JP2010087064A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハ上の各領域に配列形成された発光素子を無駄なく装置基板上に移載することが可能で、これによりコストの削減を図ることが可能な表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の発光素子が配列形成されたウェハＷを、発光素子が所定状態で複数配列されたブロックｂ毎に分割する。分割された各ブロックｂを、第１中継基板Ｓ１上に所定状態に再配列した状態で移載する。第１中継基板Ｓ１上に移載された各ブロックｂを発光素子毎に分割し、分割された各発光素子を所定状態で次の基板上に移載する。第１中継基板Ｓ１上に各ブロックｂを移載する際には、各ブロックｂに配列された複数の発光素子の特性平均を測定し、第１中継基板Ｓ１の面内において特性平均の分布が均一化するように、第１中継基板上に各ブロックｂを再配列して移載する。
【選択図】図５

Description

本発明は表示装置の製造方法に関し、特には発光ダイオードのようなウェハ上に形成された複数の発光素子を基板上に所定状態で移載する工程を行う表示装置の製造方法に関する。

発光ダイオード（light Emitting Diode：ＬＥＤ）をマトリクス状に配列した表示装置の製造においては、半導体からなるウェハに配列形成された発光ダイオードを、駆動回路が設けられた装置基板上に実装する工程が行なわれる。この場合、ウェハ上に微細なピッチで配列形成された発光ダイオードを、画素の配列に合わせたピッチに拡大して再配列した状態で装置基板上に移載する必要がある。

そこでウェハ上にマトリックス状に配列された発光ダイオードの一部を間引いて、次の基板上に転写する拡大転写法が提案されている。この場合、発光ダイオードが微細なピッチで配列された転写元の基板(例えばウェハであって転写基板）と、転写先の基板（例えば中継基板や装置基板であって被転写基板）とを対向配置させる。そして、複数個置きに配置された発光ダイオードを選択的に被転写基板上に転写して移載する。次に、被転写基板に対する転写基板の対向位置をずらし、ずらした位置において複数個置きに配置された発光ダイオードを選択的に被転写基板上に転写して移載する。以降、これらの工程を繰り返すことにより、転写基板よりも大面積の被転写基板上に、転写基板よりも拡大されたピッチで発光ダイオードを再配列した状態で移載することができる（例えば下記特許文献１参照)。

特開２００６−１４０３９８号公報（段落００１７および図１参照）

ところで、ウェハ上に配列形成される発光ダイオードは、発光波長や発光輝度などの発光特性が、ウェハ面内において分布を有して形成される。これは例えば、発光ダイオードの製造工程において、化合物半導体層を結晶成長させる際のウェハ面内の温度分布等に起因する。

このため、上述したような転写位置をずらしながら複数個置きに配置された発光ダイオードを選択的に被転写基板上に転写して移載する製造方法では、ウェハ上に形成された発光ダイオードの配列パターンが、移載先の被転写基板上においても維持される。したがって、ウェハ面内において発光ダイオードの発光特性が分布を持つ場合、この発光特性の分布が被転写基板上においても維持されてタイル状に並び、表示ムラとして見えてしまう。

また、上述したような製造方法においては、被転写基板上に効率的に発光ダイオードを転写することを考慮すると、被転写基板上に1回で転写される転写領域は所定の矩形形状または正方形に設定される。そして被転写基板上には、設定された矩形形状または正方形の転写領域が配列された状態となる。したがって、ウェハ上の矩形形状または正方形の領域に配列形成された発光ダイオードのみが被転写基板上に転写されることになり、円形のウェハ上の全領域を有効に活用することができなかった。これは、表示装置のコストの削減を妨げる要因であった。

そこで本発明は、ウェハ上の各領域に配列形成された発光素子を無駄なく装置基板上に移載することが可能で、これによりコストの削減を図ることが可能な表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の表示装置の製造方法は、次の工程を行なう。先ず第１工程では、複数の発光素子が配列形成されたウェハを、当該発光素子が所定状態で複数配列されたブロック毎に分割する。次の第２工程では、分割された各ブロックを、中継基板上に所定状態に再配列させる状態で移載する。次いで第３工程では、中継基板上に移載された各ブロックを発光素子毎に分割する。その後第４工程では、分割された各発光素子を所定状態で基板上に移載する。

このような製造方法によれば、第１工程で分割するブロックの大きさによって第２工程での中継基板上への再配列に要するタクトタイムを調整しつつ、第４工程において発光素子を基板上へ無駄なく移載できるように当該発光素子が配列されたブロックが再配列される。これにより、例えば円形のウェハであってもこのウェハを矩形または正方形の複数ブロックに分割して中継基板上の矩形の領域に再配列することにより、ウェハ上の広い領域に形成された発光素子を無駄なく用いることができる。

