JP7321652B2

JP7321652B2 - ディスプレイパネルの製造方法

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Publication number: JP7321652B2
Application number: JP2019239413A
Authority: JP
Inventors: 一馬関家
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Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2023-08-07
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Description

本発明は、複数のＬＥＤモジュールチップを備えるディスプレイパネルに関する。

光デバイスの一つであるＬＥＤ（Light Emitting Diode）は、ディスプレイ、照明、自動車、医療等、様々な分野で広く利用されている。近年では、ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤと称されるサイズの小さいＬＥＤチップの製造技術が発展し、ＬＥＤチップが画素に搭載されたディスプレイ（ＬＥＤディスプレイ）等の開発も進められている。

例えばＬＥＤは、サファイアやＳｉＣでなる基板上にｐｎ接合を構成するｎ型半導体膜及びｐ型半導体膜をエピタキシャル成長させることによって形成される。基板上にＬＥＤを構成する各種の薄膜を形成した後、基板を格子状に分割することにより、それぞれＬＥＤを備える複数のＬＥＤチップが製造される。

基板の分割は、例えばレーザー加工によって行われる。特許文献１には、レーザービームの照射によって基板に複数の溝を格子状に形成し、この溝を分割のきっかけ（分割起点）として基板を分割する手法が開示されている。そして、製造されたＬＥＤチップは、所定の実装基板（ディスプレイ用の基板等）に実装され、発光デバイスとして用いられる。

ＬＥＤチップを実装基板に実装する手法の一つとして、レーザービームを用いた転写技術が知られている。特許文献２には、複数のチップが接着剤層を介して固定された基板（供給基板）にレーザービームを照射し、チップと接着剤層との界面でアブレーションを生じさせることにより、チップを移設先の実装基板に転写させる手法が開示されている。

特開平１０－３０５４２０号公報特開２００２－３１４０５３号公報

ＬＥＤディスプレイの製造工程においては、まず、複数のＬＥＤチップ（赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ）が、ＬＥＤの発光を制御する制御回路とともにパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップが形成される。そして、複数のＬＥＤモジュールチップをディスプレイ用の基板に所定の間隔で実装することにより、各画素にＬＥＤモジュールチップが搭載されたディスプレイパネルが製造される。

ＬＥＤモジュールの製造には、例えば、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された領域にそれぞれ制御回路が形成された基板（支持基板）が用いられる。各制御回路にそれぞれ複数のＬＥＤチップが接続されるように、ＬＥＤチップを支持基板に実装した後、支持基板を分割予定ラインに沿って分割することにより、複数のＬＥＤチップと制御回路とがパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップが得られる。

上記の支持基板の分割には、環状の切削ブレードで被加工物を切削する切削装置等が用いられる。しかしながら、切削ブレードで支持基板を切削すると大量の切り屑（加工屑）が発生し、ＬＥＤモジュールチップに加工屑が付着しやすい。また、この加工屑はＬＥＤモジュールチップに強固に固着し、洗浄処理を施しても完全には除去できない場合も多い。

ＬＥＤモジュールチップに加工屑が付着すると、ＬＥＤモジュールチップからの光の放出が加工屑によって妨げられる。そのため、加工屑が残存した状態のＬＥＤモジュールチップがディスプレイパネルの画素に搭載されると、画素での発光が適切に行われず、ディスプレイパネルの品質が低下する恐れがある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ディスプレイパネルの品質低下を抑制することが可能なディスプレイパネルの製造方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、ディスプレイパネルの製造方法であって、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、該支持基板の表面側に仕上げ厚さを超える深さの加工溝を該分割予定ラインに沿って形成する分割予定ライン加工ステップと、該分割予定ライン加工ステップの実施後、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持した状態で該支持基板の裏面側を研削して、該支持基板の厚さが該仕上げ厚さになるまで該支持基板を薄化し、該支持基板を該分割予定ラインに沿って複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えるディスプレイパネルの製造方法が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、ディスプレイパネルの製造方法であって、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、該支持基板の内部に分割起点となる改質層を該分割予定ラインに沿って形成する分割予定ライン加工ステップと、該分割予定ライン加工ステップの実施後、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持した状態で該支持基板の裏面側を研削して該支持基板を薄化し、該支持基板を該分割予定ラインに沿って複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えるディスプレイパネルの製造方法が提供される。

なお、好ましくは、該分割予定ライン加工ステップでは、該支持基板の表面側に切削ブレードを切り込ませ、又は、該支持基板に対し吸収性を有するレーザービームを該支持基板の表面側から照射することにより、該加工溝を形成する。また、好ましくは、該分割予定ライン加工ステップでは、該支持基板に対して透過性を有するレーザービームを該支持基板の裏面側から照射することにより、該改質層を形成する。また、好ましくは、該ＬＥＤチップ搭載ステップでは、該支持基板の該領域にそれぞれ、赤色の光を発する該ＬＥＤチップと、青色の光を発する該ＬＥＤチップと、緑色の光を発する該ＬＥＤチップとを搭載する。

