JP2003140572A

JP2003140572A - 画像表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP2003140572A
Application number: JP2001334428A
Authority: JP
Inventors: Yuuichi Miyamori; 雄壱宮森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP4182661B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、発光素子が配置される単位表示パネ
ルを配置して形成される画像表示装置において、画像表
示装置全体で画素ピッチが等しくなるように単位表示パ
ネルを配置し、且つ、煩雑な配線を形成することなく各
単位表示パネルを電気的に接続することができる画像表
示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、発光素子が配置された単位表示
パネルを互いに密接するように基板に配置し、予め基板
に配線を形成しておくことにより単位表示パネルを接続
することができる。さらに、封止部を必要としないの
で、画像表示装置全体に亘って画素ピッチを一定にする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置及び
その製造方法に関する。更に詳しくは、画像表示装置全
体で画素ピッチを略一定にすることができる画像表示装
置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットパネルディスプレイには、液晶
ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
ディスプレイなどが知られている。また、画像を表示す
るための画像表示装置の一つとしては、発光ダイオード
をアレイ状に配列させた構造の発光ダイオードアレイ型
画像表示装置も知られている。この発光ダイオード型画
像表示装置は、一般に、一画素を構成するサブ画素が赤
色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダ
イオードの何れかの発光ダイオードで構成され、各発光
ダイオードを順次点滅させるように駆動することにより
カラー表示が行われている。このとき、画素が所定の間
隔でマトリクス状に配列され、画像表示が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像表示装
置の大画面化を検討した場合、単位表示パネルを複数配
置する手法が考えられるが、この場合、封止部の存在が
画像品位を大きく低下させる要因となる。液晶ディスプ
レイでは、液晶材料が液状であり、表示パネルの周囲を
封止された封止部が必要となる。また、有機ＥＬディス
プレイの如き面発光型の発光部が平面上に形成されてな
るディスプレイでは、発光部を形成する発光材料が外気
の影響などを受け易いため、やはり封止する必要があ
る。

【０００４】従って、これら封止の必要なディスプレイ
はディスプレイを作製する際に、分割して作製すること
が出来ず、大型ディスプレイを作製する際にはそれに伴
って装置の大型化も必要となり、製造コストの増大を招
いていた。さらに、非発光領域である封止部により、画
像表示装置の表示面全体に対する発光領域の割合が低下
することになる。

【０００５】また、上記発光ダイオードアレイ型画像表
示装置を大画面化する技術としては、精度よく発光素子
が配置されたＬＥＤモジュールを形成し、これらのＬＥ
Ｄモジュール間の電気的接続が高い信頼性で行われる技
術が開示されている。例えば、特開２０００−３４０８
４７号公報に開示されているように、ＬＥＤが複数配置
されたＬＥＤモジュールをモジュール実装用基台に実装
し、そのモジュール実装用基台をさらにサイズの大きな
基台に配設することによりディスプレイが形成されてい
る。このとき、モジュール実装用基台には長手方向が略
平行に設けられた複数の溝が形成されており、その溝に
ＬＥＤモジュールを配置することによりディスプレイが
構成されている。

【０００６】さらに、特開２０００−３４０８４７号公
報では、ＬＥＤユニット実装用基台及びその製造方法で
は、発光素子が配列されたＬＥＤモジュールを実装し、
且つ電気的接続が得られるような溝部が形成されたユニ
ット基台を提供している。ここで、電気接続を得るため
の配線が形成される溝部は該ユニット基台の一方の面に
ついて該溝部が互いに略平行になるように形成され、他
方の面にはその溝部と略垂直な向きに溝部を形成する構
成を成しており、溝部はユニット基台の端部から他方の
端部まで形成されている。しかし、上述の公開公報の方
法では、溝部の存在により画像表示装置全体で画素ピッ
チを一定にすることは難しい。

【０００７】また、ＬＥＤディスプレイでは、画像表示
装置全体で画素ピッチを一定にするためには微小な光源
を精度良く配置することが重要になる。発光ダイオード
の如き点発光源を単位表示パネルに配置し、これら単位
表示パネルをマトリクス状に配置する場合、ＬＥＤの駆
動回路及びこれらのＬＥＤを駆動させるために単位表示
パネル間を電気的に接続する配線が煩雑になると、接続
不良が容易に発生するとともに、配線を配設するための
領域を単位表示パネルに確保する必要となる。よって、
単位表示パネル内の画素ピッチに比べ、各単位表示パネ
ル間の画素ピッチが大きくなり、画像表示装置全体で画
素ピッチを一定することが困難である。

【０００８】また、従来のように発光部がプラスチック
などのケースに収められた発光ダイオードなどを複数配
置して形成される画像表示装置では、製造工程上もＬＥ
Ｄモジュールに複雑で微小な配線を形成し、その配線を
避けながらＬＥＤを所定の位置に配置することも困難で
あり、さらに、数百μｍの画素ピッチで発光ダイオード
を配置し、高画質の画像表示装置を形成することも難し
い。

【０００９】一方、上述の公開公報には、発光ダイオー
ドがセラミクス基台に配置されたＬＥＤモジュールが形
成されており、画素ピッチを画像表示装置全体で略等し
くすることが難しいことに加え、個々のＬＥＤモジュー
ルのサイズ毎にセラミクス基台を作成することとなり、
製造工程が煩雑になるだけでなく、所要のセラミクス基
台の製造に要する時間も多大なものとなる。

【００１０】よって、本発明は、大画面化が容易で、し
かも品質の高い画像表示が可能である新規の画像表示装
置を提供することを目的とする。更に、効率良く発光素
子を単位表示パネルに配置することにより画像表示装置
を作製することができる画像表示装置の製造方法を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、発光素子を画素とする複数の単位表示パネルが配列
されてなり、各単位表示パネル内における画素ピッチ
と、隣接する単位表示パネル間における画素ピッチとが
略等しいことを特徴とする。このとき、液晶ディスプレ
イや有機ＥＬディスプレイのように封止部が必要とされ
ないことから、各単位表示パネル内の画素ピッチと、隣
接して配置される単位表示パネル間の画素ピッチを略等
しくすることができ、画像表示装置全体で画素ピッチを
略一定にすることができる。

【００１２】このとき、各単位表示パネルの接続端子が
裏面に引き出されており、基板上には隣接する単位表示
パネルの接続端子間を繋ぐ配線パターンが形成されてい
る。よって、単位表示パネルに煩雑な配線を配設するこ
となく各単位表示パネルが電気的に接続される。また、
前記配線パターンは、前記接続端子に合わせて形成さ
れ、単位表示パネルを基板に配置すると同時に各単位表
示パネルが電気的に接続される。

【００１３】画像表示装置を構成する基板の表面に予め
表示パネルを電気的に接続するための配線パターンが形
成されていることにより、表示パネルを基板に配置する
と同時に、表示パネルを互いに電気的に接続することが
できる。更に、微小な発光素子を用いることにより、表
示パネル上の配線を配設する領域を確保することができ
る。

【００１４】ここで、発光素子として窒化物半導体で形
成された発光ダイオードを用いることにより微小な発光
ダイオードにより高い輝度の画素を形成することもでき
る。よって、画像表示装置全体の輝度を高めることもで
きる。

【００１５】また、本発明の画像表示装置は、発光素子
を画素とする複数の単位表示パネルと、前記単位表示パ
ネルを接続するための配線パターンが形成された光透過
膜と、前記光透過膜が貼着される基板とを備え、前記単
位表示パネルが前記光透過膜上に配置されてなることを
特徴とする。単位表示パネルを配置する基板に予め配線
パターンが形成された光透過膜を貼着しておくことによ
り、基板に配線パターンを形成することなく、各単位表
示パネルを電気的に接続することができる。

