JP2021148868A - Repair tape and manufacturing apparatus and manufacturing method of the repair tape - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、UV(Ultra Violet)発光するマイクロLED(Light Emitting Diode)と、光の三原色である赤(R)、緑(G)、青(B)で構成されるRGB蛍光体を色変換層として用いる色変換チップとを組み合わせてフルカラー表示を実現するUV励起方式のマイクロLEDディスプレイの製造段階において、組み込まれる特定の部品に欠陥(欠損を含む)が発生した場合の修復技術に関し、特に特定の部品として、色変換チップに欠陥が発生した場合の修復を容易に実施可能とするためのリペア用テープ、そのリペア用テープの製造装置及び製造方法に係るものである。 In the present invention, a color conversion layer comprises a micro LED (Light Emitting Diode) that emits UV (Ultra Violet) and an RGB phosphor composed of red (R), green (G), and blue (B), which are the three primary colors of light. In the manufacturing stage of a UV-excited micro LED display that realizes full-color display in combination with a color conversion chip used as a As a component, the present invention relates to a repair tape for easily repairing a defect in a color conversion chip, an apparatus for manufacturing the repair tape, and a manufacturing method for the repair tape.
従来、LEDディスプレイの製造工程において、転写技術を用いてLED基板を作製する際、欠陥箇所(LEDの未実装箇所)に対して、LEDを選択的に再転写する修復方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、この修復方法は、複数のLEDをマトリクス状に並べて配置させた樹脂膜から成る転写用基板上に複数のLEDを並べて配置させる工程と、転写用基板上のLEDをLED基板上に転写する工程と、LED基板におけるLEDの未実装箇所を検出する工程と、LED基板のうちの検出された未実装箇所に対し、転写用基板からLEDを選択的に再転写するリペア工程と、を含むものとなっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in the manufacturing process of an LED display, when manufacturing an LED substrate by using a transfer technique, a repair method has been proposed in which an LED is selectively retransferred to a defective portion (an unmounted portion of the LED). For example, see Patent Document 1). Specifically, this repair method includes a step of arranging a plurality of LEDs side by side on a transfer substrate made of a resin film in which a plurality of LEDs are arranged in a matrix, and an LED on the transfer substrate is arranged on the LED substrate. A step of transferring to the LED board, a step of detecting an unmounted portion of the LED on the LED substrate, and a repair step of selectively retransferring the LED from the transfer substrate to the detected unmounted portion of the LED substrate. (See, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の修復方法では、LEDがマイクロLEDのような微小な素子である場合、LED基板に対するLEDの接触面積が狭くなり、LED基板との接触が不安定になるという問題があった。
However, the repair method described in
また、特許文献1に記載の修復方法では、マイクロLEDディスプレイの製造段階において、組み込まれる色変換チップのようなμmのサイズの部品の修復方法について、想定されていない。
Further, the repair method described in
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、色変換チップの修復を容易に実施可能とするためのリペア用テープ、その製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a repair tape, a manufacturing apparatus thereof, and a manufacturing method for dealing with such a problem and making it possible to easily repair the color conversion chip.
上記目的を達成するために、第1の発明によるリペア用テープは、マイクロLEDディスプレイに組み込まれる特定の部品の修復に用いるリペア用テープであって、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材と、上記テープ基材の一方の面上に予め定められた配列に従って配置され、上記特定の部品として、UV−LEDからの光により励起され発光する色変換チップと、を備えたものである。 In order to achieve the above object, the repair tape according to the first invention is a repair tape used for repairing a specific component incorporated in a micro LED display, and is an elongated light transmission that can be wound into a roll. A sex tape base material and a color conversion chip which is arranged on one surface of the tape base material according to a predetermined arrangement and is excited by light from a UV-LED to emit light as the specific component are provided. It is a thing.
上記目的を達成するために、第2の発明によるリペア用テープの製造装置は、マイクロLEDディスプレイに組み込まれる特定の部品の修復に用いるリペア用テープの製造装置であって、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材をレーザ加工位置に順次搬送する送出機構と、上記特定の部品として、光透過性の基板の一方の面上に複数配置され、UV−LEDからの光により励起され発光するRGB蛍光体を有する色変換チップを、レーザリフトオフにより上記テープ基材に順番に転写するタイミングでパルスのレーザ光を射出するレーザ装置と、上記パルスのレーザ光を転写対象の色変換チップと上記基板との境界面に結像させる光学系と、上記レーザ加工位置において、上記基板と上記テープ基材とを対向させて位置を合わせ、転写対象の色変換チップと上記テープ基材とを貼り合わせ、上記レーザリフトオフにより、上記転写対象の色変換チップを上記基板から剥離して、該転写対象の色変換チップを上記テープ基材に転写する転写機構と、上記色変換チップが転写されたテープ基材を巻き取る巻取り機構と、上記送出機構、上記レーザ装置、上記転写機構及び上記巻取り機構を統括して制御する制御部と、を備えたものである。 In order to achieve the above object, the repair tape manufacturing apparatus according to the second invention is a repair tape manufacturing apparatus used for repairing a specific component incorporated in a micro LED display, and can be wound into a roll. A delivery mechanism that sequentially conveys a slender, light-transmitting tape base material to a laser processing position, and a plurality of the above-mentioned specific parts arranged on one surface of a light-transmitting substrate, and light from a UV-LED. A laser device that emits pulsed laser light at the timing of sequentially transferring the color conversion chip having an RGB phosphor that is excited by and emits light to the tape substrate by laser lift-off, and the color of the pulsed laser light to be transferred At the laser processing position, the optical system that forms an image on the interface between the conversion chip and the substrate is aligned so that the substrate and the tape substrate face each other, and the color conversion chip to be transferred and the tape substrate are aligned. By the laser lift-off, the color conversion chip to be transferred is peeled off from the substrate, and the color conversion chip to be transferred is transferred to the tape substrate, and the color conversion chip is transferred. It is provided with a winding mechanism for winding the tape base material, a sending mechanism, a laser device, a transfer mechanism, and a control unit for controlling the winding mechanism.
上記目的を達成するために、第3の発明によるリペア用テープの製造方法は、マイクロLEDディスプレイの製造段階において、特定の部品の修復に用いるリペア用テープの製造方法であって、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材をレーザ加工位置に順次搬送する工程と、上記特定の部品として、光透過性の基板の一方の面上に複数配置され、UV−LEDからの光により励起され発光するRGB蛍光体を有する色変換チップを、上記レーザ加工位置において上記テープ基材に転写するために、上記基板と上記テープ基材とを対向させて位置を合わせる工程と、転写対象の色変換チップと上記テープ基材とを貼り合わせる工程と、レーザリフトオフにより、上記転写対象の色変換チップを上記基板から剥離して、該転写対象の色変換チップを上記テープ基材に転写する工程と、上記色変換チップが転写されたテープ基材を巻き取る工程と、を実行し、上記テープ基材をレーザ加工位置に順次搬送する工程から上記テープ基材を巻き取る工程の処理を繰り返すことにより、上記テープ基材の一方の面上に予め定められた配列に従って上記色変換チップを配置するものである。 In order to achieve the above object, the repair tape manufacturing method according to the third invention is a repair tape manufacturing method used for repairing a specific part in the manufacturing stage of a micro LED display, and is wound in a roll shape. A process of sequentially transporting an elongated light-transmitting tape base material that can be taken to a laser processing position, and a plurality of the above-mentioned specific parts arranged on one surface of a light-transmitting substrate, from a UV-LED. In order to transfer a color conversion chip having an RGB phosphor that is excited by light and emits light to the tape base material at the laser processing position, a step of aligning the substrate and the tape base material so as to face each other and transfer. The color conversion chip to be transferred is peeled off from the substrate by the step of bonding the target color conversion chip and the tape base material and the laser lift-off, and the color conversion chip to be transferred is transferred to the tape base material. The step of winding the tape base material to which the color conversion chip is transferred is executed, and the process of winding the tape base material from the step of sequentially transporting the tape base material to the laser processing position is performed. By repeating the process, the color conversion chip is arranged on one surface of the tape base material according to a predetermined arrangement.
第1の発明によるリペア用テープによれば、上記構成のリペア用テープを提供することができる。これにより、マイクロLEDディスプレイに組み込まれる特定の部品である色変換チップに欠陥が発生した場合であっても、予め製造しておいた第1の発明によるリペア用テープを使用して、例えば、色変換チップの欠陥箇所に交換用の色変換チップを転写すれば、色変換チップを容易に修復できる。 According to the repair tape according to the first invention, it is possible to provide the repair tape having the above configuration. As a result, even if a defect occurs in the color conversion chip, which is a specific component incorporated in the micro LED display, the repair tape according to the first invention manufactured in advance can be used to, for example, color. The color conversion chip can be easily repaired by transferring the replacement color conversion chip to the defective portion of the conversion chip.
