JP2024057633A - 移載基板 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の移載効率を改善可能な移載基板を提供する。【解決手段】発光素子３を一時的に保持する移載基板１０であって、第１面および第１面の反対側の第２面を備えた支持基板１０Ｓと、支持基板１０Ｓの第１面上に形成され、第１面に沿う第１方向に複数並ぶ凸部１０Ｖと、を有し、複数の凸部１０Ｖのそれぞれの上面は、発光素子３の端子側に接触する粘着性の保持面１０Ａを構成し、１つの発光素子３が接着される凸部１０Ｖは、１つであり、第１方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士の間の上面は、平坦である、移載基板を用いる。【選択図】図５

Description

本発明は、発光素子の転写に用いられる移載基板に関する。

微細な発光ダイオードを複数並べて構成される発光装置（表示装置）であるマイクロＬＥＤディスプレイの製造方法として、ウェハ上に配列された複数の発光素子のうち必要な発光素子のみを移載基板上に一時的に載せ替える１回目の転写を行い、さらに当該発光素子をピックアップツールを用いて配線基板上に移し替える２回目の転写を行う方法が知られてる。

特許文献１（特開２０２１－１１８２７４号公報）には、発光素子を一時的に保持する移載基板の面のうち、発光素子に接触する保持面に粘着性の凹凸面を設けることが記載されてる。ここでは、１つの発光素子の端子側の面に複数の凹凸面が接することで、発光素子を保持する。

特開２０２１－１１８２７４号公報

ウェハ上に配列された複数の発光素子を、移載基板上に移す際には、ウェハ上の所定の範囲内の発光素子の全てを移載基板上の粘着層に接触させ、所望の発光素子のみレーザー照射によりウェハから離脱させた後、ウェハと移載基板とを離すことで、粘着層上に当該所望の発光素子のみを残す。ただし、この方法では、ウェハと移載基板とを離す際に粘着層がウェハ側に残る発光素子に粘着して伸びる結果、当該所望の発光素子が粘着層上で転倒する場合、または位置ずれを起こす虞がある。このことは、発光素子の移載効率の低下の原因となる。

本発明の目的は、発光素子の移載効率を改善可能な移載基板を提供することにある。

その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態である移載基板は、発光素子を一時的に保持する移載基板であって、第１面および前記第１面の反対側の第２面を備えた支持基板と、前記支持基板の前記第１面上に形成され、前記第１面に沿う第１方向に複数並ぶ凸部と、を有するものである。複数の前記凸部のそれぞれの上面は、前記発光素子の端子側に接触する粘着性の保持面を構成し、１つの前記発光素子が接着される前記凸部は、１つであり、前記第１方向において隣り合う前記凸部同士の間の上面は、平坦である。

実施の形態に係る移載基板を用いて形成する発光装置を示す平面図である。 実施の形態に係る移載基板を用いた発光装置の製造工程を示すフローである。 実施の形態に係る移載基板を用いた発光装置の製造工程を示す断面図である。 図３に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図４に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図５に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図６に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図７に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図８に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 図９に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。 実施の形態に係る移載基板を示す斜視図である。 実施の形態に係る移載基板を示す断面図および平面図である。 実施の形態に係る移載基板と発光素子とを示す断面図および平面図である。 実施の形態の変形例１に係る移載基板を示す断面図および平面図である。 実施の形態の変形例２に係る移載基板と発光素子とを示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係る移載基板と発光素子とを示す断面図である。 比較例である移載基板を用いた発光装置の製造工程を示す断面図である。 図１７に続く発光装置の製造工程を示す断面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

本願でいう平面形状とは、平面視における対象物の形状を指す。ここでいう平面視とは、対象物の特に大きい面である主面（上面）に対し垂直な方向から対象物を観察する視点のことであり、例えば、図１２に示す移載基板１０の場合、Ｚ方向から移載基板１０の上面（保持面１０Ａ）を見る視点を指す。また、本願で数値範囲を「～」を用いて示す場合に関し、例えば５～２０μｍとの記載は、５μｍ以上２０μｍ以下であることを意味する。

