JP2022178157A - 表示装置の製造方法および保持基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】保持基板一枚当たりから取れる発光素子の数量を増やすことができる表示装置の製造方法および保持基板を提供する。【解決手段】表示装置の製造方法は、保持基板の複数の第1アライメントマークの位置に基づき、保持基板の面における第1基準位置を取得するステップと、保持基板と、被移送基板とを、第1基準位置と、被移送基板の面における第2基準位置との位置が合うように位置合わせするステップと、を有する。保持基板は、一の方向から見て、第1区画と、複数の第2区画と、に区画される。第2区画は、一の方向から見て所定の間隔で配置される。第1区画は、一の方向から見て複数の第2区画同士の間隙の一部に備えられる。第1区画は、第2区画より光の透過率が高く、光が透過する、第1アライメントマークを形成する。【選択図】図1
Description
本開示は、表示装置の製造方法および保持基板に関する。
赤色、緑色および青色などの発光素子を組み合わせて画素とする表示装置がある。画素を構成する発光素子は、発光素子を保持する保持基板から、表示装置の被移送基板に移送される。表示装置の製造プロセスでは、発光素子を保持する保持基板を、直接被移送基板に押し付けて、複数の発光素子の移送を一括して行う技術が用いられる場合がある。
発光素子を保持する保持基板を、直接被移送基板に押し付けて複数の発光素子の移送を行う際、保持基板の位置と、被移送基板の位置との、位置合わせがされる。保持基板と被移送基板との位置合わせは、保持基板が備えるアライメントマークと、被移送基板が備えるアライメントマークとの位置を合わせることにより行われる。
特許文献1には、導電性粒子が分散された異方性導電膜に、異方性導電膜と回路基板とを位置合わせするためのアライメントマークを、導電性粒子を凝集させて形成することが開示されている。
保持基板が備えるアライメントマークは、保持基板の発光素子を保持すべき領域の一部に、発光素子を保持しない領域を形成して、その形成された領域に備えられていた。このため、アライメントマークを備える領域の分、保持基板一枚当たりから取れる発光素子の数量が低下していた。さらに、表示装置の製造工程において、保持基板から被移送基板に一括して発光素子を移送した後に、被移送基板の、保持基板のアライメントマークを備える領域と対応する領域に、発光素子を移送する工程が発生していた。
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、保持基板一枚当たりから取れる発光素子の数量を増やすことができる表示装置の製造方法および保持基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本開示に係る表示装置の製造方法は、保持基板の複数の第1アライメントマークの位置に基づき、前記保持基板の面における第1基準位置を取得するステップと、前記保持基板と、被移送基板とを、前記第1基準位置と、被移送基板の面における第2基準位置との位置が合うように位置合わせするステップと、を有し、前記保持基板は、一の方向から見て、複数の第1区画と、複数の第2区画と、に区画され、前記第2区画は、前記一の方向から見て所定の間隔で配置され、前記第1区画は、前記一の方向から見て複数の前記第2区画同士の間隙の一部に備えられ、前記第1区画は、前記第2区画より光の透過率が高く、前記一の方向から見て、光が透過する、前記第1アライメントマークを形成する。
上記目的を達成するための本開示に係る保持基板は、一の方向から見て、複数の第1区画と、複数の第2区画と、に区画され、前記第2区画は、前記一の方向から見て所定の間隔で配置され、前記第1区画は、前記一の方向から見て複数の前記第2区画同士の間隙の一部に備えられ、前記第1区画は、前記第2区画より光の透過率が高く、一の方向から見て、光が透過する、アライメントマークを形成する。
本開示を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本開示を実施するための形態について、以下に、図1から4を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る保持基板の概念底面図である。図2は、図1の要部の詳細図である。図3Aは、図2のA-A断面矢視における断面図である。図3Bは、図3Aの変形例を示す断面図である。図4は、被移送基板の概念平面図である。
また、以下の説明では、保持基板100の第1領域110の面を、X軸およびY軸と平行なXY平面とし、また、XY平面と直交する軸をZ軸とする。また、図1におけるX軸と平行な方向のうち右から左へ向かう方向をX+方向、また、X+方向と逆の方向をX-方向と呼ぶことがある。また、図1におけるY軸と平行な方向のうち下から上へ向かう方向をY+方向、また、Y+方向と逆の方向をY-方向と呼ぶことがある。また、図1におけるZ軸と平行な方向のうち、紙面に向かう方向をZ+方向、また、Z+方向と逆の方向をZ-方向と呼ぶことがある。
<第1実施形態>
図1に示す保持基板100に保持される複数の発光素子Dが、被移送基板200(図4参照)に移送される。
図1に示す保持基板100に保持される複数の発光素子Dが、被移送基板200(図4参照)に移送される。
<発光素子>
発光素子Dは、所定の色の光を発光する。発光素子Dは、第1面101の面の直交方向から見て、3μm以上、300μm以下程度の大きさを有する無機発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)チップであり、マイクロLED(micro LED)と呼ばれる。各画素にマイクロLEDを備える表示装置10は、マイクロLED表示装置とも呼ばれる。なお、マイクロLEDのマイクロは、無機発光ダイオードの大きさを限定するものではない。また、発光素子Dは、ミニLEDであってもよい。