【００１６】更に、本発明の画像表示装置の製造方法
は、素子形成基板上に配列された発光素子を単位表示パ
ネルに転写し、前記単位表示パネルを基板に配置して形
成される画像表示装置の製造方法において、前記素子形
成基板上に前記発光素子が配列された状態よりは離間し
た状態となるように前記発光素子を転写して一時保持用
部材に保持させる第一転写工程と、前記一時保持用部材
に保持された前記発光素子を更に離間して前記単位表示
パネルに転写する第二転写工程を有し、前記第二転写工
程においては、前記一時保持用部材の裏面側からのレー
ザー光の照射によるレーザーアブレーションと、真空吸
引による素子吸着とにより、前記発光素子を一時保持用
部材から剥離することを特徴とする。本発明の画像表示
装置の製造方法によれば、微小な発光素子を効率良く単
位表示パネルに配置した後、これら単位表示パネルを基
板に配置することにより画像表示装置を作製することが
可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像表示装置及び
その製造方法について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００１８】［第１の実施形態］先ず、本発明の画像表
示装置について説明する。本実施形態の画像表示装置
は、発光素子を画素とする複数の単位表示パネルが配列
されてなり、各単位表示パネル内における画素ピッチ
と、隣接する単位表示パネル間における画素ピッチとが
略等しいことを特徴とする。

【００１９】本実施形態では、発光素子として点光源で
ある発光ダイオードを用いることができる。画像表示装
置では、赤色、青色及び緑色などの３色にそれぞれ発光
する発光ダイオードを用いることによりフルカラー表示
を行うことができるが、これらの色に限定されず、カラ
ー表示を行うために必要な３色の発光ダイオードを用い
ても良い。本実施形態では、特に、赤色、青色及び緑色
に発光する発光ダイオードによりフルカラー表示が可能
になる画像表示装置について説明する。これら発光ダイ
オードに適用なものとしては、例えば、高輝度を有する
ＧａＮ系発光ダイオードを用いることができる。ＧａＮ
系発光ダイオードは、サファイア基板にバッファ層を介
して形成したｎ型ＧａＮ層と、ＩｎＧａＮなどからなる
活性層と、該活性層上に形成されたｐ型ＧａＮ層などか
らなる積層構造を有しており、ｎ型ＧａＮ層は成長阻害
膜を開口した窓からの選択成長によりピラミッド形状に
形成されるものであっても良く、特に、Ｓ面を傾斜面と
するストライプ状や六角錐形状の成長層を有していても
良い。

【００２０】図１を用いて、更に詳しく発光ダイオード
の構造について説明すると、ＧａＮ系半導体層からなる
下地成長層１１上に選択成長された六角錐形状のＧａＮ
層１２が形成されている。尚、下地成長層１１上には図
示しない絶縁膜が存在し、六角錐形状のＧａＮ層１２は
その絶縁膜を開口した部分にＭＯＣＶＤ法などにより形
成される。このＧａＮ層１２は、成長時に使用されるサ
ファイア基板の主面をＣ面とした場合にＳ面で覆われた
ピラミッド型の成長層であり、シリコンをドープした領
域である。基板の主面に対して傾斜したＧａＮ層１２の
Ｓ面の部分は、ダブルへテロ構造のクラッドとして機能
する。ＧａＮ層１２の基板の主面に対して傾斜したＳ面
を覆うように活性層であるＩｎＧａＮ層１３が形成され
ており、その外側にマグネシウムドープのＧａＮ層１４
が形成される。このマグネシウムドープのＧａＮ層１４
もクラッドとして機能する。さらに、ＧａＮ層１４上に
ｐ側電極１５を形成し、ｎ側電極１６を下地成長層１１
上の絶縁膜を開口した領域に形成することでＧａＮ系発
光ダイオードが形成される。また、これらピラミッド型
の発光ダイオードに限定されず、Ｓ面に等価な傾斜結晶
面を有し、これら結晶面が稜線方向に延在される形状で
あっても良い。

【００２１】このような構造のＧａＮ系の発光ダイオー
ドは、青色発光が可能な素子であって、特にレーザーア
ブレーションによって比較的容易にサファイア基板から
剥離することが可能であり、レーザービームを選択的に
照射することにより選択的な剥離が実現される。尚、Ｇ
ａＮ系の発光ダイオードとしては、平板上や帯状に活性
層が形成される構造であっても良く、上端部にＣ面が形
成された角錐構造であっても良い。また、他の窒化物系
発光素子や化合物半導体素子であっても良い。また、こ
れらの発光ダイオードに限定されることなく、点光源で
あれば良く、プレーナー型の発光ダイオードを用いるこ
ともできる。

【００２２】ここで、発光ダイオードディスプレイの利
点について説明する。画像表示装置に赤色、緑色及び青
色の発光ダイオードを用いた場合、ＣＲＴの色再現範囲
に比べて格段にその色再現範囲が広く、広い範囲に亘っ
て色再現が可能になる。しかも、発光ダイオードの発光
輝度は電流にほぼ比例するため、電流値又は電流パルス
幅を変えることにより中間調表示を容易に行うこともで
きる。また、発光ダイオードの高速応答性から、動画表
示にも十分対応することができる。さらに、発光ダイオ
ードを用いた画像表示装置は、画面輝度が高く、耐久性
に優れ、薄型で超大画面を構成できることから屋外で使
用される大画面の画像表示装置として適用である。発光
ダイオードを用いた画像表示装置の構成は、例えば１画
素に赤色、緑色及び青色の三原色を割り当て、画素を二
次元のアレイ状に配列し、これを駆動回路と一体化した
モジュールとして単位表示パネルとし、これら単位表示
パネルをマトリクス状に配置することにより形成され
る。この場合、配置する単位表示パネルの数を増やすだ
けで任意の大きさの画面を作ることができ、また、発光
ダイオードの制御も単位表示パネル毎に容易に行うこと
もできる。また、発光ダイオードを樹脂などに埋め込む
ことにより、製造工程におけるハンドリグ性も向上させ
ることもできる。画素ピッチを微細化した場合、点光源
の特徴を生かし、精細な画像を表示することもでき、液
晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディス
プレイと比べ、大画面化には有利な画像表示装置であ
る。

【００２３】発光ダイオードを用いた画像表示装置は、
三原色のＬＥＤに流す電流のバランスにより、明るさ、
色を制御する方式であり、いわば直接変調方式と呼べる
ものである。これに対して、三原色ＬＥＤを液晶パネル
のバックライトとして用いる方式のディスプレイもあ
り、モノクローム用液晶パネルの１画素でカラーの１画
素を実現できる。即ち、実効的に液晶パネルの画素数を
３倍に増やすことができるとともに、画素に赤、緑、青
のカラーフィルターを設ける必要がなくなるため、製造
コストの低減、透過率の向上を図ることが出来る。

【００２４】次に、発光素子である発光ダイオードをパ
ッケージングした各樹脂形成チップの構造について説明
する。樹脂形成チップの模式的な斜視図、平面図を図
２、図３に示す。樹脂形成チップ２１はその略中央に発
光ダイオード２２が埋め込まれ、発光ダイオード２２が
樹脂形成チップ２１を構成する樹脂２３に埋め込まれて
構成されている。その大きさは、例えば、約１６０μｍ
角、厚さ約４０μｍ程度である。このようなサイズの発
光素子を用いることにより数百μｍピッチの画素を構成
することが可能となる。また、樹脂形成チップ２１の表
面には、各樹脂形成チップ２１に内包される発光ダイオ
ード２２に電流を流すための略正方形の電極パッド２４
ａ、２４ｂが樹脂形成チッ２１の中心に対して略点対称
となる位置に設けられている。電極パッド２４ａ、２４
ｂは、全面に電極パッド２４ａ、２４ｂの材料となる金
属層や多結晶シリコン層などの導電層が形成され後、フ
ォトリソグラフィー技術により所要の電極形状にパター
ニングすることにより形成される。これら電極パッド２
４ａ、２４ｂは発光素子である発光ダイオード２２のｐ
側電極とｎ側電極にそれぞれ接続されるように形成され
ており、必要な場合には樹脂２３にビアホールなどが形
成された後、接続される。

