CN113178411A - 转移基板 - Google Patents

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Abstract

本实施方式的课题在于提供能够改善发光元件的转移效率的转移基板。本实施方式的转移基板是将发光元件暂时性地保持的转移基板，具有与发光元件的端子侧接触的保持面，上述保持面是粘附性的凹凸面。

Description

转移基板
本申请基于2020年1月27日申请的日本专利申请第2020-011030号，这里通过参照而包含其全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及转移基板。
背景技术
近年来，提出了各种排列有微小尺寸的发光元件而构成的发光装置。这样的发光元件例如在形成于元件形成用基板之后被其他保持用基板暂时性地保持并最终被安装于布线基板。在将发光元件从元件形成用基板向保持用基板转移(transfer)时，作为一例，已知用吸附用工具将发光元件吸附而从元件形成用基板将发光元件剥离的技术。
在这样的发光装置的制造工序中，在将某一方的基板上的发光元件向另一方的基板转移时，要求顺畅地进行发光元件从一方的基板的剥离、和发光元件向另一方的基板的转送。
在本说明书中，将暂时性地保持发光元件的基板的至少一个称作转移基板。
发明内容
本实施方式的目的在于，提供能够改善发光元件的转移效率的转移基板。
一实施方式的转移基板，是暂时性地保持发光元件的转移基板，具有与发光元件的端子侧接触的保持面，上述保持面是粘附性的凹凸面。
一实施方式的转移基板，是暂时性地保持发光元件的转移基板，具有与发光元件的端子侧接触的保持面，在发光元件被保持于上述保持面的状态下，上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凸部。
一实施方式的转移基板，是暂时性地保持发光元件的转移基板，具有与发光元件的端子侧接触的保持面，在发光元件被保持于上述保持面的状态下，上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凹部。
根据本实施方式，能够提供能够改善发光元件的转移效率的转移基板。
附图说明
图1是用于说明发光装置1的图。
图2是表示图1所示的发光装置1的制造方法的一例的图。
图3是表示图1所示的发光装置1的制造方法的一例的图。
图4是表示转移基板10的一构成例的立体图。
图5是表示转移基板10的一构成例的剖面图。
图6是用于说明转移基板10的发光元件3的转移工序的图。
图7是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图8是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图9是表示转移基板10的其他构成例的立体图。
图10是表示转移基板10的其他构成例的立体图。
图11是表示转移基板10的一构成例的剖面图。
图12是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图13是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图14是表示转移基板10的其他构成例的立体图。
具体实施方式
以下，关于本实施方式，参照附图进行说明。另外，公开内容不过是一例，本领域技术人员对于保持发明主旨的适当变更而容易想到的当然包含在本发明的范围中。此外，附图为了使说明更加明确而有与实际形态相比对各部的宽度、厚度、形状等示意性地表示的情况，但不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，对于发挥与针对已有附图而描述过的构成要素相同或类似的功能的构成要素附加同一参照标记，有适当省略重复的详细说明的情况。
图1是用于说明发光装置1的图。本实施方式中说明的发光装置1例如是对图像进行显示的显示装置、或照明装置等。
