深紫外LEDの更なる高効率化と開発市場展望

第1部 AlGaN系UVC LEDの進展と今後の展望

(2014年6月23日 13:00〜14:30)

(独) 理化学研究所 平山量子光素子研究室 主任研究員 平山 秀樹​​​ 氏

　波長が200-280nmのUVC発光ダイオード (LED) は、殺菌・浄水、医療、生化学産業、公害物質の高速分解 (ダイオキシン、PCB) 、紫外硬化樹脂応用など、さまざまな分野での応用が考えられ実用化が期待されている。 　最近、窒化物AlGaN系半導体を用いた殺菌用途 (波長260-280nm) UVC-LEDの高効率化・高出力化の進展は特に目覚ましく、各社の開発競争はしのぎをけずっている。 　本講演では、殺菌用途UVCLEDの高効率化技術について、最近までの進展と、今後予測される飛躍的な高効率化の方法についてそれぞれ説明し、今後の展望を述べる。

1. AlGaN系UVC-LEDの最近の動向
   1. UVC-LEDの応用分野
   2. 殺菌用途の重要性と要求波長
   3. UVC-LEDの開発競争
   4. UVC-LEDの効率の現状
   5. 高効率化への問題点と改善方法
2. AlGaN系半導体の高品質結晶成長と高効率発光の実現
   1. MOCVDによる結晶成長の基礎
   2. アンモニアパルス供給多段成長法
   3. サファイア上AlN結晶の貫通転位密度の低減
   4. AlNのTEM、AFMによる評価
   5. AlGaN量子井戸の内部量子効率
3. UVC-LEDの実現とこれまでの高効率化技術
   1. 低転位AlNテンプレート上のUVC-LED
   2. 発光スペクトルとI-L特性
   3. 電子オーバーフロー制御による高効率化
   4. 最短波長領域への挑戦
   5. UVC-LEDの放射特性 (AlN-LEDとの違い)
   6. InAlGaN4元混晶を用いた高効率化の実現
4. 光取り出し効率の向上、今後の課題と展望
   1. 光取り出し効率向上の重要性とその方法
   2. 透明p型AlGaNコンタクト層を用いたLEDの実現
   3. 高反射p型電極
   4. フォトニック結晶を持ちいた光取り出し効率改善
   5. PSS基板を用いたAlNピラーバッファーの実現
   6. 効率向上に関する今後の展望

• 質疑応答

第2部 深紫外LEDにおける高効率化へのナノインプリント技術

(2014年6月23日 14:45〜16:15)

東芝機械 (株) ナノ加工システム事業部 ナノ加工システム技術部 部長 小久保 光典​ 氏

　低コスト微細構造形成技術である,ナノインプリント成形技術の概要について紹介するとともに,超精密加工機による金型加工にも触れる。 　ナノインプリント装置に関しては,直動プレス方式の装置に加え,大面積化・高スループット化へのアプローチとして注目されているRoll to Roll方式の装置開発状況について説明し,深紫外LED高輝度化への適用について解説する。

1. 東芝機械株式会社の紹介
   1. 精密・成形ソリューション
   2. 東芝機械 (株) ナノ加工システム事業部
2. 精密加工機に用いられるコアテクノロジーおよび装置の紹介
   1. 東芝機械の精密加工機への取組み
   2. 精密加工機の主要コアテクノロジー
   3. 主要な精密加工機の紹介 (ULG,ULR,USM,ULD,UVM,GMP)
3. ナノインプリントプロセス
   1. ナノインプリントプロセスの概要と特徴
   2. ナノインプリントプロセス適用デバイス例
   3. ナノインプリント装置構成と特徴
4. ナノインプリント装置と転写事例の紹介
   1. 直押し方式ナノインプリント装置 ST series
   2. Roll to Roll方式UVナノインプリント装置 RT series
   3. 高輝度LED専用ナノインプリント装置 ST50S-LED
5. 高輝度LED製造ソリューション
   1. 高輝度LEDへのナノインプリントプロセスの適用
      1. 高輝度LEDニーズ
      2. LEDチップの効率向上と微細パターン
      3. インプリントによる基板への微細パターン加工プロセス
      4. フィルムタイプの樹脂モールドを使用したインプリント
      5. インプリント結果,ドライエッチング結果
      6. 露光 (ステッパー) とインプリントの比較
   2. 高精度スライサーによるブレードダイシング
   3. 超精密立形加工機によるLEDパッケージ金型加工
6. まとめ

• 質疑応答