発光素子Dは、所定の色の光を発光する。発光素子Dは、第1面101の面の直交方向から見て、3μm以上、300μm以下程度の大きさを有する無機発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)チップであり、マイクロLED(micro LED)と呼ばれる。各画素にマイクロLEDを備える表示装置10は、マイクロLED表示装置とも呼ばれる。なお、マイクロLEDのマイクロは、無機発光ダイオードの大きさを限定するものではない。また、発光素子Dは、ミニLEDであってもよい。
発光素子Dは、図示しない第1電極接続層、発光層および第2電極接続層が、この順で積層した積層構造を有する。発光素子Dは、成長基板上で、半導体の結晶を成長させて上述した積層構造を形成する。発光層が窒化ガリウム系材料(GaN)の場合、第1電極接続層は、例えばN型GaNであり、第2電極接続層はP型GaNである。発光素子Dの第1電極接続層と第2電極接続層とに通電することで、発光層が所定の色の光を発光する。発光素子Dが発光する光は、赤色、青色、黄緑色または緑色など、いずれの色でもよい。具体的には、発光素子Dから発光する各色の光の中心波長は、赤色の場合約610nm、青色の場合約470nm、緑色の場合約505nm、または黄緑色の場合570nmである。
<保持基板>
保持基板100は、板形状の基板である。保持基板100は、図1に示すように、保持基板100の中央に第1領域110と、保持基板100の外縁である縁102Aと、縁102Aの第1領域110を挟んだ反対側の保持基板100の外縁である縁102Bとを有する。保持基板100は、透光性を有する材料でできている。保持基板100は、半導体の薄膜の結晶を成長させるための、いわゆる成長基板である。保持基板100は例えばサファイア基板である。保持基板100は、第2面120に、複数の凸部122がパターン状に形成された、いわゆる、パターン化サファイア基板(Patterned Sapphire Substrate)である。
保持基板100は、板形状の基板である。保持基板100は、図1に示すように、保持基板100の中央に第1領域110と、保持基板100の外縁である縁102Aと、縁102Aの第1領域110を挟んだ反対側の保持基板100の外縁である縁102Bとを有する。保持基板100は、透光性を有する材料でできている。保持基板100は、半導体の薄膜の結晶を成長させるための、いわゆる成長基板である。保持基板100は例えばサファイア基板である。保持基板100は、第2面120に、複数の凸部122がパターン状に形成された、いわゆる、パターン化サファイア基板(Patterned Sapphire Substrate)である。
なお、保持基板100は、成長基板に限られず、移送するために発光素子Dを一時的に保持する移送基板であってもよい。この場合において、保持基板100は、ガラス系材料や樹脂系材料などの板材で作られ、発光素子Dを、例えば、接着シートを介して第2面120に保持する。以下、保持基板100は、成長基板として説明する。
<第1領域>
第1領域110は、図1及び図2に示すように、複数の第1区画112および複数の第2区画114を備える。本実施形態では、第1領域110の中心116は、Z+方向から見た保持基板100の中心の位置と一致する。
第1領域110は、図1及び図2に示すように、複数の第1区画112および複数の第2区画114を備える。本実施形態では、第1領域110の中心116は、Z+方向から見た保持基板100の中心の位置と一致する。
<第1区画>
第1区画112は、図2、図3Aおよび図3Bに示すように、XY平面と平行で平坦な第1面101を有する。第1区画112は、図2に示すように、Z+方向から見て複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられる。第1区画112は、複数の第2区画114同士の間隙により形成される格子線の一部に備えられる。第1区画112は、図2に示すように、Z+方向から見て十字形状を有する。複数の第2区画114同士の間隙に備えられる第1区画112の、第1面101の面に沿うX+方向における幅wは、図3Aおよび図3Bに示すように、複数の第2区画114同士の間隔dよりも小さい。Z+方向から見た第1区画112の形状は、例えば2つの直線を組み合わせた形状であってもよい。
第1区画112は、図2、図3Aおよび図3Bに示すように、XY平面と平行で平坦な第1面101を有する。第1区画112は、図2に示すように、Z+方向から見て複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられる。第1区画112は、複数の第2区画114同士の間隙により形成される格子線の一部に備えられる。第1区画112は、図2に示すように、Z+方向から見て十字形状を有する。複数の第2区画114同士の間隙に備えられる第1区画112の、第1面101の面に沿うX+方向における幅wは、図3Aおよび図3Bに示すように、複数の第2区画114同士の間隔dよりも小さい。Z+方向から見た第1区画112の形状は、例えば2つの直線を組み合わせた形状であってもよい。
第1区画112の第1面101は、図3Aおよび図3Bに示すように、第2区画114の第2面120より起伏の高低差が小さい。第1区画112の第1面101は、例えば平滑な面である。図3A)において、第1面101は、第2面102よりもZ方向に高い位置で平滑な面となる。図3Bにおいて、第1面101は、第2面102よりもZ方向に低く平滑な面となる。第1面101は第2面102より起伏の高低差が小さいため、第1区画112は、第2区画114より光の透過率が高くなる。第1区画112は、第1面101と、第1面101と反対面との間で、所定の光量の光を透過する。
