(57)【要約】【課題】素子を配列した基板から他の基板へ素子を転写する際の製造工程の簡易化を図ることを目的とする。【解決手段】第一の基板３１上に配列された素子を第二の基板３４上に転写する素子転写方法であって、第二の基板３４上に電気配線３６を形成する工程と、電気配線３６上に粘着層３５を形成する工程と、第一の基板３１上に配列された素子３３ａを、電気配線３６と電気的に接続するまで粘着層３５に埋入する工程とを有する。【選択図】図１５
2008118161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板上に配列された素子を、第二の基板上に形成された粘着層に埋入する工程と、
前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と、
前記粘着層の前記第二の基板側を少なくとも前記粘着層の厚さ方向で前記素子が埋入されている位置まで硬化して硬化層を形成する工程と、
を有することを特徴とする素子転写方法。
【請求項２】
前記硬化層を形成した後に、
前記粘着層の未硬化部分を軟化させる工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の素子転写方法。
【請求項３】
前記粘着層の未硬化部分を軟化した後に、
前記粘着層の未硬化部分を硬化させる工程をさらに有することを特徴とする請求項２記載の素子転写方法。
【請求項４】
前記粘着層の前記未硬化部分を硬化した後に、前記粘着層上に第一の電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項３記載の素子転写方法。
【請求項５】
前記粘着層は、絶縁性材料により形成されることを特徴とする請求項１記載の素子転写方法。
【請求項６】
第一の基板上に配列された素子を第二の基板上に転写する素子転写方法であって、
前記第二の基板上に電気配線を形成する工程と、
前記電気配線上に粘着層を形成する工程と、
前記第一の基板上に配列された前記素子を、前記電気配線と電気的に接続するまで前記粘着層に埋入する工程と、
を有することを特徴とする素子転写方法。
【請求項７】
前記粘着層に前記素子を埋入した後に、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程をさらに有することを特徴とする請求項６記載の素子転写方法。
【請求項８】
前記粘着層に前記素子を埋入して保持した後に、前記粘着層を硬化する工程を有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９】
前記粘着層を硬化した後に、前記粘着層上に第二の電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項８記載の素子転写方法。
【請求項１０】
第一の基板上に配列された素子を第二の基板上に転写する素子転写方法であって、
前記第二の基板上の前記素子を転写する位置に凸形状のパターンを形成する工程と、
前記第二の基板上に粘着層を形成する工程と、
前記第一の基板上に配列された前記素子を、前記粘着層の前記凸形状のパターンに対応する位置に埋入する工程と、
前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と、
前記粘着層を硬化する工程と、
前記第二の基板と前記粘着層とを剥離して、前記粘着層の前記凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする素子転写方法。
【請求項１１】
前記粘着層を硬化した後に、前記粘着層上に第一の電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項１０記載の素子転写方法。
【請求項１２】
前記粘着層上に前記第一の電気配線を形成した後に、前記粘着層の前記第一の電気配線が形成された面に第三の基板を貼り付ける工程を有することを特徴とする請求項１１記載の素子転写方法。
【請求項１３】
前記第二の基板と前記粘着層とを剥離した後に、前記粘着層を一部除去して前記凹形状のパターンを前記素子まで到達する開口部とすることを特徴とする請求項１２記載の素子転写方法。
【請求項１４】
前記開口部に導電性材料を充填するとともに、前記粘着層上に第二の電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項１３記載の素子転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子転写方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子をマトリクス状に配列して画像表示装置に組み上げる場合には、従来、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）のように基板上に直接素子を形成するか、あるいは発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）のように単体のＬＥＤパッケージを配列することが行われている。例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰの如き画像表示装置においては、素子分離ができないために、製造プロセスの当初から各素子はその画像表示装置の画素ピッチだけ間隔を空けて形成することが通常行われている。
【０００３】
一方、ＬＥＤディスプレイの場合には、ＬＥＤチップをダイシング後に取り出し、個別にワイヤーボンドもしくはフリップチップによるバンプ接続により外部電極に接続し、パッケージ化されることが行われている。この場合、パッケージ化の前もしくは後に画像表示装置としての画素ピッチに配列されるが、この画素ピッチは素子形成時の素子のピッチとは無関係とされる。
【０００４】
発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）は高価である為、１枚のウエハから数多くのＬＥＤチップを製造することによりＬＥＤを用いた画像表示装置を低コストにできる。すなわち、ＬＥＤチップの大きさを従来約３００μｍ角のものを数十μｍ角のＬＥＤチップにして、それを接続して画像表示装置を製造すれば画像表示装置の価格を下げることができる。
【０００５】
ところで、素子形成基板に形成された複数の素子を装置基板に再配列して所要の装置を製造する製造工程に関して、一時的に素子を保持する素子保持基板に形成された接着剤層に素子を転写した後、最終的な配置先である装置基板に転写することにより素子を配列する素子の配列方法が行われている。（例えば特許文献１参照）
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１１８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
素子保持基板から装置基板に素子を転写する際には、素子保持基板に仮固定された素子上に接着剤を滴下し、その後に装置基板を接着していた。この際、素子保持基板と装置基板とを接着した後に、素子保持基板と装置基板とを剥離するのであるが、接着剤によって強力に接着されている素子保持基板と装置基板とを剥離することは困難であった。特に、大きな面積の基板同士を張り合わせた場合には剥離の際に基板が損傷する可能性が高くなるという問題があった。さらに、素子が接着剤に埋め込まれた状態で接着剤を硬化するため、素子を装置基板上に転写した後に再度同一の装置基板上に素子を転写することが困難であった。
【０００８】
したがって、素子を配列した基板から他の基板へ素子を転写する際に、素子の転写を行った後に容易に基板の剥離を行うことができ、基板が損傷する可能性を低減することが可能であり、素子を転写した後に再度同一の基板上に素子を追加して転写することが望ましい。