以上説明したように本発明の表示装置の製造方法によれば、ウェハ上の各領域に配列形成された発光素子を無駄なく装置基板上に移載することができる。したがって、表示装置のコスト削減を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、説明は、以下の順序で行なう。
１．第１実施形態（発光素子の特性バラツキを分散させる例）
２．第２実施形態（所定範囲の特性を有する発光素子のみを用いる例）

＜第１実施形態＞
図１は、本第１実施形態の表示装置の製造方法を示すフローチャートである。以下、図1のフローチャートに従って、他の図を参照しつつ第１実施形態の製造方法を説明する。

先ず、ステップＳ１では、図２に示すようにウェハＷの一主面側に複数の発光素子Ｄを配列形成する。このウェハＷは半導体ウェハであり、例えば円形または円形の一部を切り欠いた略円形の平面形状を有している。このウェハＷ上に配列形成される発光素子Ｄは、例えば発光ダイオードであることとし、ウェハＷの一主面側の広い範囲にマトリックス状に配列形成されることとする。

次にステップＳ２では、図３に示すように、このようなウェハＷにおいて発光素子Ｄが設けられた一主面側を、発光素子Ｄが所定状態で複数配列されたブロックｂ毎に区画し、さらに区画したブロック毎に分割する。各ブロックｂの平面形状は、同一の矩形または正方形であることとする。

ここで区画・分割するブロックｂの大きさは、一般的な実装装置で移載できる範囲で設定されることとする。またブロックｂの大きさは、大きくするほど以降に行なう中継基板へのブロックの移載に要するタクトタイムの削減を図ることができ、小さくするほどウェハＷ上の各領域形成された発光素子Ｄを無駄なく用いることができる。したがって、タクトタイムの許容範囲内において出来るだけ小さく設定することが好ましい。一例として、ここではウェハＷが、９６個の各ブロックｂ１〜ｂ９６に区画・分割されることとする。

以上のように区画・分割された各ブロックｂ内には、それぞれマトリックス状に発光素子Ｄが配列形成されていることとする。

次にステップＳ３では、区画・分割されたブロックｂ毎に、そのブロックｂに配列された複数の発光素子Ｄの特性平均を測定する。測定する特性は、例えば発光波長や発光輝度であることとしフォトルミネッセンス法によって測定される。

ここでは例えば、電気的な調整が困難な発光波長についての平均値を、特性平均として測定する。この場合、フォトルミネッセンス法によって発光素子Ｄで得られた発光を、分光計によって測定することでウェハＷ内に配列された発光素子Ｄの波長を測定する。次に、各ブロックｂにおける発光素子Ｄの発光波長の平均を特性平均として演算する。特性平均として単純平均を採用するのであれば、ブロックｂ内の発光素子Ｄについて測定された波長の総和を計算し、その総和を計測点数で割って平均を求めることで、各ブロックｂの平均波長を得ることができる。尚、平均値の算出方法には色々な方法があるので、単純平均以外の方法でも平均値を求めても良い。

次に、算出した結果に基づき、例えば図４に示すように、波長の特性平均が［最も高いブロックｂ１］〜［最も低いブロックｂ９６］のようにナンバリングする。ここでは、ウェハＷの一部に欠陥があり、この欠陥を含むブロックｂの特性平均が特異な値を示す場合であれば、この時点で欠陥を含むブロックｂをナンバリングから除外しても良い。

尚、以上のステップＳ２、Ｓ３では、ウェハＷをブロックｂ毎に区画・分割した後にブロックｂ毎の特性平均を測定する手順を説明した。しかしながら、ウェハＷをブロックｂ毎に区画・分割する前に、各発光素子Ｄの特性値を測定し、その後ウェハＷを各ブロックｂに区画・分割し、次に各ブロックｂに配列された発光素子Ｄの特性平均を算出するようにしても良い。

次いでステップＳ４では、図４に示すように、各ブロックｂについて測定した特性平均が所定範囲となるように、複数のブロックｂのうちから所定数のブロックｂを選択して組み合わせる。

ここでは例えば、ウェハＷ内の全てのブロックｂに形成された発光素子Ｄの特性平均（例えば発光波長の平均）を、全体平均として求める。この全体平均は、ウエハＷ全体の計測点の波長値の総和を測定点数で割るか、ブロックｂの平均波長の総和をブロックｂ数で割るか、その他の平均値算出手法で算出される。

そして、複数のブロックｂ内の発光素子Ｄの特性平均が略全体平均となるように、ブロックｂの組み合わせを設定する。この際、２つのブロックｂを組み合わせる場合であれば、波長平均が［最も高いブロックｂ１］−［最も低いブロックｂ９６］、[ブロックｂ１＋ｎ]−[ブロックｂ９６−ｎ]（ｎは１〜４７の整数）の、全４８の組み合わせが設定される。

