DE112020006322T5

DE112020006322T5 - Verfahren zur herstellung einer lichtemittierenden vorrichtung undlichtemittierende vorrichtung

Info

Publication number: DE112020006322T5
Application number: DE112020006322.4T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Sanga
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-10-06
Also published as: US20220384698A1; JP7328560B2; WO2021132392A1; CN114902435A; JP2021103774A; JP2023166372A

Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung, das einen Schritt des Anordnens eines lichtemittierenden Elements auf einem Substrat aufweist, wobei das lichtemittierende Element eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist. Insbesondere umfasst das Herstellungsverfahren in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Folge auf: Bilden einer Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite und einer Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite auf einem Substrat, Bilden mindestens eines Teils eines Resistmusters innerhalb eines Bereichs auf dem Substrat, wo das lichtemittierende Element angeordnet werden soll, Anordnen des lichtemittierenden Elements auf dem Resistmuster, so dass die p-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite voneinander getrennt und einander zugewandt sind, und die n-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite voneinander getrennt und einander zugewandt sind, Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite mit der p-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, und Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite mit der n-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist, durch Plattieren unter Verwendung des Resistmusters als Maske, und Entfernen des Resistmusters.

Description

Technisches Gebiet
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung, und eine lichtemittierende Vorrichtung.
Stand der Technik
Es gibt ein herkömmlich bekanntes Verfahren zur Anbringung von elektronischen Komponenten wie etwa einem lichtemittierenden Element auf einem Verdrahtungssubstrat. Beispielsweise wird zunächst ein nicht ausgehärtetes oder halbausgehärtetes Klebematerial auf die Oberfläche eines Verdrahtungssubstrats aufgebracht, und die Hauptoberfläche des Verdrahtungssubstrats auf einer Seite, die der Seite, wo das lichtemittierende Element angeordnet ist, gegenüberliegt, wird dann mit Licht bestrahlt, um dadurch einen vorbestimmten Abschnitt des aufgebrachten Klebematerials über das Verdrahtungssubstrat auszuhärten, so dass das lichtemittierende Element darauf befestigt und gehalten wird. Danach wird das nicht ausgehärtete oder halbausgehärtete Klebematerial, das sich in anderen Abschnitten als dem vorbestimmten Abschnitt des Klebematerials befindet, entfernt, und in den entfernten Teilen werden die auf dem lichtemittierenden Element bereitgestellten Elektroden mit der Verdrahtung auf dem Verdrahtungssubstrat durch ein Plattierungsverfahren verbunden. Wie oben beschrieben, können elektronische Komponenten, die das lichtemittierende Element umfassen, auf dem Verdrahtungssubstrat angebracht werden (siehe Patentschrift 1).
Druckschrift zum Stand der Technik
Patentschrift
Patentschrift 1: JP 2017-183458 A
ZUSAMMENFASSUNG
In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach einer hohen Wärmeleitfähigkeit von Substraten und einer hohen Integration von Ansteuerungsschaltungen, insbesondere Verdrahtungen, gestiegen. Es wird erwartet, dass ein nicht transparentes Substrat, wie etwa ein Si-Substrat, diese Anforderungen erfüllt. Bei der Verwendung eines solchen nicht transparenten Substrats wird jedoch der Durchgang von eingestrahltem Licht nicht in der gleichen Weise ermöglicht wie im Stand der Technik, so dass das lichtemittierende Element nicht in geeigneter Weise auf einem Verdrahtungssubstrat angebracht werden kann.
Eine Aufgabe bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung bereitzustellen, das in geeigneter Weise ein lichtemittierendes Element auf einem Verdrahtungssubstrat anbringen kann, unabhängig davon, ob das Verdrahtungssubstrat ein transparentes Substrat oder ein nicht transparentes Substrat ist, und eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die durch das Herstellungsverfahren erhalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung einen Schritt auf, bei dem ein lichtemittierendes Element auf einem Substrat angeordnet wird, wobei das lichtemittierende Element eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist. Der Schritt umfasst in Folge: Bilden einer Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite und einer Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite auf dem Substrat, Bilden mindestens eines Teils eines Resistmusters innerhalb eines Bereichs auf dem Substrat, wo das lichtemittierende Element angeordnet werden soll, Anordnen des lichtemittierenden Elements auf dem Resistmuster, so dass die p-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, während die n-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite mit der p-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, und Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite mit der n-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist, durch Plattieren unter Verwendung des Resistmusters als einer Maske, und Entfernen des Resistmusters.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung ein Verdrahtungssubstrat mit einem Substrat und einer Verdrahtung auf einer positiven Elektrodenseite und einer Verdrahtung auf einer negativen Elektrodenseite, wobei die Verdrahtungen auf dem Substrat angeordnet sind, ein lichtemittierendes Element, das auf dem Verdrahtungssubstrat angeordnet ist und eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode aufweist, ein erstes leitendes Element, das die Verdrahtung auf der positiven Elektrodenseite und die p-seitige Elektrode verbindet, und ein zweites leitendes Element, das die Verdrahtung auf der negativen Elektrodenseite und die n-seitige Elektrode verbindet. Eine äußere Seitenfläche von mindestens einem von dem ersten leitenden Element und dem zweiten leitenden Element ragt von einer geraden Linie, die ein äußeres Ende der Verdrahtung und ein äußeres Ende der Elektrode in einer Querschnittsansicht verbindet, nach außen vor.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein lichtemittierendes Element in geeigneter Weise auf dem Verdrahtungssubstrat angebracht werden, unabhängig davon, ob das Verdrahtungssubstrat ein transparentes Substrat oder ein nicht transparentes Substrat ist.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens einer Verdrahtungskeimschicht auf einem Substrat zeigt.
1B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens eines Resistmusters zeigt.
1C ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anbringens eines lichtemittierenden Elements zeigt.
1D ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Verbindens von Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren zeigt.
1E ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Entfernens des Resistmusters zeigt.
2A ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens einer Verdrahtungskeimschicht auf einem Substrat zeigt.
2B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' von 2A, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens der Verdrahtungskeimschicht auf dem Substrat zeigt.
2C ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens eines Resistmusters zeigt.
2D ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II' von 2C, die schematisch die Ausführungsform des Bildens des Resistmusters zeigt.
2E ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein mit einem lichtemittierenden Element bestücktes Trägersubstrat zeigt, bei dem es sich um ein Trägersubstrat handelt, auf dem ein lichtemittierendes Element angebracht ist.
2F ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anordnens des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats auf einem ersten Resistmuster zeigt.
2G ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III' von 2F, die schematisch die Ausführungsform des Anordnens des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats auf dem ersten Resistmuster zeigt.
2H ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Ablösens des Trägersubstrats vom lichtemittierenden Element zeigt.
21 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausführungsform des Ablösens des Trägersubstrats von dem lichtemittierenden Element zeigt.
2J ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Verbindens der Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren zeigt.
2K ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Entfernens des Resistmusters zeigt.
2L ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Schneidens lokaler Teile der Verdrahtungskeimschicht entsprechend Entfernungsabschnitten eines zweiten Resistmusters zeigt.
2M ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausführungsform des Schneidens lokaler Teile der Verdrahtungskeimschicht entsprechend den Entfernungsabschnitten des zweiten Resistmusters zeigt.
2N ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anwendens eines stromlosen Plattierungsverfahrens zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[Herstellungsverfahren einer lichtemittierenden Vorrichtung]
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Hierin verwendete Begriffe, die auf die spezifische Richtung oder Position hinweisen, können je nach Bedarf verwendet werden. Die Verwendung dieser Begriffe dient jedoch dazu, das Verständnis der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zu erleichtern, und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Bedeutung dieser Begriffe nicht eingeschränkt. Teile mit denselben Bezugszeichen, die in mehreren Zeichnungen erscheinen, beziehen sich auf die gleichen oder äquivalenten Teile.
Ferner sind die folgenden Ausführungsformen nur Beispiele für ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung, um die technischen Ideen der vorliegenden Erfindung zu verwirklichen, und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Die Abmessungen, Materialien, Formen, relativen Anordnungen usw. der nachstehend erörterten Komponenten sind zur Veranschaulichung gedacht und schränken den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht ein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Größe, das Positionsverhältnis usw. der in den Zeichnungen gezeigten Teile kann zur besseren Veranschaulichung übertrieben dargestellt sein.
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der ersten Ausführungsform wird die lichtemittierende Vorrichtung hergestellt, indem ein einzelnes lichtemittierendes Element auf einem Verdrahtungssubstrat angebracht wird, wobei das lichtemittierende Element beispielhaft eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist.
