(57)【要約】【課題】素子と転写側の基板との接触状態を検出し、基板間の平行を調整して第１、第２基板の平行を保持し、第１基板上の素子を第２基板側に接着させることを可能とする。【解決手段】第１基板５１が載置される第１基板支持部１１と、第１基板５１に対向される第２基板５２を支持する第２基板支持部１２と、第１基板５１上の素子５５が第２基板５２側に平行に接触するように第１基板支持部１１の位置調整を行うあおり部２１と、あおり部２１を支持して移動させる可動ステージ４１と、第１基板５１上の素子５５が第２基板５２側に接触した状態を感知するもので、第１基板支持部１１とあおり部２１に形成されたセンサ支持部１３との間に設けたセンサ部１５と、第１基板５１が第２基板５２と接触したことで第１基板５１の動作が停止した位置を測定するとともに、第１基板の接近動作が停止した後のあおり部２１の動作量を測定する測定部６１とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板に接着された素子を第２基板に接着させる素子転写装置であって、
第１基板が載置される第１基板支持部と、
前記第１基板に対向するように配置される第２基板を支持する第２基板支持部と、
前記第１基板に接着された素子が前記第２基板側に平行に接触するように前記第１基板支持部の位置調整を行うあおり部と、
前記あおり部を支持して移動させる可動ステージと、
前記第１基板に接着されている素子が前記第２基板側に接触した状態を感知するもので、前記第１基板支持部と前記あおり部側に形成されたセンサ支持部との間に設けたセンサ部と、
前記第１基板を前記第２基板に接近させたときに前記第１基板の動作が停止した位置を測定するとともに、前記第１基板が停止した後の前記あおり部の動作量を測定する測定部と
を備えたことを特徴とする素子転写装置。
【請求項２】
前記あおり部は、
前記第１基板面の３角形の頂点となる各位置を支持して前記第１基板を昇降動作させるアクチュエータと、
前記各アクチュエータと前記センサ支持部との間に設けた弾性部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の素子転写装置。
【請求項３】
前記可動ステージは、
規準となる第１基板と規準となる第２基板とが接触する位置における前記あおり部の位置を予め測定して求めてその位置を規準位置とし、
前記規準位置から所定の範囲内に前記あおり部を配置させる動作を有する
ことを特徴とする請求項１記載の素子転写装置。
【請求項４】
前記可動ステージは、
前記第２基板に形成された接着層に前記素子を接着させた状態にして前記素子から前記第１基板は引き離す動作を有する
ことを特徴とする請求項１記載の素子転写装置。
【請求項５】
前記センサ部は、
前記第１基板に接着した素子を前記第２基板側に押し当てたときにかかる荷重を測定する荷重センサからなる
ことを特徴とする請求項１記載の素子転写装置。
【請求項６】
前記第２基板に対して前記第１基板を位置合わせするアライメント部
を備えたことを特徴とする請求項１記載の素子転写装置。
【請求項７】
第１基板に接着された複数の素子を第２基板に形成された接着層に接着させる素子転写方法であって、
前記第１基板に接着された複数の素子を前記第２基板に形成された接着層に接近させる基板接近工程と、
前記第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を前記第２基板に形成された接着層に接触させながら前記第１基板と前記第２基板とが平行になるように前記第１基板の位置調整を行って、前記複数の素子の全てを前記接着層に接触させる素子接触工程と、
前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に接触させた状態で接着させる素子接着工程と
を備えたことを特徴とする素子転写方法。
【請求項８】
第１基板に接着された複数の素子を第２基板に接着させる素子転写方法であって、
第１基板が載置される第１基板支持部と、
前記第１基板に対向するように配置される第２基板を支持する第２基板支持部と、
前記第１基板に接着された素子が前記第２基板側に平行に接触するように前記第１基板支持部の位置調整を行うあおり部と、
前記あおり部を支持して移動させる可動ステージと、
前記第１基板に接着されている素子が前記第２基板側に接触した状態を感知するもので、前記第１基板支持部と前記あおり部側に形成されたセンサ支持部との間に設けたセンサ部と、
前記第１基板を前記第２基板に接近させたときに前記第１基板の動作が停止した位置を測定するとともに、前記第１基板が停止した後の前記あおり部の動作量を測定する測定部と
を備えた素子転写装置を用いる
ことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項９】
前記基板接近工程は、
前記第１基板を前記第２基板の所定の位置に対向させるアライメントを行うアライメント工程と、
規準となる第１基板と規準となる第２基板とが接触する位置を予め測定して求めた規準位置から所定の範囲内に前記第１基板が配置されるように、前記第１基板と前記第２基板とを配置する基板配置工程と
を備えたことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１０】
前記素子接触工程は、
前記第１基板に接着されている素子が前記第２基板側に接触した状態を前記第１基板が受ける圧力を測定することで感知するセンサ部を用いて、
第１基板に接着された素子が第２基板側に接触した際に発生する第１基板が受ける圧力を測定することで素子が第２基板側に接触したことを検出するとともに、
前記第１基板面の３角形の頂点となる各位置を支持して前記第１基板を昇降動作させるアクチュエータと、前記各アクチュエータと前記第１基板側との間に設けた弾性部とを備えたあおり部を用いて、前記第１基板を前記第２基板側に押し付ける方向に前記各アクチュエータを動作させた際に、
前記第１基板に接着された素子が前記第２基板側に接触したときの前記各アクチュエータの位置をアクチュエータの規準位置とし、
さらに前記アクチュエータを動作させた際の前記各アクチュエータの移動量を測定し、前記各規準位置からの前記各アクチュエータの移動量が所定の範囲内に収まるように前記各アクチュエータの移動量を調整することで、前記第１基板と前記第２基板とを平行に調整する
ことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１１】
前記素子接触工程は、
前記第１基板に接着されている素子が前記第２基板側に接触した状態を前記第１基板が受ける圧力を測定することで感知するセンサ部を用いるとともに、
前記第１基板面の３角形の頂点となる各位置を支持して前記第１基板を昇降動作させるアクチュエータと、前記各アクチュエータと前記第１基板側との間に設けた弾性部とを備えたあおり部を用いて、
前記第１基板の位置測定および圧力測定に対応した複数箇所を動作させて該第１基板を前記第２基板に接近、接触させる第１基板の動作工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを接近させる際に、前記第２基板側に前記素子が接触することで前記第１基板に掛かる圧力を測定する圧力測定工程と、
前記第１基板に掛かる圧力値が、前記素子が前記接着層に接着可能な範囲内か否かを判定する圧力判定工程と、
前記圧力判定工程で前記圧力測定値が増加しつつあり、前記素子が前記接着層に接着可能な範囲内に前記圧力測定値がある場合には、前記圧力測定を行った第１基板の位置に対応する第１基板の接近動作を停止する動作停止工程と、
前記圧力判定工程で、前記素子が前記接着層に接着可能な範囲内に前記圧力測定値が達していない場合には、前記第１基板の接近動作工程の継続を指示する第１基板の接近動作の継続指示工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを接近させる際に、前記素子が前記第２基板側に接触することで前記第１基板が停止される位置と、前記素子が前記第２基板側に接触した後に前記第１基板を押し付ける各アクチュエータの位置とを測定する位置測定工程と、
前記第１基板の停止位置と、前記アクチュエータの位置との差が、前記第１基板と前記第２基板とが平行と判断できる範囲内か否かを判定する位置判定工程と、
