JP2022000676A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

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Kazuyuki Yamada
圭介 浅田
Keisuke Asada
健一 武政
Kenichi Takemasa
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Abstract

【課題】簡易な方法により、接合前のＬＥＤチップの位置ずれを防ぎつつ、ＬＥＤチップを回路基板に接合すること。【解決手段】表示装置の製造方法は、ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板を準備し、前記回路基板の上に接続電極を形成し、前記接続電極の上に、粘着層を形成し、前記粘着層の上に、ＬＥＤチップの端子電極を接着し、レーザー光の照射により、前記接続電極と前記端子電極とを接合することを含む。前記粘着層は、前記接続電極の上面のみに形成されてもよい。【選択図】図１

Description

本発明の一実施形態は、表示装置の製造方法に関する。特にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップを実装した表示装置の製造方法に関する。
近年、次世代の表示装置として、各画素に微小なＬＥＤチップを実装したＬＥＤディスプレイの開発が進められている。通常、ＬＥＤディスプレイは、画素アレイを構成する回路基板上に、複数のＬＥＤチップを実装した構造を有している。回路基板は、各画素に対応する位置に、ＬＥＤを発光させるための駆動回路を有する。これらの駆動回路は、それぞれ各ＬＥＤチップと電気的に接続される。
前述の駆動回路とＬＥＤチップとは、接続電極を介して電気的に接続される。具体的には、駆動回路側に設けられた電極パッドとＬＥＤチップ側に設けられた電極パッドとが互いに電気的に接続される。例えば、特許文献１には、ＬＥＤチップと回路基板とを接着層を用いて接合する技術が記載されている。この技術では、ＬＥＤチップと回路基板とが接着層により接着されている。そのため、ＬＥＤチップ側の電極パッドには、導電性の突起部が設けられている。この突起部が、接着層を貫通して回路基板側の電極パッドに接触することにより、ＬＥＤチップ側の電極パッドと回路基板側の電極パッドとが電気的に接続される。
米国特許出願公開第２０１８／００３１９７４号明細書
特許文献１に記載された技術は、接着層が回路基板の全面に設けられているため、回路を構成する半導体素子が有機物等に含まれるアルカリ成分により汚染され、動作不良を起こすおそれがある。また、ＬＥＤチップ側の電極パッドに対し、立体的な突起部を形成するという複雑な加工技術が必要となる。
本発明の課題の一つは、簡易な方法により、接合前のＬＥＤチップの位置ずれを防ぎつつ、ＬＥＤチップを回路基板に接合することにある。
本発明の一実施形態における表示装置の製造方法は、ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板を準備し、前記回路基板の上に接続電極を形成し、前記接続電極の上に、粘着層を形成し、前記粘着層の上に、ＬＥＤチップの端子電極を接着し、レーザー光の照射により、前記接続電極と前記端子電極とを接合することを含む。
本発明の一実施形態における表示装置は、ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板と、前記回路基板の上に配置された接続電極と、前記接続電極に対して接合された端子電極を含むＬＥＤチップと、を含み、前記接続電極と前記端子電極とを接合する合金層または当該合金層の周囲には、前記接続電極および前記端子電極よりも高い濃度で炭素が存在する。
本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示すフローチャート図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態における表示装置の概略の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の回路構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素回路の構成を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができる。本発明は、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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。しかしながら、図面は、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。