In einer solchen Ausführungsform weist das Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte (a) bis (e) auf.
(a) Schritt des Bildens einer Verdrahtungskeimschicht auf einem Substrat
1A ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens einer Verdrahtungskeimschicht auf einem Substrat zeigt.
Wie in 1A gezeigt, werden eine Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite und eine Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite auf einem Substrat 10 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gebildet. Ein Substrat 10 mit einer Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite und einer Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrode mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen kann vorbereitet werden.
Der vorbestimmte Abstand zwischen den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 ist vorzugsweise ein solcher, der einer p-seitigen Elektrode eines später anzubringenden lichtemittierenden Elements 30 ermöglicht der Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite zugewandt zu sein, während er einer n-seitigen Elektrode davon ermöglicht der Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite zugewandt zu sein. Wenn die Größe des lichtemittierenden Elements in der Draufsicht beispielsweise 50 µm × 50 µm beträgt, kann der Abstand zwischen den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 14 µm betragen.
Als das Substrat 10 kann nicht nur ein transparentes, sondern auch ein nicht transparentes Substrat verwendet werden. Beispiele für das Material des transparenten Substrats umfassen Glas, Quarz, Saphir, Keramiken (beispielsweise transparentes Aluminiumoxid) und organische Filme (beispielsweise PET). Beispiele für das Material des nicht transparenten Substrats umfassen Halbleiter (beispielsweise Si, Ge, GaAs, InP), Keramiken (beispielsweise Aluminiumoxid, AlN), Metalle (beispielsweise Al, Cu) und organische Materialien (beispielsweise FR4).
(b) Schritt des Bildens eines Resistmusters
1B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens eines Resistmusters zeigt.
Zumindest ein Teil eines Resistmusters 20 wird innerhalb eines Bereichs auf dem Substrat 10 gebildet, wo das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll. Es ist zu beachten, dass sich der Begriff „Resistmuster“, wie er hier verwendet wird, auf einen Resist mit einem Muster bezieht, das einen Teil des Substrats freilegt, so dass ein Plattierungswachstumsbereich später innerhalb des Bereichs auf dem Substrat 10, wo das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, gesichert werden kann. Das „Resistmuster“ kann ferner als ein „gemusterter Resist“ oder „strukturierender Resist“ bezeichnet werden. Das Resistmuster 20 kann wie in 1B gezeigt innerhalb des Bereichs auf dem Substrat 10, wo das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, gebildet werden. Alternativ kann ein Teil des Resistmusters 20 aus dem Bereich, wo das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, nach außen ragen.
Nachfolgend wird beispielhaft ein Fall beschrieben, in dem das gesamte Resistmuster 20 innerhalb des Bereichs, wo später das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, angeordnet wird.
Insbesondere wird das Resistmuster 20, das eine Flächengröße aufweist, die kleiner ist als die des lichtemittierenden Elements 30, derart innerhalb des Bereichs gebildet, wo das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, dass die Elektroden (p-seitige Elektrode und n-seitige Elektrode) des lichtemittierenden Elements 30 und die entsprechenden Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 beim späteren Anordnen des lichtemittierenden Elements 30 einander zugewandt sein können, während sie mit einem Abstand dazwischen voneinander getrennt sind. Das heißt, in der Draufsicht wird das Resistmuster 20 so angeordnet, dass die Elektroden (p-seitige Elektrode und n-seitige Elektrode) des lichtemittierenden Elements 30 die Verdrahtungskeimschichten 11 bzw. 12 in einem Bereich überlappen, wo das Resistmuster 20 nicht angeordnet ist. Dadurch kann in geeigneter Weise ein Raum zwischen den Elektroden des lichtemittierenden Elements 30 und den entsprechenden Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 gesichert werden (insbesondere ein schmaler Raum für das spätere Aufwachsen der Plattierung). Die flächige Größe bzw. Flächengröße des Resistmusters 20 kann auf 20 % oder mehr und 40 % oder weniger der Flächengröße des lichtemittierenden Elements 30 eingestellt werden.
Das Resistmuster 20 kann in der Draufsicht innerhalb des Bereichs, wo später das lichtemittierende Element 30 angeordnet werden soll, und zumindest zwischen der Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite gebildet werden.
Als Bildungsverfahren für das Resistmuster 20 kann ein Photolithographieverfahren oder ein Siebdruckverfahren verwendet werden. Durch Verwendung des Fotolithografieverfahrens kann ein feines Resistmuster gebildet werden.
Vorzugsweise hat der Resist des Resistmusters 20 eine Hafteigenschaft. Aufgrund der Hafteigenschaft des Resists kann das später anzuordnende lichtemittierende Element 30 auf dem Resistmuster 20 befestigt und gehalten werden.
Das Resistmuster 20 hat vorzugsweise die oben genannte Hafteigenschaft und ferner eine chemische Beständigkeit gegenüber einer Plattierungslösung, die später verwendet werden soll. Als das Resistmuster 20 kann beispielsweise ein Phenolharz, ein Harz auf Epoxidbasis, ein Harz auf Silikonbasis oder ein Acrylharz verwendet werden. Durch die Verwendung des Resistmusters 20 entfällt die Notwendigkeit, Elemente für die entsprechenden Zwecke der Befestigung und Halterung eines lichtemittierenden Elements und dem Einsatz als einer Maske in der Plattierungsverbindung bereitzustellen, was die Anzahl der Herstellungsschritte verringern kann. Darüber hinaus können die Herstellungsschritte einfach implementiert werden, da sie keinen Beschränkungen (Löslichkeit in einem Lösungsmittel, unterschiedliche geeignete Prozesstemperaturen oder ähnliches) aufgrund einer Kombination von Bildungsbedingungen unterliegen, die andernfalls erforderlich wären, wenn sie in Kombination mit anderen verschiedenen Elementen verwendet werden.
Die Querschnittsform des Resistmusters 20 kann rechteckig oder quadratisch sein. Mit anderen Worten, die Kontaktfläche (obere Oberfläche bzw. Oberseite) des Resistmusters 20, die mit dem lichtemittierenden Element 30 in Kontakt steht, und die seitliche Fläche bzw. Seitenfläche des Resistmusters 20 können in einem im Wesentlichen vertikalen Verhältnis stehen. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen dem lichtemittierenden Element 30 und dem Resistmuster 20 sowie die Plattierungswachstumsfläche, die die Verdrahtungskeimschicht und die spätere Elektrode des lichtemittierenden Elements verbindet, präzise gesichert werden.
Die Querschnittsform des Resistmusters kann eine konische Form haben. Das Resistmuster kann eine Form haben, die von dem Substrat 10 in Richtung des lichtemittierenden Elements 30 in Breite breiter wird, oder eine Form, die von dem Substrat 10 in Richtung des lichtemittierenden Elements 30 in Breite schmaler wird. Wenn das Resistmuster so geformt wird, dass dessen Breite vom Substrat 10 zum lichtemittierenden Element 30 hin breiter wird, kann der Bereich, wo das lichtemittierende Element 30 mit dem Resistmuster 20 in Kontakt steht, vergrößert werden, wodurch sichergestellt wird, dass das lichtemittierende Element und das Resistmuster aneinander befestigt werden können.
In der Querschnittsansicht ist die Höhe des Resistmusters 20 vorzugsweise größer als die Höhe jeder von der Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite. Wenn das lichtemittierende Element 30 später auf dem Resistmuster 20 angeordnet wird, können daher aufgrund des Höhenunterschieds die auf dem Substrat 10 bereitgestellte Verdrahtungskeimschicht und die auf dem Resistmuster 20 angeordnete Elektrode des lichtemittierenden Elements 30 voneinander getrennt werden, wobei das Resistmuster 20 dazwischenliegt.
Eine solche Trennung kann einen Raum für das Verbinden der Verdrahtungskeimschicht und der Elektrode des lichtemittierenden Elements 30 durch Plattieren während eines späteren Plattierungsverfahrens sicherstellen. Als das Plattierungsverfahren kann eine elektrolytische Plattierung oder eine stromlose Plattierung verwendet werden.
Der Ausdruck „Höhe des Resistmusters 20“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Dicke des Resistmusters 20. Die Höhe des Resists kann auf 1 µm oder mehr und 3 µm oder weniger eingestellt werden. Die Höhe des Resistmusters 20 ist vorzugsweise kleiner als der Abstand zwischen den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12. Wenn die Höhe des Resistmusters 20 größer ist als der Abstand zwischen den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12, können die Verdrahtungskeimschicht 11 und die Verdrahtungskeimschicht 12 durch Plattieren verbunden werden, bevor die Verdrahtungskeimschicht und die entsprechende Elektrode des lichtemittierenden Elements während eines Plattierungsprozesses durch Plattieren verbunden werden. Wenn jedoch die Höhe des Resistmusters 20 kleiner ist als der Abstand zwischen den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12, können die Verdrahtungskeimschicht 11 und die Verdrahtungskeimschicht 12 daran gehindert werden, durch Plattieren miteinander verbunden zu werden.
