【ICEL 2018】次世代発光材料で注目を集めているTADF

 

モニターと仮想現実機器に次いで、自動車のサイドミラーにOLEDを採用するなど、OLEDがスマートとTVにとどまらず、その領域をさらに拡大している。様々な環境の新しいOLEDアプリケーションの数が多くなるほど、利用者を満足させるための技術開発も必須になってくる。

 

済州国際コンベンションセンターで10月15日から行われているICEL 2018で、多くの講演者はOLED市場のさらなる成長に伴い、OLEDの性能向上に向けた材料開発が必須であると説明し、その代案となる材料にTADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence)挙げた。

 

まず、Samsung Displayのファン・ソクファン首席研究員は、OLEDパネルと材料市場の継続的成長について言及し、新しい蒸着工程用発光材料の一つとしてTADFが良い代案になれることを明かした。

 

 

ファン首席研究員によると、青色蛍光材料の効率は現在ほぼ飽和状態にあり、TADFを採用することで、理論上は100%の発光効率を実現できる。その上、高価な希土類金属を使用しなくてもいいという利点がある。実際にOLEDに採用するためには、材料の安定性向上とボロン(ホウ素)材料などを利用した色純度の改善、高い三重項エネルギーを有するホストの開発などが先行課題となる。

次に、TADFを開発している代表的企業CYNORAは、現在開発が進んでいる深青色TADFの性能を公開した。

CYNORAは深青色TADFの発光効率と色純度が、顧客企業に求められる水準に達していると言い、現在は寿命向上に向けた技術開発を最終目標に取り組んでいると伝えた。また、このようなノウハウを基に、緑色と赤色TADFの開発を急ぐ考えを示す一方、緑色TADFは一部の顧客企業にサンプル提供を行ったことを明かした。

 

他に、MerckもTADFに関するポスター発表を行い、TADFが青色蛍光材料を代替できる、最強の発光材料であることを見せつけた。青色TADFがOLED市場にいち早く参入し、OLEDの性能を一層アップさせられるのかに、OLED関連企業と研究機関の注目が集まっている。

【ICEL 2018】OLED TV性能向上に向けたLG Displayの挑戦課題は?

 

10月15日から韓国済州国際コンベンションセンターで開催されているICEL 2018で、LG Displayのユン・スヨン研究所長は、OLED TVの性能向上と値下げに向けた挑戦課題を発表した。

ユン研究所長は「2016年のOLED TV市場の将来展望と比較すると、2018年のOLED TV市場の将来展望は、さらにポジティブに変化している」と言い、「2013年にLG Electronicsが唯一だったOLED TVセットメーカーは、2016年に10社、2018年に15社へと次第に増えるなど、多くのTVセットメーカーがOLEDを選択している」と明かした。

 

続いて、OLED TVは既に発展を遂げているが、今後さらなる発展を目指さなければならないと促し、挑戦課題として輝度と色再現率の改善、8K解像度の開発、寿命向上などの性能向上と値下げを強調した。

 

CYNORA、TADFの実用化に向けLG Displayとの共同開発契約延長を発表

TADFを開発する企業CYNORAはLG Displayと共同開発契約を延長したことを発表した。この二社は、2年間深青色(Deep blue)TADFを共同開発しており、今回の契約延長でTADFの実用化に向けて協力を続ける予定である。

現在、CYNORAが開発している最新の深青色TADFの性能は、8月に開催されたIMID 2018で公開されたことがある。当時の説明によると、CIEyは0.13、EQEは20%(1000 nits基準)、LT97は15時間(700 nits基準)となる。

 

さらに、CYNORAは照明アプリケーション用淡青色(Sky blue)TADFとディスプレイ用緑色TADFも開発するという。CYNORAのGildas Sorin最高経営責任者(CEO)は「現在、CYNORAはOLED TV用深青色TADFの開発に集中している」と述べ、「今まで深青色TADFを開発しながら積み重ねてきたノウハウを活用し、照明アプリケーション用淡青色TADFとOLEDディスプレイ用緑色TADFを開発していく」と明かした。

車載用OLEDディスプレイの黄金時代が訪れる

コネクテッドカーのディスプレイは、様々な情報を提供し利便性を図るため、段々大きくなっている。一般自動車に採用されるディスプレイには、クラスターとCID(Center Information Display)、RSE(Rear Seat Entertainment)、RMD(Room Mirror Display)がある。コネクテッドカーは、センターフェイシア(Center Fascia)に多くあるボダンがディスプレイになり、サイドミラーの代わりとしてカメラを用いたディスプレイがドアに取り付けられる。来年から発売開始されるAudiの電気自動車e-tronには、サイドビューディスプレイが搭載される。

