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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023086244
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】ディスプレイ装置、およびディスプレイ装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/62 20100101AFI20230615BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20230615BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20230615BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20230615BHJP
【ＦＩ】
H01L33/62
G09F9/30 360
G09F9/33
G09F9/30 330
G09F9/00 338
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021200625
(22)【出願日】2021-12-10
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 智史
(72)【発明者】
【氏名】高木 孝
(72)【発明者】
【氏名】藤原 翼
(72)【発明者】
【氏名】和田 勝
【テーマコード（参考）】
5C094
5F142
5G435
【Ｆターム（参考）】
5C094BA25
5C094DB01
5C094EA10
5C094FB02
5C094FB12
5C094JA08
5F142AA54
5F142BA32
5F142CA11
5F142CA13
5F142CB03
5F142CB14
5F142CB23
5F142CD02
5F142CD16
5F142CD17
5F142DB24
5F142FA32
5F142FA34
5F142GA02
5G435BB04
5G435HH12
5G435HH18
5G435KK05
(57)【要約】
【課題】駆動基板上での発光素子の位置ずれを少なくできるディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】マイクロＬＥＤ１５と、マイクロＬＥＤ１５に設けられた少なくとも２個の素子側電極１２と、マイクロＬＥＤ１５が接続される駆動基板２５と、駆動基板２５に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極２１と、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とを接続する金属層３５と、を有し、２個の駆動基板側電極２１の電極間距離が、２個の素子側電極１２の電極間距離より長く、金属層３５は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置１０。
【選択図】図１
【解決手段】マイクロＬＥＤ１５と、マイクロＬＥＤ１５に設けられた少なくとも２個の素子側電極１２と、マイクロＬＥＤ１５が接続される駆動基板２５と、駆動基板２５に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極２１と、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とを接続する金属層３５と、を有し、２個の駆動基板側電極２１の電極間距離が、２個の素子側電極１２の電極間距離より長く、金属層３５は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置１０。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも２個の素子側電極を有するマイクロ発光素子と、
各々の前記素子側電極に接続される駆動基板側電極を有する駆動基板と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
隣り合う前記駆動基板側電極の電極間距離が、隣り合う前記素子側電極の電極間距離より長く、
前記金属層は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置。
各々の前記素子側電極に接続される駆動基板側電極を有する駆動基板と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
隣り合う前記駆動基板側電極の電極間距離が、隣り合う前記素子側電極の電極間距離より長く、
前記金属層は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置。
【請求項2】
マイクロ発光素子と、
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、隣り合う前記素子側電極の間の中心および隣り合う前記駆動基板側電極の間の中心を通る中心線に対して線対称となる多角形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、隣り合う前記素子側電極の間の中心および隣り合う前記駆動基板側電極の間の中心を通る中心線に対して線対称となる多角形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
【請求項3】
マイクロ発光素子と、
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、前記マイクロ発光素子の隣り合う前記素子側電極の間を上底、前記駆動基板の隣り合う前記駆動基板側電極の間を下底、前記上底および前記下底を接続する辺からなる台形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、前記マイクロ発光素子の隣り合う前記素子側電極の間を上底、前記駆動基板の隣り合う前記駆動基板側電極の間を下底、前記上底および前記下底を接続する辺からなる台形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
【請求項4】
前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（１）、（２）、（４）～（６）式を満たすものである、
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
請求項１～３のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
請求項１～３のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（３）～（６）式を満たすものである、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
請求項１～４のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
請求項１～４のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記金属層の体積Ｖは、下記（７）式を満たすものである、
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
請求項４または５に記載のディスプレイ装置。
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
請求項４または５に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記金属層は、ＳＡＣはんだ材料である、請求項１～６のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記素子側電極は、前記マイクロ発光素子に近い側から順に、電極金属層、バリアメタル層を有する、請求項１～７のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記バリアメタル層は、Ｎｉを含む、請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項10】
前記素子側電極および前記駆動基板側電極の前記金属層に接する面は、第１０族、第１１族の元素を有する、請求項１～９のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
マイクロ発光素子と、駆動基板とが接続されたディスプレイ装置の製造方法であって、
前記マイクロ発光素子は少なくとも２個の素子側電極を有し、
前記駆動基板は、少なくとも２個の駆動基板側電極を有し、
前記素子側電極および／または前記駆動基板側電極に金属層を成膜する金属層成膜工程と、
前記駆動基板側電極に前記素子側電極を対応させ、前記駆動基板上に前記マイクロ発光素子を転写する転写工程と、
前記マイクロ発光素子が転写された前記駆動基板上を、無加圧で加熱する無加圧加熱工程と、
を有する、ディスプレイ装置の製造方法。
前記マイクロ発光素子は少なくとも２個の素子側電極を有し、
前記駆動基板は、少なくとも２個の駆動基板側電極を有し、
前記素子側電極および／または前記駆動基板側電極に金属層を成膜する金属層成膜工程と、
前記駆動基板側電極に前記素子側電極を対応させ、前記駆動基板上に前記マイクロ発光素子を転写する転写工程と、
前記マイクロ発光素子が転写された前記駆動基板上を、無加圧で加熱する無加圧加熱工程と、
を有する、ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項12】
隣り合う前記駆動基板側電極の電極間距離が、隣り合う前記素子側電極の電極間距離より長い、請求項１１に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項13】
前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（１）、（２）、（４）～（６）式を満たすものである、
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
請求項１１または１２に記載のディスプレイ装置の製造方法。
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
請求項１１または１２に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項14】
前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（３）～（６）式を満たすものである、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
請求項１１～１３のいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
請求項１１～１３のいずれか一つに記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項15】
前記金属層の体積Ｖは、下記（７）式を満たすものである、
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
請求項１３または１４に記載のディスプレイ装置の製造方法。
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
請求項１３または１４に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ装置、およびディスプレイ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、発光素子としてマイクロＬＥＤ（ｍｉｃｒｏ－ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）によるディスプレイ装置が脚光を浴びている。マイクロＬＥＤによるディスプレイ装置は、応答速度が速く、焼き付けを起こさず、低電力で高輝度高精細の映像を映し出せる次世代の表示装置である。