(c) Schritt des Anordnens des lichtemittierenden Elements
1C ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anordnens des lichtemittierenden Elements zeigt.
Wie in 1C gezeigt, wird das lichtemittierende Element 30 auf dem Resistmuster 20 angeordnet.
Sowohl im Schritt (a) als auch im Schritt (b) werden das lichtemittierende Element 30 und die Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 im Voraus so eingestellt, dass die entsprechenden Elektroden des lichtemittierenden Elements 30, das später angeordnet werden soll, den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 zugewandt sein können. So können im Schritt (c) die p-seitige Elektrode 31 des lichtemittierenden Elements 30 und die Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite voneinander getrennt und einander zugewandt sein, während die n-seitige Elektrode 32 des lichtemittierenden Elements 30 und die Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite voneinander getrennt und einander zugewandt sein können, wenn das lichtemittierende Element 30 auf dem Resistmuster 20 angeordnet wird. Dadurch kann in geeigneter Weise ein schmaler Raum für das Wachsen der Plattierung P zwischen den Elektroden 31 und 32 des lichtemittierenden Elements 30 und entsprechend den Verdrahtungskeimschichten 11 und 12 sichergestellt werden.
Außerdem kann das lichtemittierende Element 30 sicher auf dem Resistmuster 20 angeordnet werden. Der Ausdruck „Elektrode des lichtemittierenden Elements 30 und die Fläche der Verdrahtungskeimschicht“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Verhältnis, bei dem ein Teil der Elektrode des lichtemittierenden Elements 30 in der Querschnittsansicht einem Teil der Verdrahtungskeimschicht zugewandt ist.
Beim Anordnen des lichtemittierenden Element 30 auf dem Resistmuster 20 kann es angeordnet werden, während es einer Thermokompression unterzogen wird, wenn das Material des Resistmusters 20 thermoplastisch ist. Auf diese Weise kann das lichtemittierende Element 30 auf dem Resistmuster 20 befestigt und gehalten werden, wodurch eine Haftung zwischen dem lichtemittierenden Element 30 und dem Resistmuster 20 gewährleistet werden kann. Die Querschnittsform des Resistmusters kann tonnenförmig sein (eine sich nach außen ausdehnende Form), wenn das Resistmuster durch Thermokompression oder dergleichen unter Druck gesetzt wird.
(d) Schritt des Verbindens von Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren
1D ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Verbindens der Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit den Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren zeigt.
Wie in 1D gezeigt, wird unter Verwendung des Resistmusters 20 als einer Maske die Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite durch Plattieren mit der p-seitigen Elektrode 31 verbunden, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, während die Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite durch Plattieren mit der n-seitigen Elektrode 32 verbunden wird, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist. Infolgedessen wird die Verdrahtungskeimschicht 11 auf der positiven Elektrodenseite elektrisch mit der p-seitigen Elektrode 31 verbunden, während die Verdrahtungskeimschicht 12 auf der negativen Elektrodenseite elektrisch mit der n-seitigen Elektrode 32 verbunden wird.
Im Schritt (d) wird das Plattierungsverfahren unter Verwendung des Resistmusters 20 als der Maske durchgeführt, wobei der schmale Raum in geeigneter Weise gesichert wird.
Als das Plattierungsverfahren kann eine elektrolytische Plattierung oder eine stromlose Plattierung verwendet werden. Als eine Plattierungslösung kann Kupfer (Cu) verwendet werden. Wenn die Plattierungslösung aus Kupfer verwendet wird, werden die Elektrode des lichtemittierenden Elements und die Verdrahtungskeimschicht mit Kupfer verbunden, so dass die Elektrode des lichtemittierenden Elements und die Verdrahtungskeimschicht durch das Plattieren miteinander verbunden werden können. Es sei angemerkt, dass zusätzlich zu Kupfer Gold (Au), Zink (Zn), Chrom (Cr) und/oder Nickel (Ni) usw. für die Plattierungslösung verwendet werden können.
(e) Schritt des Entfernens des Resistmusters
1E ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Entfernens des Resistmusters zeigt.
Wie in 1E dargestellt, wird das Resistmuster 20 entfernt.
Das Entfernen des Resistmusters 20 kann durch Eintauchen in eine Peeling- bzw. Ablöselösung, die den Resist ablösen kann, oder durch andere Verfahren erfolgen. Nachdem beispielsweise das Verbinden zwischen der Verdrahtungskeimschicht 11, 12 und der Elektrode 31, 32 via das Plattieren abgeschlossen ist, wird eine beliebige Resist-Ablöselösung mit Hilfe einer Düse in einer Kammer auf das Resistmuster 20 aufgebracht. Eine solche Resist-Ablöselösung ermöglicht, dass das Resistmuster 20 darin gelöst wird, so dass das gelöste Resistmuster 20 mit Hilfe eines vorbestimmten Gases oder ähnlichem zu der Außenseite des Substrats 10 ausgebracht werden kann.
Die Resist-Ablöselösung kann eine gemischte Lösung sein, die Schwefelsäure, ein organisches Lösungsmittel und dergleichen enthält. Als organisches Lösungsmittel kann beispielsweise mindestens eine Art von Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkohollösungsmitteln wie 2-Propanol, Ketonlösungsmitteln wie Aceton, Esterlösungsmitteln wie Ethylacetat, und Etherlösungsmitteln verwendet werden. Beispiele für das Gas, das zum Ausbringen des gelösten Resistmusters 20 verwendet wird, umfassen Argon, Stickstoff und dergleichen.
Wie oben beschrieben, wird das lichtemittierende Element 30 auf dem Substrat 10 angebracht, wodurch es möglich ist, eine lichtemittierende Vorrichtung 70 gemäß der ersten Ausführungsform herzustellen.
In Anbetracht der oben erörterten Schritte (a) bis (e) ist bei dem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Schritt des Bestrahlens der Hauptoberflächenseite des Substrats, die der Seite, wo das lichtemittierende Element angeordnet ist, gegenüberliegt, mit Licht nicht erforderlich, um das Klebstoffmaterial zum Binden des lichtemittierenden Elements an das Substrat in dem herkömmlichen Herstellungsverfahren auszuhärten. Somit kann mit dem Herstellungsverfahren das lichtemittierende Element in geeigneter Weise auf dem Substrat 10 angebracht werden, unabhängig davon, ob das Substrat 10 ein transparentes oder ein nicht transparentes Substrat ist.
Zweite Ausführungsform
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie oben erörtert, ist die erste Ausführungsform eine Ausführungsform, bei der die lichtemittierende Vorrichtung durch Anbringen des einzelnen lichtemittierenden Elements auf dem einzelnen Verdrahtungssubstrat hergestellt wird. Im Gegensatz dazu ist die zweite Ausführungsform ein Anwendungsbeispiel der ersten Ausführungsform und ist eine Ausführungsform, bei der eine lichtemittierende Vorrichtung hergestellt wird, indem mindestens zwei lichtemittierende Elemente auf dem einzelnen Verdrahtungssubstrat angebracht werden. Da es sich bei der zweiten Ausführungsform um das Anwendungsbeispiel der ersten Ausführungsform handelt, wird auf eine Beschreibung von Teilen, die mit dem Inhalt der ersten Ausführungsform übereinstimmen, verzichtet.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei lichtemittierende Elemente, von denen jedes sowohl eine p-seitige Elektrode als auch eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist, auf einem Substrat angeordnet. In einer solchen Ausführungsform weist das Herstellungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte auf.
(A) Schritt des Bildens einer Verdrahtungskeimschicht auf einem Substrat
2A ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens von Verdrahtungskeimschichten auf einem Substrat zeigt. 2B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I' von 2A, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens der Verdrahtungskeimschichten auf dem Substrat zeigt.
Wie in 2A und 2B gezeigt, werden eine Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und eine Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite auf dem Substrat 100 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gebildet. Ein Substrat 100 mit der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen kann vorbereitet werden.
