JPH11126037A - 半導体表示装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体表示装置及びその製造方法Info
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- JPH11126037A JPH11126037A JP9291029A JP29102997A JPH11126037A JP H11126037 A JPH11126037 A JP H11126037A JP 9291029 A JP9291029 A JP 9291029A JP 29102997 A JP29102997 A JP 29102997A JP H11126037 A JPH11126037 A JP H11126037A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製造工程が簡単で、発光ダイオード素子の位置
決め精度が高い半導体表示装置の製造方法を提供する。 【解決手段】導電性基板と発光ダイオード層を有するウ
エハーの基板側に粘着テープを貼り、ウエハーを分割し
て複数個の発光素子４を形成する。複数の位置決め孔か
ら吸引して孔内に発光素子を保持する操作手段を用い
る。粘着テープの粘着性を低減させ、発光素子に近接し
た位置にこれを配置して吸引する。孔に発光素子が保持
される。保持された各発光素子の基体６側に接着剤２１
を塗る。背面基板２３の内面の所定位置に発光素子の基
体側を接着する。発光素子の発光ダイオード７と透光性
の前面基板２６の内面とを対面させ、両基板の間に弾性
の封止材料２７を設ける。内部空間の内部を排気して封
止し、前面基板２６の内面を発光素子の発光ダイオード
７に接触させた状態に固定する。
決め精度が高い半導体表示装置の製造方法を提供する。 【解決手段】導電性基板と発光ダイオード層を有するウ
エハーの基板側に粘着テープを貼り、ウエハーを分割し
て複数個の発光素子４を形成する。複数の位置決め孔か
ら吸引して孔内に発光素子を保持する操作手段を用い
る。粘着テープの粘着性を低減させ、発光素子に近接し
た位置にこれを配置して吸引する。孔に発光素子が保持
される。保持された各発光素子の基体６側に接着剤２１
を塗る。背面基板２３の内面の所定位置に発光素子の基
体側を接着する。発光素子の発光ダイオード７と透光性
の前面基板２６の内面とを対面させ、両基板の間に弾性
の封止材料２７を設ける。内部空間の内部を排気して封
止し、前面基板２６の内面を発光素子の発光ダイオード
７に接触させた状態に固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グラフィック表示
を行うことができる発光ダイオードを用いた半導体表示
装置とその製造方法に関する。
を行うことができる発光ダイオードを用いた半導体表示
装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発光ダイオードを用いたグラフィ
ック表示装置が提案されている。例えば図１２に示すよ
うに、発光ダイオード素子１００を一つ一つロボットに
よって基板１０１上に並べてマトリクス状の表示面を構
成したグラフィック表示装置がある。この発光ダイオー
ド素子１００は導電性基板１０２とその上に設けられた
発光層としての発光ダイオード１０３からなり、基板１
０１の端子１０４の上に発光ダイオード素子１００の導
電性基板１０２を接続するとともに、基板１０１の他の
端子１０５と発光ダイオード１０３とをボンディングワ
イヤー１０６で接続したものである。
ック表示装置が提案されている。例えば図１２に示すよ
うに、発光ダイオード素子１００を一つ一つロボットに
よって基板１０１上に並べてマトリクス状の表示面を構
成したグラフィック表示装置がある。この発光ダイオー
ド素子１００は導電性基板１０２とその上に設けられた
発光層としての発光ダイオード１０３からなり、基板１
０１の端子１０４の上に発光ダイオード素子１００の導
電性基板１０２を接続するとともに、基板１０１の他の
端子１０５と発光ダイオード１０３とをボンディングワ
イヤー１０６で接続したものである。
【０００３】また、図１３に示すように、横型の発光ダ
イオード素子２００を用いたグラフィック表示装置も提
案されている。この横型の発光ダイオード素子２００
は、導電性基板２０１と発光ダイオード２０２と絶縁層
２０３を有し、一対の導電性の反射板２０４，２０５で
基板２０６の配線２０７，２０８に接続される。この発
光ダイオード素子２００をロボットによって所定の配列
で基板２０５上に多数並べて設け、グラフィック表示装
置のマトリクス状の表示面を構成する。
イオード素子２００を用いたグラフィック表示装置も提
案されている。この横型の発光ダイオード素子２００
は、導電性基板２０１と発光ダイオード２０２と絶縁層
２０３を有し、一対の導電性の反射板２０４，２０５で
基板２０６の配線２０７，２０８に接続される。この発
光ダイオード素子２００をロボットによって所定の配列
で基板２０５上に多数並べて設け、グラフィック表示装
置のマトリクス状の表示面を構成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ロボ
ットを用いて発光ダイオード素子を基板上に並べる場
合、発光ダイオード素子を一つ一つ摘んで運び、基板上
に一つずつ並べていくという作業になるため、非常に長
い時間が必要になる。また、基板上に並べた各発光ダイ
オード素子と基板の端子との間でワイヤーボンディング
を行う場合にも、同様の問題がある。さらに、精細なグ
ラフィック表示装置を作成するには、各発光ダイオード
素子を精密に位置決めする必要があるが、小さい発光ダ
イオード素子を所定の位置に正確に並べるのは困難な作
