TW202228280A - 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

本發明提供一種縮短發光元件之轉印步驟且提高良率之圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。 實施方式之圖像顯示裝置之製造方法包括如下步驟：於第1基板上形成包含單晶金屬之第1部分之導電層；於上述第1部分上形成包含發光層之半導體層；對上述半導體層進行加工而形成發光元件，該發光元件於上述第1部分上具有底面且包含上述底面之相反側之面即發光面；形成覆蓋上述第1基板、上述導電層及上述發光元件之第1絕緣膜；於上述第1絕緣膜上形成電路元件；形成覆蓋上述第1絕緣膜及上述電路元件之第2絕緣膜；將上述第1絕緣膜之一部分及上述第2絕緣膜之一部分去除，而使包含上述發光面之面露出；及於上述第2絕緣膜上形成配線層。

Description

圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置
本發明之實施方式係關於一種圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。
人們期望實現高亮度、廣視角、高對比度且低耗電之薄型之圖像顯示裝置。為了應對此種市場要求，業界正推進利用自發光元件之顯示裝置之開發。
人們期待出現一種使用微LED(Light Emitting Diode，發光二極體)作為自發光元件之顯示裝置，上述微LED係微細發光元件。作為使用微LED之顯示裝置之製造方法，介紹有將分別形成之微LED依次轉印至驅動電路之方法。然而，當隨著全HD(High Definition，高畫質)或4 K、8 K等高畫質之出現而微LED之元件數量變多時，若分別形成多個微LED並依次轉印至形成有驅動電路等之基板，轉印步驟就會需要大量時間。進而，擔心會產生微LED與驅動電路等之連接不良等而導致良率降低。
已知有一種技術，其係使包含發光層之半導體層於Si基板上生長，於半導體層上形成電極之後，貼合至形成有驅動電路之電路基板(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開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]
本發明之一實施方式提供一種縮短發光元件之轉印步驟且提高良率之圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明之一實施方式之圖像顯示裝置之製造方法包括如下步驟：於第1基板上形成包含單晶金屬之第1部分之導電層；於上述第1部分上形成包含發光層之半導體層；對上述半導體層進行加工而形成發光元件，該發光元件於上述第1部分上具有底面且包含上述底面之相反側之面即發光面；形成覆蓋上述第1基板、上述導電層及上述發光元件之第1絕緣膜；於上述第1絕緣膜上形成電路元件；形成覆蓋上述第1絕緣膜及上述電路元件之第2絕緣膜；將上述第1絕緣膜之一部分及上述第2絕緣膜之一部分去除，而使包含上述發光面之面露出；及於上述第2絕緣膜上形成配線層。
本發明之一實施方式之圖像顯示裝置具備：基板，其具有第1面；導電層，其設置於上述第1面上，且包含單晶金屬之第1部分；發光元件，其設置於上述第1部分上，具有電性連接於上述第1部分之底面，且包含上述底面之相反側之面即發光面；第1絕緣膜，其覆蓋上述發光元件之側面、上述第1面及上述導電層；電路元件，其設置於上述第1絕緣膜上；第2絕緣膜，其覆蓋上述第1絕緣膜及上述電路元件；及配線層，其設置於上述第2絕緣膜上。
本發明之一實施方式之圖像顯示裝置具備：基板，其具有第1面；導電層，其設置於上述第1面上，且包含單晶金屬之第2部分；半導體層，其設置於上述第2部分上，具有電性連接於上述第2部分之底面，且於上述底面之相反側之面包含複數個發光面；第1絕緣膜，其覆蓋上述半導體層之側面、上述第1面及上述導電層；複數個電晶體，其等設置於上述第1絕緣膜上；第2絕緣膜，其覆蓋上述第1絕緣膜及上述複數個電晶體；及配線層，其設置於上述第2絕緣膜上。 [發明之效果]
根據本發明之一實施方式，可實現一種縮短發光元件之轉印步驟且提高良率之圖像顯示裝置之製造方法。
根據本發明之一實施方式，可實現一種縮短發光元件之轉印步驟且提高良率之圖像顯示裝置。
以下，參照附圖對本發明之實施方式進行說明。 再者，附圖係模式圖或概念圖，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，即便於表示相同部分之情形時，亦有根據附圖而將相互之尺寸或比率差別表示之情形。 再者，於本案說明書與各圖中，對與上文關於已出現之圖所描述之要素相同之要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
(第1實施方式) 圖1係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 於圖1中模式性地表示本實施方式之圖像顯示裝置之子像素20之構成。構成顯示於圖像顯示裝置之圖像之像素包括複數個子像素20。
以下，有時使用XYZ之三維座標系統進行說明。子像素20排列成二維平面狀。將由子像素20排列而成之二維平面設為XY平面。子像素20沿著X軸方向及Y軸方向排列。圖1表示下述圖4之AA'線上之箭視剖面，設為將與XY平面垂直之複數個平面上之剖面於1個平面上相連所得之剖視圖。於其他圖中，亦如圖1般，在與XY平面垂直之複數個平面上之剖視圖中，未圖示出X軸及Y軸，但示出了與XY平面垂直之Z軸。即，於該等圖中，與Z軸垂直之平面設為XY平面。再者，方便起見，有時將Z軸之正方向稱為「上」或「上方」，將Z軸之負方向稱為「下」或「下方」，但沿著Z軸之方向未必為受到重力之方向。又，有時將沿著Z軸之方向之長度稱為高度。
子像素20具有與XY平面大致平行之發光面151S。發光面151S係主要朝向與XY平面正交之Z軸之正方向輻射光的面。
如圖1所示，圖像顯示裝置之子像素20包含基板102、導電層130、發光元件150、第1層間絕緣膜156、電晶體103、第2層間絕緣膜108、及配線層110。
於本實施方式中，形成發光元件150之基板102係透光性基板，例如為玻璃基板。基板102具有第1面102a。第1面102a係與XY平面大致平行之面。發光元件150形成於第1面102a上。發光元件150由介隔第1層間絕緣膜156而設置之電晶體103驅動。電晶體103係薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)，形成於第1層間絕緣膜156上。於大型之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(Electroluminescence，電致發光)面板等而確立，有可利用既有之設備之優點。
子像素20進而包含彩色濾光片180。彩色濾光片(波長轉換構件)180經由透明薄膜接著層188而設置於表面樹脂層170上。表面樹脂層170設置於第2層間絕緣膜108及配線層110上。
以下，對子像素20之構成詳細地進行說明。 導電層130設置於第1面102a上。導電層130包含連接板(第1部分)130a。發光元件150設置於連接板130a上。連接板130a係於XY俯視下具有方形或任意之多邊形、橢圓形、圓形等形狀之膜狀或層狀、板狀的具有導電性之構件。連接板130a於發光元件150之底面153B與發光元件150電性連接。
於該例中，連接板130a於每一個子像素20中設置有1個。不同之連接板130a彼此可於導電層130內相互連接，亦可不連接。於該例中，不同之連接板130a經由對每一個連接板130a設置之通孔161a及配線(第1配線)110a而連接於例如下述圖3之電源線3。
導電層130之一部分或全部由單晶金屬形成。較佳為整個導電層130由單晶金屬層形成。連接板130a之一部分或全部由單晶金屬形成。連接板130a中設置有發光元件150之部位由單晶金屬形成，例如形成單晶金屬層。單晶金屬層亦可為包含連接有發光元件150之底面153B之面的厚度方向之一部分。單晶金屬層之外周於XY俯視下投影至單晶金屬層時包含底面153B之外周。即，底面153B之外周配置於單晶金屬之外周以內。單晶金屬層之面積大於底面153B之面積。以下，亦包括其他實施方式在內，導電層130及連接板130a之整體均由單晶金屬層形成。
形成導電層130及連接板130a之金屬材料例如為Cu或Hf等。導電層130及連接板130a所使用之金屬材料只要為藉由與LTPS(Low Temperature Poly Silicon，低溫多晶矽)製程相稱之退火處理而能夠單晶化的金屬材料，則不限於Cu、Hf。連接板130a由金屬材料等形成，因此，具有較高之導電性，能夠以低電阻與發光元件150電性連接。
發光元件150包含底面153B與發光面151S。發光元件150係於連接板130a上具有底面153B之角柱狀或圓柱狀之元件。底面153B設置於連接板130a上，且電性連接於連接板130a。發光面151S係發光元件150之底面153B之相反側之面。
較佳為連接板130a之外周設定為於XY俯視下將發光元件150投影時包含發光元件150之外周。即，於XY俯視下，發光元件150之外周配置於連接板130a之外周以內。導電層130及連接板130a由如上所述之金屬材料等形成，具有光反射性。因此，連接板130a將朝向發光元件150下方之散射光朝發光面151S側反射，實質性地提高發光元件150之發光效率。
更佳為連接板130a之外周設定為於XY俯視下將電晶體103投影至包含連接板130a之平面時不包含電晶體103之外周。即，於XY俯視下，連接板130a之外周配置於相較電晶體103之外周更靠外側。藉此，電晶體103不易接收來自連接板130a之反射光，從而可充分降低產生誤動作之概率。XY俯視下之電晶體103之外周係指XY俯視下之TFT通道104之外周，於下述之實施方式或變化例之情形時亦同樣。
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係自底面153B朝向發光面151S依次積層。因此，p型半導體層153電性連接於連接板130a。
於發光元件150為角柱狀之形狀之情形時，發光元件150之XY俯視之形狀例如為大致正方形或長方形。於發光元件150之XY俯視之形狀為包括方形之多邊形之情形時，角部亦可變圓。於發光元件150之XY俯視之形狀為圓柱狀之形狀之情形時，發光元件150之XY俯視之形狀不限於圓形，例如亦可為橢圓形。藉由適當選定XY俯視下之發光元件之形狀或配置等，而佈局之自由度提高。
對於發光元件150，例如適宜使用包含In XAl YGa 1-X-YN(0≦X、0≦Y、X＋Y＜1)等發光層之氮化鎵系化合物半導體。以下，有時將上述氮化鎵系化合物半導體簡稱為氮化鎵(GaN)。本發明之一實施方式中之發光元件150係所謂發光二極體。發光元件150發出之光之波長例如為467 nm±30 nm左右。發光元件150發出之光之波長亦可設為410 nm±30 nm左右之藍紫發光。發光元件150發出之光之波長不限於上述值，可設為適當之波長。
發光層152於XY俯視下之面積根據紅色、綠色、藍色之子像素之發光色而設定。以下，有時將XY俯視下之面積簡稱為面積。發光層152之面積係藉由視感度或彩色濾光片180之色轉換部182之轉換效率等適當地設定。即，各發光色之子像素20之發光層152之面積既有設為相同之情形，亦有按照發光色而不同之情形。再者，發光層152之面積係指投影至XY平面之發光層152之外周所包圍之區域之面積。
第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)156覆蓋第1面102a及導電層130。第1層間絕緣膜156覆蓋發光元件150之側面。第1層間絕緣膜156不覆蓋發光面151S。第1層間絕緣膜156將發光元件150彼此絕緣。第1層間絕緣膜156將發光元件150與電晶體103等電路元件絕緣。第1層間絕緣膜156提供用於形成包含電晶體103等電路元件之電路101之平坦面。第1層間絕緣膜156藉由覆蓋發光元件150，而保護發光元件150免受形成電晶體103等時之熱應力等影響。
第1層間絕緣膜156由有機或無機絕緣材料形成。第1層間絕緣膜156所使用之絕緣材料較佳為白色樹脂。由於白色樹脂將發光元件150之橫向之出射光或因彩色濾光片180之界面等引起之回光反射，故將第1層間絕緣膜156設為白色樹脂有助於發光元件150之發光效率之實質性提高。
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，旋塗式玻璃)等矽系樹脂或酚醛清漆型酚系樹脂等透明樹脂中而形成。散射性微粒子為無色或白色，具有發光元件150發出之光之波長之1/10左右至數倍左右之直徑。適宜使用之散射性微粒子具有光之波長之1/2左右之直徑。例如，作為此種散射性微粒子，可列舉TiO 2、Al 2O 3、ZnO等。
白色樹脂亦可藉由有效利用分散於透明樹脂內之多個微細之空孔等而形成。於使第1層間絕緣膜156白色化之情形時，亦可於SOG等再疊加使用例如藉由ALD(Atomic-Layer-Deposition，原子層沈積)或CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)形成之SiO 2膜等。
第1層間絕緣膜156亦可為黑色樹脂。藉由將第1層間絕緣膜156設為黑色樹脂，可抑制子像素20內之光之散射，可更有效地抑制雜散光。雜散光得以抑制之圖像顯示裝置可顯示更清晰之圖像。
遍及第1層間絕緣膜156上形成有TFT下層膜106。TFT下層膜106係為了於形成電晶體103時確保平坦性，並且於加熱處理時保護電晶體103之TFT通道104不受污染等而設置。TFT下層膜106例如為SiO 2及SiN之積層膜。
電晶體103形成於TFT下層膜106上。於TFT下層膜106上，除了形成有電晶體103以外，還形成有其他電晶體及電容器等電路元件，並藉由配線等而構成電路101。例如，電晶體103於下述圖3中對應於驅動電晶體26。除此以外，於圖3中，選擇電晶體24或電容器28等係電路元件。電路101包含TFT通道104、絕緣層105、第2層間絕緣膜108、通孔111s、111d及配線層110。
於該例中，電晶體103係n通道之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)。電晶體103包含TFT通道104與閘極107。TFT通道104較佳為藉由低溫多晶矽(Low Temperature Poly Silicon，LTPS)製程而形成。於LTPS製程中，TFT通道104係藉由將形成於TFT下層膜106上之非晶Si之區域多晶化並活化而形成。例如，非晶Si之區域之多晶化、活化係使用雷射退火。藉由LTPS製程所形成之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與區域104d之間。區域104s、104d藉由離子佈植等而摻雜有磷(P)等雜質，形成n型半導體之區域，且與通孔111s、111d歐姆連接。
