一點鏈線之折線表示之AA’線之箭頭方向剖面。
於本實施形態中，第I層之配線160k通過發光元件150-1、150-2之間，沿軸方向延伸設置。第II層之配線110s在與配線160k大致相同之X座標上朝Y軸之正方向延伸。配線110s避開配線110k朝X軸方向彎曲，於沿配線110k之外周在X軸方向延伸後，再次朝Y軸方向彎曲。配線110s於朝Y軸方向彎曲後，以沿著配線110k之外周之方式朝Y軸之正方向延伸。
AA’線於較發光元件150-1、150-2及配線110k更靠Y軸方向之負側，橫切配線160k、透光性電極159k及配線110s。即，於圖1中，由於在AA’線之A側，應顯示配線160k、透光性電極159k及配線110s，結果為圖上變繁雜，故於圖示之B區域中，省略配線160k及透光性電極159k之顯示。針對以下說明之其他之實施形態亦設為同樣。
如圖4所示，發光元件150-1、150-2設置於配線110k之上方。配線110k於第II層連接於圖1所示之通孔161k。通孔161k於導通孔162k連接於配線160k。
圖1所示之通孔161k-1之一端連接於發光元件150-1之階差部151a-1。通孔161k-1之另一端於導通孔162k-1連接於配線160k。圖1所示之通孔161k-2之一端連接於發光元件150-2之階差部151a-2。通孔161k-2之另一端於導通孔162k-2連接於配線160k。透光性電極159k跨於配線160k上設置，配線160k及透光性電極159k連接於接地線4。
發光元件150-1具有設置於圖1所示之層間絕緣膜156之開口158-1。通孔161d於該例中設置為與發光元件150-1於X軸之負方向分開且相鄰。通孔161d於圖4中以兩點鏈線示意性顯示。於第I層中，通孔161d藉由接觸孔162d1連接於配線160a-1。透光性電極159a1跨於自開口158-1露出之發光元件150-1及配線160a-1上設置，將發光元件150-1與通孔161d電性連接。於第II層中，通孔161d藉由接觸孔162d2連接於配線110d。
配線110d經由圖1所示之絕緣膜108開口之接觸孔111c1，連接於圖1所示之通孔111d，且連接於電晶體103之設置於TFT通道104之汲極電極。
如此，藉由貫通2個層間絕緣膜112、156之通孔161d，而能夠將形成於第I層之發光元件150-1、跟形成於與第I層不同之層即第II層之配線110d電性連接，能夠將發光元件150-1與電晶體103電性連接。同樣地，發光元件150-2與驅動發光元件150-2之電晶體之層間之連接亦經由貫通2個層間絕緣膜而設置之通孔進行。
利用圖4，針對配線110k將朝發光元件150-1、150-2之下方之散射光朝發光面153S1、153S2側反射之情形之配線110k及發光元件150-1、150-2之配置，進行說明。 配線110k於XY俯視下為具有X軸方向之長度L1及Y軸方向之長度W1之方形。另一方面，發光元件150-1於XY俯視下具有具備X軸方向之長度L21及Y軸方向之長度W2之方形之底面。發光元件150-2於XY俯視下具有具備X軸方向之長度L22及Y軸方向之長度W2之方形之底面。
各部之長度設定為L1＞L21、L1＞L22、W1＞W2。即，配線110k之面積設定得大於發光元件150-1、150-2之面積之和。配線110k設置於發光元件150-1、150-2之正下方，配線110k之外周包含發光元件150-1、150-2之全部外周。配線110k之外周只要包含發光元件150-1、150-2之全部外周即可，配線110k之形狀並不限定於相應於電路基板100上之佈局等而為方形之情形，能夠設為適切的任意形狀。
發光元件150-1、150-2朝向上方發光，且存在朝向下方之發光、或於層間絕緣膜112與表面樹脂層170之界面之反射光或散射光等。配線層110包含配線110k。配線層110由於由金屬等之導電體形成，故配線110k具有與材質相應之反光性。因此，朝發光元件150-1、150-2之下方之散射光藉由配線110k而朝上方反射。因此，自發光元件150-1、150-2放射之光朝發光面153S1、153S2側配光之比例變大，發光元件150-1、150-2之實質的發光效率提高。又，藉由如上述般設置配線110k，而抑制光到達發光元件150-1、150-2之下方。因此，即便於將電路元件配置於發光元件150-1、150-2之正下方附近之情形下，亦減輕光對電路元件之影響。
如上述般，配線110k並不限定於連接於接地線4之情形，可藉由電路構成或電路佈局連接於電源線3之電位等其他之電位。
針對本實施形態之圖像顯示裝置1之製造方法進行說明。 圖5A～圖7B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 如圖5A所示，於本實施形態之圖像顯示裝置1之製造方法中，準備電路基板1100。電路基板(第1基板)1100包含圖1等所說明之電路101。電路101包含第1配線層110，配線層110包含配線110s、110d、110k。於電路基板1100中，以覆蓋配線層110之方式設置有第1層間絕緣膜112。
如圖5B所示，於層間絕緣膜(第1絕緣膜)112上形成石墨烯層1140。石墨烯層1140為包含石墨烯之層，較佳為積層有單層之石墨烯之層而形成。切斷為適切之大小及形狀之石墨烯層1140例如藉由接著劑而接著於層間絕緣膜112上。此情形之石墨烯層1140較佳為之後切斷為充分大於形成於石墨烯層1140上之發光元件150-1、150-2之面積之大小，並接著於層間絕緣膜112上。為了於石墨烯層1140上形成發光元件150-1、150-2，而例如，石墨烯層1140之外周設定為包含配線110k之外周之充分之大小。
如圖6A所示，跨於切斷為適切之大小及形狀、且貼附於層間絕緣膜112上之石墨烯層1140上，形成半導體層1150。半導體層1150自石墨烯層1140之側朝向Z軸之正方向，依序形成n形半導體層1151、發光層1152及p形半導體層1153。於半導體層1150之生長初始容易產生因晶格之不匹配引起之結晶缺陷，以GaN為主成分之結晶一般顯示n形半導體特性。因此，藉由自n形半導體層1151朝石墨烯層1140上生長，而可提高成品率。
半導體層1150之形成係利用蒸鍍、離子束沈積、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy、MBE)或濺鍍等物理汽相沈積法，較佳為利用低溫濺鍍法。此外，由於若於低溫濺鍍法中，在成膜時，以光或電漿輔助，則能夠設為更低溫，故為較佳。於藉由MOCVD進行之磊晶生長中，存在超過1000℃之情形。相對於此，業已知悉於低溫濺鍍法中，以400℃左右～700℃左右之低溫，可使包含發光層之GaN之結晶於石墨烯層1140上磊晶生長(參照非專利文獻1、2等)。此低溫濺鍍法與在具有以LTPS製程形成之TFT等之電路基板上形成半導體層1150匹配。藉由使用適切之成膜技術，於石墨烯層1140上使GaN之半導體層1150生長，而於石墨烯層1140上形成包含發光層1152之經單晶化之半導體層1150。石墨烯層1140由於切斷為適切之大小及形狀而貼附，故於石墨烯層1140不存在之部位，如圖6A之虛線所示般，形成包含GaN之未經單晶化之堆積物1160。
於本實施形態中，藉由將石墨烯層1140設為種晶，而促進GaN之結晶生長。此外，可於石墨烯層1140上設置導電性之緩衝層，並於該緩衝層上，藉由上述之濺鍍法等，使半導體層生長。緩衝層只要為促進GaN之結晶生長之材料，則可為任何種類。例如，作為緩衝層，亦可使用包含Hf或Cu等之單晶之金屬層。
如圖6B所示，半導體層1150藉由RIE(Reactive Ion Etching，反應性離子蝕刻)等而成形為所期望之形狀，且形成發光元件150-1、150-2。此時，圖6A所示之石墨烯層1140被過蝕刻，而成形為具有與發光元件150-1、150-2之外周形狀相應之外周形狀之石墨烯片材140-1、140-2。於該例中，發光元件150-1之XY俯視之面積設定得小於發光元件150-2之XY俯視之面積。
之後，形成覆蓋第1層間絕緣膜112、石墨烯片材140-1、140-2及發光元件150-1、150-2之第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)156。
如圖7A所示，導通孔162k-1、162k-2貫通第2層間絕緣膜156而形成。導通孔162d、162k貫通層間絕緣膜112、156而形成。與形成導通孔162k、162k-1、162k-2、162d同時，於層間絕緣膜156形成開口158-1、158-2，而發光面153S1、153S2露出。開口158-1、158-2之形成可在形成導通孔162k、162k-1、162k-2、162d前，亦可在形成導通孔162k、162k-1、162k-2、162d後。露出之發光面153S1、153S2被粗面化。
如圖7B所示，於圖7A所示之導通孔162d、162k、162k-1、162k-2內填充導電材料。之後，或者，與導通孔之填充等同時形成第2配線層160。跨於發光面153S1上及配線160a-1上形成透光性電極159a1，p形半導體層153-1及配線160a-1被電性連接。同時，跨於發光面153S2上形成透光性電極159a2，透光性電極159a2與用於與電晶體103不同之其他之驅動用之電晶體之電極電性連接。於配線160k上亦形成透光性電極159k。
