海外メディアOLED-INFOニュースによると、米国のケンブリッジ同位体研究所は、同位体である重水素がOLEDパネルの寿命を大幅に延ばし、経年劣化の影響を受けにくくし、発光効率を向上させることができることを発見したとのこと。
近年、高輝度、超薄型、広色域、フレキシブル性などの特徴を備えた有機ELパネルが、液晶パネルに代わってスマートフォンへの採用が急速に進んでいます。 Counterpoint の統計によると、世界中のスマートフォンにおける OLED パネルの使用率は 49% に達しています。
しかし、OLEDパネルを大型TVSに適用すると、いくつかの欠点が明らかになります。 まず第一に、このパネルの輝度を非常に高くするのは困難です。 第二に、赤/緑/青の光源の寿命が異なるため、画面表示の固定画面時間が長すぎ、画面が焼けるという問題が発生します。
同研究所によると、発光材料として化合物中の水素を重水素同位体に置き換えることで、OLEDパネルの耐用年数を大幅に延長し、同時に高輝度を実現できるという。 これは、重水素と炭素の間の化学結合が水素と炭素の結合よりも強く、より安定した化合物が得られるという事実によるもので、「動的同位体効果」(KIE) として知られる現象です。 最近、研究機関は重水素をOLED、主に青色光を発するOLED光源の開発に応用しようとしている。 ブルーライトはより頻繁に発生し、より強力であるため、以前はより早く消えていました。 水素の代わりに重水素を使用すると、青色光成分の寿命を 5-20 倍に延ばすことができ、発光効率も向上します。
研究者らは、OLED製造の焼結段階で水素を重水素に置き換えることで、金属酸化物半導体トランジスタの「熱電子劣化効果」を大幅に低減できることを発見した。 他の半導体処理および製造プロセスでも、重水素を使用するとトランジスタの寿命を 10-50 倍に延ばすことができます。
天然水では、重水素原子は 6,400 個の水素原子に対して 1 個しか存在しないため、この同位体は希少です。 しかし現在、米国には、重水を濃縮して濃縮して重水素を抽出できる重水（D2O）製造施設がいくつかあります。 ケンブリッジ同位体分離コーポレーション (CIS) は、米国オハイオ州にあるケンブリッジ同位体研究所 (CIL) の完全子会社であり、世界最大の商用 D2O 濃縮施設を所有しています。
具体的には、OLED材料の調製に「重ブロモベンゼン」が使用されており、発光寿命を延ばす効果が得られます。 さらに、他の半導体や電子分野に応用された重水素も同様の効果を発揮します。
