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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】P2024022041
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】表示装置とその製造方法
(51)【国際特許分類】
G09F 9/00 20060101AFI20240208BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20240208BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240208BHJP
H01L 33/48 20100101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
G09F9/00 338
G09F9/33
G09F9/30 320
H01L33/48
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022125342
(22)【出願日】2022-08-05
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】山田 一幸
(72)【発明者】
【氏名】浅田 圭介
(72)【発明者】
【氏名】武政 健一
(72)【発明者】
【氏名】磯野 大樹
【テーマコード（参考）】
5C094
5F142
5G435
【Ｆターム（参考）】
5C094AA43
5C094AA44
5C094BA03
5C094BA23
5C094CA19
5C094DA15
5C094DB01
5C094EA04
5C094EC03
5C094GB10
5F142BA32
5F142CA11
5F142CA13
5F142CB23
5F142CD02
5F142CD13
5F142CD16
5F142CD25
5F142CD44
5F142FA32
5F142FA34
5F142GA02
5G435AA17
5G435BB04
5G435CC09
5G435EE12
5G435KK05
5G435KK10
(57)【要約】
【課題】ＬＥＤが配置された表示装置とその製造方法を提供すること。
【解決手段】この製造方法は、基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、第１のキャリア基板上の少なくとも一つの無機発光ダイオードを基板上に転置することを含む。この製造方法は、複数のスペーサを除去することをさらに含んでもよい。
【選択図】図７Ｃ
【解決手段】この製造方法は、基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、第１のキャリア基板上の少なくとも一つの無機発光ダイオードを基板上に転置することを含む。この製造方法は、複数のスペーサを除去することをさらに含んでもよい。
【選択図】図７Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、
弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、
前記第１のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に転置することを含む、表示装置の製造方法。
弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、
前記第１のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に転置することを含む、表示装置の製造方法。
【請求項2】
基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、
前記第１のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを第２のキャリア基板上に転置すること、
弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、
前記第２のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に転置することを含む、表示装置の製造方法。
前記第１のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを第２のキャリア基板上に転置すること、
弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、
前記第２のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に転置することを含む、表示装置の製造方法。
【請求項3】
前記第１のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードの前記基板上への転置は、
前記画素と前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記第１のキャリア基板と前記基板の間に挟まれ、前記複数のスペーサの少なくとも一つが変形し、かつ、前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記複数の副画素の一つに電気的に接続されるように、前記第１のキャリア基板と前記基板を互いに押し付けること、および
前記第１のキャリア基板を除去して前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に残存させることによって行われる、請求項１に記載の製造方法。
前記画素と前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記第１のキャリア基板と前記基板の間に挟まれ、前記複数のスペーサの少なくとも一つが変形し、かつ、前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記複数の副画素の一つに電気的に接続されるように、前記第１のキャリア基板と前記基板を互いに押し付けること、および
前記第１のキャリア基板を除去して前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に残存させることによって行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項4】
前記第２のキャリア基板上の前記少なくとも一つの無機発光ダイオードの前記基板上への転置は、
前記画素と前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記第２のキャリア基板と前記基板の間に挟まれ、前記複数のスペーサの少なくとも一つが変形し、かつ、前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記複数の副画素の一つに電気的に接続されるように、前記第２のキャリア基板と前記基板を互いに押し付けること、および
前記第２のキャリア基板を除去して前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に残存させることを含む、請求項２に記載の製造方法。
前記画素と前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記第２のキャリア基板と前記基板の間に挟まれ、前記複数のスペーサの少なくとも一つが変形し、かつ、前記少なくとも一つの無機発光ダイオードが前記複数の副画素の一つに電気的に接続されるように、前記第２のキャリア基板と前記基板を互いに押し付けること、および
前記第２のキャリア基板を除去して前記少なくとも一つの無機発光ダイオードを前記基板上に残存させることを含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項5】
