色鮮やかな発光を示す液体材料ベースのデバイスを開発 - ＠IT MONOist

　早稲田大学は2020年9月4日、色鮮やかな発光を示す液体材料ベースのデバイスを開発したと発表した。自由に形状を変形できるため、フレキシブルディスプレイの実用化に寄与することが期待される。本成果は、同大学理工学術院 教授の庄子習一氏らによる研究チームによるものだ。

　デバイスの作成には、ガラス基板とITO（酸化インジウムスズ）透明電極からなるバックライト上にシリコーンゴムで作製した流路構造を積層し、バックライト部に青色の液体発光材料を、流路に緑と赤色の量子ドット水溶液を注入した。流路の深さを制御し、量子ドット水溶液がバックライトの青色光を緑と赤色に変換したり、バックライトの光を遮断したりすることで、色鮮やかな発光を可能にした。

発光デバイスのコンセプト図（クリックで拡大） 出典：早稲田大学

　作製したデバイスに電圧を加えることで、バックライトからの青色および変換された緑と赤色の発光が得られた。

デバイスの発光画像 出典：早稲田大学

　スペクトルでは、バックライトの青色成分を遮断したことで狭いスペクトル幅の緑および赤色発光が得られた。

デバイスのスペクトル 出典：早稲田大学

　さらに、光の混合比を数値化するCIE表色系により評価したところ、緑と赤色のプロットがCIE色度図の外周部付近に位置しており、色鮮やかな発光であることを確認した。

デバイスからの発光のCIE値 出典：早稲田大学

　また、流路をより深くして、量子ドット発光層を厚くしたところ、緑と赤色発光の両方でスペクトルのピーク位置が長波長側にシフトし、スペクトルの半値全幅も狭くなることを確認。この結果は、量子ドットを用いた発光デバイスの作製に寄与することが期待される。

　今後、フレキシブル基板を活用したデバイスを作製するとともに、より色鮮やかな青色発光や各発光色の最適化を目的とし、液体有機半導体に加える固体有機半導体ゲスト分子の検討を行う。

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