東大,金属フォイル上にRGBのLEDを作製

東京大学生産技術研究所 藤岡洋教授らの研究グループは,安価な金属フォイル上に低コストでLEDディスプレーの作製を可能とする技術を開発した(ニュースリリース)。

これまで無機半導体を用いた発光ダイオード(LED)は,高価なサファイア等の単結晶基板の上に,生産性の低いMOCVD法で形成されていた。このため,価格が高く,主に細かく切ってパッケージに入れた小さなLED素子として利用されてきた。

また従来,窒化物半導体のLEDでは紫外域から青色,緑色までの光は発光するが,赤色で発光するものの作製は困難とされていた。

これまで研究グループは,生産性の高いスパッタリング法で窒化物半導体のLEDを作製する技術を開発してきた。今回,半導体形成時の温度を下げることにより,安価で自由に曲げることが可能な金属フォイルの基板上に,青,緑,赤の3原色のLEDを作製することに成功した。

金属フォイルは化学的な反応性が高く,この上に結晶質の窒化物半導体を積むことは困難だったが,低い温度でも結晶成長が可能なスパッタリングを用いることで,良質な結晶の窒化物半導体を形成することが可能となった。

この高品質な窒化物半導体を用いて,今回RGBフルカラーのLEDの試作に成功した。この成果により,安価な金属フォイル上に信頼性の高いフルカラーのディスプレーを実現できるようになり,表示部分を曲げることができるディスプレー(フレキシブルディスプレー)が作製可能となる。

また,窒化物半導体のLEDは応答速度が速いため,通信機能を備えたディスプレーなどへの展開も期待される。この他にも,LEDは高価なため点光源としてのみ利用されてきたが,安価なこの技術を用いると柔らかな光源としての面発光照明へ応用される可能性も高まり,単に現在広く使われている液晶 や有機ELを代替する技術としてだけではなく,広い用途への応用が可能となる。

この技術は,次世代ディスプレーと呼ばれるマイクロディスプレーを低コストでフレキシブルフォイル上に実現する技術であり,その出現の社会的インパクトは大きいとしている。

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