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AMOLEDとは?有機ELとの違いは?TFTの種類は?簡単に紹介!

投稿日:2019年2月14日 更新日:

スマートフォン、大型テレビ、スマートウォッチなどに有機ELが搭載され、普及が始まっています。「締まった黒」が表示できる優れた画質が高く評価されています。有機ELと言えばOLEDとも表記されますが、AMOLEDとは何でしょうか?有機ELとの違いはどこにあるのでしょうか?これらとともにさらにTFTなどについて解説します。

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AMOLEDとは?有機ELとの違いは?

一般に、有機ELとは、有機化合物に電流を流すことにより発光させるディスプレイおよび照明などのデバイスのことを指しますが、科学的には有機化合物に電流を流して発光する現象のことを意味し、正式には「有機エレクトロルミネッセンス Organic Electro-Luminescence」のことです。ちなみに無機材料を使用すれば無機ELです。

ディスプレイや照明に使用する有機ELは、有機発光ダイオード organic light-emitting diodeとなっており、この略号としてOLEDと呼ばれます。海外ではOLEDの方が浸透しており、日本では有機ELの方が浸透しているので、言葉として対応していないのですが、日本語表記では「有機EL」、英語表記では「OLED (Organic Light Emitting Diode)」を用いることが慣例となっています。

AMOLEDとは「Active Matrix Organic Light Emitting Diode」の略で、アクティブマトリックス駆動の有機ELのことです。有機ELにはアクティブマトリックス駆動とパッシブマトリックス駆動がありますので、有機ELの中の一つのタイプと言えます。

AMOLEDのアクティブマトリックスとは?

アクティブマトリックス駆動とは、テレビやスマホなどの高精細で動画を表示するディスプレイなどに用いられる技術です。より簡単なものにパッシブマトリックス駆動というものがあります。

ディスプレイは、多くの画素を並べ、適宜、それらの明るさを調節することで画像を表示します。パッシブマトリックス駆動では、一般に列方向と行方向に伸びる電極があり、それらに順次電圧をかけることで制御します。テレビの場合は、通常は毎秒60コマの映像が表示されます。その一コマ分の時間に、画面の端から順番に走査して行って画素を光らせ、画像を表示します。画素数が多くなると、一つの画素に電圧を印加していられる時間が短くなってしまいます。有機ELでは、電圧を印加した画素に電流が流れ、発光しますので、発光する時間が短くなります。発光時間を短くしても人間の目に同じ明るさに感じられるようにするには、より発光強度を高くする必要があり、多くの電流を流す必要が生じます。これは有機ELの寿命を短くしてしまいます。

アクティブマトリックス駆動とは、それぞれの画素にTFT(薄膜トランジスタ Thin Film Transistor)の回路を形成し、画素ごとに電圧の印加時間を制御できるようにした駆動方式です。これを使えば、電流を多くし過ぎずに、より長い時間電流を流すことができ、画素を明るく光らせることができます。低電流に抑えられれば、有機ELの寿命を延ばすことができます。

またパッシブマトリックス駆動に比べて、電極間の電気的な干渉を抑え、高精細にでき、さらに消費電力を抑えることができるなどの長所もあり、高画質の有機ELディスプレイには必須に技術です。

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AMOLEDのTFTの種類は?

前述のようにAMOLEDにはTFTが形成されています。TFTの材料には、液晶と同様にアモルファスシリコン(a-Si)、低温ポリシリコン(LTPS)、酸化物半導体(その内の主要なものがIGZO)があります。

LTPSは製造プロセスの関係から中小型に適しており、大型化は難しです。そのためスマホ用有機ELで圧倒的なシェアを誇るSamsungは、LTPSでAMOLEDを製造しているようです。

大型のテレビ用有機ELで圧倒的なシェアを持つLGは、大型化が可能な酸化物半導体での製造に取り組んでいるようです。酸化物半導体にもいくつかの種類があり、研究開発を継続しているようです。

有機ELは液晶と異なり、バックライトが不要です。そのためフレキシブルな基板を用いることにより、曲げることができるディスプレイが実現できます。最近はポリマーフィルムを基盤としたフレキシブル有機ELの研究開発が盛んです。どのようなTFTを形成するかによってプロセス温度の上限が決まるため、基板材料の耐熱性の要求値に影響します。

まとめ

AMOLEDと有機ELのアクティブマトリックス駆動、さらにTFT材料について解説しました。今後の有機ELのフレキシブル化に大きく関係する技術です。

TFTについては、こちらの記事「TFTのまとめ!簡単に理解できます!」をご覧ください。

有機ELについては、こちらの記事「有機ELのまとめ」もご覧ください。

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