(57)【要約】【課題】二つの物体間での精密な位置決めを簡便かつ安価に行うことが可能な位置決め方法および表示装置製造方法を提供する。【解決手段】支持基板上にアルミニウムを成膜した遮光膜を形成し、遮光膜にスリットを形成して、スリット上に接着剤を成膜する。マウンタに保持された表示素子を基板上に搭載する際、紫外線を表示素子に照射してフォトルミネッセンスにより表示素子を発光させた状態で、マウンタを水平方向に若干量移動させつつ基板の裏面側からスリットを通過した光の発光強度を測定する。表示素子が発光した光の強度が最大になる位置を探し出して表示素子を支持基板上に搭載する。【選択図】図２
2004226603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の対象物と第二の対象物との相対的な位置関係を決定するための位置決め方法であって、
フォトルミネッセンスにより発光を行う発光手段を前記第一の対象物に形成し、
前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置関係を変化させると共に、前記発光手段に光を照射して前記発光手段を発光させ、
前記発光手段で発光した光を受光手段によって受光することにより前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置を決定することを特徴とする位置決め方法。
【請求項２】
前記受光手段が受光した光の強度が極大値をとるように前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置を決定することを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項３】
前記発光手段が発光した光のうち、前記第二の対象物の所定の位置に到達した光を前記受光手段が受光することにより、前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置を決定することを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項４】
前記受光手段が受光する光は、前記発光手段と前記受光手段との間に配置された遮光部に形成されたスリットを通過した光であることを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項５】
前記遮光部は、前記第二の対象物に固定して形成されていることを特徴とする請求項４記載の位置決め方法。
【請求項６】
前記発光手段に照射する光として、紫外光を用いることを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項７】
前記発光手段が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項８】
前記発光手段を前記第一の対象物に複数形成することを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項９】
複数の前記発光手段に対する光の照射を同時に行い、複数の前記受光手段によって前記複数の発光手段が発光した光を受光することを特徴とする請求項８記載の位置決め方法。
【請求項１０】
複数の前記発光手段を同一平面上に配置し、前記平面に平行な光により前記複数の発光手段への光の照射を行うことを特徴とする請求項８記載の位置決め方法。
【請求項１１】
前記発光手段に対して照射される光の進行方向と、前記発光手段が発光する光の進行方向とが、非平行であることを特徴とする請求項１記載の位置決め方法。
【請求項１２】
フォトルミネッセンスにより発光を行う構造を有する表示素子を支持基板上に配置する工程を有する表示装置製造方法であって、
前記表示素子と前記支持基板との相対的な位置関係を変化させると共に、前記表示素子に光を照射して前記表示素子を発光させ、
前記表示素子が発光した光を受光手段によって受光することにより前記表示素子と前記発光手段との相対的な位置を決定し、前記表示素子を前記支持基板上に配置することを特徴とする表示装置製造方法。
【請求項１３】
前記受光手段が受光した光の強度が極大値をとるように前記表示素子を前記支持基板との相対的な位置を決定することを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項１４】
