Merck、フランクフルトモーターショーで、未来の自動車に採用されるOLED材料を展示

ドイツMerckは、24日フランクフルトで開催されたIAA(International Motor Show) 2017に初参加し、自動車のテールランプ用OLED材料を展示することを明らかにした。

 

Merckは、OLEDの主要発光材料をディスプレイメーカーに供給している電子材料関連の専門企業である。今回の展示で、ディスプレイのみならず、次世代OLED産業として注目されているOLED照明産業においても、OLED材料の先導企業として地位を確立すると期待を集めている。

 

Merckは、L+B 2016で発光材料を用いたOLED照明パネルを展示し、IMID 2016で様々な車載用OLED材料を展示することで、OLED照明産業に積極的に参入するという意思を示した。

 

また、IAA 2017(展示ホール3.1、スタンドブースA21)で、未来の自動車(Car of Tomorrow)にOLED材料を含めたスマート化学材料がどのように採用されるか来場者に紹介する計画である。

 

Merck自動車プラットフォーム責任者のDieter Schroth氏は「Merckの材料は、既に自動車の機能性や審美性を向上するために多く用いられている。デジタル化と連結性が重視される時代において、Merckの技術はIAAで披露する以上の高い潜在力を持っている」と述べた。

 

テールランプ用OLED材料の他にも、スマートヘッドライトシステム、スマート衛星アンテナに採用される材料、内・外装材表面用顔料など、革新的で様々なソリューションを披露する計画である。

<Light and Building 2016で展示したMerckのOLED照明パネル>

 

<IMID 2016で設置したMerckの展示ブース>

Truly、2018年「フレキシブルOLCD」の量産開始

 

先日7月31日、フレキシブルディスプレイとセンサー用有機電子装置を開発する英国FlexEnableとディスプレイ製造する中国Trulyが技術移転とライセンス契約を締結したと発表した。今回の契約は、FlexEnableのフレキシブルOLCD(Oorganic Liquid Crystal Display)技術を2018年までTrulyの量産に採用することを目標にする。

 

OLCDは長寿命、高輝度、低コストの製造工程で大面積ディスプレイを実現できるディスプレイ技術として注目されている。また、フレキシブルディスプレイを採用した場合、曲率半径が20mm程度まで曲げることができるため、消費者向けの電子機器、スマート機器、自動車、デジタルサイネージなど、様々な分野での活用が期待されている。

 

FlexEnableによると、OLCDは低温工程で製造可能なFlexEnableの柔らかい有機薄膜トランジスタ(OTFT)に 、TACとPETなどの低価格プラスチック基板を用い、従来のTFT LCD生産ラインで製造することができると明らかにした。またOTFTは、アモルファスシリコン(Amorphous Silicon、非晶質シリコン)より優れた電気的特性いを持っており、プラスチックLCDは、Glass-based LCD同様の品質と信頼性を提供し、薄くて軽くて基板が割れない飛散防止特性がある。

 

Trulyは世界初となるOLCD量産開始に向け、中国広東省汕尾市にある従来の生産ラインで製造工程を構築すると知られている。Trulyによる初サンプルは、2018年初の公開予定で、2018年末には量産開始が可能になると見込まれている。

 

TrulyのR&Dセンター総括責任者KK Ho氏は「FlexEnableのOLCD技術は、TFT-LCD産業において画期的な製品で、薄くて軽いだけでなく、耐久性にも優れており、革新的なデザインを開発することができる。Trulyは現在、顧客からフレキシブルディスプレイ、特にウェアラブル機器、スマート家電、電気自動車、自立走行車などに関する問い合わせを受けている。OLCDは大変興味深い技術で、潜在市場規模が大きい」と述べた。

 

車載用ディスプレイに最適なOLED

先日の7月14日、韓国ソウル市内にあるコンベンションセンターコエックスで「最新ディスプレイ及び車載用ディスプレイ技術動向」をテーマに、UBI Research主催で次世代ディスプレイの最新技術現況を分析するセミナーが開催された。

