TW202240880A - 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基板上形成石墨烯層；於上述石墨烯層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，該發光元件於上述石墨烯層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、上述石墨烯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，使上述發光面露出；形成貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜之通孔；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
[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基板上形成包含石墨烯之層；於上述包含石墨烯之層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，該發光元件於上述包含石墨烯之層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、上述包含石墨烯之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，使包含上述發光面之面露出；形成貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜之通孔；及於上述第2絕緣膜上形成配線層。上述發光元件包含形成於上述包含石墨烯之層上之連接部。上述通孔設置於上述配線層與上述連接部之間，將上述配線層與上述連接部電性連接。
本發明之一實施方式之圖像顯示裝置包括：基板，其具有第1面；包含石墨烯之層，其設置於上述第1面上；發光元件，其設置於上述包含石墨烯之層上，於上述包含石墨烯之層上具有底面，且包含包括上述底面之相反側之面即發光面的面；第1絕緣膜，其覆蓋上述發光元件之側面、上述第1面及上述包含石墨烯之層；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；通孔，其貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜而設置；及配線層，其設置於上述第2絕緣膜上。上述發光元件包含第1半導體層、設置於上述第1半導體層上之發光層、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。上述通孔係設置於自上述第1半導體層形成於上述包含石墨烯之層上之連接部與上述配線層之間，將上述第1半導體層與上述配線層電性連接。
本發明之一實施方式之圖像顯示裝置包括：基板，其具有第1面；第2部分，其設置於上述第1面上且具有光反射性；包含石墨烯之層，其設置於上述第2部分上；半導體層，其設置於上述包含石墨烯之層上，於上述包含石墨烯之層上具有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，其覆蓋上述第1面、上述包含石墨烯之層及上述半導體層之側面；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；複數個通孔，其等貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜而設置；及配線層，其設置於上述第2絕緣膜上，包含電性連接於上述複數個電晶體、上述複數個發光面及複數個通孔之配線。上述半導體層之外周於俯視下配置於上述第2部分之外周以內。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、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。上述複數個通孔係設置於自上述第1半導體層形成於上述包含石墨烯之層上之連接部與上述配線層之間，將上述第1半導體層與上述配線層電性連接。 [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153S。發光面153S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、石墨烯層140、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、通孔161k、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，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TFT驅動。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。 石墨烯層140設置於第1面102a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係針對每一個發光元件150而設置，發光元件150設置於石墨烯片140a上。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。石墨烯層140及石墨烯片140a係單層之石墨烯積層例如數層至10層左右所得之層狀體。
於該例中，發光元件150介隔緩衝層145而設置於石墨烯片140a上。緩衝層145具有於XY俯視下與發光元件150之外周大致一致之外周。於該例中，緩衝層145由絕緣性材料形成，例如包含AlN等。緩衝層145主要用於促進用以形成發光元件150之半導體層之生長。
發光元件150包含發光面153S與底面151B。發光面153S係發光元件150之底面151B之相反側之面。發光元件150係於第1面102a上具有底面151B之角柱狀或圓柱狀之元件。於該例中，發光元件150之底面151B係與緩衝層145相接之面。
發光元件150包含n型半導體層(第1半導體層)151、發光層152、及p型半導體層(第2半導體層)153。n型半導體層151、發光層152及p型半導體層153係自底面151B朝向發光面153S依次積層。因此，於該例中，n型半導體層151係與緩衝層145相接而設置。
n型半導體層151包含連接部151a。例如，連接部151a係與緩衝層145及石墨烯片140a一起於第1面102a上自n型半導體層151朝一方向突出而設置。突出方向不限於一方向，亦可為兩個方向以上，還可設置成遍及n型半導體層151之全周而突出。連接部151a之高度與n型半導體層151之高度相同或者低於n型半導體層151之高度，發光元件150形成為階梯狀。連接部151a為n型，與n型半導體層151電性連接。連接部151a連接於通孔161k之一端，n型半導體層151經由連接部151a而電性連接於通孔161k。
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、石墨烯層140、緩衝層145及發光元件150。於該例中，第1層間絕緣膜156覆蓋石墨烯片140a之側面、緩衝層145之側面及發光元件150之側面。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由有機或無機之絕緣材料形成。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，亦可代替SOG等而使用例如藉由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等之絕緣膜。
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，於下述圖3中，電晶體103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p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、活化係使用利用雷射之雷射退火。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藉由離子布植等而摻雜有硼(B)等雜質，形成p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低之電位，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膜一般藉由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153S之上部。即，開口158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分別去除一部分而形成。發光面153S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、110k。
配線110s之一部分設置於區域104s之上方。配線110s之另一部分連接於例如下述圖3所示之電源線3。配線110d之一部分設置於區域104d之上方。配線(第2配線)110d之另一部分連接於包含發光面153S之面。配線110k之一部分設置於連接部151a之上方。配線110k之其他部分連接於例如下述圖3所示之接地線4。
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。
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及配線110s而電性連接於電源線3。
配線110d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及配線110d而電性連接於p型半導體層153。
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(第1配線)110k與連接部151a之間，將配線110k與連接部151a電性連接。因此，n型半導體層151經由連接部151a、通孔161k及配線110k而電性連接於接地線4。
