「有機EL」という技術が最近話題になっています。


有機ELとは、
『電圧を加えると発光する有機物を用いたディスプレイ』
らしいのですが・・・

有機物と聞いて連想するのは、生命体などの肉質、野菜などの植物などを構成する物質などです。



【有機EL素子の構造】
ガラス基板上にアノード(陽極)、HTL(正孔輸送層)、EML(発光層)、ETL(電子輸送層)、カソード(陰極)を積層したもので陰極から陽極のエネルギーギャップを発光層の蛍光、もしくは燐光に変換する仕組みです。

と、一見した限りでは有機物質を使っているようには見えません。


一体どういう事なんでしょうか?

A 回答 (3件)

>有機物と聞いて連想するのは、生命体などの肉質、野菜などの植物などを構成する物質などです。



 おっしゃるとおりで、もともとは有機物とは生命体を構成する、もしくは生命体が作り出す物質のことで、無機物とは区別されていたのです。
 ところが1828年にドイツのウエーラーが、無機物のシアン酸アンモニウムから有機物の尿素を合成できることを発見して以来
生命体が作り出す物質に限らなくなり、
今日では炭素を含む化合物が有機物であると定義されているのです。
 ただし、炭素を含む化合物でも、一酸化炭素、二酸化炭素、シアン化合物、炭酸塩などは無機物として扱われています。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

>今日では炭素を含む化合物が有機物であると定義されているのです。ただし、炭素を含む化合物でも、一酸化炭素、二酸化炭素、シアン化合物、炭酸塩などは無機物として扱われています。

何となく、「C(炭素)、H(水素)、O(酸素)」を含むものが有機物質である、みたいなイメージがありますよね。
そこの違いなんでしょうね・・・

お礼日時:2009/08/06 21:01

特許庁の報告書 

http://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/1 …

を見ると、その1ページに原理が示され、

>【有機EL素子の構造】
>ガラス基板上にアノード(陽極)、HTL(正孔輸送層)、EML(発光層)、ETL(電子輸送層)、カソード(陰極)を積層したもの・・

 この中の「EML(発光層)」が、有機化合物(低分子系、高分子系)でできているようです。
 具体的な材料については、34、35ページの「出願年表」に載っています。

そもそも、「有機物」とは?となりますが(私だけ?)、

 ・有機体すなわち動植物体を構成している物質。
 ・炭素を含む化合物の総称。

有機EL素子については、後者のようです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

高校の化学で嫌という程やった有機の分野を思い出しました。

嫌という程「C(炭素)」を見ました。

必ずと言っていい程、有機には炭素が含まれているんですよね。
すっかり忘れていました。

お礼日時:2009/08/06 20:59

発光層が「有機材料を蒸着により薄膜化・積層化することによりデバイスを作成されている。


http://wpedia.goo.ne.jp/wiki/%E6%9C%89%E6%A9%9F% …

有機物は、石油系やプラスティックなどの高分子も入ります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

なるほど、確かに有機物はC(炭素)によっても構成されてますもんね。

お礼日時:2009/08/06 20:56

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Q有機ELの焼きつき?

安かったので有機EL搭載スマホを購入したのですが、携帯ゲーム機のなんとかVitaやスマホのギャラクシーなんとかの有機ELの焼き付きがよく注目されているようですね。
実験動画ではしっかりと焼き付いていました(笑)
カラー有機ELディスプレイは開発当初から寿命が短いところが欠点と分かっているのに無理矢理製品化するなバカ野郎と言いたいところですが…

有機ELの焼き付きは長時間同じ画面を表示することが直接の原因では無く、有機EL素子体自体の劣化によるものという認識で間違いないでしょうか?
スクリーンセーバー等では防ぎようのないことで、気にしても仕方ないですよね。

できれば長く使いたいので防止法があればお教えください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

Q/有機ELの焼き付きは長時間同じ画面を表示することが直接の原因では無く、有機EL素子体自体の劣化によるものという認識で間違いないでしょうか?

