JP2022151818A - 表示装置の製造方法 - Google Patents
表示装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022151818A JP2022151818A JP2022047478A JP2022047478A JP2022151818A JP 2022151818 A JP2022151818 A JP 2022151818A JP 2022047478 A JP2022047478 A JP 2022047478A JP 2022047478 A JP2022047478 A JP 2022047478A JP 2022151818 A JP2022151818 A JP 2022151818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- resin film
- light emitting
- individual pieces
- display device
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】優れた光透過性や美観を得ることができる表示装置、及び表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】表示装置10は、複数の発光素子20と、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子20を配列する基板30と、複数の発光素子20と基板30とを接続させた硬化樹脂膜40とを備え、硬化樹脂膜40が、複数の個片からなり、個片間に基板30が露出した露出部30aを有する。これにより、優れた光透過性や美観を得ることができる。【選択図】図1
Description
本技術は、発光素子が配列してなる表示装置、及び表示装置の製造方法に関する。
微小な発光素子を基板上に配列してなるミニLEDやマイクロLED(Light Emitting Diode)ディスプレイは、液晶ディスプレイに必要とされるバックライトが省略可能で、ディスプレイの薄膜化が図れる他、さらなる広色域化、高精細化、省電力化を図ることができる。また、マイクロLEDディスプレイは、発光素子が従来より小さいため、透明ディスプレイ用途としても期待されている。
特許文献1には、サブピクセル単位でLEDが配置されたウエハと、それに対応する基板とを異方性導電接着剤を用いて接続することが記載され、特許文献2には、LED間に溝を設け、異方性導電接着剤の流動による接続不良を抑制することが記載されている。
しかしながら、従来の異方性導電接着剤を用いた接続では、接着樹脂及び導電粒子が各LEDピッチ間に残存してしまい、良好な光透過性を得ることができず、ディスプレイとしての表示装置や光源としての発光装置の美観が損なわれていた。
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、優れた光透過性や美観を得ることができる表示装置、及び表示装置の製造方法を提供する。
本技術に係る表示装置は、複数の発光素子と、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を配列する基板と、前記複数の発光素子と前記基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、前記硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、前記個片間に前記基板が露出した露出部を有する。
本技術に係る表示装置の製造方法は、基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、前記複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、前記基板に貼付された個片上に、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を実装する実装工程とを有する。
本技術に係る発光装置は、複数の発光素子と、前記発光素子を配列する基板と、前記複数の発光素子と前記基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、前記硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、前記個片間に前記基板が露出した露出部を有する。
本技術に係る発光装置の製造方法は、基材上に形成された硬化性樹脂膜の一部を除去し、前記基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、前記複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、前記基板に貼付された個片上に、発光素子を実装する実装工程とを有する。
本技術によれば、発光素子が実装される個片間に基板が露出した露出部を設けることにより、優れた光透過性や美観を得ることができる。
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1.表示装置
2.表示装置の製造方法
3.実施例
1.表示装置
2.表示装置の製造方法
3.実施例
<1.表示装置>
本実施の形態に係る表示装置は、複数の発光素子と、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を配列する基板と、複数の発光素子と基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、個片間に基板が露出した露出部を有するものである。露出部とは、該接続に寄与する硬化性樹脂膜がない間隙部分、と言い換えることもできる。これにより、優れた光透過性や美観を得ることができる。
本実施の形態に係る表示装置は、複数の発光素子と、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を配列する基板と、複数の発光素子と基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、個片間に基板が露出した露出部を有するものである。露出部とは、該接続に寄与する硬化性樹脂膜がない間隙部分、と言い換えることもできる。これにより、優れた光透過性や美観を得ることができる。
図1は、表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。図1に示すように、表示装置10は、複数の発光素子20と、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を配列する基板30と、複数の発光素子20と基板30とを接続させた硬化樹脂膜40とを備える。
発光素子20は、本体21と、第1導電型電極22と、第2導電型電極23とを備え、第1導電型電極22と第2導電型電極23とが、同一面側に配置された水平構造を有する所謂フリップチップ型のLEDを用いることができる。本体21は、例えばn-GaNからなる第1導電型クラッド層と、例えばInxAlyGa1-x-yN層からなる活性層と、例えばp-GaNからなる第2導電型クラッド層とを備え、いわゆるダブルヘテロ構造を有する。第1導電型電極22は、パッシベーション層により第1導電型クラッド層の一部に形成され、第2導電型電極23は、第2導電型クラッド層の一部に形成される。第1導電型電極22と第2導電型電極23との間に電圧が印加されると、活性層にキャリアが集中し、再結合することにより発光が生じる。
発光素子20の大きさは、200μm以下であってもよく、好ましくは150μm未満、より好ましくは50μm未満、さらに好ましくは20μm未満である。また、発光素子20の厚みは、例えば1~20μmである。ここで、発光素子20の大きさは、例えば略矩形の場合、縦幅又は横幅のうち大きい方である。
発光素子20は、1画素を構成する各サブピクセルに対応して基板30上に配列され、発光素子アレイを構成する。1画素は、例えば、R(赤)G(緑)B(青)の3個のサブピクセルで構成しても、RGBW(白)、RGBY(黄)の4個のサブピクセルで構成しても、RG、GBの2個のサブピクセルで構成してもよい。
サブピクセルの配列方法としては、例えば、RGBの場合、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列などが挙げられる。ストライプ配列は、RGBを縦ストライプ状に配列したものであり、高精細化を図ることができる。また、モザイク配列は、RGBの同一色を斜めに配置したものであり、ストライプ配列より自然な画像を得ることができる。また、デルタ配列は、RGBを三角形に配列し、各ドットがフィールド毎に半ピッチずれたものであり、自然な画像表示を得ることができる。
表1に、RGBの各チップを横方向に並べた場合のPPI(Pixels Per Inch)に対する推定RGB間横ピッチ、推定チップサイズ、及び推定電極サイズを示す。チップ間距離は最小で5μmと仮定し、推定RGB間距離は均等間隔に配置するときを最大とした。これは、用途を明確にして本技術を検討するための参考値として算出したものである。