【0003】
マイクロＬＥＤによるディスプレイ装置は、１００μｍ以下の極めて小さなマイクロＬＥＤチップを駆動基板に接続する必要がある。マイクロＬＥＤチップと駆動基板とを接続する従来技術としては、たとえば、特許文献１および２がある。特許文献１および２の技術は、マイクロＬＥＤチップと駆動基板とのいずれか一方にはんだバンプを形成し、マイクロＬＥＤを駆動基板方向に加圧しつつ加熱することで接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－５１４２１７号公報
【特許文献2】特開２０２１－０１５８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
マイクロＬＥＤと駆動基板との接続には、その前段階として、マイクロＬＥＤを駆動基板の所定の位置に配置する必要がある。従来から、このマイクロＬＥＤを配置する際に位置ずれが生じることがある。マイクロＬＥＤは、極めて小さいため、わずかな位置ずれが生じても、ディスプレイ装置における画質不良の原因となる。
【0006】
従来技術は、マイクロＬＥＤを駆動基板方向に加圧しつつ加熱しているため、配置された時点で、マイクロＬＥＤの位置がずれていると、そのまま加圧、加熱されて、位置がずれたまま接続されてしまうという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、駆動基板上での発光素子の位置ずれを少なくしたディスプレイ装置を提供することである。
【0008】
また、本発明の他の目的は、駆動基板上での発光素子の位置ずれを少なくできるディスプレイ装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題は以下の手段により達成される。
【0010】
（１）少なくとも２個の素子側電極を有するマイクロ発光素子と、
各々の前記素子側電極に接続される駆動基板側電極を有する駆動基板と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
隣り合う前記駆動基板側電極の電極間距離が、隣り合う前記素子側電極の電極間距離より長く、
前記金属層は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置。
各々の前記素子側電極に接続される駆動基板側電極を有する駆動基板と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
隣り合う前記駆動基板側電極の電極間距離が、隣り合う前記素子側電極の電極間距離より長く、
前記金属層は、無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属である、ディスプレイ装置。
【0011】
（２）マイクロ発光素子と、
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、隣り合う前記素子側電極の間の中心および隣り合う前記駆動基板側電極の間の中心を通る中心線に対して線対称となる多角形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、隣り合う前記素子側電極の間の中心および隣り合う前記駆動基板側電極の間の中心を通る中心線に対して線対称となる多角形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
【0012】
（３）マイクロ発光素子と、
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、前記マイクロ発光素子の隣り合う前記素子側電極の間を上底、前記駆動基板の隣り合う前記駆動基板側電極の間を下底、前記上底および前記下底を接続する辺からなる台形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
前記マイクロ発光素子に設けられた少なくとも２個の素子側電極と、
前記マイクロ発光素子が接続される駆動基板と、
前記駆動基板に設けられた少なくとも２個の駆動基板側電極と、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とを接続する金属層と、
を有し、
前記素子側電極と前記駆動基板側電極とが接続された部分に空隙部が存在し、当該空隙部は、前記マイクロ発光素子の隣り合う前記素子側電極の間を上底、前記駆動基板の隣り合う前記駆動基板側電極の間を下底、前記上底および前記下底を接続する辺からなる台形の断面形状を有する、ディスプレイ装置。
【0013】
（４）前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（１）、（２）、（４）～（６）式を満たすものである、
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
上記（１）～（３）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
上記（１）～（３）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【0014】
（５）前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（３）～（６）式を満たすものである、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
上記（１）～（４）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
上記（１）～（４）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【0015】
（６）前記金属層の体積Ｖは、下記（７）式を満たすものである、
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
上記（４）または（５）に記載のディスプレイ装置。
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
上記（４）または（５）に記載のディスプレイ装置。
【0016】
（７）前記金属層は、ＳＡＣはんだ材料である、上記（１）～（５）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【0017】
（８）前記素子側電極は、前記マイクロ発光素子に近い側から順に、電極金属層、バリアメタル層を有する、上記（１）～（７）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【0018】
（９）前記バリアメタル層は、Ｎｉを含む、上記（８）に記載のディスプレイ装置。
【0019】
（１０）前記素子側電極および前記駆動基板側電極の前記金属層に接する面は、第１０族、第１１族の元素を有する、上記（１）～（９）のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【0020】
（１１）マイクロ発光素子と、駆動基板とが接続されたディスプレイ装置の製造方法であって、
前記マイクロ発光素子は少なくとも２個の素子側電極を有し、
前記駆動基板は、少なくとも２個の駆動基板側電極を有し、
前記素子側電極および／または前記駆動基板側電極に金属層を成膜する金属層成膜工程と、
前記駆動基板側電極に前記素子側電極を対応させ、前記駆動基板上に前記マイクロ発光素子を転写する転写工程と、
前記マイクロ発光素子が転写された前記駆動基板上を、無加圧で加熱する無加圧加熱工程と、
を有する、ディスプレイ装置の製造方法。
前記マイクロ発光素子は少なくとも２個の素子側電極を有し、
前記駆動基板は、少なくとも２個の駆動基板側電極を有し、
前記素子側電極および／または前記駆動基板側電極に金属層を成膜する金属層成膜工程と、
前記駆動基板側電極に前記素子側電極を対応させ、前記駆動基板上に前記マイクロ発光素子を転写する転写工程と、
前記マイクロ発光素子が転写された前記駆動基板上を、無加圧で加熱する無加圧加熱工程と、
を有する、ディスプレイ装置の製造方法。
【0021】
（１２）前記少なくとも２個の前記駆動基板側電極の電極間距離が、前記少なくとも２個の前記素子側電極の電極間距離より長い、上記（１１）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【0022】
（１３）前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（１）、（２）、（４）～（６）式を満たすものである、
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
上記（１１）または（１２）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２
（２）ｙ／２＞ｄ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとし、
隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差をｄとする）、
上記（１１）または（１２）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【0023】
（１４）前記素子側電極と前記駆動基板側電極の各部の大きさは、下記（３）～（６）式を満たすものである、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
上記（１１）～（１３）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ
（４）ｚ＜ａ＋ｃ
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ
（６）ｙ＜ａ＋ｃ
（ただし、式中、前記素子側電極および前記駆動基板側電極がそれぞれ並んでいる方向を第１方向Ｘ、第１方向Ｘと直交する方向を第２方向Ｙとし、
前記素子側電極のＸ方向の長さをａ、電極間距離をｃとし、
前記駆動基板側電極のＸ方向の長さをｘ、Ｙ方向の長さをｙ、電極間距離をｚとする）、
上記（１１）～（１３）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【0024】
（１５）前記金属層の体積Ｖは、下記（７）式を満たすものである、
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
上記（１３）または（１４）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
（ただし、式中、前記素子側電極のＹ方向の長さをｂとする）、
上記（１３）または（１４）に記載のディスプレイ装置の製造方法。
【発明の効果】
【0025】
本発明は、少なくとも２個の素子側電極に対応する駆動基板側電極の電極間距離を、少なくとも２個の素子側電極の電極間距離よりも長くし、金属層を無加圧で加熱されて溶融した金属が固化した無加圧溶融固化金属とした。これにより、本発明は、駆動基板上での発光素子の位置ずれを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】マイクロＬＥＤを１個分だけ示した拡大断面図である。
【図3】素子側電極の各部の大きさを説明するための平面図である。
【図4】駆動基板側電極の各部の大きさを説明するための平面図である。
【図5】マイクロＬＥＤが駆動基板に理想的な位置で転写され状態を示す平面図である。
【図6】マイクロＬＥＤが駆動基板にずれて転写された状態を示す平面図である。
【図7】直線的なシフト量の方向を説明するための平面図である
【図8】回転シフトを説明するための平面図である。
【図9】素子側電極と駆動基板側電極が接続された状態をマイクロＬＥＤの方から見た平面図である。
【図10】素子側電極上にはんだ層（はんだ材料）を成膜した状態を示す断面図である。
【図11】無加圧加熱（リフロー）時の状態を示す断面図である。
【図12】無加圧加熱（リフロー）時の状態の素子側電極の拡大断面図である。