A/長時間同じ画面を表示することによって劣化が早く進むというのは正しいです。
寿命が短いからというのは、そもそも有機パネルの寿命が、焼き付きで短くなる要因でありません。
そのものの欠点です。

ずっと違う画なら、焼き付きが起きるようになるまでの寿命は、長くなります。(品質がある程度保たれます)
これは、CRTとは異なる原理ですが、基本的にプラズマでも自発光型の無機EL、有機EL(以下OLED)でも言えることで、同じ映像をずっと表示し続けると、各ドットを形成するRGBのいずれかのドット(セル)が、他のセルに比べて早く劣化するようになります。

その結果、それぞれの色素子の原色輝度のバランスが崩れ、特定の色素子が暗くなります。すると、色のバランスが周囲とは変化してしまい。焼き付き現象として現れるのです。

尚、動画ばかりを表示している場合でも、ずっと同じ色の場所がモニターのあるエリアに多ければ、焼き付きとなりますが、極端に常時同じ色でなければ、目に見えたものとはならず、焼き付けというより、全体的に色の均一性が取れなくなり、画質が悪くなる現象となります。
これは、例えば全体を一色の壁紙などにすると一部は明るく濃く、一部は暗く薄く、一部は青っぽくなどといった形になるかもしれません。それは、たいていの色差(コントラスト)を判断する機材でなければわからないと思いますけど。

これが、バックライト光源を別に持っていないモニターの宿命となります。
たとえ、それがPDPであろうが、OLEDであろうが、利用によってドットが持つ光量が徐々に落ちれば、急速に焼き付き現象が進みます。

尚、CRTのそれも、基本は同じですが、電子銃から放たれた電磁線を浴びて発光する蛍光素子(蛍光体)が、各色毎にあるのですが、特定の色ばかりが強く発光していると、蛍光素子が徐々に劣化して、周りと同じ品質の十分な光量で光らなくなることが原因です。

まあ、寿命が短いことも原因の一つです。
光源が弱くなるまでの寿命が延びれば、全体として長持ちしますから、不均一表示が始まるまでの時間は伸びます。ただ、これは焼き付きの理由ではないのです。

最後に、スクリーンセーバーなどを使えば、ある程度均一性を保てる場合がありますので、焼き付きまでの時間は、パネルの設計寿命の許す範囲で多少伸ばすことができます。また、パネルの輝度を低めに設定しておけば、発光素子の劣化速度が抑えられ、最終的な寿命は、最大輝度でずっと使い続けた場合に比べて長くなるのが一般的です。

尚、最大輝度で常に使い、スクリーンセーバーを使わない、さらにビビッドなど極端に鮮やかな色で再現する設定の場合は、標準輝度や、設計寿命の想定より若干早く、寿命が来ることもあります。

そして、現在存在する自発光型のパネルは、絶対に焼き付きを防ぐことはできず、バックライトを備えた液晶では、このような現象は発生しません。(まあ、一時的に似た症状が出ることはありますが、永久にその現象が続くことはないのがバックライト光源を使うパネルの特徴です。)

以上のようになります。

Q/有機ELの焼き付きは長時間同じ画面を表示することが直接の原因では無く、有機EL素子体自体の劣化によるものという認識で間違いないでしょうか?

A/長時間同じ画面を表示することによって劣化が早く進むというのは正しいです。
寿命が短いからというのは、そもそも有機パネルの寿命が、焼き付きで短くなる要因でありません。
そのものの欠点です。

ずっと違う画なら、焼き付きが起きるようになるまでの寿命は、長くなります。(品質がある程度保たれます)
これは、CRTとは異なる原理ですが、基本的にプラズ...続きを読む

Q有機ELに関する論文を読んでいます。全体的には、陽極とホール輸送層の間

有機ELに関する論文を読んでいます。全体的には、陽極とホール輸送層の間にMoO3とゆうバッファ層を差し込むと安定性や効率が上がるという話です。しかし次の2つの文章の意味が正しく訳せません。

手助けおねがいします。

・Assuming the scable law of Coulombic degradation for driving at 100cd/m2 , the half-life is projected to be over 50000h.