表1に示すように、チップサイズを10×20μmとすることで、500PPIまで対応可能であることが分かる。また、チップサイズを7×14μmとすることで、1000PPIまで対応可能であり、チップサイズをさらに小さくすることにより、1000PPI以上が実現可能である。なお、チップは、必ずしも長方形である必要はなく、正方形であってもよい。また、チップは、矩形に限られるものではなく、ひし形などの類似した形状であってもよい。
基板30は、基材31上に第1導電型用回路パターンと、第2導電型用回路パターンとを備え、発光素子20が1画素を構成するサブピクセル(副画素)単位で配置されるように、例えばp側の第1導電型電極及びn側の第2導電型電極に対応する位置にそれぞれ第1電極32及び第2電極33を有する。また、基板30は、例えばマトリクス配線のデータ線、アドレス線などの回路パターンを形成し、1画素を構成する各サブピクセルに対応する発光素子をオンオフ可能とする。また、基板30は、透明基板であることが好ましく、基材31は、ガラス、PET(Polyethylene Terephthalate)などの透光性を有するものであることが好ましく、回路パターン、第1電極32及び第2電極33は、例えば、ITO(Indium-Tin-Oxide)、IZO(Indium-Zinc-Oxide)、ZnO(Zinc-Oxide)、IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide)などの透明導電膜であることが好ましい。
硬化樹脂膜40は、後述する硬化性樹脂膜が硬化したものである。硬化樹脂膜40は、複数の個片42からなり、硬化樹脂膜40の個片42間には、基板30が露出した露出部30aを有する。基板30上の個片42の配列は、光透過性の効果が得られれば、特に限定されるものではないが、発光素子20に対応したサブピクセル単位であることが好ましい。個片42がサブピクセル単位で配列されることにより、露出部30aを増加させることができ、非常に優れた光透過性を得ることができる。また、サブピクセル単位の近接した複数の発光素子20を一つの個片で接続してもよい。これにより、実装速度を短縮させる(実装効率を早める)ことができ、また、基板側の透明性や色味の条件によって許容できる仕様の範囲を広げることができる。
また、硬化樹脂膜40からなる個片42は、接着剤フィルム、導電粒子41を含有する導電フィルム、又は異方性導電フィルムの硬化膜であることが好ましい(以下、導電フィルム及び異方性導電フィルムを含め、異方性導電膜として説明する。)。これにより、発光素子20に半田バンプなどの接続部位が設けられていない場合でも、複数の発光素子20と基板30とを接続させることが可能となる。また、発光素子20の電極が突起状などになり、基板30の配線と電気的接続が得られる場合には、硬化樹脂膜40は、導電粒子41を含有しなくても構わない。
異方性導電膜の硬化膜は、導電粒子がランダムに配置されたものであってもよく、導電粒子を面方向に配列して構成されていることが好ましい。導電粒子が面方向に配列して構成されていることにより、粒子面密度が均一となり、導通性及び絶縁性を向上させることができる。導電粒子が面方向に配列されている状態とは、例えば、導電粒子が所定ピッチで所定方向に配置されている配列軸を1以上有する平面格子パターンが挙げられ、斜方格子、六方格子、正方格子、矩形格子、平行体格子などが挙げられる。また、異方性導電膜は、平面格子パターンが異なる複数の領域を有していてもよい。
また、異方性導電膜の硬化膜の粒子面密度は、発光素子40の電極サイズに応じて適宜設計でき、粒子面密度の下限は、500個/mm2以上、20000個/mm2以上、40000個/mm2以上、50000個/mm2以上とすることができ、粒子面密度の上限は、1500000個/mm2以下、1000000個/mm2以下、500000個/mm2以下、100000個/mm2以下とすることができる。これにより、発光素子20の電極サイズが小さい場合でも、優れた導通性及び絶縁性を得ることができる。異方性導電膜の硬化膜の粒子面密度は、製造時にフィルム化した際の導電粒子のものである。これはランダムに配置された部分でも、配列部分のものを測定したものであっても同様となる。複数の個片42から粒子個数密度を求める場合は、個片42とスペースを含めた面積から個片42間のスペースを除いた面積と粒子数とから粒子面密度を求めることができる。個片は、個数密度で表すことが不適切な場合もあり、1つの個片における粒子の占有面積率や、粒子径と粒子間中心距離及び個数で表すことが適当な場合もある。
1つの個片あたりの導電粒子の数は、発光素子40の電極サイズに応じて適宜設計でき、下限は、例えば2個以上、好ましく4個以上、より好ましくは10個以上であり、上限は、6000個以下、好ましくは500個以下、より好ましくは100以下である。
個片が基板に載置(設けられた)後の可視光の平均透過率は、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上、さらに好ましくは50%以上である。これにより、優れた光透過性や美観を有する表示装置を得ることができる。透明でない基板でない場合でも、素ガラスや評価用の透明基板に個片を貼り付け、これをリファレンス(Ref)として平均透過率を求めることができる。発光素子が設けられた可視光の平均透過率は、より低いものとなる。発光素子が実装されている場合、点灯していない状態で測定しているものとする。可視光の平均透過率は、例えば紫外可視分光光度計を用いて測定することができる。
図2は、発光素子のサイズに対して個片のサイズが小さい場合の構成例を模式的に示す断面図であり、図3は、発光素子のサイズに対して個片のサイズが大きい場合の構成例を模式的に示す断面図であり、図4は、従来の表示装置の構成例を模式的に示す断面図である。
発光素子20のサイズに対する硬化樹脂膜40の個片のサイズは、導通性が得られれば、図2に示すように発光素子20のサイズよりも小さくてもよい。また、硬化樹脂膜40の個片は、表示装置の光透過性の効果が得られれば、図3に示すように発光素子の直下だけでなく、周縁部に存在するように配置しても構わない。
発光素子20からの個片のはみ出し量は、好ましくは30μm未満、より好ましくは10μm未満、さらに好ましくは5μm未満である。また、個片がはみ出さない場合、はみ出し量は、ゼロ、マイナスであってもよい。これにより、図4に示す基板130の全面に硬化樹脂膜140を設けた従来の表示装置100の構成例に比べて、優れた光透過率を得ることができる。なお、発光素子20からの個片のはみ出し量は、発光素子20の周縁から個片の周縁までの距離の最大値である。もしくは発光素子20の1辺を1とした場合に、個片のはみ出し量は0.3以下、好ましくは0.1以下である。
本実施の形態に係る表示装置によれば、硬化樹脂膜40の個片間に基板30が露出した露出部30aを有することにより、従来のACP、ACF、NCFなどの接続では達成できなかった優れた光透過性、導通性、及び絶縁性を得ることができ、高輝度・高精細な透明ディスプレイを得ることができる。
上述の実施の形態では、発光素子20をサブピクセル単位で配列したディスプレイとしての表示装置を例に挙げたが、本技術は、これに限られるものではなく、例えば、光源としての発光装置にも適用することができる。発光装置は、複数の発光素子と、発光素子を配列する基板と、複数の発光素子と基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、個片間に基板が露出した露出部を有する。このような発光装置によれば、発光素子20が微小サイズになることにより、1つのウエハあたりのチップの取り数が増えるため、低価格化を図ることができ、また、発光装置の薄型化や省エネ化といった産業上の利点を得ることができる。
<2.表示装置の製造方法>
本実施の形態に係る表示装置の製造方法は、基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、基板に貼付された個片上に、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を実装する実装工程とを有する。これにより、個片間に基板が露出した露出部が形成されるため、優れた光透過性を得ることができる。
本実施の形態に係る表示装置の製造方法は、基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、基板に貼付された個片上に、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を実装する実装工程とを有する。これにより、個片間に基板が露出した露出部が形成されるため、優れた光透過性を得ることができる。
また、本実施の形態に係る接着フィルムの製造方法は、基材上に形成された硬化性樹脂膜の除去部にレーザー光を照射し、基材上に硬化性樹脂膜からなる個片を形成する。また、本実施の形態に係る接着フィルムは、基材と、基材上に形成された硬化性樹脂膜からなる複数の個片とを備え、個片間の距離が、3μm以上3000μm以下である。基材としては、例えば、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methylpentene-1)、PTFE(Polytetraf luoroethylene)、ガラスなどが挙げられる。また、基材は、少なくとも硬化性樹脂膜側の面が例えばシリコーン樹脂により剥離処理されたものを好適に用いることができる。接着フィルムは、リールとして巻かれるものでもよく、シート体(枚葉物)や板状体であってもよい。