本発明の実施形態を説明する際、回路基板からＬＥＤチップに向かう方向を「上」とし、その逆の方向を「下」とする。ただし、「上に」または「下に」という表現は、単に、各要素の上限関係を説明しているにすぎない。例えば、回路基板の上にＬＥＤチップが配置されるという表現は、回路基板とＬＥＤチップとの間に他の部材が介在する場合も含む。さらに、「上に」または「下に」という表現は、平面視において各要素が重畳する場合だけでなく、重畳しない場合をも含む。
本発明の実施形態を説明する際、既に説明した要素と同様の機能を備えた要素については、同一の符号または同一の符号にアルファベット等の記号を付して、説明を省略することがある。また、ある要素について、ＲＧＢの各色に区別して説明する必要がある場合は、その要素を示す符号の後に、Ｒ、ＧまたはＢの記号を付して区別する。ただし、その要素について、ＲＧＢの各色に区別して説明する必要がない場合は、その要素を示す符号のみを用いて説明する。
［表示装置の製造方法］
図１は、本発明の一実施形態における表示装置１００の製造方法を示すフローチャート図である。図２〜図７は、本発明の一実施形態における表示装置１００の製造方法を示す断面図である。以下、図１を用いて表示装置１００の製造方法について説明する。その際、必要に応じて、図２〜図７を用いて各製造プロセスにおける断面構造について説明する。
まず、ステップＳ１１において、ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板１０１を準備する（ステップＳ１１）。回路基板１０１は、いわゆるアクティブマトリクス基板である。すなわち、回路基板１０１は、複数の画素に相当する区画を有し、各画素に対応して、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。ＬＥＤチップを駆動する駆動回路は、複数の回路要素を含む。各回路要素は、各画素に対応して形成される。回路基板１０１の詳細な構造については、後述する。
本実施形態では、ガラス基板または樹脂基板等の上に薄膜トランジスタで構成される駆動回路を形成することにより、回路基板１０１を準備する。ただし、この例に限らず、既存の回路基板１０１を第三者から取得することにより、回路基板１０１を準備することも可能である。また、本実施形態では、例えばフリップチップ型のＬＥＤチップ２０１（図１１参照）を実装する回路基板１０１について説明する。ただし、ＬＥＤチップ２０１は、回路基板１０１に対向する面に２つの電極を有するフリップチップ型の例に限られない。例えばＬＥＤチップ２０１は、回路基板１０１に近い側にアノード（もしくはカソード）を有し、回路基板１０１から遠い側にカソード（もしくはアノード）を有する構造であってもよい。すなわち、ＬＥＤチップ２０１は、アノード電極とカソード電極との発光層を挟んだ構造を有するフェイスアップ型のＬＥＤチップであってもよい。
次に、ステップＳ１２において、図２に示すように、回路基板１０１の上に、接続電極１０２を形成する。本実施形態では、例えばフリップチップ型のＬＥＤチップ２０１を９つの接続電極１０２の上に実装する例を示す。図２では、説明の便宜上、各画素に１つの接続電極１０２が配置された例を示しているが、実際には、各画素に少なくとも２つの接続電極１０２が形成される。ＬＥＤチップは、Ｎ型半導体に接続される端子電極およびＰ型半導体に接続される端子電極を有する。そのため、各画素に１つのＬＥＤチップを配置する場合、各画素には、少なくとも２つの接続電極１０２が必要となる。ただし、ＬＥＤチップ２０１として、上述のフェイスアップ型のＬＥＤチップを用いた場合には、回路基板１０１上に、各画素に対して１つの接続電極１０２が形成されていればよい。
接続電極１０２は、例えば、導電性を有する金属材料で構成される。本実施形態では、金属材料として、錫（Ｓｎ）を用いる。ただし、この例に限らず、後述するＬＥＤチップ側の端子電極との間で共晶合金を形成し得る他の金属材料を用いることができる。接続電極１０２の厚さは、０．２μｍ以上５μｍ以下（好ましくは、１μｍ以上３μｍ以下）の範囲内で決めればよい。
接続電極１０２を形成した後、ステップＳ１３において、図３に示すように、接続電極１０２の上に粘着層１０３を形成する。粘着層１０３は、粘着性を有する材料で構成される層である。「粘着性を有する」とは、物質の接着および剥離が容易である特性を有することを意味する。すなわち、粘着層１０３に対して他の物質を接触させた場合、弱い力が加わっても他の物質を粘着層１０３の上に固定しておくことができる。しかしながら、さらに大きな力が加わると、他の物質を容易に粘着層１０３から剥離することができる。
本実施形態では、粘着層１０３として、フラックスを含む樹脂の塗布により形成された層を用いる。粘着層１０３としてフラックスを含む樹脂を利用する場合、フラックス成分が接続電極１０２の表面に形成された酸化膜を除去する作用を奏する。そのため、接続電極１０２の表面を活性化させることが可能であり、後述する端子電極２０２との安定した接合を得ることができる。ただし、この例に限らず、例えば、重合禁止剤を含む樹脂層を用いることも可能である。樹脂材料に重合禁止剤を混合すると、樹脂を硬化させた場合に、重合が不十分になる。重合が不十分な樹脂層は、表面に粘着性を有するため、本実施形態の粘着層１０３として利用することができる。