・It can be seen that the hole currents of devices with the MoO3 layer are indeed dramatically increased with respect to devices without the MoO3 buffer layer and with CuPc buffer layer.

Aベストアンサー

前後の文章も含めると以下のようになります。

(1) MoO3バッファ層を入れることでデバイスの信頼性が著しく向上する。MoO3の厚さが20nmと15nmで、封止されたデバイスの寿命を、8mA/cm^2の一定の電流密度で駆動して調べてみた。初期の輝度はそれぞれ 820 cd/m^2 と1000 cd/m^2 である。比較のために、CuPcバッファ層を入れたデバイス(初期輝度 183 cd/m^2)の寿命も測定した。図2に示したように、MoO3バッファ層を使うことによって、820 cd/m^2 の初期輝度では 6000時間以上、1000 cd/m^2 の初期輝度では 1000時間以上の輝度半減期(輝度が半分になる時間)に達している。この時間は、CuPcを使ったデバイスでの 510時間よりも明らかに長い。クーロン劣化のスケール則に従うと仮定すれば、輝度が 100 cd/m^2 のときの輝度半減期は 5万時間以上になると予想される。MoO3の厚さがこれ以外の場合でも同様の信頼性を示した。

(2) よく知られているように、MoO3はバンドギャップエネルギーが約3.1eVのワイドギャップ材料で、ITOと非常に相性の良い正孔注入材料である。ITO上にMoO3を改質層として形成することで、正孔の注入効率が増大することが実験的に知られている[12-15]。このようなMoO3の役割を確かめるために、正孔電流だけが流れる ITO/MoO3(x)/NPB(150nm)/Al(200nm) 構造で、MoO3層の厚さだけを変えたもの(x = 0, 5, 10, 15nm)を作製した。図3はMoO3層の厚さを変えたときの電圧-電流密度特性である。比較のために、ITO/CuPc(15nm)/NPB(150nm)/Al構造の特性も図に示した。図から分かるように、MoO3バッファ層を入れたデバイスの正孔電流は、バッファ層なしのものやCuPcバッファ層のものと比べてみると、確かに劇的に大きくなっている。なぜこのような結果になるのかは、図3の挿入図に示したエネルギー準位図(バンドラインナップのこと)を見れば理解できる[14]。MoO3バッファ層を入れたデバイスでは、NPB/ITO界面のオフセットエネルギーが小さくなるために、ITOから正孔輸送層へ、正孔がより効率的に注入される。このように、正孔の注入電流が著しく増えれば、当然ながらOLEDの動作電圧は低くなり、その結果、発光効率が大きくなる。それだけでなくさらに重要なことは、我々が発見したように、MoO3バッファ層を導入したことによって界面の安定性が改善されることと、NPB正孔輸送層の結晶化を抑制することができるということである。この界面の安定性改善と結晶化の抑制というのは、OLEDの長期信頼性を向上させる上で重要なことである。

前後の文章も含めると以下のようになります。

(1) MoO3バッファ層を入れることでデバイスの信頼性が著しく向上する。MoO3の厚さが20nmと15nmで、封止されたデバイスの寿命を、8mA/cm^2の一定の電流密度で駆動して調べてみた。初期の輝度はそれぞれ 820 cd/m^2 と1000 cd/m^2 である。比較のために、CuPcバッファ層を入れたデバイス(初期輝度 183 cd/m^2)の寿命も測定した。図2に示したように、MoO3バッファ層を使うことによって、820 cd/m^2 の初期輝度では 6000時間以上、1000 cd/m^2 の初期輝度では 100...続きを読む