（実施の形態）
＜発光装置の構造＞
図１は、本実施の形態の移載基板を用いて形成する発光装置１を説明するための平面図である。本実施の形態で説明する発光装置１は、例えば、画像を表示する表示装置または照明装置などである。

発光装置１は、配線基板２と、複数の発光素子３とを備えている。配線基板２は、ガラス基板または樹脂基板などのベース基板上に、走査線、信号線および電源線などの各種配線を備えている。このような配線基板２は、発光素子３を駆動するための複数のトランジスタを有し、ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）基板、アレイ基板またはバックプレーン基板などと称される場合がある。発光素子３のそれぞれは、配線基板２に実装されている。これらの発光素子３は、平面視において配線基板２上にマトリクス状に配列されている。発光素子３は、例えば、ミニＬＥＤまたはマイクロＬＥＤなどと称される極めて微小なサイズの発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）である。発光素子３は、例えば、略正方形の平面形状または略長方形の平面形状を有している。例えば、マイクロＬＥＤの一辺の長さは１００μｍ以下であり、ミニＬＥＤの一辺の長さは１００μｍより大きい。

図１に示す例では、発光素子３として、赤色に発光する赤発光素子３Ｒ、緑色に発光する緑発光素子３Ｇ、および、青色に発光する青発光素子３Ｂが一方向に配列されている。ただし、これら３色のＬＥＤの全てが一直線上に並んでいる必要はない。例えば、平面視において第１方向に赤発光素子３Ｒと緑発光素子３Ｇとが交互に並び、平面視において第１方向と交わる第２方向において赤発光素子３Ｒと青発光素子３Ｂとが交互に並んでいてもよい。

＜発光装置の製造方法＞
図２は、発光装置の製造方法を説明するフローである。図３～図１０は、本実施の形態に係る移載基板を用いて、図１に示した発光装置１を製造する方法の一例を示す断面図である。

まず、図３～図６に示すように、素子形成基板４から、発光素子３を移載基板１０上に転写する（図２のステップＳ１）。ここでいう転写とは、基板（支持体）上に並ぶ発光素子を他の基板（支持体）上に移載すること（載せ替えること）を指す。

すなわち、図３に示すように、複数の発光素子３が主面上に並ぶ素子形成基板４を用意する。複数の発光素子３は、素子形成基板４の主面上に所定のピッチで例えばマトリクス状に配列されている。発光素子３は、アノードおよびカソードに対応した複数（少なくとも２つ）の端子３Ｔと、発光面３Ｅとを有している。発光素子３は、発光面３Ｅの側で素子形成基板４に接している。発光面３Ｅは、端子３Ｔとは反対側（あるいは素子形成基板４とは反対側）に位置している。

素子形成基板４は、例えばサファイアウェハである。素子形成基板４は、例えば、円形のウェハではなく、ウェハをダイシング工程により個片化した、矩形の平面形状を有する基板（支持体）であってもよい。素子形成基板４上に並ぶ発光素子３は全て、同じ色で発光するものである。例えば、素子形成基板４上には赤色に発光する赤発光素子３Ｒのみが複数並んで配置されている。素子形成基板４上に並ぶ発光素子３は全て、同じ高さを有している。言い換えれば、素子形成基板４上に並ぶ全ての発光素子３の上面（端子３Ｔ側の面）と、素子形成基板４の主面との最短距離は同じである。

続いて、図４に示すように、移載基板１０を用意する。移載基板１０は、上面（第１面）と当該上面の反対側の下面（第２面）とを備えた支持基板（キャリアガラス）１０Ｓと、支持基板１０Ｓの上面上に形成された粘着樹脂層１０Ｒとを有している。粘着樹脂層１０Ｒは、支持基板１０Ｓの上面に張り付けられており、支持基板１０Ｓとは反対側に粘着性の保持面１０Ａを有している。保持面１０Ａの全体は平坦ではなく、上方、つまり支持基板１０Ｓとは反対側に突出する凸部（突出部）１０Ｖを複数有している。それぞれが粘着性を有する複数の凸部１０Ｖは、１つのベース部１０Ｂ上に形成されており、粘着樹脂層１０Ｒは、１つのベース部１０Ｂと複数の凸部１０Ｖとにより構成されている。

