JP6104832B2 - 発光素子組立体及びその製造方法、並びに、表示装置 - Google Patents

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Description

本開示は、発光素子組立体及びその製造方法、並びに、表示装置に関する。
近年、軽量、薄型の画像表示装置として、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る発光素子を表示画素に用いた発光素子・表示装置が注目を集めている。発光素子・表示装置では、見る角度によってコントラストや色合いが変化する視野角依存性が無く、色を変化させる場合の反応速度が早いといった特徴がある。しかしながら、数百万個にも及ぶ発光素子を実装用基板上に歩留り良く実装し、結線することが要求される。そのため、簡易なプロセスで高い歩留りを実現できる方法が必要とされている。
例えば、特開２００４−２７３５９６には、発光素子を一括して実装用基板へ転写する方法が開示されている。具体的には、転写基板上の樹脂層によって発光素子を保持し、発光素子を保持したまま、樹脂層の側から転写基板を実装用基板に貼り合わせた後、樹脂層と転写基板との界面で剥離を行う。こうして、発光素子を実装用基板にアセンブリすることができる。
特開２００４−２７３５９６
通常、発光素子はモールド部によってモールドされており、モールド部の下面からパッド部が突出している。パッド部の厚さは１μｍ程度と薄い。それ故、発光素子のアセンブリ時、パッド部に損傷が発生する虞がある。また、実装用基板に発光素子を実装した後、発光素子に欠陥が発見されたときには、実装用基板から発光素子を除去し、欠陥の無い新たな発光素子を実装用基板に再実装しなければならない。然るに、この再実装といったアセンブリ時にも、パッド部に損傷が発生する虞がある。
従って、本開示の目的は、アセンブリ時、パッド部に損傷が発生することの無い構成、構造を有する発光素子組立体及びその製造方法、並びに、係る発光素子組立体を備えた表示装置を提供することにある。
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る発光素子組立体は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えており、
パッド部には、モールド部側に突起した補強部が形成されている。
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る発光素子組立体は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えており、
パッド部上には、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている。
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る表示装置は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成り、
複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部には、モールド部側に突起した補強部が形成されている。
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る表示装置は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成り、
複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部上には、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている。
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えており、
パッド部には、モールド部側に突起した金属層から成る補強部が形成されている発光素子組立体の製造方法であって、
パッド部に凸部を形成した後、パッド部及び凸部上に金属層を形成する補強部形成工程を含む。
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法は、
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えている発光素子組立体の製造方法であって、
パッド部上に、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部を形成する。
本開示の第１の態様にあっては、モールド部側に突起した補強部がパッド部に形成されているので、また、本開示の第２の態様にあっては、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部がパッド部上に形成されているので、パッド部の機械的強度が高くなり、発光素子組立体のアセンブリ時、パッド部に損傷が発生することが無い。また、発光素子組立体全体の大きさの縮小化を図ることができる。更には、補強部の形成には、発光素子組立体の製造プロセスにも依存するが、追加のプロセスが不要な場合もある。
