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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-10
(45)【発行日】2023-07-19
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/33 20060101AFI20230711BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20230711BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20230711BHJP
【ＦＩ】
G09F9/33
G09F9/30 330
G09F9/30 348A
H01L33/62
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019156648
(22)【出願日】2019-08-29
(65)【公開番号】P2021033209
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-07-20
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】金谷 康弘
【審査官】石本 努
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／１７０１６０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１６－５１２３４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５８５０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２４２５４９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２９１７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２７１３１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００６２６７４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１７４５１９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ９／３０－９／４６
Ｈ０１Ｌ２１／４４７－２１／４４９
２１／６０－２１／６０７
２３／１２－２３／１５
２５／００－２５／０７
２５／１０－２５／１１
２５／１６－２５／１８
２７／１５
３３／００
３３／４８－３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板上の有機絶縁層と、
前記有機絶縁層上の金属層と、
前記金属層上の発光素子と、を含み、
前記有機絶縁層は前記発光素子と重畳する凸部を含み、
前記金属層は前記凸部を覆い、前記凸部の側面に沿った段差部を含む表示装置。
【請求項2】
前記凸部の高さは、０．２μｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記凸部の側面はテーパーを有し、前記有機絶縁層の上面と前記凸部の前記側面とのなす角は、２０度以上９０度以下である請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項4】
平面視において、前記凸部の形状は、円形、楕円形、または多角形である請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記凸部は、少なくとも２つの前記発光素子と重畳するように延伸して設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項6】
基板と、前記基板上の有機絶縁層と、
前記有機絶縁層上にあって、所定のパターンを有する無機絶縁層と、
前記無機絶縁層上の金属層と、
前記金属層上の発光素子と、を含み、
前記無機絶縁層は前記発光素子と重畳し、
前記金属層は前記無機絶縁層を覆い、前記無機絶縁層の側面に沿った段差部を含む表示装置。
【請求項7】
前記無機絶縁層の厚さは、０．２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である請求項６に記載の表示装置。
【請求項8】
前記無機絶縁層の側面はテーパーを有し、前記有機絶縁層の上面と前記無機絶縁層の前記側面とのなす角は、２０度以上９０度以下である請求項６または請求項７に記載の表示装置。
【請求項9】
平面視において、前記無機絶縁層の前記所定のパターンは、円形、楕円形、または多角形である請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項10】
前記無機絶縁層は、少なくとも２つの前記発光素子と重畳するように延伸して設けられている請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項11】
前記金属層と前記発光素子とは、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦによって接合され、電気的に接続されている請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項12】