業であった。
ットを用いて発光ダイオード素子を基板上に並べる場
合、発光ダイオード素子を一つ一つ摘んで運び、基板上
に一つずつ並べていくという作業になるため、非常に長
い時間が必要になる。また、基板上に並べた各発光ダイ
オード素子と基板の端子との間でワイヤーボンディング
を行う場合にも、同様の問題がある。さらに、精細なグ
ラフィック表示装置を作成するには、各発光ダイオード
素子を精密に位置決めする必要があるが、小さい発光ダ
イオード素子を所定の位置に正確に並べるのは困難な作
業であった。
【０００５】本発明は、製造工程が簡単で、発光ダイオ
ード素子等の半導体発光素子の位置決め精度が高いため
に表示品位が高い半導体表示装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
ード素子等の半導体発光素子の位置決め精度が高いため
に表示品位が高い半導体表示装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された半
導体表示装置は、対面して配置された前面基板（２６）
と背面基板（２３）の間に、複数個の半導体発光素子
（４）が並設されたことを特徴とする。
導体表示装置は、対面して配置された前面基板（２６）
と背面基板（２３）の間に、複数個の半導体発光素子
（４）が並設されたことを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載された半導体表示装置は、
導電性の基体（６）の上に発光ダイオード（７）が設け
られてなる複数個の発光素子（４）と、前記各発光素子
の各基体に接続される配線導体（２２）が内面に形成さ
れた背面基板（２３）と、前記各発光素子の各発光ダイ
オードに接続される透光性の配線導体（２５）が内面に
形成された透光性の前面基板（２６）と、所定パターン
で配設された複数個の前記発光素子を間に挟んだ前記背
面基板と前記前面基板を固定する固定手段（２７）とを
有している。
導電性の基体（６）の上に発光ダイオード（７）が設け
られてなる複数個の発光素子（４）と、前記各発光素子
の各基体に接続される配線導体（２２）が内面に形成さ
れた背面基板（２３）と、前記各発光素子の各発光ダイ
オードに接続される透光性の配線導体（２５）が内面に
形成された透光性の前面基板（２６）と、所定パターン
で配設された複数個の前記発光素子を間に挟んだ前記背
面基板と前記前面基板を固定する固定手段（２７）とを
有している。
【０００８】請求項３に記載された半導体表示装置は、
請求項２記載の半導体表示装置において、前記固定手段
（２７）が、前記背面基板と前記前面基板の各周縁部の
間を封止する弾性を備えた封止材料（２７）であり、前
記背面基板と前記前面基板と前記封止材料で区画された
内部の空間を排気することによって前記背面基板と前記
前面基板の間に前記発光素子が挟まれて固定されている
ことを特徴とする。
請求項２記載の半導体表示装置において、前記固定手段
（２７）が、前記背面基板と前記前面基板の各周縁部の
間を封止する弾性を備えた封止材料（２７）であり、前
記背面基板と前記前面基板と前記封止材料で区画された
内部の空間を排気することによって前記背面基板と前記
前面基板の間に前記発光素子が挟まれて固定されている
ことを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載された半導体表示装置の製
造方法は、導電性の基板（１）の上に発光ダイオード層
（２）が設けられてなる発光ダイオードウエハー（３）
を複数個の発光素子（４）に分割する工程と、複数個の
前記発光素子を第１の基板（２３）の内面に取り付ける
工程と、前記第１の基板の内面に取り付けられた前記発
光素子の上に第２の基板（２６）を取り付けて前記第１
の基板と第２の基板を固定する工程とを有している。
造方法は、導電性の基板（１）の上に発光ダイオード層
（２）が設けられてなる発光ダイオードウエハー（３）
を複数個の発光素子（４）に分割する工程と、複数個の
前記発光素子を第１の基板（２３）の内面に取り付ける
工程と、前記第１の基板の内面に取り付けられた前記発
光素子の上に第２の基板（２６）を取り付けて前記第１
の基板と第２の基板を固定する工程とを有している。
【００１０】請求項５に記載された半導体表示装置の製
造方法は、次の工程によって行う。まず、導電性の基板
（１）と前記基板の上に設けられた発光ダイオード層
（２）を有する発光ダイオードウエハー（３）の基板側
に粘着テープ（５）を貼り、前記発光ダイオードウエハ
ーを分割して導電性の基体（６）と前記基体の上に設け
られた発光ダイオード（７）を有する複数個の発光素子
（４）を形成する工程を行う。次に、複数の位置決め孔
（１５）が所定のパターンで形成された位置決め板（１
４）と前記位置決め孔を介してエアを吸引することによ
り前記発光素子を前記素子保持孔に保持する吸引手段
（１１）とを備えた発光素子操作手段（８）を用いる。
即ち、この発光素子操作手段を、前記発光素子に近接し
た位置に配置し、前記吸引手段で吸引するとともに、前
記粘着テープの粘着性を低減させる操作を行う。前記発
光素子操作手段の位置決め板の位置決め孔に前記発光素
子が保持される。次に、前記発光素子操作手段に保持さ
れた各発光素子の基体側に接着剤（２１）を被着させる
工程を行う。次に、配線（２２）が形成された背面基板
（２３）の内面の所定位置に前記各発光素子の基体側を
接着させる工程を行う。次に、前記背面基板の内面に取
り付けられた前記発光素子の発光ダイオードと、透光性
の配線（２５）が形成された透光性の前面基板（２６）
の内面とを対面させ、前記背面基板と前記前面基板の各
周縁部の間に弾性を有する封止材料（２７）を設ける工
程を行う。次に、前記背面基板と前記前面基板と前記封