 

 

 

今回のセミナーで自動車部品研究院のパク・ソンホン先任研究員は「視覚的な情報の提供が重要になり、ディスプレイへの興味が高まっている。OLEDは柔軟な設計が可能で、透明ディスプレイの実現が容易になるため、多く採用される」と今後の見通しついて説明した。

 

また、自動車のデジタル化が進むと述べながら「特に、2020年には中国が全世界の自動車消費市場の50%を占めると予想しており、派手なデザインを好む中国人の特性に合わせ、OLEDを含むディスプレイが多く採用される」と見込んだ。

 

最近話題になったサイドミラーを無くした自動車を紹介し「応答速度が速く、視野角が広いOLEDを採用する可能性が高い。信頼性問題が解決すれば、OLEDは車載用に最適化されたディスプレイになる」と説明した。

 

UBI Researchが発刊した『Automotive Display Report – Application & Market Trend Analysis and The Market Forecast』では、2018年から自動車のクラスター(Cluster)やセンター インフォメーションディスプレイ(Center Information Display:CID)にOLEDパネルの採用が本格化すると予想されている。車載用ディスプレイの市場規模は、年平均成長率約17%で、2022年には約250億米ドルになると見込んでおり、そのうち、AMOLEDパネル市場は市場全体の約20%を占めると予想されている。

 

 

<車載用ディスプレイ市場におけるディスプレイ別占有率展望:2017~2022年>

 

2017年9月7日、ドイツ・フランクフルトで国際TADFシンポジウム開催

TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence)技術は、OLEDに効率的で安定的なエミッタ材料を提供する新しい技術で良く知られている。TADFエミッタは、OLED産業における次世代材料の発展に貢献し、多くのOLEDアプリケーションを創出できると期待されている。現在、TADFはOLEDを改善する主要技術として多くの注目を集めており、このTADF技術の重要性と次世代OLEDにおけるTADFの影響力は、ドイツのフランクフルトで開催される国際TADFシンポジウムで紹介される予定である(www.tadf-symposium.com)。

IFAカンファレンス直後、ヨーロッパと韓国の大学で世界的に有名な研究員が、TADF OLED素材の開発に関連するモデリングから分析、素子製作に至るまで、様々なテーマについて議論を展開する。OLED産業をリードしている韓国のLGとSamsungは、OLED産業に関する意見と高効率TADFが市場にどのような影響をを及ぼすかについて発表する。また、代表的なTADF材料の供給メーカーであるドイツCYNORAは、青色TADFエミッタの初の実用化について、進行状況と最終段階を公開する。

 

国際TADFシンポジウムは、9月7日にドイツのフランクフルトで開催される予定で、参加申込は8月15日まで受け付ける。

OLED製造時間を1/10に短縮する

OLEDを一層迅速に製造できる技術が開発された。

韓国研究財団によると、ハンバッ大学ユン・ホンソク教授の研究チームは、高圧のAir Jetを噴射し、多層のOLED薄膜を希望する場所へ効果的に移動することができる高速スプレー技術を最初に開発した。

 

OLEDスプレー法は、多層の薄膜を基板から一度に剥がし、他の薄膜と結合させて素子を製造する。この際、薄膜が破れたり、しわくちゃになったり、角が剥がれたりするため、量産には対応しにくいのが実情だった。

 

<Air Jetを用いた高分子OLED多層薄膜のスプレー原理概念図、参考:韓国研究財団>

 

 

研究チームは、新技術であるAir Jetを用いた高速剥離技法を考案し、薄膜と基板の間の結合エネルギーを効果的に調整する原理を利用した。基板とOLED薄膜の間に音速に近いAir Jetを噴射すると、基板との結合力が効果的に低下し、薄膜に影響を与えずに噴射することができる。Air Jetを用いた高速スプレー技術は、OLEDを噴射する時間しかかからないため、工程時間は従来のOLEDに比べ、1/10程度に短縮された。OLED薄膜を溶液でコーティングして低価に製造できる。

