JP4982926B2 - 素子配列方法 - Google Patents
素子配列方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4982926B2 JP4982926B2 JP2001148425A JP2001148425A JP4982926B2 JP 4982926 B2 JP4982926 B2 JP 4982926B2 JP 2001148425 A JP2001148425 A JP 2001148425A JP 2001148425 A JP2001148425 A JP 2001148425A JP 4982926 B2 JP4982926 B2 JP 4982926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- electrode line
- electrode lines
- intersection
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、素子が装置基板の所定の位置に配設される素子配列方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
薄型の画像表示装置として、種々の表示装置が開発されている。例えば発光ダイオード(LED)を用いた装置、液晶ディスプレイを用いた装置、プラズマディスプレイを用いた装置などがある。これら画像表示装置は、コンピューター技術の進展とともにその適用範囲が広がりつつあり、例えば対角サイズで30センチから150センチ程度の大きさの装置は、テレビジョン受像機、ビデオ再生装置、ゲーム機器の出力装置に用いられている。
【0003】
素子をマトリクス状に配列して画像表示装置に組み上げる場合には、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)のように基板上に素子を形成するか、或いは発光ダイオードディスプレイのように単体のLEDパッケージを配列することが行なわれている。さらに、従来のLCD、PDPの如き画像表示装置においては、素子や画素のピッチとその製造プロセスに関し、素子分離が出来ないために製造プロセスの当初から素子はその画像表示装置の画素ピッチだけ間隔を空けて該画像表示装置を構成する基板上に形成することが通常行なわれている。
【0004】
ところで、多結晶シリコンをチャネルとして用いた薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)をスイッチング素子及び周辺の駆動回路として採用し、一画素毎に画素制御用のスイッチング素子として薄膜トランジスタを配置するアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目されている。高画質を実現するためにはスイッチング特性が良好な材料で半導体が形成される必要があり、特に多結晶シリコン(poly−Si)あるいは微結晶シリコン(μc−Si)などの多結晶シリコン(非単結晶の結晶質シリコン)からなる半導体は、アモルファスシリコンからなる半導体と比較してキャリアの移動度が10倍から100倍程度大きいという特徴があり、スイッチング素子の構成材料として非常に優れた特性を有している。
【0005】
多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタの製造工程プロセスで半導体の不純物を拡散させるために熱拡散が主流であったころは1200℃までの高温処理も行なわれていたが、現在の最高熱処理温度は900℃程度であり製造プロセスの低温化は着実に進んでいる。しかしながら、プロセスの低温化が進む中においても、この温度領域では耐熱性に優れたガラス基板を薄膜トランジスタ製造用の絶縁基板として用いざるをえない。
【0006】
しかし、液晶ディスプレイの低コスト化および市場の要望から、低融点ガラス板材料の使用が必要不可欠であることから、近年、製造プロセスの最高温度が600℃以下になる低温プロセスの開発が進められ実際にデバイスの作成がなされている。さらに、液晶ディスプレイの大画面化に伴い、製造プロセス温度をより低くし従来のガラス基板を使用した場合よりコストを抑えることができる有機高分子基板を用いることも検討されている。
【0007】
上述のような問題に対しての解決方法として、素子を実装する基板とは別の素子形成基板上に素子を作成した後に素子を分離して実装基板に実装する方法が行なわれている。一例として、真空チャックなどを用いて個々の素子を所定の位置に実装する如き方法が行なわれており、さらに効率の良い工法も検討されている。
【0008】
一方、公開特許公報特開2000−29038号公報において、静電気力を利用して基板上の所定の位置にスペーサを配置する方法が提供されている。本公報では、液晶表示装置を構成する基板の基板間隔を一定にするためのスペーサを画素部以外の領域である電極線上に選択的に配置するために、スペーサを帯電し電極線をスペーサと逆極性もしくは同極性に制御してスペーサを所定の位置に配置する方法を提供している。しかし、本公報ではスペーサのみに言及するに留まり、素子の配列方法には言及していない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
電子応用装置及び画像表示装置を構成する装置基板と素子の一体形成の方法では、不良な素子を選別して取り除くことができないうえに、良品のみを揃えて配置することができないため、一つの基板上に配置する素子数が多くなる大画面になるほど素子の歩留まりに起因する画像表示の品質の低下が問題になる。例えば、液晶表示装置では画素制御用の薄膜トランジスタ素子の製造プロセスにおいて非晶質シリコン膜から多結晶シリコン膜を作成する際に高温でアニールする必要があり、従来の液晶表示装置の装置基板上に薄膜トランジスタ素子をはじめから形成する方法を用いた場合、アニール時の高温によって基板が劣化する場合がある。特に、液晶表示装置などを大画面化するためのコストダウンの方法として装置基板に安価な低耐熱性基板を使用した場合にはアニール時の熱による装置基板の劣化が顕著であり、画像表示装置の品質を低下させる。
【0010】
また、装置基板とは別の素子形成基板に素子を作成しておき真空チャックなどを用いて個々の素子を装置基板の所定の位置に配置する場合、素子サイズが小さいとハンドリングが困難になり、素子毎の位置決めや作業効率においても問題がある。さらにチャック時の衝撃や装置基板に素子を配置するときの応力によって素子がダメージを受ける場合がある。