【図13】セルフアライン効果が発現する場合の溶融したはんだ層と駆動基板側電極２１との位置関係を説明するための断面図である。
【図14】溶融したはんだ層の表面張力を説明するための断面図である。
【図15】素子側電極と駆動基板側電極とが接続された状態を説明するための断面図である。
【図16】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合を示す平面図である。
【図17】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ／２＜ｄの場合を示す平面図である。
【図18】セルフアライン効果が発現しない可能性のある場合の溶融したはんだ層と駆動基板側電極との位置関係を説明するための断面図である。
【図19】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｄ＞ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合を示す平面図である。
【図20】直線的なセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ／２＜ｄの場合を示す平面図である。
【図21】回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ、ｙ＜ｘの場合を示す平面図である。
【図25】回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｘ＞ｙの場合を示す平面図である。
【図28】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＜ａ＋ｃの場合を示す平面図である。
【図29】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚの場合を示す平面図である。
【図30】回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ＜ａ＋ｃの場合を示す平面図である。
【図31】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＞ａ＋ｃの場合を示す平面図である。
【図32】直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＋ｘ＞２ａ＋ｃの場合を示す平面図である。
【図33】回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ＞ａ＋ｃの場合を示す平面図である。
【図34】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図35】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図36】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図37】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図38】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図39】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図40】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図41】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図42】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図43】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図44】ディスプレイ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図45】マイクロＬＥＤを駆動基板へ転写した直後の状態を示す平面図である。
【図46】マイクロＬＥＤを駆動基板へ接続完了した後の状態を示す平面図である。
【図47】駆動基板となるテスト基板を示す断面図である。
【図48】シフト量の測定を説明するための平面図である。
【図49】良品となった、マイクロＬＥＤと駆動基板の接続部分を示す図面代用断面ＳＥＭ写真である。
【図50】不良となった、マイクロＬＥＤと駆動基板の接続部分を示す図面代用断面ＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。以下の図面において、同一参照符号は、同一構成要素を指し、図面上において、各構成要素の大きさは、説明の明瞭性および便宜さのために誇張されてもいる。一方、以下で説明される実施形態は、ただ例示的なものに過ぎず、そのような実施形態から多様な変形が可能である。
【0028】
以下において、「上部」や「上」と記載されたところは、接触して真上にあるものだけではなく、非接触で上にあるものも含んでもよい。同様に、「下部」や「下」と記載されたところは、接触して真下にあるものだけではなく、非接触で下にあるものも含んでもよい。
【0029】
単数の表現は、文脈上明白に単数であることを明示しない限り、複数の表現を含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」または「有する」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。
【0030】
方法を構成する段階について、明白に順序を記載する、あるいは反対となる記載がなければ、段階は、適切な順序で実行される。必ずしも前記段階の記載順序に限定されるものではない。すべての例、または例示的な用語の使用は、単に技術的思想を説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されない以上、前記例、または例示的な用語によって範囲が限定されるものではない。
【0031】
［ディスプレイ装置］
まず、本発明の例示的な実施形態によるディスプレイ装置について説明する。
まず、本発明の例示的な実施形態によるディスプレイ装置について説明する。
【0032】
図１は、本実施形態に係るディスプレイ装置１０の概略構成を示す断面図である。図２は、マイクロＬＥＤを１個分だけ示した拡大断面図である。なお、図１および図２の断面は、隣り合う素子側電極１２および隣り合う駆動基板側電極２１を通る方向に沿う断面であり、後述する図９におけるＡ－Ａ線に沿う断面である。他の各断面図においても同様である。
【0033】
図１に示すように、ディスプレイ装置１０は、駆動基板２５上に、マイクロ発光素子であるマイクロＬＥＤ１５が接続されている。図１においては、３個のマイクロＬＥＤ１５を示している。これらマイクロＬＥＤ１５は、たとえば、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）などのカラー画素の各色を構成する。たとえば、４Ｋ解像度のディスプレイ装置１０は、約８３０万画素であるので、約８３０万×３個分で約２４００万個のマイクロＬＥＤ１５が搭載される。
【0034】
マイクロＬＥＤ１５は、２個の電極（素子側電極１２と称する）を有する。素子側電極１２は、マイクロＬＥＤ１５となる半導体チップ１１上に所定の間隔で設けられている。
【0035】
駆動基板２５は、素子側電極１２に対応する位置に、２個の電極（駆動基板側電極２１と称する）を有する。駆動基板側電極２１は、たとえば、ガラス材料、樹脂材料、そのほかの材料などからなる元基板２０上に配線層、トランジスタ（ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ－Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））、および絶縁層などとともに設けられている。
【0036】
素子側電極１２は、通常、アノード電極およびカソード電極である。したがって、１個のマイクロＬＥＤ１５は、通常、２個の電極を有する。駆動基板側電極２１は、２個の素子側電極１２に対応した２個の電極となる。しかし、素子側電極１２は、マイクロＬＥＤ１５の仕様や機能によって、３個以上であってもよく、そのような場合、駆動基板側電極２１も、マイクロＬＥＤ１５の３個以上の電極に対応するように増やすことになる。
【0037】
素子側電極１２と駆動基板側電極２１は、それらの間に介在する金属層３５によって接続される。金属層３５は、はんだ材料が無加圧で加熱されて溶融後、固化した無加圧溶融固化金属である。
【0038】
素子側電極１２は、電極金属層１２ａおよびバリアメタル層１２ｂからなる（図２参照）。電極金属層１２ａおよびバリアメタル層１２ｂは、たとえば、第１０族、第１１族の元素を含むことが好ましく、具体的には、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、およびＩＴＯよりなる群から選択される少なくとも１種の金属、またはグラフェンを少なくとも含むことが好ましい。特に、バリアメタル層１２ｂは、Ｎｉを含むことがより好ましい。Ｎｉを含むバリアメタル層１２ｂは、加熱時の金属間化合物の形成による、はんだ喰われを抑制し、セルフアライン効果（後述）を十分に得ることができる。また、無加圧加熱時には、フラックスが使用されることで電極へのはんだの濡れ性が良くなり、セルフアライン効果を得やすくなる。
【0039】
駆動基板側電極２１には、上記素子側電極１２と同様の金属材料が用いられる。したがって、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の金属層３５に接する面は、第１０族、第１１族の元素を含んでいることが好ましい。
【0040】
金属層３５は、駆動基板２５の耐熱性を考慮して、たとえば、液相線温度２８０℃以下のはんだ材料を使用することが好ましい。このようなはんだ材料は、たとえば、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、第１５族の元素の内、少なくとも１つ含む合金である。より具体的には、たとえば、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ合金（ＳＡＣ）、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｓｎ－Ｂｉ－Ａｇ合金、およびＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ合金よりなる群から選択される少なくとも１種の合金を含むことが好ましい。より好ましくは、ＳＡＣである。
【0041】
これらのはんだ材料は、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とを無加圧で加熱接続する際に、加熱されて、溶融し、液状化する。このときに、その表面張力によって、両電極を引き寄せる力が働き、マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５の定位置から許容範囲内に収まるようにセルフアラインされる。
【0042】
マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５に接続された状態の形状を説明する。ここでは、マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５に接続された状態の形状を出来上がり形状と称する。
【0043】
出来上がり形状には、図２に示すように、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とが接続された部分に空隙部３６が存在する。空隙部３６は、マイクロＬＥＤ１５の隣り合う素子側電極１２の間と、駆動基板２５の隣り合う駆動基板側電極２１の間に存在する。この空隙部３６は、一方の素子側電極１２（１２Ｒ）、金属層３５（３５Ｒ）、および駆動基板側電極２１（２１Ｒ）と、他方の素子側電極１２（１２Ｌ）、金属層３５（３５Ｌ）、および駆動基板側電極２１（２１Ｌ）とによって囲まれている。
【0044】
