CN112309269A - 显示装置的修复系统 - Google Patents

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CN112309269A CN202010601507.8A CN202010601507A CN112309269A CN 112309269 A CN112309269 A CN 112309269A CN 202010601507 A CN202010601507 A CN 202010601507A CN 112309269 A CN112309269 A CN 112309269A
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electrode
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CN202010601507.8A
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池田雅延
小川耀博
青木义典
金谷康弘
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Abstract

本发明提供能够减少无机发光元件的连接不良的显示装置的修复系统。显示装置的修复系统为具有阵列基板、和在阵列基板排列的多个无机发光元件的系统，该显示装置的修复系统具备：隔着多个无机发光元件与阵列基板相对置的检查用基板；检查用电极，其设在检查用基板的与阵列基板相对置的面，与多个无机发光元件电连接；加压装置，其对检查用基板朝向多个无机发光元件进行加压；以及判断多个无机发光元件各自的点亮状态的控制电路。

Description

显示装置的修复系统
技术领域
本发明涉及显示装置的修复系统。
背景技术
近年来，作为显示元件，使用了无机发光二极管(微LED(micro LED))即无机发光元件的无机EL显示器受到瞩目。例如在专利文献1中记载了用于进行无机发光元件的点亮检查的检查夹具。
现有技术文献
专利文献1：中国专利申请公开第109686828号说明书
发明内容
在将无机发光元件安装在阵列基板上时，可能会产生阵列基板上的电极与无机发光元件的连接不良。要求显示装置的修复系统检测出连接不良的无机发光元件、以及使检测出的连接不良的无机发光元件成为合格品。
本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够减少无机发光元件的连接不良的显示装置的修复系统。
本公开的一个方式的显示装置的修复系统为具有阵列基板和在所述阵列基板上排列的多个无机发光元件的显示装置的修复系统，其具备：隔着多个所述无机发光元件与所述阵列基板相对置的检查用基板；检查用电极，其设在所述检查用基板的与所述阵列基板相对置的面，与多个所述无机发光元件电连接；加压装置，其对所述检查用基板朝向多个所述无机发光元件进行加压；以及控制电路，其判断多个所述无机发光元件各自的点亮状态。
附图说明
图1是示出第1实施方式的显示装置的构成例的平面图。
图2是示出多个像素的平面图。
图3是示出显示装置的像素电路的构成例的电路图。
图4是图1的IV－IV’剖视图。
图5是示出第1实施方式的发光元件的构成例的剖视图。
图6是说明第1实施方式的发光元件的层叠方法的图。
图7是示出第1实施方式的修复系统的构成例的框图。
图8是示出第1实施方式的修复系统的修复方法的流程图。
图9是示出第1实施方式的检查用基板以及加压装置的剖视图。
图10是示出第1实施方式的发光元件的构成例的平面图。
图11是示出第1实施方式的第1变形例的发光元件的平面图。
图12是示出第1实施方式的第2变形例的发光元件的平面图。
图13是用于说明第1实施方式的修复系统的修复方法的说明图。
图14是用于说明第1实施方式的第3变形例的修复系统的修复方法的说明图。
图15是示出第1实施方式的第4变形例的检查用基板以及加压装置的剖视图。
图16是示出第2实施方式的修复系统的检查用基板的剖视图。
图17是说明第3实施方式的发光元件的层叠方法的图。
其中，附图标记说明如下：
1 显示装置
2 阵列基板
5、5R、5G、5B 发光元件
7、7A、7B 点亮检查装置
12 驱动电路
20 衬底
50 对置阳极电极
51、51A 连接层
61 对置阴极电极
52 半导体层
54 n型包覆层
56 p型包覆层
58 发光层
60 阴极布线
71 检查用基板
72 检查用电极
100 修复系统
101 检查用控制电路
110 阳极电极
112 反射层
114、114A 阴极电极
116、116A、116B 连接端子
210 驱动IC
220 加压装置
230 激光装置
具体实施方式
参照附图，对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明不受在以下的实施方式中记载的内容限定。另外，以下记载的构成要素包含本领域技术人员容易想到的构成要素、和实质上相同的构成要素。而且，以下记载的构成要素能够适当组合。此外，公开只不过为一例，对于本领域技术人员来说，在保持发明的主旨下容易想到的适当变更当然也包含在本发明的范围内。另外，为了使说明更明确，有时与实际的形态相比，在附图中针对各部分的宽度、厚度、形状等示意性地示出，但只不过为一例，不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，有时对与关于已经出现的图进行了说明的要素同样的要素标注同一附图标记，并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1是示出第1实施方式的显示装置的构成例的平面图。如图1所示，显示装置1包括阵列基板2、像素Pix、驱动电路12、驱动IC(Integrated Circuit：集成电路)210、和阴极布线60。阵列基板2为用于驱动各像素Pix的驱动电路基板，也被称为背板或者有源矩阵基板。阵列基板2具有衬底20、多个晶体管、多个电容以及各种布线等。
如图1所示，显示装置1具有显示区域AA、周边区域GA。显示区域AA为配置有多个像素Pix的区域，为显示图像的区域。周边区域GA为不与多个像素Pix重叠的区域，配置在显示区域AA的外侧。