Q有機EL

有機ELディスプレイの原理について詳しく教えてください。

有機ELの発光の仕組みや構造などなるべくお願いします。

Aベストアンサー

有機ELとは、RGB発光ダイオードを一枚の基板上にビッシリ集積構成したモノ。
均一な品質のLEDをビッシリ集積する事が難しく、ひとつひとつのLEDの発光光量がムラになりやすいため、大型化が難しい。
有機ELディスプレイはSEDと共に、プラズマや液晶の欠点をほぼ解消出来るため、近い将来、プラズマや液晶にとって変わる次世代ディスプレイです。

発光ダイオード
http://kids.gakken.co.jp/kagaku/nandemo/0712.html
有機EL
http://www.sony.jp/oel/technology/index.html
SED
http://plusd.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/0610/04/news028.html

Q有機ELに関する論文を読んでいるんですがよくわからないところがあります

有機ELに関する論文を読んでいるんですがよくわからないところがあります。
すみませんが手助けお願いします。

・It was generally found that the luminance decay rate is directly proportional to the injection current density. This behavior means that the luminance degradation is coulombic, and that the degradation event resulting from charge injection is cumulative and irreversible.

とあるんですが、the luminance degradation is coulombic という部分はどう訳すのが自然でしょうか?またどういう意味になるのでしょうか?

Aベストアンサー

輝度の劣化は電荷による・・・といった意味ではないでしょうか。

多分 coulombicという単語が辞書にも載っていないことが問題なのでは
ないかと思います。ohmicなどという単語と同じ用法だと思います。

前後の文章では、電流密度に比例し、積算される、と書いてあるので
電流を時間で積分すると電荷になるから、上記の解釈は合っていると
思います。

日本語として良い訳は思いつきませんが、電荷的とでもいう感覚です。

Q有機ELディスプレイについて

前回教えていただいたホームページを見て疑問がいくつかでてきました。よかったら教えていただけないでしょうか。
・有機ELと無機ELの違いと、それぞれのメリット、デメリットは何でしょう?
・現在、実際に有機ELディスプレイが使われている製品はあるんでしょうか?
・有機ELディスプレイの寿命ってどのくらいあるんですか?

Aベストアンサー

寿命ですが
 http://www.itmedia.co.jp/mobile/0210/01/n_sanyo.html
 では2000時間程度
http://www.yomiuri.co.jp/net/feature/20030814fe01.htm
 では3000~4000時間程度
http://www.itmedia.co.jp/news/0204/16/edex2002.html
 では色によって差が有るが20000~7000時間程度となっているみたいです

 また現在も継続して寿命の長い素子を各社開発しているようです。ただまだ液晶とかに比べると短すぎるようですが。

Q有機EL(OLED)について

有機ELについての質問なのですが、

なぜ発光層は有機膜でなければいけないのでしょうか。

有機膜でなく、無機膜を利用した、無機ELももっと
注目されてもいいような気がするのですが。

やはり有機膜の方がすぐれた材料といえるのでしょうか。

Aベストアンサー

 既に回答があるように、ELに関しては無機材料(半導体)を利用した物の方が昔から実用化されています。
 ところが、材料として無機物ではなく有機物でELを作れないのかな?と考えた人がいたわけです。

有機材料を使う大きなメリットして、
・軽くて自在に曲がる(要はプラスチックみたいなものですから)ので運送コストも安いし、加工も楽です。
・無機半導体はクリーンルームなど大きな工場が必須ですが、有機半導体なら極端な話、小学校時代から理科の実験で使ってるようなフラスコと試験管で簡単に合成できるので開発や生産コストを下げられる。
・有機分子なら、その組み合わせは無限に存在し、自在に分子設計することが出来るので分子レベルまたは、分子集合体(超分子)レベルで期待する機能を発現させることが出来る。

などが、挙げられます。勿論、無機材料に比べて不利な点もいくつかあります。(熱や光や化学物質で壊れやすい、性能的に無機材料に劣ることがあるなど)