閘極107介隔絕緣層105而設置於TFT通道104上。絕緣層105係為了將TFT通道104與閘極107絕緣，並且與鄰接之其他電路元件絕緣而設置。若對閘極107施加較區域104s高之電位，則於區域104i形成通道，藉此，可控制流至區域104s、104d間之電流。
絕緣層105例如為SiO 2。絕緣層105亦可為根據所覆蓋之區域而包含SiO 2或Si 3N 4等之多層之絕緣層。
閘極107例如可由多晶Si形成，亦可由W、Mo等高熔點金屬形成。閘極107之多晶Si膜例如藉由CVD等而形成。
第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)108設置於閘極107及絕緣層105上。第2層間絕緣膜108例如由與第1層間絕緣膜156相同之材料形成。即，第2層間絕緣膜108由白色樹脂或SiO 2等無機膜等形成。第2層間絕緣膜108亦作為用於形成配線層110之平坦化膜發揮功能。
由於第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108如上述般構成，故未設置於發光面151S之上部。即，開口158係將第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108分別去除一部分而形成。發光面151S經由開口158露出。如下所述，開口158由表面樹脂層170填充。
通孔111s、111d係貫通第2層間絕緣膜108及絕緣層105而設置。配線層110形成於第2層間絕緣膜108上。配線層110包含電位可能不同之複數個配線。於該例中，配線層110包含配線110s、110d、110a。
配線110s之一部分設置於區域104s之上方。配線110s連接於例如下述圖3所示之接地線4。配線110d之一部分設置於區域104d之上方。配線110d之另一部分設置於發光面151S之附近，但未直接連接於發光面151S。如下所述，配線110d經由透光性電極159d而電性連接於發光面151S。配線110a之一部分設置於連接板130a之上方。配線110a連接於例如下述圖3所示之電源線3。
於圖1之後之剖視圖之配線層中，除非事先特別說明，否則於應標註符號之配線層中包含之1個配線之旁邊之位置顯示該配線層之符號。
透光性電極159d係遍及配線110d上而設置。透光性電極159d係遍及發光面151S上而設置。透光性電極159d亦設置於配線110d與發光面151S之間，將配線110d與發光面151S電性連接。
透光性電極159s係遍及配線110s上而設置。透光性電極159s與配線110s一起連接於例如圖3之電路之接地線4。透光性電極159a係遍及配線110a上而設置。透光性電極159a與配線110a一起連接於例如圖3之電路之電源線3。透光性電極159d、透光性電極159s及透光性電極159a由透光性導電膜形成。透光性電極159d、159s、159a適宜使用ITO膜或ZnO膜等。
如該例般，發光面151S較佳為進行粗面加工。發光元件150於發光面151S設為粗面之情形時，可提高光提取效率。
藉由在發光面151S上設置透光性電極159d，可增大透光性電極159d與n型半導體層151之連接面積而實質性地增大發光面151S之面積，從而可減小連接電阻。又，可將經由開口158露出之面全部設為發光面151S，因此，可實質性地增大發光面151S之面積，從而可提高發光效率。由於發光面151S設為粗面，故藉由使發光面151S與透光性電極159d之連接面積增大而降低接觸電阻，可進一步提高發光效率。
通孔111s設置於配線110s與區域104s之間，將配線110s與區域104s電性連接。通孔111d設置於配線110d與區域104d之間，將配線110d與區域104d電性連接。
配線110s及透光性電極159s經由通孔111s連接於區域104s。區域104s係電晶體103之源極區域。因此，電晶體103之源極區域經由通孔111s、配線110s及透光性電極159s而電性連接於接地線4。
配線110d及透光性電極159d經由通孔111d連接於區域104d。區域104d係電晶體103之汲極區域。因此，電晶體103之汲極區域經由通孔111d、配線(第2配線)110d及透光性電極159d而電性連接於n型半導體層151。
通孔161a係貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156而設置。通孔161a設置於配線110a與連接板130a之間，將配線110a與連接板130a電性連接。因此，p型半導體層153經由連接板130a、通孔161a、配線110a及透光性電極159a而電性連接於例如圖3之電路之電源線3。
配線層110及通孔111s、111d、161a例如由Al或Cu、或者其等之合金形成。亦可由Al與Ti等之積層膜等形成。例如，於Al與Ti之積層膜中，於Ti之薄膜上積層有Al，進而於Al上積層有Ti。
表面樹脂層170覆蓋第2層間絕緣膜108、配線層110及透光性電極159s、159d、159a。表面樹脂層170亦填充於開口158內。表面樹脂層170介隔透光性電極159d而設置於發光面151S上。填充於開口158內之表面樹脂層170設置於透光性電極159d上，上述透光性電極159d係以覆蓋第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108各自之側面的方式設置。表面樹脂層170係透明樹脂，保護第2層間絕緣膜108、配線層110及透光性電極159a、159d、159s，並且提供用於將彩色濾光片180接著之平坦化面。
彩色濾光片180包含遮光部181與色轉換部182。色轉換部182係根據發光面151S之形狀而設置於發光元件150之發光面151S之正上方。於彩色濾光片180中，色轉換部182以外之部分設為遮光部181。遮光部181係所謂黑矩陣，可減少因自鄰接之色轉換部182發出之光之混色等引起之模糊而顯示清晰之圖像。
色轉換部182設為1層或2層以上。圖1中示出了色轉換部182為2層之情形。色轉換部182是1層還是2層係由子像素20發出之光之顏色、即波長決定。於子像素20之發光色為紅色之情形時，較佳為色轉換部182設為色轉換層183及使紅色光通過之濾光片層184這兩層。於子像素20之發光色為綠色之情形時，較佳為色轉換部182設為色轉換層183及使綠色光通過之濾光片層184這兩層。於子像素20之發光色為藍色之情形時，較佳為設為1層。
於色轉換部182為2層之情形時，第1層係色轉換層183，第2層係濾光片層184。第1層之色轉換層183設置於更靠近發光元件150之位置。濾光片層184積層於色轉換層183上。
色轉換層183將發光元件150發出之光之波長轉換為所期望之波長。於發出紅色光之子像素20之情形時，將發光元件150所發出之波長為467 nm±30 nm之光轉換為例如630 nm±20 nm左右之波長之光。於發出綠色光之子像素20之情形時，將發光元件150所發出之波長為467 nm±30 nm之光轉換為例如532 nm±20 nm左右之波長之光。
濾光片層184將未利用色轉換層183進行色轉換而殘存之藍色發光之波長成分遮斷。
於子像素20發出之光之顏色為藍色之情形時，發光元件150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。於發光元件150發出之光之波長為467 nm±30 nm左右之情形時，亦可不經由色轉換層183而輸出光。於將發光元件150發出之光之波長設為410 nm±30 nm之情形時，為了將輸出之光之波長轉換為467 nm±30 nm左右，較佳為設置1層色轉換層183。
即便於藍色之子像素20之情形時，子像素20亦可具有濾光片層184。藉由在藍色之子像素20設置供藍色光透過之濾光片層184，可抑制於發光元件150之表面產生之藍色光以外之微小之外界光反射。
圖2係模式性地表示本實施方式之變化例之圖像顯示裝置之一部分的剖視圖。 於圖2之情形時，子像素20a中發光元件150a與配線110d1之連接方法與上述第1實施方式之情形不同。於本變化例中，於配線110s、110d1、110a上未設置透光性電極，該方面亦與第1實施方式之情形不同。關於其他方面，本變化例與第1實施方式之情形相同，對相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。再者，圖2中，亦顯示出表面樹脂層170至上部之構造。該等上部構造亦與第1實施方式之情形相同。
如圖2所示，子像素20a包含發光元件150a與配線110d1。配線110d1之一部分設置於區域104d之上方。配線110d1之另一部分延伸設置至發光面151S，其前端連接於包含發光面151S之面。包含發光面151S之面係與發光面151S相同之平面內之面。配線110d1之前端連接於該面上之發光面151S以外之面。於該例中，發光面151S並未粗面化，但亦可粗面化。於未粗面化之情形時，可省略用於粗面化之步驟。
於本實施方式中，可包含上述所示之子像素20、20a之構成之任一個。於下述之其他實施方式或其變化例中，示出了包含發光面之面經由透光性電極而電性連接之例。並不限於該例，包含發光面之面亦可不經由透光性電極而直接連接配線之一部分。
圖3係例示本實施方式之圖像顯示裝置之模式性方塊圖。 如圖3所示，本實施方式之圖像顯示裝置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例如呈格子狀排列。例如，子像素20沿著X軸排列有n個，且沿著Y軸排列有m個。
像素10包含發出不同顏色之光之複數個子像素20。子像素20R發出紅色光。子像素20G發出綠色光。子像素20B發出藍色光。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例如如圖3所示，於X軸上呈直線狀排列。各像素10可使相同顏色之子像素排列於同一行，亦可如該例般，於每一行排列不同顏色之子像素。
圖像顯示裝置1進而具有電源線3及接地線4。電源線3及接地線4沿著子像素20之排列而呈格子狀佈線。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(ground，接地)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，且與設置於顯示區域2之外部之直流電源電路連接。電源端子3a被供給以GND端子4a為基準而為正之電壓。
圖像顯示裝置1進而具有掃描線6及信號線8。掃描線6沿與X軸平行之方向佈線。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沿與Y軸平行之方向佈線。即，信號線8沿著子像素20之行方向之排列而佈線。
圖像顯示裝置1進而具有列選擇電路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而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之外緣之X軸方向而設置。信號電壓輸出電路7經由信號線8而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。有如下情況，即，於圖3及下述圖4中，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。
發光元件22與驅動電晶體26串聯連接。於本實施方式中，驅動電晶體26係n通道之TFT，於驅動電晶體26之汲極電極連接有發光元件22之陰極電極。驅動電晶體26及選擇電晶體24之主電極係汲極電極及源極電極。發光元件22之陽極電極連接於p型半導體層。發光元件之陰極電極連接於n型半導體層。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中之電晶體103，發光元件22對應於圖1中之發光元件150。流至發光元件22之電流係由施加至驅動電晶體26之閘極-源極間之電壓所決定，發光元件22以與流通之電流對應之亮度發光。
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供給具有所選擇之列之各子像素20所需之類比電壓值之信號電壓。向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。信號電壓由電容器28保持。驅動電晶體26使與信號電壓對應之電流流至發光元件22。發光元件22以與流通之電流對應之亮度發光。
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對由子像素20排列而成之列進行掃描。與信號電壓對應之電流流至依次掃描之子像素20之發光元件22而發光。各像素10以由RGB各色之子像素20發光之發光色及亮度所決定之發光色及亮度發光而於顯示區域2顯示圖像。
圖4係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性俯視圖。 於本實施方式中，如圖1中所說明般，發光元件150與驅動用之電晶體103介隔第1層間絕緣膜156而積層於Z軸方向上。換言之，發光元件150形成在與形成有電晶體103之層不同之層。發光元件150於圖3中對應於發光元件22。驅動用之電晶體103於圖3中對應於驅動電晶體26，亦記載為T2。為了避免繁雜，於圖4中，省略了透光性電極之顯示。
如圖4所示，發光元件150之陽極電極配置於連接板130a上，且與連接板130a電性連接。連接板130a設置於相較電晶體103或圖1所示之配線層110更靠下層。連接板130a經由通孔161a而電性連接於配線110a。更具體而言，通孔161a之一端連接於連接板130a，通孔161a之另一端經由接觸孔161a1而連接於配線110a。
發光元件150之陰極電極由圖1所示之n型半導體層151提供。配線110d由圖1所示之透光性電極159d覆蓋。透光性電極159d覆蓋發光面151S。透光性電極159d亦設置於配線110d與發光面151S之間，因此，發光元件150之陰極電極電性連接於配線110d。
配線110d之一部分經由通孔111d而連接於電晶體103之汲極電極。電晶體103之汲極電極係圖1所示之區域104d。電晶體103之源極電極經由通孔111s而連接於配線110s。電晶體103之源極電極係圖1所示之區域104s。於該例中，配線層110包含接地線4，配線110s連接於接地線4。
於該例中，電源線3設置於相較配線層110更靠上層。雖然圖1中省略了圖示，但於配線層110上進而設置有層間絕緣膜。電源線3設置於最上層之層間絕緣膜上，與接地線4絕緣。
如此，發光元件150藉由使用通孔161a，而可與設置於相較發光元件150更靠上層之配線110a電性連接。又，發光元件150藉由經由開口158使發光面151S露出，並遍及開口158設置透光性電極159d，而可經由配線110d與設置於相較發光元件150更靠上層之電晶體103電性連接。
