パナソニック エコソリューションズ社は5月24日、世界最高クラスの発光効率114lm/Wの白色有機EL素子を開発したと発表した。

詳細は、ディスプレイ関連で世界最大の国際会議Society for Information Display(SID) 2013において発表される。

有機EL素子は、電圧をかけるとRGBなどの色に発光する有機材料を組み合わせることで、白色を含めたあらゆる色の光を発することができる。面でやわらかく光るために広い範囲を照らすことに適しており、また、直視してもまぶしくない、薄くて軽いなどの長所も同時に備えるため、次世代の新しい光源として注目されている。今回の開発で得られた高効率素子を用いた有機EL照明器具は、現在市販されている蛍光灯器具(約60～80lm/W)やLED照明器具(約80lm/W)と同等以上の発光効率が得られると考えられ、一般家庭用照明も含めた幅広い分野への応用が期待される。白色有機EL照明によって彩られた空間は、日々の暮らしにあかりの新しい価値を提供し、快適でエコなライフスタイルを実現する可能性を秘めている。

しかし、有機EL素子の発光層は、一般的に基板に用いられるガラスや空気よりも光の屈折率が高いため、内部で反射して閉じ込められてしまう光が多く、全発光の20%しか外に取り出せていなかった。そこで、光の取り出し効率を引き上げるために、ガラス表面に貼り付ける光学フィルム技術や、有機EL素子と基板の間に散乱構造を設ける技術など様々な技術開発が行われていたが、光の取り出し効率は約30～40%程度に留まっていた。

今回、有機ELから取り出される光を従来の2.5倍(光の取り出し効率約50%)に増大させたのに加え、高効率と素子寿命10万時間以上を同時に実現した。

技術的な成果は2つ。1つはフィルム、ガラス、空気の配置が最適になるように積層することで、有機EL素子内への光の閉じ込めを抑制したビルドアップ型光取り出し基板(BLES:Built-up Light Extraction Substrate)技術。もう1つは、高効率のリン光材料を用いた有機発光層を適切に多層化することにより、高効率と長寿命を同時に可能にした有機発光層の多層化技術。開発品は、発光面積25cm2においても、110lm/Wの高い発光効率を示したという。

パナソニックが開発した世界最高クラスの発光効率114lm/Wの白色有機EL素子