JP2005174979A - 素子配列方法 - Google Patents

素子配列方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005174979A
JP2005174979A JP2003408663A JP2003408663A JP2005174979A JP 2005174979 A JP2005174979 A JP 2005174979A JP 2003408663 A JP2003408663 A JP 2003408663A JP 2003408663 A JP2003408663 A JP 2003408663A JP 2005174979 A JP2005174979 A JP 2005174979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
cell
emitting diode
light emitting
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003408663A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4613489B2 (ja
Inventor
Katsuhiro Tomota
勝寛 友田
Toyoji Ohata
豊治 大畑
Masato Doi
正人 土居
Akihiko Watanabe
秋彦 渡辺
Kensuke Kojima
健介 小嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003408663A priority Critical patent/JP4613489B2/ja
Publication of JP2005174979A publication Critical patent/JP2005174979A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4613489B2 publication Critical patent/JP4613489B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95001Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95053Bonding environment
    • H01L2224/95085Bonding environment being a liquid, e.g. for fluidic self-assembly
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/9512Aligning the plurality of semiconductor or solid-state bodies
    • H01L2224/95136Aligning the plurality of semiconductor or solid-state bodies involving guiding structures, e.g. shape matching, spacers or supporting members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/9512Aligning the plurality of semiconductor or solid-state bodies
    • H01L2224/95143Passive alignment, i.e. self alignment, e.g. using surface energy, chemical reactions, thermal equilibrium
    • H01L2224/95146Passive alignment, i.e. self alignment, e.g. using surface energy, chemical reactions, thermal equilibrium by surface tension
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01049Indium [In]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Abstract

【課題】 複数種類の素子を配列する場合にも確実に素子配列を行い、かつ、短時間で効率良く素子配列を行うことが可能な素子配列方法を提供する。
【解決手段】 素子形成基板上に密集して形成された素子を、配列基板上に形成されて配列基板表面を分割するセルに対して選択的に転写し、セル領域内で素子を自己整合によって所定の位置に配置する。セル領域内での自己整合は、セル領域内に導入した液体中で素子を移動させて凹部である素子配置孔に素子を嵌合させる方法や、セル領域内に導入した液体中で素子を浮遊させて液体を蒸発させ表面張力により素子配置孔に素子を嵌合させる方法を用いる。
【選択図】図5