Insbesondere unter dem Gesichtspunkt des späteren Anordnens von mindestens zwei lichtemittierenden Elementen mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen auf den entsprechenden Verdrahtungskeimschichten 110 und 120 werden die Verdrahtungskeimschichten 110 und 120 auf dem Substrat 100 so gebildet, dass sich die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite im Wesentlichen in die gleiche Richtung erstrecken. Der Ausdruck „Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite erstrecken sich im Wesentlichen in die gleiche Richtung“, wie er hier verwendet wird, entspricht einem Fall, in dem sich beide Verdrahtungskeimschichten in der vollständig gleichen Richtung (parallel) erstrecken, umfasst jedoch einen Fall, in dem ein zwischen beiden Verdrahtungskeimschichten gebildeter Winkel innerhalb von ±1 Grad liegt.
Wie in 2A gezeigt, können die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite in der Draufsicht konkave Abschnitte 111 umfassen. Die konkaven Abschnitte 111, die in der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite bereitgestellt sind, werden auf der Seite der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite bereitgestellt, die der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite zugewandt ist. Die konkaven Abschnitte 111, die in der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite bereitgestellt sind, werden auf der Seite der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite bereitgestellt, die der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite zugewandt ist.
Die konkaven Abschnitte 111 können in den entsprechenden Bereichen bereitgestellt werden, wo die lichtemittierenden Elemente angeordnet werden sollen. Die konkaven Abschnitte 111 können so gebildet werden, dass in der Draufsicht ein erstes Resistmuster 210 in den entsprechenden konkaven Abschnitt 111 der Verdrahtungskeimschicht 120 eingefügt werden kann. Das heißt, die konkaven Abschnitte 111 können an Positionen gebildet werden, wo sie mit den ersten Resistmustern 210 bedeckt sind. Die Form des konkaven Abschnitts 111 ist in 2A ein Halbkreis, kann aber auch jede andere Form haben (beispielsweise ein Rechteck). Der konkave Abschnitt 111 kann auf nur einer von der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite gebildet werden.
Da die konkaven Abschnitte 111 an Positionen gebildet werden, wo sie mit den ersten Resistmustern 210 bedeckt sind, verringert sich die Fläche des ersten Resistmusters 210, die mit der Verdrahtungskeimschicht in Kontakt steht, und die Fläche davon, die mit dem Substrat 100 in Kontakt steht, vergrößert sich, wodurch es möglich ist, die Haftung zwischen dem Resistmuster und dem Substrat 100 zu erhöhen.
(B) Schritt des Bildens eines Resistmusters
2C ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Bildens des Resistmusters zeigt. 2D ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II' von 2C, die schematisch die Ausführungsform des Bildens des Resistmusters zeigt.
Die ersten Resistmuster 210 werden wie in 2C und 2D gezeigt entsprechend innerhalb der entsprechenden Bereiche auf dem Substrat 100 gebildet, wo mindestens zwei lichtemittierende Elemente 300 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet werden. Das erste Resistmuster 210 entspricht dem Resistmuster 20 der ersten Ausführungsform.
Insbesondere wird jedes der ersten Resistmuster 210, das eine Flächengröße hat, die kleiner als die des lichtemittierenden Elements 300 ist, innerhalb des Bereichs gebildet, wo das entsprechende lichtemittierende Element 300 angeordnet werden soll, so dass die Elektroden jedes lichtemittierenden Elements 300 und die entsprechenden Verdrahtungskeimschichten 110 und 120 von einander getrennt und einander zugewandt sein können, wenn später mindestens zwei lichtemittierende Elemente 300 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet werden.
Durch das Bilden der entsprechenden oben besprochenen ersten Resistmuster 210 kann ein Raum (insbesondere ein schmaler Raum für das spätere Wachstumsplattieren) zwischen der Elektrode jedes lichtemittierenden Elements 300, das später auf dem ersten Resistmuster 210 angeordnet werden soll, und einer entsprechenden der Verdrahtungskeimschichten 110 und 120 gesichert werden.
Die ebene Form des ersten Resistmusters 210 ist wie in 2C gezeigt vorzugsweise kreuzförmig. Dies liegt daran, dass das lichtemittierende Element 300 stabil auf dem ersten Resistmuster 210 angeordnet werden kann, während ein Flusspfad für die Plattierungslösung beim Verbinden durch Plattieren sichergestellt wird. Das erste Resistmuster 210 kann beliebige andere ebene Formen annehmen, wie zum Beispiel eine quadratische Form, eine rechteckige Form und eine dreieckige Form.
Das erste Resistmuster 210 kann mit den Elektroden 310 und 320 des lichtemittierenden Elements in Kontakt stehen oder auch nicht mit den Elektroden 310 und 320 des lichtemittierenden Elements in Kontakt stehen. Wenn das erste Resistmuster 210 mit den Elektroden 310 und 320 des lichtemittierenden Elements in Kontakt steht, kann eine große Kontaktfläche des lichtemittierenden Elements 300 mit dem ersten Resistmuster geschaffen werden, während eine vorbestimmte, notwendige und ausreichende Plattierungsverbindungsfläche sichergestellt wird. Dies kann die Adhäsionskraft zwischen dem lichtemittierenden Element 300 und dem ersten Resistmuster 210 erhöhen.
In einem Fall, bei dem es eine Vertiefung auf der Oberfläche der Elektrode 310 oder 320 des lichtemittierenden Elements gibt, kann in dem vertieften Abschnitt Plattierungswachstum auftreten, und daher kann eine Plattierungslösung in der Vertiefung nach dem Ende des Verbindens durch Plattieren verbleiben. Aus diesem Grund kann es erwünscht sein, dass in der Vertiefung, die auf der Oberfläche der Elektrode 310 oder 320 des lichtemittierenden Elements bereitgestellt ist, das Wachsen einer Plattierung verhindert wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass in der Draufsicht die Spitze des Resistmusters mit der kreuzförmigen Form, die mit der Elektrodenoberfläche des lichtemittierenden Elements in Kontakt steht, die auf der Elektrodenoberfläche des lichtemittierenden Elements vorhandene Vertiefung abdeckt.
Wenn dagegen das erste Resistmuster 210 nicht mit den Elektroden 310 und 320 des lichtemittierenden Elements in Kontakt steht, erfolgt das Plattierungswachstum über die gesamte Fläche der Elektrode, so dass ein dicker Film gebildet wird. Wenn Flash-Ätzen (engl. flash etching) verwendet wird, um einen dünnen Film in einem lokalen Teil der Verdrahtungskeimschicht 110 zu schneiden, wird der Plattierungswachstumsbereich auch um die Dicke des lokalen Teils geätzt. Da jedoch der Plattierungswachstumsbereich durch den dicken Film verdickt ist, kann die Leitfähigkeit des Plattierungswachstumsbereichs sichergestellt werden.
Das erste Resistmuster 210 hat vorzugsweise eine Hafteigenschaft wie die erste Ausführungsform. Das erste Resistmuster 210 wird durch Verwendung von Material mit einer höheren Hafteigenschaft als ein Harzmaterial 400, das auf einem weiter unten erörterten Trägersubstrat 500 gebildet ist, gebildet, so dass das Trägersubstrat 500 von dem lichtemittierenden Element abgelöst werden kann, während verhindert wird, dass das lichtemittierende Element von dem ersten Resistmuster abgelöst wird, wenn das auf dem Trägersubstrat 500 angebrachte lichtemittierende Element auf das Substrat 10 übertragen wird.
Die Höhe des ersten Resistmusters 210 ist vorzugsweise 10 bis 30-mal so groß wie die Dicke der Verdrahtungskeimschicht 110. Wenn das Flash-Ätzen verwendet wird, um einen lokalen Teil 110A der Verdrahtungskeimschicht 110, der weiter unten besprochen wird, auszuschneiden, wird auch ein Plattierungswachstumsbereich zum Verbinden der Elektrode und der Verdrahtungskeimschicht geätzt. Da jedoch das erste Resistmuster 210 eine vorbestimmte Höhe hat oder höher ist, ist der Plattierungswachstumsbereich auch in horizontaler Richtung verdickt, so dass eine begünstigte elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und der Verdrahtungskeimschicht beibehalten werden kann, selbst wenn der Plattierungswachstumsbereich durch das Flash-Ätzen geätzt wird.
Im Schritt (B) wird zusätzlich zur Bildung des ersten Resistmusters 210 ein zweites Resistmuster 220 auf der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite oder auf der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite gebildet.
Das zweite Resistmuster 220 kann in einem Teil zwischen einem lichtemittierenden Element 300 und dem anderen lichtemittierenden Element 300, die einander benachbart sind, und auf der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite oder auf der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite gebildet werden. Das heißt, die Lage des Teils zwischen einem lichtemittierenden Element 300 und dem anderen lichtemittierenden Element 300, die einander benachbart sind, kann im Voraus erkannt werden, und dann kann das zweite Resistmuster 220 dort gebildet werden.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der wie in 2C gezeigt das zweite Resistmuster 220 auf der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite gebildet wird. Das Vorhandensein des zweiten Resistmusters 220 kann das Plattierungswachstum auf der Verdrahtungskeimschicht 110 an einem Bildungsabschnitt des zweiten Resistmusters 220 in einem nachfolgenden Plattierungsverfahren hemmen.