保持面１０Ａは、露出するベース部１０Ｂの上面と、当該上面に形成された複数の凸部１０Ｖの表面とにより構成されている。言い換えれば、支持基板１０Ｓの上面と複数の凸部１０Ｖとの間には、当該上面を覆い複数の凸部１０Ｖと接する粘着性の樹脂層であるベース部１０Ｂが形成されている。

複数の凸部１０Ｖのそれぞれの上面は、発光素子３の端子３Ｔ側に接触する保持面１０Ａを構成している。複数の凸部１０Ｖは、支持基板１０Ｓの上面に沿う方向に複数並んで配置されている。

凸部１０Ｖの平面形状および断面形状は矩形である。つまり、凸部１０Ｖの上面は支持基板１０Ｓの上面に沿う平坦な面であり、凸部１０Ｖの側面は支持基板１０Ｓの上面に対して垂直な面である。よって、凸部１０Ｖの形状は立方体である。互いに隣り合う凸部１０Ｖ同士の間の粘着樹脂層１０Ｒの上面、つまりベース部１０Ｂの上面は、支持基板１０Ｓの上面に沿う平坦な面である。言い換えれば、互いに隣り合う凸部１０Ｖ同士の間の移載基板１０の上面は、平坦である。

このような粘着樹脂層１０Ｒは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により形成された型に樹脂を流し込むことで形成できる。そうして形成した粘着樹脂層１０Ｒを支持基板１０Ｓの上面に張り付けることで、移載基板１０を形成できる。なお、移載基板１０と図３に示す素子形成基板４とはどちらを先に用意してもよい。移載基板１０は、発光素子３を素子形成基板４から取り出して配線基板２上に実装するまでの工程において、一時的に発光素子３を保持する基板である。

続いて、図５に示すように、図３に示す素子形成基板４の上下を逆さまにし、素子形成基板４の主面側と移載基板１０の保持面１０Ａとを対向させた状態で、素子形成基板４を移載基板１０側に比較的小さい力で押し付ける。これにより、素子形成基板４上の複数の発光素子３のうちの一部の発光素子３は、凸部１０Ｖの上面に接着される。つまり、移載基板１０は、発光素子３の端子３Ｔの側に接触する粘着性の保持面１０Ａを有している。

このとき、隣り合う凸部１０Ｖ同士の間の粘着樹脂層１０Ｒの上面と対向する発光素子３は、当該上面と凸部１０Ｖの上面との間に段差があることで粘着樹脂層１０Ｒに接触しない。つまり、複数の発光素子３が並ぶ素子形成基板の主面と、支持基板１０Ｓの上面とが対向し、一部の発光素子３が凸部１０Ｖの上面に接触したとき、素子形成基板４の主面に並ぶ複数の発光素子３のうち、平面視において凸部１０Ｖと離間する発光素子３は、粘着樹脂層１０Ｒを含む移載基板１０と離間している。

このため、それらの発光素子３は粘着樹脂層１０Ｒに接着されない。粘着樹脂層１０Ｒは力を加えることで変形するため、凸部１０Ｖと対向しない発光素子３が粘着樹脂層１０Ｒに接しないよう、素子形成基板４を移載基板１０に押し付ける力を加減する必要がある。ここでは、１つの凸部１０Ｖに対し１つの発光素子３が接着される。

これにより、一部の発光素子３は、一時的に、素子形成基板４と移載基板１０との間に位置し、素子形成基板４および移載基板１０の双方に接着される。その後、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser-Lift-Off）プロセスを用いて、粘着樹脂層１０Ｒの凸部１０Ｖに接着された発光素子３のみを素子形成基板４から離脱させる。つまり、凸部１０Ｖに接着された発光素子３と、素子形成基板４との界面に存在する犠牲層（図示しない）にレーザー光を照射することで、犠牲層を蒸発させ、これにより発光素子３を素子形成基板４から離脱させる。ここでは、所定の発光素子３に選択的にレーザー光を照射している。他の方向として、例えば凸部１０Ｖと対応する位置に孔部を有するマスクを用い、当該マスクに覆われた素子形成基板４の主面全体に向かってレーザー光を照射することで、所望の発光素子３のみにレーザー光を照射してもよい。