空隙部３６は、多角形の断面形状を有している。この多角形は、隣り合う素子側電極１２の間の中心および隣り合う駆動基板側電極２１の間の中心を通る中心線ｔに対して線対称となっている。
【0045】
また、空隙部３６は、隣り合う素子側電極１２の間を上底１１ａ、隣り合う駆動基板側電極２１の間を下底２０ａ、上底１１ａおよび下底２０ａを接続する辺３５ａからなるほぼ台形の断面形状を有している。ここで辺３５ａとなる部分は、金属層３５の空隙部３６側の面である。
【0046】
このような出来上がり形状は、駆動基板側電極２１を素子側電極１２よりも大きくすることによって形成される。
【0047】
【0048】
図３および図４においては、２個の素子側電極１２および２個の駆動基板側電極２１がそれぞれ並んでいる主面と平行な方向を第１方向（Ｘ方向）、第１方向（Ｘ方向）と直交し、かつ、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の主面と平行な方向を第２方向（Ｙ方向）とする。
【0049】
図３に示すように、素子側電極１２の各部の大きさは、第１方向（Ｘ方向）の長さをａ、第２方向（Ｙ方向）の長さをｂ、電極間距離（Ｘ方向に隣り合う素子側電極１２の間の距離）をｃとする。また、マイクロＬＥＤ１５のチップ内における電極の位置は、図３に示すように、マイクロＬＥＤ１５の端部から素子側電極１２の端部までの距離を用いて示す。マイクロＬＥＤ１５の端部から素子側電極１２の端部までのＸ方向の距離をＬｓｘ、Ｙ方向の距離をＬｓｙとする。
【0050】
図４に示すように、駆動基板側電極２１の各部の大きさは、第１方向（Ｘ方向）の長さをｘ、第２方向（Ｙ方向）の長さをｙ、電極間距離（Ｘ方向に隣り合う駆動基板側電極２１の間の距離）をｚとする。
【0051】
本実施形態では、隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差ｄとする。製造工程においてｄは、転写工程（詳細後述）によって転写された位置から、マイクロＬＥＤ１５が設計的に設定された位置（これを正位置という）へ移動する距離である。このため、以下の説明において、ｄは、シフト量ｄと称する。したがって、ディスプレイ装置完成後、すなわち、無加圧加熱工程の終了後（ディスプレイ装置完成後）においても、隣り合う素子側電極間の中心と、隣り合う基板側電極間の中心との差は、シフト量ｄを超えることはない。
【0052】
なお、詳細は後述するが、転写工程とは、マイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５上に接続するために配置する工程であり、無加圧加熱工程とは、駆動基板２５上に配置されたマイクロＬＥＤ１５を無加圧加熱によってはんだ付け（接続）する工程である。
【0053】
【0054】
ここでは、転写工程における素子側電極間中心ＬＰｃと駆動基板側電極間中心ＳＰｃとの距離を転写工程（ＬＰｃ－ＳＰｃ）と定義する。また、無加圧加熱工程後における素子側電極間中心ＬＰｃと駆動基板側電極間中心ＳＰｃとの距離を無加圧加熱工程後（ＬＰｃ－ＳＰｃ）と定義する。製造工程において、シフト量ｄは、これらの差分である。すなわち、シフト量ｄは、ｄ＝（転写工程（ＬＰｃ－ＳＰｃ））－（無加圧加熱工程後（ＬＰｃ－ＳＰｃ））となる。
【0055】
転写工程における理想的な正位置は、素子側電極間中心ＬＰｃと駆動基板側電極間中心ＳＰｃとが完全に一致する位置である。したがって、図５に示すように、理想的な正位置は、ｄ＝ＬＰｃ－ＳＰｃ＝０である。
【0056】
一方、転写工程時に、マイクロＬＥＤ１５が正位置（正位置をｄ＝０とする）からずれて転写された場合、図６に示すように、シフト量ｄ＞０、すなわち、ｄ＝｜ＬＰｃ－ＳＰｃ｜＞０となる。
【0057】
マイクロＬＥＤ１５がずれて転写された場合、マイクロＬＥＤ１５は、その後の無加圧加熱工程の際に、セルフアライン効果によって、理想的には、図５に示した正位置（ｄ＝０）にまで移動して接続（はんだ付け）される。このセルフアライン効果による移動量が、シフト量ｄとなる。
【0058】
しかし、無加圧加熱工程後における最終的な接続位置は、セルフアライン効果があっても、理想的な正位置（ｄ＝０）にならないこともある。したがって、実際の製造工程においては、最終的なマイクロＬＥＤ１５の位置に許容範囲を設定することが好ましい。最終的な接続位置の許容範囲は、マイクロＬＥＤ１５の大きさや、できあがった製品における、個々のマイクロＬＥＤ１５の位置ずれの許容範囲などによって任意に設定される。具体的には、たとえば、マイクロＬＥＤ１５の長辺の長さが１００μｍのチップの場合、最終的な接続位置の許容範囲は、ＬＰｃ－ＳＰｃ＝±１μｍ未満とすることが好ましい。
【0059】
なお、シフト量ｄは、たとえば、隣り合う素子側電極１２の間の中心（素子側電極間中心ＬＰｃ）と、隣り合う駆動基板側電極２１の間の中心（駆動基板側電極間中心ＳＰｃ）との距離を測定することで得られる。
【0060】
図７は、直線的なシフト量の方向を説明するための平面図である。直線的なシフト量ｄの方向は、図７に示すように、駆動基板側電極間中心ＳＰｃを通り、第１方向（Ｘ方向）、第２方向（Ｙ方向）、および、第１方向（Ｘ方向）と第２方向（Ｙ方向）との間の方向であるＸＹ方向のいずれかである。
【0061】
図８は、回転シフトを説明するための平面図である。図８において、隣り合う駆動基板側電極２１の中心Ｌｃ同士を結ぶ線ＳＬ、素子側電極１２の中心Ｌｃ同士を結ぶ線ＬＬとする。回転シフトは、線ＳＬに対して線ＬＬが傾いて、マイクロＬＥＤ１５が配置された場合に、マイクロＬＥＤ１５が回転して正位置に戻ることをいう。この回転シフトの戻り量についても、シフト量ｄと同様に、隣り合う駆動基板側電極２１の間の中心ＳＰｃと隣り合う素子側電極１２の間の中心ＬＰｃとの距離（ＬＰｃ－ＳＰｃ）で表すことができる。したがって、回転シフトにおいても、理想的な正位置はｄ＝０である。また、回転シフトにおいても、最終的な接続位置の許容範囲を設けてもよい。たとえば、回転シフトにおける最終的な接続位置の許容範囲も、ＬＰｃ－ＳＰｃ＝±１μｍ未満とすることが好ましい。なお、回転シフト量は、回転角度によって表してもよい。この回転角度は、たとえば、線ＬＬと、線ＳＬとがなす角度とする。
【0062】
図９は、素子側電極１２と駆動基板側電極２１が接続された状態をマイクロＬＥＤ１５の方から見た平面図である。
【0063】
本実施形態においては、図９に示すように、基本的に、隣り合う駆動基板側電極２１の電極間距離ｚが、隣り合う素子側電極１２の電極間距離ｃより長くなるようにしている。具体的には、電極の配置は、下記の配置条件を満たすようにすることが好ましい。なお、マイクロＬＥＤ１５の最大長さｗは、１００μｍ以下とする。
【0064】
電極の配置条件は、
（ａ）素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域内にあること、
（ｂ）駆動基板側電極２１の中心Ｓｃが素子側電極１２に重なる領域内にあること、
（ｃ）シフト量ｄは、素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域内に収まること、
（ｄ）一方の素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１のｙ方向の端にあるとき、他方の素子側電極１２の中心Ｌｃは、駆動基板側電極２１に重なる領域から外れていること、
（ｅ）電極中心で回転が起こるとき他方の電極が離れていること、である。
（ａ）素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域内にあること、
（ｂ）駆動基板側電極２１の中心Ｓｃが素子側電極１２に重なる領域内にあること、
（ｃ）シフト量ｄは、素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域内に収まること、
（ｄ）一方の素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１のｙ方向の端にあるとき、他方の素子側電極１２の中心Ｌｃは、駆動基板側電極２１に重なる領域から外れていること、
（ｅ）電極中心で回転が起こるとき他方の電極が離れていること、である。
【0065】
さらに、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の各部の大きさは、下記（１）～（６）式を満たすようにすることが好ましい。
【0066】
（１）ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２：シフト量ｄとして許容できる第１方向最小長さ、
（２）ｙ／２＞ｄ：シフト量ｄとして許容できる第２方向最小長さ、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ：回転可能角を最大にするｘおよびｙの制限、
（４）ｚ＜ａ＋ｃ：最大電極間ギャップ、
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ：第１方向の最大長さ、
（６）ｙ＜ａ＋ｃ：回転可能角を最大にする第２方向最大長さ。
（２）ｙ／２＞ｄ：シフト量ｄとして許容できる第２方向最小長さ、
（３）√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ：回転可能角を最大にするｘおよびｙの制限、
（４）ｚ＜ａ＋ｃ：最大電極間ギャップ、
（５）ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚ：第１方向の最大長さ、
（６）ｙ＜ａ＋ｃ：回転可能角を最大にする第２方向最大長さ。
【0067】
なお、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の各部の大きさは、上記各式のすべてを満たす必要はない。たとえば、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の各部の大きさは、少なくとも（１）、（２）、（４）、（５）、および（６）式を満たすようにすることで、マイクロＬＥＤ１５の回転ずれに対してセルフアライン効果が出やすくなり、回転ずれによる不良を減らすことができる。また、たとえば、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の各部の大きさは、少なくとも（３）～（６）式を満たすようにすることで、直線的なずれ（Ｘ、Ｙ、およびＸＹ方向）に対してセルフアライン効果が出やすくなり、直線的なずれによる不良を減らすことができる。
【0068】
さらに、（１）～（６）式には優先度を設けて、いずれかが満たされるようにしてもよい。（１）および（２）式の条件は、主に直線的なずれに対応する。一方、（３）式の条件は、主に回転ずれに対応する。ディスプレイ装置の製造工程においては、直線的なずれの方が、回転ずれよりも多く発生する。このため、優先度は、第１に（１）および（２）式、第２に（３）式、そして、第３に（４）～（６）式の順とすることが好ましい。
【0069】
もちろん、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の各部の大きさは、（１）～（６）式のすべてを満たすことがより好ましい。
【0070】
さらに、金属層３５は、下記の条件を満たすことが好ましい。
【0071】
図１０は、素子側電極１２上にはんだ層（はんだ材料）を成膜した状態を示す断面図であり、図１１は無加圧加熱（リフロー）時の状態を示す断面図であり、図１２は無加圧加熱（リフロー）時の状態の素子側電極１２の拡大断面図である。
【0072】
はんだ層３１は、素子側電極１２の上に、たとえば、はんだバンプなどとして成膜される。このはんだ層３１は、素子側電極１２と駆動基板側電極２１と無加圧加熱工程によって接続され、固化することで金属層３５となる。
【0073】
図１０に示すように、素子側電極１２の上に成膜された段階で、はんだ層３１の表面は、ほぼ平坦な形状である。
【0074】