【0011】
他の方法として装置基板上に複数の素子をランダムに残す方法も考えられるが、液晶表示装置の行電極線(ゲート電極)と列電極線(データ電極)以外にデータ蓄積のためのキャパシタ用電極線やサブ画素電極およびこれらに接続する装置基板上の電極線が形成されている場合、行電極線と列電極線以外の電極線上に素子が配置されることを避ける必要がある。さらに、配置される素子の向きを制御出来ないことに起因する装置基板上の電極線と素子の接続不良などの問題がある。光透過領域である画素電極領域に素子が配置された場合、光が透過する割合つまり開口率が低下し画質の低下を招く原因となる。画質の向上とともに画像表示装置の大画面化が進むにつれて、個々の画素を制御する駆動用素子や各素子を接続する電極線で消費される電力も大きくなってきている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の素子配列方法は、帯電させた素子に対して交差部を形成するように交差する一対の電極線の電位を切り替えて、静電気力によって前記素子を前記交差部に配列した素子配列方法であり、一方の電極線の電位を素子と同極性に制御し他方の電位を逆極性に制御した後、一方の電極線の電位を逆極性に制御して且つ他方の電極線の電位を同極性に制御する。そして、素子と逆極性の電位の絶対値は、前記素子と同極性の電位の絶対値より大にした、ことを特徴とする。
【0013】
上記方法によれば、負に帯電させた複数の素子を交差させた電極線上にランダムに残し、交差部を形成する第1の電極線の電位を負に制御し、第2の電極線の電位を正に制御することによって、第1の電極線上に残された素子は静電斥力を受けて除去され、第2の電極線上に残された素子は静電引力を受けそのまま第2の電極線上に配置される。次に、第1の電極線の電位を正に制御し、第2の電極線の電位を負に制御することによって第2の電極線上に配置された素子のうち第1の電極線との交差部に配置された素子のみが該交差部に残留する。このとき、正の電位の絶対値を負の電位の絶対値より大きい値に制御しておくことで、交差部に素子を配置することができる。
【0014】
さらに、あらかじめ素子の電極パッドに接着剤層を形成しておくことで、装置基板上の素子接続領域に前記電極パッドが接触した素子のみが装置基板の素子接続部に配設される。次に、交差部に配置された素子のうち電極パッドの接着剤層が素子接続部に接触しなかった素子を除去し、再び負に帯電させた複数の素子を前記交差させた電極線上にランダムに残す。本工程を順次繰り返すことによって精度良く交差部のすべてに素子を配設することができる。
【0015】
また、装置基板上に第1の電極線と第2の電極線に隣接して素子を配置する必要のない第3の電極線が複数配線されている場合には、第3の電極線の電位を素子に帯電させた電荷と同極性の電位に制御し、第1の電極線と第2の電極線の電位を互いに逆極性になるように順次切り換えることによって第1の電極線と第2の電極線の交差部にのみ素子を配置することができる。このとき、あらかじめ素子の電極パッドに接着剤層を形成しておくことで、装置基板上の素子接続領域に電極パッドが接触した素子のみが装置基板の素子接続部に配設される。次に、交差部に配置された素子のうち電極パッドの接着剤層が素子接続部に接触しなかった素子を除去し、再び帯電させた複数の素子を装置基板上にランダムに残す。本工程を順次繰り返すことによって精度良く第1の電極線と第2の電極線の交差部のすべてに素子を配設することができる。
【0016】
【本発明の実施の形態】
本発明の素子配列方法について、液晶表示装置の装置基板に画素制御用の素子を配設する製造工程を例に挙げ図面を参照して説明する。
【0017】
[第1の実施形態]
まず、図1に素子2が素子形成基板1上に形成されたところの断面図を示す。素子2は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動用素子として用いられる二端子素子であり、例えば、MIM素子(MIM:Metal Insurator Metal)、MSI素子(MSI:Metal Semi-Insurator Metal)、DR素子(Diode Ring)、BTBダイオード(BTB:Back To Back)、Pinダイオード等が挙げられる。
素子2は誘電体膜もしくは樹脂によって素子本体が被覆されており、素子2の一つの面には電極パッド3、4が形成されており、電極パッド3、4の素子2と反対側の面には熱可塑性を有する導電性接着剤で構成される接着剤層5が形成されている。誘電体膜や樹脂は素子2内部の素子本体が劣化しない方法で被覆されていれば良い。剥離膜7は非晶質シリコン膜で形成されており、素子2が形成されている面とは反対側の素子形成基板1の面からレーザービームを照射することで剥離膜7を結晶化して素子形成基板1から素子2を分離することができる。素子2は素子形成基板1上に密に形成されたのち、エッチングまたはダイシングなどの工法により素子形成基板1に素子分離溝6が形成され、各素子が分離される。素子形成基板1上の素子2の素子間隔は、素子の配設先である装置基板上に素子を配置する間隔と一致している必要はない。素子形成基板1から分離された素子2は選別された後、良品のみが負に帯電される。
【0018】
次に、素子を装置基板上に配設するところを示す図2乃至図7の工程平面図を用いて、装置基板8の行電極線9と列電極線10の交差部11に素子2を配設する工程を順次説明する。本実施形態で用いる装置基板8はガラス基板等で構成されており、前記ガラス基板上にXYマトリックス状に電極線が形成されている。前記電極線は、列電極線10をガラス基板上にパターニングして形成し、その上に列電極線10と行電極線9を絶縁するための絶縁膜を形成し、さらにその上に行電極線9をパターニングして形成し配線される。装置基板8が液晶表示装置の装置基板である場合には、上記電極線の他に画素電極や配向膜も形成される。まず、負に帯電された複数の素子2を装置基板8上にランダムに残し、列電極線10を正の電位に制御し、行電極線9を負の電位に制御して、図2に示すように列電極線10上にのみ素子2を残す。このとき、装置基板8上の列電極線10と素子2の間には静電引力が働き素子2が列電極線10上にのみ配置され、行電極線9と素子2の間には静電斥力が働くことから行電極線9上には素子2は配置されない。また、負に帯電させた素子2と逆極性に制御された列電極線10の正の電位の絶対値は、行電極線9の負の電位の絶対値より大きい値に制御されることによって、交差部11に配置された素子2の装置基板8と垂直な向きに引力が作用して、素子2が交差部11から除去されることはない。素子2は列電極線10上に配置されてはいるが向きを制御できないので、素子2のうち電極パッド3、4が列電極線10に向かう向きで配置された素子2aや、電極パッド3、4が装置基板8に対して反対の向きで配置された素子2bなどが混在している。交差部11の中心に素子2が配置されたときのみ、装置基板8に平行な面内での列電極線10と行電極線9から受ける静電気力の成分が平衡に保たれるので、交差部11に配置された素子2では、素子2の中心と交差部11の中心は一致している。