多个像素Pix在衬底20的显示区域AA中，沿第1方向Dx以及第2方向Dy排列。此外，第1方向Dx以及第2方向Dy为相对于阵列基板2的衬底20的第1面20a(参照图4)平行的方向。第1方向Dx与第2方向Dy正交。但第1方向Dx也可以不与第2方向Dy正交而与之交叉。第3方向Dz为与第1方向Dx以及第2方向Dy正交的方向。第3方向Dz例如与衬底20的法线方向对应。以下，俯视表示从第3方向Dz观察的情况下的位置关系。
驱动电路12设于衬底20的周边区域GA。驱动电路12为基于来自驱动IC210的各种控制信号而驱动多个栅极线(例如，发光控制扫描线BG、复位控制扫描线RG、初始化控制扫描线IG以及写入控制扫描线SG(参照图3))的电路。驱动电路12依次或者同时选择多个栅极线，并向所选的栅极线供给栅极驱动信号。由此，驱动电路12选择与栅极线连接的多个像素Pix。
驱动IC210为控制显示装置1的显示的电路。驱动IC210也可以作为COG(Chip OnGlass：玻璃基板芯片)而安装于衬底20的周边区域GA。但不限于此，驱动IC210也可以作为COF(Chip On Film：覆晶薄膜)而安装于与衬底20的周边区域GA连接的布线基板之上。此外，与衬底20连接的布线基板例如为柔性印刷基板或刚性基板。
阴极布线60设在衬底20的周边区域GA。阴极布线60围绕显示区域AA的多个像素Pix以及周边区域GA的驱动电路12而设置。多个发光元件5(参照图4)的阴极(阴极电极114(参照图5))与共用的阴极布线60连接，被供给固定电位(例如，接地电位)。更具体来说，发光元件5的阴极电极114经由阵列基板2上的对置阴极电极61与阴极布线60连接。此外，阴极布线60也可以在一部分具有狭缝，在衬底20上有两个不同的布线形成。
图2是示出多个像素的平面图。如图2所示，一个像素Pix包括多个像素SPix。例如，像素Pix具有第1像素SPixR、第2像素SPixG、和第3像素SPixB。第1像素SPixR显示作为第1色的原色的红色。第2像素SPixG显示作为第2色的原色的绿色。第3像素SPixB显示作为第3色的原色的蓝色。
如图2所示，在一个像素Pix中，第1像素SPixR和第3像素SPixB在第1方向Dx上排列。另外，第2像素SPixG和第3像素SPixB在第2方向Dy上排列。此外，第1色、第2色、第3色各自不限于红色、绿色、蓝色，能够选择补色等的任意颜色。以下，在不需要分别区别第1像素SPixR、第2像素SPixG、第3像素SPixB的情况下，称为像素SPix。
此外，包含在一个像素Pix内的像素SPix不限于三个，也可以对应关联四个以上的像素SPix。例如，也可以包含作为第4色而与白色对应关联的第4像素SPixW。另外，多个像素SPix的配置不限于图2示出的构成。例如，第1像素SPixR也可以与第2像素SPixG在第1方向Dx上相邻。另外，第1像素SPixR、第2像素SPixG、以及第3像素SPixB也可以按照该顺序在第1方向Dx上重复排列。
像素SPix分别具有发光元件5。显示装置1在第1像素SPixR、第2像素SPixG以及第3像素SPixB中，通过按发光元件5R、5G、5B分别射出不同的光来显示图像。发光元件5为具有在俯视下为数μm以上、300μm以下程度的大小的无机发光二极管(LED：Light EmittingDiode)芯片。通常，一个芯片尺寸为100μm以上的元件被称为迷你LED(mini LED)，数μm以上且不足100μm的尺寸的元件被称为微LED(micro LED)。在本发明中能够使用任一尺寸的LED，只要根据显示装置1的画面尺寸(一个像素的大小)区分使用即可。在各像素具有微LED(micro LED)的显示装置也被称为微LED显示装置。此外，微LED的“微”并不限定发光元件5的大小。
图3是示出显示装置的像素电路的构成例的电路图。图3示出的像素电路PICA设在第1像素SPixR、第2像素SPixG以及第3像素SPixB的每一个。像素电路PICA为设在衬底20而将驱动信号(电流)供给至发光元件5的电路。此外，在图3中，针对像素电路PICA的说明能够应用于第1像素SPixR、第2像素SPixG以及第3像素SPixB的每一个所具有的像素电路PICA。
如图3所示，像素电路PICA包括发光元件5、五个晶体管和两个电容。具体来说，像素电路PICA包括发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST、写入晶体管SST、复位晶体管RST以及驱动晶体管DRT。一部分的晶体管也可以由相邻的多个像素SPix共用。
像素电路PICA所具有的多个晶体管分别由n型TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)构成。但不限于此，各晶体管也可以分别由p型TFT构成。
发光控制扫描线BG与发光控制晶体管BCT的栅极连接。初始化控制扫描线IG与初始化晶体管IST的栅极连接。写入控制扫描线SG与写入晶体管SST的栅极连接。复位控制扫描线RG与复位晶体管RST的栅极连接。
发光控制扫描线BG、初始化控制扫描线IG、写入控制扫描线SG以及复位控制扫描线RG各自与驱动电路12(参照图1)连接。驱动电路12向发光控制扫描线BG、初始化控制扫描线IG、写入控制扫描线SG以及复位控制扫描线RG分别供给发光控制信号VBG、初始化控制信号VIG、写入控制信号VSG以及复位控制信号VRG。
驱动IC210(参照图1)分时地向第1像素SPixR、第2像素SPixG以及第3像素SPixB各自的像素电路PICA供给影像信号Vsig。在第1像素SPixR、第2像素SPixG以及第3像素SPixB的各列与驱动IC210之间设有复用器等的开关电路。影像信号Vsig经由影像信号线L2供给至写入晶体管SST。另外，驱动IC210经由复位信号线L3将复位电源电位Vrst供给至复位晶体管RST。驱动IC210经由初始化信号线L4将初始化电位Vini供给至初始化晶体管IST。
发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST、写入晶体管SST、以及复位晶体管RST作为对两个节点间的导通和非导通进行选择的开关元件发挥作用。驱动晶体管DRT作为根据栅极与漏极之间的电压来控制向发光元件5流通的电流的电流控制元件发挥作用。