【００２５】ここで、電極パッド２４ａ、２４ｂは樹脂
形成チップ２１の表面側と裏面側にそれぞれ形成されて
いるが、一方の面に両方の電極パッドを形成することも
可能である。電極パッド２４ａ、２４ｂの位置が平板上
でずれているのは、最終的に配線と接続する際に、上側
からコンタクトをとっても重ならないようにするためで
ある。また、電極パッド２４ａ、２４ｂの形状は、略正
方形状に限定されず、電気的接続を行う配線に合わせて
他の形状とすることもできる。このような樹脂形成チッ
プ２１を形成することにより、発光ダイオード２２の周
囲の樹脂２３で被覆され平坦化され、精度良く電極パッ
ド２４ａ、２４ｂを形成できる。更に、発光ダイオード
２２に比べて広い領域に電極パッド２４ａ、２４ｂを延
在することができるので、電極パッド２４ａ、２４ｂと
駆動回路を容易に接続することもできる。

【００２６】また、樹脂形成チップ２１は、略平板上で
その主たる面が略正方形状とされる。この樹脂形成チッ
プ２１の形状は樹脂２３を固めて形成された形状であ
り、具体的には未硬化の樹脂を各樹脂形成チップ２１を
含むように全面に塗布し、これを硬化した後で縁の部分
をダイシング等で切断することにより得られる形状であ
る。

【００２７】ここで、発光ダイオード２２は、絶縁性材
料（例えばイミド材料やエポキシ材料）に埋め込まれた
樹脂形成チップ２１の状態で取り扱われ、単位表示パネ
ルに実装される。発光ダイオードのうち、赤色発光ダイ
オードは所謂プレーナー型の発光ダイオードであり、緑
色発光ダイオード、青色発光ダイオードは、例えばＧａ
Ｎ系の発光ダイオードであり、サファイア基板上に結晶
成長される素子である。このようなＧａＮ系の発光ダイ
オードでは、基板を透過するレーザー照射によりレーザ
ーアブレーションが生じ、ＧａＮの窒素が気化する現象
に伴ってサファイア基板とＧａＮ系の成長層の間の界面
では膜剥がれが起こり、素子分離を容易なものとするこ
とができるという特徴を有している。本実施形態の画像
表示装置に好適な発光素子について説明を行ったが、本
実施形態の画像表示装置はこれらの発光素子に限定され
るものではない。

【００２８】次に、発光ダイオードをその内部に有する
樹脂形成チップが配列されて構成される単位表示パネル
について説明する。図４は、単位表示パネル４１の平面
構造を示す平面構造図である。単位表示パネル４１は、
発光素子である発光ダイオードを内包する樹脂形成チッ
プと駆動回路を電気的に接続するための配線が形成され
たユニット基板４２上に樹脂形成チップを配置して構成
される。樹脂形成チップは、それぞれ赤色発光ダイオー
ド、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが内包
された樹脂形成チップ４５Ｒ、４５Ｇ及び４５Ｂであ
り、樹脂形成チップ４５Ｒ、４５Ｇ及び４５Ｂがそれぞ
れサブ画素４８を構成するようにユニット基板４２に配
置され、これら３つのサブ画素により一画素５０が構成
される。

【００２９】樹脂形成チップ４５Ｒ、４５Ｇ及び４５Ｂ
と駆動回路を電気的に接続する配線として、図４では、
パッシブマトリクス方式の駆動回路にあわせ、接地線４
３と電源電圧線４４が配設されている。接地線４３と電
源電圧線４４は、ユニット基板４２上に水平垂直方向に
形成され、互いに略垂直に交差するように配設されると
ともに、単位表示パネル４１の裏面に引き出されてい
る。接地線４３と電源電圧線４４の交差部４６の近傍に
は、発光素子である発光ダイオードを内包する樹脂形成
チップとコンタクトを取るための引き出し配線４７ａ、
４７ｂと、これら引き出し線に繋がる接続用パッド４９
ａ、４９ｂが形成され、接続用パッド４９ａ、４９ｂを
介して、接地線４３と電源電圧線４４が樹脂形成チップ
４５Ｒ、４５Ｇ及び４５Ｂと接続される。このとき、樹
脂形成チップ４５Ｒ、４５Ｇおよび４５Ｂはインライン
型に配置され、３色のサブ画素で一画素５０が構成され
る。

【００３０】次に、上記単位表示パネル４１をその実装
先である全体基板７１（図示せず）上に配置した状態を
示す平面構成図を図５に示す。単位表示パネル４１は基
板７１の表面を埋め尽くすように互いに密接するように
配置される。よって、全体基板７１の単位表示パネル４
１の実装面は、隙間なく単位表示パネル４１で覆われる
ことになり、各単位表示パネル４１の間で殆どギャップ
が生じることなく単位表示パネル４１を配置される。こ
こで、単位表示パネル４１は互いに密接するように全体
基板７１に配置されることにより、単位表示パネル４１
内の画素ピッチと各単位表示パネル４１間の画素ピッチ
を略等しくすることができる。尚、図５は、単位表示パ
ネル４１の配置を示す概略構成を示す図であり、樹脂形
成素子及びそれらを接続する配線などは示していない。

【００３１】次に、全体基板７１に単位表示パネル４１
が実装された際の接続状態を、さらに詳しく示した平面
構造図を図６に示す。図６では、特に、４つの単位表示
パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄの接触部を中
心とし、それぞれの単位表示パネル４１に配設された接
地線４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄ、電源電圧線４
４ａ、４４ｂ、４４ｃ及び４４ｄ、樹脂形成素子４５
Ｒ、４５Ｇ及び４５Ｂの位置関係を詳細に示した。先
ず、単位表示パネル４１ａに形成された接地線４３ａ
は、Ｘ方向に隣接して配置される単位表示パネル４１ｂ
に形成される接地線４３ｂと略一直線上に配置されてい
る。このとき、予め各単位表示パネルは同一構造になる
ように構成されているので、単位表示パネルを密接する
ように配置することにより接地線４３ａと接地線４３ｂ
は同一直線上に配置されることになる。また、単位表示
パネル４１ａ、４１ｂとＹ方向に隣接して配置される単
位表示パネル４１ｄ、４１ｃに形成された接地線４３
ｄ、４３ｃも互いに同一直線上に配置される。よって、
各単位表示パネルに形成された接地線はＸ方向に隣接し
て全体基板７１上に配置される単位表示パネルの接地線
と一直線上に配置されることになる。また、単位表示パ
ネル４１ａに形成された電源電圧線４４ａは、Ｙ方向に
隣接して全体基板７１上に配置される単位表示パネル４
１ｄに形成された電源電圧線４４ｄとＹ方向に関して一
直線上に配置されるように形成されている。また、単位
表示パネル４１ｂに形成されている電源電圧線４４ｂ
も、単位表示パネル４１ｂのＹ方向に隣接して配置され
る単位表示パネル４１ｃに形成された電源電圧線４４ｃ
と一直線上に配置されるように形成されている。このよ
うに、全体基板７１上のＸ方向、Ｙ方向に殆ど隙間なく
密接するように配置された単位表示パネルに形成された
接地線と電源電圧線は、それぞれＸ方向、Ｙ方向に隣接
して配置される単位表示パネルに形成された接地線、電
源電圧線とそれぞれ一直線上に配置されるように形成さ
れている。また、各樹脂形成素子４５Ｒ、４５Ｇ及び４
５Ｂは、引き出し線４７ａ、４７ｂと接続用パッド４９
ａ、４９ｂを介して電気的に接続されている。このと
き、樹脂形成素子のｎ側電極とｐ側電極に接続された電
極パッドが樹脂形成素子の上側と下側の異なる面に形成
されている場合は、順次引き出し線４７ａ、４７ｂと接
続すれば良い。また、樹脂形成素子の同じ面に電極パッ
ドが形成されている場合には、樹脂形成素子を単位表示
パネルに配置すると同時に両方の電極をそれぞれ接地線
４３、電源電圧線４４と接続することができる。