 

ユン教授は「この研究は、Air Jetを用いてOLED薄膜を傷つけずに、効果的に噴射できるため、OLED素子を迅速に製造できる技術を開発したとも言える。OLED照明、広告、ディスプレイなど、様々な分野で使われているOLEDの製造コストを画期的に削減することができる。今後、太陽電池、半導体素子などの基礎電子素子に応用できると期待される」と研究の意義を説明した。

 

この研究成果は、韓国未来創造科学部と韓国研究財団における基礎研究支援事業の若手研究者支援事業により支援を受けて実施された。ナノ素材応用分野の国際学術誌(Nanoscale)6月9日付に掲載された。

OLED TVは、画質だけでなく、デザインと音質などの全領域において優れている

「従来のOLED TVが画質を中心としていたのであれば、現在のOLED TVは、画質だけではなく、デザインと音質など全領域で優れているTVだ」

 

先日の5日、韓国江原道横城郡で開催された「第12回ディスプレイ国家研究開発事業総括ワークショップ」の基調演説で、韓国LG Displayのユン・スヨン常務は、明暗と色表現力を含む優れた画質、自由なデザイン設計、音質向上など、OLED TVの特徴を紹介した。

 

 

ユン常務は「LCDとは異なり、自発光であるOLEDは、ピクセル単位で制御できるため、明確な黒を表現し、無限大のコントラストを実現できるので、表現の範囲がとても広い。夜空の星や月を表現する最適なディスプレイはOLEDだ」と述べた。また「OLED TVは正確な色表現力を持ち、自由に中間調表現ができるため、リアルな色を実現する」とOLED TVの優れた画質を強調した。

 

引き続き、CES 2017で多くの来場者の注目を集めた壁紙(Wall Paper)とCSO(Crystal Sound OLED)を紹介しながら「従来のOLED TVが画質を中心としていたのであれば、現在のOLED TVは、画質だけではなく、デザインと音質など全領域で優れているTVだ」と明らかにした。特にスピーカーを内蔵する方式については「デザイン改善の効果と共に口とサウンドの位置を一致させることで、没入感のある画面を実現することができる」と語った。

 

ユン常務は、実用化を目的に開発された77型UHD解像度、透過率40%、曲率半径80Rを実現する透明フレキシブルOLEDを紹介し、透明ディスプレイとフレキシブルが未来のディスプレイになる説明した。また、ソリューションプロセス用装置と材料を開発しているため、新しい形のアプリケーションとフォームファクタ(Form Factor)が必要になると語った。

 

最後に、韓国京畿道坡州市にあるP10工場については「今年末に完成予定のP10は、きちんと準備しているので新しいOLED TVが生産できる」と期待感を示した。

 

 

 

OLED光効率を改善するための新たなアプローチ、高偏光OLED

6月に開催されたUBI Researchの上半期セミナー「OLED市場分析と最新技術」で、韓国漢陽大学のキム・ジェフン教授は、高分子OLED発光層に微量のキラル(Chiral)分子を添加・発光する偏光を調整する方法により、光効率が60%まで向上したと述べた。

 

 

LCDに直交する形で採用された2枚の線形偏光板は、バックライトユニットから発される光を液晶の動きを通して透過又は遮断するために使用されている。また、1枚のOLED円形偏光板は、外光の反射を防止し、屋外での視認性を向上するために使用されている。

 

今まで、ディスプレイに関するメーカーは、偏光板で失われる50%以上の光を改善するために、素子構造及び光抽出技術、素材開発、発光メカニズムの開発に集中してきた。それに対してキム教授は「新たな観点からのアプローチが必要だ」と語り、偏光を用いてOLEDの光効率を向上する方法と研究結果を説明した。

 

<キラル分子が添加されたOLED構造のシミュレーション図>

 