发光元件5的阴极(阴极电极114)与阴极电源线L10连接。另外，发光元件5的阳极(阳极电极110)经由驱动晶体管DRT以及发光控制晶体管BCT与阳极电源线L1连接。向阳极电源线L1供给阳极电源电位PVDD。向阴极电源线L10供给阴极电源电位PVSS。阳极电源电位PVDD为比阴极电源电位PVSS高的电位。阴极电源线L10包括阴极布线60。
另外，像素电路PICA包括电容Cs1以及电容Cs2。电容Cs1为在驱动晶体管DRT的栅极与源极之间形成的保持电容。电容Cs2为在驱动晶体管DRT的源极以及发光元件5的阳极与阴极电源线L10之间形成的附加电容。
显示装置1从第一行的像素SPix到最后一行的像素SPix为止进行驱动，在1帧期间显示1帧大小的图像。
在复位期间中，对应于发光控制扫描线BG以及复位控制扫描线RG的电位，发光控制晶体管BCT为关断(非导通状态)，复位晶体管RST为导通(导通状态)。由此，驱动晶体管DRT的源极固定为复位电源电位Vrst。复位电源电位Vrst为复位电源电位Vrst与阴极电源电位PVSS的电位差比发光元件5开始发光的电位差小的电位。
接着，对应于初始化控制扫描线IG的电位，初始化晶体管IST导通。驱动晶体管DRT的栅极经由初始化晶体管IST而固定为初始化电位Vini。另外，驱动电路12将发光控制晶体管BCT设为导通，将复位晶体管RST设为关断。驱动晶体管DRT当源极电位成为(Vini－Vth)则变为关断，各像素SPix的驱动晶体管DRT的阈值电压Vth的偏差被抵消。
接着，在影像信号写入动作期间内，发光控制晶体管BCT变为关断，初始化晶体管IST变为关断，写入晶体管SST变为导通。影像信号Vsig输入至驱动晶体管DRT的栅极。
接着，在发光动作期间内，发光控制晶体管BCT变为导通，写入晶体管SST变为关断。从阳极电源线L1经由发光控制晶体管BCT向驱动晶体管DRT供给阳极电源电位PVDD。驱动晶体管DRT将与栅极源极间的电压对应的电流供给至发光元件5。发光元件5以与该电流对应的亮度发光。
此外，驱动电路12可以按行驱动像素SPix，也可以同时驱动两行的像素SPix，或者可以同时驱动三行以上的像素SPix。另外，图3示出的像素电路PICA的构成只不过一例，能够适当变更。例如一个像素SPix的布线的数量以及晶体管的数量也可以不同。
图4是图1的IV－IV’剖视图。如图4所示，显示装置1的阵列基板2具有衬底20和多个晶体管。衬底20为绝缘基板，例如为玻璃基板、石英基板、或者丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制的柔性基板。
此外，在本说明书中，在与衬底20的表面垂直的方向上，将从衬底20朝向发光元件5的方向称为“上侧”或简称为“上”。另外，将从发光元件5朝向衬底20的方向称为“下侧”或简称为“下”。另外，在表达在某一构造体之上配置其他构造体的形态时，在仅表述为“上”的情况下，若没有特别限定，则包括以与某一构造体接触的方式在正上方配置其他构造体的情况、和在某一构造体的上方还隔着其他构造体配置其他构造体的情况这两方。
底涂层21设在衬底20的第1面20a上。底涂层21、绝缘膜22、23、24、26、27由无机绝缘膜构成，例如由氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)等构成。
多个晶体管设在底涂层21上。例如，在衬底20的显示区域AA，作为多个晶体管而分别设有像素SPix所包含的驱动晶体管DRT以及写入晶体管SST。在衬底20的周边区域GA，作为多个晶体管而设有驱动电路12所包含的驱动晶体管TrC。此外，示出多个晶体管中的、驱动晶体管DRT、写入晶体管SST、以及晶体管TrC，但像素电路PICA所包含的发光控制晶体管BCT、初始化晶体管IST以及复位晶体管RST也具有与驱动晶体管DRT同样的层叠构造。此外，在以下的说明中，在不需要区别多个晶体管进行说明的情况下，仅表述为晶体管Tr。
晶体管Tr例如为双面栅极构造的TFT。晶体管Tr各自具有第1栅极电极31、第2栅极电极32、半导体层33、源极电极35、和漏极电极34。第1栅极电极31设在底涂层21上。绝缘膜22设在底涂层21上，覆盖第1栅极电极31。半导体层33设在绝缘膜22上。半导体层33例如使用多晶硅。但半导体层33不限于此，也可以为微晶氧化物半导体、无定形的氧化物半导体、低温多晶硅等。
绝缘膜23设在半导体层33上。第2栅极电极32设在绝缘膜23上。在半导体层33中，由第1栅极电极31和第2栅极电极32夹入的部分成为晶体管Tr的沟道区域33a。此外，作为晶体管Tr，仅示出了n型TFT，但也可以同时形成p型TFT。
栅极线36与驱动晶体管DRT的第2栅极电极32连接。第1栅极电极31、第2栅极电极32以及栅极线36例如由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、钼(Mo)或者这些的合金膜构成。
在本实施方式中，晶体管Tr不限于双面栅极构造。晶体管Tr也可以为栅极电极仅由第1栅极电极31构成的底栅型。另外，晶体管Tr也可以为栅极电极仅由第2栅极电极32构成的顶栅型。另外，也可以没有底涂层21。
源极电极35以及漏极电极34经由设于绝缘膜23、24的接触孔而与半导体层33连接。源极电极35以及漏极电极34例如为钛和铝的层叠构造即(上)TiAlTi(下)或者(上)AlTi(下)的层叠膜。
由隔着绝缘膜24相对置的栅极线36和源极电极35形成电容Cs1。另外，电容Cs1还包括由隔着绝缘膜23相对置的半导体层33和栅极线36形成的电容。
绝缘膜25覆盖晶体管Tr地设在绝缘膜24上。绝缘膜25使用感光性丙烯酸等有机材料。绝缘膜25为平坦化膜，能够将由晶体管Tr、各种布线形成的凹凸平坦化。
在绝缘膜25上按顺序层叠有对置电极37、绝缘膜26、对置阳极电极50、连接层51、绝缘膜27。对置电极37由例如具有ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)等的透光性的导电性材料构成。与对置电极37同层地设有连接电极38。连接电极38在接触孔的底部与源极电极35连接。