第1区画112は、図1に示すように、第1領域110に複数備えられる。複数の第1区画112は、第1領域110の中心116を中心として点対称の位置に、それぞれ備えられる。例えば、複数の第1区画112が、第1区画112Aと第1区画112Bを有する場合、第1区画112Aは第1領域110の中心116から見てX+方向かつY+方向にある縁102A側に備えられ、第1区画112Bは、第1領域110を挟んだ縁102Aと反対の、中心116から見てX-方向かつY-方向にある縁102B側に備えられる。第1区画112は、図2に示すように、第2区画114によって囲まれる。また、保持基板100が、第2区画114の第2面120に発光素子Dを備える場合、第1区画112は、複数の発光素子D同士によって形成される複数の間隙に渡って備えられる。
<第2区画>
第2区画114は、図2、図3Aおよび図3Bに示すように、Z+方向から見て第2面120を有する区画である。第2区画114は、Z+方向から見て所定の間隔で配置される。第2区画114は、図1に示すように、Z+方向から見て格子状に配置される。第2面120は、図3Aおよび図3Bに示すように、第1面101より凸部122の起伏の高低差が大きい。第2面120は、凸部122の起伏により、第2面120を透過する光が反射するため、光の透過率が第1面101より低い。
第2区画114は、図2、図3Aおよび図3Bに示すように、Z+方向から見て第2面120を有する区画である。第2区画114は、Z+方向から見て所定の間隔で配置される。第2区画114は、図1に示すように、Z+方向から見て格子状に配置される。第2面120は、図3Aおよび図3Bに示すように、第1面101より凸部122の起伏の高低差が大きい。第2面120は、凸部122の起伏により、第2面120を透過する光が反射するため、光の透過率が第1面101より低い。
第2面120の凸部122は、微細なパターンとして周期的に形成された、光を反射する構造体により形成される。光を反射する構造体は、例えば、第2面120の直交方向に突出した円錐形、半球形、ピラミッド形または柱形といった形状を有する。
第2面120の凸部122は、例えばPPS(Patterned Sapphire Substrate;パターン化サファイア基板)を形成するのと同じプロセスで形成することができる。第2面120の凸部122は、例えば、エッチング処理技術や、いわゆるナノインプリント技術により形成することができる。
図3Aにおいて、第2面120の凸部122が、ドライエッチング処理により形成される場合について、以下に説明する。ドライエッチング処理前の保持基板の第1領域110の面は、平滑な面であってもよく、また、予め凹凸がパターン状に形成された面であってもよい。ドライエッチング処理前の第1領域110の面が平滑な面を有する保持基板100を用いる場合には、第1区画112をフォトレジストで被覆して、かつ第2区画114をフォトレジストで被覆しない。この場合、第1区画112はドライエッチング処理されず、平滑な面のまま残り、第2区画114の第2面120は、ドライエッチング処理されて、凸部122のパターンが形成される。
また、図3Bにおいて、第1領域110の面に凸部122のパターンが形成された保持基板を用いる場合には、第1区画112をフォトレジストで被覆せず、かつ第2区画114をフォトレジストで被覆する。この場合、第1区画112がドライエッチング処理されて第1面101は平滑な面となり、第2区画114の第2面120はドライエッチング処理されず、凸部122のパターンのまま残る。このようにして、第2面120の凸部122はドライエッチング処理により形成される。また、ドライエッチング処理に用いられるマスクは、例えば、保持基板100の第1領域110の全面にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成して、フォトレジスト膜の第1区画112または第2区画114のいずれかに相当する領域を、リソグラフィによって感光させて形成することができる。
<被移送基板>
被移送基板200は、図4に示すように、板形状の基板である。被移送基板200は、例えば、表示装置10のアレイ基板になる。被移送基板200は、被移送領域210に、発光素子Dが移送されて、表示領域となる。被移送基板200は、図4に示すように、被移送領域210、周辺領域214および複数の第2アライメントマーク203を有する。被移送基板200は、例えば、表示領域にTFT(Thin Film Transistor)回路、信号線、走査線が形成されたアレイ基板である。
被移送基板200は、図4に示すように、板形状の基板である。被移送基板200は、例えば、表示装置10のアレイ基板になる。被移送基板200は、被移送領域210に、発光素子Dが移送されて、表示領域となる。被移送基板200は、図4に示すように、被移送領域210、周辺領域214および複数の第2アライメントマーク203を有する。被移送基板200は、例えば、表示領域にTFT(Thin Film Transistor)回路、信号線、走査線が形成されたアレイ基板である。
被移送領域210は、複数の画素を備えることにより、表示領域を形成する。被移送領域210は、所定の位置に、発光素子Dが移送される。被移送領域210は、Z+方向から見て、保持基板100の第1領域110と同等の大きさを有する。被移送領域210は、発光素子Dよりも先に移送された他の発光素子を備えてもよい。周辺領域214は、被移送領域210の外周に備えられる。
複数の第2アライメントマーク203は、図4に示すように、被移送基板200をZ+方向から見て、被移送領域210の面とともに見える面に備えられる。複数の第2アライメントマーク203は、被移送領域210の中心212を中心とする点対称の位置に備えられる。複数の第2アライメントマーク203は、例えば、周辺領域214に備えられる。複数の第2アライメントマーク203は、周辺領域214に限られず、被移送領域210に備えられてもよい。この場合において、複数の第2アライメントマーク203は、保持基板100の複数の第1アライメントマーク103と対応する位置に備えられる。
