有機ELは蒸着方式か印刷（インクジェット）方式で作られている！

有機ELの高画質なディスプレイがスマートホンに搭載され、また大型テレビ用にも普及し始めています。これらは有機ELディスプレイでも、構造や製造方法に違いがあります。有機ELの研究開発は活発に行われており、新しい製造方法のものも登場しています。これらについて紹介します。

有機ELは蒸着方式か印刷方式で作られている！

有機ELは、電極の間にエレクトロルミネッセンスという電流を流すと発光する特性をもつ有機化合物を積層することにより作製されています。ディスプレイにするためには、膨大な数の画素を正確に配列しなければなりません。この画素は、通常はRGB（赤色・緑色・青色）のサブピクセルにより構成されています。

したがって、有機ELディスプレイを製造するためには、このサブピクセル単位でRGBに発光するようにしなければならず、高精細なディスプレイになるほど高い技術が要求されます。

これまでに蒸着方式と印刷（インクジェット）方式が実用化されています。次項からそれぞれについて順番に解説します。

有機ELを蒸着で作る方法は２つある！

まず最初に実用化した方法は蒸着方式です。有機ELの発光材料である有機化合物を、減圧下で加熱し、蒸発させ、基板上に付着させることにより発光層を形成します（＊これを「蒸着」と言う）。

蒸着の方法は主に２つあります。一つはRGB塗分け方式で、高精度なメタルマスクを蒸着源とパネル基板の間に配置し、RGBのサブピクセルを塗り分けていく方式です。各色ごとにメタルマスクを変更する工程が必要です。

Samusungはこの方法でスマホ用の高画質有機ELパネルを生産しており、現時点では最も高性能な有機ELパネルを作ることができます。この方式の弱点は、大型の有機ELの製造が技術的に難しく、不向きであること、メタルマスクに付着した高価な発光材料が無駄になり、コストアップになることなどが挙げられます。

もう一つの方法は、白色蒸着方式（またはカラーフィルター方式）で、パネル基板前面に発光材料を蒸着する方法です。この時にRGBの発光層を積層し、電流を流して発光させることにより、白色を作り出します。このままでは前面白色に発光するだけですので、サブピクセルを作るために、液晶ディスプレイと同様にカラーフィルターを使用します。

この方法ならば大型の有機ELパネルを製造することができます。主にLGが大型テレビ用の有機ELパネルをこの方法で製造しています。この方法の弱点としては、カラーフィルターを使用するために効率が低くなることなどが挙げられます。

有機ELを印刷（インクジェット）方式で作る！

最も新しい有機ELパネルの製造方法が印刷（インクジェット）方式です。これはインクジェットプリンターで印刷することと同じように、有機ELパネルの各画素をインクジェットで印刷します。

ソニーとパナソニックの技術を継承したJOLEDが、印刷方式で有機ELパネルの作製に成功しました。これをASUSTeK Computer Inc.（ASUS）へ、21.6型4K高精細の印刷方式有機ELディスプレイパネルのサンプルとして、提供を開始したと2018年1月に同社サイトで公表しています。

印刷方式では、高価な発光材料の損失も減らすことができ、また減圧して蒸着するプロセスが不要となるため、設備投資や材料コスト・製造コストの低減が期待できますが、現時点でどのレベルまで進んでいるのかは不明です。

今後は、多くの製造装置メーカーも参入してくると考えられ、さらに製造効率が向上すると期待されます。

まとめ

有機ELパネルの代表的な製造方法である蒸着方式と印刷方式について紹介しました。今後さらなる進歩が期待できそうです。

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。