Description

本発明は、発光素子や薄膜素子などの微小な素子を装置基板上に複数個配列させて装置を構成するための素子配列方法に関するものである。
従来、素子をマトリクス状に配列して画像表示装置に組み上げる場合には、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)やプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)のように基板上に素子を形成するか、あるいは発光ダイオードディスプレイ(LEDディスプレイ)のように単体のLEDパッケージを配列することが行われている。従来のLCD、PDPの如き画像表示装置においては、素子や画素のピッチに関し、素子分離が出来ないために製造プロセスの当初から各素子はその画像表示装置の画素ピッチだけ間隔を空けて形成することが通常行われている。
一方、LEDディスプレイの場合にはLEDチップをダイシング後に取り出し、個別にワイヤーボンドもしくはフリップチップによるバンプ接続により外部電極に接続し、パッケージ化することが行われている。この場合、パッケージ化の前もしくは後に画像表示装置としての画素ピッチに配列されるが、この画像ピッチは素子形成時の素子のピッチとは無関係とされる。そこで、各素子を集積度高く形成し、各素子を広い領域に転写などによって離間させながら移動させ、画像表示装置などの比較的大きな表示装置を構成する技術が提案されている。また、集積度高く形成された素子のうち所定の間隔に位置する素子のみを選択的に転写することで、各素子の間隔が拡がった配列を実現する方法も提案されている(例えば特許文献1参照)。
さらに、最近の技術として、いわゆる流体自己実装(Fluid Self Assembly)法による実装方法が知られてきており、例えば、エイリアン・テクノロジー社の技術にこのような実装方法ある(例えば非特許文献1参照)。この流体自己実装方法は多数の素子を製造後、流体中を流すようにして素子を搬送し、その途中でフィルム表面に形成した孔に素子を保持させ、フィルムを素子ごと実装すべき装置に合わせて転写する技術である。フィルム表面に形成される孔は実装すべき素子の形状に適合しており、多数の素子はこのような特殊なフィルム上に保持された状態で流体中から取り出され、装置上に転写される。
特開2002−231877号公報 [平成15年11月6日検索]、インターネット<URL:http://www.alientechnology.com>
しかし、上述した特許文献1に記載された技術では、位置合わせに高い精度が要求される場合や、素子を形成した基板よりも転写先の基板が大きく複数回にわたって素子の転写を行う場合には、精密な制御を行う必要があるために転写の速度を低くする必要があった。また、素子を形成した際の素子間隔に対応した素子間隔で転写が行われるために、転写される素子の間隔は素子形成時の素子間隔の整数倍でしかなく、転写後の素子配列ピッチを任意に設定することが困難である。また、素子を成長基板から剥離して選択的に転写するために、剥離の際に必要な条件などから、剥離と同時に転写を行うことが困難であり、剥離工程と転写工程とを別作業とする必要があった。
また、上述した非特許文献1に記載された技術では、複数種類の素子を配列するためには、フィルム表面の孔形状と素子形状とを適合させて、流体自己実装方法を複数回実行する必要があり、作業時間が長くなりスループットが悪化するという問題があった。また、素子配列の時間を短縮し実装歩留まりを向上させるためには、配列したい素子数よりも多数の素子を用意して流体中を流す必要があり、必要な部品点数が多くなるという問題があった。さらに、フィルム表面の孔形状やフィルムの材料や表面処理、液体中に混合させる分散材などの条件を満たす必要があるために、工程の自由度が低くなるという問題があった。また、液体中でフィルム上に素子を配列した後に、液体中からフィルムを引き上げる際に素子が脱離してしまう不具合が生じるおそれがあり、製造歩留まりが悪化するという問題があった。
したがって本発明は、複数種類の素子を配列する場合にも確実に素子配列を行い、かつ、短時間で効率良く素子配列を行うことが可能な素子配列方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明の素子配列方法は、第一の基板上に配置された素子を第二の基板上に転写して前記第二の基板上に配置する素子配列方法であって、前記第二の基板表面を分割し前記素子を配置するセルを前記第二の基板上に形成し、前記第一の基板上に形成された前記素子を剥離して前記セルに転写し、前記セル領域内の所定位置に前記素子を自己整合で配置することを特徴とする。
第二の基板を分割するセル領域内に素子を転写することで、比較的小さいセル領域内での自己整合によって素子の配置を行うことが出来るため、素子の配列に要する時間を短縮することができる。また、素子の転写に際してはセル領域内に素子を転写する大まかな位置制御をするだけでよく、セル領域内で自己整合により精密な位置制御を行うことができるため、素子の転写速度を向上させて素子配列のスループットを向上させることが可能である。
自己整合による配置は、セル領域内に液体を導入して第二の基板に超音波振動を加えて素子を液体中で移動させるものや、セル領域内に液体を導入して液体中に素子を浮遊させながら液体を蒸発させるものを用いることができる。素子の移動や液体の表面張力による素子の移動を用いて自己整合を行うことで、第二の基板上に多数のセルを形成して多数の素子を配列する際にも、安価かつ容易に素子配列を行うことが可能となる。
また、セルは第二の基板上に形成した凸部であるセル分割部や撥水性のパターンによって囲まれた領域としてもよい。第二の基板上に樹脂層の金型成形やフォトリソグラフィーなどでセル分割部の凹凸を容易に形成することができるため、微細で精密なセルを第二の基板上に形成し微細で精密な素子の配列を行うことが可能となる。
また、セル領域内での素子の自己整合を行うために、セルの領域内に素子が嵌合する凹部である素子配置孔を形成するとしてもよい。素子配置孔に素子が嵌合した後は、素子がセル領域内で移動しにくくなるために自己整合で素子の配置を行うことが容易になる。この際、素子配置孔の形状を素子の形状と略同一にすることや、素子配置孔または素子を磁化させて素子が素子配置孔に嵌合する際の配向を制御すること、素子配置孔または素子の表面にセル領域内に導入される液体に対する濡れ性を変化させる処理を施すなどで、素子の機能によって求められる配向を第二の基板上で行うことが可能である。
また、第一の基板から素子を剥離してセルに転写する際に、第一の基板上の素子を選択的に転写することで、任意のセルに対して任意の素子を転写することができるため、複数種類の素子を任意の位置に配列することや複数回の素子の転写を繰り返して行うことが容易になる。素子の選択的な転写には、第一の基板の任意の位置にレーザー光を照射して、レーザーアブレーションを用いることができる。レーザーアブレーションによる素子の選択転写では高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率を得ることができる。レーザーアブレーションには、開口部を形成したマスクを介してエキシマレーザーを照射することや、YAGレーザーを回転ミラーで反射してマスクを介して第一の基板の任意の位置にレーザー光の照射を用いることができる。
セル領域内での素子の自己整合に液体を用いる場合には、セル領域内に素子を転写した後にセル領域内に液体を導入するとしても、セル領域内に液体を導入した後にセル領域内に前記素子を転写するとしてもよい。また、第二の基板上に液体を滴下し第二の基板を傾斜させてセルに液体を導入する方法や、ディスペンス機器を用いて液体を第二の基板上に拡散させセルに液体を導入する方法や、液体の噴射を行うノズルを用いて液体を滴下してセルに液体を導入する方法などにより、第二の基板上に形成されたセルに対して必要な量の液体を供給することが可能である。
また、素子または第二の基板を静電除去した後に素子の転写を行うことで、静電気力によって素子が想定外の位置に付着することを防止して、素子をセルに対して確実に転写することができる。逆に、素子または第二の基板を帯電させた後に素子の転写を行うことで、静電気力によって確実にセル領域内に素子が付着するようにして、素子をセルに対して確実に転写することができる。
第二の基板を多層構造で形成し、セル領域内の所定位置に素子を自己整合で配置した後に、第二の基板の素子が配置されていない裏面層を剥離して、素子を裏面から露出させるとしてもよい。第二の基板の裏面から素子を露出させることで、第二の基板の両面から素子を露出させることができるため、素子との電気的接続を確保する配線の形成を第二の基板の両面側から行うことが出来る。第二の基板の両面から配線接続を行うことができると、配線ルールの自由度が向上するために素子を配列して製造する電子機器の設計の自由度を向上させることができる。また、第二の基板の両面から配線接続を行うことができることで、素子の配列密度を向上させることが可能となり、高集積度の電子機器を製造することが可能となる。
また第二の基板に配列する素子は、発光素子であるとしても複数種類の素子が実装された複合素子であるとしてもよく、素子の種類に依存せずに素子の配列を行うことが可能である。
また、上記課題を解決するために本発明の素子配列方法は、第一の基板上に配置された第一の素子および第二の基板上に配置された第二の素子を第三の基板上に転写して前記第三の基板上に配置する素子配列方法であって、前記第三の基板表面を分割し前記第一の素子または前記第二の素子を配置するセルを前記第三の基板上に形成し、前記第一の基板上に形成された前記第一の素子を剥離して前記セルに転写し、前記第二の基板上に形成された前記第二の素子を剥離して前記セルに転写し、前記セル領域内の所定位置に前記第一の素子および前記第二の素子を自己整合で配置することを特徴とする。
第三の基板を分割するセル領域内に素子を転写することで、比較的小さいセル領域内での自己整合によって素子の配置を行うことが出来るため、素子の配列に要する時間を短縮することができる。また、素子の転写に際してはセル領域内に素子を転写する大まかな位置制御をするだけでよく、セル領域内で自己整合により精密な位置制御を行うことができるため、素子の転写速度を向上させて素子配列のスループットを向上させることが可能である。また、第一の素子と第二の素子とをセルに対して転写するため、複数の基板上に配置されている素子を第三の基板上に精密に位置決めして配置することができる。
複数の基板上に配置されている素子を転写できるので、第一の素子と第二の素子とが異なる種類の素子であってもよく、様々な機能を実現するための素子を第三の基板上に効率良く精密に配列することが可能となる。また、第一の素子が転写されるセルと、第二の素子が転写されるセルとは、第三の基板上の異なる領域に形成されているとすることで、第三の基板上の任意の位置に任意の種類の素子を配置することが可能である。
本発明の素子配列方法では、配列基板上に形成されたセル領域内に素子を選択転写し、セル領域内で自己整合によって素子の精密な位置決定を行うことで、配列基板上に素子を配列する。セル領域は配列基板の一部領域であることから、セル領域内での自己整合を短時間で終了させることが可能となる。また、セル領域は素子を配置すべき位置よりも広い面積に形成されているため、素子の選択転写を行う際にはセル領域内に素子が落とし込まれる程度の位置精度で転写を行えばよく、精密な位置決定は自己整合により行われる。このため、素子の選択転写時の位置合わせ許容範囲を広くして素子転写のスループットを向上させて素子配列の速度を向上させることが可能となる。
また、本発明の素子配列方法では、素子を選択転写によってセルに落とし込むため、サファイア基板などの素子を形成した基板から素子を剥離して、直接セルに対して素子の転写を行うことができる。素子形成基板上での素子の形成は、密集したものであっても素子の転写に選択転写を用いるために任意のセルに対して任意の素子を転写することが可能である。また、セルの領域内に素子を選択転写できれば素子の精密な配列を行うことができるため、素子形成基板上に形成された素子のピッチに無関係な間隔で形成されたセルに対しても、素子を転写して自己整合による精密な配置を行うことが可能となり、配列基板上でのセルの配列に関しても自由度を向上させることが可能なる。
以下、本発明を適用した素子配列方法について、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。
本発明の素子分離方法では、素子を配列するための配列基板をセル毎に分割して、各セル毎に素子を選択的に転写した後に、素子をセル領域内で自己整合によって所定の位置に配置するものである。セル毎に選択的に素子を転写することで、比較的小さいセル領域内での自己整合によって素子の配置を行うことが出来るため、素子の配列に要する時間を短縮することができる。また、素子の転写に際してはセル領域内に素子を転写する大まかな位置制御をするだけでよく、セル領域内で自己整合により精密な位置制御を行うことができるため、素子の転写速度を向上させて素子配列のスループットを向上させることが可能である。
[第一の実施の形態]
まず図1(a)に示すように、サファイア基板やなどによって構成される素子形成基板10上に、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長法)法などで例えば発光ダイオード素子11を複数個形成する。発光ダイオード素子11は、n型ドープ層、活性層、p型ドープ層、電極などが形成されており、図1(b)の部分拡大図に示すように個々の発光ダイオード素子11は素子分離溝12によって分離されている。ここでは本発明の素子配列方法で配列を行うための素子として、発光ダイオード素子11を例として説明するが、発光ダイオードに限らず各種機能を実現するための集積回路である例えばアクティブチップなどの半導体素子や各種蛍光体などを用いることもできる。また発光ダイオード素子11は、コンタクト電極が形成されていたり、更に樹脂でパッケージされて引き出し電極が形成されていてもよい。
次に図2(a)に示すように、素子形成基板10とは別に発光ダイオード素子11を配列するための配列基板20を形成する。配列基板20は図2(b)の部分拡大図に示すように、基体部21上にセル分割部22および樹脂層22bが形成され、セル分割部22で仕切られた領域が個別のセル23を形成している。基体部21はプラスチックやガラス基板などの平板状もしくはフィルム状の部材であり、セル分割部22は樹脂で形成された土台である樹脂層22と一体に形成された壁上の凸部である。セル23の領域内には、樹脂層22bの間に発光ダイオード素子11を配置するための素子配置孔24が開口されており、素子配置孔24の底部では基体部21が露出した形状となっている。また、樹脂層22bの上面にはフォトリソグラフィーなどで例えば電極25が形成されている。電極25は図中の紙面に垂直な方向に形成された電気配線であり、紙面に垂直方向に並べて形成されたセル23内を縦断してロウ電極として機能する。
