公大ら,フルカラー有機円偏光発光ダイオードを開発

大阪公立大学と近畿大学は,イリジウム錯体を発光材料とする,フルカラー有機円偏光発光ダイオードを開発した(ニュースリリース)。

円偏光を利用した発光デバイス(円偏光を発する有機発光ダイオード)は,3D表示用有機ディスプレーなどに使用される新技術として注目されている。現在の技術では,光学フィルターを用いる方法以外に,鏡面対称の構造をもつ光学活性な分子を用いて円偏光有機発光ダイオードを作製し,右回転円偏光または左回転円偏光を発生させる方法が知られている。

この方法ではまず,右回転と左回転の円偏光を発生させる分子が混在している状態(光学不活性)から,目的の分子だけを得る必要があり,デバイス作製コストが高くなる点が課題となっている。

近畿大学では,光学不活性な分子を用いた場合でも円偏光を発生させる新しい手法を開発している。今回,より安価にフルカラーの円偏光を発生させるデバイスの開発を目指し,研究に取り組んだ。

研究グループは,発光ダイオードの材料として実用化されている,光学不活性なイリジウム錯体(鏡像異性体の当量混合物)4種,Ir III (piq) 3,Ir III(ppy)3,Ir III(F 2-ppy)2(pic),およびIr III(BT)2(acac)をそれぞれ発光材料とする,4つの有機発光ダイオードを作製した。

また,この有機発光ダイオードに対して外部から磁力を加えることによって,フルカラーの円偏光を発生させることに成功した。さらに,磁力の方向を変えることで円偏光の回転方向を制御する,つまり,単一の分子から右回転円偏光と左回転円偏光の両方を選択的に取り出すことに成功した。

この成果により,室温かつ永久磁石による磁場下に有機発光ダイオードを設置するだけで,RGBYフルカラー円偏光を発生させることが可能となった。また,光学不活性な分子は,一般的に光学活性な分子よりも安価であるため,イリジウム錯体を用いることで,フルカラー円偏光有機発光ダイオードの製造コストが抑制できる可能性があるという。

研究グループは,3D表示用有機ELディスプレー等の製造コスト削減や,高度な次世代セキュリティ認証技術の実用化などにつながることが期待されるとしている。

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