OLEDは、有機超薄膜 （有機膜の厚さ：数百nm程度）に電流を流すことによって、自発光（バックライトが要らない）で高効率の面発光素子となるため視野角依存性がない（斜めからみてもきれいな）、薄型（ここでいう薄型とは、壁掛け等の薄さではなく、フィルム程度[1mm以下］を指す）の画像表示素子の作製が期待できます。このため、従来にない新規な画像表示素子として期待が高まっています。
特に当研究室では、OLEDの有機層がほとんど透明である特長を活かして、この機能性有機膜を透明電極で挟んだ、透明OLED（Transparent OLED)の作製を行っています。++)
上述のOLEDの特長に加え、非表示時にガラスと同等の透明膜になるbbことで他のデバイスにはない、応用が期待できます。
例えば・・・・
（１）ガラス窓が電源ONの時のみ、ディスプレイになる装置が出来そう。*)
2) 乗用車等の浮き上がるメータ、カーナビ等、フロントガラスへの表示に使えそう。
3)プラスチック基板を用いることで、フレキシブル（折り曲げ可能な）ディスプレイが出来そう。服に着ければウェラブルってやつですか・・・。
4)TOPエミッション素子
今までは、有機膜をつけた後に、透明導電膜を作ることは難しかった（後述＜透明OLED（TOLED)の作製のハードル＞をご参照下さい。）ので、やむなく、下地（陽極側ガラス側から発光を取り出すのが一般的であった。
陽極側ガラス上に、p-TFT（多結晶薄膜トランジスタ）を形成すると、発光層からの発光に対し、TFTの部分と配線の分が影になる（邪魔になる）ため、どうしても開口率が大きく取れない。
しかし、有機膜上に（電子を注入できる）透明導電膜が作製できれば、上から邪魔物なく光を取り出せます。
この技術によって、
アクティブマトリックス方式のOLEDの駆動回路として設けた（ガラス基板上の）TFT側から光を取り出す必要がなくなり、開口率が極めて大きくとれることになります。
TOPエミッション素子は、下側が必ずしも透明である必要はありませんが、TOLEDの技術と同様なのでここ（TOLEDの分類の一つ）に入れました。
最近、国内では、「透明有機EL（TOLED）」を「シースルーOLED」とか、「両面発光有機EL」とも呼ばれているようです。同一の特徴を持つ素子を見方をかえて表したものですが、どの呼び名が定着するでしょうか？今後の動向が楽しみです。
●透明だから積み重ねるとさらなる応用が。SOLED(Stacked OLED)
5)RGB(赤、緑、青）RGB(赤、緑、青）を積層させ、1ドットでフルカラー表示が出来そう。**)
個人的には一番これを実現させて（1dotでいいからまず、作って）みたいなぁ。
6)
マルチフォトン＿エミッションデバイス（MPEデバイス)
MPEの解説については、後述します。
などちょっと思いつくだけでも、広範囲に利用できそうです。
○さらなるSFチックな応用＆ひとりごと(たわごと）＿にいく
*)最近、無機ELでは1)のような素子が開発されていますが、無機ELでは高電圧（数百V）の駆動用インバーターが必要なため、有機材料での開発が期待されています。
詳細は、後述［似ていて否なるもの］をご参照下さい。
**)現在用いられている、電子カラー表示機器［：ブラウン管（CRT)、液晶表示（LCD)、プラズマ表示（PDP)等]は空間的に配列（マトリックス状に並べた）させたRGB(赤、緑、青）画素の各成分比によって、カラーを表示している。したがって、フルカラー画素一つを表示するのに少なくとも、3画素（R,G,B)が必要となる。
もし、4)のように、（OLEDが非発光時に透明であるという利点を活かして）縦方向にRGBを積み上げることができれば、画像領域に与えるインパクトはとても大きように思えます。