続いて、図６に示すように、素子形成基板４を移載基板１０から剥離することにより、凸部１０Ｖに接着された発光素子３を移載基板１０上に載せ替える第１転写工程が完了する。粘着樹脂層１０Ｒに接しなかった発光素子３は素子形成基板４側に残り、凸部１０Ｖに接着された発光素子３のみが移載基板１０側に載置されて残る。このようにして、所望の発光素子３のみを取り出すことができる。移載基板１０上に残った発光素子３は、端子３Ｔの側が粘着樹脂層１０Ｒ側に接着され、発光面３Ｅ側が露出する。

次に、図７～図１０に示すように、移載基板１０から、発光素子３を配線基板２上に転写する（図２のステップＳ２）。

すなわち、図７に示すように、ピックアップ用の保持部材２０を用意する。保持部材２０は、支持基板２０Ｓと、支持基板２０Ｓの主面上に張り付けられた粘着樹脂層２０Ｒとを有している。保持部材２０は、例えばスタンプと呼ばれる。粘着樹脂層２０Ｒは、支持基板２０Ｓの主面を覆っており、かつ、支持基板２０Ｓと反対側に突出する凸部２０Ｖを備えている。続いて、支持基板２０Ｓの主面側、つまり粘着樹脂層２０Ｒの凸部２０Ｖ側と、移載基板１０の上面側、つまり粘着樹脂層１０Ｒの凸部１０Ｖ側とを対向させ、凸部２０Ｖの先端を移載基板１０上の発光素子３の上面（発光面３Ｅ）に接着させる。つまり、複数の凸部２０Ｖは、支持基板２０Ｓの主面と移載基板１０の上面とを対向させた際に、複数の凸部１０Ｖに対応する位置に配置されている。

凸部２０Ｖを含む粘着樹脂層２０Ｒの発光素子３に対する接着力は、凸部１０Ｖを含む粘着樹脂層１０Ｒの発光素子３に対する接着力よりも大きい。このため、上記のように凸部２０Ｖに発光素子３が接着された状態で、保持部材２０を移載基板１０から剥離すると、発光素子３は移載基板１０上の凸部１０Ｖから離脱し、保持部材２０側に保持される。これにより、保持部材２０に発光面３Ｅの側が接着された状態を維持する一方で、発光素子３の端子３Ｔの側が露出する。

続いて、図８に示すように、配線基板２を用意する。なお、配線基板２を用意するのは、素子形成基板４および移載基板１０のいずれかを用意する前でも後でもよい。配線基板２の上面には、図示はしていないが、複数のアノード電極およびカソード電極が形成されている。それらのアノード電極およびカソード電極のそれぞれの上面上には、導電性接着剤（図示しない）が島状に形成されている。導電性接着剤は、例えば、導電性フィラーを含有した接着剤である。また、導電性接着剤は、熱硬化型接着剤であってもよく、光硬化型接着剤であってもよい。

続いて、保持部材２０によって保持された発光素子３を配線基板２の上方に移動し、保持部材２０を配線基板２側に押し付けることで、配線基板２の所定位置に発光素子３を実装する。実装とは、発光素子３のアノード端子およびカソード端子のそれぞれを、配線基板２に設けられたアノード電極およびカソード電極とそれぞれ電気的に接続することに相当する。このとき、導電性接着剤は、発光素子３を配線基板２に固定するとともに、発光素子３と配線基板２に設けられたアノード電極およびカソード電極とを電気的に接続する。

続いて、図９に示すように、配線基板２から保持部材２０を剥離する。このとき、凸部２０Ｖを含む粘着樹脂層２０Ｒの発光素子３に対する接着力は、導電性接着剤による発光素子３と配線基板２との間の接着力よりも小さい。このため、発光素子３は凸部２０Ｖから脱離し、配線基板２側に残る。以上のようにして、第２転写工程が完了する。

