(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板上に配列された複数の素子を第二基板上に配列する素子の配列方法において、
シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記素子を接着して前記粘着シートに前記素子を保持させる工程と、
前記粘着シートに保持された前記素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上で前記素子が保持された状態よりは離間した状態となるように、前記素子を前記第二基板上に配列する工程と
を有することを特徴とする素子の配列方法。
【請求項２】
前記素子は窒化物半導体を用いた半導体素子であることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項３】
前記素子は、前記第一基板上に前記第一基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を形成し、前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第一導電層、活性層、及び第二導電層を前記結晶層に形成してなる、
若しくは前記第一基板上に前記第一基板の主面に積層する結晶層を形成し、前記主面に平行な面内に延在する第一導電層、活性層、及び第二導電層を前記結晶層に形成してなる
ことを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項４】
前記素子は発光素子、液晶制御素子、光電変換素子、圧電素子、薄膜トランジスタ素子、薄膜ダイオード素子、抵抗素子、スイッチング素子、微小磁気素子、微小光学素子から選ばれた素子若しくその部分であることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項５】
前記素子は、配線の一部が形成された後に樹脂により固められ、前記樹脂をダイシングして前記樹脂で覆われた状態で素子毎に分離されることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項６】
前記素子の裏面に電極の一方が形成されることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項７】
前記配線の一部は電極パッドであることを特徴とする請求項５記載の素子の配列方法。
【請求項８】
前記素子を前記第二基板上に配列する工程で離間させる距離が前記シート上に保持された素子のピッチの略整数倍になっていることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項９】
前記粘着層は、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、若しくはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項１０】
前記第二基板上に接着層が形成され、前記第二基板上に前記粘着シートを重ねた後、前記粘着シート上にマスク層を形成し、前記粘着シートの裏面側から光を照射して前記素子を選択的に離脱することを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項１１】
前記光は紫外線、赤外線であることを特徴とする請求項１０記載の素子の配列方法。
【請求項１２】
前記粘着シートはダイシングテープであることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項１３】
前記シートは前記粘着シートの裏面側から照射する前記光に対して透過性を有することを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項１４】
前記シートはビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂から構成されることを特徴とする請求項１記載の素子の配列方法。
【請求項１５】
発光素子をマトリクス状に配置する画像表示装置の製造方法において、
第一基板上に配列された複数の発光素子を、シート上に粘着層が形成された粘着シートに接着して該粘着シートに前記発光素子を保持させる工程と、
前記粘着シートに保持された前記発光素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上で前記発光素子が保持された状態よりは離間した状態となるように、前記発光素子を前記第二基板上に配置する工程と、
前記各発光素子に接続させる配線を形成する配線を形成する工程と
を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１６】
第一基板上に配列された複数の素子を第二基板上に配列する素子の配列方法において、
前記第一基板上で前記素子が配列された状態よりは離間した状態となるように、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記素子を接着して前記粘着シートに前記素子を保持させる工程と、
前記粘着シートの裏面にマスクを形成し、前記粘着シートの裏面側から光を照射し、前記粘着シートに保持された前記素子をさらに離間して前記第二基板上に転写する工程と
を有することを特徴とする素子の配列方法。
【請求項１７】
前記素子を前記粘着シートに保持させる工程で離間させる距離が前記第一基板上に配列する素子のピッチの略整数倍になり、前記第二基板上に配列する工程で離間させる距離が前記シート上に保持された素子のピッチの略整数倍になっていることを特徴とする請求項１６記載の素子の配列方法。
【請求項１８】
第一基板上に配列された複数の発光素子を第二基板上にマトリクス状に配置する画像表示装置の製造方法において、
前記第一基板上で前記発光素子が配列された状態よりは離間した状態となるように、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記発光素子を接着して前記粘着シートに前記発光素子を保持させる工程と、
前記粘着シートの裏面にマスクを形成し、前記粘着シートの裏面側から光を照射し、前記粘着シートに保持された前記発光素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上に保持された前記発光素子をさらに離間して前記発光素子を前記第二基板上に配置する工程と、
前記各発光素子に接続させる配線を形成する配線を形成する工程と
を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は素子の配列方法及び画像表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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、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）のように基板上に素子を形成するか、或いは発光素子ディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）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。ＬＣＤ、ＰＤＰのような画像表示装置においては、素子や画素のピッチとその製造プロセスに関し、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（発光素子）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】
そこで、各素子を集積度高く形成し、各素子を広い領域に転写などによって離間させながら移動させ、画像表示装置などの比較的大きな表示装置を構成する技術がある。このような技術として、例えば、光入出力素子アレイ装置の製造方法である特開平１１−３０７８７８がある。
【０００６】
