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OLEDON、大型OLED TV製造用垂直型面蒸発源蒸着技術を開発

中小型OLED用と大面積OLED用面蒸発源蒸着技術を開発しているOLEDONのファン・チャンフン代表は、最近、77型以上の超大型OLED TVを製造できる垂直型面蒸発源蒸着技術を開発していることを明らかにした。関連技術についてファン代表は、垂直型面蒸発源蒸着技術を用いることで、第12世代(3300 x 4000 mm)相当の大型基板にたわみが生じることなく、77型以上のOLED TVを大量生産できると説明した。

従来のインライン型蒸着装置で75型以上のTVを製造する場合、基板に大きいたわみが生じるだけでなく、多くのリニア蒸発源を制御することが難しく、歩留まりが大きく低下する可能性がある。このような問題を解決するために、新しい第12世代用クラスター型蒸着技術の必要性を挙げると同時に、垂直型面蒸発源蒸着技術が適切な対策になると述べた。

OLEDONは面蒸発源蒸着技術の特許を保有しており、高解像度AMOLED製造用曲面蒸発源FMM 蒸着と大型OLED TV製造用垂直型面蒸発源蒸着技術に関する特許を出願した。

青色OLED、WRGB OLEDの競争相手として急浮上

プレミアムTV市場でOLED TVの占有率が増加し続け、LCDとの価格差も次第に縮小していく傾向にあり、量子ドット技術を取り入れたLCD TV(QD-LCD TV)メーカーはプレミアムTV市場で苦戦している状況だ。

OLED TVは白色OLEDとカラーフィルターを用いたOLEDパネルを採用しており(以下、WRGB OLED)、唯一LG Displayが量産している。Samsung Displayは、プレミアムTV市場でWRGB OLEDに立ち向かうための技術の一つである青色OLED + QDCF(以下、青色OLED)を積極的に開発していると知られている。

UBI Researchは先日18日に発刊した『2018 OLED発光材料産業レポート』で、Samsung Displayが前面発光方式で青色OLED + QDCFを実現すると予想し、WRGBと比べて8K解像度とBT.2020を満足するにあたって有利になると分析した。

<青色OLEDの予想スタック構造、2段スタック構造(左)・3段スタック構造(右)2018 OLED発光材料産業レポート、UBI Research>

8KとBT.2020というTVのトレンドとSamsung Displayによる青色OLEDの開発に伴い、青色材料に関する開発も積極的に行われる見込みだ。現在、OLEDに採用されている青色材料は、蛍光物質として赤色と緑色に採用されているりん光物質より効率と寿命が低下している。青色りん光材料の開発も続いているが、材料の希少性と技術の壁があり、まだ量産には使われていない状況だ。大面積OLEDパネルには蛍光青色材料を2回以上積層することで、効率と寿命を向上させるスタック構造を導入しており、青色OLEDも2段スタック以上の構造を取り入れると予想される。

このような傾向から、青色発光材料市場も成長が続く見込みだ。2017年の青色材料(ホストとドーパント)の市場は7,000万米ドル規模に成長した。UBI Researchが発刊した『2018 AMOLED Emitting Material Market Track』によると、青色材料は2022年まで年平均32%で成長し、2億7,200万米ドル規模に達する予定だ。

<青色材料(ホストとドーパント)市場展望、2018 AMOLED Emitting Material Market Track>

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

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。

JDI Announces OLED Mass Production in 2018

Japan Display (JDI) officially announced OLED mass production. The press, including the Sankei Shimbun and the Nikkei, reported that on January 22 JDI revealed their plans to begin mass production of OLED panel to be used in smartphone from 2018.

 

JDI continued development with the aim of LTPS TFT and WRGB OLED technology applied high resolution AMOLED panel mass production for mobile device, and revealed the results through exhibitions in recent years.

 

In Display Innovation 2014 (FPD International) and SID 2015, JDI have presented 5.2 inch FHD flexible AMOLED panel. Particularly, in SID 2015, JDI showed a notepad equipped with flexible OLED panel.

 

JDI is likely to mass produce flexible AMOLED following the current mobile device market trend. Although the mass production technology was not mentioned, due to the client demands, it is estimated that either the RGB method, which is being used by LG Display and Samsung Display, or WRGB method, which is being developed by JDI, will be selected.

 

At present, only Samsung Display and LG Display can mass produce flexible AMOLED panel, but Chinese companies are fast in pursuit. There is much interest in how this JDI’s mass production announcement will affect the future OLED market.

 

JDI

[SID 2015] JDI’s Flexible White OLED Scheduler

Japan Display (JDI) revealed product level of flexible OLED exceeding the demonstration standard of OLED panel exhibition. JDI has been carrying out white OLED panel development for several years, and had shown 5.2 inch flexible AMOLED panel in Display Innovation 2014.

5.2 inch flexible OLED panel revealed in SID 2015 is similar to last year’s flexible panel. It is 5 inch FHD (423ppi) with 0.05mm thickness and pixel structure formed by combining white OLED and color filter. LTPS TFT was used for backplane.

Flexible OLED produced by Samsung Display and LG Display has RGB structure. While the resolution is FHD, as it uses pentile type drive the actual resolution is about 320ppi. However, flexible OLED revealed by JDI has white OLED structure, which is structurally similar to WRGB OLED for OLED TV currently being produced by LG Display.JDI1 JDI2

White OLED Display Market to Grow Rapidly to 150 Million Units Production in 2020

Large size OLED TV production is one of the hot issues within the display market. Although OLED has long been a focus for the next generation display, the market share of OLED display is still low. According to UBI Research, a market research company, despite the continued increase in OLED panel production volume and application scope, the point when it moves toward consumer market from producer market will be another leap for the display industry.

UBI Research’s White OLED Display Annual Report (published April 15, 2015) notes that mass production actualization of large size display using RGB structured OLED panel has not been possible due to the dead space from drooped effect. Therefore, UBI Research analyzed that the additional processes and investment cost in order to improve this increases the production cost resulting in decreased competitiveness.

Currently, OLED panel with WRGB structure is being regarded as the only technology that can achieve large size display. As key production companies revealed in SID 2014, concentrated efforts in WRGB OLED research and production resulted in approx. 80% of target yield. In 2015, supply rate is estimated to be 600 thousand units, a 40% increase from 2014, and 1.6 million units in 2016. Chinese key panel companies, led by AUO and BOE, also possess pilot lines for large area WRGB OLED panel mass production including Gen8. (Source: White OLED Display Annual Report, UBI Research)

Solution process applied technology is being developed in close pursuit of WRGB OLED, but UBI Research surmises that it will take 3~4 years for the active mass production competing with efficiency and merits of WRGB structure.

UBI Research forecast WRGB OLED’s unrivaled path will continue for another 5 years or so with approx. 150 million units of WRGB OLED display production out of over 1,000 million OLED display units in 2020. Large size white OLED display panel for TV market is expected to record approx. 1.6 million units in 2016 and grow to produce US$ 13,759M in revenue in 2020 (figures 1, 2).

If the selection of WRGB OLED can solve the RGB structure’s limit in large area panel mass production, possible active OLED TV production is anticipated. With the publication of UBI Research’s report the timing of this is expected to be a point of much discussion. Additionally, further analysis is needed on whether WRGB OLED is really the only technology for large size display, and if so for how long WRGB OLED’s peerless growth can last.

White OLED Shipment and Revenue

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