(57)【要約】ガラス配線基板は、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂを有し、第１面側に第１の配線部２０が形成され、第２面側に第２の配線部３０が形成されたガラス基板１０、第１の配線部２０及び第２の配線部３０が形成されていないガラス基板１０の領域に形成された貫通孔４０、並びに、貫通孔４０の内壁４１に形成され、一端部が第１の配線部２０へと延び、他端部が第２の配線部３０へと延び、貫通孔４０の中央部に対応した空洞部４３を有するスルーホール部４２を備えており、第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｃ上には、少なくとも貫通孔４０の一部を塞ぐ充填部材６１が設けられており、充填部材６１はガラス材料から成る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、並びに、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
充填部材はガラス材料から成るガラス配線基板。
【請求項２】
充填部材は貫通孔の内部を延びている請求項１に記載のガラス配線基板。
【請求項３】
充填部材は、貫通孔の内部から、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上まで延びている請求項２に記載のガラス配線基板。
【請求項４】
第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、ガラス材料から成り、貫通孔を塞ぐ第２の充填部材が設けられている請求項１に記載のガラス配線基板。
【請求項５】
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する請求項１に記載のガラス配線基板。
【請求項６】
ガラス基板のヤング率をＥ1、充填部材のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する請求項１に記載のガラス配線基板。
【請求項７】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、並びに、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足するガラス配線基板。
【請求項８】
充填部材は貫通孔の内部を延びている請求項７に記載のガラス配線基板。
【請求項９】
充填部材は、貫通孔の内部から、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上まで延びている請求項８に記載のガラス配線基板。
【請求項１０】
第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、ガラス材料から成り、貫通孔を塞ぐ第２の充填部材が設けられている請求項７に記載のガラス配線基板。
【請求項１１】
ガラス基板のヤング率をＥ1、充填部材のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する請求項７に記載のガラス配線基板。
【請求項１２】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、並びに、
第１の配線部及び第２の配線部の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
充填部材はガラス材料から成る部品実装ガラス配線基板。
【請求項１３】
電子部品は、発光素子、及び、発光素子を駆動する駆動用半導体装置から構成されており、
発光素子は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方の配線部に実装されており、
駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の他方の配線部に実装されている請求項１２に記載の部品実装ガラス配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガラス配線基板及び部品実装ガラス配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント配線基板においては、プリント配線基板の第１面に形成された第１の配線部と、第１面と対向したプリント配線基板の第２面に形成された第２の配線部とは、スルーホール部によって接続されている。【０００３】
一方、ガラス基板の片面のみに配線部が形成され、配線部に複数の発光素子、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が実装された表示装置用基板が、例えば、特開２００９−０３７１６４号公報から周知である。このような表示装置用基板において、配線部の高集積化は、配線部の微細化によって達成される。具体的には、この特許公開公報では配線ピッチ３０μｍが達成されている。そして、配線部は、表示装置の所謂額縁部において、外部の回路に接続される。しかしながら、このような構造では、狭額縁の表示装置の製造に制約を受ける場合があるし、表示装置用基板が、複数、配列されて成るタイリング形式の表示装置への適用が困難である。【０００４】
表示装置用基板を構成するガラス基板の第１面に第１の配線部が形成され、第１面と対向するガラス基板の第２面に第２の配線部が形成され、第１の配線部と第２の配線部とはガラス基板に設けられたスルーホール部によって接続された構造が、例えば、特開２０１６−１６７４９１号公報から周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０３７１６４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表示装置用基板を構成するガラス基板は、表示装置用基板の製造工程（例えば、ハンダリフロー工程）において、二百数十゜Ｃ（例えば、約２６０゜Ｃ）に加熱される。このとき、ガラス基板の線膨張係数と、第１の配線部や第２の配線部を構成する材料（具体的には、銅）の線膨張係数との差に起因して、ガラス基板に応力が加わり、ガラス基板に損傷が発生するといった問題がある。特に、スルーホール部を含むガラス基板の領域は、スルーホール部のための貫通孔を形成するときガラス基板に生じるマイクロクラックに起因して、損傷が発生し易い。【０００７】
従って、本開示の目的は、特にスルーホール部近傍のガラス基板の領域に損傷が発生し難い構成、構造を有するガラス配線基板、及び、係るガラス配線基板を備えた部品実装ガラス配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様及び第２の態様に係るガラス配線基板は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、並びに、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられている。【０００９】
そして、本開示の第１の態様に係るガラス配線基板において、充填部材はガラス材料から成り、本開示の第２の態様に係るガラス配線基板において、ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の部品実装ガラス配線基板は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、並びに、
第１の配線部及び第２の配線部の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
充填部材はガラス材料から成り、又は、