此外，如前述般，層間絕緣膜156為了發光元件150-1、150-2等之絕緣，只要覆蓋其等即可。層間絕緣膜156之平坦性可為能夠於層間絕緣膜156上形成第2配線層160之程度，層間絕緣膜156於形成時即便不平坦化亦無妨。於未將層間絕緣膜156平坦化之情形下，除能夠削減用於平坦化之步驟以外，還具有於形成發光元件150-1、150-2之部位以外之部位，能夠減薄層間絕緣膜156之厚度之優點。於層間絕緣膜156之厚度較薄之部位，可使導通孔162k、162k-1、162k-2、162d之深度變淺。由於藉由將導通孔形成得較淺，而能夠跨於導通孔之深度確保充分的開口直徑，故容易確保藉由通孔實現之電性連接。因此，能夠抑制因電性特性之不良引起之成品率之降低。
圖8A及圖8B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。
圖8A及圖8B顯示用於形成圖2A所示之子像素之製造步驟。於本變化例中，直至形成開口158-1、158-2為止，具有與上述之其他之實施形態之情形相同之步驟。因此，以下，以作為本變化例之製造步驟，於圖7A以後，執行圖8A及圖8B之步驟之情形進行說明。
如圖8A所示，於以將p形半導體層153-1、153-2之發光面153S1、153S2露出之方式形成開口158-1、158-2後，發光面153S1、153S2分別被粗面化。於圖7A所示之導通孔162k-1、162k-2填充導電材料，分別形成通孔161k-1、161k-2。於圖7A所示之導通孔162d、162k形成導電材料，分別形成通孔161d、161k。
如圖8B所示，於層間絕緣膜156上形成包含各配線160a1-1、160a1-2、160k之配線層160。配線160a1-1連接於包含經露出之發光面153S1之面。配線160a1-2連接於包含經露出之發光面153S2之面。
如此，形成變化例之子像素20a-1、20a-2。
圖9A及圖9B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。 圖9A及圖9B顯示用於形成圖2B所示之子像素之製造步驟。於本變化例中，直至形成發光元件為止，具有與上述之其他之實施形態之情形相同之步驟。因此，以下，以作為本變化例之製造步驟，於圖6A以後，執行圖9A及圖9B之步驟之情形進行說明。於其他之實施形態之情形下，相對於層間絕緣膜156由白色樹脂等不透光性之絕緣材料形成，而於本變化例中，如上述般，層間絕緣膜256由具有透光性之絕緣材料形成。
如圖9A所示，圖6A所示之半導體層1150藉由RIE等成形為所期望之形狀，且形成發光元件150a-1、150a-2。此時，藉由半導體層1150之過蝕刻，而圖6A所示之石墨烯層1140成形為具有與發光元件150a-1、150a-2之外周形狀相應之外周之石墨烯片材140-1、140-2。之後，形成覆蓋第1層間絕緣膜112、石墨烯片材140-1、140-2及發光元件150a-1、150a-2之第2層間絕緣膜256。層間絕緣膜256為具有透光性之絕緣性之樹脂，較佳為透明樹脂。
於第2層間絕緣膜256形成接觸孔162a-1、162a-2。形成貫通層間絕緣膜256之導通孔162k-1、162k-2。形成貫通層間絕緣膜112、156之導通孔162d、162k。接觸孔及導通孔之形成係使用例如RIE等。
如圖9B所示，於圖9A所示之接觸孔162a-1、162a-2及導通孔162d、162k、162k-1、162k-2內填充導電材料。之後，形成第2配線層160，形成配線160a2-1、160a2-2、160k。配線160a2-1之一端連接於p形半導體層153a-1，於另一端經由通孔161d連接於配線110d。配線160a2-2於一端連接於p形半導體層153a-2，於另一端經由通孔連接於用於另外之驅動用之電晶體之配線。第2配線層160可與於導通孔162d、162k內填充導電材料同時形成。
如此，形成變化例之子像素20b-1、20b-2。
子像素20-1、20-2以外之電路之一部分形成於電路基板1100中。例如圖3所示之列選擇電路5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，列選擇電路5存在藉由上述之製造步驟而被同時組入之情形。另一方面，信號電壓輸出電路7較理想為組入藉由可利用微細加工實現高積體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或其他之電路要素一起安裝於另外之基板，於例如後述之彩色濾光器之組入前、或於彩色濾光器之組入後，與電路基板1100之配線相互連接。
例如，電路基板1100包含基板102，該基板102含有包含電路101之玻璃基板且具有透光性，基板102為大致方形。於電路基板1100，形成用於1個或複數個圖像顯示裝置之電路101。於更大之畫面尺寸等之情形下，可將用於構成1個圖像顯示裝置之電路101於複數個電路基板1100分割而形成，將經分割之電路組合，而構成1個圖像顯示裝置。
電路基板1100包含1片基板102，複數個電路101於1片基板102呈例如格子狀配置。電路101包含1個圖像顯示裝置1所需之所有子像素20等。於相鄰配置之電路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。
圖10係例示本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 於圖10，為避免繁雜，而針對電路基板1100內之構造、或圖1等所示之層間絕緣膜112、通孔161d、161k、161k-1、161k-2、配線層160等，省略顯示。又，於圖10中，顯示彩色濾光器180等之顏色轉換構件之一部分。於圖10中，將包含石墨烯片材140-1、140-2、發光元件150-1、150-2、層間絕緣膜156、表面樹脂層170及省略顯示之通孔等之構造物稱為發光電路部172。又，將於電路基板1100上設置有發光電路部172之構造物稱為構造體1192。
如圖10所示，彩色濾光器(波長轉換構件)180於一面接著於構造體1192。彩色濾光器180之另一面接著於玻璃基板186。於彩色濾光器180之一面設置有透明薄膜接著層188，且經由透明薄膜接著層188接著於構造體1192之發光電路部172之側之面。
彩色濾光器180於該例中依照紅色、綠色、藍色之順序於X軸之正方向排列顏色轉換部。針對紅色，於第1層設置有紅色之顏色轉換層183R。針對綠色，於第1層設置有綠色之顏色轉換層183G。針對藍色，於第1層設置有藍色之顏色轉換層183B。雖然任一情形下均於第2層分別設置濾光層184，但自不待言能夠就顏色轉換部之每一顏色變更濾光層184之頻率特性。針對藍色，可設置單層之顏色轉換層183B。於各顏色轉換部之間設置有遮光部181。
將各色之顏色轉換層183R、183G、183B之位置與發光元件150之位置對準，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圖像顯示裝置之製造方法之變化例的示意性剖視圖。 於圖11A～圖11D中顯示以噴墨形成彩色濾光器之方法。
如圖11A所示，準備於電路基板1100貼附有發光電路部172之構造體1192。
如圖11B所示，於構造體1192上形成遮光部181。遮光部181係利用例如網印或光微影術等而形成。
如圖11C所示，與發光色相應之螢光體自噴墨噴嘴噴出，而形成顏色轉換層183。螢光體將未形成遮光部181之區域著色。螢光體係利用使用例如一般性螢光體材料或鈣鈦礦螢光體材料、量子點螢光體材料之螢光塗料。由於在使用鈣鈦礦螢光體材料或量子點螢光體材料之情形下，能夠實現各發光色，且單色性較高，能夠提高色再現性，故為較佳。於藉由噴墨噴嘴進行之描繪後，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得薄於遮光部181之厚度。
如已說明般，針對藍色發光之子像素，於未形成顏色轉換部之情形下，不噴出螢光體。又，針對藍色發光之子像素，於形成藍色之顏色轉換層時，顏色轉換部可為1層，此情形下，較佳為，藍色之螢光體之塗膜之厚度可設為與遮光部181之厚度相同之程度。
如圖11D所示，用於濾光層184之塗料自噴墨噴嘴噴出。塗料係與螢光體之塗膜重疊地塗佈。螢光體及塗料之塗膜之總計之厚度設為與遮光部181之厚度相同之程度。
針對本實施形態之圖像顯示裝置1之效果進行說明。 於本實施形態之圖像顯示裝置1之製造方法中，將驅動發光元件150-1、150-2之電晶體103等之電路元件預先形成於電路基板1100，於電路基板1100之層間絕緣膜112上形成石墨烯層1140。進而，於石墨烯層1140上，半導體層1150生長。藉由將經結晶生長之半導體層1150與石墨烯層1140一起成形為所期望之形狀，而能夠於石墨烯片材140-1、140-2上分別形成發光元件150-1、150-2。因此，與將經單片化之發光元件一個一個地轉印至電路基板1100比較，能夠縮短轉印發光元件150-1、150-2之步驟。
