(57)【要約】【課題】マイクロＬＥＤ等の微小なサイズの電子部品と配線基板との接続が良好に保たれた基板接続構造を提供する。【解決手段】複数の電子部品３を、配線基板４上に押圧して接続した基板接続構造であって、配線基板４上に設けられ、電子部品３が押圧されたときに該押圧力に応じて収縮する弾性層５と、各々の電子部品３に設けられた接続端子３ａに対応して、弾性層５上に配置された電極パッド６上に設けられ、接続端子３ａと接続する導電性の弾性突起部７と、弾性突起部７の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、電子部品３と前記弾性層５とを接着する絶縁性の接着部材８と、を含み、電子部品３と配線基板４との接続に際して、対応する接続端子３ａと弾性突起部７との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を弾性層の収縮により吸収して、接着部材８で電子部品３と弾性層５とを接着し、接続端子３ａと弾性突起部７とを接続させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品を、該電子部品を駆動する配線層を含む配線基板上に押圧して接続した基板接続構造であって、
前記配線基板上に設けられ、前記電子部品が押圧されたときに該押圧力に応じて収縮する弾性層と、
各々の前記電子部品に設けられた接続端子に対応して、前記弾性層上に配置された電極パッド上に設けられ、前記接続端子と接続する導電性の弾性突起部と、
前記弾性突起部の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、前記電子部品と前記弾性層とを接着する絶縁性の接着部材と、
を含み、
前記電子部品と前記配線基板との接続に際して、対応する前記接続端子と前記弾性突起部との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を前記弾性層の収縮により吸収して、前記接着部材で電子部品と前記弾性層とを接着し、前記接続端子と前記弾性突起部とを接続させることを特徴とする基板接続構造。
【請求項２】
前記弾性層は、前記電子部品を前記配線基板上に実装するためのレーザリフトオフの処理に用いられる光透過性のウエハの反り、各々の前記電子部品の高さのばらつき、各々の前記接続端子の高さのばらつき、各々の前記弾性突起部の高さのばらつき、前記配線基板の平坦性の度合い、各々の前記接着部材の高さのばらつきのうちの少なくとも１つに起因して生じた高低差を前記弾性層の収縮により吸収することを特徴とする請求項１に記載の基板接続構造。
【請求項３】
前記配線基板の下層に、前記配線基板の平坦性の度合いを改善する他の弾性層をさらに設けたことを特徴とする請求項１又２に記載の基板接続構造。
【請求項４】
前記電子部品は、マイクロＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の基板接続構造。
【請求項５】
カラー映像が表示可能なマイクロＬＥＤディスプレイであって、
マトリクス状に配置された複数のマイクロＬＥＤと、前記マイクロＬＥＤを駆動する配線層を含む配線基板と、を含むＬＥＤアレイ基板を備え、
前記マイクロＬＥＤと前記配線基板との接続は、
前記配線基板上に設けられ、前記マイクロＬＥＤが押圧されたときに該押圧力に応じて収縮する弾性層と、
各々の前記マイクロＬＥＤに設けられた接続端子に対応して、前記弾性層上に配置された電極パッド上に設けられ、前記接続端子と接続する導電性の弾性突起部と、
前記弾性突起部の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、前記マイクロＬＥＤと前記弾性層とを接着する絶縁性の接着部材と、を含む接続要素によって接続され、
前記マイクロＬＥＤと前記配線基板との接続に際して、対応する前記接続端子と前記弾性突起部との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を前記弾性層の収縮により吸収して、前記接着部材で前記マイクロＬＥＤと前記弾性層とを接着し、前記接続端子と前記弾性突起部とを接続させることを特徴とするマイクロＬＥＤディスプレイ。
【請求項６】
前記ＬＥＤアレイ基板上に、前記マイクロＬＥＤから放射される励起光によって励起されることにより、対応色の蛍光に夫々波長変換する複数の蛍光発光層を有する蛍光発光層アレイを、さらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のマイクロＬＥＤディスプレイ。
【請求項７】
光透過性のウエハの一方の面上にマトリクス状に配置された複数の電子部品を、該電子部品を駆動する配線層を含む配線基板上に位置決めして、前記ウエハの他方の面から前記電子部品を押圧し、前記電子部品を固定した後に、前記ウエハをレーザリフトオフの処理によって剥離することにより、前記電子部品を前記配線基板に実装する部品実装方法であって、
前記配線基板上に、前記電子部品が押圧されたときに該圧力に応じて収縮する弾性層を形成する工程と、
前記電子部品の接続端子に対応して前記弾性層上に配置された電極パッド上に導電性の弾性突起部をパターニング形成する工程と、
前記電子部品の前記接続端子と前記配線基板の前記配線層とをビア接続をする工程と、
前記弾性層上に絶縁性の接着剤を塗布したのち露光及び現像をして、前記電極パッドの周囲の予め定められた位置に柱状に接着部材を形成する工程と、
前記電子部品を前記配線基板上に位置決めして押圧する工程と、
前記接着部材を硬化させて前記電子部品を前記配線基板に接着する工程と、
前記ウエハを前記レーザリフトオフの処理により剥離する工程と、
を含むことを特徴とする部品実装方法。
【請求項８】
前記電子部品は、マイクロＬＥＤであることを特徴とする請求項７に記載の部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と配線基板とを接続する基板接続構造に関し、特にマイクロＬＥＤ（light emitting diode）のような微小なサイズの電子部品の実装を可能にする基板接続構造、その基板接続構造を採用したマイクロＬＥＤディスプレイ、及び電子部品を配線基板に実装する部品実装方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路等が形成された基板への発光ダイオード（ＬＥＤ）の接続を容易にするための基板接続構造としては、照明用に用いるサイズのＬＥＤを、異方性導電接着剤（ＡＣＡ：Anisotropic Conductive Film）を含む接着材料を介して、その基板に接続したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３―５３１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来例のような基板接続構造を、例えばマイクロＬＥＤディスプレイに組み込まれるマイクロＬＥＤ（電子部品）に適用しようとすると、基板接続構造についてもマイクロＬＥＤのサイズに応じて微小化する必要が生じる。この場合、上記の異方性導電接着剤に含まれている金属粒子の粒径サイズが、マイクロＬＥＤのサイズに対して無視できない程度になり、基板接続構造の微小化の実現に影響を及ぼす。そのため、マイクロＬＥＤ用の基板接続構造に上記の異方性導電接着剤を用いるのは、好ましくない。
