JP7669643B2 - 画像表示装置の製造方法および画像表示装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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）。

特開２００２－１４１４９２号公報

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。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置の製造方法は、発光層を含む半導体層を準備する工程と、透光性基板の第１面に前記半導体層を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面上の発光面と前記発光面の反対側に設けられた上面とを含む発光素子を形成する工程と、前記第１面および前記発光素子を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜上に回路素子を形成する工程と、前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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１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配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とを電気的に接続する。

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面上に発光面と前記発光面の反対側に上面とを含む発光素子と、前記第１面および前記発光素子を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に設けられた回路素子と、前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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１配線層と、を備える。前記第１ビアは、前記第１配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とを電気的に接続する。

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、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離間して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面、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１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で互いに離間して設けられた複数のトランジスタと、前記第１絶縁膜および前記複数のトランジスタを覆う第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１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１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配線層と前記複数の第２半導体層との間にそれぞれ設けられ、前記第１配線層および前記複数の第２半導体層を電気的にそれぞれ接続する。

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面上に発光面と前記発光面の反対側に上面とを含む複数の発光素子と、前記第１面および前記複数の発光素子を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に設けられた回路素子と、前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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複数の第１ビアと、前記第２絶縁膜上に設けられた第１配線層と、を備える。前記複数の第１ビアは、前記第１配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とをそれぞれ電気的に接続する。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 第１の実施形態に係る画像表示装置を例示する模式的な斜視図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 第５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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。

（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、第４の実施形態、第６の実施形態および第７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。

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９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３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。

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。

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。

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１０２と、発光素子１５０と、第１層間絶縁膜１５６と、トランジスタ（回路素子）１０３と、第２層間絶縁膜１０８と、ビア１６１ａと、第１配線層１１０と、を含む。

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、貼り合わせ層３０３が設けられている。貼り合わせ層３０３は、第１面１０３ａを有している。第１面１０３ａ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１０２ｂ上に形成される。他方の面１０２ｂは、一方の面１０２ａの反対側の面である。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の反対側の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。貼り合わせ層３０３は、光透過性を有する材料で形成されており、たとえばＳｉＯ_２等の無機材料の酸化物や窒化物で形成された層である。貼り合わせ層３０３は、第１面１０３ａ上に多数の発光素子１５０を配列するために平坦面を提供する。貼り合わせ層３０３は、本実施形態の画像表示装置の製造方法のウェハー貼り合わせ工程において、貼り合わせを容易にするために設けられている。

発光素子１５０は、第１面１０３ａ上に設けられている。発光素子１５０は、第１層間絶縁膜１５６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）であり、第１層間絶縁膜１５６上に形成されている。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。

以下、サブピクセル２０の構成について、詳細に説明する。
発光素子１５０は、第１面１０３ａ上に設けられた発光面１５１Ｓを含む。発光素子１５０は、発光面１５１Ｓの反対側に設けられた上面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、第１面１０３ａ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。

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、第１面１０３ａに接して設けられている。したがって、発光素子１５０は、貼り合わせ層３０３および基板１０２を介して、Ｚ軸の負方向に光を放射する。

ｎ形半導体層１５１は、接続部１５１ａを含む。接続部１５１ａは、第１面１０３ａ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の第１面１０３ａからの高さは、ｎ形半導体層１５１の第１面１０３ａからの高さと同じか、ｎ形半導体層１５１の第１面１０３ａ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。

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。

発光素子１５０には、たとえば、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１－Ｘ－Ｙ}Ｎ（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±３０ｎｍ程度である。発光素子１５０が発光する光の波長は、４１０ｎｍ±３０ｎｍ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。

第１層間絶縁膜（第１絶縁膜）１５６は、第１面１０３ａおよび発光素子１５０を覆っている。第１層間絶縁膜１５６は、隣接して配置された発光素子１５０同士を電気的に分離する。第１層間絶縁膜１５６は、発光素子１５０をトランジスタ１０３等の回路素子から電気的に分離する。第１層間絶縁膜１５６は、トランジスタ１０３等の回路素子を含む回路１０１を形成するための平坦面を提供する。第１層間絶縁膜１５６は、発光素子１５０を覆うことによって、トランジスタ１０３等を形成する場合の熱ストレス等から、発光素子１５０を保護する。

第１層間絶縁膜１５６は、有機絶縁材料によって形成されていることが好ましい。第１層間絶縁膜１５６に用いられる有機絶縁材料は、好ましくは白色樹脂である。第１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の横方向の出射光や貼り合わせ層３０３や基板１０２相互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。また、第１層間絶縁膜１５６が光反射性を有することによって、発光素子１５０の上方への散乱光等を反射して、トランジスタ１０３への光の到達を抑制することができる。

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_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ等が挙げられる。

あるいは、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１５６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_２膜等を用いてもよい。

第１層間絶縁膜１５６は、黒色樹脂であってもよい。第１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。

第１層間絶縁膜１５６上にわたって、ＴＦＴ下層膜１０６が形成されている。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１０４を汚染等から保護する目的で設けられている。ＴＦＴ下層膜１０６は、たとえばＳｉＯ_２等の絶縁膜である。

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２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２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、第２層間絶縁膜１０８、ビア１１１ｓ，１１１ｄおよび第１配線層１１０を含むものとする。

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、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。

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（ＢＦ^２＋）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。

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。

絶縁層１０５は、たとえばＳｉＯ_２である。絶縁層１０５は、覆っている領域に応じてＳｉＯ_２やＳｉ_３Ｎ_４等を含む多層の絶縁層であってもよい。

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。

第２層間絶縁膜１０８は、ゲート１０７および絶縁層１０５上に設けられている。第２層間絶縁膜１０８は、たとえば第１層間絶縁膜１５６と同じ材料で形成されている。つまり、第２層間絶縁膜１０８は、白色樹脂やＳｉＯ_２等の無機膜等で形成されている。第２層間絶縁膜１０８は、第１配線層１１０の形成のための平坦化膜としても機能する。

ビア１１１ｓ，１１１ｄは、第２層間絶縁膜１０８および絶縁層１０５を貫通して設けられている。第１配線層１１０は、第２層間絶縁膜１０８上に形成されている。第１配線層１１０は、電位の異なり得る複数の配線を含んでいる。この例では、第１配線層１１０は、配線１１０ｓ，１１０ｄ，１１０ｋを含んでいる。これらの配線１１０ｓ，１１０ｄ，１１０ｋは、分離して形成されている。

配線１１０ｓの一部は、領域１０４ｓの上方に設けられている。配線１１０ｓの他の部分は、たとえば後述する図２に示される電源線３に接続されている。配線（第１配線）１１０ｄの一部は、領域１０４ｄの上方に設けられている。配線１１０ｄの他の部分は、上面１５３Ｕの上方に設けられている。配線（第２配線）１１０ｋの一部は、接続部１５１ａの上方に設けられている。配線１１０ｋの他の部分は、たとえば後述する図２の回路に示される接地線４に接続されている。

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するものとする。

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。

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、たとえば後述の図２の回路に示される電源線３に電気的に接続される。

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。

ビア（第１ビア）１６１ａは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア１６１ａは、配線（第１配線）１１０ｄと上面１５３Ｕとの間に設けられ、配線１１０ｄとｐ形半導体層１５３とを電気的に接続する。したがって、ｐ形半導体層１５３は、ビア１６１ａ、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。