配線層110及通孔111s、111d、161k例如由Al或Cu、其等之合金、或者其等與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及配線層110。表面樹脂層170亦填充於開口158內。表面樹脂層170覆蓋發光面153S上。填充於開口158內之表面樹脂層170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之側面之一部分。表面樹脂層170係透明樹脂，保護第2層間絕緣膜108及配線層110，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153S之形狀而設置於發光元件150之發光面153S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、即波長所決定。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，可經由色轉換層183輸出，亦可不經由色轉換層183而直接輸出。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圖像顯示裝置之變化例之一部分的剖視圖。 圖2中，為了避免繁雜，省略了表面樹脂層170、透明薄膜接著層188及彩色濾光片180之顯示。表面樹脂層170至上部之構造物設置於第2層間絕緣膜108上、配線層110上及開口158。
於本變化例之情形時，子像素20a中，發光元件150a與配線110d1之連接方法與上述第1實施方式之情形之發光元件150與配線110d之連接方法不同。於本變化例中，遍及配線110s上設置有透光性電極159s，該方面亦與第1實施方式之情形不同。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。
如圖2所示，子像素20a包含發光元件150a、配線110d1、及透光性電極159d。配線110d1之一部分設置於區域104d及通孔111d之上方。配線110d1之一部分經由通孔111d連接於區域104d。配線110d1之另一部分並未以到達發光面153S之方式延伸，未與發光面153S直接連接。
透光性電極159d係遍及配線110d1上而設置。透光性電極159d係遍及發光面153S上而設置。透光性電極159d亦設置於配線110d1與發光面153S之間，將配線110d1與發光面153S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159d及透光性電極159s由透光性導電膜形成。透光性導電膜適宜使用ITO膜或ZnO膜等。於該例中，未於配線110k上設置透光性電極，但亦可於配線110k上同樣設置透光性電極。
發光面153S較佳為進行粗面加工。發光元件150於發光面153S設為粗面之情形時，可提高光提取效率。
藉由在發光面153S上設置透光性電極159d，可增大透光性電極159d與p型半導體層153之連接面積，並且可增大發光面153S之面積，因此，可提高發光效率。於發光面153S設為粗面之情形時，可使發光面153S與透光性電極159d之連接面積增大而降低接觸電阻，藉此，進一步提高發光效率。
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。於下述其他實施方式中，亦可設為利用金屬配線進行之直接之電性連接或者設為利用透光性電極進行之電性連接之任一個。
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p通道之TFT，於驅動電晶體26之汲極電極連接有發光元件22之陽極電極。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。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。
如圖4所示，發光元件150之陰極電極由連接部151a提供。連接部151a設置於相較電晶體103或配線層110更靠下層。連接部151a經由通孔161k而電性連接於配線110k。更具體而言，通孔161k之一端連接於連接部151a。通孔161k之另一端經由接觸孔161k1而連接於配線110k。
發光元件150之陽極電極由圖1所示之p型半導體層153提供。配線110d經由開口158而延伸至包含發光面153S之面。p型半導體層153經由包含發光面153S之面而連接於配線110d之一端。包含發光面153S之面係與發光面153S為同一平面內之面。於包含發光面153S之面連接配線110d之一端，其餘之面係發光面153S。
配線110d之另一端經由通孔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包含電源線3，配線110s連接於電源線3。
於該例中，接地線4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。接地線4設置於最上層之層間絕緣膜上，與電源線3絕緣。
如此，發光元件150藉由使用通孔161k，而可與設置於相較發光元件150更靠上層之配線層110電性連接。又，發光元件150藉由設置使發光面153S露出之開口158，而可與設置於相較發光元件150更靠上層之配線層110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。於第1面102a上形成石墨烯層1140。石墨烯層1140係包含石墨烯之層，較佳為由單層之石墨烯之層積層數層至10層左右而形成。被裁斷成適當之大小及形狀之石墨烯層1140配置於第1面102a之特定位置，藉由第1面102a之平坦性而吸附於基板102。石墨烯層1140例如亦可藉由接著劑等而接著於第1面102a上。
如圖5B所示，遍及圖5A所示之石墨烯層1140上而形成緩衝層1145。緩衝層1145例如藉由濺鍍等物理氣相沈積法而形成。藉由設置緩衝層1145，可促進GaN之晶體生長。關於緩衝層1145，只要為促進GaN之晶體生長之材料，則種類不限，可為絕緣材料，亦可為金屬等導電材料。例如，緩衝層亦可設為包含Hf或Cu等之單晶之金屬層。又，亦可如下述其他實施方式般，省略緩衝層之形成而使半導體層直接生長於石墨烯層上。
遍及緩衝層1145上而形成半導體層1150。半導體層1150係自緩衝層1145側朝向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例如包含GaN，更詳細而言，包含In XAl YGa 1 － X － YN(0≦X、0≦Y、X＋Y＜1)等。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，藉由自n型半導體層1151開始生長於緩衝層1145上，可提高良率。
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之晶體於石墨烯層1140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於石墨烯層1140及緩衝層1145上生長，藉此，於緩衝層1145上形成包含發光層1152之單晶化之半導體層1150。由於石墨烯層1140被裁斷成適當之大小及形狀而設置於第1面102a上，故緩衝層1145不在不存在石墨烯層1140之部位生長，而是遍及石墨烯層1140上生長。半導體層1150同樣不在不存在緩衝層1145之部位生長，而是遍及緩衝層1145上生長。雖未圖示，但亦有如下情形，即，於緩衝層1145及半導體層1150之生長過程中，包含作為生長物種之材料之Al或Ga等之非晶狀態之沈積物沈積於不存在石墨烯層1140之部位。
如圖6A所示，圖5B所示之半導體層1150藉由蝕刻而加工成所期望之形狀，形成發光元件150。於發光元件150之形成步驟中，形成連接部151a，其後，進一步進行蝕刻，藉此，形成其他部分。藉此，可形成具有於第1面102a上自n型半導體層151朝一方向突出之連接部151a的發光元件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)。於不存在石墨烯層1140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。
圖5B所示之石墨烯層1140於連接部151a之形成步驟中，藉由過蝕刻而成形為外周形狀與連接部151a之外周形狀大致一致之石墨烯片140a。圖5B所示之緩衝層1145亦於連接部151a之形成步驟中，藉由過蝕刻而成形為外周形狀與連接部151a之外周形狀大致一致之緩衝層145。
如圖6B所示，覆蓋第1面102a、石墨烯層140、緩衝層145及發光元件150而形成第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)156。於第1層間絕緣膜156上，藉由例如CVD等而形成TFT下層膜106。
於TFT下層膜106上之特定位置形成TFT通道104。例如，於LTPS製程中，以如下方式形成電晶體103。首先，將非晶Si成膜為TFT通道104之形狀。非晶Si之成膜使用例如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布植技術等將硼(B)等雜質導入至區域104s、104d而形成為p型半導體之區域。
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。
遍及絕緣層105上及閘極107上而形成第2層間絕緣膜(第2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之平坦度為能夠於第2層間絕緣膜108上形成配線層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，下述導孔162k之深度變淺，因此，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並到達連接部151a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153S之方式形成開口158。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。導孔或開口之形成使用例如RIE等。
