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丸文・理研など、高効率LEDで新製法-外部量子効率30%に

日刊工業新聞より。
丸文・理研など、高効率LEDで新製法-外部量子効率30%に

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丸文理化学研究所など6社・団体は、業界最高水準のエネルギー効率を実現する
LEDを製造する技術を共同開発したと発表しています。

LEDのエネルギー効率を上げるには素子が発した光の内部吸収を抑え
できるだけ多くの光を外部に放出することが重要で、
今回販売を開始した『フォトニック結晶プロセスインテグレーションシステム』は
LED 製造過程において、最終的に光を外部に放出するサファイア基板層に
独自のパターンを持つフォトニック結晶層をナノインプリントとドライエッチングにより形成し、
今まで素子内部に戻り熱に変わってしまっていた光を外部に取り出し、
エネルギー効率を大幅に向上させるものとしています。

共同開発にはほかに東芝機械、アルバック、東京応化工業、産業技術総合研究所が参画しており
主要装置の合計価格は開発試作機が1億5000万円、
機能を高めた量産機は3億5000万円程度になる見通しとの事。

共同開発各社の技術については下記となっています。

丸文株式会社
フォトニック結晶における光取出し効率を最大にする形状を、丸文独自のシミュレーション技術により
求め、ナノインプリント金型を設計。

・東芝機械株式会社
フォトニック結晶層を形成するナノインプリント装置を製造。
レジストパターン転写部分に100um程度の反りやうねりがあっても問題なく転写が可能で、
特に離型に優れ転写不良が少ないのが特徴。

・株式会社アルバック
フォトニック結晶層を形成する ICP ドライエッチング装置を製造。
加工制御技術にすぐれた二層レジスト法を用いて、ドライエッチング後の
最終形状をパターン設計通りに加工する。

・東京応化工業株式会社
上層にはSi含有UV硬化型ナノインプリント材料を用い、
下層には有機ポリマーを用いた二層レジスト法に最適なフォトレジスト材を供給。

丸文などは新技術を深紫外線LEDの分野に提案するそうで、
同LEDの実用化には外部量子効率を現行の数%から20%程度まで高めることが必要とされており
新技術を使ったシミュレーションでは30%を実現したとの事です。
 
丸文ニュースリリース(PDF)
『フォトニック結晶プロセスインテグレーションシステム』販売開始
特許技術で LEDの発光効率を大幅に向上 f


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マイナビニュース:丸文など、LEDの光取り出し効率を大幅に改善できるプロセスシステムを開発
環境ビジネスオンライン:丸文・理研、LEDの発光効率向上かつ低コストな製造システムを開発


丸文、理化学研究所など6社・団体は、業界最高水準のエネルギー効率を実現するLEDを製造する技術を共同開発した。基板にフォトニック結晶と呼ぶ反射性に優れる回路パターンを描き、光を外部に多く放出する。新技術の応用が期待されるのが、殺菌用途の深紫外線LEDの分野。エネルギー効率を示す「外部量子効率」を30%程度まで引き上げられる見込みで、同LEDの実用化を後押しする。
 共同開発にはほかに東芝機械、アルバック、東京応化工業、産業技術総合研究所が参画。主要装置の合計価格は開発試作機が1億5000万円、機能を高めた量産機は3億5000万円程度になる見通し。
 LEDのエネルギー効率を上げるには素子が発した光の内部吸収を抑え、できるだけ多くの光を外部に放出することが重要。今回の新技術は、金型を基板に押し当てて回路パターンを転写するナノインプリント技術を活用し、微細なフォトニック結晶の回路を描く。
 丸文などは新技術を深紫外線LEDの分野に提案する。同LED実用化には外部量子効率を現行の数%から20%程度まで高めることが必要。新技術を使ったシミュレーションで30%を実現した。
 共同研究では丸文が金型の設計を担い、東芝機械はナノインプリント装置、アルバックはドライエッチング装置の開発を担当した。東京応化はレジスト材の開発を担った。理研や産総研は技術評価などで協力した。



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(2012/07)
長谷川 竜生、上原 信知 他

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