現代生活においてスクリーンは至る所に存在します。スマートフォンからコンピューター、ATMから時計、電子書籍リーダーからテレビまで、私たちは常に進化し続ける視覚的ディスプレイ技術に囲まれています。
有機EL（OLED）は、鮮やかな色彩、卓越したコントラスト比、深い黒、そして高解像度によってディスプレイ業界に革命をもたらしました。また、OLEDは非常にエネルギー効率が高いため、スマートフォンやタブレットのような小型の携帯端末から、巨大な屋外看板まで、あらゆる用途に最適です。
OLED技術は進化を続けており、最新のイノベーションによって曲げたり折りたたんだりできるスクリーンが可能になりました。拡張現実（AR）アプリケーション向けの完全透明ディスプレイも開発中であり、この技術には他にも多くの用途が期待されています。
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過去10年間、OLEDに関連する出版物は大幅に増加しています。 CAS コンテンツのコレクションTMは、科学情報において人間がキュレーションした最大のレポジトリです（図1を参照）。特筆すべきは、特許と論文の比率が約3:1であることで、これはメーカーが絶えず新製品を市場に投入していることを示しています。
OLEDの仕組み
ディスプレイ技術は、液晶ディスプレイ（LCD）と初期のLEDの登場により向上し始めました。LCDは、液晶を使用して光を選択的に透過または遮断することで機能します。対照的に、LEDは個別に制御可能な微小な発光ダイオードであり、幅広いスペクトルの色を生成できます。どちらの技術も、バックライトからの光の透過を制御することで視覚的な画像を生成します。
OLEDは、発光層で赤、緑、青の光を放出できる有機材料を使用するか、透明層のいずれかにカラーフィルターを追加することで、色付きの光を生成します。
しかし、OLEDはバックライトを使用しません。それらは 利用します 電流に応答して発光する有機（炭素ベース）半導体材料を。この発光層と導電層は、陰極と陽極の間に挟まれています（図2aを参照）。電気が印加されると、陰極で生成された電子が発光層へ移動し、陽極で生成された正孔が導電層へ移動します。導電層からの正孔が発光層内の電子と再結合すると、光子の形でエネルギーが放出されます。
赤、緑、青のOLEDの配列を近接させて配置し、それらを独立して作動させることで、個々の画素として機能し、複雑で高解像度のカラー画像を生成することができます リフェレンス、基準、参考文献、 リフェレンス、基準、参考文献 （図2b）。
このシステムは、ガラスまたはプラスチックの保護層に収められています。最上層はシールと呼ばれ、最下層は基板と呼ばれます。通常、光がデバイスから放出されるように、最上層または最下層の少なくとも一方は透明になっています。OLEDは自発光画素を使用し、バックライトを必要としないため、LCDやLED技術を使用したディスプレイよりもはるかに大きく、薄くすることができます。
折りたたみ式スクリーン、透明ディスプレイなど
OLEDは、使用される有機材料、駆動方法、光の放出経路という3つの主要な要素に基づいて、いくつかのタイプに分類できます（図3を参照）。
最もエキサイティングなOLEDイノベーションには、以下のようなものがあります。
- フレキシブルOLED（FOLED）： FOLED技術は 利用しています 柔軟な素材を使用することで、画面を損傷することなく曲げたり、折りたたんだり、丸めたりすることが可能です。このイノベーションにより、より薄く、軽く、エネルギー効率の高いディスプレイへの道が開かれました。この技術の応用例には、折りたたみ式スマートフォン、巻き取り式テレビ、さらにはAR/VRグラスやウェアラブルデバイスなどがあります。
- 透明OLED（TOLED）： TOLED ディスプレイは 、透明または半透明の陰極と陽極の両方を備えています。この両面透過性により、上面と底面の両方から光を放出できます。高い透明度により、オフの状態でもより鮮明な視認性が得られます。また、TOLEDはシャープなコントラスト比、鮮やかな色彩、柔軟性、広い視野角を実現し、無比の視覚体験を提供します。コンテンツを表示できるだけでなく、使用していないときでも透明な状態を保てるため、TOLEDディスプレイはテレビ、AR/VRグラス、インタラクティブな小売用ディスプレイに最適です。
- 低分子OLED（SMOLED）： 現在、テレビ、タブレット、ノートパソコン、スマートフォンなど、ほとんどのディスプレイでSMOLEDが使用されています。これらのOLEDは、 低分子有機化合物 を発光層のエレクトロルミネッセンス材料として使用しています。これには、利用可能な有機発光体の幅広さによる構造的な柔軟性、容易な精製、発色団の化学修飾の簡便さなど、いくつかの利点があります。この技術は、発光体が従う発光メカニズムに基づいて、蛍光OLEDとリン光OLED（PHOLED）にさらに分類されます。PHOLEDは、エネルギーの大部分を熱として失う蛍光技術と比較して、よりエネルギー効率に優れています。
- アクティブマトリクス式有機EL（AMOLED）： AMOLEDディスプレイは 採用しています 各画素を独立して直接制御・駆動するために、ストレージキャパシタを組み込んだ薄膜トランジスタ（TFT）バックプレーンを採用しており、優れた解像度、高コントラスト、鮮やかな色彩、広い視野角、そして大型ディスプレイを実現しています。また、高速なリフレッシュレート、エネルギー効率の高さ、薄型で柔軟なディスプレイへの可能性も特徴です。AMOLEDディスプレイは、スマートフォン、スマートウォッチ、ノートパソコン、テレビなどで一般的に使用されています。
- 白色有機EL（WOLED）： 白色光を 発光する OLEDパネルは、WOLEDとして知られています。この技術はエネルギー効率が非常に高く、固体照明、テレビ、モニター、その他のディスプレイに使用できます。
OLED技術のさらなる改善
OLEDは、優れたユーザー体験を提供しているにもかかわらず、一般的なLEDやその他のディスプレイ技術に完全に取って代わったわけではありません。なぜでしょうか？
最近まで、OLEDには寿命が短いという問題があり、特に青色発光体が時間の経過とともに劣化するという課題がありました。高温、多湿な環境、輝度の上昇も劣化プロセスを加速させ、OLEDディスプレイの全体的な動作寿命を縮める要因となります。
OLED画面に静止画を長時間表示すると「焼き付き」現象が発生し、画面に恒久的な影が残ることがあります。例えば、テレビを長時間同じチャンネルに固定したままにすると、これが問題になる可能性があります。
これらの課題に対処することは、OLEDの用途を拡大するために不可欠です。研究者たちは、青色PHOLED、プラズモニックPHOLED、そして熱活性化遅延蛍光（TADF）やハイパー蛍光（HF）発光体といった異なるタイプの発光体などの技術革新を模索し、長年の問題を克服し、この技術の視覚的側面を改善しようとしています。これらの改善は、他のディスプレイ技術と比較して依然として高価なコストを下げることにもつながります。より多くのOLEDデバイスが生産されれば、規模の経済が働き、コストを低減できるでしょう。
OLED技術のダイナミックな状況が進化するにつれ、丸められる新聞のようなスクリーン、折り曲げ可能なスマートフォン、店舗での透明なインタラクティブディスプレイなどが想像されます。 ウェアラブルデバイス、生物医学イメージング、商業用照明なども、最先端のOLEDによって一変する可能性があります。