【０００５】
これに加えて、例えば、レーザリフトオフ（LLO：Laser Lift Off）の処理により、各々のマイクロＬＥＤを配線基版上に実装する場合、マイクロＬＥＤと配線基板との間で接続不良が起こり得る。ここで、レーザリフトオフは、例えば、一方の面上に複数のマイクロＬＥＤをマトリクス状に配置したサファイア基板と配線基板とを貼り合わせて、他方の面上にレーザを照射して、そのサファイア基板を剥離して除去することをいう。上記接続不良は、例えば、サファイア基板の反り、即ち、サファイア基板の平面度が均一でない場合に起こり得る。なお、上記接続不良は、サファイア基板の反りに限られず、例えばマイクロＬＥＤ自体の高さのばらつき等、他の要因によっても起こり得る。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、マイクロＬＥＤ等の微小なサイズの電子部品と配線基板との接続が良好に保たれた基板接続構造、その基板接続構造を採用したマイクロＬＥＤディスプレイ、及び電子部品を配線基板に実装する部品実装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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による基板接続構造は、複数の電子部品を、該電子部品を駆動する配線層を含む配線基板上に押圧して接続した基板接続構造であって、上記配線基板上に設けられ、上記電子部品が押圧されたときに該押圧力に応じて収縮する弾性層と、各々の上記電子部品に設けられた接続端子に対応して、上記弾性層上に配置された電極パッド上に設けられ、上記接続端子と接続する導電性の弾性突起部と、上記弾性突起部の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、上記電子部品と上記弾性層とを接着する絶縁性の接着部材と、を含み、上記電子部品と上記配線基板との接続に際して、対応する上記接続端子と上記弾性突起部との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を上記弾性層の収縮により吸収して、上記接着部材で電子部品と上記弾性層とを接着し、上記接続端子と上記弾性突起部とを接続させる。
【０００８】
また、本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイは、カラー映像が表示可能なマイクロＬＥＤディスプレイであって、マトリクス状に配置された複数のマイクロＬＥＤと、上記マイクロＬＥＤを駆動する配線層を含む配線基板と、を含むＬＥＤアレイ基板を備え、上記マイクロＬＥＤと上記配線基板との接続は、上記配線基板上に設けられ、上記マイクロＬＥＤが押圧されたときに該押圧力に応じて収縮する弾性層と、各々の上記マイクロＬＥＤに設けられた接続端子に対応して、上記弾性層上に配置された電極パッド上に設けられ、上記接続端子と接続する導電性の弾性突起部と、上記弾性突起部の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、上記マイクロＬＥＤと上記弾性層とを接着する絶縁性の接着部材と、を含む接続要素によって接続され、上記マイクロＬＥＤと上記配線基板との接続に際して、対応する上記接続端子と上記弾性突起部との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を上記弾性層の収縮により吸収して、上記接着部材で上記マイクロＬＥＤと上記弾性層とを接着し、上記接続端子と上記弾性突起部とを接続させる。
【０００９】
また、本発明による部品実装方法は、光透過性のウエハの一方の面上にマトリクス状に配置された複数の電子部品を、該電子部品を駆動する配線層を含む配線基板上に位置決めして、上記ウエハの他方の面から上記電子部品を押圧し、上記電子部品を固定した後に、上記ウエハをレーザリフトオフの処理によって剥離することにより、上記電子部品を上記配線基板に実装する部品実装方法であって、上記配線基板上に、上記電子部品が押圧されたときに該圧力に応じて収縮する弾性層を形成する工程と、上記電子部品の接続端子に対応して上記弾性層上に配置された電極パッド上に導電性の弾性突起部をパターニング形成する工程と、上記電子部品の上記接続端子と上記配線基板の上記配線層とをビア接続をする工程と、上記弾性層上に絶縁性の接着剤を塗布したのち露光及び現像をして、上記電極パッドの周囲の予め定められた位置に柱状に接着部材を形成する工程と、上記電子部品を上記配線基板上に位置決めして押圧する工程と、上記接着部材を硬化させて上記電子部品を上記配線基板に接着する工程と、上記ウエハを上記レーザリフトオフの処理により剥離する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の基板接続構造によれば、絶縁性の上記接着部材を設けたことにより異方性導電接着剤の使用を不要とし、また、上記弾性層を設けたことにより、上記電子部品と上記配線基板との接続に際して、上記高低差が生じた場合、該高低差を上記弾性層の収縮により吸収して、上記接続端子と上記弾性突起部とを接続させるので、例えばマイクロＬＥＤ等の微小なサイズの電子部品と配線基板との接続を良好に保つことができる。
【００１１】
また、本発明のマイクロＬＥＤディスプレイによれば、上記マイクロＬＥＤと上記配線基板との接続は、上記接続要素により接続されるので、上記マイクロＬＥＤ等の電子部品と上記配線基板との接続を良好に保つことができる。これにより、上記マイクロＬＥＤディスプレイの製造における上記マイクロＬＥＤの接続不良による歩留りを改善することができる。
【００１２】
さらに、本発明の部品実装方法によれば、本発明の基板接続構造を形成することにより、上記電子部品と上記配線基板との接続を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイの実施形態を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明による基板接続構造が適用されたＬＥＤアレイ基板を模式的に示す断面図である。
【図３】図１の要部拡大断面図である。
【図４】本発明による部品実装方法を説明する工程図である。
【図５】本発明による部品実装方法を説明する工程図である。
【図６】本発明による部品実装方法の工程を示すフローチャートである。
【図７】蛍光発光層アレイの製造について説明する工程図である。
【図８】蛍光発光層アレイの製造工程を示すフローチャートである。
【図９】ＬＥＤアレイ基板と蛍光発光層アレイとの組立工程について説明する工程図である。
【図１０】マイクロＬＥＤと配線基板との間で接続不良を起こす要因を示す説明図である。
【図１１】マイクロＬＥＤと配線基板との間で接続不良を起こす要因を示す説明図である。
【図１２】サファイア基板の平坦性の問題を解決する手段を示す説明図である。
【図１３】マイクロＬＥＤにおける高さのばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。
【図１４】マイクロＬＥＤの接続端子おける高さばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。
【図１５】弾性突起部における高さのばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。
