韓国IBS研究陣が自由自在に折りたためるQLEDディスプレイを開発

韓国の研究陣が既存の平面ディスプレイでは実現できない情報も実現できる3次元ディスプレイの源泉技術を開発した。折り紙のように自由自在に折りたたむことができる3次元量子ドット発光ダイオード(QLED)技術だ。

基礎科学研究院(IBS)はナノ粒子研究団のキム·テヒョン副研究団長(ソウル大化学生物工学部教授)とヒョン·テクファン団長(ソウル大化学生物工学部碩座教授)共同研究チームが3次元QLEDの開発に成功し、国際学術誌「ネイチャーエレクトロニクス」9月24日付けで発表したと27日明らかにした。

量子ドット(クォンタムドット)を発光物質として活用するQLEDは、従来の液晶ディスプレイ(LCD)とは違って、バックライトなどが必要なく、薄いディスプレイの製作が可能だ。IBSナノ粒子研究団も2015年に髪の毛の厚みの約30分の1にすぎない3マイクロメートル(㎛、100万分の1メートル)の厚みの超薄型QLEDを開発した。

今回の研究では折り紙のように、超薄型QLEDを好きな形に自由自在に畳むことのできる3次元QLEDを開発した。

研究チームは二酸化炭素レーザーを利用してQLED表面に蒸着したエポキシ薄膜を部分的にエッチングする「選択的レーザー・エッチング工程」を新たに開発した。エッチングは化学反応を利用して必要な部分だけを残して残りの物質を除去する表面加工法だ。

エッチング部分は周辺より相対的に薄いため、外部で力を加えれば変形しやすい。折り紙でいえば、「折り目」を作ることになる。この時、QLEDとエポキシ薄膜の間には、銀とアルミニウム合金で構成された薄いエッチング防止層があり、レーザーによるQLED内部の損傷を効果的に防ぐ。

自由自在に折りたためるOLED技術で作った多様な構造のディスプレイ(韓国IBS提供)

研究チームはこのような工程を通じ、フォルダブルQLEDの曲率半径を精密に調整するのに成功した。曲率半径は基板の曲がった程度を示す数値で、基板の曲がった曲線をなす円の半径を意味する。研究チームは、約50㎛未満の非常に小さな曲率半径を持つフォルダブルQLEDの製作に成功した。このように作られたQLEDは、500回以上繰り返して折りたたんでも、角の部分を含めた全ての発光面が安定的に駆動している。

研究チームは今回開発したフォルダブルQLEDで、蝶や飛行機など複雑な3次元模様を持つQLEDを製作した。今回の研究で製作された64個のピクセルで構成されたピラミッド型3次元フォルダブルQLEDは、2次元と3次元構造間の変形が自由であるため、ユーザーが望む形で自由自在に折りたためるディスプレイの可能性を提示した。

キム·デヒョン副研究団長は「合金で構成されたエッチング防止層を活用したレーザー工程開発のおかげで紙のように自由自在に折りたためる3次元フォルダブルQLEDを製作することができた」とし「今回の研究で製作された64個のピクセルからなるディスプレイを超えて今後はもっと複雑なQLEDディスプレイを製作することができる」と述べた。東亜サイエンスが報じた。

参考記事:LCDパネルの価格下落続く…TV・ディスプレイ業界、出口戦略模索
参考記事:韓国IBS「ナノ粒子3次元構造の分析成功」
参考記事:サムスンNeoQLED、イギリスで「Reducing CO2認定」取得

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