JP2021177506A - マイクロledチップ搬送用フィルム及びマイクロledチップの搬送方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態のマイクロLEDチップの搬送方法は、基材上のマイクロLEDチップを別の基材上に搬送する方法であって、貯蔵弾性率が0.01MPa以上である第一の樹脂硬化物のパターンと、第一の樹脂硬化物よりも高い貯蔵弾性率を有する第二の樹脂硬化物のパターンと、を含むマイクロLEDチップ搬送用フィルムを用意する工程S1と、基材上のマイクロLEDチップにマイクロLEDチップ搬送用フィルムを押圧して、第一の樹脂硬化物にマイクロLEDチップを付着させる工程S2と、第一の樹脂硬化物に付着しているマイクロLEDチップを別の基材上に移行する工程S3と、を備える。
測定ヘッド:Standard(1D) Transducer and Piezo Scanner
圧子:バーコビッチ(先端:ダイヤモンド)
測定モード:nanoDMA
押し込み深さ:0.5μm
周波数範囲:5Hz
測定温度:25℃
本実施形態のマイクロLEDチップの搬送方法で用いられるマイクロLEDチップ搬送用フィルムについて更に説明する。
(評価方法)
粒径1.5μmのアクリルビーズを充填させたガラス板に、マイクロLEDチップ搬送用フィルムを低硬度部位の貯蔵弾性率の1/100倍の圧力でアクリルビーズが密着するまで押圧する(低硬度部位にアクリルビーズが密着しにくい場合、アクリルビーズが密着するまで押圧する圧力を段階的に上昇させる)。その後、マイクロLEDチップ搬送用フィルムを持ち上げて、低硬度部位及び高硬度部位のそれぞれにアクリルビーズが付着している面積(ビーズのフィルム表面への投影面積)を測定する。これらの面積及び低硬度部位及び高硬度部位の面積に基づき、下記式に従って選択付着割合(%)を求める。
選択付着割合(%)=[(L1/L0)−(H1/H0)]×100
[式中、L0及びH0はそれぞれ低硬度部位の面積及び高硬度部位の面積を示し、L1は低硬度部位におけるアクリルビーズが付着している面積、H1は高硬度部位におけるアクリルビーズが付着している面積を示す。]
[ガラス粘着力の測定]
パターン化していない第一の樹脂硬化物(低硬度部位)及び第二の樹脂硬化物(高硬度部位)のサンプル(膜厚100μm、長さ100mm、幅25mm)を、第一の樹脂硬化物(低硬度部位)のパターン及び第二の樹脂硬化物(高硬度部位)のパターンを形成するときと同じ硬化条件で、それぞれ作製する。
上記のサンプルを、ガラス板にゴムロールを用いて圧力5880N/m、速度2mm/分で貼り付け、室温で30分放置する。その後、引張試験器「HIMADZU,EZ−S」で剥離角度180度、剥離速度0.3m/分で粘着力を測定する。
マイクロLEDチップ搬送用フィルムは、例えば、下記の製造方法(i)、製造方法(ii)、製造方法(iii)又は製造方法(iv)によって作製することができる。
フィルム状であり、光硬化性を有する硬化性組成物を用意する工程(i−S1)と、硬化性組成物における第一の領域及び第二の領域を露光部として露光する工程(i−S2)と、硬化性組成物における第一の領域及び第二の領域のうちの一方を露光部、他方を未露光部として露光する工程(i−S3)とを備える方法。
基材と、該基材上に設けられた第一の樹脂硬化物のパターンと、を備えるパターン付基材を用意する工程(ii−S1)と、パターン付基材の第一の樹脂硬化物のパターンが設けられている側に硬化性組成物を塗工する工程(ii−S2)と、硬化性組成物を硬化させて第一の樹脂硬化物のパターンの間に第一の樹脂硬化物と異なる硬度を有する第二の樹脂硬化物を設ける工程(ii−S3)とを備える方法。
フィルム状であり、熱硬化性及び光硬化性を有する硬化性組成物を用意する工程(iii−S1)と、硬化性組成物に、加熱とパターン露光とを施す工程(iii−S2)とを備える方法。
基材上に、硬化性組成物を塗工することにより、第一の硬化性組成物のパターンと第二の硬化性組成物のパターンを含むフィルム状の硬化性組成物を形成する工程(iv−S1)と、第一の硬化性組成物のパターンの硬化と、第二の硬化性組成物のパターンの硬化とを行う工程(iv−S2)とを備える方法。
CH2=C(R1)−C(O)O−R2 …(1)
[式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2はヒドロキシ基を有する炭素数2〜10の1価の炭化水素基を示す]
本実施形態のフィルム状硬化性組成物は、上述した硬度が異なる部位を備えるマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成するために用いられる。本実施形態のフィルム状硬化性組成物は、例えば、製造方法(i)におけるフィルム状硬化性組成物30、製造方法(iii)におけるフィルム状硬化性組成物50の形成に用いることができる。
(a)常温での粘着性が1N/25mm未満である。