粘着層１０３の厚さは、例えば、５μｍ以下（好ましくは、１μｍ以上３μｍ以下）の範囲内で決めればよい。後述するように、粘着層１０３は、ＬＥＤチップを仮止めするための層であり、レーザー光の照射により消失する。したがって、レーザー照射後に残る粘着層１０３の成分を減らすためには、５μｍを超えないようにすることが望ましい。
本実施形態において、粘着層１０３は、接続電極１０２の上面のみに形成される。すなわち、粘着層１０３は、回路基板１０１には接していない。粘着層１０３を回路基板１０１上に配置しないことにより、粘着層１０３の成分が回路基板１０１に形成された薄膜トランジスタ等の半導体素子に対して悪影響を及ぼさないようにすることができる。粘着層１０３の形成方法としては、マスク印刷法、インクジェット法など、選択的に粘着層１０３を形成可能な方法を用いることが好ましい。ただし、この例に限らず、スピンコート法、スリット塗布法など、全面にフラックスなどの粘着性を有する材料を塗布し、その後、リソグラフィにより接続電極１０２の上面のみに粘着層１０３を形成してもよい。
次に、ステップＳ１４において、図４に示すように、回路基板１０１に対して赤色光を発するＬＥＤチップ２０１Ｒを実装する。具体的には、まず、ＬＥＤチップ２０１Ｒの端子電極２０２Ｒを粘着層１０３の上に接着する。これにより、接続電極１０２の上にＬＥＤチップ２０１Ｒを仮止めすることができる。なお、本実施形態では、説明を簡略にするため、接続電極１０２および端子電極２０２Ｒを１つずつしか図示していないが、実際には、１つのＬＥＤチップ２０１Ｒに対して、２つの接続電極１０２および端子電極２０２Ｒが設けられている。ただし、ＬＥＤチップ２０１として、上述のフェイスアップ型のＬＥＤチップを用いた場合、ＬＥＤチップ２０１の端子電極の位置によっては、各画素に対して１つの接続電極１０２が設けられた構造であってもよい。
表示装置が高精細になるほど、回路基板１０１に設けられる画素数は増え、各画素のサイズは小さくなる。各画素のサイズが小さくなると、各画素に配置するＬＥＤチップ２０１のサイズも微小になるため、ＬＥＤチップ２０１の搬送方法も難しくなる。したがって、粘着層１０３を用いずに、接続電極１０２の上に直接的にＬＥＤチップ２０１を載せた場合、わずかな振動でＬＥＤチップ２０１が接続電極１０２から落下してしまうおそれがある。
本実施形態では、そのような不具合を解消するために、接続電極１０２の上に粘着層１０３を設けている。すなわち、図４に示す例では、ＬＥＤチップ２０１Ｒの端子電極２０２Ｒを粘着層１０３に接着することにより、振動によるＬＥＤチップ２０１Ｒの落下を防ぐことができる。この場合、強固に接着する必要はなく、仮止めが可能な程度の接着力を確保できればよい。したがって、ＬＥＤチップ２０１Ｒを粘着層１０３に接着した後、ＬＥＤチップ２０１Ｒを交換する必要が生じたとしても、容易にＬＥＤチップ２０１Ｒを剥離することができる。
ＬＥＤチップ２０１Ｒの接着が完了したら、ステップＳ１５において、図５に示すように、レーザー光１０６の照射により、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとを接合する。このプロセスは、レーザー光１０６の照射により、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとを溶融接合させるプロセスである。
レーザー光１０６としては、ＬＥＤチップ２０１Ｒに吸収されずに、接続電極１０２または端子電極２０２Ｒで吸収されるレーザー光を選定する。本実施形態では、例えば、レーザー光１０６として、赤外光または近赤外光を用いることができる。レーザー光１０６の光源として、ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ4レーザーなどの固体レーザーを用いてもよい。ただし、レーザー光１０６は、ＬＥＤチップ２０１Ｒを構成する半導体材料に応じて、適切な波長のレーザー光を選択することが可能である。
レーザー光１０６の照射により、粘着層１０３は消失する。代わりに、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとの間に共晶合金で構成される合金層１０７が形成される。前述のとおり、本実施形態において、接続電極１０２は、錫（Ｓｎ）で構成される。他方、端子電極２０２Ｒは、金（Ａｕ）で構成される。すなわち、本実施形態では、合金層１０７として、Ｓｎ−Ａｕ共晶合金で構成された層が形成される。ただし、接続電極１０２および端子電極２０２Ｒとしては、互いに共晶合金を形成し得る材料であれば、他の金属材料を用いてもよい。例えば、接続電極１０２及び端子電極２０２Ｒが、共に錫（Ｓｎ）で構成されていてもよい。
なお、レーザー光１０６の照射により、粘着層１０３が消失し、接続電極１０２の一部と端子電極２０２Ｒの一部とが溶融して共晶合金を形成する。粘着層１０３の成分は、炭素原子として共晶合金の中に分散する。すなわち、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとの接合部である合金層１０７の内部、合金層１０７の周囲、または、接続電極１０２の周囲には、接続電極１０２および端子電極２０２Ｒよりも高い濃度で炭素が存在する場合がある。