ビア（第２ビア）１６１ｋは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア１６１ｋは、配線（第２配線）１１０ｋと接続部１５１ａとの間に設けられ、配線１１０ｋおよび接続部１５１ａを電気的に接続する。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１１０ｋを介して、たとえば図２の回路に示される接地線４に電気的に接続される。

第１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。

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１０８および第１配線層１１０上にわたって設けるようにしてもよい。

図２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２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。

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。

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。

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。

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。

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２および後述する図３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。

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、発光素子２２に流れる電流に応じた輝度で発光する。

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。

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。

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。

図３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３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１５６を介して、Ｚ軸方向に積層されている。発光素子１５０は、図２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２では駆動トランジスタ２６に対応し、Ｔ２とも表記される。

図３に示すように、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や第１配線層１１０よりも下層に設けられている。接続部１５１ａは、ビア１６１ｋを介して、配線１１０ｋ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１１０ｋに接続されている。

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は、ビア１６１ａを介して、配線１１０ｄに接続されている。より具体的には、ビア１６１ａの一端は、上面１５３Ｕに接続されている。ビア１６１ａの他端は、コンタクトホール１６１ａ１を介して、配線１１０ｄに接続されている。

配線１１０ｄの他端は、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、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。

この例では、接地線４は、第１配線層１１０よりもさらに上層に設けられている。図１では図示を省略しているが、第１配線層１１０上には、さらに層間絶縁膜が設けられている。接地線４は、最上層の層間絶縁膜上に設けられており、電源線３から絶縁されている。

このように、発光素子１５０は、ビア１６１ｋ，１６１ａを用いることによって、発光素子１５０よりも上層に設けられた第１配線層１１０に電気的に接続されることができる。

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４Ａ～図５Ｂ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４Ａ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、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、後述するように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。

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。

半導体層１１５０の形成には、たとえば気相成長法（Chemical Vapor Deposition、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図ることができる。

半導体層１１５０は、たとえば、ＧａＮを含み、より詳細には、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１－Ｘ－Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）等を含む。

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。

結晶成長用基板１００１上に半導体層１１５０を形成する場合に、図４Ａには示していない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、ｎ形半導体層１１５１を第１面１０３ａ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にバッファ層を介して半導体層１１５０を形成してもよい。

図４Ｂに示すように、支持基板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、ｐ形半導体層１１５３の露出面１１５３Ｅを、支持基板１１９０の一方の面１１９０Ｅに対向させて配置される。半導体層１１５０は、支持基板１１９０に接合される。半導体層１１５０の支持基板１１９０への接合後、結晶成長用基板１００１は、除去される。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。

図５Ａに示すように、基板１１９５の半導体層１１５０は、基板１０２の第１面１０３ａに貼り合わせられる。第１面１０３ａ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５Ｂ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。

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化学機械研磨（Chemical Mechanical Polishing、ＣＭＰ）等を用いて平坦化した上で、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。

半導体層１１５０を基板１０２に貼り合わせる場合には、１つの半導体層１１５０を１枚の基板１０２に貼り合わせるときと、複数の半導体層１１５０を１枚の基板１０２に貼り合わせるときがある。１つの半導体層１１５０を１つの基板１０２に貼り合わせるときには、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。

複数の半導体層１１５０を１つの基板１０２に貼り合わせるときには、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。

図６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６は、複数の半導体層１１５０を１枚の基板１０２に貼り合わせるときの例を模式的に示している。
図６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６の矢印の下の図は、貼り合わせ層３０３が形成された基板１０２が配置されていることを示している。図６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。

半導体層１１５０の端部およびその付近では、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６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６の実線で示したように、格子状に、基板１０２に対向して配置される。半導体層１１５０は、図６の２点鎖線で示したように、基板１０２の第１面１０３ａ上に貼り合わされる。

１つの基板１０２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が貼り合わされた基板１０２を分割して、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。結晶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。

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。

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、基板１０２に貼り合わせられる。また、半導体層１１５０を支持基板１１９０に装着す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、そのまま基板１０２に貼り合わされる。

図７Ａ～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７Ａに示すように、図５Ｂに示した半導体層１１５０は、エッチングによって所望の形状に加工され、発光素子１５０が形成される。発光素子１５０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、ｎ形半導体層１５１から第１面１０３ａ上をＸ軸の正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。

第１層間絶縁膜（第１絶縁膜）１５６は、第１面１０３ａおよび発光素子１５０を覆うように形成される。

図７Ｂに示すように、ＴＦＴ下層膜１０６は、第１層間絶縁膜１５６上に、たとえばＣＶＤ等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。

図８Ａに示すように、ＴＦＴ下層膜１０６上の所望の位置に、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。

図７Ｂに示した多結晶化されたＳｉ層１１０４は、アイランド状に加工され、ＴＦＴチャネル１０４が形成される。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。

図８Ｂに示すように、第２層間絶縁膜（第２絶縁膜）１０８は、絶縁層１０５およびゲート１０７を覆うように設けられる。第２層間絶縁膜１０８の形成には、第２層間絶縁膜１０８の材質に応じて適切な製法が適用される。たとえば、第２層間絶縁膜１０８がＳｉＯ_２で形成される場合には、ＡＬＤやＣＶＤ等の技術が用いられる。

第２層間絶縁膜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。第２層間絶縁膜１０８に平坦化工程を施さない場合には、工程数を削減できる。たとえば、発光素子１５０の周囲で、第２層間絶縁膜１０８の厚さが薄くなる箇所がある場合には、ビア１６１ａ，１６１ｋのためのビアホールの深さを浅くすることができるので、十分な開口径を確保することができる。そのため、ビアによる電気的接続を確保することが容易になり、電気的特性の不良による歩留りの低下を抑制することができる。

第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通してビア１６１ａ，１６１ｋが形成される。ビア１６１ａは、上面１５３Ｕに達するように形成される。ビア１６１ｋは、接続部１５１ａに達するように形成される。

第２層間絶縁膜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１６１ａ，１６１ｋ，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。

第１配線層１１０は、第２層間絶縁膜１０８上に形成される。配線１１０ｋ，１１０ｄ，１１０ｓが形成される。配線１１０ｋは、ビア１６１ｋの一端に接続される。配線１１０ｄは、ビア１６１ａの一端およびビア１１１ｄの一端に接続される。配線１１０ｓは、ビア１１１ｓの一端に接続される。第１配線層１１０は、ビア１６１ｋ，１６１ａ，１１１ｄ，１１１ｓの形成と同時に形成されてもよい。

このようにして、サブピクセル２０が形成され、画像表示装置が形成される。

図９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９に示すように、本実施形態の画像表示装置は、基板１０２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およびこれらを覆う第１層間絶縁膜１５６を含む構造体である。発光回路部１７２上には、駆動回路部１００が設けられている。駆動回路部１００は、図１に示した回路１０１、第２層間絶縁膜およびＴＦＴ下層膜１０６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、ビア１６１ａ，１６１ｋで電気的に接続されている。

図９に示した構成は、カラーフィルタを設けていない場合の本実施形態の画像表示装置の例であり、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。

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、基板１０２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を第１層間絶縁膜１５６で覆って、第１層間絶縁膜１５６上に、発光素子１５０を駆動するトランジスタ１０３等の回路素子を含む回路１０１が作り込まれる。そのため、基板１０２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。

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。

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全体を基板１０２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、転写工程が１回で完了する。そのため、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。

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、ウェハレベルで基板１０２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。