【図１６】配線基板の平坦性の問題を解決する手段を示す説明図である。
【図１７】本発明による基板接続構造の変形例を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明による基板接続構造に対する比較例を説明する図である。
【図１９】本発明による基板接続構造に対する比較例を説明する図である。
【図２０】本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイの変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイの実施形態を模式的に示す平面図である。図２は、本発明による基板接続構造が適用されたＬＥＤアレイ基板を模式的に示す断面図である。マイクロＬＥＤディスプレイ１００は、ＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２とを含む。なお、マイクロＬＥＤディスプレイは、フラットディスプレイやフレキシブルディスプレイに適用可能である。マイクロＬＥＤディスプレイ１００が、例えばフラットディスプレイに適用される場合、図１において、他の構成要素として、例えば保護ガラスの図示が省略されている。
【００１５】
なお、本発明による基板接続構造は、上述の接続不良を起こす要因が生じない場合にも、適用できる。そこで、説明をわかりやすくするため、先ず、接続不良を起こす要因が生じない場合の適用例について説明し、その次に接続不良を起こす要因が生じる場合の適用例について説明する。
【００１６】
ＬＥＤアレイ基板１は、図１に示すようにマトリクス状に配置された複数のマイクロＬＥＤ３と、マイクロＬＥＤ３を駆動する配線層を含む配線基板４とを含む。ＬＥＤアレイ基板１は、駆動回路（図示省略）から映像信号を各マイクロＬＥＤ３に供給し、各マイクロＬＥＤ３を個別にオンして点灯及びオフして消灯させることができる。
【００１７】
蛍光発光層アレイ２は、赤色（１１Ｒ）、緑（１１Ｇ）、青（１１Ｂ）の蛍光色素の組み合わせで構成される蛍光発光層１１を備える。各蛍光発光層１１は、蛍光発光層アレイ２において、例えば図１に示すようなストライプ状の開口２１が設けられた位置に形成されている。蛍光発光層アレイ２の詳細については、図３を用いて後述する。
【００１８】
マイクロＬＥＤ３は、紫外から青色波長帯の光を発光するものであり、窒化ガリウム（ＧａＮ）を主材料として製造される。マイクロＬＥＤ３は、電子部品の一例であって、波長が例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの近紫外線を発光するＬＥＤであっても、波長が例えば３８０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光を発光するＬＥＤであってもよい。マイクロＬＥＤ３は、例えば、外形寸法が１０μｍ×３０μｍ以下のミクロンオーダーのサイズであって、発光が良好なＬＥＤを対象とする。
【００１９】
図２では、図１に示すＡ−Ａ線断面図において、領域Ｒ１で囲まれたＬＥＤアレイ基板１の断面図を示している。ＬＥＤアレイ基板１は、マイクロＬＥＤ３、接続端子３ａ、配線基板４、弾性層５、電極パッド６、弾性突起部７、及び接着部材８を備える。なお、マイクロＬＥＤ３と配線基板４との接続は、接続要素Ｓによって接続される。接続要素Ｓは、例えば、接続端子３ａ、弾性層５、電極パッド６、弾性突起部７、及び接着部材８を含んで構成されるものである。接続要素Ｓは、マイクロＬＥＤ３と配線基板４との機械的な接続及び電気的な接続を実現させるものである。
【００２０】
接続端子３ａは、マイクロＬＥＤ３に設けられた電極であって、弾性突起部７と接続して電気的な導通が図られる。
【００２１】
配線基板４は、例えば、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）であって、絶縁性を有するベースフィルム（例えば、ポリイミド）と、電気回路を形成した配線層とからなるフィルム状の基板である。図２に示す配線基板４は、一例として、ポリイミド層４１と配線層４２とが交互に設けられた多層フレキシブル基板の構造を有している。ビア４３は、スルーホールの構造を有し、このスルーホールには、例えば、銅が充填される等して電気的に接続する配線が設けられている。
【００２２】
弾性層５は、配線基板４上に設けられ、マイクロＬＥＤ３と配線基板４とを接続に際してマイクロＬＥＤ３が押圧されたときに該押圧力に応じて収縮するものである。具体的には、マイクロＬＥＤ３と配線基板４とを接続に際して、接続端子３ａと弾性突起部７とは対向しており、各々対応する接続端子３ａと弾性突起部７との高さ方向の間隔に高低差が生じた場合、該高低差を弾性層５の収縮により吸収する。弾性層５は、例えば、シリコン樹脂で形成されている。但し、弾性層５は、シリコン樹脂に限られず、例えば、シリコン系材料であって、シリコンを主成分にするものであってもよいし、クッション性を有するシリコン樹脂と同様の機能を有するものであってもよい。本実施形態では、上記高低差が生じた場合であっても、その高低差が吸収されることにより、接続端子３ａと弾性突起部７とを良好に接続させることができる。なお、弾性層５は、押圧されなくなると、収縮した箇所について元の状態に戻そうとする復元力が作用する。そのため、押圧した状態で、マイクロＬＥＤ３と配線基板４とを固着させて接続することが好ましい。
【００２３】
電極パッド６は、電気的に接続させるものであって、マイクロＬＥＤ３に設けられた接続端子３ａに対応して、弾性層５上の予め定められた位置に設けられている。具体的には、電極パッド６は、図２に示すようにマイクロＬＥＤ３の光取り出し面３ｂとは反対の面に設けられた接続端子３ａに対応して、弾性層５上に設けられている。図２に示すように、マイクロＬＥＤ３は、電極パッド６上にパターニング形成された導電性の弾性突起部７を介してマイクロＬＥＤ３の接続端子３ａと電極パッド６とが電気接続されるようになっている。
【００２４】
弾性突起部７は、電極パッド６上に設けられ、接続端子３ａと電極パッド６とを電気接続させるものであって、配線基板４側に設けられた接続端子である。接続端子３ａと弾性突起部７との接する箇所が、接続端子３ａの接点（接触面）であり、弾性突起部７の接点（接触面）である。
【００２５】
詳細には、弾性突起部７は、例えば、表面に金やアルミニウム等の良導電性の導電体膜７ａを被着させた樹脂製の柱状突起７ｂである。但し、弾性突起部７は、フォトレジストに銀等の導電性微粒子を添加した導電性フォトレジスト又は導電性高分子を含む導電性フォトレジストで形成した柱状突起で構成されてもよい。なお、図２においては、一例として弾性突起部７として表面に導電体膜７ａを被着させた柱状突起７ｂを形成した場合を示しているが、弾性突起部７は、上記のとおり、導電性フォトレジストで形成したものであってもよい。
【００２６】
接着部材８は、弾性突起部７の周囲の予め定められた位置に柱状に設けられ、マイクロＬＥＤ３と弾性層５とを接着（接合）するものであって、絶縁性を有する感光性接着剤である。具体的には、図２に示すように、マイクロＬＥＤ３は、配線基板４の電極パッド６の周囲に設けられた接着部材８を介して弾性層５上に接着により固定されている。この場合、接着部材８は、露光及び現像によりパターニングが可能な感光性接着剤であることが好ましい。但し、接着部材８は、アンダーフィル剤であっても、紫外線硬化型の接着剤であってもよい。要するに、接着部材８は、例えば、異方性導電接着剤（ＡＣＡ）のような数十ミクロンのサイズの金属粒子を含まないので、接続要素Ｓに影響を及ぼすことがない。