发光装置1具备布线基板2和多个发光元件3。布线基板2在玻璃基板或树脂基板等基底基板上具备扫描线、信号线、电源线等各种布线。这样的布线基板2具有用于驱动发光元件3的多个晶体管，有时被称作TFT基板或阵列基板、背板(backplane)等。发光元件3分别安装于布线基板2。这些发光元件3在布线基板2之上以矩阵状排列。发光元件3例如是被称作迷你LED或微型LED等的极微小尺寸的发光二极管(LED)。发光元件3是具有大致正方形的平面形状的元件或具有大致长方形的平面形状的元件等。例如，微型LED的一边的长度是100μm以下，迷你LED的一边的长度大于100μm。
在图1所示的例子中，作为发光元件3，在一个方向上排列有以红色发光的红发光元件3R、以绿色发光的绿发光元件3G以及以蓝色发光的蓝发光元件3B。
图2及图3是表示图1所示的发光装置1的制造方法的一例的图。
首先，如图2的(A)所示，准备与支承体4粘接的多个发光元件3。多个发光元件3以规定的间距排列。发光元件3具有与阳极及阴极对应的端子3T、和第1发光面3E。发光元件3在端子3T侧被粘接到支承体4。第1发光面3E位于与端子3T相反侧(或与支承体4相反侧)的上表面侧。
接着，如图2的(B)所示，向发光元件3的第1发光面3E侧粘接片部件5。即，发光元件3暂时性地位于支承体4与片部件5之间，与支承体4及片部件5双方粘接。另外，在向发光元件3粘接片部件5以前，可以在支承体4上改变发光元件3的排列间距。然后，在发光元件3与片部件5的粘接力大于发光元件3与支承体4的粘接力的状态下，从发光元件3将支承体4剥离。
由此，如图2的(C)所示，维持将片部件5粘接在发光元件3的第1发光面3E侧的状态，另一方面，端子3T侧露出。
接着，如图2的(D)所示，将发光元件3载置于转移基板10。转移基板10的详细情况后述，转移基板10具有与发光元件3的端子3T侧接触的粘附性的保持面10A。另外，在将发光元件3向转移基板10载置以前，可以在片部件5上改变发光元件3的排列间距。根据需要，在将发光元件3载置于转移基板10后，可以追加发光元件3与片部件5的粘接力降低的处理(例如紫外线照射处理)。然后，在发光元件3与片部件5的粘接力小于发光元件3与转移基板10的粘接力的状态下，从发光元件3将片部件5剥离。
由此，如图3的(E)所示，维持将转移基板10粘接在发光元件3的端子3T侧的状态，另一方面，第1发光面3E侧露出。
接着，如图3的(F)所示，利用拾取(pick up)用的工具100从转移基板10拾取发光元件3。工具100例如是真空吸附工具，将发光元件3的第1发光面3E吸附。并且，通过将工具100向从转移基板10离开的一侧移动，从而发光元件3被从转移基板10的保持面10A剥离。
接着，如图3的(G)所示，将被工具100吸附的发光元件3向布线基板2的上方移动，将发光元件3安装到布线基板2的规定位置。所谓安装，相当于将发光元件3的阳极端子及阴极端子分别与设于布线基板2的阳极电极及阴极电极分别电连接。另外，在图3的(F)及(G)中示出了工具100将1个发光元件3转移的情况，但工具100也可以将多个发光元件3一并转移。
接着，对转移基板10进行说明。
图4是表示转移基板10的一构成例的立体图。在转移基板10中，保持发光元件3的保持面10A是具有粘附性的凹凸面。在图4所示的构成例中，保持面10A具有从基底部10B突出的多个凸部10V。凸部10V分别形成为大致半球状。多个凸部10V在第1方向X及第2方向Y上以矩阵状排列。另外，凸部10V的形状不限于图示的例子，也可以是圆锥状、棱锥状、圆锥台状、棱锥台状等。此外，凸部10V的排列不限于图示的例子，也可以是最密填充排列、交错排列、随机排列等。
图中虚线所示的发光元件3保持于保持面10A的状态下，一个发光元件3与在第1方向X上排列的多个凸部10V以及在第2方向Y上排列的多个凸部10V重叠。