 

UBI Researchイ・チュンフン代表によると、自動車メーカーがOLEDメーカーに積極的にアピールし、ディスプレイにOLEDを採用しようとする理由は、デザインと視認性、厚さなど、OLEDにしか持っていない多くの特長があるからである。

 

サイドビューカメラはドアに取り付けられるため、運転者の視線には広い視野角が必要となる。特に、夜間走行時に物体の形を確実に識別するには、正確な黒色をディスプレイに表示しなければならない。また、高速走行している自動車のミラーに映る画面は、速度によって瞬時に変わるため、応答速度が速いOLEDの採用が必須となる。気温が低い冬に、応答速度が遅いLCDを採用することはできない。それだけではなく、運転者の利便性を最大化するコックピット(cockpit)ディスプレイをダッシュボードに取り付けるためには、フレキシブルOLEDを採用しなければならない。

<BenzのF015 cockpit displayとAudiのe-tron side view display>

Audiは今年初めてAMOLEDを、後席用のリモートコントロールユニットディスプレイに採用し、新たなOLED応用市場を開拓した。Audiは全てSamsung Display製リジッドOLEDを採用する。

 

一方、TV用OLED市場のトップとなるLG Displayは、RGB OLEDを2段に積層したフレキシブルOLEDで、クラスター用ディスプレイとCID市場での成功を目指している。車載用ディスプレイの供給メーカーであり、市場シェア2位を占めるVisteonは、LG DisplayのpOLEDで、クラスター市場を迎える準備を行っている。12.3型pOLEDはLTPS基板から製造され、スマートフォン用OLEDよりOLED工程が複雑なため、モジュールを含むパネル価格は55型WRGB OLEDと同水準になり、少量でも超高価なプレミアム市場を創出できる。

<Visteonの12.3型pOLED>

 

UBI Researchが発行した『車載用OLEDディスプレイレポート』によると、Samsung DisplayとLG Displayがリードする車載用OLEDディスプレイ市場は、2023年に5億4,000万規模に成長すると予想される。

Samsung Display、Audiへバーチャルエクステリアミラー用7型OLEDを供給

Samsung Displayは3日、最近世界の自動車メーカーAudiが披露した電気SUV(スポーツ・ユーティリティー・ビークル)e-Tronに7型OLEDディスプレイを供給することを明らかにした。

e-TronはAudiが初めて量産して販売する純粋な電気自動車で、「バーチャル・エクステリア・ミラー(Virtual exterior mirrors)」のオプションを提供し、発売前から大きな注目を集めた。

Audiのバーチャルエクステリアミラーには、従来のサイドミラーの代わりに小さなサイドビューカメラが取り付けられた。運転者はカメラで撮影した映像を車の中にあるAピラー(フロントドアの前側柱)とドアの間に設置されたOLEDディスプレイからリアルタイムで確認することができる。

<Audiのe-Tronに搭載されたバーチャルエクステリアミラー、参考:news.samsungdisplay.com>

Samsung Displayが供給するOLEDディスプレイは、車のダッシュボードの左右に1個ずつ搭載され、カメラとともに従来のサイドミラーの機能を代わりに果たし、タッチセンサーが内蔵されているため、スマートフォンを操作するように画面をタッチして拡大または縮小できる。

Audiによると「バーチャルエクステリアミラー」は一般的なサイドミラーと比べ、死角のない広い視野角を提供する。曇りの日や暗い場所でもより確実に視野を確保できるだけでなく、高速道路走行時・回転時・駐車時など、それぞれの運転状況に合わせた「ビューモード」を提供し、便利で安全に運転できる。さらに、車の外側に飛び出ているサイドミラーを無くすことで、空気抵抗や風切り音を低減させる他にも、車体の幅を5.9インチほど縮めてデザインをスリムながら美しくすることができる。

特に、バーチャルエクステリアミラーに採用されたSamsung DisplayのOLEDは、低消費電力と薄くて軽いデザイン特性から、運転者に最適の視覚的なソリューションを提供する。それだけでなく、優れた色再現力と完璧な黒のカラー表現力、速い応答速度で低温の環境下でも、画面からモーションブラーを取り除き、自然な映像を表示する。

