特許 7434037 発光素子の実装方法および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】発光素子の実装方法および表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20240213BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240213BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240213BHJP

   B23K 26/57 20140101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

H01L33/48

G09F9/33

G09F9/00 338

B23K26/57

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020067627

(22)【出願日】2020-04-03

(65)【公開番号】P2021163945

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅田 圭介

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０６９６７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１３８９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１３９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２０６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５２２２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／４８－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

剥離用のサファイア基板の一方の面に設けられた発光素子をレーザリフトオフにより剥離し、アレイ基板に対して実装するための方法であって、
前記アレイ基板の一方の面に形成された第１端子部と、前記発光素子の端子部との位置合わせを行い、かつ、前記アレイ基板と前記サファイア基板とをシールにより固着する第１工程と、
前記アレイ基板と前記サファイア基板とに圧力をかけて前記サファイア基板を平坦化し、かつ、前記アレイ基板と前記サファイア基板とを固定する第２工程と、
前記アレイ基板の第１端子部の上に設けられた接合部材に対して、前記サファイア基板側から第１波長帯の第１レーザ光を照射し、前記アレイ基板の第１端子部と前記発光素子の端子部とを接合する第３工程と、
前記発光素子に対して、前記サファイア基板側から前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２レーザ光を照射し、前記発光素子を前記サファイア基板から剥離する第４工程と、
を備える、発光素子の実装方法。

【請求項2】

前記第２工程は、
前記アレイ基板の他方の面に緩衝材を当接させた後に、前記アレイ基板の他方の面側と前記サファイア基板の他方の面側とに固定部材をさらに配置し、前記各固定部材を互いに逆方向に押下して、前記アレイ基板と前記サファイア基板とに圧力をかけることを含む、
請求項１に記載の発光素子の実装方法。

【請求項3】

前記サファイア基板の他方の面側に配置される固定部材は、前記第３工程において照射される前記第１レーザ光を透過する、
請求項２に記載の発光素子の実装方法。

【請求項4】

前記第４工程は、
前記アレイ基板の一方の面に形成され、前記シールにより覆われる第２端子部に対して、前記サファイア基板側から前記第２レーザ光を照射し、前記第２端子部を加熱して前記シールを溶かすことを含む、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の発光素子の実装方法。

【請求項5】

前記第４工程は、
前記サファイア基板の一方の面に形成され、前記シールにより覆われる第２端子部に対して、前記サファイア基板側から前記第２レーザ光を照射し、前記第２端子部を加熱して前記シールを溶かすことを含む、
請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の発光素子の実装方法。

【請求項6】

前記第１波長帯は、４００ｎｍ～３０００ｎｍであり、
前記第２波長帯は、２００ｎｍ～３６６ｎｍである、
請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発光素子の実装方法。

【請求項7】

前記発光素子は、マイクロＬＥＤである、
請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の発光素子の実装方法。

【請求項8】

アレイ基板と、前記アレイ基板の一方の面に形成された第１端子部と、前記アレイ基板の一方の面に設けられ、前記第１端子部と平面視において重畳しない位置に設けられたシールとを備える第１基板と、
サファイア基板と、前記サファイア基板の一方の面に設けられた発光素子とを備える第２基板と、
を具備し、
前記第１基板と前記第２基板とは前記シールにより固着され、
前記発光素子は、光を放出する発光層と、端子部とを含み、
前記第１基板の第１端子部と、前記発光素子の端子部とは、接合部材を介して接合され、
前記第１基板は、前記アレイ基板の一方の面に形成され、前記シールにより覆われる第２端子部をさらに備え、
前記第１端子部は、画像を表示する表示領域に形成され、
前記第２端子部は、前記表示領域を囲むように配置された非表示領域に形成される、
表示装置。