止材料で区画された空間の内部を排気して封止すること
により、前記前面基板の内面を前記発光素子の発光ダイ
オードに接触させた状態に固定する工程を行う。
造方法は、次の工程によって行う。まず、導電性の基板
（１）と前記基板の上に設けられた発光ダイオード層
（２）を有する発光ダイオードウエハー（３）の基板側
に粘着テープ（５）を貼り、前記発光ダイオードウエハ
ーを分割して導電性の基体（６）と前記基体の上に設け
られた発光ダイオード（７）を有する複数個の発光素子
（４）を形成する工程を行う。次に、複数の位置決め孔
（１５）が所定のパターンで形成された位置決め板（１
４）と前記位置決め孔を介してエアを吸引することによ
り前記発光素子を前記素子保持孔に保持する吸引手段
（１１）とを備えた発光素子操作手段（８）を用いる。
即ち、この発光素子操作手段を、前記発光素子に近接し
た位置に配置し、前記吸引手段で吸引するとともに、前
記粘着テープの粘着性を低減させる操作を行う。前記発
光素子操作手段の位置決め板の位置決め孔に前記発光素
子が保持される。次に、前記発光素子操作手段に保持さ
れた各発光素子の基体側に接着剤（２１）を被着させる
工程を行う。次に、配線（２２）が形成された背面基板
（２３）の内面の所定位置に前記各発光素子の基体側を
接着させる工程を行う。次に、前記背面基板の内面に取
り付けられた前記発光素子の発光ダイオードと、透光性
の配線（２５）が形成された透光性の前面基板（２６）
の内面とを対面させ、前記背面基板と前記前面基板の各
周縁部の間に弾性を有する封止材料（２７）を設ける工
程を行う。次に、前記背面基板と前記前面基板と前記封
止材料で区画された空間の内部を排気して封止すること
により、前記前面基板の内面を前記発光素子の発光ダイ
オードに接触させた状態に固定する工程を行う。
【００１１】請求項６に記載された半導体表示装置の製
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記粘着テープ（５）が、紫外線の照射によっ
て粘着性が低減する紫外線粘着テープ（５）であること
を特徴としている。
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記粘着テープ（５）が、紫外線の照射によっ
て粘着性が低減する紫外線粘着テープ（５）であること
を特徴としている。
【００１２】請求項７に記載された半導体表示装置の製
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記発光素子操作手段に保持された各発光素子
の基体側に被着させる接着剤が、導電性接着剤（２１）
であることを特徴としている。
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記発光素子操作手段に保持された各発光素子
の基体側に被着させる接着剤が、導電性接着剤（２１）
であることを特徴としている。
【００１３】請求項８に記載された半導体表示装置の製
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記発光素子操作手段に保持された各発光素子
の基体側に被着させる接着剤が、非導電性の接着剤であ
り、前記背面基板の内面の所定位置に前記各発光素子の
基体側を接着する工程の後に焼成によって前記接着剤を
除去することを特徴としている。
造方法は、請求項５記載の半導体表示装置の製造方法に
おいて、前記発光素子操作手段に保持された各発光素子
の基体側に被着させる接着剤が、非導電性の接着剤であ
り、前記背面基板の内面の所定位置に前記各発光素子の
基体側を接着する工程の後に焼成によって前記接着剤を
除去することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、半導
体表示装置及びその製造方法の一例を図１〜図１１を参
照して説明する。図１に示すように、導電性の基板１の
上に半導体発光層としての発光ダイオード層２を所定の
均一な厚さで設けた発光ダイオードウエハー３を用意す
る。発光ダイオード層はｐｎ接合ダイオードからなり、
順電流を流すと材料に固有の波長の光を出す。前記導電
性の基板１の下面には、紫外線粘着テープ５を貼ってお
く。この紫外線粘着テープ５は、透光性の樹脂フィルム
と、これに塗布された粘着層からなる。粘着層に紫外線
を照射すると粘着力が低減する。以下に説明する工程に
おいて、この発光ダイオードウエハー３を加工し、多数
のドット状の発光ダイオード素子４からなるグラフィッ
ク表示画面を構成する。
体表示装置及びその製造方法の一例を図１〜図１１を参
照して説明する。図１に示すように、導電性の基板１の
上に半導体発光層としての発光ダイオード層２を所定の
均一な厚さで設けた発光ダイオードウエハー３を用意す
る。発光ダイオード層はｐｎ接合ダイオードからなり、
順電流を流すと材料に固有の波長の光を出す。前記導電
性の基板１の下面には、紫外線粘着テープ５を貼ってお
く。この紫外線粘着テープ５は、透光性の樹脂フィルム
と、これに塗布された粘着層からなる。粘着層に紫外線
を照射すると粘着力が低減する。以下に説明する工程に
おいて、この発光ダイオードウエハー３を加工し、多数
のドット状の発光ダイオード素子４からなるグラフィッ
ク表示画面を構成する。
【００１５】図２に示すように、前記発光ダイオードウ
エハー３を分割して複数個の半導体発光素子としての発
光ダイオード素子４（以下、発光素子４と呼ぶ。）を形
成する。各発光素子４は、導電性の基体６と、前記基体
の上に設けられた半導体である発光ダイオード７から構
成される。この分割は、発光ダイオード層２の側からダ
イシングによって行うことができる。分割のパターン
は、得ようとするグラフィック画面における画素の形状
及びその配設パターンに応じて任意に設定する。例え