少なくとも、解像度は従来のカラー表示機器と比較して一挙に３倍になるはずです。 （TFT等、駆動回路の配置については、ここでは考慮していませんが・・・）
最近、酸化物で透明トランジスタが試作されたという話もあり、ちょっと現実味を帯びてきました。
・従来のカラー表示画素配置とSTOLEDタイプ（積層型）カラー表示画素配置
OLED下部電極にホール注入の向上のため仕事関数の高いITO(In2O3-SnO2)透明電極が用いられ、これとは逆に陰極にはAl-LiやMg-Ag等といった、仕事関数の低い金属を用いるのが一般的である。このため、上部電極に仕事関数の高いITO等の透明電極を配置し素子を駆動するのは難しい。また、ITO等の透明電極は一般にスパッタ法を用いて製膜するが、有機膜を配置した後にスパッタ膜を積層させる場合、スパッタ衝撃による有機膜の損傷といった困難が加わる。
ITO／ホール注入層／ホール輸送層／電子輸送性発光層／アルカリメタルドープ・電子輸送層／IZO（In2O3-ZnO)
---作製した研究室生(2002年度、電子画像研究室４年生---
・馬場くん（主に、高分子の成膜担当）
・倉田くん（主に、共蒸着によるドープ担当）
・遠藤くん（ITO、IZOの低衝撃スパッタ担当）
3人の研究の積み上げで下図のようなOLEDが完成。
電源OFF:よく見えないけれど前面に、ガラスのようにOLEDがあります。
電源ON:OLEDがが薄く発光＆後ろもまだ透けて見えます。
電源ON:さらに電圧を上げると、発光が強くなり、後ろの文字が隠れます。
外部照明を消したところ（OLEDの電源はON）:導波光効果でエッジが光り、ガラスの位置が良く分かります。
電源OFF
電源ON
ポリマーを用いたTOLED
これは、ITO／ホール注入層／発光性ポリマー／アルカリメタルドープ・電子輸送層／IZO（In2O3-ZnO)
でホール注入層と発光層がポリマーで作ってあります。
ITOにパターンを作ると、このようにいろいろ面白い透明表示板ができます。
これらは、前述の写真と同様電源を落とせば、発光部もほぼ透明になります。
私の職場（大学）の頭文字を取ってロゴもどきを作成してみました。
2003.4から英文表記がTokyo Institute of Polytechnics(TIP)からTokyo Polytechnic Universityに変わります。前のロゴがTIPだったからきっとTPUだと思って作ってみました。よって、公認のロゴではありません。
2001年度1年、客員研究員としてお邪魔して、お世話になったClemson大学（USA）でのマスコット（クレムソン・タイガー）のシンボルマーク、いわゆる虎の足跡（肉球）を作ってみました。
似ていて否なるもの
街や展示会でみかけた透明EL（これって有機透明EL（TOLED)じゃないの？）
1.透明（無機）EL
前述のように無機ELはインバーターから交流パルスを印加して駆動します。
LCD/PDP International_2002でデンソーが展示していました。これから、街でいろいろ見かけることになりそうな気配。
LCD/PDP International_2002でデンソー配布のパンフレットより写真を抜粋。
また、すでに高級乗用車のメーターの一部（全く私には縁がなさそうな、日本の有名メーカーの高級車のさらに上の方のグレード）に浮き上がるデジタルメーターとして採用されているようです。
2.透明版の側面から光を導いて発光させる方法
よく、電子手帳とか、携帯電話の光源として使われている方法と類似（この場合はバックライトの代わりに側面から光を入れているはず・・・）
光ファイバのように透明ガラス（またはプラスチック）内に光を伝播させ、途中に光を散乱させる場所を作ると、
あら不思議、そこが光っているように見えます。