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ、実施例１の発光素子組立体の斜視図、図１Ａの矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図、及び、補強部とモールド部の一部の模式的な断面図である。 図２Ａは、実施例１の発光素子組立体を構成する補強部の平面図、正面図、右側面図であり、図２Ｂは、補強部の模式的な斜視図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の発光素子組立体の製造方法（補強部形成工程）を説明するための凸部等の模式的な一部断面図である。 図４は、実施例１の発光素子組立体の変形例の斜視図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、補強部の変形例の斜視図である。 図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図６Ｄは、実施例２の発光素子組立体等の製造方法を説明するための発光素子等の模式的な一部断面図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、図６Ｄに引き続き、実施例２の発光素子組立体等の製造方法を説明するための発光素子等の模式的な一部断面図である。 図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、図７Ｂに引き続き、実施例２の発光素子組立体等の製造方法を説明するための発光素子等の模式的な一部断面図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、実施例３の発光素子組立体の斜視図、及び、補強部とモールド部の一部の模式的な断面図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法、並びに、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法）
３．実施例２（本開示の第１の態様に係る表示装置）
４．実施例３（本開示の第２の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る表示装置）、その他
［本開示の第１の態様〜第２の態様に係るの発光素子組立体及びその製造方法、並びに、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る表示装置、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る発光素子組立体、あるいは、本開示の第１の態様に係る表示装置に備えられた発光素子組立体において、補強部は金属層から構成されている形態とすることができる。そして、更には、金属層はパッド部上に延在している形態とすることができる。
また、本開示の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法において、金属層は、下地層の形成、及び、下地層上での金属層のメッキ法に基づく形成によって得られる形態とすることができる。但し、金属層の形成方法は、これらの方法に限定するものではなく、例えば、リフトオフ法、あるいは又、物理的気相成長法（ＰＶＤ）や化学的気相成長法（ＣＶＤ）とエッチング技術との組合せを挙げることもできる。そして、更には、金属層はパッド部上に延在している形態とすることができる。
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る発光素子組立体、本開示の第１の態様に係る表示装置に備えられた発光素子組立体、本開示の第１の態様に係る発光素子組立体の製造方法によって得られる発光素子組立体において、補強部は、モールド部に向かって突起している（盛り上がり、あるいは又、隆起している）形態とすることができる。また、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る表示装置に備えられた発光素子組立体、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法によって得られる発光素子組立体において、パッド部は、少なくともモールド部の下面の四隅から突出している形態とすることができ、この場合、補強部は、モールド部の下面の四隅から突出しているパッド部のそれぞれに形成されている形態とすることができる。
以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る表示装置に備えられた発光素子組立体、本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体の製造方法によって得られる発光素子組立体（以下、これらの発光素子組立体を総称して、『本開示の発光素子組立体等』と呼ぶ場合がある）において、発光素子は、例えば、第１化合物半導体層、化合物半導体から成る活性層、及び、第２化合物半導体層の積層構造体から成り、第１化合物半導体層は第１電極に電気的に接続されており、第２化合物半導体層は第２電極に電気的に接続されており、第１電極は、パッド部を構成する第１パッド部に電気的に接続されており、第２電極は、パッド部を構成する第２パッド部に電気的に接続されている形態とすることができる。発光素子として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ素子、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等を挙げることができる。発光素子の大きさ（例えばチップサイズ）は特に制限されないが、発光素子は、典型的には微小なものであり、具体的には、例えば１ｍｍ以下、あるいは、例えば０．３ｍｍ以下、あるいは、例えば０．１ｍｍ以下の大きさのものである。赤色を発光する発光素子、緑色を発光する発光素子及び青色を発光する発光素子として、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いるものを挙げることができ、赤色を発光する発光素子として、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体を用いるものを挙げることもできる。
モールド部は、発光素子の出射する光に対して透明な周知のモールド材料（例えば、感光性のポリイミド樹脂）から構成することができるし、発光素子をモールドする方法は周知の方法とすることができる。