ば、格子状にダイシングして多数の正方形状の発光素子
４を構成してもよい。本工程により、発光ダイオード７
を上に向けた多数の発光素子４が、所定の配置で紫外線
粘着テープ５上に粘着した状態が得られる。
エハー３を分割して複数個の半導体発光素子としての発
光ダイオード素子４（以下、発光素子４と呼ぶ。）を形
成する。各発光素子４は、導電性の基体６と、前記基体
の上に設けられた半導体である発光ダイオード７から構
成される。この分割は、発光ダイオード層２の側からダ
イシングによって行うことができる。分割のパターン
は、得ようとするグラフィック画面における画素の形状
及びその配設パターンに応じて任意に設定する。例え
ば、格子状にダイシングして多数の正方形状の発光素子
４を構成してもよい。本工程により、発光ダイオード７
を上に向けた多数の発光素子４が、所定の配置で紫外線
粘着テープ５上に粘着した状態が得られる。
【００１６】前記各発光素子４を扱うために発光素子操
作手段８を使用する。この発光素子操作手段８の構造
を、図３、図１０及び図１１を参照して説明する。発光
素子操作手段８は、本体となる筐体９を有している。こ
の筐体９は、上面及び下面が略正方形の薄型であり、内
部が中空で下面が略正方形状に開口している。筐体９の
側面には吸引口１０が開口しており、この吸引口１０に
は吸引手段としての吸引ポンプ１１が接続されている。
筐体９の下面の開口には有孔金属板１２がはめ込まれて
いる。筐体９の開口の外側には、開口の全体を覆うフィ
ルター１３を間に介して位置決め板１４が取り付けられ
ている。位置決め板１４は、例えばＳＵＳ板からなり、
複数の略正方形の位置決め孔１５が格子状に並んで形成
されている。この位置決め孔１５の形状は、前記発光素
子４の形状と一致しており、各位置決め孔１５の内部に
発光素子４を保持できる。位置決め孔１５の入り口側
は、テーパ状に拡径しており、発光素子４を受け入れや
すくなっている。位置決め板１４の位置決め孔１５及び
その入り口のテーパ部分は、エッチングによって容易に
形成できる。位置決め板１４の隅部に位置決め用の孔１
６を形成し、位置決め板１４を筐体９に取り付ける際
や、後工程で各位置決め孔１５を各発光素子４に位置決
めする際に使用してもよい。
作手段８を使用する。この発光素子操作手段８の構造
を、図３、図１０及び図１１を参照して説明する。発光
素子操作手段８は、本体となる筐体９を有している。こ
の筐体９は、上面及び下面が略正方形の薄型であり、内
部が中空で下面が略正方形状に開口している。筐体９の
側面には吸引口１０が開口しており、この吸引口１０に
は吸引手段としての吸引ポンプ１１が接続されている。
筐体９の下面の開口には有孔金属板１２がはめ込まれて
いる。筐体９の開口の外側には、開口の全体を覆うフィ
ルター１３を間に介して位置決め板１４が取り付けられ
ている。位置決め板１４は、例えばＳＵＳ板からなり、
複数の略正方形の位置決め孔１５が格子状に並んで形成
されている。この位置決め孔１５の形状は、前記発光素
子４の形状と一致しており、各位置決め孔１５の内部に
発光素子４を保持できる。位置決め孔１５の入り口側
は、テーパ状に拡径しており、発光素子４を受け入れや
すくなっている。位置決め板１４の位置決め孔１５及び
その入り口のテーパ部分は、エッチングによって容易に
形成できる。位置決め板１４の隅部に位置決め用の孔１
６を形成し、位置決め板１４を筐体９に取り付ける際
や、後工程で各位置決め孔１５を各発光素子４に位置決
めする際に使用してもよい。
【００１７】図３に示すように、発光ダイオード７を上
に向けて紫外線粘着テープ５上に並んだ多数の発光素子
４に対し、前記発光素子操作手段８を位置決めする。即
ち、紫外線粘着テープ５上の多数の発光素子４と位置決
め板１４とを略平行に保ちながら、両者の間隔を望まし
い微小な間隔に設定し、各位置決め孔１５が各発光素子
４に対応するように位置決めする。次に、前記吸引ポン
プ１１を作動して吸引するとともに、前記紫外線粘着テ
ープ５の下面側から紫外線を照射して粘着性を低減させ
る。
に向けて紫外線粘着テープ５上に並んだ多数の発光素子
４に対し、前記発光素子操作手段８を位置決めする。即
ち、紫外線粘着テープ５上の多数の発光素子４と位置決
め板１４とを略平行に保ちながら、両者の間隔を望まし
い微小な間隔に設定し、各位置決め孔１５が各発光素子
４に対応するように位置決めする。次に、前記吸引ポン
プ１１を作動して吸引するとともに、前記紫外線粘着テ
ープ５の下面側から紫外線を照射して粘着性を低減させ
る。
【００１８】図４に示すように、各発光素子４は紫外線
粘着テープ５から離れ、発光素子操作手段８の吸引力に
よって各位置決め孔１５に吸い込まれる。各発光素子４
は前記吸引力によって各位置決め孔１５内でフィルター
１３に吸い付けられて保持される。ここで、各発光素子
４は導電性の基体６を各位置決め孔１５の外側に突出さ
せた状態になる。
粘着テープ５から離れ、発光素子操作手段８の吸引力に
よって各位置決め孔１５に吸い込まれる。各発光素子４
は前記吸引力によって各位置決め孔１５内でフィルター
１３に吸い付けられて保持される。ここで、各発光素子
４は導電性の基体６を各位置決め孔１５の外側に突出さ
せた状態になる。
【００１９】図５に示すように、基板２０の片面側に導
電性接着剤２１を必要な所定の厚さで一様に被着したも
のを用意する。この基板２０は、接着剤離れのよい材
質、例えばガラス等が好ましい。発光素子４を保持した
状態の前記発光素子操作手段８を反転させ、発光素子４
の基体６を上に向ける。導電性接着剤２１を下にして前
記基板２０を発光素子４の上に配置する。基板２０を下
降させて発光素子４の基体６の上面と導電性接着剤２１
を接触させる。
電性接着剤２１を必要な所定の厚さで一様に被着したも
のを用意する。この基板２０は、接着剤離れのよい材
