KR20180104071A - 표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법 Download PDF

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게이지 혼죠
히데츠구 나미키
야스유키 히구치
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

고휘도화 및 고정밀화를 실현하는 표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법을 제공한다. 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자(21, 22, 23)와, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판(30)과, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 구비한다.

Description

표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법
본 발명은 복수의 발광 소자를 구비하는 표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2016년 3월 2일에 출원된 일본 특허 출원 번호 특원 제2016-040529호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.
미소한 발광 소자를 기판 상에 배열하여 이루어지는 마이크로 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이가 제안되어 있다. 마이크로 LED 디스플레이는, 일반적인 액정 디스플레이에 필요한 백라이트가 생략 가능하게 되므로 디스플레이 자체의 박형화가 도모되는 것 외에, 한층 더한 넓은 색 영역화, 고정밀화 및 전력 절약화를 실현하는 것이 가능하게 된다.
특허문헌 1에는, 적색, 청색, 녹색의 발광 소자를 각각 픽업하여 운반하고, 적색, 청색, 녹색의 발광 소자를 얼라인먼트 실장하여, 발광 소자와 기판을 금속 접합시키는 것이 기재되어 있다.
또한, 비특허문헌 1에는, 웨이퍼 상에 발광 소자를 형성하고, 격자상으로 인접한 P극 또는 N극끼리를 금 와이어로 전기적으로 접속하고, 그 위에 각각 적색, 청색, 녹색의 양자 도트 형광체를 포함하는 수지를 도포하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공표 제2015-500562호 공보
Resonant-enhanced full-color emission of quantum-dot-based micro LED display technology, Optics Express, Vol.23, Issue 25, pp.32504-32515(2015).
특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 실장에 시간이 걸리기 때문에, 스루풋이 매우 나쁘고, 또한 얼라인먼트 어긋남에 의해 수율도 좋지 않다. 또한, 발광 소자를 픽업하여 얼라인먼트하기 때문에, 발광 소자의 간격이 커지고, 고정밀화가 곤란하다.
또한, 비특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 다수의 와이어 본드가 필요하게 되므로, 스루풋이 나쁘고, 또한 극소 전극에 대한 와이어 본드가 되므로, 수율도 좋지 않다. 또한, 발광면 상에 전극 및 와이어가 존재하기 때문에, 광 취출 효율이 저하되고, 고휘도화가 곤란하다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하는 것이며, 고휘도화 및 고정밀화를 실현하는 표시 장치 및 그의 제조 방법, 그리고 발광 장치 및 그의 제조 방법을 제공한다.
본 발명자는 예의 검토를 행한 결과, 이방성 도전 접착제를 사용함으로써, 웨이퍼 상에 형성된 배치로 복수의 발광 소자를 일괄 실장할 수 있고, 고휘도화 및 고정밀화가 가능하다는 것을 알아냈다.
즉, 본 발명에 관한 표시 장치는, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막과, 상기 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 구비한다.
또한, 본 발명에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 상기 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다.
또한, 본 발명에 관한 발광 장치는, 웨이퍼에 형성된 배열로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막을 구비한다.
또한, 본 발명에 관한 발광 장치의 제조 방법은, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 배열된 웨이퍼와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시킨다.
본 발명에 따르면, 이방성 도전 접착제를 사용함으로써, 발광 소자가 웨이퍼 상에 형성된 배치로 복수의 발광 소자를 일괄 실장할 수 있고, 고휘도화 및 고정밀화를 실현할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 하나의 발광 소자의 실장예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은, 도 3의 (A)는 웨이퍼 상의 발광 소자를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 3의 (B)는 발광 소자와 기판의 접속 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 제1 실시 형태의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 4의 (A)는 웨이퍼를 제거하는 공정을 도시하고, 도 4의 (B)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시한다.
도 5는, 제2 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은, 제2 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은, 제3 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은, 제3 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는, 제4 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은, 제4 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 10의 (A)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시하고, 도 10의 (B)는 컬러 필터를 배치하는 공정을 도시한다.
도 11은, 제5 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는, 제5 실시 형태의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 12의 (A)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시하고, 도 12의 (B)는 컬러 필터를 배치하는 공정을 도시한다.
도 13은, 제6 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는, 제6 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는, 제7 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 16은, 제7 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 17은, 제8 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 18은, 제8 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에 관한 표시 장치는, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막과, 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 구비한다.
발광 소자는, 예를 들어 p측의 제1 도전형 전극과 예를 들어 n측의 제2 도전형 전극이 동일측에 배치된 수평 구조여도 되고, 예를 들어 p측의 제1 도전형 전극과 예를 들어 n측의 제2 도전형 전극이 에피택셜층을 개재시켜 서로 대향하여 배치된 수직 구조여도 된다.