また、セル分割部22で区切られた各セル23の内部領域には、アルコールや純水などの液体26を注入しておく。液体26の注入後には、セル23の内部領域は液体26が蓄えられているため、素子配置孔24、電極25および樹脂層22bは液体26で覆われて、液体26中に埋没することになる。また、液体26はセル分割部22で仕切られて保持されるため、セル分割部22の表面が液体26との親和性が低い場合には図2(b)に示したように、液体26は表面張力によって中央部分が盛り上がった状態となる。
各セル23に液体26を満たす方法は、例えば図3(a)に示すように、基体部21上にセル分割部22および電極25を形成した後に、図3(b)に示すように配列基板20の一端に液体26を垂らしてセル分割部22に液体26を供給する。その後、図3(c)に示すように、配列基板20の液体26を供給した側を持ち上げて、配列基板20を傾斜させて液体26を隣接するセル23に流していくことで、図3(d)に示すように全てのセル23に液体26を供給する方法を用いる。この方法では、各セル23に対して液体26を供給するために特別な部材を必要とせず、簡単に液体26を供給することが可能である。全てのセル23に対して液体26を供給することが可能であれば、後述して説明する他の液体供給方法を用いるとしても良い。
図4は、セル分割部22が形成された配列基板20を示す斜視図である。基体部21上の全面にわたってセル分割部22が形成されることによって、配列基板20上にセル23が縦横に等間隔に形成されている。各セル23には素子配置孔24が一つ形成されているため、発光ダイオード素子11が素子配置孔24に配置されると、配列基板20上に発光ダイオード素子11が等間隔に配置されることになる。セル分割部22の形成方法としては、例えば、基体部21上に平坦に積層された樹脂を金型で成形するエンボス加工や、オゾン水や硫酸などのウエットエッチングやドライエッチングで凹凸を形成する方法や、基体部21上に感光性樹脂を塗布してフォトリソグラフィーにより凹凸を形成する方法などが挙げられる。このとき、素子配置孔24はセル23の中央位置に形成する必要は無く、セル23領域内のどこに形成しても良い。またセル23中に素子配置孔24を複数個形成して、セル23中に配置する発光ダイオード素子11の個数を素子配置孔24の複数にするとしてもよい。
次に、図5(a)に示すように素子形成基板10と配列基板20とを対向させ、素子形成基板10の所定の位置に形成されている発光ダイオード素子11を選択的に剥離させて、発光ダイオード素子11が各セル23に一個配分されるように落として転写を行う。セル23に落とし込まれた発光ダイオード素子11は、図5(b)の部分拡大図を示すように、セル23中に満たされている液体26に浮かんでおり、素子配置孔24が形成された位置の直上に位置するとは限らない。このとき、素子形成基板10と配列基板20とを空間的に離した状態で脱離させるとしてもよく、発光ダイオード素子11が液体26と接触する程度まで素子形成基板10と配列基板20とを接近させるとしても良い。素子形成基板10と配列基板20とを空間的に離した状態で発光ダイオード素子11を脱離する場合には、セル23中に確実に素子が落とし込まれるように基板間距離を調整する必要があるが、素子の転写に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることが可能となる。
素子形成基板10から発光ダイオード素子11を剥離する方法としては、例えば、素子形成基板10の素子が形成されていない裏面から、素子形成基板10を透過するようにレーザー光を任意の発光ダイオード素子11に照射するレーザーアブレーションを用いることができる。レーザーアブレーションとは、照射光を吸収した固定材料が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子又は分子の結合が切断されて放出されることであり、主に固定材料の全部または一部が溶融、蒸発、気化などの相変化を生じる現象として現れる。例えば、素子形成基板10としてサファイア基板を用いて、窒化ガリウム(GaN)系の発光ダイオード素子11をレーザーアブレーションで剥離すると、素子と基板との界面で窒化ガリウムが金属のガリウム(Ga)と窒素ガスに分解して、発光ダイオード素子11が容易に剥離できる。
図6はレーザー光を素子形成基板10の任意のセル23に対して照射する方法を示す一例であり、エキシマレーザーとマスク投影の光学系とを用いる方法を説明する模式図である。エキシマレーザー発生装置30から照射面積が大きなレーザー光30aを照射して、マスク31に形成した開口部32を通過するレーザー光30aのみを反射鏡33に入射させる。開口部32を通過したレーザー光30aは反射鏡33で反射されてレンズ34に入射し、レンズ34でレーザー光30aが屈折されて集光されることで素子形成基板10の所定領域にレーザー光30aが照射される。素子形成基板10上の任意の位置に形成されている発光ダイオード素子11を所定のセル23に転写することで、確実に一つのセル23に一つの発光ダイオード素子11を対応させて転写を行い、高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率の転写を行うことができる。
また、正確に所望のセル23に対して発光ダイオード素子11を転写するため、図5(a)に示したように、発光ダイオード素子11の転写を繰り返して行い、赤色の発光を行う発光ダイオード素子11Rおよび緑色の発光を行う発光ダイオード素子11Gを所定のセル23に転写した後に、青色の発光を行う発光ダイオード素子11Bの転写を行うなど、複数種類の素子を配置することができる。したがって、同一の基板上に形成された任意のセルに対して複数種類の素子を配列するような場合にも、本発明の素子配列方法を用いて正確に素子の配列を行うことができる。また、素子形成基板10上に発光ダイオード素子11を密なピッチで形成し、配列基板20上ではそれよりも疎なピッチで配列することで、原料コストおよびプロセスコストを低減することができる。
図7は、発光ダイオード素子11を配列基板20に転写するための、異なる領域に段階的に転写を繰り返すステップ転写を説明する工程図である。素子形成基板10の面積が配列基板20の面積よりも小さい場合には、はじめに図7(a)に示すように所定領域に発光ダイオード素子11の転写と配列を行い、次に図7(b)および図7(c)に示すように段階的に発光ダイオード素子11を転写する領域を変化させていく。段階的に繰り返して発光ダイオード素子11の配置を行うことで、配列基板20の全ての領域に形成されたセル23に対して素子の配列を行うことができる。
この際、図7(a)乃至図7(c)のように繰り返し発光ダイオード素子11の配置を行う場合にも、セル分割部22で区切られるセル23に発光ダイオード素子11を対応させて選択的な配置を行うとする。各段階での発光ダイオード素子11の転写を選択的に行うことで、既に発光ダイオード素子11が配置されたセル23に重複して発光ダイオード素子11が配置されることを防止できるとともに、発光ダイオード素子11が配置されない素子抜けのセル23を無くして、全てのセル23に発光ダイオード素子11を配置することができる。選択的に素子が転写されてまばらに素子形成基板10上に残されている発光ダイオード素子11は、複数回の選択転写を行うことで配列基板20上に無駄なく実装することができる。
配列基板20上に形成されたセル23に発光ダイオード素子11を落として転写した後に、セル23内部で発光ダイオード素子11を素子配置孔24に配置させる。図8は、配列基板20を超音波などで振動させることで、自己整合によって発光ダイオード素子11の配置を行う例を示す工程図である。図8(a)に示すように、発光ダイオード素子11をセル23中で液体26上に落とす。この際には、セル23中での発光ダイオード素子11が液体26上のどこに位置しているかは問題ではなく、液体26上に浮いた状態であればよい。次に図8(b)に示すように、配列基板20の基体部21を上下方向および水平方向に振動させて、液体26および発光ダイオード素子11を移動させ、発光ダイオード素子11を液体26中に沈める。
配列基板20の振動を持続させることで、発光ダイオード素子11がセル23内で微小に移動を続けて、最終的には図8(c)に示すように素子配置孔24に発光ダイオード素子11が嵌合する。このとき、振動を配列基板20に加える時間が短すぎる場合には、素子配置孔24に発光ダイオード素子11を嵌合させることができないため、十分に長い時間をかけて発光ダイオード素子11の自己整合を実行する必要がある。しかし、セル23はセル分割部22で区切られた領域であるため、セル23の面積は配列基板20の面積よりも十分に小さくすることができ、配列基板20上で複数の孔に複数の素子を嵌合させる従来技術と比較すると、短時間で発光ダイオード素子11が素子配置孔24に嵌合させる確率を高めることができる。
発光ダイオード素子11と素子配置孔24を形成する際に、発光ダイオード素子11にテーパーを形成しておき、素子配置孔24を発光ダイオード素子11の形状に対応した形状とすることで、配列基板20上に形成した素子配置孔24に発光ダイオード素子11を嵌合させる際の素子の上下方向を調整するとしてもよい。また、液体26と配列基板20表面との濡れ性や発光ダイオード素子11と液体26との濡れ性に応じて、発光ダイオード素子11の移動傾向が異なるため、液体26中での発光ダイオード素子11の自己整合を行うためには、液体の表面張力や発光ダイオード素子11表面の液体26に対する濡れ性を考慮して素子の転写を行う必要がある。
発光ダイオード素子11を自己整合によって素子配置孔24に嵌合する際に、発光ダイオード素子11の使用方法によっては素子の配向方向を制御する必要がある。そのため、発光ダイオード素子11の形状を左右非対称なものとし、素子配置孔24の凹み形状を発光ダイオード素子11の外形に合わせて形成することで、配列基板20上での発光ダイオード素子11の縦横や左右方向を制御するとしても良い。また、発光ダイオード素子11表面の液体26に対する濡れ性を非対称にする表面処理を施し、素子配置孔24表面の濡れ性を対応させることで、発光ダイオード素子11の配向制御を行うとしてもよい。さらに、素子形成基板10上において発光ダイオード素子11のバンプメタルをニッケル等で形成しておき所定方向に磁化させ、素子配置孔24もそれに合わせて磁化させて配置を行うことで、発光ダイオード素子11の配向制御を行うとしてもよい。また、素子配置孔24を磁化する代わりに配列基板20に外部から磁界を加えて、磁化した発光ダイオード素子11の配向制御を行うとしてもよい。
発光ダイオード素子11が素子配置孔24に嵌合した後に、図8(d)に示すように、セル23内に満たされていた液体26を加熱や乾燥により蒸発させる。液体26を蒸発させることで、セル23内では電極25と発光ダイオード素子11が露出した状態となる。図8(a)乃至図8(d)で説明したように、配列基板20を振動させてセル23内で発光ダイオード素子11を移動させることにより、発光ダイオード素子11が素子配置孔24に自己整合によって配置されることになる。セル23内で自己整合によって素子の位置を決定するため、本発明の素子配列方法では発光ダイオード素子11がセル23の領域内に位置していればよく、素子形成基板10から発光ダイオード素子11を剥離してセル23中に落とす際には、素子形成基板10と配列基板20との位置合わせ精度にセル23の領域程度の余裕を持たせることが可能である。
次に図9(a)に示すように、セル23内で露出した発光ダイオード素子11と電極25とを透明導電性インク40(例えばITOインク)などで電気的に接続する。次に図9(b)に示すように、セル23内に透明樹脂42などを印刷し硬化させた後に、配列基板20の基体部21をセル分割部22から剥離する。発光ダイオード素子11は素子配置孔24に嵌合した状態で透明樹脂42によって固定されているために、配列基板20をセル分割部22から剥離しても発光ダイオード素子11が脱離することはない。また基体部21を剥離することによって、発光ダイオード素子11の一面がセル分割部22の基体部21が形成されていた側から露出する。最後に図9(c)に示すように、セル分割部22の基体部21が形成されていた面に電極41を形成して、発光ダイオード素子11を電気的に接続する。電極41は、図中の紙面に水平方向に形成される電気配線であり、紙面に水平方向に並べて形成されたセル23内を縦断してカラム電極として機能する。
上述した様に本発明の素子配列方法を用いることで、グローバル配線の一部である電極25を予め配列基板20上に形成しておき、発光ダイオード素子11の転写後には発光ダイオード素子11と電極25を接続するのみで電気配線が完了する。セル23は図4に示したように配列基板20上に格子状に配列して形成されているため、発光ダイオード素子11も格子状に配列されることになり、セル分割部22の両面に形成された電極25と電極41がそれぞれロウ電極とカラム電極として機能することで、マトリクス駆動の表示装置を構成することができる。また、配列基板20を基体部21とセル分割部22の二層構造としておき、発光ダイオード素子11の選択転写を行った後に基体部21を剥離して、発光ダイオード素子11に対する電気的接続を両面から行うことで、発光ダイオード素子11が小さくても配線接続を容易にして配線ルールの自由度を高めることが可能となる。
発光ダイオード素子11の発光面を図9(c)の図中下側で電極41が形成された側になるように素子の配列を行った場合には、電極41と素子をITO(インジウム−スズ酸化物)やITOインクなどの透明電極で接続することで、電極41が発光ダイオード素子11の発光面を覆わずに電気的接続を行うことができ、光の取り出しを妨げずに良好な光取り出し効率を実現することができる。また、発光ダイオード素子11の発光面を図9(c)の図中上側で電極25が形成された側になるように素子の配列を行った場合には、セル分割部22と低い壁で構成される凹形状の内側や、素子配置孔24の表面に高反射金属と透明絶縁膜との多層構造を形成することで、光取り出し効率を向上させることができる。