前記位置判定工程で、前記第１基板と前記第２基板とが平行と判断できる範囲内に前記第１基板の停止位置と、前記アクチュエータの位置との差がある場合には、前記位置測定を行った第１基板の位置に対応する第１基板の接近動作を停止する動作停止工程と、
前記位置判定工程で、前記第１基板と前記第２基板とが平行と判断できる範囲内に前記第１基板の停止位置と、前記アクチュエータの位置との差がない場合には、前記第１基板の接近動作工程の継続を指示する第１基板の接近動作の継続指示工程と、
前記位置測定位置および圧力測定位置の全ての位置で前記動作停止条件が満たされたか否かを判定する動作停止判定工程とを備え、
前記動作停止判定工程で
前記第１基板の動作停止条件が全て満たされている場合には、第１基板の接近動作が停止されて前記素子接着工程に移行し、
前記第１基板の動作停止条件の一部もしくは全部が満たされていない場合には、前記第１基板の動作停止条件の満たされていない位置において前記第１基板の接近動作工程に戻る
ことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１２】
前記素子接着工程は、
前記素子を前記接着層に接着させた状態を保持する素子接着保持工程と、
前記素子を前記接着層に接着させた状態で前記第１基板と前記第２基板とを引き離して前記素子から前記第１基板を引き離す基板離間工程と
を備えたことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１３】
前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に接着させた後、
前記第１基板を新たな素子が接着された第１基板に交換する工程を行い、
その後、前記基板接近工程と、前記素子接触工程と、前記素子接着工程とを行って、
前記新たな素子を前記第２基板の別の位置に接着させる
ことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１４】
前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に接着させた後、
前記第１基板を新たな素子が接着された第１基板に交換する工程を行い、
その後、前記基板接近工程と、前記素子接触工程と、前記素子接着工程とを行って、
前記新たな素子を前記第２基板の別の位置に接着させる
ことを複数回繰り返す
ことを特徴とする請求項７記載の素子転写方法。
【請求項１５】
第１基板に接着された発光素子を第２基板に形成された接着層に接着させて、複数の発光素子を配列実装する表示装置の製造方法において、
第１基板に接着された複数の素子を第２基板に形成された接着層に接着させる素子転写方法であって、
前記第１基板に接着された複数の素子を前記第２基板に形成された接着層に接近させる基板接近工程と、
前記第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を前記第２基板に形成された接着層に接触させながら前記複数の素子の全てが前記接着層に均一に接触するように前記第１基板の位置調整を行って、前記複数の素子の全てを前記接着層に接触させる素子接触工程と、
前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に均一に接触させたれた状態で接着させる素子接着工程と
を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１基板に形成された粘着層に貼り付けられた素子を、第２基板に形成された未硬化樹脂層中に埋没させることで、上記素子を第１基板側から第２基板側に転写する技術において、基板間の平行出しが容易な素子転写装置、素子転写方法および表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１基板に形成された接着層に貼り付けられた素子を、第２基板に形成された接着層（例えば未硬化樹脂層）中に埋没させることで、上記素子を第１基板側から第２基板側に転写する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。この埋め込み転写技術では、第１基板と第２基板とを極力平行にし、その平行状態を保ったまま第１基板と第２基板とを接近させ、第１基板上の素子のみが第２基板に形成された樹脂層に均等に接触することで、第１基板側から第２基板側に素子が転写される。
【０００３】
このとき、第１基板と第２基板との平行度が悪い等の理由で、第１基板と第２基板とが直接接触すると、第１基板の接着層と第２基板の接着層とが粘着し、第１基板と第２基板との分離が困難になる。それを無理に引き剥がすと、第２基板の接着層にダメージを与え、転写品質が著しく悪くなる。
【０００４】
そのため、埋め込み転写では、第１基板と第２基板とを平行にする平行出し精度が重要となる。
【０００５】
従来の二つの基板間における平行出しの方法は、基板同士を直接機械的に押し当てて、一方の基板を他方に倣わせて行う方法、又は、２枚の基板の間に、寸法精度の非常に高い球形のスペーサーをはさんで、基板を押し当てて行う方法が採用されていた（例えば、非特許文献１、２参照。）。しかし、直接押し当てる方法は、上述したように不適当である。また球形のスペーサーを挟んで押し当てる方法も、第１基板に対して第２基板の転写エリアのほうが大きい場合には、スペーサーを挿入する場所が無く、やはり不適当である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７３５９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１６３０号公報
【非特許文献１】ボンドアライナＢＡ６、［online］、２００２年、ズースマイクロテック株式会社、ホームページ、サイトマップ、製品紹介、基板ボンダ／アライナ、ＢＡ６ボンドアライナ、［平成１７年３月３１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.suss.jp/html/ba6.html＞
【非特許文献２】ズースマイクロテック株式会社（旧カールズースジャパン株式会社）「基板ボンダ／アライナ、ＢＡ６ボンドアライナ  パンフレット」２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、第１基板に形成された粘着層に貼り付けられた素子を、第２基板に形成された未硬化樹脂層中に埋没させることで、上記素子を第１基板側から第２基板側に転写する技術において、第１基板と第２基板とに接触することなく第１基板と第２基板との平行出しができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の素子転写装置は、第１基板に接着された素子を第２基板に接着させる素子転写装置であって、第１基板が載置される第１基板支持部と、前記第１基板に対向するように配置される第２基板を支持する第２基板支持部と、前記第１基板に接着された素子が前記第２基板側に平行に接触するように前記第１基板支持部の位置調整を行うあおり部と、前記あおり部を支持して移動させる可動ステージと、前記第１基板に接着されている素子が前記第２基板側に接触した状態を感知するもので、前記第１基板支持部と前記あおり部側に形成されたセンサ支持部との間に設けたセンサ部と、前記第１基板を前記第２基板に接近させたときに前記第１基板の動作が停止した位置を測定するとともに、前記第１基板が停止した後の前記あおり部の動作量を測定する測定部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記素子転写装置では、第１基板支持部の位置調整を行うあおり部を設けたことにより、第１基板支持部に載置される第１基板の位置を微調整することによって、第１基板は第２基板に対して平行に配置されるようになる。また、あおり部を支持して移動させる可動ステージを設けたことにより、可動ステージ上にあおり部、第１基板支持部を介して支持される第１基板を第２基板直下の所望の位置に移動させることが可能になる。また、第１基板に接着されている素子が第２基板側に接触した状態を感知するセンサ部を設けたことにより、素子を第２基板側に接着させるべく第１基板を第２基板方向に移動させた際に、センサ部の測定値が増大することを読み取ることで、素子が第２基板側に接触し始めたことが検出される。さらに、測定部によって第１基板に接着されている素子が第２基板と接触したときのあおり部の位置を測定して規準位置とし、また測定部によってその後のあおり部の動作量を測定する。そして、規準位置からの上記あおり部の動作量が所定の範囲内、例えば第１基板と第２基板とが平行と見なせる範囲内になっていることで、第１基板と第２基板とが平行とみなせるような位置になる。一方、規準位置からの上記あおり部の動作量が上記所定の範囲内になっていなければ、さらに上記あおり部を動作させることで新たな移動量を得て、上記規準位置からの上記あおり部の移動量が所定の範囲内になるようにすることができる。このように、本発明の素子転写装置では、素子が接着された第１基板と素子が転写される第２基板とを平行と見なせる状態に接近させた状態で、素子を第２基板側に接着させることができるので、素子を確実に第２基板側に転写することが可能になる。その際、第１基板と第２基板とが接触することはない。
