色鮮やかでフレキシブルな有機ELディスプレイを実現する

有機化合物で構成された層が光る。発光素子、有機エレクトロルミネッセンス(EL)は近年、面発光や広視野角、柔軟性などの観点から注目を集めていて、ディスプレイの要素技術として広く利用されている。

有機EL素子の特性改善を目標にした。九州大学が'09年に発表した液体有機ELは、常温化で液状の有機半導体を発光層としていて、曲げ時のクラック発生による素子の劣化を回避でき、曲げの制限がないフレキシブルデバイスの実現に向けた革新的な技術になった――。そこで自ら、生化学分野で応用されていた微細な流路構造により液体を制御する"マイクロ流体技術"と組み合わせることで、新たな有機ELを開発した。

マイクロ流体有機ELにより、1チップ上で異なる種類の液体発光層の塗分けが可能になっただけでなく、曲げに強くフレキシブル性を示すデバイスや、駆動により劣化した液体発光層を入れ替えることで発光の再生を可能にするデバイスなどを展開してきた。従来の液体有機半導体を用いた発光デバイスはしかし、発光のスペクトル幅の指標となる半値全幅が広く、発光色が鮮やかでないことが、ディスプレイへの応用で課題になっていたという。

早稲田大学の研究チームは、常温下で液状の液体有機半導体と量子ドット水溶液を組み合わせることで、液体材料ベースで極めて色鮮やかな発光を示すデバイスの開発に成功した。この手法により、自由に形状が変形できる液体の利点を維持しつつ、これまでの液体有機半導体を用いた有機ELデバイスの中で最も色鮮やかな発光を実現したことを、今月4日に発表した。

曲げへの強い耐性と色純度の高い発光を必要とするフレキシブルディスプレイの実現に有用な技術であり、今回見出した量子ドット発光層の厚さと発光特性との関係は、次世代発光デバイスの作製に大いに貢献するだろうという。同研究チームの成果は「Scientific Reports」に掲載された。