質、例えばガラス等が好ましい。発光素子４を保持した
状態の前記発光素子操作手段８を反転させ、発光素子４
の基体６を上に向ける。導電性接着剤２１を下にして前
記基板２０を発光素子４の上に配置する。基板２０を下
降させて発光素子４の基体６の上面と導電性接着剤２１
を接触させる。
【００２０】図６に示すように、発光素子操作手段８が
吸引を続けた状態で、基板２０と発光素子操作手段８を
平行に保持しながら離す。発光素子４の基体６の上面に
は、導電性接着剤２１が被着される。
吸引を続けた状態で、基板２０と発光素子操作手段８を
平行に保持しながら離す。発光素子４の基体６の上面に
は、導電性接着剤２１が被着される。
【００２１】図７に示すように、内面に配線導体２２が
形成された背面基板２３を用意する。背面基板２３は本
例ではガラス板としたが、必ずしも透光性は必要ない。
配線導体２２は本例ではＩＴＯ(Indium Tin Oxide)とし
たが、必ずしも透光性でなくてもよい。配線導体２２を
下にして背面基板２３を発光素子４の上に配置する。背
面基板２３を下降させ、発光素子４の基体６の上面を、
背面基板２３の配線導体２３に接着する。背面基板２３
の隅部には排気孔２４が形成されている。
形成された背面基板２３を用意する。背面基板２３は本
例ではガラス板としたが、必ずしも透光性は必要ない。
配線導体２２は本例ではＩＴＯ(Indium Tin Oxide)とし
たが、必ずしも透光性でなくてもよい。配線導体２２を
下にして背面基板２３を発光素子４の上に配置する。背
面基板２３を下降させ、発光素子４の基体６の上面を、
背面基板２３の配線導体２３に接着する。背面基板２３
の隅部には排気孔２４が形成されている。
【００２２】図８に示すように、内面に透光性の配線導
体２５が形成された透光性の前面基板２６を用意する。
背面基板２３に取り付けられた発光素子４と前面基板２
６との間に所定の間隔があくように両基板２３，２６を
略平行に配置し、この状態を保ちながら、両基板２３，
２６の内面周縁部の間を封止材料２７で封着する。各発
光素子４の発光ダイオード７は、前面基板２６の配線導
体２５の接続すべき各所定位置に対し、各々間隔をおい
て対面した状態になっている。なお、背面基板２３と前
面基板２６と封止材料２７で構成され、内部に発光素子
４を収納した容器を外囲器２８と呼ぶ。前記封止材料２
７は、外囲器２８の気密を保持できるとともに、固化し
た後にもある程度の弾性を有する材料が好ましい。本例
では一例としてシリコン接着剤を用いた。背面基板２３
の排気孔に排気管２９を取り付ける。
体２５が形成された透光性の前面基板２６を用意する。
背面基板２３に取り付けられた発光素子４と前面基板２
６との間に所定の間隔があくように両基板２３，２６を
略平行に配置し、この状態を保ちながら、両基板２３，
２６の内面周縁部の間を封止材料２７で封着する。各発
光素子４の発光ダイオード７は、前面基板２６の配線導
体２５の接続すべき各所定位置に対し、各々間隔をおい
て対面した状態になっている。なお、背面基板２３と前
面基板２６と封止材料２７で構成され、内部に発光素子
４を収納した容器を外囲器２８と呼ぶ。前記封止材料２
７は、外囲器２８の気密を保持できるとともに、固化し
た後にもある程度の弾性を有する材料が好ましい。本例
では一例としてシリコン接着剤を用いた。背面基板２３
の排気孔に排気管２９を取り付ける。
【００２３】図９に示すように、外囲器２８の内部を排
気管２９を介して真空ポンプ３０で排気する。外囲器２
８内の気圧が低下するにつれて、背面基板２３と前面基
板２６に加わる外気圧によって封止材料２７が両基板２
３，２６の厚さ方向に圧縮され、背面基板２３と前面基
板２６の間隔が小さくなる。前面基板２６の配線導体２
５は各発光素子４の発光ダイオード７に接触する。この
状態で排気管２９を封止すれば、外囲器２８内は適当な
真空雰囲気に保持され、発光素子４は背面基板２３と前
面基板２６の各配線導体２２，２５に電気的に接続され
た状態に保持される。外囲器２８内の真空雰囲気の保持
により、弾性を有する封止材料２７は、発光素子４を間
に挟んだ両基板２３，２６を固定する固定手段としても
機能する。
気管２９を介して真空ポンプ３０で排気する。外囲器２
８内の気圧が低下するにつれて、背面基板２３と前面基
板２６に加わる外気圧によって封止材料２７が両基板２
３，２６の厚さ方向に圧縮され、背面基板２３と前面基
板２６の間隔が小さくなる。前面基板２６の配線導体２
５は各発光素子４の発光ダイオード７に接触する。この
状態で排気管２９を封止すれば、外囲器２８内は適当な
真空雰囲気に保持され、発光素子４は背面基板２３と前
面基板２６の各配線導体２２，２５に電気的に接続され
た状態に保持される。外囲器２８内の真空雰囲気の保持
により、弾性を有する封止材料２７は、発光素子４を間
に挟んだ両基板２３，２６を固定する固定手段としても
機能する。
【００２４】背面基板２３と発光素子４は導電性接着剤
２１で接続されているが、発光素子４に対する導電性接
着剤２１の付着量が必ずしも一定ではなく、またすべて
の発光素子４が背面基板２３に対して同一の状態で接触
している訳ではないので、すべての発光素子４が背面基
板２３に対して完全に同一の状態で接着されているとは
いえない。従って、背面基板２３上の発光素子４の高さ
は完全には均一でなく、ある程度のばらつきがある。し
かしながら、本例の半導体表示装置は、多数の発光素子
４を並べた背面基板２３に前面基板２６を間隔をおいて
対面させ、両基板２３，２６の周縁部の間は封止材料２
７で封止しておき、内部を真空吸引することにより外圧
で両基板２３，２６を接近させて封止材料２７を潰し、
基板間に発光材料を挟持・固定している。このような構
造・製法であるから、前述したように背面基板２３上の