このようなブロックｂの組み合わせは、最も単純な組み合わせ方法であるが、ブロック数が十分に多い場合には、ブロックｂの平均波長の波長分布の偏差も考慮して統計的に最も分散の少ない組み合わせとしても良い。またブロックｂの組み合わせは、２つのブロックｂの組み合わせに限定されることなく、３つまたはこれ以上のブロックを組み合わせて良い。

さらに、ブロック数が十分に多い場合には、各ブロックｂに設けられた発光素子Ｄの発光波長と輝度との両方を特性平均として用いても良い。この場合、平均波長と平均輝度との両方が、それぞれ所定範囲（例えばウェハＷ全体の平均値に近い値）となるように、複数のブロックｂの組み合わせを設定する。

尚、上述したステップＳ２では、ウェハＷを各ブロックｂに区画・分割することとした。しかしながら、上述したステップ４までは、ウェハＷを上述したブロックｂ毎に区画するだけでも良い。そしてブロックｂ毎に区画した後、次のステップＳ５までの間にウェハＷを分割すれば良い。

次に、ステップＳ５では、図５に示すように、分割した各ブロックｂを、第１中継基板Ｓ１上に所定状態に再配列して移載する。この際、ステップＳ４で組み合わせた複数のブロックｂを近接させる状態で、具体的には隣接させる状態で中継基板Ｓ１上に再配列して移載する。これにより、第１中継基板Ｓ１の面内において、発光素子Ｄの特性平均の分布が均一化するように各ブロックｂを再配列させる。つまり、このように長波長側のブロックｂと短波長側のブロックｂとを隣接させた状態で、これらのブロックｂに配置された発光素子Ｄを発光させると、それぞれの平均波長の和を２で割った波長で発光しているように見える。このため、ウエハＷの平均波長に近い波長で発光しているように見える。このような組み合わせの２つのブロックｂを隣り合わせて再配列することにより、再配列前と比較してウエハＷ内の波長分布ムラが目立たない画像表示が可能となる。

尚、ここで用いる第１中継基板Ｓ１は、例えば［水平方向長さＨｄ］×［垂直方向長さＶｄ］の矩形の平面形状を有していることとする。［水平方向長さＨｄ］は、ここで作製する表示装置の装置基板の水平方向の長さを分割した長さに余裕を持たせた大きさである。また、［垂直方向長さＶｄ］は、装置基板の垂直方向の長さを分割した長さに余裕を持たせた長さである。そして、［水平方向長さＨｄ］×［垂直方向長さＶｄ］の第１中継基板Ｓ１内に、ウェハＷを分割した全てのブロックｂが垂直方向および水平方向にマトリックス状に配列される大きさであることとする。

以上のような第１中継基板Ｓ１上におけるブロックｂの再配列の一例としては様々な配置例が例示される。ここで例えば、複数のブロックｂについては、上述したように波長平均が［最も高いブロックｂ１］−［最も低いブロックｂ９６］、[ブロックｂ１＋ｎ]−[ブロックｂ９６−ｎ]（ｎは１〜４７の整数）の、全４８の組み合わせが設定されている。この場合、次のようなａ）〜ｄ）の配列が例示される。

ａ）組み合わせた２つのブロック［ｂ１−ｂ９６］，［ｂ２−ｂ９５］，…［ｂ４８−ｂ４９］を、第１中継基板Ｓ１上に順に配列する。

ｂ）組み合わせた２つのブロックを、［ｂ１−ｂ９６］、［ｂ４８−ｂ４９］、［ｂ２−ｂ９５］、［ｂ４７−５０］，…と、平均波長の差が大きいブロックの組み合わせと、平均波長の差が小さいブロックの組み合わせとを交互に隣接して配置する。これにより、ａ）の場合に生じる第１中継基板Ｓ１上においての波長特性の傾向が、ある程度緩和される。

ｃ）平均波長の差が大きいブロックの組み合わせと、平均波長の差が小さいブロックの組み合わせとを、格子状に配置する(図５に例示）。これにより、ａ），ｂ）の場合に生じる第１中継基板Ｓ１上においての波長特性の傾向が、より緩和される。

ｄ）平均波長の差が最も大きいブロックの組み合わせ［ｂ１−ｂ９６］および２番目に大きいブロックの組み合わせ［ｂ２−ｂ９５］から順に、第１中継基板Ｓ１上の対角位置から順に配置していく。さらにこれに組み合わせて、平均波長の差が大きいブロックの組み合わせと小さいブロックの組み合わせとを格子状に配置は位置していく。これにより、ａ），ｂ），ｃ）の場合に生じる第１中継基板Ｓ１上においての波長特性の傾向が、さらに緩和される。

尚、組み合わせた２つのブロックを第１中継基板Ｓ１上に再配列する方法は、上述したａ）〜ｄ)に限定されることはなく、第１中継基板Ｓ１上においての波長分布が分散される配列方法が好ましく適用される。