對本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法進行說明。 圖5A～圖7B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 如圖5A所示，於本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法中，準備基板(第1基板)102。基板102係透光性基板，例如係1500 mm×1800 mm左右之大致長方形之玻璃基板。導電層1130形成於第1面102a上。導電層(金屬層)1130例如藉由濺鍍等於第1面102a上之整面成膜金屬材料之層之後，以使供形成發光層之部位保留之方式圖案化。
或者，關於導電層1130，亦可於第1面102a上設置具有供形成發光層之部位開口之圖案之遮罩，其後，形成圖案化之導電層1130。
導電層1130例如使用Cu或Hf等金屬材料而形成。對於導電層1130之形成，為了以低溫成膜，適宜使用濺鍍等。
圖案化之導電層1130藉由退火處理而單晶化。較佳為以遍及圖案化之整個導電層1130單晶化之方式實施退火處理。於將導電層1130單晶化時，適宜使用例如基於雷射照射之退火處理。若為脈衝雷射退火，則可於將對相較導電層1130更靠下層之溫度之影響抑制為400℃左右～500℃左右之低溫之狀態下將導電層1130單晶化，因此，可對基板102使用玻璃或下述之利用有機樹脂之可撓性基板等。
如圖5B所示，遍及單晶化之導電層1130a上形成半導體層1150。半導體層1150係自導電層1130a朝向Z軸之正方向依次形成p型半導體層1153、發光層1152及n型半導體層1151。
半導體層1150之形成使用蒸鍍、離子束沈積、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy，MBE)或濺鍍等物理氣相沈積法，較佳為使用低溫濺鍍法。若為低溫濺鍍法，則於成膜時，利用光或電漿進行輔助時，可設為更低之溫度，因而較佳。若為利用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金屬有機化學氣相沈積)之磊晶生長，則有時會超過1000℃。與此相對，已知若為低溫濺鍍法，則能夠以400℃左右～700℃左右之低溫使包含發光層之GaN之晶體於單晶金屬層上磊晶生長(參照非專利文獻1、2等)。此種低溫濺鍍法與在具有藉由LTPS製程所形成之TFT等之電路基板上形成半導體層1150相稱。
使用適當之成膜技術，使GaN之半導體層1150於遍及整面單晶化之導電層1130a上生長，藉此，於導電層1130a上形成包含發光層1152之單晶化之半導體層1150。雖未圖示，但亦有如下情形，即，於半導體層1150之生長過程中，包含作為生長物種之材料之Ga等之非晶狀態之沈積物沈積於不存在導電層1130a之部位。
於本實施方式中，將單晶金屬之導電層1130a作為晶種，促進GaN之晶體形成。於單晶化之導電層1130a上形成半導體層1150之情形時，亦可於導電層1130a上形成導電性之緩衝層，藉由上述之低溫濺鍍法等，使半導體層於該緩衝層上生長。對於緩衝層，只要為促進GaN之晶體形成之材料，則種類不限。亦可使用下述其他實施方式之情形之石墨烯片。
如圖5C所示，圖5B所示之半導體層1150藉由蝕刻等而成形為所期望之形狀，形成發光元件150。發光元件150之形成使用例如乾式蝕刻製程，適宜使用各向異性電漿蝕刻(Reactive Ion Etching(反應式離子蝕刻)，RIE)。於不存在導電層1130a之部位形成有沈積物之情形時，所形成之沈積物於形成發光元件150之蝕刻步驟中被去除。
形成發光元件150之後，對圖5B所示之導電層1130a進行蝕刻，藉此，形成導電層130。於導電層130之形成步驟中，形成連接板(第1部分)130a。亦可對導電層1130a與半導體層1150一起進行蝕刻而形成連接板130a，其後，形成發光元件150。以此方式，於第1面102a上形成連接板130a，於連接板130a上形成發光元件150。連接板130a之外周設定為於XY俯視下將發光元件150投影時包含發光元件150之外周。即，於XY俯視下，發光元件150之外周配置於連接板130a之外周以內。
如圖6A所示，覆蓋第1面102a、導電層130及發光元件150而形成第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)156。
如圖6B所示，於第1層間絕緣膜156上形成TFT下層膜106。TFT下層膜106藉由例如CVD等而形成。
於TFT下層膜106上形成TFT通道(電路元件)104。例如，於LTPS製程中，以如下方式形成TFT通道104。首先，將非晶Si成膜為TFT通道104之形狀。非晶Si之成膜例如使用CVD等。所成膜之非晶Si膜藉由雷射退火而多晶化，形成TFT通道104。
其後，TFT通道104之源極電極及汲極電極藉由使用例如離子佈植技術等將磷(P)等雜質導入至區域104s、104d而形成為n型半導體之區域。該等源極電極及汲極電極之形成步驟亦可於閘極107之形成步驟之後進行。
遍及TFT下層膜106及TFT通道104上而形成絕緣層105。絕緣層105藉由例如CVD等而形成。介隔絕緣層105而於TFT通道104上之位置形成閘極107。閘極107之形成係根據閘極107之材質而使用適當之形成法。例如，於閘極107為多晶Si之情形時，與TFT通道104同樣地，閘極107係藉由對非晶Si進行雷射退火而多晶化來形成。或者，閘極107亦可藉由對利用濺鍍所形成之W、Mo等高熔點金屬膜進行蝕刻加工而形成。以此方式形成電晶體(電路元件)103。
以覆蓋絕緣層105及閘極107之方式設置第2層間絕緣膜108。第2層間絕緣膜108之形成係根據第2層間絕緣膜108之材質而應用適當之製法。例如，於第2層間絕緣膜108由SiO 2形成之情形時，使用ALD或CVD等技術。
第2層間絕緣膜108之平坦度為能夠形成配線層110之程度即可，亦可未必進行平坦化步驟。於不對第2層間絕緣膜108實施平坦化步驟之情形時，可削減步驟數。例如，於發光元件150之周圍存在第2層間絕緣膜108之厚度變薄之部位的情形時，貫通第1層間絕緣膜156及第2層間絕緣膜108之導孔之深度變淺，因此，導孔可確保充分之開口直徑。因此，容易確保利用通孔進行之電性連接，可抑制因電特性之不良引起之良率降低。
如圖7A所示，以貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156並到達連接板130a的方式形成導孔162a。藉由將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而以到達發光面151S之方式形成開口158。亦可如該例般，對藉由將第1層間絕緣膜156等去除而露出之n型半導體層151之表面之中央部於n型半導體層151之厚度方向上進行蝕刻，而形成發光面151S。如該例般，發光面151S較佳為粗面化。
以貫通第2層間絕緣膜108及絕緣層105並到達區域104d的方式形成導孔112d。以貫通第2層間絕緣膜108及絕緣層105並到達區域104s的方式形成導孔112s。導孔162a、112d、112s或開口158之形成使用例如RIE等。
如圖7B所示，藉由將導電材料填充至圖7A所示之導孔162a而形成通孔161a。亦藉由將導電材料填充至圖7A所示之導孔112d、112s而分別形成通孔111d、111s。其後，於第2層間絕緣膜108上形成包含配線110a、110d、110s之配線層110。配線110a、110d、110s與通孔161a、111d、111s分別連接。亦可與通孔161a、111d、111s之形成同時地形成配線層110。
於配線層110上及第2層間絕緣膜108上形成透光性導電膜，而形成透光性電極159a、159d、159s。
之後，藉由設置彩色濾光片(波長轉換構件)180等而形成本實施方式之圖像顯示裝置1之子像素20。
圖8A及圖8B係例示本實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖8A及圖8B示出了用於形成圖2所示之子像素20a之步驟。於該例中，直至形成TFT通道104、絕緣層105及閘極107並形成覆蓋其等之第2層間絕緣膜108的圖6B所示之步驟為止，具有與上述步驟相同之步驟。以下，以對圖6B所示之步驟之後之步驟應用圖8A及圖8B之步驟的情況加以說明。
如圖8A所示，形成導孔162a、112d、112s。開口158形成為到達n型半導體層151a。於該例中，n型半導體層151a並未粗面化，因此，可省略用於粗面化之蝕刻步驟。
如圖8B所示，藉由將導電材料填充至圖8A所示之導孔162a、112d、112s而形成通孔161a、111d、111s。其後，形成配線層110，形成配線110a、110d1、110s。此處，配線110d1之一端與通孔111d連接。配線110d1自與通孔111d連接之位置延伸設置至發光面151S。配線110d1之另一端連接於包含發光面151S之面。即，包含發光面151S之面係n型半導體層151a，配線110d1直接連接於n型半導體層151a。
之後，藉由設置彩色濾光片180等而形成本變化例之子像素20a。
例如圖3之電路係藉由選擇電晶體24、驅動電晶體26及電容器28驅動發光元件150之驅動電路。此種驅動電路形成於子像素20、20a內。驅動電路以外之電路之一部分形成於子像素20、20a外之例如圖1所示之顯示區域2之周緣部。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同時形成，且形成於顯示區域2之周緣部。即，列選擇電路5可藉由上述製造步驟而同時裝入。
信號電壓輸出電路7理想的是裝入至藉由如下製造製程所製造之半導體器件，該製造製程可藉由微細加工而實現高積體化。信號電壓輸出電路7與CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)或其他電路要素一起安裝於其他基板，例如於下述之彩色濾光片裝入之前或者於彩色濾光片裝入之後，經由例如設置於顯示區域之周緣部之連接器等而與子像素20、20a相互連接。
圖9係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖9中，箭頭上方之圖示出了包含彩色濾光片180之構成，箭頭下方之圖示出了利用上述步驟所形成之包含發光元件150等之構造物。圖9利用箭頭表示將彩色濾光片接著至包含發光元件150等之構造物之步驟。 圖9中，為了避免繁雜，對所圖示之基板102上之構成要素以外之構成要素省略了顯示。省略之構成要素係圖1所示之包含TFT通道104及配線層110等之電路101、及通孔161a。在與圖9及圖10A～圖10D有關之說明中，將包含發光元件150、第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105、第2層間絕緣膜108及表面樹脂層170的構造物稱為發光電路部172。將包含基板102、導電層130、發光電路部172及省略了顯示之構成要素的構造物稱為構造體1192。於圖9中，對圖1所示之電路101中的TFT通道104、閘極107、通孔111s、111d及配線層110省略了顯示。
如圖9所示，彩色濾光片(波長轉換構件)180以一面接著於構造體1192。彩色濾光片180之另一面接著於玻璃基板186。於彩色濾光片180之一面設置有透明薄膜接著層188，經由透明薄膜接著層188而接著於構造體1192之表面樹脂層170之露出面。
於該例中，彩色濾光片180係按照紅色、綠色、藍色之順序朝向X軸之正方向排列有色轉換部。關於紅色，於第1層設置有紅色之色轉換層183R，關於綠色，於第1層設置有綠色之色轉換層183G，均於第2層分別設置有濾光片層184。關於藍色，既可設置有單層之色轉換層183B，亦可設置有濾光片層184。於各色轉換部之間設置有遮光部181，當然可針對色轉換部之每一種顏色變更濾光片層184之頻率特性。
將各色之色轉換層183R、183G、183B之位置對準發光元件150之位置而將彩色濾光片180貼附於構造體1192。
圖10A～圖10D係表示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之變化例的模式性剖視圖。 於圖10A～圖10D中示出了藉由噴墨方式形成彩色濾光片之方法。
如圖10A所示，準備於基板102形成有發光元件150等構成要素之構造體1192。
如圖10B所示，於構造體1192上形成遮光部181。遮光部181例如使用網版印刷或光微影技術等而形成。
如圖10C所示，與發光色對應之螢光體自噴墨噴嘴噴出，形成色轉換層183。螢光體將未形成遮光部181之區域著色。螢光體可使用例如利用一般之螢光體材料或鈣鈦礦螢光體材料、量子點螢光體材料的螢光塗料。於使用鈣鈦礦螢光體材料或量子點螢光體材料之情形時，能夠實現各發光色，並且單色性較高而能夠提高色再現性，因而較佳。於利用噴墨噴嘴進行繪圖之後，以適當之溫度及時間進行乾燥處理。著色時之塗膜之厚度設定為較遮光部181之厚度薄。
如已說明般，關於藍色發光之子像素，於不形成色轉換部之情形時，不形成色轉換層183。又，於對藍色發光之子像素形成藍色之色轉換層時，色轉換部宜為1層之情形時，較佳為藍色螢光體之塗膜之厚度設為與遮光部181之厚度相同之程度。
如圖10D所示，用於濾光片層184之塗料自噴墨噴嘴噴出。塗料反覆塗佈於螢光體之塗膜。螢光體及塗料之塗膜之合計厚度設為與遮光部181之厚度相同之程度。
不管是膜型之彩色濾光片，還是噴墨式之彩色濾光片，為了提高色轉換效率，均期望色轉換層183儘可能地厚。另一方面，若色轉換層183過厚，則色轉換後之光之出射光近似於郎伯，與此相對，未進行色轉換之藍色光之射出角受遮光部181限制。因此，會產生顯示圖像之顯示色產生視角依存性之問題。為了使設置色轉換層183之子像素之光之配光與未進行色轉換之藍色光之配光一致，理想的是色轉換層183之厚度設為遮光部181之開口大小之一半左右。
例如於250 ppi(pitch per inch，每英吋之間距)左右之高精細之圖像顯示裝置之情形時，子像素20之間距成為30 μm左右，因此，色轉換層183之厚度理想的是設為15 μm左右。此處，於色轉換材料包含球狀之螢光體粒子之情形時，為了抑制來自發光元件150之漏光，較佳為呈最密構造狀積層。為此，至少粒子之層必須設為3層。因此，構成色轉換層183之螢光體材料之粒徑例如較佳為設為約5 μm以下，進而較佳為設為約3 μm以下。
圖11係例示本實施方式之圖像顯示裝置之模式性立體圖。 如圖11所示，本實施方式之圖像顯示裝置於基板102上設置有具有多個子像素20之發光電路部172。圖9所示之導電層130包含連接板130a。連接板130a於基板102上對應於各子像素20而設置。於發光電路部172上設置有彩色濾光片180。於下述其他實施方式或變化例之情形時，亦具有與圖11所示之構成相同之構成。