本発明は、このような素子を配列した基板から他の基板へ素子を転写する際の配列乱れを抑制し、製造工程の簡易化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子の少なくとも一部を第二の基板上に形成された粘着層に埋入する工程と、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と、前記粘着層の一部を選択的に硬化して、前記埋入された素子の周囲で前記粘着層の未硬化部分を小領域に分割する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
粘着層を選択的に硬化して、素子が埋入された周囲で粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、素子が埋入されている周囲を取り囲むように硬化した粘着層を形成することができる。素子の周囲が硬化されて未硬化な粘着層を小領域に分割してマイクロセル化することで、後工程において素子を未硬化な粘着層に押圧して更に深く埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。また、粘着層に素子の一部を埋入した状態で第一の基板から素子を剥離することで、第一の基板と第二の基板とを直接接触させずに素子を第一の基板上から第二の基板上に転写でき、粘着層の表面状態を乱すことなく転写を行なうことが出来る。
【００１１】
また、埋入された素子の周囲で粘着層の未硬化部分が小領域に分割された状態で、素子を更に深く粘着層に埋入し、粘着層の未硬化部分を軟化させることで、粘着層に素子を埋入した際に粘着層表面に生じる窪みなどを平坦化させることができる。粘着層表面が平坦化することで、後工程において粘着層上に電気配線を良好に形成することが可能となる。
【００１２】
また、埋入された素子の周囲で粘着層の未硬化部分が小領域に分割された状態で、粘着層の未硬化部分を硬化させ、粘着層の未硬化部分を硬化した後に、粘着層上に電気配線を形成することで、簡便に電気配線の形成を行うことが可能となる。粘着層として絶縁性材料を選択することで、硬化した粘着層を絶縁層として用いることができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するための素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子の少なくとも一部を第二の基板上に形成された粘着層に埋入する工程を有する素子転写方法であって、前記素子を前記粘着層に埋入する前に、前記粘着層の一部を選択的に硬化して、前記素子を埋入する位置の周囲で前記粘着層の未硬化部分を小領域に分割する工程と、前記素子の少なくとも一部を前記粘着層に埋入した後に、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
粘着層を選択的に硬化して、素子が埋入される位置の周囲で粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、素子が埋入される位置の周囲を取り囲むように硬化した粘着層を形成することができる。素子が埋入される位置の周囲が硬化されて未硬化な粘着層を小領域に分割してマイクロセル化することで、後工程において素子を粘着層に押圧して埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。また、粘着層に素子の一部を埋入した状態で第一の基板から素子を剥離することで、第一の基板と第二の基板とを直接接触させずに素子を第一の基板上から第二の基板上に転写でき、粘着層の表面状態を乱すことなく転写を行なうことが出来る。
【００１５】
また、素子の埋入を行う前に粘着層の未硬化部分を除去して粘着層に凹部を形成し、凹部内に反射膜を形成し、凹部内の反射膜上に再度粘着層を形成して粘着層に素子を埋入することにより、素子として発光ダイオードなどの発光素子を用いた場合に凹部内の反射膜によって光が反射され、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために本発明の素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子を、第二の基板上に形成された粘着層に埋入する工程と、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と、前記粘着層の前記第二の基板側を少なくとも前記粘着層の厚さ方向で前記素子が埋入されている位置まで硬化して硬化層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
粘着層に素子を埋入した後に、粘着層の第二の基板側を硬化して硬化層を形成することにより、粘着層の露出した面側は未硬化で第二基板側は硬化した状態となる。粘着層の露出した面側が未硬化であることにより、後工程で粘着層の軟化を行って粘着層表面を平坦化することができ、粘着層上に電気配線を良好に形成することが可能となる。
【００１８】
また、少なくとも粘着層の厚さ方向で素子が埋入されている位置まで粘着層を硬化することで、素子が硬化層により保持された状態となるため、粘着層の軟化等の処理を行う際に素子が浮動および変位することがなくなり、素子の配列乱れを防止することが可能となる。
【００１９】
また、上記課題を解決するための素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子を、第二の基板上に形成された粘着層に埋入する工程と、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と、前記粘着層の一部を選択的に硬化して、前記埋入された前記素子の周囲で前記粘着層の未硬化部分を小領域に分割する工程と、前記粘着層の前記第二の基板側を少なくとも前記粘着層の厚さ方向で前記素子が埋入されている位置まで硬化して硬化層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
粘着層を選択的に硬化して、素子が埋入された周囲で粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、素子が埋入されている周囲を取り囲むように硬化した粘着層を形成することができる。素子の周囲が硬化されて未硬化な粘着層を小領域に分割してマイクロセル化することで、後工程において素子を未硬化な粘着層に押圧して更に深く埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。また、粘着層に素子を埋入した後に、粘着層の第二の基板側を硬化して硬化層を形成することにより、粘着層の露出した面側は未硬化で第二基板側は硬化した状態となる。少なくとも粘着層の厚さ方向で素子が埋入されている位置まで粘着層を硬化することで、素子が硬化層により保持された状態となるため、粘着層の軟化等の処理を行う際に素子が浮動および変位することがなくなり、素子の配列乱れを防止することが可能となる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために本発明の素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子を第二の基板上に転写する素子転写方法であって、前記第二の基板上に電気配線を形成する工程と、前記電気配線上に粘着層を形成する工程と、前記第一の基板上に配列された前記素子を、前記電気配線と電気的に接続するまで前記粘着層に埋入する工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