발광 소자가 수평 구조인 경우, 제1 도전형 전극 및 제2 도전형 전극의 양쪽 전극을 기판의 전극과 이방성 도전 접속시켜도 되고, 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 어느 한쪽의 전극만을 기판의 전극과 이방성 도전 접속시켜도 된다. 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 어느 한쪽의 전극만을 기판의 전극과 이방성 도전 접속시키는 경우, 예를 들어 인접하는 발광 소자의 n측의 전극을 접속한 패턴을, 예를 들어 매트릭스 배선의 데이터선 또는 어드레스선으로서 형성하고, 그 패턴을 절연막으로 피복한 것이면 바람직하다.
발광 소자가 수직 구조인 경우, 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 어느 한쪽의 전극만을 기판의 전극과 이방성 도전 접속시키고, 다른 쪽의 전극을 투명 전극으로 하여, 예를 들어 매트릭스 배선의 데이터선 또는 어드레스선의 패턴으로서 형성하는 것이 바람직하다.
서브픽셀(부화소)은, 예를 들어 R(적색)G(녹색)B(청색)의 3개로 1화소를 구성해도 되고, RGBW(백색), RGBY(황색)의 4개로 1화소를 구성해도 되고, RG, GB의 2개로 1화소를 구성해도 된다. 또한, 인접하는 서브픽셀에 의한 혼색을 방지하기 위해, 인접하는 발광 소자간이 블랙 매트릭스(BM)로 피복되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼와, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다.
본 실시 형태에서는, 이방성 도전 접착제를 사용함으로써, 발광 소자가 웨이퍼 상에 서브픽셀 단위로 형성된 배치로 복수의 발광 소자를 일괄 실장할 수 있고, 고휘도화 및 고정밀화를 실현할 수 있다. 또한, 웨이퍼 상의 발광 소자를 일괄 실장하기 때문에, 실장 시간이 단축되고, 스루풋 및 수율을 대폭 개선할 수 있다.
이하, 실시 형태로서, 서브픽셀로서 RGB의 3색을 1화소로 하고, 수평 구조의 발광 소자를 사용한 예를 들어 설명한다.
<1. 제1 실시 형태>
[제1 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제1 실시 형태에 관한 표시 장치(11)는, 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 복수의 발광 소자 상에 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 것이다.
즉, 표시 장치(11)는, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖는 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 서브픽셀 단위로 배열되고, 적색광, 녹색광, 청색광으로 각각 변환되는 형광체층(51, 52, 53)을 구비한다.
발광 소자(21, 22, 23)는, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 소위 플립 칩형 LED(Light Emitting Diode)이다. 발광 소자(21, 22, 23)는, 자외광 내지 청색광을 발광하는 것이 바람직하며, 그의 피크 파장은 200nm 내지 500nm의 범위인 것이 바람직하다. 발광 소자(21, 22, 23)의 크기는, 표시 패널의 크기에 맞추어 적절하게 설정할 수 있으며, 직사각형의 긴 변이 0.5mm 이하, 바람직하게는 0.1mm 이하, 보다 바람직하게는 0.01mm 이하이다. 예를 들어, 0.005mm×0.005mm의 사이즈의 LED를 설계하고, 1화소를 9개의 LED로 설계한 경우에 있어서, 3840화소×2160화소를 설계한 경우, 화면 사이즈는 57.6mm×32.4mm이며, 3인치 이상의 웨이퍼를 사용함으로써, 표시 장치를 실현할 수 있다.
발광 소자(21, 22, 23)는, 예를 들어 1화소를 구성하는 RGB의 3색의 각 서브픽셀에 대응하여 기판(30) 상에 배열되고, LED 어레이를 구성한다. RGB의 서브픽셀의 배열 방법으로서는 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열 등을 들 수 있다. 스트라이프 배열은, RGB를 세로 스트라이프상으로 배열한 것이며, 고정밀화를 도모할 수 있다. 또한, 모자이크 배열은, RGB의 동일 색을 비스듬하게 배치한 것이며, 스트라이프 배열보다 자연스러운 화상을 얻을 수 있다. 또한, 델타 배열은, RGB를 삼각형으로 배열하고, 각 도트가 필드마다 반피치 어긋난 것이며, 자연스러운 화상 표시를 얻을 수 있다.