對本實施方式之圖像顯示裝置1之效果進行說明。 於本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法中，藉由對晶體生長於基板102之半導體層1150進行蝕刻，而形成發光元件150。其後，利用第1層間絕緣膜156覆蓋發光元件150，於第1層間絕緣膜156上製作包含驅動發光元件150之電晶體103等電路元件之電路101。因此，與將單片化之發光元件分別轉印至基板102相比，製造步驟明顯縮短。
於本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法中，藉由將形成於基板102上之導電層1130單晶化而形成導電層1130a，可作為用於使半導體層1150晶體生長之晶種。例如可藉由雷射退火處理而將導電層1130單晶化，因此，可實現充分高之生產性。
例如，於4 K畫質之圖像顯示裝置中，子像素之數量超過2400萬個，於8 K畫質之圖像顯示裝置之情形時，子像素之數量超過9900萬個。若分別形成數量這麼多之發光元件並安裝於電路基板，則需要大量時間。因此，難以以實惠之成本實現利用微LED之圖像顯示裝置。又，若對大量之發光元件分別進行安裝，則會因安裝時之連接不良等而導致良率降低，無法避免成本之進一步升高。
與此相對，於本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法中，在形成於基板102上之導電層1130上成膜整個半導體層1150之後，形成發光元件150，因此，可削減發光元件150之轉印步驟。因此，本實施方式之圖像顯示裝置1之製造方法相對於先前之製造方法而言，可縮短轉印步驟之時間並削減步驟數。
具有均勻之晶體構造之半導體層1150生長於單晶金屬之導電層1130a上，因此，藉由將導電層1130a適當地圖案化，可自對準地配置發光元件150。因此，無須於基板102上執行發光元件之對準，發光元件150之小型化亦容易，適合於高精細化之顯示器。
於基板102上藉由蝕刻等直接形成發光元件之後，藉由形成通孔而將發光元件150與形成於發光元件150之上層之電路元件電性連接，因此，可實現均勻之連接構造，可抑制良率降低。
於本實施方式中，例如，可利用層間絕緣膜覆蓋如上述般形成之玻璃基板，使用LTPS製程等於平坦化之面形成包含TFT等之驅動電路或掃描電路等。因此，有可利用既有之平板顯示器之製造製程或設備之優點。
於本實施方式中，形成於相較電晶體103等更靠下層之發光元件150可藉由形成貫通第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108之通孔，而電性連接於形成在上層之電源線或接地線、驅動用之電晶體等。藉由如此使用技術上確立之多層配線技術，可容易地實現均勻之連接構造，從而可提高良率。因此，可抑制因發光元件等之連接不良而導致良率降低。
於本實施方式中，於基板102之第1面102a上形成導電層130。導電層130包含連接板130a。發光元件150形成於連接板130a上，且於底面153B電性連接於連接板130a。連接板130a由金屬材料等具有較高之導電性之材料形成。因此，發光元件150之p型半導體層153能夠以低電阻與其他電路電性連接。
又，下層之p型半導體層153係於底面153B連接具有高導電率之連接板130a，因此，無須形成橫向上之連接部，可使整個發光元件150之厚度變薄。因此，第1層間絕緣膜156之厚度亦可變薄，從而可使通孔161a之深度變淺而減小直徑。因此，可實質性地提高用於形成通孔161a之導孔之加工精度。
連接板130a可由Cu或Hf等具有光反射性之金屬材料形成。連接板130a之外周形成為於XY俯視下包含將發光元件150投影時之發光元件150之外周。即，於XY俯視下，發光元件150之外周配置於連接板130a之外周以內。因此，連接板130a亦作為光反射板發揮功能，可將朝向發光元件150之下方之散射光等朝發光面151S反射而實質性地提高發光元件150之發光效率。
(第2實施方式) 圖12係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 於本實施方式中，p型半導體層253提供發光面253S之方面及電晶體203之構成與上述其他實施方式之情形不同。對與其他實施方式之情形相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
如圖12所示，本實施方式之圖像顯示裝置之子像素220包含基板102、導電層130、發光元件250、第1層間絕緣膜156、電晶體203、第2層間絕緣膜108、及配線層110。
發光元件250設置於連接板130a上。連接板130a之外周設定為於XY俯視下將發光元件250投影時包含發光元件250之外周。即，於XY俯視下，發光元件250之外周配置於連接板130a之外周以內。因此，可將朝向發光元件250之下方之散射光等朝發光面253S側反射，而發光元件250之發光效率實質性地提高，該方面與上述其他實施方式之情形相同。
發光元件250包含發光面253S。發光元件250與上述其他實施方式之情形同樣地，係於連接板130a上具有底面251B之角柱狀或圓柱狀之元件。於發光元件250中，發光面253S係底面251B之相反側之面。底面251B連接於連接板130a。
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係自底面251B朝向發光面253S依次積層。於本實施方式中，發光面253S由p型半導體層253提供。
發光元件250具有與圖1所示之發光元件150相同之XY俯視之形狀。根據電路元件之佈局等選定適當之形狀。
發光元件250係與上述其他實施方式之發光元件150相同之發光二極體。即，發光元件250發出之光之波長例如係467 nm±30 nm左右之藍色發光或410 nm±30 nm左右之藍紫發光。發光元件250發出之光之波長不限於上述值，可設為適當之值。
電晶體203設置於TFT下層膜106上。電晶體203係p通道之TFT。電晶體203包含TFT通道204與閘極107。較佳為電晶體203與上述其他實施方式同樣地，藉由LTPS製程等而形成。於本實施方式中，電路101包含TFT通道204、絕緣層105、第2層間絕緣膜108、通孔111s、111d及配線層110。
TFT通道204包含區域204s、204i、204d。區域204s、204i、204d設置於TFT下層膜106上。區域204s、204d藉由離子佈植等而摻雜有硼(B)等雜質，形成p型之半導體區域。區域204s與通孔111s歐姆連接。區域204d與通孔111d歐姆連接。
閘極107介隔絕緣層105設置於TFT通道204上。絕緣層105將TFT通道204與閘極107絕緣。
於電晶體203，若對閘極107施加較區域204s低之電壓，則於區域204i形成通道。流至區域204s、204d間之電流係由閘極107之相對於區域204s之電壓控制。TFT通道204或閘極107係利用與上述其他實施方式之情形相同之材料、製法形成。
配線層110包含配線110s、110d、210k。配線110s、110d與第1實施方式之情形相同。配線210k之一部分設置於連接板130a之上方。配線210k之其他部分延伸至例如下述圖13所示之接地線4，且連接於接地線4。
通孔111s、111d係貫通第2層間絕緣膜108而設置。通孔111s設置於配線110s與區域204s之間。通孔111s將配線110s與區域204s電性連接。通孔111d設置於配線110d與區域204d之間。通孔111d將配線110d與區域204d電性連接。通孔111s、111d利用與上述其他實施方式之情形相同之材料及製法形成。
通孔161k係貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156而設置。通孔161k設置於配線210k與連接板130a之間，將配線210k與連接板130a電性連接。
配線110s例如電性連接於下述圖13所示之電源線3。配線110d經由透光性電極159d而電性連接於p型半導體層253。
於本實施方式之情形時，透光性電極159d係遍及粗面化之p型半導體層253之發光面253S上而設置。透光性電極159d係遍及配線110d上而設置。透光性電極159d亦設置於發光面253S與配線110d之間，將p型半導體層253與配線110d電性連接。於上述第1實施方式之變化例之情形時，亦可如圖2所示之例般，使配線110d1延伸而直接連接於p型半導體層253。
圖13係例示本實施方式之圖像顯示裝置之模式性方塊圖。 如圖13所示，本實施方式之圖像顯示裝置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，與上述其他實施方式之情形同樣地，例如子像素220於XY平面上呈格子狀排列。
像素10係與上述其他實施方式之情形同樣地，包含發出不同顏色之光之複數個子像素220。子像素220R發出紅色光。子像素220G發出綠色光。子像素220B發出藍色光。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例如如該例般，於X軸上呈直線狀排列。各像素10可使相同顏色之子像素排列於同一行，亦可如該例般，於每一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。有如下情況，即，於圖13中，選擇電晶體224顯示為T1，驅動電晶體226顯示為T2，電容器228顯示為Cm。
於本實施方式中，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連接於電位較發光元件222低之一側。驅動電晶體226係p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為了驅動作為p通道之電晶體之驅動電晶體226，而將極性與上述其他實施方式不同之信號電壓供給至信號線208。
於本實施方式中，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其他實施方式之情形不同。即，列選擇電路205係以自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所需之類比電壓值之信號電壓。所選擇之列之子像素220之驅動電晶體226使與信號電壓對應之電流流至發光元件222。發光元件222以與流至發光元件222之電流對應之亮度發光。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖14A～圖16B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 於該例中，可使用上述其他實施方式之關於圖5A所說明之基板102，該基板102於第1面102a上形成有導電層1130。以下，以如下情況加以說明，即，於圖5A之步驟之後應用圖14A及其之後之步驟。
如圖14A所示，於本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法中，對圖5A所示之導電層1130實施單晶化處理，於第1面102a上形成單晶化之導電層1130a。於導電層1130a上形成半導體層1150。於本實施方式中，半導體層1150係自導電層1130a朝向Z軸之正方向依次形成n型半導體層1151、發光層1152及p型半導體層1153。半導體層1150係使用與上述其他實施方式之情形相同之成膜技術而形成。即，半導體層1150之形成較佳為使用低溫濺鍍法，除此以外，可使用蒸鍍、離子束沈積、MBE等物理氣相沈積法。
於半導體層1150之生長初期，容易因晶格之失配而產生晶體缺陷，以GaN為主成分之晶體一般體現出n型半導體特性。因此，於本實施方式中，藉由使半導體層1150於導電層1130a上自n型半導體層1151開始生長，而可提高良率。關於有時包含生長物種之材料之沈積物沈積於不存在導電層1130a之部位這一情況，與上述其他實施方式之情形同樣。
如圖14B所示，圖14A所示之半導體層1150成形為所期望之形狀，形成發光元件250。發光元件250之形成使用例如乾式蝕刻製程，適宜使用RIE。
圖14A所示之導電層1130a藉由蝕刻而成形為包含連接板130a之導電層130。以此方式，於發光元件250下形成連接板130a。
如圖15A所示，覆蓋第1面102a、導電層130及發光元件250而形成第1層間絕緣膜156。
如圖15B所示，遍及第1層間絕緣膜156之露出面上而形成TFT下層膜106。TFT下層膜106之形成使用CVD等。於TFT下層膜106上之特定位置形成TFT通道204，並進行活化等。進而，遍及TFT下層膜106上及TFT通道204上而形成絕緣層105。介隔絕緣層105而於TFT通道204上形成閘極107。以上之形成製程與上述其他實施方式之情形同樣地，較佳為使用LTPS製程。
遍及絕緣層105上及閘極107上而形成第2層間絕緣膜108。
如圖16A所示，以貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156並到達連接板130a的方式形成導孔162k。藉由將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而以到達發光面253S之方式形成開口158。亦可如該例般，對藉由將第1層間絕緣膜156等去除而露出之p型半導體層253之表面之中央部於p型半導體層253之厚度方向上進行蝕刻，而形成發光面253S，發光面253S較佳為粗面化，該方面與上述其他實施方式之情形同樣。
與上述其他實施方式之情形同樣地形成導孔112d、112s。
如圖16B所示，藉由將導電材料填充至圖16A所示之導孔162k、112d、112s而形成通孔161k、111d、111s。與上述其他實施方式之情形同樣地，其後，形成包含配線210k、110d、110s之配線層110，配線210k、110d、110s分別連接於通孔161k、111d、111s。
遍及配線210k、110d、110s上而分別形成包含透光性電極159k、159d、159s之透光性導電膜。配線210k及透光性電極159k電性連接於例如圖13所示之電路之接地線4。
之後，藉由設置彩色濾光片180等而形成本實施方式之圖像顯示裝置201之子像素220。
對本實施方式之圖像顯示裝置之效果進行說明。 與上述其他實施方式之情形同樣地，本實施方式之圖像顯示裝置可縮短用於形成發光元件250之轉印步驟之時間並削減步驟數，除了該效果以外，亦可藉由將TFT之極性設為p通道而將發光面253S設為p型半導體層253。因此，有電路元件之配置或電路設計上之自由度提高等優點。
於本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法中，自n型半導體層開始生長，因此，可提高形成半導體層時之良率。
(第3實施方式) 圖17係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 本實施方式與上述其他實施方式之情形之不同點在於，於導電層130上設置有石墨烯層140，於連接板130a與發光元件150之間設置有石墨烯片140a。對與上述其他實施方式之情形相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