予め第二の基板上に電気配線を形成しておき、素子と電気配線との電気的接続が行われるまで粘着層に素子を埋入することにより、後工程において粘着層の第二の基板側に電気配線を形成する必要がなくなり、製造工程の簡略化を行うことができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するために本発明の素子転写方法は、第一の基板上に配列された素子を第二の基板上に転写する素子転写方法であって、前記第二の基板上の前記素子を転写する位置凸形状のパターンを形成する工程と、前記第二の基板上に粘着層を形成する工程と、前記第一の基板上に配列された前記素子を、前記粘着層の前記凸形状のパターンに対応する位置に埋入する工程と、前記第一の基板から前記素子を剥離して、前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持する工程と前記粘着層を硬化する工程と、前記第二の基板と前記粘着層とを剥離して、前記粘着層の前記凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
予め第二の基板上に凸形状のパターンを形成しておき、凸形状のパターンに対応する位置に素子を埋入し、第二の基板と粘着層とを剥離して、粘着層の凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成し、粘着層を一部除去して凹形状のパターンを素子まで到達する開口部とすることにより、簡便に粘着層に埋入されている素子まで開口部を形成することができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するための素子転写用基板は、基板上に粘着層が形成され、前記粘着層の一部が選択的に硬化されて、前記粘着層の未硬化部分が小領域に分割されていることを特徴とする。
【００２６】
粘着層を選択的に硬化して、粘着層の未硬化部分を小領域に分割した素子転写用基板を形成することにより、素子を埋入する位置の周囲を取り囲むように硬化した粘着層を形成することができる。素子の周囲が硬化されて未硬化な粘着層を小領域に分割してマイクロセル化することで、素子を未硬化な粘着層に押圧して埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。
【００２７】
また、上記課題を解決するための表示装置は、第一の基板上に配列された素子を、第二の基板上に形成された粘着層に埋入し、前記第一の基板から前記素子を剥離して前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持し、前記粘着層の前記第二の基板側を硬化して硬化層を形成し、前記粘着層の未硬化部分を軟化した後に前記粘着層の未硬化部分を硬化させ、前記粘着層上に第一の電気配線を形成し、前記粘着層の前記第一の電気配線が形成された面に第三の基板を貼り付け、前記第二の基板と前記粘着層とを剥離し、前記粘着層に前記素子まで到達する開口部を形成し、前記開口部に導電性材料を充填するとともに、前記粘着層上に第二の電気配線を形成することにより得られることを特徴とする。
【００２８】
粘着層に素子を埋入した後に、粘着層の第二の基板側を硬化して硬化層を形成することにより、粘着層の厚さ方向で素子が埋入されている位置まで粘着層を硬化することで、素子が硬化層により保持された状態となるため、粘着層の軟化等の処理を行う際に素子が浮動および変位することがなくなり、素子の配列乱れを防止することが可能となる。
【００２９】
また、上記課題を解決するための表示装置は、第一の基板上に配列された素子の少なくとも一部を第二の基板上に形成された粘着層に埋入し、前記第一の基板から前記素子を剥離して前記素子を前記粘着層に埋入した状態で保持し、前記粘着層の一部を選択的に硬化して前記埋入された前記素子の周囲で前記粘着層の未硬化部分を小領域に分割し、前記素子を更に深く前記粘着層に埋入し、前記粘着層の未硬化部分を硬化させ、前記粘着層上に第一の電気配線を形成し、前記粘着層の前記第一の電気配線が形成された面に第三の基板を貼り付け、前記第二の基板と前記粘着層とを剥離し、前記粘着層に前記素子まで到達する開口部を形成し、前記開口部に導電性材料を充填するとともに、前記粘着層上に第二の電気配線を形成することにより得られることを特徴とする。
【００３０】
粘着層を選択的に硬化して、粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、素子を埋入する位置の周囲を取り囲むように硬化した粘着層を形成することができる。素子の周囲が硬化されて未硬化な粘着層を小領域に分割してマイクロセル化することで、素子を未硬化な粘着層に押圧して埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。また、粘着層に素子の一部を埋入した状態で第一の基板から素子を剥離することで、第一の基板と第二の基板とを直接接触させずに素子を第一の基板上から第二の基板上に転写でき、粘着層の表面状態を乱すことなく転写を行なうことが出来る。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、粘着層の厚さ方向で素子が埋入されている位置まで粘着層を硬化して硬化層を形成することで、素子が硬化層により保持された状態となるため、素子の配列乱れを抑制することが可能となる。
【００３２】
本発明によれば、予め転写基板上に電気配線を形成しておき、素子と電気配線との電気的接続が行われるまで粘着層に素子を埋入することにより、後工程において粘着層の転写基板側に電気配線を形成する必要がなくなり、製造工程の簡易化を図ることができる。
【００３３】
また、予め転写基板上に凸形状のパターンを形成しておき、凸形状のパターンに対応する位置に素子を埋入し、転写基板と粘着層とを剥離して、粘着層の凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成することで、簡便に粘着層に埋入されている素子まで開口部を形成することができ、製造工程の簡易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第一の実施の形態］
以下、本願発明を適用した素子転写方法、素子転写用基板および表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本願発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００３５】
図１に示すように、仮保持基板１上に仮接着層２を形成し、仮接着層２上に素子３を配列する。仮保持基板１は所要の剛性を有した基板であり、半導体基板、石英ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などの種々の基板を用いることができる。仮接着層２は、仮保持基板１の取り扱い時に仮保持基板１上での素子３の位置が変位しない程度に、素子３を保持できる粘着力を有する材質により形成されている。また仮接着層２は、例えばシリコーン樹脂層によって形成されるが、シート状の接着剤層を貼り付けることや、接着剤層をスピンコート等により塗布することなどにより形成されてもよい。
【００３６】
素子３は、例えば窒化ガリウムなどの窒化物半導体系の材料により構成される発光素子ダイオードのパッケージであり、一例として活性層をｐクラッド層とｎクラッド層が挟んで構成されたダブルへテロ構造の発光ダイオード３ａ上に電極３ｂを形成して、電極３ｂ上に樹脂層３ｃを形成した構造のものを示す。また、ここで示す素子３は略直方体状であり、素子３の活性層、クラッド層は活性層及びクラッド層を成長させるサファイア基板の主面に平行な面で延在され、選択成長などにより窒化ガリウム結晶層などを積層させることにより形成される。また、図では省略しているが、素子３の仮接着層２側にはｐクラッド層との電気的接触を向上させるためのｐ電極が形成され、樹脂層３ｃ上には電極３ｂと接続されたｎ電極が形成されて、それぞれ発光ダイオードのｐクラッド層とｎクラッド層に対する電気的接続が行えるようになっている。