以下、図5~図11を参照して、複数の個片を形成する個片形成工程(A)、複数の個片を基板上に貼付する貼付工程(B)、及び、発光素子を実装する実装工程(C)について説明する。
[個片形成工程(A)]
個片の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、硬化性樹脂膜の一部をレーザー、切削などにより除去して形成する方法、印刷方式、インクジェット方式などにより形成する方法などを用いることができる。予め基材上に成膜形成後に加工することが、形状設計の自由度や導電粒子の配置工程の容易性といった点から好ましい。
個片の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、硬化性樹脂膜の一部をレーザー、切削などにより除去して形成する方法、印刷方式、インクジェット方式などにより形成する方法などを用いることができる。予め基材上に成膜形成後に加工することが、形状設計の自由度や導電粒子の配置工程の容易性といった点から好ましい。
図5~7は、レーザーにより硬化性樹脂膜の一部を除去して個片を形成する例を示す図であり、図5(A)は、基材フィルム上の全面に形成された硬化性樹脂膜の構成例を模式的に示す上面図であり、図5(B)は、図5(A)の構成例を模式的に示す断面図であり、図6(A)は、硬化性樹脂膜の一部除去の構成例を模式的に示す上面図であり、図6(B)は、図6(A)の構成例を模式的に示す断面図であり、図7(A)は、硬化性樹脂膜の個片の構成例を模式的に示す上面図であり、図7(B)は、図7(A)の構成例を模式的に示す断面図である。
先ず、図5(A)及び図5(B)に示すように、基材50上に硬化性樹脂膜60を形成し、硬化性樹脂膜基板を準備する。硬化性樹脂膜60は、例えば、混合・塗布・乾燥などの公知の方法を用いることにより形成される。
(基材)
基材50は、レーザー光に対して透過性を有するものであればよく、中でも全波長に亘って高い光透過率を有する石英ガラスであることが好ましい。また、印刷方式、インクジェット方式などにより個片を形成する場合、基材50として、PET(Polyethylene Terephthalate)、PC(Polycarbonate)、ポリイミドなどを用いることができる。
基材50は、レーザー光に対して透過性を有するものであればよく、中でも全波長に亘って高い光透過率を有する石英ガラスであることが好ましい。また、印刷方式、インクジェット方式などにより個片を形成する場合、基材50として、PET(Polyethylene Terephthalate)、PC(Polycarbonate)、ポリイミドなどを用いることができる。
(硬化性樹脂膜)
硬化性樹脂膜60は、熱、光などのエネルギーにより硬化するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、熱硬化型バインダー、光硬化型バインダー、熱・光併用硬化型バインダーなどから適宜選択することができる。具体例として、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する熱硬化型バインダーを挙げて説明する。熱硬化型バインダーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ化合物と熱アニオン重合開始剤とを含む熱アニオン重合型樹脂組成物、エポキシ化合物と熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物、(メタ)アクリレート化合物と熱ラジカル重合開始剤とを含む熱ラジカル重合型樹脂組成物などが挙げられる。なお、(メタ)アクリレート化合物とは、アクリルモノマー(オリゴマー)、及びメタクリルモノマー(オリゴマー)のいずれも含む意味である。
硬化性樹脂膜60は、熱、光などのエネルギーにより硬化するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、熱硬化型バインダー、光硬化型バインダー、熱・光併用硬化型バインダーなどから適宜選択することができる。具体例として、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する熱硬化型バインダーを挙げて説明する。熱硬化型バインダーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ化合物と熱アニオン重合開始剤とを含む熱アニオン重合型樹脂組成物、エポキシ化合物と熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物、(メタ)アクリレート化合物と熱ラジカル重合開始剤とを含む熱ラジカル重合型樹脂組成物などが挙げられる。なお、(メタ)アクリレート化合物とは、アクリルモノマー(オリゴマー)、及びメタクリルモノマー(オリゴマー)のいずれも含む意味である。
これらの熱硬化型バインダーの中でも、熱硬化性樹脂が、エポキシ化合物を含み、硬化剤が、熱カチオン重合開始剤であることが好ましい。これにより、レーザー光により個片を形成する際の硬化反応を抑制することができ、熱圧着の際には熱により速硬化させることができる。以下では、具体例として、膜形成樹脂と、エポキシ化合物と、熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物を例に挙げて説明する。
膜形成樹脂としては、例えば平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000~80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からブチラール樹脂を用いることが好ましい。膜形成樹脂の含有量は、熱硬化型バインダー100質量部に対し、好ましくは20~70質量部、より好ましくは30~60質量部以下、さらに好ましくは45~55質量部である。
エポキシ化合物は、分子内に1つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等であってもよく、ウレタン変性のエポキシ樹脂であっても構わない。これらの中でも、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテルを好ましく用いることができる。水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテルの具体例としては、例えば三菱ケミカル社製の商品名「YX8000」を挙げることができる。エポキシ化合物の含有量は、熱硬化型バインダー100質量部に対し、好ましくは30~60質量部、より好ましくは35~55質量部以下、さらに好ましくは35~45質量部である。
熱カチオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱カチオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により、カチオン重合型化合物をカチオン重合させ得る酸を発生するものであり、公知のヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン類等を用いることができる。これらの中でも、温度に対して良好な潜在性を示す芳香族スルホニウム塩を好ましく使用することができる。芳香族スルホニウム塩系の重合開始剤の具体例としては、例えば三新化学工業株式会社製の商品名「SI-60L」を挙げることができる。熱カチオン重合開始剤の含有量は、熱硬化型バインダー100質量部に対し、好ましくは1~20質量部、より好ましくは5~15質量部以下、さらに好ましくは8~12質量部である。
なお、熱硬化型バインダーに配合する他の添加物として、必要に応じて、ゴム成分、無機フィラー、シランカップリング剤、希釈用モノマー、充填剤、軟化剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤などを配合してもよい。
ゴム成分は、クッション性(衝撃吸収性)の高いエラストマーであれば特に限定されるものではなく、具体例として、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂(ポリウレタン系エラストマー)などを挙げることができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。無機フィラーは、単独でも2種類以上を併用してもよい。
また、硬化性樹脂膜60は、導電粒子をさらに含有する異方性導電膜であることが好ましい。導電粒子としては、公知の異方性導電フィルムにおいて使用されているものを適宜選択して使用することができる。例えば、ニッケル、銅、銀、金、パラジウム、半田などの金属粒子、ポリアミド、ポリベンゾグアナミン等の樹脂粒子の表面をニッケル、金などの金属で被覆した金属被覆樹脂粒子等を挙げることができる。これにより、チップ部品に半田バンプなどの接続部位が設けられていない場合でも、導通が可能となる。