本実施形態では、たとえば、上述のように形成されたガラス基板を第１層間絶縁膜１５６で覆い、平坦化された面にＬＴＰＳプロセス等を用いて、ＴＦＴ等を含む駆動回路や走査回路等を形成することができる。そのため、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。

本実施形態では、トランジスタ１０３等よりも下層に形成された発光素子１５０は、第１層間絶縁膜１５６、ＴＦＴ下層膜１０６、絶縁層１０５および第２層間絶縁膜１０８を貫通するビア１６１ａ，１６１ｋを形成することによって、上層に形成された電源線や接地線、駆動用のトランジスタ等に電気的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。

本実施形態の画像表示装置１では、発光素子１５０は、第１層間絶縁膜１５６で覆われている。第１層間絶縁膜１５６が白色樹脂等の高い光反射性を有する材料で形成されている場合には、発光素子１５０の発光面１５１Ｓへの方向以外の方向への散乱等を発光面１５１Ｓ側に反射することができる。そのため、散乱光等のトランジスタ１０３への到達が抑制され、トランジスタ１０３の誤動作が防止される。

（第２の実施形態）
図１０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１０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の構成が上述の他の実施形態の場合と相違することにより、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。

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、発光素子２５０と、第１層間絶縁膜１５６と、トランジスタ２０３と、第２層間絶縁膜１０８と、ビア２６１ｋと、第１配線層１１０と、を含む。

発光素子２５０は、第１面１０３ａ上に設けられている。発光素子２５０は、第１面１０３ａ上に設けられた発光面２５３Ｓを含む。発光面２５３Ｓは、第１面１０３ａに接している。発光素子２５０は、発光面２５３Ｓの反対側に設けられた上面２５１Ｕ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。

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。

発光素子２５０は、接続部２５３ａを含んでいる。接続部２５３ａは、第１面１０３ａ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の第１面１０３ａからの高さは、ｐ形半導体層２５３の第１面１０３ａ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、ｐ形半導体層２５３をビア２６１ａに電気的に接続する。

発光素子２５０は、上述の他の実施形態の発光素子１５０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。

発光素子２５０は、上述の他の実施形態の発光素子１５０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±３０ｎｍ程度の青色発光、あるいは、４１０ｎｍ±３０ｎｍ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。

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、第２層間絶縁膜１０８、ビア１１１ｓ，１１１ｄおよび第１配線層１１０を含むものとする。

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には、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。

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。

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。

第１配線層１１０は、配線２１０ｓ，２１０ｄ，２１０ａを含んでいる。配線（第２配線）２１０ａの一部は、接続部２５３ａの上方に設けられている。配線２１０ａの他の部分は、たとえば後述する図１１に示される電源線３に接続される。

ビア１１１ｓ，１１１ｄは、第２層間絶縁膜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２１０ｓと領域２０４ｓとの間に設けられている。ビア１１１ｓは、配線２１０ｓおよび領域２０４ｓを電気的に接続している。ビア１１１ｄは、配線２１０ｄと領域２０４ｄとの間に設けられている。ビア１１１ｄは、配線２１０ｄおよび領域２０４ｄ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。

ビア２６１ｋは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア２６１ｋは、配線２１０ｄと上面２５１Ｕとの間に設けられ、配線２１０ｄと上面２５１Ｕとを電気的に接続する。したがって、ｎ形半導体層２５１は、ビア２６１ｋ、配線２１０ｄ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る。

ビア２６１ａは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア２６１ａは、配線２１０ａと接続部２５３ａとの間に設けられ、配線２１０ａ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２１０ａを介して、たとえば図１１の回路の電源線３に電気的に接続される。

図１１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１１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。

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１１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。

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。

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。

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。

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、発光素子２２２に流れた電流に応じた輝度で発光する。

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１２Ａ～図１３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１２Ａに示すように、本実施形態の画像表示装置の製造方法では、半導体成長基板１１９４が準備される。半導体成長基板１１９４は、図４Ａに関連してすでに説明したものと同じ構成を有している。

図１２Ｂに示すように、半導体成長基板１１９４の半導体層１１５０は、基板１０２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、第１面１０３ａに貼り合わされる。

図１３に示すように、結晶成長用基板１００１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。

図１４Ａ～図１５Ｂ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～図１５Ｂに示された工程では、図１２Ａ～図１３に示された工程とは異なり、半導体層１１５０を支持基板１１９０に転写した後に、基板１０２に貼り合わせる。
図１４Ａ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４Ａや図１２Ａ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。

図１４Ｂに示すように、支持基板１１９０が準備される。ｎ形半導体層１１５１の露出面１１５１Ｅが、支持基板１１９０の一方の面１１９０Ｅに接合される。

図１５Ａに示すように、半導体層１１５０が支持基板１１９０に接合された基板１２９５が準備される。基板１２９５は、基板１０２に貼り合わされる。基板１０２の第１面１０３ａとの貼り合わせ面は、ｐ形半導体層１１５３の露出面１１５３Ｅである。

図１５Ｂ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を基板１０２に貼り合わせることができる。

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に示すように、図１３および図１５Ｂに示した半導体層１１５０は、所望の形状に加工され、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。発光素子２５０の形成には、上述した他の実施形態の場合と同様のエッチングプロセスが用いられる。

第１層間絶縁膜１５６は、第１面１０３ａおよび発光素子２５０を覆って形成される。

図１６Ｂに示すように、第１層間絶縁膜１５６上にＴＦＴ下層膜１０６が形成される。ＴＦＴ下層膜１０６上には、アモルファスＳｉの層が形成され、エキシマレーザ等によって、レーザアニールされて多結晶化されたＳｉ層１１０４が形成される。

図１７Ａに示すように、図１６Ｂに示した多結晶化されたＳｉ層１１０４は図３で示したトランジスタ１０３のようにアイランド状に加工され、ＴＦＴチャネル２０４が形成される。ＴＦＴ下層膜１０６およびＴＦＴチャネル２０４を覆うように絶縁層１０５が形成される。ＴＦＴチャネル２０４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、Ｐ^－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２０３は形成される。領域２０４ｓ，２０４ｄは、ｎ形の活性領域とされ、それぞれトランジスタ２０３のソース領域、ドレイン領域として機能する。領域２０４ｉは、ｐ形の活性領域とされ、チャネルとして機能する。

図１７Ｂに示すように、第２層間絶縁膜１０８は、絶縁層１０５およびゲート１０７を覆うように設けられる。第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通してビア２６１ｋ，２６１ａが形成される。ビア２６１ｋは、上面２５１Ｕに達するように形成される。ビア２６１ａは、接続部２５３ａに達するように形成される。

第２層間絶縁膜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２０４ｓに達するように形成される。ビア１１１ｄは、領域２０４ｄに達するように形成される。

第１配線層１１０は、第２層間絶縁膜１０８上に形成される。配線２１０ａ，２１０ｄ，２１０ｓが形成される。配線２１０ａは、ビア２６１ａの一端に接続される。配線２１０ｄは、ビア２６１ｋの一端およびビア１１１ｄの一端に接続される。配線２１０ｓは、ビア１１１ｓの一端に接続される。第１配線層１１０は、ビア２６１ａ，２６１ｋ，１１１ｄ，１１１ｓの形成と同時に形成されてもよい。

このようにして、サブピクセル２２０が形成され、図１１に示した画像表示装置２０１が形成される。

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。

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。

（第３の実施形態）
図１８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を、ｎ形のトランジスタ２０３で駆動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、サブピクセル３２０は、遮光層３３０を含んでいる。本実施形態では、サブピクセル３２０は、発光面１５１Ｓ１側にカラーフィルタ１８０を設けている。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。