【００２７】
ここで、弾性層５、弾性突起部７、接着部材８に関し、各々の硬さの度合い（ヤング率）は、弾性突起部７＞弾性層５＞接着部材８とする。つまり、弾性突起部７は、弾性層５、接着部材８よりも硬く、弾性層５は接着部材８よりも硬い。次に、蛍光発光層アレイ２の構造について説明する。
【００２８】
図３は、図１の要部拡大断面図である。図３では、図１に示すＢ−Ｂ線断面図において、領域Ｒ２で囲まれたマイクロＬＥＤディスプレイ１００の要部拡大断面図を示している。なお、図３では、図２に示すＬＥＤアレイ基板１を、マイクロＬＥＤ３、接続要素Ｓ及び配線基板４の構成で簡略化して描いている。
【００２９】
ＬＥＤアレイ基板１に配置されたマイクロＬＥＤ３上には、図３に示すように蛍光発光層アレイ２が設けられている。この蛍光発光層アレイ２は、マイクロＬＥＤ３から放射される励起光Ｌにより、対応色の蛍光ＦＬに夫々波長変換する複数の蛍光発光層１１を備えたものである。なお、説明の便宜上、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを図示しているため、ＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２とは、後述する図９（ｂ）と比較して、間隔をよりあけて図示されている。
【００３０】
蛍光発光層アレイ２は、赤色、緑色及び青色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。具体的には、蛍光発光層１１は、レジスト膜中に数十ミクロンオーダーの粒子径の大きい蛍光色素１４ａと、数十ナノメートルオーダーの粒子径の小さい蛍光色素１４ｂとを混合、分散させたものである。なお、蛍光発光層アレイ２は、蛍光発光層１１を粒子径の大きい蛍光色素１４ａだけで構成してもよいが、この場合には、蛍光色素１４ａの充填率が低下し、励起光Ｌの表示面側への漏れ光が増してしまう。
【００３１】
一方、蛍光発光層アレイ２は、蛍光発光層１１を粒子径の小さい蛍光色素１４ｂだけで構成した場合には、耐光性等の安定性が劣るという問題がある。したがって、本実施形態では、上記のように蛍光発光層１１を粒子径の大きい蛍光色素１４ａを、粒子径の小さい蛍光色素１４ｂと比較して、より多く混合させた混合物で構成することが好ましい。これにより、励起光Ｌの表示面側への漏れ光を抑制すると共に、発光効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、粒子径の異なる蛍光色素１４の混合比率は、体積比で粒子径の大きい蛍光色素１４ａが５０〜９０Ｖｏｌ％に対して、粒子径の小さい蛍光色素１４ｂは１０〜５０Ｖｏｌ％とし、蛍光色素１４ａと蛍光色素１４ｂとを併せて１００Ｖｏｌ％とするのが望ましい。
【００３３】
本実施形態では、図１において、各色対応の蛍光発光層１１をストライプ状に設けた場合について示しているが、各色対応の蛍光発光層１１を各マイクロＬＥＤ３に個別に対応させて設けてもよい。
【００３４】
また、隔壁１２は、各色対応の蛍光発光層１１を取り囲んで設けられ、各色対応の蛍光発光層１１を互いに隔てるものである。隔壁１２は、例えば透明な感光性樹脂で形成されている。本実施形態では、蛍光発光層１１内における粒子径の大きい蛍光色素１４ａの充填率を上げるためには、隔壁１２として、高さ対幅のアスペクト比が３以上を可能とする高アスペクト材料を使用するのが望ましい。このような高アスペクト材料としては、例えば日本化薬株式会社製のＳＵ−８ ３０００のフォトレジストがある。
【００３５】
隔壁１２の表面には、図３に示すように、金属膜１５が設けられている。この金属膜１５は、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬが隔壁１２を透過して隣接する他の色の蛍光発光層１１における蛍光ＦＬと混色するのを防止するためのものである。蛍光ＦＬは、蛍光発光層１１が励起光Ｌにより励起されることにより、発光する。金属膜１５は、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを十分に遮断できる厚みで形成されている。この場合、金属膜１５としては、励起光Ｌを反射し易いアルミニウムやアルミ合金等の薄膜が好適である。
【００３６】
これにより、蛍光発光層アレイ２は、隔壁１２に向かって蛍光発光層１１を透過した励起光Ｌをアルミニウム等の金属膜１５で蛍光発光層１１の内側に反射させ、蛍光発光層１１の発光に利用することができる。そのため、蛍光発光層１１の発光効率は、向上する。但し、隔壁１２の表面に被着される薄膜は、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを反射する金属膜１５に限られず、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを吸収するものであってもよい。
【００３７】
次に、このように構成されたマイクロＬＥＤディスプレイ１００の製造方法について説明する。マイクロＬＥＤディスプレイ１００の製造方法では、大きく分けて、ＬＥＤアレイ基板１の製造工程と、蛍光発光層アレイ２の製造工程と、ＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２との組立工程が含まれる。そして、ＬＥＤアレイ基板１の製造工程では、本発明による部品実装方法が適用される。先ず、ＬＥＤアレイ基板１の製造するため、配線基板４へのマイクロＬＥＤ３の部品実装方法について説明する。
【００３８】
図４、５は、本発明による部品実装方法を説明する工程図である。図６は、本発明による部品実装方法の工程を示すフローチャートである。
【００３９】
マイクロＬＥＤ３を配線基板４に実装する部品実装方法は、図４、５に示す工程により実現される。この部品実装方法は、サファイア基板３０の一方の面上にマトリクス状に配置された複数のマイクロＬＥＤ３を、該マイクロＬＥＤ３を駆動する配線層４２を含む配線基板４上に位置決めして、サファイア基板３０の他方の面からマイクロＬＥＤ３を押圧し、マイクロＬＥＤ３を固定した後に、マイクロＬＥＤ３をレーザリフトオフの処理によって剥離することにより、マイクロＬＥＤ３を配線基板４に実装する。なお、サファイア基板３０は、光透過性のウエハの一例である。詳細には、部品実装方法は、図６に示すとおり、弾性層の形成（工程Ｓ１１）、電極パッド及び柱状突起の形成（工程Ｓ１２）、導電性の弾性突起部の形成（工程Ｓ１３）、ビア接続（工程Ｓ１４）、接着部材の形成（工程Ｓ１５）、位置合わせ（工程Ｓ１６）、押圧（工程Ｓ１７）、接着（工程Ｓ１８）、及びレーザリフトオフ（工程Ｓ１９）を含む。以下、この順序に従って、説明を続ける。
【００４０】
弾性層の形成（工程Ｓ１１）は、予め用意した配線基板４上に弾性層５を形成する。図４（ａ）は、弾性層５が形成された状態を例示している。なお、配線基板４は、上述した多層フレキシブル基板の構造を有している。工程Ｓ１１では、例えば、配線基板４上に液状のシリコン樹脂材を塗布して、配線基板４の上面の全体に層状（例えば５〜１５μｍ程度の範囲内）にコーティングし、続いて、所定の温度雰囲気下の元で硬化させることにより弾性層５を形成する。