【００１０】
本発明の素子転写方法は、第１基板に接着された複数の素子を第２基板に形成された接着層に接着させる素子転写方法であって、前記第１基板に接着された複数の素子を前記第２基板に形成された接着層に接近させる基板接近工程と、前記第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を前記第２基板に形成された接着層に接触させながら前記第１基板と前記第２基板とが平行になるように前記第１基板の位置調整を行って、前記複数の素子の全てを前記接着層に接触させる素子接触工程と、前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に接触させた状態で接着させる素子接着工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記素子転写方法では、第１基板と第２基板とを接近させた後に、第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を第２基板に形成された接着層に接触させながら第１基板と第２基板とが平行になるように第１基板の位置調整を行うことにより、第２基板に対して第１基板を平行に配置することが可能になり、しかも第２基板側の接着層に対して複数の素子全てを均一に接着することができる。したがって、前記複数の素子の全てを前記接着層に接触させることが可能になる。その際、第１基板と第２基板とが非接触状態で第１基板に接着された素子は第２基板に形成された接着層に接着される。
【００１２】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板に接着された発光素子を第２基板に形成された接着層に接着させて、複数の発光素子を配列実装する表示装置の製造方法において、第１基板に接着された複数の素子を第２基板に形成された接着層に接着させる素子転写方法であって、前記第１基板に接着された複数の素子を前記第２基板に形成された接着層に接近させる基板接近工程と、前記第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を前記第２基板に形成された接着層に接触させながら前記複数の素子の全てが前記接着層に均一に接触するように前記第１基板の位置調整を行って、前記複数の素子の全てを前記接着層に接触させる素子接触工程と、前記第１基板に接着された素子を前記第２基板に形成された接着層に均一に接触させたれた状態で接着させる素子接着工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記表示装置の製造方法では、本発明の素子転写方法により第１基板に接着された素子を表示装置の基板となる第２基板に接着させることから、上記説明した素子転写方法と同様なる作用が得られる。すなわち、第２基板に対して第１基板を平行に配置することが可能になるので、第１基板と第２基板とが非接触状態で第１基板に接着された素子は第２基板に形成された接着層に接着される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の素子転写装置は、可動ステージを備えたため第１基板を第２基板直下の所望の位置に移動させることが容易にできるようになり、センサ部を備えたため素子が第２基板側に接触するのを容易に検出することができ、さらにあおり部を備えたため、素子が第２基板側に接触した状態で、第１基板と第２基板とを平行に配置させることが容易にできるようになる。また、あおり部の移動量を測定する測定部を備えたことにより、あおり部を動作させて、素子を第２基板側に押し付ける動作量を適切な動作量にすることができ、素子を第２基板側に適切なる圧力で均一に埋め込むことが可能になる。また、第１基板と第２基板とが平行になっているので、基板同士が接触することがないため、第２基板を損傷することなく、第１基板側の素子を第２基板側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子の転写技術における歩留りの向上が図れる。
【００１５】
本発明の素子転写方法は、第１基板と第２基板とを接近させた後に、第１基板に接着された複数の素子の少なくとも一部を第２基板に形成された接着層に接触させながら第１基板と第２基板とが平行になるように第１基板の位置調整を行うので、第１基板と第２基板とを平行に配置させることが容易にできるようになる。したがって、複数の素子の全てを第２基板に対して平行で接着層に対して例えば均一な深さに接着させることが可能になる。その際、第１基板と第２基板とが平行になっているので、基板同士が接触することがない。このため、第２基板を損傷することなく、第１基板側の素子を第２基板側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子の転写技術における歩留りの向上が図れる。
【００１６】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板側の素子を第２基板側に転写する際に、第１基板と第２基板とが平行に保持されているので、基板同士が接触することがない。このため、第２基板を損傷することなく、第１基板側の素子を第２基板側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子の転写技術を用いて表示装置を製造する際の歩留りの向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
素子を搭載している第１基板と素子が転写される側の第２基板とを平行に保持して、第１基板上の素子を第２基板に形成された接着層（例えば未硬化樹脂層）に埋め込むという目的を、センサ部で素子の第２基板側への接触状態を検出し、測定部で基板間の距離を測定しながらあおり部で基板間の平行を微調整することで実現したものである。その詳細を以下に説明する。
【００１８】
本発明の素子転写装置に係る一実施の形態の一例を、図１の概略構成図、図２の要部拡大図、図３の平面レイアウト図によって説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、素子転写装置１は、第１基板５１が載置される第１基板支持部１１と、上記第１基板５１に対向するように配置される第２基板５２を支持する第２基板支持部１２と、上記第１基板５１に接着された素子５５が状記第２基板５２側に平行に接触するように上記第１基板支持部１１の位置調整を行うあおり部２１と、上記あおり部２１を支持するもので例えばｘ、ｙ、ｚ、θ方向に移動可能な可動ステージ４１と、上記第１基板５１に接着されている素子５５が上記第２基板５２側に接触した状態を感知するもので、上記第１基板支持部１１と上記あおり部２１の上記第１基板支持部１１側に形成されたセンサ支持部１３との間に設けたセンサ部１５と、上記第１基板５１を上記第２基板５２に接近させたときに上記第１基板５１が上記第２基板５２と接触したことで上記第１基板５１の動作が停止した位置を測定するとともに、上記第１基板５１が停止した後の上記あおり部２１の動作量を測定する測定部６１とを備えたものである。
【００２０】
