2024-07-05 Omdia

2024年5月7日、Appleは新型iPad Proシリーズを発表し、多くの新機能を追加しました。最大の変化は、このシリーズ製品がハイブリッドOLED基板のRGB2スタック構造OLEDディスプレイパネルを採用したことです。昨年から、AppleはハイブリッドOLED基板と低温ポリシリコン酸化物（LTPO）薄膜トランジスタ（TFT）バックプレーンを使用して、新しいRGB2スタックのOLEDディスプレイパネルを作る計画を立てていました。これにより、前世代のMini LEDバックライトディスプレイ構造の酸化物TFT液晶パネルを置き換えることができます。最終的に、Appleはこの見事な変革を成し遂げました。

RGB2スタック構造OLEDディスプレイパネルの利点は、広い色域と高いパネルの信頼性です。従来のOLEDと比べて、ハイブリッドOLEDはより薄く、軽いです。LTPO TFTバックプレーンはディスプレイパネルに可変リフレッシュレートの特性を与え、消費電力も低減します。

LG DisplayとSamsung Displayは、2024年にAppleの新型iPad Proタブレット用に890万枚のディスプレイパネルを出荷する予定です。そのうち500万枚は11インチディスプレイパネルで、残りの390万枚は12.9インチ（13インチ）ディスプレイパネルです。

過去10年間で、AppleのiPhoneのディスプレイはLTPS TFT液晶パネルからOLEDディスプレイパネルにアップグレードされました。現在、Appleは再び同じ道を歩み、ノートパソコンとタブレットのディスプレイをMini LEDバックライト付き液晶パネルからOLEDディスプレイパネルに徐々にアップグレードしています。ただし、6.7インチのスマートフォンと13インチのノートパソコンおよびタブレットのディスプレイパネルに使用されるOLED技術とピクセル構造は異なることに注意が必要です（図1）。

一見すると、両者の違いはピクセル配置とドライバーIC実装構造だけのように思えます。iPhone 15 Pro MaxのOLEDディスプレイパネルはペンタイルピクセル構造を採用しており、iPad Pro 13インチOLEDディスプレイパネルはS-Stripeピクセル構造を採用しています。スマートフォンのOLEDはCOP（Chip On Plastic）実装技術を使用しているのに対し、ノートパソコンやタブレットのOLEDはCOF（Chip On Film）実装技術を使用しています。

表1には、iPhone 15 Pro Maxの6.7インチフレキシブルOLEDとiPad Proの13インチハイブリッドOLEDの詳細な比較が示されています。

以下は、OLEDディスプレイパネルを採用したiPhoneとiPadの比較分析です：

・iPhoneのアスペクト比は19.5:9ですが、iPadのアスペクト比は4:3です。

・iPhoneはペンタイルピクセル構造を採用しており、ピクセル形状は菱形です。一方、iPadはS-stripeピクセル構造を採用しており、ピクセル形状は正方形です。

・iPhoneのOLEDディスプレイパネルでは、3つのピクセルの中で青色発光面積（つまり青色サブピクセル面積の割合）が最大で、15.5%を占めます。これは、赤色や緑色の材料に比べて、青色OLED材料の寿命が最も短いため、輝度と色の減衰を補うために面積を増やす必要があるからです。しかし、iPadのOLEDディスプレイパネルでは状況が異なり、緑色発光面積が最大で14.3%を占めます。iPhoneのOLEDディスプレイパネルはRGB単層スタックOLED構造を採用しているのに対し、iPadのOLEDディスプレイパネルはRGB直列スタックOLED構造を採用しています。

・iPad Proのピクセル開口率はiPhoneよりも高いです。

・iPhoneのOLEDディスプレイパネルは、ピーク輝度、標準ダイナミックレンジ（SDR）輝度、および高ダイナミックレンジ（HDR）輝度がより高いです。これは、iPad Proよりもスクリーンサイズが小さいためです。さらに、13インチのOLEDが1600ニットのピーク輝度にも達する優れた性能です。

・iPad ProはApple Pencilに対応していますが、オンセルタッチモジュールはありません。一方、iPhoneはスタイラス入力をサポートしていませんが、タッチセンサーが実装されています。

・当初、AppleはiPad Proにオンセルタッチモジュールを備えたOLEDディスプレイパネルを採用する計画でした。しかし、240Hzのタッチサンプリングレートを達成し、技術的な課題を克服するために、Appleは現在の構成パラメーターを使用してApple Pencilの入力を効果的に検出することにしました。この問題を解決するために、Appleは2024年に手書き入力検出層にデュアルレイヤーITO（DITO）タッチセンサーパネル構造を採用しました。このパネルは内蔵シールド層があり、OLED TFT信号の干渉を防ぎます。Appleは2027年までに指と手書き入力検出層をタッチフィルムエンコールに徐々に置き換える計画です。この新しいソリューションの利点は、低誘電率の絶縁体を使用することで、OLED TFT信号の干渉を効果的に防ぐことです。次の図2はiPad Proタッチセンサーの進化の予測を示しています。

・2027年、AppleはノートパソコンとタブレットのOLEDディスプレイモジュールの厚さを大幅に削減するため、偏光フィルムをTFE（薄膜封止）上のカラーフィルターに置き換える予定です。

・iPhoneとiPadの両方がLTPO TFTバックプレーンを採用しています。

・iPhoneはポリイミド基板を持つフレキシブルOLEDを採用しており、iPadはガラス基板を持つはブリッドOLEDを採用しています。

・iPhoneのディスプレイパネルは穴あきデザイン（パンチホール）を採用していますが、iPad Proは穴のないデザインを採用しています。