【新技術】あなたのスマートフォンの画面が明るくなって寿命が長くなる技術が開発された

・この新技術で、有機ELディスプレイをより明るく、コントラストを向上させ、寿命を伸ばすことができます。

・これは、有機EL材料の化学的性質を変化させることで、スクリーンのアンチグレアフィルターを通過できる独自の偏光を生成するものです。

スマートフォン、タブレット端末、ノートパソコン、テレビなどの画面は、有機発光ダイオード（OLED）と呼ばれる小さなデバイスによって照らされています。このダイオードは、電流に反応して発光する有機化合物の層で構成されています。

この画面を晴れた日にはっきりと見えるようにするために、アンチグレアフィルターで覆っています。アンチグレアフィルターのフィルタリングの仕組み上、各有機ELピクセルで生成された光の約50％がスクリーン内に閉じ込められ、ダイオードのエネルギー効率を半減します。

デジタルディスプレイは外で使えないと意味がないので、使い勝手をよくするために、有機ELディスプレイのメーカーはエネルギー効率をよくすることを諦めていました。今回、インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者は、OLEDディスプレイをより明るく、より良いコントラストで、より長時間使える新しい方法を開発しました。

この新しい方法では、有機EL材料の化学的性質を変化させることで、アンチグレアフィルターを通過できる独自の偏光を発生させることができます。このような材料で作られたスクリーンは、よりエネルギー効率が高く、二酸化炭素排出量も少なくなります。

円偏光の非対称性を制御するという方法は、電子デバイスのディスプレイに革命をもたらす可能性があります。OLEDの活性層から円偏光エレクトロルミネッセンスを誘起するための新しい技術の1つに、アキラルポリマーとキラル分子添加剤をブレンドする方法があります。この場合、円偏光の符号は、分子の絶対的な立体化学によって制御されます。

研究者らは、このようなシステムを注意深く分析し、明るさと効率的な円偏光ポリマー発光ダイオードを得ることが可能であることを実証した。

LED用炭素系高分子のキラル層の顕微鏡画像 | 画像元: Imperial College London

キラル媒質による円偏光の増幅・反転と、分子のキラリティに由来する局所的な円偏光発光の相互作用により、明るさと効率を上げることに成功しました。

彼らは、薄層での電子的、分光学的、形態学的特性評価と理論的研究を結びつけ、円偏光発光と高性能有機ELのメカニズムを解明しました。

応用例

この研究は主にOLEDディスプレイに焦点を当てたものでしたが、研究者は、この方法が他の用途にも使えることに気づきました。新素材が作り出す偏光は、データストレージ、環境モニタリング、光量子計算、情報の暗号化・伝送、バイオセンシングなどに利用できます。