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コニカミノルタ、有機EL照明で世界最高の139lm/Wを実現

日経テクノロジーOnlineより。
コニカミノルタ、有機EL照明で世界最高の139lm/Wを実現

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コニカミノルタは「SID 2014」で講演し、発光効率が139lm/Wという有機EL照明パネルを
開発したと発表しています(講演番号47.3)。


同社が2014年3月に発表した131lm/Wから3カ月足らずで8ポイント向上させています。

開発した有機EL照明パネルは、発光部の面積が15cm2。
輝度1000cd/m2の場合の発光効率が139lm/Wでとなっています。
相関色温度(CCT)は2857K、1931CIE色座標は(0.47、0.44)で、
演色性(CRI)は81、輝度半減寿命は5万5000時間以上との事。

同社によれば、高い発光効率が得られたポイントは大きく3つあり、
第1は、青色で発光するリン光材料を改善した点。
第2は表面プラズモンとして素子内部で失われる光を低減した点、
第3は素子内部に光を拡散する光取り出し層を設けたこととしています。

このうち、青色発光のリン光材料の改善は、ゲストと呼ばれる直接の発光材料だけでなく、
電流から励起子を生成するホスト材料も含んでいます。
コニカミノルタは今回、ホスト材料とゲスト材料の相性が、
発光性能に非常に大きく関係していることに気付いたとしています。

そこで、今後はできるだけ深い青、つまり中心波長の短い光で発光する青色発光のゲスト材料と、
それに合うホスト材料の組み合わせを探索する方針であるとしています。
現時点では、青色発光の輝度半減寿命(LT50)は初期輝度300cd/m2の場合に10万時間近くになり、
2012年に開発したライトブルーのリン光発光材料と互角になっています。
2010年比では3倍以上に延びたとの事。

もう1つの表面プラズモン損失の低減は、素子中の電子輸送層の膜厚と深く関係しています。
膜厚を厚くすると表面プラズモン損失は低減しますが、一方で駆動電圧が高くなるなどトレードオフがあります。
このため、コニカミノルタは今回、キャリア移動度が高い電子輸送層材料を新たに独自開発しています。
これは発光寿命の改善にも貢献したとの事です。

同社はこれらと素子内部の光取り出し層などを組み合わせて、今回の結果を得ています。
それでも同社は、139lm/Wはゴールではなく通過点だとしており、
「青色発光のゲスト材料とホスト材料の組み合わせや電子輸送層材料はまだ改善の余地が大きく、
さらなる発光効率など性能向上が期待できる」(コニカミノルタ)との事。

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コニカミノルタは2014年6月5日、開催中の国際学会「SID 2014」で講演し、発光効率が139lm/Wという有機EL照明パネルを開発したと発表した(講演番号47.3)。同社が2014年3月に発表した131lm/Wから3カ月足らずで8ポイント向上させた。
 開発した有機EL照明パネルは、発光部の面積が15cm2。輝度1000cd/m2の場合の発光効率が139lm/Wである。相関色温度(CCT)は2857K、1931CIE色座標は(0.47、0.44)で、演色性(CRI)は81、輝度半減寿命は5万5000時間以上である。
 同社によれば、高い発光効率が得られたポイントは大きく3つあるという。第1は、青色で発光するリン光材料を改善した点。第2は表面プラズモンとして素子内部で失われる光を低減した点、第3は素子内部に光を拡散する光取り出し層を設けたことである。
 このうち、青色発光のリン光材料の改善は、ゲストと呼ばれる直接の発光材料だけでなく、電流から励起子を生成するホスト材料も含む。コニカミノルタは今回、ホスト材料とゲスト材料の相性が、発光性能に非常に大きく関係していることに気付いたとする。
 そこで、今後はできるだけ深い青、つまり中心波長の短い光で発光する青色発光のゲスト材料と、それに合うホスト材料の組み合わせを探索する方針であるという。現時点では、青色発光の輝度半減寿命(LT50)は初期輝度300cd/m2の場合に10万時間近くになり、2012年に開発したライトブルーのリン光発光材料と互角になった。2010年比では3倍以上に延びたという。
 もう1つの表面プラズモン損失の低減は、素子中の電子輸送層の膜厚と深く関係する。膜厚を厚くすると表面プラズモン損失は低減するが、一方で駆動電圧が高くなるなどトレードオフがある。このため、コニカミノルタは今回、キャリア移動度が高い電子輸送層材料を新たに独自開発した。これは発光寿命の改善にも貢献しという。
 同社はこれらと素子内部の光取り出し層などを組み合わせて、今回の結果を得た。それでも同社は、139lm/Wはゴールではなく通過点だとする。「青色発光のゲスト材料とホスト材料の組み合わせや電子輸送層材料はまだ改善の余地が大きく、さらなる発光効率など性能向上が期待できる」(コニカミノルタ)という。


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