前記複数のスペーサを除去することをさらに含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項6】
前記複数のスペーサの前記配置は、前記複数のスペーサを前記基板上に散布することで行われる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項7】
前記複数のスペーサは、フォトリソグラフィまたは転写法によって形成される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項8】
前記複数のスペーサは、それぞれ球形状を有する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項9】
前記複数のスペーサは、それぞれ柱状形状を有する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項10】
前記少なくとも一つの無機発光ダイオードは、前記基板上に区画される表示領域内に配置される複数の無機発光ダイオードを含み、
前記複数のスペーサは、前記表示領域外に配置される、請求項１または２に記載の製造方法。
前記複数のスペーサは、前記表示領域外に配置される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項11】
前記複数のスペーサは、一定のピッチで配置される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項12】
前記複数のスペーサの少なくとも一つは、前記画素内に配置される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項13】
前記少なくとも一つの無機発光ダイオードは複数の無機発光ダイオードを含み、
前記複数の無機発光ダイオードの少なくとも一つは、前記複数の無機発光ダイオードの他の少なくとも一つと高さが異なる、請求項１または２に記載の製造方法。
前記複数の無機発光ダイオードの少なくとも一つは、前記複数の無機発光ダイオードの他の少なくとも一つと高さが異なる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項14】
複数の副画素を含む画素が配置された基板、および
前記基板上に配置され、かつ、弾性変形するように構成される複数のスペーサを備え、
前記複数の副画素の各々は、
画素電極、
前記画素電極の端部を覆う保護絶縁膜、および
前記画素電極上に位置し、前記画素電極に電気的に接続される無機発光ダイオードを有する表示装置。
前記基板上に配置され、かつ、弾性変形するように構成される複数のスペーサを備え、
前記複数の副画素の各々は、
画素電極、
前記画素電極の端部を覆う保護絶縁膜、および
前記画素電極上に位置し、前記画素電極に電気的に接続される無機発光ダイオードを有する表示装置。
【請求項15】
前記複数のスペーサは、それぞれ球形状を有する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項16】
前記複数のスペーサは、それぞれ柱状形状を有する、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項17】
前記少なくとも一つの無機発光ダイオードは、前記基板上に区画される表示領域内に配置される複数の無機発光ダイオードを含み、
前記複数のスペーサは、前記表示領域外に配置される、請求項１４に記載の表示装置。
前記複数のスペーサは、前記表示領域外に配置される、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項18】
前記複数のスペーサは、一定のピッチで配置される、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項19】
前記複数のスペーサの少なくとも一つは、前記画素内に配置される、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項20】
前記少なくとも一つの無機発光ダイオードは複数の無機発光ダイオードを含み、
前記複数の無機発光ダイオードの少なくとも一つは、前記複数の無機発光ダイオードの他の少なくとも一つと高さが異なる、請求項１４に記載の表示装置。
前記複数の無機発光ダイオードの少なくとも一つは、前記複数の無機発光ダイオードの他の少なくとも一つと高さが異なる、請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態の一つは、表示装置とその製造方法に関する。例えば、本発明の実施形態の一つは、無機発光ダイオードを発光素子として用いる表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、マトリクス状に配列された画素内に無機発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置した表示装置の開発が進められている。ＬＥＤは、ガリウムやインジウム、ヒ素、亜鉛、セレンなどの第１２、１３、１５族元素などを含む無機化合物を発光体として用いるため、有機発光ダイオード（有機電界発光素子）と比較すると高い信頼性を示し、また、高輝度で高効率な発光が可能である。このような理由から、ＬＥＤを有する表示装置（ＬＥＤディスプレイ）は高輝度で高コントラストな画像を提供可能な高信頼性ディスプレイとして期待されている（特許文献１、２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１６３９４５号公報
【特許文献2】特開２０２１－５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態の一つは、新しい構造を有する表示装置とその製造方法を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、ＬＥＤが配置された表示装置とその製造方法を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、ＬＥＤが配置された表示装置を低コストで製造する方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態の一つは、表示装置の製造方法である。この製造方法は、基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、第１のキャリア基板上の少なくとも一つの無機発光ダイオードを基板上に転置することを含む。
【0006】
本発明の実施形態の一つは、表示装置の製造方法である。この製造方法は、基材上に形成された少なくとも一つの無機発光ダイオードを第１のキャリア基板上に転置すること、第１のキャリア基板上の少なくとも一つの無機発光ダイオードを第２のキャリア基板上に転置すること、弾性変形するように構成される複数のスペーサを、複数の副画素を含む画素が配置された基板上に配置すること、第２のキャリア基板上の少なくとも一つの無機発光ダイオードを基板上に転置することを含む。
【0007】
本発明の実施形態の一つは、表示装置である。この表示装置は、複数の副画素を含む画素が配置された基板、および基板上に配置され、弾性変形するように構成される複数のスペーサを備える。複数の副画素の各々は、画素電極、画素電極の端部を覆う保護絶縁膜、および画素電極上に位置し、画素電極に電気的に接続される無機発光ダイオードを有する。
【0008】
本発明の実施形態の一つは、表示装置である。この表示装置は、複数の副画素を含む画素が配置された基板を備える。複数の副画素の各々は、画素電極、画素電極の端部を覆う保護絶縁膜、および画素電極上に位置し、画素電極に電気的に接続される無機発光ダイオードを有する。保護絶縁膜は、上面に凹部を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る表示装置の模式的上面図。