また、第2の発明によるリペア用テープの製造装置によれば、上記構成により、第1の発明によるリペア用テープを容易に製造する装置を提供できる。 Further, according to the repair tape manufacturing apparatus according to the second invention, it is possible to provide an apparatus for easily manufacturing the repair tape according to the first invention by the above configuration.
さらに、第3の発明によるリペア用テープの製造方法によれば、上記工程により、第1の発明によるリペア用テープを容易に製造できる。 Further, according to the method for manufacturing a repair tape according to the third invention, the repair tape according to the first invention can be easily manufactured by the above steps.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、第1の発明によるリペア用テープの一実施形態を示す模式図である。(a)は平面図、(b)は(a)に示すA―A線断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a repair tape according to the first invention. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA shown in (a).
このリペア用テープ1は、マイクロLEDディスプレイの製造段階で組み込まれる特定の部品の修復に使用するもので、テープ基材2と、複数の色変換チップ3と、保護テープ4と、を備える(図1(a)、(b)参照)。但し、図1(a)では、リペア用テープ1を一部切り出した状態を例示している。また、説明の便宜上、保護テープ4の図示を省略している。図1(b)では、テープ基材2と保護テープ4との間に色変換チップ3が設けられているが、テープ基材2の厚み(例えば0.7mm程度)に対して、色変換チップ3の厚みは例えば数十μm程度であり、実際には、テープ基材2に保護テープ4も貼り付いている構成になっている。
The
テープ基材2は、ロール状に巻き取り可能な細長状の形状を有し、UV光を透過させる光透過性を有するものであって、複数の色変換チップ3の一方の端面を固定して支持する。テープ基材2は、例えば、紫外線照射により粘着力が低下する紫外線硬化型の粘着テープ(「紫外線剥離テープ」ともいう)である。詳細には、この紫外線硬化型の粘着テープは、色変換チップ3を固定する際には、その色変換チップ3を充分に固定し、紫外光を照射することで粘着剤が硬化することにより、粘着力を低下させ、剥離させやすくすることができる。なお、テープ基材2は、紫外線硬化型の粘着テープに限られず、表面に粘着剤が塗布された樹脂フィルムであってもよいし、各種の粘着テープであってもよい。但し、紫外線硬化型の粘着テープを使用することが好ましい。
The
図2は、図1に示す色変換チップ3の拡大平面図である。但し、説明の便宜上、図4で説明する光透過性の保護膜34の図示を省略している。色変換チップ3は、図示省略の紫外光発光ダイオード(以下、単に「UV−LED」という)からの光によって励起されて予め定められた対応色の蛍光に波長変換し、フルカラー表示を実現するものである。詳細には、色変換チップ3は、UV−LEDのチップ上に設けられ、そのUV−LEDが発光する光により励起され発光するRGB蛍光体を有し、RGB蛍光体として、赤(R)、緑(G)、青(B)の蛍光体を、混色防止用の壁30によって各々色別に区画された凹状の領域に充填した色変換層(「蛍光発光層」ともいう)3R,3G,3Bを有している。なお、本実施形態では、色変換チップ3は、UV励起方式のマイクロLEDディスプレイの製造段階において、組み込まれる特定の部品である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the
UV−LEDとしては、例えばピーク波長が、355,360,365,370,375,385,395,400,405nmの何れかに対応する光を発光するものが知られている。本実施形態では、RGB蛍光体の変換効率を考慮して、一例として、385nmのピーク波長の光を発光するUV−LEDを選択してもよい。 As the UV-LED, for example, one that emits light having a peak wavelength corresponding to any of 355, 360, 365, 370, 375, 385, 395, 400, and 405 nm is known. In the present embodiment, in consideration of the conversion efficiency of the RGB phosphor, a UV-LED that emits light having a peak wavelength of 385 nm may be selected as an example.
図3は、図1に示すリペア用テープ1の要部拡大図であり、具体的には図1(b)に示すR1で囲まれた領域の拡大断面図である。テープ基材2は、ベース部材21と、そのベース部材21の一方の面上に積層された粘着剤層22と、を有し、色変換チップ3は、一方の端面が粘着剤層22を介してテープ基材2に貼り付けられている。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the
ベース部材21は、紫外線硬化型の粘着テープとして紫外線透過性の樹脂からなるものである。粘着剤層22は、そのベース部材21の一方の面上に積層された紫外線硬化型の粘着剤である。
The
リペア用テープ1は、色変換チップ3を、予め定められた配列として配列ピッチPに基づいて、1ピクセル単位で独立した状態でテープ基材2上に配置している。この配列ピッチPの距離間隔は、色変換チップ3を効率良く修復可能とするために定められている。したがって、このような構造により、リペア用テープ1を使用すれば、色変換チップ3を効率良く修復することができる。詳細については、図17を用いて後述する。
In the
また、図3において、保護テープ4は、ロール状に巻き取り可能な細長状の形状を有し、色変換チップ3を保護するものであり、色変換チップ3を挟んでテープ基材2とは反対側に設けられている。この保護テープ4は、表面に塗布した粘着剤により複数の色変換チップ3及びテープ基材2に対して剥離容易に貼り付けられている。保護テープ4は、色変換チップ3の修復前に剥離されるものである。
Further, in FIG. 3, the protective tape 4 has an elongated shape that can be wound into a roll shape to protect the
図4は、図3に示す色変換チップ3の拡大断面図である。色変換チップ3は、詳細には、図4の正面視で、レーザリフトオフ用の剥離層32を有し、その剥離層32上に混色防止用の壁30と、その壁30に区画された凹状の領域に色変換層3R、3G、3Bを有している。混色防止用の壁30は、遮光壁31及び開口壁33で構成されている。遮光壁31は、UV−LEDからの光を反射して遮光するものであって、隔壁31aと金属膜31bとを有する。遮光壁31は、隔壁31aに金属膜31bをコーティングしたものである。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the
開口壁33は、その遮光壁31の一方の端面に連なって積層され、UV−LEDからの光を吸収する黒色色材を含有するものである。この開口壁33を設けることにより、金属による反射に起因する色ムラが抑制され、また、マイクロLEDディスプレイの画面中に表示される黒色部の面積が多いほど、消灯時の黒さが増し、画面のコントラストが向上する効果がある。混色防止用の壁30及び色変換層3R,3G,3Bの上層には、これらの色変換層3R,3G,3Bを封止して保護する保護膜34が積層されている。
The opening
次に、このように構成されたリペア用テープを製造するために使用される、第2の発明によるリペア用テープの製造装置について説明する。但し、この製造装置は、一方の面(表面)上に予め定められた配列パターンで配置された色変換チップ3を有する光透過性の転写用の基板5を用いる必要がある(図8(c)参照)。そこで、説明を分かりやすくするため、予め、この基板5に配置される色変換チップ3の製造について説明する。なお、上記の予め定められた配列パターンとは、例えば、m行n列のマトリクス状の配置であることが好ましい。ここで、転写される色変換チップ3の総数は、例えば、設定される自然数(m,n)の組み合わせに応じて定められる。
Next, the repair tape manufacturing apparatus according to the second invention, which is used for manufacturing the repair tape configured as described above, will be described. However, this manufacturing apparatus needs to use a light-transmitting
図5は、色変換チップ3の製造の工程を示す流れ図である。図6〜図8は、色変換チップ3の製造の工程を説明する工程図(1)〜(3)である。
FIG. 5 is a flow chart showing a process of manufacturing the
先ず、基板の準備(工程S1)では、基板5がスピナー(スピンコータ)等の塗布装置(図示省略)の載置台に設置される。図6(a)は、その載置台に設置される基板5を例示している。なお、塗布装置は、スピナーに限られず、スリットコート式の塗布装置であってもよい。基板5は、リペア用テープ1の製造方法の工程において、テープ基材2に色変換チップ3をレーザリフトオフにより転写するため、パルスのレーザ光が基板5を透過する光学特性を有する基板である。そのため、基板5は、レーザ光に対して90%以上の透過率であることが望ましい。基板5は、例えば、石英ガラス等の紫外光を透過可能とする硬質な基板である。また、レーザ光の波長は、次のポリイミドの成膜(工程S2)において、そのレーザ光を吸収するポリイミド樹脂の吸収波長を考慮して定められる。ポリイミド樹脂がレーザ光を吸収してレーザアブレーションの現象を引き起こす必要があるからである。
First, in the preparation of the substrate (step S1), the
ポリイミドの成膜(工程S2)では、上記塗布装置を用いて溶剤に溶かしたポリイミド6を基板5上に所定の膜厚で均一に塗布することにより成膜する処理を行なう。続いて、工程S2では、成膜したポリイミド6を、加熱乾燥し、溶剤を除去する処理を行なう。
In the film formation of polyimide (step S2), a process of forming a film by uniformly coating the
図6(b)は、基板5上に積層されたポリイミド6の薄膜(ポリイミド樹脂)を例示している。なお、ポリイミド6は、溶剤可溶タイプ(例えば、三菱ガス化学製のH230/H310)のものが使用される。また、ポリイミド6の膜厚は、特に限定されないが、所定の膜厚として1〜10μmの範囲が好ましい。
FIG. 6B illustrates a thin film (polyimide resin) of
ブラックマトリクス(以下、「BM」という)の成膜(工程S3)では、BM材料をポリイミド6上に成膜する処理を行なう。具体的には、工程S3では、上記の塗布装置を使用して、BM材料をポリイミド6上に所定の膜厚で均一に塗布することにより、BM7を成膜する処理を行なう。
In the film formation (step S3) of the black matrix (hereinafter referred to as “BM”), a process of forming a BM material on the
図6(c)は、ポリイミド6上に積層されたBM7の薄膜を例示している。BM材料は、例えば、黒色色材を含有するブラックマトリクス用レジスト材料である。但し、光学濃度(OD:Optical Density)の値が、色ムラ低減及びコントラストの向上を実現するために、予め定められた基準値(例えば、3.0)以上となるように選択される。BM7の膜厚は、所定の膜厚として0.5〜1.5μm程度が好ましい。 FIG. 6C illustrates a thin film of BM7 laminated on polyimide6. The BM material is, for example, a resist material for a black matrix containing a black color material. However, the value of the optical density (OD: Optical Density) is selected so as to be equal to or higher than a predetermined reference value (for example, 3.0) in order to reduce color unevenness and improve contrast. The film thickness of BM7 is preferably about 0.5 to 1.5 μm as a predetermined film thickness.
