研究者らは、高効率の青色有機発光ダイオード（OLED）の構造を簡素化する新しい方法を発見し、これによりテレビ画面の寿命が長くなり、より高解像度になる可能性がある。
OLED は有機エレクトロニクスの一種であり、すでにスマートフォンやディスプレイで商業的に使用されており、競合技術よりも効率的である可能性があります。
有機ELテレビ画面は鮮明な画質を備えていますが、コストが高く、寿命が比較的短いなどの欠点もあります。
OLED ディスプレイでは、画面ピクセルは 3 つの異なる色のサブピクセル (赤、緑、青) で構成されており、これらのサブピクセルは異なる強度で点灯して異なる色を作り出します。ただし、青色光を発するサブピクセルは最も安定性が低く、画面の「焼き付き」の影響を受けやすく、画面が変色して表示品質が損なわれる可能性があります。
に発表された論文で ネイチャーマテリアルズ、ノーサンブリア大学、ケンブリッジ大学、インペリアル大学、ラフバラー大学の研究者チームは、これらの問題を克服し、より純粋でより安定した青色光を備えたよりシンプルで安価なシステムにつながる可能性がある新しい設計について説明しています。
彼らの研究結果は、将来テレビやスマートフォンの画面のエネルギー使用量を減らし、より効率的で持続可能なものにする可能性があります。
OLED はサンドイッチのように構築されており、 半導体 2つの電極間の層。スタックの中央には発光層があり、電気が供給されると発光します。電気エネルギーが分子に入り、分子はこの余分なエネルギーを光として放出します。
理想的な OLED は電気エネルギーの大部分を光に変換しますが、場合によってはエネルギーがそらされて OLED の構造が劣化することがあります。これは特に青色光の問題であり、OLED の効率と寿命の両方を低下させます。
ノーサンブリア大学数学・物理学・電気工学部の分子光物理学の助教授であるマーク・エザリントン博士は、有機半導体の特性を研究しています。
彼は、分子の三重項エネルギーの分光分析を主導して、分子のエネルギー移動プロセスがどのように機能するかを測定し、重要な理解を獲得しました。
エザリントン博士の発見はこの研究に重要な要素を提供し、研究チームがエネルギー準位配置の全体像を把握するのに役立ちます。
研究チームは、破壊的なエネルギー経路を遮断し、分子の相互作用を制御するシールドを追加した新しい発光分子を設計した。
OLED 内の分子がいかに効率的であるかについての理解が深まれば、将来的に材料がどのように設計および使用されるかがわかり、より高いデバイス性能への推進がサポートされるでしょう。
エザリントン博士は次のように説明しました。「この新しい分子により、情報化時代におけるデバイスのエネルギー消費を削減する、より効率的な OLED を開発するためのルートが確立されました。私たち全員がネットゼロ目標に向けて取り組んでいる中、これはメーカーと消費者の両方に重大な影響を与える可能性があります。」
共同特派著者で、ヒューゴ・ブロンスタイン教授とともに材料設計と合成研究を主導したケンブリッジ大学のダニエル・コングレイブ博士は、次のように述べています。ただし、OLED テレビは他の画面ほど寿命が長くありません。
「青色光を発するピクセルは実用的なディスプレイには不可欠ですが、そこには問題もあります。私たちは、高効率を維持しながら、青色ピクセルの発光層を 2 つのコンポーネントのみに簡素化できる分子を設計しました。これにより、コストの削減につながる可能性があります。
「この論文で説明する分子は、発光範囲が最も狭い青色分子の 1 つでもあり、高い色純度が得られるため、スクリーンに非常に役立ちます。」