【図2A】本発明の実施形態に係る表示装置の画素の模式的上面図。
【図2B】本発明の実施形態に係る表示装置の画素の模式的上面図。
【図2C】本発明の実施形態に係る表示装置の画素の模式的上面図。
【図3A】本発明の実施形態に係る表示装置の副画素の模式的端面図。
【図3B】本発明の実施形態に係る表示装置の副画素の模式的端面図。
【図4A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図4B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図4C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図5A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図5B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図6A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図6B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図7A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図7B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図7C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図8】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的上面図。
【図9A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法で使用されるスペーサの模式的斜視図。
【図9B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法で使用されるスペーサの模式的斜視図。
【図9C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法で使用されるスペーサの模式的斜視図。
【図10A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的上面図。
【図10B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的上面図。
【図11】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的上面図。
【図12A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図12B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図12C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図13A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図13B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図14A】本発明の実施形態に係る表示装置の画素の一部の模式的端面図。
【図14B】本発明の実施形態に係る表示装置の画素の一部の模式的上面図。
【図15A】従来の表示装置の作製方法を示す模式的端面図。
【図15B】従来の表示装置の作製方法を示す模式的端面図。
【図15C】従来の表示装置の作製方法を示す模式的端面図。
【図16A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図16B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図16C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図17A】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図17B】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図17C】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【図18】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を示す模式的端面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の各実施形態について、図面などを参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【0011】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。同一、あるいは類似する複数の構造を総じて表す際にはこの符号が用いられ、これらを個々に表す際には符号の後にハイフンと自然数が加えられる。また、一つの構造の一部を示す際には、符号の後に小文字のアルファベットを付すことがある。
【0012】
本明細書および請求項において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【0013】
本明細書および請求項において、「ある構造体が他の構造体から露出する」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって覆われていない態様を意味し、この他の構造体によって覆われていない部分は、さらに別の構造体によって覆われる態様も含む。また、この表現で表される態様は、ある構造体が他の構造体と接していない態様も含む。
【0014】
以下、本発明の実施形態の一つである表示装置とその製造方法について説明する。この表示装置はＬＥＤディスプレイであり、以下に説明するように、各画素に複数のＬＥＤが搭載される。
【0015】
１．表示装置の全体構造
図１に表示装置１００の模式的上面図を示す。表示装置１００は基板１０２を備え、基板１０２上にはパターニングされた種々の絶縁物、導電体、半導体の薄膜が積層され、これにより、複数の画素１０４、駆動回路（走査線駆動回路１０６、信号線駆動回路１０８）、これらを電気的に接続する種々の配線（図示しない）などが形成される。複数の画素１０４はマトリクス状に配置される。全ての画素１０４を囲む単一の領域が表示領域であり、表示領域の外側は周辺領域または額縁領域と呼ばれる。駆動回路からは複数の配線が基板１０２の一辺へ延伸し、基板１０２の端部で露出して複数の端子（図示しない）を形成する。複数の端子はフレキシブル回路（ＦＰＣ）基板などのコネクタ１１０と電気的に接続され、これにより、図示しない外部回路からコネクタ１１０を介して電源や種々の信号が駆動回路に供給される。なお、信号線駆動回路１０８に替わり、あるいは信号線駆動回路１０８とともに、半導体基板上に形成された集積回路を備える駆動ＩＣ１１２を基板１０２またはコネクタ１１０上に搭載してもよい。
図１に表示装置１００の模式的上面図を示す。表示装置１００は基板１０２を備え、基板１０２上にはパターニングされた種々の絶縁物、導電体、半導体の薄膜が積層され、これにより、複数の画素１０４、駆動回路（走査線駆動回路１０６、信号線駆動回路１０８）、これらを電気的に接続する種々の配線（図示しない）などが形成される。複数の画素１０４はマトリクス状に配置される。全ての画素１０４を囲む単一の領域が表示領域であり、表示領域の外側は周辺領域または額縁領域と呼ばれる。駆動回路からは複数の配線が基板１０２の一辺へ延伸し、基板１０２の端部で露出して複数の端子（図示しない）を形成する。複数の端子はフレキシブル回路（ＦＰＣ）基板などのコネクタ１１０と電気的に接続され、これにより、図示しない外部回路からコネクタ１１０を介して電源や種々の信号が駆動回路に供給される。なお、信号線駆動回路１０８に替わり、あるいは信号線駆動回路１０８とともに、半導体基板上に形成された集積回路を備える駆動ＩＣ１１２を基板１０２またはコネクタ１１０上に搭載してもよい。