【請求項9】

前記発光素子は、マイクロＬＥＤである、
請求項８に記載の表示装置。

【請求項10】

アレイ基板と、
前記アレイ基板の一方の面に設けられた発光素子と、
前記アレイ基板の一方の面に形成され、前記発光素子と平面視において重畳しない位置に形成された端子部と、
を具備し、
前記端子部の少なくとも一部には、前記発光素子をサファイア基板から剥離するためのレーザリフトオフの際に溶けたシールの残渣が付着している、
表示装置。

【請求項11】

前記発光素子は、画像を表示する表示領域に設けられ、
前記端子部は、前記表示領域を囲むように配置された非表示領域に形成される、
請求項１０に記載の表示装置。

【請求項12】

前記発光素子は、マイクロＬＥＤである、
請求項１０または請求項１１に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、発光素子の実装方法および表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自発光素子である発光ダイオード（LED: Light Emitting Diode）を用いたＬＥＤディスプレイが知られているが、近年では、より高精細化した表示装置として、マイクロＬＥＤと称される微小なダイオード素子を用いた表示装置（以下では、マイクロＬＥＤディスプレイと表記する）が開発されている。

【0003】

このマイクロＬＥＤディスプレイは、従来の液晶表示ディスプレイや有機ＥＬディスプレイとは異なり、表示領域にチップ状の多数のマイクロＬＥＤが実装されて形成されるため、高精細化と大型化の両立が容易であり、次世代ディスプレイとして注目されている。

【0004】

表示領域にチップ状の多数のマイクロＬＥＤを実装する方法としては、レーザリフトオフ（LLO: Laser Lift Off）を利用した方法が検討されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－８３２８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の目的の一つは、レーザリフトオフを利用したマイクロＬＥＤの実装方法およびマイクロＬＥＤディスプレイ（発光素子の実装方法および表示装置）を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態に係る発光素子の実装方法は、剥離用のサファイア基板の一方の面に設けられた発光素子をレーザリフトオフにより剥離し、アレイ基板に対して実装するための方法である。前記方法は、第１工程と、第２工程と、第３工程と、第４工程と、を備える。前記第１工程は、前記アレイ基板の一方の面に形成された第１端子部と、前記発光素子の端子部との位置合わせを行い、かつ、前記アレイ基板と前記サファイア基板とをシールにより固着する。前記第２工程は、前記アレイ基板と前記サファイア基板とに圧力をかけて前記サファイア基板を平坦化し、かつ、前記アレイ基板と前記サファイア基板とを固定する。前記第３工程は、前記アレイ基板の第１端子部の上に設けられた接合部材に対して、前記サファイア基板側から第１波長帯の第１レーザ光を照射し、前記アレイ基板の第１端子部と前記発光素子の端子部とを接合する。前記第４工程は、前記発光素子に対して、前記サファイア基板側から前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２レーザ光を照射し、前記発光素子を前記サファイア基板から剥離する。

【0008】

一実施形態に係る表示装置は、第１基板と第２基板とを具備する。前記第１基板は、アレイ基板と、前記アレイ基板の一方の面に形成された第１端子部と、前記アレイ基板の一方の面に設けられ、前記第１端子部と平面視において重畳しない位置に設けられたシールとを備える。前記第２基板は、サファイア基板と、前記サファイア基板の一方の面に設けられた発光素子とを備える。前記第１基板と前記第２基板とは前記シールにより固着されている。前記発光素子は、光を放出する発光層と、端子部とを含む。前記第１基板の第１端子部と、前記発光素子の端子部とは、接合部材を介して接合される。前記第１基板は、前記アレイ基板の一方の面に形成され、前記シールにより覆われる第２端子部をさらに備える。前記第１端子部は、画像を表示する表示領域に形成され、前記第２端子部は、前記表示領域を囲むように配置された非表示領域に形成される。

【0009】

一実施形態に係る表示装置は、アレイ基板と、前記アレイ基板の一方の面に設けられた発光素子と、前記アレイ基板の一方の面に形成され、前記発光素子と平面視において重畳しない位置に形成された端子部と、を具備する。前記端子部の少なくとも一部には、前記発光素子をサファイア基板から剥離するためのレーザリフトオフの際に溶けたシールの残渣が付着している。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る表示装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る第１基板の構成を概略的に示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る第２基板の構成を概略的に示す断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る発光素子の実装工程を概略的に示す断面図である。

