WO2004047057A1 - 画素制御素子の選択転写方法、画素制御素子の選択転写方法に使用される画素制御素子の実装装置、画素制御素子転写後の配線形成方法、及び、平面ディスプレイ基板 - Google Patents

画素制御素子の選択転写方法、画素制御素子の選択転写方法に使用される画素制御素子の実装装置、画素制御素子転写後の配線形成方法、及び、平面ディスプレイ基板 Download PDF

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Hideki Matsumura
Kenichiro Kida
Shigehira Minami
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Ishikawa Seisakusho,Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for selectively transferring a pixel control element to a flat display substrate such as a liquid crystal display or an organic EL display from a substrate on which a plurality of pixel control elements such as thin film transistors are formed in advance, and wiring after transferring the pixel control element.
  • a device for mounting a pixel control element used in a method for selectively transferring a pixel control element, and a flat display substrate, particularly, a pixel control when the pixel control element is a pixel control element for controlling a plurality of pixels.
  • the present invention relates to a method for selectively transferring an element, a device for mounting a pixel control element used in a method for selectively transferring a pixel control element, a wiring forming method after the transfer of the pixel control element, and a flat display substrate.
  • insulating films and semiconductor films are removed on a glass substrate (also called the first substrate or array substrate) by chemical vapor deposition (CVD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • microelectronic devices such as thin film transistors (TFTs) are formed in the vicinity of each pixel constituting the screen through the same process as that for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
  • TFTs thin film transistors
  • a display image is formed. That is, active electronic devices such as TFTs are manufactured directly on a glass substrate actually used for a flat display.
  • the following problems were encountered.
  • amorphous silicon (a-Si) film which can be formed as a deposited thin film at a low temperature of about 300 ° C that can withstand a glass substrate, is used as a semiconductor film, so crystalline silicon is used.
  • Operating performance is inferior to semiconductor electronic devices.
  • the deposited a-Si film is melted by laser irradiation to increase the mobility of the TFT to improve its operation performance. It is also being studied to form a TFT with high mobility using the po 1 y-Si film. In particular, in the case of organic EL displays that emit light by passing a current that is individually controlled to each pixel, it is generally thought that the operation function of a-Si TFT is not sufficient.
  • the thickness of the glass substrate must be increased in order to impart strength to the glass substrate.
  • the weight of the device has increased, and the structure of the device has to be enlarged in order to stably install the device.
  • the cost required for these devices has also increased.
  • microelectronic devices such as TFT A technology has already been disclosed in which a large number of substrates are manufactured in advance on a separate substrate other than the substrate, and then mounted at predetermined positions on a glass substrate (for example, see Non-Patent Document 1, Patent Document 1, and Patent Document 2). .
  • Patent Document 1 JP-A-11-114
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2000-224
  • Non-Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a type in which a pixel control element (microelectronic device) fits on a flat display substrate, and pouring a large amount of the pixel control element in a different location in advance with a liquid.
  • a method of implementing the method is disclosed.
  • it is not practical because the ratio of the pixel control element that successfully enters the mold on the display substrate to the amount of the pixel control element that flows together with the liquid is low.
  • the pixel control element moves directly on the display substrate, which may damage the display substrate.
  • Patent Document 1 a pixel control element is formed on a silicon substrate in association with an arrangement pitch on a flat display substrate, and the pixel control element (microelectronic device) is placed at a position on the display substrate where selective transfer is performed. After forming a recess into which the pixel control element is to be fitted, aligning the pixel control element group of the silicon substrate on the display substrate, and then performing ultraviolet irradiation, the adhesive strength of the adhesive between the pixel control element to be transferred and another substrate is reduced.
  • a method of selectively weakening and fitting a pixel control element into a recess of a display substrate has been disclosed. Also disclosed is a method for fixing a pixel control element by forming an adhesive layer in a concave portion.
  • the concave portion is formed slightly larger than the pixel control element, and the difference in size causes a shift in the pixel control element in the concave portion. It will be difficult. If the difference in size between the pixel control element and the concave portion is reduced to prevent this, there is a possibility that the pixel control element tilts and fits in due to a slight displacement. Therefore, it is necessary to perform the formation of the concave portion and the positioning of the pixel control element with extremely high accuracy, which is not practical.
  • Non-Patent Document 1 not only is there a problem with the success rate of the arrangement of the pixel control elements on the display substrate, but also it is necessary to remove and collect the surplus pixel control elements that have not been arranged. As a result, it is not a method that can reduce manufacturing costs. In addition, the display substrate may be damaged when the surplus pixel control elements are removed and collected.
  • the pixel control element may be displaced in the concave portion or may be inclined and fit into the concave portion due to a difference in size between the pixel control element and the concave portion.
  • it is necessary to perform extremely high-precision positioning, and in some cases, it is necessary to confirm the degree of positional deviation one by one, so that the cost cannot be reduced.
  • an adhesive layer is formed in the concave portion, it is necessary to control the amount and position of application with high precision in order to prevent the adhesive layer from oozing out. It has become.
  • a pixel control element that controls a plurality of pixels
  • This method is an expensive and complicated manufacturing process that deposits a thin film of wiring material on the entire surface of the substrate, transfers the pattern by photolithography, etches the thin film of wiring material, removes the resist film, etc.
  • a pixel (pixel electrode) and a pixel control element (TFT) are placed at the intersection of vertical and horizontal wiring (the vertical wiring is the source wiring, and the horizontal wiring is the gate wiring). ) are usually arranged one by one, and a TFT is often a switching element for controlling one pixel.
  • Patent Document 2 discloses that, as shown in FIG. 38, four thin film transistor elements 12 for controlling these four pixels are densely arranged in the center of four cross-shaped pixels. I have. This is considered to be a set of four thin film transistor elements 12 each controlling four pixels on the outer periphery thereof (Patent Document 2 describes this as “element block 13”). Although it is concentrated in the center of the cross, it is considered only to control the pixel (or pixel electrode) adjacent to the pixel control element from the viewpoint of common wiring. Absent.
  • the light shielding part which is a wiring part, enters at a two-pixel pitch.
  • RG, BR, GB, RG,... will be separated into two colors, which will cause a problem in coloring. It is desirable to cut out the three colors of RGB in a unified form. Causes color mixing with adjacent pixels, which also affects contrast.
  • an object of the present invention is to select a pixel control element for controlling a plurality of pixels easily, accurately and inexpensively without shifting the position on a flat display such as a liquid crystal display or an organic EL display, and to select a pixel control element for transfer.
  • Device for mounting pixel control element used in transfer method and selective transfer method of pixel control element, and wiring formation after transfer of pixel control element that enables efficient wiring to the pixel control element by an inexpensive method
  • the method for selectively transferring a pixel control element according to claim 1 of the present invention is a method for transferring a pixel control element for controlling a plurality of pixels onto a flat display substrate, the method for transferring a plurality of pixels. Fixing a pixel control element substrate having a plurality of integrated circuits to be controlled formed on a surface thereof to a holding substrate, and fixing the pixel control element substrate cut for each integrated circuit to a pick-up substrate; And a step of selectively adsorbing and holding the pixel control elements on the pick-up substrate to the pickup device and transferring the pixel control elements to the flat display substrate.
  • a plurality of pixel control elements are formed so as to have an array pitch of py / n obtained by dividing the array pitch py of the pixel control elements in the second direction on the flat display substrate by a natural number ⁇ , and transfer the pixel control elements to the pickup substrate.
  • the method for selective transfer of pixel control elements according to claim 2 of the present invention controls a plurality of pixels when transferring a pixel control element for controlling a plurality of pixels with one integrated circuit onto a flat display substrate.
  • An array pitch of px / m obtained by dividing the array pitch p X of the pixel control elements in the first direction by a natural number m, and a second direction orthogonal to the first direction.
  • a plurality of pixel control elements are formed so as to have an array pitch of py / n obtained by dividing the array pitch py of the pixel control elements in the second direction on the flat display substrate by a natural number n.
  • Vacuum suction holes for chucking the elements are formed at an array pitch of PX in a direction corresponding to the first direction and at an array pitch of py in a direction corresponding to the second direction. From the pixel control elements transferred to the pickup substrate, only the pixel control elements corresponding to the arrangement pitches pX and py of the pixel control elements on the flat display substrate are selectively sucked and held by the pick-up device. It is transferred to a flat display substrate. Further, the selective transfer method of the pixel control element according to claim 3 of the present invention controls the plurality of pixels when transferring a pixel control element that controls a plurality of pixels with one integrated circuit onto a flat display substrate.
  • the array pitch of p X Zm obtained by dividing the array pitch p X of the pixel control elements in the first direction by a natural number m, and In the second direction orthogonal to the direction, the pixel control elements are arranged so that the array pitch of the pixel control elements in the second direction on the flat display substrate, py, is divided by a natural number n, that is, py / n, is the S row pitch.
  • a pick-up device having a pixel control element stage for mounting the pick-up substrate, a substrate stage for mounting the flat display substrate, a vacuum chuck having a vacuum suction hole formed therein, and a pick-up device.
  • An X-axis adjustment mechanism, a Y-axis adjustment mechanism, and a Z-axis adjustment mechanism for positioning are provided.Each of the pixel control element stage and the substrate stage has a rotation angle adjustment mechanism. Using a mounting device formed at an array pitch of p X in a direction corresponding to the direction 1 and at an array pitch of py in a direction corresponding to the second direction, Of the pixel control elements transferred to the backup substrate, only the pixel control elements corresponding to the array pitch p X, py of the pixel control elements on the flat display substrate are selectively sucked and held by the pick-up device. Then, the image is transferred to a flat display substrate.
  • the method for selective transfer of a pixel control element according to claim 4 of the present invention is based on the premise that the pixel control element according to any one of claims 1 to 3 is based on the invention described in claim 3.
  • the element is a single integrated circuit, which controls three colors and four pixels arranged in two rows and six columns.
  • the pixel control element is transferred to the center of two rows and six columns.
  • the arrangement pitch of px Zm obtained by dividing the arrangement pitch p X of the pixel control elements in the first direction on the holding display substrate by the natural number m on the flat display substrate
  • a flat display substrate is used.
  • a selection is made every natural number m in the first direction (every m-every other number), and every natural number n in the second direction.
  • the pixel control element is selected (every nth other pixel).
  • a method for selectively transferring a pixel control element wherein a plurality of the integrated circuits are formed on the premise of the invention described in any one of the first to fourth aspects.
  • the surface where the integrated circuit of the pixel control element is formed faces down on the holding substrate and adheres to the surface of the pixel control element substrate that contacts the holding substrate.
  • the step of fixing the pixel control element obtained by cutting the pixel control element substrate for each integrated circuit to the pickup substrate the pixel control element substrate is transferred to the pickup substrate so that the substrate is turned upside down. The pixel control element substrate is cut for each integrated circuit.
  • the pixel control element substrate is transferred to the pick-up substrate so that the integrated circuit surface faces the front surface, and then cut into predetermined sizes to form the pixel control elements.
  • the integrated circuit surface can be checked from the front side, and the alignment can be easily performed.
  • the pixel control elements are sucked and held by the pickup device while maintaining the array pitches pX and py, so that the transfer is performed without disturbing the arrangement of the unselected pixel control elements. It can be done.
  • a selective transfer method for a pixel control element according to claim 6 of the present invention is based on the premise of any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the integrated circuits are formed.
  • the surface on which the integrated circuit of the pixel control element is formed faces down on the holding substrate, and is adhered to the surface of the pixel control element substrate that contacts the holding substrate.
  • the pixel control element is formed so that the integrated circuit surface faces the holding substrate side, a mechanical polishing step for setting the pixel control element to a predetermined thickness or a predetermined size Chips and the like are prevented from adhering to the integrated circuit surface in the cutting step for cutting into pieces. Further, similarly to the invention described in claim 1, since the pixel control elements are attracted and held by the pickup device while maintaining the arrangement pitches px and py, it is possible to perform transfer without disturbing the arrangement of the unselected pixel control elements. it can.
  • the adhesive force between the holding substrate and the pixel control element substrate and the adhesive force between the pick-up substrate and the pixel control element substrate are set to arbitrarily different adhesive forces. Become. This makes it possible to cope with the difference between the holding force required in the step performed on the holding substrate and the holding force required in the step performed after the transfer to the pick-up substrate.
  • the means for bonding the holding substrate and the substrate for pixel control elements and the means for bonding the substrate for pickup and the substrate for pixel control elements are set to any different means.
  • the holding substrate and the pixel control element or the pixel control A sheet whose adhesive force is changed by ultraviolet light is used as a means for adhering to the control element substrate, and the adhesive force is changed by heat in the means for bonding the pickup substrate and the pixel control element or the pixel control element substrate. Sheets can be used.
  • the invention according to any one of claims 1 to 6 is characterized in that a transparent thermoplastic resin film is formed on a surface of the flat display substrate, and a pixel control element on the pickup substrate is provided.
  • the surface of the pickup device for adsorbing the pixel control element is coated with fluorine resin in advance, and the transparent resin is applied. It is desirable to hold the pixel control element by plastic deformation of the thermoplastic resin film.
  • the transparent thermoplastic resin film is formed on the surface of the flat display substrate, and the pixel control element is held by the plastic deformation of the transparent thermoplastic resin film.
  • the transparent thermoplastic resin film that can be plastically deformed adheres to the bottom and side surfaces of the pixel control element, and has a wider area than the adhesion of only the bottom surface.
  • the pixel control element can be held firmly.
  • the fluororesin is applied in advance to the surface of the pickup device that adsorbs the pixel control elements, the pickup device does not adhere to the transparent thermoplastic resin film, so that the transparent thermoplastic resin film is not used.
  • the surface of the pixel control element and the surface of the pixel control element are prevented from being stained, and the arrangement of the arranged pixel control elements is prevented from being erroneously disturbed.
  • the holding of the pixel control element due to the plastic deformation of the transparent thermoplastic resin film is performed in such a manner that when the pixel control element adsorbed to the pickup device comes into contact with the transparent thermoplastic resin film, the pickup device reverses the adsorption force. It is desirable to hold the pixel control element by plastically deforming the transparent thermoplastic resin film by applying pressure to the pixel control element in the direction of, and placing the pixel control element on the transparent thermoplastic resin film, followed by pressing.
  • the transparent thermoplastic resin film is preferably formed by laminating a transparent thermoplastic polymer film on a flat display substrate.
  • the pixel control element attracted to the pickup device is transparent.
  • the pixel control element is arranged on the transparent thermoplastic resin film by applying pressure to the suction device in a direction opposite to the suction force. That is, the pixel control element is disposed on the transparent thermoplastic resin film so as to be pressed against the compressed air by the pickup device, and the pixel control element and the transparent thermoplastic resin film come into close contact with each other.
  • the pixel control element is pressed after being arranged on the transparent thermoplastic resin film.
  • the transparent thermoplastic resin film may be heated and then pressed by a pressing device or the like, or the pressing device or the like may be heated and pressed.
  • the entire flat display substrate may be pressed at a time after all the pixel control elements have been arranged, or the pressing may be performed after arranging an arbitrary number of pixel control elements. It may be. Further, it is more desirable to form a transparent thermoplastic resin film by laminating a transparent thermoplastic polymer film on a flat display substrate from the viewpoint of forming a flat film.
  • ultraviolet light is irradiated from the side to selectively cure the transparent UV-curable resin film. It is desirable that the pixel control element be selectively transferred to the flat display substrate by removing the transparent ultraviolet curable resin film on the surface of the pixel control element.
  • a transparent ultraviolet curable resin film is formed so as to cover the surface of the pixel control element and the surface of the flat display substrate, and the back side of the flat display substrate Since ultraviolet light is transmitted through the normally transparent flat display substrate by irradiating ultraviolet light from above, the upper surface of the pixel control element (the surface not in contact with the flat display substrate or the transparent thermoplastic resin film) is exposed. Hardening of the transparent UV-hardened resin film over all parts except You. After that, when the uncured transparent ultraviolet curable resin film on the upper surface of the pixel control element is removed, a transparent resin film hardened by ultraviolet light is uniformly formed on the periphery except the upper surface of the pixel control element. Wirings drawn out from the upper surface are stably formed. '
  • an electrode pad for connecting a signal line is formed on a surface of the pixel control element
  • a silicon chip with a width of 30 ⁇ or more and 500 ⁇ m or less and a thickness of 20 ⁇ or more and 100 ⁇ m or less is a polycrystalline silicon chip. Desirable for ease. Further, it is more desirable that a protective film made of a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on the surface of the pixel control element from the viewpoint of protecting the pixel control element and a circuit formed thereon.
  • the back surface of the pixel control element is mechanically polished so as to have a thickness of not less than 20 ⁇ and not more than 100 ⁇ . After that, it is cut by sandplasting or laser processing so that the length and width are 3 ⁇ or more and 500 ⁇ m or less, in terms of production efficiency and processing accuracy. Is even more desirable.
  • a wiring passing therethrough is formed in the pixel control element for controlling a plurality of pixels described in any one of claims 1 to 6, and a wiring is formed on the flat display substrate. It is desirable to form by screen printing using a screen mask on which a predetermined pattern corresponding to the wiring of the flat display connected to the internal wiring of the pixel control element and the wiring of the flat display connected in a broken line is formed.
  • a metal mask using a thin metal foil is preferable as the screen mask.
  • the pixel control element controls a plurality of pixels. However, the pixel control element is located between the data line, the gate line and the pixel line, and the pixel control element is centered.
  • the element is formed on a flat display substrate connected to the wiring passing through the inside of the pixel control element for controlling a plurality of pixels.
  • the wiring such as the data line becomes a broken line, so that a screen mask in which a predetermined pattern corresponding to the wiring such as the data line is formed can be used.
  • the pattern wiring connected to the pixel control element can be formed by a method of printing and coating a wiring material directly on the ray substrate.
  • the conventional wiring method is expensive, such as depositing a thin film of wiring material on the entire surface of a flat display substrate, transferring the pattern by photolithography, etching the thin film of wiring material, removing a resist film, and the like. It was a complicated manufacturing process. Also, the screen mask described above could not be used, and screen printing was not possible.
  • the mounting device for a pixel control element according to claim 7 is a method for mounting a pixel control element by the method for selectively transferring a pixel control element according to any one of claims 1 to 6.
  • the mounting device performs a process of selectively adsorbing and holding a pixel control element on the pickup substrate to a pickup device and transferring the pixel control element to a flat display substrate, and mounting the pickup substrate.
  • the pickup device has an angle adjustment mechanism, and the pickup device is orthogonal to the X-axis adjustment mechanism, Y-axis adjustment mechanism, and Z-axis adjustment mechanism.
  • the suction holes are formed at an array pitch of PX in a direction corresponding to the first direction, and at an array pitch of py in a direction corresponding to the second direction. It is characterized by being formed.
  • the suction holes formed in the pixel control element pickup section are formed at an array pitch of pX in the direction corresponding to the first direction, and are formed in the direction corresponding to the second direction. Since they are formed with the arrangement pitch of y, the claims 1 to The pixel control element can be mounted by the selective transfer method of the pixel control element described in the range 6.
  • the method for forming a wiring after transfer of the pixel control element according to claim 8 is a method for controlling a plurality of pixels according to any one of claims 1 to 6.
  • the screen mask a metal mask using a thin metal foil is preferable.
  • a pixel control element that controls a plurality of pixels is premised, but the pixel control element is located between the data line, the gate line and the pixel line, and the pixel control element is centered on the pixel control element. Wiring such as data lines is required vertically and horizontally. For this reason, a wiring passing through the pixel control element is formed in the pixel control element, and the pixel control element is provided with the quotient control element according to any one of claims 1 to 7. After the transfer by the selective transfer method described above, when forming with the wiring such as the data line formed on the flat display substrate connected to the wiring passing through the inside of the pixel control element for controlling a plurality of pixels, the data line or the like is used.
  • the wiring is a broken line, it is possible to use a screen mask on which a predetermined pattern corresponding to the wiring such as the data line is formed.
  • a pattern wiring connected to the element can be formed.
  • the conventional wiring method is expensive, such as depositing a thin film of wiring material on the entire surface of a flat display substrate, transferring the pattern by photolithography, etching the thin film of wiring material, removing a resist film, and the like. It was a complicated manufacturing process.
  • the above screen mask could not be used, and screen printing was not possible.
  • the flat display substrate according to claim 9 of the present invention controls a pixel and this pixel
  • a planar display substrate in which pixel control elements are formed together with wiring connecting them, pixels are arranged in i rows and j columns, and the pixel control elements control a plurality of pixels with one integrated circuit.
  • a pixel control element which is arranged substantially at the center of the i-th row and the j-th column, and is connected to each of the pixels via a wiring using a common area.
  • the flat display substrate according to claim 10 of the present invention is characterized in that the pixel control element is transferred by the method for transferring a pixel control element according to any one of claims 1 to 6.
  • the pixel control element is a pixel control element that controls a plurality of pixels (or pixel electrodes) with one integrated circuit, and is arranged at substantially the center of the i-th row and the j-th column. Since the pixel is connected to the pixel via the wiring, the number of wirings is reduced (wiring is reduced), the area of the light shielding portion by the wiring is reduced, and the aperture ratio can be improved. Since the pixel control elements are arranged at the center of the i-th row and the j-th column, if i X j pixels are set as a pixel block, each pixel included in the pixel block is controlled by one pixel control element. Then, the center position, and the length of the wiring from this position to the pixel at the symmetric position can be made the same.