本発明の一態様に係るディスプレイパネルの製造方法では、支持基板に加工溝又は改質層を形成した後に、支持基板の表面側にＬＥＤチップを搭載し、支持基板の裏面側を研削して支持基板を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する。これにより、支持基板の表面側に搭載されたＬＥＤチップへの加工屑の付着が防止され、ＬＥＤモジュールチップからの光の放出が加工屑によって妨げられなくなる。その結果、ＬＥＤモジュールチップを備えるディスプレイパネルの品質低下が抑制される。

支持基板を示す斜視図である。図２（Ａ）は切削ブレードによって支持基板に加工溝が形成される様子を示す一部断面正面図であり、図２（Ｂ）はレーザービームの照射によって支持基板に加工溝が形成される様子を示す一部断面正面図である。図３（Ａ）は支持基板にＬＥＤチップが搭載される様子を示す一部断面正面図であり、図３（Ｂ）は支持基板に搭載された複数のＬＥＤチップを示す斜視図である。保護部材が形成された支持基板を示す断面図である。支持基板が研削される様子を示す一部断面正面図である。図６（Ａ）は支持基板の裏面側にテープが貼付される様子を示す一部断面正面図であり、図６（Ｂ）は支持基板から保護部材が除去される様子を示す一部断面正面図である。図７（Ａ）はディスプレイパネルを示す斜視図であり、図７（Ｂ）はディスプレイパネルを示す断面図である。支持基板１１に改質層が形成される様子を示す一部断面正面図である。

以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。本実施形態では、複数のＬＥＤチップが搭載された支持基板を分割してＬＥＤモジュールチップを形成した後、ＬＥＤモジュールチップをディスプレイ基板に配置することにより、ディスプレイパネルを製造する。

本実施形態に係るディスプレイパネルの製造方法では、まず、ＬＥＤチップが搭載される支持基板を準備する（支持基板準備ステップ）。図１は、支持基板（回路基板）１１を示す斜視図である。

例えば支持基板１１は、シリコン等でなる円盤状のウェーハであり、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。支持基板１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３よって複数の矩形状の領域に区画されており、この複数の領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、後述のＬＥＤチップ１７（図３（Ａ）等参照）を制御する制御回路（駆動回路）１５が形成されている。

制御回路１５は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）回路によって構成され、トランジスタ、容量素子等の各種の素子と、電極及び配線とを含む。この制御回路１５には、後の工程でＬＥＤチップ１７が接続され、制御回路１５はＬＥＤチップ１７の発光を制御する。

なお、支持基板１１の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、支持基板１１に形成される制御回路１５の回路構成、構造、数量、形状、大きさ、配置等にも制限はなく、制御回路１５に接続されるＬＥＤチップ１７の構成、特性、数量等に応じて適宜設定される。

次に、支持基板１１の表面側に加工溝を分割予定ライン１３に沿って形成する（分割予定ライン加工ステップ）。図２（Ａ）は、切削ブレード１０によって支持基板１１に加工溝１１ｃが形成される様子を示す一部断面正面図である。

分割予定ライン加工ステップでは、例えば切削装置２を用いて支持基板１１を切削する。切削装置２は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４と、チャックテーブル４によって保持された支持基板１１を切削する切削ユニット６とを備える。

チャックテーブル４の上面は、支持基板１１を保持する保持面４ａを構成する。例えば保持面４ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。ただし、保持面４ａの形状に制限はなく、支持基板１１の形状に応じて適宜設定される。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル４には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル４を加工送り方向（第１水平方向、図２（Ａ）における前後方向）に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル４を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル４の上方には、切削ユニット６が配置されている。切削ユニット６は、保持面４ａと概ね平行で、且つ、加工送り方向と概ね垂直な割り出し送り方向（第２水平方向、図２（Ａ）における左右方向）に沿って配置された円筒状のスピンドル（回転軸）８を備える。スピンドル８の先端部（一端側）には、支持基板１１を切削する環状の切削ブレード１０が装着される。また、スピンドル８の基端部（他端側）には、スピンドル８を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

例えば切削ブレード１０は、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成されたハブタイプの切削ブレードである。ハブタイプの切削ブレードの切刃は、ダイヤモンド等でなる砥粒がニッケルめっき等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。

ただし、切削ブレード１０の砥粒及び結合材の材質に制限はなく、加工対象となる支持基板１１の材質や加工条件等に応じて適宜選択される。また、切削ブレード１０は、砥粒が金属、セラミックス、樹脂等でなる結合材によって固定された環状の切刃からなるワッシャータイプの切削ブレードであってもよい。

また、切削ユニット６には、切削ユニット６を移動させる移動機構（不図示）が接続されている。この移動機構は、切削ユニット６を割り出し送り方向及び鉛直方向に沿って移動させる。この移動機構によって、切削ブレード１０の割り出し送り方向における位置と、切削ブレード１０の高さ（支持基板１１への切り込み深さ）とが調整される。