【００３２】次に、図７を用いて単位表示パネル４１が
配置される全体基板７１について説明する。図７は、図
６に示した領域に対応する全体基板７１の平面構造を示
した平面構造図である。全体基板７１には、長手方向が
Ｘ方向と平行な配線７２と、長手方向がＹ方向と平行な
配線７３が形成されている。配線７２は、単位表示パネ
ル４１が全体基板７１に配置された際に、各単位表示パ
ネル４１に形成された接地線４３を電気的に接続するた
めの配線として機能する。配線７２は、Ｘ方向に隣接し
て配置される単位表示パネルの接地線４３のそれぞれの
間隔と略等しい長さにＸ方向に延在するように形成さ
れ、Ｘ方向には各単位表示パネル４１の接地線４３を繋
ぐように所要の間隔で配設され、Ｙ方向については接地
線４３のピッチに合わせて配設されている。よって、配
線７２により、各単位表示パネルの接地線４３はＸ方向
に互いに電気的に接続されることになる。配線７２のＹ
方向の間隔は、単位表示パネル４１を全体基板７１に配
置した際の各単位表示パネル４１の接地線４３の間隔と
略等しい間隔に形成されており、それぞれの接地線４３
が配線７２の長手方向で接続されるように形成されてい
る。配線７２のＸ方向の間隔は、単位表示パネル４１の
接地線４３のＸ方向の接続が出来るように、単位表示パ
ネル４１の境界付近に形成される。よって、そのＸ方向
への間隔は、各単位表示パネル４１のＸ方向の幅と略等
しい長さを有することになる。

【００３３】配線７３は、単位表示パネル４１を全体基
板７１に配置した際の各単位表示パネル４１の電源電圧
線４４を接続するように形成され、各電源電圧線４４を
接続する配線として機能する。配線７３のＸ方向への間
隔は、各単位表示パネル４１に形成されている電源電圧
線４４と略等しい間隔に形成される。また、配線７３の
Ｙ方向の長さは、各単位表示パネル４１の電源電圧線４
４の間隔と略等しい間隔で形成され、単位表示パネル４
１が全体基板７１に配置されることにより、Ｙ方向にほ
ぼ一直線上に位置する各電源電圧線４４が電気的に接続
されることになる。

【００３４】配線７２、７３は、透明基板である全体基
板７１上にフォトリソグラフィー技術などにより、各接
地線４３、電源電圧線４４がパターンニングされて形成
される。配線７２、７３は、Ａｌ、Ａｌ合金若しくはＡ
ｌ合金と他の金属の積層膜で形成されることができる。
また、Ｃｕ、Ｃｕ合金若しくはＣｕ合金と他の金属との
積層膜を用いてもよい。このとき、各接地線４３、電源
電圧線４４の間隔に合わせて配線７２，７３は配設され
るので、配線として機能しない余分な配線がなく、配線
を形成する材料を節約することができる。さらに、余分
な配線が形成されていないので、接続不良を抑制するこ
ともできる。

【００３５】また、全体基板７１に単位表示パネル４１
を配置すると同時に、各接地線４３、電源電圧線４４を
接続することにより、各接地線４３、電源電圧線４４を
接続するための煩雑な配線や接続工程が不要となり、画
像表示装置の製造工程を簡略化できるだけでなく、煩雑
な配線に起因する接続不良の発生も抑制することもでき
る。更に、配線を形成する領域の制約を受けることな
く、画素ピッチを調整することができる。

【００３６】次に、単位表示パネル４１を全体基板７１
に配置して構成される画像表示装置の構造について説明
する。図８は、画像表示装置の構造を示す平面構造図で
ある。図８には、互いに密接するように全体基板７１に
配置された単位表示パネル４１とこれら単位表示パネル
４１に配置され、発光ダイオードを内包する樹脂形成素
子のみを図示している。赤色、緑色及び青色にそれぞれ
発光する発光ダイオードを内包する樹脂形成素子８５
Ｒ、８５Ｇ及び８５ＢがＸ方向に繰り返し配置されるイ
ンライン型に配置され、三色が一組で一画素構成してい
る。また、Ｙ方向には同じ列に、同色に発光する発光ダ
イオードを内包する樹脂形成素子がそれぞれ同じ素子間
隔で配置されている。

【００３７】ここで、本実施形態の画像表示装置では、
発光ダイオードを内包する樹脂形成素子が配置された単
位表示パネルをマトリクス状に密接するように全体基板
に配置することにより形成される。よって、液晶ディス
プレイや有機ＥＬディスプレイのように光を偏光させる
ための液晶材料や発光材料を封止するための封止部が不
要となる。よって、本実施形態のような樹脂形成素子を
配置してなる画像表示装置では、封止部が不要となり、
画像表示装置を構成する単位表示パネル毎に発光素子を
配置した後、これら単位表示パネルを配置することによ
り画像表示装置の表示面を形成することが可能となる。
よって、画像表示装置の表示面を分割して作製したの
ち、これら単位表示パネルを配置することにより表示面
全体を形成することができるので、不良が発生した場合
には、不良箇所を有する単位表示パネルのみを交換すれ
ばよく、画像表示装置全体を同時に製造する場合に比較
して、歩留まり良く画像表示装置を製造することが可能
となる。

【００３８】更に、封止部が不要になることにより、赤
色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダ
イオードをそれぞれ内包する樹脂形成素子８５Ｒ、８５
Ｇ及び８５Ｂの単位表示パネル内でのＸ方向の素子間隔
Ｈ_１と、隣接して配置される単位表示パネル間の樹脂形
成素子の素子間隔Ｈ_２を略等しい長さとすることができ
る。よって、これら３色の樹脂形成素子から構成される
画素の画素ピッチを画像表示装置全体でほぼ等しくする
ことができる。更に、樹脂形成素子８５Ｒ、８５Ｇ及び
８５ＢのＹ方向の素子間隔ついても、単位表示パネル４
１内の素子間隔Ｖ_１と、隣接する単位表示パネル４１間
の樹脂形成素子Ｖ_２の素子間隔Ｖ２をＸ方向と同様に略
等しくすることができる。このとき、各単位表示パネル
４１は全体基板７１に配置された際に、殆ど隙間なく密
接して配置されるので単位表示パネル間の封止部による
発光素子の素子間隔のずれが生じることがない。よっ
て、単位表示パネルの端に配置される樹脂形成素子と単
位表示パネルの側辺との間隔を単位表示パネル内に配置
された間隔Ｈ_１の略半分の大きさになるように樹脂形成
素子を配列することにより、単位表示パネル４１を全体
基板７１上に配置した際に、隣接する単位表示パネル４
１の間の樹脂形成素子との素子間隔Ｈ_２が、素子間隔Ｈ
_１と略等しくなる。また、Ｙ方向についても、封止部が
不要になることにより、画像表示装置全体で一定の素子
間隔で樹脂形成素子が配置された状態にすることがで
き、画素ピッチを略等しくすることができる。