如圖7B所示，藉由將導電材料填充至圖7A所示之導孔162k而形成通孔161k。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110k、110d、110s之配線層110。配線110k、110d、110s分別連接於通孔161k、111d、111s。亦可與通孔161k、111d、111s之形成同時地形成配線層110。
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。於該情形時，直至形成第2層間絕緣膜108並形成導孔162k、112d、112s為止，具有與上述步驟相同之步驟。以下，以於圖7A之步驟之後執行圖8A及圖8B之步驟的情況加以說明。
如圖8A所示，藉由將導電材料填充至圖7A所示之導孔162k、112d、112s而形成通孔161k、111d、111s。其後，形成包含配線110k、110d1、110s之配線層110。此處，配線110d1之一部分與通孔111d連接。另一方面，配線110d1之另一部分不直接連接於發光面153S，而設置於遠離開口158之位置。亦可同時形成通孔161k、111d、111s及配線層110，該方面與第1實施方式之情形同樣。
如圖8B所示，遍及配線110d1上及發光面153S上而形成透光性電極159d。如該例般，發光面153S較佳為於形成透光性電極159d之前藉由濕式蝕刻等而粗面化。再者，粗面化步驟亦可於剛形成開口158之後執行。透光性電極159d亦形成於配線110d1與發光面153S之間，將配線110d1與發光面153S電性連接。遍及配線110s上而形成透光性電極159s。同時形成透光性電極159d、159s。於配線110k上形成透光性電極之情形時，與透光性電極159d、159s同時形成。
之後，形成彩色濾光片等上部之構造物，而形成第1實施方式之圖像顯示裝置之變化例之子像素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。
於本實施方式之圖像顯示裝置1中，各發光元件150可藉由自發光面153S向上方輻射光而於顯示區域2形成圖像。但是，當光朝較發光面153S更靠下方散射時，由於基板102具有透光性，故發光效率實質性地降低。因此，例如，藉由在基板102之第1面102a之相反側之面設置光反射膜或光反射板等，可使朝向基板102方向之光之散射朝發光面153S之方向反射。此種光反射膜等可設置於基板102，亦可設置於固定圖像顯示裝置1之殼體或框架等之內部。
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161k。又，圖9中顯示出彩色濾光片180等色轉換構件之一部分。在與圖9～圖10D有關之說明中，將包含基板102、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、表面樹脂層170及省略了顯示之構成要素的構造物稱為構造體1192。
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。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，藉由形成基板102上所形成之石墨烯層1140，可作為用於使緩衝層1145及半導體層1150晶體生長之晶種。於基板102之第1面102a十分平坦之情形時，第1面102a可容易地吸附並固定石墨烯層1140。因此，可簡化生產方法，並且可於不污染生產現場之情況下構成步驟，可實現實質上較高之生產性。
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上之石墨烯層1140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生長於石墨烯層1140上所形成之緩衝層1145上，因此，藉由將石墨烯層1140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。
(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。 本實施方式與上述其他實施方式之不同點在於，於第1面102a上設置有包含光反射板120a之光反射層120，發光元件150介隔絕緣層114設置於光反射板120a上。本實施方式與上述其他實施方式之不同點在於，n型半導體層251提供發光面251S。本實施方式與上述其他實施方式之不同點在於，具有藉由n型之電晶體203驅動發光元件250之構成。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、光反射層120、石墨烯層140、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、通孔261a、及配線層110。
光反射層120設置於第1面102a上。光反射層120包含光反射板120a。光反射板(第1部分)120a係設置於第1面102a上，且於XY俯視下具有方形或任意之多邊形、橢圓形、圓形等形狀的膜狀或層狀、板狀之構件。
光反射層120包含複數個光反射板120a，於該例中，光反射板120a針對每一個發光元件250而設置。於該例中，複數個光反射板120a分別分離，但亦可相互連接。
光反射板120a之外周設定為於XY俯視下包含將發光元件250投影時之發光元件250之外周。即，於XY俯視下，發光元件250之外周配置於光反射板120a之外周以內。光反射板120a可對1個發光元件250設置1個，亦可對複數個發光元件250設置1個。複數個光反射板120a亦可不逐個分離而呈例如格子狀連接而形成。光反射層120亦可具有單一之光反射板120a。單一之光反射板120a例如設置於下述圖13所示之顯示區域2之整面。
光反射板120a包含具有光反射性之材料。光反射板120a例如由Ag或包含Ag之合金等金屬材料形成。只要為具有光反射性之材料，則不限於Ag等，可使用適當之材料。
遍及第1面102a、光反射層120及光反射板120a上而設置有絕緣層114。絕緣層114由SiO 2等氧化膜等形成。絕緣層114係為了將光反射板120a與發光元件250絕緣而設置。又，絕緣層114提供用於形成石墨烯片140a之平坦化面。
包含石墨烯片140a之石墨烯層140設置於絕緣層114上。光反射板120a設置於第1面102a與石墨烯層140之間，發光元件250介隔石墨烯片140a及絕緣層114而設置於光反射板120a上。發光元件250設置於光反射板120a之正上方。
藉由如此設置光反射板120a，自發光元件250向下方散射之光由光反射板120a向上方反射。因此，發光元件250之發光效率實質性地提高。
發光元件250包含發光面251S。發光元件250係於第1面102a上具有底面253B之角柱狀或圓柱狀之元件。發光面251S係底面253B之相反側之面。底面253B係與石墨烯片140a相接之面。
發光元件250包含p型半導體層(第1半導體層)253、發光層252、及n型半導體層(第2半導體層)251。p型半導體層253、發光層252及n型半導體層251係自底面253B朝向發光面251S依次積層。於本實施方式中，發光面251S由n型半導體層251提供。n型半導體層251由於可使電阻值低於p型半導體層253，故可將厚度加厚。因此，發光面251S之粗面化變得容易。
發光元件250包含連接部253a。連接部253a係於絕緣層114上自p型半導體層253朝一方向突出而設置。連接部253a亦可與上述其他實施方式之情形同樣地，朝多個方向突出或者遍及p型半導體層253之外周而突出。連接部253a之高度與p型半導體層253相同或者低於p型半導體層253，發光元件250形成為階梯狀。連接部253a為p型，與p型半導體層253電性連接。連接部253a連接於通孔261a之一端，將p型半導體層253與通孔261a電性連接。
發光元件250具有與上述其他實施方式之發光元件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。如上所述，光反射板120a之XY俯視之形狀可設為任意形狀，根據電路元件等之佈局而選定適當之形狀。
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n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藉由離子布植等而摻雜有磷(P)等雜質，形成n型半導體之區域。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高之電壓，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之TFT通道104或閘極107相同之材料、製法形成。
配線層110包含配線110s、110d1、210a。配線110s、110d1與上文在圖2中所敍述之第1實施方式之變化例之情形相同。配線210a之一部分設置於連接部253a之上方。配線210a之另一部分延伸至例如下述圖13所示之電源線3，且連接於電源線3。
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110d1與區域204d之間。通孔111d將配線110d1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261a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261a設置於配線210a與連接部253a之間，將配線210a與連接部253a電性連接。
配線110s例如電性連接於下述圖13所示之接地線4。配線110d1經由透光性電極159d而電性連接於n型半導體層251。