パッド部や、補強部を構成する金属層は、例えば、銅（Ｃｕ）層から構成することができる。モールド部に向かって突起している（盛り上がり、あるいは又、隆起している）補強部の形状として、例えば、矩形形状（一辺がパッド部に接続されている）、錐形状（１つの側面から金属層が除去されたものを含む）、切頭錐形状（１つの側面から金属層が除去されたものを含む）、伏せた椀を水平ではない仮想平面で切断した形状（切断面から金属層が除去されたものを含む）、対向する２つの側面が三角形形状を有し、対向する２つの側面を構成する三角形の各辺を結ぶ２つの側面が矩形形状を有し、辺の数が５、頂点の数が２である形状（矩形形状の１つの側面から金属層が除去されたものを含む）を挙げることができるが、これらに限定するものではない。
パッド部に補強部が形成された発光素子組立体（本開示の第１の態様〜第２の態様に係る発光素子組立体）は、表示装置を構成する発光素子組立体の一部であればよく、全ての発光素子組立体をパッド部に補強部が形成された発光素子組立体から構成する必要は無い。但し、全ての発光素子組立体をパッド部に補強部が形成された発光素子組立体から構成してもよいことは云うまでもない。表示装置の用途や機能、表示装置に要求される仕様等に応じて、表示装置を構成する発光素子組立体の数、種類、実装（配置）、間隔等が決められる。赤色を発光する発光素子組立体、緑色を発光する発光素子組立体及び青色を発光する発光素子組立体から表示装置を構成すれば、カラー表示の発光素子・表示装置を得ることができる。あるいは又、１つの発光素子組立体内に、赤色を発光する発光素子、緑色を発光する発光素子及び青色を発光する発光素子を組み込んでもよい。尚、表示装置には、発光素子組立体を用いたバックライト、発光素子組立体を用いた照明装置も包含される。
カラー表示の発光素子・表示装置から表示装置を構成する場合、発光素子・表示装置における１画素（１ピクセル）は、第１発光素子組立体、第２発光素子組立体及び第３発光素子組立体の組（発光ユニット）から構成されている。また、各発光素子組立体によって副画素が構成される。そして、複数の発光ユニットが、第１の方向、及び、第１の方向と直交する第２の方向に２次元マトリクス状に配列されている。発光ユニットを構成する第１発光素子組立体の数をＮ1、発光ユニットを構成する第２発光素子組立体の数をＮ2、発光ユニットを構成する第３発光素子組立体の数をＮ3としたとき、Ｎ1として１又は２以上の整数を挙げることができるし、Ｎ2として１又は２以上の整数を挙げることができるし、Ｎ3として１又は２以上の整数を挙げることができる。Ｎ1とＮ2とＮ3の値は、等しくともよいし、異なっていてもよい。Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3の値が２以上の整数である場合、１つの発光ユニット内において、発光素子組立体は直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。（Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3）の値の組合せとして、限定するものではないが、（１，１，１）、（１，２，１）、（２，２，２）、（２，４，２）を例示することができる。
凸部は、例えば、レジスト材料や、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等の絶縁材料、パッド部を構成する材料以外の材料であって、形成が容易な金属材料等から構成することができる。凸部をレジスト材料から構成する場合、グレースケールマスクやハーフトーンマスクを用いたレジスト材料の露光、現像、及び、ベーキングに基づき凸部を形成することができるし、レジスト材料をリフローさせることで凸部を形成することができる。凸部を絶縁材料から構成する場合、レジスト材料からエッチング用マスクを形成した後、エッチバックを行うことで凸部を形成することができる。その他、凸部を形成する方法として、電解メッキ法や無電解メッキ法等の液相成長法等を挙げることができる。凸部は最終的に除去してもよいし、そのまま残しておいてもよい。下地層は、例えば、銅層（上層）／チタン層（下層）、金層（上層）／チタン層（下層）、アルミニウム層（ニッケル無電解メッキの下地層）、パラジウム触媒層等から構成することができ、下地層の形成方法として、真空蒸着法、スパッタリング法、等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法、スプレー法を挙げることができる。金属層を形成するためのメッキ法は、具体的には、電解メッキ法である。あるいは又、金属層を形成するためのメッキ法として、所謂セミアディティブ法を含む無電解メッキ法を採用してもよい。補強部を中空とし、補強部の中空部分にモールド材料を充填すれば、パッド部の機械的強度の一層の向上を図ることができる。
実施例１は、本開示の第１の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法に関する。実施例１の発光素子組立体の斜視図を図１Ａに示し、図１Ａの矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図を図１Ｂに示し、補強部とモールド部の一部の模式的な断面図を図１Ｃに示す。また、補強部の平面図、正面図、右側面図を図２Ａに示し、補強部の模式的な斜視図を図２Ｂに示す。尚、発光素子組立体の下には実装用基板が配されているが、図１Ａではこの実装用基板の図示を省略している。
実施例１の発光素子組立体１０は、
発光素子２０、
発光素子２０をモールドしたモールド部３０、並びに、
モールド部３０の下面から突出し、発光素子２０に電気的に接続されたパッド部４０（第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂ）、