【００３９】上述のように配設された電源電圧線と信号
線に接続された発光素子が順次発光し、画像を表示する
ことができる。このとき、駆動回路と発光素子を電気的
に接続する配線が、発光素子の素子間隔に合わせて形成
されているので、配線による電気抵抗を最小限に抑える
ことができる。よって消費電力や発熱の増大を抑制する
ことができ、画像表示装置全体の信頼性を高めることが
できる。また、画像表示装置を単位表示パネルに分割
し、これら単位表示パネルを密接するように配置するこ
とにより封止部のない画像表示装置を作製することがで
きるとともに、封止部による発光素子の素子間隔のずれ
をなくすことが可能となり、画像表示装置全体で一定の
素子間隔で発光素子が配置されることになる。さらに、
不良が発生した単位表示パネルのみを交換することによ
り、画像表示装置の不良を抑えることができ、歩留まり
良く画像表示装置を作製できるとともに、素子間隔が画
像表示装置全体で一定にすることができ、高画質の画像
表示装置とすることができる。また、パッシブマトリク
ス方式の駆動方法に限定されず、アクティブマトリクス
方式により画像表示を行っても良い。

【００４０】［第２の実施形態］次に、発光素子を画素
とする複数の単位表示パネルと、前記単位表示パネルを
接続するための配線パターンが形成された光透過膜と、
前記光透過膜が貼着される基板とを備え、前記単位表示
パネルが前記光透過膜上に配置されてなることを特徴と
する画像表示装置について説明する。

【００４１】本実施形態の画像表示装置は、単位表示パ
ネル間を電気的に接続する配線を光透過性膜であるフィ
ルムに形成しておくことにより、単位表示パネルが配置
される基板に直接配線を配設することなく、所要の配線
が形成されたフィルムを基板に貼着することにより、単
位表示パネルを前記フィルムが貼着された基板上に配置
すると同時に、これら単位表示パネル間の電気的な接続
を図ることができる画像表示装置である。以下、本実施
形態の画像表示装置について、詳細に説明する。

【００４２】図９に、本実施形態の画像表示装置の概略
構造を表す斜視図を示す。本実施形態の画像表示装置
は、基板９１上にフィルム９２を接着し、その上に単位
表示パネル９３を配置して形成される。基板９１は、そ
の上面が平坦な形状を有している。基板９１を構成する
材料は、光透過性を有するものであれば良く、例えば、
ガラス基板などを用いることができる。光透過性を有す
る基板を用いることにより、発光素子が配置されない基
板の裏面から光を取り出すことができることにより、画
像表示装置の構造に応じて、基板の表面又は裏面の光を
取り出し易い面から光を取り出すことができる。

【００４３】フィルム９２は、光透過性を有する材料で
形成されており、基板９１に貼り付けられやすいように
薄膜状に成型されている。光透過性を有する材料として
は、例えば、イミド系の材料、エポキシ樹脂及びアクリ
ル樹脂等を用いることができる。イミド系の材料は、耐
熱性も高いため、フィルム９２に配線９４、９５を形成
する際に、高温に曝した場合でもフィルムの劣化が小さ
く、また、寸法の温度変化も小さいため配線９４、９５
を精度良く形成することができる。フィルム９２には、
配線９４、９５が単位表示パネル９３を互いに電気的に
接続するような位置に形成される。フィルム９２は、基
板９１とは別に作製し、配線９４、９５を配設しておく
ことができる。配線９４、９５が形成されたフィルム９
２を基板９１の表面に接着して、基板９１とフィルム９
２の積層構造を有する基台９６を構成することができ
る。このとき、基板９１とフィルム９２は光透過性を有
する接着剤により接合される。フィルム９２に耐熱性の
高い材料を用いた場合には、熱硬化により基板９１とフ
ィルム９２を接合することもできるが、紫外線などを照
射することによりフィルム９２と基板９１を接合するこ
とができる光硬化型の接着剤を用いても良い。このと
き、フィルム９２、基板９１も両方が光透過性を有して
いることにより、これらの材料を透過する光を接合部に
照射することにより簡便に接合を行うことが可能とな
る。

【００４４】配線９４、９５は単位表示パネル９３を互
いに電気的に接続させるための配線として機能する。配
線９４、９５は、単位表示パネル９３が基板９１に接着
されたフィルム９２に配置された際に、各単位表示パネ
ル９３に配設された接続端子を接続するように形成され
る。このとき、配線９４、９５は、各単位表示パネル９
３に配設された配線を接続する位置に形成される。単位
表示パネル９３に配設された配線パターンに合わせて、
予め配線９４、９５をフィルム９２に形成しておくこと
により、基板９１にフィルム９２を貼り付けるだけで所
要の単位表示パネルを配置することができる基台を形成
することができる。よって、配線が形成されたフィルム
９２と基板９１が別々に形成された後に、貼着して基台
を構成することにより、基板９１に直接配線を配設する
場合に比べて、単位表示パネルに配置された発光素子の
サイズ、配置間隔に合わせて適用な配線形状や配線間隔
を有する基台を形成することができ、基板９１に配線を
形成する工程を省略することができる。更に、フィルム
９２に形成する配線形状や配置間隔が様々のものを予め
作製しておくことにより、実装する単位表示パネルに応
じて汎用性のある基台を迅速に作製することが出来る。

【００４５】［第３の実施形態］次に、本発明の画像表
示装置を製造する際に適用な製造方法について説明す
る。本実施形態の画像表示装置の製造方法は、素子形成
基板上に配列された発光素子を単位表示パネルに転写
し、前記単位表示パネルを基板に配置して形成される画
像表示装置の製造方法において、前記素子形成基板上に
前記発光素子が配列された状態よりは離間した状態とな
るように前記発光素子を転写して一時保持用部材に保持
させる第一転写工程と、前記一時保持用部材に保持され
た前記発光素子を更に離間して前記単位表示パネルに転
写する第二転写工程を有し、前記第二転写工程において
は、前記一時保持用部材の裏面側からのレーザ光の照射
によるレーザアブレーションと、真空吸引による素子吸
着とにより、前記発光素子を一時保持用部材から剥離す
ることを特徴とする。このようにして、素子形成基板に
作製された発光素子を樹脂で被覆した後、単位表示パネ
ルに転写することにより、効率良く単位表示パネルを作
製することができ、これら単位表示パネルを密接するよ
うに配置して画像表示装置全体を形成することができ
る。

【００４６】上記画像表示装置の製造方法においては、
微小な発光素子を素子形成基板上に高密度に形成した
後、所定の間隔で発光素子を単位表示パネルに実装する
ことができる。このとき、微小な発光素子を樹脂などに
埋め込むことにより取り扱いを容易にすることができ
る。本実施形態の画像表示装置の製造方法において、発
光素子は絶縁性材料によって微細な発光素子が大きく再
形成され、ハンドリング性を格段に向上させることがで
きる。そこで、この特徴を生かして発光素子を拡大転写
し、画像表示装置を製造することが可能である。以下、
二段階拡大転写法を例にして、本実施形態の画像表示装
置の製造方法を説明する。

【００４７】先ず、高集積度をもって素子形成基板に作
成された発光素子を素子形成基板上で発光素子が配列さ
れた状態よりは離間した状態となるように一時保持用部
材に転写し、次いで一時保持用部材に保持された前記素
子をさらに離間して単位表示パネルを構成する基板に転
写する二段階の拡大転写を行う。なお、本例では転写を
２段階としているが、素子を離間して配置する拡大度に
応じて転写を三段階やそれ以上の多段階とすることもで
きる。

【００４８】更に、フルカラー表示を行うには、３色の
発光素子により一画素を構成するように発光素子を配置
する必要があるので、各色に発光する発光素子をそれぞ
れの素子形成基板で作製した後、それぞれを本実施形態
で説明する素子の転写により単位表示パネルに配置し、
単位表示パネルを作製することができる。更に、不良が
発生した単位表示パネルのみ交換することにより画像表
示装置を作製することができることにより歩留まりも良
好となる。

【００４９】次に、具体的に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１０は二段階拡大転写
法の基本的な工程を示す図である。まず、図１０の(a)
に示す素子形成基板１００上に、例えば、発光ダイオー
ドの如き発光素子１０２を密に形成する。発光素子を密
に形成することで、各素子形成基板１００当たりに生成
される発光素子の数を多くすることができ、製品コスト
を下げることができる。素子形成基板１００は、例え
ば、半導体ウエハ、ガラス基板、石英ガラス基板、サフ
ァイア基板、プラスチック基板などの種々素子形成可能
な基板であるが、各発光素子１０２は素子形成基板１０
０上に直接形成したものであっても良く、他の基板上で
形成されたものを配列したものであっても良い。