次に、ステップＳ６では、図６に示すように、第１中継基板Ｓ１上に再配列して移載された各ブロックｂを、発光素子Ｄ毎に分割する。

その後、ステップＳ７では、図７に示すように、第１中継基板Ｓ１上において分割された各発光素子Ｄを、所定状態で第２中継基板Ｓ２上に移載する。ここでは、例えば拡大転写法を適用して、第１中継基板Ｓ１から第２中継基板Ｓ２上へ発光素子Ｄを移載する。

ここで用いる第２中継基板Ｓ２は、例えば第１中継基板Ｓ１の（［水平方向長さＨｄ］のｎ倍）×（［垂直方向長さＶｄ］のｍ倍）に余裕を持たせた大きさである。

そして先ず、図７（１）に示すように、第２中継基板Ｓ２に対して、第１中継基板Ｓ１を対向配置させる。対向配置させた位置において、第１中継基板Ｓ１上に配列された発光素子Ｄのうち、水平方向にｎ個（例えば３個）置き、垂直方向にｍ個（例えば３個）置きに配置された発光素子Ｄを、選択的に第２中継基板ｓ２上に転写して移載する。ここでは、例えば選択された発光素子Ｄの配置部に対して選択的にレーザ光を照射するレーザ転写が行なわれることとする。

次に、図７（２）に示すように、第２中継基板Ｓ２に対する第１中継基板Ｓ１の対向位置をずらす。ここでは、１回目に転写した位置（転写領域ａ１)に対して隣接する位置に第２中継基板Ｓ２をずらす。ずらした位置において、水平方向にｎ個（例えば３個）置き、垂直方向にｍ個（例えば３個）置きに配置された発光素子Ｄを選択的に第２中継基板２上に転写して移載する。

以下、図７（３）および図７（４）にも示すように、第２中継基板Ｓ２に対して第１中継基板Ｓ１の対向位置をずらし、ずらした位置においの発光素子Ｄの選択的な第２中継基板２上への転写を繰り返し行なう。これにより、第１中継基板Ｓ１上に配列された発光素子Ｄを、水平方向ｎ倍、垂直方向ｍ倍に拡大したピッチで第２中継基板Ｓ２上に転写して移載する。

ここでフルカラー表示の表示装置を作製する場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂが形成された各ウェハＷを用い、それぞれに付いて以上のテップＳ１〜Ｓ７を行なう。これにより、図８に示すように、同一の第２中継基板Ｓ２上に３色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂを組み合わせて配列する。尚、図８のＡ−Ａ’断面および以降の断面図では、代表して発光素子Ｄｇの断面を示す。

その後は、例えば図９（１）に示すように、別の第３中継基板Ｓ３上に絶縁性樹脂層１を介して感光性の埋め込み樹脂層３を成膜する。そして、この埋め込み樹脂層３に対して第２中継基板Ｓ２における発光素子Ｄｇの搭載面を対向配置させる。

この状態で、図９（２）に示すように、第２中継基板Ｓ２と第３中継基板Ｓ３とを互いに押し圧することにより、第２中継基板Ｓ２上の発光素子Ｄｇを第３中継基板Ｓ３の埋め込み樹脂層３中に埋め込む。この状態で、埋め込み樹脂層３に紫外線を照射させて硬化させ、発光素子Ｄｇを埋め込み樹脂層３中に固定する。

その後、図９（３）に示すように、発光素子Ｄｇが埋め込み樹脂層１０２に固定された第３中継基板Ｓ３側から第２中継基板Ｓ２を除去する。尚、この状態においては、各発光素子Ｄｇの第１電極ｄ1を埋め込み樹脂層３の表面側に露出させておく。

次いで、図９（４）に示すように、埋め込み樹脂層３上に、各発光素子Ｄｇの第１電極ｄ1に接続させた走査配線５を形成する。

以上の後、図１０（１）に示すように、第３中継基板Ｓ３の走査配線５の形成面側を絶縁性樹脂層７で覆い、この上部に剥離膜９を介して第４中継基板Ｓ４を貼り合わせる。

次に、図１０（２）に示すように、第４中継基板Ｓ４側に発光素子Ｄｇおよび走査配線５等を残し、絶縁性樹脂層１上から第３中継基板Ｓ３を除去する。

その後、図１０（３）に示すように、絶縁性樹脂層１に発光素子Ｄｇの第１電極ｄ1に達する接続孔１１を形成すると共に、絶縁性樹脂層１と埋め込み樹脂層３とに走査配線５に達する接続孔１３を形成する。

次いで、図１０（４）に示すように、接続孔１１を介して第１電極ｄ１に達するプラグ１５、および接続孔１３を介して走査配線５に達するプラグ１７を形成する。しかる後、レーザ照射によって、３色の発光素子Ｄｒ、Ｄｇ，Ｄｇを一組として、絶縁性樹脂層１、埋め込み樹脂層３，絶縁性樹脂層７までを分離する。分離された各部分が、各光学パッケージ素子Ａとなる。これにより、第４中継基板Ｓ４上には、剥離層９を介して複数の光学パッケージ素子Ａが搭載された状態となる。