例如，於4 K畫質之圖像顯示裝置中，子像素之數目超過2400萬個，於8 K畫質之圖像顯示裝置之情形下，子像素之數目超過9900萬個。將如此大量之發光元件一個一個地安裝於電路基板需要大量時間，難以利用現實的成本實現由微型LED構成之圖像顯示裝置。又，將大量之發光元件一個一個地安裝無法避免由安裝時之連接不良等所致之成品率降低、及成本之進一步上升。
相對於此，於本實施形態之圖像顯示裝置1之製造方法中，由於是在形成於電路基板1100上之石墨烯層1140上使半導體層1150整體生長後，形成發光元件150-1、150-2，故能夠削減發光元件之轉印步驟。
半導體層1150由於在石墨烯層1140上以均一之結晶構造生長，故藉由將石墨烯層1140設為適切之大小及形狀，而能夠自對準地配置發光元件。因此，無須於電路基板1100上取得發光元件之對準，不但容易實現發光元件150-1、150-2之小型化，且適合於高精細化之顯示器。
由於是在電路基板上藉由蝕刻等直接形成發光元件後，藉由形成通孔而將發光元件、與電路基板1100內之電路元件電性連接，故能夠實現均一之連接構造，能夠抑制成品率降低。
於本實施形態中，由於能夠將例如形成於玻璃基板上之TFT設為電路基板1100，故能夠利用既有之平板之製造程序或設備。
於本實施形態之圖像顯示裝置1中，第1配線層110包含配線110k。配線110k預先形成於電路基板1100之發光元件150-1、150-2之形成部位。因此，自發光元件150-1、150-2朝向下方散射之光由配線110k反射，而朝發光面153S1、153S2之側配光。因此，發光元件150-1、150-2之發光效率實質上提高。
配線110k由於能夠將朝發光元件150-1、150-2下方散射之光予以遮光，故能夠抑制光朝位於發光元件150-1、150-2之附近下方之電路元件照射，防止電路元件之誤動作等。
(第2實施形態) 圖12係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖12顯示相當於圖4之AA’線之位置之箭頭方向剖面。 於本實施形態中，就在1條配線210a上設置有1個發光元件250之點，與上述之其他實施形態不同。又，於本實施形態中，發光元件250之構成及驅動發光元件之電晶體203之構成與上述之其他實施形態之情形不同。對與上述之其他實施形態之情形相同之構成要素賦予同一符號，且適宜省略詳細的說明。
如圖12所示，於本實施形態之圖像顯示裝置之子像素220中，第1配線層110包含配線210a。配線(第2部分)210a介隔著層間絕緣膜112設置於發光元件250之下方。配線210a之外周設定為當將發光元件250投影至配線210a時，包圍發光元件250之外周。
於配線210a之上方設置有石墨烯片材140。發光元件250設置於石墨烯片材140上。
於本實施形態中，發光元件250自第1層間絕緣膜112之側朝向發光面251S之側，依序積層有p形半導體層253、發光層252及n形半導體層251。於本實施形態中，將n形半導體層251設為發光面251S。
發光面251S為n形半導體層251之面中之跟與發光層252相接之面對向之面。發光面251S均被粗面化。
發光元件250可為與上述之其他之實施形態之情形相同之材料。發光元件250發出例如467 nm ± 20 nm左右之藍色光或410 nm ± 20 nm之波長之藍紫色光。
第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)156覆蓋第1層間絕緣膜112、石墨烯片材140及發光元件250。第2層間絕緣膜156具有開口258。開口258形成於發光元件250上，層間絕緣膜156未設置於發光面251S。
電晶體203於該例中為n通道之TFT。電晶體203包含TFT通道204、及閘極107。TFT通道204為形成於基板102之第1面102a上之多晶Si之區域，藉由以雷射照射對形成為非晶Si之區域進行退火，而被多晶化，且被活化。TFT通道204包含區域204s、204i、204d。區域204s、204i、204d均設置於TFT下層膜106上。區域204i設置於區域204s、204d間。區域204s、204d摻雜有磷(P)等之n形雜質，且與通孔111s、111d歐姆連接。
閘極107介隔著絕緣層105設置於TFT通道204上。若將較區域204s更高之電位施加於閘極107，則於區域204i形成通道，藉此，控制於區域204s、204d間流通之電流。
電晶體203之上部之構造及配線層110之構造與上述之其他之實施形態之情形相同。
通孔261a1貫通層間絕緣膜156而設置。通孔261a1之一端連接於階差部253a。
通孔261a貫通層間絕緣膜112、156而設置。通孔261a之一端連接於配線210a。
第2配線層160包含配線260a、260k。通孔261a1、261a之另一端連接於配線260a。配線260a電性連接於例如後述之圖13之電源線3。配線210a經由通孔261a及配線260a電性連接於電源線3。
通孔161d之一端連接於配線110d，通孔161d之另一端連接於配線260k。配線260k之一端連接於具有發光面251S之n形半導體層251之面。因此，n形半導體層251經由配線260k、通孔161d及配線110d，電性連接於電晶體203之與汲極電極對應之區域204d。
電晶體203之源極電極即區域204s經由通孔111s連接於配線110s。配線110s例如連接於後述之圖13之接地線4。
圖13係例示本實施形態之圖像顯示裝置之示意性方塊圖。 如圖13所示，本實施形態之圖像顯示裝置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中，與上述之其他之實施形態之情形同樣地，例如將子像素220於XY平面上排列成格子狀。
像素10與上述之其他之實施形態之情形同樣地，包含發出不同顏色之光的複數個子像素220。子像素220R發出紅色之光，子像素220G發出綠色之光，子像素220B發出藍色之光。藉由3種子像素220R、220G、220B以所期望之亮度發光，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220R、220G、220B，子像素220R、220G、220B如例如該例般，於X軸上排列成直線狀。各像素10可於同一行排列相同顏色之子像素，亦可如該例般，於各行排列不同顏色之子像素。
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顯示為T1，將驅動電晶體226顯示為T2，將電容器228顯示為Cm。
於本實施形態中，發光元件222設置於電源線3側，串聯連接於發光元件222之驅動電晶體226設置於接地線4側。即，驅動電晶體226連接於較發光元件222更低電位側。驅動電晶體226為n通道之電晶體。
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之閘極電極與接地線4之間。
列選擇電路205及信號電壓輸出電路207為了驅動n通道之電晶體即驅動電晶體226，而對信號線208供給與上述之其他實施形態不同之極性之信號電壓。
於本實施形態中，由於驅動電晶體226之極性為n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之排列中依次選擇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供給具有所選擇之列之各子像素220所需之類比電壓值的信號電壓。所選擇之列之子像素220之驅動電晶體226使與信號電壓相應之電流流通於發光元件222。發光元件222以與流通之電流相應之亮度發光。
針對本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖14A～圖15B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 於本實施形態中，直至於電路基板1100形成石墨烯層1140為止，與上述之其他之實施形態之情形相同。以下，自本實施形態之製造步驟之進行完圖5B所示之處理以後之步驟開始說明。
如圖14A所示，跨於石墨烯層1140上形成半導體層1150。於本實施形態中，半導體層1150自石墨烯層1140之側朝向Z軸之正方向，依序形成有p形半導體層1153、發光層1152及n形半導體層1151。
半導體層1150之形成與其他之實施形態之情形同樣地，利用蒸鍍、離子束沈積、MBE或濺鍍等之物理汽相沈積法，較佳為利用低溫濺鍍法。藉由於石墨烯層1140上，使GaN之半導體層1150生長，而於石墨烯層1140上，包含發光層1152之經單晶化之半導體層1150即便自p形半導體層1153，亦能夠穩定地形成(參照非專利文獻1、2等)。
如圖14B所示，半導體層1150藉由RIE等成形為所需之形狀，且形成發光元件250。之後，覆蓋第1層間絕緣膜112、石墨烯片材140及發光元件250，而形成第2層間絕緣膜156。
