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【iMiD 2017】次世代高解像度OLEDを実現するためのソリューション多数公開

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先日18日から19日までの二日間、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された「IMID 2017」では、高解像度OLEDを実現するための様々なソリューションが公開された。現在実用化されている中小型OLEDの解像度がQHD程度に留まっていることから、今回公開されたソリューションはディスプレイ関係者らから大きな注目を集めた。

 

まず、面蒸発源FMM蒸着技術を開発している韓国OLEDONのファン・チャンフン代表は、Business Forumで「2,250ppiの超高解像度OLEDを製造するための唯一の解答は、現在開発中の面蒸発FMM蒸着技術だ」と発表した。ファン代表は「a-stepでShadow Distanceを測定したところ、0.38umという数値が出た。このようなShadow Distanceを持って初めて2,250ppiのOLED素子が製造できる。現在Shadow-Freeの工程条件を探っている」と述べた。

<点蒸発源と面蒸発源におけるShadow Distanceの差>

また、ファン代表は「ホスト材料とドーパント材料を金属面に同時蒸着（Co-Deposition）した後、蒸着された緑色のN型有機薄膜を再蒸発させることで、同一のPL波長を持つ薄膜を製造することができた。面蒸発源で製造した薄膜のカラー制御は、N型有機薄膜のドーパント分子の量によって変わるため、色の調整が簡単に行えると予想する」と明らかにした。

<OLEDONによる面蒸発源の同時蒸着資料>

最近、USPL（Ultra-Short Pulse Laser）方式を採用し、1,000ppiのFMMの開発に成功したことを発表した韓国AP Systemsは、今回825ppiの5.28型FMMと677ppiの4.72型FMMを展示した。関係者は「Burr-free Laser Processを開発し、製造工程で発生する熱によるバリ（Burr）の問題を解決し、このような方式で、1170ppiのFMMのみならず、様々な形状のFMMも製造できる」と述べた。

<AP Systemsによる825ppiの5.28型FMM>

最後に、韓国Philopticsは電気鋳造（Electro Forming）で製造したFMMを公開し、今回特に注目された1,200ppiのFMMは、VIPルームに展示された。関係者は「現在1,200ppiのFMMの製造するために、工程を安定化させることができた。来年の上半期にはパネルメーカーにサンプルを納品する予定で、今後2,000ppi相当のFMMを開発することを目指している」と語った。

<電気鋳造方式で製造されたPhilopticsのFMM>

今回iMiD 2017では、OLED画素を高解像度でパターニングするためのソリューションが公開された。最近は、仮想現実のコンテンツなど、高解像度OLEDが必要なコンテンツが増加することで、スマートフォン利用者の関心が徐々に高まっている。どのソリューションによって中小型UHD OLEDの時代が開花されるかに注目が集まる。

【iMiD 2017】JOLED、プリント方式を採用したOLEDの開発動向と未来ロードマップを発表

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先日18日から19日までの二日間、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された「IMID 2017 Business Forum」で、日本JOLEDの最高技術責任者（CTO）荒井俊明氏は、JOLEDのプリント技術と今後のロードマップなどについて発表を行った。

<JOLEDの最高技術責任者（CTO）荒井俊明氏>

荒井俊明氏は、現在220ppi程度で安定的なJetting（噴射）技術を確保したことを明らかにし、第8.5世代で300ppi以上の高解像度OLEDを開発しているものの、Jettingの正確度と安定性などの重要な問題があると述べた。また、プリント方式のOLEDに採用されるTG-TAOS（Top Gate-Transparent Amorphous Oxide Semiconductor）TFTを紹介し、低価格ながら優れた性能を発揮するため、OLEDのコスト削減に貢献できると説明した。

 

続いて、JOLEDの未来戦略を紹介し、韓国企業がリードしている小型と大型OLEDではなく、200ppi以上のタブレット用やモニター用中型OLEDを優先して取り組むことを明らかにした。JOLEDはOLEDパネルメーカーの中で唯一、2017年にプリント工程で21.6型4K RGB OLEDを公開し、試験的な出荷も実施した。

<プリント方式を採用したJOLEDの21.6型4K OLED>

日本経済新聞によると、JOLEDは本格的にプリント方式を採用したOLEDを量産するために、1,000億円規模の投資を打診していることが明らかになった。また、荒井俊明氏は今年の4月からプリント工程で製造したOLEDの試をセットメーカーに提供し始めたと述べ、2018年下半期の量産開始を目指していると明らかにして発表を終えた。

【iMiD 2017】Samsung Display､OLEDを採用したアプリケーションを多数公開

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韓国Samsung Displayは、先日8月28日から31日まで韓国釜山にあるBEXCOで開催された「iMiD 2017」で、VR（仮想現実）とLight Field Displayなど、OLEDを採用した多くのアプリケーションを公開し、大きな注目を集めた。

<Samsung Displayの展示ブース>

まず、Samsung Displayは、VR向け460ppiの3.5型OLEDと806ppiの3.2型OLEDを比較展示した。関係者は「ppiが高ければ高いほど、優れた現実感と没入感が体験できる。現在、より高解像度のOLEDを開発している」と述べた。

<460ppiの3.5型OLEDと806ppiの3.2型OLEDの比較>

また、Samsung Displayは、Future Display ZoneでOLED Light Field Displayを展示し、AMOLED Zoneでは、来場者がLCDとOLEDを直接比較するコーナーを設けた。

 