異方性導電膜は、導電粒子を面方向に配列して構成されていることが好ましい。導電粒子が面方向に配列して構成されていることにより、粒子面密度が均一となり、導通性及び絶縁性を向上させることができる。また、異方性導電膜は、電極に対応する位置に導電粒子が偏在する偏在領域を有し、それ以外の位置に導電粒子が存在しない領域を有するように構成することができる。偏在領域は、捕捉の観点から電極サイズの0.8倍以上、好ましくは1.0倍以上、導電粒子の削減から電極サイズの1.2倍以下、好ましくは1.5倍以下の範囲であることがこのましい。除去部分は、品質管理や検査用途などに流用できる。
また、異方性導電膜の粒子面密度は、硬化膜と同様に、発光素子40の電極サイズに応じて適宜設計でき、粒子面密度の下限は、500個/mm2以上、20000個/mm2以上、40000個/mm2以上、50000個/mm2以上とすることができ、粒子面密度の上限は、1500000個/mm2以下、1000000個/mm2以下、500000個/mm2以下、100000個/mm2以下とすることができる。これにより、発光素子20の電極サイズが小さい場合でも、優れた導通性及び絶縁性を得ることができる。異方性導電膜の硬化膜の粒子面密度は、製造時にフィルム化した際の導電粒子の配列部分のものである。複数の個片から粒子個数密度を求める場合は、個片とスペースを含めた面積から個片間のスペースを除いた面積と粒子数とから粒子面密度を求めることができる。
導電粒子の粒子径は、特に制限されないが、粒子径の下限は、1μm以上であることが好ましく、粒子径の上限は、例えば、接続構造体における導電粒子の捕捉効率の観点から、例えば50μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがさらに好ましい。電極のサイズによっては3μm未満、好ましくは2.5μm未満であることが求められる場合もある。なお、導電粒子の粒子径は、画像型粒度分布計(一例として、FPIA-3000:マルバーン社製)により測定した値とすることができる。この個数は1000個以上、好ましくは2000個以上であることが好ましい。
硬化性樹脂膜60の厚みの下限は、例えば導電粒子の粒子径の60%以上であってもよく、比較的小さい粒子径に対応するため90%以上であってもよいが、好ましくは導電粒子径の1.3倍以上もしくは3μm以上とすることができる。また、接続フィルムの厚みの上限は、例えば20μm以下もしくは導電粒子の粒子径の3倍以下、好ましくは2倍以下とすることができる。また、硬化性樹脂膜60は、導電粒子を含有していない接着剤層や粘着剤層を積層してもよく、その層数や積層面は、対象や目的に合わせて適宜選択することができる。また、接着剤層や粘着剤層の絶縁性樹脂としては、硬化性樹脂膜60と同様のものを使用することができる。膜厚みは、公知のマイクロメータやデジタルシックネスゲージを用いて測定することができる。膜厚みは、例えば10箇所以上を測定し、平均して求めればよい。
硬化性樹脂膜60の表裏各面のプローブ法によるタック力は、例えば、プローブの押し付け速度を30mm/min、加圧力を196.25gf、加圧時間を1.0sec、引き剥がし速度を120mm/min、測定温度23℃±5℃で計測したときに、表裏の面の少なくとも一方を1.0kPa(0.1N/cm2)以上とすることができ、1.5kPa(0.15N/cm2)以上とすることが好ましく、3kPa(0.3N/cm2)より高いことがより好ましい。測定は、例えば3cm×3cm以上の硬化性樹脂膜60の一方の面を素ガラス(例えば厚さ0.3mm)に貼り付けることで他方の面のタック力を測定することができる。硬化性樹脂膜60の表裏の面の少なくとも一方のタック力が上記範囲であることにより、硬化性樹脂膜60の基材50への貼付を維持することができるとともに、後述する貼付工程(B)において、複数の個片の基板30への貼付を維持することができる。
続いて、図6(A)及び図6(B)に示すように、硬化性樹脂膜60の除去部61にレーザー光を照射し、図7(A)及び図7(B)に示すように、基材50上に硬化性樹脂膜からなる個片62を形成する。
個片62の寸法(縦×横)は、チップ部品である発光素子20の寸法に応じて適宜設定され、発光素子20の面積に対する個片62の面積の比は、好ましくは0.5~5.0、より好ましくは0.5~4.0、さらに好ましくは0.5~2.0である。また、個片62の厚みは、好ましくは2~10μm、より好ましくは3~8μm以、さらに好ましくは4~6μm以下である。個片の寸法は、全て同じあることが好ましいが、接続構造体の設計自由度を高めるため、複数種類存在してもよい。これにより、従来のACP、ACF、NCF、接着剤などの接続では達成できなかった優れた光透過性、導通性、及び絶縁性を有する接続構造体を得ることができる。
また、基材50の所定位置に配列した個片62間の距離は、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上である。また、個片間の距離の上限は、好ましくは3000μm以下、より好ましくは1000μm以下、さらに好ましくは500μm以下である。個片間の距離が小さ過ぎる場合、優れた光透過性や美観を得るのが困難となり、個片間の距離が大き過ぎる場合、高PPIの表示装置を得るのが困難となる。
図8は、基材側からレーザー光を照射し、除去部61を除去し、個片62を形成する方法を模式的に示す断面図である。除去部61の除去には、例えば、リフト(LIFT:Laser Induced Forward Transfer)装置を用いることができる。リフト装置は、例えば、レーザー装置から出射されたパルスレーザー光を平行光にするテレスコープと、テレスコープを通過したパルスレーザー光の空間強度分布を均一に整形する整形光学系と、整形光学系により整形されたパルスレーザー光を所定のパターンにて通過させるマスクと、整形光学系とマスクとの間に位置するフィールドレンズと、マスクのパターンを通過したレーザー光をドナー基板に縮小投影する投影レンズとを備え、ドナー基板である硬化性樹脂膜基板をドナーステージに保持する。
レーザー装置としては、例えば波長180nm~360nmのレーザー光を発振するエキシマレーザーを用いることができる。エキシマレーザーの発振波長は、例えば193、248、308、351nmであり、これらの発振波長の中から硬化性樹脂膜60の材料の光吸収性に応じて好適に選択することができる。また、基材50と硬化性樹脂膜60との間にリリース材を設けた場合、リリース材の材料の光吸収性に応じて好適に選択することができる。
マスクは、基材50と硬化性樹脂膜60との境界面における投影が、所望のレーザー光の配列となるように、所定ピッチで所定サイズの窓の配列が形成されたパターンを用いる。マスクには、例えばクロムメッキにてパターンが施され、クロムメッキが施されていない窓部分はレーザー光を透過し、クロムメッキが施されている部分はレーザー光を遮断する。
レーザー装置からの出射光はテレスコープ光学系に入射し、その先の整形光学系へと伝搬する。整形光学系に入射する直前におけるレーザー光は、このドナーステージのX軸の移動範囲内のいずれの位置においても、概ね平行光となるよう、テレスコープ光学系により調整されているため、常に、整形光学系に対し、概ね、同一サイズ、同一角度(垂直)により入射する。
整形光学系を通過したレーザー光は、投影レンズとの組み合わせにおいて像側テレセントリック縮小投影光学系を構成するフィールドレンズを経てマスクに入射する。マスクパターンを通過したレーザー光は、その伝搬方向を落射ミラーにより鉛直下方に変え、投影レンズに入射する。投影レンズから出射されたレーザー光は、基材50側から入射し、その表面(下面)に形成されている硬化性樹脂膜60の所定の位置に対し、マスクパターンの縮小サイズにて正確に投影される。
レーザー照射におけるレーザーエネルギー強度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5%以上100%以下が好ましく、5%以上50%以下がより好ましい。レーザーエネルギー強度とは、レーザー照射強度10,000mJ/cm2を100としたときの出力パーセントで表した強度である。例えば、レーザーエネルギー強度10%とは、レーザー照射強度1,000mJ/cm2を意味する。
また、レーザーの照射回数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1回~10回が好ましい。レーザー照射における総レーザー照射強度としては、500mJ/cm2以上10,000mJ/cm2以下が好ましく、1,000mJ/cm2以上5,000mJ/cm2以下がより好ましい。ここで、総レーザー照射強度とは、レーザー照射の際のn回のレーザー照射強度の総和として算出される照射強度である。ここで「n」は、レーザーの照射回数を示す。
異方性導電層を除去するためのレーザー照射装置として、LMT-200(東レエンジニアリング社製)、C.MSL-LLO1.001(タカノ社製)、DFL7560L(DISCO社製)などのパルスレーザーでアブレーション可能な装置を使用できる。
このようなリフト装置を用いることにより、基材50と硬化性樹脂膜60との境界面において、レーザー光を照射された硬化性樹脂膜60に衝撃波を発生させ、除去部61を基材50から剥離して除去させることができ、硬化性樹脂膜60の個片62を基材50上に高精度及び高効率に配列させることができる。