【0019】
次に、列電極線10を負の電位に制御し行電極線9を正の電位に制御すると、列電極線10と素子2間には静電斥力、行電極線9と素子2間には静電引力が作用し、図3に示すように、列電極線10上の交差部11以外の領域に配置されていた素子2を除去することができる。このとき、初めに装置基板8上にランダムに素子2を残したので、交差部11のうち素子2が配置されない交差部11も存在している。
【0020】
次に、装置基板8を加熱して素子2を交差部11に臨む接続部に接続する。交差部11に配置された素子2のうち電極パッド3、4が交差部11に向かう向きで配置された素子2aは、電極パッド3、4の表面に熱可塑性を有する導電性接着剤が塗布された接着剤層5が形成されていることから、図4に示すように、交差部11に配置された素子2のうち素子2aのみが交差部11に臨む接続部に接続される。一方、交差部11に配置されていた素子2bは、交差部11に臨む接続部と接続されないことから、装置基板8を反転させるか、もしくは振動を与えることによって装置基板8上から除去される。
【0021】
次に、図2で説明した工程と同じ手順で列電極線10を正の電位に制御し、行電極線9を負の電位に制御した状態で、負に帯電させた複数の素子2を装置基板8上にランダムに残し、図5に示すように、列電極線10上の素子2が配置されていない領域に素子2を配置する(配置された素子2の向きに応じて素子2a、2bと区別している)。このときも、正の電位の絶対値を負の電位の絶対値より大きい値に制御する。また、図5の工程で残す素子2とすでに列電極線10上に配設されている素子2は伴に負に帯電していることから互いに静電斥力が作用し、素子2が重なり合って配置されることはない。
【0022】
次に、図3で説明した工程と同じ手順で列電極線10を負の電位に制御し行電極線9を正の電位に制御すると、列電極線10と素子2間には静電斥力、行電極線9と素子2間には静電引力が作用し、列電極線10上の交差部11以外の領域に配置されていた素子2を除去することができる。交差部11に配置された素子2のうち電極パッド3、4が交差部11に向かう向きで配置された素子2aは電極パッド3、4に熱可塑性を有する導電性接着剤が塗布された接着剤層5が形成されていることから、装置基板8を加熱することによって交差部11に配置された素子2のうち素子2aのみが、図6に示すように、交差部11に臨む接続部と接続される。一方、素子2bは交差部11に臨む接続部と接続されず、図4で説明した工程と同様に再び装置基板8から素子2bは除去される。
【0023】
上記工程を繰り返し行なうことによって、図7に示すように交差部11にのみ素子2を配設することができる。このとき、上記工程とは逆に、素子2を帯電させたときの極性、行電極線9及び列電極線10の電位の極性について、組み合わせを逆に制御しても素子2を交差部11に配設することが出来る。
【0024】
次に、上記工程のうち素子2を交差部11の接続部に接続する工程について詳細に説明する。図8に交差部11に配設された素子2の平面図を示す。素子2の形状は略正方形で回転対称、またはそれと略同等の形状をしており、交差部11と略同じ大きさを有し、前記正方形の各辺は行電極線9と列電極線10の線幅と略同程度の寸法を有している。電極パッド3は、電極パッド3の中心と素子2の外形を形成する略正方形の面の中心が一致する位置に形成されており、電極パッド4は電極パッド3の中心と同一の中心を持つ同心円上に電極パッド4の中心が位置するように形成されている。
【0025】
次に、図9に交差部11に臨む接続部に素子2を接続するところの工程断面図を示す。装置基板8はその上に列電極線10が形成され、さらに絶縁膜層13が形成されている。絶縁膜層13はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの光透過性を有する材料で構成される。列電極線10と電極パッド3を接続するためのビアホール14が交差部11の中心に設けられており、エッチングやレーザーアブレーションなどの工法を用いるなどして形成しておく。絶縁膜層13上には行電極線9が形成されており、ビアホール14と行電極線9を絶縁するための絶縁部15が形成されている。さらに、行電極線9と電極パッド4の接続部16と列電極線10と電極パッド3の接続部17を絶縁するための絶縁部18が設けられている。電極パッド3と列電極線10の接続部17は熱可塑性を有する導電性接着剤をビアホール14に充填し、更に前記導電性接着剤を絶縁部18の高さより高く突出させて接続部17を形成し、絶縁部18の外縁に絶縁部18の高さより高く突出させて導電性接着剤を塗布し接続部16を設けておく。接続部16、17は、交差部11に臨み且つ接続部17の中心と同心円上に接続部16の中心が一致するように設けられている。本実施形態の行電極線9、列電極線10および素子2は光透過性を有しない場合が多いので、絶縁部18、絶縁部15は光透過性を有しない材料で作成することができる。交差部11に素子2が配置されると、装置基板8を加熱することによって接続部16、17の導電性接着剤と電極パッド3、4に形成されている接着剤層5が接着される。ここで、交差部11の中心に素子2が配置されたときのみ、装置基板8に平行な面内での列電極線10と行電極線9から受ける静電気力の成分が平衡に保たれるので、交差部11に配置された素子2では、素子2の中心と交差部11の中心は一致している。電極パッド3、4および接続部16、17は交差部11の中心及び交差部11の中心と同一の中心を持つ同心円上に形成されるので素子2が装置基板8に平行な面内で回転しても電極パッド3、4は行電極線9、列電極線10と確実に接続される。
【0026】
