韓国研究財団「付箋のように剥がし、折り、切れるLED開発」と発表

ディスプレイ 研究開発

韓国研究財団「付箋のように剥がし、折り、切れるLED開発」と発表

 曲げることも、折ることもでき、ハサミで切れるLEDパネルの製造技術が開発された。曲面のある表面や人体、ロボットの関節に付着できるウェアラブルディスプレイ用光源の開発の新たな糸口になると期待されている。

韓国研究財団(理事長ノ・ジョンへ)はホン・ヨンジュン教授(世宗大学校)、ホン・ソクリュン教授(世宗大学校)、Moon Kim教授(テキサス大学ダラス校)の研究チームが「基板から簡単に取り外しでき、自由に形態を変えられる窒化ガリウム(大きいバンドギャップを持つ半導体であり、青色LEDの光源素材)マイクロLED(半導体のp-n接合で構成される発光素子)」を開発したと明らかにした。

 既存の方式では、LEDに柔軟性を持たせるために、微細ブレードやレーザーで薄膜LEDを小さく加工した後、柔軟な基板に配列していた。しかし、この方法ではLEDを取り外すために、化学的エッチングや高エネルギーレーザー照射などで基板との化学的結合を解離するという厄介な工程が必要であった。さらに、小さな応力にも耐えられず、破けてしまい、曲げることも難しかった。このような理由から、柔軟性を要する大面積ウェアラブルデバイスを製造することは困難であった。
 

(画像:韓国研究財団発表文キャプション)

 
 研究チームは、グラフェンでコーティングされたサファイア基板(1cm*1cm)の上に単結晶マイクロLED(10~30μm)数万個を配置し、面光源を製造した。この方法ではグラフェンがLEDと直接結合しないため、基板からLEDを簡単に剥離でき、切断することができる。薄膜LEDの加工ではなく、マイクロLEDを配置させたため、曲げて、折っても、破けない柔軟性を確保することができた。

 さらに、新しく開発されたLEDパネルは接着テープで簡単に剥がすことができ、剥がしたパネルを曲面に貼り付けて作動させることができる。また、しわができるぐらいLEDパネルを曲げても、全面積において青色発光が維持された。説明によると、曲率半径1mmまでなら、1000回以上繰り返して曲げても、電気的特性や発光性能は維持された。さらに、LEDを剥がしたサファイア基板は再使用することもできる。

 韓国科学技術情報通信部と韓国研究財団の「海外優秀研究機関誘致事業」と産業資源通商部・韓国産業技術振興院の「国際共同技術開発事業」の支援で遂行された本研究の成果は、6月4日、米ジャーナルサイエンス・アドバンシス(Science Advances)に掲載された。本研究は「海外優秀研究機関誘致事業」によって設立されたGRI-TPC国際共同研究センターのホン・ヨンジュン教授、ホン・ソクリュン教授の研究チームとテキサス大学ダラス校のMoon Kim教授チームの協力で行われた。
 


 
 
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