なお、手法によっては基材50上の除去部61を除去した場合に、個片62に「めくれ」が発生することがある。めくれにより樹脂層が二重になった部分が電極部分に貼付された場合、接続不良を生じることがある。また、個片62の形状が歪になることで、接着不良の要因にもなりかねない。個片62のめくれ部分は、予め設定された個片62の所定面積の20%未満であることが好ましい。また、個片62を基板30上に貼付する場合も、個片62の周縁部に「めくれ」が発生することがあるが、この場合も個片62のめくれ部分は、予め設定された個片62の所定面積の20%未満であることが好ましい。これにより、接続不良や接着不良を抑制することができる。また、予め設定された個片62の形状は、矩形であることが好ましい。個片62の形状が歪になった場合は、フィルム面積から矩形に換算して寸法を求めることができる。個片62の1辺の寸法は、元の形状から近似したものに当てはめることができる。また、個片62がめくれていた場合は、めくれていない形状を元に矩形に近似させてもよい。個片62が複数存在する場合は、めくれていない予め設定された個片62の所定面積を100%として算出することもできる。これらは、後述する観察手法により求めることができる。
[貼付工程(B)]
貼付工程(B)では、基板50上に配列された複数の個片62を基板30上に貼付する。個片62の貼付方法は、特に限定されるものではなく、例えば、基材50から基板30に個片62を仮貼りして転写する方法が挙げられる。
貼付工程(B)では、基板50上に配列された複数の個片62を基板30上に貼付する。個片62の貼付方法は、特に限定されるものではなく、例えば、基材50から基板30に個片62を仮貼りして転写する方法が挙げられる。
個片形成工程(A)において、基材50上に個片をサブピクセル単位で形成した場合、貼付工程(B)では、基材50上の個片62を基板30上に転写することが好ましい。基材50と基板30とを位置合わせして転写することにより、基板30上にサブピクセル単位で個片62を配列させることができる。また、基材50のサイズに対して基板30のサイズが大きい場合、基材50上の個片62を複数回、基板30上に転写することにより、基板30の画面領域にサブピクセル単位で個片62を配列させることができる。
貼付工程(B)後における複数の個片62が貼付された基板30の可視光の平均透過率は、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上、さらに好ましくは50%以上である。これにより、優れた光透過性や美観を有する表示装置を得ることができる。
[実装工程(C)]
実装工程(C)では、先ず、基板30の個片62上に発光素子20を搭載する。発光素子20を基板30に搭載する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばレーザーリフトオフ法(LLO法)によりウエハ基板から基板30に発光素子20を直接転写、配置する方法や、発光素子20を予め密着させた転写基板を用いて転写基板から基板30に発光素子20を転写、配置する方法が挙げられる。
実装工程(C)では、先ず、基板30の個片62上に発光素子20を搭載する。発光素子20を基板30に搭載する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばレーザーリフトオフ法(LLO法)によりウエハ基板から基板30に発光素子20を直接転写、配置する方法や、発光素子20を予め密着させた転写基板を用いて転写基板から基板30に発光素子20を転写、配置する方法が挙げられる。
以下、図9及び図10を参照して、レーザー光を照射して発光素子を個片上に着弾させる工程について説明する。図9は、基材に設けられた発光素子と、基板上の個片とを対向させた状態を模式的に示す断面図であり、図10は、基板側からレーザー光を照射し、発光素子を基板の所定位置に転写し、配列させた状態を模式的に示す断面図である。
図9に示すように、先ず、発光素子20が設けられたチップ部品基板70と、基板30上の硬化性樹脂膜からなる個片62とを対向させる。
チップ部品基板70は、基材71とリリース材72と発光素子20とを備え、リリース材72表面に発光素子20が貼り付けられている。基板71は、レーザー光に対して透過性を有するものであればよく、中でも全波長に亘って高い光透過率を有する石英ガラスであることが好ましい。リリース材72は、レーザー光の波長に対して吸収特性を有すればよく、レーザー光の照射により衝撃波を発生し、発光素子20を基板30側に向けて弾き飛ばす。リリース材72としては、例えばポリイミドを挙げることができる。
発光素子20と個片62との間の距離Dは、例えば10~100μmである。発光素子20の幅W20は、好ましくは150μm未満、より好ましくは50μm未満、さらに好ましくは20μm未満である。また、発光素子20の厚みT20は、例えば1~20μmである。リリース材72の厚みT12は、例えば1μm以上である。個片62の寸法(縦×横)は、発光素子20の寸法に応じて適宜設定され、発光素子20に対する個片62の面積比が0.5~5.0であることが好ましい。また、個片62の厚みT62は、好ましくは2~10μm、より好ましくは3~8μm以、さらに好ましくは4~6μm以下である。発光素子20と個片62との間の距離Dは、例えば光学顕微鏡、レーザー顕微鏡、白色顕微鏡などにより、観察して確認することができる。導電粒子径や導電粒子の配列形状、導電粒子間距離なども同様に求めることができる。
続いて、図10に示すように、基板71側からレーザー光80を照射し、発光素子20を基板30の個片62上に転写し、配列させる。発光素子20の転写には、例えば、前述したリフト装置を用いることができ、ドナー基板であるチップ部品基板70をドナーステージに保持し、レセプター基板である基板30をレセプターステージに保持する。マスクパターンを通過したレーザー光80は、基材71側から入射し、その表面(下面)に形成されているリリース材72の所定の位置に対し、マスクパターンの縮小サイズにて正確に投影される。基材71とリリース材72との境界面において、レーザー光80の照射によりリリース材72に衝撃波が発生することにより、複数の発光素子20が基材71から剥離して基板30に向けてリフトされ、基板30の個片62上に着弾する。これにより、発光素子20のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、発光素子20を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
次に、基板30の所定位置に配列した発光素子20を、個片62を介して熱圧着させる。発光素子20を基板30に熱圧着する方法としては、公知の硬化性樹脂膜において用いられている熱圧着方法を適宜選択して使用することができる。熱圧着条件としては、例えば、温度150℃~260℃、圧力1MPa~60MPa、時間5秒~300秒である。硬化性樹脂膜が硬化することにより、硬化樹脂膜が形成される。また、導電性粒子が半田粒子の場合には、リフローにより接続してもよい。
本実施の形態に係る表示装置の製造方法によれば、硬化樹脂膜40の個片間に基板30が露出した露出部30aを設けた状態で基板30上に発光素子20を接続させることができる。これにより、従来のACP、ACF、NCF、接着剤などの接続では達成できなかった優れた光透過性、導通性、及び絶縁性を得ることができ、高輝度・高精細な透明ディスプレイを得ることができる。
上述の実施の形態では、発光素子20をサブピクセル単位で配列したディスプレイとしての表示装置の製造方法を例に挙げたが、本技術は、これに限られるものではなく、例えば、光源としての発光装置の製造方法にも適用することができる。発光装置の製造方法は、基材上に形成された硬化性樹脂膜の一部を除去し、基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、基板に貼付された個片上に、発光素子を実装する実装工程とを有する。このような発光装置の製造方法によれば、低価格化を図ることができ、また、発光装置の薄型化や省エネ化といった産業上の利点を得ることができる。
また、上述の実施の形態では、個片形成工程(A)において、個片を発光素子単位、すなわち、サブピクセル単位で形成することとしたが、これに限られるものではなく、例えば、発光素子の電極単位で形成してもよい。
個片を発光素子の電極単位で形成した場合、個片の寸法(縦×横)は、発光素子の電極の寸法に応じて適宜設定され、個片を発光素子単位で形成した場合と同様、電極の面積に対する個片の面積の比は、好ましくは0.5~5.0、より好ましくは0.5~4.0、さらに好ましくは0.5~2.0である。また、個片の厚みは、好ましくは2~10μm、より好ましくは3~8μm以、さらに好ましくは4~6μm以下である。
図11は、個片を配線基板の電極上に配列させた状態を模式的に示す断面図であり、図12は、電極単位で配列した個片上に発光素子を実装させた状態を模式的に示す断面図である。個片形成工程(A)において、個片を発光素子20の電極単位で形成した場合、貼付工程(B)では、個片63を基板30の電極上に貼付する。すなわち、図11に示すように、発光素子20の例えばp側の第1導電型電極22及びn側の第2導電型電極23にそれぞれ対応する第1電極32及び第2電極33に対し、それぞれ第1の個片63A及び第2の個片63Bを貼付する。そして、図12に示すように、実装工程(C)において、配線基板30上に電極単位で配列された個片63上に発光素子20を実装させる。これにより、表示装置の透明性をさらに向上させることができきる。