さらに、素子が三端子素子の場合においても上記素子配列方法とまったく同様な方法で交差部に素子を配設することができ、図10は交差部に素子を配置したところを示す工程平面図である。例えば、液晶表示装置で用いられる三端子素子は電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal Oxide SemiConductor Feild Effect Transistor)や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などであり、交差部11に臨む接続部の位置に合わせて電極パッドを形成しておくことによって素子を接続部に接続することができる。素子20は、外形が略正方形であり素子本体が誘電体膜もしくは樹脂で被覆されている。誘電体膜、樹脂は素子2内部の素子本体が劣化しない方法で被覆されていれば良い。素子20には3つの電極パッド21、23、25が形成されており、例えば素子20が薄膜トランジスタである場合、前記3つの電極パッドは内部の素子本体のソース、ドレイン、ゲート電極と接続されている。素子20を交差部11に配設した場合、素子20の装置基板側の面の中心に電極パッド21が形成され、電極パッド23、25は電極パッド21の中心と同一の中心を持ち半径の異なる同心円上に形成されている。さらに、素子20の内部の素子本体は装置基板8とは別の素子形成基板上で作成された後前記素子形成基板から分離されるので、装置基板を構成する材質によって素子の製造プロセス条件が制限されることがなく、歩留まりの良好な素子を作成することが出来る。
【0027】
素子20には、電極パッド21、23、25間を絶縁するための絶縁部22、24が同心円状に形成されているが、あらかじめ交差部11に形成されていてもよく、交差部11に臨み素子20に形成された電極パッド21、23、25に対応する同心円上に形成された接続部に前記各電極パッドが接着される。素子20と電極線(行電極線9と列電極線10)及び画素電極等との接続部を交差部11に臨む装置基板上の異なる層に形成して素子20を交差部11に配設することが出来る。
【0028】
[第2の実施形態]
本実施形態では、液晶表示装置を構成する装置基板において、マトリクス状に形成された行電極線と列電極線の交差部に長方形の形状を有する素子を配設する方法について説明する。図11乃至図12を用いて、素子の形状について説明し、図13乃至図17を用いて装置基板に素子を配設する工程を順に説明する。さらに、素子が装置基板に接続された構造の一例を図18を用いて説明する。
【0029】
まず、図11に素子32の断面図を示す。素子32は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動用素子として用いられる二端子素子であり、例えば、MIM素子(MIM:Metal Insurator Metal)、MSI素子(MSI:Metal Semi-Insurator Metal)、DR素子(Diode Ring)、BTBダイオード(BTB:Back To Back)、Pinダイオード等がある。素子32には電極パッド33、34が形成されており、誘電体膜もしくは樹脂で被覆されている。誘電体膜、樹脂は素子32内部の素子本体を劣化させない方法で素子本体を被覆する。電極パッド33、34は被覆された内部の素子本体の電極と各々接続されている。2つの電極パッド34は内部の素子本体の一方の電極と接続されている。電極パッド34を一つだけ形成した場合、素子32が交差部41に配置されたときに素子32の重心が中心からずれることによって素子32が傾き、その傾きによる接続不良を防ぐために本実施形態のように2つの電極パッドを対称に形成しておいても良い。電極パッド33、34の素子32に対して反対側の面には熱可塑性を有する導電性接着剤を塗布して接着層35が形成されている。
【0030】
図12に素子32の平面図を示す。素子32は外形が略長方形であり、素子32を形成する略長方形の面の中心に円柱形状の電極パッド33が形成されている。電極パッド34は電極パッド33と同一の面36に形成されており、電極パッド34の面36上における中心が、面36上の電極パッド33の中心と同一の中心を持つ同心円上の点と一致するように電極パッド34は形成されている。素子32は作成された後選別され、良品のみを負の電荷で帯電させる。
【0031】
次に、装置基板に素子を配設する工程について詳細に説明する。図13乃至図17は、装置基板38の行電極線39と列電極線40の交差部41に素子32を配設するところを示した工程平面図である。装置基板38上にはマトリックス状に電極線(行電極線39と列電極線40)が形成されている。前記電極線は、列電極線40を装置基板38上にパターニングして形成し、その上に列電極線40と行電極線39を絶縁するための絶縁膜を形成し、さらにその上に行電極線39をパターニングして形成し配線される。装置基板38が液晶表示装置の装置基板である場合には、上記電極線の他に画素電極や配向膜も形成される。
【0032】
まず、列電極線40を正の電位に制御し、行電極線39を負の電位に制御し、図13に示すように、装置基板38上に負に帯電された複数の素子32をランダムに残す。このとき、装置基板38上の列電極線40と素子32の間には静電引力が作用し素子32が列電極線40上にのみ配置される。行電極線9と素子32の間には静電斥力が働くことから行電極線39上には素子32は配置されない。このとき、正の電位の絶対値を負の電位の絶対値より大きい値に制御し、交差部41上の素子2a、2bが除去されないようにする。素子32は列電極線40上に配置されてはいるが、装置基板38上に複数の素子32がランダムに残され素子32の向きを制御できないことから、電極パッド33、34が列電極線40に向かう向きで配置された素子32aや、電極パッド33、34が形成された面と反対の素子32の面が列電極線40に向かう向きで配置された素子32bなどが混在している。
【0033】
次に、列電極線40を負の電位に制御し、行電極線39を正の電位に制御すると列電極線40と素子32aおよび素子32b間には静電斥力、行電極線39と素子32a及び素子32b間には静電引力が作用することから、列電極線40上の交差部41以外の領域に配置されていた素子32a及び素子32bを除去することができ、図14に示すように、交差部41にのみ素子32aもしくは素子32bが配置される。このときも、正の電位の絶対値を負の電位の絶対値より大きい値に制御し、交差部41上の素子32a、32bが除去されないようにする。また、図13で素子32を装置基板38上にランダムに残したので、素子32が配置されない交差部41が存在する場合もある。
【0034】