上記可動ステージ４１には、規準となる第１基板（第１マスター基板）（図示せず）と規準となる第２基板（第２マスター基板）（図示せず）とが接触する位置における上記あおり部２１の位置を予め測定して求めてその位置を規準位置とし、この規準位置から所定の範囲内に上記あおり部２１を配置させる動作を有するものである。
【００２１】
例えば、上記可動ステージ４１は、粗動ステージ４２と微動ステージ４３とからなる。粗動ステージ４２は、基本的には、例えばｘ、ｙ、ｚ、θ方向に素早く長い距離（例えば数十ｃｍ〜２ｍ程度）を移動可能なステージが用いられている。これによって、第１基板５１のロード、アンロードおよびタイリング箇所への移動を高速に行うことが可能となっている。また微動ステージ４３は、基本的には、例えばｘ、ｙ、ｚ、θ方向に短い距離（例えば数μｍ〜数ｍｍ程度）を微動可能なステージが用いられている。これによって、アライメント時における高い分解能と高い停止位置精度が実現されている。また、上記粗動ステージ４２の動作の一部を上記微動ステージ４３の動作に兼ねさせることもできる。例えば上記粗動ステージ４２のθ方向の動作を上記微動ステージ４３のθ方向の動作に兼ねさせることができる。また、上記微動ステージ４３のｚ方向の動作を後に詳細に説明するあおり部２１のＺ方向の動作に兼ねさせることもできる。なお、本明細書におけるｘ方向およびｙ方向およびｚ方向は３次元直交座標系における各軸であり、θ方向はｘ−ｙ面内におけるｚ軸周りの回転方向である。
【００２２】
また、上記可動ステージ４１は、上記第２基板５２に形成された接着層５４に上記素子５５を接着させた状態にして上記素子５５から上記第１基板５１は引き離す動作を有するものであってもよい。この動作は可動ステージ４１のｚ軸の動作において降下動作を行えばよい。
【００２３】
上記可動ステージ４１は、上記あおり部２１を介して第１基板５１を第２基板５２直下の所定の位置まで移動させることが可能になる。したがって、可動ステージ４１によって、第１基板５１は第２基板５２に対して所望の位置に移動することが可能となっている。
【００２４】
上記あおり部２１は、上記可動ステージ４１に支持されているものであって、上記可動ステージ４１によって第２基板５２直下の所定位置まで移動させられた第１基板５１と、第２基板支持部１２に支持されている第２基板５２とが平行になるように調整するものである。その機構の詳細を以下に説明する。
【００２５】
上記あおり部２１は、第２基板５２に対して第１基板５１を平行に位置させるためのものであって、上記可動ステージ４１上に設けられた３個の１軸方向（例えばｚ軸方向）に昇降可能なアクチュエータ２２を備えている。そして上記各アクチュエータ２２は、３角形の頂点となる位置に配置されている。通常、基板を支持してその傾きの調整を行うには、その基板を３点で支持することで行うことができる。よって、本実施の形態でも３個のアクチュエータ２２により第１基板支持部１１を３点で支持している。その支持点は、図３に示すように、第１基板支持部１１の中心と中心が一致する正三角形の頂点に位置させることが好ましい。なお、４点以上で支持することもできるが、第１基板支持部１１に３点が接触し、残りの１点は接触しない状態もあり得るので、支持点は３点で十分である。また、支持点を第１基板支持部１１の中心と中心が一致する正三角形の頂点に位置させることにより、第１基板支持部１１を介して第１基板５１の傾き調整が行い易くなる。また、微調整の精度を高めるために、図示したように、第１基板支持部１１の下面側（第１基板５１が支持される側とは反対側）に第１基板支持部１１よりも大きなセンサ支持部１３が設けられている。この場合には、下記に説明する球面軸受３０は、図示したようにセンサ支持部１３の裏面側（第１基板支持部１１が固定される側とは反対側）に設けられてもよく、またセンサ部１５と重ならない位置ならば、センサ支持部１３の表面側（第１基板支持部１１がセンサ部１５を介して固定される側）に設けてもよい。その際には、上記センサ支持部１３に、後に説明する揺動軸２８が接触しないように貫通できる孔（図示せず）を設ける必要がある。このように、球面軸受３０の取り付け位置は、機構設計上、適宜選択することができる。
【００２６】
上記各アクチュエータ２２の可動先端部は以下のような構成となっている。すなわち、アクチュエータ２２の駆動軸２３先端には回動軸受２４が設けられ、この回動軸受２４は可動ステージ４１上に固定された直動軸２５に昇降自在に支持されている直動軸受２６を備えている。上記回動軸受２４には回動軸２７が回動自在に支持されていて、この回動軸２６の中心には回動軸２７に直交する揺動軸２８が形成されている。したがって、回動軸２７と揺動軸２８はＴ字型に形成されている。上記揺動軸２８の先端部は球形に形成され、その球形部２９を受ける球面軸受３０が上記第１基板支持部１１の裏面（第１基板５１を支持する面とは反対側の面）に設けられている。図面では前述したようにセンサ支持部１３を設けているので、球面軸受３０はセンサ支持部１３に設置される。
【００２７】
また、上記各アクチュエータ２２の駆動軸となる上記揺動軸２８周りでかつ上記回動軸受２４と上記球面軸受３０との間には、弾性部３１が設けられている。この弾性部３１は、上記アクチュエータ２２の動作により上記第１基板５１に接着された素子５５が上記第２基板５３側に接触した後、さらに上記第１基板５１を上記第２基板５２側に押し付ける方向に上記アクチュエータ２２を動作させた際の上記第１基板５１に対する上記アクチュエータ２２の動作量を吸収するものである。この弾性部３１は、例えばコイルバネにより形成されている。
【００２８】
したがって、上記あおり部２１は、以下のように動作する。アクチュエータ２２の上昇動作によって回動軸受２４が直動軸受２６によって摺動支持されて上昇する。このとき回動軸２４および揺動軸２８も同時に上昇する。そして、揺動軸２８に設けられた球形部２９によって押し上げられた球面軸受３０が上層させられ、球面軸受３０が設置されているセンサ支持部１３も、当該アクチュエータ２２が動作する部分において押し上げられる。各アクチュエータ２２はセンサ支持部１３上にセンサ部１５、第１基板支持部１１を介して載置されている第１基板５１が第２基板５２に対して平行となるように、上昇動作が調整される。このため、各アクチュエータ２２の動作量に差が生じる場合がある。
【００２９】
例えば、第１アクチュエータ２２（２２a）の動作量と第２アクチュエータ２２（２２ｂ）の動作量とが同じでアクチュエータ２２（２２ｃ）よりも長いとした場合、アクチュエータ２２ｃに連結されている球面軸受３０を回動支点として、センサ支持部１３は傾斜する。そのため、第１アクチュエータ２２（２２a）に連結されている球面軸受３０と第２アクチュエータ２２（２２ｂ）に連結されている球面軸受３０は、各アクチュエータ２２の動作量が同一のときと比較して単に直上に上昇するのではなく、センサ支持部１３の傾きに応じて斜め方向に上昇する。この斜め方向の上昇は、アクチュエータ２２の動作端となる球形部２９の球面軸受３０に対する回転運動と、揺動軸２８を支持する回動軸２７の回動軸受２４に対する回動運動によって、追従するようになっている。
【００３０】
上記あおり部２１には、第２基板５１側に転写される素子５５が貼り付けられている第１基板５１を支持する第１基板支持部１１が搭載されている。また、上記第１基板支持部１１上方には、第１基板支持部１１に支持される第１基板５１と対向するように配置される第２基板５２を支持する第２基板支持部１２が設けられている。
【００３１】
なお、上記あおり部２１ではアクチュエータ２２によってｚ軸方向に昇降可能となっているので、上記可動ステージ４１のｚ軸方向の動作を兼用することもできる。この場合には、上記可動ステージ４１においてｚ軸方向の動作機構を省略することができる。
【００３２】
上記センサ部１５は、上記第１基板５１に接着されている素子５５が上記第２基板５２側に接触した状態を感知するもので、上記第１基板支持部１１と上記あおり部２１の第１基板支持部１２側に形成されたセンサ支持部１３との間に設けられている。このセンサ部１５は、例えば、第１基板５１に接着した素子５５を第２基板５２側に押し当てたときにかかる荷重を測定する荷重センサを用いることができる。
【００３３】
