OLEDON、超高解像度と超大面積OLED製造用ベルト型面蒸発源蒸着技術を公開

中小型と大面積OLED蒸着装置を開発しているベンチャー企業OLEDONのファン・チャンフン代表は、11月30日にUBI Researchの主催でCOEX(韓国ソウル三成洞)で開催される2018年OLED産業セミナーで、超格差AMOLEDの製造技術である「ベルト型面蒸発源FMM蒸着技術」と「超大面積QD-OLED TV製造用垂直ベルト型面蒸発源蒸着技術」を発表する予定だ。

OLEDONが世界で初めて開発に成功した面蒸発源技術は、金属面に1次有機物を蒸着した後、上方向に再蒸発させることで、2250ppiの超高解像度の微細パターンを形成する原理である。このような面蒸発源の工程には、1次蒸着・面蒸発源のインバージョン・2次蒸発など、3つの工程が必須となり、量産に導入する場合、それによる高真空チャンバーの数も増加する。今回、OLEDONが紹介するベルト型面蒸発源FMM蒸着技術は、上記で説明した全ての工程を一つの蒸着装置内で行うという概念で、金属面をベルト型にした連続面蒸発源供給型蒸着技術である。

<ベルト型面蒸発源FMM蒸着装置、参考:OLEDON>

 

ファン代表は「ベルト型面蒸発源を用いると、蒸着チャンバーを新たに製作しなくても、従来第6世代のリニア蒸発源FMM蒸着装置に早速導入できる」と明かし、「これを活用すれば、近いうちにスマートフォンに搭載するAMOLED素子とVRディスプレイの解像度が画期的に向上するとみられる」と述べた。

続いて「垂直ベルト型面蒸発源を用いれば、QD-OLED TV用第12世代級の超大面積基板にたわみが生じることなく、蒸着工程をスムーズに行うことができる」と言い、「垂直ベルト型面蒸発源蒸着装置は、基板を垂直に立てて蒸着する概念で、Framed glass chuckとオープンマスクの荷重負担が軽減され、基板搬送が容易になり、停止状態で均一な超大面積薄膜の蒸着工程を進めることができる」と明かした。この技術によって第8世代はもちろん、今後、第10世代以上の基板サイズとなるクラスター型量産用蒸着装置にも活用できると予想される。

 

 

<QD-OLED製造用垂直ベルト型面蒸発源蒸着装置、参考:OLEDON>

最後に、ファン代表は最近青色物質の物質変性試験と青色ドーパントの蒸着試験を成功的に終えたことを明かし、未来の中小型および大型OLEDの製造には、すべて面蒸発源蒸着技術が用いられるようになると見込んだ。

OLEDONは面蒸発源とベルト型面蒸発源蒸着装置の特許を含め約30件の特許を保有しており、最近には量産用垂直ベルト型面蒸発源蒸着装置に関する特許を出願した。

OLEDの第3四半期売上、前四半期比大幅増加

UBI Researchの『第3四半期AMOLED Market Track』によると、第2四半期のOLED市場はSamsung Displayの稼働率低下が市場全体に影響を与え、売上が低迷したが、第3四半期には83億米ドル規模へと大幅に成長した。

前四半期の57億7,000万米ドルに比べると43.9%の成長で、前年同四半期比は16.6%の増加となる。

 

市場の売上増加を牽引したSamsung Displayは70億米ドルを記録し、応用製品ではスマートフォンが72億米ドルとなった。国別では、韓国が79億米ドルの売上を達成し、全体市場の95.5%を占めた。中国は3億6,000万米ドルで、全体の4.3%を占めた。

UBI Researchのイ・チュンフン代表は、Samsung DisplayのGalaxy NoteとAppleのiPhone XS向けフレキシブルOLEDの生産開始により、第3四半期の売上増加が実現したと説明した。

 

【プレスリリース】2023年のFoldable OLED市場規模、246億米ドルまで高速成長

来年から導入される5G通信技術は、ライブストリーミングサービス以外にもVRなど、さらなる高画質と大容量コンテンツを高速に処理できる。通信速度が速くなる分、精密なグラフィックの高解像度と大画面を要求するコンテンツが発売される予定である。

現在のスマートフォンは6型まで大きくなっているが、5G通信時代の4K解像度を表現するには足りない。7型以上のディスプレイだと、4K解像度の表現が可能なため、5G通信時代に最適な製品になると考えられる。Foldableスマートフォンには、7型以上のディスプレイが採用されているが、携帯性を向上した次世代モバイル機器として、スマートフォンとタブレッドPCの機能を合わせたデジタル融合製品である。

このようなFoldableスマートフォンが誕生したのは、Foldable OLEDがあったためである。Samsung Displayを含めて世界のOLEDディスプレイメーカーは、次世代製品市場を先取りするために、莫大な開発費を投じてきており、今、Foldable OLEDが出始めている。

