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JP7523738B2 - Image display device manufacturing method and image display device - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、画像表示装置の製造方法および画像表示装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a method for manufacturing an image display device and an image display device.

高輝度、広視野角、高コントラストで低消費電力の薄型の画像表示装置の実現が望まれている。このような市場要求に対応するように、自発光素子を利用した表示装置の開発が進められている。 There is a demand for thin image display devices that have high brightness, a wide viewing angle, high contrast, and low power consumption. In order to meet such market demands, development of display devices that use self-luminous elements is underway.

自発光素子として、微細発光素子であるマイクロLEDを用いた表示装置の登場が期待されている。マイクロLEDを用いた表示装置の製造方法として、個々に形成されたマイクロLEDを駆動回路に順次転写する方法が紹介されている。しかしながら、フルハイビジョンや4K、8K等と高画質になるにつれて、マイクロLEDの素子数が多くなると、多数のマイクロLEDを個々に形成して、駆動回路等を形成した基板に順次転写するのでは、転写工程に膨大な時間を要する。さらに、マイクロLEDと駆動回路等との接続不良等が発生し、歩留りの低下を生じるおそれがある。 The emergence of display devices using micro LEDs, which are minute light-emitting elements, is expected as a self-emitting element. As a manufacturing method for display devices using micro LEDs, a method of sequentially transferring individually formed micro LEDs to a drive circuit has been introduced. However, as the number of micro LED elements increases with the trend toward higher image quality such as full high definition, 4K, 8K, etc., the transfer process requires an enormous amount of time if a large number of micro LEDs are individually formed and sequentially transferred to a substrate on which a drive circuit, etc. is formed. Furthermore, there is a risk of poor connection between the micro LEDs and the drive circuit, etc., resulting in a decrease in yield.

Si基板上に発光層を含む半導体層を成長させ、半導体層に電極を形成した後、駆動回路が形成された回路基板に貼り合わせる技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 A technique is known in which a semiconductor layer including a light-emitting layer is grown on a silicon substrate, electrodes are formed on the semiconductor layer, and then the semiconductor layer is bonded to a circuit board on which a driving circuit is formed (see, for example, Patent Document 1).

特開2002-141492号公報JP 2002-141492 A

本発明の一実施形態は、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法および画像表示装置を提供する。 One embodiment of the present invention provides a manufacturing method for an image display device and an image display device that shortens the transfer process of light-emitting elements and improves yield.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置の製造方法は、透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、発光層を含む半導体層を準備する工程と、前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子を形成する工程と、前記第1絶縁膜および前記発光素子を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 A method for manufacturing an image display device according to one embodiment of the present invention includes the steps of: preparing a first substrate including a circuit element formed on a first surface of a translucent substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, and a first insulating film covering the circuit element and the first wiring layer; preparing a semiconductor layer including a light-emitting layer; bonding the semiconductor layer to the first substrate; etching the semiconductor layer to form a light-emitting element including a light-emitting surface on the first insulating film and an upper surface facing the light-emitting surface; forming a second insulating film covering the first insulating film and the light-emitting element; forming a first via penetrating the first insulating film and the second insulating film; and forming a second wiring layer on the second insulating film. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた回路素子と、前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子と、前記第1絶縁膜および前記発光素子を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 An image display device according to one embodiment of the present invention includes a light-transmitting member having a first surface, a circuit element provided on the first surface, a first wiring layer electrically connected to the circuit element, a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer, a light-emitting element on the first insulating film, the light-emitting element including a light-emitting surface and an upper surface facing the light-emitting surface, a second insulating film covering the first insulating film and the light-emitting element, a first via provided through the first insulating film and the second insulating film, and a second wiring layer provided on the second insulating film. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタに電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記複数のトランジスタおよび前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に複数の発光領域を形成し得る発光面を含む第1半導体層と、前記第1半導体層上に設けられた複数の発光層と、前記複数の発光層上にそれぞれ設けられ、前記第1半導体層とは異なる導電形を有する複数の第2半導体層と、前記第1絶縁膜、前記第1半導体層、前記複数の発光層および前記複数の第2半導体層を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた複数の第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記複数の第2半導体層および前記複数の発光層は、前記第2絶縁膜によって分離される。前記複数の第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層および前記第2配線層を電気的に接続する。 An image display device according to one embodiment of the present invention includes a light-transmitting member having a first surface, a plurality of transistors provided on the first surface, a first wiring layer electrically connected to the plurality of transistors, a first insulating film covering the first surface, the plurality of transistors, and the first wiring layer, a first semiconductor layer including a light-emitting surface capable of forming a plurality of light-emitting regions on the first insulating film, a plurality of light-emitting layers provided on the first semiconductor layer, a plurality of second semiconductor layers provided on the plurality of light-emitting layers, each having a different conductivity type from the first semiconductor layer, a second insulating film covering the first insulating film, the first semiconductor layer, the plurality of light-emitting layers, and the plurality of second semiconductor layers, a plurality of first vias provided through the first insulating film and the second insulating film, and a second wiring layer provided on the second insulating film. The plurality of second semiconductor layers and the plurality of light-emitting layers are separated by the second insulating film. The plurality of first vias are provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connect the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置は、第1面を有する光透過性部材と、前記第1面上に設けられた回路素子と、前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む複数の発光素子と、前記第1絶縁膜および前記複数の発光素子を覆う第2絶縁膜と、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、を備える。前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する。 An image display device according to one embodiment of the present invention includes a light-transmitting member having a first surface, a circuit element provided on the first surface, a first wiring layer electrically connected to the circuit element, a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer, a plurality of light-emitting elements on the first insulating film, the light-emitting surface being an upper surface facing the light-emitting surface, a second insulating film covering the first insulating film and the plurality of light-emitting elements, a first via provided through the first insulating film and the second insulating film, and a second wiring layer provided on the second insulating film. The first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.

本発明の一実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法が実現される。 According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing an image display device is realized that shortens the transfer process of light-emitting elements and improves yield.

本発明の一実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置が実現される。 According to one embodiment of the present invention, an image display device is realized that shortens the transfer process of light-emitting elements and improves yield.

第1の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の変形例に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。10 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of an image display device according to a modified example of the first embodiment. FIG. 第1の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。1 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な平面図である。1 is a schematic plan view illustrating a portion of an image display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な斜視図である。3A to 3C are schematic perspective views illustrating a part of a manufacturing method of the image display device according to the first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating an image display device according to a first embodiment. 第2の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。FIG. 11 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第2の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a second embodiment. 第3の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。11A to 11C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a third embodiment. 第3の実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。FIG. 13 is a schematic perspective view illustrating an image display device according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method of an image display device according to a fourth embodiment. 第5の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a fifth embodiment. 第5の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method for an image display device according to a fifth embodiment. 第5の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method for an image display device according to a fifth embodiment. 第5の実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。13A to 13C are schematic cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing method for an image display device according to a fifth embodiment. 第6の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a sixth embodiment. FIG. 第6の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a sixth embodiment. 第7の実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a seventh embodiment. 第7の実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。13 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of an image display device according to a seventh embodiment. 第8の実施形態に係る画像表示装置を例示するブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating an image display device according to an eighth embodiment. 第8の実施形態の変形例に係る画像表示装置を例示するブロック図である。FIG. 23 is a block diagram illustrating an image display device according to a modified example of the eighth embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between parts, etc. are not necessarily the same as in reality. Even when the same part is shown, the dimensions and ratios of each part may be different depending on the drawing.
In this specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図1には、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル20の構成が模式的に示されている。本実施形態および後述する他の実施形態のうち第2の実施形態および第6の実施形態では、カラーフィルタを装着しない場合の例を示しているので、たとえば、これらをモノクロの画像表示装置等とする場合には、サブピクセルは、1つのピクセルとなる。本明細書では、1つのサブピクセルで1つのピクセルを形成する場合にも、複数のサブピクセルで1つのピクセルを形成する場合でも、1つの発光素子を含む発光要素をサブピクセルと呼ぶこととする。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of an image display device according to this embodiment.
1 shows a schematic configuration of a subpixel 20 of an image display device according to this embodiment. In this embodiment and the other embodiments described later, a second embodiment and a sixth embodiment show examples in which a color filter is not attached, and therefore, when these are used as a monochrome image display device, for example, a subpixel becomes one pixel. In this specification, a light-emitting element including one light-emitting element is called a subpixel, whether one pixel is formed by one subpixel or one pixel is formed by multiple subpixels.

以下では、XYZの3次元座標系を用いて説明することがある。発光素子150は、後述する図11に示すように、2次元平面状に配列されている。発光素子150は、サブピクセル20ごとに設けられている。サブピクセル20が配列された2次元平面をXY平面とする。サブピクセル20は、X軸方向およびY軸方向に沿って配列されている。図1は、後述の図4のAA'線における矢視断面を表しており、XY平面に垂直な複数の平面における断面を1つの平面上でつなげた断面図としている。他の図においても、図1のように、XY平面に垂直な複数の平面における断面図では、X軸およびY軸は図示されず、XY平面に垂直なZ軸が示されている。つまり、これらの図では、Z軸に垂直な平面がXY平面とされている。 In the following, the three-dimensional coordinate system of XYZ may be used for explanation. The light-emitting elements 150 are arranged in a two-dimensional plane as shown in FIG. 11 described later. The light-emitting elements 150 are provided for each subpixel 20. The two-dimensional plane on which the subpixels 20 are arranged is the XY plane. The subpixels 20 are arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction. FIG. 1 shows a cross section taken along line AA' in FIG. 4 described later, and is a cross section in which multiple cross sections perpendicular to the XY plane are connected on one plane. In other figures, as in FIG. 1, the X-axis and Y-axis are not shown in the cross sections of multiple cross sections perpendicular to the XY plane, and the Z-axis perpendicular to the XY plane is shown. In other words, in these figures, the plane perpendicular to the Z-axis is the XY plane.

以下では、Z軸の正方向を「上」や「上方」、Z軸の負方向を「下」や「下方」のようにいうことがあるが、Z軸に沿う方向は、必ずしも重力がかかる方向に限定するものではない。Z軸に沿った方向の長さを高さということがある。 In what follows, the positive direction of the Z axis will be referred to as "up" or "above" and the negative direction of the Z axis will be referred to as "down" or "below", but the direction along the Z axis is not necessarily limited to the direction in which gravity is applied. The length along the Z axis will be referred to as the height.

サブピクセル20は、XY平面にほぼ平行な発光面151Sを有している。発光面151Sは、主として、XY平面に直交するZ軸の負方向に向かって光を放射する面である。本実施形態および後述する変形例やすべての実施形態においては、発光面は、Z軸の負方向に向かって光を放射する。 The subpixel 20 has a light-emitting surface 151S that is approximately parallel to the XY plane. The light-emitting surface 151S is a surface that mainly emits light in the negative direction of the Z axis that is perpendicular to the XY plane. In this embodiment, the modified examples described below, and all embodiments, the light-emitting surface emits light in the negative direction of the Z axis.

図1に示すように、画像表示装置のサブピクセル20は、基板(光透過性部材)102と、トランジスタ(回路素子)103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜(第1絶縁膜)112と、発光素子150と、第2層間絶縁膜(第2絶縁膜)156と、ビア(第1ビア)161dと、第2配線層160と、を含む。 As shown in FIG. 1, the subpixel 20 of the image display device includes a substrate (light-transmitting member) 102, a transistor (circuit element) 103, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film (first insulating film) 112, a light-emitting element 150, a second interlayer insulating film (second insulating film) 156, a via (first via) 161d, and a second wiring layer 160.

本実施形態では、基板102は、2つの面を有しており、一方の面102a上には、TFT下層膜106が設けられている。TFT下層膜106上には、トランジスタ103等の回路素子が形成されている。第1面102aは、XY平面にほぼ平行な平坦面である。本実施形態の画像表示装置にカラーフィルタを設ける場合には、カラーフィルタは、基板102の他方の面である第2面102b上に形成される。第2面102bは、第1面102aに対向する面である。後述する他の実施形態についても、カラーフィルタを設けていない場合には、上述と同様に、基板の2つの面のうち発光素子が形成された面に対向する面にカラーフィルタを設けるようにしてもよい。基板102は、透光性基板であり、たとえばガラス基板である。 In this embodiment, the substrate 102 has two surfaces, and a TFT lower layer film 106 is provided on one surface 102a. Circuit elements such as transistors 103 are formed on the TFT lower layer film 106. The first surface 102a is a flat surface that is approximately parallel to the XY plane. When a color filter is provided in the image display device of this embodiment, the color filter is formed on the second surface 102b, which is the other surface of the substrate 102. The second surface 102b is a surface facing the first surface 102a. In other embodiments described later, when a color filter is not provided, a color filter may be provided on the surface of the substrate that faces the surface on which the light-emitting elements are formed, as described above. The substrate 102 is a light-transmitting substrate, for example a glass substrate.

基板102上にTFT下層膜106を介して、回路101が形成され、回路101は、光透過性を有する第1層間絶縁膜112で覆われている。発光素子150は、第1層間絶縁膜112上に設けられている。発光素子150は、第1層間絶縁膜112を介して設けられたトランジスタ103によって駆動される。トランジスタ103は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)である。TFTを含む回路素子を大型のガラス基板上に形成するプロセスは、液晶パネルや有機ELパネル等の製造のために確立しており、既存のプラントを利用することができる利点がある。 A circuit 101 is formed on a substrate 102 via a TFT underlayer film 106, and the circuit 101 is covered with a first interlayer insulating film 112 having optical transparency. A light-emitting element 150 is provided on the first interlayer insulating film 112. The light-emitting element 150 is driven by a transistor 103 provided via the first interlayer insulating film 112. The transistor 103 is a thin film transistor (TFT). The process of forming circuit elements including TFTs on a large glass substrate has been established for the manufacture of liquid crystal panels, organic EL panels, etc., and has the advantage of being able to utilize existing plants.

以下、サブピクセル20の構成について、詳細に説明する。
トランジスタ103は、TFT下層膜106上に形成されている。TFT下層膜106は、トランジスタ103の形成時に平坦性を確保するとともに、加熱処理時にトランジスタ103のTFTチャネルを汚染等から保護するために設けられている。TFT下層膜106は、SiO等の絶縁膜であり、光透過性を有している。
The configuration of the sub-pixel 20 will be described in detail below.
The transistor 103 is formed on a TFT lower layer film 106. The TFT lower layer film 106 is provided to ensure flatness when the transistor 103 is formed, and to protect the TFT channel of the transistor 103 from contamination during heat treatment. The TFT lower layer film 106 is an insulating film made of SiO2 or the like, and has optical transparency.

TFT下層膜106上には、トランジスタ103のほか、他のトランジスタやキャパシタ等の回路素子が形成され、配線等によって回路101を構成している。たとえば、後述する図3において、トランジスタ103は、駆動トランジスタ26に対応する。そのほか図3において、選択トランジスタ24やキャパシタ28等が回路素子である。回路101は、TFTチャネル104、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s,111dおよび第1配線層110を含むものとする。 In addition to the transistor 103, other transistors, capacitors, and other circuit elements are formed on the TFT lower layer film 106, and the circuit 101 is formed by wiring and the like. For example, in FIG. 3 described later, the transistor 103 corresponds to the drive transistor 26. In FIG. 3, the selection transistor 24 and capacitor 28 are other circuit elements. The circuit 101 includes the TFT channel 104, the insulating layer 105, the insulating film 108, vias 111s, 111d, and the first wiring layer 110.

トランジスタ103は、この例では、pチャネルのTFTである。トランジスタ103は、TFTチャネル104と、ゲート107と、を含む。TFTチャネル104は、好ましくは、低温ポリシリコン(Low Temperature Poly Silicon、LTPS)プロセスによって形成されている。LTPSプロセスでは、TFTチャネル104は、TFT下層膜106上に形成されたアモルファスSiの領域を多結晶化し、活性化することによって形成される。たとえば、アモルファスSiの領域の多結晶化、活性化には、エキシマレーザによるレーザアニーリングが用いられる。LTPSプロセスによって形成されたTFTは、十分高い移動度を有する。 In this example, the transistor 103 is a p-channel TFT. The transistor 103 includes a TFT channel 104 and a gate 107. The TFT channel 104 is preferably formed by a low temperature polysilicon (LTPS) process. In the LTPS process, the TFT channel 104 is formed by polycrystallizing and activating an amorphous Si region formed on the TFT underlayer film 106. For example, laser annealing using an excimer laser is used to polycrystallize and activate the amorphous Si region. The TFT formed by the LTPS process has a sufficiently high mobility.

TFTチャネル104は、領域104s,104i,104dを含む。領域104s,104i,104dは、いずれもTFT下層膜106上に設けられている。領域104iは、領域104sと領域104dとの間に設けられている。領域104s,104dは、ホウ素イオン(B)もしくはフッ化ホウ素イオン(BF2+)等のp形不純物がドープされており、ビア111s,111dとオーミック接続されている。 The TFT channel 104 includes regions 104s, 104i, and 104d. The regions 104s, 104i, and 104d are all provided on the TFT underlayer film 106. The region 104i is provided between the region 104s and the region 104d. The regions 104s and 104d are doped with p-type impurities such as boron ions (B + ) or boron fluoride ions (BF 2+ ), and are ohmic-connected to the vias 111s and 111d.

絶縁層105は、TFT下層膜106およびTFTチャネル104上に設けられている。絶縁層105は、たとえばSiOである。絶縁層105は、覆っている領域に応じてSiOやSi等を含む多層の絶縁層であってもよい。絶縁層105は、光透過性を有するように十分薄く形成されている。 The insulating layer 105 is disposed on the TFT underlayer film 106 and the TFT channel 104. The insulating layer 105 is, for example, SiO2 . The insulating layer 105 may be a multi-layer insulating layer including SiO2 , Si3N4 , etc. depending on the area it covers. The insulating layer 105 is formed thin enough to be optically transparent.

ゲート107は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104上に設けられている。絶縁層105は、TFTチャネル104とゲート107とを絶縁するとともに、隣接する他の回路素子から絶縁するために設けられている。領域104sよりも低い電位がゲート107に印加されると、領域104iにチャネルが形成されることによって、領域104s,104d間に流れる電流を制御することができる。 The gate 107 is provided on the TFT channel 104 via an insulating layer 105. The insulating layer 105 is provided to insulate the TFT channel 104 from the gate 107 and to insulate it from other adjacent circuit elements. When a potential lower than that of the region 104s is applied to the gate 107, a channel is formed in the region 104i, making it possible to control the current flowing between the regions 104s and 104d.

ゲート107は、たとえば多結晶Siで形成されていてもよいし、W、Mo等の高融点金属で形成されていてもよい。ゲート107は、多結晶Si膜によって形成される場合には、たとえばCVD等によって形成される。 The gate 107 may be formed, for example, from polycrystalline Si, or may be formed from a high melting point metal such as W or Mo. When the gate 107 is formed from a polycrystalline Si film, it is formed, for example, by CVD or the like.

絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107上に設けられている。絶縁膜108は、光透過性を有する絶縁材料で形成され、たとえばSiOやSi等の無機膜である。好ましくは、絶縁膜108は、SiOおよびSi等の積層膜である。絶縁膜108は、隣接して配置されたトランジスタ103等の回路素子を互いに分離するために設けられている。絶縁膜108は、第1配線層110を形成するのに支障のない程度の平坦度を有する面を提供する。 The insulating film 108 is provided on the insulating layer 105 and the gate 107. The insulating film 108 is made of an insulating material having optical transparency, and is, for example, an inorganic film such as SiO2 or Si3N4 . Preferably, the insulating film 108 is a laminated film of SiO2 and Si3N4 . The insulating film 108 is provided to separate adjacent circuit elements such as the transistors 103 from each other. The insulating film 108 provides a surface having a flatness sufficient to allow the formation of the first wiring layer 110.

第1配線層110は、絶縁膜108上に設けられている。第1配線層110は、電位の異なり得る複数の配線を含むことができる。第1配線層110は、配線110s,110dを含む。配線110s,110dは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。 The first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108. The first wiring layer 110 can include multiple wirings that can have different potentials. The first wiring layer 110 includes wirings 110s and 110d. The wirings 110s and 110d are formed separately and can be connected to different potentials.

図1以降の断面図においては、特に断らない限り、配線層を表す符号は、その配線層を構成する配線の横に表示されるものとする。 In the cross-sectional views from Figure 1 onwards, unless otherwise specified, the symbols representing the wiring layers are shown next to the wires that make up that wiring layer.

配線110sは、領域104sの上方に設けられている。配線110sは、たとえば後述する図3に示される電源線3に接続されている。配線110dは、領域104dの上方に設けられている。配線110dには、ビア161dの一端が接続されている。ビア161dの他端は、第2配線層160に接続されている。 The wiring 110s is provided above the region 104s. The wiring 110s is connected to the power supply line 3 shown in FIG. 3, which will be described later, for example. The wiring 110d is provided above the region 104d. One end of the via 161d is connected to the wiring 110d. The other end of the via 161d is connected to the second wiring layer 160.

ビア111s,111dは、絶縁膜108および絶縁層105を貫通して設けられている。ビア111sは、配線110sと領域104sとの間に設けられ、配線110sおよび領域104sを電気的に接続している。ビア111dは、配線110dと領域104dとの間に設けられ、配線110dおよび領域104dを電気的に接続している。 The vias 111s and 111d are provided through the insulating film 108 and the insulating layer 105. The via 111s is provided between the wiring 110s and the region 104s, and electrically connects the wiring 110s and the region 104s. The via 111d is provided between the wiring 110d and the region 104d, and electrically connects the wiring 110d and the region 104d.

配線110sは、ビア111sを介して、領域104sに接続されている。領域104sは、トランジスタ103のソース領域である。したがって、トランジスタ103のソース領域は、ビア111sおよび配線110sを介して、たとえば図3の回路の電源線3に電気的に接続される。 The wiring 110s is connected to the region 104s through the via 111s. The region 104s is the source region of the transistor 103. Therefore, the source region of the transistor 103 is electrically connected to, for example, the power line 3 of the circuit of FIG. 3 through the via 111s and the wiring 110s.

配線110dは、ビア111dを介して、領域104dに接続されている。領域104dは、トランジスタ103のドレイン領域である。したがって、トランジスタ103のドレイン領域は、ビア111d、配線110dおよびビア161dを介して、第2配線層160に電気的に接続される。 Wiring 110d is connected to region 104d through via 111d. Region 104d is the drain region of transistor 103. Therefore, the drain region of transistor 103 is electrically connected to second wiring layer 160 through via 111d, wiring 110d, and via 161d.

第1層間絶縁膜112は、絶縁膜108および第1配線層110上を覆って設けられている。第1層間絶縁膜112は、光透過性を有する材料で形成されている。第1層間絶縁膜112は、たとえば、有機樹脂によって形成されており、有機透明樹脂である。第1層間絶縁膜112は、製造方法において説明するように、発光層を有する半導体層を貼り合わせるための平坦化面112Fを提供する。 The first interlayer insulating film 112 is provided to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The first interlayer insulating film 112 is formed of a material having optical transparency. The first interlayer insulating film 112 is formed of, for example, an organic resin, and is an organic transparent resin. The first interlayer insulating film 112 provides a planarized surface 112F for bonding a semiconductor layer having a light-emitting layer, as described in the manufacturing method.

基板102、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112は、駆動回路部100を構成する。発光素子150は、駆動回路部100上に設けられている。 The substrate 102, the TFT lower layer 106, the circuit 101 and the first interlayer insulating film 112 constitute the driving circuit section 100. The light-emitting element 150 is provided on the driving circuit section 100.

発光素子150は、平坦化面112F上に設けられた発光面151Sを含む。発光素子150は、発光面151Sに対向して設けられた上面153Uを含む。この例では、発光面151Sおよび上面153UのXY平面視での外周形状は、方形または長方形であり、発光素子150は、平坦化面112F上に発光面151Sを有する角柱状の素子である。角柱の断面は、5角形以上の多角形でもよい。発光素子150は、角柱状の素子に限らず、円柱状の素子であってもよい。 The light-emitting element 150 includes a light-emitting surface 151S provided on the planarized surface 112F. The light-emitting element 150 includes an upper surface 153U provided opposite the light-emitting surface 151S. In this example, the outer peripheral shape of the light-emitting surface 151S and the upper surface 153U in the XY plane view is square or rectangular, and the light-emitting element 150 is a prismatic element having the light-emitting surface 151S on the planarized surface 112F. The cross section of the prismatic element may be a polygon having five or more sides. The light-emitting element 150 is not limited to a prismatic element, and may be a cylindrical element.

発光素子150は、n形半導体層151と、発光層152と、p形半導体層153と、を含む。n形半導体層151、発光層152およびp形半導体層153は、発光面151Sから上面153Uに向かってこの順に積層されている。n形半導体層151である発光面151Sは、平坦化面112Fに接して設けられている。したがって、発光素子150は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を介して、Z軸の負方向に光を放射する。 The light-emitting element 150 includes an n-type semiconductor layer 151, a light-emitting layer 152, and a p-type semiconductor layer 153. The n-type semiconductor layer 151, the light-emitting layer 152, and the p-type semiconductor layer 153 are stacked in this order from the light-emitting surface 151S toward the upper surface 153U. The light-emitting surface 151S, which is the n-type semiconductor layer 151, is provided in contact with the planarized surface 112F. Therefore, the light-emitting element 150 emits light in the negative direction of the Z axis through the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower film 106, and the substrate 102.

n形半導体層151は、接続部151aを含む。接続部151aは、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出するように設けられている。接続部151aの平坦化面112Fからの高さは、n形半導体層151の平坦化面112Fからの高さと同じか、n形半導体層151の平坦化面112Fからの高さよりも低い。接続部151aは、n形半導体層151の一部である。接続部151aは、ビア(第2ビア)161kの一端に接続されて、n形半導体層151は、接続部151aを介して、ビア161kに電気的に接続される。 The n-type semiconductor layer 151 includes a connection portion 151a. The connection portion 151a is provided so as to protrude in one direction from the n-type semiconductor layer 151 on the planarized surface 112F. The height of the connection portion 151a from the planarized surface 112F is the same as the height of the n-type semiconductor layer 151 from the planarized surface 112F or is lower than the height of the n-type semiconductor layer 151 from the planarized surface 112F. The connection portion 151a is a part of the n-type semiconductor layer 151. The connection portion 151a is connected to one end of a via (second via) 161k, and the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to the via 161k via the connection portion 151a.

発光素子150が角柱状の形状の場合には、発光素子150のXY平面視の形状は、たとえばほぼ正方形または長方形である。発光素子150のXY平面視の形状が方形を含む多角形の場合には、発光素子150の角部は丸くてもよい。発光素子150のXY平面視の形状が円柱状の形状の場合には、発光素子150のXY平面視の形状は、円形に限らず、たとえば楕円形であってもよい。平面視での発光素子の形状や配置等を適切に選定することによって、配線レイアウト等の自由度が向上する。 When the light emitting element 150 has a prismatic shape, the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is, for example, approximately square or rectangular. When the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is a polygon including a square, the corners of the light emitting element 150 may be rounded. When the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is cylindrical, the shape of the light emitting element 150 in the XY plane view is not limited to a circle, and may be, for example, an ellipse. By appropriately selecting the shape and arrangement of the light emitting element in the planar view, the degree of freedom of the wiring layout, etc. is improved.

発光素子150には、たとえば、InAlGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y<1)等の発光層を含む窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。以下では、上述の窒化ガリウム系化合物半導体を、単に窒化ガリウム(GaN)と呼ぶことがある。本発明の一実施形態における発光素子150は、いわゆる発光ダイオードである。発光素子150が発光する光の波長は、近紫外域から可視光域の範囲の波長であればよく、たとえば467nm±20nm程度である。発光素子150が発光する光の波長は、410nm±20nm程度の青紫発光としてもよい。発光素子150が発光する光の波長は、上述の値に限らず、適切なものとすることができる。 For the light emitting element 150, for example, a gallium nitride compound semiconductor including a light emitting layer such as In x Al y Ga 1-X-Y N (0≦X, 0≦Y, X+Y<1) is preferably used. Hereinafter, the above-mentioned gallium nitride compound semiconductor may be simply referred to as gallium nitride (GaN). The light emitting element 150 in one embodiment of the present invention is a so-called light emitting diode. The wavelength of light emitted by the light emitting element 150 may be in the range from the near ultraviolet region to the visible light region, for example, about 467 nm±20 nm. The wavelength of light emitted by the light emitting element 150 may be blue-violet light of about 410 nm±20 nm. The wavelength of light emitted by the light emitting element 150 is not limited to the above-mentioned value, and may be any appropriate value.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび発光素子150を覆っている。第2層間絶縁膜156は、隣接して配置された発光素子150を分離する。第2層間絶縁膜156は、発光素子150を覆うことによって、周囲環境から、発光素子150を保護する。第2層間絶縁膜156の表面は、層間絶縁膜156上に第2配線層160が形成できる程度の平坦性があればよい。 The second interlayer insulating film 156 covers the planarized surface 112F and the light-emitting element 150. The second interlayer insulating film 156 separates adjacently arranged light-emitting elements 150. By covering the light-emitting element 150, the second interlayer insulating film 156 protects the light-emitting element 150 from the surrounding environment. The surface of the second interlayer insulating film 156 only needs to be flat enough to allow the second wiring layer 160 to be formed on the interlayer insulating film 156.

