次世代ディスプレイ
高画質、高性能へと進化を続ける
ディスプレイ
その課題解決に積水化学 エレクトロニクスの材料が支えます
液晶ディスプレイ（LCD）から
有機ELディスプレイ（OLED）へ
- 有機ELディスプレイ（OLED）とは
- ・Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード 有機EL素子そのものに電圧をかける事で発光します。そのため蛍光灯やLED等の光源（バックライト）が不要となり薄型化が実現しました。スマートフォンではOLEDのシェアが拡大しており、液晶ディスプレイからの置き換わりが進んでいます。
- 液晶ディスプレイ（LCD）とは
- Liquid Crystal Displayの略で、液晶は固体と液体の中間にある物質の状態を指します。2枚のガラス基板の間に液晶層を挟み、その性質を利用して光を制御し、画像を映し出します。液晶物質そのものは発光しないため、蛍光灯やLED等の光源（バックライト）により発せられる光を制御する事で画像を表示します。
OLEDの特長
OLEDって何がすごい？
LCDと比較した時の大きな違いは、軽量・薄型化。また有機EL素子自体が発光する事により、鮮明な黒を表現できます。
優れた柔軟性も大きな特長の1つ。そのしなやかさは折りたたみ式のフォルダブルスマートフォンや業務用デジタルサイネージ用途で湾曲したディスプレイを設置するなど、フレキシビリティな対応が可能となり製品の差別化を図れます。
OLEDの課題は？
メリットを活かしきれてない？？
多くの特長を持つOLEDではありますが、まだそのメリットが最大限発揮できていない現状があります。
低消費電力は原理的にLCDより下げられると言われていますが、現状のOLEDはまだ達成できていません。またLCDよりも構造はシンプルですが、製造プロセスが複雑で、工程やコスト削減を様々な材料で解決していく必要があります。
フォルダブルスマートフォンの課題
最大の特長は折り畳み性ですが、開閉する事により、素材によっては割れやすい構造となってしまいます。
シワ改善、割れ対策等の課題を解決し、さらにハイクオリティなフォルダブルスマホの開発が現在も進んでいます。
課題解決に取り組む
積水化学の製品特性
優れた機能性
- 耐透湿
耐反発性
耐久性 - 防水性
防塵性
柔軟性 - 耐熱性
耐衝撃性
高絶縁性 - 高透明
低透湿
低誘電
高性能プロセス
- Bステージ化
湿気硬化
UV硬化 - カスタマイズ化
工程削減
成型技術
OLEDの仕組み
OLEDのカラー化方式
RGB方式
赤、緑、青それぞれが独立で発光し、1画素となります。光を遮るフィルターがないため高い発光効率・高輝度を実現できます。
カラーフィルター方式
白色に発光する有機EL素子と赤、緑、青のカラーフィルターを組合せて色を表現。LCDと比較すると黒色表現性、コントラスト比も高いですが、RGB方式と比べると輝度や発光効率が低く、消費電力は高くなります。
OLEDの光の取り出し方式
- トップエミッション方式
-
- TFT基板に対し上向きに光を通す
- TFTで光を遮られないため、高い開口率を実現。高精細で明るい
- 低消費電力
- 開発難易度が高い
- ボトムエミッション方式
-
- TFT基板に対し下向きに光を通す
- カラーフィルターがTFT等の回路に遮られ開口率が低く暗くなる
- 明るさを出す事で消費電力が高くなる
- 開発は容易で製造しやすい
OLEDでは光の取り出し方法として、トップエミッション方式とボトムエミッション方式と2通りがあります。
それぞれに課題はありますが、最新技術として高輝度、高精細のトップエミッション方式を採用するメーカーが増えつつあります。
OLEDモデル
リジッドOLED
ガラス基板を使用しその上にTFT回路、OLED層を形成し、真空蒸着法によって製造されます。こちらは光学式指紋センサーの搭載が可能です。安定生産で低コストがメリット。
フレキシブルOLED
プラスチック基板など、柔軟性を持つ基板上にPI（ポリイミド）を塗布。その上にTFT回路、OLED層を形成、最後にPI膜を剥離する事でフレキシブル基板となります。柔軟性に優れ、湾曲が可能、薄型化・軽量化に繋がっています。また空気層がないため光学式の他、超音波式の指紋センサーが搭載できます。
フレキシブルOLEDの技術課題
- 有機ELは水分に弱い
-
有機ELは水分を嫌うため、素子自体を水蒸気から保護（封止）する必要があります。長寿命化対策にも封止のプロセスは重要となります。