【００５０】次に、図１０の(b)に示すように、素子形
成基板１００から各発光素子１０２が図中破線で示す一
時保持用部材１０１に転写され、この一時保持用部材１
０１の上に各発光素子１０２が保持される。ここで、隣
接する発光素子１０２は離間され、図示のようにマトリ
クス状に配される。すなわち、素子１０２はｘ方向にも
それぞれ発光素子の間を広げるように転写されるが、ｘ
方向に垂直なｙ方向にもそれぞれ発光素子の間を広げる
ように転写される。このとき離間される距離は、特に限
定されず、一例として後続の工程での樹脂部形成や電極
パッドの形成を考慮した距離とすることができる。一時
保持用部材１０１上に素子形成基板１００から転写した
際に、素子形成基板１００上の全部の素子が離間されて
転写されるようにすることができる。この場合には、一
時保持用部材１０１のサイズはマトリクス状に配された
発光素子１０２の数（ｘ方向、ｙ方向にそれぞれ）に離
間した距離を乗じたサイズ以上であれば良い。また、一
時保持用部材１０１上に素子形成基板１００上の一部の
発光素子が離間されて転写されるようにすることも可能
である。

【００５１】このような第一転写工程の後、図１０の
(c)に示すように、一時保持用部材１０１上に存在する
発光素子１０２は離間されていることから、素子周りの
樹脂の被覆と電極パッドの形成が行われる。素子周りの
樹脂の被覆は電極パッドを形成し易くし、次の第二転写
工程での取り扱いを容易にするなどのために形成され
る。電極パッドの形成は、後述するように、最終的な配
線が続く第二転写工程の後に行われるため、その際に配
線不良が生じないように比較的大き目のサイズに形成さ
れるものである。尚、図１０の(c)には電極パッドは図
示していない。各素子１０２の周りを樹脂１０３が覆う
ことで樹脂形成チップ１０４が形成される。また、１つ
の樹脂形成チップ１０４には、複数の素子１０２が含ま
れるように素子周りの樹脂の被覆を行うこともできる。

【００５２】次に、図１０の(d)に示すように、第二転
写工程が行われる。この第二転写工程では一時保持用部
材１０１上でマトリクス状に配される発光素子１０２が
樹脂形成チップ１０４ごと更に離間するように単位表示
パネルを構成する基板１０５上に転写される。第二転写
工程においても、隣接する発光素子１０２は樹脂形成チ
ップ１０４ごと離間され、図示のようにマトリクス状に
配される。すなわち素子１０２はｘ方向にもそれぞれ素
子の間を広げるように転写されるが、ｘ方向に垂直なｙ
方向にもそれぞれ発光素子の間を広げるように転写され
る。第二転写工程によって配置された発光素子の位置が
画像表示装置の最終製品のサブ画素に対応する位置であ
るとすると、当初の発光素子１０２間のピッチの略整数
倍が第二転写工程によって配置された発光素子１０２の
ピッチとなる。ここで素子形成基板１００から一時保持
用部材１０１での離間したピッチの拡大率をｎとし、一
時保持用部材１０１から基板１０５での離間したピッチ
の拡大率をｍとすると、略整数倍の値ＥはＥ＝ｎ×ｍで
表される。拡大率ｎ、ｍはそれぞれ整数であれば良い。

【００５３】基板１０５上に樹脂形成チップ１０４ごと
離間された各発光素子１０２には、配線が施される。こ
の時、先に形成した電極パッド等を利用して接続不良を
極力抑えながら配線がなされる。この配線は例えば発光
素子１０２が発光ダイオードなどの発光素子の場合に
は、ｐ側電極、ｎ側電極への配線を含む。このように発
光素子が形成された素子形成基板１００から画像表示装
置若しくは画像表示装置を構成する単位表示パネルを構
成する基板１０５に発光素子を拡大転写することによ
り、素子形成基板に高い密度で作製した発光素子を用い
て容易に画像表示装置を製造することが可能となる。ま
た、複数の色にそれぞれ発光する発光素子を単位表示パ
ネルに配置する場合には、各発光色の発光素子毎に単位
表示パネルへの転写の位置を移動させることにより、所
定の素子間隔で各発光素子を配置することができる。

【００５４】図１０に示した二段階拡大転写法において
は、第一転写後の離間したスペースを利用して電極パッ
ドや樹脂固めなどを行うことができ、そして第二転写後
に配線が施されるが、先に形成した電極パッド等を利用
して接続不良を極力抑えながらの配線がなされる。従っ
て、画像表示装置の歩留まりを向上させることができ
る。また、本例の二段階拡大転写法においては、素子間
の距離を離間する工程が２工程であり、このような素子
間の距離を離間する複数工程の拡大転写を行うことで、
実際は転写回数を減らすこともできる。

【００５５】次に、上記二段階拡大転写法において表示
素子として用いられる樹脂形成チップ１０４について説
明する。この樹脂形成チップ１０４は、略平板上でその
主たる面が略正方形状とされる。この樹脂形成チップ１
０４の形状は樹脂１０３を固めて形成された形状であ
り、具体的には未硬化の樹脂を各発光素子１０２を含む
ように全面に塗布し、これを硬化した後で縁の部分をダ
イシング等で切断することで得られる形状である。尚、
本実施形態では、窒化物半導体を用いて形成される青色
や緑色に発光するピラミッド型の発光ダイオードについ
て説明するが、赤色の発光ダイオードとして砒化ガリウ
ム基板上に成長された砒化アルミニウムガリウム又は隣
化インジウムアルミニウムガリウム系の半導体により形
成されるプレーナー型の発光ダイオードにも本実施形態
の転写方法を用いることができる。

【００５６】略平板状の樹脂１０３の表面側と裏面側に
はそれぞれ電極パッドが形成される。これら電極パッド
の形成は全面に電極パッドの材料となる金属層や多結晶
シリコン層などの導電層を形成し、フォトリソグラフィ
ー技術により所要の電極形状にパターンニングすること
で形成される。これら電極パッドは発光素子である素子
１０２のｐ側電極とｎ側電極にそれぞれ接続するように
形成されており、必要な場合には樹脂にビアホールなど
が形成される。

【００５７】ここで電極パッドは樹脂形成チップ１０４
の表面側と裏面側にそれぞれ形成されるが、一方の面に
両方の電極パッドを形成することも可能である。電極パ
ッドの位置を平板上ずらすことにより、最終的な配線形
成時に上側からコンタクトをとっても重ならないように
することができる。電極パッドの形状も正方形に限定さ
れず他の形状にすることもできる。

【００５８】このような樹脂形成チップ１０４を構成す
ることで、発光素子１０２の周りが樹脂１０３で被覆さ
れ平坦化によって精度良く電極パッドを形成できるとと
もに発光素子１０２に比べて広い領域に電極パッドを延
在でき、次の第二転写工程での転写を吸着治具で進める
場合には取り扱いが容易になる。後述するように、最終
的な配線が続く第二転写工程の後に行われるため、比較
的大き目のサイズの電極パッドを利用した配線を行うこ
とで、配線不良が未然に防止される。

【００５９】次に、発光素子１０２を内包する樹脂形成
チップ１０４の配列方法の具体的手法について説明す
る。先ず、図１１に示すように、素子形成基板１１１の
主面上には発光素子として複数の発光ダイオード１１２
がマトリクス状に形成されている。素子形成基板１１１
の構成材料としてはサファイア基板などのように発光ダ
イオード１１２に照射するレーザの波長に対して透過率
の高い材料が用いられる。発光ダイオード１１２にはｐ
側電極などまでは形成されているが最終的な配線は未だ
なされておらず、素子間分離の溝１１２ｇが形成されて
いて、個々の発光ダイオード１１２は分離できる状態に
ある。この溝１１２ｇの形成は例えば反応性イオンエッ
チングで行う。このような素子形成基板１１１を一時保
持用部材１１３に対峙させて選択的な転写を行う。

