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青色OLEDはOLED TVに使用されるのか

Samsung DisplayはLCD TVに続く次世代ディスプレイ技術として、青色OLED+QDCF(以下「青色OLED」)を選定し、開発に乗り出した。

青色OLEDはOLEDから発光された青色光がQDCF(Quantum Dot Color Filter)を通り抜け、赤色と緑色を表現する技術である(b)。OLED TVに採用しているWRGB OLEDは、白色光がカラーフィルターを通り抜けてRGB色を実現する方式である(a)。

UBI Researchが先日18日に発刊した『2018 OLED発光材料産業レポート』では、Samsung Displayが開発を開始した青色OLEDが、TV用OLEDパネルになれるかを予想した。青色OLED+QDCFの開発方向性と要求性能(効率と寿命)について分析を行い、特に青色OLEDの主要な材料である青色発光材料の現況と開発進捗状況(蛍光・りん光・TADF)を取り上げている。

Samsung Displayの青色OLEDは前面発光方式であるため、TFT方向に光を出す背面発光方式に比べて開口率が約70%増加し、従来のWRGB OLEDより8Kの解像度と高輝度の実現が容易である。また、色再現率の高いQD材料をカラーフィルターとして採用し、2012年に国際電気通信連合会(International Telecommunication Union、ITU)が制定したUHDの色域規格BT.2020に近づけると予想される。

今後プレミアムTV市場において、8KとBT.2020はディスプレイの必須条件で、WRGB OLEDも8KとBT.2020を実現するために積極的に開発を行っている。青色OLEDがWRGB OLEDがリードしているプレミアムTV市場で、どのような影響を与えるかのに期待が集まる。他にも、Soluble OLED材料とNear IR(近赤外線)材料など、新規材料の技術開発動向と重要事項を取り上げている。

ソリューションプロセスOLED、WRGBより材料及び部品コストの最大40%まで削減可能

UBI Researchが発刊した『2017 Solution Process OLED Annual Report』によると、大面積OLEDにソリューションプロセス(インクジェット・プリント)工程を導入する場合、現在量産に適用している蒸着方式のWRGB工程と比べ、材料及び部品コストの最大40%、約18%以上の製造コストを削減する可能性があると分析した。

ソリューションプロセスは大面積OLEDパネルを第8世代以上の装置で、マザーガラスを分割せずにRGBピクセル構造で製造できる技術である。UBI Researchチャン・ヒョンジュン先任研究員は「ソリューションプロセスが導入されたOLEDは、20層積層構造で構成されたWRGB OLEDと比べ、5層構造になっているため、パネルの構造は比較的に単純と言える。WRGB OLED工程は発光材料の使用効率が約40%でしかないのに比べ、ソリューションプロセスの導入で発光材料の効率を90%以上に向上することができる。そのため、発光材料の使用量が大幅減少し、コスト削減に大きく貢献すると期待される。また、カラーフィルターを使わないという点もパネル製造コストを削減できる要因となる」と述べた。また「Soluble(可溶性)発光材料の1kg当たりの価格をどう設定するかが、コスト削減決定の重要な要素となる。しかし、Soluble発光材料の採用で、有機材料の使用量は大きく減少するものの、Solvent(溶媒)費用、製造費用、開発費用による価格上昇は考慮しなければならないことだ」と強調した。

ソリューションプロセス工程技術は、大面積OLEDの大衆化に貢献する主要技術として注目されつつ、主要AMOLEDパネルメーカーの開発が進んでいる。技術的な観点から見た場合、ソリューションプロセスOLEDは、既存の蒸着材料をインク化するために様々な溶媒を混合し、蒸着材料より純度や発光効率が低くて寿命も短い。過去数年間パネルメーカーと材料メーカーにおける主要課題であったため、それを改善するために米国DuPont、ドイツMerck、住友化学などが積極的にSoluble OLED発光材料の開発に取り組んできた。特に蒸着材料と同様に青色材料の性能改善で難航してきが、現在は技術開発が進み、蒸着材料に比べ約80%程度の効率と寿命が改善された。

今回発刊した『2017 Solution Process OLED Annual Report』では、WRGB OLEDとソリューションプロセスOLEDの競争力を工程、材料、コストの側面から比較分析し、主要事項とSoluble OLED発光材料の開発現況、主要メーカーの動向、ソリューションプロセスOLED市場を様々な観点で分析した。

<WRGB OLEDとソリューションプロセスOLEDの製造コスト比較、出所:UBI Research 『2017 Solution Process OLED Annual Report>

UBI Research上半期のセミナー、「OLED市場分析と最新技術セミナー」を開催(2017年6月30日、全経連会館)

■ 2017年上半期OLED産業の技術的重要事項と市場を総合的に分析する

■ 上半期の重要事項に基づき、下半期の市場展望と変化ポイントを予測

 