Da die Verdrahtungskeimschicht 110 ihre Dicke vor dem Plattieren (dünne Dicke) an dem Bildungsabschnitt des zweiten Resistmusters 220 beibehält, wird die Verdrahtungskeimschicht an dem Bildungsabschnitt des zweiten Resistmusters 220 durch das Flash-Ätzen, das weiter unten besprochen wird, entfernt, so dass die Verdrahtungskeimschicht 110 in Stücke geschnitten werden kann, die elektrisch nicht verbunden sind.
Unter dem Gesichtspunkt, die Verdrahtungskeimschicht 110 sicherer zu schneiden, wird in der Draufsicht das zweite Resistmuster 220 vorzugsweise kontinuierlich von einem Ende zum anderen Ende der Verdrahtungskeimschicht 110 in einer Richtung senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Verdrahtungskeimschicht 110 gebildet.
Das zweite Resistmuster 220 kann gleichzeitig mit dem ersten Resistmuster 210 gebildet werden oder es kann getrennt von dem ersten Resistmuster 210 gebildet werden. Indem das zweite Resistmuster 220 zusammen mit dem ersten Resistmuster 210 gleichzeitig gebildet wird, kann die Anzahl der Schritte verringert werden.
(C) Schritt des Anordnens der lichtemittierenden Elemente
2E ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein mit einem lichtemittierenden Element bestücktes Trägersubstrat, das ein Trägersubstrat mit einem darauf angebrachten lichtemittierenden Element ist, zeigt. 2F ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anordnens des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats auf einem ersten Resistmuster, zeigt. 2G ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III' von 2F, die schematisch die Ausführungsform des Anordnens des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats auf dem ersten Resistmuster zeigt.
Wie in den 2E bis 2G gezeigt, werden die lichtemittierenden Elemente 300 auf den entsprechenden ersten Resistmustern 210 angeordnet. Insbesondere wird ein mit einem lichtemittierenden Element bestücktes Trägersubstrat 600 auf mindestens zwei der ersten Resistmuster 210 angeordnet, die mit einem Abstand dazwischen gebildet sind, so dass eine Elektrodenoberfläche 330 des lichtemittierenden Elements 300 dem entsprechenden ersten Resistmuster 210 zugewandt ist. Zu diesem Zeitpunkt sind eine p-seitige Elektrode 310 des lichtemittierenden Elements 300 und die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt, während eine n-seitige Elektrode 320 des lichtemittierenden Elements 300 und die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind.
Das obige mit einem lichtemittierenden Element bestückte Trägersubstrat 600 wird im Folgenden beschrieben. Ein Verfahren zum Vorbereiten des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats weist die folgenden Schritte auf.
1) Bilden eines Trägersubstrats mit aufgebrachtem Harzmaterial
Ein Harzmaterial 400 wird kontinuierlich auf das Trägersubstrat 500 aufgebracht, um das Trägersubstrat 500 mit dem aufgebrachtem Harzmaterial 400 zu erhalten. Das Harzmaterial 400 ist beispielsweise mindestens eine Art von Harzmaterial ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Harz auf Silikonbasis, einem Harz auf Epoxidbasis und einem Acrylharz. Das Trägersubstrat 500 kann unter Verwendung eines Glassubstrats oder ähnlichem hergestellt werden.
2) Anbringen eines lichtemittierenden Elements auf dem Trägersubstrat mit aufgebrachtem Harzmaterial
Die lichtemittierenden Elemente 300 werden auf dem Trägersubstrat 500 mit aufgebrachtem Harzmaterial 400 aufgebracht.
Insbesondere werden mindestens zwei lichtemittierende Elemente 300 auf dem einzigen Trägersubstrat 500 mit aufgebrachtem Harzmaterial 400 so aufgebracht, dass die Lichtemissionsoberflächen 340 der lichtemittierenden Elemente 300 mit dem Harzmaterial 400 auf dem einzigen Trägersubstrat 500 in Kontakt stehen.
Wie oben beschrieben, kann ein mit lichtemittierenden Elementen bestücktes Trägersubstrat 600 hergestellt werden, bei dem die lichtemittierenden Elemente 300 auf dem Trägersubstrat 500 angebracht sind. In 2E sind drei lichtemittierende Elemente 300 in einer Reihe auf dem mit lichtemittierenden Elementen bestückten Trägersubstrat 600 angeordnet, aber es können auch drei oder mehr lichtemittierende Elemente angeordnet sein. Zum Beispiel können 10000 bis 30000 lichtemittierende Elemente in einer Matrix angeordnet sein.
Nachdem das mit lichtemittierenden Elementen bestückte Trägersubstrat 600 auf den ersten Resistmustern 210 angeordnet worden ist, wird wie in 2H und 21 gezeigt das Trägersubstrat 500 von den entsprechenden lichtemittierenden Elementen 300 abgelöst. Das Ablösen des Trägersubstrats 500 kann nach dem Schritt des Verbindens der Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit den lichtemittierenden Elementen durch weiter unten erläutertes Plattieren erfolgen.
(D) Schritt des Verbindens von Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren
2J ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Verbindens der Verdrahtungskeimschichten entsprechend mit den Elektroden des lichtemittierenden Elements durch Plattieren zeigt.
Wie in 2J gezeigt, wird unter Verwendung der ersten Resistmuster 210 und der zweiten Resistmuster 220 als der Maske die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite durch Plattieren mit der p-seitigen Elektrode 310 verbunden, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, während die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite durch Plattieren mit der n-seitigen Elektrode 320 verbunden wird, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist.
Da das zweite Resistmuster 220 auch als die Maske fungiert, kann das Plattierungswachstum am Bildungsabschnitt des zweiten Resistmusters 220 in der Verdrahtungskeimschicht 110 während des Plattierungsverfahrens gehemmt werden.
(E) Schritt des Entfernens von Resistmustern
2K ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Entfernens der Resistmuster zeigt.
Wie in 2K gezeigt, werden die ersten Resistmuster 210 und die zweiten Resistmuster 220 entfernt.
2L ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausführungsform des Schneidens lokaler Teile der Verdrahtungskeimschicht entsprechend den Entfernungsabschnitten des zweiten Resistmusters zeigt. 2M ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausführungsform des Schneidens der lokalen Teile der Verdrahtungskeimschicht entsprechend den Entfernungsabschnitten des zweiten Resistmusters zeigt.
Nach dem Entfernen der ersten Resistmuster 210 und der zweiten Resistmuster 220 werden die lokalen Teile 110A der Verdrahtungskeimschicht 110, die den Entfernungsabschnitten der zweiten Resistmuster 220 entsprechen, wie in 2L und 2M gezeigt, geschnitten. Somit kann die Verdrahtungskeimschicht 110 an den lokalen Teilen 110A in Stücke geschnitten werden, die elektrisch getrennt sind.
Als ein Schneideverfahren kann beispielsweise das Flash-Ätzen verwendet werden. Beim Flash-Ätzen können die lokalen Teile 110A der Verdrahtungskeimschicht durch Eintauchen in eine Ätzlösung entfernt werden. Ein anderes Verfahren besteht darin eine Ätzlösung aufzusprühen, um die lokalen Teile 110A der Verdrahtungskeimschicht 110 zu entfernen.
Die für das Flash-Ätzen verwendbare Ätzlösung ist mindestens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffperoxid, Schwefelsäure, Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat, Salzsäure, Salpetersäure, Eisenchlorid und Kupferchlorid.
2N ist eine Querschnittansicht, die schematisch eine Ausführungsform des Anwendens eines stromlosen Plattierungsverfahrens zeigt.
Wie in 2N gezeigt, können die lokalen Teile 110A der Verdrahtungskeimschicht 110 geschnitten werden, und dann kann ein stromloses Plattierungsverfahren auf das leitende Element P angewendet werden, um ein Pad-leitendes Element C (engl. pad conductive member) zu bilden. Durch Anwenden eines solchen Plattierungsverfahrens wird die Verdrahtungskeimschicht (beispielsweise Cu) damit beschichtet, um nicht freiliegend zu sein, wodurch es möglich ist, Korrosion der Verdrahtungskeimschicht zu verhindern und ferner zu verhindern, dass Drähte von der Verdrahtungskeimschicht abgelöst werden. Beispiele für eine Schicht, die durch das stromlose Plattierungsverfahren gebildet wird, umfassen gestapelte Schichten aus Ni (Nickel), Pd (Palladium) und Au (Gold) (wobei die obere Oberfläche aus Au besteht), oder gestapelten Schichten aus Au (Gold), Pd (Palladium) und Au (Gold).
