研究開発情報

筑波大学/山岸助教の研究成果が Advanced Materials誌に掲載されました

プリンターで作成できる液滴レーザーディスプレイの開発に成功

 レーザー発光する液滴をインクジェットプリンターで吐出させ、高速かつ大量にレーザー光源を作成する手法を開発し、この液滴に電場を加えることにより、発光のON/OFFの切り替えが可能なことを見いだしました。また、この液滴を基板上に並べた小さなレーザーディスプレイの作成に成功しました。

 テレビやパソコン、スマートフォンのディスプレイは絶えず進化しており、画質や鮮明さ、そしてエネルギー効率が日々向上しています。その次世代型として期待されているのがレーザーディスプレイで、特に輝度と色再現度の面で、有機ELや液晶ディスプレイといった従来の発光素子の原理的な限界を突破することができます。しかしながら、ディスプレイとして利用するためには、現在実現されている以上に素子を微細化し、高密度かつ大量に敷き詰めることが必要です。
 本研究ではインクジェットプリンターで吐出した有機色素を添加したイオン液体の液滴が光励起によりレーザー光を発すること、およびその液滴に電場を印加することでレーザー光のON/OFF切り替えが可能なことを見いだしました。液滴の直径は30µmと非常に小さく、また4cm2ほどの大きな領域に高密度かつ大量に敷き詰めることができます。この液滴を電極で挟んで電場を印加したところ、球体の液滴が楕円球体へと変形し、それに伴いレーザー光の放出が止まったことから、この液滴が電気的にスイッチ可能な「レーザーピクセル」として振る舞うことが明らかになりました。また、この液滴を2x3の配列に並べたデバイスにおいても、各ピクセルのレーザー発光をON/OFFできることが分かりました。

 今後、電気的なデバイス構成やレーザー性能の向上により、実用的なレーザーディスプレイの実現に寄与すると期待されます。

筑波大学プレスリリースより引用

掲載論文のご案内

この研究成果は、Advanced Materials誌に掲載されています。

筑波大学プレスリリースページ

Advanced Materials誌HP内該当論文ページ

論文情報

タイトル Optically Pumped and Electrically Switchable Microlaser Array Based on Elliptic Deformation and Q-attenuation of Organic Droplet Oscillators
(有機液滴共振器の楕円体変形とQ値減少に基づく光励起で電気的にスイッチ可能なマイクロレーザーアレイ)
掲載誌 Advanced Materials
著者 Masato Kato, Junnosuke Miyagawa, Shun-ichiro Noguchi, Naoki Takada, Soumei Baba,Satoshi Someya, Ankit Kumar Singh, Jer-Shing Huang, Yohei Yamamoto,and Hiroshi Yamagishi*

M. Kato, J. Miyagawa, S.-i Noguchi, Y. Yamamoto, H. Yamagishi
Department of Materials ScienceInstitute of Pure and Applied Sciencesand Tsukuba Research Center for Energy Materials Science (TREMS)University of Tsukuba 1-1-1 TennodaiTsukuba, Ibaraki 305–8573, JapanE-mail: yamagishi.hiroshi.ff@u.tsukuba.ac.jp

N. Takada, S. Baba
Research Institute for Energy ConservationNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)Tsukuba, Ibaraki 305–8564, Japan

S. Someya
Department of Mechanical EngineeringTokyo Denki University, Senjyu AsahichoAdachiku, Tokyo 120–8551, Japan

A. K. Singh, J.-S. Huang
Research Department of NanoopticsLeibniz Institute of Photonic TechnologyAlbert-Einstein Strasse 9, D-07745 Jena, Thuringia, Germany

A. K. Singh
Photonics Research GroupINTEC-departmentGhent University-IMEC, and Center for Nano- and Biophotonics(NB-Photonics), Ghent UniversityTechnologiepark-Zwijnaarde 126, Ghent B-9052, Belgium

J.-S. Huang
Institute of Physical Chemistry and Abbe Center of PhotonicsFriedrich Schiller University JenaD-07737 Jena, Thuringia, Germany

J.-S. Huang
Research Center for Applied SciencesAcademia Sinica128 Sec. 2, Academia Road, Nankang District, Taipei 11529, Taiwan

J.-S. Huang
Department of ElectrophysicsNational Yang Ming Chiao Tung University1001 University Road, Hsinchu 30010, Taiwan
掲載⽇ 2024年12⽉17⽇
DOI 10.1002/adma.202413793
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