以上のようにして形成された光学パッケージ素子Ａは、絶縁性樹脂層１、埋め込み樹脂層３、および絶縁性樹脂層７からなる３層構造のパッケージ樹脂２０中に、３色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂが埋め込まれたものとなる。そして、パッケージ樹脂２０における第４中継基板Ｓ４に向かう面が光透過面Ａ１となる。

また、この状態において、第４中継基板Ｓ４側から剥離層９にレーザ照射することにより、第４中継基板Ｓ４に対する光学パッケージ素子Ａの固定状態を解消しておく。

一方、図１１（１）に示すように、例えば光透過性の装置基板２１を用意する。この装置基板２１上に、以上のように形成した光学パッケージ素子Ａを搭載して表示装置を完成させる。図１２には、光学パッケージ素子Ａを搭載して完成させた表示装置４０の平面図、平面図のＡ−Ａ’断面図、および平面図のＢ−Ｂ’断面図を示す。以下、図１２を参照しつつ、図１１の断面工程図に従って、以降の工程を説明する。尚、図１１の断面工程図は、図１２のＡ−Ａ’断面を逆さまにした図に相当する。

先ず、装置基板２１上に信号線２３ｒ，２３ｇ，２３ｂの複数組をパターン形成する。尚、これらの信号線２３ｒ，２３ｇ，２３ｂは、ここでの図示を省略した信号線駆動回路に接続されることとする。

そして、これらの信号線２３ｒ，２３ｇ，２３ｂを覆う状態で、基板２１上の全面に絶縁膜２５を成膜する。またさらにこの絶縁膜２５上に、光学パッケージ素子（Ａ）と同程度の高さを有する絶縁性の隔壁層２７を形成する。この隔壁層２７には、光学パッケージ素子Ａを嵌入させる複数の開口部２７ａをマトリックス状に設ける。

次に、図１１（２）に示すように、隔壁層２７の各開口部２７ａ内に、光学パッケージ素子Ａを嵌入して固定させる。ここでは光学パッケージ素子Ａの光透過面Ａ１を基板２１側に向け、信号線２３ｒ，２３ｂ，２３ｂの延設方向に沿って発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂが配列されるように基板２１に対して光学パッケージ素子Ａをアライメントする。そして、接着剤２９を介して光透過面Ａ１を装置基板２１上の絶縁膜２５に固定させる。

次に、図１１（３）に示すように、隔壁層２７と光学パッケージ素子Ａとの上面を平坦化絶縁膜３１で覆うと共に、隔壁層２７と光学パッケージ素子Ａとの隙間に平坦化絶縁膜３１を埋め込む。この際、光学パッケージ素子Ａのプラグ１５，１７を、平坦化絶縁膜３１から露出させる。

次に、図１１（４）に示すように、平坦化絶縁膜３１、隔壁層２７、および絶縁膜２５に、各信号線２３ｒ，２３ｇ，２３ｂに達するそれぞれの接続孔３３を形成する。

次に、図１１（５）に示すように、平坦化絶縁膜３１上に、複数の各信号配線３５ｒ，３５ｇ，３５ｂおよび複数の走査線３５を形成する。このうち信号配線３５ｒ，３５ｇ，３５ｂは、各接続孔３３を介して信号線２３ｒ，２３ｇ，２３ｂに接続されると共に、プラグ１５を介して各発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂに接続される。また走査線３５は、プラグ１７を介して走査配線５に接続される。尚、これらの走査線３５は、ここでの図示を省略した走査線駆動回路に接続されることとする。

以上により、図１２に示す構成の表示装置４０を得ることができる。

尚上述した製造方法は、あくまでも一例であり、表示装置４０においての光学パッケージ素子Ａの搭載の構成も、図１２に示した構成に限定されることはない。例えば、第２中継基板Ｓ２をそのまま装置基板として用い、この上部に配線等が形成された構成であっても良い。

以上説明した第１実施形態における表示装置の製造方法では、特に図５に示したように、特性平均が所定範囲となるように２つのブロックｂを組み合わせて、組み合わせたブロックｂを隣接させるように第１中継基板Ｓ１上に再配列させて移載する構成である。このため、ウェハＷ面内において発光素子Ｄの発光特性が分布を持っていても、この発光特性の分布はブロックｂを第１中継基板Ｓ１上に再配列することによって解消される。したがって、第１中継基板Ｓ１上に移載された各ブロックｂ内の発光素子Ｄを拡大転写して作製した表示装置４０は、ウェハＷ面内の発光特性の分布が解消されたものとなる。