特開平１１−３０７８７８においては、光入出力素子アレイ装置の素子配列の間隔よりも小さな間隔で光素子を形成した後、光入出力素子アレイ装置の素子配列の配列間隔に対応した光素子をエポキシ系樹脂などの接着剤が塗布された装置基板に選択的に転写配列する。このとき、転写基板に転写する際には、転写基板上に紫外線（ＵＶ）剥離樹脂が光素子を剥離するために形成されており、ＵＶ剥離樹脂を介して光素子は転写基板に一時的に転写配列され、この転写基板から装置基板に光素子は配列される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１１−３０７８７８のように、転写基板に一時的に転写配列した後に装置基板上に素子を配列させる技術では、転写基板と装置基板とを張り合わせて素子を転写基板から装置基板に転写配列する。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程が増加して複雑となり、効率良く素子を転写することができない。例えば、各基板間を張り合わせる際の各基板の位置制御が困難であったり、転写基板や装置基板上に形成された接着剤が基板の周辺にはみ出して、このはみ出した接着剤を除去するのに生産工程が増加したりする。
【０００８】
また、転写基板としてソーダライムガラスのような不撓性材料からなる基板を用いるため、転写基板上の剥離層を介して転写基板上に素子を一時的に転写配列するといえでも、素子の頂上部が剥離層を越えて転写基板に至り、素子の結晶にダメージを与えて素子の発光性を低下させる虞がある。
【０００９】
さらに、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にエキシマレーザなどのレーザ光により素子毎に分離する場合、レーザ光を照射して各素子に分離した分離箇所にテーパが付くため、素子の形状が所望の形状より大きくなる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉して設計通りに素子を配列するのが困難となり、例えば発光素子を配列する画像表示装置や表示装置の場合には、素子同士の干渉により発光領域が設計通りの大きさとならずに画像表示装置や表示装置の発光効率が低下する。
【００１０】
また、装置基板上に素子を配列する際にＹＡＧレーザなどのレーザ光を用いて素子を一つずつ選択的にピックアップして配列する場合には、ピックアップする工程でレーザ光の照射に高い精度が要求され、素子を装置基板上に簡便に配列することができない。そのため、素子を一つずつ選択的にピックアップする工程に要する時間が増加し、この工程における生産コストが上昇する。
【００１１】
そこで、本発明は、基板上に素子を配列する際に、工程を簡便にでき、効率良く素子を配列できる素子の配列方法、及びそれにともない工程が簡便で、効率良く、且つ生産コストを低減でき、さらには良好な発光領域を有する画像表示装置を製造できる画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明における素子の配列方法は、第一基板上に素子を形成する工程と、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記素子を接着した後、前記第一基板の裏面側からの光の照射により前記素子を前記第一基板から分離して前記粘着シートに前記素子を保持する工程と、前記接着シートから選択的に離脱して前記素子を前記第二基板上に配列する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の素子の配列方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写することができる。
【００１４】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えるのを回避できる。
【００１５】
本発明の素子の配列方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列できる。
【００１６】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストの上昇を回避することができる。
【００１７】
本発明における画像表示装置の製造方法は、第一基板上に発光素子を形成し、該発光素子をマトリクス状に配置する画像表示装置の製造方法において、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記発光素子を接着した後、前記第一基板の裏面側からの光の照射により前記発光素子を前記第一基板から分離して前記粘着シートに前記発光素子を保持する工程と、前記接着シートから選択的に離脱して前記発光素子を前記第二基板上に配置する工程と、前記各発光素子に接続させる配線を形成する配線を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像表示装置の製造方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００１９】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えることなく素子の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【００２０】
本発明の画像表示装置の製造方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列でき、設計通りの発光領域を有して良好な発光効率の画像表示装置を製造できる。
【００２１】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００２２】
本発明における素子の配列方法は、第一基板上に配列された複数の素子を第二基板上に配列する素子の配列方法において、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記素子を接着して前記粘着シートに前記素子を保持させる工程と、前記粘着シートに保持された前記素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上で前記素子が保持された状態よりは離間した状態となるように、前記素子を前記第二基板上に配列する工程とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明の素子の配列方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写することができる。
【００２４】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えるのを回避できる。
【００２５】
本発明の素子の配列方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列できる。
【００２６】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストの上昇を回避することができる。
【００２７】
本発明における画像表示装置の製造方法は、発光素子をマトリクス状に配置した画像表示装置において、第一基板上に配列された複数の発光素子をシート上に粘着層が形成された粘着シートに接着して該粘着シートに前記発光素子を保持させる工程と、前記粘着シートに保持された前記発光素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上で前記発光素子が保持された状態よりは離間した状態となるように、前記発光素子を前記第二基板上に配置する工程と、前記各発光素子に接続させる配線を形成する配線を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２８】
本発明の画像表示装置の製造方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００２９】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えることなく素子の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【００３０】
本発明の画像表示装置の製造方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列でき、設計通りの発光領域を有して良好な発光効率の画像表示装置を製造できる。
【００３１】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００３２】
