有機ELテレビ・スマホや発光材料・TFTなどのまとめ

有機EL

ディスプレイ用パネルとしては、液晶パネルが圧倒的なシェアを持っています。最近、徐々に有機ELパネルが使用され、シェアを伸ばしています。有機ELパネルの特徴と有機ELテレビ、スマホ用有機ELパネルなどについてまとめます。

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有機ELの4Kテレビはどれがいい?

有機ELテレビが日本でも売れ始めています。ソニーやパナソニックなどの日本メーカーも、ハイエンドの製品として有機ELテレビを商品のラインナップに加えています。家電量販店などで実物を見ると、黒が「真っ黒」に表示され、メリハリのあるコントラストの高い映像が美しいです。それでも有機ELテレビならばどれでも同じというわけではありません。購入前に知っておきたい選び方のポイントがあります。

まず最新の製品と安く買える型落ちの製品と比較した場合、断然最新の製品がおすすめです。有機ELテレビはまだ新しい商品で、モデルチェンジの度に性能が大きく向上しています。特に2019年モデルとそれ以前では差が大きいです。現在販売されている有機ELテレビ用のパネルは、韓国LGがほぼ独占的に製造販売していることが知られており、基本的にはソニーでもパナソニックでも同じ有機ELパネルを使用していました。しかし、2019年モデルから、一歩進んで、パネル段階から各メーカー向けにカスタマイズされており、違いが出ています。

さらに2019年モデルから有機ELテレビの画像エンジンを大きく刷新している機種があり、パネルのカスタマイズと合わせて画質向上に大きく貢献しています。これは普通に有機ELを視聴しても違いがわかるレベルです。

また有機ELテレビの価格下落スピードは速く、最新の機種の価格も下がっていますのでおすすめです。詳しくは以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELの4Kテレビのおすすめは?知っておきたい選び方!

折りたたみスマホSamsung Galaxy Z Flipに注目!

サムスン電子(Samsung Electronics)が2020年2月14日に韓国で発売した「Galaxy Z Flip」の販売が好調です(*上の写真はガラケーです。後述のように「Galaxy Z Flip」がかつてのガラケーを彷彿とさせるノスタルジーがあるので載せました)。これはサムスンが発売した2番目の画面ごと折りたたみ可能なスマホで、ガラケーを思わせるような縦方向に開く構造が特徴です。ガラケーを使っていた女性を中心に人気が出ているようです。

折りたたみスマホは、価格が高いことが普及の妨げと考えられてきましたが、「Galaxy Z Flip」は価格を通常のハイエンドスマホレベルまで下げてきたことが販売好調の一因と見られています。もしかしたら折りたたみスマホ普及の起爆剤となる可能性があります。詳しくは以下の記事で紹介しています。

関連記事:サムスンの折りたたみスマホGalaxy Z Flipが売れている!一気に普及するかも!

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PIは使わない?Samsung Galaxy Foldにガラス基板が搭載!

サムスンが発売したはじめての画面ごと折り畳めるスマホ「Samsung Galaxy Fold」の後継機種の開発がほう進められています。二代目になるこの機種には、折りたたみが可能な薄いガラス基板が搭載されるという情報が伝わってきています。折りたたみスマホ用の薄型基板にはこれまでポリイミド(PI)が使用されていましたが、画面の最表面の部分にはそれに替わってガラス基板になるという衝撃のニュースです。

この薄いガラス基板は、サムスングループのDowoo Insysが韓国内で製造しており、ディスプレイ用の重要な部材を韓国国内で内製化したことになります。PIは日本メーカーが強く、これまでは日本から輸入していたのですが、韓国としても日韓の貿易に関する問題からできるだけ内製化しようとしていました。日本メーカーの売上がその分は減少することになりますので、部材に強みのあった日本メーカーからするとショックです。詳しくは以下の記事で紹介しています。

関連記事:Samsung Galaxy Foldにガラス基板が搭載される?PIは?

LGが88インチ8K OLEDテレビを開発!

有機ELにはトップエミッション方式とボトムエミッション方式があります。トップエミッションの方が画質やエネルギー効率が高く優れているのですが、製造が難しく、大型のテレビ用の有機ELパネルは事業化に成功していません。大型のものは現在はボトムエミッション方式で、韓国のLGがほぼ独占的に製造・販売しています。

ボトムエミッション方式で画素密度を高め、8Kテレビ用の有機ELパネルを作製すると、光を透過しない配線の面積比率が高くなり、光利用効率が著しく低下することが懸念されています。LGは2018年に展示会で88インチ8K OLEDテレビの試作品を展示していましたが、スペックの詳細は明らかにされておらず、本当に製品化できるのか懸念されていました。

関連記事:LGの有機ELはボトムエミッションで8Kが可能か?