【００３７】
また、素子３はダブルへテロ構造である必要も発光ダイオードである必要もなく、微細加工された電子回路素子であってもよい。素子３の形状としては略平板状である必要はなく、六角錐形状などの種々の形状に形成されてよいが、仮接着層２と密着して効率的に保持されるためには仮接着層２と接する面は平坦であることが望ましい。また、仮接着層２上での素子３同士の配置間隔を図中では一定間隔として示しているが、一定間隔である必要はない。
【００３８】
仮接着層２上での素子３の配列は平面内での縦横方向に複数配列されたマトリクス状であり、図中の紙面に垂直方向にも等間隔に複数の素子３が配列されている。素子３が表示素子として機能する発光ダイオードであるため、マトリクス状に配列された素子３を単純マトリクス駆動によって駆動することで画像の表示を行うことが可能となる。
【００３９】
次に図２（ａ）に示すように、粘着層５が形成された転写基板４を仮保持基板１と平行になるように位置決め装置６に保持して配置する。転写基板４は、半導体基板、石英ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などの種々の基板を用いることができる。粘着層５は露光等の外的要因により硬化する可塑性の樹脂であり、感光性永久レジストフィルムをラミネートにより貼り付けることや、感光性永久レジスト樹脂をスピンコート等により塗布することなどにより形成される。粘着層５は素子３を例えば完全に粘着層５内に埋め込むことができる程度の厚さを有しているとする。また、後工程で粘着層５を除去せずに表示装置の絶縁層として利用するためには絶縁性の材料を用いることが望ましい。
【００４０】
位置決め装置６は転写基板４を保持して仮保持基板１と転写基板４との位置関係を調整する装置である。位置決め装置６は、転写基板４の向きを調整して仮保持基板１の素子３が配列される面と転写基板４の粘着層５が形成されている面とを平行にすること、転写基板４を平面内で水平方向に移動させて仮保持基板１上に配列されている素子３と粘着層５との位置関係を変更すること、および仮保持基板１と転写基板４の平行を確保したまま仮保持基板１と転写基板４との距離を調整することを行うことができ、以後の説明において転写基板４の動きについて説明をする際には位置決め装置６によって転写基板４の位置が変更されているものとする。
【００４１】
次に図２（ｂ）に示すように、転写基板４と仮保持基板１とを平行なまま接近させ、仮接着層２上に保持されている素子３を粘着層５に部分的に埋め込まれる位置まで素子３を埋入し、仮接着層２から素子３を剥離して、素子３が粘着層５に埋入された状態で転写基板４上の位置を保持する。このとき、仮接着層２と粘着層５とが接触しない程度に転写基板４と仮保持基板１を接近させ、素子３の一部分が粘着層５に埋入されて、素子３が粘着層５から一部突出した状態で保持されるようにする。素子３が粘着層５に埋入されて保持されることにより、後工程において素子３を仮接着層２から剥離した際に、転写基板４に対する素子３の位置が固定されて素子３の配列を維持することができる。
【００４２】
この際、仮接着層２が素子３を保持する粘着力よりも、埋入された素子３を保持する粘着層５の粘着力が大きくなるように粘着層５と仮接着層２を構成する材質を選択しておくことで、仮保持基板１と転写基板４とを引き離すだけで素子３を仮接着層２から剥離し、粘着層５に素子３を埋入した状態で保持することが可能となる。また、加熱や光照射などの環境変化によって粘着力が変化するように仮接着層２または粘着層５を構成する材質を選択して、素子３を粘着層５に埋入した後に仮接着層２の粘着力よりも粘着層５の粘着力が大きくなるように環境を変化させるとしてもよい。
【００４３】
粘着層５を硬化する前に仮接着層２から素子３を剥離するため、仮保持基板１と転写基板４とを引き離す際に必要な力が小さく、素子３を仮接着層２から剥離する際に仮保持基板１や転写基板４を破損する可能性が低くなる。特に、大画面の表示装置を製造する際には転写基板４の面積を大きくする必要があるため、転写基板４や仮保持基板１の破損を低減できることにより、製造コストの低減を図ることも可能となる。また、粘着層５に素子３の一部を埋入した状態で仮保持基板１から素子３を剥離することで、仮接着層２と粘着層５とを直接接触させずに素子を仮保持基板１上から転写基板４上に転写でき、粘着層５の表面状態を乱すことなく転写を行なうことが出来る。
【００４４】
また、素子３を仮接着層２から粘着層５に転写する際に加熱処理を施す必要がないため、仮保持基板１および転写基板４が熱膨張せず、素子３の配列に乱れが生じることや、仮保持基板１および転写基板４に反りが発生する可能性もない。したがって、仮保持基板１を構成する材質として加熱により変形してしまう材料も選択することが可能となり、製造工程の自由度が向上する。
【００４５】
粘着層５に素子３を埋入することにより転写基板４に対する素子３の配列を保持するため、素子３の形状に依らずに粘着層５内に素子３を埋め込み、転写基板４上に実装することが可能となる。また、仮保持基板１と転写基板４とを接近させることで仮接着層２上に配列された複数の素子３を、一括して粘着層５に埋入することができるため、仮接着層２上での素子３同士の配置状態を維持したまま同時に複数の素子３を転写基板４に実装させることが可能である。
【００４６】
次に図３に示すように、素子３が部分的に粘着層５に埋入された状態で、粘着層５上にマスク７を施して露光を行い、素子３の周囲を選択的に硬化して硬化壁８を形成する。マスク７は素子３の周囲に相当する領域に開口部が形成され、素子３が埋入されている位置の遮光を行う部材である。素子３の周囲の粘着層５を選択的に硬化して硬化壁８とすることにより、硬化壁８によって粘着層５の硬化していない部分である未硬化領域が小さな領域（マイクロセル）に分割されることになる。このとき素子３が直接に接する粘着層５は硬化されず、硬化壁８によって分割された未硬化な粘着層５内に素子３が部分的に埋入されている状態である。
【００４７】
粘着層５に形成された硬化壁８の例を図４に示す。転写基板４上の平面内に縦横方向に格子状に硬化壁８が形成され、転写基板４上にマトリクス状に配列されている素子３の周囲は硬化されないため、未硬化な粘着層５がマイクロセルに分割されてマトリクス状に配列される。
【００４８】
図４に示したような格子状の硬化壁８を形成する方法として、マスクを用いて選択部分を露光するほかに、電子ビーム露光装置を用いて電子線で直接粘着層５を選択的に硬化させる直接描画方式を用いても良い。また、露光により軟化する材料を粘着層５に用いた場合には、一度粘着層５を硬化した後に選択的に露光を行って素子３の周囲を軟化するとしてもよい。
【００４９】
次に図５に示すように、粘着層５に部分的に埋入して粘着層５から部分的に突出した状態の素子３を、ローラー等で粘着層５に更に深く埋入し、素子３と粘着層５の表面が略同一面となるまで素子３を粘着層５に埋入して粘着層５に保持させる。素子３が保持されている粘着層５のうち素子３の周囲は硬化されていないために、ローラー等により素子３がマイクロセルに分割された粘着層５内に押圧することで、素子３の表面が粘着層５の表面と略同一面となる程度まで埋入を行うことができる。このとき、素子３を押圧するためにローラー等を転写基板４の一方から順次転がして圧力を粘着層５に加えていったとしても、粘着層５には部分的に露光した硬化壁８が形成されているために、ローラー等により加えられる圧力により粘着層５が押しつぶされて圧延されることがなく、転写基板４上での素子３の配列に乱れが生じる可能性が低減される。
