画期的OLED化学で画面輝度・コントラスト・寿命を向上

スマホ、タブレット、ノートPC、テレビの現代画面は、有機発光ダイオード（OLED）と呼ばれる微小デバイスで発光。これらダイオードは電流応答で発光する有機化合物層で構成。

晴天下でも画面を明確に見えるよう、アンチグレアフィルターで覆われます。アンチグレアフィルターのろ過メカニズムにより、各OLEDピクセル生成光の約50%が画面内に閉じ込められ、ダイオードエネルギー効率が半減。

使いやすさ向上のため（屋外使用不可ならデジタルディスプレイ普及せず）、OLEDメーカーはデバイスエネルギー効率と妥協してきました。インペリアルカレッジロンドン研究者たちが、OLEDディスプレイをより明るく、より高コントラスト、より長寿命にする新手法を開発。

新手法はOLED材料化学を変更し、アンチグレアフィルターをバイパスできる独自偏光を生成するもの。こうした材料製スクリーンはよりエネルギー効率良く、炭素フットプリント低減。

円偏光の非対称性制御が電子デバイスディスプレイに革命。OLED活性層から円偏光電気発光誘導新興手法の一つは、アキラルポリマーとキラル分子添加剤ブレンド。この場合円偏光符号は分子絶対立体化学で制御。

Reference: ACS Nano | DOI:10.1021/acsnano.9b02940 | Imperial College London

研究者たちがこうしたシステムを慎重分析し、輝度と効率的円偏光ポリマー発光ダイオード両立可能実証。

LED用キラル炭素系ポリマー層の顕微鏡画像 | Source: Imperial College London

輝度と効率達成は、キラル媒質による円偏光増幅/反転と分子キラリティ由来局在円偏光放出の相互作用によるもの。

電子・分光・形態学的薄膜キャラクタリゼーションを理論研究とリンクし、円偏光発光と高性能OLED導くメカニズム洞察提供。

その他応用

研究主眼はOLEDディスプレイでしたが、手法が他応用にも使用可能と判明。新材料生成偏光はデータストレージ、環境モニタリング、光量子計算、暗号化・情報伝送、バイオセンシングに利用可能。

産業技術