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１のガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板の模式的な一部端面図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、それぞれ、実施例２、実施例２の変形例及び実施例２の別の変形例のガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板におけるスルーホール部近傍の模式的な一部端面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１における発光素子（発光ダイオード）の模式的な一部端面図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１において、発光素子を実装する方法を説明するための発光素子等の断面を示す概念図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ｂに引き続き、実施例１において、発光素子を実装する方法を説明するための発光素子等の断面を示す概念図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、図５Ｂに引き続き、実施例１において、発光素子を実装する方法を説明するための発光素子等の断面を示す概念図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、図６Ｂに引き続き、実施例１において、発光素子を実装する方法を説明するための発光素子等の断面を示す概念図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、比較例１Ａ及び比較例１Ｂにおけるスルーホール部近傍の模式的な一部端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板及び部品実装ガラス配線基板、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板及び部品実装ガラス配線基板）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．その他
【００１３】
〈本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板及び本開示の部品実装ガラス配線基板、全般に関する説明〉
本開示の部品実装ガラス配線基板において、
電子部品は、発光素子、及び、発光素子を駆動する駆動用半導体装置から構成されており、
発光素子は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方の配線部に実装されており、
駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の他方の配線部に実装されている形態とすることができる。あるいは又、発光素子及び駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方あるいは他方の配線部に実装されている形態とすることができる。
【００１４】
上記の好ましい形態を含む本開示の部品実装ガラス配線基板を適用した表示装置用基板は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、並びに、
第１の配線部及び第２の配線部の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
電子部品は、少なくとも発光素子から構成されており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられている。
【００１５】
そして、このような表示装置用基板において、
電子部品は、発光素子、及び、発光素子を駆動する駆動用半導体装置から構成されており、
発光素子は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方の配線部に設けられた発光素子取付部に実装されており、
駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の他方の配線部に設けられた駆動用半導体装置取付部に実装されている形態とすることができる。あるいは又、発光素子及び駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方あるいは他方の配線部に設けられた発光素子取付部及び駆動用半導体装置取付部に実装されている形態とすることができる。
【００１６】
本開示の部品実装ガラス配線基板を製造するためのガラス配線基板の製造方法は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有するガラス基板を準備し、
ガラス基板の所望の領域に貫通孔を形成し、次いで、
ガラス基板の第１面上に第１の配線を形成し、ガラス基板の第２面上に第２の配線を形成し、第１の配線部及び第２の配線部から延び、貫通孔の内壁に形成され、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部を形成した後、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上に、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材を設ける、
各工程を備えており、
充填部材はガラス材料から成り、又は、
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。
【００１７】
本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板、本開示の部品実装ガラス配線基板を構成する本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板、表示装置用基板を構成する本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板、及び、ガラス配線基板の製造方法によって得られる本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板を総称して、『本開示のガラス配線基板等』と呼ぶ場合がある。また、本開示の第１の態様に係るガラス配線基板、本開示の部品実装ガラス配線基板を構成する本開示の第１の態様に係るガラス配線基板、表示装置用基板を構成する本開示の第１の態様に係るガラス配線基板、及び、ガラス配線基板の製造方法によって得られる本開示の第１の態様に係るガラス配線基板を総称して、『本開示の第１の態様に係るガラス配線基板等』と呼ぶ場合がある。
【００１８】
本開示のガラス配線基板等において、充填部材は貫通孔の内部を延びている構成とすることができ、更には、充填部材は、貫通孔の内部から、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上まで延びている構成とすることができる。あるいは又、本開示のガラス配線基板等において、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、ガラス材料から成り、貫通孔を塞ぐ第２の充填部材が設けられている構成とすることができる。
【００１９】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係るガラス配線基板等において、ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する形態とすることができる。
【００２０】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示のガラス配線基板等において、ガラス基板のヤング率をＥ1、充填部材のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する形態とすることができる。
【００２１】
表示装置用基板にあっては、複数の発光素子から成る発光素子ユニットによって１画素が構成されている形態とすることができ、１画素を構成する複数の発光素子の個数を「Ｎ」としたとき、Ｎの値を３以上とすることができる。１つの駆動用半導体装置に接続された発光素子の数の値の上限は、駆動用半導体装置が発光素子の駆動を適切に行える限り、特に制限はない。また、発光素子ユニットの数（全画素数）をＵ0としたとき、発光素子の全数（副画素の全数）＝Ｕ0×Ｎの関係にある。
【００２２】