OLEDスマートフォン市場をリードしているSamsung Electronicsは、来年から世界初のIn-Folding(内側に折りたたむ)方式によるFoldableフォンを発売する。これに合わせ、Samsung Displayは1.5Rまで折りたためるFoldable OLEDを用意している。Galaxy Sシリーズの販売が低迷しているSamsung Electronicsにとっては、Foldableフォンは必ず成功させなければならないスーパープレミアム製品となる。

<Samsung ElectronicsのIn-Folding Foldable OLEDスマートフォンの構造(予想)>
参考:UBI Researchが発行した『Foldable OLEDレポート』

OLED専門調査機関UBI Research(代表:イ・スンチャン)がFoldable OLEDレポートを発行した。このレポートによると、2019年のFoldable OLED市場は4億8,000万米ドルにしか達しないが、2023年には246億米ドルまで成長する見込みである。

イ代表は「Foldable OLED市場が高速成長を果たすためには、5G通信と4K解像度を実現できる7型以上のスマートフォンが必須だ」と考えを示し、OLEDパネルメーカーの企業価値は、Foldable OLEDの生産に成功するかしないかによって決まる」と語った。

<Foldable OLED市場展望>
参考: UBI Researchが発行した『Foldable OLEDレポート』

しかし、Foldable OLEDは誰でも生産できる製品ではない。従来のフレキシブルOLEDより複雑なモジュール構造を有しているため、折りたたんだ際に生じる様々なパネル特性の変化に対処できる技術が必要である。特に、In-Folding Foldable OLEDはTFTの抵抗変化に対処できる補償回路技術と、画面を折りたたんだ後また広げた際に要求される復元力などが、代表的な技術的難題になる。20万回以上折りたたみ、広げることを繰り返しても、ディスプレイの画質と表面に問題のない信頼性も要求される。

UBI Researchが発行した『Foldable OLEDレポート』では、Foldable OLEDの信頼性を決定する主要フィルムの開発問題と、パネルメーカーの開発動向を分析した情報を紹介している。

世界初のFoldableフォン「FlexPai」が持つ意味

中国深圳に第5.5世代7.5Kラインを保有したRoyoleは、ディスプレイメーカーというよりHMD(Head Mount Display)メーカーとして知られている。今年の第2四半期に製造装置の設置を完了し、試験生産を開始したRoyoleは、7.8型タブレットPC向けのパネルを開発してきた。

OLED分野でRoyoleの特徴は2つある。世界初のFoldable OLED量産とモバイルディスプレイとしては初となるOxide TFTの採用だ。参考:Royoleのウェブサイト

ほとんどのモバイル機器は高解像度を目指しているが、Royoleの7.8型フレキシブルOLEDパネルは、1440×1920のFHDより少し高い300ppiの解像度を持つ。折りたたみ(Folding)方向はOut-Folding、アスペクト比は4:3である。128GBは1,588米ドル、256GBは1,759米ドルで、本格的な販売と生産は12月から開始される予定だ。

中国パネルメーカーはまだパネルを内側に折りたたむIn-Folding技術を確保できていない。Huawei向けのFoldableパネルを用意しているBOEとGVO、Tianmaも主にOut-Foldingパネルを開発している。Foldableフォンはカバーウィンドウにプラスチックフィルムを用いているため、Out-Folding Foldableフォンはディスプレイが外部環境によって、損傷する可能性がある。

実際、Samsung Displayはすでに数年前に、曲率半径5mmのQHD解像度を持つOut-Folding Foldable OLEDを開発したが、12月からは画面の損傷を最小限に押さえられるIn-Folding Foldable OLEDの量産に入る計画だ。

RoyoleはOxide TFTを用いて製品を生産したことがないため、まだ完璧なTFTの信頼度は確保していない状況である。さらに、歩留まりが非常に低く、販売が開始されたとしても年間供給可能量は限定的になると予想される。

OLEDON、「超格差」OLED製造用面蒸発源蒸着技術を公開

2018年10月24日から韓国ソウルにあるコンベンションセンターコエックスで開催中のIMID2018で、OLED蒸着装置を開発しているベンチャー企業OLEDONが、競合国との超格差を維持するためのOLED製造技術である面蒸発源の蒸着技術を公開し、注目を集めている。

OLEDONのファン・チャンフン代表は「韓国が今後も現在のOLED生産国1位の座を維持するためには、独創的な技術開発への挑戦に積極的に投資すべきだ」とし、「未来の中小型および大型OLEDの製造には、すべて面蒸発源蒸着技術が用いられるようになる」と予想した。

OLEDONが開発している世界初の曲面蒸発源FMM蒸着技術は、2250ppiのAMOLEDを製造できる超高解像度OLED蒸着技術で、微細パターンのシャドー距離(Shadow Distance)が0.18umまで実現可能であり、11Kレベルの超高解像度AMOLEDのパターンを形成することができる。

 

<従来のFMM蒸着パターン(左)と面蒸発源FMM蒸着パターン(右)、参考:OLEDON>

ファン代表は、このような工程を800ppiのシャドーマスクで確認した結果、面蒸発源を用いて蒸着したパターンの発光面積が、従来の蒸着方法より1.7倍向上したと発表した。

OLEDONは面蒸発源FMM蒸着技術の特許を保有しており、最近は大型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。

 

<OLED TV製造用垂直型面蒸発源蒸着技術、参考:OLEDON>

 

 

LG Display 大型OLEDの黒字転化、中小型は?