本発明における素子の配列方法は、第一基板上に配列された複数の素子を第二基板上に配列する素子の配列方法において、前記第一基板上で前記素子が配列された状態よりは離間した状態となるように、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記素子を接着して前記粘着シートに前記素子を保持させる工程と、前記粘着シートに保持された前記素子をさらに離間して前記第二基板上に転写する工程とを有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の素子の配列方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写することができる。
【００３４】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えるのを回避できる。
【００３５】
本発明の素子の配列方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列できる。
【００３６】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストの上昇を回避することができる。
【００３７】
本発明における画像表示装置の製造方法は、第一基板上に配列された複数の発光素子を第二基板上にマトリクス状に配置する画像表示装置の製造方法において、前記第一基板上で前記発光素子が配列された状態よりは離間した状態となるように、シート上に粘着層が形成された粘着シートに前記発光素子を接着して前記粘着シートに前記発光素子を保持させる工程と、前記粘着シートに保持された前記発光素子を選択的に離脱して、前記粘着シート上に保持された前記発光素子をさらに離間して前記発光素子を前記第二基板上に配置する工程と、前記各発光素子に接続させる配線を形成する配線を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００３８】
本発明の画像表示装置の製造方法では、シート上に粘着層が形成された粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させるため、各基板間を張り合わせる際に各基板の位置制御を考慮することなく素子を粘着シートに保持させることができる。また、シート上に形成された粘着層を介して素子を粘着シートに保持させるため、接着剤が基板の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、各基板から基板へと素子を転写する際の工程を低減して簡便にすることができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００３９】
粘着シートに素子を接着して粘着シートに素子を保持させる際に可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り、素子の結晶にダメージを与えることなく素子の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【００４０】
本発明の画像表示装置の製造方法では、半導体層を形成した後に半導体層を各素子に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子に分離された素子の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、素子を所望の形状に形成できる。そのため、素子を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子を配列でき、設計通りの発光領域を有して良好な発光効率の画像表示装置を製造できる。
【００４１】
また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
本発明の実施形態において、まず成長基板上の素子をシート上に粘着層が形成された粘着シートに保持した後に基板上に素子を選択的に配列する素子の配列方法について説明し、次に素子を樹脂に覆われた状態で間隔を離間して配列する場合、及び成長基板上で一連となって形成される半導体成長層を素子毎に分離した後に基板上に素子を選択的に配列する場合について順に説明する。
【００４４】
また、本発明の実施形態では、画像表示装置の一例である発光ダイオードディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）において使用される発光ダイオードなどの発光素子を用いて説明するが、液晶制御素子や薄膜トランジスタ素子のような素子を配列することができる。
【００４５】
[第一の実施形態]
図１及び図２を参照にして、成長基板上の素子をシート上に粘着層が形成された粘着シートに保持した後に基板上に素子を選択的に配列する素子の配列方法について説明する。
【００４６】
第一の実施形態で用いられる素子は、窒化物系化合物半導体を用いて形成されるプレナー型の発光素子であるが、第三の実施形態のように断面略三角形状で六角錐形状の発光素子を用いても良い。ＧａＮ系の発光素子では赤色の発光素子が断面略三角形状の六角錐形状のＧａＮ層を有しない構造とされ、各素子の形状は個々に異なっても良い。
【００４７】
なお、第一の実施形態では、成長基板上の素子を粘着シートに拡大することなく保持した後に素子を粘着シートから選択的に離脱して素子の間隔を拡大して配列する場合について説明するが、シート上に素子を配列する際に素子の間隔を拡大して保持した後に基板上に配列しても良い。
【００４８】
図１(ａ)に示すように、第一基板である成長基板１１の主面上に複数の発光素子である素子１２が形成されている。素子１２の大きさは約２０μｍ程度とすることができる。成長基板１１は、サファイア基板などのように、素子１２を成長基板１１から分離する際に裏面側から照射するレーザ光の波長に対して透過率の高い基板が用いられる。素子１２にはｐ側電極やｎ側電極などが形成されている。複数の素子１２は反応性イオンエッチングなどの異方性エッチングにより素子毎に分離されており、個々の素子１２は分離できる状態にある。素子と素子との間隔は例えば２００μｍとすることができる。なお、第一の実施形態では成長基板１１の主面上に複数の素子１２が形成されているのであるが、後述の実施形態のように、素子が配列する基板は、素子がマトリクス状に配列されるガラス基板やプラスチック基板などのような基板であっても良く、また第一基板から拡大転写法などによって素子と素子との間隔を拡大して転写して配列された基板であっても良い。また、素子１２は、ｐ側電極やｎ側電極に接続される電極パッドなどの最終的な配線の一部が形成された状態でも良い。
【００４９】
図１(ａ)に示すように、素子１２が配列された成長基板１１上に粘着シート１５を重ね、図１(ｂ)に示すように、成長基板１１の両面から加圧して素子１２を粘着シート１５に接着する。粘着シート１５は、シート１３とシート１３全面に形成された粘着層１４とからなり、例えばシート１３及び粘着層１４の厚みはそれぞれ約１００μｍ、約２５μｍとすることができる。シート１３としてはビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などを用いることができ、後述するようにシート１３の裏面側から光を照射して選択的に素子１２を基板上に配列するため、シート１３はこの光に対して透過性を有する。シート１３上に形成された粘着層１４は、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などの種々の材料を用いることができ、一例として紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系樹脂や紫外線（ＵＶ）硬化型アクリル樹脂などがある。例えば、後述の工程に示すように、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）を照射することにより粘着層１４を硬化させて、粘着層１４と配列する基板上に形成される接着層との粘着性の差により素子１２を基板上に配列する。
【００５０】
