パナソニックエコソリューションズ社『LEDに匹敵する照明用高効率白色有機EL素子を開発』

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パナソニック株式会社エコソリューションズ社は、114lm/Wの白色有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機EL)素子を開発した（発光面積1平方センチメートル）。

発光面積25平方センチメートルにおいても、110lm/Wの高い発光効率を示した。高い発光効率の有機EL素子を開発するにあたり、エコソリューションズ社は、「光取り出し」技術と「有機発光層の多層化」技術に着目し、開発を進めた。

有機EL素子は電圧をかけると赤、緑、青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可能なデバイスだ。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。

本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。

【特長】
本開発は以下の特長を有している。
●有機ELから取り出される光を従来（※1）の2.5倍（光の取り出し効率約50%)に増大
●高効率と長寿命（素子寿命10万時間以上（※2））を同時に実現
※1：本技術を非適用のエコソリューションズ社素子
※2：正面輝度1000カンデラ毎平方メートルの明るさで駆動したとき、輝度が半減する時間

【内容】
本開発成果は以下の技術によって実現した。
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。
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で、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。

【従来例】
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。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るが、光の取り出し効率は約30～40%程度に留まっていた。

【特許】
国内30件、海外17件（出願中を含む）