しかし、LGは着実に改良を続け、IMID2019では完成度の高い88インチ8K OLEDテレビを展示し、製品化が決定したことを発表しました。画素構造や駆動方法を工夫することで開口率を高めたとのことです。現在は、日本でも販売されています。

関連記事:IMID2019でのLGの88インチ8K OLEDテレビは製品化決定!

サムスンはOLEDをスマホに搭載してなぜテレビはQLED?

サムスンはトップエミッション方式の画質と効率に優れた小型の有機ELパネルを製造し、自社のスマホ「Galaxy」に搭載しています。この有機ELはiPhone XからAppleにも採用されています。高性能スマホでは人気の高いGalaxyとiPhoneに搭載されているわけですので、スマホ用の高性能有機ELパネルとしては最高峰に位置しています。これだけ有機ELパネルで成功しているサムスンが、なぜ大型のテレビ用には有機ELパネルを採用せずに、量子ドットを用いた液晶パネルを選択しているのでしょうか?以下の記事で紹介しています。

関連記事:サムスンは有機ELをスマホに搭載してなぜテレビは量子ドット?

液晶テレビは有機ELテレビに負けるのか?

家電量販店のテレビ売り場に行くと、高画質の大型有機ELテレビが並べられています。数年前に韓国のLGが日本のテレビ市場に再参入し、大型の有機ELテレビの販売を開始しました。そのLGから有機ELパネルの供給を受けて、2017年から日本メーカーのソニー、パナソニック、東芝も大型有機ELテレビの販売を始めました。そして大型有機ELテレビのシェアではソニーがトップに立っています。有機ELテレビの価格は急速に下がっていますので、今後も販売台数を伸ばしていくことはほぼ間違いないでしょう。このままのペースで有機ELテレビの販売台数が伸びて行けば、将来は液晶テレビを越えて有機ELテレビがテレビの主流となるのでしょうか?以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELテレビは液晶テレビのシェアを奪い主流になるのか?

出光は有機ELの青の発光材料が強い!

有機ELの大型テレビやスマートフォンが普及し始めています。締まった黒が表示できるため、コントラストが高い、優れた画質が魅力です。有機ELは、電流を流して画素を発光させる「自発光型のディスプレイ」です。発光層には、有機化合物による発光材料が用いられています。フルカラーのディスプレイを作るためには、赤色・緑色・青色の光の3原色の発光材料が必要です。これらの発光材料は、日本メーカーが早くから研究開発していましたので、強いメーカーがあります。発光材料の中でも青色の発光材料の設計は特に難しく、研究開発が継続されています。この青色の発光材料として、業界では出光興産の製品の評価が高く、「出光ブルー」と呼ばれています。以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELの発光材料とは?出光が強い?今後はどうなる?

有機ELの製法は蒸着方式か印刷(インクジェット)方式!

有機ELがスマホや大型テレビに採用され、普及が始まっています。これらのほとんどは韓国のSamsungとLGが製造しています。両者では、電流を流すと発光する有機化合物の発光材料を、蒸着方式で基板上に飛ばし、発光層を形成しています。Samsungはメタルマスクを用い、赤色・緑色・青色のサブピクセルを作り分けています。またLGは赤色・緑色・青色の発光層を積層し、白色を作り出し、その上にカラーフィルターを配置し、フルカラー表示を可能としています。これらにより高画質の有機ELパネルを作ることができるのですが、同様な高画質の有機ELパネルともっと低コストで作る方法として印刷方式が注目されています。現在はJOLEDが製品を出荷している段階です。以下の記事で紹介しています。

関連記事: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!

なぜ有機ELは液晶よりも消費電力が高いのか?

有機ELは液晶よりも消費電力が低くできると言われていました。しかし、現在販売されている同じサイズの有機ELテレビと液晶テレビを比較してみると、有機ELテレビの方が消費電力が高いことが多いです。テレビですのディスプレイ以外の部品も電力を消費していますが、同一メーカーのハイエンドの機種同士を比較すればおおよそディスプレイの消費電力の比較になっていると考えても良いでしょう。有機ELは自発光型のディスプレイですので、当初から目指していた理想的なものができあがれば圧倒的に消費電力で有利なはずなのですが、現在の有機ELテレビではカラーフィルターと偏光板を使用しているため、どうしても効率が下がり、消費電力が高くなってしまいます。以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELは液晶よりも消費電力が高いのはなぜ?

有機ELの耐久性は?

