JP4396754B2 - 配線への素子の電気的接続方法及び発光素子組立体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線への素子の電気的接続方法及び発光素子組立体の製造方法、並びに、発光素子組立体に関する。

現在、例えば発光素子を配線等に電気的に接続する方法として、屡々、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）が使用されている（例えば、特開平１１−１７７１４８あるいは特開２００４−２１５２２３参照）。異方性導電ペーストは、一般に、導電性粒子、バインダ、及び、溶剤から構成されており、塗布後、乾燥、熱圧着することで、発光素子を配線等に電気的に接続することができる。

特開平１１−１７７１４８ 特開２００４−２１５２２３ 特開２０００−３１５４５３

しかしながら、発光素子等の素子が数十μｍ程度の大きさ、あるいはそれ以下になると、異方性導電ペーストに含まれる導電性粒子の素子に対する大きさが相対的に大きくなり、図１３の（Ａ）あるいは図１３の（Ｂ）に模式的に示すように、素子と配線とを確実に電気的に接続することができなくなるといった問題、あるいは又、配線上で素子が傾いてしまうといった問題が生じる。また、不要な異方性導電ペーストの部分を除去したとき、バインダが残渣として残り易いといった問題もある。更には、異方性導電ペーストの使用時、温度や光といった外的刺激を加えながら加圧する必要があるため、微小な素子を均一に配線に固定することが困難である。

尚、ＩＴＯインクを用いて等方性カーボンから成る陰極材料を基板に固定する技術が、特開２０００−３１５４５３に開示されている。しかしながら、この特開２０００−３１５４５３に開示された技術にあっては、ＩＴＯインクによって等方性カーボンを基板に固定した後、レジストをエッチング用マスクとして用いたパターニングを行い、不要な等方性カーボン及びＩＴＯインクを除去するといった煩雑な作業が必要とされる。

従って、本発明の目的は、基体に形成された配線上に、固定用の導電層を用いて素子又は発光素子を確実に電気的に接続された状態にて固定でき、しかも、あるいは又、レジストをエッチング用マスクとして用いて係る導電層をパターニングするといった煩雑な作業を行う必要のない配線への素子の電気的接続方法、及び、係る電気的接続方法を適用した発光素子組立体の製造方法、並びに、係る電気的接続方法が適用された発光素子組立体を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る配線への素子の電気的接続方法は、
（Ａ）基体に設けられた少なくとも配線上に導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
（Ｂ）接続部を備えた素子を、該接続部が導電性固定部材前駆体層と接するように配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に素子の接続部を固定する、
工程から成り、
導電性固定部材前駆体層は、溶液型の導電材料から成ることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法は、
（Ａ）基体に設けられた少なくとも配線上に導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
（Ｂ）接続部を備えた発光素子を、該接続部が導電性固定部材前駆体層と接するように配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に発光素子の接続部を固定する、
工程から成り、
導電性固定部材前駆体層は、溶液型の導電材料から成ることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る配線への素子の電気的接続方法は、
（Ａ）素子に備えられた接続部上に導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
（Ｂ）導電性固定部材前駆体層が基体に設けられた配線と接するように素子を配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に素子の接続部を固定する、
工程から成り、
導電性固定部材前駆体層は、溶液型の導電材料から成ることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法は、
（Ａ）発光素子に備えられた接続部上に導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
（Ｂ）導電性固定部材前駆体層が基体に設けられた配線と接するように発光素子を配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に発光素子の接続部を固定する、
工程から成り、
導電性固定部材前駆体層は、溶液型の導電材料から成ることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る発光素子組立体は、
発光素子の接続部と基体上に形成された配線とが、導電性固定部材層にて固定されており、
発光素子の下方にのみ導電性固定部材層が存在し、
導電性固定部材層は、ＩＴＯ又はＩＺＯから成ることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る発光素子組立体は、
発光素子の接続部と基体上に形成された配線とが、導電性固定部材層にて固定されており、
導電性固定部材層は、少なくとも、金属原子、炭素（Ｃ）原子及び酸素（Ｏ）原子から構成されていることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る発光素子組立体において、導電性固定部材層は、金属原子、炭素（Ｃ）原子及び酸素（Ｏ）原子から構成されているが、ここで、炭素（Ｃ）原子が含まれる割合として、３重量％乃至３０重量％を例示することができる。

また、金属原子には、例えば、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）の組合せ、インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）の組合せが含まれ、更には、半金属原子、半導体原子、及び、これらの組合せが含まれる。尚、導電性固定部材層を構成する原子として、金属原子、炭素（Ｃ）原子及び酸素（Ｏ）原子に加えて、水素（Ｈ）原子を挙げることができる。

本発明の第１の態様に係る配線への素子の電気的接続方法あるいは本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明の第１の態様に係る方法』と呼ぶ場合がある）においては、
前記工程（Ａ）においては、配線上を含む基体上に導電性固定部材前駆体層を形成し、
前記工程（Ｂ）の後、素子あるいは発光素子（以下、これらを総称して、『素子等』と呼ぶ）の下方に位置する導電性固定部材層の部分を残し、その他の導電性固定部材層の部分を除去する工程を含む構成とすることができる。

上記の好ましい構成を含む本発明の第１の態様に係る方法にあっては、前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された（基板に形成された形態、基板上に保持された形態を含む）素子等に備えられた接続部を導電性固定部材前駆体層と接触させた状態で、素子等を基板から取り除くことで、素子等を配線上に配置する形態とすることができる。

本発明の第２の態様に係る配線への素子の電気的接続方法あるいは本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明の第２の態様に係る方法』と呼ぶ場合がある）にあっては、前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された（基板に形成された形態、基板上に保持された形態を含む）素子等に備えられた接続部上に形成された導電性固定部材前駆体層を基体に設けられた配線と接触させた状態で、素子等を基板から取り除くことで、素子等を配線上に配置する形態とすることができる。尚、この場合には、素子等に備えられた接続部上に導電性固定部材前駆体層を形成する工程は、素子等を基板上に支持した後とすることが好ましい。

以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明の第１の態様に係る方法あるいは本発明の第２の態様に係る方法（以下、これらを総称して、単に、『本発明の方法』と呼ぶ場合がある）において、導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０^-7ｍを越える微粒子を含まないことが好ましい。粒径が１×１０^-7ｍを越える微粒子を含まないことで、素子等と配線とを確実に電気的に接続することができるし、あるいは又、配線上で素子等が傾いてしまうといった問題が生じることを確実に防止することができる。

更には、上記の好ましい構成を含む本発明の方法、本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る発光素子組立体（以下、これらの発光素子組立体を総称して、単に、『本発明の発光素子組立体』と呼ぶ）において、導電性固定部材層を、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）又はＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）から構成することができる。