また、個片形成工程(A)において、レーザーにより硬化性樹脂膜の一部を除去して個片を形成する場合、硬化性樹脂膜の不要部を効率よく除去するために、硬化性樹脂膜に前処理を行ってもよい。前処理としては、例えば、発光素子単位や電極単位の個片形状の切り込み、複数の縦方向の切り込み及び複数の横方向の切り込みが交差した格子状の切り込みなどが挙げられる。切り込みは、機械的方法、化学的方法、レーザーなどを用いて設けることができる。なお、切り込みは、基材に達するまで深くなくてもよく、ハーフカットでもよい。これにより、個片のめくれの発生を抑制することができる。
また、貼付工程(B)において、前述したリフト装置を用いて、基材50上に配列された発光素子単位の複数の個片62又は電極単位の複数の個片63を基板30に転写してもよい。リフト装置を用いることにより、基材と個片との境界面において、レーザー光を照射された個片に衝撃波を発生させ、個片を基材から剥離して基板30に向けてリフトし、基板30の所定位置に個片を高精度に着弾させる。これにより、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
また、前述したリフト装置を用いて、基材50上に配列された発光素子単位の複数の個片62又は電極単位の複数の個片63を、チップ部品基板70上に配列された発光素子20に転写し、個片が転写された発光素子20を基板30上に再転写してもよい。これにより、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
<3.実施例>
本実施例では、チップの寸法に対して接続材料の寸法を変えて実装し、可視光透過率、接着剤のはみ出し量、及び実装前後のアライメントのズレ量を評価した。また、導通抵抗、及び絶縁抵抗についても評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。
本実施例では、チップの寸法に対して接続材料の寸法を変えて実装し、可視光透過率、接着剤のはみ出し量、及び実装前後のアライメントのズレ量を評価した。また、導通抵抗、及び絶縁抵抗についても評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%となるように混合・塗布・乾燥(60℃-3min)させ、樹脂フィルムを得た。
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%となるように混合・塗布・乾燥(60℃-3min)させ、樹脂フィルムを得た。
得られた樹脂フィルムに、導電粒子(平均粒子径2.2μm、樹脂コア金属被覆微粒子、Niメッキ0.2μm厚、積水化学工業株式会社製)を、特許6187665号記載の方法により樹脂フィルムの一方の界面と導電粒子が略一致するように押し込んで転写し、厚み4.0μm、粒子面密度58000個/mm2の異方性導電フィルムを得た。異方性導電フィルムの平面視における導電粒子の整列は、六方格子配列となるようにした。
ガラス上の異方性導電フィルムの一部をレーザーアブレーションにより除去し、ガラス上に厚み4.0μm、15×30μm(面積比1.0)の異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した。レーザー照射条件は、下記の通りとした。
レーザー種類:YAG Laser
レーザー波長:266nm
レーザーエネルギー強度:10%
レーザー照射回数:1回
レーザー種類:YAG Laser
レーザー波長:266nm
レーザーエネルギー強度:10%
レーザー照射回数:1回
そして、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当(チップ占有面積率:2.46%、総チップ数:12288個)になるように、個片をガラス基板の所定位置に仮貼りして配列させた後、個片を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
[実施例2]
ガラス上に厚み4.0μm、10.6×21.2μm(面積比0.5)の異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
ガラス上に厚み4.0μm、10.6×21.2μm(面積比0.5)の異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
[実施例3]
ガラス上に厚み4.0μm、33.5×67.1μm(面積比5.0)の異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
ガラス上に厚み4.0μm、33.5×67.1μm(面積比5.0)の異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
[実施例4]
厚み6.0μm、粒子面密度58000個/mm2の異方性導電フィルムを得た後、ガラス上に厚み6.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
厚み6.0μm、粒子面密度58000個/mm2の異方性導電フィルムを得た後、ガラス上に厚み6.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
[実施例5]
厚み4.0μm、粒子面密度100000個/mm2の異方性導電フィルムを得た後、ガラス上に厚み4.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
厚み4.0μm、粒子面密度100000個/mm2の異方性導電フィルムを得た後、ガラス上に厚み4.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
[実施例6]
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%を混合した樹脂組成物に、粒子面密度が58000個/mm2となるように導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を混ぜ合わせ、塗布・乾燥(60℃-3min)させ、厚み4.0μmの異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上に厚み4.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%を混合した樹脂組成物に、粒子面密度が58000個/mm2となるように導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を混ぜ合わせ、塗布・乾燥(60℃-3min)させ、厚み4.0μmの異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上に厚み4.0μm、15×30μmの異方性導電膜の個片を所定の配列で形成した以外は、実施例1と同様にして実装体を得た。
[比較例1]
水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)95wt%、及びアルミキレート潜在性硬化剤5wt%となるように混合した樹脂組成物に導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)2vol%及び酸化チタン10vol%を分散させ、異方性導電ペーストを得た。
水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)95wt%、及びアルミキレート潜在性硬化剤5wt%となるように混合した樹脂組成物に導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)2vol%及び酸化チタン10vol%を分散させ、異方性導電ペーストを得た。
ガラス上の全面に異方性導電ペーストを塗布し、厚み4.0μmの異方性導電膜を得た後、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当になるように、異方性導電膜を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
[比較例2]