前記発光素子は、マイクロＬＥＤである請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置、特にマイクロＬＥＤを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン等の中小型ディスプレイにおいては、液晶やＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いたディスプレイが既に製品化されている。なかでも、自発光型素子であるＯＬＥＤを用いたＯＬＥＤディスプレイは、液晶ディスプレイと比べて、高コントラストでバックライトが不要という利点を有する。しかしながら、ＯＬＥＤは有機化合物で構成されるため、有機化合物の劣化によってＯＬＥＤディスプレイの高信頼性を確保することが難しい。
【0003】
一方、次世代ディスプレイとして、マトリクス状に配列された画素内に微小なマイクロＬＥＤを配置した、いわゆるマイクロＬＥＤディスプレイの開発が進められている。マイクロＬＥＤは、ＯＬＥＤと同様の自発光型素子であるが、ＯＬＥＤと異なり、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などを含む無機化合物で構成されるため、ＯＬＥＤディスプレイと比較すると、マイクロＬＥＤディスプレイは高信頼性を確保しやすい。さらに、マイクロＬＥＤは、発光効率が高く、高輝度にすることもできる。したがって、マイクロＬＥＤディスプレイは、高信頼性、高輝度、高コントラストの次世代ディスプレイとして期待されている。
【0004】
マイクロＬＥＤは、一般的なＬＥＤと同様にサファイア等の基板の上に形成され、基板をダイシングすることによって個々のマイクロＬＥＤに分離される。上述したように、マイクロＬＥＤディスプレイでは、ディスプレイ基板の画素内にダイシングされたマイクロＬＥＤが移送されて接合される（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】米国特許出願公開２０１７／０２８８１０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、マイクロＬＥＤの接合される金属層とその下方の有機絶縁層との密着性が低い場合、接合の際の熱処理において、金属層と有機絶縁層との界面で剥離される場合があった。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑み、表示装置の発光層が接合される金属層の応力を緩和し、金属層と接する有機絶縁層との界面での剥離を抑制することを課題の一つとする。また、表示装置の信頼性を向上させることを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板と、基板上の有機絶縁層と、有機絶縁層上の金属層と、金属層上の発光素子と、を含み、有機絶縁層は発光素子と重畳する凸部を含み、金属層は凸部を覆い、凸部の側面に沿った段差部を含む。
【0009】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板と、基板上の有機絶縁層と、有機絶縁層上の金属層と、金属層上の発光素子と、を含み、有機絶縁層は発光層と重畳する凹部を含み、金属層は凹部を覆い、凹部の側面に沿った段差部を含む。
【0010】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板と、基板上の有機絶縁層と、有機絶縁層上にあって、所定のパターンを有する無機絶縁層と、無機絶縁層上の金属層と、金属層上の発光素子と、を含み、無機絶縁層は発光素子と重畳し、金属層は無機絶縁層を覆い、無機絶縁層の側面に沿った段差部を含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略断面図である。
【図2A】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略部分拡大図である。
【図2B】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略部分拡大図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略部分拡大図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る表示装置の概略平面図である。
【図6A】本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法における表示装置の概略部分拡大図である。
【図6B】本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法における表示装置の概略部分拡大図である。
【図6C】本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法における表示装置の概略部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【0013】
本明細書において「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣのいずれかを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
【0014】