また、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本発明の方法にあっては、前記工程（Ｂ）中において、又は、前記工程（Ｂ）の後、熱処理によって、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、素子等の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び素子等の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化を図る構成とすることができ、これによって、一層、安定した配線と素子等の接続部との接続を得ることができるし、素子等の接続部や配線の部分の長期信頼性を高めることができる。また、導電性固定部材層の一部を除去する場合、合金化を図ることによって、合金化された導電性固定部材層の部分と、合金化されていない導電性固定部材層の部分との間で、例えば、エッチング選択比を変化させることができるので、導電性固定部材層の一部の除去を容易に行うことができる。尚、このような金属として、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）を例示することができるし、あるいは又、これらの金属を含む合金、［Ａｌ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｄ］といった金属のいずれかから成る合金を例示することができる。そして、この場合、基体へ垂直投影した素子等の射影像の領域内には、合金化のための金属層が形成されている構成とすることもできる。基体へ垂直投影した素子等の射影像の外縁と金属層の外縁とは、一致していてもよいし、射影像の外縁内に金属層の外縁が含まれる形態としてもよい。場合によっては、金属層の外縁内に射影像の外縁が含まれる形態としてもよいが、この場合には、製造時のバラツキを考慮すると、金属層の外縁によって囲まれる領域の面積を「１」としたとき、射影像の外縁によって囲まれる領域の面積は「０．８０乃至０．９９」であることが望ましい。係る金属層を構成する金属として、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）を例示することができるし、あるいは又、これらの金属を含む合金を例示することができる。本発明の発光素子組立体にあっても、同様に、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化が施されていることが好ましい。金属層は、配線の上に形成されていてもよいし、基体と配線との間に形成されていてもよい。尚、合金化のための熱処理を、便宜上、『合金化熱処理』と呼ぶ場合がある。

本発明の方法あるいは本発明の発光素子組立体における基体として、ガラス基板、金属基板や金属シート、合金基板や合金シート、セラミックス基板やセラミックスシート、半導体基板、プラスチック基板やプラスチックシート、プラスチックフィルムを例示することができる。尚、プラスチックフィルムとして、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを例示することができる。あるいは又、基体として、ガラス基板に上記の各種フィルムが貼り合わされたもの、ガラス基板上にポリイミド樹脂層、アクリル樹脂層、ポリスチレン樹脂層、シリコーンゴム層が形成されたものを例示することができる。また、ガラス基板を金属基板やプラスチック基板に置き換えてもよい。あるいは又、これらの基板の表面に絶縁膜が形成されたものとすることもできる。ここで、絶縁膜を構成する材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素（ＳｉＮ_Y）、金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にて例示される有機系絶縁材料を挙げることができるし、これらの組合せを用いることもできる。尚、酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ_X）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯ_X系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を例示することができる。絶縁膜の形成方法として、後述する各種ＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スピンコーティング法；後述する各種印刷法や各種コーティング法；浸漬法；キャスティング法；及び、スプレー法の内のいずれかを挙げることができる。

基体に形成された配線のパターンは、要求される仕様に基づき、適宜、決定すればよく、例えば、複数の帯状に延びる配線から構成することができるし、あるいは又、例えば、幹配線、及び、幹配線から延びる複数の枝配線から構成され、枝配線上に素子等が固定される構成とすることもできる。基体に形成された配線を構成する材料として、上述した銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、これらの金属を含む合金、［Ａｌ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｄ］といった金属のいずれかから成る合金の他、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。配線の形成方法として、これらを構成する材料にも依るが、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；ＭＯＣＶＤ法を含む各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、コンタクトプリント法、インプリント法といった各種印刷法；リフト・オフ法；シャドウマスク法；及び、電解メッキ法や無電解メッキ法あるいはこれらの組合せといったメッキ法の内のいずれかと、必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。尚、ＰＶＤ法として、（ａ）電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、（ｂ）プラズマ蒸着法、（ｃ）２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、（ｄ）ＤＣ（direct current）法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。

導電性固定部材前駆体層の形成方法として、スピンコーティング法；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、コンタクトプリント法、インプリント法といった各種印刷法；エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法；スタンプ法；スプレー法等の塗布法を挙げることができる。

導電性固定部材層を得るために導電性固定部材前駆体層を加熱するが、係る加熱には、
（１）導電性固定部材前駆体層に含まれる溶媒や溶剤、各種の有機物質（例えば、安定化剤）を除去するための加熱処理
だけでなく、
（２）加熱に基づく、導電性固定部材前駆体層を構成する溶液型の導電材料の熱分解や化学反応
（３）加熱に基づく、導電性固定部材前駆体層を構成する溶液型の導電材料の焼成
といった概念が包含される。加熱（加熱処理、熱分解、化学反応、焼成を含む）は、大気中で行ってもよいし、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。加熱の雰囲気、加熱時の圧力、加熱の時間、加熱の温度、昇温／降温パターンは、使用する導電性固定部材前駆体層に応じて、適宜設定すればよい。導電性固定部材前駆体層を加熱して導電性固定部材層を得た後、導電性固定部材層にアニール処理を施してもよい。素子等の下方に位置する導電性固定部材層の部分を残し、その他の導電性固定部材層の部分（素子等に覆われていない露出した導電性固定部材層の部分）を除去する場合、具体的には、素子等、基体や配線に悪影響を及ぼさない導電性固定部材層に適したエッチング液あるいはエッチング用ガスを用いて導電性固定部材層をエッチングすればよい。

本発明の方法、あるいは又、本発明の発光素子組立体において、素子等に備えられた接続部として、具体的には、電極やパッド部、配線部、端子部を挙げることができる。配線に固定される１つの素子等当たりの接続部の数は、１つに限定されず、２つ以上であってもよい。尚、接続部の数が２つ以上である場合、従来の技術にあっては、接続部のピッチを３０μｍ以下とすることは困難であったが、本発明の方法、あるいは又、本発明の発光素子組立体にあっては、接続部のピッチを１０μｍ程度としても、例えば、バンプを用いた接合が可能となる。導電性固定部材層の厚さとして、１×１０^-9（ｍ）乃至１×１０^-5（ｍ）、好ましくは、５×１０^-9（ｍ）乃至１×１０^-7（ｍ）を例示することができる。また、導電性固定部材層の体積抵抗値として、１×１０Ω・ｍ（１×１０³Ω・ｃｍ）以下、例えば、発光素子のように素子の内部抵抗値が高い場合においては、１×１０^-2Ω・ｍ（１Ω・ｃｍ）乃至１Ω・ｍ（１×１０²Ω・ｃｍ）を例示することができる。導電性固定部材層の体積抵抗値がこのように高い値であっても、導電性固定部材層の厚さが薄く、且つ、素子等の内部抵抗値が高いので、何ら、問題は生じない。

本発明の方法において、導電性固定部材前駆体層は溶液型の導電材料から成るが、溶液型の導電材料には、基本的には、フィラーは含まれていない。溶液型の導電材料は、例えば、アルコキシド等を加水分解、重合してコロイド状にした物を溶液中に分散させた材料から構成されている。あるいは又、溶液型の導電材料は、金属の有機化合物を有機溶剤に溶解した溶液から構成された液体材料であって、下地（配線や基板、接続部）上に係る溶液を塗布し、乾燥後、加熱することで、例えば酸化物を容易に形成することができる液体材料から構成されている。素子等の接続部が導電性固定部材前駆体層と接するように配置するが、配置後、素子等が導電性固定部材前駆体層から移動しない程度に、導電性固定部材前駆体層は粘着性（タック）を有していることが好ましい。