ここでは複数の発光素子３を１回の転写工程で移載することが可能な保持部材２０（例えばスタンプ）について説明した。これに対し、保持部材２０は、例えばピックアップ用の冶具であってもよい。当該冶具は、例えば真空吸着冶具であり、発光素子３の発光面３Ｅを吸着することで発光素子３を移載基板１０から剥離し、保持する。また、保持部材２０は、１つの発光素子３のみを保持可能なものであって、移載基板１０と配線基板２との間を複数回往復することで複数の発光素子３の転写を行うものでもよい。

次に、図２に示すように、配線基板２に移載する発光素子３の種類の数に応じて、ステップＳ１およびＳ２を繰り返し行う。例えば、配線基板２に図１に示すような赤発光素子３Ｒ、緑発光素子３Ｇおよび青発光素子３Ｂを混載させる場合が考えられる。その場合、赤発光素子３Ｒが複数設けられた素子形成基板、緑発光素子３Ｇが複数設けられた素子形成基板、および、青発光素子３Ｂが複数設けられた素子形成基板のそれぞれから発光素子３を１つの配線基板２に移載する必要がある。よって、第１転写工程および第２転写工程を、発光素子３の種類の数だけ繰り返して行う。これにより、図１０に示すように、配線基板２に、互いに異なる種類の発光素子である赤発光素子３Ｒ、緑発光素子３Ｇおよび青発光素子３Ｂを混載する。以上の工程により、図１および図１０に示す発光装置１が略完成する。

なお、第１転写工程および第２転写工程を、発光素子３の種類の数だけ繰り返して行う場合、複数の種類の発光素子３を転写する対象である配線基板２は１つであるが、使用する移載基板１０は発光素子３の種類毎に異なるものを用い、使い回しはしない。

＜移載基板の構造＞
次に、移載基板１０について説明する。図１１は、移載基板１０の一構成例を示す斜視図である。図１２は、移載基板１０の一構成例を示す断面図および平面図である。当該断面図は、図１２に示すＸ－Ｚ平面に沿う断面であって、凸部１０Ｖを含む断面を示している。

移載基板１０において、発光素子３を保持する保持面１０Ａは、粘着性を有する凹凸面である。保持面１０Ａは、ベース部１０Ｂから突出した複数の凸部１０Ｖを有している。凸部１０Ｖのそれぞれは、矩形に形成されている。複数の凸部１０Ｖは、Ｘ方向およびＹ方向においてマトリクス状に配列されている。凸部１０Ｖの配列は、図示した例に限らず、最密充填配列、千鳥配列またはランダム配列などであってもよい。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交する方向である。支持基板１０Ｓの上面およびベース部１０Ｂの上面のそれぞれはＸ－Ｙ平面に沿う面であり、Ｚ方向に対して垂直な面である。

このような移載基板１０において、ベース部１０Ｂと凸部１０Ｖとが同一材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。ここでは、ベース部１０Ｂと凸部１０Ｖとは同一材料で構成され、互いに一体となっている。移載基板１０のうち、少なくとも凸部１０Ｖは、例えば、シリコーン系、アクリル系またはエポキシ系などの自己粘着性を有するとともに、弾性を有する材料を用いて形成されている。

図１３に、本実施の形態の移載基板と、移載基板に主面（素子形成面）を対向させた素子形成基板との断面図を示し、移載基板と発光素子との平面図を示す。当該断面図においては、図５を用いて説明した製造工程と同様に、発光素子３を凸部１０Ｖに接着させた状態の断面を示している。当該平面図では素子形成基板４の図示を省略し、発光素子３を破線で示している。図１３では、例えば図５に示した断面図と異なり、隣り合う凸部１０Ｖ同士の間に、粘着樹脂層１０Ｒに接しない発光素子３が１つだけ存在する場合の構造を示している。

図１３に示すように、発光素子３は、Ｘ方向およびＹ方向においてマトリクス状に配列されている。発光素子３の配列は、図示した例に限らず、最密充填配列、千鳥配列またはランダム配列などであってもよい。破線で示す一部の発光素子３は、平面視において、複数の凸部１０Ｖのそれぞれに重畳している。