分割予定ライン加工ステップでは、まず、支持基板１１をチャックテーブル４によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側（制御回路１５側）が上方に露出し、裏面１１ｂ側が保持面４ａと対向するように、チャックテーブル４上に配置される。この状態で、保持面４ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１がチャックテーブル４によって吸引保持される。なお、支持基板１１の裏面１１ｂ側には、支持基板１１を保護する保護テープ等が貼付されていてもよい。

次に、一の分割予定ライン１３の長さ方向と加工送り方向とが概ね平行になるように、チャックテーブル４を回転させる。また、切削ブレード１０の下端が支持基板１１の表面１１ａよりも下方で、且つ、支持基板１１の裏面１１ｂよりも上方に配置されるように、切削ユニット６の高さを調整する。さらに、切削ブレード１０が一の分割予定ライン１３の延長線上に配置されるように、切削ユニット６の割り出し送り方向における位置を調整する。

そして、スピンドル８を回転駆動源によって回転させる。その結果、回転駆動源からスピンドル８を介して伝達される動力により、スピンドル８の先端部に装着された切削ブレード１０が回転する。この状態で、チャックテーブル４を加工送り方向に沿って移動させると、切削ブレード１０が分割予定ライン１３に沿って支持基板１１の表面１１ａ側に切り込み、支持基板１１には線状の加工溝１１ｃが分割予定ライン１３に沿って形成される。

なお、分割予定ライン加工ステップでは、後述の分割ステップ（図５参照）において研削されて薄化された後の支持基板１１の厚さ（仕上げ厚さ）を超える深さの加工溝１１ｃが形成されるように、切削ユニット６の高さが調整される。具体的には、支持基板１１の表面１１ａと切削ブレード１０の下端との高さの差（切削ブレード１０の切り込み深さ）が仕上げ厚さを超えるように切削ユニット６が配置された状態で、支持基板１１が切削される。

その後、同様の手順を繰り返し、他の分割予定ライン１３に沿って仕上げ厚さを超える深さの加工溝１１ｃを形成する。これにより、支持基板１１の表面１１ａ側には、各制御回路１５（図１参照）を区画する複数の加工溝１１ｃが格子状に形成される。

なお、加工溝１１ｃの形成方法は切削ブレード１０による切削加工に限られない。例えば、支持基板１１の表面１１ａ側からレーザービームを照射することによって加工溝１１ｃを形成することもできる。図２（Ｂ）は、レーザービームの照射によって支持基板１１に加工溝１１ｃが形成される様子を示す一部断面正面図である。

支持基板１１のレーザー加工には、例えばレーザー加工装置２０が用いられる。レーザー加工装置２０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）２２と、チャックテーブル２２によって保持された支持基板１１に向かってレーザービーム２６を照射するレーザー照射ユニット２４とを備える。

チャックテーブル２２の上面は、支持基板１１を保持する保持面２２ａを構成する。例えば保持面２２ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。ただし、保持面２２ａの形状に制限はなく、支持基板１１の形状に応じて適宜設定される。保持面２２ａは、チャックテーブル２２の内部に形成された流路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル２２には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル２２を、互いに垂直な加工送り方向（第１水平方向、図２（Ｂ）における左右方向）及び割り出し送り方向（第２水平方向、図２（Ｂ）における前後方向）に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル２２を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル２２の上方には、レーザー照射ユニット２４が配置されている。レーザー照射ユニット２４は、チャックテーブル２２によって保持された支持基板１１に向かって、支持基板１１を加工するためのレーザービーム２６を照射する。具体的には、レーザー照射ユニット２４は、所定の波長のレーザービームをパルス発振するＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザー等のレーザー発振器と、レーザー発振器から発振されたレーザービームを所定の位置で集光させる集光器とを備える。

レーザービーム２６の波長は、レーザービーム２６の少なくとも一部が支持基板１１に吸収される（レーザービーム２６が支持基板１１に対して吸収性を有する）ように設定される。また、レーザービーム２６の他の照射条件（パワー、スポット径、繰り返し周波数等）は、レーザービーム２６が支持基板１１に照射された際に支持基板１１にアブレーション加工が施されるように設定される。

まず、支持基板１１をチャックテーブル２２によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側が上方に露出し、裏面１１ｂ側が保持面２２ａと対向するように、チャックテーブル２２上に配置される。この状態で、保持面２２ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１がチャックテーブル２２によって吸引保持される。

次に、一の分割予定ライン１３の長さ方向と加工送り方向とが概ね平行になるように、チャックテーブル２２を回転させる。また、レーザービーム２６が支持基板１１の表面１１ａ側で集光されるように、レーザービーム２６の集光点の高さを調整する。さらに、レーザービーム２６の集光点が一の分割予定ライン１３の延長線上に位置づけられるように、チャックテーブル２２の割り出し送り方向における位置を調整する。