発光層において発光した光が基体から出射される構造において、配線は、係る出射光を遮らない形状、構成、構造とする必要がある。また、出射光が通過しない基体の部分には、ブラックマトリクス層を形成してもよい。ブラックマトリクス層を構成する材料として、カーボン、金属薄膜（例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができる。ブラックマトリクス層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せ、各種印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。また、出射光が出射する基体の部分には、凸レンズを設けてもよい。凸レンズを構成する材料として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーンゴムを挙げることができるし、凸レンズの形成方法（配設方法）として、リフロー法、ポッティング法、インプリント法、フォトリソグラフィ法、エッチング法、印刷法を挙げることができる。

本発明の発光素子組立体の製造方法、あるいは、本発明の発光素子組立体における発光素子として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を挙げることができる。また、本発明の配線への素子の電気的接続方法における素子として、フォトダイオード、ＣＣＤセンサ、ＭＯＳセンサ等の受光素子；ＩＣチップ、ＬＳＩチップ等の電子素子を例示することができる。あるいは又、素子として、半導体素子［発光素子、受光素子、電子走行素子等］のほか、圧電素子、焦電素子、光学素子［非線形光学結晶を用いる第２次高調波発生素子等］、誘電体素子［強誘電体素子を含む］、超伝導素子等を挙げることもできる。更には、素子として、例えば、光エンコーダ等の各種のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）に用いる微小な部品又は要素を挙げることもできる。素子等の大きさ（例えばチップサイズ）は特に制限されないが、素子等は、典型的には微小なものであり、具体的には、例えば１ｍｍ以下、あるいは、例えば０．３ｍｍ以下、あるいは、例えば０．１ｍｍ以下、あるいは、例えば０．０２ｍｍ以下の大きさのものである。

本発明の方法によって得られる電子機器として、あるいは又、本発明の発光素子組立体が適用され得る電子機器として、例えば、発光ダイオード表示装置、発光ダイオードを用いたバックライト、発光ダイオード照明装置、ＥＬ表示装置を挙げることができる。あるいは又、電子機器は、基本的にはどのようなものであってもよく、携帯型のものと据え置き型のものとの双方を含み、具体例を挙げると、携帯電話、モバイル機器、ロボット、パーソナルコンピュータ、車載機器、各種家庭電気製品等である。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として、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いたものを用いることができ、赤色発光ダイオードとして、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体を用いたものを用いることもできる。

ＧａＩｎＮ系の発光ダイオードを製造するための素子製造用基板として、現在のところ、公称２インチを超える大口径の基板の製造は困難であるし、ＡｌＧａＩｎＰ系の発光ダイオードを製造するための素子製造用基板として、現在のところ、公称３インチを超える大口径の基板の製造は困難である。従って、例えば、公称口径２インチのサファイア基板を素子製造用基板として用いて、青色発光ダイオード、緑色発光ダイオードを製造し、公称口径３インチのＧａＡｓ基板を素子製造用基板として用いて、赤色発光ダイオードを製造している。そして、例えば、発光ダイオード表示装置を製造する場合、仕様に基づく数の青色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び赤色発光ダイオードを基体に実装すればよい。

ところで、このような発光ダイオード表示装置を製造するための方法として、ステップ転写法が、例えば、特開２００４−２７３５９６、特開２００４−２８１６３０から周知である。本発明の発光素子組立体の製造方法を、このステップ転写法に適用することができる。即ち、
（ａ）素子製造用基板に化合物半導体層の積層構造から成る発光層を形成し、発光層上に第２電極を形成することで、第２電極及び発光層から成る積層構造体を得る。
（ｂ）次いで、中継基板に第２電極が接するように積層構造体を中継基板に貼り合わせた後、素子製造用基板を発光層から除去し、露出した発光層に第１電極を形成し、次に、発光層をパターニングすることで発光素子に分離する。
（ｃ）その後、所望の発光素子を中継基板から基板に転写し、次いで、本発明の発光素子組立体の製造方法を適用して、発光素子を基体の配線上に固定する。
（ｄ）次いで、発光素子を覆うように絶縁層を形成し、発光ダイオードの第１電極あるいは第２電極の上方の絶縁層に開口部を形成し、係る第１電極あるいは第２電極と接続された第２の配線を絶縁層の上に形成する。尚、第２電極が接続部に相当する場合もあるし、第１電極が接続部に相当する場合もある。

そして、基体に形成された配線及び第２の配線を駆動回路と接続することによって、発光ダイオード表示装置を完成させることができる。尚、絶縁層を構成する材料として、上述した絶縁膜を構成する材料を挙げることができる。

基板や中継基板を構成する材料として、ガラス板、金属板、合金板、セラミックス板、プラスチック板を挙げることができる。積層構造体の中継基板への貼り合わせ方法として、接着剤を用いる方法の他、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を挙げることができる。素子製造用基板を発光層から除去する方法として、レーザ・アブレーション法や加熱法、エッチング法を挙げることができるし、複数の発光素子に分離する方法として、ウエットエッチング法若しくはドライエッチング法、レーザ照射法、ダイシング法、ラッピング法、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法）を例示することができる。所望の素子等を中継基板から基板に転写する方法、素子等を基板から取り除く方法として、レーザ・アブレーション法を挙げることができるし、素子等が基板に対して左程高い強度で支持されていない場合には、素子等と導電性固定部材前駆体層との間の粘着性（タック）によって素子等を基板から取り除くことができる。

本発明の方法において、導電性固定部材前駆体層は溶液型の導電材料から成るので、導電性固定部材前駆体層を加熱することで得られた導電性固定部材層には大きな粒子が含まれていない。従って、素子等と配線とを確実に電気的に接続することができるし、素子等が配線上で傾くといった問題が生じることもない。また、加圧すること無く導通を得ることができる。更には、不要な導電性固定部材層の部分を除去したとき、残渣が残るといった問題が生じることもない。また、本発明の第１の態様に係る方法にあっては、素子等、それ自体をエッチング用マスクとして用いて不要な導電性固定部材層の部分を除去するので、一方、本発明の第２の態様に係る方法にあっては、素子等に備えられた接続部上にのみ導電性固定部材層を形成するので、エッチング用マスクを用いて導電性固定部材層をパターニングするといった煩雑な作業を行う必要がない。そして、例えば、数十μｍ以下の素子等を、広範囲に亙り、且つ、選択的に配線に固定することができる。また、本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る発光素子組立体にあっても、導電性固定部材前駆体層を加熱することで得られた導電性固定部材層には大きな粒子が含まれていない。従って、素子等と配線とを確実に電気的に接続することができるし、素子等が配線上で傾くといった問題が生じることもない。また、加圧すること無く導通を得ることができる。更には、本発明の方法あるいは本発明の発光素子組立体において、導電性固定部材層をＩＴＯ又はＩＺＯから構成すれば、導電性固定部材層それ自身が酸化物であるが故に、加熱によっても導電性に劣化が生じないし、導電性固定部材層に炭素原子が含まれていれば、密着性の向上、高剪断強度の達成を図ることができるし、更には、場合によっては、低温（例えば４００゜Ｃ未満）での加熱を行えばよいので、素子等へ熱的悪影響を及ぼすことを確実に防止することができる。また、本発明の第２の態様に係る方法あるいは本発明の第２の態様に係る発光素子組立体にあっては、素子等に備えられた接続部上にのみ導電性固定部材層を形成するので、導電性固定部材層を余分に形成する必要がないし、接続後に除去する必要もなく、製造コストの低減を図ることができ、更には、基板に支持された素子等よりも広いピッチで基体の配線上に素子等を並べる場合（即ち、ステップ転写法である、基板に支持された素子等のピッチの整数倍の間引いたピッチで基体の配線上に素子等を配置する方法を採用する場合）、その効果は極めて大きい。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の第１の態様に係る配線への素子の電気的接続方法、及び、本発明の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法、並びに、本発明の第１の態様に係る発光素子組立体に関する。尚、これらの方法を総称して、以下、実施例１の方法と呼ぶ。