如圖17所示，本實施方式之圖像顯示裝置之子像素320包含石墨烯層140。石墨烯層140設置於導電層130上。石墨烯層140包含石墨烯片140a。石墨烯片(包含石墨烯之層)140a設置於連接板130a與發光元件150之間。由於石墨烯片140a具有導電性，故將發光元件150與連接板130a電性連接。石墨烯層140及石墨烯片140a係單層之石墨烯積層數層至10層左右所得之層狀體。
石墨烯片140a具有於XY俯視下與發光元件150之外周大致一致之外周。
於本實施方式中，發光元件150係與第1實施方式之情形同樣地構成。即，自底面153B朝向發光面151S依次積層有p型半導體層153、發光層152及n型半導體層151。
底面153B係p型半導體層153，p型半導體層153經由石墨烯片140a而電性連接於連接板130a。於該例中，發光面151S粗面化，但亦可省略粗面化。
第1層間絕緣膜156及電晶體103等之構成係與第1實施方式之情形相同，省略詳細之說明。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖18A～圖20B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 如圖18A所示，遍及導電層1130a上而形成石墨烯層(包含石墨烯之層)1140，上述導電層1130a圖案化且藉由退火處理而單晶化。石墨烯層1140藉由例如脈衝濺鍍等低溫製程方法而形成。
如圖18B所示，遍及石墨烯層1140上而形成半導體層1150。於本實施方式中，半導體層1150係自導電層1130a及石墨烯層1140之側朝向Z軸之正方向而依次形成p型半導體層1153、發光層1152及n型半導體層1151。
半導體層1150之形成係與其他實施方式之情形同樣地，使用蒸鍍、離子束沈積、MBE或濺鍍等物理氣相沈積法，較佳為使用低溫濺鍍法。藉由使GaN之半導體層1150於石墨烯層1140上生長，而遍及石墨烯層1140上形成包含發光層1152之單晶化之半導體層1150(參照非專利文獻1、2等)。
已知使用脈衝濺鍍法使GaN晶體生長之情形時，促進了GaN於石墨烯之層上晶體生長。於本實施方式中，介隔遍及單晶金屬層之導電層1130a上而生長之石墨烯層1140來成膜半導體層1150，因此，可更穩定地形成具有高品質之GaN晶體之半導體層1150。
又，於本實施方式中，圖17所示之導電層130及連接板130a由單晶金屬層形成，因此，能夠以低電阻與半導體層1150電性連接。
如圖18C所示，半導體層1150藉由RIE等而成形為所需形狀，形成發光元件150。此時，圖18B所示之石墨烯層1140被過蝕刻，而成形為具有與發光元件150之外周形狀對應之外周形狀之石墨烯片(包含石墨烯之層)140a。其後，圖18B所示之導電層1130a藉由蝕刻而成形為導電層130，形成所期望之形狀之連接板130a。
如圖19A所示，覆蓋第1面102a、導電層130、石墨烯片140a及發光元件150而形成第1層間絕緣膜156。
如圖19B所示，於第1層間絕緣膜156之露出面上形成TFT下層膜106，之後，與上述其他實施方式之情形同樣地，藉由LTPS製程等形成電晶體103，形成第2層間絕緣膜108。
如圖20A所示，形成導孔162a、112d、112s，經由開口158使發光面151S露出。
如圖20B所示，形成通孔161a、111d、111s。形成包含配線110a、110d、110s之配線層110，配線110a、110d、1110s分別連接於通孔161a、111d、111s。遍及配線110a、110d、110s上而分別形成透光性電極159a、159d、159s。
之後，與其他實施方式之情形同樣地，形成彩色濾光片。
對本實施方式之圖像顯示裝置之效果進行說明。 於本實施方式中，與上述其他實施方式之情形同樣地，可縮短用於形成發光元件150之轉印步驟之時間並削減步驟數，除了該效果以外，進而具有如下效果。即，於本實施方式中，發光元件150係介隔形成於單晶金屬之連接板130a上之石墨烯片140a而形成。因此，本實施方式之圖像顯示裝置可獲得具有更高品質之晶體構造之發光元件150。因此，可提高圖像顯示裝置之良率。
追加石墨烯層140及石墨烯片140a之態樣並不限於本實施方式，亦可應用於上述第1實施方式之變化例及第2實施方式，還可應用於下述其他實施方式。
(第4實施方式) 圖21係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 本實施方式與第1實施方式之情形之不同點在於，通孔461a設置於連接板130a與配線410d之間。發光元件150由p型之電晶體203驅動的方面亦與第1實施方式之情形不同。對與上述其他實施方式之情形相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
如圖21所示，本實施方式之圖像顯示裝置之子像素420包含基板102、導電層130、發光元件150、第1層間絕緣膜156、電晶體203、第2層間絕緣膜108、通孔461a、及配線層110。電晶體203係p通道之TFT。發光元件150提供由n型半導體層151形成之發光面151S。發光元件150之底面153B設置於連接板130a上，p型半導體層153電性連接於連接板130a。
連接板130a係與第1實施方式之情形同樣地設置。即，連接板130a設置於發光元件150之正下方，連接板130a之外周設定為於XY俯視下將發光元件150投影至連接板130a時包含發光元件150之外周。即，於XY俯視下，發光元件150之外周配置於連接板130a之外周以內。因此，連接板130a亦作為光反射板發揮功能，提高發光元件150之實質性之發光效率。
配線層110形成於第2層間絕緣膜108上。配線層110包含配線410k、410d、110s。配線410k例如連接於圖13所示之電路之接地線4。
配線(第3配線)410d之一部分設置於電晶體203之上方，且經由通孔111d連接於區域204d。配線410d之另一部分設置於發光元件150之附近，且經由通孔461a連接於連接板130a。即，通孔461a係貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156而設置。通孔461a設置於連接板130a與配線410d之間，將連接板130a與配線410d電性連接。
透光性電極159k係遍及配線410k上而設置。透光性電極159k遍及發光面151S而設置。透光性電極159k設置於配線410k與發光面151S之間。因此，n型半導體層151經由透光性電極159k及配線(第4配線)410k，例如電性連接於圖13所示之電路之接地線4。
透光性電極159d係遍及配線410d上而設置。因此，p型半導體層153經由連接板130a、通孔461a、配線410d、透光性電極159d及通孔111d而電性連接於作為電晶體203之汲極電極之區域204d。
透光性電極159s係遍及配線110s上而設置。配線110s及透光性電極159s連接於例如圖13所示之電源線3。因此，電晶體203之區域204s經由通孔111s、配線110s及透光性電極159s而電性連接於圖13所示之電路之電源線3。
通孔461a、111d、111s及配線410k、410d、110s利用與上述其他實施方式及其變化例之情形相同之材料及製法而形成。
與上述其他實施方式之情形同樣地，進而設置彩色濾光片180等。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖22A及圖22B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 本實施方式之製造方法直至中途為止與第1實施方式之情形之製造方法之步序相同。以下，以如下情況加以說明，即，於在圖6B中形成第2層間絕緣膜108之步驟之後，執行圖22A及圖22B之步驟。但是，於圖6B中，於TFT下層膜106上形成n通道之電晶體103，與此相對，於本實施方式中，於TFT下層膜106上形成p通道之電晶體203，於該方面有所不同。p通道之電晶體203之形成方法與已說明之第2實施方式之情形相同，省略詳細之說明。
如圖22A所示，以貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156並到達連接板130a的方式形成導孔462a。與上述其他實施方式之情形同樣地形成開口158及導孔112d、112s。
如圖22B所示，圖22A所示之導孔462a、112d、112s由導電材料填充，形成通孔461a、111d、111s。於第2層間絕緣膜108上形成配線層110。於配線層110上形成透光性導電膜，形成透光性電極159k、159d、159s。
對本實施方式之圖像顯示裝置之效果進行說明。 根據本實施方式之圖像顯示裝置，除了具有上述第1實施方式之情形之效果以外，還具有以下效果。即，於本實施方式中，可設為如下電路構成：將發光面151S設為n型半導體層151，並且利用p通道之電晶體203驅動發光元件150。因此，可擴大電路配置等之變化而實現靈活之電路設計。
(第5實施方式) 圖23係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 本實施方式之圖像顯示裝置具備具有可撓性之基板502來代替玻璃基板。發光元件及電晶體等電路元件形成於基板502之第1面502a上。其他方面與上述第1實施方式之情形相同，對相同之構成要素標註相同符號，並適當省略詳細之說明。
如圖23所示，本實施方式之圖像顯示裝置具備子像素520。子像素520包含基板502。基板502包含第1面502a。於基板502由樹脂等有機材料形成之情形時，於第1面502a上形成有包含矽化物之層507。包含矽化物之層507由SiO 2或SiN x等形成。由於導電層130由金屬材料形成，故包含矽化物之層507係為了使基板502與導電層130之密接性提高而設置。
導電層130及連接板130a介隔包含矽化物之層507而設置於第1面502a上。於該例中，相較導電層130及連接板130a更靠上部之構造及構成要素與上述第1實施方式之情形相同，省略詳細之說明。
基板502具有可撓性。基板502例如由聚醯亞胺樹脂等形成。第1層間絕緣膜156或第2層間絕緣膜108、配線層110等較佳為由相應於基板502之可撓性而具有某種程度之柔韌性之材料形成。再者，彎折時被破壞之風險最高的是具有最長配線長度之配線層110。將圖像顯示裝置彎折時彎曲之內側之面受到壓縮應力而縮小，外側之面受到伸長應力而伸長。兩種應力相抵之中立面存在於圖像顯示裝置之內部，於中立面不會因彎曲所致之應力而產生伸縮。因此，藉由將配線層110配置於中立面，可避免配線層110之破壞風險。亦可視需要於圖像顯示裝置之正面或背面設置複數個保護膜來降低彎曲所致之應力。又，理想的是藉由調整該等保護膜之膜厚或膜質、材質等，而使中立面與配線層110之位置重疊。
於該例中，相較包含矽化物之層507更靠上部之構造及構成要素與第1實施方式之情形相同，但亦可設為上述其他實施方式或變化例。又，於下述第6實施方式之情形時，亦可應用本實施方式之情形之具有可撓性之基板502。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖24A及圖24B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 如圖24A所示，於本實施方式中，準備與上述其他實施方式之情形不同之基板1002。基板1002包含2層基板102、502。基板(第1基板)102例如為玻璃基板。基板(第2基板)502設置於基板102之第1面102a上。例如，基板502藉由在第1面102a上塗佈聚醯亞胺並進行焙燒而形成。亦可於形成基板502之前，於第1面102a上形成SiN x等之無機膜。於該情形時，基板502藉由在無機膜上塗佈聚醯亞胺材料並進行焙燒而形成。
遍及基板502之第1面502a上而形成包含矽化物之層507。基板502之第1面502a係設置有基板102之面之相反側之面。
在形成於此種基板1002之包含矽化物之層507之露出面上形成導電層1130，並將其圖案化。其後，藉由應用例如上文於圖5B～圖7B、圖9及圖10A～圖10D中所敍述之步驟，而形成子像素520之上部構造。
如圖24B所示，自形成有包含省略了圖示之彩色濾光片等之上部構造物之構造體去除基板102。基板102之去除使用例如雷射剝離等。
基板102之去除不限於上述時間點，可於適當之時間點進行。有於去除基板102之後暴露於高溫之步驟，於基板502為有機樹脂製之情形時，擔心因加熱而導致基板502產生收縮等。因此，較佳為於此種暴露於高溫之步驟之後的步驟中去除基板102。例如，基板102較佳為於結束形成配線層110之步驟之後被去除。有如下情形，即，藉由在適當之時間點去除基板102，可減少製造步驟中之裂紋或缺口等不良情況。
對本實施方式之圖像顯示裝置之效果進行說明。 本實施方式之圖像顯示裝置除了具有上述其他實施方式之情形之效果以外，還具有以下效果。即，基板502由於具有可撓性，故於製作圖像顯示裝置時能進行彎曲加工，可協調地實現向曲面之貼附或對可穿戴終端等之利用等。
(第6實施方式) 圖25係例示本實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 於本實施方式中，於包含發光層之單一之半導體層650形成複數個發光面653S1、653S2，藉此，實現發光效率更高之圖像顯示裝置。於以下之說明中，對與上述其他實施方式之情形相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
如圖25所示，本實施方式之圖像顯示裝置具備子像素群620。子像素群620包含基板102、導電層130、半導體層650、第1層間絕緣膜156、複數個電晶體203-1、203-2、第2層間絕緣膜108、及配線層110。導電層130包含連接板630a。連接板(第2部分)630a設置於基板102之第1面102a上。半導體層650設置於連接板630a上。於本實施方式之各剖視圖中，為了避免顯示之繁雜，而將導電層130之符號與連接板630a之符號並排地記載。
於本實施方式中，導電層130及連接板630a例如連接於圖13之電路之接地線4。藉由將p通道之電晶體203-1、203-2接通，而經由導電層130及連接板130a自半導體層650之一側注入電子。藉由將p通道之電晶體203-1、203-2接通，而經由配線層110自半導體層650之另一側注入電洞。半導體層650被注入電洞及電子，藉由電洞及電子之結合而使發光層652發光。
用於驅動發光層652之驅動電路可應用例如圖13所示之電路構成。亦可如上述其他實施方式之情形般，設為將半導體層之n型半導體層與p型半導體層上下調換而利用n通道之電晶體驅動半導體層的構成。於該情形時，驅動電路例如可應用圖3之電路構成。