【0016】
複数の画素１０４はそれぞれ走査線駆動回路１０６と信号線駆動回路１０８に接続される。走査線駆動回路１０６と信号線駆動回路１０８は、外部回路から供給された信号に基づいて映像を表示するための信号（映像信号、ゲート信号、初期化信号など）を生成し、電源と共に複数の画素１０４へ供給する。これにより、複数の画素１０４が制御され、表示領域上に映像を表示することができる。
【0017】
２．画素の構造
一つの画素１０４の模式的上面図を図２Ａに示す。図２Ａに示すように、各画素１０４は複数の副画素１０３を有する。典型的には、三原色である赤色、緑色、青色をそれぞれ与える三つの副画素１０３によって各画素１０４が構成される。各副画素１０３にはＬＥＤ１２０が配置される。例えば、三つの副画素１０３にそれぞれ赤色発光、緑色発光、および青色発光のＬＥＤ１２０－１、１２０－２、１２０－３を配置することができる。本明細書では、副画素１０３とは、一つのＬＥＤ１２０を含み、色情報を与える最小単位である。画素１０４とは、異なる発光色を示す副画素１０３をすべて含み、かつ、最少の副画素１０３を囲む四角形の領域を示す。
一つの画素１０４の模式的上面図を図２Ａに示す。図２Ａに示すように、各画素１０４は複数の副画素１０３を有する。典型的には、三原色である赤色、緑色、青色をそれぞれ与える三つの副画素１０３によって各画素１０４が構成される。各副画素１０３にはＬＥＤ１２０が配置される。例えば、三つの副画素１０３にそれぞれ赤色発光、緑色発光、および青色発光のＬＥＤ１２０－１、１２０－２、１２０－３を配置することができる。本明細書では、副画素１０３とは、一つのＬＥＤ１２０を含み、色情報を与える最小単位である。画素１０４とは、異なる発光色を示す副画素１０３をすべて含み、かつ、最少の副画素１０３を囲む四角形の領域を示す。
【0018】
各画素１０４内における副画素１０３の配置は任意であり、例えば図２Ａや図２Ｃに示すように、一つの行に複数のＬＥＤ１２０を設け、他の行に一つのＬＥＤ１２０を配置してもよい。あるいは、一つの行に全てのＬＥＤ１２０を配置してもよい（図２Ｂ）。各画素１０４に設けられる複数のＬＥＤ１２０大きさ（面積）や高さも任意に設定すればよい。すなわち、各画素１０４において、全てのＬＥＤ１２０は同一の大きさと高さを有してもよく、あるいは少なくとも一つのＬＥＤ１２０が他の少なくとも一つのＬＥＤと大きさまたは高さが異なってもよい。ＬＥＤ１２０の面積は、例えば１．０×１０２μｍ２以上１．０×１０４μｍ２以下、２．０×１０２μｍ２以上５．０×１０３μｍ２以下、あるいは１．０×１０３μｍ２以上２．５×１０３μｍ２以下から選択すればよい。一例として大きさが１５μｍ×３０μｍ程度の所謂マイクロＬＥＤを用いることができる。
【0019】
各副画素１０３には、駆動回路から供給される信号によって動作してＬＥＤ１２０を制御するための画素回路が設けられる。画素回路の構成は任意に決定すればよく、一つまたは複数のトランジスタと一つまたは複数の容量素子などを適宜組み合わせて画素回路が形成される。
【0020】
副画素１０３の一例を図３Ａの模式的端面図に示す。図３Ａでは、一つのトランジスタ１４０だけが示されているが、上述したように、各画素回路は複数のトランジスタを含んでもよく、さらに一つまたは複数の容量素子を含んでもよい。トランジスタ１４０を含む画素回路は、基板１０２上に直接または任意の構成であるアンダーコート１１４を介して設けられる。図３Ａに示すトランジスタ１４０は、第１のゲート電極１４２、第１のゲート電極１４２上の第１のゲート絶縁膜１４４、第１のゲート絶縁膜１４４上の半導体膜１４６、半導体膜１４６上の第２のゲート絶縁膜１４８、第２のゲート絶縁膜１４８上の第２のゲート電極１５０、第２のゲート電極１５０や第２のゲート絶縁膜１４８を覆う層間膜１５２、第２のゲート絶縁膜１４８と層間膜１５２に設けられる開口を介して半導体膜１４６と電気的に接続する第１の端子１５４と第２の端子１５６などによって構成される。トランジスタ１４０は半導体膜１４６を挟む二つのゲート電極を有するが、トランジスタ１４０の構成も任意に決定すればよく、例えばボトムゲート型トランジスタまたはトップゲート型トランジスタでもよい。
【0021】
副画素１０３は、第１の端子１５４と第２の端子１５６上の平坦化膜１５８、平坦化膜１５８に設けられる開口を介して第２の端子１５６と電気的に接続される画素電極１６０、平坦化膜１５８上に設けられ、一定電位が供給される共通電極１６２、画素電極１６０と共通電極１６２の端部を覆う保護絶縁膜１６４をさらに有してもよい。
【0022】
これらの構成は公知の材料と成膜方法を適宜適用して形成することができる。例えば、基板１０２としては、ガラス基板、石英基板、ステンレスやアルミニウムなどの金属を含む基板、またはポリイミドやポリカーボネート、ポリエステルなどの高分子材料を含む基板などを使用することができる。基板１０２は可撓性を有してもよい。アンダーコート１１４、第１のゲート絶縁膜１４４、第２のゲート絶縁膜１４８、層間膜１５２、保護絶縁膜１６４などは、それぞれ化学気相堆積（ＣＶＤ）法やスパッタリング法などを用い、酸化ケイ素や窒化ケイ素などのケイ素含有無機化合物を含む一つまたは複数の層で構成すればよい。あるいは、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機化合物を含む一つまたは複数の層でこれらの膜を形成してもよい。第１のゲート電極１４２、第２のゲート電極１５０、第１の端子１５４、第２の端子１５６、画素電極１６０、共通電極１６２は、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを用い、タンタルやモリブデン、タングステン、クロム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、銅などの金属を含むように構成すればよい。平坦化膜１５８は、例えばポリイミドやポリアミド、ポリシロキサン、アクリル樹脂などの高分子材料を用いて形成すればよい。層間膜１５２も高分子材料を用いて形成してもよい。半導体膜１４６もＣＶＤ法またはスパッタリング法を適用して形成される。半導体膜１４６は、シリコンまたは酸化亜鉛、インジウム－ガリウム酸化物、インジウム－ガリウム－酸化物などの酸化物半導体を含むように構成される。なお、基板１０２から保護絶縁膜１６４までを含む構成は、アレイ基板、バックプレーン基板（図中、ＢＰと示す）などとも呼ばれる。以下の説明では、基板１０２から保護絶縁膜１６４までを含む構成をバックプレーン基板と呼ぶ。
【0023】
バックプレーン基板上には、ＬＥＤ１２０が設けられる。ＬＥＤ１２０は、例えばｐ型クラッド層１２６、活性層（発光層）１２８、およびｎ型クラッド層１３０を含む積層体を含むことができ、ｐ型クラッド層１２６とｎ型クラッド層１３０にはそれぞれ陽極１２２と陰極１２４が電気的に接続される。共通電極１６２と画素電極１６０上には、導電性を有する接着剤としてバンプ１６６が形成され、バンプ１６６を介してＬＥＤ１２０の陽極１２２と陰極１２４がそれぞれ共通電極１６２と画素電極１６０に電気的に接続される。バンプ１６６は、例えば銀やスズなどの金属を含む合金である。図示しないが、ＬＥＤ１２０は、ｎ型クラッド層１３０の上（ｐ型クラッド層１２６とは反対側の面）にバッファ層を備えてもよい。
【0024】