ここで、Ｘ方向における発光素子３の幅ｗ１は、例えば１５μｍである。Ｙ方向における発光素子３の幅ｗ２は、例えば３０μｍである。Ｚ方向における発光素子３の高さ（厚さ）ｈ１は、例えば８μｍである。Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う発光素子３同士のピッチ（配置周期）ｐは、例えば５０μｍである。ここでいうピッチｐは、Ｘ方向またはＹ方向において、隣り合う発光素子３の中心同士の距離を指す。Ｘ方向において隣り合う発光素子３同士の距離は３５μｍであり、Ｙ方向において隣り合う発光素子３同士の距離は２０μｍである。

また、Ｘ方向における凸部１０Ｖの幅Ｗ１は、例えば２５μｍである。Ｙ方向における凸部１０Ｖの幅Ｗ２は、例えば４０μｍである。Ｚ方向における凸部１０Ｖの高さ（厚さ）Ｈ１は、例えば１０μｍである。Ｚ方向におけるベース部１０Ｂの高さ（厚さ）Ｈ２は、例えば１０μｍである。Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士のピッチ（配置周期）Ｐは、例えば１００μｍである。ここでいうピッチＰは、Ｘ方向またはＹ方向において、隣り合う凸部１０Ｖの中心同士の距離を指す。Ｘ方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士の距離は７５μｍであり、Ｙ方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士の距離は６０μｍである。ここでは、隣り合う凸部１０Ｖ同士のピッチＰは、移載基板１０に対向して貼り合わされる素子形成基板４に設けられた発光素子３同士のピッチｐの２倍以上の大きさを有している。

上記のように、Ｘ方向およびＹ方向のいずれにおいても発光素子３の幅は凸部１０Ｖの幅よりも小さい。また、Ｘ方向およびＹ方向における凸部１０Ｖ同士の間の距離は、発光素子３の幅ｗ１、ｗ２のいずれよりも大きい。Ｘ方向およびＹ方向における発光素子３同士の間の距離は、凸部１０Ｖの幅Ｗ１、Ｗ２のいずれよりも大きい。したがって、１つの発光素子３が接する凸部１０Ｖは、１つのみである。ここでは、平面視において互いに隣り合う凸部１０Ｖのそれぞれの上面に発光素子３が接着される。また、Ｘ方向およびＹ方向のいずれにおいても、隣り合う凸部１０Ｖ同士の間には、粘着樹脂層１０Ｒと接しない発光素子３が存在する。このような発光素子３は、図６を用いて説明したように、転写工程を行っても移載基板１０側には残らず、素子形成基板４側に残る。Ｘ方向またはＹ方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士の間で、粘着樹脂層１０Ｒと接しない発光素子３は複数並んでいてもよい。

Ｚ方向における凸部１０Ｖの高さ（厚さ）Ｈ１は、例えば５～２０μｍとすることが好ましい。これは、高さＨ１が５μｍ未満であると、図５を用いて説明した接着工程において、凸部１０Ｖと対向しない発光素子３が粘着樹脂層１０Ｒに接着される虞があるためである。また、高さＨ１が２０μｍより大きいと、第１転写工程を行った際に、発光素子３に位置ずれが生じ易くなる。したがって高さＨ１は、より具体的には、１０μｍとすることが望ましい。

＜本実施の形態の効果＞
次に、図１７および図１８を用いて、本実施の形態の効果について説明する。図１７および図１８は、比較例である移載基板を用いた発光装置の製造工程を示す断面図である。図１７に示す工程は、図５を用いて説明した工程に対応し、図１８に示す工程は、図６を用いて説明した工程に対応する。

比較例では、保持面３０Ａが平坦であり凸部および凹部が存在しない粘着樹脂層３０Ｒを備えた移載基板３０を用いている。ここでは、図１７に示すように、複数の発光素子３を有する素子形成基板４の主面を保持面３０Ａに押し付けることで、全ての発光素子３を移載基板３０側に接着させる。続いて、移載基板３０側に残したい発光素子３のみにレーザー光を照射することで、それらの発光素子３を素子形成基板４から離脱させる。

次に、図１８に示すように、素子形成基板４を移載基板３０から剥離する。粘着樹脂層３０Ｒの発光素子３に対する接着力は、素子形成基板４の、レーザー照射されていない発光素子３に対する接着力よりも小さい。このため、素子形成基板４を移載基板３０から剥離すると、発光素子３は粘着樹脂層３０Ｒから離脱し、素子形成基板４側に保持される。