本発明の素子配列方法では、配列基板上に形成されたセル領域内に素子を選択転写し、セル領域内で自己整合によって素子の精密な位置決定を行うことで、配列基板上に素子を配列する。セル領域は配列基板の一部領域であることから、セル領域内での自己整合を短時間で終了させることが可能となる。また、セル領域は素子を配置すべき位置よりも広い面積に形成されているため、素子の選択転写を行う際にはセル領域内に素子が落とし込まれる程度の位置精度で転写を行えばよく、精密な位置決定は自己整合により行われる。このため、素子の選択転写時の位置合わせ許容範囲を広くして素子転写のスループットを向上させて素子配列の速度を向上させることが可能となる。
また、本発明の素子配列方法では、素子を選択転写によってセルに落とし込むため、サファイア基板などの素子を形成した基板から素子を剥離して、直接セルに対して素子の転写を行うことができる。素子形成基板上での素子の形成は、密集したものであっても素子の転写に選択転写を用いるために任意のセルに対して任意の素子を転写することが可能である。また、セルの領域内に素子を選択転写できれば素子の精密な配列を行うことができるため、素子形成基板上に形成された素子のピッチに無関係な間隔で形成されたセルに対しても、素子を転写して自己整合による精密な配置を行うことが可能となり、配列基板上でのセルの配列に関しても自由度を向上させることが可能なる。
[第二の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、発光ダイオード素子をセル領域内に配置する自己整合の他の例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、セル領域内に転写した発光ダイオード素子を素子配置孔24に配置する方法が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。
図10はセル領域内での発光ダイオード素子の自己整合による配置の他の例を示す工程図である。本実施の形態でも上述した第一の実施の形態と同様にして、図10(a)に示すように、基体部21上にセル分割部22が形成された配列基板20を用意し、セル分割部22で区切られたセル23領域内に液体26を満たした後に、素子形成基板10上に形成された発光ダイオード素子11を選択的に転写して液体26上に落とし込む。このとき発光ダイオード素子11がセル23の領域内のどの位置に配置するかは特に問題ではなく、液体26上に発光ダイオード素子11が浮遊した状態で、セル23領域内での移動が可能となっていればよい。
次に図10(b)に示すように、液体26上に発光ダイオード素子11が浮遊した状態のまま、加熱や乾燥によってセル23内の液体26を蒸発させていく。このとき、液体26の量が徐々に減少していき、それとともに発光ダイオード素子11も液体26上での位置が変化していく。セル23内では素子配置孔24が凹形状となっているので、液体26の蒸発過程では素子配置孔24内に液体26が滞留し易く、液体26が完全に蒸発する直前には素子配置孔24にのみ液体26が残留した状態となる。つまり、液体26の蒸発が進行するにしたがって、液体26は素子配置孔24に集約されるかのように減少していく。
このとき、発光ダイオード素子11は液体26の流動にしたがって浮遊しているので、液体26が蒸発によって素子配置孔24に集約される動きに追従して、液体26の表面張力によって発光ダイオード素子11も素子配置孔24に近づいていき、最終的には図10(c)に示すように素子配置孔24に発光ダイオード素子11が嵌合される。このような液体26の蒸発に伴う発光ダイオード素子11の自己整合による配置では、素子配置孔24内部の表面を液体26に対する濡れ性が良い状態に表面処理し、素子配置孔24以外のセル23領域表面を液体26に対する濡れ性が悪い状態に表面処理することで、液体26が素子配置孔24に集約されるような蒸発を促すことができる。液体の蒸発と表面張力による素子の移動を用いて自己整合を行うことで、配列基板上に多数のセルを形成して多数の素子を配列する際にも、安価かつ容易に素子配列を行うことが可能となる。
[第三の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、各セル領域内に液体を満たす方法の他の例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、セル領域内に液体を導入する方法が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。第一の実施の形態では図3に示したように、配列基板20の一方に液体26を供給して、配列基板20の液体26を供給した側を持ち上げて配列基板20を傾斜させることで、液体26が配列基板20上を流れて各セル23内に液体26が満たされるとした。しかし本発明の素子配列方法では、配列基板20の表面をセル23で分割して、セル23毎に発光ダイオード素子11を選択的に転写し、セル23内で発光ダイオード素子11が自己整合によって素子配置孔24に配置されればよく、セル23に液体を満たす方法は他のさまざまな手段によって実現することが可能である。
図11(a)は、セル分割部22で区切られたセル23にノズル50から微小量の液体を噴出させて、各セル23に対して液体26を滴下して導入するインクジェット方式を説明する模式図である。この方式では、ノズル50によってセル23に液体26を規定量滴下した後に、隣接するセル23上にノズル50を移動させていくことにより、配列基板20上の全てのセル23に対して液体26を導入することができる。ノズル50としては、例えばインクジェットプリンターなどに用いられるノズル50を用いることができ、既存のインクジェット技術を用いているために液体26の滴下量制御や滴下位置制御を容易に行うことが可能である。
図11(a)に示したインクジェット方式では、配列基板20が水平となるように保持した状態で液体26をセル23に対して滴下することができるため、セル23内に発光ダイオード素子11を選択的に転写した後に、発光ダイオード素子11が落とし込まれているセル23に対して液体26を滴下することが可能である。液体26と発光ダイオード素子11とを各セル23内に落とした後に、配列基板20に超音波振動を加えるなど自己整合による発光ダイオード素子11の配置を行う。
液体26をセル23内に滴下する以前にセル23に発光ダイオード素子11を選択転写する場合には、発光ダイオード素子11が微小かつ軽量であるため静電気力によって、発光ダイオード素子11が所望の領域以外に付着してしまう可能性がある。そこで、発光ダイオード素子11を素子形成基板10からセル23に転写する前に、素子形成基板10および配列基板20の両方を静電除去し、想定外の領域に発光ダイオード素子11が付着することを防止することが望ましい。または、素子形成基板10もしくは配列基板20を故意に帯電させておき、静電気力によって確実に発光ダイオード素子11が配列基板20に付着するようにしてもよい。
図11(b)は配列基板20上に供給された液体26をワイパー51で移動させ、全てのセル23に液体26を満たす例を示す模式図である。配列基板20上に大量に滴下した液体26を棒状のディスペンス機器であるワイパー51で引き伸ばし、配列基板20のセル分割部22上にコーティングするような形で液体26を各セル23に満たしていく。また、図11(c)は、液体26を満たした容器52に配列基板20をくぐらせて、セル分割部22で区切られるセル23内に液体26を満たす方法を示す模式図である。本発明の素子配列方法では、いずれの方法を用いて各セル23内に液体26を供給してもよい。
[第四の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、配列基板としてロール状の部材を用いて、流れ作業によってセルの形成、液体の滴下、素子の選択転写およびセル領域内での自己整合による素子配置を行う例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、配列基板をロール状の部材とした点と液体の滴下をインクジェット方式で行う点が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。
本発明の素子配列方法では、発光ダイオード素子11を配列する配列基板20は平板な板状部材である必要はなく、フィルム状のプラスチックや樹脂を用いてロール形状にした配列基板を用いてもよい。図12は上述して説明した第一の実施の形態の素子配列方法を流れ作業で行う方法を示した工程図である。素子形成基板10と配列基板20とを離間させて発光ダイオード素子11をセル23中に落とすことで、ロール状の配列基板20を移動させながら流れ作業で複数工程を処理するロール・トゥ・ロールプロセスで効率的に発光ダイオード素子11の配列を行うことができる。
プラスチックや樹脂で形成されたロール状の配列基板20を回転させて、ベルトコンベアー方式での流れ作業により、金型によるセル分割部22の型押成形でセル23を配列基板上に形成する。次に、配列基板20の流れ方向で金型成形よりも下流側で、インクジェット方式を用いてノズル50で液体26をセル23中に滴下する。その後に、素子形成基板10から発光ダイオード素子11をレーザーアブレーションなどで選択的に転写し、セル23中に発光ダイオード素子11を落とし込む。最後に、配列基板20に超音波振動を加えて自己整合によって発光ダイオード素子11を素子配置孔24に配置して、液体26を蒸発させ、配線形成や発光ダイオード素子11の固定を行う。
本発明の素子配列方法は、配列基板20の表面をセル23で分割して、セル23毎に発光ダイオード素子11を選択的に転写し、セル23内で発光ダイオード素子11が自己整合によって素子配置孔24に配置されればよい。したがって、配列基板20として樹脂やプラスチックなどで形成したロール状の部材を用いても、自己整合によって正確に発光ダイオード素子11を素子配置孔24に配置することができる。これにより、大面積の配列基板20に対してもロール・トゥ・ロールプロセスで効率的に発光ダイオード素子11の配列を行うことができる。で素子の配列を行うことができ、製造に要する時間を短縮することが可能となる。
[第五の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、素子形成基板上に形成された発光ダイオード素子を選択的に転写する他の例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、発光ダイオード素子の選択転写方法が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。本発明の素子配列方法では、配列基板20の表面をセル23で分割して、セル23毎に発光ダイオード素子11を選択的に転写し、セル23内で発光ダイオード素子11が自己整合によって素子配置孔24に配置するため、確実にセル23に所望の発光ダイオード素子11を選択的に転写することが重要である。しかし、素子形成基板10から発光ダイオード素子11を選択的に剥離させる方法は、図6に示したエキシマレーザーを用いた方法以外であってもよい。
図13は、本実施の形態の選択転写方法としてYAGレーザーを用いて素子形成基板10の所定の位置にレーザー光を照射する方法を示す模式図である。YAGレーザー発生装置60から照射面積が小さいレーザー光62を回転ミラー61に照射して、回転ミラー61でレーザー光62を反射する。回転ミラー61は、平板状の反射面が駆動可能に形成され、反射面の法線方向を変化させるような回転動作を行う装置である。図13では回転ミラー61として一枚の平面ミラーを用いた例を示しているが、二枚以上のミラーを組み合わせて光の反射方向を変化させる構成を用いても良い。回転ミラー61で反射されたレーザー光62は、回転ミラー61の法線方向に応じて進行方向が変えられ、マスク63に形成された開口部64を通過するレーザー光62のみがレンズ65に入射する。レンズ65でレーザー光62が屈折されて集光されることで素子形成基板10の所定領域にレーザー光62が照射される。
回転ミラー61で反射されたレーザー光62は、回転ミラー61と素子形成基板10との間に配置されたマスク63方向に進行していくが、マスク63の開口部64以外の領域に到達したレーザー光62はマスク63により遮光されて素子形成基板10には到達しない。回転ミラー61で反射されたレーザー光62のうち、マスク63の開口部64に到達した光のみがマスク63を透過してレンズ65および素子形成基板10に到達するため、素子形成基板10の所望領域にのみレーザー光62が照射されるように開口部64とレンズ65の配置を設計することで、選択的なレーザー光62の照射を行うことができる。
素子形成基板10のレーザー光62が照射された領域では、上述したレーザーアブレーションによって発光ダイオード素子11が素子形成基板10から剥離され、選択的に発光ダイオード素子11の転写を行うことができる。素子形成基板10上の任意の位置に形成されている発光ダイオード素子11を所定のセル23に転写することで、確実に一つのセル23に一つの発光ダイオード素子11を対応させて転写を行うことができる。図13を用いて説明したYAGレーザーを用いた選択転写は、回転ミラー61を用いたガルバノスキャンとマスク63を用いたマスク投影光学系を組み合わせたレーザーシステムであり、高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率を得ることができる。
また、レーザー光を用いた発光ダイオード素子11の選択転写のほかには、基板上に粘着剤を塗布して粘着剤上に発光ダイオード素子11を密集させて配置しておき、光の照射や熱の照射によって粘着材の粘着力を低下させて発光ダイオード素子11を選択的に脱離させるなどの方法を用いても良い。
[第六の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、配列基板の表面をセル領域に区切る方法の他の例として、撥水性のパターンを塗布することでセルを形成する例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、セルを形成するための方法が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。
図14は本発明の素子配列方法で用いる配列基板70上に、撥水性のパターンを塗布して表面処理を行うことでセルの形成を行う例を示す模式図である。基体部21上に樹脂層71を形成し、樹脂層71が形成されていない領域を樹脂層71から一段低い凹部とすることで素子配置孔24を形成する。樹脂層71上には、液体26に対する濡れ性が低い撥水パターン72を塗布して、撥水パターン72によって囲まれた領域でセル23が構成される。