【図5】図５は、図４に続く実装工程を概略的に示す断面図である。

【図6】図６は、図５に続く実装工程を概略的に示す断面図である。

【図7】図７は、図６に続く実装工程を概略的に示す断面図である。

【図8】図８は、図４～図７に示す一連の実装工程の結果を概略的に示す断面図である。

【図9】図９は、実施形態に係る発光素子の構成を概略的に示す断面図である。

【図10】図１０は、図４～図７に示す一連の実装工程の結果を概略的に示す別の断面図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る第２基板の構成を概略的に示す別の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣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、実施の態様に比べ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一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

【0012】

図１は、一実施形態に係る表示装置１の構成を概略的に示す斜視図である。図１は、第１方向Ｘと、第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙと、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに垂直な第３方向Ｚによって規定される三次元空間を示している。なお、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。本明細書においては、表示装置１を第３方向Ｚと平行な方向から見ることを平面視と呼ぶ。

【0013】

以下、本実施形態においては、表示装置１が自発光素子であるマイクロＬＥＤを用いたマイクロＬＥＤディスプレイである場合について主に説明する。
図１に示すように、表示装置１は、表示パネル２、第１回路基板３および第２回路基板４、などを備える。

【0014】

表示パネル２は、一例では矩形状である。図示した例では、表示パネル２の短辺ＥＸは第１方向Ｘと平行であり、表示パネル２の長辺ＥＹは第２方向Ｙと平行である。第３方向Ｚは、表示パネル２の厚さ方向に相当する。第１方向Ｘは表示装置１の短辺と平行な方向と読み替えられ、第２方向Ｙは表示装置１の長辺と平行な方向と読み替えられ、第３方向Ｚは表示装置１の厚さ方向と読み替えられてもよい。表示パネル２の主面は、第１方向Ｘと第２方向Ｙとにより規定されるＸ－Ｙ平面に平行である。表示パネル２は、表示領域ＤＡ（表示部）と、当該表示領域ＤＡの外側の非表示領域ＮＤＡ（非表示部）とを有している。非表示領域ＮＤＡは、端子領域ＭＴを有している。図示した例では、非表示領域ＮＤＡは、表示領域ＤＡを囲んでいる。

【0015】

表示領域ＤＡは、画像を表示する領域であり、例えばマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備えている。画素ＰＸは、発光素子（マイクロＬＥＤ）および当該発光素子を駆動するためのスイッチング素子（駆動トランジスタ）などを含む。

【0016】

端子領域ＭＴは、表示パネル２の短辺ＥＸに沿って設けられ、表示パネル２を外部装置などと電気的に接続するための端子を含んでいる。

【0017】

第１回路基板３は、端子領域ＭＴの上に実装され、表示パネル２と電気的に接続されている。第１回路基板３は、例えばフレキシブルプリント回路基板（Flexible Printed Circuit Board）である。第１回路基板３は、表示パネル２を駆動する駆動ＩＣチップ（以下、パネルドライバと表記する）５などを備えている。なお、図示した例では、パネルドライバ５は、第１回路基板３の上に配置されているが、第１回路基板３の下に配置されてもよい。あるいは、パネルドライバ５は、第１回路基板３以外に実装されてもよい。この場合、パネルドライバ５は、表示パネル２の非表示領域ＮＤＡに実装されてもよいし、第２回路基板４に実装されてもよい。第２回路基板４は、例えばリジットプリント回路基板である。第２回路基板４は、例えば第１回路基板３の下方において当該第１回路基板３と接続されている。

【0018】

パネルドライバ５は、例えば第２回路基板４を介して図示しない制御基板と接続されている。パネルドライバ５は、例えば制御基板から出力される映像信号に基づいて複数の画素ＰＸを駆動することによって表示パネル２に画像を表示する制御を実行する。