 まとめると、産業において求められる材料の性質は、必ずしも科学的に優れた材料ではないと言うことが挙げられます。これはEL材料のみならず一般論なのですが、産業レベルで求められるのは、一定以上(=許容できる水準)の性能があれば、その候補の中からもっとも取り扱いが容易で、トータルコストの安いものとなります。かなり話が、それましたが、質問者さんの問う「優れた材料」自体の定義は、どの次元での「優れた材料」なのか?によっても変わってきます。

 余談ですが、近年は有機材料、無機材料という区別は大学での研究段階ではあまり意味を成さなくなってきています。有機無機ハイブリッド材料なども盛んに注目されていますし、古くからも有機金属錯体などがありますしね。

 既に回答があるように、ELに関しては無機材料(半導体)を利用した物の方が昔から実用化されています。
 ところが、材料として無機物ではなく有機物でELを作れないのかな?と考えた人がいたわけです。

有機材料を使う大きなメリットして、
・軽くて自在に曲がる(要はプラスチックみたいなものですから)ので運送コストも安いし、加工も楽です。
・無機半導体はクリーンルームなど大きな工場が必須ですが、有機半導体なら極端な話、小学校時代から理科の実験で使ってるようなフラスコと試験管で簡単に合...続きを読む

Q液晶ディスプレイと有機ELディスプレイの違いは?

ここ最近、メディアなどで有機ELディスプレイのことを取り上げられているようですが、有機ELディスプレイは、液晶ディスプレイに比べて何がいいんでしょうか?TVでも説明されましたが、抽象的過ぎてよく分かりませんでした。
 液晶ディスプレイと有機ELディスプレイの輝度や視野角などの具体的な数字が載っているサイトを教えて下さい。お願いします。

Aベストアンサー

漠然な値ですが、

輝度
OLED:現状数十cd/m2   LCD:100-200cd/m2
寿命
OLED:現状数千時間   LCD:数万時間(バックライト)
視野角
OLED:原理的に180度? LCD:方式によっては限りなく180度(ただし斜め方向は???)

輝度、寿命は最終的にはLCDが目標になるでしょう。
(ただし輝度、寿命はトレードオフの関係)
応答速度も考えると、TV用途が期待されますが、RGB間の寿命の違いは色が変化することになり、致命的かもしれません。

参考URL:http://www.zdnet.co.jp/mobile/0206/11/n_kodak_el.html

Q有機EL ツーリングファクターについて

よろしくお願いします。

今、ゼミで有機ELについて勉強しています。

ツーリングファクターについてネット上で調べていたのですが手掛かりがありませんでした。よろしければどなたか教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

ANo.1です。
>もしよろしければ具体的に数字を用いて教えていただくことはできないでしょうか?

私がやった方法は以下のとおりです。
(1) 最初に toolig factor = 1 (100%) として、膜厚コントローラの膜厚設定を、例えば100nmとして、成膜する。
(2) その結果、実測した膜厚が150nmだったら、次に toolig factor = 1.5 (150%)として、また成膜する。
(3) その結果、実測した膜厚が110nmだったら、次に toolig factor = 1.1 (110%)として、また成膜する。このようなことを、設定膜厚と実測膜厚が、希望する膜厚精度の範囲内になるまで繰り返す。

たいていの場合、(2)をやった後、(3)の段階で希望する膜厚精度(例えば設定膜厚の±5%未満)に収まります。

上に書いたようなことは、普通、代表的な膜厚でやるだけですが、膜厚範囲が広い場合は(例えば10nm~1μmといった場合)、設定膜厚をこの範囲で変えて、その膜厚ごとにtooling factorを求めるということをやればもっと正確になります。例えば、10nmの場合はtooling factorが145%、100nmの場合は150%、1μmの場合は155%というようなデータを取っておけば、50nm成膜したいとき、tooling factorをいくつにすればいいか計算できるというわけです。

ANo.1です。
>もしよろしければ具体的に数字を用いて教えていただくことはできないでしょうか?