  • the display substrate according to claim 11 of the present invention is based on the premise of claim 9 or the invention according to claim 10, wherein the i-th row and the j-th column are multiples of iXj force S3.
  • the pixel control element is characterized in that a plurality of sets are controlled by one integrated circuit by setting three pixels of three colors as a set.
  • three pixels composed of a combination of three primary colors (RGB) can be controlled by one pixel control element, so that color development and contrast are improved. Specifically, 2 rows and 6 columns, 6 rows and 2 columns, and 2 columns
  • the display substrate according to claim 12 of the present invention is based on the premise of claim 9 or the invention described in claim 10, wherein the pixel control element is a single integrated circuit and has two rows and six columns. It controls three pixels by four pixels to be arranged, and is characterized in that the above-mentioned pixel control element is arranged at the center of 2 rows and 6 columns.
  • the pixel control element since three pixels composed of a combination of three primary colors (RGB) are controlled by one pixel control element, color development and contrast are improved.
  • a pixel control element that controls three colors and four pixels simply by row i and column j can be used. Specifically, two columns and 12 rows, and four columns and 12 rows are conceivable.
  • the pixel control element is a single integrated circuit and has two rows and six columns. It controls 3 pixels x 4 pixels to be arranged, and it is desirable that the above-mentioned pixel control element is arranged in the center of 2 rows and 6 columns. '
  • the display substrate according to Claim 13 of the present invention is based on the premise of the invention described in any one of Claims 9 to 12, and the pixel control element is a flat display.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing the integrated circuit.
  • FIG. 2 is a top view showing a state where a protective film is formed on the integrated circuit.
  • FIG. 3 is a top view showing a state where an integrated circuit is formed on a silicon substrate.
  • FIG. 4 is a top view of the flat display substrate.
  • FIG. 5 is a top view of the silicon substrate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing mechanical polishing of a silicon substrate.
  • Fig 7 is for flipping the silicon substrate upside down.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the silicon substrate after inversion.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the patterned silicon substrate.
  • FIG. 1 ° is an explanatory diagram of the sand blast processing.
  • FIG. 1 ° is an explanatory diagram of the sand blast processing.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the silicon substrate after the photoresist is removed.
  • FIG. 12 is a top view of the vacuum chuck.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of selection of a pixel control element.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a pickup of the pixel control element.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a flat display substrate obtained by laminating a thermoplastic resin film.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing the implementation of the pixel control element.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the flat display substrate after the pixel control element is mounted.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a flat display substrate coated with a transparent ultraviolet hard resin film.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing ultraviolet irradiation.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the flat display substrate from which the ultraviolet curable resin film has been partially removed.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a flat display substrate on which a transparent electrode is formed.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a flat display substrate on which wiring is formed.
  • FIG. 23 is a top view of the flat display substrate.
  • F i ⁇ 24 is a cross-sectional view of the liquid crystal display.
  • FIG. 25 is a flowchart of the liquid crystal display manufacturing process.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of a patterned silicon substrate.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram of sandblasting.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of the silicon substrate after the photoresist has been removed.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram showing the upside down of the silicon substrate.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of the silicon substrate after inversion.
  • FIG. 31 is a schematic diagram of a device for mounting a pixel control element.
  • Fig. 32 shows (a) an example of a pixel control element in which wiring passing through the inside is formed, and an example of a screen mask when wiring is formed by screen printing using this pixel control element. It is a figure shown in comparison with a top view of a flat display substrate, and (b) is a figure of a screen mask corresponding to wiring of a flat display substrate of (c).
  • FIG. 33 is a plan view showing another example of the pixel array of the present invention.
  • FIG. 34 is a plan view showing another example of the pixel array of the present invention.
  • FIG. 35 is based on Patent Document 2 and the present invention. It is a figure which compares and explains the content.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a comparison between Patent Document 2 and the present invention.
  • FIG. 37 is a diagram showing an arrangement pattern and a pixel arrangement of the pixel control element of the present invention.
  • FIG. 38 is a plan view showing an example of a conventional arrangement pattern and pixel arrangement of pixel control elements.
  • the method for manufacturing a flat display substrate of the present invention is applied to the manufacture of a liquid crystal display.
  • the liquid crystal display 200 has a structure in which the liquid crystal 112 is sandwiched between the flat display substrate 100 and the color filter substrate 111.
  • a flat display substrate also referred to as a first substrate or an array substrate
  • the alignment film 110 is formed thereon.
  • a color filter 114 is formed so as to face the transparent electrode 102 via a solvent-resistant layer 113, and the transparent electrode 110 for the color filter is formed on the surface thereof.
  • the pixel control element 1 is formed with a plurality of thin film transistors (TFTs), and controls on / off / shading of each pixel by controlling the plurality of transparent electrodes 102.
  • TFTs thin film transistors
  • the liquid crystal display 200 having the above configuration is manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
  • the outline is as follows: a step R 1 of forming an integrated circuit 3 for controlling a plurality of pixels on the pixel control element substrate 2 and fixing the integrated circuit 3 to the holding substrate 7; a step R 2 of polishing the pixel control element substrate 2; Step R3 of transferring the control element substrate 2 to the pick-up substrate 9, A process R4 for cutting the pixel control device 1; a process R5 for transferring the pixel control device 1 to the flat display substrate 100 by the pickup device 51; a process R6 for forming transparent electrodes and wiring;
  • the method includes a step R7 of forming and rubbing, a step R8 of bonding a color filter substrate, and a step R9 of injecting liquid crystal.
  • an integrated circuit 3 for controlling a plurality of pixels is formed on a crystalline silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate (hereinafter, referred to as a silicon substrate) 2 as a pixel control element substrate 2.
  • the formation of the integrated circuit 3 on the silicon substrate 2 is performed by a known semiconductor manufacturing technique.
  • An example of the integrated circuit 3 is shown in FIG.
  • 12 electronic devices 3a of thin film transistors for controlling pixels are formed. That is, one integrated circuit 3 can control three colors (three colors of RGB) ⁇ 4 pixels.
  • an electrode pad 3c for connecting a current holding circuit 3b of each pixel and a signal line such as a pixel line 107 is also formed.
  • a silicon nitride film or a silicon oxide film 4 is deposited on portions other than the electrode pads 3c to protect the integrated circuit 3.
  • the wiring of the column from the pixel control element 1 is applied in a straight line.
  • the control element and each pixel are securely connected.) (See Fig. 37).
  • the length of the 12 pixels of 3 colors ⁇ 4 pixels can be increased as the distance from the pixel control element 1 arranged at the intersection of the wirings increases (see FIG. 37).
  • the i-th row and the j-th column have i X j being a multiple of 3, and the pixel control element 1 forms a set of three pixels of three colors to form one integrated circuit 3.
  • 8 sets are controlled by one integrated circuit 3 as 2 columns 1 2 rows.
  • eight sets are controlled by one integrated circuit 3 in four columns and six rows, and the pixel control element 1 arranged at the center thereof is considered.
  • the pixel array can be applied to the pattern of the pixel array of the i-th row and the j-th column.
  • the pixel control element 1 is a pixel control element for controlling a plurality of pixels (or pixel electrodes) by one integrated circuit 3, and is arranged substantially at the center of the i-th row and the j-th column.
  • the above-mentioned wiring the number of wirings is reduced (wiring savings), the area of the light shielding portion by the wiring is reduced, and the aperture ratio can be improved.
  • the number of wirings refers to a wiring group composed of a bundle of wirings arranged in a row direction or a column direction (in this embodiment, a set of data lines 109, or a group of pixel lines and gate lines 108). Set).
  • a large number of integrated circuits 3 as shown in FIG. 1 are formed on the silicon substrate 2 at regular intervals.
  • the regular intervals (pitch) 5, 6 correspond to the pitches 105, 106 on the flat display substrate 100, as described below.
  • the pixel control element 1 on the flat display substrate 100 has a pitch 1 in the first direction X as shown in FIG.
  • the second direction Y is mounted at a pitch of 106.
  • the pitches 5 and 6 of the large number of integrated circuits 3 formed on the silicon substrate 2 are, as in FIG. 5, the intervals of the pixel control elements 1 on the flat display substrate 100 and the intervals 105 and 106.
  • the pitch 105 in the first direction X on the flat display substrate 100 is pX
  • the pitch 106 in the second direction Y is py
  • the first The pitch 5 in the direction X is px / m
  • the pitch 6 in the second direction Y is pyZn.
  • step R2 the back surface of the silicon substrate 2, ie, the surface 2b on which the integrated circuit 3 is not formed, is mechanically polished to reduce the thickness of the silicon substrate 2 to about 20 to about 100 ⁇ . Thinning.
  • the first pressure-sensitive adhesive tape 8 a heat-peeling tape whose adhesive force is reduced by predetermined heating can be used.
  • step R3 the silicon substrate 2 is transferred to the pickup substrate 9. Specifically, as shown in FIG. 7, the back surface 2b of the silicon substrate 2 and the pickup substrate 9 are adhered with the second adhesive tape 10, and the first adhesive tape is attached via the holding substrate 7. The first adhesive tape 8 and the holding substrate 7 are peeled off by heating the tape 8. Thus, the silicon substrate 2 is transferred from the holding substrate 7 to the pick-up substrate 9. At this time, as shown in FIG. 8, the surface 2a on which the integrated circuit 3 is formed is the front side.
  • the respective adhesive tapes 8 and 10 are selected so that the thermal peeling temperature of the first adhesive tape 8 is lower than the thermal peeling temperature of the second adhesive tape 10, the first adhesive tape 8 can be obtained as follows. The heat applied to the adhesive tape 8 is conducted to the second adhesive tape 10 via the silicon substrate 2, and the adhesive force between the pickup substrate 9 and the silicon substrate 2 is reduced, thereby causing a problem such as displacement. Is prevented.
  • the adhesive means of the adhesive tapes 8, 10 may be different, that is, the means for changing the adhesive strength.
  • the first adhesive tape 8 has a weak adhesive force by ultraviolet irradiation
  • the second adhesive tape 10 is a heat-peeling tape
  • the first adhesive tape 8 is irradiated with ultraviolet light for peeling off the first adhesive tape 8. This prevents the adhesive strength of the second adhesive tape 10 from being reduced.
  • the silicon substrate 2 is cut into a chip shape for each integrated circuit 3 to form a pixel control element 1.
  • the cutting method can be performed by etching, sandblasting, laser processing, dicing, or the like. From the viewpoint of production efficiency, sandplast processing, in which powder such as alumina is injected from a nozzle at high pressure and at high speed to cut, is most suitable.However, if you want to process the shape of the pixel control element 1 with high precision, use a laser. Laser processing that moves and cuts light is suitable. Processing can also be performed by so-called dry etching using plasma, but the processing speed is lower than other methods, so production efficiency is low. Also, a chemical solution was used.
  • the processing accuracy of the pixel control element 1 is deteriorated due to the spilling of a chemical solution, and in the dicing processing for mechanically cutting, the pixel control element 1 flies off by a dicing blade, thereby increasing the yield. Is disadvantageous. Therefore, the selection of the cutting method is important.
  • sand blast processing or laser processing is used. Are suitable. In the present embodiment, an example by sandplast processing will be described.
  • FIGS. 9 and 10 show a cutting step by sandblasting. After the above-described transfer of the silicon substrate 2 to the substrate 9 for thin film formation and pick-up by mechanical polishing, alignment and pixel control are performed so that the silicon substrate 2 can be cut between the integrated circuits 3 formed on the silicon substrate 2. Element 1 is patterned. The patterning is performed by a photolithography method or the like. FIG. 9 shows a state after patterning has been performed by photolithography. Next, as shown in FIG. 10, sandblasting is performed using the photoresist Ml formed by patterning as a mask. After being cut into individual pixel control elements 1 by sand blasting, the photoresist 11 is peeled off. FIG. 11 shows a state after the photoresist 11 is peeled off.
  • pixels are arranged on the pickup substrate 9 such that the pitch 5 in the first direction X is px / m and the pitch 6 in the second direction Y is py / n.
  • the control elements 1 are arranged.
  • the pick-up substrate 9 is heated at a low temperature to slightly reduce the adhesive strength of the second adhesive tape 10, and from the arranged pixel control elements 1 to predetermined pixel control elements
  • the pixel control element 1 is arranged on the flat display substrate 100 by picking up only 1. At this time, the heating of the pickup substrate 9 may be continued until the end of the pickup step, but only the vicinity of the pixel control element 1 to be picked up may be heated at the time of pickup.
  • the heating time and the amount of heat can be reduced.
  • the adhesive strength is increased by irradiation with ultraviolet rays. If the pick-up substrate 9 is made of a material that transmits ultraviolet light, the second adhesive tape 1 is irradiated with only an ultraviolet beam for a short time only in the vicinity of the pixel control element 1 to be picked up. It is possible to reduce the time and the amount of heat (the amount of ultraviolet irradiation) required for reducing the adhesive strength to zero.
  • FIG. 12 shows the vacuum chuck 52 of the pickup device 51 for performing pickup in the process R5.
  • the suction surface of the vacuum chuck 52 is coated with fluorine resin.
  • This fluororesin has a role as a release agent with a transparent thermoplastic resin film such as a transparent thermoplastic resin film 101 described later.
  • a vacuum suction hole 53 for chucking (adsorbing) the pixel control element 1 is provided in the first direction X at the same arrangement pitch 55 (that is, px) as the pixel control element 1 on the flat display substrate 10 °.
  • the second direction Y similarly, natural number L rows are formed at an array pitch of 56 (ie, py).
  • the vacuum chuck 52 the pixel control elements 1 satisfying the pitch 105 in the first direction X and the pitch 106 in the second direction Y on the flat display substrate 100 at a time can be formed at a time. A maximum of KXL pieces can be picked up and transferred to the flat display substrate 100.
  • the shaded portions in Fig 13 are regularly arranged at a pitch of 5 (i.e., px Zm) in the first direction X and at a pitch of 6 (i.e., py Z n) in the second direction Y.
  • An example of the pixel control element 1 picked up by the vacuum chuck 52 in the pixel control element 1 described above is shown.
  • every natural number m is selected (every m every other), and in the second direction, every natural number n every n (every 1 every 1). Then, the pixel control element 1 in the hatched portion is selectively picked up.
  • FIG. 4 shows a state in which the pixel control element 1 is picked up using the vacuum chuck 52. In this way, the pixel control element 1 is transferred to the entire surface of the flat display substrate 100 by performing the selective transfer of the pixel control element 1 once or a plurality of times.
  • a transparent thermoplastic resin film 101 is laminated on the surface of the flat display substrate 100.
  • a transparent thermoplastic resin may be applied to form a film, or a flat display substrate 100 made of a transparent thermoplastic resin may be used.
  • FIG. 16 such a flat display substrate 100 is heated by a heater or the like before transfer of the pixel control element 1 so that a transparent thermoplastic resin film capable of being appropriately plastically deformed. The image is transferred so as to embed the picked-up pixel control element 1 on 101.
  • the picked-up pixel control element 1 may be placed on the transparent thermoplastic resin film 101 and then transferred to be embedded by pressing. At this time, since the transparent thermoplastic resin film 101 is not sufficiently heated, the adhesiveness with the pixel control element 1 is weak, and the pixel control element 1 adsorbed by the vacuum chuck 52 is a transparent thermoplastic resin. When the pixel control element 1 comes into contact with the film 101 and separates from the vacuum suction hole 53, the pixel control element 1 may be slightly displaced. Therefore, when the pixel control element 1 separates from the vacuum suction hole 53, pressure is applied from the vacuum suction hole 53, and the pixel control element 1 is placed on the transparent thermoplastic resin film 101 with the pressure of the compressed air.
  • the pixel control element 1 and the transparent thermoplastic resin film 101 are in close contact with each other, so that the pixel control element 1 is securely separated from the vacuum suction hole 53 and the position on the transparent thermoplastic resin film 101 is ensured. Deviation can be prevented.
  • a pressing method transparent heat can be applied after or during the placement of the pixel control element 1.
  • the plastic resin film 101 may be plastically deformed by heating, and then pressed by a pressing device or the like (not shown), or may be pressed by heating a pressing device or the like.
  • the flat display substrate 100 may be pressed at once after all the pixel control elements 1 have been arranged, or may be pressed in an arbitrary number (for example, a flat surface).
  • Pressing may be performed after the pixel control elements 1 of the number (arranged in a predetermined area on the display substrate 100) have been arranged. At this time, it is desirable that the periphery of the vacuum suction hole 53 of the vacuum chuck 52 be slightly left, and the remaining portion be shaved off to a thickness equal to or greater than the thickness of the pixel control element 1. For example, when the pixel control element 1 is sucked into the vacuum suction hole 53, an area that is hidden by the pixel control element 1 around the suction hole 53 is left, and the remaining part is cut off as described above. It is. This prevents the already arranged pixel control element 1 from being displaced by interfering with the vacuum chuck 52 (especially the peripheral portion).
  • the position error caused by the vacuum chuck 52 interfering with the pixel control element 1 that has not been picked up on the pickup substrate 9 that is, the pixel control element 1 that has not been arranged. This prevents damage to the device.
  • local heating may be performed by laser light irradiation or the like.
  • the transfer is already performed when the transfer is performed by applying a force to embed the pixel control element 1! This prevents the transparent thermoplastic resin film 101 near the pixel control element 1 from being deformed and causing a positional shift.
  • the transparent thermoplastic resin is applied to the adsorption surface of the vacuum chuck 52.
  • the transparent thermoplastic resin film such as the film 101 does not adhere.
  • the transparent thermoplastic resin The step of forming the concave portions in the conventional patent document 1 and the non-patent document 1 in the lunar film 101 in advance becomes unnecessary.
  • FIG. 17 shows a state where the pixel control element 1 has been transferred to the transparent thermoplastic resin film 101 so as to be embedded.
  • the transparent thermoplastic resin film 101 is formed particularly around the pixel control element 1.
  • a concave deformation 103 may occur.
  • a transparent ultraviolet ray hardening is applied to the surface of the flat display substrate 100 on which the pixel control element 1 is transferred.
  • a resin film 104 is applied, and ultraviolet light is irradiated from the opposite side of the pixel control element 1 as shown in FIG.
  • the transparent ultraviolet curable resin film 104 other than the surface of the pixel control element 1 that does not transmit ultraviolet light is cured. After that, the transparent ultraviolet curable resin film 104 on the pixel control element 1 which has not been hardened is removed.
  • Fig. 20 indicates the flat display substrate 100 after the removal processing.
  • the transparent ultraviolet curable resin film 104 can be made of a material that can withstand the processing of an organic solvent used for assembling the liquid crystal display 200 later. 1 can be protected from organic solvents.
  • a transparent electrode (pixel) is formed on the surface of the flat display substrate 100 as shown in FIG. Alternatively, a pixel electrode 102 is formed.
  • a wiring (pixel line) 107 between the pixel control element 1 and the transparent electrode 102, a gate line 108, and a data line 1 are shown.
  • Form wiring such as 09.
  • the screen control MM is used for wiring such as the pixel control element 1 for controlling a plurality of pixels, the gate line 108, the data line 109, and the pixel line 107.
  • the pattern is formed by the printing and coating method by the used stall printing.
  • wirings D9, P7, G8 passing therethrough are formed in a multilayer structure (that is, FIG. The vertical data line 109 can be kept straight.) That is, wirings D 9, P 7, and G 8 that are connected to wirings such as the gate line 108, the data line 109, and the pixel line 107 are formed in advance.
  • Fig. 32 (b) shows an example of a screen mask MM using a metal mask MM, which corresponds to a pixel line 107, a gate line 108, and a data line 109 in a metal foil screen mask MM. Holes MD9, MP7, and MG8 are formed in a dashed predetermined pattern (a pattern in which slits are formed vertically and horizontally).
  • a hole is made in a pattern portion (pattern) of a metal foil having a thickness of about 20 im as a metal mask MM, and ink (wiring material) is applied from that portion.
  • the code MD 9 is a pattern corresponding to the data line 109 of the flat display 100 of FIG 32 (c)
  • the code MP 7 is a pattern corresponding to the pixel line 107
  • the code MG 8 Is a pattern corresponding to the gate line 108.
  • the pixel control element 1 for controlling a plurality of pixels is located at the center position MS of the predetermined vertical and horizontal patterns MD9, MP7, MG8.
  • the pixel control element 1 controls a plurality of pixels in which a part of wiring arranged on the entire screen for controlling the entire image such as the gate line 108 and the data line 109 is arranged on the entire screen. If a structure such as passing through the inside of the control element 1 is used, wiring such as the data line 108 and the gate line 109 is pattern-laid using the screen mask MM. The slit holes MD 9, MP 7, MG 8 divided for each minute area like a pattern can be used. If the screen mask MM in which these are formed is used, the flat display substrate 10 A wiring such as a gate line 108 can be formed at a time at zero.
  • conventional liquid crystal displays have a TFT with one TFT intervening between wires that extend immediately and vertically, and the signal lines (data lines and gate lines) that send signals to each pixel are almost straight in the horizontal and vertical directions. It was impossible to process the metal mask itself.
  • the wiring method involves depositing a thin film of a wiring material on the entire surface of a flat display substrate, transferring the pattern by photolithography, and etching the wiring material thin film, removing a resist film, and other expensive methods. The production process was complicated. In this embodiment, all the wirings on the substrate are formed by the above-described method so that all the wirings on the substrate are broken lines (intermittent patterns) separated by the pixel control element 1. Is possible.