本明細書において、説明の便宜上、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」という語句を用いて説明するが、原則として、構造物が形成される基板を基準とし、基板から構造物に向かう方向を「上」または「上方」とする。逆に、構造物から基板に向かう方向を「下」または「下方」とする。したがって、基板上の発光素子という表現において、発光素子の基板側の面が下面となり、その反対側の面が上面となる。また、基板上の発光素子という表現においては、基板と発光素子との上下関係を説明しているに過ぎず、基板と発光素子との間に他の部材が配置されていてもよい。さらに、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」の語句は、複数の層が積層された構造における積層順を意味するものであり、平面視において重畳する位置関係になくてもよい。
【0015】
本明細書において、「表示装置」とは、発光素子を用いて映像を表示する装置を幅広く含むものであり、表示パネルや表示モジュールだけでなく、他の光学部材（例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等）が取り付けられた装置も含むものとする。
【0016】
以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。
【0017】
【0018】
【0019】
図１に示すように、表示装置１０は、基板１００、第１配線層１１０、第２配線層１２０、第１絶縁層１３０、第２導電層１４０、第２絶縁層１５０、第１導電層１６０、有機絶縁層１７０、第１接続電極１８０、金属層１９０、発光素子２００、平坦化層２５０、および第２接続電極２１０を含む。
【0020】
基板１００上には、第１配線層１１０および第２配線層１２０が設けられている。第１配線層１１０および第２配線層１２０の上には、第１絶縁層１３０、第２導電層１４０、第２絶縁層１５０、および第１導電層１６０が順に積層されている。第１配線層１１０上では、第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０が開口され、第１導電層１６０は、第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０の開口を介して第１配線層１１０と電気的に接続されている。また、第２配線層１２０上では、第１絶縁層１３０が開口され、第２導電層１４０は、第１絶縁層１３０の開口を介して第２配線層１２０と電気的に接続されている。
【0021】
また、第２絶縁層１５０および第１導電層１６０の上には、開口を含む有機絶縁層１７０が設けられている。有機絶縁層１７０の開口には第１接続電極１８０が設けられ、第１接続電極１８０は、有機絶縁層１７０の開口を介して第１導電層１６０と電気的に接続されている。第１接続電極１８０上には、金属層１９０が設けられ、金属層１９０は、第１接続電極１８０と電気的に接続されている。金属層１９０上には発光素子２００が設けられている。発光素子２００上には、第２接続電極２１０が設けられている。なお、有機絶縁層１７０と第２接続電極２１０との間の空間内には、平坦化層２５０として有機樹脂が充填されていてもよい。
【0022】
基板１００は、各層を支持することができる。基板１００として、例えば、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板などの樹脂を含み、可撓性を有するフレキシブル基板を用いることができる。基板１００の耐熱性を向上させるために、上記の樹脂に不純物を導入してもよい。基板１００が透明である必要はない場合は、基板１００の透明度が低下する不純物を用いることができる。一方、基板１００が可撓性を有する必要がない場合は、基板１００としてガラス基板、石英基板、およびサファイア基板など、透光性を有し、可撓性を有しない剛性基板を用いることができる。さらに、基板１００としてシリコン基板、炭化シリコン基板、化合物半導体基板などの半導体基板や、ステンレス基板などの導電性基板など、透光性を有さない基板を用いることができる。また、基板１００として、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜が成膜された基板を用いることもできる。
【0023】
第１配線層１１０、第２配線層１２０、第１導電層１６０、第２導電層１４０、および第１接続電極１８０の各々は、金属材料を用いることができる。金属材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）、およびこれらの合金または化合物を用いることができる。また、これらの金属材料を積層して、第１配線層１１０、第２配線層１２０、第１導電層１６０、第２導電層１４０、または第１接続電極１８０とすることもできる。
【0024】