【0019】

なお、表示パネル２は、斜線を付して示す折り曲げ領域ＢＡを有していてもよい。折り曲げ領域ＢＡは、表示装置１が電子機器などの筐体に収容される際に折り曲げられる領域である。折り曲げ領域ＢＡは、非表示領域ＮＤＡのうちの端子領域ＭＴ側に位置している。折り曲げ領域ＢＡが折り曲げられた状態において、第１回路基板３および第２回路基板４は、表示パネル２と対向するように配置される。

【0020】

以下では、上記した表示パネル２に対して発光素子を実装する方法について説明する。より詳しくは、図３に示す第２基板ＳＵＢ２から発光素子ＬＥＤをレーザリフトオフ（ＬＬＯ）により剥離して、図２に示す第１基板ＳＵＢ１に対して実装する方法について説明する。まず、図２および図３を参照して、発光素子ＬＥＤが実装される第１基板ＳＵＢ１と、剥離用の第２基板ＳＵＢ２との構成について説明する。

【0021】

図２は、第１基板ＳＵＢ１の構成を概略的に示す断面図である。
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１は、アレイ基板１０と、複数の第１端子部１１と、接合部材１２と、複数の第２端子部１３と、シール１４と、などを備える。

【0022】

アレイ基板１０は、第１主面１０Ａと、第１主面１０Ａの反対側に位置する第２主面１０Ｂとを含む。図示した例では省略しているが、アレイ基板１０には、発光素子ＬＥＤを駆動するためのスイッチング素子や各種配線パターンが形成されている。アレイ基板１０はバックプレーンと称されてもよい。

【0023】

複数の第１端子部１１は、アレイ基板１０の第１主面１０Ａに形成されている。第１端子部１１は、例えば、表示装置１に実装される発光素子ＬＥＤと同数だけ形成されている。第１端子部１１は、例えば、Ａｌ（アルミ）、Ｔｉ（チタン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）などの金属材料およびこれら金属材料の積層体で形成されている。第１端子部１１は第１パッドもしくは実装電極と称されてもよい。各第１端子部１１の上には、接合部材１２がそれぞれ配置されている。

【0024】

接合部材１２は、第１端子部１１と、後述する発光素子ＬＥＤの端子部２２とを接合するための部材である。詳細については後述するが、接合部材１２は、４００ｎｍ～３０００ｎｍの波長帯のレーザ光が照射されると、レーザアブレーションにより加熱・溶融する金属材料で形成されており、例えばＳｎ（スズ）、Ａｇ（銀）などの金属材料で形成されている。接合部材１２は半田部材と称されてもよい。また、本実施形態において、接合部材１２はアレイ基板１０の第１端子部１１に設けられているが、発光素子ＬＥＤの端子部２２に設けられていてもよい。

【0025】

複数の第２端子部１３は、アレイ基板１０の第１主面１０Ａに形成されている。第２端子部１３は、第１端子部１１と平面視において重畳しない位置に形成され、例えば、表示装置１に設けられる複数の発光素子ＬＥＤを囲むように形成される。例えば、第２端子部１３は非表示領域ＮＤＡに形成されている。第２端子部１３は、幅Ｗ１を有して形成されている。幅Ｗ１は、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍに設定される。第２端子部１３は、アレイ基板１０に形成される各種配線パターンなどと電気的に接続されていない。但し、第２端子部１３は非表示領域ＮＤＡにおいて複数の発光素子ＬＥＤを囲うように形成されており、アレイ基板１０に形成される各種配線パターンと電気的に接続されるものであってもよい。詳細については後述するが、第２端子部１３は、後述するサファイア基板２０から発光素子ＬＥＤを剥離するために照射されるレーザ光によりレーザアブレーションが生じる金属材料で形成されており、例えばＡｌ（アルミ）などの金属材料で形成されている。第２端子部１３は第２パッドもしくは金属部または金属配線などと称されてもよい。各第２端子部１３の上には、第２端子部１３を覆うようにシール１４がそれぞれ配置されている。