도 2는, 하나의 발광 소자의 실장예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 발광 소자(21)는, 예를 들어 n-GaN을 포함하는 제1 도전형 클래드층(211)과, 예를 들어 InxAlyGa1-x-yN층을 포함하는 활성층(212)과, 예를 들어 p-GaN을 포함하는 제2 도전형 클래드층(213)을 구비하고, 소위 더블 헤테로 구조를 갖는다. 또한, 패시베이션층(214)에 의해 제1 도전형 클래드층(211)의 일부에 형성된 제1 도전형 전극(211a)과, 제2 도전형 클래드층(213)의 일부에 형성된 제2 도전형 전극(213a)을 구비한다. 제1 도전형 전극(211a)과 제2 도전형 전극(213a)의 사이에 전압이 인가되면, 활성층(212)에 캐리어가 집중하고, 재결합함으로써 발광이 발생한다.
기판(30)은, 기재(31) 상에 제1 도전형용 회로 패턴(32)과, 제2 도전형용 회로 패턴(33)을 구비하고, 발광 소자(21)의 제1 도전형 전극(211a) 및 제2 도전형 전극(213a)에 대응하는 위치에 각각 전극을 갖는다. 또한, 기판(30)은, 예를 들어 매트릭스 배선의 데이터선, 어드레스선 등의 회로 패턴을 형성하고, 각 서브픽셀에 대응하는 발광 소자를 온/오프 가능하게 한다.
기판(30)은 투광 기판인 것이 바람직하다. 기재(30)가 투광 기판인 경우, 기재(31)는 유리, PET(polyethylene terephthalate; 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 등의 투명 기재인 것이 바람직하고, 제1 도전형용 회로 패턴(32), 제2 도전형용 회로 패턴(33) 및 그 전극은, ITO(Indium-Tin-Oxide; 인듐-주석-산화물), IZO(Indium-Zinc-Oxide; 인듐-아연-산화물), ZnO(Zinc-Oxide; 아연-산화물), IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide; 인듐-갈륨-아연-산화물) 등의 투명 도전막인 것이 바람직하다. 기판(30)이 투광 기판임으로써, 기판(30)측을 표시면(발광면)으로 하는 것이 가능하게 된다.
이방성 도전막(40)은, 후술하는 이방성 도전 접착제가 경화된 것이며, 발광 소자(21)의 단자(전극(211a, 213a))와 기판(30)의 단자(전극)의 사이에 도전성 입자(41)가 포착됨으로써, 발광 소자(21)와 기판(30)이 이방성 도전 접속된다. 도전성 입자(41)로서는 수지 코어 금속 피복 도전성 입자, 땜납 입자 등의 금속 입자를 사용할 수 있으며, 또한 2종 이상의 금속 입자를 사용할 수 있다. 또한, 도전성 입자(41)의 평균 입경은, 발광 소자(21, 22, 23)의 전극 사이즈에 맞추어 적절하게 설정할 수 있으며, 고정밀화의 관점에서, 5㎛ 이하인 것이 바람직하다.
형광체층(51, 52, 53)은, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광을 각각 적색광, 녹색광, 청색광으로 변환시킨다. 형광체층(51, 52, 53)의 형광체로서는 내열성이 높은 질화물계, 산질화물계를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 형광체로서, 자외광이나 청색광에 반응하여, 양자 도트의 입경에 따른 색의 광을 발하는 양자 도트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 소자(21, 22, 23)가 청색광인 경우, 청색광으로 변환되는 형광체층을 배치하지 않고, 투과시키면 된다.
발광 소자(21, 22, 23)가 청색 LED인 경우, 청색광을 적색광으로 변환시키는 형광체를 함유하는 R 형광체층과, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 형광체를 함유하는 G 형광체층이 배열된다. 청색광을 적색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 (Ca,Sr)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr)AlSiN3:Eu, CaSiN2:Eu 등을 사용할 수 있다. 청색광을 녹색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 ZnS:Cu,Al, SrGa2S4:Eu, (Ba,Sr)2SiO4:Eu, SrAl2O4:Eu, (Si,Al)6(O,N)8:Eu 등을 사용할 수 있다.
또한, 발광 소자(21, 22, 23)가 근자외광인 경우, 근자외광을 적색광으로 변환시키는 형광체를 함유하는 R 형광체층과, 근자외광을 녹색광으로 변환시키는 형광체를 함유하는 G 형광체층과, 근자외광을 청색광으로 변환시키는 형광체를 함유하는 B 형광체층이 배열된다. 근자외광을 적색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 CaAlSiN3:Eu 등을 사용할 수 있다. 근자외광을 녹색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 β-SiAlON:Eu 등을 사용할 수 있다. 근자외광을 청색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu, BaMgAl10O17:Eu, (Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu 등을 사용할 수 있다.
이러한 표시 장치(11)에 따르면, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광이 효율적으로 형광체층에 방출되기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제1 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제1 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 부재 배치 공정에 있어서, 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 복수의 발광 소자 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 것이다.