第2層間絶縁膜156は、有機絶縁材料によって形成されている。第2層間絶縁膜156に用いられる有機絶縁材料は、光反射性を有する絶縁材料であり、好ましくは白色樹脂である。第2層間絶縁膜156を白色樹脂とすることによって、発光素子150の上方向および横方向の出射光や、発光面151Sと平坦化面112Fとの界面等に起因する戻り光を反射することができる。そのため、発光素子150の発光効率は、実質的に向上される。 The second interlayer insulating film 156 is formed of an organic insulating material. The organic insulating material used for the second interlayer insulating film 156 is an insulating material having light reflectivity, and is preferably a white resin. By making the second interlayer insulating film 156 a white resin, it is possible to reflect the upward and lateral emitted light of the light emitting element 150 and the return light caused by the interface between the light emitting surface 151S and the planarized surface 112F, etc. Therefore, the light emitting efficiency of the light emitting element 150 is substantially improved.

白色樹脂は、SOG(Spin On Glass)等のシリコン系樹脂やノボラック型フェノール系樹脂等の透明樹脂に、ミー(Mie)散乱効果を有する散乱性微粒子を分散させることによって形成される。散乱性微粒子は、無色または白色であり、発光素子150が発光する光の波長の1/10程度から数倍程度の直径を有する。好適に用いられる散乱性微粒子は、光の波長の1/2程度の直径を有する。たとえば、このような散乱性微粒子としては、TiO、Al、ZnO等が挙げられる。 The white resin is formed by dispersing scattering particles having a Mie scattering effect in a transparent resin such as a silicon-based resin such as SOG (Spin On Glass) or a novolac-type phenol-based resin. The scattering particles are colorless or white, and have a diameter of about 1/10 to several times the wavelength of the light emitted by the light-emitting element 150. The scattering particles preferably have a diameter of about 1/2 the wavelength of the light. For example, such scattering particles include TiO 2 , Al 2 O 3 , and ZnO.

白色樹脂は、透明樹脂内に分散された多数の微細な空孔などを活用することによっても、形成されることができる。第1層間絶縁膜112を白色化する場合には、SOG等に重ねて、たとえば、ALD(Atomic-Layer-Deposition)やCVDで形成されたSiO膜等を用いてもよい。 The white resin can also be formed by utilizing a large number of fine voids dispersed in a transparent resin. When the first interlayer insulating film 112 is whitened, a SiO 2 film formed by ALD (Atomic-Layer-Deposition) or CVD may be used in combination with SOG or the like.

第2層間絶縁膜156は、黒色樹脂であってもよい。第2層間絶縁膜156を黒色樹脂とすることによって、サブピクセル20内における光の散乱が抑制され、迷光がより効果的に抑制される。迷光が抑制された画像表示装置は、よりシャープな画像を表示することが可能である。 The second interlayer insulating film 156 may be a black resin. By making the second interlayer insulating film 156 a black resin, scattering of light within the subpixel 20 is suppressed, and stray light is more effectively suppressed. An image display device in which stray light is suppressed is capable of displaying sharper images.

第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に設けられている。第2配線層160は、電位の異なり得る複数の配線を含むことができる。第2配線層160は、配線160k,160aを含む。配線160k,160aは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。 The second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156. The second wiring layer 160 can include multiple wirings that can have different potentials. The second wiring layer 160 includes wirings 160k and 160a. The wirings 160k and 160a are formed separately and can be connected to different potentials.

配線160kの一部は、接続部151aの上方に設けられている。配線160kの他の一部は、たとえば図3の回路の接地線4に接続される。配線160aの一部は、上面153Uの上方に設けられている。上面153Uは、接続部材161aによって配線160aに接続されている。配線160aの他の一部は、配線110dの上方に設けられている。 A part of the wiring 160k is provided above the connection portion 151a. Another part of the wiring 160k is connected to, for example, the ground line 4 of the circuit in FIG. 3. A part of the wiring 160a is provided above the upper surface 153U. The upper surface 153U is connected to the wiring 160a by a connection member 161a. Another part of the wiring 160a is provided above the wiring 110d.

ビア(第1ビア)161dは、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通して配線110dに達するように設けられている。ビア161dは、配線(第1配線)160aと配線110dとの間に設けられ、配線160aと配線110dとを電気的に接続する。したがって、p形半導体層153は、接続部材161a、配線160a、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン領域に電気的に接続されている。 The via (first via) 161d is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. The via 161d is provided between the wiring (first wiring) 160a and the wiring 110d, and electrically connects the wiring 160a and the wiring 110d. Therefore, the p-type semiconductor layer 153 is electrically connected to the drain region of the transistor 103 via the connection member 161a, the wiring 160a, the via 161d, the wiring 110d, and the via 111d.

ビア(第2ビア)161kは、第2層間絶縁膜156を貫通し接続部151aに達するように設けられている。ビア161kは、配線(第2配線)160kと接続部151aとの間に設けられ、配線160kと接続部151aとを接続する。したがって、n形半導体層151は、接続部151a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば図3の回路の接地線4に電気的に接続される。 The via (second via) 161k is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connection portion 151a. The via 161k is provided between the wiring (second wiring) 160k and the connection portion 151a, and connects the wiring 160k and the connection portion 151a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground line 4 of the circuit in FIG. 3 via the connection portion 151a, the via 161k, and the wiring 160k.

配線層110およびビア111s,111d,161kは、たとえばAlやAlの合金、AlとTi等との積層膜等によって形成されている。たとえば、AlとTiの積層膜では、Tiの薄膜上にAlが積層され、さらにAl上にTiが積層されている。 The wiring layer 110 and the vias 111s, 111d, and 161k are formed, for example, from Al, an alloy of Al, or a laminated film of Al and Ti. For example, in a laminated film of Al and Ti, Al is laminated on a thin film of Ti, and Ti is further laminated on the Al.

外部の環境から保護するために、これらを覆う保護層を、第2層間絶縁膜156および第2配線層160上にわたって設けるようにしてもよい。なお、このときの保護層は、光反射性を有する層とすることが望ましく、たとえばこの保護層は白色樹脂で形成される。 In order to protect them from the external environment, a protective layer that covers them may be provided over the second interlayer insulating film 156 and the second wiring layer 160. In this case, it is preferable that the protective layer is a layer that has light reflectivity, and for example, this protective layer is formed of a white resin.

図2は、本実施形態の変形例に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図2の変形例では、第1配線層110を構成する配線110s1,110d1の形状が第1の実施形態の場合と相違する。他の構成要素は、第1の実施形態の場合と同じである。同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図2に示すように、変形例の画像表示装置は、サブピクセル20aを含む。サブピクセル20aは、第1配線層110を含んでいる。第1配線層110は、配線110s1,110d1を含む。配線110s1は、ビア111sを介して、トランジスタ103のソース領域に接続されており、たとえば後述の図3の回路の電源線3に接続される。配線110d1は、ビア111dを介して、トランジスタのドレイン領域に接続されるとともに、ビア161dを介して、配線160aに接続されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of an image display device according to a modified example of this embodiment.
2, the shapes of the wirings 110s1 and 110d1 constituting the first wiring layer 110 are different from those in the first embodiment. The other components are the same as those in the first embodiment. The same components are denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
As shown in Fig. 2, the image display device of the modified example includes a subpixel 20a. The subpixel 20a includes a first wiring layer 110. The first wiring layer 110 includes wirings 110s1 and 110d1. The wiring 110s1 is connected to a source region of a transistor 103 through a via 111s, and is connected to, for example, a power supply line 3 of the circuit in Fig. 3 described below. The wiring 110d1 is connected to a drain region of the transistor through a via 111d, and is also connected to a wiring 160a through a via 161d.

配線110s1,110d1は、このような回路接続機能のほか、トランジスタ103の誤動作防止のための遮光機能を有する。すなわち、配線110s1および配線110d1は、トランジスタ103のTFTチャネル104を覆うように設けられており、発光素子150からの光を遮光する。配線110s1,110d1は、TFTチャネル104のほとんどを覆うことによって、発光素子150から放射された光が配線110s1,110d1によってTFTチャネル104に到達することが抑制される。そのため、光の照射によるトランジスタ103の誤動作を防止することができる。配線110s1,110d1は、この例のように、これら2つの配線形状によって、TFTチャネル104を遮光する場合に限らず、配線110s1,110d1のいずれか一方の形状によって、TFTチャネル104を遮光するようにしてもよい。 In addition to the circuit connection function, the wiring 110s1 and 110d1 have a light-shielding function to prevent the transistor 103 from malfunctioning. That is, the wiring 110s1 and the wiring 110d1 are provided to cover the TFT channel 104 of the transistor 103, and block light from the light-emitting element 150. The wiring 110s1 and 110d1 cover most of the TFT channel 104, thereby preventing the light emitted from the light-emitting element 150 from reaching the TFT channel 104 by the wiring 110s1 and 110d1. Therefore, it is possible to prevent the transistor 103 from malfunctioning due to light irradiation. The wiring 110s1 and 110d1 are not limited to the case where the wiring 110s1 and 110d1 shields the TFT channel 104 by these two wiring shapes as in this example, but may also shield the TFT channel 104 by the shape of either the wiring 110s1 or 110d1.

図3は、本実施形態に係る画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図3に示すように、本実施形態の画像表示装置1は、表示領域2を備える。表示領域2には、サブピクセル20が配列されている。サブピクセル20は、たとえば格子状に配列されている。たとえば、サブピクセル20は、X軸に沿ってn個配列され、Y軸に沿ってm個配列される。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating the image display device according to the present embodiment.
3, the image display device 1 of this embodiment includes a display area 2. Sub-pixels 20 are arranged in the display area 2. The sub-pixels 20 are arranged, for example, in a lattice pattern. For example, n sub-pixels 20 are arranged along the X axis, and m sub-pixels 20 are arranged along the Y axis.

画像表示装置1は、電源線3および接地線4をさらに有する。電源線3および接地線4は、サブピクセル20の配列に沿って、格子状に布線されている。電源線3および接地線4は、各サブピクセル20に電気的に接続され、電源端子3aとGND端子4aとの間に接続された直流電源から各サブピクセル20に電力を供給する。電源端子3aおよびGND端子4aは、電源線3および接地線4の端部にそれぞれ設けられ、表示領域2の外部に設けられた直流電源回路に接続される。電源端子3aは、GND端子4aを基準にして正の電圧が供給される。 The image display device 1 further includes a power supply line 3 and a ground line 4. The power supply line 3 and the ground line 4 are laid out in a grid pattern along the arrangement of the subpixels 20. The power supply line 3 and the ground line 4 are electrically connected to each subpixel 20, and supply power to each subpixel 20 from a DC power supply connected between the power supply terminal 3a and the GND terminal 4a. The power supply terminal 3a and the GND terminal 4a are provided at the ends of the power supply line 3 and the ground line 4, respectively, and are connected to a DC power supply circuit provided outside the display area 2. A positive voltage is supplied to the power supply terminal 3a with respect to the GND terminal 4a.

画像表示装置1は、走査線6および信号線8をさらに有する。走査線6は、X軸に平行な方向に布線されている。つまり、走査線6は、サブピクセル20の行方向の配列に沿って布線されている。信号線8は、Y軸に平行な方向に布線されている。つまり、信号線8は、サブピクセル20の列方向の配列に沿って布線されている。 The image display device 1 further includes scanning lines 6 and signal lines 8. The scanning lines 6 are arranged in a direction parallel to the X-axis. In other words, the scanning lines 6 are arranged along the row direction of the subpixels 20. The signal lines 8 are arranged in a direction parallel to the Y-axis. In other words, the signal lines 8 are arranged along the column direction of the subpixels 20.

画像表示装置1は、行選択回路5および信号電圧出力回路7をさらに有する。行選択回路5および信号電圧出力回路7は、表示領域2の外縁に沿って設けられている。行選択回路5は、表示領域2の外縁のY軸方向に沿って設けられている。行選択回路5は、各列のサブピクセル20に走査線6を介して電気的に接続され、各サブピクセル20に選択信号を供給する。 The image display device 1 further includes a row selection circuit 5 and a signal voltage output circuit 7. The row selection circuit 5 and the signal voltage output circuit 7 are provided along the outer edge of the display area 2. The row selection circuit 5 is provided along the Y-axis direction of the outer edge of the display area 2. The row selection circuit 5 is electrically connected to the sub-pixels 20 of each column via the scanning lines 6, and supplies a selection signal to each sub-pixel 20.

信号電圧出力回路7は、表示領域2の外縁のX軸方向に沿って設けられている。信号電圧出力回路7は、各行のサブピクセル20に信号線8を介して電気的に接続され、各サブピクセル20に信号電圧を供給する。 The signal voltage output circuit 7 is provided along the X-axis direction on the outer edge of the display area 2. The signal voltage output circuit 7 is electrically connected to the subpixels 20 in each row via signal lines 8, and supplies a signal voltage to each subpixel 20.

サブピクセル20は、発光素子22と、選択トランジスタ24と、駆動トランジスタ26と、キャパシタ28と、を含む。図3および後述する図4において、選択トランジスタ24はT1と表示され、駆動トランジスタ26はT2と表示され、キャパシタ28はCmと表示されることがある。 The subpixel 20 includes a light-emitting element 22, a selection transistor 24, a drive transistor 26, and a capacitor 28. In FIG. 3 and FIG. 4 described below, the selection transistor 24 may be labeled T1, the drive transistor 26 may be labeled T2, and the capacitor 28 may be labeled Cm.

発光素子22は、駆動トランジスタ26と直列に接続されている。本実施形態では、駆動トランジスタ26はpチャネルのTFTであり、駆動トランジスタ26のドレイン電極に、発光素子22のアノード電極が接続されている。駆動トランジスタ26および選択トランジスタ24の主電極は、ドレイン電極およびソース電極である。発光素子22のアノード電極は、p形半導体層に接続されている。発光素子22のカソード電極は、n形半導体層に接続されている。発光素子22および駆動トランジスタ26の直列回路は、電源線3と接地線4との間に接続されている。駆動トランジスタ26は、図1におけるトランジスタ103に対応し、発光素子22は、図1における発光素子150に対応する。発光素子22に流れる電流は、駆動トランジスタ26のゲート-ソース間に印加される電圧によって決定され、発光素子22は、流れる電流に応じた輝度で発光する。 The light-emitting element 22 is connected in series with the driving transistor 26. In this embodiment, the driving transistor 26 is a p-channel TFT, and the anode electrode of the light-emitting element 22 is connected to the drain electrode of the driving transistor 26. The main electrodes of the driving transistor 26 and the selection transistor 24 are the drain electrode and the source electrode. The anode electrode of the light-emitting element 22 is connected to the p-type semiconductor layer. The cathode electrode of the light-emitting element 22 is connected to the n-type semiconductor layer. The series circuit of the light-emitting element 22 and the driving transistor 26 is connected between the power supply line 3 and the ground line 4. The driving transistor 26 corresponds to the transistor 103 in FIG. 1, and the light-emitting element 22 corresponds to the light-emitting element 150 in FIG. 1. The current flowing through the light-emitting element 22 is determined by the voltage applied between the gate and source of the driving transistor 26, and the light-emitting element 22 emits light with a brightness according to the current flowing through it.

選択トランジスタ24は、駆動トランジスタ26のゲート電極と信号線8との間に主電極を介して接続されている。選択トランジスタ24のゲート電極は、走査線6に接続されている。駆動トランジスタ26のゲート電極と電源線3との間には、キャパシタ28が接続されている。 The selection transistor 24 is connected between the gate electrode of the drive transistor 26 and the signal line 8 via a main electrode. The gate electrode of the selection transistor 24 is connected to the scanning line 6. A capacitor 28 is connected between the gate electrode of the drive transistor 26 and the power line 3.

行選択回路5は、m行のサブピクセル20の配列から、1行を選択して走査線6に選択信号を供給する。信号電圧出力回路7は、選択された行の各サブピクセル20に必要なアナログ電圧値を有する信号電圧を供給する。選択された行のサブピクセル20の駆動トランジスタ26のゲート-ソース間には、信号電圧が印加される。信号電圧は、キャパシタ28によって保持される。駆動トランジスタ26は、信号電圧に応じた電流を発光素子22に流す。発光素子22は、流れた電流に応じた輝度で発光する。 The row selection circuit 5 selects one row from an array of m rows of subpixels 20 and supplies a selection signal to the scanning line 6. The signal voltage output circuit 7 supplies a signal voltage having a required analog voltage value to each subpixel 20 in the selected row. A signal voltage is applied between the gate and source of the drive transistor 26 of the subpixel 20 in the selected row. The signal voltage is held by a capacitor 28. The drive transistor 26 passes a current according to the signal voltage to the light-emitting element 22. The light-emitting element 22 emits light with a brightness according to the current that has passed through it.

行選択回路5は、選択する行を順次切り替えて選択信号を供給する。つまり、行選択回路5は、サブピクセル20が配列された行を走査する。順次走査されたサブピクセル20の発光素子22には、信号電圧に応じた電流が流れて発光する。サブピクセル20は、発光素子22の流れる電流によって輝度が決定される。サブピクセル20は、決定された輝度にもとづく階調で発光し、表示領域2に画像が表示される。 The row selection circuit 5 sequentially switches the selected row and supplies a selection signal. That is, the row selection circuit 5 scans the rows in which the subpixels 20 are arranged. A current corresponding to the signal voltage flows through the light-emitting elements 22 of the sequentially scanned subpixels 20, causing them to emit light. The luminance of the subpixels 20 is determined by the current flowing through the light-emitting elements 22. The subpixels 20 emit light at a gradation based on the determined luminance, and an image is displayed in the display area 2.

図4は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な平面図である。
図4では、AA’線は、図1等の断面図における切断線を表している。本実施形態では、発光素子150および駆動用のトランジスタ103は、第1層間絶縁膜112および第2層間絶縁膜156を介して、Z軸方向に積層されている。発光素子150は、図3では発光素子22に対応する。駆動用のトランジスタ103は、図3では駆動トランジスタ26に対応し、T2とも表記される。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
In Fig. 4, line AA' represents a cutting line in the cross-sectional view of Fig. 1 etc. In this embodiment, the light-emitting element 150 and the driving transistor 103 are stacked in the Z-axis direction via a first interlayer insulating film 112 and a second interlayer insulating film 156. The light-emitting element 150 corresponds to the light-emitting element 22 in Fig. 3. The driving transistor 103 corresponds to the driving transistor 26 in Fig. 3 and is also denoted as T2.

図4に示すように、発光素子150のアノード電極は、図1に示したp形半導体層153によって提供される。p形半導体層153の上面153U上には、接続部材161aが設けられている。p形半導体層153は、接続部材161aを介して、配線160aに接続されている。配線160aは、コンタクトホール161d1によってビア161dに接続され、配線160aは、ビア161dを介して、下層に設けられた配線110dに接続される。 As shown in FIG. 4, the anode electrode of the light-emitting element 150 is provided by the p-type semiconductor layer 153 shown in FIG. 1. A connection member 161a is provided on the upper surface 153U of the p-type semiconductor layer 153. The p-type semiconductor layer 153 is connected to the wiring 160a via the connection member 161a. The wiring 160a is connected to the via 161d by the contact hole 161d1, and the wiring 160a is connected to the wiring 110d provided in the lower layer via the via 161d.

配線110dは、図1に示したビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン電極に接続されている。トランジスタ103のドレイン電極は、TFTチャネル104の一部であり、図1に示した領域104dである。トランジスタ103のソース電極は、図1に示したビア111sを介して、配線110sに接続されている。トランジスタ103のソース電極は、図1に示した領域104sである。この例では、第1配線層110は、電源線3を含んでおり、配線110sは、電源線3に接続されている。 The wiring 110d is connected to the drain electrode of the transistor 103 through the via 111d shown in FIG. 1. The drain electrode of the transistor 103 is part of the TFT channel 104, and is the region 104d shown in FIG. 1. The source electrode of the transistor 103 is connected to the wiring 110s through the via 111s shown in FIG. 1. The source electrode of the transistor 103 is the region 104s shown in FIG. 1. In this example, the first wiring layer 110 includes the power line 3, and the wiring 110s is connected to the power line 3.

発光素子150のカソード電極は、接続部151aによって提供される。接続部151aは、トランジスタ103や配線層110よりも上層に設けられている。接続部151aは、ビア161kを介して、配線160kに電気的に接続される。より具体的には、ビア161kの一端は、接続部151aに接続されている。ビア161kの他端は、コンタクトホール161k1を介して、配線160kに接続されている。配線160kは、接地線4に接続されている。 The cathode electrode of the light-emitting element 150 is provided by the connection portion 151a. The connection portion 151a is provided in a layer above the transistor 103 and the wiring layer 110. The connection portion 151a is electrically connected to the wiring 160k through the via 161k. More specifically, one end of the via 161k is connected to the connection portion 151a. The other end of the via 161k is connected to the wiring 160k through the contact hole 161k1. The wiring 160k is connected to the ground line 4.

このように、発光素子150は、ビア161dを用いることによって、発光素子150よりも下層に設けられた第1配線層110を第2配線層160に電気的に接続されることができる。発光素子150は、ビア161kを用いることによって、第2配線層160よりも下方に設けられた接続部151aを第2配線層160に電気的に接続されることができる。 In this way, the light emitting element 150 can electrically connect the first wiring layer 110, which is provided below the light emitting element 150, to the second wiring layer 160 by using the via 161d. The light emitting element 150 can electrically connect the connection portion 151a, which is provided below the second wiring layer 160, to the second wiring layer 160 by using the via 161k.

本実施形態の画像表示装置1の製造方法について説明する。
図5A~図8Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図5Aに示すように、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、基板102が準備される。TFT下層膜106は、第1面102a上に形成される。TFT下層膜106は、たとえばCVD法によって形成される。形成されたTFT下層膜106上に、Si層1104が形成される。Si層1104は、成膜時にはアモルファスSiの層であり、成膜後に、たとえばエキシマレーザパルスを複数回走査することによって多結晶化されたSi層1104が形成される。
A method for manufacturing the image display device 1 of this embodiment will be described.
5A to 8B are schematic cross-sectional views illustrating a part of the method for manufacturing the image display device of this embodiment.
As shown in Fig. 5A, in the manufacturing method of the image display device 1 of this embodiment, a substrate 102 is prepared. A TFT lower layer film 106 is formed on the first surface 102a. The TFT lower layer film 106 is formed, for example, by a CVD method. A Si layer 1104 is formed on the formed TFT lower layer film 106. The Si layer 1104 is an amorphous Si layer when formed, and after formation, the Si layer 1104 is polycrystallized by, for example, scanning an excimer laser pulse multiple times to form the Si layer 1104.

図5Bに示すように、TFT下層膜106上の所定の位置に、トランジスタ103が形成される。たとえば、LTPSプロセスでは、トランジスタ103は、次のようにして形成される。 As shown in FIG. 5B, the transistor 103 is formed at a predetermined position on the TFT underlayer film 106. For example, in the LTPS process, the transistor 103 is formed as follows.

図5Aに示した多結晶化されたSi層1104は、所定の位置に所定の形状でアイランド状に加工され、TFTチャネル104が形成される。たとえば、所定の位置および所定の形状は、図4に示したTFTチャネル104の位置であり形状である。TFT下層膜106およびTFTチャネル104を覆うように絶縁層105が形成される。絶縁層105は、ゲート絶縁膜として機能する。TFTチャネル104上に絶縁層105を介して、ゲート107が形成される。ゲート107に対して、B等の不純物を選択的にドーピングし、熱活性化することによって、トランジスタ103は形成される。領域104s,104dは、p形の活性領域とされ、それぞれトランジスタ103のソース領域、ドレイン領域として機能する。領域104iは、n形の活性領域とされ、チャネルとして機能する。 The polycrystallized Si layer 1104 shown in FIG. 5A is processed into an island shape at a predetermined position and in a predetermined shape to form the TFT channel 104. For example, the predetermined position and the predetermined shape are the position and shape of the TFT channel 104 shown in FIG. 4. An insulating layer 105 is formed so as to cover the TFT underlayer film 106 and the TFT channel 104. The insulating layer 105 functions as a gate insulating film. A gate 107 is formed on the TFT channel 104 through the insulating layer 105. The transistor 103 is formed by selectively doping the gate 107 with impurities such as B + and thermally activating it. The regions 104s and 104d are p-type active regions and function as the source region and drain region of the transistor 103, respectively. The region 104i is an n-type active region and functions as a channel.

図6に示すように、絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107を覆うように形成される。絶縁膜108の形成には、絶縁膜108の材質に応じて適切な製法が適用される。たとえば、絶縁膜108がSiOで形成される場合には、ALDやCVD等の技術が用いられる。 6, the insulating film 108 is formed to cover the insulating layer 105 and the gate 107. The insulating film 108 is formed by a suitable manufacturing method depending on the material of the insulating film 108. For example, when the insulating film 108 is made of SiO2 , a technique such as ALD or CVD is used.

絶縁膜108の平坦度は、第1配線層110を形成することができる程度でよく、必ずしも平坦化工程を行わなくてもよい。絶縁膜108に平坦化工程を施さない場合には、平坦化工程のための工程数を削減することができる。 The flatness of the insulating film 108 needs to be sufficient to form the first wiring layer 110, and a flattening process does not necessarily have to be performed. If a flattening process is not performed on the insulating film 108, the number of steps required for the flattening process can be reduced.

絶縁膜108および絶縁層105を貫通してビア111s,111dが形成される。ビア111sは、領域104sに達するように形成される。ビア111dは、領域104dに達するように形成される。ビア111s,111dを形成するためのビアホール形成には、たとえばRIE等が用いられる。 Vias 111s and 111d are formed through insulating film 108 and insulating layer 105. Via 111s is formed to reach region 104s. Via 111d is formed to reach region 104d. RIE, for example, is used to form via holes for forming vias 111s and 111d.

配線110s,110dを含む第1配線層110は、絶縁膜108上に形成される。配線110sは、ビア111sの一端に接続される。配線110dは、ビア111dの一端に接続される。第1配線層110は、ビア111s,111dの形成と同時に形成されてもよい。 The first wiring layer 110 including the wirings 110s and 110d is formed on the insulating film 108. The wiring 110s is connected to one end of the via 111s. The wiring 110d is connected to one end of the via 111d. The first wiring layer 110 may be formed simultaneously with the formation of the vias 111s and 111d.

第1層間絶縁膜(第1絶縁膜)112は、絶縁膜108および第1配線層110上を覆って形成される。第1層間絶縁膜112は、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing、CMP)等によって表面を平坦化し、平坦化面112Fが形成される。 The first interlayer insulating film (first insulating film) 112 is formed to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The surface of the first interlayer insulating film 112 is planarized by chemical mechanical polishing (CMP) or the like to form a planarized surface 112F.

このようにして、駆動回路部(第1基板)100が形成される。この例では、駆動回路部100は、基板102を含んでいる。駆動回路部100の製造工程は、この後説明するウェハー貼り合わせの工程とは別のプラントで実行されてもよいし、ウェハー貼り合わせの工程と同じプラントで実行されてもよい。 In this manner, the drive circuit section (first substrate) 100 is formed. In this example, the drive circuit section 100 includes a substrate 102. The manufacturing process for the drive circuit section 100 may be performed in a plant separate from the wafer bonding process described below, or may be performed in the same plant as the wafer bonding process.

図7Aに示すように、半導体成長基板1194が準備される。半導体成長基板1194は、結晶成長用基板1001および半導体層1150を含む。結晶成長用基板1001は、たとえばSi基板やサファイア基板等である。好ましくは、Si基板が結晶成長用基板1001として用いられる。また、低温スパッタ法等の低温結晶成長プロセスを用いる場合には、より安価なガラス基板等を用いることも可能である。 As shown in FIG. 7A, a semiconductor growth substrate 1194 is prepared. The semiconductor growth substrate 1194 includes a crystal growth substrate 1001 and a semiconductor layer 1150. The crystal growth substrate 1001 is, for example, a Si substrate or a sapphire substrate. Preferably, a Si substrate is used as the crystal growth substrate 1001. In addition, when a low-temperature crystal growth process such as a low-temperature sputtering method is used, it is also possible to use a less expensive glass substrate or the like.

半導体層1150は、結晶成長用基板1001上に形成されている。半導体層1150は、n形半導体層1151、発光層1152およびp形半導体層1153を含む。n形半導体層1151、発光層1152およびp形半導体層1153は、結晶成長用基板1001の側から、この順に積層されている。 The semiconductor layer 1150 is formed on the crystal growth substrate 1001. The semiconductor layer 1150 includes an n-type semiconductor layer 1151, an emission layer 1152, and a p-type semiconductor layer 1153. The n-type semiconductor layer 1151, the emission layer 1152, and the p-type semiconductor layer 1153 are stacked in this order from the crystal growth substrate 1001 side.

半導体層1150の形成には、たとえばCVD法が用いられ、有機金属気相成長法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition、MOCVD法)が好適に用いられる。あるいは、低温スパッタ法を用いることによって、700℃以下のプロセス温度でも、半導体層1150のエピタキシャル結晶成長が可能である。このような低温スパッタ法を用いることによって、耐熱性の低いガラス基板や装置を使うことが可能になるため、製造コストの低減をはかることができる。 The semiconductor layer 1150 is formed, for example, by a CVD method, preferably a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. Alternatively, epitaxial crystal growth of the semiconductor layer 1150 is possible even at a process temperature of 700°C or less by using a low-temperature sputtering method. By using such a low-temperature sputtering method, it becomes possible to use a glass substrate or device with low heat resistance, thereby reducing manufacturing costs.