この工程において、粘着樹脂層３０Ｒは柔らかいため、発光素子３から離れるまでに素子形成基板４側に伸びる。その結果、伸びた粘着樹脂層３０Ｒによって、移載基板３０側に残る発光素子３に位置ずれが生じる問題、または、移載基板３０側に残る発光素子３が転倒する問題が生じやすくなる。このことは、発光素子の移載効率の低下の原因となる。すなわち、発光装置の製造に要する時間の増大、歩留まりの低下、表示装置の製造コストの増大などの問題が生じ得る。

また、支持基板３０Ｓ上の粘着樹脂層３０Ｒと、素子形成基板４上に並ぶ全ての発光素子３とが密着するため、移載基板３０から素子形成基板４を剥離する際に必要な力が増大する。つまり、剥離のために要するエネルギーが増大するため、発光素子の移載効率の低下を引き起こし、発光装置の製造コストが増大する。

そこで、本実施の形態では、図４～図６を用いて説明したように、転写させた発光素子３のみを粘着樹脂層１０Ｒに接触させるために、保持面１０Ａに複数の凸部１０Ｖを設けている。その結果、転写させたい発光素子３以外には粘着樹脂層１０Ｒが接触しないため、
粘着樹脂層１０Ｒの変形を防ぐことができる。よって、比較例に比べ、発光素子３の位置ずれおよび転倒が生じる危険性を低減できる。

また、ここでは、転写させたい発光素子３と移載基板１０上の粘着樹脂層１０Ｒとだけが互いに密着している。このため、比較例に比べ、移載基板１０から素子形成基板４を剥離する際に必要な力を軽減できる。

以上により、本実施の形態の移載基板を用いることで、発光装置を製造する際の発光素子の移載効率を高められる。

＜変形例１＞
図１４に示すように、本実施の形態の移載基板１０は、ベース部１０Ｂ（図４および図１２参照）を有していなくてもよい。図１４に示すように、本変形例では、互いに離間する粘着樹脂層である凸部１０Ｖが支持基板１０Ｓに直接接着されている。つまり、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凸部１０Ｖ同士の間では、支持基板１０Ｓの上面が露出している。このような移載基板１０であっても、図４～図６を用いて説明した移載基板と同様の効果を得られる。また、隣り合う凸部１０Ｖ同士の間に粘着樹脂層が存在していないため、素子形成基板４を移載基板１０により強く押し付けた場合でも、平面視において凸部１０Ｖと重ならない発光素子３が粘着樹脂層に接着することを防げる。

＜変形例２＞
図１５に示すように、１つの凸部１０Ｖの上面に対し複数の発光素子３を接触させ、これにより転写を行ってもよい。本変形例では、凸部１０ＶのＸ方向若しくはＹ方向またはその両方の幅は、図１２および図１３に示した凸部１０Ｖの幅よりも大きい。素子形成基板４から移載基板１０へ一部の発光素子３を移載する第１転写工程では、凸部１０Ｖに接着された発光素子３の全てに対しレーザー照射を行う。

このようにして、１つの凸部１０Ｖの上面に対し複数の発光素子３を転写することで、発光装置１における発光素子３の様々なレイアウトに対応できる。

＜変形例３＞
図１６に示すように、Ｘ方向若しくはＹ方向またはその両方に並ぶ複数の凸部１０Ｖに対し１つの発光素子３を接触させてもよい。本変形例では、凸部１０ＶのＸ方向若しくはＹ方向またはその両方の幅は、図１２および図１３に示した凸部１０Ｖの幅よりも小さい。また、凸部１０Ｖのそれぞれは半球状の形状を有している。また、移載基板１０に転写しようとする発光素子３と平面視で重なる領域内で、Ｘ方向若しくはＹ方向またはその両方において隣り合う凸部１０Ｖのピッチは、図１２および図１３に示した凸部１０Ｖ同士のピッチＰよりも小さい。このため、複数の凸部１０Ｖの上端が、１つの発光素子３の底部に接している。Ｘ方向において、発光素子３の幅が１５μｍのとき、発光素子３に接触する複数の凸部１０Ｖのそれぞれの幅は、例えば３μｍである。