図１８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、発光素子１５０と、第１層間絶縁膜１５６と、トランジスタ２０３と、第２層間絶縁膜１０８と、遮光層３３０と、ビア３６１ａと、第１配線層１１０と、を含む。トランジスタ２０３は、ｎチャネルのＴＦＴ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。

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。

色変換部１８２は、１層または２層以上とされる。図１８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。

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。

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±３０ｎｍ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±３０ｎｍの光を、たとえば５３２ｎｍ±２０ｎｍ程度の波長の光に変換する。

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。

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±３０ｎｍ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±３０ｎｍとする場合には、出力する光の波長を４６７ｎｍ±３０ｎｍ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。

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。

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。発光素子１５０および第１層間絶縁膜１５６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。

発光素子１５０では、発光面１５１Ｓ１は、粗面化されている。発光面１５１Ｓ１と透明薄膜接着層１８８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上を平坦化する。

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を介して透明薄膜接着層１８８に接している。上面１５３Ｕは、発光面１５１Ｓ１の反対側に設けられた面である。

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。

発光素子１５０は、接続部１５１ａを含んでいる。接続部１５１ａは、透明薄膜接着層１８８を介して、第１面１８０ａ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と透明薄膜接着層１８８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３６１ｋの一端に接続されて、ｎ形半導体層１５１を、ビア３６１ｋを介して、発光素子１５０よりも上層の第１配線層１１０に接続する機能を有する点で上述の他の実施形態の場合と同様である。発光素子１５０の構成は、発光面１５１Ｓ１が粗面化されている他は、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。

本実施形態では、ＴＦＴ下層膜１０６上にｎチャネルのトランジスタ２０３が形成されている。トランジスタ２０３は、ＴＦＴであり、その構成等については、上述した第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。

本実施形態では、遮光層３３０は、第１層間絶縁膜１５６と第２層間絶縁膜１０８との間に設けられている。この例では、遮光層３３０は、第１層間絶縁膜１５６上の一部を除いて全面に設けられている。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１５６等とともに一括してビアを形成することができる。

ビア３６１ａ，３６１ｋは、第１層間絶縁膜１５６および第２層間絶縁膜１０８を貫通して設けられるので、遮光層３３０には、ビア３６１ａ，３６１ｋの径よりも大きい径を有する貫通孔３３１ａ，３３１ｋが設けられている。ビア３６１ａは、貫通孔３３１ａを貫通し、ビア３６１ｋは、貫通孔３３１ｋを貫通する。

遮光層３３０は、第１部分３３０ａを含んでおり、ＴＦＴチャネル２０４は、第１部分３３０ａ上に設けられている。第１部分３３０ａは、ＸＹ平面視で、第１部分３３０ａにＴＦＴチャネル２０４を投影したときに、ＴＦＴチャネル２０４の外周を含む領域を有している。第１部分３３０ａによって、ＴＦＴチャネル２０４の下方に設けられた発光素子１５０から上方への散乱光等が放射された場合であっても、散乱光等は、第１部分３３０ａによって遮光され、散乱光等は、ＴＦＴチャネルにほとんど到達できないので、トランジスタ２０３の誤動作を抑制することができる。

遮光層３３０は、この例のように第１層間絶縁膜１５６の全面にわたって設けられることが遮光性の観点から望ましいが、遮光層３３０は、物理的に１つの部材である場合に限定されない。たとえば、遮光層３３０は、ＴＦＴチャネル２０４の直下部分および発光素子１５０の直上部分に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。

ビア１１１ｓは、配線３１０ｓと領域２０４ｓとの間に設けられ、配線３１０ｓと領域２０４ｓとを電気的に接続している。ビア１１１ｄは、配線３１０ｄと領域２０４ｄとの間に設けられ、配線３１０ｄと領域２０４ｄとを電気的に接続している。

配線３１０ｓは、ビア１１１ｓを介して、領域２０４ｓに接続されている。領域２０４ｓは、トランジスタ２０３のソース領域である。したがって、トランジスタ２０３のソース領域は、ビア１１１ｓおよび配線３１０ｓを介して、接地線４に電気的に接続される。

配線３１０ｄは、ビア１１１ｄを介して、領域２０４ｄに接続されている。領域２０４ｄは、トランジスタ２０３のドレイン領域である。

ビア３６１ｋは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア３６１ｋは、配線３１０ｄと接続部１５１ａとの間に設けられ、配線３１０ｄと接続部１５１ａとを電気的に接続する。したがって、トランジスタ２０３のドレイン領域は、ビア１１１ｄ、配線３１０ｄ、ビア３６１ｋおよび接続部１５１ａを介して、ｎ形半導体層１５１に電気的に接続されている。

ビア３６１ａは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通して設けられている。ビア３６１ａは、配線３１０ａと上面１５３Ｕとの間に設けられ、配線３１０ａと上面１５３Ｕとを電気的に接続する。したがって、ｐ形半導体層１５３は、ビア３６１ａおよび配線３１０ａを介して、たとえば後述する図１９の回路の電源線３に電気的に接続される。

図１９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１９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。

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。

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。

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２０６および信号線２０８の構成は、上述した第２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２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２の実施形態の場合の図１１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。

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２０Ａ～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、支持基板に半導体層を転写して、図５Ａに示した基板１１９５を準備するまでの工程は、上述の第１の実施形態の場合と同じである。以下では、基板１１９５を形成した図４Ｂの次の工程から説明する。
図２０Ａに示すように、図４Ｂに示したｎ形半導体層１１５１が粗面化され、粗面化された露出面１１５１Ｅ１が形成される。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。

図２０Ｂに示すように、半導体層１１５０は、基板１０２に貼り合わされる。貼り合わせの面は、半導体層１１５０は、透明平坦化膜１１５５の露出面１１５５Ｅであり、基板１０２は、貼り合わせ層３０３の第１面１０３ａである。

図２１Ａに示すように、図２０Ｂに示した半導体層１１５０は、所望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、図２０Ｂに示した加工前の透明平坦化膜１５５５が発光素子１５０の形成と同時に加工され形成される。

第１層間絶縁膜１５６は、第１面１０３ａ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１層間絶縁膜１５６は、透明平坦化膜１５５上も覆って設けられる。

第１層間絶縁膜１５６上に遮光層３３０が形成される。遮光層３３０の形成工程では、エッチング等によって、貫通孔３３１ａ，３３１ｋが形成される。遮光層３３０のうち貫通孔３３１ａ，３３１ｋ以外の部分は、第１層間絶縁膜１５６上に残されて、以降の工程でトランジスタが形成される箇所に第１部分３３０ａが設けられている。遮光層３３０を黒色樹脂等の絶縁物とした場合には、遮光層３３０とビアとの絶縁の必要がないので、貫通孔３３１ａ，３３１ｋの形成を要しない。

図２１Ｂに示すように、遮光層３３０上にＴＦＴ下層膜１０６がＣＶＤ等によって形成される。貫通孔３３１ａ，３３１ｋが形成された箇所は、ＴＦＴ下層膜１０６で埋め込まれ、ＴＦＴ下層膜１０６の表面は平坦化される。平坦化されたＴＦＴ下層膜１０６上には、多結晶化されたＳｉ層１１０４が形成される。