對子像素群620之構成詳細地進行說明。 導電層130設置於第1面102a上。導電層130包含連接板630a。半導體層650介隔連接板630a而設置於第1面102a上。半導體層650具有底面651B，連接板630a連接於底面651B。連接板630a之外周設定為於XY俯視下將半導體層650投影至連接板630a時包含半導體層650之外周。即，於XY俯視下，半導體層650之外周配置於連接板630a之外周以內。導電層130及連接板630a由Cu或Hf等金屬材料形成，因此，具有光反射性。因此，連接板630a將朝向半導體層650之下方之散射光朝上方之發光面653S1、653S2側反射。因此，半導體層650之實質性之發光效率提高。
半導體層650包含複數個發光面653S1、653S2。半導體層650係具有連接於連接板630a之底面651B之角柱狀或圓柱狀之積層體。發光面653S1、653S2係底面651B之相反側之面。發光面653S1、653S2較佳為與底面651B大致平行之平面內之面。包含發光面653S1之平面與包含發光面653S2之平面可為同一平面，亦可為不同平面。發光面653S1、653S2係於X軸方向上相隔地設置。
半導體層650包含n型半導體層651、發光層652、及p型半導體層653。n型半導體層651、發光層652及p型半導體層653係自底面651B朝向發光面653S1、653S2依次積層。
底面651B係n型半導體，n型半導體層651電性連接於經由底面651B及連接板630a所連接之外部電路。於該情形時，外部電路係例如圖13之電路之接地線4。
p型半導體層653於上表面具有2個發光面653S1、653S2。即，1個子像素群620實質上包含2個子像素。於本實施方式中，與上述其他實施方式之情形同樣地，藉由實質上包含2個子像素之子像素群620呈格子狀排列，而形成顯示區域。
第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)156覆蓋第1面102a、導電層130、n型半導體層651之側面、發光層652之側面及p型半導體層653之側面。第1層間絕緣膜156覆蓋p型半導體層653之上表面之一部分。p型半導體層653中之發光面653S1、653S2未由第1層間絕緣膜156覆蓋。第1層間絕緣膜156與上述其他實施方式之情形同樣地，較佳為白色樹脂。
遍及第1層間絕緣膜156上而形成有TFT下層膜106。TFT下層膜106未設置於發光面653S1、653S2上。TFT下層膜106平坦化，於TFT下層膜106上形成有TFT通道204-1、204-2等。
絕緣層105覆蓋TFT下層膜106及TFT通道204-1、204-2。閘極107-1介隔絕緣層105而設置於TFT通道204-1上。閘極107-2介隔絕緣層105而設置於TFT通道204-2上。電晶體203-1包含TFT通道204-1與閘極107-1。電晶體203-2包含TFT通道204-2與閘極107-2。
第2層間絕緣膜108(第2絕緣膜)覆蓋絕緣層105及閘極107-1、107-2。
TFT通道204-1、204-2包含摻雜成p型之區域，電晶體203-1、203-2係p通道之TFT。電晶體203-1設置於相較發光面653S2更靠近發光面653S1之位置。電晶體203-2設置於相較發光面653S1更靠近發光面653S2之位置。
遍及發光面653S1上而設置有透光性電極659d1。於發光面653S1及透光性電極659d1之上方設置有開口658-1。遍及發光面653S2上而設置有透光性電極659d2。於發光面653S2及透光性電極659d2之上方設置有開口658-2。於開口658-1、658-2未設置第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156。發光面653S1、653S2經由開口658-1、658-2而露出，上述開口658-1、658-2係將第2層間絕緣膜108、絕緣層105、TFT下層膜106及第1層間絕緣膜156分別去除一部分而形成。開口658-1、658-2由表面樹脂層170填滿。
發光面653S1、653S2於XY俯視下呈正方形或長方形、其他多邊形或圓形等。開口658-1、658-2之最上部之形狀亦可設為正方形或長方形、其他多邊形或圓形等。開口658-1、658-2為了減少光於開口658-1、658-2之壁面反射而產生損耗，較佳為例如如該例般，以朝向上方而面積變大之方式形成為錐形形狀。於XY俯視下，發光面653S1、653S2之形狀與開口658-1、658-2之最上部之形狀可相似，亦可不相似。
配線層110設置於第2層間絕緣膜108上。配線層110包含配線610s1、610d1、610d2、610s2。配線610s1、610s2連接於例如圖13所示之電路之電源線3。
通孔111d1、111s1、111d2、111s2係貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105及TFT下層膜106而設置。通孔111d1設置於電晶體203-1之摻雜成p型之一區域與配線610d1之間。通孔111s1設置於電晶體203-1之摻雜成p型之另一區域與配線610s1之間。通孔111d2設置於電晶體203-2之摻雜成p型之一區域與配線610d2之間。通孔111s2設置於電晶體203-2之摻雜成p型之另一區域與配線610s2之間。
配線610d1經由通孔111d1而連接於與電晶體203-1之汲極電極對應之p型區域。配線610s1經由通孔111s1而連接於與電晶體203-1之源極電極對應之p型區域。配線610d2經由通孔111d2而連接於與電晶體203-2之汲極電極對應之區域。配線610s2經由通孔111s2而連接於與電晶體203-2之源極電極對應之區域。
透光性電極659d1係遍及發光面653S1上及配線610d1上而設置。透光性電極659d1亦設置於發光面653S1與配線610d1之間，將發光面653S1與配線610d1電性連接。透光性電極659s1係遍及配線610s1上而設置。因此，p型半導體層653經由發光面653S1、透光性電極659d1、配線610d1及通孔111d1而電性連接於TFT通道204-1之與汲極電極對應之區域。TFT通道204-1之與源極電極對應之區域經由通孔111s1、配線610s1及透光性電極659s1而電性連接於電源線3。
透光性電極659d2係遍及發光面653S2上及配線610d2上而設置。透光性電極659d2亦設置於發光面653S2與配線610d2之間，將發光面653S2與配線610d2電性連接。透光性電極659s2係遍及配線610s2上而設置。因此，p型半導體層653經由發光面653S2、透光性電極659d2、配線610d2及通孔111d2而電性連接於TFT通道204-2之與汲極電極對應之區域。TFT通道204-2之與源極電極對應之區域經由通孔111s2、配線610s2及透光性電極659s2而電性連接於電源線3。
電晶體203-1、203-2例如係鄰接之子像素之驅動電晶體，其等依次被驅動。自2個電晶體203-1、203-2中之任一者供給之電洞注入至發光層652，自連接板630a供給之電子注入至發光層652，從而使發光層652發光。
於本實施方式中，藉由n型半導體層651及p型半導體層653之電阻，沿與XY平面平行之方向流動之漂移電流得以抑制。因此，自發光面653S1、653S2注入之電洞或自連接板630a注入之電子均沿著半導體層650之積層方向行進。較發光面653S1、653S2靠外側幾乎不會成為發光源，因此，可藉由電晶體203-1、203-2使1個半導體層650中所設置之複數個發光面653S1、653S2分別選擇性地發光。
如此，半導體層650中之發光源幾乎由發光面653S1、653S2之配置所決定。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖26A～圖28B係例示本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 於本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法中，直至在第1面102a上形成圖案化之導電層，並將所形成之導電層單晶化而形成導電層1130a為止，可設為與上述其他實施方式相同。以如下情況加以說明，即，於圖5A之步驟中於第1面102a上形成導電層1130a之後，應用圖26A之步驟。
如圖26A所示，遍及導電層1130a上而形成半導體層1150。半導體層1150例如藉由低溫濺鍍法而形成。
如圖26B所示，使用RIE等乾式蝕刻技術等，將圖26A所示之半導體層1150成形為所期望之形狀之半導體層650。所期望之形狀例如於XY俯視下為方形或長方形或者其他多邊形、圓形等。其後，藉由蝕刻等，成形導電層1130a，而形成包含連接板630a之導電層130。連接板630a之外周設定為於XY俯視下將半導體層650投影至連接板630a時包含半導體層650之外周。即，於XY俯視下，半導體層650之外周配置於連接板630a之外周以內。
如圖27A所示，覆蓋第1面102a、導電層130及半導體層650而形成第1層間絕緣膜156。
如圖27B所示，遍及第1層間絕緣膜156上而形成TFT下層膜106，於TFT下層膜106上形成TFT通道204-1、204-2。遍及TFT下層膜106及TFT通道204-1、204-2上而形成絕緣層105。介隔絕緣層105而於TFT通道204-1上形成閘極107-1。介隔絕緣層105而於TFT通道204-2上形成閘極107-2。遍及絕緣層105及閘極107-1、107-2上而形成第2層間絕緣膜108。TFT通道204-1、204-2或絕緣層105、閘極107-1、107-2等之形成方法或材質等可設為與上述其他實施方式之情形相同。
如圖28A所示，形成貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105並到達TFT通道204-1的導孔112d1、112s1。形成貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105並到達TFT通道204-2的導孔112d2、112s2。將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而形成到達發光面653S1之開口658-1。將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而形成到達發光面653S2之開口658-2。
如圖28B所示，將導電材料填充至導孔112d1、112s1、112d2、112s2中，而形成通孔111d1、111s1、111d2、111s2。於第2層間絕緣膜108上形成包含配線610d1、610s1、610d2、610s2之配線層110。配線610d1、610s1、610d2、610s2分別連接於通孔111d1、111s1、111d2、111s2。
發光面653S1、653S2分別粗面化。其後，以覆蓋配線層110之方式設置透光性導電膜，形成透光性電極659d1、659s1、659d2、659s2。透光性電極659d1係以覆蓋發光面653S1之方式形成，將發光面653S1與配線610d1電性連接。透光性電極659d2係以覆蓋發光面653S2之方式形成，將發光面653S2與配線610d2電性連接。
其後，形成彩色濾光片等上部構造。
以此方式形成具有半導體層650之子像素群620，上述半導體層650具有2個發光面653S1、653S2。
於本實施例中，於1個半導體層650中設置2個發光面653S1、653S2，但發光面之數量並不限制於2個，亦可於1個半導體層650中設置3個或3個以上之發光面。作為一例，亦可以單一之半導體層650實現1行或2行之子像素。藉此，如下所述，可削減無助於每一個發光面之發光之再結合電流，並且可使實現更微細之發光元件之效果增大。
(變化例) 圖29係例示本實施方式之變化例之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 本變化例與上述第6實施方式之情形之不同點在於，於發光層652上設置有2個p型半導體層6653a1、6653a2。其他方面與第6實施方式之情形相同，對相同之構成要素標註相同符號並適當省略詳細之說明。
如圖29所示，本變化例之圖像顯示裝置具備子像素群620a。子像素群620a包含半導體層650a。半導體層650a包含n型半導體層651、發光層652、及p型半導體層6653a1、6653a2。發光層652積層於n型半導體層651上。p型半導體層6653a1、6653a2均積層於發光層652上。
p型半導體層6653a1、6653a2係於發光層652上形成為島狀，於該例中，沿著X軸方向分開地配置。於p型半導體層6653a1、6653a2之間設置有第1層間絕緣膜156，p型半導體層6653a1、6653a2藉由第1層間絕緣膜156而分離。
於該例中，p型半導體層6653a1、6653a2於XY俯視下具有大致相同之形狀，其形狀呈大致正方形或長方形，亦可呈其他多邊形或圓形等。
p型半導體層6653a1具有發光面6653S1。p型半導體層6653a2具有發光面6653S2。發光面6653S1經由開口658-1而露出，上述開口658-1係藉由將第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108各自之一部分去除而形成。所露出之發光面6653S1係p型半導體層6653a1之面。發光面6653S2經由開口658-2而露出，上述開口658-2係藉由將第1層間絕緣膜156、TFT下層膜106、絕緣層105及第2層間絕緣膜108各自之一部分去除而形成。所露出之發光面6653S2係p型半導體層6653a2之面。
發光面6653S1、6653S2於XY俯視下之形狀與第6實施方式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6653S1、6653S2之形狀不限於如本實施方式般之方形，亦可呈圓形、橢圓形或六邊形等多邊形。發光面6653S1、6653S2之形狀可與開口658-1、658-2之形狀相似，亦可設為不同形狀。
透光性電極659d1係遍及發光面6653S1上而設置，且遍及配線610d1上而設置。透光性電極659d1設置於發光面6653S1與配線610d1之間，將發光面6653S1與配線610d1電性連接。透光性電極659d2係遍及發光面6653S2上而設置，且遍及配線610d2上而設置。透光性電極659d2設置於發光面6653S2與配線610d2之間，將發光面6653S2與配線610d2電性連接。
對本變化例之製造方法進行說明。 圖30A～圖31B係例示本變化例之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 於本變化例中，以如下情況加以說明，即，直至圖26A所示之步驟為止，設為與第6實施方式之情形相同之步驟，於圖26A所示之步驟之後，應用圖30A及其之後之步驟。