【００５０】
次に図６に示すように、転写基板４側から粘着層５の露光を行って粘着層５を硬化させて硬化層９を形成する。このときの露光は粘着層５の全面にわたって行い、粘着層５の転写基板４から徐々に硬化を行って、硬化層９が粘着層５の転写基板４側に徐々に形成していき、素子３が埋入されている位置まで粘着層５の硬化が進行した段階で粘着層５の硬化を終える。これにより、粘着層５には格子状に硬化された硬化壁８と硬化層９が形成され、硬化壁８によって未硬化な粘着層５がマイクロセルに分割され、硬化層９によって素子３の転写基板４上の位置が固定された状態となる。このとき、素子３の周囲の粘着層５は表面が未硬化な状態であり、転写基板４側は露光されて硬化層９となった状態である。
【００５１】
転写基板４側から粘着層５の露光を行って、素子３が埋入された位置程度まで粘着層５の硬化をして硬化層９を形成した段階の素子３の周辺部分の状態を拡大して図７に示す。素子３は硬化壁８によって分割されたマイクロセル内の粘着層５に埋入され、転写基板４側に形成された硬化層９によって転写基板４上での位置が固定されている。また、素子３周囲の粘着層５表面は未硬化な状態である。未硬化な粘着層５は素子３が埋入されたことにより、素子３に引きずられて素子３の周囲が陥没してしまい、粘着層５表面と素子３表面とが連続した平面を形成せず、素子３の表面と粘着層５の表面とに段差が生じる不連続部１０となっている。
【００５２】
そこで、素子３を粘着層５に埋入して粘着層５の転写基板４側に硬化層９を形成した後に、粘着層５を軟化させる加熱処理を施す。加熱処理によって未硬化な粘着層５の粘性が一時的に低下して粘着層５の流動性が増加し、素子３の周囲で陥没して不連続部１０を形成している粘着層５が平坦化して、素子３の表面と粘着層５の表面との段差が減少して連続した平面に近くなる。このとき、素子３は硬化層９によって転写基板４上での位置が固定されているため、未硬化な粘着層５が軟化して流動性が増したとしても、素子３の配列に乱れが生じることはない。
【００５３】
素子３の表面と粘着層５の表面との段差が減少することにより、後工程において素子３および粘着層５上に電気配線等を形成する際に、不連続部１０が存在する場合よりも良好に電気配線の形成を行うことができる。また、素子３と粘着層５との境界部分での段差が小さいことにより、素子３と粘着層５上に形成される電気配線に断線等の不具合が生じる可能性を低減することが可能となる。
【００５４】
次に図８に示すように、粘着層５全体を露光して未硬化な粘着層５を転写基板４全域にわたって硬化させる。このときの露光は未硬化な粘着層５を完全に硬化して素子３を固定するために行うので、転写基板４側からと粘着層５側から露光を行うことが望ましい。粘着層５の両面側から粘着層５の硬化を行うことで、粘着層５の未硬化領域を効率的に硬化させることが可能となる。
【００５５】
次に図９に示すように、硬化した粘着層５に素子３が埋入されて保持された状態で、粘着層５および素子３上に電気配線１１を形成する。素子３と粘着層５が略同一面を構成しているので、粘着層５上にマスクを施して金属をスパッタする方法や、素子３および粘着層５上に金属層を形成した後にフォトリソグラフィーおよびエッチングを行う方法など、通常用いられる方法によって電気配線１１を形成することが可能である。素子３の露出した面はｐクラッド層上に形成されているｐ電極であるので、電気配線１１は各素子のｐクラッド層と接続された配線となる。また、電気配線１１は図中の紙面と水平方向に延伸してストライプ状に形成され、マトリクス状に配されている素子３の走査配線として機能する。
【００５６】
次に図１０に示すように、粘着層５の電気配線１１が形成された面と接着剤層１２とが接するように、接着剤層１２が形成された支持基板１３を粘着層５に貼り付ける。このとき、粘着層５上に形成された複数の電気配線１１と接着剤層１２とが接触するため、接着剤層１２は絶縁性の材質を選択する。支持基板１３の貼り付けをした後、図１１に示すようにレーザーを照射することによって転写基板４を粘着層５から剥離する。転写基板４と粘着層５の剥離を行うことにより、図に示すように、支持基板１３上に接着剤層１２が形成され、接着剤層１２上に硬化した粘着層５が積層され、接着剤層１２上に形成された電気配線１１と粘着層５に埋入された複数の素子３とが接着剤層１２と粘着層５の間に保持された状態となる。このとき、素子３は硬化した粘着層５から露出していないため、素子３のｎ電極に対して電気配線の形成が行えないことになる。
【００５７】
そこで図１２に示すように、硬化した粘着層５にドライエッチング等により素子３のｎクラッド層まで到達する開口部であるコンタクトビア１４を形成する。粘着層５にコンタクトビア１４を開口することによって、素子３のｎクラッド層が粘着層５から露出し、電気配線の形成を行うことが可能になる。
【００５８】
次に図１３に示すように、コンタクトビア１４に金属を充填すると共に粘着層５上に電気配線１５を形成する。電気配線１５の形成には、粘着層５上にマスクを施して金属をスパッタする方法や、素子３および粘着層５上に金属層を形成した後にフォトリソグラフィーおよびエッチングを行う方法など、通常用いられる方法により形成することが可能である。コンタクトビア１４から露出した素子３の面は樹脂層３ｃ上に形成されたｎ電極であるので、電気配線１５は各素子のｎクラッド層と接続された配線となる。また、電気配線１５は図中の紙面に対して垂直方向に延伸してストライプ状に形成され、マトリクス状に配されている素子３の信号配線として機能する。
【００５９】
上述した方法で素子３の転写および電気配線１１および電気配線１５の形成を行うことで、支持基板１３上に接着剤層１２が形成され、接着剤層１２上に硬化した粘着層５が積層され、接着剤層１２上に形成された電気配線１１と粘着層５に埋入された複数の素子３とが接着剤層１２と粘着層５の間に保持され、粘着層５に形成されたコンタクトビア１４が金属で充填されて、粘着層５上に電気配線１５が形成された素子３の配列が得られる。支持基板１３上にマトリクス状に配置された素子３は発光ダイオードであり、電気配線１１は素子３のｐクラッド層に接続されたストライプ状の走査配線であり、電気配線１５は素子３のｎクラッド層に接続されたストライプ状の信号配線であるため、図１４に示された素子の配列により、単純マトリクス駆動により表示を行うことが可能な表示装置が得られる。
【００６０】
［第二の実施の形態］
次に、本願発明の他の実施の形態を以下に図面を用いて説明する。本実施の形態は、上述した第一の実施の形態のうち、素子を粘着層に埋入する工程を複数回繰り返して行う素子の転写方法であり、他の工程は第一の実施の形態と同様であるために説明を省略する。
【００６１】
図１４は本実施の形態において素子２３を粘着層２５に埋入する工程を示した図である。素子２３Ｒは赤色を発光する発光ダイオードである。仮保持基板上に形成された仮接着層上に素子２３Ｒを配列し、粘着層２５が形成された転写基板２４を仮保持基板と平行になるように配置した後に、仮保持基板と転写基板２４とを接近させて、粘着層２５に素子２３Ｒを部分的に埋入する。仮接着層から素子２３Ｒを剥離して、粘着層２５上にマスキングを施して選択部分を露光して硬化壁２８を形成して、硬化壁２８によって未硬化な粘着層２５を小領域のマイクロセルに分割する。図１４（ａ）に示すようにマイクロセル毎に素子２３Ｒが粘着層３５に部分的に埋入された状態で転写基板３４上の位置を保持する。
【００６２】
その後図１４（ｂ）に示すように、緑色を発光する発光ダイオードである素子２３Ｇを再度マイクロセル毎に埋入し、その後さらに、図１４（ｃ）青色を発光する発光ダイオードである素子２３Ｂをマイクロセル毎に埋入する。
【００６３】
