2020年度公募 seeds-0211 - 【近畿】 microLED実装の低コスト化
  • エレクトロニクス
  • 自動車・機械
  • 機械
  • 生産・加工
  • #μLED
  • #ディスプレイ
  • #ディスプレイ製造装置
VISIONビジョン

VISION

ビジョン

µmサイズの微細チップを高歩留まりで配列

マイクロ空間での流れを用いて、微細チップを指定の位置に高速かつ正確に配置

マイクロ流路を用いた微細チップ配列技術を配列速度、配列個数、歩留まり、素子ピッチの全てにおいて実用化レベルとなるよう改良を行います。本技術は低消費電力な次世代ディスプレイとして注目されるマイクロLEDディスプレイの製造においてボトルネックになっている”極めて多数の微細チップを正確・高速かつ高歩留まりで配列する手法がない”ことに対する解決方法となります。

微細チップを用いる表示デバイス製造技術の高度化

マイクロLEDディスプレイは、高コントラスト、高速応答、低消費電力、長寿命なディスプレイとして注目され、開発が進んでいます。しかし、ディスプレイの画素数と同じ個数のLEDチップを高速かつ正確に配置することは困難です。そこで、マイクロ流を用いた微細チップ配列技術によって、有機EL程度のコストで有機ELを上回る性能のディスプレイパネル製造技術を確立し、今後マイクロLEDディスプレイ市場における日本企業のプレゼンスを高められればと思っています。

USE CASE

最終用途例

微細チップの正確かつ高速な配列技術を活用したディスプレイや基盤

USE CASE 01マイクロLEDディスプレイ

APPLICATION

APPLICATION

マイクロLEDの高速かつ正確な配列可能なディスプレイ製造技術の確立

マイクロ流を利用した微細チップの配列技術を活用し、正確・高速かつ高歩留まりなマイクロLEDディスプレイパネルの製造技術を実用化します。

USE CASE 02高性能なセンサー等の配列

APPLICATION

APPLICATION

フレキシブル性や透明性を備えたバックプレーン

単結晶シリコンを用いたTFTや、高性能なセンサーなどをプラスチック基板に配列することで、フレキシブル化や透明化が可能になるなど、電子デバイスの高性能化や高付加価値化に貢献できると考えています。

STRENGTHS

強み

微細チップを向きをそろえた上で、指定の位置に高速で正確に配置可能

STRENGTHS 01

従来技術よりも適用範囲が広く高歩留まり

マイクロ流を用いた配列技術は、多数のチップを高速で配置でき、大型ディスプレイにも応用可能で、さらには配列ミスもないため、画素修正工程に係るコストも不要になります。これらの点で従来の機械式アームや直接転写法、表面張力の活用した方法等よりも優れています。

TECHNOLOGY

テクノロジー

最適設計したマイクロ流路に微細チップを分散させた懸濁液を流し込み、微細チップを正確かつ高速に配置

TECHNOLOGY 01

従来の機械式アーム等よりも正確かつ高速な配列法

マイクロ流路による微細チップ配列技術では、微細チップを分散させた液体を最適化設計したマイクロ流路に流し込むことで、微細チップを指定の位置に高速かつ正確に配置することができます。
素子の大きさは数μm~mmスケールまで対応可能です。

PRESENTATION

共同研究仮説

microLEDの低コスト・高歩留まり配列技術

共同研究仮説01

マイクロ流路を用いたLEDディスプレイ製造技術確立

想定している企業

microLEDディスプレイ製造を検討されているメーカーや、従来の機械的なチップマウンターに代わる新規製造装置の開発を目指すメーカーとの共同研究開発を想定しています。

LABORATORY

研究設備

提供できる研究設備

LABORATORY 01

クリーンルーム・マスクアライナー

ウルトラクリーンルーム内でリソグラフィ・成膜・エッチング等の微細加工プロセスが可能

)'>
LABORATORY 02

レーザー顕微鏡

レーザー顕微鏡、倒立顕微鏡、蛍光顕微鏡などを用いて流路内での流れや微細素子の動きを可視化

)'>

EVENT MOVIE

イベント動画

RESEARCHER

研究者

川合健太郎 大阪大学 大学院工学研究科 物理学系専攻 助教
経歴

2010年10月〜 現職
2008年4月〜2010年9月 早稲田大学 理工学術院 助手

特許:特願2019-154604 素子の配列方法および配列装置

研究者からのメッセージ

LED配置の低コスト化でµLEDディスプレイの普及を促進したい

低消費電力・高コントラスト・高速応答・長寿命な次世代ディスプレイとして開発・実用化が進みつつあるµLEDディスプレイは、画素数と同じ個数のLED配置に有効な実装技術がないことが実用化を阻んでいます。開発課題のマイクロ流路による微細素子配列技術は、微細チップの分散液を、最適化設計したマイクロ流路に導入することで微細素子を指定位置へ高速かつ正確に配置できます。このマイクロ流路はゴムスタンプのように配列基板側に密着させることで配列を行い、終了後にはがすことができます。配列速度、配列個数、歩留まり、素子ピッチに対し実用化レベルとなるよう技術改良・最適化を進めており、µLEDディスプレイパネル製造における課題解決に寄与できると考えています。