次に、装置基板38を加熱して交差部41に配置された素子32aを装置基板38上の接続部と接着させる。交差部41に配置された素子32のうち電極パッド33、34が交差部41に向かう向きで配置された素子32aは、電極パッド33、34に熱可塑性を有する導電性接着剤が塗布された接着剤層35が形成されていることから、交差部41に配置された素子32のうち素子32aのみが交差部41に臨む接続部と接着される。一方、交差部41に配置された素子32bは、交差部41に臨む接続部と接着されないことから、装置基板38を反転させるか、もしくは振動を与える等の方法によって装置基板38上から除去され、図15に示すように、素子2aのみが交差部41に配置されて接続されている。
【0035】
次に、図13を用いて説明した工程と同じ手順により列電極線40を正の電位に制御し行電極線39を負の電位に制御した状態で、負に帯電させた複数の素子32を装置基板38上にランダムに残し、図16に示すように、列電極線40上の素子32が配置されていない領域に素子32を配置する。このとき、図16で説明する工程で残す素子32とすでに列電極線40上に配設されている素子32は伴に負に帯電していることから互いに静電斥力が作用し、素子32が重なり合って配置されることはない。
【0036】
次に、図3で説明した工程と同じ手順で列電極線40を負の電位に制御し、行電極線39を正の電位に制御すると列電極線40と素子32間には静電斥力、行電極線39と素子32間には静電引力が作用し、列電極線40上の交差部41以外の領域に配置されていた素子32を除去することができる。装置基板8を加熱することによって交差部41に配置された素子32のうち電極パッド3、4が交差部41に向かう向きで配置された素子32aは、電極パッド3、4に熱可塑性を有する導電性接着剤が塗布された接着剤層5が形成されていることから、交差部41に配置された素子32のうち素子32aのみが交差部41に臨む接続部と接着される。一方、素子32bは交差部41に臨む接続部と接着されないことから、再び装置基板38から除去されることになる。上記工程を繰り返し行なうことによって、図17に示すように、交差部41にのみ素子32を配設することができる。
【0037】
次に、素子32が交差部41に配置され、行電極線39と列電極線40に接続されたところの構造の断面図を図18に示す。装置基板38上に列電極線40がパターニングされて形成され列電極40を他の電極線と絶縁するための絶縁膜層43が形成されている。絶縁膜層43はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの光透過性を有する材料で構成される。列電極線40と電極パッド33を接続するためのビアホール44が交差部41の中心に形成されている。ビアホール44はエッチングやレーザーアブレーションなどの工法を用いるなどして形成される。絶縁膜層43上には行電極線39が形成されており、ビアホール44と行電極線39を絶縁するための絶縁部46が設けられている。また、さらにその上に行電極線39と電極パッド34の接続部47と列電極線40と電極パッド33と列電極線40の接続部45は熱可塑性を有する導電性接着剤をビアホール44に充填し、更に前記導電性接着剤を絶縁部48の高さより高く突出させて接続部45を設けておく。電極パッド33の接続部45を絶縁するための絶縁部48が設けられている。絶縁部48の外縁には絶縁部48の高さより高く突出させて前記導電性接着剤を塗布して接続部47を設けておく。本実施形態の行電極線39、列電極線40および素子32は光透過性を有しない場合が多いので、絶縁部46、48は光透過性を有しない材料で形成することができる。交差部41に素子32が配置されると、装置基板38を加熱することによって接続部45、47及び接着剤層35の導電性接着剤を介して電極パッド33、34が行電極線39と列電極線40に接続される。
【0038】
ところで、第1の実施形態と異なり本実施形態では素子32が長方形をしていることから素子32が交差部41に配設されるときの素子32の向きの制御が重要になる。本実施形態における交差部41の構造では、一旦列電極線40の長手方向に沿う向きで列電極線40上に配置された素子32は、列電極線40を正の電位に制御し列電極線40を負の電位に制御すると、列電極線40の交差部41から列電極線40の長手方向に向かって伸びる両方の電極線の領域から静電引力を受け、素子32の長手方向が行電極線39の長手方向に揃う向きに配置される。さらに、繰り返し行電極線39、列電極線40について交互に電位の極性を切り換えることによって素子32の位置を交差部41の中心に揃え且つ素子32の長手方向を行電極線39の長手方向に揃えることができる。
【0039】
また、本実施形態のように装置基板38上に同一間隔に形成された交差部41に素子32を配設した場合には、単に特性の揃った素子32を交差部41に配設して画面内の画素の動作を行なうことができるだけでなく、装置基板38とそれに対向する装置基板を張り合わせる構造を備える液晶表示装置等においては、対向する装置基板間の距離を画面内で一定に保持するためのスペーサとしても素子32を機能させることができる。
【0040】
[第3の実施形態]
画像表示装置の装置基板上に行電極線と列電極線以外の第3の電極線が配線されている場合に、第3の電極線上に素子が配置されることがなく行電極線と列電極線の交差部に素子を配置する工程について、図19乃至図25を用いて順に説明する。
【0041】
素子52は、第1の実施形態で用いた素子と同一の構造を具備している外形が正方形の素子であり、例えば二端子素子であるダイオードや三端子素子である薄膜トラジスタ等である。素子52を形成する一つの面には電極パッドが形成されており、電極パッドを形成する面のうち素子52と反対面の表面には熱可塑性を有する導電性接着剤が塗布された接着剤層が形成されている。
【0042】
本実施形態における装置基板51はガラス基板であり、行電極線53と列電極線54が設けられ、行電極線53と列電極線54によって交差部55を形成されている。さらに第3の電極線56が列電極線54と平行に複数形成されている。第3の電極線56は素子52を交差部55に配設した後列電極線54と接続され、例えば、装置基板51上の電極線における電気抵抗を抑え、装置基板51における消費電力を抑制する機能を有する場合や、行電極線53や列電極線54に送信する画像信号以外の信号を素子52に送信するために、素子52を交差部55に配設した後素子52と接続される電極線である。また、第3の電極線56は、行電極線53や列電極線54と装置基板51の同一面に形成されている必要はなく、装置基板51中の異なる層に形成されていても良い。
【0043】
