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有機ELのはなし/日刊工業新聞社


有機ELのすべて/日本実業出版社


Organic Light-Emitting Devices: A Survey / Springer Verlag



　　　　　最終更新日：2002年11月24日
　

　　
　イントロダクション
一部：さまざまなルミネッセンス
　ホタルの発光、ルビーの輝き
　ゆらめくオーロラと有機ELディスプレイ
二部：りん光が有機ELを明るくする
　蛍光とりん光；励起状態の科学
　りん光発光材料を用いた量子効率100%の有機ELディスプレイ
　リンク集

　
■有機ELの科学；ホタルの発光から量子効率まで
　−ゆらめくオーロラと有機ELディスプレイ

揺らめくオーロラ

　分子に電子をぶつけたり注入したりすることで分子が励起され、再び基底状態に戻るときに発光することがある。このような現象を「エレクトロルミネッセンス(electroluminescence)」と呼んでいる。

　例えば北極や南極の夜空を飾るオーロラもエレクトロルミネッセンスの一例だ。太陽などから発せられた電子が上空の大気分子とが衝突して、エレクトロルミネッセンスをはじめとするさまざまな反応が起こり、あのような幻想的な光景が生まれる。

図.夜空を飾るオーロラはエレクトロルミネッセンスの一例である。Photo Credit NASA

　他にもエレクトロルミネッセンスは、家電製品のなかでも重要な役割を果たしている。ブラウン管テレビでは、電子銃で電子ビームを蛍光物質にぶつけて発光させている。また発光ダイオードや有機ELディスプレイの場合は、電極でサンドイッチ状に挟んだ物質に電子を注入させることで発光させている。次に有機ELディスプレイのエレクトロルミネッセンスの例を見てみよう。


有機ELディスプレイ

　本文中でも何度か紹介したように、有機ELディスプレイの"EL"は"Electroluminescence"からとったものだ。このディスプレイでどのようにエレクトロルミネッセンスが関わっているか理解するためには、まずディスプレイの構造を簡単に知らなければならない。

図.有機ELディスプレイの構造の概要
　まずスクリーン上の1ピクセルを構成しているのは、図にあるようなサブピクセル構造である。このRGB色を組み合わせることで1ピクセルの色彩を調整している。さらにサブピクセル構図の発光層を拡大すると図のようにサンドイッチ構造になっている。簡単に説明するとサンドイッチ構造は、有機分子発光層を二つの電極で挟んだかたちとなっている。(有機ELディスプレイの構造の詳しい説明は「有機ELディスプレイ」のほうを参照)

　この二つの電極から、それぞれ電子と正孔(ホール)を注入すると、両者は有機分子発光層で再結合する。再結合が起こったときに発生したエネルギーによってまわりの有機分子が励起される。このように電極からの電子の注入による分子の励起が有機ELディスプレイの特徴で、このあとはすべてのルミネッセンス現象と同じように、励起分子が基底状態に戻るときに差分のエネルギーを光として放出する。

　ここでは励起過程についてわずか1行程度の記述で済ましているが、有機ELディスプレイの発光効率や輝度、寿命などを考えるときには励起過程の考察が重要となってくる。励起過程については第二部で詳しく取り上げる。



ホタルの発光、ルビーの輝き 蛍光とりん光；励起状態の科学