このように粘着シート１５上に接着する際に、成長基板１１の両面から加圧して接着するのであるが、粘着シート１５のシート１３は従来例のような不撓性材料である転写基板とは異なり可撓性材料からなるため、素子１２の頂上部が粘着層１４を越えてシート１３に至り素子１２の結晶にダメージを与えることがなく、素子１２の発光性を低下させるのを回避できる。
【００５１】
シート１３上に粘着層１４を介して素子１２を接着した後、成長基板１１の裏面側からレーザ光を照射し(図１(ｃ))、成長基板１１と素子１２との界面においてアブレーションを生じさせ、素子１２を成長基板１１から分離する。このとき、素子１２をＧａＮ系の発光素子とした場合、成長基板１１との界面でガリウムと窒素に分解して、素子１２は成長基板１１より比較的簡単に分離することができる（図２（ｄ））。成長基板１１の裏面側より照射するレーザ光としてはエキシマレーザ、高調波ＹＡＧレーザなどが用いられる。レーザ光によりＧａＮ系の素子１２を成長基板１１から分離したときには、その剥離面に導電性やパターニングの妨げとなるガリウムが析出しているため、そのガリウムをエッチングするする。エッチング溶液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液や希硝酸を用いることができる。
【００５２】
図２（ｅ）は、シート１３上に保持された素子１２を選択的に離脱して第二基板である基板１６上に配列する工程を示す。基板１６はガラス基板、石英ガラス基板、プラスチック基板などの基板であり、装置基板であっても良いし、拡大転写などの転写工程における転写基板であっても良い。基板１６上には素子１２を接着する接着層１７が形成されている。基板１６上の接着層１７としては、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などを用いることができる。また、基板１６からさらに他の基板に転写するような場合には、接着層１７と基板との間や接着層１７上にフッ素コート、シリコン樹脂、水溶性接着剤（例えばＰＶＡ）、ポリイミドなどの剥離層を形成しても良い。基板１６上に素子１２を選択的に配列に際して、まず基板１６上に複数の素子１２を保持するシート１３を重ねて接着層１７に素子１２を接着させる。その後、シート１３の裏面にはレーザ光を照射して粘着層１４を選択的に加熱するために、フォトリソグラフィーによりパターニングしてマスク１８を形成する。このマスク１８のマスクパターンにより、基板１６の表面側から光を照射すると、粘着層１４を選択的に加熱されて選択的に硬化させることができる。基板１６の表面側から照射する光としては、粘着層１４の材料にもよるが、一例として紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）などを用いることができる。
【００５３】
基板１６の表面側から光を照射して選択的に基板１６上に素子１２を配列するのであるが、シート１３上の粘着層１４と基板１６上の接着層１７との粘着性の差により選択的に配列され、粘着層１４で接着層１７より粘着性が弱い箇所に位置する素子１２が粘着シート１５より離脱して基板１６上に配列される（図２（ｆ））。
【００５４】
例えば、粘着層１４に紫外線（ＵＶ）硬化接着剤を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）硬化型接着材が紫外線（紫外線）を照射されると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク１８で開口されて紫外線（ＵＶ）が照射された箇所の粘着層１４は硬化し、マスク１８により紫外線（ＵＶ）が照射されなかった箇所の粘着層１４は未硬化のままとなる。そのため、紫外線（ＵＶ）が照射された箇所に位置する素子１２は硬化して粘着性が劣化した粘着層１４より粘着性の強い接着層１７に接着して基板１６上に配列され、マスク１８で覆われた箇所には紫外線（ＵＶ）が照射されずに粘着層１４が劣化せずに素子１２はシート１３上に残留する。また例えば、粘着層１４に熱硬化性接着剤を用いる場合には、熱硬化性接着剤が熱を加えられると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク１８で開口されて赤外線（ＩＲ）が照射された箇所の粘着層１４は硬化し、マスク１８により赤外線（ＩＲ）が照射されなかった箇所の粘着層１４は未硬化のままとなる。そのため、赤外線（ＩＲ）が照射された箇所に位置する素子１２は粘着性が劣化した粘着層１４より粘着性の強い接着層１７に接着して基板１６上に配列され、マスク１８で覆われた箇所には赤外線（ＩＲ）が照射されずに粘着層１４が劣化せずに素子１２はシート１３上に残留する。
【００５５】
以上のように、成長基板１１上の素子１２を粘着シート１５の粘着層１４に接着して保持させた後に、素子１２を粘着シート１５から選択的に離脱して基板１６上に配列する場合、従来例のように各基板間を張り合わせることがなく、各基板の位置制御を考慮することなく素子１２を粘着シート１５に保持させることができる。また、シート１３上に形成された粘着層１４を介して素子１２を粘着シート１５に保持させるため、接着層が基板１６の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、素子１２を粘着シート１５に保持させて基板１６上に簡便に転写して配列することができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００５６】
また、粘着シート１５に素子１２を接着して粘着シート１５に素子１２を保持させる際、従来の不撓性材料からなる転写基板とは異なり、可撓性材料であるシート１３を用いるため、素子１２の頂上部が粘着層１４を越えてシート１３に至り、素子１２の結晶にダメージを与えることなく素子１２の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【００５７】
成長基板１１上の素子１２を粘着シート１５に保持した後、素子１２を保持した粘着シート１５を基板１６に重ねて粘着シート１５の裏面側から紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）をマスク１８により選択的に照射して素子１２を基板１６上に配列する。そのため、粘着シート１５の全面に光を照射することにより基板１６上に所望の位置の素子１２を容易且つ確実に配列することができる。そして、粘着シート１５上にマスク１８を形成して所望の位置の素子１２を粘着シート１５から基板１６上に選択的に離脱して素子１２を基板１６上に配列することができるため、素子１２が形成された成長基板１１から各素子１２の間隔を拡大して転写する場合でも、粘着シート１５の全面に光を照射して効率良く発光素子を配列することができる。
【００５８】
また、基板１６上に素子１２を配列する際に、粘着シート１５上にマスク１８を形成し、選択的に素子１２を離脱して配列するため、素子１２を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子１２を基板１６上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００５９】
このように、成長基板１１上に形成された素子１２を粘着シート１５に保持して基板１６上に配列する場合、配列の工程を簡略化することができ、また工程数を削減して生産工程における時間の短縮を実現することができ、さらには生産コストの低減を図ることができる。
【００６０】
[第二の実施形態]
第二の実施形態において、素子を樹脂に覆われた状態で間隔を離間して配列する場合について説明する。
【００６１】
第二の実施形態で用いられる素子は、第一の実施形態と同様に、窒化物系化合物半導体を用いて形成されるプレナー型の発光素子であるが、第三の実施形態のように断面略三角形状で六角錐形状の発光素子を用いても良い。ＧａＮ系の発光素子では赤色の発光素子が断面略三角形状の六角錐形状のＧａＮ層を有しない構造とされ、各素子の形状は個々に異なっても良い。
【００６２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて素子が樹脂に覆われた樹脂形成チップについて説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は樹脂形成チップの概略斜視図及び概略平面図である。樹脂形成チップ３１は、離間して配置されている素子２２の周りを樹脂２９ａで固めたものであり、第二の実施形態においては、粘着シートに保持された後に第二基板上に配列される際に個々に分離されて形成される。