発光素子４の高さが均一でなくても、そのばらつきを吸
収して確実に発光素子４を挟持することができる。即
ち、両基板２３，２６の間にある封止材料２７はすべて
の位置で同じ量だけ潰れるのではなく、その近傍に位置
する発光素子４の高さが比較的低い場合には大きく潰
れ、その近傍に位置する発光素子４の高さが比較的高い
場合には潰れる量が比較的少なく、結果として発光素子
４の高さの不均一性に対応して前面基板２６は背面基板
２３に対して傾斜した状態となり、前面基板２６は多数
の発光素子４の発光ダイオード７に対して確実に接触す
ることができるのである。
２１で接続されているが、発光素子４に対する導電性接
着剤２１の付着量が必ずしも一定ではなく、またすべて
の発光素子４が背面基板２３に対して同一の状態で接触
している訳ではないので、すべての発光素子４が背面基
板２３に対して完全に同一の状態で接着されているとは
いえない。従って、背面基板２３上の発光素子４の高さ
は完全には均一でなく、ある程度のばらつきがある。し
かしながら、本例の半導体表示装置は、多数の発光素子
４を並べた背面基板２３に前面基板２６を間隔をおいて
対面させ、両基板２３，２６の周縁部の間は封止材料２
７で封止しておき、内部を真空吸引することにより外圧
で両基板２３，２６を接近させて封止材料２７を潰し、
基板間に発光材料を挟持・固定している。このような構
造・製法であるから、前述したように背面基板２３上の
発光素子４の高さが均一でなくても、そのばらつきを吸
収して確実に発光素子４を挟持することができる。即
ち、両基板２３，２６の間にある封止材料２７はすべて
の位置で同じ量だけ潰れるのではなく、その近傍に位置
する発光素子４の高さが比較的低い場合には大きく潰
れ、その近傍に位置する発光素子４の高さが比較的高い
場合には潰れる量が比較的少なく、結果として発光素子
４の高さの不均一性に対応して前面基板２６は背面基板
２３に対して傾斜した状態となり、前面基板２６は多数
の発光素子４の発光ダイオード７に対して確実に接触す
ることができるのである。
【００２５】なお、本例においては発光素子４の発光ダ
イオード７と前面基板２６の配線導体２５は接触によっ
て導通してるだけであり、間に他の物質の層がない。こ
のため、発光ダイオード７からの光は前面基板２６のみ
を通過して観察者の目に届く。よって、前面基板２６の
外側から観察した際の輝度が高い。
イオード７と前面基板２６の配線導体２５は接触によっ
て導通してるだけであり、間に他の物質の層がない。こ
のため、発光ダイオード７からの光は前面基板２６のみ
を通過して観察者の目に届く。よって、前面基板２６の
外側から観察した際の輝度が高い。
【００２６】なお、発光素子４の発光ダイオード７を透
光性の接着剤で前面基板２６の配線導体２５に接着すれ
ば、接着剤の厚さの分だけ観察時の輝度が低くなるが、
外囲器２８内における発光素子４の保持はより確実にな
り、外囲器２８の気密性に支障が生じても発光素子４の
電気的接続に問題が発生することはなくなる。
光性の接着剤で前面基板２６の配線導体２５に接着すれ
ば、接着剤の厚さの分だけ観察時の輝度が低くなるが、
外囲器２８内における発光素子４の保持はより確実にな
り、外囲器２８の気密性に支障が生じても発光素子４の
電気的接続に問題が発生することはなくなる。
【００２７】なお、本例の半導体表示装置の外囲器２８
は、結果として内部がある程度の真空状態にはなるが、
蛍光表示管の場合のように外囲器内を相当の高真空状態
にすること自体が発光原理上必要である訳ではない。従
って、本例の外囲器２８を構成する基板２３，２６等の
部材や封止材料２７はガラスである必要はなく、高温加
熱で溶融させて高い気密状態で一体に接続する必要もな
い。このため、本例の外囲器２８の材料は、例えばプラ
スチックやセラミック等でもよい。また、その厚さも蛍
光表示管の外囲器の材料等よりも薄くてよい。
は、結果として内部がある程度の真空状態にはなるが、
蛍光表示管の場合のように外囲器内を相当の高真空状態
にすること自体が発光原理上必要である訳ではない。従
って、本例の外囲器２８を構成する基板２３，２６等の
部材や封止材料２７はガラスである必要はなく、高温加
熱で溶融させて高い気密状態で一体に接続する必要もな
い。このため、本例の外囲器２８の材料は、例えばプラ
スチックやセラミック等でもよい。また、その厚さも蛍
光表示管の外囲器の材料等よりも薄くてよい。
【００２８】従来発光ダイオードは劣化防止のためにポ
リイミド等で覆われた構成になっている場合があった
が、本例の半導体表示装置の外囲器２８は結果として内
部がある程度の真空状態になるので発光ダイオード等の
半導体素子は劣化しにくく、ポリイミド等の材料で埋め
る必要がない。
リイミド等で覆われた構成になっている場合があった
が、本例の半導体表示装置の外囲器２８は結果として内
部がある程度の真空状態になるので発光ダイオード等の
半導体素子は劣化しにくく、ポリイミド等の材料で埋め
る必要がない。
【００２９】以上説明した例においては、発光素子４を
導電性接着剤２１で背面基板２３に接着したが、後工程
で焼成して除去するのであれば、非導電性の接着剤（例
えばアクリル接着剤）も使用できる。その場合には外囲
器の材料には焼成工程に耐えうるものを使用しなければ
ならない。
導電性接着剤２１で背面基板２３に接着したが、後工程
で焼成して除去するのであれば、非導電性の接着剤（例
えばアクリル接着剤）も使用できる。その場合には外囲
器の材料には焼成工程に耐えうるものを使用しなければ
ならない。
【００３０】以上説明した例において、背面基板２３の
内面に発光素子４ごとにＴＦＴを形成して各発光素子４
をそれぞれ直接駆動できるようにすれば、外囲器２８外
に設ける駆動回路の構成を簡単にすることができる。ま
た、前面基板２６の発光部分以外の内面をブラックマト