如圖15A所示，導通孔262a1貫通第2層間絕緣膜156而形成。導通孔262a、162d貫通層間絕緣膜112、256而形成。與形成導通孔262a1、262a、162d同時，於層間絕緣膜156形成開口258，而發光面251S露出。露出之發光面251S被粗面化。開口258之形成可在形成導通孔262a1、262a、162d前，亦可在形成導通孔262a1、262a、162d後。
如圖15B所示，於圖15A所示之導通孔262a1、262a、162d內填充導電材料，而形成通孔261a1、261a、161d。之後，或者，與導電材料嚮導通孔262a1、262a、162d之填充等同時形成第2配線層160。於該例中，配線260k之一端連接於包含發光面251S之面。
以後，與其他之實施形態之情形同樣地，形成彩色濾光器。
如此，能夠製造本實施形態之圖像顯示裝置201。
針對本實施形態之圖像顯示裝置201之效果進行說明。 於本實施形態中，除具有上述之其他之實施形態之情形之效果以外，更具有如以下之效果。亦即，於本實施形態中，由於在石墨烯層1140上，使半導體層1150生長，故即便於p形半導體層中，亦能夠穩定地生長。因此，能夠提高圖像顯示裝置之成品率。
(第3實施形態) 於本實施形態之圖像顯示裝置中，可取代玻璃基板，而於具有可撓曲性之基板上形成電晶體等電路元件。於其他之點上，與上述之其他之實施形態之情形同樣地，對同一構成要素賦予同一符號，且適宜省略詳細的說明。 圖16係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖16顯示相當於圖4所示之AA’線之位置之箭頭方向剖面。
如圖16所示，本實施形態之圖像顯示裝置具備子像素320-1、320-2。子像素320-1、320-2包含共通之基板402。基板402包含第1面402a。電晶體103等電路元件設置於第1面402a上。於子像素320-1、320-2中，包含電路元件之上部構造形成於第1面402a上。
基板402具有可撓曲性。基板402例如由聚醯亞胺樹脂等形成。層間絕緣膜112、156及配線層110、160等較佳為由相應於基板402之可撓曲性而具有某一程度之撓性之材料形成。此外，於彎折時被破壞之風險最高的是具有最長之配線長之配線層110。因此，較理想為，以亦包含根據需要而於表面或背面追加之複數個保護膜等之中立面成為配線層110之位置之方式，調整各種膜厚與材質、膜質。
於該例中，形成於基板402上之電晶體103及發光元件150-1、150-2與第1實施形態之情形同樣，例如，應用圖3之電路構成。亦能夠容易應用其他之實施形態之構成。
針對本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖17A～圖17B係例示本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 如圖17A所示，於本實施形態中，準備與上述之其他之實施形態之情形不同之電路基板3100。電路基板3100包含2層基板102、402。基板402設置於基板102之第1面102a上，藉由塗佈、煅燒例如聚醯亞胺材料而形成。於2層基板102、402之間，可進一步夾著SiNX 等之無機膜。TFT下層膜106與電路101及層間絕緣膜112設置於基板402之第1面402a上。基板402之第1面402a為與設置有基板102之面對向之面。
藉由對此電路基板3100，應用例如圖5A～圖11D中所說明之步驟，而形成子像素320-1、320-2之上部構造。
如圖17B所示，自形成有包含彩色濾光器等之上部構造物之構造體，去除基板102，而形成新的電路基板3100a。基板102之去除係利用例如雷射剝離等。基板102之去除並不限定於上述之時點，可於其他之適切之時點進行。例如，可於晶圓接合後、或彩色濾光器之形成前，去除基板102。藉由於更早之時點去除基板102，而能夠減少製造步驟中之碎裂或缺損等之不良狀況。
針對本實施形態之圖像顯示裝置之效果進行說明。 基板402由於具有可撓曲性，故可彎曲加工為圖像顯示裝置，能夠無不舒適感地實現向曲面之貼附、或對穿戴式終端等之利用等。
(第4實施形態) 於本實施形態中，藉由於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圖像顯示裝置。於以下之說明中，對與上述之其他之實施形態之情形相同之構成要素，賦予同一符號，且適宜省略詳細之說明。 圖18係例示本實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 如圖18所示，圖像顯示裝置具備子像素群420。子像素群420包含：電晶體(複數個電晶體)103-1、103-2、第1配線層(第1配線層)410、層間絕緣膜(第1絕緣膜)112、插塞416k、石墨烯片材(包含石墨烯之部分)440、半導體層450、層間絕緣膜(第2絕緣膜)456、及通孔(複數個通孔)461d1、461d2。
於本實施形態中，藉由將p通道之電晶體103-1、103-2導通，而經由配線層460對半導體層450注入電洞，並經由插塞416k對半導體層450注入電子，使發光層452發光。驅動電路應用例如圖3所示之電路構成。使用上述之其他之實施形態，將半導體層之n形半導體層與p形半導體層之上下調換，亦能夠設為以n通道之電晶體驅動半導體層之構成。於此情形下，驅動電路應用例如圖13之電路構成。
半導體層450包含2個發光面453S1、453S2，子像素群420實質上包含2個子像素。於本實施形態中，藉由與上述之其他之實施形態之情形同樣地，實質上包含2個子像素之子像素群420呈格子狀排列，而形成顯示區域。
電晶體103-1、103-2分別形成於TFT通道104-1、104-2。於該例中，TFT通道104-1、104-2包含摻雜為p形之區域，且於該等區域之間包含通道區域。
於TFT通道104-1、104-2上形成絕緣層105，且介隔著絕緣層105分別形成閘極107-1、107-2。閘極107-1、107-2為電晶體103-1、103-2之閘極。於該例中，電晶體103-1、103-2為p通道之TFT。
於2個電晶體103-1、103-2上，覆蓋絕緣膜108。於絕緣膜108上形成配線層410。
於電晶體103-1之摻雜為p形之區域與配線層410之間，設置有通孔111s1、111d1。於電晶體103-2之摻雜為p形之區域與配線層410之間，設置有通孔111s2、111d2。
配線層410包含配線410k、410s1、410s2、410d1、410d2。配線410k經由連接部415k連接於插塞416k。配線410k連接於例如圖3所示之接地線4。
配線410s1經由通孔111s1電性連接於電晶體103-1之與源極電極對應之區域。配線410s2經由通孔111s2電性連接於電晶體103-2之與源極電極對應之區域。配線410s1、410s2連接於例如圖3所示之電源線3。
配線410d1經由通孔111d1連接於電晶體103-1之與汲極電極對應之區域。配線410d2經由通孔111d2連接於電晶體103-2之與汲極電極對應之區域。
層間絕緣膜112覆蓋電晶體103-1、103-2及配線層410。插塞416k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。平坦化膜414亦設置於插塞416k之側面。插塞416k埋入平坦化膜414，平坦化膜414及插塞416k具有於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。
石墨烯片材440設置於插塞416k上。石墨烯片材440之外周與半導體層450之外周大致一致。插塞416k之外周設定為當將石墨烯片材440及半導體層450投影至將插塞416k時，包含插塞416k及石墨烯片材440之外周。因此，插塞416k作為將自半導體層450朝下方放射之散射光朝發光面453S1、453S2之側反射之反光板發揮功能。
半導體層450設置於石墨烯片材440上。半導體層450包含：n形半導體層(第1半導體層)451、發光層452、及p形半導體層(第2半導體層)453。半導體層450自石墨烯片材440之側朝向發光面453S1、453S2之側，依序積層有n形半導體層451、發光層452及p形半導體層453。n形半導體層451設置於石墨烯片材440上。石墨烯片材440因充分薄，而厚度方向之電阻充分低。因此，n形半導體層451經由石墨烯片材440與插塞416k電性連接。
層間絕緣膜456覆蓋平坦化膜414及插塞416k。層間絕緣膜456覆蓋半導體層450之一部分。較佳為，層間絕緣膜456除覆蓋半導體層450之發光面(露出面)453S1、453S2以外，還覆蓋p形半導體層453之面。層間絕緣膜456覆蓋半導體層450之側面。層間絕緣膜456為例如白色樹脂等，可為黑色樹脂。
半導體層450中之未由層間絕緣膜456之部分形成開口458-1、458-2。開口458-1、458-2形成於與發光面453S1、453S2對應之位置。發光面453S1、453S2形成於p形半導體層453上之分開之位置。發光面453S1於p形半導體層453上設置於更靠近電晶體103-1之位置。發光面453S2於p形半導體層453上設置於更靠近電晶體103-2之位置。