リブ構造の形成(工程S4)では、赤(R)、緑(G)、青(B)の蛍光体をいわゆるリブ構造により各々充填するための遮光壁31(図7(a)参照)の基材となる隔壁(リブ)31aを形成する処理を行なう。 In the formation of the rib structure (step S4), the base of the light-shielding wall 31 (see FIG. 7A) for filling the red (R), green (G), and blue (B) phosphors by the so-called rib structure. A process for forming a partition wall (rib) 31a as a material is performed.
図6(d)は、BM7上に隔壁31aが形成された状態を例示している。複数の隔壁31aを形成するため、工程S4では、先ず、透明な感光性樹脂をBM7上に均一に塗布する処理を行なう。ここで使用する感光性樹脂は、高さ対幅のアスペクト比が約3以上を可能とする高アスペクト材料である。感光性樹脂は、例えば日本化薬株式会社製のSU−8 3000や、東京応化工業株式会社製のTMMR等の樹脂が好適である。
FIG. 6D illustrates a state in which the
続いて、工程S4では、フォトリソグラフィー技術により、透明な感光性樹脂に対して、フォトマスクを使用して露光及び現像して隔壁31aを形成する処理を行なう(図6(d)参照)。具体的には、工程S4では、フォトリソグラフィー技術により露光及び現像して、各単位の色変換チップ3の外形を整形すると共に、透明な樹脂から成る隔壁31aによって囲まれた凹状の領域を有する3つの凹状収容部31cを形成する。この場合、3つの凹状収容部31cの配列ピッチは、例えば、マイクロLEDディスプレイの1ピクセル単位のマイクロLEDの配列ピッチを考慮して定めることが好ましい。
Subsequently, in step S4, a transparent photosensitive resin is exposed and developed using a photomask to form a
メタルの成膜による表面加工(工程S5)では、隔壁31aに対して金属膜31bをコーティングする処理を行なう(図7(a)参照)。具体的には、工程S5では、隔壁31aの側面を含む基板5の表面に設けられた構造物(BM7、隔壁31a)の全表面に成膜するため、例えば、スパッタリングの成膜技術を適用してアルミニウムやアルミ合金等の金属膜31bを成膜する処理を行なう。
In the surface processing (step S5) by forming a metal film, the
図7(a)は、隔壁31aに金属膜31bが成膜され、形成された遮光壁31を例示している。なお、成膜方法は、スパッタリングに限られず、メッキ等、利用可能な一般的な金属成膜方法でよい。使用するメタル種は、紫外光(380nm)〜可視光(780nm)の領域の光を、吸収率、あるいは反射率が高い材料が望ましい。
FIG. 7A illustrates a light-shielding
レーザアブレーション加工(工程S6)では、パルスのレーザ光として、2度以内にコリメーションされた直進的なレーザビームL1を基板5の一方の面に照射することにより、レーザアブレーションの処理を行なう(図7(b)参照)。この処理により、隔壁31a側面の金属膜31bを残したまま、隔壁31aで囲まれた底面の金属膜31b、隔壁31aの上面の金属膜31b、レーザ照射されたBM7の領域が除去される。一方、レーザアブレーションされなかったBM7の領域が開口壁33として形成される。したがって、本実施形態では、BM7についてパターニングをせずに開口壁33を形成することができる。
In the laser ablation processing (step S6), as laser light pulses, by a straightforward laser beam L 1, which is collimated to within 2 degrees is irradiated on one surface of the
図7(b)は、工程S6により形成された、遮光壁31及び開口壁33を有する混色防止用の壁30を例示している。ここで、パルスのレーザ光の波長は、金属膜31b、BM7に対して、レーザアブレーション加工が効率的に行われる波長が選択される。また、工程S6では、数種の波長のレーザを段階的、あるいは混合して照射しても良い。具体的には、250〜400nmの波長のレーザを用いると、効率的にアブレーション加工される。パルスのレーザ光の照射は、加工面を一括で行っても良いし、軸移動によるスキャン加工やステップ加工で行っても良い。
FIG. 7B illustrates a color mixing
色変換層の形成(工程S7)では、蛍光レジストのパターニングの処理を行なう(図7(c)参照)。具体的には、工程S7では、混色防止用の壁30によって色別に区画された凹状の領域である3つの凹状収容部31cに夫々、赤、緑、青色の蛍光レジストを充填する。工程S7では、赤、緑、青色の蛍光レジストを順番に選択して、基板5の表面側にその選択した蛍光レジストを塗布した後、フォトマスクを使用して露光及び現像する工程を各色別に実行し、壁30で囲まれた3つの凹状収容部31c内に対応色の色変換層3R,3G,3Bを形成する。なお、赤、緑、青色の蛍光レジストは、各々、対応する色の蛍光色素(顔料又は染料)を含有している。
In the formation of the color conversion layer (step S7), the patterning process of the fluorescent resist is performed (see FIG. 7C). Specifically, in step S7, the three
図7(c)は、色変換層3R,3G,3Bが形成された状態を例示している。この工程S7の処理を、より詳細に説明すると、工程S7では、例えば、基板5の表面側に赤色の蛍光レジストを塗布した後、フォトリソグラフィー技術により、予備加熱をし、マスク露光、現像、加熱というパターニングの処理を施して、凹状収容部31cの1つに色変換層3Rを先ず形成する。したがって、色変換層3Rが充填された凹状収容部31c以外の領域は、赤色の蛍光レジストは除去されることになる。
FIG. 7C illustrates a state in which the color conversion layers 3R, 3G, and 3B are formed. The process of this step S7 will be described in more detail. In step S7, for example, after applying a red fluorescent resist to the surface side of the
続いて、工程S7では、基板5の表面側に青色の蛍光レジストを塗布した後、フォトリソグラフィー技術により、赤色の蛍光レジストに対して行った処理と同様にして、パターニングの処理を施して、凹状収容部31cの1つに色変換層3Bを形成する。
Subsequently, in step S7, after applying a blue fluorescent resist to the surface side of the
さらに、工程S7では、基板5の表面側に緑色の蛍光レジストを塗布した後、フォトリソグラフィー技術により、赤、青色の蛍光レジストに対して行った処理と同様にして、パターニングの処理を施して、凹状収容部31cの1つに色変換層3Gを形成する。なお、蛍光レジストは、特に限定されるものではないが、粒子径の大きい蛍光色素と粒子径の小さい蛍光色素の混合物であるのが好ましい。
Further, in step S7, after applying a green fluorescent resist to the surface side of the
又は、工程S7では、他の方法として、例えばインクジェットにより各色対応の蛍光レジストを凹状収容部31cに各々充填した後、これらの蛍光レジストを乾燥させて色変換層3R,3G,3Bを形成してもよい。
Alternatively, in step S7, as another method, for example, fluorescent resists corresponding to each color are filled in the
蛍光レジストの保護膜の形成(工程S8)では、色変換層3R,3G,3Bを封止して保護するため、保護膜34を積層して形成する処理を行なう(図8(a)参照)。具体的には、工程S8では、フォトリソグラフィー技術により、密着性に優れた感光性樹脂に対して、フォトマスクを使用して露光及び現像して保護膜34を形成する。