表示装置用基板を備えた表示装置（発光素子表示装置）の用途や機能、表示装置に要求される仕様等に応じて、発光素子ユニットを構成する発光素子の数、種類、実装（配置）、間隔等が決められる。カラー表示の表示装置とする場合、表示装置における１画素（１ピクセル）は、例えば、赤色発光素子（赤色発光副画素）、緑色発光素子（緑色発光副画素）及び青色発光素子（青色発光副画素）の組（発光素子ユニット）から構成されている。また、各発光素子によって副画素が構成される。そして、複数の発光素子ユニットが、第１の方向、及び、第１の方向と直交する第２の方向に２次元マトリクス状に配列されている。発光素子ユニットを構成する赤色発光素子の数をＮR、発光素子ユニットを構成する緑色発光素子の数をＮG、発光素子ユニットを構成する青色発光素子の数をＮBとしたとき、ＮRとして１又は２以上の整数を挙げることができるし、ＮGとして１又は２以上の整数を挙げることができるし、ＮBとして１又は２以上の整数を挙げることができる。ＮRとＮGとＮBの値は、等しくともよいし、異なっていてもよい。ＮR，ＮG，ＮBの値が２以上の整数である場合、１つの発光素子ユニット内において、発光素子は直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。（ＮR，ＮG，ＮB）の値の組合せとして、限定するものではないが、（１，１，１）、（１，２，１）、（２，２，２）、（２，４，２）を例示することができる。３種類の副画素によって１画素を構成する場合、３種類の副画素の配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。そして、発光素子を、ＰＷＭ駆動法に基づき、しかも、定電流駆動すればよい。あるいは又、３つのパネルを準備し、第１のパネルを赤色発光素子から成る発光部から構成し、第２のパネルを緑色発光素子から成る発光部から構成し、第３のパネルを青色発光素子から成る発光部から構成し、これらの３つのパネルからの光を、例えば、ダイクロイック・プリズムを用いて纏めるプロジェクタへ適用することもできる。
【００２３】
ガラス配線基板の製造方法にあっては、第１の配線層、第２の配線層及びスルーホール部を、無電解メッキ法及び電解メッキ法とエッチング法の組合せ、より具体的には、例えば、無電解銅メッキ法と電解銅メッキ法とエッチング法の組合せに基づき形成することができるし、ＰＶＤ法と電解メッキ法とエッチング法の組合せに基づき形成することができる。但し、スルーホール部、第１の配線部及び第２の配線部の形成は、これらの方法に限定するものではなく、スパッタリング法や真空蒸着法といったＰＶＤ法とエッチング法の組合せを採用することもできる。あるいは又、ガラス基板の第１面あるいは第２面上に物理的気相成長法（ＰＶＤ法）に基づき金属層（合金層を含む）を形成した後、金属層をパターニングすることで、ガラス基板の第１面あるいは第２面において第１の配線部あるいは第２の配線部を形成し、スルーホール部及び第２の配線部あるいは第１の配線部をメッキ法に基づき形成する形態とすることができる。
【００２４】
第１の配線部は、１層に設けられていてもよいし、２層以上の複数層に設けられていてもよい。即ち、第１の配線部は、単層配線構造としてもよいし、多層配線構造としてもよい。第２の配線部も、１層に設けられていてもよいし、２層以上の複数層に設けられていてもよい。即ち、第２の配線部も、単層配線構造としてもよいし、多層配線構造としてもよい。
【００２５】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示のガラス配線基板等にあっては、ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）を例示することができる。ガラス基板の厚さとして、０．１ｍｍ乃至１．１ｍｍを例示することができる。
【００２６】
ガラス基板における貫通孔は、例えば、レーザを用いて形成することができる。具体的には、例えば、レーザを用いたトレパニング加工に基づきガラス基板に貫通孔を形成することができる。また、レーザを用いることで、テーパー形状、階段状の形状の貫通孔を形成することもできる。あるいは又、ドリル加工を行うことで貫通孔を形成することができるし、サンドブラスト法を採用することで貫通孔を形成することもできる。あるいは又、これらの加工方法とエッチング法との組合せを採用することもできる。
【００２７】
発光素子取付部への発光素子の実装方法として、メッキ法を挙げることができるが、これに限定するものではなく、その他、例えば、ハンダリフロー法や、ハンダ・ボールあるいはハンダ・バンプを用いる方法を挙げることもできる。また、駆動用半導体装置取付部への駆動用半導体装置の実装方法として、ハンダリフロー法を挙げることができるが、これに限定するものではなく、その他、例えば、メッキ法や、ハンダ・ボールあるいはハンダ・バンプを用いる方法を挙げることもできる。
【００２８】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示のガラス配線基板等において、発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る構成とすることができるが、これに限定するものではなく、その他、半導体レーザ素子等から構成することもできる。発光ダイオードや半導体レーザ素子から発光素子を構成する場合、発光素子の大きさ（例えばチップサイズ）は特に制限されないが、典型的には微小なものであり、具体的には、例えば１ｍｍ以下、あるいは、例えば０．３ｍｍ以下、あるいは、例えば０．１ｍｍ以下、より具体的には０．０３ｍｍ以下の大きさのものである。赤色を発光する赤色発光素子、緑色を発光する緑色発光素子及び青色を発光する青色発光素子の発光層を構成する材料として、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いるものを挙げることができ、また、赤色発光素子の発光層を構成する材料として、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体を用いるものを挙げることもできる。ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、例えば、ＧａＮ系化合物半導体（ＡｌＧａＮ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＮ混晶、ＧａＩｎＮ混晶を含む）、ＧａＩｎＮＡｓ系化合物半導体（ＧａＩｎＡｓ混晶あるいはＧａＮＡｓ混晶を含む）、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＡｌＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓＰ系化合物半導体、ＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＧａＰ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体、ＩｎＮ系化合物半導体、ＡｌＮ系化合物半導体を例示することができる。
【００２９】
発光層は、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層の積層構造を有する。尚、第１導電型をｎ型とする場合、第２導電型はｐ型であるし、第１導電型をｐ型とする場合、第２導電型はｎ型である。化合物半導体層に添加されるｎ型不純物として、例えば、ケイ素（Ｓｉ）やセレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、炭素（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）を挙げることができるし、ｐ型不純物として、亜鉛（Ｚｎ）や、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カドミウム（Ｃｄ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、酸素（Ｏ）を挙げることができる。活性層は、単一の化合物半導体層から構成されていてもよいし、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）あるいは多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。活性層を含む各種化合物半導体層の形成方法（成膜方法）として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法）や有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）、アトミック・レイヤー・デポジション法（ＡＬＤ法、原子層堆積法）、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー法（Migration-Enhanced. Epitaxy、ＭＥＥ法）を挙げることができる。赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子を製造するためには、上記の化合物半導体やその組成を、適宜、選択すればよい。