在这样的转移基板10中，基底部10B和凸部10V可以由相同材料形成，也可以由不同材料形成。转移基板10之中，至少凸部10V利用例如硅类、丙烯酸类、环氧类等具有自粘附性并且具有弹性的材料形成。本实施方式中，转移基板10的整体由相同材料形成。作为转移基板10的制作方法，例如可以举出利用紫外线硬化型、热硬化型、湿气硬化型等的材料成型的方法、向平板状的基材的表面照射激光的方法、将平板状的基材的表面进行喷砂加工的方法等。
图5是表示转移基板10的一构成例的剖面图。这里，图示了沿着图4所示的A－B线的转移基板10的剖面。凸部10V的剖面形状是半圆形。
首先，着眼于凸部10V的宽度W。这里的宽度W相当于凸部10V的沿着第1方向X的长度。在凸部10V形成为图4所示那样的半球状的情况下，宽度W相当于将凸部10V平面观察时的直径。凸部10V的底部侧(与基底部10B接近的一侧)的宽度W1大于凸部10V的顶部侧(底部的相反侧，或者与发光元件3相接的一侧)的宽度W2(W1＞W2)。凸部10V的底部(与基底部10B相接的部分)的宽度W例如是1～200μm。一个凸部10V的宽度W考虑发光元件3的尺寸等而设定，以使得多个凸部10V与一个发光元件3重叠。例如，在发光元件3是迷你LED的情况下，宽度W优选为10～50μm。此外，在发光元件3是微型LED的情况下，宽度W优选为2～25μm。
接着，着眼于凸部10V的高度H。这里的高度H相当于从基底部10B突出的部分的沿着第3方向(基底部10B的法线方向)Z的长度。高度H大于发光元件3的端子3T的高度Ht(H＞Ht)，例如是0.5～50μm。在发光元件3是迷你LED的情况下，高度H优选为10～50μm。此外，在发光元件3是微型LED的情况下，高度H优选为0.5～25μm。
接着，着眼于邻接的凸部10V的间距P。这里的间距P相当于在第1方向X上邻接的凸部10V的顶部间的沿着第1方向X的长度。间距P例如是100μm以下。间距P考虑发光元件3的尺寸等而设定，以使得多个凸部10V与一个发光元件3重叠。例如，在发光元件3是迷你LED的情况下，间距P优选的是凸部10V的宽度W以上、100μm以下。此外，在发光元件3是微型LED的情况下，间距P优选的是凸部10V的宽度W以上、50μm以下。在邻接的凸部10V在各自的底部相接而排列的情况下，间距P与宽度W相等。
上述那样的作为凹凸面的保持面10A从其他观点来看能够视作在邻接的凸部10V之间具有凹部10C的面。
在图5所示的构成例中，多个凸部10V全部具有相同形状，但多个凸部10V中也可以包含具有不同形状的凸部10V。此外，也可以是，邻接的凸部10V具有不同宽度或具有不同高度。
图6是用于说明转移基板10的发光元件3的转移工序的图。
图6的(A)是表示图2的(D)所示的工序即将发光元件3向转移基板10载置的工序的图。如果将粘接于片部件5的发光元件3向转移基板10按压，则在保持面10A处凸部10V被压溃而变形。由此，以发光元件3与转移基板10之间的粘接力变得大于发光元件3与片部件5之间的粘接力的程度，确保了发光元件3与保持面10A的接触面积。因而，能够从发光元件3将片部件5容易地剥离。发光元件3与转移基板10之间的粘接力除了自粘附性的保持面10A的粘附力以外，还能够通过发光元件3与保持面10A的接触面积(或者，将发光元件3向转移基板10按压的力)来调整。
图6的(B)是表示图3的(F)所示的工序即将发光元件3从转移基板10拾取的工序的图。在将发光元件3从片部件5向转移基板10转移后，凸部10V的形状复原，从而发光元件3与保持面10A的接触面积减小。即，发光元件3与转移基板10之间的粘接力降低。因此，在利用工具100拾取发光元件3时，能够以微弱的力进行拾取。
作为比较例，在转移基板10的保持面10A平坦的情况下，保持面10A与发光元件3的端子侧的面的大致整体接触。因此，保持面10A处的发光元件3的粘接力依赖于构成保持面10A的材料的物性。这样的情况下，在图3的(F)所示那样的发光元件3的拾取工序中，在发光元件3与转移基板10之间的粘接力过强的情况下，无法顺畅地将发光元件3拾取，需要增强工具100的吸附力或者工具100与发光元件3之间的粘接力。