しかも、分割するブロックｂの大きさによって、第１中継基板Ｓ１上への再配列に要するタクトタイムを調整することも可能である。例えば、２インチのウェハＷを２１０μｍ×２１０μｍのブロックｂに分割して第１基板Ｓ１上に再配列した場合、再配列に要する時間は４時間である。これに対して、２インチのウェハＷを４２０μｍ×４２０μｍのブロックｂに分割して第１基板Ｓ１上に再配列した場合、再配列に要する時間は１時間に短縮される。このように、ブロックｂの大きさにより、再配列に要するタクトタイムを調整できるのである。

さらに、円形のウェハＷであってもこのウェハＷを各ブロックに分割して第１中継基板Ｓ１上の矩形の領域に再配列することにより、ウェハＷ上の広い領域に形成された発光素子を無駄なく用いることができる。これは本第１実施形態を適用せず、図７に示す拡大転写の工程で、ウェハＷ上から直接第２中継基板Ｓ２上に拡大転写を行なう場合、ウェハＷ上の矩形平面に形成された発光素子Ｄしか第２中継基板Ｓ２上に転写できないことと比較すれば、明らかである。

以上の結果、本第１実施形態によれば、タクトタイムの増加を抑えつつも、発光特性の面内分布が抑えられた高品位の画像表示が可能な表示装置４０を得ることが可能であり、かつウェハＷの利用領域を拡大して表示装置４０のコスト削減を図ることが可能になる。

＜第２実施形態＞
図１３は、本第２実施形態の表示装置の製造方法を示すフローチャートである。以下、図１３のフローチャートに従って、他の図を参照しつつ第２実施形態の製造方法を説明する。尚、図１のフローチャートに従って説明した第１実施形態と同一の手順には、同一のステップを付して説明を行なう。

先ず、ステップＳ１〜ステップＳ３までは、第１実施形態と同様に行なう。

すなわちステップＳ１では、図２に示すようにウェハＷの一主面側に複数の発光素子Ｄを配列形成する。このウェハＷは半導体ウェハであり、例えば円形または円形の一部を切り欠いた略円形の平面形状を有している。このウェハＷ上に配列形成される発光素子Ｄは、例えば発光ダイオードであることとし、ウェハＷの一主面側の広い範囲にマトリックス状に配列形成されていることとする。

次にステップＳ２では、図３に示すように、このようなウェハＷにおいて発光素子Ｄが設けられた一主面側を、発光素子Ｄが所定状態で複数配列されたブロックｂ毎に区画し、さらに区画したブロック毎に分割する。各ブロックｂの平面形状は、同一の矩形または正方形であることとする。

ここで区画・分割するブロックｂの大きさは、一般的な実装装置で移載できる範囲で設定されることとする。またブロックｂの大きさは、大きくするほど以降に行なう中継基板へのブロックの移載に要するタクトタイムの削減を図ることができ、小さくするほどウェハＷ上の各領域形成された発光素子Ｄを無駄なく用いることができる。したがって、タクトタイムの許容範囲内において出来るだけ小さく設定することが好ましい。一例として、ここではウェハＷが、９６個のブロックｂ１〜ｂ９６に区画・分割されることとする。

以上のように区画・分割された各ブロックｂ内には、それぞれマトリックス状に発光素子Ｄが配列形成されていることとする。

次にステップＳ３では、区画・分割されたブロックｂ毎に、そのブロックｂに配列された複数の発光素子Ｄの特性平均を測定する。測定する特性は、例えば発光波長や発光輝度であることとしフォトルミネッセンス法によって測定される。

ここでは例えば、電気的な調整が困難な発光波長についての平均値を特性平均として測定する。この場合、フォトルミネッセンス法によって発光素子Ｄで得られた発光を分光計によって測定することでウェハＷ内に配列された発光素子Ｄの波長を測定する。次に、各ブロックｂにおける発光素子Ｄの発光波長の平均を特性平均として演算する。特性平均として単純平均を採用するのであれば、ブロックｂ内の発光素子Ｄについて測定された波長の総和を計算し、その総和を計測点数で割って平均を求めることで、各ブロックｂの平均波長を得ることができる。尚、平均値の算出方法には色々な方法があるので、単純平均以外の方法でも平均値を求めても良い。

そして測定した結果に基づき、例えば図４に示すように、波長の特性平均が［最も高いブロックｂ１］〜［最も低いブロックｂ９６］のようにナンバリングする。ここでは、ウェハＷの一部に欠陥があり、この欠陥を含むブロックｂの特性平均が特異な値を示す場合であれば、この時点で欠陥を含むブロックｂをナンバリングから除外しても良い。

尚、以上のステップＳ２、Ｓ３では、ウェハＷをブロックｂ毎に区画・分割した後にブロックｂ毎の特性平均を測定する手順を説明した。しかしながら、ウェハＷをブロックｂ毎に区画・分割する前に、各発光素子Ｄの特性値を測定し、その後ウェハＷを各ブロックｂに区画・分割し、次に各ブロックｂに配列された発光素子Ｄの特性平均を算出するようにしても良い。