図２２Ａに示すように、図２１Ｂに示したＳｉ層１１０４を加工し、ＴＦＴチャネル２０４を形成し、絶縁層１０５を形成し、ゲート１０７を形成し、ＴＦＴチャネル２０４の各領域２０４ｓ，２０４ｄ，２０４ｉを形成する。これらの製造工程は、上述した第２の実施形態の場合と同じである。好ましくは、ＬＴＰＳプロセスが用いられる。

図２２Ｂに示すように、ビア１１１ｓ，１１１ｄ，３６１ｋ，３６１ａが形成され、第１配線層１１０が形成される。これらの製造工程は、上述した第２の実施形態の場合と同じである。

図２３Ａに示すように、第２層間絶縁膜１０８および第１配線層１１０上に、接着層１１７０が形成され、接着層１１７０に補強基板１１８０が接着される。その後、図２２Ｂに示した基板１０２は、貼り合わせ層３０３とともに除去され、カラーフィルタ１８０の形成面１１９２Ａが露出される。基板１０２および貼り合わせ層３０３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。

図２３Ｂに示すように、形成面１１９２Ａに、透明薄膜接着層１８８を介してカラーフィルタ１８０を接着する。

基板１０２および貼り合わせ層３０３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および貼り合わせ層３０３の除去に際しては、これらをすべて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。

図２４Ａ～図２４Ｄ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２４Ａ～図２４Ｄ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２３Ｂに示した工程に代えて適用される。

図２４Ａに示すように、基板１０２および貼り合わせ層３０３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、図２３Ａにおいて説明したように、発光素子１５０、第１層間絶縁膜１５６、遮光層３３０、ＴＦＴ下層膜１０６、ＴＦＴチャネル２０４、絶縁層１０５、ゲート１０７、ビア１１１ｓ，１１１ｄ，３６１ｋ，３６１ａおよび第１配線層１１０を含んでいる。

図２４Ｂに示すように、カラーフィルタの形成面１１９２Ａの、発光面１５１Ｓ１を含まない領域上に遮光部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。

図２４Ｃ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。

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。

図２４Ｄ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、色変換層１８３上にフィルタ層１８４が積層された厚さであり、遮光部１８１の厚さと同じ程度とされる。

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。

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_２等の無機膜で封止されることが好ましい。

図２５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２５に示すように、本実施形態の画像表示装置は、カラーフィルタ１８０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上には、駆動回路部１００が設けられている。駆動回路部１００は、図１８に示した回路１０１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、ビア３６１ａ，３６１ｋで電気的に接続されている。

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および貼り合わせ層３０３を除去せず、そのまま残すようにしてもよい。

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。

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。

本実施形態の画像表示装置３０１では、発光面１５１Ｓ１をｎ形半導体層１５１とする発光素子１５０を、ｎチャネルのトランジスタ２０３で駆動することができる。そのため、回路構成の自由度が増し、設計効率を向上させることができる。

本実施形態の画像表示装置３０１では、遮光層３３０が、第１層間絶縁膜１５６と第２層間絶縁膜１０８との間に設けられている。つまり、遮光層３３０は、発光素子１５０とトランジスタ２０３との間に設けられている。そのため、発光素子１５０から上方への散乱光等が放射されても、放射光がＴＦＴチャネル２０４まで到達しにくく、トランジスタ２０３の誤動作を防止することができる。

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２０３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。

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。

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の実施形態の場合の半導体層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。また、第４の実施形態、第５の実施形態および第６の実施形態の場合の発光素子を縦型から接続部を有する横型に変更することによって、粗面された発光面を適用することができる。

（第４の実施形態）
図２６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と第１面１０３ａとの間に第２配線層４４０を含んでいる点で上述の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３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。

図２６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、第２配線層４４０と、発光素子１５０と、第３配線層４７０と、第１層間絶縁膜１５６と、トランジスタ１０３と、第２層間絶縁膜１０８と、ビア１６１ｋと、第１配線層１１０と、を含む。

第２配線層４４０は、第１面１０３ａ上に設けられている。第２配線層４４０は、配線４４０ａを含む。配線４４０ａは、発光素子１５０と第１面１０３ａとの間に設けられている。第２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。

第２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。

第２配線層４４０および配線４４０ａは、第１面１０３ａ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、第１面１０３ａ上を発光面１５１Ｓの直下から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４４０ａ、ビア１６１ｋおよび配線１１０ｋを介して、たとえば上述した図２の回路の接地線４に電気的に接続されている。

第１面１０３ａ、発光素子１５０および第２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３配線層４７０は、樹脂層４５７上に設けられている。第３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。複数の配線の他の一部は、物理的に接続されている。この例では、第３配線層４７０は、分離された配線４７０ａ，４７０ｂを含んでいる。

配線（第１遮光電極）４７０ａ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遮光する。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。配線４７０ａは、遮光電極として機能する。

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、より高い光反射性を実現することができる。

ビア１６１ａは、配線１１０ｄと配線４７０ａとの間に設けられ、配線１１０ｄと配線４７０ａとを電気的に接続する。したがって、ｐ形半導体層１５３は、接続電極４６１ａ、配線４７０ａ、ビア１６１ａ、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。

ビア１６１ｋは、配線１１０ｋと配線４４０ａとの間に設けられ、配線１１０ｋ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１１０ｋを介して、たとえば図２の回路の接地線４に電気的に接続される。

第１層間絶縁膜１５６は、樹脂層４５７および第３配線層４７０上を覆って設けられている。第１層間絶縁膜１５６上に設けられるＴＦＴ下層膜１０６および回路１０１の構成は、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。

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２７Ａ～図３０Ｂ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、第１の実施形態において図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明した工程が適用され、以下の説明は、図４Ｂ以降の工程について適用される。
図２７Ａに示すように、基板１１９５が準備され、半導体層１１５０上に、光透過性を有する導電膜１４４０が形成される。導電膜１４４０は、ｎ形半導体層１１５１の露出面１１５１Ｅ上に形成される。

図２７Ｂに示すように、半導体層１１５０は、導電膜１４４０を介して、第１面１０３ａに貼り合わされる。

図２８Ａに示すように、図２７Ｂに示した導電膜１４４０は、エッチングにより加工されて、配線４４０ａを含む第２配線層４４０が形成される。図２７Ｂ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。

樹脂層４５７は、第１面１０３ａ、発光素子１５０および配線層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。

図２８Ｂ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２８Ａ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。

図２９Ａに示すように、図２８Ｂに示したメタル層１４７０をエッチングにより加工して、第３配線層４７０が形成される。第３配線層４７０の形成時に、配線４７０ａ，４７０ｂが形成される。樹脂層４５７および第３配線層４７０を覆って、第１層間絶縁膜１５６が形成される。

図２９Ｂに示すように、第１層間絶縁膜１５６上にＴＦＴ下層膜１０６が形成され、ＴＦＴ下層膜１０６上に、多結晶化されたＳｉ層１１０４が形成される。

図３０Ａに示すように、ＬＴＰＳプロセス等を用いて、ＴＦＴチャネル１０４、絶縁層１０５、ゲート１０７および各領域１０４ｓ，１０４ｄ，１０４ｉが形成される。

図３０Ｂに示すように、ビア１１１ｓ，１１１ｄ，１６１ａ，１６１ｋを形成し、第２層間絶縁膜１０８上に第１配線層１１０を形成する。ビア１６１ｋは、配線４４０ａに達するように形成されたビアホールを導電材料で充填して形成される。
図２９Ａ～図３０Ｂの各製造工程の詳細は、すでに他の実施形態の画像表示装置の製造方法において説明した技術を適用することができる。

