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九州大学、従来より10倍厚い「有機EL」の開発に成功

九州大学の松島敏則准教授と安達千波矢教授らの研究グループは、従来より10倍以上厚い「有機EL」の開発に成功した。

また、外部量子効率も最大で40%と高い。

 

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有機ELを使用したスマホ、出典:Wikipedia

 

有機ELとは、有機化合物に電圧を加えると、熱をほとんど出さずに発光する物理現象のことである。若しくは、この現象を利用した有機発光ダイオードなどの工業製品を指す。

正式名は「有機エレクトロルミネッセンス」という。

 

有機ELは、ディスプレイや照明などで実用化されている。

ただ、電気が流れにくい特性があるため、100nm程度(髪の毛の太さの約1/800)の薄い有機膜を用いて、電気を強制的に流す必要があった。

有機膜は非常に薄いため、大面積で均一に形成させることが難しかった。つまり、安価で大量に生産することは不可能だった。

 

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開発した有機ELの構造と発光、原典:九州大学

 

研究グループは、「有機発光層」を「ペロブスカイト輸送層」で挟んだ、新しい構造の有機ELを開発した。

優れた発光効率、駆動電圧、耐久性がある。

 

有機発光層には、高い発光効率を示す「イリジウム化合物」や「熱活性化遅延蛍光化合物」が用いられた。

ペロブスカイト輸送層は、電気が流れやすい透明な金属でできている。この層の膜厚を調整すると、発光スペクトルの角度依存性を完全になくすことができ、ディスプレイを斜めから見ても色味が変化しない。

発光機能を有機発光層に、電流を流す機能をペロブスカイト輸送層に、それぞれ分担した。

 

従来の有機ELは、電気が流れにくいため、厚くすることはできなかった。

今回開発した有機ELは、ペロブスカイトの総膜厚を従来より10倍以上厚い、2,000nmまで厚くすることに成功した。ペロブスカイト輸送層の電気を流しやすい性質と、簡単に薄膜化できるという性質がそれを可能にした。

有機EL有機膜は薄い」という定説は覆えされた。

 

また、発光効率を示す外部量子効率も最大で40%と高い。従来品は20~30%程度であるため、大幅に改善された。

 

情報元:従来よりも10倍厚い有機ELの開発に成功 | 九州大学

 

 

今回の成果により、有機ELを使用した工業製品を、安価で大量に生産できるようになる。

ディスプレイや照明はもちろん、レーザーやメモリ、センサーなどの工業製品にも応用が可能である。

 

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