有機ELは液晶よりも寿命が短いことが弱点と言われています。それぞれの画素の有機ELの発光層に、電流を流して発光させるため、発光する度に厳密には少しずつ発光材料が劣化して発光しなくなります。これは昔のブラウン管のテレビでも同様で、実用上問題の無いレベルの寿命があれば製品としては使用可能です。有機ELの場合、明るく発光させようとすると多くの電流を流さなければならず、より短期間で劣化が進み、寿命が短くなってしまいます。そのため有機ELでは、最大輝度(明るさ)をある値以下に抑えるように設定されているものがほとんどです。したがって、HDRで極めて高い輝度を表示させると、液晶の方が明るい輝度を表示できます。このような有機ELの寿命を改善するための提案をLGが行っています。以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELは寿命が短い?焼付きが問題?改善案をLGが発表!

AMOLEDと有機ELは何が違う?

現代のディスプレイは、多くの画素を配列し、それらを適宜、点滅・光量調整をして画像を表示しています。高速の動画を表示したり、高精細で画素数の非常に多い画像を表示するためには、各画素にTFT回路を形成したアクティブマトリックス方式のディスプレイが必要となります。このアクティブマトリックス方式の有機ELをAMOLEDと呼びます。液晶ディスプレイにおいてもアクティブマトリックス駆動をするためにTFT回路が形成されており、それと同様なTFTが有機ELにも使用されます。有機ELの場合は、フレキシブル化が進められており、主にポリイミドなどのプラスチック基板が検討されています。これらの基板を使用するために、より低温で形成できるTFT材料も重要です。以下の記事で紹介しています。

関連記事:AMOLEDとは?有機ELとの違いは?TFTの種類は?簡単に紹介!

有機ELのスマホの長所と短所は?

これまで液晶ディスプレイが搭載されてきたスマートフォンに、有機ELディスプレイが搭載され始めています。特にハイエンドのスマホから有機ELになり始めており、今後はさらに有機ELのシェアが広がって行くと予想されています。液晶に比べて有機ELのメリットとデメリットは何でしょうか?このまま液晶は消えてしまうのでしょうか?有機ELは、締まった黒が表示でき、高いコントラストが得られることが特徴です。さらにフレキシブル基板を使用すれば、簡単に曲面ディスプレイを作ったり、あるいは繰り返し曲げられるディスプレイを作ったりすることができます。これらの特徴が、成熟しつつあるスマートフォンの分野では、新たな差別化として注目されています。以下の記事で紹介しています。

関連記事:有機ELのスマホのメリットとデメリットは?液晶は消える?

曲面ディスプレイとは?

有機ELと液晶では、それぞれ曲面ディスプレイが開発されています。これはある曲率で表示画面を曲げたディスプレイで、曲げた状態で固定します。これとは別に曲げられるディスプレイというものがあります。これはある一定の曲率で固定するわけではなく、曲げたり、伸ばしたりを繰り返すことができます。韓国のLGが画面を巻き取れる有機ELテレビは発表しました。またスマートフォンでは、SamusungやHuaweiが曲げられる有機ELディスプレイを搭載した製品を発表しています。曲げることでコンパクトになりますし、広げることで視聴する時の画面を大きくできます。これまでの液晶ディスプレイの製品にはない魅力ですね。以下の記事で紹介しています。

関連記事:曲面ディスプレイと曲がるディスプレイのメリットは?

折りたたみスマホの耐久性は?

韓国サムスンの折りたたみスマホ「Galaxy Fold」が当初2019年4月26日に発売予定でしたが、事前にチェックしていたレビュアーから画面が破損した等の報告があり、発売延期となりました。折りたたみスマホの耐久性は大丈夫なのでしょうか?

SID2019などの展示会でも、多くの企業から折りたたみスマホの試作品が展示されています。歩留まり・量産性については開示されていませんので不明ですが、少なくとも展示品を作製できる技術レベルのメーカーは多いようです。スマホとして販売するためには、数十回折りたたみできる程度では十分ではなく、少なくとも20万回程度の繰り返し曲げ伸ばし(折りたたみ)試験を行い、耐久性を確認する必要があります。

折りたたみスマホの製品化に必要な耐久性を調べるための試験方法から研究開発が進められ、それらによって実際に試験が行われれています。これまでに蓄積されたノウハウ・データから、試験方法・条件を設定し、研究開発が進められていますが、前述のように不具合が発生して発売が延期になったことから考えても、まだその試験方法および条件の妥当性については未知数の部分があるでしょう。詳しくは以下の記事で紹介しています。

関連記事:折りたたみスマホの耐久性は大丈夫か?耐久性試験方法は?

まとめ

有機ELパネルはその優れた画質から、大型テレビ用途とスマホ用途に徐々に普及し始めています。有機ELと液晶の違いを理解し、好みに合う方を選択しましょう。

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