  • the main part (straight line part) of the wiring such as the gate line 108 which is wired vertically and horizontally is formed by the same forming method as the conventional method, and only the connection part where the above-described pixel control element 1 is the center is formed. It may be formed by the wiring connection method of the present embodiment.
  • the pixel control element 1 is located in the center portion of the broken line between the data line 108 and the gate line 109, etc., the pixel control element 1 is collectively formed by screen printing using a metal mask MM. Good efficiency! / Since the wiring pattern can print and form the wiring material directly on the flat display substrate 100, the production efficiency is remarkably improved. However, the reason for using a metal mask MM is that the method using a screen mesh limits the printing of fine lines with a width of 10 to 20 ⁇ m, and the LCD signal lines are usually about 10 ⁇ m. This is because it is difficult to use it at present.
  • a method using a screen printed metal mask MM can directly print a thin line of 10 m or less, and has the advantage that the wiring can be implemented at a lower cost than the conventional technology.
  • a step R7 as shown in FIG. 24, an alignment film 110 is formed on the surface of the flat display substrate 100, and rubbing is performed.
  • step R8 after the color filter substrate 111 is bonded, in step R9, the liquid crystal 112 and the spacer are injected and sealed to complete the liquid crystal display 200.
  • step R10 after the cutting step R10 of the pixel control element 1, the pickup substrate The transfer step R11 to 9 is performed.
  • step R2 after mechanical polishing of the silicon substrate 2 shown in FIG. 6, in step R10, alignment and pixel control are performed so that the silicon substrate 2 can be cut between the integrated circuits 3 formed on the silicon substrate 2.
  • Element 1 is patterned. At this time, since the integrated circuit 3 is not on the surface side of the silicon substrate 2 but on the side in contact with the holding substrate 7, it is not possible to perform the alignment while directly visually checking the position of the integrated circuit 3 from above. .
  • the alignment mark is provided on the back surface 2 b of the silicon substrate 2 to indicate the position of the integrated circuit 3, or the through holes for alignment are provided between the silicon substrate 2 and the holding substrate 7 so that the alignment can be performed. Can be. If the holding substrate 7 and the first adhesive tape 8 are made transparent, the position of the integrated circuit 3 can be confirmed from the back side.
  • the pattern jungling is performed by a photolithography method or the like.
  • the state after the pattern Jung is shown in FIG.
  • sandblasting is performed using the photoresist 11 formed by patterning as a mask.
  • the photoresist 11 is peeled off.
  • FIG. 28 shows a state after the photoresist 11 is peeled off.
  • the back surface of the pixel control element 1 and the pickup substrate 9 are adhered to each other with a second adhesive tape 10, and the first through the holding substrate 7.
  • the first adhesive tape 8 and the holding substrate 7 are peeled by heating the first adhesive tape 8.
  • the peeling may cause the pixel control elements 1 to scatter, thereby disturbing the regular arrangement. Therefore, at the time of peeling by heating, by heating the first adhesive tape 8 while slightly pressing and fixing the pixel control element 1, the pixel control element 1 scatters or shifts in position. Care must be taken to avoid rubbing.
  • the pixel control element 1 is transferred from the holding substrate 7 to the pickup substrate 9.
  • the surface on which the integrated circuit 3 is formed is the front surface side.
  • each of the adhesive tapes is set so that the thermal peeling temperature of the first adhesive tape 8 is lower than the thermal peeling temperature of the second adhesive tape 10. It is desirable to select 8, 10 from the viewpoint of preventing displacement.
  • the adhesive strength of each of the adhesive tapes 8 and 10 may be different.
  • the first adhesive tape 8 has an adhesive strength enough to withstand the force applied to the pixel control element 1 and the holding substrate 7 in the process of mechanical polishing of the silicon substrate 2 and cutting into the pixel control elements 1.
  • the second adhesive tape 10 is selected, and the second adhesive tape 10 has an adhesive force that is easy to pick up, the displacement can be more reliably prevented, and the subsequent pick-up process can be performed smoothly.
  • the adhesive force only in the vicinity of the pixel control element 1 to be picked up may be reduced.
  • the size of the Si chip is about 200 ⁇ m.
  • the size of the Si chip is about 60 ⁇ .
  • the element pitch is about 1.7 mm in width and 1.22 mm in height.
  • the element pitch is about 0.3 mm in width and 0.6 mm in height.
  • the vacuum holes are arranged with a diameter of about ⁇ 10 ⁇ and a pitch of 1.7 mm and a length of 1.2 mm. It becomes. If the size of the Si chip substrate to be transferred is about 8 inch wafer, it is possible to pick up about 900 Si chips at a time. On the other hand, if the method of Patent Document 1 is used, it is necessary to machine a vacuum hole of about ⁇ 40 ⁇ at a pitch of 0.3 mm. Also, if Si chips are picked up from an 8-inch wafer substrate, it is necessary to machine about 110,000 vacuum holes.
  • the method of Patent Document 1 cannot be realized in reality.
  • the method of the present case also facilitates inspection and repair of elements because the number of elements to be arranged is small. Also, even if the method of “pick-up and embedding” is performed in the method of Patent Document 1 (regular arrangement of elements), as described above, a vacuum chuck that picks up a small element that controls one pixel by one element is used. It becomes difficult to process itself. When the size of the element itself is increased, the aperture ratio is reduced, and the performance of the liquid crystal display is reduced.
  • the present invention is not limited to this, and is applicable to the production of a flat display using an organic EL or the like. Is also widely applicable.
  • FIG. 31 shows a mounting apparatus 300 of the pixel control element 1 according to the present embodiment.
  • the mounting apparatus 300 has a pickup function and an arrangement function at the time of selective transfer of the pixel control element 1 to the flat display substrate 100, and implements the process R5 in FIG.
  • the arrangement function includes a pixel control element stage 301 holding the pixel control element 1 and a substrate stage 302 holding the flat display substrate 100.
  • the pixel control element stage 301 holds the pixel control element 1 by means such as an electrostatic jack or a low-adhesion tape, and includes a peeling mechanism 303 such as a heater or an ultraviolet irradiation device.
  • the substrate stage 302 holds the flat display substrate 100 by a vacuum chuck, an electrostatic chuck, a mechanical chuck, or the like, and includes a heating mechanism 309 such as a heater. .
  • a heating mechanism 309 such as a heater.
  • the end of the flat display substrate 100 is held.
  • Each of the pixel control element stage 301 and the substrate stage 302 has a rotation angle adjustment mechanism, and the rotation angle is adjusted and controlled by a control device 308 such as a computer.
  • the pick-up function includes a pickup device 51 for selectively adsorbing the pixel control element 1, an alignment camera 304 associated with the pickup device 51, an X-axis adjustment mechanism 300, and a Y-axis adjustment mechanism 30. 6, and Z-axis adjustment mechanism 307.
  • Each of the axis adjusting mechanisms 3 05, 3 0 6, 3 0 7 is for positioning the pick-up device 51 to the optimum position for each axis, and the position is controlled by the control device 3 08 respectively. You.
  • the image data of the positioning camera 304 is sent to the control device 308, and the image is displayed on a monitor (not shown) of the control device 308.
  • the parallel adjustment includes a first direction X on the pickup substrate 9, a first direction X on the flat display substrate 100, and an X-axis adjustment mechanism 30.
  • the rotation angle adjustment mechanisms of the stages 301 and 302 are adjusted so that the movable direction of the stage 5 is parallel.
  • the second direction Y, Y on each of the substrates 9, 100 may be adjusted in parallel so that the movable direction of the Y-axis adjusting mechanism 306 is parallel.
  • the degree of parallelism As a reference for checking the degree of parallelism, it is easy to set the alignment mark Ml on the silicon substrate 2 or the pickup substrate 9 on which the pixel control element 1 is formed and the flat display substrate 100 in advance. Can be done. Alternatively, the end of the pixel control element 1 and the end of the flat display substrate 100 may be used as a reference.
  • the parallelism can be checked by checking the monitor of the control device 308 using the alignment camera 304 and the alignment mark M 2 of the silicon substrate 2 or the pickup substrate 9, or the pixel control element. 1 and the end of the flat display substrate 100, the pixel control element stage 3 is moved so that the first direction X of the pickup substrate 9 is parallel to the movable direction of the X-axis adjustment mechanism 30.5. 0 Rotate 1.
  • the substrate stage 302 is rotated so that the first direction X of the flat display substrate 100 is parallel to the movable direction of the X-axis adjustment mechanism 350.
  • automatic parallel adjustment may be performed by subjecting the signal from the positioning camera 304 to image processing in the control device 308.
  • the position information of the alignment mark M2 of the silicon substrate 2 or the pickup substrate 9 and the position information of the alignment mark M1 of the flat display substrate 100 are stored in the control device 308.
  • These pieces of position information include position information of the X-axis adjustment mechanism 305, the Y-axis adjustment mechanism 306, and the Z-axis adjustment mechanism 307, respectively.
  • the position of the lower left chip (reference chip) of the pixel control element 1 or the front left of the flat display substrate 100 is set as a reference position.
  • the position information may be stored in the control device 308.
  • the pixel control element 1 is picked up.
  • the heater of the peeling mechanism 303 and the ultraviolet irradiation device are driven in advance to make the second adhesive tape 10 of the pickup substrate 9 in a low adhesive state.
  • a pre-heating machine The heater of the structure 309 is driven to make the transparent thermoplastic resin film 101 of the flat display substrate 100 plastically deformable.
  • the pick-up device 51 is provided with the vacuum check 52, and the pitches 105, 106 of the pixel control elements 1 on the flat display substrate 100.
  • the vacuum suction holes 53 are provided at the same pitches 55, 56 as those described above, and the position information of the vacuum suction holes 53 is stored in the controller 308 in advance.
  • the X-axis adjustment mechanism 305, the Y-axis adjustment mechanism 306, and the Z-axis adjustment mechanism 307 are driven by the control device 308, and the vacuum chuck 52 is moved to the pixel control element stage 301.
  • the second adhesive tape 10 when it is to be low-adhesive, it may be performed by an energy beam such as an ultraviolet ray beam. Is possible. At this time, an energy beam generator that generates a heat ray or an ultraviolet beam is used as the peeling mechanism 303, and this is set in a standby state before pick-up. Then, at the time of picking up (or immediately before), only the vicinity of the pixel control element 1 to be picked up is irradiated with an energy beam to partially lower the second adhesive tape 10.
  • an energy beam such as an ultraviolet ray beam.
  • the vacuum chuck 52 with the pixel control element 1 picked up is transported above the flat display substrate 100 by driving the X-axis adjustment mechanism 305, the Y-axis adjustment mechanism 306, and the Z-axis adjustment mechanism 307. Then, the pixel control element 1 is mounted on the flat display substrate 100. Repeated pick-up and implementation of these pixel control elements 1! / ,, plane The pixel control element 1 is mounted on the entire surface of the spray substrate 100. Further, if a plurality of pixel control element stages 301 and pickup devices 51 are installed and several lots of pixel control elements 1 are mounted in parallel, productivity can be improved.
  • the pixel control element 1 is mounted so that the vacuum chuck 52 is pressed against the transparent thermoplastic resin film 101. Then, the pixel control element 1 is disposed so as to be embedded in the transparent thermoplastic resin film 101.
  • the pixel control element 1 is not heated by the heating mechanism 310 in advance, or the heating element 309 is not provided on the substrate stage 302, and the pixel control element 1 is placed on the flat display substrate 100 (transparent thermoplastic resin film 101). ) After being placed on top, it may be mounted by heating and pressing from above to be embedded in the transparent thermoplastic resin film 101.
  • the transparent thermoplastic resin film 101 may be locally heated by laser light irradiation or the like from the back side.
  • the transparent ultraviolet curable resin film 104 When using the transparent ultraviolet curable resin film 104 after mounting the pixel control element 1, apply a transparent ultraviolet curable resin film 104 to the flat display substrate 100 on the surface where the pixel control element 1 is disposed, and then The pixel control element 1 is fixed by irradiating ultraviolet light from the back surface of the flat display substrate 100 using an ultraviolet irradiator (not shown). At this time, an ultraviolet irradiation device may be incorporated in the substrate stage 302.
  • the mounting apparatus 300 picks up the pixel control element 1 on the pick-up substrate 9 and mounts it on the flat display substrate 100.
  • the pick-up device according to the first and second embodiments is described.
  • the steps other than the mounting step R5 can be performed using a well-known manufacturing apparatus (for example, a semiconductor manufacturing apparatus or a photolithography apparatus). That is, if a device for mounting the pixel control element 1 has already been introduced, only the mounting device 300 of the present embodiment is newly introduced, and the description will be given in the first and second embodiments. Thus, the mounting method of the pixel control element can be performed. (Example)
  • the liquid crystal display 200 of this embodiment has a diagonal dimension of 50 inches and a resolution of SXGA.
  • An 8 inch (diameter 20 Omm) silicon substrate 2 is provided with a pixel control element 1 having a length of 200 111 mm and a width of 150 ⁇ , a pitch 5 in the first direction X of 0.215 mm, and a second direction Y
  • the pitch 6 is 0.244 mm and the thickness is 0.06 mm
  • 370,000 pixel control elements 1 are manufactured from one silicon substrate (the element formation part is 14 OmmX 14 Omm). .
  • the size of one pixel (3 colors) is 0.86 mm x 0.6 lmm.
  • the pitch of the pixel control elements 1 on the flat display substrate 100 is 1.72 mm for the pitch 105 in the first direction X and 1.22 mm for the pitch 106 in the second direction Y.
  • about 330,000 pixel control elements 1 are required. That is, one silicon substrate 2 can manufacture one pixel control element 1 of a flat display substrate 100 used for a 50-inch liquid crystal display 200.
  • the vacuum chuck 52 for picking up the pixel control element 1 manufactured in this manner has a vacuum suction hole 53 having a diameter of 100 m 53 force
  • the pitch 55 in the first direction X is 1.72 mm
  • pixel control elements 1 were picked up and transferred to the flat display substrate 100.
  • the pixel control element 1 is transferred to the entire surface of the flat display substrate 100. did.
  • the pixel control element 1 was able to be transferred to the entire surface of the flat display substrate 100 by a total of 40 selective transfer times, eight times in the first direction X and five times in the second direction Y.
  • Patent Document 2 While the invention of Patent Document 2 picks up and transfers “element blocks 13” corresponding to the pixel control elements of the present invention one by one, the present invention specifies a plurality of pixel control elements. It is picked up and transferred at the pitch of. That is, Patent Document 2 discloses that “separation from the element forming substrate 11 is performed in units of the element blocks 13 (paragraph number 0 18)”, and “the space between the element blocks 13 after transfer. (Paragraph number 0 203) J. Paragraph numbers 0 330 and FIG. 8 include the gripping means used in Patent Document 2 (the present invention).
  • a hollow portion 35 for adsorbing the element block 13 (the pixel control element of the present invention) and a gas vent hole 34 (a vacuum suction hole of the present invention) are described. However, there is one hollow portion 35 and one vent hole 34, and only one pixel block 13 that can be sucked and held by a holding means (pick-up device). , One element block 13 (the pixel control element of the present invention) is absorbed. Using a gripping means (pickup device) that can be gripped, pickup is performed for each element block 13 and transferred to the display device substrate 14 (flat display substrate) (FIG. 36 (a)).
  • each element block 13 (pixel control element of the present invention) as many times as the number thereof. Further, each time one element block 13 is picked up and transferred, the display device substrate 1 is transferred. 4 It is necessary to perform positioning on the top.
  • the present invention relates to the following: “The pixel control element substrate is arranged such that, in the first direction, the arrangement pitch p X of the pixel control elements in the first direction on the flat display substrate is a natural number m.
  • a plurality of element control elements are formed, and in the pickup device, vacuum suction holes for chucking the pixel control elements are formed at an arrangement pitch of PX in a direction corresponding to the first direction, and in the second direction.
  • a plurality of pixel control elements are selected based on the column pitch (px, py), and are transferred onto a flat display substrate while maintaining the arrangement pitch (Fig. 36 (b)). That is, as described on page 23, line 5, every first natural number m in the first direction X is selected (every m—every other), and every second natural number n in the second direction (n— Therefore, a plurality of pixel control elements 1 in the hatched portions of FIG. 3 are selectively picked up. Therefore, as compared with the case of picking up and transferring each element block 13 (pixel control element of the present invention) as in Patent Document 2, the number of times of picking up and transferring is small, and the production efficiency is high.
  • Patent Document 2 describes in paragraph number 0 17 that “the interval between the thin film transistors 12 may be any distance as long as the separation between the elements can be achieved”. No consideration is given to the arrangement pitch of the thin film transistor elements 12 in the (pixel control element substrate of the present invention). This indicates that the arrangement pitch of the element block 13 (pixel control element), which is an aggregate of the thin film transistors 12, is not considered at all.
  • the present invention provides a pixel control element substrate in which, in the first direction, the pixel control element arrangement pitch p X in the first direction on the flat display substrate is divided by a natural number m, and is px.
  • the arrangement pitch of Zm and the arrangement pitch of the pixel control elements in the second direction on the flat display substrate y divided by a natural number n
  • a plurality of pixel control elements are formed so as to have an array pitch of py / n.
  • the pixel control element sets the array pitch (px, py) of the flat display substrate to a natural number ( m, n) It is formed with an array pitch (px / m, py / n), and the pixel control elements are densely arranged on the pixel control element substrate while associating the pixel control elements with the flat display substrate. It can be formed (Fig. 36 (a)). As a result, the production efficiency of the pixel control element per area of the pixel control element substrate is dramatically increased as compared with the simple association described above.
  • the “element block 13” is considered to be a set of four thin film transistor elements 12 each controlling four pixels on the outer periphery thereof. Specifically, as shown in FIG. 35 (a), four thin film transistors 12 for controlling these four pixels are arranged in the center of the four cross-shaped pixels in a dense manner. Is what it is. Reference 2 is similar (see FIG. 5). That is, the element block 13 of Patent Document 2 (corresponding to the pixel control element of the present invention) is composed of a plurality of thin film transistor elements 12 that control one pixel, and a plurality of thin film transistor elements 12. In contrast to controlling a plurality of pixels, the pixel control element of the present invention is different in that a plurality of pixels are controlled by one integrated circuit.
  • the color filter substrate 111 is connected via the liquid crystal 112.
  • a plurality of pixel control elements for controlling a plurality of pixels (for example, three pixels by four pixels) with one integrated circuit are arranged on the flat display substrate 100 facing the substrate together with its wiring.
  • the wiring part in the display becomes the light shielding part.
  • the wiring portion concentrates on the element, and that portion serves as a light shielding portion.
  • wiring can be reduced by the pixel control element and its wiring, and there is an effect in that the aperture ratio is improved.
  • the pixel control elements are formed at an array pitch obtained by dividing the array pitch in the first direction and the second direction by a natural number, respectively, and the pixel control elements corresponding to the array pitch on the flat display substrate are selected from the pixel control elements. Since only the transfer is selectively performed, all the pixel control elements can be easily transferred without waste. In this case, if the pixel control elements are cut out after being transferred to the pickup substrate so that the integrated circuit surface faces the front surface, alignment can be performed while checking the integrated circuit surface from the front side Therefore, the cutting process becomes easy.
  • the integrated circuit surface is transferred to the pickup substrate so that the integrated circuit surface becomes the front surface after being separated into the pixel control elements, the integrated circuit surface can be reliably protected in the mechanical polishing process and the separating process, and at the same time, the holding is performed.
  • the adhesive strength of the substrate can be set to be strong enough to withstand the mechanical polishing and the cutting process, and the adhesive strength of the pick-up substrate can be set to a transfer strength. Thereby, reliability in each process can be improved. Further, by making the respective bonding means different, when transferring the pixel control elements from the holding substrate to the pickup substrate, it is possible to prevent the arrangement of the pixel control elements from being disturbed.
  • the pixel control element by fixing the pixel control element to a flat display substrate coated with a plastically deformable transparent thermoplastic resin film, it is possible to easily and reliably prevent displacement of the pixel control element during and after mounting. can do.
  • the fluororesin since the fluororesin is applied to the surface of the pickup device that adsorbs the pixel control element, the transparent thermoplastic resin film does not adhere to the pickup device.
  • the pick-up device applies air pressure in a direction opposite to the attraction force to make the pixel control element transparent transparent heat.
  • the pixel control element By arranging the pixel control element on the transparent thermoplastic resin film, the pixel control element adheres to the transparent thermoplastic resin film, securely separating the pixel control element from the pick-up device, and displacing the position of the pixel control element in the transparent thermoplastic resin film. Can be prevented.
  • the pixel control element By removing the upper surface of the pixel control element, that is, the portion where the integrated circuit is formed, and covering the side surface with a transparent ultraviolet curable resin film, the pixel control element can be securely fixed, and from the upper surface of the pixel control element.
  • the wiring to be drawn out is formed stably.
  • an apparatus for mounting a pixel control element used in the method for selectively transferring a pixel control element according to the present invention mainly performs a step of picking up the pixel control element and mounting it on a flat display substrate.
  • the selective transfer method of the pixel control element of the present invention since the steps other than this step can be performed by using a well-known manufacturing apparatus, only the apparatus for mounting the pixel control element of the present invention is newly added. Only by introducing the method, the selective transfer method of the pixel control element of the present invention can be easily realized. In addition, since existing equipment can be used, implementation can be carried out at low cost.