【００６３】
前述のように、素子２２は発光素子などであるが、特に発光素子に限らず他の素子であっても良い。樹脂形成チップ３１は略平板上でその主たる面が略正方形状とされる。この樹脂形成チップ３１の形状は樹脂２９ａを固めて形成された形状であり、具体的には未硬化の樹脂を素子２２の各々を含むように全面に塗布し、これを硬化した後で縁の部分をダイシングやレーザ光を用いて切断することで得られる形状である。略平板状の樹脂２９ａの表面側と裏面側にはそれぞれ電極パッド３０ａ、３０ｂが形成される。これら電極パッド３０ａ、３０ｂの形成は全面に電極パッド３０ａ、３０ｂの材料となる金属層や多結晶シリコン層などの導電層を形成し、フォトリソグラフィー技術により所要の電極形状にパターンニングすることで形成される。これら電極パッド３０ａ、３０ｂは発光素子である素子２２のｐ側電極とｎ側電極にそれぞれ接続するように形成されている。
【００６４】
ここで電極パッド３０ａ、３０ｂは樹脂形成チップ３１の表面側と裏面側にそれぞれ形成されているが、一方の面に両方の電極パッドを形成することも可能であり、例えば薄膜トランジスタの場合ではソース、ゲート、ドレインの３つの電極があるため、電極パッドを３つ或いはそれ以上形成しても良い。電極パッド３０ａ、３０ｂの位置が平板上ずれているのは、最終的な配線形成時に上側からコンタクトをとっても重ならないようにするためである。電極パッド３０ａ、３０ｂの形状も正方形に限定されず他の形状としても良い。
【００６５】
樹脂形成チップ３１を構成することにより、素子２２の周囲が硬化した樹脂２９ａで被覆され平坦化によって精度良く電極パッド３０ａ、３０ｂを形成できるとともに素子に比べて広い領域に電極パッド３０ａ、３０ｂを延在でき、次の転写工程での転写を吸着治具で進める場合には取り扱いが容易になる。
【００６６】
図４（ａ）乃至図５（ｆ）を用いて、第一基板上の樹脂で覆われた状態の素子を粘着シートから選択的に分離して第二基板上に間隔を離間して配列する素子の配列方法について説明する。
【００６７】
図４(ａ)に示すように、第一基板２１の主面上に複数の素子２２が樹脂層２９に覆われた状態でマトリクス状に配列されている。第一基板２１は、ガラス基板、プラスチック基板、サファイア基板などの基板を用いることができる。第一基板２１上には、フッ素コート、シリコン樹脂、水溶性接着剤（例えばＰＶＡ）、ポリイミドなどの剥離層２１ａが形成されており、この剥離層２１ａを介して素子２２は第一基板２１から分離されて粘着シート２５に保持させる。素子２２は、樹脂層２９により覆われており、この樹脂層２９は後述の工程で分離されて樹脂形成チップの樹脂２９ａとなる。素子２２の間の間隔は約２００μｍとでき、素子２２の大きさを約２０μｍ程度とした場合には、樹脂層２９を分離して形成される樹脂形成チップ３１の大きさを約１６０μｍ程度とすることができる。素子２２と樹脂形成チップとの間隔を約２００μｍとすることができる。素子２２には、発光素子のｐ側電極やｎ側電極に接続される配線の一部である電極パッドが接続されているが、より多くの配線を形成した状態であっても良い。
【００６８】
図４(ａ)に示すように、素子２２が配列された第一基板２１上に粘着シート２５を重ね、図４(ｂ)に示すように、第一基板２１の両面から加圧して樹脂２９に覆われた素子２２を粘着シート２５に接着する。粘着シート２５は、シート２３とシート２３全面に形成された粘着層２４とからなり、例えばシート２３及び粘着層２４の厚みはそれぞれ約１００μｍ、約２５μｍとすることができる。シート２３としてはビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などを用いることができ、後述するようにシート２３の表面側から選択的に光を照射して素子２２を樹脂形成チップ３１の状態で第二基板上に配列するため、シート２３はこの光に対して透過性を有する。シート２３上に形成された粘着層２４は、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などの種々の材料を用いることができ、一例として紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系樹脂や紫外線（ＵＶ）硬化型アクリル樹脂などがある。例えば、後述の工程に示すように、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）を照射することにより粘着層２４を硬化させて、粘着層２４と配列する基板上に形成される接着層との粘着性の差により素子２２が配列される。
【００６９】
シート２３上に粘着層２４を介して樹脂層２９とともに素子２２を接着した後、剥離層２１ａで第一基板２１から樹脂層２９に覆われた状態で素子２２を分離する(図４(ｃ))。第一基板２１から樹脂層２９とともに素子２２を分離した後、素子２２や樹脂層２９の裏面に残留する剥離層２１ａの樹脂を洗浄するのであるが、その洗浄の例としては酸素プラズマで接着剤用樹脂をエッチング、ＵＶオゾン照射により洗浄する。図５(ｄ)に示すように、粘着シート２５に樹脂層２９に覆われた状態で保持された素子２２を各樹脂形成チップ３１に分離するのであるが、この際、粘着シート２５の裏面からダイシングソーを用いてダイシングして分離する。ダイシングにより複数の樹脂形成チップ３１に分離する際には、ダイシングソー３２をｘ方向及びｙ方向に移動してマトリクス状に分離するのであるが、ダイシングのダイシングソー３２により形成される分離溝３２ａの深さは、粘着シート２５の薄いシート２３に至ると複数の樹脂形成チップ３１が個々にばらばらとなるため、シート２３に至らないように注意して粘着シート２５の粘着層２４の中途部に至る深さである。また、複数の樹脂形成チップ３１に異方性エッチングにより分離する際には素子２２の裏面を保護するためにＮｉなどのパターニングされたマスクを形成した後、異方性エッチングにより素子毎に分離しても良い。
【００７０】
図５（ｅ）は、シート２３上に保持された樹脂形成チップ３１を選択的に離脱して第二基板２６上に配列する工程を示す。第二基板２６はガラス基板、石英ガラス基板、プラスチック基板などの基板であり、装置基板であっても良いし、拡大転写などの転写工程における転写基板であっても良い。第二基板２６上には樹脂形成チップ３１を接着する接着層２７が形成されている。第二基板２６上の接着層２７としては、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などを用いることができる。また、第二基板２６からさらに他の基板に転写するような場合には、接着層２７と基板との間や接着層２７上にフッ素コート、シリコン樹脂、水溶性接着剤（例えばＰＶＡ）、ポリイミドなどの剥離層を形成しても良い。第二基板２６上に樹脂形成チップ３１を選択的に配列に際して、まず第二基板２６上に複数の樹脂形成チップ３１を保持するシート２３を重ねて接着層２７に樹脂形成チップ３１を接着させる。その後、シート２３の裏面にはレーザ光を照射して粘着層２４を選択的に加熱するために、フォトリソグラフィーによりパターニングしてマスク２８を形成する。このマスク２８のマスクパターンにより、第二基板２６の表面側から光を照射すると、粘着層２４を選択的に加熱されて選択的に硬化させることができる。第二基板２６の表面側から照射する光としては、粘着層２４の材料にもよるが、一例として紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）などを用いることができる。
【００７１】
第二基板２６の表面側から光を照射して選択的に第二基板２６上に素子２２を配列するのであるが、シート２３上の粘着層２４と第二基板２６上の接着層２７との粘着性の差により選択的に配列され、粘着層２４で接着層２７より粘着性が弱い箇所に位置する樹脂形成チップ３１が粘着シート２５より離脱して第二基板２６上に配列される（図５（ｆ））。
【００７２】