In the formation of the protective film of the fluorescent resist (step S8), in order to seal and protect the color conversion layers 3R, 3G, and 3B, a process of laminating and forming the
図8(a)は、工程S8により、混色防止用の壁30に囲まれた色変換層3R,3G,3Bを封止して保護する保護膜34が形成された状態を例示している。なお、上記密着性に優れた感光性樹脂としては、例えば、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製の感光性絶縁・接着剤「VPA シリーズ」が好ましい。なお、蛍光レジストの密着性が高く、保護膜34の形成が不要である場合には、工程S8の処理をスキップしてよい。
FIG. 8A illustrates a state in which a
不要な箇所のポリイミドの溶解(工程S9)では、図8(c)に示す色変換チップ3を形成するために、混色防止用の壁30の端面及びその壁30に囲まれた色変換層3R,3G,3Bの端面と接触していないポリイミド6を除去する処理を行なう(図8(b)参照)。
In melting the polyimide at an unnecessary portion (step S9), in order to form the
図8(b)は、工程S9により、ポリイミドを溶解させる溶剤6aを使用して、色変換層3R,3G,3B等を含む基板5をその溶剤6aに浸漬させ、不要な箇所のポリイミド6を溶解させて除去する状態を模式的に表している。この処理により、溶解されなかったポリイミド6がレーザリフトオフ用の剥離層32となる。ここで、リブ構造の形成(工程S4)で使用した感光性樹脂や蛍光レジストの保護膜の形成(工程S8)で形成した保護膜34については、溶剤6aに対して耐性を有しているので、溶解しない。なお、溶剤6aとしては、例えば、工程S2において、上述した三菱ガス化学株式会社製のH230/H310を使用した場合には、γ−ブチロラクトンが好ましい。
In FIG. 8B, in step S9, the
以上の工程により、色変換チップ3を基板5上に製造することができる。図8(c)は、基板5上に予め定められた配列パターンに従って形成された色変換チップ3を例示している。次に、この基板5を用いるリペア用テープの製造装置の構成について説明する。
By the above steps, the
図9は、第2の発明によるリペア用テープの製造装置のブロック構成図である。図10は、図9に示すリペア用テープの製造装置の要部の詳細な概要図である。リペア用テープの製造装置は、第1の発明によるリペア用テープを製造するものである。詳細には、リペア用テープの製造装置は、図10に示すとおり、転写用の基板5の一方の面(表面)に形成された複数の色変換チップ3に対して、レーザリフトオフにより、色変換チップ3をテープ基材2に転写して、リペア用テープ1を製造するものである。レーザリフトオフは、基板5の他方の面(裏面)からパルスのレーザ光を照射し、各々の色変換チップ3を基板5から剥離させる処理である。
FIG. 9 is a block configuration diagram of a repair tape manufacturing apparatus according to the second invention. FIG. 10 is a detailed schematic view of a main part of the repair tape manufacturing apparatus shown in FIG. The repair tape manufacturing apparatus manufactures the repair tape according to the first invention. Specifically, as shown in FIG. 10, the repair tape manufacturing apparatus performs color conversion of a plurality of
図9に示すリペア用テープの製造装置は、レーザ装置10と、均一光学系11と、ミラー12と、マスク13と、光学系14と、送出機構15と、転写機構16と、巻取り機構17と、制御部18と、を備える。
The repair tape manufacturing apparatus shown in FIG. 9 includes a
レーザ装置10は、レーザ発振によるパルスのレーザ光を射出するものであって、レーザヘッド101と、レーザ電源制御部102とを備える。詳細には、レーザ装置10は、基板5の一方の面上に複数配置された色変換チップ3を、レーザリフトオフによりテープ基材2に順番に転写するために、転写するタイミングでパルスのレーザ光を射出するものである。レーザ装置10は、例えば、波長が355nm(第3高調波)のYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザを用いてレーザ光を射出する。ここで、レーザリフトオフの際、レーザ照射面は、ポリイミド樹脂が均一に成膜された剥離層32(図4参照)であるので、使用するレーザの波長は、そのポリイミド樹脂の光吸収率の高い波長を選択するのが良い。そこで、本実施形態では、上記355nmの波長を選択している。
The
レーザヘッド101は、例えばランプ励起型のYAGレーザ装置である。レーザ電源制御部102は、レーザ電源(図示省略)を制御し、制御部18からの制御信号を受信することにより、レーザ出力値を設定してレーザヘッド101に対して電力を供給する。レーザ装置10は、パルスジェネレータ(図示省略)からトリガ信号を受信することで、レーザヘッド101からパルスのレーザ光をレーザビームL2として射出可能な構成になっている。
The
均一光学系11は、主に、レーザ光を均一な強度分布にするものであって、例えば、ビーム拡大レンズ111、ホモジナイザレンズ112と、コンデンサレンズ113等の光学素子を備える。ビーム拡大レンズ111は、レーザ光のビームを拡大するものである。ホモジナイザレンズ112は、レーザ光のビームプロファイルを制御する光学素子であって、ビームの中心の強度が高いガウシアン分布のビームプロファイルを均一な光強度分布のビームプロファイルに変換するものである。コンデンサレンズ113は、例えば、ホモジナイザレンズ112を透過したレーザ光を、基板5(図10参照)の予め定められた領域に照射できるようにビームの断面を矩形に整形するものである。
The uniform
コンデンサレンズ113を透過したレーザ光は、ミラー12により、光路を変更し、マスク13に入射する。マスク13は、そのレーザ光を予め定められた形状にするスリットである。そして、マスク13の透光領域を通過したレーザ光は、光学系14を介して、基板5の照射領域に導かれる。
The laser beam transmitted through the
光学系14は、マスク13を透過したレーザ光を基板5の加工面に焦点位置を合わせて集光するものであって、鏡筒141、対物レンズ142を備える。
The
鏡筒141は、マスク13を透過したレーザ光を対物レンズ142へと導くものである。対物レンズ142は、レーザ光の光軸がレーザ加工位置に対して垂直となるように配置され、予め設定された倍率により、レーザ光のビーム断面積が転写対象の色変換チップ3の剥離層32の外形サイズと一致するように調節するものである。
The
図10に示すとおり、送出機構15は、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材2を転写機構16のレーザ加工位置に順次搬送するものである。具体的には、送出機構15は、テープ基材2を例えば、ロール・トゥ・ロール方式で一定方向に連続的又は断続的に搬送するものであって、第1送出ローラ151、剥離ローラ152a、152bと、第1テンションローラ153、第1巻取りローラ154を備える。なお、送出機構15には、搬送中のテープ基材2が位置ずれ、蛇行、脱落等の不具合が発生しないようにするための支持ローラ(図示省略)が複数設けられている。
As shown in FIG. 10, the
第1送出ローラ151は、テープ基材2の搬送方向(以下、単に「搬送方向」という)Dの手前側に設けられ、回転することにより、巻き取られているテープ基材2を送り出すものである。なお、テープ基材2には、色変換チップ3が貼り付けられる粘着面上に保護テープ2aが貼り付けられている。これは、埃等の付着物の混入を防ぐためである。
The