リクスで覆えば、表示のコントラストを向上させること
ができる。
内面に発光素子４ごとにＴＦＴを形成して各発光素子４
をそれぞれ直接駆動できるようにすれば、外囲器２８外
に設ける駆動回路の構成を簡単にすることができる。ま
た、前面基板２６の発光部分以外の内面をブラックマト
リクスで覆えば、表示のコントラストを向上させること
ができる。
【００３１】以上説明した例では、半導体発光素子とし
て発光ダイオードを例示したが、この他に半導体レーザ
ーを用いて簡易型面発光装置を構成することもできる。
この場合には、半導体レーザーの１個のドットの大きさ
は４０μｍ角程度まで可能である。
て発光ダイオードを例示したが、この他に半導体レーザ
ーを用いて簡易型面発光装置を構成することもできる。
この場合には、半導体レーザーの１個のドットの大きさ
は４０μｍ角程度まで可能である。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、多数の半導体発光素子
を並べたグラフィック表示装置を簡単な工程で作成する
ことができる。また、小さい半導体発光素子を所定の位
置に正確に並べることができるので、各半導体発光素子
を精密に位置決めでき、精細なグラフィック表示装置を
実現することができる。また、２枚の基板を真空吸引で
引きつけて間の半導体発光素子を保持する構成なので、
半導体発光素子は真空雰囲気におかれることとなり、劣
化防止のために各半導体発光素子をポリイミド等で埋め
る必要がない。
を並べたグラフィック表示装置を簡単な工程で作成する
ことができる。また、小さい半導体発光素子を所定の位
置に正確に並べることができるので、各半導体発光素子
を精密に位置決めでき、精細なグラフィック表示装置を
実現することができる。また、２枚の基板を真空吸引で
引きつけて間の半導体発光素子を保持する構成なので、
半導体発光素子は真空雰囲気におかれることとなり、劣
化防止のために各半導体発光素子をポリイミド等で埋め
る必要がない。
【図１】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、分割前の発光ダイオードウエハ
ー３を示す断面図である。
置の製造方法において、分割前の発光ダイオードウエハ
ー３を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、発光ダイオードウエハー３を分
割する工程を示す断面図である。
置の製造方法において、発光ダイオードウエハー３を分
割する工程を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、分割した発光素子４を発光素子
操作手段８に保持する工程を示す断面図である。
置の製造方法において、分割した発光素子４を発光素子
操作手段８に保持する工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、分割した発光素子４を発光素子
操作手段８に保持した状態を示す断面図である。
置の製造方法において、分割した発光素子４を発光素子
操作手段８に保持した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４に導電性接着剤２１を被着させる工程を示す
断面図である。
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４に導電性接着剤２１を被着させる工程を示す
断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４に導電性接着剤２１を被着した状態を示す断
面図である。
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４に導電性接着剤２１を被着した状態を示す断
面図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４を背面基板２３に接着する工程を示す断面図
である。
置の製造方法において、発光素子操作手段８に保持した
発光素子４を背面基板２３に接着する工程を示す断面図
である。
【図８】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、背面基板２３と前面基板２６と
封着材によって外囲器２８を構成する工程を示す断面図
である。
置の製造方法において、背面基板２３と前面基板２６と
封着材によって外囲器２８を構成する工程を示す断面図
である。
【図９】本発明の実施の形態の一例である半導体表示装
置の製造方法において、外囲器２８内を排気する工程を
示す断面図である。
置の製造方法において、外囲器２８内を排気する工程を
示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態において使用される発光
素子操作手段８の位置決め板１４の平面図である。
素子操作手段８の位置決め板１４の平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態において使用される発光
素子操作手段８の筐体９の底面図である。
素子操作手段８の筐体９の底面図である。
【図１２】発光ダイオードを用いた従来のグラフィック
表示装置における発光ダイオードの配置・接続状態の一
例を示す図である。
表示装置における発光ダイオードの配置・接続状態の一
例を示す図である。
【図１３】発光ダイオードを用いた従来のグラフィック
表示装置における発光ダイオードの配置・接続状態の他
の例を示す図である。
表示装置における発光ダイオードの配置・接続状態の他
の例を示す図である。
１ 導電性の基板 ２ 発光ダイオード層 ３ 半導体発光素子ウエハとしての発光ダイオードウエ
ハ ４ 半導体発光素子としての発光ダイオード素子（発光