次に、列電極線54を正の電位に制御し、行電極線53と第3の電極線56の電位を負に制御した状態で、負に帯電させた複数の素子52を装置基板51上にランダムに残す。素子52と列電極線54には静電引力が作用し、行電極線53及び第3の電極と素子52間には静電斥力が作用することによって、図19に示すように、列電極線54上にのみ素子52が配置される。このとき、列電極線54の正の電位の絶対値は、行電極線53と第3の電極線56の負の電位の絶対値より大きくなるように制御する。
【0044】
次に、列電極線54及び第3の電極線56を負の電位に制御し行電極線53を正の電位に制御すると、図20に示すように、列電極線54上の交差部55以外の領域に配置された素子52は静電斥力によって除去される。このとき、素子52のうち、素子52に形成された電極パッドが装置基板51に向い合う向きで交差部55に配置された素子52aと前記電極パッドが形成された素子52の面が装置基板51と反対側になった向きで配置された素子52bが混在しており、装置基板51を加熱することによって、図21に示すように、素子52aのみが交差部55に臨む接続部と接着される。ここで、交差部55に臨む接続部と接着されない素子52bは、装置基板51を反転させるなどして除去される。このとき、前工程と同様に、正の電位の絶対値は、負の電位の絶対値より大きくなるように制御する。
【0045】
次に、列電極線54を正の電位に制御し行電極線53と第3の電極線56の電位を負に制御した状態で、装置基板51上に負に帯電させた複数の素子52をランダムに残すと、図22に示すように、静電気力によって列電極線54上の素子52が配置されていない領域に素子52が配置され、続いて、図23に示すように、列電極線54及び第3の電極線56を負の電位に制御し行電極線53を正の電位に制御すると、交差部55以外の列電極線54上に配置された素子52が静電気力によって除去され、素子52が配置されていなかった交差部55にも素子52が配置される。このときも、前工程と同様に、正の電位の絶対値は、負の電位の絶対値より大きくなるように制御する。
【0046】
さらに、装置基板51を加熱することによって素子52aのみが交差部55に臨む接続部に接着され、素子52bは装置基板51を反転させるなどして除去され、図24に示すように素子52が配設されていなかった交差部55に素子52が配設される。上記工程を繰り返し行なうことによって、装置基板上にマトリクス状に形成された行電極線と列電極線以外の複数の電極線が形成されている場合においても、図25に示すように行電極線と列電極線が臨んで形成されるすべての交差部に素子を配設することが出来る。また、図19乃至図25を用いて説明した工程において、素子52を帯電させる電荷や、行電極線53と列電極線54及び第3の電極線56の電位について、上述の極性の組み合わせと逆にしても同様な結果を得ることが出来る。
【0047】
【発明の効果】
画像表示装置の画素を制御する素子を装置基板とは別に作成することができるので、素子の製造工程の条件が装置基板の材質によって制限されることがなくなり素子の品質を向上させることができる。さらに、素子作成後に素子を選別できるので装置基板上に実装する素子の特性を揃えることができ、画素制御を確実に行なうことができる。
【0048】
また、等間隔に電極線の交差部が形成される場合には、対向する2つの基板によって構成される画像表示装置等が基板間距離を一定に保持するためのスペーサとして素子自体機能も果たすこともできる。
【0049】
さらに、装置基板に直接素子を作成する必要がないので、高温の製造プロセスを必要とする素子においては良好な歩留まりで素子を製造することができる。また、装置基板と素子が一体形成ではないことから不良品を除くだけでなく特性を揃えて素子を装置基板に配列することができ、高品位の画質を得ることができる。
【0050】
また、素子単体で扱う必要がなく多数同時に整列させることができるので比較的容易に画像表示装置が作成可能であり、ハンドリングに真空チャックを使用しないことにより画像認識の必要がなく小型の素子を扱うことができる。
【0051】
消費電力を抑制するために複数の電極線を作成した場合でも、素子を配設する必要のない電極線の領域を除いて所望の電極線の交差部にのみ素子を配設することができ、消費電力の低減と画質の向上を同時に実現できる。以上の利点によって特に大画面の画像表示装置を作成するうえで本発明の効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が正方形の素子を素子形成基板上に作成したところを示す工程断面図である。
【図2】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図3】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線の交差部の一部に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図4】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線の交差部の一部に外形が正方形の素子を交差部に配設したところを示す工程平面図である。
【図5】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が正方形の素子をマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に配置したところを示す工程平面図である。
【図6】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が正方形の素子を交差部の一部に配設したところを示す工程平面図である。
【図7】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が正方形の素子をすべての交差部に配設したところを示す工程断面図である。
【図8】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る交差部に外形が正方形の素子を配設したところを示す工程平面図である。
【図9】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る交差部に外形が正方形の素子を配設したところを示す工程断面図である。
【図10】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が正方形の三端子素子を交差部に配設したところを示す工程平面図である。
【図11】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が長方形の素子の断面図である。