【００６０】一時保持用部材１１３の素子形成基板１１
１に対峙する面には剥離層１１４と接着剤層１１５が２
層になって形成されている。ここで一時保持用部材１１
３の例としては、ガラス基板、石英ガラス基板、プラス
チック基板などを用いることができ、一時保持用部材１
１３上の剥離層１１４の例としては、フッ素樹脂、シリ
コーン樹脂、水溶性接着剤（例えばポリビニルアルコー
ル：ＰＶＡ）、ポリイミドなどを用いることができる。
また一時保持用部材１１３の接着剤層１１５としては紫
外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性
接着剤のいずれかからなる層を用いることができる。

【００６１】一時保持用部材１１３の接着剤層１１５
は、硬化した領域１１５ｓと未硬化領域１１５ｙが混在
するように調整され、未硬化領域１１５ｙに選択転写に
かかる発光ダイオード１１２が位置するように位置合わ
せされる。硬化した領域１１５ｓと未硬化領域１１５ｙ
が混在するような調整は、例えばＵＶ硬化型接着剤を露
光機にて選択的にＵＶ露光し、発光ダイオード１１２を
転写するところは未硬化でそれ以外は硬化させてある状
態にすればよい。このようなアライメントの後、転写対
象位置の発光ダイオード１１２に対しレーザ１１６を素
子形成基板１１１の裏面から照射し、当該発光ダイオー
ド１１２を素子形成基板１１１からレーザアブレーショ
ンを利用して剥離する。ＧａＮ系の発光ダイオード１１
２はサファイアとの界面で金属のＧａと窒素に分解する
ことから、比較的簡単に剥離できる。照射するレーザと
してはエキシマレーザ、高調波ＹＡＧレーザなどが用い
られる。

【００６２】このレーザアブレーションを利用した剥離
によって、選択照射にかかる発光ダイオード１１２はＧ
ａＮ層と素子形成基板１１１の界面で分離し、反対側の
接着剤層１１５にｐ側電極部分を突き刺すようにして転
写される。他のレーザが照射されない領域の発光ダイオ
ード１１２については、対応する接着剤層１１５の部分
が硬化した領域１１５ｓであり、レーザも照射されてい
ないために、一時保持用部材１１３側に転写されること
はない。

【００６３】図１２に示すように、発光ダイオード１１
２は一時保持用部材１１３の接着剤層１１５に保持され
た状態で、発光ダイオード１１２の裏面がｎ側電極側
（カソード電極側）になっていて、発光ダイオード１１
２の裏面には樹脂（接着剤）がないように除去、洗浄さ
れているため、電極パッド１１６を形成すれば、電極パ
ッド１１６は発光ダイオード１１２の裏面と電気的に接
続される。

【００６４】接着剤層１１５の洗浄の例としては酸素プ
ラズマで接着剤用樹脂をエッチング、ＵＶオゾン照射に
て洗浄する。かつ、レーザにてＧａＮ系発光ダイオード
をサファイア基板からなる素子形成基板１１１から剥離
したときには、その剥離面にＧａが析出しているため、
そのＧａをエッチングすることが必要であり、ＮａＯＨ
水溶液もしくは希硝酸で行うことになる。その後、電極
パッド１１６をパターニングする。電極パッド１１６と
しては透明電極（ＩＴＯ、ＺｎＯ系など）もしくはＴｉ
／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどの材料を用いることができる。
透明電極の場合は発光ダイオードの裏面を大きく覆って
も発光をさえぎることがないので、パターニング精度が
粗く、大きな電極形成ができ、パターニングプロセスが
容易になる。

【００６５】上記電極パッド１１６の形成の後、ダイシ
ングプロセスにより複数の発光ダイオード１１２を含む
表示素子毎に硬化した接着剤層１１５を分断し、各発光
ダイオード１１２に対応した樹脂形成チップとする。こ
こで、ダイシングプロセスは、機械的手段を用いたダイ
シング、あるいはレーザビームを用いたレーザダイシン
グにより行う。ダイシングによる切り込み幅は画像表示
装置の画素内の接着剤層１１５で覆われた発光ダイオー
ド１１２の大きさに依存するが、例えば２０μｍ以下の
幅の狭い切り込みが必要なときには、上記レーザビーム
を用いたレーザによる加工を行うことが必要である。こ
のとき、レーザビームとしては、エキシマレーザ、高調
波ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザなどを用いることがで
きる。

【００６６】図１３は一時保持用部材１１４から発光ダ
イオード１１２を第二の一時保持用部材１１７に転写し
て、アノード電極（ｐ側電極）側のビアホール１２０を
形成した後、アノード側電極パッド１１９を形成し、樹
脂からなる接着剤層１１５をダイシングした状態を示し
ている。このダイシングの結果、素子分離溝１２１が形
成され、発光ダイオード１１２は複数の素子ごとに区分
けされたものになる。素子分離溝１２１はマトリクス状
の各発光ダイオード１１２群を分離するため、平面パタ
ーンとしては縦横に延長された複数の平行線からなる。
素子分離溝１２１の底部では第二の一時保持用部材１１
７の表面が臨む。第二の一時保持用部材１１７は、一例
としてプラスチック基板にＵＶ粘着材１１８が塗布して
ある、いわゆるダイシングシートであり、ＵＶが照射さ
れると粘着力が低下するものを利用できる。

【００６７】尚、上記転写の際には、剥離層１１４を形
成した一時保持部材１１３の裏面からエキシマレーザを
照射する。これにより、例えば剥離層１１４としてポリ
イミドを形成した場合では、ポリイミドのアブレーショ
ンにより剥離が発生して、各発光ダイオード１１２は第
二の一時保持部材１１７側に転写される。さらに、上記
アノード電極パッド１１９の形成プロセスの例として
は、接着剤層１１５の表面を酸素プラズマで発光ダイオ
ード１１２表面のｐ側電極が露出してくるまでエッチン
グする。ビアホール１２０の形成はエキシマレーザ、高
調波ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザを用いることができ
る。アノード側電極パッド１１９はＮｉ／Ｐｔ／Ａｕな
どで形成する。

【００６８】次に、機械的手段を用いて複数の発光ダイ
オード１１２を含む樹脂形成チップが第二の一時保持用
部材１１７から剥離される。このとき、第二の一時保持
用部材１１７上には剥離層１１８が形成されている。こ
の剥離層１１８は例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、
水溶性接着剤（例えばＰＶＡ）、ポリイミドなどを用い
て作成することができる。このような剥離層１１８を形
成した一時保持部材１１７の裏面から例えばＹＡＧ第３
高調波レーザを照射する。これにより、例えば剥離層１
１８としてポリイミドを形成した場合では、ポリイミド
と石英基板の界面でポリイミドのアブレーションにより
剥離が発生して、各発光ダイオード１１２は第二の一時
保持部材１１７から上記機械的手段により容易に剥離可
能となる。

【００６９】図１４は、第二の一時保持用部材１１７上
に配列している発光ダイオード１１２を吸着装置１２３
でピックアップするところを示した図である。樹脂形成
チップとされた発光ダイオード１１２を吸着装置１２３
でピックアップし、画像表示装置の単位表示パネルを構
成する基板上に実装する。このときの吸着孔１２５はマ
トリクス状に開口していて、発光ダイオード１１２を多
数個、一括で吸着できるようになっている。吸着孔１２
５の部材は、例えば、Ｎｉ電鋳により作製したもの、も
しくはステンレス（ＳＵＳ）などの金属板１２２をエッ
チングで穴加工したものが使用され、金属板１２２の吸
着孔１２５の奥には、吸着チャンバ１２４が形成されて
おり、この吸着チャンバ１２４を負圧に制御することで
発光ダイオード１１２の吸着が可能になる。発光ダイオ
ード１１２はこの段階で樹脂１１３で覆われており、そ
の上面は略平坦化されており、このために吸着装置１２
３による選択的な吸着を容易に進めることができる。