【0026】

シール１４は、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２とを固着するための部材である。シール１４は、第２端子部１３に対して照射されるレーザ光を透過する材料で形成されている。
シール１４と第２端子部１３とは、例えば、第１基板ＳＵＢ１の表示領域ＤＡの全周を囲うように非表示領域ＮＤＡに２つの短辺ＥＸ及び２つの長辺に沿って形成されるものであってもよい。また、シール１４と第２端子部１３は第１基板ＳＵＢ１の２つの短辺ＥＸに沿ってのみ形成されるものであってもよく、２つの長辺ＥＹに沿ってのみ形成されるものであってもよい。さらには、シール１４と第２端子部１３は非表示領域にドット上に複数配置され第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを固着するように形成されるものであってもよい。

【0027】

図３は、第２基板ＳＵＢ２の構成を概略的に示す断面図である。
図３に示すように、第２基板ＳＵＢ２は、サファイア基板２０と、複数の発光素子ＬＥＤと、などを備える。発光素子ＬＥＤは、発光層２１と端子部２２とを含む。

【0028】

剥離用のサファイア基板２０は、第１主面２０Ａと、第１主面２０Ａの反対側に位置する第２主面２０Ｂとを含む。複数の発光素子ＬＥＤは、サファイア基板２０の第１主面２０Ａに配置されている。複数の発光素子ＬＥＤには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光色を有するものが含まれている。

【0029】

発光層２１は、図示しない剥離層を介してサファイア基板２０の第１主面２０Ａに固着されている。発光層２１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの光を放出する。発光層２１の上には、端子部２２が配置されている。端子部２２は、第１基板ＳＵＢ１側に配置された接合部材１２により第１端子部１１に接合される。これによれば、発光素子ＬＥＤの端子部２２は、第１端子部１１と電気的に接続される。端子部２２は、発光素子ＬＥＤのアノード端子またはカソード端子に相当する。端子部２２はバンプと称されてもよい。

【0030】

図４～図８は、発光素子ＬＥＤの実装工程の一例を順に示す概略的な断面図である。
まず、位置合わせ工程（第１工程）が行われる。具体的には、図４に示すように、アレイ基板１０上に、複数の第１端子部１１、接合部材１２、複数の第２端子部１３およびシール１４が配置された状態の第１基板ＳＵＢ１と、サファイア基板２０上に複数の発光素子ＬＥＤが配置された状態の第２基板ＳＵＢ２とを、アレイ基板１０の第１主面１０Ａと、サファイア基板２０の第１主面２０Ａとが対向するように対向させる。その上で、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と、第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２との位置合わせが行われる。また、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とはシール１４により固着される。

【0031】

なお、図４では、第２基板ＳＵＢ２のサファイア基板２０に反りが生じていない場合を想定しているため、この段階で、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と、第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２とが平面視において重畳しているが、この段階では、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と、第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２とは平面視において重畳していなくてもよい。この段階では、後述する固定工程が終了した段階で、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と、第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２とを平面視において重畳させるための位置合わせが行われる。

【0032】

続いて、固定工程（第２工程）が行われる。具体的には、図５に示すように、第１基板ＳＵＢ１のアレイ基板１０の第２主面１０Ｂ側に緩衝材３０と固定部材４０が順に配置され、第２基板ＳＵＢ２のサファイア基板２０の第２主面２０Ｂ側に固定部材５０が配置される。その上で、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを挟み込むように上下から圧力をかけ（つまり、各固定部材４０および５０を互いに逆方向に押下して圧力をかけ）、サファイア基板２０に生じている反りの平坦化が行われる。これによれば、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、サファイア基板２０に生じている反りが平坦化された状態、かつ、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２とが平面視において重畳した状態で固定される。また、固定工程において、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とのギャップはシール１４や発光素子ＬＥＤにより保持されているが、第１基板ＳＵＢ１もしくは第２基板ＳＵＢ２にスペーサ（図示せず）を設けることで、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とのギャップを保持するものであってもよい。