半導体層1150は、たとえば、GaNを含み、より詳細には、InAlGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y<1)等を含む。 The semiconductor layer 1150 includes, for example, GaN, and more specifically, includes InxAlyGa1 -XYN ( 0≦X, 0≦Y, X+Y<1), or the like.

結晶成長の初期には結晶格子定数の不整合に起因する結晶欠陥を生じる場合があり、結晶欠陥を生じた結晶はn形を呈する。そのため、この例のように、半導体層1150を、結晶成長用基板1001上にn形半導体層1151から形成した場合には、生産プロセス上のマージンを大きくとることができるので、歩留りを向上し易いという長所がある。 In the early stages of crystal growth, crystal defects may occur due to mismatches in the crystal lattice constants, and crystals with crystal defects exhibit n-type. Therefore, as in this example, when the semiconductor layer 1150 is formed from an n-type semiconductor layer 1151 on the crystal growth substrate 1001, a large margin can be taken in the production process, which has the advantage of making it easier to improve yields.

結晶成長用基板1001上に半導体層1150を形成する場合に、図7Aでは図示しないが、バッファ層を介して半導体層1150を形成するようにしてもよい。バッファ層は、たとえばAlN等の窒化物が用いられる。結晶成長用基板1001上にバッファ層を介して半導体層1150を結晶成長させることによって、GaNの結晶と結晶成長用基板1001との界面での不整合を緩和することができる。そのため、半導体層1150の半導体結晶の品質が向上することが期待される。一方、本実施形態では、後述する図8Aに示すように、n形半導体層1151を平坦化面112Fに貼り合わせるので、貼り合わせの前にバッファ層を除去する工程が追加される。後述の他の実施形態の場合も同様である。 When forming the semiconductor layer 1150 on the crystal growth substrate 1001, the semiconductor layer 1150 may be formed via a buffer layer (not shown in FIG. 7A). The buffer layer may be made of a nitride such as AlN. By growing the semiconductor layer 1150 on the crystal growth substrate 1001 via a buffer layer, the mismatch at the interface between the GaN crystal and the crystal growth substrate 1001 can be alleviated. Therefore, it is expected that the quality of the semiconductor crystal of the semiconductor layer 1150 will be improved. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8A described later, the n-type semiconductor layer 1151 is bonded to the planarized surface 112F, so a process of removing the buffer layer before bonding is added. This is the same for the other embodiments described later.

図7Bに示すように、支持基板(第2基板)1190が準備される。支持基板1190は、たとえば石英ガラスやSi等によって形成されている。半導体成長基板1194は、半導体成長基板1194上に形成された半導体層1150を、支持基板1190に対向させて配置される。半導体層1150のp形半導体層1153の露出面1153Eが、支持基板1190の一方の面1190Eに接合される。 As shown in FIG. 7B, a support substrate (second substrate) 1190 is prepared. The support substrate 1190 is formed of, for example, quartz glass or Si. The semiconductor growth substrate 1194 is disposed so that the semiconductor layer 1150 formed on the semiconductor growth substrate 1194 faces the support substrate 1190. The exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153 of the semiconductor layer 1150 is bonded to one surface 1190E of the support substrate 1190.

図8Aに示すように、半導体層1150に支持基板1190が接合された後には、図7Bに示した結晶成長用基板1001は除去され、基板1195が形成される。結晶成長用基板1001の除去には、たとえばウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 As shown in FIG. 8A, after the support substrate 1190 is bonded to the semiconductor layer 1150, the crystal growth substrate 1001 shown in FIG. 7B is removed to form the substrate 1195. The crystal growth substrate 1001 is removed by, for example, wet etching or laser lift-off.

基板1195の半導体層1150は、駆動回路部(第1基板)100の平坦化面112Fに貼り合わせられる。平坦化面112Fに貼り合わされる面は、n形半導体層1151の露出面1151Eである。その後、図8Bに示すように、支持基板1190は除去される。支持基板1190の除去もウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 The semiconductor layer 1150 of the substrate 1195 is bonded to the planarized surface 112F of the drive circuit section (first substrate) 100. The surface bonded to the planarized surface 112F is the exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151. Thereafter, as shown in FIG. 8B, the support substrate 1190 is removed. The support substrate 1190 is also removed by wet etching or laser lift-off.

基板貼り合わせの工程では、たとえば、それぞれの基板を加熱して熱圧着することによって、基板同士が貼り合わせられる。上述のほか、それぞれの基板の貼り合わせ面をCMP等を用いてさらに平坦化した上で、真空中で貼り合わせ面をプラズマ処理により清浄化して密着させるようにしてもよい。 In the process of bonding the substrates, for example, the substrates are bonded together by heating and thermocompression bonding the substrates. In addition to the above, the bonding surfaces of the substrates may be further planarized using CMP or the like, and then the bonding surfaces may be cleaned by plasma treatment in a vacuum to adhere to each other.

半導体層1150を駆動回路部100に貼り合わせる場合には、1つの半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときと、複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときがある。1つの半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときには、駆動回路部100を構成する基板102のサイズは、たとえば数10mm角から150mm角程度の長方形状や正方形状等とすることができる。この場合には、基板1195上に形成された半導体層1150は、基板102のサイズに応じたサイズとすることができる。 When bonding the semiconductor layer 1150 to the drive circuit section 100, one semiconductor layer 1150 may be bonded to one drive circuit section 100, or multiple semiconductor layers 1150 may be bonded to one drive circuit section 100. When bonding one semiconductor layer 1150 to one drive circuit section 100, the size of the substrate 102 constituting the drive circuit section 100 may be, for example, a rectangular or square shape of about several tens of mm square to about 150 mm square. In this case, the semiconductor layer 1150 formed on the substrate 1195 may be sized according to the size of the substrate 102.

複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときには、駆動回路部100を構成する基板102は、たとえば、1500mm×1800mm程度のほぼ長方形のガラス基板を用いることができる。基板1195に形成された半導体層1150は、数10mm角から150mm角程度の長方形状または正方形状とされ、ウェハー寸法に換算して、たとえば、4インチから6インチ程度のサイズとすることができる。基板102のサイズは、画像表示装置のサイズ等に応じて、適切に選定される。 When multiple semiconductor layers 1150 are bonded to one drive circuit section 100, the substrate 102 constituting the drive circuit section 100 can be, for example, a roughly rectangular glass substrate of about 1500 mm x 1800 mm. The semiconductor layer 1150 formed on the substrate 1195 can be rectangular or square with a size of about 10 mm square to 150 mm square, and can be, for example, about 4 inches to 6 inches in wafer size. The size of the substrate 102 is appropriately selected depending on the size of the image display device, etc.

図9は、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する斜視図である。
図9は、複数の半導体層1150を1つの駆動回路部100に貼り合わせるときの例を模式的に示している。
図9の矢印の上の図は、複数の基板1195が格子状に配置されていることを示している。図9の矢印の下の図は、平坦化面112Fが形成された駆動回路部100が配置されていることを示している。図9は、格子状に配置された複数の基板1195が2点鎖線の位置に貼り合わされることを、矢印によって示している。
FIG. 9 is a perspective view illustrating a part of the method for manufacturing the image display device of this embodiment.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example in which a plurality of semiconductor layers 1150 are attached to one driver circuit portion 100 .
The diagram above the arrow in Fig. 9 shows that a plurality of substrates 1195 are arranged in a lattice pattern. The diagram below the arrow in Fig. 9 shows that a drive circuit section 100 having a planarized surface 112F formed thereon is arranged. Fig. 9 shows by the arrow that a plurality of substrates 1195 arranged in a lattice pattern are bonded together at the position of the two-dot chain line.

半導体層1150の端部およびその付近では、半導体結晶の品質が低下するため、半導体層1150の端部およびその付近に発光素子150が形成されないように留意する必要がある。
図9に示すように、半導体層1150の端部は、支持基板1190の端部とほぼ一致するように形成されている。そのため、複数の基板1195は、隣接する基板1195同士で、なるべく隙間を生じないように、たとえば図9の実線で示したように、格子状に、駆動回路部100に対向して配置される。半導体層1150は、図9の2点鎖線で示したように、駆動回路部100の平坦化面112F上に貼り合わされる。
Since the quality of the semiconductor crystal deteriorates at and near the ends of the semiconductor layer 1150, care must be taken to avoid forming the light emitting element 150 at and near the ends of the semiconductor layer 1150.
As shown in Fig. 9, the ends of the semiconductor layer 1150 are formed so as to substantially coincide with the ends of the support substrate 1190. Therefore, the multiple substrates 1195 are arranged facing the drive circuit section 100 in a lattice pattern, for example, as shown by the solid line in Fig. 9, so as to minimize gaps between adjacent substrates 1195. The semiconductor layer 1150 is bonded onto the planarized surface 112F of the drive circuit section 100, as shown by the two-dot chain line in Fig. 9.

1つの駆動回路部100に複数の半導体層1150が貼り合わされた場合には、その後の工程において、複数の半導体層1150が貼り合わされた駆動回路部100を基板102ごと分割して、分割数に応じた数量およびサイズの画像表示装置とすることができる。半導体結晶の品質の低下している半導体層1150の端部が、表示領域の端部となることが好ましいので、分割する単位は、好ましくは、基板1195の形状に一致するように設定される。 When multiple semiconductor layers 1150 are bonded to one driving circuit section 100, in a subsequent process, the driving circuit section 100 to which the multiple semiconductor layers 1150 are bonded can be divided together with the substrate 102 to produce image display devices of a quantity and size according to the number of divisions. Since it is preferable that the end of the semiconductor layer 1150 where the quality of the semiconductor crystal has deteriorated becomes the end of the display area, the unit of division is preferably set to match the shape of the substrate 1195.

ウェハー貼り合わせの製造工程では、半導体成長基板1194を形成するまでの工程および基板1195を形成した後の処理を行う工程は、同一のプラントで実行されてもよいし、異なるプラントで実行されてもよい。たとえば、基板1195を第1プラントで製造し、第1プラントとは異なる第2プラントに基板1195を搬入して、貼り合わせ工程を実行してもよい。 In the manufacturing process of wafer bonding, the process leading up to the formation of semiconductor growth substrate 1194 and the process of processing after substrate 1195 is formed may be performed in the same plant or in different plants. For example, substrate 1195 may be manufactured in a first plant, and substrate 1195 may be transported to a second plant different from the first plant to perform the bonding process.

半導体層1150を基板102に貼り合わせる方法は、上述に限らず、次の方法とすることもできる。すなわち、半導体層1150は、結晶成長用基板1001上に形成後、容器に収納され、たとえば容器内では支持基板1190を装着されて、保管される。保管後、半導体層1150は、容器から取り出されて、駆動回路部100に貼り合わせられる。また、半導体層1150は、支持基板1190に装着されることなく、容器に保管される。保管後、半導体層1150は、容器から取り出されて、そのまま駆動回路部100に貼り合わされる。 The method of bonding the semiconductor layer 1150 to the substrate 102 is not limited to the above, and the following method can also be used. That is, after the semiconductor layer 1150 is formed on the crystal growth substrate 1001, it is stored in a container, and for example, a support substrate 1190 is attached to it in the container and stored. After storage, the semiconductor layer 1150 is taken out of the container and bonded to the drive circuit section 100. Alternatively, the semiconductor layer 1150 is stored in the container without being attached to the support substrate 1190. After storage, the semiconductor layer 1150 is taken out of the container and bonded to the drive circuit section 100 as is.

図10Aおよび図10Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図10Aに示すように、図8Bに示した半導体層1150は、エッチングによって所定の形状に加工され、発光素子150が形成される。発光素子150の形成工程では、接続部151aが形成され、その後、さらにエッチングすることによって、他の部分が形成される。これによって、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出する接続部151aを有する発光素子150を形成することができる。発光素子150の形成には、たとえばドライエッチングプロセスが用いられ、好適には、異方性プラズマエッチング(Reactive Ion Etching、RIE)が用いられる。
10A and 10B are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
As shown in Fig. 10A, the semiconductor layer 1150 shown in Fig. 8B is processed into a predetermined shape by etching to form the light emitting element 150. In the process of forming the light emitting element 150, the connection portion 151a is formed, and then other portions are formed by further etching. This makes it possible to form the light emitting element 150 having the connection portion 151a that protrudes in one direction from the n-type semiconductor layer 151 on the planarized surface 112F. The light emitting element 150 is formed, for example, by a dry etching process, and preferably by anisotropic plasma etching (Reactive Ion Etching, RIE).

第2層間絶縁膜(第2絶縁膜)156は、平坦化面112Fおよび発光素子150を覆うように形成される。 The second interlayer insulating film (second insulating film) 156 is formed to cover the planarized surface 112F and the light-emitting element 150.

図10Bに示すように、ビア(第1ビア)161dは、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するビアホールを導電材料で埋め込むことによって形成される。ビア(第2ビア)161kは、第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部151aに達するビアホールを導電材料で埋め込むことによって形成される。接続部材161aは、上面153Uに達するように形成されたコンタクトホールを導電材料で埋め込むことによって形成される。ビアホールやコンタクトホールの形成には、たとえばRIE等が用いられる。 As shown in FIG. 10B, via (first via) 161d is formed by filling a via hole that penetrates second interlayer insulating film 156 and first interlayer insulating film 112 and reaches wiring 110d with a conductive material. Via (second via) 161k is formed by filling a via hole that penetrates second interlayer insulating film 156 and reaches connection portion 151a with a conductive material. Connection member 161a is formed by filling a contact hole that is formed to reach upper surface 153U with a conductive material. For example, RIE or the like is used to form the via holes and contact holes.

配線160a,160kを含む第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に形成される。配線160aは、接続部材161aおよびビア161dの一端に接続される。配線160kは、ビア161kの一端に接続される。第2配線層160は、ビア161k,161dおよび接続部材161aの形成と同時に形成されてもよい。 The second wiring layer 160 including the wirings 160a and 160k is formed on the second interlayer insulating film 156. The wiring 160a is connected to the connection member 161a and one end of the via 161d. The wiring 160k is connected to one end of the via 161k. The second wiring layer 160 may be formed simultaneously with the formation of the vias 161k and 161d and the connection member 161a.

本実施形態の変形例のサブピクセル20aの場合には、第1配線層110の形成工程において、配線110s1,110d1がTFTチャネル104を覆うような形状に成形される。第1配線層110を形成した後には、上述の第1の実施形態の場合と同様の製造工程によって、図2に示したサブピクセル20aが形成される。 In the case of the subpixel 20a of the modified embodiment of this invention, in the process of forming the first wiring layer 110, the wirings 110s1 and 110d1 are shaped to cover the TFT channel 104. After the first wiring layer 110 is formed, the subpixel 20a shown in FIG. 2 is formed by the same manufacturing process as in the first embodiment described above.

このようにして、サブピクセル20,20aが形成され、画像表示装置が形成される。 In this way, subpixels 20 and 20a are formed, and an image display device is formed.

図11は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。
図11に示すように、本実施形態の画像表示装置は、駆動回路部100の平坦化面112F上に、多数の発光素子150を有する発光回路部172が設けられている。発光回路部172は、発光素子150、これらを覆う第2層間絶縁膜156および第2配線層160を含む構造体である。上述したように、発光回路部172および駆動回路部100は、図1等に示したビア161dで電気的に接続されている。
FIG. 11 is a schematic perspective view illustrating an image display device according to this embodiment.
11, in the image display device of this embodiment, a light-emitting circuit section 172 having a large number of light-emitting elements 150 is provided on a planarized surface 112F of a drive circuit section 100. The light-emitting circuit section 172 is a structure including the light-emitting elements 150, a second interlayer insulating film 156 covering the light-emitting elements 150, and a second wiring layer 160. As described above, the light-emitting circuit section 172 and the drive circuit section 100 are electrically connected by the vias 161d shown in FIG. 1 and the like.

図11に示した構成は、カラーフィルタを設けていない場合の例であり、後述する他の実施形態においてカラーフィルタを設けない場合に適用される。また、後述する図19に示す第3の実施形態や図31に示す第5の実施形態の場合を適用して、本実施形態においても、カラーフィルタを設けることができる。 The configuration shown in FIG. 11 is an example in which a color filter is not provided, and is applied to other embodiments described later in which a color filter is not provided. In addition, a color filter can be provided in this embodiment by applying the third embodiment shown in FIG. 19 and the fifth embodiment shown in FIG. 31 described later.

本実施形態の画像表示装置1の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、駆動回路部100の平坦化面112F上に半導体層1150を貼り合わせた後、半導体層1150をエッチングして発光素子150が形成される。その後、発光素子150は、第2層間絶縁膜156で覆われ、第1配線層110や外部回路との電気的接続をはかる第2配線層160が形成される。そのため、平坦化面112F上に個片化された発光素子を個々に転写するのに比べて、製造工程が著しく短縮される。
The effects of the image display device 1 of this embodiment will be described.
In the manufacturing method of the image display device 1 of this embodiment, after the semiconductor layer 1150 is bonded onto the planarized surface 112F of the drive circuit section 100, the semiconductor layer 1150 is etched to form the light emitting element 150. Thereafter, the light emitting element 150 is covered with a second interlayer insulating film 156, and a second wiring layer 160 that provides electrical connection with the first wiring layer 110 and an external circuit is formed. Therefore, the manufacturing process is significantly shortened compared to the case where the individual light emitting elements are individually transferred onto the planarized surface 112F.

たとえば、4K画質の画像表示装置では、サブピクセルの数は2400万個を超え、8K画質の画像表示装置の場合には、サブピクセルの数は9900万個を超える。これだけ大量の発光素子を個々に形成し、回路基板に実装するのでは、膨大な時間を要することとなる。そのため、マイクロLEDによる画像表示装置を現実的なコストで実現することは困難である。また、大量の発光素子を個々に実装したのでは、実装時の接続不良等による歩留りが低下し、さらなるコスト上昇が避けられないが、本実施形態の画像表示装置の製造方法では以下のような効果が得られる。 For example, in an image display device with 4K image quality, the number of subpixels exceeds 24 million, and in the case of an image display device with 8K image quality, the number of subpixels exceeds 99 million. Forming such a large number of light-emitting elements individually and mounting them on a circuit board would require an enormous amount of time. For this reason, it is difficult to realize an image display device using micro LEDs at a realistic cost. Furthermore, if a large number of light-emitting elements are mounted individually, the yield will decrease due to poor connections during mounting, and further increases in costs will be unavoidable. However, the manufacturing method for the image display device of this embodiment provides the following effects.

上述したとおり、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、半導体層1150全体を平坦化面112Fに貼り合わせた後に、エッチングにより発光素子を形成するので、発光素子の転写工程は1回で完了する。したがって、本実施形態の画像表示装置1の製造方法では、従来の製造方法に対して転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができる。 As described above, in the manufacturing method of the image display device 1 of this embodiment, the entire semiconductor layer 1150 is bonded to the planarized surface 112F, and then the light-emitting element is formed by etching, so the transfer process of the light-emitting element is completed in one step. Therefore, in the manufacturing method of the image display device 1 of this embodiment, the time for the transfer process can be shortened and the number of steps can be reduced compared to conventional manufacturing methods.

さらに、半導体層1150をあらかじめ個片化したり、回路素子に対応した位置に電極を形成したりすることなく、半導体層1150をウェハレベルで平坦化面112Fに貼り合わせる。そのため、貼り合わせの段階での位置合わせが不要となる。したがって、貼り合わせ工程を短時間で容易に行うことが可能になる。貼り合わせ時に位置合わせをする必要がないので、発光素子150の小型化も容易であり、高精細化されたディスプレイに好適である。 Furthermore, the semiconductor layer 1150 is bonded to the planarized surface 112F at the wafer level without dividing the semiconductor layer 1150 in advance or forming electrodes at positions corresponding to the circuit elements. This eliminates the need for alignment during the bonding stage. This makes it possible to easily perform the bonding process in a short time. Since alignment is not required during bonding, the light-emitting element 150 can be easily miniaturized, making it suitable for high-definition displays.

本実施形態では、駆動回路部100は、TFT等を含む駆動回路や走査回路等を含むことができる。LTPSプロセス等を用いることにより、ガラス基板等の光透過性のある基板に駆動回路部100を構成する回路101を作りこむことができ、既存のフラットパネルディスプレイの製造プロセスやプラントを利用することができるとの利点がある。 In this embodiment, the drive circuit unit 100 can include a drive circuit including TFTs and a scanning circuit. By using an LTPS process or the like, the circuit 101 that constitutes the drive circuit unit 100 can be fabricated on a light-transmitting substrate such as a glass substrate, which has the advantage of being able to utilize existing manufacturing processes and plants for flat panel displays.

本実施形態では、発光素子150は、トランジスタ103等よりも上層に形成される。異なる層に形成された発光素子150およびトランジスタ103等を含む回路101第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通するビア161dを形成することによって、相互に接続することができる。このように技術的に確立した多層配線技術を用いることによって、均一な接続構造を容易に実現することができ、歩留りを向上させることができる。したがって、発光素子等の接続不良による歩留りの低下が抑制される。 In this embodiment, the light emitting element 150 is formed in a layer above the transistor 103, etc. The light emitting element 150 formed in different layers and the circuit 101 including the transistor 103, etc. can be connected to each other by forming a via 161d that penetrates the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112. By using this technically established multilayer wiring technology, a uniform connection structure can be easily realized and the yield can be improved. Therefore, a decrease in yield due to poor connection of the light emitting element, etc. is suppressed.

本実施形態の画像表示装置1では、発光面151Sから出力された光は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を含む光路を介して、画像表示装置1の外部へ放射される。第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105およびTFT下層膜106の合計の厚さは、たとえば1μm程度から数μm程度におよぶ場合がある。つまり、発光面151Sから出力された光は、1μm程度から数μm程度の光路を経て、外部に放射される。そのため、発光面151Sから出力された光は、外部に直接放射される場合よりも光路の長さに応じて減衰される。 In the image display device 1 of this embodiment, the light output from the light-emitting surface 151S is radiated to the outside of the image display device 1 via an optical path including the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower layer film 106, and the substrate 102. The total thickness of the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, and the TFT lower layer film 106 may range, for example, from about 1 μm to several μm. In other words, the light output from the light-emitting surface 151S is radiated to the outside via an optical path of about 1 μm to several μm. Therefore, the light output from the light-emitting surface 151S is attenuated according to the length of the optical path more than when it is directly radiated to the outside.

本実施形態では、発光素子150は、発光面151Sを除いて第2層間絶縁膜156によって覆われている。第2層間絶縁膜156を白色樹脂等の光反射性の高い材料で形成することによって、発光素子150の上面153Uおよび側方への散乱光等を反射して、光が発光素子150の上方や側方に漏れないようにすることができる。 In this embodiment, the light-emitting element 150 is covered by the second interlayer insulating film 156 except for the light-emitting surface 151S. By forming the second interlayer insulating film 156 from a highly light-reflective material such as white resin, it is possible to reflect scattered light toward the upper surface 153U and sides of the light-emitting element 150, thereby preventing light from leaking above or to the sides of the light-emitting element 150.

このように、本実施形態の画像表示装置では、第2層間絶縁膜156で発光素子150を覆って、発光面151S以外の方向へ進行する光を発光素子150内に閉じ込めることができる。発光素子150内に閉じ込められた光は、発光素子150と第2層間絶縁膜156との界面で反射され、一部は、発光面151S側に誘導される。したがって、発光素子150は、実質的な発光効率が向上され、発光面151Sから外部に放射されるまでの光路が長く、光の強度が減衰されても、十分な強度の光を外部に放射することができる。 In this way, in the image display device of this embodiment, the light emitting element 150 is covered with the second interlayer insulating film 156, and light traveling in a direction other than the light emitting surface 151S can be confined within the light emitting element 150. The light confined within the light emitting element 150 is reflected at the interface between the light emitting element 150 and the second interlayer insulating film 156, and a portion of the light is guided toward the light emitting surface 151S. Therefore, the light emitting element 150 has an improved effective light emission efficiency, has a long optical path from the light emitting surface 151S to the outside, and can radiate light of sufficient intensity to the outside even if the light intensity is attenuated.

本実施形態では、上述のように発光面151Sからは、十分な強度の光が出力されるので、出力された光がTFTチャネル104に照射されると、トランジスタ103が誤動作するおそれがある。本変形例の画像表示装置では、配線110s1,110d1は、TFTチャネル104を覆うように設けられている。そのため、発光面151Sから出力された光が配線110s1,110d1によって、大部分が遮光されて、発光面151Sから出力された光は、TFTチャネル104に到達しにくくなる。したがって、光の照射によるトランジスタ103の誤動作が抑制される。 In this embodiment, as described above, light of sufficient intensity is output from the light-emitting surface 151S, so that if the output light is irradiated onto the TFT channel 104, the transistor 103 may malfunction. In the image display device of this modified example, the wiring 110s1, 110d1 is arranged to cover the TFT channel 104. Therefore, most of the light output from the light-emitting surface 151S is blocked by the wiring 110s1, 110d1, and the light output from the light-emitting surface 151S is unlikely to reach the TFT channel 104. Therefore, malfunction of the transistor 103 due to irradiation with light is suppressed.

(第2の実施形態)
図12は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図12に示すように、本実施形態の画像表示装置は、サブピクセル220を備えており、サブピクセル220は、p形半導体層253が発光面253Sを提供する点で、上述した他の実施形態の場合と相違する。本実施形態では、発光素子250を駆動するトランジスタ203の構成も相違する。他の実施形態の場合と同一の構成要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
Second Embodiment
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to this embodiment.
12, the image display device of this embodiment includes a subpixel 220, which differs from the other embodiments described above in that the p-type semiconductor layer 253 provides a light-emitting surface 253S. In this embodiment, the configuration of the transistor 203 that drives the light-emitting element 250 is also different. The same components as those in the other embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態の画像表示装置のサブピクセル220は、基板102と、トランジスタ203と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、発光素子250と、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。 The subpixel 220 of the image display device of this embodiment includes a substrate 102, a transistor 203, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a light-emitting element 250, a second interlayer insulating film 156, a via 161d, and a second wiring layer 160.

トランジスタ203は、TFT下層膜106上に設けられている。トランジスタ203は、nチャネルのTFTである。トランジスタ203は、TFTチャネル204と、ゲート107と、を含む。好ましくは、トランジスタ203は、上述の他の実施形態の場合と同様に、LTPSプロセス等によって形成されている。本実施形態では、回路101は、TFTチャネル204、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s,111dおよび第1配線層110を含むものとする。 The transistor 203 is provided on the TFT lower layer film 106. The transistor 203 is an n-channel TFT. The transistor 203 includes a TFT channel 204 and a gate 107. Preferably, the transistor 203 is formed by an LTPS process or the like, as in the other embodiments described above. In this embodiment, the circuit 101 includes the TFT channel 204, the insulating layer 105, the insulating film 108, the vias 111s, 111d, and the first wiring layer 110.

TFTチャネル204は、領域204s,204i,204dを含む。領域204s,204i,204dは、TFT下層膜106上に設けられている。領域204s,204dは、リンイオン(P)等のn形不純物がドープされている。領域204sは、ビア111sとオーミック接続されている。領域204dは、ビア111dとオーミック接続されている。 The TFT channel 204 includes regions 204s, 204i, and 204d. The regions 204s, 204i, and 204d are provided on the TFT lower layer film 106. The regions 204s and 204d are doped with n-type impurities such as phosphorus ions (P ). The region 204s is in ohmic contact with the via 111s. The region 204d is in ohmic contact with the via 111d.

ゲート107は、絶縁層105を介して、TFTチャネル204上に設けられている。絶縁層105は、TFTチャネル204とゲート107とを絶縁する。 The gate 107 is provided on the TFT channel 204 via an insulating layer 105. The insulating layer 105 insulates the TFT channel 204 from the gate 107.

トランジスタ203では、領域204sよりも高い電圧がゲート107に印加されると、領域204iにチャネルが形成される。領域204s,204d間に流れる電流は、ゲート107の領域204sに対する電圧によって制御される。TFTチャネル204やゲート107は、上述の他の実施形態の場合のTFTチャネル104やゲート107と同様の材料、製法で形成されている。絶縁層105およびゲート107は、上述の他の実施形態の場合と同様に、絶縁膜108で覆われており、絶縁膜108上には、第1配線層110が設けられている。 In the transistor 203, when a voltage higher than that of the region 204s is applied to the gate 107, a channel is formed in the region 204i. The current flowing between the regions 204s and 204d is controlled by the voltage of the gate 107 to the region 204s. The TFT channel 204 and the gate 107 are formed of the same material and by the same manufacturing method as the TFT channel 104 and the gate 107 in the other embodiments described above. The insulating layer 105 and the gate 107 are covered with the insulating film 108 as in the other embodiments described above, and the first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108.