【図12】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が長方形の素子の平面図である。
【図13】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に外形が長方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図14】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線の交差部に外形が長方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図15】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線の交差部の一部に外形が長方形の素子を配設したところを示す工程平面図である。
【図16】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が長方形の素子をマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に配置したところを示す工程平面図である。
【図17】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る外形が長方形の素子をすべての交差部に配設したところを示す工程平面図である
【図18】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る交差部に外形が長方形の素子を配設したところを示す工程断面図である。
【図19】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図20】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図21】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る一部の交差部に外形が正方形の素子を配設したところを示す工程平面図である。
【図22】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るマトリクス状に配列される複数の電極線のうち列電極線上に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図23】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る交差部に外形が正方形の素子を配置したところを示す工程平面図である。
【図24】本発明の素子配列方法の一実施形態に係る一部の交差部に外形が正方形の素子を配設したところを示す工程平面図である。
【図25】本発明の素子配列方法の一実施形態に係るすべての交差部に外形が正方形の素子を配設したところを示す工程平面図である。
【符号の説明】
1 素子形成基板
2 素子
2a 素子
2b 素子
3、4、21、23、25、33、34 電極パッド
5、35 接着剤層
6 素子分離溝
7 剥離膜
8、38 、51 装置基板
9、39 、53 行電極線
10、40、54 列電極線
11、41、55 交差部
13、43 絶縁膜層
14 ビアホール
15、16、17、18、22、24、46、47、48 絶縁部
20 素子
32 素子
32a 素子
32b 素子
36 面
44 ビアホール
45 接続部
52 素子
52a 素子
52b 素子
56 第3の電極線
Claims (10)
- 帯電させた素子に対して交差部を形成するように交差する一対の電極線の電位を切り替えて、静電気力によって前記素子を前記交差部に配列した素子配列方法において、
一方の電極線の電位を前記素子と同極性に制御し他方の電位を逆極性に制御した後、
前記一方の電極線の電位を逆極性に制御して且つ前記他方の電極線の電位を同極性に制御し、
前記素子と逆極性の電位の絶対値は、前記素子と同極性の電位の絶対値より大にした、ことを特徴とする素子配列方法。 - 前記一対の電極線は、配線用基板上にマトリクス状に複数形成されている、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記素子は、回転対称またはそれと同等の形状を有する、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記素子は、実質的に矩形状の形状を有する、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記素子は、誘電体材料に被覆されている、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記素子は、薄膜トランジスタ若しくは発光素子を含む構造を有する、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記交差部は、前記一対の電極線の中の双方の電極線の接続部が臨む構造を有し、
前記接続部は、同心円状に臨む構造を有する、請求項1記載の素子配列方法。 - 前記素子の電極パッドには、予め接着剤層が形成されており、前記接着剤層は、導電性接着剤を塗布して形成されている、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記電極線に隣接して複数の配線電極線を配設し、前記素子の配列後に複数の配線電極線と前記素子を接続させる、請求項1記載の素子配列方法。
- 前記帯電させた素子の配列時に、前記複数の配線電極線を前記帯電させた素子の極性と同極性の電位に制御する、請求項9記載の素子配列方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001148425A JP4982926B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 素子配列方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001148425A JP4982926B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 素子配列方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002343945A JP2002343945A (ja) | 2002-11-29 |