  • a screen in which a predetermined pattern is formed while a wiring passing through the pixel control element for controlling a plurality of pixels is formed. Since it is formed by screen printing using a mask, the work efficiency of wiring formation, which was conventionally only possible to form complicated and expensive thin films, is greatly improved, and wiring can be performed at low cost.
  • the pixel control element is a pixel control element that controls a plurality of pixel electrodes with one integrated circuit, and is arranged at substantially the center of the pixel array of the i-th row and the j-th column, and is connected to each pixel via the above-described wiring.
  • the number of wirings is reduced (wiring savings), and the area of the light shielding part by the wirings can be reduced.
  • Patent Document 2 since the elements are arranged at a two-pixel pitch, the light shielding part, which is the wiring part, enters at a two-pixel pitch. In this case, RG, BR, GB, RG,... will be cut into two colors, so Problem.
  • i X j is a multiple of 3
  • the pixel control element is a set of three pixels of three colors, one integrated circuit If multiple sets are controlled by the, it is possible to separate the three colors of RGB together, so that it is possible to perform the originally required color development, and it is possible to prevent color mixing with adjacent pixels Also, improvement of contrast can be expected.

Abstract

平面ディスプレイ基板に画素制御素子を選択的に転写するにあたり、作製した画素制御素子を無駄なく実装することができる容易で正確かつ安価な転写方法を提供する。平面ディスプレイ基板(100)のピッチ(105,106)を自然数で叙したピッチ(5,6)にて画素制御素子(1)を多数形成し、平面ディスプレイ基板(100)のピッチ(105,106)に対応する画素制御素子(1)を選択的にピックアップし、平面ディスプレイ基板(100)上に形成した透明熱可塑性樹脂フィルム(101)の塑性変形により画素制御素子(1)を保持させ、透明紫外線硬化樹脂膜(104)により画素制御素子(1)の周辺を固定する。

Description

明 細 書
画素制御素子の選択転写方法、 画素制御素子の選択転写方法に使用される画素 制御素子の実装装置、 画素制御素子転写後の配線形成方法、 及び、 平面ディスプ レイ基板 技術分野
本発明は、 液晶ディスプレイや有機 E Lディスプレイ等の平面ディスプレイ基 板に、 薄膜トランジスタなどの画素制御素子が予め複数形成された基板から選択 転写する画素制御素子の選択転写方法、 画素制御素子転写後の配線形成方法、 画 素制御素子の選択転写方法に使用する画素制御素子の実装装置、 及び、 平面ディ スプレイ基板に関し、 特に、 画素制御素子が複数の画素を制御する画素制御素子 である場合の画素制御素子の選択転写方法、 画素制御素子の選択転写方法に使用 する画素制御素子の実装装置、 画素制御素子転写後の配線形成方法、 及び、 平面 ディスプレイ基板に関する。 背景技術
液晶デイスプレイや有機 E Lディスプレイに代表されるディスプレイは、 ガラ ス基板 (第 1の基板ともアレイ基板とも呼ばれる) 上に化学気相堆積法 (C V D 法; Chemical Vapor Deposition)等により絶縁膜、半導体膜奪が順次堆積され、 半導体集積回路を作製するのと同じ工程を経て、 画面を構成する各画素近傍に、 薄膜トランジスタ (T F T; Thin Film Transistor) 等の微小電子デバイスが形 成される。 この微小電子デバイスで各画素のオン、 オフ、 濃淡などを制御するこ とにより、 ディスプレイ画像が構成される。 すなわち、 実際に平面ディスプレイ に使用するガラス基板上において直接、 T F T等の能動電子デバイスが作製され ている。 し力 し、 昨今の大画面化への需要に対応するため、 ディスプレイ面積を 拡大させようとすると、 以下の問題点があった。 第一に、 平面ディスプレイの拡大に伴い、 平面ディスプレイ基板上に微小電子 デバイスを作製する C VD装置等の製造装置を必然的に巨大ィ匕させることとなる。 また、 微小電子デバイス作製の工程が多いため、 前述のように巨大化させた製造 装置が複数台必要となり、 なおかつ、 それらを設置するクリーンルームも巨大ィ匕 させる必要がある。 その結果として、 製造コストの低減が困難な状況となってい た。
第二に、 ガラス基板が耐えられる 3 0 0 °C程度の低温における堆積薄膜で作製 可能なアモルファス ' シリコン (a— S i ) 膜などが半導体膜として使用されて いるため、 結晶シリコンを使用する半導体電子デバイスに較べ動作性能が劣る。 これを解決するために、 例えば T F Tの移動度を向上させてその動作性能を向上 させるよう、 堆積された a— S i膜をレーザ一照射により溶融させてポリ ·シリ コン (p o 1 y— S i ) を形成し、 その p o 1 y— S i膜を用いて移動度が大き い T F Tを作ることも検討されている。 特に、 各画素にそれぞれ個別に制御され た電流を流すことで発光させる有機 E Lによるディスプレイでは、 a—S i T F Tの動作機能では不十分であるとの考えが一般的であり、 この点でもレーザー 溶融 p o 1 y - S i膜への期待が拡がっている。 しかし、 レーザー溶融 p o 1 y 一 S i膜の作製は高コストであるため、 限られた範囲でのみ使用されることが前 提とされている。 また、 a— S i T F Tにおいても画面対角寸法が 4 0インチ 以上となると、 a— S i膜堆積とそれに続くパターン転写工程などの困難さ及び 工程コストが共に増大することとなっていた。
第三に、 ガラス板を基板として用いるディスプレイにおいては、 画面サイズが 4 0インチ乃至 1 0 0インチともなると、 ガラス基板の強度を持たせるために板 厚を増大させることとなるため、ディスプレイ全体の装置重量が増大してしまい、 さらに、 これを安定的に設置するために装置構造を大きくする必要があると同時 に、 これらに必要なコストも上昇してしまっていた。
上記の問題点を解決するものとして、 T F T等の微小電子デバイスを、 ガラス 基板ではない別の基板に予め多量に作製し、 それをガラス基板上の所定の位置に 実装する技術が既に開示されている (例えば、 非特許文献 1、 特許文献 1、 特許 文献 2を参照)。
非特許文献 1
Anne Chiang Application of Fluidic Self Assembly TM Technology to Flat Panel Displays]、 I DW ' 0 0予稿集、 I T E, S I D発行、 平成 1 2年 1 1月 2 9日、 p . 1 9 5 - 1 9 8
特許文献 1 特開平 1 1一 1 4 2 8 7 8号公報
特許文献 2 特開平 2 0 0 2 - 2 4 4 5 7 6号公報
非特許文献 1には、 平面ディスプレイ基板上に画素制御素子 (微小電子デバィ ス) がはまり込む型を作製し、 予め別の場所にて多量に作製しておいた画素制御 素子を液体とともに流し込むことで実装する方法が開示されている。 しかしなが ら、 液体と共に流し込む画素制御素子の量に対して、 ディスプレイ基板上の型に うまく入り込む画素制御素子の比率が低いため、 実用的ではない。 さらに、 上記 の比率を見込んだ多量の画素制御素子を、 ディスプレイ基板に流し込むために、 配置されなかった余剰の画素制御素子を回収する必要がある。 また、 液体と共に 流し込む時及び余剰分の回収時において、 画素制御素子が直接、 ディスプレイ基 板上を移動するために、 ディスプレイ基板を損傷する恐れがある。
一方、 特許文献 1においては、 画素制御素子を平面ディスプレイ基板上におけ る配列ピッチに関連付けてシリコン基板上に形成し、 ディスプレイ基板の選択転 写される位置に、画素制御素子(微小電子デバイス)がはまり込む凹部を形成し、 ディスプレイ基板上にシリコン基板の画素制御素子群を位置合わせした後、 紫外 線照射を行うことにより、 転写したい画素制御素子と別の基板との接着剤の接着 力を選択的に弱め、 ディスプレイ基板の凹部へ画素制御素子をはめ込む方法が開 示されている。 また、 凹部に接着剤層を形成し、 画素制御素子を固定する方法も 合わせて開示されている。 しかし、 画素制御素子を凹部にはめ込むために、 凹部は画素制御素子よりも若 干大きく形成されることとなり、 この大きさの違いによって凹部において画素制 御素子にずれが生じ、 後の配線工程が困難となる。 これを防止するために、 画素 制御素子と凹部との大きさの違いを小さくすると、 わずかな位置ズレにより画素 制御素子が傾いてはまり込む可能性がある。 したがって、 凹部の形成や画素制御 素子の位置決めを極めて高精度に行う必要があり、現実的なものではない。また、 凹部に接着剤層を形成して固定する場合は、 画素制御素子を接着剤層に密着させ る際、 接着剤層にわずかでもにじみが生じると、 近辺の他の画素制御素子も密着 させてしまうという危険性がある。 そのため、 接着剤を極めて微量にかつ極めて 正確な位置に塗布することが必要であり、 相当なコスト高の原因となる。
上述のように、 非特許文献 1においては、 ディスプレイ基板上への画素制御素 子の配置の成功率に問題があるばかりでなく、 配置されなかった余剰の画素制御 素子を除去、 回収を行う必要があり、 結果として、 製造コストの低減を可能とす る方法とはなっていない。 また、 余剰の画素制御素子の除去回収時に、 ディスプ レイ基板を損傷する恐れがある。
—方、特許文献 1の手法では、画素制御素子と凹部との大きさの違いによって、 画素制御素子が凹部内においてズレを生じたり、 凹部に傾いてはまり込んだりす る可能性があり、 これらを防止するためには極めて高精度な位置決めを行うとと もに、 場合によっては一つずつ位置ズレの程度を確認する必要があり、 コスト低 減が F i gられない。 さらに、 凹部に接着剤層を形成する場合は、 接着剤層がに じみ出ることを防止するため、 塗布量及び塗布位置を高精度に制御する必要があ り、 この点においてもコスト高の原因となっている。 また、 紫外線照射を行うこ とにより、 転写したい画素制御素子と別の基板との接着剤の接着力を選択的に弱 めるにあたり、 紫外線ビームを画素制御素子と同じ形状として照射することは困 難であるため、 実際は画素制御素子より大きなビーム径で照射することが予測さ れる。 この場合、 選択された画素制御素子に隣接する未選択の画素制御素子の接 着力を周辺から少しずつ弱めることとなり、 特に選択順が遅い画素制御素子にお いては、 選択前にすでに接着力が弱まってしまい、 未選択の画素制御素子の配置 を誤って乱すことによる位置ズレゃ落下の原因となる。 特許文献 1においては、 転写の際に画素制御素子の全数を下に向けた状態で紫外線照射を行うため、 この ような画素制御素子が落下する危険性を有することは重大な問題である。
また、 複数の画素を制御する画素制御素子においては、 この画素制御素子を平 面ディスプレイ基板に実装した後もこの画素制御素子に対する配線を効率的に行 うことが望まれる力 S、従来の配線方法は、配線材料を基板の全面に薄膜堆積して、 それをフォトリソグラフィ一法によってパターン転写して、 配線材料薄膜をエツ チングし、 レジスト膜除去等等といった高価で複雑な製造工程となっていた。 さらに、 アクティブ 'マトリクス表示の液晶ディスプレイにおいては、 縦横の 配線 (縦方向の配線がソース配線であり、 横方向の配線がゲート配線) の交差部 分に画素 (画素電極) 及び画素制御素子 (T F T) が通常 1個ずつ配置され、 T F Tは 1画素を制御するスィッチング素子であることが多い。 ディスプレイでの 配線部分は、 光遮蔽部となることから、 配線部分が多いと開口率の向上を図るこ とに限界がある。 ここで、 特許文献 2は、 F i g 3 8に示すように、 田の字状の 4つの画素の中央にこれらの 4つの画素を制御する 4つの薄膜トランジスタ素子 1 2が密集するように配置されている。 これは、 4つの薄膜トランジスタ素子 1 2がその外周の 4つの画素を各々制御するものの集合であると考えられる (特許 文献 2では、 これを 「素子ブロック 1 3」 と説明する。)。 し力 し、 田の字状の中 央で集中させてはいるが、 配線の共通化などの点から、 画素制御素子に隣り合つ た画素 (或いは画素電極) を制御することしか考えられていない。 さらに、 特許 文献 2の方法では、 2画素ピッチで、 素子が配置されることから、 配線部である 光遮蔽部は、 2画素ピッチで入ることとなる。 この場合、 R G、 B R、 G B、 R G、 …というように 2色づつに切り分けられることになるため、 発色に問題を生 じる。 R G Bの 3色をまとめた形で切り分けることが望ましいが、 特許文献 2で は、 隣接する画素との混色が生じて、 コントラストにも影響を与える。
そこで本発明の目的は、 液晶ディスプレイや有機 E Lディスプレイ等の平面デ イスプレイに、 位置ズレすることなく、 容易で正確かつ安価に複数の画素を制御 する画素制御素子を選択転写する画素制御素子の選択転写方法及び画素制御素子 の選択転写方法に使用される画素制御素子の実装装置と、 上記画素制御素子に対 する配線を安価な方法で効率良く行うことができる画素制御素子転写後の配線形 成方法と、 配線の数を少なくする (省配線化) とともに、 配線による光遮蔽部の 面積を小さくでき、 さらに、 発色及びコントラストが良好な平面ディスプレイ基 板を提供することにある。 発明の開示
本発明の請求の範囲 1記載の画素制御素'子の選択転写方法は、 複数の画素を制 御する画素制御素子を平面ディスプレイ基板上に転写する画素制御素子の転写方 法において、 複数画素を制御する複数の集積回路が表面に形成された画素制御素 子用基板を保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切 断した画素制御素子をピックアツプ用基板に固定する工程と、 ピックアツプ用基 板上の画素制御素子を選択的にピックアップ装置に吸着保持させて平面ディスプ レイ基板に転写する工程とを備え、 上記画素制御素子形成用基板に、 その第 1の 方向については平面ディスプレイ基板上における第 1の方向での画素制御素子の 配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p X /mの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に 直交する第 2の方向については平面ディスプレイ基板上における第 2の方向での 画素制御素子の配列ピッチ p yを自然数 ΙΊで除した p y / nの配列ピッチとなる ように画素制御素子を複数形成し、 上記ピックァップ用基板に転写した画素制御 素子の中から、 平面ディスプレイ基板上での画素制御素子の配列ピッチ p X, p yに対応する画素制御素子のみを選択的にピックァップ装置に吸着保持させて、 平面ディスプレイ基板に転写することを特徴とする。 本発明の請求の範囲 2記載の画素制御素子の選択転写方法は、 一つの集積回路 で複数の画素を制御する画素制御素子を平面ディスプレイ基板上に転写するに際 して、 複数画素を制御する集積回路が表面に複数形成された画素制御素子用基板 を保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画 素制御素子をピックアップ用基板に固定する工程と、 ピックアップ用基板上の画 素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面ディスプレイ基板 に転写する工程とを備え、 上記画素制御素子用基板に、 その第 1の方向について は平面デイスプレイ基板上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p x /mの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する第 2 の方向にっレ、ては平面ディスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御素子 の配列ピッチ p yを自然数 nで除した p y / nの配列ピッチとなるように画素制 御素子を複数形成し、 ピックァップ装置には、 画素制御素子のチヤッキングを行 う真空吸着穴が、前記第 1の方向に対応する方向に p Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方向に対応する方向に p yの配列ピッチで形成されており、 上記 ピックアップ用基板に転写した画素制御素子の中から、 平面ディスプレイ基板上 での画素制御素子の配列ピッチ p X, p yに対応する画素制御素子のみを選択的 にピックアツプ装置に吸着保持させて、 平面デイスプレイ基板に転写することを 特徴とする。また、本発明の請求の範囲 3記載の画素制御素子の選択転写方法は、 一つの集積回路で複数の画素を制御する画素制御素子を平面ディスプレイ基板上 に転写するに際して、 前記複数画素を制御する集積回路が表面に複数形成された 画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回 路ごとに切断した画素制御素子をピックァップ用基板に固定する工程と、 ピック ァップ用基板上の画素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平 面ディスプレイ基板に転写する工程とを備え、 上記画素制御素子用基板に、 その 第 1の方向については平面ディスプレイ基板上における第 1の方向での画素制御 素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p X Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の 方向に直交する第 2の方向については平面ディスプレイ基板上における第 2の方 向での画素制御素子の配列ピッチ p yを自然数 nで除した p y / nの酉 S列ピッチ となるように画素制御素子を複数形成し、 前記ピックァップ用基板を载置する画 素制御素子ステージと、 平面ディスプレイ基板を載置する基板ステージと、 真空 吸着穴が形成された真空チヤックを有するピックアツプ装置と、 ピックアツプ装 置を位置合わせする X軸調節機構、 Y軸調節機構、 及び Z軸調節機構を備え、 上 記画素制御素子ステージと基板ステージの両ステージはそれぞれ回転角度調節機 構を有し、 吸着穴は、 前記第 1の方向に対応する方向に p Xの配列ピッチで形成 され、 力つ前記第 2の方向に対応する方向に p yの配列ピッチで形成された実装 装置を用いて、 上記ピックアップ用基板に転写した画素制御素子の中から、 平面 ディスプレイ基板上での画素制御素子の配列ピッチ p X, p yに対応する画素制 御素子のみを選択的に前記ピック了ップ装置に吸着保持させて、 平面ディスプレ ィ基板に転写することを特徴とする。 なお、 この発明の請求 4記載の画素制御素 子の選択転写方法は、 請求の範囲 1乃至請求の範囲 3のいずれか一^ 3の請求の範 囲に記載の発明を前提として、 前記画素制御素子は、 一つの集積回路で、 2行 6 列で配列する 3色 X 4画素の制御を行うもので、 2行 6列の中央に上記画素制御 素子が転写されることを特徴とする。
請求の範囲 1乃至請求の範囲 4の発明においては、 保持基板上に、 平面ディス プレイ基板上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 m で除した p x Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する第 2の方向での画 素制御素子の配列ピッチ p yを自然数 nで除した p y Z nの配列ピッチにて画素 制御素子を形成するため、 平面デイスプレイ基板に選択的に転写する際、 配列ピ ツチ p x, p yに応じて、 第 1の方向には自然数 m個ごとに (m— 1個おきに) 選択し、 第 2の方向には自然数 n個ごとに (n— 1個おきに) 画素制御素子が選 択されることとなる。 このとき、 本発明によれば、 ピックアップ装置を使用して 転写するため、 選択された画素制御素子のみがピックァップ装置に吸着保持され ることとなり、 従来の特許文献 1のように、 未選択の画素制御素子の配置を誤つ て乱すことが防止される。
この発明の請求の範囲 5記載の画素制御素子の選択転写方法は、 請求の範囲 1 乃至請求の範囲 4のいずれか一つの請求の範囲に記載の発明を前提として、 前記 集積回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程におい て、 保持基板上に、 画素制御素子の集積回路が形成された面を下向きにして画素 制御素子用基板の保持基板と接触する面に接着させ、 前記画素制御素子用基板を 集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックァップ用基板に固定する工程にお いて、 上記画素制御素子用基板を表裏反転するようにピックアツプ用基板に転写 させた後に画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断することを特徴とする。 この発明によれば、 画素制御素子用基板は、 集積回路面を表面に向けた状態と なるようにピックアツプ用基板に転写してから、 画素制御素子を形成するため、 所定の大きさに切り分ける切断工程において表面側から集積回路面を確認するこ とができ、 容易に位置合わせをすることができる。 また、 請求の範囲 1記載の発 明と同様、 配列ピッチ p X , p yを保つた状態で画素制御素子をピックアツプ装 置に吸着保持させるため、 未選択の画素制御素子の配列を乱すことなく転写させ ることができる。