【００７０】上述のような発光素子を内包する樹脂形成
チップの配列方法においては、一時保持用部材１１３に
発光ダイオード１１２を保持させた時点で既に、素子間
の距離が大きくされ、その広がった間隔を利用して比較
的サイズの電極パッド１１６、１１９などを設けること
が可能となる。それら比較的サイズの大きな電極パッド
１１６、１１９を利用した配線が行われるために、素子
サイズに比較して最終的な装置のサイズが著しく大きな
場合であっても容易に配線を形成できる。また、本実施
形態の発光素子の配列方法では、発光ダイオード１１２
の周囲が硬化した接着剤層１１５で被覆され平坦化によ
って精度良く電極パッド１１６，１１９を形成できると
ともに素子に比べて広い領域に電極パッド１１６，１１
９を延在でき、次の転写などを吸着治具で進める場合に
は取り扱いが容易になる。更に、異なる色に発光する発
光素子毎に上述の転写工程を行うことにより、容易にサ
ブ画素を構成する発光素子を所定の素子間隔で配置する
ことが可能となる。これらの製造工程により作製された
単位表示パネルを互いに密接するように配置することに
より画像表示装置を効率良く製造することが可能とな
る。

【００７１】

【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、封止部
を必要としなので、単位表示パネル内の画素ピッチと、
隣接する単位表示パネル間の画素ピッチを略等しくする
ことができる。よって、画像表示装置全体で、画素ピッ
チを略等しくすることができ、均一で高画質の画像表示
装置とすることができる。

【００７２】単位表示パネルを実装する基板に、単位表
示パネルに配設された接続端子に合わせて予め配線を配
設しておくことにより、単位表示パネル側に煩雑な配線
を配設する必要がなく、単位表示パネルが基板に実装さ
れると同時に各発光素子と駆動回路を電気的に接続する
ことができる。

【００７３】また、単位表示パネル側に煩雑な配線を配
設する必要がないため、接続不良などが抑制されるとと
もに、画素ピッチを調整するための領域を単位表示パネ
ルに確保することが可能となる。

【００７４】更に、直接基板に配線を配設することな
く、別途フィルム等に配線を形成した後フィルムを基板
に貼着することにより、所定の基板に多様な配線を迅速
に配置することができ、基板への配線製造工程の製造条
件による制約も殆ど受けることなく画像表示装置を製造
することが可能になる。

【００７５】また、素子形成基板から単位表示パネルへ
発光素子を効率よく配置することにより、画像表示装置
の製造工程全体の効率を高めることができ、製造コスト
を抑制することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の画像表示装置に適用
な発光ダイオードの構造を示す構造図あって、（ａ）は
断面構造図、（ｂ）は平面構造図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の画像表示装置に適用
な樹脂形成チップの構造を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の画像表示装置に適用
な樹脂形成チップの平面構造を示す平面構造図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の単位
表示パネルの平面構造の概略を示した平面構造図であ
る。

【図５】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の単位
表示パネルが配置された状態を示す配置図である。

【図６】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の単位
表示パネルに配設される配線の位置関係を示す配線配置
図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の画像表示装置を構成
する単位表示パネルが配置される基板に配設された配線
の配置図である。

【図８】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の発光
素子の配置を示す配置図である。

【図９】本発明の第２の実施形態の画像表示装置の製造
方法の全体工程を示す全体工程図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態の画像表示装置の製
造方法の全体工程を示す全体工程図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態の画像表示装置の製
造方法の素子剥離工程示す断面工程図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態の画像表示装置の製
造方法の素子を保持する工程を示す断面工程図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態の画像表示装置の製
造方法の樹脂形成チップを分離する工程を示す断面工程
図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態の画像表示装置の製
造方法の樹脂形成チップを吸着する工程を示す断面工程
図である。

【符号の説明】

１１下地成長層２２発光ダイオード２３樹脂２４ａ電極パッド４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ単位表示パ
ネル４２ユニット基板４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ接地線４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ電源電圧線４５Ｒ、８５Ｒ樹脂形成チップ４５Ｇ、８５Ｇ樹脂形成チップ４５Ｂ、８５Ｂ樹脂形成チップ４６交差部９１基板９２フィルム９３単位表示パネル９４配線

フロントページの続きＦターム(参考） 5C094 AA14 AA43 AA48 BA02 BA24 CA19 DA01 DA04 DA12 DB01 DB04 EB02 FA01 FA02 FB12 FB14 FB15 GB10 5F041 CA34 CB33 DA02 DA14 DA20 DA34 DA82 DA83 DB08 DC04 DC08 FF06 5G435 AA17 BB04 CC09 HH12 HH13 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子を画素とする複数の単位表示パネ
ルが配列されてなり、各単位表示パネル内における画素
ピッチと、隣接する単位表示パネル間における画素ピッ
チとが略等しいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】前記単位表示パネルは基板上に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】前記各単位表示パネルの接続端子が裏面に
引き出されており、前記基板上には隣接する単位表示パ
ネルの接続端子間を繋ぐ配線パターンが形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】前記単位表示パネルは、前記基板上に配置
されると同時に互いに電気的に接続されることを特徴と
する請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】前記単位表示パネルは、前記基板上にマト
リクス状に配置されることを特徴とする請求項３記載の
画像表示装置。
【請求項６】前記配線パターンは、前記接続端子に合わ
せて形成されていることを特徴とする請求項３記載の画
像表示装置。
【請求項７】前記配線パターンは、Ａｌ、Ａｌ合金若し
くはそれらの積層膜から形成されることを特徴とする請
求項３記載の画像表示装置。
【請求項８】前記配線パターンは、Ｃｕ、Ｃｕ合金若し
くはそれらの積層膜から形成されることを特徴とする請
求項３記載の画像表示装置。
【請求項９】前記発光素子は発光ダイオードであること
を特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１０】前記発光素子は窒化物半導体により形成
されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置。
【請求項１１】前記窒化物半導体は選択成長により形成
される結晶層を有することを特徴とする請求項１０記載
の画像表示装置。
【請求項１２】前記結晶層はＳ面を有することを特徴と
する請求項１１記載の画像表示装置。
【請求項１３】前記基板は光透過性を有することを特徴
とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項１４】前記発光素子はパッシブマトリクス方式
若しくはアクティブマトリクス方式により駆動されるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１５】発光素子を画素とする複数の単位表示パ
ネルと、前記単位表示パネルを接続するための配線パタ
ーンが形成された光透過膜と、前記光透過膜が貼着され
る基板とを備え、前記単位表示パネルが前記光透過膜上
に配置されてなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】前記単位表示パネル内における画素ピッ
チと、隣接する単位表示パネル間における画素ピッチが
略等しいことを特徴とする請求項１５記載の画像表示装
置。
【請求項１７】素子形成基板上に配列された発光素子を
単位表示パネルに転写し、前記単位表示パネルを基板に
配置して形成される画像表示装置の製造方法において、
前記素子形成基板上に前記発光素子が配列された状態よ
りは離間した状態となるように前記発光素子を転写して
一時保持用部材に保持させる第一転写工程と、前記一時
保持用部材に保持された前記発光素子を更に離間して前
記単位表示パネルに転写する第二転写工程を有し、前記
第二転写工程においては、前記一時保持用部材の裏面側
からのレーザー光の照射によるレーザーアブレーション
と、真空吸引による素子吸着とにより、前記発光素子を
一時保持用部材から剥離することを特徴とする画像表示
装置の製造方法。