第1配線層110は、配線110s,110dを含んでいる。配線110sは、領域204sの上方に設けられている。配線110sは、たとえば後述する図13に示される接地線4に接続される。配線110dは、領域204dの上方に設けられている。上述した他の実施形態の場合と同様に、配線110dは、ビア161dに接続され、ビア161dを介して、第2配線層160に電気的に接続されている。 The first wiring layer 110 includes wirings 110s and 110d. Wiring 110s is provided above region 204s. Wiring 110s is connected to a ground line 4 shown in FIG. 13, which will be described later, for example. Wiring 110d is provided above region 204d. As in the other embodiments described above, wiring 110d is connected to via 161d, and is electrically connected to the second wiring layer 160 through via 161d.

ビア111sは、配線110sと領域204sとの間に設けられ、配線110sと領域204sとを電気的に接続している。ビア111dは、配線110dと領域204dとの間に設けられ、配線110dと領域204dとを電気的に接続している。ビア111s,111dは、上述の他の実施形態の場合と同様の材料および製法で形成されている。 The via 111s is provided between the wiring 110s and the region 204s, and electrically connects the wiring 110s and the region 204s. The via 111d is provided between the wiring 110d and the region 204d, and electrically connects the wiring 110d and the region 204d. The vias 111s and 111d are formed of the same material and by the same manufacturing method as in the other embodiments described above.

第1層間絶縁膜112は、上述の他の実施形態の場合と同様に、絶縁膜108および第1配線層110を覆って設けられており、平坦化面112Fを含む。 The first interlayer insulating film 112 is provided to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110, as in the other embodiments described above, and includes a planarized surface 112F.

発光素子250は、平坦化面112F上に設けられている。発光素子250は、平坦化面112F上に設けられた発光面253Sを含む。発光面253Sは、平坦化面112Fに接している。発光素子250は、発光面253Sに対向して設けられた上面251Uを含む。発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様に、角柱状あるいは円柱状の素子である。 The light-emitting element 250 is provided on the planarized surface 112F. The light-emitting element 250 includes a light-emitting surface 253S provided on the planarized surface 112F. The light-emitting surface 253S is in contact with the planarized surface 112F. The light-emitting element 250 includes an upper surface 251U provided opposite the light-emitting surface 253S. The light-emitting element 250 is a prismatic or cylindrical element, as in the other embodiments described above.

発光素子250は、p形半導体層253と、発光層252と、n形半導体層251と、を含む。p形半導体層253、発光層252およびn形半導体層251は、発光面253Sから上面251Uに向かって、この順に積層されている。本実施形態では、発光面253Sは、p形半導体層253によって提供される。 The light-emitting element 250 includes a p-type semiconductor layer 253, a light-emitting layer 252, and an n-type semiconductor layer 251. The p-type semiconductor layer 253, the light-emitting layer 252, and the n-type semiconductor layer 251 are stacked in this order from the light-emitting surface 253S toward the upper surface 251U. In this embodiment, the light-emitting surface 253S is provided by the p-type semiconductor layer 253.

発光素子250は、接続部253aを含んでいる。接続部253aは、平坦化面112F上をp形半導体層253から一方向に突出するように設けられている。接続部253aの平坦化面112Fからの高さは、p形半導体層253の平坦化面112Fからの高さと同じか低い。接続部253aは、p形半導体層253の一部である。接続部253aは、ビア261aの一端に接続されており、p形半導体層253は、ビア261aを介して、第2配線層160に電気的に接続されている。 The light-emitting element 250 includes a connection portion 253a. The connection portion 253a is provided so as to protrude in one direction from the p-type semiconductor layer 253 on the planarized surface 112F. The height of the connection portion 253a from the planarized surface 112F is the same as or lower than the height of the p-type semiconductor layer 253 from the planarized surface 112F. The connection portion 253a is a part of the p-type semiconductor layer 253. The connection portion 253a is connected to one end of the via 261a, and the p-type semiconductor layer 253 is electrically connected to the second wiring layer 160 via the via 261a.

発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様のXY平面視の形状を有する。回路素子のレイアウト等に応じて、適切な形状が選定される。 The light-emitting element 250 has a shape in the XY plane view similar to that of the other embodiments described above. An appropriate shape is selected depending on the layout of the circuit elements, etc.

発光素子250は、上述の他の実施形態の場合と同様の発光ダイオードである。すなわち、発光素子250が発光する光の波長は、たとえば467nm±20nm程度の青色発光、あるいは、410nm±20nm程度の青紫発光である。発光素子250が発光する光の波長は、上述の値に限らず、適切なものとすることができる。 The light-emitting element 250 is a light-emitting diode similar to the other embodiments described above. That is, the wavelength of the light emitted by the light-emitting element 250 is, for example, blue light of about 467 nm±20 nm, or blue-violet light of about 410 nm±20 nm. The wavelength of the light emitted by the light-emitting element 250 is not limited to the above values and can be any appropriate value.

上述の他の実施形態の場合と同様に、第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび発光素子250を覆って設けられている。第2層間絶縁膜156上には、第2配線層160が設けられている。 As in the other embodiments described above, the second interlayer insulating film 156 is provided to cover the planarized surface 112F and the light emitting element 250. A second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156.

第2配線層160は、配線260a,260kを含む。配線260a,260kは、分離して形成されており、異なる電位に接続することができる。配線260aの一部は、接続部253aの上方に設けられている。配線260aの他の一部は、たとえば後述する図13の回路の電源線3に接続される。配線260kの一部は、上面251Uの上方に設けられている。配線260kと上面251Uとの間には、接続部材261kが設けられており、上面251Uは、接続部材261kによって配線260kに接続されている。配線260kの他の一部は、配線110dの上方に設けられている。 The second wiring layer 160 includes wirings 260a and 260k. The wirings 260a and 260k are formed separately and can be connected to different potentials. A part of the wiring 260a is provided above the connection portion 253a. The other part of the wiring 260a is connected to the power supply line 3 of the circuit in FIG. 13, which will be described later, for example. A part of the wiring 260k is provided above the upper surface 251U. A connection member 261k is provided between the wiring 260k and the upper surface 251U, and the upper surface 251U is connected to the wiring 260k by the connection member 261k. The other part of the wiring 260k is provided above the wiring 110d.

ビア161dは、配線260kと配線110dとの間に設けられ、配線260kと配線110dとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層251は、接続部材261k、配線260k、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ203のドレイン領域に電気的に接続されている。 The via 161d is provided between the wiring 260k and the wiring 110d, and electrically connects the wiring 260k and the wiring 110d. Therefore, the n-type semiconductor layer 251 is electrically connected to the drain region of the transistor 203 via the connection member 261k, the wiring 260k, the via 161d, the wiring 110d, and the via 111d.

ビア261aは、第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部253aに達するように設けられている。ビア261aは、配線260aと接続部253aとの間に設けられ、配線260aと接続部253aとを電気的に接続する。したがって、p形半導体層253は、接続部253a、ビア261aおよび配線260aを介して、たとえば図13の回路の電源線3に電気的に接続される。 The via 261a is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connection portion 253a. The via 261a is provided between the wiring 260a and the connection portion 253a, and electrically connects the wiring 260a and the connection portion 253a. Therefore, the p-type semiconductor layer 253 is electrically connected to, for example, the power supply line 3 of the circuit in FIG. 13 via the connection portion 253a, the via 261a, and the wiring 260a.

図13は、本実施形態に係る画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図13に示すように、本実施形態の画像表示装置201は、表示領域2、行選択回路205および信号電圧出力回路207を備える。表示領域2には、上述の他の実施形態の場合と同様に、たとえばサブピクセル220がXY平面上に格子状に配列されている。
FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to this embodiment.
13, an image display device 201 of this embodiment includes a display area 2, a row selection circuit 205, and a signal voltage output circuit 207. In the display area 2, as in the other embodiments described above, for example, sub-pixels 220 are arranged in a lattice pattern on the XY plane.

サブピクセル220は、発光素子222と、選択トランジスタ224と、駆動トランジスタ226と、キャパシタ228と、を含む。図13において、選択トランジスタ224はT1と表示され、駆動トランジスタ226はT2と表示され、キャパシタ228はCmと表示されることがある。 The subpixel 220 includes a light emitting element 222, a selection transistor 224, a drive transistor 226, and a capacitor 228. In FIG. 13, the selection transistor 224 may be labeled T1, the drive transistor 226 may be labeled T2, and the capacitor 228 may be labeled Cm.

本実施形態では、発光素子222が電源線3側に設けられており、発光素子222に直列に接続された駆動トランジスタ226は、接地線4側に設けられている。つまり、駆動トランジスタ226は、発光素子222よりも低電位側に接続されている。駆動トランジスタ226は、nチャネルのトランジスタである。 In this embodiment, the light-emitting element 222 is provided on the power supply line 3 side, and the drive transistor 226 connected in series to the light-emitting element 222 is provided on the ground line 4 side. In other words, the drive transistor 226 is connected to a lower potential side than the light-emitting element 222. The drive transistor 226 is an n-channel transistor.

駆動トランジスタ226のゲート電極と信号線208との間には、選択トランジスタ224が接続されている。キャパシタ228は、駆動トランジスタ226のゲート電極と接地線4との間に接続されている。 The selection transistor 224 is connected between the gate electrode of the driving transistor 226 and the signal line 208. The capacitor 228 is connected between the gate electrode of the driving transistor 226 and the ground line 4.

行選択回路205および信号電圧出力回路207は、nチャネルのトランジスタである駆動トランジスタ226を駆動するために、上述の他の実施形態と異なる極性の信号電圧を、信号線208に供給する。 The row selection circuit 205 and the signal voltage output circuit 207 supply a signal voltage of a different polarity to the signal line 208 in order to drive the drive transistor 226, which is an n-channel transistor.

本実施形態では、駆動トランジスタ226の極性がnチャネルであることから、信号電圧の極性等が上述の他の実施形態の場合と相違する。すなわち、行選択回路205は、m行のサブピクセル220の配列から、順次1行を選択するように走査線206に選択信号を供給する。信号電圧出力回路207は、選択された行の各サブピクセル220に必要なアナログ電圧値を有する信号電圧を供給する。選択された行のサブピクセル220の駆動トランジスタ226は、信号電圧に応じた電流を発光素子222に流す。発光素子222は、流れた電流に応じた輝度で発光する。 In this embodiment, the polarity of the drive transistor 226 is n-channel, and therefore the polarity of the signal voltage, etc., differs from the other embodiments described above. That is, the row selection circuit 205 supplies a selection signal to the scanning line 206 to sequentially select one row from the array of m rows of subpixels 220. The signal voltage output circuit 207 supplies a signal voltage having a required analog voltage value to each subpixel 220 of the selected row. The drive transistor 226 of the subpixel 220 of the selected row passes a current corresponding to the signal voltage to the light-emitting element 222. The light-emitting element 222 emits light with a brightness corresponding to the current that has passed through it.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。 The manufacturing method of the image display device of this embodiment will be described.

図14A~図15は、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図14Aに示すように、半導体成長基板1194が準備される。半導体成長基板1194は、図7Aに関連して説明した構成を有している。
14A to 15 are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
As shown in Figure 14A, a semiconductor growth substrate 1194 is provided. The semiconductor growth substrate 1194 has the configuration described in connection with Figure 7A.

図14Bに示すように、半導体成長基板1194の半導体層1150は、駆動回路部100に貼り合わされる。この貼り合わせ工程では、p形半導体層1153の露出面1153Eは、平坦化面112Fに貼り合わされる。 As shown in FIG. 14B, the semiconductor layer 1150 of the semiconductor growth substrate 1194 is bonded to the drive circuit section 100. In this bonding process, the exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153 is bonded to the planarized surface 112F.

図15に示すように、平坦化面112Fに半導体層1150を貼り合わせた後には、結晶成長用基板1001が除去される。結晶成長用基板1001に除去には、ウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 As shown in FIG. 15, after the semiconductor layer 1150 is bonded to the planarized surface 112F, the crystal growth substrate 1001 is removed. The crystal growth substrate 1001 is removed by wet etching or laser lift-off.

図16A~図17Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図16A~図17Bに示された工程は、図14A~図15に示された工程に代えて適用される。図16A~図17Bに示された工程では、半導体層1150を支持基板1190に転写した後に、駆動回路部100に貼り合わせる。
16A to 17B are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
The steps shown in Figures 16A to 17B are applied in place of the steps shown in Figures 14A to 15. In the steps shown in Figures 16A to 17B, the semiconductor layer 1150 is transferred to a support substrate 1190, and then the support substrate 1190 is bonded to the drive circuit section 100.

図16Aに示すように、半導体成長基板1294が準備される。半導体成長基板1294は、図7Aや図14Aで示した半導体成長基板1194とは異なる構成を有している。半導体成長基板1294では、半導体層1150は、結晶成長用基板1001の側から、p形半導体層1153、発光層1152およびn形半導体層1151の順に積層されている。 As shown in FIG. 16A, a semiconductor growth substrate 1294 is prepared. The semiconductor growth substrate 1294 has a different configuration from the semiconductor growth substrate 1194 shown in FIG. 7A and FIG. 14A. In the semiconductor growth substrate 1294, the semiconductor layer 1150 is stacked in the order of p-type semiconductor layer 1153, light-emitting layer 1152, and n-type semiconductor layer 1151 from the crystal growth substrate 1001 side.

図16Bに示すように、支持基板1190が準備される。半導体層1150のn形半導体層1151の露出面1151Eは、支持基板1190の一方の面1190Eに接合される。 As shown in FIG. 16B, a support substrate 1190 is prepared. The exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151 of the semiconductor layer 1150 is bonded to one surface 1190E of the support substrate 1190.

図17Aに示すように、基板1295は、駆動回路部100に貼り合わされる。基板1295は、支持基板1190上に半導体層1150が接合された基板である。平坦化面112Fとの貼り合わせ面は、p形半導体層1153の露出面1153Eである。 As shown in FIG. 17A, the substrate 1295 is bonded to the drive circuit section 100. The substrate 1295 is a substrate in which the semiconductor layer 1150 is bonded onto the support substrate 1190. The bonding surface with the planarized surface 112F is the exposed surface 1153E of the p-type semiconductor layer 1153.

図17Bに示すように、支持基板1190が除去される。支持基板1190の除去には、ウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられるのは、上述の他の実施形態の場合と同様である。このようにして、半導体層1150を駆動回路部100に貼り合わせることができる。 As shown in FIG. 17B, the support substrate 1190 is removed. As in the other embodiments described above, wet etching or laser lift-off is used to remove the support substrate 1190. In this manner, the semiconductor layer 1150 can be bonded to the drive circuit section 100.

図18Aおよび図18Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図18Aに示すように、図15または図17Bに示した半導体層1150は、所定の形状に加工され、発光素子250が形成される。発光素子250の形成では、上述の他の実施形態の場合と同様に、接続部253aが形成され、他の部分が形成される。
18A and 18B are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
As shown in Fig. 18A, the semiconductor layer 1150 shown in Fig. 15 or 17B is processed into a predetermined shape to form the light emitting element 250. In forming the light emitting element 250, a connection portion 253a is formed, and other portions are formed, similarly to the other embodiments described above.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび発光素子250を覆って形成される。 The second interlayer insulating film 156 is formed to cover the planarized surface 112F and the light-emitting element 250.

図18Bに示すように、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するように、ビア161dが形成される。第2層間絶縁膜156を貫通し、接続部253aに達するようにビア261aが形成される。接続部材261kは、上面251Uに達するように形成される。配線260a,260kを含む第2配線層160が形成され、配線260aとビア261aが接続され、配線260kとビア161dが接続される。配線260kは、接続部材261kとも接続される。第2配線層160は、ビア261a,161dおよび接続部材261kの形成と同時に形成されてもよい。 As shown in FIG. 18B, a via 161d is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. A via 261a is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the connection portion 253a. A connection member 261k is formed so as to reach the upper surface 251U. A second wiring layer 160 including wirings 260a and 260k is formed, the wiring 260a and the via 261a are connected, and the wiring 260k and the via 161d are connected. The wiring 260k is also connected to the connection member 261k. The second wiring layer 160 may be formed simultaneously with the formation of the vias 261a, 161d and the connection member 261k.

このようにして、サブピクセル220が形成される。 In this manner, subpixel 220 is formed.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子250を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができる。このほか、半導体層1150の結晶成長工程において、n形半導体層1151から結晶成長させた場合に、支持基板1190への転写を不要とすることができるので、工程数を削減することができる。
The effects of the image display device of this embodiment will be described.
In the image display device of this embodiment, similarly to the other embodiments described above, it is possible to shorten the time of the transfer step for forming the light emitting element 250 and reduce the number of steps. In addition, in the crystal growth step of the semiconductor layer 1150, when crystal growth is performed from the n-type semiconductor layer 1151, it is possible to eliminate the need for transfer to the support substrate 1190, thereby reducing the number of steps.

本実施形態の画像表示装置201では、p形半導体層253を発光面253Sとすることができるので、回路構成上の自由度が増し、製品の設計効率を向上させることが可能になる。 In the image display device 201 of this embodiment, the p-type semiconductor layer 253 can be used as the light-emitting surface 253S, which increases the degree of freedom in circuit configuration and improves the efficiency of product design.

(第3の実施形態)
図19は、本実施形態に係る画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、n形半導体層151を発光面151S1とする発光素子150とする点で上述の他の実施形態の場合と相違する。本実施形態では、遮光層330を含んでいる。本実施形態では、発光面151S1側にカラーフィルタ180を装着している。上述の他の実施形態の場合と同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Third Embodiment
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device according to this embodiment.
This embodiment differs from the other embodiments described above in that the light emitting element 150 has an n-type semiconductor layer 151 as a light emitting surface 151S1. This embodiment includes a light blocking layer 330. This embodiment has a color filter 180 attached to the light emitting surface 151S1 side. The same components as those in the other embodiments described above are given the same reference numerals and detailed description will be omitted as appropriate.

図19に示すように、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル320は、カラーフィルタ180と、トランジスタ103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、遮光層330と、第1層間絶縁膜112と、発光素子150と、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。トランジスタ103は、pチャネルのTFTであり、第1の実施形態の場合と同じである。発光素子150は、n形半導体層151による発光面151S1を提供する。本実施形態では、発光面151S1は、粗面化されている。 As shown in FIG. 19, the subpixel 320 of the image display device of this embodiment includes a color filter 180, a transistor 103, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a light-shielding layer 330, a first interlayer insulating film 112, a light-emitting element 150, a second interlayer insulating film 156, a via 161d, and a second wiring layer 160. The transistor 103 is a p-channel TFT, and is the same as in the first embodiment. The light-emitting element 150 provides a light-emitting surface 151S1 by an n-type semiconductor layer 151. In this embodiment, the light-emitting surface 151S1 is roughened.

カラーフィルタ180は、遮光部181と色変換部182とを含む。このようにカラーフィルタ(波長変換部材)180は、光透過性を有する色変換部182を含んでいるので、光透過性の部材である。色変換部182は、発光素子150の発光面151S1の直下に発光面151S1の形状に応じて設けられている。カラーフィルタ180では、色変換部182以外の部分は、遮光部181とされている。遮光部181は、いわゆるブラックマトリクスであり、隣接する色変換部182から発光される光の混色等によるにじみを低減し、シャープな画像を表示することを可能にする。 The color filter 180 includes a light-shielding portion 181 and a color conversion portion 182. In this way, the color filter (wavelength conversion member) 180 is a light-transmitting member because it includes the color conversion portion 182 that is light-transmitting. The color conversion portion 182 is provided directly below the light-emitting surface 151S1 of the light-emitting element 150 in accordance with the shape of the light-emitting surface 151S1. In the color filter 180, the portion other than the color conversion portion 182 is a light-shielding portion 181. The light-shielding portion 181 is a so-called black matrix, and reduces bleeding due to color mixing of light emitted from adjacent color conversion portions 182, making it possible to display a sharp image.

色変換部182は、1層または2層以上とされる。図19には、色変換部182が2層の場合が示されている。色変換部182が1層であるか2層であるかは、サブピクセル320が発光する光の色、すなわち波長によって決定される。サブピクセル320の発光色が赤の場合には、好ましくは、色変換部182は、色変換層183および赤色の光を通過させるフィルタ層184の2層とされる。サブピクセル320の発光色が緑の場合には、好ましくは、色変換部182は、色変換層183および緑色の光を通過させるフィルタ層184の2層とされる。サブピクセル320の発光色が青の場合には、好ましくは1層とされる。 The color conversion section 182 may have one layer or two or more layers. FIG. 19 shows a case where the color conversion section 182 has two layers. Whether the color conversion section 182 has one layer or two layers is determined by the color, i.e., the wavelength, of the light emitted by the subpixel 320. When the emission color of the subpixel 320 is red, the color conversion section 182 is preferably made up of two layers, a color conversion layer 183 and a filter layer 184 that transmits red light. When the emission color of the subpixel 320 is green, the color conversion section 182 is preferably made up of two layers, a color conversion layer 183 and a filter layer 184 that transmits green light. When the emission color of the subpixel 320 is blue, the color conversion section 182 is preferably made up of one layer.

色変換部182が2層の場合には、1層目が色変換層183であり、2層目がフィルタ層184である。1層目の色変換層183は、発光素子150により近い位置に設けられている。フィルタ層184は、色変換層183上に積層されている。 When the color conversion section 182 has two layers, the first layer is the color conversion layer 183 and the second layer is the filter layer 184. The first color conversion layer 183 is provided in a position closer to the light emitting element 150. The filter layer 184 is laminated on the color conversion layer 183.

色変換層183は、発光素子150が発光する光の波長を所望の波長に変換する。赤色を発光するサブピクセル320の場合には、発光素子150の波長である467nm±20nmの光を、たとえば630nm±20nm程度の波長の光に変換する。緑色を発光するサブピクセル320の場合には、発光素子150の波長である467nm±20nmの光を、たとえば532nm±20nm程度の波長の光に変換する。 The color conversion layer 183 converts the wavelength of the light emitted by the light emitting element 150 to a desired wavelength. In the case of a subpixel 320 that emits red light, the light having a wavelength of 467 nm ± 20 nm, which is the wavelength of the light emitting element 150, is converted to light having a wavelength of, for example, approximately 630 nm ± 20 nm. In the case of a subpixel 320 that emits green light, the light having a wavelength of 467 nm ± 20 nm, which is the wavelength of the light emitting element 150, is converted to light having a wavelength of, for example, approximately 532 nm ± 20 nm.

フィルタ層184は、色変換層183で色変換されずに残存した青色発光の波長成分を遮断する。また、フィルタ層184は、外部から入射する青色の環境光による色変換層183の誤発光を防止する。 The filter layer 184 blocks the wavelength components of the blue light emission that remain unconverted in the color conversion layer 183. The filter layer 184 also prevents the color conversion layer 183 from erroneously emitting light due to blue ambient light entering from the outside.

サブピクセル320が発光する光の色が青色の場合には、色変換層183を介してもよいし、色変換層183を介さずにそのまま出力するようにしてもよい。発光素子150が発光する光の波長が467nm±20nm程度の場合には、色変換層183を介さずに光を出力してもよい。発光素子150が発光する光の波長を410nm±20nmとする場合には、出力する光の波長を467nm±20nm程度に変換するために、1層の色変換層183を設けることが好ましい。 When the color of the light emitted by the subpixel 320 is blue, the light may be outputted through the color conversion layer 183, or directly without passing through the color conversion layer 183. When the wavelength of the light emitted by the light-emitting element 150 is about 467 nm ± 20 nm, the light may be outputted without passing through the color conversion layer 183. When the wavelength of the light emitted by the light-emitting element 150 is 410 nm ± 20 nm, it is preferable to provide one color conversion layer 183 in order to convert the wavelength of the output light to about 467 nm ± 20 nm.

青色のサブピクセル320の場合であっても、サブピクセル320は、フィルタ層184を有してもよい。青色のサブピクセル320に青色の光が透過するフィルタ層184を設けることによって、発光素子150の表面で生じる青色の光以外の微小な外光反射が抑制される。 Even in the case of a blue subpixel 320, the subpixel 320 may have a filter layer 184. By providing the blue subpixel 320 with a filter layer 184 that transmits blue light, minute reflections of external light other than blue light that occur on the surface of the light-emitting element 150 are suppressed.

カラーフィルタ180は、第1面180aを有している。第1面180a上には、透明薄膜接着層188が設けられている。駆動回路部100は、透明薄膜接着層188を介して、第1面180a上に設けられている。本実施形態では、駆動回路部100は、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含んでいる。 The color filter 180 has a first surface 180a. A transparent thin-film adhesive layer 188 is provided on the first surface 180a. The driving circuit section 100 is provided on the first surface 180a via the transparent thin-film adhesive layer 188. In this embodiment, the driving circuit section 100 includes a TFT lower layer 106, a circuit 101, and a first interlayer insulating film 112.

本実施形態では、TFT下層膜106上にpチャネルのトランジスタ103が形成されている。トランジスタ103は、TFTであり、その構成等については、上述した第1の実施形態および第2の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 In this embodiment, a p-channel transistor 103 is formed on the TFT underlayer film 106. The transistor 103 is a TFT, and its configuration is the same as that of the first and second embodiments described above, so detailed description will be omitted.

本実施形態では、第1層間絶縁膜112は、2つの絶縁膜112a,112bを含む。絶縁膜112a,112bは、同じ材料で形成されて、第1層間絶縁膜112を形成している。絶縁膜(第1絶縁膜)112aは、絶縁膜108および第1配線層110上に設けられている。絶縁膜112a上には、遮光層330が設けられている。遮光層330上には、絶縁膜(第3絶縁膜)112bが設けられており、遮光層330は、絶縁膜112a,112bの間に設けられている。遮光層330は、第1層間絶縁膜112と第2層間絶縁膜156との間にわたって一部を除いて全面に設けられている。 In this embodiment, the first interlayer insulating film 112 includes two insulating films 112a and 112b. The insulating films 112a and 112b are made of the same material to form the first interlayer insulating film 112. The insulating film (first insulating film) 112a is provided on the insulating film 108 and the first wiring layer 110. A light-shielding layer 330 is provided on the insulating film 112a. An insulating film (third insulating film) 112b is provided on the light-shielding layer 330, and the light-shielding layer 330 is provided between the insulating films 112a and 112b. The light-shielding layer 330 is provided over the entire surface except for a portion between the first interlayer insulating film 112 and the second interlayer insulating film 156.

遮光層330は、遮光性を有する材料であれば導電性の有無を問わないが、たとえば、光反射性を有する金属材料で形成されている。遮光層330は、黒色樹脂によって形成するようにしてもよい。遮光層330を黒色樹脂により形成した場合には、あらかじめビアの径よりも大きい貫通孔を形成することなく、第1層間絶縁膜112等とともに一括してビアを形成することができる。 The light-shielding layer 330 may be made of any material that has light-shielding properties, whether conductive or not, and is made of, for example, a metal material that has light reflectivity. The light-shielding layer 330 may be made of black resin. When the light-shielding layer 330 is made of black resin, the via can be formed together with the first interlayer insulating film 112 and the like without having to form a through hole larger than the diameter of the via in advance.

発光素子150は、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105およびTFT下層膜106を介して出射した光を、カラーフィルタ180に到達させる。そのため、遮光層330は、発光素子150が出射した光のための経路を確保するために、貫通孔331Lを有する。ビア161dは、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通して設けられているので、遮光層330を導電材料で形成した場合には、貫通孔331dは、ビア161dを通すためにビア161dの径よりも大きい径を有する。 The light emitting element 150 allows the light emitted through the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, and the TFT lower layer film 106 to reach the color filter 180. Therefore, the light shielding layer 330 has a through hole 331L to ensure a path for the light emitted by the light emitting element 150. Since the via 161d is provided by penetrating the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112, when the light shielding layer 330 is formed of a conductive material, the through hole 331d has a diameter larger than the diameter of the via 161d in order to pass the via 161d through.

発光素子150からの発光は、発光面151S1と貫通孔331Lの重なる領域から射出される。したがって、製造上のばらつき等によって両者の位置がずれると、発光素子150ごとに光が射出される領域の大きさにばらつきが生じるおそれがある。そのため、製造上のばらつき等が生じた場合を想定して、貫通孔331Lの内径が発光面151S1の外周を含むように設定することが望ましい。たとえば、貫通孔331Lの内径は、発光面151S1の外周よりも若干大きめに形成される。 Light emitted from the light-emitting element 150 is emitted from the area where the light-emitting surface 151S1 and the through-hole 331L overlap. Therefore, if the positions of the two are misaligned due to manufacturing variations, etc., there is a risk that the size of the area from which light is emitted will vary for each light-emitting element 150. Therefore, assuming that manufacturing variations, etc. will occur, it is desirable to set the inner diameter of the through-hole 331L so that it includes the outer periphery of the light-emitting surface 151S1. For example, the inner diameter of the through-hole 331L is formed slightly larger than the outer periphery of the light-emitting surface 151S1.

遮光層330は、遮光部分330aを含んでおり、遮光部分330aは、TFTチャネル104のほとんどを覆うように設けられている。好ましくは、遮光部分330aの外周は、XY平面視で、遮光部分330aにTFTチャネル104を投影したときに、TFTチャネル104の外周を含むように設定される。この場合には、遮光部分330aは、TFTチャネル104の全体を覆うことができる。 The light-shielding layer 330 includes a light-shielding portion 330a, which is provided so as to cover most of the TFT channel 104. Preferably, the outer periphery of the light-shielding portion 330a is set so as to include the outer periphery of the TFT channel 104 when the TFT channel 104 is projected onto the light-shielding portion 330a in an XY plane view. In this case, the light-shielding portion 330a can cover the entire TFT channel 104.