そして、図２（Ｂ）に示すように、レーザー照射ユニット２４からレーザービーム２６を照射しながら、チャックテーブル２２を加工送り方向に沿って移動させる。これにより、レーザービーム２６が支持基板１１の表面１１ａ側から一の分割予定ライン１３に沿って照射され、支持基板１１の表面１１ａ側にアブレーション加工が施される。その結果、一の分割予定ライン１３に沿って加工溝１１ｃが形成される。

レーザービーム２６の照射条件は、加工溝１１ｃの深さが仕上げ厚さを超えるように適宜調整される。なお、レーザービーム２６を一度走査することによって仕上げ厚さを超える深さの加工溝１１ｃを形成することが困難な場合には、一の分割予定ライン１３に沿ってレーザービーム２６を複数回走査してもよい。

上記の分割予定ライン加工ステップの後、必要に応じて、支持基板１１を洗浄する工程が実施される。これにより、支持基板１１を切削ブレード１０で切削することによって生じた屑（切削屑）や、支持基板１１にレーザービーム２６を照射することによって生じたデブリ等の加工屑が除去される。支持基板１１の洗浄は、例えば純水等の洗浄液で支持基板１１に付着した加工屑を洗い流すことによって行われる。

なお、レーザービーム２６の照射によって支持基板１１に加工溝１１ｃを形成する場合には、支持基板１１にレーザービーム２６を照射する前に、支持基板１１の表面１１ａ側に保護膜を形成してもよい。支持基板１１の表面１１ａ側に保護膜を形成し、この保護膜を介して支持基板１１にレーザービーム２６を照射すると、レーザービーム２６の照射によって発生した加工屑（デブリ）が支持基板１１の表面１１ａ側に付着することを防止できる。この保護膜は、加工溝１１ｃの形成が完了した後に除去される。

保護膜としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）等の水溶性の樹脂を用いることができる。保護膜が水溶性の樹脂でなる場合、支持基板１１の表面１１ａ側に純水等を供給することにより、保護膜を容易に除去できる。

次に、支持基板１１の分割予定ライン１３によって区画された複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを搭載する（ＬＥＤチップ搭載ステップ）。図３（Ａ）は、支持基板１１にＬＥＤチップ１７が搭載される様子を示す一部断面正面図である。

ＬＥＤチップ搭載ステップでは、まず、支持基板１１がチャックテーブル（保持テーブル）３０の上面（保持面３０ａ）で保持される。そして、複数のＬＥＤチップ１７がそれぞれ、分割予定ライン１３（加工溝１１ｃ）によって区画された領域の表面１１ａ側に搭載される。なお、分割予定ライン１３によって区画された領域には制御回路１５（図１参照）が形成されており、制御回路１５は表面で露出する接続電極を備えている。そして、ＬＥＤチップ１７は制御回路１５の接続電極と接続されるように搭載される。

図３（Ｂ）は、支持基板１１に搭載された複数のＬＥＤチップ１７を示す斜視図である。例えば、一の制御回路１５には３種類のＬＥＤチップ１７が接続される。図３（Ｂ）では、赤色の光を発するＬＥＤチップ１７（赤色ＬＥＤチップ１７Ｒ）、緑色の光を発するＬＥＤチップ１７（緑色ＬＥＤチップ１７Ｇ）、青色の光を発する２つのＬＥＤチップ１７（青色ＬＥＤチップ１７Ｂ）が、同一の制御回路１５に接続されている。そして、制御回路１５は、赤色ＬＥＤチップ１７Ｒ、緑色ＬＥＤチップ１７Ｇ、青色ＬＥＤチップ１７Ｂのそれぞれの発光を制御する。

なお、ＬＥＤチップ１７の製造方法に制限はない。例えば、ＬＥＤチップ１７の製造には、サファイア、ＳｉＣ等でなる基板が用いられる。この基板上に、ＬＥＤを構成する各種の層（バッファ層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層等）が順次エピタキシャル成長によって形成される。そして、この積層体（エピタキシャル層）に電極を接続することにより、ＬＥＤが形成される。その後、基板を分割して個片化することにより、それぞれＬＥＤを備える複数のＬＥＤチップ１７が得られる。

ＬＥＤチップ１７の支持基板１１への搭載方法にも制限はない。例えば、ＬＥＤチップ１７を１つずつ、又は複数のＬＥＤチップ１７を同時に、コレット等によってピックアップして搬送し、ダイボンディングによって制御回路１５の接続電極に接続させる。また、複数のＬＥＤが形成された基板に向かってレーザービームを照射し、基板とＬＥＤとの界面（例えばバッファ層）においてアブレーションを生じさせることにより、ＬＥＤを支持基板１１に転写してもよい（レーザーリフトオフ）。このとき、支持基板１１に転写、搭載される個々のＬＥＤが、ＬＥＤチップ１７に相当する。

上記のＬＥＤチップ搭載ステップは、分割予定ライン加工ステップ（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）の後に実施される。これにより、加工溝１１ｃを形成する際に生じる加工屑がＬＥＤチップ１７に付着することを回避し、ＬＥＤチップ１７からの光の放出が加工屑によって妨げられることを防止できる。