【００３０】
第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とする場合、第１電極はｎ側電極であり、第２電極はｐ側電極となる。一方、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型とする場合、第１電極はｐ側電極であり、第２電極はｎ側電極となる。ここで、ｐ側電極として、Ａｕ／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｇｅを挙げることができる。また、ｎ側電極として、Ａｕ／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、ＡｕＧｅ／Ｐｄ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ｔｉを挙げることができる。尚、「／」の前の層ほど、活性層から電気的に離れたところに位置する。あるいは又、第２電極を、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｂといった透明導電材料から構成することもできる。透明導電材料から成る層を電流拡散層として用いて、第２電極をｎ側電極とする場合、第２電極をｐ側電極とする場合に挙げた金属積層構造とを組み合わせてもよい。第１電極の上（表面）に第１パッド部を形成し、第２電極の上（表面）に第２パッド部を形成してもよい。パッド部は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド部を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。
【００３１】
発光素子を製造するための発光素子製造用基板として、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板、ＡｌＮ基板、ＡｌＰ基板、ＩｎＮ基板、ＩｎＰ基板、ＡｌＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＮ基板、ＡｌＩｎＮ基板、ＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＩｎＰ基板、ＡｌＧａＰ基板、ＡｌＩｎＰ基板、ＧａＩｎＰ基板、ＺｎＳ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＯ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ2基板、ＭｇＡｌ2Ｏ4基板、Ｓｉ基板、Ｇｅ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。尚、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子を製造するためには、これらの基板から、適宜、選択すればよい。
【００３２】
発光素子には、発光素子から出射される光が不所望の領域を照射しないように、発光素子の所望の領域に遮光膜を形成してもよい。遮光膜を構成する材料として、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＭｏＳｉ2等の光を遮光することができる材料を挙げることができる。
【００３３】
発光素子ユニットを構成する発光素子として、第１発光素子、第２発光素子、第３発光素子に、更に、第４発光素子、第５発光素子・・・を加えてもよい。このような例として、例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた発光素子ユニット、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた発光素子ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた発光素子ユニット、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた発光素子ユニットを挙げることができる。
【００３４】
部品実装ガラス配線基板（表示装置用基板）が、複数、配列されて成るタイリング形式の表示装置用基板、表示装置（発光素子表示装置）とすることができる。あるいは又、部品実装ガラス配線基板（表示装置用基板）を、発光ダイオードを用いたバックライト、照明装置、広告媒体等に適用することもできる。
【００３５】
表示装置（発光素子表示装置）は、テレビジョン受像機やコンピュータ端末に代表されるカラー表示の平面型・直視型の画像表示装置だけでなく、人の網膜に画像を投影する形式の画像表示装置、プロジェクション型の画像表示装置とすることもできる。尚、これらの画像表示装置においては、限定するものではないが、例えば、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子のそれぞれの発光／非発光状態を時分割制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式の駆動方式を採用すればよい。
【実施例１】
【００３６】
実施例１は、本開示の第１の態様〜第２の態様に係るガラス配線基板及び本開示の部品実装ガラス配線基板に関する。【００３７】
模式的な一部端面図を図１に示すように、実施例１のガラス配線基板あるいは部品実装ガラス配線基板あるいは表示装置用基板は、
第１面１０Ａ、及び、第１面１０Ａと対向する第２面１０Ｂを有し、第１面側に第１の配線部２０が形成され、第２面側に第２の配線部３０が形成されたガラス基板１０、
第１の配線部２０及び第２の配線部３０が形成されていないガラス基板１０の領域に形成された貫通孔４０、並びに、
貫通孔４０の内壁４１に形成され、一端部が第１の配線部２０へと延び、他端部が第２の配線部３０へと延び、貫通孔４０の中央部に対応した空洞部４３を有するスルーホール部４２、
を備えており、
第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｃ上には、少なくとも貫通孔４０の一部（図示した例では、貫通孔４０の上端部。実施例１における説明においては、以下も同様）を塞ぐ充填部材６１が設けられている。【００３８】
そして、充填部材６１はガラス材料から成り、あるいは又、ガラス基板１０の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材６１の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。【００３９】
また、実施例１の部品実装ガラス配線基板は、
第１面１０Ａ、及び、第１面１０Ａと対向する第２面１０Ｂを有し、第１面側に第１の配線部２０が形成され、第２面側に第２の配線部３０が形成されたガラス基板１０、
第１の配線部２０及び第２の配線部３０が形成されていないガラス基板１０の領域に形成された貫通孔４０、
貫通孔４０の内壁４１に形成され、一端部が第１の配線部２０へと延び、他端部が第２の配線部３０へと延び、貫通孔４０の中央部に対応した空洞部４３を有するスルーホール部４２、並びに、
第１の配線部２０及び第２の配線部３０の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｃ上には、少なくとも貫通孔４０の一部を塞ぐ充填部材６１が設けられており、
充填部材６１はガラス材料から成り、又は、
ガラス基板１０の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材６１の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。【００４０】
更には、実施例１の部品実装ガラス配線基板を適用した表示装置用基板は、
第１面１０Ａ、及び、第１面１０Ａと対向する第２面１０Ｂを有し、第１面側に第１の配線部２０が形成され、第２面側に第２の配線部３０が形成されたガラス基板１０、
第１の配線部２０及び第２の配線部３０が形成されていないガラス基板１０の領域に形成された貫通孔４０、