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%を混合した樹脂組成物に、粒子面密度が58000個/mm2となるように導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を混ぜ合わせ、塗布・乾燥(60℃-3min)させ、厚み4.0μmの異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上の全面に異方性導電フィルムを貼付し、厚み4.0μmの異方性導電膜を得た後、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当になるように、異方性導電膜を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:KS-10、積水化学工業株式会社製)50wt%、水素添加ビスフェノールAグリシジルエーテル(商品名:YX8000、三菱ケミカル株式会社製)40wt%、及びカチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)10wt%を混合した樹脂組成物に、粒子面密度が58000個/mm2となるように導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を混ぜ合わせ、塗布・乾燥(60℃-3min)させ、厚み4.0μmの異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上の全面に異方性導電フィルムを貼付し、厚み4.0μmの異方性導電膜を得た後、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当になるように、異方性導電膜を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
[比較例3]
樹脂フィルムと、導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を所定のパターンで配列させた基板とを貼り合わせ、導電粒子を樹脂フィルムに転写し、厚み4.0μm、粒子面密度58000個/mm2の異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上の全面に異方性導電フィルムを貼付し、厚み4.0μmの異方性導電膜を得た後、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当になるように、異方性導電膜を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
樹脂フィルムと、導電粒子(実施例1と同じ導電粒子)を所定のパターンで配列させた基板とを貼り合わせ、導電粒子を樹脂フィルムに転写し、厚み4.0μm、粒子面密度58000個/mm2の異方性導電フィルムを得た。そして、ガラス上の全面に異方性導電フィルムを貼付し、厚み4.0μmの異方性導電膜を得た後、1.5×1.5cmの範囲にマイクロLEDに模した15×30μmのマイクロチップが110ppi相当になるように、異方性導電膜を介してマイクロチップを熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)し、実装体を得た。
[可視光透過率の評価]
透過率測定装置(島津製作所製UV-2450、JIS Z 8729、光源Type-C、視野角2°)を用いて、個片の配列(実施例1~6)、異方性導電フィルム(比較例2、3)、又は、異方性導電ペーストを塗布した異方性導電膜(比較例1)が設けられた石英ガラス(厚み0.4mm)について、可視光(波長400~700nm)の平均透過率を測定した。可視光透過率の評価は、可視光の平均透過率に応じて下記A~Dの判定とした。可視光透過率の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:50%以上
B:35%以上50%未満
C:20%以上35%未満
D:20%未満
透過率測定装置(島津製作所製UV-2450、JIS Z 8729、光源Type-C、視野角2°)を用いて、個片の配列(実施例1~6)、異方性導電フィルム(比較例2、3)、又は、異方性導電ペーストを塗布した異方性導電膜(比較例1)が設けられた石英ガラス(厚み0.4mm)について、可視光(波長400~700nm)の平均透過率を測定した。可視光透過率の評価は、可視光の平均透過率に応じて下記A~Dの判定とした。可視光透過率の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:50%以上
B:35%以上50%未満
C:20%以上35%未満
D:20%未満
[はみ出し量の評価]
マイクロLEDに模したマイクロチップを実装後、金属顕微鏡でマイクロチップ側から外観を確認し、マイクロチップからはみ出している接着剤を測長した。はみ出し量の評価は、接着剤のはみ出し量に応じて下記A~Dの判定とした。はみ出し量の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:5μm未満
B:5μm以上10μm未満
C:10μm以上30μm未満
D:30μm以上
マイクロLEDに模したマイクロチップを実装後、金属顕微鏡でマイクロチップ側から外観を確認し、マイクロチップからはみ出している接着剤を測長した。はみ出し量の評価は、接着剤のはみ出し量に応じて下記A~Dの判定とした。はみ出し量の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:5μm未満
B:5μm以上10μm未満
C:10μm以上30μm未満
D:30μm以上
[実装前後のアライメントズレの評価]
マイクロLEDに模したマイクロチップをガラス上の異方性導電膜に仮固定した後、金属顕微鏡で外観を確認し、チップ実装後に再度、マイクロチップ側から金属顕微鏡で外観を確認した。そして、実装前後でアライメントズレが発生しているか確認し、チップズレが発生していた場合、そのズレ量を測長した。チップズレの評価は、チップのズレ量に応じて下記A~Dの判定とした。チップズレの評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:0.1μm未満
B:0.1μm以上1μm未満
C:1μm以上2μm未満
D:2μm以上
マイクロLEDに模したマイクロチップをガラス上の異方性導電膜に仮固定した後、金属顕微鏡で外観を確認し、チップ実装後に再度、マイクロチップ側から金属顕微鏡で外観を確認した。そして、実装前後でアライメントズレが発生しているか確認し、チップズレが発生していた場合、そのズレ量を測長した。チップズレの評価は、チップのズレ量に応じて下記A~Dの判定とした。チップズレの評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:0.1μm未満
B:0.1μm以上1μm未満
C:1μm以上2μm未満
D:2μm以上
[導通抵抗及び絶縁抵抗の評価]
実施例1~6及び比較例1~3の各接続材料を用いて、評価用ガラス基板(外形:28mm×65mm、厚み:0.5mm、電極:ITO/MoNb配線)上に、評価用ICチップ(外形:5mm×5mm、厚み:0.15mm、電極サイズ:15μm×30μm、電極:Au、突起高さ:10μm)を熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)させ、接続体を得た。
実施例1~6及び比較例1~3の各接続材料を用いて、評価用ガラス基板(外形:28mm×65mm、厚み:0.5mm、電極:ITO/MoNb配線)上に、評価用ICチップ(外形:5mm×5mm、厚み:0.15mm、電極サイズ:15μm×30μm、電極:Au、突起高さ:10μm)を熱圧着(温度170℃-圧力30Mpa-時間30sec)させ、接続体を得た。
接続体の導通抵抗を4端子法で測定した。導通抵抗の評価は、導通抵抗値に応じて下記A~Dの判定とした。導通抵抗の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:30Ω未満
B:30Ω以上100Ω未満
C:100Ω以上300Ω未満
D:300Ω以上
A:30Ω未満
B:30Ω以上100Ω未満
C:100Ω以上300Ω未満
D:300Ω以上
電極間(7μm)の絶縁スペースを100箇所測定し、107Ω以下をショートとしてカウントした。絶縁抵抗の評価は、ショート箇所数に応じて下記A~Dの判定とした。導通抵抗の評価は、C判定以上あることが望まれる。
A:ショート箇所が0
B:ショート箇所が1
C:ショート箇所が2
D:ショート箇所が3以上
A:ショート箇所が0
B:ショート箇所が1
C:ショート箇所が2
D:ショート箇所が3以上
表1に、実施例1~6及び比較例1~3の可視光透過率、接着剤のはみ出し量、チップのズレ量、導通抵抗、及び絶縁抵抗の評価結果を示す。
表1に示すように、ACPを用いた比較例1は、ペーストという性質上、実装時の樹脂流動が大きいため、マイクロチップのピッチ間にACPの接着樹脂及び導電粒子が存在し、光の透過を妨げてしまい、良好な透過性が得られなかった。また、ACPを用いた比較例1は、評価用ICチップの電極サイズが小さいため、導通抵抗及び絶縁抵抗の良好な評価が得られなかった。
ACFを用いた比較例2、3は、ACFをガラス基板の全面に貼り付けてマイクロチップを実装するため、比較例1と同様に、マイクロチップのピッチ間にACFの接着樹脂及び導電粒子が存在し、光の透過を妨げてしまい、良好な透過性が得られなかった。また、ランダム配列のACFを用いた比較例2は、評価用ICチップの電極サイズが小さいため、導通抵抗及び絶縁抵抗の良好な評価が得られなかった。
一方、異方性導電膜の個片を用いた実施例1~6は、マイクロチップのピッチ間にガラス基板が露出した露出部を有しているため、可視光の高い透過率が得られ、はみ出し量も良好な評価が得られた。また、配列で粒子密度が40000~80000個/mm2の個片を用いた実施例1~4は、絶縁抵抗の良好な評価が得られた。