キム教授は「OLEDの高分子材料は、一般的に液晶性を有するため、高い線形偏光光を作り出す。その光がキラル分子の添加された発光層を通過するようになると、円形偏光性が高い光になる」と説明した。また「理論上では光効率を100%まで引き上げられる。そうなると、低消費電力でもっと明るいOLEDを実現することができる」と付け加えた。

 

実際、キム教授の研究チームは、このような原理を導入して従来のOLEDに比べ、光効率が60%向上したOLEDを開発した。また、低分子材料を基盤とする円形偏光に関する研究計画も明らかにした。

 

今回の研究は「未来型ディスプレイの主要技術開発」事業からの支援で実施されており、研究結果は国際学術誌「Advanced Materials」最新号に掲載された。

OLEDON、面蒸発源FMMからAMOLEDの未来を発見!

2014年、Galaxy Note4に初めてQHD(約515ppi)OLEDが採用されて以来3年経過したが、OLEDの解像度はまだQHD解像度に留まっている。UHD以上の高解像度OLEDを製造するためには、15um以下のFMMが必要だが、様々な技術的な問題で、量産には採用できていない状況である。

 

6月30日に韓国ソウル市汝矣島にある全経連会館で開催されたUBI Researchの「上半期セミナー:OLED市場分析と最新技術セミナー」で、韓国檀国大学実験室ベンチャーのOLEDON代表ファン・チャンフン教授は、UHD以上の高解像度OLEDを製造する唯一の方法で、面蒸発源FMM蒸着技術を提示した。

 

ファン教授は「AMOLEDの解像度を向上するためには、有機分子ビームの蒸発角を10度未満に抑え、TFT素子のアスペクト比(Aspect Ratio)を1.0程度に維持しなければならない。現在、知られている線形蒸発源(Linear Source)の蒸発角度(入射角)は約40度であり、Shadow Distanceは約3um、SUHDレベルのAMOLEDパターニング工程を経る際に、パターンの幅、Shadow Distanceの割合、アスペクト比が増加する。結局、今のパターニング技術では、薄膜のUniformity(均一性)が減少してしまう」と述べた。

 

また、ファン教授は「線形蒸発源蒸着技術だと、QHD以上の解像度を実現するには限界があり、面蒸発源 FMM蒸着技術だけが、2000ppi以上のOLEDを製造できるたった一つの方法だ」と強調した。

 

<ファン教授が発表した2250ppi AMOLEDの技術的な問題点、参考:UBI上半期セミナー>

 

OLEDONの面蒸発源 FMM蒸着技術で測定したShadow Distanceは0.68~1.05um、入射角は13~19度で、解像度に換算すると最大1500ppiの素子を製造することができる。新たに開発したX面蒸発源では、Shadow Distance0.38~0.56um、入射角は7.2~80度で、解像度に換算すると最大3300ppiの素子を製造することができる。先日のSID2017でも、ジン・ビョンドゥ教授とファン・チャンフン教授のチームは、面蒸発源パターニング蒸着技術を採用し、世界で初めて測定したサブミクロン(Sub-micron)スケールのShadow Distance結果を紹介し、今後スケールアップのための開発で、大型OLEDディスプレイ生産に応用する場合、11K(2250ppi)以上のスーパーウルトラ(SUHD)解像度を持つマイクロAMOLED素子を製造できると発表したことがある(論文名:Plane Source evaporation techniques for Super ultra high resolution flexible AMOLED)。

 

<面蒸発源FMM蒸着技術によって収集されたSub-micron Shadowデータと入射角データ、参考:UBI上半期セミナー>

 

 

OLEDONは、今回の開発結果を基に、面蒸発源を活用した超高解像度のマイクロOLED素子を製造できる研究用面蒸発源 FMM蒸着機を檀国大学内で開発・設置する計画を明らかにした(OLEDON 公式ウェブサイトwww.oledon.co.krを参照)。

 

LG Display、世界初の77型透明フレキシブルOLEDディスプレイ開発に成功

 

<参考 : LG Display>

 