즉, 표시 장치(11)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖는 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 복수의 발광 소자 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(11)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
도 3의 (A)는 웨이퍼 상의 발광 소자를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 3의 (B)는 발광 소자와 기판의 접속 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 3의 (A)에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(21, 22, 23)는, 웨이퍼(20) 상에 RGB 서브픽셀의 배열로 형성되어 있다. 웨이퍼(20)는 사파이어 기판, SiC 기판, GaN 기판, Si 기판 등의 성장 기판인 것이 바람직하다.
이어서, 기판(30) 상에 이방성 도전 접착제를 도포 또는 첩부하고, 발광 소자(21, 22, 23)의 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 이방성 도전 접착제측으로 하여 얼라인먼트 탑재하고, 웨이퍼(20) 상에서 압박한다. 예를 들어, 이방성 도전 접착제가 열경화성인 경우, 열압착 조건으로서는, 예를 들어 온도 150℃ 내지 260℃, 시간 10초 내지 300초, 압력 10MPa 내지 60MPa인 것이 바람직하다. 이방성 도전 접착제가 경화됨으로써, 이방성 도전막(40)이 형성된다.
또한, 복수의 발광 소자가 형성된 웨이퍼를 복수회 얼라인먼트 탑재하여 이방성 도전 접속시켜도 된다. 이에 의해, 대형 표시 장치를 제조할 수 있다.
이방성 도전 접착제는, 도전성 입자(41)가 결합제(접착제 성분) 중에 분산된 것이며, 그 형상은 페이스트, 필름 등이며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다.
도전성 입자의 평균 입경은, 발광 소자의 전극 사이즈에 맞추어 적절하게 설정할 수 있으며, 고정밀화의 관점에서, 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 도전성 입자로서는 금속 피복 수지 입자와 땜납 입자를 병용하는 것이 바람직하다.
금속 피복 수지 입자는 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌(AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등의 수지 입자의 표면을 Au, Ni, Zn 등의 금속으로 피복한 금속 피복 수지 입자이다. 금속 피복 수지 입자는, 압축 시에 찌부러지기 쉽고, 변형되기 쉽기 때문에, 배선 패턴과의 접촉 면적을 크게 할 수 있고, 또한 배선 패턴의 높이의 변동을 흡수할 수 있다.
또한, 땜납 입자는, 예를 들어 JIS Z 3282-1999에 규정되어 있는, Sn-Pb계, Pb-Sn-Sb계, Sn-Sb계, Sn-Pb-Bi계, Bi-Sn계, Sn-Cu계, Sn-Pb-Cu계, Sn-In계, Sn-Ag계, Sn-Pb-Ag계, Pb-Ag계 등으로부터, 전극 재료, 접속 조건 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 땜납 입자의 형상은 입상, 인편상 등으로부터 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 땜납 입자는, 도전성 입자보다 평균 입경이 작은 것이 바람직하며, 땜납 입자의 평균 입경은, 도전성 입자의 평균 입경의 20％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하다. 땜납 입자가 도전성 입자에 대하여 지나치게 작으면, 압착 시에 땜납 입자가 대향하는 단자간에 포착되지 않고, 금속 결합하지 않기 때문에, 우수한 방열 특성 및 전기 특성을 얻을 수 없다. 한편, 땜납 입자가 도전성 입자에 대하여 지나치게 크면, 예를 들어 LED 칩의 에지 부분에서 땜납 입자에 의한 숄더 터치가 발생하여 누설이 발생하고, 제품의 수율이 나빠진다.
접착 성분으로서는, 종래의 이방성 도전 접착제나 이방성 도전 필름에 있어서 알려져 있는 열경화형, 자외선 경화형, 열ㆍ자외선 병용형 등의 접착제 조성물을 사용할 수 있다. 접착제 조성물로서는 에폭시계 접착제, 아크릴계 접착제 등을 사용할 수 있으며, 그 중에서도 수소 첨가 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물, 복소환계 에폭시 화합물 등을 주성분으로 한 에폭시 경화계 접착제를 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서도 광투과성, 속경화성이 우수한 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지 등의 수소 첨가 에폭시 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지의 구체예로서, 미츠비시 가가쿠사제의 상품명 「YX8000」을 들 수 있다.
또한, 경화제로서는 알루미늄 킬레이트계 경화제, 산 무수물, 이미다졸 화합물, 디시안 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 경화물을 변색시키기 어려운 알루미늄 킬레이트계 경화제를 바람직하게 사용할 수 있다. 알루미늄 킬레이트계 경화제로서는, 일본 특허 공개 제2009-197206호 공보에 기재된, 예를 들어 다관능 이소시아네이트 화합물을 계면 중합시킴과 동시에 디비닐벤젠을 라디칼 중합시켜 얻은 다공성 수지에 알루미늄 킬레이트제 및 실란올 화합물이 유지되어 있는 것을 들 수 있다.