を備えている。そして、パッド部４０には補強部４１が形成されている。具体的には、パッド部４０には、モールド部側に突起した（盛り上がり、あるいは又、隆起している）補強部４１が形成されている。即ち、パッド部４０には、３次元構造（立体的な構造）を有する補強部４１が形成されている。発光素子２０は、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る。
ここで、補強部４１は、金属層４２、具体的には、銅（Ｃｕ）層から構成されているし、パッド部４０も、銅（Ｃｕ）層から構成されている。そして、金属層４２はパッド部４０上に延在している。また、補強部４１は、感光性のポリイミド樹脂から成るモールド部３０に向かって突起している。パッド部４０は、少なくともモールド部３０の下面の四隅から突出している。補強部４１の先端部は、モールド部３０に埋め込まれている（図１Ｃ参照）。尚、補強部４１は、モールド部３０の下面の四隅から突出しているパッド部４０のそれぞれに、合計、４箇所、形成されている。但し、図１Ａには、３箇所の補強部４１のみを図示しており、隠れて見えない１箇所の補強部の図示は省略した。
補強部４１は、具体的には、対向する２つの側面４１Ａ，４１Ｃが三角形形状を有し、対向する２つの側面４１Ａ，４１Ｃを構成する三角形の各辺を結ぶ２つの側面４１Ｂ，４１Ｄが矩形形状（側面４１Ｂは台形形状、側面４１Ｄは長方形形状）を有し、辺の数が５、頂点の数が２である形状である。尚、矩形形状（具体的には、台形形状）の１つの側面４１Ｂからは金属層４２が除去されており、補強部４１はほぼ中空である。
以下、実施例１の発光素子組立体の製造方法（具体的には、補強部形成工程）を、凸部等の模式的な斜視図である図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。
［工程−１００］
予め、発光素子２０、及び、発光素子２０に電気的に接続されたパッド部４０を備えた発光素子チップを製造しておく。尚、このような発光素子チップの具体的な製造方法に関しては、実施例２において説明する。
［工程−１１０］
そして、パッド部４０に凸部（補強部４１を形成するための基部）５０を形成する（図３Ａ参照）。尚、パッド部４０は、厚さ１．０μｍの銅層から成る。具体的には、パッド部４０の上に、レジスト材料から成る凸部５０を、レジスト材料の露光、現像、及び、ベーキングに基づき形成する。尚、露光用マスクとしてグレースケールマスクを用いたが、これに限定するものではない。凸部５０の外形は、対向する２つの側面５０Ａ，５０Ｃが三角形形状を有し、対向する２つの側面５０Ａ，５０Ｃを構成する三角形の各辺を結ぶ２つの側面５０Ｂ，５０Ｄが矩形形状（側面５０Ｂは台形形状、側面５０Ｄは長方形形状）を有し、辺の数が５、頂点の数が２である形状である。尚、便宜上、凸部５０の側面５０Ｂに斜線を付した。
［工程−１２０］
その後、パッド部４０及び凸部５０上に金属層４２を形成する。ここで、金属層４２は、下地層５１の形成、及び、下地層５１上での金属層４２のメッキ法（具体的には、電解メッキ法）に基づく形成によって形成される。即ち、金属層４２の形成はセミアディティブ法に基づき行われる。具体的には、全面にスパッタリング法に基づき、厚さ５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層及び厚さ２００ｎｍの銅（Ｃｕ）層を順次形成することで、下地層５１を得ることができる。次いで、金属層４２を形成しない領域を覆うレジストマスクを形成し、電解メッキ法に基づき、レジストマスクで覆われていない下地層５１の部分の上に、厚さ２μｍの銅層から成る金属層４２を形成する（図３Ｂ参照）。尚、凸部５０の側面５０Ｂはレジストマスクで覆われており、凸部５０の側面５０Ｂには金属層４２は形成されない。その後、レジストマスクを除去し、更に、下地層５１をソフト・エッチングによって除去した後、凸部５０を除去する。その後、発光素子２０をモールド材料を用いてモールドすることで、発光素子２０をモールドしたモールド部３０を得ることができる。こうして、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示す構造、即ち、モールド部側に突起した補強部４１がパッド部４０（第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂ）に形成された構造を得ることができる。
以上のように、実施例１の発光素子組立体にあっては、モールド部側に突起した、３次元構造（立体的な構造）を有する補強部がパッド部に形成されているので、後の工程における発光素子組立体のアセンブリ時、パッド部に損傷が発生することが無い。
実施例１の発光素子組立体の変形例の斜視図を図４に示すように、補強部４１がモールド部３０と離間して設けられていてもよい。また、モールド部３０に向かって突起した補強部４１の下にモールド材料が充填されている構造を採用してもよい。あるいは又、図５Ａに模式的な斜視図を示すように、モールド部３０に向かって突起した補強部１４１を、矩形形状（一辺がパッド部４０に接続されている）とすることもできる。尚、このような構成にあっては、補強部１４１の先端部が、モールド部３０に接しているか、モールド部３０に埋め込まれている構造を採用することが好ましく、あるいは、モールド部３０に向かって突起した補強部１４１の下にモールド材料が充填されている構造を採用することが好ましい。あるいは又、図５Ｂに模式的な斜視図を示すように、モールド部３０に向かって突起した補強部２４１を、伏せた椀を水平ではない仮想平面（具体的には、垂直面）で切断した形状（図示した例では、切断面から金属層が除去されている）とすることもできる。あるいは又、錐形状（１つの側面から金属層が除去されたものを含む）、切頭錐形状（１つの側面から金属層が除去されたものを含む）とすることもできる。