(b)基材に貼り合わせない状態で硬化する。
(調製例1)
水酸基末端エポキシ変性ポリブタジエン((株)ダイセル製、製品名「PB−3600」)80質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業(株)製、製品名「4HBA」)20質量部、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(IGM Resins社製、製品名「Omnirad TPO H」)2質量部、トリアリールスルホニウム系光酸発生剤CPI−210S(サンアプロ社製、製品名「CPI−210S」)2質量部を、25℃±5℃で30分攪拌し、硬化性組成物を得た。
表3に示される組成(単位:質量部)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、硬化性組成物をそれぞれ得た。
水酸基含有エポキシ変性ポリブタジエン:(株)ダイセル製、製品名「エポリードPB3600」
水酸基含有アクリルアクリレートA:日立化成(株)製、製品名「ヒタロイド7988」
水酸基含有アクリルアクリレートB:日立化成(株)製、製品名「ヒタロイド5990」
4−ヒドロキシブチルアクリレート:大阪有機化学工業(株)製、製品名「4HBA」
多官能アクリレート:日立化成(株)製、製品名「ヒタロイド7909」
水酸基含有アクリル樹脂A:日立化成(株)製、製品名「ヒタロイド5953」
水酸基含有アクリル樹脂B:日立化成(株)製、製品名「ヒタロイド5505」
Omnirad 184:IGM Resins社製、製品名、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
Omnirad TPO H:IGM Resins社製、製品名、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド
CPI−210S:サンアプロ社製、製品名、トリアリールスルホニウム塩系光酸発生剤
コロネートL:東ソー(株)製、製品名、多官能イソシアネート
(実施例1)
支持基材として厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「コスモシャイン A4300」)上に、コンマコータを用いて調製例1で得られた硬化性組成物を塗膜厚み100μmで塗工し、フィルム状の硬化性組成物を形成した。フィルム状の硬化性組成物に、405nmのLED光を照射量2000mJ/cm2で照射し、その後、線幅50μm/50μmのストライプのパターンを有するマスク越しに、365nmのLED光を2000mJ/cm2照射して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
調製例2で得られた硬化性組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、支持基材上にフィルム状の硬化性組成物を形成した。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生した後、線幅50μm/50μmのストライプのパターンを有するマスク越しに、高圧水銀灯の光を照射量1000mJ/cm2で照射して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
調製例3で得られた硬化性組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、支持基材上にフィルム状の硬化性組成物を形成した。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生した後、線幅50μm/50μmのストライプのパターンを有するマスク越しに、高圧水銀灯の光を照射量1000mJ/cm2で照射して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
支持基材として厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「コスモシャイン A4300」)上に、感光性フィルム(日立化成(株)製、製品名「フォテックHM−60100」、フォトレジスト)を加温ラミネーターを用いて110℃、0.4MPa、0.6m/minの条件でラミネートし、これを線幅50μm/50μmのストライプのパターンを有するマスク越しに、高圧水銀灯の光を照射量100mJ/cm2で照射した後、濃度1%炭酸ナトリウム水溶液を用いて30℃で現像して、厚さ100μmのストライプ状のレジストパターンを形成した。ストライプ状のレジストパターンが設けられた支持基材上に、コンマコータを用いて調製例6で得られた硬化性組成物を塗膜厚み100μmで塗工し、レジストパターンの間に硬化性組成物を設けた。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