【００４１】
次に、電極パッド及び柱状突起の形成（工程Ｓ１２）について説明する。工程Ｓ１２では、マイクロＬＥＤ３の接続端子３ａに対応させて、電極パッド６を弾性層５上に形成する。電極パッド６は、例えばフォトリソグラフィープロセス等の技術により製造される。
【００４２】
続いて、工程Ｓ１２では、弾性層５の上面の全面にフォトスペーサ用のレジストを塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して、電極パッド６上に弾性を有する柱状突起７ｂをパターニング形成する。図４（ｂ）は、電極パッド６及び柱状突起７ｂが形成された状態を示している。
【００４３】
次に、導電性の弾性突起部の形成（工程Ｓ１３）では、柱状突起７ｂ上に、金又はアルミニウム等の良導電性の導電体膜７ａをスパッタリングや蒸着等により成膜して弾性突起部７を形成する。弾性突起部７は、導電体膜７ａと柱状突起７ｂとで構成される。図４（ｃ）は、電極パッド６及び弾性突起部７が形成された状態を例示している。
【００４４】
具体的には、工程Ｓ１３では、導電体膜７ａを成膜する前に、フォトリソグラフィーにより電極パッド６上を除く周辺部分にレジスト層を形成し、導電体膜７ａの成膜後に溶解液でレジスト層を溶解させると共に、レジスト層上の導電体膜７ａを除去する。
【００４５】
なお、弾性突起部７は、上述したとおり、フォトレジストに銀等の導電性微粒子を添加した導電性フォトレジスト又は導電性高分子を含む導電性フォトレジストで形成した柱状突起７ｂあってもよい。この場合は、弾性突起部７は、配線基板４の上面の全面に導電性フォトレジストを予め定められた厚みで塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して電極パッド６上に柱状突起７ｂとしてパターニング形成される。
【００４６】
このように、弾性突起部７は、例えば、フォトリソグラフィープロセスを適用して形成されるので、マイクロＬＥＤ３の接続端子３ａの間隔が１０μｍ程度より狭くなっても容易に形成することができる。したがって、高精細なマイクロＬＥＤディスプレイ１００の製造が可能となる。
【００４７】
次に、ビア接続（工程Ｓ１４）では、例えば、レーザによる孔形成及びめっき処理により、電極パッド６と配線基板４の配線層４２とを電気的に接続する。この場合、弾性層５及び配線基板４の予め定められた箇所にレーザ加工が施されることにより、弾性層５は貫通し、配線基板４内の所定の配線層４２上に至るまでビア４３（スルーホール）が形成される。このスルーホールは、金属（例えば、銅）めっきにより、金属が充填され、電気的に接続を可能とする。これにより、ビア接続が完了する。
【００４８】
図４（ｄ）は、ビア接続がされた後の状態を示している。なお、ビア接続によるビア４３の一方の端部は、電極パッド６及び弾性突起部７と接続しているが、押圧時に、電極パッド６が弾性層５に沈み込んでも、依然として弾性突起部７と接続できる構成になっている。そのため、断線による接続不良を回避することができる。
【００４９】
次に、接着部材の形成（工程Ｓ１５）では、図４（ｄ）に示す状態で、感光性接着剤を塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して弾性突起部７上を含む予め定められた領域の感光性接着剤が除去されるようにパターニングし、接着部材８を形成する。この場合、塗布される感光性接着剤の厚みは、電極パッド６と弾性突起部７とを含む高さ寸法よりも大きくなるようにする。図４（ｅ）は、各々の接着部材８が弾性層５上に形成された状態を示している。
【００５０】
次に、位置合わせ（工程Ｓ１６）では、サファイア基板３０と配線基板４とを位置合わせするため、図５（ａ）に示すように、サファイア基板３０と配線基板４とを貼り合わせたときに、互いに接続端子３ａと弾性突起部７とが接続するように位置決めする。図５（ａ）は、接続端子３ａと弾性突起部７とが位置決めされた状態を示している。
【００５１】
具体的には、位置合わせ（工程Ｓ１６）は、サファイア基板３０と配線基板４とを貼り合わせるに際し、位置合わせが可能な機構（図示省略）により、図５（ａ）に示す接続端子３ａの接点（接触面）と、弾性突起部７の接点（接触面）とが接続（接触）するように位置決めする。なお、サファイア基板３０において、マイクロＬＥＤ３が配置されている面を表面とし、反対側の面を裏面とする。後述するレーザリフトオフ（工程Ｓ１９）では、裏面にレーザを照射する。
【００５２】
次に、押圧（工程Ｓ１７）では、工程Ｓ１６で位置決めされたサファイア基板３０を下降させて、接続端子３ａの接点と、弾性突起部７の接点とが接続するように、サファイア基板３０の表面と配線基板４とを貼り合わせる。そして、サファイア基板３０の裏面から圧力を加えてマイクロＬＥＤ３を押圧する。図５（ｂ）は、接続要素Ｓがサファイア基板３０と配線基板４とを接続した状態を示している。なお、図５（ｂ）では、説明の便宜上、押圧による圧力を、後述する図１２〜図１６の場合と比較して低く抑えている。
【００５３】
接着（工程Ｓ１８）では、図５（ｂ）に示した状態で、接着部材８を硬化させてマイクロＬＥＤ３と配線基板４上の弾性層５とを接着して固定する。これにより、マイクロＬＥＤ３と配線基板４とは接続されることになる。具体的には、工程Ｓ１８では、紫外光照射手段（図示省略）により、紫外光（ＵＶ）を照射して接着部材８を硬化させる。但し、接着部材８は、熱硬化型であってもよい。或いは、紫外硬化及び熱硬化の併用型であってもよい。紫外硬化及び熱硬化の併用型の場合は、工程Ｓ１８では、例えば、紫外硬化により仮接着をし、その後、熱により本接着させることが好ましい。
【００５４】
レーザリフトオフ（工程Ｓ１９）では、ライン状のレーザビームのレーザ光を、マスクパターンで照射対象のＬＥＤ群をターゲットとした上で、サファイア基板３０の裏面に照射することにより、レーザリフトオフの処理を実行する。図５（ｃ）は、レーザリフトオフにより、サファイア基板３０がＬＥＤアレイ基板１から剥離された状態を示している。このようにして、配線基板４へのマイクロＬＥＤ３の実装が終了し、ＬＥＤアレイ基板１が製造される。
【００５５】
次に、蛍光発光層アレイ２の製造について説明する。
図７は、蛍光発光層アレイの製造について説明する工程図である。図８は、蛍光発光層アレイの製造工程を示すフローチャートである。蛍光発光層アレイの製造工程は、開口部の形成（工程Ｓ２１）と、成膜（工程Ｓ２２）と、蛍光発光層の形成（工程Ｓ２３）からなる。
【００５６】
先ず、開口部の形成（工程Ｓ２１）では、図７（ａ）に示すように、透明基板１３上に隔壁１２用の透明な感光性樹脂を塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して各蛍光発光層１１の形成位置（図７（ｂ）参照）に対応させて、例えば図１に示すようなストライプ状の開口２１を設ける。透明基板１３は、少なくとも近紫外から青色波長帯の光を透過するものであって、例えばガラス基板又はアクリル樹脂等のプラスチック基板から成る。開口部の形成（工程Ｓ２１）では、高さ対幅のアスペクト比が３以上の透明な隔壁１２を１分間当たり２０μｍ程度の高さで形成する。この場合、使用する感光性樹脂は、例えば日本化薬株式会社製のＳＵ−８ ３０００等の高アスペクト材料が望ましい。
【００５７】