本発明の請求の範囲 6記載の画素制御素子の選択転写方法は、 請求の範囲 1乃 至請求の範囲 4記載のいずれか一つの請求の範囲の発明を前提として、 前記集積 回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程において、 保持基板上に、 画素制御素子の集積回路が形成された面を下向きにして画素制御 素子用基板の保持基板と接触する面に接着させ、 集積回路面を保持基板側に向け た状態となるように接着し、 前記画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した 画素制御素子をピックアツプ用基板に固定する工程にぉレ、て、 上記保持基板上の 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した後に、 画素制御素子用基板を表裏 反転するようにピックアツプ用基板に転写させることを特 ί敕とする。 この発明によれば、 画素制御素子の集積回路面を保持基板側に向けた状態とな るように形成されるため、 画素制御素子を所定の厚さにするための機械研磨工程 や所定の大きさに切り分ける切断工程において切りくず等が集積回路面に付着す ることが防止される。 また、 請求の範囲 1記載の発明と同様、 配列ピッチ p x , p yを保った状態で画素制御素子をピックアップ装置に吸着保持させるため、 未 選択の画素制御素子の配列を乱すことなく転写させることができる。
請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載の発明は、 前記集積回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程に おける保持基板と画素制御素子用基板との接着力と、 前記画素制御素子用基板を 集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックァップ用基板に固定する工程にお けるピックァップ用基板と画素制御素子用基板との接着力とが異なることが望ま しい。
この発明によれば、 前記保持基板と画素制御素子用基板との接着力と、 前記ピ ックアツプ用基板と画素制御素子用基板との接着力とが、 任意の異なる接着力に 設定されることとなる。 これは、 保持基板上で行われる工程において必要な保持 力と、 ピックアツプ用基板へ転写した後に行われる工程において必要な保持力と が異なることに対応可能とするものである。
請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載の発明は、 前記集積回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程に おける保持基板と画素制御素子用基板との接着手段と、 前記画素制御素子用基板 を集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックアツプ用基板に固定する工程に おけるピック了ップ用基板と画素制御素子用基板との接着手段とが異なることが 望ましい。
この発明によれば、 前記保持基板と画素制御素子用基板との接着手段と、 前記 ピックアップ用基板と画素制御素子用基板との接着手段とが、 任意の異なる手段 に設定されることとなる。 例えば、 前記保持基板と画素制御素子あるいは画素制 御素子用基板との接着手段に、紫外線により接着力を変化させるシートを使用し、 前記ピックァップ用基板と画素制御素子あるいは画素制御素子用基板との接着手 段に、 熱により接着力を変化させるシートを使用することができる。
請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載の発明は、 前記平面ディスプレイ基板の表面に透明な熱可塑性樹脂膜を形成し、 ピックアツ プ用基板上の画素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面デ イスプレイ基板に転写する工程にぉレ、て、 上記ピックァップ装置の画素制御素子 を吸着する面には、 あらかじめフッ素榭脂が塗布されており、 上記透明な熱可塑 性樹脂膜の塑性変形によつて画素制御素子を保持することが望まし 、。
この発明によれば、 平面ディスプレイ基板の表面に、 透明な熱可塑性樹脂膜が 形成され、 透明な熱可塑性樹脂膜の塑性変形によつて画素制御素子が保持される こととなる。 塑性変形可能となった透明な熱可塑性樹脂膜は、 画素制御素子の底 面と側面とに密着し、 底面のみによる密着に比べて広範囲な面積にお!/、て摩擦力 の効果が得られ、 画素制御素子を強固に保持することができる。 また、 ピックァ ップ装置の画素制御素子を吸着する面には、 あらかじめフッ素樹脂が塗布されて いるため、 ピックアップ装置が透明な熱可塑性樹脂膜と密着することがなく、 透 明な熱可塑性樹脂膜の表面や画素制御素子の表面を汚したり、 配置された画素制 御素子の配列を誤って乱したりすることが防止される。
また、 前記透明な熱可塑性樹脂膜の塑性変形による画素制御素子の保持は、 ピ ックァップ装置に吸着された画素制御素子が透明な熱可塑性樹脂膜に接触すると きに、 ピックアップ装置により吸着力と逆の方向へ圧空をかけて画素制御素子を 透明な熱可塑性樹脂膜に配置した後にプレスすることにより、 透明な熱可塑性樹 脂膜を塑性変形させて画素制御素子を保持することが望ましい。 また、 前記透明 な熱可塑性樹脂膜は、 透明熱可塑性高分子フィルムを平面ディスプレイ基板にラ ミネート加工して形成することが望ましい。
この発明によれば、 まず、 ピックアップ装置に吸着された画素制御素子が透明 な熱可塑性樹脂膜に接触するときに、 ピックァップ装置により吸着力と逆の方向 へ圧空をかけて画素制御素子を透明な熱可塑性樹脂膜に配置することとされる。 すなわち、 画素制御素子がピックァップ装置による圧空を持つて押し付けられる ように透明な熱可塑性樹脂膜に配置されることとなり、 画素制御素子と透明な熱 可塑性樹脂膜とが密着することとなる。 また、 この発明によれば、 画素制御素子 を透明な熱可塑性樹脂膜に配置した後にプレスすることとされる。 プレスの方法 においては、 透明な熱可塑性樹脂膜を加熱してからプレス装置等によりプレスし ても、 プレス装置等を加熱してプレスしてもよい。 プレスする時期においては、 全ての画素制御素子を配置し終えた後に一括して平面ディスプレイ基板全体をプ レスするようにしてもよいし、 任意の数量だけ画素制御素子を配置した後にプレ スするようにしてもよい。 また、 透明熱可塑性高分子フィルムを平面ディスプレ ィ基板にラミネート加工して、 透明な熱可塑性樹脂膜を形成することは、 平坦な 膜形成の観点からさらに望ましい。
また、 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載の発 明は、 前記画素制御素子を平面ディスプレイ基板に吸着保持させた後、 画素制御 素子の表面及び平面ディスプレイ基板の表面に透明紫外線硬化樹脂膜を形成し、 平面デイスプレイ基板にぉレ、て画素制御素子が保持されなレ、側から紫外線照射を 行って透明紫外線硬化樹脂膜を選択的に硬化させた後、 画素制御素子の表面の透 明紫外線硬化樹脂膜を除去することにより、 画素制御素子を選択的に平面ディス プレイ基板に転写することが望ましい。
この発明によれば、 画素制御素子を平面ディスプレイ基板に保持させた後、 ® 素制御素子の表面及び平面ディスプレイ基板の表面を覆うように透明紫外線硬化 樹脂膜を形成し、 平面ディスプレイ基板の裏面側から紫外線照射を行うことによ り、 通常は透明である平面ディスプレイ基板を紫外線が透過するため、 画素制御 素子の上面 (平面ディスプレイ基板或いは透明な熱可塑性樹脂膜に接触していな い面) を除いた全ての部分にわたる透明紫外線硬ィ匕樹脂膜を硬ィヒさせることとな る。 その後、 画素制御素子の上面の硬化していない透明紫外線硬化樹脂膜を除去 すると、 画素制御素子の上面を除く周辺部分に紫外線により硬ィヒした透明樹脂膜 が均一に形成され、 画素制御素子の上面から引き出される配線が安定的に形成さ れることとなる。 '
また、 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載の発 明は、 前記画素制御素子の表面には、 信号線を接続するための電極パッドが形成 され、 長さ及び幅が 3 0 μ ηι以上 5 0 0 At m以下であり、 厚さが 2 0 μ πι以上 1 0 0 μ m以下の結晶シリコンチップ或レ、は多結晶シリコンチップであることが、 実装の容易さの面から望ましい。 また、 前記画素制御素子の表面に、 シリコン窒 化膜、 或いは、 シリコン酸ィヒ膜による保護膜が形成されていることは、 画素制御 素子やそれに形成される回路の保護の面からさらに望ましい。 また、 前記画素制 御素子は、 結晶シリコン基板或いは多結晶シリコン基板表面に画素制御機能を形 成した後、 2 0 μ ΐη以上, 1 0 0 μ ηι以下の厚さとなるようその裏面を機械研磨 し、 その後、 サンドプラスト加工或いは、 レーザー加工によって、 長さ及び幅が 3 Ο μ πι以上 5 0 0 ,u m以下となるように切断されたものであることは、 生産効 率及び加工精度の面からさらに望ましい。
また、 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載され た複数の画素を制御する画素制御素子にその内部を通過する配線を形成する一方、 平面ディスプレイ基板に配線を形成するに際し、 画素制御素子の内部配線と破線 状に接続される平面ディスプレイの配線に対応する所定パターンが形成されたス クリーンマスクを使用したスクリーン印刷によって形成することが望ましい。 こ こで、スクリーンマスクとしては、薄い金属箔を用いたメタルマスクが好ましい。 この発明によれば、 複数の画素を制御する画素制御素子を前提とする'が、 この 画素制御素子はデータライン、 ゲートラインゃ画素ラインの間に画素制御素子が 位置され、 画素制御素子を中心に縦横にデータライン等の配線が必要になる。 こ のため、 画素制御素子にその内部を通過する配線を形成しておき、 この画素制御 素子を上記請求の範囲 1乃至請求の範囲 6の画素制御素子の選択転写方法で転写 させた後、 複数の画素を制御する画素制御素子の内部を通過する配線と接続され る平面ディスプレイ基板に形成されるデータライン等の配線と形成するに際して、 データライン等の配線は破線状になるため、 データライン等の配線に対応する所 定パターンが形成されたスクリーンマスクが使用でき、 その結果、 平面ディスプ レイ基板に直接配線材料を印刷塗布する方法によつて上記画素制御素子と接続す るパターン配線を形成することができる。 この点、 従来の配線方法は、 配線材料 を平面ディスプレイ基板の全面に薄膜堆積して、 それをフォトリソグラフィ一法 によってパターン転写して、 配線材料薄膜をエッチングし、 レジスト膜除去等等 といった高価で複雑な製造工程となっていた。 また、 上記のようなスクリーンマ スクは使用できず、 スクリーン印刷はできなかった。
また、 請求の範囲 7記載の画素制御素子の実装装置は、 請求の範囲 1乃至請求 の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載された画素制御素子の選択転写方法 による画素制御素子の実装装置であって、 上記実装装置は、 前記ピックアップ用 基板上の画素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面ディス プレイ基板に転写する工程を行うもので、 前記ピックアップ用基板を載置する画 素制御素子ステージと、 平面ディスプレイ基板を載置する基板ステージと、 真空 吸着穴が形成された真空チヤックを有するピックァップ装置とを備え、 上記画素 制御素子ステージと基板ステージの両ステージはそれぞれ回転角度調節機構を有 し、 ピックアップ装置は、 X軸調節機構、 Y軸調節機構、 及び Z軸調節機構によ り直交する 3方向に可動自在な機能を有し、 吸着穴は、 前記第 1の方向に対応す る方向に p Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方向に対応する方向に p yの配列ピッチで形成されることを特徴とする。
この発明によれば、 画素制御素子ピックアップ部に形成される吸着穴は、 前記 第 1の方向に対応する方向に p Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方向 に対応する方向に P yの配列ピッチで形成されるため、 請求の範囲 1乃至請求の 範囲 6記載の画素制御素子の選択転写方法により画素制御素子を実装することが できる。
また、 請求の範囲 8記載の画素制御素子転写後の配線形成方法は、 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載された複数の画素を制御 する画素制御素子にその内部を通過する配線を形成する一方、 平面ディスプレイ 基板に配線を形成するに際し、 画素制御素子の内部配線と破線状に接続される平 面ディスプレイの配線に対応する所定パターンが形成されたスクリーンマスクを 使用したスクリーン印刷によって形成することを特徴とする。 ここで、 スクリー ンマスクとしては、 薄い金属箔を用いたメタルマスクが好ましい。
この発明によれば、 複数の画素を制御する画素制御素子を前提とするが、 この 画素制御素子はデータライン、 ゲートラインゃ画素ラインの間に画素制御素子が 位置され、 画素制御素子を中心に縦横にデータライン等の配線が必要になる。 こ のため、 画素制御素子にその内部を通過する配線を形成しておき、 この画素制御 素子を上記請求の範囲 1乃至請求の範囲 7のいずれか一つの請求の範囲に記載の 商素制御素子の選択転写方法で転写させた後、 複数の画素を制御する画素制御素 子の内部を通過する配線と接続される平面デイスプレイ基板に形成されるデータ ライン等の配線と形成するに際して、データライン等の配線は破線状になるため、 データライン等の配線に対応する所定パターンが形成されたスクリーンマスクが 使用でき、 その結果、 平面ディスプレイ基板に直接配線材料を印刷塗布する方法 によつて上記画素制御素子と接続するパターン配線を形成することができる。 こ の点、 従来の配線方法は、 配線材料を平面ディスプレイ基板の全面に薄膜堆積し て、 それをフォトリソグラフィ一法によってパターン転写して、 配線材料薄膜を エッチングし、レジスト膜除去等等といった高価で複雑な製造工程となっていた。 また、 上記のようなスクリーンマスクは使用できず、 スクリーン印刷はできなか つた。
本発明の請求の範囲 9記載の平面ディスプレイ基板は、 画素とこの画素を制御 する画素制御素子がこれらを接続する配線と共に形成される平面デイスプレイ基 板において、 画素が i行 j列で配列されており、 上記画素制御素子は、 一つの集 積回路で複数の画素を制御する画素制御素子であり、 上記 i行 j列のほぼ中央に 配されて、 上記各画素との接続を共通の領域を使用した配線を介して接続されて いることを特徴とする。 さらに本発明の請求の範囲 1 0記載の平面ディスプレイ 基板は、 前記画素制御素子は、 前記請求の範囲 1乃至請求の範囲 6記載の画素制 御素子の転写方法により転写されることを特徴とする
この発明によれば、 上記画素制御素子は、 一つの集積回路で複数の画素 (或い は画素電極) を制御する画素制御素子であり、 上記 i行 j列のほぼ中央に配され て、 各画素と上記配線を介して接続されているため、 配線の数が少なくなり (省 配線化)、 配線による光遮蔽部の面積が小さくなり、 開口率の向上に寄与できる。 画素制御素子は、 i行 j列の中央に配されていることから、 i X j個の画素を画 素プロックとすると、 画素プロックに含まれる各画素を一つの画素制御素子で制 御する上で、 その中心位置となって、 この位置から対称位置の画素への配線の長 さを同じくして酉 泉することができる。
本発明の請求の範囲 1 1記載のディスプレイ基板は、 前記請求の範囲 9又は請 求の範囲 1 0記載の発明を前提として、 前記 i行 j列は i X j力 S 3の倍数であり . 前記画素制御素子は、 3色となる 3画素を組として、 一つの集積回路で複数組を 制御するものであることを特徴とする。 この発明によれば、 三原色 (R G B ) の 組み合わせから成る 3個の画素を一つの画素制御素子で制御可能となるため、 発 色及びコントラストが良好となる。 具体的には、 2行 6列や、 6行 2列や、 2列
1 2行や、 4列 1 2行等が考えられる。
本発明の請求の範囲 1 2記載のディスプレイ基板は、 前記請求の範囲 9又は請 求の範囲 1 0記載の発明を前提として、前記画素制御素子は、一つの集積回路で、 2行 6列で配列する 3色 X 4画素の制御を行うもので、 2行 6列の中央に上記画 素制御素子が配されていることを特徴とする。 この発明によれば、 三原色 (R G B ) の組み合わせから成る 3個の画素を一つ の画素制御素子で制御しているため、 発色及びコントラストが良好となる。 ここ で、 単に i行; j列で 3色 X 4画素の制御を行う画素制御素子としても良レ、。 具体 的には、 2列 1 2行や、 4列 1 2行等が考えられる。 ただし、 画素数の増加に伴 つて配線数も増大して、 その分開口率が悪くなるおそれもあることから、 好まし くは、 画素制御素子は、 一つの集積回路で、 2行 6列で配列する 3色 X 4画素の 制御を行うもので、 2行 6列の中央に上記画素制御素子が配されていることが望 ましい。 '
本発明の請求の範囲 1 3記載のディスプレイ基板は、 前記請求の範囲 9乃至請 求の範囲 1 2のいずれか一つの請求の範囲に記載の発明を前提として、 前記画素 制御素子は、 平面ディスプレイ基板上に転写されるもので、 複数画素を制御する 集積回路が表面に複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定する工程 と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックアップ 用基板に固定する工程と、 ピックァップ用基板上の画素制御素子を選択的にピッ クアツプ装置に吸着保持させて平面ディスプレイ基板に転写する工程とを備えた 製造方法により、 平面ディスプレイ基板上に転写されることを特徴とする。 具体 的には、 上記請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一^ ^の請求の範囲に記载 の画素制御素子の転写方法で画素制御素子が転写されて製造されることが望まし レ、。 図面の簡単な説明
F i g 1は、 集積回路の概略を示す上面図である。 F i g 2は、 集積回路上に保 護膜を形成した状態を示す上面図である。 F i g 3は、 シリコン基板上に集積回 路が形成された状態を示す上面図である。 F i g 4は、 平面ディスプレイ基板の 上面図である。 F i g 5は、 シリコン基板の上面図である。 F i g 6は、 シリコ ン基板の機械研磨を示す断面図である。 F i g 7は、 シリコン基板の表裏反転を 示す断面図である。 F i g 8は、 表裏反転後のシリコン基板の断面図である。 F i g 9は、 パターエングされたシリコン基板の断面図である。 F i g 1◦は、 サ ンドブラスト加工の説明図である。 F i g 1 1は、 フォトレジスト剥離後のシリ コン基板の断面図である。 F i g 1 2は、 真空チャックの上面図である。 F i g 1 3は、 画素制御素子の選択の説明図である。 F i g 1 4は、 画素制御素子のピ ックアップを示す断面図である。 F i g 1 5は、 熱可塑性樹脂フィルムをラミネ ート加工した平面ディスプレイ基板の断面図である。 F i g 1 6は、 画素制御素 子の実装を示す説明図である。 F i g 1 7は、 画素制御素子の実装後の平面ディ スプレイ基板の断面図である。 F i g 1 8は、 透明紫外線硬ィヒ樹脂膜を塗布した 平面ディスプレイ基板の断面図である。 F i g 1 9は、 紫外線照射を示す説明図 である。 F i g 2 0は、 紫外線硬化樹脂膜が一部除去された平面ディスプレイ基 板の断面図である。 F i g 2 1は、 透明電極が形成された平面ディスプレイ基板 の断面図である。 F i g 2 2は、 配線が形成された平面ディスプレイ基板の断面 図である。 F i g 2 3は、平面ディスプレイ基板の上面図である。 F i § 2 4は、 液晶ディスプレイの断面図である。 F i g 2 5は、 液晶ディスプレイ製造工程の フローチヤ一トである。 F i g 2 6は、 パターニングされたシリコン基板の断面 図である。 F i g 2 7は、 サンドブラスト加工の説明図である。 F i g 2 8は、 フォトレジスト剥離後のシリコン基板の断面図である。 F i g 2 9は、 シリコン 基板の表裏反転を示す説明図である。 F i g 3 0は、 表裏反転後のシリコン基板 の断面図である。 F i g 3 1は、 画素制御素子の実装装置の概略図である。 F i g 3 2は、 (a ) は、 内部を通過する配線が形成された画素制御素子の例と、 この 画素制御素子を使用して、 スクリーン印刷により配線形成する際のスクリーンマ スクの例を平面ディスプレイ基板の上面図と比較して示す図であり、 ( b )が( c ) の平面ディスプレイ基板の配線に対応するスクリーンマスクの図である。 F i g 3 3は、 本発明の画素配列の他の例を示す平面図である。 F i g 3 4は、 本発明 の画素配列の他の例を示す平面図である。 F i g 3 5は、 特許文献 2と本発明の 内容を比較して説明する図である。 F i g 3 6は、 特許文献 2と本発明の内容を 比較して説明する図である。 F i g 3 7は、 本願の画素制御素子の配置パターン と画素配列を示す図である。 F i g 3 8は、 従来の画素制御素子の配置パターン と画素配列の例を示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の実施の形態を図面を引用しながら説明する。
(第 1の実施の形態の平面ディスプレイ基板の製造方法)
( 1 . 液晶ディスプレイ構造)
本実施の形態は、 本発明の平面ディスプレイ基板の製造方法を液晶ディスプレ ィの製造に適用したものである。 液晶ディスプレイ 2 0 0は、 F i g 2 4に示す ように、 平面ディスプレイ基板 1 0 0とカラーフィルター基板 1 1 1との間に液 晶 1 1 2を挟持する構造をとる。 プラスチック基板からなる平面ディスプレイ基 板(第 1の基板やアレイ基板とも呼ばれる。) 1 0 0には、樹脂フィルム 1 0 1を 介して画素制御素子 1と透明電極 (画素) 1 0 2とがマトリクス状に形成され、 その上に配向膜 1 1 0が形成される。 他方、 カラーフィルター基板 1 1 1には、 耐溶剤層 1 1 3を介してカラーフィルター 1 1 4が上記透明電極 1 0 2と対向す るように形成され、 その表面にカラーフィルター用透明電極 1 1 5と配向膜 1 1 0が形成される。画素制御素子 1は、複数の薄膜トランジスタ(T F T; Thin Film Transistor) が形成されたものであり、 複数の透明電極 1 0 2を制御することに より各画素のオン、 オフ、 濃淡などを制御する。
( 2. 画素制御素子の選択転写方法)