도 4는, 제1 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 4의 (A)는 웨이퍼를 제거하는 공정을 도시하고, 도 4의 (B)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시한다.
도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 우선, 웨이퍼(20)를 리프트 오프시켜, 웨이퍼(20)를 제거한다. 웨이퍼(20)의 리프트 오프에는, 레이저 리프트 오프 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 레이저 리프트 오프 장치를 사용함으로써, 펄스 발진되는 고밀도 UV 레이저광이 웨이퍼(20)를 투과하여 GaN층에 도달하고, 약 20nm의 깊이에 걸쳐 GaN이 Ga와 N2(질소)로 분해되고, LED 구조에 손상을 끼치지 않고, 웨이퍼(20)를 박리할 수 있다.
이어서, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체를 포함하는 투광성 수지를 복수의 발광 소자(21, 22, 23) 상, 즉 제1 도전형 클래드층(211) 상에 도포하고, 형광체층(51, 52, 53)을 형성한다. 투광성 수지로서는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 형광체를 포함하는 투광성 수지의 도포에는 잉크젯법 등을 사용할 수 있다.
이러한 표시 장치(11)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20) 상의 발광 소자를 일괄 실장하고, 웨이퍼(20)를 제거함으로써, 웨이퍼(20)에 의한 광의 손실을 개선할 수 있다. 또한, 서브픽셀 단위로 배열된 발광 소자(21, 22, 23) 상에 형광체층(51, 52, 53)을 형성함으로써, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<2. 제2 실시 형태>
[제2 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 5는, 제2 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제2 실시 형태에 관한 표시 장치(12)는, 복수의 발광 소자의 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극이 형성된 방향의 반대측에 웨이퍼(20)를 갖고, 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 웨이퍼(20) 상에 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 것이다.
즉, 표시 장치(12)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖는 기판(31)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 웨이퍼(20) 상에 서브픽셀 단위로 배열되고, 적색광, 녹색광, 청색광으로 각각 변환되는 형광체층(51, 52, 53)을 구비한다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 표시 장치(12)에 따르면, 웨이퍼(20)에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제2 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제2 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 부재 배치 공정에 있어서, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 웨이퍼 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 것이다.
즉, 표시 장치(12)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖는 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 웨이퍼(20) 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(12)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 6은, 제2 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체를 포함하는 투광성 수지를 웨이퍼(20) 상에 도포하고, 형광체층(51, 52, 53)을 형성한다. 투광성 수지로서는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 형광체를 포함하는 투광성 수지의 도포에는 잉크젯법 등을 사용할 수 있다.
이러한 표시 장치(12)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20)를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 웨이퍼(20) 상에 서브픽셀 단위로 형광체층(51, 52, 53)을 형성하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<3. 제3 실시 형태>
[제3 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 7은, 제3 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제3 실시 형태에 관한 표시 장치(13)는, 기판(30)이 투광 기판이고, 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 기판(30) 상에 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 것이다.
즉, 표시 장치(13)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 기판(30) 상에 서브픽셀 단위로 배열되고, 적색광, 녹색광, 청색광으로 각각 변환되는 형광체층(51, 52, 53)을 구비한다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 표시 장치(13)에 따르면, 접속부에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제3 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제3 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 기판이 투광 기판이며, 부재 배치 공정에 있어서, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 투광 기판 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 것이다.
즉, 표시 장치(13)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 기판(30) 상에 서브픽셀 단위로 배열하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(13)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 8은, 제3 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체를 포함하는 투광성 수지를 기판(30) 상에 도포하고, 형광체층(51, 52, 53)을 형성한다. 투광성 수지로서는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 형광체를 포함하는 투광성 수지의 도포에는 잉크젯법 등을 사용할 수 있다.
이러한 표시 장치(13)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 기판(30) 상에 서브픽셀 단위로 형광체층(51, 52, 53)을 형성하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<4. 제4 실시 형태>
[제4 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 9는, 제4 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제4 실시 형태에 관한 표시 장치(14)는, 복수의 발광 소자가, 제1 도전형 전극과 상기 제2 도전형 전극이 형성된 방향의 반대측에 웨이퍼(20)를 갖고, 파장 변환 부재가 웨이퍼(20) 상에 배치되어 이루어지고, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)과, 형광체층(60)으로부터의 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 갖는 것이다
즉, 표시 장치(14)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖는 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 웨이퍼(20) 상에 형성되어 이루어지고, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)과, 형광체층(60)으로부터의 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 구비한다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
형광체층(60)은, 발광 소자(21, 22, 23)로부터 출사되는 광과, 형광체층(60)으로부터 출사되는 광을 혼색하여 백색광을 얻는다. 예를 들어, 발광 소자(21, 22, 23)가 청색 LED인 경우, 형광체층(60)의 형광체로서는 Y3Al5O12Ce(YAG계), CaGa2S4:Eu, SrSiO4:Eu 등을 사용할 수 있다.
또한, 예를 들어 발광 소자(21, 22, 23)가 근자외 LED인 경우, 근자외광을 황색광 및 청색광으로 변환시키는 2종류의 형광체를 사용할 수 있다. 근자외광을 황색광으로 변환시키는 형광체로서, 예를 들어 Ca-α-SiAlON:Eu 등을 사용할 수 있다. 근자외광을 청색광으로 변환시키는 형광체로서는, 예를 들어 (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu, BaMgAl10O17:Eu, (Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu 등을 사용할 수 있다.
컬러 필터(70)는, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜, 기재 상에 적색, 녹색, 청색의 광을 투과시키는 착색층(71, 72, 73)을 갖는다. 기재로서는 유리, PET 등의 투명 기재를 사용할 수 있다. 착색층(71, 72, 73)으로서는 안료계, 염색료계 등을 사용할 수 있다. 또한, 기재 상에 블랙 매트릭스(BM)를 기판 상에 배치하여, 혼색을 방지하는 것이 바람직하다.
이러한 표시 장치(14)에 따르면, 웨이퍼(20)에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다. 또한, 웨이퍼(20)를 리프트 오프하여, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 형광체층(60)을 형성하고, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광이 효율적으로 형광체층(60)에 방출되도록 해도 된다.
[제4 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제4 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 부재 배치 공정에 있어서, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층을 웨이퍼 상에 형성하고, 형광체층 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터를 배치하는 것이다.
즉, 표시 장치(14)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖는 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)을 웨이퍼(20) 상에 형성하고, 형광체층(60) 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(14)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 10은, 제4 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 10의 (A)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시하고, 도 10의 (B)는 컬러 필터를 배치하는 공정을 도시한다.
도 10의 (A)에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 우선, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체를 포함하는 투광성 수지를 웨이퍼(20) 상에 도포하고, 형광체층(60)을 형성한다. 투광성 수지로서는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 형광체를 포함하는 투광성 수지의 도포에는 스핀 코팅법, 잉크젯법 등을 사용할 수 있다.
이어서, 도 10의 (B)에 도시하는 바와 같이, 형광체층(60) 상에 컬러 필터(70)를 첩부한다. 컬러 필터(70)를 첩부할 때, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜 착색층(71, 72, 73)을 배치한다.
이러한 표시 장치(14)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20)를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 웨이퍼(20) 상에 형광체층(60)을 형성하고, 컬러 필터(70)를 첩부하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 웨이퍼(20)를 리프트 오프하여, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 백색광으로 변환시키는 형광체 시트와 컬러 필터를 첩부하여, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 형광체층(60)을 형성하도록 해도 된다.
<5. 제5 실시 형태>
[제5 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 11은, 제5 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제5 실시 형태에 관한 표시 장치(15)는, 기판(30)이 투광 기판이고, 파장 변환 부재가 기판(30) 상에 배치되어 이루어지고, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)과, 형광체층(60)으로부터의 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 갖는 것이다
즉, 표시 장치(15)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 기판(30) 상에 형성되어 이루어지고, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)과, 형광체층(60)으로부터의 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 구비한다. 또한, 제4 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 표시 장치(15)에 따르면, 접속부에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제5 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제5 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 기판이 투광 기판이고, 부재 배치 공정에 있어서, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층을 투광 기판 상에 형성하고, 형광체층 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터를 배치하는 것이다.
즉, 표시 장치(15)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층(60)을 기판(30) 상에 형성하고, 형광체층(60) 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터(70)를 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(15)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 12는, 제5 실시 형태의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 12의 (A)는 형광체층을 형성하는 공정을 도시하고, 도 12의 (B)는 컬러 필터를 배치하는 공정을 도시한다.
도 12의 (A)에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 우선, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체를 포함하는 투광성 수지를 기판(30) 상에 도포하고, 형광체층(60)을 형성한다. 투광성 수지로서는 에폭시계 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 형광체를 포함하는 투광성 수지의 도포에는 스핀 코팅법, 잉크젯법 등을 사용할 수 있다.
이어서, 도 12의 (B)에 도시하는 바와 같이, 형광체층(60) 상에 컬러 필터(70)를 첩부한다. 컬러 필터(70)를 첩부할 때, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜 착색층(71, 72, 73)을 배치한다.
이러한 표시 장치(15)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20)를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 기판(30) 상에 형광체층(60)을 형성하고, 컬러 필터(70)를 첩부하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<6. 제6 실시 형태>
[제6 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 13은, 제6 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제6 실시 형태에 관한 표시 장치(16)는, 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 갖고, 형광체 시트가 복수의 발광 소자 상에 배치되어 이루어지는 것이다.
즉, 표시 장치(16)는, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖는 기판(31)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 배치되고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 구비한다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
형광체 시트(80)는, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜, 기재 상에 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 갖는다. 기재로서는 유리, PET 등의 투명 기재를 사용할 수 있다. 형광체층(81, 82, 83)으로서는, 제1 실시 형태에서 설명한 형광체층(51, 52, 53)의 형광체를 사용할 수 있다.
이러한 표시 장치(16)에 따르면, 발광 소자(21, 22, 23)로부터의 광이 효율적으로 형광체층에 방출되기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제6 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제6 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 부재 배치 공정에 있어서, 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를, 복수의 발광 소자 상에 배치하는 것이다.
즉, 표시 장치(16)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖는 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를, 복수의 발광 소자 상에 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(16)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 14는, 제6 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 부재 배치 공정에서는, 우선, 웨이퍼(20)를 리프트 오프시켜, 웨이퍼(20)를 제거한다. 웨이퍼(20)의 리프트 오프에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로,레이저 리프트 오프 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 14에 도시하는 바와 같이, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를, 복수의 발광 소자(21, 22, 23) 상, 즉 제1 도전형 클래드층(211) 상에 첩부한다. 형광체 시트(80)를 첩부할 때, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜 착색층(81, 82, 83)을 배치한다.
이러한 표시 장치(16)의 제조 방법에 따르면, 접속 공정 후, 웨이퍼(20)를 리프트 오프하여, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 형광체 시트(80)를 첩부하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<7. 제7 실시 형태>
[제7 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 15는, 제7 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제7 실시 형태에 관한 표시 장치(17)는, 복수의 발광 소자가, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극이 형성된 방향의 반대측에 웨이퍼(20)를 갖고, 파장 변환 부재가 웨이퍼(20) 상에 배치되어 이루어지고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 갖는 것이다.
즉, 표시 장치(17)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖는 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 웨이퍼(20) 상에 배치되고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 구비한다. 또한, 제6 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 표시 장치(17)에 따르면, 웨이퍼(20)에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제7 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제7 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 부재 배치 공정에 있어서, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 웨이퍼 상에 배치하는 것이다.
즉, 표시 장치(17)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖는 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 웨이퍼(20) 상에 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(17)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 16은, 제7 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 웨이퍼(20) 상에 첩부한다. 형광체 시트(80)를 첩부할 때, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜 형광층(81, 82, 83)을 배치한다.
이러한 표시 장치(17)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20)를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 발광 소자(21, 22, 23) 상에 형광체 시트(80)를 첩부하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<8. 제8 실시 형태>
[제8 실시 형태에 관한 표시 장치]
도 17은, 제8 실시 형태에 관한 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 제8 실시 형태에 관한 표시 장치(18)는, 기판(30)이 투광 기판이고, 파장 변환 부재가 기판(30) 상에 배치되어 이루어지고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 갖는 것이다.
즉, 표시 장치(18)는, 웨이퍼(20)와, 웨이퍼(20)의 반대측에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖고, 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)과, 발광 소자(21, 22, 23)와 기판(30)을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막(40)과, 기판(30) 상에 배치되고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 구비한다. 또한, 제6 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다.
이러한 표시 장치(18)에 따르면, 접속부에 의한 광의 손실이 있기는 하지만, 와이어 본드의 금속 배선 등이 표시측에 없기 때문에, 고휘도의 컬러 화면을 얻을 수 있다.
[제8 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법]
제8 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법은, 기판이 투광 기판이고, 부재 배치 공정에 있어서, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 기판 상에 배치하는 것이다.
즉, 표시 장치(18)의 제조 방법은, 편면에 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼(20)와, 제1 도전형 전극과 제2 도전형 전극에 각각 대응하는 대응 전극을 갖고, 투광 기판인 기판(30)을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자와 기판을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 기판(30) 상에 배치하는 부재 배치 공정을 갖는다. 또한, 표시 장치(18)와 마찬가지의 구성에는 동일 부호를 붙여, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 접속 공정은, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
도 18은, 제8 실시 형태에 있어서의 부재 배치 공정을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층(81, 82, 83)을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트(80)를 기판(30) 상에 첩부한다. 형광체 시트(80)를 첩부할 때, 서브픽셀 단위로 배치된 발광 소자(21, 22, 23)에 대응시켜 형광층(81, 82, 83)을 배치한다.
이러한 표시 장치(18)의 제조 방법에 따르면, 웨이퍼(20)를 제거하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 접속 공정 후, 기판(30) 상에 형광체 시트(80)를 첩부하기만 하여, 간편하게 표시 장치를 얻을 수 있다.
<9. 제9 실시 형태>
[발광 장치]
본 실시 형태에 관한 발광 장치는, 웨이퍼에 형성된 배열로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막을 구비한다.
즉, 발광 장치는, 전술한 실시 형태에 있어서, 복수의 발광 소자가 배열된 LED 어레이이다. 이러한 발광 장치에 따르면, 고정밀이기 때문에, 고휘도의 면 발광을 실현할 수 있다.
[발광 장치의 제조 방법]
본 실시 형태에 관한 발광 장치의 제조 방법은, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 배열된 웨이퍼와, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 것이다.
즉, 발광 장치의 제조 방법은, 전술한 실시 형태에 있어서, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 배열된 웨이퍼를 사용한 접속 공정이다. 이러한 발광 장치의 제조 방법에 따르면, 이방성 도전 접착제를 사용하기만 하여, 고휘도의 LED 어레이를 간편하게 얻을 수 있다.
11: 표시 장치
21, 22, 23: 발광 소자
30: 기판
31: 기재
32: 제1 도전형용 회로 패턴
33: 제2 도전형용 회로 패턴
40: 이방성 도전막
41: 도전성 입자
51, 52, 53: 형광체층
60: 황색 형광체층
70: 컬러 필터
71, 72, 73: 착색층
80: 형광체층 구비 시트
81, 82, 83: 형광체층
211: 제1 도전형 클래드층
211a: 제1 도전형 전극
212: 활성층
213: 제2 도전형 클래드층
213a: 제2 도전형 전극
214: 패시베이션층

Claims (19)

1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와,
상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과,
상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막과,
상기 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 구비하는, 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자가, 상기 제1 면의 방향의 반대측에 웨이퍼를 갖고,
상기 파장 변환 부재가, 상기 웨이퍼 상에 배치되어 이루어지는, 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판이 투광 기판이고,
상기 파장 변환 부재가, 상기 투광 기판 상에 배치되어 이루어지는, 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 복수의 발광 소자 상에 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는, 표시 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는, 표시 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 파장 변환 부재가, 상기 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층과, 상기 형광체층으로부터의 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터를 갖는, 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 갖고,
상기 형광체 시트가, 상기 복수의 발광 소자 상에 배치되어 이루어지는, 표시 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 파장 변환 부재가, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를 갖는, 표시 장치.
제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 1화소를 구성하는 서브픽셀 단위로 배치된 웨이퍼와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 접속 공정과,
상기 서브픽셀 단위로 발광 소자로부터의 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 부재를 배치하는 부재 배치 공정
을 갖는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 부재 배치 공정에서는, 상기 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 복수의 발광 소자 상에 서브픽셀 단위로 배열하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 웨이퍼 상에 서브픽셀 단위로 배열하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 기판이 투광 기판이고,
상기 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 투광 기판 상에 서브픽셀 단위로 배열하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 부재 배치 공정에서는, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 웨이퍼 상에 형성하고, 상기 형광체층 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터를 배치하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 기판이 투광 기판이고,
상기 부재 배치 공정에서는, 발광 소자로부터의 광을 백색광으로 변환시키는 형광체층을 상기 투광 기판 상에 형성하고, 상기 형광체층 상에 백색광을 서브픽셀 단위로 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 컬러 필터를 배치하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 부재 배치 공정에서는, 상기 웨이퍼를 제거하고, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를, 상기 복수의 발광 소자 상에 배치하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를, 상기 웨이퍼 상에 배치하는, 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 기판이 투광 기판이고,
상기 부재 배치 공정에서는, 적색광, 녹색광 또는 청색광으로 변환시키는 형광체층을 서브픽셀 단위로 배열하여 이루어지는 형광체 시트를, 상기 투광 기판 상에 배치하는, 표시 장치의 제조 방법.
웨이퍼에 형성된 배열로 배치되고, 제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자와,
상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판과,
상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전막을 구비하는, 발광 장치.
제1 면에 제1 도전형 전극 또는 제2 도전형 전극 중 적어도 한쪽의 전극을 갖는 복수의 발광 소자가 배열된 웨이퍼와, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극에 대응하는 전극을 갖는 기판을, 이방성 도전 접착제를 통하여 압착하고, 상기 복수의 발광 소자의 제1 면의 전극과 상기 기판의 전극을 이방성 도전 접속시키는, 발광 장치의 제조 방법.
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