次に、成膜（工程Ｓ２２）では、透明基板１３上に形成された隔壁１２側から、スパッタリング等の成膜技術を適用して例えばアルミニウムやアルミ合金等の金属膜１５を所定の厚みに成膜する。成膜後、隔壁１２によって囲まれた開口２１の底部の透明基板１３に被着した金属膜１５は、レーザ照射により除去される。
【００５８】
又は、成膜（工程Ｓ２２）では、成膜前に開口２１の底部の透明基板１３の表面にレジスト等を、例えばインクジェットにより数μｍの厚みで塗布し、金属膜１５を成膜した後に、レジスト及びレジスト上の金属膜１５を剥離して除去してもよい。この場合、除去に使用するレジストの溶解液としては、隔壁１２の樹脂を侵さない薬液が選択される。
【００５９】
次に、蛍光発光層の形成（工程Ｓ２３）では、一例として、図１に示すように赤色に対応した複数の開口２１に対して、図７（ｂ）に示すように赤色の蛍光色素１４を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布する。なお、開口２１は、上述したとおり、隔壁１２で囲まれた領域である。
【００６０】
その後、工程Ｓ２３では、紫外線を照射して硬化させ、赤色蛍光発光層１１Ｒを形成する。又は、工程Ｓ２３では、透明基板１３上を覆って赤色の蛍光色素１４を含有するレジストを塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して、赤色に対応した複数の開口２１に赤色蛍光発光層１１Ｒを形成してもよい。この場合、上記レジストは、粒子径の大きい蛍光色素１４ａと粒子径の小さい蛍光色素１４ｂとを混合、分散させたものである。それらの混合比率は、上述したとおり、体積比で粒子径の大きい蛍光色素１４ａが５０〜９０Ｖｏｌ％に対して粒子径の小さい蛍光色素１４ｂが１０〜５０Ｖｏｌ％となっており、蛍光色素１４ａと蛍光色素１４ｂとを併せて１００Ｖｏｌ％としている。
【００６１】
同様にして、工程Ｓ２３では、緑色に対応した複数の開口２１に、緑色の蛍光色素１４を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、緑色蛍光発光層１１Ｇを形成する。又は、工程Ｓ２３では、上記の赤色に対応した複数の開口２１に赤色蛍光発光層１１Ｒを形成した手法を、同様に適用して、緑色に対応した複数の開口２１に緑色蛍光発光層１１Ｇを形成してもよい。
【００６２】
さらに同様にして、工程Ｓ２３では、青色に対応した複数の開口２１に、青色の蛍光色素１４を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、青色蛍光発光層１１Ｂを形成する。又は、工程Ｓ２３では、上記の赤色に対応した複数の開口２１に赤色蛍光発光層１１Ｒを形成した手法を、同様に適用して、青色に対応した複数の開口２１に青色蛍光発光層１１Ｂを形成してもよい。
【００６３】
工程Ｓ２３では、蛍光発光層アレイ２の表示面側に外光の反射を防止する反射防止膜を設けるのがよい。さらには、工程Ｓ２３では、隔壁１２の表示面側の金属膜１５上に、黒色塗料を塗布することが好ましい。これらの措置を施すことにより、表示面での外光の反射を低減することができ、コントラストの向上を図ることができる。
【００６４】
続いて、本実施形態では、ＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２との組立てることにより、マイクロＬＥＤディスプレイ１００を製造する。図９は、ＬＥＤアレイ基板と蛍光発光層アレイとの組立工程について説明する工程図である。なお、図９では、図２に示すＬＥＤアレイ基板１を、図３と同様に簡略化して描いている。
【００６５】
先ず、組立工程では、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイ基板１上に蛍光発光層アレイ２が位置決めされる。具体的には、ＬＥＤアレイ基板１上に形成されたアライメントマークと、蛍光発光層アレイ２上に形成されたアライメントマークとを使用して、蛍光発光層アレイ２の各色対応の蛍光発光層１１がＬＥＤアレイ基板１上の対応するマイクロＬＥＤ３上に位置するようにアライメントが実施される。
【００６６】
組立工程では、ＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２とのアライメントが終了すると、図９（ｂ）に示すようにＬＥＤアレイ基板１と蛍光発光層アレイ２とが図示省略の接着剤により接合されてマイクロＬＥＤディスプレイ１００が完成する。
【００６７】
次に、接続不良を起こす要因について具体例を説明し、続いて、本発明による部品実装方法の適用例について説明を続ける。
【００６８】
図１０、１１は、マイクロＬＥＤと配線基板との間で接続不良を起こす要因を示す説明図である。なお、説明の便宜上、接着部材については図示を省略している。また、図１０、１１では、２つのマイクロＬＥＤ３１、３２について、接続端子と弾性突起部との間隔における高低差について説明する。
【００６９】
（１）サファイア基板の平坦性
図１０（ａ）は、サファイア基板の平坦性が不均一の場合について、一例を示す説明図である。サファイア基板３０に反りがあるため、平坦性が不均一であると、マイクロＬＥＤ３１の接続端子３１ａと弾性突起部７１（配線基板４側の接続端子）との間隔ｈ１、マイクロＬＥＤ３２の接続端子３２ａと弾性突起部７２との間隔ｈ２とでは、距離が等しくない。そのため、ばらつきの度合いを示す差分（Δｈ＝｜ｈ１−ｈ２｜）が、ゼロとならないので、高低差（Δｈ＞０）が生じている。
【００７０】
（２）マイクロＬＥＤの高さ
図１０（ｂ）は、マイクロＬＥＤの高さのばらつきについて、一例を示す説明図である。マイクロＬＥＤ３１、３２の高さにばらつきがあると、上記差分が、ゼロとならないため、高低差が生じている。
【００７１】
（３）マイクロＬＥＤの接続端子の高さ
図１０（ｃ）は、マイクロＬＥＤの接続端子３１ａ、３２ａの高さのばらつきについて、一例を示す説明図である。接続端子３１ａ、３２ａの高さにばらつきがあると、上記差分が、ゼロとならないため、高低差が生じている。
【００７２】
（４）弾性突起部の高さ
図１１（ａ）は、弾性突起部７１、７２の高さのばらつきについて、一例を示す説明図である。弾性突起部７１、７２の高さにばらつきがあると、上記差分が、ゼロとならないため、高低差が生じている。
【００７３】
（５）配線基板の平坦性
図１１（ｂ）は、配線基板の平坦性が不均一の場合について、一例を示す説明図である。配線基板４の平坦性が不均一の場合、上記差分が、ゼロとならないため、高低差が生じている。
【００７４】
なお、図示していないが、接着部材８の高さについてもばらつきがあると上記差分が、ゼロとならないため、高低差が生じている。
【００７５】
以上より、図１０、１１に示すような上記高低差が生じていると、サファイア基板３０と配線基板４とを貼り合わせた場合に、高低差に応じて接続不良を起こすという問題が生じ得ることになる。本発明による基板接続構造は、以下に説明するようにこの問題を解決する。
【００７６】
図１２は、サファイア基板の平坦性の問題を解決する手段を示す説明図である。図１２では、サファイア基板３０の平坦性が不均一の場合を例示している。（ａ）は、サファイア基板３０と配線基板４とを位置決めした状態を示している。（ｂ）は、サファイア基板３０と配線基板４とを貼り合わせて押圧した後の状態を示している。（ｃ）は、レーザリフトオフにより、サファイア基板３０を剥離した状態を示している。なお、（ａ）〜（ｃ）の状態の設定については、図１３〜図１６においても、同様とする。