例えば、粘着層２４に紫外線（ＵＶ）硬化接着剤を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）硬化型接着材が紫外線（紫外線）を照射されると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク２８で開口されて紫外線（ＵＶ）が照射された箇所の粘着層２４は硬化し、マスク２８により紫外線（ＵＶ）が照射されなかった箇所の粘着層２４は未硬化のままとなる。そのため、紫外線（ＵＶ）が照射された箇所に位置する樹脂形成チップ３１は硬化して粘着性が劣化した粘着層２４より粘着性の強い接着層２７に接着して第二基板２６上に配列され、マスク２８で覆われた箇所には紫外線（ＵＶ）が照射されずに粘着層２４が劣化せずに樹脂形成チップ３１はシート２３上に残留する。また例えば、粘着層２４に熱硬化性接着剤を用いる場合には、熱硬化性接着剤が熱を加えられると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク２８で開口されて赤外線（ＩＲ）が照射された箇所の粘着層２４は硬化し、マスク２８により赤外線（ＩＲ）が照射されなかった箇所の粘着層２４は未硬化のままとなる。そのため、赤外線（ＩＲ）が照射された箇所に位置する樹脂形成チップ３１は粘着性が劣化した粘着層２４より粘着性の強い接着層２７に接着して第二基板２６上に配列され、マスク２８で覆われた箇所には赤外線（ＩＲ）が照射されずに粘着層２４が劣化せずに樹脂形成チップ３１はシート２３上に残留する。
【００７３】
以上のように、第一基板２１上の素子２２を樹脂層２９に埋め込まれた状態で粘着シート２５の粘着層２４に接着して保持させた後に、樹脂形成チップ３１として粘着シート２５から選択的に離脱して第二基板２６上に配列する場合、従来例のように各基板間を張り合わせることがなく、各基板の位置制御を考慮することなく素子２２を樹脂層２９に埋め込まれた状態で粘着シート２５に保持させることができる。また、シート２３上に形成された粘着層２４を介して素子２２を樹脂層２９に埋め込まれた状態で粘着シート２５に保持させるため、接着層が第二基板２６の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、素子２２を粘着シート２５に保持させて第二基板２６上に簡便に転写して配列することができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００７４】
また、第一基板２１上に樹脂に埋め込まれた素子２２をダイシングや異方性エッチングにより分離して樹脂形成チップ３１を形成するため、各樹脂形成チップ３１として分離された素子２２の分離箇所にテーパが付くのを防ぐことができ、樹脂形成チップ３１を所望の形状に形成できる。そのため、樹脂形成チップ３１の状態で素子２２を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子２２を配列でき、設計通りの発光領域を有して良好な発光効率の画像表示装置を製造できる。
【００７５】
第一基板２１上の素子２２を樹脂層２９に覆われた状態で粘着シート２５に保持した後、素子２２を保持した粘着シート２５を第二基板２６に重ねて粘着シート２５の裏面側から紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）をマスク２８により選択的に照射して素子２２を第二基板２６上に配列する。そのため、粘着シート２５の全面に光を照射することにより第二基板２６上に所望の位置の素子１２を容易且つ確実に配列することができる。そして、粘着シート２５上にマスク２８を形成して所望の位置の素子２２を粘着シート２５から第二基板２６上に選択的に離脱して素子２２を第二基板２６上に配列することができるため、素子２２が形成された第一基板２１から各素子２２の間隔を拡大して転写する場合でも、粘着シート２５の全面に光を照射して効率良く発光素子を配列することができる。
【００７６】
また、第二基板２６上に素子２２を配列する際に、粘着シート２５上にマスク２８を形成し、選択的に樹脂形成チップ３１を離脱して配列するため、素子２２を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子２２を第二基板２６上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００７７】
このように、第一基板２１上に形成された素子２２を粘着シート２５に保持して第二基板２６上に配列する場合、配列の工程を簡略化することができ、また工程数を削減して生産工程における時間の短縮を実現することができ、さらには生産コストの低減を図ることができる。
【００７８】
[第三の実施形態]
第三の実施形態においては、成長基板上で一連となって形成される断面略三角形状の六角錐形状の半導体成長層を素子毎に分離した後に基板上に素子を選択的に配列する場合について説明する。
【００７９】
第三の実施形態では、窒化物系化合物半導体を用いて形成される断面略三角形状で六角錐形状の発光素子を用いて説明するが、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に、窒化物系化合物半導体を用いて形成されるプレナー型の発光素子でも良い。ＧａＮ系の発光素子では赤色の発光素子が断面略三角形状の六角錐形状のＧａＮ層を有しない構造とされ、各素子の形状は個々に異なっても良い。
【００８０】
なお、第三の実施形態では、成長基板上の素子を粘着シートに拡大することなく保持した後に素子を粘着シートから選択的に離脱して素子の間隔を拡大して配列する場合について説明するが、シート上に素子を配列する際に素子の間隔を拡大して保持した後に基板上に配列しても良い。
【００８１】
図６に第三の実施形態で使用される素子の一例としての発光素子の構造を示す。図６の（ａ）が素子断面図であり、図６の（ｂ）が平面図である。この発光素子はＧａＮ系の発光ダイオードであり、例えばサファイア基板上に結晶成長される素子である。発光素子の構造については、ＧａＮ系半導体層からなる下地成長層４１上に選択成長された六角錐形状のＧａＮ層４２が形成されている。なお、下地成長層４１上には図示しない絶縁膜が存在し、六角錐形状のＧａＮ層４２はその絶縁膜を開口した部分にＭＯＣＶＤ法などによって形成される。このＧａＮ層４２は、成長時に使用されるサファイア基板の主面をＣ面とした場合にＳ面（１−１０１面）で覆われたピラミッド型の成長層であり、シリコンをドープさせた領域である。このＧａＮ層４２の傾斜したＳ面の部分はダブルへテロ構造のクラッドとして機能する。ＧａＮ層４２の傾斜したＳ面を覆うように活性層であるＩｎＧａＮ層４３が形成されており、その外側にマグネシュームドープのＧａＮ層４４が形成される。このマグネシュームドープのＧａＮ層４４もクラッドとして機能する。
【００８２】
また、図６（ａ）に示すような断面略三角形状で六角錐状の発光素子では、選択成長を用いて傾斜結晶面に平行な面内に延在して結晶層が形成されるため、発光素子の発光出力を向上させるためにＧａＮ層４２及びＧａＮ層４４にドープする不純物の量を多くすると、ＧａＮ層４２やＧａＮ層４４の不純物がＩｎＧａＮ層４３に拡散し易くなる。そのため、ＩｎＧａＮ層４３の結晶品位が低下してＩｎＧａＮ層４３の劣化を招くのを回避するために、発光素子のＩｎＧａＮ層４３に近接して不純物をドープしないＧａＮ層を形成し、ＩｎＧａＮ層４３への不純物の拡散を防いでも良い。
【００８３】
このような発光ダイオードには、ｐ側電極４５とｎ側電極４６が形成されている。ｐ側電極４５はマグネシュームドープのＧａＮ層４４上に形成されるＮｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ（Ｐｄ）／Ｐｔ／Ａｕなどの金属材料を蒸着して形成される。ｎ側電極４６は前述の図示しない絶縁膜を開口した部分でＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどの金属材料を蒸着して形成される。なお、下地成長層４１の裏面側からｎ側電極取り出しを行う場合は、ｎ側電極４６の形成は下地成長層４１の表面側には不要となる。
【００８４】
このような構造のＧａＮ系の発光ダイオードは、青色発光も可能な素子であって、特にレーザーアブレーションよって比較的簡単にサファイア基板から剥離することができ、レーザービームを選択的に照射することで選択的な剥離が実現される。なお、ＧａＮ系の発光ダイオードとしては、平板上や帯状に活性層が形成される構造であっても良く、上端部にＣ面が形成された角錐構造のものであっても良い。また、他の窒化物系発光素子や化合物半導体素子などであっても良い。
【００８５】