对置阳极电极50设在阵列基板2，与多个发光元件5的每一个对应地设置。对置阳极电极50经由设于绝缘膜26的接触孔与连接电极38以及源极电极35电连接。由此，对置阳极电极50与驱动晶体管DRT电连接。对置阳极电极50例如为钼(Mo)、铝(Al)的层叠构造。此外，对置阳极电极50也可以为含有钼、钛中的一种以上的金属或者合金、或者透光性导电材料。
在隔着绝缘膜26相对置的对置阳极电极50与对置电极37之间形成有电容Cs2。绝缘膜27覆盖对置阳极电极50地设置。绝缘膜27覆盖对置阳极电极50的周缘部，将相邻的像素SPix的对置阳极电极50绝缘。
绝缘膜27在与对置阳极电极50以及连接层51重叠的位置具有用于安装发光元件5的开口。绝缘膜27的开口的大小是在考虑发光元件5的安装工序中的安装偏移量等的前提下而设为比发光元件5面积大的开口。各发光元件5以使阳极电极110、反射层112(参照图5)与对置阳极电极50接触的方式来安装。
在多个发光元件5之间设有元件绝缘膜28。元件绝缘膜28由树脂材料形成。元件绝缘膜28至少覆盖发光元件5的侧面，在发光元件5的阴极电极114(参照图5)上没有设置元件绝缘膜28。以使元件绝缘膜28的上表面、和阴极电极114的上表面形成同一面的方式使元件绝缘膜28形成得平坦。但元件绝缘膜28的上表面的位置也可以与阴极电极114的上表面的位置不同。
对置阴极电极61覆盖多个发光元件5以及元件绝缘膜28，与多个发光元件5电连接。更具体来说，对置阴极电极61设置在元件绝缘膜28的上表面和阴极电极114的上表面的范围内。对置阴极电极61向阴极电极114供给阴极电源电位PVSS。对置阴极电极61使用例如ITO等具有透光性的导电性材料。由此，能够高效地向外部取出来自发光元件5的出射光。
对置阴极电极61从显示区域AA到周边区域GA为止连续地设置，在接触孔H1的底部与阴极布线60连接。具体来说，接触孔H1在周边区域GA贯穿元件绝缘膜28以及绝缘膜25地设置，在接触孔H1的底面设有阴极布线60。阴极布线60设在绝缘膜24上。也就是说，阴极布线60与源极电极35以及漏极电极34设在同层，并以相同的材料形成。
在此，针对发光元件5的构成进行说明。图5是示出第1实施方式的发光元件的构成例的剖视图。如图5所示，发光元件5具有半导体层52、阳极电极110、反射层112、阴极电极114。但也可以将对置阳极电极50、连接层51、以及对置阴极电极61包含于发光元件5。
半导体层52为进行发光的发光层。半导体层52具有n型包覆层54、p型包覆层56、和在p型包覆层56与n型包覆层54之间设置的发光层58。在本实施方式中，半导体层52朝向上侧，按照p型包覆层56、发光层58、n型包覆层54的顺序层叠而构成。作为半导体层52，使用氮化镓(GaN)、磷化铝铟镓(AlInGaP)或砷化铝镓(AlGaAs)或磷砷化镓(GaAsP)等的化合物半导体。在本实施方式中，p型包覆层56以及n型包覆层54为氮化镓(GaN)。另外，发光层58为氮化铟镓(InGaN)。发光层58也可以为层叠有InGAN、GAN的多量子阱结构(MQW)。
发光元件5以朝向上侧按照反射层112、阳极电极110、p型包覆层56、发光层58、n型包覆层54、阴极电极114的顺序层叠。更具体来说，发光元件5以至少按照p型包覆层56、发光层58、n型包覆层54p的顺序层叠的构造体配置并形成在阵列基板2上。在发光元件5下设有连接层51，在发光元件5之上设有对置阴极电极61。
连接层51包括导电性的部件、在此为金属材料。在本实施方式中，连接层51为焊料，具体来说为金锡(AuSn)或银锡(AgSn)等的金基焊料。连接层51将对置阳极电极50和反射层112接合。
反射层112设在连接层51上。反射层112为能够反射光的导电性的部件，在本实施方式中，为包含银(Ag)的合金。阳极电极110设在反射层112上。阳极电极110为具有透光性的导电性的部件，例如ITO。阳极电极110经由反射层112以及连接层51与对置阳极电极50电连接。阳极电极110与p型包覆层56连接。
阴极电极114与n型包覆层54连接。阴极电极114为具有透光性的导电性的部件，例如ITO。另外，阴极电极114优选在内部具有连接端子116。连接端子116设在阴极电极114的下侧的表面。连接端子116在下侧的表面与n型包覆层54接触，另外，也与阴极电极114连接。
连接端子116含有导电性的部件、在此为金属材料。在本实施方式中，连接端子116含有钛(Ti)或者氮化钛(TiN)的至少一方。连接端子116辅助n型包覆层54与阴极电极114的连接。
对置阴极电极61重叠设置在阴极电极114的上侧的表面。此外，发光元件5也可以不设置阴极电极114，经由连接端子116与对置阴极电极61连接。
接着，对发光元件5的制造方法进行说明。图6是说明第1实施方式的发光元件的层叠方法的图。如图6所示，在层叠发光元件5的情况下，在第1基板200的一方的表面200a形成半导体层52(步骤S10)。在本实施方式中，第1基板200为含有Al2O3的基板、即蓝宝石基板。具体来说，制造装置在第1基板200的表面200a上，按照n型包覆层54、发光层58、p型包覆层56的顺序，成膜半导体层52。由此，半导体层52的第1面52a与第1基板200的一方的表面200a接触并接合。
此外，第1面52a为半导体层52的在n型包覆层54、发光层58、p型包覆层56排列中的n型包覆层54侧的表面。另外，半导体层52的第2面52b为与第1面52a相反侧的表面。即，第2面52b为半导体层52的在n型包覆层54、发光层58、p型包覆层56排列中的p型包覆层56侧的表面。
接着，激光装置向半导体层52照射激光L(步骤S11)。具体来说，在腔室CH内使形成有半导体层52的第1基板200的表面200a与阵列基板2的表面对置地配置。在阵列基板2的表面层叠有对置阳极电极50、连接层51、反射层112、以及阳极电极110。即，第1基板200的半导体层52的第2面52b与阳极电极110的表面110a相对置。此外，虽在图6中省略，但阵列基板2在对置阳极电极50与衬底20之间还层叠有图4示出的各层(晶体管Tr等)。
在步骤S11中，在该状态下，即在腔室CH内第1基板200的表面200a与阵列基板2的表面对置的状态下，从第1基板200的表面200b侧照射激光L。激光L从表面200b入射至第1基板200内并到达表面200a，照射至与表面200a接触的半导体层52的第1面52a。