ｐ型クラッド層１２６、活性層１２８、およびｎ型クラッド層１３０は、それぞれ無機半導体を含む一つまたは複数の機能層で構成される。無機半導体としては、例えば、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物が挙げられる。より具体的には、アルミニウム、ガリウム、および／またはインジウム、ならびに窒素、リン、および／またはヒ素を含む化合物半導体が挙げられる。典型的には、ガリウム系材料が挙げられる。例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）などの窒化ガリウム系材料、リン化ガリウム（ＧａＰ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）などのリン化ガリウム系材料が例示される。各機能層にはドーパントがさらに含まれてもよい。ドーパントとしては、ケイ素やゲルマニウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、ベリリウムなどの元素が挙げられる。これらの元素を添加することで、各機能層の価電子制御が可能となり、真性（ｉ型）を維持するだけでなく、バンドギャップの制御、ｐ型またはｎ型の導電性の付与などが可能となる。活性層１２８は、単層構造でもよく、あるいは量子井戸構造を有してもよい。量子井戸構造とは、バンドギャップが異なり、１から５ｎｍ程度の厚さを有する複数の薄膜を交互に積層した構造であり、例えばＩｎＧａＮとＧａＮの交互積層体、ＧａＩｎＡｓＰとＩｎＰの交互積層体、ＡｌＩｎＡｓとＩｎＧａＡｓの交互積層体などが例示される。
【0025】
図３Ａに示すＬＥＤ１２０は、一方の側に陽極１２２と陰極１２４が設けられるが、ＬＥＤ１２０は必ずしもこのような構造を有する必要は無い。例えば、図３Ｂに示すように、ｐ型クラッド層１２６、活性層１２８、ｎ型クラッド層１３０が陽極１２２と陰極１２４によって挟持された構造を有するＬＥＤ１２０を用いてもよい。この場合、図示しない配線によって陽極１２２に一定電位が供給される。
【0026】
３．表示装置の製造方法
表示装置１００は、バックプレーン基板上にＬＥＤ１２０を配置し、ＬＥＤ１２０を画素電極１６０と共通電極１６２に電気的に接続することで製造される。以下、具体的な説明を図４Ａから図１３Ｂを用いて説明する。これらの図では、ＬＥＤ１２０やバックプレーン基板の詳細な構成は図示されないことがある。なお、画素回路が設けられた基板１０２を含むバックプレーン基板は、公知の材料や方法を適用して形成することができるので、説明は省略する。
表示装置１００は、バックプレーン基板上にＬＥＤ１２０を配置し、ＬＥＤ１２０を画素電極１６０と共通電極１６２に電気的に接続することで製造される。以下、具体的な説明を図４Ａから図１３Ｂを用いて説明する。これらの図では、ＬＥＤ１２０やバックプレーン基板の詳細な構成は図示されないことがある。なお、画素回路が設けられた基板１０２を含むバックプレーン基板は、公知の材料や方法を適用して形成することができるので、説明は省略する。
【0027】
（１）ＬＥＤの作製
ＬＥＤ１２０は公知の方法によって作製することができるので詳細な説明は割愛するが、例えば図４Ａに示すように、単結晶シリコン基板、サファイア基板などの基材１７０上に化合物半導体の膜をエピタキシャル成長させてｎ型クラッド層１３０、活性層１２８、ｐ型クラッド層１２６を形成する。その後、ｎ型クラッド層１３０とｐ型クラッド層１２６上にそれぞれ陰極１２４と陽極１２２を形成することで、一つの基材１７０上に複数のＬＥＤ１２０を形成することができる。
ＬＥＤ１２０は公知の方法によって作製することができるので詳細な説明は割愛するが、例えば図４Ａに示すように、単結晶シリコン基板、サファイア基板などの基材１７０上に化合物半導体の膜をエピタキシャル成長させてｎ型クラッド層１３０、活性層１２８、ｐ型クラッド層１２６を形成する。その後、ｎ型クラッド層１３０とｐ型クラッド層１２６上にそれぞれ陰極１２４と陽極１２２を形成することで、一つの基材１７０上に複数のＬＥＤ１２０を形成することができる。
【0028】
（２）ＬＥＤのキャリア基板への転置
ア 一回目の転置
ＬＥＤ１２０の作製後、基材１７０上のＬＥＤ１２０をバックプレーン基板に転置する。具体的には、まず、基材１７０上に第１のキャリア基板１７２を貼り合わせる（図４Ｂ）。第１のキャリア基板１７２は、ダイシングフィルムまたはダイシングシートとも呼ばれ、ベース層１７６と粘着層１７４を含むことができる。ベース層１７６は、石英基板やガラス基板、あるいはステンレス基板などの金属基板に例示される可撓性の低い基板でもよく、あるいはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリスチレンなどのポリオレフィン、ポリノルボルネンを基本骨格に含むシクロオレフィンポリマー、ノルボルネン類の開環メタセシス重合体などを含む可撓性を有する基板（フィルム）でもよい。一方、粘着層１７４は、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアクリロニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどを含むことができる。より具体的には、粘着層１７４は、スチレン・ブタジエンゴム、イソブチエン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴムのほか、シリコーンゴムや天然ゴムを含むことができる。粘着層１７４は、水溶性の接着剤でもよい。
ア 一回目の転置
ＬＥＤ１２０の作製後、基材１７０上のＬＥＤ１２０をバックプレーン基板に転置する。具体的には、まず、基材１７０上に第１のキャリア基板１７２を貼り合わせる（図４Ｂ）。第１のキャリア基板１７２は、ダイシングフィルムまたはダイシングシートとも呼ばれ、ベース層１７６と粘着層１７４を含むことができる。ベース層１７６は、石英基板やガラス基板、あるいはステンレス基板などの金属基板に例示される可撓性の低い基板でもよく、あるいはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリスチレンなどのポリオレフィン、ポリノルボルネンを基本骨格に含むシクロオレフィンポリマー、ノルボルネン類の開環メタセシス重合体などを含む可撓性を有する基板（フィルム）でもよい。一方、粘着層１７４は、ポリオレフィン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアクリロニトリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどを含むことができる。より具体的には、粘着層１７４は、スチレン・ブタジエンゴム、イソブチエン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴムのほか、シリコーンゴムや天然ゴムを含むことができる。粘着層１７４は、水溶性の接着剤でもよい。
【0029】
その後、基材１７０を透過し、ｎ型クラッド層１３０に吸収される波長を有する光を基材１７０側から照射する（図４Ｂ）。例えば、２００ｎｍから３７０ｎｍの範囲から選択される波長を有するレーザを照射する。レーザとしては、パルス発振の高密度ＫｒＦエキシマレーザ、ＮｄイオンなどがドープされたＹＡＧレーザなどを利用することができる。ｎ型クラッド層１３０が光を吸収して発熱すると一部が分解して気化し、その結果、ｎ型クラッド層１３０と基材１７０間の接着力が低下する。このため、ＬＥＤ１２０を第１のキャリア基板１７２上に残存させたまま基材１７０を除去することができる（図４Ｃ）。
【0030】
基材１７０から第１のキャリア基板１７２上にＬＥＤ１２０を転置すると、基材１７０上のＬＥＤ１２０の配置がそのまま第１のキャリア基板１７２上で再現される。この配置は、バックプレーン基板上におけるＬＥＤ１２０の配置とは異なる場合がある。より具体的には、バックプレーン基板上において隣接するＬＥＤ１２０間の距離（あるいは、ＬＥＤ１２０のピッチ）が基材１７０上におけるそれと異なる場合がある。このため、バックプレーン基板上で要求されるＬＥＤ１２０の配置に適合するように、第１のキャリア基板１７２を適宜引き伸ばし、隣接するＬＥＤ１２０間の距離を調節してもよい。
【0031】
イ 二回目の転置