剥離ローラ152a、152bは、搬送方向Dに沿って搬送されて来るテープ基材2から保護テープ2aを剥離するものである。この際、保護テープ2aは、剥離ローラ152a、152bの回転作用により機械的にテープ基材2から剥離される。第1巻取りローラ154は、第1テンションローラ153を介して、剥離された保護テープ2aを巻き取るものである。第1テンションローラ153は剥離された保護テープ2aが緩まないようにするものである。なお、保護テープ2aの先端が剥離ローラ152bに巻き取られた場合、その保護テープ2aの先端が第1テンションローラ153及び第1巻取りローラ154に巻き取られるようにする機構(図示省略)が設けられている。
The peeling
転写機構16は、図10に示すとおり、レーザリフトオフを行なうレーザ加工位置において、基板5とテープ基材2とを対向させて位置を合わせ、転写対象の色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせ、レーザリフトオフにより、転写対象の色変換チップ3を基板5から剥離して、該転写対象の色変換チップ3をテープ基材2に転写するものである。
As shown in FIG. 10, the
転写機構16は、ステージ161、加圧部材162、昇降機構163を備える。ステージ161は、例えば、色変換チップ3を配置した基板5を周囲で支持するホルダ式のXYステージであって、水平面内の移動により転写対象の色変換チップ3を位置決めするものである。加圧部材162は、テープ基材2をベース部材21側から加圧する部材である。昇降機構163は、転写の際、加圧部材162を上昇させ、転写対象の色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせるものである。昇降機構163は、色変換チップ3の転写後に、加圧部材162を下降させる。
The
また、転写機構16は、レーザ光の直下に位置する色変換チップ3を位置決めするための観察用のカメラ等の撮像手段(図示省略)を備えている。制御部18は、ハーフミラー等の光学手段を用いて観察用のカメラで得られた画像のデータを受信して画像解析することができる。また、観察用のカメラは、光透過性の基板5を介して、レーザ光の直下の位置を移動するテープ基材2を撮像することもできる。制御部18は、この画像のデータを受信し、画像解析することにより、例えば、搬送されて来るテープ基材2の先端部を検出することができる。
Further, the
図11は、ステージ161とテープ基材2との位置関係を示す説明図である。ステージ161は、基板ホルダ161a、ステージ機構161bを備える。ここで、ステージ機構161bは、ステージ制御部(図示省略)を備え、制御部18からの制御信号に基づいて、ステージ制御部により、基板ホルダ161aに支持された基板5の移動や位置決めをするものである。なお、ステージ機構161bは、公知の移動手段及び位置決め手段を適用することができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the
基板ホルダ161aは、レーザリフトオフを容易に可能とするため、色変換チップ3を一方の面にマトリクス状に配置した基板5を周囲で支持する構成になっている。ステージ機構161bは、制御部18(図9参照)からの指示により、基板ホルダ161aを水平面内で移動させることができる。
The
巻取り機構17は、図10に示すとおり、色変換チップ3が転写されたテープ基材2(リペア用テープ1)を巻き取るものである。具体的には、巻取り機構17は、リペア用テープ1を例えば、ロール・トゥ・ロール方式で一定方向に連続的に又は断続的に搬送するものであって、第2送出ローラ171、第2テンションローラ172、圧着ローラ173a、173b、第2巻取りローラ174を備える。なお、巻取り機構17は、送出機構15と同様、搬送中のリペア用テープ1が位置ずれ、蛇行、脱落等の不具合が発生しないようにするための支持ローラ(図示省略)が複数設けられている。
As shown in FIG. 10, the winding
第2送出ローラ171は、回転機構を有し、埃等の付着物の混入を防ぐため、リペア用テープ1を保護する保護テープ4を送り出すものである。第2テンションローラ172は、保護テープ4を緩まないようにして圧着ローラ173aに導くものである。圧着ローラ173a、173bは、色変換チップ3が貼り付けられたテープ基材2の粘着剤層22(図3参照)に保護テープ4を圧着させるものである。この圧着により、色変換チップ3が保護テープ4により保護される。第2巻取りローラ174は、保護テープ4が圧着されたリペア用テープ1を巻き取るものである。
The
なお、送出機構15及び巻取り機構17の搬送手段については、ロール・トゥ・ロール方式に限られず、例えば、コンベア式の搬送路を設けるようにしてもよい。コンベア式の場合、第1送出ローラ151から送り出されたテープ基材2がその搬送路上を搬送し、色変換チップ3がテープ基材2に転写された後は、リペア用テープ1が搬送路上を搬送するようにしてもよい。
The transporting means of the sending
図12は、図9に示す制御部18のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御部18は、制御用のコンピュータであって、プロセッサ18a、ストレージ18b、メモリ18c、入力装置18d、通信インターフェース18e、表示装置18f及びバス18gを備える。プロセッサ18a、ストレージ18b、メモリ18c、入力装置18d、通信インターフェース18e及び表示装置18fは、バス18gを介して、互いに接続されている。なお、制御部18は、送出機構15、レーザ装置10、転写機構16及び巻取り機構17に例えば動作内容の指示を示す制御信号を送信するため、通信回線により接続されている。
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the
プロセッサ18aは、制御部18の制御を実行するものである。また、ストレージ18bは、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置であり、プログラムや各種データが格納される。
The
メモリ18cは、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置であり、例えば、プロセッサ18aで実行されるプログラムがロードされる。入力装置18dは、例えば、キーボード方式又はタッチパネル方式の入力デバイスである。通信インターフェース18eは、例えば、データ通信を行なうための通信インターフェースを具備する。表示装置18fは、例えば、液晶モニタであって、プロセッサ18aの指示に応じて、操作用のメニュー画面や出力結果を表示する。
The
また、制御部18は、プロセッサ18a、ストレージ18b及びメモリ18c等のハードウェアと、プログラムとが協働することにより、各種機能を実現する。このプログラムには、第1の発明によるリペア用テープの製造を実現するための制御プログラムが含まれる。
Further, the
具体的には、この制御プログラムは、図10を参照して説明すると、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材2をレーザ加工位置に順次搬送するステップと、特定の部品として色変換チップ3を、レーザ加工位置においてテープ基材2に転写するために、基板5とテープ基材2とを対向させて位置を合わせるステップと、転写対象の色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせるステップと、レーザリフトオフにより、転写対象の色変換チップ3を基板5から剥離して、該転写対象の色変換チップ3をテープ基材2に転写するステップと、色変換チップ3が転写されたテープ基材2(リペア用テープ1)を巻き取るステップと、を実行し、テープ基材2をレーザ加工位置に順次搬送するステップからテープ基材2を巻き取るステップの処理を繰り返すことにより、テープ基材2の一方の面上に予め定められた配列に従って色変換チップを配置する処理を制御部18の制御の下で実行させるものである。
Specifically, this control program will be described with reference to FIG. 10, in which a step of sequentially transporting an elongated light-transmitting
すなわち、制御部18は、この制御プログラムに従って、レーザ装置10、送出機構15、転写機構16及び巻取り機構17を統括して制御する(図9参照)。つまり、レーザ装置10、送出機構15、転写機構16及び巻取り機構17は、制御部18からの指示により動作する。
That is, the
次に、このように構成されたリペア用テープの製造装置の動作及びリペア用テープの製造方法について説明する。 Next, the operation of the repair tape manufacturing apparatus configured as described above and the repair tape manufacturing method will be described.