前記表示素子が発光した光のうち、前記支持基板の所定の位置に到達した光を前記受光手段が受光することにより、前記表示素子と前記支持基板との相対的な位置を決定することを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項１５】
前記受光手段が受光する光は、前記表示素子と前記支持基板との間に配置された遮光部に形成されたスリットを通過した光であることを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項１６】
前記遮光部は、前記支持基板に固定して形成されていることを特徴とする請求項１５記載の表示装置製造方法。
【請求項１７】
前記表示素子に照射する光として、紫外光を用いることを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項１８】
前記表示素子が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項１９】
複数の前記表示素子を一括して前記支持基板に配置することを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【請求項２０】
複数の前記表示素子に対する光の照射を同時に行い、複数の前記受光手段によって前記複数の表示素子が発光した光を受光することを特徴とする請求項１９記載の表示装置製造方法。
【請求項２１】
複数の前記表示素子を同一平面上に配置し、前記平面に平行な光により前記複数の表示素子への光の照射を行うことを特徴とする請求項１９記載の表示装置製造方法。
【請求項２２】
前記表示素子に対して照射される光の進行方向と、前記表示素子が発光する光の進行方向とが、非平行であることを特徴とする請求項１２記載の表示装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密な位置合わせを必要とする装置の製造過程において、簡便かつ正確に二つの物体同士の位置関係を決定するための位置合わせ位置決め方法に関し、特に表示素子を精密に配列するための表示装置製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年になって、映像表示用の表示装置には画面の大型化と薄型化が求められるようになってきており、発光ダイオードを用いた表示装置や液晶表示装置、プラズマディスプレイパネルなどにより薄型化が実現されるようになってきている。しかし、画面の大型化を図るためには画像表示用の画素数が増加するため、良好な表示を行うためには画素不良を低減する必要があり、製造歩留まりが悪化するという問題があった。
【０００３】
そこで、表示画面を複数の単位パネルに分割して形成し、複数の単位パネルを配置して電気的接続をとることで大きい画面サイズを実現する方法が提案されてきている。この方法によると、一つ一つの単位パネルのサイズは小さく、単位パネルに含まれる画素数が少ないために単位パネルの製造歩留まりが向上し、表示装置全体の製造歩留まりも向上するという利点があった。
【０００４】
単位パネルを複数配列して大画面サイズを実現するためには、単位パネルを正確に配置して電気配線等を形成する必要があり、精密に単位パネルを配置するために様々な位置決め方法が用いられている。簡便かつ正確に位置合わせを行う方法としては、発光ダイオードが複数形成された単位パネルに位置決め金具を設けて、単位パネルを配置する支持基板に位置決め金具を嵌合する方法（例えば、特許文献１参照）や、支持基板に固定柱を形成して単位パネルに設けられたガイド穴に嵌合する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３６１５２号公報
【特許文献２】特開平８−２７２３１８号公報
【０００６】
例えば、単位パネルや表示素子を基板上に搭載する際に、位置合わせを機械的に行う方法があるが、機械の精度により数十μｍ程度の位置ずれが生じるという問題が存在した。また、位置合わせの精度を高める方法としては画像認識による位置合わせなどがあるが、画像認識を行うための装置を必要とするために製造コストが増加するという問題があった。