図4に示すように、第2アライメントマーク203Aは、周辺領域214の、例えば、被移送領域210の中心212から見てX+方向かつY+方向に備えられ、また、第2アライメントマーク203Bは、周辺領域214の、第2アライメントマーク203Bと被移送領域210の中心212とを結んだ線上の、被移送領域210の中心212から見て、X-方向かつY-方向に備えられる。すなわち、第2アライメントマーク203Aと第2アライメントマーク203Bとは、被移送基板200の周辺領域214の、被移送領域210の中心212を中心として被移送領域210を挟んだ対角となる位置に備えられる。なお、第2アライメントマーク203Aと第2アライメントマーク203Bとは、被移送領域210を挟んだ対角となる位置に限られず、第2アライメントマーク203Aと、第2アライメントマーク203Bとを結んだ線が、被移送領域210の中心212を通り、被移送領域210の外縁のいずれか1辺と平行となるよう備えられてもよい。
第2アライメントマーク203は、回路が形成される金属層に形成される。第2アライメントマーク203は、被移送基板200の積層構造のうち、回路が形成される金属層に備えられる。被移送基板200は、第2アライメントマーク203の位置により、発光素子Dと接続するための電極の位置を、精度よく規定することができる。なお、第2アライメントマーク203は、被移送基板200が備える複数の金属層のうち、いずれの金属層に備えられてもよい。第2アライメントマーク203は、例えば、いわゆるゲート電極層またはソース電極層が形成される金属層に形成されていてもよい。
なお、被移送基板200に発光素子Dが移送されると、表示装置10になる。表示装置10は、複数の画素を制御して画像を表示する。画素は、複数の異なる色の光を発光する発光素子Dを含む。表示装置10は、被移送基板200上に複数の画素を備える。
画素は、行列状に配置される。画素は、例えば、青色の光を発光する発光素子と、赤色の光を発光する発光素子と、緑色の光を発光する発光素子とを、それぞれ備える。以下の説明において、発光素子Dの発光する光の色は、特定されない。
<第1実施形態に係る表示装置の製造方法>
第1実施形態に係る表示装置の製造方法について、以下に、図5Aから図8を参照して説明する。図5Aは、表示装置の製造方法における、第1基準位置を取得するステップを示す概念図である。図5Bは、表示装置の製造方法における、第2基準位置を取得するステップを示す概念図である。図5Cは、表示装置の製造方法における、位置合わせするステップを示す概念図である。図5Dは、表示装置の製造方法における、保持基板を被移送基板に押し付けるステップを示す概念図である。図6は、表示装置の製造方法に係る保持基板の概念平面図である。図7は、表示装置の製造方法に係る被移送基板の概念平面図である。図8は、表示装置の製造方法に係る保持基板と被移送基板とを位置合わせした状態を示す概念平面図である。表示装置の製造方法は、保持基板の第1基準位置を取得するステップと、被移送基板の第2基準位置を取得するステップと、保持基板と被移送基板とを位置合わせするステップとを含む。
第1実施形態に係る表示装置の製造方法について、以下に、図5Aから図8を参照して説明する。図5Aは、表示装置の製造方法における、第1基準位置を取得するステップを示す概念図である。図5Bは、表示装置の製造方法における、第2基準位置を取得するステップを示す概念図である。図5Cは、表示装置の製造方法における、位置合わせするステップを示す概念図である。図5Dは、表示装置の製造方法における、保持基板を被移送基板に押し付けるステップを示す概念図である。図6は、表示装置の製造方法に係る保持基板の概念平面図である。図7は、表示装置の製造方法に係る被移送基板の概念平面図である。図8は、表示装置の製造方法に係る保持基板と被移送基板とを位置合わせした状態を示す概念平面図である。表示装置の製造方法は、保持基板の第1基準位置を取得するステップと、被移送基板の第2基準位置を取得するステップと、保持基板と被移送基板とを位置合わせするステップとを含む。
表示装置の製造方法は、図示しないアライメント装置を用いて行われる。アライメント装置は、カメラC1、カメラC2、ライトL、ハンドラH、テーブルT並びに図示しない画像処理部および制御部を備える。カメラC1は、保持基板100の、第1領域110を備える面と反対の面の全域を撮像する。カメラC2は、被移送基板200の、被移送領域210を備える面の全域を撮像する。ライトLは、保持基板100の第1領域110に対して、所定の光量の光を照射する。ライトLは、調光機能を有していてもよい。ハンドラHは、図5Aに示すように、保持基板100を空中で保持することが可能であり、また、保持基板100を空中で保持した状態で、Z方向に移動させることが可能である。テーブルTは、図5Bに示すように、被移送基板200を、保持することができ、また、被移送基板200を保持した状態で、X方向およびY方向に移動することが可能である。ここで、テーブルTは、被移送基板200を、被移送領域210がZ+方向となる向きに保持する。テーブルTは、X軸方向およびY軸方向に移動可能である。テーブルTは、移動可能な範囲にハンドラHを含む。テーブルTは、さらに、Z軸周りに回転可能であってもよい。画像処理部は、カメラC1が撮像した画像データ、およびカメラC2が撮像した画像データに対して所定の画像処理を行う。制御部は、アライメント装置の各部を制御する。
保持基板100は、図5Aに示すように、ハンドラHに、第1領域110の面がZ-方向を向くよう保持される。ここで、ハンドラHに保持された保持基板100は、発光素子Dを保持する面側にライトLを備え、保持基板100の第1領域110を備える面と反対の面側にカメラC1を備える。
被移送基板200は、図5Bに示すように、アライメント装置のテーブルTに、被移送領域210の面の直交方向がZ+方向となる向きに保持される。テーブルTに保持された被移送基板200は、Z+方向側にカメラC2を備える。カメラC2は、テーブルTに保持される被移送基板200を撮像する。カメラC2で撮像された画像データは、画像処理部に送られる。