支持基材として厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「コスモシャイン A4300」)上に、インクジェット印刷機を用いて調製例5で得られた硬化性組成物及び調製例6で得られた硬化性組成物を、塗膜厚み10μm、線幅50μm/50μmのストライプのパターンとなるようにそれぞれ塗工し、支持基材上にフィルム状の硬化性組成物を形成した。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
調製例4で得られた硬化性組成物及び調製例6で得られた硬化性組成物を用いたこと以外は実施例5と同様にして支持基材上にフィルム状の硬化性組成物を形成した。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生した後、調製例4で得られた硬化性組成物のパターンに、高圧水銀灯の光を照射量1000mJ/cm2で照射して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
支持基材として厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「コスモシャイン A4300」)上に、コンマコータを用いて調製例6で得られた硬化性組成物を塗膜厚み100μmで塗工し、フィルム状の硬化性組成物を形成した。これを、100℃で10分間加熱し、次いで40℃で3日間養生して、支持基材上にマイクロLEDチップ搬送用フィルムを形成した。
上記で得られたマイクロLEDチップ搬送用フィルムについて、下記の評価を行った。
下記の条件でナノインデンター法による押し込み弾性率(貯蔵弾性率)を測定し、低硬度部位及び高硬度部位の微小部位の硬度を評価した。
測定機器:ナノインデンター(BRKER社製、「TI 980 TriboIndenter」)
測定ヘッド:Standard(1D) Transducer and Piezo Scanner
圧子:バーコビッチ(先端:ダイヤモンド)
測定モード:nanoDMA
押し込み深さ:0.5μm
周波数範囲:5Hz
測定温度:25℃
パターン化していない低硬度部位及び高硬度部位のサンプル(膜厚100μm、長さ100mm、幅25mm)を、低硬度部位のパターン及び高硬度部位のパターンを形成するときと同じ硬化条件で、それぞれ作製した。
上記のサンプルを、ガラス板にゴムロールを用いて圧力5880N/m、速度2mm/分で貼り付け、室温で30分放置した。その後、引張試験器「HIMADZU,EZ−S」で剥離角度180度、剥離速度0.3m/分で粘着力を測定した。
下記の評価方法にしたがって、マイクロLEDチップ搬送用フィルムの付着選択割合を算出した。
選択付着割合(%)=[(L1/L0)−(H1/H0)]×100
[式中、L0及びH0はそれぞれ低硬度部位の面積及び高硬度部位の面積を示し、L1は低硬度部位におけるアクリルビーズが付着している面積、H1は高硬度部位におけるアクリルビーズが付着している面積を示す。]
石英基板上に、1辺30μmの直方体のシリコンウエハチップ2個を互いの面が向き合うように70μmの初期間隔で配置した。次いで、実施例1〜6、及び比較例1で得られたマイクロLEDチップ搬送用フィルムを、配置されたチップ上に低硬度部位の貯蔵弾性率の1/100倍の圧力で押圧して、低硬度部位にシリコンウエハチップを付着させた。その後、ピックアンドプレイスで接着シート上に搬送・配置した。配置後のシリコンウエハチップ2個の間隔(転写後間隔)を測定し、初期間隔と転写後間隔のずれを測定した。
Claims (4)
- マイクロLEDチップを搬送するために用いられるフィルムであって、
貯蔵弾性率が0.01MPa以上である第一の樹脂硬化物のパターンと、前記第一の樹脂硬化物よりも高い貯蔵弾性率を有する第二の樹脂硬化物のパターンと、を含む、マイクロLEDチップ搬送用フィルム。 - 前記第二の樹脂硬化物の貯蔵弾性率が、前記第一の樹脂硬化物の貯蔵弾性率の2倍以上である、請求項1に記載のマイクロLEDチップ搬送用フィルム。
- 前記第一の樹脂硬化物の貯蔵弾性率が0.01〜1000MPaである、請求項1又は2に記載のマイクロLEDチップ搬送用フィルム。
- 基材上のマイクロLEDチップを別の基材上に搬送する方法であって、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロLEDチップ搬送用フィルムを用意する工程と、
基材上のマイクロLEDチップに前記マイクロLEDチップ搬送用フィルムを押圧して、前記第一の樹脂硬化物に前記マイクロLEDチップを付着させる工程と、
前記第一の樹脂硬化物に付着している前記マイクロLEDチップを別の基材上に移行する工程と、
を備える、マイクロLEDチップの搬送方法。
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