上記構成の液晶ディスプレイ 2 0 0は、 F i g 2 5に示す製造方法により製造 される。 その概略は、 画素制御素子用基板 2に複数画素の制御を行う集積回路 3 を形成して保持基板 7に固定する工程 R 1と、 画素制御素子用基板 2を研磨する 工程 R 2と、 画素制御素子用基板 2をピックアツプ用基板 9に移す工程 R 3と、 画素制御素子 1に切断する工程 R 4と、 画素制御素子 1をピックアツプ装置 5 1 により平面ディスプレイ基板 1 0 0に転写する工程 R 5と、 透明電極及び配線を 形成する工程 R 6と、 配向膜形成及ぴラビングをする工程 R 7と、 カラーフィル ター基板を貼り合わせる工程 R 8と、 液晶を注入する工程 R 9とを備える。
まず、 上記工程 R 1において、 画素制御素子用基板 2として結晶シリコン基板 或いは多結晶シリコン基板 (以下、 シリコン基板とする) 2に複数画素の制御を 行う集積回路 3を形成する。 シリコン基板 2上への集積回路 3の形成は、 周知の 半導体製造技術によって行う。 その集積回路 3の一例を F i g 1に示す。 F i g 1の集積回路 3には画素制御を行う薄膜トランジスタの電子デパイス 3 aが 1 2 個形成されている。すなわち、 1個の集積回路 3によって、 3色 (R G Bの 3色) X 4画素の制御を行うことができる。 また、 各画素の電流保持回路 3 b及び画素 ライン 1 0 7等の信号線をつなぐための電極パッド 3 cも形成しておく。 このよ うな集積回路 3を形成後、 F i g 2に示すように、電極パッド 3 c以外の部分に、 窒化シリコン膜、 或いは酸化シリコン膜 4を堆積し、 集積回路 3を保護する。 こ こで、 列方向に画素制御素子 1から離れる画素との配線の直線性を保っために、 画素制御素子 1からの列の配線を直線状に施し (直線状に配するだけで、 画素制 御素子と各画素とが確実に接続される。) なる (F i g 3 7参照)。 3色 X 4画素 の 1 2画素は、 前記配線の交わる位置に配される画素制御素子 1から離れるに従 つて、 その長さが長くすることも可能である (F i g 3 7参照)。 また、画素配列 の他の例としては、 前記 i行 j列は i X jが 3の倍数であり、 前記画素制御素子 1は、 3色となる 3画素を組として、 一つの集積回路 3で複数組を制御するもの であり、 F i g 3 3に示すように、 2列 1 2行として一つの集積回路 3で 8組を 制御 ( 3の整数倍の 2 4画素を 3色となる 3画素を組として制御) したり、 F i g 3 4に示すように、 4列 6行として一つの集積回路 3で 8組を制御したりする 等が考えられ、 その中央に配される画素制御素子 1は、 一つの集積回路 3で複数 の画素を制御する画素制御素子 1であり、 上記各画素との接続を共通の領域を使 用した配線を介して接続されているものでも良い。 このように、 画素配列は、 i 行; j列の画素配列のパターンに適用可能である。 これよれば、 上記画素制御素子 1は、 一つの集積回路 3で複数の画素 (或いは画素電極) を制御する画素制御素 子であり、 上記 i行 j列のほぼ中央に配されて、 各画素と上記配線を介して接続 されているため、配線の数が少なくなり (省配線化)、配線による光遮蔽部の面積 が小さくなり、 開口率の向上に寄与できる。 ここで、 配線の数とは、 行方向又は 列方向に配される配線の束からなる配線群 (本実施の形態ではデータライン 1 0 9の集合、 又は、 画素ラインとゲートライン 1 0 8の集合) の数をいう。
F i g 3に示されるように、 シリコン基板 2上には、 F i g lに示されるよう な集積回路 3が規則的な間隔で多数形成される。その規則的な間隔(ピッチ) 5, 6は、 以下に説明するように、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上におけるピッチ 1 0 5, 1 0 6に対応するものである。 一つの集積回路 3で、 3色 X 4画素の制御 を行う場合、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上での画素制御素子 1は、 F i g 4に 示すように、 第 1の方向 Xについてはピッチ 1 0 5にて実装され、 第 2の方向 Y についてはピッチ 1 0 6にて実装される。 そして、 シリコン基板 2上に多数形成 された集積回路 3のピッチ 5, 6は、 F i g 5のように、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上での画素制御素子 1の間隔 1 0 5 , 1 0 6を基準とし、 その間を自然数 m, n個の画素制御素子 1で埋めるようにして決定される。 すなわち、 平面ディ スプレイ基板 1 0 0における第 1の方向 Xについてのピッチ 1 0 5を p Xとし、 同じく第 2の方向 Yについてのピッチ 1 0 6を p yとした場合、 シリコン基板 2 における第 1の方向 Xについてのピッチ 5は p x /m、 同じく第 2の方向 Yにつ いてのピッチ 6は p y Z nとなる。 そして、 F i g 6に示すように、 シリコン基 板 2の表面すなわち集積回路 3が形成されている面 2 aを、 第 1の粘着テープ 8 によつて保持基板 7に固定する。
次に、 工程 R 2において、 シリコン基板 2の裏面すなわち集積回路 3が形成さ れない面 2 bを機械研磨して、 シリコン基板 2の厚さを 2 0〜: 1 0 0 μ πι程度に 薄膜化する。 第 1の粘着テープ 8は、 所定の加熱により粘着力が低下する熱剥離 テープを使用することができる。
次に、工程 R 3において、ピックァップ用基板 9にシリコン基板 2を転写する。 具体的には、 F i g 7に示すように、 シリコン基板 2の裏面 2 bとピックアップ 用基板 9とを第 2の粘着テープ 1 0で接着し、 保持基板 7を介して第 1の粘着テ ープ 8を加熱して第 1の粘着テープ 8及び保持基板 7を剥離する。 このようにし てシリコン基板 2を保持基板 7からピックアツプ用基板 9に転写する。このとき、 F i g 8に示すように、集積回路 3が形成された面 2 aは表面側となる。ここで、 第 1の粘着テープ 8の熱剥離温度が第 2の粘着テープ 1 0の熱剥離温度よりも低 いものとなるように、 それぞれの粘着テープ 8, 1 0を選択すれば、 第 1の粘着 テープ 8への加熱がシリコン基板 2を介して第 2の粘着テープ 1 0へ伝導して、 ピックァップ用基板 9とシリコン基板 2との接着力が低下して位置ズレ等の不具 合を引き起こすことが防止される。
また、 粘着テープ 8, 1 0の接着手段、 すなわち粘着力を変化させる手段を異 なるものとしてもよい。 例えば、 第 1の粘着テープ 8を、 紫外線照射によって粘 着力が弱くなるものとし、 第 2の粘着テープ 1 0を熱剥離テープとすると、 第 1 の粘着テープ 8を剥離するための紫外線照射によって、 第 2の粘着テープ 1 0の 粘着力が低下してしまうことが防止される。
その後、 工程 R 4において、 シリコン基板 2を集積回路 3ごとに、 チップ形状 に切断し、 画素制御素子 1を形成する。 切断方法は、 エッチング、 サンドブラス ト加工、 レーザー加工、 ダイシング加ェなどにより行うことができる。 生産効率 の面からは、 アルミナ等の粉末をノズルから高圧 ·高速で噴射して切削して行く サンドプラスト加工が最も適しているが、 画素制御素子 1の形状を精度良く加工 したい場合は、 レーザー光を移動させ切削して行くレーザー加工が適している。 プラズマを用いた、 いわゆるドライエッチングによっても加工は可能であるが、 加工速度が他の方法に比して遅いため、 生産効率は低い。 また、 薬液を用いたゥ エツトェツチングでは、 薬液の回り込みによつて画素制御素子 1の加工精度が劣 つたり、 機械的に切断を行うダイシング加工では、 ダイシングの刃によって、 画 素制御素子 1が飛んだりして、 歩留まりの点で不利である。 したがって、 切断方 法の選択は重要であり、 本実施の形態のように、 2 0〜: L 0 0 / m程度の厚さの シリコン基板 2を切断する場合は、 サンドプラスト加工もしくはレーザー加工が 適している。本実施の形態においては、サンドプラスト加工による例を説明する。
F i g 9、 F i g 1 0は、 サンドブラスト加工による切断工程を示す。 上述し たシリコン基板 2の機械研磨による薄膜ィ匕及ぴピックァップ用基板 9への転写の 後、 シリ ン基板 2に形成した集積回路 3の間にて切断できるように、 位置合わ せ及び画素制御素子 1のパターニングを行う。 パターニングは、 フォトリソダラ フィ一法などによって行う。 F i g 9は、 フォトリソグラフィ一によつて、 パタ 一二ングを行った後の状態を示したものである。 次に、 F i g 1 0のように、 パ ターニングによって形成したフォトレジス M lをマスクとして、 サンドプラス ト加工を行う。 サンドプラスト加工によって、 個々の画素制御素子 1に切り分け た後、 フォトレジスト 1 1を剥離する。 F i g 1 1は、 フォトレジスト 1 1を剥 離した後の様子を示している。
F i g 1 1に示される段階においては、 ピックアップ用基板 9上に、 第 1の方 向 Xのピッチ 5が p x /m、 第 2の方向 Yについてはピッチ 6が p y /nとなる ように画素制御素子 1が配列された状態にある。 次の工程 R 5においては、 ピッ クアツプ用基板 9を低温で加熱して第 2の粘着テープ 1 0の粘着力を少し低下さ せ、 この配列された画素制御素子 1から、 所定の画素制御素子 1のみをピックァ ップして、 平面デイスプレイ基板 1 0 0上に画素制御素子 1を配置する。 このと き、 ピックアップ工程が終わるまで、 ピックアップ用基板 9を加熱しつづけても よいが、 ピックアップする画素制御素子 1の近辺のみを、 ピックアップ時に加熱 するようにしてもよい。 このようにすることで、 加熱時間及ぴ熱量を少なくする ことができる。 また、 第 2の粘着テープ 1 0として、 紫外線照射により粘着力が 低下するものを使用し、 ピックアツプ用基板 9に紫外線を透過するものを使用し た場合は、 ピックァップする画素制御素子 1の近辺のみに紫外線ビームを短時間 照射することにより、 第 2の粘着テープ 1 0の粘着力低下に必要な時間及び熱量 (紫外線照射量) を少なくすることができる。
F i g 1 2は、 工程 R 5においてピックアップを行うピックアップ装置 5 1の 真空チャック 5 2を示したものである。 真空チャック 5 2の吸着面には、 フッ素 樹脂が塗布されている。 このフッ素樹脂は、 後述する透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1等による透明な熱可塑性樹脂膜との離型剤としての役割を持つ。 画素制御 素子 1のチヤッキング (吸着) を行う真空吸着穴 5 3が、 第 1の方向 Xには、 平 面ディスプレイ基板 1 0◦上の画素制御素子 1と同じ配列ピッチ 5 5 (すなわち p x ) で自然数 K列形成され、 第 2の方向 Yにも同様に配列ピッチ 5 6 (すなわ ち p y ) で自然数 L行形成されている。 したがって、 この真空チャック 5 2によ つて、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上における第 1の方向 Xのピッチ 1 0 5及び 第 2の方向 Yのピッチ 1 0 6を満たす画素制御素子 1を、 一度に最大 K X L個ピ ックアップし、 平面ディスプレイ基板 1 0 0に転写することができる。
F i g 1 3において斜線が付された部分は、 第 1の方向 Xにピッチ 5 (すなわ ち p x Zm) にて、 第 2の方向 Yにピッチ 6 (すなわち p y Z n ) にて規則正し く配列されている画素制御素子 1において、 真空チャック 5 2によってピックァ ップされる画素制御素子 1の一例を示す。 すなわち、 第 1の方向 Xには自然数 m 個ごとに (m— 1個おきに) 選択し、 第 2の方向には自然数 n個ごとに (ιι一 1 個おきに) 選択することとなるため、 斜線が付された箇所の画素制御素子 1が選 択的にピックアップされることとなる。 そして、 次回のピックアップ時は、 例え ば、 真空チャック 5 2をピックアップ用基板 9上において幅 p X /mだけ第 1の 方向 X ( F i g 1 3において右方向) にずらした位置に来るようにすれば、 既に ピックァップされた画素制御素子 1 ( F i g 1 3において斜線が付されたもの) の右隣に位置する画素制御素子 1を、 前回のピックアップ時と同様に選択的にピ ックアップすることができる。 このような選択的なピックァップ操作を最大 m X n回繰り返すことができる。 また、 F i g l 4は、 真空チャック 5 2を用いて画 素制御素子 1をピックアップする状態を示す。 このようにして、 画素制御素子 1 の選択転写を 1回もしくは、 複数回行うことによって、 平面ディスプレイ基板 1 0 0全面に画素制御素子 1を転写する。
次に、 ピックァップされた画素制御素子 1を平面ディスプレイ基板 1 0 0へ固 定する方法について説明する。 F i g 1 5に示すように、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の表面には、 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1がラミネ一ト加工されてい る。 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1に代えて透明熱可塑性樹脂を塗布して膜形 成しても、 透明熱可塑性樹脂による平面ディスプレイ基板 1 0 0としても良い。 このような平面ディスプレイ基板 1 0 0を、 F i g 1 6に示すように、 画素制御 素子 1の転写前に予めヒーター等により加熱しておき、 適度に塑性変形可能とな つた透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1上に、 ピックアップされた画素制御素子 1 を埋め込むように転写する。
或いは、 ピックァップされた画素制御素子 1を透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1上に載せた後、 プレスを行って埋め込むように転写してもよい。 このとき、 透 明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1は充分に加熱されていないため画素制御素子 1と の密着性が弱く、 真空チヤック 5 2に吸着された画素制御素子 1が透明熱可塑性 榭月旨フィルム 1 0 1上に接触して真空吸着穴 5 3から画素制御素子 1が離れる瞬 間に、 画素制御素子 1がわずかに位置ズレしてしまうことがある。 そこで、 画素 制御素子 1が真空吸着穴 5 3から離れるときに、 真空吸着穴 5 3から圧空をかけ て、 この圧空による圧力を持って画素制御素子 1を透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1に載せることにより、 画素制御素子 1と透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1と が密着するため、 真空吸着穴 5 3から画素制御素子 1を確実に離すとともに、 透 明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1上における位置ズレを防止することができる。 プレスの方法としては、 画素制御素子 1の配置後あるいは配置時に、 透明熱可 塑性樹脂フィルム 1 0 1を加熱して塑性変形可能としてからプレス装置等 (図示 せず) によりプレスしてもよいし、 プレス装置等を加熱してプレスしてもよい。 また、 プレスする時期 (タイミング) においては、 全ての画素制御素子 1を配置 し終えた後に、 一括して平面ディスプレイ基板 1 0 0をプレスするようにしても よいし、 任意の数量 (例えば、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上の所定の面積に配 置する数量)の画素制御素子 1を配置し終えた後にプレスするようにしてもよい。 このとき、 真空チャック 5 2の真空吸着穴 5 3の周辺をわずかに残して、 残りの 部分を画素制御素子 1の厚さと同じかそれ以上の厚さだけ削り取っておくことが 望ましい。 例えば、 真空吸着穴 5 3に画素制御素子 1を吸着させたときに、 吸着 穴 5 3の周辺部分で画素制御素子 1に隠れてしまう領域を残し、 残りの部分を上 記のように削り取る等である。 これにより、 既に配置されている画素制御素子 1 が真空チャック 5 2 (特に辺縁部) に干渉して位置ズレしてしまうことが防止さ れる。 また、 ピックアップ時において、 ピックアップ用基板 9上におけるピック アップされていない画素制御素子 1 (すなわち、 未配置の画素制御素子 1) に真 空チヤック 5 2が干渉することによる位置ズレゃ画素制御素子 1を損傷してしま うことが防止される。
また、 画素制御素子 1の埋め込みにおける別の方法として、 レーザー光の照射 等により局所的に加熱するようにしてもよい。 この場合、 画素制御素子 1を転写 する場所が局所的に可塑ィ匕するため、埋め込むように力を加えて転写したときに、 既に転写されて!/、る画素制御素子 1近辺の透明熱可塑性榭脂フイルム 1 0 1を変 形させて位置ズレを起こすことが防止される。
また、 上述したように、 真空チヤック 5 2の画素制御素子 1を吸着する面 (吸 着面) には、 フッ素樹脂が塗布されているため、 真空チャック 5 2の吸着面に透 明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1等による透明な熱可塑性樹脂膜が付着してしまう ことがない。 これにより、 本発明においては、 画素制御素子 1を透明熱可塑性樹 脂フィルム 1 0 1に正確かつ確実に配置することができるため、 透明熱可塑性樹 月旨フィルム 1 0 1に従来の特許文献 1や非特許文献 1における凹部をあらかじめ 形成する工程が不要となる。 F i g 1 7は、 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1に 画素制御素子 1を埋め込むように転写された状態を示す。
また、 F i g 1 7に示されるように、 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1へ画素 制御素子 1を埋め込むように転写すると、 特に画素制御素子 1の周辺部に透明熱 可塑性樹脂フィルム 1 0 1の凹変形 1 0 3が生じる場合がある。 この凹変形 1 0 3の平坦化及び画素制御素子 1を確実に固定化するために、 F i g 1 8のように、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の画素制御素子 1を転写した面に透明紫外線硬ィ匕榭 脂膜 1 0 4を塗布し、 F i g 1 9のように、 画素制御素子 1を選択転写した反対 側の面から、 紫外線照射を行う。 平面ディスプレイ基板 1 0 0及び透明熱可塑性 樹脂フィルム 1 0 1は紫外線を透過させるので、 紫外線を透過しない画素制御素 子 1表面以外の透明紫外線硬化樹脂膜 1 0 4が硬化する。 その後、 画素制御素子 1上の硬ィ匕しなかった透明紫外線硬化樹脂膜 1 0 4を除去する。 F i g 2 0は、 除去処理後の平面ディスプレイ基板 1 0 0を示す。 また、 透明紫外線硬化樹脂膜 1 0 4として、 その後の液晶ディスプレイ 2 0 0への組み立てに使用される有機 系溶媒の処理に耐えうる材質のものを選択することによって、 透明熱可塑性樹脂 フィルム 1 0 1を有機系溶媒から保護することが可能となる。
(配線形成方法)
以上に説明した方法で画素制御素子 1を平面ディスプレイ基板 1◦ 0上に固定 化した後、 工程 R 6において、 F i g 2 1に示すように平面ディスプレイ基板 1 0 0の表面に透明電極 (画素或いは画素電極) 1 0 2を形成する。 次に、 F i g 2 2及び F i g 2 3に示すように、 画素制御素子 1と透明電極 1 0 2との間の配 線 (画素ライン) 1 0 7、 ゲートライン 1 0 8及びデータライン 1 0 9等の配線 を形成する。
本実施の形態では、 複数の画素を制御する画素制御素子 1とゲートライン 1 0 8とデータライン 1 0 9と画素ライン 1 0 7等の配線をスクリーンマスク MMを 使用したスタリ ン印刷による印刷塗布方法によってパターン形成する。 複数の 画素を制御する画素制御素子 1には、 F i g 3 2 (a) に示すように、 その内部 を通過する配線 D 9, P 7, G 8が多層構造で形成されている (つまり、 縦方向 のデータライ'ン 1 09を直線状に維持することができる。)。 すなわち、 ゲ一トラ イン 1 08とデータライン 1 09と画素ライン 107等の配線と接続することと なる配線 D 9, P 7, G8が予め形成されている。 他方、 スクリーンマスク MM としては、 メタルマスクとメッシュマスクがあり、 いずれでも良いが、 後述する 理由からメタルマスク MMを使用することが好ましい。 メタルマスク MMを使用 したスクリーンマスク MMの一例を示すものが F i g 3 2 (b) で、 金属箔のス クリーンマスク MMに、 画素ライン 1 07、 ゲートライン 1 08、 データライン 1 09に対応する破線状の所定パターン (縦横にスリットが形成されたパターン) の穴 MD 9, MP 7, MG 8が形成されている。 本実施の形態のスクリーン印刷 は、メタルマスク MMとしては、厚さが 20 im程度の金属箔のパターン部分(パ ターン) に穴を開けて、 その部分からインク (配線材料) を塗布する。 ここで、 符号 MD 9は F i g 32 ( c ) の平面ディスプレイ 1 00のデータライン 1 09 に対応するパターンであり、 符号 MP 7は同じく画素ライン 1 07に対応するパ ターンであり、 符号 MG 8は同じくゲートライン 1 08に対応するパターンであ る。 なお、 縦横の所定パターン MD 9, MP 7, MG 8の中央位置 MSに複数の 画素を制御する画素制御素子 1が位置することとなる。 上記画素制御素子 1がゲ 一トライン 1 08ゃデータライン 1 09などの画像全体を制御するために画面全 体に設置される配線の一部が画面全体に配置されている複数画素を制御する画素 制御素子 1の内部を通過する構造とすると、 これによりデータライン 1 08ゃゲ 一トライン 1 09などの配線を上記スクリーンマスク MMを使用してパターン配 線するとき、 上記スクリーンマスク MMの縦横の所定パターンのように微小区域 ごとに分割したスリット穴 MD 9 , MP 7, MG 8とすることができ、 これらが 形成された上記スクリーンマスク MMを使用すれば、 平面ディスプレイ基板 1 0 0にゲートライン 1 0 8等の配線を一度に形成することができる。 この点、 従来 の液晶ディスプレイにおける配線は、 縦横にまつすぐに伸びる配線間に T F Tが —つ介在するもので、各画素に信号を送る信号線(データラインゃゲ一トライン) は、 縦横ほぼ一直線でつながってしまい、 メタルマスク自体の加工は不可能であ つた。 また、 その配線方法は、 配線材料を平面ディスプレイ基板の全面に薄膜堆 積して、 それをフォトリソグラフィ一法によるパターン転写により、 そして、 配 線材料薄膜をエッチングし、 レジスト膜除去等等といった高価で複雑な製造工程 となっていた。 なお、 本実施の形態では、 基板上の配線はすべて上記画素制御素 子 1により区切れる破線パタ一ン (断続的パタ一ン) になるためにすベての配線 を上記方法で形成することが可能である。 ただし、 縦横に配線されるゲートライ ン 1 0 8等の配線の主要部分 (直線部分) を従来と同様の形成方法で形成してお き、 上述した上記画素制御素子 1が中心になる接続部分のみ本実施の形態の配線 接続方法により形成しても良レ、。