於本實施方式之情形時，透光性電極159d係遍及粗面化之n型半導體層251之發光面251S上而設置。透光性電極159d係遍及配線110d1上而設置。透光性電極159d亦設置於發光面251S與配線110d之間，將n型半導體層251與配線110d電性連接。 亦可如上述其他實施方式之情形般，如圖1所示之例般，使配線110d延伸而直接連接於n型半導體層251。
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連接於電位較發光元件222低之一側。驅動電晶體226係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為了驅動作為n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n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17B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14A所示，於第1面102a上形成光反射層120。光反射層120可藉由濺鍍等而形成，亦可將Ag漿等塗佈成光反射板120a之形狀之後，進行焙燒而形成。光反射層120之光反射板(第1部分)120a設置於形成發光元件250之位置。
如圖14B所示，遍及第1面102a及光反射層120上而形成絕緣層114。絕緣層114藉由CVD等而形成。絕緣層114之露出面為了吸附並貼附石墨烯層1140，較佳為藉由CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)等而平坦化。
如圖14C所示，於絕緣層114上形成石墨烯層1140。石墨烯層1140較佳為之後被裁斷成與形成於石墨烯層1140上之發光元件250之面積相比足夠大的大小而吸附並貼附於絕緣層114上。
如圖15A所示，遍及石墨烯層1140上而形成半導體層1150。半導體層1150係自石墨烯層1140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。於本實施方式中，半導體層1150自p型半導體層1153開始形成，該方面與上述其他實施方式之情形不同，但可使用與上述其他實施方式之情形相同之技術而形成。即，使用物理氣相沈積法，較佳為使用低溫濺鍍法。除此以外，半導體層1150之形成亦可使用蒸鍍、離子束沈積、MBE等物理氣相沈積法。
再者，關於有時包含生長物種之材料之沈積物沈積於不存在石墨烯層1140之部位這一情況，與上述其他實施方式之情形同樣。
如圖15B所示，藉由對圖15A所示之半導體層1150進行乾式蝕刻等而將發光元件250形成為所期望之形狀。於發光元件250之形成步驟中，形成連接部253a，其後，藉由進一步進行蝕刻而形成其他部分。圖15A所示之石墨烯層1140於形成連接部253a時被過蝕刻。因此，石墨烯片140a之外周成形為與發光元件250之外周大致一致。
如圖16A所示，覆蓋石墨烯層140、絕緣層114及發光元件250而形成第1層間絕緣膜156。
如圖16B所示，遍及第1層間絕緣膜156上，藉由CVD等而形成TFT下層膜106。於平坦化之TFT下層膜106上形成TFT通道204。形成覆蓋TFT下層膜106及TFT通道204之絕緣層105。於TFT通道204上介隔絕緣層105而形成閘極107。覆蓋絕緣層105及閘極107而形成第2層間絕緣膜108。
如圖17A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並到達連接部253a之表面的方式形成導孔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251S之方式形成開口158。亦可於形成開口158之後，對發光面251S進行粗面化處理。以貫通第2層間絕緣膜108及絕緣層105並到達區域204d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204s的方式形成導孔112s。導孔或開口之形成使用例如RIE等。
如圖17B所示，藉由將導電材料填充至圖17A所示之導孔162a而形成通孔261a。亦藉由將導電材料填充至圖17A所示之導孔112d、112s而分別形成通孔111d、111s。其後，形成包含配線210a、110d1、110s之配線層110。配線210a、110d1、110s分別連接於通孔261a、111d、111s。亦可與通孔261a、111d1、111s之形成同時地形成配線層110。
覆蓋第2層間絕緣膜108、發光面251S及配線層110而形成包含透光性電極159d、159s之透光性導電膜。透光性電極159d係遍及配線110d1上及發光面251S上而形成，亦形成於配線110d1與發光面251S之間，以將配線110d1與發光面251S電性連接。透光性電極159s係遍及配線110s上而形成。雖然於本實施方式中並未圖示，但亦可於配線210a上同樣形成透光性電極。
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n型半導體層251設為發光面251S而將發光面251S充分地粗面化。因此，發光效率提高，可抑制由接觸電阻引起之損耗增大。
(第3實施方式) 圖18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，利用p型之電晶體103驅動將n型半導體層251設為發光面251S之發光元件250。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18所示，本實施方式之圖像顯示裝置之子像素320包含基板102、光反射層120、石墨烯層140、發光元件250、第1層間絕緣膜156、電晶體103、第2層間絕緣膜108、通孔361a、及配線層110。電晶體103係p通道之TFT。發光元件250提供由n型半導體層251形成之發光面251S。
發光元件250介隔石墨烯片140a及絕緣層114設置於光反射板120a上。光反射板120a以與上述其他實施方式之情形相同之構成設置。光反射板120a設置於發光元件250之正下方。光反射板120a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。光反射板120a將朝向發光元件250下方之散射光朝發光面251S側反射，實質性地提高發光效率。
發光元件250係於第1面102a上具有底面253B之角柱狀或圓柱狀之元件。發光面251S係底面253B之相反側之面。底面253B係與石墨烯片140a相接之面。
發光元件250包含p型半導體層(第1半導體層)253、發光層252及n型半導體層(第2半導體層)251。p型半導體層253、發光層252及n型半導體層251係自底面253B朝向發光面251S依次積層。p型半導體層253包含連接部253a。連接部253a設置成於絕緣層114上自p型半導體層253朝一方向突出。連接部253a連接於通孔361a之一端，將p型半導體層253與通孔361a電性連接。
電晶體103之構成與第1實施方式之情形相同。關於電晶體103之詳細構成，省略說明。
配線層110形成於第2層間絕緣膜108上。配線層110包含配線310k、310a、110d1、110s。配線310a及配線310k係於發光元件250之上方，靠近發光元件250而設置。配線310a設置於連接部253a之上方。配線310k設置於不與配線310a交叉之位置。
通孔361a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361a設置於配線(第3配線)310a與連接部253a之間。通孔361a將配線310a與連接部253a電性連接。
通孔111d、111s係與上述其他實施方式之情形同樣地設置。
透光性電極359k係遍及配線310k上而設置。透光性電極359k係遍及發光面251S上而設置。透光性電極359k亦設置於配線310k與發光面251S之間，將配線310k與發光面251S電性連接。配線310k及透光性電極359k連接於例如圖3所示之接地線4。因此，n型半導體層251經由發光面251S、透光性電極359k及配線(第4配線)310k而電性連接於接地線4。
遍及配線310a上而設置有透光性電極359d。遍及配線110d1上而設置有透光性電極359d。透光性電極359k亦設置於配線310a與配線110d1之間，將配線310a與配線110d1電性連接。因此，p型半導體層253經由連接部253a、通孔361a、配線310a、透光性電極359d、配線110d1、通孔111d而電性連接於區域104d。
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3所示之電源線3。因此，電晶體103之區域104s經由通孔111s、配線110s及透光性電極159s而電性連接於電源線3。
通孔361a、111d、111s及配線310k、310a、110d1、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形成。
與上述其他實施方式之情形同樣地，進而設置有彩色濾光片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19A～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。 直至在形成有光反射層120及絕緣層114之基板102形成石墨烯層1140並於石墨烯層1140上形成半導體層1150為止，可設為與第2實施方式之情形相同之步驟。以下，以對圖15A之後之步驟執行圖19A～圖20B之步驟的情況加以說明。
如圖19A所示，將圖15A所示之半導體層1150加工成所期望之形狀，形成發光元件250。發光元件250於形成連接部253a之後，形成其他部分。圖15A所示之石墨烯層1140於形成連接部253a時被過蝕刻，石墨烯片140a成形為具有與發光元件250之外周大致一致之外周。於該例中，連接部253a及石墨烯片140a形成為自發光面251S觀察時，於絕緣層114上朝一方向突出。
