[Analyst Column]有機ELができなければ、QLEDはありえない！

QLEDが次世代テレビ技術でイシューとなっている。 （写真出典= Samsung Elec.)

ＵＢＩリサーチの主席アナリスト、イ・チュンフン

 

最近、QLEDが次世代テレビ技術でマスコミでイシューとなっている。サムスン電子が、現在販売中のSUHDテレビの次期製品でQLEDテレビを指定したためである。しかし、QLEDテレビ用ディスプレイがelectroluminescence quantum dot技術を利用する製品であれば、ディスプレイのことについて知らないにもほどがある。

Quantum dot技術を利用するディスプレイは、光を出すメカニズムに基づいて2つに分類される。 photoluminescence quantum dotと、electroluminescence quantum dot技術である。photoluminescence quantum dot技術とは、外部の光によって刺激された物質がもう一度光を出すメカニズムで、現在LCDテレビに適用されているQD技術である。

バックライトから出る青色の光にquantum dot sheetを付けてバックライト・ユニットに使用している製品で、サムスン電子SUHDテレビがまさにこの製品である。photoluminescence quantum dotは色再現範囲が広く、NTSC基準110％以上の光を表現することができ、LCDテレビとしては最高の製品であることに間違いない。別のphotoluminescence quantum dot技術としては、color filterにquantum dotの物質を分散させて色を表現する方法を開発中である。

これに比べてelectroluminescence quantum dot技術は、電気を加えたとき、自ら光を出す自発光物質として有機ELと類似している。光を出す材料のみ無機物で、構造は有機ELと似ている。有機ELは、光を出すため正孔がHIL層を介して電極から入って来て、この正孔がHTL層を通じて発光物質に到達する。

電子がEIL層とETL層を経て発光材料に到着すると、電子と正孔によってエネルギー準位が急上昇した発光材料は、不安定な状態から脱するために光を発散して基底状態に戻る。HILとHTL、EIL、ETL層が有機ELに必要な理由は、電子と正孔が発光材料に到達するためのエネルギー準位の調節機能をするからである。

したがってelectroluminescence quantum dotが光を出すためには、有機ELと同様に、HILとHTL、EIL、ETL層が必要である。electroluminescence quantum dot技術を開発しているサイエンティストたちは、HILとHTL、EIL、ETL材料は、有機EL用を用いている。まだ専用の材料が開発されておらず、技術レベルはまだ初歩の段階である。技術という領域というより、まだ科学という領域に属しているのである。

さらにelectroluminescence quantum dotは溶液に分散させてプリンティングする方式を用いており、ink-jetまたは類似の危機の開発が不可欠である。もちろん、HILとHTL、EIL、ETLも溶液で塗布しなければならない。

ここで気になる点は、サムスン電子が言っているQLEDテレビがphotoluminescence quantum dotを使用している既存のQD技術であるか、electroluminescence quantum dotを使用している技術であるかである。一般的にQLEDはelectroluminescence quantum dot技術を意味するので、サムスン電子が本当にelectroluminescence quantum dotを使用しているQLEDテレビを数年以内に販売することができれば、科学の新記録を樹立する地上最高の革新企業になるに違いなく、非常に期待がされている部分である。

しかし、有機ELの発光物質を開発している材料メーカーはナンセンスだと一蹴している。溶液工程で製作する有機EL用発光材料と、HIL、HTL、EIL、ETL材料もまだ確実に開発されておらず、商用化には5年ほどの時間がかかるであろうとみているが、QLEDを数年以内に具現することは不可能であるということがメーカー共通の声である。QLED専用HIL、HTL、EIL、ETL材料は、まだ開発されていないのが業界の現実である。

プリンティング用機器においても、まだ商用化された製品がない。electroluminescence quantum dot技術を開発する学界でも、ようやく可能性がみえた程度であるとされている中、先走りすぎていると指摘している。

QLEDをするためには、経由するステップがある。溶液プロセスを用いるQLEDが商品化されるには、少なくとも溶液プロセス有機ELが出現してから次に進むしかない。有機ELが商品化されるまで到達した履歴を見ると、早くても10年かかる。

有機ELでテレビを作れないサムスン電子が、QLEDで3年以内にテレビを作ると語ったことについて、「さすがサムスンだ」と感心するべきか、それとも「どうしたサムスン？」と思うべきなのか……。