ＬＥＤ１２０の陽極１２２と陰極１２４が同じ側に設けられる場合（図３Ａ参照。）、ＬＥＤ１２０を基材１７０から第１のキャリア基板１７２に転置すると、陽極１２２と陰極１２４が第１のキャリア基板１７２側に位置する。このため、第１のキャリア基板１７２上に転置されたＬＥＤ１２０を直接バックプレーン基板へ転置すると、ＬＥＤ１２０をバックプレーン基板と電気的に接続することができない。
ＬＥＤ１２０の陽極１２２と陰極１２４が同じ側に設けられる場合（図３Ａ参照。）、ＬＥＤ１２０を基材１７０から第１のキャリア基板１７２に転置すると、陽極１２２と陰極１２４が第１のキャリア基板１７２側に位置する。このため、第１のキャリア基板１７２上に転置されたＬＥＤ１２０を直接バックプレーン基板へ転置すると、ＬＥＤ１２０をバックプレーン基板と電気的に接続することができない。
【0032】
そこで、この場合には二回目の転置を行う。具体的には、図５Ａに示すように、ベース層１８０と粘着層１８２を備える第２のキャリア基板１７８を、粘着層１８２とＬＥＤ１２０が第１のキャリア基板１７２と第２のキャリア基板１７８で挟持されるように第１のキャリア基板１７２に貼り合わせる。その後、第２のキャリア基板１７８上にＬＥＤ１２０を残存させるように第１のキャリア基板１７２を除去することで、第２のキャリア基板１７８上にＬＥＤ１２０を転置する（図５Ｂ）。
【0033】
ベース層１８０は、第１のキャリア基板１７２のベース層１７６で使用可能な材料を含むことができる。粘着層１８２も第１のキャリア基板１７２の粘着層１７４で使用可能な材料を含んでもよいが、ＬＥＤ１２０を選択的に第２のキャリア基板１７８上に残存させるため、粘着層１８２は、粘着層１７４よりもより強固にＬＥＤ１２０と接着するようにその材料を選択することが好ましい。あるいは、第１のキャリア基板１７２または第２のキャリア基板１７８側から光（例えば、４００ｎｍ以上３０００ｎｍの範囲に波長を有する光またはレーザ）を照射して陽極１２２と陰極１２４を加熱し、これらに接する粘着層１７４の一部を分解することで、粘着層１７４の接着力を低減させてもよい。あるいは、粘着層１７４に水溶性の接着剤を用い、水を用いてその接着力を低減させることで、転置を行ってもよい。なお、ＬＥＤ１２０間の距離の調節は、第２のキャリア基板１７８を延伸することで行ってもよい。
【0034】
通常、一つの基材１７０には同一構造の複数のＬＥＤ１２０が形成される。すなわち、一つの基材１７０には同色の発光を与えるＬＥＤ１２０が形成される。したがって、赤色、緑色、青色の発光色のＬＥＤ１２０－１から１２０－３が形成された三つの基材１７０からそれぞれ三つの第１のキャリア基板１７２にＬＥＤ１２０を転写する（図６Ａ）。その後、三つの第１のキャリア基板１７２上のＬＥＤ１２０を一つの第２のキャリア基板１７８に転置し、赤色、緑色、青色の発光色のＬＥＤ１２０－１から１２０－３を第２のキャリア基板１７８上に転置してもよい（図６Ｂ）。
【0035】
（３）スペーサの配置
引き続き、画素電極１６０と共通電極１６２上にバンプ１６６を形成する。バンプ１６６は、画素電極１６０と共通電極１６２の保護絶縁膜１６４から露出した部分に形成される。その後、第２のキャリア基板１７８上に転置されたＬＥＤ１２０をバックプレーン基板上に転置する。この時、ＬＥＤ１２０の転置をより確実に行うため、バックプレーン基板上に複数のスペーサ１８４を配置する（図７Ａ）。すなわち、保護絶縁膜１６４（図３Ａ参照。）上に、保護絶縁膜１６４と接する複数のスペーサ１８４を配置する。スペーサ１８４は弾性変形可能なように構成される。したがって、スペーサ１８４は、例えばスチレン・ブタジエンゴム、イソブチエン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、天然ゴムなどの弾性体を含む。
引き続き、画素電極１６０と共通電極１６２上にバンプ１６６を形成する。バンプ１６６は、画素電極１６０と共通電極１６２の保護絶縁膜１６４から露出した部分に形成される。その後、第２のキャリア基板１７８上に転置されたＬＥＤ１２０をバックプレーン基板上に転置する。この時、ＬＥＤ１２０の転置をより確実に行うため、バックプレーン基板上に複数のスペーサ１８４を配置する（図７Ａ）。すなわち、保護絶縁膜１６４（図３Ａ参照。）上に、保護絶縁膜１６４と接する複数のスペーサ１８４を配置する。スペーサ１８４は弾性変形可能なように構成される。したがって、スペーサ１８４は、例えばスチレン・ブタジエンゴム、イソブチエン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、天然ゴムなどの弾性体を含む。
【0036】
スペーサ１８４は、ＬＥＤ１２０からの発光をできるだけ反射しないよう、可視光を透過する、または吸収するように構成すればよい。後者の場合には、上述した材料を含むスペーサ１８４の表面を黒色の樹脂あるいはクロムなどの反射率の低い金属膜でコーティングすればよい。
【0037】
スペーサ１８４の好ましい形状の一つは、球形状である。この場合、スペーサ１８４の形状は、平均円形度が８０以上になるように調整してもよい。球形状を有するようにスペーサ１８４を形成することで、スペーサ１８４は、その回転に依存せず、バックプレーン基板上でほぼ同一の高さを有することができる。ここで、円形度とは、スペーサ１８４を顕微鏡観察して得られる画像を解析し、複数のスペーサ１８４について円形度を求め、それを平均した値である。円形度としては、例えば顕微鏡像中の各スペーサ１８４の投影面の周囲長で投影面の面積と等しい面積の円の周囲長を除した値を用いることができる。スペーサ１８４の直径は、転置するＬＥＤ１２０の高さとバンプ１６６の高さの総和より大きく、その差は０．５μｍ以上５μｍ以下が好ましい。具体的には、スペーサ１８４の直径は３μｍ以上２０μｍ以下の範囲で調整すればよい。
【0038】
球状のスペーサ１８４は、粉体状のスペーサ１８４を直接散布してもよく、あるいは水、またはエタノールやイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤などの液体中にスペーサ１８４が分散した分散液をバックプレーン基板に滴下、散布、または塗布してもよい。スペーサ１８４は、図８に模式的に示すように、バックプレーン基板上にランダムに配置してもよい。また、表示領域または画素１０４内に一部が存在するように散布してもよい。なお、スペーサ１８４は、画素電極１６０や共通電極１６２と重ならないように配置される。スペーサ１８４が画素電極１６０や共通電極１６２と重なった場合には、例えばバックプレーン基板に振動を与えてスペーサ１８４を画素電極１６０や共通電極１６２から離れた位置に移動させればよい。
【0039】
スペーサ１８４の他の好ましい形状は、柱状形状である。例えば図９Ａから図９Ｃに示すように、スペーサ１８４は円柱形状や多角柱形状を有してもよく、また、基板１０２に近づくにつれて断面積（基板１０２の平行な面における面積）が大きくなるように構成してもよい。図示しないが、スペーサ１８４は楕円柱状の形状を有してもよい。柱状形状のスペーサ１８４は、その高さがＬＥＤ１２０の高さとバンプ１６６の高さの総和より大きく、その差が０．５μｍ以上５μｍ以下となるように形成することが好ましい。具体的には、スペーサ１８４の高さは、３μｍ以上２０μｍ以下の範囲で調整すればよい。
【0040】
柱状形状のスペーサ１８４を設ける場合、スペーサ１８４の好ましい作製方法の一つがフォトリソグラフィである。これは、柱状形状のスペーサ１８４は、球状のスペーサ１８４と異なり、バックプレーン基板（あるいは、保護絶縁膜１６４）上で延伸する角度に依存して高さが異なるためであり、フォトリソグラフィを用いてスペーサ１８４を形成することにより、高さが一定のスペーサ１８４を形成することができるためである。具体的には、フォトレジストを保護絶縁膜１６４に形成し、その後、フォトマスクを介した露光、現像を行うことで柱状形状のスペーサ１８４を形成することができる。このため、フォトレジストを適宜設計することで、スペーサ１８４を精度よく保護絶縁膜１６４に配置・固定することができる。また、一定のピッチでスペーサ１８４を配置することができる。例えば図１０Ａに示すように、全ての画素１０４を囲むようにスペーサ１８４を表示領域の外側に選択的に設けてもよい。あるいは、各画素１０４を囲むように複数のスペーサ１８４を配置してもよい（図１０Ｂ）。あるいは、図１１に示すように、各画素１０４に一つまたは複数のスペーサ１８４を選択的に配置してもよい。