(これは私の推測に基づいて記載しました。上にあるのが多分光源（LED）ユニット。そこの光源の色を変えて表示しているものと思われます。)
お店(マルカ電機工業）の方にお断りして、写真を取らせて頂きました。
3.ショーウィンドウにプロジェクタで表示する方法
これを見た時、（もう、巷ではここまで進んでいたのか！[私の研究は．．．という事で]
気絶しそうになりましたが、よ〜く見てみると奥の天井に仕掛けがありました。
ショーウィンドウを2.と同様曇りガラス（光を散乱させる場所）にして、プロジェクタで照らす方法のようです。
これと同じ方式のものを、銀座「松屋」各階エスカレータ前、湘南モールFillの1階で
みかけました。(2003年時点)
最近はネットで「透明スクリーン」にて検索すると、同じ方式と思われるものが、いろいろ出てくるようです。
これらは、確かに透明表示素子ですが今、お話させて頂いているTOLEDとは異なるものです。
似ていているもの
展示会でみかけた有機透明EL（これは有機透明EL（TOLED)ですね）
2003.4_の展示会(EDEX2003)セイコーエプソン（株）のブースににありました。
ポリマー系の材料をインクジェット法で作製しているようです。
マルチフォトン＿エミッションデバイスについて
2002応用物理学会・春で[山形大/院の城戸先生、アイメスのグループ]、同年応物・秋[[（株）アイメス 仲田壮志氏＿他 ＆山形大/院_城戸先生]]が発表、LCD/PDP International_2002でアイメスが展示した例のアレです。内部量子効率が100%を超える（一個の電子で複数のフォトンを発生）画期的デバイスです。
はじめに
どうして、内部量子効率が100%を超え得るのか？
ここから解説というか、自分の内容理解の整理のために記述しました。
当研究室では、まだやっとTOLEDが出来ただけですので、MPEを作れたわけではありません。単なる、今後の発展を期待して解説もどきを記載させていただきました。 私の勝手な理解ですので、間違い等ありましたらご指摘頂けると幸いです。
ご存知のように、内部量子効率とは、（素子を外側から見て）電子（正孔）一個あたりフォトンが何個放出されるか
で定義されます。
例えば、LEDをn個直列につなぐと、駆動電圧はn倍になりますが、電流はそのまま（1倍）です。よってこのn個のLEDsを１個のデバイスとして考えるなら、フォトンはn倍になります。
この場合あくまで、素子はn個の直列ですから、これらをまとめて一つの素子を扱うわけにはいきません。
しかし
「透明膜で挟んで素子を直列にした素子sを一つのデバイスとして位置付けられる」
という前提があれば、放出フォトン数は発光層の層数倍になります。
すなわち、内部量子効率（Q.E.）は100%を超え得るのです。
前述したように、数百nm単位のOLED_１ユニットのn回_積層をもって、1個_or_n個の素子と言うかどうかが、この話の要になっていると思われます。
この話を理解する上で混乱の元（と思われる）のは、今まで電極を含んで、表も裏も透明な機能性薄膜にキャリアを注入することによって発光（フォトンを放出）が起こり、光を取り出せる＿という点にまで、QE定義の領域の考慮が（我々は）及んでいなかったことに、あると思われます。
・MPEにおけるキャリアの移動について
Q.「なんで、キャリアの供給が素子の中間にあるCGLから行われるのでしょうか？」
私もはじめ、キャリアがなにも無いところから湧き出るのか？
という疑問がありました。
例えばCGLの上の層にホールを供給した場合、CGLの下の層へ、電子を供給すれば ＋,−のバランスは取れる（＋−＝０、外からの供給は必要ない）ことになる。 供給するきっかけ（バイアス）は外から繋がれたキャリアによるが、最終段の 電子（MPEの一番上の電極からの注入）と最終段のホール（MPEの一番下の電極から の注入）さえ供給のつじつまが合えば、内部のCGLは上述の理由で自己完結（＋−＝0）