根据本实施方式，通过应用具有作为凹凸面的保持面10A的转移基板10，能够将发光元件3向转移基板10顺畅地转移，能够改善发光元件的转移效率。
接着，对转移基板10的其他构成例进行说明。
图7是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图7的(A)示出了凸部10V的剖面形状为半椭圆形的转移基板10。
图7的(B)示出了凸部10V的剖面形状为三角形的转移基板10。在凸部10V形成为圆锥状或棱锥状的情况下，形成图示那样的三角形的剖面形状。
图7的(C)示出了凸部10V的剖面形状为梯形的转移基板10。在凸部10V形成为圆锥台状或棱锥台状的情况下，形成图示那样的梯形的剖面形状。
图8是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。图8所示的构成例与图5所示的构成例相比，不同点在于邻接的凸部10V隔开间隙而排列。在这样的构成例中，邻接的凸部10V的间距P大于凸部10V的宽度W，但优选在100μm以下。
这里，凸部10V的剖面形状是半圆形，但也可以如图7所示那样是半椭圆形、三角形、梯形等。
图9是表示转移基板10的其他构成例的立体图。图9所示的构成例与图4所示的构成例相比，不同点在于凸部10V是在一个方向上延伸的形状。这里，多个凸部10V在第1方向X上排列，凸部10V分别在第2方向Y上延伸。邻接的凸部10V相互相接地排列，但也可以如图8所示的构成例那样隔开间隙而排列。此外，在X－Z平面中，凸部10V的剖面形状是半圆形，但也可以是半椭圆形、三角形、梯形等。
图10是表示转移基板10的其他构成例的立体图。与图4所示的构成例同样地，在转移基板10中，保持发光元件3的保持面10A是具有粘附性的凹凸面。保持面10A具有多个凹部10C。凹部10C分别形成为大致半球状，但凹部10C的形状不限于图示的例子，也可以是圆锥状、棱锥状、圆锥台状、棱锥台状等。多个凹部10C在第1方向X及第2方向Y上以矩阵状排列，但凹部10C的排列不限于图示的例子，也可以是最密填充排列、交错排列、随机排列等。
图中虚线所示的发光元件3被保持于保持面10A的状态下，一个发光元件3与在第1方向X上排列的多个凹部10C以及在第2方向Y上排列的多个凹部10C重叠。
图11是表示转移基板10的一构成例的剖面图。这里，图示了沿着图10所示的C－D线的转移基板10的剖面。凹部10C的剖面形状是半圆形。
首先，着眼于凹部10C的宽度W。这里的宽度W相当于凹部10C的沿着第1方向X的长度。在凹部10C形成为图10所示那样的半球状的情况下，宽度W相当于将凹部10C平面观察时的直径。凹部10C的底部侧的宽度W1小于凹部10C的上部侧的宽度W2(W2＞W1)。凹部10C的上部的宽度W与参照图5说明的凸部10V的宽度W同样地，例如是1～200μm。
接着，着眼于凹部10C的高度(或者深度)H。这里的高度H相当于沿着第3方向Z的长度。凹部10C的高度H与凸部10V的高度H同样地，例如是0.5～50μm。
接着，着眼于邻接的凹部10C的间距P。这里的间距P相当于在第1方向X上邻接的凹部10C的底部间的沿着第1方向X的长度。凹部10C的间距P与凸部10V的间距P同样地，例如是凹部10C的宽度W以上、100μm以下。
上述那样的作为凹凸面的保持面10A从其他观点来看能够视为在邻接的凹部10C之间具有凸部10V的面。
在图11所示的构成例中，多个凹部10C全部具有相同形状，但多个凹部10C中也可以包括具有不同形状的凹部10C。此外，也可以是，邻接的凹部10C具有不同宽度或具有不同高度。
图12是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。
图12的(A)示出了凹部10C的剖面形状是半椭圆形的转移基板10。
图12的(B)示出了凹部10C的剖面形状是三角形的转移基板10。在凹部10C形成为圆锥状或棱锥状的情况下，形成图示那样的三角形的剖面形状。