【0033】

固定部材５０は、後述する接合工程において照射されるレーザ光を透過し、かつ、圧力をかけた際に屈曲することがない程度の剛性を有した材料で形成され、例えば石英ガラスで形成されている。固定部材４０は、圧力をかけた際に屈曲することがない程度の剛性を有した材料で形成され、例えば固定部材５０と同様に石英ガラスで形成されてもよいし、固定部材５０とは異なる材料で形成されてもよい。

【0034】

上記したように、第１基板ＳＵＢ１と固定部材４０との間に緩衝材３０が配置されることにより、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを挟み込むための圧力に起因したアレイ基板１０の破損が抑制される。また、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とはシール１４により固着されているため、圧力をかけた際に一方の基板が滑るなどして発生し得る位置ずれが抑制される。

【0035】

次に、接合工程（第３工程）が行われる。具体的には、図６に示すように、４００ｎｍ～３０００ｎｍの波長帯のレーザ光ＬＺ１を固定部材５０側から接合部材１２に向けて照射し、レーザアブレーションにより接合部材１２を加熱・溶融させることで、第１基板ＳＵＢ１の複数の第１端子部１１と、第２基板ＳＵＢ２の複数の発光素子ＬＥＤの端子部２２とが接合される。この接合工程が終了した段階で、緩衝材３０、固定部材４０および固定部材５０は除去されてもよいし、当該段階では除去されなくてもよい。本実施形態では、接合工程を終えた状態の第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２をステージに移動させた上で、次の工程が行われる場合を想定しているため、緩衝材３０、固定部材４０および固定部材５０は接合工程が終了した段階で除去される。

【0036】

しかる後、ＬＬＯ工程（第４工程）が行われる。具体的には、図７に示すように、２００ｎｍ～３６６ｎｍの波長帯のレーザ光ＬＺ２がサファイア基板２０側から複数の発光素子ＬＥＤおよび複数の第２端子部１３に向けて照射される。これによれば、複数の発光素子ＬＥＤをサファイア基板２０に固着している図示しない剥離層はレーザアブレーションにより昇華し、複数の発光素子ＬＥＤはサファイア基板２０から剥離される。また、複数の第２端子部１３がレーザアブレーションにより加熱されると、この熱が各第２端子部１３を覆うシール１４にそれぞれ伝導し、シール１４は溶けて除去される。

【0037】

図４～図７に示す一連の実装工程が行われることにより、サファイア基板２０はリフトオフされ、図８に示すように、複数の発光素子ＬＥＤが第１基板ＳＵＢ１（アレイ基板１０）上に実装される。

【0038】

以上説明した一連の実装工程から分かるように、第２端子部１３は、上記した固定工程において、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とに圧力をかけた際に一方の基板が滑るなどして発生し得る位置ずれを抑制するために配置されるシール１４をレーザアブレーションにより溶かすために形成される。このため、一連の実装工程が終了した以降は、第２端子部１３は、基本的に表示パネル２にとって不要な構成となるが、例えば、アレイ基板１０に対して、第１回路基板３や第２回路基板４、パネルドライバ５を実装する際の位置合わせのためのアライメントマークとして一連の実装工程以降も利用されてもよい。

【0039】

本実施形態に係る発光素子ＬＥＤは、図９（Ａ）に示すように、発光層２１の一方の面にアノード端子２２ＡＮと、カソード端子２２ＣＡとが並んで配置されるマイクロＬＥＤであってもよいし、図９（Ｂ）に示すように、発光層２１の一方の面にアノード端子２２ＡＮが配置され、発光層２１の他方の面にカソード端子ＣＡが配置されるマイクロＬＥＤであってもよい。発光素子ＬＥＤが図９（Ａ）に示す形態のマイクロＬＥＤである場合、第１端子部１１は、発光素子ＬＥＤと同数ではなく、アノード端子２２ＡＮとカソード端子２２ＣＡと同数だけ、アレイ基板１０上に形成される。なお、一つの発光素子ＬＥＤに対応する第１端子部１１に関し、アノード端子２２ＡＮと接合される第１端子部１１と、カソード端子２２ＣＡと接合される第１端子部１１とは、所定の間隔だけ離間して形成される。発光素子ＬＥＤが図９（Ａ）に示す形態のマイクロＬＥＤであっても、図９（Ｂ）に示す形態のマイクロＬＥＤであっても、上記した一連の実装工程により、第１基板ＳＵＢ１（アレイ基板１０）上に実装することが可能である。

