有機ELという言葉を聞くことが多くなりましたが、よく知らないという方も多いでしょう。情報通信技術の進化により、私たちの生活に欠かせないディスプレイの技術は日々進歩しています。その中心にあるのが有機ELです。
本記事では、有機ELの基礎知識から最新の研究成果まで、初心者の方にもやさしく解説しています。
有機ELとは何？
有機ELとは、特定の有機化合物に電圧をかけると自ら発光する現象（有機エレクトロルミネッセンス）を利用した表示デバイスのことです。
自ら光る「自発光型」の仕組み
有機ELの最大の特徴は、パネルを構成する一つ一つの素子が自ら光を放つ「自発光型」である点です。従来の液晶ディスプレイは、背後から光を照らす「バックライト」が必要でしたが、有機ELはその必要がありません。この仕組みにより、極限までの薄型化が可能となり、次世代のディスプレイとしてスマートフォンやテレビに広く採用されています。
液晶ディスプレイとの構造的な違い
液晶ディスプレイが「シャッター（液晶）でバックライトの光を遮る」構造なのに対し、有機ELは「画素そのものが光る」構造です。例えるなら、液晶は懐中電灯の前に色のついた板を置くようなもので、有機ELは小さな色とりどりの電球が並んでいるようなものです。このシンプルな構造が、デバイスの軽量化やデザインの自由度に直結しています。
有機ELのメリット
有機ELディスプレイを採用したデバイスには、従来の液晶にはない圧倒的なメリットが存在します。
圧倒的なコントラスト比と「本物の黒」
最大のメリットは、完全な「黒」を表現できることです。自発光型の有機ELは、黒を表示する際に素子の電源を完全にオフにできます。バックライトが漏れることがないため、夜景などの映像も引き締まった美しいコントラストで楽しめます。この再現性は、映画鑑賞や写真編集において非常に高い評価を得ています。
薄型・軽量・フレキシブルな設計
バックライトユニットが不要なため、ディスプレイ自体を紙のように薄く、軽く作ることが可能です。また、基板にプラスチックなどの柔らかな素材を使用することで、画面を曲げたり、丸めたりできる「フレキシブルディスプレイ」を実現できます。これにより、折りたたみスマホや曲面ディスプレイなど、デバイスの形状に革命をもたらしました。
高速な応答速度
有機ELは電気を流した瞬間に発光するため、応答速度が液晶に比べて極めて速いという特徴があります。動きの激しいスポーツ映像やアクションゲームでも、残像感がほとんどなく、滑らかでクリアな映像を提供できます。
有機ELが抱える課題
多くのメリットを持つ有機ELですが、普及や長期間の使用において克服すべき課題もいくつか存在します。
画面の「焼き付き」現象
同じ静止画を長時間表示し続けると、特定の素子だけが劣化し、画面に残像が残る「焼き付き」が発生することがあります。これは有機材料が熱や通電によって徐々に変質するために起こる現象です。最新のデバイスではソフトウェアによる制御で軽減されていますが、依然として物理的な寿命に関わる課題の一つです。
製造コストと大型化の難しさ
有機ELパネルの製造プロセスは非常に精密であり、特に大型パネルを歩留まり（良品の割合）良く生産するには高度な技術が必要です。液晶パネルに比べると製造コストが高くなりやすく、それが最終的な製品価格、特に大型テレビなどの価格を押し上げる要因となっています。
屋外での視認性と寿命
有機材料は酸素や水分に弱く、厳重な封止技術が必要です。また、直射日光下などの明るい場所では、液晶のバックライトに比べて輝度が不足し、画面が見えにくく感じることがあります。また、青色発光素子の寿命が他の色に比べて短いなど、発光材料自体の耐久性向上も継続的な研究課題です。
有機ELの最新情報
有機ELの世界では、単なる「画面」の枠を超えた画期的な研究が進んでいます。
NHK技研が開発した「発電できる有機EL」
画像出典：NHK放送技術研究所
今、最も注目されている最新技術の一つが、NHK放送技術研究所が開発に成功した「発電機能を備えた有機EL」です。これは、光を受けて電気を作る「有機太陽電池」の構造を有機ELパネルに組み込んだハイブリッド型のデバイスです。つまり、ディスプレイとして映像を映し出しながら、同時に光（外光や室内光）を吸収して電力を生み出すことができるのです。
参考：NHK放送技術研究所
災害時や省エネへの貢献
この技術が実用化されれば、災害時の停電下でも、スマートフォンの画面自体が太陽光で発電し、通信に必要な電力を自給自足できるようになります。また、普段の生活でも、テレビ画面が室内の照明で発電して消費電力を補うなど、究極の省エネデバイスとしての活用が期待されています。NHK技研では、この発電効率を高めつつ、表示性能を維持する研究を加速させています。
有機ELの将来像
今後の有機ELは、私たちの生活空間のあらゆる場所に溶け込んでいくと予想されます。
透明ディスプレイと空間演出
有機ELの薄さと自発光の特性を活かし、電源オフ時にはただのガラスに見える「透明ディスプレイ」の普及が期待されています。車のフロントガラスに情報を表示したり、店舗のショーウィンドウをディスプレイ化したりすることで、AR（拡張現実）技術と組み合わせた新しい情報体験が可能になります。
ウェアラブル・IoTデバイスの進化
さらに軽量で曲げに強い特性を活かし、衣類と一体化したディスプレイや、肌に貼り付けるような生体情報モニタリングデバイスへの応用も進んでいます。「どこでもディスプレイ（Displays Everywhere）」の世界において、有機ELは情報を可視化するための最も重要なインターフェースとなるでしょう。
まとめ
有機ELは、その自発光の特性により「最高の画質」と「自由な形状」を可能にするデバイスです。焼き付きなどの課題はありますが、NHK技研の「発電する有機EL」に象徴されるように、エネルギー問題や災害対策にも貢献する次世代のインフラへと進化しています。これからの情報通信社会において、有機ELは単なる画面を超えた存在になるでしょう。
参考リンク：