第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０の各々は、絶縁性材料を用いることができる。絶縁性材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮｘＯｙ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）などの無機絶縁体を用いることができる。ここで、ＳｉＯｘＮｙおよびＡｌＯｘＮｙは、酸素（Ｏ）よりも少ない量の窒素（Ｎ）を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。また、ＳｉＮｘＯｙおよびＡｌＮｘＯｙは、窒素よりも少ない量の酸素を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。また、第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０の各々は、上記のような無機絶縁材料だけでなく、有機絶縁材料を用いることもできる。有機絶縁材料として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはシロキサン樹脂などを用いることができる。第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０の各々は、無機絶縁材料および有機絶縁材料が各々単独で用いられてもよく、これらが積層されてもよい。
【0025】
有機絶縁層１７０は、有機絶縁層１７０の下方の層の段差を平坦にすることができる。有機絶縁層１７０の材料として、例えば、感光性アクリル樹脂または感光性ポリイミド樹脂などの有機材料を用いることができる。また、第１絶縁層１３０および第２絶縁層１５０で用いる無機絶縁材料を用いることもできる。さらに、有機絶縁層１７０は積層構造とすることもできる。積層構造は、有機材料と無機絶縁材料との積層であってもよい。
【0026】
有機絶縁層１７０の上面には、凸部１７１が設けられている。凸部１７１の高さ（有機絶縁層１７０の上面から凸部１７１の上面までの距離）は、例えば、０．２μｍ以上１０．０μｍ以下である。なお、有機絶縁層１７０の高さは、金属層１９０の厚さの１／２以上の高さ、より好ましくは金属層１９０の厚さよりも大きい高さであることが好ましい。
【0027】
凸部１７１の側面はテーパーを有していてもよい。すなわち、凸部１７１の側面は、有機絶縁層１７０の上面に対して垂直でなくてもよい。有機絶縁層１７０の上面と凸部１７１の側面とのなす角は、例えば、２０度以上９０度以下、好ましくは３０度以上８０度以下、さらに好ましくは４０度以上７０度以下である。
【0028】
また、平面視において、凸部１７１の形状は、円形、楕円形、または多角形とすることができる。凸部１７１の形状は、発光素子２００の形状に合わせることが好ましい。例えば、発光素子２００の形状が矩形であれば、凸部１７１の形状も矩形であることが好ましい。
【0029】
金属層１９０は、発光素子２００からの発光を反射することができる。また、金属層１９０は、発光素子２００の電極と、接続電極１８０とを電気的に接続するため導電性を有する。金属層１９０の材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、または白金（Ｐｔ）などの高い反射率を有する金属材料を用いることが好ましい。なお、金属層１９０の材料として、第１配線層１１０、第２配線層１２０、第１導電層１６０、第２導電層１４０、および第１接続電極１８０で用いる金属材料を用いることもできる。
【0030】
金属層１９０は、有機絶縁層１７０の凸部１７１を覆うように設けられている。すなわち、金属層１９０は、凸部１７１の上面および側面と重畳して設けられている。金属層１９０の厚さは、例えば、０．２μｍ以上３μｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上２μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以上０．７５μｍ以下である。金属層１９０の厚さが小さいと、金属層１９０の抵抗が高くなるだけでなく、金属層１９０の応力を緩和することが困難となる。また、金属層１９０の厚さが大きいと、金属層１９０の成膜および加工に時間を要するため、表示装置１０の製造タクトが長くなる。そのため、金属層１９０の厚さは、上記範囲であることが好ましい。
【0031】
発光素子２００は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）である。なお、発光ダイオードには、ミニＬＥＤまたはマイクロＬＥＤが含まれる。
【0032】
発光素子２００は、表示装置１０の各画素に設けられるが、各画素には、赤色発光素子、緑色発光素子、および赤色発光素子のいずれか１つが設けられる。赤色発光素子の赤色発光、緑色発光素子の緑色発光、および青色発光素子の青色発光を組み合わせることで、表示装置１０は、フルカラー表示が可能となる。また、各画素の発光素子２００を白色発光素子とし、カラーフィルタを介して赤色発光、緑色発光、および青色発光を取り出すことでも、表示装置１０は、フルカラー表示が可能となる。さらに、各画素の発光素子２００を紫外発光素子とし、赤色蛍光体、緑色蛍光体、および青色蛍光体を介して、赤色発光、緑色発光、および青色発光を取り出すことでも、表示装置１０は、フルカラー表示が可能となる。
【0033】
表示装置１０において、複数の発光素子２００は、マトリクス状に配置されてもよく、千鳥状またはストライプ状に配置されていてもよい。
【0034】
発光素子２００の構造は、電極が垂直方向に配置される垂直電極構造に限られない。発光素子２００の構造として、電極が水平方向に配置される水平電極構造も可能である。図１に示す発光素子２００は垂直電極構造を有し、発光素子２００の電極の一方が金属層１９０と電気的に接続し、発光素子２００の電極の他方が第２接続電極２１０と電気的に接続されている。
【0035】
