2025年7月29日 JMInsights

 

最近の海外の報道によると、福州大学がスウェーデンのチャルマース工科大学と共同で、Micro LEDの多量転写プロセスにおいて重要な進展を遂げたとのことです。

 

研究チームは、残留ポリマーのない高歩留まりのMicro LEDレーザー多量光転写法を開発することに成功しました。この成果は、AR/VR、ウェアラブル機器、スマートグラスなど先端のディスプレイ用途におけるMicro LEDの商用化スピードを大幅に加速させる可能性があります。

 

研究チームは、レーザー誘導転写（Laser-Induced Transfer）の方式を採用し、ビッグデータによるグループ分析と経験的数学モデルを組み合わせて、チップ転写の精度と歩留まりを大きく向上させました。この手法では、レーザー剥離エネルギーを1200–1500 mJ/cm²の範囲に制御することで、非常に高いチップ保持率を実現しました。また、後続の二次転写工程においては、レーザーエネルギー密度とチップの沈み込み深さが特定の関係を満たし、レーザースポットサイズが30×38μmである場合、転写歩留まりは100%に達しました。

 

研究チームによれば、従来の多量転写技術（静電吸着、マイクロスタンプ、ローラースタンプなど）は大規模応用において多くの制約があります。たとえば、静電転写は電荷の蓄積によりチップを損傷する可能性があり、マイクロスタンプはフォトリソグラフィ精度に制約され、ローラースタンプは必要な位置合わせ精度を達成するのが困難です。今回提案されたレーザー転写技術は、レーザーフォーカスの深さを正確に制御できるだけでなく、チップ表面の損傷や位置ずれを回避し、優れた安定性と柔軟性を備えています。

 

さらに研究では、チップが第二の仮載体に転写される過程で、PDMS（ポリジメチルシロキサン）などのポリマー材料が最終的な位置合わせ精度に影響を与えることがあると判明しました。これに対応して、研究チームはチップの沈み込み深さと最適レーザーエネルギーとの数学的関係を構築し、サファイア基板の反りや接着の不均一による不安定要因を効果的に補正。世界で初めて、ポリマー残留物なし、均一な沈み込みによる高精度な転写を実現しました。

 

さらに重要な点として、この技術はさまざまなサイズ・種類のMicro LEDチップに適用可能で、高い拡張性と互換性を備えています。これは、Micro LEDチップをTFT（薄膜トランジスタ）駆動基板に転写するための確固たる基盤を築くものです。

 

今後、研究チームはこの技術をフルカラーMicro LED、フレキシブルディスプレイ、マイクロプロジェクションなどの分野へと応用拡大していく計画です。

 

注目すべきは、福州大学が国家新型ディスプレイ技術革新センター、Micro LEDディスプレイ革新プラットフォームとして、基礎研究、共通の中核技術とプロセス装置、技術検証および産業実証応用、特許・標準化、学問分野の構築と人材育成において強力な技術力と応用経験を持つことです。

 

現在、福州大学はμLEDディスプレイの発光チップ製造、チップとマイクロICの多量転写、チップと基板の接合といった技術課題において、数々の研究成果を収めています。

 

近年、福州大学は企業や国内外の大学と連携して、Micro LED技術研究を積極的に推進しています。企業連携では、昨年7月に福州大学・閩都（びんと）実験室・福州佳新創輝機電公司が海目星（Hymson）と提携し、新型ディスプレイ分野の重要工程の進化や次世代破壊的技術の開発革新に取り組みました。

 

今年5月には、海目星が福州大学との共同研究により、国内初のウェハーレベルMicro LEDチップ非接触型エレクトロルミネッセンス検査エンジニアリング試作機「FED-NCEL*の開発に成功。赤・緑・青のMicro LEDエピタキシャルウェハー、ウェハーおよび仮載体上のチップに対し、非接触の電致発光検査を実現しました。

 

また大学連携では、福州大学が昨年、福建物構所、温州理工学院、深圳大学など多くの大学と協力し、高効率近赤外量子ドット蛍光体、QLEDデバイス性能向上、新型色変換ディスプレイ性能向上など、多くのMicro LED関連成果を上げ、技術発展を継続的に推進しています。