このようにして、サブピクセル４２０が形成される。

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。

第２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２配線層４４０の一連の製造工程を短縮できる場合がある。

本実施形態では、第２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。

本実施形態の画像表示装置では、サブピクセル４２０は、第３配線層４７０を含んでいる。第３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３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遮光することができる。トランジスタ１０３は、発光素子１５０の上方に設けられていても、発光素子１５０の上方や側方への散乱光等は、配線４７０ａによって遮光されるので、これらの散乱光等がトランジスタ１０３に到達するのが抑制される。そのため、発光素子１５０の散乱光等によるトランジスタ１０３の誤動作が防止される。

（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を覆う遮光電極５６０ａが設けられ、遮光電極５６０ａは、スルーホール５１１ａの壁面に形成された配線５１０ｄ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、ガラス基板等の透光性を有する基板を薄板化して、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。

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、基板５０２と、第２配線層４４０と、発光素子１５０と、遮光電極５６０ａと、第１層間絶縁膜１５６と、トランジスタ１０３と、第２層間絶縁膜１０８と、ビア１６１ｋと、第１配線層１１０と、カラーフィルタ１８０と、を含む。本実施形態では、発光素子１５０は、第２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。

基板５０２は、透光性を有する基板であり、たとえばガラス基板である。基板５０２は、ガラス基板のほか、透光性を有する樹脂基板であってもよい。基板５０２の一方の面５０２ａには、貼り合わせ層３０３が設けられている。貼り合わせ層３０３は、上述の他の実施形態の場合と同じものである。基板５０２が樹脂基板の場合には、半導体層との貼り合わせを容易にするために設けられ、ＳｉＯ_２等のＳｉ化合物等の無機化合物で形成されている。

基板５０２の他方の面５０２ｂには、カラーフィルタ１８０が設けられている。カラーフィルタ１８０は、上述した他の実施形態の場合と同じものである。

発光素子１５０の上方にはスルーホール５１１ａが設けられている。スルーホール５１１ａは、第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通し、上面１５３Ｕに達するように設けられている。スルーホール５１１ａ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けられている。

上面１５３Ｕ上にわたって遮光電極（第２遮光電極）５６０ａが設けられている。遮光電極５６０ａは、スルーホール５１１ａの底部に設けられているので、遮光電極５６０ａの外周は、スルーホール５１１ａの内周にほぼ一致する。したがって、遮光電極５６０ａ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。遮光電極５６０ａは、発光素子１５０の上方への散乱光等を遮光する。そのため、上方への散乱光等がトランジスタ１０３に到達するのが抑制されるので、トランジスタ１０３が誤動作することが防止される。遮光電極５６０ａをＡｇ等の高反射性材料で形成したり、遮光電極５６０ａと上面１５３Ｕとの間にＩＴＯ膜を設けたりすることによって、光反射性を向上させることができる。光反射性を向上させることによって、上面１５３Ｕ側への散乱光等を発光面１５１Ｓ側に反射して、発光素子１５０の実質的な発光効率の向上させることができる。なお、遮光電極５６０ａは、スルーホール５１１ａの壁面上に形成されている配線５１０ｄと一体で形成され得るので、遮光電極５６０ａおよび配線５１０ｄは、上述の他の実施形態におけるビア（第１ビア）１６１ａ等に対応する。

第１配線層１１０は、配線５１０ｄを含んでいる。配線５１０ｄは、第２層間絶縁膜１０８上に設けられるとともに、スルーホール５１１ａの壁面上に設けられ、遮光電極５６０ａに接続されている。配線５１０ｄは、ビア１１１ｄを介してトランジスタ１０３のドレイン領域に接続されているので、ｐ形半導体層１５３は、遮光電極５６０ａ、配線５１０ｄ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。

トランジスタ１０３等、他の構成では、上述の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。

図３２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３２に示すように、本実施形態の画像表示装置５０１では、表示領域２には、サブピクセル５２０が配列されている。サブピクセル５２０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５２０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。

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５２０を含む。サブピクセル５２０Ｒは、赤色の光を発光する。サブピクセル５２０Ｇは、緑色の光を発光する。サブピクセル５２０Ｂは、青色の光を発光する。３種類のサブピクセル５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂ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。各色の配置等については、第３の実施形態の場合と同じである。

本実施形態の画像表示装置５０１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５０１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２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。

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３３Ａ～図３４Ｂ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、第４の実施形態において図２７Ａおよび図２７Ｂを用いて説明した工程が適用され、以下の説明は、図２７Ｂ以降の工程について適用される。

図３３Ａに示すように、図２７Ｂに示した光透過性を有する導電膜１４４０は、エッチングにより加工され、第２配線層４４０および配線５４０ａが形成される。第１層間絶縁膜１５６は、第１面１０３ａ、発光素子１５０および第２配線層４４０を覆って形成される。

図３３Ｂに示すように、発光素子１５０の上面１５３Ｕの上方に設けられた第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通し、上面１５３Ｕに達するようにスルーホール５１１ａが形成される。スルーホール５１１ａを形成することによって、開口５１１から上面１５３Ｕの一部が露出される。

スルーホール５１１ａの開口５１１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、スルーホール５１１ａの形成精度に応じて設定される。たとえば、スルーホール５１１ａの内周は、上面１５３Ｕの外周よりも若干小さく設定される。

第２層間絶縁膜１０８、絶縁層１０５、ＴＦＴ下層膜１０６および第１層間絶縁膜１５６を貫通し、配線５４０ａに達するビアホール１６２ｋが形成される。第２層間絶縁膜１０８および絶縁層１０５を貫通し、領域１０４ｄに達するビアホール１１２ｄが形成される。第２層間絶縁膜１０８および絶縁層１０５を貫通し、領域１０４ｓに達するビアホール１１２ｓが形成される。ビアホール１６２ｋ，１１２ｄ，１１２ｓは、たとえば同時に形成される。スルーホール５１１ａもビアホール１６２ｋ，１１２ｄ，１１２ｓと同時に形成されてもよいし、別に形成されてもよい。

図３４Ａに示すように、図３３Ｂに示したビアホール１６２ｋ，１１２ｄ，１１２ｓを導電材料で充填して、ビア１６１ｋ，１１１ｄ，１１１ｓを形成する。ビア１６１ｋ，１１１ｄ，１１１ｓの形成時に、スルーホール５１１ａ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。

第２層間絶縁膜１０８上に、第１配線層１１０を形成する。第１配線層１１０の形成に際しては、第２層間絶縁膜１０８上に、第１配線層１１０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１１０ｋ，５１０ｄ，１１０ｓを含む第１配線層１１０を形成する。導電層は、第２層間絶縁膜１０８上のほか、露出された上面１５３Ｕおよびスルーホール５１１ａの壁面上わたって形成される。

このようにして、ビア１６１ｋに接続された配線１１０ｋが形成され、ビア１１１ｄに接続された配線５１０ｄが形成され、ビア１１１ｓに接続された配線１１０ｓが形成される。配線５１０ｄは、スルーホール５１１ａ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。

第２層間絶縁膜１０８および第１配線層１１０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、図３３Ｂに示した基板１０２は、ウェットエッチング等により薄板化され、薄い基板５０２に加工される。

図３４Ｂに示すように、基板５０２の他方の面（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、上述の他の実施形態の場合の図２４Ａ～図２４Ｄに示したインクジェットによって形成される。フィルム形式のカラーフィルタの場合には、透明薄膜接着層を介して、面５０２ｂにカラーフィルタ１８０を設けることができる。