はんだ層３１は、無加圧加熱によって、図１１に示すように、電極上でθの角度をもった液滴状に膨らむ。液滴状に膨らんだ状態のはんだ層３１の形状は、図１２に示すように、電極から上のほぼ半円Ｃｉｒ／２部分と仮定する。この半円Ｃｉｒ／２は、素子側電極１２の中心Ｅｃを中心とする円Ｃｉｒの一部とする。液滴状に膨らんだ状態のはんだ層３１の高さはｈとする。立体形状としては、素子側電極１２の中心Ｅｃを中心とする球体の一部であって、素子側電極１２上のほぼ半球部分となる。図１１においてθは、素子側電極１２の表面の端から液滴の表面に沿うように引いた接線と、素子側電極１２の表面とのなす角である。
【0075】
はんだ層３１の体積Ｖは、溶融後、固化した状態において、素子側電極１２の第１方向の長さａと第２方向の長さｂから、下記（７）式を満たすことが好ましい。
【0076】
（７）０．０５９×ａ×ｂ＾２＜Ｖ＜０．３９３×ａ×ｂ＾２
このような、はんだ体積Ｖを得るためには、素子側電極１２に成膜した時のはんだ層３１の高さｈ０（膜厚ともいう）を、下記（８）式を満たすようにすることが好ましい。また、溶融時のはんだ層３１のθは、２０°＜θ≦９０°となるようにする。
このような、はんだ体積Ｖを得るためには、素子側電極１２に成膜した時のはんだ層３１の高さｈ０（膜厚ともいう）を、下記（８）式を満たすようにすることが好ましい。また、溶融時のはんだ層３１のθは、２０°＜θ≦９０°となるようにする。
【0077】
（８）ｈ０＝ｂ／４×（θ－ｃｏｓθｓｉｎθ）／（ｓｉｎθ）＾２
なお、はんだ層３１の物性は無加圧加熱の前後で大きく変わることはない。したがって、はんだ層３１の体積Ｖは、無加圧加熱前、すなわち、素子側電極１２上に成膜した時点での体積も、無加圧加熱による溶融後、固化した状態の体積も、同じとみなすことができる。溶融時のはんだ層３１のなす角θは、２０°＜θ≦９０°となるようにすることが好ましく、この場合のはんだ層３１の成膜時の高さｈ０は、下記（９）式のとおりである。
なお、はんだ層３１の物性は無加圧加熱の前後で大きく変わることはない。したがって、はんだ層３１の体積Ｖは、無加圧加熱前、すなわち、素子側電極１２上に成膜した時点での体積も、無加圧加熱による溶融後、固化した状態の体積も、同じとみなすことができる。溶融時のはんだ層３１のなす角θは、２０°＜θ≦９０°となるようにすることが好ましく、この場合のはんだ層３１の成膜時の高さｈ０は、下記（９）式のとおりである。
【0078】
（９）０．０５９×ｂ＜ｈ０＜０．３９３×ｂ
本実施形態では、はんだ層３１の体積Ｖを上記（７）式を満たすようにすることで、接続時に電極からはんだ材料がはみ出して、電極同士で短絡する確率を低下させることができる。また、溶融時のはんだ層３１のθは、２０°＜θ≦９０°となるようにする。θをこの範囲となるようにすることで、接続時に電極からはんだ材料がはみ出して、電極同士で短絡する確率を低下させることができる。
本実施形態では、はんだ層３１の体積Ｖを上記（７）式を満たすようにすることで、接続時に電極からはんだ材料がはみ出して、電極同士で短絡する確率を低下させることができる。また、溶融時のはんだ層３１のθは、２０°＜θ≦９０°となるようにする。θをこの範囲となるようにすることで、接続時に電極からはんだ材料がはみ出して、電極同士で短絡する確率を低下させることができる。
【0079】
［セルフアライン効果］
ここで、本実施形態によるセルフアライン効果について説明する。
ここで、本実施形態によるセルフアライン効果について説明する。
【0080】
図１３は、セルフアライン効果が発現する場合の溶融したはんだ層３１と駆動基板側電極２１との位置関係を説明するための断面図であり、図１４は、溶融したはんだ層３１の表面張力Ｆを説明するための断面図であり、図１５は、素子側電極と駆動基板側電極とが接続された状態を説明するための断面図である。なお、図１３～１５においては、電極１個分を示している。
【0081】
溶融したはんだ層３１は、前述のとおり、半円とみなす。この半円の頂点部分は、素子側電極１２の中心Ｌｃの位置と一致する。図１３に示すように、素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域内にある場合、はんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１の範囲に入っている。このため、溶融したはんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１と接触するようになる。
【0082】
駆動基板側電極２１と接触した溶融したはんだ層３１は、図１４に示すように、駆動基板側電極２１の表面に濡れ広がる。そして、溶融したはんだ層３１には、表面張力Ｆが働く。表面張力Ｆは、水平成分Ｆｘおよび垂直成分Ｆｙに分けることができる。
【0083】
マイクロＬＥＤ１５は、転写工程において、正位置からずれて転写された場合、この表面張力Ｆの水平成分Ｆｘによって、正位置方向に移動する。図１３～１５においては、素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１の中心Ｓｃの方向に移動する。マイクロＬＥＤ１５は、この溶融したはんだ層３１の表面張力Ｆによって、図１５に示すように、正位置へ移動する。マイクロＬＥＤ１５が正位置へ移動すると、表面張力Ｆの水平成分Ｆｘは釣り合って、マイクロＬＥＤ１５はそれ以上動かなくなる。つまり、マイクロＬＥＤ１５は、セルフアラインされるのである。
【0084】
はんだ層３１が厚いほど、溶融するはんだ層３１の量が増えるので、表面張力が大きくなり、セルフアライン効果を得やすくなる。しかし、はんだ層３１の量は、多すぎると、はみ出す可能性がある。このため、はんだ層３１は、すでに説明したように、（７）式を満たすはんだ層３１の体積Ｖとすること、または（８）式または（９）式を満たすはんだ層３１の高さｈ０とすることが好ましいのである。
【0085】
図１６は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合を示す平面図である。図１６に示すように、ｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合、各部の長さは、上述した（１）式を満たす。このため、第１方向（Ｘ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点が、確実に駆動基板側電極２１の範囲内に入る。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触して濡れ広がる。このため、セルフアライン効果が発現して、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）における正位置へ移動する。
【0086】
図１７は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ／２＞ｄの場合を示す平面図である。図１７に示すように、ｙ／２＞ｄの場合、各部の長さは、上述した（２）式を満たす。このため、第２方向（Ｙ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点が、確実に駆動基板側電極２１の範囲内に入る。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触して濡れ広がる。このため、マイクロＬＥＤ１５は、セルフアライン効果が発現して、第２方向（Ｙ方向）における正位置へ移動する。
【0087】
図１８は、セルフアライン効果が発現しない可能性のある場合の溶融したはんだ層３１と駆動基板側電極２１との位置関係を説明するための断面図である。
【0088】
溶融したはんだ層３１は、前述のとおり、半円とみなす。この半円の頂点部分は、素子側電極１２の中心Ｌｃの位置と一致する。図１８に示すように、素子側電極１２の中心Ｌｃが駆動基板側電極２１に重なる領域外にある場合、はんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１の範囲外となる。このため、溶融したはんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１と接触しない可能性がある。特に、はんだ層３１の高さが足りない場合、溶融したはんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１と接触しない可能性が高くなる。そうなると、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１に濡れ広がらない。このため、このような状態では、セルフアライン効果が発現しない。
【0089】
図１９は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｄ＞ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合を示す平面図である。図１９に示すように、ｄ＞ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２の場合、各部の長さは、上述した（１）式を満たさない。このため、第１方向（Ｘ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点は、駆動基板側電極２１の範囲外となる。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触しないので、濡れ広がらない。このため、セルフアライン効果は発現しないため、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）における正位置へ移動しない。このような状態は、たとえば、転写工程において、マイクロＬＥＤの転写位置のずれが大きくなった場合に発生する。
【0090】
図２０は、直線的なセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ／２＜ｄの場合を示す平面図である。図２０に示すように、ｙ／２＜ｄの場合、各部の長さは、上述した（２）式を満たさない。このため、第２方向（Ｙ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点が、駆動基板側電極２１の範囲外となる。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触しないので、濡れ広がらない。このため、セルフアライン効果が発現せず、マイクロＬＥＤ１５は、第２方向（Ｙ方向）における正位置へ移動しない。このような状態は、たとえば、転写工程において、マイクロＬＥＤの転写位置のずれが大きくなった場合に発生する。
【0091】
図２１～２４は、回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ（ただし、ｙ＞ｘを前提とする）の場合を示す平面図である。図２１～２４において、矢印Ｆは、マイクロＬＥＤ１５に働く力の方向を示し、矢印Ｆｓは、はんだ層３１が濡れ広がることによって働く力の方向を示し、矢印Ｆｒは回転する力の方向を示している。
【0092】
転写工程において、マイクロＬＥＤ１５は、図２１に示すように、駆動基板２５に対して斜めにずれて転写されてしまうことがある。
【0093】
√（ｘ＾２＋ｙ＾２）＜ａ＋ｃ（ただし、ｙ＞ｘを前提とする）の場合、各部の長さは、（３）式を満たす。このような場合、マイクロＬＥＤ１５には、はんだ層３１が濡れ広がることで、Ｆｓ方向の力と、溶融したはんだ層３１の表面張力によるＦ方向の力が働く。このため、マイクロＬＥＤ１５は、まず、図２１に示すように、はんだ層３１が接触している駆動基板側電極２１Ｌの中心Ｌｃの方へ移動する。
【0094】
そして、マイクロＬＥＤ１５には、Ｆｒ方向の力が働いて、図２２に示すように、時計回りに回転する。
【0095】
この回転によって、図２３に示すように、隣り合う素子側電極１２が並ぶ方向は、隣り合う駆動基板側電極２１が並ぶ方向と平行になる。
【0096】
さらに、マイクロＬＥＤ１５は、最終的に、図２４に示すように、２つの駆動基板側電極２１に、対応する２つの素子側電極１２が重なる正位置まで移動する。このとき、素子側電極１２と駆動基板側電極２１との間には、濡れ広がったはんだ層３１によって、図２４に示すように、互いに反対方向Ｆｓの力が働く。これにより、回転は停止して、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とは、正位置で接続されることになる。