例えば、接続電極１０２の面積が、ＬＥＤチップ２０１Ｒの端子電極２０２Ｒの面積よりも大きい場合、平面視において合金層１０７が形成された周囲の領域は、接続電極１０２の表面が露出している場合がある。その場合、露出した接続電極１０２の表面には、粘着層１０３の消失によって生じた炭素が端子電極２０２Ｒよりも高い濃度で存在する。また、露出した接続電極１０２の表面の炭素濃度は、接続電極１０２の裏面（回路基板１０１側の面）における炭素濃度よりも高い。さらに、レーザー光１０６を照射した際に粘着層１０３が完全には消失せず、合金層１０７の周囲、例えば上述の露出した接続電極１０２の表面に、粘着層１０３が残存する場合もある。
以上のように、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとの間に共晶合金で構成された合金層１０７が形成されることにより、接続電極１０２と端子電極２０２Ｒとが合金層１０７を介して接合される。その結果、接続電極１０２に対して、強固にＬＥＤチップ２０１Ｒを実装することができる。
図４および図５のプロセスにより赤色光を発するＬＥＤチップ２０１Ｒを実装したら、次に、図６に示すように、回路基板１０１に対して緑色光を発するＬＥＤチップ２０１Ｇを実装する。ＬＥＤチップ２０１Ｇの実装においても、既に説明したとおり、粘着層１０３の上に端子電極２０２Ｇを接着させた状態でレーザー光１０６を照射する。これにより、接続電極１０２と端子電極２０２Ｇとが合金層１０７を介して強固に接合される。
最後に、図７に示すように、回路基板１０１に対して青色光を発するＬＥＤチップ２０１Ｂを実装する。ＬＥＤチップ２０１Ｂの実装においても、既に説明したとおり、粘着層１０３の上に端子電極２０２Ｂを接着させた状態でレーザー光１０６を照射する。これにより、接続電極１０２と端子電極２０２Ｂとが合金層１０７を介して強固に接合される。
なお、本実施形態では、ＬＥＤチップ２０１Ｒ、ＬＥＤチップ２０１ＧおよびＬＥＤチップ２０１Ｒの順に、回路基板１０１上に実装する例を示した。しかしながら、この例に限られず、実装の順番は、必要に応じて適宜決定すればよい。
以上説明したとおり、本実施形態の製造方法は、回路基板１０１側の接続電極１０２とＬＥＤチップ２０１側の端子電極２０２とをレーザー光１０６の照射による溶融接合を用いて接続する。このとき、接続電極１０２の上に、予め粘着層１０３を形成しておき、ＬＥＤチップ２０１を接続電極１０２の上に剥離可能に接着する。つまり、レーザー光１０６を照射するまでの間、ＬＥＤチップ２０１を接続電極１０２の上に固定した状態を維持することができる。
本実施形態によれば、レーザー光１０６を照射するまでの間、ＬＥＤチップ２０１を固定することができるため、ＬＥＤチップ２０１の位置ずれを防ぐことができる。また、前述のように、粘着層１０３としてフラックスを含む樹脂を用いた場合、接続電極１０２の表面の酸化を防ぐことができるため、接続電極１０２に端子電極２０２を接合する際の接合不良の低減することができる。
さらに、本実施形態では、接続電極１０２の上面のみに粘着層１０３を設けるため、回路基板１０１上に粘着層１０３の成分（例えばアルカリ成分）が残ることはなく、粘着層１０３の成分による不具合を防止することができる。これに加え、接続電極１０２の上面のみに設けた場合、粘着層１０３が表示装置１００の透光性能に影響しないため、透明ディスプレイを実現することも可能である。
以上のとおり、本実施形態の製造方法によれば、簡易な方法により、ＬＥＤチップの位置ずれを防ぎつつ、ＬＥＤチップを回路基板に接合することができる。
［表示装置の構成］
図８〜図１１を用いて、本発明の一実施形態における表示装置１００の構成について説明する。
図８は、本発明の一実施形態における表示装置１００の概略の構成を示す平面図である。図８に示すように、表示装置１００は、回路基板１０１、フレキシブルプリント回路基板１６０（ＦＰＣ１６０）、及びＩＣチップ１７０を有する。表示装置１００は表示領域１１２、周辺領域１１４、及び端子領域１１６に区分される。
表示領域１１２は、ＬＥＤチップ２０１を含む複数の画素１１０が行方向（Ｄ１方向）および列方向（Ｄ２方向）に配置された領域である。具体的には、本実施形態では、ＬＥＤチップ２０１Ｒを含む画素１１０Ｒ、ＬＥＤチップ２０１Ｇを含む画素１１０Ｇ、およびＬＥＤチップ２０１Ｂを含む画素１１０Ｂが配置される。表示領域１１２は、映像信号に応じた画像を表示する領域として機能する。
周辺領域１１４は、表示領域１１２の周囲の領域である。周辺領域１１４には、各画素１１０に設けられた画素回路（図９に示す画素回路１２０）を制御するためのドライバ回路（図９に示すデータドライバ回路１３０およびゲートドライバ回路１４０）が設けられた領域である。