<第1基準位置を取得するステップ>
第1基準位置を取得するステップにおいて、図5Aに示すように、アライメント装置は、ライトLから、保持基板100の第1領域110に向けて、所定の光量の光を照射して、ライトLから光を照射した状態の保持基板100を、カメラC1で撮像する。カメラC1で撮像された画像データは、画像処理部に送られる。画像処理部は、カメラC1から送られた画像データを画像処理して、複数の第1アライメントマーク103を認識する。また、画僧処理部は、図6に示すように、画像データから、認識した複数の第1アライメントマーク103に基づいて、第1基準位置130を取得する。
第1基準位置を取得するステップにおいて、図5Aに示すように、アライメント装置は、ライトLから、保持基板100の第1領域110に向けて、所定の光量の光を照射して、ライトLから光を照射した状態の保持基板100を、カメラC1で撮像する。カメラC1で撮像された画像データは、画像処理部に送られる。画像処理部は、カメラC1から送られた画像データを画像処理して、複数の第1アライメントマーク103を認識する。また、画僧処理部は、図6に示すように、画像データから、認識した複数の第1アライメントマーク103に基づいて、第1基準位置130を取得する。
具体的には、アライメント装置は、保持基板100の第1領域110と反対の面から、保持基板100に向けてライトLにより照射する。ライトLから照射された光のうち、保持基板100の第1区画112に照射された光は、第1面101から第1面101の反対の面へと透過する。また、ライトLから照射された光のうち、保持基板100の第2区画114に照射された光は、第2面120の凸部122の起伏に反射して減衰する。これにより、ライトLから保持基板100の第2区画114に照射されて第1領域110の面と反対に透過する光は、保持基板100の第1区画112に照射されて第1領域110の面と反対に透過する光よりも、光量が少なくなる。すなわち、ライトLから保持基板100の第2区画114に照射された光は、第1領域110の面と反対に透過する光の光量が、所定の光量以下に遮断される。ここで、「所定の光量」とは、予め規定される光量である。される光のうち、第1面101から第1面101の反対の面へと透過した光は、第1面101の反対の面側に備えられるカメラC1に撮像される。
画像処理部は、被移送基板200が、第1区画112Aおよび第1区画112Bについて、画像データに基づいて、第1区画112Aと、第1区画112Bに相当する部分を、それぞれ第1アライメントマーク103Aと、第1アライメントマーク103Bと認識する。画像処理部は、カメラC1で撮像された画像データについて、複数の画像領域に分割して、それぞれの画像領域について輝度を取得する。画像処理部は、取得した複数の画像領域のうち、所定の輝度以上となっている複数の画像領域を、それぞれ複数の第1アライメントマーク103と認識して、第1基準位置130を取得する。ここで、所定の輝度は、予め規定される輝度である。画像データ上の第1区画112に相当する画像領域は、所定の光量の光が透過して、所定の輝度以上となっており、画像データの第2区画114に相当する画像領域は、第1区画112に相当する画像領域より低い輝度となっている。画像処理部は、画像データの、所定の輝度以上である画像領域を結合し、結合した画像領域の形状に基づいて、第1アライメントマーク103を認識して、第1アライメントマーク103の中心104の位置の座標を取得する。より具体的には、画像処理部は、画像データにおける第1アライメントマーク103Aと認識した画像領域の形状の中心104Aの位置の座標と、第1アライメントマーク103Bと認識した画像領域の形状の中心104Bの位置の座標とを、それぞれ取得する。
その後、画像処理部は、第1アライメントマーク103Aの中心104Aの位置の座標と、第1アライメントマーク103Bの中心104Bの位置の座標とに基づいて、特定の位置を取得して、第1基準位置130とする。画像処理部により取得される特定の位置は、例えば、第1アライメントマーク103Aの中心104Aの位置の座標と、第1アライメントマーク103Bの中心104Bの位置の座標との中間の位置である。この場合において、第1基準位置130は、第1領域110内に取得される。画像処理部は、取得した第1基準位置130の座標を取得する。画像処理部は、取得した第1基準位置130のアライメント装置におけるX方向の座標およびY方向の座標を取得してもよい。第1基準位置130は、一点に限られず、複数の異なる位置の点であってもよい。
<第2基準位置を取得するステップ>
第2基準位置を取得するステップにおいて、図5Bに示すように、アライメント装置は、カメラC2で撮像する。また、画像処理部は、図7に示すように、カメラC2で撮像された画像データを画像処理して、第2アライメントマーク203を認識する。また、画像処理部は、認識した複数の第2アライメントマーク203の、中心204の位置の座標を取得する。また、画像処理部は、取得した複数の第2アライメントマーク203の中心204の位置の座標に基づき、第2基準位置220を取得する。なお、第2基準位置を取得するステップと、第1基準位置を取得するステップとの時系列における前後は問わない。第2基準位置を取得するステップと、第1基準位置を取得するステップとは、同時期に行われてもよい。
第2基準位置を取得するステップにおいて、図5Bに示すように、アライメント装置は、カメラC2で撮像する。また、画像処理部は、図7に示すように、カメラC2で撮像された画像データを画像処理して、第2アライメントマーク203を認識する。また、画像処理部は、認識した複数の第2アライメントマーク203の、中心204の位置の座標を取得する。また、画像処理部は、取得した複数の第2アライメントマーク203の中心204の位置の座標に基づき、第2基準位置220を取得する。なお、第2基準位置を取得するステップと、第1基準位置を取得するステップとの時系列における前後は問わない。第2基準位置を取得するステップと、第1基準位置を取得するステップとは、同時期に行われてもよい。
