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2007 年度 実績報告書

横結合型色変換方式を用いた照明用高効率白色有機EL素子とその光学理論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19550182
研究機関金沢工業大学

研究代表者

三上 明義  金沢工業大学, 工学部, 教授 (70319036)

キーワード有機EL / ディスプレイ / 電子・電気材料 / 光物性 / シミュレーション / 照明 / 量子効率 / 色変換
研究概要

本研究では、主として光学的視点から白色有機ELの高効率化を目指しており、(1)基礎検討、(2)展開研究、(3)応用研究の順に約3年間の計画を推進している。本年度はまず、燐光材料を用いた青色低分子系有機ELの高効率化を図ると共に、"横結合型色変換方式"を用いた白色有機ELの基礎検討として、フレネル理論に基づく光学解析アルゴリズムの作成および複数の発光源を含む白色有機EL光学解析シミュレータの開発を進めた。それらの研究成果は以下のようである。
(1)青色燐光有機EL素子の高効率化
"横結合型色変換方式"の光源部を構成する青色有機ELの特性改善を図るため、燐光材料(FIrpic)を添加した高分子/低分子複合構造の電気的および光学的な構造設計を実施した。有機材料、膜厚構成、作製技術などを最適化した結果、発光開始電圧3.5V、発光効率20-lm/W、外部量子効率15%、色度(0.15,0.37)の青色発光を示し、白色発光用励起光源の要求仕様を満足する基本特性が得られた。
(2)フレネル理論に基づく白色有機EL用の光学解析手法の開発
複数の発光源を含むナノサイズの誘電体多層膜からの発光出力解析を目的とし、有効フレネル係数と特性マトリクス計算を組み合わせた独自の光学計算ソフトウェア(略称:FROLED)を白色EL用に開発した。同ツールを上記の青色有機ELの光学設計に利用し、実験結果との一致を確認すると共に、二波長型白色有機ELの光学シミュレーション解析に使用できる段階に達した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Improvement of Optical Efficiency in White Light Emitting Organic Devices by Lateral Color Conversion2007

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Mikami and Takahiro Koyanagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th International Research Conference Vol. 27

      ページ: 116-119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Efficiency Deep-Blue Organic Light Emitting Devices Having a Very Thin Hole-Transporting Polymer Layer2007

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Mikami, Tatsuya Koshiyama and Takafumi Saito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th Asian Symposium Information Display Vol. 10(ISBN: 978-981-05-8143-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Efficiency Red-Light-Emitting Phosphorescent Organic Devices Having a Very Thin Polymer Layer2007

    • 著者名/発表者名
      Akihiro. Imamura, Shigeyuki Takeda and Akiyoshi Mikami
    • 雑誌名

      Proceedings of The 14th International Display Workshop Vol. 14

      ページ: 1061-1064

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 紫外発光有機ELの高効率化と白色化2007

    • 著者名/発表者名
      水野祐希、三上明義
    • 雑誌名

      有機EL討論会第4回例会論文集 S7-3

      ページ: 35-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フレネル理論の展開による有機ELの光学シミュレーション解析2007

    • 著者名/発表者名
      小柳貴裕、三上明義
    • 雑誌名

      有機EL討論会第5回例会論文集 S4-8

      ページ: 31-32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ゲスト・ホスト型発光層を用いた白色有機ELの発光特性2007

    • 著者名/発表者名
      齊藤貴文、竹田茂幸、三上明義
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電子ディスプレイ研究会 技術研究報告 EID2007-78

      ページ: 73-76

  • [雑誌論文] 赤色燐光有機ELの光学解析と高効率化-発光領域解析と光学シミュレーション解析-2007

    • 著者名/発表者名
      今村彰宏、三上 明義
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 電子ディスプレイ研究会 技術研究報告 EID2007-90

      ページ: 121-124

  • [雑誌論文] 電子情報通信学会 有機エレクトロニクス研究会 技術研究報告2007

    • 著者名/発表者名
      水野祐希、竹田茂幸、 三上明義
    • 雑誌名

      近紫外発光有機ELの高効率化と短波長化 OME2007-85

      ページ: 5-8

  • [学会発表] 多孔質酸化チタンを用いた有機ELの光取り出し効率の改善2008

    • 著者名/発表者名
      小柳貴裕, 三上明義
    • 学会等名
      第55回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2008-03-30
  • [学会発表] 紫外光を利用した色変換方式白色有機ELの発光特性2007

    • 著者名/発表者名
      竹田茂幸、水野祐希、三上 明義
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 冬季大会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2007-12-18
  • [学会発表] 紫外発光有機ELの高効率化と白色光源への応用2007

    • 著者名/発表者名
      水野祐希、三上明義
    • 学会等名
      電子情報通信学会、有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2007-11-09
  • [学会発表] 高屈折率基板上に形成した有機ELの光学特性とシミュレーション解析2007

    • 著者名/発表者名
      小柳貴裕, 三上明義
    • 学会等名
      第67回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
  • [学会発表] 高分子/低分子複合構造を用いた燐光有機ELの構造設計(II)2007

    • 著者名/発表者名
      今村彰宏, 竹田茂幸, 三上明義
    • 学会等名
      第67回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-04
  • [図書] 発光と受光の物理と応用2008

    • 著者名/発表者名
      共著、(監修:小林洋志)
    • 総ページ数
      423
    • 出版者
      培風館
  • [産業財産権] 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明装置および表示装置2008

    • 発明者名
      三上明義
    • 権利者名
      金沢工業大学住友化学株式会社
    • 産業財産権番号
      特願2008-81569
    • 出願年月日
      2008-03-26
  • [産業財産権] 無機電界発光素子およびその製造方法2007

    • 発明者名
      三上明義
    • 権利者名
      三洋電機株式会社
    • 産業財産権番号
      特許第4047095
    • 取得年月日
      2007-11-30

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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