NHK科学技術研究所（以下、NHK STRL）は1月21日、千葉大学および京都大学と共同で、発光と太陽光発電の二つの機能を備えた世界初のOLEDディスプレイの開発に成功したと発表した。青色発光に成功したこの技術は、災害被災地での利用を想定しており、外部電源なしでディスプレイが自発的に発光することを可能にする。

従来、有機半導体の発光と太陽光発電は相反する原理に基づいて動作していた。前者は光を生成するために電力が必要であり、後者は光を吸収して発電するため、両方の機能を単一のデバイスに統合することは困難だった。今回の画期的な成果として、研究チームは高い発光効率と強い光吸収特性を併せ持つMR-TADF材料を採用し、デバイス内部のエネルギーを精密に制御することで、発光モードと太陽光発電モードを切り替え可能なOLEDデバイスの実現に成功した。

前述の通り、MR-TADF材料は第3世代OLED技術の高度な進化形と言えます。これらの材料は、狭帯域光（半値全幅40nm未満）を発光する能力を特徴とし、高い色純度と高効率性能を実現します。研究チームは、赤、緑、青の3原色での発光に成功しました。中でも、緑と赤の発光デバイスの外部量子効率は8.5%を超え、発光効率と発電効率の両方で世界最高水準を達成しています。

NHK STRLは、自社開発のOLEDディスプレイ技術を応用するだけでなく、京都大学と共同でMR-TADF材料の研究開発を行い、千葉大学と連携して同材料の動作原理に関する高度な分析研究を進めてきた。

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NHK STRLは、今後は低消費電力ディスプレイデバイスの実用化を目指し、発光効率、発電効率、耐久性の向上に注力していくと発表した。将来的には、この技術は拡張現実（AR）や仮想現実（VR）など、高精度な色再現が求められる分野にも応用される可能性がある。