基板５０２を透光性を有する樹脂基板とした場合には、たとえば、基板５０２は、ガラス基板上に形成された樹脂層を基板５０２とすればよい。樹脂層である基板５０２上に発光素子等を形成した後に、ガラス基板をウェットエッチング等により除去し、その後、ガラス基板が除去された面５０２ｂにカラーフィルタ１８０を形成すればよい。

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、遮光電極５６０ａ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遮光することができる。発光素子１５０の上方に設けられたトランジスタ１０３は、遮光電極５６０ａによって光の到達が抑制されるので、誤動作を防止される。

本実施形態では、遮光電極５６０ａ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、遮光電極５６０ａ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。

（第６の実施形態）
図３５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３５に示すように、第２配線層４４０は、配線６４０ａを含む。第２配線層４４０および配線６４０ａは、第１面１０３ａ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、第１面１０３ａ上を発光面６５１Ｓの直下から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６５１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２の回路の接地線４に電気的に接続されている。

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１８を用いて説明したものと同じである。遮光層３３０は、第２部分６３０ａを含んでいる。第２部分６３０ａは、ＸＹ平面視で、第２部分６３０ａにＴＦＴチャネル１０４を投影したときに、ＴＦＴチャネル１０４の外周を含む領域を有している。

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。発光素子６５０は、第１面１０３ａ上の発光面６５１Ｓと、発光面６５１Ｓの反対側に設けられた上面６５３Ｕとを含む。発光面６５１Ｓは、第１面１０３ａ上に設けられている。発光素子６５０は、ｎ形半導体層６５１と、発光層６５２と、ｐ形半導体層６５３と、を含む。ｎ形半導体層６５１、発光層６５２およびｐ形半導体層６５３は、第１面１０３ａの側からこの順に積層されている。

図３６は、第１面１０３ａと発光素子６５０との詳細な位置関係が示されている。
図３６に示すように、第１面１０３ａは、ＸＹ平面にほぼ平行な平面である。発光素子６５０は第１面１０３ａ上に設けられており、発光面６５１Ｓは、第１面１０３ａにほぼ平行な面である。第１面１０３ａ上には、配線６４０ａが設けられ、発光面６５１Ｓは、配線６４０ａを介して第１面１０３ａ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。

発光素子６５０は、側面６５５ａを有する。側面６５５ａは、上面６５３Ｕと第１面１０３ａとの間の面であり、発光面６５１Ｓに隣接する面である。側面６５５ａと第１面１０３ａ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１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１層間絶縁膜１５６に覆われており、側面６５５ａは、第１層間絶縁膜１５６と接している。

発光素子６５０の側面６５５ａと第１面１０３ａ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１層間絶縁膜１５６の屈折率ｎ１とすると、発光素子６５０から第１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。

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１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１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。

このことは、第１面１０３ａ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。簡単のため、第１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。

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１層間絶縁膜１５６に入射した光は、第１層間絶縁膜１５６の屈折率で決定される角度で第１層間絶縁膜１５６から出射される。

側面６５５ａで全反射された光は、上面６５３Ｕによって再度反射され、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。第１面１０３ａ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。

このようにして、発光層６５２から放射された光のうち、第１面１０３ａ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。

θ＜θｃとすることによって、第１面１０３ａ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１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。

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に関する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３６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２７Ｂに示した半導体層１１５０は、第１面１０３ａに貼り合わされた後、図３５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３６に示した側面６５５ａが第１面１０３ａの面に対して、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。

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、第１面１０３ａ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。

その後、他の実施形態の場合と同様にして、サブピクセル６２０が形成される。

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が設けられた第１面１０３ａ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１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。

本実施形態では、発光素子６５０は、縦型の素子とし、第２配線層４４０を用いてビア１６１ｋと接続している。これに限らず、発光素子に第１面１０３ａ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。接続部を設けてビア１６１ｋと接続する場合には、発光面を粗面化することもできる。

（第７の実施形態）
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。
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３７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、半導体層７５０と、第１層間絶縁膜１５６と、複数のトランジスタ１０３－１，１０３－２と、第２層間絶縁膜１０８と、複数のビア７６１ａ１，７６１ａ２と、第１配線層１１０と、を含む。半導体層７５０は、第１面１０３ａ上に設けられている。

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７６１ａ１，７６１ａ２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１配線層１１０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２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１１の回路構成が適用される。

サブピクセル群７２０の構成について詳細に説明する。
半導体層７５０は、第１面１０３ａ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。

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。

ｐ形半導体層７５３ａ１は、発光層７５２ａ１が設けられた面の反対側に設けられた上面７５３Ｕ１を有する。ｐ形半導体層７５３ａ２は、発光層７５２ａ２が設けられた面の反対側に設けられた上面７５３Ｕ２を有する。

発光領域７５１Ｒ１は、発光面７５１Ｓのうち、上面７５３Ｕ１の反対側の領域にほぼ一致する。発光領域７５１Ｒ２は、発光面７５１Ｓのうち、上面７５３Ｕ２の反対側の領域にほぼ一致する。

図３８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３８は、発光領域７５１Ｒ１，７５１Ｒ２を説明するための模式図である。
図３８に示すように、発光領域７５１Ｒ１，７５１Ｒ２は、発光面７５１Ｓ上の面である。図３８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。

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３７に示したビア７６１ｋの一端が接続されており、接続部Ｒ０は、ビア７６１ｋから発光部Ｒ１，Ｒ２への電流の経路を提供する。

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、上面７５３Ｕ１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。

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、上面７５３Ｕ２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。

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。

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。

図３７に戻って説明を続ける。
第１層間絶縁膜１５６（第１絶縁膜）は、第１面１０３ａおよび半導体層７５０を覆って設けられている。

第１層間絶縁膜１５６上にわたって、ＴＦＴ下層膜１０６が形成されている。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。

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。

第２層間絶縁膜（第２絶縁膜）１０８は、絶縁層１０５、ゲート１０７－１，１０７－２を覆っている。

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。本実施形態では、回路１０１は、ＴＦＴチャネル１０４－１，１０４－２、絶縁層１０５、第２層間絶縁膜１０８、ビア１１１ｓ１，１１１ｄ１，１１１ｓ２，１１１ｄ２および第１配線層１１０を含むものとする。

第１配線層１１０は、第２層間絶縁膜１０８上に設けられている。第１配線層１１０は、配線７１０ｓ１，７１０ｄ１，７１０ｋ，７１０ｄ２，７１０ｓ２を含む。

配線７１０ｋは、ｎ形半導体層７５１の上方に設けられている。ビア７６１ｋは、配線７１０ｋとｎ形半導体層７５１との間に設けられており、配線７１０ｋとｎ形半導体層７５１とを電気的に接続している。配線７１０ｋは、たとえば図２の回路の接地線４に接続されている。

ビア１１１ｄ１，１１１ｓ１，１１１ｄ２，１１１ｓ２は、第２層間絶縁膜１０８および絶縁層１０５を貫通して設けられている。ビア１１１ｄ１は、領域１０４ｄ１と配線７１０ｄ１との間に設けられ、領域１０４ｄ１と配線７１０ｄ１とを電気的に接続している。ビア１１１ｓ１は、領域１０４ｓ１と配線７１０ｓ１との間に設けられ、領域１０４ｓ１と配線７１０ｓ１とを電気的に接続している。ビア１１１ｄ２は、領域１０４ｄ２と配線７１０ｄ２との間に設けられ、領域１０４ｄ２と配線７１０ｄ２とを電気的に接続している。ビア１１１ｓ２は、領域１０４ｓ２と配線７１０ｓ２との間に設けられ、領域１０４ｓ２と配線７１０ｓ２とを電気的に接続している。配線７１０ｓ１，７１０ｓ２は、たとえば図２の回路の電源線３に接続されている。