撥水パターン72が塗布された領域には液体26が滞留し難いため、上述したインクジェット方式などで素子配置孔24周辺に液体26を滴下したとしても、撥水パターン72上には液体26が貯まらずに素子配置孔24および樹脂層71が露出した領域であるセル23内にだけ液体26が蓄えられる。つまり、樹脂層71上には高低差を形成する構造は無いが、撥水パターン72によってセル23が分割され、各セル23毎に個別に液体26が蓄えられる。したがって、上述した第一の実施の形態と同様に、各セル23に対して発光ダイオード素子11を選択的に転写し、超音波振動などによる自己整合で発光ダイオード素子11を素子配置孔24に嵌合させることができる。
撥水パターン72でセル23を構成するのと同様に、液体26に対する濡れ性が高い親水パターンを素子配置孔24周辺領域にのみ塗布しておき、親水パターンが塗布された領域をセル23とすることで、セル23毎に液体26を蓄えるとしてもよい。この場合にも、樹脂層71上には高低差を形成する構造は無いが、親水パターンによってセル23が決定され、各セル23毎に個別に液体26が蓄えられる。したがって、上述した第一の実施の形態と同様に、各セル23に対して発光ダイオード素子11を選択的に転写し、超音波振動などによる自己整合で発光ダイオード素子11を素子配置孔24に嵌合させることができる。
[第七の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、発光ダイオード素子を素子配置孔に自己整合により配置した後の発光ダイオード素子の固定方法の例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、自己整合により発光ダイオード素子を配置した後に固定する方法が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。
図15は、本発明の素子配列方法において熱可塑性で熱硬化性の樹脂を用いて発光ダイオード素子の固定を行う例を示す模式図である。本実施の形態でも、素子形成基板10とは別に発光ダイオード素子11を配列するための配列基板80を形成する。配列基板80は基体部21上にセル分割部22および樹脂層22bが形成され、セル分割部22で仕切られた領域が個別のセル23を形成している。基体部21はプラスチックやガラス基板などの平板状の部材であり、セル分割部22は樹脂などにより構成された高い壁と低い壁の二段構造の壁状部材である。セル23の領域内には、樹脂層22bの間に発光ダイオード素子11を配置するための素子配置孔24が開口されている。樹脂層22bおよび素子配置孔24上には、熱可塑性で熱硬化性の樹脂によって固定用樹脂層81が形成されている。
また、樹脂層22bの上面にはフォトリソグラフィーなどで電極25が形成されている。電極25は図中の紙面に垂直な方向に形成された電気配線であり、紙面に垂直方向に並べて形成されたセル23内を縦断してロウ電極として機能する。また、セル分割部22で区切られた各セル23の内部領域には、アルコールや純水などの液体26を注入しておく。セル23の内部領域は液体26が蓄えられているため、素子配置孔24、電極25および樹脂層22bは液体26で覆われて、液体26中に埋没することになる。
図15(a)に示すように、用意された配列基板80と素子形成基板10とを対向させ、素子形成基板10の所定の位置に形成されている発光ダイオード素子11を選択的に剥離させて、発光ダイオード素子11が各セル23に一個配分されるように落として転写を行う。図15(b)の部分拡大図に示すように、セル23に落とし込まれた発光ダイオード素子11は、セル23中に満たされている液体26に浮かんでおり、素子配置孔24が形成された位置の直上に位置するとは限らない。
次に図15(b)に示すように、液体26中に発光ダイオード素子11が浮遊した状態で、第一の実施の形態と同様に配列基板80に超音波振動を加えることで、自己整合によって発光ダイオード素子11を素子配置孔24に嵌合させる。自己整合による発光ダイオード素子11の配置を行った後に、配列基板80を加熱して固定用樹脂層81を軟化させ、発光ダイオード素子11と素子配置孔24の隙間をなくす。その後、配列基板80を固定用樹脂層81が硬化する温度に冷却または加熱して、固定用樹脂層81を硬化させることで固定層82へと変化させて発光ダイオード素子11の固定を行う。
素子配置孔24の内部に固定用樹脂層81を形成しているため、自己整合により素子配置孔24に発光ダイオード素子11を配置させた後の発光ダイオード素子11の固定を簡便に行うことができる。
[第八の実施の形態]
図16は、本発明の素子配列方法で液体を吸収して膨張、変形する材質を用いて発光ダイオード素子の固定を行う例を示す模式図である。図16(a)に示すように、配列基板90として、基体部21上に樹脂層91を形成し、樹脂層91が形成されていない領域を樹脂層91から一段低い凹部とすることで素子配置孔24を形成する。樹脂層91上には、液体26を吸収して膨張、変形する材質によって膨張パターン92が形成され、膨張パターン92によって囲まれた領域でセル23が構成されている。また、膨張パターン92で区切られた各セル23の内部領域には、アルコールや純水などの液体26を注入しておく。
次に、発光ダイオード素子11が形成された素子形成基板10を配列基板90に対向させて、第一の実施の形態と同様にしてエキシマレーザーを用いた選択転写を行うことで、各セル23に発光ダイオード素子11を落とし込む。各セル23内で超音波振動によって発光ダイオード素子11を移動させることで、図16(b)に示すように自己整合によって発光ダイオード素子11を素子配置孔24に嵌合させる。
膨張パターン92は、液体26と反応して膨張、変形する材質によって形成されているため、時間の経過に伴って膨張パターン92が樹脂層91上で膨張していき、図16(c)に示すように発光ダイオード素子11の周囲にまで到達する。これにより、膨張パターン92によって発光ダイオード素子11が固定され、自己整合による発光ダイオード素子11の配置後に容易に発光ダイオード素子11を固定することが可能となる。
[第九の実施の形態]
本発明の素子配列方法の他の実施の形態として、配列基板上に形成するセルの他の構成例を説明する。本実施の形態は上述した第一の実施の形態とは、配列基板上に形成されるセルの形状や配列される素子の種類が異なるが、他の手順および構成に関しては第一の実施の形態と同様であるため説明の重複を避けるため同一部分については説明を省略する。
図17(a)乃至(f)は、本発明の素子配列方法で配列基板上に形成するセルの形状および配列を示す平面図である。本発明の素子配列方法では、配列基板20の表面をセル23で分割して、セル23毎に発光ダイオード素子11を選択的に転写し、セル23内で発光ダイオード素子11が自己整合によって素子配置孔24に配置するため、セル23の形状や配置方法に自由度を持たせることができる。
セル23の形状および配列の一例として、図17(a)に示すように配列基板20上に長方形のセル23を等間隔で形成する。また、各セル23には選択転写によって赤色の発光ダイオード素子11Rと、緑色の発光ダイオード11Gと、青色の発光ダイオード11Bとが転写され、自己整合によってセル23内での所定位置に配置されている。発光ダイオード素子11R、11G、11Bとが一組で画素100を構成している。光の三原色である赤緑青を発光する画素100が配列基板20上に縦横に形成されることで、表示装置が形成される。
同様に図17(b)に示すように、配列基板20上に略正方形のセル23を形成して画素101を構成するとしてもよい。発光ダイオード素子11をセル23領域内に選択転写するためには、セル23の面積が大きいほうが好ましいが、セル23領域内での自己整合による発光ダイオード素子11の位置決定を迅速に行うためにはセル23の面積が小さいほうが好ましい。したがって、セル23の面積は発光ダイオード素子11を確実に領域内に転写できる程度の大きさとし、配列基板20上の限られた領域をセル23としてもよい。
また図17(c)に示すように、配置する発光ダイオード素子11の種類に応じてセル23の形状を変化させて画素102を構成するとしてもよい。図17(c)では赤色の発光ダイオード素子11Rを配置するためのセルの形状を横長の長方形とし、青色の発光ダイオード素子11Bと緑色の発光ダイオード素子11Gを配置するためのセルの形状を略正方形としている。このような変則的なセル23の形状および配列でも、素子を選択転写でセル23内に落とした後に自己整合によって精密な素子の配置を行うこが可能である。このようなセル形状と配列は、配置する素子の種類によって素子サイズが異なる場合や、素子の機能を実現するために必要なセル面積が異なる場合に好適である。例えば、赤色の発光ダイオード素子11Rが他の素子よりも大きい場合には、発光ダイオード素子11Rを配置するセル23の面積を大きくし、緑色の発光ダイオード素子11Gの輝度が他の素子よりも低い場合には発光ダイオード素子11Gを配置するセル23の面積を大きくするなどが挙げられる。
さらに変則的なセル23の配置としては、図17(d)に示すように、配列基板20上に縦横に形成される画素103毎に、セル23の配列を変化させるような例も可能である。この場合にも、素子を選択転写でセル23内に落とした後に自己整合によって精密な素子の配置を行うこが可能である。
また、配列基板20上に配列する素子は発光ダイオード素子11に限定せず、図17(e)に示すように、発光ダイオード素子11R,11G,11Bに加えてアクティブチップ11Aを配列することも可能である。素子の転写方法としては、レーザーアブレーションによる素子の剥離意外にも、上述した様に、粘着層上に密集させて配列した素子を光照射や熱照射によって剥離する方法を用いることができる。そのため、画素104毎に発光ダイオード素子11R,11G,11Bを駆動するためのアクティブチップ11Aを配置するためのセル23を形成して、アクティブマトリクス型の表示装置を構成することが可能である。
配列基板20に配列する素子としては、アクティブチップの他にも、有機ELなどの自発光素子、各種蛍光体、または図18に示すように微小な基板111上に複数種類の素子112,113,114が実装されている複合素子110(例えばSi−Trサブマウント上のRGBマイクロLEDなど)を用いることができる。本発明の素子配列方法では、配列基板20の表面をセル23で分割して、セル23毎に素子を選択的に転写し、セル23内で素子が自己整合によって素子配置孔24に配置するため、素子の形状や種類に依らずに精密な位置決めを行うことが可能である。したがって、複数種類の素子を変則的なセル配列に対して簡便に配列することができるため、精密な位置決めを行う必要がある複雑な装置を簡単かつ迅速に製造することが可能となる。
また、配列基板20上に形成されるセル23の形状は略正方形や長方形などの区形状である必要は無く、図17(f)に示すような円形状のセル23に発光ダイオード素子11を選択転写して、画素105を構成するとしてもよい。セル23の形状や配列方法に依存せずに、発光ダイオード素子11がセル23領域内に落とし込まれるような選択転写を行うことで、セル23領域内で発光ダイオード素子11の自己整合で精密な位置決めを行うことが可能であるため、自由度の高い電子機器設計を行うことが可能である。
本発明の素子配列方法で配列を行う発光ダイオード素子を素子形成基板上に形成した状態を示す断面図である。 本発明の素子配列方法で発光ダイオード素子を配列するための配列基板の構造を示す模式断面図であり、各セルに液体を満たした様子を示している。 本発明の素子配列方法で、配列基板上に形成された各セルに液体を満たす方法の一例を示す工程断面図である。 本発明の素子配列方法で用いられる配列基板上に形成されたセル分割部を示す外観斜視図である。 本発明の素子配列方法で素子形成基板に形成された発光ダイオード素子を選択転写によってセル領域内に転写する様子を示す工程断面図である。 本発明の素子配列方法で発光ダイオード素子を素子形成基板から選択的に剥離する方法の一例を示す工程図であり、エキシマレーザーとマスクを用いたレーザーアブレーションによる方法を示している。 本発明の素子配列方法で、素子形成基板よりも大きな面積の配列基板に対して、複数回の素子転写を繰り返して行うステップ転写を説明する工程断面図である。 本発明の素子配列方法で、各セルに転写された発光ダイオード素子をセル領域内で自己整合によって素子配置孔に配置する方法の一例を示す工程断面図であり、超音波振動による発光ダイオード素子の移動を用いる場合を示している。 本発明の素子配列方法を用いてセル領域内の素子配置孔に発光ダイオード素子を配置した後に、発光ダイオード素子に電気配線を接続する手順を説明する工程断面図である。 本発明の第二の実施形態として、液体上に発光ダイオード素子を浮遊させた状態で液体を蒸発させていき、液体の流動と表面張力による自己整合で発光ダイオード素子の配置を行う工程図である。 本発明の素子配置方法で各セルに液体を導入する方法を説明する模式図であり、図11(a)はノズルから液体を噴射するインクジェット方式を示し、図11(b)はワイパーを用いて液体をコーティングする方法を示し、図11(c)は容器に蓄えられた液体中に配列基板をくぐらせる方法を示している。 本発明の素子配列方法で、配列基板としてロール形状の部材を用いて流れ作業によって素子の選択転写と自己整合による配置を行う方法を示す模式図である。 本発明の素子配列方法で発光ダイオード素子を素子形成基板から選択的に剥離する方法の一例を示す工程図であり、YAGレーザーとガルバノスキャンを用いたレーザーアブレーションによる方法を示している。 本発明の素子配列方法で用いる配列基板上に、撥水性のパターンを塗布して表面処理を行うことでセルの形成を行う例を示す模式図である。 本発明の素子配列方法において熱可塑性で熱硬化性の樹脂を用いて発光ダイオード素子の固定を行う例を示す模式図である。 本発明の素子配列方法で液体を吸収して膨張する材質を用いて発光ダイオード素子の固定を行う例を示す模式図である。 本発明の素子配列方法で配列基板上に形成するセルの形状および配列を示す平面図である。 本発明の素子配列方法でセルに転写される素子の例として、複数の素子が実装されている複合素子を示す模式図である。
符号の説明
10 素子形成基板
11 発光ダイオード素子
12 素子分離溝
20,70,80,90 配列基板
21 基体部
22 セル分割部
23 セル
24 素子配置孔
25,41 電極
26 液体
30 エキシマレーザー発生装置
30a,62 レーザー光
31 マスク
32,64 開口部
33 反射鏡
34,65 レンズ
40 透明導電性インク
42 透明樹脂
50 ノズル
51 ワイパー
52 容器
60 レーザー発生装置
61 回転ミラー
63 マスク
71,91 樹脂層
72 撥水パターン
81 固定用樹脂層
82 固定層
92 膨張パターン
100〜105 画素
110 複合素子
111 微小な基板
112,113,114 素子