 

UBI Researchは、2017年上半期OLED市場の重要事項まとめ及び2017年下半期のOLED市場展望と変化ポイントを予測する「上半期セミナー:OLED市場分析と最新技術セミナー」を6月30日(金)韓国ソウル市汝矣島にある全経連会館カンファレンスセンターで開催する。

 

「OLED市場分析と最新技術」をテーマに2017年上半期OLED産業での技術的重要事項と市場を総合的に展望・分析する。また、上半期の重要事項を分析し、下半期のOLED市場展望と変化ポイントを予測できる見込みである。

 

今回のセミナーでは、次世代OLED技術として注目されているTADF OLED、Soluble OLED、フレキシブルOLED技術の開発現況と展望について、関連分野の主要専門家を招聘し、集中的に紹介する予定である。OLEDの最新技術を確認し、未来技術がどのように展開するか予め把握する機会となりそうだ。

 

OLED専門調査機関であるUBI Researchイ・チュンフン代表の「2017年上半期OLED産業への投資と量産状況分析を通じた市場実績予測」をテーマとする講演を始めとし、韓国Dongbu Securitiesクォン・ソンリュルチーム長の「ディスプレイの新しパラダイムOLED」、成均管大学イ・ジュンヨプ教授の「TADF OLED発光材料の最新動向」、漢陽大学キム・ジェフン教授の「OLED発光効率を向上するための新しい方法」、釜山大学チン・ソンホ教授の「Development of Highly Efficient Multi-Functional Emitting Materials for Organic Light-Emitting Diode Application」、漢陽大学イ・キヨン教授の「フレキシブルディスプレイ技術開発の動向及び挑戦課題」、OLEDONと檀国大学ファン・チャンフン教授の「Plane Source Evaporation for Very High ppi AMOLED. It is time to challenge」などをテーマに、ディスプレイ産業を成長させるための最新技術と発展方向について発表する予定だ。

 

今回のセミナーは、OLED産業全体、投資観点、経済観点から市場と技術を総合的に展望する見機会で、韓国主要専門家との情報交流や人的交流、ディスプレイ技術の現況と未来を展望する機会にもなると予想される。

[Lighting Japan 2016] What is the Key Issue of Solution OLED Materials?

In Lighting Japan 2016 (January 13-16) conference, Sumitomo Chemical and Merck revealed recently developed soluble OLED materials performance results.

 

The soluble OLED materials efficiency published in this conference reached ≥ 65% of UDC’s evaporation materials; particularly, Sumitomo Chemical’s red achieved ≥ 85%, and green reached ≥ 88% of UDC’s evaporation materials efficiency. Lifetime (LT 95) results were not as good as efficiency with red’s 25% and green’s approximately 40% (average).

 

Sumitomo Chemical and Merck both revealed that although in terms of efficiency the soluble materials almost caught up to evaporation materials, but lifetime requires further development.

 

Solution process is a method that allows for large area OLED panel production in RGB method using ≥ Gen8 manufacturing equipment. Key panel companies are actively carrying out research development, and the performance of soluble OLED material is considered the biggest issue. According to Solution Process OLED Report 2015, published by UBI Research, when solution process is applied the material cost can be approximately 40% reduced compared to the current evaporation process using large area OLED panel. The timing for the solution process application to mass production is expected to be decided depending on the development speed of soluble OLED materials.

 

OLED Materials Performance Comparison

OLED Materials Performance Comparison

If the 600ppi Soluble process OLED is to be possible?

As a company producing ink-jet equipment for the soluble process OLED, Seiko Epson has already developed the ink-jet head which could realize up to 360ppi by arranging the 180ppi nozzles in 2 rows. Given that the resolution of the evaporation method RGB OLED is still in the 260ppi as a real RGB, it is a significantly useful technology in the development of high-resolution display.

Seiko Epson developed the technology to maintain total amount of ink in a fixed rate per pixel with the ink volume control and multiple nozzles, and also holds the technology to apply emissive layer evenly on the entire surface of HTL by making the surface of HTL and the contact angle of separation equal. In addition, the productions of the bottom emission OLED as well as the top emission OLED were succeeded in ink-jet. Top emission is possible when the HIL thin layer is applied extremely evenly using special combination of ink as the thickness of HIL layer influences greatly on the optical character.

Seiko Epson is planning to develop the 600ppi ink-jet head that arranges the 400ppi nozzles in two rows in order to develop the equipment producing hyper-resolution soluble process OLED. It is anticipated if it is possible to manufacture a hyper-resolution OLED of 600ppi, it will be the moment to replace LCD in the mobile display area for it could easily resolve the greatest weakness of OLED which is high-resolution issue.