端子領域１１６は、前述のドライバ回路に接続された複数の配線が集約された領域である。フレキシブルプリント回路基板１６０は、端子領域１１６において複数の配線に電気的に接続される。外部装置（図示せず）から出力された映像信号（データ信号）または制御信号は、フレキシブルプリント回路基板１６０に設けられた配線（図示せず）を介して、ＩＣチップ１７０に入力される。ＩＣチップ１７０は、映像信号に対して各種の信号処理を行ったり表示制御に必要な制御信号を生成したりする。ＩＣチップ１７０から出力された映像信号および制御信号は、フレキシブルプリント回路基板１６０を介して、表示装置１００に入力される。
［表示装置１００の回路構成］
図９は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の回路構成を示すブロック図である。図９に示すように、表示領域１１２には、各画素１１０に対応して、画素回路１２０が設けられている。本実施形態では、画素１１０Ｒ、画素１１０Ｇおよび画素１１０Ｂに対応して、それぞれ画素回路１２０Ｒ、画素回路１２０Ｇおよび画素回路１２０Ｂが設けられている。すなわち、表示領域１１２には、複数の画素回路１２０が、行方向（Ｄ１方向）および列方向（Ｄ２方向）に配置されている。
図１０は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の画素回路１２０の構成を示す回路図である。画素回路１２０は、データ線１２１、ゲート線１２２、アノード電源線１２３およびカソード電源線１２４に囲まれた領域に配置される。本実施形態の画素回路１２０は、選択トランジスタ１２６、駆動トランジスタ１２７、保持容量１２８およびＬＥＤ１２９を含む。ＬＥＤ１２９は、図８に示したＬＥＤチップ２０１に対応する。画素回路１２０のうち、ＬＥＤ１２９以外の回路要素は、回路基板１０１に設けられている。すなわち、個々の画素回路１２０は、ＬＥＤチップ２０１を駆動する駆動回路における複数の回路要素に相当する。つまり、回路基板１０１に対してＬＥＤチップ２０１を実装した状態で画素回路１２０が完成する。
図１０に示すように、選択トランジスタ１２６のソース電極、ゲート電極およびドレイン電極は、それぞれデータ線１２１、ゲート線１２２および駆動トランジスタ１２７のゲート電極に接続される。駆動トランジスタ１２７のソース電極、ゲート電極およびドレイン電極は、それぞれアノード電源線１２３、選択トランジスタ１２６のドレイン電極およびＬＥＤ１２９に接続される。駆動トランジスタ１２７のゲート電極とドレイン電極との間には保持容量１２８が接続される。すなわち、保持容量１２８は、選択トランジスタ１２６のドレイン電極に接続される。ＬＥＤ１２９は、アノードおよびカソードが、それぞれ駆動トランジスタ１２７のドレイン電極およびカソード電源線１２４に接続される。
データ線１２１には、ＬＥＤ１２９の発光強度を決める階調信号が供給される。ゲート線１２２には、階調信号を書き込む選択トランジスタ１２６を選択するためのゲート信号が供給される。選択トランジスタ１２６がＯＮ状態になると、階調信号が保持容量１２８に蓄積される。その後、駆動トランジスタ１２７がＯＮ状態になると、階調信号に応じた駆動電流が駆動トランジスタ１２７を流れる。駆動トランジスタ１２７から出力された駆動電流がＬＥＤ１２９に入力されると、ＬＥＤ１２９が階調信号に応じた発光強度で発光する。
再び図９を参照すると、表示領域１１２に対して列方向（Ｄ２方向）に隣接する位置には、データドライバ回路１３０が配置される。また、表示領域１１２に対して行方向（Ｄ１方向）に隣接する位置には、ゲートドライバ回路１４０が配置される。本実施形態では、表示領域１１２を両側に、２つのゲートドライバ回路１４０を設けているが、いずれか一方のみであってもよい。
データドライバ回路１３０及びゲートドライバ回路１４０は、いずれも周辺領域１１４に配置されている。ただし、データドライバ回路１３０を配置する領域は周辺領域１１４に限られない。例えば、データドライバ回路１３０は、フレキシブルプリント回路基板１６０に配置されていてもよい。
図１０に示したデータ線１２１は、データドライバ回路１３０からＤ２方向に延在し、各画素回路１２０における選択トランジスタ１２６のソース電極に接続される。ゲート線１２２は、ゲートドライバ回路１４０からＤ１方向に延在し、各画素回路１２０における選択トランジスタ１２６のゲート電極に接続される。
端子領域１１６には、端子部１５０が配置されている。端子部１５０は、接続配線１５１を介してデータドライバ回路１３０と接続される。同様に、端子部１５０は、接続配線１５２を介してゲートドライバ回路１４０と接続される。さらに、端子部１５０は、フレキシブルプリント回路基板１６０と接続される。
［表示装置１００の断面構造］
図１１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の画素１１０の構成を示す断面図である。図１０を用いて説明したとおり、画素１１０は、絶縁基板１１の上に設けられた駆動トランジスタ１２７を有する。絶縁基板１１としては、ガラス基板または樹脂基板の上に絶縁層を設けた基板を用いることができる。
駆動トランジスタ１２７は、半導体層１２、ゲート絶縁層１３およびゲート電極１４を含む。半導体層１２には、絶縁層１５を介してソース電極１６およびドレイン電極１７が接続される。図示は省略するが、ゲート電極１４は、図１０に示した選択トランジスタ１２６のドレイン電極に接続される。
