NHK技研、発電できる有機ELディスプレイ開発。発光/発電両立のデバイスで世界初の“青色発光”

開発されたデバイスの発光の様子(発光部3mm角)

NHK放送技術研究所(技研)は、千葉大学先進科学センターの深川弘彦特任教授、京都大学大学院理学研究科の畠山琢次教授と共同で、一つの素子で“発光”と“太陽光発電”を切り替えて使用できる「発電できる有機ELディスプレイデバイス」の開発に成功したと発表した。「発光と発電を両立したデバイスで青色の発光を実現したのは世界で初めて」としている。

将来、発電機能を備えた有機ELディスプレイができれば、ディスプレイ部で発電した電力を再利用して、災害時など電源がない環境でも映像を表示できるようになることが期待される。

これまで、電気を与えて光を発する発光と、光を受けて電気を得る太陽光発電は逆過程のため、これら2つの機能を一つの素子で両立するのは困難だった。

しかし、今回、発光に必要な高い発光効率と太陽光発電に必要な強い光吸収特性を兼ね備えた材料(MR-TADF材料)を用いて、素子内部のエネルギーを精密に制御することで、発光と太陽光発電を切り替えて使用できるデバイスを実現。発光効率と発電効率を世界最高値となる高いレベルで両立した。

開発されたデバイスの構成

ディスプレイ応用に向けて赤、緑、青の発光に成功。特に、発光と発電を両立したデバイスで青色の発光を実現したのは世界で初。なお、同デバイスでは青色から赤色、白色に至る全可視光領域での発電が可能。

同デバイスには、これまで技研が研究開発を進めてきたフレキシブル有機ELディスプレイの技術を応用。MR-TADF材料については京都大学と、動作原理の解明については千葉大学と共同で研究を進め、開発に成功した。

今後は、「発光と発電のさらなる高効率化や耐久性の向上を進め、消費電力の少ないディスプレイなどの実用化を目指す」としている。