実施例２は、本開示の第１の態様に係る表示装置、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る発光素子を表示画素に用いた発光素子・表示装置に関する。実施例２の表示装置は、発光素子２０；発光素子２０をモールドしたモールド部３０；並びに、モールド部３０の下面から突出し、発光素子２０に電気的に接続されたパッド部４０を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る。そして、複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部４０には、補強部４１が形成されている。具体的には、複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部４０には、モールド部側に突起した（盛り上がり、あるいは又、隆起している）補強部４１が形成されている。即ち、複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体は、実施例１において説明した発光素子組立体１０から構成されている。
実施例１において説明した発光素子組立体１０、あるいは又、後述する実施例３の発光素子組立体１０から構成される発光素子組立体は、表示装置を構成する発光素子組立体の一部であればよく、全ての発光素子組立体を、実施例１において説明した発光素子組立体１０、あるいは又、後述する実施例３の発光素子組立体１０から構成する必要は無い。但し、全ての発光素子組立体を、実施例１において説明した発光素子組立体１０、あるいは又、後述する実施例３の発光素子組立体１０から構成してもよいことは云うまでもない。特に、実装用基板に発光素子組立体を実装した後、発光素子組立体（具体的には、発光素子）に欠陥が発見されたときには、実装用基板から発光素子組立体を除去し、新たな欠陥の無い発光素子組立体を実装用基板に再実装しなければならないが、この再実装に用いる発光素子組立体を、実施例１において説明した発光素子組立体１０、あるいは又、後述する実施例３の発光素子組立体１０から構成することが好適である。
以下、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃを参照して、実施例２の表示装置の組み立て方法を説明するが、これらの図面は、図１Ａの矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部断面図である。
［工程−２００］
先ず、周知の方法に基づき、発光素子製造用基板７０の第１面７０Ａの上に、第１化合物半導体層６１、化合物半導体から成る活性層６３、及び、第２化合物半導体層６２から成る積層構造体６０を、例えば、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成し、更に、積層構造体６０上に第２電極６５を形成する。尚、積層構造体６０を構成する第１化合物半導体層６１、活性層６３、及び、第２化合物半導体層６２、並びに、第２電極６５の組成、構成、構造は、発光素子に要求される仕様に基づき決定すればよい。次いで、素子分離のために、第２電極６５、積層構造体６０を、例えば、エッチングし、あるいは、ミーリングする。こうして、図６Ａに示すように、第２電極が形成され、素子分離された積層構造体６０を得ることができる。尚、以降の図面においては、第２電極６５の図示を省略する場合がある。
［工程−２１０］
未硬化の接着剤層７２が全面に形成された支持基板７１を準備する。そして、未硬化の接着剤層７２と、積層構造体６０の第２化合物半導体層６２とを接触させ、接着剤層７２を硬化させることで、積層構造体６０を支持基板７１に貼り合わせる（図６Ｂ参照）。その後、発光素子製造用基板７０を裏面７０Ｂからラッピング法やＣＭＰ法によって薄くする。ラッピング法を採用する場合、更に、アンモニア水、過酸化水素水の混合溶液にてエッチングすることで、発光素子製造用基板７０を除去する。次いで、リフトオフ法と真空蒸着法にて第１電極６４を第１化合物半導体層６１上に形成する。こうして、図６Ｃに示す構造を得ることができる。尚、［工程−２００］においては素子分離を行わず、［工程−２１０］において素子分離を行ってもよい。
［工程−２２０］
未硬化の接着剤６６が積層構造体６０を固定すべき部分に形成され、且つ、パッド部４０（第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂ）が形成されたパッド部形成基板７３を準備する（図６Ｄ参照）。尚、パッド部４０は、パッド部形成基板７３の表面に形成された剥離層７４の上に形成されている。そして、未硬化の接着剤６６と、積層構造体６０（具体的には、第１化合物半導体層６１）とを接触させ、例えば、エキシマレーザを接着剤層７２に照射することでレーザ・アブレージョンを生じさせ、積層構造体６０を支持基板７１から除去した後、接着剤６６を硬化させる。こうして、図７Ａに示すように、パッド部形成基板７３上に、接着剤６６によって積層構造体６０が固定された構造（発光素子チップ２１）を得ることができる。その後、第１電極６４と第１パッド部４０Ａとをメッキ法によって電気的に接続する。
［工程−２３０］
次いで、積層構造体６０から第２パッド部４０Ｂの一部の上に亙り、犠牲層７５を形成する（図７Ｂ参照）。積層構造体６０の第２化合物半導体層６２の一部分の上には、犠牲層７５は形成されていない。併せて、第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂの上に、実施例１において説明した凸部５０を形成する（実施例１の［工程−１１０］参照）。凸部５０の形成には、追加のプロセスが不要であり、犠牲層７５を形成するためのマスクのパターンを変更するだけでよい。
［工程−２４０］