如圖19B所示，形成覆蓋絕緣層114、石墨烯片140a及發光元件250之第1層間絕緣膜156。以與第1實施方式之情形同樣之方式，形成TFT下層膜106，形成TFT通道104，形成絕緣層105，形成閘極107。形成覆蓋絕緣層105及閘極107之第2層間絕緣膜108。
如圖20A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並到達連接部253a的方式形成導孔362a。開口158及導孔112d、112s係與上述其他實施方式之情形同樣地形成。
如圖20B所示，圖20A所示之導孔362a、112d、112s由導電材料填充而形成通孔361a、111d、111s。於第2層間絕緣膜108上形成包含配線310k、310a、110d1、110s之配線層110。配線310a、110d1、110s分別連接於通孔361a、111d、111s。於配線層110上形成透光性導電膜，形成透光性電極359k、359d、159s。透光性電極359k係遍及配線310k及發光面251S上而形成，亦形成於配線310k與發光面251S之間。透光性電極359d係遍及配線310a及配線110d1上而形成，亦形成於配線310a與配線110d1之間。透光性電極159s係遍及配線110s上而形成。
根據本實施方式之圖像顯示裝置，可設為如下電路構成，即，將n型半導體層251設為發光面251S，並且利用p通道之電晶體103驅動發光元件250。因此，電路構成上之自由度或電路佈局上之自由度提高，可縮短圖像顯示裝置之設計期間。
(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。 本實施方式之圖像顯示裝置具備具有可撓性之基板402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402之第1面402a上。其他方面與上述其他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21所示，本實施方式之圖像顯示裝置具備子像素420。子像素420包含基板402。基板402包含第1面402a。於基板402為聚醯亞胺樹脂等樹脂製之情形時，於第1面402a上形成有包含SiO 2等矽化物之層113。包含矽化物之層113設置於基板402與石墨烯層140之間。光反射層120及光反射板120a形成於包含矽化物之層113上。包含矽化物之層113係為了使由樹脂形成之基板402與由金屬材料形成之光反射層120之密接性提高而設置。
遍及包含矽化物之層113上及光反射層120上而形成有絕緣層114。絕緣層114藉由CMP等而平坦化。
發光元件250介隔石墨烯片140a及絕緣層114而設置於光反射板120a上。於該例中，相較絕緣層114更靠上部之構造及構成要素與上述第2實施方式之情形相同，省略詳細之說明。
基板402具有可撓性。基板402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402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，相較絕緣層114更靠上方之構造及構成要素與第2實施方式之情形相同，但亦可設為其他實施方式或變化例之情形。
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。 如圖22A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(第1基板)1002包含2層基板102、402。基板102係透光性基板，例如為玻璃基板。基板(第2基板)402設置於基板102之第1面102a上。例如，基板402藉由在基板102之第1面102a上塗佈聚醯亞胺材料並進行焙燒而形成。亦可於形成基板402之前，於基板102上形成SiN x等之無機膜。於該情形時，基板402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402之第1面402a上而形成包含矽化物之層113。基板402之第1面402a係設置有基板102之面之相反側之面。
藉由對此種基板1002應用例如上文於圖14A～圖17B、圖9～圖10D中所敍述之步驟而形成子像素420之上部構造。
如圖22B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。
並不限於上述時間點，基板102可於適當之時間點去除。於基板402為有機樹脂製，且於去除基板102之後有高溫步驟之情形時，擔心基板402會因此種步驟之熱而產生收縮等。因此，基板102較佳為於此種高溫步驟之後之步驟中被去除。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，除了具有該效果以外，還具有以下效果。即，基板402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。 於本實施方式中，於包含發光層之單一之半導體層550形成複數個發光面551S1、551S2，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23所示，本實施方式之圖像顯示裝置具備子像素群520。子像素群520包含基板102、光反射層120、石墨烯層140、半導體層550、第1層間絕緣膜156、複數個電晶體103-1、103-2、第2層間絕緣膜108、複數個通孔561a1、561a2、及配線層110。於本實施方式及其變化例中，將光反射層120之符號與光反射板530之符號並排地記載。石墨烯層140之符號亦與石墨烯片540之符號並排地記載。
半導體層550設置於基板102之第1面102a側。於該例中，光反射層120設置於基板102與半導體層550之間。光反射層120設置於第1面102a上。光反射層120包含光反射板530。絕緣層114覆蓋第1面102a、光反射層120及光反射板530。絕緣層114平坦化。
於本實施方式中，藉由將p通道之電晶體103-1、103-2接通，而經由配線層110及通孔561a1、561a2自半導體層550之一側注入電洞。藉由將p通道之電晶體103-1、103-2接通，而經由配線層110自半導體層550之另一側注入電子。半導體層550被注入電洞及電子，藉由電洞及電子之結合而發光層552發光。用於驅動發光層552之驅動電路可應用例如圖3所示之電路構成。亦可利用上述其他實施方式，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，驅動電可應用圖13之電路構成。
對子像素群520之構成詳細地進行說明。 石墨烯層140包含石墨烯片540。石墨烯片540設置於絕緣層114上。石墨烯片540具有與半導體層550之外周大致一致之外周。半導體層550介隔絕緣層114及石墨烯片540而設置於光反射板530上。光反射板530(第2部分)之外周設定為於XY俯視下將半導體層550投影至光反射板530時包含半導體層550之外周。
半導體層550包含複數個發光面551S1、551S2。半導體層550係於第1面102a上具有底面553B之角柱狀或圓柱狀之積層體。發光面551S1、551S2係半導體層550之底面553B之相反側之面。於該例中，底面553B係與石墨烯片540相接之面。發光面551S1、551S2較佳為大致平行之平面內之面。大致平行之平面可為同一平面，亦可為不同平面。發光面551S1、551S2係相隔地設置。
半導體層550包含p型半導體層553、發光層552、及n型半導體層551。p型半導體層553、發光層552及n型半導體層551係自底面553B朝向發光面551S1、551S2依次積層。
p型半導體層553包含連接部553a1、553a2。連接部553a1設置成於絕緣層114上自p型半導體層553朝一方向突出。連接部553a2設置成於絕緣層114上自p型半導體層553朝與連接部553a1不同之方向突出。連接部553a1、553a2不限於朝一方向突出之情形，亦可朝複數個方向突出而設置。亦可將遍及半導體層550之外周而突出之部分之一部分設為連接部553a1、553a2。連接部553a1、553a2之高度低於半導體層550之高度，且與p型半導體層553之高度相同，或者如該例般，設置為低於p型半導體層553之高度，半導體層550形成為階梯狀。
連接部553a1為p型，將以一端連接於連接部553a1之通孔561a1電性連接於p型半導體層553。連接部553a2為p型，將以一端連接於連接部553a2之通孔561a2電性連接於p型半導體層553。
n型半導體層551於上表面具有2個發光面551S1、551S2。2個發光面551S1、551S2係相互相隔地配置。即，1個子像素群520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520呈格子狀排列，而形成顯示區域。
連接部553a1、553a2例如根據發光面551S1、551S2之配置而分別決定突出之方向。連接部553a1例如設置成與發光面551S1相距之距離充分短於與發光面551S2相距之距離。即，連接部553a1設置於相較發光面551S2充分靠近發光面551S1之位置。連接部553a2例如設置成與發光面551S2相距之距離充分短於與發光面551S1相距之距離。即，連接部553a2設置於相較發光面551S1充分靠近發光面551S2之位置。
第1層間絕緣膜(第1絕緣膜)156覆蓋p型半導體層553之側面、發光層552之側面及n型半導體層551之側面。第1層間絕緣膜156覆蓋n型半導體層551之上表面之一部分。n型半導體層551中，發光面551S1、551S2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。未於發光面551S1、551S2上設置TFT下層膜106。TFT下層膜106平坦化，於TFT下層膜106上形成有TFT通道104-1、104-2等。