また、上記測定部６１は、上記第１基板５１を上記第２基板５２に接近させたときに第１基板５１が第２基板５２と接触したことで第１基板５１の動作が停止した位置を測定するとともに、第１基板５１が停止した後の上記あおり部２１の動作量を測定するもので、それぞれのアクチュエータ２２について設けられている。この測定部６１は、例えば変位量を読み取ることができるリニアスケールを用いることができる。
【００３４】
上記第１基板支持部１１および第２基板支持部１２の基板支持方法は、機械的な支持、真空吸着による支持もしくはその他の支持手段であってもよい。要するに、第１基板支持部１１は第１基板５１が支持固定されるものであればよく、第２基板支持部１２は第２基板５２が支持固定されるものであればよい。
【００３５】
上記素子転写装置１には、第１基板支持部１１によって第２基板支持部１２に支持されている第２基板５２に対して第１基板５１を所定の位置に位置決めするためのアライメント部６５が、例えば第２基板支持部１２の上方に設置されている。このアライメント部６５は、例えば第２基板５２に形成されたアライメントマークに第１基板５１に形成されたアライメントマークを一致させるように、上記可動ステージ４１を動作させて第２基板５２に対して第１基板５１をアライメントするものである。
【００３６】
上記素子転写装置１では、可動ステージ４１によって第１基板５１を第２基板５２の直下の所定の位置に移動させるのをスムーズに行うため、予め、第２基板５２に対する第１基板５１の各移動位置において、第１マスター基板と第２マスター基板とを用いたプリレベリング動作を行って、可動ステージ４１の移動位置を予め設定しておくことが好ましい。このようなプリレベリング動作を行うことにより、第２基板５２に対する第１基板５１のアライメント動作を速く行うことができるようになる。
【００３７】
プリレベリング動作は以下のようにして行う。まず、第１マスター基板（図示せず）と第２マスター基板（図示せず）とを用意する。両基板ともに寸法精度（特に厚さおよび平坦度の寸法精度）の高い基板を用いる。そして第１基板支持部１１に第１マスター基板を載置する。また、第２基板支持部１２に第２マスター基板を載置する。
【００３８】
次いで可動ステージ４１を駆動して、第２マスター基板に対して、第１マスター基板を接触させる所定の位置の下方に第１マスター基板を移動する。このときのｘ、ｙ、ｚ、θ方向のアライメントはアライメント部により行うこともできる。
【００３９】
上記あおり部２１のアクチュエータ２２を上昇させる動作を行い、第１マスター基板を第２マスター基板に近づけて行く。このとき、各アクチュエータ２２の動作量と、各軸に取り付けたリニアスケールからなる測定部６１の測定値と、荷重センサからなるセンサ部１５の測定値を常に監視しておく。
【００４０】
やがて、第１マスター基板の少なくとも一部が第２マスター基板に接触する。例えば各アクチュエータ２２のうちの一つのアクチュエータ２２a（今、第１アクチュエータとする）に対応する第１マスター基板の位置で第２マスター基板に接触したとすると、第１マスター基板が第２マスター基板に接触した状態を感知するセンサ部１５が反応する。すなわち第１マスター基板にかかる荷重が増加方向になったことを検出する。
【００４１】
そのとき、第１アクチュエータ２２aとセンサ支持部１３との間に設けられた弾性部３１は縮み、その第１アクチュエータ２２aを上昇動作させてもその第１クチュエータ２２aが支持する第１マスター基板の部分は変動しなくなる。このようにマスター基板同士が接触すると、第１アクチュエータ２２aを動作させ続けても、弾性部３１が縮むだけで、第１マスター基板は上昇せず、測定部６１の値も変化しなくなり、第１アクチュエータ２２aの動作量と測定部６１の測定値に差ができはじめる。また、センサ部１５の値が増加しはじめる。
【００４２】
やがて、各アクチュエータ２２の全てが上記状態になる。このとき、第１マスター基板と第２マスター基板の全面が接触したと判断し、そのときの測定部６１の測定値を個別に記憶させる。
【００４３】
次に、第１マスター基板を下降させ、次の埋め込み位置に移動させ、再び上記の一連の動作を繰り返す。これを全ての埋め込み位置で行い、プリレベリングが完了する。このプリレベリングは、素子転写装置１が完成した時、素子転写装置１を設置した時、素子転写装置１の調整を行ったとき等、素子転写装置１に対して機械的、電気的もしくはソフト的に変更したときに行うことが好ましい。
【００４４】
次に、前記図１〜図３を用いて上記素子転写装置１の動作の説明をする。
【００４５】
第１基板を第１基板支持部１２上の所定の位置に載置し、第２基板５２を第２基板支持部１２の所定の位置に支持する。
【００４６】
そして、可動ステージ４１の粗動ステージ４２および微動ステージ４３によって、第１基板５１が第２基板５２の所定の領域直下に位置するように、移動させる。このとき、先にプリレベリング動作によって求めておいた測定位置に基づいて、第１基板５１の直下１００μｍ〜３００μｍの範囲内に第１基板５１を移動させる。
【００４７】
次に、各アクチュエータ２２を上昇動作させ、第１基板５１を第２基板５２側に接近させる。
【００４８】
このとき、各アクチュエータ２２のうち、例えば第１基板５１を第２基板５２側に近づけさせている各アクチュエータ２２のうちの一つのアクチュエータ２２（今、第１アクチュエータ２２ａとする）に対応する第１基板５１の位置で、第１基板５１に接着された素子５５の一部が第２基板５２側の接触層５４に接触したとすると、上記素子５５が上記第２基板５２側に接触した状態を感知する上記センサ部１５が反応する。すなわち第１基板５１にかかる荷重が増加方向になったことを検出する。このときの第１アクチュエータ２２ａの位置を測定部６１により測定しておく。
【００４９】
そのとき、第１アクチュエータ２２ａとセンサ支持部１３との間に設けられた弾性部３１は縮み、その第１アクチュエータ２２ａを上昇動作させてもその第１アクチュエータ２２ａが支持する第１基板５１の部分は変動しなくなる。そして、第１アクチュエータ２２ａが上記上昇動作している際に、測定部６１により、先に測定しておいた第１基板５１と第２基板５２との接触位置における第１アクチュエータ２２ａの位置と、現在の第１アクチュエータ２２ａの位置とを比較し、所定の範囲内にあるならば、第１アクチュエータ２２ａの上昇動作を停止する。
【００５０】
一方、第１アクチュエータ２２ａ以外の第２アクチュエータ２２（２２ｂ）、第３アクチュエータ２２（２２ｃ）は、第１基板５１を第２基板５２側に接近させる動作を継続する。そして、例えば、残りの二つのアクチュエータ２２ｂ、２２ｃのうち、例えば一つのアクチュエータ（今、第２アクチュエータ２２ｂとする）に対応する第１基板５１の位置で第２基板５２側の接触層５４に接触したとすると、上記素子５５が第２基板５２側に接触した状態を感知する上記センサ部１５が反応する。すなわち第１基板にかかる荷重が増加方向になったことを検出する。このときの第２アクチュエータ２２ｂの位置を測定部６１により測定しておく。
【００５１】
そのとき、第２アクチュエータ２２ｂとセンサ支持部１３との間に設けられた弾性部３１は縮み、その第２アクチュエータ２２ｂを上昇動作させてもその第２アクチュエータ２２ｂが支持する第１基板５１の部分は変動しなくなる。そして、第２アクチュエータ２２ｂが上記上昇動作している際に、測定部６１により、先に測定しておいた第１基板５１と第２基板５２との接触位置における第２アクチュエータ２２ｂの位置と、現在の第２アクチュエータ２２ｂの位置とを比較し、所定の範囲内にあるならば、第２アクチュエータ２２ｂの上昇動作を停止する。
【００５２】
そして、最後に、残りの第３アクチュエータ２２ｃの第１基板５１を第２基板５２側に接近させる動作を継続する。そしてこの第３アクチュエータ２２ｃに対応する第１基板５１の位置で第２基板５２に接触したとすると、上記素子５５が第２基板５２側に接触した状態を感知する上記センサ部１５が反応する。すなわち第１基板５１にかかる荷重が増加方向になったことを検出する。このときの第３アクチュエータ２２ｃの位置を測定部６１により測定しておく。
【００５３】
そのとき、第３アクチュエータ２２ｃとセンサ支持部１３との間に設けられた弾性部３１は縮み、その第３アクチュエータ２２ｃを上昇動作させてもその第３アクチュエータ２２ｃが支持する第１基板５１の部分は変動しなくなる。そして、第３アクチュエータ２２ｃが上記上昇動作している際に、測定部６１により、先に測定しておいた第１基板５１と第２基板５２との接触位置における第３アクチュエータ２２ｃの位置と、現在の第３アクチュエータ２２ｃの位置とを比較し、所定の範囲内にあるならば、第３アクチュエータ２２ｃの上昇動作を停止する。
