2024.01.09 The Elec

APSの画素密度3000PPI(Pixels Per Inch)OLEDoSデモイメージ(出典=APS)

APSは、OLEDのシャドーマスクとしてはレーザーパターニング方式のFMM（ファインメタルマスク）を開発してきましたが、シリコン基板ベースのシャドーマスクも並行して開発しています。昨年、Samsung Displayがシリコン基板マスクを使用する米国のOLED企業であるeMaginを買収したことが影響を与えたと推測されています。

業界筋によると、APSマテリアルズは拡張現実（XR）デバイスに使用可能なOLED on Silicon（OLEDoS）用シャドーマスクの開発方針と関連して、従来のレーザーパターニング方式のFMMと共に、シリコン基板ベースのシャドーマスクも同時に開発することを決定しました。

OLEDoSは、シリコン基板上に有機EL（OLED）を蒸着したマイクロディスプレイを指します。特にR（赤）G（緑）B（青）のサブピクセルを同じ層に蒸着するRGB OLEDoSを実現するには、FMMのようなシャドーマスクが必要です。FMMは金属（Metal）材料の微細なマスクであり、シリコン（Si）材料の微細なマスクはファインシリコンマスク（FSM）と呼ばれることがあります。

APSマテリアルズが検討中のシリコン基板ベースのシャドーマスクは複数あります。ドライエッチング方式を使用する「FDM」（Fine Dry etching Mask）と「FHM」（Fine Hybrid Mask）などが代表的です。同社では、これらのシリコン基板ベースのマスクをまとめて「FXM」と呼んでいることが知られています。

昨年業界で知られたFDMは、シリコン基板上にインバー（Invar：ニッケル-鉄特殊合金）をコーティングし、露光プロセスとドライエッチングプロセスを通じてパターンを作成し、後部のエッチング（Back Etch）によってパターンが形成された部分のシリコン基板を削り取る技術です。FDMは半導体露光プロセスを使用して超高解像度画面を実現するためのマスクの穴を精密に開けることができます。

APSマテリアルズでは、パターン（マスクの穴）の下にあるシリコン基板を除去することで金属材料のインバーが残るため、マスクの強度を確保できると期待されています。理論的にはマスクの強度を確保することで、繰り返しクリーニングが可能となり、経済性を高めることができます。

ただし、APSマテリアルズがレーザーパターニング方式のFMMを固執するのではなく、シリコン基板ベースのマスクを並行して開発する決定をしたのは、昨年Samsung DisplayのeMagin買収が影響した可能性があります。Samsung Displayは他のパネルメーカーよりも先んじてRGB OLEDoSを開発しています。Samsung Displayは今週、米国で開催されるCESでもピクセル密度3500PPI、1.03インチのRGB OLEDoSを展示します。

一方、APSマテリアルズが主導した4000PPIの拡張現実（AR）グラス試作品は今年まで続行されます。この政府主導のプロジェクトの名前は、「自発光OLED用の高輝度かつ高解像度の拡張現実向けマイクロディスプレイ技術開発」です。APSは過去に3000PPIレベルのRGB方式OLEDoSを公開し、これは3000PPIクラスのRGB OLEDoSを実現するためのレーザーパターニング方式FMMを開発したことをアピールすることが目的でした。

APSマテリアルズは昨年8月のIMID発表でも、従来のレーザーパターニング方式FMMだけを紹介しました。当時IMIDに参加した人々の中には、APSマテリアルズの発表でシリコン基板ベースのマスク開発のニュースを期待していた人もいましたが、同社から特に言及はされませんでした。