また、特許文献１や特許文献２に記載されている技術では、単位パネルや支持基板に位置決めのための部材を新たに形成する必要があるため、製造工程が増加するという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本願発明は、二つの物体間での精密な位置決めを簡便かつ安価に行うことが可能な位置決め方法および表示装置製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願発明の位置決め方法は、第一の対象物と第二の対象物との相対的な位置関係を決定するための位置決め方法であって、フォトルミネッセンスにより発光を行う発光手段を前記第一の対象物に形成し、前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置関係を変化させると共に、前記発光手段に光を照射して前記発光手段を発光させ、前記発光手段が発光した光を受光手段によって受光することにより前記第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置を決定することを特徴とする。
【０００９】
発光素子がフォトルミネッセンスにより発光を行い、受光手段がその光を受光することにより第一の対象物と第二の対象物との相対的な位置決めを行うため、特に位置決め専用の部材を設けることなく精密な位置決めを行うことができる。また、フォトルミネッセンスにより発光を行うために、発光素子に電気配線を形成していない状態においても位置決めを行うことが可能であり、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００１０】
また、受光手段が受光した光の強度が極大値をとるように第一の対象物と前記第二の対象物との相対的な位置を決定することで、さらに正確に両者の位置関係を決定することが可能となる。また、発光手段が発光した光のうち、第二の対象物の所定の位置に到達した光を受光手段が受光することにより、第一の対象物と第二の対象物との相対的な位置を決定することで、発光手段から発光した光が第二の対象物に到達して、その後に受光手段まで到達する経路が特定されるため、両者間の正確な位置決めを行うことが可能となる。
【００１１】
さらに、受光手段が受光する光は発光手段と受光手段との間に配置された遮光部に形成されたスリットを通過した光とすることにより、発光手段が発光した光を受光手段で受光する場合の光の経路が特定できるため、両者間の正確な位置決めを行うことが可能となる。遮光部は第二の対象物に固定して形成されているとしてもよい。また、発光手段に照射する光として紫外光を用いることで、発光手段が得るエネルギーが大きくなり、発光の光の強度を強くして容易に受光手段が受光を行えるようにできる。発光手段として発光ダイオードを用いることができる。
【００１２】
また、発光手段を第一の対象物に複数形成し、複数の発光手段に対する光の照射を同時に行い、複数の受光手段によって複数の発光手段が発光した光を受光することで、両者間の位置決めを複数の部位において行うことが出来るようになり、一層精密な位置決めを行うことが可能となる。また、複数の発光手段を同一平面上に配置し、その平面に平行な光により複数の発光手段への光の照射を行い、発光手段に対して照射される光の進行方向と、発光手段が発光する光の進行方向とを非平行とすることで、一括して複数の発光手段を発光させると共に、発光手段へ照射される光と発光手段から発光する光が異なる方向へと進むため、受光手段が受光する光を発光手段が発光した光に限定することが可能となり、位置決め精度を向上させることが可能となる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本願発明の表示装置製造方法は、フォトルミネッセンスにより発光を行う構造を有する表示素子を支持基板上に配置する工程を有する表示装置製造方法であって、前記表示素子と前記支持基板との相対的な位置関係を変化させると共に、前記表示素子に光を照射して前記表示素子を発光させ、前記表示素子が発光した光を受光手段によって受光することにより前記表示素子と前記発光手段との相対的な位置を決定し、前記表示素子を前記支持基板上に配置することを特徴とする。
【００１４】
表示素子がフォトルミネッセンスにより発光を行い、受光手段がその光を受光することにより支持基板と表示素子との相対的な位置決めを行うため、特に位置決め専用の部材を設けることなく精密な位置決めを行うことができる。また、フォトルミネッセンスにより発光を行うために、表示素子に電気配線を形成していない状態においても位置決めを行うことが可能であり、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第一の実施の形態］
【００１６】