実施例１にあっては、素子あるいは発光素子を、平面形状が円形（直径２０μｍ）の発光ダイオード（ＬＥＤ）とする。それ故、以下の説明においては、「素子」という用語の代わりに『発光ダイオード』という用語を用いる場合がある。従って、以下の説明において、「発光ダイオード」という用語を用いる場合、原則として、『素子』という概念が包含される。また、導電性固定部材層はＩＴＯから構成されている。導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０^-7ｍを越える微粒子を含まない溶液型の導電材料から成る。より具体的には、この溶液型の導電材料にはフィラーは含まれていない。溶液型の導電材料は、インジウム・アルコキシド及び錫アルコキシドを加水分解、重合してコロイド状にした物を溶液中に分散させた材料から構成されている。また、実施例１にあっては、配線を金（Ａｕ）から構成し、発光ダイオードの接続部（第２電極）をＡｇ／Ｐｔ／Ａｕ構造の金属多層膜から構成する。尚、Ａｇ／Ｐｔ／Ａｕ構造の金属多層膜から構成された発光ダイオードの接続部（第２電極）にあっては、Ａｇ膜が発光層に接し、Ａｕ膜が導電性固定部材層と接している。配線は、複数の帯状に延びる配線から構成されている。配線が形成された基体は、ＳｉＯ₂から成る絶縁膜が表面に形成されたガラス基板から成る。実施例１の方法によって得られる電子機器を発光ダイオード表示装置とする。以上の事項は、後述する実施例２〜実施例５にあっても同様である。

図１に、実施例１の方法によって得られた発光ダイオード組立体の模式的な一部断面図を示す。この発光ダイオード組立体は、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５と基体４０上に形成された配線４１とが、導電性固定部材層４３にて固定されており、発光ダイオード１０の下方にのみ導電性固定部材層４３が存在し、導電性固定部材層４３はＩＴＯから成る。具体的には、この発光ダイオード組立体は、発光ダイオード１０と、基体４０と、基体４０上に形成された配線４１と、導電性固定部材層４３と、第２の配線５１と、絶縁層５２から構成されている。発光ダイオード１０は、接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５と、発光層２４と、第１電極（ｎ側電極）２７とから構成されている。発光層２４は、ｎ側電極側から、ｎ型の導電型を有する第１化合物半導体層２１、活性層２３、ｐ型の導電型を有する第２化合物半導体層２２の積層構造を有する。配線４１と接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５とは、導電性固定部材層４３にて固定（例えば、接着）されている。また、発光ダイオード１０の下方にのみ、導電性固定部材層４３が存在する。即ち、発光ダイオード１０の下方に位置する導電性固定部材層４３の部分は残されているが、その他の導電性固定部材層４３の部分は除去されている。発光ダイオード１０の側面及び頂面（ｎ側電極２７）は絶縁層５２で覆われており、ｎ側電極２７の上方の絶縁層５２には開口部５３が設けられ、絶縁層５２上には第２の配線５１が形成され、更に、開口部５３を介してｎ側電極２７から第２の配線５１まで延びる第２の配線の延在部５１Ａが形成されている。配線４１は図面の紙面と平行な方向に延び、第２の配線５１は、図面の紙面と垂直な方向に延びている。発光層２４において発光した光は、基体４０から出射される。尚、配線４１は、係る出射光を遮らない形状となっている。出射光が通過しない基体４０の部分には、ブラックマトリクス層を形成しておいてもよい。更には、第２の配線の延在部５１Ａの幅を十分に広くすることで、光取出し機能を付与する（例えば、光取出しミラーを兼用する）構成としてもよい。発光ダイオード１０は全体として切頭円錐形である。第１化合物半導体層２１、活性層２３、及び、第２化合物半導体層２２を構成する化合物半導体は、具体的には、例えば、ＧａＩｎＮ系化合物半導体やＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体である。後述する実施例２〜実施例５にあっても同様である。

発光ダイオード１０が例えばＧａＮ系発光ダイオードである場合、各部の寸法、材料等の具体例を例示すると、以下のとおりである。即ち、第１化合物半導体層２１は、厚さ２．６μｍのｎ型ＧａＮ層から成り、活性層２３は、厚さが例えば０．２μｍであり、ＩｎＧａＮ井戸層とＧａＮ障壁層とから成る多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。また、第２化合物半導体層２２は、厚さ０．２μｍのｐ型ＧａＮ層から成る。活性層２３を構成するＩｎＧａＮ井戸層のＩｎ組成は、ＧａＮ系発光ダイオードが青色発光ダイオードである場合には、例えば０．１７、緑色発光ダイオードである場合は、例えば０．２５である。また、発光ダイオード１０の最大径、即ち、第２化合物半導体層２２の下面の直径は２０μｍであり、発光ダイオード１０の全体の厚さは５μｍである。接続部（ｐ側電極）２５は、上述したとおり、例えばＡｇ／Ｐｔ／Ａｕ構造の金属多層膜から成る。ｎ側電極２７は、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造の金属積層膜から成る。後述する実施例２〜実施例５にあっても同様である。

実施例１にあっては、導電性固定部材層４３の体積抵抗率は３×１０^-3Ω・ｍ（０．３Ω・ｃｍ）であり、厚さは約３０ｎｍである。

以下、図１、工程概念図である図２、積層構造体等の模式的な一部断面図である図３の（Ａ）及び（Ｂ）、図４の（Ａ）〜（Ｃ）、図５の（Ａ）及び（Ｂ）、図６の（Ａ）及び（Ｂ）、図７の（Ａ）及び（Ｂ）、並びに、図８の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、実施例１の方法を説明する。