発光素子２００は、金属層１９０上に設けられるが、金属層１９０と発光素子２００とは、スズ（Ｓｎ）またはスズを含む合金などのはんだ、銀（Ａｇ）ペースト、もしくはＡＣＦなどの導電材料によって接合され、電気的に接続されている。
【0036】
第２接続電極２１０は、発光素子２００からの発光を透過することができる。また、第２接続電極２１０は、導電性が高いことが好ましい。第２接続電極２１０の材料として、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電性酸化物を用いることができる。
【0037】
続いて、図２を用いて、凸部１７１上に設けられた金属層１９０の効果について説明する。
【0038】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の概略部分拡大図および概略平面図である。具体的には、図２Ａは、図１に示す破線で囲まれた領域１１を拡大した断面図である。また、図２Ｂは、図２Ａの領域１１に対応する平面図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、便宜上、発光素子２００上の第２接続電極２１０を省略している。
【0039】
図２Ａに示すように、凸部１７１上に設けられる金属層１９０は、凸部１７１の上面だけでなく、凸部１７１の側面を覆っている。すなわち、金属層１９０は、凸部１７１の側面に沿って設けられるため、金属層１９０は、段差１９１を含む。
【0040】
また、図２Ｂに示すように、金属層１９０の段差１９１は、発光素子２００を囲むように設けられている。
【0041】
上述したように、金属層１９０と発光素子２００とは、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦなどの材料によって接合されるが、接合の際に熱処理が行われる。一般的に、有機絶縁層１７０の材料と金属層１９０の材料とは熱膨張率が異なるため、熱処理による膨張または収縮において発生する応力が、有機絶縁層１７０と金属層１９０とで異なる。そのため、有機絶縁層１７０と金属層１９０との応力の差が大きい場合、有機絶縁層１７０と金属層１９０との界面で剥離が起きる。
【0042】
しかしながら、本実施形態では、金属層１９０が段差１９１を含む。金属層１９０が段差１９１を含むことで、金属層１９０の応力は、水平方向成分だけでなく、垂直方向成分を含むことになり、金属層１９０の応力が分散される。言い換えると、金属層１９０が段差１９１を含むことで金属層１９０の応力が緩和されるということもできる。なお、接合の際の熱処理だけでなく、表示装置１０の使用環境における熱変化に対しても金属層１９０の応力が緩和されるため、表示装置１０の信頼性が向上する。
【0043】
以上、本実施形態の表示装置１０によれば、有機絶縁層１７０上に設けられた凸部１７１によって、金属層１９０が段差１９１を含む。そのため、発光素子２００の接合における熱処理において、金属層１９０の応力が緩和されるため、金属層１９０と有機絶縁層１７０との界面での剥離を抑制することができる。また、表示装置１０は、熱変化に強くなるため、表示装置１０の信頼性が向上する。
【0044】
表示装置１０は様々な変形、または修正が可能である。そこで、図３および図４を用いて、表示装置１０の変形例である表示装置１０Ａおよび表示装置１０Ｂについて説明する。なお、表示装置１０の変形例は、以下のものに限られない。
【0045】
【0046】
図３に示すように、表示装置１０Ａは、有機絶縁層１７０Ａ、金属層１９０Ａ、および発光素子２００を含む。有機絶縁層１７０Ａには、有機絶縁層１７０Ａの上面から窪んだ凹部１７１Ａが設けられている。金属層１９０Ａは、凹部１７１Ａを覆うように設けられている。発光素子２００は、金属層１９０Ａ上に、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦなどの導電材料によって接合される。
【0047】
凹部１７１Ａの深さ（有機絶縁層１７０Ａの上面から凹部１７１Ａの底面までの距離）は、例えば、０．２μｍ以上１０μｍ以下である。また、凹部１７１Ａの深さは、金属層１９０の厚さの１／２以上の深さ、さらに好ましくは金属層１９０の厚さより大きい深さであることが好ましい。また、凹部１７１Ａの側面はテーパーを有していてもよい。すなわち、凹部１７１Ａの側面は、有機絶縁層１７０Ａの上面に対して垂直でなくてもよい。有機絶縁層１７０Ａの上面と凹部１７１Ａの側面とのなす角は、例えば、２０度以上９０度以下、好ましくは３０度以上８０度以下、さらに好ましくは４０度以上７０度以下である。
【0048】
また、平面視において、凹部１７１Ａの形状は、円形、楕円形、または多角形とすることができる。凹部１７１Ａの形状は、発光素子２００の形状に合わせることが好ましい。例えば、発光素子２００の形状が矩形であれば、凹部１７１Ａの形状も矩形であることが好ましい。
【0049】
図３に示すように、凹部１７１Ａ上に設けられる金属層１９０Ａは、凹部１７１Ａの上面だけでなく、凹部１７１Ａの側面を覆っている。すなわち、金属層１９０Ａは、凹部１７１Ａの側面に沿って設けられるため、金属層１９０Ａは、段差１９１Ａを含む。したがって、表示装置１０Ａにおいても、金属層１９０Ａが段差１９１Ａを含むため、接合の際の熱処理において金属層１９０の応力が緩和される。
【0050】
以上、本実施形態の表示装置１０Ａによれば、有機絶縁層１７０Ａ上に設けられた凹部１７１Ａによって、金属層１９０Ａが段差１９１Ａを含む。そのため、発光素子２００の接合における熱処理において、金属層１９０Ａの応力が緩和されるため、金属層１９０Ａと有機絶縁層１７０Ａとの界面での剥離を抑制することができる。また、表示装置１０Ａは、熱変化に強くなるため、表示装置１０Ａの信頼性が向上する。