以下、本願発明を適用した位置決め方法および表示装置製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本願発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１７】
図１に示すように支持基板１上に表示素子２を配置する際には、後工程で各表示素子２に電気配線を接続するためや、完成した表示装置の表示精度を確保するために、精密に支持基板１上での表示素子２の位置を決定して配置する必要がある。本願発明は精密に表示素子２の位置決めを行う必要がある表示装置を製造する際に用いられる位置決め方法であり、表示装置を製造する際に用いられる位置決め方法であるから表示装置製造方法でもある。以下の説明においては、表示装置の製造方法として説明するが、他の用途に用いられる装置を製造する際にも、本願発明と同様の構成を用いることで精密な位置決めを行うことが可能となる。
【００１８】
図２は本願発明の表示装置製造方法を示す模式図である。表示素子２を支持基板１に配置する際に、複数の表示素子２をマウンタ３で保持して、マウンタ３を駆動部４で駆動して支持基板１と表示素子２との相対的な位置関係を変化させると共に、外部から表示素子２に対して紫外線５を照射する。表示素子２はフォトルミネッセンスによって発光を行い、表示素子２が発光した光を受光部６が受光する。受光部６は受光した光の強度を測定して制御装置７に光の強度の情報を送出し、制御装置７は光の強度が極大となる位置を探し出すように駆動部４の駆動を制御し、支持基板１と表示素子２との相対的な位置関係の決定を行う。
【００１９】
支持基板１は例えば平坦で透明なガラス基板であり、表示素子２が発光した光を透過することが可能で、かつ、表示素子２を保持することが可能な程度の剛性を有していれば他の材質によって構成されても良い。支持基板１上にはアルミニウムの被膜である遮光膜８が積層されており、遮光膜８には表示素子２を搭載する位置にアルミニウムを除去したスリット９が形成されている。スリット９が形成される位置は、支持基板１に搭載される全ての表示素子２に対応している必要はなく、一つの表示素子２に対応した位置に形成されているだけでもよい。マウンタ３が保持している複数の表示素子２は支持基板１上に平面的に配置されるため、２箇所以上の表示素子２に対応した位置にスリット９が形成されることが望ましい。
【００２０】
表示素子２は発光ダイオードと電極を樹脂等で固めた構造を有する素子であり、支持基板１上に赤、緑、青の如き色を発光する発光ダイオードを有する表示素子２を搭載することで表示装置での表示を行うことができる。また、表示素子２は発光ダイオードを有しているために、外部から光を照射した場合にはフォトルミネッセンスによって出射光１１を生じさせる。外部から表示素子２に対して照射される光が紫外線である場合には、紫外線による劣化の影響が少ない材料である例えばＳｉＯ２によって表示素子２がパッケージされていることが望ましい。また、フォトルミネッセンスによって発光を行うことが可能な素子であれば、発光ダイオード以外の素子であってもよい。
【００２１】
マウンタ３は例えば真空吸着により複数の表示素子を一括して保持および配置する装置であり、支持基板１上に配列する複数の表示素子２の相互の位置関係を保って表示素子２を着脱することができる。表示素子２を一括して支持基板１上に積層された接着剤１０に配置するため、マウンタ３が真空吸着で表示素子２を吸着したときの表示素子２同士の位置関係を、マウンタ３が表示素子２を保持する段階で、完成した表示装置が必要とする精度で配列を行う必要がある。また、保持している表示素子２を同時に支持基板１上に配置するために、マウンタ３と支持基板１は平行に配置される。
【００２２】
駆動部４は、制御装置７から送出される駆動制御の信号に応じてマウンタ３の駆動を行う装置であり、支持基板１に対して平行な面内でマウンタ３を平行移動および回転移動させ、支持基板１に対して垂直方向にマウンタ３を移動させ、マウンタ３の真空吸着動作の吸着および開放を行って保持する表示素子２の着脱を行う。マウンタ３の移動と真空吸着の駆動を行うことで、支持基板１に対する表示素子２の相対的な位置関係を変化させた後に表示素子２を支持基板１上に配置することができる。
【００２３】