［工程−１００］
先ず、周知の方法で、素子製造用基板２０に化合物半導体層の積層構造から成る発光層２４を形成し、発光層２４上に接続部（ｐ側電極に相当する）２５を形成する。具体的には、例えば、公称口径２インチのサファイア基板から成る素子製造用基板２０の上に、ＭＯＣＶＤ法に基づき、ｎ型の導電型を有する第１化合物半導体層２１、活性層２３、ｐ型の導電型を有する第２化合物半導体層２２を順次形成し、第２化合物半導体層２２上に、更に、真空蒸着法にてＡｇ／Ｐｔ／Ａｕ構造の金属多層膜から成る接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５を形成する。こうして、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２から成る発光層２４、並びに、接続部（ｐ側電極）２５から構成された積層構造体２６を得ることができる（図２の（Ａ）及び図３の（Ａ）参照）。尚、図面によっては、発光層２４や積層構造体２６を１層で表す場合がある。

［工程−１１０］
次いで、中継基板３０に接続部（ｐ側電極）２５が接するように積層構造体２６を中継基板３０に貼り合わせ後、素子製造用基板２０を発光層２４から除去する。そして、露出した発光層２４にｎ側電極２７を形成し、次いで、発光層２４をパターニングすることで発光ダイオード１０に分離する。具体的には、先ず、接続部（ｐ側電極）２５を中継基板３０に貼り合わせる（図２の（Ｂ）及び図３の（Ｂ）参照）。より具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層３１が形成されたガラス基板から成る中継基板３０を準備する。そして、積層構造体２６における接続部（ｐ側電極）２５と接着層３１とを貼り合わせ、接着層３１を硬化させる。その後、素子製造用基板２０を発光層２４から除去する（図２の（Ｃ）及び図４の（Ａ）参照）。具体的には、発光層２４（より具体的には、第１化合物半導体層２１）と素子製造用基板２０との界面に、素子製造用基板２０を介してエキシマレーザを照射することで、レーザ・アブレーションが生じる結果、素子製造用基板２０を発光層２４から剥離することができる。

次いで、中継基板３０に貼り合わされた発光層２４を構成する第１化合物半導体層２１上に、第１電極（ｎ側電極）２７を形成する（図２の（Ｄ）参照）。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第１電極（ｎ側電極）２７、発光層２４及び接続部（ｐ側電極）２５をエッチングすることで、複数の発光ダイオード１０を得ることができる（図４の（Ｂ）参照）。発光ダイオード１０を拡大した模式的な一部断面図を、図４の（Ｃ）に示す。発光ダイオード１０は、アレイ状（２次元マトリクス状）に中継基板３０上に残される。発光ダイオード１０の平面形状を、直径２０μｍの円形とした。

［工程−１２０］
その後、所望の発光ダイオード１０を中継基板３０から基板（以下、便宜上、支持基板３２と呼ぶ）に転写する。即ち、中継基板３０に貼り合わされた各発光ダイオード１０を、支持基板３２に付着させる。具体的には、先ず、発光ダイオード１０がアレイ状（２次元マトリクス状）に残された中継基板３０上の発光ダイオード１０に、ガラス板から成る支持基板３２の表面に形成された微粘着層３３を押し当てる（図２の（Ｅ）、図５の（Ａ）及び図５の（Ｂ）参照）。微粘着層３３は、例えば、シリコーンゴムから成る。支持基板３２は、図示しない位置決め装置に保持されている。そして、位置決め装置の作動によって、支持基板３２と中継基板３０との位置関係を調整することができる。次いで、実装すべき発光ダイオード１０に対して、中継基板３０の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する（図６の（Ａ）参照）。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射された発光ダイオード１０は、中継基板３０から剥離する。その後、支持基板３２と発光ダイオード１０との接触を解くと、中継基板３０から剥離した発光ダイオード１０は、微粘着層３３に付着した状態となる（図２の（Ｆ）及び図６の（Ｂ）参照）。

［工程−１３０］
次いで、本発明の第１の態様に係る方法を実行する。即ち、先ず、基体４０に設けられた少なくとも配線４１上に導電性固定部材前駆体層４２を形成する。具体的には、配線４１上を含む基体４０上に導電性固定部材前駆体層４２を形成する。より具体的には、ガラス基板の表面に形成されたＳｉＯ₂から成る絶縁膜（図示せず）上に配線４１を周知の方法で形成することで、基体４０を得る。そして、導電性固定部材前駆体層４２をスピンコーティング法に基づき全面に形成する（図７の（Ａ）参照）。尚、導電性固定部材前駆体層４２に対して、例えば、６０゜Ｃ、１分といったプリベーク処理を施してもよいし、行わなくともよい。

そして、接続部（ｐ側電極）２５を備えた発光ダイオード１０を、接続部（ｐ側電極）２５が導電性固定部材前駆体層４２と接するように、配線４１上に配置する（図２の（Ｇ）及び（Ｈ）、並びに、図７の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。具体的には、支持基板３２上に支持された発光ダイオード１０に備えられた接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５を導電性固定部材前駆体層４２と接触させた状態で、発光ダイオード１０を支持基板３２から取り除く。より具体的には、［工程−１２０］において得られた、微粘着層３３に付着した状態にある発光ダイオード１０を導電性固定部材前駆体層４２に押し付ける。発光ダイオード１０は微粘着層３３に相対的に弱く付着しているだけであり、導電性固定部材前駆体層４２は粘着性（タック）を有しているので、導電性固定部材前駆体層４２に押し付けられた発光ダイオード１０は、微粘着層３３から外れる。発光ダイオード１０を導電性固定部材前駆体層４２と接触させた（押し付けた）状態で支持基板３２を基体４０から離れる方向に移動させると、発光ダイオード１０は導電性固定部材前駆体層４２の上に残される。こうして、所望の数の発光ダイオード１０を導電性固定部材前駆体層４２上に仮止めすることができる。尚、発光ダイオード１０は導電性固定部材前駆体層４２から移動しない程度に、導電性固定部材前駆体層４２は粘着性（タック）を有している。

以上の［工程−１２０］及び［工程−１３０］を所望の回数だけ繰り返し、所望の数の発光ダイオードを配線４１上に仮止めする。このような支持基板３２を用いた方式を、便宜上、ステップ転写法と呼ぶ。そして、このようなステップ転写法を所望の回数、繰り返すことで、所望の個数の発光ダイオード１０が、導電性固定部材前駆体層４２上に２次元マトリクス状に配置される。具体的には、１９２０×１０８０×（３種類の発光ダイオードの個数）の数の発光ダイオードを実装する場合を想定し、１回のステップ転写において、例えば、１６０×１２０個の発光ダイオード１０を導電性固定部材前駆体層４２上に２次元マトリクス状に配置させるとする。すると、この場合には、（１９２０×１０８０）／（１６０×１２０）＝１０８回のステップ転写法を繰り返すことで、１９２０×１０８０個の発光ダイオード１０を、導電性固定部材前駆体層４２上に配置することができる。そして、以上の［工程−１００］〜［工程−１３０］を合計３回、繰り返すことで、所定の数の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを、所定の間隔、ピッチで基体４０に実装することができる。尚、中継基板３０上に残された発光ダイオード１０は、次の基体４０への発光ダイオード１０の実装に用いればよい。