【0040】

図８では、複数の第２端子部１３を覆うように配置されたシール１４が、上記したＬＬＯ工程により完全に除去された場合を例示しているが、実際には、シール１４は完全には溶け切らず、図１０（Ａ）に示すように、一部が残渣として第２端子部１３に付着して残ることが予想される。しかしながら、上記したように、一連の実装工程が終了した以降は、第２端子部１３は、基本的に表示パネル２にとって不要な構成であるため、シール１４の一部が残渣として第２端子部１３に付着して残っていても特に問題はない。また、第２端子部１３は、例えば非表示領域ＮＤＡに配置されているため、表示品位の観点などから見ても、シール１４の一部が残渣として第２端子部１３に付着して残っていても特に問題はない。但し、第２端子部１３は、図１０（Ｂ）に示すように、残渣として付着しているシール１４と共にカットされてしまってもよい。

【0041】

本実施形態において、第２端子部１３がアレイ基板１０上に形成される場合を想定したが、これに限定されず、例えば図１１に示すように、第２端子部１３はサファイア基板２０上に形成されてもよい。この場合であっても、上記した一連の実装工程により、第１基板ＳＵＢ１（アレイ基板１０）上に発光素ＬＥＤを実装可能であり、かつ、ＬＬＯ工程の段階で、第２端子部１３はレーザアブレーションにより加熱されるため、当該第２端子部１３を覆うように配置されたシール１４を除去することも可能である。

【0042】

以上説明した一実施形態においては、発光素子ＬＥＤが実装される第１基板ＳＵＢ１と剥離用の第２基板ＳＵＢ２とを挟み込むように圧力をかけて第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを固定する。このため、第２基板ＳＵＢ２（サファイア基板２０）に反りが生じていたとしても、当該反りを平坦化し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを隙間なく固定することが可能である。また、第１基板ＳＵＢ１には緩衝材３０が当接された上で圧力がかけられるため、当該圧力に起因して、第１基板ＳＵＢ１のアレイ基板１０が破損してしまうことを抑制することが可能である。

【0043】

また、以上説明した一実施形態においては、発光素子ＬＥＤが実装される第１基板ＳＵＢ１と剥離用の第２基板ＳＵＢ２とをシール１４により固着した上で、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とを挟み込むように圧力をかけるため、圧力をかけた際に一方の基板が滑るなどして発生し得る位置ずれを抑制することが可能である。さらに、シール１４により覆われ、ＬＬＯ工程時に照射されるレーザ光ＬＺ２によりレーザアブレーションが生じる第２端子部１３が形成されることにより、第２基板ＳＵＢ２から発光素子ＬＥＤを剥離するＬＬＯ工程時にシール１４を除去することが可能である。換言すれば、シール１４を除去するためだけの独自の工程を増やすことなく当該シール１４の除去を実現することが可能である。

【0044】

以上説明した一実施形態によれば、レーザリフトオフを利用したマイクロＬＥＤの実装方法およびマイクロＬＥＤディスプレイ（発光素子の実装方法および表示装置）を提供することが可能である。

【0045】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0046】

ＳＵＢ１…第１基板、１０…アレイ基板、１１…第１端子部、１２…接合部材、１３…第２端子部、１４…シール、ＳＵＢ２…第２基板、２０…サファイア基板、ＬＥＤ…発光素子、２１…発光層、２２…端子部、ＬＺ１，ＬＺ２…レーザ光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】