通过照射激光L，从而半导体层52吸收光，而从第1基板200分离(剥离)，并层叠在阵列基板2的表面上(步骤S12)。具体来说，制造装置通过激光剥离使半导体层52从第1基板200剥离。
此外，激光L优选被设定为透射第1基板200且由半导体层52的n型包覆层54吸收光的波段。例如，激光L优选具有与虽透射蓝宝石但不透射氮化镓的波段对应的、3.5eV(electron Volt：电子伏特)以上9.9eV以下的能量。另外，激光L优选被设定为波长在310nm以下。
另外，在使半导体层52剥离时，阵列基板2的表面与第1基板200的表面200a相对置。因此，从第1基板200剥离的半导体层52的第2面52b与阵列基板2的阳极电极110的表面110a接触，半导体层52(p型包覆层56)的第2面52b和阳极电极110的表面110a接合。即，半导体层52转印至阵列基板2。
在向阵列基板2转印半导体层52之后，在半导体层52的第1面52a形成有连接端子116。然后，通过修复系统100进行发光元件5的检查，根据需要进行发光元件5的修复(步骤S13)。例如，在修复系统100中，点亮检查装置7具有检查用基板71和检查用电极72。检查用基板71与阵列基板2相对置。检查用电极72设在检查用基板71的、与阵列基板2相对置的面。检查用电极72与半导体层52的n型包覆层54以及连接端子116相接。在图6中，为了易于说明而示出了一个发光元件5，但修复系统100进行多个发光元件5的点亮检查以及修复。
在发光元件5的点亮检查中，向对置阳极电极50供给阳极电源电位PVDD。另外，检查用电极72被供给基准电位(例如，阴极电源电位PVSS)。由此，发光元件5点亮。或者被判断为处于非点亮状态的发光元件5由修复系统100实施规定的修复。
在发光元件5的检查以及修复结束的情况下，在半导体层52上层叠阴极电极114。由此，形成发光元件5(步骤S14)。此后，在发光元件5间设置元件绝缘膜28，对置阴极电极61覆盖多个发光元件5地层叠在阴极电极114上以及元件绝缘膜28之上。
此外，在本实施方式中，在第1基板200上仅形成有半导体层52，但也可以形成半导体层52以外的发光元件5的部件。例如，在步骤S10中，也可以将阴极电极114、连接端子116、连接层51、反射层112、阳极电极110的至少一个与半导体层52一并形成在第1基板200上，并将其转印至阵列基板2。另外，在图6中记载了腔室CH内的工序，但不限于在腔室CH内层叠发光元件5。
接着，针对显示装置1的修复系统100以及修复方法进行说明。图7是示出第1实施方式的修复系统的构成例的框图。修复系统100进行具有阵列基板2和在阵列基板2排列的多个发光元件5的显示装置1的点亮检查以及修复。如图7所示，修复系统100包括点亮检查装置7、检查用控制电路101、光检测装置102、图像处理电路103、检查用驱动电路104、加压装置220、激光装置230、加热器电源240。
检查用控制电路101为控制多个发光元件5的点亮检查的电路。另外，检查用控制电路101为基于多个发光元件5的点亮状态的信息来控制多个发光元件5的修复的电路。
点亮检查装置7为用于进行多个发光元件5的点亮检查的检查基板。点亮检查装置7的检查用电极72与多个发光元件5的阴极(连接端子116)连接。检查用电极72在进行点亮检查时作为发光元件5的阴极电极114以及对置阴极电极61发挥作用。
检查用驱动电路104基于来自检查用控制电路101的控制信号，向阵列基板2供给阳极电源电位PVDD，向点亮检查装置7供给阴极电源电位PVSS。各发光元件5流通与阳极电源电位PVDD和阴极电源电位PVSS的电位差对应的电流，从而发光。此外，检查用驱动电路104作为检查用驱动信号只要供给使发光元件5点亮的电位即可，也可以供给与显示装置1的显示下的阳极电源电位PVDD以及阴极电源电位PVSS不同的电位。
光检测装置102检测从多个发光元件5分别射出的光。光检测装置102例如为具有CCD等的摄像元件的图像传感器。图像处理电路103受理来自光检测装置102的检测信号(图像数据)并进行图像处理，由此，解析多个发光元件5各自的点亮状态(例如亮度)。图像处理电路103将与多个发光元件5的点亮状态有关的信息输出至检查用控制电路101。
检查用控制电路101基于来自图像处理电路103的信息，判断多个发光元件5各自的点亮状态。例如，从发光元件5射出的光的亮度只要在规定的范围内，则检查用控制电路101判断为发光元件5的点亮状态良好。检查用控制电路101在从发光元件5射出的光的亮度比基准值小的情况下，判断为发光元件5为非点亮状态。另外，检查用控制电路101对非点亮状态的发光元件5的个数相对于所有发光元件5的个数的比例进行运算，作为连接不良率。另外，检查用控制电路101对点亮状态的发光元件5和非点亮状态的发光元件5各自的位置进行运算。
检查用控制电路101在连接不良率比规定的基准值大的情况下，即，在非点亮状态的发光元件5存在规定数量的情况下，向加压装置220、激光装置230以及加热器电源240的至少一个以上输出控制信号，进行发光元件5的修复。
图8是示出第1实施方式的修复系统的修复方法的流程图。此外，图8的修复方法是详细说明图6示出的步骤S13的修复方法的流程图。
如图8所示，首先，修复系统100使点亮检查装置7的检查用电极72与发光元件5的连接端子116接触(步骤S21)。更具体来说，图9是示出第1实施方式的检查用基板以及加压装置的剖视图。如图9所示，检查用基板71隔着多个发光元件5与阵列基板2相对置地配置。检查用电极72设在检查用基板71的第2面71b(与阵列基板2相对置的面)，与多个发光元件5电连接。
检查用基板71为具有透光性的绝缘基板，例如玻璃基板、石英基板、或者是丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂制的柔性基板。检查用电极72为具有透光性的导电材料，例如ITO。由此，即使在点亮检查装置7与多个发光元件5重叠配置的情况下，从多个发光元件5射出的光也透射点亮检查装置7而到达光检测装置102。
加压装置220配置在检查用基板71的第1面71a侧，朝向多个发光元件5对检查用基板71进行加压。加压装置220具有设置台221、和弹性体222。设置台221为供点亮检查装置7设置并对点亮检查装置7进行支承的部件。弹性体222配置在设置台221与点亮检查装置7之间。弹性体222为具有弹性的片状的部件，由合成橡胶、弹性物等形成。弹性体222也可以为天然橡胶。