複数種類の素子を粘着層２５のマイクロセル毎に埋入した後に、第一の実施の形態と同様にして、粘着層２５に素子２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが部分的に埋入されて保持された状態で、ローラー等によって素子２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを更に深く粘着層２５に埋入する。その後、転写基板２４側から粘着層２５の露光を行って粘着層２５の転写基板２４側に硬化層を形成し、硬化層によって素子２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの転写基板２４上での位置を固定する。硬化層の形成後に加熱処理により未硬化な粘着層２５を軟化させて、素子２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの表面と粘着層２５の表面との境界の段差を軽減した後、粘着層２５の全体を露光して粘着層２５の硬化を行う。
【００６４】
その後、粘着層２５および素子２３上に電気配線を形成し、粘着層２５の電気配線が形成された面と接着剤層とが接するように、接着剤層が形成された支持基板を粘着層２５に貼り付ける。支持基板の貼り付けをした後、レーザーを照射することによって転写基板２４を粘着層２５から剥離する。
【００６５】
次に、硬化した粘着層２５にドライエッチング等により素子２３まで到達する開口部であるコンタクトビアを形成し、コンタクトビアに金属を充填すると共に粘着層２５上に電気配線を形成する。素子２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂおよび電気配線の配列と電気的な接続構造により、赤・緑・青の発光を行う素子により一画素を構成する表示装置を得ることが可能である。また、赤・緑・青の発光を行う素子２３をマイクロセル毎にひとつずつ配置する必要は無く、輝度が低い色の素子を複数配置することで画素ごとの発色を調整することもできる。
【００６６】
異なる特性を有する素子は、一般的に、同一の成長基板上に形成することが困難であり、そのために、異なる特性を有する素子を仮保持基板上に配列した後に粘着層２５に素子２３を埋入するのは困難である。粘着層２５の転写基板２４側を硬化して硬化層を形成する前に、仮保持基板上に配列した素子２３の粘着層２５への埋入を繰り返して行うことにより、異なる特性を有する素子２３を転写基板２４上の同一面内に配列することが容易になる。また、粘着層２５に素子２３Ｒが埋入された状態で異なる特性の素子２３Ｇを粘着層２５に埋入することで、仮保持基板上に配列された素子２３Ｇと粘着層２５に部分的に埋入されている素子２３Ｒとの位置関係を調整する際に、素子２３Ｇと素子２３Ｒとが干渉して配列が乱れることを防止することができる。
【００６７】
また、素子２３としては発光ダイオードの他にも、受光素子や駆動回路素子などを用いることが出来るため、表示素子と受光素子を同一面内に混在させて配列することや、表示素子と駆動回路素子とを同一面内に混在させて配列することが容易に行える。
【００６８】
表示素子と駆動回路素子とを一画素中に混在させて素子の転写を行い、電気配線の形成を行うことにより、駆動回路素子に対して電気信号を送出して、駆動回路素子によって画素毎の発光を制御するアクティブマトリクス駆動の表示素子を得ることもできる。
【００６９】
［第三の実施の形態］
次に、本願発明の他の実施の形態を以下に図面を用いて説明する。本実施の形態は、転写基板に粘着層を形成する前に転写基板上に電気配線を形成し、素子を粘着層に埋入することで電気配線と素子との電気的接続を確保する方法であり、他の工程は第一の実施の形態と同様であるために説明を省略する。
【００７０】
図１５は本実施の形態の素子転写方法の工程を示す工程断面図である。図１５（ａ）に示すように、転写基板３４上にめっき等により電気配線３６を形成しておく。電気配線３６は紙面と垂直方向に延伸してストライプ状に配されている。次に図１５（ｂ）に示すように、電気配線３６上に印刷技術を用いてバンプ３７を形成する。バンプ３７は電気伝導性を有すると共に可塑性を有する材質により形成される。
【００７１】
次に図１５（ｃ）に示すように、転写基板３４上の電気配線３６およびバンプ３７が形成された面に粘着層３５を形成する。粘着層３５は露光等の外的要因により硬化する可塑性の樹脂であり、感光性永久レジストフィルムをラミネートにより貼り付けることや、感光性永久レジスト樹脂をスピンコート等により塗布することなどにより形成される。粘着層３５は素子を粘着層３５内に埋め込んだ際に、素子がバンプ３７と接触することができる程度の厚さを有しているとする。また、後工程で粘着層３５を除去せずに表示装置の絶縁層として利用するためには絶縁性の材料を用いることが望ましい。
【００７２】
次に図１５（ｄ）に示すように、仮接着層３２が形成された仮保持基板３１上に配置されている素子３３ａを粘着層３５に埋入して、仮接着層３２から素子３３ａを剥離し、素子３３ａが粘着層３５に部分的に埋入されて保持された状態とする。このとき素子３３ａを埋入する転写基板３４上での位置が、バンプ３７が形成された位置と重なるように素子３３ａの埋入を行う。素子３３ａは転写基板３４側と粘着層３５から露出する側に電極が形成されており、二つの電極に電圧を印加することにより駆動されるものとする。次に図１５（ｅ）に示すように、素子３３ｂおよび素子３３ｃをバンプ３７に対応する位置に部分的に埋入して保持させる。このとき、素子３３ａ，３３ｂ，３３ｄは異なる特性を有する素子としてもよく、また、図示したような略直方体形状ではなく六角錐形状などの形状であるとしてもよい。
【００７３】
次に図１６（ｆ）に示すように、素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃをローラー等により粘着層３５に押圧して、素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃを粘着層３５に深く埋入していき、素子３３ａ，３３ｂ、３３ｃの電極がバンプ３７に埋入して電極とバンプ３７との電気的接続を確保する。このときの素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃは粘着層３５からもう一方の電極が露出した状態となっている。その後、図１６（ｇ）に示すように粘着層３５およびバンプ３７の硬化を行い、図１６（ｈ）に示すように素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃおよび粘着層３５上にめっき等により電気配線３８を形成する。電気配線３８は紙面と水平方向に延伸してストライプ状に配されている。
【００７４】
図１５および図１６を用いて説明した素子転写方法によって、転写基板３４上に電気配線３６とバンプ３７が形成され、バンプ３７に対応する位置の粘着層３５に素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃが埋入され、粘着層３５上に電気配線３８が形成された表示装置が得られる。素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃがマトリクス状に配列され、電気配線３６と電気配線３８とがそれぞれ縦方向と横方向にストライプ状に形成されて走査配線および信号配線として機能し、素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃの電極と電気的に接続されていることにより、単純マトリクス駆動により表示を行うことが可能な表示装置が得られる。
【００７５】
粘着層３５を転写基板３４上に形成する前に電気配線３６およびバンプ３７を転写基板３４上に形成しておき、素子３３を粘着層３５に埋入することで電気配線３６と素子３３との電気的接続を行うことにより、表示装置を製造するために必要な工程数を減少させることが可能となる。また、転写基板３４を支持基板として用いることができるため、表示装置を得るために必要な部品数を減少させることも可能となる。