ソース電極１６およびドレイン電極１７と同一の層には、配線１８が設けられている。配線１８は、図１０に示したアノード電源線１２３として機能する。そのため、ソース電極１６および配線１８は、平坦化層１９の上に設けられた接続配線２０によって電気的に接続される。平坦化層１９は、ポリイミド、アクリル等の樹脂材料を用いた透明な樹脂層である。接続配線２０は、ＩＴＯなどの金属酸化物材料を用いた透明導電層である。ただし、この例に限らず、接続配線２０として、その他の金属材料を用いることもできる。
接続配線２０の上には、窒化シリコン等で構成された絶縁層２１が設けられる。絶縁層２１の上には、アノード電極２２およびカソード電極２３が設けられる。本実施形態において、アノード電極２２およびカソード電極２３は、ＩＴＯなどの金属酸化物材料を用いた透明導電層である。アノード電極２２は、平坦化層１９および絶縁層２１に設けられた開口を介してドレイン電極１７に接続される。
アノード電極２２およびカソード電極２３は、それぞれ平坦化層２４を介して実装パッド２５ａおよび２５ｂに接続される。実装パッド２５ａおよび２５ｂは、例えば、タンタル、タングステン等の金属材料で構成される。実装パッド２５ａおよび２５ｂの上には、それぞれ接続電極１０２ａおよび１０２ｂが設けられる。接続電極１０２ａおよび１０２ｂは、それぞれ図７に示した接続電極１０２に対応する。すなわち、本実施形態では、接続電極１０２ａおよび１０２ｂとして、錫（Ｓｎ）で構成される電極を配置する。
接続電極１０２ａおよび１０２ｂには、それぞれＬＥＤチップ２０１の端子電極２０２ａおよび２０２ｂが接合されている。前述のとおり、本実施形態では、端子電極２０２ａおよび２０２ｂは、金（Ａｕ）で構成される電極である。図５を用いて説明したとおり、接続電極１０２ａと端子電極２０２ａとの間には、図示しない合金層（図５に示した合金層１０７）が存在する。また、本実施形態では、接続電極１０２ａと端子電極２０２ａとの接合部である合金層及びその周囲（例えば、合金層の周囲に露出した接続電極１０２ａの表面）には、接続電極１０２ａの内部、接続電極１０２ａの裏面（回路基板１０１側の面）、および端子電極２０２ａよりも高い濃度で炭素が存在する。また、例えば、実装パッド２５a及び２５ｂの表面には、粘着層１０３が消失せずに残っていてもよい。また、実装パッド２５a及び２５ｂの表面には、実装パッド２５a及び２５ｂの裏面（平坦化層２４側の面）の濃度よりも高い濃度で炭素が存在することもあり得る。
ＬＥＤチップ２０１は、図１０に示した回路図において、ＬＥＤ１２９に相当する。すなわち、ＬＥＤチップ２０１の端子電極２０２ａは、駆動トランジスタ１２７のドレイン電極１７に接続されたアノード電極２２に接続される。ＬＥＤチップ２０１の端子電極２０２ｂは、カソード電極２３に接続される。カソード電極２３は、図１０に示したカソード電源線１２４と電気的に接続される。
以上の構造を有する本実施形態の表示装置１００は、ＬＥＤチップ２０１がレーザー照射による溶融接合により強固に実装されているため、衝撃等に対する耐性が高いという利点を有する。また、本実施形態では、ＬＥＤチップ２０１を接続電極１０２ａおよび１０２ｂの上に仮止めした状態で溶融接合を行うため、ＬＥＤチップ２０１の位置ずれが非常に少ないという利点も有する。
（変形例１）
上述の実施形態では、接続電極１０２の上面のみに粘着層１０３を配置する例を示したが、この例に限られるものではない。例えば、平面視において、粘着層１０３を接続電極１０２よりも大きく形成し、粘着層１０３が接続電極１０２の上面および側面を覆うように形成してもよい。
（変形例２）
上述の実施形態では、レーザー照射による溶融接合を用いて接続電極１０２と端子電極２０２とを接合する例を示したが、この例に限られるものではない。例えば、ハンダ等による液相接合を用いて接続電極１０２と端子電極２０２とを接合してもよい。その場合において、本実施形態によれば、液相接合の処理を行う間、ＬＥＤチップ２０１を接続電極１０２の上に仮止めしておくことが可能である。その際、ハンダ等が溶融した際の熱によって粘着層１０３は消失するため、接続電極１０２と端子電極２０２との間の電気的接続を損なうこともない。
本発明の実施形態として上述した各実施形態および変形例は、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。各実施形態および変形例を基にして、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、又は、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。
また、上述した各実施形態および変形例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、又は、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。