【0097】
なお、実際の製造工程において、Ｆ方向、Ｆｓ方向、およびＦｒ方向などの力は、複合的に働くものであり、必ずしもここで説明した順番に働くとは限らない。実際の製造工程においても、各部の長さが（３）式を満たすことでセルフアライン効果が発現して、マイクロＬＥＤ１５は、最終的に図２４に示した位置となる。
【0098】
図２５～２７は、回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｘ＞ｙの場合を示す平面図である。図２５～２７において、矢印Ｆは、マイクロＬＥＤ１５に働く力の方向を示し、矢印Ｆｓは、はんだ層３１が濡れ広がることによって働く力の方向を示し、矢印Ｆｒは回転する力の方向を示している。
【0099】
転写工程において、マイクロＬＥＤ１５は、図２５に示すように、駆動基板２５に対して斜めにずれて転写されてしまうことがある。この場合、マイクロＬＥＤ１５には、Ｆ方向の力が働く。また、はんだ層３１が濡れ広がることで、Ｆｓ方向の力も働く。
【0100】
この場合、各部の長さは、ｘ＞ｙとなっており、（３）式を満たさない。このため、マイクロＬＥＤ１５は、図２５および２６に示すように、回転方向Ｆｒの力が働いて、反時計回りに回転する。
【0101】
この回転によって、図２７に示すように、隣り合う素子側電極１２が並ぶ方向は、第２方向（ｙ方向）に平行となり、隣り合う駆動基板側電極２１に接続されなくなる。
【0102】
図２８は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＜ａ＋ｃの場合を示す平面図である。図２８に示すように、ｚ＜ａ＋ｃの場合、各部の長さは、上述した（４）式を満たす。しかもこの場合、素子側電極１２の中心Ｌｃは、必ず、駆動基板側電極２１の範囲内に位置する。このため、第１方向（Ｘ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点が、確実に駆動基板側電極２１の範囲内に入る。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触して濡れ広がる。このため、セルフアライン効果が発現して、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）における正位置へ移動する。
【0103】
図２９は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚの場合を示す平面図である。図２９に示すように、ｘ＜２ａ＋ｃ－ｚの場合、各部の長さは、上述した（５）式を満たす。しかもこの場合、駆動基板側電極２１の中心Ｓｃは、必ず、素子側電極１２の範囲内に位置する。このため、第１方向（Ｘ方向）において、溶融したはんだ層３１の頂点が、確実に駆動基板側電極２１の範囲内に入る。したがって、溶融したはんだ層３１は、駆動基板側電極２１と接触して濡れ広がる。このため、セルフアライン効果が発現して、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）における正位置へ移動する。
【0104】
図３０は、回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ＜ａ＋ｃの場合を示す平面図である。図３０に示すように、ｙ＜ａ＋ｃの場合、各部の長さは、上述した（６）式を満たす。しかもこの場合、素子側電極１２の一方の電極中心ＬｃＲは、駆動基板側電極２１の範囲から外れている。各部の長さがこのように（６）式を満たすことで、マイクロＬＥＤ１５は、セルフアライン効果が発現することで、回転して正位置へ移動する。
【0105】
図３１は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＞ａ＋ｃの場合を示す平面図である。図３１に示すように、ｚ＞ａ＋ｃの場合、各部の長さは、上述した（４）式を満たさない。この場合、素子側電極１２の中心Ｌｃは、駆動基板側電極２１の範囲外に位置する。このため、セルフアライン効果が発現せず、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）の正位置へ移動しない。
【0106】
図３２は、直線的なずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｚ＋ｘ＞２ａ＋ｃの場合を示す平面図である。図３２に示すように、ｚ＋ｘ＞２ａ＋ｃの場合、各部の長さは、上述した（５）式を満たさない。この場合、駆動基板側電極２１の中心Ｓｃは、素子側電極１２の範囲外に位置する。このため、このため、セルフアライン効果が発現せず、マイクロＬＥＤ１５は、第１方向（Ｘ方向）の正位置へ移動しない。
【0107】
図３３は、回転ずれにおけるセルフアラインを説明するための平面図であって、ｙ＞ａ＋ｃの場合を示す平面図である。図３３に示すように、ｙ＞ａ＋ｃの場合、各部の長さは、上述した（６）式を満たさない。この場合、素子側電極１２の両方の電極中心Ｌｃが、対応する両方の駆動基板側電極２１の範囲内に位置する。このため、マイクロＬＥＤ１５は、回転によるセルフアライン効果が発現せず、正位置へ移動しない。
【0108】
本実施形態は、マイクロＬＥＤ１５をセルフアライン効果によって、駆動基板２５上に効率よく整列させることができる。しかも、本実施形態は、マイクロＬＥＤ１５の素子側電極１２の配置、素子側電極１２のサイズから、これら条件を満たすように、駆動基板側電極２１を設計することで、マイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続する際に、多少の位置ずれが生じでも、セルフアライン効果によって所定の位置へ整列させることができる（または所定の位置に対する所定の範囲内に整列させたマイクロＬＥＤ１５の数を多くすることができる）。
【0109】
［ディスプレイ装置１０の製造方法］
次に、ディスプレイ装置１０の製造方法について説明する。
次に、ディスプレイ装置１０の製造方法について説明する。
【0110】
【0111】
（マイクロＬＥＤ製造工程）
ディスプレイ装置１０の製造方法は、まず、図３４に示すように、サファイア基板１０１にマイクロＬＥＤ１５（発光素子）となる半導体層１０２が形成される。半導体層１０２は、ＬＥＤとして所定の波長の光を発光する。半導体層１０２は、サファイア基板１０１に成長させたＧａＮ系半導体などである。この段階では、半導体層１０２は、個別のマイクロＬＥＤ１５の形態に分割されていない。本実施形態では、サファイア基板１０１と半導体層１０２を合わせて初期基板１００と称する。サファイア基板１０１は、たとえば４インチウェーハサイズの大きさである。もちろん、サファイア基板１０１のウェーハサイズは４インチに限定されない。
ディスプレイ装置１０の製造方法は、まず、図３４に示すように、サファイア基板１０１にマイクロＬＥＤ１５（発光素子）となる半導体層１０２が形成される。半導体層１０２は、ＬＥＤとして所定の波長の光を発光する。半導体層１０２は、サファイア基板１０１に成長させたＧａＮ系半導体などである。この段階では、半導体層１０２は、個別のマイクロＬＥＤ１５の形態に分割されていない。本実施形態では、サファイア基板１０１と半導体層１０２を合わせて初期基板１００と称する。サファイア基板１０１は、たとえば４インチウェーハサイズの大きさである。もちろん、サファイア基板１０１のウェーハサイズは４インチに限定されない。
【0112】
半導体層１０２の上には、さらに、分割後の各マイクロＬＥＤ１５に対応する位置に、電極が形成される。
【0113】
続いて、図３５に示すように、初期基板１００の素子側電極１２が形成された面に、転写用樹脂層１１１によって中継基板１１２が貼り付けられる。この工程は、たとえば、以下のように行われる。まず、中継基板１１２の、初期基板１００と対向する面に転写用樹脂層１１１がスピンコーティングなどで形成される。続いて、初期基板１００と中継基板１１２が貼り合わされる。続いて、加熱処理によって、転写用樹脂層１１１が硬化されて、初期基板１００と中継基板１１２が固着される。
【0114】
中継基板１１２は、たとえば、石英ガラス基板が用いられる。転写用樹脂層１１１は、たとえば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂（たとえばＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、エポキシ樹脂、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂などの樹脂材料が用いられる。転写用樹脂層１１１は、例示した樹脂材料と共に熱硬化剤が配合されている。また転写用樹脂層１１１は、その他の熱硬化性樹脂が使用される。転写用樹脂層１１１は、後述するレーザーリフトオフで使用するレーザー光波長の吸収率が８０％以上であることが好ましい。
【0115】
続いて、図３６に示すように、サファイア基板１０１が半導体層１０２から分離される。サファイア基板１０１の分離は、たとえば、レーザーリフトオフ技術を用いる。具体的には、サファイア基板１０１側から、その全面を走査するようにして、紫外線波長のレーザー光が照射される。レーザー光照射によって、サファイア基板１０１が半導体層１０２から分離される。レーザー光は、たとえば、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーが使用される。使用する波長はこれに限定されず、サファイア基板１０１を半導体層１０２から分離できる波長であればよい。
【0116】
続いて、図３７に示すように、半導体層１０２側に、リリース層１１３を介してソース基板１１４を貼り合わせる。リリース層１１３は、ダイナミックリリース層（ＤＲＬ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｌａｙｅｒ））とも称される。この工程は、たとえば、以下のように行われる。まず、半導体層１０２側に、リリース層１１３となる樹脂材料がスピンコーティングなどで形成される。続いて、この樹脂材料にソース基板１１４が貼り合わされる。続いて、加熱処理によって、樹脂材料が硬化されてリリース層１１３となり、ソース基板１１４が固着される。
【0117】
ソース基板１１４は、後述する転写工程に使用するレーザー光の波長を透過させる。ソース基板１１４には、たとえば、石英ガラス基板が用いられる。石英ガラス基板は、たとえば、前述したサファイア基板１０１と同じサイズかそれ以上でよく、具体的には、サファイア基板１０１が４インチウェーハであれば、ソース基板１１４（石英ガラス基板）も４インチウェーハサイズが用いられる。
【0118】
リリース層１１３となる樹脂材料は、たとえば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂（たとえばＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、エポキシ樹脂、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂などであり、熱硬化剤が配合されている。樹脂材料は、その他の熱硬化性樹脂が使用されてもよい。リリース層１１３となる樹脂材料は、後述する転写工程で使用するレーザー光の所定波長の吸収率が８０％以上であることが好ましい。このような吸収率の樹脂材料を用いることによって、後述する転写工程におけるレーザーアブレーションによるマイクロＬＥＤ１５の分離が容易になる。
【0119】
リリース層１１３の膜厚は、硬化後において０．１μｍ以上２μｍ以下となるように、樹脂材料の塗布時に調整される。
【0120】
続いて、図３８に示すように、中継基板１１２が除去される。中継基板１１２の除去は、たとえば、レーザーリフトオフ技術が用いられる。中継基板１１２の除去は、たとえば、以下ように行われる。まず、中継基板１１２側から、中継基板１１２の全面を走査するように紫外線波長のレーザー光が照射される。これにより、レーザー光の照射によって転写用樹脂層１１１が溶解し、中継基板１１２が素子側電極１２の面から分離されて、除去される。素子側電極１２の面に残った転写用樹脂層１１１は、洗浄処理により取り除かれる。ここで使用するレーザー光は、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーである。使用する波長はこれに限定されず、転写用樹脂層１１１として使用する樹脂材料に応じて適宜決定されてもよい。