图12的(C)示出了凹部10C的剖面形状是梯形的转移基板10。在凹部10C形成为圆锥台状或者棱锥台状的情况下，形成图示那样的梯形的剖面形状。
图13是表示转移基板10的其他构成例的剖面图。图13所示的构成例与图11所示的构成例相比，不同点在于邻接的凹部10C隔开间隙而排列。在这样的构成例中，邻接的凹部10C的间距P大于凹部10C的宽度W，但优选为100μm以下。
这里，凹部10C的剖面形状是半圆形，但也可以如图12所示那样，是半椭圆形、三角形、梯形等。
图14是表示转移基板10的其他构成例的立体图。图14所示的构成例与图10所示的构成例相比，不同点在于凹部10C是在一个方向上延伸的形状。这里，多个凹部10C在第1方向X上排列，凹部10C分别在第2方向Y上延伸。邻接的凹部10C相互相接而排列，但也可以如图13所示的构成例那样隔开间隙而排列。此外，在X－Z平面中，凹部10C的剖面形状是半圆形，但也可以是半椭圆形、三角形、梯形等。
在参照上述的图7～图14说明的其他构成例中，也能得到与图4等所示的构成例同样的效果。
如以上说明的那样，根据本实施方式，能够提供能够改善发光元件的转移效率的转移基板。
另外，本发明不限于上述实施方式本身，能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形而具体化。此外，通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。进而，也可以将不同实施方式的构成要素适当组合。
标记说明
1…发光装置 2…布线基板 3…发光元件
10…转移基板 10A…保持面 10V…凸部 10C…凹部

Claims (15)

1.一种转移基板，是将发光元件暂时性地保持的转移基板，其特征在于，
具有与发光元件的端子侧接触的保持面，
上述保持面是粘附性的凹凸面。
2.如权利要求1所述的转移基板，其特征在于，
在发光元件被保持于上述保持面的状态下，
上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凸部。
3.如权利要求2所述的转移基板，其特征在于，
在上述凸部的剖面中，底部侧的宽度大于顶部侧的宽度。
4.如权利要求3所述的转移基板，其特征在于，
上述凸部的宽度是2～50μm。
5.如权利要求3所述的转移基板，其特征在于，
上述凸部的高度是0.5～50μm。
6.如权利要求3所述的转移基板，其特征在于，
邻接的上述凸部的间距是100μm以下。
7.如权利要求3所述的转移基板，其特征在于，
上述凸部的剖面形状是半圆形、半椭圆形、三角形以及梯形中的某一种。
8.如权利要求1所述的转移基板，其特征在于，
在上述保持面保持发光元件的状态下，
在平面观察中，上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凹部。
9.如权利要求8所述的转移基板，其特征在于，
在上述凹部的剖面中，底部的宽度小于上部的宽度。
10.如权利要求8所述的转移基板，其特征在于，
上述凹部的宽度是2～50μm。
11.如权利要求8所述的转移基板，其特征在于，
上述凹部的高度是0.5～50μm。
12.如权利要求8所述的转移基板，其特征在于，
邻接的上述凹部的间距是100μm以下。
13.如权利要求8所述的转移基板，其特征在于，
上述凹部的剖面形状是半圆形、半椭圆形、三角形以及梯形中的某一种。
14.一种转移基板，是将发光元件暂时性地保持的转移基板，其特征在于，
具有与发光元件的端子侧接触的保持面，
在发光元件保持于上述保持面的状态下，
上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凸部。
15.一种转移基板，是将发光元件暂时性地保持的转移基板，其特征在于，
具有与发光元件的端子侧接触的保持面，
在发光元件保持于上述保持面的状态下，
上述保持面具有与一个发光元件重叠的多个凹部。
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