【００７６】
［第四の実施の形態］
次に、本願発明の他の実施の形態を以下に図面を用いて説明する。本実施の形態は、転写基板に粘着層を形成する前に転写基板上の素子を配置する位置に凸パターンを形成し、素子を粘着層に埋入して粘着層から転写基板を剥離することで粘着層に凹パターンを形成し、粘着層をエッチングすることで素子まで到達する開口部を形成する方法であり、他の工程は第一の実施の形態と同様であるために説明を省略する。
【００７７】
図１７は本実施の形態の素子転写方法の工程を示す工程断面図である。図１７（ａ）に示すように、転写基板４４の粘着層４５が形成されている面には、素子が埋入される位置に対応して凸形状の凸パターン４６が形成されている。凸パターン４６は紙面に垂直方向に延伸してストライプ状に形成されているとする。図１７（ｂ）に示すように、素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃを凸パターン４６に対応する位置の粘着層４５に埋入し、粘着層４５の露光を行って粘着層４５を硬化した後に、粘着層４５上に電気配線４７を形成する。電気配線４７は紙面と水平方向に延伸してストライプ状に配される。
【００７８】
次に図１７（ｃ）に示すように、接着剤層４９が形成された支持基板４８を粘着層４５に接着して、粘着層４５から転写基板４４を剥離する。転写基板４４を剥離した側の粘着層４５には、凸パターン４６に対応する位置に窪みである凹パターン５０が形成された状態となる。凹パターン５０は凸パターン４６の位置に形成されるため、素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃに対応する位置に凹パターン５０が形成されることになる。
【００７９】
次に、図１７（ｄ）に示すように、粘着層４５を凹パターン５０が形成されている面からエッチング等により除去していき、４３ａ，４３ｂ，４３ｃを露出され、粘着層４５上に金属を積層したのちに研磨を行って、凹パターン５０を金属で充填して電気配線５１を形成する。電気配線５１は凹パターン５０の形状、つまり凸パターン４６の形状に応じて形成されることになるため、紙面に対して垂直方向に延伸してストライプ状に配されることになる。
【００８０】
図１７に示した素子転写方法によって、支持基板４８上に接着剤層４９が形成され、接着剤層４９上に電気配線４７が形成され、接着剤層４９上に形成された硬化された粘着層４５に素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃが埋入されて配列され、粘着層４５上に電気配線５１が形成された表示装置が得られる。素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃがマトリクス状に配列され、電気配線４７と電気配線５１とがそれぞれ縦方向と横方向にストライプ状に形成されて走査配線および信号配線として機能し、素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃの電極と電気的に接続されていることにより、単純マトリクス駆動により表示を行うことが可能な表示装置が得られる。
【００８１】
予め転写基板上に凸形状のパターンを形成しておき、凸形状のパターンに対応する位置に素子を埋入し、転写基板と粘着層とを剥離して、粘着層の凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成し、粘着層を一部除去して凹形状のパターンを素子まで到達する開口部とすることにより、簡便に粘着層に埋入されている素子まで開口部を形成することができる。
【００８２】
［第五の実施の形態］
次に、本願発明の他の実施の形態を以下に図面を用いて説明する。本実施の形態は、上述した第一の実施の形態のうち、素子を粘着層に埋入する前に硬化壁を形成する素子の転写方法であり、他の工程は第一の実施の形態と同様であるために説明を省略する。
【００８３】
図１８は本実施の形態において素子６３を粘着層６５に埋入する工程を示した図である。図１８（ａ）に示すように、粘着層６５が形成された転写基板６４にマスキングを施して選択部分を露光して硬化壁６８を形成して、硬化壁６８によって未硬化な粘着層６５を小領域のマイクロセルに分割する。次に図１８（ｂ）に示すように、仮保持基板上に形成された仮接着層上に素子６３を配列し、粘着層６５が形成された転写基板６４を仮保持基板と平行になるように配置した後に、仮保持基板と転写基板６４とを接近させて、マイクロセルに分割された未硬化な粘着層６５に素子６３を埋入する。仮接着層から素子６３を剥離して、粘着層６５上のマイクロセル毎に素子６３が粘着層６５に埋入された状態で転写基板６４上の位置を保持する。
【００８４】
その後、転写基板６４側から粘着層６５の露光を行って粘着層６５の転写基板６４側に硬化層を形成し、硬化層によって素子６３の転写基板６４上での位置を固定する。硬化層の形成後に加熱処理により未硬化な粘着層６５を軟化させて、素子６３の表面と粘着層６５の表面との境界の段差を軽減した後、粘着層６５の全体を露光して粘着層６５の硬化を行う。
【００８５】
その後、粘着層６５および素子６３上に電気配線を形成し、粘着層６５の電気配線が形成された面と接着剤層とが接するように、接着剤層が形成された支持基板を粘着層６５に貼り付ける。支持基板の貼り付けをした後、レーザーを照射することによって転写基板６４を粘着層６５から剥離する。次に、硬化した粘着層６５にドライエッチング等により素子６３まで到達する開口部であるコンタクトビアを形成し、コンタクトビアに金属を充填すると共に粘着層６５上に電気配線を形成する。
【００８６】
素子を埋入する前に粘着層を選択的に硬化して、素子が埋入される位置の周囲で粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、後工程において素子を未硬化な粘着層に埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。
【００８７】
また、粘着層の未硬化部分を軟化させることで、粘着層に素子を埋入した際に粘着層表面に生じる窪みなどを平坦化させることができる。粘着層表面が平坦化することで、後工程において粘着層上に電気配線を良好に形成することが可能となる。
【００８８】
［第六の実施の形態］
次に、本願発明の他の実施の形態を以下に図面を用いて説明する。本実施の形態は、上述した第一の実施の形態のうち、素子を粘着層に埋入する前に硬化壁を形成し、硬化壁内面に反射膜を形成する素子の転写方法であり、他の工程は第一の実施の形態と同様であるために説明を省略する。
【００８９】
図１９は本実施の形態において素子７３を粘着層７５に埋入する工程を示した図である。図１９（ａ）に示すように、粘着層７５が形成された転写基板７４にマスキングを施して選択部分を露光して硬化壁７８を形成して、硬化壁７８によって未硬化な粘着層７５を小領域のマイクロセルに分割する。次に図１９（ｂ）に示すように、未硬化な粘着層７５を除去して転写基板７４上に硬化壁７８のみが形成されている状態として、その後、硬化壁７８内面および転写基板７４上にアルミニウム等の金属薄膜である反射膜７９を形成する。反射膜７９は光を効率的に反射することが可能な材質であればよい。
【００９０】
次に、図１９（ｃ）に示すように、反射膜７９上に再度未硬化な粘着層７５を形成して粘着層７５が硬化壁７８によってマイクロセルに分割された状態とする。仮保持基板上に形成された仮接着層上に素子７３を配列し、粘着層７５が形成された転写基板７４を仮保持基板と平行になるように配置した後に、仮保持基板と転写基板７４とを接近させて、マイクロセルに分割された未硬化な粘着層７５に素子７３を埋入する。仮接着層から素子７３を剥離して、粘着層７５上のマイクロセル毎に素子７３が粘着層７５に埋入された状態で転写基板７４上の位置を保持する。