ただし、移載基板１０に転写しようとする発光素子３以外の発光素子３と平面視において重なる粘着樹脂層１０Ｒ上には、凸部１０Ｖは形成されていない。すなわち、移載基板１０に転写しようとする発光素子３以外の発光素子３と平面視において重なる領域を挟んで所定の方向に隣り合う凸部１０Ｖ同士の間の距離は、当該発光素子３の当該方向における幅よりも大きい。このため、素子形成基板４から移載基板１０へ一部の発光素子３を移載する第１転写工程において、他の一部の発光素子３が粘着樹脂層１０Ｒに接着されることを防げる。よって、図４～図６を用いて説明した移載基板と同様の効果を得られる。

以上、実施の形態および代表的な変形例について説明したが、上記した技術は、例示した変形例以外の種々の変形例に適用可能である。例えば、上記した変形例同士を組み合わせてもよい。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、発光装置の製造に利用可能である。

１ 発光装置
２ 配線基板
３ 発光素子
３Ｂ 青発光素子
３Ｅ 発光面
３Ｇ 緑発光素子
３Ｒ 赤発光素子
３Ｔ 端子
４ 素子形成基板
１０、３０ 移載基板
１０Ａ、３０Ａ 保持面
１０Ｂ ベース部
１０Ｒ、２０Ｒ、３０Ｒ 粘着樹脂層
１０Ｓ、２０Ｓ、３０Ｓ 支持基板
１０Ｖ、２０Ｖ 凸部
２０ 保持部材

Claims (9)

1. 発光素子を一時的に保持する移載基板であって、
   第１面および前記第１面の反対側の第２面を備えた支持基板と、
   前記支持基板の前記第１面上に形成され、前記第１面に沿う第１方向に複数並ぶ凸部と、
   を有し、
   複数の前記凸部のそれぞれの上面は、前記発光素子の端子側に接触する粘着性の保持面を構成し、
   １つの前記発光素子が接着される前記凸部は、１つであり、
   前記第１方向において隣り合う前記凸部同士の間の上面は、平坦である、移載基板。
2. 請求項１記載の移載基板において、
   複数の発光素子が並ぶ第１基板の主面と前記第１面とが対向し、一部の前記発光素子が前記凸部の前記上面に接触したとき、前記第１基板の前記主面に並ぶ前記複数の発光素子のうち、平面視において前記凸部と離間する発光素子は、前記移載基板と離間している、移載基板。
3. 請求項１記載の移載基板において、
   前記支持基板の前記第１面と複数の前記凸部との間には、前記第１面を覆い複数の前記凸部と接する粘着性の樹脂層が形成されている、移載基板。
4. 請求項１記載の移載基板において、
   互いに隣り合う前記凸部同士の間では、前記支持基板の前記第１面が露出している、移載基板。
5. 請求項１記載の移載基板において、
   複数の発光素子が並ぶ第１基板の主面と前記第１面とが対向し、一部の前記発光素子が前記凸部の前記上面に接触したとき、前記第１方向において隣り合う前記凸部同士の配置周期は、前記第１方向において隣り合う前記発光素子同士の配置周期の２倍以上の大きさを有している、移載基板。
6. 請求項１記載の移載基板において、
   前記凸部の高さは、５～２０μｍである、移載基板。
7. 請求項１記載の移載基板において、
   １つの前記凸部の前記上面には、複数の前記発光素子が接触する、移載基板。
8. 請求項６記載の移載基板において、
   前記凸部の形状は、立方体である、移載基板。
9. 発光素子を一時的に保持する移載基板であって、
   第１面および前記第１面の反対側の第２面を備えた支持基板と、
   前記支持基板の前記第１面上に形成され、前記第１面に沿う第１方向に複数並ぶ凸部と、
   を有し、
   複数の前記凸部のそれぞれの上面は、前記発光素子の端子側に接触する粘着性の保持面を構成し、
   １つの前記発光素子は、複数の前記凸部に接触し、
   前記第１方向において隣り合う前記凸部同士の間の上面は、平坦である、移載基板。

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