【００５４】
このようにして、３軸のアクチュエータ２２全てにおいて、第１基板５１に接着された素子５５の全域が第２基板５２側に接触し、各アクチュエータ２２を上昇動作させても弾性部３１が変形する（縮む）のみで、第１基板５１の位置の変動は起こらなくなる。このときの上記センサ部１５が測定する荷重は均一な値となっていることが好ましいが、所定の範囲内であればよい。また、上記測定部６１の値は、予め測定して求めた第１基板５１と第２基板５２との接触位置から所定の範囲内になっていれば、第１基板５１と第２基板５２とは平行になっていると見なすことができ、素子５５を第２基板５２側に接着することができると判断される。また、上記アクチュエータ２２の動作量が実質、あおり部２１の動作量となっている。
【００５５】
上記素子転写装置１では、あおり部２１を設けたことにより、第１基板５１の傾きを微調整することによって第２基板５２に対して第１基板５１を平行に配置することが可能になる。またあおり部２１を移動させる可動ステージ４１を設けたことにより、可動ステージ４１上にあおり部２１、第１基板支持部１１を介して支持される第１基板５１を第２基板５２直下の所望の位置に移動させることが可能になる。また第１基板５１と第２基板５２とに非接触で第１基板５１と第２基板５２との間隔を測定する測定部６１を備えたことにより、第１基板５１と第２基板５２とが対向する面に接着性の層（第１接着層５３、第２接着層５４）を形成してもその第１接着層５３、第２接着層５４に測定部６１が接触することはない。このような特徴を有する素子転写装置１では、第１基板５１に貼り付けられている素子５５を第２基板５２側に平行に押し付けることが可能になる。その際、第１基板５１と第２基板５２とが平行になっているので、基板同士が接触することがない。このため、第２基板５２を損傷することなく、第１基板５１側の素子５５を第２基板５２側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子５５の転写技術における歩留りの向上が図れる。
【００５６】
さらに、本発明の素子転写装置１では、第１基板５１と第２基板５２とのどちらも不透明な基板であっても差し支えなく、第１基板５１と第２基板５２との平行出しを行うことができるので、第１、第２基板基板材料を選択する自由度が高い特徴を有する。また、基板に素子、配線等形成されていても問題無く、第１基板５１と第２基板５２との平行出しが行えるという特徴を有している。したがって、基板の平行出しによる各基板に形成されるデバイスの設計自由度は影響を受けない。
【００５７】
また、各基板を支持する第１、第２基板支持部１１、１２も上記同様に、不透明な基板であっても差し支えなく、第１、第２基板支持部１１、１２の材料選択の自由度が高い特徴を有する。また、一枚の基板で形成することができるので、第１、第２基板支持部１１、１２の各基板支持面の平坦度を高精度に加工することができ、基板を支持した際の平行出し精度が高めることができる。
【００５８】
次に、本発明の素子転写方法に係る一実施の形態の一例を、図４のフローチャートにより説明する。なお、本発明の素子転写方法は、上記本発明の素子転写装置１を用いて成される方法である。したがって、上記図１、図２、図３も参照していただきたい。また、以下の説明における各構成部品には上記素子転写装置の説明で示した構成部品の符号を付与した。
【００５９】
本発明の素子転写方法は、第１基板５１に第１接着層５３を介して接着された複数の素子５５を第２基板５２に形成された接着層５４に接着させる素子転写方法であり、第１基板５１に接着された複数の素子５５を第２基板５２に形成された接着層５４に接近させる基板接近工程と、上記第１基板５１に接着された複数の素子５５の少なくとも一部を上記第２基板５２に形成された接着層５４に接触させながら第１基板５１と第２基板５２とが平行になるように第１基板５１の位置調整を行って、複数の素子５５の全てを接着層５４に接触させる素子接触工程と、上記第１基板５１に接着された素子５５を上記第２基板５２に形成された接着層５４に接触させた状態で接着させる素子接着工程とを備えている。以下、具体的に説明する。
【００６０】
図４に示すように、「基板接近工程」Ｓ１を行う。この工程では、まず「第１基板支持工程」Ｓ１０１を行う。この工程では、上記第１基板５１を第１基板支持部１１に支持させる。この支持方法は、例えば、第１基板５１の表面（第１接着層５３側）を上にして、第１基板５１の裏面を第１基板支持部１１側にして、真空吸着または機械的に固定されることにより支持される。また、上記第１基板５１には、例えば直径Φ＝３０ｍｍからΦ２００ｍｍ（８インチ）程度の基板が用いられる。また、第１基板５１表面に形成された第１接着層５３に接着された素子５５は、例えば３μｍ〜３００μｍ程度の大きさであり、その高さは３μｍ〜３００μｍ程度である。また、第１基板５１に接着されている個数は１０個〜１００万個程度である。
【００６１】
次に「第２基板支持工程」Ｓ１０２を行う。この工程では、上記第２基板５２を第２基板支持部１２に支持させる。この支持方法は、例えば、第２基板５２の表面（第２接着層５４側）を下にして、第２基板５２の裏面を第２基板支持部１２側にして、真空吸着または機械的に固定されることにより支持される。また、上記第２基板５２には、例えば直径Φ＝５０ｍｍ（２インチ）から２ｍ四方程度の基板が用いられる。なお、第２基板５２は２ｍシリコン法よりも大きな基板を用いることも可能である。また上記第２基板５２の表面には、第２接着層５４が形成されている。この第２接着層５４は、素子５５が接着されている第１接着層５３の接着力よりも上記素子５５に対して大きな接着力を有する。また、上記第２基板５２に形成される第２接着層５４は、例えば未硬化樹脂層からなり、この未硬化樹脂層は、例えば、いわゆるタックに強いレジスト膜を、回転塗布法、印刷法、ラミネート法等の成膜方法により形成したものである。なお、「第１基板支持工程」Ｓ１０１と「第２基板支持工程」Ｓ１０２とはどちらを先に行ってもよい。
【００６２】
次に、「アライメント工程」Ｓ１０３を行う。この工程では、上記第１基板５１と上記第２基板５２とを所定の距離を保って対向させる。具体的には、上記アライメント部６５の測定に基づいて上記可動ステージ４１を例えばｘ−ｙ方向およびθ方向に移動させることにより、第１基板５１と第２基板５２直下の所定の位置に移動させる。
【００６３】
さらに、「基板配置工程」Ｓ１０４を行う。この工程では、上記可動ステージ３１によって例えばｚ方向に移動させることにより、プリレベリングによって求めた第１基板５１が第２基板５２に接触する予想位置である規準位置から所定の範囲内に上記第１基板５１が配置されるように、上記第２基板５２に対して上記第１基板５１を配置する。上記プリレベリングについては、上記説明したとおりである。例えば、第１基板５１と第２基板５２との間隔を、素子５５の高さプラス３０μｍ〜１００μｍ程度まで近づける。その後、再度、上記「アライメント工程」Ｓ１０３を行って、ｘ方向、ｙ方向、θ方向についてアライメントを行うことが好ましい。
【００６４】
次に、上記「素子接触工程」Ｓ２を行う。この工程では、上記素子転写装置１のセンサ部１５を用いて、第１基板５１に接着された素子５５が第２基板５２側に接触した際に発生する第１基板５１が受ける圧力を測定する。この圧力を測定することで、素子５５が第２基板５２側に接触したことを検出する。
【００６５】
それとともに、上記あおり部２１を用いて、第１基板５１と第２基板５２とを平行に調整する。上記あおり部２１は、第１基板５１面の３角形の頂点となる各位置を支持して第１基板５１を昇降動作させるアクチュエータ２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）と、各アクチュエータ２２と第１基板５１側との間に設けた弾性部３１とを備えたものである。そこで、例えば、第１基板５１を第２基板５２側に押し付ける方向に各アクチュエータ２２を動作させた際に、第１基板５１に接着された素子５５が第２基板５２側に接触したときの各アクチュエータ２２の位置をアクチュエータの規準位置とする。さらにアクチュエータ２２を動作させた際の各アクチュエータ２２の移動量を測定する。これらの測定には測定部６１を用いる。そして、各規準位置からの各アクチュエータ２２の移動量が所定の範囲内に収まるように各アクチュエータ２２の移動量を調整することで、第１基板５１と第２基板５２とを平行に調整する。