することになります。
CGLで発生しているトータルのキャリアは入り口と出口だけをカウント（内部の分はすべて相殺）し、QEは（CGL数＋1)＝発光ユニットの数」でいいことになります。
量子効率の定義が「入力されたエレクトロンに対する、出力されるフォトンの割合」である以上、100％を超え得ることになります。
2002年応物・春では、CGLに透明導電材料であるITOを用いていましたが
2002年応物・秋[（株）アイメス 仲田壮志氏＿他 ＆山形大/院_城戸先生]では、単体ではほぼ絶縁材料である
電荷移動錯体を用いています。
（オームの法則位しかイメージできない私には、）仕切り層が絶縁体なのに
何で電気を流すのか、不思議でした。
これは、D(ドナー）とA（アクセプタ）［ここでは、αNPD（D)とF4TCNQ（A)または、αNPD（D)とV2O5(A)]を隣あわせることで、電荷移動（そのまんま（名）です・・・）が起こり、電流が流れる機構のようです。
電流を流して駆動する以上、各発光層の中間に挟む材料は「透明な導電膜しか使えない！」という固定観念（私だけか？）を打ち破る提案であり、かつ、中間に挟む材料自身がキャリアを生成している層、いわゆるCGL層になっている（と呼べる）証拠であるように思えます。
但し、この素子は直列ですから、フォトンを注入するための電圧はn倍高くする必要があるはずです。
ここまでの話を簡単に整理すると、発光層をn段重ねたMPE素子は
・効率（cd/A）では、ほぼ発光層数倍のn倍になる。
・効率（lm/W）では、ほぼ１倍[但し、個々の発光層を低電流で駆動できるため
実際には２割増し（1.2倍）位にはなるそうです。]（2003.3.13加筆部分）
この文末TangらのMPE構造＆燐光材料では、低電圧では上述通りほぼ１倍、電圧を大きくするとそれから外れて、積層の方が効率が良くなるようです（2004.4加筆）
・輝度をn倍にせず、1倍のままなら、駆動電流が1/nで済むため、簡単な寿命の
見積もり[（輝度輝度と寿命の積は一定：後述）]では、寿命がn倍になり得る。（2003.5加筆部分）
このように、MPEはQEを発光ユニット数倍に出来る画期的なデバイスです。
しかし、さらにすごい利点があります
1.有機膜の厚さを厚くできる。
OLEDは有機層の膜厚が数百nmしかありません。薄膜なのはいいけれど、作る側からするとちょっと薄すぎます。
この厚さは、一般に基板に用いる透明導電膜ITOの凹凸（目で見ると、まっ平らですがAFM等で観察すると数十nm〜数百nmの剣山のようになっています）と＿ほとんど変りません。よって、ピンホールに気をくばって、平坦な環境（下地）を作ってやらないと、ショート等の不具合がおきます。
膜が厚く出来ると、この問題（工業的には歩留まり）を回避できそうです。
２．低電流駆動によってa-Si_TFTが使える（はず）（2003.3加筆部分）
前述したように、OLEDは電流注入型の素子であるため、画素を駆動する電流はLCD（液晶ディスプレイ）と比較して大きい。このため、それを駆動するトランジスタは大きな電流を流せるもの(p-SiTFT以上）に限定されており、製造コストの安いa-SiTFTは使えない、というのが、定説（？）でした。
しかし、このMPE技術を使えば、多層発光ユニット構造にすることで、a-Siで駆動できる低い電流で、（それなりの）輝度が得られる利点があります。
p-Siとa-Siの製造の手間とコストの差を考えると、このブレイクスルーはかなりインパクトがありそうです。
[追加]2003.3に
a-Si TFT駆動の20型低分子OLEDディスプレイ（試作機Chi Mei Optoelectronics Corp.