トップエミッションでは高度な封止技術が求められます。
積水化学の封止技術
- UV遅延硬化タイプ
- 低温での本硬化
- 優れた低透湿性能
- 低アウトガス
より高性能なディスプレイへ
OLEDスマートフォンの構造
フレキシブルスマートフォン
フレキシブルスマートフォンでは様々な工法でガラスやアクリル等への貼り合わせが必要不可欠です。
積水化学エレクトロニクス分野ではOLED用途での各種貼り合わせ材料、実装材料等をご提供いたします。
フォルダブル／ローラブルスマートフォン
- PIからUTGへ
-
PIやPET層の弱点は折り曲げ特性。折り曲げを繰り返す事で筋が出ます。
UTGにすることでシワを改善し、ガラス特有の高級感も付与できます。
- UTGにも課題が
-
PI等のプラスチックと比べ割れやすい。
UTGに塗布する事で割れの改善が期待できます。
衝撃吸収性に優れた
柔軟性を追求した
積水化学の
薄膜緩衝材＜XLIM＞
XLIMとは
業界最薄レベル（0.06mm）の薄さと、優れた機能性と信頼性を併せ持つ超薄型高性能フォーム。
スマートフォンなどの最先端デバイスにおけるデザイン性と機能の向上に貢献します。
特長
- ・衝撃吸収性
- ・音の指向性向上
- ・高シール性
- ・耐薬品性
用途
- ・ディスプレイ保護
- ・各種防水材料
- ・LCD/OLEDモジュールガスケット
積水化学のUTG保護樹脂
- 耐衝撃性※1
- 優れた折り曲げ
耐性 - ガラス飛散防止
- 優れた透明性
※1 ペン落下試験
OLEDの大型化
有機ELテレビ
有機ELテレビの大きな特長は1つ1つの素子が自発光するため、液晶テレビのようなバックライトや液晶層が不要となります。
これにより薄型化・軽量化が可能となりました。テレビの大型化も進んでいますが、各種方式でメリットもあればコスト面や、コントラスト、製造プロセスの複雑化等の課題もあります。
- 液晶テレビ
-
- 有機ELテレビ
-
デジタルサイネージ
有機ELディスプレイでは軽量、薄型、柔軟性の特長を活かした曲面ディスプレイを可能とし、業務用デジタルサイネージ用途で活用されています。場所を選ばず、様々な施設に設置ができる事で、表現性が広がります。
積水化学のエレクトロニクス関連製品
ディスプレイの筐体周り等の外装材料もラインナップ
- フォームテープ
- 接着剤
- 成型品
OLEDに続く次世代のキーテクノロジー
miniLED
- TV・PC・タブレット・スマートフォン
小型ポータブルデバイス用途に - バックライトに極めて小さいLEDチップを敷き詰めた液晶ディスプレイ。バックライトの分割で通常の液晶パネル（LCD）の弱点であった光漏れを制御し、輝度やコントラスト比が向上、黒の再現が可能となりました。
小型大型テレビだけでなく、タブレット等の中小型デバイスでも採用されるようになってきました。
microOLED
- スマートグラス、小型カメラのビューファインダー、
プロジェクター等の小型デバイス向けに - 有機ELディスプレイ（OLED）の小型化。ガラス基板ではなく、シリコンウエハー上にOLEDの発光層を形成します。画素サイズは約10μm以下で、OLEDの特長をもちながら小型サイズでの高解像度を実現。
高精細・高速応答などの特長をもつ最新マイクロディスプレイ。
microLED
- メガネ型のウェアラブルデバイス等での
実用化が期待 - マイクロLEDディスプレイ
LED（Light Emitting Diode:発光ダイオード）が1画素1方式で構成されるディスプレイ。1つずつのLEDが画素として発光するため、色の再現性が高く、応答速度は有機EL（OLED）と同等、液晶（LCD）では100倍にもあたる。OLEDの課題である短寿命特性や焼き付き等の問題がなく、曲面ディスプレイも可能。
現状は課題も多く、超小型のLEDチップを基板に実装するため、難易度の高い技術や歩留まり改善が要求されます。またmicroLEDは画素数に応じたLEDの数を必要とするため、製造コストの高さが課題です。
新たなLED、OLED技術課題に向けた積水化学の開発
インクジェット材料、封止材料、コネクタ
積水化学のエレクトロニクス分野では、
次世代ディスプレイの進化と共に様々な開発に取り組んでおります。
新たなディスプレイ開発やAR/VR用途としてテープ・フォーム・実装材料・放熱関連製品など
多くの材料で貢献し、ハイクオリティな製品技術をご提供いたします。