Samsung Displayのペク・ジホ専務は「Samsung DisplayのOLEDがAudiのバーチャルエクステリアミラーに採用されたのは、OLEDが車載用先端システムに最適化された製品であることを証明するという大変うれしいことだ」と言い、「高画質・デザインの可用性・低消費電力など、OLEDならではの特長を活かし、車載用ディスプレイ市場を積極的に開拓していく」と明かした。

OLEDON、大型OLED TV製造用垂直型面蒸発源蒸着技術を開発

中小型OLED用と大面積OLED用面蒸発源蒸着技術を開発しているOLEDONのファン・チャンフン代表は、最近、77型以上の超大型OLED TVを製造できる垂直型面蒸発源蒸着技術を開発していることを明らかにした。関連技術についてファン代表は、垂直型面蒸発源蒸着技術を用いることで、第12世代(3300 x 4000 mm)相当の大型基板にたわみが生じることなく、77型以上のOLED TVを大量生産できると説明した。

従来のインライン型蒸着装置で75型以上のTVを製造する場合、基板に大きいたわみが生じるだけでなく、多くのリニア蒸発源を制御することが難しく、歩留まりが大きく低下する可能性がある。このような問題を解決するために、新しい第12世代用クラスター型蒸着技術の必要性を挙げると同時に、垂直型面蒸発源蒸着技術が適切な対策になると述べた。

OLEDONは面蒸発源蒸着技術の特許を保有しており、高解像度AMOLED製造用曲面蒸発源FMM 蒸着と大型OLED TV製造用垂直型面蒸発源蒸着技術に関する特許を出願した。

Apple、「Apple Watch Series 4」にバッテリーの持続時間を延ばすLTPO TFTを採用

Appleが現地時間9月12日、米カリフォルニア州にあるアップルパーク(Apple Park)内スティーブ・ジョブズ・シアター(Steve Jobs Theatre)で、以前より大きくなった画面にヘルスケア機能を強化したApple Watch Series 4を発表した。

<Apple watch series 4 Source : Apple.com>

Appleは今回の発表で、Apple Watch Series 4にLTPOという新しい技術を導入することで、電力効率を向上させたと明かし、注目を浴びた 。

LTPOはLow Temperature Polycrystalline Oxideの略語で、電荷移動度が優れたpoly-Siと低電力駆動が容易なIGZOの利点だけを活かしたTFTの一種である。LTPO TFTは漏れ電流が少なく、オン・オフの特性が良いため、消費電力は下がり、バッテリーの持続時間は延びる。

<Apple의 LTPO 관련 특허>

また、AppleはApple Watch 4の本体サイズを40mmと44mmに拡大し、ベゼルを小さくすることで 前モデルに比べ、ディスプレイの表示エリアを35%と32%に広げており、画面解像度も44mmモデルは368×448ピクセル、40mmモデルは324×394ピクセルに増加したと説明した。Apple Watch 4のディスプレイはLG Display製のプラスチックOLEDで、最大輝度は1,000 nitである。

Apple Watch Series 4の価格は、GPSモデルは399米ドルから、セルラーモデルは499米ドルからとなる。予約注文は9月14日から受け付けを開始しており、発売は9月21日を予定している。

【IMID 2018】青色TADFとHyperfluorescence、効率と寿命の二兎を得られるのか

8月29日に韓国釜山のBEXCOで開催されたIMID 2018で、Kyuluxの安達淳治CEO(最高経営責任者)は、既存の蛍光材料ホストとドーパントにTADFドーパントを添加するHyperfluorescenceの性能を公開した。

安達淳治氏が公開した黄色Hyperfluorescenceの色度図は(0.49, 0.50)、半値幅は76 nm、1,000 nitを基準にするEQEは15.7%、1000 nitを基準にするLT50は62,000時間で、緑色Hyperfluorescenceの色度図は(0.28, 0.65)、半値幅は31 nm、1000 nitを基準にするEQEは20.6%、1,000 nitを基準にするLT50は48,000時間である。

さらに現在、安達淳治氏は開発中の青色Hyperfluorescenceの性能も公開したが、最大発光波長は470 nm、1000 nitを基準にするEQEは22%、750 nitを基準にするLT50は100時間であることを明かした。特に、2018年上半期から青色Hyperfluorescenceの性能が急速に高まっていると述べ、今後さらに向上すると期待を示した。