【００９１】
その後、転写基板７４側から粘着層７５の露光を行って粘着層７５の転写基板７４側に硬化層を形成し、硬化層によって素子７３の転写基板７４上での位置を固定する。硬化層の形成後に加熱処理により未硬化な粘着層７５を軟化させて、素子７３の表面と粘着層７５の表面との境界の段差を軽減した後、粘着層７５の全体を露光して粘着層７５の硬化を行う。
【００９２】
その後、粘着層７５および素子７３上に電気配線を形成し、粘着層７５の電気配線が形成された面と接着剤層とが接するように、接着剤層が形成された支持基板を粘着層７５に貼り付ける。支持基板の貼り付けをした後、レーザーを照射することによって転写基板７４を粘着層７５から剥離する。次に、硬化した粘着層７５にドライエッチング等により素子７３まで到達する開口部であるコンタクトビアを形成し、コンタクトビアに金属を充填すると共に粘着層７５上に電気配線を形成する。
【００９３】
素子の埋入を行う前に粘着層の未硬化部分を除去して粘着層に凹部を形成し、凹部内に反射膜を形成し、凹部内の反射膜上に再度粘着層を形成して粘着層に素子を埋入することにより、素子として発光ダイオードなどの発光素子を用いた場合に凹部内の反射膜によって光が反射され、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００９４】
以上説明したように、粘着層を選択的に硬化して、素子が埋入された周囲で粘着層の未硬化部分を小領域に分割することにより、後工程において素子を未硬化な粘着層に押圧して更に深く埋入する際に、硬化した粘着層は押圧により変形しなくなるため、粘着層が押圧により変形して素子の配列に乱れが生じることを防止できる。
【００９５】
また、粘着層の未硬化部分を軟化させることで、粘着層に素子を埋入した際に粘着層表面に生じる窪みなどを平坦化させることができる。粘着層表面が平坦化することで、後工程において粘着層上に電気配線を良好に形成することが可能となる。
【００９６】
素子の埋入を行う前に粘着層の未硬化部分を除去して粘着層に凹部を形成し、凹部内に反射膜を形成し、凹部内の反射膜上に再度粘着層を形成して粘着層に素子を埋入することにより、素子として発光ダイオードなどの発光素子を用いた場合に凹部内の反射膜によって光が反射され、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００９７】
本発明によれば、粘着層の厚さ方向で素子が埋入されている位置まで粘着層を硬化して硬化層を形成することで、素子が硬化層により保持された状態となるため、粘着層の軟化等の処理を行う際に素子が浮動および変位することがなくなり、素子の配列乱れを防止することが可能となる。
【００９８】
予め転写基板上に電気配線を形成しておき、素子と電気配線との電気的接続が行われるまで粘着層に素子を埋入することにより、後工程において粘着層の転写基板側に電気配線を形成する必要がなくなり、製造工程の簡略化を行うことができる。
【００９９】
予め転写基板上に凸形状のパターンを形成しておき、凸形状のパターンに対応する位置に素子を埋入し、転写基板と粘着層とを剥離して、粘着層の凸形状のパターンに対応する凹形状のパターンを形成し、粘着層を一部除去して凹形状のパターンを素子まで到達する開口部とすることにより、簡便に粘着層に埋入されている素子まで開口部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本願発明の素子転写方法の工程を示す工程断面図であり、仮保持基板上に素子が配列された様子を示すものである。
【図２】仮保持基板上に配列された素子を転写基板上の粘着層に埋入して転写した様子を示す工程断面図であり、（ａ）は素子を粘着層に埋入する前、（ｂ）は素子を粘着層に埋入した後を示している。
【図３】粘着層を選択的に露光して硬化壁を形成する様子を示す工程断面図である。
【図４】硬化壁によってマイクロセルに分割された粘着層と素子を示す斜視図である。
【図５】素子を粘着層にさらに深く埋入した様子を示す工程断面図である。
【図６】粘着層を転写基板側から露光して硬化層を形成した様子を示す工程断面図である。
【図７】素子周辺の粘着層に発生した不連続部を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図８】粘着層を全て硬化した状態を示す工程断面図である。
【図９】硬化した粘着層上に電気配線を形成した状態を示す工程断面図である。
【図１０】粘着層に支持基板を接着した状態を示す工程断面図である。
【図１１】粘着層から転写基板を剥離した状態を示す工程断面図である。
【図１２】粘着層に素子まで到達するコンタクトビアを形成した状態を示す工程断面図である。
【図１３】コンタクトビアに金属を充填して電気配線を形成した状態を示す工程断面図であり、得られる表示装置の断面図である。
【図１４】第二の実施の形態である異なる特性の素子を複数回にわたって粘着層に埋入する様子を示した工程図である。
【図１５】第三の実施の形態である素子転写方法の前半部分を示す工程断面図であり、（ａ）は転写基板上に電気配線が形成されている状態であり、（ｂ）は電気配線上にバンプが形成された状態であり、（ｃ）は転写基板上に粘着層が形成された状態であり、（ｄ）は粘着層の電気配線に対応する位置に素子を埋入して保持させた状態であり、（ｅ）は異なる特性の素子を複数回にわたって粘着層に埋入している状態を示している。
【図１６】第三の実施の形態である素子転写方法の後半部分を示す工程断面図であり、（ｆ）は素子を粘着層に深く埋入して素子とバンプを電気的に接続した状態であり、（ｇ）は粘着層とバンプを硬化した状態であり、（ｈ）は粘着層上に電気配線を形成した状態を示している。
【図１７】第四の実施の形態である素子転写方法を示す工程断面図であり、（ａ）は転写基板に凸パターンと粘着層が形成された状態であり、（ｂ）は粘着層の凸パターンに対応する位置に素子が埋入されて粘着層上に電気配線が形成された状態であり、（ｃ）は粘着層から転写基板を剥離して凹パターンが形成された状態であり、（ｄ）は凹パターンに金属を充填して電気配線を形成した状態を示している。
【図１８】第五の実施の形態である素子転写方法を示す工程断面図であり、（ａ）は転写基板上に形成された粘着層を部分的に硬化して硬化壁を形成して、未硬化な粘着層をマイクロセルに分割した状態であり、（ｂ）はマイクロセルに分割された未硬化な粘着層に素子が埋入された状態を示している。
【図１９】第六の実施の形態である素子転写方法を示す工程断面図であり、（ａ）は転写基板上に形成された粘着層を部分的に硬化して硬化壁を形成して、未硬化な粘着層をマイクロセルに分割した状態であり、（ｂ）は未硬化な粘着層を除去して硬化壁と転写基板に反射膜を形成した状態であり、（ｃ）は反射膜上に再度粘着層を形成して粘着層に素子を埋入した状態を示している。
【符号の説明】
【０１０１】
１，３１ 仮保持基板
２，３２ 仮接着層
３ａ 発光ダイオード
３ｂ 電極
３ｃ 樹脂層
３，２３，３３，４３，６３，７３ 素子
４，２４，３４，４４，６４，７４ 転写基板
５，２５，３５，４５，６５，７５ 粘着層
６ 位置決め装置
７ マスク
８，２８，６８，７８ 硬化壁
９ 硬化層
１０ 不連続部
１１，１５，３６，３８，４７，５１ 電気配線
１２，４９ 接着剤層
１３，４８ 支持基板
１４ コンタクトビア
３７ バンプ
４６ 凸パターン
５０ 凹パターン
７９ 反射膜
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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