絕緣層105覆蓋TFT下層膜106及TFT通道104-1、104-2。閘極107-1介隔絕緣層105設置於TFT通道104-1上。閘極107-2介隔絕緣層105設置於TFT通道104-2上。電晶體103-1包含TFT通道104-1與閘極107-1。電晶體103-2包含TFT通道104-2與閘極107-2。
第2層間絕緣膜(第2絕緣膜)108覆蓋絕緣層105、閘極107-1、107-2。
TFT通道104-1、104-2包含摻雜成p型之區域，電晶體103-1、103-2係p通道之TFT。電晶體103-1設置於相較發光面551S2更靠近發光面551S1之位置。電晶體103-2設置於相較發光面551S1更靠近發光面551S2之位置。
於發光面551S1之上方設置有開口558-1。於發光面551S2之上方設置有開口558-2。於開口558-1、558-2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551S1、551S2經由開口558-1、558-2而露出。
遍及發光面551S1、551S2上而設置有透光性電極559k。電子經由透光性電極559k及發光面551S1、551S2而注入。發光面551S1、551S2由透光性電極559k覆蓋，開口558-1、558-2由表面樹脂層170填滿。
發光面551S1、551S2於XY俯視下呈正方形或長方形、其他多邊形或圓形等。開口558-1、558-2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558-1、558-2為了減少光於開口558-1、558-2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551S1、551S2之形狀與開口558-1、558-2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510s1、510d1、510k、510d2、510s2。
配線510k設置於發光面551S1與發光面551S2之間。遍及配線510k上而設置有透光性電極559k。配線510k及透光性電極559k連接於例如圖3之接地線4。
通孔111d1、111s1、111d2、111s2係貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105而設置。通孔111d1設置於電晶體103-1之摻雜成p型之一區域與配線510d1之間。通孔111s1設置於電晶體103-1之摻雜成p型之另一區域與配線510s1之間。通孔111d2設置於電晶體103-2之摻雜成p型之一區域與配線510d2之間。通孔111s2設置於電晶體103-2之摻雜成p型之另一區域與配線510s2之間。
配線510d1設置於連接部553a1之上方。配線510d1經由通孔111d1而連接於與電晶體103-1之汲極電極對應之p型區域。配線510s1經由通孔111s1而連接於與電晶體103-1之源極電極對應之p型區域。配線510d2設置於連接部553a2之上方。配線510d2經由通孔111d2而連接於與電晶體103-2之汲極電極對應之區域。配線510s2經由通孔111s2而連接於與電晶體103-2之源極電極對應之區域。
通孔561a1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561a1設置於連接部553a1與配線510d1之間，將連接部553a1與配線110d1電性連接。
通孔561a2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561a2設置於連接部553a2與配線510d2之間，將連接部553a2與配線510d2電性連接。
電晶體103-1、103-2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103-1、103-2中之任一者供給之電洞注入至發光層552，自配線510k供給之電子注入至發光層552，從而發光層552發光。
於本實施方式中，藉由n型半導體層551及p型半導體層553之電阻，沿與XY平面平行之方向流動之漂移電流得到抑制。因此，自發光面551S1、551S2注入之電子或自通孔561a1、561a2注入之電洞均沿著半導體層550之積層方向行進。較發光面551S1、551S2靠外側幾乎不會成為發光源，因此，可藉由電晶體103-1、103-2使1個半導體層550中所設置之複數個發光面551S1、551S2分別發光。
如上所述，較發光面551S1、551S2靠外側之區域不成為發光源，因此，亦可針對發光面551S1、551S2中之每一個設置光反射板530。
對本實施方式之圖像顯示裝置之製造方法進行說明。 圖24A～圖26B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。 於本實施方式中，直至形成光反射層120及絕緣層114為止，可設為與上述其他實施方式之情形相同。以下，以如下情況加以說明，即，於執行相當於圖14B之步驟的步驟之後，執行圖24A之步驟。再者，於本實施方式中，光反射層120包含光反射板530，光反射板530之形狀與上述其他實施方式之情形不同。 如圖24A所示，於絕緣層114上設置石墨烯層1140。石墨烯層1140具有充分之面積，石墨烯層1140之外周例如設定為包含光反射板530之外周。
如圖24B所示，於石墨烯層1140上形成半導體層1150。半導體層1150係自石墨烯層1140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。
如圖24C所示，藉由蝕刻等，將圖24B所示之半導體層1150成形為所期望之形狀，形成包含連接部553a1、553a2之半導體層550。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。於該例中，連接部553a1形成於X軸之負方向上，連接部553a2形成於X軸之正方向上。圖24B所示之石墨烯層1140於半導體層1150之成形時被過蝕刻，成形為具有與半導體層1150之外周大致一致之外周。
如圖25A所示，覆蓋絕緣層114、石墨烯層140及半導體層550而形成第1層間絕緣膜156。
如圖25B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104-1、104-2。遍及TFT下層膜106及TFT通道104-1、104-2上而形成絕緣層105。介隔絕緣層105於TFT通道104-1上形成閘極107-1。介隔絕緣層105於TFT通道104-2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104-1、104-2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26A所示，形成貫通第2層間絕緣膜108、絕緣層105並到達TFT通道104-1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104-2的導孔112d2、112s2。形成貫通第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並到達連接部553a1的導孔562a1。形成貫通第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並到達連接部553a2的導孔562a2。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551S1之開口558-1。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551S2之開口558-2。
如圖26B所示，利用導電材料將導孔112d1、112s1、112d2、112s2、562a1、562a2填充，而形成通孔111d1、111s1、111d2、111s2、561a1、561a2。形成配線層110，形成配線510d1、510s1、510d2、510s2、510k。
發光面551S1、551S2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559d1、559s1、559d2、559s2、559k。透光性電極559k係以覆蓋發光面551S1、551S2之方式形成，將發光面551S1、551S2與配線510k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550之子像素群520，上述半導體層550具有2個發光面551S1、551S2。
於本實施例中，於1個半導體層550中設置2個發光面551S1、551S2，但發光面之數量並不限制於2個，亦可於1個半導體層550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550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27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5實施方式之情形之不同點在於，於發光層552上設置有2個n型半導體層5551a1、5551a2。其他方面與第5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27所示，本變化例之圖像顯示裝置具備子像素群520a。子像素群520a包含半導體層550a。半導體層550a包含p型半導體層553、發光層552、及n型半導體層5551a1、5551a2。p型半導體層553及發光層552係自石墨烯層140依次積層。n型半導體層5551a1、5551a2均積層於發光層552上。
n型半導體層5551a1、5551a2係於發光層552上形成為島狀，於該例中，沿著X軸方向分開地配置。於n型半導體層5551a1、5551a2之間設置有第1層間絕緣膜156，n型半導體層5551a1、5551a2藉由第1層間絕緣膜156而分離。
n型半導體層5551a1、5551a2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。