このように遮光部分330aを設定することによって、発光素子150の下方に光が放射された場合であっても、散乱光等は、遮光部分330aによって遮光され、TFTチャネル104にほとんど到達できないので、トランジスタ103の誤動作を抑制することができる。 By setting the light-shielding portion 330a in this manner, even if light is emitted below the light-emitting element 150, the scattered light, etc. is blocked by the light-shielding portion 330a and hardly reaches the TFT channel 104, thereby suppressing malfunction of the transistor 103.

遮光層330は、TFTチャネル104の直上部分を含む限定された領域に他の部分から分離されて設けられてもよい。この例では、遮光層330は、いずれの電位にも接続されないが、接地電位や電源電位等の特定の電位に接続されるようにしてもよい。遮光層330が分離された複数の部分を有する場合には、すべてを共通の電位にしてもよいし、部分ごとに異なる電位に接続してもよい。 The light-shielding layer 330 may be provided in a limited region including the portion directly above the TFT channel 104, separated from other portions. In this example, the light-shielding layer 330 is not connected to any potential, but may be connected to a specific potential such as ground potential or power supply potential. When the light-shielding layer 330 has multiple separated portions, all of them may be at a common potential, or each portion may be connected to a different potential.

発光素子150は、平坦化面112F上に設けられている。発光素子150の発光面151S1は、粗面化されている。発光面151S1と平坦化面112Fとの間には、透明平坦化膜155が設けられている。透明平坦化膜155は、粗面化された発光面151S1を平坦化面112Fに密着するように平坦化面を提供する。 The light-emitting element 150 is provided on the planarized surface 112F. The light-emitting surface 151S1 of the light-emitting element 150 is roughened. A transparent planarized film 155 is provided between the light-emitting surface 151S1 and the planarized surface 112F. The transparent planarized film 155 provides a planarized surface so that the roughened light-emitting surface 151S1 is in close contact with the planarized surface 112F.

発光素子150は、発光面151S1および上面153Uを含む角柱状あるいは円柱状の素子である。発光面151S1は、透明平坦化膜155を介して平坦化面112Fに接している。上面153Uは、発光面151S1に対向して設けられた面である。 The light-emitting element 150 is a prismatic or cylindrical element including a light-emitting surface 151S1 and an upper surface 153U. The light-emitting surface 151S1 is in contact with the planarized surface 112F via a transparent planarizing film 155. The upper surface 153U is a surface provided opposite the light-emitting surface 151S1.

発光素子150は、n形半導体層151と、発光層152と、p形半導体層153と、を含んでいる。n形半導体層151、発光層152およびp形半導体層153は、発光面151S1から上面153Uに向かって、この順に積層されている。 The light-emitting element 150 includes an n-type semiconductor layer 151, a light-emitting layer 152, and a p-type semiconductor layer 153. The n-type semiconductor layer 151, the light-emitting layer 152, and the p-type semiconductor layer 153 are stacked in this order from the light-emitting surface 151S1 toward the upper surface 153U.

発光素子150は、接続部151aを含んでいる。接続部151aは、透明平坦化膜155を介して、平坦化面112F上をn形半導体層151から一方向に突出するように形成されている。透明平坦化膜155は、接続部151aと平坦化面112Fとの間にも設けられている。接続部151aは、n形半導体層151の一部である。接続部151aは、ビア161kの一端に接続されて、n形半導体層151を、ビア161kを介して、配線160kに接続する。発光素子150の構成は、発光面151S1が粗面化されているほかは、上述の第1の実施形態の場合と同じであるので、さらなる詳細な説明を省略する。 The light-emitting element 150 includes a connection portion 151a. The connection portion 151a is formed so as to protrude in one direction from the n-type semiconductor layer 151 on the planarized surface 112F via the transparent planarized film 155. The transparent planarized film 155 is also provided between the connection portion 151a and the planarized surface 112F. The connection portion 151a is a part of the n-type semiconductor layer 151. The connection portion 151a is connected to one end of the via 161k, and connects the n-type semiconductor layer 151 to the wiring 160k via the via 161k. The configuration of the light-emitting element 150 is the same as that of the first embodiment described above, except that the light-emitting surface 151S1 is roughened, so further detailed description will be omitted.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および透明平坦化膜155を覆って設けられている。ビア161d、接続部材161aおよび第2配線層160のそれぞれの構成は、上述の第1の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 The second interlayer insulating film 156 is provided to cover the planarized surface 112F, the light emitting element 150, and the transparent planarization film 155. The configurations of the via 161d, the connection member 161a, and the second wiring layer 160 are the same as those in the first embodiment described above, and detailed description will be omitted.

図20は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的なブロック図である。
図20に示すように、本実施形態の画像表示装置301では、表示領域2には、サブピクセル320が配列されている。サブピクセル320は、たとえば格子状に配列されている。たとえば、サブピクセル320は、X軸に沿ってn個配列され、Y軸に沿ってm個配列される。
FIG. 20 is a schematic block diagram illustrating an image display device according to this embodiment.
20 , in an image display device 301 of this embodiment, sub-pixels 320 are arranged in a display region 2. The sub-pixels 320 are arranged, for example, in a lattice pattern. For example, n sub-pixels 320 are arranged along the X axis, and m sub-pixels 320 are arranged along the Y axis.

ピクセル10は、異なる色の光を発光する複数のサブピクセル320を含む。サブピクセル320Rは、赤色の光を発光する。サブピクセル320Gは、緑色の光を発光する。サブピクセル320Bは、青色の光を発光する。3種類のサブピクセル320R,320G,320Bが所望の輝度で発光することによって、1つのピクセル10の発光色および輝度が決定される。 A pixel 10 includes a number of subpixels 320 that emit light of different colors. Subpixel 320R emits red light. Subpixel 320G emits green light. Subpixel 320B emits blue light. The emission color and brightness of one pixel 10 are determined by the three types of subpixels 320R, 320G, and 320B emitting light at the desired brightness.

1つのピクセル10は、3つのサブピクセル320R,320G,320Bを含んでおり、サブピクセル320R,320G,320Bは、たとえばX軸上を直線状に配列されている。各ピクセル10は、同じ色のサブピクセルが同じ列に配列されていてもよいし、この例のように、列ごとに異なる色のサブピクセルが配列されていてもよい。 One pixel 10 includes three subpixels 320R, 320G, and 320B, which are arranged, for example, in a line on the X-axis. Each pixel 10 may have subpixels of the same color arranged in the same column, or, as in this example, subpixels of different colors arranged in each column.

本実施形態の画像表示装置301では、電源線3、接地線4、走査線6および信号線8の構成は、上述した第1の実施形態の場合と同じである。画像表示装置301では、3種類のサブピクセルをそれぞれ設定された輝度で発光させて、1つのピクセル10の発光色および輝度を決定する点では、第1の実施形態の場合と相違する。そのための信号の構成等が異なり得る以外には、第1の実施形態の場合の図3の例と同じであるため、回路構成についての詳細な説明を省略する。図3もしくは図13に示した回路に、本実施形態の配色を用いたカラーフィルタ180を付加することによって、フルカラーの画像表示装置とすることができる。 In the image display device 301 of this embodiment, the configuration of the power supply line 3, ground line 4, scanning line 6, and signal line 8 is the same as in the first embodiment described above. The image display device 301 differs from the first embodiment in that the three types of subpixels are caused to emit light at a set brightness to determine the emission color and brightness of one pixel 10. A detailed description of the circuit configuration is omitted because it is the same as the example in FIG. 3 for the first embodiment, except that the signal configuration for this purpose may be different. A full-color image display device can be created by adding a color filter 180 using the color scheme of this embodiment to the circuit shown in FIG. 3 or FIG. 13.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
図21A~図23Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態の画像表示装置の製造方法では、図6に示した基板102上に駆動回路部100を準備する工程のうち、第1配線層110を形成するまでは、同じ製造工程が適用される。本実施形態の製造方法では、第1配線層110を形成した後の工程から説明する。
図21Aに示すように、絶縁膜108および第1配線層110上に、絶縁膜112aが形成される。絶縁膜112a上に遮光層330が形成される。貫通孔331L,331dを含む遮光層330は、たとえば絶縁膜112a上にメタル層を形成した後、エッチングにより加工されて形成される。遮光部分330aは、遮光層330形成時に、TFTチャネル104上に形成される。
A method for manufacturing the image display device of this embodiment will be described.
21A to 23B are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
In the manufacturing method of the image display device of this embodiment, the same manufacturing steps are applied up to the formation of the first wiring layer 110 among the steps of preparing the driving circuit unit 100 on the substrate 102 shown in Fig. 6. The manufacturing method of this embodiment will be described starting from the steps after the formation of the first wiring layer 110.
21A , an insulating film 112a is formed on the insulating film 108 and the first wiring layer 110. A light-shielding layer 330 is formed on the insulating film 112a. The light-shielding layer 330 including the through-holes 331L and 331d is formed, for example, by forming a metal layer on the insulating film 112a and then processing it by etching. The light-shielding portion 330a is formed on the TFT channel 104 when the light-shielding layer 330 is formed.

図21Bに示すように、絶縁膜112aおよび遮光層330上に、絶縁膜112bが形成される。貫通孔331L,331dは、絶縁膜112bによって埋め込まれ、絶縁膜112bの表面が平坦化され平坦化面112Fが形成される。 As shown in FIG. 21B, an insulating film 112b is formed on the insulating film 112a and the light-shielding layer 330. The through holes 331L and 331d are filled with the insulating film 112b, and the surface of the insulating film 112b is planarized to form a planarized surface 112F.

図22Aに示すように、図8Aに示した基板1195が準備されて、基板1195のn形半導体層1151は、粗面化され、粗面化された露出面1151E1が形成される。基板1195は、図7A~図8Aにおいて説明した工程が適用されて形成される。露出面1151E1上にわたって、透明平坦化膜1155が形成され、透明平坦化膜1155の露出面1155Eは、平坦化される。露出面1155Eの平坦化には、たとえばCMPが用いられる。 As shown in FIG. 22A, the substrate 1195 shown in FIG. 8A is prepared, and the n-type semiconductor layer 1151 of the substrate 1195 is roughened to form a roughened exposed surface 1151E1. The substrate 1195 is formed by applying the process described in FIG. 7A to FIG. 8A. A transparent planarizing film 1155 is formed over the exposed surface 1151E1, and the exposed surface 1155E of the transparent planarizing film 1155 is planarized. For example, CMP is used to planarize the exposed surface 1155E.

図22Bに示すように、半導体層1150は、基板102および基板102上に形成された駆動回路部100に貼り合わされる。貼り合わせの面は、半導体層1150の透明平坦化膜1155の露出面1155Eであり、駆動回路部100の平坦化面112Fである。 As shown in FIG. 22B, the semiconductor layer 1150 is bonded to the substrate 102 and the drive circuit section 100 formed on the substrate 102. The bonding surfaces are the exposed surface 1155E of the transparent planarizing film 1155 of the semiconductor layer 1150 and the planarized surface 112F of the drive circuit section 100.

図23Aに示すように、図22Bに示した半導体層1150は、所定の形状にエッチングされ、発光素子150が形成される。発光素子150の形成工程は、上述した他の実施形態の場合と同じである。透明平坦化膜155は、発光素子150の形成時に同時に形成される。この例では、基板102は後に除去されるため、駆動回路部100は、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含む構成となっている。 As shown in FIG. 23A, the semiconductor layer 1150 shown in FIG. 22B is etched into a predetermined shape to form the light-emitting element 150. The process of forming the light-emitting element 150 is the same as in the other embodiments described above. The transparent planarization film 155 is formed at the same time as the light-emitting element 150 is formed. In this example, the substrate 102 is removed later, so the drive circuit section 100 includes the TFT lower layer film 106, the circuit 101, and the first interlayer insulating film 112.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび発光素子150を覆って形成される。透明平坦化膜155が発光素子150の側面で露出する場合には、第2層間絶縁膜156は、透明平坦化膜155上も覆って設けられる。 The second interlayer insulating film 156 is formed to cover the planarized surface 112F and the light-emitting element 150. When the transparent planarizing film 155 is exposed on the side surface of the light-emitting element 150, the second interlayer insulating film 156 is provided to cover the transparent planarizing film 155 as well.

図23Bに示すように、ビア161d,161k、接続部材161aおよび第2配線層160は、上述の他の実施形態の場合と同様にして、第2層間絶縁膜156上に形成される。 As shown in FIG. 23B, vias 161d, 161k, connection member 161a, and second wiring layer 160 are formed on the second interlayer insulating film 156 in the same manner as in the other embodiments described above.

図24Aに示すように、第2層間絶縁膜156および第2配線層160上に、接着層1170が形成され、接着層1170を介して補強基板1180が接着される。接着層1170および補強基板1180は、光反射性を有する材料を含むことができ、たとえば白色樹脂とすることができる。その後、基板102は、除去されて、カラーフィルタ180の形成面1192Aが露出される。基板102の除去には、ウェットエッチングやレーザリフトオフが用いられる。 As shown in FIG. 24A, an adhesive layer 1170 is formed on the second interlayer insulating film 156 and the second wiring layer 160, and a reinforcing substrate 1180 is adhered via the adhesive layer 1170. The adhesive layer 1170 and the reinforcing substrate 1180 may contain a material having optical reflectivity, for example, a white resin. The substrate 102 is then removed to expose the formation surface 1192A of the color filter 180. The substrate 102 is removed by wet etching or laser lift-off.

図24Bに示すように、カラーフィルタ(波長変換部材)180は、透明薄膜接着層188によって、形成面1192Aに接着される。 As shown in FIG. 24B, the color filter (wavelength conversion member) 180 is adhered to the forming surface 1192A by a transparent thin-film adhesive layer 188.

カラーフィルタ180を接着する際に基板102を除去する目的は、発光面151S1からの放射光の透過損失を低減することにある。そのため、基板102の除去に際しては、基板102のすべてを除去する場合に限らず、たとえば基板102の一部を除去してカラーフィルタ180を形成するようにしてもよい。基板102の一部を除去するとは、基板102をエッチング等により薄層化することである。あるいは、基板102をあらかじめ透明樹脂等で多層構造に構成しておき、一部の層を剥離することによって、実質的に薄層化するようにしてもよい。 The purpose of removing the substrate 102 when adhering the color filter 180 is to reduce the transmission loss of the light emitted from the light emitting surface 151S1. Therefore, the removal of the substrate 102 is not limited to removing the entire substrate 102, and for example, a part of the substrate 102 may be removed to form the color filter 180. Removing a part of the substrate 102 means thinning the substrate 102 by etching or the like. Alternatively, the substrate 102 may be previously constructed in a multi-layer structure using a transparent resin or the like, and the substrate 102 may be substantially thinned by peeling off a part of the layer.

図25A~図25Dは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図25A~図25Dには、カラーフィルタをインクジェット方式で形成する方法が示されている。この製造工程は、上述した図24Bに示した工程に代えて適用される。
25A to 25D are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
25A to 25D show a method for forming a color filter by an inkjet method. This manufacturing process is applied instead of the process shown in FIG. 24B.

図25Aに示すように、基板102が除去され、形成面1192Aが露出された構造体1192が準備される。構造体1192は、駆動回路部100、発光素子150、ビア161d,161k、第2配線層160、接着層1170および補強基板1180を含んでいる。 As shown in FIG. 25A, the substrate 102 is removed, and a structure 1192 is prepared with the formation surface 1192A exposed. The structure 1192 includes the drive circuit section 100, the light-emitting element 150, the vias 161d and 161k, the second wiring layer 160, the adhesive layer 1170, and the reinforcing substrate 1180.

図25Bに示すように、カラーフィルタの形成面1192A上に遮光部181が形成される。遮光部181は、たとえばスクリーン印刷やフォトリソグラフィ技術等を用いて形成される。 As shown in FIG. 25B, a light shielding portion 181 is formed on the color filter formation surface 1192A. The light shielding portion 181 is formed, for example, by using a screen printing or photolithography technique.

図25Cに示すように、発光色に応じた蛍光体は、インクジェットノズルから噴出され、色変換層183を形成する。蛍光体は、遮光部181が形成されていない領域を着色する。蛍光体は、たとえば一般的な蛍光体材料やペロブスカイト蛍光体材料、量子ドット蛍光体材料を用いた蛍光塗料が用いられる。ペロブスカイト蛍光体材料や量子ドット蛍光体材料を用いた場合には、各発光色を実現できるとともに、単色性が高く、色再現性を高くできるので好ましい。インクジェットノズルによる描画の後、適切な温度および時間で乾燥処理を行う。着色時の塗膜の厚さは、遮光部181の厚さよりも薄く設定されている。 As shown in FIG. 25C, phosphors corresponding to the emitted color are ejected from an inkjet nozzle to form a color conversion layer 183. The phosphors color the areas where the light-shielding portion 181 is not formed. For example, fluorescent paints using general phosphor materials, perovskite phosphor materials, or quantum dot phosphor materials are used as the phosphors. When using perovskite phosphor materials or quantum dot phosphor materials, each emitted color can be realized, and monochromaticity and color reproducibility are high, which is preferable. After drawing with the inkjet nozzle, a drying process is performed at an appropriate temperature and time. The thickness of the coating film during coloring is set to be thinner than the thickness of the light-shielding portion 181.

すでに説明したように、青色発光のサブピクセルについては、色変換部を形成しない場合には、色変換層183は形成されない。また、青色発光のサブピクセルについて、青色の色変換層を形成する際に、色変換部は1層でよい場合には、好ましくは、青色の蛍光体の塗膜の厚さは、遮光部181の厚さと同じ程度とされる。 As already explained, for blue-emitting subpixels, if no color conversion section is formed, the color conversion layer 183 is not formed. Also, when forming a blue color conversion layer for a blue-emitting subpixel, if a single layer of color conversion section is sufficient, the thickness of the coating of the blue phosphor is preferably approximately the same as the thickness of the light-shielding section 181.

図25Dに示すように、フィルタ層184のための塗料は、インクジェットノズルから噴出される。塗料は、蛍光体の塗膜に重ねて塗布される。蛍光体および塗料の塗膜の合計の厚さは、遮光部181の厚さと同じ程度とされる。 As shown in FIG. 25D, the paint for the filter layer 184 is sprayed from an inkjet nozzle. The paint is applied over the phosphor coating. The total thickness of the phosphor and paint coating is approximately the same as the thickness of the light blocking portion 181.

フィルムタイプのカラーフィルタであっても、インクジェット式のカラーフィルタであっても、色変換効率を向上させるためには、色変換層183は可能な限り厚いことが望ましい。その一方で、色変換層183が厚すぎると、色変換された光の出射光はランバーシアンに近似されるのに対して、色変換されない青色光は、遮光部181によって射出角が制限される。そのために、表示画像の表示色に視角依存性が生じてしまうという問題が生じてしまう。色変換されない青色光の配光に、色変換層183を設けるサブピクセルの光の配光を合わせるためには、色変換層183の厚さは、遮光部181の開口サイズの半分程度とすることが望ましい。 Whether it is a film-type color filter or an inkjet-type color filter, it is desirable for the color conversion layer 183 to be as thick as possible in order to improve color conversion efficiency. On the other hand, if the color conversion layer 183 is too thick, the emitted light of the color-converted light is approximated to Lambertian, while the emission angle of the blue light that is not color-converted is limited by the light shielding portion 181. This causes a problem in that the display color of the displayed image becomes visual angle dependent. In order to match the light distribution of the subpixel in which the color conversion layer 183 is provided to the light distribution of the blue light that is not color-converted, it is desirable for the thickness of the color conversion layer 183 to be about half the opening size of the light shielding portion 181.

たとえば、250ppi程度の高精細な画像表示装置の場合には、サブピクセル20のピッチは、30μm程度となるので、色変換層183の厚さは、15μm程度が望ましい。ここで、色変換材料が球状の蛍光体粒子からなる場合には、発光素子150からの光漏れを抑制するために、最密構造状に積層されることが好ましい。そのためには、少なくとも粒子の層は3層とされる必要がある。したがって、色変換層183を構成する蛍光体材料の粒径は、たとえば、5μm程度以下とすることが好ましく、3μm程度以下とすることがさらに好ましい。ペロブスカイト蛍光体材料や量子ドット蛍光体材料等は、酸素や水分で容易に劣化するため、色変換層183は、SiO等の無機膜で封止されることが好ましい。 For example, in the case of a high-definition image display device of about 250 ppi, the pitch of the subpixels 20 is about 30 μm, so the thickness of the color conversion layer 183 is preferably about 15 μm. Here, when the color conversion material is made of spherical phosphor particles, it is preferable that they are stacked in a close-packed structure to suppress light leakage from the light emitting element 150. For this purpose, at least three layers of particles are required. Therefore, the particle size of the phosphor material constituting the color conversion layer 183 is preferably, for example, about 5 μm or less, and more preferably about 3 μm or less. Since perovskite phosphor materials, quantum dot phosphor materials, and the like are easily deteriorated by oxygen and moisture, it is preferable that the color conversion layer 183 is sealed with an inorganic film such as SiO 2 .

図26は、本実施形態の画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。
図26に示すように、本実施形態の画像表示装置では、カラーフィルタ180上に、駆動回路部100が設けられている。多数の発光素子150を有する発光回路部172は、駆動回路部100上に設けられている。発光回路部172および駆動回路部100は、図19に示したビア161dで電気的に接続されている。
FIG. 26 is a schematic perspective view illustrating an image display device of this embodiment.
26, in the image display device of this embodiment, a drive circuit unit 100 is provided on a color filter 180. A light-emitting circuit unit 172 having a large number of light-emitting elements 150 is provided on the drive circuit unit 100. The light-emitting circuit unit 172 and the drive circuit unit 100 are electrically connected by vias 161d shown in FIG.

本実施形態では、カラーフィルタ180を設けて、フルカラーの画像表示装置301を構成可能とするものであるが、上述の他の実施形態の場合と同様に、カラーフィルタを設けずに、画像表示装置を構成してもよい。その場合には、たとえば基板102を除去せず、そのまま残すようにしてもよい。 In this embodiment, a color filter 180 is provided to configure a full-color image display device 301, but as in the other embodiments described above, an image display device may be configured without providing a color filter. In that case, for example, the substrate 102 may be left as it is without being removed.

本実施形態の画像表示装置301の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置301の製造方法では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子150を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果のほか、発光面151S1をp形よりも低抵抗のn形半導体層151としているので、n形半導体層151を厚く形成でき、発光面151S1を十分に粗面化することができる。
The effects of the image display device 301 of this embodiment will be described.
In the manufacturing method of the image display device 301 of this embodiment, as in the other embodiments described above, in addition to the effect of shortening the time of the transfer process for forming the light-emitting element 150 and reducing the number of processes, since the light-emitting surface 151S1 is made of the n-type semiconductor layer 151 which has a lower resistance than the p-type, the n-type semiconductor layer 151 can be formed thick and the light-emitting surface 151S1 can be sufficiently roughened.

本実施形態の画像表示装置301では、発光面151S1を粗面化することによって、放射光が拡散されるので、小形の発光素子150であっても、十分な発光面積の光源として用いられることができる。 In the image display device 301 of this embodiment, the light-emitting surface 151S1 is roughened to diffuse the emitted light, so that even a small light-emitting element 150 can be used as a light source with a sufficient light-emitting area.

本実施形態の画像表示装置301では、遮光層330が、絶縁膜112a,112bの間に設けられている。遮光層330は、発光素子150とトランジスタ103との間に設けられている。そのため、発光素子150が光を放射しても、放射された光がTFTチャネル104まで到達しにくく、トランジスタ103の誤動作を防止することができる。 In the image display device 301 of this embodiment, the light-shielding layer 330 is provided between the insulating films 112a and 112b. The light-shielding layer 330 is provided between the light-emitting element 150 and the transistor 103. Therefore, even if the light-emitting element 150 emits light, the emitted light is unlikely to reach the TFT channel 104, and malfunction of the transistor 103 can be prevented.

遮光層330は、金属等の導電材料で形成することができ、遮光層330をいずれかの電位に接続することができる。たとえば遮光層330の一部をトランジスタ103等のスイッチング素子等の直下に配置し、接地電位や電源電位等に接続することによって、ノイズ抑制に役立てることも可能である。 The light-shielding layer 330 can be formed of a conductive material such as metal, and can be connected to any potential. For example, a part of the light-shielding layer 330 can be placed directly under a switching element such as the transistor 103 and connected to a ground potential or a power supply potential, which can be useful for noise suppression.

遮光層330は、本実施形態の場合の適用に限らず、上述した他の実施形態や後述する他の実施形態のサブピクセルに共通して適用することができる。他の実施形態に適用した場合においても、上述と同様の効果を得ることができる。 The light-shielding layer 330 is not limited to application in this embodiment, but can be commonly applied to the subpixels of the other embodiments described above and other embodiments described below. Even when applied to other embodiments, the same effects as described above can be obtained.

上述の例では、粗面化された発光面を有する発光素子の構成および製造方法について説明した。接続部を有する発光素子では、本実施形態の場合のように、粗面化された発光面を適用することができる。具体的な適用では、第1の実施形態およびその変形例の場合の発光素子150、第2の実施形態の場合の発光素子250および後述する第7の実施形態の半導体層750である。これらの発光素子の構成要素に発光面の粗面化を適用することによって、上述の効果を有するものとすることができる。なお、他の実施形態の場合においても、接続部を設けた発光素子を適用することによって、発光面の粗面化を適用することができる。 In the above example, the configuration and manufacturing method of the light-emitting element having a roughened light-emitting surface were described. In the light-emitting element having a connection portion, a roughened light-emitting surface can be applied as in the present embodiment. Specific applications are the light-emitting element 150 in the first embodiment and its modified examples, the light-emitting element 250 in the second embodiment, and the semiconductor layer 750 in the seventh embodiment described below. By roughening the light-emitting surface of the components of these light-emitting elements, the above-mentioned effects can be achieved. Note that in the other embodiments, the roughening of the light-emitting surface can be applied by applying a light-emitting element provided with a connection portion.

(第4の実施形態)
図27は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、発光素子150と平坦化面112Fとの間に第3配線層440を含む点で上述した他の実施形態の場合と相違する。また、本実施形態では、発光素子150上に第4配線層470を含んでいる点でも上述の他の実施形態と相違する。他の点では、上述した他の実施形態の場合と同じであり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Fourth Embodiment
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
This embodiment differs from the other embodiments described above in that a third wiring layer 440 is included between the light emitting element 150 and the planarized surface 112F. This embodiment also differs from the other embodiments described above in that a fourth wiring layer 470 is included on the light emitting element 150. In other respects, this embodiment is the same as the other embodiments described above, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted as appropriate.

図27に示すように、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル420は、基板102と、トランジスタ103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、第3配線層440と、発光素子150と、第4配線層470と、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。 As shown in FIG. 27, the subpixel 420 of the image display device of this embodiment includes a substrate 102, a transistor 103, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a third wiring layer 440, a light-emitting element 150, a fourth wiring layer 470, a second interlayer insulating film 156, a via 161d, and a second wiring layer 160.

本実施形態では、駆動回路部100は、基板102、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含む構成とされている。駆動回路部100の構成は、第1の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 In this embodiment, the drive circuit section 100 includes a substrate 102, a TFT lower layer film 106, a circuit 101, and a first interlayer insulating film 112. The configuration of the drive circuit section 100 is the same as that of the first embodiment, and detailed description will be omitted.

第3配線層440は、平坦化面112F上に設けられている。第3配線層440は、配線440aを含む。配線440aは、発光素子150と平坦化面112Fとの間に設けられている。第3配線層440は、複数の発光素子150に応じて、複数の配線440aを含んでおり、この例では、それぞれの配線440aは、分離されている。 The third wiring layer 440 is provided on the planarized surface 112F. The third wiring layer 440 includes wiring 440a. The wiring 440a is provided between the light-emitting element 150 and the planarized surface 112F. The third wiring layer 440 includes a plurality of wirings 440a corresponding to the plurality of light-emitting elements 150, and in this example, each of the wirings 440a is separated.

第3配線層440は、光透過性を有する導電膜で形成されている。導電膜は、たとえばITOやZnO等の透明導電膜とされる。配線440aも同じ材料で形成されている。 The third wiring layer 440 is formed of a conductive film having optical transparency. The conductive film is, for example, a transparent conductive film such as ITO or ZnO. The wiring 440a is also formed of the same material.

第3配線層440および配線440aは、平坦化面112Fに接している。発光素子150は、発光面151Sで配線440aに接しており、配線440aに電気的に接続されている。配線440aの外周は、XY平面視で、配線440aに発光素子150を投影したときに、発光素子150の外周を含むように設定されている。配線440aは、発光面151Sの直下から平坦化面112F上を一方向に突出するように設けられている。配線440aの突出した領域には、ビア(第2ビア)161kの一端が接続されている。ビア161kは、配線(第2配線)160kと配線440aとの間で、配線160kと配線440aとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層151は、配線440a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば上述した図20の回路の接地線4に電気的に接続されている。なおビア(第1ビア)161dは、上述の他の実施形態の場合と同様に、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するように設けられており、配線(第1配線)160aと配線110dとを電気的に接続する。 The third wiring layer 440 and the wiring 440a are in contact with the planarized surface 112F. The light-emitting element 150 is in contact with the wiring 440a at the light-emitting surface 151S and is electrically connected to the wiring 440a. The outer periphery of the wiring 440a is set to include the outer periphery of the light-emitting element 150 when the light-emitting element 150 is projected onto the wiring 440a in an XY plane view. The wiring 440a is provided so as to protrude in one direction above the planarized surface 112F from directly below the light-emitting surface 151S. One end of the via (second via) 161k is connected to the protruding region of the wiring 440a. The via 161k electrically connects the wiring 160k and the wiring 440a between the wiring (second wiring) 160k and the wiring 440a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to the ground line 4 of the circuit of FIG. 20 described above, for example, through the wiring 440a, the via 161k, and the wiring 160k. Note that the via (first via) 161d is provided to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d, as in the other embodiments described above, and electrically connects the wiring (first wiring) 160a and the wiring 110d.