関係者はLight Field Displayについて「パネルの上に光学レンズを搭載し3Dを実現した技術で、光の干渉効果を利用するホログラムとは少し異なる方式だ」と説明した。また「30°より広い視野角（Viewing Angle）を開発している。現在、ピクセル、レンズ配列、光学設計などの課題がある」と述べた。

<OLED Light Field Displayに関する説明と仕様>

AMOLED Zoneでは、LCDとOLEDのコントラスト比を直接比較体験できるようにパネルを展示した。OLEDのコントラスト比と色表現力は、LCDに比べ明確な差があり、関係者は「この差がGalaxyシリーズにOLEDを採用している理由だ」と語った。

<OLED（左）とLCD（右）の画質比較>

他にもSamsung Displayは、1.3型Circle OLEDと12型FHD OLEDなどを披露し、展示会の開催期間中に来場者の関心を大きく引き付けた。

【iMiD 2017】LG Display、77型透明フレキシブルOLED開発に拍車

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韓国LG Displayのクォン・セヨル責任研究員は、8月30日に韓国釜山にあるBEXCOで開催中の「iMiD 2017」で、6月に披露した77型透明フレキシブルOLEDを紹介し、その実現のために採用された技術を発表した。

クォン・セヨル責任研究員は「OLEDはバックライトユニットが必要ない自発光なので、薄く製造できる。薄ければ薄いほど、柔軟性が向上し、OLEDはフレキシブルディスプレイを実現しやすくなる」と述べ、「今後サイネージとスマートデスクなど、様々な分野に採用できる」と予想した。

今回公開された77型透明フレキシブルOLEDは、輝度を向上するための前面発光方式で、従来のOLED TVや大型フレキシブルOLEDとは異なり、透明薄膜封止層を採用し、2枚のPolyimide基板が用いられた。

 

クォン責任研究員は「前面発光方式を実現するために、金属封止層の代わりに透明薄膜封止層を採用した。2枚のPolyimide基板にWhite OLED発光層とカラーフィルター層を形成して貼り合わせた。Polyimide基板の上下部には水分と酸素の浸透を防ぐために、バリアフィルムとマルチバリアが採用された」と説明した。

続いて「パネルの曲げ剛性（Flexural Rigidity）は、主に偏光板と封止層の厚みに影響を受けるため、柔軟性を向上するには厚みを減らさなければならない。封止層の厚さを100umから20umまで抑えると、柔軟性向上とともにOLEDモジュールに生じるひずみ（変更率、Strain）も0.36%から0.21%まで抑えることができる」と強調した。

 

他にも、Polyimideの複屈折現象による表面の反射、LLO（Laser Lift Off）工程時におけるPolyimideの性質によるレーザーの波長選択、柔軟性を持つOLEDモジュールの採用など、主要問題について、技術を開発し続けていると述べた。

 

LG Displayは、国家課題としてUHD（3840×2160）解像度、透過率40%、曲率半径80Rを持つ77型透明フレキシブルOLEDを世界で初めて開発したことがある。

【IMID 2017】AP Systems、USPLからFMMの回答発見

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28日韓国釜山にあるBEXCOで開催された「iMiD 2017」で、韓国AP SystemsはUSPL（Ultra-short Pulse Laser、超短パルスレーザー）で、1000ppiの解像度を持つFMMの開発に成功したと発表した。

 

FMMは、画素とRGB有機物を蒸着するため、OLEDの解像度と歩留まり率を決める要素となる。現在のFMMは、主にエッチング（Etching）方式で製造されている。この方式は、微細パターンの精密度、厚さ、重さによるShadow現象が生じる問題があり、この問題を解決するためにレーザー加工、電鋳（Electro-Forming）など、様々なFMM製造工程が開発されている。

 

その中で、レーザー加工方式は、レーザーを照射する際に発生する熱（Thermal Effect）による微細な穴（ピンホール）の周囲にバリ（Burr）が生じるという問題がある。このバリは、FMMにおいてShadowの発生を増加し、RGB有機物を蒸着する際にパターンが重なる現象をもたらすことで、OLEDの解像度を低下させる。

 

AP Systemsはこのような問題を改善するために、バリ発生の現象を起こさず、テーパー角（Taper Angle）を制御する‘Burr-Free Laser Process’を開発した。

 

Burr-Free Laser Processは、単方向のパルスを一定回数に分けて短く照射する方式で、レーザーを 連続的に照射しないため、蓄えられていた熱エネルギーが最小化し、バリの発生を防ぐ。また、レーザーのエネルギーを制御することで、エネルギーを蓄えてテーパーを形成する方式である。

AP Systemsは、この方法について「1170ppiのFMMのみならず、微細な穴の形状が四角型、ダイヤモンド型、多角型などの様々な形状を持つFMMも製造した。また、USPL方式が採用された大面積FMMの製造装置の開発にも成功した」と説明した。

また、AP SystemsはFMM製造装置について「マルチビーム（Multi-beam）とUSPLが装着されており、生産性の向上とUHDの実現ができる」と付け加えた。

2014年にGalaxy Note4を発売した以降、まだOLEDの解像度はQHD程度に留まっている。高解像度（UHD以上）を持つOLEDを製造するためには、FMMが技術的に直面している様々な問題を解決しなければならない状況である。そのため、今後のOLED市場において、AP SystemsによるUSPL技術が、どのような影響をもたらすかに注目が集まる。

<AP Systemsが製造した1000ppi FMM>

<AP Systemsが製造した様々な形状のFMM>