本実施の形態では、 データライン 1 0 8とゲートライン 1 0 9等の配線の間の 破線状の中央部分に上記画素制御素子 1が入るために、 メタルマスク MMによる スクリーン印刷によつて一括した効率の良!/、配線パタ一ンが平面ディスプレイ基 板 1 0 0に直接配線材料を印刷塗布形成できるため、生産効率が格段に向上する。 ただし、 メタルマスク MMを使用する理由は、 スクリーンメッシュを用いた方法 では、 1 0〜 2 0 μ m幅の細線の印刷が限界であり、 L C D信号線は通常 1 0 μ m程度であることから現状での使用が困難なことによる。 これに対して、 スクリ ーン印刷のメタルマスク MMを用いた方法では、 1 0 m以下の細線を直接印刷 することが可能であり、 配線が従来技術よりも安価に実施できる利点がある。 次に、 工程 R 7において、 F i g 2 4に示すように平面ディスプレイ基板 1 0 0の表面に配向膜 1 1 0を形成し、 ラビングを行う。 さらに工程 R 8において、 カラーフィルター基板 1 1 1を貼り合わせた後、 工程 R 9において、 液晶 1 1 2 及びスぺーサ一の注入、 封止を行って液晶ディスプレイ 2 0 0が完成する。 (第 2の実施の形態の平面ディスプレイ基板の製造方法) 本実施の形態は、 F i g 2 5のフローチャートに示されるように、 画素制御素 子 1の切断工程 R 1 0の後に、 ピックァップ用基板 9への転写工程 R 1 1を行う ものである。 工程 R 2において、 F i g 6に示されるシリコン基板 2の機械研磨 の後、 工程 R 1 0として、 シリコン基板 2に形成した集積回路 3の間にて切断で きるように、 位置合わせ及び画素制御素子 1のパターニングを行う。 このとき、 集積回路 3は、 シリコン基板 2の表面側ではなく、 保持基板 7に接触する側にあ るため、 集積回路 3の位置を上方から直接目視により確認しながら位置合わせを することはできない。 したがって、 シリコン基板 2の裏面 2 bに集積回路 3の位 置を示す位置合わせマークを設けたり、 シリコン基板 2と保持基板 7とに位置合 わせ用の貫通穴を設けたりすることにより、 位置合わせをすることができる。 ま た、 保持基板 7及び第 1の粘着テープ 8を透明なものとすれば、 裏面側から集積 回路 3の位置を確認することができる。
パターユングは、 フォトリソグラフィ一法などによって行う。 パターユング後 の状態を F i g 2 6に示す。 次に、 F i g 2 7のように、 パターエングによって 形成したフォトレジスト 1 1をマスクとして、 サンドプラスト加工を行う。 サン ドプラスト加工によって、 個々の画素制御素子 1に切り分けた後、 フォトレジス ト 1 1を剥離する。 F i g 2 8は、 フォトレジスト 1 1を剥離した後の様子を示 している。
次に、 工程 R 1 1として、 F i g 2 9に示すように、 画素制御素子 1の裏面と ピックァップ用基板 9とを第 2の粘着テープ 1 0で接着し、 保持基板 7を介して 第 1の粘着テープ 8を加熱して第 1の粘着テープ 8及び保持基板 7を剥離する。 ここで、 第 1の粘着テープ 8を加熱している間は粘着力が低下しているため、 剥 離によって画素制御素子 1が飛び散って、 規則的配列が乱れる恐れがある。 その ため、 加熱による剥離時に、 画素制御素子 1を若干プレス固定しながら第 1の粘 着テープ 8を加熱することにより、 画素制御素子 1が飛び散つたり位置ズレを起 こしたりしないようにするなどの配慮が必要である。 このようにして画素制御素 子 1を保持基板 7からピックァップ用基板 9に転写する。 このとき、 F i g 3 0 に示すように、 集積回路 3が形成された面は表面側となる。
ここで、 第 1の実施の形態と同様に、 第 1の粘着テープ 8の熱剥離温度が第 2 の粘着テープ 1 0の熱剥離温度よりも低いものとなるように、 それぞれの粘着テ ープ 8 , 1 0を選択することは、 位置ズレ防止の観点から望ましい。 また、 それ ぞれの粘着テープ 8, 1 0の粘着力を異なるものとしてもよい。 第 1の粘着テー プ 8として、 シリコン基板 2の機械研磨及び画素制御素子 1への切り分け工程に おいて、 画素制御素子 1及び保持基板 7にかかる力に耐え得るだけの粘着力を持 つものを選択し、 第 2の粘着テープ 1 0として、 ピックアップしやすい粘着力の ものを選択した場合は、 より確実に位置ズレを防止し、 その後のピックアップェ 程がスムーズに行われることとなる。 また、 第 1の実施の形態と同様に、 ピック ァップする画素制御素子 1の近辺のみの粘着力を低下させるようにしてもよレ、。
(実施例)
次に、対角寸法 5 0ィンチ、解像度 SXGA (1280 X 3色 X 1024)、開口率 8 0 % の液晶ディスプレイを製造する場合について、 特許文献 1と比較しながら説明す る。
(1) 素子形状の比較
本件の方法で、 1素子で 1 2画素を制御する場合、 S iチップの大きさは、 2 0 0 μ m程度となる。 それに対して、 特許文献 1で、 1素子で 1画素を制御する 場合、 S iチップの大きさは、 6 0 μπι程度になる。
(2) 素子ピッチの比較
本件の方法では、 素子ピッチは横 1. 7mm、 縦 1. 22mm程度となる。 特許 文献 1では、 素子ピッチは横 0. 3mm、 縦 0. 6mm程度となる。
以上の前提から、 本件の方法と特許文献 1を比較すると、 (1) 「素子加工での 生産性」 としては、 本件の方法での複数画素を制御する画素制御素子の方が、 特 許文献 1の方法での素子よりもはるかに大きいことから、加工による削りしろを 少なくでき、材料消費量を低減可能で、加工工数もはるかに少なくなる。 (2 )素 子の基板への転写としては、 本件の方法では、 画素制御素子を平面ディスプレイ 基板に転写するために、 規則的配列で並んだ素子から、 素子の配置ピッチで真空 穴を加工した真空チャックによって、 素子を選択的にピックアップし、 基板上に 転写するが、 真空穴としては、 直径 φ 1 0 Ο μ πι程度でピッチ横 1 . 7 mm、 縦 1 . 2 mmで配列されたものとなる。 転写される側の S iチップ基板の大きさが 8インチウェハー程度の場合、 一度に 9 0 0 0個程度の S iチップをピックアツ プすることが可能になる。 一方、 仮に特許文献 1の方法によるとすると、 φ 4 0 μ πι程度の真空穴を 0 . 3 mmピッチで加工する必要がある。 また、 仮に 8イン チウヱハー基板から S iチップをピックアップする場合、 約 1 1万個の真空穴を 加工する必要がある。 現状の加工技術で、 真空チャックとして使用可能な深い穴 の加工では、 φ 1 0 0 μ mは可能で、 φ 4 0 μ mもの微細な穴加工は困難で、 し かも、 それを極めて多数加工する必要があり、 特許文献 1の方法は、 現実では実 現できない。 (3 ) 「素子の検査及び修復」 についても、 本件の方法が、 配置する 素子個数が少ないことから、 素子の検査、 修復も容易となる。 また、 特許文献 1 の方法(素子の規則的配列) において、 「ピックアツプ&埋め込み」 という方法を 実施したとしても、 先述のように、 1画素を 1素子で制御する小さい素子では、 ピックアップする真空チャック自体を加工することが困難となる。 なお、 素子自 体の大きさを大きくすると、 開口率を下げるため、 液晶ディスプレイの性能を落 とすことになる。
以上、 第 1及び第 2の実施の形態においては、 本発明を液晶ディスプレイの製 造に適用した場合を説明したが、 本発明はこれに限るものではなく、 有機 E L等 による平面ディスプレイの製造にも広く適用可能である。
(画素制御素子の実装装置)
次に、 第 1及び第 2の実施の形態にぉレ、て説明した方法により画素制御素子を 実装するための装置について説明する。 F i g 3 1に、 本実施の形態による画素 制御素子 1の実装装置 3 0 0を示す。 この実装装置 3 0 0は、 画素制御素子 1の 平面デイスプレイ基板 1 0 0への選択転写時におけるピックァップ機能及び配置 機能を有し、 F i g 2 5における工程 R 5を実施するものである。 配置機能は、 画素制御素子 1を保持する画素制御素子ステージ 3 0 1及び平面ディスプレイ基 板 1 0 0を保持する基板ステージ 3 0 2力 らなる。 画素制御素子ステージ 3 0 1 は、 静電 ヤック、 低粘着テープなどの手段によつて画素制御素子 1を保持し、 ヒーター或いは紫外線照射装置等の剥離機構 3 0 3を備えている。 また、 基板ス テージ 3 0 2は、 真空チャック、 静電チャック、 メカニカルチャックなどによつ て平面ディスプレイ基板 1 0 0を保持するものであり、 ヒーター等による加熱機 構 3 0 9を備えている。 メカ-カルチャックを用いる場合は、 平面ディスプレイ 基板 1 0 0の端部を保持するものとする。 また、 画素制御素子ステージ 3 0 1及 び基板ステージ 3 0 2は、 それぞれ回転角度調節機構を有しており、 コンビユー タ等による制御装置 3 0 8により回転角度を調節制御される。 ピックアップ機能 は、 画素制御素子 1を選択的に吸着するピックァップ装置 5 1、 ピックアツプ装 置 5 1に付随した位置合わせ用カメラ 3 0 4、 X軸調節機構 3 0 5、 Y軸調節機 構 3 0 6、 及び Z軸調節機構 3 0 7からなる。 各軸調節機構 3 0 5, 3 0 6 , 3 0 7は、 それぞれの軸について、 ピックアップ装置 5 1を最適な場所に位置合わ せするものであり、それぞれ制御装置 3 0 8により位置合わせ制御される。また、 位置合わせ用カメラ 3 0 4の映像データは制御装置 3 0 8に送られ、 制御装置 3 0 8のモニタ (図示せず) に映像が表示されるようになっている。
以下に、 実装装置 3 0 0を用いた画素制御素子 1の実装を説明する。 画素制御 素子 1が保持されているピックアップ用基板 9を画素制御素子ステージ 3 0 1に 載置し、 平面ディスプレイ基板 1 0 0を基板ステージ 3 0 2に載置した後、 それ ぞれの平行調整を行う。 平行調整は、 ピックアップ用基板 9における第 1の方向 Xと、 平面ディスプレイ基板 1 0 0における第 1の方向 Xと、 X軸調節機構 3 0 5の可動方向とが平行となるようにそれぞれのステージ 3 0 1, 3 0 2の回転角 度調節機構を調整するものである。 それぞれの基板 9, 1 0 0における第 2の方 向 Y, Yと Y軸調節機構 3 0 6の可動方向とが平行となるように平行調整しても よレ、。 平行度の確認の基準として、 予め、 画素制御素子 1を形成したシリコン基 板 2もしくはピックアツプ用基板 9及び、 平面ディスプレイ基板 1 0 0に位置合 わせマーク M lを設置しておくことにより、 容易に行うことができる。 或いは、 画素制御素子 1の端部と、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の端部とを基準としても 良い。 そして、 平行度の確認は、 位置合わせ用カメラ 3 0 4を使用して制御装置 3 0 8のモニタを確認しながら、 シリコン基板 2もしくはピックアップ用基板 9 の位置合わせマーク M 2、 或いは画素制御素子 1及び平面ディスプレイ基板 1 0 0の端部を観察して、 ピックアップ用基板 9の第 1の方向 Xが、 X軸調節機構 3 0 5の可動方向と平行になるように、画素制御素子ステージ 3 0 1を回転させる。 同様に、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の第 1の方向 Xが、 X軸調節機構 3 0 5の 可動方向と平行になるように、 基板ステージ 3 0 2を回転させる。 このとき、 制 御装置 3 0 8において位置合わせ用カメラ 3 0 4からの信号を画像処理すること により、 自動平行調整をさせるようにしてもよい。
平行調整後、 シリコン基板 2或いはピックアップ用基板 9の位置合わせマーク M 2の位置情報と、 平面デイスプレイ基板 1 0 0の位置合わせマーク M 1の位置 情報を制御装置 3 0 8に記憶させる。 これらの位置情報はそれぞれ、 X軸調節機 構 3 0 5、 Y軸調節機構 3 0 6及ぴ Z軸調節機構 3 0 7の位置情報からなる。 そ れぞれの位置合わせマーク M 1, M 2に代えて、 例えば画素制御素子 1の左下の チップ (基準とするチップ) 位置や、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の手前左を、 基準位置として、 これらの位置情報を制御装置 3 0 8に記憶させてもよい。
位置情報の記憶終了後、 画素制御素子 1のピックアツプを行う。 ピックアップ 前に、 予め剥離機構 3 0 3のヒ一ターや紫外線照射装置を駆動して、 ピックァッ プ用基板 9の第 2の粘着テープ 1 0を低粘着状態にしておく。 また、 予め加熱機 構 3 0 9のヒーターを駆動し、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の透明熱可塑性樹脂 フィルム 1 0 1を塑性変形可能にしておく。 ピックアツプ装置 5 1には、 第 1の 実施の形態で述べたとおり、 真空チヤック 5 2が備えられており、 平面ディスプ レイ基板 1 0 0上における画素制御素子 1のピッチ 1 0 5, 1 0 6と同じピッチ 5 5, 5 6で、 真空吸着穴 5 3が備えられ、 真空吸着穴 5 3の位置情報は、 予め 制御装置 3 0 8に記憶されている。 そして、 制御装置 3 0 8により X軸調節機構 3 0 5、 Y軸調節機構 3 0 6及び Z軸調節機構 3 0 7を駆動させて、 真空チヤッ ク 5 2を画素制御素子ステージ 3 0 1の上方に移動させ、 画素制御素子 1をピッ クアップする。 最初にピックアップする画素制御素子 1を、 先の基準位置に最も 近い位置にある画素制御素子 1とすると、 その後の制御が効率的に行われるので 好ましい。
第 1の実施の形態にお!/、て述べた通り、 第 2の粘着テープ 1 0及びピックアツ プ用基板 9の種類によっては、 第 2の粘着テープ 1 0を低粘着ィ匕するとき、 紫外 線ビーム等のエネルギー線により行うことが可能である。 このとき、 剥離機構 3 0 3として熱線や紫外線ビームを発生するエネルギー線発生装置を使用し、 ピッ クアップ前にこれをスタンバイ状態にしておく。 そして、 ピックアップ時 (或い は直前) に、 ピックァップする画素制御素子 1の近辺のみにエネルギー線を照射 し、 第 2の粘着テープ 1 0を部分的に低粘着化する。 したがって、 ピックアップ 工程が終わるまで加熱状態 (或いは紫外線照射状態) を保つ必要がなく、 ピック アップしない画素制御素子 1の近辺の粘着テープ 1 0が低粘着状態とならないた め、 ピックアツプ基板 9上において画素制御素子 1の配列を乱してしまうことが ない。
画素制御素子 1をピックアツプした真空チヤック 5 2を、 X軸調節機構 3 0 5、 Y軸調節機構 3 0 6及び Z軸調節機構 3 0 7を駆動して平面ディスプレイ基板 1 0 0の上方まで搬送し、 平面ディスプレイ基板 1 0 0上に画素制御素子 1を実装 する。 これらの画素制御素子 1のピックアツプ及ぴ実装を繰り返し行!/、、 平面デ イスプレイ基板 1 0 0の全面に、 画素制御素子 1を実装する。 さらに、 画素制御 素子ステージ 3 0 1及びピックアップ装置 5 1を複数設置しておき、 数ロットの 画素制御素子 1を並行して実装すると生産性の向上を図ることができる。
また、 予め加熱機構 3 0 9により透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1が塑性変形 可能となっているため、 真空チヤック 5 2を透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1に 押し付けるように画素制御素子 1を実装すると、 画素制御素子 1が透明熱可塑十生 樹脂フィルム 1 0 1に埋め込まれるように配置される。 加熱機構 3 0 9により予 め加熱しないか、 或いは基板ステージ 3 0 2に加熱機構 3 0 9を設けずに、 画素 制御素子 1を、平面ディスプレイ基板 1 0 0 (透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1 ) 上に配置した後に、 上方から加熱プレスして、 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1 に埋め込むように実装しても良い。 また、 裏面側からレーザー光の照射等により 透明熱可塑性樹脂フィルム 1 0 1を局所的に加熱するようにしてもよレ、。
画素制御素子 1の実装後に、 透明紫外線硬化樹脂膜 1 0 4を使用する場合は、 平面ディスプレイ基板 1 0 0の画素制御素子 1配置面に透明紫外線硬化樹脂膜 1 0 4を塗布した後、 別の紫外線照射装置 (図示せず) を用いて、 平面ディスプレ ィ基板 1 0 0裏面より紫外線照射を行うことによって、 画素制御素子 1の固定化 を行う。 このとき、 基板ステージ 3 0 2に紫外線照射装置を組み込んでおレ、ても 良い。
この実装装置 3 0 0は、 ピックァップ用基板 9上の画素制御素子 1をピックァ ップして平面ディスプレイ基板 1 0 0に実装するものであるが、 第 1及ぴ第 2の 実施の形態におけるピックアツプ及び実装工程 R 5以外の工程は、 周知の製造装 置 (例えば、 半導体製造装置やフォトリソグラフィー装置等) を用いて行うこと ができる。 すなわち、 画素制御素子 1の実装に関する装置が既に導入されている 場合は、 本実施の形態における実装装置 3 0 0のみを新規に導入するだけで、 第 1及ぴ第 2の実施の形態において説明した画素制御素子の実装方法を行うことが できることとなる。 (実施例)
上記の実装装置 300を用いて、 実際に液晶ディスプレイ用の平面ディスプレ ィ基板 100に画素制御素子 1を選択転写した例を説明する。 本実施例の液晶デ イスプレイ 200は、対角寸法 50インチ、解像度 SXGAである。 8インチ(直 径 20 Omm) のシリコン基板 2に、 縦 200 111ズ横150 μπιの大きさの画 素制御素子 1を、 第 1の方向 Xのピッチ 5を 0. 215mm、 第 2の方向 Yのピ ツチ 6を 0. 244mm、 厚さを 0. 06 mmで製作した場合、 1枚のシリコン 基板 (素子形成部分は 14 OmmX 14 Omm) から、 37万個の画素制御素子 1が製作される。 対角寸法 50インチ (1 107mmX 623 mm) で SXGA (1280 X 1024X 3色) の解像度の液晶ディスプレイ 200を製造すると した場合、 一画素 (3色) の大きさは 0. 86mmX 0. 6 lmmとなる。 すな わち、 平面ディスプレイ基板 100上での画素制御素子 1の間隔は、 第 1の方向 Xのピッチ 105は 1. 72mm、 第 2の方向 Yのピッチ 106は 1. 22 mm となる。 その際に必要な画素制御素子 1は、 約 33万個である。 すなわち、 1枚 のシリコン基板 2で、 50インチの液晶ディスプレイ 200に使用される平面デ イスプレイ基板 100の 1枚分の画素制御素子 1を製作できる。
このようにして製作された画素制御素子 1をピックアツプする真空チャック 5 2には、 径が 100 mの真空吸着穴 53力 第 1の方向 Xのピッチ 55が 1. 72 mm, 第 2の方向 Yのピッチ 56が 1. 22 mmとなるように、 第 1の方向 Xに 80 (=K) 列、 第 2の方向 Υに 102 (=L) 行形成されているものを使 用した。
この真空チャック 52によって、 画素制御素子 1の中から、 平面ディスプレイ 基板 100の第 1の方向 Xのピッチ 105 (=1. 72 mm)、第 2の方向 Yのピ ツチ 106 (=1. 22 mm) で、 KXL (=80 X 102 = 8160) 個の画 素制御素子 1をピックアップし、 平面ディスプレイ基板 100に転写した。 これ を繰り返して行レ、、 画素制御素子 1を平面ディスプレイ基板 100の全面に転写 した。 その結果、 第 1の方向 Xに 8.回、 第 2の方向 Yに5回の計 4 0回の選択転 写によって、平面ディスプレイ基板 1 0 0の全面に画素制御素子 1を転写できた。
(本実施の形態と特許文献 2との比較)
特許文献 2の発明は、 本発明の画素制御素子に相当する 「素子ブロック 1 3」 を一つずつピックアップして転写しているのに対して、 本発明は、 複数の画素制 御素子を所定のピッチでピックアップして転写している。 すなわち、 特許文献 2 には、 「素子ブロック 1 3の単位での素子形成基板 1 1からの剥離が行われ (段落 番号 0 0 1 8 )」、 「転写後では、素子ブロック 1 3同士の間隔が拡大したものとな る (段落番号 0 0 2 3 ) J と記載されている。 また、 段落番号 0 0 3 0及び F i g 8には、 特許文献 2で使用される把持手段 (本発明のピックアップ装置) につい て説明されている。 把持手段には、 素子ブロック 1 3 (本発明の画素制御素子) を吸着する中空部 3 5やガス抜き穴 3 4 (本発明の真空吸着穴) について記载さ れているが、 中空部 3 5やガス抜き穴 3 4は一つであり、 把持手段 (ピックアツ プ装置)によって吸着把持できる画素ブロック 1 3は一つとなっている。つまり、 特許文献 2においては、 一つの素子ブロック 1 3 (本発明の画素制御素子) を吸 着把持可能な把持手段 (ピックアップ装置) を使用して、 素子ブロック 1 3ごと にピックアップが行われ、 表示装置基板 1 4 (平面ディスプレイ基板) に転写さ れる (F i g 3 6 ( a ) )。 このため、 ピックアップ及び転写は素子ブロック 1 3 (本発明の画素制御素子) ごとに、 その個数と同回数行う必要があり、 さらに、 一つの素子ブロック 1 3をピックアツプ及び転写するごとに表示装置基板 1 4上 におレ、て位置合わせを行う必要がある。