Tainan ）
の発表がありましたが、これはa-Siの方の工夫と思われます。
３．クロストークがない（2003.9 加筆部分）
OLEDの電極には、通常導電体が使用されるため、電極間でのクロストーク（干渉）
が問題になります。つまり、光ってほしくないところが、発光部分の洩れ電界
によって、僅かに光ってしまいます。しかし、上述MPEの仕切り層に絶縁体である
CGLを用いれば、この現象は無くなります。
さらに、バックライト、照明といった大面積のOLEDを考えた場合、上述の Insulative CGLを用いれば、電極面内での電界の不均一が起こらないため 電極の入り口が明るく、遠くなるほど、暗くなる現象等を回避できます。
４．寿命
OLEDは電流注入型の
素子であるため、定電流駆動時の輝度低下が定義した輝度
（通常、半減輝度（初期輝度の1/2なる時間））になる時間を輝度
寿命とするのが一般的である。OLEDは電流注入型の素子であり、
単純に電流（キャリア注入量）と劣化が比例していれば、輝度と
寿命の積は一定となる。この領域では、簡単な加速劣化として輝度
を上げ寿命を測定することで、通常の輝度での寿命を見積もることが
出来る。
したがって、輝度をn倍にせず、1倍のままなら、駆動電流が1/nで済むため、
簡単な寿命の見積もり（輝度輝度と寿命の積は一定）では、寿命がn倍と見積もることが出来る。
まだ実証（n倍になる）された訳ではないが、SID 2003でのアイメスと山形大学の城戸淳二教授
のグループの報告によれば、長寿命化の効果は示されたと思われます。（2003.5加筆部分）
５．歩留まりの問題
OLEDは（超）薄膜なため、電極間のショート等といった原因が歩留まりの低下の一因となっています。MPEは、発光ユニットを積層させるため、層が厚くなり、電極間のショートを回避できます。
さらに
上述MPEの仕切り層に絶縁体であるCGLを用いれば、電極がショートしても、その部分（その層のその点のみ）が機能（発光）しないだけであって、大事(素子全体が消えてしまう事）にはならない。・最近（2004初頭)に見かけた、論文でMPE構造と燐光材料を使って、電流効率135cd/Aを越える報告をしているようです。誰？かと思ったら、Kodak、L.S.Liao,C.W.Tangらのグループ[Appl.Phys.Lett84,167(2004)]でした。
・2004春の応用物理学会学術講演会（東京工科大学）で寺井、筒井先生のグループがMPEにおけるキャリア発生層（CGL）のキャリア湧き出しについて、検討されていました。この検討によれば、元（オリジナル）の説明通り、CGLからキャリアは湧き出していることが示されたと（私は）思います。
・こういう高い、効率が見えてくると、照明の市場を狙っている企業・研究所もあるようです。「実現」目標は・輝度1万（cd/m2）、・寿命1万（時間）だそうです。これが出来たら、蛍光灯に匹敵することになります。もうどっかで出来ているかも知れませんが．．．
西澤先生（R_LED)や中村先生（B_LED)の本を読むと信号機への市場投入に関する軋轢（アツレキ）の話があります。上記（OLEDの照明）が現実となる場合、今度は照明の市場規模に拡張されます。これは、なかなかインパクトが有りすぎて、難しい問題かも知れません．．．（杞憂か？？／これは独り言のページに書くべきですね）
2012.4.11 ファインテックの基調講演、FTJ-K（サムソンモバイルディスプレイ）を聴講して
上のコメント（フレキシブル透明有機EL）から、８年という年月が経過しました。 今日の講演のお題は「次世代の有機ELディスプっレイ 〜フレキシブル透明ディスプレイへの挑戦〜
この話って、当研究室で出した、レーターの論文（2003)のコンセプトそのものだと思います（自画自賛）。最近はこのネタは、キワモノの時期を過ぎたか？ と思ったていたのですが、方向はピッタシ・カンカン。 嬉しい流れです。
[2005.01]フレキシブル透明有機EL Jpn. J. Appl. Phys.Pt2（Letter） 掲載
Flexible Transparent Organic Light Emitting Devices on Plasti Films with Alkali Metal Doping as Electron Injection Layer
著者 : Takayuki Uchida,Shingo Kaneta,Masahiro Ichihara,Masao,Ohtsuka,T.Otomo,D.R.Marx
JJAP,Vol.44, No9, pp. L282-L284, (2005)
確か、審査請求しなかった＝公開特許ですが、この話は出していたと思います。先行があるとは思いますが。