【００６６】
以下、上記「素子接触工程」Ｓ２を具体的に説明する。
【００６７】
まず、「第１基板の動作工程」Ｓ２０１を行う、この工程では、上記第１基板５１の位置測定および圧力測定を行う箇所に対応した複数箇所を動作させて第１基板５１を上記第２基板５２に接近、接触させる。例えば、第１基板５１の中心（ただし、第１基板５１の中心と第１基板支持部１１の中心とセンサ支持部１３の中心とが一致するように配置されている。）とより放射状にセンサ部１５の測定点、アクチュエータ２２の作動点、測定部６１の測定点を一直線上に配置し、かつ、センサ部１５の測定点、アクチュエータ２２の作動点、測定部６１の測定点はそれぞれ同心円上を等間隔に３等分した位置に配置され、アクチュエータ２２の作動点と測定部６１の測定点は一致させてある。
【００６８】
上記「第１基板の動作工程」Ｓ２０１を行っている際には、各アクチュエータ２２の動作量と、測定部６１の測定値およびセンサ部１５の測定値を常に監視しておく。
【００６９】
次に、「圧力測定工程」Ｓ２０２を行う、この工程では、上記第１基板５１と上記第２基板５２とを接近させる際に、各センサ部１５によって、第２基板５２側に素子５５が接触することで第１基板５１に掛かる圧力を測定する。
【００７０】
次に、「圧力判定工程」Ｓ２０３を行う、この工程では、各センサ部１５毎に、上記第１基板５１に掛かる圧力値が、素子５５が接着層５４に接着可能な範囲内か否かを判定する。
【００７１】
上記「圧力判定工程」Ｓ２０３で、圧力測定値が増加しつつあり、素子５５が接着層５４に接着可能な範囲内に圧力測定値があると判定された場合、すなわち「Ｙｅｓ」の場合には、圧力測定を行った第１基板５１の位置に対応する第１基板５１の接近動作を停止する「動作停止工程」Ｓ２０４を行う。すなわち、圧力測定を行った第１基板５１の位置に対応するアクチュエータ２２の動作を停止する。上記素子５５が接着層５４に接着可能な範囲内としては、例えばセンサ部１５の圧力測定値が９８ｍＮ〜１．９６Ｎの範囲内である。この圧力値は、第２基板５２に形成される接着層５４の粘性によって変わるが、通常の素子埋め込み転写技術に用いられている未硬化樹脂層（例えば引き剥がしに強いレジスト材料）では上記値となる。ここで、アクチュエータの動作は停止するが、このとき、後に説明する「位置測定工程」Ｓ２０６も行っている。したがって、「位置測定工程」Ｓ２０６での結果も考慮して、停止対象となるアクチュエータの停止動作が最終的に決定されることが好ましい。
【００７２】
上記「圧力判定工程」Ｓ２０３で、素子５５が接着層５４に接着可能な範囲内に圧力測定値が達していないと判定された場合、すなわち「Ｎｏ」の場合には、「第１基板の接近動作の継続指示工程」Ｓ２０５により第１基板５１の第２基板５２への接近動作の継続が指示されて、上記「第１基板の動作工程」Ｓ２０１に戻る。この「第１基板の接近動作の継続指示工程」Ｓ２０５は対象となるアクチュエータ２２に対してのみ行う。
【００７３】
また、上記「圧力測定工程」Ｓ２０２とともに「位置測定工程」Ｓ２０６を行う、この工程では、第１基板５１と第２基板５２とを接近させる際に、素子５５が第２基板５２側に接触することで第１基板５１が停止される位置と、素子５５が第２基板５２側に接触した後に第１基板５１を押し付ける各アクチュエータ２２の位置とを測定する。
【００７４】
次に、「位置判定工程」Ｓ２０７を行う、この工程では、各測定部６１毎に、上記第１基板５１の停止位置と、上記アクチュエータ２２の位置との差、すなわち、第１基板５１の停止位置からのアクチュエータ２２の移動量が、第１基板５１と第２基板５２とが平行と判断できる範囲内か否かを判定する。
【００７５】
上記「位置判定工程」Ｓ２０７で、第１基板５１と第２基板５２とが平行と判断できる範囲内にアクチュエータ２２の移動量がある場合、すなわち「Ｙｅｓ」の場合には、「動作停止工程」Ｓ２０８を行う。例えば、上記アクチュエータ２２の移動量が１μｍ〜１０μｍの範囲内であれば、第１基板５１と第２基板５２とが平行と判断できる範囲内にあるとして、アクチュエータ２２の動作を停止する。この動作を停止するアクチュエータ２２は、測定部６１の測定点と同一点を第１基板５１の動作点とするアクチュエータである。このとき、先に説明する「圧力測定工程」Ｓ２０２も行っている。したがって、「圧力測定工程」Ｓ２０２での結果も考慮して、停止対象となるアクチュエータの停止動作が最終的に決定されることが好ましい。
【００７６】
一方、上記「位置判定工程」Ｓ２０７で、第１基板５１と第２基板５２とが平行と判断できる範囲内に、第１基板５１の停止位置からのアクチュエータ２２の移動量が入ってない場合、すなわち「Ｎｏ」の場合には、「第１基板の接近動作の継続指示工程」Ｓ２０９により第１基板５１の第２基板５２への接近動作の継続が指示されて、上記「第１基板の動作工程」Ｓ２０１に戻る。
【００７７】
次に、「動作停止判定工程」Ｓ２１０を行う、この工程では、位置測定の位置および圧力測定の位置の全てで動作停止条件が満たされたか否かを判定する。
【００７８】
上記「動作停止判定工程」Ｓ２１０で、第１基板５１の動作停止条件が全て満たされている場合、すなわち「Ｙｅｓ」の場合には、第１基板５１の接近動作が停止されて、「素子接着工程」Ｓ３に移行する。
【００７９】
上記「動作停止判定工程」Ｓ２１０で、第１基板５１の動作停止条件の一部でも満たされていない場合、すなわち「Ｎｏ」の場合には、第１基板５１の動作停止条件の満たされていない位置において、「第１基板の動作工程」Ｓ２０１に戻る。
【００８０】
なお、ある１軸のアクチュエータ２２が動作停止した後、他の２軸のアクチュエータが上昇を続けると、先に停止した１軸のアクチュエータに対応する部分が押し戻され、アクチュエータが停止しているにもかかわらず、測定部６１による測定値の値が減少する、又はセンサ部１５の測定値が上がる場合がある。このような場合は、上記アクチュエータ２２の動作量と測定部６１による測定値との差が一定となるように、又はセンサ部１５の測定値が一定となるように、アクチュエータを逆方向、すなわち降下する方向に動作させ、追従させることが好ましい。
【００８１】
次に、上記「素子接着工程」Ｓ３を具体的に説明する。まず、「素子接着保持工程」Ｓ３０１を行う、この工程では、素子５５を接着層５４に接着させた状態を保持する。この保持時間は、例えば上記接着層５４が未硬化樹脂層からなる場合には、その未硬化樹脂層が硬化するまでとする。その硬化の規準としては、接着層５４に接着されている素子５５より第１基板５１を引き離した場合に、第１基板５１側の接着層５３に素子５５が接着してこない状態に、上記接着層５４を硬化させる。すなわち、接着層５３より接着層５４に方が素子５５に対する接着力が大きくなるようにする。
【００８２】
次に、「基板離間工程」Ｓ３０２を行う、この工程では、素子５５を接着層５４に接着させた状態で第２基板５２から第１基板５１を素早く引き離して上記素子５５から上記第１基板５１を引き離す。各接着層の接着力にもよるが、例えば、０．１ｍｍ／ｓ以上の速度で引き離す。これによって、第１基板５１に接着されていた素子５５は第２基板５２に形成された第２接着層５４に接着される。ここで、第１基板５１に形成された第１接着層５３の素子５５に対する接着力は第２基板５２に形成された第２接着層５４の素子５５に対する接着力よりも弱いことが必要である。例えば、第１基板５１に形成される第１接着層５３は、第１基板５１を移動させた際に素子５５が移動しない程度の接着力があれば十分である。第１基板５１に形成された第１接着層５３によって素子５５が第１基板５１に強固に接着される必要はない。
【００８３】