【0121】
続いて、図３９に示すように、半導体層１０２が複数のマイクロＬＥＤ１５に分割される。複数のマイクロＬＥＤ１５への分割は、たとえば、半導体層１０２上にフォトレジストを形成して、フォトリソグラフィによりパターニングし、パターニングされたフォトレジストをマスクとしてドライエッチングにより、個別のマイクロＬＥＤ１５に分割される。この段階では、さらに、分割されたマイクロＬＥＤ１５をマスクとして、リリース層１１３もマイクロＬＥＤ１５と同じ形状となるようにパターニングされる。使用されるドライエッチングは、異方性エッチングであるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）が好ましい。マイクロＬＥＤ１５のチップ形状は、素子側電極１２が形成されている面を平面として見たとき、矩形状である。マイクロＬＥＤ１５は、矩形の各辺のうち最も長い辺の長さが、たとえば１００μｍ以下である。また、マイクロＬＥＤ１５の高さ、すなわち、半導体層１０２の厚さは、たとえば５００μｍ以下である。したがって、マイクロＬＥＤ１５全体の形状としては、縦×横×高さ＝１００μｍ以下×１００μｍ以下×５００μｍ以下である。なお、縦、横および高さのそれぞれ下限値は、特に限定されず、製造可能な大きさであればよい。
【0122】
また、ソース基板１１４上に配列されたマイクロＬＥＤ１５は、マイクロＬＥＤ同士が確実に分割されていれば、それらの隙間（間隔）は製造可能な最小値でよい。このため、配列ピッチは、マイクロＬＥＤ１５の大きさにもよるが、たとえば２００μｍ以下が好ましい。配列ピッチは、たとえば、隣り合うマイクロＬＥＤ１５同士の中心間距離、または隣接するマイクロＬＥＤ１５同士の同じ側のエッジ間距離である。
【0123】
（金属層成膜工程）
続いて、図４０に示すように、素子側電極１２のそれぞれにはんだ層３１が成膜される。はんだ層３１の成膜は、周知の方法でよく、たとえば、ボールバンプ法、ソルダーペースト法、プレス法、めっき法などを用いることができる。また、異方性導電性ペーストの一つであるＳＡＰ（Ｓｅｌｆ Ａｓｓｅｎｍｂｌｙ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）を用いることもできる。
続いて、図４０に示すように、素子側電極１２のそれぞれにはんだ層３１が成膜される。はんだ層３１の成膜は、周知の方法でよく、たとえば、ボールバンプ法、ソルダーペースト法、プレス法、めっき法などを用いることができる。また、異方性導電性ペーストの一つであるＳＡＰ（Ｓｅｌｆ Ａｓｓｅｎｍｂｌｙ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）を用いることもできる。
【0124】
本実施形態では、ここまでの工程で、マイクロＬＥＤ１５がリリース層１１３によってソース基板１１４に保持されたソース基板構造体が提供される。
【0125】
（駆動基板製造工程）
次に、図４１に示すように、駆動基板２５が製造される。駆動基板２５は、製造するディスプレイ装置１０のサイズに対応した大きさである。
次に、図４１に示すように、駆動基板２５が製造される。駆動基板２５は、製造するディスプレイ装置１０のサイズに対応した大きさである。
【0126】
駆動基板２５は、マイクロＬＥＤ１５に電力を供給するために必要な配線やＴＦＴ（ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍ－ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などと共に、素子側電極１２と接続するための電極が形成される。駆動基板側電極２１は、駆動基板２５上に形成されている金属配線の一部がそのまま用いられてもよいし、配線と接続された金属パッドとして形成されてもよい。
【0127】
そして、駆動基板２５の駆動基板側電極２１が形成された面には、フラックス３２が塗布される。
【0128】
フラックスは、たとえば、ラミネート法や印刷法などによって、駆動基板２５の駆動基板側電極２１が形成された面の全面に塗布される。フラックスの厚さは、たとえば、１μｍ以上５０μｍ以下である。マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５との接続においては、加熱工程がある。本実施形態では、フラックス３２の厚さを１μｍ以上５０μｍ以下とすることで、後述する無加圧加熱工程において、素子側電極１２に形成されたはんだ層３１を駆動基板側電極２１まで到達させることができる。これにより、駆動基板２５が用意される。
【0129】
（転写工程）
次に、図４２に示すように、マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５の所定の位置に転写される。
次に、図４２に示すように、マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５の所定の位置に転写される。
【0130】
マイクロＬＥＤ１５の転写は、レーザーアブレーション技術を利用する。レーザーアブレーション技術では、まず、１個のマイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続する位置となるように、ソース基板１１４全体を位置決めする。このときの位置決めは、１個のマイクロＬＥＤ１５の素子側電極１２が、これを駆動するために対応する駆動基板側電極２１と接続できる位置に配置される。
【0131】
位置決め後、ソース基板１１４側から、１個のマイクロＬＥＤ１５に目がけて、所定波長（紫外線（ＵＶ））のレーザー光１６が照射される。レーザー光１６の照射によって、１個のマイクロＬＥＤ１５をソース基板１１４に接着していたリリース層１１３が溶解されて、マイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５側へ放出される。放出されたマイクロＬＥＤ１５は、駆動基板２５側のフラックス３２にキャッチされる。使用されるレーザー光１６の所定波長としては、たとえば、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーである。そのほか、波長２６６ｎｍのＹＡＧ（ＦＨＧ）、波長３５５ｎｍのＹＡＧ（ＴＨＧ）などが用いられる。特に、波長３５５ｎｍのレーザーは、石英ガラス基板に代えてガラス基板を用いることができ、部材および装置コストの面でより優位性が得られる。そのほかの波長のレーザー光を用いてもよい。
【0132】
レーザー光１６のビーム径は１個のマイクロＬＥＤ１５のチップサイズと同じか、それ以上のサイズでもよい。ただし、レーザー光１６のビーム径は、ソース基板１１４上で隣接するマイクロＬＥＤ１５に影響しない程度の大きさとすることが好ましい。このようなレーザー光１６のビーム径とすることで、ソース基板１１４上で並んでいるマイクロＬＥＤ１５を１個１個選択的に駆動基板２５側へ転写させることができる。
【0133】
レーザー光１６のビームは１本でも良いが、マスクなどを用いて、またはレーザー光源を複数用意して、所望のピッチで複数のビームを同時に照射することとしてもよい。このようにすることで、多数のマイクロＬＥＤ１５を同時に転写させることもできる。
【0134】
また、レーザーアブレーションを行う際の、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５との隙間（ギャップ）間隔は、１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。隙間間隔が１μｍ以上２００μｍ以下とされることで、レーザーアブレーションにより分離されたマイクロＬＥＤ１５を、狙い通りの位置（または狙いに近い位置）で駆動基板２５にキャッチさせることができる。図４３は、マイクロＬＥＤ１５が転写された状態の駆動基板２５を示している。
【0135】
（無加圧加熱工程）
続いて、転写されたマイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５に接続される。マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５との接続は、マイクロＬＥＤ１５が転写された駆動基板２５全体を、無加圧で加熱することにより行われる。この工程は、リフロー工程とも称される。
続いて、転写されたマイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５に接続される。マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５との接続は、マイクロＬＥＤ１５が転写された駆動基板２５全体を、無加圧で加熱することにより行われる。この工程は、リフロー工程とも称される。
【0136】
本実施形態では、リフローを２段階で行っている。本実施形態では、プレヒートとして、マイクロＬＥＤ１５が転写された駆動基板２５全体を無加圧で加熱する。図４４に示すように、フラックス３２は、このプレヒートによって、一部が蒸発することで体積が減少する。このプレヒートによって、フラックス３２の厚みが減って、素子側電極１２上のはんだ層３１と駆動基板側電極２１がほぼ接する状態となる。プレヒート温度は、たとえば、はんだ層３１が溶融開始する温度より低い温度とする。プレヒート温度は、たとえば４０℃～１２０℃であることが好ましい。このプレヒートによって、本実施形態では、駆動基板側電極２１と素子側電極１２とを確実に接合させる効果が期待できる。なお、プレヒートはなくてもよい。
【0137】
無加圧加熱工程は、続いて無加圧状態のまま、マイクロＬＥＤ１５が転写された駆動基板２５全体をさらに加熱する。この時の温度は、はんだ層３１を十分に溶融できる温度とする。具体的には、たとえば２００℃～３００℃であることが好ましい。この時、マイクロＬＥＤ１５は、すでに説明したように、加熱によって液状化したはんだ層３１の表面張力によって、セルフアライン効果が生じ、駆動基板２５上で所定の位置に整列して、接続される。そして、素子側電極１２と駆動基板側電極２１とは、はんだ層３１が冷却後の固化した金属層３５によって駆動基板２５に完全に接続される（図１および図２参照）。
【0138】
［作用］
本実施形態の作用を説明する。
本実施形態の作用を説明する。
【0139】
図４５は、マイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ転写した直後の状態を示す平面図であり、図４６は、マイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続完了した後の状態を示す平面図である。なお、図４５および１８においては、駆動基板２５、駆動基板側電極２１、素子側電極１２、およびマイクロＬＥＤ１５を示し、その他の部材は省略した。
【0140】
図４５に示すように、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５へ転写した直後、マイクロＬＥＤ１５の位置は、駆動基板側電極２１に対して、転写不良が発生した場合にはバラバラの位置となっている。
【0141】
その後、図４６に示すように、本実施形態は、無加圧加熱工程によりマイクロＬＥＤ１５が駆動基板２５上の所定の位置に整列して接続される。
【0142】
この点、従来技術では、図４５に示した転写直後の状態から、マイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５の方向へ加圧しつつ加熱するため、図４５に示した転写直後の状態のまま、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５が接続されてしまい、マイクロＬＥＤ１５の位置がバラついたままとなる。マイクロＬＥＤ１５の位置がバラついたままになると、画質不良などが発生するため、リペア工程などが必要となる。リペア工程では、位置ずれを起こしているマイクロＬＥＤ１５を１チップずつ検出し、それらをはんだから剥がして、再度、別なチップを所定の位置に接続するといった作業となる。このようなリペアの作業は、極めて小さなマイクロＬＥＤ１５を多数有するディスプレイ装置１０では、長時間かつ難しい作業となっていた。