次に、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側）を保護部材で覆う（保護部材被覆ステップ）。図４は、保護部材（保護膜）１９が形成された支持基板１１を示す断面図である。

保護部材被覆ステップでは、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側）に、複数のＬＥＤチップ１７を被覆する保護部材１９を形成する。例えば、保護部材１９として樹脂でなる封止材が、支持基板１１の表面１１ａ側の全体を覆うように形成される。保護部材１９によってＬＥＤチップ１７が保護され、後述の分割ステップにおいてＬＥＤチップ１７の損傷等が防止される。

次に、支持基板１１を研削して、支持基板１１を複数のＬＥＤモジュールチップに分割する（分割ステップ）。図５は、支持基板１１が研削される様子を示す一部断面正面図である。

分割ステップでは、例えば研削装置４０を用いて支持基板１１を研削する。研削装置４０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４２と、チャックテーブル４２によって保持された支持基板１１を研削する研削ユニット４４を備える。

チャックテーブル４２の上面は、支持基板１１を保持する保持面４２ａを構成する。保持面４２ａは、支持基板１１の表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側、保護部材１９側）の全体を保持可能な大きさ及び形状に形成される。例えば、保持面４２ａは支持基板１１よりも直径が大きい円形に形成される。保持面４２ａは、チャックテーブル４２の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル４２には、移動機構（不図示）及び回転機構（不図示）が接続されている。移動機構は、チャックテーブル４２を水平方向に沿って移動させる。また、回転機構は、チャックテーブル４２を鉛直方向（上下方向）と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

チャックテーブル４２の上方には、研削ユニット４４が配置されている。研削ユニット４４は、鉛直方向に沿って配置された円筒状のスピンドル（回転軸）４６を備える。スピンドル４６の先端部（下端側）には、支持基板１１を研削するための研削ホイール５０が装着される円盤状のマウント４８が固定されている。また、スピンドル４６の基端部（上端側）には、スピンドル４６を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。

マウント４８の下面側には、研削ホイール５０が装着される。研削ホイール５０は、ステンレス、アルミニウム等の金属でなりマウント４８と概ね同径に形成された環状の基台５２を備える。基台５２の下面側には、複数の直方体状の研削砥石５４が、基台５２の外周に沿って概ね等間隔に固定されている。

研削ホイール５０は、回転駆動源からスピンドル４６及びマウント４８を介して伝達される動力により、鉛直方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。また、研削ユニット４４には移動機構（不図示）が接続されており、この移動機構は研削ユニット４４を鉛直方向に沿って昇降させる。さらに、研削ユニット４４の近傍には、チャックテーブル４２によって保持された支持基板１１と複数の研削砥石５４とに純水等の研削液５８を供給するノズル５６が設けられている。

分割ステップでは、まず、支持基板１１をチャックテーブル４２によって保持する。具体的には、支持基板１１は、表面１１ａ側（ＬＥＤチップ１７側、保護部材１９側）が保持面４２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル４２上に配置される。この状態で、保持面４２ａに吸引源の負圧を作用させると、支持基板１１の表面１１ａ側がチャックテーブル４２によって吸引保持される。

次に、支持基板１１を保持したチャックテーブル４２を研削ユニット４４の下方に移動させる。そして、チャックテーブル４２と研削ホイール５０とをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させながら、研削ホイール５０をチャックテーブル４２に向かって下降させる。このときの研削ホイール５０の下降速度は、複数の研削砥石５４が適切な力で支持基板１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。

回転する複数の研削砥石５４が支持基板１１の裏面１１ｂ側に接触すると、支持基板１１の裏面１１ｂ側が削り取られる。これにより、支持基板１１が研削されて薄化される。なお、支持基板１１の研削中にはノズル５６から研削液５８が供給され、支持基板１１及び複数の研削砥石５４が冷却されるとともに、支持基板１１の研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。

支持基板１１が所定の厚さ（仕上げ厚さ）になるまで薄化されると、支持基板１１の表面１１ａ側に形成されている加工溝１１ｃが、裏面１１ｂで露出する。その結果、支持基板１１が分割予定ライン１３（加工溝１１ｃ）に沿って分割され、複数のＬＥＤチップ１７と制御回路１５とがパッケージ化されたＬＥＤモジュールチップ２１（図６（Ａ）参照）が得られる。

なお、分割ステップでは、支持基板１１の裏面１１ｂ側を研削することによって支持基板１１を分割する。そのため、ＬＥＤチップ１７が形成されている支持基板１１の表面１１ａ側は加工されず、ＬＥＤチップ１７に加工屑が付着しにくい。これにより、ＬＥＤチップ１７からの光の放出が加工屑によって妨げられることを防止できる。

次に、支持基板１１の裏面１１ｂ側にテープを貼付した後、支持基板１１から保護部材１９を除去してＬＥＤチップ１７を露出させる。図６（Ａ）は、支持基板１１の裏面１１ｂ側にテープ２３が貼付される様子を示す一部断面正面図である。ここでは一例として、支持基板１１がテープ２３を介して環状のフレーム２５によって支持される場合について説明する。