通过利用加压装置220使点亮检查装置7朝向阵列基板2移动，使发光元件5的连接端子116与检查用电极72相接。也就是说，发光元件5的上表面以及下表面由阵列基板2和检查用基板71夹持，分别与阵列基板2的对置阳极电极50以及检查用电极72电连接。在该情况下，由于没有设置元件绝缘膜28以及对置阴极电极61，所以发光元件5的侧面在阵列基板2与检查用基板71之间露出。
在本实施方式中，设在多个发光元件5的上表面的连接端子116具有比检查用电极72大的杨氏模量。连接端子116如上所述含有钛(Ti)，更优选为氮化钛(TiN)。例如，钛的杨氏模量为106GPa左右。氧化钛的杨氏模量为350GPa左右。与之相对地，作为用于检查用电极72的材料，例如ITO的杨氏模量为60GPa左右。由此，连接端子116以从检查用电极72的表面朝向内部侵入的方式接触。其结果为，能够确保检查用电极72与发光元件5的阴极(连接端子116)的连接可靠性。
图10是示出第1实施方式的发光元件的构成例的平面图。如图10所示，多个发光元件5在俯视下为四边形状，设有四个由两个边相接而形成的角部。多个连接端子116在发光元件5的上表面即n型包覆层54的上表面上，设在位于对角的两个角部的每一个。在本实施方式中，与覆盖发光元件5的上表面的整个区域而设置了连接端子116的情况相比，从多个连接端子116向检查用电极72施加的压力变大。其结果为，多个连接端子116与检查用电极72可靠电连接。
连接端子116的形状、数量、配置不限于图10示出的例子，能够适当变更。图11是示出第1实施方式的第1变形例的发光元件的平面图。如图11所示，在第1变形例中，多个连接端子116A在俯视下，沿发光元件5的上表面的相对的两个边的每一个设置。即，多个连接端子116A分别设置成沿第2方向Dy延伸的线状，且在第1方向Dx上分离配置。
图12是示出第1实施方式的第2变形例的发光元件的平面图。如图12所示，在第2变形例中，连接端子116B在俯视下，形成为沿着发光元件5的上表面的四条边的框状。在图12中，由一个连续的连接端子116B形成，但也可以在连接端子116B的一部分设有狭缝，由被分割成多个的连接端子116B来形成为框状。
返回图8，修复系统100进行发光元件5的点亮检查，检查用控制电路101判断各发光元件5是点亮状态还是非点亮状态(步骤S22)。具体来说，检查用驱动电路104将阳极电源电位PVDD供给阵列基板2，将阴极电源电位PVSS供给检查用电极72。由此，同时进行多个发光元件5的点亮检查。
在连接不良率为规定的基准值以下的情况下，更优选在所有的发光元件5均良好地点亮的情况下(在步骤S22中判断为是)，修复系统100结束修复，制造装置进行图6的步骤S14示出的发光元件5的安装工序。
在连接不良率比规定的基准值大的情况下，也就是在非点亮状态的发光元件5存在规定数量的情况下(在步骤S22中判断为否)，修复系统100执行修复。图13是用于说明第1实施方式的修复系统的修复方法的说明图。图13是示意性示出图8的步骤S23、S25、S26的修复方法的说明图。其中，在图13的各步骤间进行的点亮检查与图9相同，因此省略示出。另外，图13示出在非点亮状态的发光元件5中发生了阳极侧的连接不良的情况。例如，图13例示了在连接层51产生空隙51SP，在发光元件5的阳极电极110与相对置阳极电极50之间产生了连接不良的情况。
修复系统100首先通过加压装置220将检查用基板71朝向阵列基板2侧加压(步骤S23)。如图13所示，存在下述情况：通过加压装置220经由检查用基板71对非点亮状态的发光元件5施加力P，连接层51的空隙51SP以被压溃的方式变形，发光元件5的阳极电极110与相对置阳极电极50经由连接层51电连接。在该情况下，发光元件5的阳极侧的连接不良被消除，发光元件5成为能够良好地点亮的合格品。
在加压装置220施加了规定的时间的力P之后，检查用控制电路101结束由加压装置220进行的加压，使加压装置220移动。然后，修复系统100通过点亮检查装置7进行发光元件5的点亮检查(步骤S24)。
在连接不良率成为规定的基准值以下的情况下(在步骤S24中判断为是)，检查用控制电路101判断为通过基于加压装置220的修复而消除了非点亮状态的发光元件5的连接不良，修复系统100结束修复。
在连接不良率比规定的基准值大的情况下(在步骤S24中判断为否)，修复系统100通过激光装置230照射激光来执行修复(步骤S25)。
如图13所示，检查用控制电路101使加压装置220以及点亮检查装置7从发光元件5的上侧移动，通过激光装置230照射激光LZ。激光装置230基于来自检查用控制电路101的控制信号，向多个发光元件5中被判断为非点亮状态的发光元件5照射激光LZ。在此，修复中的激光LZ的波长例如为355nm以上，更优选为红外区域的波长区域。激光LZ的波长与发光元件5的半导体层52(例如GAN)的带隙相比足够长，因此透射半导体层52而被连接层51吸收。有因来自激光LZ的热量使连接层51熔化，使发光元件5的阳极电极110与相对置阳极电极50经由连接层51电连接的情况。
此外，连接端子116使用比连接层51熔点高的材料，因此，即使在进行基于激光装置230的修复的情况下，也能够抑制变形等。
在激光装置230照射了规定时间的激光LZ之后，检查用控制电路101结束基于激光装置230的修复，使激光装置230移动。然后，修复系统100与图9同样地，通过点亮检查装置7进行发光元件5的点亮检查(步骤S26)。
在连接不良率成为规定的基准值以下的情况下(在步骤S26中判断为是)，检查用控制电路101判断为通过基于激光装置230的修复，消除了非点亮状态的发光元件5的连接不良，修复系统100结束修复。
在连接不良率比规定的基准值大的情况下(在步骤S26中判断为否)，修复系统100通过加压装置220对检查用基板71加压并且对发光元件5进行加热(步骤S27)。发光元件5的加热例如通过加热器电源240基于来自检查用控制电路101的控制信号向检查用电极72供给发热用的驱动信号VH，由此向检查用电极72流通电流。检查用电极72根据流通的电流而发热，检查用电极72的热量向发光元件5传递。也就是说，检查用电极72作为通过驱动信号VH发热的发热电阻发挥作用。