次に、第２電極６５から犠牲層７５、第２パッド部４０Ｂの上に亙り、配線層６７を形成する（図８Ａ参照）。こうして、第２電極６５と第２パッド部４０Ｂとが配線層６７で接続された構造を得ることができる。配線層６７の形成と同時に、実施例１において説明したように、パッド部４０に補強部４１を形成する。配線層６７は、補強部４１と同一の方法で、同時に形成することができる。即ち、補強部４１の形成には、追加のプロセスが不要である。次いで、実施例１と同様にして、犠牲層７５を除去することで、図８Ｂに示す構造を得ることができる。尚、犠牲層７５を除去するとき、併せて、凸部５０も除去する（以上の工程に関しては、実施例１の［工程−１２０］を参照）。
［工程−２５０］
その後、発光素子２０をモールド材料を用いてモールドすることで、発光素子２０をモールドしたモールド部３０を得ることができる（図８Ｃ参照）。こうして、第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂがモールド部３０から突出した構造を得ることができる。
［工程−２６０］
接着層が全面に形成された中継基板を準備する。そして、接着層とモールド部３０とを接触させ、接着層にモールド部３０を付着させる。その後、エキシマレーザを剥離層７４に照射することでレーザ・アブレージョンを生じさせ、発光素子組立体１０からパッド部形成基板７３を除去する。その後、中継基板上の発光素子組立体１０のパッド部４０を実装用基板に設けられた配線に電気的に接続し、中継基板を周知の方法で除去する。こうして表示装置を得ることができる。
より具体的には、赤色を発光する第１発光素子組立体が多数、配されたパッド部形成基板から、中継基板の所定の位置に第１発光素子組立体を転写する。また、緑色を発光する第２発光素子組立体が多数、配されたパッド部形成基板から、この中継基板の所定の位置に第２発光素子組立体を転写する。更には、青色を発光する第３発光素子組立体が多数、配されたパッド部形成基板から、この中継基板の所定の位置に第３発光素子組立体を転写する。こうして、中継基板の所望の位置に、第１発光素子組立体、第２発光素子組立体及び第３発光素子組立体の組（発光ユニット）を配置することができる。そして、中継基板上の発光ユニットを構成する各発光素子組立体１０のパッド部４０を実装用基板に設けられた配線に電気的に接続し、中継基板を周知の方法で除去する。こうして表示装置を得ることができる。尚、１画素（１ピクセル）は、第１発光素子組立体、第２発光素子組立体及び第３発光素子組立体の組（発光ユニット）から構成されている。また、各発光素子組立体によって副画素が構成されている。そして、複数の発光ユニットが、第１の方向、及び、第１の方向と直交する第２の方向に２次元マトリクス状に配列されている。後述する実施例３においても同様である。
尚、１画素（１ピクセル）は１つの発光素子組立体から構成され、１つの発光素子組立体内に、赤色を発光する発光素子、緑色を発光する発光素子及び青色を発光する発光素子を組み込んでもよい。後述する実施例３においても同様である。
実施例３は、本開示の第２の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法、並びに、本開示の第２の態様に係る表示装置、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る発光素子を表示画素に用いた発光素子・表示装置に関する。実施例３の発光素子組立体の斜視図を図９Ａに示し、補強部とモールド部の一部の模式的な断面図を図９Ｂに示す。尚、発光素子組立体の下には実装用基板が配されているが、図９Ａではこの実装用基板の図示を省略している。
実施例３の発光素子組立体１０は、
発光素子２０、
発光素子２０をモールドしたモールド部１３０、並びに、
モールド部１３０の下面から突出し、発光素子２０に電気的に接続されたパッド部４０（第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂ）、
を備えている。そして、パッド部４０には補強部４１が形成されている。具体的には、パッド部４０上には、モールド部１３０から延在したモールド部延在部１３１から成る補強部１４１が形成されている。発光素子２０は、具体的には、実施例１と同様に、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る。
ここで、実施例１と同様に、パッド部４０は銅（Ｃｕ）層から構成されているし、モールド部１３０及びモールド部延在部１３１は感光性のポリイミド樹脂から成る。パッド部４０は、少なくともモールド部１３０の下面の四隅から突出している。補強部１４１は、モールド部１３０の下面の四隅から突出しているパッド部４０のそれぞれに、合計、４箇所、形成されている。但し、図９Ａには、３箇所の補強部１４１のみを図示しており、隠れて見えない１箇所の補強部の図示は省略した。
以上のように、実施例３の発光素子組立体にあっては、パッド部４０上には（パッド部４０と接して）、モールド部１３０から延在したモールド部延在部１３１から成る補強部１４１が形成されているので、後の工程における発光素子組立体のアセンブリ時、パッド部に損傷が発生することが無い。
実施例３の表示装置は、発光素子２０；発光素子２０をモールドしたモールド部１３０；並びに、モールド部１３０の下面から突出し、発光素子２０に電気的に接続されたパッド部４０を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る。そして、複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部４０上には、モールド部１３０から延在したモールド部延在部１３１から成る補強部１４１が形成されている。
以下、実施例３の表示装置の組み立て方法を説明する。
［工程−３００］
先ず、実施例２の［工程−２００］〜［工程−２４０］と同様の工程を実行する。但し、［工程−２４０］と同様の工程にあっては、パッド部４０における補強部４１の形成は不要であるが、パッド部４０に補強部４１を形成してもよい。
［工程−３１０］