【0041】
柱状形状のスペーサ１８４の好ましい作製方法の他の一つとして、転写法も挙げられる。この方法では、まず、ベース層１９２、光熱変換層１９０、および転写層１８８が積層されたスペーサ転写基板１８６をバックプレーン基板上に配置する（図１２Ａ）。ベース層１９２は、例えばガラスや石英などを含む。光熱変換層１９０は、光が照射されると熱を発生する層であり、例えばカーボンブラックがポリエステルやポリカーボネートなどの高分子材料中に分散した膜を使用することができる。転写層１８８は、上述したスペーサ１８４に含まれる材料で構成される。その後、スペーサ１８４を形成する領域に光、例えば、ＹＡＧレーザ、Ｎｄレーザ、ＣＯ２レーザなどのレーザを照射する（図１２Ｂ）。これにより、レーザが照射された領域において光熱変換層１９０が選択的に加熱される。この熱によって転写層１８８が溶融してバックプレーン基板上に転写され、スペーサ１８４を与えることができる。転写法を利用することにより、一定のピッチでスペーサ１８４を配置することも可能である。
【0042】
（４）ＬＥＤのバックプレーン基板への転置
スペーサ１８４を配置した後、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８を貼り合わせる（図７Ｂ、図７Ｃ）。具体的には、基板１０２上に設けられる画素および第２のキャリア基板１７８上のＬＥＤ１２０が基板１０２と第２のキャリア基板１７８の間に挟まれるよう、基板１０２と第２のキャリア基板１７８を互いに押し付ける。この時、基板１０２と第２のキャリア基板１７８は、図示しない一対ステージに挟まれて圧力が印加されるので、基板１０２および／または第２のキャリア基板１７８のベース層１８０が可撓性を有する場合には、十分な剛性を有する補助基板（図示しない）をそれぞれ基板１０２の下および／または第２のキャリア基板１７８上に配置し、その後、貼り合わせを行ってもよい。貼り合わせの際、ＬＥＤ１２０の陽極１２２と陰極１２４がそれぞれ共通電極１６２と画素電極１６０に電気的に接続されるように、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８のアライメントが行われる。
スペーサ１８４を配置した後、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８を貼り合わせる（図７Ｂ、図７Ｃ）。具体的には、基板１０２上に設けられる画素および第２のキャリア基板１７８上のＬＥＤ１２０が基板１０２と第２のキャリア基板１７８の間に挟まれるよう、基板１０２と第２のキャリア基板１７８を互いに押し付ける。この時、基板１０２と第２のキャリア基板１７８は、図示しない一対ステージに挟まれて圧力が印加されるので、基板１０２および／または第２のキャリア基板１７８のベース層１８０が可撓性を有する場合には、十分な剛性を有する補助基板（図示しない）をそれぞれ基板１０２の下および／または第２のキャリア基板１７８上に配置し、その後、貼り合わせを行ってもよい。貼り合わせの際、ＬＥＤ１２０の陽極１２２と陰極１２４がそれぞれ共通電極１６２と画素電極１６０に電気的に接続されるように、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８のアライメントが行われる。
【0043】
さらに、貼り合わせにおいては、弾性変形可能なスペーサ１８４が変形するよう、基板１０２と第２のキャリア基板１７８に対して圧力が加えられる（図７Ｃ）。したがって、例えば球状のスペーサ１８４を用いた場合、貼り合わせ時にはスペーサ１８４は楕円球の形状へ変形する。また、バンプ１６６を介して陽極１２２と陰極１２４がそれぞれ共通電極１６２と画素電極１６０と確実に電気的に接続されるよう、第２のキャリア基板１７８側から光（例えば、４００ｎｍ以上３０００ｎｍの範囲に波長を有する光またはレーザ）を照射して陽極１２２と陰極１２４を加熱し、この熱によってバンプ１６６の一部または全体を溶融してもよい。バンプ１６６が再度凝固することで、陽極１２２と共通電極１６２、および陰極１２４と画素電極１６０が強固に固定される。
【0044】
その後、第２のキャリア基板１７８を除去し、ＬＥＤ１２０を選択的にバックプレーン基板上に残存させることで、表示装置１００を製造することができる（図１３Ａ）。なお、スペーサ１８４はバックプレーン基板上に残存させてもよい。この場合、表示装置１００は、保護絶縁膜１６４上に保護絶縁膜１６４と接するスペーサ１８４を備える。
【0045】
球状のスペーサ１８４をバックプレーン基板上に散布して配置する場合には、水またはアルコール系の有機溶媒などを用いる洗浄工程によってスペーサ１８４を除去してもよい（図１３Ｂ）。この場合には、貼り合わせ時にスペーサ１８４に印加された圧力により、保護絶縁膜１６４が変形することがある。したがって、図３の点線円で囲まれた領域の模式的端面図（図１４Ａ）、および対応する模式的上面図（図１４Ｂ）に示すように、保護絶縁膜１６４はスペーサ１８４に起因する凹部１６４ａを有してもよい。凹部１６４ａの平面形状は、例えば円である。
【0046】
ＬＥＤ１２０の転置では、陽極１２２と共通電極１６２、および陰極１２４と画素電極１６０を確実に電気的に接続する必要がある。しかしながら、バックプレーン基板に含まれる基板１０２の厚さには面内でばらつきが存在することがあり、また、バンプ１６６を一定の高さで形成することも必ずしも容易ではない。さらに、粘着層１８２の厚さの面内ばらつきや、粘着層１８２へのＬＥＤ１２０の沈み込み量も一定ではない。また、一回目の転置および／または二回目の転置でＬＥＤ１２０が傾くこともある。さらに、上述したように、第２のキャリア基板１７８上に発光色の異なるＬＥＤ１２０を配置する場合、ＬＥＤ１２０の高さは発光色によって異なることがある（図６Ｂ参照。）。また、貼り合わせ時に圧力を掛けるためのステージも必ずしも高い平坦性を持たない場合もあり、さらに一対のステージを完全に平行な状態で第２のキャリア基板１７８とバックプレーン基板に圧力を掛けることも容易ではない。
【0047】
このため、例えば図１５Ａに示すようにＬＥＤ１２０の高さが異なる場合、貼り合わせ時に一部のＬＥＤ１２０がバンプ１６６と接触できず、画素電極１６０や共通電極１６２と電気的に接続できない場合がある（図１５Ｂ）。逆に、一部のＬＥＤ１２０と画素電極１６０または共通電極１６２との距離が小さくなり過ぎることがあり、その結果、導電性のバンプ１６６が陽極１２２と陰極１２４の間に流れ、陽極１２２と陰極１２４を短絡させることがある（図１５Ｃ）。
【0048】
上述したような不具合を回避するためには、貼り合わせ時に十分な圧力を加えつつ、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８間の距離を適切に維持する必要がある。本発明の実施形態の一つに係る表示装置の製造方法では、上述したように、貼り合わせ時に弾性変形可能なスペーサ１８４がバックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８の間に設けられる。このため、全てのＬＥＤ１２０が確実に画素電極１６０と共通電極１６２に電気的に接続するために大きな圧力でバックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８を互いに押し付けても、バックプレーン基板と第２のキャリア基板１７８間の距離を適切に維持することができる。大きな圧力を利用することができるため、基板１０２、第１のキャリア基板１７２、および／または第２のキャリア基板１７８が撓んでいても、撓みを矯正することができる。また、ステージの平行度や平坦性が低くても、低い平行度や平坦性を吸収しつつ貼り合わせが可能である。さらに、大面積の第１のキャリア基板１７２または第２のキャリア基板１７８を用いても、これらの基板の全体に亘って大きな圧力を掛けることができるため、一度の転置で大量のＬＥＤ１２０を転置することが可能となる。上述した特徴は製造歩留りの向上と製造コストの低下に寄与するため、本発明の実施形態を適用することで、低コストでＬＥＤディスプレイを提供することが可能となる。