そして次のステップＳ４’では、図１４に示すように、各ブロックｂについて測定した特性平均が所定範囲である複数のブロックｂを選択する。

ここでは例えば、フルカラー表示の表示装置を製造する場合であれば、色再現性が良好となるような赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色度範囲内の特性平均を有する複数のフロックｂ（例えばブロックｂ３３〜ブロックｂ６５）を選択する。

また、このステップＳ４’では、上述した選択から外れたブロックｂ１〜ｂ３２についても、特性平均が高めの所定範囲であるブロックｂとして選択し、さらにブロックｂ６６〜ｂ９６についても、特性平均が低めの所定範囲であるブロックｂとして選択しても良い。

尚、上述したステップＳ２では、ウェハＷを各ブロックｂに区画・分割することとした。しかしながら、上述したステップ４’までは、ウェハＷを上述したブロックｂ毎に区画するだけでも良い。そしてブロックｂ毎に区画した後、次のステップＳ５’までの間にウェハＷを分割すれば良い。

次いでステップＳ５’では、図１５に示すように、分割した各ブロックｂのうちステップＳ４’で選択したブロックｂ３３〜ｂ６５を、第１中継基板Ｓ１上に再配列して移載する。この際、第１中継基板Ｓ１上には、選択したブロックｂ３３〜ｂ６５のうちから、第１実施形態のステップＳ４，Ｓ５と同様に所定数のブロックｂを選択して組み合わせ、組み合わせたブロックｂを近接させる状態で再配列して移載しても良い。これにより、第１中継基板Ｓ１の面内において、発光素子Ｄの特性平均の分布が均一化するように各ブロックｂが再配列される。

尚、ここで用いる第１中継基板Ｓ１は、第１実施形態と同様であり、例えば［水平方向長さＨｄ］×［垂直方向長さＶｄ］の矩形の平面形状を有していることとする。［水平方向長さＨｄ］は、ここで作製する表示装置の装置基板の水平方向の長さを分割した長さに余裕を持たせた大きさである。また、［垂直方向長さＶｄ］は、装置基板の垂直方向の長さを分割した長さに余裕を持たせた長さである。そして、［水平方向長さＨｄ］×［垂直方向長さＶｄ］の第１中継基板Ｓ１内に、ウェハＷを分割した全てのブロックｂが垂直方向および水平方向にマトリックス状に配列される大きさであることとする。

またここでは、ステップＳ４’において選択した特性平均が高めの所定範囲であるブロックｂ１〜ｂ３２を別の第１中継基板Ｓ１上に再配列して移載しても良い。同様に、ステップＳ４’において選択した特性平均が低めの所定範囲であるブロックｂ６６〜ｂ９９を、さらに別の第１中継基板Ｓ１上に再配列して移載しても良い。

これらのブロックｂ１〜ｂ３２、およびブロックｂ６６〜ｂ９６の再配列においても、選択したブロックｂ１〜ｂ３２、ブロックｂ６６〜ｂ９６のうちから、第１実施形態のステップＳ４，Ｓ５と同様に所定数のブロックｂを選択して組み合わせ、組み合わせたブロックｂを近接させる状態で再配列して移載しても良い。

また第１中継基板Ｓ１上に移載されるブロックｂは、ステップＳ４’で選択したブロックｂ同様の特性平均を有していれば、複数のウェハＷから選択されたものであっても良い。

以降、ステップＳ６およびステップＳ７は、第１実施形態と同様に行なう。

すなわちステップＳ６では、図６に示すように、第１中継基板Ｓ１上に再配列して移載された各ブロックｂを、発光素子Ｄ毎に分割する。

その後、ステップＳ７では、図７（１）〜図７（４）に示したように、第１中継基板Ｓ１上において分割された各発光素子Ｄを、例えば拡大転写法を適用して第２中継基板Ｓ２上に移載する。

ここでフルカラー表示の表示装置を作製する場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂが形成された各ウェハＷを用い、それぞれに付いて図１３を用いて説明したテップＳ１〜Ｓ７を行なう。これにより同一の第２中継基板Ｓ２上に３色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂを組み合わせて配列することは、第１実施形態の図８で示したと同様である。

ただし、選択されたブロックｂ３３〜ｂ６５における発光波長の特性平均を考慮し、各色の発光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂの発光波長の特性平均の組み合わせを適切に選択して第２中継基板Ｓ２上に転写することが重要である。これにより、色再現性に優れた３元色の表示が可能になる。これは、ブロックｂ１〜３２、ブロックｂ６６〜９６に付いても同様である。