Claims (22)

  1. 第一の基板上に配置された素子を第二の基板上に転写して前記第二の基板上に配置する素子配列方法であって、
    前記第二の基板表面を分割し前記素子を配置するセルを前記第二の基板上に形成し、
    前記第一の基板上に形成された前記素子を剥離して前記セルに転写し、
    前記セル領域内の所定位置に前記素子を自己整合で配置することを特徴とする素子配列方法。
  2. 前記自己整合による配置は、
    前記セル領域内に液体を導入して、前記第二の基板に超音波振動を加えて前記素子を前記液体中で移動させるものであることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  3. 前記自己整合による配置は、
    前記セル領域内に液体を導入して、前記液体中に前記素子を浮遊させながら前記液体を蒸発させるものであることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  4. 前記セルは、前記第二の基板上に形成した凸部であるセル分割部によって囲まれた領域であることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  5. 前記セルは、前記第二の基板上に形成した撥水性のパターンによって囲まれた領域であることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  6. 前記セルの領域内に、前記素子が嵌合する凹部である素子配置孔を形成することを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  7. 前記素子配置孔の形状を前記素子の一部の形状と略同一にすることを特徴とする請求項6記載の素子配列方法。
  8. 前記素子配置孔または前記素子を磁化させて、前記素子が前記素子配置孔に嵌合する際の配向を制御することを特徴とする請求項6記載の素子配列方法。
  9. 前記素子配置孔または前記素子の表面に、前記セル領域内に導入される液体に対する濡れ性を変化させる処理を施すことを特徴とする請求項6記載の素子配列方法。
  10. 前記第一の基板から前記素子を剥離して前記セルに転写する際に、前記第一の基板上の前記素子を選択的に転写することを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  11. 前記第一の基板の任意の位置にレーザー光を照射して、レーザーアブレーションによって前記素子の選択的な転写を行うことを特徴とする請求項10記載の素子配列方法。
  12. 開口部を形成したマスクを介して前記第一の基板にエキシマレーザーを照射することを特徴とする請求項11記載の素子配列方法。
  13. YAGレーザーを回転ミラーで反射してマスクを介して前記第一の基板に前記レーザー光を照射することを特徴とする請求項11記載の素子配列方法。
  14. 前記セル領域内に前記素子を転写する前または後に、前記セル領域内に液体を導入することを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  15. 前記素子または前記第二の基板を静電除去した後に、前記素子の転写を行うことを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  16. 前記素子または前記第二の基板を帯電させた後に、前記素子の転写を行うことを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  17. 前記第二の基板を多層構造で形成し、前記セル領域内の所定位置に前記素子を自己整合で配置した後に、前記第二の基板の前記素子が配置されていない裏面層を剥離して、前記素子を裏面から露出させることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  18. 前記素子は、発光素子であることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  19. 前記素子は、複数種類の素子が実装された複合素子であることを特徴とする請求項1記載の素子配列方法。
  20. 第一の基板上に配置された第一の素子および第二の基板上に配置された第二の素子を第三の基板上に転写して前記第三の基板上に配置する素子配列方法であって、前記第三の基板表面を分割し前記第一の素子または前記第二の素子を配置するセルを前記第三の基板上に形成し、前記第一の基板上に形成された前記第一の素子を剥離して前記セルに転写し、前記第二の基板上に形成された前記第二の素子を剥離して前記セルに転写し、前記セル領域内の所定位置に前記第一の素子および前記第二の素子を自己整合で配置することを特徴とする素子配列方法。
  21. 前記第一の素子と前記第二の素子とが異なる種類の素子であることを特徴とする請求項20記載の素子配列方法。
  22. 前記第一の素子が転写されるセルと、前記第二の素子が転写されるセルとは、前記第三の基板上の異なる領域に形成されていることを特徴とする請求項20記載の素子配列方法。
JP2003408663A 2003-12-08 2003-12-08 素子配列方法及び表示装置 Expired - Fee Related JP4613489B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003408663A JP4613489B2 (ja) 2003-12-08 2003-12-08 素子配列方法及び表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003408663A JP4613489B2 (ja) 2003-12-08 2003-12-08 素子配列方法及び表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005174979A true JP2005174979A (ja) 2005-06-30
JP4613489B2 JP4613489B2 (ja) 2011-01-19