n型半導體層5551a1具有發光面5551S1。n型半導體層5551a2具有發光面5551S2。發光面5551S1經由開口558-1而露出，上述開口558-1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5551S1係n型半導體層5551a1之面。發光面5551S2經由開口558-2而露出，上述開口558-2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5551S2係n型半導體層5551a2之面。
發光面5551S1、5551S2於XY俯視下之形狀與第5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5551S1、5551S2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5551S1、5551S2之形狀可與開口558-1、558-2之形狀相似，亦可設為不同形狀。
透光性電極559k分別設置於發光面5551S1、5551S2上。透光性電極559k亦設置於配線510k上。透光性電極559k設置於配線510k與發光面5551S1之間，並且設置於配線510k與發光面5551S2之間。透光性電極559k將配線510k與發光面5551S1、5551S2電性連接。
對本變化例之製造方法進行說明。 圖28A～圖29B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，直至在石墨烯層1140上形成半導體層1150之步驟為止，可應用與上述第5實施方式之情形之圖24A及圖24B中所說明之步驟相同的步驟。以下，以在上文於圖24B中所敍述之步驟之後應用圖28A之步驟的情況加以說明。
如圖28A所示，於本變化例中，對圖24B所示之半導體層1150進行蝕刻，形成發光層552及包含連接部553a1、553a2之p型半導體層553。進一步進行蝕刻，形成2個n型半導體層5551a1、5551a2。
於形成n型半導體層5551a1、5551a2之情形時，亦可更深地蝕刻。例如，用於形成n型半導體層5551a1、5551a2之蝕刻亦可超過到達發光層552或p型半導體層553之深度而進行。於如此藉由較深之蝕刻而形成n型半導體層之情形時，理想的是對相較圖27所示之發光面5551S1、5551S2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5551S1、5551S2之外周更靠外側，可抑制再結合電流。
如圖28B所示，覆蓋絕緣層114、石墨烯層140及半導體層550a而形成第1層間絕緣膜156。
如圖28C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104-1、104-2。進而，於TFT通道104-1、104-2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29A所示，與第5實施方式之情形同樣地形成導孔112d1、112s1、112d2、112s2、562a1、562a2。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5551S1之方式形成開口558-1。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5551S2之方式形成開口558-2。
如圖29B所示，與第5實施方式之情形同樣地，形成配線層110，形成透光性導電膜。
以此方式，形成具有2個發光面5551S1、5551S2之子像素群520a。
於本變化例之情形時，亦與第5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550a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30係例示像素LED元件之特性之曲線圖。 圖30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元件之電流密度。 如圖30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30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4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n型半導體層之接合面於端部露出。同樣地，發光層與p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550、550a具有四方之側面，於2個發光面中端部為4個。但是，開口558-1、558-2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5實施方式之子像素群520中，發光面551S1與發光面551S2之距離變短。於該情形時，若如第5實施方式之情形般共有n型半導體層，則擔心注入至驅動之發光面之電子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520a中，n型半導體層分離成2個，於每一個n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自第1層間絕緣膜156側按照p型半導體層、發光層及n型半導體層之順序積層，就將n型半導體層之露出面粗面化而提高發光效率的觀點而言較佳。如上所述，亦可與其他實施方式之情形同樣地，代替p型半導體層與n型半導體層之積層順序而按照n型半導體層、發光層及p型半導體層之順序積層。
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實施方式之情形時，可代替將p型半導體層設為發光面，而設為n型半導體層，或者於第2實施方式至第4實施方式之情形時，可代替將n型半導體層設為發光面，而將p型半導體層設為發光面。
(第6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31係例示本實施方式之圖像顯示裝置之方塊圖。 於圖31中示出了電腦用顯示器之構成之主要部分。 如圖31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602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601進而具備控制器670。控制器670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32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32中示出了高精細薄型電視之構成。 如圖32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1。圖像顯示裝置701具備控制器770及圖框記憶體780。控制器770基於藉由匯流排740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780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701具有I/O(Input/Output，輸入/輸出)電路710。於圖32中，I/O電路710簡單地記載為「I/O」。I/O電路710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710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701具有接收部720及信號處理部730。於接收部720連接有天線722，自天線722所接收之電波中分離、產生所需信號。信號處理部730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720分離、產生之信號藉由信號處理部730而分離、產生為圖像資料或音頻資料等。
藉由將接收部720及信號處理部730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。
1,201,601,701: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: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 102,402:基板 102a,402a:第1面 103,103-1,103-2,203:電晶體 104,104-1,104-2,204: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 110d,110k,310a,310k: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 113:包含矽化物之層 114:絕緣層 120:光反射層 120a,530:光反射板 140:石墨烯層 140a,540:石墨烯片 145:緩衝層 150,250:發光元件 150a:發光元件 151:n型半導體層 151a:連接部 151B,253B,553B:底面 152:發光層 153:p型半導體層 153S,251S,551S1,551S2,5551S1,5551S2:發光面 156:第1層間絕緣膜 158:開口 159d,159s,359d,359k,559k:透光性電極 161k,261a,361a,561a1,561a2:通孔 161k1: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 210a: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 253a:連接部 362a:導孔 510d1:配線 510d2:配線 510k:配線 510s1:配線 510s2:配線 520,520a:子像素群 550:半導體層 550a:半導體層 551:n型半導體層 552:發光層 553:p型半導體層 553a1:連接部 553a2:連接部 558-1:開口 558-2:開口 559d1:透光性電極 559d2:透光性電極 559s1:透光性電極 559s2:透光性電極 562a1:導孔 562a2:導孔 602:圖像顯示模組 670:控制器 702:圖像顯示模組 710:I/O電路 720:接收部 722:天線 730:信號處理部 740:匯流排 770:控制器 780:圖框記憶體 1002:基板 1140:石墨烯層 1145: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 1192:構造體 5551a1:n型半導體層 5551a2:n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實施方式之圖像顯示裝置之變化例之一部分的剖視圖。 