【0049】
４．表示装置の製造方法の変形例
（１）変形例１
上述したように、ＬＥＤ１２０の高さ（厚さ）は発光色によって異なることがある（図６Ｂ参照。）。このため、表示装置１００に高さの異なる複数のＬＥＤ１２０を実装する場合には、転置工程においてＬＥＤ１２０の高さに応じて異なる大きさのスペーサ１８４を使用すればよい。
（１）変形例１
上述したように、ＬＥＤ１２０の高さ（厚さ）は発光色によって異なることがある（図６Ｂ参照。）。このため、表示装置１００に高さの異なる複数のＬＥＤ１２０を実装する場合には、転置工程においてＬＥＤ１２０の高さに応じて異なる大きさのスペーサ１８４を使用すればよい。
【0050】
具体的には、ＬＥＤ１２０－１、ＬＥＤ１２０－２、ＬＥＤ１２０－３の順で高さが増大する場合、図１６Ａと図１６Ｂに示すように、スペーサ１８４－１が配置されたバックプレーン基板と高さが最小のＬＥＤ１２０－１が転置された第２のキャリア基板１７８－１を準備し、ＬＥＤ１２０－１とスペーサ１８４－１が第２のキャリア基板１７８－１とバックプレーン基板に挟まれるように互いに貼り合わせる。貼り合わせ時に第２のキャリア基板１７８－１とバックプレーン基板に印加される圧力によってスペーサ１８４－１が変形するため、第２のキャリア基板１７８－１とバックプレーン基板の距離を適切に維持しつつ、大きな圧力を印加することができる。その結果、ＬＥＤ１２０－１を確実に画素電極１６０と共通電極１６２に固定することができる。その後、ＬＥＤ１２０－１をバックプレーン基板上に残存させつつ第２のキャリア基板１７８－１とスペーサ１８４－１を除去する。
【0051】
次に、ＬＥＤ１２０－２が転置された第２のキャリア基板１７８－２をバックプレーン基板に貼り合わせる（図１６Ｃ、図１７Ａ）。この時、スペーサ１８４－１よりも大きいスペーサ１８４－２が用いられる。ＬＥＤ１２０－１はＬＥＤ１２０－２よりも高さが小さいので、貼り合わせ時に圧力を印加しても、第２のキャリア基板１７８－２とＬＥＤ１２０－１が互いに干渉することなく、スペーサ１８４－２が変形する。このため、ＬＥＤ１２０－２が確実に画素電極１６０と共通電極１６２に固定される。
【0052】
引き続き、同様に、ＬＥＤ１２０－３が転置された第２のキャリア基板１７８－３をバックプレーン基板に貼り合わせる（図１７Ｂ、図１７Ｃ）。この時、スペーサ１８４－２よりも大きいスペーサ１８４－３が用いられるので、第２のキャリア基板１７８－２とＬＥＤ１２０－１、ＬＥＤ１０２－２が互いに干渉することなく、貼り合わせ時の圧力によってスペーサ１８４－３が変形する。このため、ＬＥＤ１２０－３が確実に画素電極１６０と共通電極１６２に固定される。その後、スペーサ１８４－３と第２のキャリア基板１７８－３が除去される（図１８）。
【0053】
このように、高さの小さいＬＥＤ順に転置工程を複数回行い、かつ、転置工程が進む度にスペーサ１８４を大きくすることで、異なる高さを有する複数のＬＥＤ１２０を一つのバックプレーン基板上に配置することができる。スペーサ１８４の好ましい大きさは、上述したとおりである。したがって、この工程により、高さが異なる４種類以上のＬＥＤ１２０をバックプレーン基板に配置することも可能である。
【0054】
（２）変形例２
上述したように、ＬＥＤ１２０は、陰極１２４と陽極１２２がｐ型クラッド層１２６、活性層１２８、およびｎ型クラッド層１３０を挟む構造を有してもよい（図３Ｂ参照。）。この場合、一回目の転置後でも一方の電極が第１のキャリア基板１７２とは反対側に位置するので、二回目の転置を行わなくてもよい。したがって、第１のキャリア基板１７２上に転置されたＬＥＤ１２０を、第２のキャリア基板１７８を介することなくバックプレーン基板上に転置すればよい。詳細な説明は割愛するが、上述した製造方法と同様に、バックプレーン基板上に複数のスペーサ１８４を配置し、その上にＬＥＤ１２０が転置された第１のキャリア基板１７２を貼り合わせる。貼り合わせは、画素１０４とＬＥＤ１２０がバックプレーン基板と第１のキャリア基板１７２に挟まれ、複数のスペーサ１８４が変形し、かつ、ＬＥＤ１２０の陰極１２４と陽極１２２がそれぞれ画素電極１６０の共通電極１６２と電気的に接続されるように行われる。その後、第１のキャリア基板１７２と基板１０２に圧力が加えられ、これらが互いに押し付けられる。第１のキャリア基板１７２のベース層１７６に十分な剛性が無い場合には、図示しない補助基板を第１のキャリア基板１７２上に設ければよい。これ以降の工程は上記製造方法と同様であるため、説明は省略する。
上述したように、ＬＥＤ１２０は、陰極１２４と陽極１２２がｐ型クラッド層１２６、活性層１２８、およびｎ型クラッド層１３０を挟む構造を有してもよい（図３Ｂ参照。）。この場合、一回目の転置後でも一方の電極が第１のキャリア基板１７２とは反対側に位置するので、二回目の転置を行わなくてもよい。したがって、第１のキャリア基板１７２上に転置されたＬＥＤ１２０を、第２のキャリア基板１７８を介することなくバックプレーン基板上に転置すればよい。詳細な説明は割愛するが、上述した製造方法と同様に、バックプレーン基板上に複数のスペーサ１８４を配置し、その上にＬＥＤ１２０が転置された第１のキャリア基板１７２を貼り合わせる。貼り合わせは、画素１０４とＬＥＤ１２０がバックプレーン基板と第１のキャリア基板１７２に挟まれ、複数のスペーサ１８４が変形し、かつ、ＬＥＤ１２０の陰極１２４と陽極１２２がそれぞれ画素電極１６０の共通電極１６２と電気的に接続されるように行われる。その後、第１のキャリア基板１７２と基板１０２に圧力が加えられ、これらが互いに押し付けられる。第１のキャリア基板１７２のベース層１７６に十分な剛性が無い場合には、図示しない補助基板を第１のキャリア基板１７２上に設ければよい。これ以降の工程は上記製造方法と同様であるため、説明は省略する。
【0055】
本変形例でも、複数のスペーサ１８４が配置された後にＬＥＤ１２０の転置が行われるため、バックプレーン基板と第１のキャリア基板１７２の間の距離を適切に維持しつつ、第１のキャリア基板１７２と基板１０２の間に十分に大きな圧力を印加することができる。このため、上述した製造方法と同様の効果を奏することができる。
【0056】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【0057】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0058】
１００：表示装置、１０２：基板、１０３：副画素、１０４：画素、１０６：走査線駆動回路、１０８：信号線駆動回路、１１０：コネクタ、１１２：駆動ＩＣ、１１４：アンダーコート、１２２：陽極、１２４：陰極、１２６：ｐ型クラッド層、１２８：活性層、１３０：ｎ型クラッド層、１４０：トランジスタ、１４２：第１のゲート電極、１４４：第１のゲート絶縁膜、１４６：半導体膜、１４８：第２のゲート絶縁膜、１５０：第２のゲート電極、１５２：層間膜、１５４：第１の端子、１５６：第２の端子、１５８：平坦化膜、１６０：画素電極、１６２：共通電極、１６４：保護絶縁膜、１６４ａ：凹部、１６６：バンプ、１７０：基材、１７２：第１のキャリア基板、１７４：粘着層、１７６：ベース層、１７８：第２のキャリア基板、１７８－１：第２のキャリア基板、１７８－２：第２のキャリア基板、１７８－３：第２のキャリア基板、１８０：ベース層、１８２：粘着層、１８４：スペーサ、１８４－１：スペーサ、１８４－２：スペーサ、１８４－３：スペーサ、１８６：スペーサ転写基板、１８８：転写層、１９０：光熱変換層、１９２：ベース層
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図18】