さらに、追加で、この論文の最終校正の際に、丁度、細野先生（東工大）らの「TAOS（透明アモルファス酸化物トランジスタ）の発表があり、これが使えれば、SiのTFTのような遮光物にならないので、ドライブ回路を含めて、オール透明デバイスになるぅ」 論文の最後にコメント（予言？）はしてありました。（笑）
ほぼ、話が目前、現実に・・・・・
さらに面白いのは、GAZOを代表とするTAOSで有機ELを作ると、「酸化物のTFT」で 「有機薄膜」をドライブするFPDになります。ちょっと前までは、高純度、高結晶性を有するSiで構築された、完璧な構造を有する半導体に立脚していました。 酸化物や有機物は一般に、純度も結晶性も良くないので、（機能性）電子材料としては、絶縁材料や誘電材料として用いられる程度だったと思いますし、そうゆう「固定観念」がありました。 したがって、これらの材料を工夫して、機能性を付加するのは不可能もしくは、たとえ出来たとしても、極めて寿命や信頼性に乏しいものと考えられていたと思います。
しかし、もう、現実はそこにあります。「酸化物のTFT」も「有機の発光デバイス、有機EL}がコラボして、酸化物のTFT駆動、有機のEL！！。
すでに、（基礎、応用）研究じゃなくて、量産レベルのステージですね。
さて、「透明有機EL」と「フレキシブル有機EL」というテクノロジーブースターを使って、未来のディスプレイは「しなやか」に「明るい」か？
（2012.4.11）
2012.6 最近市販の透明有機EL （TOLEDs）
これまで、有機ELの進展に伴い、透明有機ELも”展示会”では多く見かけるようになりました。しかし、何故か、市販品が出て来ないのが現状でした。
素子寿命の問題か、特許関連の問題か、市場のニーズの問題か、ワカランのですが・・・・
そう思っているうちに、最近（2012年）前後から、市販品がコッソリ（？）出始めました。
その１： レノボ社 (LENOVO) の携帯
日本のお店では売っていませんし、通信方式が異なるので日本では使えません。
国内から購入するのは、ちょっと面倒ですが、代行業者（Joy bay)でなんとか取り扱いがありました。
情報の出処を確認を確認しておりませんが、ガチの透明薄膜の技術でなく、金属細線電極技術のようです。 日本のパネルと聞いていますが、私の知る限り、国内じゃ売ってないなぁ。
兎に角、庶民レベルで入手が可能となり、嬉しい限り。
(おそらくパネルはTDK、現在その部門は双葉電子でしょうか？）
その2： ELECOM社 Bluetoothキーボート
透明有機ELを使っているということは、ウリに記載されていませんが、販売のELECOMさんのHPの仕様によれば、有機ELです。 非発光時に（半）透明ですので、結論として「透明有機EL」搭載ということで、宜しい意かと思います。
これは、国内で簡単に入手できます。 有機ELでは、難しい色の青系の単色であることが、小生には驚きです。
（以前から巷で使用されている、薄膜型透明無機ELに類似（特に発光色が）しているのですが、上記の話に基づけばコッチじゃない。）
Bluetoothで電話も出来るらしいですが、これを携帯電話風に耳に当てて使いこなす時代が来るのか・・・
その３：
4D Systems が通販で売っているようです。ドメインがauなので、オーストラリアでしょうか？
ネット上の要約（uTOLED-20-G2 Product Brief）の図から引用。但し、この図ははめ込みっぽい気がしますが、イメージでしょうか？
型番は：uTOLED-20-G2
e-bayかクレジットカードで決済できるので、この前、注文してみました。
配送のトラッキング番号の連絡があったので、届くのが楽しみ。
2014.4 最近市販の透明有機EL （TOLEDs）
トップページには画像を載せていましたが、コッチに画像を張っていませんでした。実験室で作るものは、単一ロゴか、数ドット〜数十ドットですが、このユニットが出たので任意の画像が表示できるようになりました。
このユニット、特殊なエディタで、さらに事前に書き込まないとイケナイのが面倒ですが、兎に角、画像やTXTが表示できるようになりました。
つたない内容にもかかわらず、
この内容の無断転載を禁じます。
但し、１．転載する旨の連絡をしていただくこと。mailto:uchida@image.t-kougei.ac.jpまでお願いいたします。
2.転載した部分に出典（東京工芸大学工学部・画像工学科・電子画像研究室のHP）である旨記載して頂ける場合にはこの限りではありません。
この内容に関する、お叱り、ご意見、アドバイス、要望等はこちらまでお願いいたします。
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