平坦化面112F、発光素子150および第3配線層440上に、樹脂層457が設けられている。樹脂層457は、たとえば透明樹脂である。第4配線層470は、樹脂層457上に設けられている。第4配線層470は、複数の配線を含むことができる。たとえば、複数の配線の一部は、物理的に分離されており電気的にも異なる電位とされることができる。この例では、第4配線層470は、分離して形成された配線470a,470bを含んでいる。 A resin layer 457 is provided on the planarized surface 112F, the light emitting element 150, and the third wiring layer 440. The resin layer 457 is, for example, a transparent resin. The fourth wiring layer 470 is provided on the resin layer 457. The fourth wiring layer 470 can include multiple wirings. For example, some of the multiple wirings can be physically separated and electrically at different potentials. In this example, the fourth wiring layer 470 includes wirings 470a and 470b that are formed separately.

配線470a(第1部分)は、発光素子150の上方および側方にわたって設けられ、発光素子150の上面153Uおよび側面を覆っている。配線470aが発光素子の発光面151S以外のほとんどを覆うことによって、発光素子150の側方や上方への散乱光や反射光を発光面151S側に反射する。配線470aは、光反射のための部材として機能する。接続電極461aは、上面153Uと配線470aとの間に設けられており、上面153Uと配線470aとを電気的に接続する。 The wiring 470a (first portion) is provided above and to the sides of the light-emitting element 150, covering the upper surface 153U and the side surface of the light-emitting element 150. The wiring 470a covers most of the light-emitting element except for the light-emitting surface 151S, so that scattered light and reflected light to the sides and above the light-emitting element 150 are reflected toward the light-emitting surface 151S. The wiring 470a functions as a member for reflecting light. The connection electrode 461a is provided between the upper surface 153U and the wiring 470a, and electrically connects the upper surface 153U and the wiring 470a.

樹脂層457を透明樹脂とした場合には、発光素子150の上方や側方から出射された散乱光等は、配線470aによって発光面151S側に反射される。そのため、発光素子150の実質的な発光効率が向上する。樹脂層457を白色樹脂等の高い光反射性を有する材料とした場合には、樹脂層457上にさらに配線470aを設けているので、樹脂層457から漏れた散乱光等を発光面151S側に反射することができるので、より高い光反射性を実現することができる。 When the resin layer 457 is made of a transparent resin, the scattered light emitted from above or the sides of the light-emitting element 150 is reflected by the wiring 470a toward the light-emitting surface 151S. This improves the actual light-emitting efficiency of the light-emitting element 150. When the resin layer 457 is made of a material with high light reflectivity, such as a white resin, the wiring 470a is further provided on the resin layer 457, so that the scattered light leaking from the resin layer 457 can be reflected toward the light-emitting surface 151S, thereby achieving higher light reflectivity.

第2層間絶縁膜156は、樹脂層457および第4配線層470上を覆って設けられている。第2層間絶縁膜156上には、配線160a,160kを含む第2配線層160が設けられている。 The second interlayer insulating film 156 is provided to cover the resin layer 457 and the fourth wiring layer 470. The second wiring layer 160 including wirings 160a and 160k is provided on the second interlayer insulating film 156.

ビア161dは、第2層間絶縁膜156、樹脂層457および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するように設けられている。ビア161dは、配線160aと配線110dとの間に設けられ、配線160aと配線110dとを電気的に接続する。配線160aは、接続部材471aを介して配線470aに接続されている。したがって、p形半導体層153は、接続電極461a、配線470a、接続部材471a、配線160a、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン領域に電気的に接続される。 The via 161d is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156, the resin layer 457, and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. The via 161d is provided between the wiring 160a and the wiring 110d, and electrically connects the wiring 160a and the wiring 110d. The wiring 160a is connected to the wiring 470a via the connection member 471a. Therefore, the p-type semiconductor layer 153 is electrically connected to the drain region of the transistor 103 via the connection electrode 461a, the wiring 470a, the connection member 471a, the wiring 160a, the via 161d, the wiring 110d, and the via 111d.

ビア161kは、第2層間絶縁膜156および樹脂層457を貫通し、配線440aに達するように設けられている。ビア161kは、配線160kと配線440aとの間に設けられ、配線160kと配線440aとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層151は、配線440a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば図3の回路の接地線4に電気的に接続される。 The via 161k is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the resin layer 457 and reach the wiring 440a. The via 161k is provided between the wiring 160k and the wiring 440a, and electrically connects the wiring 160k and the wiring 440a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground line 4 of the circuit in FIG. 3 via the wiring 440a, the via 161k, and the wiring 160k.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
図28A~図30Bは、本実施形態の画像表示装置の製造方法の一部を例示する模式的な断面図である。
図28Aに示すように、基板1195が準備される。基板1195は、図7Aおよび図7Bに示した工程を適用することによって、形成される。基板1195のn形半導体層1151上に、光透過性を有する導電層1440が形成される。導電層1440は、n形半導体層1151の露出面1151E上に形成される。
A method for manufacturing the image display device of this embodiment will be described.
28A to 30B are schematic cross-sectional views illustrating a part of a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
As shown in Fig. 28A, a substrate 1195 is prepared. The substrate 1195 is formed by applying the process shown in Fig. 7A and Fig. 7B. A light-transmitting conductive layer 1440 is formed on an n-type semiconductor layer 1151 of the substrate 1195. The conductive layer 1440 is formed on an exposed surface 1151E of the n-type semiconductor layer 1151.

図28Bに示すように、基板102上に形成された駆動回路部100が準備される。半導体層1150は、導電層1440を介して、駆動回路部100の平坦化面112Fに貼り合わされる。その後、支持基板1190は、ウェットエッチングやレーザリフトオフによって除去される。 As shown in FIG. 28B, the drive circuit section 100 formed on the substrate 102 is prepared. The semiconductor layer 1150 is bonded to the planarized surface 112F of the drive circuit section 100 via the conductive layer 1440. The support substrate 1190 is then removed by wet etching or laser lift-off.

図29Aに示すように、図28Bに示した導電層1440は、エッチングにより加工されて、配線440aを含む第3配線層440が形成される。図28Bに示した半導体層1150は、エッチングにより加工されて、発光素子150が形成される。 As shown in FIG. 29A, the conductive layer 1440 shown in FIG. 28B is processed by etching to form a third wiring layer 440 including wiring 440a. The semiconductor layer 1150 shown in FIG. 28B is processed by etching to form a light emitting element 150.

樹脂層457は、平坦化面112F、発光素子150および第3配線層440を覆うように形成される。樹脂層457には、発光素子150の上面153Uの一部を露出するように開口462aが形成される。 The resin layer 457 is formed to cover the planarized surface 112F, the light-emitting element 150, and the third wiring layer 440. An opening 462a is formed in the resin layer 457 to expose a portion of the upper surface 153U of the light-emitting element 150.

その後、図29Bに示すように、メタル層1470は、樹脂層457を覆うように形成される。メタル層1470の形成時に、図29Aに示した開口462aを同時に充填して接続電極461aを形成してもよいし、開口462aを充填して接続電極461aを形成した後、メタル層1470を形成してもよい。 Then, as shown in FIG. 29B, metal layer 1470 is formed to cover resin layer 457. When forming metal layer 1470, opening 462a shown in FIG. 29A may be filled at the same time to form connection electrode 461a, or opening 462a may be filled to form connection electrode 461a, and then metal layer 1470 may be formed.

図30Aに示すように、図29Bに示したメタル層1470をエッチングにより加工して、第4配線層470が形成される。第4配線層470の形成時に、配線(第1部分)470aおよび配線470bが分離して形成される。配線470aは、発光素子の上面153Uおよび側面を覆うように形成される。樹脂層457および第4配線層470を覆って、第2層間絶縁膜156が形成される。 As shown in FIG. 30A, the metal layer 1470 shown in FIG. 29B is etched to form the fourth wiring layer 470. When the fourth wiring layer 470 is formed, a wiring (first portion) 470a and a wiring 470b are formed separately. The wiring 470a is formed so as to cover the upper surface 153U and the side surface of the light-emitting element. A second interlayer insulating film 156 is formed to cover the resin layer 457 and the fourth wiring layer 470.

図30Bに示すように、第2層間絶縁膜156上には、配線160a,160kを含む第2配線層160が形成される。ビア161kは、第2層間絶縁膜156を貫通し、配線440aに達するように形成される。ビア(第2ビア)161kは、配線160kと配線440aとの間で、配線160kと配線440aとを電気的に接続する。上述の他の実施形態の場合と同様に、ビア161dおよび接続部材471aが形成され、第2配線層160と接続される。 As shown in FIG. 30B, a second wiring layer 160 including wirings 160a and 160k is formed on the second interlayer insulating film 156. A via 161k is formed to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the wiring 440a. The via (second via) 161k is between the wiring 160k and the wiring 440a and electrically connects the wiring 160k and the wiring 440a. As in the other embodiments described above, a via 161d and a connection member 471a are formed and connected to the second wiring layer 160.

このようにして、サブピクセル420が形成される。 In this manner, subpixel 420 is formed.

本実施形態の画像表示装置の効果について、説明する。
本実施形態の画像表示装置では、上述の他の実施形態の場合と同様に、発光素子150を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果を有する。そのほか、以下の効果を有する。
The effects of the image display device of this embodiment will be described.
In the image display device of this embodiment, similarly to the other embodiments described above, it is possible to shorten the time of the transfer process for forming the light emitting element 150 and reduce the number of processes. In addition, it has the following effects.

第3配線層440および配線440aは、ITO等の光透過性を有する導電膜によって形成されているので、加工が容易であり、発光素子150および第3配線層440の一連の製造工程を短縮できる場合がある。 The third wiring layer 440 and the wiring 440a are formed from a light-transmitting conductive film such as ITO, making them easy to process, and may shorten the series of manufacturing steps for the light-emitting element 150 and the third wiring layer 440.

本実施形態では、第3配線層440および配線440aを用いて、発光面151S側の電極引き出しを行っているので、縦型の発光素子150とすることができる。縦型の発光素子150では、半導体層を流れる電流を、XY平面に沿った方向の成分を減らして、ほぼZ軸に沿った方向とすることができるので、半導体層における損失を低減することができるとのメリットがある。 In this embodiment, the third wiring layer 440 and the wiring 440a are used to lead out the electrodes on the light emitting surface 151S side, so that the light emitting element 150 can be a vertical type. In the vertical type light emitting element 150, the current flowing through the semiconductor layer can be directed substantially along the Z axis by reducing the component along the XY plane, which has the advantage of reducing losses in the semiconductor layer.

本実施形態の画像表示装置では、サブピクセル420は、第4配線層470を含んでいる。第4配線層470は、樹脂層457によって発光素子150から電気的に分離されている。第4配線層470は、配線470aを含んでおり、配線470aは、樹脂層457を介して発光素子150の上面153Uおよび側面を覆っている。そのため、発光素子150の上方や側方への散乱光等を発光面151S側に反射することができる。そのため、発光素子150の実質的な発光効率を向上させることができる。 In the image display device of this embodiment, the subpixel 420 includes a fourth wiring layer 470. The fourth wiring layer 470 is electrically isolated from the light-emitting element 150 by the resin layer 457. The fourth wiring layer 470 includes wiring 470a, which covers the upper surface 153U and side surface of the light-emitting element 150 via the resin layer 457. Therefore, scattered light, etc., above or to the side of the light-emitting element 150 can be reflected to the light-emitting surface 151S side. Therefore, the substantial light-emitting efficiency of the light-emitting element 150 can be improved.

(第5の実施形態)
図31は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、発光素子150の上面153Uを覆う電極565aが設けられ、電極565aは、コンタクトホール561aの壁面に形成された配線560aに接続されている点で上述の他の実施形態の場合と相違する。この例では、薄板化された基板502にカラーフィルタ180を設けている。他の点では、他の実施形態の場合と同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Fifth Embodiment
FIG. 31 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
This embodiment differs from the other embodiments described above in that an electrode 565a is provided to cover the upper surface 153U of the light emitting element 150, and the electrode 565a is connected to a wiring 560a formed on the wall surface of the contact hole 561a. In this example, a color filter 180 is provided on a thinned substrate 502. In other respects, this embodiment is the same as the other embodiments, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図31に示すように、本実施形態の画像表示装置のサブピクセル520は、カラーフィルタ180と、基板(光透過性部材)502と、トランジスタ103と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、第3配線層440と、発光素子150と、第2層間絶縁膜156と、ビア161dと、第2配線層160と、を含む。本実施形態では、発光素子150は、第3配線層440の配線540a上に設けられており、発光面151Sで配線540aに電気的に接続されている。 As shown in FIG. 31, the subpixel 520 of the image display device of this embodiment includes a color filter 180, a substrate (light-transmitting member) 502, a transistor 103, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a third wiring layer 440, a light-emitting element 150, a second interlayer insulating film 156, a via 161d, and a second wiring layer 160. In this embodiment, the light-emitting element 150 is provided on the wiring 540a of the third wiring layer 440, and is electrically connected to the wiring 540a at the light-emitting surface 151S.

基板502は、光透過性を有する基板であり、たとえば透光性を有する樹脂基板である。樹脂基板に代えて、薄板化されたガラス基板であってもよい。基板502の一方の面である第1面502a上には、TFT下層膜106が形成されており、基板502を含む駆動回路部100が形成されている。本実施形態では、駆動回路部100は、基板502、TFT下層膜106、回路101および第1層間絶縁膜112を含む構成とされている。基板502の他方の面である第2面502bには、カラーフィルタ(波長変換部材)180が設けられている。カラーフィルタ180は、第3の実施形態において説明したものと同じである。カラーフィルタ180は、貼り付けられたフィルム形式のものであってもよいし、インクジェット方式で形成されたものでもよい。カラーフィルタ180および駆動回路部100の構成は、基板502を除き、上述した他の実施形態の場合と同じであり、詳細な説明を省略する。 The substrate 502 is a substrate having optical transparency, for example, a resin substrate having optical transparency. Instead of a resin substrate, a thinned glass substrate may be used. A TFT lower layer film 106 is formed on the first surface 502a, which is one surface of the substrate 502, and a driving circuit section 100 including the substrate 502 is formed. In this embodiment, the driving circuit section 100 is configured to include the substrate 502, the TFT lower layer film 106, the circuit 101, and the first interlayer insulating film 112. A color filter (wavelength conversion member) 180 is provided on the second surface 502b, which is the other surface of the substrate 502. The color filter 180 is the same as that described in the third embodiment. The color filter 180 may be in the form of a pasted film, or may be formed by an inkjet method. The configurations of the color filter 180 and the driving circuit section 100 are the same as those of the other embodiments described above, except for the substrate 502, and detailed description will be omitted.

第3配線層440は、平坦化面112F上に設けられている。第3配線層440は、配線540aを含む。配線540aは、発光素子150と平坦化面112Fとの間に設けられている。第3配線層440は、複数の発光素子150に応じて、複数の配線540aを含んでおり、この例では、それぞれの配線540aは、分離されている。 The third wiring layer 440 is provided on the planarized surface 112F. The third wiring layer 440 includes wiring 540a. The wiring 540a is provided between the light-emitting element 150 and the planarized surface 112F. The third wiring layer 440 includes a plurality of wirings 540a corresponding to the plurality of light-emitting elements 150, and in this example, each of the wirings 540a is separated.

第3配線層440および配線540aは、平坦化面112Fに接している。発光素子150は、発光面151Sで配線540aに接しており、配線540aに電気的に接続されている。配線540aの外周は、XY平面視で、配線540aに発光素子150を投影したときに、発光素子150の外周を含むように設定されている。配線540aは、発光面151Sの直下から平坦化面112F上を一方向に突出するように設けられている。配線540aの突出した領域には、ビア161kの一端が接続されている。ビア161kは、配線160kと配線540aとの間で、配線160kと配線540aとを電気的に接続する。したがって、n形半導体層151は、配線540a、ビア161kおよび配線160kを介して、たとえば上述した図3の回路の接地線4に電気的に接続されている。 The third wiring layer 440 and the wiring 540a are in contact with the planarized surface 112F. The light-emitting element 150 is in contact with the wiring 540a at the light-emitting surface 151S and is electrically connected to the wiring 540a. The outer periphery of the wiring 540a is set to include the outer periphery of the light-emitting element 150 when the light-emitting element 150 is projected onto the wiring 540a in an XY plane view. The wiring 540a is provided so as to protrude in one direction above the planarized surface 112F from directly below the light-emitting surface 151S. One end of the via 161k is connected to the protruding region of the wiring 540a. The via 161k electrically connects the wiring 160k and the wiring 540a between the wiring 160k and the wiring 540a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground line 4 of the circuit in FIG. 3 described above via the wiring 540a, the via 161k, and the wiring 160k.

第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および第3配線層440を覆って設けられている。 The second interlayer insulating film 156 is provided to cover the planarized surface 112F, the light-emitting element 150, and the third wiring layer 440.

発光素子150の上方にはコンタクトホール561aが設けられている。コンタクトホール561aは、第2層間絶縁膜156の一部を除去することによって形成されている。コンタクトホール561aの開口径は、十分大きく設定されており、コンタクトホール561aの内周は、上面153Uの外周と同じまたは上面153Uの外周の若干内側となるように設定されている。 A contact hole 561a is provided above the light-emitting element 150. The contact hole 561a is formed by removing a portion of the second interlayer insulating film 156. The opening diameter of the contact hole 561a is set to be sufficiently large, and the inner circumference of the contact hole 561a is set to be the same as the outer circumference of the upper surface 153U or slightly inside the outer circumference of the upper surface 153U.

上面153U上にわたって電極565aが設けられている。電極565aは、コンタクトホール561aの底部に設けられている。そのため、電極565aの外周は、コンタクトホール561aの内周にほぼ一致する。したがって、電極565aは、上面153Uのすべてまたは上面153Uのほとんどを覆うように設けられている。電極565aは、光反射性を有するので発光素子150の上方への散乱光等を発光面151S側に反射する。そのため、発光素子150の実質的な発光効率が向上される。電極565aは、コンタクトホール561aの壁面上に形成されている配線560aと一体で形成され得る。 An electrode 565a is provided over the upper surface 153U. The electrode 565a is provided at the bottom of the contact hole 561a. Therefore, the outer circumference of the electrode 565a almost coincides with the inner circumference of the contact hole 561a. Therefore, the electrode 565a is provided so as to cover all or most of the upper surface 153U. The electrode 565a is light reflective, so it reflects scattered light, etc., upward from the light emitting element 150 to the light emitting surface 151S side. Therefore, the substantial light emitting efficiency of the light emitting element 150 is improved. The electrode 565a can be formed integrally with the wiring 560a formed on the wall surface of the contact hole 561a.

第2配線層160は、配線560aを含んでいる。配線560aは、第2層間絶縁膜156上に設けられるとともに、コンタクトホール561aの壁面上に設けられ、電極565aに接続されている。配線560aは、ビア161dを介して配線110dに接続されているので、p形半導体層153は、電極565a、配線560a、ビア161d、配線110dおよびビア111dを介して、トランジスタ103のドレイン領域に電気的に接続される。 The second wiring layer 160 includes a wiring 560a. The wiring 560a is provided on the second interlayer insulating film 156, and is provided on the wall surface of the contact hole 561a and connected to the electrode 565a. The wiring 560a is connected to the wiring 110d through the via 161d, so that the p-type semiconductor layer 153 is electrically connected to the drain region of the transistor 103 through the electrode 565a, the wiring 560a, the via 161d, the wiring 110d, and the via 111d.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
図32A~図33は、本実施形態の画像表示装置の製造方法を例示する模式的な断面図である。
本実施形態の画像表示装置の製造方法では、基板502は、基板102上に形成されている点で、図28Bの場合と異なるが、図28Bに示した基板102を基板102および基板102上に形成された基板502に置き換えることによって容易に適用することができる。第4の実施形態において図28Aおよび図28Bを用いて説明した工程が適用され、以下の説明は、図28B以降の工程について適用されるものとして説明する。
A method for manufacturing the image display device of this embodiment will be described.
32A to 33 are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the image display device of this embodiment.
28B in that the substrate 502 is formed on the substrate 102, but the method can be easily applied by replacing the substrate 102 shown in Fig. 28B with the substrate 102 and the substrate 502 formed on the substrate 102. The steps described in the fourth embodiment using Fig. 28A and Fig. 28B are applied, and the following description will be given assuming that they are applied to the steps from Fig. 28B onwards.

図32Aに示すように、図28Bに示した光透過性を有する導電層1440は、エッチングにより加工され、第3配線層440および配線540aが形成される。図28Bに示した半導体層1150は、エッチングにより加工され、発光素子150が形成される。第2層間絶縁膜156は、平坦化面112F、発光素子150および第2配線層440を覆って形成される。 As shown in FIG. 32A, the light-transmitting conductive layer 1440 shown in FIG. 28B is processed by etching to form the third wiring layer 440 and wiring 540a. The semiconductor layer 1150 shown in FIG. 28B is processed by etching to form the light-emitting element 150. The second interlayer insulating film 156 is formed to cover the planarized surface 112F, the light-emitting element 150, and the second wiring layer 440.

第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線110dに達するようにビアホール162dが形成される。第2層間絶縁膜156を貫通し、配線540aに達するようにビアホール162kが形成される。発光素子150上の第2層間絶縁膜156の一部を除去し、開口561から上面153Uが露出される。 A via hole 162d is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 110d. A via hole 162k is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the wiring 540a. A portion of the second interlayer insulating film 156 on the light-emitting element 150 is removed, and the upper surface 153U is exposed from the opening 561.

コンタクトホール561aの開口561によって露出される上面153Uは、上面153Uすべてを露出することが好ましいが、コンタクトホール561aの形成精度に応じて適切に設定される。たとえば、コンタクトホール561aの内周は、上面153Uの外周よりも若干小さく設定される。 The upper surface 153U exposed by the opening 561 of the contact hole 561a is preferably exposed entirely, but is appropriately set according to the accuracy of forming the contact hole 561a. For example, the inner circumference of the contact hole 561a is set to be slightly smaller than the outer circumference of the upper surface 153U.

ビアホール162d,162kは、たとえば同時に形成される。コンタクトホール561aもビアホール162d,162kと同時に形成されてもよいし、別に形成されてもよい。 The via holes 162d and 162k are formed, for example, at the same time. The contact hole 561a may be formed at the same time as the via holes 162d and 162k, or may be formed separately.

図32Bに示すように、図32Aに示したビアホール162d,162kを導電材料で充填して、ビア161d,161kを形成する。ビア161d,161kの形成時に、コンタクトホール561aの底部、すなわち上面153Uを導電材料で覆うようにしてもよい。 As shown in FIG. 32B, the via holes 162d and 162k shown in FIG. 32A are filled with a conductive material to form vias 161d and 161k. When forming the vias 161d and 161k, the bottom of the contact hole 561a, i.e., the upper surface 153U, may be covered with a conductive material.

第2層間絶縁膜156上に、第2配線層160が形成される。第2配線層160の形成に際しては、第2層間絶縁膜156上に、第2配線層160を形成する導電層を形成して、エッチングにより加工して、配線560a,160kを含む第2配線層160を形成する。導電層は、第2層間絶縁膜156上のほか、露出された上面153Uおよびコンタクトホール561aの壁面上にわたって形成される。 The second wiring layer 160 is formed on the second interlayer insulating film 156. When forming the second wiring layer 160, a conductive layer that forms the second wiring layer 160 is formed on the second interlayer insulating film 156, and then processed by etching to form the second wiring layer 160 including the wirings 560a and 160k. The conductive layer is formed on the second interlayer insulating film 156, as well as on the exposed upper surface 153U and the wall surface of the contact hole 561a.

このようにして、ビア161dに接続された配線560aが形成され、ビア161kに接続された配線160kが形成される。配線560aは、コンタクトホール561aの壁面上にわたって設けられるので、上面153Uとも接続される。 In this way, wiring 560a is formed, which is connected to via 161d, and wiring 160k is formed, which is connected to via 161k. Since wiring 560a is provided over the wall surface of contact hole 561a, it is also connected to upper surface 153U.

第2層間絶縁膜156および第2配線層160上には、接着層1170が設けられ、接着層1170によって補強基板1180が接着される。その後、基板102は、ウェットエッチング等により除去され、薄い基板502が残るように加工される。 An adhesive layer 1170 is provided on the second interlayer insulating film 156 and the second wiring layer 160, and the reinforcing substrate 1180 is adhered to the adhesive layer 1170. The substrate 102 is then removed by wet etching or the like, and processed so that the thin substrate 502 remains.

図33に示すように、基板502の第2面502bにカラーフィルタ180が設けられる。カラーフィルタ180は、この例では、透明薄膜接着層188を介して、面502bにカラーフィルタ180が接着される。フィルム形式のカラーフィルタに代えて、第2面502b上にインクジェット方式でカラーフィルタを形成するようにしてもよい。 As shown in FIG. 33, a color filter 180 is provided on the second surface 502b of the substrate 502. In this example, the color filter 180 is adhered to the surface 502b via a transparent thin-film adhesive layer 188. Instead of a film-type color filter, a color filter may be formed on the second surface 502b by an inkjet method.

基板502をガラスの薄板とする場合には、厚いガラス基板をウェットエッチング等で薄板化するようにすればよい。 If the substrate 502 is a thin glass plate, a thick glass substrate can be thinned by wet etching or the like.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置は、上述した他の実施形態の画像表示装置と同様に、発光素子150を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果を奏する。このほか、電極565aが上面153U上にわたって設けられているので、発光素子150が放射する上方への散乱光等を発光面151S側に反射することができる。そのため、発光素子150の実質的な発光効率が向上される。
The effects of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of this embodiment, like the image display devices of the other embodiments described above, has the effect of shortening the time of the transfer process for forming the light-emitting element 150 and reducing the number of processes. In addition, since the electrode 565a is provided over the upper surface 153U, the scattered light emitted upward by the light-emitting element 150 can be reflected toward the light-emitting surface 151S. Therefore, the substantial light-emitting efficiency of the light-emitting element 150 is improved.

本実施形態では、電極565aをビアの形成および第1配線層110の形成とともに形成すことができるので、電極565aの形成のための工程を追加する必要がない。そのため、製造工程を短縮し、材料の投入から製品完成までの期間を短くすることができる。 In this embodiment, the electrode 565a can be formed at the same time as the via formation and the first wiring layer 110, so there is no need to add a process for forming the electrode 565a. This shortens the manufacturing process and the time from input of materials to completion of the product.

本実施形態では、基板502が有機透明樹脂やガラスの薄板により形成されているので、可撓性を有する。そのため、画像表示装置501は、曲げ加工が可能になり、曲面への貼り付けや、ウェアラブル端末等への利用等を違和感なく実現することができる。 In this embodiment, the substrate 502 is made of a thin plate of organic transparent resin or glass, and is therefore flexible. This allows the image display device 501 to be bent, making it possible to attach it to curved surfaces and use it in wearable devices and the like without any sense of incongruity.

本実施形態では、画像表示装置は、カラーフィルタ180を備えているが、上述の他の実施形態のようにカラーフィルタを備えない構成としてもよい。 In this embodiment, the image display device includes a color filter 180, but may be configured without a color filter as in the other embodiments described above.

(第6の実施形態)
図34は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、発光素子650の構成が他の実施形態の場合と相違する。その他の構成要素は、上述の他の実施形態の場合と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
図34に示すように、第3配線層440は、配線640aを含む。第3配線層440および配線640aは、平坦化面112Fに接している。発光素子650は、発光面651Sで配線640aに接しており、配線640aに電気的に接続されている。配線640aの外周は、XY平面視で、配線640aに発光素子650を投影したときに、発光素子650の外周を含むように設定されている。配線640aは、発光面651Sの直下から平坦化面112F上を一方向に突出するように設けられている。配線640aの突出した領域には、ビア161kの一端が接続されている。したがって、n形半導体層151は、配線640a、ビア161kおよび配線110kを介して、たとえば上述した図3の回路の接地線4に電気的に接続されている。
Sixth Embodiment
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
In this embodiment, the configuration of the light emitting element 650 is different from that of the other embodiments. The other components are the same as those of the other embodiments described above. The same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in FIG. 34, the third wiring layer 440 includes a wiring 640a. The third wiring layer 440 and the wiring 640a are in contact with the planarized surface 112F. The light emitting element 650 is in contact with the wiring 640a at the light emitting surface 651S and is electrically connected to the wiring 640a. The outer periphery of the wiring 640a is set to include the outer periphery of the light emitting element 650 when the light emitting element 650 is projected onto the wiring 640a in the XY plane view. The wiring 640a is provided so as to protrude in one direction on the planarized surface 112F from directly below the light emitting surface 651S. One end of the via 161k is connected to the protruding region of the wiring 640a. Therefore, the n-type semiconductor layer 151 is electrically connected to, for example, the ground line 4 of the circuit of FIG. 3 described above through the wiring 640a, the via 161k, and the wiring 110k.