これに対して、 本発明は、 「上記画素制御素子用基板に、 その第 1の方向につ いては平面ディスプレイ基板上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッ チ p Xを自然数 mで除した p x Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する 第 2の方向については平面ディスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御 素子の配列ピッチ p yを自然数 nで除した p y Z nの配列ピッチとなるように画 素制御素子を複数形成し、 ピックアップ装置には、 画素制御素子のチヤッキング を行う真空吸着穴が、 前記第 1の方向に対応する方向に P Xの配列ピッチで形成 され、かつ前記第 2の方向に対応する方向に p yの配列ピッチで形成されており、 平面ディスプレイ基板上での画素制御素子の配列ピッチ p x, p yに対応する画 素制御素子のみを選択的に前記ピックァップ装置に吸着保持させて、 平面ディス プレイ基板に転写する (請求の範囲 1参照)」 と記載されているように、画素制御 素子用基板上の画素制御素子の配列ピッチ ( p X /m, p y/n) とピックアツ プ装置の真空吸着穴の配列ピッチ (p x、 p y) は、 平面ディスプレイ基板の配 列ピッチ (p x, p y) と関連付けられていることから、 一回のピックアップに より平面ディスプレイ基板上での配列ピッチ (p x, p y) で複数の画素制御素 子が選択され、 その配列ピッチを保ったまま平面デイスプレイ基板に転写される こととなる (F i g 36 (b))。 すなわち、 23ページ 5行目に記載のように、 第 1の方向 Xには自然数 m個ごとに (m— 1個おきに) 選択し、 第 2の方向には 自然数 n個ごとに (n— l個おきに) 選択することとなるため、 F i g l 3の斜 線が付された箇所の複数の画素制御素子 1が選択的にピックアップされることと なる。 したがって、 特許文献 2のように、 素子ブロック 1 3 (本発明の画素制御 素子) ごとにピックアップ及び転写する場合と比較して、 ピックアップ及び転写 の回数が少なく、 生産効率が高い。
また、 表示装置基板 1 4 (本発明の平面ディスプレイ基板) において素子プロ ック 1 3 (本発明の画素制御素子) ごとに位置合わせが必要な特許文献 2と比較 して、 ピックアップした時点で平面ディスプレイ基板上での配列ピッチ (p x, p y) となっているため、 複数の画素制御素子の位置合わせが一度で行われる。 この効果については、 25ページ 1 8行目の 「したがって、 この真空チャック 5 2によって、 平面ディスプレイ基板 1 00上における第 1の方向 Xのピッチ 1 0 5及び第 2の方向 Yのピッチ 1 06を満たす画素制御素子 1を、 一度に最大 KX L個ピックアップし、平面ディスプレイ基板 1 00に転写することができる。」や、 2 6ページ 2行目の 「次回のピックァップ時は、 例えば、 真空チヤック 5 2をピ ックアップ用基板 9上において幅 p X /mだけ第 1の方向 X ( F i g 1 3におい て右方向) にずらした位置に来るようにすれば、 既にピックァップされた画素制 御素子 1 ( F i g 1 3において斜線が付されたもの) の右隣に位置する画素制御 素子 1を、 前回のピックァップ時と同様に選択的にピックァップすることができ る。」 と明示されている。 そして、 このような位置合わせを行いながら正確にピッ クアップするものが、 本発明の特徴である。
この点、 特許文献 2では、 段落番号 0 0 1 7に 「各薄膜トランジスタ素子 1 2 の間隔は素子間分離を図ることができる距離であれば良い」 と記載されており、 画素形成用基板 1 1 (本発明の画素制御素子用基板) における各薄膜トランジス タ素子 1 2の配列ピッチについてはまったく考慮されていない。 このことから、 各薄膜トランジスタ素子 1 2の集合体である素子プロック 1 3 (画素制御素子) の配列ピッチについてもまったく考慮されていないことがわかる。
特許文献 2においては、 F i g 3 6 ( a ) に示すように、 転写元 (画素制御素 子用基板) と転写先 (平面ディスプレイ基板) において、 画素ブロック 1 3 (画 素制御素子) の配列ピッチが同一となるように対応付けられると考えられる。 こ のような単なる対応付けでは、 画素ブロック 1 3 (画素制御素子) が画素制御素 子用基板に拡散した状態で形成され、 画素制御素子用基板の面積当りに対する画 素制御素子の生産数が大変少ないものとなってしまう。
これに対して、 本発明は、 「画素制御素子用基板に、 その第 1の方向について は平面ディスプレイ基板上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p x Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する第 2 の方向につ!/、ては平面ディスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御素子 の配列ピッチ: yを自然数 nで除した p y / nの配列ピッチとなるように画素制 御素子を複数形成し」 とあるように、 画素制御素子用基板には、 画素制御素子が 平面ディスプレイ基板の配列ピッチ (p x , p y ) を自然数 (m、 n ) で除した 配列ピッチ (p x /m, p y / n ) で形成されており、 画素制御素子用基板と平 面ディスプレイ基板との対応付けを行いながらも、 画素制御素子を画素制御素子 用基板に密集した状態で形成できるようになつている (F i g 3 6 ( a ) )。 これ により、 上記単純な対応付けと比較して、 画素制御素子用基板の面積当りに対す る画素制御素子の生産効率が飛躍的に高くなっている。
また、上述したように、 「素子ブロック 1 3」 は 4つの薄膜トランジスタ素子 1 2がその外周の 4つの画素を各々制御するものの集合であると考えられる。 具体 的には、 F i g 3 5 ( a ) に示すように、 田の字状の 4つの画素の中央にこれら の 4つの画素を制御する 4つの薄膜トランジスタ素子 1 2が密集するように配置 されているものである。 引用文献 2もこれと同様である (F i g 5参照)。すなわ ち、 特許文献 2の素子ブロック 1 3 (本発明の画素制御素子に相当) は、 一つの 画素を制御する一つの薄膜トランジスタ素子 1 2が複数集合し、 複数の薄膜トラ ンジスタ素子 1 2で複数の画素を制御するものであるのに対して、 本発明の画素 制御素子は一つの集積回路で複数の画素を制御するものである点で異なる。 請求 の範囲 1の 「一つの集積回路で複数の画素を制御する画素制御素子」 を本発明の 一実施の形態の液晶ディスプレイに適用した場合、 液晶 1 1 2を介してカラーフ ィルター基板 1 1 1と対向する平面ディスプレイ基板 1 0 0に一つの集積回路で 複数画素 (例えば 3色 X 4画素) の制御を行う画素制御素子をその配線と共に複 数配置してなる。 通常、 ディスプレイでの配線部分は、 光遮蔽部となる。 このた め、 特許文献 2のように、 複数個の画素を一つの素子で制御使用とした場合、 配 線部分が素子に集中し、 その部分が光遮蔽部となる。 これに対して、 本願発明で は、 上記画素制御素子とその配線により、 省配線化が可能で、 開口率の向上など の点での効用がある。 産業上の利用可能性
本発明の画素制御素子の選択転写方法によれば、 平面ディスプレイ基板上にお ける第 1の方向及び第 2の方向における配列ピッチをそれぞれ自然数で除した配 列ピッチにて画素制御素子を形成し、 その中から、 平面ディスプレイ基板上にお ける配列ピッチに対応する画素制御素子のみを選択的に転写するため、 全ての画 素制御素子を無駄なく容易に転写させることができる。 このとき、 集積回路面を 表面に向けた状態となるようにピックアツプ用基板に転写してから画素制御素子 を切り分ける場合は、 表面側から集積回路面を確認しながら位置合わせをするこ とができるため、 切り分け工程が容易なものとなる。 一方、 画素制御素子に切り 分けた後に集積回路面が表面となるようにピックアップ用基板に転写する場合は、 機械研磨工程や切り分け工程において集積回路面を確実に保護することができる と同時に、保持基板の接着力を機械研磨や切り分け工程に耐え得る強いものとし、 ピックァップ用基板の接着力を転写しゃすレ、ものとするよう、 それぞれの目的に 沿った接着力となるよう設定することができる。 これにより、 各工程における信 頼性を高めることができる。 また、 それぞれの接着手段を異なるものとすること で、 保持基板からピックアツプ用基板へ画素制御素子を転写する際に、 画素制御 素子の配列を乱すことが防止される。
さらに、 画素制御素子を塑性変形可能な透明な熱可塑性樹脂膜が施された平面 ディスプレイ基板に固定させることにより、 実装時や実装後における画素制御素 子の位置ズレを容易かつ確実な方法で防止することができる。 このとき、 ピック アップ装置の画素制御素子を吸着する面にフッ素樹脂を塗布しておくことにより、 ピックアップ装置に透明な熱可塑性樹脂膜が付着してしまうことがない。 また、 特に、 画素制御素子の配置後にプレスして画素制御素子を透明な熱可塑性樹脂膜 に保持させる場合は、 ピックアップ装置により吸着力と逆の方向へ圧空をかけて 画素制御素子を透明な熱可塑性樹脂膜に配置することにより、 画素制御素子が透 明な熱可塑性樹脂膜に密着し、 ピックアツプ装置から画素制御素子を確実に離す とともに、 透明な熱可塑性樹脂膜における画素制御素子の位置ズレを防止するこ とができる。 また、 画素制御素子の上面すなわち集積回路形成部分を除レ、た側面部分を透明 紫外線硬化樹脂膜で覆うことにより、 確実に画素制御素子を固定することができ るとともに、 画素制御素子の上面から引き出される配線が安定的に形成されるこ ととなる。
また、 本発明の画素制御素子の選択転写方法に使用される画素制御素子の実装 装置は、 主に、 画素制御素子をピックアップして平面ディスプレイ基板に実装す る工程を行うものである。 本発明の画素制御素子の選択転写方法にぉレ、て、 この 工程以外の工程は、 周知の製造装置を用いて行うことができるため、 本発明の画 素制御素子の実装装置のみを新規に導入するだけで、 本発明の画素制御素子の選 択転写方法を容易に実現することができる。 また、 既存の設備を利用することが できるため、 安価に実施することができる。
また、 本発明の画素制御素子画素制御素子転写後の配線形成方法は、 複数の画 素を制御する画素制御素子にその内部を通過する配線を形成する一方、 所定パタ ーンが形成されたスクリーンマスクを使用したスクリーン印刷によって形成する ことから、 従来の複雑で高価な薄膜形成しかできなかった配線形成の作業効率を 格段に向上させ安価に配線することが可能になる。
本発明の平面ディスプレイ基板によれば、 一方の基板と対向する平面ディスプ レイ基板に一つの集積回路で複数画素の制御を行う画素制御素子をその配線と共 に複数配置してなることから、 省配線ィ匕が可能で、 開口率の向上などの点での効 用がある。 すなわち、 画素制御素子は、 一つの集積回路で複数の画素電極を制御 する画素制御素子であり、 i行 j列の画素配列のほぼ中央に配されて、 各画素と 上記配線を介して接続されているため、配線の数が少なくなり (省配線化)、配線 による光遮蔽部の面積を小さくすることが可能になる。
また、 特許文献 2では、 2画素ピッチで、 素子が配置されることから、 配線部 である光遮蔽部は、 2画素ピッチで入ることとなる。 この場合、 R G、 B R、 G B、 R G、 …というように 2色づつに切り分けられることになるため、 発色に問 題を生じる。 これに対して、 本願発明のように、 前記 i行 j列は i X jが 3の倍 数であり、 前記画素制御素子は、 3色となる 3画素を組とすると、 一つの集積回 路で複数組を制御するものとすると、 R G Bの 3色をまとめた形で切り分けるこ とができるため、 本来必要な発色を行なうことが可能となり、 隣接する画素との 混色を防止することができるため、 コントラストの向上も期待できる。 さらに、 2行 6列で配列する 3色 X 4画素の制御を行うものとすると、 6画素ピッチで素 子が配列されることから、 開口率向上の効果を維持ながら、 R G Bの 3色をまと めた形で切り分けることができるため、 本来必要な発色を行なうことが可能とな る。 さらに、 R G Bで切り分けることにより、 隣接する画素との混色を防止する ことで、 コントラストの向上も期待できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の画素を制御する画素制御素子を平面ディスプレイ基板上に転写する画 ' 素制御素子の転写方法において、
複数画素を制御する複数の集積回路が表面に形成された画素制御素子用基板を 5 保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画素 制御素子をピックァップ用基板に固定する工程と、 ピックアツプ用基板上の画素 制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面ディスプレイ基板に 転写する工程とを備え、
上記画素制御素子形成用基板に、 その第 1の方向については平面ディスプレイ 10 基板上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除し た p x /mの配列ピッチ、 及ぴ、 第 1の方向に直交する第 2の方向については平 面ディスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御素子の配列ピッチ p yを 自然数 nで除した p yノ nの配列ピツチとなるように画素制御素子を複数形成し、 上記ピックァップ用基板に転写した画素制御素子の中から、 平面ディスプレイ 15 基板上での画素制御素子の配列ピッチ p X , p yに対応する画素制御素子のみを 選択的にピックァップ装置に吸着保持させて、 平面ディスプレイ基板に転写する ことを特徴とする画素制御素子の選択転写方法。
2 . 一つの集積回路で複数の画素を制御する画素制御素子を平面ディスプレ 基 板上に転写するに際して、
20 前記複数画素を制御する集積回路が表面に複数形成された画素制御素子用基板 を保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画 素制御素子をピックアツプ用基板に固定する工程と、 ピックアツプ用基板上の画 素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面デイスプレイ基板 に転写する工程とを備え、
25 上記画素制御素子用基板に、 その第 1の方向については平面ディスプレイ基板 上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p x Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する第 2の方向については平面デ イスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御素子の配列ピッチ p yを自然 数 nで除した p y / nの配列ピッチとなるように画素制御素子を複数形成し、 ピックアップ装置には、 画素制御素子のチヤッキングを行う真空吸着穴が、 前 記第 1の方向に対応する方向に p Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方 向に対応する方向に P yの配列ピッチで形成されており、
上記ピックァップ用基板に転写した画素制御素子の中から、 平面ディスプレイ 基板上での画素制御素子の配列ピッチ p X , p yに対応する画素制御素子のみを 選択的に前記ピックァップ装置に吸着保持させて、 平面ディスプレイ基板に転写 することを特徴とする画素制御素子の選択転写方法。
3 . 一つの集積回路で複数の画素を制御する画素制御素子を平面ディスプレイ基 板上に転写するに際して、
前記複数画素を制御する集積回路が表面に複数形成された画素制御素子用基板 を保持基板に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画 素制御素子をピックアップ用基板に固定する工程と、 ピックアップ用基板上の画 素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面デイスプレイ基板 に転写する工程とを備え、
上記画素制御素子用基板に、 その第 1の方向については平面ディスプレイ基板 上における第 1の方向での画素制御素子の配列ピッチ p Xを自然数 mで除した p x Zmの配列ピッチ、 及び、 第 1の方向に直交する第 2の方向については平面デ イスプレイ基板上における第 2の方向での画素制御素子の配列ピッチ p yを自然 数 nで除した p y Z nの配列ピッチとなるように画素制御素子を複数形成し、 前記ピックァップ用基板を載置する画素制御素子ステージと、 平面ディスプレ ィ基板を載置する基板ステージと、 真空吸着穴が形成された真空チヤックを有す るピックアップ装置と、 ピックアップ装置を位置合わせする X軸調節機構、 Y軸 調節機構、 及び Z軸調節機構を備え、 上記画素制御素子ステージと基板ステージ の両ステージはそれぞれ回転角度調節機構を有し、 吸着穴は、 前記第 1の方向に 対応する方向に P Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方向に対応する方 向に p yの配列ピッチで形成された実装装置を用レ、て、
上記ピックァップ用基板に転写した画素制御素子の中から、 平面ディスプレイ 基板上での画素制御素子の配列ピッチ p X, p y 対応する画素制御素子のみを 選択的に前記ピックァップ装置に吸着保持させて、 平面ディスプレイ基板に転写 することを特徴とする画素制御素子の選択転写方法。
4 . 前記画素制御素子は、 一つの集積回路で、 2行 6列で配列する 3色 X 4画素 の制御を行うもので、 2行 6列の中央に上記画素制御素子が転写されることを特 徴とする請求の範囲 1乃至請求の範囲 3のいずれか一^ ^の請求の範囲に記載の画 素制御素子の選択転写方法。
5 . 前記集積回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定するェ 程において、 保持基板上に、 画素制御素子の集積回路が形成された面を下向きに して画素制御素子用基板の保持基板と接触する面に接着させ、
前記画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックァッ プ用基板に固定する工程において、 上記画素制御素子用基板を表裏反転するよう にピックァップ用基板に転写させて集積回路が形成された面を表側とした後に画 素制御素子用基板を集積回路ごとに切断することを特徴とする請求の範囲 1乃至 請求の範囲 3のいずれか一つの請求の範囲に記載の画素制御素子の選択転写方法。
6 . 前記集積回路が複数形成された画素制御素子用基板を保持基板に固定するェ 程において、 保持基板上に、 画素制御素子の集積回路が形成された面を下向きに して画素制御素子用基板の保持基板と接触する面に接着させ、 集積回路面を保持 基板側に向けた状態となるように接着し、
前記画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画素制御素子をピックァッ プ用基板に固定する工程において、 上記保持基板上の集積回路を保持基板側に向 けた状態の画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した後に、 画素制御素子用 基板を表裏反転するようにピックアツプ用基板に転写させることを特徴とする請 求の範囲 1乃至請求の範囲 3のいずれか一つの請求の範囲に記載の画素制御素子 の選択転写方法。
7 . 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載された画 素制御素子の選択転写方法を行う実装装置であって、 上記実装装置は、 前記ピッ クアツプ用基板上の画素制御素子を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて 平面ディスプレイ基板に転写する工程を行うもので、 前記ピックァップ用基板を 載置する画素制御素子ステージと、 平面デイスプレイ基板を載置する基板ステー ジと、真空吸着穴が形成された真空チヤックを有するピックアツプ装置とを備え、 上記画素制御素子ステージと基板ステージの両ステージはそれぞれ回転角度調節 機構を有し、 ピックアップ装置は、 X軸調節機構、 Y軸調節機構、 及び Z軸調節 機構により直交する 3方向に可動自在な機能を有し、 吸着穴は、 前記第 1の方向 に対応する方向に p Xの配列ピッチで形成され、 かつ前記第 2の方向に対応する 方向に p yの配列ピッチで形成されることを特徴とする画素制御素子の実装装置。
8 . 請求の範囲 1乃至請求の範囲 6のいずれか一つの請求の範囲に記載された複 数の画素を制御する画素制御素子にその内部を通過する配線を形成する一方、 平 面ディスプレイ基板に配線を形成するに際し、 画素制御素子の内部配線と破線状 に接続される平面デイスプレイの配線に対応する所定パターンが形成されたスク リーンマスクを使用したスクリーン印刷によつて形成することを特徴とする画素 制御素子転写後の配線形成方法。
9 . 画素とこの画素を制御する画素制御素子がこれらを接続する配線と共に形成 される平面ディスプレイ基板において、 画素が i行; j列で配列されており、 上記 画素制御素子は、 一つの集積回路で複数の画素を制御する画素制御素子であり、 上記 i行; i列のほぼ中央に配されて、 上記各画素との接続を共通の領域を使用し た配線を介して接続されていることを特徴とする平面デイスプレイ基板。
1 0 . 画素とこの画素を制御する画素制御素子がこれらを接続する配線と共に形 成される平面デイスプレイ基板にお!/、て、
画素が i行 j列で配列されており、 上記画素制御素子は、 一つの集積回路で複 数の画素を制御する画素制御素子であり、 上記 i行 j列のほぼ中央に配されて、 上記各画素との接続を共通の領域を使用した配線を介して接続され、
前記画素制御素子は、 前記請求の範囲 1乃至請求の範囲 6記載の画素制御素子 の転写方法により転写されることを特徴とする平面ディスプレイ基板。
1 1 . 前記 i行 j列は i X j力 S 3の倍数であり、 前記画素制御素子は、 3色とな る 3画素を組として、 一つの集積回路で複数組を制御するものであることを特徴 とする請求の範囲 9又は請求の範囲 1 0に記載の平面ディスプレイ基板。 ' 1 2 . 前記画素制御素子は、 一つの集積回路で、 2行 6列で配列する 3色 X 4画 素の制御を行うもので、 2行 6列の中央に前記画素制御素子が配されていること を特徴とする請求の範囲 9又は請求の範囲 1 0に記載の平面ディスプレイ基板。 1 3 . 前記画素制御素子は、 平面ディスプレイ基板上に転写されるもので、 複数 画素を制御する集積回路が表面に複数形成された画素制御素子用基板を保持基板 に固定する工程と、 画素制御素子用基板を集積回路ごとに切断した画素制御素子 をピックアツプ用基板に固定する工程と、 ピックアツプ用基板上の画素制御素子 を選択的にピックァップ装置に吸着保持させて平面ディスプレイ基板に転写する 工程とを備えた製造方法によって、 平面ディスプレイ基板上に転写されることを 特徴とする請求の範囲 9乃至請求の範囲 1 2のいずれか一つの請求の範囲に記載 の平面ディスプレイ基板。
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