［工程−１４０］
その後、導電性固定部材前駆体層４２を加熱して導電性固定部材層４３を得ることで、導電性固定部材層４３を介して配線４１に発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極）２５を固定する（図８の（Ａ）参照）。具体的には、例えば、酸素ガス雰囲気あるいは大気雰囲気で３５０゜Ｃまで昇温し、３５０゜Ｃにて３０分間の加熱（焼成処理）を行った後、窒素ガス雰囲気として４５０゜Ｃまで昇温し、４５０゜Ｃにて３０分間の加熱（アニール処理）を行えばよい。但し、窒素ガス雰囲気での加熱（アニール処理）を省略することもできる。この加熱条件で得られたＩＴＯから成る導電性固定部材層４３は、アモルファス状態にある。

［工程−１５０］
次に、発光ダイオード１０の下方に位置する導電性固定部材層４３の部分を残し、その他の導電性固定部材層４３の部分を除去する（図８の（Ｂ）参照）。具体的には、塩化第２鉄水溶液や有機酸から成るエッチング液に全体を浸漬することで、発光ダイオード１０が一種のエッチング用マスクとして機能し、発光ダイオード１０に覆われていない露出した導電性固定部材層４３の部分を除去することができる。こうして、発光ダイオード１０を配線４１上に電気的に接続した状態で固定することができる。

［工程−１６０］
その後、発光ダイオード１０を覆うように絶縁層５２を形成し、発光ダイオードの第１電極（ｎ側電極）２７の上方の絶縁層５２に開口部５３を形成し、係る第１電極（ｎ側電極）２７と接続された第２の配線５１及び第２の配線の延在部５１Ａを絶縁層５２の上に形成する（図１参照）。そして、配線４１及び第２の配線５１を駆動回路と接続することによって、発光ダイオード表示装置を完成させることができる。

実施例１にあっては、発光ダイオードに設けられた接続部を、確実に、比較的容易に、高い信頼性をもって配線と接続することができる。しかも、基体に微小な発光ダイオードを実装するとき、発光ダイオードが不所望の位置にずれたり、傾いてしまうといった現象が生じることがなく、容易に、確実に、高い位置精度で実装することが可能となる。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、配線４１を構成する金属、及び、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５を構成する金属を、銀（Ａｇ）とする。そして、実施例２にあっては、［工程−１５０］を実行した後、合金化熱処理を施し、配線４１を構成する金属である銀（Ａｇ）と、導電性固定部材層４３を構成する金属（インジウム及び錫）、並びに、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極）２５を構成する金属である銀（Ａｇ）を合金化する。合金化熱処理の条件として、雰囲気を窒素ガス雰囲気、温度を３５０゜Ｃ、処理時間を３０分とした。この点を除き、実施例２の方法は、実施例１の方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例３も実施例１の変形である。実施例３にあっては、基体４０へ垂直投影した発光ダイオード１０の射影像の領域内に、合金化のための金属層６０が形成されている。具体的には、実施例１の［工程−１４０］と同様の工程における模式的な一部断面図を図９の（Ａ）に示すように、Ｔｉから成る金属層６０が配線４１の上に形成されている。尚、図９の（Ｂ）に示すように、Ｔｉから成る金属層６０が配線４１と基体４０との間に形成されていてもよい。

実施例３にあっては、［工程−１４０］と同様の工程において、大気雰囲気で３５０゜Ｃまで昇温し、３５０゜Ｃにて６０分間の加熱（焼成処理）を行った。尚、この加熱によって、合金化熱処理も同時に行われた。即ち、配線４１を構成する金属である金（Ａｕ）と、導電性固定部材層４３を構成する金属（インジウム及び錫）と、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極）２５を構成する金属である金（Ａｕ）と、チタン（Ｔｉ）から成る金属層６０を合金化した。こうして、図９の（Ｃ）に示すように、発光ダイオード１０の下方の導電性固定部材前駆体層４２の部分と金属層６０と配線４１の部分によって合金層６１が形成され、あるいは又、発光ダイオード１０の下方の導電性固定部材前駆体層４２の部分と配線４１の部分と金属層６０によって合金層６１が形成される。以上の点を除き、実施例３の方法は、実施例１の方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例３にあっては、実施例１の［工程−１５０］と同様の工程において、発光ダイオード１０の下方に位置する導電性固定部材層４３の部分を残し、その他の導電性固定部材層４３の部分を除去するが、発光ダイオード１０の下方に位置する導電性固定部材層４３の部分は合金化されており、その他の導電性固定部材層４３の部分は合金化されていない。従って、発光ダイオード１０の下方に位置する合金化された導電性固定部材層４３の部分のエッチング速度と、合金化されていないその他の導電性固定部材層４３の部分のエッチング速度に大きな差異が生じる結果、合金化されていないその他の導電性固定部材層４３の部分を確実にエッチングにて除去することができる。しかも、フォトリソグラフィ技術等に基づくエッチング用マスクの形成等も不要である。

実施例４は、本発明の第２の態様に係る発光素子組立体に関する。実施例４の発光素子組立体は、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５と基体４０上に形成された配線４１とが、導電性固定部材層４３にて固定されており、導電性固定部材層４３は、少なくとも、金属原子、炭素（Ｃ）原子及び酸素（Ｏ）原子、より具体的には、実施例１にあっては、金属原子としてのインジウム（Ｉｎ）及び錫（Ｓｎ）、並びに、炭素（Ｃ）原子及び酸素（Ｏ）原子から構成されている。ここで、炭素（Ｃ）原子が含まれる割合は、約２０重量％である。

実施例４にあっては、実施例１の［工程−１４０］と同様の工程において、例えば、大気雰囲気にて３２０゜Ｃまで昇温し、３２０゜Ｃにて３０分間の加熱を行った。このような比較的低温の加熱状態では、導電性固定部材前駆体層４２に含まれる溶剤や各種の有機物質（例えば、安定化剤）は除去されるが、導電性固定部材前駆体層４２に熱分解や化学反応が生じてＩＴＯから成る導電性固定部材層４３が形成されるよりは、むしろ、金属原子としてのインジウム（Ｉｎ）原子と錫（Ｓｎ）原子、及び、炭素（Ｃ）原子、並びに、これらの原子に結合した酸素（Ｏ）原子から導電性固定部材層４３が構成されていると考えられる。このときの導電性固定部材層４３の体積抵抗率は３×１０^-3Ω・ｍ（０．３Ω・ｃｍ）であり、厚さは約３０ｎｍであった。

以上の点を除き、実施例４の方法は、実施例１の方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例５は、本発明の第２の態様に係る配線への素子の電気的接続方法、及び、本発明の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法に関する。尚、これらの方法を総称して、以下、実施例５の方法と呼ぶ。ここで、実施例５の方法によって得られた発光ダイオード組立体の模式的な一部断面図は、図１に示したと同様である。即ち、この発光ダイオード組立体は、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５と基体４０上に形成された配線４１とが、導電性固定部材層４３にて固定されており、導電性固定部材層４３はＩＴＯから成る。尚、発光ダイオード１０の下方にのみ導電性固定部材層４３が存在する。