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14C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17A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17B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18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24C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25A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25B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26A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26B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27係例示第5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28A係例示第5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28B係例示第5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28C係例示第5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29A係例示第5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29B係例示第5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30係例示像素LED元件之特性之曲線圖。 圖31係例示第6實施方式之圖像顯示裝置之方塊圖。 圖32係例示第6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
110d:配線
110k:配線
110s:配線
111d:通孔
111s:通孔
140:石墨烯層
140a:石墨烯片
145:緩衝層
150:發光元件
151:n型半導體層
151a:連接部
151B:底面
152:發光層
153:p型半導體層
153S:發光面
156:第1層間絕緣膜
158:開口
161k: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 (22)

  1. 一種圖像顯示裝置之製造方法，其包括如下步驟： 於第1基板上形成包含石墨烯之層； 於上述包含石墨烯之層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，該發光元件於上述包含石墨烯之層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、上述包含石墨烯之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，使包含上述發光面之面露出； 形成貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜之通孔；及 於上述第2絕緣膜上形成配線層； 上述發光元件包含形成於上述包含石墨烯之層上之連接部，且 上述通孔設置於上述配線層與上述連接部之間，將上述配線層與上述連接部電性連接。
  2. 如請求項1之圖像顯示裝置之製造方法，其中於形成上述半導體層之步驟中，藉由濺鍍而形成上述半導體層。
  3. 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包含石墨烯之層之前，在上述第1基板上形成具有光反射性之第1部分之步驟，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。
  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於形成上述配線層之後將上述透光性基板去除之步驟。
  6. 如請求項5之圖像顯示裝置之製造方法，其進而包括於形成上述包含石墨烯之層之前，在上述第2基板上形成包含矽化物之層之步驟。
  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，其中上述半導體層包含氮化鎵系化合物半導體。
  9. 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。
  10. 一種圖像顯示裝置，其包括： 基板，其具有第1面； 包含石墨烯之層，其設置於上述第1面上； 發光元件，其設置於上述包含石墨烯之層上，於上述包含石墨烯之層上具有底面，且包含包括上述底面之相反側之面即發光面之面； 第1絕緣膜，其覆蓋上述發光元件之側面、上述第1面及上述包含石墨烯之層； 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； 通孔，其貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜而設置；及 配線層，其設置於上述第2絕緣膜上； 上述發光元件包含第1半導體層、設置於上述第1半導體層上之發光層、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 上述通孔係設置於自上述第1半導體層形成於上述包含石墨烯之層上之連接部與上述配線層之間，將上述第1半導體層與上述配線層電性連接。
  11. 如請求項10之圖像顯示裝置，其進而包括第1部分， 上述第1部分設置於上述第1面與上述包含石墨烯之層之間且具有光反射性，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。
  12. 如請求項10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10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13之圖像顯示裝置，其於上述具有可撓性之基板與上述包含石墨烯之層之間進而包括包含矽化物之層。
  15. 如請求項10之圖像顯示裝置，其進而包括設置於上述發光面上之透光性電極。
  16. 如請求項10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 上述第2半導體層經由包含上述發光面之面及第2配線而電性連接於上述電路元件。
  17. 如請求項10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 上述第1半導體層經由上述連接部、上述通孔及上述第3配線而電性連接於上述電路元件。
  18. 如請求項10之圖像顯示裝置，其中上述第1半導體層為p型，且上述第2半導體層為n型。
  19. 如請求項10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。
  20. 如請求項10之圖像顯示裝置，其中於上述發光元件上進而包括波長轉換構件。
  21. 一種圖像顯示裝置，其包括： 基板，其具有第1面； 第2部分，其設置於上述第1面上且具有光反射性； 包含石墨烯之層，其設置於上述第2部分上； 半導體層，其設置於上述包含石墨烯之層上，於上述包含石墨烯之層上具有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，其覆蓋上述第1面、上述包含石墨烯之層及上述半導體層之側面； 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； 複數個通孔，其等貫通上述第1絕緣膜及上述第2絕緣膜而設置；及 配線層，其設置於上述第2絕緣膜上，包含電性連接於上述複數個電晶體、上述複數個發光面及複數個通孔之配線； 上述半導體層之外周於俯視下配置於上述第2部分之外周以內， 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、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 上述複數個通孔係設置於自上述第1半導體層形成於上述包含石墨烯之層上之連接部與上述配線層之間，將上述第1半導體層與上述配線層電性連接。
  22. 如請求項21之圖像顯示裝置，其中上述第2半導體層藉由上述第1絕緣膜而分離。
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