図７（ａ）乃至図９（ｇ）を用いて、成長基板上で下地成長層を介して一連となって形成される複数の素子を粘着シートの保持し、粘着シートの裏面から素子毎に分離した後に基板上に素子を粘着シートから選択的に離脱して基板上に配列する素子の配列方法について説明する。
【００８６】
図７(ａ)に示すように、第一基板である成長基板５１の主面上に下地成長層５２ａとともに複数の素子１２が形成されている。成長基板５１は、サファイア基板などのように、下地成長層５２ａとともに複数の素子５２を成長基板５１から分離する際に裏面側から照射するレーザ光の波長に対して透過率の高い基板が用いられる。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、複数の素子５２には発光素子のｐ側電極やｎ側電極などが表面側に形成されているが、複数の素子５２は未だ分離されておらず、下地成長層５２ａを介して一連の状態である。後述するように、複数の素子５２は、粘着シールに保持された後、ダイシングや異方性エッチングにより裏面から素子毎に分離される。六角錐形状の素子５２ごとの間隔は、素子５２を形成する際の下地成長層上に形成する開口部の間隔により、例えば２００μｍとすることができる。なお、第三の実施形態では成長基板５１の主面上に下地成長層５２ａを介して一連である六角錐形状の複数の素子５２が形成されているのであるが、第一の実施形態のように、複数の素子５２を素子毎に分離した状態であっても良い。また、素子５２は、ｐ側電極やｎ側電極に接続される電極パッドなどの最終的な配線の一部が形成された状態でも良い。
【００８７】
図７(ａ)に示すように、複数の素子５２が形成された成長基板５１上に粘着シート５５を重ね、図７(ｂ)に示すように、成長基板５１の両面から加圧して複数の素子５２を粘着シート５５に接着する。粘着シート５５は、シート５３とシート５３全面に形成された粘着層５４とからなり、例えばシート５３及び粘着層５４の厚みはそれぞれ約１００μｍ、約２５μｍとすることができる。シート５３としてはビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などを用いることができ、後述するようにシート５３の表面側から選択的に光を照射して発光素子を基板上に配列するため、シート５３はこの光に対して透過性を有する。シート５３上に形成された粘着層５４は、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などの種々の材料を用いることができ、一例として紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系樹脂や紫外線（ＵＶ）硬化型アクリル樹脂などがある。例えば、後述の工程に示すように、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）を照射することにより粘着層５４を硬化させて、粘着層５４と配列する基板上に形成される接着層との粘着性の差により発光素子が配列される。
【００８８】
このように粘着シート５５上に接着する際に、成長基板５１の両面から加圧して接着するのであるが、粘着シート５５のシート５３は従来例のような不撓性材料である転写基板とは異なり可撓性材料からなるため、素子５２の頂上部が粘着層５４を越えてシート５３に至り素子５２の結晶にダメージを与えることがなく、素子５２の発光性を低下させるのを回避できる。
【００８９】
シート５３上に粘着層５４を介して複数の素子５２を接着した後、成長基板５１の裏面側からレーザ光を照射し（図７(ｃ)）、成長基板５１と下地成長層５２ａとの界面においてアブレーションを生じさせ、複数の素子５２を下地成長層５２ａとともに成長基板５１から分離する。このとき、素子がＧａＮ系の発光素子の場合、複数の素子５２は下地成長層５２ａと成長基板５１との界面でガリウムと窒素に分解して、複数の素子５２は成長基板５１より比較的簡単に分離することができる（図８（ｄ））。成長基板５１の裏面側より照射するレーザ光としてはエキシマレーザ、高調波ＹＡＧレーザなどが用いられる。レーザ光によりＧａＮ系の素子５２を成長基板５１から分離したときには、その剥離面に導電性やパターニングの妨げとなるガリウムが析出しているため、そのガリウムをエッチングするする。エッチング溶液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液や希硝酸を用いることができる。
【００９０】
図８（ｅ）は、粘着シート５５に保持される下地成長層５２ａを介して一連となっている複数の素子５２を素子毎に分離する工程を示す。図８（ｅ）に示すように、複数の素子５２は下地成長層５２ａを介して一連であるが、下地成長層５２ａの裏面から分離溝５９ａを形成することにより素子毎に分離される。ここの素子に分離された複数の素子５２の大きさは約２０μｍ程度とすることができる。このとき、下地成長層５２ａの裏面からダイシングや異方性エッチングにより分離される。例えば、ダイシングにより複数の素子５２を素子毎に分離する際には、ダイシングソー５９をｘ方向及びｙ方向に移動して分離するのであるが、ダイシングのダイシングソー５９により形成される分離溝５９ａの深さは、粘着シート５５の薄いシート５３に至ると複数の素子５２が個々にばらばらとなるため、シート５３に至らないように注意して粘着シート５５の粘着層５４の中途部に至る深さである。また例えば、下地成長層５２ａから異方性エッチングにより分離する際には下地成長層５２ａの裏面に素子５２を保護するためにＮｉなどのパターニングされたマスクを形成した後、異方性エッチングにより素子毎に分離する。
【００９１】
図８（ｆ）は、シート５３上に保持された素子５２を選択的に離脱して第二基板である基板５６上に配列する工程を示す。基板５６はガラス基板、石英ガラス基板、プラスチック基板などの基板であり、装置基板であっても良いし、拡大転写などの転写工程における転写基板であっても良い。基板５６上には素子５２を接着する接着層５７が形成されている。基板５６上の接着層５７としては、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などを用いることができる。また、基板５６からさらに他の基板に転写するような場合には、接着層５７と基板との間や接着層５７上にフッ素コート、シリコン樹脂、水溶性接着剤（例えばＰＶＡ）、ポリイミドなどの剥離層を形成しても良い。基板５６上に素子５２を選択的に配列に際して、まず基板５６上に複数の素子５２を保持するシート５３を重ねて接着層５７に素子５２を接着させる。その後、シート５３の裏面にはレーザ光を照射して粘着層５４を選択的に加熱するために、フォトリソグラフィーによりパターニングしてマスク５８を形成する。このマスク５８のマスクパターンにより、基板５６の表面側から光を照射すると、粘着層５４を選択的に加熱されて選択的に硬化させることができる。基板５６の表面側から照射する光としては、粘着層５４の材料にもよるが、一例として紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）などを用いることができる。
【００９２】
基板５６の表面側から光を照射して選択的に基板５６上に素子５２を配列するのであるが、シート５３上の粘着層５４と基板５６上の接着層５７との粘着性の差により選択的に配列され、粘着層５４で接着層５７より粘着性が弱い箇所に位置する素子５２が粘着シート５５より離脱して基板５６上に配列される（図９（ｇ））。
【００９３】
例えば、粘着層５４に紫外線（ＵＶ）硬化接着剤を用いる場合には、紫外線（ＵＶ）硬化型接着材が紫外線（紫外線）を照射されると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク５８で開口されて紫外線（ＵＶ）が照射された箇所の粘着層５４は硬化し、マスク５８により紫外線（ＵＶ）が照射されなかった箇所の粘着層５４は未硬化のままとなる。そのため、紫外線（ＵＶ）が照射された箇所に位置する素子５２は硬化して粘着性が劣化した粘着層５４より粘着性の強い接着層５７に接着して基板５６上に配列され、マスク５８で覆われた箇所には紫外線（ＵＶ）が照射されずに粘着層５４が劣化せずに素子５２はシート５３上に残留する。また例えば、粘着層５４に熱硬化性接着剤を用いる場合には、熱硬化性接着剤が熱を加えられると硬化して粘着性が劣化するという特性を有するため、マスク５８で開口されて赤外線（ＩＲ）が照射された箇所の粘着層５４は硬化し、マスク５８により赤外線（ＩＲ）が照射されなかった箇所の粘着層５４は未硬化のままとなる。そのため、赤外線（ＩＲ）が照射された箇所に位置する素子５２は粘着性が劣化した粘着層５４より粘着性の強い接着層５７に接着して基板５６上に配列され、マスク５８で覆われた箇所には赤外線（ＩＲ）が照射されずに粘着層５４が劣化せずに素子５２はシート５３上に残留する。