その後は、一例として、第１実施形態において図９〜図１２を用いて説明したと同様の手順を行うことにより、表示装置４０を作製することができる。

以上説明した第２実施形態の製造方法では、特に図１５に示したように、特性平均が所定範囲であるブロックｂ３３〜ｂ６５を選択して第１中継基板Ｓ１上に再配列させて移載する構成である。このため、ウェハＷ面内において発光素子Ｄの発光特性が分布を持っていても、発光特性が近似している発光素子Ｄのみが配列されたブロックｂを第１中継基板Ｓ１上に再配列することによって分布が解消される。したがって、第１中継基板Ｓ１上に移載された各ブロックｂ内の発光素子Ｄを拡大転写して作製した表示装置は、ウェハＷ面内の発光特性の分布が解消されたものとなる。

しかも、分割するブロックｂの大きさによって、第１中継基板Ｓ１上への再配列に要するタクトタイムを調整することも可能であることは第１実施形態と同様である。

さらに、円形のウェハＷであってもこのウェハＷを各ブロックに分割し、特性平均が所定範囲であるブロックｂ毎に分けて第１中継基板Ｓ１上の矩形の領域に再配列することにより、ウェハＷ上の広い領域に形成された発光素子を無駄なく用いることができる。

以上の結果、第１実施形態と同様に、タクトタイムの増加を抑えつつ、高品位の画像表示が可能な表示装置４０を得ることが可能であると共に、ウェハＷの利用領域を拡大して表示装置４０のコスト削減を図ることが可能になる。

第１実施形態の製造手順を示すフローチャートである。 ウェハ上における発光素子の配列状態を示す図である。 ウェハをブロック毎に分割する例を示す図である。 発光素子の特性平均にしたがって各ブロックをナンバリングした状態を示す図である。 分割した各ブロックを第１中継基板上に再配列して移載する状態を示す図である。 第１中継基板上に再配列して移載された各ブロックを発光素子毎に分割した状態を示す図である。 分割された各発光素子を第２基板上に拡大転写法によって移載する手順を示す図である。 第２中継基板上に各色発光素子を移載した状態を示す図である。 表示装置の実装手順を示す製造工程図（その１）である。 表示装置の実装手順を示す製造工程図（その２）である。 表示装置の実装手順を示す製造工程図（その３）である。 作製される表示装置の一構成例を示す図である。 第１実施形態の製造手順を示すフローチャートである。 発光素子の特性平均に基づいて複数のブロックを選択する工程を示す図である。 選択したブロックを第１中継基板上に再配列して移載する状態を示す図である。

符号の説明

４０…表示装置、ｂ，ｂ１〜ｂ９６…ブロック、Ｄ，Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ…発光素子、Ｓ１…第１中継基板（中継基板）、Ｓ２…第２中継基板（基板）、Ｗ…ウェハ

Claims (9)

1. 複数の発光素子が配列形成されたウェハを、当該発光素子が所定状態で複数配列されたブロック毎に分割する第１工程と、
   分割された前記各ブロックを、中継基板上に所定状態に再配列した状態で移載する第２工程と、
   前記中継基板上に移載された前記各ブロックを前記発光素子毎に分割する第３工程と、
   前記分割された各発光素子を所定状態で基板上に移載する第４工程とを行なう
   表示装置の製造方法。
2. 前記第２工程の前に、前記各ブロックに配列された複数の発光素子の特性平均を測定し、
   前記第２工程では、前記中継基板の面内において前記特性平均の分布が均一化するように、当該中継基板上に各ブロックを再配列して移載する
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
3. 前記第２工程の前に、前記各ブロックに配列された複数の発光素子の特性平均を測定し、当該特性平均が所定範囲となるように当該ブロックのうちの複数を組み合わせる工程を行ない、
   前記第２工程では、前記組み合わせた複数のブロックを近接させる状態で前記中継基板上に各ブロックを再配列して移載する
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
4. 前記ブロックのうちの複数を組み合わせる工程では、組み合わせた複数のブロックに形成された発光素子の特性平均が、全てのブロックに形成された発光素子の特性平均と略等しい前記所定範囲となるように複数のブロックを組み合わせる
   請求項３記載の表示装置の製造方法。
5. 前記第２工程の前に、前記各ブロックに配列された複数の発光素子の特性平均を測定し、
   前記第２工程では、前記特性平均が所定の範囲である複数のブロックを選択して前記中継基板上に移載する
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
6. 前記第２工程では、前記中継基板上に移載する前記ブロックは、複数の前記ウェハから選択される
   請求項５に記載の表示装置の製造方法。
7. 前記特性平均として、前記発光素子の発光波長を測定する
   請求項２〜６の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記第４工程では、前記中継基板と前記基板とを対向配置させ、当該中継基板上の発光素子のうちから選択された発光素子を当該基板上に転写する
   請求項１〜７の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。
9. 前記第４工程では、前記中継基板に対する前記基板の対向位置を移動させ、移動させた各位置において当該中継基板上の発光素子のうちから選択された発光素子を当該基板上に転写する
   請求項１〜８の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。