図13は、第3の発明によるリペア用テープの製造方法を示す流れ図である。但し、図13に示す流れ図は、特に、色変換チップ3の転写の処理に着目している。図14〜図16は、第3の発明によるリペア用テープの製造方法を説明する工程図(1)〜(3)である。先ず、図9に示すリペア用テープの製造装置の電源がオンされ、レーザ照射可能なレディ状態に移行した後、制御部18が、入力装置18dを介してリペア用テープの製造方法の動作開始を示す指示入力を受け付ける。すると、制御部18は、リペア用テープの製造方法を実行するための制御プログラムに基づいて、送出機構15に動作開始を指示する。そして、送出機構15の第1送出ローラ151は、回転することにより、巻き取られているテープ基材2を送り出して、搬送方向Dに沿ってそのテープ基材2を搬送させる。
FIG. 13 is a flow chart showing a method for manufacturing a repair tape according to the third invention. However, the flow chart shown in FIG. 13 pays particular attention to the transfer process of the
続いて、テープ基材2が剥離ローラ152a、152bを通過する際、粘着剤層22の粘着面上の保護テープ2aが、剥離ローラ152a、152bの作用によって剥離される。剥離された保護テープ2aは、テープ基材2の搬送に伴って、第1テンションローラ153を介して、第1巻取りローラ154により巻き取られる。
Subsequently, when the
次に、制御部18は、テープ基材2の先端部がレーザ光の直下の位置(レーザ加工位置)に搬送されるのを、観察カメラを介して検出すると、図13に示す流れ図の処理を開始する。
Next, when the
位置合わせ(工程S10)では、基板5とテープ基材2とを対向させて位置を合わせる処理を行なう。具体的には、工程S10では、先ず、テープ基材2を所定距離移動させた後、色変換チップ3をテープ基材2に転写するため、送出機構15の送出を一時停止させる処理を行なう(図10参照)。そして、図11に示すステージ161のステージ機構161bにより、基板5が必要に応じて移動し、今回、レーザリフトオフにより転写する転写用の色変換チップ3がレーザ加工位置に位置決めされる。この場合、レーザ光の光軸OAが、その転写用の色変換チップ3を通過することになる。図14(a)は、基板5とテープ基材2とを対向させて位置を合わせた状態を示している。
In the alignment (step S10), the
貼り合わせ(工程S11)では、転写対象の色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせる処理を行なう。具体的には、図10に示す転写機構16の昇降機構163は、加圧部材162を上昇させる。これにより、テープ基材2は、加圧部材162により押し上げられて、ステージ161に設置された基板5の色変換チップ3と接触する。そして、色変換チップ3とテープ基材2の粘着剤層22とが貼り合わせられる。図14(b)は、転写用の色変換チップ3を含む複数の色変換チップ3と粘着剤層22とを貼り合わせた状態を示している。制御部18は、この貼り合わせた状態で、レーザ光の直下の位置(レーザ加工位置)にある色変換チップ3に対して、レーザリフトオフによりテープ基材2に転写するタイミングと判断する。
In the bonding (step S11), a process of bonding the
レーザリフトオフによる転写(工程S12)では、レーザリフトオフにより、転写対象の色変換チップ3を基板5から剥離して、その色変換チップ3をテープ基材2に転写する処理を行なう。この場合、工程S12では、基板5の裏面から転写対象の色変換チップ3と基板5との界面にレーザ光を照射する処理を行なう。
In the transfer by laser lift-off (step S12), the
具体的には、図9に示す制御部18は、転写するタイミングと判断した段階でレーザ装置10にレーザリフトオフの実行を指示する制御信号を送信する。これにより、レーザ装置10は、パルスのレーザ光(レーザビームL2)を射出する。射出されたパルスのレーザ光は、均一光学系11を通過することで、レーザ光の横断面内のエネルギー分布が均一化される。均一化されたレーザ光は、ミラー12により、光路を変更しマスク13のスリットを通過する。
Specifically, the
マスク13のスリットを通過したレーザ光は、鏡筒141、対物レンズ142を通過することにより、転写対象の色変換チップ3と基板5の界面に相当する剥離層32に集光する。
The laser beam that has passed through the slit of the
図15(a)は、転写対象の色変換チップ3の剥離層32にレーザビームL2をレーザ照射している状態を示している。このレーザ照射により、剥離層32がレーザアブレーションされ、基板5から転写対象の色変換チップ3が剥離される。ここで、図4に示す剥離層32がレーザ光を吸収するため、レーザ光の吸収については、その剥離層32の下層のブラックマトリクスの開口壁33、色変換層3R,3G,3Bの蛍光レジストの光吸収率には依存しないで済む。これにより、安定的に均一なレーザリフトオフが可能となる。
FIG. 15A shows a state in which the laser beam L2 is irradiated to the
仮に剥離層32を設けないと、レーザリフトオフの際、レーザ照射される加工界面には、色変換層3R,3G,3Bの蛍光レジストと開口壁33とが混在することになる。この場合、開口壁33は、光の吸収率が蛍光レジストよりも高いため、蛍光レジストに照射されるレーザ光のレーザエネルギーよりも低いレーザエネルギーでレーザアブレーション(分解)までされてしまうため、いわゆるリフトオフの歩留まりが悪くなる。したがって、本実施形態では、剥離層32を設けることでリフトオフの歩留まりが悪くなるという事象を回避することができる。
If the
色変換チップ3がテープ基材2に転写されると、転写機構16の昇降機構163により、加圧部材162が下降し、元の位置に戻る。加圧部材162が下降することで、テープ基材2も下降する。この際、色変換チップ3の粘着力は、基板5と粘着している粘着力の方が、テープ基材2と粘着している粘着力よりも大きいので、転写対象以外の色変換チップ3は、テープ基材2から剥がれることになる。図15(b)は、色変換チップ3がテープ基材2に転写された状態を例示している。
When the
続いて、全ての色変換チップ3を転写したか否かが判定される(工程S13)。予め定められた数の全ての色変換チップ3がテープ基材2に転写されてない場合には(工程S13:No)、図13の流れ図には示していないが、制御部18は、送出機構15に指示を出すことにより、送出機構15は、テープ基材2を予め定められた配列ピッチP(図3参照)に従ってステップ移動させる。図16(a)は、次の色変換チップ3を転写するため、送出機構15がテープ基材2をステップ移動させた状態を例示している。
Subsequently, it is determined whether or not all the
そして、位置合わせ(工程S10)の処理に戻り、その位置合わせ(工程S10)からレーザリフトオフによる転写(工程S12)までの処理を繰り返す。図16(b)、(c)は、次の色変換チップ3のレーザリフトオフによる転写の処理を例示している。
Then, the process returns to the process of alignment (step S10), and the process from the alignment (step S10) to the transfer by laser lift-off (step S12) is repeated. 16 (b) and 16 (c) illustrate the transfer process of the next
また、図13の流れ図には示していないが、制御部18は、図10に示す巻取り機構17に指示を出すことにより、巻取り機構17は、色変換チップ3が転写されたテープ基材2を巻き取る処理を行なう。この場合、巻取り機構17は、色変換チップ3が転写されたテープ基材2(リペア用テープ1)の先端部が圧着ローラ173a,173bの位置に到達すると、このテープ基材2の移動に伴って、色変換チップ3が貼り付けられたテープ基材2の粘着剤層22に保護テープ4を圧着させる。これにより保護テープ4が貼り付けられたリペア用テープ1が形成される。さらに、このリペア用テープ1の先端部が第2巻取りローラ174に到達すると、第2巻取りローラ174は、このリペア用テープ1の移動に応じて、このリペア用テープ1をロール状に巻き取る処理を行なう。
Further, although not shown in the flow chart of FIG. 13, the
一方、予め定めた数の全ての色変換チップ3がテープ基材2に転写された場合には(工程S13:No)、図13の流れ図の処理を終了し、制御部18は、図10に示す送出機構15に指示を出すことにより、送出機構15は、テープ基材2に転写されている全ての色変換チップ3が、リペア用テープ1として第2巻取りローラ174に巻き取られるように所定の長さ分のテープ基材2を送り出す。そして、リペア用テープの製造を終了する。
On the other hand, when all the predetermined number of
以上より、第3の発明によるリペア用テープの製造方法によれば、第1の発明によるリペア用テープを容易に製造することができる。 From the above, according to the method for manufacturing the repair tape according to the third invention, the repair tape according to the first invention can be easily manufactured.
上記の実施形態では、転写機構16は、ステージ161として、XYステージを用いて、水平面内の移動により転写対象の色変換チップ3をレーザ加工位置に位置決めし、加圧部材162により、その色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせる構成にした。この構成により、色変換チップ3とテープ基材2とを確実に貼り合わせることができる。第2の発明によるリペア用テープの製造装置は、これに限られず、以下の構成としてもよい。
In the above embodiment, the
すなわち、転写機構16は、ステージ161として、XYZステージを用いて、水平面内の移動により転写対象の色変換チップ3をレーザ加工位置に位置決めし、高さ方向の移動により、その色変換チップ3とテープ基材2とを貼り合わせる構成にしてもよい。この構成により、加圧部材162を用いることなく、色変換チップ3とテープ基材2とを確実に貼り合わせることができる。
That is, the
次に、第1の発明によるリペア用テープの使用態様について説明する。UV励起方式のマイクロLEDディスプレイの製造段階において、マイクロLEDチップの配置パターンに応じて、例えば、色変換チップをマトリクス状に配置した表示パネルを製造することが好ましい。この場合、その表示パネル上で、予め定められた色変換チップを転写する処理をした後に、色変換チップの未実装箇所や、不良の色変換チップが発見されることがある。なお、不良の色変換チップについては、例えば、予めレーザ照射によって取り除く措置を行なう。これにより、不良の色変換チップを取り除いた箇所も色変換チップの未実装箇所となる。この表示パネルには、例えば、既にマイクロLEDチップがマトリクス状に配置されていてもよく、その上に色変換チップが機械的及び電気的に接続されるようにしてもよい。 Next, a mode of use of the repair tape according to the first invention will be described. In the manufacturing stage of the UV excitation type micro LED display, it is preferable to manufacture a display panel in which, for example, color conversion chips are arranged in a matrix according to the arrangement pattern of the micro LED chips. In this case, after a process of transferring a predetermined color conversion chip is performed on the display panel, an unmounted portion of the color conversion chip or a defective color conversion chip may be found. The defective color conversion chip is removed by laser irradiation in advance, for example. As a result, the part where the defective color conversion chip is removed also becomes the part where the color conversion chip is not mounted. For example, the micro LED chips may already be arranged in a matrix on the display panel, and the color conversion chips may be mechanically and electrically connected on the micro LED chips.