【００９４】
以上のように、成長基板５１上の素子５２を粘着シート５５の粘着層５４に接着して保持させた後に、素子５２を粘着シート５５から選択的に離脱して基板５６上に配列する場合、従来例のように各基板間を張り合わせることがなく、各基板の位置制御を考慮することなく素子５２を粘着シート５５に保持させることができる。また、シート５３上に形成された粘着層５４を介して素子５２を粘着シート５５に保持させるため、接着層が基板５６の周辺にはみ出すようなことなく、はみ出した接着剤を除去する工程を省くことができる。そのため、素子５２を粘着シート５５に保持させて基板５６上に簡便に転写して配列することができ、効率良く素子を転写して画像表示装置を製造できる。
【００９５】
また、粘着シート５５に素子５２を接着して粘着シート５５に素子５２を保持させる際、従来の不撓性材料からなる転写基板とは異なり、可撓性材料であるシート５３を用いるため、素子５２の頂上部が粘着層５４を越えてシート５３に至り、素子５２の結晶にダメージを与えることなく素子５２の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【００９６】
成長基板５１上の素子５２を粘着シート５５に保持した後、素子５２を保持した粘着シート５５を基板５６に重ねて粘着シート５５の裏面側から紫外線（ＵＶ）や赤外線（ＩＲ）をマスク５８により選択的に照射して素子５２を基板５６上に配列する。そのため、粘着シート５５の全面に光を照射することにより基板５６上に所望の位置の素子５２を容易且つ確実に配列することができる。そして、粘着シート５５上にマスク５８を形成して所望の位置の素子５２を粘着シート５５から基板５６上に選択的に離脱して素子５２を基板５６上に配列することができるため、素子５２が形成された成長基板５１から各素子５２の間隔を拡大して転写する場合でも、粘着シート５５の全面に光を照射して効率良く発光素子を配列することができる。
【００９７】
下地成長層５２ａを介して一連である複数の素子５２を形成した後に各素子５２に分離する際にダイシングや異方性エッチングにより分離するため、各素子５２に分離された素子５２の分離溝５９ａにテーパが付くのを防ぐことができ、素子５２を所望の形状に形成できる。そのため、素子５２を配列する際に隣の素子同士が干渉することなく設計通りに素子５２を配列でき、設計通りの発光領域を有して良好な発光効率の画像表示装置を製造できる。
【００９８】
また、基板５６上に素子５２を配列する際に、粘着シート５５上にマスク５８を形成し、選択的に素子５２を離脱して配列するため、素子５２を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子５２を基板５６上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストが低コストな画像表示装置を製造できる。
【００９９】
このように、成長基板５１上に形成された素子５２を粘着シート５５に保持して基板５６上に配列する場合、配列の工程を簡略化することができ、また工程数を削減して生産工程における時間の短縮を実現することができ、さらには生産コストの低減を図ることができる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、第一基板上の素子を粘着シートの粘着層に接着して保持させた後に、素子を粘着シートから選択的に離脱して第二基板上に配列するため、第二基板上に素子を簡便に転写して配列することができ、効率良く画像表示装置を製造できる。また、粘着シートに素子を接着して保持させる際、可撓性材料であるシートを用いるため、素子の頂上部が粘着層を越えてシートに至り素子の結晶にダメージを与えることなく、素子の発光性を低下させるのを回避でき、良好な画像表示装置を製造できる。
【０１０１】
第一基板上の素子を粘着シートに保持した後、素子を保持した粘着シートを第二基板に重ねて粘着シートの裏面側から光を照射してマスクにより選択的に素子を第二基板上に配列する。そのため、粘着シートの全面に光を照射することにより基板上に所望の位置の素子を容易且つ確実に配列でき、容易且つ確実に画像表示装置を製造できる。また、第二基板上に素子を配列する際に、粘着シート上にマスクを形成し、選択的に素子を離脱して配列するため、素子を一つずつ選択的にピックアップして配列することなく、素子を基板上に簡便に配列でき、工程時間を低減して生産コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の粘着シートへの接着及び成長基板からの分離を示し、（ａ）は成長基板へシートを重ねる工程断面図であり、（ｂ）は素子の粘着シートへの接着の工程断面図であり、（ｃ）は成長基板からの素子の分離の工程断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の成長基板からの分離及び基板への配列を示し、（ｄ）は成長基板からの素子の分離の工程断面図であり、（ｅ）は素子の基板への配列の工程断面図であり、（ｆ）は素子の基板への配列の工程断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の素子の配列方法における樹脂形成チップを示す概略図であり、（ａ）は樹脂形成チップの概略斜視図であり、（ｂ）は樹脂形成チップの概略平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の粘着シートへの接着及び第一基板からの分離を示し、（ａ）は第一基板へシートを重ねる工程断面図であり、（ｂ）は素子の粘着シートへの接着の工程断面図であり、（ｃ）は第一基板からの素子の分離の工程断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子分離及び素子の基板への配列を示し、（ｄ）は素子分離の工程断面図であり、（ｅ）は素子の基板への配列の工程断面図であり、（ｆ）は素子の基板への配列の工程断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の素子の配列方法における基板上に素子を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図７】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の粘着シートへの接着及び成長基板からの分離を示し、（ａ）は成長基板へシートを重ねる工程断面図であり、（ｂ）は素子の粘着シートへの接着の工程断面図であり、（ｃ）は成長基板からの素子の分離の工程断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の成長基板からの分離、素子分離、及び基板への配列を示し、（ｄ）は成長基板からの素子の分離の工程断面図であり、（ｅ）は素子分離の工程断面図であり、（ｆ）は素子の基板への配列の工程断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の素子の配列方法における素子の基板への配列を示し、（ｇ）は素子の基板への配列の工程断面図である。
【符号の説明】
１１，５１  成長基板
２１  第一基板
２１ａ  剥離層
２６  第二基板
１２，２２，５２  素子
５２ａ  下地成長層
１３，２３，５３  シート
１４，２４，５４  粘着層
１５，２５，５５  粘着シート
１６，５６  基板
１７，２７，５７  接着層
１８，２８，５８  マスク
２９  樹脂層
２９ａ  樹脂
３０ａ，３０ｂ  電極パッド
３１  樹脂形成チップ
３２，５９  ダイシングソー
３２ａ，５９ａ  分離溝
４１  下地成長層
４２  ＧａＮ層
４３  ＩｎＧａＮ層
４４  ＧａＮ層
４５  ｐ側電極
４６  ｎ側電極
【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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