【００７７】
図１２（ａ）に示すとおり、接続端子３１ａと弾性突起部７１との間隔ｈ１、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間隔ｈ２とでは、高低差が生じている。本実施形態では、一例として、この高低差が生じている状態で、サファイア基板３０を降下させ、先ず、マイクロＬＥＤ３１と接着部材８の上面とが接触する高さで停止させた後に、サファイア基板３０の裏面から押圧して圧力を加える。圧力が加わることにより、接着部材８が縮む。これは、上述した硬さの度合いにより、弾性層５の方が接着部材８よりも硬いからである。続いて、図１２（ｂ）に示すとおり、接続端子３１ａと弾性突起部７１とが接触すると、マイクロＬＥＤ３１の弾性突起部７１が圧力に応じて、一部が弾性層５に沈み込む。これは、上述した硬さの度合いにより、弾性突起部７１の方が弾性層５よりも硬いからである。
【００７８】
一方、サファイア基板３０の裏面からの押圧により、マイクロＬＥＤ３２も押し下がることになるが、このマイクロＬＥＤ３２は、ちょうど接着部材８の上面と接する位置であって、接続端子３２ａと弾性突起部７２とが接続する状態に位置している。これは、一例であって、押圧に応じて、弾性突起部７２の一部が弾性層５に沈み込んでいてもよい。要するに、接続端子３１ａと弾性突起部７１、接続端子３２ａと弾性突起部７２とが確実に接続していればよい。つまり、弾性層５は、接続端子３１ａと弾性突起部７１との間、及び、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間で生じた高低差を弾性層５の収縮により吸収し、各接続端子と各弾性突起部とを接続させている。高低差を吸収しているとは、各接続端子と各弾性突起部とが各々対応して接続していることを意味する。
【００７９】
続いて、図１２（ｃ）に示すとおり、レーザリフトオフの処理により、ＬＥＤアレイ基板１が形成される。これにより、サファイア基板の平坦性が不均一の場合に起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。なお、マイクロＬＥＤ３１とマイクロＬＥＤ３２とは、高さ方向に段差が生じているが、ＬＥＤ発光の観点からは特に問題はない。
【００８０】
図１３は、マイクロＬＥＤにおける高さのばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。（ａ）に示すとおり、マイクロＬＥＤ３１、３２の高さにばらつきがあると、上記高低差が生じる。しかしながら、（ｂ）に示すとおり、サファイア基板３０の裏面からの押圧によりマイクロＬＥＤ３１、３２を配線基板４上に押圧して接続した状態では、上記高低差が解消されている。そして、（ｃ）に示すとおり、レーザリフトオフの処理により、サファイア基板３０が除去される。これにより、マイクロＬＥＤの高さばらつきに起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。なお、マイクロＬＥＤ３１、３２とは、高さ方向にばらつきが生じるが、ＬＥＤ発光の観点からは特に問題はない。
【００８１】
図１４は、マイクロＬＥＤの接続端子おける高さばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。（ａ）に示すとおり、マイクロＬＥＤの接続端子３１ａ、３２ａの高さにばらつきがあると、上記高低差が生じる。しかしながら、（ｂ）に示すとおり、上記の接続した状態では、上記高低差が解消されている。そして、（ｃ）に示すとおり、レーザリフトオフの処理により、サファイア基板３０が除去される。これにより、マイクロＬＥＤの接続端子３１ａ、３２ａの高さにばらつきに起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。
【００８２】
図１５は、弾性突起部における高さのばらつきの問題を解決する手段を示す説明図である。（ａ）に示すとおり、弾性突起部７１、７２の高さにばらつきがあると、上記高低差が生じる。しかしながら、（ｂ）に示すとおり、上記の接続した状態では、上記高低差が解消されている。そして、（ｃ）に示すとおり、レーザリフトオフの処理により、サファイア基板３０が除去される。これにより、弾性突起部の高さにばらつきに起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。
【００８３】
図１６は、配線基板の平坦性の問題を解決する手段を示す説明図である。（ａ）に示すとおり、配線基板４の平坦性が不均一の場合、上記高低差が生じる。しかしながら、（ｂ）に示すとおり、上記の接続した状態では、上記高低差が解消されている。そして、（ｃ）に示すとおり、レーザリフトオフの処理により、サファイア基板３０が除去される。これにより、平坦性が不均一の場合に起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。
【００８４】
なお、図示していないが、接着部材８の高さについてもばらつきがある場合であっても、上記の接続した状態では、上記高低差が解消され、レーザリフトオフの処理により、サファイア基板３０が除去される。これにより、接着部材８の高さにばらつきに起因する高低差が解消されたＬＥＤアレイ基板１が形成される。
【００８５】
以上より、本発明による部品実装方法を適用した基板接続構造によれば、接続端子と弾性突起部との間で生じる高低差を弾性層の収縮により吸収するので、接続端子を弾性突起部に接続させることができ、マイクロＬＥＤのような微小な電子部品と配線基板との接続を良好に保つことができる。
【００８６】
上記実施形態では、接続不良を起こす要因として、サファイア基板の平坦性、マイクロＬＥＤの高さ、マイクロＬＥＤの接続端子の高さ、弾性突起部の高さ、配線基板の平坦性、接着部材の高さについて、個別にとりあげたが、これらの要因が複数発生している場合にも、複数の要因に起因する高低差を、弾性層が吸収することにより、上述した接続不良を起こりにくくすることができる。
【００８７】
次に、基板接続構造の変形例について、説明する。
図１７は、本発明による基板接続構造の変形例を模式的に示す断面図である。なお、図２に示すＬＥＤアレイ基板１と同じ構成については、同じ符号を付与することで説明を省略する。本発明による基板接続構造の変形例が適用されたＬＥＤアレイ基板１ａは、図１７に示すとおり、配線基板４の下層に、その配線基板４の平坦性の度合いを改善する弾性層５ａをさらに設けたことを特徴とする。弾性層５ａは、他の弾性層の一例である。
【００８８】
このような構成により、例えば、図１６に示すような配線基板４の全体が波打つように湾曲しているような場合、サファイア基板の裏面から押圧したときに、弾性層５ａが、配線基板４の全体に対して、その湾曲を抑制するように作用するので、結果的に局所的なばらつきに起因する高低差も抑制されやすくなるという効果が得られる。また、上述した複数の要因に起因する高低差についても、弾性層５及び弾性層５ａで吸収することもできる。
【００８９】
次に、本発明による基板接続構造に対する比較例について説明する。比較例では、図１０、１１で説明したような高低差が生じているときに、実際にサファイア基板３０と配線基板４とを貼り合わせた場合ついて説明する。