以下、再び、図１、工程概念図である図２、積層構造体等の模式的な一部断面図である図３の（Ａ）及び（Ｂ）、図４の（Ａ）〜（Ｃ）、図５の（Ａ）及び（Ｂ）、図６の（Ａ）及び（Ｂ）、並びに、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）、図１１を参照して、実施例５の方法を説明する。

［工程−５００］
先ず、実施例１の［工程−１００］と同様にして、周知の方法で、素子製造用基板２０に化合物半導体層の積層構造から成る発光層２４を形成し、発光層２４上に接続部（ｐ側電極に相当する）２５を形成する（図２の（Ａ）及び図３の（Ａ）参照）。

［工程−５１０］
次いで、実施例１の［工程−１１０］と同様にして、中継基板３０に接続部（ｐ側電極）２５が接するように積層構造体２６を中継基板３０に貼り合わせ後、素子製造用基板２０を発光層２４から除去する。そして、露出した発光層２４にｎ側電極２７を形成し、次いで、発光層２４をパターニングすることで発光ダイオード１０に分離する（図２の（Ｂ）〜（Ｄ）、図３の（Ｂ）、図４の（Ａ）〜（Ｃ）参照）。

［工程−５２０］
その後、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、所望の発光ダイオード１０を中継基板３０から支持基板３２に転写する（図２の（Ｅ）〜（Ｆ）、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）参照）。

［工程−５３０］
次いで、本発明の第２の態様に係る方法を実行する。即ち、発光ダイオード１０に備えられた接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５上に、適切な印刷法（例えば、インクジェット印刷法）に基づき導電性固定部材前駆体層４２を形成する（図１０の（Ａ）参照）。尚、導電性固定部材前駆体層４２に対して、例えば、６０゜Ｃ、１分といったプリベーク処理を施してもよいし、行わなくともよい。

［工程−５４０］
そして、導電性固定部材前駆体層４２が基体４０に設けられた配線４１と接するように、発光ダイオード１０を配線４１上に配置する（図２の（Ｇ）〜（Ｈ）、及び、図１０の（Ｂ）参照）。具体的には、支持基板３２上に支持された発光ダイオード１０に備えられた接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）２５上に形成された導電性固定部材前駆体層４２を配線４１と接触させた状態で、発光ダイオード１０を支持基板３２から取り除く。より具体的には、［工程−５３０］において得られた、微粘着層３３に付着した状態にある発光ダイオード１０における導電性固定部材前駆体層４２を配線４１に押し付ける。発光ダイオード１０は微粘着層３３に相対的に弱く付着しているだけであり、導電性固定部材前駆体層４２は粘着性（タック）を有しているので、導電性固定部材前駆体層４２が配線４１に押し付けられた発光ダイオード１０は、微粘着層３３から外れる。発光ダイオード１０の導電性固定部材前駆体層４２を配線４１と接触させた（押し付けた）状態で支持基板３２を基体４０から離れる方向に移動させると、発光ダイオード１０は導電性固定部材前駆体層４２を介して配線４１の上に残される。こうして、所望の数の発光ダイオード１０を配線４１上に導電性固定部材前駆体層４２を介して仮止めすることができる。尚、導電性固定部材前駆体層４２が配線４１から移動しない程度に、導電性固定部材前駆体層４２は粘着性（タック）を有している。

以上の［工程−５３０］及び［工程−５４０］を所望の回数だけ繰り返し、所望の数の発光ダイオードを配線４１上に仮止めする。そして、ステップ転写法を所望の回数、繰り返すことで、所望の個数の発光ダイオード１０が、導電性固定部材前駆体層４２を介して配線４１上に２次元マトリクス状に配置される。更には、以上の［工程−５００］〜［工程−５４０］を合計３回、繰り返すことで、所定の数の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを、所定の間隔、ピッチで基体４０に実装することができる。尚、中継基板３０上に残された発光ダイオード１０は、次の基体４０への発光ダイオード１０の実装に用いればよい。

［工程−５５０］
その後、導電性固定部材前駆体層４２を加熱して導電性固定部材層４３を得ることで、導電性固定部材層４３を介して配線４１に発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極）２５を固定する（図１１参照）。具体的には、例えば、酸素ガス雰囲気あるいは大気雰囲気で３５０゜Ｃまで昇温し、３５０゜Ｃにて３０分間の加熱（焼成処理）を行った後、窒素ガス雰囲気として４５０゜Ｃまで昇温し、４５０゜Ｃにて３０分間の加熱（アニール処理）を行えばよい。但し、窒素ガス雰囲気での加熱（アニール処理）を省略することもできる。この加熱条件で得られたＩＴＯから成る導電性固定部材層４３は、アモルファス状態にある。

［工程−５６０］
その後、発光ダイオード１０を覆うように絶縁層５２を形成し、発光ダイオードの第１電極（ｎ側電極）２７の上方の絶縁層５２に開口部５３を形成し、係る第１電極（ｎ側電極）２７と接続された第２の配線５１及び第２の配線の延在部５１Ａを絶縁層５２の上に形成する（図１参照）。そして、配線４１及び第２の配線５１を駆動回路と接続することによって、発光ダイオード表示装置を完成させることができる。

実施例５にあっても、発光ダイオードに設けられた接続部を、確実に、比較的容易に、高い信頼性をもって配線と接続することができる。しかも、基体に微小な発光ダイオードを実装するとき、発光ダイオードが不所望の位置にずれたり、傾いてしまうといった現象が生じることがなく、容易に、確実に、高い位置精度で実装することが可能となる。

実施例２において説明した合金化を、実施例５に適用することができる。また、実施例３において説明した合金化を、実施例５に適用することができる。この場合の、実施例５の［工程−５４０］と同様の工程における模式的な一部断面図を図１２の（Ａ）に示すが、Ｔｉから成る金属層６０が配線４１の上に形成されている。尚、図１２の（Ｂ）に示すように、Ｔｉから成る金属層６０が配線４１と基体４０との間に形成されていてもよい。そして、［工程−５４０］を実行した後、合金化熱処理を施し、配線４１を構成する金属である金（Ａｕ）と、導電性固定部材層４３を構成する金属（インジウム及び錫）と、発光ダイオード１０の接続部（ｐ側電極）２５を構成する金属である金（Ａｕ）と、チタン（Ｔｉ）から成る金属層６０を合金化する。こうして、図１２の（Ｃ）に示すように、発光ダイオード１０の下方の導電性固定部材前駆体層４２の部分と金属層６０と配線４１の部分によって合金層６１が形成され、あるいは又、発光ダイオード１０の下方の導電性固定部材前駆体層４２の部分と配線４１の部分と金属層６０によって合金層６１が形成される。あるいは又、実施例４において説明した本発明の第２の態様に係る発光素子組立体を、実施例５に適用することもできる。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、実施例において挙げた数値、材料、構成、構造、形状、各種基板、原料、プロセス等はあくまでも例示に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、構成、構造、形状、基板、原料、プロセス等を用いることができる。