通过发光元件5的热量向连接层51传递而使连接层51熔化。而且，通过加压装置220对发光元件5施加力P，连接层51的空隙51SP以被压溃的方式变形。由此，有使发光元件5的阳极电极110与相对置阳极电极50经由连接层51电连接的情况。
在规定的时间内加压装置220对发光元件5施加力P并且加热器电源240向检查用电极72供给了驱动信号VH之后，检查用控制电路101结束基于加热器电源240以及加压装置220的修复，使加热器电源240移动。然后，修复系统100与图9同样地，通过点亮检查装置7进行发光元件5的点亮检查(步骤S28)。
在连接不良率成为规定的基准值以下的情况下(在步骤S28中判断为是)，检查用控制电路101判断为通过基于加压装置220以及发光元件5的加热的修复而消除了非点亮状态的发光元件5的连接不良，修复系统100结束修复。
在连接不良率比规定的基准值大的情况下(在步骤S28中判断为否)，修复系统100判断为修复困难，除去非点亮状态的发光元件5(步骤S29)，结束修复。另外，修复系统100在除去非点亮状态的发光元件5之后，安装其他的发光元件5。或者，修复系统100也可以保留非点亮状态的发光元件5而结束修复。
如上所述，修复系统100能够在阵列基板2安装有多个发光元件5、且没有形成元件绝缘膜28以及对置阴极电极61的状态下，进行点亮检查以及修复。因此，修复系统100能够利用简易构成的点亮检查装置7进行多个发光元件5的点亮检查。另外，修复系统100即使通过激光LZ的照射或发光元件5的加热进行修复，也不会对元件绝缘膜28以及对置阴极电极61造成损伤，因此，与在形成了元件绝缘膜28以及对置阴极电极61之后进行点亮检查以及修复的情况相比，能够容易地进行修复。
另外，修复系统100通过利用加压装置220、激光装置230以及发热电阻(检查用电极72)进行多次修复，能够使修复的成功率提高。其结果为，能够减少发光元件5的连接不良。
此外，也可以适当变更图7～图9示出的、修复系统100的修复方法。图8示出的步骤S23、S25、S27的顺序可以互换，也可以省略步骤S23、S25、S27的某一个。
另外，图9示出的点亮检查装置7的构成也只不过一例，能够适当变更。例如，图14是用于说明第1实施方式的第3变形例的修复系统的修复方法的说明图。如图14所示，第3变形例的点亮检查装置7A也可以具有发热电阻73。加热器电源240向发热电阻73供给驱动信号VH。由此，向发热电阻73流通电流，从而发热(步骤S27－1)。
此外，发热电阻73设于检查用基板71的第1面71a、即与检查用电极72相反侧的面。但发热电阻73也可以设在检查用基板71的第2面71b。也就是说，检查用电极72也可以与检查用电极72设在同一面上。
图15是示出第1实施方式的第4变形例的检查用基板以及加压装置的剖视图。如图15所示，在第4变形例中，发光元件5R、5G、5B分别具有不同的高度。具体来说，发光元件5G比发光元件5B高，发光元件5R比发光元件5G高。另外，在第4变形例中，检查用基板71为由柔软的树脂材料形成的柔性基板。由此，即使在发光元件5R、5G、5B的高度不同的情况下，检查用基板71也通过来自加压装置220的力而沿着发光元件5R、5G、5B各自的上表面发生变形，将各自的连接端子116和检查用电极72连接。另外，加压装置220具有弹性体222，因此，即使在发光元件5R、5G、5B的高度不同的情况下，也能够抑制从检查用基板71对发光元件5R、5G、5B的每一个施加的力的差异。
(第2实施方式)
图16是示出第2实施方式的修复系统的检查用基板的剖视图。此外，在以下的说明中，对与在上述的实施方式中说明的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记，省略重复说明。如图16所示，第2实施方式的点亮检查装置7B具有设于第2面71b的凸部74。凸部74在与周边区域GA重叠的区域中，朝向阵列基板2突出。凸部74例如由金属材料形成。
检查用电极72设在与显示区域AA重叠的区域以及周边区域GA重叠的区域的范围内，覆盖凸部74。换言之，周边区域GA中的检查用电极72与检查用基板71之间的高度比显示区域AA中的检查用电极72与检查用基板71之间的高度高。检查用电极72在与凸部74的下表面重叠的部分与阵列基板2的阴极布线60电连接。
在第2实施方式中，检查用驱动电路104能够将阴极电源电位PVSS经由阵列基板2供给至点亮检查装置7B的检查用电极72。因此，能够省略将检查用驱动电路104和点亮检查装置7B电连接的布线基板，能够简化修复系统100的构成。
(第3实施方式)
图17是说明第3实施方式的发光元件的层叠方法的图。如图17所示，在层叠发光元件5的情况下，在腔室CH内使形成有半导体层52的第1基板200的表面200a与转印基板250的表面250a对置，向半导体层52照射激光L(步骤S30)。转印基板250可以为任意的材料，例如可以为聚二甲基硅氧烷(Poly Dimethylsiloxane；PDMS)、氧化硅(SiO2)等。在氧化硅的情况下，优选在表面设置粘接剂。
在该状态下，即在腔室CH内第1基板200的表面200a与转印基板250的表面250a对置的状态下，向半导体层52的第1面52a照射激光L。具体来说，从第1基板200的表面200b侧朝向第1基板200照射激光L。激光L从表面200b入射至第1基板200内而到达表面200a，照射至与表面200a接触的半导体层52的第1面52a。通过以这种方式照射激光L，从而半导体层52吸收光，而从第1基板200分离(剥离)(步骤S31)。即，在步骤S30以及步骤S31(分离步骤)中，通过激光剥离而使半导体层52从第1基板200剥离。
在此，在从第1基板200使半导体层52剥离时，转印基板250的表面250a与第1基板200的表面200a相对置。因此，从第1基板200剥离的半导体层52转印至转印基板250的表面250a上。具体来说，半导体层52的第2面52b与转印基板250的表面250a接触，半导体层52(p型包覆层56)的第2面52b和转印基板250的表面250a接合。