レーザ光源から表示素子２に対して照射される光線がここでは紫外線５であり、例としては、クリプトンレーザによる波長４１０ｎｍの紫外線レーザが挙げられる。表示素子２は発光ダイオードを有しているため、発光ダイオードに紫外線５が照射されると、フォトルミネッセンスによって発光ダイオードの禁制帯幅や量子井戸の井戸幅に応じて電子が励起され、電子が正孔から分離し、電子と正孔は再び結合して元の状態に戻る際に出射光１１を生じる。紫外線５をレーザー光線とすることにより、マウンタ３に保持されている表示素子２に的確に紫外線５を照射することができる。また、表示素子２をフォトルミネッセンスにより発光させることが可能であれば紫外線である必要はないが、表示素子２の発光に際して発光ダイオードが受け取るエネルギーが大きいほど発光強度が大きくなるため、光の有するエネルギーが大きい紫外線が適している。
【００２４】
受光部６は、表示素子２がフォトルミネッセンスによって発光した出射光１１のうち、遮光膜８に形成されたスリット９を通過して受光部６に到達した光を受光して出射光１１の強度を測定し、測定した光の強度情報を制御装置７に送出する装置である。フォトルミネッセンスによって表示素子２が発光する出射光１１の波長は、表示素子２が有する発光ダイオードの特性によって決定するため、発光ダイオードが発光する光の波長に応じて受光部６が測定する光の波長範囲を制限しても良い。隣り合う表示素子２が有する発光ダイオードの発光色が異なる色である場合には、受光部６が測定する光の波長範囲を制限することで、隣り合う表示素子２からの発光の影響を低減することができ、スリット９の位置に対応した表示素子２を精密に配置することができる。
【００２５】
制御装置７は、受光部６が測定した出射光１１の光の強度情報に基づいて、駆動部４の駆動を制御する情報処理装置である。駆動部４を駆動してマウンタ３を支持基板１と平行な平面内で微小距離ずつ移動させ、マウンタ３の位置と受光部６が受光した出射光１１の光強度を記録し、光強度が極大値となるマウンタ３の位置に表示素子２を搭載するように駆動部４を制御し、マウンタ３を支持基板１に接近させて表示素子２の真空吸着を開放して接着剤１０に表示素子２を配置する。
【００２６】
表示素子２がフォトルミネッセンスによって発光した出射光１１のうち、スリット９を通過した光を受光部６が受光して光の強度を測定しているため、表示素子２とスリット９と受光部６とが一直線上に位置したときに、受光部６が受光する出射光１１の強度が極大値をとることになる。
【００２７】
また、表示素子２に対して照射される紫外線５の進行方向は支持基板１に平行な平面内であり、表示素子２が発光する出射光１１の進行方向は支持基板１に対して垂直な方向であるため、紫外線５と出射光１１とが同方向に進行して両方の光が受光部６に到達することは無い。したがって、受光部６が受光する光は表示素子２が発光した光に限定され、表示素子２と支持基板１との相対的な位置決めの精度を向上させることが可能となる。
【００２８】
遮光膜８は支持基板１上に形成されたアルミニウム等の膜であるが、表示素子２が発光する出射光１１を透過しない材質であれば材料は制限されない。また、紫外線５を透過しない材質であれば更に望ましい。スリット９は遮光膜８に形成された開口部であり、表示素子２が支持基板１に配置されるべき位置に形成される。スリット９の形成にはエッチング等を用いることが可能である。スリット９の開口の大きさは、出射光１１の波長よりも大きいことが条件であるが、スリット９を通過した出射光１１が受光部６に十分到達することが可能であり、かつ、出射光１１の経路によって表示素子２の位置を精密に特定できる程度の大きさが必要である。
【００２９】
接着剤１０は遮光膜８上に塗布されており、マウンタ３が保持する表示素子２を接着剤１０上に配置して真空吸着を開放したときに、表示素子２の位置がずれない程度の粘着力を有する。接着剤１０は出射光１１を透過することができる材質である必要があり、紫外線５が照射された場合にも粘着力が低下しない材質であることが望ましい。
【００３０】
次に図３および図４を用いて、マウンタ３の駆動と光強度の測定による位置決め方法について詳細に説明する。図３はフォトルミネッセンスによる表示素子２の発光と受光部６の受光を模式的に示した透視斜視図である。図３においては説明の簡略化のために図２中に示した要素である駆動部４、制御装置７、遮光膜８および接着剤１０は省略している。また、表示素子２も位置決めに利用されるもののみを図示してある。
【００３１】
マウンタ３に保持されている表示素子２ａおよび表示素子２ｂは、それぞれ支持基板１上に形成されたスリット９ａおよびスリット９ｂの位置に配置されるべき表示素子である。紫外線５はレーザー光線であるため、表示素子２ａに紫外線５が照射されると紫外線５の進行方向の延長にある表示素子２ｂにも紫外線５が照射されることになる。紫外線５が照射された表示素子２ａはフォトルミネッセンスにより出射光１１ａを発光し、紫外線５が照射された表示素子２ｂはフォトルミネッセンスにより出射光１１ｂを発光する。