開口458-1、458-2於XY俯視下為例如正方形或長方形狀。並不限定於方形，可為圓形、橢圓形或六角形等多角形。發光面453S1、453S2亦於XY俯視下為正方形或長方形、其他之多角形或圓形等。發光面453S1、453S2之形狀可與開口458-1、458-2之形狀相似，亦可設為不同之形狀。
配線層460設置於層間絕緣膜456上。配線層460包含配線460a1、460a2。
通孔461d1、461d2貫通層間絕緣膜112、456及平坦化膜414而設置。通孔461d1設置於配線410d1與配線460a1之間。通孔461d1之一端連接於配線410d1，通孔461d1之另一端連接於配線460a1。通孔461d2設置於配線410d2與配線460a2之間。通孔461d2之一端連接於配線410d2，通孔461d2之另一端連接於配線460a2。
透光性電極459a1跨於配線460a1上設置，配線460a1與透光性電極459a1被電性連接。透光性電極459a1延伸至開口458-1。透光性電極459a1跨於自開口458-1露出之發光面453S1全面設置，且經由發光面453S1電性連接於p形半導體層453。
透光性電極459a2跨於配線460a2上設置，配線460a2與透光性電極459a2被電性連接。透光性電極459a2延伸至開口458-2。透光性電極459a2跨於自開口458-2露出之發光面453S2全面設置，且經由發光面453S2電性連接於p形半導體層453。
如上述般，於自開口458-1、458-2露出之發光面453S1、453S2，分別電性連接有透光性電極459a1、459a2。若電晶體103-1導通，則對透光性電極459a1，經由配線460a1、通孔461d1及配線410d1注入電洞。若電晶體103-2導通，則對透光性電極459a2，經由配線460a2、通孔461d2及配線410d2注入電洞。另一方面，對n形半導體層451，經由連接於接地線4之配線410k、連接部415k、插塞416k及石墨烯片材440注入電子。
電晶體103-1、103-2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103-1、103-2之任一者注入之電洞注入發光層452，自插塞416k注入之電子注入發光層452，而發光層452發光。若電晶體103-1導通，則發光面453S1發光，若電晶體103-2導通，則發光面453S2發光。如此，發光層452之發光局部存在化係緣於因p形半導體層453之電阻，而於p形半導體層453內，在平行於XY平面之方向流通之漂移電流受抑制之故。
針對本實施形態之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖19A～圖22B係例示實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 於圖19A～圖20B中，顯示在電路基板4100形成插塞416k之步驟。 於圖21A～22B中，顯示在插塞416k所形成之電路基板4100形成半導體層450等而形成子像素群420之步驟。
如圖19A所示，準備電路基板4100。電路基板4100包含與圖1等所說明之同樣者同樣之電路101、基板102、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜112。該電路101包含電晶體103-1、103-2等，形成於在基板102上形成之TFT下層膜106上。電路101係由第1層間絕緣膜112覆蓋。接觸孔h形成於層間絕緣膜112。形成接觸孔h之位置為供配線410k設置之位置。接觸孔h形成至供配線410k之面露出之深度。
如圖19B所示，跨於層間絕緣膜112上之全面形成金屬層4416。接觸孔h與金屬層4416之形成同時填充與金屬層4416相同之導電材料。於由金屬層4416之材料填充之接觸孔h，形成連接部415k。因此，連接部415k將配線410k與金屬層4416電性連接。
如圖19C所示，藉由光微影術及乾式蝕刻，於連接部415k上形成插塞416k。可不形成連接部415k，而於配線410k上直接形成插塞。
如圖20A所示，以覆蓋層間絕緣膜112及插塞416k之方式，塗佈平坦化膜4414，之後將其煅燒。平坦化膜4414形成為厚於插塞416k之厚度。因此，平坦化膜4414亦覆蓋插塞416k之側面。之後，平坦化膜4414之表面被研磨。平坦化膜4414之研磨係利用例如CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)。
如圖20B所示，藉由研磨，而插塞416k之面露出，且形成平坦化膜414。如此，形成插塞416k及連接部415k。
進而，如圖21A所示，於電路基板4100之插塞416k及平坦化膜414上形成石墨烯層4440。石墨烯層4440以成為適切之外周之方式，預先被切斷而成形。石墨烯層4440之外周設定為之後使後圖21B所示之半導體層4450於XY俯視下以充分之面積生長。於該例中，石墨烯層4440之外周設定為包含插塞416k之外周。
如圖21B所示，半導體層4450形成於石墨烯層4440上。半導體層4450之形成較佳為利用脈衝濺鍍。半導體層4450自n形半導體層4451生長，且依序生長至發光層4452、p形半導體層4453。半導體層4450形成於石墨烯層4440上，於石墨烯層4440上以外，形成未經單晶化之堆積物4160。
如圖22A所示，圖21B所示之半導體層4450藉由RIE等成形為所期望之形狀之半導體層450。此時，於XY俯視下，將半導體層450投影至插塞416k時之半導體層450之外周形成為包含於插塞416k之外周。
圖21B所示之石墨烯層4440藉由對半導體層450進行過蝕刻，而成形為具有與半導體層450之外周大致相同之外周，而形成石墨烯片材440。
如圖22B所示，形成覆蓋平坦化膜414、插塞416k、石墨烯片材440之側面及半導體層450之第2層間絕緣膜456。貫通層間絕緣膜112、456及平坦化膜414，形成通孔461d1、461d2。進而，形成配線層460，並形成配線460a1、460a2等。
之後，於配線460a1、460a2之間形成開口458-1、458-2。藉由開口458-1、458-2而露出之p形之半導體層之發光面453S1、453S2分別被粗面化。之後，形成透光性電極459a1、459a2。
如此，形成具有共有2個發光面453S1、453S2之半導體層450之子像素群420。
雖然於本實施例中，於1個半導體層450設置有2個發光面453S1、453S2，但發光面之數目並不限定於2個，亦可將3個或其以上之發光面設置於1個半導體層450。作為一例，可以單一之半導體層450實現1行或2行份額之子像素。藉此，如後述般，能夠削減每一發光面1之無助於發光之復合電流，且能夠增大實現更微細之發光元件之效果。
(變化例) 圖23係例示本實施形態之變化例之圖像顯示裝置之一部分的示意性剖視圖。 於本變化例中，於在發光層452上設置有2個p形半導體層4453a1、4453a2之點上，與上述之第4實施形態之情形不同。於其他之點上，與第4實施形態之情形相同，對同一構成要素賦予同一符號，且適宜省略詳細的說明。
如圖23所示，本變化例之圖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：n形半導體層451、發光層452、及p形半導體層4453a1、4453a2。半導體層450a於插塞416k上介隔著石墨烯片材440設置有n形半導體層451。於n形半導體層451上積層有發光層452。於發光層452上，分別積層有2個不同之p形半導體層4453a1、4453a2。
p形半導體層4453a1、4453a2於該例中，於發光層452上在X軸方向分開配置。於p形半導體層4453a1、4453a2之間，設置有層間絕緣膜456，p形半導體層4453a1、4453a2係由層間絕緣膜456分離。
p形半導體層4453a1、4453a2於XY俯視下具有大致同一形狀，其形狀為大致正方形或長方形狀，亦可為其他之多角形狀或圓形等。
p形半導體層4453a1、4453a2分別具有發光面4453S1、4453S2。發光面4453S1、4453S2為藉由開口458-1、458-2而分別露出之p形半導體層4453a1、4453a2之面。
發光面4453S1、4453S2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同一形狀，且具有大致正方形等之形狀。發光面4453S1、4453S2之形狀並不限定於如本實施形態之方形，可為圓形、橢圓形或六角形等多角形。發光面4453S1、4453S2之形狀可與開口458-1、458-2之形狀相似，亦可設為不同之形狀。
於發光面4453S1、4453S2上，分別設置有透光性電極459a1、459a2。透光性電極459a1、459a2亦分別設置於配線460a1、460a2上。透光性電極459a1設置於配線460a1與發光面4453S1之間，將配線460a1及發光面4453S1電性連接。透光性電極459a2設置於配線460a2與發光面4453S2之間，將配線460a2及發光面4453S2電性連接。