上記素子転写方法は、第１基板５１と第２基板５２とを接近させた後に、第１基板５１に接着された複数の素子５５の少なくとも一部を第２基板５２に形成された接着層５４に接触させながら第１基板５１と第２基板５２とが平行になるように第１基板５１の位置調整を行うので、第１基板５１と第２基板５２とを平行に配置させることが容易にできるようになる。したがって、複数の素子５５の全てを第２基板５２に対して平行で接着層５４に対して例えば均一な深さに接着させることが可能になる。その際、第１基板５１と第２基板５２とが平行になっているので、基板同士が接触することがない。このため、第２基板５２を損傷することなく、第１基板５１側の素子５５を第２基板５２側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子の転写技術における歩留りの向上が図れる。
【００８４】
また、上記素子転写方法では、各アクチュエータ２２が動作して第１基板５１に接着された素子５５が第２基板５２側に接触すると、各アクチュエータ２２の動作量は弾性部３１の縮み量によって相殺される。すなわち、第１基板５１は素子５５を介して第２基板５２側に接触しているので、それ以上の上昇はできない状態になっている。このため、アクチュエータ２２の移動量は上記弾性部３１の縮み量によって相殺されることになる。つまり、アクチュエータ２２は上昇するが第１基板５１は上昇しない。そこで、各アクチュエータ２２の規準位置からの各アクチュエータ２２の移動量が所定の移動量になることで、第１基板５１と第２基板５２との平行が確保される。それとともに第１基板５１の素子５５を第２基板５２側に適度な圧力で押し圧力することができるので、素子５５を第２基板５２に形成された接着層５４に適切な深さで埋め込むことができる。これによって、素子５５を確実に接着層５４に接着させることができる。
【００８５】
上記素子転写方法は繰り返し行うことができる。次に、素子転写方法を繰り返し行う方法を図５、図６のフローチャートによって説明する。
【００８６】
図５に示すように、上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を順に行った後、「第１基板の交換工程」Ｓ４（Ｓ４０１）を行う。この工程では、素子転写に用いた第１基板５１を、新しい素子５５が接着された第１基板５１に交換し、上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を順に行って、第２基板５２の第２接着層５４に先に接着した素子５５（５５１）の接着領域とは異なる領域に新たな素子５５（５５２）を接着する。
【００８７】
さらに、「第１基板の交換工程」Ｓ４（Ｓ４０１）および上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を繰り返し行うことで、第２基板５２の広い範囲に素子５５の転写を行うことができる。
【００８８】
また、図６に示すように、上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を順に行った後、「第１基板の交換工程」Ｓ４（Ｓ４０２）を行う。この工程では、先に素子転写に用いた第１基板５１に接着されていた素子の位置と異なる位置に新しい素子５５（５５２）が接着された第１基板５１に交換する。そして、この新たな第１基板５１を用いて、上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を順に行う。これによって、第２基板５２の第２接着層５４に先に接着した素子５５（５５１）の接着領域において、先に接着した素子５５（５５１）の接着位置とは異なる位置に新たな素子５５（５５２）を接着することができる。すなわち、種類の異なる素子を所定の領域に転写させることができる。
【００８９】
さらに、「第１基板の交換工程」Ｓ４（Ｓ４０２）および上記「基板接近工程」Ｓ１、上記「素子接触工程」Ｓ２および上記「素子接着工程」Ｓ３を繰り返し行うことで、第２基板５２の所定の領域に複数種類の素子を転写することができる。
【００９０】
次に、本発明の表示装置の製造方法について図７の製造工程図により説明する。図７では、第１基板に接着された発光素子を第２基板に形成された接着層に接着させて、複数の発光素子を配列実装する表示装置の製造方法を説明する。具体的には、赤色発光素子５５Ｒ、緑色発光素子５５Ｇ、青色発光素子５５Ｂを搭載する表示装置の製造方法を説明する。
【００９１】
図７（１）に示すように、第１基板５１として、第１接着層５３の所定の位置に赤色発光素子５５Ｒが接着されている第１基板５１を用いる。次いで、図７（２）に示すように、上記説明した本発明の素子転写方法によって、第１基板５１側に接着されている赤色発光素子５５Ｒを第２基板５２に形成された第２接着層５４に接着転写する。そして、図７（３）に示すように、前記図５によって説明したように、第２基板５２の所定の領域全域に赤色発光素子５５Ｒを接着転写させる。
【００９２】
次に、図７（４）に示すように、第１基板５１として、第１接着層５３の所定の位置に緑色発光素子５５Ｇが接着されている第１基板５１を用いる。次いで、図７（５）に示すように、上記説明した本発明の素子転写方法によって、第１基板５１側に接着されている緑色発光素子５５Ｇを第２基板５２に形成された第２接着層５４に接着転写する。その際、図７（６）に示すように、前記図６によって説明した方法によって、先に接着した赤色発光素子５５Ｒの接着位置とは異なる所定の位置に新たな緑色発光素子５５Ｇを接着する。そして、図８（７）に示すように、前記図５によって説明した方法によって、第２基板５２の所定の領域全域に緑色発光素子５５Ｇを接着転写させる。
【００９３】
次に、図８（８）に示すように、第１基板５１として、第１接着層５３の所定の位置に青色発光素子５５Ｂが接着されている第１基板５１を用いる。次いで、図８（９）に示すように、上記説明した本発明の素子転写方法によって、第１基板５１側に接着されている青色発光素子５５Ｂを第２基板５２に形成された第２接着層５４に接着転写する。その際、図７（６）に示すように、前記図６によって説明した方法によって、先に接着した赤色発光素子５５Ｒおよび緑色発光素子５５Ｇの接着位置とは異なる所定の位置に新たな青色発光素子５５Ｂを接着する。そして、図８（７）に示すように、前記図５によって説明した方法によって、第２基板５２の所定の領域全域に青色発光素子５５Ｂを接着転写させる。
【００９４】
このようにして、表示装置に用いられる各色の発光素子（赤色発光素子５５Ｒ、緑色発光素子５５Ｇ、青色発光素子５５Ｂを第１基板５１から第２基板５２に転写することができた。
【００９５】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板５１側の素子５５を第２基板５２側に転写する際に、第１基板５１と第２基板５２とが平行に保持されているので、基板同士が接触することがない。このため、第２基板５２を損傷することなく、第１基板５１側の素子５５を第２基板５２側に押し付けることができるという利点がある。よって、素子５５の転写技術を用いて表示装置を製造する際の歩留りの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の素子転写装置に係る一実施の形態の一例を示した概略構成図である。
【図２】本発明の素子転写装置に係る一実施の形態の一例を示した要部拡大図である。
【図３】本発明の素子転写装置に係る一実施の形態の一例を示した概略構成平面図である。
【図４】本発明の素子転写方法に係る一実施の形態の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の素子転写方法に係る一実施の形態の一例を示したフローチャートおよび概略構成断面図である。
【図６】本発明の素子転写方法に係る一実施の形態の一例を示したフローチャート図および概略構成断面である。
【図７】本発明の表示装置の製造方法に係る一実施の形態の一例を示した製造工程図である。
【図８】本発明の表示装置の製造方法に係る一実施の形態の一例を示した製造工程図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…素子転写装置、１１…第１基板支持部、１２…第２基板支持部、１３…センサ支持部、１５…センサ部、２１…あおり部、４１…可動ステージ、６１…測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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