【００３２】
支持基板１とマウンタ３が図中ｘｙ軸を含むｘｙ平面に平行に配置され、マウンタ３は表示素子２ａ、表示素子２ｂおよび図示されていない複数の表示素子２を真空吸着によって保持した状態で、駆動部４によって図中ｘ軸方向への平行移動、ｙ軸方向への平行移動、ｘｙ平面内での回転移動が行われる。また、マウンタ３は図中ｚ軸方向への平行移動が行われて、表示素子２が支持基板１に接したときに真空吸着の開放が行われて表示素子２を支持基板上に配置する。
【００３３】
表示素子２ａが発光した出射光１１ａはスリット９ａを通過して受光部６ａに到達し、表示素子２ｂが発光した出射光１１ｂはスリット９ｂを通過して受光部６ｂに到達する。
【００３４】
図４はマウンタ３の変位量と受光部６ａが受光した出射光１１ａの光強度との関係を示すグラフである。マウンタ３がｘ軸方向に平行移動されると、表示素子２ａとスリット９ａと受光部６ａとの位置関係が変化するため、スリット９ａを通過して受光部６ａで受光する出射光１１ａの強度が変化する。マウンタ３をｘ軸方向に微小距離ずつ移動しつつ光強度を測定することで図４に示したようなグラフが得られ、光強度が極大値をとる変位量が決定される。ｙ軸方向での平行移動およびｘｙ平面での回転移動においても、同様に変位量を変化させて光強度を測定し、光強度が極大値をとる変位量を決定する。
【００３５】
同様にしてマウンタ３の変位量と受光部６ｂが受光した出射光１１ｂの光強度との関係から、ｘ軸方向での平行移動、ｙ軸方向での平行移動およびｘｙ平面での回転移動での変位量を変化させて光強度を測定し、光強度が極大値をとる変位量を決定する。
【００３６】
光強度が極大値をとる位置を表示素子２を配置する位置と決定して、ｘｙ平面内での表示素子２の位置が決定され、マウンタ３は図中ｚ軸方向への平行移動が行われて、表示素子２を支持基板１上のスリット９が形成された位置に配置する。このとき、マウンタ３に保持された図示していない複数の表示素子２も支持基板１上に配置される。ｘｙ平面内での異なる２点での位置を精密に決定することにより、マウンタ３が保持していた全ての表示素子２の位置が精密に決定される。
【００３７】
表示素子２の発光はフォトルミネッセンスにより行われるため、マウンタ３や支持基板１上に電気配線を形成していない状態でも精密な位置決めを行って表示装置の製造を行うことができる。また、特に位置決め専用の部材を設けることなく精密な位置決めを行うことができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００３８】
［第二の実施の形態］
次に本願発明の他の実施の形態として、単位パネルを２次元的に配列することにより表示画面サイズの大きな表示装置を製造する工程において、単位パネル同士の位置合わせを上述したフォトルミネッセンスを用いて行う例を示す。
【００３９】
図５は本実施の形態の表示装置製造方法を示す模式図である。単位パネル３２を支持基板２１に配置する際に、単位パネル３２をマウンタ２３で保持して、マウンタ２３を駆動部２４で駆動して支持基板２１と単位パネル３２との相対的な位置関係を変化させると共に、単位パネル３２が有する表示素子２２に対して外部から紫外線２５を照射する。表示素子２２はフォトルミネッセンスによって発光を行い、表示素子２２が発光した光を受光部２６が受光する。受光部２６は受光した光の強度を測定して制御装置２７に光の強度の情報を送出し、制御装置２７は光の強度が極大となる位置を探し出すように駆動部２４の駆動を制御し、支持基板２１と単位パネル３２との相対的な位置関係の決定を行う。
【００４０】
単位パネル３２は、フォトルミネッセンスによって発光を行う表示素子２２が複数配列された構造を成しており、支持基板２１上に複数の単位パネル３２が配列されて表示画面サイズの大きな表示装置を構成して、単純マトリクス駆動などによって映像の表示を行う部材である。
【００４１】
表示素子２２は発光ダイオードと電極を樹脂等で固めた構造を有する素子であり、支持基板２１上に赤、緑、青の如き色を発光する発光ダイオードを有する表示素子２２を搭載することで表示装置での表示を行うことができる。外部から表示素子２２に対して照射される光が紫外線である場合には、紫外線による劣化の影響が少ない材料である例えばＳｉＯ２によって表示素子２２がパッケージされていることが望ましい。また、フォトルミネッセンスによって発光を行うことが可能な素子であれば、発光ダイオード以外の素子であってもよい。