【0051】
【0052】
図４に示すように、表示装置１０Ｂは、有機絶縁層１７０Ｂ、無機絶縁層１７２Ｂ、金属層１９０Ｂ、および発光素子２００を含む。無機絶縁層１７２Ｂは、所定のパターンを有し、有機絶縁層１７０Ｂ上に設けられている。金属層１９０Ｂは、無機絶縁層１７２Ｂを覆うように設けられている。発光素子２００は、金属層１９０Ｂ上に、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦなどの導電材料によって接合される。
【0053】
無機絶縁層１７２Ｂの厚さは、例えば、０．２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、金属層１９０の１／２以上の厚さ、さらに金属層１９０の厚さよりも大きいことが好ましい。
【0054】
無機絶縁層１７２Ｂの側面はテーパーを有していてもよい。すなわち、無機絶縁層１７２Ｂの側面は、有機絶縁層１７０Ｂの上面に対して垂直でなくてもよい。有機絶縁層１７０Ｂの上面と無機絶縁層１７２Ｂの側面とのなす角は、例えば、２０度以上９０度以下、好ましくは３０度以上８０度以下、さらに好ましくは４０度以上７０度以下である。
【0055】
無機絶縁層１７２Ｂの材料は、絶縁性材料を用いることができる。絶縁性材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮｘＯｙ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）などの無機絶縁体を用いることができる。ここで、ＳｉＯｘＮｙおよびＡｌＯｘＮｙは、酸素（Ｏ）よりも少ない量の窒素（Ｎ）を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。また、ＳｉＮｘＯｙおよびＡｌＮｘＯｙは、窒素よりも少ない量の酸素を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。なお、無機絶縁層１７２Ｂは、これらの材料が積層されていてもよい。
【0056】
また、平面視において、無機絶縁層１７２Ｂは所定のパターンを有しており、パターンの形状は、円形、楕円形、または多角形とすることができる。無機絶縁層１７２Ｂのパターンの形状は、発光素子２００の形状に合わせることが好ましい。例えば、発光素子２００の形状が矩形であれば、無機絶縁層１７２Ｂの形状も矩形であることが好ましい。
【0057】
図４に示すように、無機絶縁層１７２Ｂ上に設けられる金属層１９０Ｂは、無機絶縁層１７２Ｂの上面だけでなく、無機絶縁層１７２Ｂの側面を覆っている。すなわち、金属層１９０Ｂは、無機絶縁層１７２Ｂの側面に沿って設けられるため、金属層１９０Ｂは、段差１９１Ｂを含む。したがって、表示装置１０Ｂにおいても、金属層１９０Ｂが段差１９１Ｂを含むため、接合の際の熱処理において金属層１９０Ｂの応力が緩和される。
【0058】
以上、本実施形態の表示装置１０Ｂによれば、有機絶縁層１７０Ｂ上に設けられた無機絶縁層１７２Ｂによって、金属層１９０Ｂが段差１９１Ｂを含む。そのため、発光素子２００の接合における熱処理において、金属層１９０Ｂの応力が緩和されるため、金属層１９０Ｂと有機絶縁層１７０Ｂとの界面での剥離を抑制することができる。また、表示装置１０Ｂは、熱変化に強くなるため、表示装置１０Ｂの信頼性が向上する。
【0059】
＜第２実施形態＞
図５を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置２０について説明する。
図５を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置２０について説明する。
【0060】
【0061】
図５に示すように、表示装置２０は、有機絶縁層１７０Ｃ、第１金属層１９０Ｃ－１、第２金属層１９０Ｃ－２、第１発光素子２００－１、および第２発光素子２００－２を含む。有機絶縁層１７０Ｃの上面には、凸部１７１Ｃが２つの発光素子２００と重畳するように延伸して設けられている。言い換えると、凸部１７１Ｃがストライプ状に設けられているということもできる。第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２は、凸部１７１Ｃを覆うように設けられている。第１発光素子２００－１は第１金属層１９０Ｃ－１上に、第２発光素子２００－２は第２金属層１９０Ｃ－２上に、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦなどの導電材料によって接合される。
【0062】
図５では、凸部１７１Ｃは一方向にのみ延伸されているが、凸部１７１Ｃは二方向に延伸されていてもよい。言い換えると、平面視において、２つの直線が交差するように凸部を設けることができる。その場合、発光素子２００は、直線の交差部に設けられる。
【0063】