針對本變化例之製造方法進行說明。 圖24A及圖24B係例示本變化例之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 於本變化例中，直至於形成有插塞416k之電路基板4100，形成石墨烯層4440為止，應用與第4實施形態之情形之於圖19A～圖21B中所說明之步驟同樣之步驟。以下，作為本變化例之製造步驟，針對圖21B所示之步驟以後之步驟進行說明。
如圖24A所示，於本變化例中，在圖21B中，對在石墨烯層4440上生長之半導體層4450進行蝕刻，而形成半導體層450a。於半導體層450a之形成步驟中，於形成n形半導體層451及發光層452後，進一步進行蝕刻，而形成2個p形半導體層4453a1、4453a2。
p形半導體層4453a1、4453a2可藉由更深之蝕刻而形成。例如，用於形成p形半導體層4453a1、4453a2之蝕刻可進行至到達發光層452內或n形半導體層451內之深度。如此，於對p形半導體層較深地進行蝕刻之情形下，p形半導體層4453之蝕刻位置較理想為與p形之半導體層之發光面4453S1、4453S2之外周相離1 μm以上。藉由使蝕刻位置離開發光面4453S1、4453S2之外周，而能夠抑制復合電流。
圖21B所示之石墨烯層4440藉由對半導體層450a進行過蝕刻，而成形為與半導體層450a之外周相應之外周。
如圖24B所示，形成覆蓋平坦化膜414及半導體層450a之層間絕緣膜456，之後，形成通孔461d1、461d2。進而，形成配線層460，並形成配線460a1、460a2等。
於層間絕緣膜456分別形成開口458-1、458-2。藉由開口458-1、458-2而露出之p形之半導體層之發光面4453S1、4453S2分別被粗面化。之後，形成透光性電極459a1、459a2。
如此，形成具有2個發光面4453S1、4453S2之子像素群420a。
於本變化例之情形下，亦與第4實施形態之情形同樣地，發光面之數目並不限定於2個，可將3個或其以上之發光面設置於1個半導體層450a。
針對本實施形態之圖像顯示裝置之效果進行說明。 圖25係例示像素LED元件之特性之圖表。 圖25之縱軸表示發光效率[%]。橫軸係藉由相對值表示於像素LED元件流通之電流之電流密度。 如圖25所示，於電流密度之相對值小於1.0之區域中，像素LED元件之發光效率大致一定，或單調增加。於電流密度之相對值大於1.0之區域中，發光效率單調降低。即，於像素LED元件中，存在如發光效率成為最大之適切之電流密度。
藉由將電流密度抑制為自發光元件獲得充分之亮度之程度，而期待實現高效率之圖像顯示裝置。然而，藉由圖25而顯示具有在低電流密度下，隨著電流密度之降低而發光效率降低之傾向。
例如，如於上述之第1實施形態中所說明般，發光元件150-1、150-2係藉由以蝕刻等將包含發光層152-1、152-2之半導體層1150之全層個別地分離而形成。此時，發光層152-1、152-2與p形半導體層153-1、153-2之接合面露出於端部。同樣地，發光層152-1、152-2與n形半導體層151-1、151-2之接合面露出於端部。
於存在此端部之情形下，於端部中電子及電洞再結合。另一方面，此再結合無助於發光。於端部之再結合幾乎與於發光元件流通之電流無關地產生。再結合被認為係相應於有助於端部之發光之接合面之長度而產生者。
於使2個同一尺寸之立方體形狀之發光元件發光之情形下，由於端部就每一發光元件形成於四周，故可能於總計8個端部產生再結合。
相對於此，於本實施形態中，具有2個發光面之半導體層450、450a之端部為4個。由於開口458-1、458-2之間之區域之電子或電洞之注入較少，幾乎無助於發光，故可認為有助於發光之端部成為6個。如此，於本實施形態中，藉由半導體層之端部之數目實質減少，而減少無助於發光之復合電流，藉由復合電流之減少，而可降低驅動電流。
於為了高精細化等，而如縮短子像素間之距離之情形、或電流密度較高之情形等下，在第4實施形態之子像素群420中，發光面453S1、453S2之距離變短。此情形下，若p形半導體層453被共有，則有朝相鄰之發光面之側注入之電子之一部分分流，未被驅動之側之發光面微發光之虞。於變化例中，由於就發光面4453S1、4453S2之每一者分離p形半導體層4453a1、4453a2，故能夠降低於未被驅動之側之發光面產生微發光。
於本實施形態中，包含發光層之半導體層為自層間絕緣膜112之側依次積層有n形半導體層、發光層及p形半導體層者，基於將p形半導體層之露出面粗面化而提高發光效率之觀點，而為較佳。與上述之其他之實施形態之情形同樣地，可依序積層p形半導體層、發光層及n形半導體層，而取代n形半導體層與p形半導體層之積層順序。
於上述之所有實施形態及變化例中，藉由上述之適切之製造步序，而發光元件之積層之順序能夠變更而應用。例如，針對第1實施形態之發光元件，能夠自第1層間絕緣膜112之側朝向發光面之側，依序積層p形半導體層、發光層及n形半導體層。同樣地，針對第2實施形態之發光元件，能夠自第1層間絕緣膜112之側朝向發光面之側，依序積層n形半導體層、發光層及p形半導體層。
又，於上述之實施形態及變化例中，述之構成能夠適宜組合而應用。例如，於第1實施形態～第3實施形態中，能夠將第4實施形態中利用之插塞應用於下層之半導體層之與外部電路之連接。同樣地，於第4實施形態中，可利用通孔將下層之半導體層與外部電路連接，而取代取代藉由插塞實現之連接。
(第5實施形態) 上述之圖像顯示裝置作為具有適切之像素數之圖像顯示模組，可設為例如電腦用顯示器、電視、如智慧型手機之攜帶用終端、或汽車導航等。
圖26係例示本實施形態之圖像顯示裝置之方塊圖。 於圖26中顯示電腦用顯示器之構成之主要之部分。 如圖26所示，圖像顯示裝置501具備圖像顯示模組502。圖像顯示模組502為具備例如上述之第1實施形態之情形之構成之圖像顯示裝置。圖像顯示模組502包含：子像素20排列而成之顯示區域2、列選擇電路5及信號電壓輸出電路7。圖像顯示裝置501可構成第2～第4實施形態及變化例之任一者之情形之構成。
圖像顯示裝置501更具備控制器570。控制器570輸入藉由未圖示之介面電路而分離、產生之控制信號，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27係例示本變化例之圖像顯示裝置之方塊圖。 於圖27中顯示高精細薄型電視之構成。 如圖27所示，圖像顯示裝置601具備圖像顯示模組602。圖像顯示模組602為例如具備上述之第1實施形態之情形之構成之圖像顯示裝置1。圖像顯示裝置601具備控制器670及圖框記憶體680。控制器670基於藉由匯流排640而供給之控制信號，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，用於順滑之動畫播放等之處理。
圖像顯示裝置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中包含例如將外接之硬碟裝置等連接之USB介面、及音訊介面等。
圖像顯示裝置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接收到之電波分離並產生所需之信號。信號處理部630包含DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)或CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等，藉由接收部620而分離並產生之信號由信號處理部630而分離並產生為圖像資料或聲音資料等。
藉由將接收部620及信號處理部630設為行動電話之收發用或WiFi用、GPS接收器等之高頻通信模組，而亦能夠設為其他之圖像顯示裝置。例如，具備適切之畫面尺寸及解析度之圖像顯示模組之圖像顯示裝置可設為智慧型手機或汽車導航系統等行動資訊終端。
本實施形態之情形之圖像顯示模組並不限定於第1實施形態之情形之圖像顯示裝置之構成，可設為其變化例及其他之實施形態之情形。
圖28係示意性例示第1～第4實施形態及其等之變化例之圖像顯示裝置之立體圖。 如圖28所示，第1～第4實施形態之圖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部172。於發光電路部172上設置有彩色濾光器180。此外，於第5實施形態中，包含電路基板100、發光電路部172及彩色濾光器180之構造物設為圖像顯示模組502、602，並組入圖像顯示裝置501、601。
根據以上所說明之實施形態，能夠實現縮短發光元件之轉印步驟，而提高成品率之圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。
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，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可以其他各種形態實施，於不脫離本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本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。且，前述之各實施形態可相互組合而實施。