貫通孔４０の内壁４１に形成され、一端部が第１の配線部２０へと延び、他端部が第２の配線部３０へと延び、貫通孔４０の中央部に対応した空洞部４３を有するスルーホール部４２、並びに、
第１の配線部２０及び第２の配線部３０の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
電子部品は、少なくとも発光素子から構成されており、
第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔４０の一部を塞ぐ充填部材６１が設けられており、
充填部材６１はガラス材料から成り、又は、
ガラス基板１０の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材６１の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する。【００４１】
ここで、実施例１において、図示した例では、充填部材６１は、第１面側に設けられており、貫通孔４０の一部を塞いでいる。但し、これに限定されず、充填部材６１を、第２面側に設けてもよい。第１の配線部２０、第２の配線部３０及びスルーホール部４２とは同じ材料（具体的には、銅）から構成されている。厚さ０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍのガラス基板１０の線膨張係数ＣＴＥ1、ガラス材料から成る充填部材６１の線膨張係数ＣＴＥ2、第１の配線部２０、第２の配線部３０及びスルーホール部４２を構成する銅の線膨張係数ＣＴＥ3の値は、以下のとおりである。また、ガラス基板１０のヤング率をＥ1、充填部材６１のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する。Ｅ1，Ｅ2の値を以下に例示する。更には、後述するソルダーレジスト材料の線膨張係数ＣＴＥ4及びヤング率Ｅ4の値を以下に例示する。【００４２】
ＣＴＥ1：３．１７×１０-6／Ｋ
ＣＴＥ2：１０×１０-6／Ｋ
ＣＴＥ3：１７．４×１０-6／Ｋ
ＣＴＥ4：１６×１０-6／Ｋ
Ｅ1    ：  ７３．６ＧＰａ
Ｅ2    ：  ４０ＧＰａ
Ｅ3    ：１３０ＧＰａ
Ｅ4    ：  １１ＧＰａ【００４３】
また、実施例１の部品実装ガラス配線基板あるいは表示装置用基板において、
電子部品は、発光素子（具体的には、発光ダイオード、ＬＥＤ）５１、及び、発光素子５１を駆動する駆動用半導体装置５２から構成されており、
発光素子５１は、第１の配線部２０及び第２の配線部３０の内の一方の配線部（実施例１において、具体的には、第１の配線部２０）に実装されており、
駆動用半導体装置５２は、第１の配線部２０及び第２の配線部３０の内の他方の配線部（実施例１において、具体的には、第１の配線部２０）に実装されている。【００４４】
発光素子５１を第２の配線部３０に実装し、駆動用半導体装置５２を第１の配線部２０に実装してもよい。【００４５】
第１の配線部２０及び第２の配線部３０には、他にも種々の電子部品が実装されているが、それらの図示は省略した。発光素子５１は、一方の配線部（実施例１において、具体的には、第１の配線部２０）に設けられた発光素子取付部２１、第１の配線部２０、スルーホール部４２、第２の配線部３０、及び、他方の配線部（実施例１において、具体的には、第２の配線部３０）に設けられた駆動用半導体装置取付部３１、及び、取付端子部５３を介して、駆動用半導体装置５２と接続されている。発光素子取付部２１は、ガラス基板１０の第１面１０Ａの上に形成された絶縁層２２に設けられており、発光素子取付部２１の頂面にはメッキ層２３が形成されている。発光素子５１の発光素子取付部２１への実装方法としてメッキ法を挙げることができるし、駆動用半導体装置５２の駆動用半導体装置取付部３１への実装方法としてハンダリフロー法を挙げることができるが、これに限定するものではなく、その他、例えば、ハンダ・ボールあるいはハンダ・バンプを用いる方法を挙げることもできる。第２の配線部３０は、更に、外部に設けられた表示装置駆動回路に接続されている。あるいは又、部品実装ガラス配線基板（表示装置用基板）が、複数、配列されて成るタイリング形式の表示装置用基板、表示装置（発光素子表示装置）を構成する場合、第２の配線部３０は、更に、隣接する部品実装ガラス配線基板（表示装置用基板）に、例えば、コネクタや異方性導電材料を介して接続されている形態とすることができる。【００４６】
発光素子ユニット５０によって１画素が構成されている。そして、１つの駆動用半導体装置５２に接続された複数の発光素子５１の個数として、例えば、３００を例示することができる。尚、図１には、１つの駆動用半導体装置５２に１つの発光素子５１（５１Ｇ）が接続された状態を示している。実施例１の表示装置用基板において、１画素（１ピクセル）は、例えば、１つの赤色発光素子５１Ｒ、１つの緑色発光素子５１Ｇ及び１つの青色発光素子５１Ｂの組（発光素子ユニット５０）から構成されている。即ち、ＮR＝ＮG＝ＮB＝１である。各発光素子５１によって副画素が構成される。そして、複数の発光素子ユニット５０が、第１の方向、及び、第１の方向と直交する第２の方向に２次元マトリクス状に配列されている。１つの発光素子５１の大きさとして、具体的には、３０μｍ×３０μｍを例示することができるし、発光素子ユニット５０の大きさとして、具体的には、０．１ｍｍ×０．１ｍｍを例示することができるが、これらの値に限定するものでもない。【００４７】
模式的な一部端面図を図３Ａあるいは図３Ｂに示すように、発光素子（具体的には、発光ダイオード）５１は、発光層１２０、第１電極１３１、及び、発光層１２０に電気的に接続された第２電極１３２を備えている。ここで、発光層１２０は、第１導電型（具体的にはｐ型）を有する第１化合物半導体層１２１、活性層１２３、及び、第１導電型とは異なる第２導電型（具体的にはｎ型）を有する第２化合物半導体層１２２の積層構造を有する。活性層１２３において発光した光は、第２化合物半導体層１２２を介して外部に出射される。発光素子５１は、赤色発光素子５１Ｒ、緑色発光素子５１Ｇあるいは青色発光素子５１Ｂから構成されている。赤色発光素子５１Ｒ、緑色発光素子５１Ｇ及び青色発光素子５１Ｂの具体的な構成は、例えば、以下の表１及び表２のとおりである。尚、図３Ａに示した発光素子と、図３Ｂに示した発光素子とは、第２電極１３２を配置する位置が異なっている。また、次に述べる発光素子製造用基板２１０は最終的には除去される。【００４８】
即ち、赤色発光素子５１Ｒにおいて、ｎ型の導電型を有する第２化合物半導体層１２２、活性層１２３、及び、ｐ型の導電型を有する第１化合物半導体層１２１から成る発光層（積層構造体）１２０は、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体から成る。赤色発光素子５１Ｒを製造するための発光素子製造用基板２１０としてｎ−ＧａＡｓ基板を用いた。第２化合物半導体層１２２が発光素子製造用基板２１０の上に形成される。活性層１２３は、ＧａＩｎＰ層若しくはＡｌＧａＩｎＰ層から成る井戸層と、組成の異なるＡｌＧａＩｎＰ層から成る障壁層とが積層された多重量子井戸構造を有しており、具体的には、障壁層を４層、井戸層を３層とした。そして、第１化合物半導体層１２１の頂面上には第１電極１３１が形成されており、第１電極１３１上には第１パッド部１３３が形成されている。また、第２化合物半導体層１２２の頂面上には第２電極１３２が形成されており、第２電極１３２上には第２パッド部１３４が形成されている。【００４９】
〈表１〉赤色発光素子５１Ｒ
第１化合物半導体層
コンタクト層            ｐ−ＧａＡｓ：Ｚｎドープ
第２クラッド層          ｐ−ＡｌＩｎＰ：Ｚｎドープ
第２ガイド層            ＡｌＧａＩｎＰ
活性層
井戸層／障壁層          ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ
第２化合物半導体層
第１ガイド層            ＡｌＧａＩｎＰ
第１クラッド層          ｎ−ＡｌＩｎＰ：Ｓｉドープ【００５０】
緑色発光素子５１Ｇ及び青色発光素子５１Ｂにおいて、ｎ型の導電型を有する第２化合物半導体層１２２、活性層１２３、及び、ｐ型の導電型を有する第１化合物半導体層１２１から成る発光層（積層構造体）１２０は、ＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る。緑色発光素子５１Ｇ及び青色発光素子５１Ｂを製造するための発光素子製造用基板２１０としてｎ−ＧａＮ基板を用いた。第２化合物半導体層１２２が発光素子製造用基板２１０の上に形成される。活性層１２３は、ＡｌＩｎＧａＮ層から成る井戸層と、Ｉｎ組成の異なるＡｌＩｎＧａＮ層から成る障壁層とが積層された量子井戸構造を有し、あるいは又、ＩｎＧａＮ層から成る井戸層と、ＧａＮ層から成る障壁層とが積層された量子井戸構造を有する。【００５１】
