サムスンディスプレイのQNED技術の完成度分析

サムスンディスプレイがQNED(量子ドット+ナノ発光ダイオード)も注目すべき技術開発の成果を達成したようである。サムスンディスプレイは、今月までに160件のQNED関連特許を出願した。昨年10月までに、サムスンディスプレイは94件のQNED関連特許を出願したが、約8ヶ月で66件の特許が追加で出願された。

160件のQNED関連特許を分析した結果、3T1Cに関する特許と駆動方式が詳しく説明された特許が発見された。また、QDCF層を構成している各種の要素が記述されている特許が公開された。

160件の特許の分析を通しQNEDの構造がより明確に明らかになった。QNED製造の核心技術であるnano-rod LED整列技術を含む製造技術と駆動方式の完成度が非常に高いと思われる。

各特許の内容を出願の目的に応じて分類した結果、合計39種類が出ており、nano-rod LED整列に関連した内容が49件で最も多かった。次は、光効率を向上させるための内容が20件だった。

特許の内容に基づいて考えると、QNED技術が2年以内に商用化が可能なほど開発が進んでいると推定される。光を出す画素内のnano-rod LED整列数を一定に維持することだけが残っている課題であることが確認された。

QNEDの収率と品質特性を決定する画素ごとに整列されたnano-rod LED数は、インク内のLED分布と画素に噴射されたLEDの数、噴射されたLEDの整列割合に応じて決定される。

ピクセルごとのnano-rod LED数分布が異なる場合、画素ごとに印加される電圧に変化が生じるため、不良が発生することになる。

サムスンディスプレイは画素ごとにnano-rod LEDの数を一定にするための方法とnano-rod LEDの数が異なる場合も、輝度を均一にすることができるアルゴリズムを既に開発したことが確認された。

今回発刊された「QNED技術の完成度分析」報告書では、94件の特許の分析を介して発行された以前の報告書の内容と、新たに追加された66件の特許として作成され、サムスンディスプレイのQNED技術完成度がどのレベルに達したかどうかがわかるように細かく分析して収録した。

今回の報告書では、これまで公開しなかったQNED特許番号と分類表、定量分析データをエクセルとして提供する。販売は分析工房が行う。分析工房のホームページのレポートサンプルダウンロードや価格は: https://www.bunsekik.com/ubiリサーチ/qned技術の完成度分析レポート-を発刊-1/

サムスン電子、「Galaxy Z Fold3」に新技術の適用に技術格差より得られる。

UBIリサーチで最近発刊した「2021OLED部品素材報告書」によると、サムスン電子の今年8月に発売すると予想される」Galaxy Z Fold3」には、UPC(under panel camera)とpol-less(あるいはcolor filter on encapsulation、COE)、Sペン技術が新たに適用されるものと思われる。

まず、フロントカメラを画面の下に位置させて、スマートフォンのフルスクリーンを実装する技術であるUPCは透明PI基板を使用、レーザーパターニングなど複数の技術が記載されたが、最終的には、カソード電極をレーザーでパターニングして、カメラ付近の解像度とは異なりして可能な限りの透過率を確保したものと思われる。透明PI基板はTFTの高いプロセス温度により、量産工程に適用されなかったものと分析される。

偏光板をカラーフィルタと低反射技術で置き換える技術pol-lessは、多くのパネルメーカーが開発したが、偏光板だけの外光反射防止効果を見ず、適用できなかった。偏光板は、外光の反射防止には効果的や、OLED発光層から発生する光の量を50%以上低減させる。偏光板を削除すると、同じ電力でより多くの光を外部に放出することができるので、同じ輝度を実装する場合、バッテリーの消耗を軽減することができる。サムスンディスプレイはカラーフィルタと低反射フィルム、ブラックpixel define layer(PDL)を適用してpol-less技術を実装したものと思われる。

Sペンは、最終的にelectro-magnetic resonance(EMR)方式が適用され、UTGも前作に使用された30 um厚の製品がそのまま使用されると思われる。金属製のデジタイザの柔軟性の問題のためにデジタイザが必要ないAES方式も検討がされたが、最終的には、パネルの両面にデジタイザがそれぞれ位置するようにSペンが適用されるものと予想される。

今回発刊された「2021 OLED部品素材報告書」は、フォルダブルOLED開発動向だけでなく、モバイル機器の開発動向、TV用素材の開発動向などを収録しており、モバイル機器とTV用素材の市場の見通しを扱ったので、関連企業に大きな助けになると予想される。

<’Galaxy Z Fold3’ Expected Structure ©2021 UBI Research>

2021年上半期にリリースされOLEDスマートフォン6インチの割合97.5%を占め

2021年上半期に発売された122個のOLEDスマートフォン中、6インチ台のスマートフォンが119個発売され97.5%という圧倒的なシェアを占めている。これは2018年にリリースされた6インチのスマートフォンが全体の中で78%のシェアを占めたものと比較すると、わずか3年も経たない時点で、スマートフォン市場の主流に位置だ。5インチ大のモデルは、1つ、8インチのモデルは、2つのリリースされ、7インチのモデルは発売されなかった。5インチモデルは、AsusのZenfone8、8インチモデルは、XiaomiのMi Mix Fold、HuaweiのMate X2である。

ディスプレイデザイン別holeモデルが103社で最も多く発売されており、notchモデルが13個、narrow bezelモデルが6個続いた。2020年と同様にhome buttonが入った製品は、発売されなかった。

解像度別分布を見ると、400〜500ppiの製品が64個52.5%のシェアを占めており、400ppi未満の製品は、48個、500ppi以上の製品は、10個の製品が発売されました。最も高い解像度の製品は、643ppiを記録したSONYのXperia1 IIであった。

スマートフォンサイズ比ディスプレイの比率であるD.A(display area)は、80〜90%に属する製品は、88.5%の割合を占め、90%以上は11.5%、80%未満の製品は発売されなかった。これは、ホームボタンがなくなってフルスクリーンの形のスマートフォンが継続的にリリースされた結果と分析される。D.Aが最も高い製品は、94.1%でHuaweiのMate40 Pro4Gが占め、2位はHuaweiのNova8 pro、3位はHonor社View40が占めた。

最後に、国別、中国が104社で最も多く、韓国は12個、台湾4個、日本とドイツはそれぞれ1つずつ発表しました。

 

Display の国際学会 SID での OLED 最新動向について

SID は世界最大のディスプレイの学会で、例年5月に米国で開催されていますが、今年はコロナの影響で OnLine で開催されました。会期中は様々なイベントが開催されますが、その中で最も中心的な

Symposium の Oral Presentation でどのような有機EL 関連の発表があったのかについて、UBI Research の占部さんに解説をして頂きます。

解説 :占部哲夫( UBI Research )

聞き手:服部 寿( 分析工房 )

分析工房のホームページ: https://www.bunsekik.com/ubiリサーチ/