配線７１０ｄ１は、上面７５３Ｕ１の上方に設けられている。ビア７６１ａ１は、配線７１０ｄ１と上面７５３Ｕ１との間に設けられ、配線７１０ｄ１と上面７５３Ｕ１とを電気的に接続している。したがって、ｐ形半導体層７５３ａ１は、上面７５３Ｕ１、ビア７６１ａ１、配線７１０ｄ１およびビア１１１ｄ１を介して、トランジスタ１０３－１のドレイン領域に電気的に接続されている。

配線７１０ｄ２は、上面７５３Ｕ２の上方に設けられている。ビア７６１ａ２は、配線７１０ｄ２と上面７５３Ｕ２との間に設けられ、配線７１０ｄ２と上面７５３Ｕ２とを電気的に接続している。したがって、ｐ形半導体層７５３ａ２は、上面７５３Ｕ２、ビア７６１ａ２、配線７１０ｄ２およびビア１１１ｄ２を介して、トランジスタ１０３－２のドレイン領域に電気的に接続されている。

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７１０ｋ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７１０ｋ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。

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。この例では、２つの発光領域の場合について説明したが、発光面に形成される発光領域の数は、２つに限るものではなく、３つ以上の任意の数にすることができる。

（第８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。

図３９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３９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３９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。

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。

（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。

図４０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４０には、高精細薄型テレビの構成が示されている。
図４０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。

画像表示装置９０１は、Ｉ／Ｏ回路９１０を有する。Ｉ／Ｏ回路９１０は、図４０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。

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。

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。

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９および図２５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。

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。

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。

１，２０１，３０１，５０１，８０１，９０１ 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、１０２，４０２，５０２ 基板、１０３ａ，１８０ａ 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 第２層間絶縁膜、１１０ 第１配線層、１５０，２５０，６５０ 発光素子、１５１ａ，２５３ａ，Ｒ０ 接続部、１５１Ｓ，１５１Ｓ１，２５３Ｓ，６５１Ｓ，７５１Ｓ 発光面、１５６ 第１層間絶縁膜、１６１ａ，１６１ｋ，２６１ａ，２６１ｋ，３６１ａ，３６１ｋ，７６１ａ１，７６１ａ２，７６１ｋ ビア、１７２ 発光回路部、１８０ カラーフィルタ、３３０ 遮光層、４４０ 第２配線層、４７０ 第３配線層、５６０ａ 遮光電極、７２０ サブピクセル群、１００１ 結晶成長用基板、１１５０ 半導体層、１１５５ 透明平坦化膜、１１８０ 補強基板、１１９０ 支持基板、１１９２ 構造体、１１９４，１２９４ 半導体成長基板、１４４０ 導電膜

Claims (23)

1. 発光層を含む半導体層を準備する工程と、
   透光性基板の第１面に前記半導体層を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面上の発光面と前記発光面の反対側に設けられた上面とを含む発光素子を形成する工程と、
   前記第１面および前記発光素子を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、
   前記第１絶縁膜上に回路素子を形成する工程と、
   前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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１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配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とを電気的に接続する画像表示装置の製造方法。
2. 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。
3. 前記第１絶縁膜および前記第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、接続部を含み、
   前記第２ビアは、前記第１配線層と前記接続部との間に設けられ、前記第１配線層と前記接続部とを電気的に接続する請求項１記載の画像表示装置の製造方法。
4. 前記半導体層を貼り合わせる工程の前に前記半導体層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２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。
5. 前記第１絶縁膜および前記第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請求項４記載の画像表示装置の製造方法。
6. 前記回路素子を形成する工程の前に、前記第１絶縁膜上に遮光層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。
7. 前記第１絶縁膜を形成する工程の前に前記発光素子を覆うように第３配線層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。
8. 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記載の画像表示装置の製造方法。
9. 前記第１面の反対側の第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記載の画像表示装置の製造方法。
10. 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記載の画像表示装置の製造方法。
11. 第１面を有する光透過性部材と、
    前記第１面上に発光面と前記発光面の反対側の上面とを含む発光素子と、
    前記第１面および前記発光素子を覆う第１絶縁膜と、
    前記第１絶縁膜上に設けられた回路素子と、
    前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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１配線層と、
    を備え、
    前記第１ビアは、前記第１配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とを電気的に接続する画像表示装置。
12. 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２ビアをさらに備え、
    前記発光素子は、前記第１面上に形成された接続部を含み、
    前記第１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配線と前記上面との間に設けられ、前記第１配線と前記上面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請求項１１記載の画像表示装置。
13. 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。
14. 前記第１面と前記発光面との間に設けられた光透過性を有する第２配線層と、
    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２ビアと、
    をさらに備え、
    前記第１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配線と前記上面との間に設けられ、前記第１配線と前記上面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２配線層との間に設けられ、前記第２配線と前記第２配線層とを電気的に接続する請求項１１記載の画像表示装置。
15. 前記上面および前記発光素子の側面を覆い前記上面に電気的に接続された第１遮光電極を含む第３配線層をさらに備え、
    前記第１ビアは、前記第１配線層と前記第１遮光電極との間に設けられ、前記第１配線層と前記第１遮光電極とを電気的に接続する請求項１４記載の画像表示装置。
16. 前記上面を覆い前記上面に電気的に接続された第２遮光電極をさらに備え、
    前記第１ビアは、前記第２遮光電極の平面視での外周を含む内径を有するスルーホールに設けられ、前記第１配線層と前記第２遮光電極との間に設けられ、前記第１配線層と前記第２遮光電極とを電気的に接続する請求項１４記載の画像表示装置。
17. 前記第１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１４記載の画像表示装置。
18. 前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜との間に設けられた遮光層をさらに備えた請求項１１記載の画像表示装置。
19. 前記第１絶縁膜は、光反射性を有する請求項１１記載の画像表示装置。
20. 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記載の画像表示装置。
21. 前記光透過性部材は、波長変換部材を含む請求項１１記載の画像表示装置。
22. 第１面を有する光透過性部材と、
    前記第１面上に、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離間して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面、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１絶縁膜と、
    前記第１絶縁膜上で互いに離間して設けられた複数のトランジスタと、
    前記第１絶縁膜および前記複数のトランジスタを覆う第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１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１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配線層と前記複数の第２半導体層との間にそれぞれ設けられ、前記第１配線層および前記複数の第２半導体層を電気的にそれぞれ接続する画像表示装置。
23. 第１面を有する光透過性部材と、
    前記第１面上に発光面と前記発光面の反対側の上面とを含む複数の発光素子と、
    前記第１面および前記複数の発光素子を覆う第１絶縁膜と、
    前記第１絶縁膜上に設けられた回路素子と、
    前記第１絶縁膜および前記回路素子を覆う第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複数の第１ビアと、
    前記第２絶縁膜上に設けられた第１配線層と、
    を備え、
    前記複数の第１ビアは、前記第１配線層と前記上面との間に設けられ、前記第１配線層と前記上面とをそれぞれ電気的に接続する画像表示装置。

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