【００４２】
支持基板２１は例えば平坦で透明なガラス基板であり、表示素子２２が発光した光を透過することが可能で、かつ、単位パネル３２を保持することが可能な程度の剛性を有していれば他の材質によって構成されても良い。支持基板２１上にはアルミニウムの被膜である遮光膜２８が積層されており、遮光膜２８には単位パネル３２が有する表示素子２２が配置される位置にアルミニウムを除去したスリット２９が形成されている。スリット２９が形成される位置は、支持基板２１に搭載される単位パネル３２が有する全ての表示素子２２に対応している必要はなく、一つの表示素子２２に対応した位置に形成されているだけでもよい。マウンタ２３が保持している単位パネル３２は支持基板２１上に平面的に配置されるため、２箇所以上の表示素子２２に対応した位置にスリット２９が形成されることが望ましい。
【００４３】
マウンタ２３は例えば真空吸着により単位パネルの保持および配置を行う装置であり、支持基板２１上に配列する単位パネル３２を着脱することができる。また、マウンタ２３と支持基板２１は平行に配置される。
【００４４】
駆動部２４は、制御装置２７から送出される駆動制御の信号に応じてマウンタ２３の駆動を行う装置であり、支持基板２１に対して平行な面内でマウンタ２３を平行移動および回転移動させ、支持基板２１に対して垂直方向にマウンタ２３を移動させ、マウンタ２３の真空吸着動作の吸着および開放を行って保持する単位パネル３２の着脱を行う。マウンタ２３の移動と真空吸着の駆動を行うことで、支持基板２１に対する単位パネル３２の相対的な位置関係を変化させた後に単位パネル３２を支持基板２１上に配置することができる。
【００４５】
レーザ光源から表示素子２２に対して照射される光線がここでは紫外線２５であり、例としては、クリプトンレーザによる波長４１０ｎｍの紫外線レーザが挙げられる。表示素子２２は発光ダイオードを有しているため、発光ダイオードに紫外線２５が照射されると、フォトルミネッセンスによって発光ダイオードの禁制帯幅や量子井戸の井戸幅に応じて電子が励起され、電子が正孔から分離し、電子と正孔は再び結合して元の状態に戻る際に出射光３１を生じる。紫外線２５をレーザー光線とすることにより、マウンタ２３に保持されている単位パネル３２の表示素子２２に的確に紫外線２５を照射することができる。また、表示素子２２をフォトルミネッセンスにより発光させることが可能であれば紫外線である必要はないが、表示素子２２の発光に際して発光ダイオードが受け取るエネルギーが大きいほど発光強度が大きくなるため、光の有するエネルギーが大きい紫外線が適している。
【００４６】
受光部２６は、表示素子２２がフォトルミネッセンスによって発光した出射光３１のうち、遮光膜２８に形成されたスリット２９を通過して受光部２６に到達した光を受光して出射光３１の強度を測定し、測定した光の強度情報を制御装置２７に送出する装置である。フォトルミネッセンスによって表示素子２２が発光する出射光３１の波長は、表示素子２２が有する発光ダイオードの特性によって決定するため、発光ダイオードが発光する光の波長に応じて受光部２６が測定する光の波長範囲を制限しても良い。隣り合う表示素子２２が有する発光ダイオードの発光色が異なる色である場合には、受光部２６が測定する光の波長範囲を制限することで、隣り合う表示素子２２からの発光の影響を低減することができ、スリット２９の位置に対応した単位パネル３２を精密に配置することができる。
【００４７】
制御装置２７は、受光部２６が測定した出射光３１の光の強度情報に基づいて、駆動部２４の駆動を制御する情報処理装置である。駆動部２４を駆動してマウンタ２３を支持基板２１と平行な平面内で微小距離ずつ移動させ、マウンタ２３の位置と受光部２６が受光した出射光３１の光強度を記録し、光強度が極大値となるマウンタ２３の位置に単位パネル３２を搭載するように駆動部２４を制御し、マウンタ２３を支持基板２１に接近させて単位パネル３２の真空吸着を開放して接着剤３０に単位パネル３２を配置する。
【００４８】
表示素子２２がフォトルミネッセンスによって発光した出射光３１のうち、スリット２９を通過した光を受光部２６が受光して光の強度を測定しているため、表示素子２２とスリット２９と受光部２６とが一直線上に位置したときに、受光部２６が受光する出射光３１の強度が極大値をとることになる。
【００４９】