韓国LG Displayは、22日に「大型透明フレキシブルディスプレイR&D成果報告会」で、政府の主導による世界初の77型UHD透明フレキシブルOLEDディスプレイの開発に成功したと発表した。LG Displayが開発した77型透明フレキシブルOLEDディスプレイは、UHD(3840×2160)解像度を持ち、透過率40%、曲率半径80mm(半径80mmの円筒形に変更可能)を実現する。最初の目標である60型以上、曲率半径100mmを上回る成果である。

 

LG Displayは、77型透明フレキシブルOLEDディスプレイだけではなく、透明モードと透明性を遮断するOptical Shutter Filmが付着された55型透明ディスプレイを披露した。

 

今回の成果について、産業通商資源部のイ・インホ第1次官は、「韓国が1位の座を守っているOLED分野で、透明フレキシブル技術の開発により、今までスマートフォンやテレビに留まっていたOLEDパネルの活用分野が建築、自動車、医療分野など、大きく広がっていくと期待している。これを機に、他国との格差を拡大する基盤が固まる」と強調した。

 

LG Display最高技術責任者(CTO)のカン・インビョン専務は「今回の課題を果たすことで、大型OLEDの技術力を向上すると同時に、OLED産業分野や新市場の拡大に貢献できると期待している。今後も、未来のディスプレイ市場をリードする企業として、一層高い価値を提供するために努力する」と述べた。

 

透明フレキシブルディスプレイの国策課題は、産業通商資源部と韓国産業技術評価管理院の共同主観により、ディスプレイ産業の発展と世界1位の国家競争力確保を支援する目的で、開始された事業である。LG Displayは、2014年に18型透明フレキシブルOLEDディスプレイ、2015年に曲率半径30mmを持つ18型Rollable(丸められる)ディスプレイ、2016年に40%の透明度を持つ55型ディスプレイなどを開発してきた。

 

LG Display、OLED TV開発で日本ディスプレイ学会から「業績賞」を受賞

韓国LG Displayは、東京NHK技術研究所で開催された第24回有機EL討論会で、大型OLED TV生産を実現したWRGBの優れた技術力と大型OLED TV市場を開拓した功績が認められ、海外企業としては初めて「業績賞」を受賞したと16日に明らかにした。

 

LG DisplayがCES 2017で公開した55型の透明OLED、参考:LG Display

 

有機EL討論会は、東京大学と九州大学、ソニー、ジャパンディスプライ、JOLEDなど、OLEDに関わる日本の主要業界と学界の専門家が集まり、芸術、応用研究、実用化策を発表・討論する学会である。

 

有機EL討論会によると、LG Displayは、大型OLED TV生産を実現した技術力と大型OLED TV市場を開拓した功績が認められ、海外企業として初の業績賞を受賞した。

 

LG Displayが業績を認められたWRGB技術とは、TFT(Thin Film Transistor)基板の上に、赤(R)・緑(G)・青(B)の有機物を水平に配列するRGB方式ではなく、各々の有機物を垂直に積み上げ、白(W)素子を加え、4つが一つのサブピクセルを構成する方式である。

 

LG Displayは、この技術の採用で、2013年1月に世界初のOLED TVパネルを量産すると同時に大型OLED TV市場を開拓した。

 

LG Displayは、今回の受賞について「フラットパネルディスプレイを主導している日本で、大型OLEDパネルを生産しているLG Displayの技術力が認められたのは、非常に大きな意味を持つ」と強調した。

 

LG Display OLED TV開発グループのオ・チャンホ専務は、今回の受賞について「LG Displayが業界最高の専門家から、OLED技術力を認められたのは、大変喜ばしいことた。今後独自のOLED製品を開発し、ディスプレイ産業の発展に貢献できるように、努力を続ける」と述べた。

 

LG DisplayはSID 2017で、65型UHD壁紙OLEDパネルにおいて、優れた画質を実現した上で、更に応用範囲とデザイン面でもディスプレイの新しい可能性を開いた革新的な製品として高く評価され、今年のディスプレイ賞(Display of the Year)を受賞したことがある。