図５に示すように、凸部１７１Ｃ上に設けられる第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２は、凸部１７１Ｃの上面だけでなく、凸部１７１Ｃの側面を覆っている。すなわち、第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２は、凸部１７１Ｃの側面に沿って設けられるため、第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２は、それぞれ、第１段差１９１Ｃ－１および第２段差１９１Ｃ－２を含む。したがって、表示装置２０においても、第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２が、それぞれ、第１段差１９１Ｃ－１および第２段差１９１Ｃ－２を含むため、接合の際の熱処理において第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２の応力が緩和される。
【0064】
以上、本実施形態の表示装置２０によれば、有機絶縁層１７０Ｃ上に延伸して設けられた凸部１７１Ｃによって、第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２が、それぞれ、第１段差１９１Ｃ－１および第２段差１９１Ｃ－２を含む。そのため、発光素子２００の接合における熱処理において、第１金属層１９０Ｃ－１および第２金属層１９０Ｃ－２の応力が緩和されるため、第１金属層１９０Ｃ－１と有機絶縁層１７０Ｃとの界面または第２金属層１９０Ｃ－２と有機絶縁層１７０Ｃとの界面での剥離を抑制することができる。また、表示装置２０は、熱変化に強くなるため、表示装置２０の信頼性が向上する。
【0065】
＜第３実施形態＞
図６を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の作製方法について説明する。
図６を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の作製方法について説明する。
【0066】
図６Ａ～図６Ｃは、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の作製方法における表示装置１０の概略部分拡大図である。具体的には、図６Ａ～図６Ｃは、作製方法の各ステップにおける図１に示す破線で囲まれた領域１１の部分拡大図である。なお、図６Ａ～図６Ｃでは、有機絶縁層１７０より下方の層を省略している。有機絶縁層１７０より下方の層は、通常の方法で作製することができる。
【0067】
まず、有機絶縁層１７０を形成する。有機絶縁層１７０は、スピンコート、スリットコート、印刷またはインクジェットなどによって形成することができる。次に、有機絶縁層１７０上にフォトレジスト３００を塗布し、フォトレジスト３００をマスクとして露光を行い、有機絶縁層１７０をハーフエッチングする（図６Ａ）。あるいは、有機絶縁層１７０上のフォトレジスト３００をハーフトーンマスクとして露光を行い、有機絶縁層１７０をエッチングしてもよい。フォトレジスト３００は、剥離液によって剥離される。以上の方法により、有機絶縁層１７０の上面に凸部１７１が形成される。
【0068】
次に、金属層１９０を形成する。金属層１９０は、スパッタリングまたはＣＶＤなどによって形成することができる。次に、金属層１９０上にフォトレジスト３１０を塗布し、フォトレジスト３００をマスクとして露光を行い、金属層１９０をエッチングする（図６Ｂ）。フォトレジスト３１０は、剥離液によって剥離される。以上の方法により、凸部１７１を覆う金属層１９０に段差１９１が形成される。
【0069】
続いて、金属層１９０上に、はんだ、銀ペースト、またはＡＣＦなどの接合材料２３０を塗布し、発光素子２００を接合する（図６Ｃ）。また、接合の際に熱処理を行うことができる。
【0070】
以上、本実施形態の表示装置１０の作製方法によれば、有機絶縁層１７０上に設けられた凸部１７１によって、金属層１９０が段差１９１を含む。そのため、発光素子２００の接合における熱処理において、金属層１９０の応力が緩和されるため、金属層１９０と有機絶縁層１７０との界面での剥離を抑制することができる。したがって、熱処理の温度を高くすることもできるため、金属層１９０と発光素子２００との接合強度を高くすることができる。また、表示装置１０は、熱変化に強くなるため、表示装置１０の信頼性が向上する。
【0071】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【0072】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0073】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、２０：表示装置、 １１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ：領域、 １００：基板、 １１０：第１配線層、 １２０：第２配線層、 １３０、 第１絶縁層、 １４０：第２導電層、 １５０：第２絶縁層、 １６０：第１導電層、 １７０：有機絶縁層、 １７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ：有機絶縁層、 １７１：凸部、 １７１Ａ：凹部、 １７１Ｃ：凸部、 １７２Ｂ：無機絶縁層、 １８０：第１接続電極、 １９０、１９０Ａ、１９０Ｂ：金属層、 １９０Ｃ－１：第１金属層、 １９０Ｃ－２：第２金属層、 １９１、１９１Ａ、１９１Ｂ：段差、 １９１Ｃ－１：第１段差、 １９１Ｃ－２：第２段差、 ２００：発光素子、 ２００－１：第１発光素子、 ２００－２：第２発光素子、 ２１０：第２接続電極、 ２３０：接合材料、 ２５０：平坦化層、 ３００、３１０：フォトレジスト
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】