具体的には、第2基準位置を取得するステップにおいて、アライメント装置は、カメラC2で、被移送基板200を撮像する。画像処理部は、カメラC2で撮像された画像データに基づき、被移送基板200の縁202A側に備えられる第2アライメントマーク203Aの中心204Aの位置の座標と、被移送基板200の縁202B側に備えられる第2アライメントマーク203Bの中心204Bの位置の座標とを取得する。画像処理部は、第2アライメントマーク203Aの中心204Aの位置の座標と、第2アライメントマーク203Bの中心204Bの位置の座標とに基づいて、特定の位置を取得して、第2基準位置220とする。画像処理部により取得される特定の位置は、例えば、第2アライメントマーク203Aの中心204Aの位置の座標と、第2アライメントマーク203Bの中心204Bの位置の座標との中間の位置である。画像処理部は、取得した第2基準位置220の座標を取得する。画像処理部は、取得した第2基準位置220の、アライメント装置におけるX方向の座標およびY方向の座標を取得してもよい。なお、第2基準位置220は、一点に限られず、複数の異なる位置の点であってもよい。
<位置合わせするステップ>
位置合わせするステップにおいて、図5Cに示すように、アライメント装置は、保持基板100と、被移送基板200とが合うよう、被移送基板200を保持するテーブルTをXY方向に移動させて、位置合わせを行う。具体的には、アライメント装置は、取得した保持基板100の第1基準位置130の座標と、取得した被移送基板200の第2基準位置220の座標とについて、X方向の差およびY方向の差をそれぞれ取得する。その後、アライメント装置は、取得したX方向の差およびY方向の差の分だけ、テーブルTを移動させて、被移送基板200の第2基準位置220を、保持基板100の第1基準位置130と合わせる。
位置合わせするステップにおいて、図5Cに示すように、アライメント装置は、保持基板100と、被移送基板200とが合うよう、被移送基板200を保持するテーブルTをXY方向に移動させて、位置合わせを行う。具体的には、アライメント装置は、取得した保持基板100の第1基準位置130の座標と、取得した被移送基板200の第2基準位置220の座標とについて、X方向の差およびY方向の差をそれぞれ取得する。その後、アライメント装置は、取得したX方向の差およびY方向の差の分だけ、テーブルTを移動させて、被移送基板200の第2基準位置220を、保持基板100の第1基準位置130と合わせる。
<保持基板を被移送基板に押し付けるステップ>
アライメント装置は、図5Dに示すように、保持基板100と被移送基板200とを位置決めした後、ハンドラHをZ-方向に移動させる。ハンドラHに保持される保持基板100は、被移送基板200の位置まで降下して、第2面120に保持する発光素子Dを、被移送基板200の被移送領域210に対して、Z-方向に所定の負荷を掛けて押し付ける。複数の発光素子Dは、被移送基板200に押し付けられることで、被移送基板200に設けられた複数の電極と、低融点金属部材を介して接触した状態となる。
アライメント装置は、図5Dに示すように、保持基板100と被移送基板200とを位置決めした後、ハンドラHをZ-方向に移動させる。ハンドラHに保持される保持基板100は、被移送基板200の位置まで降下して、第2面120に保持する発光素子Dを、被移送基板200の被移送領域210に対して、Z-方向に所定の負荷を掛けて押し付ける。複数の発光素子Dは、被移送基板200に押し付けられることで、被移送基板200に設けられた複数の電極と、低融点金属部材を介して接触した状態となる。
表示装置の製造方法は、さらに、保持基板100は、被移送基板200に押し付けられた状態で、第1面101と反対面側に備えられる図示しない加熱レーザ装置から、所定の波長の加熱レーザ光を照射される。これにより、照射された加熱レーザ光を吸収した被移送基板200の被移送領域210の低融点金属部材は溶融して、保持基板100に保持される発光素子Dと、被移送基板200の電極とを接続する。また、表示装置の製造方法は、さらに、保持基板100は、加熱レーザ光を照射された後に、保持基板100の第1面101と反対面に備えられる切除レーザ装置から、切除レーザ光を照射される。照射された切除レーザ光を吸収した発光素子Dの第2面120との界面部は、変質して、第2面120と発光素子Dとを離脱させる。このようにして、表示装置の製造方法により、保持基板100に保持される発光素子Dが、被移送基板200へ移送される。
(変形例)
図9は、変形例に係る保持基板の要部の詳細図である。保持基板100の第1区画112は、図9に示すように、複数の第2区画114を囲んでよい。この場合、第1区画112は、複数の第2区画114を、Z+方向から見て中心116を中心とする十字形状に囲むよう、複数の第2区画114同士の間隙に形成される。これにより、第1区画112で囲まれる面積が大きくなるので、図5A中に示すライトLから照射される光が第1面101を透過することによって形成される第1アライメントマーク103を、カメラC1が認識しやすくなる。さらに、第1区画112は、複数の第2区画114に囲まれてもよい。これにより、ライトLの光を照射した場合の、保持基板100を撮像した画像データにおける第1区画112に相当する画像領域における輝度と、第2区画114に相当する画像領域における輝度との差を、カメラC1で認識しやすくなるので、第1アライメントマーク103の中心104の位置の座標を、さらに精度よく取得することができる。なお、Z+方向から見た第1区画112の形状は、十字形状に限られず、円形、三角形、四角形または六角形のような多角形であってもよい。また、Z+方向から見た第1区画112の形状は、複数の形状を組み合わせたものであってもよい。
図9は、変形例に係る保持基板の要部の詳細図である。保持基板100の第1区画112は、図9に示すように、複数の第2区画114を囲んでよい。この場合、第1区画112は、複数の第2区画114を、Z+方向から見て中心116を中心とする十字形状に囲むよう、複数の第2区画114同士の間隙に形成される。これにより、第1区画112で囲まれる面積が大きくなるので、図5A中に示すライトLから照射される光が第1面101を透過することによって形成される第1アライメントマーク103を、カメラC1が認識しやすくなる。さらに、第1区画112は、複数の第2区画114に囲まれてもよい。これにより、ライトLの光を照射した場合の、保持基板100を撮像した画像データにおける第1区画112に相当する画像領域における輝度と、第2区画114に相当する画像領域における輝度との差を、カメラC1で認識しやすくなるので、第1アライメントマーク103の中心104の位置の座標を、さらに精度よく取得することができる。なお、Z+方向から見た第1区画112の形状は、十字形状に限られず、円形、三角形、四角形または六角形のような多角形であってもよい。また、Z+方向から見た第1区画112の形状は、複数の形状を組み合わせたものであってもよい。
以上説明したように、表示装置の製造方法は、保持基板100の複数の第1アライメントマーク103の位置に基づき、保持基板100の面における第1基準位置を取得するステップと、被移送基板200の複数の第2アライメントマーク203の位置に基づき、被移送基板200の面における第2基準位置220を取得するステップと、保持基板100と、被移送基板200とを、第1基準位置130と、第2基準位置220との位置が合うように位置合わせするステップと、を有する。保持基板100は、Z+方向から見て、複数の第1区画112と、複数の第2区画114と、に区画される。第2区画114は、Z+方向から見て所定の間隔で配置される。第1区画112は、Z+方向から見て複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられる。第1区画112は、第2区画114より光の透過率が高い。第1区画112は、Z+方向から見て、光が透過する第1アライメントマーク103を形成する
これにより、保持基板100は、第1アライメントマーク103であって、第2区画114より光の透過率が高い複数の第1区画112と、複数の第2区画114とを有するので、第1面101の第1区画112を透過する所定の光量の光を、第1アライメントマーク103として認識することが可能となる。また、保持基板100の第1アライメントマーク103を形成する複数の第1区画112は、発光素子Dを保持するための複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられており、従来技術のように、発光素子Dを保持すべき領域である第2区画114に第1アライメントマーク103を備えていないので、保持基板100が保持する発光素子Dの数量を多くすることができる。また、保持基板100は、発光素子Dを保持すべき領域である第2区画114に第1アライメントマーク103を備えないので、表示装置の製造工程において、保持基板100から被移送基板200に一括して発光素子Dを移送した後に、被移送基板200の第2アライメントマーク203を備えていた領域に、補充のため発光素子Dを移送する工程を必要としない。
第1区画112は、複数の第2区画114に囲まれてもよい。
これにより、第1区画112は複数の第2区画114に囲まれるので、保持基板100の第1領域110の面と反対の面から光を照射された場合に、第1領域110の面側での第1区画112に相当する領域における輝度と、第2区画114に相当する領域における輝度との差をより明確にすることができ、第1区画112の認識しやすさを向上することができる。
第1区画112は、複数の第2区画114を囲んでもよい。
これにより、Z+方向から見た場合に、第1区画112は、第2区画114の少なくとも1つを囲むので、第1区画112で囲まれる領域をより大きい面積とすることができ、第1区画112の認識しやすさを向上することができる。
第2区画114は、Z+方向から見て格子状に配置されており、第1区画112は、複数の第2区画114同士の間隙により形成される格子線の一部に備えられてもよい。
これにより、第1区画112は、格子状に配置される複数の第2区画114の間隙により形成される格子線の一部に備えられるので、第2区画114の形状や大きさによらず、格子線に沿った形状や大きさにすることできる。
Z+方向から見て、第1区画112は第1面101を有し、第2区画114は第2面120を有しており、第2面120は、第1面101より起伏が大きくてよい。
これにより、第2区画114の第2面120は、第1区画112の第1面101より起伏が大きいので、第2面120は、第2面120の直交方向からの光の反射率が高く、第2面120と第2面120の反対面との間を透過する光の透過率よりも低くすることができる。また、第2区画114は、第2面120の直交方向からの光の反射率が高いので、第2面120の直交方向からの光を第2面120の直交方向以外の方向に反射させることができる。
保持基板100の複数の第1区画112および複数の第2区画114は、保持基板100の第1領域110に備えられており、保持基板100の第1基準位置130は、第1領域110内に取得されてもよい。
これにより、保持基板100は、第1基準位置130を第1領域110内に取得するので、被移送基板200の第2基準位置220と位置合わせすることにより、保持基板100と被移送基板200との位置合わせが可能となる。また、保持基板100は、第1基準位置130を第1領域110内に取得するので、第1領域110内の発光素子Dの位置を第1基準位置130として、被移送基板200の第2基準位置220と位置合わせとすることが可能となる。
保持基板100は、Z+方向から見て、複数の第1区画112と、複数の第2区画114と、に区画される。第1区画112は、Z+方向から見て、複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられる。第1区画112は、第2区画114より光の透過率が高い。第1区画112は、第1アライメントマーク103を形成する。
これにより、保持基板100は、第2区画114より光の透過率が高い複数の第1区画112と、複数の第2区画114とを有するので、第1面101の第1区画112を透過する所定の光量の光を、第1アライメントマーク103として認識することが可能となる。また、保持基板100の第1アライメントマーク103を形成する複数の第1区画112は、発光素子Dを保持するための複数の第2区画114同士の間隙の一部に備えられており、従来技術のように、発光素子Dを保持すべき領域である第2区画114に第1アライメントマーク103を備えないので、保持基板100が保持する発光素子Dの数量を多くすることができる。また、保持基板100は、発光素子Dを保持すべき領域である第2区画114に第1アライメントマーク103を備えないので、表示装置の製造工程において、保持基板100に保持される発光素子Dを被移送基板200に移送した後に、被移送基板200の第2アライメントマーク203を備えていた領域に、補充のため発光素子Dを移送する工程を必要としない。
以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
例えば、被移送基板は、被移送領域が、保持基板100の第1領域110より大きくてもよい。被移送領域が、第1領域110の大きさに相当する領域を複数備える場合において、複数の第2アライメントマークは、被移送基板の周辺領域に、第1領域110の大きさに相当する領域ごとに備えられており、第2基準位置は、第1領域110の大きさに相当する領域ごとの複数の第2アライメントマークに基づいて取得される。
10 表示装置
100 保持基板
101 第1面
102A、102B 縁
103、103A、103B 第1アライメントマーク
104、104A、104B 第1アライメントマークの中心
110 第1領域
112 第1区画
114 第2区画
116 第1領域の中心
120 第2面
122 凸部
130 第1基準位置
200 被移送基板
202A、202B 縁
203、203A、203B 第2アライメントマーク
204、204A、204B 第2アライメントマークの中心
210 被移送領域
212 被移送領域の中心
214 周辺領域
220 第2基準位置
D 発光素子
d 複数の発光素子同士の間隔
w 第1区画の幅
C1、C2 カメラ
H ハンドラ
L ライト
T テーブル
100 保持基板
101 第1面
102A、102B 縁
103、103A、103B 第1アライメントマーク
104、104A、104B 第1アライメントマークの中心
110 第1領域
112 第1区画
114 第2区画
116 第1領域の中心
120 第2面
122 凸部
130 第1基準位置
200 被移送基板
202A、202B 縁
203、203A、203B 第2アライメントマーク
204、204A、204B 第2アライメントマークの中心
210 被移送領域
212 被移送領域の中心
214 周辺領域
220 第2基準位置
D 発光素子
d 複数の発光素子同士の間隔
w 第1区画の幅
C1、C2 カメラ
H ハンドラ
L ライト
T テーブル
Claims (8)
- 保持基板の複数の第1アライメントマークの位置に基づき、前記保持基板の面における第1基準位置を取得するステップと、
前記保持基板と、被移送基板とを、前記保持基板の前記第1基準位置と、前記被移送基板の面における第2基準位置が合うように位置合わせするステップと、を有し、
前記保持基板は、一の方向から見て、複数の第1区画と、複数の第2区画と、に区画され、
前記第1区画は、前記一の方向から見て複数の前記第2区画同士の間隙の一部に備えられており、前記第2区画より光の透過率が高く、前記一の方向から見て、光が透過する、前記第1アライメントマークを形成する表示装置の製造方法。 - 前記第1区画は、前記第2区画に囲まれる請求項1に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1区画は、前記第2区画を囲む請求項1または2に記載の表示装置の製造方法。
- 複数の前記第2区画は、前記一の方向から見て格子状に配置されており、
複数の前記第1区画は、格子状に配置される複数の前記第2区画同士の間隙により形成される格子線の一部に備えられる請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。 - 前記一の方向から見て、前記第1区画は第1面を有し、前記第2区画は第2面を有しており、
前記第2面は、前記第1面より高低差が大きい起伏を備える請求項1から4のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。 - 複数の前記第1区画および複数の前記第2区画は、前記保持基板の第1領域に備えられており、
前記保持基板の前記第1基準位置は、前記第1領域内に取得される請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。 - 前記被移送基板は、前記保持基板の前記第1領域と対応する被移送領域と、前記被移送領域の外に複数の第2アライメントマークとを備え、
前記第2基準位置は、複数の前記第2アライメントマークに基づいて取得される請求項6に記載の表示装置の製造方法。 - 一の方向から見て、複数の第1区画と、複数の第2区画と、に区画され、
前記第2区画は、前記一の方向から見て所定の間隔で配置され、
前記第1区画は、前記一の方向から見て複数の前記第2区画同士の間隙の一部に備えられ、
前記第1区画は、前記第2区画より光の透過率が高く、一の方向から見て、光が透過する、第1アライメントマークを形成する保持基板。
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