〈表２〉緑色発光素子５１Ｇ／青色発光素子５１Ｂ
第１化合物半導体層
コンタクト層            ｐ−ＧａＮ：Ｍｇドープ
第２クラッド層          ｐ−ＡｌＧａＮ：Ｍｇドープ
第２ガイド層            ＩｎＧａＮ
活性層
井戸層／障壁層          ＩｎＧａＮ／ＧａＮ
第２化合物半導体層
第１ガイド層            ＩｎＧａＮ
第１クラッド層          ｎ−ＡｌＧａＮ：Ｓｉドープ【００５２】
以下、実施例１のガラス配線基板の製造方法、部品実装ガラス配線基板の製造方法を説明する。【００５３】
［工程−１００］
先ず、第１面１０Ａ、及び、第１面１０Ａと対向する第２面１０Ｂを有するガラス基板１０を準備する。【００５４】
［工程−１１０］
そして、ガラス基板１０の所望の領域に貫通孔４０を形成する。例えば、レーザを用いた孔開け加工は、周知の技術に基づき行うことができる。レーザを用いた孔開け加工の際、第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂを保護フィルムで覆い、孔開け加工の際に生じるガラス屑等が第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂに付着することを防止することが好ましい。その後、貫通孔４０の内壁４１をフッ酸を用いて洗浄することが好ましい。尚、ドリル加工を行うことで貫通孔４０を形成することもできるし、サンドブラスト法を採用することで貫通孔４０を形成することもできる。あるいは又、これらの加工方法とエッチング法との組合せを採用することもできる。【００５５】
［工程−１２０］
次いで、ガラス基板１０の第１面１０Ａ上に第１の配線を形成し、ガラス基板１０の第２面１０Ｂ上に第２の配線を形成し、併せて、第１の配線部２０及び第２の配線部３０から延び、貫通孔４０の内壁４１に形成され、貫通孔４０の中央部に対応した空洞部４３を有するスルーホール部４２を形成する。【００５６】
具体的には、貫通孔４０内を含む第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂにシード層を形成する。シード層の形成は、例えば、無電解銅メッキ法に基づき行うことができるし、あるいは又、Ｔｉ層／Ｃｕ層から成るシード層をスパッタリング法に基づき形成することで得ることができる。そして、銅メッキをすべきでない領域をメッキレジスト層で覆った後、電解銅メッキを行うことで、貫通孔４０内から第１の配線部２０に亙りスルーホール部４２を形成し、且つ、第２面１０Ｂ上にスルーホール部４２から延びる第２の配線部３０を形成する。その後、メッキレジスト層を除去し、更に、ソフトエッチングを行うことで、シード層を除去する。第１の配線部２０とスルーホール部４２とは一体に形成されているし、第２の配線部３０とスルーホール部４２とは一体に形成されている。【００５７】
［工程−１３０］
その後、第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｃ上に、少なくとも貫通孔４０の一部を塞ぐ充填部材６１を設ける。具体的には、例えば、３Ｄプリンタを使用して、溶融したガラス材料から成る充填部材６１を第１面１０Ａの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｃ上に配することで（一種、ポッティングすることで）、少なくとも貫通孔４０の一部を塞ぐ充填部材６１を設けることができる。【００５８】
［工程−１４０］
次いで、第１の配線部２０、第２の配線部３０に電子部品（発光素子５１、駆動用半導体装置５２）を実装する。こうして、図１に示した構造を得ることができる。【００５９】
具体的には、ガラス基板１０の第１面１０Ａ上に絶縁層２２を形成し、第１の配線部２０の上方に位置する絶縁層２２の部分に開口部を設け、開口部内を含む絶縁層２２上に導電材料層を形成し、次いで、導電材料層をパターニングすることで、第１の配線部２０から延びる発光素子取付部２１を形成する。【００６０】
そして、ガラス基板１０の第１面１０Ａの電子部品（発光素子５１）を実装すべき領域であって、第１の配線部２０（具体的には、発光素子取付部２１）が形成されていない領域（具体的には、絶縁層２２の上）に、熱硬化型接着剤を塗布する。そして、熱硬化型接着剤の上に発光素子５１を載置した後、熱硬化型接着剤を熱硬化させて、発光素子５１をガラス基板１０の第１面１０Ａに（具体的には、絶縁層２２の上に）固定する。次いで、電解銅メッキ法に基づき、第１の配線部２０と発光素子５１とをメッキ層２３によって接続する。具体的には、電解銅メッキ法に基づき、発光素子取付部２１と発光素子５１の第１電極１３１（より具体的には、第１パッド部１３３）、第２電極１３２（より具体的には、第２パッド部１３４）とをメッキ層２３によって接続する。メッキ層２３を形成すべきでない領域には、必要に応じて、予めレジストマスク層を形成しておけばよい。【００６１】
あるいは又、ガラス基板１０の第１面１０Ａ（具体的には、発光素子取付部２１の上を含む絶縁層２２の上）に紫外線硬化型接着剤層を塗布する。そして、紫外線硬化型接着剤の上に発光素子５１を載置した後、ガラス基板１０の第２面側から紫外線を照射することで、紫外線硬化型接着剤を硬化させて、発光素子５１をガラス基板１０の第１面１０Ａ（具体的には、発光素子取付部２１）に固定する。次いで、未硬化の紫外線硬化型接着剤を除去した後、電解銅メッキ法に基づき、第１の配線部２０と発光素子５１とをメッキ層２３によって接続する。具体的には、電解銅メッキ法に基づき、発光素子取付部２１と発光素子５１の第１電極１３１（より具体的には、第１パッド部１３３）、第２電極１３２（より具体的には、第２パッド部１３４）とをメッキ層２３によって接続する。メッキ層２３を形成すべきでない領域には、必要に応じて、予めレジストマスク層を形成しておけばよい。尚、その後、硬化した紫外線硬化型接着剤を除去してもよい。【００６２】
その後、駆動用半導体装置５２の取付端子部５３を、駆動用半導体装置取付部３１に、ハンダリフロー法に基づき実装する。【００６３】
第１の配線部２０に発光素子５１を実装する工程を、以下、説明する。【００６４】
［工程−２００］
先ず、発光素子製造用基板２１０の上に、下地層、第２化合物半導体層１２２、活性層１２３、第１化合物半導体層１２１を、周知の方法で形成した後、第１化合物半導体層１２１の上に、周知の方法で第１電極１３１を形成した後、パターニングを行う。更には、発光素子の構造に依るが、第２電極１３２を形成する。こうして、図３Ａに示す発光素子の製造途中品を得ることができる。以下、「発光素子の製造途中品」を、便宜上、『発光素子２００』と呼ぶ。【００６５】
［工程−２１０］
次いで、第１電極１３１を介して発光素子を第１仮固定用基板２２１に仮固定する。具体的には、表面に未硬化の接着剤から成る接着層２２２が形成されたガラス基板から成る第１仮固定用基板２２１を準備する。そして、発光素子２００と接着層２２２とを貼り合わせ、接着層２２２を硬化させることで、発光素子２００を第１仮固定用基板２２１に仮固定することができる（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。【００６６】
［工程−２２０］
その後、発光素子２００を発光素子製造用基板２１０から剥離する（図５Ａ参照）。具体的には、発光素子製造用基板２１０を裏面からラッピング処理によって薄くし、次いで、発光素子製造用基板２１０及び下地層をウエットエッチングすることで、発光素子製造用基板２１０を除去し、第２化合物半導体層１２２を露出させることができる。【００６７】
尚、第１仮固定用基板２２１を構成する材料として、ガラス基板の他、金属板、合金板、セラミックス板、プラスチック板を挙げることができる。発光素子の第１仮固定用基板２２１への仮固定方法として、接着剤を用いる方法の他、金属接合法、半導体接合法、金属・半導体接合法を挙げることができる。また、発光素子製造用基板２１０等を発光素子から除去する方法として、エッチング法の他、レーザ・アブレーション法、加熱法を挙げることができる。【００６８】