私がやった方法は以下のとおりです。
(1) 最初に toolig factor = 1 (100%) として、膜厚コントローラの膜厚設定を、例えば100nmとして、成膜する。
(2) その結果、実測した膜厚が150nmだったら、次に toolig factor = 1.5 (150%)として、また成膜する。
(3) その結果、実測した膜厚が110nmだったら、次に toolig factor = 1.1 (110%)として、また成膜する。このようなことを、設定膜厚と実測膜厚が、希望す...続きを読む

Q有機ELって何が良いの?

最近の家電って色んなものに有機ELが使われてますよね。

そこで思ったのですが、有機ELって液晶モニタに比べ、何が優れていのでしょうか。

というのも、有機EL仕様の携帯電話を使用しているのですが、特に恩恵を感じていないからです。
いや、むしろ直射日光下において、著しく視認性が低下することを考えれば、不便と感じざるを得ません。
視認性を上げるためバックライトを強くした結果、バッテリー消費が早くなるというおまけ付きですし。

長くなりましたが、有機ELの利点(特に携帯電話にて)を誰か教えてください。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>直射日光下において、著しく視認性が低下する

現時点における有機ELの欠点の1つですね。室内環境だと液晶よりも優れているんですけど直射日光の当たる環境では視認性が劣ります。

>視認性を上げるためバックライトを強くした結果、バッテリー消費が早くなる

これも有機ELの欠点ですね。以前よりは大分マシになりましたが輝度を上げる=電圧を上げるという方式なので画面を明るくするほど消費電力が増えます。液晶の場合はバックライトの光を透過する量を調整するだけなので輝度を上げても消費電力の上昇量は小さくなるんです。

なお、有機ELにはバックライトがありません。画面自体が発光しています。

>有機ELの利点(特に携帯電話にて)

有機ELの最大の利点は小型化可能という点でしょうね。液晶の場合は画面の裏側にバックライトが無ければいけないのである程度の厚さが必要です。ところが、有機ELの場合は画面自体が発光しているので画面の厚さだけで良いんです。薄型携帯を作る上で画面を薄く出来るというのは重要なことですし、普通の厚さの携帯でも内部空間に余裕が出来るので高機能化・高性能化を行なう余裕が出来ます。

>直射日光下において、著しく視認性が低下する

現時点における有機ELの欠点の1つですね。室内環境だと液晶よりも優れているんですけど直射日光の当たる環境では視認性が劣ります。

>視認性を上げるためバックライトを強くした結果、バッテリー消費が早くなる

これも有機ELの欠点ですね。以前よりは大分マシになりましたが輝度を上げる=電圧を上げるという方式なので画面を明るくするほど消費電力が増えます。液晶の場合はバックライトの光を透過する量を調整するだけなので輝度を上げても消費電力の上昇...続きを読む

Q有機ELのスピンコーティング法について

ある論文を読んでいたら、「スピンコーティング法」というものが出てきました。薄膜を作る方法の一つのようなのですが、どのような方法でしょうか?
また、この方法で薄膜を作る際、用いる溶液の粘度もしくは濃度が問題となってくるようですが、それはなぜなのでしょうか?
参考HPもしくは文献等も教えていただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

普通はスピンコーターと言うと、シリコンウエハー&ガラス&金属板を
ローターの上で真空に引き密着させて、高速回転させつつ、アセトン等の溶媒で、板の表面を洗浄してから、サンプルを垂らして高速回転させて均一に広げて薄膜を作ります。 それから乾燥機で溶媒飛ばしたり、
UV照射で硬化させますけどね。
粘度が低くて、NVが高い方が綺麗な膜になると思います。
高回転の方が薄い膜になりますね。
やや高粘度で、低速回転で、厚い膜圧を作る人も居ますけどね。?


他にもCVDや、レザーを使う特殊な蒸着も有りますね。
参考までに。


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