Wie oben beschrieben, können mindestens zwei lichtemittierende Elemente 300 in geeigneter Weise auf dem Substrat 100 angebracht werden. Dadurch kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform hergestellt werden.
Bei einem herkömmlichen Verfahren wird unter Verwendung eines Keimschichtmusters, das auf einer oberen Oberfläche bzw. Oberseite eines transparenten Substrats als eine Maske gebildet ist, eine Rückseite des Substrats Licht ausgesetzt, wodurch ein Klebeschichtteil, der als ein Klebeschichtmuster zum Halten eines lichtemittierenden Elements während eines Plattierungsprozesses dient, ausgehärtet wird. Da das Klebeschichtmuster natürlicherweise ein invertiertes Muster des Keimschichtmusters sein muss, sind die Designs des Haltemusters des lichtemittierenden Elements und des Schaltungsmusters untrennbar, was zu Einschränkungen des Schaltungsmusters führt. Wenn beispielsweise elektrische und mechanische Verbindungen mit einem inselförmigen, von der Umgebung getrennten Schaltungsteil direkt unter dem lichtemittierenden Element hergestellt werden sollen, muss die Verdrahtungskeimschicht bei dem herkömmlichen Verfahren in einer Inselform gebildet werden, was jedoch nicht zu einem Stromfluss durch diese führen kann, und somit kein Plattierungswachstum stattfindet, was ein Verbinden mit den Elektroden auf der Seite des lichtemittierenden Elements unmöglich macht.
Außerdem ist der inselförmige Bereich von dem lichtemittierenden Element, dem Substrat und der Klebeschicht umgeben, wodurch der Flusspfad für die Plattierungslösung verschlossen wird. Somit kann auch bei Anwendung des stromlosen Plattierungsverfahrens keine Verbindung zu den Elektroden hergestellt werden. Aus diesem Grund können keine inselförmigen Halte- und Verdrahtungsmuster direkt unter dem lichtemittierenden Element gebildet werden.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der zweiten Ausführungsform kann jedoch eine Musterform der Verdrahtungskeimschicht nach dem Plattieren auch durch einen Resist zusätzlich zu dem Muster der Verdrahtungskeimschicht definiert werden. Aus diesem Grund kann durch eine Kombination mit anschließendem Ätzen (Flash-Ätzen) oder ähnlichem die Verdrahtungskeimschicht mit hoher Flexibilität in Bezug auf die Musterform, wie die inselförmige Verdrahtungskeimschicht, erhalten werden.
In der zweiten Ausführungsform wird die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite geschnitten, während die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite nicht geschnitten wird, so dass die negativen Elektrodenseiten der entsprechenden lichtemittierenden Elemente eine gemeinsame Elektrode bilden und die positiven Elektrodenseiten der entsprechenden lichtemittierenden Elemente zu unabhängigen Elektroden werden. Auf diese Weise können die entsprechenden lichtemittierenden Elemente so gesteuert werden, dass sie unabhängig voneinander leuchten. Es sei angemerkt, dass in einem Fall, bei dem die Verdrahtungskeimschicht 120 auf der negativen Elektrodenseite geschnitten wird, während die Verdrahtungskeimschicht 110 auf der positiven Elektrodenseite nicht geschnitten wird, die positiven Elektrodenseiten der entsprechenden lichtemittierenden Elemente eine gemeinsame Elektrode bilden und die negativen Elektrodenseiten der entsprechenden lichtemittierenden Elemente zu unabhängigen Elektroden werden. Ferner können in diesem Fall die entsprechenden lichtemittierenden Elemente so gesteuert werden, dass sie unabhängig voneinander leuchten.
In den obigen Ausführungen wurde die Art und Weise erläutert, wie das mit einem „einzelnen“ lichtemittierenden Element bestückte Trägersubstrat 600 auf mindestens zwei mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gebildeten ersten Resistmustern 210 angebracht wird. Die Anbringung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können „mindestens zwei“ mit lichtemittierenden Elementen bestückte Trägersubstrate 600 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen auf den mindestens zwei ersten Resistmustern 210 angebracht werden. In diesem Fall kann das erste Resistmuster 210 so geformt werden, dass es sich in der Draufsicht in die gleiche Richtung erstreckt wie die Erstreckungsrichtung der Verdrahtungskeimschicht.
[Lichtemittierende Vorrichtung]
Die lichtemittierenden Vorrichtungen, die durch die oben erläuterten Herstellungsverfahren der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform erhalten werden, können die folgende Konfiguration haben. 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Konfiguration der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Konfiguration einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 3 gezeigt, umfasst eine lichtemittierende Vorrichtung 70 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verdrahtungssubstrat 10X, das das Substrat 10 und eine Verdrahtung 11 auf einer positiven Elektrodenseite und eine Verdrahtung 12 auf einer negativen Elektrodenseite umfasst, wobei diese Verdrahtungen auf dem Substrat 10 angeordnet sind, ein lichtemittierendes Element 30, das sich auf dem Verdrahtungssubstrat 10X befindet und eine p-seitige Elektrode 31 und eine n-seitige Elektrode 32 umfasst, ein erstes leitendes Element P1, das die Verdrahtung 11 auf der positiven Elektrodenseite und die p-seitige Elektrode 31 verbindet, und ein zweites leitendes Element P2, das die Verdrahtung 12 auf der negativen Elektrodenseite und die n-seitige Elektrode 32 verbindet.
In einer solchen Konfiguration der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine äußere Seitenfläche P11 oder P21 von mindestens einem von dem ersten leitenden Element P1 und dem zweiten leitenden Element P2 so konfiguriert, dass sie von einer geraden Linie, die in der Querschnittsansicht ein äußeres Ende 11a oder 12a der Verdrahtung und ein äußeres Ende 31a oder 32a der Elektrode verbindet, nach außen ragt. Es sei angemerkt, dass sich der Begriff „Querschnittsansicht“, wie er hier verwendet wird, auf die Ansicht aus der Entnahmerichtung der p-seitigen Elektrode 31, der n-seitigen Elektrode 32 sowie der Verdrahtung 11 auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtung 12 auf der negativen Elektrodenseite, die diesen Elektroden zugewandt angeordnet sind, bezieht.
In einer Stufe der Bildung eines leitenden Elements während der Herstellung der obigen lichtemittierenden Vorrichtung wird das leitende Element gebildet, indem eine seitliche Oberfläche bzw. Seitenfläche davon veranlasst wird der Seitenfläche des Resists folgend zu wachsen, und ferner die andere Seitenfläche davon veranlasst wird in einem freien Raum zwischen dem lichtemittierenden Element 30 und dem Verdrahtungssubstrat 10X von der Verdrahtungskeimschicht in Richtung der Elektrode zu wachsen. Die Form der inneren Seitenflächen P12 und P22 des ersten leitenden Elements P1 und des zweiten leitenden Elements P2 kann von der seitlichen Oberflächenform des Resistmusters, das auf dem Substrat in der oben beschriebenen Stufe der Bildung des leitenden Elements gebildet wird, abhängen. Wie oben beschrieben, ist in einem Fall, in dem die Querschnittsform des Resistmusters ein Rechteck oder ein Quadrat ist, die Seitenfläche des Resistmusters orthogonal zu der oberen Oberfläche bzw. Oberseite der Verdrahtung. Ferner kann die Form der inneren Seitenflächen P12 und P22 des ersten leitenden Elements P1 und des zweiten leitenden Elements P2 nach Abschluss der Herstellung orthogonal zur Oberseite der Verdrahtung (entsprechend der Verdrahtungskeimschicht während der Herstellung) sein. Der Begriff „orthogonal“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf den Zustand, in dem ein Winkel zwischen der inneren Seitenfläche des leitenden Elements und der Oberseite der Verdrahtung in der Querschnittsansicht 90 Grad oder 90 Grad ± 5 Grad beträgt. Die inneren Seitenflächen des ersten leitenden Elements P1 und des zweiten leitenden Elements P2 sind nicht darauf beschränkt, orthogonal zur Oberseite der Verdrahtung zu sein. Die innere Seitenfläche von mindestens einem von dem ersten leitenden Elements P1 und dem zweiten leitenden Element P2 kann orthogonal zur Oberseite der Verdrahtung sein.
Unterdessen hängt die Form der äußeren Seitenflächen P11 und P21 des ersten leitenden Elements P1 und des zweiten leitenden Elements P2, die schließlich erhalten werden, nicht von der seitlichen Oberflächenform des Resistmusters ab. Aus diesem Grund ragen die äußeren Seitenflächen P11 und P21 des schließlich erhaltenen leitenden Elements von einer geraden Linie, die die Enden 11a und 12a der Verdrahtungen und die Enden 31a und 32a der Elektroden des lichtemittierenden Elements 30 verbindet, nach außen. Dadurch, dass die äußere Seitenfläche des leitenden Elements hervorsteht, vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen dem leitenden Element und dem lichtemittierenden Element, wodurch eine Verbesserung der Wärmeableitungseigenschaften ermöglicht wird. Da außerdem wie oben beschrieben die innere Seitenfläche des leitenden Elements die Seite ist, an der das leitende Element entlang der Seitenfläche des während der Herstellung angeordneten Resistmusters wächst, können das erste leitende Element P1 und das zweite leitende Element P2, die schließlich erhalten werden, nach dem Entfernen des Resistmusters in einen Zustand gebracht werden, in dem sie mit einem bestimmten Abstand dazwischen angeordnet sind. Daher kann das Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund eines Kontakts zwischen dem ersten leitenden Element P1 und dem zweiten leitenden Element P2 in geeigneter Weise vermieden werden. Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann die lichtemittierende Vorrichtung 70 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl die Wärmeableitungseigenschaft verbessern als auch das Auftreten eines Kurzschlusses unterdrücken.
In der Querschnittsansicht kann die Position eines vorstehenden Endes des leitenden Elements ferner in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung zwischen dem Ende 31a oder 32a der Elektrode und dem Ende 11a oder 12a der Verdrahtung variieren. Insbesondere kann, wenn sich das Ende 31a oder 32a der Elektrode in der Querschnittsansicht außerhalb des Endes 11a oder 12a der Verdrahtung befindet, wie in 3 gezeigt, eine Konfiguration angenommen werden, bei der sich das vorstehende Ende PX des leitenden Elements P auf der Seite der Elektrode 31 oder 32 befindet. Im Gegensatz dazu kann, wenn sich das Ende 11αa oder 12αa der Verdrahtung wie in 4 gezeigt in der Querschnittsansicht außerhalb des Endes 31αa oder 32αa der Elektrode befindet, eine Konfiguration angenommen werden, bei der sich das vorstehende Ende PY des leitenden Elements auf der Seite des Substrats 10α befindet.
Wie oben im Abschnitt über das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erläutert, kann das leitende Element durch Belichtung über das Substrat gebildet werden, ohne dass das Klebeschichtmuster gebildet wird. Daher kann nicht nur ein transparentes Substrat, sondern ferner ein nicht transparentes Substrat als das Substrat verwendet werden. Folglich kann die Anzahl der Arten von verwendbaren Substraten erhöht werden.
Die in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform verwendeten lichtemittierenden Elemente umfassen ein Halbleiterlaminat und die Elektroden. Das lichtemittierende Element hat eine lichtemittierende Oberfläche (auch eine lichtemittierende Hauptoberfläche genannt), seitliche Oberflächen bzw. Seitenflächen, die sich in verschiedenen Richtungen in Bezug auf die lichtemittierende Oberfläche erstrecken, und eine Elektrodenoberfläche, die der lichtemittierenden Oberfläche gegenüberliegt und mit einem Paar positiver und negativer Elektroden versehen ist.
Als ein lichtemittierendes Element kann ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das in der Lage ist Licht mit beliebiger Wellenlänge zu emittieren, gewählt werden. Als das lichtemittierende Element kann zum Beispiel eine Leuchtdiode oder ähnliches gewählt werden. Als das lichtemittierende Element kann beispielsweise eines verwendet werden, das blaues Licht emittiert. Das lichtemittierende Element ist nicht darauf beschränkt und kann ein solches sein, das Licht einer anderen Farbe als blaues Licht emittiert. Wenn eine Vielzahl von entsprechenden lichtemittierenden Elementen, die mit dem vorbestimmten Abstand dazwischen in der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sind, verwendet wird, können sie Licht der gleichen Farbe oder Licht verschiedener Farben emittieren.
Zum Beispiel kann ein Halbleiter auf Nitridbasis (In_xAl_yGa_1-x-yN, 0 ≤ X, 0 ≤ Y, X + Y ≤ 1) als das Halbleiterlaminat eines lichtemittierenden Elements verwendet werden, das in der Lage ist blaues Licht zu emittieren. In diesem Fall hat das lichtemittierende Halbleiterelement auf Nitridbasis beispielsweise ein Saphirsubstrat und eine auf das Saphirsubstrat laminierte Halbleiterlaminatstruktur auf Nitridbasis. Die Halbleiterlaminatstruktur auf Nitridbasis umfasst eine lichtemittierende Schicht, und eine n-Typ-Halbleiterschicht auf Nitridbasis und eine p-Typ-Halbleiterschicht auf Nitridbasis, die so angeordnet sind, dass sie die lichtemittierende Schicht dazwischen sandwichartig einschließen. Elektroden, nämlich eine n-seitige Elektrode und eine p-seitige Elektrode, sind elektrisch mit der n-Typ-Halbleiterschicht auf Nitridbasis bzw. der p-Typ-Halbleiterschicht auf Nitridbasis verbunden.
Das lichtemittierende Element kann in der Draufsicht eine beliebige Form haben, beispielsweise ein Quadrat oder ein Rechteck. Ferner kann es eine polygonale Form haben, wie beispielsweise ein Dreieck und ein Sechseck. Die Größe des lichtemittierenden Elements 30 in der Draufsicht kann die vertikalen und horizontalen Abmessungen von beispielsweise zwischen 10 µm und 100 µm, und vorzugsweise zwischen 20 µm und 80 µm, einschließend, haben. Die Höhe des lichtemittierenden Elements 30 kann zwischen 1 µm und 50 µm, und vorzugsweise zwischen 2 µm und 10 µm, betragen.
Sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der zweiten Ausführungsform wird vorzugsweise die folgende Ausführungsform angenommen.
Um das von dem lichtemittierenden Element ausgestrahlte Licht einfach in eine vorbestimmte Richtung zu leiten, nachdem das lichtemittierende Element auf dem Substrat angeordnet wurde, ist bevorzugt ein lichtreflektierendes Element bereitgestellt, das die Seitenflächen des lichtemittierenden Elements einschließt. Wenn eine Vielzahl lichtemittierender Elemente benachbart zueinander angeordnet ist, können sie so bereitgestellt sein, dass sie eine Lücke zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen füllen. Das lichtreflektierende Element kann beispielsweise unter Verwendung von weißem Harz gebildet sein, in welchem dem transparenten Harz weißes Pulver oder ähnliches, das Licht reflektiert, zugesetzt ist. Das lichtreflektierende Element kann beispielsweise aus einem Silikonharz bestehen, das anorganisches weißes Pulver wie Titanoxid enthält. Um das von dem lichtemittierenden Element emittierte Licht in geeigneter Weise zu reflektieren, kann das lichtreflektierende Element aus einem weißen Harz mit einem Reflexionsgrad von beispielsweise 60% oder mehr für dieses Licht bestehen, und vorzugsweise aus einem weißen Harz mit einem Reflexionsgrad von 90% oder mehr. In einem Verfahren zum Bilden des lichtreflektierenden Elements auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Elements wird ein Resist auf der Oberseite des lichtemittierenden Elements bereitgestellt, weißes Harz wird auf die Oberseite des lichtemittierenden Elements und den Spalt zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen aufgetragen, und dann wird der auf der Oberseite des lichtemittierenden Elements angeordnete Resist entfernt, so dass das auf den Seitenflächen des lichtemittierenden Elements verbleibende weiße Harz das lichtreflektierende Element wird.
Ferner kann ein lichtdurchlässiges Element zwischen der Seitenfläche des lichtemittierenden Elements und dem lichtreflektierenden Element und/oder auf der lichtemittierenden Oberfläche des lichtemittierenden Elements bereitgestellt sein. Beispiele für das Material des lichtdurchlässigen Elements umfassen ein Harz auf Silikonbasis, ein Harz auf Epoxidbasis und ein Acrylharz.
Ein Wellenlängenumwandlungselement kann bereitgestellt sein, das in der Lage ist, das von dem lichtemittierenden Element an seiner lichtemittierenden Oberflächenseite emittierte Licht zu absorbieren und es in Licht mit einer anderen Wellenlänge umzuwandeln. Das Wellenlängenumwandlungselement enthält ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie beispielsweise einen Leuchtstoff (engl. phosphor) und dergleichen. Beispiele für den Leuchtstoff umfassen YAG-Leuchtstoffe ((Y,Lu,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce), die Licht auf Gelbbasis emittieren, β-SiAlON-Leuchtstoffe, die Licht auf Grünbasis emittieren, Leuchtstoffe auf Fluoridbasis (beispielsweise K₂(Si,Ti,Ge)F₆:Mn), die Licht auf Rotbasis emittieren, Leuchtstoffe auf Nitridbasis (beispielsweise (Sr,Ca)AlSiN₃:Eu), und dergleichen. Das Wellenlängenumwandlungselement kann eine einzelne Art von Wellenlängenumwandlungsmaterial oder eine Vielzahl von Arten von Wellenlängenumwandlungsmaterialien enthalten.
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nur illustrativ und als typische Beispiele zu verstehen, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Daher wird es leicht von den Fachmännern auf dem Gebiet verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können.
Industrielle Anwendbarkeit
Die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eignet sich zur Verwendung in Autoscheinwerfern, Projektoren und dergleichen.
Bezugszeichenliste

10: Substrat
10X, 10Xα: Verdrahtungssubstrat
11: Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite
11a, 11αa: Verdrahtungsende auf der positiven Elektrodenseite
12: Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite
12a, 12αa: Verdrahtungsende auf der negativen Elektrodenseite
20: Resistmuster
30, 30α: Lichtemittierendes Element
31, 31α: P-seitige Elektrode des lichtemittierenden Elements
31a, 31αa: Ende der P-Seiten-Elektrode
32, 32α: N-seitige Elektrode des lichtemittierenden Elements
32a, 32αa: Ende der n-seitigen Elektrode
33: Elektrodenoberfläche des lichtemittierenden Elements
70, 70α: Lichtemittierende Vorrichtung
100: Substrat
110: Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite
120: Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite
210: Erstes Resistmuster
220: Zweites Resistmuster
300: Lichtemittierendes Element
310: P-seitige Elektrode des lichtemittierenden Elements
320: N-seitige Elektrode des lichtemittierenden Elements
330: Elektrodenoberfläche des lichtemittierenden Elements
340: Lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements
400: Harzmaterial
500: Trägersubstrat
600: Mit dem lichtemittierenden Element bestücktes Trägersubstrat
P: Leitendes Element
P1, P1α: Erstes leitendes Element
P11: Äußere Seitenfläche des ersten leitenden Elements
P12: Innere Seitenfläche des ersten leitenden Elements
P2, P2α: Zweites leitendes Element
P21: Äußere Seitenfläche des zweiten leitenden Elements
P22: Innere Seitenfläche des zweiten leitenden Elements
PX, PY: Hervorstehendes Ende des leitenden Elements
C: Pad-leitendes Element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017183458 A [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung, das einen Schritt des Anordnens eines lichtemittierenden Elements auf einem Substrat umfasst, wobei das lichtemittierende Element eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist, wobei der Schritt in Folge umfasst: Bereitstellen eines Substrats, auf dem eine Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite und eine Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gebildet sind, Bilden eines Resistmusters, von dem sich zumindest ein Teil innerhalb eines Bereichs auf dem Substrat befindet, wo das lichtemittierende Element angeordnet werden soll, Anordnen des lichtemittierenden Elements auf dem Resistmuster, so dass die p-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, und die n-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite mit der p-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, und Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite mit der n-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist, durch Plattieren unter Verwendung des Resistmusters als Maske, und Entfernen des Resistmusters.
Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung, das einen Schritt des Anordnens eines lichtemittierenden Elements auf einem Substrat umfasst, wobei das lichtemittierende Element eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode auf derselben Oberflächenseite aufweist, wobei der Schritt in Folge umfasst: Bilden einer Verdrahtungskeimschicht auf einer positiven Elektrodenseite und einer Verdrahtungskeimschicht auf einer negativen Elektrodenseite auf dem Substrat, Bilden mindestens eines Teils eines Resistmusters in einem Bereich auf dem Substrat, wo das lichtemittierende Element angeordnet werden soll, Anordnen des lichtemittierenden Elements auf dem Resistmuster, so dass die p-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, und die n-seitige Elektrode und die Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite von einander getrennt und einander zugewandt sind, Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite mit der p-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite angeordnet ist, und Verbinden der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite mit der n-seitigen Elektrode, die getrennt von der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite angeordnet ist, durch Plattieren unter Verwendung des Resistmusters als Maske, und Entfernen des Resistmusters.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Flächengröße des Resistmusters kleiner ist als eine Flächengröße des lichtemittierenden Elements.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Resistmuster eine Hafteigenschaft aufweist, wodurch das anzuordnende lichtemittierende Element geklebt werden kann, um auf dem Resistmuster getragen zu werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat nicht transparent ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren angepasst wird um mindestens zwei lichtemittierende Elemente auf dem Substrat anzuordnen, wobei die Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite und die Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite auf dem Substrat so gebildet werden, dass sie sich im Wesentlichen in eine gleiche Richtung erstrecken, und der mindestens eine Teil des Resistmusters innerhalb jedes der Bereiche auf dem Substrat gebildet wird, wo die zumindest zwei lichtemittierenden Elemente mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet werden sollen, und in dem Schritt des Anordnens des lichtemittierenden Elements jedes lichtemittierende Element auf einem entsprechenden Resistmuster angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das Bilden eines zweiten Resistmusters in einem Abschnitt zwischen einem ersten lichtemittierenden Element und einem zweiten lichtemittierenden Element, die einander benachbart sind, und auf der ersten Verdrahtungskeimschicht oder der zweiten Verdrahtungskeimschicht umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das zweite Resistmuster kontinuierlich von einem Ende zum anderen Ende in einer Richtung senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite oder der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das ferner nach dem Entfernen des Resistmusters und des zweiten Resistmusters das Schneiden der Verdrahtungskeimschicht an dem Entfernungsabschnitt des zweiten Resistmusters umfasst.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, das ferner umfasst: einen Schritt des Vorbereitens eines mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats durch Bereitstellen des lichtemittierenden Elements auf einem Trägersubstrat, so dass eine lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements und das Trägersubstrat einander zugewandt sind, bevor das lichtemittierende Element auf dem Resistmuster angeordnet wird, wobei das mit einem lichtemittierenden Element bestückte Trägersubstrat auf dem Resistmuster so bereitgestellt wird, dass eine Elektrodenoberfläche des lichtemittierenden Elements des mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrats und das Resistmuster einander zugewandt sind, und anschließend das Trägersubstrat von dem mit einem lichtemittierenden Element bestückten Trägersubstrat abgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: mindestens eine von der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite und Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite in einer Draufsicht einen konkaven Abschnitt aufweist, und das Resistmuster gebildet wird, um in den konkaven Abschnitt eingefügt zu werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei in einer Querschnittsansicht eine Höhe des Resistmusters, wo das lichtemittierende Element angeordnet werden soll, größer ist als eine Höhe von jeder der Verdrahtungskeimschicht auf der positiven Elektrodenseite und der Verdrahtungskeimschicht auf der negativen Elektrodenseite.
Lichtemittierende Vorrichtung, welche umfasst: ein Verdrahtungssubstrat, das umfasst: ein Substrat, und eine Verdrahtung auf einer positiven Elektrodenseite und eine Verdrahtung auf einer negativen Elektrodenseite, wobei die Verdrahtungen auf dem Substrat angeordnet sind, ein lichtemittierendes Element, das sich auf dem Verdrahtungssubstrat befindet und eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode aufweist, ein erstes leitendes Element, das die Verdrahtung auf der positiven Elektrodenseite und die p-seitige Elektrode verbindet, und ein zweites leitendes Element, das die Verdrahtung auf der negativen Elektrodenseite und die n-seitige Elektrode verbindet, wobei eine äußere Seitenfläche des ersten leitenden Elements von einer geraden Linie, die ein äußeres Ende der Verdrahtung und ein äußeres Ende der Elektrode in einer Querschnittsansicht verbindet, nach außen vorsteht.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei sich das Ende der Elektrode außerhalb des Endes der Verdrahtung befindet, und sich in der Querschnittsansicht ein vorstehendes Ende des leitenden Elements auf der Elektrodenseite befindet.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei sich das Ende der Verdrahtung außerhalb des Endes der Elektrode befindet, und sich in der Querschnittsansicht ein vorstehendes Ende des leitenden Elements auf einer Substratseite befindet.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei eine innere Seitenfläche von mindestens einem von dem ersten leitenden Element und zweiten leitenden Element in der Querschnittsansicht orthogonal zu einer Oberseite der Verdrahtung ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Substrat nicht transparent ist.