また、表示素子２２に対して照射される紫外線２５の進行方向は支持基板２１に平行な平面内であり、表示素子２２が発光する出射光３１の進行方向は支持基板２１に対して垂直な方向であるため、紫外線２５と出射光３１とが同方向に進行して両方の光が受光部２６に到達することは無い。したがって、受光部２６が受光する光は表示素子２２が発光した光に限定され、単位パネル３２と支持基板２１との相対的な位置決めの精度を向上させることが可能となる。
【００５０】
遮光膜２８は支持基板２１上に形成されたアルミニウム等の膜であるが、表示素子２２が発光する出射光３１を透過しない材質であれば材料は制限されない。また、紫外線２５を透過しない材質であれば更に望ましい。スリット２９は遮光膜２８に形成された開口部であり、単位パネル３２の表示素子２２が支持基板２１に配置されるべき位置に形成される。スリット２９の形成にはエッチング等を用いることが可能である。スリット２９の開口の大きさは、出射光３１の波長よりも大きいことが条件であるが、スリット２９を通過した出射光３１が受光部２６に十分到達することが可能であり、かつ、出射光３１の経路によって表示素子２２の位置を精密に特定できる程度の大きさが必要である。
【００５１】
接着剤３０は遮光膜２８上に塗布されており、マウンタ２３が保持する単位パネル３２を接着剤３０上に配置して真空吸着を開放したときに、単位パネル３２の位置がずれない程度の粘着力を有する。接着剤３０は出射光３１を透過することができる材質である必要があり、紫外線２５が照射された場合にも粘着力が低下しない材質であることが望ましい。
【００５２】
前述した第一の実施の形態で図３および図４を用いて説明した方法と同様にして、受光部２６が受光する出射光３１の強度が極大値となるマウンタ２３の変位量を決定し、単位パネル３２が有する表示素子２２と支持基板２１との相対的な位置を決定する。単位パネル３２が有している複数の表示素子２２の相互の位置関係は変化しないため、完成した表示装置での表示精度が確保される。また、複数の単位パネル３２を支持基板２１上に精密に配列することができるため、後工程において単位パネル３２同士の電気的接続を行う際に必要とされる精度で単位パネル３２の配置を行って表示装置を製造することが可能となる。
【００５３】
また、マウンタや支持基板上に電気配線を形成していない状態でも精密な位置決めを行うことができる。さらに、特に位置決め専用の部材を設けることなく精密な位置決めを行うことができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることが可能となる。また、表示装置の製造のみならず、二つの部材間の相対的な位置決めを行う場合に、一方の部材にフォトルミネッセンスにより発光する発光手段を搭載し、上述した方法と同様にして精密な位置合わせを行うことが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
フォトルミネッセンスにより表示素子の発光を行い、発光された光のうち支持基板上のスリットを通過して受光部に到達した光の強度が極大となる位置に表示素子を配置することで、複数の表示素子を一括して精密に支持基板に配置することが可能となる。また、マウンタや支持基板上に電気配線を形成していない状態でも精密な位置決めを行うことができる。さらに、特に位置決め専用の部材を設けることなく精密な位置決めを行うことができ、製造工程の簡略化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】支持基板上に配列される表示素子を示す模式図である。
【図２】第一の実施の形態の表示装置製造方法を示す模式図である。
【図３】フォトルミネッセンスによる表示素子の発光と受光部の受光を模式的に示した透視斜視図である。
【図４】マウンタの変位量と受光部が受光した出射光の強度との関係を示すグラフである。
【図５】第二の実施の形態の表示装置製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２１    支持基板
２，２２    表示素子
３，２３    マウンタ
４，２４    駆動部
５，２５    紫外線
６，２６    受光部
７，２７    制御装置
８，２８    遮光膜
９，２９    スリット
１０，３０    接着剤
１１，３１    出射光
３２    単位パネル
【図１】
2004226603.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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