研究開発/デザイン

コニカミノルタについて

有機EL照明

有機EL照明とは？

「有機EL」という言葉を目にする機会が増えています。すでに携帯電話ディスプレイで実用化がスタートし、液晶・プラズマに続く次世代薄型テレビの本命としても期待されています。

そしてこの有機EL、とりわけ照明の分野においては“エジソン以来の発明”とも称されるほど、その革新性の高さに注目が集まっています。

有機物に電圧をかけることで、有機物自体が発光する現象を有機EL（エレクトロ・ルミネッセンス）といいます。有機物の分子構造の組み合わせは無限であり、それぞれ発色や耐久性が異なります。

有機物を電気的に発光させる研究は20年以上前から研究されていました。つまり現在の有機ELへの注目の高まりは、ここに来てようやく照明やディスプレイの利用に適した発光効率や耐久性を持つ有機物が発見されはじめたことを意味しています。

有機ELは基板上に薄い膜を重ねた構造になっています。簡単に言えば、2枚の電極に有機物を挟んでガラスやプラスチックの基板に載せただけの薄くシンプルな構成が特徴です。

もう少し詳しく言うと、有機物は3層から構成されるのが一般的です。真ん中の発光層を挟んで、プラスとマイナスそれぞれの電極と接する輸送層を持ちます。輸送層は、電極から発光層へ向かう電荷をスムーズに運ぶ働きをします。

有機ELに電圧をかけると、2つの電極からそれぞれプラスとマイナスの電荷を持つ「正孔」、「電子」が発生します。両者が発光層で結合すると、発光層である有機物はいったん「励起」と呼ばれる高エネルギー状態になり、これが元の安定状態に戻る際に発光します。

有機物の分子構造の組み合わせは無限です。その中から発光効率と耐久性を兼ね備えた有機物を見つけることが実用化への決め手になります。

一連の発光の流れを概念的に示すと、励起状態とは人が高い場所に登った状態であり、そこから降りる行為が発光に相当します。1万時間発光し続けるということは、発光層の有機物がこの状態を絶えず数億回も繰り返すことです。

コニカミノルタは発光効率が高い「リン光」物質で、10億回の繰り返し発光に耐えうる有機物を人工的に合成し、蛍光灯並みの発光効率と耐久性を持つ有機ELの開発に成功しています。