その後、発光素子２０をモールド材料を用いてモールドすることで、発光素子２０をモールドしたモールド部１３０を得ることができる。尚、このとき、パッド部４０上に、モールド部１３０から延在したモールド部延在部１３１から成る補強部１４１を、同時に形成する。こうして、第１パッド部４０Ａ及び第２パッド部４０Ｂがモールド部１３０から突出し、パッド部４０上に、パッド部４０と接して、モールド部１３０から延在したモールド部延在部１３１から成る補強部１４１が形成された構造を得ることができる。
［工程−３２０］
その後、実施例２の［工程−２６０］と同様の工程を実行することで、表示装置を得ることができる。
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した発光素子組立体、並びに、係る発光素子組立体が組み込まれた発光素子・表示装置、補強部の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。補強部を中空とし、モールド部の形成時、補強部の中空部分にモールド材料を充填すれば、パッド部の機械的強度の一層の向上を図ることができる。金属層の形成は、メッキ法に限定するものではなく、その他、リフトオフ法、ＰＶＤ法やＣＶＤとエッチング技術との組合せに基づき行うこともできる。また、本開示の第１の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法、表示装置と、本開示の第２の態様に係る発光素子組立体及びその製造方法、表示装置とを組み合わせることができることは云うまでもない。
発光ユニットを構成する発光素子組立体として、第１発光素子組立体、第２発光素子組立体、第３発光素子組立体に、更に、第４発光素子組立体、第５発光素子組立体・・・を加えてもよい。尚、これらの発光素子組立体によって副画素が構成され、発光ユニットによって１画素が構成される。このような例として、例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた発光ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた発光ユニットを挙げることができる。画像表示装置（発光素子・表示装置）は、テレビジョン受像機やコンピュータ端末に代表されるカラー表示の平面型・直視型の画像表示装置だけでなく、人の網膜に画像を投影する形式の画像表示装置、プロジェクション型の画像表示装置とすることもできる。尚、これらの画像表示装置においては、限定するものではないが、例えば、第１発光素子組立体、第２発光素子組立体及び第３発光素子組立体のそれぞれの発光／非発光状態を時分割制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式の駆動方式を採用すればよい。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子組立体：第１の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体であって、
パッド部には、モールド部側に突起した補強部が形成されている発光素子組立体。
［Ａ０２］補強部は金属層から構成されている［Ａ０１］に記載の発光素子組立体。
［Ａ０３］金属層はパッド部上に延在している［Ａ０２］に記載の発光素子組立体。
［Ａ０４］補強部は、モールド部に向かって突起している［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の発光素子組立体。
［Ａ０５］パッド部は、少なくともモールド部の下面の四隅から突出している［Ａ０１］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載の発光素子組立体。
［Ｂ０１］《発光素子組立体：第２の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体であって、
パッド部上には、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている発光素子組立体。
［Ｂ０２］パッド部は、少なくともモールド部の下面の四隅から突出している［Ｂ０１］に記載の発光素子組立体。
［Ｃ０１］《表示装置：第１の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置であって、
複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部には、モールド部側に突起した補強部が形成されている表示装置。
［Ｄ０１］《表示装置：第２の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えた発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置であって、
複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体を構成するパッド部上には、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている表示装置。
［Ｅ０１］《発光素子組立体の製造方法：第１の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えており、
パッド部には、モールド部側に突起した金属層から成る補強部が形成されている発光素子組立体の製造方法であって、
パッド部に凸部を形成した後、パッド部及び凸部上に金属層を形成する補強部形成工程を含む発光素子組立体の製造方法。
［Ｅ０２］金属層は、下地層の形成、及び、下地層上での金属層のメッキ法に基づき得られ、又は、リフトオフ法に基づき得られ、又は、物理的気相成長法や化学的気相成長法とエッチング技術との組合せに基づき得られる［Ｅ０１］に記載の発光素子組立体の製造方法。
［Ｅ０３］金属層はパッド部上に延在している［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子組立体の製造方法。