如圖30A所示，於本變化例中，對圖26A所示之半導體層1150進行蝕刻，形成發光層652及n型半導體層651。進一步進行蝕刻，形成2個p型半導體層6653a1、6653a2。
於形成p型半導體層6653a1、6653a2之情形時，亦可更深地蝕刻。例如，用於形成p型半導體層6653a1、6653a2之蝕刻亦可超過到達發光層652或n型半導體層651之深度而進行。於如此藉由較深之蝕刻而形成p型半導體層之情形時，理想的是對相較圖25所示之發光面6653S1、6653S2之外周更靠外側1 μm以上的部位進行蝕刻。藉由使蝕刻位置離開至相較發光面6653S1、6653S2之外周更靠外側，可抑制再結合電流。
形成半導體層650a之後，對圖26A所示之導電層1130a進行蝕刻，形成包含連接板630a之導電層130。亦可對導電層1130a與半導體層1150一起進行蝕刻而形成連接板630a，其後，形成半導體層650，該方面與上述其他實施方式之情形相同。
如圖30B所示，覆蓋第1面102a、導電層130及半導體層650a而形成第1層間絕緣膜156。
如圖30C所示，於第1層間絕緣膜156上形成TFT下層膜106，於TFT下層膜106上形成TFT通道204-1、204-2。進而，於TFT通道204-1、204-2上形成絕緣層105，於絕緣層105上形成閘極107-1、107-2。覆蓋絕緣層105及閘極107-1、107-2而形成第2層間絕緣膜108。
如圖31A所示，以與第6實施方式之情形相同之方式形成導孔112d1、112s1、112d2、112s2。將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而以到達發光面6653S1之方式形成開口658-1。將第2層間絕緣膜108之一部分、絕緣層105之一部分、TFT下層膜106之一部分及第1層間絕緣膜156之一部分去除，而以到達發光面6653S2之方式形成開口658-2。
如圖31B所示，與第6實施方式之情形同樣地，形成包含配線610d1、610s1、610d2、610s2之配線層110。其後，形成覆蓋配線層110之透光性導電膜。透光性導電膜成形為透光性電極659d1、659s1、659d2、659s2。
與第6實施方式之情形同樣地，形成彩色濾光片等上部構造。
以此方式，形成具有2個發光面6653S1、6653S2之子像素群620a。
本變化例之情形亦與第6實施方式之情形同樣地，發光面之數量並不限定於2個，亦可於1個半導體層650a中設置3個或3個以上之發光面。
對本實施方式之圖像顯示裝置之效果進行說明。 圖32係例示像素LED元件之特性之曲線圖。 圖32之縱軸表示像素LED元件之發光效率[%]。橫軸係以相對值表示流至像素LED元件之電流之電流密度。 如圖32所示，於電流密度之相對值小於1.0之區域，像素LED元件之發光效率大致固定或單調遞增。於電流密度之相對值大於1.0之區域，發光效率單調遞減。即，於像素LED元件存在如發光效率成為最大之適當之電流密度。
期待藉由將電流密度抑制為能夠自發光元件獲得充分之亮度之程度而實現高效率之圖像顯示裝置。然而，由圖32示出如下情況，即，於低電流密度下，有發光效率隨著電流密度降低而降低之傾向。
如第1實施方式至第5實施方式中所作說明，發光元件係藉由如下方法形成：藉由蝕刻等將包含發光層之半導體層1150之整層個別地分離。此時，發光層與p型半導體層之接合面於發光元件之端部露出。同樣地，發光層與n型半導體層之接合面於端部露出。
於存在此種端部之情形時，電子及電洞於端部處再結合。另一方面，此種再結合無助於發光。端部處之再結合之產生與流至發光元件之電流幾乎無關。認為再結合係相應於端部之有助於發光之接合面之長度而產生。
於使2個相同尺寸之立方體形狀之發光元件發光之情形時，四方之側面於每個發光元件中均成為端部，因此，2個發光元件具有合計8個端部，而可能會於8個端部處產生再結合。
與此相對，於本實施方式中，半導體層650、650a具有四方之側面，於2個發光面中端部為4個。但是，開口658-1、658-2之間之區域中，電子或電洞之注入較少，幾乎無助於發光，因此，可認為有助於發光之端部為6個。如此，於本實施方式中，藉由實質性地減少半導體層之端部之數量，而減少無助於發光之再結合。藉由減少無助於發光之再結合，可使每一發光面之驅動電流降低。
於如為了圖像顯示裝置之高精細化等而縮短子像素間之距離之情形或電流密度相對較高之情形等時，於第6實施方式之子像素群620中，發光面653S1與發光面653S2之距離實質上變短。於該情形時，若如第6實施方式之情形般共有p型半導體層，則擔心注入至驅動之發光面之電洞之一部分分流而導致未驅動之發光面微發光。於變化例之子像素群620a中，p型半導體層分離成2個，於每一個p型半導體層中均具有發光面，因此，可減少於未驅動之側之發光面產生微發光之情況。
於本實施方式中，包含發光層之半導體層係於連接板630a上自n型半導體層開始晶體生長，就降低製造成本之觀點而言較佳。如上所述，亦可與其他實施方式之情形同樣地，代替n型半導體層與p型半導體層之積層順序而自連接板630a側按照p型半導體層、發光層及n型半導體層之順序積層。
於本實施方式及變化例中，藉由將連接板630a用作配線，半導體層650、650a之下層之半導體層無關於每一發光面之通孔，均可與外部電路電性連接。因此，無須於連接板630a上確保用於通孔連接之區域，因此，可實現電路元件之高密度配置。又，可使用於與外部配線連接之配線之引出構造簡化，因此，可期待良率提高。
關於上述各實施方式之圖像顯示裝置之子像素及子像素群，分別說明了具體例。各具體例係一例，藉由將該等實施方式之構成或步驟之步序適當組合而可設為其他構成例。例如，於第1實施方式至第5實施方式之情形時，亦可不使用通孔而將連接板使用於對電源線或接地線之連接，或者於第6實施方式之情形時，亦可使用通孔而執行發光元件之電性連接。
(第7實施方式) 上述圖像顯示裝置例如可製成電腦用顯示器、電視、智慧型手機之類的攜帶用終端或汽車導航等，作為具有適當之像素數之圖像顯示模組。
圖33係例示本實施方式之圖像顯示裝置之方塊圖。 於圖33中示出了電腦用顯示器之構成之主要部分。 如圖33所示，圖像顯示裝置701具備圖像顯示模組702。圖像顯示模組702係例如具備上述第1實施方式之情形之構成的圖像顯示裝置。圖像顯示模組702包含顯示區域2、列選擇電路5及信號電壓輸出電路7，上述顯示區域2由包含子像素20之複數個子像素排列而成。
圖像顯示裝置701進而具備控制器770。控制器770藉由未圖示之介面電路而輸入分離、產生之控制信號，並對列選擇電路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) 上述圖像顯示裝置例如可製成電腦用顯示器、電視、智慧型手機之類的攜帶用終端或汽車導航等，作為具有適當之像素數之圖像顯示模組。
圖34係例示本實施方式之變化例之圖像顯示裝置之方塊圖。 於圖34中示出了高精細薄型電視之構成。 如圖34所示，圖像顯示裝置801具備圖像顯示模組802。圖像顯示模組802係例如具備上述第1實施方式之情形之構成的圖像顯示裝置1。圖像顯示裝置801具備控制器870及圖框記憶體880。控制器870基於藉由匯流排840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880儲存1圖框量之顯示資料，用於順利之動畫播放等處理。
圖像顯示裝置801具有I/O(Input/Output，輸入/輸出)電路810。於圖34中，I/O電路810簡單地記載為「I/O」。I/O電路810提供用於與外部之終端或裝置等連接之介面電路等。I/O電路810中包含例如連接外部安裝之硬碟裝置等之USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排)介面或聲頻介面等。
圖像顯示裝置801具有接收部820及信號處理部830。於接收部820連接有天線822，自天線822所接收之電波中分離、產生所需之信號。信號處理部830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820分離、產生之信號藉由信號處理部830而分離、產生為圖像資料或音頻資料等。
藉由將接收部820及信號處理部830設為行動電話之收發用或WiFi用、GPS(Global Positioning System，全球定位系統)接收器等高頻通信模組，亦可製成其他圖像顯示裝置。例如，具備適當之畫面尺寸及解像度之圖像顯示模組之圖像顯示裝置可製成智慧型手機或汽車導航系統等攜帶型資訊終端。
本實施方式之情形之圖像顯示模組不限於第1實施方式之情形之圖像顯示裝置之構成，亦可設為其變化例或其他實施方式之情形。又，當然，本實施方式及變化例之情形之圖像顯示模組如圖11所示，為包含多個子像素之構成。
根據以上所說明之實施方式，可實現縮短發光元件之轉印步驟且提高良率之圖像顯示裝置之製造方法及圖像顯示裝置。
以上，對本發明之若干實施方式進行了說明，但該等實施方式係作為示例而提出，並不意圖限定發明之範圍。該等新穎之實施方式能夠以其他各種形態實施，可於不脫離發明主旨之範圍內進行各種省略、置換、變更。該等實施方式或其變化包含於發明之範圍或主旨中，並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，上述各實施方式可相互組合而實施。
1,201,701,801: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 20,20a,220,320,420,520:子像素 20B:子像素 20G:子像素 20R: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 101:電路 102,502:基板 102a:第1面 103,203,203-1,203-2:電晶體 104,204,204-1,204-2:TFT通道 104d:區域 104i:區域 104s:區域 105:絕緣層 106:TFT下層膜 107,107-1,107-2:閘極 108:第2層間絕緣膜 110:配線層 110a,110d,410d,410k:配線 110d1:配線 110s:配線 111d:通孔 111d1:通孔 111d2:通孔 111s:通孔 111s1:通孔 111s2:通孔 112d:導孔 112d1:導孔 112d2:導孔 112s:導孔 112s1:導孔 112s2:導孔 130:導電層 130a,630a:連接板 140:石墨烯層 140a:石墨烯片 150,250:發光元件 150a:發光元件 151:n型半導體層 151a:n型半導體層 151S,253S,653S1,653S2,6653S1,6653S2:發光面 152:發光層 153:p型半導體層 153B,251B,651B:底面 156:第1層間絕緣膜 158:開口 159d,159s,159a,159k,659d1,659d2:透光性電極 161a,161k,461a:通孔 161a1:接觸孔 162a:導孔 162k:導孔 170:表面樹脂層 172:發光電路部 180:彩色濾光片 181:遮光部 182:色轉換部 183:色轉換層 183B:色轉換層 183G:色轉換層 183R:色轉換層 184:濾光片層 186:玻璃基板 188:透明薄膜接著層 204d:區域 204i:區域 204s:區域 210k:配線 220B:子像素 220G:子像素 220R:子像素 251:n型半導體層 252:發光層 253:p型半導體層 462a:導孔 502a:第1面 507:層 610d1:配線 610d2:配線 610s1:配線 610s2:配線 620,620a:子像素群 650:半導體層 650a:半導體層 651:n型半導體層 652:發光層 653:p型半導體層 658-1:開口 658-2:開口 659s1:透光性電極 659s2:透光性電極 702:圖像顯示模組 770:控制器 802:圖像顯示模組 810:I/O電路 820:接收部 822:天線 830:信號處理部 840:匯流排 870:控制器 880:圖框記憶體 1002:基板 1130,1130a:導電層 1140:石墨烯層 1150:半導體層 1151:n型半導體層 1152:發光層 1153:p型半導體層 1192:構造體 6653a1:p型半導體層 6653a2:p型半導體層 Cm:電容器 T1:選擇電晶體 T2:驅動電晶體
圖1係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖2係模式性地表示第1實施方式之變化例之圖像顯示裝置之一部分的剖視圖。 圖3係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之模式性方塊圖。 圖4係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性俯視圖。 圖5A係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖5B係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖5C係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖6A係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖6B係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖7A係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖7B係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖8A係例示第1實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖8B係例示第1實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖9係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖10A係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之變化例的模式性剖視圖。 圖10B係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之變化例的模式性剖視圖。 圖10C係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之變化例的模式性剖視圖。 圖10D係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之變化例的模式性剖視圖。 