続いて行われた発表で、CYNORAのDr. Georgios Liaptsis氏は、現在開発中の深青色(Deep blue)を説明し、波長は460 nm、CIEyは0.15以内でなければならないと強調した。淡青色(Sky blue)に近づくと寿命が長くなる特徴があるが、CYNORAは深青色でも淡青色の寿命を確保できるように研究を進めていると説明しながら、性能を公開した。

現在、全てのOLEDアプリケーションの青色には、蛍光青色が用いられている。青色TADFや青色Hyperfluorescenceが実用化され、既存の蛍光青色よりさらに改善した効率と寿命を確保できるか注目が集まる。

【IMID 2018】Samsung Display、ディスプレイは未来にスマートな世界と人間をつなぐ核心素材

8月29日に韓国釜山のBEXCOで開催されたIMID 2018で、Samsung Displayのクァク・ジンオ副社長は「The Infinite Evolution with Display」をテーマに基調演説を行い、「ディスプレイはスマートな世界と人間をつなぐ核心素材になり、新しい世界と環境の創造を加速化する」と強調した。

クァク副社長は生物とディスプレイの進化を比較しながら、小型から大型までディスプレイサイズの多様性(Size diversity)とフルスクリーン、フレキシブルなど、デザインへの適応 (Adaption in design)、他の技術との統合(Convergence)など、次世代ディスプレイが進むべき方向を提示した。

まず、サイズの多様性について、クァク副社長は「中小型ディスプレイには現実感をもたらす高解像度が、大型ディスプレイには映画館の大画面のような没入感が求められる 」と明かした。

続いて、デザインへの適応については、次世代ディスプレイの価値の一つにデザインの自律性を取り上げ、中小型ディスプレイにおいて、Foldable(折りたためる)ディスプレイのみならず、Rollable(丸められる)とStretchable(画面を自由に伸縮できる)ディスプレイの価値も強調した。

クァク副社長は、現在、重要な事項とされているFoldableディスプレイに限らず、Rollableディスプレイの開発も進めていると語った。Foldableディスプレイとは異なり、パネル前面にかかるストレス(応力)を考えなければならないRollableディスプレイは、丸められている時間と丸めて広げられる回数など、顧慮すべきことが多いため、これを解決するための研究を行っていると発表した。

また、自由自在にディスプレイパネルの形状を変化させることのできる、Stretchableディスプレイも紹介し、低ストレスに高信頼性を有するディスプレイを実現するために、RGBピクセルユニットとStretchableユニットを用いた様々な構造を開発していると伝えた。

統合については、バイオ技術を取り上げ、ヘモグロビンに光を透過し、酸素飽和度を測ったり、メラトニンの変化によるディスプレイのウェイクアップモードとスリープモードの転換など、新しい技術の統合も考えなければならないと説明した。最後に、クァク副社長は、これから開かれる5G時代に、ディスプレイがスマートな世界と人間をつなぐ核心素材になることを強く述べ、新しい社会と環境を創造するために、ディスプレイは進化を続けていると付け加えた。

JOLED、470億円を調達し、車載向け印刷方式有機EL事業に拍車

世界初の印刷方式有機EL(OLED)の製品化に成功したJOLEDが23日に第3者割当増資により、470億円を調達したと発表した。

JOLEDによると、デンソーが300億円、豊田通商が100億円、住友化学が50億円、SCREENファインテックソリューションズが20億円を投資する計画で、デンソーとは車載向けディスプレイの開発、住友化学とは印刷方式有機ELの材料開発で協力するという。

特にデンソーは、これまで車載向けディスプレイとして主にTFT-LCDを用いてきたが、今回の投資で軽くて曲面化が容易な有機ELを車の内部に採用するための開発に先駆けると期待を集めている。さらに、今回の資金調達で、JOLEDは印刷方式有機ELの量産に向けた生産体制の構築を加速させる見込みだ。JOLEDは7月1日に、石川県能美市に「JOLED能美事業所」を開設し、2020年の稼働開始を目指すと明かしたことがある。

注力製品は車載向けやハイエンドモニター向け中型サイズ(10~32型)の印刷方式有機ELディスプレイで、JOLEDチーフテクノロジスト荒井俊明氏は、今年3月にUBI Researchが開催した「2018 OLED Korea conference」で、印刷方式有機ELディスプレイで中型OLED市場を攻略するという意思を示したことがある。

2018 OLED Korea conferenceで発表したJOLEDの開発ロードマップ