実施例１〜実施例４にあっては、導電性固定部材前駆体層４２をスピンコーティング法に基づき全面（配線４１上を含む基体４０上）に形成したが、代替的に、例えば、インクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、コンタクトプリント法、インプリント法といった各種印刷法に基づき、導電性固定部材前駆体層４２を配線４１の所望の領域上にのみ形成してもよい。このような方法によれば、実施例１の［工程−１５０］を省略することができる。また、実施例にあっては、配線に固定される接続部の数を１つとしたが、これに限定するものではなく、素子等によっては２つ以上であってもよい。

図１は、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法によって得られた素子（発光素子）を含む発光ダイオード組立体の模式的な一部断面図である。 図２は、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法の各工程を説明するための工程概念図である。 図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図であり、図４の（Ｃ）は、［工程−１１０］において得られた発光ダイオードを拡大した模式的な一部断面図である。 図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図４の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図５の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、図６の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の（Ｂ）に引き続き、実施例１の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例３において、実施例１の［工程−１４０］と同様の工程における模式的な一部断面図であり、図９の（Ｃ）は、合金化のための熱処理を行った後の発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、図６の（Ｂ）に引き続き、実施例５の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図１１は、図１０の（Ｂ）に引き続き、実施例５の配線への素子の電気的接続方法あるいは発光素子組立体の製造方法を説明するための発光層等の模式的な一部断面図である。 図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例５の実施例３と同様の変形例において、実施例５の［工程−５４０］と同様の工程における模式的な一部断面図であり、図１２の（Ｃ）は、合金化のための熱処理を行った後の発光ダイオード等の模式的な一部断面図である。 図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の技術における問題点を説明するための模式図である。

符号の説明

１０・・・発光ダイオード、２０・・・素子製造用基板、２１・・・第１化合物半導体層、２２・・・第２化合物半導体層、２３・・・活性層、２４・・・発光層、２５・・・接続部（ｐ側電極あるいは第２電極）、２６・・・積層構造体、２７・・・ｎ側電極、３０・・・中継基板、３１・・・接着層、３２・・・基板（支持基板）、３３・・・微粘着層、４０・・・基体、４１・・・配線、４２・・・導電性固定部材前駆体層、４３・・・導電性固定部材層、５１・・・第２の配線、５１Ａ・・・第２の配線の延在部、５２・・・絶縁層、５３・・・開口部、６０・・・金属層、６１・・・合金層

Claims (18)

1. （Ａ）基体に設けられた少なくとも配線上に、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を形成するための導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
   （Ｂ）接続部を備えた素子を、該接続部が導電性固定部材前駆体層と接するように配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に素子の接続部を固定する、
   工程から成り、
   導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０ ^-7 ｍを越える微粒子を含まない溶液型の導電材料から成ることを特徴とする配線への素子の電気的接続方法。
2. 前記工程（Ａ）においては、配線上を含む基体上に導電性固定部材前駆体層を形成し、
   前記工程（Ｂ）の後、素子の下方に位置する導電性固定部材層の部分を残し、その他の導電性固定部材層の部分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気的接続方法。
3. 前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された素子に備えられた接続部を導電性固定部材前駆体層と接触させた状態で、素子を基板から取り除くことで、素子を配線上に配置することを特徴とする請求項１に記載の電気的接続方法。
4. 前記工程（Ｂ）中において、又は、前記工程（Ｂ）の後、熱処理によって、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化を図ることを特徴とする請求項１に記載の電気的接続方法。
5. 基体へ垂直投影した素子の射影像の領域内には、合金化のための金属層が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気的接続方法。
6. （Ａ）素子に備えられた接続部上に、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を形成するための導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
   （Ｂ）導電性固定部材前駆体層が基体に設けられた配線と接するように素子を配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に素子の接続部を固定する、
   工程から成り、
   導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０ ^-7 ｍを越える微粒子を含まない溶液型の導電材料から成ることを特徴とする配線への素子の電気的接続方法。
7. 前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された素子に備えられた接続部上に形成された導電性固定部材前駆体層を基体に設けられた配線と接触させた状態で、素子を基板から取り除くことで、素子を配線上に配置することを特徴とする請求項６に記載の電気的接続方法。
8. 前記工程（Ｂ）中において、又は、前記工程（Ｂ）の後、熱処理によって、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化を図ることを特徴とする請求項６に記載の電気的接続方法。
9. 基体へ垂直投影した素子の射影像の領域内には、合金化のための金属層が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電気的接続方法。
10. （Ａ）基体に設けられた少なくとも配線上に、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を形成するための導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
    （Ｂ）接続部を備えた発光素子を、該接続部が導電性固定部材前駆体層と接するように配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に発光素子の接続部を固定する、
    工程から成り、
    導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０ ^-7 ｍを越える微粒子を含まない溶液型の導電材料から成ることを特徴とする発光素子組立体の製造方法。
11. 前記工程（Ａ）においては、配線上を含む基体上に導電性固定部材前駆体層を形成し、
    前記工程（Ｂ）の後、発光素子の下方に位置する導電性固定部材層の部分を残し、その他の導電性固定部材層の部分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子組立体の製造方法。
12. 前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された発光素子に備えられた接続部を導電性固定部材前駆体層と接触させた状態で、発光素子を基板から取り除くことで、発光素子を配線上に配置することを特徴とする請求項１０に記載の発光素子組立体の製造方法。
13. 前記工程（Ｂ）中において、又は、前記工程（Ｂ）の後、熱処理によって、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化を図ることを特徴とする請求項１０に記載の発光素子組立体の製造方法。
14. 基体へ垂直投影した発光素子の射影像の領域内には、合金化のための金属層が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の発光素子組立体の製造方法。
15. （Ａ）発光素子に備えられた接続部上に、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を形成するための導電性固定部材前駆体層を形成し、次いで、
    （Ｂ）導電性固定部材前駆体層が基体に設けられた配線と接するように発光素子を配線上に配置した後、導電性固定部材前駆体層を加熱して、ＩＴＯ又はＩＺＯから成る導電性固定部材層を得ることで、導電性固定部材層を介して配線に発光素子の接続部を固定する、
    工程から成り、
    導電性固定部材前駆体層は、粒径が１×１０ ^-7 ｍを越える微粒子を含まない溶液型の導電材料から成ることを特徴とする発光素子組立体の製造方法。
16. 前記工程（Ｂ）において、基板上に支持された発光素子に備えられた接続部上に形成された導電性固定部材前駆体層を基体に設けられた配線と接触させた状態で、発光素子を基板から取り除くことで、発光素子を配線上に配置することを特徴とする請求項１５に記載の発光素子組立体の製造方法。
17. 前記工程（Ｂ）中において、又は、前記工程（Ｂ）の後、熱処理によって、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化、又は、配線を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化及び発光素子の接続部を構成する金属と導電性固定部材層を構成する金属との合金化を図ることを特徴とする請求項１５に記載の発光素子組立体の製造方法。
18. 基体へ垂直投影した発光素子の射影像の領域内には、合金化のための金属層が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の発光素子組立体の製造方法。

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