［Ｅ０４］補強部は、モールド部に向かって突起している［Ｅ０１］乃至［Ｅ０３］のいずれか１項に記載の発光素子組立体の製造方法。
［Ｅ０５］パッド部は、少なくともモールド部の下面の四隅から突出している［Ｅ０１］乃至［Ｅ０４］のいずれか１項に記載の発光素子組立体の製造方法。
［Ｆ０１］《発光素子組立体の製造方法：第２の態様》
発光素子、
発光素子をモールドしたモールド部、並びに、
モールド部の下面から突出し、発光素子に電気的に接続されたパッド部、
を備えている発光素子組立体の製造方法であって、
パッド部上に、モールド部から延在したモールド部延在部から成る補強部を形成する発光素子組立体の製造方法。
［Ｆ０２］パッド部は、少なくともモールド部の下面の四隅から突出している［Ｆ０１］に記載の発光素子組立体の製造方法。
１０・・・発光素子組立体、２０・・・発光素子、２１・・・発光素子チップ、３０・・・モールド部、４０・・・パッド部、４０Ａ・・・第１パッド部、４０Ｂ・・・第２パッド部、４１・・・補強部、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ・・・補強部を構成する側面、４２・・・金属層、５０・・・凸部、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ・・・凸部を構成する側面、５１・・・下地層、６０・・・積層構造体、６１・・・第１化合物半導体層、６２・・・第２化合物半導体層、６３・・・活性層、６４・・・第１電極、６５・・・第２電極、６６・・・接着剤、６７・・・配線層、７０・・・発光素子製造用基板、７０Ａ・・・発光素子製造用基板の第１面、７０Ｂ・・・発光素子製造用基板の裏面、７１・・・支持基板、７２・・・接着剤層、７３・・・パッド部形成基板、７４・・・剥離層

Claims (12)

  1. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしており、
    モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側には、突起した補強部が形成されている発光素子組立体。
  2. 補強部は金属層から構成されている請求項１に記載の発光素子組立体。
  3. 補強部は、モールド部に向かって突起している請求項１又は請求項２に記載の発光素子組立体。
  4. パッド部の残部は、少なくとも４箇所、形成されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子組立体。
  5. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしており、
    モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側の上には、モールド部の側面から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている発光素子組立体。
  6. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしている発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置であって、
    複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体において、モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側には、突起した補強部が形成されている表示装置。
  7. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしている発光素子組立体が、複数、２次元マトリクス状に配列されて成る表示装置であって、
    複数の発光素子組立体の内の少なくとも１つの発光素子組立体において、モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側の上には、モールド部の側面から延在したモールド部延在部から成る補強部が形成されている表示装置。
  8. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしており、
    モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側には、金属層から成り、突起した補強部が形成されている発光素子組立体の製造方法であって、
    パッド部の残部に凸部を形成した後、パッド部の残部及び凸部上に金属層を形成する補強部形成工程を含む発光素子組立体の製造方法。
  9. 金属層は、下地層の形成、及び、下地層上での金属層のメッキ法に基づき得られ、又は、リフトオフ法に基づき得られ、又は、物理的気相成長法や化学的気相成長法とエッチング技術との組合せに基づき得られる請求項８に記載の発光素子組立体の製造方法。
  10. 補強部は、モールド部に向かって突起している請求項８又は請求項９に記載の発光素子組立体の製造方法。
  11. パッド部の残部は、少なくとも４箇所、形成されている請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発光素子組立体の製造方法。
  12. 発光素子、モールド部及びパッド部を備えており、
    発光素子はパッド部に電気的に接続されており、
    モールド部は、パッド部の一部及び発光素子をモールドしている発光素子組立体の製造方法であって、
    モールド部によってモールドされていないパッド部の残部のモールド部側の上に、モールド部の側面から延在したモールド部延在部から成る補強部を形成する発光素子組立体の製造方法。
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