１１…絶縁基板、１２…半導体層、１３…ゲート絶縁層、１４…ゲート電極、１５…絶縁層、１６…ソース電極、１７…ドレイン電極、１８…配線、１９…平坦化層、２０…接続配線、２１…絶縁層、２２…アノード電極、２３…カソード電極、２４…平坦化層、２５…実装パッド、１００…表示装置、１０１…回路基板、１０２、１０２ａ、１０２ｂ…接続電極、１０３…粘着層、１０６…レーザー光、１０７…合金層、１１０、１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂ…画素、１１２…表示領域、１１４…周辺領域、１１６…端子領域、１２０、１２０Ｒ、１２０Ｇ、１２０Ｂ…画素回路、１２１…データ線、１２２…ゲート線、１２３…アノード電源線、１２４…カソード電源線、１２６…選択トランジスタ、１２７…駆動トランジスタ、１２８…保持容量、１３０…データドライバ回路、１４０…ゲートドライバ回路、１５０…端子部、１５１…接続配線、１５２…接続配線、１６０…フレキシブルプリント回路基板、１７０…ＩＣチップ、２０１、２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ…ＬＥＤチップ、２０２、２０２ａ、２０２ｂ、２０２Ｒ、２０２Ｇ、２０２Ｂ…端子電極

Claims (10)

  1. ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板を準備し、
    前記回路基板の上に、接続電極を形成し、
    前記接続電極の上に、粘着層を形成し、
    前記粘着層の上に、ＬＥＤチップの端子電極を接着し、
    レーザー光の照射により、前記接続電極と前記端子電極とを接合することを含む、
    表示装置の製造方法。
  2. 前記粘着層は、前記接続電極の上面のみに形成される、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
  3. 前記粘着層は、フラックスを含む樹脂の塗布により形成された層である、請求項１または２に記載の表示装置の製造方法。
  4. 前記粘着層は、重合禁止剤を含む樹脂層である、請求項１または２に記載の表示装置の製造方法。
  5. 前記レーザー光は、近赤外光である、請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。
  6. 前記レーザー光は、固体レーザーから発する光である、請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。
  7. ＬＥＤチップを駆動する駆動回路を含む回路基板と、
    前記回路基板の上に配置された接続電極と、
    前記接続電極に対して接合された端子電極を含むＬＥＤチップと、
    を含み、
    前記接続電極と前記端子電極とを接合する合金層または当該合金層の周囲には、前記接続電極および前記端子電極よりも高い濃度で炭素が存在する、
    表示装置。
  8. 前記合金層は、前記接続電極を構成する第１金属および前記端子電極を構成する第２金属で構成される共晶合金で構成される、請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記第１金属は、錫（Ｓｎ）であり、
    前記第２金属は、金（Ａｕ）である、請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記第１金属及び前記第２金属は、錫（Ｓｎ）である、請求項８に記載の表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3285294B2 (ja) * 1995-08-08 2002-05-27 太陽誘電株式会社 回路モジュールの製造方法
KR20010064618A (ko) * 1999-12-29 2001-07-09 김용석 레이저를 이용한 유리 기판에서의 회로 소자 접합 및 탈착방법
JP4034107B2 (ja) * 2002-04-17 2008-01-16 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
KR20060006512A (ko) * 2004-07-16 2006-01-19 삼성전자주식회사 반도체 칩 패키지 제조방법
US7005880B1 (en) * 2005-04-02 2006-02-28 Agere Systems Inc. Method of testing electronic wafers having lead-free solder contacts
JP6119108B2 (ja) * 2012-04-10 2017-04-26 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス、電子機器、ベース基板の製造方法および電子デバイスの製造方法
WO2017075776A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 Goertek. Inc Transferring method, manufacturing method, device and electronic apparatus of micro-led