まず、チャックテーブル（保持テーブル）６０の上面（保持面６０ａ）上に、金属等でなる環状のフレーム２５を配置する。フレーム２５の中央部には、フレーム２５を厚さ方向に貫通する開口２５ａが設けられている。この開口２５ａは、内側に支持基板１１を配置可能な形状及び大きさに形成される。例えば開口２５ａは、支持基板１１よりも直径の大きい円形に形成される。

また、チャックテーブル６０の保持面６０ａ上に支持基板１１（複数のＬＥＤモジュールチップ２１）を配置する。このとき支持基板１１は、表面１１ａ側が保持面６０ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、フレーム２５の開口２５ａの内側に配置される。

そして、チャックテーブル６０によって保持された支持基板１１及びフレーム２５上に、テープ２３を配置する。例えばテープ２３は、フィルム状の基材と、基材上に形成された粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。

テープ２３の形状及び大きさは、テープ２３がフレーム２５の開口２５ａの全体を覆うことが可能となるように設定される。例えば、開口２５ａよりも直径の大きい円形のテープ２３が用いられる。そして、テープ２３は、支持基板１１及びフレーム２５と重なるように配置される。

また、チャックテーブル６０の上方には、テープ２３を支持基板１１及びフレーム２５に貼付するためのローラー６２が配置される。例えばローラー６２は、金属や樹脂等でなる円柱状の部材であり、高さ方向が保持面６０ａと概ね平行になるように配置される。

テープ２３は、粘着層側が支持基板１１の裏面１１ｂ側に対向するように配置される。この状態で、ローラー６２をテープ２３の基材側に接触させ、ローラー６２でテープ２３を支持基板１１及びフレーム２５に向かって押圧しながら、ローラー６２をテープ２３上で転がす。これにより、テープ２３が支持基板１１の裏面１１ｂ及びフレーム２５に密着し、支持基板１１がテープ２３を介してフレーム２５によって支持されたフレームユニットが構成される。

次に、支持基板１１の上下を反転させ、支持基板１１の裏面１１ｂ側（テープ２３側）をチャックテーブル６０の保持面６０ａで保持する。そして、支持基板１１から保護部材１９を除去する。図６（Ｂ）は、支持基板１１から保護部材１９が除去される様子を示す一部断面正面図である。

例えば、保護部材１９の端部を把持具（不図示）で把持し、保護部材１９を支持基板１１から離れる方向に移動させる。これにより、保護部材１９が支持基板１１から剥離される。保護部材１９が除去されると、ＬＥＤモジュールチップ２１のＬＥＤチップ１７側が露出する。

次に、ディスプレイ基板にＬＥＤモジュールチップ２１を配置する（モジュールチップ配置ステップ）。図７（Ａ）はディスプレイパネル２７を示す斜視図であり、図７（Ｂ）はディスプレイパネル２７を示す断面図である。

ディスプレイパネル２７は、ガラス等でなるディスプレイ基板２９を備える。ディスプレイ基板２９の表面２９ａ側には、互いに交差するように格子状に配列された複数の配線３１が形成されている。配線３１によって区画された領域が、ディスプレイパネル２７の画素３３に相当する。

テープ２３を介してフレーム２５によって支持された支持基板１１（図６（Ｂ）参照）は、例えばＬＥＤモジュールチップ２１をピックアップして搬送する搬送装置に載置される。この搬送装置は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、フレーム２５を固定する複数のクランプとを備える。そして、支持基板１１がテープ２３を介してチャックテーブルによって保持されるとともに、フレーム２５が複数のクランプによって固定される。

また、搬送装置は、ＬＥＤモジュールチップ２１を吸引保持してピックアップするコレット等によって構成される搬送部を備える。搬送部で所定のＬＥＤモジュールチップ２１を吸引しつつ、搬送部をテープ２３から離れる方向に移動させると、ＬＥＤモジュールチップ２１がテープ２３から剥離される。そして、ピックアップされたＬＥＤモジュールチップ２１は、搬送部によって搬送されてディスプレイパネル２７の画素３３に実装される。

具体的には、複数のＬＥＤモジュールチップ２１はそれぞれ、制御回路１５（図３（Ｂ）等参照）がディスプレイ基板２９上の配線３１に接続されるように、画素３３に配置される。なお、制御回路１５と配線３１との接続方法に制限はい。例えば、ＬＥＤモジュールチップ２１はフリップチップによってディスプレイ基板２９に実装される。

なお、制御回路１５に接続された接続電極を予めＬＥＤモジュールチップ２１の裏面側で露出させておくと、制御回路１５と配線３１との接続が容易になる。例えば、支持基板１１の内部に制御回路１５と接続された接続電極を予め形成しておき、前述の分割ステップの後、支持基板１１の裏面１１ｂ側にエッチング処理等を施すことによって、接続電極をＬＥＤモジュールチップ２１の裏面側で露出させることができる。