【0143】
たとえば、４Ｋディスプレイ装置のマイクロＬＥＤ１５の総数は約２４００万個である。駆動基板２５上における位置ずれ不良の発生率を１００ｐｐｍと仮定した場合、不良数は、２４００個となる。このような多くの数のマイクロＬＥＤ１５をリペアする工程は、１００μｍ以下というマイクロＬＥＤ１５の大きさを考えれば、膨大な処理時間となり得ることが容易に想定される。
【0144】
この点、本実施形態では、セルフアライン効果によって、マイクロＬＥＤ１５が所定の位置に整列するため、位置ずれやバラツキが少なくなるので、位置ずれ不良となるマイクロＬＥＤ１５の数が少なくなり、リペア工程における処理時間を短くすることができる。
【0145】
［実施例］
（実施例１）
実施例１は、駆動基板２５上に、マイクロＬＥＤ１５を人為的に様々な位置に配置（転写工程に相当）して、無加圧加熱を実施し、マイクロＬＥＤ１５の位置を測定した。
（実施例１）
実施例１は、駆動基板２５上に、マイクロＬＥＤ１５を人為的に様々な位置に配置（転写工程に相当）して、無加圧加熱を実施し、マイクロＬＥＤ１５の位置を測定した。
【0146】
実施例の製造工程は以下のとおりである。
【0147】
（１）駆動基板２５の製作：図４７は、テスト基板を示す断面図である。テスト基板２００は、ガラス基板２０１の上に、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ－Ｚｉｎｃ－Ｏｘｉｄｅ）膜２０２を成膜し、さらに、ＩＺＯ膜２０２にＣｕ膜２０３を成膜し、これらを駆動基板側電極２１の形状に形成した。ガラス基板２０１の厚さは０．５ｍｍ、ＩＺＯ膜２０２の厚さは０．０５μｍ、Ｃｕ膜２０３の厚さは１μｍとした。駆動基板側電極２１の大きさは、後述する。
【0148】
このテスト基板２００は、製品においては駆動基板２５に相当する。したがって、以下、実施例の説明においては、駆動基板２５と称する。
【0149】
その後、実施例１では、駆動基板２５上にフラックス３２（ＭＣＦ Ｓｅｒｉｅｓ（千住金属株式会社製））をスピンコートした。
【0150】
スピンコート手順は、下記の３ステップにより実施した。
【0151】
第１ステップ：３００ｒｐｍ＿３ｓｅｃ、
第２ステップ：１７００ｒｐｍ＿３０ｓｅｃ、
第３ステップ：Ｓｌｏｐｅ＿５ｓｅｃ。
第２ステップ：１７００ｒｐｍ＿３０ｓｅｃ、
第３ステップ：Ｓｌｏｐｅ＿５ｓｅｃ。
【0152】
（２）転写工程：マイクロＬＥＤ１５を下記のシフト量ｄ実験値となるように（１）の駆動基板２５上に転写した。転写は、レーザーアブレーションにより実施した。なお、素子側電極１２は、Ｃｕによる電極金属層１２ａに、Ｎｉによるバリアメタル層１２ｂの２層構造である。また、素子側電極１２上には、ＳＡＣ３０５によるはんだ層３１をｈ０＝約５μｍとなるように形成した。素子側電極１２の大きさは、後述する。
【0153】
【0154】
（３）無加圧加熱工程：マイクロＬＥＤ１５を転写した駆動基板２５を、２６０℃のホットプレート上に置いて、窒素ガス気流下で６０ｓｅｃ加熱した。
【0155】
（４）洗浄工程：加熱した駆動基板２５を、室温まで冷却後、残渣フラックスを洗浄液（クリーンスルー６１８（花王株式会社製））で４５℃、１０ｍｉｎ超音波洗浄し、その後、さらに超純水にてリンス洗浄し、窒素ガスによるブロー乾燥させた。
【0156】
（５）観察結果：顕微鏡下において、マイクロＬＥＤ１５の位置を観察した。観察結果を表１に示す。観察において、シフト量の測定は以下のように実施した。
【0157】
図４８は、シフト量の測定を説明するための平面図である。シフト量の測定においては、図４８に示すように、隣り合う駆動基板側電極２１の外周に接する外周円ＳＣｉの中心を隣り合う駆動基板側電極２１の間の中心ＳＰｃと仮定し、隣り合う素子側電極１２の外周に接する外周円ＬＣｉの中心を隣り合う素子側電極１２の間の中心ＬＰｃと仮定する。その上で、シフト量ｄは、外周円ＳＣｉの中心位置と外周円ＬＣｉの中心位置との間の距離を測定した。
【0158】
素子側電極１２の各部の大きさ（図３および４参照は、ａ＝１５μｍ、ｂ＝２６μｍ、ｃ＝２０μｍ、Ｌｓｘ＝Ｌｓｙ＝３μｍの固定とした）。
【0159】
駆動基板側電極２１の各部の大きさ（図４および４参照）は、表１に示すとおりである。
【0160】
【表1】
【0161】
表１において、シフト量ｄ実験値は、転写時（無加圧加熱前）において、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＸＹ方向のいずれかにおいて、３μｍ、６μｍ、９μｍの値となっているサンプルであることを示している。また、計算より許容されるシフト量ｄの最大値（μｍ）は、（１）式のｄ＜ｘ－（ａ＋ｃ－ｚ）／２、または（２）式のｙ／２＞ｄを用いて計算したｄの値のうち、いずれか小さい方向の値である。
【0162】
そして、表１において、○は良品であることを示し、最終的な接続位置の中心間距離（ＬＰｃ－ＳＰｃ）＝０±１μｍ未満とした。×は不良品であることを示し、最終的な接続位置の中心間距離（ＬＰｃ－ＳＰｃ）≧１μｍまたは（ＬＰｃ－ＳＰｃ）≦－１μｍである。
【0163】
表１に示した結果から、Ｎｏ．１および２のうち、シフト量ｄ実験値が、３、６、および９μｍのサンプルは、いずれも良好な結果となった。一方、Ｎｏ．３および４のうち、シフト量ｄ実験値が、３および６μｍのサンプルは良好であったが、シフト量ｄ実験値が９μｍのサンプルは不良であった。このＮｏ．３および４のうち、シフト量ｄ実験値が９μｍのサンプルは、計算より許容されるシフト量ｄの最大値を超えている。つまり、Ｎｏ．３および４のシフト量９μｍのサンプルは、セルフアライン効果が十分に発現しないことを示している。
【0164】
これらの実験結果は、すでに説明した（１）～（６）式に示した条件を満たすことで、セルフアライン効果が十分に発現されることを示している。つまり、これらの実験結果は、（１）～（６）式に示した条件を満たすことで、無加熱加圧工程において、素子側電極間中心ＬＰｃと駆動基板側電極間中心ＳＰｃとがほぼ一致する許容範囲内の位置に、マイクロＥＬＤ１１が移動することを示している。
【0165】
（実施例２）
実施例２は、はんだ層３１となるはんだ材料の使用量を変えて、無加圧加熱により素子側電極１２と駆動基板側電極２１を接続した。
実施例２は、はんだ層３１となるはんだ材料の使用量を変えて、無加圧加熱により素子側電極１２と駆動基板側電極２１を接続した。
【0166】
実施例２で使用する駆動基板２５（テスト基板２００）およびマイクロＬＥＤ１５は、実施例１と同様である。駆動基板側電極２１の大きさは、ｘ＝２１μｍ、ｙ＝３２μｍ、およびｚ＝２５μｍである。また、はんだ層３１の成膜時の高さｈ０は、表２に示す。
【0167】
観察結果を表２に示す。
【0168】
【表2】
【0169】
表２におけるシフト量ｄ実験値は、上記表１同様に、Ｘ、Ｙ、およびＸＹのいずれかの方向において、９μｍとなっていることを示している。また、結果の○および×は、実施例１と同様である。
【0170】
はんだ体積Ｖは、成膜時における直方体形状のはんだ層３１の高さｈ０および電極面積から得られる。
【0171】
表２に示した結果から、Ｎｏ．５～７は良好であるが、Ｎｏ．８は不良であった。この結果から、はんだ層３１の成膜時の高さｈ０および電極面積から得られる体積Ｖは、上記（７）および（８）式を満たすことで、セルフアライメント効果がよく発揮されることがわかる。
【0172】
図４９は、良品となった、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５の接続部分を示す図面代用断面ＳＥＭ写真である。
【0173】
図５０からわかるように、実施例による、無加圧加熱によってマイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続した構造は、図２を参照して説明したように、２個の電極の間に空隙部３６ができている。そして、空隙部３６は、２個の電極の間を通る中心線ｔに対して線対称な多角形状となっている。また、空隙部３６はほぼ台形となっている。
【0174】
図５０は、不良となった、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５の接続部分を示す図面代用断面ＳＥＭ写真である。
【0175】
比較例では、加圧加熱によってマイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続したものである。
【0176】
図５０からわかるように、比較例では、加圧加熱によってマイクロＬＥＤ１５を駆動基板２５へ接続しているため、金属層３５（はんだ材料）が、電極からはみ出している（図示した鎖線円Ｓｄ部分）。また、比較例では、図４９と比較して、２個の電極の間の空隙部３６は、台形ではなく、また、中心線に対して線対称な形状にもなっていない。
【0177】
［効果］
本実施形態および実施例によれば以下の効果を奏する。
本実施形態および実施例によれば以下の効果を奏する。
【0178】
従来技術は、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５との接続に、加圧加熱工程によって行われている。このような加圧、加熱工程は、転写時に生じたマイクロＬＥＤ１５の駆動基板２５上における位置ずれがそのまま残って、画像不良などの原因となっていた。また、不良となったマイクロＬＥＤ１５の交換は、膨大な時間がかかって、量産化の課題となっていた。
【0179】
本実施形態は、無加圧により加熱して、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５と接続する。このため、本実施形態では、無加圧で加熱されたはんだ層３１の液状化によって表面張力が働くことになり、このはんだ層３１の表面張力がセルフアライン効果をもたらして、マイクロＬＥＤ１５を所定の位置に整列させる。したがって、本実施形態は、マイクロＬＥＤ１５の位置ずれやバラツキが少なくなる。
【0180】
また、本実施形態は、駆動基板側電極２１の間の距離ｚが素子側電極１２の間の距離ｃよりも大きい配置とした。これにより、マイクロＬＥＤ１５の回転方向のずれも抑えることができる。
【0181】
また、本実施形態は、無加圧でマイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５とを接続するため、加圧によって生じるマイクロＬＥＤ１５の割れや欠けなどの欠損も防止することができる。
【0182】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。たとえば、はんだ層３１は、素子側電極１２ではなく、駆動基板側電極２１の上に成膜して、マイクロＬＥＤ１５と駆動基板２５とを接続することとしてもよいし、さらには素子側電極１２と駆動基板側電極２１の両方に成膜してもよい。
【0183】
また、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の両方またはいずれか一方は、四角形に限定されない。たとえば、素子側電極１２および駆動基板側電極２１の両方またはいずれか一方は、たとえば、三角形や、五角形以上の多角形、または円形（楕円形を含む）などとしてもよく、その形状は限定されない。
【0184】
そのほか、本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【符号の説明】
【0185】
１０ ディスプレイ装置、
１１ 半導体チップ、
１５ マイクロＬＥＤ、
１１ａ 上底、
１２ 素子側電極、
２０ 元基板、
２５ 駆動基板、
２０ａ 下底、
２１ 駆動基板側電極、
３１ はんだ層、
３２ フラックス、
３５ 金属層、
３５ａ 辺、
３６ 空隙部。
１１ 半導体チップ、
１５ マイクロＬＥＤ、
１１ａ 上底、
１２ 素子側電極、
２０ 元基板、
２５ 駆動基板、
２０ａ 下底、
２１ 駆動基板側電極、
３１ はんだ層、
３２ フラックス、
３５ 金属層、
３５ａ 辺、
３６ 空隙部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