2018年10月24日に行われた2018年7~9月(第3四半期)の決算カンファレンスコールで、LG Displayは大型OLEDが黒字転換したと発表した。最近、OLED TVの販売により、唯一のTVパネル供給メーカーであるLG Displayは売上の増加を達成してきたが、減価償却などで赤字を記録し、今年の第3四半期に黒字転換した。これは、LG Displayを始めとするディスプレイ産業にポジティブな影響を与え、今後追加投資を続けるLG Displayにも有利な状況になると期待される。

第3四半期にはLCDも全般的にパネルの販売価格が上昇するなど、有利な状況が続き、売上高は前四半期比9%増加した6兆1,000億ウォン、営業利益は1,401億ウォンを記録した。しかし、相変わらずディスプレイ産業の流れが変化していると言い、LG Displayは引き続き保守的な観点から今後の戦略を続けていくことを強調し、高付加価値製品とOLEDの収益性改善に集中すると語った。

第3四半期の出荷面積は前四半期比5%増加したが、小型パネルの出荷が遅れたことで、面積あたりの販売価格にはポジティブな影響を与えていないことが確認されており、中長期投資の実行とLCDファブ(Fab)のOLEDへの転換計画などにより、純有利子負債は小幅増加し、キャッシュフローは減少した。

今後、パネルの販売価格が今の上昇を維持することは難しいと考えられ、さらにサイズよって異なると予想される。また最近、産業における重要事項の一つであるiPhone向けパネルの供給については、「モバイル製品の需給問題が解決され、出荷が正常化する」と述べ、2018年末にはiPhone向けにパネル供給が行われることが予想できる。

LCDファブのOLEDへの転換については、まだ規模と時期を明かしていないが、最近の展示やカンファレンスなどで確認された供給計画の規模から推察すると、年内に順次確定し、計画を策定すると期待される。また、E6-1とE6-2ファブの減価償却について言及し、2019年にE6-2の量産を目指していると説明した。

日本初のフレキシブルOLED登場

過去のディプレイ産業で最強国であった日本は、ブラウン管とPDP、LCDの時代を経て徐々に下向きになり、OLED産業では中国に次いで3位の生産国となった。現在、AMOLEDを生産している日本メーカーには、SonyとJOLEDがある。両社とも特殊モニター用OLEDを約月500~1,000個生産している。JDIはフレキシブルOLEDを開発しているが、まだ商品化には至っていない。

製品の生産に消極的だった日本の製造環境で、Sharpがスマートフォン用OLED市場に果敢に挑戦状を叩きつけた。堺工場の第4.5世代試験生産装置でフレキシブルOLEDの生産を開始し、Softbank向けAQUOS zeroモデルに採用する予定である。

この製品はCEATEC2018のSharpブースで展示された。6.2型QHD+のデュアルエッジタイプである。関係者によると、まだ販売開始はしていない。

 

他にも、Sharpは開発中のフレキシブルOLEDを2種展示した。

 

スマートカーのルームミラーとサイドミラーはOLEDに変わる

CEATEC JAPAN 2018が先週幕張メッセで開催された。IoTと先端センシング技術を中心に多くの日本企業が製品を展示した。日本の電子産業が大型ハードウェアから次第に小型先端部品産業とソフトウェア産業へ変化していることが見て取れた。

今回の展示会では、自律走行可能なスマートカーの核心技術も紹介された。Kyoceraは自動車の安全を強化するために、先端センシング技術を画像処理技術を用いて、死角による様々な事故を事前に予測・防止できるコックピット(cockpit)技術を紹介した。

 

また、車載用ディスプレイ事業では、クラスターとCID、ルームミラーディスプレイ、サイドビューディスプレイ搭載の次世代コンセプトカーを展示した。

 

高速走行時に瞬時に変わる外部の状況を映してくれる、ルームミラーディスプレイとサイドビューディスプレイにLCDが採用されると、応答速度が遅くなり、周りの車の位置が実際の位置より遠くに表示され、運転者が車線を変更する時に事故が発生する可能性がある。特に、夜間のコントラスト比が低いLCDでは、物体の形を確実に識別することができない。

それに対し、OLEDは高速な応答速度と高いコントラスト比を持っていることから、将来の自動車のルームミラーとサイドビューミラー市場を完全に掌握すると予想される。

 

【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。