上記のモジュールチップ配置ステップを実施すると、画素３３にＬＥＤモジュールチップ２１が実装されたディスプレイパネル２７が得られる。そして、配線３１を介して制御回路１５に制御信号が入力されると、ＬＥＤチップ１７の発光が制御回路１５によって制御される。これにより、各画素３３から任意の色の光を放出させることが可能となり、ディスプレイパネル２７に所定の画像が表示される。

以上の通り、本実施形態に係るディスプレイパネルの製造方法では、支持基板１１に加工溝１１ｃを形成した後に、支持基板１１の表面１１ａ側にＬＥＤチップ１７を搭載し、支持基板１１の裏面１１ｂ側を研削して支持基板１１を複数のＬＥＤモジュールチップ２１に分割する。これにより、支持基板１１の表面１１ａ側に搭載されたＬＥＤチップ１７への加工屑の付着が防止され、ＬＥＤモジュールチップ２１からの光の放出が加工屑によって妨げられなくなる。その結果、ＬＥＤモジュールチップ２１を備えるディスプレイパネルの品質低下が抑制される。

なお、上記の実施形態では、支持基板１１の表面１１ａ側に加工溝１１ｃを形成した後（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）、支持基板１１の裏面１１ｂ側を研削する（図５参照）ことによって支持基板１１を分割する例について説明した。ただし、支持基板１１の分割方法はこれに限定されない。

例えば、支持基板１１の内部に分割のきっかけ（分割起点）となる改質層を形成することによって支持基板１１を分割してもよい。この場合には、分割予定ライン加工ステップにおいて、支持基板１１の内部に分割起点となる改質層を分割予定ライン１３に沿って形成する。図８は、支持基板１１に改質層（変質層）１１ｄが形成される様子を示す一部断面正面図である。

改質層１１ｄの形成には、例えばレーザー加工装置７０が用いられる。レーザー加工装置７０は、支持基板１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）７２と、チャックテーブル７２によって保持された支持基板１１に向かってレーザービーム７６を照射するレーザー照射ユニット７４とを備える。なお、チャックテーブル７２、レーザー照射ユニット７４の構成及び機能は、以下で説明する事項を除き、レーザー加工装置２０（図２（Ｂ）参照）のチャックテーブル２２、レーザー照射ユニット２４と同様である。

分割予定ライン加工ステップでは、まず、支持基板１１をチャックテーブル７２によって保持する。例えば支持基板１１は、表面１１ａ側が保持面２２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように配置される。そして、レーザー照射ユニット７４から支持基板１１の裏面１１ｂ側にレーザービーム７６が照射される。

レーザービーム７６は、支持基板１１の内部（表面１１ａと裏面１１ｂとの間の領域）に集光された状態で、分割予定ライン１３に沿って走査される。ここで、レーザービーム７６の波長は、レーザービーム２６の少なくとも一部が支持基板１１を透過する（レーザービーム７６が支持基板１１に対して透過性を有する）ように設定される。また、レーザービーム７６の照射条件（波長、パワー、スポット径、繰り返し周波数等）は、多光子吸収によって支持基板１１の内部に改質された領域（改質層）が形成されるように設定される。

そして、レーザービーム７６を支持基板１１の裏面１１ｂ側から照射しつつチャックテーブル７２を加工送り方向に移動させると、支持基板１１の内部に改質層１１ｄが分割予定ライン１３に沿って形成される。そして、分割予定ライン加工ステップでは全ての分割予定ライン１３に沿ってレーザービーム７６が照射され、支持基板１１の内部に複数の改質層１１ｄが格子状に形成される。

支持基板１１の改質層１１ｄが形成された領域は、支持基板１１の他の領域よりも脆くなる。そのため、分割予定ライン１３に沿って改質層１１ｄが形成された支持基板１１に外力を付与すると、支持基板１１が分割予定ライン１３に沿って破断して分割される。すなわち、改質層１１ｄは支持基板１１が分割される際の分割起点（分割のきっかけ）として機能する。

支持基板１１に改質層１１ｄが形成された状態で分割ステップ（図５参照）を実施すると、支持基板１１に研削砥石５４が押し付けられた際の圧力により、支持基板１１が改質層１１ｄを分割起点として破断する。これにより、支持基板１１が分割予定ライン１３に沿って複数のＬＥＤモジュールチップ２１に分割される。

なお、改質層１１ｄの状態や支持基板１１の研削加工の条件によっては、支持基板１１を研削しても支持基板１１が分割されないことがある。この場合には、支持基板１１にテープ２３を貼付した後（図６（Ａ）参照）、テープ２３を引っ張って拡張することが好ましい。これにより、テープ２３に貼付された支持基板１１に、支持基板１１の半径方向外側方向に向かって外力が付与され、支持基板１１が改質層１１ｄに沿って分割される。テープ２３の拡張によって支持基板１１を分割する場合には、テープ２３として拡張可能なテープ（エキスパンドテープ）が用いられる。