JP4982926B2 true JP4982926B2 (ja) | 2012-07-25 |
Family
ID=18993739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001148425A Expired - Fee Related JP4982926B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 素子配列方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4982926B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5824186A (en) * | 1993-12-17 | 1998-10-20 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for fabricating self-assembling microstructures |
JP2000029038A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示装置の製造方法及びスペーサ散布装置 |
JP3447619B2 (ja) * | 1999-06-25 | 2003-09-16 | 株式会社東芝 | アクティブマトリクス基板の製造方法、中間転写基板 |
JP2001249626A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Sharp Corp | 表示装置および表示装置の製造方法 |
JP4360015B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2009-11-11 | セイコーエプソン株式会社 | 有機el表示体の製造方法、半導体素子の配置方法、半導体装置の製造方法 |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001148425A patent/JP4982926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002343945A (ja) | 2002-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10573632B2 (en) | Method of manufacturing display module using LED | |
KR100398293B1 (ko) | 활성매트릭스액정디스플레이및이의제조방법 | |
KR100567145B1 (ko) | 반도체장치및그제조방법 | |
US6633359B1 (en) | Liquid crystal display having signal lines on substrate intermittently extending and its manufacture | |
CN109656050B (zh) | 液晶显示设备及其制造方法 | |
CN107887420B (zh) | 一种阵列基板、其制作方法、显示面板及显示装置 | |
KR20010029895A (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 장치 | |
JPH11160734A (ja) | 液晶電気光学装置 | |
JP2003108032A (ja) | アクティブマトリクス型表示装置 | |
US20020197776A1 (en) | Thin-film transistor, liquid-crystal display device, and method of producing the same | |
TWI734942B (zh) | 具有非顯示區域的顯示系統 | |
US6828657B2 (en) | Active matrix substrate and method of manufacturing the same | |
CN101236974A (zh) | 阵列基板和具有其的显示设备 | |
JP4366076B2 (ja) | アクティブマトリクス基板の製造方法 | |
JP2006128665A (ja) | 液晶表示装置の作製方法 | |
JPH11282012A (ja) | アクティブマトリクス基板および液晶表示装置 | |
TWI375282B (en) | Thin film transistor(tft)manufacturing method and oled display having tft manufactured by the same | |
JP2002244576A (ja) | 表示装置の製造方法、表示装置及び液晶表示装置 | |
KR100506006B1 (ko) | 액정표시장치의 전계효과트랜지스터에 대한 오프-스테이트스트레스 인가용 패널구조 | |
JPS62252964A (ja) | ドライバ−内蔵アクティブマトリックス基板 | |
JP4982926B2 (ja) | 素子配列方法 | |
JP3799915B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法並びに半導体基板及び電気光学装置 | |
JP3850510B2 (ja) | 表示装置 | |
US7394105B2 (en) | Active matrix display and method of manufacturing the same | |
CN1584686A (zh) | 电路阵列基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050510 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050527 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111017 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120327 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120409 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |