(57)【要約】【課題】画素を構成する発光素子が微細であっても、導通不良により不点灯となった発光素子の導通のリペアを容易かつ効率的に行うことのできる画素のリペア方法を提供する。【解決手段】第一の発光素子３により構成される画素４０のリペア方法であって、一組の配線パターン２４、２５の一部を切断し、前記第一の発光素子と一組の端子２６、２７とを電気的に絶縁する工程と、配線基板４において電極パッド２２ｂ、２３ｂとは別に形成されるとともに前記一組の配線パターンに接続された一組の予備電極パッド２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃに、前記画素を構成するための第二の発光素子３を接続して前記配線基板に実装し、前記第二の発光素子と前記一組の端子とを前記一組の配線パターンを通じて導通させる工程と、を備える。【選択図】図１
2020008751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の発光素子が接続された一組の電極パッドと、前記第一の発光素子に電流を供給するための一組の端子と、前記一組の電極パッドと前記一組の端子とを繋ぐ一組の配線パターンと、を備える配線基板において、前記第一の発光素子により構成される画素のリペア方法であって、
前記配線パターンの一部を切断し、前記第一の発光素子と前記一組の端子とを電気的に絶縁する工程と、
前記配線基板において前記電極パッドとは別に形成されるとともに前記一組の配線パターンに接続された一組の予備電極パッドに、前記画素を構成するための第二の発光素子を接続して前記配線基板に実装し、前記第二の発光素子と前記一組の端子とを前記一組の配線パターンを通じて導通させる工程と、
を備えることを特徴とする画素のリペア方法。
【請求項２】
前記配線基板に複数の予備電極パッドが形成されており、前記第二の発光素子が接続された予備電極パッドにおいて、該第二の発光素子の点灯に不具合がある場合には、
前記配線パターンの一部を切断し、前記第二の発光素子と前記一組の端子とを電気的に絶縁する工程と、
前記画素を構成する他の発光素子を、他の一組の予備電極パッドに接続して前記配線基板に実装し、前記他の発光素子と前記一組の端子とを前記一組の配線パターンを通じて導通させる工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載された画素のリペア方法。
【請求項３】
さらに画素の点灯検査を行う工程と、
点灯検査に問題がない場合に、前記配線基板上に絶縁性の保護膜をコーティングする工程と、
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された画素のリペア方法。
【請求項４】
前記配線パターンに接続された前記端子が前記配線基板上に複数形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された画素のリペア方法。
【請求項５】
前記発光素子は、マイクロＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された画素のリペア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素のリペア方法に関し、例えばマイクロＬＥＤチップのような微細な発光素子であっても、不点灯となった画素を構成する発光素子の導通のリペアを容易かつ効率的に行うことのできる画素のリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば発光素子としてＬＥＤを用いるＬＥＤディスプレイは、カラー映像を表示するものであり、図４（平面図）、図５（一部拡大断面図）に示すようにＬＥＤアレイ基板１の上に蛍光発光層アレイ２を重ねた状態にして構成されている。
【０００３】
ＬＥＤアレイ基板１は、マトリクス状に配置された複数のＬＥＤチップ３が図５に示すように配線基板４上に実装されたものであり、外部に設けた駆動回路からの映像信号が各ＬＥＤチップ３に供給される。前記配線基板４には、各ＬＥＤチップ３を個別にオン、及びオフ駆動して点灯、及び消灯させるための配線が設けられている。
【０００４】
また、前記蛍光発光層アレイ２は、図５に示すようにＬＥＤチップ３から放射される励起光Ｌによって励起されて対応色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の蛍光ＦＬにそれぞれ波長変換する複数の蛍光発光層１１（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）を備えたものである。図示するように赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色対応の蛍光発光層１１が隔壁１２によって仕切られた状態で透明基板１３上に設けられている。各蛍光発光層１１には、各色に対応する蛍光色素粒子が充填されている。
【０００５】
各蛍光発光層１１には１つのＬＥＤチップ３が対応しており、１つの蛍光発光層１１（１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ）と１つのＬＥＤチップ３とで各色のサブピクセル２０（２０Ｒ・２０Ｇ・２０Ｂ）を構成している。
また、図４、図５に示すようにＲ・Ｇ・Ｂの３つのサブピクセル２０により一画素（ピクセル）４０が構成される。
【０００６】
図６は、各画素４０の構成を模式的に示す平面図である。図６に示すように各サブピクセル２０の蛍光発光層１１の占めるエリア内に１つのＬＥＤチップ３がそれぞれ配置され、各ＬＥＤチップ３が発光することにより対応するサブピクセル２０の蛍光発光層１１（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）が励起するようになっている。
【０００７】
ところで、前記ＬＥＤディスプレイを製造する際には、ＬＥＤアレイ基板１の配線基板４上にＬＥＤチップ３を実装する必要がある。
前記配線基板４において、各サブピクセル２０のエリア（サブピクセル領域２１とする）には、図７に示すように陽極用と陰極用に一対の電極パッド５が設けられ、各電極パッド５から配線パターン６が端子７へ引き出されている。
一方、ＬＥＤチップ３の裏面には、図示するように前記一対の電極パッド５に対応する接点３１が設けられている。
【０００８】
前記基板側の電極パッド５とＬＥＤチップ３側の接点３１との電気的接続は、導電性の接着材（ハンダ、或いは特許文献１に開示されるように異方性導電材料の接着材など）が用いられる。
即ち、前記ＬＥＤチップ３は、その接点３１を配線基板４上の電極パッド５に対し導電性接着材を介して電気的に接続され、基板上に実装される。
全てのサブピクセル２０に対し、ＬＥＤチップ３の実装が完了すると、その上に前記蛍光発光層アレイ２が配置され、ＬＥＤディスプレイが製造されていくことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１３２９７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＬＥＤチップ３が実装されたＬＥＤディスプレイにあっては、各画素の点灯検査が実施される。ここで、不点灯や色、輝度等に不具合のある画素が存在する場合には、画素のリペア処理を行う必要がある。
具体的には、サブピクセル単位において、不具合の生じた実装後のＬＥＤチップ３を配線基板４から取り外し、接続不良が無いように再度実装し、再検査を行うようにしている。
【００１１】
しかしながら、近年では発光素子の微細化が進んでおり、例えば、外形寸法が１０μｍ×３０μｍ以下のマイクロＬＥＤチップを発光素子として実装した場合には、チップが微細な上に端子パッド５間のピッチもより短くなり、リペアのためにマイクロＬＥＤチップを取り外すことは非常に困難であった。
即ち、高精細なＬＥＤディスプレイを製造する場合には、効率的にリペア処理ができないという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題のもとになされたものであり、画素を構成する発光素子が微細であっても、導通不良により不点灯となった発光素子の導通のリペアを容易かつ効率的に行うことのできる画素のリペア方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る画素のリペア方法は、第一の発光素子が接続された一組の電極パッドと、前記第一の発光素子に電流を供給するための一組の端子と、前記一組の電極パッドと前記一組の端子とを繋ぐ一組の配線パターンと、を備える配線基板において、前記第一の発光素子により構成される画素のリペア方法であって、前記配線パターンの一部を切断し、前記第一の発光素子と前記一組の端子とを電気的に絶縁する工程と、前記配線基板において前記電極パッドとは別に形成されるとともに前記一組の配線パターンに接続された一組の予備電極パッドに、前記画素を構成するための第二の発光素子を接続して前記配線基板に実装し、前記第二の発光素子と前記一組の端子とを前記一組の配線パターンを通じて導通させる工程と、を備えることに特徴を有する。
【００１４】
尚、前記配線基板に複数の予備電極パッドが形成されており、前記第二の発光素子が接続された予備電極パッドにおいて、該第二の発光素子の点灯に不具合がある場合には、前記配線パターンの一部を切断し、前記第二の発光素子と前記一組の端子とを電気的に絶縁する工程と、前記画素を構成する他の発光素子を、他の一組の予備電極パッドに接続して前記配線基板に実装し、前記他の発光素子と前記一組の端子とを前記一組の配線パターンを通じて導通させる工程と、を備えることが望ましい。
【００１５】
さらに画素の点灯検査を行う工程と、点灯検査に問題がない場合に、前記配線基板上に絶縁性の保護膜をコーティングする工程と、を備えることが望ましい。
また、前記配線パターンに接続された前記端子が前記配線基板上に複数形成されていることが望ましい。
また、前記発光素子は、マイクロＬＥＤであっても本発明は好適である。
【００１６】
このような方法によれば、配線基板上において、発光素子（マイクロＬＥＤなど）を実装可能な電極パッド及び予備の電極パッドを複数組形成するようにした。それにより、発光素子に導通せず画素が点灯しない不具合があった場合には、その発光素子を絶縁処理し、予備の電極パッド上に他の発光素子を追加実装すればよい。
即ち、点灯不良の原因となる発光素子を取り外す必要がないため、発光素子がマイクロＬＥＤチップのような微細な発光素子であっても、容易かつ効率的に導通のリペア処理を行うことができる。
また、従来のようにリペアのために発光素子を一度取り外した後の電極パッドを再利用しないため、電極起因の欠陥を回避することができる。
また、不具合のあった発光素子を残す代わりに、それが接続されていた配線をカットするため、残した不具合のある発光素子との間のショート欠陥を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画素を構成する発光素子が微細であっても、導通不良により不点灯となった発光素子の導通のリペアを容易に行うことのできる画素のリペア方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る画素のリペア方法の第１の実施形態を説明するための配線基板上のサブピクセル領域の配線パターンを示す平面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、図１の配線パターンを利用して導電リペア処理を行う手順について説明するための平面図である。
【図３】図３は、本発明に係る第２の実施形態を説明するための配線基板上のサブピクセル領域の配線パターンを示す平面図である。
【図４】図４は、ＬＥＤディスプレイの構成を模式的に示す平面図である。
【図５】図５は、ＬＥＤディスプレイの構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、従来のＬＥＤディスプレイを構成する一つの画素の構成を模式的に示す平面図である。
【図７】図７は、図６の一画素を構成する一つのサブピクセル領域における配線パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画素のリペア方法の実施形態について図面に基づいて説明する。尚、以下の説明においては、既に図４乃至図７を用いて説明した構成と同様の構成を含むため、対応する部材については同じ符号で示す。
また、以下の実施形態においては、発光素子としてＬＥＤチップを用いた例について説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る画素のリペア方法の第１の実施形態を説明するための配線基板上のサブピクセル領域の配線パターンを示す平面図である。具体的には、ＬＥＤディスプレイを構成するＬＥＤアレイ基板の配線基板４上に形成された一つのサブピクセル領域２１を示す。
尚、ディスプレイを構成する全ての画素において、Ｒ・Ｇ・Ｂの全てのサブピクセルに対し図１に示す構成と同様の構成が適用される。
【００２１】
図１に示す配線基板４上のサブピクセル領域２１には、陽極用と陰極用の電極パッド２２、２３が複数設けられている。図示する例では、陽極用の３つの電極パッド２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、陰極用の３つの電極パッド２３ａ、２３ｂ、２３ｃとが基板４上のサブピクセル領域２１に形成されている。
図示するように電極パッド２２ａと２３ａ、電極パッド２２ｂと２３ｂ、電極パッド２２ｃと２３ｃがそれぞれ組となり、それぞれ１つのＬＥＤチップ３を取り付け（実装）可能とされている。
【００２２】
また、配線基板４上には、ＬＥＤチップ３（電極パッド２２、２３）に電流供給するための一組の端子２６、２７が形成されている。
【００２３】
さらに、配線基板４上には、電極パッド２２ａ、２２ｂ、２２ｃに接続されるとともに前記端子２６側に引き出された配線パターン２４と、電極パッド２３ａ、２３ｂ、２３ｃに接続されるとともに前記端子２７側に引き出された配線パターン２５とが形成されている。図示するように、本実施形態では対向する櫛歯が噛み合うような一組の配線パターン２４、２５の形状としているが、本発明にあっては、この形態に限定されるものではない。
【００２４】
前記サブピクセル領域２１に、ＬＥＤチップ３を実装する際には、正常に点灯するＬＥＤチップ３が領域内に１つ存在すればよいため、１つのＬＥＤチップ３を実装する。
例えば、図示するようにサブピクセル領域２１において、その中心付近にある電極パッド２２ｂと２３ｂとに対してＬＥＤチップ３（破線部）を、導電性接着材を介して実装する。これによりＬＥＤチップ３に対して端子２６、２７から電流供給可能な状態となる。尚、この例の場合、その他の電極パッド２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃは空き端子となり、予備電極パッドとして利用されることになる。
【００２５】
続いて、このように構成されたサブピクセル領域２１内の電極パッド及び配線パターンを利用した画素のリペア方法について説明する。
例えば、図２（ａ）に示すように、サブピクセル領域２１の電極パッド２２ｂと２３ｂとに対して破線で示すＬＥＤチップ３Ａ（第一の発光素子）が接続されている場合、ＬＥＤチップ３Ａに対して端子２６、２７から給電される。
【００２６】
画素の点灯検査において、前記ＬＥＤチップ３Ａが例えば不点灯であった場合、図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップ３Ａに接続された配線パターン２４，２５の一部である枝配線２４ｂ、２５ｂをレーザ加工により切断する。このレーザ加工には、例えばＹＡＧなどのパルスレーザを用いることができる。
これにより電極パッド２２ｂ、２３ｂと一対の端子２６、２７とは電気的に絶縁される。電気的に絶縁された電極パッド２２ｂ、２３ｂ上のＬＥＤチップ３Ａは取り外さずにそのままにしておく。
【００２７】
そして、図２（ｃ）に示すように、ＬＥＤチップ３が搭載されていない（空き端子となっていた）予備の電極パッド２２ａ、２３ａ（または電極パッド２２ｃ、２３ｃ）上にＬＥＤチップ３Ｂ（第二の発光素子）を追加実装する。ここで、画素４０の中心位置からＬＥＤチップ３Ｂの位置が移動したとしても、微小な位置の違いであり目視で認識できるものではない。
【００２８】
そして、再度、画素の点灯検査を行い、ディスプレイを構成するすべての画素について正常に点灯が確認されると、ウレタン樹脂等の絶縁性の保護膜（平坦化膜）をＬＥＤアレイ基板１上にコーティングする。この絶縁性の保護膜により、余った配線部分や電極が短絡発生の原因となることを防止することができる。
【００２９】
尚、前記電極パッド２２ｃ、２３ｃ上にＬＥＤチップ３Ｂを追加実装しても点灯しない場合には、ＬＥＤチップ３Ｂに接続された枝配線２４ａ、２５ａをレーザ加工により切断する。そして、残る電極パッド２２ｃ，２３ｃ上にＬＥＤチップ３（他の発光素子）を追加実装し、再々度、画素の点灯検査を行えばよい。
【００３０】
続いて、本発明に係る画素のリペア方法の第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る第２の実施形態を説明するための配線基板上のサブピクセル領域の配線パターンを示す平面図である。
図３に示す構成は、図１、２においてサブピクセル領域２１内に形成した配線パターンを１ブロックとしたときに、サブピクセル領域２１内に複数のブロックを配置したもの（図示する例では破線で囲む４つのブロックＢｋ１〜Ｂｋ４）である。また、配線パターンに接続された端子も複数配置しておく（図示する例では、端子２６Ａ，２６Ｂと端子２７Ａ，２７Ｂ）。
尚、このように複数のブロックＢｋをサブピクセル領域内に配置する場合には、電極と配線の位置を多重化させるために縦方向及び横方向にブロックＢｋを配置することが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、ＬＥＤチップ３自体の導通の問題、或いはＬＥＤチップ３と電極チップ２２、２３との導通の問題ではなく、それより手前の配線に原因がある場合のリペアに対応することができる。例えば図３に示すような断線欠陥Ｄ１，Ｄ２がある場合には、ブロックＢｋ３，Ｂｋ４を用いればよい。
即ち、ＬＥＤチップ３の配置場所と予備配線を縦横方向に多重化することにより、修正可能とする確率をより向上することができる。
【００３２】
以上のように本発明にかかる実施の形態によれば、配線基板上のサブピクセル領域において、ＬＥＤチップ３を実装可能な電極パッド及び予備の電極パッドを複数組形成するようにした。それにより、ＬＥＤチップ３に導通せず画素が点灯しない不具合があった場合には、そのＬＥＤチップ３を絶縁処理し、予備の電極パッド上に他のＬＥＤチップ３を追加実装すればよい。
即ち、点灯不良の原因となるＬＥＤチップ３を取り外す必要がないため、ＬＥＤチップ３がマイクロＬＥＤチップのような微細な発光素子であっても、容易かつ効率的に導通リペア処理を行うことができる。
また、従来のようにリペアのためにＬＥＤチップを一度取り外した後の電極パッドを再利用しないため、電極起因の欠陥を回避することができる。
また、不具合のあったＬＥＤチップを残す代わりに、それが接続されていた配線をカットするため、残した不具合のあるＬＥＤチップとの間のショート欠陥を防止することができる。
【００３３】
尚、前記第一の実施の形態においては、サブピクセル領域２１の中央にある電極パッド２２、２３を除く他の電極パッド２２、２３を予備の電極パッドとしたが、本発明にあっては、その例に限定されるものではない。
即ち、サブピクセル領域２１内のいずれの電極パッド２２、２３の組を予備ではなく主としてよい。
【００３４】
また、前記実施の形態においては、発光素子がマイクロＬＥＤを含むＬＥＤチップの場合について述べたが、本発明はこれに限られず発光素子は他の発光可能な半導体部品であっても他のマイクロ電子部品であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１      ＬＥＤアレイ基板
２      蛍光発光層アレイ
３      ＬＥＤチップ（発光素子）
３Ａ    ＬＥＤチップ（第１の発光素子）
３Ｂ    ＬＥＤチップ（第２の発光素子）
４      配線基板
６      配線パターン
１１    蛍光発光層
１２    隔壁
１３    透明基板
２０    サブピクセル
２１    サブピクセル領域
２２ａ  電極パッド（予備電極パッド）
２２ｂ  電極パッド
２２ｃ  電極パッド（予備電極パッド）
２３ａ  電極パッド（予備電極パッド）
２３ｂ  電極パッド
２３ｃ  電極パッド（予備電極パッド）
２４    配線パターン
２５    配線パターン
２６    端子
２７    端子
３１    接点
４０    画素
【図１】
2020008751.tif 000003
【図２】
2020008751.tif 000004
【図３】
2020008751.tif 000005
【図４】
2020008751.tif 000006
【図５】
2020008751.tif 000007
【図６】
2020008751.tif 000008
【図７】
2020008751.tif 000009