なお、支持基板１１に形成される改質層１１ｄの段数は、支持基板１１の厚さや材質に応じて適宜設定される。すなわち、支持基板１１には改質層１１ｄが支持基板１１の厚さ方向に複数段形成されてもよい。

また、上記の実施形態では、支持基板１１の研削加工（図５参照）の実施後に、支持基板１１をフレーム２５（図６（Ａ）参照）によって支持する例について説明した。ただし、保護部材被覆ステップ（図４参照）において、保護部材１９としてテープ２３を用い、保護部材１９を支持基板１１とともにフレーム２５に貼付してもよい。この場合、保護部材被覆ステップにおいて支持基板１１がフレーム２５によって支持される。そして、後の分割ステップ（図５参照）では、研削装置４０が備える複数のクランプ（不図示）によってフレーム２５が保持された状態で、支持基板１１の研削が実施される。

また、ＬＥＤモジュールチップ２１をディスプレイパネル２７に実装する際、フレーム２５がなくてもＬＥＤモジュールチップ２１をピックアップすることが可能である場合には、フレーム２５を省略できる。さらに、支持基板１１が複数のＬＥＤモジュールチップ２１に分割された後、そのままＬＥＤモジュールチップ２１を保護部材１９から剥離してピックアップする場合には、テープ２３を貼付する工程（図６（Ａ）参照）を省略できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１支持基板（回路基板）
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１１ｃ加工溝
１１ｄ改質層（変質層）
１３分割予定ライン（ストリート）
１５制御回路（駆動回路）
１７ＬＥＤチップ
１７Ｒ赤色ＬＥＤチップ
１７Ｇ緑色ＬＥＤチップ
１７Ｂ青色ＬＥＤチップ
１９保護部材（保護膜）
２１ＬＥＤモジュールチップ
２３テープ
２５フレーム
２５ａ開口
２７ディスプレイパネル
２９ディスプレイ基板
２９ａ表面
３１配線
３３画素
２切削装置
４チャックテーブル（保持テーブル）
４ａ保持面
６切削ユニット
８スピンドル（回転軸）
１０切削ブレード
２０レーザー加工装置
２２チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ保持面
２４レーザー照射ユニット
２６レーザービーム
３０チャックテーブル（保持テーブル）
３０ａ保持面
４０研削装置
４２チャックテーブル（保持テーブル）
４２ａ保持面
４４研削ユニット
４６スピンドル（回転軸）
４８マウント
５０研削ホイール
５２基台
５４研削砥石
５６ノズル
５８研削液
６０チャックテーブル（保持テーブル）
６０ａ保持面
６２ローラー
７０レーザー加工装置
７２チャックテーブル（保持テーブル）
７２ａ保持面
７４レーザー照射ユニット
７６レーザービーム

Claims

ディスプレイパネルの製造方法であって、
互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、
該支持基板の表面側に仕上げ厚さを超える深さの加工溝を該分割予定ラインに沿って形成する分割予定ライン加工ステップと、
該分割予定ライン加工ステップの実施後、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、
該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、
該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持した状態で該支持基板の裏面側を研削して、該支持基板の厚さが該仕上げ厚さになるまで該支持基板を薄化し、該支持基板を該分割予定ラインに沿って複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、
複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
ディスプレイパネルの製造方法であって、
互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にそれぞれＬＥＤチップを制御する制御回路を備える支持基板を準備する支持基板準備ステップと、
該支持基板の内部に分割起点となる改質層を該分割予定ラインに沿って形成する分割予定ライン加工ステップと、
該分割予定ライン加工ステップの実施後、該支持基板の該領域にそれぞれ該ＬＥＤチップを搭載するＬＥＤチップ搭載ステップと、
該ＬＥＤチップ搭載ステップの実施後、該支持基板の該ＬＥＤチップ側を保護部材で覆う保護部材被覆ステップと、
該保護部材被覆ステップの実施後、該支持基板の該保護部材側をチャックテーブルで保持した状態で該支持基板の裏面側を研削して該支持基板を薄化し、該支持基板を該分割予定ラインに沿って複数のＬＥＤモジュールチップに分割する分割ステップと、
複数の配線が形成されたディスプレイ基板に該ＬＥＤモジュールチップを、該制御回路が該配線に接続されるように配置するモジュールチップ配置ステップと、を備えることを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
該分割予定ライン加工ステップでは、該支持基板の表面側に切削ブレードを切り込ませ、又は、該支持基板に対し吸収性を有するレーザービームを該支持基板の表面側から照射することにより、該加工溝を形成することを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネルの製造方法。
該分割予定ライン加工ステップでは、該支持基板に対して透過性を有するレーザービームを該支持基板の裏面側から照射することにより、該改質層を形成することを特徴とする請求項２記載のディスプレイパネルの製造方法。
該ＬＥＤチップ搭載ステップでは、該支持基板の該領域にそれぞれ、赤色の光を発する該ＬＥＤチップと、青色の光を発する該ＬＥＤチップと、緑色の光を発する該ＬＥＤチップとを搭載することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のディスプレイパネルの製造方法。