1,201,501,601:圖像顯示裝置 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,20-1,20-2,20a-1,20a-2,20b-1,20b-2,220,220B,220G,220R,320-1,320-2: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 100,1100,3100,3100a,4100:電路基板 101:電路 102,402:基板 102a,402a:第1面 103:電晶體(電路元件) 103-1,103-2,203:電晶體 104,104-1,104-2,204:TFT通道 104d,104i,104s,204d,204i,204s:區域 105:絕緣層 106:TFT下層膜 107,107-1,107-2:閘極 108:絕緣膜 110,410:第1配線層/配線層 110d,110k,110s,160a-1,160a1-1,160a1-2,160a2-1,160a2-2,160k,210a,260a,260k,410d1,410d2,410k,410s1,410s2,460a1,460a2:配線 111c1,162a-1,162a-2,162d1,162d2,h:接觸孔 111d,111d1,111d2,111s,111s1,111s2,161d,161k,161k-1,161k-2,261a,261a1,461d1,461d2:通孔 112:第1層間絕緣膜/層間絕緣膜(第1絕緣膜) 114,414,4414:平坦化膜 140,140-1,140-2,440:石墨烯片材 150,150-1,150-2,150a-1,150a-2,250:發光元件 151-1,451:n形半導體層(第1半導體層) 151a-1,151a-2,253a:階差部 151-2,251,1151,4451:n形半導體層 152-1,152-2,252,452,1152,4452:發光層 153-1,453:p形半導體層(第2半導體層) 153a-1,153-2,153a-2,253,1153,4453,4453a1,4453a2:p形半導體層 153S1,153S2,251S,4453S1,4453S2:發光面 156,256,456:第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)/層間絕緣膜 158-1,158-2,258,458-1,458-2:開口 159a1,159a2,159k,459a1,459a2:透光性電極 160:第2配線層/配線層 162d,162k,162k-1,162k-2,262a,262a1:導通孔 170:表面樹脂層 172:發光電路部 180:彩色濾光器(波長轉換構件) 181:遮光部 182:顏色轉換部 183:顏色轉換層 183B:藍色之顏色轉換層 183G:綠色之顏色轉換層 183R:紅色之顏色轉換層 184:顏色變更濾光層/濾光層 186:玻璃基板 188:透明薄膜接著層 415k:連接部 416k:插塞 420,420a:子像素群 450,450a,1150,4450:半導體層 453S1,453S2:發光面(露出面) 460:配線層 502,602:圖像顯示模組 570,670: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 680:圖框記憶體 1140,4440:石墨烯層 1160,4160:堆積物 1192:構造體 4416:金屬層 AA':線 B:區域 C:區域 Cm:電容器 I:第I層 II:第2層 L1,L21,L22,W1,W2:長度 T1:選擇電晶體 T2:驅動電晶體 X,Y,Z:軸
圖1係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖2A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之一部分的示意性剖視圖。 圖2B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之一部分的示意性剖視圖。 圖3係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之示意性方塊圖。 圖4係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性俯視圖。 圖5A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖5B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖6A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖6B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖7A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖7B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖8A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。 圖8B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。 圖9A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。 圖9B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之變化例之製造方法的示意性剖視圖。 圖10係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖11A係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖11B係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖11C係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖11D係例示第1實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖12係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖13係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之示意性方塊圖。 圖14A係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖14B係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖15A係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖15B係例示第2實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖16係例示第3實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖17A係例示第3實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖17B係例示第3實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖18係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之一部分之示意性剖視圖。 圖19A係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖19B係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖19C係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖20A係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖20B係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖21A係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖21B係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖22A係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖22B係例示第4實施形態之圖像顯示裝置之製造方法之示意性剖視圖。 圖23係例示第4實施形態之變化例之圖像顯示裝置之一部分的示意性剖視圖。 圖24A係例示第4實施形態之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的示意性剖視圖。 圖24B係例示第4實施形態之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的示意性剖視圖。 圖25係例示像素LED元件之特性之圖表。 圖26係例示第5實施形態之圖像顯示裝置之方塊圖。 圖27係例示第5實施形態之變化例之圖像顯示裝置之方塊圖。 圖28係示意性例示第1～第4實施形態及其等之變化例之圖像顯示裝置之立體圖。