US20170215280A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Vuereal Inc. Selective transfer of micro devices
US10222698B2 (en) 2016-07-28 2019-03-05 X-Celeprint Limited Chiplets with wicking posts
FR3065321B1 (fr) * 2017-04-14 2019-06-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de fabrication d'un dispositif d'affichage emissif a led
US10186549B1 (en) * 2017-09-20 2019-01-22 Asm Technology Singapore Pte Ltd Gang bonding process for assembling a matrix of light-emitting elements
US10998286B1 (en) * 2018-02-08 2021-05-04 Facebook Technologies, Llc Laser-induced selective heating for microLED placement and bonding
US11387212B2 (en) * 2018-03-14 2022-07-12 Boe Technology Group Co., Ltd. Method of transferring a plurality of micro light emitting diodes to a target substrate, array substrate and display apparatus thereof
EP3547368B1 (en) * 2018-03-29 2021-01-13 InnoLux Corporation Electronic device
CN110534540B (zh) * 2018-05-25 2021-12-10 群创光电股份有限公司 电子装置及其制造方法
JP2020004939A (ja) * 2018-06-25 2020-01-09 株式会社ブイ・テクノロジー 基板実装方法及び電子部品実装基板
US10964867B2 (en) * 2018-10-08 2021-03-30 Facebook Technologies, Llc Using underfill or flux to promote placing and parallel bonding of light emitting diodes
US11362060B2 (en) * 2019-01-25 2022-06-14 Epistar Corporation Method and structure for die bonding using energy beam
KR20200114077A (ko) * 2019-03-27 2020-10-07 삼성전자주식회사 마이크로 led 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 led 전사 방법
US11255529B1 (en) * 2019-04-26 2022-02-22 Facebook Technologies, Llc Bonding corners of light emitting diode chip to substrate using laser
WO2020242053A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus, source substrate structure, driving substrate structure, and method of manufacturing display apparatus
US20220302348A1 (en) * 2019-12-10 2022-09-22 Chongqing Konka Photoelectric Technology Research Institute Co., Ltd. Micro LED chip, display panel and method for welding micro LED chip
TWI759839B (zh) * 2020-08-31 2022-04-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示元件與其製造方法
US11677060B2 (en) * 2020-04-13 2023-06-13 Electronics and Teleocmmunications Research Institute Method for transferring and bonding of devices

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