そして、以下に説明するように、修復するために用いられる転写用の色変換チップを表示パネルの未実装箇所に転写するリペア手段により、第1の発明によるリペア用テープを用いて、良品の色変換チップを実装することができる。 Then, as described below, the color of the non-defective product is used by the repair means for transferring the color conversion chip for transfer used for restoration to the unmounted portion of the display panel, using the repair tape according to the first invention. A conversion chip can be mounted.
図17は、色変換チップ3を表示パネル41上に転写するリペア手段を説明する概要図である。(a)は色変換チップ3の転写前、(b)は転写中、(c)は転写後の状態を例示している。図17(a)において、XYステージ42上にホットプレート43が載置され、その上に色変換チップ3をマトリクス状に配置した表示パネル41が載置されている。リペア手段は、送出ローラ44及び巻取りローラ45を有するロール・トゥ・ロール方式でリペア用テープ1をステップ移動させる搬送機構を採用している。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a repair means for transferring the
また、リペア手段は、リペア用テープ1を押し下げて、転写用の色変換チップ3を表示パネル41の未実装箇所48に押し付ける加圧ヘッド46を備える。加圧ヘッド46は、紫外光UVを透過させるため、例えば石英ガラスのような透明ガラスから成る。特に、加圧ヘッド46がリペア用テープ1に接触する側は、少なくともリペア用テープ1の移動方向に円弧を有するように形成されている。そして、図示省略の移動機構により、対物レンズ47の光軸に沿って上下動するようになっている。この対物レンズ47は、UV光源(図示省略)から放出される紫外光UVを転写位置に照射するものである。
Further, the repair means includes a
図17(a)において、転写手段により、XYステージ42が制御されて二次元方向に平行移動され、表示パネル41上の色変換チップ3の未実装箇所48が対物レンズ47の視野内に位置づけられる。
In FIG. 17A, the
図17(b)において、加圧ヘッド46が下降し、転写用の色変換チップ3を未実装箇所48である転写位置に押し付けられる。そして、転写手段により、転写位置に押し付けられている色変換チップ3に紫外光UVが照射される。この場合、リペア用テープ1は、上述したとおり、紫外線硬化型の粘着テープであるので、紫外光UVを照射することで粘着剤が硬化することにより、粘着力を低下させ、剥離させやすくすることができる。
In FIG. 17B, the pressurizing
一方、表示パネル41上の色変換チップ3の未実装箇所48には、例えば、加熱硬化型の接着剤が予め塗布されており、ホットプレート43が加熱されて接着剤が加熱硬化される。これにより、色変換チップ3が表示パネル41上に接着固定される。
On the other hand, for example, a heat-curable adhesive is previously applied to the
なお、転写手段では、紫外線硬化型の接着剤を採用してもよい。この場合は、ホットプレート43が不要となる。この紫外線硬化型の接着剤が、表示パネル41上の色変換チップ3の未実装箇所48に予め塗布されている場合、紫外光UVを照射することにより、その接着剤が紫外線硬化される。これにより、色変換チップ3が表示パネル41上に接着固定される。
As the transfer means, an ultraviolet curable adhesive may be used. In this case, the
図17(c)において、転写手段により、加圧ヘッド46が上昇するに伴い、加圧ヘッドの圧力が解放されることにより、リペア用テープ1も加圧ヘッド46に接触しながら元の位置に復帰する。
In FIG. 17C, the pressure of the pressurizing head is released as the pressurizing
以上より、リペア用テープ1を使用して、例えば、色変換チップ3の欠陥箇所である未実装箇所48に交換用の良品の色変換チップ3を転写すれば、色変換チップ3の欠陥箇所を容易に修復できる。ここで、リペア用テープ1における色変換チップ3の配列ピッチは、図17(b)に示すとおり、転写手段により、転写対象の色変換チップ3が転写位置に押し付けられているときに、転写対象以外の色変換チップ3が、表示パネル41に接触しないように配列ピッチが予め計算して定められている。この配列ピッチが例えば図2に示す配列ピッチPに相当する。
From the above, if the
換言すると、リペア用テープ1は、上記テープ基材2の一方の面上に色変換チップ3が予め定められた配列ピッチPに従って配置され、その配列ピッチPは、転写対象の色変換チップ3の交換の際、転写対象以外の色変換チップ3が他の部品に接触しないように定められていることを特徴としている。これにより、円滑に色変換チップ3の修復が可能となる。
In other words, in the
なお、上記の実施形態では、色変換チップ3を交換用の色変換チップとして、図4に示すとおり、3つの色変換層3R,3G,3Bを1ピクセル単位とするセルとして採用したが、本発明はこれに限定されず、色変換層3R,3G,3Bを個別に1ピクセル単位とするセルを採用してもよい。
In the above embodiment, the
図18は、第1の発明によるリペア用テープの他の実施形態を示す平面図である。図18に示すとおり、リペア用テープ1aは、マイクロLEDディスプレイに組み込まれる特定の部品の修復に用いるリペア用テープであって、ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材2と、上記テープ基材2の一方の面上に予め定められた配列に従って配置され、上記特定の部品として、UV−LEDからの光により励起され発光する色変換チップ3aと、を備えたものである。なお、説明の便宜上、保護テープ4の図示を省略している。
FIG. 18 is a plan view showing another embodiment of the repair tape according to the first invention. As shown in FIG. 18, the
図19は、図18に示すリペア用テープ1aの要部拡大図である。具体的には図18に示すR2で囲まれた領域のB−B線の拡大断面図である。上記テープ基材2は、ベース部材21と、該ベース部材21の一方の面上に積層された粘着剤層22と、を有し、上記色変換チップ3aは、混色防止用の壁30によって区画された凹状の領域に、RGB蛍光体として、赤(R),緑(G)、青(B)の蛍光体の何れか1つを選択して充填した色変換層(例えば、赤(R)の色変換層3R)を有し、上記色変換チップ3aの一方の端面が上記粘着剤層22を介して上記テープ基材2に貼り付けられている。さらに、色変換チップ3aを挟んでテープ基材2とは反対側に保護テープ4が設けられている。
FIG. 19 is an enlarged view of a main part of the
図20は、図19に示す色変換チップ3aの拡大断面図である。図20に示す色変換チップ3aは、図4に示す色変換チップ3aと同様、図19の正面視で、剥離層32を有し、その剥離層32上に混色防止用の壁30と、その壁30に区画された凹状の領域に色変換層3Rを有している。混色防止用の壁30は、遮光壁31及び開口壁33で構成されている。遮光壁31は、隔壁31aと金属膜31bとを有する。
FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of the
なお、図示していないが、色変換層3Rに限られず、色変換層3Gを有する色変換チップ3a,色変換層3Bを有する色変換チップ3aが、上記テープ基材2の一方の面上に予め定められた配列に従って配置されてよい。このようなリペア用テープ1aは、色変換層3R,3G,3Bを個別に修復する場合に好適である。
Although not shown, the
また、上記の実施形態では、色変換チップ3を1個単位で転写したが、本発明はこれに限られず、色変換チップ3を複数個単位で転写するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
図21は、第3の発明によるリペア用テープの製造方法の他の実施形態を示す説明図である。他の実施形態(以下、「変形例」という)では、色変換チップ3を複数個単位で転写するため、図9に示すマスク13を複数の開口部を有するマスク13aに交換し、図11に示すステージ161の基板ホルダ161aに支持された基板5aを用いる。説明を分かりやすくするため、マスク13aが基板5a上に重畳して描かれている。変形例では、テープ基材2より幅が広いテープ基材20を使用して、1回のレーザリフトオフにより、色変換チップ3を複数個単位でテープ基材20に転写する。さらに、変形例では、ステージ機構161bの制御により、順次、色変換チップ3を複数個単位でテープ基材20に転写していき、リペア用テープ1bを形成していく。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing another embodiment of the method for manufacturing a repair tape according to the third invention. In another embodiment (hereinafter referred to as “variation example”), in order to transfer the
図22は、リペア用テープ1bの平面図である。このリペア用テープ1bは、1度に4個の色変換チップ3をテープ基材20に転写したものである。ここで、図22では、予め定められた間隔で切断するため、仮想的に描いた切込み線2dに沿って、長手方向に切断するようにしてもよい。
FIG. 22 is a plan view of the
変形例では、巻取り機構17が、圧着ローラ173a、173bと、第2巻取りローラ174との間に、リペア用テープ1bを上記切込み線2dに沿って長手方向に切断するテープ切断装置(図示省略)をさらに備える。そして、テープ切断装置は搬送されて来るリペア用テープ1bに対して、切込み線2dに沿って長手方向に切断する。
In the modified example, the take-up
図23は、図22に示すリペア用テープ1bを複数に切断して新たに形成されたリペア用テープ1c〜1fの平面図である。巻取り機構17の第2巻取りローラ174は、新たに形成されるリペア用テープ1c〜1fを個別に巻き取る。このようにして、変形例では、1度に複数個の色変換チップ3をテープ基材20に転写し、さらに、形成されたリペア用テープ1bについて、長手方向を横切る色変換チップ3の数に応じて、切込み線2dに沿って長手方向に切断し、複数のリペア用テープ1c〜1fを形成する。
FIG. 23 is a plan view of the
したがって、上記変形例では、上記テープ基材20をレーザ加工位置に順次搬送する工程と、上記色変換チップ3を、上記レーザ加工位置において上記テープ基材20に転写するために、上記基板5aと上記テープ基材20とを対向させて位置を合わせる工程と、転写対象の複数の色変換チップ3と上記テープ基材20とを貼り合わせる工程と、レーザリフトオフにより、前記転写対象の複数の色変換チップ3を上記基板5aから剥離して、該転写対象の複数の色変換チップ3を上記テープ基材20に転写する工程と、上記色変換チップ3が転写されたテープ基材(リペア用テープ1b)に対し、前記色変換チップ3が1列に転写されたテープ基材を形成するために、予め定められた間隔で長手方向に上記リペア用テープ1bを切断する工程と、切断により新たに形成された、上記色変換チップ3が転写された各テープ基材(リペア用テープ1c〜1f)を巻き取る工程と、を実行し、上記テープ基材20を上記レーザ加工位置に順次搬送する工程から上記テープ基材(リペア用テープ1c〜1f)を巻き取る工程の処理を繰り返すことにより、複数のリペア用テープ1c〜1fを製造することを特徴としている。これにより、上記変形例では、第1の発明によるリペア用テープを1度に複数個単位で製造することができる。
Therefore, in the modification, the step of sequentially transporting the