本実施形態では、遮光層330が設けられている。遮光層330は、第3の実施形態において図19を用いて説明したものと同じ構成とされる。遮光層330は、遮光部分330aを含んでいる。好ましくは、遮光部分330aの外周は、XY平面視で、遮光部分330aにTFTチャネル104を投影したときに、TFTチャネル104の外周を含むように設定されている。遮光層330は、貫通孔331L,331dが設けられている。貫通孔331Lは、光路のために設けられ、貫通孔331dは、ビア161dからの絶縁のために設けられている。 In this embodiment, a light-shielding layer 330 is provided. The light-shielding layer 330 has the same configuration as that described in the third embodiment with reference to FIG. 19. The light-shielding layer 330 includes a light-shielding portion 330a. Preferably, the outer periphery of the light-shielding portion 330a is set to include the outer periphery of the TFT channel 104 when the TFT channel 104 is projected onto the light-shielding portion 330a in an XY plane view. The light-shielding layer 330 is provided with through holes 331L and 331d. The through hole 331L is provided for an optical path, and the through hole 331d is provided for insulation from the via 161d.

発光素子650は、配線640a上に設けられている。発光素子650は、Z軸の正方向に向かって、XY平面視での面積が小さくなるように形成された角錐台状または円錐台状の素子である。 The light-emitting element 650 is provided on the wiring 640a. The light-emitting element 650 is a truncated pyramid or truncated cone-shaped element formed so that its area in the XY plane decreases in the positive direction of the Z axis.

図35は、平坦化面112Fと発光素子650との詳細な位置関係が示されている。
図35に示すように、平坦化面112Fは、XY平面にほぼ平行な平面である。発光素子650は、平坦化面112F上に設けられており、発光面651Sは、平坦化面112Fにほぼ平行な面である。平坦化面112F上には、配線640aが設けられ、発光面651Sは、配線640aを介して平坦化面112F上に設けられている。配線640aの厚さは、十分に薄く、光の反射および吸収は、十分に小さいものとする。
FIG. 35 shows a detailed positional relationship between the planarized surface 112F and the light emitting element 650.
As shown in Fig. 35, the planarized surface 112F is a plane substantially parallel to the XY plane. The light emitting element 650 is provided on the planarized surface 112F, and the light emitting surface 651S is a surface substantially parallel to the planarized surface 112F. A wiring 640a is provided on the planarized surface 112F, and the light emitting surface 651S is provided on the planarized surface 112F via the wiring 640a. The thickness of the wiring 640a is sufficiently thin, and the reflection and absorption of light are sufficiently small.

発光素子650は、側面655aを有する。側面655aは、上面653Uと平坦化面112Fとの間の面であり、発光面651Sに隣接する面である。側面655aと平坦化面112Fとの間でなす角度の内角θは、90°よりも小さい。好ましくは、内角θは70°程度である。さらに好ましくは、内角θは、発光素子650の屈折率および第2層間絶縁膜156の屈折率にもとづいて決定される側面655aにおける臨界角よりも小さい。発光素子650は、第2層間絶縁膜156に覆われており、側面655aは、第2層間絶縁膜156と接している。 The light-emitting element 650 has a side surface 655a. The side surface 655a is a surface between the upper surface 653U and the planarized surface 112F, and is a surface adjacent to the light-emitting surface 651S. The interior angle θ between the side surface 655a and the planarized surface 112F is smaller than 90°. Preferably, the interior angle θ is about 70°. More preferably, the interior angle θ is smaller than the critical angle at the side surface 655a, which is determined based on the refractive index of the light-emitting element 650 and the refractive index of the second interlayer insulating film 156. The light-emitting element 650 is covered with the second interlayer insulating film 156, and the side surface 655a is in contact with the second interlayer insulating film 156.

発光素子650の側面655aと平坦化面112Fとがなす内角θの臨界角θcは、たとえば以下のように決定される。
発光素子650の屈折率n0および第2層間絶縁膜156の屈折率n1とすると、発光素子650から第2層間絶縁膜156に出射する光の臨界角θcは、以下の式(1)を用いて求められる。
The critical angle θc of the interior angle θ between the side surface 655a of the light emitting element 650 and the planarized surface 112F is determined, for example, as follows.
When the refractive index of the light emitting element 650 is n0 and the refractive index of the second interlayer insulating film 156 is n1, the critical angle θc of light emitted from the light emitting element 650 to the second interlayer insulating film 156 can be calculated using the following equation (1).

θc=90°-sin-1(n1/n0) (1) θc=90°-sin -1 (n1/n0) (1)

たとえば、アクリル樹脂等の一般的な透明有機絶縁材料の屈折率は1.4~1.5前後であることが知られている。そこで、発光素子650がGaNによって形成され、第2層間絶縁膜156が一般的な透明有機絶縁材料によって形成されている場合には、発光素子650の屈折率n0=2.5、第2層間絶縁膜156の屈折率n=1.4とすることができる。これらの値を、式(1)に代入することによって、臨界角θc=56°を得る。 For example, it is known that the refractive index of typical transparent organic insulating materials such as acrylic resin is around 1.4 to 1.5. Therefore, if the light emitting element 650 is made of GaN and the second interlayer insulating film 156 is made of a typical transparent organic insulating material, the refractive index of the light emitting element 650 can be set to n0 = 2.5, and the refractive index of the second interlayer insulating film 156 can be set to n = 1.4. By substituting these values into equation (1), the critical angle θc = 56° is obtained.

このことは、平坦化面112Fと側面655aとのなす内角θをθc=56°とした場合に、発光層652から放射された光のうち第1面103aに平行な光は、側面655aで全反射されることを示している。また、発光層652から放射された光のうち、Z軸の正方向の成分を有する光も、側面655aで全反射されることを示している。上述では、簡単のため、第2層間絶縁膜156を透明樹脂としたが、透明樹脂を白色樹脂とした場合であっても、白色樹脂のための散乱性微粒子の屈折率への影響は小さいので、上述の計算では無視している。 This shows that when the interior angle θ between the planarized surface 112F and the side surface 655a is θc = 56°, the light emitted from the light-emitting layer 652 that is parallel to the first surface 103a is totally reflected by the side surface 655a. It also shows that the light emitted from the light-emitting layer 652 that has a component in the positive direction of the Z axis is totally reflected by the side surface 655a. In the above, for simplicity, the second interlayer insulating film 156 is made of a transparent resin. However, even if the transparent resin is made of a white resin, the effect on the refractive index of the scattering particles for the white resin is small, so it is ignored in the above calculation.

一方、発光層652から放射された光のうち、Z軸の負方向の成分を有する光は、側面655aで屈折率に応じた出射角度で側面655aから出射される。第2層間絶縁膜156に入射した光は、第2層間絶縁膜156の屈折率で決定される角度で第2層間絶縁膜156から出射される。 On the other hand, light emitted from the light-emitting layer 652 that has a component in the negative direction of the Z axis is emitted from the side surface 655a at an emission angle that depends on the refractive index at the side surface 655a. Light that is incident on the second interlayer insulating film 156 is emitted from the second interlayer insulating film 156 at an angle determined by the refractive index of the second interlayer insulating film 156.

側面655aで全反射された光は、他の素子界面や上面653Uで再度反射され、再度反射された光のうちZ軸の負方向の成分を有する光は、発光面651Sおよび側面655aから出射される。平坦化面112Fに平行な光およびZ軸の正方向の成分を有する光は、側面655aで全反射される。 The light totally reflected by the side surface 655a is reflected again by other element interfaces and the top surface 653U, and the light that has a component in the negative direction of the Z axis among the reflected light is emitted from the light emitting surface 651S and the side surface 655a. The light parallel to the planarized surface 112F and the light that has a component in the positive direction of the Z axis are totally reflected by the side surface 655a.

このようにして、発光層652から放射された光のうち、平坦化面112Fに平行な光およびZ軸の正方向の成分を有する光は、側面655aおよび上面653Uによって、Z軸の負方向に向かう成分を有する光に変換される。したがって、発光素子650から出射される光では、発光面651Sに向かう割合が増加して、発光素子650の実質的な発光効率は向上する。 In this way, the light emitted from the light-emitting layer 652, which is parallel to the planarized surface 112F and has a component in the positive direction of the Z axis, is converted by the side surface 655a and the top surface 653U into light having a component in the negative direction of the Z axis. Therefore, the proportion of the light emitted from the light-emitting element 650 that is directed toward the light-emitting surface 651S increases, and the actual light-emitting efficiency of the light-emitting element 650 improves.

θ<θcとすることによって、平坦化面112Fに平行な成分を有する光のほとんどを発光素子650内に全反射させることができる。第2層間絶縁膜156の屈折率をn=1.4とすると、臨界角θcは56°程度となるので、設定される内角θは、45°や30°等にすることがより好ましい。また、屈折率nがより大きい材料では臨界角θcはより小さくなる。ただし、内角θを70°程度に設定しても、Z軸の負方向の成分を有する光のほとんどを、Z軸の正方向の成分を有する光に変換することできるので、製造ばらつき等を考慮して、たとえば、内角θを80°以下等に設定するようにしてもよい。 By making θ<θc, most of the light having a component parallel to the planarized surface 112F can be totally reflected inside the light emitting element 650. If the refractive index of the second interlayer insulating film 156 is n=1.4, the critical angle θc is about 56°, so it is more preferable to set the interior angle θ to 45°, 30°, or the like. Also, the critical angle θc becomes smaller for materials with a larger refractive index n. However, even if the interior angle θ is set to about 70°, most of the light having a component in the negative direction of the Z axis can be converted into light having a component in the positive direction of the Z axis, so the interior angle θ may be set to, for example, 80° or less, taking into account manufacturing variations, etc.

本実施形態の画像表示装置の製造方法について説明する。
本実施形態では、発光素子650の製造工程が他の実施形態の場合と相違し、他の製造工程は、上述した他の実施形態の場合を適用することができる。以下では、製造工程のうち相違する部分について説明する。
本実施形態では、図34に示した発光素子650の形状とするために、以下の工程が実行される。
図28Bに示した半導体層1150は、平坦化面112Fに貼り合わされた後、図34に示した発光素子650の形状にエッチングによって加工される。発光素子650の成形には、図35に示した側面655aが平坦化面112Fに対して、内角θをなすように、エッチングのレートが選定される。たとえば、エッチングは、上面653Uに近いほど高いエッチングレートが選定される。好ましくは、エッチングレートは、発光面651Sの側から上面653Uの側に向かって、線形的に増大するように設定される。
A method for manufacturing the image display device of this embodiment will be described.
In this embodiment, the manufacturing process of the light emitting device 650 is different from that of the other embodiments, and the other manufacturing processes can be applied to the other embodiments described above. The different parts of the manufacturing process will be described below.
In this embodiment, the following steps are carried out to obtain the shape of the light emitting device 650 shown in FIG.
The semiconductor layer 1150 shown in Fig. 28B is attached to the planarized surface 112F, and then etched into the shape of the light emitting element 650 shown in Fig. 34. In forming the light emitting element 650, an etching rate is selected so that the side surface 655a shown in Fig. 35 forms an interior angle θ with the planarized surface 112F. For example, a higher etching rate is selected closer to the upper surface 653U. Preferably, the etching rate is set to increase linearly from the light emitting surface 651S side toward the upper surface 653U side.

具体的には、たとえば、ドライエッチング時のレジストマスクパターンをその端部に向かって次第に薄くなるように露光時に工夫しておく。これにより、ドライエッチング時にレジストの薄い部分から徐々に後退して、発光面651Sから上面653Uの側に向かってエッチング量を大きくすることができる。これによって、発光素子650の側面655aは、平坦化面112Fに対して、一定の角度をなすように形成される。このため、発光素子650では、上面653Uからの各層のXY平視での面積は、p形半導体層653、発光層652、n形半導体層651の順に面積が大きくなるように形成される。 Specifically, for example, the resist mask pattern for dry etching is designed to become gradually thinner toward its end during exposure. This allows the resist to gradually recede from the thin portion during dry etching, increasing the amount of etching from the light-emitting surface 651S toward the top surface 653U. As a result, the side surface 655a of the light-emitting element 650 is formed to form a certain angle with respect to the planarized surface 112F. Therefore, in the light-emitting element 650, the areas of the layers in the XY plane view from the top surface 653U are formed to increase in the order of p-type semiconductor layer 653, light-emitting layer 652, and n-type semiconductor layer 651.

その後、他の実施形態の場合と同様の工程を適用することによって、サブピクセル620が形成される。 Subpixel 620 is then formed by applying the same process as in the other embodiments.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置は、上述した他の実施形態の画像表示装置と同様に、発光素子650を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果のほか、以下の効果を奏する。
本実施形態の画像表示装置では、発光素子650が設けられた平坦化面112Fに対して、内角θをなす側面655aを有するように、発光素子650が形成される。内角θは、90°よりも小さく、発光素子650および第2層間絶縁膜156のそれぞれの材質の屈折率で決定される臨界角θcにもとづいて設定される。内角θは、発光層652から放射される光のうち、発光素子650の側方や上方に向かう光を、発光面651S側に向かう光に変換して出射することができる。内角θを十分小さくすることによって、発光素子650では、実質的な発光効率が向上される。
The effects of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of this embodiment, like the image display devices of the other embodiments described above, has the effect of shortening the time for the transfer process for forming the light-emitting element 650 and reducing the number of processes, as well as the following effects.
In the image display device of this embodiment, the light emitting element 650 is formed to have a side surface 655a that forms an interior angle θ with respect to the planarized surface 112F on which the light emitting element 650 is provided. The interior angle θ is set based on a critical angle θc that is smaller than 90° and is determined by the refractive index of the materials of the light emitting element 650 and the second interlayer insulating film 156. The interior angle θ can convert light that is emitted from the light emitting layer 652 and that is directed to the side or upper side of the light emitting element 650 into light that is directed to the light emitting surface 651S and is then emitted. By making the interior angle θ sufficiently small, the substantial light emitting efficiency of the light emitting element 650 is improved.

本実施形態では、発光素子650は、縦型の素子とし、第3配線層440を用いてビア161kと接続する。これに限らず、発光素子に、平坦化面112F上に形成される接続部を設け、接続部を介してビア161kと接続するようにしてもよい。 In this embodiment, the light-emitting element 650 is a vertical element and is connected to the via 161k using the third wiring layer 440. Alternatively, the light-emitting element may be provided with a connection portion formed on the planarized surface 112F and connected to the via 161k via the connection portion.

(第7の実施形態)
図36は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
本実施形態では、画像表示装置は、1つの発光面に複数の発光領域を含むサブピクセル群720を備える点で他の実施形態と相違する。同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図36に示すように、本実施形態の画像表示装置は、サブピクセル群720を備える。サブピクセル群720は、基板102と、複数のトランジスタ103-1,103-2と、第1配線層110と、第1層間絶縁膜112と、半導体層750と、第2層間絶縁膜156と、ビア761d1,761d2と、第2配線層160と、を含む。半導体層750は、平坦化面112F上に設けられている。
Seventh Embodiment
FIG. 36 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
In this embodiment, the image display device is different from the other embodiments in that it includes a sub-pixel group 720 including a plurality of light-emitting regions on one light-emitting surface. The same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
36, the image display device of this embodiment includes a subpixel group 720. The subpixel group 720 includes a substrate 102, a plurality of transistors 103-1 and 103-2, a first wiring layer 110, a first interlayer insulating film 112, a semiconductor layer 750, a second interlayer insulating film 156, vias 761d1 and 761d2, and a second wiring layer 160. The semiconductor layer 750 is provided on the planarized surface 112F.

本実施形態では、pチャネルのトランジスタ103-1,103-2をオンすることによって、第1配線層110およびビア761d1,761d2を介して半導体層750の一方から正孔を注入する。pチャネルのトランジスタ103-1,103-2をオンすることによって、第2配線層160を介して半導体層750の他方から電子を注入する。半導体層750は、正孔および電子を注入され、正孔および電子の結合によって、分離された発光層752a1,752a2が発光する。発光層752a1,752a2を駆動するための駆動回路は、たとえば図3に示した回路構成が適用される。第2の実施形態の例を用いて、半導体層のn形半導体層とp形半導体層を入れ替えて、nチャネルのトランジスタで半導体層を駆動する構成とすることもできる。その場合には、駆動回路は、図13の回路構成が適用される。 In this embodiment, by turning on the p-channel transistors 103-1 and 103-2, holes are injected from one side of the semiconductor layer 750 through the first wiring layer 110 and the vias 761d1 and 761d2. By turning on the p-channel transistors 103-1 and 103-2, electrons are injected from the other side of the semiconductor layer 750 through the second wiring layer 160. Holes and electrons are injected into the semiconductor layer 750, and the separated light-emitting layers 752a1 and 752a2 emit light due to the combination of the holes and electrons. The driving circuit for driving the light-emitting layers 752a1 and 752a2 may have the circuit configuration shown in FIG. 3, for example. Using the example of the second embodiment, the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer of the semiconductor layer may be interchanged, and the semiconductor layer may be driven by an n-channel transistor. In that case, the driving circuit may have the circuit configuration shown in FIG. 13.

サブピクセル群720の構成について詳細に説明する。 The configuration of subpixel group 720 is explained in detail below.

TFT下層膜106は、第1面102a上に形成されている。TFT下層膜106は、平坦化されており、TFT下層膜106上にTFTチャネル104-1,104-2等が形成されている。 The TFT lower layer film 106 is formed on the first surface 102a. The TFT lower layer film 106 is planarized, and the TFT channels 104-1, 104-2, etc. are formed on the TFT lower layer film 106.

絶縁層105は、TFT下層膜106およびTFTチャネル104-1,104-2を覆っている。ゲート107-1は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104-1上に設けられている。ゲート107-2は、絶縁層105を介して、TFTチャネル104-2上に設けられている。トランジスタ103-1は、TFTチャネル104-1とゲート107-1とを含む。トランジスタ103-2は、TFTチャネル104-2とゲート107-2とを含む。 The insulating layer 105 covers the TFT lower layer film 106 and the TFT channels 104-1 and 104-2. The gate 107-1 is provided on the TFT channel 104-1 via the insulating layer 105. The gate 107-2 is provided on the TFT channel 104-2 via the insulating layer 105. The transistor 103-1 includes the TFT channel 104-1 and the gate 107-1. The transistor 103-2 includes the TFT channel 104-2 and the gate 107-2.

TFTチャネル104-1は、p形にドープされた領域104s1,104d1を含んでおり、領域104s1,104d1は、トランジスタ103-1のソース領域、ドレイン領域である。領域104i1は、n形にドープされており、トランジスタ103-1のチャネルを形成する。TFTチャネル104-2も同様に、p形にドープされた領域104s2,104d2を含んでおり、領域104s2,104d2は、トランジスタ103-2のソース領域、ドレイン領域である。領域104i2は、n形にドープされており、トランジスタ103-2のチャネルを形成する。 TFT channel 104-1 includes p-doped regions 104s1 and 104d1, which are the source and drain regions of transistor 103-1. Region 104i1 is n-doped and forms the channel of transistor 103-1. TFT channel 104-2 similarly includes p-doped regions 104s2 and 104d2, which are the source and drain regions of transistor 103-2. Region 104i2 is n-doped and forms the channel of transistor 103-2.

絶縁膜108は、絶縁層105およびゲート107-1,107-2を覆っている。本実施形態では、回路101は、TFTチャネル104-1,104-2、絶縁層105、絶縁膜108、ビア111s1,111d1,111s2,111d2および第1配線層110を含むものとする。 The insulating film 108 covers the insulating layer 105 and the gates 107-1 and 107-2. In this embodiment, the circuit 101 includes the TFT channels 104-1 and 104-2, the insulating layer 105, the insulating film 108, the vias 111s1, 111d1, 111s2, and 111d2, and the first wiring layer 110.

第1配線層110は、絶縁膜108上に設けられている。第1配線層110は、配線710f,710s1,710s2,710d1,710d2を含む。 The first wiring layer 110 is provided on the insulating film 108. The first wiring layer 110 includes wirings 710f, 710s1, 710s2, 710d1, and 710d2.

配線(第2部分)710fは、発光領域751R1,751R2の間に設けられている。配線710fは、この例では、図36に図示された回路要素のいずれにも電気的に接続されていないが、任意の電位あるいは回路要素に接続することができる。配線710fは、発光領域751R1,751R2の間に配置されることによって、発光領域751R1,751R2のそれぞれから出射される光を遮蔽する。 Wiring (second portion) 710f is provided between light-emitting regions 751R1 and 751R2. In this example, wiring 710f is not electrically connected to any of the circuit elements shown in FIG. 36, but can be connected to any potential or circuit element. By being disposed between light-emitting regions 751R1 and 751R2, wiring 710f blocks the light emitted from each of light-emitting regions 751R1 and 751R2.

配線710s1は、領域104s1の上方に設けられている。ビア111s1は、配線710s1と領域104s1との間に設けられ、配線710s1と領域104s1とを電気的に接続する。配線710s2は、領域104s2の上方に設けられている。ビア111s2は、配線710s2と領域104s2との間に設けられ、配線710s2と領域104s2とを電気的に接続する。配線710s1,710s2は、たとえば図3に示した回路の電源線3に接続される。 The wiring 710s1 is provided above the region 104s1. The via 111s1 is provided between the wiring 710s1 and the region 104s1, and electrically connects the wiring 710s1 and the region 104s1. The wiring 710s2 is provided above the region 104s2. The via 111s2 is provided between the wiring 710s2 and the region 104s2, and electrically connects the wiring 710s2 and the region 104s2. The wirings 710s1 and 710s2 are connected to the power supply line 3 of the circuit shown in FIG. 3, for example.

配線710d1は、領域104d1の上方に設けられている。ビア111d1は、配線710d1と領域104d1との間に設けられ、配線710d1と領域104d1とを電気的に接続する。配線710d1は、ビア761d1の一端に接続されている。配線710d2は、領域104d2の上方に設けられている。ビア111d2は、配線710d2と領域104d2との間に設けられ、配線710d2と領域104d2とを電気的に接続する。配線710d2は、ビア761d2の一端に接続されている。 The wiring 710d1 is provided above the region 104d1. The via 111d1 is provided between the wiring 710d1 and the region 104d1, and electrically connects the wiring 710d1 and the region 104d1. The wiring 710d1 is connected to one end of the via 761d1. The wiring 710d2 is provided above the region 104d2. The via 111d2 is provided between the wiring 710d2 and the region 104d2, and electrically connects the wiring 710d2 and the region 104d2. The wiring 710d2 is connected to one end of the via 761d2.

第1層間絶縁膜112は、絶縁膜108および第1配線層110を覆って設けられている。第1層間絶縁膜112は、平坦化面112Fを有する。 The first interlayer insulating film 112 is provided to cover the insulating film 108 and the first wiring layer 110. The first interlayer insulating film 112 has a planarized surface 112F.

半導体層750は、平坦化面112Fに接する発光面751Sを有する。発光面751Sは、n形半導体層751の面である。発光面751Sは、複数の発光領域751R1,751R2を含む。 The semiconductor layer 750 has a light emitting surface 751S that contacts the planarized surface 112F. The light emitting surface 751S is a surface of the n-type semiconductor layer 751. The light emitting surface 751S includes a plurality of light emitting regions 751R1 and 751R2.

半導体層750は、n形半導体層751と、発光層752a1,752a2と、p形半導体層753a1,753a2と、を含む。発光層752a1は、n形半導体層751上に設けられている。発光層752a2は、発光層752a1と分離され離間して、n形半導体層751上に設けられている。p形半導体層753a1は、発光層752a1上に設けられている。p形半導体層753a2は、p形半導体層753a1とは分離され離間して、発光層752a2上に設けられている。 The semiconductor layer 750 includes an n-type semiconductor layer 751, light-emitting layers 752a1 and 752a2, and p-type semiconductor layers 753a1 and 753a2. The light-emitting layer 752a1 is provided on the n-type semiconductor layer 751. The light-emitting layer 752a2 is provided on the n-type semiconductor layer 751, separated and spaced apart from the light-emitting layer 752a1. The p-type semiconductor layer 753a1 is provided on the light-emitting layer 752a1. The p-type semiconductor layer 753a2 is provided on the light-emitting layer 752a2, separated and spaced apart from the p-type semiconductor layer 753a1.

p形半導体層753a1は、発光層752a1が設けられた面に対向して設けられた上面753U1を有する。p形半導体層753a2は、発光層752a2が設けられた面に対向して設けられた上面753U2を有する。 The p-type semiconductor layer 753a1 has an upper surface 753U1 that faces the surface on which the light-emitting layer 752a1 is provided. The p-type semiconductor layer 753a2 has an upper surface 753U2 that faces the surface on which the light-emitting layer 752a2 is provided.

発光領域751R1は、発光面751Sのうち、上面753U1に対向する領域にほぼ一致する領域である。発光領域751R2は、発光面751Sのうち、上面753U2に対向する領域にほぼ一致する領域である。 Light-emitting region 751R1 is a region of light-emitting surface 751S that approximately corresponds to the region facing upper surface 753U1. Light-emitting region 751R2 is a region of light-emitting surface 751S that approximately corresponds to the region facing upper surface 753U2.

図37は、本実施形態の画像表示装置の一部を例示する模式的な断面図である。
図37は、発光領域751R1,751R2を説明するための模式図である。
図37に示すように、発光領域751R1,751R2は、発光面751S上の面である。図37では、半導体層750のうち、発光領域751R1,751R2を含む部分を発光部R1,R2とそれぞれ呼ぶ。発光部R1は、n形半導体層751の一部、発光層752a1およびp形半導体層753a1を含んでいる。発光部R2は、n形半導体層751の一部、発光層752a2およびp形半導体層753a2を含んでいる。
FIG. 37 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the image display device of this embodiment.
FIG. 37 is a schematic diagram for explaining light emitting regions 751R1 and 751R2.
As shown in Fig. 37, the light emitting regions 751R1 and 751R2 are surfaces on the light emitting surface 751S. In Fig. 37, the portions of the semiconductor layer 750 including the light emitting regions 751R1 and 751R2 are called light emitting portions R1 and R2, respectively. The light emitting portion R1 includes a portion of the n-type semiconductor layer 751, the light emitting layer 752a1, and the p-type semiconductor layer 753a1. The light emitting portion R2 includes a portion of the n-type semiconductor layer 751, the light emitting layer 752a2, and the p-type semiconductor layer 753a2.

半導体層750は、接続部R0を含んでいる。接続部R0は、発光部R1,R2の間に設けられており、n形半導体層751の一部である。接続部R0には、図36に示したビア761kの一端が接続されており、発光部R1,R2間の電流の経路を提供する。 The semiconductor layer 750 includes a connection portion R0. The connection portion R0 is provided between the light emitting portions R1 and R2, and is a part of the n-type semiconductor layer 751. One end of the via 761k shown in FIG. 36 is connected to the connection portion R0, and provides a current path between the light emitting portions R1 and R2.

発光部R1では、接続部R0を介して供給された電子は、発光層752a1に供給される。発光部R1では、p形半導体層753a1を介して供給された正孔は、発光層752a1に供給される。発光層752a1に供給された電子および正孔は、結合されて発光する。発光層752a1で発光された光は、発光部R1のn形半導体層751の部分をとおって発光面751Sに達する。光は、発光部R1内をZ軸方向に沿ってほぼ直進するので、発光面751Sのうち発光するのは、発光領域751R1となる。したがって、この例では、発光領域751R1は、XY平面視で、発光面751Sに投影された発光層752a1の外周が囲む領域にほぼ一致する。 In the light-emitting portion R1, electrons supplied through the connection portion R0 are supplied to the light-emitting layer 752a1. In the light-emitting portion R1, holes supplied through the p-type semiconductor layer 753a1 are supplied to the light-emitting layer 752a1. The electrons and holes supplied to the light-emitting layer 752a1 are combined to emit light. The light emitted by the light-emitting layer 752a1 reaches the light-emitting surface 751S through the n-type semiconductor layer 751 of the light-emitting portion R1. Since the light travels almost straight along the Z-axis direction in the light-emitting portion R1, it is the light-emitting region 751R1 that emits light on the light-emitting surface 751S. Therefore, in this example, the light-emitting region 751R1 approximately coincides with the area surrounded by the outer periphery of the light-emitting layer 752a1 projected onto the light-emitting surface 751S in the XY plane view.