図１８、１９は、本発明による基板接続構造に対する比較例を説明する図である。この比較例では、図２に示すＬＥＤアレイ基板１と比較して、配線基板４上に弾性層５が設けられていない構成としている。また、接着部材については、説明の便宜上、図示を省略している。
【００９０】
図１８（ａ）は、サファイア基板３０の平坦性が不均一の場合であって、接続端子３１ａと弾性突起部７１とが接続しても、依然として、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間に間隔（ばらつきの度合いを示す差分（Δｈ＝ｈ３））が存在する。この状態で、サファイア基板３０の裏面から押圧しても、ばらつきの度合いを示す差分（Δｈ＝ｈ３）が所定の閾値を超えていると、弾性突起部７１の収縮のみでは、高低差が吸収されず接続不良を引き起こすことになる。この所定の閾値は、例えば実験又は数値シミュレーションにより得られた値である。
【００９１】
図１８（ｂ）は、マイクロＬＥＤ３１、３２の高さにばらつきがある場合であって、接続端子３１ａと弾性突起部７１とが接続しても、依然として、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間に間隔が存在する。この状態で、サファイア基板３０の裏面から押圧しても、上記差分（Δｈ＝ｈ３）が所定の閾値を超えていると、弾性突起部７１の収縮のみでは、高低差が吸収されず接続不良を引き起こすことになる。
【００９２】
図１８（ｃ）は、マイクロＬＥＤの接続端子３１ａ、３２ａの高さにばらつきがある場合であって、接続端子３１ａと弾性突起部７１とが接続しても、依然として、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間に間隔が存在する。この状態で、サファイア基板３０の裏面から押圧しても、上記差分（Δｈ＝ｈ３）が所定の閾値を超えていると、弾性突起部７１の収縮のみでは、高低差が吸収されず接続不良を引き起こすことになる。
【００９３】
図１９（ａ）は、弾性突起部７１、７２の高さにばらつきがある場合であって、接続端子３１ａと弾性突起部７１とが接続しても、依然として、接続端子３２ａと弾性突起部７２との間に間隔が存在する。この状態で、サファイア基板３０の裏面から押圧しても、上記差分（Δｈ＝ｈ３）が所定の閾値を超えていると、弾性突起部７１の収縮のみでは、高低差が吸収されず接続不良を引き起こすことになる。
【００９４】
図１９（ｂ）は、配線基板４の平坦性が不均一の場合であって、接続端子３２ａと弾性突起部７２とが接続しても、依然として、接続端子３１ａと弾性突起部７１との間に間隔が存在する。この状態で、サファイア基板３０の裏面から押圧しても、上記差分（Δｈ＝ｈ３）が所定の閾値を超えていると、弾性突起部７２の収縮のみでは、高低差が吸収されず接続不良を引き起こすことになる。
【００９５】
以上より、本発明による基板接続構造と、比較例による基板接続構造とを比較した場合、本発明による基板接続構造では、高低差が吸収され接続不良が起こりにくいという効果が得られる。
【００９６】
つまり、本発明による基板接続構造では、弾性突起部でも吸収しきれない高低差を吸収することができる。したがって、弾性突起部でも吸収しきれない高低差が存在していても、本発明による基板接続構造では、該高低差を弾性層の収縮により吸収することにより、各マイクロＬＥＤの各接続端子を各弾性突起部に接続させることができる。
【００９７】
上記実施形態においては、近紫外から青色波長帯の励起光を発光する複数のマイクロＬＥＤ３を備えたＬＥＤアレイ基板１上に、各色対応の蛍光発光層１１を備えた蛍光発光層アレイ２を配置した構造のマイクロＬＥＤディスプレイ１００について説明したが、本発明はこれに限られず、ＬＥＤアレイ基板１は、赤、緑及び青の各色光を夫々個別に発光する複数のマイクロＬＥＤ３をマトリクス状に配置して備えたものであってもよい。この場合、蛍光発光層アレイ２は不要である。
【００９８】
図２０は、本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイの変形例の平面図である。図２０に示すマイクロＬＥＤディスプレイ１００ａは、カラー映像が表示可能なマイクロＬＥＤディスプレイであって、マトリクス状に配置された複数のマイクロＬＥＤ３と、マイクロＬＥＤを駆動する配線層を含む配線基板４ａと、を含むＬＥＤアレイ基板１ｂを備える。そのため、マイクロＬＥＤディスプレイ１００ａは、図１に示す蛍光発光層アレイ２を不要としている。但し、赤、緑及び青の各色光を夫々個別に発光する複数のマイクロＬＥＤ３は、カラー映像を表示可能とするため、予め定められた配置に従って、ＬＥＤアレイ基板１ｂ上に設けられている。
【００９９】
そして、マイクロＬＥＤ３と配線基板４とは、図２に示すＬＥＤアレイ基板１と同様の接続要素Ｓによって接続されている。マイクロＬＥＤディスプレイ１００ａは、マイクロＬＥＤディスプレイ１００と同様、フラットディスプレイやフレキシブルディスプレイに適用可能である。マイクロＬＥＤディスプレイ１００ａが、例えばフラットディスプレイに適用される場合、図２０において、他の構成要素として、例えば保護ガラスの図示が省略されている。
【０１００】
以上より、本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイ１００ａによれば、マイクロＬＥＤディスプレイ１００と同様、マイクロＬＥＤ３と配線基板４ａとの接続を良好に保つことができる。これにより、マイクロＬＥＤディスプレイ１００ａの製造におけるマイクロＬＥＤ３の接続不良による歩留りを改善することができる。
【０１０１】
上記実施形態においては、本発明によるマイクロＬＥＤディスプレイ１００は、赤、緑及び青色に対応したマイクロＬＥＤ３のうち、少なくとも１種類が紫外から青色波長帯の励起光を発光するもので、それに対応させて、励起光を対応色の波長に波長変換する蛍光発光層１１を配置した構成であってもよい。この場合、上記励起光を発光するマイクロＬＥＤ３を除く他のマイクロＬＥＤ３は、蛍光発光層１１を必要とせずに対応色の波長帯の光を発光するものである。
【０１０２】
上記実施形態においては、電子部品がマイクロＬＥＤ３の場合について述べたが、本発明はこれに限られず、電子部品は、例えばマイクロＬＥＤ３と同程度のサイズの半導体部品であってもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態の部品実装方法においては、サファイア基板３０と配線基板４とを位置決めして貼り合わせたときに、各々のマイクロＬＥＤ３の点灯検査を行い、点灯検査で接続不良が発見された場合、上記高低差に起因する接続不良がなくなるまで押圧するようにしてもよい。これにより、マイクロＬＥＤの接続不良による歩留りをより改善することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１、１ａ、１ｂ…ＬＥＤアレイ基板
２…蛍光発光層アレイ
３、３１、３２…マイクロＬＥＤ（電子部品）
３ａ、３１ａ、３２ａ…接続端子
４、４ａ…配線基板
５、５ａ…弾性層
６…電極パッド
７、７１、７２…弾性突起部
７ａ…導電体膜
７ｂ…柱状突起
８…接着部材
１１…蛍光発光層
Ｓ…接続要素
１００、１００ａ…マイクロＬＥＤディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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