素子） ５ 紫外線粘着テープ ６ 発光素子における導電性の基体 ７ 発光素子における半導体としての発光ダイオード ８ 発光素子操作手段 １３ フィルタ １４ 位置決め板 １５ 位置決め孔 ２１ 導電性接着剤 ２２ 背面基板の配線導体 ２３ 背面基板 ２５ 前面基板の配線導体 ２６ 前面基板 ２７ 固定手段としての封止材料
ハ ４ 半導体発光素子としての発光ダイオード素子（発光
素子） ５ 紫外線粘着テープ ６ 発光素子における導電性の基体 ７ 発光素子における半導体としての発光ダイオード ８ 発光素子操作手段 １３ フィルタ １４ 位置決め板 １５ 位置決め孔 ２１ 導電性接着剤 ２２ 背面基板の配線導体 ２３ 背面基板 ２５ 前面基板の配線導体 ２６ 前面基板 ２７ 固定手段としての封止材料
Claims (8)
- 【請求項１】 対面して配置された前面基板と背面基板
の間に、複数個の半導体発光素子が並設されたことを特
徴とする半導体表示装置。 - 【請求項２】 導電性の基体の上に発光ダイオードが設
けられてなる複数個の発光素子と、前記各発光素子の各
基体に接続される配線導体が内面に形成された背面基板
と、前記各発光素子の各発光ダイオードに接続される透
光性の配線導体が内面に形成された透光性の前面基板
と、所定パターンで配設された複数個の前記発光素子を
間に挟んだ前記背面基板と前記前面基板を固定する固定
手段とを有する半導体表示装置。 - 【請求項３】 前記固定手段が、前記背面基板と前記前
面基板の各周縁部の間を封止する弾性を備えた封止材料
であり、前記背面基板と前記前面基板と前記封止材料で
区画された内部の空間を排気することによって前記背面
基板と前記前面基板の間に前記発光素子が挟まれて固定
されていることを特徴とする請求項２記載の半導体表示
装置。 - 【請求項４】 導電性の基板の上に発光ダイオード層が
設けられてなる発光ダイオードウエハーを複数個の発光
素子に分割する工程と、複数個の前記発光素子を第１の
基板の内面に取り付ける工程と、前記第１の基板の内面
に取り付けられた前記発光素子の上に第２の基板を取り
付けて前記第１の基板と第２の基板を固定する工程とを
有する半導体表示装置の製造方法。 - 【請求項５】 導電性の基板と前記基板の上に設けられ
た発光ダイオード層を有する発光ダイオードウエハーの
基板側に粘着テープを貼り、前記発光ダイオードウエハ
ーを分割して導電性の基体と前記基体の上に設けられた
発光ダイオードを有する複数個の発光素子を形成する工
程と、 複数の位置決め孔が所定のパターンで形成された位置決
め板と前記位置決め孔を介してエアを吸引することによ
り前記発光素子を前記素子保持孔に保持する吸引手段と
を備えた発光素子操作手段を前記発光素子に近接した位
置に配置し、前記吸引手段で吸引するとともに、前記粘
着テープの粘着性を低減させる操作を行うことにより、
前記発光素子操作手段の位置決め板の位置決め孔に前記
発光素子を保持する工程と、 前記発光素子操作手段に保持された各発光素子の基体側
に接着剤を被着させる工程と、 配線が形成された背面基板の内面の所定位置に前記各発
光素子の基体側を接着させる工程と、 前記背面基板の内面に取り付けられた前記発光素子の発
光ダイオードと、透光性の配線が形成された透光性の前
面基板の内面とを対面させ、前記背面基板と前記前面基
板の各周縁部の間に弾性を有する封止材料を設ける工程
と、 前記背面基板と前記前面基板と前記封止材料で区画され
た空間の内部を排気して封止することにより、前記前面
基板の内面を前記発光素子の発光ダイオードに接触させ
た状態に固定する工程を有する半導体表示装置の製造方
法。 - 【請求項６】 前記粘着テープが、紫外線の照射によっ
て粘着性が低減する紫外線粘着テープである請求項５記
載の半導体表示装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記発光素子操作手段に保持された各発
光素子の基体側に被着させる接着剤が、導電性の接着剤
である請求項５記載の半導体表示装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記発光素子操作手段に保持された各発
光素子の基体側に被着させる接着剤が、非導電性の接着
剤であり、前記背面基板の内面の所定位置に前記各発光
素子の基体側を接着する工程の後に焼成によって前記接
着剤を除去する請求項５記載の半導体表示装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291029A JPH11126037A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291029A JPH11126037A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126037A true JPH11126037A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17763534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9291029A Pending JPH11126037A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126037A (ja) |
Cited By (13)
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1997
- 1997-10-23 JP JP9291029A patent/JPH11126037A/ja active Pending
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