20-1,20-2:子像素
100:電路基板
101:電路
102:基板
102a:第1面
103:電晶體(電路元件)
104:TFT通道
104d,104i,104s:區域
105:絕緣層
106:TFT下層膜
107:閘極
108:絕緣膜
110:第1配線層/配線層
110d,110k,110s,160a-1,160k:配線
111d,111s,161d,161k,161k-1,161k-2:通孔
112:第1層間絕緣膜/層間絕緣膜(第1絕緣膜)
140-1,140-2:石墨烯片材
150-1,150-2:發光元件
151-1:n形半導體層(第1半導體層)
151-2:n形半導體層
151a-1,151a-2:階差部
152-1,152-2:發光層
153-1:p形半導體層(第2半導體層)
153-2:p形半導體層
153S1,153S2:發光面
156:第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)/層間絕緣膜
158-1,158-2:開口
159a1,159a2,159k:透光性電極
160:第2配線層/配線層
170:表面樹脂層
180:彩色濾光器(波長轉換構件)
181:遮光部
182:顏色轉換部
183:顏色轉換層
184:顏色變更濾光層/濾光層
188:透明薄膜接著層
Z:軸

Claims (21)

  1. 一種圖像顯示裝置之製造方法，其具備以下步驟： 準備第1基板，該第1基板包含：包含形成於透光性基板上之電路元件的電路、及覆蓋前述電路之第1絕緣膜； 於前述第1絕緣膜上形成包含石墨烯之層； 於前述包含石墨烯之層上形成包含發光層的半導體層； 對前述半導體層進行蝕刻而形成發光元件； 形成覆蓋前述包含石墨烯之層、前述發光元件及前述第1絕緣膜的第2絕緣膜； 形成貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜的通孔；及 於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面，將前述發光元件與前述電路元件經由前述通孔電性連接。
  2. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中於使前述半導體層生長之步驟中，前述半導體層係藉由濺射而生長。
  3. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中更包含第2基板，該第2基板具有可撓曲性，且設置於前述透光性基板與前述電路元件之間；且 該圖像顯示裝置之製造方法更具備：在使前述半導體層生長之步驟之後，去除前述透光性基板之步驟。
  4. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中前述透光性基板包含玻璃基板。
  5. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其更具備：使前述發光面露出之步驟。
  6. 如請求項5之圖像顯示裝置之製造方法，其更具備：於露出之前述發光面形成透光性電極之步驟。
  7. 如請求項1之圖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。
  8. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其更具備：在前述發光元件上形成波長轉換構件之步驟。
  9. 一種圖像顯示裝置，其具備： 透光性基板，其具有第1面； 電路元件，其設置於前述第1面上； 第1配線層，其設置於前述電路元件上，且電性連接於前述電路元件； 第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述電路元件及前述第1配線層； 第1部分，其設置於前述第1絕緣膜上且包含石墨烯； 發光元件，其設置於前述第1部分上； 第2絕緣膜，其覆蓋前述發光元件之至少一部分、前述第1部分及前述第1絕緣膜； 第2配線層，其設置於前述第2絕緣膜上，且電性連接於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面；及 第1通孔，其貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，將前述第1配線層及前述第2配線層電性連接。
  10. 如請求項9之圖像顯示裝置，其中前述透光性基板包含玻璃基板。
  11. 一種圖像顯示裝置，其具備： 基板，其具有第1面，且具有可撓曲性； 電路元件，其設置於前述第1面上； 第1配線層，其設置於前述電路元件上，且電性連接於前述電路元件； 第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述電路元件及前述第1配線層； 第1部分，其設置於前述第1絕緣膜上且包含石墨烯； 發光元件，其設置於前述第1部分上； 第2絕緣膜，其覆蓋前述發光元件之至少一部分、前述第1部分及前述第1絕緣膜； 第2配線層，其設置於前述第2絕緣膜上，且電性連接於前述發光元件之與前述第1絕緣膜側之面對向之發光面；及 第1通孔，其貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，將前述第1配線層及前述第2配線層電性連接。
  12. 如請求項9之圖像顯示裝置，其中前述第1配線層包含具有反光性之第2部分；且 前述發光元件設置於前述第2部分上； 前述第2部分之外周於俯視下包含投影於前述第2部分的前述發光元件之外周。
  13. 如請求項12之圖像顯示裝置，其更具備貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜而設置之第2通孔；且 前述第2通孔將前述第2部分及前述第2配線層電性連接。
  14. 如請求項9之圖像顯示裝置，其更具備設置於前述第1部分與前述第1配線層之間的插塞；且 前述發光元件設置於前述插塞上； 前述插塞之外周於俯視下包含投影於前述插塞的前述發光元件之外周。
  15. 如請求項9之圖像顯示裝置，其中前述第2絕緣膜具有使前述發光面露出之開口；且 更具備設置於前述發光面上之透光性電極。
  16. 如請求項15之圖像顯示裝置，其中自前述開口露出之前述發光面包含粗面。
  17. 如請求項9之圖像顯示裝置，其中前述發光元件包含：第1導電形之第1半導體層、設置於前述第1半導體層上之第1發光層、及設置於前述第1發光層上且為與前述第1導電形不同之第2導電形的第2半導體層；且自前述第1絕緣膜側朝向前述發光面側依序積層有前述第1半導體層、前述第1發光層及前述第2半導體層； 前述第1導電形為n形，前述第2導電形為p形。
  18. 如請求項9之圖像顯示裝置，其中前述發光元件包含氮化鎵系化合物半導體。
  19. 如請求項9之圖像顯示裝置，其在前述發光元件上更具備波長轉換構件。
  20. 一種圖像顯示裝置，其具備： 透光性基板，其具有第1面； 複數個電晶體，其等設置於前述第1面上； 第1配線層，其設置於前述複數個電晶體上，且電性連接於前述複數個電晶體； 第1絕緣膜，其在前述第1面上覆蓋前述複數個電晶體及前述第1配線層； 包含石墨烯之部分，其設置於前述第1絕緣膜上； 第1導電形之第1半導體層，其設置於前述部分上； 發光層，其設置於前述第1半導體層上； 第2半導體層，其設置於前述發光層上，且為與前述第1導電形不同之第2導電形； 第2絕緣膜，其覆蓋前述部分、前述第1絕緣膜、前述發光層及前述第1半導體層，且覆蓋前述第2半導體層之至少一部分； 第2配線層，其連接於透光性電極，該透光性電極配設於與前述複數個電晶體相應地自前述第2絕緣膜分別露出之前述第2半導體層之複數個發光面上；及 複數個通孔，其等貫通前述第1絕緣膜及前述第2絕緣膜，分別將前述第1配線層之配線及前述第2配線層之配線電性連接。
  21. 如請求項20之圖像顯示裝置，其中前述第2半導體層由前述第2絕緣膜予以分離。
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