日付：2026年5月12日

出典：電子新聞（ETNEWS）

KENTECHと漢陽大学校の共同研究が示した技術の概要

韓国エネルギー工科大学校（KENTECH、総長職務代行・パク・ジノ）は5月12日、エネルギー工学部のイ・スンジン教授研究チームが、ペロブスカイト発光ダイオード（PeLED）の性能と安定性を同時に高められる薄膜制御技術を開発したと明らかにした。今回の成果は、高効率かつ高安定性のPeLED実現にとどまらず、次世代ディスプレイや各種ペロブスカイト系光電子デバイスの商用化研究に向けた重要な設計原理を提示する成果として注目される。

共同研究チームは、薄膜が形成される初期段階のシード構造体を精密に制御することで、一定方向に整列した3次元ナノ結晶ペロブスカイト薄膜の実装に成功した。ペロブスカイトは極めて鮮明で正確な色再現が可能なため、次世代ディスプレイの中核材料として注目されている。特に、超高精細テレビに加え、AR、VR、XR機器のように、より広い色域と高輝度が求められる超リアルディスプレイ分野で活用可能性が大きい材料と評価されている。近年は超リアルディスプレイが国家戦略産業として注目を集めており、その基盤となる中核材料技術の重要性も一段と高まっている。

ペロブスカイト薄膜の課題と初期結晶成長制御の重要性

一方で、ペロブスカイトは実際のデバイス製造工程において、狙った結晶構造を均一に形成することが容易ではなかった。溶液プロセスの途中で結晶が急速に成長するため、結晶サイズや配列が不規則になりやすく、意図しない相や欠陥構造も同時に形成されるためである。こうした不均一性は発光効率の低下や寿命短縮につながり、デバイス性能を制限する主要因として指摘されてきた。そのため、結晶成長のごく初期段階を精密に制御する技術は、ペロブスカイトベースのディスプレイ商用化に向けた核心課題として位置づけられてきた。

研究チームはこの限界を乗り越えるために、結晶がすべて成長した後ではなく、ナノ結晶が最初に形成される初期核生成段階に着目した。薄膜成長の出発点となるシード構造体と前駆体の化学的環境を精密に制御することで、望ましくない構造の形成を抑え、相安定性を確保できる高純度の3Dナノ結晶が一定の方向性を持って成長するよう誘導したのである。つまり、ペロブスカイトが成長を開始する瞬間から結晶の配向と構造を正しく整え、より均一で安定した薄膜を実現することに成功した。

高効率PeLED実現の成果と次世代ディスプレイ商用化への期待

研究結果によれば、新たに製造された薄膜は光ルミネッセンス量子効率が大幅に向上し、100℃の条件下でも構造的・光学的特性を維持する高い熱的相安定性を示した。さらに、この薄膜を用いたPeLEDは最大外部量子効率（EQE）22.1％を達成し、1万cd m-2の高輝度条件でも20％を超える外部量子効率を維持した。これは、高輝度領域で一般的に現れる効率低下を効果的に抑制できることを示しており、実用化に向けた技術的完成度の高さを裏付ける結果といえる。

イ・スンジン教授は、今回の研究について、薄膜形成の出発点である初期結晶成長段階からシード構造を設計し、狙った結晶特性を持つペロブスカイト薄膜を実現した点に大きな意義があると説明した。今回の成果は、PeLEDの高効率化と長寿命化を同時に目指す研究開発において、今後の設計指針として広く参照される可能性がある。とりわけ、超高精細・高輝度・広色域が求められる次世代ディスプレイ市場において、ペロブスカイト材料の商用化を前進させる基盤技術としての価値が高い。