［工程−２３０］
次に、発光素子の構造に依るが、露出した第２化合物半導体層１２２の光出射面１２２Ｂ上に、所謂リフトオフ法に基づき第２電極１３２を形成する。こうして、発光素子５１を得ることができる。【００６９】
［工程−２４０］
シリコーンゴムから成る微粘着層２３２が形成された第２仮固定用基板２３１を準備する。そして、発光素子５１がアレイ状（２次元マトリクス状）に残された第１仮固定用基板２２１上の発光素子５１に、微粘着層２３２を押し当てる（図５Ｂ及び図６Ａ参照）。第２仮固定用基板２３１を構成する材料として、ガラス板、金属板、合金板、セラミックス板、半導体基板、プラスチック板を挙げることができる。また、第２仮固定用基板２３１は、図示しない位置決め装置に保持されている。位置決め装置の作動によって、第２仮固定用基板２３１と第１仮固定用基板２２１との位置関係を調整することができる。次いで、実装すべき（ガラス基板１０に取り付けるべき）発光素子５１に対して、第１仮固定用基板２２１の裏面側から、例えば、エキシマレーザを照射する（図６Ｂ参照）。これによって、レーザ・アブレーションが生じ、エキシマレーザが照射された発光素子５１は、第１仮固定用基板２２１から剥離する。その後、第２仮固定用基板２３１と発光素子５１との接触を解くと、第１仮固定用基板２２１から剥離した発光素子５１は、微粘着層２３２に付着した状態となる（図７Ａ参照）。【００７０】
次いで、発光素子５１を、［工程−１４０］において説明した熱硬化型接着剤あるいは紫外線硬化型接着剤層（以下、『接着剤層２４』と呼ぶ）の上に配置（移動あるいは転写）する（図７Ｂ参照）。尚、図７Ｂに図示したガラス基板１０は、図１に示したガラス基板１０の構成、構造を簡素化して表示している。【００７１】
その後、実施例１の［工程−１４０］を実行すればよい。具体的には、ガラス基板１０の第１面１０Ａの上に形成されたアライメントマークを基準に、発光素子５１を第２仮固定用基板２３１からガラス基板１０の第１面側に塗布された接着剤層２４の上に配置する。発光素子５１は微粘着層２３２に弱く付着しているだけなので、発光素子５１を接着剤層２４と接触させた（押し付けた）状態で第２仮固定用基板２３１をガラス基板１０から離れる方向に移動させると、発光素子５１は接着剤層２４の上に残される。更には、必要に応じて、発光素子５１をローラー等で接着剤層２４に深く埋入させることで、発光素子５１をガラス基板１０の第１面１０Ａに取り付けることができる。【００７２】
このような第２仮固定用基板２３１を用いた方式を、便宜上、ステップ転写法と呼ぶ。そして、このようなステップ転写法を所望の回数、繰り返すことで、所望の個数の発光素子５１が、微粘着層２３２に２次元マトリクス状に付着し、ガラス基板１０上に転写される。具体的には、例えば、１回のステップ転写において、１６０×１２０個の発光素子５１を、微粘着層２３２に２次元マトリクス状に付着させ、ガラス基板１０上に転写する。従って、（１９２０×１０８０）／（１６０×１２０）＝１０８回のステップ転写法を繰り返すことで、１９２０×１０８０個の発光素子５１を、ガラス基板１０上に転写することができる。そして、以上のような工程を、都合、３回、繰り返すことで、所定の数の赤色発光素子５１Ｒ、緑色発光素子５１Ｇ、青色発光素子５１Ｂを、所定の間隔、ピッチでガラス基板１０に取り付けることができる。【００７３】
ガラス基板１０の厚さを０．５ｍｍ、貫通孔４０の直径を０．１４ｍｍとして、各種のシミュレーションを行った。銅メッキ法に基づき貫通孔４０の内壁４１にスルーホール部４２を形成し、スルーホール部４２に空洞部４３を形成した状態（後述する図２Ｂ参照）を、実施例２Ａとした。尚、ガラス基板１０の第１面１０Ａ及び第２面１０Ｂにおける充填部材６１（図２Ｂ参照）の外径の直径を０．４ｍｍとした。また、銅メッキに基づき貫通孔４０の内壁４１にスルーホール部４２ａを形成し、スルーホール部４２ａに空洞部４３ａを形成し、空洞部４３ａをソルダーレジスト材料４４で埋め込んだ状態（図８Ａ参照）を、比較例１Ａとした。更には、銅メッキに基づき貫通孔４０の内部を完全に銅で埋め込んだスルーホール部４２ｂを形成した状態（図８Ｂ参照）を、比較例１Ｂとした。尚、実施例２Ａ及び比較例１Ａにあっては、ガラス基板１０の表面における銅メッキ層の厚さを３μｍとした。実施例２Ａ、比較例１Ａ及び比較例１Ｂにあっては、配線部２０，３０は形成していない状態とした。【００７４】
そして、実施例２Ａ、比較例１Ａ、比較例１Ｂにおいて、２６０゜Ｃの温度に５秒、晒したときにガラス基板に生じる最大応力（便宜上、『最大応力−Ａ』と呼ぶ）をシミュレーションによって求めた。その結果を、以下の表３に示す。また、外径３．５ｍｍ、内径２．５ｍｍの金属製の第１リング（但し、試料との接触部は、直径３．０ｍｍの円形の丸みを帯びたエッジ状部分）と外径６．５ｍｍ、内径５．５ｍｍの金属製の第２リング（但し、試料との接触部は、直径６．０ｍｍの円形の丸みを帯びたエッジ状部分）とを想定し、第１リングを上側、第２リングを下側に配置し、第１リングと第２リングによって実施例２Ａ、比較例１Ａ、比較例１Ｂのそれぞれを挟み込み、第２リングを保持した状態で、第１リングに所定の荷重を加えたときにガラス基板に生じる最大応力（便宜上、『最大応力−Ｂ』と呼ぶ）をシミュレーションによって求めた。その結果を、以下の表４に示す。【００７５】
〈表３〉
最大応力−Ａ（ＭＰａ）
実施例２Ａ          ２８
比較例１Ａ        ２５１
比較例１Ｂ        ３４２
〈表４〉
最大応力−Ｂ（ＭＰａ）
実施例２Ａ          ３３
比較例１Ａ        ２１２
比較例１Ｂ        １６２【００７６】
表３の結果から、充填部材６１を設けることで、ガラス基板に熱が加わっても、ガラス基板に生じる最大応力−Ａを非常に低下させることができることが判る。また、表４の結果から、充填部材６１を設けることで、ガラス基板に荷重が加わっても、ガラス基板に生じる最大応力−Ｂは非常に低いことが判る。【００７７】
実施例１あるいは後述する実施例２のガラス配線基板あるいは本開示の部品実装ガラス配線基板にあっては、充填部材はガラス材料から成るので、ガラス基板に荷重が加わった場合であってもガラス基板に大きな応力が生ぜず、あるいは又、ガラス基板に熱が加わった場合であってもガラス基板に大きな応力が生ぜず、ガラス基板に損傷が発生するといった問題の発生を回避することができる。また、ガラス基板の線膨張係数ＣＴＥ1と充填部材の線膨張係数ＣＴＥ2との関係が規定されているので、製造工程においてガラス基板が二百数十゜Ｃに加熱された場合であっても、ガラス基板の線膨張係数と、第１の配線部や第２の配線部を構成する材料の線膨張係数との差に起因した応力がガラス基板に加わり難くなる結果、ガラス基板に損傷が発生するといった問題の発生を回避することができる。
【実施例２】
【００７８】
実施例２は、実施例１の変形である。ガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板におけるスルーホール部近傍の模式的な一部端面図を図２Ａに示すように、実施例２のガラス配線基板において、充填部材６１は貫通孔４０の内部を延びている。【００７９】
あるいは又、ガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板におけるスルーホール部近傍の模式的な一部端面図を図２Ｂに示すように、実施例２の変形例において、充填部材６１は、貫通孔４０の内部から、第２面１０Ｂの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｄ上まで延びている。【００８０】
あるいは又、ガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板におけるスルーホール部近傍の模式的な一部端面図を図２Ｃに示すように、実施例２の別の変形例において、第２面１０Ｂの貫通孔４０の縁部を囲む領域１０Ｄ上に、ガラス材料から成り、貫通孔４０を塞ぐ第２の充填部材６２が設けられている。貫通孔４０の内部において、充填部材６１の先端部と第２の充填部材６２の先端部との間には、空間が存在していてもよいし、充填部材６１の先端部と第２の充填部材６２の先端部とは接していてもよい。【００８１】
以上の点を除き、実施例２におけるガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板の構成、構造は、実施例１におけるガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板及び表示装置用基板と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。【００８２】
以上、好ましい実施例に基づき本開示を説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明したガラス配線基板、部品実装ガラス配線基板、表示装置用基板、発光素子の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。また、ガラス配線基板の製造方法、部品実装ガラス配線基板の製造方法も例示であり、適宜、変更することができる。例えば、発光素子における化合物半導体層の積層の順序は、逆であってもよい。【００８３】
ガラス基板１０の第１面側の全面に保護層を形成してもよい。また、発光素子から光が出射される保護層の部分を除き、保護層上に光吸収層を形成してもよい。【００８４】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《ガラス配線基板：第１の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、並びに、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
充填部材はガラス材料から成るガラス配線基板。
［Ａ０２］充填部材は貫通孔の内部を延びている［Ａ０１］に記載のガラス配線基板。
［Ａ０３］充填部材は、貫通孔の内部から、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上まで延びている［Ａ０２］に記載のガラス配線基板。
［Ａ０４］第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、ガラス材料から成り、貫通孔を塞ぐ第２の充填部材が設けられている［Ａ０１］に記載のガラス配線基板。
［Ａ０５］ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載のガラス配線基板。
［Ａ０６］ガラス基板のヤング率をＥ1、充填部材のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ０５］のいずれか１項に記載のガラス配線基板。
［Ａ０７］《ガラス配線基板：第２の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、並びに、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足するガラス配線基板。
［Ａ０８］充填部材は貫通孔の内部を延びている［Ａ０７］に記載のガラス配線基板。
［Ａ０９］充填部材は、貫通孔の内部から、第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上まで延びている［Ａ０８］に記載のガラス配線基板。
［Ａ１０］第２面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、ガラス材料から成り、貫通孔を塞ぐ第２の充填部材が設けられている［Ａ０７］に記載のガラス配線基板。
［Ａ１１］ガラス基板のヤング率をＥ1、充填部材のヤング率をＥ2としたとき、
０．１≦Ｅ2／Ｅ1≦１０
を満足する［Ａ０７］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載のガラス配線基板。
［Ｂ０１］《部品実装ガラス配線基板》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、並びに、
第１の配線部及び第２の配線部の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられており、
充填部材はガラス材料から成る部品実装ガラス配線基板。
［Ｂ０２］電子部品は、発光素子、及び、発光素子を駆動する駆動用半導体装置から構成されており、
発光素子は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方の配線部に実装されており、
駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の他方の配線部に実装されている［Ｂ０１］に記載の部品実装ガラス配線基板。
［Ｃ０１］《表示装置用基板》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有し、第１面側に第１の配線部が形成され、第２面側に第２の配線部が形成されたガラス基板、
第１の配線部及び第２の配線部が形成されていないガラス基板の領域に形成された貫通孔、
貫通孔の内壁に形成され、一端部が第１の配線部へと延び、他端部が第２の配線部へと延び、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部、並びに、
第１の配線部及び第２の配線部の少なくとも一方に実装された電子部品、
を備えており、
電子部品は、少なくとも発光素子から構成されており、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上には、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材が設けられている表示装置用基板。
［Ｃ０２］電子部品は、発光素子、及び、発光素子を駆動する駆動用半導体装置から構成されており、
発光素子は、第１の配線部及び第２の配線部の内の一方の配線部に設けられた発光素子取付部に実装されており、
駆動用半導体装置は、第１の配線部及び第２の配線部の内の他方の配線部に設けられた駆動用半導体装置取付部に実装されている［Ｃ０１］に記載の表示装置用基板。
［Ｃ０３］《タイリング形式の表示装置用基板》
［Ｂ０１］若しくは［Ｂ０２］に記載の部品実装ガラス配線基板、又は、［Ｃ０１］若しくは［Ｂ０２］に記載の表示装置用基板が、複数、配列されて成るタイリング形式の表示装置用基板。
［Ｄ０１］《ガラス配線基板の製造方法》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有するガラス基板を準備し、
ガラス基板の所望の領域に貫通孔を形成し、次いで、
ガラス基板の第１面上に第１の配線を形成し、ガラス基板の第２面上に第２の配線を形成し、第１の配線部及び第２の配線部から延び、貫通孔の内壁に形成され、貫通孔の中央部に対応した空洞部を有するスルーホール部を形成した後、
第１面の貫通孔の縁部を囲む領域上に、少なくとも貫通孔の一部を塞ぐ充填部材を設ける、
各工程を備えており、
充填部材はガラス材料から成り、又は、
ガラス基板の線膨張係数をＣＴＥ1、充填部材の線膨張係数をＣＴＥ2としたとき、
０．０１≦ＣＴＥ2／ＣＴＥ1≦５
を満足するガラス配線基板の製造方法。
【符号の説明】
【００８５】
１０・・・ガラス基板、１０Ａ・・・ガラス基板の第１面、１０Ｂ・・・ガラス基板の第２面、２０・・・第１の配線部、２１・・・発光素子取付部、２２・・・絶縁層、２３・・・メッキ層、２４・・・接着剤層、３０・・・第２の配線部、３１・・・駆動用半導体装置取付部、４０・・・貫通孔、４１・・・貫通孔の内壁、４２・・・スルーホール部、４３・・・空洞部、４４・・・ソルダーレジスト材料、５０・・・発光素子ユニット、５１，５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ・・・電子部品（発光素子）、５２・・・駆動用半導体装置、５３・・・取付端子部、６１・・・充填部材、６２・・・第２の充填部材、１２０・・・発光層、１２１・・・第１化合物半導体層、１２２・・・第２化合物半導体層、１２２Ｂ・・・光出射面、１２３・・・活性層、１３１・・・第１電極、１３２・・・第２電極、１３３，１３４・・・パッド部、２００・・・発光素子、２１０・・・発光素子製造用基板、２２１・・・第１仮固定用基板、２２２・・・接着層、２３１・・・第２仮固定用基板、２３２・・・微粘着層
【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】
2019188295.tif 000009
【図８】
2019188295.tif 000010
【国際調査報告】
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