発光部R2についても発光部R1と同様である。すなわち、発光部R2では、接続部R0を介して供給された電子は、発光層752a2に供給される。発光部R2では、p形半導体層753a2を介して供給された正孔は、発光層752a2に供給される。発光層752a2に供給された電子および正孔は、結合されて発光する。発光層752a2で発光された光は、発光部R2のn形半導体層751の部分をとおって発光面751Sに達する。光は、発光部R2内をZ軸方向に沿ってほぼ直進するので、発光面751Sのうち発光するのは、発光領域751R2となる。したがって、この例では、発光領域751R2は、XY平面視で、発光面751Sに投影された発光層752a2の外周が囲む領域にほぼ一致する。 The light-emitting portion R2 is similar to the light-emitting portion R1. That is, in the light-emitting portion R2, electrons supplied through the connection portion R0 are supplied to the light-emitting layer 752a2. In the light-emitting portion R2, holes supplied through the p-type semiconductor layer 753a2 are supplied to the light-emitting layer 752a2. The electrons and holes supplied to the light-emitting layer 752a2 are combined to emit light. The light emitted from the light-emitting layer 752a2 reaches the light-emitting surface 751S through the n-type semiconductor layer 751 of the light-emitting portion R2. Since the light travels almost straight along the Z-axis direction in the light-emitting portion R2, it is the light-emitting region 751R2 that emits light on the light-emitting surface 751S. Therefore, in this example, the light-emitting region 751R2 almost coincides with the region surrounded by the outer periphery of the light-emitting layer 752a2 projected onto the light-emitting surface 751S in the XY plane view.

このようにして、半導体層750において、n形半導体層751を共有して、発光面751S上に複数の発光領域751R1,751R2を形成するようにできる。 In this way, in the semiconductor layer 750, the n-type semiconductor layer 751 can be shared to form multiple light-emitting regions 751R1, 751R2 on the light-emitting surface 751S.

本実施形態では、半導体層750の複数の発光層752a1,752a2および複数のp形半導体層753a1,753a2において、n形半導体層751の一部を接続部R0とすることによって、半導体層750を形成することができる。したがって、上述した第1の実施形態や第2の実施形態等の場合の発光素子150,250の形成方法と同様にして、半導体層750を形成することができる。 In this embodiment, the semiconductor layer 750 can be formed by forming a part of the n-type semiconductor layer 751 as the connection portion R0 in the multiple light-emitting layers 752a1, 752a2 and multiple p-type semiconductor layers 753a1, 753a2 of the semiconductor layer 750. Therefore, the semiconductor layer 750 can be formed in the same manner as the method for forming the light-emitting elements 150, 250 in the first embodiment, the second embodiment, etc. described above.

図36に戻って説明を続ける。
第2層間絶縁膜156は、平坦化面112Fおよび半導体層750上に設けられている。
Returning to FIG. 36, the explanation will be continued.
The second interlayer insulating film 156 is provided on the planarized surface 112F and the semiconductor layer 750.

第2配線層160は、第2層間絶縁膜156上に設けられている。第2配線層160は、配線760d1,760d2,760kを含む。配線760d1は、接続部材761a1を介して、上面753U1に接続されている。配線760d2は、接続部材761a2を介して、上面753U2に接続されている。配線760kは、たとえば図3の回路の接地線4に接続されている。 The second wiring layer 160 is provided on the second interlayer insulating film 156. The second wiring layer 160 includes wirings 760d1, 760d2, and 760k. The wiring 760d1 is connected to the upper surface 753U1 via a connection member 761a1. The wiring 760d2 is connected to the upper surface 753U2 via a connection member 761a2. The wiring 760k is connected to, for example, the ground line 4 of the circuit in FIG. 3.

ビア761d1は、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線710d1に達するように設けられている。ビア761d1は、配線760d1と配線710d1との間に設けられ、配線760d1と配線710d1とを電気的に接続する。ビア761d2は、第2層間絶縁膜156および第1層間絶縁膜112を貫通し、配線710d2に達するように設けられている。ビア761d2は、配線760d2と配線710d2との間に設けられ、配線760d2と配線710d2とを電気的に接続する。 Via 761d1 is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 710d1. Via 761d1 is provided between wiring 760d1 and wiring 710d1, and electrically connects wiring 760d1 and wiring 710d1. Via 761d2 is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and the first interlayer insulating film 112 and reach the wiring 710d2. Via 761d2 is provided between wiring 760d2 and wiring 710d2, and electrically connects wiring 760d2 and wiring 710d2.

ビア761kは、第2層間絶縁膜156を貫通し、n形半導体層751に達するように設けられている。ビア761kは、配線760kとn形半導体層751との間で、配線760kとn形半導体層751とを電気的に接続する。 The via 761k is provided so as to penetrate the second interlayer insulating film 156 and reach the n-type semiconductor layer 751. The via 761k is between the wiring 760k and the n-type semiconductor layer 751 and electrically connects the wiring 760k and the n-type semiconductor layer 751.

たとえば、トランジスタ103-1,103-2は、隣接するサブピクセルの駆動トランジスタであり、順次駆動される。トランジスタ103-1から供給された正孔が発光層752a1に注入され、配線760kから供給された電子が発光層752a1に注入されると、発光層752a1は発光し、発光領域751R1から光が放射される。トランジスタ103-2から供給された正孔が発光層752a2に注入され、配線760kから供給された電子が発光層752a2に注入されると、発光層752a2は発光し、発光領域751R2から光が放射される。 For example, transistors 103-1 and 103-2 are driving transistors for adjacent subpixels, and are driven sequentially. When holes supplied from transistor 103-1 are injected into light-emitting layer 752a1 and electrons supplied from wiring 760k are injected into light-emitting layer 752a1, light-emitting layer 752a1 emits light and light is emitted from light-emitting region 751R1. When holes supplied from transistor 103-2 are injected into light-emitting layer 752a2 and electrons supplied from wiring 760k are injected into light-emitting layer 752a2, light-emitting layer 752a2 emits light and light is emitted from light-emitting region 751R2.

本実施形態の画像表示装置の効果について説明する。
本実施形態の画像表示装置は、上述した他の実施形態の画像表示装置と同様に、半導体層750を形成するための転写工程の時間を短縮し、工程数を削減することができるとの効果を奏する。このほか、複数の発光部R1,R2について、接続部R0を共有することができるので、接続部R0に設けるビア761kの数を減らすことが可能になる。ビアの本数を減らすことによって、サブピクセル群720を構成する発光部R1,R2のピッチを縮小することが可能になり、小型、高精細の画像表示装置とすることが可能になる。
The effects of the image display device of this embodiment will be described.
The image display device of this embodiment, like the image display devices of the other embodiments described above, has the effect of shortening the time of the transfer process for forming the semiconductor layer 750 and reducing the number of processes. In addition, since the connection portion R0 can be shared by a plurality of light-emitting portions R1 and R2, it is possible to reduce the number of vias 761k provided in the connection portion R0. By reducing the number of vias, it is possible to reduce the pitch of the light-emitting portions R1 and R2 that constitute the sub-pixel group 720, and it is possible to provide a small-sized, high-definition image display device.

本実施形態では、発光領域751R1,751R2は、出射した光が外部に放射されるまでに、第1層間絶縁膜112、絶縁膜108、絶縁層105、TFT下層膜106および基板102を通過する必要がある。このため、外部に放射されるまでの経路で、光が広がることが考えられる。本実施形態では、光が外部に放射されるまでの経路の途中に配線710fを設けているので、広がる光を遮蔽することによって、隣接する画素から出射される光が混光することを防止する。そのため、画素ピッチを狭くして高画質の画像表示装置を実現することが可能になる。上述の例では、発光領域が2つ設けられている場合について説明したが、発光領域は、2つに限ることなく、3つ以上の任意の数にすることも可能である。 In this embodiment, the emitted light from the light-emitting regions 751R1 and 751R2 must pass through the first interlayer insulating film 112, the insulating film 108, the insulating layer 105, the TFT lower layer film 106, and the substrate 102 before being emitted to the outside. For this reason, it is considered that the light spreads on the path until it is emitted to the outside. In this embodiment, the wiring 710f is provided in the middle of the path until the light is emitted to the outside, so that the spreading light is blocked and the light emitted from adjacent pixels is prevented from being mixed. Therefore, it is possible to realize a high-quality image display device by narrowing the pixel pitch. In the above example, the case where two light-emitting regions are provided has been described, but the number of light-emitting regions is not limited to two, and can be any number of three or more.

(第7の実施形態)
上述した画像表示装置は、適切なピクセル数を有する画像表示モジュールとして、たとえばコンピュータ用ディスプレイ、テレビ、スマートフォンのような携帯用端末、あるいは、カーナビゲーション等とすることができる。
Seventh Embodiment
The above-mentioned image display device can be an image display module having an appropriate number of pixels, and can be, for example, a computer display, a television, a portable terminal such as a smartphone, or a car navigation system.

図38は、本実施形態に係る画像表示装置を例示するブロック図である。
図38には、コンピュータ用ディスプレイの構成の主要な部分が示されている。
図38に示すように、画像表示装置801は、画像表示モジュール802を備える。画像表示モジュール802は、たとえば上述した第1の実施形態の場合の構成を備えた画像表示装置である。画像表示モジュール802は、サブピクセル20を含む複数のサブピクセルが配列された表示領域2、行選択回路5および信号電圧出力回路7を含む。
FIG. 38 is a block diagram illustrating an image display device according to this embodiment.
FIG. 38 shows the main components of a computer display.
38 , an image display device 801 includes an image display module 802. The image display module 802 is an image display device having the configuration of, for example, the first embodiment described above. The image display module 802 includes a display area 2 in which a plurality of subpixels including the subpixel 20 are arranged, a row selection circuit 5, and a signal voltage output circuit 7.

画像表示装置801は、コントローラ870をさらに備えている。コントローラ870は、図示しないインタフェース回路によって分離、生成される制御信号を入力して、行選択回路5および信号電圧出力回路7に対して、各サブピクセルの駆動および駆動順序を制御する。 The image display device 801 further includes a controller 870. The controller 870 inputs a control signal that is separated and generated by an interface circuit (not shown), and controls the row selection circuit 5 and the signal voltage output circuit 7 to drive each subpixel and control the drive order.

(変形例)
上述した画像表示装置は、適切なピクセル数を有する画像表示モジュールとして、たとえばコンピュータ用ディスプレイ、テレビ、スマートフォンのような携帯用端末、あるいは、カーナビゲーション等とすることができる。
(Modification)
The above-mentioned image display device can be an image display module having an appropriate number of pixels, and can be, for example, a computer display, a television, a portable terminal such as a smartphone, or a car navigation system.

図39は、本実施形態の変形例に係る画像表示装置を例示するブロック図である。
図39には、高精細薄型テレビの構成が示されている。
図39に示すように、画像表示装置901は、画像表示モジュール902を備える。画像表示モジュール902は、たとえば上述した第1の実施形態の場合の構成を備えた画像表示装置1である。画像表示装置901は、コントローラ970およびフレームメモリ980を備える。コントローラ970は、バス940によって供給される制御信号にもとづいて、表示領域2の各サブピクセルの駆動順序を制御する。フレームメモリ980は、1フレーム分の表示データを格納し、円滑な動画再生等の処理のために用いられる。
FIG. 39 is a block diagram illustrating an image display device according to a modified example of this embodiment.
FIG. 39 shows the configuration of a high-definition thin television.
As shown in Fig. 39, an image display device 901 includes an image display module 902. The image display module 902 is, for example, the image display device 1 having the configuration of the first embodiment described above. The image display device 901 includes a controller 970 and a frame memory 980. The controller 970 controls the driving order of each sub-pixel in the display area 2 based on a control signal supplied by a bus 940. The frame memory 980 stores one frame's worth of display data and is used for processing such as smooth video playback.

画像表示装置901は、I/O回路910を有する。I/O回路910は、図39では、単に「I/O」と表記されている。I/O回路910は、外部の端末や装置等と接続するためのインタフェース回路等を提供する。I/O回路910には、たとえば外付けのハードディスク装置等を接続するUSBインタフェースや、オーディオインタフェース等が含まれる。 The image display device 901 has an I/O circuit 910. In FIG. 39, the I/O circuit 910 is simply written as "I/O". The I/O circuit 910 provides an interface circuit for connecting to an external terminal or device. The I/O circuit 910 includes, for example, a USB interface for connecting an external hard disk device, an audio interface, etc.

画像表示装置901は、受信部920および信号処理部930を有する。受信部920には、アンテナ922が接続され、アンテナ922によって受信された電波から必要な信号を分離、生成する。信号処理部930は、DSP(Digital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit)等を含んでおり、受信部920によって分離、生成された信号は、信号処理部930によって、画像データや音声データ等に分離、生成される。 The image display device 901 has a receiving unit 920 and a signal processing unit 930. An antenna 922 is connected to the receiving unit 920, which separates and generates necessary signals from the radio waves received by the antenna 922. The signal processing unit 930 includes a DSP (Digital Signal Processor) and a CPU (Central Processing Unit), and the signals separated and generated by the receiving unit 920 are separated and generated by the signal processing unit 930 into image data, audio data, etc.

受信部920および信号処理部930を、携帯電話の送受信用やWiFi用、GPS受信器等の高周波通信モジュールとすることによって、他の画像表示装置とすることもできる。たとえば、適切な画面サイズおよび解像度の画像表示モジュールを備えた画像表示装置は、スマートフォンやカーナビゲーションシステム等の携帯情報端末とすることができる。 By configuring the receiver 920 and the signal processor 930 as high-frequency communication modules for transmitting and receiving signals in a mobile phone, for Wi-Fi, a GPS receiver, or the like, the device can be used as another image display device. For example, an image display device equipped with an image display module with an appropriate screen size and resolution can be used as a mobile information terminal such as a smartphone or a car navigation system.

本実施形態の場合の画像表示モジュールは、第1の実施形態の場合の画像表示装置の構成に限らず、その変形例や他の実施形態の場合としてもよい。本実施形態および変形例の場合の画像表示モジュールは、図11および図26で示したように、多数のサブピクセルを含む構成とされる。 The image display module in this embodiment is not limited to the configuration of the image display device in the first embodiment, but may be a modified version thereof or a different embodiment. The image display module in this embodiment and the modified version includes a large number of sub-pixels, as shown in Figures 11 and 26.

以上説明した実施形態によれば、発光素子の転写工程を短縮し、歩留りを向上した画像表示装置の製造方法および画像表示装置を実現することができる。 The embodiment described above makes it possible to realize a manufacturing method for an image display device and an image display device that shortens the transfer process of light-emitting elements and improves yield.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents described in the claims. In addition, the above-mentioned embodiments can be implemented in combination with each other.

1,201,301,801,901 画像表示装置、2 表示領域、3 電源線、4 接地線、5,205 行選択回路、6,206 走査線、7,207 信号電圧出力回路、8,208 信号線、10 ピクセル、20,220,320,420,520,620 サブピクセル、22,222 発光素子、24,224 選択トランジスタ、26,226 駆動トランジスタ、28,228 キャパシタ、100 駆動回路部、101 回路、102,502 基板、102a,180a,502a 第1面、103,103-1,103-2,203 トランジスタ、104,104-1,104-2,204 TFTチャネル、105 絶縁層、107,107-1,107-2 ゲート、108 絶縁膜、110 第1配線層、112 第1層間絶縁膜、150,250,650 発光素子、151S,151S1,253S,651S,751S 発光面、156 第2層間絶縁膜、160a,160k,260a,260k,560a,760d1,760d2,760k 配線、161a,261k,471a,761a1,761a2 接続部材、161d,161k,761d1,761d2,761k ビア、172 発光回路部、180 カラーフィルタ、720 サブピクセル群、1001 結晶成長用基板、1150 半導体層、1161,1162,1163,1164 メタル層、1180 補強基板、1190 支持基板、1192 構造体、1194,1294 半導体成長基板 1,201,301,801,901 Image display device, 2 Display area, 3 Power supply line, 4 Ground line, 5,205 Row selection circuit, 6,206 Scanning line, 7,207 Signal voltage output circuit, 8,208 Signal line, 10 Pixel, 20,220,320,420,520,620 Subpixel, 22,222 Light-emitting element, 24,224 Selection transistor, 26,226 Driving transistor, 28,228 Capacitor, 100 Driving circuit section, 101 Circuit, 102,502 Substrate, 102a,180a,502a First surface, 103,103-1,103-2,203 Transistor, 104,104-1,104-2,204 TFT channel, 105 Insulating layer, 107, 107-1, 107-2 Gate, 108 Insulating film, 110 First wiring layer, 112 First interlayer insulating film, 150, 250, 650 Light emitting element, 151S, 151S1, 253S, 651S, 751S Light emitting surface, 156 Second interlayer insulating film, 160a, 160k, 260a, 260k, 560a, 760d1, 760d2, 760k Wiring, 161a, 261k, 471a, 761a1, 761a2 Connection member, 161d, 161k, 761d1, 761d2, 761k Via, 172 Light emitting circuit section, 180 Color filter, 720 Subpixel group, 1001 Crystal growth substrate, 1150 Semiconductor layer, 1161, 1162, 1163, 1164 Metal layer, 1180 Reinforcing substrate, 1190 Support substrate, 1192 Structure, 1194, 1294 Semiconductor growth substrate

Claims (22)

透光性基板の第1面上に形成された回路素子と、前記回路素子に接続された第1配線層と、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、を含む第1基板を準備する工程と、
発光層を含む半導体層を準備する工程と、
前記半導体層を前記第1基板に貼り合わせる工程と、
前記半導体層をエッチングして、前記第1絶縁膜上の発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子を形成する工程と、
前記第1絶縁膜および前記発光素子を覆う第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通する第1ビアを形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に第2配線層を形成する工程と、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続する画像表示装置の製造方法。
A step of preparing a first substrate including a circuit element formed on a first surface of a light-transmitting substrate, a first wiring layer connected to the circuit element, and a first insulating film covering the circuit element and the first wiring layer;
providing a semiconductor layer including a light emitting layer;
bonding the semiconductor layer to the first substrate;
forming a light emitting element including a light emitting surface on the first insulating film and an upper surface opposite to the light emitting surface by etching the semiconductor layer;
forming a second insulating film covering the first insulating film and the light emitting element;
forming a first via penetrating the first insulating film and the second insulating film;
forming a second wiring layer on the second insulating film;
Equipped with
A method for manufacturing an image display device, wherein the first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer.
前記半導体層を貼り合わせる工程の前に前記半導体層の露出面を粗面化し、粗面化されている面上にわたって光透過性を有する平坦化膜を形成する工程をさらに備えた請求項1記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to claim 1 further comprises a step of roughening the exposed surface of the semiconductor layer before the step of bonding the semiconductor layer, and forming a planarizing film having optical transparency over the roughened surface. 前記第2絶縁膜を貫通する第2ビアを形成する工程をさらに備え、
前記発光素子は、前記第1絶縁膜上に形成された接続部を含み、
前記第2ビアは、前記第2配線層と前記接続部との間に設けられ、前記第2配線層と前記接続部とを電気的に接続する請求項1または2に記載の画像表示装置の製造方法。
forming a second via penetrating the second insulating film;
the light emitting element includes a connection portion formed on the first insulating film,
The method for manufacturing an image display device according to claim 1 , wherein the second via is provided between the second wiring layer and the connection portion, and electrically connects the second wiring layer and the connection portion.
前記半導体層を貼り合わせる工程の前に前記半導体層の露出面上に光透過性を有する導電層を形成する工程と、
前記半導体層を貼り合わせる工程の後に前記導電層をエッチングして第3配線層を形成する工程と、
をさらに備えた請求項1記載の画像表示装置の製造方法。
forming a conductive layer having optical transparency on an exposed surface of the semiconductor layer before the step of bonding the semiconductor layer;
forming a third wiring layer by etching the conductive layer after the step of bonding the semiconductor layer;
The method for manufacturing an image display device according to claim 1 , further comprising:
前記第2絶縁膜を貫通する第2ビアを形成する工程をさらに備え、
前記第2ビアは、前記第2配線層と前記第3配線層との間に設けられ、前記第2配線層と前記第3配線層とを電気的に接続する請求項4記載の画像表示装置の製造方法。
forming a second via penetrating the second insulating film;
The method for manufacturing an image display device according to claim 4 , wherein the second via is provided between the second wiring layer and the third wiring layer, and electrically connects the second wiring layer and the third wiring layer.
前記第1基板を準備する工程は、前記回路素子を覆う遮光層を形成する工程を含む請求項1~5のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of preparing the first substrate includes a step of forming a light-shielding layer that covers the circuit elements. 前記第2絶縁膜を形成する工程の前に第4配線層を形成する工程をさらに備え、
前記第4配線層は、前記発光素子を覆う第1部分を含む請求項1~6のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。
The method further includes a step of forming a fourth wiring layer before the step of forming the second insulating film,
7. The method for manufacturing an image display device according to claim 1, wherein the fourth wiring layer includes a first portion that covers the light emitting element.
前記半導体層は、窒化ガリウム系化合物半導体を含む請求項1~7のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the semiconductor layer includes a gallium nitride compound semiconductor. 前記第1面に対向する第2面に波長変換部材を形成する工程をさらに備えた請求項1~8のいずれか1つに記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 8, further comprising the step of forming a wavelength conversion member on a second surface opposite to the first surface. 前記透光性基板を除去し、前記透光性基板に代えて 波長変換部材を形成する工程をさらに備えた請求項1~8のいずれか1つの記載の画像表示装置の製造方法。 The method for manufacturing an image display device according to any one of claims 1 to 8, further comprising the step of removing the translucent substrate and forming a wavelength conversion member in place of the translucent substrate. 第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた回路素子と、
前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子と、
前記第1絶縁膜および前記発光素子を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第2ビアと、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続し、
前記発光素子は、前記第1絶縁膜上に形成された接続部を含み、
前記第2配線層は、第1配線と、前記第1配線から分離された第2配線と、を含み、
前記第1ビアは、前記第1配線と前記第1配線層との間に設けられ、前記第1配線と前記第1配線層とを電気的に接続し、
前記第2ビアは、前記第2配線と前記接続部との間に設けられ、前記第2配線と前記接続部とを電気的に接続する画像表示装置。
a light-transmitting member having a first surface;
A circuit element provided on the first surface;
a first wiring layer electrically connected to the circuit element;
a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer;
a light emitting element including a light emitting surface and an upper surface facing the light emitting surface on the first insulating film;
a second insulating film covering the first insulating film and the light emitting element;
a first via provided through the first insulating film and the second insulating film;
a second wiring layer provided on the second insulating film;
a second via provided through the second insulating film;
Equipped with
the first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer;
the light emitting element includes a connection portion formed on the first insulating film,
the second wiring layer includes a first wiring and a second wiring separated from the first wiring,
the first via is provided between the first wiring and the first wiring layer and electrically connects the first wiring and the first wiring layer;
The second via is provided between the second wiring and the connection portion, and electrically connects the second wiring and the connection portion .
前記発光面は、粗面化されている請求項11記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 11 , wherein the light emitting surface is roughened. 第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた回路素子と、
前記回路素子に電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記回路素子および前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に発光面と前記発光面に対向する上面とを含む発光素子と、
前記第1絶縁膜および前記発光素子を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
前記第1絶縁膜と前記発光面との間に設けられた光透過性を有する第3配線層と、
前記第2絶縁膜を貫通して設けられた第2ビアと、
を備え、
前記第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層と前記第2配線層とを電気的に接続し、
前記第2配線層は、第1配線と、前記第1配線から分離された第2配線と、を含み、
前記第1ビアは、前記第1配線と前記第1配線層との間に設けられ、前記第1配線と前記第1配線層とを電気的に接続し、
前記第2ビアは、前記第2配線と前記第3配線層との間に設けられ、前記第2配線と前記第3配線層とを電気的に接続する画像表示装置。
a light-transmitting member having a first surface;
A circuit element provided on the first surface;
a first wiring layer electrically connected to the circuit element;
a first insulating film covering the first surface, the circuit element, and the first wiring layer;
a light emitting element including a light emitting surface and an upper surface facing the light emitting surface on the first insulating film;
a second insulating film covering the first insulating film and the light emitting element;
a first via provided through the first insulating film and the second insulating film;
a second wiring layer provided on the second insulating film;
a third wiring layer having optical transparency and provided between the first insulating film and the light emitting surface;
a second via provided through the second insulating film;
Equipped with
the first via is provided between the first wiring layer and the second wiring layer and electrically connects the first wiring layer and the second wiring layer;
the second wiring layer includes a first wiring and a second wiring separated from the first wiring,
the first via is provided between the first wiring and the first wiring layer and electrically connects the first wiring and the first wiring layer;
The second via is provided between the second wiring and the third wiring layer, and electrically connects the second wiring and the third wiring layer .
前記上面および前記発光素子の側面を覆い、光反射性を有する第1部分を含む第4配線層をさらに備え、
前記第1部分は、前記上面に電気的に接続された請求項13記載の画像表示装置。
a fourth wiring layer covering the upper surface and a side surface of the light emitting element and including a first portion having light reflectivity;
The image display device according to claim 13 , wherein the first portion is electrically connected to the upper surface.
前記第2配線層は、前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された電極を含み、
前記第1ビアは、前記電極に接続された請求項13記載の画像表示装置。
the second wiring layer includes an electrode covering the upper surface and electrically connected to the upper surface;
The image display device according to claim 13 , wherein the first via is connected to the electrode.
前記発光面と前記発光素子の側面とのなす内角は、90°よりも小さい請求項1315のいずれか1つに記載の画像表示装置。 16. The image display device according to claim 13, wherein an internal angle between the light emitting surface and a side surface of the light emitting element is smaller than 90°. 前記第1絶縁膜上に設けられた遮光層と、
前記遮光層と前記第2絶縁膜との間に設けられた第3絶縁膜と、
をさらに備えた請求項11~16のいずれか1つに記載の画像表示装置。
a light-shielding layer provided on the first insulating film;
a third insulating film provided between the light-shielding layer and the second insulating film;
The image display device according to any one of claims 11 to 16 , further comprising:
前記第2絶縁膜は、光反射性を有する請求項11~17のいずれか1つに記載の画像表示装置。 18. The image display device according to claim 11, wherein the second insulating film has light reflectivity. 前記発光素子は、窒化ガリウム系化合物半導体を含む請求項11~18のいずれか1つに記載の画像表示装置。 19. The image display device according to claim 11 , wherein the light emitting element includes a gallium nitride compound semiconductor. 前記第1面に対向する第2面に設けられた波長変換部材をさらに備えた請求項11~19のいずれか1つに記載の画像表示装置。 20. The image display device according to claim 11, further comprising a wavelength conversion member provided on a second surface opposite to the first surface. 第1面を有する光透過性部材と、
前記第1面上に設けられた複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタに電気的に接続された第1配線層と、
前記第1面、前記複数のトランジスタおよび前記第1配線層を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に複数の発光領域を形成し得る発光面を含む第1半導体層と、
前記第1半導体層上に設けられた複数の発光層と、
前記複数の発光層上にそれぞれ設けられ、前記第1半導体層とは異なる導電形を有する複数の第2半導体層と、
前記第1絶縁膜、前記第1半導体層、前記複数の発光層および前記複数の第2半導体層を覆う第2絶縁膜と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して設けられた複数の第1ビアと、
前記第2絶縁膜上に設けられた第2配線層と、
を備え、
前記複数の第2半導体層および前記複数の発光層は、前記第2絶縁膜によって分離され、
前記複数の第1ビアは、前記第1配線層と前記第2配線層との間に設けられ、前記第1配線層および前記第2配線層を電気的に接続する画像表示装置。
a light-transmitting member having a first surface;
A plurality of transistors disposed on the first surface;
a first wiring layer electrically connected to the plurality of transistors;
a first insulating film covering the first surface, the plurality of transistors, and the first wiring layer;
a first semiconductor layer including a light emitting surface on the first insulating film on which a plurality of light emitting regions can be formed;
A plurality of light emitting layers provided on the first semiconductor layer;
a plurality of second semiconductor layers provided on the plurality of light emitting layers, the second semiconductor layers having a different conductivity type from the first semiconductor layers;
a second insulating film covering the first insulating film, the first semiconductor layer, the plurality of light emitting layers, and the plurality of second semiconductor layers;
a plurality of first vias provided through the first insulating film and the second insulating film;
a second wiring layer provided on the second insulating film;
Equipped with
the second semiconductor layers and the light emitting layers are separated by the second insulating film;
The image display device, wherein the plurality of first vias are provided between the first wiring layer and the second wiring layer, and electrically connect the first wiring layer and the second wiring layer.
前記複数の発光領域は、前記複数の発光層の平面視での位置に応じて形成され、
前記第1配線層は、前記複数の発光領域のうち隣接して形成された発光領域の間に設けられた第2部分を含む請求項21記載の画像表示装置。
the plurality of light emitting regions are formed according to positions of the plurality of light emitting layers in a plan view,
22. The image display device according to claim 21 , wherein the first wiring layer includes a second portion provided between adjacent light emitting regions among the plurality of light emitting regions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102822522B1 (en) * 2023-03-30 2025-06-20 엘지전자 주식회사 Display device including a semiconductor light emitting device
WO2026018575A1 (en) * 2024-07-19 2026-01-22 株式会社ジャパンディスプレイ Display device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170336690A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Innolux Corporation Display apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102527303B1 (en) * 2017-10-31 2023-04-27 엘지디스플레이 주식회사 Light emitting diode display

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170336690A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Innolux Corporation Display apparatus
JP2019534564A (en) 2016-10-25 2019-11-28 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH Optoelectronic semiconductor device manufacturing method and optoelectronic semiconductor device
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CN107393940A (en) 2017-09-06 2017-11-24 严光能 LED display device and its manufacture method
WO2019124684A1 (en) 2017-12-18 2019-06-27 Lg Display Co., Ltd. Micro light emitting diode(led) display device
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