10 表示装置、20 発光素子、21 本体、22 第1導電型電極、23 第2導電型電極、30 基板、30a 露出部、31 基材、32 第1電極、33 第2電極、40 硬化樹脂膜、41 導電粒子、42 個片、50 基材、60 硬化性樹脂膜、61 除去部、62 個片、63 個片、70 チップ部品基板、71 基材、72 リリース材、80 レーザー光、100 表示装置、120 発光素子、121 本体、130 基板、131 基材、140 硬化樹脂膜、141 導電粒子
Claims (17)
- 複数の発光素子と、
1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を配列する基板と、
前記複数の発光素子と前記基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、
前記硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、前記個片間に前記基板が露出した露出部を有する表示装置。 - 前記個片が、前記基板上にサブピクセル単位で配列されてなる請求項1記載の表示装置。
- 前記発光素子からの前記個片のはみ出し量が、30μm未満である請求項1又は2記載の表示装置。
- 前記基板が、透明基板である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記発光素子の大きさが、200μm未満である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記硬化樹脂膜が、導電粒子を含有し、前記導電粒子が面方向に配列して構成されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置。
- 基材上に形成された硬化性樹脂膜の一部を除去し、前記基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、
前記複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、
前記基板に貼付された個片上に、1画素を構成するサブピクセル単位で発光素子を実装する実装工程と
を有する表示装置の製造方法。 - 前記個片形成工程では、前記基材上に前記個片をサブピクセル単位で形成し、
前記貼付工程では、前記基材上の前記個片を前記基板上に転写する請求項7記載の表示装置の製造方法。 - 前記基板が、透明基板である請求項7又は8記載の表示装置の製造方法。
- 前記貼付工程後における前記複数の個片が貼付された基板の可視光の平均透過率が、20%以上である請求項7乃至9のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
- 前記発光素子の大きさが、200μm未満である請求項7乃至10のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
- 前記発光素子の面積に対する前記個片の面積の比が、0.5~5.0である請求項7乃至11のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
- 前記硬化性樹脂膜が、導電粒子を含有し、前記導電粒子が面方向に配列して構成されている請求項7乃至12のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
- 複数の発光素子と、
前記発光素子を配列する基板と、
前記複数の発光素子と前記基板とを接続させた硬化樹脂膜とを備え、
前記硬化樹脂膜が、複数の個片からなり、前記個片間に前記基板が露出した露出部を有する発光装置。 - 基材上に形成された硬化性樹脂膜の一部を除去し、前記基材上に硬化性樹脂膜からなる複数の個片を形成する個片形成工程と、
前記複数の個片を基板上に貼付する貼付工程と、
前記基板に貼付された個片上に、発光素子を実装する実装工程と
を有する発光装置の製造方法。 - 基材と、前記基材上に形成された硬化性樹脂膜からなる複数の個片とを備え、
前記個片間の距離が、3μm以上3000μm以下である接着フィルム。 - 基材上に形成された硬化性樹脂膜の除去部にレーザー光を照射し、前記基材上に硬化性樹脂膜からなる個片を形成する接着フィルムの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/282,583 US20240162405A1 (en) | 2021-03-26 | 2022-03-23 | Method for manufacturing display device |
KR1020237022378A KR20230110637A (ko) | 2021-03-26 | 2022-03-23 | 표시 장치의 제조 방법 |
PCT/JP2022/013746 WO2022202945A1 (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-23 | 表示装置の製造方法 |
TW111111404A TW202245297A (zh) | 2021-03-26 | 2022-03-25 | 顯示裝置之製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021054277 | 2021-03-26 | ||
JP2021054277 | 2021-03-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022151818A true JP2022151818A (ja) | 2022-10-07 |
Family
ID=83465194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022047478A Pending JP2022151818A (ja) | 2021-03-26 | 2022-03-23 | 表示装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022151818A (ja) |
CN (1) | CN117015821A (ja) |
-
2022
- 2022-03-23 JP JP2022047478A patent/JP2022151818A/ja active Pending
- 2022-03-23 CN CN202280022621.2A patent/CN117015821A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117015821A (zh) | 2023-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112713142B (zh) | 发光显示单元及显示装置 | |
TWI786126B (zh) | 發光裝置、其製造方法及顯示模組 | |
JP7462402B2 (ja) | 発光ダイオードディスプレイ | |
WO2020067495A1 (ja) | 発光モジュール及びその製造方法 | |
WO2022202945A1 (ja) | 表示装置の製造方法 | |
JP2022151816A (ja) | 接続フィルム、及び接続構造体の製造方法 | |
JP2022151818A (ja) | 表示装置の製造方法 | |
WO2023157709A1 (ja) | 接続構造体の製造方法、及び個片化接着フィルムの転写方法 | |
JP7381848B2 (ja) | 発光装置及びその製造方法 | |
JP7393617B2 (ja) | 発光装置、及びその製造方法 | |
WO2022202944A1 (ja) | 接続フィルム、及び接続構造体の製造方法 | |
WO2024057754A1 (ja) | マスク及びマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法及び表示装置 | |
JP2023121118A (ja) | 接続構造体の製造方法、及び個片化接着フィルムの転写方法 | |
WO2024057755A1 (ja) | 個片フィルムの製造方法及び個片フィルム、並びに表示装置の製造方法及び表示装置 | |
WO2022239670A1 (ja) | 接続構造体の製造方法、及び接続フィルム | |
JP7222149B1 (ja) | 表示装置の製造方法 | |
JP2020194089A (ja) | 転写部材、転写部材の製造方法及び発光基板の製造方法 | |
KR20240090479A (ko) | 접속 구조체의 제조 방법, 및 개편화 접착 필름의 전사 방법 | |
WO2024024192A1 (ja) | 発光装置の製造方法及び黒色転写フィルム | |
TW202416524A (zh) | 遮罩及遮罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法及顯示裝置 | |
CN113809114B (zh) | 一种led显示模组的制造方法及led显示模组 | |
TW202404124A (zh) | 發光二極體顯示器 | |
JP2020188244A (ja) | 発光基板、表示装置及び発光基板の製造方法 |