Family

ID=34730280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003408663A Expired - Fee Related JP4613489B2 (ja) 2003-12-08 2003-12-08 素子配列方法及び表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4613489B2 (ja)

Cited By (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511969A (ja) * 2002-12-18 2006-04-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 液体の小滴でのマイクロメートル寸法の電子物体の操作
JP2010123780A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Sony Corp 実装基板および実装基板の製造方法、並びに表示装置および表示装置の製造方法
JP2010529599A (ja) * 2007-05-31 2010-08-26 エンスディグリー テクノロジーズ ワールドワイド インコーポレーテッド アドレス指定可能で静的な電子ディスプレイ、発電装置または他の電子装置の製造方法
WO2010143402A1 (ja) * 2009-06-09 2010-12-16 株式会社フジクラ 光学装置、レーザ照射装置およびレーザ治療装置
JP2011100832A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Sharp Corp マイクロ素子の配列方法、マイクロ素子実装体および表示装置
WO2011132630A1 (ja) * 2010-04-22 2011-10-27 日立化成工業株式会社 半導体装置、半導体装置製造装置、半導体装置製造方法及びicタグ
US8415879B2 (en) 2007-05-31 2013-04-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US8413359B2 (en) 2008-05-13 2013-04-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
US8674593B2 (en) 2007-05-31 2014-03-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US8739441B2 (en) 2008-05-13 2014-06-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatuses for providing power for illumination of a display object
US8809126B2 (en) 2007-05-31 2014-08-19 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8846457B2 (en) 2007-05-31 2014-09-30 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8852467B2 (en) 2007-05-31 2014-10-07 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8877101B2 (en) 2007-05-31 2014-11-04 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a light emitting, power generating or other electronic apparatus
US9018833B2 (en) 2007-05-31 2015-04-28 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting or absorbing diodes
JP2015153931A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置、半導体発光素子、及び、半導体発光装置の製造方法
US9236528B2 (en) 2007-05-31 2016-01-12 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system
JP2016025205A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 スタンレー電気株式会社 半導体光学装置の製造方法
US9343593B2 (en) 2007-05-31 2016-05-17 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
KR20160087405A (ko) * 2015-01-12 2016-07-22 영남대학교 산학협력단 탑다운 방식의 그래핀 전사 방법
US9419179B2 (en) 2007-05-31 2016-08-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9425357B2 (en) 2007-05-31 2016-08-23 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Diode for a printable composition
US9534772B2 (en) 2007-05-31 2017-01-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting diodes
FR3039700A1 (fr) * 2015-07-31 2017-02-03 Commissariat Energie Atomique Procede de collage direct avec auto-alignement par ultrasons
JP2017537476A (ja) * 2015-04-01 2017-12-14 ゴルテック.インク マイクロ発光ダイオードの転写方法、製造方法、装置及び電子機器
KR20180030453A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 인쇄된 광 변환 구조를 구비하는 다색 발광 디스플레이
KR20180030454A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 발광 표시 장치의 유체 조립 시스템 및 방법
KR20180030456A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 광 관리 시스템을 구비하는 발광 디스플레이
JP2018515942A (ja) * 2015-10-20 2018-06-14 ゴルテック インコーポレイテッド マイクロ発光ダイオードの搬送方法、製造方法、装置及び電子機器
EP3389091A1 (fr) * 2017-04-14 2018-10-17 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage émissif à led et dispositif d'affichage en résultant
KR20190009742A (ko) * 2017-06-12 2019-01-29 유니카르타, 인크. 개별 부품들의 기판 상으로의 병렬적 조립
TWI655765B (zh) * 2016-09-26 2019-04-01 啟端光電股份有限公司 微發光二極體顯示面板
KR102022303B1 (ko) * 2018-03-15 2019-09-18 한국광기술원 미세 led 패키지 생산 장치 및 방법
JP2020501370A (ja) * 2016-12-09 2020-01-16 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ledキャリアアセンブリを製造する方法
EP3598487A1 (fr) * 2018-07-18 2020-01-22 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Procédé d'intégration de structures dans un support et dispositif associé
KR20200014865A (ko) * 2020-01-22 2020-02-11 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자의 자가조립용 기판 척
KR20200026683A (ko) * 2019-06-28 2020-03-11 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치의 제조방법 및 디스플레이 장치 제조를 위한 기판
JP2020518853A (ja) * 2017-04-28 2020-06-25 コーニング インコーポレイテッド フォトマシナブル材料基板層を用いたディスプレイ形成のためのシステム及び方法
WO2020136764A1 (ja) * 2018-12-26 2020-07-02 日立化成株式会社 電子部品パッケージの製造方法
US11201077B2 (en) 2017-06-12 2021-12-14 Kulicke & Soffa Netherlands B.V. Parallel assembly of discrete components onto a substrate
CN114335286A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 Tcl科技集团股份有限公司 Led芯片的键合方法
WO2022145555A1 (ko) * 2021-01-04 2022-07-07 엘지전자 주식회사 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 기판 조립체 및 그 제조 방법
KR20230028241A (ko) 2020-06-20 2023-02-28 알디텍 가부시키가이샤 반도체 발광 소자 칩 집적 장치 및 그 제조 방법
KR20230058007A (ko) 2020-09-16 2023-05-02 알디텍 가부시키가이샤 반도체 발광소자 칩 집적 장치 및 그 제조 방법
CN116312280A (zh) * 2023-05-24 2023-06-23 惠科股份有限公司 灯板、制作方法和显示装置
CN116914062A (zh) * 2023-09-14 2023-10-20 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法
US11901208B2 (en) 2019-09-19 2024-02-13 Lg Electronics Inc. Substrate chuck for self-assembling semiconductor light emitting diodes
JP7475735B2 (ja) 2022-08-31 2024-04-30 晶呈科技股▲分▼有限公司 ダイパッケージの接合及び移載方法
CN109417065B (zh) * 2017-06-12 2024-05-14 库力索法荷兰有限公司 分立组件向基板上的并行组装

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0653258A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd 表示装置の製造方法
JPH07235696A (ja) * 1994-02-25 1995-09-05 Sharp Corp チップ部品型led及びその製造方法
JPH09120943A (ja) * 1995-06-07 1997-05-06 Univ California 基板上に微細構造を組み付ける方法
JP2000049388A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Matsushita Electron Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2000223752A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Nichia Chem Ind Ltd 光半導体装置及びその形成方法
JP2000236111A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Matsushita Electric Works Ltd 光源装置
JP2001257218A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Sony Corp 微細チップの実装方法
JP2001291583A (ja) * 2000-04-07 2001-10-19 Seiko Epson Corp 有機el素子および有機el素子の製造方法
JP2001332383A (ja) * 2000-03-17 2001-11-30 Seiko Epson Corp 有機el表示体の製造方法、半導体素子の配置方法、半導体装置の製造方法
JP2002100758A (ja) * 2000-07-06 2002-04-05 Seiko Epson Corp 機能ブロックを含む装置およびその製造方法ならびに光伝送装置
JP2002231877A (ja) * 2001-02-06 2002-08-16 Sony Corp 素子配列型装置、素子配列型装置の製造方法、及び画像表示装置
JP2003209295A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 電子部品及びその製造方法、これを用いた画像表示装置
JP2003209397A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 物品の配置方法
JP2003216052A (ja) * 2002-01-17 2003-07-30 Sony Corp 素子の配列方法、表示装置の製造方法、及び表示装置。
JP2003272871A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Toshiba Corp 自己発光表示装置およびその製造方法
JP2003347669A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Kyocera Corp 面発光レーザの製造方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0653258A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd 表示装置の製造方法
JPH07235696A (ja) * 1994-02-25 1995-09-05 Sharp Corp チップ部品型led及びその製造方法
JPH09120943A (ja) * 1995-06-07 1997-05-06 Univ California 基板上に微細構造を組み付ける方法
JP2000049388A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Matsushita Electron Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2000223752A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Nichia Chem Ind Ltd 光半導体装置及びその形成方法
JP2000236111A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Matsushita Electric Works Ltd 光源装置
JP2001257218A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Sony Corp 微細チップの実装方法
JP2001332383A (ja) * 2000-03-17 2001-11-30 Seiko Epson Corp 有機el表示体の製造方法、半導体素子の配置方法、半導体装置の製造方法
JP2001291583A (ja) * 2000-04-07 2001-10-19 Seiko Epson Corp 有機el素子および有機el素子の製造方法
JP2002100758A (ja) * 2000-07-06 2002-04-05 Seiko Epson Corp 機能ブロックを含む装置およびその製造方法ならびに光伝送装置
JP2002231877A (ja) * 2001-02-06 2002-08-16 Sony Corp 素子配列型装置、素子配列型装置の製造方法、及び画像表示装置
JP2003209295A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 電子部品及びその製造方法、これを用いた画像表示装置
JP2003209397A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 物品の配置方法
JP2003216052A (ja) * 2002-01-17 2003-07-30 Sony Corp 素子の配列方法、表示装置の製造方法、及び表示装置。
JP2003272871A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Toshiba Corp 自己発光表示装置およびその製造方法
JP2003347669A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Kyocera Corp 面発光レーザの製造方法