在向转印基板250转印半导体层52之后，在腔室CH内使形成有半导体层52的转印基板250的表面250a与阵列基板2的表面对置，向半导体层52照射激光L(步骤S32)。在阵列基板2的与转印基板250对置的表面层叠有对置阴极电极61A、连接层51A、反射层112、阴极电极114A，而且，在晶体管Tr等的半导体层52之下形成的各层层叠在一起。因此，半导体层52的第1面52a与阴极电极114A的表面114Aa相对置。
在该状态下，即在腔室CH内转印基板250的表面250a与阵列基板2的表面对置的状态下，向半导体层52的第2面52b照射激光L。具体来说，从转印基板250的表面250b侧朝向转印基板250照射激光L。激光L从表面250b入射至转印基板250内并到达表面250a，照射至与表面250a接触的半导体层52的第2面52b。通过像这样照射激光L，从而半导体层52从转印基板250分离(剥离)(步骤S33)。此外，优选将激光L设定为透射转印基板250且不透射半导体层52的p型包覆层56的波段。
在此，在从转印基板250使半导体层52剥离时，阵列基板2的表面与转印基板250的表面250a相对置。因此，从转印基板250剥离的半导体层52层叠在阵列基板2的表面上。此外，半导体层52的第1面52a与阵列基板2的表面、在此为阴极电极114A的表面114Aa接触，半导体层52的第1面52a和阴极电极114A的表面114Aa接合。即，半导体层52从转印基板250转印至阵列基板2。此后，通过在半导体层52上层叠对置阳极电极50，从而形成发光元件5。而且，在阳极电极110上局部地形成有对置阳极电极，形成显示装置1。
此外，在第3实施方式中，在第1基板200以及转印基板250上仅形成有半导体层52，但也可以形成半导体层52以外的发光元件5的部件。例如，也可以将连接层51A、反射层112、阴极电极114A、对置阳极电极50中的至少一个与半导体层52一并形成在第1基板200以及转印基板250的至少一方的基板上，并将其转印至阵列基板2。
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限于这种实施方式。在实施方式中公开的内容只不过一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种各样的变更。针对在不脱离本发明的主旨的范围内进行的适当变更当然也属于本发明的技术范围。在不脱离上述的各实施方式以及各变形例的主旨的范围内，能够进行构成要素的各种各样的省略、替换以及变更中的至少一个。

Claims (12)

1.一种显示装置的修复系统，所述显示装置具有阵列基板和在所述阵列基板上排列的多个无机发光元件，所述显示装置的修复系统的特征在于，
具备：
隔着多个所述无机发光元件而与所述阵列基板相对置的检查用基板；
检查用电极，其设在所述检查用基板的与所述阵列基板相对置的面，与多个所述无机发光元件电连接；
加压装置，其对所述检查用基板朝向多个所述无机发光元件进行加压；以及
判断多个所述无机发光元件各自的点亮状态的控制电路。
2.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
具备：
设在所述阵列基板、且与多个所述无机发光元件的每一个对应设置的电极；
将所述电极和所述无机发光元件电连接的连接层；以及
激光装置，其基于来自所述控制电路的控制信号，向多个所述无机发光元件中的、判断为非点亮状态的无机发光元件照射激光。
3.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
具备：
设在所述检查用基板上的发热电阻；以及
加热器电源，其基于来自所述控制电路的控制信号，向所述发热电阻供给发热用驱动信号。
4.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
具备加热器电源，该加热器电源基于来自所述控制电路的控制信号，向所述检查用电极供给发热用驱动信号。
5.根据权利要求3所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
在所述加压装置对所述检查用基板进行加压的同时，根据来自所述加热器电源的所述发热用驱动信号对所述无机发光元件进行加热。
6.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
所述检查用电极遍及设置在与显示区域重叠的区域以及与周边区域重叠的区域的范围，
所述周边区域中的所述检查用电极与所述检查用基板之间的高度比所述显示区域中的所述检查用电极与所述检查用基板之间的高度高。
7.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
多个所述无机发光元件具有设在各自的上表面的连接端子，
所述连接端子与所述检查用电极相接，且具有比所述检查用电极大的杨氏模量。
8.根据权利要求7所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
在从与所述阵列基板垂直的方向俯视时，多个所述无机发光元件具有两个边相接而成的四个角部，
多个所述无机发光元件具有多个所述连接端子，
多个所述连接端子设在位于对角的两个角部的每一个。
9.根据权利要求7所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
在从与所述阵列基板垂直的方向俯视时，多个所述无机发光元件具有相对的两个边，
多个所述无机发光元件具有多个所述连接端子，
多个所述连接端子沿着所述两个边的每一个设置。
10.根据权利要求7所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
所述连接端子含有钛或者氮化钛。
11.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
所述无机发光元件以至少由p型包覆层、发光层、n型包覆层按照此顺序层叠而成的构造体配置在所述阵列基板上。
12.根据权利要求1所述的显示装置的修复系统，其特征在于，
所述无机发光元件的上表面以及下表面由所述阵列基板和所述检查用基板夹持，分别与所述阵列基板的电极以及所述检查用电极电连接，
所述无机发光元件的侧面在所述阵列基板与所述检查用基板之间露出。
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