本実施形態は、本発明が理解及び実施できる程度に概略的に示したものであり、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲を逸脱しない限り種々に変更及び修正をすることができる。 The present embodiment is schematically shown to the extent that the present invention can be understood and implemented, and the present invention is not limited thereto. The present invention may be modified and modified in various ways as long as it does not deviate from the scope of the technical idea shown in the claims.
1,1a,1b,1c,1d,1e,1f…リペア用テープ
2,20…テープ基材
3,3a…色変換チップ
5,5a…基板
10…レーザ装置
14…光学系
15…送出機構
16…転写機構
17…巻取り機構
18…制御部
21…ベース部材
22…粘着剤層
30…壁
161…ステージ(XYステージ、XYZステージ)
162…加圧部材
3R,3G,3B…色変換層
1,1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f ...
162 ... Pressurizing
Claims (6)
ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材と、
前記テープ基材の一方の面上に予め定められた配列に従って配置され、前記特定の部品として、UV−LEDからの光により励起され発光する色変換チップと、
を備えたことを特徴とするリペア用テープ。 A repair tape used to repair specific parts incorporated in micro LED displays.
An elongated light-transmitting tape base material that can be wound into a roll,
A color conversion chip that is arranged on one surface of the tape substrate according to a predetermined arrangement, and as the specific component, is excited by light from a UV-LED and emits light.
A repair tape that is characterized by being equipped with.
前記色変換チップは、混色防止用の壁によって色別に区画された凹状の領域に、RGB蛍光体として、赤(R),緑(G)、青(B)の蛍光体を各々充填した色変換層を有し、
前記色変換チップの一方の端面が前記粘着剤層を介して前記テープ基材に貼り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のリペア用テープ。 The tape base material has a base member and an adhesive layer laminated on one surface of the base member.
The color conversion chip is a color conversion in which red (R), green (G), and blue (B) phosphors are filled as RGB phosphors in a concave region divided by color by a color mixing prevention wall. Has layers and
The repair tape according to claim 1, wherein one end face of the color conversion chip is attached to the tape base material via the pressure-sensitive adhesive layer.
ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材をレーザ加工位置に順次搬送する送出機構と、
前記特定の部品として、光透過性の基板の一方の面上に複数配置され、UV−LEDからの光により励起され発光する色変換チップを、レーザリフトオフにより前記テープ基材に順番に転写するタイミングでパルスのレーザ光を射出するレーザ装置と、
前記パルスのレーザ光を転写対象の色変換チップと前記基板との境界面に結像させる光学系と、
前記レーザ加工位置において、前記基板と前記テープ基材とを対向させて位置を合わせ、転写対象の色変換チップと前記テープ基材とを貼り合わせ、前記レーザリフトオフにより、前記転写対象の色変換チップを前記基板から剥離して、該転写対象の色変換チップを前記テープ基材に転写する転写機構と、
前記色変換チップが転写されたテープ基材を巻き取る巻取り機構と、
前記送出機構、前記レーザ装置、前記転写機構及び前記巻取り機構を統括して制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするリペア用テープの製造装置。 A repair tape manufacturing device used to repair specific parts incorporated in micro LED displays.
A delivery mechanism that sequentially conveys an elongated light-transmitting tape substrate that can be wound into a roll to a laser processing position, and
As the specific component, a plurality of color conversion chips arranged on one surface of a light-transmitting substrate and excited by light from a UV-LED to emit light are sequentially transferred to the tape substrate by laser lift-off. A laser device that emits pulsed laser light with
An optical system that forms an image of the pulsed laser beam on the interface between the color conversion chip to be transferred and the substrate.
At the laser processing position, the substrate and the tape base material are opposed to each other and aligned, the color conversion chip to be transferred and the tape base material are bonded to each other, and the color conversion chip to be transferred is subjected to the laser lift-off. Is peeled off from the substrate, and the color conversion chip to be transferred is transferred to the tape substrate, and a transfer mechanism.
A winding mechanism for winding the tape base material on which the color conversion chip is transferred, and a winding mechanism.
A control unit that controls the delivery mechanism, the laser device, the transfer mechanism, and the winding mechanism.
A repair tape manufacturing device characterized by being equipped with.
ロール状に巻き取り可能な細長状の光透過性のテープ基材をレーザ加工位置に順次搬送する工程と、
前記特定の部品として、光透過性の基板の一方の面上に複数配置され、UV−LEDからの光により励起され発光する色変換チップを、前記レーザ加工位置において前記テープ基材に転写するために、前記基板と前記テープ基材とを対向させて位置を合わせる工程と、
転写対象の色変換チップと前記テープ基材とを貼り合わせる工程と、
レーザリフトオフにより、前記転写対象の色変換チップを前記基板から剥離して、該転写対象の色変換チップを前記テープ基材に転写する工程と、
前記色変換チップが転写されたテープ基材を巻き取る工程と、
を実行し、
前記テープ基材を前記レーザ加工位置に順次搬送する工程から前記テープ基材を巻き取る工程の処理を繰り返すことにより、前記テープ基材の一方の面上に予め定められた配列に従って前記色変換チップを配置する、
ことを特徴とするリペア用テープの製造方法。 A method for manufacturing repair tapes used for repairing specific parts in the manufacturing stage of micro LED displays.
A process of sequentially transporting an elongated light-transmitting tape substrate that can be wound into a roll to a laser processing position, and
To transfer a plurality of color conversion chips, which are arranged on one surface of a light-transmitting substrate as the specific component and are excited by light from a UV-LED to emit light, to the tape substrate at the laser processing position. In addition, the step of aligning the substrate with the tape substrate facing each other and
The process of bonding the color conversion chip to be transferred and the tape base material,
A step of peeling the color conversion chip to be transferred from the substrate by laser lift-off and transferring the color conversion chip to be transferred to the tape substrate.
The process of winding up the tape base material to which the color conversion chip is transferred, and
And
By repeating the process of sequentially transporting the tape base material to the laser processing position and winding the tape base material, the color conversion chip follows a predetermined arrangement on one surface of the tape base material. Place,
A method for manufacturing a repair tape, which is characterized in that.
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