Cited By (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511969A (ja) * 2002-12-18 2006-04-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 液体の小滴でのマイクロメートル寸法の電子物体の操作
US9349928B2 (en) 2007-05-31 2016-05-24 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US9419179B2 (en) 2007-05-31 2016-08-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9534772B2 (en) 2007-05-31 2017-01-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting diodes
US9425357B2 (en) 2007-05-31 2016-08-23 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Diode for a printable composition
US9105812B2 (en) 2007-05-31 2015-08-11 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9410684B2 (en) 2007-05-31 2016-08-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Bidirectional lighting apparatus with light emitting diodes
US9018833B2 (en) 2007-05-31 2015-04-28 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting or absorbing diodes
US8415879B2 (en) 2007-05-31 2013-04-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9400086B2 (en) 2007-05-31 2016-07-26 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatus with light emitting or absorbing diodes
US9362348B2 (en) 2007-05-31 2016-06-07 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a light emitting, power generating or other electronic apparatus
US8674593B2 (en) 2007-05-31 2014-03-18 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US8723408B2 (en) 2007-05-31 2014-05-13 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9777914B2 (en) 2007-05-31 2017-10-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Light emitting apparatus having at least one reverse-biased light emitting diode
US9343593B2 (en) 2007-05-31 2016-05-17 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8809126B2 (en) 2007-05-31 2014-08-19 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8846457B2 (en) 2007-05-31 2014-09-30 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US8852467B2 (en) 2007-05-31 2014-10-07 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes
US9316362B2 (en) 2007-05-31 2016-04-19 Nthdegree Technologies Worldwide Inc LED lighting apparatus formed by a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes and methods of using same
US9236527B2 (en) 2007-05-31 2016-01-12 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system
JP2010529599A (ja) * 2007-05-31 2010-08-26 エンスディグリー テクノロジーズ ワールドワイド インコーポレーテッド アドレス指定可能で静的な電子ディスプレイ、発電装置または他の電子装置の製造方法
US8877101B2 (en) 2007-05-31 2014-11-04 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Method of manufacturing a light emitting, power generating or other electronic apparatus
US9236528B2 (en) 2007-05-31 2016-01-12 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system
US9130124B2 (en) 2007-05-31 2015-09-08 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Diode for a printable composition
US9200758B2 (en) 2007-05-31 2015-12-01 Nthdegree Technologies Worldwide Inc LED lighting apparatus formed by a printable composition of a liquid or gel suspension of diodes and methods of using same
US9526148B2 (en) 2008-05-13 2016-12-20 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
US8413359B2 (en) 2008-05-13 2013-04-09 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
US8739441B2 (en) 2008-05-13 2014-06-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Apparatuses for providing power for illumination of a display object
US8739440B2 (en) 2008-05-13 2014-06-03 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Illuminating display systems
US9119244B2 (en) 2008-05-13 2015-08-25 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
JP2010123780A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Sony Corp 実装基板および実装基板の製造方法、並びに表示装置および表示装置の製造方法
US8384116B2 (en) 2008-11-20 2013-02-26 Sony Corporation Substrate with chips mounted thereon, method of manufacturing substrate with chips mounted thereon, display, and method of manufacturing display
WO2010143402A1 (ja) * 2009-06-09 2010-12-16 株式会社フジクラ 光学装置、レーザ照射装置およびレーザ治療装置
JP5184700B2 (ja) * 2009-06-09 2013-04-17 株式会社フジクラ 光学装置、レーザ照射装置およびレーザ治療装置
JP2011100832A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Sharp Corp マイクロ素子の配列方法、マイクロ素子実装体および表示装置
JP2011227814A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Hitachi Chem Co Ltd 半導体装置、半導体装置製造装置、半導体装置製造方法及びicタグ
WO2011132630A1 (ja) * 2010-04-22 2011-10-27 日立化成工業株式会社 半導体装置、半導体装置製造装置、半導体装置製造方法及びicタグ
JP2015153931A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置、半導体発光素子、及び、半導体発光装置の製造方法
JP2016025205A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 スタンレー電気株式会社 半導体光学装置の製造方法
KR101653478B1 (ko) * 2015-01-12 2016-09-01 영남대학교 산학협력단 탑다운 방식의 그래핀 전사 방법
KR20160087405A (ko) * 2015-01-12 2016-07-22 영남대학교 산학협력단 탑다운 방식의 그래핀 전사 방법
JP2017537476A (ja) * 2015-04-01 2017-12-14 ゴルテック.インク マイクロ発光ダイオードの転写方法、製造方法、装置及び電子機器
FR3039700A1 (fr) * 2015-07-31 2017-02-03 Commissariat Energie Atomique Procede de collage direct avec auto-alignement par ultrasons
US10438921B2 (en) 2015-07-31 2019-10-08 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for direct bonding with self-alignment using ultrasound
WO2017021231A1 (fr) * 2015-07-31 2017-02-09 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de collage direct avec auto-alignement par ultrasons
JP2018515942A (ja) * 2015-10-20 2018-06-14 ゴルテック インコーポレイテッド マイクロ発光ダイオードの搬送方法、製造方法、装置及び電子機器
KR102019251B1 (ko) 2016-09-15 2019-11-04 일룩스 아이엔씨. 인쇄된 광 변환 구조를 구비하는 다색 발광 디스플레이
KR20180030454A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 발광 표시 장치의 유체 조립 시스템 및 방법
KR20180030456A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 광 관리 시스템을 구비하는 발광 디스플레이
KR102019252B1 (ko) * 2016-09-15 2019-11-14 일룩스 아이엔씨. 광 관리 시스템을 구비하는 발광 디스플레이
KR102037226B1 (ko) * 2016-09-15 2019-10-28 일룩스 아이엔씨. 발광 표시 장치의 유체 조립 시스템 및 방법
KR20180030453A (ko) * 2016-09-15 2018-03-23 일룩스 아이엔씨. 인쇄된 광 변환 구조를 구비하는 다색 발광 디스플레이
TWI655765B (zh) * 2016-09-26 2019-04-01 啟端光電股份有限公司 微發光二極體顯示面板
JP2020501370A (ja) * 2016-12-09 2020-01-16 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ledキャリアアセンブリを製造する方法
JP7224285B2 (ja) 2016-12-09 2023-02-17 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ledキャリアアセンブリを製造する方法
FR3065321A1 (fr) * 2017-04-14 2018-10-19 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de fabrication d'un dispositif d'affichage emissif a led
EP3389091A1 (fr) * 2017-04-14 2018-10-17 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage émissif à led et dispositif d'affichage en résultant
JP2020518853A (ja) * 2017-04-28 2020-06-25 コーニング インコーポレイテッド フォトマシナブル材料基板層を用いたディスプレイ形成のためのシステム及び方法
JP2019527465A (ja) * 2017-06-12 2019-09-26 ユニカルタ・インコーポレイテッド 基板上に個別部品を並列に組み立てる方法
CN109417065A (zh) * 2017-06-12 2019-03-01 尤尼卡尔塔股份有限公司 分立组件向基板上的并行组装
KR20190009742A (ko) * 2017-06-12 2019-01-29 유니카르타, 인크. 개별 부품들의 기판 상으로의 병렬적 조립
KR102160225B1 (ko) 2017-06-12 2020-09-28 유니카르타, 인크. 개별 부품들의 기판 상으로의 병렬적 조립
CN109417065B (zh) * 2017-06-12 2024-05-14 库力索法荷兰有限公司 分立组件向基板上的并行组装
US11804397B2 (en) 2017-06-12 2023-10-31 Kulicke & Soffa Netherlands B.V. Parallel assembly of discrete components onto a substrate
US11201077B2 (en) 2017-06-12 2021-12-14 Kulicke & Soffa Netherlands B.V. Parallel assembly of discrete components onto a substrate
KR102022303B1 (ko) * 2018-03-15 2019-09-18 한국광기술원 미세 led 패키지 생산 장치 및 방법
FR3084204A1 (fr) * 2018-07-18 2020-01-24 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede d'integration de structures dans un support et dispositif associe
US11179727B2 (en) 2018-07-18 2021-11-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for integrating structures in a support and associated device
EP3598487A1 (fr) * 2018-07-18 2020-01-22 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Procédé d'intégration de structures dans un support et dispositif associé
JPWO2020136764A1 (ja) * 2018-12-26 2021-09-09 昭和電工マテリアルズ株式会社 電子部品パッケージの製造方法
WO2020136764A1 (ja) * 2018-12-26 2020-07-02 日立化成株式会社 電子部品パッケージの製造方法
KR102173350B1 (ko) 2019-06-28 2020-11-03 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치의 제조방법 및 디스플레이 장치 제조를 위한 기판
KR20200026683A (ko) * 2019-06-28 2020-03-11 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치의 제조방법 및 디스플레이 장치 제조를 위한 기판
US11901208B2 (en) 2019-09-19 2024-02-13 Lg Electronics Inc. Substrate chuck for self-assembling semiconductor light emitting diodes
KR102302475B1 (ko) 2020-01-22 2021-09-16 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자의 자가조립용 기판 척
KR20200014865A (ko) * 2020-01-22 2020-02-11 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자의 자가조립용 기판 척
KR20230028241A (ko) 2020-06-20 2023-02-28 알디텍 가부시키가이샤 반도체 발광 소자 칩 집적 장치 및 그 제조 방법
KR20230058007A (ko) 2020-09-16 2023-05-02 알디텍 가부시키가이샤 반도체 발광소자 칩 집적 장치 및 그 제조 방법
CN114335286B (zh) * 2020-09-30 2024-01-23 Tcl科技集团股份有限公司 Led芯片的键合方法
CN114335286A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 Tcl科技集团股份有限公司 Led芯片的键合方法
WO2022145555A1 (ko) * 2021-01-04 2022-07-07 엘지전자 주식회사 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 기판 조립체 및 그 제조 방법
JP7475735B2 (ja) 2022-08-31 2024-04-30 晶呈科技股▲分▼有限公司 ダイパッケージの接合及び移載方法
CN116312280B (zh) * 2023-05-24 2023-08-25 惠科股份有限公司 灯板、灯板的制作方法和显示装置
CN116312280A (zh) * 2023-05-24 2023-06-23 惠科股份有限公司 灯板、制作方法和显示装置
CN116914062A (zh) * 2023-09-14 2023-10-20 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法
CN116914062B (zh) * 2023-09-14 2023-11-21 罗化芯显示科技开发(江苏)有限公司 一种微型发光单元的转移方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4613489B2 (ja) 2011-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4613489B2 (ja) 素子配列方法及び表示装置
JP4055405B2 (ja) 電子部品及びその製造方法
CN109075184B (zh) 发光二极管
JP3608615B2 (ja) 素子の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
JP3906653B2 (ja) 画像表示装置及びその製造方法
US6984542B2 (en) Method of forming wiring
US7297985B2 (en) Display device and display unit using the same
JP2003077940A (ja) 素子の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
JP3994681B2 (ja) 素子の配列方法及び画像表示装置の製造方法
US9508695B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
JP3890921B2 (ja) 素子の配列方法及び画像表示装置の製造方法
JP2008109156A (ja) 電子部品及びその製造方法、これを用いた画像表示装置
JP2003347524A (ja) 素子の転写方法、素子の配列方法及び画像表示装置の製造方法
JP2002368289A (ja) 樹脂形成素子、画像表示装置及び照明装置とその製造方法
JP4701537B2 (ja) 素子の転写方法及び画像表示装置の製造方法
US20150179894A1 (en) Methods of locating differently shaped or differently sized led die in a submount
JP2002343944A (ja) 電子部品の転写方法及び素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
JP2022542259A (ja) インクジェットプリンティング装置、双極性素子の整列方法および表示装置の製造方法
JP2002314053A (ja) チップ部品の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
EP3796378B1 (en) Device for self-assembling semiconductor light-emitting diodes
JP7383430B2 (ja) 表示装置の製造方法、及び表示装置
JP4691793B2 (ja) 素子配列型装置の製造方法
JP2003162231A (ja) 素子の製造方法、素子の配列方法及び画像表示装置の製造方法
JP2003208106A (ja) 素子転写方法、電子応用装置、画像表示装置、樹脂形成素子の製造方法及び画像表示装置の製造方法
JP2003029656A (ja) 素子の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050527

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050617

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100119

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100310

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100921

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101004

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees