TW202249159A - Led轉移構件及led裝置的製造方法 - Google Patents

Led轉移構件及led裝置的製造方法 Download PDF

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本田一尊
西田昌貴
青山元雄
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日商昭和電工材料股份有限公司
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Abstract

LED轉移構件是在表面的至少一部分具有黏著力會藉由光照射而降低的區域。LED裝置的製造方法是使用該LED轉移構件者。

Description

LED轉移構件及LED裝置的製造方法
本發明關於一種LED轉移構件及LED裝置的製造方法。
針對使用了LED(Light Emitting Diode，發光二極體)之影像顯示裝置中，以往使用有尺寸約1mm以上的LED封裝體(chip LED，LED晶片)，其是藉由引線接合將LED元件構裝於基板而成。從對於影像顯示裝置的高畫素密度及高反應速度這樣的觀點來看，近年來使用了下述方法：藉由覆晶將次毫米發光二極體(Mini LED)元件或微發光二極體(Micro LED)元件構裝於影像顯示裝置的基板。 一般而言，Micro LED元件可藉由磊晶成長而製作於藍寶石基板等結晶成長用基板上。為了將Micro LED元件構裝在影像顯示裝置的基板上，首先需要自結晶成長用基板藉由雷射剝離(LLO，Laser Lift-off)步驟將結晶成長用基板與Micro LED元件分離(例如，參照專利文獻1)。自結晶成長用基板分離Micro LED元件後，拾取Micro LED元件並對準位置後，將Micro LED元件構裝於影像顯示裝置的基板。藉由LLO自結晶成長用基板分離Micro LED元件時，為了防止Micro LED元件的飛散，會在結晶成長用基板的形成有Micro LED元件之側的表面貼附轉移構件。自結晶成長用基板分離出的Micro LED元件會被暫時固定在轉移構件的表面，來防止飛散。 再者，本發明中所謂的Micro LED元件，意指每邊的長度為100μm以下的LED元件。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2015-23240號公報。
[發明所欲解決的問題] Micro LED元件非常小且薄，因此容易產生裂紋而難以操作。Micro LED元件在固定於結晶成長用基板的狀態下雖然不易產生裂紋等，但是在藉由LLO自結晶成長用基板進行分離時，有時會由於靜電等微弱的外力而發生位置偏移、裂紋等。 此外，即便是在進行LLO時能夠解決上述技術問題的轉移構件，在沒有以適當的黏著力將Micro LED元件進行暫時固定的情況下，有時仍會發生來自Micro LED元件的轉移構件的拾取不良、對於基板的轉印不良等情形。 本發明是有鑑於上述以往的情況而成者，根據本發明的一形態，其所欲解決的問題在於提供一種LED轉移構件及使用該LED轉移構件之LED裝置的製造方法，該LED轉移構件在雷射剝離法中的Micro LED元件的轉印率方面優異。 [解決問題的技術手段]
為了解決前述技術問題的具體性手段如下所述。 ＜1＞ 一種LED轉移構件，其在表面的至少一部分具有黏著力會藉由光照射而降低的區域。 ＜2＞ 如＜1＞所述之LED轉移構件，其中，具有基材與配置於前述基材上的黏著層，並且前述黏著層為黏著力會藉由光照射而降低的區域。 ＜3＞ 如＜1＞或＜2＞所述之LED轉移構件，其中，前述黏著力會降低的區域的黏著力在光照射後為0.7N/25mm以下。 ＜4＞ 一種LED裝置的製造方法，其使用＜1＞～＜3＞中任一項所述之LED轉移構件。 ＜5＞ 一種LED裝置的製造方法，其具有以下步驟： 使＜1＞～＜3＞中任一項所述之LED轉移構件中的具有黏著力會降低的區域之側的面，與光裝置基板的形成有LED元件之側接觸，來使前述LED轉移構件貼附於前述光裝置基板而作成貼附體，前述光裝置基板具有結晶成長用基板、形成於前述結晶成長用基板上的緩衝層、及形成於前述緩衝層上的LED元件，該緩衝層與該LED元件為處於按照各個裝置進行了分割成各個裝置的狀態， 對前述緩衝層照射雷射光來破壞前述緩衝層， 藉由將前述結晶成長用基板與前述LED轉移構件分離來將前述LED元件轉移至前述LED轉移構件， 對已轉移有前述LED元件之前述LED轉移構件進行光照射來使前述LED轉移構件的黏著力降低。 ＜6＞ 如＜5＞所述之LED裝置的製造方法，其中，前述LED元件的長邊的長度為100μm以下。 [發明的效果]
根據本發明的一形態，能夠提供一種LED轉移構件及使用該LED轉移構件之LED裝置的製造方法，該LED轉移構件在雷射剝離法中的Micro LED元件的轉印率方面優異。
以下，詳細地說明用以實施本發明的形態。但是，本發明不限於以下的實施形態。在以下的實施形態中，只要沒有特別明確地記載，其構成要素(也包含要素步驟等)不為必要。針對數值及其範圍亦同，並非用以限制本發明。
本發明中所謂「步驟」的用語，除了從其他步驟獨立出來的步驟以外，在無法與其他步驟明確地區別時，只要是可達成該步驟的目的者，也包含在該步驟中。 針對本發明中使用「～」表示的數值範圍，是將「～」前後所記載的數值分別作為最小值及最大值來包含。 針對本發明中階段性地記載的數值範圍，以一個數值範圍記載的上限值或下限值可以置換為其他的階段性地記載的數值範圍的上限值或下限值。此外，針對本發明中所記載的數值範圍，其數值範圍的上限值或下限值可置換為實施例所示的值。 本發明中，各成分中可包含複數種相當於該成分的物質。當組成物中存在有複數種相當於各成分的物質時，只要沒有特別說明，各成分的含有率或含量意指存在於組成物中的該複數種的物質的合計含有率或合計含量。 本發明中所謂「層」或「膜」的用語，當觀察存在有該層或膜之區域時，除了形成於該區域的整體的情況之外，也包含僅形成於該區域的一部分的情況。 本發明中所謂「積層」的用語，表示將層進行累積並重疊，可以是二層以上的層黏合者，也可以是兩層以上的層能夠分離的狀態。 在本發明中所謂的「(甲基)丙烯醯基」，意指丙烯醯基及甲基丙烯醯基中的至少一種。 本發明中，測定作為對象的層或膜的五個點的厚度，而將其算術平均值當作層或膜的平均厚度。 層或膜的厚度能夠使用測微計等來測定。本發明中，在能夠直接測定層或膜的厚度的情況下，使用測微計來測定。另一方面，當是測定單一的層的厚度或複數層的總厚度時，可以藉由使用電子顯微鏡來觀察測定對象的剖面而進行測定。
＜LED轉移構件＞ 本發明中的LED轉移構件，在表面的至少一部分具有黏著力會藉由光照射而降低的區域。以下，有時將本發明的LED轉移構件僅稱為「轉移構件」。 根據本發明的LED轉移構件，在LLO法中的Micro LED的轉印率方面優異。其理由並不明確，但推測如下。 本發明的LED轉移構件具有黏著力會藉由光照射而降低的區域，比起光照射後，在光照射前被貼附於該區域的LED元件會被轉移構件堅固地保持，而在LLO法的情況下會變得能夠將LED元件自結晶成長用基板分離。此外，可抑制在LLO法時的起因於微弱的外力而發生的裂紋、位置偏移等。因此，能夠提升自結晶成長用基板至LED轉移構件的轉印率。 另一方面，在光照射後，該區域的黏著力會降低，因此能夠容易地拾取被暫時固定於該區域的LED元件。因此，能夠提升自LED轉移構件的轉印率。 基於以上的情形，可推測根據本發明的LED轉移構件，會提升在LLO法時的Micro LED的轉印率。
轉移構件的層構成並無特別限定，可以是單層或雙層以上的構成。當轉移構件是雙層以上時，構成轉移構件的其中一面的材料與構成另一面的材料能夠適當地選擇，並且能夠調整轉移構件的其中一面的黏著力與另一面的黏著力。因此，提高轉移構件的其中一面的黏著力，並針對實施LLO法的溫度區域設為使另一面不表現黏著力的構成，藉此能夠提升轉移構件的製程適合性。 以下，參照圖式並說明本發明的LED轉移構件。再者，本發明的LED轉移構件不限於以下的實施形態。此外，各圖中的構件尺寸僅為概念性表示者，構材間的尺寸的相對關係不限於此。再者，各圖式中，對相同的構件標註相同的符號，並且有時會省略重複的說明。
第1圖是雙層結構的轉移構件10的剖面圖。 在第1圖中，轉移構件10具有基材12與配置於基材12上的黏著層14。黏著層14相當於黏著力會藉由光照射而降低的區域。 基材12可以是下述各種塑膠薄膜：聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯系薄膜；聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚乙酸乙烯酯薄膜；包含聚-4-甲基戊-1-烯等α-烯烴的均聚物及該等的共聚物、以及包含上述均聚物或上述共聚物的離子聚合物之聚烯烴系薄膜；聚氯乙烯薄膜；聚醯亞胺薄膜；胺酯樹脂系薄膜等。基材12不限於單層，也可以是多層的薄膜，其是將組合2種以上的上述塑膠薄膜、或2層以上的相同種類的塑膠薄膜而獲得者。
基材12從延伸性的觀點來看，較佳是聚烯烴系薄膜或胺酯樹脂系薄膜。基材12可依據需要包含抗結塊劑等各種添加劑。
基材12除了上述的薄膜材料以外，從操作性的觀點來看，也可以是由下述材料等形成的板狀構件，該材料是：玻璃、矽、陶瓷、銅、玻璃環氧樹脂、鐵、聚酯、雙馬來醯亞胺三氮雜苯、聚醯亞胺等。從操作性、翹曲抑制、裂紋抑制的觀點來看，較佳是可表現與結晶成長用基板的熱膨脹係數相近的熱膨脹係數的玻璃、矽氧化合物或玻璃環氧樹脂，該結晶成長用基板是Micro LED元件及藍寶石基板等。
基材12的平均厚度只要依據需要適當地設定即可。基材12的平均厚度較佳是50μm～5mm。 只要在操作性方面沒有問題，從成本的觀點來看較佳是較薄者，更佳是50μm～3mm，進一步較佳是50μm～1mm。 但是，在使用高能量線(該等之中，為紫外線)硬化性黏著劑作為構成黏著劑層14的黏著劑時，基材12的平均厚度較佳是不妨礙高能量線的穿透的厚度。從這樣的觀點來看較佳是50μm～3mm，更佳是50μm～1mm。 當基材12是由上述的薄膜、板狀構件等的複數層構件構成時，較佳是以基材12的整體的平均厚度成為上述範圍內的方式來調整。
為了使與黏著劑14的密合性提升，基材12依據需要可以是化學性或物理性地施以表面處理而成者。作為上述表面處理，可列舉例如： 電暈處理、鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓衝擊暴露及游離輻射處理。
黏著層14只要是具有黏著力會藉由光照射而降低的特性者即可，並無特別限制。
黏著層14較佳是由在25℃時對結晶成長用基板上的LED元件具有黏著力的黏著劑成分所構成。 作為構成黏著層14的黏著劑成分的基底樹脂的一例，可列舉丙烯酸系樹脂、各種合成橡膠、天然橡膠、聚醯亞胺樹脂等。該等之中，較佳是丙烯酸系樹脂。從減少黏著劑成分的殘膠的觀點來看，上述基底樹脂較佳是具有可與後述的交聯劑反應的羥基、羧基等官能基。
以包含於基底樹脂的羥基、羧基等官能基作為基礎，可對基底樹脂中導入(甲基)丙烯醯基。針對包含於基底樹脂的羥基，可以使其與異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯等包含可與羥基反應的官能基及(甲基)丙烯醯基之化合物進行反應，來對基底樹脂導入(甲基)丙烯醯基。此外，針對包含於基底樹脂的羧基，可以使其與甲基丙烯酸縮水甘油酯等包含可與羧基反應的官能基及(甲基)丙烯醯基之化合物進行反應，來對基底樹脂導入(甲基)丙烯醯基。當使用這樣的硬化性樹脂作為基底樹脂時，能夠藉由光照射使基底樹脂硬化，來使黏著劑層14的黏著力降低。
此外，為了調整黏著劑層14的黏著力，上述黏著劑成分可包含能夠與上述基底樹脂的官能基進行交聯反應的交聯劑。交聯劑的種類並無特別限制，能夠依據基底樹脂的種類等來選擇。具體而言可列舉：異氰酸酯交聯劑、三聚氰胺交聯劑、過氧化物交聯劑、金屬醇鹽交聯劑、金屬螯合物交聯劑、金屬鹽交聯劑、碳二亞胺交聯劑、噁唑啉交聯劑、氮丙啶交聯劑、胺交聯劑等。該等交聯劑能夠單獨使用，也可以併用兩種以上。 上述交聯劑之中，從穩定的黏著特性的觀點來看，較佳是異氰酸酯交聯劑。 此外，當基底樹脂與交聯劑的反應速度慢時，可依據需要使用胺、錫系化合物等觸媒。
異氰酸酯交聯劑並無特別限制，能夠由習知的具有異氰酸酯基之化合物(異氰酸酯化合物)來選擇。從反應性的觀點來看，較佳是二官能異氰酸酯化合物(具有2個異氰酸酯基之化合物)及多官能異氰酸酯(具有3個以上的異氰酸酯基之化合物)，更佳是多官能異氰酸酯化合物。
另外，為了適當地調整黏著層14的黏著特性，上述黏著劑成分可適當地含有松香系、萜烯樹脂系等增黏劑、各種界面活性劑等任意成分。
當基底樹脂包含(甲基)丙烯醯基時，為了藉由光照射使該基底樹脂硬化，黏著層14可包含光聚合起始劑。作為光聚合起始劑，只要是可藉由光照射分解來產生自由基並從而可使基底樹脂開始進行聚合者即可，並無特別限制。光聚合起始劑的種類及含量，可基於黏著層14所照射的光的波長、光的強度、基底樹脂中所包含的(甲基)丙烯醯基的量等來適當選擇。
因為藉由黏著層14中所包含的成分揮發可防止LED元件的污染及破壞，因此在黏著層14中，相對於黏著層14整體，具有100℃以下的沸點或昇華點之成分的含有率較佳是5質量%以下，更佳是3質量%以下，進一步較佳是1.5質量%以下。 黏著層14中所包含的各成分的沸點或昇華點例如能夠藉由熱重量測定來求出。
黏著層14的平均厚度，較佳是1μm～100μm，更佳是2μm～50μm，進一步較佳是5μm～40μm。藉由將黏著層的平均厚度設為1μm以上，能夠確保與LED元件的充分的黏著力。另一方面，從經濟效益的觀點來看，黏著層14的平均厚度較佳是100μm以下。
黏著層14在光照射後的黏著力，從抑制自轉移構件的LED元件的轉印率的降低的觀點來看，較佳是0.7N/25mm以下，更佳是0.5N/25mm以下，進一步較佳是0.4N/25mm以下，特佳是0.3N/25mm以下。黏著層14在光照射後的黏著力，從抑制LED元件發生位置偏移的觀點來看，可以是0.01N/25mm以上。 黏著層14在光照射前的黏著力，從在LLO步驟時使LED元件更穩定地保持在黏著層14的觀點來看，較佳是0.8N/25mm以上，更佳是1.0N/25mm以上，進一步較佳是1.2N/25mm以上。黏著層14在光照射前的黏著力可以是5.0N/25mm以下。 所謂黏著層14的黏著力，意指與不鏽鋼(SUS)的剝離強度。黏著力可利用依據日本工業規格JIS C 5016：1994(導體的撕除強度)的方法來測定剝離強度所獲得的值。
第2圖是單層構成的轉移構件20的剖面圖。轉移構件20整體相當於黏著力會藉由光照射降低的區域。 構成單層構成的轉移構件20的成分，可設為與構成第1圖所示的轉移構件10的黏著層14相同的成分。再者，轉移構件20不具有基材，所以為了提升轉移構件20本身的強度，構成轉移構件20的成分較佳是設為機械強度高於黏著層14的構成。例如，較佳是與黏著層14相比增加交聯劑的添加量或增加觸媒的添加量。 在轉移構件20的周緣部處，可配置用以補強轉移構件20的外框狀的結構物。
轉移構件的製造方法並無特別限定，能夠依據該技術領域的習知技術來製造。例如，雙層構成的轉移構件10能夠依據以下的方法來製造。 藉由刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法或簾幕塗佈法等，將包含黏著層的構成成分及溶劑之塗佈液塗佈在保護薄膜上，然後去除溶劑來形成黏著層。溶劑的去除，具體而言較佳是以50℃～200℃、0.1分鐘～90分鐘的條件實施加熱。只要在塗佈步驟及乾燥步驟中不會發生空孔、不對塗佈液的黏度調整等造成影響，乾燥條件較佳是設為使黏著層的有機溶劑揮發至1.5質量%以下為止的條件。 在常溫～60℃的溫度條件下，以黏著層與基材相對向的方式將製成的附黏著層保護薄膜與基材積層，並使用輥疊層機等進行貼合，藉此能夠獲得雙層構成的轉移構件。保護薄膜可在使用轉移構件10時去除。 此外，藉由從附黏著層保護薄膜剝離保護薄膜，便能夠獲得單層構成的轉移構件。
作為能夠適合地作成保護薄膜來使用的薄膜，可列舉例如：帝人杜邦薄膜股份有限公司製造的A-63(脱膜處理劑：改質矽氧系)、同為帝人杜邦薄膜股份有限公司製造的A-31(脱膜處理劑：鉑系矽氧系)等。
保護薄膜的平均厚度，可在不損害作業性的範圍內適當地選擇，一般而言，從經濟效益的觀點來看較佳是100μm以下。保護薄膜的平均厚度，更佳是在10μm～75μm的範圍，進一步較佳是在25μm～50μm的範圍。只要保護薄膜的平均厚度為10μm以上，在製作轉移構件時就會有傾向不易發生保護薄膜破裂等不良。此外，只要保護薄膜的平均厚度為100μm以下，在使用轉移構件時就會有傾向能夠容易地剝離保護薄膜。
再者，當基材12為板狀構件時，也可以將塗佈液直接塗佈在玻璃、矽氧化合物等板狀構件上。與上述相同，可藉由刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾幕塗佈法或旋塗法等，將塗佈液塗佈在板狀構件上，然後去除溶劑來獲得轉移構件。
＜LED裝置的製造方法＞ 本發明的LED裝置的製造方法，使用本發明的LED轉移構件。本發明的LED裝置的製造方法只要使用本發明的LED轉移構件即可，並無特別限定。本發明的LED轉移構件在表面的至少一部分具有黏著力會藉由光照射而降低的區域，因此本發明的LED裝置的製造方法，較佳是應至少在任一階段實施光照射來使轉移構件的黏著力降低。 本發明的LED裝置的製造方法的一實施形態可包含以下步驟：使本發明的LED轉移構件中的具有黏著力會降低的區域之側的面，與光裝置基板的形成有LED元件之側接觸，來使前述LED轉移構件貼附於前述光裝置基板而作成貼附體，前述光裝置基板具有結晶成長用基板及形成於前述結晶成長用基板上的緩衝層與形成於前述緩衝層上的LED元件，該緩衝層與該LED元件為處於按照各個裝置進行了分割的狀態， 對前述緩衝層照射雷射光來破壞前述緩衝層， 藉由將前述結晶成長用基板與前述LED轉移構件分離來將前述LED元件轉移至前述LED轉移構件， 對已轉移有前述LED元件之前述LED轉移構件進行光照射來使前述LED轉移構件的黏著力降低。 本發明的LED裝置的製造方法適於製造LED元件的長邊的長度為100μm以下的Micro LED元件。
以下，基於圖式說明使用了本發明的LED轉移構件之LED裝置的製造方法的一例。在以下的說明中，以使用了第1圖所示的雙層構成之轉移構件10的情況為例進行說明，但是轉移構件的層構成並未特別限定。 第3圖是光裝置基板30的剖面圖。光裝置基板30具有：結晶成長用基板32；及，以處於按照各個裝置進行了分割的狀態，形成於結晶成長用基板32上的緩衝層34與形成於緩衝層34上的LED元件(Micro LED元件)。
結晶成長用基板32是成為用以將LED元件36形成於其表面上的基質。作為結晶成長用基板32可列舉藍寶石(AlO)、SiC、Si、GaAs、GaN、MgAl 2O 4等。針對形成用於藍色LED的GaN系半導體的結晶，從結晶成長性的觀點來看，較佳是藍寶石、SiC、Si、GaN系基板等。針對用於紅色LED的AlInGaP系或AlGaAs系的結晶成長，從結晶成長性的觀點來看，較佳是GaAs系基板。
緩衝層34是可藉由雷射光的照射來破壞的層，並且作為用以將LED元件36自結晶成長用基板32分離的分離層來作用。構成緩衝層34的成分，可基於結晶成長用基板32及LED元件36的成分來適當地選擇。此外，緩衝層34的形成方法並無特別限定。
LED元件36是具備Micro LED的發光特性者，藉由LPE法(Liquid Phase Epitaxy，液相磊晶成長法)、MOVPE(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy，有機金屬氣相磊晶成長)法、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy:MBE)等方法而形成於結晶成長用基板32上。LED元件36的成分可列舉例如：砷化鋁鎵(AlGaAs)：紅；磷化鎵(GaAsP)：紅/橘/黃；氮化銦鎵(InGaN)/氮化鎵(GaN)/氮化鋁鎵(AlGaN)：橘/黃/綠/藍/紫；磷化鎵(GaP)：紅/黃/綠；硒化鋅(ZnSe)：綠/藍；及，鋁銦鎵磷(AlGaInP)：橙/橘黃/黃/綠。
LED元件36上可設置導電性突起即凸塊38。作為凸塊的材質，作為主成分可使用金；銀；銅；錫-銀系、錫-鉛系、錫-鉍系、錫-銅系焊料；錫；鎳；銦等。凸塊38可由單一成分構成，也可以由複數成分構成。當凸塊38是由複數成分構成時，該等金屬成分可形成為呈積層而成的結構。
如第4圖所示，LED裝置的製造方法中，藉由使轉移構件10的黏著層14側與光裝置基板30的形成有LED元件36之側接觸，來將轉移構件10貼附於光裝置基板30，而獲得貼附體40。 將轉移構件10貼附於光裝置基板30的方法並無特別限定，能夠使用一直以來習知的疊層方法。作為疊層方法，可列舉使用了輥式疊層機、隔膜式疊層機、真空輥式疊層機、真空隔膜式疊層機等的疊層方法。
疊層條件可基於光裝置基板30及轉移構件10的物性和特性適當地設定即可。例如，只要是輥系的疊層機，疊層溫度較佳是室溫(25℃)～200℃，更佳是室溫(25℃)～150℃，進一步較佳是室溫(25℃)～100℃。只要疊層溫度是25℃以上，能夠對光裝置基板30牢固地貼附轉移構件10，因此當在對緩衝層34照射雷射光後要將轉移構件10與結晶成長用基板32進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層溫度是200℃以下，就不容易產生轉移構件10與光裝置基板30之間的熱膨脹差異，而不易產生由於構成轉移構件10的基材12的低彈性化所造成的變形、鬆弛等，因此會有傾向可防止LED元件36的位置偏移等。 若是隔膜式疊層機，有關溫度條件與上述的輥系疊層機相同。壓接時間較佳是5秒～300秒，更佳是5秒～200秒，進一步較佳是5秒～100秒。只要壓接時間是5秒以上，能夠對光裝置基板30牢固地貼附轉移構件10，因此當在對緩衝層34照射雷射光後要將轉移構件10與結晶成長用基板32進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要壓接時間是200秒以下，就會有提升LED裝置的生產性的傾向。 疊層壓力較佳是0.1MPa～3MPa，更佳是0.1MPa～2MPa，進一步較佳是0.1MPa～1MPa。只要疊層壓力是0.1MPa以上，能夠對光裝置基板30牢固地貼附轉移構件10，因此當在對緩衝層34照射雷射光後要將轉移構件10與結晶成長用基板32進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層壓力是3MPa以下，會有傾向可防止起因於對LED元件36施加壓接壓力造成的LED元件36的破損並可抑制裂紋等的發生。
繼而，如第5圖所示，對緩衝層34照射雷射光50。第5圖中，自光裝置基板30中的與形成有LED元件36之側的相反側，對緩衝層34照射雷射光50，但是雷射光50的照射方向並無特別限定，也可以自轉移構件10中的基材12側對緩衝層34照射雷射光50。 藉由對緩衝層34照射雷射光50，會破壞緩衝層34。
作為雷射，具有將電弧燈設為激發光源的激發光源雷射(氙閃光燈等)、藉由LD(雷射二極體)所激發的二極體激發雷射(LD激發)等。針對媒介有固體、氣體、半導體等，一般而言，固體會使用YAG雷射(由釔(Y)、鋁(A) 、石榴石(G)構成的YAG棒)，氣體(gas)會使用準分子雷射(Excimer Laser)、CO 2雷射等。 二極體激發雷射一般而言可使用固體雷射(二極體激發固體雷射：DPSS雷射) (DPSS:Diode Pumping Solid-State)。比起準分子雷射，從價廉並且維持和管理容易的這點來看DPSS雷射較為適合。
繼而，如第6圖所示，將結晶成長用基板32與轉移構件10分離。此時，形成於結晶成長用基板32上的LED元件36，是以被貼附在轉移構件10中的黏著層14的狀態進行轉移。 之後，對轉移構件10實施光照射。藉此，會降低轉移構件10中的黏著層14的黏著力，而使得自轉移構件10拾取LED元件36變得容易。
繼而，如第7圖所示，使用自轉移構件10拾取LED元件36的手段52來進行拾取，並如第8圖所示，將經拾取的LED元件36裝配在設置於構裝基板54的墊片56，並將凸塊38與墊片56接合來製造Micro LED。
作為構裝有LED元件36之構裝基板54，只要是一般的電路基板即可，並無特別限制。構裝基板54作為主要成分能夠使用：蝕刻去除形成於基板表面的金屬層的不必要之處而形成有線路圖案者，該基板是玻璃、玻璃環氧樹脂、聚酯、陶瓷、環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三氮雜苯、聚醯亞胺等；藉由金屬鍍覆等在基板表面形成線路圖案者；對基板表面印刷導電性物質來形成線路圖案者等。
構裝基板54上的包含墊片56之線路圖案的表面可形成金屬層，該金屬層是由下述成分作為主要成分所構成：金；銀；銅；錫-銀系、錫-鉛系、錫-鉍系、錫-銅系焊料；錫；鎳；銦錫氧化物(ITO)；銦等。線路圖案可以僅由單一成分構成，也可以由複數種成分構成。此外，線路圖案可作成複數層金屬層積層而成的結構。
LED元件36的拾取方法，可列舉使用覆晶黏晶機、固晶機等拾取工具並利用氣壓差進行吸附的方法；將黏合體設置於拾取工具而利用黏著力進行拾取的方法等。在拾取LED元件36後對準位置，然後裝配在設置於構裝基板54的墊片56。也可以使用設置有黏合體的輥等來拾取LED元件36。
自轉移構件10拾取LED元件36時，也能夠使用載體。 如第6圖所示，將結晶成長用基板32與轉移構件10分離後，如第9圖所示，將載體60貼附於轉移構件10中的轉移有LED元件36之側的面。對於轉移構件10的光照射只要是在將結晶成長用基板32與轉移構件10分離之後即可，也可以在將載體60貼附於轉移構件10的之前或之後。
繼而，將載體60與轉移構件10分離。LED元件36可轉移至載體60處。繼而，如第10圖所示，將被轉移至載體60的LED元件36裝配於設置在構裝基板54的墊片56，並將凸塊38與墊片56接合來製造Micro LED。
將LED元件36轉印至載體60的方法並無特別限定，能夠使用一直以來習知的疊層方法。作為疊層方法，可列舉使用了輥式疊層機、隔膜式疊層機、真空輥式疊層機、真空隔膜式疊層機等的疊層方法。
疊層條件可基於載體60及轉移構件10的物性和特性適當地設定即可。例如，若是輥系的疊層機，疊層溫度較佳是室溫(25℃)～200℃，更佳是室溫(25℃)～150℃，進一步較佳是室溫(25℃)～100℃。只要疊層溫度是25℃以上，能夠對轉移構件10牢固地貼附載體60，因此當要將載體60與轉移構件10進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10或載體60脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層溫度是200℃以下，就不容易產生轉移構件10與載體60之間的熱膨脹差異，而不易產生由於構成轉移構件10的基材12的低彈性化所造成的變形、鬆弛等，因此會有傾向可防止LED元件36的位置偏移等。 若是隔膜式疊層機，有關溫度條件與上述的輥系疊層機相同。壓接時間較佳是5秒～300秒，更佳是5秒～200秒，進一步較佳是5秒～100秒。只要壓接時間是5秒以上，能夠對轉移構件10牢固地貼附載體60，因此當要將載體60與轉移構件10進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10或載體60脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要壓接時間是200秒以下，就會有提升LED裝置的生產性的傾向。 疊層壓力較佳是0.1MPa～3MPa，更佳是0.1MPa～2MPa，進一步較佳是0.1MPa～1MPa。只要疊層壓力是0.1MPa以上，能夠對轉移構件10牢固地貼附載體60，因此當要將載體60與轉移構件10進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自轉移構件10或載體60脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層壓力是3MPa以下，會有傾向可防止起因於對LED元件36施加壓接壓力造成的LED元件36的破損並可抑制裂紋等的發生。
載體60只要能夠耐受貼附時的溫度及壓力，防止LED元件36的破裂並能夠維持LED元件36的間隔即可，並無特別限制。載體60較佳是具有可耐受上述疊層溫度的耐熱性。 作為載體60的材質並無特別限定，可列舉：矽氧化合物板、玻璃板、SUS(不鏽鋼)板、鐵板、Cu(銅)板等；玻璃環氧基板等。
載體60的平均厚度較佳是100μm～5mm，更佳是100μm～4mm，進一步較佳是100μm～3mm。若載體60的平均厚度是100μm以上，則操作性會提升。因為預期載體60更厚也不會使操作性進一步提升，所以從經濟效益方面來考慮，只要載體的平均厚度為5mm以下即可。
載體60可以由複數層來構成。除了發揮上述耐熱性及操作性的層以外，從賦予黏著力控制的觀點來看，也可以是將黏著層或暫時固定材料疊層而成的層。黏著力只要適當設定即可。從LED元件36自轉移構件至載體60的轉印性的觀點來看，對載體60所賦予的黏著力較佳是高於黏著層14的光照射後的黏著力。
自載體60將LED元件36裝配於構裝基板54的方法，並無特別限制，能夠使用一直以來習知的疊層方法。作為疊層方法，可列舉使用了輥式疊層機、隔膜式疊層機、真空輥式疊層機、真空隔膜式疊層機等的疊層方法。
疊層條件可基於載體60、構裝基板54及LED元件36的物性和特性適當地設定即可。以凸塊38的保護、凸塊38與構裝基板54的連接部的保護、提升Micro LED的可靠性等為目的，可預先在構裝基板54上供給底膠填充(underfill)材料。若供給有底膠填充材料，LED元件36會有傾向容易被固定於構裝基板54，而不易發生LED元件36的位置偏移。
例如，若是輥系的疊層機，疊層溫度較佳是室溫(25℃)～200℃，更佳是室溫(25℃)～150℃，進一步較佳是室溫(25℃)～100℃。只要疊層溫度是25℃以上，能夠對構裝基板54牢固地固定LED元件36，因此當要將載體60與構裝基板54進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自構裝基板54脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層溫度是200℃以下，就會有傾向不容易產生載體60與構裝基板54之間的熱膨脹差異，而可防止LED元件36的位置偏移等。 若是隔膜式疊層機，有關溫度條件與上述的輥系疊層機相同。壓接時間較佳是5秒～300秒，更佳是5秒～200秒，進一步較佳是5秒～100秒。只要壓接時間是5秒以上，能夠對構裝基板54牢固地固定LED元件36，因此當要將載體60與構裝基板54進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自構裝基板54脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要壓接時間是200秒以下，就會有提升LED裝置的生產性的傾向。 疊層壓力較佳是0.1MPa～3MPa，更佳是0.1MPa～2MPa，進一步較佳是0.1MPa～1MPa。只要疊層壓力是0.1MPa以上，能夠對構裝基板54牢固地固定LED元件36，因此當要將載體60與構裝基板54進行分離時，會有傾向可防止LED元件36自構裝基板54脫離、LED元件36發生位置偏移等。只要疊層壓力是3MPa以下，會有傾向可防止起因於對LED元件36施加壓接壓力造成的LED元件36的破損並可抑制裂紋等的發生。
再者，本發明不限於上述實施形態的具體性構成，並且能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變化。 [實施例]
以下，基於實施例更具體地說明本發明，但是本發明不限於該等實施例。
(丙烯酸樹脂的製作) 在容量4000ml的反應釜中調配乙酸乙酯1000g、丙烯酸2-乙基己酯650g、丙烯酸2-羥乙酯350g及偶氮二異丁腈3.0g，並攪拌至均勻為止後，以流量100ml/分鐘的速度實施60分鐘氮氣起泡，來使系統中的殘留氧氣脫氣，該反應釜安裝有三合一攪拌機、攪拌葉片及氮氣導入管。費時1小時升溫至60℃，並在升溫後使其聚合4小時。之後，費時1小時升溫至90℃，進一步在90℃中保持1小時後，冷卻至室溫。 繼而，添加乙酸乙酯1000g並攪拌來進行稀釋。對其添加對苯二酚0.1g作為聚合禁止劑、十二酸二辛基錫0.05g作為胺酯化觸媒之後，添加異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯(昭和電工股份有限公司製造，Karenz MOI)100g，在70℃中反應6小時後冷卻至室溫。之後，添加乙酸乙酯，以丙烯酸樹脂的溶液中的不揮發成分含有率成為35質量%的方式進行調整，而獲得具有能夠鏈聚合的官能基之丙烯酸樹脂的溶液。 依據日本工業規格JIS K0070：1992測定該樹脂的酸價與羥基價時，並未檢測到酸價。所求出的羥基價為121mgKOH/g。 將所獲得的丙烯酸樹脂的溶液在60℃中真空乾燥一晚，以德國元素(Elementar)股份有限公司製造的全自動元素分析裝置(varioEL)將所獲得的固形分進行元素分析。由所測得的含氮量算出導入於丙烯酸樹脂的異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯的含量時，為0.59mmol/g。 此外，使用東曹(TOSOH)股份有限公司製造的SD-8022/DP-8020/RI-8020，管柱使用昭和電工材料股份有限公司製造的Gelpack GL-A150-S/GL-A160-S，並使用四氫呋喃作為溶析液進行GPC測定的結果，丙烯酸樹脂的聚苯乙烯換算重量平均分子量為42萬。
(轉移構件A的製作) 對於該丙烯酸樹脂溶液(以丙烯酸樹脂的固形分換算計為100質量份)，添加以固形分計為1質量份的作為交聯劑的多官能異氰酸酯(日本聚胺酯工業股份有限公司製造，CORONATE L，固形分75質量%)、1質量份作為光聚合起始劑的1-羥基環己基苯基酮(IGM Resins B.V.製，Irgacure184)，並進一步添加乙酸乙酯來使總固形分含有率成為27質量%，均勻地攪拌10分鐘。之後，以乾燥時的黏著層的平均厚度成為10μm的方式，將所獲得的溶液塗佈於保護薄膜即表面脫膜處理聚對苯二甲酸乙酯(平均厚度25μm)上後進行乾燥，而形成黏著層。進一步，將黏著層面疊層於基材薄膜(平均厚度100μm)。之後，在40℃中進行熟化(aging)4天。如此地操作來獲得轉移構件A。
基材薄膜使用三層的樹脂薄膜(Himilan 1706/乙烯和1-己烯共聚物與丁烯和α-烯烴共聚物/Himilan 1706，平均厚度100μm)，其依序積層有離子聚合物樹脂Himilan 1706(三井-杜邦聚合化學股份有限公司製造，離子聚合物樹脂)、乙烯和1-己烯共聚物與丁烯和α-烯烴共聚物及Himilan 1706而成。
再者，黏著層及保護薄膜與基材薄膜，在40℃中的輥疊層機進行疊層，而作成依序為保護薄膜/黏著層/基材薄膜的構成。當使用來作為轉移構件時，剝除保護薄膜來使用。
(轉移構件B及C的製作) 除了變更黏著層的成分比率以外，利用同樣的方法來製成轉移構件B及C。 針對轉移構件B設為：100質量份丙烯酸樹脂、4質量份CORONATE L、1質量份Irgacure184。 針對轉移構件C設為：100質量份丙烯酸樹脂、0.2質量份CORONATE L、1質量份Irgacure184。
評價樣品的製作方法與各種條件如以下所記載。
將轉移構件疊層於測試載具(Test Vehicle，NITRIDE SEMICONDUCTORS Co.,Ltd.製造)，該測試載具是以處於按照各個裝置進行了分割的狀態，隔著緩衝層使LED元件形成於尺寸3.1mm×3.6mm藍寶石晶粒(sapphire die)上而成。轉移構件的尺寸設為200mm×200mm，平均厚度設為110μm。LED元件的尺寸設為25μm×50μm×6μmt，設置於LED元件的凸塊尺寸設為15μm×15μm×2μmt。藍寶石晶粒上的LED元件設為4465個。對藍寶石晶粒的轉移構件的疊層，是使用隔膜式的真空疊層機(疊層裝置V130，Nikko-Materials Co.,Ltd.製造)來獲得貼附體。將其設為測定樣品。疊層條件設為40℃/0.5MPa/10秒。
(LLO轉印率的測定) 自所製成的上述樣品的藍寶石晶粒側照射雷射。作為LLO裝置使用DFL7560(DISCO Corporation製造)。雷射光的照度設為1W。照射雷射後，將藍寶石晶粒與轉移構件分離。測定分離時的LED元件對轉移構件的轉印率。將能夠沒有裂紋和位置偏移地轉印至轉移構件的LED元件當作良好樣品。將LED元件仍殘留於藍寶石晶粒側的情況、或在分離藍寶石晶粒與轉移構件時LED元件自轉移構件脫落或發生位置偏移的情況當作不良樣品，並計算其個數。 評價份量為6個藍寶石晶粒(LED元件為4465個×6)，將能夠良好地轉印的LED元件的個數除以LED元件的總數(4465個×6)並乘以100，然後將所獲得的值作為轉印率計算出來，並將該值當作LLO轉印率。將LLO轉印率為95%以上的情況評價為A，90%以上且低於95%的情況評價為B，將小於90%的情況評價為C。只要評價為A或B，就沒有實用性的問題。
(對載體的轉印率的測定) 使用在LLO轉印率的測定時分離藍寶石晶粒所獲得的轉移構件作為樣品，然後實施自轉移構件對載體的LED元件的轉印。對轉移構件實施UV照射(UV曝光機ML-320FSAT，MIKASA Co., Ltd.製造)後，將轉移構件疊層於載體。作為載體，使用構成為Si晶粒/黏著層之載體。Si晶粒設為直徑20mm、厚度725μmt。黏著層的成分比率設為100質量份丙烯酸樹脂、7質量份CORONATE L、1質量份Irgacure184。並且黏著層的平均厚度設為10μm且黏著力設為1N/25mm。 在疊層後將轉移構件與載體分離。UV照射條件設為300mJ/cm 2。疊層使用隔膜式的真空疊層機(疊層裝置V130，Nikko-Materials Co.,Ltd.製造)。疊層條件設為40℃/0.5MPa/30秒。將能夠沒有裂紋及位置偏移地自轉移構件轉印至載體的LED元件當作良好樣品。將LED元件仍殘留於轉移構件的情況、或在分離轉移構件與載體時LED元件自載體脫落或發生位置偏移的情況當作不良樣品，並計算其個數。 評價轉印有份量為6個藍寶石晶粒(LED元件為4465個×6)的LED元件的轉移構件，將能夠良好地自轉移構件轉印至載體的LED元件的個數除以LED元件的總數(4465個×6)並乘以100，然後將所獲得的值作為轉印率計算出來，並將該值當作對載體的轉印率。將對載體的轉印率為95%以上的情況評價為A，90%以上且低於95%的情況評價為B，將小於90%評價的情況為C。只要評價為A或B，就沒有實用性的問題。
(黏著力測定) 利用以下的方法測定轉移構件在UV照射前後的黏著力。 利用下述方式獲得UV照射前的樣品：使用疊層機GK-13DX(LAMI CORPORATION Inc.製造)並以疊層溫度40℃的條件將轉移構件貼附於平均厚度0.5mm的SUS(寬度25mm)。使用紫外線曝光機(MIKASA Co., Ltd.製造的「ML-320FSAT」)，以紫外線波長365nm、曝光量300mJ/cm 2的條件，對該樣品照射紫外線，來獲得UV照射後的樣品。針對UV照射前的樣品及UV照射後的樣品，各自依據日本工業規格JIS C 5016：1994(導體的剝離強度)的方法來測定剝離強度。將剝離強度設為黏著力。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3
轉移構件A 轉移構件B 轉移構件C
UV照射前的黏著力(N/25mm) 3 1.3 5
UV照射後的黏著力(N/25mm) 0.3 0.25 0.6
LLO轉印率 A A A
對載體的轉印率 A A B
由表1的評價結果明顯可知，本發明的LED轉移構件在Micro LED元件的轉印率方面優異。
藉由參照，將於2021年4月27日提出申請的日本專利申請案第2021-075244號的發明的全部內容併入本說明書中。 本說明書中所記載的全部的文獻、專利申請案及技術規格是與具體且分別記載各個文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而併入的情況相同程度地，援用並併入本說明書中。
10、20:轉移構件 12:基材 14:黏著層 30:光裝置基板 32:結晶成長用基板 34:緩衝層 36:LED元件 38:凸塊 40:貼附體 50:雷射光 52:拾取手段 54:構裝基板 56:墊片 60:載體
第1圖是雙層構成的轉移構件10的剖面圖。 第2圖是單層構成的轉移構件20的剖面圖。 第3圖是光裝置基板30的剖面圖。 第4圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第5圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第6圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第7圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第8圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第9圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。 第10圖是用以說明LED裝置的製造方法的圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:轉移構件
12:基材
14:黏著層

Claims (6)

  1. 一種LED轉移構件，其在表面的至少一部分具有黏著力會藉由光照射而降低的區域。
  2. 如請求項1所述之LED轉移構件，其中，具有基材與配置於前述基材上的黏著層，並且前述黏著層為黏著力會藉由光照射而降低的區域。
  3. 如請求項1或請求項2所述之LED轉移構件，其中，前述黏著力會降低的區域的黏著力在光照射後為0.7N/25mm以下。
  4. 一種LED裝置的製造方法，其使用請求項1～請求項3中任一項所述之LED轉移構件。
  5. 一種LED裝置的製造方法，其具有以下步驟： 使請求項1～請求項3中任一項所述之LED轉移構件中的具有黏著力會降低的區域之側的面，與光裝置基板的形成有LED元件之側接觸，來使前述LED轉移構件貼附於前述光裝置基板而作成貼附體，前述光裝置基板具有結晶成長用基板、形成於前述結晶成長用基板上的緩衝層與形成於前述緩衝層上的LED元件，該緩衝層與該LED元件為處於按照各個裝置進行了分割的狀態， 對前述緩衝層照射雷射光來破壞前述緩衝層， 藉由將前述結晶成長用基板與前述LED轉移構件分離來將前述LED元件轉移至前述LED轉移構件， 對已轉移有前述LED元件之前述LED轉移構件進行光照射來使前述LED轉移構件的黏著力降低。
  6. 如請求項5所述之LED裝置的製造方法，其中，前述LED元件的長邊的長度為100μm以下。
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