圖11係例示第1實施方式之圖像顯示裝置之模式性立體圖。 圖12係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖13係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之模式性方塊圖。 圖14A係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖14B係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖15A係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖15B係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖16A係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖16B係例示第2實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖17係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖18A係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖18B係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖18C係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖19A係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖19B係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖20A係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖20B係例示第3實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖21係例示第4實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖22A係例示第4實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖22B係例示第4實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖23係例示第5實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖24A係例示第5實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖24B係例示第5實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖25係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之一部分之模式性剖視圖。 圖26A係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖26B係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖27A係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖27B係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖28A係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖28B係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之製造方法之模式性剖視圖。 圖29係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之一部分的模式性剖視圖。 圖30A係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖30B係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖30C係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖31A係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖31B係例示第6實施方式之變化例之圖像顯示裝置之製造方法的模式性剖視圖。 圖32係例示像素LED元件之特性之曲線圖。 圖33係例示第7實施方式之圖像顯示裝置之方塊圖。 圖34係例示第7實施方式之變化例之圖像顯示裝置之方塊圖。
20:子像素
101:電路
102:基板
102a:第1面
103:電晶體
104:TFT通道
104d:區域
104i:區域
104s:區域
105:絕緣層
106:TFT下層膜
107:閘極
108:第2層間絕緣膜
110:配線層
110a:配線
110d:配線
110s:配線
111d:通孔
111s:通孔
130:導電層
130a:連接板
150:發光元件
151:n型半導體層
151S:發光面
152:發光層
153:p型半導體層
153B:底面
156:第1層間絕緣膜
158:開口
159a:透光性電極
159d:透光性電極
159s:透光性電極
161a:通孔
170:表面樹脂層
180:彩色濾光片
181:遮光部
182:色轉換部
183:色轉換層
184:濾光片層
188:透明薄膜接著層

Claims (25)

  1. 一種圖像顯示裝置之製造方法，其包括如下步驟： 於第1基板上形成包含單晶金屬之第1部分之導電層； 於上述第1部分上形成包含發光層之半導體層； 對上述半導體層進行加工而形成發光元件，該發光元件於上述第1部分上具有底面且包含上述底面之相反側之面即發光面； 形成覆蓋上述第1基板、上述導電層及上述發光元件之第1絕緣膜； 於上述第1絕緣膜上形成電路元件； 形成覆蓋上述第1絕緣膜及上述電路元件之第2絕緣膜； 將上述第1絕緣膜之一部分及上述第2絕緣膜之一部分去除，而使包含上述發光面之面露出；及 於上述第2絕緣膜上形成配線層。
  2. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中形成上述導電層之步驟包含如下步驟： 於上述第1基板上形成金屬層；及 對上述金屬層進行退火處理而形成上述第1部分；且 上述發光元件之外周於俯視下配置於上述第1部分之外周以內。
  3. 如請求項2之圖像顯示裝置之製造方法，其中形成上述導電層之步驟包含在對上述金屬層進行退火處理之前，將上述金屬層圖案化之步驟。
  4. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中上述第1基板包含透光性基板。
  5. 如請求項4之圖像顯示裝置之製造方法，其中上述第1基板進而包含設置於上述透光性基板上且具有可撓性之第2基板，且 上述圖像顯示裝置之製造方法進而包括在形成上述配線層之後將上述透光性基板去除的步驟。
  6. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其進而包括於形成上述半導體層之步驟之前，在上述第1部分上形成包含石墨烯之層之步驟。
  7. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其進而包括於上述發光面上形成透光性電極之步驟。
  8. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其進而包括 形成貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜之通孔之步驟，且 上述通孔設置於上述第1部分與上述配線層之間，將上述第1部分與上述配線層電性連接。
  9. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中上述半導體層包含氮化鎵系化合物半導體。
  10. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其進而包括於上述發光元件上形成波長轉換構件之步驟。
  11. 一種圖像顯示裝置，其具備： 基板，其具有第1面； 導電層，其設置於上述第1面上，包含單晶金屬之第1部分； 發光元件，其設置於上述第1部分上，具有電性連接於上述第1部分之底面，且包含上述底面之相反側之面即發光面； 第1絕緣膜，其覆蓋上述發光元件之側面、上述第1面及上述導電層； 電路元件，其設置於上述第1絕緣膜上； 第2絕緣膜，其覆蓋上述第1絕緣膜及上述電路元件；及 配線層，其設置於上述第2絕緣膜上。
  12. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中上述基板包含透光性基板。
  13. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中上述基板包含具有可撓性之基板。
  14. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中於俯視下，上述發光元件之外周配置於上述第1部分之外周以內。
  15. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中上述發光元件包含第1導電型之第1半導體層、設置於上述第1半導體層上之發光層、以及設置於上述發光層上且與上述第1導電型不同的第2導電型之第2半導體層，且自上述底面朝向上述發光面依次積層上述第1半導體層、上述發光層及上述第2半導體層，且 上述第1半導體層設置於上述第1部分上，並且電性連接於上述第1部分。
  16. 如請求項15之圖像顯示裝置，其中上述第1導電型係p型，上述第2導電型係n型。
  17. 如請求項11之圖像顯示裝置，其進而具備通孔，上述通孔貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜，設置於上述第1部分與上述配線層之間，且將上述第1部分與上述配線層電性連接。
  18. 如請求項17之圖像顯示裝置，其中 上述配線層包含連接於上述通孔之第1配線、及連接於包含上述發光面之面之第2配線，且 上述發光元件經由包含上述發光面之面及上述第2配線而電性連接於上述電路元件。
  19. 如請求項17之圖像顯示裝置，其中 上述配線層包含連接於上述通孔之第3配線、及連接於包含上述發光面之面之第4配線，且 上述發光元件經由上述第1部分、上述通孔及上述第3配線而電性連接於上述電路元件。
  20. 如請求項11之圖像顯示裝置，其進而具備設置於上述第1部分與上述發光元件之間且包含石墨烯之層。
  21. 如請求項11之圖像顯示裝置，其進而具備設置於上述發光面上之透光性電極。
  22. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中上述發光元件包含氮化鎵系化合物半導體。
  23. 如請求項11之圖像顯示裝置，其中於上述發光元件上進而具備波長轉換構件。
  24. 一種圖像顯示裝置，其具備： 基板，其具有第1面； 導電層，其設置於上述第1面上，包含單晶金屬之第2部分； 半導體層，其設置於上述第2部分上，具有電性連接於上述第2部分之底面，且於上述底面之相反側之面包含複數個發光面； 第1絕緣膜，其覆蓋上述半導體層之側面、上述第1面及上述導電層； 複數個電晶體，其等設置於上述第1絕緣膜上； 第2絕緣膜，其覆蓋上述第1絕緣膜及上述複數個電晶體；及 配線層，其設置於上述第2絕緣膜上。
  25. 如請求項24之圖像顯示裝置，其中 上述半導體層包含第1半導體層、設置於上述第1半導體層上之發光層、以及設置於上述發光層上之第2半導體層，且自上述底面朝向上述複數個發光面依次積層上述第1半導體層、上述發光層及上述第2半導體層，且 上述第2半導體層由上述第1絕緣膜分離。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12074146B2 (en) * 2021-12-03 2024-08-27 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Display panel and manufacturing method thereof
WO2024048394A1 (ja) * 2022-09-01 2024-03-07 株式会社ジャパンディスプレイ 積層構造体、積層構造体の製造方法、及び半導体デバイス

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2884083B1 (ja) * 1998-03-25 1999-04-19 静岡大学長 金属層上にエピタキシャル成長した半導体層を形成する方法及びこの方法を用いて製造した光放出半導体デバイス
US8941141B2 (en) * 2006-10-17 2015-01-27 Epistar Corporation Light-emitting device
JP5935643B2 (ja) * 2012-10-10 2016-06-15 サンケン電気株式会社 半導体発光装置
JP2015015321A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 高槻電器工業株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP6612119B2 (ja) * 2015-02-16 2019-11-27 株式会社東芝 半導体発光装置
TWI626738B (zh) * 2017-04-06 2018-06-11 宏碁股份有限公司 顯示裝置及其製造方法
KR102503168B1 (ko) * 2018-02-08 2023-02-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
CN110277421B (zh) * 2018-03-16 2021-10-29 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法、显示装置
JP7457255B2 (ja) * 2019-05-08 2024-03-28 日亜化学工業株式会社 画像表示装置の製造方法および画像表示装置

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